Silisyòm carbure (SiC)materyèl gen avantaj ki genyen nan yon bandgap lajè, segondè konduktiviti tèmik, gwo fòs dekonpozisyon jaden kritik, ak gwo vitès drift elèktron satire, ki fè li trè pwomèt nan jaden an fabrikasyon semi-conducteurs. SiC kristal sèl yo jeneralman pwodui atravè metòd transpò fizik vapè (PVT). Etap espesifik yo nan metòd sa a enplike mete SiC poud nan pati anba a nan yon kreze grafit epi mete yon kristal grenn SiC nan tèt la nan kreze a. Grafit lakrezese chofe nan tanperati a sublimasyon nan SiC, sa ki lakòz poud SiC a dekonpoze an sibstans faz vapè tankou Si vapè, Si2C, ak SiC2. Anba enfliyans nan gradyan tanperati axial la, sibstans sa yo vaporize sublime nan tèt la nan crucible a ak kondanse sou sifas la nan kristal la grenn SiC, kristalize nan SiC kristal sèl.
Kounye a, dyamèt kristal grenn yo itilize nanSiC yon sèl kristal kwasansbezwen matche ak dyamèt kristal sib la. Pandan kwasans, se kristal grenn nan fiks sou detantè a grenn nan tèt la nan kreze a lè l sèvi avèk adezif. Sepandan, metòd sa a pou fikse kristal grenn nan ka mennen nan pwoblèm tankou vid nan kouch adezif la akòz faktè tankou presizyon nan sifas detantè pitit pitit la ak inifòmite nan kouch adezif la, ki ka lakòz domaj egzagonal anile. Men sa yo enkli amelyore plat la nan plak la grafit, ogmante inifòmite nan epesè kouch adezif la, epi ajoute yon kouch tanpon fleksib. Malgre efò sa yo, toujou gen pwoblèm ak dansite kouch adezif la, epi gen yon risk pou detachman kristal grenn. Lè w adopte metòd lyezon anwafernan papye grafit ak sipèpoze li nan tèt la nan kreze a, dansite kouch adezif la ka amelyore, epi yo ka anpeche detachman nan wafer la.
1. Konplo eksperimantal:
Wafers yo itilize nan eksperyans la disponib nan komès6-pous N-tip SiC wafers. Photoresist aplike lè l sèvi avèk yon coater vire. Adhesion reyalize lè l sèvi avèk yon gwo founo cho pou laprès pitit pitit pwòp tèt ou devlope.
1.1 Seed Crystal Fixation Scheme:
Kounye a, plan adezyon kristal grenn SiC yo ka divize an de kategori: kalite adezif ak kalite sispansyon.
Adezif Kalite Scheme (Figi 1): Sa a enplike nan lyezon anSiC wafernan plak la grafit ak yon kouch papye grafit kòm yon kouch tanpon pou elimine twou vid ki genyen ant la.SiC waferak plak grafit la. Nan pwodiksyon aktyèl la, fòs lyezon ant papye grafit la ak plak grafit la fèb, sa ki lakòz souvan detachman kristal grenn pandan pwosesis kwasans wo-tanperati a, sa ki lakòz echèk kwasans.
Sispansyon Kalite Scheme (Figi 2): Tipikman, yo kreye yon fim kabòn dans sou sifas lyezon wafer SiC la lè l sèvi avèk metòd karbonizasyon lakòl oswa kouch. LaSiC waferLè sa a, sere ant de plak grafit epi mete yo nan tèt la nan kreze grafit la, asire estabilite pandan y ap fim nan kabòn pwoteje wafer la. Sepandan, kreye fim kabòn nan kouch se koute chè epi li pa apwopriye pou pwodiksyon endistriyèl. Metòd karbonizasyon lakòl la bay bon jan kalite fim kabòn enkonsistan, sa ki fè li difisil pou jwenn yon fim kabòn parfe dans ak adezyon fò. Anplis de sa, blocage plak grafit yo diminye zòn kwasans efikas nan wafer la pa bloke yon pati nan sifas li yo.
Dapre de plan ki anwo yo, yo pwopoze yon nouvo konplo adezif ak sipèpoze (Figi 3):
Yon fim kabòn relativman dans kreye sou sifas lyezon wafer SiC la lè l sèvi avèk metòd karbonizasyon lakòl, asire pa gen okenn gwo flit limyè anba ekleraj.
Wafer nan SiC ki kouvri ak fim nan kabòn se estokaj nan papye grafit, ak sifas la lyezon yo se bò a fim kabòn. Kouch adezif la ta dwe parèt inifòm nwa anba limyè.
Papye grafit la sere pa plak grafit ak sispann pi wo a kreze grafit la pou kwasans kristal.
1.2 Adezif:
Viskozite nan fotorezist la siyifikativman afekte inifòmite nan epesè fim. Nan menm vitès la vire, pi ba viskozite rezilta nan fim adezif pi mens ak plis inifòm. Se poutèt sa, yo chwazi yon fotorezist viskozite ki ba nan kondisyon aplikasyon yo.
Pandan eksperyans la, li te jwenn ke viskozite nan adezif la carbonizing afekte fòs la lyezon ant fim nan kabòn ak wafer la. Segondè viskozite fè li difisil pou aplike inifòm lè l sèvi avèk yon coater vire, pandan y ap viskozite ki ba rezilta nan fòs lyezon fèb, ki mennen nan fann fim kabòn pandan pwosesis lyezon ki vin apre akòz koule adezif ak presyon ekstèn. Atravè rechèch eksperimantal, yo te detèmine viskozite adezif carbonizing la se 100 mPa·s, epi viskozite adezif lyezon an te mete sou 25 mPa·s.
1.3 Vacuum k ap travay:
Pwosesis pou kreye fim kabòn sou wafer SiC a enplike nan carbonize kouch adezif sou sifas wafer SiC, ki dwe fèt nan yon anviwònman vakyòm oswa agon ki pwoteje. Rezilta eksperimantal yo montre ke yon anviwònman ki pwoteje argon pi fezab nan kreyasyon fim kabòn pase yon anviwònman vakyòm segondè. Si yo itilize yon anviwònman vakyòm, nivo vakyòm lan ta dwe ≤1 Pa.
Pwosesis lyezon kristal grenn SiC a enplike lyezon wafer SiC la ak plak grafit / papye grafit la. Lè ou konsidere efè erozif oksijèn sou materyèl grafit nan tanperati ki wo, pwosesis sa a bezwen fèt anba kondisyon vakyòm. Enpak diferan nivo vakyòm sou kouch adezif la te etidye. Rezilta eksperimantal yo montre nan Tablo 1. Li ka wè ke anba kondisyon vakyòm ki ba, molekil oksijèn nan lè a pa konplètman retire, ki mennen nan kouch adezif enkonplè. Lè nivo vakyòm lan pi ba pase 10 Pa, efè erozif molekil oksijèn sou kouch adezif la redwi anpil. Lè nivo vakyòm nan pi ba pase 1 Pa, efè erozif la konplètman elimine.
Lè poste: Jun-11-2024