Pwosesis Preparasyon Grenn Crystal nan SiC Single Crystal Growth (Pati 2)

2. Pwosesis eksperimantal

2.1 Geri fim adezif
Li te obsève ke dirèkteman kreye yon fim kabòn oswa lyezon ak papye grafit souSiC waferskouvwi ak adezif mennen nan plizyè pwoblèm:

1. Anba kondisyon vakyòm, fim nan adezif souSiC wafersdevlope yon aparans echèl akòz lage lè enpòtan, sa ki lakòz porosite sifas yo. Sa a te anpeche kouch adezif yo byen lyezon apre karbonizasyon.

2. pandan Liaison, awaferyo dwe mete sou papye grafit la nan yon sèl kou. Si repositionnman rive, presyon inegal ka diminye inifòmite adezif, ki gen enpak negatif sou bon jan kalite lyezon.

3. Nan operasyon vakyòm, liberasyon lè nan kouch adezif la te lakòz dekale ak fòmasyon nan anpil vid nan fim adezif la, sa ki lakòz domaj lyezon. Pou adrese pwoblèm sa yo, pre-seche adezif la sou lawafer nanlyezon sifas lè l sèvi avèk yon plak cho apre vire-kouch yo rekòmande.

2.2 Pwosesis karbonizasyon
Pwosesis pou kreye yon fim kabòn sou laSiC grenn waferak lyezon li nan papye grafit mande pou karbonizasyon nan kouch adezif la nan yon tanperati espesifik asire lyezon sere. Karbonizasyon enkonplè nan kouch adezif la ka mennen nan dekonpozisyon li pandan kwasans, divilge enpurte ki afekte bon jan kalite kwasans kristal. Se poutèt sa, asire karbonizasyon konplè nan kouch adezif la enpòtan anpil pou lyezon gwo dansite. Etid sa a egzamine efè tanperati sou karbonizasyon adezif. Yo te aplike yon kouch inifòm nan fotorezistanswafersifas epi mete yo nan yon founo tib anba vakyòm (<10 Pa). Tanperati a te ogmante nan nivo prereglaj (400 ℃, 500 ℃, ak 600 ℃) epi konsève pou 3-5 èdtan pou reyalize karbonizasyon.

Eksperyans yo endike:

Nan 400 ℃, apre 3 èdtan, fim adezif la pa t 'karbonize ak parèt wouj fonse; pa gen okenn chanjman enpòtan yo te obsève apre 4 èdtan.
Nan 500 ℃, apre 3 èdtan, fim nan vin nwa men li toujou transmèt limyè; pa gen okenn chanjman enpòtan apre 4 èdtan.
Nan 600 ℃, apre 3 èdtan, fim nan vin nwa san okenn transmisyon limyè, ki endike karbonizasyon konplè.
Kidonk, tanperati lyezon apwopriye a bezwen ≥600 ℃.

2.3 Pwosesis aplikasyon adezif
Inifòmite fim adezif la se yon endikatè kritik pou evalye pwosesis aplikasyon adezif la epi asire yon kouch lyezon inifòm. Seksyon sa a eksplore vitès la pi bon vire ak tan kouch pou diferan epesè fim adezif. Inifòmite a
u nan epesè fim nan defini kòm rapò a nan epesè nan fim minimòm Lmin ak epesè nan fim maksimòm Lmax sou zòn nan itil. Yo te chwazi senk pwen sou wafer la pou mezire epesè fim, epi yo te kalkile inifòmite a. Figi 4 montre pwen mezi yo.

Pou lyezon gwo dansite ant wafer SiC ak konpozan grafit, epesè fim adezif pi pito a se 1-5 µm. Yo te chwazi yon epesè fim nan 2 µm, aplikab a tou de preparasyon fim kabòn ak pwosesis lyezon papye wafer / grafit. Paramèt yo pi bon vire-kouch pou adezif la carbonizing se 15 s nan 2500 r / min, ak pou adezif la lyezon, 15 s nan 2000 r / min.

2.4 Pwosesis Liaison
Pandan lyezon wafer SiC la ak papye grafit/grafit, li enpòtan pou elimine konplètman lè ak gaz òganik ki te pwodwi pandan karbonizasyon nan kouch lyezon an. Eliminasyon gaz enkonplè rezilta nan vid, ki mennen nan yon kouch lyezon ki pa dans. Lè a ak gaz òganik yo ka evakye lè l sèvi avèk yon ponp lwil oliv. Okòmansman, operasyon kontinyèl nan ponp mekanik la asire chanm vakyòm lan rive nan limit li yo, sa ki pèmèt konplè retire lè nan kouch lyezon an. Ogmantasyon rapid tanperati ka anpeche alè eliminasyon gaz pandan karbonizasyon wo-tanperati, fòme vid nan kouch lyezon an. Pwopriyete adezif yo endike gwo degassaj nan ≤120 ℃, estabilize pi wo a tanperati sa a.

Presyon ekstèn aplike pandan lyezon amelyore dansite fim adezif la, fasilite ekspilsyon lè ak gaz òganik, sa ki lakòz yon kouch lyezon wo-dansite.

An rezime, yo te devlope koub pwosesis lyezon yo montre nan Figi 5 la. Anba presyon espesifik, tanperati a ogmante nan tanperati degassaj la (~120 ℃) ​​epi li kenbe jiskaske degassaj la fini. Lè sa a, tanperati a ogmante nan tanperati karbonizasyon an, kenbe pou dire ki nesesè yo, ki te swiv pa refwadisman natirèl nan tanperati chanm, lage presyon, ak retire wafer la estokaj.

Dapre seksyon 2.2, fim adezif la bezwen kabonize nan 600 ℃ pou plis pase 3 èdtan. Se poutèt sa, nan koub pwosesis lyezon an, T2 mete sou 600 ℃ ak t2 a 3 èdtan. Tablo 2-4 montre valè pi bon pou koub pwosesis lyezon an, ki detèmine atravè eksperyans ortogonal ki etidye efè presyon lyezon, tan chofaj premye etap t1, ak tan chofaj dezyèm etap t2 sou rezilta lyezon yo.

Rezilta yo endike:

Nan yon presyon lyezon nan 5 kN, tan chofaj te gen enpak minim sou lyezon.
Nan 10 kN, zòn vid la nan kouch lyezon an diminye ak pi long chofaj premye etap.
Nan 15 kN, pwolonje chofaj premye etap la siyifikativman redwi vid, evantyèlman elimine yo.
Efè tan chofaj dezyèm etap la sou lyezon pa t evidan nan tès ortogonal yo. Fikse presyon an lyezon nan 15 kN ak tan an chofaj premye etap nan 90 min, fwa yo chofaj dezyèm etap nan 30, 60, ak 90 min tout te lakòz kouch nan lyezon dans san vid, ki endike tan an chofaj dezyèm etap te gen. ti enpak sou lyezon.

Valè pi bon pou koub pwosesis lyezon an se: presyon lyezon 15 kN, tan chofaj premye etap 90 min, tanperati premye etap 120 ℃, tan chofaj dezyèm etap 30 min, tanperati dezyèm etap 600 ℃, ak tan kenbe dezyèm etap. 3 èdtan.