Silisiumkarbid (SiC)materiaal hat de foardielen fan in brede bandgap, hege termyske conductivity, hege krityske ôfbraak fjild sterkte, en hege verzadigd elektron drift snelheid, wêrtroch't it tige kânsryk yn de semiconductor manufacturing fjild. SiC-ienkristallen wurde oer it generaal produsearre fia de fysike dampferfier (PVT) metoade. De spesifike stappen fan dizze metoade omfetsje it pleatsen fan SiC-poeder oan 'e boaiem fan in grafytkroes en it pleatsen fan in SiC-siedkristal oan' e boppekant fan 'e kroes. De grafytkroeswurdt ferwaarme ta de sublimaasjetemperatuer fan SiC, wêrtroch't it SiC-poeder ûntbrekt yn dampfase-stoffen lykas Si-damp, Si2C en SiC2. Under de ynfloed fan 'e axiale temperatuergradient sublimearje dizze ferdampte stoffen nei de top fan' e kroes en kondensearje op it oerflak fan 'e SiC-siedkristal, kristallisearjend yn SiC-ienkristallen.
Op it stuit is de diameter fan it siedkristal brûkt ynSiC single crystal groeimoat oerienkomme mei de doelkristaldiameter. Tidens groei wurdt it siedkristal fêstmakke op 'e siedhâlder oan' e boppekant fan 'e kroes mei help fan kleefstof. Dizze metoade foar it befestigjen fan it siedkristal kin lykwols liede ta problemen lykas leechten yn 'e kleeflaach fanwege faktoaren lykas de krektens fan it oerflak fan' e siedhâlder en de unifoarmens fan 'e kleefstofcoating, wat kin resultearje yn hexagonale leechte defekten. Dizze omfetsje it ferbetterjen fan de platheid fan 'e grafytplaat, it fergrutsjen fan de uniformiteit fan' e adhesive laachdikte en it tafoegjen fan in fleksibele bufferlaach. Nettsjinsteande dizze ynspannings, der binne noch problemen mei de tichtens fan de adhesive laach, en der is in risiko fan sied crystal detachment. Troch it oannimmen fan de metoade fan bonding dewafelto graphite papier en oerlaapje it oan de top fan 'e kroes, de tichtens fan' e adhesive laach kin wurde ferbettere, en it losmeitsjen fan de wafel kin wurde foarkommen.
1. Eksperiminteel skema:
De wafels dy't brûkt wurde yn it eksperimint binne kommersjeel beskikber6-inch N-type SiC wafers. Fotoresist wurdt tapast mei in spincoater. Adhesion wurdt berikt mei help fan in sels ûntwikkele sied hot-press oven.
1.1 Seed Crystal Fixation Scheme:
Op it stuit kinne de SiC seed crystal adhesion schemes wurde ferdield yn twa kategoryen: adhesive type en suspension type.
Adhesive Type Scheme (figuer 1): Dit omfiemet bonding deSiC waferoan de grafyt plaat mei in laach fan grafyt papier as buffer laach te elimineren gatten tusken deSiC waferen de grafytplaat. Yn 'e eigentlike produksje is de bânsterkte tusken it grafytpapier en de grafytplaat swak, wat liedt ta faak siedkristal losmeitsjen tidens it groeiproses op hege temperatueren, wat resulteart yn groeifalen.
Suspension Type Scheme (figuer 2): Typysk wurdt in dichte koalstoffilm makke op it ferbiningsflak fan 'e SiC-wafel mei help fan lijmkarbonisaasje of coatingmetoaden. DeSiC waferwurdt dan clamped tusken twa grafyt platen en pleatst boppe op 'e grafyt kroes, garandearjen stabiliteit wylst de koalstof film beskermet de wafel. It meitsjen fan de koalstoffilm troch coating is lykwols kostber en net geskikt foar yndustriële produksje. De metoade foar karbonisaasje fan lijm leveret inkonsistente koalstoffilmkwaliteit, wêrtroch it lestich is om in perfekt dichte koalstoffilm te krijen mei sterke adhesion. Derneist fermindert it klemmen fan 'e grafytplaten it effektive groeigebiet fan' e wafel troch in diel fan har oerflak te blokkearjen.
Op grûn fan de boppesteande twa skema's wurdt in nij adhesive en oerlappend skema foarsteld (figuer 3):
In relatyf dichte koalstoffilm wurdt makke op it bondelflak fan 'e SiC-wafel mei de lijmkarbonisaasjemetoade, en soarget foar gjin grutte ljochtlekkage ûnder ferljochting.
De SiC-wafel bedekt mei de koalstoffilm is bûn oan grafytpapier, wêrby't it bânflak de koalstoffilmkant is. De adhesive laach moat ferskine unifoarm swart ûnder ljocht.
It grafytpapier wurdt beklamme troch grafytplaten en ophongen boppe de grafytkroes foar kristalgroei.
1.2 Adhesive:
De viskositeit fan 'e fotoresist beynfloedet signifikant de uniformiteit fan' e filmdikte. By deselde spin snelheid resultearret legere viscosity yn tinner en mear unifoarm adhesive films. Dêrom wurdt in fotoresist mei lege viskositeit keazen binnen de tapassingseasken.
Tidens it eksperimint waard fûn dat de viskositeit fan 'e karbonisearjende adhesive ynfloed hat op' e bondingsterkte tusken de koalstoffilm en de wafel. Hege viskositeit makket it dreech om unifoarm oan te passen mei in spincoater, wylst lege viskositeit resulteart yn swakke bondingsterkte, wat liedt ta koalstoffilmkraak by folgjende bondingprosessen troch adhesivestream en eksterne druk. Troch eksperiminteel ûndersyk, de viscosity fan de carbonizing adhesive waard bepaald te wêzen 100 mPa · s, en de bonding adhesive viscosity waard ynsteld op 25 mPa · s.
1.3 Wurk fakuüm:
It proses fan it meitsjen fan de koalstoffilm op 'e SiC-wafel omfettet it karbonisearjen fan de adhesive laach op it SiC-wafer-oerflak, dat moat wurde útfierd yn in fakuüm as argon-beskerme omjouwing. Eksperimintele resultaten litte sjen dat in argon-beskerme omjouwing mear befoarderlik is foar it meitsjen fan koalstoffilm as in omjouwing mei hege fakuüm. As in fakuümomjouwing wurdt brûkt, moat it fakuümnivo ≤1 Pa wêze.
It proses fan it ferbinen fan it SiC-siedkristal omfettet it ferbinen fan de SiC-wafer oan 'e grafytplaat / grafytpapier. Sjoen it erosive effekt fan soerstof op grafytmaterialen by hege temperatueren, moat dit proses ûnder fakuümbetingsten útfierd wurde. De ynfloed fan ferskate fakuümnivo's op 'e adhesive laach waard studearre. De eksperimintele resultaten wurde werjûn yn Tabel 1. It kin sjoen wurde dat ûnder lege fakuümbetingsten soerstofmolekulen yn 'e loft net folslein fuortsmiten wurde, wat liedt ta ûnfolsleine adhesive lagen. As it fakuümnivo ûnder 10 Pa is, wurdt it erosive effekt fan soerstofmolekulen op 'e adhesive laach signifikant fermindere. As it fakuümnivo ûnder 1 Pa is, wurdt it erosive effekt folslein elimineare.
Post tiid: Jun-11-2024