2. Eksperiminteel proses
2.1 Curing fan adhesive film
It waard opmurken dat direkt it meitsjen fan in koalstof film of bonding mei grafyt papier opSiC waferscoated mei adhesive late ta ferskate problemen:
1. Under fakuüm omstannichheden, de adhesive film opSiC wafersûntwikkele in scalelike uterlik fanwege signifikante lucht frijlitting, resultearret yn oerflak porosity. Dit foarkaam dat de adhesive lagen goed bondele nei karbonisaasje.
2. Tidens bonding, dewafelmoat yn ien kear op it grafytpapier pleatst wurde. As repositioning optreedt, kin oneffen druk ferminderjen adhesive uniformiteit, negatyf beynfloedzje bonding kwaliteit.
3. Yn fakuüm operaasjes feroarsake de frijlitting fan lucht út 'e adhesive laach peeling en de foarming fan in protte leechten binnen de adhesive film, resultearret yn bonding mankeminten. Om oan te pakken dizze problemen, pre-droege de lijm op 'ewafersbonding oerflak mei help fan in hite plaat nei spin-coating wurdt oanrikkemandearre.
2.2 Karbonisaasjeproses
It proses fan it meitsjen fan in koalstof film op 'eSiC seed waferen bonding it oan grafyt papier fereasket carbonization fan de adhesive laach op in spesifike temperatuer om te soargjen strakke bonding. Unfolsleine karbonisaasje fan 'e kleeflaach kin liede ta syn ûntbining tidens groei, wêrtroch ûnreinheden frijlitte dy't de kwaliteit fan kristalgroei beynfloedzje. Dêrom is it garandearjen fan folsleine karbonisaasje fan 'e adhesive laach krúsjaal foar bonding mei hege tichtheid. Dizze stúdzje ûndersiket it effekt fan temperatuer op adhesive karbonisaasje. In unifoarm laach fan photoresist waard tapast oan dewafeloerflak en pleatst yn in buis oven ûnder fakuüm (<10 Pa). De temperatuer waard ferhege nei foarôf ynstelde nivo's (400 ℃, 500 ℃, en 600 ℃) en bewarre foar 3-5 oeren om karbonisaasje te berikken.
Eksperiminten oanjûn:
By 400 ℃, nei 3 oeren, waard de adhesive film net karbonisearre en ferskynde donker read; gjin signifikante feroaring waard waarnommen nei 4 oeren.
By 500 ℃, nei 3 oeren, waard de film swart, mar stjoerde noch altyd ljocht troch; gjin signifikante feroaring nei 4 oeren.
By 600 ℃, nei 3 oeren, waard de film swart sûnder ljochttransmission, wat oanjout op folsleine karbonisaasje.
Sa moat de passende bondingtemperatuer ≥600 ℃ wêze.
2.3 Adhesive applikaasje proses
De uniformiteit fan 'e adhesive film is in krityske yndikator foar it evaluearjen fan it adhesive-applikaasjeproses en it garandearjen fan in unifoarme bondinglaach. Dizze seksje ûndersiket de optimale spin snelheid en coating tiid foar ferskillende adhesive film dikten. De uniformiteit
u fan de film dikte wurdt definiearre as de ferhâlding fan de minimale film dikte Lmin oan de maksimale film dikte Lmax oer it brûkbere gebiet. Fiif punten op 'e wafel waarden selektearre om de filmdikte te mjitten, en de uniformiteit waard berekkene. Figuer 4 yllustrearret de mjitpunten.
Foar hege tichtheid bonding tusken de SiC wafer en grafyt komponinten, de foarkar adhesive film dikte is 1-5 µm. In filmdikte fan 2 µm waard keazen, fan tapassing op sawol koalstoffilmfoarming as wafer / grafytpapierbindeprosessen. De optimale spin-coating parameters foar de carbonizing adhesive binne 15 s by 2500 r / min, en foar de bonding adhesive, 15 s by 2000 r / min.
2.4 Bonding proses
Tidens de bonding fan de SiC wafer oan grafyt / grafyt papier, is it krúsjaal om folslein elimineren lucht en organyske gassen generearre by carbonization út de bonding laach. Ûnfolsleine gas eliminaasje resultearret yn leechte, dy't liedt ta in net-dichte bonding laach. De loft en organyske gassen kinne evakuearre wurde mei in meganyske oaljepomp. Yn earste ynstânsje garandearret trochgeande wurking fan 'e meganyske pomp dat de fakuümkeamer syn limyt berikt, wêrtroch folsleine loftferwidering fan' e bondinglaach mooglik is. Snelle temperatuerferheging kin tiidige gaseliminaasje foarkomme by karbonisaasje op hege temperatuer, wêrtroch leechte yn 'e bondinglaach foarmje. Adhesive eigenskippen jouwe signifikante útgassing oan by ≤120 ℃, stabilisearjend boppe dizze temperatuer.
Eksterne druk wurdt tapast by bonding om de tichtens fan 'e adhesive film te ferbetterjen, it fasilitearjen fan de útstjit fan lucht en organyske gassen, wat resulteart yn in hege tichtheid bonding laach.
Gearfetsjend is de kromme foar bondingproses werjûn yn figuer 5 ûntwikkele. Under spesifike druk wurdt de temperatuer ferhege nei de útgassingtemperatuer (~ 120 ℃) en hâlden oant it útgassing foltôge is. Dan wurdt de temperatuer ferhege nei de karbonisaasjetemperatuer, bewarre foar de fereaske doer, folge troch natuerlike koeling nei keamertemperatuer, drukferlies, en fuortheljen fan 'e bondele wafel.
Neffens paragraaf 2.2 moat de adhesive film mear dan 3 oeren karbonisearre wurde by 600 ℃. Dêrom, yn 'e bonding proses kromme, T2 wurdt ynsteld op 600 ℃ en t2 nei 3 oeren. De optimale wearden foar de bonding proses kromme, bepaald troch ortogonale eksperiminten dy't bestudearje de effekten fan bonding druk, earste-etappe ferwaarming tiid t1, en twadde-etappe ferwaarming tiid t2 op bonding útkomsten, wurde werjûn yn tabellen 2-4.
Oantsjutte resultaten:
By in bonding druk fan 5 kN hie ferwaarming tiid minimale ynfloed op bonding.
By 10 kN fermindere it lege gebiet yn 'e bondellaach mei langere earste faze ferwaarming.
By 15 kN, it útwreidzjen fan de earste faze ferwaarming gâns fermindere leechtes, úteinlik elimineren se.
It effekt fan 'e ferwaarmingstiid fan' e twadde etappe op bonding wie net evident yn 'e ortogonale testen. Befêstigje de bonding druk op 15 kN en de earste faze ferwaarming tiid op 90 min, de twadde faze ferwaarming tiden fan 30, 60, en 90 min resultearre allegear yn leechte-frije dichte bonding lagen, wat oanjout dat de twadde faze ferwaarming tiid hie lytse ynfloed op bonding.
Optimale wearden foar de bonding proses kromme binne: bonding druk 15 kN, earste faze ferwaarming tiid 90 min, earste faze temperatuer 120 ℃, twadde faze ferwaarming tiid 30 min, twadde etappe temperatuer 600 ℃, en twadde etappe holding tiid 3 oeren.
Post tiid: Jun-11-2024