Silikon karbida (SiC)materi nduweni kaluwihan saka bandgap sudhut, konduktivitas termal dhuwur, kekuatan lapangan risak kritis dhuwur, lan kecepatan drift elektron jenuh dhuwur, nggawe Highly janjeni ing lapangan Manufaktur semikonduktor. Kristal tunggal SiC umume diprodhuksi liwat metode transportasi uap fisik (PVT). Langkah-langkah spesifik saka metode iki kalebu nyelehake bubuk SiC ing ngisor crucible grafit lan nyelehake kristal wiji SiC ing ndhuwur crucible. Grafit kasebutkrucildipanasake nganti suhu sublimasi SiC, nyebabake bubuk SiC terurai dadi zat fase uap kayata uap Si, Si2C, lan SiC2. Ing pengaruh gradien suhu aksial, zat sing nguap iki sublimate menyang ndhuwur crucible lan kondensasi ing lumahing kristal wiji SiC, crystallizing menyang SiC kristal tunggal.
Saiki, diameter kristal wiji digunakake ingSiC pertumbuhan kristal tunggalkudu cocog karo diameter kristal target. Sajrone wutah, kristal wiji dipasang ing wadhah wiji ing ndhuwur crucible nggunakake adhesive. Nanging, cara mbenakake kristal wiji iki bisa nyebabake masalah kayata kekosongan ing lapisan adesif amarga faktor kaya presisi permukaan wadhah wiji lan keseragaman lapisan adesif, sing bisa nyebabake cacat heksagonal. Iki kalebu nambah flatness saka piring grafit, nambah uniformity saka kekandelan lapisan adhesive, lan nambah lapisan buffer fleksibel. Senadyan efforts iki, isih ana masalah karo Kapadhetan lapisan adhesive, lan ana risiko detasemen kristal wiji. Kanthi nggunakake metode ikatan ingwaferkanggo kertas grafit lan tumpang tindih ing ndhuwur crucible, Kapadhetan lapisan adhesive bisa apik, lan detachment saka wafer bisa nyegah.
1. Skema Eksperimental:
Wafer sing digunakake ing eksperimen kasedhiya kanthi komersialWafer SiC tipe N 6 inci. Photoresist ditrapake kanthi nggunakake lapisan spin. Adhesion digayuh kanthi nggunakake tungku hot-press wiji sing dikembangake dhewe.
1.1 Skema Fiksasi Kristal Wiji:
Saiki, skema adhesi kristal wiji SiC bisa dipérang dadi rong kategori: jinis adesif lan jinis suspensi.
Skema Tipe Adhesive (Gambar 1): Iki kalebu ikatanwafer SiCmenyang piring grafit karo lapisan saka kertas grafit minangka lapisan buffer kanggo ngilangke kesenjangan antaranewafer SiClan piring grafit. Ing produksi nyata, kekuatan iketan antarane kertas grafit lan piring grafit banget, anjog kanggo detasemen kristal winih Kerep sak proses wutah-suhu dhuwur, asil ing Gagal wutah.
Skema Tipe Suspensi (Gambar 2): Biasane, film karbon sing padhet digawe ing permukaan ikatan wafer SiC nggunakake cara karbonisasi lim utawa lapisan. Ingwafer SiCbanjur clamped antarane rong piring grafit lan diselehake ing ndhuwur crucible grafit, njamin stabilitas nalika film karbon nglindhungi wafer. Nanging, nggawe film karbon liwat lapisan larang regane lan ora cocok kanggo produksi industri. Cara karbonisasi lem ngasilake kualitas film karbon sing ora konsisten, dadi angel entuk film karbon sing padhet kanthi adhesi sing kuat. Kajaba iku, clamping piring grafit nyuda wilayah wutah efektif saka wafer dening mblokir bagean saka lumahing sawijining.
Adhedhasar rong skema ing ndhuwur, skema adesif lan tumpang tindih anyar diusulake (Gambar 3):
Film karbon sing relatif kandhel digawe ing permukaan ikatan wafer SiC nggunakake metode karbonisasi lem, supaya ora ana bocor cahya sing gedhe ing katerangan.
Wafer SiC sing ditutupi film karbon diikat menyang kertas grafit, kanthi permukaan ikatan minangka sisih film karbon. Lapisan adesif kudu katon seragam ireng ing cahya.
Kertas grafit dijepit nganggo piring grafit lan digantung ing ndhuwur wadah grafit kanggo pertumbuhan kristal.
1.2 Adhesive:
Viskositas photoresist sacara signifikan mengaruhi keseragaman ketebalan film. Ing kacepetan spin sing padha, viskositas sing luwih murah nyebabake film adesif sing luwih tipis lan seragam. Mulane, photoresist viskositas rendah dipilih ing syarat aplikasi.
Sajrone eksperimen, ditemokake yen viskositas adhesive carbonizing mengaruhi kekuatan ikatan antarane film karbon lan wafer. Viskositas sing dhuwur ndadekake angel ditrapake kanthi seragam kanthi nggunakake spin coater, dene viskositas sing kurang nyebabake kekuatan ikatan sing ringkih, sing ndadékaké retakan film karbon sajrone proses ikatan sakteruse amarga aliran adesif lan tekanan eksternal. Liwat riset eksperimen, viskositas adhesive carbonizing ditemtokake dadi 100 mPa·s, lan viskositas adhesive bonding disetel dadi 25 mPa·s.
1.3 Vakum Kerja:
Proses nggawe film karbon ing wafer SiC melu karbonisasi lapisan adesif ing permukaan wafer SiC, sing kudu ditindakake ing lingkungan vakum utawa dilindhungi argon. Asil eksperimen nuduhake yen lingkungan sing dilindhungi argon luwih kondusif kanggo nggawe film karbon tinimbang lingkungan vakum sing dhuwur. Yen lingkungan vakum digunakake, tingkat vakum kudu ≤1 Pa.
Proses ikatan kristal wiji SiC nglibatake ikatan wafer SiC menyang piring grafit / kertas grafit. Ngelingi efek erosif oksigen ing bahan grafit ing suhu dhuwur, proses iki kudu ditindakake ing kahanan vakum. Dampak tingkat vakum sing beda-beda ing lapisan adesif ditliti. Asil eksperimen ditampilake ing Tabel 1. Bisa dideleng yen ing kahanan vakum sing kurang, molekul oksigen ing udhara ora dibusak kanthi lengkap, sing nyebabake lapisan adhesif sing ora lengkap. Nalika tingkat vakum ngisor 10 Pa, efek erosive saka molekul oksigen ing lapisan adhesive wis suda. Nalika tingkat vakum ngisor 1 Pa, efek erosive wis rampung ngilangi.
Wektu kirim: Jun-11-2024