Кремний карбиди (SiC)материал кенен тилке, жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүк, жогорку критикалык талкалануу талаасынын күчү жана жогорку каныккан электрон дрейф ылдамдыгынын артыкчылыктарына ээ, бул жарым өткөргүчтөрдү өндүрүү тармагында абдан келечектүү кылат. SiC монокристаллдары көбүнчө физикалык буу транспорту (PVT) ыкмасы аркылуу өндүрүлөт. Бул ыкманын конкреттүү кадамдары графит тигелдин түбүнө SiC порошок коюуну жана тигелдин үстүнө SiC урук кристалын коюуну камтыйт. ГрафиттигельSiC сублимация температурасына чейин ысытылып, SiC порошоктун Si буусу, Si2C жана SiC2 сыяктуу буу фазасындагы заттарга ыдырайт. Октук температура градиентинин таасири астында бул бууланган заттар тигелдин үстү жагына сублимацияланат жана SiC урук кристаллынын бетинде конденсацияланып, SiC монокристаллдарына кристаллдашат.
Учурда урук кристаллынын диаметри колдонулатSiC монокристаллынын өсүшүмаксаттуу кристалл диаметрине дал келиши керек. Өсүү учурунда урук кристаллдары желимдин жардамы менен тигелдин үстүндөгү урук кармагычка бекитилет. Бирок урук кристалын бекитүүнүн бул ыкмасы үрөн кармоочунун бетинин тактыгы жана чаптама жабуунун бирдейлиги сыяктуу факторлордон улам жабышчаак катмардагы боштуктар сыяктуу маселелерге алып келиши мүмкүн, натыйжада алты бурчтуу боштук кемчиликтери пайда болушу мүмкүн. Аларга графит плитасынын тегиздигин жакшыртуу, жабышчаак катмардын калыңдыгынын бирдейлигин жогорулатуу жана ийкемдүү буфердик катмарды кошуу кирет. Бул аракеттерге карабастан, жабышчаак катмардын тыгыздыгы боюнча маселелер дагы эле бар жана уруктардын кристаллдан ажырап калуу коркунучу бар. байлоо ыкмасын колдонуу мененвафлиграфиттик кагазга жана аны тигелдин үстү жагына каптап коюу, жабышчаак катмардын тыгыздыгын жакшыртууга жана пластинанын ажырап кетүүсүнө жол бербөөгө болот.
1. Эксперименталдык схема:
Экспериментте колдонулган вафлилер коммерциялык жактан жеткиликтүү6 дюймдук N тибиндеги SiC пластиналары. Фоторезист спин коатер менен колдонулат. Адгезия өз алдынча иштелип чыккан үрөн ысык пресс мештин жардамы менен ишке ашат.
1.1 Уруктун Crystal Fixation схемасы:
Азыркы учурда, SiC үрөн кристалл адгезия схемалары эки категорияга бөлүүгө болот: чаптама түрү жана суспензия түрү.
Жабыштыргыч түрү схемасы (1-сүрөт): Бул байланышты камтыйтSiC вафлиортосундагы боштуктарды жок кылуу үчүн буфердик катмар катары графит кагазынын катмары менен графит плитасынаSiC вафлижана графит плитасы. Иш жүзүндө өндүрүштө графит кагазы менен графит пластинкасынын ортосундагы байланыш күчү начар, бул жогорку температурадагы өсүү процессинде уруктардын кристаллдарынын тез-тез ажырап кетишине алып келет, натыйжада өсүү бузулат.
Суспензия түрү схемасы (2-сүрөт): Эреже катары, SiC пластинанын бириктирүүчү бетинде клей карбонизациялоо же каптоо ыкмаларын колдонуу менен тыгыз көмүртек пленкасы түзүлөт. TheSiC вафлиандан кийин эки графит пластинкасынын ортосуна кысып, графит тигелинин жогору жагына жайгаштырылат, ал эми көмүртек пленкасы пластинаны коргоп турганда туруктуулукту камсыз кылат. Бирок, каптоо аркылуу көмүртек пленкасын түзүү кымбатка турат жана өнөр жай өндүрүшү үчүн ылайыктуу эмес. Желимди карбонизациялоо ыкмасы шайкеш келбеген көмүртек пленкасынын сапатын берет, бул күчтүү адгезиясы бар кемчиликсиз тыгыз көмүртек пленкасын алууну кыйындатат. Кошумчалай кетсек, графит пластинкаларын кысуу анын бетинин бир бөлүгүн жаап, пластинанын натыйжалуу өсүү аянтын азайтат.
Жогорудагы эки схеманын негизинде жаңы жабышчаак жана кайталануучу схема сунушталат (3-сүрөт):
Жарыктандырууда жарыктын чоң агып кетишин камсыз кылуучу клейди карбонизациялоо ыкмасын колдонуу менен SiC пластинкасынын бириктирүүчү бетинде салыштырмалуу тыгыз көмүртек пленкасы түзүлөт.
Көмүртек пленкасы менен капталган SiC пластинкасы графиттик кагазга туташтырылып, байланыштын бети көмүртек пленкасы тарабы болуп саналат. жабышчаак катмар жарык астында бирдей кара болушу керек.
Графит кагазы графит пластинкалары менен кысылып, кристаллдын өсүшү үчүн графит тигелинин үстүнө илинген.
1.2 Желим:
Фоторезисттин илешкектүүлүгү пленканын калыңдыгынын бирдейлигине олуттуу таасир этет. Ошол эле айлануу ылдамдыгында, илешкектүүлүктүн төмөндөшү ичке жана бирдей жабышчаак пленкаларга алып келет. Ошондуктан, аз илешкектүү photoresist өтүнмө талаптарынын алкагында тандалып алынган.
Эксперименттин жүрүшүндө, көмүртектүү жабышчаак илешкектүүлүгү көмүртек пленкасы менен пластинанын ортосундагы байланыш күчкө таасир этээри аныкталган. Жогорку илешкектүүлүк спиндик каптоочуну бир калыпта колдонууну кыйындатат, ал эми төмөн илешкектүүлүк жабышчаак агымдын жана тышкы басымдын натыйжасында кийинки байланыш процесстеринде көмүртек пленкасынын жаракаланышына алып келип, алсыз байланыш күчкө алып келет. Эксперименталдык изилдөөлөр аркылуу карбондоштуруучу жабыштыргычтын илешкектүүлүгү 100 мПа·с, ал эми бириктирүүчү жабышчаак илешкектүүлүгү 25 мПа·с деп белгиленди.
1.3 Жумушчу вакуум:
SiC пластинасында көмүртек пленкасын түзүү процесси вакуумда же аргондон корголгон чөйрөдө аткарылууга тийиш болгон SiC пластинкасынын бетиндеги жабышчаак катмарды карбонизациялоону камтыйт. Эксперименттик натыйжалар аргон менен корголгон чөйрө жогорку вакуумдук чөйрөгө караганда көмүртек пленкасын түзүүгө көбүрөөк ыңгайлуу экенин көрсөтүп турат. Эгерде вакуумдук чөйрө колдонулса, вакуум деңгээли ≤1 Па болушу керек.
SiC урук кристалын байланыштыруу процесси SiC пластинасын графит пластинкасына/графит кагазына бириктирүүнү камтыйт. Жогорку температурада кычкылтектин графиттик материалдарга эрозиялык таасирин эске алып, бул процессти вакуумдук шарттарда жүргүзүү керек. Ар кандай вакуумдук деңгээлдердин жабышчаак катмарга тийгизген таасири изилденген. Эксперименттик натыйжалар 1-таблицада көрсөтүлгөн. Аз вакуумдук шарттарда абадагы кычкылтек молекулалары толук эмес жабышчаак катмарларга алып келбей турганын көрүүгө болот. Вакуум деңгээли 10 Падан төмөн болгондо кычкылтек молекулаларынын жабышчаак катмарга эрозиялык таасири бир топ төмөндөйт. Вакуум деңгээли 1 Падан төмөн болгондо эрозиялык эффект толугу менен жок кылынат.
Посттун убактысы: Jun-11-2024