2. Proċess Sperimentali
2.1 Vulkanizzar tal-Film Adeżiv
Ġie osservat li direttament ħolqien ta 'film tal-karbonju jew twaħħil b'karta tal-grafita fuqWejfers tas-SiCmiksi b'adeżiv wassal għal diversi kwistjonijiet:
1. Taħt kundizzjonijiet tal-vakwu, il-film li jwaħħal fuqWejfers tas-SiCżviluppaw dehra ta 'skala minħabba rilaxx sinifikanti fl-arja, li rriżultat f'porożità tal-wiċċ. Dan impedixxa s-saffi adeżivi milli jingħaqdu sew wara l-karbonizzazzjoni.
2. Waqt it-twaħħil, il-wejfergħandhom jitqiegħdu fuq il-karta tal-grafita f'daqqa waħda. Jekk isseħħ pożizzjoni mill-ġdid, pressjoni irregolari tista 'tnaqqas l-uniformità tal-kolla, u tħalli impatt negattiv fuq il-kwalità tat-twaħħil.
3. F'operazzjonijiet ta 'vakwu, ir-rilaxx ta' l-arja mis-saff li jwaħħal ikkawża tqaxxir u l-formazzjoni ta 'bosta vojt fi ħdan il-film li jwaħħal, li jirriżulta f'difetti ta' twaħħil. Biex tindirizza dawn il-kwistjonijiet, tnixxif minn qabel il-kolla fuq il-wejfer'swiċċ twaħħil bl-użu ta 'hot plate wara spin-kisi huwa rakkomandat.
2.2 Proċess ta 'Karbonizzazzjoni
Il-proċess tal-ħolqien ta 'film tal-karbonju fuq il-Wejfer taż-żerriegħa tas-SiCu t-twaħħil ma 'karta tal-grafita teħtieġ karbonizzazzjoni tas-saff adeżiv f'temperatura speċifika biex tiżgura twaħħil strett. Karbonizzazzjoni inkompleta tas-saff adeżiv tista 'twassal għad-dekompożizzjoni tiegħu waqt it-tkabbir, li tirrilaxxa impuritajiet li jaffettwaw il-kwalità tat-tkabbir tal-kristall. Għalhekk, l-iżgurar ta 'karbonizzazzjoni sħiħa tas-saff adeżiv huwa kruċjali għal twaħħil ta' densità għolja. Dan l-istudju jeżamina l-effett tat-temperatura fuq il-karbonizzazzjoni tal-kolla. Saff uniformi ta 'photoresist ġie applikat għall-wejferwiċċ u mqiegħda f'forn tubu taħt vakwu (<10 Pa). It-temperatura żdiedet għal livelli ssettjati minn qabel (400℃, 500℃, u 600℃) u miżmuma għal 3-5 sigħat biex tinkiseb karbonizzazzjoni.
Esperimenti indikati:
F'400℃, wara 3 sigħat, il-film li jwaħħal ma karbonizzax u deher aħmar skur; l-ebda bidla sinifikanti ma ġiet osservata wara 4 sigħat.
F'500℃, wara 3 sigħat, il-film inbidel iswed iżda xorta xxandar dawl; ebda bidla sinifikanti wara 4 sigħat.
F'600 ℃, wara 3 sigħat, il-film sar iswed mingħajr trażmissjoni tad-dawl, li jindika karbonizzazzjoni sħiħa.
Għalhekk, it-temperatura tat-twaħħil xierqa teħtieġ li tkun ≥600℃.
2.3 Proċess ta 'Applikazzjoni Adeżiva
L-uniformità tal-film li jwaħħal hija indikatur kritiku għall-evalwazzjoni tal-proċess ta 'applikazzjoni tal-kolla u biex jiġi żgurat saff ta' twaħħil uniformi. Din it-taqsima tesplora l-aħjar veloċità ta 'spin u l-ħin tal-kisi għal ħxuna differenti ta' film adeżiv. L-uniformità
u tal-ħxuna tal-film huwa definit bħala l-proporzjon tal-ħxuna minima tal-film Lmin mal-ħxuna massima tal-film Lmax fuq iż-żona utli. Ħames punti fuq il-wejfer ġew magħżula biex titkejjel il-ħxuna tal-film, u l-uniformità ġiet ikkalkulata. Il-Figura 4 turi l-punti tal-kejl.
Għal twaħħil ta 'densità għolja bejn il-wejfer tas-SiC u l-komponenti tal-grafita, il-ħxuna preferuta tal-film adeżiv hija 1-5 µm. Intgħażlet ħxuna tal-film ta '2 µm, applikabbli kemm għall-preparazzjoni tal-film tal-karbonju kif ukoll għall-proċessi ta' twaħħil tal-wejfer/karta tal-grafita. Il-parametri ottimali tal-kisi tal-ispin għall-kolla karbonizzanti huma 15 s f'2500 r/min, u għall-adeżiv tat-twaħħil, 15 s f'2000 r/min.
2.4 Proċess tat-twaħħil
Waqt it-twaħħil tal-wejfer tas-SiC mal-karta tal-grafita/grafita, huwa kruċjali li jiġu eliminati kompletament l-arja u l-gassijiet organiċi ġġenerati matul il-karbonizzazzjoni mis-saff tat-twaħħil. L-eliminazzjoni tal-gass mhux kompluta tirriżulta fi vojt, li jwassal għal saff ta 'twaħħil mhux dens. L-arja u l-gassijiet organiċi jistgħu jiġu evakwati permezz ta 'pompa taż-żejt mekkanika. Inizjalment, it-tħaddim kontinwu tal-pompa mekkanika jiżgura li l-kamra tal-vakwu tilħaq il-limitu tagħha, li tippermetti t-tneħħija sħiħa tal-arja mis-saff tat-twaħħil. Żieda rapida fit-temperatura tista 'tipprevjeni l-eliminazzjoni f'waqtha tal-gass waqt karbonizzazzjoni f'temperatura għolja, li tifforma vojt fis-saff tat-twaħħil. Proprjetajiet adeżivi jindikaw ħruġ ta 'gass sinifikanti f'≤120℃, jistabbilizzaw 'il fuq minn din it-temperatura.
Pressjoni esterna hija applikata waqt it-twaħħil biex ittejjeb id-densità tal-film li jwaħħal, tiffaċilita t-tkeċċija ta 'arja u gassijiet organiċi, li tirriżulta f'saff ta' twaħħil ta 'densità għolja.
Fil-qosor, ġiet żviluppata l-kurva tal-proċess tat-twaħħil murija fil-Figura 5. Taħt pressjoni speċifika, it-temperatura titla 'għat-temperatura tal-ħruġ tal-gass (~120 ℃) u tinżamm sakemm titlesta l-ħruġ tal-gass. Imbagħad, it-temperatura tiżdied għat-temperatura tal-karbonizzazzjoni, miżmuma għat-tul meħtieġ, segwita minn tkessiħ naturali għat-temperatura tal-kamra, rilaxx tal-pressjoni, u tneħħija tal-wejfer magħqud.
Skont it-taqsima 2.2, il-film li jwaħħal jeħtieġ li jiġi karbonizzat f'600 ℃ għal aktar minn 3 sigħat. Għalhekk, fil-kurva tal-proċess tat-twaħħil, T2 huwa ssettjat għal 600 ℃ u t2 għal 3 sigħat. Il-valuri ottimali għall-kurva tal-proċess tat-twaħħil, determinati permezz ta 'esperimenti ortogonali li jistudjaw l-effetti tal-pressjoni tat-twaħħil, il-ħin tat-tisħin tal-ewwel stadju t1, u l-ħin tat-tisħin tat-tieni stadju t2 fuq ir-riżultati tal-irbit, huma murija fit-Tabelli 2-4.
Riżultati indikati:
Fi pressjoni ta 'twaħħil ta' 5 kN, il-ħin tat-tisħin kellu impatt minimu fuq it-twaħħil.
F'10 kN, iż-żona vojta fis-saff tat-twaħħil naqset bi tisħin itwal tal-ewwel stadju.
Fi 15 kN, l-estensjoni tat-tisħin tal-ewwel stadju naqqset b'mod sinifikanti l-vojt, eventwalment eliminathom.
L-effett tal-ħin tat-tisħin tat-tieni stadju fuq it-twaħħil ma kienx evidenti fit-testijiet ortogonali. L-iffissar tal-pressjoni tat-twaħħil f'15 kN u l-ħin tat-tisħin tal-ewwel stadju f'90 min, il-ħinijiet tat-tisħin tat-tieni stadju ta '30, 60, u 90 min kollha rriżultaw f'saffi ta' twaħħil densi mingħajr vojt, li jindikaw li l-ħin tat-tisħin tat-tieni stadju kellu ftit impatt fuq it-twaħħil.
Valuri ottimali għall-kurva tal-proċess tat-twaħħil huma: pressjoni tat-twaħħil 15 kN, ħin tat-tisħin tal-ewwel stadju 90 min, temperatura tal-ewwel stadju 120℃, ħin tat-tisħin tat-tieni stadju 30 min, temperatura tat-tieni stadju 600℃, u ħin taż-żamma tat-tieni stadju 3 sigħat.
Ħin tal-post: Ġunju-11-2024