Silicia karbido (SiC)materialo havas la avantaĝojn de larĝa bandgap, alta termika konduktiveco, alta kritika rompo kampa forto, kaj alta saturita elektrona drivo rapido, igante ĝin tre promesplena en la semikonduktaĵo fabrikado kampo. SiC ununuraj kristaloj estas ĝenerale produktitaj per la fizika vaportransporto (PVT) metodo. La specifaj paŝoj de ĉi tiu metodo implikas meti SiC-pulvoron ĉe la fundo de grafita fandujo kaj meti SiC-semkristalon ĉe la supro de la fandujo. La grafitofandujoestas varmigita al la sublimadtemperaturo de SiC, igante la SiC-pulvoron putriĝi en vaporfazsubstancojn kiel ekzemple Si-vaporo, Si2C, kaj SiC2. Sub la influo de la aksa temperaturgradiento, tiuj vaporigitaj substancoj sublimiĝas al la supro de la krisolo kaj kondensiĝas sur la surfaco de la SiC-semokristalo, kristaliĝante en SiC-unuokristalojn.
Nuntempe, la diametro de la semkristalo uzata enSiC ununura kristala kreskobezonas kongrui kun la cela kristala diametro. Dum kresko, la semkristalo estas fiksita sur la semtenilo ĉe la supro de la fandujo uzante gluon. Tamen, tiu metodo de fiksado de la semkristalo povas konduki al problemoj kiel ekzemple malplenoj en la glutavolo pro faktoroj kiel la precizeco de la surfaco de la semposedanto kaj la unuformeco de la glukovraĵo, kiuj povas rezultigi sesangulajn malplenajn difektojn. Ĉi tiuj inkluzivas plibonigi la platecon de la grafita plato, pliigante la unuformecon de la adhesiva tavoldikeco kaj aldoni flekseblan bufrotavolon. Malgraŭ ĉi tiuj klopodoj, ankoraŭ ekzistas problemoj kun la denseco de la glua tavolo, kaj ekzistas risko de semkristalmalligo. Alprenante la metodon ligi laolatoal grafita papero kaj interkovrante ĝin ĉe la supro de la fandujo, la denseco de la glua tavolo povas esti plibonigita, kaj la malligo de la oblato povas esti malhelpita.
1. Eksperimenta Skemo:
La oblatoj uzitaj en la eksperimento estas komerce haveblaj6-colaj N-tipaj SiC-oblatoj. Fotorezisto estas aplikata per spina kovrilo. Adhero estas atingita per memevoluinta sema varma gazeta forno.
1.1 Skemo de Fiksado de Semo-Kristalo:
Nuntempe, la skemoj de adhero de SiC-semo-kristaloj povas esti dividitaj en du kategoriojn: adhesiva tipo kaj penda tipo.
Adhesive Type Scheme (Figuro 1): Ĉi tio implikas ligi laSiC-oblatoal la grafita plato kun tavolo de grafita papero kiel bufrotavolo por forigi interspacojn inter laSiC-oblatokaj la grafita plato. En fakta produktado, la ligoforto inter la grafita papero kaj la grafita plato estas malforta, kondukante al ofta semokristalmalligo dum la alt-temperatura kreskoprocezo, rezultigante kreskomalsukceson.
Suspensio-Tipo-Skemo (Figuro 2): Tipe, densa karbonfilmo estas kreita sur la liga surfaco de la SiC-oblato uzante gluan karbonigon aŭ tegmetodojn. LaSiC-oblatotiam estas fiksita inter du grafitplatoj kaj metita ĉe la pinto de la grafita krisolo, certigante stabilecon dum la karbonfilmo protektas la oblaton. Tamen, krei la karbonfilmon per tegaĵo estas multekosta kaj ne taŭga por industria produktado. La metodo de karbonigo de gluo donas malkonsekvencan karbonfilman kvaliton, malfaciligante akiri perfekte densan karbonfilmon kun forta adhero. Aldone, krampi la grafitajn platojn reduktas la efikan kreskoareon de la oblato blokante parton de ĝia surfaco.
Surbaze de ĉi-supraj du skemoj, nova glua kaj interkovra skemo estas proponita (Figuro 3):
Relative densa karbonfilmo estas kreita sur la liga surfaco de la SiC-oblato uzante la gluan karbonigmetodon, certigante neniun grandan malpezan elfluadon sub lumigado.
La SiC-oblato kovrita per la karbonfilmo estas ligita al grafitpapero, kie la liga surfaco estas la karbonfilmflanko. La glua tavolo devus aperi unuforme nigra sub lumo.
La grafitpapero estas fiksita per grafitplatoj kaj suspendita super la grafita krisolo por kristalkresko.
1.2 Algluaĵo:
La viskozeco de la fotorezisto signife influas la filmdikecunuformecon. Je la sama spinrapideco, pli malalta viskozeco rezultigas pli maldikaj kaj pli unuformaj gluaj filmoj. Tial, malalt-viskozeca fotorezisto estas elektita ene de la aplikiĝpostuloj.
Dum la eksperimento, oni trovis, ke la viskozeco de la karboniga gluaĵo influas la ligan forton inter la karbonfilmo kaj la oblato. Alta viskozeco malfaciligas uzi unuforme uzante spinokovrilon, dum malalta viskozeco rezultigas malfortan ligan forton, kondukante al karbonfilmo krakado dum postaj ligaj procezoj pro glufluo kaj ekstera premo. Per eksperimenta esplorado, la viskozeco de la karboniganta gluaĵo estis determinita esti 100 mPa·s, kaj la liga glua viskozeco estis fiksita al 25 mPa·s.
1.3 Labora Vakuo:
La procezo de kreado de la karbonfilmo sur la SiC-oblato implikas karbonigi la gluan tavolon sur la SiC-oblatosurfaco, kiu devas esti farita en vakuo aŭ argon-protektita medio. Eksperimentaj rezultoj montras, ke argon-protektita medio estas pli favora al kreado de karbonfilmo ol alta vakua medio. Se vakua medio estas uzata, la vakua nivelo devus esti ≤1 Pa.
La procezo de ligado de la SiC-semkristalo implikas ligi la SiC-oblaton al la grafitplato/grafitpapero. Konsiderante la erozian efikon de oksigeno sur grafitaj materialoj ĉe altaj temperaturoj, ĉi tiu procezo devas esti farita sub vakukondiĉoj. La efiko de malsamaj malplenaj niveloj sur la glua tavolo estis studita. La eksperimentaj rezultoj estas montritaj en Tabelo 1. Oni povas vidi, ke sub malaltaj vakuaj kondiĉoj, oksigenaj molekuloj en la aero ne estas tute forigitaj, kondukante al nekompletaj gluaj tavoloj. Kiam la malplena nivelo estas sub 10 Pa, la erozia efiko de oksigenaj molekuloj sur la algluiĝa tavolo estas signife reduktita. Kiam la malplena nivelo estas sub 1 Pa, la erozia efiko estas tute forigita.
Afiŝtempo: Jun-11-2024