2. Eksperimental na Proseso
2.1 Paggamot ng Adhesive Film
Napagmasdan na ang direktang paglikha ng isang carbon film o bonding na may graphite paper saSiC waferspinahiran ng malagkit na humantong sa ilang mga isyu:
1. Sa ilalim ng mga kondisyon ng vacuum, naka-on ang adhesive filmSiC wafersbumuo ng isang scalelike na hitsura dahil sa makabuluhang paglabas ng hangin, na nagreresulta sa porosity sa ibabaw. Pinigilan nito ang mga malagkit na layer mula sa maayos na pagbubuklod pagkatapos ng carbonization.
2. Sa panahon ng bonding, angostiyadapat ilagay sa graphite paper nang sabay-sabay. Kung magaganap ang muling pagpoposisyon, ang hindi pantay na presyon ay maaaring mabawasan ang pagkakapareho ng pandikit, na negatibong nakakaapekto sa kalidad ng pagbubuklod.
3. Sa mga operasyon ng vacuum, ang paglabas ng hangin mula sa adhesive layer ay nagdulot ng pagbabalat at pagbuo ng maraming void sa loob ng adhesive film, na nagreresulta sa mga bonding defect. Upang matugunan ang mga isyung ito, paunang tuyo ang pandikit sang ostiyabonding surface gamit ang isang mainit na plato pagkatapos ng spin-coating ay inirerekomenda.
2.2 Proseso ng Carbonization
Ang proseso ng paglikha ng isang carbon film saSiC seed waferat ang pagbubuklod nito sa graphite na papel ay nangangailangan ng carbonization ng malagkit na layer sa isang tiyak na temperatura upang matiyak ang mahigpit na pagbubuklod. Ang hindi kumpletong carbonization ng malagkit na layer ay maaaring humantong sa pagkabulok nito sa panahon ng paglaki, na naglalabas ng mga dumi na nakakaapekto sa kalidad ng paglaki ng kristal. Samakatuwid, ang pagtiyak ng kumpletong carbonization ng adhesive layer ay mahalaga para sa high-density bonding. Sinusuri ng pag-aaral na ito ang epekto ng temperatura sa malagkit na carbonization. Ang isang pare-parehong layer ng photoresist ay inilapat saostiyaibabaw at inilagay sa isang tube furnace sa ilalim ng vacuum (<10 Pa). Ang temperatura ay itinaas sa mga preset na antas (400 ℃, 500 ℃, at 600 ℃) at pinananatili ng 3-5 oras upang makamit ang carbonization.
Ipinahiwatig ang mga eksperimento:
Sa 400 ℃, pagkatapos ng 3 oras, ang malagkit na pelikula ay hindi carbonize at lumitaw madilim na pula; walang makabuluhang pagbabago ang naobserbahan pagkatapos ng 4 na oras.
Sa 500 ℃, pagkatapos ng 3 oras, ang pelikula ay naging itim ngunit nagpadala pa rin ng liwanag; walang makabuluhang pagbabago pagkatapos ng 4 na oras.
Sa 600 ℃, pagkatapos ng 3 oras, ang pelikula ay naging itim na walang ilaw na transmission, na nagpapahiwatig ng kumpletong carbonization.
Kaya, ang angkop na temperatura ng pagbubuklod ay kailangang ≥600 ℃.
2.3 Proseso ng Adhesive Application
Ang pagkakapareho ng malagkit na pelikula ay isang kritikal na tagapagpahiwatig para sa pagsusuri sa proseso ng aplikasyon ng malagkit at pagtiyak ng isang pare-parehong layer ng pagbubuklod. Sinasaliksik ng seksyong ito ang pinakamainam na bilis ng pag-ikot at oras ng patong para sa iba't ibang kapal ng adhesive film. Ang pagkakapareho
Ang u ng kapal ng pelikula ay tinukoy bilang ang ratio ng pinakamababang kapal ng pelikula Lmin sa maximum na kapal ng pelikula na Lmax sa kapaki-pakinabang na lugar. Pinili ang limang puntos sa wafer upang sukatin ang kapal ng pelikula, at kinakalkula ang pagkakapareho. Ang Figure 4 ay naglalarawan ng mga punto ng pagsukat.
Para sa high-density bonding sa pagitan ng SiC wafer at graphite na mga bahagi, ang gustong kapal ng adhesive film ay 1-5 µm. Pinili ang kapal ng pelikula na 2 µm, na naaangkop sa parehong paghahanda ng carbon film at mga proseso ng pagbubuklod ng wafer/graphite na papel. Ang pinakamainam na mga parameter ng spin-coating para sa carbonizing adhesive ay 15 s sa 2500 r/min, at para sa bonding adhesive, 15 s sa 2000 r/min.
2.4 Proseso ng Pagbubuklod
Sa panahon ng pagbubuklod ng SiC wafer sa graphite/graphite na papel, napakahalagang ganap na alisin ang hangin at mga organikong gas na nabuo sa panahon ng carbonization mula sa bonding layer. Ang hindi kumpletong pag-aalis ng gas ay nagreresulta sa mga void, na humahantong sa isang hindi siksik na layer ng pagbubuklod. Maaaring ilikas ang hangin at mga organikong gas gamit ang mekanikal na oil pump. Sa una, ang tuluy-tuloy na operasyon ng mechanical pump ay nagsisiguro na ang vacuum chamber ay umabot sa limitasyon nito, na nagpapahintulot sa kumpletong pag-alis ng hangin mula sa bonding layer. Ang mabilis na pagtaas ng temperatura ay maaaring maiwasan ang napapanahong pag-aalis ng gas sa panahon ng mataas na temperatura na carbonization, na bumubuo ng mga void sa bonding layer. Ang mga katangian ng pandikit ay nagpapahiwatig ng makabuluhang outgassing sa ≤120 ℃, na nagpapatatag sa itaas ng temperaturang ito.
Ang panlabas na presyon ay inilalapat sa panahon ng pagbubuklod upang mapahusay ang densidad ng malagkit na pelikula, na pinapadali ang pagpapatalsik ng hangin at mga organikong gas, na nagreresulta sa isang high-density bonding layer.
Sa buod, ang kurba ng proseso ng pagbubuklod na ipinapakita sa Figure 5 ay binuo. Sa ilalim ng partikular na presyon, ang temperatura ay itataas sa outgassing na temperatura (~120 ℃) at pinipigilan hanggang sa makumpleto ang outgassing. Pagkatapos, ang temperatura ay tataas sa temperatura ng carbonization, pinananatili para sa kinakailangang tagal, na sinusundan ng natural na paglamig sa temperatura ng silid, paglabas ng presyon, at pag-alis ng bonded wafer.
Ayon sa seksyon 2.2, ang adhesive film ay kailangang carbonized sa 600 ℃ sa loob ng higit sa 3 oras. Samakatuwid, sa curve ng proseso ng pagbubuklod, ang T2 ay nakatakda sa 600 ℃ at t2 sa 3 oras. Ang pinakamainam na halaga para sa curve ng proseso ng pagbubuklod, na tinutukoy sa pamamagitan ng mga orthogonal na eksperimento na nag-aaral sa mga epekto ng presyon ng pagbubuklod, unang yugto ng oras ng pag-init t1, at ikalawang yugto ng oras ng pag-init t2 sa mga resulta ng pagbubuklod, ay ipinapakita sa Talahanayan 2-4.
Ipinahiwatig ang mga resulta:
Sa isang bonding pressure na 5 kN, ang oras ng pag-init ay may kaunting epekto sa pagbubuklod.
Sa 10 kN, nabawasan ang void area sa bonding layer na may mas mahabang unang yugto ng pag-init.
Sa 15 kN, ang pagpapalawak ng unang yugto ng pag-init ay makabuluhang nabawasan ang mga voids, sa kalaunan ay inaalis ang mga ito.
Ang epekto ng oras ng pag-init sa ikalawang yugto sa pagbubuklod ay hindi nakikita sa mga orthogonal na pagsubok. Ang pag-aayos ng presyon ng pagbubuklod sa 15 kN at ang unang yugto ng oras ng pag-init sa 90 min, ang pangalawang yugto ng mga oras ng pag-init na 30, 60, at 90 min ay nagresulta sa walang bisa na siksik na mga layer ng pagbubuklod, na nagpapahiwatig na ang ikalawang yugto ng oras ng pag-init ay nagkaroon. maliit na epekto sa bonding.
Ang pinakamainam na halaga para sa curve ng proseso ng pagbubuklod ay: bonding pressure 15 kN, first-stage heating time 90 min, first-stage temperature 120℃, second-stage heating time 30 min, second-stage temperature 600℃, at second-stage holding time 3 oras.
Oras ng post: Hun-11-2024