2. Experimentell Prozess
2.1 Aushärtung vum Klebstoff
Et gouf beobachtet datt direkt e Kuelestofffilm oder Bindung mat Grafitpabeier op kreéiertSiC wafersBeschichtete mat Klebstoff huet zu verschiddene Probleemer gefouert:
1. Ënner Vakuumbedéngungen, de Klebstofffilm opSiC wafersentwéckelt e skalaähnlecht Erscheinungsbild wéinst bedeitende Loftverëffentlechung, wat zu Uewerflächeporositéit resultéiert. Dëst huet verhënnert datt d'Klebstoffschichten sech no der Carboniséierung richteg verbannen.
2. Während Bindung, derwafermuss op d'Graphitpabeier an engem Wee gesat ginn. Wann d'Repositionéierung geschitt, kann ongläiche Drock d'Klebstoffuniformitéit reduzéieren, wat d'Bindungsqualitéit negativ beaflosst.
3. Bei Vakuumoperatioune verursaacht d'Verëffentlechung vun der Loft aus der Klebstoffschicht Peeling an d'Bildung vu villen Void am Klebstofffilm, wat zu Bindungsdefekter resultéiert. Fir dës Problemer unzegoen, Pre-dréchent de Klebstoff op derwafer'sBindungsfläch mat enger waarmer Plack no Spin-Beschichtung ass recommandéiert.
2.2 Carbonization Prozess
De Prozess vun engem Kuelestoff Film op der schafenSiC Som waferan Bindung et zu GRAPHITE Pabeier verlaangt carbonization vun der Kliewefolie Schicht bei enger spezifescher Temperatur knapper Bindung ze garantéieren. Onkomplett Carboniséierung vun der Klebstoffschicht kann zu senger Zersetzung wärend dem Wuesstum féieren, Gëftstoffer entloossen, déi d'Kristallwachstumsqualitéit beaflossen. Dofir ass d'ganz Karboniséierung vun der Klebstoffschicht entscheedend fir Héichdichtverbindung. Dës Studie iwwerpréift den Effekt vun der Temperatur op d'Klebstoffkarboniséierung. Eng eenheetlech Schicht vu Photoresist gouf op dewaferUewerfläch an an engem Rouerofen ënner Vakuum (<10 Pa) plazéiert. D'Temperatur gouf op virausgesate Niveauen (400 ℃, 500 ℃, a 600 ℃) erhéicht a fir 3-5 Stonnen gehal fir d'Karboniséierung z'erreechen.
Experimenter uginn:
Bei 400 ℃, no 3 Stonnen, huet de Klebstofffilm net karboniséiert a erschéngt donkel rout; keng bedeitend Ännerung gouf no 4 Stonnen observéiert.
Bei 500 ℃, no 3 Stonnen, gouf de Film schwaarz, awer huet nach ëmmer Liicht iwwerdroen; keng bedeitend Ännerung no 4 Stonnen.
Bei 600 ℃, no 3 Stonnen, gouf de Film schwaarz ouni Liichttransmission, wat op eng komplett Karboniséierung bezeechent.
Also muss déi passend Bindungstemperatur ≥600 ℃ sinn.
2.3 Kliewefolie Applikatioun Prozess
D'Uniformitéit vum Klebstoff ass e kriteschen Indikator fir de Klebstoffapplikatiounsprozess ze evaluéieren an eng eenheetlech Bindungsschicht ze garantéieren. Dës Sektioun entdeckt déi optimal Spingeschwindegkeet an d'Beschichtungszäit fir verschidde Klebfilmdecken. D'Uniformitéit
u vun der Filmdicke gëtt definéiert als de Verhältnis vun der minimaler Filmdicke Lmin zu der maximaler Filmdicke Lmax iwwer dat nëtzlecht Gebitt. Fënnef Punkten op der Wafer goufen ausgewielt fir d'Filmdicke ze moossen, an d'Uniformitéit gouf berechent. Figur 4 illustréiert d'Miesspunkte.
Fir héich Dichtverbindung tëscht der SiC Wafer a Grafitkomponenten ass déi bevorzugt Kliewefoliedicke 1-5 µm. Eng Filmdicke vun 2 µm gouf gewielt, applicabel fir béid Kuelestofffilmpräparatioun a Wafer / Grafitpabeierbindungsprozesser. Déi optimal Spin-Beschichtungsparameter fir de karboniséierende Klebstoff sinn 15 s bei 2500 r/min, a fir de Bindungsklebstoff 15 s bei 2000 r/min.
2.4 Bindungsprozess
Wärend der Bindung vun der SiC Wafer op Grafit / Grafitpabeier ass et entscheedend fir d'Loft an d'organesch Gase, déi wärend der Kuelung vun der Bindungsschicht generéiert ginn, komplett ze eliminéieren. Onkomplett Gaseliminatioun resultéiert zu Voids, wat zu enger net dichter Bindungsschicht féiert. D'Loft an d'organesch Gase kënne mat enger mechanescher Uelegpompel evakuéiert ginn. Am Ufank ass d'kontinuéierlech Operatioun vun der mechanescher Pompel garantéiert datt d'Vakuumkammer seng Limit erreecht, wat d'komplett Loftentfernung vun der Bindungsschicht erlaabt. Schnell Temperaturerhéijung kann d'rechtzäiteg Gaseliminatioun während der héijer Temperaturverkarboniséierung verhënneren, d'Voids an der Bindungsschicht bilden. Klebstoffeigenschaften weisen op bedeitend Ausgasung bei ≤120 ℃, stabiliséiert iwwer dës Temperatur.
Extern Drock gëtt wärend der Bindung applizéiert fir d'Dicht vum Klebstoff ze verbesseren, d'Ausdreiwung vu Loft an organesche Gase erliichtert, wat zu enger Héichdichte Bindungsschicht resultéiert.
Zesummegefaasst gouf d'Verbindungsprozesskurve an der Figur 5 entwéckelt. Ënner spezifeschen Drock gëtt d'Temperatur op d'Outgassingtemperatur erhéicht (~ 120 ℃) a gehal bis d'Outgassing fäerdeg ass. Duerno gëtt d'Temperatur op d'Karboniséierungstemperatur erhéicht, fir déi erfuerderlech Dauer gehal ginn, gefollegt vun der natierlecher Ofkillung op Raumtemperatur, Drockverëffentlechung an d'Entfernung vum gebonnenen Wafer.
Geméiss Sektioun 2.2 muss de Klebstofffilm bei 600 ℃ fir iwwer 3 Stonnen karboniséiert ginn. Dofir, an der Bindungsprozesskurve, ass T2 op 600 ℃ an t2 op 3 Stonnen gesat. Déi optimal Wäerter fir d'Verbindungsprozesskurve, bestëmmt duerch orthogonal Experimenter, déi d'Effekter vum Bindungsdrock studéieren, Éischt Stuf Heizungszäit t1, an Zweetstuf Heizungszäit t2 op Bindungsresultater, ginn an Tabelle 2-4 gewisen.
Resultater uginn:
Bei engem Bindungsdrock vu 5 kN huet d'Heizzäit minimal Auswierkungen op d'Verbindung.
Bei 10 kN ass d'Voidfläch an der Bindungsschicht erofgaang mat längerer Éischtstufheizung.
Bei 15 kN, d'Verlängerung vun der éischter Stuf Heizung wesentlech reduzéiert Voids, schliisslech eliminéiert se.
Den Effekt vun der zweeter Stuf Heizungszäit op Bindung war net evident an den orthogonalen Tester. Fixéiere vum Bindungsdrock op 15 kN an der éischter Stuf Heizungszäit bei 90 min, déi zweet Stuf Heizzäiten vun 30, 60 an 90 min hunn all zu void-gratis dichte Bindungsschichten gefouert, wat beweist datt déi zweet Stuf Heizzäit hat wéineg Impakt op Bindung.
Optimal Wäerter fir d'Verbindungsprozesskurve sinn: Bindungsdrock 15 kN, Éischt Stuf Heizzäit 90 min, Éischt Stuf Temperatur 120 ℃, zweet Stuf Heizzäit 30 min, zweet Stuf Temperatur 600 ℃, an zweet Stuf Haltzäit 3 Stonnen.
Post Zäit: Jun-11-2024