本發(fā)明涉及碳化硅籽晶粘接，具體涉及一種碳化硅籽晶粘接的裝置及其方法。

背景技術(shù)：

1、碳化硅作為第三代半導(dǎo)體材料的典型代表，也是目前晶體生產(chǎn)技術(shù)和器件制造水平最成熟，應(yīng)用最廣泛的寬禁帶半導(dǎo)體材料之一，目前已經(jīng)形成了全球的材料、器件和應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈。但是碳化硅晶體生長良率一直難以提升，其中很大一部分原因在于碳化硅籽晶處理良率參差不齊，而碳化硅籽晶的質(zhì)量直接影響到碳化硅晶體質(zhì)量。因此發(fā)明一種高良率且操作簡單的碳化硅籽晶粘接裝置以及方法至關(guān)重要。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種碳化硅籽晶粘接的裝置及其方法。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種碳化硅籽晶粘接的裝置，其創(chuàng)新點在于：包括密封倉和器械箱，兩者上下設(shè)置，所述密封倉配置密封門，所述器械箱配置箱門；所述密封倉的側(cè)面設(shè)置抽真空管，所述抽真空管外接機(jī)械泵，所述密封倉內(nèi)分別設(shè)置石墨壓盤和籽晶承載盤，所述石墨壓盤的頂部設(shè)置下壓軸，所述下壓軸外接下壓機(jī)構(gòu)，所述籽晶承載盤的表面設(shè)置真空吸附條，所述籽晶承載盤的底部設(shè)置加熱盤，所述加熱盤的底部設(shè)置空心結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)支撐軸，所述旋轉(zhuǎn)支撐軸的下端貫穿至器械箱內(nèi)，且外部設(shè)置軸承和從動齒輪，所述軸承的外部設(shè)置軸承座進(jìn)行固定，所述器械箱內(nèi)分別設(shè)置旋轉(zhuǎn)電機(jī)、加熱電源和小機(jī)械泵，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出軸上設(shè)置主動齒輪，所述主動齒輪和從動齒輪嚙合傳動連接，所述加熱電源與加熱盤電性連接，且兩者之間的電源線路穿過旋轉(zhuǎn)支撐軸連接，所述小機(jī)械泵通過吸附管道與籽晶承載盤的的真空吸附條連通，且兩者之間的吸附管道穿過旋轉(zhuǎn)支撐軸連接。

3、進(jìn)一步的，所述下壓機(jī)構(gòu)為下壓缸或電機(jī)絲桿組件。

4、進(jìn)一步的，所述籽晶承載盤材質(zhì)采用cc材質(zhì)。

5、一種碳化硅籽晶粘接的裝置的工藝方法，其創(chuàng)新點在于，包括以下步驟：

6、s1、籽晶托使用前對籽晶粘接面進(jìn)行鍍膜預(yù)處理，使表面鍍一層均勻的碳化硅膜；

7、s2、將籽晶放置在籽晶承載盤的真空吸附條內(nèi)，開啟小機(jī)械泵將籽晶吸附在籽晶承載盤上；

8、s3、在籽晶中心放置籽晶粘接膠水，膠水為914b膠，開啟加熱電源，加熱至80-120℃；

9、s4、開啟旋轉(zhuǎn)電機(jī)，使籽晶旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為500-3000轉(zhuǎn)；

10、s5、關(guān)閉加熱電源，使碳化硅籽晶以及膠水冷卻；

11、s6、將石墨紙壓在膠水上，而后通過下壓軸施加壓力，在石墨壓盤和石墨紙中間放置10-20mm硅膠墊，壓力50-500kg；30-90min升溫至120-220℃，而后降至室溫，使籽晶和石墨紙進(jìn)行粘結(jié)；

12、s7、再取出籽晶，將籽晶托放置在籽晶承載盤上，籽晶托鍍膜面放膠水，重復(fù)3，4，5步驟；

13、s8、將粘結(jié)后的籽晶和石墨紙的石墨紙面壓在籽晶托上，在石墨壓盤和籽晶中間放置10-20mm硅膠墊，壓力50-500kg，30-90min升溫至120-220℃，而后降至室溫，使籽晶、石墨紙和籽晶托三者相互粘結(jié)；

14、s9、取出硅膠墊，在籽晶表面墊3-10mm石墨紙，而后通過下壓軸施加壓力，壓力100-500kg；

15、s10、開啟加熱電源，逐步升溫，100-150-200-250-300-400-500-600℃，同時開啟機(jī)械泵對設(shè)備進(jìn)行抽真空；

16、s11、而后開始逐步降溫，降至室溫即粘接結(jié)束。

17、采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明有益效果為：

18、本發(fā)明采用籽晶托鍍碳化硅膜，可以在長晶期間為籽晶背面提供優(yōu)質(zhì)的碳硅比，防止籽晶背面腐蝕嚴(yán)重；采用914b膠機(jī)械勻膠，有效提高良品率，且操作簡單；粘接期間加入硅膠墊，可更加優(yōu)秀的包裹籽晶，放置其與籽晶托發(fā)生相對滑動。

技術(shù)特征：

1.一種碳化硅籽晶粘接的裝置，其特征在于：包括密封倉和器械箱，兩者上下設(shè)置，所述密封倉配置密封門，所述器械箱配置箱門；所述密封倉的側(cè)面設(shè)置抽真空管，所述抽真空管外接機(jī)械泵，所述密封倉內(nèi)分別設(shè)置石墨壓盤和籽晶承載盤，所述石墨壓盤的頂部設(shè)置下壓軸，所述下壓軸外接下壓機(jī)構(gòu)，所述籽晶承載盤的表面設(shè)置真空吸附條，所述籽晶承載盤的底部設(shè)置加熱盤，所述加熱盤的底部設(shè)置空心結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)支撐軸，所述旋轉(zhuǎn)支撐軸的下端貫穿至器械箱內(nèi)，且外部設(shè)置軸承和從動齒輪，所述軸承的外部設(shè)置軸承座進(jìn)行固定，所述器械箱內(nèi)分別設(shè)置旋轉(zhuǎn)電機(jī)、加熱電源和小機(jī)械泵，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出軸上設(shè)置主動齒輪，所述主動齒輪和從動齒輪嚙合傳動連接，所述加熱電源與加熱盤電性連接，且兩者之間的電源線路穿過旋轉(zhuǎn)支撐軸連接，所述小機(jī)械泵通過吸附管道與籽晶承載盤的的真空吸附條連通，且兩者之間的吸附管道穿過旋轉(zhuǎn)支撐軸連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳化硅籽晶粘接的裝置，其特征在于：所述下壓機(jī)構(gòu)為下壓缸或電機(jī)絲桿組件。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳化硅籽晶粘接的裝置，其特征在于：所述籽晶承載盤材質(zhì)采用cc材質(zhì)。

4.一種根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項碳化硅籽晶粘接的裝置的工藝方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種碳化硅籽晶粘接的裝置及其方法，包括密封倉和器械箱，兩者上下設(shè)置，密封倉配置密封門，器械箱配置箱門；密封倉的側(cè)面設(shè)置抽真空管，抽真空管外接機(jī)械泵，密封倉內(nèi)分別設(shè)置石墨壓盤和籽晶承載盤，所述石墨壓盤的頂部設(shè)置下壓軸，所述下壓軸外接下壓機(jī)構(gòu)，所述籽晶承載盤的表面設(shè)置真空吸附條，所述籽晶承載盤的底部設(shè)置加熱盤，所述加熱盤的底部設(shè)置空心結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)支撐軸，所述旋轉(zhuǎn)支撐軸的下端貫穿至器械箱內(nèi)，且外部設(shè)置軸承和從動齒輪，所述軸承的外部設(shè)置軸承座進(jìn)行固定。本發(fā)明采用籽晶托鍍碳化硅膜，可以在長晶期間為籽晶背面提供優(yōu)質(zhì)的碳硅比，防止籽晶背面腐蝕嚴(yán)重；采用914B膠機(jī)械勻膠，有效提高良品率，且操作簡單。

技術(shù)研發(fā)人員：范國峰,張皓,門振龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：范國峰
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5