Ke Kaʻina Hana Hoʻomākaukau Crystal Hua ma SiC Single Crystal Growth (Mahele 2)

2. Kaʻina Hana Hoʻokolohua

2.1 Ho'ola 'ana i ke ki'i'oni'oni pipili
Ua ʻike ʻia ka hana pololei ʻana i kahi kiʻi kalapona a i ʻole ka hoʻopaʻa ʻana me ka pepa graphite ma lunaSiC wafersi uhi ʻia me ka adhesive i alakaʻi i kekahi mau pilikia:

1. Ma lalo o ka vacuum kūlana, ka adhesive film maSiC wafersUa hoʻomohala ʻia kahi hiʻohiʻona like ʻole ma muli o ka hoʻokuʻu ʻana o ka ea nui, ka hopena i ka porosity o ka ʻili. Ua pale kēia i ka hoʻopaʻa pono ʻana o nā papa pipili ma hope o ka carbonization.

2. I ka wā o ka hoʻopaʻa ʻana, kawaferpono e kau ma ka pepa graphite i ka hele hookahi. Inā hiki ke hoʻonohonoho hou ʻia, hiki i ke kaomi ʻole ke hōʻemi i ka like ʻole o ka hoʻopili ʻana, e hoʻopilikia maikaʻi ʻole i ka maikaʻi o ka pilina.

3. I ka hana ʻana i ka ʻūhā, ʻo ka hoʻokuʻu ʻia ʻana o ka ea mai ka papa hoʻopili i hoʻoulu ʻia i ka ʻili ʻana a me ka hoʻokumu ʻana o nā puka he nui i loko o ke kiʻi paʻa, e hopena i nā hemahema pili. No ka hoʻoponopono ʻana i kēia mau pilikia, e hoʻomaloʻo i ka mea hoʻopili ma kaka waferʻO ka hoʻopaʻa ʻana i ka ʻili me ka hoʻohana ʻana i kahi pā wela ma hope o ka hoʻopili ʻana.

2.2 Ke Kaʻina Hana ʻana
ʻO ke kaʻina hana o ka hana kiʻi kalapona ma kaWafer hua SiCa me ka hoʻopaʻa ʻana i ka pepa graphite e pono ai ka carbonization o ka papa hoʻopili i kahi mahana kikoʻī e hōʻoia i ka paʻa paʻa. ʻO ka carbonization piha ʻole o ka papa adhesive hiki ke alakaʻi i kona decomposition i ka wā e ulu ana, e hoʻokuʻu ana i nā haumia e pili ana i ka maikaʻi o ka ulu ʻana o ka kristal. No laila, ʻo ka hōʻoia ʻana i ka carbonization piha o ka papa adhesive he mea koʻikoʻi no ka paʻa kiʻekiʻe. Nānā kēia haʻawina i ka hopena o ka wela ma ka carbonization adhesive. Hoʻopili ʻia kahi ʻāpana like o ka photoresist i kawaferʻili a waiho ʻia i loko o ka umu ahi ma lalo o ka ʻūhā (<10 Pa). Ua hoʻokiʻekiʻe ʻia ka mahana i nā pae i hoʻonohonoho mua ʻia (400 ℃, 500 ℃, a me 600 ℃) a mālama ʻia no 3-5 mau hola e loaʻa ai ka carbonization.

Hōʻike ʻia nā hoʻokolohua:

Ma 400 ℃, ma hope o 3 mau hola, ʻaʻole carbonize ke kiʻi paʻa a ʻike ʻia ka ʻulaʻula ʻeleʻele; ʻaʻohe loli nui i ʻike ʻia ma hope o 4 mau hola.
Ma 500 ℃, ma hope o 3 mau hola, ua ʻeleʻele ke kiʻiʻoniʻoni akā ua hoʻouna ʻia ka mālamalama; ʻaʻohe loli nui ma hope o 4 mau hola.
Ma 600 ℃, ma hope o 3 mau hola, ua ʻeleʻele ke kiʻiʻoniʻoni me ka ʻole o ka hoʻouna māmā ʻana, e hōʻike ana i ka carbonization piha.
No laila, pono ka mahana hoʻopaʻa kūpono ≥600 ℃.

2.3 Kaʻina Hana Hoʻopili
ʻO ke kūlike o ke kiʻi ʻoniʻoni he hōʻailona koʻikoʻi no ka loiloi ʻana i ke kaʻina noi adhesive a me ka hōʻoia ʻana i kahi papa hoʻopaʻa like. E ʻimi ana kēia ʻāpana i ka wikiwiki milo a me ka manawa uhi no nā mānoanoa kiʻiʻoniʻoni like ʻole. ʻO ke kūlike
u o ka mānoanoa kiʻiʻoniʻoni ua wehewehe ʻia ʻo ia ka ratio o ka mānoanoa kiʻiʻoniʻoni liʻiliʻi Lmin i ka mānoanoa kiʻiʻoniʻoni kiʻekiʻe loa Lmax ma luna o ka wahi pono. Ua koho ʻia ʻelima mau kiko ma ka wafer e ana i ka mānoanoa kiʻiʻoniʻoni, a ua helu ʻia ka like ʻole. Hōʻike ke kiʻi 4 i nā helu ana.

SiC Hoʻokahi Crystal Growth (4)

No ka hoʻopaʻa haʻahaʻa kiʻekiʻe ma waena o ka wafer SiC a me nā ʻāpana graphite, ʻo 1-5 µm ka mānoanoa kiʻi ʻoniʻoni i makemake ʻia. Ua koho ʻia kahi mānoanoa kiʻiʻoniʻoni o 2 µm, pili i ka hoʻomākaukau ʻana i ke kiʻi kalapona a me nā kaʻina hana hoʻopaʻa pepa wafer/graphite. ʻO nā palena wili-wili maikaʻi loa no ka hoʻopili carbonizing he 15 mau s ma 2500 r/min, a no ka hoʻopili paʻa, 15 s ma 2000 r/min.

2.4 Kaʻina Hoʻopaʻa
I ka wā o ka hoʻopaʻa ʻana o ka wafer SiC i ka pepa graphite/graphite, he mea koʻikoʻi ia e hoʻopau loa i nā ea a me nā kinoea kūlohelohe i hana ʻia i ka wā carbonization mai ka papa paʻa. ʻO ka hoʻopau ʻana i ke kinoea piha ʻole ka hopena i nā hakahaka, e alakaʻi ana i kahi papa paʻa paʻa ʻole. Hiki ke hoʻokuʻu ʻia ka ea a me nā kinoea organik me ka hoʻohana ʻana i ka ʻaila ʻaila mīkini. I ka hoʻomaka ʻana, ʻo ka hoʻomau ʻana o ka hana ʻana o ka ʻenekini mīkini e hōʻoia i ka hiki ʻana o ke keʻena ʻumeke i kona palena, e ʻae ai i ka wehe ʻana o ka ea mai ka papa hoʻopaʻa. Hiki i ka piʻi ʻana o ka wela ke pale i ka hoʻopau ʻana i ke kinoea i ka wā o ka carbonization kiʻekiʻe, e hana ana i nā hakahaka i ka papa paʻa. Hōʻike nā mea hoʻopili i ka hoʻokuʻu nui ʻana ma ≤120 ℃, e kūpaʻa ana ma luna o kēia mahana.

Hoʻopili ʻia ke kaomi o waho i ka wā e hoʻopaʻa ʻia ai e hoʻonui i ka paʻa o ke kiʻi paʻa, e hoʻomaʻamaʻa i ka kipaku ʻana o ka ea a me nā kinoea organik, ka hopena i kahi papa hoʻopaʻa kiʻekiʻe.

I ka hōʻuluʻulu ʻana, ua kūkulu ʻia ke kaʻina hana hoʻopaʻa i hōʻike ʻia ma ke Kiʻi 5. Ma lalo o ke kaomi kikoʻī, hoʻokiʻekiʻe ʻia ka mahana i ka wela outgassing (~ 120 ℃) ​​a paʻa a hiki i ka pau ʻana o ka outgassing. A laila, hoʻonui ʻia ka mahana i ka mahana carbonization, mālama ʻia no ka lōʻihi e pono ai, a ukali ʻia e ka hoʻoluʻu kūlohelohe i ka lumi wela, ka hoʻokuʻu ʻana i ke kaomi, a me ka wehe ʻana i ka wafer i hoʻopaʻa ʻia.

SiC Hoʻokahi Crystal Growth (5)

Wahi a ka pauku 2.2, pono e carbonized ke kiʻi paʻa ma 600 ℃ no 3 mau hola. No laila, ma ke kaʻina hana hoʻopaʻa, ua hoʻonohonoho ʻia ʻo T2 i 600 ℃ a me t2 i 3 mau hola. ʻO nā waiwai maikaʻi loa no ke kaʻina hana hoʻopaʻa, i hoʻoholo ʻia ma o nā hoʻokolohua orthogonal e aʻo ana i nā hopena o ke kaomi hoʻopaʻa ʻana, ka manawa wela o ka pae mua t1, a me ka manawa hoʻomaha ʻelua t2 ma nā hopena hoʻopaʻa, ua hōʻike ʻia ma ka Papa 2-4.

SiC Hoʻokahi Crystal Growth (6)

SiC Hoʻokahi Crystal Growth (7)

SiC Hoʻokahi Crystal Growth (8)

Nā hualoaʻa i hōʻike ʻia:

Ma ke kaomi hoʻopaʻa ʻana o 5 kN, ua liʻiliʻi ka hopena o ka manawa hoʻomehana i ka hoʻopaʻa ʻana.
Ma ka 10 kN, ua emi ka wahi hakahaka o ka papa hoʻopaʻa me ka lōʻihi o ka hoʻomehana mua.
Ma 15 kN, hoʻonui i ka hoʻomehana ʻana i ka pae mua e hoʻemi nui i nā lua, a laila e hoʻopau iā lākou.
ʻAʻole ʻike ʻia ka hopena o ka manawa hoʻomehana ʻelua i ka hoʻopaʻa ʻana i nā hoʻokolohua orthogonal. ʻO ka hoʻopaʻa ʻana i ke kaomi hoʻopaʻa ʻana ma 15 kN a me ka manawa hoʻomehana mua ma 90 min, ʻo nā manawa hoʻomehana lua o 30, 60, a me 90 min ka hopena i nā papa hoʻopaʻa paʻa ʻole ʻole, e hōʻike ana i ka manawa hoʻomehana lua. liʻiliʻi ka hopena i ka hoʻopaʻa ʻana.

ʻO nā waiwai maikaʻi loa no ke kaʻina hana hoʻopaʻa ʻana: ʻo ke kaomi hoʻopaʻa ʻana 15 kN, ka manawa wela o ka pae mua 90 min, ka mahana o ka pae mua 120 ℃, ka manawa hoʻomehana lua 30 min, ka wela o ka pae ʻelua 600 ℃, a me ka manawa paʻa ʻelua. 3 hola.

 

Ka manawa hoʻouna: Jun-11-2024