2. עקספּערימענטאַל פּראָצעס
2.1 קיורינג פון קלעפּיק פילם
עס איז באמערקט אַז גלייַך שאפן אַ טשאַד פילם אָדער באַנדינג מיט גראַפייט פּאַפּיר אויףSiC ווייפערזקאָוטאַד מיט קלעפּיק געפֿירט צו עטלעכע ישוז:
1. אונטער וואַקוום טנאָים, די קלעפּיק פילם אויףSiC ווייפערזדעוועלאָפּעד אַ סקאַלייקע אויסזען רעכט צו באַטייטיק לופט מעלדונג, ריזאַלטינג אין ייבערפלאַך פּאָראָסיטי. דעם פּריווענטיד די קלעפּיק לייַערס פון רעכט באַנדינג נאָך קאַרבאָניזאַטיאָן.
2. בעשאַס באַנדינג, דיווייפערמוזן זיין געשטעלט אויף די גראַפייט פּאַפּיר אין איין גיין. אויב ריפּאַזישאַן אַקערז, אַניוואַן דרוק קענען רעדוצירן קלעפּיק יונאַפאָרמאַטי, נעגאַטיוולי פּראַל אויף באַנדינג קוואַליטעט.
3. אין וואַקוום אַפּעריישאַנז, די מעלדונג פון לופט פון די קלעפּיק שיכטע געפֿירט פּילינג און די פאָרמירונג פון פילע וווידז אין די קלעפּיק פילם, ריזאַלטינג אין באַנדינג חסרונות. צו אַדרעס די ישוז, פאַר-דרייינג די קלעפּיק אויף דיווייפער סבאַנדינג ייבערפלאַך ניצן אַ הייס טעלער נאָך ומדריי קאָוטינג איז רעקאַמענדיד.
2.2 קאַרבאָניזאַטיאָן פּראָצעס
דער פּראָצעס פון קריייטינג אַ טשאַד פילם אויף דיSiC זוימען ווייפעראון באַנדינג עס צו גראַפייט פּאַפּיר ריקווייערז קאַרבאָניזאַטיאָן פון די קלעפּיק שיכטע אין אַ ספּעציפיש טעמפּעראַטור צו ענשור ענג באַנדינג. דערענדיקט קאַרבאַנאַזיישאַן פון די קלעפּיק שיכטע קענען פירן צו דיקאַמפּאָוזישאַן בעשאַס וווּקס, ריליסינג ימפּיוראַטיז וואָס ווירקן די קוואַליטעט פון קריסטאַל וווּקס. דעריבער, ינשורינג גאַנץ קאַרבאָניזאַטיאָן פון די קלעפּיק שיכטע איז קריטיש פֿאַר הויך-געדיכטקייַט באַנדינג. דעם לערנען יגזאַמאַנז די ווירקונג פון טעמפּעראַטור אויף קלעפּיק קאַרבאָניזאַטיאָן. א מונדיר שיכטע פון פאָטאָרעסיסט איז געווענדט צו דערווייפערייבערפלאַך און געשטעלט אין אַ רער אויוון אונטער וואַקוום (<10 פּאַ). די טעמפּעראַטור איז אויפגעשטאנען צו פּריסעט לעוועלס (400 ℃, 500 ℃ און 600 ℃) און מיינטיינד פֿאַר 3-5 שעה צו דערגרייכן קאַרבאָניזאַטיאָן.
עקספּערימענטן אנגעוויזן:
אין 400 ℃, נאָך 3 שעה, די קלעפּיק פילם האט נישט קאַרבאָניזעד און איז געווען טונקל רויט; קיין באַטייַטיק ענדערונג איז באמערקט נאָך 4 שעה.
אין 500 ℃, נאָך 3 שעה, דער פילם איז געווארן שוואַרץ אָבער נאָך טראַנסמיטטעד ליכט; קיין באַטייַטיק ענדערונג נאָך 4 שעה.
אין 600 ℃, נאָך 3 שעה, דער פילם איז געווארן שוואַרץ מיט קיין ליכט טראַנסמיסיע, וואָס ינדיקייץ גאַנץ קאַרבאָניזאַטיאָן.
אזוי, די פּאַסיק באַנדינג טעמפּעראַטור דאַרף זיין ≥600 ℃.
2.3 קלעפּיק אַפּפּליקאַטיאָן פּראָצעס
די יונאַפאָרמאַטי פון די קלעפּיק פילם איז אַ קריטיש גראדן פֿאַר יוואַליוייטינג די קלעפּיק אַפּלאַקיישאַן פּראָצעס און ינשורינג אַ מונדיר באַנדינג שיכטע. דער אָפּטיילונג יקספּלאָרז די אָפּטימאַל ספּין גיכקייַט און קאָוטינג צייט פֿאַר פאַרשידענע קלעפּיק פילם טהיקנעססעס. די יונאַפאָרמאַטי
ו פון די פילם גרעב איז דיפיינד ווי די פאַרהעלטעניש פון די מינימום פילם גרעב למין צו די מאַקסימום פילם גרעב למאַקס איבער די נוציק שטח. פינף פונקטן אויף די ווייפער זענען אויסגעקליבן צו מעסטן די פילם גרעב, און די יונאַפאָרמאַטי איז קאַלקיאַלייטיד. פיגורע 4 אילוסטרירט די מעזשערמאַנט פונקטן.
פֿאַר הויך-געדיכטקייַט באַנדינג צווישן די סיק ווייפער און גראַפייט קאַמפּאָונאַנץ, די בילכער קלעפּיק פילם גרעב איז 1-5 μם. א פילם גרעב פון 2 μם איז אויסדערוויילט, אָנווענדלעך צו ביידע טשאַד פילם צוגרייטונג און ווייפער / גראַפייט פּאַפּיר באַנדינג פּראַסעסאַז. די אָפּטימאַל ספּין-קאָוטינג פּאַראַמעטערס פֿאַר די קאַרבאָניזינג קלעפּיק זענען 15 ס ביי 2500 ר / מין, און פֿאַר די באַנדינג קלעפּיק, 15 ס ביי 2000 ר / מין.
2.4 בונדינג פּראָצעס
בעשאַס די באַנדינג פון די SiC ווייפער צו גראַפייט / גראַפייט פּאַפּיר, עס איז קריטיש צו גאָר עלימינירן לופט און אָרגאַניק גאַסאַז דזשענערייטאַד בעשאַס קאַרבאָניזאַטיאָן פון די באַנדינג שיכטע. דערענדיקט גאַז ילימאַניישאַן רעזולטאַטן אין וווידז, לידינג צו אַ ניט-געדיכט באַנדינג שיכטע. די לופט און אָרגאַניק גאַסאַז קענען זיין יוואַקיאַווייטיד ניצן אַ מעטשאַניקאַל ייל פּאָמפּע. טכילעס, קעסיידערדיק אָפּעראַציע פון די מעטשאַניקאַל פּאָמפּע ינשורז די וואַקוום קאַמער ריטשאַז זייַן שיעור, אַלאַוינג גאַנץ לופט באַזייַטיקונג פון די באַנדינג שיכטע. גיך טעמפּעראַטור העכערונג קענען פאַרמייַדן בייַצייַטיק ילימאַניישאַן פון גאַז בעשאַס הויך-טעמפּעראַטור קאַרבאָניזאַטיאָן, פאָרמינג וווידז אין די באַנדינג שיכטע. קלעפּיק פּראָפּערטיעס אָנווייַזן אַ באַטייטיק אַוטגאַססינג ביי ≤120 ℃, סטייבאַלייזינג העכער דעם טעמפּעראַטור.
פונדרויסנדיק דרוק איז געווענדט בעשאַס באַנדינג צו פאַרבעסערן די געדיכטקייַט פון די קלעפּיק פילם, פאַסילאַטייטינג די יקספּאַלשאַן פון לופט און אָרגאַניק גאַסאַז, ריזאַלטינג אין אַ הויך-געדיכטקייַט באַנדינג שיכטע.
אין קיצער, די באַנדינג פּראָצעס ויסבייג געוויזן אין פיגורע 5 איז דעוועלאָפּעד. אונטער ספּעציפיש דרוק, די טעמפּעראַטור איז אויפגעשטאנען צו די אַוטגאַססינג טעמפּעראַטור (~120 ℃) און געהאלטן ביז אַוטגאַססינג איז גאַנץ. דערנאָך, די טעמפּעראַטור איז געוואקסן צו די קאַרבאָניזאַטיאָן טעמפּעראַטור, מיינטיינד פֿאַר די פארלאנגט געדויער, נאכגעגאנגען דורך נאַטירלעך קאָאָלינג צו צימער טעמפּעראַטור, דרוק מעלדונג און באַזייַטיקונג פון די באַנדיד ווייפער.
לויט אָפּטיילונג 2.2, די קלעפּיק פילם דאַרף זיין קאַרבאַנייזד ביי 600 ℃ פֿאַר איבער 3 שעה. דעריבער, אין די ויסבייג פון די באַנדינג פּראָצעס, ט 2 איז באַשטימט צו 600 ℃ און ט 2 צו 3 שעה. די אָפּטימאַל וואַלועס פֿאַר די באַנדינג פּראָצעס ויסבייג, באשלאסן דורך אָרטאָגאָנאַל יקספּעראַמאַנץ וואָס לערנען די יפעקץ פון באַנדינג דרוק, ערשטער בינע באַהיצונג צייט ט 1 און צווייטע בינע באַהיצונג צייט ט 2 אויף באַנדינג רעזולטאַטן, זענען געוויזן אין טאַבלעס 2-4.
רעזולטאטן אנגעגעבן:
ביי אַ באַנדינג דרוק פון 5 קן, באַהיצונג צייט האט מינימאַל פּראַל אויף באַנדינג.
אין 10 קן, די פּאָסל געגנט אין די באַנדינג שיכטע דיקריסט מיט מער ערשטער בינע באַהיצונג.
אין 15 קן, יקסטענדינג דער ערשטער בינע באַהיצונג באטייטיק רידוסט וווידז, יווענטשאַוואַלי ילימאַנייטינג זיי.
די ווירקונג פון די צווייטע בינע באַהיצונג צייט אויף באַנדינג איז נישט קענטיק אין די אָרטאָגאָנאַל טעסץ. פיקסיר די באַנדינג דרוק ביי 15 kN און דער ערשטער בינע באַהיצונג צייט ביי 90 מינוט, די צווייטע בינע באַהיצונג צייט פון 30, 60 און 90 מינוט אַלע ריזאַלטיד אין פּאָסל-פריי געדיכט באַנדינג לייַערס, ינדאַקייטינג די צווייטע בינע באַהיצונג צייט קליין פּראַל אויף באַנדינג.
אָפּטימאַל וואַלועס פֿאַר די באַנדינג פּראָצעס ויסבייג זענען: באַנדינג דרוק 15 קן, ערשטער בינע באַהיצונג צייט 90 מין, ערשטער בינע טעמפּעראַטור 120 ℃, רגע בינע באַהיצונג צייט 30 מין, רגע בינע טעמפּעראַטור 600 ℃ און רגע בינע האלטן צייט 3 שעה.
פּאָסטן צייט: יוני-11-2024