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专利分析:籽晶粘接剂和籽晶粘接方法以及碳化硅晶体的生长方法
旺材芯片 | 2024-07-07 13:26:47    阅读:190   发布文章

发明背景

碳化硅(SiC)是一种由碳和硅元素稳定结合形成的晶体材料,具有高温稳定性、高硬度、耐腐蚀性等优异物理和化学性质,因此在能源、电子、半导体、陶瓷和涂层等领域有重要应用。然而,碳化硅晶体在生长初期,通常存在晶体质量较差的问题,这影响了整体晶体的质量。

发明目的

该专利的目的是提供一种能够改善碳化硅晶体生长质量的籽晶粘接剂、籽晶粘接方法以及碳化硅晶体的生长方法。

主要技术方案
  1. 籽晶粘接剂:该粘接剂包括粘接剂主体和吸气剂,质量比为1:(0.1~0.6)。吸气剂为粉末状,分散在粘接剂主体中,吸气剂选自钛、锆、钽和铌中的一种或多种组合。

  2. 籽晶粘接方法:使用上述的籽晶粘接剂将籽晶粘贴于目标粘接面,然后对籽晶粘接剂进行真空热压固化。真空热压固化过程中,温度从室温升至第一预设温度(150~250℃),保温一定时间,再升至第二预设温度(350~550℃),升温速率不高于60℃/h。

  3. 碳化硅晶体的生长方法:先按照上述籽晶粘接方法粘贴籽晶,然后进行晶体生长。

实施例

专利中描述了多个实施例,展示了不同粘接剂组合和热压固化条件下的碳化硅晶体生长结果。以下是几个关键实施例的描述:

  • 实施例1:粘接剂主体为酚醛树脂,吸气剂为钽粉末,溶剂为无水乙醇,质量比为1:0.3:0.5。籽晶粘接剂在真空热压固化过程中,先从室温升温至200℃,升温速率为100℃/h,保温60分钟,再升至450℃,升温速率为50℃/h,保温120分钟。


    实施例1籽晶背面形貌

  • 实施例4:用铌粉末替代钽粉末,其他条件与实施例1相同。

实施例4籽晶背面形貌

  • 对比例1:粘接剂中未加入吸气剂,最终生长得到的晶体背面粗糙、不均匀,显示出粘接剂均匀性差,导致晶体质量下降。

对比例1籽晶背面形貌

优点与效果

该专利通过在粘接剂中加入粉末状吸气剂,改善了粘接剂在热压固化过程中的均匀性和稳定性,减少了气体聚集形成空洞,最终提高了籽晶粘接的稳定性和碳化硅晶体的生长质量。来源:半导体信息


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