2. 실험과정
2.1 접착 필름의 경화
탄소막을 직접 생성하거나 흑연종이와 접착하는 것이 관찰되었다.SiC 웨이퍼접착제로 코팅하면 몇 가지 문제가 발생합니다.
1. 진공 상태에서 접착 필름이SiC 웨이퍼상당한 공기 방출로 인해 비늘 같은 외관이 발생하여 표면 다공성이 발생했습니다. 이로 인해 탄화 후 접착층이 적절하게 접착되지 못했습니다.
2. 접착하는 동안,웨이퍼한 번에 흑연 종이 위에 놓아야합니다. 재배치가 발생하면 압력이 고르지 않아 접착 균일성이 저하되어 접착 품질에 부정적인 영향을 줄 수 있습니다.
3. 진공 작업 시 접착층에서 공기가 빠져나가면서 박리 현상이 발생하고 접착 필름 내에 수많은 공극이 형성되어 접착 불량이 발생합니다. 이러한 문제를 해결하려면 표면의 접착제를 사전 건조하십시오.웨이퍼의스핀코팅 후 핫플레이트를 이용한 접착면을 권장합니다.
2.2 탄화과정
탄소막을 형성하는 과정SiC 시드 웨이퍼흑연 종이에 접착하려면 단단한 접착을 보장하기 위해 특정 온도에서 접착층의 탄화가 필요합니다. 접착층의 불완전한 탄화는 성장 중에 분해되어 결정 성장 품질에 영향을 미치는 불순물을 방출할 수 있습니다. 따라서 고밀도 접착을 위해서는 접착층의 완전한 탄화를 보장하는 것이 중요합니다. 본 연구에서는 온도가 접착제 탄화에 미치는 영향을 조사합니다. 균일한 포토레지스트 층이 도포되었습니다.웨이퍼표면에 놓고 진공(<10 Pa) 하에서 관상로에 넣습니다. 온도를 미리 설정된 수준(400℃, 500℃, 600℃)으로 올리고 3~5시간 동안 유지하여 탄화를 달성했습니다.
실험 결과:
400℃에서 3시간 후에도 접착 필름은 탄화되지 않고 진한 빨간색으로 나타납니다. 4시간 후에도 큰 변화는 관찰되지 않았습니다.
500℃에서 3시간 후 필름은 검게 변했지만 여전히 빛을 투과했습니다. 4시간 후에도 큰 변화는 없습니다.
600℃에서 3시간 후 필름은 빛이 투과되지 않고 검은색으로 변하여 완전한 탄화를 나타냅니다.
따라서 적절한 접착온도는 ≥600℃가 되어야 합니다.
2.3 접착제 도포 과정
접착 필름의 균일성은 접착제 도포 공정을 평가하고 균일한 접착층을 보장하는 데 중요한 지표입니다. 이 섹션에서는 다양한 접착 필름 두께에 따른 최적의 회전 속도와 코팅 시간을 살펴봅니다. 균일성
필름 두께의 u는 유효 영역에 대한 최소 필름 두께 Lmin과 최대 필름 두께 Lmax의 비율로 정의됩니다. 웨이퍼의 5개 지점을 선택하여 필름 두께를 측정하고 균일성을 계산했습니다. 그림 4는 측정 지점을 보여줍니다.
SiC 웨이퍼와 흑연 부품 간의 고밀도 결합을 위해 선호되는 접착 필름 두께는 1~5μm입니다. 탄소 필름 준비 및 웨이퍼/흑연 종이 결합 공정 모두에 적용할 수 있는 2μm의 필름 두께가 선택되었습니다. 탄화 접착제의 최적 스핀 코팅 매개변수는 2500r/min에서 15초이고, 결합 접착제의 경우 2000r/min에서 15초입니다.
2.4 본딩 프로세스
SiC 웨이퍼를 흑연/흑연 종이에 접합하는 과정에서는 탄화 과정에서 발생하는 공기와 유기가스를 접합층에서 완전히 제거하는 것이 중요합니다. 불완전한 가스 제거로 인해 공극이 발생하여 결합층이 조밀하지 않게 됩니다. 공기와 유기 가스는 기계식 오일 펌프를 사용하여 배출할 수 있습니다. 처음에는 기계식 펌프의 연속 작동으로 진공 챔버가 한계에 도달하여 접착층에서 공기가 완전히 제거됩니다. 급격한 온도 상승은 고온 탄화 과정에서 적시에 가스가 제거되는 것을 방해하여 결합층에 공극을 형성할 수 있습니다. 접착 특성은 120℃ 이하에서 상당한 가스 방출을 나타내며 이 온도 이상에서는 안정화됩니다.
접착 시 외부 압력을 가해 접착 필름의 밀도를 높이고, 공기 및 유기 가스의 배출을 촉진시켜 고밀도 접착층을 형성합니다.
요약하면 그림 5에 표시된 결합 프로세스 곡선이 개발되었습니다. 특정 압력 하에서는 온도를 탈기 온도(~120℃)까지 올리고 탈기가 완료될 때까지 유지합니다. 이후 탄화온도까지 승온하여 필요한 시간 동안 유지한 후 상온까지 자연냉각시킨 후 압력을 해제하고 접착된 웨이퍼를 제거합니다.
2.2항에 따르면 접착 필름은 600℃에서 3시간 이상 탄화되어야 합니다. 따라서 본딩 공정 곡선에서는 T2를 600℃, t2를 3시간으로 설정하였다. 접합 압력, 1단 가열 시간 t1, 2단 가열 시간 t2가 접합 결과에 미치는 영향을 연구한 직교 실험을 통해 결정된 접합 공정 곡선의 최적값은 Table 2~4와 같다.
표시된 결과:
5kN의 결합 압력에서 가열 시간은 결합에 최소한의 영향을 미쳤습니다.
10kN에서, 결합층의 공극 면적은 1단계 가열 시간이 길어짐에 따라 감소했습니다.
15kN에서 1단계 가열을 확장하면 보이드가 크게 줄어들고 결국 제거됩니다.
2단계 가열 시간이 결합에 미치는 영향은 직교 테스트에서는 분명하지 않았습니다. 결합압력을 15kN으로 고정하고 1단계 가열시간을 90분, 2단계 가열시간을 30, 60, 90분으로 고정한 결과 공극이 없고 조밀한 결합층이 형성되어 2단계 가열시간이 길었음을 알 수 있다. 결합에 거의 영향을 미치지 않습니다.
접합 공정 곡선의 최적 값은 접합 압력 15kN, 1단계 가열 시간 90분, 1단계 온도 120℃, 2단계 가열 시간 30분, 2단계 온도 600℃, 2단계 유지 시간이다. 3시간.
게시 시간: 2024년 6월 11일