碳化硅籽晶粘接方法与流程

本发明涉及长晶工艺，具体而言，涉及一种碳化硅籽晶粘接方法。

背景技术：

1、目前，碳化硅衬底的长晶工艺中，是将碳化硅籽晶用有机胶粘接在坩埚盖上。提高籽晶粘接质量是保证高品质碳化硅晶体生长的首要前提，从碳化硅籽晶与坩埚盖之间粘接的牢固程度、均匀性和致密性等方面来评价和优化籽晶的粘接质量。受限于目前碳化硅晶体的切磨抛技术和坩埚盖表面的机械加工精度，市售的碳化硅籽晶和坩埚盖都存在不同程度的翘曲，如果直接将籽晶与坩埚盖硬碰硬接触很容易出现粘接不牢固和有气泡等问题。

2、如何提高籽晶与坩埚盖之间粘接的牢靠性，使二者紧密连接，减少气泡产生的几率，这是目前亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的包括提供了一种碳化硅籽晶粘接方法，其能够提高碳化硅籽晶与坩埚盖之间粘接的牢靠性，使二者紧密连接，减少气泡产生的几率。

2、本发明的实施例可以这样实现：

3、本发明提供一种碳化硅籽晶粘接方法，碳化硅籽晶粘接方法包括：

4、s1：提供碳化硅籽晶和坩埚盖；

5、s2：对碳化硅籽晶的第一粘接面和坩埚盖的第二粘接面进行等离子轰击蚀刻，以提高第一粘接面和第二粘接面对液体胶的附着性；

6、s3：在碳化硅籽晶的第一粘接面和坩埚盖的第二粘接面上分别喷涂液体胶，并将第一粘接面与第二粘接面通过液体胶粘接，形成粘接层。

7、本发明实施例提供的碳化硅籽晶粘接方法的有益效果包括：

8、通过在碳化硅籽晶和坩埚盖进行涂胶之前，对需要涂胶的表面(包括碳化硅籽晶的第一粘接面和坩埚盖的第二粘接面)进行等离子轰击蚀刻，可以提高各个表面对胶的附着性，从而提高碳化硅籽晶与坩埚盖之间粘接的牢靠性，使二者紧密连接，减少气泡产生的几率。

9、在可选的实施方式中，在s1中，碳化硅籽晶的第一粘接面和坩埚盖的第二粘接面的平整度均不超过预设值，预设值不超过30μm。

10、这样，相当于对碳化硅籽晶的第一粘接面和坩埚盖的第二粘接面进行粗调，有利于后续在较为平整的表面上继续加工形成对液体胶附着性较高的表面，从而使碳化硅籽晶与坩埚盖粘接均匀、牢靠。

11、在可选的实施方式中，s2包括：

12、利用偏压将带电的正离子加速轰击到第一粘接面和第二粘接面上，在第一粘接面和第二粘接面上形成凹陷。

13、这样，液体胶置于凹陷内，液体胶与第一粘接面和第二粘接面的接触面积较大，液体胶干燥固化后会形成钩锚、榫接、铆合等机械连接力，相当于粘接面的粗糙程度高、表面积大，液体胶在粘接面上的附着力就大。

14、在可选的实施方式中，s2包括：

15、采用等离子轰击蚀刻装置对碳化硅籽晶的第一粘接面和坩埚盖的第二粘接面进行等离子轰击蚀刻；

16、等离子轰击蚀刻装置包括真空腔体、进气管、喷淋板、支撑板、匹配器、射频电源、抽气管和抽气泵；

17、喷淋板、支撑板安装在真空腔体内，进气管连接到喷淋板上，喷淋板用于喷淋出待电离的气体、且充当阳极；

18、支撑板、匹配器和射频电源依次连接，使支撑板充当阴极；

19、喷淋板与支撑板之间形成电离区，支撑板用于支撑待蚀刻的工件。

20、这样，等离子轰击蚀刻装置结构形式简单，通过控制射频电源的频率，可以灵活控制电离区中正离子对粘接面的轰击能量。

21、在可选的实施方式中，等离子轰击蚀刻装置还包括屏蔽框，屏蔽框安装在真空腔体内、且设置在支撑板的外围，屏蔽框接地处理，并使屏蔽框与支撑板间隔设置。

22、这样，屏蔽框不仅可以保护支撑板和待蚀刻的工件，而且不会与支撑板造成短路。

23、在可选的实施方式中，屏蔽框的底部设置有多个绝缘套，支撑板与匹配器之间的导线穿过绝缘套，并使支撑板支撑在绝缘套上。

24、这样，不仅可以防止导线与屏蔽框造成短路，还可以稳定地支撑起支撑板。

25、在可选的实施方式中，喷淋板内开设有第一进气腔和第二进气腔，喷淋板包括外框和安装在外框内的第一过滤板和第二过滤板，第一过滤板安装在第一进气腔与第二进气腔之间，第一过滤板上开设有第一过滤孔，第二过滤板安装在外框上远离进气管的一侧，第二过滤板上开设有第二过滤孔，第一过滤板与外框围成第一进气腔，外框、第一过滤板和第二过滤板围成第二进气腔。

26、这样，从进气管输入的气体依次通过第一进气腔、第一过滤孔、第二进气腔和第二过滤孔，均匀进入喷淋板与支撑板之间的电离区。

27、在可选的实施方式中，第一过滤孔均匀布置在第一过滤板上，且第一过滤孔的入口直径大于出口直径；

28、第二过滤孔均匀布置在第二过滤板上，且第二过滤孔的入口直径大于出口直径。

29、这样，气体经过第一过滤孔和第二过滤孔均会得到加速。

30、在可选的实施方式中，第一过滤孔的轴线与第一过滤孔的轴线不共线，使第一过滤孔正对第二过滤板的实体部分，第二过滤孔正对第一过滤板的实体部分。

31、这样，经过第一过滤孔的气体大部分会撞击到第二过滤板的实体部分，使气体进一步分散，再均匀地从第二过滤孔进入电离区内。

32、在可选的实施方式中，第一过滤孔和第二过滤孔为倒锥台形状或阶梯孔。

技术特征：

1.一种碳化硅籽晶粘接方法，其特征在于，所述碳化硅籽晶粘接方法包括：

2.根据权利要求1所述的碳化硅籽晶粘接方法，其特征在于，在s1中，所述碳化硅籽晶(13)的所述第一粘接面(131)和所述坩埚盖(15)的所述第二粘接面的平整度均不超过预设值，所述预设值不超过30μm。

3.根据权利要求1所述的碳化硅籽晶粘接方法，其特征在于，s2包括：

4.根据权利要求1所述的碳化硅籽晶粘接方法，其特征在于，s2包括：

5.根据权利要求4所述的碳化硅籽晶粘接方法，其特征在于，所述等离子轰击蚀刻装置(100)还包括屏蔽框(7)，所述屏蔽框(7)安装在所述真空腔体(1)内、且设置在所述支撑板(6)的外围，所述屏蔽框(7)接地处理，并使所述屏蔽框(7)与所述支撑板(6)间隔设置。

6.根据权利要求5所述的碳化硅籽晶粘接方法，其特征在于，所述屏蔽框(7)的底部设置有多个绝缘套(8)，所述支撑板(6)与所述匹配器(9)之间的导线穿过所述绝缘套(8)，并使所述支撑板(6)支撑在所述绝缘套(8)上。

7.根据权利要求4所述的碳化硅籽晶粘接方法，其特征在于，所述喷淋板(3)内开设有第一进气腔(34)和第二进气腔(35)，所述喷淋板(3)包括外框(31)和安装在所述外框(31)内的第一过滤板(32)和第二过滤板(33)，所述第一过滤板(32)安装在所述第一进气腔(34)与所述第二进气腔(35)之间，所述第一过滤板(32)上开设有第一过滤孔(321)，所述第二过滤板(33)安装在所述外框(31)上远离所述进气管(2)的一侧，所述第二过滤板(33)上开设有第二过滤孔(331)，所述第一过滤板(32)与所述外框(31)围成所述第一进气腔(34)，所述外框(31)、所述第一过滤板(32)和所述第二过滤板(33)围成所述第二进气腔(35)。

8.根据权利要求7所述的碳化硅籽晶粘接方法，其特征在于，所述第一过滤孔(321)均匀布置在所述第一过滤板(32)上，且所述第一过滤孔(321)的入口直径大于出口直径；

9.根据权利要求8所述的碳化硅籽晶粘接方法，其特征在于，所述第一过滤孔(321)的轴线与所述第一过滤孔(321)的轴线不共线，使所述第一过滤孔(321)正对所述第二过滤板(33)的实体部分，所述第二过滤孔(331)正对所述第一过滤板(32)的实体部分。

10.根据权利要求8所述的碳化硅籽晶粘接方法，其特征在于，所述第一过滤孔(321)和所述第二过滤孔(331)为倒锥台形状或阶梯孔。

技术总结
本发明的实施例提供了一种碳化硅籽晶粘接方法，涉及长晶工艺技术领域。碳化硅籽晶粘接方法包括：S1：提供碳化硅籽晶和坩埚盖；S2：对碳化硅籽晶的第一粘接面和坩埚盖的第二粘接面进行等离子轰击蚀刻，以提高第一粘接面和第二粘接面对液体胶的附着性；S3：在碳化硅籽晶的第一粘接面和坩埚盖的第二粘接面上分别喷涂液体胶，并将第一粘接面与第二粘接面通过液体胶粘接，形成粘接层。碳化硅籽晶粘接方法能够提高碳化硅籽晶与坩埚盖之间粘接的牢靠性，使二者紧密连接，减少气泡产生的几率。

技术研发人员：袁刚俊,苏兆鸣,罗鸿
受保护的技术使用者：通威微电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14