一种碳化硅籽晶真空粘接的设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种碳化硅籽晶真空粘接的设备，涉及半导体技术领域，包括移载机构、真空粘接机构和真空热压机构，真空粘接机构包括真空室，以及设置于真空室内的上升降组件和升降定位组件，真空室内为真空环境，上升降组件位于升降定位组件上方，移载机构能够将真空旋涂后的籽晶移动至升降定位组件，上升降组件用于带动籽晶托垂直下压升降定位组件上的籽晶，且移载机构还能够带动相互接触的籽晶托和籽晶移动至真空热压机构，通过真空热压机构对籽晶托和籽晶真空热压。该碳化硅籽晶真空粘接的设备能够保证粘接过程中的稳定、可控和无气泡。泡。泡。

【技术实现步骤摘要】
一种碳化硅籽晶真空粘接的设备


[0001]本技术涉及半导体
，具体是涉及一种碳化硅籽晶真空粘接的设备。

技术介绍

[0002]目前碳化硅的制备方法主要为物理气相传输法(PVT)、液相外延法(LPE)、高温化学气相沉积(HTCVD)等，其中最成熟、最常用的方法为PVT，利用PVT制备碳化硅工艺过程包括籽晶处理、热场处理、粉料处理、长晶参数调整等等，籽晶粘接是最为关键的一步，籽晶与石墨坩埚的粘接牢固性直接影响到了气相传输的稳定型，从而影响碳化硅的生长质量。在籽晶粘接过程中，由于胶水种类的不同、人工操作的不稳定性、外部环境的差异、粘接工艺的选择都会造成籽晶与籽晶托之间存在气隙，这些气隙在高温下就会变成“热空腔缺陷”，籽晶背向升华，引发六方空洞、微管等缺陷。因此，如何消除籽晶粘接存在的问题，获得高质量的碳化硅晶锭，是目前亟需解决的问题。
[0003]中国专利CN114561695A公布了一种籽晶和籽晶托的粘接装置以及粘接方法，通过设置n个不同的施压单元，依次向籽晶施压，通过该技术方案，减少了籽晶与籽晶托之间的微空腔缺陷，但是胶水本身含有的气泡以及按压过程中产生的气泡仍避免不了。
[0004]中国专利CN114395803A公布了一种减少碳化硅籽晶背向升华的粘接结构与粘接方法，通过在籽晶边缘设置环形保护层，使籽晶与坩埚内壁不留空隙，能够有效减少碳化硅籽晶边缘烧蚀和晶体中空洞缺陷的出现。
[0005]目前公布的专利中，籽晶与籽晶托粘接过程都是在大气中操作的，自动化程度低，容易产生气泡等缺陷，同时产品稳定性差，良率低，不适合大规模工业生产中使用。

技术实现思路

[0006]本技术的目的是提供一种碳化硅籽晶真空粘接的设备，以解决上述现有技术存在的问题，能够保证粘接过程中的稳定、可控和无气泡。
[0007]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：
[0008]本技术提供了一种碳化硅籽晶真空粘接的设备，包括移载机构、真空粘接机构和真空热压机构，所述真空粘接机构包括真空室，以及设置于所述真空室内的上升降组件和升降定位组件，所述真空室内为真空环境，所述上升降组件位于所述升降定位组件上方，所述移载机构能够将真空旋涂后的籽晶移动至所述升降定位组件，所述上升降组件用于带动籽晶托垂直下压所述升降定位组件上的籽晶，且所述移载机构还能够带动相互接触的籽晶托和籽晶移动至所述真空热压机构，通过所述真空热压机构对籽晶托和籽晶真空热压。
[0009]优选地，所述真空室的上端通过上盖封闭，所述真空室的下端通过下盖封闭。
[0010]优选地，所述上升降组件包括上传动元件、上密封元件和粘接压头，所述上传动元件安装于所述上盖上，且所述上传动元件与所述粘接压头的上端连接，所述粘接压头能够在所述上传动元件的带动下升降，所述粘接压头的下端穿过所述上盖的中部并伸入所述真
空室内，所述上密封元件安装于所述上盖上对应所述粘接压头的位置，且所述上密封元件用于对所述粘接压头外周与所述上盖之间密封，且所述粘接压头的下端用于与籽晶托能够拆卸连接。
[0011]优选地，所述升降定位组件包括定位平台、周向限位平台、升降轴、下密封元件和下传动元件，所述下传动元件安装于所述下盖的下端，且所述下传动元件与所述升降轴的下端连接，所述升降轴的上端与所述定位平台连接，所述周向限位平台安装于所述下盖上端并围绕所述定位平台周向设置，所述下密封元件安装于所述下盖上对应所述升降轴的位置，且所述下密封元件用于对所述升降轴外周与所述下盖之间密封，所述下传动元件用于带动所述升降轴升降，并使所述升降轴带动所述定位平台相较于所述周向限位平台升降，所述定位平台上用于放置籽晶。
[0012]优选地，所述真空粘接机构还包括第一抽真空系统，所述第一抽真空系统用于对所述真空室内抽真空。
[0013]优选地，所述真空热压机构包括热压密封元件、热压压头、炉体，以及位于所述炉体内的加热元件和支座，所述热压压头安装于所述炉体的上端，且所述热压压头的下端伸入所述炉体内并用于连接接触有籽晶的籽晶托，所述热压密封元件安装于所述炉体上端对应所述热压压头的位置，且所述热压密封元件用于对所述热压压头外周与所述炉体之间密封，所述支座安装于所述炉体内，且所述加热元件安装于所述支座的上端，所述加热元件上端用于放置接触有籽晶托的籽晶，并用于配合所述热压压头对籽晶和籽晶托热压。
[0014]优选地，所述炉体内还设有保温层，所述保温层用于对所述炉体内保温。
[0015]优选地，所述真空热压机构还包括第二抽真空系统，所述第二抽真空系统用于对所述炉体内抽真空。
[0016]本技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0017]本技术提供的碳化硅籽晶真空粘接的设备，真空粘接机构包括真空室，以及设置于真空室内的上升降组件和升降定位组件，真空室内为真空环境，进而通过真空室内的真空环境对籽晶上涂覆的胶水中的气泡进行消除，上升降组件位于升降定位组件上方，移载机构能够将真空旋涂后的籽晶移动至升降定位组件，上升降组件用于带动籽晶托垂直下压升降定位组件上的籽晶，以在真空环境下保证籽晶托和籽晶之间为垂直接触，避免籽晶与籽晶托之间存在气隙，影响碳化硅晶锭的质量，同时，相较于现有的人工操作，不仅提高自动化程度，还避免了人为操作误差的不可控性，移载机构还能够带动相互接触的籽晶托和籽晶移动至真空热压机构，通过真空热压机构对籽晶托和籽晶真空热压，最终实现稳定粘接，形成碳化硅晶锭。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是实施例一提供的碳化硅籽晶真空粘接的设备中真空粘接机构的结构示意图；
[0020]图2是实施例一提供的碳化硅籽晶真空粘接的设备中真空热压机构的结构示意图；
[0021]图3是实施例二提供的碳化硅籽晶真空粘接的方法流程图；
[0022]图中：100
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真空粘接机构，200
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真空热压机构，300
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移载机构，1
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第一抽真空系统，2
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上盖，3
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真空室，4
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下盖，5
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上传动元件，6
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上密封元件，7
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粘接压头，8
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籽晶托，9
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缓冲层，10
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籽晶，11
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定位平台，12
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周向限位平台，13
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升降轴，14
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下密封元件，15
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下传动元件，16
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第二抽真空系统，17
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炉体，18...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅籽晶真空粘接的设备，其特征在于：包括移载机构、真空粘接机构和真空热压机构，所述真空粘接机构包括真空室，以及设置于所述真空室内的上升降组件和升降定位组件，所述真空室内为真空环境，所述上升降组件位于所述升降定位组件上方，所述移载机构能够将真空旋涂后的籽晶移动至所述升降定位组件，所述上升降组件用于带动籽晶托垂直下压所述升降定位组件上的籽晶，且所述移载机构还能够带动相互接触的籽晶托和籽晶移动至所述真空热压机构，通过所述真空热压机构对籽晶托和籽晶真空热压。2.根据权利要求1所述的碳化硅籽晶真空粘接的设备，其特征在于：所述真空室的上端通过上盖封闭，所述真空室的下端通过下盖封闭。3.根据权利要求2所述的碳化硅籽晶真空粘接的设备，其特征在于：所述上升降组件包括上传动元件、上密封元件和粘接压头，所述上传动元件安装于所述上盖上，且所述上传动元件与所述粘接压头的上端连接，所述粘接压头能够在所述上传动元件的带动下升降，所述粘接压头的下端穿过所述上盖的中部并伸入所述真空室内，所述上密封元件安装于所述上盖上对应所述粘接压头的位置，且所述上密封元件用于对所述粘接压头外周与所述上盖之间密封，且所述粘接压头的下端用于与籽晶托能够拆卸连接。4.根据权利要求2所述的碳化硅籽晶真空粘接的设备，其特征在于：所述升降定位组件包括定位平台、周向限位平台、升降轴、下密封元件和下传动元件，所述下传动元件安装于所述下盖的下端，且所述下传动元件与所述升降轴的下端连接，所述升...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘源，陈鹏飞，苗浩伟，梁刚强，
申请(专利权)人：北京清研半导科技有限公司，
类型：新型
国别省市：