本發(fā)明屬于電子工業(yè)和半導(dǎo)體材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種SiC單晶生長過程中籽晶與石墨托的連接方法。
背景技術(shù)：
在SiC晶體制備領(lǐng)域中，最為成熟的生長方法是物理氣相傳輸法（PVT）。這種方法通常是將SiC顆粒裝入石墨坩堝的底部，在高溫下使SiC顆粒高溫升華，形成含有Si、Si2C或者SiC2等種類的蒸汽，這種蒸汽在籽晶的表面凝結(jié)，從而生長SiC；PVT方法中，籽晶SiC一般被固定到石墨托上，然后放置在生長爐中進(jìn)行生長，由于SiC籽晶與石墨托都是剛性材料，它們之間由于熱膨脹系數(shù)不同，當(dāng)生長腔室中溫度的變化時(shí)，會由于熱膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力導(dǎo)致石墨托與籽晶的連接度降低，引起籽晶內(nèi)部的溫度均勻性降低，降低生長的SiC單晶質(zhì)量。傳統(tǒng)的連接方法是采用使用蔗糖、葡萄糖、焦糖等材料將籽晶與托盤粘結(jié)后進(jìn)行膠化處理實(shí)現(xiàn)的。雖然采用這種方法生長的SiC單晶質(zhì)量不斷提高，然而這些粘結(jié)材料不是半導(dǎo)體工藝中的常用材料，不能保證其材料純度，這就影響了生長的SiC單晶質(zhì)量。因此如何設(shè)計(jì)一種環(huán)保和使SiC晶體質(zhì)量高的籽晶與石墨托的連接方法成為本領(lǐng)域亟需解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種SiC單晶生長過程中籽晶與石墨托的連接方法，該方法采用光刻膠作為粘結(jié)材料，且采用了表面具有小孔的固定連接塊作為間接連接，避免了SiC直接與石墨托相連，同時(shí)解決了現(xiàn)有的SiC單晶制備過程中采用的粘結(jié)材料引起的污染性問題。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種SiC單晶生長過程中籽晶與石墨托的連接方法，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，包括以下步驟：1)：在石墨托與SiC籽晶之間設(shè)置一個(gè)固定連接塊，在所述固定連接塊的上平面和下平面均旋涂光刻膠；2)：在石墨托的下表面涂光刻膠，然后將涂有所述光刻膠的固定連接塊的上平面與所述涂有光刻膠的石墨托下表面相粘接；3)：在所述SiC籽晶的上表面涂光刻膠，然后將其與涂有所述光刻膠的所述固定連接塊的下表面相互粘接；4)：將粘結(jié)完成的SiC籽晶、固定連接塊和石墨托在高溫下進(jìn)行退火，完成粘結(jié)過程。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述固定連接塊的上下平面均具有小孔，用于將所述光刻膠涂在所述小孔中，使連接更加牢固。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述固定連接塊為耐高溫材料，承受溫度大于1600℃。
本發(fā)明至少包括以下有益效果：該方法采用光刻膠作為粘結(jié)材料，且采用了表面具有小孔的固定連接塊作為間接連接，避免了SiC直接與石墨托相連，很好的保護(hù)了SiC單晶的生長表面，提高了SiC單晶的質(zhì)量，同時(shí)解決了現(xiàn)有的SiC單晶制備過程中采用的粘結(jié)材料引起的污染性問題。
具體實(shí)施方式
為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。下面描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能讓理解為對本發(fā)明的限制。
本發(fā)明提出了一種SiC單晶生長過程中籽晶與石墨托的連接方法，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，包括以下步驟：第一步：在石墨托與SiC籽晶之間設(shè)置一個(gè)表面具有小孔的固定連接塊，避免所述SiC籽晶與所述石墨托直接接觸，同時(shí)在所述固定連接塊的上平面和下平面的小孔內(nèi)均旋涂光刻膠，使得連接更加牢固。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，由于SiC籽晶與石墨托都是剛性材料，它們之間由于熱膨脹系數(shù)不同，當(dāng)生長腔室中溫度的變化時(shí)，會由于熱膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力導(dǎo)致石墨托與籽晶的連接度降低，引起籽晶內(nèi)部的溫度均勻性降低，降低生長的SiC單晶質(zhì)量。本發(fā)明通過光刻膠和固定連接塊高溫退火處理后，形成的是一種是石墨層，與石墨托盤的材料一樣，在高溫1600℃以上與SiC表面的粘結(jié)性好，很好的保護(hù)了SiC表面。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述固定連接塊的具體材質(zhì)不受限制，只要能夠耐高溫和不影響SiC單晶的生長質(zhì)量即可，所述固定連接塊為耐高溫材料，承受溫度大于1600℃。
第二步：在石墨托的下表面涂光刻膠，然后將涂有所述光刻膠的固定連接塊的上平面與所述涂有光刻膠的石墨托下表面相粘接。
第三步：在所述SiC籽晶的上表面涂光刻膠，然后將其與涂有所述光刻膠的所述固定連接塊的下表面相互粘接。
第四步：將粘結(jié)完成的SiC籽晶、固定連接塊和石墨托在高溫下進(jìn)行退火，完成粘結(jié)過程。
發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的該方法采用光刻膠作為粘結(jié)材料，且采用了表面具有小孔的固定連接塊作為間接連接，避免了SiC直接與石墨托相連，很好的保護(hù)了SiC單晶的生長表面，提高了SiC單晶的質(zhì)量，同時(shí)解決了現(xiàn)有的SiC單晶制備過程中采用的粘結(jié)材料引起的污染性問題，具有環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型，同時(shí)，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本申請的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處。