本發(fā)明涉及晶體接合，尤其涉及碳化硅籽晶與石墨紙粘結(jié)設(shè)備及方法。

背景技術(shù)：

1、碳化硅籽晶與石墨紙粘結(jié)后經(jīng)過熱處理二者連接表面能夠形成穩(wěn)定的si-c結(jié)構(gòu)，保證了碳化硅晶體在高溫生長過程中的穩(wěn)定性。

2、在高溫?zé)釅呵埃蓟枳丫Ш褪堉g需要通過耐高溫的無機(jī)膠水進(jìn)行粘結(jié)，常見的膠水包括但不限于陶瓷膠水、硫酸鹽膠水等；使用無機(jī)膠水粘結(jié)的過程中，由于膠水涂布方式的不當(dāng)、材料表面的粗糙度等原因會導(dǎo)致粘結(jié)層內(nèi)存在的少量氣泡。

3、現(xiàn)有技術(shù)中通過梯度分批次壓合粘結(jié)；單、雙側(cè)擠壓粘結(jié)等方式能夠?qū)⒄辰Y(jié)層內(nèi)的氣泡大量排出；但是上述粘結(jié)方式存在著包括但不限于壓合粘結(jié)準(zhǔn)備過程較長、氣泡排出過程短暫、粘結(jié)層膠水分布均勻性較差等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對上述問題，本發(fā)明提供碳化硅籽晶與石墨紙粘結(jié)設(shè)備及方法，該發(fā)明避免了直接全面壓合導(dǎo)致氣泡無法排出，壓合粘結(jié)準(zhǔn)備時(shí)間短、壓合粘結(jié)效率高，提高了粘結(jié)層膠水分布的均勻性，提高了后續(xù)碳化硅籽晶粘結(jié)的效果和質(zhì)量。

2、為解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

3、碳化硅籽晶與石墨紙粘結(jié)設(shè)備，包括用于承載籽晶的承載裝置，用于限位石墨紙的限位裝置，還包括壓合裝置，所述壓合裝置位于石墨紙遠(yuǎn)離籽晶一側(cè)，所述壓合裝置包括壓合平臺，所述壓合平臺下端轉(zhuǎn)動連接有壓合安裝架，所述壓合安裝架下端設(shè)置有壓合組件，所述壓合組件底部形成有壓合線，還包括驅(qū)動壓合組件圍繞預(yù)定軸線轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置，壓合組件定向轉(zhuǎn)動的過程中與所述石墨紙外側(cè)表面抵緊，且所述壓合線在一個(gè)虛擬的壓合平面內(nèi)移動，所述虛擬的壓合平面與所述籽晶粘結(jié)表面平行。

4、優(yōu)選地，所述壓合組件包括壓合定位桿，所述壓合定位桿外側(cè)套設(shè)有筒狀的壓合部，所述壓合線位于所述壓合部最底部且與所述壓合部的軸線平行。

5、優(yōu)選地，所述壓合部包括套設(shè)于壓合定位桿外側(cè)的第一壓合筒，所述第一壓合筒外側(cè)套設(shè)有第二壓合筒，所述第一壓合筒和第二壓合筒之間設(shè)置有驅(qū)動組件用于控制第二壓合筒定向移動。

6、第二壓合筒位于內(nèi)側(cè)時(shí)，能夠在內(nèi)側(cè)形成一個(gè)虛擬的圓，第二壓合筒處于外側(cè)時(shí)，能夠在外側(cè)形成一個(gè)虛擬的圓環(huán)，控制虛擬的圓和圓環(huán)之間尺寸大小關(guān)系，能夠全面覆蓋大尺寸的碳化硅籽晶，實(shí)現(xiàn)在不更換壓合部的情況下，實(shí)現(xiàn)對大尺寸碳化硅籽晶的壓合粘結(jié)。

7、優(yōu)選地，所述壓合定位桿外側(cè)套設(shè)有兩組壓合部，兩組所述壓合部對稱布置。

8、兩組壓合部旋轉(zhuǎn)的豎直軸線位于兩個(gè)壓合部對稱的豎直平面上，通過上述結(jié)構(gòu)設(shè)置，通過設(shè)置兩組壓合部，能夠縮短壓合部偏轉(zhuǎn)的角度，其壓合粘結(jié)的效率提升了一倍。

9、優(yōu)選地，所述第一壓合筒包括大頭端和導(dǎo)向端，所述大頭端側(cè)壁固定有導(dǎo)向桿，所述第二壓合筒內(nèi)部開有與導(dǎo)向桿相配合的導(dǎo)向槽，所述導(dǎo)向桿末端與所述導(dǎo)向槽密封滑動連接形成控制腔室，所述驅(qū)動組件為液壓驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述液壓驅(qū)動機(jī)構(gòu)與所述控制腔室連通。

10、優(yōu)選地，所述導(dǎo)向桿內(nèi)部開有第一中空通道與所述控制腔室連通，所述壓合定位桿內(nèi)部開有第二中空通道與所述第一中空通道連通，所述第二中空通道與所述液壓驅(qū)動結(jié)構(gòu)連通。

11、通過上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠?qū)⒖刂朴鸵狠斔偷耐ǖ涝O(shè)置在壓合組件的內(nèi)部，通過上述結(jié)構(gòu)設(shè)置，只需要將壓合定位桿的外側(cè)與液壓驅(qū)動機(jī)構(gòu)連通，在第一壓合筒和第二壓合筒的外側(cè)無需布置相應(yīng)的控制管道，保證了相關(guān)結(jié)構(gòu)外部的簡潔，避免了污染成分的引入，并且通過上述設(shè)計(jì)的第一壓合筒以及第二壓合筒能夠具有更多的活動自由度，提高了壓合粘結(jié)的效果和效率。

12、優(yōu)選地，所述第一壓合筒與所述壓合定位桿轉(zhuǎn)動連接，所述大頭端內(nèi)部開有與第一中空通道連通的環(huán)形分配槽，所述壓合定位桿內(nèi)部還開有泵液開口。

13、優(yōu)選地，所述承載裝置包括相對固定的第一承載部以及相對活動的第二承載部，所述第一承載部和第二承載部之間設(shè)置有升降組件。

14、優(yōu)選地，所述限位裝置包括用于夾緊石墨紙的夾緊組件，還包括與夾緊組件側(cè)壁栓接的限位繩索以及調(diào)節(jié)限位繩索松緊度的調(diào)節(jié)柱。

15、碳化硅籽晶與石墨紙粘結(jié)方法，使用上述的碳化硅籽晶與石墨紙粘結(jié)設(shè)備，包括如下步驟：s1、準(zhǔn)備碳化硅籽晶、石墨紙并且在碳化硅籽晶和/或石墨紙表面涂膠；s2、通過承載裝置對碳化硅籽晶限位，通過限位裝置對石墨紙限位；s3、根據(jù)碳化硅籽晶和石墨紙的位置對壓合裝置定位，控制壓合裝置的壓合組件與所述石墨紙外側(cè)表面抵緊，抵緊后驅(qū)動壓合組件圍繞預(yù)定軸線轉(zhuǎn)動，壓合組件轉(zhuǎn)動預(yù)定角度后完成碳化硅籽晶和石墨紙的粘結(jié)。

16、本發(fā)明的有益效果為：

17、通過上述方式與傳統(tǒng)的粘結(jié)等方式相比較，在壓合組件圍繞豎直軸線定向轉(zhuǎn)動的過程中，底部的壓合線能夠逐步地將石墨紙壓合在籽晶表面，氣泡排出時(shí)間長，避免了直接全面壓合導(dǎo)致氣泡無法排出；同時(shí)壓合組件旋轉(zhuǎn)一圈后即可完成籽晶和石墨紙的全方位壓合，壓合粘結(jié)準(zhǔn)備時(shí)間短、壓合粘結(jié)效率高，并且，壓合組件能夠旋轉(zhuǎn)多圈對膠水進(jìn)行再次勻膠，提高了粘結(jié)層膠水分布的均勻性，提高了后續(xù)碳化硅籽晶粘結(jié)的效果和質(zhì)量。

技術(shù)特征：

1.碳化硅籽晶與石墨紙粘結(jié)設(shè)備，包括用于承載籽晶（100）的承載裝置（300），用于限位石墨紙（200）的限位裝置（400），其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅籽晶與石墨紙粘結(jié)設(shè)備，其特征在于，所述壓合組件（530）包括壓合定位桿（531），所述壓合定位桿（531）外側(cè)套設(shè)有筒狀的壓合部，所述壓合線位于所述壓合部最底部且與所述壓合部的軸線平行。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的碳化硅籽晶與石墨紙粘結(jié)設(shè)備，其特征在于，所述壓合部包括套設(shè)于壓合定位桿（531）外側(cè)的第一壓合筒（532），所述第一壓合筒（532）外側(cè)套設(shè)有第二壓合筒（533），所述第一壓合筒（532）和第二壓合筒（533）之間設(shè)置有驅(qū)動組件用于控制第二壓合筒（533）定向移動。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的碳化硅籽晶與石墨紙粘結(jié)設(shè)備，其特征在于，所述壓合定位桿（531）外側(cè)套設(shè)有兩組壓合部，兩組所述壓合部對稱布置。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的碳化硅籽晶與石墨紙粘結(jié)設(shè)備，其特征在于，所述第一壓合筒（532）包括大頭端（5324）和導(dǎo)向端（5325），所述大頭端（5324）側(cè)壁固定有導(dǎo)向桿（5322），所述第二壓合筒（533）內(nèi)部開有與導(dǎo)向桿（5322）相配合的導(dǎo)向槽（5331），所述導(dǎo)向桿（5322）末端與所述導(dǎo)向槽（5331）密封滑動連接形成控制腔室，所述驅(qū)動組件為液壓驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述液壓驅(qū)動機(jī)構(gòu)與所述控制腔室連通。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的碳化硅籽晶與石墨紙粘結(jié)設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)向桿（5322）內(nèi)部開有第一中空通道（5323）與所述控制腔室連通，所述壓合定位桿（531）內(nèi)部開有第二中空通道（5312）與所述第一中空通道（5323）連通，所述第二中空通道（5312）與所述液壓驅(qū)動結(jié)構(gòu)連通。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的碳化硅籽晶與石墨紙粘結(jié)設(shè)備，其特征在于，所述第一壓合筒（532）與所述壓合定位桿（531）轉(zhuǎn)動連接，所述大頭端（5324）內(nèi)部開有與第一中空通道（5323）連通的環(huán)形分配槽（5321），所述壓合定位桿（531）內(nèi)部還開有泵液開口（5311）。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅籽晶與石墨紙粘結(jié)設(shè)備，其特征在于，所述承載裝置（300）包括相對固定的第一承載部（320）以及相對活動的第二承載部（310），所述第一承載部（320）和第二承載部（310）之間設(shè)置有升降組件（330）。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅籽晶與石墨紙粘結(jié)設(shè)備，其特征在于，所述限位裝置（400）包括用于夾緊石墨紙（200）的夾緊組件（430），還包括與夾緊組件（430）側(cè)壁栓接的限位繩索（420）以及調(diào)節(jié)限位繩索（420）松緊度的調(diào)節(jié)柱（410）。

10.碳化硅籽晶與石墨紙粘結(jié)方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的碳化硅籽晶與石墨紙粘結(jié)設(shè)備，包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供碳化硅籽晶與石墨紙粘結(jié)設(shè)備及方法，屬于涉及晶體接合技術(shù)領(lǐng)域，包括用于承載籽晶的承載裝置，用于限位石墨紙的限位裝置，還包括壓合裝置，所述壓合裝置位于石墨紙遠(yuǎn)離籽晶一側(cè)，所述壓合裝置包括壓合平臺，所述壓合平臺下端轉(zhuǎn)動連接有壓合安裝架，所述壓合安裝架下端設(shè)置有壓合組件，所述壓合組件底部形成有壓合線，還包括驅(qū)動壓合組件圍繞預(yù)定軸線轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置，壓合組件定向轉(zhuǎn)動的過程中與所述石墨紙外側(cè)表面抵緊，且所述壓合線在一個(gè)虛擬的壓合平面內(nèi)移動。該發(fā)明避免了直接全面壓合導(dǎo)致氣泡無法排出，壓合粘結(jié)準(zhǔn)備時(shí)間短、壓合粘結(jié)效率高，提高了粘結(jié)層膠水分布的均勻性，提高了后續(xù)碳化硅籽晶粘結(jié)的效果和質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：夏振偉,章磊,孔海寬,吳寒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安徽微芯長江半導(dǎo)體材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28