一种高温光电半导体材料用胶粘剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及半导体材料加工技术领域，具体涉及到一种高温光电半导体材料用胶粘剂及其制备方法。所述胶粘剂的制备原料包括如下组分：聚醋酸乙烯酯乳液25～50份、填料40～60份、增稠剂0～1.0份、功能助剂1～3.5份、分散剂0.1～0.8份、消泡剂0.1～0.8份、溶剂3～12份。本发明专利技术中提供的高温光电半导体材料用胶粘剂对石磨盘有着更高的粘结强度，对涂层破损之处进行涂刷修补后，使用多次均无再次出现开裂或破损的现象，使用寿命得到显著的提升，可以从传统的100炉次/片，提高到180炉次/片的程度，而且经过修补之后也不降低半导体产品生产中的良率。

An adhesive for high temperature photoelectric semiconductor material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高温光电半导体材料用胶粘剂及其制备方法
本专利技术涉及半导体材料加工
，具体涉及到一种高温光电半导体材料用胶粘剂及其制备方法。
技术介绍
半导体材料是生产半导体器件必需的材料，是半导体器件应用中的基础，它决定和支撑着整个半导体电子产品的水平和发展。目前半导体材料中最重要的一种就是半导体外延材料，它通常包括很多层，有衬底材料、缓冲层(n型、p型或者本征半导体材料)、有源区、接触层(p型或者n型)，其应用范围包括微电子、光电子器件电路，如LED、LD、PD、IC等等。制备半导体外延材料的方法种类很多，其中MOCVD方法是目前产业界制备化合物外延材料尤其是光电子材料的主要手段。其中MOCVD外延生长中所用到的装载衬底片的石墨托盘，是MOCVD设备中十分重要的部件。III族氮化物外延生长中用到的石墨托盘，为了避免氨气、氢气等气体对石墨的腐蚀作用，一般在石墨托盘的表面会镀一层均匀的保护层。材料的外延生长中对该保护层的均匀性、一致性、导热性要求非常高，然而由于石磨盘在使用过程中其表面的涂层容易出现开裂等破损现象，造成反应室内存在大量的石墨粉尘，影响光电材料的正常加工，显著降低产品生产良率。因此需要对石磨盘表面的涂层破损之处进行修补，使其表面一直处于均匀、平整的状态。中国专利CN201010033965公开了用于金属有机物化学沉积设备的衬托盘及其制作工艺，其中将碳化硅、碳、硼或硼化物等成分进行干式混合后，采用干压成型工艺压制成型以形成坯体；对坯体进行高温真空烧结；对烧结后的坯体磨削加工以形成衬托盘。然而这种加工方式比较复杂，需要经过干式混合、干压成型工艺、数控加工工艺等之后才可进行烧成工艺，生产成本高，而且效果很低。中国专利CN201210374319公开了一种在石墨表面制备碳化硅涂层的方法。该方法首先在高温石墨化炉内通过加热固体硅料形成硅蒸气，硅蒸气与石墨基体表层碳直接反应，形成一层CVR碳化硅涂层，然后通过在CVD炉内通入三氯甲基硅烷(CH3SiCl3，MTS)，利用CVD工艺在CVR碳化硅涂层上高温裂解一层CVD碳化硅涂层，既有效填充了CVR碳化硅涂层的孔隙，又提高了结合强度。然而由于硅蒸汽与石墨基体表面的固体碳之间的反应是随机的，涂层的厚度、均匀度等不好控制，需要对涂层进行重新平整化后处理。而且，在对涂层表面破损之处进行与原先制备涂层的方法一样的方式修补处理，将在未破损之处也会沉积硅原子或晶体，造成不必要的浪费。因此，传统技术中并没有用于对石磨盘表面的涂层进行修补重新使用的技术方案，而传统的石磨盘表面制备碳化硅涂层的方法不适合修补涂层的破损。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术的第一方面提供了一种高温光电半导体材料用胶粘剂，所述胶粘剂的制备原料包括如下组分：聚醋酸乙烯酯乳液25～50份、填料40～60份、增稠剂0～1.0份、功能助剂1～3.5份、分散剂0.1～0.8份、消泡剂0.1～0.8份、溶剂3～12份。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述填料为硅粉和/或碳化硅。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述硅粉的粒径不高于50微米。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述碳化硅与硅粉的重量比例为1：(3～5)。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述碳化硅的粒径不大于50微米。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述功能助剂为三乙酸甘油酯。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述消泡剂为聚醚改性有机硅氧烷乳液。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述聚醚改性有机硅氧烷乳液中包含气相二氧化硅。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述分散剂的pH值不低于7.0。本专利技术的第二个方面提供了如上所述的高温光电半导体材料用胶粘剂的制备方法，其包括如下步骤：(1)取配方量的增稠剂加入1/5重量的溶剂搅拌溶胀；(2)在搅拌罐中依次加入填料、功能助剂、聚醋酸乙烯乳液、分散剂、消泡剂和剩余溶剂；(3)对上述搅拌罐进行搅拌，180～220转/min搅拌2～5min，然后提高搅拌速度至1200～1800转/min，搅拌15～30min；(4)加入步骤(1)中的增稠剂，搅拌10～20min即得。有益效果：与传统的工艺相比，本专利技术中提供的高温光电半导体材料用胶粘剂对石磨盘破损之处进行修补时，其中的填料通过化学键合的方式连接到石磨盘表面对涂层修补，从而有效避免了传统的直接采用化学气相沉积工艺在石墨基体表面制备碳化硅涂层时的热失配和资源的浪费，提高其对石墨盘表面的结合强度，修补后的涂层更不容易再次开裂或破损，对涂层破损之处进行涂刷修补后，使用多次均无再次出现开裂或破损的现象。而且通过对胶粘剂中填料、功能助剂、消泡剂、分散剂等组分的成分及配比的调控，改善胶粘剂组分的流动性，使之能够有效流动成平整据云的涂层，与此同时还能有效改善其处变性，使之在石磨盘边缘也能够很好的垂挂，有助于改善热处理得到的修补涂层的微观结构均匀度和一致性。与此同时，在聚醋酸乙烯乳液、分散剂、消泡剂等组分的作用下，胶粘剂体系中的硅粉和碳化硅得到充分分散，均匀涂布在涂层破损之处，在涂层进行热处理过程中，体系中的碳化硅均匀的填充硅粉与石磨盘表面的碳反应形成的空穴中，改善修补涂层的致密度。而且由于硅粉与石磨盘表面碳之间的反应与胶粘剂组分中碳化硅的沉积修补同时进行，因此反应形成的碳化硅有助于诱导胶粘剂中的碳化硅填料在涂层破损处的排列和沉积方向，使其微观晶体结构与原先涂层保持一致，避免由于修补涂层和原先涂层之间微观结构的不同造成的热失配，避免其在使用过程中导热率、膨胀能力等性能存在较大差异，从而影响半导体材料的正常生产，使用寿命得到显著的提升，可以从传统的100炉次/片，提高到180炉次/片的程度，而且经过修补之后也不降低半导体产品生产中的良率。具体实施方式参选以下本专利技术的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本专利技术的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本专利技术所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。此外，本专利技术要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温光电半导体材料用胶粘剂，其特征在于，所述胶粘剂的制备原料包括如下组分：聚醋酸乙烯酯乳液25～50份、填料40～60份、增稠剂0～1.0份、功能助剂1～3.5份、分散剂0.1～0.8份、消泡剂0.1～0.8份、溶剂3～12份。/n

【技术特征摘要】
1.一种高温光电半导体材料用胶粘剂，其特征在于，所述胶粘剂的制备原料包括如下组分：聚醋酸乙烯酯乳液25～50份、填料40～60份、增稠剂0～1.0份、功能助剂1～3.5份、分散剂0.1～0.8份、消泡剂0.1～0.8份、溶剂3～12份。


2.根据权利要求1所述的高温光电半导体材料用胶粘剂，其特征在于，所述填料为硅粉和/或碳化硅。


3.根据权利要求2所述的高温光电半导体材料用胶粘剂，其特征在于，所述硅粉的粒径不高于50微米。


4.根据权利要求2所述的高温光电半导体材料用胶粘剂，其特征在于，所述碳化硅与硅粉的重量比例为1：(3～5)。


5.根据权利要求2所述的高温光电半导体材料用胶粘剂，其特征在于，所述碳化硅的粒径不大于50微米。


6.根据权利要求1所述的高温光电半导体材料用胶粘剂，其特征在于，所述功能助剂为三乙酸甘油酯。

【专利技术属性】
技术研发人员：林俊贤，
申请(专利权)人：林俊贤，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71