【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及碳化硅新材料，具体涉及一种籽晶反向粘结装置及方法。
技术介绍
1、以sic为代表的第三代宽带隙半导体材料，是发展大功率、高频高温、抗强辐射蓝光激光器和紫外探测器等技术的核心。sic晶体具有禁带宽度大、热导率高、电子饱和漂移速率大、临界击穿电场高、介电常数低、化学稳定性好等特点，是电力电子领域si的首选替代品，在通信、汽车、航空、航天、石油开采以及国防等方面有着广泛的应用前景。
2、目前生长碳化硅普遍采用物理气相运输法，即原料在热场加热升华成气相物质，在温度梯度的作用下向上运动直到碰到温度较低、晶格适配的籽晶表面，从而在籽晶表面上结晶生长晶体。石墨具有良好的高温性能和机械加工性能且价格适宜，被广泛用于制作碳化硅。
3、影响碳化硅单晶生长的因素众多，其中籽晶粘结效果对晶体结晶质量有很大影响，一方面粘结剂涂刷不均匀，容易导致籽晶与籽晶托之间间隙不均匀，使得籽晶不同区域的温度不均匀，影响晶体均匀生长；另一方面，粘结剂固化后会产生机械应力作用于籽晶，粘结剂分布均匀性直接影响机械应力在籽晶不同区域的分布均匀性，同时从室温升至晶体生长温度，不均匀的热应力和机械应力易使籽晶发生变形，从而影响结晶质量，严重时易导致籽晶开裂破坏。籽晶的粘结固定和保护对sic晶体生长影响显著。另外，籽晶若粘结不在坩埚盖正中间，在长晶过程中籽晶边缘会碰到坩埚侧壁边缘，从而生长多晶现象，无法达到生长碳化硅单晶的需求。
4、籽晶粘结固定方法是sic晶体生长的关键技术，与籽晶保护也密切相关，直接影响晶体的结晶质量，有关sic
技术实现思路
1、为了克服现有技术中的问题，本专利技术的主要目的在于提供一种籽晶反向粘结装置及方法，该籽晶反向粘结装置中通过盖体自身压力压向籽晶片，使得在整个压实过程中保证盖体与籽晶片之间粘结剂层的均匀性和平整度，最大程度上减少粘结剂层中的气泡，操作简单，应用范围广泛，具有切实可行的可操作性和推广意义。
2、为了实现上述目的，根据本专利技术的第一方面，提供了一种籽晶反向粘结装置。
3、该籽晶反向粘结装置包括：
4、装置本体，其具有顶端敞口的柱形腔；
5、旋转机构，置于所述柱形腔内且相对于所述装置本体转动，所述旋转机构的朝向所述顶端敞口的一端具有圆形放置平台，用于放置涂覆粘结剂层的籽晶片；
6、两组升降机构，设置在所述装置本体上且位于所述柱形腔的相对两侧，所述升降机构相对于所述装置本体沿所述柱形腔的轴线方向上下运动；
7、盖体，设置在两组所述升降机构中间，并在两组所述升降机构的同步作用下向下运动以与所述籽晶片平整粘结。
8、进一步的，所述盖体的纵截面呈“t”字形，其包括盖板以及连接在所述盖板中部的圆柱台，所述盖板的边缘搭设在所述升降机构上；所述圆柱台与所述柱形腔适配，所述圆柱台的朝向所述籽晶片的一侧形成为待粘结表面，用于与所述籽晶片粘结。
9、进一步的，所述柱形腔包括上下连通的上部腔和下部腔，所述旋转机构位于所述下部腔内，所述圆柱台与所述上部腔适配；
10、优选的，所述下部腔的直径≤所述上部腔的直径；
11、优选的，在竖直方向上，所述旋转机构的高度与所述下部腔的高度相同。
12、进一步的，所述旋转机构为圆柱体状旋转台。
13、进一步的，所述升降机构为升降杆。
14、进一步的，所述籽晶片包括但不限于碳化硅籽晶片。
15、为了实现上述目的，根据本专利技术的第二方面，提供了一种籽晶反向粘结方法。
16、该籽晶反向粘结方法是基于上述的籽晶反向粘结装置；
17、其中，所述籽晶反向粘结方法包括以下步骤：
18、在籽晶片的一侧面上均匀涂覆粘结剂，形成粘结剂层；
19、将所述籽晶片放置在旋转机构上，并且所述粘结剂层朝向远离所述旋转机构的一侧；以及
20、将盖体放置在两组升降机构上，以在所述升降机构的作用下向下移动直至与所述籽晶片平整抵接；
21、在真空条件以及第一加热温度下，启动旋转机构，进行匀胶作业；以及
22、升温至第二加热温度，同时启动升降机构，以驱动所述盖体向下移动对所述籽晶片进行热压，使所述盖体与所述籽晶片发生粘结；
23、在所述第二加热温度下保温一定时间，固化，之后自然冷却。
24、进一步的，所述粘结剂层的厚度为5～10μm；
25、优选的，当所述盖体放置在两组升降机构上时，所述盖体的待粘结表面朝向所述籽晶片，且与所述籽晶片之间存在间距。
26、进一步的，所述第一加热温度为190～200℃，真空条件为抽真空至1～5*10-2pa。
27、进一步的，所述第二加热温度为380～400℃，由所述第一加热温度升温至所述第二加热温度的升温速率为8～10℃/10min；
28、优选的，在第二加热温度下保温4～4.5h；
29、优选的，所述盖体向下移动速度为5～10μm/s。
30、本专利技术的优势：
31、由于籽晶片固定的好坏直接影响后续碳化硅单晶生长的质量，因此籽晶片固定技术是碳化硅单晶生长中至关重要的技术，本专利技术创新性提出通过反向来粘结籽晶片，通过石墨盖自身压力压向籽晶片，使得在整个压实过程中保证石墨盖与籽晶片之间胶层的均匀性和平整度，为后期长晶打下质量基础，操作简单，应用范围广泛。
32、本专利技术中避免存在籽晶错位无法粘结在中心位置而影响后期长晶质量等问题，具有切实可行的可操作性和推广意义。
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1.一种籽晶反向粘结装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的籽晶反向粘结装置，其特征在于，所述盖体的纵截面呈“T”字形，其包括盖板以及连接在所述盖板中部的圆柱台，所述盖板的边缘搭设在所述升降机构上；所述圆柱台与所述柱形腔适配，所述圆柱台的朝向所述籽晶片的一侧形成为待粘结表面，用于与所述籽晶片粘结。
3.根据权利要求2所述的籽晶反向粘结装置，其特征在于，所述柱形腔包括上下连通的上部腔和下部腔，所述旋转机构位于所述下部腔内，所述圆柱台与所述上部腔适配；
4.根据权利要求1所述的籽晶反向粘结装置，其特征在于，所述旋转机构为圆柱体状旋转台。
5.根据权利要求1所述的籽晶反向粘结装置，其特征在于，所述升降机构为升降杆。
6.根据权利要求1所述的籽晶反向粘结装置，其特征在于，所述籽晶片包括但不限于碳化硅籽晶片。
7.一种籽晶反向粘结方法，其特征在于，其基于权利要求1-6任一项所述的籽晶反向粘结装置；
8.根据权利要求7所述的籽晶反向粘结方法，其特征在于，所述粘结剂层的厚度为5～10μm；
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