碳化硅-氮化硼-热解石墨复合加热片及制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了碳化硅

【技术实现步骤摘要】
碳化硅
‑
氮化硼
‑
热解石墨复合加热片及制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及电加热材料
，尤其涉及碳化硅
‑
氮化硼
‑
热解石墨复合加热片及制备方法和应用。

技术介绍

[0002]石墨材料具有优良的导电性能、导热能力、耐高温性能和良好的化学稳定性，在非氧化气氛使用的高温电加热炉中，目前普遍使用石墨材料作为发热体材料，而在半导体工业所需的电加热设备中，很难使用石墨发热体加热，一方面在于半导体生产过程中，炉内环境严酷复杂，单纯的石墨发热体不耐腐蚀，易氧化，因此需要在其外表面覆盖保护层，且高温环境下饱和蒸汽压力较高，石墨发热体中的杂质及表面挥发严重，挥发出的石墨会污染产品和试样，尤其是对单晶、半导体和测试设备所用试样的影响最为严重。CVD工艺是一种制备高纯净材料的方法，所制备的热解石墨层杂质含量＜5ppm，可满足半导体设备对发热体部件纯度的需求。同时石墨的挥发造成了自身发热体材料的消耗，使其使用寿命变短，也会导致其电阻率的变化。另一方面，由于一些半导体设备对发热体部件要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.碳化硅
‑
氮化硼
‑
热解石墨复合加热片的制备方法，其特征在于：首先采用CVD工艺在热解氮化硼基片（4）表面沉积热解石墨发热层（1）；之后，采用CVD工艺在沉积有热解石墨发热层（1）的热解氮化硼基片（4）上继续沉积热解氮化硼绝缘层（2），将热解石墨发热层（1）及热解氮化硼基片（4）全覆盖住；最后，在热解氮化硼绝缘层（2）表面沉积碳化硅保护层（3），包括以下步骤：步骤（1）、将热解氮化硼块体减薄加工成薄片状获得热解氮化硼基片（4）；步骤（2）、将热解氮化硼基片（4）嵌于石墨模具中，只漏出热解氮化硼基片（4）上表面，其余部分被石墨模具镶嵌包裹，放入高温气氛反应炉中并通入含有碳源和氩气的混合气体，进行化学气相沉积热解石墨，获得热解石墨发热层（1）；步骤（3）、取出步骤（2）处理后的样品，对其表面所沉积的热解石墨发热层（1）进行激光刻蚀加工，去除多余区域的热解石墨发热层（1），未被激光刻蚀加工区域的热解石墨发热层（1）形成导电电路；步骤（4）、将步骤（3）处理后的样品置于高温气氛反应炉中，通入NH3、BCl
3 和N2的混合气体，气相沉积热解氮化硼层，对样品进行全包覆，获得热解氮化硼绝缘层（2），其中NH3气和BCl
3 气的摩尔比为1: 0.2
‑
2，NH3和N
2 的摩尔比为1:1，气相沉积温度为1500
‑
2000℃；步骤（5）、停止通气，进行高温真空预处理；步骤（6）、通入CH3SiCl3、H2和Ar的混合气体，其中CH3SiCl3和H
2 的摩尔比为1: 1
‑
20，H2和Ar摩尔比为1：0.2
‑
2，沉积碳化硅保护层（3），碳化硅保护层（3）对步骤（5）处理后的样品进行全包覆；步骤（7）、取出步骤（6）处理后的样品，在样品两端加工出石墨电极端口。2.根据权利要求1所述的碳化硅
‑
氮化硼
‑
热解石墨复合加热片的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，含有碳源和氩气的混合气体总流量为10
‑
100 L/min，碳源和氩气的摩尔比为1: 0.5
‑
20，化学气相沉积温度为1800℃
‑
240...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宏，董家海，斯超波，
申请(专利权)人：常熟通乐电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：