碳化硅粉料的制备方法技术

本申请提供一种碳化硅粉料的制备方法，涉及碳化硅粉料技术领域。该方法包括：向石墨坩埚的内部中铺设保护层；向增设有保护层的石墨坩埚中装入待处理物；其中，保护层用于阻隔待处理物对石墨坩埚的侵蚀。本方法通过铺设的保护层来隔断待处理物与石墨坩埚的接触，防止了装入待处理物在加热过程中对石墨坩埚的侵蚀，解决了现有石墨坩埚因易被待处理物侵蚀而导致的使用寿命短的问题。致的使用寿命短的问题。致的使用寿命短的问题。

【技术实现步骤摘要】
碳化硅粉料的制备方法


[0001]本专利技术涉及碳化硅粉料
，尤其涉及一种碳化硅粉料的制备方法。

技术介绍

[0002]碳化硅作为第三代半导体材料，具有宽禁带、高热导率、高临界击穿场度、高电子饱和漂移速率等优点，所以在半导体制造领域具有巨大的应用前景。目前，碳化硅单晶采用PVT法进行生长，具体生长方法为：将碳化硅籽晶粘接在石墨坩埚顶部籽晶台上，在坩埚底部放置碳化硅粉料，随后将石墨坩埚置于晶体生长炉中进行加热，随着温度的升高位于坩埚底部的碳化硅粉料蒸发，随后在石墨坩埚顶部进行结晶，进行碳化硅晶体生长。在此过程中，碳化硅粉料的纯度、颗粒度、晶型都对碳化硅晶体生长有较大影响。
[0003]目前，碳化硅粉料合成主要采用的是自蔓延法进行生长，将高纯碳粉和硅粉按照1:1的比例进行充分混合，混合后将其放入高纯石墨坩埚，随后将其放入原料合成炉中，抽真空，然后再通入高纯氩气用作保护气氛，并随即进行升温加热，反应结束后将碳化硅粉料取出，随后进行破碎、筛分、除碳、筛分、清洗、烘干后得到碳化硅粉料。
[0004]采用上述方法制备碳化硅粉料时，随着温度的升高，混好的硅粉和碳粉会向外挥发含有硅的气氛。这些气氛在遇到高纯石墨坩埚时，会和高纯石墨坩埚中的碳进行反应，在2000度的高温会反应生成碳化硅，从而导致石墨坩埚的使用寿命减少并损害石墨件，并且打开坩埚取出碳化硅粉料时的难度增加。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的一个技术问题是：现有高纯石墨坩埚在用于制备碳化硅粉料时，因受硅气氛影响而导致的使用寿命短且碳化硅粉料难取出的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种碳化硅粉料的制备方法。该方法包括：向石墨坩埚的内部中铺设保护层，所述保护层不与石墨坩埚发生反应；向增设有保护层的石墨坩埚中装入待处理物；其中，所述保护层用于阻隔所述待处理物对石墨坩埚的侵蚀。
[0007]在一些实施例中，保护层与所述待处理物中挥发出的物质发生反应，形成隔断间质。
[0008]在一些实施例中，待处理物为碳粉与硅粉混合而成的混合物。
[0009]在一些实施例中，保护层在受热后与所述硅发生化学反应并生成隔断间质。
[0010]在一些实施例中，保护层为碳粉层。
[0011]在一些实施例中，碳粉为0～5ppm纯度的碳粉。
[0012]在一些实施例中，碳粉或所述石墨粉的粒径p≤10μm。例如，粒径p可以为0.5μm、1μm、3μm、5μm、7μm、10μm中的任意一种或多种组合。
[0013]在一些实施例中，保护层在石墨坩埚的底部铺设厚度≥2mm。例如，底部铺设厚度可以为2mm、3mm、4mm或5mm。
[0014]在一些实施例中，碳粉或所述石墨粉在石墨坩埚的侧壁铺设厚度为0.5
‑
2mm。例
如，侧壁铺设厚度可以为0.5mm、1mm、1.5mm或2mm。
[0015]在一些实施例中，该方法还包括：
[0016]将装有所述待处理物的石墨坩埚置于炉腔中进行加热；
[0017]加热完成后收集所述待处理物对应的产物，并去除加热后的所述保护层。
[0018]本专利技术提供一种碳化硅粉料的制备方法。本方法通过铺设的保护层来隔断待处理物与石墨坩埚的接触，防止了装入待处理物在加热过程中对石墨坩埚的侵蚀，解决了现有石墨坩埚因易被待处理物侵蚀而导致的使用寿命短的问题。同时，由于待处理物未与石墨坩埚直接接触，避免了待处理物烧结至石墨坩埚接触面上，使得待处理物对应的产物更易从石墨坩埚中取出。
[0019]此外，本专利技术的保护层采用的是铺设的方法，具有操作简单的优点，更易在生产中推广。并且，该保护层因不与石墨坩埚发生反应，因而在石墨坩埚使用完毕后，保护层易被移除且不损坏石墨坩埚，同时石墨坩埚易清洁。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1示出了本专利技术实施例公开的一种碳化硅粉料的制备方法的流程图；
具体实施方式
[0022]下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本专利技术的原理，但不能用来限制本专利技术的范围，本专利技术可以以许多不同的形式实现，不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
[0023]本专利技术提供这些实施例是为了使本专利技术透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本专利技术的范围。应注意到：除非另外具体说明，这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
[0024]需要说明的是，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是大于或等于两个；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0025]此外，本专利技术中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。
[0026]还需要说明的是，在本专利技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、
“
相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。
[0027]本专利技术使用的所有术语与本专利技术所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
[0028]对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
[0029]图1示出了本专利技术实施例公开的一种碳化硅粉料的制备方法的流程图。下面结合图1对本专利技术提供的系统进行详细说明。
[0030]本专利技术实施例提供了一种碳化硅粉料的制备方法。如图1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅粉料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：向石墨坩埚的底部和坩埚壁铺设保护层，所述保护层不与石墨坩埚发生反应；向增设有保护层的石墨坩埚中装入待处理物；其中，所述保护层用于阻隔所述待处理物对石墨坩埚的侵蚀。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述保护层与所述待处理物中挥发出的物质发生反应，形成隔断间质。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述待处理物为碳粉与硅粉混合而成的混合物。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述保护层在受热后与所述硅发生化学反应并生成隔断间质。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述保护层为碳粉层...

【专利技术属性】
技术研发人员：李奕铭，林宏达，翟虎，宋亚滨，
申请(专利权)人：东旭科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：