发明名称 制造碳化矽单结晶之高纯度碳化矽原料粉末的制造方法及单结晶
摘要 一种制造碳化矽单结晶之高纯度碳化矽粉末的制造方法,其特征在于:以自高纯度之四烷氧基矽烷、四烷氧基矽烷聚合体、氧化矽中选取1种以上作为矽源,且,以分子内含有氧并可藉加热残留碳之高纯度有机化合物作为碳源;尚包含如下步骤:于非氧化性环境下加热烧结一由该矽源与碳源均质混合而得之混合物,而得到碳化矽粉末之碳化矽生成步骤;以及,将所得到之碳化矽粉末保持于1700℃以上2000℃以下之温度,在该温度之保持中,至少进行2000℃~2100℃之温度下的加热处理5~20分钟之后处理步骤;藉由前述2步骤,得到平均粒径为10μm~500μm各不纯物元素之含量为0.5ppm以下之碳化矽粉末。
申请公布号 TW364894 申请公布日期 1999.07.21
申请号 TW084110302 申请日期 1995.10.03
申请人 普利司通股份有限公司 发明人 金本正洙;远藤忍;桥本诚夫
分类号 C01B31/36 主分类号 C01B31/36
代理机构 代理人 康伟言 台北巿南京东路三段二四八号七楼号七楼;恽轶群 台北巿松山区南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种制造碳化矽单结晶之高纯度碳化矽粉末的制造方法,其特征在于:以自高纯度之选自四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、四丙氧基矽烷、四丁氧基矽烷之四烷氧基矽烷、选自四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、四丙氧基矽烷、四丁氧基矽烷之四烷氧基矽烷的低分子量聚合体(寡聚物)及聚合度大于15之矽酸聚合体类、氧化矽中选取1种以上作为矽源,且,以分子内含有氧并可藉加热残留碳之高纯度有机化合物作为碳源;尚包含如下步骤:于非氧化性环境下加热烧结一由该矽源与碳源均质混合而得之混合物,而得到碳化矽粉末之碳化矽生成步骤;以及,将所得到之碳化矽粉末保持于1700℃以上2000℃以下之温度,在该温度之保持中,至少进行2000℃-2100℃之温度下的加热处理5-20分钟之后处理步骤;藉由前述2步骤,得到平均粒径为10m-500m且各不纯物元素之含量为0.5ppm以下之碳化矽粉末。2.如申请专利范围第1项之制造碳化矽单结晶之高纯度碳化矽粉末的制造方法,其中断断续续地实施前述2000℃-2100℃之加热处理2-12次。3.如申请专利范围第1项之制造碳化矽单结晶之高纯度碳化矽粉末的制造方法,其中前述碳源在常温下为液体,或,藉加热可成为软化或液状之物质。4.如申请专利范围第1项之制造碳化矽单结晶之高纯度碳化矽粉末的制造方法,其中前述混合物在前述碳化矽生成步骤之加热烧结前先于非氧化性环境下以500℃-1000℃预先加热碳化。5.如申请专利范围第1项之制造碳化矽单结晶之高纯度碳化矽粉末的制造方法,其中于前述碳化矽生成步骤之加热烧结前,以热及/或酸类或硷类之硬化触媒使前述混合物硬化。6.如申请专利范围第5项之制造碳化矽单结晶之高纯度碳化矽粉末的制造方法,其中前述硬化触媒系甲苯磺酸、甲苯羧酸、醋酸、草酸、盐酸或硫酸等之酸类。7.如申请专利范围第5项之制造碳化矽单结晶之高纯度碳化矽粉末的制造方法,其中前述硬化触媒系胺类等之硷类。8.如申请专利范围第1,2,3,4或5项之制造碳化矽单结晶之高纯度碳化矽粉末的制造方法,其中于前述混合物中添加卤化合物RC1 0.5-5重量%,前述RC1中,R为H或C1-C4之烷基或C1-C4之烯基或C1。9.如申请专利范围第8项之制造碳化矽单结晶之高纯度碳化矽粉末的制造方法,其中于前述碳化矽生成步骤进行加热烧结时之非氧化性环境中,添加1-5容量%之卤素或卤化氢而进行烧结,所得到之碳化矽粉末中的不纯物含量为0.3ppm以下。10.如申请专利范围第1项之制造碳化矽单结晶之高纯度碳化矽粉末的制造方法,其中前述混合物在非氧化性环境下进行加热烧结时,进一步于加热烧结用加热炉内导入一定量之非氧化性环境气体,俾将含有烧结时所产生之SiO、CO气体以及该气体排出至该加热炉外。11.一种碳化矽单结晶,其特征在于:其系使用一如申请专利范围第1项之制造碳化矽单结晶之高纯度碳化矽粉末的制造方法所制造出来之专用于制造碳化矽单结晶的高纯度碳化矽粉末作为原料,而以昇华再结晶法使之成长于种结晶上而得者,为一缺陷密度在5102个/cm2以下之六方晶或一部分含有菱面体晶之六方晶。12.一种碳化矽单结晶,其特征在于:其系使用一如申请专利范围第2项之制造碳化矽单结晶之高纯度碳化矽粉末的制造方法所制造出来之专用于制造碳化矽单结晶的高纯度碳化矽粉末作为原料,而以昇华再结晶法使之成长于种结晶上而得者,为一缺陷密度在5102个/cm2以下之六方晶或一部分含有菱面体晶之六方晶。13.一种碳化矽单结晶,其特征在于:其系使用一如申请专利范围第3项之制造碳化矽单结晶之高纯度碳化矽粉末的制造方法所制造出来之专用于制造碳化矽单结晶的高纯度碳化矽粉末作为原料,而以昇华再结晶法使之成长于种结晶上而得者,为一缺陷密度在5102个/cm2以下之六方晶或一部分含有菱面体晶之六方晶。14.一种碳化矽单结晶,其特征在于:其系使用一如申请专利范围第4项之制造碳化矽单结晶之高纯度碳化矽粉末的制造方法所制造出来之专用于制造碳化矽单结晶的高纯度碳化矽粉末作为原料,而以昇华再结晶法使之成长于种结晶上而得者,为一缺陷密度在5102个/cm2以下之六方晶或一部分含有菱面体晶之六方晶。15.一种碳化矽单结晶,其特征在于:其系使用一如申请专利范围第5项之制造碳化矽单结晶之高纯度碳化矽粉末的制造方法所制造出来之专用于制造碳化矽单结晶的高纯度碳化矽粉末作为原料,而以昇华再结晶法使之成长于种结晶上而得者,为一缺陷密度在5102个/cm2以下之六方晶或一部分含有菱面体晶之六方晶。16.一种碳化矽单结晶,其特征在于:其系使用一如申请专利范围第8项之制造碳化矽单结晶之高纯度碳化矽粉末的制造方法所制造出来之专用于制造碳化矽单结晶的高纯度碳化矽粉末作为原料,而以昇华再结晶法使之成长于种结晶上而得者,为一缺陷密度在5102个/cm2以下之六方晶或一部分含有菱面体晶之六方晶。17.一种碳化矽单结晶,其特征在于:其系使用一如申请专利范围第9项之制造碳化矽单结晶之高纯度碳化矽粉末的制造方法所制造出来之专用于制造碳化矽单结晶的高纯度碳化矽粉末作为原料,而以昇华再结晶法使之成长于种结晶上而得者,为一缺陷密度在5102个/cm2以下之六方晶或一部分含有菱面体晶之六方晶。18.一种碳化矽单结晶,其特征在于:其系使用一如申请专利范围第10项之制造碳化矽单结晶之高纯度碳化矽粉末的制造方法所制造出来之专用于制造碳化矽单结晶的高纯度碳化矽粉末作为原料,而以昇华再结晶法使之成长于种结晶上而得者,为一缺陷密度在5102个/cm2以下之六方晶或一部分含有菱面体晶之六方晶。图式简单说明:第一图系使用改良雷利法而用以育成单结晶之碳化矽单结晶制造装置的概略断面图;第二图系于实施例3所得到之碳化矽粉末不纯物含量的图表;第三图系于实施例2所得到之碳化矽粉末不纯物含量的图表。
地址 日本
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