CN105008278A - 碳化硅的制造方法及碳化硅 - Google Patents

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松本克
青木良隆
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Abstract

本发明提供一种碳化硅的制造方法，所述方法是在硅晶制造装置内设置碳材加热器，并在非氧化性环境下，通过所述碳材加热器加热并被容纳在容器内的硅熔体来制造硅晶，此时，在所述碳材加热器的表面附带地形成碳化硅，并通过回收该副产物碳化硅来制造碳化硅。由此，能够以低成本、低能耗来制造碳化硅。

Description

碳化硅的制造方法及碳化硅
技术领域
本发明涉及一种碳化硅的制造方法及碳化硅，尤其涉及一种用于研磨剂和煅烧构件的原料、半导体碳化单晶硅用原料等各种用途的碳化硅的制造方法及碳化硅。
背景技术
碳化硅(SiC)由于硬度高且耐热性和耐磨性优异而被用作研磨剂，此外，由于刚性高且导热率高，因此在能量领域和航空宇宙领域中，作为代替金属等的材料，例如轴承和机械密封、半导体制造装置用部件来使用。碳化硅进一步具有作为半导体的性质，其单晶被用于功率器件等，是受人关注的材料。
碳化硅粉或多晶，作为所述用途的起始原料，其制法主要为以下三种：
第一种是艾奇逊法(Acheson process)，在石墨电极周围将硅砂与焦炭进行通电加热；第二种是气相沉积法，利用硅烷气体和甲烷气体的反应进行合成；第三种是SiO2还原法，利用碳(C)将二氧化硅(SiO2)在高温下还原。
其中，由艾奇逊法制成的碳化硅存在纯度不高的问题。此外，气相沉积法存在生产性不高的问题。进一步，在还原法中，会由于二氧化硅与碳的混合比的精确性差而导致产生Si对C的比率的不均匀性。例如，如专利文献1等所示，需要规定二氧化硅与碳的摩尔比，甚至还要考虑到粒状原料的堆积密度(bulk density)和容器内部的填充率等细微之处。此外，尤其是，上述方法都需要高温处理，在制造所花费的成本方面存在问题。
因此，为了缩减碳化硅的制造成本，需要设法降低原料成本。例如：向废硅泥中混合碳并进行加热(专利文献2)；向硅堆积生物质的碳化物粉状体照射高频波(专利文献3)；对玻璃纤维强化塑料进行加热处理(专利文献4)等。
此外，公开以下高效率、高生产性地制造碳化硅的技术：通过将硅烷或硅氧烷等含浸于石墨中并加热(专利文献5)，加热固化型硅酮组合物(专利文献6)。
但是，这些技术需要专用能量，以制造碳化硅。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭58-20708号公报
专利文献2：日本特开2002-255532号公报
专利文献3：日本特开2003-176119号公报
专利文献4：日本特开2012-250863号公报
专利文献5：日本特开2002-274830号公报
专利文献6：日本特开2009-155185号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明是鉴于上述问题点而完成的，目的在于提供一种方法，可以制造一种能够以低成本、低能耗来制造的碳化硅。
解决课题的技术手段
为了达成上述目的，本发明提供一种碳化硅的制造方法，其特征在于：在硅晶制造装置内设置碳材加热器，并在非氧化性环境下，通过所述碳材加热器加热并被容纳在容器内的硅熔体来制造硅晶，此时，在所述碳材加热器的表面附带地形成碳化硅，并利用回收该副产物碳化硅来制造碳化硅。
以往，只是为了制造碳化硅而实施所述方法，制造碳化硅时会相当耗费成本及能量。
但是，如果是上述本发明的制造方法，能够在制造硅晶的同时，一并制造碳化硅，所述碳化硅是作为所述制造的副产物。也就是说，利用制造硅晶所需的成本、能量，不仅能够制造硅晶，还能够制造碳化硅。因此，制造碳化硅所需的成本、能量，实际上，基本可以近似于零，能够用远低于以往的成本、能耗来制造碳化硅。
当制造所述硅晶时，进一步，能够在所述硅晶制造装置内的其他碳构件的表面也附带地形成碳化硅并回收。
这样一来，能够更高生产性地制造碳化硅。
此外，能够利用切克劳斯基法(Czochraski method)来制造所述硅晶，所述方法是向所述硅晶制造装置内流入惰性气体，并使用石英坩埚来作为容纳所述硅熔体的容器。
当这样使用石英坩埚时，由于石英坩埚溶解后，氧被导入至硅熔体中，SiO气体从硅熔体的表面蒸发，因此通过SiO+2C→SiC+CO的反应，容易形成碳化硅。
此外，一般被用于由切克劳斯基法(CZ法)所实施的硅晶制造的碳构件，由于经过高温处理等提纯处理，因此纯度较高，也能够使所形成的碳化硅纯度较高。
此外，能够一边向所述硅晶制造装置内流入惰性气体，并使该惰性气体通过所述硅熔体的表面上，然后导入至所述碳材加热器，一边制造所述硅晶。
这样一来，能够使惰性气体(含有SiO气体等)在通过所述硅熔体的表面后高效地流通至碳材加热器，因此，易于在碳材加热器的表面形成碳化硅。
此外，能够将制造所述硅晶时的所述硅晶制造装置内的炉内压力设为1hPa以上且500hPa以下。
这样一来，能够促进SiO气体从硅熔体蒸发，并能够使碳化硅容易形成。
此外，在所述硅晶的制造批次结束后，能够抽吸回收形成为粉状的所述副产物碳化硅。
此外，在所述硅晶的制造批次结束后或所述碳材加热器的使用寿命末期，能够剥离回收形成为层状或块状的所述副产物碳化硅。
这样一来，能够高效地回收碳化硅。
此外，能够将所述回收的碳化硅分类并粉碎。
这样一来，按照例如用途的不同，可以获得具有所需特性的碳化硅粉。
此外，能够提供一种碳化硅，其利用本发明的碳化硅的制造方法制造而成，且该碳化硅的含氮量为0.02质量％以下。
这样，本发明的方法能够制造一种含氮量极低(0.02质量％以下)、高纯度的碳化硅。
发明的效果
如上所述，根据本发明，即使不特意进行为了制造碳化硅的单独处理，也能够以制造硅晶时的副产物的形式来制造碳化硅，能够将碳化硅的制造所需的成本和能量降至极低，并能够获得极高的纯度。
附图说明
图1是表示本发明的碳化硅的制造方法的一例的流程图。
图2是显示能够用于本发明的碳化硅的制造方法中的CZ单晶提拉装置的一例的示意图。
图3是实施例2中回收的碳化硅和市售的碳化硅的固体NMR的测定结果。
具体实施方式
以下，针对本发明，作为实施方式的一例，一边参照附图一边详细地说明，但本发明并非限定于以下说明。
在图2中，显示出能够用于本发明的碳化硅的制造方法中的硅晶制造装置的一例。此处，作为硅晶制造装置的一例，示出CZ单晶提拉装置，但当然并不限定于此装置，只要能够制造单晶硅并附带地在碳材加热器的表面形成碳化硅即可。
在图2所示的CZ单晶提拉装置1中，容纳硅熔体2的容器(此处为坩埚(石英坩埚3、石墨坩埚4))、用于对多晶硅原料进行加热和熔融的碳材加热器(石墨加热器)5等，设置于经过水冷后的主炉室6内。此外，在安装于该主炉室6上的提拉室7的上部，设置提拉机构(未图示)，所述提拉机构对生成的单晶进行提拉。
将提拉线8通过设置于提拉室7的上部的提拉机构缠绕，并在该提拉线8的前端安装被籽晶夹持器所支持的籽晶9，然后将该籽晶9浸渍于硅熔体2，利用提拉机构卷绕提拉线8，由此，在籽晶9的下方形成单晶硅10。
另外，石英坩埚3、石墨坩埚4受到坩埚旋转轴的支持，所述坩埚旋转轴通过设置于CZ单晶提拉装置1的下部的旋转驱动机构(未图示)可以自由旋转升降。
此外，设置于石英坩埚3、石墨坩埚4的周围的碳材加热器5，由上部和下部交互形成缝隙，而形成流通电流的通路。
此外，在该碳材加热器5的外侧，设置由碳纤维等形成的隔热构件(隔热板11)，以抑制热损耗。此外，在隔热板11的内侧，用薄石墨材料(内隔板11a)包覆，以防止隔热板11劣化。
此外，在碳材加热器5的上部设置上隔板隔热材料16，所述上隔板隔热材料16从隔热板11和内隔板11a向前凸出，且内侧被上隔板16a包覆。它们也是由石墨等碳构件形成的。
这样，在碳材加热器5的周围，还配置有石墨坩埚4、内隔板11a、上隔板16a等其他碳构件。并且，在它们的表面，在制造单晶硅时附带地形成碳化硅17。
此外，在炉室(chamber)6、7上设置气体导入口12、气体流出口13，能够向炉室6、7内部导入氩气等惰性气体，并能够进一步使用真空泵等强制排出。由此，当制造单晶硅10时，可以使CZ单晶提拉装置1的主炉室6内充满惰性气体，同时也可以控制成例如减压状态。
并且，气体整流管14至少从主炉室6的顶部朝向硅熔体表面延伸，并且包围提拉中的单晶硅10。此外，设置隔热构件15，以隔绝来自硅熔体的表面附近与气体整流管14之间的碳材加热器5的放射热，并冷却单晶硅10。
接着，对本发明的碳化硅的制造方法进行详细描述。图1是本发明的制造方法中的步骤的一例。
(步骤1：硅晶的制造及碳化硅的附带形成)
首先，使用一种内部设置碳材加热器的硅晶制造装置，在非氧化性环境下通过硅熔体制造硅晶(此处为单晶硅)。如前文所述，对此硅晶制造装置的种类并无特别限制，但此处对使用图2所示的具有石英坩埚的CZ单晶提拉装置1制造的情况，进行说明。
尤其是，对使用这种CZ单晶提拉装置1的优选理由，做以下叙述。
首先，作为在培育硅晶的制造装置的主炉室(主腔室)内生成碳化硅的反应，可以考虑为Si+C→SiC、SiO2+3C→SiC+2CO、SiO+2C→SiC+CO等。培育单晶硅的炉内环境温度，由于硅的融点为1412℃，所以炉内的最高温度为2000℃左右。在这种温度范围内，上述反应中的SiO+2C→SiC+CO最容易发生。进一步为了保持硅熔体而使用石英坩埚，则石英坩埚溶解，氧被导入至硅熔体中，SiO气体从硅熔体的表面蒸发，因此，容易按照SiO+2C→SiC+CO形成碳化硅。
并且，一般通过CZ法进行的单晶硅制造中所使用的碳构件，由于是利用高温处理等进行提纯处理，因此纯度较高。此外石英坩埚的内表面也使用合成石英等而实施高纯度化。因此，利用CZ法来制造单晶硅时的副产物碳化硅具有纯度非常高的优点。
并且，实际制造单晶硅时，首先，向坩埚(外侧为石墨坩埚4，内侧为石英坩埚3)内投入多晶原料，并利用被内隔板11a和上隔板16a等所包围的碳材加热器5来加热溶融，而获得硅熔体2。接着，将籽晶9浸渍于该硅熔体2中，然后进行提拉，利用CZ法来制造单晶硅10。
制造此单晶硅时，在碳材加热器5的表面发生所述反应，由此，可以附带地形成碳化硅17。这样，在主炉室6内的温度最高的碳材加热器5的表面上能够附带地产生碳化硅17，另外，如图2所示，在碳材加热器5的周围设置其他碳构件(石墨坩埚4、内隔板11a及上隔板16a等)等，其表面也可以附带地产生碳化硅17。这样一来，能够获得更多的副产物碳化硅17，并能够提高生产性，因而优选。
对于更容易形成这种副产物碳化硅的单晶硅的制造条件(炉内构成、炉内压力等)，列举以下例示。
首先，优选为形成气体诱导通路，以将惰性气体(氩(Ar)等)流通至主炉室内，并通过硅熔体的表面，然后，导入至碳材加热器。如图2所示，通过在提拉室上设置气体导入口12，在主炉室的下部设置气体流出口13，进一步设置气体整流管14及隔热构件15、内隔板11a、上隔板16a等，能够将从气体导入口12导入的惰性气体流通至硅熔体2的表面附近，进一步诱导至碳材加热器5。并且，然后能够从主炉室6排出。
这样一来，能够将从硅熔体的表面产生的SiO气体高效地输送至碳材加热器，在碳材加热器表面容易发生SiO+2C→SiC+CO的反应。
进一步，优选为使用真空泵等，将惰性气体从流出口强制排出。如果是这种构成，由于能够将通过硅熔体上的气体高效流通至碳材加热器，因此，易于在碳材加热器的表面形成碳化硅。
进一步通过保持减压状态，更促进SiO的蒸发，通过上述的反应(SiO+2C→SiC+CO)更容易形成碳化硅。此时，尤其是通过设为500hPa以下，能够有效促进SiO的蒸发量，通过设为1hPa以上，能够防止因真空度过高而导致石英坩埚以不必要的过高速度快速溶析。
(步骤2：副产碳化硅的回收)
如上所述，将碳化硅形成于碳材加热器的表面和周围的碳构件的表面，并在单晶硅的制造批次结束后回收。当碳化硅形成为粉状时，能够通过抽吸来回收。
在上述单晶硅制造中，如前文所述在炉内(主炉室内)的温度最高的碳材加热器的表面，最好地形成碳化硅。在碳加热器的表面，也在除此以外的石墨坩埚等周围的碳部件的表面，形成例如粉状的碳化硅。对于高效回收这些粉状的碳化硅来说，利用真空吸尘器等设备进行抽吸来回收的方法较为有效。
进一步，尤其是当在碳材加热器的表面上形成层状或块状的碳化硅时，在单晶硅的制造批次结束后或加热器的使用寿命末期，从碳材加热器上剥离来回收碳化硅即可。
由于在炉内，温度最高的碳材加热器表面的碳化硅的反应进行得最好，因此尤其容易形成块状的碳化硅。此块状的碳化硅由于难以通过抽吸来回收，因此，将各结块从碳材加热器上剥离来回收则较为有效。从碳材加热器上剥离碳化硅的操作，可以在每次单晶硅的制造批次结束时进行，也可以等结块变大后统一剥离。
碳材加热器的表面不断发生碳化硅化，碳材加热器的形成缝隙的碳部分不断变薄，最终变得无法满足作为加热器的性能。也可以在该加热器使用寿命的最后，统一剥离碳化硅。
另外，可以用刮刀来剥离碳化硅的结块，也可以通过利用锤子敲打来剥离。工具的材质可以使用金属或陶瓷等最适宜的材质。
(步骤3：回收后的碳化硅的分类等)
通过以上方法形成、回收后的碳化硅进行分类、粉碎，由此，可以获得具有所需特性的碳化硅粉。分类方式和粉碎方法等可以结合碳化硅的用途等来适当决定。
所回收后的碳化硅，例如在CZ单晶提拉装置内生成时，此炉内部件一般由碳、硅、石英所组成，元素仅为C、Si及O。硅原料毫无疑问是半导体级别的高纯度。在石英坩埚与硅熔体相接的内侧，也大多使用高纯度的合成石英材料，得以保持高纯度。多用于炉内部件的碳构件，是利用高温处理经过提纯处理而成，纯度较高。炉内除此以外仅存在惰性气体，因此其他杂质的浓度极低。
以往的一般方法是使用碳化硅制造中所使用的源自植物的树脂(pitch)系碳和源自苯酚树脂的原料。利用本发明，能够将尤其是利用以往的一般方法难以去除的氮保持在非常低的浓度，可以使其含氮量为例如0.02质量％以下。
并且，由于此处所获得的碳化硅是在较低温度反应而得，因此，结晶系主要为3C型(β型)。而且，如前文所述，由于能够仅使用纯度好的原材料，无需强制反应而能够历时生长，因此，可以获得Si:C的比率为约1:1的优质且高纯度的碳化硅。将碳化硅粉碎为所需大小后，不仅可以用于研磨剂等，也可以作为高等级制品，用于碳化硅半导体单晶制造用的原料和籽晶等。
如果是以上的本发明的碳化硅的制造方法，由于可以无需单独制造碳化硅，而是作为单晶硅制造的副产物来制造碳化硅，因此，从整体来看，可以极大地降低碳化硅制造的成本、能耗。
实施例
以下，示出实施例和比较例，来进一步说明本发明，但本发明并非限定于以下实施例。
(实施例1)
实施图1中所示的本发明的碳化硅的制造方法。使用图2中所示的CZ单晶提拉装置1使单晶硅成长。
另外，使用由石墨材料形成的外径约800mm的加热器作为碳材加热器。此外，在经过水冷后的主炉室的内侧，配置由碳纤维所形成的隔热材料(隔热板)以抑制热损耗，隔热材料的内侧被薄石墨材料(内隔板)包覆，以防止隔热材料的劣化。此外，在石墨加热器的上部，配置由上隔板隔热材料及其表面的石墨材料所形成的上隔板，并使上隔板由隔热板和内隔板向前凸出。
作为容纳硅熔体的容器，容器外侧为石墨坩埚(内径为约660mm)，容器内侧则使用由石英坩埚构成的坩埚，所述石英坩埚于天然石英的内侧形成合成石英。
进一步，提拉单晶硅时，从气体导入口通入Ar气作为惰性气体。此流量范围为50～200l/min。此惰性气体气体通过整流管与单晶硅之间，被导入至硅熔体的表面上。并且，惰性气体通过气体诱导通路流入，进一步通过诱导路径排出至坩埚外，所述气体诱导通路是由配置于硅熔体正上方的隔热构件与硅熔体表面所形成，所述诱导路径是由坩埚内壁部与隔热构件外侧形成的。然后，惰性气体被导引至石墨加热器，并利用真空泵从位于主炉室下部的气体流出口强制排出。此时，调整真空泵的排气能力，使炉内的压力成为50～300hPa。
因此，从坩埚排出的含SiO的气体，通过气体诱导通路朝向气体流出口流出，所述气体诱导通路由石墨坩埚的外壁与上隔板的下部及内隔板的内壁部所形成。在由此石墨坩埚、上隔板、内隔板所形成的气体诱导通路内，存在石墨加热器，因此在此发生碳化硅化反应。在温度最高的加热器处，最为良好地发生碳化硅化反应，但是在周围的石墨坩埚的外壁和上隔板的下部及内隔板的内壁部也发生碳化硅化反应。
用以上的条件培育直径为约200mm的单晶硅。在1个批次中，培育1根或多根单晶硅。
并且在实际制造单晶硅时，可以在石墨加热器、石墨坩埚、内隔板、上隔板等石墨构件的表面，附带地形成碳化硅。
批次结束时，利用真空吸尘器将此副产物碳化硅回收，可以获得碳化硅。
由于能够在制造单晶硅的同时制造碳化硅，因此能够降低成本和能耗。
接着，对利用本发明获得的碳化硅进行分析。
首先，对回收的碳化硅粉进行显微拉曼(micro-raman)分析后，发现在795cm-1的陡峰。此外，获得的粉末呈现非常纯净的黄色，获得纯度非常高的3C型(β型)的碳化硅。
此外使用氧分析装置(LECO公司(LECO JAPAN CORPORATION)制造，商品名：TC436)，进行氧分析，含氧量为0.1质量％以下，含氮量为0.00质量％。如同以往一样，使用苯酚树脂制造而成的碳化硅的含氮量为0.2质量％左右，因此，可知本发明的碳化硅的含氮量非常低。元素比为(Si:C＝1:1.00)，结晶性较好。
(实施例2)
重复与实施例1相同的制造批次。由此进行石墨加热器的碳化硅化，形成缝隙的石墨部分不断变薄，并形成碳化硅的结块，直至无法满足作为石墨加热器的性能。
并且通过从石墨加热器上剥离，来回收堆积在加热器使用寿命结束后的石墨加热器上的碳化硅。由此回收的黄绿色的碳化硅结晶为约3.1kg。
此外，刮出部分所获得的黄绿色的碳化硅，利用X射线衍射法及固体核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance，NMR)进行分析。结果是，结晶系为3C型(β型)。此外，图3显示了固体NMR的峰。另外，为了进行比较，又利用固体NMR对以往方法制成的市售碳化硅粉进行分析，结果一并示于图3。图3的横轴代表绘示13C核的状态的指标，即“化学位移”，纵轴代表各状态的13C的存在量相应的信号强度。实施例2检测出13C核的状态接近单一，因此信号强度大于市售品。
根据此图3可知，与混有6H型等结晶系的市售碳化硅粉相比，本发明的碳化硅的峰更陡、结晶性更好。
此外，使用氧分析装置(LECO公司制造，商品名：TC436)，进行氧分析，含氧量为0.2质量％以下，含氮量为0.01质量％。元素比为(Si:C＝1：0.99)，结晶性较好。
进一步供ICP发光分析后，针对各种元素的含量，获得如表1中所示的结果。如表1所示，Ca为0.1ppm，其他Fe等为不足0.1ppm，可知可以获得一种杂质的比例极低、纯度非常高的碳化硅。
[表1]
分析元素 测定值(ppm)
Fe ＜0.1
Cr ＜0.1
Ni ＜0.1
Al ＜0.1
Ti ＜0.1
Cu ＜0.1
Na ＜0.1
Zn ＜0.1
Ca 0.1
Zr ＜0.1
Mg ＜0.1
B ＜0.1
进一步，尝试利用实施例1和实施例2制造而成的碳化硅粉。
首先，将获得的碳化硅粉末100质量份、及作为有机粘合剂的甲基纤维素(商品名：METOLOSE，信越化学工业公司(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.)制造)3质量份，加入行星式球磨机P-4型(注册商标)(FRITSCHJAPAN公司(FRITSCH JAPAN CO.,LTD)制造的粉碎混合机)的容器内，以室温混合一小时。向获得的混合粉中加入水20质量份，将混合物投入至行星式搅拌机(注册商标)(井上制作所公司制造的混合机)，以室温搅拌一小时获得坯土。然后，将该坯土以105℃经过5小时加热使水分蒸发，获得粉末状的原料组合物。
将此原料组合物放入金属模具，以100kgf/cm2的压力压制5分钟，获得直径110mm×厚度82mm的圆筒形成型物。进一步将此成型物放入橡胶模具，利用CIP成型机的Dr.CIP(注册商标)(神户制钢所公司(Kobe Steel,Ltd.)制造)以2000kgf/cm2的压力压制1小时。CIP成型后的大小为直径108mm×厚度80mm。
将如此获得的成型物，在氮气环境下，加热至1000℃，冷却后，获得实际由碳、硅及氧所组成的黑色无机成型物。此无机成型物的大小为直径108mm×厚度80mm，形状与加热处理前基本相同。
接着，将此无机成型物在氩气环境下加热来升温至2000℃，在2000℃加热并冷却后，获得绿色的碳化硅成型物。此碳化硅成型物的大小为直径108mm×厚度80mm，形状与上述无机成型物基本相同。
并且，当使用此碳化硅成型物来作为使用升华法的碳化硅培育用的原料时，可以制造单晶。
另一方面，相对于这种由本发明所获得的碳化硅粉的利用例，使用市售碳化硅粉末(商品名：Shinano random，信浓电气精炼公司(ShinanoElectric Refining Co.,Ltd.)制造)来代替，除此以外与上述方法相同地调配原料组合物，将其压制成型，并且供CIP成型后，进行脱脂、煅烧后，成为微粉末状态，不再保持形状。
(比较例)
利用专利文献5所述的以往的制法来制造碳化硅。
将四甲基四乙烯基环四硅氧烷(信越化学工业公司制造，商品名：LS-8670)、甲基氢硅氧烷(信越化学工业公司制造，商品名：KF-99)及氯铂酸催化剂(氯铂酸1％溶液)的混合物溶解于甲苯，并向所形成的溶液中加入膨胀石墨，在真空炉中以100℃干燥约30分钟后，在大气中以300℃加热固化1小时。将其在氩气流中，以约300K/hr的升温速度升温至1600℃，保持1小时后，以约200K/hr的速度冷却后，获得呈灰白色的产物。
这样，利用以往方法，需要用于制造碳化硅的专用的处理步骤，比本发明更为耗费成本和能量。
此外，本来高纯度的3C型(β型)的碳化硅为黄色，但比较例中所获得的碳化硅为灰白色，表示残留有氧。因此，明确了如实施例1、实施例2所示的利用本发明获得的碳化硅更具有优异的品质。
另外，本发明并不限定于上述实施方式。上述实施方式为例示，凡是具有和本发明的权利要求书中所述的技术思想实质上相同的结构，并发挥相同作用效果的技术方案，均包含在本发明的技术范围内。
尤其在实施方式和实施例中，对培育单晶硅的情况进行了说明，但本发明并非限定于单晶制造。当以太阳能电池用等类似的装置构造来培育多晶时，也可以制造与培育单晶硅时相同的碳化硅，此时也包含在本发明的技术范围内。

Claims (9)

1.一种碳化硅的制造方法，其特征在于，在硅晶制造装置内设置碳材加热器，并在非氧化性环境下，由通过所述碳材加热器加热并被容纳在容器内的硅熔体来制造硅晶，此时，在所述碳材加热器的表面附带地形成碳化硅，并利用回收该副产物碳化硅来制造碳化硅。
2.如权利要求1所述的碳化硅的制造方法，其中，当制造所述硅晶时，进一步，在所述硅晶制造装置内的其他碳构件的表面也附带地形成碳化硅并回收。
3.如权利要求1或2所述的碳化硅的制造方法，其中，利用切克劳斯基法来制造所述硅晶，所述方法是向所述硅晶制造装置内流入惰性气体，并使用石英坩埚来作为容纳所述硅熔体的容器。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的碳化硅的制造方法，其中，一边向所述硅晶制造装置内流入惰性气体，并使该惰性气体通过所述硅熔体的表面，然后导入至所述碳材加热器，一边制造所述硅晶。
5.如权利要求1至4中的任一项所述的碳化硅的制造方法，其中，将制造所述硅晶时的所述硅晶制造装置内的炉内压力设为1hPa以上且500hPa以下。
6.如权利要求1至5中的任一项所述的碳化硅的制造方法，其中，在所述硅晶的制造批次结束后，将形成为粉状的所述副产物碳化硅抽吸来回收。
7.如权利要求1至6中的任一项所述的碳化硅的制造方法，其中，在所述硅晶的制造批次结束后或所述碳材加热器的使用寿命末期，将形成层状或块状的所述副产物碳化硅剥离来回收。
8.如权利要求1至7中的任一项所述的碳化硅的制造方法，其中，将所述回收的碳化硅分类并粉碎。
9.一种碳化硅，其特征在于，其利用权利要求1至7中的任一项所述的碳化硅的制造方法制造而成，并且该碳化硅的含氮量为0.02质量％以下。
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