RU2010123917A

RU2010123917A - Способ получения больших однородных кристаллов карбида кремния с использованием процессов возгонки и конденсации

Info

Publication number: RU2010123917A
Application number: RU2010123917/05A
Authority: RU
Inventors: Марк ЛОБОДА (US); Марк ЛОБОДА; Сеунг-хо ПАРК (US); Сеунг-хо ПАРК; Виктор ТОРРЕС (US); Виктор ТОРРЕС
Original assignee: Доу Корнинг Корпорейшн (Us); Доу Корнинг Корпорейшн
Priority date: 2007-12-12
Filing date: 2008-10-08
Publication date: 2012-01-20
Also published as: TW200932964A; WO2009075935A1; AU2008335680A1; US8765091B2; TWI441963B; AU2008335680B2; RU2495163C2; KR20100100944A; KR101566020B1; JP5524855B2; US20120114545A1; EP2245217A1; JP2011506253A; CN101896646A

Abstract

1. Способ получения монолитных кристаллов карбида кремния, включающий ! i) введение смеси, содержащей крошку поликристаллического кремния и порошок углерода, в цилиндрическую реакционную камеру, имеющую крышку; ! ii) герметизацию цилиндрической реакционной камеры; ! iii) помещение цилиндрической реакционной камеры в вакуумную печь; ! iv) откачивание из печи воздуха; ! v) заполнение печи смесью газов, которые по существу являются инертными газами, до приблизительно атмосферного давления; ! vi) нагревание цилиндрической реакционной камеры в печи до температуры от 1600 до 2500°С; ! vii) снижение давления в цилиндрической реакционной камере до менее 50 торр, но не менее 0,05 торр; и ! viii) осуществление сублимации и конденсации паров на внутренней части крышки цилиндрической реакционной камеры. ! 2. Способ по п.1, где размеры и форма частиц крошки поликристаллического кремния и порошка углерода существенно отличаются. ! 3. Способ по п.1 или 2, где размеры частиц крошки поликристаллического кремния составляют от 0,5 до 10 мм. ! 4. Способ по п.1, где размеры частиц крошки поликристаллического кремния составляют от 1 до 3,5 мм. ! 5. Способ по п.2, где размеры частиц крошки поликристаллического кремния составляют от 1 до 3,5 мм. ! 6. Способ по п.1, 2, 4 или 5, где размеры частиц порошка углерода составляют от 5 до 125 мкм. ! 7. Способ по п.1, где смесь крошки поликристаллического кремния и порошка углерода занимает 35-50% общего объема реакционной камеры. ! 8. Способ по п.1, где смесь газов содержит аргон. ! 9. Способ по п.1, где реакционную камеру изготавливают из электропроводного графита. ! 10. Способ по п.1, где в реакционной камере устанавливают затравочный кристалл ка�

Claims

1. Способ получения монолитных кристаллов карбида кремния, включающий

i) введение смеси, содержащей крошку поликристаллического кремния и порошок углерода, в цилиндрическую реакционную камеру, имеющую крышку;

ii) герметизацию цилиндрической реакционной камеры;

iii) помещение цилиндрической реакционной камеры в вакуумную печь;

iv) откачивание из печи воздуха;

v) заполнение печи смесью газов, которые по существу являются инертными газами, до приблизительно атмосферного давления;

vi) нагревание цилиндрической реакционной камеры в печи до температуры от 1600 до 2500°С;

vii) снижение давления в цилиндрической реакционной камере до менее 50 торр, но не менее 0,05 торр; и

viii) осуществление сублимации и конденсации паров на внутренней части крышки цилиндрической реакционной камеры.

2. Способ по п.1, где размеры и форма частиц крошки поликристаллического кремния и порошка углерода существенно отличаются.

3. Способ по п.1 или 2, где размеры частиц крошки поликристаллического кремния составляют от 0,5 до 10 мм.

4. Способ по п.1, где размеры частиц крошки поликристаллического кремния составляют от 1 до 3,5 мм.

5. Способ по п.2, где размеры частиц крошки поликристаллического кремния составляют от 1 до 3,5 мм.

6. Способ по п.1, 2, 4 или 5, где размеры частиц порошка углерода составляют от 5 до 125 мкм.

7. Способ по п.1, где смесь крошки поликристаллического кремния и порошка углерода занимает 35-50% общего объема реакционной камеры.

8. Способ по п.1, где смесь газов содержит аргон.

9. Способ по п.1, где реакционную камеру изготавливают из электропроводного графита.

10. Способ по п.1, где в реакционной камере устанавливают затравочный кристалл карбида кремния на внутреннюю поверхность крышки камеры.

11. Способ по п.1, дополнительно включающий

ix) введение продукта со стадии viii) во вторую цилиндрическую реакционную камеру, содержащую затравочный кристалл карбида кремния, помещенный на внутренней поверхности крышки камеры;

x) герметизацию цилиндрической реакционной камеры;

xi) помещение цилиндрической реакционной камеры в вакуумную печь;

xii) откачивание из печи воздуха;

xiii) заполнение печи смесью газов, которые по существу являются инертными газами, до приблизительно атмосферного давления;

xiv) нагревание цилиндрической реакционной камеры в печи до температуры от 1600 до 2500°С;

xv) снижение давления в цилиндрической реакционной камере до менее 50 торр, но не менее 0,05 торр; и

xvi) осуществление сублимации и конденсации паров на внутренней части крышки цилиндрической реакционной камеры.

12. Способ по п.1 или 11, где используют реакционную камеру, изготовленную из электропроводного графита высокой степени чистоты, порошок углерода высокой степени чистоты и крошку поликристаллического кремния высокой степени чистоты.

13. Способ по п.11, где используют реакционную камеру, изготовленную из электропроводного графита высокой степени чистоты.

14. Способ по п.1 или 11, где для заполнения печи после откачивания воздуха используют смесь газов, которая дополнительно содержит легирующий газ.

15. Способ по п.14, где легирующий газ выбирают из азота, фосфорсодержащего газа, бор-содержащего газа или алюминий-содержащего газа.

16. Продукт из карбида кремния, изготовленный с использованием крошки поликристаллического кремния, содержащей общее количество атомных концентраций В, Р, Al, Ti, V и Fe менее 1×10¹⁶ /см³.