一种对碳化硅晶体生长后的剩余烧结原料的再利用方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113355743A(43)申请公布日2021.09.07(21)申请号202110665166.5(22)申请日2021.06.16(71)申请人哈尔滨科友半导体产业装备与技术研究院有限公司地址150000黑龙江省哈尔滨市松北区智谷二街3043号哈尔滨松北（深圳龙岗）科技创新产业园12栋1-5楼(72)发明人不公告发明人(74)专利代理机构哈尔滨市伟晨专利代理事务所(普通合伙)23209代理人赵君(51)Int.Cl.C30B23/00(2006.01)C30B29/36(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种对碳化硅晶体生长后的剩余烧结原料的再利用方法(57)摘要一种对碳化硅晶体生长后的剩余烧结原料的再利用方法，它属于晶体烧结剩余原料的再利用领域。本发明要解决的技术问题为简单高效利用晶体生长后的剩余烧结原料。本发明将坩埚内碳化硅晶体生长后的剩余烧结原料取低石墨化区域的剩余烧结原料，制成圆柱形多晶棒，然后称量1‑1.5倍质量的碳化硅粉末放入坩埚内，之后缓慢将圆柱形多晶棒插入坩埚中心位置，圆柱形多晶棒的插入深度为使得圆柱形多晶棒上端与碳化硅粉末顶部平齐，完成坩埚内粉料的添加；在坩埚盖上粘接籽晶，盖上坩埚盖，将坩埚放入晶体生长炉内进行晶体生长，生长温度为2100‑2400℃，压力10‑1‑10‑3atm的氩气氛生长60‑80h。本发明制备出的晶体质量更高。CN113355743ACN113355743A权利要求书1/1页1.一种对碳化硅晶体生长后的剩余烧结原料的再利用方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1、将坩埚内碳化硅晶体生长后的剩余烧结原料划分为石墨化区域(1)、部分石墨化区域(2)、低石墨化区域(3)，待用；步骤2、取低石墨化区域(3)的剩余烧结原料，制成圆柱形多晶棒，待用；步骤3、称量步骤2得到的圆柱形多晶棒的质量，然后称量1‑1.5倍质量的碳化硅粉末，待用；步骤4、将步骤3称量好的碳化硅粉末放入坩埚内，之后缓慢将圆柱形多晶棒插入坩埚中心位置，圆柱形多晶棒的插入深度为使得圆柱形多晶棒上端与碳化硅粉末顶部平齐，完成坩埚内粉料的添加；步骤5、在坩埚盖上粘接籽晶，盖上坩埚盖，将坩埚放入晶体生长炉内进行晶体生长，生长过程中温度为2100‑2400℃，压力10‑1‑10‑3atm的氩气氛，生长时间为60‑80h。2.根据权利要求1所述的一种对碳化硅晶体生长后的剩余烧结原料的再利用方法，其特征在于：步骤1中低石墨化区域(3)为以坩埚中心点为圆心的圆柱体，圆柱体的半径长度为0.1‑0.75倍的坩埚半径，圆柱体的高为0.2‑0.8倍的坩埚高。3.根据权利要求2所述的一种对碳化硅晶体生长后的剩余烧结原料的再利用方法，其特征在于：步骤1中低石墨化区域(3)为以坩埚中心点为圆心的圆柱体，圆柱体的半径长度为0.5倍的坩埚半径，圆柱体的高为0.6倍的坩埚高。4.根据权利要求3所述的一种对碳化硅晶体生长后的剩余烧结原料的再利用方法，其特征在于：步骤1中坩埚为6寸籽晶坩埚。5.根据权利要求1所述的一种对碳化硅晶体生长后的剩余烧结原料的再利用方法，其特征在于：步骤1中的石墨化区域(1)为靠近坩埚本体的区域。6.根据权利要求1或2所述的一种对碳化硅晶体生长后的剩余烧结原料的再利用方法，其特征在于：步骤2中圆柱形多晶棒的制备方法为用金刚线切割为圆柱形多晶棒。7.根据权利要求6所述的一种对碳化硅晶体生长后的剩余烧结原料的再利用方法，其特征在于：步骤3中碳化硅粉末和圆柱形多晶棒的质量比为1.2:1。8.根据权利要求7所述的一种对碳化硅晶体生长后的剩余烧结原料的再利用方法，其特征在于：步骤4中晶体生长过程中坩埚顶部测量点的温度为2300℃，压力为10‑3atm，生长时间为70h。2CN113355743A说明书1/5页一种对碳化硅晶体生长后的剩余烧结原料的再利用方法技术领域[0001]本发明属于晶体烧结剩余原料的再利用领域；具体涉及一种对碳化硅晶体生长后的剩余烧结原料的再利用方法。背景技术[0002]碳化硅作为第三代半导体材料，具有宽禁带、高击穿场强、高热导率等特点。可应用于诸如新能源汽车、光伏逆变器、充电桩等领域，以实现降低功耗、提高开关频率、降低总体成本等目标。[0003]由于碳化硅在常压下在加热到熔点之前就会分解，无法直接使用类似于硅晶体生长的方法。目前大尺寸碳化硅晶体生长方法主要有两种：一种是加入助熔剂形成含有碳化硅的熔液，并利用该熔液生长晶体。另一种是PVT法，该方法是将碳化硅粉料放入坩埚底部，将碳化硅籽晶(碳化硅单晶晶片，作为晶体生长的种子)粘贴于坩埚顶部，之后对反应容器抽真空，并加热到1000℃左右，期间保持真空度。之后充入适量的氩气，进一步