[发明专利]具有高纯工作表面的SiC陶瓷器件及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有高纯工作表面的SiC陶瓷器件，其特征在于，所述SiC陶瓷器件包括低B、C残余的SiC陶瓷基体和位于SiC陶瓷基体表面的高纯CVD-SiC薄膜；所述SiC陶瓷基体的致密度高于98%；所述SiC陶瓷基体的纯度高于99.5wt%；所述CVD-SiC膜的纯度高于99.9wt%。

2.根据权利要求1所述的SiC陶瓷器件，其特征在于，所述CVD-SiC薄膜的厚度为10～1000μm。

3.根据权利要求1或2所述的高纯工作表面的SiC陶瓷器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将ɑ-SiC粉、烧结助剂和溶剂经过球磨混合得到SiC浆料，再将浆料烘干、成型制成SiC生坯；

（2）将SiC生坯真空脱粘后再常压烧结，得到低B、C残余的SiC陶瓷基体；

（3）将低B、C残余的SiC陶瓷基体置于CVD反应室内，在其表面镀制高纯CVD-SiC薄膜。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述烧结助剂包括B源和C源，所述烧结助剂中B源加入量为ɑ-SiC粉质量的0.1～1wt%，所述烧结助剂中C源加入量为ɑ-SiC粉质量的5wt%以下；优选地，所述B源选自硼酸、氧化硼和碳化硼中的至少一种，所述C源选自D-果糖、葡萄糖和酚醛树脂中的至少一种。

5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述SiC浆料的固含量为20～60wt%。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂为无水乙醇。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述成型方式为干压成型和/或冷等静压成型；所述干压成型压力为5～100MPa；所述冷等静压成型压力为150～200MPa；保压时间为1～3分钟。

8.根据权利要求3至7中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述真空脱粘的温度为600～1200℃，保温时间为30～120分钟，真空度小于100Pa。

9.根据权利要求3至8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述烧结温度为2050～2250℃，保温时间为30～120分钟，烧结气氛为惰性气氛。

10.根据权利要求3至9中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述CVD-SiC薄膜采用化学气相沉积法制备，沉积温度为1000～1400℃，沉积气压为1～20kPa。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，化学气相沉积过程中以三氯甲基硅烷和氢气的混合气体作为气源，其中三氯甲基硅烷为碳化硅气源，氢气为载气；优选地，所述三氯甲基硅烷和氢气的混合气体中，三氯甲基硅烷所占比例为5～20mol%。

12.权利要求1或2所述的具有高纯工作表面的SiC陶瓷器件在半导体领域尤其是大尺寸晶圆加工中的应用。