[发明专利]应用于半导体领域中的超高纯碳化硅粉制备技术

权利要求书

1.一种碳化硅粉体颗粒，所述碳化硅粉体颗粒包括：

A由聚硅氧烷、聚硅碳烷、聚硅碳氮烷等碳硅类聚合物高温裂解而成；其中裂解而成碳化硅粉粒径大小为10～500um，形貌为球形、纺锤形等。

B用来制备碳化硅粉体材料的碳硅类聚合物中，其中所述聚合物中硅氧(氮)碳含有摩尔比为约30％至85％的碳，约5％至40％的氧(氮)和约5％至35％的硅。

2.如权利要求1所述的制品，其中所述碳化硅粉体颗粒中含有的Al、Fe、B、P和Ti杂质，而且杂质低于约100ppm的杂质总量，更优选低于约10ppm。

3.如权利要求1所述的，其中所述碳化硅粉体颗粒的纯度至少为99.9999％，更优选可以达到99.99999％。

4.如权利要求1所述的碳化硅粉体颗粒，其主要用来生产碳化硅半导体衬底晶圆片、碳化硅石墨外延基座涂层、光学件、碳化硅类电子陶瓷件、人造宝石等，特别优先应用于碳化硅外延基座涂层、碳化硅衬底外延晶片、人工合成莫桑石。

5.一种碳化硅组合物，其包括聚合物衍生的碳化硅颗粒；所述颗粒的平均粒径根据具体用途而控制大小，其中最小为约0.5um或更小，最大不超过500um；所述粉体颗粒基本上由处于SiC4构型的硅和碳组成，其中所述颗粒具有低于0.0005％的过量碳，且纯度至少为99.99999％。

6.如权利要求2所述的碳化硅粉体杂质组合物，有低于约10ppm的杂质总含量，所述杂质选自由Al、Fe、B、P、Pt、Ca、Mg、Li、Na、N、V、Ti、Ce、Cr、S和As元素构成的组。

7.如权利要求1所述的碳化硅粉体颗粒，其制备方法中，通过一定造粒方法，将碳硅类聚合物按照要求生产固体碳硅高分子聚合物颗粒，颗粒大小范围为1mm～5000mm直径为包括耐高温的陶瓷粉末，其中造粒方法为喷雾造粒法。

8.如权利要求7所述的碳化硅粉体颗粒，其中液态碳硅类聚合物采用热固化、UV固化或者其他射线辐射固化方式，优先热固化、UV固化固化方式进行初步固化，初步固化成热塑性固体颗粒。

9.如权利要求1所述的碳化硅粉体颗粒特别造粒方法中，其中液态碳硅类聚合物主要为聚硅氧烷、聚硅碳烷、聚硅碳氮烷，优先聚硅碳烷、聚硅碳氮烷这两类或者两类组合物，化合物中，各元素含量有适当比例要求，其化合物如果为聚硅氧烷、聚硅碳氮烷则保证碳、硅、氧(氮)元素含量摩尔比，最佳比为2∶1∶1；如果为聚硅碳烷，则保证碳、硅元素含量摩尔比，最佳比为1∶1。

10.如权利要求1所述的碳化硅粉体颗粒特别造粒方法中，采用碳硅类聚合物高温裂解而成，其根本方法是在真空或者、氩气、氮气等保护气体条件，温度为200～2500℃范围，时间为2～48小时，其中优选惰性气体为氩气、氮气，温度为300～2500℃范围，裂解时间为10～48小时。

11.如权利要求9所述将所述，液态碳硅类聚合物为高纯物质，其由Al、Fe、B、P、Pt、Ca、Mg、Li、Na、N、V、Ti、Ce、Cr、S和As等元素所构成杂质总含量不超过10ppm，优选不超过5ppm。

12.如权利要求10所述的碳硅类聚合物裂解成碳化硅过程，采用必要措施保证一切设备、环境、生产流程保证不产生新的杂质污染，如密闭、气体净化、高纯气体、设备材料不产生腐蚀、脱落等系列问题。