[发明专利]一种SiC基板的制造方法

说明书

本发明公开了一种SiC基板的制造方法，S1、准备SiC粉末，将其作为原料，S2、将S1中的SiC粉末原料放置在坩埚内，在坩埚的盖体中安装由SiC单晶构成的籽晶，通过使原料升华进行再结晶，使SiC单晶在籽晶上生长，然后得到大致为圆柱状的SiC的块状单晶，S3、将待切割的SiC块状单晶安装在工作台上，涉及SiC基板制作技术领域。该SiC基板的制造方法，采用金刚石切割线进行切割，并在切割时进行喷浆，可以对大直径的SiC单晶进行切割，切出的SiC基板表面平整，每次可以切割多块SiC的块状单晶，提高了SiC基板的制作质量，在制作SiC的块状单晶时，碳化硅粉末升华速度快，从而SiC单晶在籽晶上生长速度快，提高了碳化硅单晶的制作效率，降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及SiC基板制作技术领域，具体为一种SiC基板的制造方法。

背景技术

碳化硅又名，碳硅石、金钢砂或耐火砂，化学简式：SiC，是用石英砂、石油焦或煤焦、木屑为原料通过电阻炉高温冶炼而成的一种耐火材料，碳化硅在大自然也存在于罕见的矿物，在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中，碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好，除作磨料用外，还有很多其他用途，碳化硅为应用最广泛、最经济的一种，我国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种，均为六方晶体，比重为3.20～3.25，SiC单晶在热学、化学方面非常稳定、机械强度优异、耐放射线方面强，而且与Si单晶相比具有高的绝缘击穿电压、高的热导率等优异物性，因此可实现Si单晶和GaAs单晶等现有半导体材料不能实现的高输出、高频、耐电压、耐环境性等，可进行大电力控制和节能的功率器件材料、高速大容量信息通信用器件材料、车载用高温器件材料、耐放射线器件材料等这样宽范围的新一代半导体材料的期待正在高涨，作为针对地球温室化的对策，需求节能技术的提高，其中，减少电力转换时的能量损失的电力电子技术被定位为基础技术，电力电子技术一直以来使用硅半导体进行了技术改良，但从硅的材料物性的界限来看，其性能提高也正在接近于极限，因此期待聚集在具有比硅高的物性界限的碳化硅上，碳化硅相对于硅，具有例如能带隙约为3倍、击穿电场强度约为10倍、热导度约为3倍的优异的物性。

传统的SiC基板的制造方法，没有采用金刚石切割线进行切割，没有在切割时进行喷浆，很难对大直径的SiC单晶进行切割，切出的SiC基板表面不平整，很大程度上降低了SiC基板的制作质量，在制作SiC的块状单晶时，碳化硅粉末升华速度慢，从而使得SiC单晶在籽晶上生长速度慢，降低了碳化硅单晶的制作效率，增加了生产成本。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种SiC基板的制造方法，解决了现有的SiC基板的制造方法很难对大直径的SiC单晶进行切割，切出的SiC基板表面不平整，很大程度上降低了SiC基板的制作质量，碳化硅单晶的制作效率低，生产成本高的问题。

(二)技术方案

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出一种SiC基板的制造方法，包括如下步骤：

S1、准备SiC粉末，将其作为原料；

S2、将S1中的SiC粉末原料放置在坩埚内，在坩埚的盖体中安装由SiC单晶构成的籽晶，通过使原料升华进行再结晶，使SiC单晶在籽晶上生长，然后得到大致为圆柱状的SiC的块状单晶，得到的SiC圆柱状单晶直径为1英寸至3英寸的圆柱体；

S3、将待切割的SiC块状单晶安装在工作台上；

S4、将金刚砂与切割液按照1比2的质量比进行配比，制作混合砂浆，使砂浆密度达到1.2至1.3之间，通过搅拌机对其进行搅拌，搅拌2至3个小时；

S5、将金刚石切割线绕到切割轮上，形成均匀的环形线网，设定切割线运行速度，启动切割机，将混合砂浆喷向金刚石切割线，使浸有混合砂浆砂浆的金刚石切割线对SiC块状单晶进行切割，制得成品。