[发明专利]一种用于碳化硅外延生长设备载盘的涂层制备方法

说明书

本发明提供了一种用于碳化硅外延生长设备载盘的涂层制备方法，包括步骤：A.制备SiC凝胶溶胶；B.把SiC凝胶溶胶装入喷机中预热至150℃～250℃；C.将SiC凝胶溶胶喷射到石墨载盘所有表面并自然干燥24小时；D.将石墨载盘装入烧结炉中在1600℃～1800℃、压力550托～650托、氢气环境中烧结2小时，然后自然冷却到室温；E.将石墨载盘表面的SiC涂层进行整形、打磨；F.按预设次数重复执行步骤B～E。该方法制得的SiC涂层的抗热震能力强、使用寿命长，且制备成本低。

技术领域

本发明涉及涂层制备技术领域，尤其涉及一种用于碳化硅外延生长设备载盘的涂层制备方法。

背景技术

碳化硅外延生长是指在碳化硅衬底上生长一层有一定要求的、与衬底晶向相同的单晶层，犹如原来的晶体向外延伸了一段。生长外延层的方法有多种，其中最常用的是气相外延工艺，具体是把衬底放在反应室内加热，并通入含硅反应气体进行高温反应，使含硅反应气体还原或热分解，所产生的硅原子在衬底片表面上外延生长。

一般的碳化硅外延生长设备中，在进行外延生长过程中，衬底片通常是放置在石墨载盘上的，为了提高外延生长环境的洁净程度，避免石墨载盘自身在高温环境下析出杂质元素，需要用涂层将石墨载盘覆盖。

现有的石墨载盘上一般是涂覆TaC涂层的，虽然其具有耐高温且稳定的优点，但是需要使用专用的涂层制备设备导致制备成本高，且制备周期长；另外，TaC涂层与石墨载盘结合不够牢固，抗热震能力不高，容易在热循环中脱落。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种用于碳化硅外延生长设备载盘的涂层制备方法。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种用于碳化硅外延生长设备载盘的涂层制备方法，包括步骤：

A.制备SiC凝胶溶胶；

B.把SiC凝胶溶胶装入喷机中预热至150℃～250℃；

C.将SiC凝胶溶胶喷射到石墨载盘所有表面并自然干燥24小时；

D.将石墨载盘装入烧结炉中在1600℃～1800℃、压力550托～650托、氢气环境中烧结2小时，然后自然冷却到室温；

E.将石墨载盘表面的SiC涂层进行整形、打磨；

F.按预设次数重复执行步骤B～E。

所述的用于碳化硅外延生长设备载盘的涂层制备方法中，所述SiC凝胶溶胶的粒径为10μm～20μm。

所述的用于碳化硅外延生长设备载盘的涂层制备方法中，SiC凝胶溶胶在喷机中预热至200℃。

所述的用于碳化硅外延生长设备载盘的涂层制备方法中，步骤C中，SiC凝胶溶胶的喷射速度为3m/s。

所述的用于碳化硅外延生长设备载盘的涂层制备方法中，步骤D中，烧结温度为1700℃，压力为600托。

所述的用于碳化硅外延生长设备载盘的涂层制备方法中，每层SiC涂层经整形、打磨后的厚度为10μm～20μm。

所述的用于碳化硅外延生长设备载盘的涂层制备方法中，步骤F中，所述预设次数为 2次～3次。

所述的用于碳化硅外延生长设备载盘的涂层制备方法中，步骤C中，把石墨载盘放置在支撑架上，支撑架对石墨载盘下表面三点支撑，喷涂时，石墨载盘先一面朝上进行喷涂，接着自然干固1小时，然后翻转石墨载盘对另一面进行喷涂。

所述的用于碳化硅外延生长设备载盘的涂层制备方法中，重复执行步骤B～E的过程中，在各步骤C中，石墨载盘的正反面交替地先朝上。