半导体制造业用微纳米碳化硅粉体制备工艺研究

采用水流分级和高能纳米冲击磨对原始SiC粉料进行微纳米粉体加工。研究结果表明:水流分级得到纯度98.42%、中位粒径0.404μm的SiC粉体,比表面积由0.8879m2/g提高到8.0321m2/g;高能冲击磨得到纯度95.5%、中位粒径0.257μm的SiC粉体,比表面积由0.8879m2/g提高到8.2773m2/g,SiC的粒径及比表面积达到半导体制造业用微纳米碳化硅粉体的技术标准。纯度分析表明碳化硅粉体的水流分级未引入杂质,化学成分基本不变;SiC粉体冲击磨加工纯度下降,其他杂质含量偏高。粉体形貌分析表明原始SiC粉料形貌为非球形,粒度分布不均匀,水流分级和冲击磨加工碳化硅粉体形貌为非球形,粒度分布较加工前更均匀。

微波酸碱处理微纳米碳化硅粉体杂质去除工艺研究

利用微波消解技术和酸碱化学介质对微纳米碳化硅粉体中Fe_2O_3,Si,SiO_2去除工艺进行了研究。正交试验结果表明:微波功率4 k W,微波频率2450 MHz时,反应温度90℃,盐酸浓度3 mol·L^(-1),反应时间10 min,液固比4∶1,Fe_2O_3去除率达到97.4%;反应温度90℃,氢氧化钠浓度180 g·L^(-1),反应时间10 min,液固比3∶1,Si的去除率达到97.31%,SiO_2达到97.26%;除杂后SiC粉体的纯度达到98.1%;通过碳化硅粉体形貌分析,除杂后SiC粉体表面附着物质明显减少,较除杂前更加光滑。