CN101570435B - 碳纤维增强型碳复合材料及其生产方法 - Google Patents

碳纤维增强型碳复合材料及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种碳纤维增强型碳复合材料及其生产方法。所述碳复合材料包含：具有结晶性碳基粉末和玻璃碳的基体；和碳纤维。在所述碳复合材料中硫的质量含量小于或等于5ppm。另外，本发明还提供了一种生产所述碳复合材料的方法。所述方法包括精炼碳纤维增强型碳复合材料，所述碳纤维增强型碳复合材料包含：包含结晶性碳基粉末和玻璃碳的基体；和碳纤维。所述精炼包括：将精炼炉抽真空后将所述碳复合材料在1,800℃～2,400℃加热；交替重复进行引入卤素类气体至大于或等于50kPa的第一步骤和抽真空至小于或等于20kPa的第二步骤。

Description

碳纤维增强型碳复合材料及其生产方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2008年4月30日提交的日本专利申请2008-119400号的优先权，在此将其全部主题以参考的方式引入。
技术领域
本发明涉及在用于制造硅、SiC或类似化合物等的半导体的装置中所使用的高纯度碳纤维增强型碳复合材料(C/C复合材料)。
背景技术
碳纤维增强型碳复合材料(下文也称作C/C复合材料)具有重量轻、坚固以及能够容易地增大尺寸的优点。因此，它被广泛地用于硅单晶拉引装置、硅多晶制造装置和半导体制造装置等装置中。
在这些用途中，为了抑制硅单晶等受到诸如金属等杂质的污染，可以使用通过利用卤素气体精炼的高纯度C/C复合材料。
C/C复合材料通过下述方式获得：利用诸如长丝缠绕等方法使碳纤维或石墨纤维形成为成形品，使用含有诸如酚醛树脂等热固性树脂的粘合剂浸渍所形成的成形品，并将其固化和烧制。利用卤素气体精炼获得的C/C复合材料，然后将其用于上述应用(参考日本特开平10-152391号公报和日本特开2002-173392号公报)。在烧制过程中，用于浸渍的热固性树脂变为无定形的玻璃碳。
然而，根据相关技术的生产方法，通过一次浸渍步骤无法获得足够的强度，因而需要将浸渍、固化和烧制过程重复数次，由此获得足够的强度。
此外，相关技术的C/C复合材料的透气性较差。其原因如下：C/C复合材料的基体主要由不透气的无定形玻璃碳构成。此外，由于浸渍工序被重复数次，使得从复合材料表面层通往其内部的连续孔变得极薄，或使孔变得部分封闭，从而不再通往所述复合材料的外部。因此，通过相关技术的在卤素气体中加热复合材料的精炼方法，难以从复合材料的内部除去主要由金属元素构成的杂质。
为了解决上述问题，已进行了研究以确定是否可以使用诸如焦炭或石墨等结晶性碳基粉末材料作为C/C复合材料的第三成分来降低产品中的玻璃碳比例(参考日本特开平7-48191公报和WO2006/003774)。
这种具有三种成分的C/C复合材料包含：少量的玻璃碳，它最初即具有不透气性，并且难以从其内部除去杂质；高密度结晶性碳基材料；低密度碳纤维；和用于粘合它们的低密度玻璃碳，它通过碳化酚醛树脂等获得。据此可知，与相关技术的包含低密度碳纤维和低密度玻璃碳的具有两种成分的C/C复合材料相比，所述具有三种成分的C/C复合材料在内部可具有更多的空隙，即使具有三种成分的C/C复合材料具有与相关技术的具有两种成分的C/C复合材料相似的体积密度亦如此。因此，精炼气体(卤素气体)可以渗入复合材料内部，从而易于除去杂质，尤其是包含金属元素的那些杂质。
表1显示了具有三种成分的C/C复合材料的一个实例的物理性质和具有两种成分的C/C复合材料的一个实例的物理性质。此外，图1显示了使用由Thermo Finnigan制造的孔率计，通过压汞法测量的具有三种成分的C/C复合材料的孔分布图，图2显示了具有两种成分的C/C复合材料的孔分布图，图3显示了具有三种成分的C/C复合材料和相关技术的具有两种成分的C/C复合材料的累积孔分布图，图4显示了具有三种成分的C/C复合材料的X射线衍射测量图，图5显示了具有两种成分的C/C复合材料的X射线衍射测量图。
[表1]
  具有三种成分的C/C复合材料   具有两种成分的C/C复合材料
  真密度(g/cm3)   2.24   1.86
  体积密度(g/cm3)   1.57   1.65
  孔隙率(％)   24.5   10.9
  X射线衍射测量(002)半值宽度(°)   0.4   0.6
  纤维取向方向上的抗拉强度(MPa)   87   121
图1揭示了在具有三种成分的体系中，孔的半径必定为约10μm。图2揭示了在具有两种成分的体系中，孔广泛分布在0.1μm～10μm之间。图3揭示了与具有两种成分的体系相比，具有三种成分的体系具有更多的孔。此外，表1揭示了具有三种成分的体系因其高真密度而具有比具有两种成分的体系更多的孔，尽管具有三种成分的体系和具有两种成分的体系具有基本上相等的体积密度。
图4和图5以及表1均表明，与具有两种成分的C/C复合材料相比，具有三种成分的C/C复合材料具有较高的结晶度，这是因为具有三种成分的C/C复合材料在002平面上的峰强度非常尖锐。换言之，可以说，具有三种成分的C/C复合材料的真密度比具有两种成分的C/C复合材料的真密度高。
表1揭示了具有三种成分的体系在纤维取向方向上的抗拉强度甚至超过50MPa。也就是说，具有三种成分的体系的强度足以使其用作半导体制造装置的部件。
此外，具有三种成分的C/C复合材料中，在原材料中产生大量挥发物的诸如酚醛树脂等粘合剂很少，使得高密度C/C复合材料可以在一次浸渍步骤后获得，而无需反复浸渍。因此，与具有两种成分的体系相比，有利的是可以充分简化工序。
然而，即使使用据认为可以容易地从其中除去金属杂质的具有三种成分的C/C复合材料，仍存在与纯度有关的问题。在将其用于诸如硅单晶拉引装置等半导体制造装置时，无法获得高纯硅。当具有三种成分的C/C复合材料与铜合金、银等接触时，会导致腐蚀铜合金、银等的问题。
发明内容
鉴于以上情况进行了本发明，它的一个目的是提供具有高纯度和高强度的碳纤维增强型碳复合材料。
深入研究后，本申请的发明人已经发现，这些问题是由具有三种成分的C/C复合材料中所含有的硫引起的。
因此，本发明的一个示例性实施方式提供了以下高纯度碳纤维增强型碳复合材料及其生产方法。
[1]一种半导体制造装置用高纯度碳纤维增强型碳复合材料，所述碳复合材料包含：包含结晶性碳基粉末和玻璃碳的基体；和碳纤维，其中硫的质量含量小于或等于5ppm。
[2]如以上[1]所述的半导体制造装置用高纯度碳纤维增强型碳复合材料，所述复合材料可以具有2.0g/cm3～2.265g/cm3的真密度，所述真密度由使用氦气的比重计测量；1.40g/cm3～1.80g/cm3的体积密度；通过X射线衍射测量确定的在002平面上小于或等于0.5°的半值宽度；和在纤维取向方向上大于或等于50MPa的抗拉强度。
[3]如以上[1]或[2]所述的半导体制造装置用高纯度碳纤维增强型碳复合材料的通过压汞法测量的孔隙率可以是10％～35％。
[4]如以上[1]或[2]所述的半导体制造装置用高纯度碳纤维增强型碳复合材料的硫的质量含量可以是小于或等于4ppm。
[5]一种生产半导体制造装置用高纯度碳纤维增强型碳复合材料的方法，所述方法包括：精炼碳纤维增强型碳复合材料，所述碳纤维增强型碳复合材料包含：包含结晶性碳基粉末和玻璃碳的基体；和碳纤维，所述精炼工序包括下述步骤：将精炼炉抽真空后将碳复合材料在1,800℃～2,400℃进行加热；交替重复进行引入卤素类气体至大于或等于50kPa的第一步骤和抽真空至小于或等于20kPa的第二步骤。
[6]在如以上[5]所述的方法中，所述精炼工序进一步包括在所述第一步骤和第二步骤之间氢烘焙所述碳复合材料。
如上构成，具有三种成分的C/C复合材料(其中金属元素易于除去并且生产工序得到精简)甚至可以减少硅污染，或者降低在硅单晶拉引装置中与其接触的铜合金或银的腐蚀。
附图说明
在附图中：
图1是显示具有三种成分的C/C复合材料的孔分布的图；
图2是显示具有两种成分的C/C复合材料的孔分布的图；
图3是显示具有三种成分的C/C复合材料和相关技术的具有两种成分的C/C复合材料的累积孔分布的图；
图4是显示具有三种成分的C/C复合材料的X射线衍射测量的图；
图5是显示具有两种成分的C/C复合材料的X射线衍射测量的图；和
图6是显示半值宽度的概念图。
具体实施方式
碳纤维增强型碳复合材料(C/C复合材料)
可用于本发明的一个示例性实施方式的高纯度碳纤维增强型碳复合材料的碳纤维是：沥青基或聚丙烯腈基(PAN-based)碳纤维或者经过进一步热处理的石墨纤维。其中，聚丙烯腈基碳纤维的优势在于其与粘合剂树脂的粘合性及其足够的柔性，该碳纤维易于根据某些变形而进行调节。因此，即使在施加外力使其变形时，C/C复合材料也难以断裂或破碎。
根据本示例性实施方式的高纯度碳纤维增强型碳复合材料进一步包含基体，所述基体包含结晶性碳基粉末和玻璃碳。
作为基体组分之一的结晶性碳基粉末通过利用热处理来碳化容易结晶的碳基材料而获得。可将来自石油或者煤炭的焦炭或石墨用于容易结晶的碳基材料。结晶性碳基粉末作为原材料不必必须是结晶的(即，容易结晶的碳基材料)，还包括可通过煅烧可以转化为结晶性碳质粉末的碳质粉末，例如生焦和中间相碳(mesocarbon)。在这些材料中，特别优选的是使用其中结晶未充分进行的焦炭，因为这种焦炭在芳环末端具有许多官能团，因而显示出与粘合剂树脂的良好的粘合性。另外，热处理后，它的收缩与重量降低相比更加显著，因而可以获得具有高密度和高强度的C/C复合材料。相对于碳纤维、结晶性碳基粉末和玻璃碳的总质量，结晶性碳基粉末的含量为20质量％～75质量％，优选为30质量％～50质量％。当其含量大于或等于20质量％时，金属杂质没有变得难以精炼，并且基本没有变为具有两种成分的体系。因此，无需重复进行数次浸渍工序即可获得耐受实际应用所需的强度。当其含量小于或等于75质量％时，碳纤维的含量不会降低，因而获得了耐受实际应用所需的强度。通过将作为原材料的容易结晶的碳基材料相对于碳纤维、容易结晶的碳基材料和粘合剂树脂的总质量的含量调整到上述范围，可以控制结晶性碳基粉末的含量。
作为基体组分之一的玻璃碳通过利用热处理来碳化粘合剂树脂而获得。可将诸如酚醛清漆树脂或甲阶酚醛树脂、呋喃树脂、聚酰亚胺树脂或氰酸酯化合物等具有高碳化收率的热固性树脂用于粘合剂树脂。其中优选酚醛树脂。相对于碳纤维、结晶性碳基粉末和玻璃碳的总质量，玻璃碳的含量优选为10质量％～40质量％，更优选为15质量％～35质量％。当含量在10重量％～40质量％的范围内时，无需反复浸渍工序，即可获得足够的强度。通过将作为原材料的粘合剂树脂相对于碳纤维、容易结晶的碳基材料和粘合剂树脂的总质量的含量调整到上述范围，可以控制玻璃碳的含量。
在本示例性实施方式中，除上述物质之外，还可以向高纯度碳纤维增强型碳复合材料中加入诸如硅、SiC或金属等添加剂。
根据本发明的一个示例性实施方式，高纯度碳纤维增强型碳复合材料的真密度优选为2.0g/cm3～2.265g/cm3，更优选为2.05g/cm3～2.265g/cm3。当其真密度保持在上述范围内时，可容易地形成通往材料外部的连续孔，因而可以利用精炼气体容易地除去C/C复合材料中存在的杂质。通过碳化粘合剂树脂获得的玻璃碳的真密度约为1.4g/cm3～1.6g/cm3，碳纤维的真密度为1.5g/cm3～2.0g/cm3。因此，可以粗略地计算出相关技术的由此获得的具有两种成分的C/C复合材料的真密度的范围为1.4g/cm3～2.0g/cm3。与其相比，在根据本发明的示例性实施方式的具有三种成分的C/C复合材料中，使用的是热处理后其真密度为2.10g/cm3～2.265g/cm3的诸如焦炭或石墨等容易结晶的碳基材料，并且热处理后真密度较低的粘合剂树脂等的含量较低。因此整个C/C复合材料的真密度表现出了高至如上所述的2.0g/cm3～2.265g/cm3的值。
真密度可以通过例如可商购的真密度计(由Yuasa Ionics Inc.制造的Penta-Pycnometer)等测量。
在根据本发明的一个示例性实施方式的碳纤维增强型碳复合材料中，体积密度优选为1.40g/cm3～1.80g/cm3，更优选为1.45g/cm3～1.70g/cm3。当体积密度在上述范围内时，可以获得足够的强度，并且容易形成通往材料外部的连续孔，因而C/C复合材料中存在的杂质容易利用精炼气体除去。
体积密度可以通过例如用碳复合材料的质量除以由尺寸测量获得的碳复合材料的体积来测量。
此外，在根据本发明的一个示例性实施方式的高纯度碳纤维增强型碳复合材料中，X射线衍射测量的002平面(26.0度)上的半值宽度优选为小于或等于0.5°，更优选为小于或等于0.4°。碳材料的结晶度可以通过X射线衍射测量来测量。如图6中所示，半值宽度是指在背景峰高的一半高度处的强度的宽度。较低的半值宽度表示晶面增宽，意味着较高的结晶度。X射线衍射测量可以如下进行：使用碳纤维增强型碳复合材料的粉碎粉末作为样品，并使用例如具有Cu Kα辐射的X射线衍射仪。
通过利用热处理等来碳化碳纤维、粘合剂树脂等而获得的玻璃碳的结晶度低，通过热处理作为容易结晶的碳基材料的焦炭、石墨等而获得的结晶性碳基粉末的结晶度高。根据本发明的一个示例性实施方式的C/C复合材料包含大量的结晶性碳基粉末，和小量的粘合剂树脂和玻璃碳。因此，002平面上的半值宽度成为落在上述范围内的值。另一方面，在相关技术的不使用容易结晶的碳基材料、使用碳纤维和酚醛树脂作为主要原材料的具有两种成分的C/C复合材料中，推导出002平面上的半值宽度大于或等于0.5°。
真密度为2.0g/cm3～2.265g/cm3，体积密度为1.40g/cm3～1.80g/cm3。这意味着C/C复合材料显示出足以耐受实际应用的强度，因为其孔隙率范围的理论值为大约10％～大约38％。此外，X射线衍射测量中002平面(26.0度)上的半值宽度小于或等于0.5°。这意味着其显示出较高的结晶度。因此，在C/C复合材料中容易形成连续孔，因而用于实现高度精炼的气体可容易地渗入内部。因此可以使用精炼气体除去C/C复合材料中存在的杂质，同时充分保障C/C复合材料的强度。
有鉴于此，本发明的一个示例性实施方式的高纯度碳纤维增强型碳复合材料显示出范围优选为10％～35％，更优选为20％～35％的孔隙率。可以通过压汞法，例如使用由Thermo Finnigan制造的孔率计，测量孔隙率。当通过压汞法测量的孔隙率在上述范围内时，将形成足够数量的连续孔。
此外，根据本发明的一个示例性实施方式的高纯度碳纤维增强型碳复合材料在纤维取向方向上的抗拉强度优选为大于或等于50MPa。当抗拉强度大于或等于50MPa时，可以获得半导体制造装置的部件所需的强度。
在根据本发明的一个示例性实施方式的高纯度碳纤维增强型碳复合材料中，硫的质量含量小于或等于5ppm，并优选为小于或等于4ppm。当在高温下使用数年，部件扩散或释放硫或硫化合物的概率随硫含量的增加而呈指数增加。因此，例如，当硫的质量含量为10ppm时，硫或硫化合物的扩散和释放通常在部件达到其使用寿命期限之前就已变得不可忽略。在这一方面，当硫的质量含量能够被抑制在大约5ppm时，硫或硫化合物的扩散和释放得以呈现的时间与部件达到其使用寿命期限的时间基本一致。基于此原因，将硫的质量含量调整为小于或等于5ppm确保了部件在达到其使用寿命期限之前，基本不会受到硫或硫化合物的扩散和释放的影响。因此，当硫的质量含量小于或等于5ppm时，可以获得高纯度产品，在与银或铜合金接触的点也不会出现腐蚀的问题。此外，不设硫含量的下限值；硫的质量含量优选尽可能低，最优选为0ppm。可以使用直径为20mm、厚度为1mm的盘状样品通过辉光放电质谱法(GDMS)测量所述硫含量。
生产方法
根据本发明的一个示例性实施方式的高纯度C/C复合材料可以通过以下方法生产。
根据本发明的一个示例性实施方式的方法，可以通过精炼具有三种成分的C/C复合材料来获得高纯度C/C复合材料，其中所述具有三种成分的C/C复合材料包含碳纤维、结晶性碳基粉末和玻璃碳，其通过使用碳纤维、容易结晶的碳基材料和粘合剂树脂作为原材料而制备。可将相关技术的具有三种成分的C/C复合材料用于所述具有三种成分的C/C复合材料。例如，具有三种成分的C/C复合材料可以通过如日本特开平07-48191号公报或者WO2006-3774中所述的方法生产。
在根据本发明的一个示例性实施方式的高纯度碳纤维增强型碳复合材料中使用的容易结晶的碳基材料可以是被碳化为液相的来自石油的焦炭或来自煤炭的焦炭、通过碳化这些焦炭而获得的石墨等。用于获得所述容易结晶的碳基材料的原材料是通过动物或浮游植物的转化而形成的矿物资源，因而其中包含高浓度的诸如半胱氨酸、蛋氨酸等氨基酸以及生物来源的硫。采取精炼处理工序主要是为了除去硫。
在精炼处理工序中，首先在精炼炉中对具有三种成分的C/C复合材料抽真空，然后在1,800℃～2,400℃进行加热，优选在1,900℃～2,300℃进行加热。在高于或等于1,800℃时，其它金属元素的除去不会变得难以进行，在低于或等于2,400℃时，不必担心碳纤维的结晶度会增加到使所述复合材料变脆的程度。优选抽真空至小于或等于10kPa。此外，加热后的持续时间优选为0.1小时～4小时。
然后，作为第一步骤，将卤素类气体引入具有复合材料的精炼炉中至大于或等于50kPa。在该步骤后，进行抽真空至小于或等于20kPa的第二步骤，即抽真空步骤。然后，再次对复合材料执行第一步骤、第二步骤、第一步骤和第二步骤，此时终止处理。这确保了C/C复合材料中包含的金属杂质会以化学方式变化为金属卤化物，所述金属卤化物容易于高温挥发，并从孔内流出到材料外部。同时，诸如硫物质等杂质可以作为硫基气体一同流出到孔的外部。可以用于此处的卤素类气体的实例是氯气或氟气等卤素气体、诸如CF4或CHCl3等有机卤素类气体，等等。特别优选的是氯气。
进行卤素类气体的引入直至50kPa，优选为直至60kPa。因为这样做可以充分除去金属杂质。
进行抽真空直至真空度小于或等于20kPa，更优选为小于或等于10kPa。这是因为在高度真空下进行抽真空能够有效地除去孔中的杂质。
在根据本发明的一个示例性实施方式的生产方法中，精炼不是在恒定的压力下进行。而是，交替重复进行卤素类气体的引入(第一步骤)和抽真空(第二步骤)多次，优选进行大于或等于4次。这是因为重复上述步骤可以将在孔内部生成的含有杂质的气体有效地清除到系统的外部。
在根据本发明的一个示例性实施方式的生产方法的精炼处理工序中，可以在引入卤素类气体(第一步骤)和抽真空(第二步骤)之间加入氢烘焙步骤。可通过将硫与氢一起烘焙来容易地除去硫，这是因为硫形成了化合物(H2S)。此外，与上述情况类似，容易除去在真空步骤中生成的杂质气体。
实施例
高纯度碳纤维增强型碳复合材料的生产
实施例1
使用平均粒径为2μm的来自煤炭的生焦作为容易结晶的碳基材料，使用平均直径为7μm、长度为5mm的聚丙烯腈基短切纤维作为碳纤维，并使用甲阶酚醛树脂作为粘合剂树脂。然后，使用混合器混合30质量％的容易结晶的碳基材料、45质量％的碳纤维和25质量％的粘合剂树脂，并使用型腔为100mm×100mm的模具于20MPa和90℃将其压制15分钟，以进行固化。
将获得的模制品在150℃进一步处理30分钟，以使其完全固化，然后在还原性气氛(烃气体)下，以4℃/小时的升温速率升温直至900℃，从而进行烧制。接下来，在氮气氛围下于后继的高温处理炉中，以50℃/小时的升温速率升温直至2,000℃，从而进行烧制。将由此获得的C/C复合材料加工为70mm×70mm×20mm的尺寸。顺便指出，其中的纤维在70×70方向双轴取向。
将上述C/C复合材料置于精炼炉中，抽真空至20kPa并加热。当温度达到2,100℃时，引入氯气，直至压力达到60kPa，保持此状态1分钟(第一步骤)。再次抽真空，直至压力达到20kPa(第二步骤)。当压力达到20kPa时，进行上述第一步骤以继续该工序。这样，分别交替重复第一步骤和第二步骤三次。高度精炼工序完成后，冷却C/C复合材料，然后利用氮气恢复压力。接下来，将C/C复合材料暴露于大气氛围下。
对所获得的C/C复合材料进行以下评价。结果如表2中所示。
真密度：使用由Yuasa Ionics Inc.制造的Pycnometer，通过使用氦气的比重计法测量。
体积密度：由质量除以通过尺寸测量获得的体积而计算。
孔隙率：使用由Thermo Finnigan制造的孔率计，通过压汞法测量(孔隙率通过用孔量(cc/g)乘以体积密度而获得)。
X射线衍射测量：使用利用Cu Kα辐射的X射线衍射仪测量C/C复合材料的(002)衍射线。
纤维取向方向上的抗拉强度：通过将用于拉伸测试的夹具附加至由Shimadzu Corporation制造的Autograph AG-IS(5kN)而测量。
杂质分析
对实施例1的样品和未进行精炼处理的商购的具有三种成分的C/C复合材料(比较例1)进行硫分析和氯分析。其结果亦如表2中所示。
[表2]
  实施例1   比较例1
  硫含量(质量ppm)   3.5   6.5
  氯含量(质量ppm)   0.61   0.42
  真密度(g/cm3)   2.24   2.24
  体积密度(g/cm3)   1.57   1.57
  孔隙率(％)   24.8   24.5
  X射线衍射测量(002)半值宽度(°)   0.4   0.4
  纤维取向方向上的抗拉强度(MPa)   92   87
如表2中所示，发现实施例1的C/C复合材料中的硫含量通过本发明的一个示例性实施方式的精炼处理而得到降低。此外，还发现氯含量、真密度、体积密度、孔隙率、002平面上的半值宽度和纤维取向方向上的抗拉强度基本没有变化，并且用于精炼的氯气仅有少量残留。即，发现特性的改变非常微小。对于氯而言，高度精炼略微增加了其含量，但其质量含量仍远低于5ppm。当氯的质量含量大于或等于5ppm时，使用数年后其影响才会增加。因此，氯的影响可以忽略。

Claims (6)

1.一种碳纤维增强型碳复合材料，所述碳复合材料包含：
包含结晶性碳基粉末和玻璃碳的基体；和
碳纤维，
精炼所述碳复合材料，所述精炼包括：
将精炼炉抽真空后将所述碳复合材料在1,800℃～2,400℃进行加热；和
交替重复进行引入卤素类气体至大于或等于50kPa的第一步骤和抽真空至小于或等于20kPa的第二步骤，
其中，所述精炼进一步包括在所述第一步骤和第二步骤之间氢烘焙所述碳复合材料，
其特征在于，所述碳复合材料中硫的质量含量小于或等于5ppm。
2.如权利要求1所述的碳复合材料，所述碳复合材料具有：
2.0g/cm3～2.265g/cm3的真密度，所述真密度由使用氦气的比重计测量；
1.40g/cm3～1.80g/cm3的体积密度；
通过X射线衍射测量确定的在002平面上小于或等于0.5°的半值宽度；和
在纤维取向方向上大于或等于50MPa的抗拉强度。
3.如权利要求1或2所述的碳复合材料，
其中，通过压汞法测量的孔隙率为10％～35％。
4.如权利要求1或2所述的碳复合材料，
其中，所述硫的质量含量小于或等于4ppm。
5.一种半导体制造装置，所述装置包含权利要求1或2所述的碳纤维增强型碳复合材料。
6.一种生产碳纤维增强型碳复合材料的方法，所述方法包括：
精炼碳纤维增强型碳复合材料，所述碳纤维增强型碳复合材料包含：包含结晶性碳基粉末和玻璃碳的基体；和碳纤维，
所述精炼包括：
将精炼炉抽真空后将所述碳复合材料在1,800℃～2,400℃进行加热；和
交替重复进行引入卤素类气体至大于或等于50kPa的第一步骤和抽真空至小于或等于20kPa的第二步骤，
其中，所述精炼进一步包括在所述第一步骤和第二步骤之间氢烘焙所述碳复合材料。
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