JP2002261080A - 円筒状ガラス状カーボン部材 - Google Patents
円筒状ガラス状カーボン部材Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プラズマ処理装置の保護部材等として好適
な、機械加工性に優れた円筒状ガラス状カーボン部材を
提供する。 【解決手段】 ガラス状カーボンからなる円筒体であっ
て、内径が３００mm以上、厚さが４mm以上の形状を有
し、円筒の内面層と外面層におけるガラス状カーボン材
の炭素結晶子Ｌc(002)の大きさの比Ｒ（＝内面層Ｌc ／
外面層Ｌc ）の値が０．６８≦Ｒ≦１．４７の関係を満
たす結晶性状を備えることを特徴とする円筒状ガラス状
カーボン部材。
な、機械加工性に優れた円筒状ガラス状カーボン部材を
提供する。 【解決手段】 ガラス状カーボンからなる円筒体であっ
て、内径が３００mm以上、厚さが４mm以上の形状を有
し、円筒の内面層と外面層におけるガラス状カーボン材
の炭素結晶子Ｌc(002)の大きさの比Ｒ（＝内面層Ｌc ／
外面層Ｌc ）の値が０．６８≦Ｒ≦１．４７の関係を満
たす結晶性状を備えることを特徴とする円筒状ガラス状
カーボン部材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばシリコンウ
エハのプラズマエッチング装置やプラズマＣＶＤ装置等
のプラズマ処理装置の保護部材等として有用な円筒状ガ
ラス状カーボン部材に関する。
エハのプラズマエッチング装置やプラズマＣＶＤ装置等
のプラズマ処理装置の保護部材等として有用な円筒状ガ
ラス状カーボン部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラズマエッチング装置やプラズマＣＶ
Ｄ装置等のプラズマ処理を行う半導体製造装置の部材に
は、ＣＦ4 、ＣＨＦ3 、ＳｉＨ4 等とＡｒ、Ｏ2 等を混
合した反応性ガスのガスプラズマに曝されるので、耐プ
ラズマ性に優れ、ガスプラズマにより損傷し難い材質特
性が要求される。
Ｄ装置等のプラズマ処理を行う半導体製造装置の部材に
は、ＣＦ4 、ＣＨＦ3 、ＳｉＨ4 等とＡｒ、Ｏ2 等を混
合した反応性ガスのガスプラズマに曝されるので、耐プ
ラズマ性に優れ、ガスプラズマにより損傷し難い材質特
性が要求される。
【０００３】例えば、平行平板型リアクティブイオンエ
ッチング（ＲＩＥ）装置は、一対の平行平面電極を上下
に設置したエッチング装置内に、上部電極の細孔から反
応性ガス（Ｃ、Ｈ、Ｆ、Ｏ等の原子含有ガス）を導入し
ながら、上下両電極間に印加した高周波電圧により放電
させて、発生したプラズマにより下部電極上に置いたシ
リコンウエハ等のプラズマ被処理物のエッチング加工を
行って、高精度で微細な高密度回路パターンを形成する
ものである。
ッチング（ＲＩＥ）装置は、一対の平行平面電極を上下
に設置したエッチング装置内に、上部電極の細孔から反
応性ガス（Ｃ、Ｈ、Ｆ、Ｏ等の原子含有ガス）を導入し
ながら、上下両電極間に印加した高周波電圧により放電
させて、発生したプラズマにより下部電極上に置いたシ
リコンウエハ等のプラズマ被処理物のエッチング加工を
行って、高精度で微細な高密度回路パターンを形成する
ものである。
【０００４】このプラズマ処理装置において、例えば、
反応チャンバーの内壁部は常時反応性ガスのガスプラズ
マに曝されるのでエッチングにより壁面が損傷され易
く、内壁面が損傷するとプラズマ状態が変動し、プラズ
マ処理条件が変化するので製造される半導体の特性を劣
化させることとなる。更に、内壁面がエッチングにより
損傷するとパーティクル（ダスト）が発生し、このパー
ティクルがウエハ面上に付着すると品質が劣化して不良
品となり、製品デバイスの歩留りが低下することとな
る。したがって、反応チャンバー内壁部の寿命も短いも
のとなる。
反応チャンバーの内壁部は常時反応性ガスのガスプラズ
マに曝されるのでエッチングにより壁面が損傷され易
く、内壁面が損傷するとプラズマ状態が変動し、プラズ
マ処理条件が変化するので製造される半導体の特性を劣
化させることとなる。更に、内壁面がエッチングにより
損傷するとパーティクル（ダスト）が発生し、このパー
ティクルがウエハ面上に付着すると品質が劣化して不良
品となり、製品デバイスの歩留りが低下することとな
る。したがって、反応チャンバー内壁部の寿命も短いも
のとなる。
【０００５】従来から反応チャンバーの内壁部はアルミ
ニウムやその表面を酸化処理したアルミニウム材料が使
用されているが、耐プラズマ性が充分でないために内壁
面が損傷して、製品歩留りが低下し、また使用寿命が短
縮化する難点がある。そこでプラズマ処理を行う反応チ
ャンバー内にプラズマを囲包するように、チャンバー内
壁部に沿って内壁保護部材を着脱可能な状態に配設し
て、チャンバー内壁面をプラズマによる損耗から防御す
る手段が採られている。
ニウムやその表面を酸化処理したアルミニウム材料が使
用されているが、耐プラズマ性が充分でないために内壁
面が損傷して、製品歩留りが低下し、また使用寿命が短
縮化する難点がある。そこでプラズマ処理を行う反応チ
ャンバー内にプラズマを囲包するように、チャンバー内
壁部に沿って内壁保護部材を着脱可能な状態に配設し
て、チャンバー内壁面をプラズマによる損耗から防御す
る手段が採られている。
【０００６】この反応チャンバーの内壁部等を保護する
プラズマ処理装置用保護部材には、耐プラズマ性に優
れ、プラズマガスに曝されても安定で損傷せず、また、
高純度で強度、耐熱性、耐蝕性等の材質性状に優れてい
ることが必要であり、このような材質性状を満たすもの
としてガラス状カーボン材が有用されている。
プラズマ処理装置用保護部材には、耐プラズマ性に優
れ、プラズマガスに曝されても安定で損傷せず、また、
高純度で強度、耐熱性、耐蝕性等の材質性状に優れてい
ることが必要であり、このような材質性状を満たすもの
としてガラス状カーボン材が有用されている。
【０００７】例えば、特開平９−２８９１９８号公報に
は、プラズマ処理室内の電極以外のプラズマに曝される
部分の少なくとも表面をガラス状カーボンにて形成した
ことを特徴とするプラズマ処理装置、及び、プラズマ処
理装置用保護部材において、この保護部材の少なくとも
プラズマ領域側表面をガラス状カーボンにて形成したこ
とを特徴とするプラズマ処理装置用保護部材が提案され
ている。これは、プラズマに曝される部分をガラス状カ
ーボンで形成することにより、プラズマによる浸食、損
傷が少なくなり、長寿命でパーティクル（ダスト）の発
生も少なく、パーティクルによる被処理物の汚染の防止
を図るものである。
は、プラズマ処理室内の電極以外のプラズマに曝される
部分の少なくとも表面をガラス状カーボンにて形成した
ことを特徴とするプラズマ処理装置、及び、プラズマ処
理装置用保護部材において、この保護部材の少なくとも
プラズマ領域側表面をガラス状カーボンにて形成したこ
とを特徴とするプラズマ処理装置用保護部材が提案され
ている。これは、プラズマに曝される部分をガラス状カ
ーボンで形成することにより、プラズマによる浸食、損
傷が少なくなり、長寿命でパーティクル（ダスト）の発
生も少なく、パーティクルによる被処理物の汚染の防止
を図るものである。
【０００８】ガラス状カーボン材は、熱硬化性樹脂を非
酸化性雰囲気下で加熱し、焼成炭化して得られる、巨視
的に無孔組織の三次元網目構造を呈するガラス質の緻密
な硬質炭素物質であり、強度が高く、化学的安定性、ガ
ス不透過性に優れ、また耐摩耗性や堅牢性にも優れてお
り、プラズマ処理中に微小なパーティクルが組織から離
脱し難い利点がある。
酸化性雰囲気下で加熱し、焼成炭化して得られる、巨視
的に無孔組織の三次元網目構造を呈するガラス質の緻密
な硬質炭素物質であり、強度が高く、化学的安定性、ガ
ス不透過性に優れ、また耐摩耗性や堅牢性にも優れてお
り、プラズマ処理中に微小なパーティクルが組織から離
脱し難い利点がある。
【０００９】しかしながら、近時、ＬＳＩの高集積化が
進み、要求されるプラズマ処理精度が高くなるに伴っ
て、プラズマ処理を行う反応チャンバーの内壁部もより
苛酷なプラズマ雰囲気に曝されることとなり、内壁保護
部材にも耐プラズマ性により一層優れた材質性状が必要
となってきた。ガラス状カーボン材の耐プラズマ性はガ
ラス状カーボンの材質性状によって異なるため、保護部
材として好適な性能を発揮するためには適切な材質設定
が重要となる。
進み、要求されるプラズマ処理精度が高くなるに伴っ
て、プラズマ処理を行う反応チャンバーの内壁部もより
苛酷なプラズマ雰囲気に曝されることとなり、内壁保護
部材にも耐プラズマ性により一層優れた材質性状が必要
となってきた。ガラス状カーボン材の耐プラズマ性はガ
ラス状カーボンの材質性状によって異なるため、保護部
材として好適な性能を発揮するためには適切な材質設定
が重要となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】一般に、プラズマ処理
装置の保護部材には、形状精度の高い円筒形状のガラス
状カーボン材が好適に用いられるが、円筒状ガラス状カ
ーボン材は熱硬化性樹脂を円筒形状に成形したのち、熱
硬化及び焼成炭化して作製され、次いで、内外両面層を
研削や切削等の機械加工により加工して径精度の高い保
護部材が製造される。
装置の保護部材には、形状精度の高い円筒形状のガラス
状カーボン材が好適に用いられるが、円筒状ガラス状カ
ーボン材は熱硬化性樹脂を円筒形状に成形したのち、熱
硬化及び焼成炭化して作製され、次いで、内外両面層を
研削や切削等の機械加工により加工して径精度の高い保
護部材が製造される。
【００１１】この機械加工時に、円筒状のガラス状カー
ボン材には内部歪みが発生して蓄積されるため、僅かな
機械的衝撃や熱的衝撃により亀裂が発生し易く、割損す
る問題がある。すなわち、円筒状ガラス状カーボン材は
焼成炭化時に焼き締まるため応力が内在し、機械加工時
に内面層と外面層において応力のバランスが崩れるた
め、比較的僅かな機械的衝撃や熱的衝撃により亀裂や割
れが発生し易い問題点がある。
ボン材には内部歪みが発生して蓄積されるため、僅かな
機械的衝撃や熱的衝撃により亀裂が発生し易く、割損す
る問題がある。すなわち、円筒状ガラス状カーボン材は
焼成炭化時に焼き締まるため応力が内在し、機械加工時
に内面層と外面層において応力のバランスが崩れるた
め、比較的僅かな機械的衝撃や熱的衝撃により亀裂や割
れが発生し易い問題点がある。
【００１２】本発明者らは、上記問題点を解消するため
に鋭意研究を行い、円筒状ガラス状カーボン材の内在応
力は、円筒の内面と外面におけるガラス状カーボンの結
晶性に影響され、そして、円筒の内面層と外面層におけ
る炭素結晶子Ｌc(002)の大きさ、特にその比が大きく影
響することを見出した。
に鋭意研究を行い、円筒状ガラス状カーボン材の内在応
力は、円筒の内面と外面におけるガラス状カーボンの結
晶性に影響され、そして、円筒の内面層と外面層におけ
る炭素結晶子Ｌc(002)の大きさ、特にその比が大きく影
響することを見出した。
【００１３】本発明は上記の知見に基づいて完成したも
ので、その目的は、例えば、優れた耐プラズマ性を備え
るとともに機械的衝撃や熱的衝撃に強く、プラズマ処理
装置の内壁部等を保護し、また内壁部の損耗によるパー
ティクルの発生を抑制し、長期に亘って安定したプラズ
マ処理が可能なプラズマ処理装置の保護部材等として有
用な円筒状ガラス状カーボン部材を提供することにあ
る。
ので、その目的は、例えば、優れた耐プラズマ性を備え
るとともに機械的衝撃や熱的衝撃に強く、プラズマ処理
装置の内壁部等を保護し、また内壁部の損耗によるパー
ティクルの発生を抑制し、長期に亘って安定したプラズ
マ処理が可能なプラズマ処理装置の保護部材等として有
用な円筒状ガラス状カーボン部材を提供することにあ
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の円筒状ガラス状カーボン部材は、ガラス状
カーボンからなる円筒体であって、内径が３００mm以
上、厚さが４mm以上の形状を有し、円筒の内面層と外面
層におけるガラス状カーボン材の炭素結晶子Ｌc(002)の
大きさの比Ｒ（＝内面層Ｌc ／外面層Ｌc ）の値が、
０．６８≦Ｒ≦１．４７の関係を満たす結晶性状を備え
ることを構成上の特徴とする。
めの本発明の円筒状ガラス状カーボン部材は、ガラス状
カーボンからなる円筒体であって、内径が３００mm以
上、厚さが４mm以上の形状を有し、円筒の内面層と外面
層におけるガラス状カーボン材の炭素結晶子Ｌc(002)の
大きさの比Ｒ（＝内面層Ｌc ／外面層Ｌc ）の値が、
０．６８≦Ｒ≦１．４７の関係を満たす結晶性状を備え
ることを構成上の特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】ガラス状カーボン材は熱硬化性樹
脂を焼成炭化して得られる無定形で均質緻密な組織を備
える高強度の炭素質材料で、黒鉛のようなカーボン粉末
の集合体からなる材料とは全く異質の素材である。した
がって、プラズマによるスパッタリングやエッチングを
受けた場合に、黒鉛材では構成粉末の離脱が起こるが、
ガラス状カーボン材では粉末離脱を生じることがない。
脂を焼成炭化して得られる無定形で均質緻密な組織を備
える高強度の炭素質材料で、黒鉛のようなカーボン粉末
の集合体からなる材料とは全く異質の素材である。した
がって、プラズマによるスパッタリングやエッチングを
受けた場合に、黒鉛材では構成粉末の離脱が起こるが、
ガラス状カーボン材では粉末離脱を生じることがない。
【００１６】このガラス状カーボン材を円筒形状に加工
し、例えばプラズマ処理装置の保護部材等を構成する場
合、その厚さは強度特性を維持する上から重要であり、
本発明においては、円筒体の内径を３００mm以上とする
とともに、構造的強度を維持するためにその厚さは４mm
以上に設定される。
し、例えばプラズマ処理装置の保護部材等を構成する場
合、その厚さは強度特性を維持する上から重要であり、
本発明においては、円筒体の内径を３００mm以上とする
とともに、構造的強度を維持するためにその厚さは４mm
以上に設定される。
【００１７】本発明は、上記の円筒状のガラス状カーボ
ン材において、円筒の内面層の炭素結晶子の大きさＬc
(002)と外面層の炭素結晶子の大きさＬc(002)との比Ｒ
（＝内面層Ｌc ／外面層Ｌc ）の値を、０．６８≦Ｒ≦
１．４７の範囲に結晶性状を設定することを特徴とす
る。
ン材において、円筒の内面層の炭素結晶子の大きさＬc
(002)と外面層の炭素結晶子の大きさＬc(002)との比Ｒ
（＝内面層Ｌc ／外面層Ｌc ）の値を、０．６８≦Ｒ≦
１．４７の範囲に結晶性状を設定することを特徴とす
る。
【００１８】円筒状ガラス状カーボン材は、熱硬化性樹
脂を円筒形状に成形したのち熱硬化及び焼成炭化して作
製され、次いで、円筒の内外両面層を研削や切削等によ
り機械加工して径精度の高い円筒状部材が製造される。
この機械加工時の、例えば、研削代、研削速度、研削工
具の応圧度合い等の研削条件によっては結晶性状が変化
することとなり、円筒状ガラス状カーボン材の内部に歪
み応力の蓄積を助長する一要因となる。
脂を円筒形状に成形したのち熱硬化及び焼成炭化して作
製され、次いで、円筒の内外両面層を研削や切削等によ
り機械加工して径精度の高い円筒状部材が製造される。
この機械加工時の、例えば、研削代、研削速度、研削工
具の応圧度合い等の研削条件によっては結晶性状が変化
することとなり、円筒状ガラス状カーボン材の内部に歪
み応力の蓄積を助長する一要因となる。
【００１９】本発明で定義した円筒の内面層の炭素結晶
子の大きさＬc(002)と外面層の炭素結晶子の大きさＬc
(002)との比Ｒ（＝内面層Ｌc ／外面層Ｌc ）の値を、
０．６８≦Ｒ≦１．４７の関係を満たす結晶性状に制御
することにより、機械加工時の機械的衝撃や熱的衝撃に
よる亀裂や割れ発生を低減化することが可能となる。
子の大きさＬc(002)と外面層の炭素結晶子の大きさＬc
(002)との比Ｒ（＝内面層Ｌc ／外面層Ｌc ）の値を、
０．６８≦Ｒ≦１．４７の関係を満たす結晶性状に制御
することにより、機械加工時の機械的衝撃や熱的衝撃に
よる亀裂や割れ発生を低減化することが可能となる。
【００２０】すなわち、Ｒの値が、Ｒ＜０．６８の場合
には円筒体を縮める方向に歪み応力が蓄積されることに
なり、また、１．４７＜Ｒの場合には円筒体を拡げる方
向に歪み応力が蓄積されることとなり、いずれの場合も
亀裂や割れ発生の頻度が増大するとになる。なお、炭素
結晶子Ｌc(002)の大きさは、常法であるＸ線回折により
黒鉛六角網面層の回折ピークから測定される。
には円筒体を縮める方向に歪み応力が蓄積されることに
なり、また、１．４７＜Ｒの場合には円筒体を拡げる方
向に歪み応力が蓄積されることとなり、いずれの場合も
亀裂や割れ発生の頻度が増大するとになる。なお、炭素
結晶子Ｌc(002)の大きさは、常法であるＸ線回折により
黒鉛六角網面層の回折ピークから測定される。
【００２１】本発明の円筒状ガラス状カーボン部材は、
次の方法により製造することができる。原料樹脂として
は常用されるフェノール系、フラン系、ポリイミド系等
の熱硬化性樹脂を用い、モールド成形、射出成形、注型
成形、遠心成形等の適宜な成形法により、円筒形状に成
形する。成形体は、大気中で９０〜２５０℃の温度で加
熱硬化したのち、非酸化性雰囲気中で１０００〜２３０
０℃の温度で焼成炭化する。なお、焼成炭化の際に生じ
る線収縮率を考慮して、例えば円筒状成形体の肉厚は６
mm以上に成形することが望ましい。次いで、常法である
ハロゲン系の高純度ガス中で加熱して高純度化処理が施
される。
次の方法により製造することができる。原料樹脂として
は常用されるフェノール系、フラン系、ポリイミド系等
の熱硬化性樹脂を用い、モールド成形、射出成形、注型
成形、遠心成形等の適宜な成形法により、円筒形状に成
形する。成形体は、大気中で９０〜２５０℃の温度で加
熱硬化したのち、非酸化性雰囲気中で１０００〜２３０
０℃の温度で焼成炭化する。なお、焼成炭化の際に生じ
る線収縮率を考慮して、例えば円筒状成形体の肉厚は６
mm以上に成形することが望ましい。次いで、常法である
ハロゲン系の高純度ガス中で加熱して高純度化処理が施
される。
【００２２】このようにして得られる円筒状のガラス状
カーボン成形体は、その両端部をダイヤモンドホイール
等で端面を平行となるように調整したのち、例えば研削
工具を備えた旋盤等で内面層及び外面層を研削して所定
形状に加工する。この際に、研削代や研削速度等の研削
条件を変えて、内面層と外面層の炭素結晶子Ｌc(002)の
大きさを調整することにより、Ｒの値を０．６８≦Ｒ≦
１．４７に制御する。なお、研削時に付着した油脂分、
微粉等は、高純水中での超音波洗浄、酸洗浄、有機溶媒
洗浄などにより除去する。このようにして、本発明の円
筒状ガラス状カーボン部材が製造される。
カーボン成形体は、その両端部をダイヤモンドホイール
等で端面を平行となるように調整したのち、例えば研削
工具を備えた旋盤等で内面層及び外面層を研削して所定
形状に加工する。この際に、研削代や研削速度等の研削
条件を変えて、内面層と外面層の炭素結晶子Ｌc(002)の
大きさを調整することにより、Ｒの値を０．６８≦Ｒ≦
１．４７に制御する。なお、研削時に付着した油脂分、
微粉等は、高純水中での超音波洗浄、酸洗浄、有機溶媒
洗浄などにより除去する。このようにして、本発明の円
筒状ガラス状カーボン部材が製造される。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と対比して具
体的に説明する。
体的に説明する。
【００２４】実施例１〜５、比較例１〜２ 精製処理した残炭率が５０％のフェノール樹脂初期縮合
物を外枠と内枠を有する有底の枠体に注入して、内径５
２０mm、外径５３６mm、高さ２２０mmの円筒形状に成形
した。成形体を大気中１５０℃の温度に１０時間保持し
て熱硬化したのち、電気炉に入れ、窒素雰囲気中で１０
００℃に加熱、昇温して焼成炭化した。次いで、雰囲気
置換可能な電気炉に入れて高純度塩素ガスを流しながら
２０００℃の温度に加熱して、高純度化処理を行った。
このようにして、内径３９８mm、外径４１０mm、高さ１
６８mmの円筒状ガラス状カーボン部材（肉厚６mm）を作
製した。
物を外枠と内枠を有する有底の枠体に注入して、内径５
２０mm、外径５３６mm、高さ２２０mmの円筒形状に成形
した。成形体を大気中１５０℃の温度に１０時間保持し
て熱硬化したのち、電気炉に入れ、窒素雰囲気中で１０
００℃に加熱、昇温して焼成炭化した。次いで、雰囲気
置換可能な電気炉に入れて高純度塩素ガスを流しながら
２０００℃の温度に加熱して、高純度化処理を行った。
このようにして、内径３９８mm、外径４１０mm、高さ１
６８mmの円筒状ガラス状カーボン部材（肉厚６mm）を作
製した。
【００２５】次いで、両端部をダイヤモンドホイールで
両端面を研削し平行とした後、ダイヤモンド砥粒を含有
する回転ツールを備えた旋盤により円筒の内面層及び外
面層を研削加工した。この旋盤加工の際、内面層及び外
面層の研削量（研削厚さ）を変えて行い、円筒状ガラス
状カーボン材の内面層と外面層の炭素結晶子Ｌc(002)の
大きさの異なる試料を作製した。なお、炭素結晶子Ｌc
(002)の測定は、円筒状ガラス状カーボンより厚さ１mm
の内面層および外面層を採取し、粉砕した後、日本学術
振興会第１１７委員会作成の「人造黒鉛の格子定数およ
び結晶子の大きさ測定法」により行った。
両端面を研削し平行とした後、ダイヤモンド砥粒を含有
する回転ツールを備えた旋盤により円筒の内面層及び外
面層を研削加工した。この旋盤加工の際、内面層及び外
面層の研削量（研削厚さ）を変えて行い、円筒状ガラス
状カーボン材の内面層と外面層の炭素結晶子Ｌc(002)の
大きさの異なる試料を作製した。なお、炭素結晶子Ｌc
(002)の測定は、円筒状ガラス状カーボンより厚さ１mm
の内面層および外面層を採取し、粉砕した後、日本学術
振興会第１１７委員会作成の「人造黒鉛の格子定数およ
び結晶子の大きさ測定法」により行った。
【００２６】これらの試料から高さ５０mmの輪切りサン
プルを切り出し、耐荷重を潰し荷重により測定し、割れ
難さを評価、比較した。なお、潰し荷重は、図１に示し
たオートグラフＡＧ−１０ＴＢ（島津製作所製）を用い
て測定した。図１において、台座２と押し板３の間に厚
紙（例えば官製はがき）４を介して輪切りサンプル１を
置き、押し板３をヘッドスピード０．５mm／秒の速度で
荷重を加えていき、輪切りサンプル１に割れを生じた時
の荷重（kg）を測定して潰し荷重とした。得られた結果
を、表１に示した。
プルを切り出し、耐荷重を潰し荷重により測定し、割れ
難さを評価、比較した。なお、潰し荷重は、図１に示し
たオートグラフＡＧ−１０ＴＢ（島津製作所製）を用い
て測定した。図１において、台座２と押し板３の間に厚
紙（例えば官製はがき）４を介して輪切りサンプル１を
置き、押し板３をヘッドスピード０．５mm／秒の速度で
荷重を加えていき、輪切りサンプル１に割れを生じた時
の荷重（kg）を測定して潰し荷重とした。得られた結果
を、表１に示した。
【００２７】
【表１】
【００２８】表１から、本発明の条件を満たす実施例１
〜５の円筒状ガラス状カーボン部材は潰し荷重が高く、
Ｒの値が本発明の条件を外れる比較例１〜２の円筒状ガ
ラス状カーボン材に比べて１．５倍以上の強度を示し、
割損し難いことが判る。
〜５の円筒状ガラス状カーボン部材は潰し荷重が高く、
Ｒの値が本発明の条件を外れる比較例１〜２の円筒状ガ
ラス状カーボン材に比べて１．５倍以上の強度を示し、
割損し難いことが判る。
【００２９】実施例６〜１０、比較例３〜４ 実施例１〜５、比較例１〜２と同じ方法で作製した試料
から高さ１５０mmのサンプルを切り出し、これらの各サ
ンプルに、回転テーブルを備えたＮＣ加工機により電着
ダイヤツールを用いてプラズマ処理装置のウエハ出し入
れ用の窓、及び覗き窓を加工取り付けた。この機械加工
時の割れの状況を観察し、加工時の割損の比率（加工不
良率）を求めた。得られた結果を表２に示した。
から高さ１５０mmのサンプルを切り出し、これらの各サ
ンプルに、回転テーブルを備えたＮＣ加工機により電着
ダイヤツールを用いてプラズマ処理装置のウエハ出し入
れ用の窓、及び覗き窓を加工取り付けた。この機械加工
時の割れの状況を観察し、加工時の割損の比率（加工不
良率）を求めた。得られた結果を表２に示した。
【００３０】
【表２】
【００３１】表２から、本発明の条件を満たす実施例６
〜１０の円筒状ガラス状カーボン部材は、Ｒ値が外れる
比較例３〜４の円筒状ガラス状カーボン部材に比較し
て、ウエハ出し入れ用の窓や覗き窓のような複雑な機械
加工を行っても割れが発生することなく、極めて高い加
工歩留りで製品加工できることが判る。
〜１０の円筒状ガラス状カーボン部材は、Ｒ値が外れる
比較例３〜４の円筒状ガラス状カーボン部材に比較し
て、ウエハ出し入れ用の窓や覗き窓のような複雑な機械
加工を行っても割れが発生することなく、極めて高い加
工歩留りで製品加工できることが判る。
【００３２】
【発明の効果】以上のとおり、本発明の円筒状ガラス状
カーボン部材によれば、円筒体の内面層と外面層におけ
るガラス状カーボン材の結晶性状を特定し、内面層と外
面層におけるガラス状カーボン材の炭素結晶子Ｌc(002)
の大きさの比Ｒ（＝内面層Ｌc／外面層Ｌc ）の値を、
０．６８≦Ｒ≦１．４７の関係を満たす結晶性状に設定
することにより、機械加工時の機械的衝撃や熱的衝撃に
よる亀裂や割れ発生を低減することが可能となる。した
がって、優れた耐プラズマ性を備えるとともに機械的衝
撃や熱的衝撃に強く、例えば、プラズマ処理装置の内壁
部等を保護し、また内壁部の損耗によるパーティクルの
発生を抑制し、長期に亘って安定したプラズマ処理が可
能なプラズマ処理装置の保護部材等として有用な円筒状
ガラス状カーボン部材を提供することができる。
カーボン部材によれば、円筒体の内面層と外面層におけ
るガラス状カーボン材の結晶性状を特定し、内面層と外
面層におけるガラス状カーボン材の炭素結晶子Ｌc(002)
の大きさの比Ｒ（＝内面層Ｌc／外面層Ｌc ）の値を、
０．６８≦Ｒ≦１．４７の関係を満たす結晶性状に設定
することにより、機械加工時の機械的衝撃や熱的衝撃に
よる亀裂や割れ発生を低減することが可能となる。した
がって、優れた耐プラズマ性を備えるとともに機械的衝
撃や熱的衝撃に強く、例えば、プラズマ処理装置の内壁
部等を保護し、また内壁部の損耗によるパーティクルの
発生を抑制し、長期に亘って安定したプラズマ処理が可
能なプラズマ処理装置の保護部材等として有用な円筒状
ガラス状カーボン部材を提供することができる。
【図１】潰し荷重の測定装置を示した断面略図である。
１ 輪切りサンプル ２ 台座 ３ 押し板 ４ 厚紙
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G032 AA07 AA13 AA14 BA04 4G046 CA04 CB01 CB06 CC02 5F004 AA16 BA04 BB29 DA01 DA16 DA23 DA26
Claims (1)
- 【請求項１】 ガラス状カーボンからなる円筒体であっ
て、内径が３００mm以上、厚さが４mm以上の形状を有
し、円筒の内面層と外面層におけるガラス状カーボン材
の炭素結晶子Ｌc(002)の大きさの比Ｒ（＝内面層Ｌc ／
外面層Ｌc ）の値が、０．６８≦Ｒ≦１．４７の関係を
満たす結晶性状を備えることを特徴とする円筒状ガラス
状カーボン部材
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001056439A JP3973848B2 (ja) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | 円筒状ガラス状カーボン部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001056439A JP3973848B2 (ja) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | 円筒状ガラス状カーボン部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002261080A true JP2002261080A (ja) | 2002-09-13 |
| JP3973848B2 JP3973848B2 (ja) | 2007-09-12 |
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ID=18916464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001056439A Expired - Fee Related JP3973848B2 (ja) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | 円筒状ガラス状カーボン部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3973848B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7727767B2 (en) | 2005-03-31 | 2010-06-01 | Kaushiki Kaisha Toshiba | Method for quantitative analysis of metal element contained in resin material |
| JP2010176884A (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Dainippon Printing Co Ltd | 発光表示装置 |
-
2001
- 2001-03-01 JP JP2001056439A patent/JP3973848B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7727767B2 (en) | 2005-03-31 | 2010-06-01 | Kaushiki Kaisha Toshiba | Method for quantitative analysis of metal element contained in resin material |
| JP2010176884A (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Dainippon Printing Co Ltd | 発光表示装置 |
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| JP3973848B2 (ja) | 2007-09-12 |
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