JPH01131088A - 合成石英コーティング法 - Google Patents
合成石英コーティング法Info
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- JPH01131088A JPH01131088A JP28968887A JP28968887A JPH01131088A JP H01131088 A JPH01131088 A JP H01131088A JP 28968887 A JP28968887 A JP 28968887A JP 28968887 A JP28968887 A JP 28968887A JP H01131088 A JPH01131088 A JP H01131088A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/22—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with other inorganic material
- C03C17/23—Oxides
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/20—Materials for coating a single layer on glass
- C03C2217/21—Oxides
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
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- C03C2218/11—Deposition methods from solutions or suspensions
- C03C2218/113—Deposition methods from solutions or suspensions by sol-gel processes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、理化学器材あるいは半導体製造用器材として
用いられる、全体あるいは部分的に石英ガラスが用いら
れる物品の製造法にかかわるものである。
用いられる、全体あるいは部分的に石英ガラスが用いら
れる物品の製造法にかかわるものである。
石英ガラスは、比較的化学的に安定であり、また高温に
おいても比較的に強度の衰えが小さいので理化学機器や
半導体製造用器材に用いられる。
おいても比較的に強度の衰えが小さいので理化学機器や
半導体製造用器材に用いられる。
一方で、ガラスであるがゆえに脆性な材料であって小さ
な変形が即、破壊に至るし、また、高温で長時間使用す
ればゆるやかな粘性流動で塑性変形を起こす。この現象
は、特に半導体製造用治具としての寿命をいちじるしく
短いものとしている。
な変形が即、破壊に至るし、また、高温で長時間使用す
ればゆるやかな粘性流動で塑性変形を起こす。この現象
は、特に半導体製造用治具としての寿命をいちじるしく
短いものとしている。
同じような耐熱性を有し、高温時の機械的特性に優れた
材料は他にもあるが、化学的安定性、特にアルカリ金属
元素の含有という欠点を有しているそこで、石英ガラス
の化学的安定性とその他の耐熱材料の機械的特性を複合
した材料が要求されるのである。
材料は他にもあるが、化学的安定性、特にアルカリ金属
元素の含有という欠点を有しているそこで、石英ガラス
の化学的安定性とその他の耐熱材料の機械的特性を複合
した材料が要求されるのである。
本発明は、主に半導体製造用器材向けとして、耐熱材料
上に石英ガラスをコーティングする方法を提供し、もっ
て両者の特性を倶有する複合材料を提供することを目的
としている。
上に石英ガラスをコーティングする方法を提供し、もっ
て両者の特性を倶有する複合材料を提供することを目的
としている。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、アルコキシシランを原料とし、該原料の加水
分解液を含む塗布液を、基板上に塗布し、乾燥した後に
加熱してＳｉＯ２層を形成することを特徴としている。
分解液を含む塗布液を、基板上に塗布し、乾燥した後に
加熱してＳｉＯ２層を形成することを特徴としている。
また、該原料の加水分解は、酸性触媒下でも、塩基性触
媒下で行なわれてもよい。酸性触媒下で加水分解された
ものは、塩基性添加物を加えてＰＨ値を上昇させた後、
塗布しても良い。また、塗布液にはベルヌーイ法で合成
されたシリカ微粒子を含んでも良い。
媒下で行なわれてもよい。酸性触媒下で加水分解された
ものは、塩基性添加物を加えてＰＨ値を上昇させた後、
塗布しても良い。また、塗布液にはベルヌーイ法で合成
されたシリカ微粒子を含んでも良い。
また、基板の材料としては、５１０２層を得るための加
熱温度が１２００ ’０近くであるから、その温度付近
までは耐熱性がなければならず、そのような材料として
は、石英ガラス、炭化ケイ素。
熱温度が１２００ ’０近くであるから、その温度付近
までは耐熱性がなければならず、そのような材料として
は、石英ガラス、炭化ケイ素。
アルミナ、ムライト、黒鉛がある。
アルコキシシランの加水分解溶液は広い意味でＳｉＯ２
超微粒子を含んでいる。したがって、該加水分解溶液を
塗布し、乾燥すれば、基板表面にはＳｉＯ２粒子が層と
なって付着する。該Ｓ１０゜粒子層は非常に多孔性であ
るから、加熱によって粒子同士が焼結して緻密なＳｉＯ
２層が形成される。
超微粒子を含んでいる。したがって、該加水分解溶液を
塗布し、乾燥すれば、基板表面にはＳｉＯ２粒子が層と
なって付着する。該Ｓ１０゜粒子層は非常に多孔性であ
るから、加熱によって粒子同士が焼結して緻密なＳｉＯ
２層が形成される。
また、該ＳｉＯ２粒子層は機械的強度が小さい。そのた
め、単に乾燥させただけでは亀裂が生じ易い。アルコキ
シシランの酸触媒上加水分解溶液中では５１０２はコロ
イダルシリカ状であり、該溶液のＰＨ値を塩基性添加物
で上昇させてやれば、コロイド粒子は網目状構造に結合
し合い（ゲル化）、弾力に富む層を形成して、亀裂の発
生を妨げる。更にコロイド粒子より大きな５１０２微粒
子が添加されていると、微少亀裂の伝搬が妨げられるだ
めか、５ｉ０２粒子層の強度が増加する。
め、単に乾燥させただけでは亀裂が生じ易い。アルコキ
シシランの酸触媒上加水分解溶液中では５１０２はコロ
イダルシリカ状であり、該溶液のＰＨ値を塩基性添加物
で上昇させてやれば、コロイド粒子は網目状構造に結合
し合い（ゲル化）、弾力に富む層を形成して、亀裂の発
生を妨げる。更にコロイド粒子より大きな５１０２微粒
子が添加されていると、微少亀裂の伝搬が妨げられるだ
めか、５ｉ０２粒子層の強度が増加する。
以下に本発明の実施例を述べる。
実施例１
エトラエトキシシラン２００ｙを０．１規定濃度の塩酸
７０ｃｒ、と混合し、加水分解溶液を得た。これを塗布
液とし、石英ガラス、アルミナ、ムライト、炭化ケイ素
の各試験片（２０ｇ Ｘ ５０ ｍｉｎ Ｈ厚み２聴）
に塗布、乾燥を１００回程繰り返して厚さ１聰程度の粒
子層を得た。６５℃で２４時間、各試験片を乾燥させた
後、電気炉で１２４０ ’Ｏまで加熱した。各試験片の
表面には厚さ約０．３ ｒｒａｎのＳ１０．層が得られ
た。
７０ｃｒ、と混合し、加水分解溶液を得た。これを塗布
液とし、石英ガラス、アルミナ、ムライト、炭化ケイ素
の各試験片（２０ｇ Ｘ ５０ ｍｉｎ Ｈ厚み２聴）
に塗布、乾燥を１００回程繰り返して厚さ１聰程度の粒
子層を得た。６５℃で２４時間、各試験片を乾燥させた
後、電気炉で１２４０ ’Ｏまで加熱した。各試験片の
表面には厚さ約０．３ ｒｒａｎのＳ１０．層が得られ
た。
実施例２
実施例１で得られた加水分解溶液にシリカ微粒子（商品
名 Ａｅｒｏｓｉｌ ０Ｘ−５０西独デグサ社製）７
５グを添加、分散させたものを塗布液とした。０．１規
定濃度のアンモニア水を適宜滴下して、ＰＨ値を４．５
まで上昇させた後、実施例１で用いた４種の試験片に塗
布した。塗布と乾燥を２０回程繰り返して厚さ３聴程度
の粒子を含む層を得た。６５℃で３日間、各試験片を乾
燥した後、電気炉で１２４０℃まで加熱した。各試験片
上に厚さ平均１ｗｎのＳｉＯ．層が形成された。
名 Ａｅｒｏｓｉｌ ０Ｘ−５０西独デグサ社製）７
５グを添加、分散させたものを塗布液とした。０．１規
定濃度のアンモニア水を適宜滴下して、ＰＨ値を４．５
まで上昇させた後、実施例１で用いた４種の試験片に塗
布した。塗布と乾燥を２０回程繰り返して厚さ３聴程度
の粒子を含む層を得た。６５℃で３日間、各試験片を乾
燥した後、電気炉で１２４０℃まで加熱した。各試験片
上に厚さ平均１ｗｎのＳｉＯ．層が形成された。
実施例３
テトラメトキシシラン７５ｃｃをエタノール２゜Ｏ匡に
溶解、水３０ｒ、３５％アンモニア水５仁を加え、攪拌
して、シリカ粒子で白濁した加水分解溶液が得られた。
溶解、水３０ｒ、３５％アンモニア水５仁を加え、攪拌
して、シリカ粒子で白濁した加水分解溶液が得られた。
これを塗布液とし、黒鉛丸棒（直径６ ｍｍ 、長さ１
５０．）の先端７〜８ｃｒｎ程を塗布液に浸漬しては引
き上げて乾燥させる事を２００回以上繰り返した。黒鉛
棒表面にはシリカ粒子が白く沈析した。この黒鉛棒をア
ルゴン雰囲気で１３００℃まで加熱したところ、表面に
５ｉｎ２の薄い膜が得られた。
５０．）の先端７〜８ｃｒｎ程を塗布液に浸漬しては引
き上げて乾燥させる事を２００回以上繰り返した。黒鉛
棒表面にはシリカ粒子が白く沈析した。この黒鉛棒をア
ルゴン雰囲気で１３００℃まで加熱したところ、表面に
５ｉｎ２の薄い膜が得られた。
本発明により、石英ガラスをコーティングした耐熱材料
が可能になった。このようにして得られた複合材料は、
半導体製造装置内で石英ガラス製品と同じ化学的安定性
を保ち、石英ガラス以上の痔命を保つであろう。また、
同一強度を得るのにより小さい断面積ですむのだから、
治具の小形化がはかれ、装置内空間の有効な活用がはか
れる。
が可能になった。このようにして得られた複合材料は、
半導体製造装置内で石英ガラス製品と同じ化学的安定性
を保ち、石英ガラス以上の痔命を保つであろう。また、
同一強度を得るのにより小さい断面積ですむのだから、
治具の小形化がはかれ、装置内空間の有効な活用がはか
れる。
また石英ガラスをコーティングした炭化ケイ素は、塩素
雰囲気下で消耗の少ない発熱体としての用途もある。
雰囲気下で消耗の少ない発熱体としての用途もある。
以上
ｆ［人 セイコーエプソン株式会社
代理人 弁理士最上務（他１名）
、′＼
７′ｐ１
（、゛、〈
Claims (7)
- （１）アルコキシシランを原料とし、該原料の加水分解
液を含む塗布液を基板上に塗布し、乾燥した後加熱して
ＳｉＯ＿２層を形成する事を特徴とする合成石英コーテ
ィング法。 - （２）前記第１項記載の加水分解溶液として、酸性触媒
下で加水分解した溶液を用いることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の合成石英コーティング法。 - （３）前記第２項記載の酸性触媒下で加水分解した溶液
について、塩基性添加物を加えてＰＨ値を上昇させた後
、基板上に塗布することを特徴とする特許請求の範囲第
２項記載の合成石英のコーティング法。 - （４）前記第１項記載の加水分解溶液として、塩基性触
媒下で加水分解した溶液を用いる事を特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の合成石英コーティング法。 - （５）前記第１項記載の塗布液について、加水分解溶液
以外の成分としてシリカ微粒子を含む事を特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の合成石英コーティング法。 - （６）前記第１項記載の基板として１２００℃付近まで
耐熱性を有する材料を用いる事を特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の合成石英コーティング法。 - （７）前記第６項記載の耐熱性を有する材料として、石
英ガラス、炭化ケイ素、アルミナ、ムライト、黒鉛を用
いる事を特徴とする特許請求の範囲第６項記載の合成石
英コーティング法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28968887A JPH01131088A (ja) | 1987-11-17 | 1987-11-17 | 合成石英コーティング法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28968887A JPH01131088A (ja) | 1987-11-17 | 1987-11-17 | 合成石英コーティング法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01131088A true JPH01131088A (ja) | 1989-05-23 |
Family
ID=17746457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28968887A Pending JPH01131088A (ja) | 1987-11-17 | 1987-11-17 | 合成石英コーティング法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01131088A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104245613A (zh) * | 2012-04-24 | 2014-12-24 | 旭硝子株式会社 | 带含有无机微粒的氧化硅膜的玻璃基板的制造方法 |
-
1987
- 1987-11-17 JP JP28968887A patent/JPH01131088A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104245613A (zh) * | 2012-04-24 | 2014-12-24 | 旭硝子株式会社 | 带含有无机微粒的氧化硅膜的玻璃基板的制造方法 |
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