JPH0234564A - 高純度炭化ケイ素からなる表面を有する炭化ケイ素資材料の製造法 - Google Patents
高純度炭化ケイ素からなる表面を有する炭化ケイ素資材料の製造法Info
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- JPH0234564A JPH0234564A JP63184531A JP18453188A JPH0234564A JP H0234564 A JPH0234564 A JP H0234564A JP 63184531 A JP63184531 A JP 63184531A JP 18453188 A JP18453188 A JP 18453188A JP H0234564 A JPH0234564 A JP H0234564A
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Landscapes
- Ceramic Products (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、半導体製品製造装置構成材料として有用な、
高純度炭化ケイ素からなる表面を有する炭化ケイ素質材
料の製造法に関するものである。
高純度炭化ケイ素からなる表面を有する炭化ケイ素質材
料の製造法に関するものである。
炭化ケイ素質セラミックスは、硬度、機械的強度、熱衝
撃抵抗性等に優れており、摺動材料、炉材等に広く利用
されている。また近年は、これを半導体製品製造装置構
成材料、たとえばシリコンやガリウムひ素などの半導体
ウェハを高周波誘導ヒータ等によって加熱するときのウ
ェハ担持体であるサセプタあるいはウェハ取扱い用治具
として利用することも行われるようになった。しかしな
がら、半導体製品製造装置用のものは、加熱状態で接触
するウェハ等に不純物を混入させるものであってはなら
ず、したがって、その純度に関しては極めて厳格な要件
がある。そのため、厳選された高純度の炭化ケイ素を原
料にして特別に作られたものがこの用途に提供されてお
り、特性的には優れていても、炭素材料など他の材料に
比べて著しく高価であるという問題があった。
撃抵抗性等に優れており、摺動材料、炉材等に広く利用
されている。また近年は、これを半導体製品製造装置構
成材料、たとえばシリコンやガリウムひ素などの半導体
ウェハを高周波誘導ヒータ等によって加熱するときのウ
ェハ担持体であるサセプタあるいはウェハ取扱い用治具
として利用することも行われるようになった。しかしな
がら、半導体製品製造装置用のものは、加熱状態で接触
するウェハ等に不純物を混入させるものであってはなら
ず、したがって、その純度に関しては極めて厳格な要件
がある。そのため、厳選された高純度の炭化ケイ素を原
料にして特別に作られたものがこの用途に提供されてお
り、特性的には優れていても、炭素材料など他の材料に
比べて著しく高価であるという問題があった。
本発明の目的は、半導体製品製造装置用にも使用可能な
炭化ケイ素質材料を、高価な高純度炭化ケイ素を必要と
することなく安価に製造できるようにすることにある。
炭化ケイ素質材料を、高価な高純度炭化ケイ素を必要と
することなく安価に製造できるようにすることにある。
上記目的を達成することに成功した本発明は、任意の方
法により製造した炭化ケイ素焼結体をその表面に薄いシ
リカの皮膜が形成されるまで酸化性雰囲気で加熱処理し
、形成されたシリカ皮膜の上に高純度のシリカ粉末およ
び炭素粉末もしくは炭化性有機物の混合物をコーティン
グし、非酸化性雰囲気でシリカの溶融温度以上の温度に
加熱してシリカと炭素との反応により高純度炭化ケイ素
を生成させることを特徴とするものである。
法により製造した炭化ケイ素焼結体をその表面に薄いシ
リカの皮膜が形成されるまで酸化性雰囲気で加熱処理し
、形成されたシリカ皮膜の上に高純度のシリカ粉末およ
び炭素粉末もしくは炭化性有機物の混合物をコーティン
グし、非酸化性雰囲気でシリカの溶融温度以上の温度に
加熱してシリカと炭素との反応により高純度炭化ケイ素
を生成させることを特徴とするものである。
この製造法では、まず、炭化ケイ素粉末を焼結させる方
法、反応焼結法など、任意の製造法により、母材とする
炭化ケイ素焼結体を製造する。この場合、特に高純度の
原料を用いる必要はない。焼結体の形状や寸法は、最終
製品のそれとほぼ同一でよいが、高純度炭化ケイ素の表
面皮膜が付加されるので、正確な寸法は、実験的に決定
する。
法、反応焼結法など、任意の製造法により、母材とする
炭化ケイ素焼結体を製造する。この場合、特に高純度の
原料を用いる必要はない。焼結体の形状や寸法は、最終
製品のそれとほぼ同一でよいが、高純度炭化ケイ素の表
面皮膜が付加されるので、正確な寸法は、実験的に決定
する。
次に、空気中または他の酸化性雰囲気で約800℃以上
に加熱して酸化し、焼結体表面に厚さ数μm〜数百μm
の、薄いシリカの皮膜を生成させる。
に加熱して酸化し、焼結体表面に厚さ数μm〜数百μm
の、薄いシリカの皮膜を生成させる。
形成されたシリカ質酸化皮膜は、焼結体の炭化ケイ素が
酸化されて生じたものであるから、焼結体と完全に一体
のものである。この上にコーティングする高純度のシリ
カ粉末および炭素粉末(もしくはフェノール樹脂等の炭
化性有機物)は、いずれもサブミクロンサイズのものを
用いる。含有してはならない不純物は、鉄、アルミニウ
ム、ニッケル、チタニウム、クロムなどである。炭化ケ
イ素粉末と違って、シリカおよび炭素の高純度粉末は容
易に且つ安価に入手することができる。コーティングす
るシリカ粉末の量は、5i01+3C−5iC+2CO の反応によって最終製品に数十μm〜数百μm程度の高
純度炭化ケイ素層を形成可能な量とし、炭素の量も、上
記反応によってシリカ(ただし酸化皮膜として母材表面
に存在するシリカを加える)をすべて炭化ケイ素に変換
するのに必要な量とすることが望ましいが、多少の増減
は可能である。コーティングは、上述の粉末を微量の有
機系解膠剤、結合剤等を添加した溶剤または水で泥漿化
して、塗布、吹き付けなどの方法で行う。
酸化されて生じたものであるから、焼結体と完全に一体
のものである。この上にコーティングする高純度のシリ
カ粉末および炭素粉末(もしくはフェノール樹脂等の炭
化性有機物)は、いずれもサブミクロンサイズのものを
用いる。含有してはならない不純物は、鉄、アルミニウ
ム、ニッケル、チタニウム、クロムなどである。炭化ケ
イ素粉末と違って、シリカおよび炭素の高純度粉末は容
易に且つ安価に入手することができる。コーティングす
るシリカ粉末の量は、5i01+3C−5iC+2CO の反応によって最終製品に数十μm〜数百μm程度の高
純度炭化ケイ素層を形成可能な量とし、炭素の量も、上
記反応によってシリカ(ただし酸化皮膜として母材表面
に存在するシリカを加える)をすべて炭化ケイ素に変換
するのに必要な量とすることが望ましいが、多少の増減
は可能である。コーティングは、上述の粉末を微量の有
機系解膠剤、結合剤等を添加した溶剤または水で泥漿化
して、塗布、吹き付けなどの方法で行う。
コーテイング後、乾燥してから、非酸化性雰囲気でシリ
カの溶融温度である1730℃以上の温度に加熱する。
カの溶融温度である1730℃以上の温度に加熱する。
これにより、コーティングされたシリカ粉末は溶融し、
同様に溶融した母材表面のシリカ皮膜と一体化しながら
炭素と反応して、炭化ケイ素を生じる。シリカ皮膜も大
部分が炭化ケイ素に変換されるが、その厚さやコーティ
ングした炭素の量によっては1.一部がそのまま、生成
した炭化ケイ素層と母材炭化ケイ素との間に薄層となっ
て残る。
同様に溶融した母材表面のシリカ皮膜と一体化しながら
炭素と反応して、炭化ケイ素を生じる。シリカ皮膜も大
部分が炭化ケイ素に変換されるが、その厚さやコーティ
ングした炭素の量によっては1.一部がそのまま、生成
した炭化ケイ素層と母材炭化ケイ素との間に薄層となっ
て残る。
以上により、母材炭化ケイ素焼結体の表面が高純度炭化
ケイ素の皮膜で覆われた材料が得られる。上述のように
母材から生成させたシリカ皮膜が反応性接着剤として作
用するので、表面に形成された炭化ケイ素層は母材と完
全に一体化し、高温で使用しても剥離したり亀裂を生じ
たりする恐れはない。この材料は、前述のような半導体
製品製造装置構成材料として用いても、半導体ウェハ等
を汚染する恐れのない優れた材料である。
ケイ素の皮膜で覆われた材料が得られる。上述のように
母材から生成させたシリカ皮膜が反応性接着剤として作
用するので、表面に形成された炭化ケイ素層は母材と完
全に一体化し、高温で使用しても剥離したり亀裂を生じ
たりする恐れはない。この材料は、前述のような半導体
製品製造装置構成材料として用いても、半導体ウェハ等
を汚染する恐れのない優れた材料である。
上述のように、本発明の製造法は、半導体製品製造装置
に用いた場合に接触汚染が問題になる表面だけに安価な
高純度シリカ粉末と炭素粉末とから高純度炭化ケイ素皮
膜を生成させるものであるから、芯部には安価な低純度
原料を用いた炭化ケイ素焼結体を用いることができ、し
たがって、すべて高純度炭化ケイ素原料を用いて製造し
た材料と実用上なんら変わらない性能の炭化ケイ素質材
料を極めて安価に製造することができるという特長があ
る。
に用いた場合に接触汚染が問題になる表面だけに安価な
高純度シリカ粉末と炭素粉末とから高純度炭化ケイ素皮
膜を生成させるものであるから、芯部には安価な低純度
原料を用いた炭化ケイ素焼結体を用いることができ、し
たがって、すべて高純度炭化ケイ素原料を用いて製造し
た材料と実用上なんら変わらない性能の炭化ケイ素質材
料を極めて安価に製造することができるという特長があ
る。
通常市販されている炭化ケイ素粉末(不純物としてFe
200ppm、 AI 50ppmを含む)を少量の
焼結助剤を添加して常圧焼結し、直径210m11.厚
さ71朧のディスクを製造した。次いで、この焼結体を
空気中で1400℃に8時間加熱し、表面に厚さ約80
μlのシリカ皮膜を生成させた。この皮膜の上に、サブ
ミクロンサイズの高純度シリカ粉末(不純物合計量10
ppm)60g、フェノール樹脂(不純物合計量20
111111)75g1結合剤としてのポリビニルブチ
ラール0.5gおよびアセトン300m1の混合物を塗
布し、乾燥して、厚さ約800μ膳のコーティングを施
した。その後、1気圧の窒素雰囲気で1900℃に4時
間加熱し、コーティング層を炭化ケイ素に変換した。形
成された炭化ケイ素層は、厚み約500μ鳳、不純物合
計量25pp。
200ppm、 AI 50ppmを含む)を少量の
焼結助剤を添加して常圧焼結し、直径210m11.厚
さ71朧のディスクを製造した。次いで、この焼結体を
空気中で1400℃に8時間加熱し、表面に厚さ約80
μlのシリカ皮膜を生成させた。この皮膜の上に、サブ
ミクロンサイズの高純度シリカ粉末(不純物合計量10
ppm)60g、フェノール樹脂(不純物合計量20
111111)75g1結合剤としてのポリビニルブチ
ラール0.5gおよびアセトン300m1の混合物を塗
布し、乾燥して、厚さ約800μ膳のコーティングを施
した。その後、1気圧の窒素雰囲気で1900℃に4時
間加熱し、コーティング層を炭化ケイ素に変換した。形
成された炭化ケイ素層は、厚み約500μ鳳、不純物合
計量25pp。
であり、母材と完全に一体化していた。
Claims (1)
- 任意の方法により製造した炭化ケイ素焼結体をその表
面に薄いシリカの皮膜が形成されるまで酸化性雰囲気で
加熱処理し、形成されたシリカ皮膜の上に高純度のシリ
カ粉末および炭素粉末もしくは炭化性有機物の混合物を
コーティングし、非酸化性雰囲気でシリカの溶融温度以
上の温度に加熱してシリカと炭素との反応により高純度
炭化ケイ素を生成させることを特徴とする高純度炭化ケ
イ素からなる表面を有する炭化ケイ素質材料の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63184531A JPH0234564A (ja) | 1988-07-26 | 1988-07-26 | 高純度炭化ケイ素からなる表面を有する炭化ケイ素資材料の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63184531A JPH0234564A (ja) | 1988-07-26 | 1988-07-26 | 高純度炭化ケイ素からなる表面を有する炭化ケイ素資材料の製造法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0234564A true JPH0234564A (ja) | 1990-02-05 |
Family
ID=16154830
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63184531A Pending JPH0234564A (ja) | 1988-07-26 | 1988-07-26 | 高純度炭化ケイ素からなる表面を有する炭化ケイ素資材料の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0234564A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112006004022B4 (de) * | 2006-10-11 | 2011-09-08 | Mikio Takeji | Klebefilmschneider |
JP2013079156A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-05-02 | Avanstrate Inc | ガラス板の製造方法 |
-
1988
- 1988-07-26 JP JP63184531A patent/JPH0234564A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112006004022B4 (de) * | 2006-10-11 | 2011-09-08 | Mikio Takeji | Klebefilmschneider |
US8523033B2 (en) | 2006-10-11 | 2013-09-03 | Mikio Takeji | Tape cutter |
JP2013079156A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-05-02 | Avanstrate Inc | ガラス板の製造方法 |
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