JPH03295880A - 炭化珪素質部材及びその製造方法 - Google Patents
炭化珪素質部材及びその製造方法Info
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- 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)
本発明は炭化珪素基材の表面にパイロカーボン層及び炭
化珪素CVD層を積層した炭化珪素質部材及びその製造
方法に関する。
化珪素CVD層を積層した炭化珪素質部材及びその製造
方法に関する。
(先行の技術)
炭化珪素質部材は半導体素子製造用の拡散炉の部材、例
えばチューブ、ボート、フォーク、カンチレバー等とし
て有用である。炭化珪素の拡散炉部材としての使用にあ
たり、不純物の除去及び混入防止が問題となっており、
その為に不透過性で苛酷な酸洗浄に耐える、耐酸化性、
耐化学薬品性及び耐熱衝撃性に優れ且つ大きな強度を有
する高純度の炭化珪素質部材の提供が要求されていた。
えばチューブ、ボート、フォーク、カンチレバー等とし
て有用である。炭化珪素の拡散炉部材としての使用にあ
たり、不純物の除去及び混入防止が問題となっており、
その為に不透過性で苛酷な酸洗浄に耐える、耐酸化性、
耐化学薬品性及び耐熱衝撃性に優れ且つ大きな強度を有
する高純度の炭化珪素質部材の提供が要求されていた。
このような要求を満すために、炭化珪素、二酸化珪素、
窒化珪素又はそれらの組合せを焼結炭化珪素基材の表面
にCVD法を用いて形成させる方法が提案されている(
特開昭63−257218)。
窒化珪素又はそれらの組合せを焼結炭化珪素基材の表面
にCVD法を用いて形成させる方法が提案されている(
特開昭63−257218)。
しかしながら、炭化珪素をCVD法を用いてコートした
炭化珪素部材は、CVD炭化珪素膜と基材との一密着性
の低下により、膜の剥離、クラック等の発生が起りやす
い傾向がある。
炭化珪素部材は、CVD炭化珪素膜と基材との一密着性
の低下により、膜の剥離、クラック等の発生が起りやす
い傾向がある。
本発明者等は、上述の欠点を解決するために鋭意研究の
結果、炭化珪素基材の表面にパイ口カーボン薄膜を形成
し、その上に更に炭化珪素膜をCVD法で形成すること
によって得られた炭化珪素質部材が、膜と基材との密着
性に優れ、耐酸化性、耐化学薬品性及び耐熱衝撃性に優
れ、且つ大きな強度を有することを見出し、この知見に
基づいて本発明を成すに至った。
結果、炭化珪素基材の表面にパイ口カーボン薄膜を形成
し、その上に更に炭化珪素膜をCVD法で形成すること
によって得られた炭化珪素質部材が、膜と基材との密着
性に優れ、耐酸化性、耐化学薬品性及び耐熱衝撃性に優
れ、且つ大きな強度を有することを見出し、この知見に
基づいて本発明を成すに至った。
(問題点を解決する為の手段)
本発明の炭化珪素質部材は炭化珪素基材の表面にパイロ
カーボン層を形成し、その上に炭化珪素のCVD薄膜を
形成したものである。
カーボン層を形成し、その上に炭化珪素のCVD薄膜を
形成したものである。
炭化珪素のCVD薄膜を形成する前のパイロカーボン層
の厚さは500人−5虜、より好ましくは1.000人
−2虜であることが好ましく、且つ炭化珪素のCVD薄
膜の厚さは2〜100m、より好ましくは10〜50I
Aであることが好ましい。
の厚さは500人−5虜、より好ましくは1.000人
−2虜であることが好ましく、且つ炭化珪素のCVD薄
膜の厚さは2〜100m、より好ましくは10〜50I
Aであることが好ましい。
本発明の炭化珪素基材は、例えば粒径4[1−200p
の高純度炭化珪素粉末を原料として公知の方法を用いて
造られる。その方法を簡単に説明すると、純化した炭化
珪素粉末にフェノール樹脂を加えて混練して造粒物を造
り、乾燥する。得られた造粒物を用いてプレス成形又は
流し込み成形して成形体を得る。成形体を約130℃に
加熱して、フェノール樹脂を硬化し、多孔質炭化珪素成
形体を得る。
の高純度炭化珪素粉末を原料として公知の方法を用いて
造られる。その方法を簡単に説明すると、純化した炭化
珪素粉末にフェノール樹脂を加えて混練して造粒物を造
り、乾燥する。得られた造粒物を用いてプレス成形又は
流し込み成形して成形体を得る。成形体を約130℃に
加熱して、フェノール樹脂を硬化し、多孔質炭化珪素成
形体を得る。
この多孔質炭化珪素成形体を公知の方法で仮焼及び純化
処理して炭化珪素基材を得る。
処理して炭化珪素基材を得る。
純化処理の方法とは、例えば、(i )1.300℃程
度の温度下で塩化水素ガスを吹き付ける公知の方法、又
は(1皿)不活性ガスをキャリヤーガスとしてハロゲン
又はハロゲン化水素の雰囲気下で1、.60G−2,0
00℃の温度に加熱する公知の方法が挙げられる。
度の温度下で塩化水素ガスを吹き付ける公知の方法、又
は(1皿)不活性ガスをキャリヤーガスとしてハロゲン
又はハロゲン化水素の雰囲気下で1、.60G−2,0
00℃の温度に加熱する公知の方法が挙げられる。
上記の如くして純化処理した多孔質炭化珪素基材の表面
に公知の方法にてパイロカーボン薄膜を形成し、次いで
パイロカーボン薄膜の上に公知の方法にて炭化珪素膜を
CVD法で形成する。
に公知の方法にてパイロカーボン薄膜を形成し、次いで
パイロカーボン薄膜の上に公知の方法にて炭化珪素膜を
CVD法で形成する。
パイロカーボン薄膜の形成法としては、例えば気相又は
気化しやすい炭化水素、例えば、メタン。
気化しやすい炭化水素、例えば、メタン。
プロパン、アセチレン、ベンゼン、天然ガスを1、00
0−2.400℃に加熱されている基材の上に1/30
〜1/100wHgの減圧下で導き、熱分解して炭素を
蒸着させパイロカーボン薄膜を形成する。
0−2.400℃に加熱されている基材の上に1/30
〜1/100wHgの減圧下で導き、熱分解して炭素を
蒸着させパイロカーボン薄膜を形成する。
炭化珪素膜のCVD法による形成方法としては、高温(
1,300−1,800℃)に保たれたパイロカーボン
薄膜が被覆された炭化珪素基材上に、水素ガスやアルゴ
ンガス等をキャリヤーガスとして、反応ガス、例えば5
i(J とCC,1、SiHα3と4 CH,SiHとCH、S iCJ 4と614
438 CH,5iCj! とC3H8等を導入して炭化6
14 4 珪素膜を形成する方法が挙げられる。
1,300−1,800℃)に保たれたパイロカーボン
薄膜が被覆された炭化珪素基材上に、水素ガスやアルゴ
ンガス等をキャリヤーガスとして、反応ガス、例えば5
i(J とCC,1、SiHα3と4 CH,SiHとCH、S iCJ 4と614
438 CH,5iCj! とC3H8等を導入して炭化6
14 4 珪素膜を形成する方法が挙げられる。
(発明の効果)
本発明の炭化珪素質部材は、炭化珪素基材上のパイロカ
ーボン層はその一部が、CVD法による炭化珪素膜形成
時、炭化珪素基材中の珪素と反応し炭化珪素化され、且
つパイロカーボン層の表面は、CVD法によって炭化珪
素膜を形成する珪素と反応し炭化珪素化されるので、炭
化珪素基板とCVD法による炭化珪素膜は強固に接着す
る。
ーボン層はその一部が、CVD法による炭化珪素膜形成
時、炭化珪素基材中の珪素と反応し炭化珪素化され、且
つパイロカーボン層の表面は、CVD法によって炭化珪
素膜を形成する珪素と反応し炭化珪素化されるので、炭
化珪素基板とCVD法による炭化珪素膜は強固に接着す
る。
その結果、得られた炭化珪素質部材は優れた耐酸化性、
耐化学薬品性及び耐熱衝撃性を有し、且つ大きな強度を
有するので半導体素子製造用の拡散炉の部材として特に
有用なものである。
耐化学薬品性及び耐熱衝撃性を有し、且つ大きな強度を
有するので半導体素子製造用の拡散炉の部材として特に
有用なものである。
以下、実施例を用いて本発明の詳細な説明するが、本発
明はこれら実施例に限定されるものではない。
明はこれら実施例に限定されるものではない。
実施例1
平均粒径100虜のSiC粒子にフェノール樹脂を加え
て混練し、直径80−1長さ1mのチューブに成形した
。充分に該成形体を乾燥させたのち、1800℃にて仮
焼し、引続き 1,500℃の温度でHαガスを吹き付
けて純化した。その後該成形体を1600℃の溶融シリ
コンに浸漬し、金属シリコンを含浸した後、成形体を減
圧炉内に挿入し、1.200℃に加熱した状態でプロパ
ンガスを21/1mの割合で導入し1時間後に1.5m
の厚さのパイロカーボン層を成形体の上に形成した。引
続き比較例1 平均粒径1GGμsのSiC粒子にフェノール樹脂を加
えて混練し、直径80w1長さ1mのチューブに成形し
た。充分に該成形体を乾燥させたのち、1.800℃に
て仮焼し、引続き 1.500℃の温度でHCJガスを
吹き付けて純化した。その後該成形体を1600℃の溶
融シリコンに浸漬し、金属シリコで流し、2G−のCV
D膜を形成した。成形体表面のパイロカーボン層はSi
C基材、CVD層と反応し殆ど認められなかった。
て混練し、直径80−1長さ1mのチューブに成形した
。充分に該成形体を乾燥させたのち、1800℃にて仮
焼し、引続き 1,500℃の温度でHαガスを吹き付
けて純化した。その後該成形体を1600℃の溶融シリ
コンに浸漬し、金属シリコンを含浸した後、成形体を減
圧炉内に挿入し、1.200℃に加熱した状態でプロパ
ンガスを21/1mの割合で導入し1時間後に1.5m
の厚さのパイロカーボン層を成形体の上に形成した。引
続き比較例1 平均粒径1GGμsのSiC粒子にフェノール樹脂を加
えて混練し、直径80w1長さ1mのチューブに成形し
た。充分に該成形体を乾燥させたのち、1.800℃に
て仮焼し、引続き 1.500℃の温度でHCJガスを
吹き付けて純化した。その後該成形体を1600℃の溶
融シリコンに浸漬し、金属シリコで流し、2G−のCV
D膜を形成した。成形体表面のパイロカーボン層はSi
C基材、CVD層と反応し殆ど認められなかった。
得られた成形体を室温−1,200℃を30時間で昇温
し 1.200℃−室温を15時間で降温する試験を2
00回行なった。その結果、CVD層には剥離等異常は
認められなかった。
し 1.200℃−室温を15時間で降温する試験を2
00回行なった。その結果、CVD層には剥離等異常は
認められなかった。
/winの割合で流し、20−のCVD膜を形成した。
得られた成形体を室温−1,200℃を30時間で昇温
し 1,200℃−室温を15時間で降温するV験を2
00回行なった。その結果、CVD層には1ケ所の小さ
な剥離が認められた。
し 1,200℃−室温を15時間で降温するV験を2
00回行なった。その結果、CVD層には1ケ所の小さ
な剥離が認められた。
Claims (2)
- (1)炭化珪素基材の表面にパイロカーボン層を形成し
た後炭化珪素のCVD薄膜を積層した炭化珪素質部材。 - (2)炭化珪素基材の表面にパイロカーボン薄膜を形成
し、その上に炭化珪素薄膜をCVD法で形成することか
ら成る炭化珪素質部材の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9721490A JPH0710754B2 (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | 炭化珪素質部材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9721490A JPH0710754B2 (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | 炭化珪素質部材及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03295880A true JPH03295880A (ja) | 1991-12-26 |
JPH0710754B2 JPH0710754B2 (ja) | 1995-02-08 |
Family
ID=14186375
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9721490A Expired - Lifetime JPH0710754B2 (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | 炭化珪素質部材及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0710754B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006528126A (ja) * | 2003-07-18 | 2006-12-14 | スネクマ・プロピュルシオン・ソリド | 組成勾配のある熱構造複合材料構造体およびその製造のための方法 |
-
1990
- 1990-04-12 JP JP9721490A patent/JPH0710754B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006528126A (ja) * | 2003-07-18 | 2006-12-14 | スネクマ・プロピュルシオン・ソリド | 組成勾配のある熱構造複合材料構造体およびその製造のための方法 |
JP4903563B2 (ja) * | 2003-07-18 | 2012-03-28 | スネクマ・プロピュルシオン・ソリド | 組成勾配のある熱構造複合材料構造体およびその製造のための方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0710754B2 (ja) | 1995-02-08 |
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