JPH0388781A - 炭化ケイ素成形体の接合方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は炭化ケイ素成形体の接合方法に関し、特に、異
なる粒径を有する炭化ケイ素粒子から形成された炭化ケ
イ素成形体間を反応焼結法によって接合し、気孔率の異
なる部分を同一製品に有する、例えば半導体エツチング
装置用電極などの製造に適用して好適な炭化ケイ素成形
体の接合方法に関するものである。

（従来の技術〕 従来、異なる粒径の炭化ケイ素粒子から形成された炭化
ケイ素成形体間を反応焼結法によって接合する方法は、
第５図に示すように行われている。

この方法では、中央部に円形状孔５１ａを有する炭化ケ
イ素成形体である円盤状部材５１と、円形状孔５１ａの
形状に対応する小円盤状部材５２が形成されており、両
部材５１．５２の接合面、即ち円盤状部材５１に形成さ
れた円形状孔５１ａの周側面および小円盤状部材５２の
外周側面は、それぞれ接合方向に平行な面に形成されて
おり、それぞれの接合面に炭化ケイ素とフラン樹脂との
混合物からなるバインダーが塗布されている。

そして、前記円盤状部材５１に形成された円形状孔５１
ａ内に、前記小円盤状部材５２を嵌合させて一次的に接
着を行った後、反応焼結によって溶融ケイ素をバインダ
ーと反応させて炭化ケイ素化することによって再部材５
１．５２間を接合している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記した従来の接合方法においては、両
部材５１．５２の接合面に空孔等の隙間が生じやすく、
空孔のない一体的な円盤を形成することが困難であると
いう問題点を有していた。

本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、異
なる粒径の炭化ケイ素粒子から形成された炭化ケイ素成
形体間を接合するに際して、その接合面における空孔等
の隙間の発生を防止することができる炭化ケイ素成形体
の接合方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段〕 上記した目的は、異なる粒径の炭化ケイ素粒子から形成
された炭化ケイ素成形体の一方を他方の成形体に嵌合し
た後、反応焼結法によって接合する炭化ケイ素成形体の
接合方法であって２前記両炭化ケイ素成形体間の嵌合面
を、それぞれ嵌合方向に対して所定の同一角度のテーパ
ー状に形成することによって達成される。

〔作用〕

本発明は上記の手段を採用したことにより異なる粒径の
炭化ケイ素粒子から形成された炭化ケイ素成形体の一方
を他方の成形体に押し込み嵌合させる際、嵌合方向に対
し両底形体の嵌合面がそれぞれ所定の同一角度のテーパ
ー形状に形成されていて、反応焼結後であっても、嵌合
面が均一に密着するとともに、隙間が生じないこととな
り、また、互いの嵌合面に炭化ケイ素と樹脂からなるバ
インダーを塗布すると、反応焼結時に溶融ケイ素と炭素
との反応により嵌合面での炭化ケイ素化により緻密な接
合層が形成されることとなる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の炭化ケイ素成形体の接合方法の一実施
例を示す説明図である。

第１図において、ある平均粒径の炭化ケイ素粒子から形
成した成形体である円盤状部材１には、その中心部に逆
円錐台状の孔１ａが形成されている。

また、この孔ｌａ内に嵌合されるべき前記と異なる平均
粒径の炭化ケイ素粒子から形成した成形体である小円盤
状部材２は、孔１ａの形状に対応した形状となっている
。

そして、前記円盤状部材１に形成された孔１ａの孔壁面
および小円盤状部材２の円周側面は、第２図に示すよう
に、それぞれテーパー仕上げとなっており、両部材ｔ、
２の嵌合方向に対する角度Ｘとしては、５〜８５度、特
に１０度前後が望ましい。

前記角度Ｘが５度よりも小さい場合、接合部の隙間の発
生を防止できないという欠点を有し、また、角度Ｘが８
５度よりも大きいと、上記と同様の欠点を有する。

次に、前記円盤状部材１および小円盤状部材２のそれぞ
れのテーパー仕上げ面にバインダーを塗布する。

このバインダーとしては、再部材１，２を構成する炭化
ケイ素とともに、例えばフラン樹脂等の有機炭素含有の
樹脂成分との混合物から構成される。

次に、前記円盤状部材１に形成された逆円錐台状の孔ｌ
ａ内に小円盤状部材２を押し込み嵌合して一次的な接着
を行う。

上記の一次的に接着した両部材１．２を、ケイ素の融点
（１４１４°Ｃ）を超える温度下で溶融ケイ素とバイン
ダーとの反応によって炭化ケイ素化し、両部材１．２間
を反応焼結させて完全に結合する。

上記した実施例においては、円盤状部材ｌに対する小円
盤状部材２を接合する例を示したが、本発明は部材１側
の外形形状に特に制約はなく、要は部材１側に部材２側
が嵌合可能なテーパー仕上げされた孔または穴が形成さ
れ、部材２も部材ｌと同一角度にテーパー仕上げされて
テーパー仕上げされた嵌合面どうしが接合する限り、全
ての形状に適用される。

実施例−１ 第１図に示す円盤状部材１を平均粒径１．５μｍの炭化
ケイ素粒子を原料として製造し、小円盤状部材２を平均
粒径５μｍの炭化ケイ素粒子を原料として製造した。

そして、上記円盤状部材１の中心部に１１度の角度Ｘで
テーパー仕上げされた逆円錐台状の孔をくり抜き、小円
盤状部材２も１１度の角度Ｘでテーパー仕上げされた逆
円錐台状に形成した。

次に、炭化ケイ素とフラン樹脂とを３：２の割合で配合
混合したバインダーを両部材１．２のそれぞれの嵌合面
に塗布した後、前記小円盤状部材２を円盤状部材１に形
成された孔１ａに押し込み、第３図に示すように完全に
嵌合させた後、１５００°Ｃで反応焼結した。

この結果、両部材１．２の嵌合面は第４図に示すような
状態となっていた。

すなわち、第４図において、３は炭化ケイ素（粒径大）
、４は炭化ケイ素（粒径小）、５はケイ素を示しており
、両部材１．２の嵌合面に隙間がなく完全に接合してい
ることがＴｌｆ１認された。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、異なる粒径の炭化ケイ素
粒子から形成された炭化ケイ素成形体どうしを嵌合して
反応焼結した両炭化ケイ素威形体の接合面には、実質的
に隙間が生じることがなく、また、得られる反応焼結製
品は、気孔率の異なる部分を有し、かつ接合部に隙間の
なく一体性に優れたものであるなどのすぐれた効果を有
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の炭化ケイ素成形体どうしの接合方法の
一実施例を示す説明図、第２図は本発明におけるテーパ
ー仕上げ面を示すための説明図、第３図は本発明におけ
る炭化ケイ素成形体どうしの嵌合時の状態を示す断面図
、第４図は第３図のＡ部拡大断面図、第５図は従来の炭
化ケイ素威形体どうしの接合方法を示す説明図である。 ｌ・・・・・・円盤状部材 １ａ・・・・・・孔 ２・・・・・・小円盤状部材 ３・・・・・・炭化ケイ素（粒径大） ４・・・・・・炭化ケイ素（粒径小） ５・・・・・・ケイ素 特 許　　出　　願　　人 イーグル工業株式会社 史ε 第１ 図 第２図 第３図 １ ど 第４図 ２ 第５図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）異なる粒径の炭化ケイ素粒子から形成された炭化
   ケイ素成形体の一方を他方の成形体に嵌合した後、反応
   焼結法によって接合する炭化ケイ素成形体の接合方法で
   あって、前記両炭化ケイ素成形体間の嵌合面が、それぞ
   れ嵌合方向に対して所定の同一角度のテーパー状に形成
   されていることを特徴とする炭化ケイ素成形体の接合方
   法。
2. （２）前記両炭化ケイ素成形体の嵌合面に炭化ケイ素と
   樹脂とからなるバインダーを塗布した後、反応焼結する
   請求項１記載の炭化ケイ素成形体の接合方法。
3. （３）前記テーパー角度が５〜８５度である請求項１記
   載の炭化ケイ素成形体の接合方法。
4. （４）前記樹脂が、フラン樹脂である請求項２記載の炭
   化ケイ素成形体の接合方法。