JPH0426577A - 炭化けい素被覆炭素製品 - Google Patents
炭化けい素被覆炭素製品Info
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- JPH0426577A JPH0426577A JP2131100A JP13110090A JPH0426577A JP H0426577 A JPH0426577 A JP H0426577A JP 2131100 A JP2131100 A JP 2131100A JP 13110090 A JP13110090 A JP 13110090A JP H0426577 A JPH0426577 A JP H0426577A
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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１
本発明は、縦型ＣＶＤ炉の断熱板等として用いられる炭
化けい素被覆炭素製品に関する。
化けい素被覆炭素製品に関する。
〔従来の技術１
従来、この種の炭化けい素被覆炭素製品は、耐熱衝撃性
に優れ、かつ高純度が可能である黒鉛等を炭素基材とし
て用い、多孔質である炭素基材に吸蔵されたガス等が放
出されるのを防止するため、炭素基材にＣＶＤ （化学
蒸着）法による炭化けい素（ＳｉＣ１膜を形成して構成
されている。
に優れ、かつ高純度が可能である黒鉛等を炭素基材とし
て用い、多孔質である炭素基材に吸蔵されたガス等が放
出されるのを防止するため、炭素基材にＣＶＤ （化学
蒸着）法による炭化けい素（ＳｉＣ１膜を形成して構成
されている。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上記従来の炭化けい素被覆炭素製品にお
いては、急熱、急冷（例＾ば、常温←１２００℃）の条
件下での繰り返しの使用によってＳｉＣ膜にピンホール
やマイクロクラックを生じ、このようにピンホール等が
発生すると、シリコン（Ｓｌ）ウニ八等の半導体ウェハ
の処理中に、吸蔵ガス（ＣＯガス、ＣｎＨｍガス、不純
物ガス等）が放出されて半導体ウェハを汚染し、その歩
留まりの低下をもたらしている。
いては、急熱、急冷（例＾ば、常温←１２００℃）の条
件下での繰り返しの使用によってＳｉＣ膜にピンホール
やマイクロクラックを生じ、このようにピンホール等が
発生すると、シリコン（Ｓｌ）ウニ八等の半導体ウェハ
の処理中に、吸蔵ガス（ＣＯガス、ＣｎＨｍガス、不純
物ガス等）が放出されて半導体ウェハを汚染し、その歩
留まりの低下をもたらしている。
又、酸洗浄によるクリーニングの際に、酸や水等が侵入
して基材の炭素（Ｃ１を侵食し、続く繰り返し使用によ
ってピンホール等が大きなりラックに進展してＳｉＣ膜
の剥離や炭素基材の損傷を招来している。
して基材の炭素（Ｃ１を侵食し、続く繰り返し使用によ
ってピンホール等が大きなりラックに進展してＳｉＣ膜
の剥離や炭素基材の損傷を招来している。
ここで、ピンホール等の個所若しくは発生し易い個所は
、 ＳｉＣ膜の表面における光の乱反射によって生ずる
円形斑点状の色むらによって識別でき、かかる個所は、
他の個所と異なり、黒色又は黄色に見える。これは、
ＳｉＣ膜が形成される炭素基材の表面性状、例えば窪み
あるいは付着物によるＳｉＣ膜の厚さのむら等によって
生ずるものと思われる。
、 ＳｉＣ膜の表面における光の乱反射によって生ずる
円形斑点状の色むらによって識別でき、かかる個所は、
他の個所と異なり、黒色又は黄色に見える。これは、
ＳｉＣ膜が形成される炭素基材の表面性状、例えば窪み
あるいは付着物によるＳｉＣ膜の厚さのむら等によって
生ずるものと思われる。
そこで、本発明は、ピンホールや剥離等が発生しに（い
共に、吸蔵ガスの放出を低減し得る炭化けい素被覆炭素
製品の提供を目的とする。
共に、吸蔵ガスの放出を低減し得る炭化けい素被覆炭素
製品の提供を目的とする。
前記課題を解決するため、本発明の炭化けい素被覆炭素
製品は、炭素基材にＣＶＤ法による炭化けい素膜を形成
してなる炭化けい素被覆炭素製品において、炭素基材の
一部をけい化し、かつ金属けい素を含浸して見掛は気孔
率３％以下としたものである。
製品は、炭素基材にＣＶＤ法による炭化けい素膜を形成
してなる炭化けい素被覆炭素製品において、炭素基材の
一部をけい化し、かつ金属けい素を含浸して見掛は気孔
率３％以下としたものである。
上記手段においては、気孔へのＳｉの充填によって基材
表面が滑らかとなると共に、基材が５ｉＣ−３ｉ −Ｃ
の複合材となり、Ｃの存在量が少なくなって耐食性に優
れたＳｉＣ，Ｓｉが存在し、かつ基材中のＳｉＣがＳｉ
Ｃ膜生成時の核となる。
表面が滑らかとなると共に、基材が５ｉＣ−３ｉ −Ｃ
の複合材となり、Ｃの存在量が少なくなって耐食性に優
れたＳｉＣ，Ｓｉが存在し、かつ基材中のＳｉＣがＳｉ
Ｃ膜生成時の核となる。
見掛気孔率（ＪＩＳ Ｒ２２０５−１９７４により定義
した）が３％を越えると、ピンホール等の発生により基
材内部への侵食が進展し易くなり、かつ吸蔵ガスの放出
を生ずる。
した）が３％を越えると、ピンホール等の発生により基
材内部への侵食が進展し易くなり、かつ吸蔵ガスの放出
を生ずる。
ここにおける見掛気孔率は、炭素基材の一部をけい化し
、かつ金属けい素を含浸した５ｉＣ−Ｓｉ −Ｃ複合材
の見掛気孔率をいう。
、かつ金属けい素を含浸した５ｉＣ−Ｓｉ −Ｃ複合材
の見掛気孔率をいう。
ＳｉＣ膜は、平均膜厚１０ｕ ｍ以上、１００Ｏμｍ以
下が好ましく、ｌＯＬＬｍ未満では膜厚のむらにより極
端に薄い個所が生じ、ピンホールが発生し易い。
下が好ましく、ｌＯＬＬｍ未満では膜厚のむらにより極
端に薄い個所が生じ、ピンホールが発生し易い。
又、平均膜厚が１［１００ＬＬｒｎより厚いときは、基
材と５ｉＣｌｉｉとの熱膨張差により、クラックが発生
し易（なる。
材と５ｉＣｌｉｉとの熱膨張差により、クラックが発生
し易（なる。
［実施例］
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
なお、以下に説明する実施例は、本発明の理解を容易化
ないし促進化するために記載されるものであって、本発
明を限定するために記載されるものではない。
ないし促進化するために記載されるものであって、本発
明を限定するために記載されるものではない。
つまり、本発明は、以下において説明される円板形状に
限るものではなく、円筒形状、角柱形状等すべての形状
において、同様の効果が得られるものである。
限るものではなく、円筒形状、角柱形状等すべての形状
において、同様の効果が得られるものである。
実施例１
等方性炭素材（熱膨張係数：４．３Ｘ ｔｏ−’／ ”
ｃ、見掛気孔率１１％）を直径１５０＋ｍｍ、厚さ２＋
ａｍの円板形状に加工し、これに１５００℃の温度のア
ルゴン（Ａｒｌガス中において金属Ｓｉを含浸して炭素
の一部をけい化し、５ｉＣ−Ｃ複合材とした後、更に１
５００℃の温度で、かつ２０Ｔｏｒｒに減圧したＡｒガ
ス中において金属Ｓｉを含浸してＳｉ（ニー５ｉ−Ｃ複
合材を得た。この５ｉＣ−５Ｌ−Ｃ複合材の見掛気孔率
は、２％であった。
ｃ、見掛気孔率１１％）を直径１５０＋ｍｍ、厚さ２＋
ａｍの円板形状に加工し、これに１５００℃の温度のア
ルゴン（Ａｒｌガス中において金属Ｓｉを含浸して炭素
の一部をけい化し、５ｉＣ−Ｃ複合材とした後、更に１
５００℃の温度で、かつ２０Ｔｏｒｒに減圧したＡｒガ
ス中において金属Ｓｉを含浸してＳｉ（ニー５ｉ−Ｃ複
合材を得た。この５ｉＣ−５Ｌ−Ｃ複合材の見掛気孔率
は、２％であった。
ついで、トリクロロメチルシランを使用した１２００℃
の温度での２時間のＣＶＤ法により、５ｉＣ５ｉ −Ｃ
複合材の全面に膜厚２００μｍの５ｉＣＩ！を形成して
円板形状の炭化けい素被覆炭素製品を得た。
の温度での２時間のＣＶＤ法により、５ｉＣ５ｉ −Ｃ
複合材の全面に膜厚２００μｍの５ｉＣＩ！を形成して
円板形状の炭化けい素被覆炭素製品を得た。
なお、円板形状とする加工は、 ５ｉＣ−５ｉ −Ｃ複
合材とした後でもかまわない。
合材とした後でもかまわない。
比較例１
実施例１と同一の等方性炭素材を直径１５０ｍｍ、厚さ
２＋ａｍの円板形状に加工した後、実施例１と同様にト
リクロロメチルシランを使用した１２００℃の温度での
２時間のＣＶＤ法により、等方性炭素材の全面に膜厚２
００μｍのＳｉＣ膜を形成して円板形状の炭化のけい素
被覆炭素製品を得た。
２＋ａｍの円板形状に加工した後、実施例１と同様にト
リクロロメチルシランを使用した１２００℃の温度での
２時間のＣＶＤ法により、等方性炭素材の全面に膜厚２
００μｍのＳｉＣ膜を形成して円板形状の炭化のけい素
被覆炭素製品を得た。
実施例２
紙を直径１５０ｍｍ、厚さ２ｍｍの円板形状に加工し、
非酸化性雰囲気中において２０００℃の温度で焼成して
繊維状炭化物を得た。この見掛気孔率は、７０％であっ
た。
非酸化性雰囲気中において２０００℃の温度で焼成して
繊維状炭化物を得た。この見掛気孔率は、７０％であっ
た。
この繊維状炭化物に１５００℃の温度のＡｒガス中にお
いて金属Ｓｉを含浸して炭素の一部なけい化して５ｉＣ
−Ｃ複合材とした後、更に１５００℃の温度で、かつ２
０Ｔｏｒｒに減圧したＡｒガス中において金属Ｓ１を含
浸して５ｉＣ−５ｉ −Ｃ複合材を得た。この５ｉＣ−
Ｓｉ −Ｃ複合材の見掛気孔率は、３％であった。
いて金属Ｓｉを含浸して炭素の一部なけい化して５ｉＣ
−Ｃ複合材とした後、更に１５００℃の温度で、かつ２
０Ｔｏｒｒに減圧したＡｒガス中において金属Ｓ１を含
浸して５ｉＣ−５ｉ −Ｃ複合材を得た。この５ｉＣ−
Ｓｉ −Ｃ複合材の見掛気孔率は、３％であった。
ついで、トリクロロメチルシランを使用した１２００℃
の温度での２時間のＣＶＤ法により、５ｉＣ−３ｉ−Ｃ
複合材の全面に膜厚２００μｍのＳｉＣ膜を形成して円
板形状の炭化けい素被覆炭素製品を得た。
の温度での２時間のＣＶＤ法により、５ｉＣ−３ｉ−Ｃ
複合材の全面に膜厚２００μｍのＳｉＣ膜を形成して円
板形状の炭化けい素被覆炭素製品を得た。
比較例２
実施例２と同様に紙を直径１５０ｍ＋ａ、厚さ２ｍｍの
円板形状に加工した後、非酸化性雰囲気中において２０
００’Ｃの温度で焼成して見掛気孔率７０％の繊維状炭
化物を得た。
円板形状に加工した後、非酸化性雰囲気中において２０
００’Ｃの温度で焼成して見掛気孔率７０％の繊維状炭
化物を得た。
この繊維状炭化物の全面に、実施例２と同様にトリクロ
ロメチルシランを使用した１２００℃の温度での２時間
のＣＶＤ法により、膜厚２００μｍのＳｉＣ膜を形成し
て円板形状の炭化けい素被覆炭素製品を得た。
ロメチルシランを使用した１２００℃の温度での２時間
のＣＶＤ法により、膜厚２００μｍのＳｉＣ膜を形成し
て円板形状の炭化けい素被覆炭素製品を得た。
実施例１．２及び比較例１．２の炭化けい素被覆製品に
ついて、以下に示すヒートサイクルテストを施したとこ
ろ、ピンホール発生までの回数は、表−１に示すように
なった。テストは、同一の炉で繰り返し行った。
ついて、以下に示すヒートサイクルテストを施したとこ
ろ、ピンホール発生までの回数は、表−１に示すように
なった。テストは、同一の炉で繰り返し行った。
テスト手順
１、炭化けい素被覆炭素製品を炉内に納置２、炉内１２
００℃の温度まで上昇させ、ＨＣｌガス（ｉｎ／１分）
及びＮ２ガＸ（２１／分）を流し、１時間保持 ３、ＨＣｌガスを止め、炉内温度を１００℃以下に降下 ２．３を順次繰り返し、１０回おきにＳｉＣ膜の状態を
目視にて観察 従って、実施例１，２の炭化けい素被覆炭素製品は、比
較例１，２のものの約７〜ＩＯ倍の耐久性があることが
わかる。
００℃の温度まで上昇させ、ＨＣｌガス（ｉｎ／１分）
及びＮ２ガＸ（２１／分）を流し、１時間保持 ３、ＨＣｌガスを止め、炉内温度を１００℃以下に降下 ２．３を順次繰り返し、１０回おきにＳｉＣ膜の状態を
目視にて観察 従って、実施例１，２の炭化けい素被覆炭素製品は、比
較例１，２のものの約７〜ＩＯ倍の耐久性があることが
わかる。
〔発明の効果１
以上のように本発明によれば、気孔へのＳｉの充填によ
って基材表面が滑らかとなるので、ＳｉＣ膜の厚さにむ
らを生ぜず、ピンホール等の発生を抑制することができ
る。
って基材表面が滑らかとなるので、ＳｉＣ膜の厚さにむ
らを生ぜず、ピンホール等の発生を抑制することができ
る。
又、基材が５ｉＣ−Ｓｉ −Ｃの複合材となり、Ｃの存
在量が少なくなって耐食性に優れたＳｉＣ，Ｓｉが存在
するので、基材のＣが侵食されにくくなると共に、基材
中のＳｉＣがＳｉＣ膜生成時の核となるので、足つき（
投錨効果）がよくなり、 ＳｉＣ膜の剥離が起こりにく
くなる。
在量が少なくなって耐食性に優れたＳｉＣ，Ｓｉが存在
するので、基材のＣが侵食されにくくなると共に、基材
中のＳｉＣがＳｉＣ膜生成時の核となるので、足つき（
投錨効果）がよくなり、 ＳｉＣ膜の剥離が起こりにく
くなる。
更に、見掛気孔率が３％以下であるので、基材の侵食が
内部へ進展しにくくなると共に、たとえピンホールが発
生しても不純物ガス等の放出が低減できる。
内部へ進展しにくくなると共に、たとえピンホールが発
生しても不純物ガス等の放出が低減できる。
出願人 東芝セラミックス株式会社
代理人 彎理士 高 雄次Ｒ（狸゛こ５二
″−巴一
Claims (1)
- （１）炭素基材にＣＶＤ法による炭化けい素膜を形成し
てなる炭化けい素被覆炭素製品において、炭素基材の一
部をけい化し、かつ金属けい素を含浸して見掛気孔率３
％以下としたことを特徴とする炭化けい素被覆炭素製品
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2131100A JPH0426577A (ja) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | 炭化けい素被覆炭素製品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2131100A JPH0426577A (ja) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | 炭化けい素被覆炭素製品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0426577A true JPH0426577A (ja) | 1992-01-29 |
Family
ID=15049981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2131100A Pending JPH0426577A (ja) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | 炭化けい素被覆炭素製品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0426577A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011043858A (ja) * | 2010-11-26 | 2011-03-03 | Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 | アームスタンド |
| CN116003164A (zh) * | 2022-12-16 | 2023-04-25 | 西北工业大学 | 一种提高C/C复合材料基体与SiC涂层结合力的方法 |
-
1990
- 1990-05-21 JP JP2131100A patent/JPH0426577A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011043858A (ja) * | 2010-11-26 | 2011-03-03 | Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 | アームスタンド |
| CN116003164A (zh) * | 2022-12-16 | 2023-04-25 | 西北工业大学 | 一种提高C/C复合材料基体与SiC涂层结合力的方法 |
| CN116003164B (zh) * | 2022-12-16 | 2024-01-30 | 西北工业大学 | 一种提高C/C复合材料基体与SiC涂层结合力的方法 |
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