JPH08290968A - 複合材 - Google Patents
複合材Info
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- JPH08290968A JPH08290968A JP7116658A JP11665895A JPH08290968A JP H08290968 A JPH08290968 A JP H08290968A JP 7116658 A JP7116658 A JP 7116658A JP 11665895 A JP11665895 A JP 11665895A JP H08290968 A JPH08290968 A JP H08290968A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は加工性に優れた炭化珪素化学蒸着複
合材を提供する。 【構成】 焼結炭化珪素等からなる基体の表面に炭化珪
素を化学蒸着してなる複合材であって、炭化珪素の化学
蒸着層においては、（２２０），（１１１），（３１
１）面を含み、かつ、結晶面の配向度Ｘが７５％以下と
することにより加工性に優れた複合材が得られる。ただ
しＸ＝（Ｘ線回折パターンで強度最大のピーク強度）／
（全ピーク強度の合計）×１００（％）とする。
合材を提供する。 【構成】 焼結炭化珪素等からなる基体の表面に炭化珪
素を化学蒸着してなる複合材であって、炭化珪素の化学
蒸着層においては、（２２０），（１１１），（３１
１）面を含み、かつ、結晶面の配向度Ｘが７５％以下と
することにより加工性に優れた複合材が得られる。ただ
しＸ＝（Ｘ線回折パターンで強度最大のピーク強度）／
（全ピーク強度の合計）×１００（％）とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば高密度エネルギ
光反射鏡（高出力レーザ反射鏡、Ｘ線レーザ反射鏡、Ｓ
ＯＲ光用レーザ反射鏡等）の構成材等として好適に使用
される複合材であって、特に、基体の表面に炭化珪素の
化学蒸着層を形成してなる複合材に関するものである。
光反射鏡（高出力レーザ反射鏡、Ｘ線レーザ反射鏡、Ｓ
ＯＲ光用レーザ反射鏡等）の構成材等として好適に使用
される複合材であって、特に、基体の表面に炭化珪素の
化学蒸着層を形成してなる複合材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、レーザ反射鏡としては、銅等か
らなる基材を鏡面研磨し、その上に金を蒸着させたも
の、基材上に使用波長から算出、設計した膜厚の多層膜
をコーティングして、干渉効果を利用するようにしたも
の等が良く知られている。
らなる基材を鏡面研磨し、その上に金を蒸着させたも
の、基材上に使用波長から算出、設計した膜厚の多層膜
をコーティングして、干渉効果を利用するようにしたも
の等が良く知られている。
【０００３】しかし、かかるレーザ反射鏡は、比較的エ
ネルギ密度が小さく且つ長波長の領域（例えば、可視光
線、赤外線）で使用する場合はともかく、短波長域の高
密度エネルギ光（例えば、真空紫外線、軟Ｘ線）を扱う
場合には鏡面の剥離、歪、熱損等を招来し易く、その対
応が極めて困難なものであった。
ネルギ密度が小さく且つ長波長の領域（例えば、可視光
線、赤外線）で使用する場合はともかく、短波長域の高
密度エネルギ光（例えば、真空紫外線、軟Ｘ線）を扱う
場合には鏡面の剥離、歪、熱損等を招来し易く、その対
応が極めて困難なものであった。
【０００４】近時、かかる不都合を生じないレーザ反射
鏡として、焼結炭化珪素叉はカーボンからなる基体の表
面に高純度の炭化珪素を化学蒸着してなる複合材を使用
したものが有望視されている。
鏡として、焼結炭化珪素叉はカーボンからなる基体の表
面に高純度の炭化珪素を化学蒸着してなる複合材を使用
したものが有望視されている。
【０００５】すなわち、このレーザ反射鏡は、炭化珪素
の化学蒸着層（ＣＶＤ―ＳｉＣ）を超平滑面（ＲＭＳ１
０Å以下）に表面研磨して製作されるものであるが、Ｃ
ＶＤ―ＳｉＣが耐熱性、熱伝導性、堅牢性等の物理的性
質に優れ且つ長波長域で高反射率を示すといった光学的
性質に優れるものであることから、短波長域の高密度エ
ネルギ光を扱う場合にも、上記した不都合を生じること
がないのである。
の化学蒸着層（ＣＶＤ―ＳｉＣ）を超平滑面（ＲＭＳ１
０Å以下）に表面研磨して製作されるものであるが、Ｃ
ＶＤ―ＳｉＣが耐熱性、熱伝導性、堅牢性等の物理的性
質に優れ且つ長波長域で高反射率を示すといった光学的
性質に優れるものであることから、短波長域の高密度エ
ネルギ光を扱う場合にも、上記した不都合を生じること
がないのである。
【０００６】このように、上記複合材は耐熱性、熱伝導
性、堅牢性等に極めて優れた表面層を有するものである
ことから、高密度エネルギ光用反射鏡の構成材等として
の使用価値が極めて高いものである。
性、堅牢性等に極めて優れた表面層を有するものである
ことから、高密度エネルギ光用反射鏡の構成材等として
の使用価値が極めて高いものである。
【０００７】しかしながら、前記炭化珪素の蒸着膜は、
結晶面の方位によって硬さが異なり、超平滑面を得るた
め例えば、特開平３―１２６６７１に記されているよう
に（２２０）面に配向するようにしたり、あるいは特開
平４―１１４９７１に記されているように（１１１）面
に配向するようにした複合部材が提案されている。
結晶面の方位によって硬さが異なり、超平滑面を得るた
め例えば、特開平３―１２６６７１に記されているよう
に（２２０）面に配向するようにしたり、あるいは特開
平４―１１４９７１に記されているように（１１１）面
に配向するようにした複合部材が提案されている。
【０００８】しかし本発明者が試験を行ったところ、こ
れら配向材ではブラスト加工性がきわめて悪く、超平滑
面を得るには適当かもしれないが、加工性が悪かった。
れら配向材ではブラスト加工性がきわめて悪く、超平滑
面を得るには適当かもしれないが、加工性が悪かった。
【０００９】一方、特開平６―１９１９７２ではクラッ
クを発生させずに研磨加工し易い膜を形成するため（１
１１）面と（２２０）面の両方に配向して混在し、かつ
Ｘ線回折におけるピーク強度でその強度比が（２２０）
面で２０〜９５％であり、（１１１）面が５〜８０％で
あることを特徴とする炭化珪素膜を挙げている。しかし
ブラスト加工性は、不十分であった。
クを発生させずに研磨加工し易い膜を形成するため（１
１１）面と（２２０）面の両方に配向して混在し、かつ
Ｘ線回折におけるピーク強度でその強度比が（２２０）
面で２０〜９５％であり、（１１１）面が５〜８０％で
あることを特徴とする炭化珪素膜を挙げている。しかし
ブラスト加工性は、不十分であった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明はブラスト加工
性の良い炭化珪素膜を有する複合材を提供することを目
的とする。
性の良い炭化珪素膜を有する複合材を提供することを目
的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者はブラ
スト加工性においては上記（１１１），（２２０）面の
みの条件ではブラスト加工性が不十分であり、（３１
１）面のピーク強度も重要であることを見いだした。
スト加工性においては上記（１１１），（２２０）面の
みの条件ではブラスト加工性が不十分であり、（３１
１）面のピーク強度も重要であることを見いだした。
【００１２】従来の複合材にあっては、高純度のＣＶＤ
―ＳｉＣが一般に高配向性で極めて硬いものであること
から、前記した如き超平滑面に加工するためには多大の
労力を必要とする。
―ＳｉＣが一般に高配向性で極めて硬いものであること
から、前記した如き超平滑面に加工するためには多大の
労力を必要とする。
【００１３】また極めて高い加工エネルギを必要とする
ことから、加工時間がかかり、加工面が損傷し易く、高
精度の平滑面を得ることが困難であった。
ことから、加工時間がかかり、加工面が損傷し易く、高
精度の平滑面を得ることが困難であった。
【００１４】そこで、本発明者は種々の試験、研究を繰
り返すことにより、従来の複合材における表面加工の困
難性が炭化珪素蒸着層の結晶面が（１１１）面配向や
（２２０）面配向に強配向していることに起因すること
を究明し、炭化珪素蒸着層における結晶面を（１１
１），（２２０），（３１１）面を含み、低配向とする
ことにより、より少ない加工エネルギで損傷の発生を極
力防ぎながら均一に表面加工できることを知得した。
り返すことにより、従来の複合材における表面加工の困
難性が炭化珪素蒸着層の結晶面が（１１１）面配向や
（２２０）面配向に強配向していることに起因すること
を究明し、炭化珪素蒸着層における結晶面を（１１
１），（２２０），（３１１）面を含み、低配向とする
ことにより、より少ない加工エネルギで損傷の発生を極
力防ぎながら均一に表面加工できることを知得した。
【００１５】これを応用し、本発明の複合材は焼結炭化
珪素等からなる基体の表面に炭化珪素を化学蒸着してな
る複合材であって、炭化珪素の化学蒸着層においては、
（２２０），（１１１），（３１１）面を含み、かつ、
結晶面の配向度Ｘが７５％以下とされていることを特徴
とする複合材である。
珪素等からなる基体の表面に炭化珪素を化学蒸着してな
る複合材であって、炭化珪素の化学蒸着層においては、
（２２０），（１１１），（３１１）面を含み、かつ、
結晶面の配向度Ｘが７５％以下とされていることを特徴
とする複合材である。
【００１６】ただしＸ＝（Ｘ線回折パターンで強度最大
のピーク強度）／（全ピーク強度の合計）×１００％と
する。
のピーク強度）／（全ピーク強度の合計）×１００％と
する。
【００１７】具体的には、この複合材は基体の表面に高
純度のβ型炭化珪素を化学蒸着して得られるが、その蒸
着を行う上において、ミラー指数表示における（１１
１）面、（２２０）面等いずれかの面に配向させること
のないように調製したものである。
純度のβ型炭化珪素を化学蒸着して得られるが、その蒸
着を行う上において、ミラー指数表示における（１１
１）面、（２２０）面等いずれかの面に配向させること
のないように調製したものである。
【００１８】蒸着は、例えば蒸着温度１２５０〜１５０
０℃，蒸着速度１０〜数１００μｍ／ｈ、非酸化雰囲気
の条件下で行うことが好ましい。なお、基体の構成材料
としては、カーボン等を任意に選択することができる
が、ＣＶＤ・ＳｉＣ本来の特性を最大限に発揮させるた
めには、焼結炭化珪素を使用することが好ましい。
０℃，蒸着速度１０〜数１００μｍ／ｈ、非酸化雰囲気
の条件下で行うことが好ましい。なお、基体の構成材料
としては、カーボン等を任意に選択することができる
が、ＣＶＤ・ＳｉＣ本来の特性を最大限に発揮させるた
めには、焼結炭化珪素を使用することが好ましい。
【００１９】
【００２０】
【実施例１】焼結炭化珪素からなる基体の表面に純粋の
β型炭化珪素を化学蒸着し、蒸着条件を温度１４００
℃、圧力２２５Ｔｏｒｒ、ノズル―材料間距離２８０ｍ
ｍ、原料ガス直接吹き込みとすることにより、図１に示
すＸ線回折パターンを呈する複合材を得た。なお、その
他の蒸着条件を第１表に示す。
β型炭化珪素を化学蒸着し、蒸着条件を温度１４００
℃、圧力２２５Ｔｏｒｒ、ノズル―材料間距離２８０ｍ
ｍ、原料ガス直接吹き込みとすることにより、図１に示
すＸ線回折パターンを呈する複合材を得た。なお、その
他の蒸着条件を第１表に示す。
【００２１】この実施例の複合材では、図１に示す如
く、炭化珪素蒸着層における結晶面が無配向である。
く、炭化珪素蒸着層における結晶面が無配向である。
【００２２】図１は炭化珪素蒸着層のＸ線回折パターン
（ＣｕＫα：４０ｋＶ×１５０ｍＡ、フルスケール１．
１Ｅ＋４ＣＰＳ、発散スリット１°、散乱スリット１
°、受光スリット０．１５ｍｍ、２θ：３°／ｍｉｎ、
メインピーク強度：０．９ＫＣＰＳ）を示しているが、
このパターン図から明らかなように、特定面に配向して
いない。配向度を求めると３４．０％であった。
（ＣｕＫα：４０ｋＶ×１５０ｍＡ、フルスケール１．
１Ｅ＋４ＣＰＳ、発散スリット１°、散乱スリット１
°、受光スリット０．１５ｍｍ、２θ：３°／ｍｉｎ、
メインピーク強度：０．９ＫＣＰＳ）を示しているが、
このパターン図から明らかなように、特定面に配向して
いない。配向度を求めると３４．０％であった。
【００２３】このときＳｉＣ粉を用いたブラスティング
を行うと加工量は２０μｍと十分であった。
を行うと加工量は２０μｍと十分であった。
【００２４】なお、ブラスティング条件を第３表に示
す。
す。
【００２５】
【比較例１】焼結炭化珪素からなる基体の表面に純粋の
β型炭化珪素を化学蒸着し、蒸着条件を温度１４００
℃、圧力２２５Ｔｏｒｒ、ノズル―材料間距離２６０ｍ
ｍ、原料ガス間接吹き込みとすることにより、図２に示
すＸ線回折パターンを呈する複合材を得た。なお、その
他の蒸着条件を第２表に示す。
β型炭化珪素を化学蒸着し、蒸着条件を温度１４００
℃、圧力２２５Ｔｏｒｒ、ノズル―材料間距離２６０ｍ
ｍ、原料ガス間接吹き込みとすることにより、図２に示
すＸ線回折パターンを呈する複合材を得た。なお、その
他の蒸着条件を第２表に示す。
【００２６】この比較例の複合材では、図２に示す如
く、炭化珪素蒸着層における結晶面が（１１１）面配向
である。図２は炭化珪素蒸着層のＸ線回折パターン（Ｃ
ｕＫα：４０ｋＶ×１５０ｍＡ、フルスケール６．４Ｅ
＋４ＣＰＳ、発散スリット１°、散乱スリット１°、受
光スリット０．１５ｍｍ、２θ：３°／ｍｉｎ、メイン
ピーク強度：５４．０ＫＣＰＳ）を示しているが、この
パターン図から明らかなように、（１１１）面に強配向
している。配向度を求めると７９．９％であった。
く、炭化珪素蒸着層における結晶面が（１１１）面配向
である。図２は炭化珪素蒸着層のＸ線回折パターン（Ｃ
ｕＫα：４０ｋＶ×１５０ｍＡ、フルスケール６．４Ｅ
＋４ＣＰＳ、発散スリット１°、散乱スリット１°、受
光スリット０．１５ｍｍ、２θ：３°／ｍｉｎ、メイン
ピーク強度：５４．０ＫＣＰＳ）を示しているが、この
パターン図から明らかなように、（１１１）面に強配向
している。配向度を求めると７９．９％であった。
【００２７】このときＳｉＣ粉を用いたブラスティング
を行うと加工量は０μｍとほとんど加工できなかった。
ブラスティング条件を第３表に示す。
を行うと加工量は０μｍとほとんど加工できなかった。
ブラスティング条件を第３表に示す。
【００２８】
【比較例２】焼結炭化珪素からなる基体の表面に純粋の
β型炭化珪素を化学蒸着し、蒸着条件を温度１４００
℃、圧力２２５Ｔｏｒｒ、ノズル―材料間距離７０ｍ
ｍ、原料ガス直接吹き込みとすることにより、図４に示
すＸ線回折パターンを呈する複合材を得た。なお、その
他の蒸着条件は第１表と同じである。
β型炭化珪素を化学蒸着し、蒸着条件を温度１４００
℃、圧力２２５Ｔｏｒｒ、ノズル―材料間距離７０ｍ
ｍ、原料ガス直接吹き込みとすることにより、図４に示
すＸ線回折パターンを呈する複合材を得た。なお、その
他の蒸着条件は第１表と同じである。
【００２９】この比較例の複合材では、図４に示す如
く、炭化珪素蒸着層における結晶面が（２２０）面配向
である。
く、炭化珪素蒸着層における結晶面が（２２０）面配向
である。
【００３０】図４は炭化珪素蒸着層のＸ線回折パターン
（ＣｕＫα：４０ｋＶ×１５０ｍＡ、フルスケール１．
２７Ｅ＋５ＣＰＳ、発散スリット１°、散乱スリット１
°、受光スリット０．１５ｍｍ、２θ：３°／ｍｉｎ、
メインピーク強度：１０６．０ＫＣＰＳ）を示してい
る。
（ＣｕＫα：４０ｋＶ×１５０ｍＡ、フルスケール１．
２７Ｅ＋５ＣＰＳ、発散スリット１°、散乱スリット１
°、受光スリット０．１５ｍｍ、２θ：３°／ｍｉｎ、
メインピーク強度：１０６．０ＫＣＰＳ）を示してい
る。
【００３１】ここで（２２０）面強度と（１１１）面強
度の割合はそれぞれ９２．４％，７．６％と特開平６―
１９１９７２の範囲内であるが、このときＳｉＣ粉を用
いたブラスティングを行うと加工量は０μｍとほとんど
加工できなかった。
度の割合はそれぞれ９２．４％，７．６％と特開平６―
１９１９７２の範囲内であるが、このときＳｉＣ粉を用
いたブラスティングを行うと加工量は０μｍとほとんど
加工できなかった。
【００３２】ブラスティング条件を第３表に示す。一
方、配向度Ｘはこのとき８６．６％であり、本特許請求
の範囲外となる。
方、配向度Ｘはこのとき８６．６％であり、本特許請求
の範囲外となる。
【００３３】その他の条件でＣＶＤによりＳｉＣのコー
ティングを行い、上記例と同じ条件でＸ線回折を行い、
配向度Ｘとブラスト加工量の関係を調べると図３のよう
になり、配向度Ｘが７５％以下でブラスト加工性が向上
することを見いだした。
ティングを行い、上記例と同じ条件でＸ線回折を行い、
配向度Ｘとブラスト加工量の関係を調べると図３のよう
になり、配向度Ｘが７５％以下でブラスト加工性が向上
することを見いだした。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【表２】
【００３６】
【表３】
【００３７】
【発明の効果】以上の説明から容易に理解されるよう
に、本発明の複合材は、従来の複合材に比して、より少
ない加工エネルギにより極めて容易に表面加工できる。
に、本発明の複合材は、従来の複合材に比して、より少
ない加工エネルギにより極めて容易に表面加工できる。
【００３８】したがって、本発明によれば、高密度エネ
ルギ光用反射鏡の構成材等として極めて実用性に富む複
合材を提供することができる。
ルギ光用反射鏡の構成材等として極めて実用性に富む複
合材を提供することができる。
【図１】本発明に係わる複合材のＸ線回折パターン図で
ある。
ある。
【図２】従来の複合材のＸ線回折パターン図である。
【図３】配向度Ｘとブラスト加工性の関係を示す図であ
る。
る。
【図４】従来の複合材のＸ線回折パターン図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 焼結炭化珪素等からなる基体の表面に炭
化珪素を化学蒸着してなる複合材であって、炭化珪素の
化学蒸着層においては、（２２０），（１１１），（３
１１）面を含み、かつ、結晶面の配向度Ｘが７５％以下
とされていることを特徴とする複合材。ただしＸ＝（Ｘ
線回折パターンで強度最大のピーク強度）／（全ピーク
強度の合計）×１００（％）とする。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7116658A JPH08290968A (ja) | 1995-04-19 | 1995-04-19 | 複合材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7116658A JPH08290968A (ja) | 1995-04-19 | 1995-04-19 | 複合材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08290968A true JPH08290968A (ja) | 1996-11-05 |
Family
ID=14692699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7116658A Withdrawn JPH08290968A (ja) | 1995-04-19 | 1995-04-19 | 複合材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08290968A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000169298A (ja) * | 1998-12-01 | 2000-06-20 | Tokai Carbon Co Ltd | ＳｉＣ成形体 |
| JP2001107239A (ja) * | 1999-08-02 | 2001-04-17 | Tokyo Electron Ltd | 耐食性に優れたＣＶＤ−ＳｉＣおよびそれを用いた耐食性部材、ならびに処理装置 |
| US7410923B2 (en) * | 1999-08-02 | 2008-08-12 | Tokyo Electron Limited | SiC material, semiconductor device fabricating system and SiC material forming method |
| JP2011256062A (ja) * | 2010-06-07 | 2011-12-22 | Bridgestone Corp | 炭化ケイ素焼結体の製造方法 |
| JP2016204238A (ja) * | 2015-04-28 | 2016-12-08 | イビデン株式会社 | セラミック構造体およびセラミック構造体の製造方法 |
-
1995
- 1995-04-19 JP JP7116658A patent/JPH08290968A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000169298A (ja) * | 1998-12-01 | 2000-06-20 | Tokai Carbon Co Ltd | ＳｉＣ成形体 |
| JP2001107239A (ja) * | 1999-08-02 | 2001-04-17 | Tokyo Electron Ltd | 耐食性に優れたＣＶＤ−ＳｉＣおよびそれを用いた耐食性部材、ならびに処理装置 |
| US7410923B2 (en) * | 1999-08-02 | 2008-08-12 | Tokyo Electron Limited | SiC material, semiconductor device fabricating system and SiC material forming method |
| JP2011256062A (ja) * | 2010-06-07 | 2011-12-22 | Bridgestone Corp | 炭化ケイ素焼結体の製造方法 |
| JP2016204238A (ja) * | 2015-04-28 | 2016-12-08 | イビデン株式会社 | セラミック構造体およびセラミック構造体の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020702 |