JPH10182232A - 炭化ケイ素成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造工程の簡素化を実現しつつも、組織的に
より均質でかつ純度が高くしかも寸法精度の良い炭化ケ
イ素成形体を効率良く製造する方法を提供する。 【解決手段】 ガラス状炭素基材とＳｉＯガスとを反応
させることにより炭化ケイ素成形体を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、製造工程の簡素化
を実現しつつも、組織的により均質でかつ純度が高くし
かも寸法精度の良い炭化ケイ素成形体を効率良く製造す
る方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】炭化ケイ素は、高温での強度、伝導性、
耐酸化性に優れたセラミックスであり、例えば高温ガス
処理装置や電子機材用熱処理装置の部品等に使用されて
いる。特に純度の高いものは、ＩＣ製造プロセス中半導
体ウエハーを熱処理するために使用されている。

【０００３】従来の炭化ケイ素成形体の製造方法として
は、次の３つの基本的な方法がある。即ち、炭化ケイ
素粉体に熱圧処理を施して炭化ケイ素粉体を直接焼結す
る方法、炭化ケイ素粉体を炭素質バインダーを用いて
成形し、これを熱処理し、さらにケイ素を含浸して炭化
したバインダーをケイ化させる再結晶方法、及び炭素
基材にＳｉ源を直接導入し、ケイ化する方法である。

【０００４】しかし、上記のいずれの方法においても、
次のような問題点がある。まず、の直接焼結方法にお
いては、炭化ケイ素はそれ自体焼結しにくいセラミック
スであるため、焼結助剤を添加する必要があるが、この
焼結助剤の使用時に不純物の混入を避けられず、しかも
元来炭化ケイ素粉体の製造段階で不純物を除去しにくい
という事情があるため、特に半導体分野における使用を
考えた場合には、致命的な欠点となる。また、この方法
で得られた焼結成形品は、その寸法精度も悪いため、再
度加工をしなければならない場合が多いが、炭化ケイ素
そのものはモース硬度９．５と非常に硬いため、複雑な
形状に加工できないという欠点がある。また、の再結
晶法については、の方法と同様にバインダー並びに未
反応ケイ素に基づく不純物の存在という難点と加工上の
難点があり、の方法においては未ケイ化炭素が残存す
るという難点がある。このように上記〜の従来方法
では、純度が高くて寸法精度の良い炭化ケイ素成形体を
製造することが非常に困難であった。

【０００５】本出願人は、かねてより炭化ケイ素成形体
の製造技術の研究を進めており、その研究の一環とし
て、高純度のβ−炭化ケイ素成形体及びその製造方法を
開発した。このβ−炭化ケイ素成形体の製造方法は、黒
鉛基材をＳｉＯガスと反応させると、ほとんど完全に黒
鉛基材が炭化ケイ素化することという、新しい知見が得
られたことにより開発された製造方法であり、その技術
的意義が認められたので先に出願している（特開平１−
２６４９６９号公報）。

【０００６】即ち、上記β−炭化ケイ素成形体の製造方
法は、特定範囲の嵩密度及びポアー半径を有する黒鉛基
材とＳｉＯガスとを反応せしめることによって、ほぼ１
００％に近い状態で黒鉛成形体をβ−炭化ケイ素化する
ものであり、高純度で加工性に優れた炭化ケイ素成形体
を得ることに成功したものである。なお、上記方法は、
広い意味で黒鉛基材を化学気相反応法（Chemical Vapor
Reaction)により炭化ケイ素化（ＳｉＣ化）する技術で
あり、以下上記β−炭化ケイ素成形体の製造方法を従来
のＣＶＲ法又はＣＶＲ−ＳｉＣ法と称する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ＣＶＲ−ＳｉＣ法は、生産性という面で捉えると必ずし
も十分ではなく、製品のコスト低減化を促進する上で、
さらに製造工程を簡素化できる技術の開発が望まれてい
た。また、ＳｉＣ成形体を厚みの薄い形状の製品に利用
する場合や、さらに鏡面加工が要求される製品に利用す
る場合等を考慮すると、ＳｉＣ成形体の構造組織の面で
一層の均質性が求められるが、この要請に応えるには未
だ十分ではなく、より均質な組織を有するＳｉＣ成形体
の開発も併せて望まれていた。

【０００８】具体例で説明すると、図３は従来のＣＶＲ
−ＳｉＣ法により半導体ダミーウェハを製造する場合の
概略工程説明図である。まず、基材としては、理論的に
は製品ダミーウェハ３６の厚み寸法（例えば、８インチ
のダミーウェハでは厚みが０．７２５ｍｍ）より僅かに
薄めの厚み、つまり最終工程としてＣＶＤ処理により表
面に形成されるＳｉＣ膜の厚み分を差し引いた分の厚み
を有する薄板状の炭素質基材を調製すればよいが、炭素
質基材ブロックから薄板状の基材を切り出すこと自体が
容易ではない。炭素質基材ブロックとして通常は、等方
性黒鉛ブロックを使用し、薄板状の黒鉛基材を切り出す
ので、以下、黒鉛基材について説明する。

【０００９】即ち、１００％ＣＶＲ−ＳｉＣ化するため
には、黒鉛基材としてかなりの多孔質のもの、いわばス
カスカ状態の黒鉛基材を使用して、内部までＳｉＣ化す
る必要がある。しかし、８インチのダミーウェハを得よ
うとすれば、厚みが０．５ｍｍ程度の非常に薄い黒鉛基
材を用意しなければならないが、このような薄い黒鉛基
材を黒鉛ブロックからいきなり切り出すと、基材の欠
け、いわゆるチッピング現象が生じやすく、無事に切り
出せたとしても、薄板状の黒鉛基材はスカスカ状態ゆえ
に非常に強度が弱く、取り扱いに十分注意しても黒鉛基
材の割れを完全には防ぎきれない。

【００１０】このため、従来では図３に示すように、ま
ず黒鉛基材として黒鉛バルク材３１から機械加工（図中
の段階）により厚め（８インチのダミーウェハでは３
ｍｍ程度）に切り出したものを純化処理した後、この純
化処理した黒鉛基材３２に対してＣＶＲ処理を施し、１
００％ＳｉＣ化した厚めのＳｉＣ成形体、つまりある程
度強度をもたせたＳｉＣ成形体３３を得る。次に、この
ＳｉＣ成形体３３の厚みを機械加工（図中の段階）に
より薄く（８インチのダミーウェハでは０．５ｍｍ）し
て、ウエハ用粗基材３４を得る。この場合、上記のよう
に当初、黒鉛基材３１に対して純化処理（図中の段
階）をしていても、ウエハ用粗基材３４を得るための機
械加工（図中の段階）の段階で不純物が混入するた
め、ウエハ用粗基材３４に対して再び純化処理（図中
の段階）を行って、ウエハ用仕上げ基材３５を得る。そ
して、最終的にこのウエハ用仕上げ基材３５の全面に対
してＣＶＤ処理を施して、目的の製品ダミーウェハ３６
を得ている。

【００１１】上記のように従来の製造工程では、基材の
純度を高めるための純化処理及び基材の厚みを所定の薄
めに仕上げるための機械加工を繰り返し実施しており、
さらに後半の機械加工（図中の段階）時には切削の対
象であるＳｉＣ成形体３３が非常に硬く、切削加工その
ものの困難性も加わって加工に手間取るため、生産性を
上げられず、結局製品コストを高くするという問題があ
った。

【００１２】また、使用する黒鉛基材３２が、たとえ等
方性黒鉛ブロックから切り出したものであるといって
も、その構造組織をミクロ的に、例えば数μｍオーダー
で観察した場合、気孔の分布状態は必ずしも均一とは言
えないため、ＳｉＣ成形体３３をダミーウェハのように
厚みの薄い形状の製品に利用する場合や、鏡面加工が要
求される製品として利用する場合等においては、製品の
性能又は特性面で必ずしも満足できるものとはなってい
なかった。

【００１３】また、図４は従来のＣＶＲ−ＳｉＣ法によ
り拡散炉チューブを製造する場合の概略工程図である。
例えば、φ３００ｍｍ×高さ１５００ｍｍ×厚み３ｍｍ
の拡散炉チューブ用ＳｉＣ成形体４３を製造する場合で
あれば、まず機械加工によりφ３００ｍｍ×高さ５００
ｍｍ×厚み３ｍｍに仕上げた分割黒鉛基材４１を３個用
意し、これらを高さ方向につなぎ合わせて長尺黒鉛基材
４２としたものを純化処理した後、ＣＶＲ処理して、φ
３００ｍｍ×高さ１５００ｍｍ×厚み３ｍｍの拡散炉チ
ューブ用ＳｉＣ成形体４３を得る。そして、最終的にこ
の拡散炉チューブ用ＳｉＣ成形体４３の全面に対してＳ
ｉを含浸させ、さらにその上からＣＶＤ処理を施して、
目的の製品としての拡散炉チューブ４４を得ている。

【００１４】上記の拡散炉チューブの製造工程において
も、分割黒鉛基材４１を調製するための機械加工及び長
尺黒鉛基材４２を得るための接着作業を行わなければな
らないため、やはり生産性の面で問題があった。

【００１５】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、製造工程の簡素化を実現しつつ
も、組織的により均質でかつ純度が高くしかも寸法精度
の良い炭化ケイ素成形体を効率良く製造する方法を提供
しようとする点にある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成し得た本
発明の炭化ケイ素成形体の製造方法とは、ガラス状炭素
基材とＳｉＯガスとを反応させることを基本的特徴とす
る。

【００１７】以下、本発明を詳しく説明する。本発明者
らは、上記したように従来のＣＶＲ−ＳｉＣ法で特に改
善を要望されていた製造工程の簡素化とＳｉＣ成形体の
組織の均質化を実現するためには、基材の最適な選択が
有効な手段になり得るはずとの見地に立って、種々検討
してきた。即ち、基材の段階で薄くてもある程度の強度
を有し、かつミクロ的に見て黒鉛の有する気孔より小さ
い気孔ができるだけ均一に分布しているようなものであ
れば、目的製品に応じた薄い厚みの基材を基材ブロック
からいきなり切り出すことができるので、従来の製造工
程における途中の機械加工による厚み調整を不要とする
ことができる。従って、従来のように途中の機械加工時
に生じていた不純物混入のおそれが無くなり、再度の純
化処理工程をも不要とすることができるので、製造工程
の簡素化を図ることができ、同時にＳｉＣ成形体の組織
の均質化も図ることができる。こうした知見を基に検討
を進めた結果、基材にガラス状炭素材を使用することに
より、満足のいく成果が得られたものである。

【００１８】即ち、基材がガラス状炭素材であれば、ま
ず薄板状であっても曲げ強度が黒鉛基材に比べて少なく
とも２倍以上と非常に大きいため、基材として当初に製
品ＳｉＣ成形体の厚み寸法に近い寸法に仕上げて純化処
理を一度施しておけば、あとはＣＶＲ処理を施すだけで
高純度の薄板状のＳｉＣ成形体を得ることができる。こ
の場合には、従来の製造工程における厚み調整のための
機械加工を不要とすることができ、必然的に不純物混入
のおそれが無くなり、再度の純化処理工程をも不要とす
ることができるので、製造工程の簡素化を図ることがで
きる。

【００１９】なお、本発明方法で使用するガラス状炭素
材としては特別の限定条件はなく、通常のプロセス、つ
まり熱硬化性樹脂を成型して重合・硬化させた後、機械
加工し、加工品を炭素化し、さらに高温処理して得られ
るガラス状炭素材はもちろん、高緻密性，高強度性，等
方性等の特性を有するものである限り、すべて有効に適
用することができる。また、熱硬化性樹脂に黒鉛粉や炭
素繊維等を混入したガラス状炭素複合材も適用可能であ
る。

【００２０】しかしながら、本発明者らは、上記の諸効
果を有しつつもＳｉＣ成形体の組織の均質化の面でも最
大の改善を図り得るようなガラス状炭素材を選定すべく
種々調べた結果、ガラス状炭素材としては、２０００°
焼成品基準で１．２０〜１．６０ｇ／cm³ の嵩密度を有
すると共に１μｍ以下の気孔半径を１cm³ ／ｇ以上有
し、かつ気孔率が１〜８容積％である物性を有するもの
が好ましいことが判明し、請求項２記載の発明の構成要
件とし得たものである。

【００２１】即ち、このような物性のガラス状炭素材で
あれば、ガラス状炭素材が本来的に有する高緻密性，高
強度性，等方性等の利点を十分保持しつつ、ミクロ的に
見て黒鉛のもつ気孔より小さな気孔が多量にしかも均一
に分布した状態の組織を確実に呈するガラス状炭素材と
することができる。従って、これを基材としてＣＶＲ処
理すれば、黒鉛基材をＣＶＲ処理する場合に比べてはる
かに均質な組織のＳｉＣ成形体を得ることができる。即
ち、上述の請求項１記載の発明により得られる効果に加
えて、さらに組織の均質化という面で一層確実，顕著な
効果を得ることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図１は、本発明に係る炭化ケイ
素成形体の製造方法に従ってダミーウェハを製造する場
合の概略工程説明図であり、図３（従来例）に対応した
図である。まず、基材としては、黒鉛基材に比べて曲げ
強度の大きいガラス状炭素材を使用するので、ガラス状
炭素バルク材１から機械加工によりいきなり薄板状（例
えば８インチのダミーウェハ用基材としてであれば０．
５ｍｍの厚み形状）のガラス状炭素基材を切り出した
後、純化処理してガラス状炭素基材２を得る。次に、こ
のガラス状炭素基材２についてＣＶＲ処理を行って１０
０％ＳｉＣ化したＳｉＣ成形体３を得る。得られたＳｉ
Ｃ成形体３に対してＣＶＤ処理を施して、目的の製品ダ
ミーウェハ４を得る。

【００２３】従って、図３に示す従来の製造工程と比べ
ると、機械加工及び純化処理の工程は共に一つであり、
特に加工が難しいとされる従来工程中のＳｉＣ成形体３
３の機械加工の部分を省略できる点で、生産性に跳ね返
る利益は単純な工程数の減少以上のものがある。さら
に、ガラス状炭素バルク材１として、所定の厚み寸法に
設定されたガラス状炭素シート材を使用すれば、基材調
製時の機械加工そのものも省略できるので、生産性を一
層高めることができる。

【００２４】また、ウェハ用仕上げガラス状炭素基材３
は、従来工程中（図３）におけるウェハ仕上げ用黒鉛基
材３４に比べてより均質な組織をしているので、黒鉛基
材から出発したダミーウェハ３６よりもガラス状炭素基
材から出発したダミーウェハ４の方が性能又は特性面で
より優れており、またより寿命の長いダミーウェハとす
ることができる。また、ガラス状炭素基材は黒鉛に比べ
て熱膨張係数ＣＴＥが炭化ケイ素（ＣＴＥ＝３．５）に
近いものを調製できるので、それぞれＣＶＲ処理したも
のどうしを比べた場合、ウェハ用仕上げガラス状炭素基
材３は、ウェハ仕上げ用黒鉛基材３４に比べて反りが少
なく、寸法精度の良いものが得られるという利点があ
る。

【００２５】また、図２は本発明に係る炭化ケイ素成形
体の製造方法に従って拡散炉チューブを製造する場合の
概略工程図であり、図４に対応した図である。図４と同
様に、φ３００ｍｍ×高さ１５００ｍｍ×厚み３ｍｍの
拡散炉チューブ用ＳｉＣ成形体２２（図４の４３に相
当）を製造する場合には、まずガラス状炭素材を原料と
して射出成形によりφ３００ｍｍ×高さ１５００ｍｍ×
厚み３ｍｍの長尺ガラス状炭素基材２１を一体的に調製
する。得られた長尺ガラス状炭素基材２１は、純化処理
した後、ＣＶＲ処理して拡散炉チューブ用ＳｉＣ成形体
２２を得る。以降、このＳｉＣ成形体２２に対してＳｉ
を含浸させ、さらにその上からＣＶＤ処理を施して拡散
炉チューブ２３（図４の４４に相当）を得る点は同じで
ある。従って、図４に示す従来の製造工程と比べると、
従来必要とされていた、分割黒鉛基材４１を調製するた
めの機械加工及び長尺黒鉛基材４２を得るための接着作
業を省略することができるので、生産性を高めることが
できる。

【００２６】また、ダミーウェハ４の製造例で説明した
組織の均質化及び寸法精度の向上という効果は、拡散炉
チューブの場合にも当てはまる。即ち、拡散炉チューブ
用ＳｉＣ成形体２２は、従来品に比べてより均質な組織
をしているので、最終的に黒鉛基材製の拡散炉チューブ
４４よりもガラス状炭素基材製の拡散炉チューブ２３の
方が性能又は特性面でより優れており、またより寿命の
長い拡散炉チューブとすることができる。

【００２７】次に、他の実施の形態について説明する。
上記のように図１及び図２に示す実施形態では、ＣＶＲ
−ＳｉＣ成形体に対して最終的にＣＶＤ処理してダミー
ウェハを得る例をとり挙げた。しかしながら、要求され
る製品の仕様はまちまちであり、例えば全体的な強度を
要するが表面が特別緻密でなくてもよいような製品か
ら、全体的な強度に加えて緻密な表面も必要とされる製
品等がある。

【００２８】前者の製品仕様に応える一手段としては、
ガラス状炭素基材とＳｉＯガスとを反応させた後、ケイ
素を含浸させる方法が有効である。後者の製品仕様に応
える一手段としては、ガラス状炭素基材とＳｉＯガスと
を反応させた後、一旦ケイ素を含浸させ、その後ＣＶＤ
しょりにより緻密質のＳｉＣ膜を表面に形成する方法が
有効である。特にこの方法によれば、表面に存在する不
安定な金属ケイ素を化学的に安定なＳｉＣに転化するこ
とができ、製品全体の強度も向上できる点で有益であ
る。

【００２９】

【実施例】 （実施例１）まず図１に示すガラス状炭素基材２を、以
下の要領で調製した。即ち、熱硬化性フェノール樹脂液
１０ｋｇと熱硬化性フェノール樹脂粉末１０ｋｇを３０
リットル用加圧ニーダー内で５分間混練した。この混練
物を真空押出装置に通してエア抜きした後、１２０ｋｇ
／ｃｍ² の圧力でロール圧延し、１２００×１２００×
厚み０．５ｍｍのシート状成形体を得た。このシートに
ついて目的の製品（８インチのダミーウェハ）に合った
形状に加工したものを２００°Ｃまで５°Ｃ／ｈの昇温
速度で硬化した後、（高純度）黒鉛板により挟み込んで
３００〜４００°Ｃまで１°Ｃ／ｈ、それ以降の温度で
は平均４〜５°Ｃ／ｈの昇温速度で不活性ガス雰囲気下
での焼成（約１０００°Ｃ）を行った。その後、真空炉
にて平均１０〜１５°Ｃ／ｈの昇温速度で２０００°Ｃ
焼成することにより、かさ密度１．５ｇ／ｃｍ³ ，気孔
率５％，曲げ強度１００ＭＰａ程度のガラス状炭素を得
た。このガラス状炭素をさらに高純度処理することによ
り、表層部純度１０ｐｐｍ以下の高純度ガラス状炭素基
材を得た。

【００３０】次に、この高純度ガラス状炭素基材に対し
て、ＣＶＲ処理（条件は１８００°Ｃで１０時間）を行
って１００％ＳｉＣ化したＣＶＲ−ＳｉＣ成形体を得た
後、さらにＣＶＤ処理を行ってＣＶＲ−ＳｉＣ成形体の
表面全体に緻密質のＣＶＤ−ＳｉＣ膜を形成し、厚みが
０．７２５ｍｍ、つまり８インチのＳｉＣダミーウェハ
を得た。ＣＶＲ−ＳｉＣ成形体については、曲げ試験
（ＪＩＳ−Ｒ１６０１−１９８１）や三次元測定機によ
る寸法測定を行うと共に、組織構造を走査型電子顕微鏡
でで観察した。曲げ試験の結果及び寸法測定により得ら
れた反り量の結果を表１に示す。また、最終加工品であ
るＳｉＣダミーウェハについては、製品として要求され
る性能又は特性を十分満たすものであった。

【００３１】（実施例２）実施例１と同様、まずガラス
状炭素基材を以下の要領で調製した。即ち、熱硬化性フ
ェノール樹脂液１０ｋｇと熱硬化性フェノール樹脂粉末
１７ｋｇ及び人造黒鉛粉４ｋｇを３０リットル用加圧ニ
ーダー内で５分間混練した。この混練物を真空押出装置
に通してエア抜きした後、１２０ｋｇ／ｃｍ² の圧力で
ロール圧延し、１２００×１２００×厚み０．５ｍｍの
シート状成形体を得た。このシートについて目的の製品
（８インチのダミーウェハ）に合った形状に加工したも
のを２００°Ｃまで５°Ｃ／ｈの昇温速度で硬化した
後、（高純度）黒鉛板により挟み込んで３００〜４００
°Ｃまで１°Ｃ／ｈ、それ以降の温度では平均４〜５°
Ｃ／ｈの昇温速度で不活性ガス雰囲気下での焼成（約１
０００°Ｃ）を行った。その後、真空炉にて平均１０〜
１５°Ｃ／ｈの昇温速度で２０００°Ｃ焼成することに
より、かさ密度１．６ｇ／ｃｍ³ ，気孔率８％，曲げ強
度９０ＭＰａ程度のガラス状炭素複合体を得た。このガ
ラス状炭素複合体をさらに高純度処理することにより、
表層部純度１０ｐｐｍ以下の高純度ガラス状炭素複合体
基材を得た。

【００３２】次に、この高純度ガラス状炭素複合体基材
に対して、ＣＶＲ処理（条件は１８００°Ｃで１０時
間）を行って１００％ＳｉＣ化したＣＶＲ−ＳｉＣ成形
体を得た後、さらにＣＶＤ処理を行ってＣＶＲ−ＳｉＣ
成形体の表面全体に緻密質のＣＶＤ−ＳｉＣ膜を形成
し、厚みが０．７２５ｍｍ、つまり８インチのＳｉＣダ
ミーウェハを得た。ＣＶＲ−ＳｉＣ成形体については、
実施例１と同様に評価し、好結果が得られた。なお、曲
げ試験の結果及び寸法測定（反り量測定）の結果を表１
に示す。

【００３３】（実施例３）実施例１と同様、まずガラス
状炭素基材を以下の要領で調製した。即ち、熱硬化性フ
ェノール樹脂粉末１００ｋｇを１８０°Ｃに温めた内径
φ２５０ｍｍの金型に入れ、ガス抜きのために数回の予
備加圧を行った後、１５０ｋｇ／ｃｍ² の加圧下で３０
分保持することによりφ２５０×厚み１ｍｍのガラス状
炭素成形体を得た。この成形体について目的の製品（８
インチのダミーウェハ）に合った形状に加工したものを
２００°Ｃまで５°Ｃ／ｈの昇温速度で硬化した後、
（高純度）黒鉛板により挟み込んで３００〜４００°Ｃ
まで１°Ｃ／ｈ、それ以降の温度では平均４〜５°Ｃ／
ｈの昇温速度で不活性ガス雰囲気下での焼成（約１００
０°Ｃ）を行った。その後、真空炉にて平均１０〜１５
°Ｃ／ｈの昇温速度で２０００°Ｃ焼成することによ
り、かさ密度１．５ｇ／ｃｍ³ ，気孔率１％，曲げ強度
１２０ＭＰａ程度のガラス状炭素を得た。このガラス状
炭素をさらに高純度処理することにより、表層部純度１
０ｐｐｍ以下の高純度ガラス状炭素基材を得た。

【００３４】次に、この高純度ガラス状炭素基材に対し
て、ＣＶＲ処理（条件は１８００°Ｃで１０時間）を行
って１００％ＳｉＣ化したＣＶＲ−ＳｉＣ成形体を得た
後、さらにＣＶＤ処理を行ってＣＶＲ−ＳｉＣ成形体の
表面全体に緻密質のＣＶＤ−ＳｉＣ膜を形成し、所定の
厚みのＣＶＤ−ＳｉＣ製品を得た。ＣＶＲ−ＳｉＣ成形
体については、実施例１と同様に評価し、好結果が得ら
れた。なお、曲げ試験の結果及び寸法測定（反り量測
定）の結果を表１に示す。

【００３５】（比較例１）ガラス状炭素基材として、２
０００°Ｃ焼成品基準で１．１０ｇ／ｃｍ³ の嵩密度、
気孔率５％のものを使用し、実施例１と同様のＣＶＲ処
理をして得られたＣＶＲ−ＳｉＣ成形体について実施例
１と同様の曲げ試験及び寸法測定（反り量の調査）を行
った。この場合の基材とＣＶＲ−ＳｉＣ成形体の曲げ強
度を表１に示す。 （比較例２）ガラス状炭素基材として、２０００°Ｃ焼
成品基準で１．７０ｇ／ｃｍ³ の嵩密度、気孔率５％の
ものを使用し、実施例１と同様のＣＶＲ処理をして得ら
れたＣＶＲ−ＳｉＣ成形体について実施例１と同様の曲
げ試験及び寸法測定（反り量の調査）を行った。この場
合の基材とＣＶＲ−ＳｉＣ成形体の曲げ強度を表１に示
す。 （比較例３）従来のＣＶＲ−ＳｉＣ法により得られたＣ
ＶＲ−ＳｉＣ成形体（図３中の３５に相当）について
も、実施例１と同様の曲げ試験及び及び寸法測定（反り
量の調査）を行った。この場合の基材とＣＶＲ−ＳｉＣ
成形体の曲げ強度を表１に示す。

【００３６】

【表１】

【００３７】表１から明らかなように、本発明方法で得
られたＣＶＲ−ＳｉＣ成形体（実施例１〜実施例３）
は、曲げ強度が２００ＭＰａ以上となっており、８０Ｍ
Ｐａにすぎない比較例１と比べてＳｉＣ成形体の組織の
均質化が十分に進行していることが分かる。また、本発
明方法で得られたＣＶＲ−ＳｉＣ成形体（実施例１〜実
施例３）は、すべて反り量が０．１ｍｍ程度であり、２
ｍｍ程度もある比較例１と比べて寸法精度が良いことが
分かる。

【００３８】さらに、比較例２、比較例３では本発明に
おけるガラス状炭素基材としての特性要件を満たしてい
ないために、ＣＶＲ−ＳｉＣ成形体の曲げ強度も低く、
反り量も大きく、比較例１よりも有利であるが、実施例
１〜実施例３に比べると改善の効果があまりない。特に
比較例３では、ほぼ１００％のＳｉＣ成形体そのものが
得られない結果となった。

【００３９】

【発明の効果】本発明のうち請求項１記載の発明によれ
ば、製造工程の簡素化を実現しつつも、組織的により均
質でかつ純度が高くしかも寸法精度の良い炭化ケイ素成
形体を効率良く製造することができる。また、請求項２
記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加え
て、特に組織の均質化という面でより一層確実，顕著な
効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る炭化ケイ素成形体の製造方法に従
ってダミーウェハを製造する場合の概略工程図である。

【図２】本発明に係る炭化ケイ素成形体の製造方法に従
って拡散炉チューブを製造する場合の概略工程図であ
る。

【図３】従来のＣＶＲ−ＳｉＣ法によりダミーウェハを
製造する場合の概略工程図である。

【図４】従来のＣＶＲ−ＳｉＣ法により拡散ろチューブ
を製造する場合の概略工程図である。

【符号の説明】

１ ガラス状炭素バルク材 ２ 純化処理したガラス状炭素基材 ３ ＣＶＲ−ＳｉＣ成形体 ４ ダミーウェハ ２１ 長尺ガラス状炭素基材 ２２ 拡散炉チューブ用ＳｉＣ成形体 ２３ 拡散炉チューブ ３１ 黒鉛バルク材 ３２ 純化処理した黒鉛基材 ３３ ＳｉＣ成形体 ３４ ウェハ用粗基材 ３５ ウェハ用仕上基材 ３６ ダミーウェハ ４１ 分割黒鉛基材 ４２ 長尺黒鉛基材 ４３ 拡散炉チューブ用ＳｉＣ成形体 ４４ 拡散炉チューブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス状炭素基材とＳｉＯガスとを反応
   させることを特徴とする炭化ケイ素成形体の製造方法。
2. 【請求項２】 前記ガラス状炭素基材が、２０００°Ｃ
   焼成品基準で１．２０〜１．６０ｇ／cm³ の嵩密度を有
   し、かつ気孔率が１〜８容積％である請求項１記載の炭
   化ケイ素成形体の製造方法。