JPH1045477A - 炭化珪素成形体の製造方法 - Google Patents
炭化珪素成形体の製造方法Info
- Publication number
- JPH1045477A JPH1045477A JP9114410A JP11441097A JPH1045477A JP H1045477 A JPH1045477 A JP H1045477A JP 9114410 A JP9114410 A JP 9114410A JP 11441097 A JP11441097 A JP 11441097A JP H1045477 A JPH1045477 A JP H1045477A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon carbide
- molded body
- silicon
- resin
- molded
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来技術の問題点を解消し、高純度且つ緻密
であり、フィルム状等の薄い成形物に成形しても反りの
発生することのない炭化珪素成形体の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 本発明の炭化珪素成形体の製造方法は、
ポリカルボジイミド樹脂を適宜の形状の成形物とし、次
いで該成形物を炭素化した後、珪素或いは珪素を含むガ
スと反応させることを特徴とするか、或いは、得られた
炭化珪素成形体上にＣＶＤ法により炭化珪素層を形成す
ることを特徴とする。
であり、フィルム状等の薄い成形物に成形しても反りの
発生することのない炭化珪素成形体の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 本発明の炭化珪素成形体の製造方法は、
ポリカルボジイミド樹脂を適宜の形状の成形物とし、次
いで該成形物を炭素化した後、珪素或いは珪素を含むガ
スと反応させることを特徴とするか、或いは、得られた
炭化珪素成形体上にＣＶＤ法により炭化珪素層を形成す
ることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体産業やエレ
クトロニクス産業或いは窯業や製鉄業等の耐熱分野にお
いて使用される炭化珪素成形体の製造方法に関するもの
である。
クトロニクス産業或いは窯業や製鉄業等の耐熱分野にお
いて使用される炭化珪素成形体の製造方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】半導体産業やエレクトロニクス産業或い
は窯業や製鉄業等の耐熱分野において使用される炭化珪
素成形体は、従来より種々の方法で製造されており、即
ち、（１）炭化珪素粒子を結合する焼成方法、（２）Ｃ
ＶＤ(ChemicalVaporDeposition)法により炭化珪素を堆
積させ、その堆積した炭化珪素を剥離する方法、（３）
グラファイト等の炭素粉末を結合させた焼成体の一部表
面を炭化珪素に転化する方法や、これら各種の方法を２
種類以上組み合わせて複合体を製造する方法等、様々な
方法が提案され実用されている。
は窯業や製鉄業等の耐熱分野において使用される炭化珪
素成形体は、従来より種々の方法で製造されており、即
ち、（１）炭化珪素粒子を結合する焼成方法、（２）Ｃ
ＶＤ(ChemicalVaporDeposition)法により炭化珪素を堆
積させ、その堆積した炭化珪素を剥離する方法、（３）
グラファイト等の炭素粉末を結合させた焼成体の一部表
面を炭化珪素に転化する方法や、これら各種の方法を２
種類以上組み合わせて複合体を製造する方法等、様々な
方法が提案され実用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術による炭化珪素成形体の製造方法にはそれぞれ難
点があり、そのような難点のない製造方法の開発が望ま
れていた。
来技術による炭化珪素成形体の製造方法にはそれぞれ難
点があり、そのような難点のない製造方法の開発が望ま
れていた。
【０００４】まず、（１）の炭化珪素粒子を結合する焼
成方法は、炭化珪素粉末と金属珪素及び金属焼結助材等
を混合し、その混合物を焼成する方法で、一般に広く用
いられているが、通常、得られる炭化珪素成形体には１
％から、場合によっては２５％の金属や金属酸化物、金
属窒化物等が含まれており、この炭化珪素成形体を、前
記のような半導体やエレクトロニクス分野等における製
造装置や治具等として使用すると、当該製造装置や治具
等が取り扱う部材（例えばシリコンウエハ等）に接触し
て、それら部材を汚染してしまうというような問題が生
じる。
成方法は、炭化珪素粉末と金属珪素及び金属焼結助材等
を混合し、その混合物を焼成する方法で、一般に広く用
いられているが、通常、得られる炭化珪素成形体には１
％から、場合によっては２５％の金属や金属酸化物、金
属窒化物等が含まれており、この炭化珪素成形体を、前
記のような半導体やエレクトロニクス分野等における製
造装置や治具等として使用すると、当該製造装置や治具
等が取り扱う部材（例えばシリコンウエハ等）に接触し
て、それら部材を汚染してしまうというような問題が生
じる。
【０００５】又、前記炭化珪素成形体に含有されている
金属や金属酸化物、金属窒化物等の発散や拡散を防ぐた
めに、この炭化珪素成形体表面に、ＣＶＤ法により高純
度の炭化珪素皮膜を形成する方法も提案されている。し
かし、この皮膜も完全なものではなく、熱サイクルによ
り皮膜にクラックが入りやすく、そのクラックを通して
金属や金属酸化物、金属窒化物等が発散していまい、
又、クラックが入らない場合でも、金属や金属酸化物、
金属窒化物等がＣＶＤ法による前記炭化珪素被覆に拡散
し、最終的には金属や金属酸化物、金属窒化物等が表面
に露出してしまい、従って、上記焼成方法の問題点を完
全に解消するものとはいえない。
金属や金属酸化物、金属窒化物等の発散や拡散を防ぐた
めに、この炭化珪素成形体表面に、ＣＶＤ法により高純
度の炭化珪素皮膜を形成する方法も提案されている。し
かし、この皮膜も完全なものではなく、熱サイクルによ
り皮膜にクラックが入りやすく、そのクラックを通して
金属や金属酸化物、金属窒化物等が発散していまい、
又、クラックが入らない場合でも、金属や金属酸化物、
金属窒化物等がＣＶＤ法による前記炭化珪素被覆に拡散
し、最終的には金属や金属酸化物、金属窒化物等が表面
に露出してしまい、従って、上記焼成方法の問題点を完
全に解消するものとはいえない。
【０００６】（２）のＣＶＤ法により炭化珪素を堆積
し、その堆積した炭化珪素を剥離することによる方法
は、例えば特開昭５３−１４７７００号公報や特開昭５
４−４３２００号公報等に示されていて、シリコン等の
基板上にＣＶＤ法により炭化珪素膜を成長させ、次工程
で基板を加熱溶融やエッチングにより除去することによ
るフィルム状の炭化珪素成形体の製造方法であるが、前
記基板と炭化珪素との膨張係数が異なるため、作製した
フィルム状の炭化珪素成形体が反るだけでなく、ＣＶＤ
法による炭化珪素成長速度が遅く、従ってコスト高にな
り、更に、厚みが１ｍｍ以上の炭化珪素成形体を作製す
ることが困難である等の問題がある。
し、その堆積した炭化珪素を剥離することによる方法
は、例えば特開昭５３−１４７７００号公報や特開昭５
４−４３２００号公報等に示されていて、シリコン等の
基板上にＣＶＤ法により炭化珪素膜を成長させ、次工程
で基板を加熱溶融やエッチングにより除去することによ
るフィルム状の炭化珪素成形体の製造方法であるが、前
記基板と炭化珪素との膨張係数が異なるため、作製した
フィルム状の炭化珪素成形体が反るだけでなく、ＣＶＤ
法による炭化珪素成長速度が遅く、従ってコスト高にな
り、更に、厚みが１ｍｍ以上の炭化珪素成形体を作製す
ることが困難である等の問題がある。
【０００７】又、（３）のグラファイト等の炭素粉末を
結合させた、厚みが薄い焼成体の一部表面を炭化珪素に
転化する方法も提案されているが、特開昭５５−１０９
２８７号公報の記載を引用するまでもなく、前記焼成体
が厚みのあるものである場合は、炭化珪素への転化は炭
素材料の表面に留まることになり、更に、この方法で作
製した炭化珪素成形体には気孔が存在し、高温に晒され
た場合、材料内部が酸化されて消耗してしまうので、高
温に晒される用途には使用することができない。
結合させた、厚みが薄い焼成体の一部表面を炭化珪素に
転化する方法も提案されているが、特開昭５５−１０９
２８７号公報の記載を引用するまでもなく、前記焼成体
が厚みのあるものである場合は、炭化珪素への転化は炭
素材料の表面に留まることになり、更に、この方法で作
製した炭化珪素成形体には気孔が存在し、高温に晒され
た場合、材料内部が酸化されて消耗してしまうので、高
温に晒される用途には使用することができない。
【０００８】更に、グラファイト等の表面をＣＶＤ法に
より炭化珪素で被覆した成形体の例もあるが、表面の剥
離やクラック等の問題により、現在はほとんど使用され
ていない。
より炭化珪素で被覆した成形体の例もあるが、表面の剥
離やクラック等の問題により、現在はほとんど使用され
ていない。
【０００９】本発明は、上述した従来技術の問題点を解
消し、高純度且つ緻密であり、フィルム状等の薄い成形
物に成形しても反りの発生することのない炭化珪素成形
体の製造方法を提供することを目的としてなされた。
消し、高純度且つ緻密であり、フィルム状等の薄い成形
物に成形しても反りの発生することのない炭化珪素成形
体の製造方法を提供することを目的としてなされた。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ポリカルボジイミド樹脂を適宜の形状の
成形物とし、次いで該成形物を炭素化した後、珪素或い
は珪素を含むガスと反応させることを特徴とする炭化珪
素成形体の製造方法、及び、この製造方法により得られ
た炭化珪素成形体上にＣＶＤ法により炭化珪素層を形成
することを特徴とする炭化珪素成形体の製造方法を提供
する。
に、本発明は、ポリカルボジイミド樹脂を適宜の形状の
成形物とし、次いで該成形物を炭素化した後、珪素或い
は珪素を含むガスと反応させることを特徴とする炭化珪
素成形体の製造方法、及び、この製造方法により得られ
た炭化珪素成形体上にＣＶＤ法により炭化珪素層を形成
することを特徴とする炭化珪素成形体の製造方法を提供
する。
【００１１】
【発明の実施の態様】以下に本発明を詳細に説明する。
【００１２】上記構成の本発明で使用するポリカルボジ
イミド樹脂それ自体は周知ものか、或いは、周知のもの
と同様にして製造することができるものであって｛米国
特許第２，９４１，９５６号明細書；特公昭４７−３３
２７９号公報；Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，２８，２０６
９〜２０７５（１９６３）；ＣｈｅｍｉｃａＩ Ｒｅｖ
ｉｅｗ １９８１、ｖｏｌ．８１．Ｎｏ．４，６１９〜
６２１等参照｝、例えば、カルボジイミド化触媒の存在
下、有機ジイソシアネートの脱二酸化炭素を伴う縮合反
応により容易に製造することができる。
イミド樹脂それ自体は周知ものか、或いは、周知のもの
と同様にして製造することができるものであって｛米国
特許第２，９４１，９５６号明細書；特公昭４７−３３
２７９号公報；Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，２８，２０６
９〜２０７５（１９６３）；ＣｈｅｍｉｃａＩ Ｒｅｖ
ｉｅｗ １９８１、ｖｏｌ．８１．Ｎｏ．４，６１９〜
６２１等参照｝、例えば、カルボジイミド化触媒の存在
下、有機ジイソシアネートの脱二酸化炭素を伴う縮合反
応により容易に製造することができる。
【００１３】上記ポリカルボジイミド樹脂の製造に使用
される有機ジイソシアネートとしては、脂肪族系、脂環
式系、芳香族系、芳香−脂肪族系等のいずれのタイプも
のであってもよく、これらは単独で用いても、或いは、
２種以上を組み合わせて使用してもよい。
される有機ジイソシアネートとしては、脂肪族系、脂環
式系、芳香族系、芳香−脂肪族系等のいずれのタイプも
のであってもよく、これらは単独で用いても、或いは、
２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００１４】具体的には、２，４−トリレンジイソシア
ネート、２，６−トリレンジイソシアネート、２，４−
トリレンジイソシアネートと２，６−トリレンジイソシ
アネートの混合物、粗トリレンジイソシアネート、キシ
リレンジイソシアネート、ｍ−フェニルジイソシアネー
ト、ナフチレン−１，５−ジイソシアネート、４，４，
−ビフェニレンジイソシアネートや３，３，−ジメトキ
シ−４，４，−ビフエニルジイソシアネート、或いはこ
れらの混合物を上記有機ジイソシアネートとして例示す
ることができる。
ネート、２，６−トリレンジイソシアネート、２，４−
トリレンジイソシアネートと２，６−トリレンジイソシ
アネートの混合物、粗トリレンジイソシアネート、キシ
リレンジイソシアネート、ｍ−フェニルジイソシアネー
ト、ナフチレン−１，５−ジイソシアネート、４，４，
−ビフェニレンジイソシアネートや３，３，−ジメトキ
シ−４，４，−ビフエニルジイソシアネート、或いはこ
れらの混合物を上記有機ジイソシアネートとして例示す
ることができる。
【００１５】而して、本発明において使用されるポリカ
ルボジイミド樹脂には、下記式 −Ｒ−Ｎ＝Ｃ＝Ｎ− （但し、式中のＲは有機ジイソシアネート残基を表す）
で示される少なくとも１種の繰り返し単位からなる単独
重合体又は共重合体が包含される。
ルボジイミド樹脂には、下記式 −Ｒ−Ｎ＝Ｃ＝Ｎ− （但し、式中のＲは有機ジイソシアネート残基を表す）
で示される少なくとも１種の繰り返し単位からなる単独
重合体又は共重合体が包含される。
【００１６】有機ジイソシアネート残基である上記式に
おけるＲとしては、中でも芳香族ジイソシアネート残基
が好適であり（ここで、この有機ジイソシアネート残基
とは、有機ジイソシアネート分子から２つのイソシアネ
ート基（ＮＣＯ）を除いた残りの部分をいう）、このよ
うなポリカルボジイミド樹脂の具体例としては、以下の
ものを挙げることができる。
おけるＲとしては、中でも芳香族ジイソシアネート残基
が好適であり（ここで、この有機ジイソシアネート残基
とは、有機ジイソシアネート分子から２つのイソシアネ
ート基（ＮＣＯ）を除いた残りの部分をいう）、このよ
うなポリカルボジイミド樹脂の具体例としては、以下の
ものを挙げることができる。
【００１７】
【化１】
【００１８】上記各式中において、ｎは１０〜１０，０
００の範囲内、好ましくは５０〜５，０００の範囲内で
あり、又、ポリカルボジイミド樹脂の末端は、モノイソ
シアネート等により封止されていてもよく、このように
ポリカルボジイミドの端末を封止してその分子量を制御
するためのモノイソシアネートとしては、フェニルイソ
シアネート、（オルト、メタ、パラ）−トリルイソシア
ネート、ジメチルフェニルイソシアネート、シクロヘキ
シルイソシアネート、メチルイソシアネート等を例示す
ることができる。
００の範囲内、好ましくは５０〜５，０００の範囲内で
あり、又、ポリカルボジイミド樹脂の末端は、モノイソ
シアネート等により封止されていてもよく、このように
ポリカルボジイミドの端末を封止してその分子量を制御
するためのモノイソシアネートとしては、フェニルイソ
シアネート、（オルト、メタ、パラ）−トリルイソシア
ネート、ジメチルフェニルイソシアネート、シクロヘキ
シルイソシアネート、メチルイソシアネート等を例示す
ることができる。
【００１９】上記ポリカルボジイミド樹脂は、溶液のま
ま或いは溶液から沈殿させた粉末として得ることがで
き、このようにして得られたポリカルボジイミド樹脂
は、液状で得られるポリカルボジイミド樹脂の場合は、
そのまま或いは溶媒を留去して、又、粉末として得られ
るポリカルボジイミド樹脂の場合は、そのまま或いは溶
媒に溶解して液状とした後に使用すればよい。
ま或いは溶液から沈殿させた粉末として得ることがで
き、このようにして得られたポリカルボジイミド樹脂
は、液状で得られるポリカルボジイミド樹脂の場合は、
そのまま或いは溶媒を留去して、又、粉末として得られ
るポリカルボジイミド樹脂の場合は、そのまま或いは溶
媒に溶解して液状とした後に使用すればよい。
【００２０】本発明の製造方法では、上記のポリカルボ
ジイミド樹脂により、まず所望の形状のポリカルボジイ
ミド樹脂成形物を成形する。このポリカルボジイミド樹
脂成形物の形状としては、特に限定はなく、フィルム状
や板状等の単純な形状でも、前記のような製造装置の部
材や治具等の複雑な形状であっても差し支えない。
ジイミド樹脂により、まず所望の形状のポリカルボジイ
ミド樹脂成形物を成形する。このポリカルボジイミド樹
脂成形物の形状としては、特に限定はなく、フィルム状
や板状等の単純な形状でも、前記のような製造装置の部
材や治具等の複雑な形状であっても差し支えない。
【００２１】又、上記ポリカルボジイミド樹脂成形物を
成形する方法は、一般にこのような工程で使用される方
法を利用することができ、特に制限はないが、例えば射
出成形法、圧縮成形法、注型成形法、真空成形法や押出
成形法等を挙げることができる。
成形する方法は、一般にこのような工程で使用される方
法を利用することができ、特に制限はないが、例えば射
出成形法、圧縮成形法、注型成形法、真空成形法や押出
成形法等を挙げることができる。
【００２２】次いで、上記のようにして成形された成形
物を加熱し、前記ポリカルボジイミド樹脂を炭素化する
ことにより炭素化成形物を得るのであるが、この炭素化
工程は、真空中や窒素ガス中等の不活性雰囲気下におい
て行うことができ、その際の最終焼成温度は、好ましく
は１０００℃〜３０００℃程度である。
物を加熱し、前記ポリカルボジイミド樹脂を炭素化する
ことにより炭素化成形物を得るのであるが、この炭素化
工程は、真空中や窒素ガス中等の不活性雰囲気下におい
て行うことができ、その際の最終焼成温度は、好ましく
は１０００℃〜３０００℃程度である。
【００２３】本発明の製造方法では、更に、得られた炭
素化成形物と珪素とを反応させ、炭化珪素成形体を得る
のであるが、この珪素との反応には通常の方法を用いる
ことができ、特に制限はない。
素化成形物と珪素とを反応させ、炭化珪素成形体を得る
のであるが、この珪素との反応には通常の方法を用いる
ことができ、特に制限はない。
【００２４】即ち、金属珪素と反応させる場合は、様々
な方法で炭素化成形物と金属珪素とを接触させてから加
熱すれば良く、例えば板状の金属珪素と重ね合わせる方
法や、炭素化成形物を金属珪素粉末や成形物で覆う方
法、炭素化成形物上に金属珪素を蒸着或いはスパッタリ
ング等により覆う方法等を採用することができる。
な方法で炭素化成形物と金属珪素とを接触させてから加
熱すれば良く、例えば板状の金属珪素と重ね合わせる方
法や、炭素化成形物を金属珪素粉末や成形物で覆う方
法、炭素化成形物上に金属珪素を蒸着或いはスパッタリ
ング等により覆う方法等を採用することができる。
【００２５】更に、炭素化成形物を溶融金属珪素中に入
れ、一旦冷却した後、加熱してもよい。尚、加熱温度は
１０００〜２３００℃程度、好ましくは１２００〜２１
００℃程度である。
れ、一旦冷却した後、加熱してもよい。尚、加熱温度は
１０００〜２３００℃程度、好ましくは１２００〜２１
００℃程度である。
【００２６】又、気層で反応させる場合は、焼成炉中で
炭素化成形物と珪素を含むガスと接触させ、加熱すれば
良く、例えば珪素を含むガスとしては、ＳｉＯ、Ｓｉ蒸
気、ＳｉＣｌ4、ＳｉＨ4、ＳｉＨＣｌ3等を挙げること
ができ、加熱温度としては１０００〜２３００℃程度、
好ましくは１２００〜２１００℃程度である。
炭素化成形物と珪素を含むガスと接触させ、加熱すれば
良く、例えば珪素を含むガスとしては、ＳｉＯ、Ｓｉ蒸
気、ＳｉＣｌ4、ＳｉＨ4、ＳｉＨＣｌ3等を挙げること
ができ、加熱温度としては１０００〜２３００℃程度、
好ましくは１２００〜２１００℃程度である。
【００２７】一方、本発明の製造方法では、上記のよう
にして得られた炭化珪素成形体表面上に、ＣＶＤ法で更
に炭化珪素層を形成してもよい。この行程には、一般的
なＣＶＤ法を使用することができ、特に制限はなく、例
えば上記炭化珪素成形体を反応チャンバー内に入れ、チ
ャンバー内にハロゲン化有機珪素化合物と水素との混合
ガスを導入し、ハロゲン化有機珪素化合物を還元熱分解
させながら、生成する炭化珪素を炭化珪素成形体の表面
に気層析出させる方法等を挙げることができる。
にして得られた炭化珪素成形体表面上に、ＣＶＤ法で更
に炭化珪素層を形成してもよい。この行程には、一般的
なＣＶＤ法を使用することができ、特に制限はなく、例
えば上記炭化珪素成形体を反応チャンバー内に入れ、チ
ャンバー内にハロゲン化有機珪素化合物と水素との混合
ガスを導入し、ハロゲン化有機珪素化合物を還元熱分解
させながら、生成する炭化珪素を炭化珪素成形体の表面
に気層析出させる方法等を挙げることができる。
【００２８】珪素源となる前記ハロゲン化有機珪素化合
物としては、例えばＣＨ3ＳｉＣｌ3、Ｃ6Ｈ5ＳｉＣ
ｌ3、（ＣＨ3）2ＳｉＣｌ2、ＣＨ3ＳｉＨＣｌ3、（ＣＨ
3）3ＳｉＣｌ、ＳｉＨ2Ｃｌ2、ＳｉＨ4／ＣＨ4、ＳｉＣ
ｌ4／ＣＨ4等を挙げることができ、反応温度としては９
００から１８００℃程度、好ましくは１０００から１７
００℃程度である。
物としては、例えばＣＨ3ＳｉＣｌ3、Ｃ6Ｈ5ＳｉＣ
ｌ3、（ＣＨ3）2ＳｉＣｌ2、ＣＨ3ＳｉＨＣｌ3、（ＣＨ
3）3ＳｉＣｌ、ＳｉＨ2Ｃｌ2、ＳｉＨ4／ＣＨ4、ＳｉＣ
ｌ4／ＣＨ4等を挙げることができ、反応温度としては９
００から１８００℃程度、好ましくは１０００から１７
００℃程度である。
【００２９】而して、本発明の製造方法は、成形の容易
なポリカルボジイミド樹脂を使用するため、板状、フォ
ーム状、繊維状、粉末状、塊状、その他の単純な形状か
ら、前記のような製造装置の部材や治具等の複雑な形状
まで、自由に付与することができる。
なポリカルボジイミド樹脂を使用するため、板状、フォ
ーム状、繊維状、粉末状、塊状、その他の単純な形状か
ら、前記のような製造装置の部材や治具等の複雑な形状
まで、自由に付与することができる。
【００３０】又、理由は明確ではないものの、ポリカル
ボジイミド樹脂由来の炭素化成形物は容易に炭化珪素に
転化でき、高純度化が容易であることと相俟って、高純
度且つ緻密な炭化珪素成形体を得ることが可能であり、
しかも、フィルム状等の薄い成形物に成形しても反りが
発生することはない。
ボジイミド樹脂由来の炭素化成形物は容易に炭化珪素に
転化でき、高純度化が容易であることと相俟って、高純
度且つ緻密な炭化珪素成形体を得ることが可能であり、
しかも、フィルム状等の薄い成形物に成形しても反りが
発生することはない。
【００３１】更に、上記炭化珪素成形体上にＣＶＤ法に
より炭化珪素層を形成した場合、純度の一層高いＣＶＤ
炭化珪素で被覆された炭化珪素成形体を製造することが
でき、この炭化珪素成形体においては、ＣＶＤ被膜が炭
化珪素成形体とほとんど同一の素材であるので、両者は
高い密着性を示す。
より炭化珪素層を形成した場合、純度の一層高いＣＶＤ
炭化珪素で被覆された炭化珪素成形体を製造することが
でき、この炭化珪素成形体においては、ＣＶＤ被膜が炭
化珪素成形体とほとんど同一の素材であるので、両者は
高い密着性を示す。
【００３２】
【実施例】以下に本発明を実施例により更に詳細に説明
する。
する。
【００３３】実施例１ ポリカルボジイミド樹脂ｌの製造 ＴＤＩ（２，４−トリレンジイソシアネートと２，６−
トリレンジイソシアネートの混合物［８０／２０］）５
４ｇを、テトラクロロエチレン５００ｍｌ中で、カルボ
ジイミド化触媒（１−フェニル−３−メチルホスフォレ
ンオキサイド）０．１２ｇと共に、１２０℃で５時間反
応させ、ポリカルボジイミド樹脂１の溶液を得た。
トリレンジイソシアネートの混合物［８０／２０］）５
４ｇを、テトラクロロエチレン５００ｍｌ中で、カルボ
ジイミド化触媒（１−フェニル−３−メチルホスフォレ
ンオキサイド）０．１２ｇと共に、１２０℃で５時間反
応させ、ポリカルボジイミド樹脂１の溶液を得た。
【００３４】上記で得られたカルボジイミド樹脂１の溶
液を硝子シャーレに流し、６０℃で２０時間、１２０℃
で２０時間乾燥した後、１℃／時間の昇温速度で２００
℃まで加熱し、硬化した板を得た。この硬化板を、窒素
ガス気流中、２℃／時間の昇温速度で２０００℃まで焼
成し、厚さ６ｍｍ、φ２００ｍｍ、かさ密度１．５５ｇ
／ｃｍ3、気孔率０％の炭素板を得た。
液を硝子シャーレに流し、６０℃で２０時間、１２０℃
で２０時間乾燥した後、１℃／時間の昇温速度で２００
℃まで加熱し、硬化した板を得た。この硬化板を、窒素
ガス気流中、２℃／時間の昇温速度で２０００℃まで焼
成し、厚さ６ｍｍ、φ２００ｍｍ、かさ密度１．５５ｇ
／ｃｍ3、気孔率０％の炭素板を得た。
【００３５】実施例２ 上記で得られたカルボジイミド樹脂１の溶液に炭酸ガス
をバブリングしながら、６０℃で２０時間、１２０℃で
２０時間乾燥した後、１℃／時間の昇温速度で２００℃
まで加熱し、硬化したカルボジイミドフォームを得た。
このフォームを、窒素ガス気流中、２℃／時間の昇温速
度で２０００℃まで焼成し、厚さ１０ｍｍ、かさ密度
０．０２ｇ／ｃｍ3、気孔率９５％の炭素フォーム（多
孔体）を得た。
をバブリングしながら、６０℃で２０時間、１２０℃で
２０時間乾燥した後、１℃／時間の昇温速度で２００℃
まで加熱し、硬化したカルボジイミドフォームを得た。
このフォームを、窒素ガス気流中、２℃／時間の昇温速
度で２０００℃まで焼成し、厚さ１０ｍｍ、かさ密度
０．０２ｇ／ｃｍ3、気孔率９５％の炭素フォーム（多
孔体）を得た。
【００３６】実施例３ 上記で得られたカルボジイミド樹脂１の溶液を、３０重
量％の濃度まで濃縮し、乾式紡糸法によりカルボジイミ
ド樹脂繊維を得た。この樹脂繊維を６０℃、２時間、２
００℃、２時間熱処理し、硬化繊維を得た。この繊維
を、窒素ガス気流中、２０℃／分の昇温速度で２０００
℃まで焼成し、径１０μｍの炭素繊維を得た。
量％の濃度まで濃縮し、乾式紡糸法によりカルボジイミ
ド樹脂繊維を得た。この樹脂繊維を６０℃、２時間、２
００℃、２時間熱処理し、硬化繊維を得た。この繊維
を、窒素ガス気流中、２０℃／分の昇温速度で２０００
℃まで焼成し、径１０μｍの炭素繊維を得た。
【００３７】実施例４ ポリカルボジイミド樹脂２の製造 ＭＤＩ（メチレンジフェニルジイソシアネート）５０ｇ
を、テトラクロロエチレン８８０ｍｌ中で、カルボジイ
ミド化触媒（１−フェニル−３−メチルホスフォレンオ
キサイド）０．１２ｇと共に、１２０℃で１５時間反応
させ、ポリカルボジイミド溶液を得た。この溶液を室温
に戻すことによりカルボジイミド樹脂が沈殿した。この
沈殿樹脂をろ紙を用いてろ過し、６０℃で４０時間乾燥
することで、カルボジイミド樹脂２の粉末を作製した。
を、テトラクロロエチレン８８０ｍｌ中で、カルボジイ
ミド化触媒（１−フェニル−３−メチルホスフォレンオ
キサイド）０．１２ｇと共に、１２０℃で１５時間反応
させ、ポリカルボジイミド溶液を得た。この溶液を室温
に戻すことによりカルボジイミド樹脂が沈殿した。この
沈殿樹脂をろ紙を用いてろ過し、６０℃で４０時間乾燥
することで、カルボジイミド樹脂２の粉末を作製した。
【００３８】上記カルボジイミド樹脂２の粉末を、窒素
ガス気流中、２℃／時間の昇温速度で２０００℃まで焼
成し、粒径０．８ｍｍの炭素粉末を得た。
ガス気流中、２℃／時間の昇温速度で２０００℃まで焼
成し、粒径０．８ｍｍの炭素粉末を得た。
【００３９】実施例５ 上記カルボジイミド樹脂２の粉末を、金型にいれ、成形
温度１２０℃で圧縮成形法により、樹脂成形体を得た。
この樹脂成形体を、窒素ガス気流中、２℃／時間の昇温
速度で２０００℃まで焼成し、厚さ２０ｍｍ、φ２００
ｍｍ、かさ密度１．４５ｇ／ｃｍ3、気孔率３％の炭素
板を得た。
温度１２０℃で圧縮成形法により、樹脂成形体を得た。
この樹脂成形体を、窒素ガス気流中、２℃／時間の昇温
速度で２０００℃まで焼成し、厚さ２０ｍｍ、φ２００
ｍｍ、かさ密度１．４５ｇ／ｃｍ3、気孔率３％の炭素
板を得た。
【００４０】比較例１ かさ密度１．８２ｇ／ｃｍ3の等方性黒鉛を用いて厚さ
１０ｍｍ、φ２００ｍｍの炭素板を作製した。
１０ｍｍ、φ２００ｍｍの炭素板を作製した。
【００４１】比較例２ かさ密度１．７５ｇ／ｃｍ3の炭素質黒鉛を用いて厚さ
１０ｍｍ、φ２００ｍｍの炭素板を作製した。
１０ｍｍ、φ２００ｍｍの炭素板を作製した。
【００４２】珪素との反応（固相反応） 平均粒径５μｍ、純度９９．９９９％の金属珪素粉末の
中に、上記で作製した、実施例１（炭素板）、実施例２
（炭素フォーム）、実施例３（炭素繊維）、実施例４
（炭素粉末）、実施例５（炭素板）、及び、比較例１
（炭素板）、比較例２（炭素板）のそれぞれの炭素化成
形物を入れ、焼成炉にて真空中、１４００℃で熱処理
し、炭化珪素成形体を製造した。その結果、実施例１か
ら実施例５までの炭素化成形物については、内部まで全
て炭化珪素とすることができたが、比較例１及び比較例
２については、表面のみが炭化珪素に転化されたが、内
部は炭素のままであった。
中に、上記で作製した、実施例１（炭素板）、実施例２
（炭素フォーム）、実施例３（炭素繊維）、実施例４
（炭素粉末）、実施例５（炭素板）、及び、比較例１
（炭素板）、比較例２（炭素板）のそれぞれの炭素化成
形物を入れ、焼成炉にて真空中、１４００℃で熱処理
し、炭化珪素成形体を製造した。その結果、実施例１か
ら実施例５までの炭素化成形物については、内部まで全
て炭化珪素とすることができたが、比較例１及び比較例
２については、表面のみが炭化珪素に転化されたが、内
部は炭素のままであった。
【００４３】又、以下の表１に示すように、実施例１及
び５の炭化珪素成形体には反りは実質的にほとんど発生
しなかったが、表面のみ炭化珪素に転化された比較例１
及び２の炭素板には反りが発生した。
び５の炭化珪素成形体には反りは実質的にほとんど発生
しなかったが、表面のみ炭化珪素に転化された比較例１
及び２の炭素板には反りが発生した。
【００４４】上記のようにして得られた炭化珪素成形体
を、ＨＦ／ＨＮＯ3の混酸に浸し、重量変化を調べ、
又、得られた炭化珪素成形体を空気中で１０００℃に１
００時間加熱し、重量変化を調べた。更に、アルゴン気
流中で１２００℃の温度まで加熱し、温度２０℃の水中
に投下して急冷するという熱サイクル試験をくり返し、
クラックが入る回数を試験した。得られた結果を次の表
１に示す。
を、ＨＦ／ＨＮＯ3の混酸に浸し、重量変化を調べ、
又、得られた炭化珪素成形体を空気中で１０００℃に１
００時間加熱し、重量変化を調べた。更に、アルゴン気
流中で１２００℃の温度まで加熱し、温度２０℃の水中
に投下して急冷するという熱サイクル試験をくり返し、
クラックが入る回数を試験した。得られた結果を次の表
１に示す。
【００４５】
【表１】
【００４６】珪素との反応（気相反応） 実施例６〜１０及び比較例３、４ 前記実施例及び比較例で製造したそれぞれの炭素化成形
物を焼成炉に入れ、アルゴンガス及びＳｉＨＣｌ3の混
合ガスを流しながら、２０００℃で熱処理し、炭化珪素
成形体を製造した。その結果、実施例６（実施例１の炭
素板）、実施例７（実施例２の炭素フォーム）、実施例
８（実施例３の炭素繊維）、実施例９（実施例４の炭素
粉末）及び実施例１０（実施例５の炭素板）までの炭素
化成形物については、内部まで全て炭化珪素とすること
ができたが、比較例３（比較例１の炭素板）及び比較例
４（比較例２の炭素板）については、表面のみが炭化珪
素に転化されたが、内部は炭素のままであった。
物を焼成炉に入れ、アルゴンガス及びＳｉＨＣｌ3の混
合ガスを流しながら、２０００℃で熱処理し、炭化珪素
成形体を製造した。その結果、実施例６（実施例１の炭
素板）、実施例７（実施例２の炭素フォーム）、実施例
８（実施例３の炭素繊維）、実施例９（実施例４の炭素
粉末）及び実施例１０（実施例５の炭素板）までの炭素
化成形物については、内部まで全て炭化珪素とすること
ができたが、比較例３（比較例１の炭素板）及び比較例
４（比較例２の炭素板）については、表面のみが炭化珪
素に転化されたが、内部は炭素のままであった。
【００４７】又、以下の表２に示すように、実施例６及
び１０の炭化珪素成形体には反りは実質的にほとんど発
生しなかったが、表面のみが炭化珪素に転化された比較
例３及び４の炭素板には反りが発生した。
び１０の炭化珪素成形体には反りは実質的にほとんど発
生しなかったが、表面のみが炭化珪素に転化された比較
例３及び４の炭素板には反りが発生した。
【００４８】上記のようにして得られた炭化珪素を、Ｈ
Ｆ／ＨＮＯ3の混酸に浸し、重量変化を調べ、又、得ら
れた炭化珪素を空気中で１０００℃に１００時間加熱
し、重量変化を調べた。更に、アルゴン気流中で１２０
０℃の温度まで加熱し、温度２０℃の水中に投下して急
冷するという熱サイクル試験をくり返し、クラックが入
る回数を試験した。得られた結果を次の表２に示す。
Ｆ／ＨＮＯ3の混酸に浸し、重量変化を調べ、又、得ら
れた炭化珪素を空気中で１０００℃に１００時間加熱
し、重量変化を調べた。更に、アルゴン気流中で１２０
０℃の温度まで加熱し、温度２０℃の水中に投下して急
冷するという熱サイクル試験をくり返し、クラックが入
る回数を試験した。得られた結果を次の表２に示す。
【００４９】
【表２】
【００５０】珪素との反応（ＣＶＤ被覆） 実施例１１乃至１５及び比較例５、６ 上記実施例６〜１０、及び比較例３、４で作製した炭化
珪素成形体をＣＶＤ反応容器に入れ、水素ガス及びＣＨ
3ＳｉＣｌ3の混合ガスを導入し、１３００℃で炭化珪素
成形体のＣＶＤ被覆を行い、膜厚１２０μｍの炭化珪素
を被覆した。その結果、全ての材料でみかけ上は良好に
被覆できた。
珪素成形体をＣＶＤ反応容器に入れ、水素ガス及びＣＨ
3ＳｉＣｌ3の混合ガスを導入し、１３００℃で炭化珪素
成形体のＣＶＤ被覆を行い、膜厚１２０μｍの炭化珪素
を被覆した。その結果、全ての材料でみかけ上は良好に
被覆できた。
【００５１】上記のようにして得られた炭化珪素を、Ｈ
Ｆ／ＨＮＯ3の混酸に浸し、重量変化を調べ、又、得ら
れた炭化珪素を空気中で１０００℃に１００時間加熱
し、重量変化を調べた。更に、アルゴン気流中で１２０
０℃の温度まで加熱し、温度２０℃の水中に投下して急
冷するという熱サイクル試験をくり返し、クラックが入
る回数を試験した。得られた結果を次の表３に示す。
Ｆ／ＨＮＯ3の混酸に浸し、重量変化を調べ、又、得ら
れた炭化珪素を空気中で１０００℃に１００時間加熱
し、重量変化を調べた。更に、アルゴン気流中で１２０
０℃の温度まで加熱し、温度２０℃の水中に投下して急
冷するという熱サイクル試験をくり返し、クラックが入
る回数を試験した。得られた結果を次の表３に示す。
【００５２】
【表３】
【００５３】比較例７乃至９ フラン樹脂を用い、実施例１の製造方法に倣い、厚さ６
ｍｍ、かさ密度１．４５ｇ／ｃｍ3のガラス状カーボン
板を得た。この板を、前記固層反応、気層反応及びＣＶ
Ｄ被覆で記載した条件に従って処理し、実施例のものと
同様に検定した。得られた結果を次の表４に示す。
ｍｍ、かさ密度１．４５ｇ／ｃｍ3のガラス状カーボン
板を得た。この板を、前記固層反応、気層反応及びＣＶ
Ｄ被覆で記載した条件に従って処理し、実施例のものと
同様に検定した。得られた結果を次の表４に示す。
【００５４】
【表４】
【００５５】
【発明の効果】以上のように、本発明の製造方法によれ
ば、炭化珪素成形体に対し、単純な形状から複雑な形状
まで、自由に付与しつつ、高純度且つ緻密な炭化珪素成
形体を得ることが可能であり、しかも、フィルム状等の
薄い成形物に成形しても反りの発生することがなく、更
に、上記炭化珪素成形体上にＣＶＤ法により炭化珪素層
を形成した炭化珪素成形体においては、ＣＶＤ被膜が炭
化珪素成形体に対して高い密着性を示している。
ば、炭化珪素成形体に対し、単純な形状から複雑な形状
まで、自由に付与しつつ、高純度且つ緻密な炭化珪素成
形体を得ることが可能であり、しかも、フィルム状等の
薄い成形物に成形しても反りの発生することがなく、更
に、上記炭化珪素成形体上にＣＶＤ法により炭化珪素層
を形成した炭化珪素成形体においては、ＣＶＤ被膜が炭
化珪素成形体に対して高い密着性を示している。
【００５６】従って、半導体産業やエレクトロニクス産
業或いは窯業や製鉄業等の耐熱分野において使用される
炭化珪素成形体の製造方法として極めて有用である。
業或いは窯業や製鉄業等の耐熱分野において使用される
炭化珪素成形体の製造方法として極めて有用である。
Claims (4)
- 【請求項１】 ポリカルボジイミド樹脂を適宜の形状の
成形物とし、次いで該成形物を炭素化した後、珪素或い
は珪素を含むガスと反応させることを特徴とする炭化珪
素成形体の製造方法。 - 【請求項２】 成形物の炭素化は、不活性雰囲気下、１
０００℃〜３０００℃で行う請求項１に記載の炭化珪素
成形体の製造方法。 - 【請求項３】 ポリカルボジイミド樹脂を適宜の形状の
成形物とし、次いで該成形物を炭素化した後、珪素或い
は珪素を含むガスと反応させることにより炭化珪素成形
体とし、次いで該炭化珪素成形体上にＣＶＤ法により炭
化珪素層を形成することを特徴とする炭化珪素成形体の
製造方法。 - 【請求項４】 成形物の炭素化は、不活性雰囲気下、１
０００℃〜３０００℃で行う請求項３に記載の炭化珪素
成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9114410A JPH1045477A (ja) | 1996-04-22 | 1997-04-15 | 炭化珪素成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12646596 | 1996-04-22 | ||
| JP8-126465 | 1996-04-22 | ||
| JP9114410A JPH1045477A (ja) | 1996-04-22 | 1997-04-15 | 炭化珪素成形体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1045477A true JPH1045477A (ja) | 1998-02-17 |
Family
ID=26453158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9114410A Pending JPH1045477A (ja) | 1996-04-22 | 1997-04-15 | 炭化珪素成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1045477A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012533510A (ja) * | 2009-07-21 | 2012-12-27 | マックス−プランク−ゲゼルシャフト ツール フォーデルング デル ヴィッセンシャフテン エー．ヴェー． | 窒化物、炭化物および炭窒化物網目構造を実現するための、水素を含まない重合体イソシアネートに基づく無機樹脂の調製方法および保護コーティングとしてのその使用 |
-
1997
- 1997-04-15 JP JP9114410A patent/JPH1045477A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012533510A (ja) * | 2009-07-21 | 2012-12-27 | マックス−プランク−ゲゼルシャフト ツール フォーデルング デル ヴィッセンシャフテン エー．ヴェー． | 窒化物、炭化物および炭窒化物網目構造を実現するための、水素を含まない重合体イソシアネートに基づく無機樹脂の調製方法および保護コーティングとしてのその使用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI706929B (zh) | 一種石墨基材上之碳化鉭塗層製備方法及其製備物 | |
| EP0582444A1 (en) | Ultra pure silicon carbide and high temperature semiconductor processing equipment made therefrom | |
| JPH1012692A (ja) | ダミーウエハ | |
| US7179505B2 (en) | Manufacturing method of MoSi2-SiC nanocomposite coating | |
| EP0803485B1 (en) | Process for production of silicon carbide shaped material | |
| JPH1045477A (ja) | 炭化珪素成形体の製造方法 | |
| CN115044889A (zh) | 一种石墨基座表面用SiC复合涂层及其制备方法 | |
| JP4736076B2 (ja) | ＳｉＣ膜被覆ガラス状炭素材およびその製造方法 | |
| US20060240287A1 (en) | Dummy wafer and method for manufacturing thereof | |
| KR101856145B1 (ko) | 실리콘을 포함하는 그라파이트 폼 상에 실리콘카바이드의 코팅형성방법 | |
| JPS63225591A (ja) | 炭化珪素被覆黒鉛材料の製造方法 | |
| JPH07263366A (ja) | サセプター及びその製造方法 | |
| JPS63166789A (ja) | シリコン単結晶引上装置用黒鉛製ルツボとその製造方法 | |
| JPH0789776A (ja) | 窒化硼素被覆炭素材料の製造法 | |
| JP3925884B2 (ja) | ＳｉＣ被膜の被覆方法 | |
| EP0666245B1 (en) | Use of a material for a suscepter. | |
| JPH0714806B2 (ja) | 炭素膜被覆黒鉛材 | |
| JPH0583517B2 (ja) | ||
| JP2001199767A (ja) | 炭化ケイ素成型体の製造方法 | |
| JP4556090B2 (ja) | 炭化珪素質半導体製造装置用部材およびその製造方法 | |
| JP2000239079A (ja) | 表面を緻密化した炭素材料 | |
| JPH0154432B2 (ja) | ||
| JP3803148B2 (ja) | 積層部材の再生使用方法およびこれに使用する積層部材 | |
| JPH0547670A (ja) | 常圧ｃｖｄ装置のための黒鉛製ウエハ保持治具 | |
| JPH03295880A (ja) | 炭化珪素質部材及びその製造方法 |