JPS60246264A - 炭化珪素質材料の製造方法 - Google Patents

炭化珪素質材料の製造方法

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JPS60246264A
JPS60246264A JP59102713A JP10271384A JPS60246264A JP S60246264 A JPS60246264 A JP S60246264A JP 59102713 A JP59102713 A JP 59102713A JP 10271384 A JP10271384 A JP 10271384A JP S60246264 A JPS60246264 A JP S60246264A
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JP
Japan
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silicon carbide
carbide material
carbon
silicon
slurry
Prior art date
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Pending
Application number
JP59102713A
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English (en)
Inventor
林　健郎
隆 田中
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Coorstek KK
Original Assignee
Toshiba Ceramics Co Ltd
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Publication date
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Priority to US07/097,344 priority patent/US4836965A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/56—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
    • C04B35/565—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on silicon carbide
    • C04B35/573—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on silicon carbide obtained by reaction sintering or recrystallisation

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】 本発明は炭化珪素質材料の製造方法に関し、特に半導体
素子の製造装置用の高密度・高強度の炭化珪素質材料の
製造に使用されるものである。
従来、半導体素子の製造装置用の炭化珪素質材料は以下
のようにして製造されている。
まず、ＳｉＣ粉末、炭素粉末及びバインダを混練し、造
粒した後、乾燥する０次に、この造粒物を用い、ラバー
プレス法により成形する。つづいて、バインダを揮散さ
せて多孔質の成形体を得た後、ハロゲンガス等を用い、
純化処理を行なう。
更に、溶融シリコンを含浸させ、炭素と反応させて炭化
珪素質の拡散炉管等を製造する。
しかし、上述したようにラバープレス法で成形すると、
炭素粉末が充分均一に分散しないので、シリコン含浸後
、原料炭素のあった部分は炭素が珪化されて緻密なＳｉ
Ｃの組織となるが、炭素のない部分はシリコンで充填さ
れているだけの状態となる。すなわち、第１図に示すよ
うに海状のシリコン１の中に原料ＳｉＣ２、・・・及び
反応５ＩＣ３、・・・が島状に点在したような組織とな
り、粒子間のつながりが極めて少ない、したがって、高
密度・高強度の炭化珪素質材料を製造することができな
かった。
本発明は上記欠点を解消するためになされたものであり
、高密度・高強度の炭化珪素質材料を製造し得る方法を
提供しようとするものである。
すなわち、本発明の炭化珪素質材料の製造方法は、Ｓｉ
Ｃ粉末、炭素粉末及び解膠剤を水中で混合して泥漿とし
、鋳込泥漿成形又は射出成形した後、不活性ガス雰囲気
中で硬化し、次いで湿式又は乾式純化して不純物を除去
し、更に溶融シリコンを含浸させて炭素と反応させるこ
とを特徴とするものである・ このように原料を泥漿とし、鋳込泥漿成形又は射出成形
すれば、成形体中のＳｉＣや炭素が均一に分布するので
、溶融シリコンを含浸させて炭素と反応させれば、原料
ＳｉＣ及び反応ＳｉＣが三次元的に連続した組織となり
、高密度・高強度の炭化珪素質材料を製造することがで
きる。
なお、本発明において、ＳｔＣ原料に混合する炭素粉末
は外車で５〜２０重量％、好ましくは１０−１５重量％
の範囲で適宜選択することができる。これは５重量％未
満の場合、三次元的に連続した組織が十分発達せず所期
の目的を達成することができないためであり、また２０
重量％を超える場合、成形時にペースト状となり成形性
が悪く、成形体を得ることが困難となるためである。
以下、本発明の詳細な説明する。
まず、ＳＩＣ原料に５重量％のカーボンブラックと２重
量％のメタノールとを混合し、ボー、トミルにてｌＯ時
間回回転台した０次に、この混合物を乾燥機中に入れ、
８０℃で５時間保持し、充分メタノールを飛散させて乾
燥した。つづいて、この乾燥原料に約０．３重量％の水
ガラスと約３５重量％の水とを加え、ポットミルにて２
日間回転混合し、泥漿とした。つづいて、この泥漿を石
膏型に流し込み、乾燥して肉厚５ｇ＋ｓの成形体を得た
。
次いで、窒素雰囲気中、２００℃で３時間熱硬化ヲ行な
った。つづいて、ハロゲンガスを用いて乾式純化処理を
行なった。更に、高純度の多結晶シリコンを溶融させ、
含浸させて炭素と反応させることにより拡散炉用ボート
を試作した。
得られた拡散炉用ポートを電子ｉＩｌ微鏡でｍ察したと
ころ第２図に示すようにシリコンｌ中に原料ＳｉＣ２、
・・・及び反応Ｓ　ｉｃ３、・・・が三次元的に連続し
て均一に分布した状態であった。また、元素分析による
と残留カーボンは０．３％であった。
また、機械的強度（３点曲げ強度）を測定したところ、
３００　Ｍ　Ｐ　ａであり、従来よりもはるかに強度の
高いものであった。これは上述したようにシリコン中に
ＳｉＣが均一に高密度で分布しているためであると考え
られる。
なお、Ｅ記実施例では原料を泥漿とした後、鋳込泥漿成
形したが、射出成形してもよい。
また、上記実施例ではハロゲンガスな用いた乾式純化処
理を行なったが、この純化処理は湿式でもよい。
以」二詳述した如く本発明の炭化珪素材料の製造方法に
よれば、半導体素子の製造装置等に用いられる高密度・
高強度の炭化珪素材料を製造することができるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の方法により製造された炭化珪素材料の微
細組織の説明図、第２図は本発明方法により製造された
炭化珪素材料の微細組織の説明図である。 ｌ・・・シリコン、２・・・原料５ｔＣ１３・・・反応
ＳｉＣ。 第１図 第２図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ＳｉＣ粉末、炭素粉末及び解膠剤を水中で混合して泥漿
    とし、鋳込泥漿成形又は射出成形した後、不活性ガス雰
    囲気中で硬化し、次いで湿式又は乾式純化して不純物を
    除去し、更に溶融シリコンを含浸させて炭素と反応させ
    ることを特徴とする炭化珪素質材料の製造方法。
JP59102713A 1984-05-23 1984-05-23 炭化珪素質材料の製造方法 Pending JPS60246264A (ja)

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