JPS6212666A - 半導体用炉芯管の製造方法 - Google Patents

半導体用炉芯管の製造方法

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JPS6212666A
JPS6212666A JP60149345A JP14934585A JPS6212666A JP S6212666 A JPS6212666 A JP S6212666A JP 60149345 A JP60149345 A JP 60149345A JP 14934585 A JP14934585 A JP 14934585A JP S6212666 A JPS6212666 A JP S6212666A
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semiconductor
powder
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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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B31/00—Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor
    • C30B31/06—Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor by contacting with diffusion material in the gaseous state
    • C30B31/10—Reaction chambers; Selection of materials therefor

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】 、　　−の　　　！ この発明は半導体用炉芯管の製造方法に関するものであ
る。
従」り生退」Ｌ 特公昭５４−１０８２５号公報は半導体拡散炉の構成部
材を示している。この従来例にあっては、０．１〜８μ
の平均粒径を有する微粒と、３０〜．１７０μの平均粒
径を有する粗粒からなるシリコンカーバイド粉末の焼結
体によって焼結シリコンカーバイドマトリックスが形成
されている。
、１１が　゛しようとする◎　、 前述の半導体拡散炉の構成部材にあっては、特に微粒の
シリコンカーバイド粉末が０．１〜８μの平均粒径を有
するため、粉末の表面積が非常に大きくなり、不純物を
キャッチしやすい。
一方、本発明の半導体拡散炉用部材にあっては、成形体
の密度だけでなく、その化学的Ｉｔ！　Ｉ！ｌｌｌ［：
ｂ重要な特性である。一般に、炭化ケイ木粒は、振動ミ
ル等の粉砕機により粉砕された後、篩分く分級）されて
原料として用いられている。この粉砕工程における不純
物の汚染は極めて大きく、そのままの状態では拡散炉用
部材としては使用出来ないため、酸処理等の純化処理を
行う。この場合、微粉になればなる程、汚染の程度は大
きく、また純化処理も困難となってくる。従って、粗粒
を用いた方が、半導体用材料としては好ましい。しかし
、粗粉のみでは、成形体の密度は不十分である。また、
粗粒が大きすぎると、製品の強度も十分とはならず、問
題となった。
そのため、粗粒と微粒の組み合わせを適当に選定するこ
とが半導体用部材に必要であり、本発明者等はｔＡ意検
討を加えた結果、微粒の平均粒径として１０〜３０μ、
粗粉平均粒径として８０〜２００μがであるとき、純度
的および熱機械的特性のすぐれた材料が得られることを
発見した。
Ｒ」レジ旧」１ この発明は前述のような従来技術の欠点を解消して、処
理操作が比較的容易で、物理特性を向上できる半導体用
炉芯管の製造方法を提供することを目的としている。
１１立ＬＬ この目的を達成するために、この発明は平均粒径１０μ
〜平均粒径３０μの微粒のシリコンカーバイド粉末と、
平均粒径８０μ〜平均粒径２００μの粗粒のシリコンカ
ーバイド粉末とを約１対１〜２．５の割合で混合し、有
機結合剤を加えてから混練造粒し、ラバープレスにより
成形してから焼成し、シリコンを含浸してケイ化したこ
とを特徴とする半導体用炉芯管の製造方法を要旨として
いる。
ｊ　　を　゛するための この発明にあっては、微粒のシリコンカーバイド粉末と
粗粒のシリコンカーバイド粉末を使用するが、とくに微
粒のシリコンカーバイド粉末の粒径を比較的大きなもの
としている。すなわち、微粒粉末の平均粒径を１０〜３
０μとしている。また、粗粒粉末については、平均粒径
が８０〜２００μである。これらの微粒と粗粒を１対１
〜２．５の割合で混合し、有機結合剤を加えて混練造粒
し、ラバープレスにより成形してから焼成し、シリコン
（Ｓｉ　）を含浸しながらケイ化する。
組成割合について説明すると、次のとおりである。
粗粒粉末の比が１よりも小の場合は、不純物の汚染が大
きく純化処理が困難となる。一方、粗粒粉末の比が２．
５よりも大きいの場合は半導体用炉芯管として耐久性あ
る強度が得られない。
宋」白丸 まず、２種類の粒径のシリコンカーバイド粉末を準備す
る。たとえば、平均粒径が２０μのグリーンカーボラン
ダムと平均粒径が１５０μのグリーンカーボランダムの
シリコンカーバイド粉末を準備する。
これらの微粒のシリコンカーバイドの粉末と粗粒のシリ
コンカーバイドの粉末とを約１：１の割合で混合し、そ
れに有機結合剤たとえばフェノールレジンを加える。必
要に応じてポリビニールアルコールやタールピッチを加
えることも出来る。しかる後、これらの混合物を混練し
、造粒する。さらに、かかる造粒物を乾燥させてからラ
バープレスにより所望形状に成形する。必要に応じて、
それらの成形品を加工および／又は接着し、所定の形状
にする。しかる後、約１０００℃の温度で焼成し、純化
させてからシリコン（Ｓｉ　）を含浸してケイ化させる
。Ｒ後に必要に応じて研磨等の最終仕上げを行う。
以上の方法により製造された半導体用炉芯管の物理特性
を測定したところ、嵩密度が２゜８〜３．Ｏａ／ｃｃで
、強度が１９０ＭＰａであった。
立Ｊし１刀」Ｌ 使用するシリコンカーバイド粉末の粒径が従来のものに
比較して大きく、したがって、内部表面積も小さいため
に不純物がキャッチされ難い。さらに、純化処理が容易
で且つ短時間で行える。
また、焼成体の気孔がシリコンを含浸するのに適当な大
きさであり、シリコンの含浸が充分になされるので、含
浸後のＳｔ　−Ｓｔ　Ｃ体中には気孔等の欠陥がほとん
ど存在せず、したがって高強度で均一なＳｉ　−８ｉ　
０体が得られる。（第１図の写真参照）。
また、粗粒のシリコンカーバイド粉末の方は勿論のこと
微粒のシリコンカーバイドの粉末の方についても造粒が
しやすく、効率的に出来るため、製造上の効果を増大で
きる。また、成形品の品質が安定するという現実的に極
めて重大な効果が得られる。
しかも、この発明にあっては比較的粒径の大ぎい粉末を
使用するのみでなくラバープレスによって成形するため
、製品の品質が相乗的に良好になる。その結果、高品質
になるばかりでなく、品質の安定が顕著となる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明により製造された半導体用炉芯管の微
細構造を示す顕微鏡写真、第２図は従来の炉芯管の微細
構造を示す顕微鏡写真である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 平均粒径１０μ〜平均粒径３０μの微粒のシリコンカー
    バイド粉末と、平均粒径８０μ〜平均粒径２００μの粗
    粒のシリコンカーバイド粉末とを１対１〜２．５の割合
    で混合し、有機結合剤を加えてから混練造粒し、ラバー
    プレスにより成形してから焼成し、シリコンを含浸して
    ケイ化したことを特徴とする半導体用炉芯管の製造方法
    。
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