JPH05124863A - 高純度炭化珪素体の製造方法 - Google Patents
高純度炭化珪素体の製造方法Info
- Publication number
- JPH05124863A JPH05124863A JP3311346A JP31134691A JPH05124863A JP H05124863 A JPH05124863 A JP H05124863A JP 3311346 A JP3311346 A JP 3311346A JP 31134691 A JP31134691 A JP 31134691A JP H05124863 A JPH05124863 A JP H05124863A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon carbide
- substrate
- base material
- purity silicon
- chemical vapor
- Prior art date
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- Pending
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- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 アルミナ基材の表面に化学気相蒸着法で炭化
珪素膜を形成した後、アルミナ基体を除去することを特
徴とする高純度炭化珪素体の製造方法。 【効果】 化学気相蒸着法による高純度の炭化珪素のみ
からなる炭化珪素体を短時間で効率よくしかも経済的に
製造することができる。
珪素膜を形成した後、アルミナ基体を除去することを特
徴とする高純度炭化珪素体の製造方法。 【効果】 化学気相蒸着法による高純度の炭化珪素のみ
からなる炭化珪素体を短時間で効率よくしかも経済的に
製造することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属溶解用ルツボ、熱
電対用保護管、発熱体、半導体拡散炉用部材、光ファイ
バー焼結用炉芯管等に使用される高純度炭化珪素体の製
造方法に関する。
電対用保護管、発熱体、半導体拡散炉用部材、光ファイ
バー焼結用炉芯管等に使用される高純度炭化珪素体の製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、金属溶解用ルツボ、熱電対用
保護管、発熱体、半導体拡散炉用部材、光ファイバー焼
結用炉芯管等は、黒鉛、焼結炭化珪素又は反応焼結炭化
珪素基体上に高純度炭化珪素をコーティングすることに
より、表面を高純度炭化珪素層としたものが使用されて
いる。
保護管、発熱体、半導体拡散炉用部材、光ファイバー焼
結用炉芯管等は、黒鉛、焼結炭化珪素又は反応焼結炭化
珪素基体上に高純度炭化珪素をコーティングすることに
より、表面を高純度炭化珪素層としたものが使用されて
いる。
【０００３】また、黒鉛基材上に高純度炭化珪素膜を形
成した後、黒鉛基材を酸化雰囲気で焼き抜くことによ
り、高純度炭化珪素体を得る方法も知られている。
成した後、黒鉛基材を酸化雰囲気で焼き抜くことによ
り、高純度炭化珪素体を得る方法も知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、黒鉛、焼結炭
化珪素、反応焼結炭化珪素基体上に高純度炭化珪素をコ
ーティングすることにより得られた高純度炭化珪素体
は、繰り返し使用により熱サイクルを受けると、基体と
コーティング面が剥離したり、クラックの発生により基
体面が露出するなどの問題点がある。従って、黒鉛基体
の場合は耐酸化性が著しく低下するし、焼結炭化珪素、
反応焼結炭化珪素基体の場合には基体中の不純物が外表
面に拡散してしまう問題がある。
化珪素、反応焼結炭化珪素基体上に高純度炭化珪素をコ
ーティングすることにより得られた高純度炭化珪素体
は、繰り返し使用により熱サイクルを受けると、基体と
コーティング面が剥離したり、クラックの発生により基
体面が露出するなどの問題点がある。従って、黒鉛基体
の場合は耐酸化性が著しく低下するし、焼結炭化珪素、
反応焼結炭化珪素基体の場合には基体中の不純物が外表
面に拡散してしまう問題がある。
【０００５】また、黒鉛基材を焼き抜くことにより高純
度炭化珪素体を得る方法は、黒鉛基材を焼き抜くのに長
時間を有する上、基材を焼き抜いてしまうため基材の繰
り返し利用ができないなどの問題点を残している。
度炭化珪素体を得る方法は、黒鉛基材を焼き抜くのに長
時間を有する上、基材を焼き抜いてしまうため基材の繰
り返し利用ができないなどの問題点を残している。
【０００６】本発明は上記問題を解決するためになされ
たもので、短時間で効率よくしかも経済的に化学気相蒸
着炭化珪素のみからなる高純度炭化珪素体を製造する方
法を提供することを目的とする。
たもので、短時間で効率よくしかも経済的に化学気相蒸
着炭化珪素のみからなる高純度炭化珪素体を製造する方
法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは上
記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、基材として
アルミナ基材を用いることによって上記問題を解決し得
ることを見い出した。即ち、本発明の高純度炭化珪素の
製造方法は、予め坩堝形状、ヒーター形状、炉芯管形状
等に成形したアルミナ基材の表面、特に好適には外表面
に化学気相蒸着法で炭化珪素膜を形成した後、アルミナ
基材を除去することによって高純度炭化珪素体を製造す
るものである。
記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、基材として
アルミナ基材を用いることによって上記問題を解決し得
ることを見い出した。即ち、本発明の高純度炭化珪素の
製造方法は、予め坩堝形状、ヒーター形状、炉芯管形状
等に成形したアルミナ基材の表面、特に好適には外表面
に化学気相蒸着法で炭化珪素膜を形成した後、アルミナ
基材を除去することによって高純度炭化珪素体を製造す
るものである。
【０００８】このようにアルミナ基材表面に炭化珪素膜
を化学気相蒸着することにより、化学気相蒸着後、温度
を降下させればアルミナ基材と炭化珪素膜とは容易に分
離する。つまり、アルミナの線膨張率は１０００℃で約
０．７９％であるのに対し、炭化珪素の線膨張率は１０
００℃で約０．３５％であるから、温度降下によりアル
ミナ基材と炭化珪素膜との接合面には剪断応力が加わ
り、この作用応力により、基材のアルミナと炭化珪素膜
とが容易に分離するものである。
を化学気相蒸着することにより、化学気相蒸着後、温度
を降下させればアルミナ基材と炭化珪素膜とは容易に分
離する。つまり、アルミナの線膨張率は１０００℃で約
０．７９％であるのに対し、炭化珪素の線膨張率は１０
００℃で約０．３５％であるから、温度降下によりアル
ミナ基材と炭化珪素膜との接合面には剪断応力が加わ
り、この作用応力により、基材のアルミナと炭化珪素膜
とが容易に分離するものである。
【０００９】従って、本発明によれば、黒鉛を焼き抜く
というような操作を必要とせず、炭化珪素膜を化学気相
蒸着により形成した後、温度降下により容易にアルミナ
基材を除去し得るので、工程時間の短縮が図れ、短時間
で効率よく高純度炭化珪素体を製造することができる
上、基材アルミナは繰り返し使用が可能であるため、製
造コストの削減が達成される。
というような操作を必要とせず、炭化珪素膜を化学気相
蒸着により形成した後、温度降下により容易にアルミナ
基材を除去し得るので、工程時間の短縮が図れ、短時間
で効率よく高純度炭化珪素体を製造することができる
上、基材アルミナは繰り返し使用が可能であるため、製
造コストの削減が達成される。
【００１０】また、上記方法により製造した炭化珪素体
は、化学気相蒸着法により形成されたもののみであるた
め、緻密質であると同時に極めて高純度である。従って
例えば光ファイバー用炉芯管に使用した場合、ファイバ
ーへの不純物の混入の心配がなくなるものである。
は、化学気相蒸着法により形成されたもののみであるた
め、緻密質であると同時に極めて高純度である。従って
例えば光ファイバー用炉芯管に使用した場合、ファイバ
ーへの不純物の混入の心配がなくなるものである。
【００１１】以下、本発明につき更に詳述すると、本発
明の高純度炭化珪素体の製造方法は、アルミナにより所
望の形状に成形した基材表面に化学気相蒸着法により炭
化珪素膜を形成した後、アルミナ基材を温度降下により
除去するものである。
明の高純度炭化珪素体の製造方法は、アルミナにより所
望の形状に成形した基材表面に化学気相蒸着法により炭
化珪素膜を形成した後、アルミナ基材を温度降下により
除去するものである。
【００１２】ここで、炭化珪素の化学気相蒸着は常法に
よって行なうことができ、通常、１０００℃以上の高温
及び減圧下で珪素含有化合物、例えばＳｉＣｌ4，Ｓｉ
ＨＣｌ3，ＳｉＨ2Ｃｌ2，ＳｉＨ4等と炭素含有化合物Ｃ
Ｈ4，Ｃ3Ｈ8等を反応させる方法、或いは珪素、炭素を
同時に含有する化合物ＣＨ3ＳｉＣｌ3，（ＣＨ3）2Ｓｉ
Ｃｌ2，（ＣＨ3）3ＳｉＣｌ，（ＣＨ3）4Ｓｉ等の熱分
解によってなされる。
よって行なうことができ、通常、１０００℃以上の高温
及び減圧下で珪素含有化合物、例えばＳｉＣｌ4，Ｓｉ
ＨＣｌ3，ＳｉＨ2Ｃｌ2，ＳｉＨ4等と炭素含有化合物Ｃ
Ｈ4，Ｃ3Ｈ8等を反応させる方法、或いは珪素、炭素を
同時に含有する化合物ＣＨ3ＳｉＣｌ3，（ＣＨ3）2Ｓｉ
Ｃｌ2，（ＣＨ3）3ＳｉＣｌ，（ＣＨ3）4Ｓｉ等の熱分
解によってなされる。
【００１３】この場合、炭化珪素膜の膜厚は適宜選定さ
れるが、一般に１００〜２０００μｍ程度である。
れるが、一般に１００〜２０００μｍ程度である。
【００１４】次に、このように化学気相蒸着により炭化
珪素膜を形成した後は、通常の方法で温度降下させるこ
とにより、炭化珪素膜とアルミナ基材との熱膨張係数差
に基づく応力の作用で、特に他の操作を加えることなく
容易に炭化珪素膜とアルミナ基材とが脱離するものであ
る。
珪素膜を形成した後は、通常の方法で温度降下させるこ
とにより、炭化珪素膜とアルミナ基材との熱膨張係数差
に基づく応力の作用で、特に他の操作を加えることなく
容易に炭化珪素膜とアルミナ基材とが脱離するものであ
る。
【００１５】
【実施例】以下、実施例を示して本発明を具体的に説明
するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。
するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。
【００１６】［実施例］アルミナによりパイプ（外形１
５０ｍｍ、長さ３００ｍｍ）を成形し、このアルミナパ
イプ外面に対し、反応温度１３００℃下でＳｉＣｌ4を
０．５リットル／分（ＳＬＭ）、Ｃ3Ｈ8を０．５リット
ル／分（ＳＬＭ）、Ｈ2を４リットル／分（ＳＬＭ）で
供給し、反応系をポンプで排気することにより反応圧力
を１０Ｔｏｒｒに保って、炭化珪素膜を１５００μｍ堆
積させた。
５０ｍｍ、長さ３００ｍｍ）を成形し、このアルミナパ
イプ外面に対し、反応温度１３００℃下でＳｉＣｌ4を
０．５リットル／分（ＳＬＭ）、Ｃ3Ｈ8を０．５リット
ル／分（ＳＬＭ）、Ｈ2を４リットル／分（ＳＬＭ）で
供給し、反応系をポンプで排気することにより反応圧力
を１０Ｔｏｒｒに保って、炭化珪素膜を１５００μｍ堆
積させた。
【００１７】次に、温度を常温に戻すことにより、炭化
珪素膜はアルミナパイプと容易に分離し、これにより化
学気相蒸着ＳｉＣ無垢の高純度炭化珪素体を製造した。
珪素膜はアルミナパイプと容易に分離し、これにより化
学気相蒸着ＳｉＣ無垢の高純度炭化珪素体を製造した。
【００１８】また、上記方法の後、炭化珪素膜と脱離さ
れたアルミナパイプを再度使用し、上記と同様にして繰
り返し３０個の高純度炭化珪素体を製造したが、アルミ
ナパイプの破損は生じなかった。
れたアルミナパイプを再度使用し、上記と同様にして繰
り返し３０個の高純度炭化珪素体を製造したが、アルミ
ナパイプの破損は生じなかった。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、化学気相蒸着法による
高純度の炭化珪素のみからなる炭化珪素体を短時間で効
率よくしかも経済的に製造することができる。
高純度の炭化珪素のみからなる炭化珪素体を短時間で効
率よくしかも経済的に製造することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 和義 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 アルミナ基材の表面に化学気相蒸着法で
炭化珪素膜を形成した後、アルミナ基材を除去すること
を特徴とする高純度炭化珪素体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3311346A JPH05124863A (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | 高純度炭化珪素体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3311346A JPH05124863A (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | 高純度炭化珪素体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05124863A true JPH05124863A (ja) | 1993-05-21 |
Family
ID=18016044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3311346A Pending JPH05124863A (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | 高純度炭化珪素体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05124863A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020174724A1 (ja) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 | 株式会社アドマップ | ＳｉＣ膜単体構造体 |
| JP2021095319A (ja) * | 2019-12-19 | 2021-06-24 | イビデン株式会社 | 非酸化物系気相成長セラミック材料の形成用の型、非酸化物系気相成長セラミック材料、及び、非酸化物系気相成長セラミック材料の形成用の型の製造方法 |
-
1991
- 1991-10-31 JP JP3311346A patent/JPH05124863A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020174724A1 (ja) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 | 株式会社アドマップ | ＳｉＣ膜単体構造体 |
| JP2020141073A (ja) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 | 株式会社アドマップ | ＳｉＣ膜単体構造体 |
| US11049747B2 (en) | 2019-02-28 | 2021-06-29 | Admap Inc. | SiC freestanding film structure |
| JP2021095319A (ja) * | 2019-12-19 | 2021-06-24 | イビデン株式会社 | 非酸化物系気相成長セラミック材料の形成用の型、非酸化物系気相成長セラミック材料、及び、非酸化物系気相成長セラミック材料の形成用の型の製造方法 |
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