碳化硅成形體的制造方法技術

本發明專利技術提供一種碳化硅成形體的制造方法。該方法中，將含有碳化硅粉末或者碳化硅粉末與碳粉末的組合的硬化性硅酮組合物成形為所需的形狀，使所得的成形體硬化，并在非氧化性環境下對所得的硅酮硬化成形體進行加熱分解。本發明專利技術可以簡便地制造高純度且具有所需的形狀、尺寸的碳化硅成形體。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種制造碳化硅成形體的方法。
技術介紹
碳化硅陶瓷由于在常溫及高溫下化學穩定，并且高溫下的機械強度也優良，因此被用作高溫材料。近年來，在半導體制造領域中，逐漸將耐熱性、耐蠕變性優良的高純度的碳化硅陶瓷燒結體用于對半導體晶片進行熱處理、或者使微量元素熱擴散到半導體晶片中的工序中的舟皿或工藝管等。然而，由于碳化硅為難燒結性，因此即使想要成形為所需形狀，若形狀稍許復雜則也難以成形。因此，需求將碳化硅簡便地成形為所需的形狀、尺寸的方法。另外，若這里所用的碳化硅陶瓷燒結體中含有對半導體有害的雜質元素，則會產生在半導體晶片的加熱過程中該雜質元素滲入而發生污染的問題，因此這些用途中所用的碳化硅陶瓷燒結體優選的是盡可能為高純度。已知悉使用硼等燒結助劑的方法(非專利文獻1)、使熔融硅與以碳化硅及碳為主體的成形體接觸的方法(非專利文獻1)、使一氧化硅氣體透過以碳化硅及碳為主體的成形體的方法(專利文獻1)。但是，使用硼等燒結助劑的方法有硼成為雜質的問題。另外，使熔融硅接觸的方法或者使一氧化硅氣體透過的方法有需要特殊裝置的缺點。日本專利特開2007-145665號公報"SiC系陶瓷新材料”日本學術振興會高溫陶瓷材料第1 委員會編
技術實現思路
本專利技術的課題在于解決所述以前技術的問題，提供一種可以簡便地制造具有所需的形狀及尺寸的碳化硅成形體的方法。本專利技術人等為了解決所述課題而進行了反復研究，結果發現，通過在非氧化性環境下對硬化性硅酮組合物的成形硬化物進行加熱分解，可以解決所述課題。S卩，本專利技術提供一種，其包含以下工序將含有碳化硅粉末、或者碳化硅粉末與碳粉末的組合的硬化性硅酮組合物成形為所需的形狀，使其硬化而獲得具有所需的形狀的硅酮硬化成形體；以及然后，在非氧化性環境下對該硅酮硬化成形體進行加熱分解。碳化硅粉末通常為難燒結性，但是根據本專利技術的制造方法，通過使用含有碳化硅粉末或者碳化硅粉末與碳粉末的硬化性硅酮硬化物，可以容易地制造具有所需的形狀及尺寸的碳化硅成形體。另外，根據本專利技術的制造方法，由于起始原料為硅酮組合物，因此通過選擇高純度的硅酮組合物，也可以容易地制造高純度的碳化硅成形體。附圖說明無具體實施例方式以下，對本專利技術進行詳細說明。此外，本說明書中，“室溫”是指周圍溫度，通常可以在10 35°C的范圍內變化。-工序(1)硬化性硅酮組合物的成形、硬化-·硬化性硅酮組合物的制備本專利技術的方法中用作起始材料的硬化性硅酮組合物的種類并無特別限制，可以使用任意的硬化型的硬化性硅酮組合物。其具體例可以舉出有機過氧化物硬化性、放射線硬化性反應性、加成硬化反性型、縮合硬化性的硅酮組合物等。從使所得的被覆為高純度的方面來看，有機過氧化物硬化性以及放射線硬化性反應性的硅酮組合物較為有利，可以將所得的碳化硅成形體中的雜質元素的合計含量抑制為Ippm以下、優選0. 5ppm以下、更優選0. Ippm以下。雜質元素特別可以舉出Fe、Cr、Ni、Al、Ti、Cu、Na、Zn、Ca、Zr、Mg及B，可以存在它們中的一種或兩種以上。可以如上文所述那樣抑制它們的合計含量。有機過氧化物硬化性硅酮組合物例如可以舉出使在分子鏈末端部分(單末端或兩末端)及分子鏈非末端部分的任一部分或此兩部分具有乙烯基等烯基的直鏈狀有機聚硅氧烷在有機過氧化物的存在下進行自由基聚合，借此而硬化的硅酮組合物。放射線硬化性硅酮組合物可以舉出紫外線硬化性硅酮組合物以及電子束硬化性硅酮組合物。紫外線硬化性硅酮組合物例如可以舉出利用波長為200 400nm的紫外線的能量而硬化的硅酮組合物。此時，硬化機制并無特別限制。其具體例可以舉出含有具有丙烯酰基或甲基丙烯酰基的有機聚硅氧烷及光聚合起始劑的丙烯酸系硅酮系硅酮組合物、含有含巰基的有機聚硅氧烷及具有乙烯基等烯基的有機聚硅氧烷以及光聚合起始劑的巰基-乙烯基加成聚合系硅酮組合物、與熱硬化性的加成反應型同樣地使用鉬族金屬系催化劑的加成反應系硅酮組合物、含有含環氧基的有機聚硅氧烷及鐺鹽催化劑的陽離子聚合系硅酮組合物等，均可以用作紫外線硬化性硅酮組合物。關于電子束硬化性硅酮組合物，利用通過對具有自由基聚合性基的有機聚硅氧烷照射電子束而引發的自由基聚合而硬化的任意的硅酮組合物均可以使用。加成硬化性硅酮組合物例如可以舉出使所述具有烯基的直鏈狀有機聚硅氧烷與有機氫化聚硅氧烷在鉬族金屬系催化劑的存在下反應(硅氫化加成反應)，借此而硬化的硅酮組合物。6縮合硬化性硅酮組合物例如可以舉出使兩末端硅烷醇封鏈有機聚硅氧烷與有機氫化聚硅氧烷或四烷氧基硅烷、有機三烷氧基硅烷等水解性硅烷及/或其部分水解縮合物在有機錫系催化劑等縮合反應催化劑的存在下反應，借此而硬化的硅酮組合物；或者使以三烷氧基、二烷氧基有機基、三烷氧基硅烷氧基乙基、二烷氧基有機硅烷氧基乙基等將兩末端封鏈而成的有機聚硅氧烷在有機錫催化劑等的縮合反應存在下反應，借此而硬化的硅酮組合物等。其中，從盡力避免雜質混入的觀點來看，理想的是放射線硬化性硅酮組合物以及有機過氧化物硬化性硅酮組合物。以下，對各硬化性硅酮組合物加以詳細描述。各組合物含有碳化硅粉末、或者碳化硅粉末與碳粉末的組合，除此以外含有以下將說明的成分。·有機過氧化物硬化性硅酮組合物關于有機過氧化物硬化性硅酮組合物，具體來說，例如可以舉出含有以下成分的有機過氧化物硬化性硅酮組合物(a)含有至少兩個鍵合于硅原子的烯基的有機聚硅氧烷；以及(b)有機過氧化物；以及作為任意成分的(c)含有至少兩個鍵合于硅原子的氫原子(即SiH基)的有機氫化聚硅氧烷，相對于硬化性硅酮組合物總體中的烯基每1摩爾，該(c)成分中的鍵合于硅原子的氫原子的量達到0. 1 2摩爾的量。· · (a)成分(a)成分的有機聚硅氧烷為有機過氧化物硬化性硅酮組合物的基質聚合物。(a) 成分的有機聚硅氧烷的聚合度并無特別限定，(a)成分可以使用在25°C下為液狀的有機聚硅氧烷至生膠狀的有機聚硅氧烷，可以合適地使用平均聚合度優選50 20，000、更優選100 10，000、進一步優選100 2，000左右的有機聚硅氧烷。另外，從容易獲取原料的觀點來看，(a)成分的有機聚硅氧烷基本上具有分子鏈包含二有機硅氧烷單元(R12SiOy2 單元)的重復、分子鏈兩末端被三有機硅烷氧基(R13SiCV2)或羥基二有機硅烷氧基((HO) R12SiOl72單元)封鏈、并且不具有分支的直鏈結構，或者分子鏈包含該二有機硅氧烷單元的重復、并且不具有分支的環狀結構，也可以局部地含有三官能性硅氧烷單元或SiO2單元等分支狀結構。這里，R1如以下將說明的式(1)中所定義。(a)成分例如可以使用下述平均組成式(1)所表示、一分子中具有至少兩個烯基的有機聚硅氧烷。R1aSiOi4^72(I)(式中，R1表示相同或不同種類的未經取代或經取代的碳原子數為1 10、更優選 1 8的一價烴基，R1的50 99摩爾％為烯基，a為1. 5 2. 8、更優選1. 8 2. 5、進一步優選1. 95 2. 05的范圍的正數)所述R1的具體例可以舉出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等烷基；苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基等芳基；環戊基、環己基等環烷基；乙烯基、烯丙基、丙烯基、異丙烯基、 丁烯基等烯基；以氟、溴、氯等鹵素原子或氰基等將這些烴基的本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：青木　良隆，
申請(專利權)人：信越化學工業株式會社，
類型：發明
國別省市：