碳复合构件制造技术

本发明专利技术提供一种碳复合构件，其具有覆盖整个石墨基材且牢固的热解碳层。一种碳复合构件，其是在石墨基材(1)上形成有2层以上的热解碳层的碳复合构件，其中，在一个热解碳层即第1层(2A)和与其相邻的其他热解碳层即第2层(2B)的边界处具有存在气孔(3)的气孔区域(4)。的边界处具有存在气孔(3)的气孔区域(4)。的边界处具有存在气孔(3)的气孔区域(4)。

【技术实现步骤摘要】
碳复合构件


[0001]本专利技术涉及碳复合构件。

技术介绍

[0002]石墨等碳材料的化学稳定性、耐热性、机械特性优异，因此被用于半导体制造、化学工业、机械、原子能等许多领域中。另外，由于石墨本身为多孔体，因此在细孔的内部容易吸附气体、水分、杂质等，由此细孔内部容易被污染。因此，已知有按照这些污染物质不会从细孔中再释放的方式来实施热解碳的涂布，由此减轻石墨的不良影响的技术。
[0003]热解碳可形成质地坚硬、气体不渗透且致密的膜，因此特别适合于高纯度的环境下的使用。
[0004]专利文献1中，作为这样的用途，记载了一种半导体制造装置用构件，其由碳材料构成，在至少与原料气体相接的面形成有热解碳层，上述与原料气体相接的面的润湿张力为62.0mN/m以上。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2007
‑
12933号公报

技术实现思路

[0008]专利技术所要解决的课题
[0009]但是，上述记载的技术涉及以较小的晶片作为对象的半导体制造装置，为了防止气体、水分、杂质向内部的吸附或者这些成分的释放，在涂布时需要堵塞产生的支撑点、覆盖石墨基材这样的碳材料的整个面，并且特别是在大尺寸的碳复合构件中，需要防止在操作时施加至热解碳的涂层的冲击增大而发生剥离的情况。
[0010]鉴于上述课题，本专利技术的目的在于提供一种具有覆盖整个石墨基材并且牢固的热解碳层的碳复合构件。
[0011]用于解决课题的手段
[0012]用于解决上述课题的本专利技术的碳复合构件如下所述。
[0013](1)一种碳复合构件，其是在石墨基材上形成有2层以上的热解碳层的碳复合构件，其特征在于，
[0014]在一个上述热解碳层和与其相邻的其他上述热解碳层的边界处具有存在气孔的气孔区域。
[0015]根据本专利技术的碳复合构件，由于热解碳层由多层构成，因此能够提高防止石墨基材中的气体、水分、杂质的吸附和释放的效果。
[0016]另一方面，热解碳层是石墨的结晶在面方向上扩展的各向异性高的材料，在面方向上，碳相互牢固地结合的石墨的a轴方向扩展，沿着厚度方向利用范德华力弱结合的石墨的c轴方向延伸。因此，多层层积的热解碳层中，一个热解碳层和与其相邻的热解碳层的边
界弱，容易发生剥离。另一方面，本专利技术的碳复合构件中，在一个热解碳层和与其相邻的其他热解碳层的边界处具有存在气孔的气孔区域，因此在气孔的周围热解碳的结晶方向被打乱，能够增强锚定效应，具有防止层间剥离的效果。
[0017]另外，用于解决上述课题的本专利技术的碳复合构件优选为下述方式。
[0018](2)如(1)所述的碳复合构件，其特征在于，
[0019]将上述2层以上的热解碳层从靠近上述石墨基材的一侧起依次设为第1层、第2层、
···
、第n
‑
1层、第n层时，
[0020]上述第1层具有第1开口部，上述第n层具有第n开口部，并且
[0021]上述第1开口部和上述第n开口部形成在相对于上述石墨基材不同的位置。
[0022]本专利技术的优选实施方式的碳复合构件中，位于靠近石墨基材的一侧的第1层的第1开口部与位于最外侧的第n层的第n开口部处在相对于石墨基材不同的位置，因此可闭塞第1开口部，防止气体、水分、杂质等从石墨基材中的释放、并且防止气体、水分、杂质等从外部的吸附。
[0023](3)如(2)所述的碳复合构件，其特征在于，上述第2层覆盖上述第1开口部，并且上述第1开口部周边处的上述第1层与上述第2层的边界的上述气孔区域朝向上述石墨基材倾斜地延伸。
[0024]本专利技术的优选实施方式的碳复合构件中，第2层覆盖位于第1层的第1开口部，由此能够提高防止石墨基材中的气体、水分、杂质的释放和从外部的吸附的效果。另外，由于第1开口部的周边处的第1层与第2层的边界的气孔区域朝向石墨基材倾斜地延伸，因此能够提高容易引起应力集中的第1开口部的边界部分的增强效果。
[0025](4)如(2)或(3)所述的碳复合构件，其特征在于，
[0026]在上述第n层与上述第n层的紧下方的上述第n
‑
1层的边界处具有上述气孔区域，上述第n层向着上述第n开口部缓慢地变薄。
[0027]本专利技术的优选实施方式的碳复合构件中，在第n层与第n层的紧下方的第n
‑
1层的边界处具有上述气孔区域，第n层向着第n开口部缓慢地变薄，因此可缓和应力集中，与其他部位相比，能够提高厚度薄的第n开口部的边界部分的增强效果。
[0028](5)如(1)～(4)中任一项所述的碳复合构件，其特征在于，上述气孔的最大气孔径为0.5～3.0μm。
[0029]本专利技术的优选实施方式的碳复合构件中，通过使气孔的最大气孔径为0.5μm以上，能够充分确保在气孔周围形成的取向的方向性不同的热解碳成分，能够通过气孔的生成而充分发挥出锚定效应。
[0030]另外，通过使气孔的最大气孔径为3.0μm以下，可降低向气孔周围的应力集中，防止由于气孔的存在而使强度降低的情况。
[0031](6)如(1)～(5)中任一项所述的碳复合构件，其特征在于，上述热解碳层的合计厚度为5～400μm。
[0032]本专利技术的优选实施方式的碳复合构件中，通过使热解碳层的合计厚度为5μm以上，能够充分覆盖作为多孔体的石墨基材的凹凸，能够确保气体的不渗透性。另外，通过使热解碳层的合计厚度为400μm以下，能够防止因石墨基材与热解碳层的热应变所致的翘曲或剥离。
[0033](7)如(1)～(6)中任一项所述的碳复合构件，其特征在于，上述石墨基材为各向同性石墨材料。
[0034]本专利技术的优选实施方式的碳复合构件中，石墨基材为各向同性石墨材料，各向同性石墨的特性的各向异性小、均匀性高，因此与热解碳层的热膨胀系数差基于部位、方向的差异小，能够使剥离变得困难。
[0035]专利技术的效果
[0036]根据本专利技术的碳复合构件，由于热解碳层由多层构成，因此能够提高防止石墨基材中的气体、水分、杂质的吸附和释放的效果。
[0037]另一方面，热解碳层是石墨的结晶在面方向上扩展的各向异性高的材料，在面方向上，碳相互牢固地结合的石墨的a轴方向扩展，沿着厚度方向利用范德华力弱结合的石墨的c轴方向延伸。因此，多层层积的热解碳层中，一个热解碳层和与其相邻的热解碳层的边界弱，容易发生剥离。另一方面，本专利技术的碳复合构件中，在一个热解碳层和与其相邻的其他热解碳层的边界处具有存在气孔的气孔区域，因此在气孔的周围热解碳的结晶方向被打乱，能够增强锚定效应，具有防止层间剥离的效果。
附图说明
[0038]图1是本专利技术的实施方式1的碳复合构件的截面的放大图。
[0039]图2是示出本专利技术的实施方式1的碳复合构件的制造工序的图。
[0040]图3是本专利技术的实施方式2的碳复合构件的截面图。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳复合构件，其是在石墨基材上形成有2层以上的热解碳层的碳复合构件，其特征在于，在一个所述热解碳层和与其相邻的其他所述热解碳层的边界处具有存在气孔的气孔区域。2.如权利要求1所述的碳复合构件，其特征在于，将所述2层以上的热解碳层从靠近所述石墨基材的一侧起依次设为第1层、第2层、
···
、第n
‑
1层、第n层时，所述第1层具有第1开口部，所述第n层具有第n开口部，并且所述第1开口部和所述第n开口部形成在相对于所述石墨基材不同的位置。3.如权利要求2所述的碳复合构件，其特征在于，所述第2层覆盖所述第1开口部，并且，所述第1开口部...

【专利技术属性】
技术研发人员：北口比吕，伊藤敏树，
申请(专利权)人：揖斐电株式会社，
类型：发明
国别省市：