碳化硅成形体的制造方法技术

本发明专利技术提供一种碳化硅成形体的制造方法。该方法中，将含有碳化硅粉末或者碳化硅粉末与碳粉末的组合的硬化性硅酮组合物成形为所需的形状，使所得的成形体硬化，并在非氧化性环境下对所得的硅酮硬化成形体进行加热分解。本发明专利技术可以简便地制造高纯度且具有所需的形状、尺寸的碳化硅成形体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种制造碳化硅成形体的方法。
技术介绍
碳化硅陶瓷由于在常温及高温下化学稳定，并且高温下的机械强度也优良，因此被用作高温材料。近年来，在半导体制造领域中，逐渐将耐热性、耐蠕变性优良的高纯度的碳化硅陶瓷烧结体用于对半导体晶片进行热处理、或者使微量元素热扩散到半导体晶片中的工序中的舟皿或工艺管等。然而，由于碳化硅为难烧结性，因此即使想要成形为所需形状，若形状稍许复杂则也难以成形。因此，需求将碳化硅简便地成形为所需的形状、尺寸的方法。另外，若这里所用的碳化硅陶瓷烧结体中含有对半导体有害的杂质元素，则会产生在半导体晶片的加热过程中该杂质元素渗入而发生污染的问题，因此这些用途中所用的碳化硅陶瓷烧结体优选的是尽可能为高纯度。已知悉使用硼等烧结助剂的方法(非专利文献1)、使熔融硅与以碳化硅及碳为主体的成形体接触的方法(非专利文献1)、使一氧化硅气体透过以碳化硅及碳为主体的成形体的方法(专利文献1)。但是，使用硼等烧结助剂的方法有硼成为杂质的问题。另外，使熔融硅接触的方法或者使一氧化硅气体透过的方法有需要特殊装置的缺点。日本专利特开2007-145665号公报"SiC系陶瓷新材料”日本学术振兴会高温陶瓷材料第1 委员会编
技术实现思路
本专利技术的课题在于解决所述以前技术的问题，提供一种可以简便地制造具有所需的形状及尺寸的碳化硅成形体的方法。本专利技术人等为了解决所述课题而进行了反复研究，结果发现，通过在非氧化性环境下对硬化性硅酮组合物的成形硬化物进行加热分解，可以解决所述课题。S卩，本专利技术提供一种，其包含以下工序将含有碳化硅粉末、或者碳化硅粉末与碳粉末的组合的硬化性硅酮组合物成形为所需的形状，使其硬化而获得具有所需的形状的硅酮硬化成形体；以及然后，在非氧化性环境下对该硅酮硬化成形体进行加热分解。碳化硅粉末通常为难烧结性，但是根据本专利技术的制造方法，通过使用含有碳化硅粉末或者碳化硅粉末与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状及尺寸的碳化硅成形体。另外，根据本专利技术的制造方法，由于起始原料为硅酮组合物，因此通过选择高纯度的硅酮组合物，也可以容易地制造高纯度的碳化硅成形体。附图说明无具体实施例方式以下，对本专利技术进行详细说明。此外，本说明书中，“室温”是指周围温度，通常可以在10 35°C的范围内变化。-工序(1)硬化性硅酮组合物的成形、硬化-·硬化性硅酮组合物的制备本专利技术的方法中用作起始材料的硬化性硅酮组合物的种类并无特别限制，可以使用任意的硬化型的硬化性硅酮组合物。其具体例可以举出有机过氧化物硬化性、放射线硬化性反应性、加成硬化反性型、缩合硬化性的硅酮组合物等。从使所得的被覆为高纯度的方面来看，有机过氧化物硬化性以及放射线硬化性反应性的硅酮组合物较为有利，可以将所得的碳化硅成形体中的杂质元素的合计含量抑制为Ippm以下、优选0. 5ppm以下、更优选0. Ippm以下。杂质元素特别可以举出Fe、Cr、Ni、Al、Ti、Cu、Na、Zn、Ca、Zr、Mg及B，可以存在它们中的一种或两种以上。可以如上文所述那样抑制它们的合计含量。有机过氧化物硬化性硅酮组合物例如可以举出使在分子链末端部分(单末端或两末端)及分子链非末端部分的任一部分或此两部分具有乙烯基等烯基的直链状有机聚硅氧烷在有机过氧化物的存在下进行自由基聚合，借此而硬化的硅酮组合物。放射线硬化性硅酮组合物可以举出紫外线硬化性硅酮组合物以及电子束硬化性硅酮组合物。紫外线硬化性硅酮组合物例如可以举出利用波长为200 400nm的紫外线的能量而硬化的硅酮组合物。此时，硬化机制并无特别限制。其具体例可以举出含有具有丙烯酰基或甲基丙烯酰基的有机聚硅氧烷及光聚合起始剂的丙烯酸系硅酮系硅酮组合物、含有含巯基的有机聚硅氧烷及具有乙烯基等烯基的有机聚硅氧烷以及光聚合起始剂的巯基-乙烯基加成聚合系硅酮组合物、与热硬化性的加成反应型同样地使用钼族金属系催化剂的加成反应系硅酮组合物、含有含环氧基的有机聚硅氧烷及鐺盐催化剂的阳离子聚合系硅酮组合物等，均可以用作紫外线硬化性硅酮组合物。关于电子束硬化性硅酮组合物，利用通过对具有自由基聚合性基的有机聚硅氧烷照射电子束而引发的自由基聚合而硬化的任意的硅酮组合物均可以使用。加成硬化性硅酮组合物例如可以举出使所述具有烯基的直链状有机聚硅氧烷与有机氢化聚硅氧烷在钼族金属系催化剂的存在下反应(硅氢化加成反应)，借此而硬化的硅酮组合物。6缩合硬化性硅酮组合物例如可以举出使两末端硅烷醇封链有机聚硅氧烷与有机氢化聚硅氧烷或四烷氧基硅烷、有机三烷氧基硅烷等水解性硅烷及/或其部分水解缩合物在有机锡系催化剂等缩合反应催化剂的存在下反应，借此而硬化的硅酮组合物；或者使以三烷氧基、二烷氧基有机基、三烷氧基硅烷氧基乙基、二烷氧基有机硅烷氧基乙基等将两末端封链而成的有机聚硅氧烷在有机锡催化剂等的缩合反应存在下反应，借此而硬化的硅酮组合物等。其中，从尽力避免杂质混入的观点来看，理想的是放射线硬化性硅酮组合物以及有机过氧化物硬化性硅酮组合物。以下，对各硬化性硅酮组合物加以详细描述。各组合物含有碳化硅粉末、或者碳化硅粉末与碳粉末的组合，除此以外含有以下将说明的成分。·有机过氧化物硬化性硅酮组合物关于有机过氧化物硬化性硅酮组合物，具体来说，例如可以举出含有以下成分的有机过氧化物硬化性硅酮组合物(a)含有至少两个键合于硅原子的烯基的有机聚硅氧烷；以及(b)有机过氧化物；以及作为任意成分的(c)含有至少两个键合于硅原子的氢原子(即SiH基)的有机氢化聚硅氧烷，相对于硬化性硅酮组合物总体中的烯基每1摩尔，该(c)成分中的键合于硅原子的氢原子的量达到0. 1 2摩尔的量。· · (a)成分(a)成分的有机聚硅氧烷为有机过氧化物硬化性硅酮组合物的基质聚合物。(a) 成分的有机聚硅氧烷的聚合度并无特别限定，(a)成分可以使用在25°C下为液状的有机聚硅氧烷至生胶状的有机聚硅氧烷，可以合适地使用平均聚合度优选50 20，000、更优选100 10，000、进一步优选100 2，000左右的有机聚硅氧烷。另外，从容易获取原料的观点来看，(a)成分的有机聚硅氧烷基本上具有分子链包含二有机硅氧烷单元(R12SiOy2 单元)的重复、分子链两末端被三有机硅烷氧基(R13SiCV2)或羟基二有机硅烷氧基((HO) R12SiOl72单元)封链、并且不具有分支的直链结构，或者分子链包含该二有机硅氧烷单元的重复、并且不具有分支的环状结构，也可以局部地含有三官能性硅氧烷单元或SiO2单元等分支状结构。这里，R1如以下将说明的式(1)中所定义。(a)成分例如可以使用下述平均组成式(1)所表示、一分子中具有至少两个烯基的有机聚硅氧烷。R1aSiOi4^72(I)(式中，R1表示相同或不同种类的未经取代或经取代的碳原子数为1 10、更优选 1 8的一价烃基，R1的50 99摩尔％为烯基，a为1. 5 2. 8、更优选1. 8 2. 5、进一步优选1. 95 2. 05的范围的正数)所述R1的具体例可以举出甲基、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；环戊基、环己基等环烷基；乙烯基、烯丙基、丙烯基、异丙烯基、 丁烯基等烯基；以氟、溴、氯等卤素原子或氰基等将这些烃基的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：青木　良隆，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：