[發明專利]透光性SiC的制造方法

有效

• 申請號: 201810294548.X
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN110318037B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 韓明旭;涂溶;章嵩;后藤孝
• 申請（專利權）人: 揖斐電株式會社;武漢理工大學;后藤孝
• 主分類號: C23C16/32
• 分類號: C23C16/32;C23C16/48
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 龐東成;孟偉青

本發明提供透光性SiC的制造方法，該方法能夠容易地得到高透明度的SiC。在本發明的高純度SiC的制造方法中，對放入到CVD爐(10)內的基材(S)進行加熱，同時使用導入管(20)向CVD爐(10)內導入原料氣體即硅烷系氣體與烴氣體的混合氣體，基材(S)的加熱使用光能，使CVD?SiC在基材(S)的表面生長。并且，透光性SiC原料氣體的C/Si比為0.125～0.5。

技術領域

本發明涉及透光性SiC的制造方法。

背景技術

SiC燒結體的耐熱性、耐熱沖擊性、耐腐蝕性、高溫強度特性、耐磨耗性等優異，作為在高溫下使用的各種工業用部件是有用的。但是，SiC燒結體的組織呈多相結構，密度低，并且包含金屬雜質等，因而容易呈不透明，難以將SiC燒結體作為光學用途中的部件使用。

為了解決這樣的課題，在專利文獻1中提出了一種透光性SiC成型體，其是通過CVD法使SiC在基體面氣相析出后除去基體而得到的CVD-SiC成型體，其特征在于，該CVD-SiC成型體具備下述光學特性：其表面通過研磨具有面粗糙度Ra的值為10nm以下的鏡面，光譜吸收邊小于500nm，在500nm～1200nm的波長區域的透光率為50％以下，在大于1200nm的波長區域的透光率為50％以上。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2000-211973號公報

發明內容

發明所要解決的課題

但是，上述記載的發明為涉及由CVD法得到的SiC的研磨的發明，并非為提高SiC本身的透明度的發明。

本發明的目的在于提供能夠容易地得到高透明度的SiC的透光性SiC的制造方法。

解決課題的手段

用于解決上述課題的本發明的透光性SiC的制造方法為

(1)對放入到CVD爐內的基材進行加熱的同時向爐內導入原料氣體而使CVD-SiC在上述基材的表面生長的透光性SiC的制造方法，其中所述原料氣體為硅烷系氣體與烴氣體的混合氣體，其中，上述基材的加熱使用光能，并且上述原料氣體的C/Si比為0.125～0.5。

SiC由Si和C構成，它們的單質均無透光性。因此，若Si、C中的任一者過剩，則透光性降低。所得到的SiC的C/Si比由原料氣體的比例、溫度、壓力來決定，為了得到透明的SiC，有必要進行調整，以使得Si、C中的任一者均不會過剩。原料氣體的C/Si比為0.125～0.5時，不容易發生不透明成分的沉積，能夠得到透明的透光性SiC。

本發明的透光性SiC的制造方法為使用光來制造透光性SiC的COLD-WALL的方法，因而能夠使原料氣體有效地沉積在基材上，能夠減少原料氣體的損失。未生成為SiC的殘余原料氣體被排出到CVD爐外，由滌氣器回收、或者歷經長時間形成分解物堆積在配管中。例如，若存在水分，則以可燃性的氯硅烷聚合物水解生成物等形態堆積。因此會發生配管堵塞或堆積物起火。

本發明的透光性SiC的制造方法本來就是除基材以外不容易消耗原料氣體的使用光的CVD法，因而即使大量使用氯硅烷，也不容易在配管等中生成容易起火的堆積物，能夠有效且安全地生成透光性SiC。

本發明的透光性SiC制造方法優選為以下的方式。

(2)上述光能使用激光。

在CVD中使用的光能為激光時，能夠有效地向目的位置供給輻射能，因而能夠減少原料氣體的損失。因此，能夠抑制在配管等中的附著，即使提高氯硅烷氣體的比例，也能夠有效且安全地得到透光性SiC。

(3)上述光能的波長為200nm～20000nm。