[发明专利]碳材料、夹具及碳材料的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及碳材料、夹具及碳材料的制造方法，涉及能够抑制杂质的放出、且能够提高在氮气氛下的温度耐性的碳材料、夹具及碳材料的制造方法。

背景技术

碳材具有为轻量、并且化学稳定性或热稳定性优异的特性。但是，由于具有起尘性，所以作为半导体制造工序等中的材料，使用受到限制。

因此，如下述专利文献1、或专利文献2中所示的那样，提出了以下发明：通过用卤化铬气体处理碳基材，在碳基材的表面设置由Cr₂₃C₆构成的碳化铬层，对该碳化铬层喷镀金属而进行被覆。然而，为了形成能够喷镀金属那样的由Cr₂₃C₆构成的层，存在需要长时间，并且必须在氢气气氛中进行处理，或在减压下处理，处理繁杂的问题。

因此，如专利文献3中所示的那样，提出将埋入于包含含有过渡金属的金属粒子和热分解性卤化氢发生剂的表面改性剂中的碳基材与碳基材以外的碳构件一起进行加热处理。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-143384号

专利文献2：日本特开平8-143385号

专利文献3：日本特开2010-132518号

发明内容

发明所要解决的问题

在上述半导体制造工序等中，由于有时在氮气氛中进行各种处理，所以要求覆盖碳基材的碳化金属层在氮气氛下的温度耐性优异。然而，如上述专利文献3中所示，只是在碳基材表面形成过渡金属，未必能够提高氮气氛下的温度耐性。

本发明考虑了上述课题，目的在于提供能够抑制起尘、且提高氮气氛下的温度耐性的碳材料及其制造方法。

用于解决问题的方法

为了达成上述目的，本发明的特征在于，其是在碳基材表面形成有碳化金属层的碳材料，其中，上述碳化金属层含有碳化钼和/或碳化铁。另外，含有碳化钼和/或碳化铁是指在碳化金属层中的金属成分中，钼和/或铁为90重量％以上，优选为在X射线衍射中几乎检测不到其它金属的水平。

如上述构成那样，由于在碳基材表面形成有碳化金属层，所以能够抑制起尘。此外，由于上述碳化金属层由碳化钼和/或碳化铁构成，所以能够提高氮气氛下的温度耐性。

前述碳化金属层优选含有碳化钼。

因为碳化钼与碳化铁相比，氮气氛下的温度耐性更优异。

前述碳化金属层优选为碳基材表面的碳与金属发生反应而形成的层。

此外，为了达成上述目的，本发明的特征在于，其是在氮气氛下使用的夹具，其中，在碳基材上形成有含有碳化钼和/或碳化铁的碳化金属层。

前述碳化金属层优选含有碳化钼，前述碳化金属层优选为碳基材表面的碳与金属发生反应而形成的层。

此外，为了达成上述目的，本发明的特征在于，将埋入于含有钼粒子和/或铁粒子、和热分解性卤化氢发生剂的表面改性剂中的碳基材，与该碳基材以外的碳构件一起进行加热处理。

若是上述方法，则能够容易且廉价地制造上述碳材料。具体而言，如下所述。

作为含有碳化钼或碳化铁的碳化金属层的制造方法，考虑了蒸镀法或CVD法等。在蒸镀法或CVD法中，由于作为原料使用的钼或铁容易氧化，特别是钼在常温下也发生氧化，所以需要能够精密地进行脱氧的真空设备。此外，在蒸镀装置或CVD装置中使用卤化合物的情况下，需要洗涤器设备。进而，在蒸镀法或CVD法中，由于在基材上重新形成膜，所以与基材的密合性差，在该制法上，难以在复杂的形状的基材的整个面上形成膜。

因此，在碳材上形成有碳化钼或碳化铁的材料，生产成本高涨，并且在特性方面也得不到满意的结果，难以实用化。

与此相对，若使用上述制造方法(CVR法)，则能够在不使用真空设备等的情况下，在碳基材上形成含有碳化钼或碳化铁的碳化金属层。该碳化金属层是碳基材的表面的碳与金属发生反应而表面被改性的层，是不易产生剥离等的密合性非常高的层。此外，即使在使用了容易氧化的钼的情况下，由于碳基材或CVR法中使用的碳构件(由后述的碳材构成的容器或碳粉末)含有碳，所以即使在钼等发生氧化的情况下，也容易通过加热处理而被还原。因此，能够在碳基材的表面容易地形成含有碳化钼或碳化铁的碳化金属层。

前述表面改性剂优选含有钼粒子和热分解性卤化氢发生剂。

若是这样的方法，则可在碳基材的表面形成氮气氛下的温度耐性比碳化铁优异的碳化钼。

发明的效果