(57)【要約】【課題】反りの発生が抑制され平坦性に優れたガラス状炭素基板上に、優れた配向性を有するグラファイト膜が形成されてなる複合基板を提供するとともに、該複合基板を無加圧下で簡便に製造する方法を提供することを目的とするものである。【解決手段】基板端部における反りの高さが０．１ｍｍ以下であるガラス状炭素基板上に、モザイクスプレッドが０．８°以下であるグラファイト膜が形成されてなることを特徴とする複合基板と、ガラス状炭素製板状物を、表面に設けるグラファイト膜の形成温度以上の温度で焼成し、１０段階モース硬度が７以下の材料からなる粒子を砥粒とする研磨液で研磨してガラス状炭素基板を作製した後、前記ガラス状炭素基板の表面に複素環状高分子含有液を塗布して複素環状高分子膜を形成し、炭素化し、次いで不活性雰囲気下で焼成して黒鉛化処理することによりグラファイト膜を形成することを特徴とする複合基板の製造方法である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板端部における反りの高さが０．１ｍｍ以下であるガラス状炭素基板上に、モザイクスプレッドが０．８°以下であるグラファイト膜が形成されてなることを特徴とする複合基板。
【請求項２】
請求項１記載の複合基板を製造する方法であって、
ガラス状炭素製板状物を、表面に設けるグラファイト膜の形成温度以上の温度で焼成した後、１０段階モース硬度が７以下の材料からなる粒子を砥粒として含む研磨液で最終研磨が行われるように研磨処理してガラス状炭素基板を作製し、
前記ガラス状炭素基板の表面に複素環状高分子含有液を塗布して複素環状高分子膜を形成し、炭素化し、次いで不活性雰囲気下で焼成して黒鉛化処理することによりグラファイト膜を形成することを特徴とする複合基板の製造方法。
【請求項３】
前記複素環状高分子がベンズイミダゾベンゾフェナントロリンラダーポリマーまたは４,４’−ビナフチル−１,１’,８,８’−テトラカルボン酸−３，３'，４，４'−ビフェニルテトラアミン重合体である請求項２に記載の複合基板の製造方法。
【請求項４】
前記砥粒が、コロイダルシリカ粒子またはヒュームドシリカ粒子である請求項２または請求項３に記載の複合基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合基板および複合基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
青色／白色ＬＥＤには、基板上にＧａＮ、ＩｎＧａＮおよび類似の化合物半導体をエピタキシャル成長によって製膜したものが使用されているが、一般に、上記エピタキシャル成長用の基板にはサファイアウエハが用いられている。これは、サファイアの格子定数がＧａＮ、ＩｎＧａＮに近く、またＧａＮ、ＩｎＧａＮのＭＯＣＶＤ法でのエピタキシャル成膜条件（焼成温度１３００℃、ＮＨ３雰囲気）で化学的に安定なためである。
【０００３】
しかし、サファイアウエハは製造コストが高く、大面積化に不向きであり、また低熱伝導率で放熱性が低いために高輝度化が困難である。一方、炭素材料は、低コスト化、大面積化が可能で、高熱伝導率で放熱性が高いために高輝度化が期待される材料である。
【０００４】
そこで、近年、芳香族ポリイミド、ポリオキサジアゾール（ＰＯＤ）、ベンズイミダゾベンゾフェナントロリンラダーポリマー（ＢＢＬ重合体）、４,４’−ビナフチル−１,１’,８,８’−テトラカルボン酸−３，３'，４，４'−ビフェニルテトラアミン重合体（ＢＮＴＣＡ−ＢＰＴＡ重合体）等からなる有機ポリマーフィルムをアルゴン等の不活性雰囲気下で熱処理する高分子熱分解法により作製してなるグラファイトフィルムが提案されるに至っており（例えば、非特許文献１、非特許文献２参照）、特にＢＢＬ重合体やＢＮＴＣＡ−ＢＰＴＡ重合体由来のグラファイトフィルムは、同じ熱処理温度で比較すると、芳香族ポリイミドやＰＯＤ由来のグラファイトフィルムに比較して高い結晶性を示すとされている。
【０００５】
しかしながら、高分子熱分解法により作製したグラファイトフィルムは、２２００℃付近の加熱温度下において結晶化に伴う膨張によってうねりを生じ、平坦性が著しく悪化してしまう。
また、ＢＢＬ重合体やＢＮＴＣＡ−ＢＰＴＡ重合体を原料として作製されてなるグラファイトフィルムは、１０００℃程度の温度下で炭素化する際に円盤状の剥れが生じ、十分な平坦性を得ることができず、エピタキシャル成長用基板として好適に使用することができなかった。
【０００６】
また、エピタキシャル成長用基板としては、熱分解炭素やポリイミドを原料とし、加圧下で黒鉛化してなる高配向性黒鉛（ＨＯＰＧ）からなるものが知られており（特許文献１（特開２００５−３１４１６８号公報）参照）、このＨＯＰＧからなるエピタキシャル成長用基板は、（０００２）面の配向度を表すモザイクスプレッドが０．４５°程度と配向度に優れたものであることが知られているが、上記基板を構成するグラファイトの配向度は黒鉛化時の圧力に依存するため、装置、部材およびコスト上の制約から、基板サイズの大型化への対応が困難であり、特にＧａＮ膜等を成膜させるエピタキシャル成長用基板では４〜６インチ程度の大きさが求められるため、加圧法を前提とした成長用基板は工業的な実用化が困難である。
【０００７】
グラファイトフィルムは、エピタキシャル成長用基板以外にも、透明導電膜や、トランジスタの形成材料等として用いられるものであることから、結晶性が高く、平坦性に優れるものが求められるようになっている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】”High-quality pyrographite films”,Murakami M. et al, Appl.Phys.Lett., 48,p.1954、1986
【非特許文献２】” ベンズイミダゾベンゾファナントロリンラダーを出発原料とする高結晶性炭素フィルム“山下順也ほか、第３４回炭素材料学会年会要旨集、p.314、2007.
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−３１４１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このような状況下、無加圧で平坦性、結晶性の高い基板を得るため、本発明者
が鋭意検討したところ、ガラス質カーボン基材（以下、適宜ＧＣ基板と称する）に対し、ＢＢＬ重合体やＢＮＴＣＡ−ＢＰＴＡ重合体の溶液をコートした後、炭素化、黒鉛化する方法により、カーボン基板上に平坦性、結晶性および配向性に優れたグラファイト膜が形成された複合基板を製造し得ることを見出した。
【００１１】
しかしながら、上記方法においては、ＧＣ基板として、平坦性が高い（反りが抑制された）ものを使用する必要があることから、通常、低温度で熱処理してなるものが使用される。
例えば、上記ＧＣ基板が、上記グラファイト膜形成時の黒鉛化温度を下回る温度で熱処理して作製されたものである場合、結晶性が低く緻密質であるとともに平坦性に優れることから、ＢＢＬ重合体やＢＮＴＣＡ−ＢＰＴＡ重合体の溶液をコートした後、炭素化、黒鉛化処理することにより、ＧＣ基板上に配向度の高いグラファイト膜を形成し得るものの、黒鉛化処理時にＧＣ基板の結晶性が向上してＧＣ基板に反りを生じる結果、得られる複合基板にも反りを生じてしまうという技術課題が存在していた。
【００１２】
上記黒鉛化時におけるＧＣ基板の反りを抑制するために、黒鉛化時に荷重を加えつつ処理すればＧＣ基板の反りは抑制することができるが、生成するグラファイト膜を損傷してしまう。
【００１３】
一方、ＧＣ基板が、上記グラファイト膜形成時の黒鉛化温度以上の温度で熱処理して作製されたものである場合、ＧＣ基板の結晶化が進行して平坦性が低下することから、ＢＢＬ重合体やＢＮＴＣＡ−ＢＰＴＡ重合体の溶液をコートした後、炭素化、黒鉛化処理しても、ＧＣ基板上に配向度の高いグラファイト膜を形成することが困難になる。
【００１４】
このような状況下、本発明は、反りの発生が抑制され平坦性に優れたガラス状炭素基板上に、優れた配向性を有するグラファイト膜が形成されてなる複合基板を提供するとともに、該複合基板を無加圧下で簡便に製造する方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者等は、上記技術課題を解決するために鋭意検討したところ、ＧＣ基板として、グラファイト膜形成時の黒鉛化温度以上の温度で焼成されたＧＣ基板を用いた場合であっても、該ＧＣ基板を１０段階モース硬度が７以下の材質の粒子を砥粒とする研磨液で研磨した場合には、平坦性を向上させることができ、引き続いて複素環状高分子含有液を塗布して複素環状高分子膜を形成し、炭素化し、次いで不活性雰囲気下で焼成して黒鉛化処理した場合に、ＧＣ基板の反りの発生を抑制しつつ配向度の高いグラファイト膜を形成し得ることを見出し、本知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【００１６】
すなわち、本発明は、
（１）基板端部における反りの高さが０．１ｍｍ以下であるガラス状炭素基板上に、モザイクスプレッドが０．８°以下であるグラファイト膜が形成されてなることを特徴とする複合基板、
（２）上記（１）記載の複合基板を製造する方法であって、
ガラス状炭素製板状物を、表面に設けるグラファイト膜の形成温度以上の温度で焼成した後、１０段階モース硬度が７以下の材料からなる粒子を砥粒として含む研磨液で最終研磨が行われるように研磨処理してガラス状炭素基板を作製し、
前記ガラス状炭素基板の表面に複素環状高分子含有液を塗布して複素環状高分子膜を形成し、炭素化し、次いで不活性雰囲気下で焼成して黒鉛化処理することによりグラファイト膜を形成することを特徴とする複合基板の製造方法、
（３）前記複素環状高分子がベンズイミダゾベンゾフェナントロリンラダーポリマーまたは４,４’−ビナフチル−１,１’,８,８’−テトラカルボン酸−３，３'，４，４'−ビフェニルテトラアミン重合体である上記（２）に記載の複合基板の製造方法、
（４）前記砥粒が、コロイダルシリカ粒子またはヒュームドシリカ粒子である上記（２）または（３）に記載の複合基板の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、反りの発生が抑制され平坦性に優れたガラス状炭素基板上に、優れた配向性を有するグラファイト膜が形成されてなる複合基板を提供するとともに、該複合基板を無加圧下で簡便に製造する方法を提供することを目的とするものである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
先ず、本発明の複合基板について説明する。
本発明の複合基板は、基板端部における反りの高さが０．１ｍｍ以下であるガラス状炭素基板上に、モザイクスプレッドが０．８°以下であるグラファイト膜が形成されてなることを特徴とするものである。
【００１９】
本発明の複合基板を構成するガラス状炭素基板は、基板端部における反りの高さが０．１ｍｍ以下であるものであり、０〜０．０５ｍｍであるものが好ましく、０〜０．０１ｍｍであるものがより好ましい。
【００２０】
本発明の複合基板において、ガラス状炭素基板の基板端部における反りの高さが０．１ｍｍ以下であることによって、その表面に優れた配向性を有するグラファイト膜を容易に設けることができる。
【００２１】
なお、本出願書類において、ガラス状炭素基板の基板端部における反りの高さは、ガラス状炭素基板を定盤の上に静置したときに、ガラス状炭素基板の端部における持ち上がり量が最も大きくなる（定盤からの高さが最も高くなる）箇所の定盤面からの高さを意味する。
上記反りの高さは、非接触三次元測定装置（三鷹光器（社）製  ＮＨ−３Ｎ）により測定することができ、ガラス状炭素基板上に設けられたグラファイト膜がガラス状炭素基板の厚さとの関係で十分に薄いものである合には、ガラス状炭素基板に代えて複合基板を用いて反りの高さを測定することもできる。
【００２２】
本発明の複合基板において、ガラス状炭素基板の平均表面粗さは、２ｎｍ以下であることが好ましく、１．５ｎｍ以下であることがより好ましく、１ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
ガラス状炭素基板の平均表面粗さは低い程好ましいため、その下限については特に制限されないが、ガラス状炭素基板の平均表面粗さは、通常、０．５ｎｍ以上である。
【００２３】
本発明の複合基板においては、ガラス状炭素基板の平均表面粗さが上記範囲内にあることにより、その表面に優れた配向性を有するグラファイト膜を容易に設けることができる。
【００２４】
なお、本出願書類において、ガラス状炭素基板の平均表面粗さは、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡、エスアイアイ・ナノテクノロジー（株）製  ＳＰＩ３８００）を用い、縦５μｍ×横５μｍの正方形領域でＪＩＳ  Ｒ１６８３（２００７）の規定に準拠して、ガラス状炭素基板上の任意の１０点を計測したときの算術平均値を意味する。
【００２５】
本発明の複合基板において、ガラス状炭素基板は、気体透過率が、１０−４〜１０−１６ｍ２／ｓであるものが好ましく、１０−５〜１０−１６ｍ２／ｓであるものがより好ましく、１０−６〜１０−１６ｍ２／ｓであるものがさらに好ましい。
【００２６】
本発明の複合基板において、ガラス状炭素基板の気体透過率が上記範囲内にあることにより、ガラス状炭素基板上に塗布液を塗布してグラファイト膜を形成する際に、塗布液がガラス状炭素基板内に浸透し難く厚みが均一なグラファイト膜を形成することができ、このために、ガラス状炭素基板上に、平坦性、結晶性および配向性が向上したグラファイト膜を容易に設けることができる。
【００２７】
なお、本出願書類において、ガラス状炭素基板の気体透過率は、ＪＩＳ Ｋ７１２６の規定に準じて求めた値を意味するものとする。
【００２８】
本発明の複合基板において、ガラス状炭素基板の厚みは特に制限されないが、平均厚みが１００〜１０００μｍであることが好ましい。
なお上記平均厚みは、マイクロメーター（（株）ミツトヨ製高精度デジマチックマイクロメーター、ＭＤＨ−２５Ｍ）により、ガラス状炭素基板の任意の１０点を計測したときの算術平均値を意味する。
【００２９】
本発明の複合基板において、ガラス状炭素基板の主表面のサイズ（主表面を規定する縦方向および横方向の長さ）も特に制限されず、得ようとする複合基板の主表面のサイズに応じて、適宜決定すればよい。
【００３０】
本発明の複合基板においては、上記ガラス状炭素基板上に、モザイクスプレッドが０．８°以下であるグラファイト膜が形成されてなる。
【００３１】
本発明の複合基板において、グラファイト膜のモザイクスプレッドは、０.８°以下であり、０．６°以下であることが好ましく、０．５°以下であることがより好ましい。
グラファイト膜のモザイクスプレッドは低い程好ましいため、その下限については特に制限されないが、グラファイト膜のモザイクスプレッドは、通常、０．２°以上である。
【００３２】
モザイクスプレッドとは、Ｘ線回折パラメータの１つであって、単色Ｘ線を測定対象であるグラファイト膜に入射し、グラファイト膜を回転させたときに得られる回折強度曲線におけるピークの半値幅を意味し、本パラメータによって、グラファイト膜の結晶性および配向性を評価することができる。
本発明の複合基板は、グラファイト膜の結晶性および配向性に優れるために、グラファイト膜のモザイクスプレッドが０．８°以下という低い値を示す。
【００３３】
なお、本出願書類において、モザイクスプレッドとは、Ｐｈｉｌｉｐｓ社製多目的Ｘ線回折装置Ｘ’ＰａｒｔＭＰＤを用い、測定対象となるグラファイト膜の（０００２）回折線のピーク位置におけるロッキング特性測定の結果、得られた回折線の半値幅を意味するものとする。
【００３４】
本発明の複合基板において、グラファイト膜は、表面における円盤状の剥れが、０〜１０個／０．０１ｃｍ２であるものが好ましく、０〜５個／０．０１ｃｍ２であるものがより好ましく、０〜３個／０．０１ｃｍ２であるものがさらに好ましい。
【００３５】
本出願書類において、グラファイト膜表面における円盤状の剥れとは、グラファイト膜の形成時、原料を炭素化した際に生成するガスを逸出できずに内部応力が溜まり内部から破裂して発生するものを意味し、表面部分が完全に剥れたものの他、表面部分が残っているものも存在する。この円盤状の剥れは、通常直径が数〜数百μｍ程度であるものであり、表面部分が完全に剥れたものは平坦性を低下させ、表面部分が剥れずに残ったものも簡単に剥れ取れて、同様に平坦性を低下させる。
なお、上記円盤状の剥れの詳細については、特願２０１１−２７１１７８号の明細書にも記述している。
【００３６】
本発明の複合基板においては、グラファイト膜が、表面における円盤状の剥れが０〜１０個／０．０１ｃｍ２に抑制されてなるものであることにより、優れた平坦性を容易に発揮することができる。
【００３７】
なお、本出願書類において、グラファイト膜表面に観察される円盤状の剥れは、レーザー顕微鏡（オリンパス（株）製  ＯＬＳ３０００）を用いて、グラファイトフィルム上の任意の１０箇所を計測したときの算術平均値を意味する。
【００３８】
本発明の複合基板において、グラファイト膜は、表面に形成された皺の高さが０〜５００ｎｍであるものが好ましく、０〜４００ｎｍであるものがより好ましく、０〜３００ｎｍであるものがさらに好ましい。
【００３９】
本発明の複合基板において、表面に形成される皺とは、グラファイトフィルムの表面上に連続して形成される筋状の突起を意味し、このような皺は、グラファイト膜を基板上で形成した際に、グラファイト膜と基板との熱膨張差によって生じ得る。上記皺はフィルムの平坦部から浮き上がるように形成されており、熱膨張差が大きい程、皺（浮き上がり）が多くなり平坦性を低下させる。
上記皺の詳細については、特願２０１１−２７１１７８号の明細書にも記述している。
【００４０】
なお、本出願書類において、表面に形成される皺の高さは、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡、エスアイアイ・ナノテクノロジー（株）製  ＳＰＩ３８００）を用い、グラファイトフィルム上の任意の１０点を計測したときの算術平均値を意味する。
【００４１】
本発明のグラファイトフィルムは、表面に形成された皺の高さが上記範囲に抑制されてなるものであることにより、皺の発生が抑制された高い平坦性を容易に発揮することができる。
【００４２】
本発明の複合基板において、グラファイト膜は、厚さが１μｍ以下であることが好ましく、０．７μｍ以下であることがより好ましく、０．５μｍ以下であることがさらに好ましく、０．１μｍ以下であることが一層好ましい。グラファイトフィルムの厚さの下限は特に制限されないが、通常０．０１μｍ以上である。
【００４３】
なお、本出願書類において、グラファイト膜の厚さは、ＪＩＳ Ｒ １６３６に規定されているファインセラミックス薄膜の膜厚試験方法−触針式表面粗さ計による測定方法に基づき、段差計（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｎ社製、Ａｌｐｈａ−Ｓｔｅｐ ＩＱ）を用いて測定した値を意味する。
【００４４】
本発明の複合基板は、グラファイト膜が、ガラス状炭素基板の片側主表面上にのみ形成されてなるものであってもよいし、ガラス状炭素基板の両主表面上に形成されてなるものであってもよい。
【００４５】
本発明の複合基板は、後述する本発明の製造方法により好適に作製することができる。
【００４６】
本発明によれば、反りの発生が抑制され平坦性に優れたガラス状炭素基板上に、優れた配向性を有するグラファイト膜が形成されてなる複合基板を提供することができる。
【００４７】
次に、本発明の複合基板の製造方法について説明する。
本発明の製造方法は、本発明の複合基板を製造する方法であって、ガラス状炭素製板状物を、表面に設けるグラファイト膜の形成温度以上の温度で焼成した後、１０段階モース硬度が７以下の材料からなる粒子を砥粒として含む研磨液で最終研磨が行われるように研磨処理してガラス状炭素基板を作製し、前記ガラス状炭素基板の表面に複素環状高分子含有液を塗布して複素環状高分子膜を形成し、炭素化し、次いで不活性雰囲気下で焼成して黒鉛化処理することによりグラファイト膜を形成することを特徴とするものである。
【００４８】
本発明の製造方法において、ガラス状炭素基板の作製に使用されるガラス状炭素製板状物としては、ガラス状炭素により形成されてなるものであって、得ようとするガラス状炭素基板に対応する大きさおよび形状を有するものであれば特に制限されない。
【００４９】
ガラス状炭素製板状物としては、例えば、東海カーボン（株）製ＧＣ１０、ＧＣ２０、ＧＣ３０等から選ばれる一種以上を挙げることができる。
【００５０】
本発明の製造方法において、ガラス状炭素製板状物の平均厚みは、得ようとするガラス状炭素基板の平均厚みに（後述する）砥粒による研磨代を加えた厚みのものを適宜選定すればよい。
なお、本出願書類において、ガラス状炭素製板状物の平均厚みは、マイクロメーター（（株）ミツトヨ製高精度デジマチックマイクロメーター、ＭＤＨ−２５Ｍ）により、ガラス状炭素基板の任意の１０点を計測したときの算術平均値を意味するものとする。
【００５１】
本発明の複合基板を構成するガラス状炭素製板状物は、板状物端部における反りの高さが、０．５ｍｍ以下であるものが適当である。
【００５２】
なお、本出願書類において、ガラス状炭素製板状物の板状物端部における反りの高さは、ガラス状炭素製板状物を定盤の上に静置したときに、ガラス状炭素製板状物の端部における持ち上がり量が最も大きくなる（定盤からの高さが最も高くなる）箇所の定盤面からの高さを意味する。
上記反り高さは、非接触三次元測定装置（三鷹光器（社）製  ＮＨ−３Ｎ）により測定することができる。
【００５３】
本発明の製造方法において、ガラス状炭素製板状物は、（後述する）表面に設けるグラファイト膜の形成温度以上の温度で焼成する。
本発明の製造方法において、ガラス状炭素製板状物を焼成する温度は、表面に設けるグラファイト膜の形成温度よりも５０℃以上高い温度であることが好ましく、表面に設けるグラファイト膜の形成温度よりも１００℃以上高い温度であることがより好ましく、表面に設けるグラファイト膜の形成温度よりも２００℃以上高い温度であることがさらに好ましい。
具体的には、ガラス状炭素製板状物を焼成する温度は、２９００℃以上であることが好ましく、３０００℃以上であることがより好ましい。
なお、本発明の製造方法において、表面に設けるグラファイト膜の形成温度とは、当該グラファイト膜形成時における最高処理温度を意味するものとし、表面に設けるグラファイト膜の形成温度以上の温度とは、当該グラファイト膜形成時における最高処理温度以上の温度を意味するものとする。
【００５４】
本発明の製造方法において、ガラス状炭素製板状物を焼成する時間は、１〜１０００分間であることが好ましく、１０〜５００分間であることがより好ましく、３０〜２００分間であることがさらに好ましい。
【００５５】
本発明の製造方法において、ガラス状炭素製板状物を焼成する際の雰囲気は、不活性ガス雰囲気であることが好ましく、不活性ガスとしては、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス等の希ガスや、窒素ガス等から選ばれる一種以上を挙げることができる。
【００５６】
本発明の製造方法において、ガラス状炭素製板状物を、表面に設けるグラファイト膜の形成温度以上の温度で焼成することにより、予め反りを生じさせることができ、この反りを引き続く研磨処理によって矯正してガラス状炭素基板を作製することにより、グラファイト膜形成時に発生する反りの程度を好適に抑制することができる。
【００５７】
本発明の製造方法においては、上記ガラス状炭素製板状物を焼成した後、１０段階モース硬度が７以下の材料からなる粒子を砥粒として含む研磨液で最終研磨が行われるように研磨処理してガラス状炭素基板を作製する。
本発明の製造方法においては、上記ガラス状炭素製板状物の焼成後に研磨処理を行うが、研磨処理の最終工程（最終研磨）が１０段階モース硬度が７以下の材料からなる粒子を砥粒として含む研磨液で行われる限りにおいて、ガラス状炭素製板状物の焼成後、最終研磨を行うまでの間に、適宜、研削処理を施したり、１０段階モース硬度が７を超える材料からなる粒子を砥粒として含む研磨液で研磨処理を施してもよい。
【００５８】
本発明の製造方法において、最終研磨に使用する砥粒を構成する材料の硬度は、１０段階モース硬度における硬度で、７以下であり、１以上７以下であることが好ましく、２以上７以下であることがより好ましく、３以上７以下あることがさらに好ましい。
なお、本出願書類において、１０段階モース硬度は、乾燥状態を基準とする硬度を意味するものとし、例えば、研磨液中に含まれる砥粒がコロイド状の材料からなる場合には、該材料の乾燥状態における１０段階モース硬度を意味するものとする。
【００５９】
本発明の製造方法において、１０段階モース硬度が７以下の材料からなる砥粒としては、コロイダルシリカ粒子（モース硬度７）またはヒュームドシリカ粒子（モース硬度７）を挙げることができる。
【００６０】
モース硬度とは、標準物質に対する傷の付き方に基づいて相対的に規定される硬度を意味し、柔らかいものから順に１から１０までの標準物質が指定されており、具体的な標準物質としては、モース硬度１が滑石（タルク）、２が石こう、３が方解石、４が蛍石、５がリン灰石、６が正長石、７が石英、８がトパーズ、９がコランダム、１０がダイヤモンドである。
例えば、試料を標準物質４の蛍石で引っ掻いて試料に傷が付かず、標準物質５のリン灰石で引っ掻いて試料に傷が付いた場合はこの試料は４より硬く、５より柔らかいことを示し、モース硬度が「４．５」と表される。また、標準物質４の蛍石で引っ掻いて試料にも蛍石にも傷が付いた場合は、試料は標準物質４と同じ硬さとなり、モース硬度が「４」と表される。
【００６１】
本発明の製造方法において、最終研磨に使用する砥粒の平均一次粒子径は、０．００１〜４．０μｍであることが好ましく、０．００２〜３μｍであることがより好ましく、０．００５〜１μｍであることがさらに好ましい。粒子径を上記範囲内とすることで、平坦な基板をより簡便に得ることができる。
【００６２】
なお、本出願書類において、砥粒の平均一次粒子径は、ＪＩＳ Ｋ １１５０に記載されている粒度分布の測定方法に準拠した方法で求められる値を意味するものとし、本法においては、レ−ザ−光を粒子に照射し、得られる回折光強度分布を上記ＪＩＳ  Ｋ  １１５０に準拠して解析することにより、求めることができる。
【００６３】
本発明の製造方法において、研磨液を構成する液体媒体としては、ガラス状炭素製板状物や砥粒と反応性を有するものでない限り特に制限されないが、水や、水および水と混合可能な有機溶剤との混合溶媒等を挙げることができる。水と混合可能な有機溶剤の例としては、特に限定されないが、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、アルコール類等から選ばれる一種以上を挙げることができる。
【００６４】
本発明の製造方法において、１０段階モース硬度が７以下の粒子を砥粒として含む研磨液の固形分濃度（研磨液中の砥粒の含有割合）は、１〜８０質量％であることが適当であり、３〜７０質量％であることがより適当であり、５〜６０質量％であることがさらに好適である。
【００６５】
本発明の製造方法において、焼成処理したガラス状炭素製板状物を、１０段階モース硬度が７以下の粒子を砥粒として含む研磨液によって最終研磨する時間は、０．１〜３０分間であることが好ましく、０．２〜２０分間であることがより好ましく、０．３〜１０分間であることがさらに好ましい。
本発明の製造方法においては、１０段階モース硬度が７以下であり、硬度や平均一次粒子径が異なる複数の砥粒を用いて、複数回研磨処理を行ってもよく、この場合、最終研磨時の研磨時間の合計が上記範囲になるように調整すればよい。
【００６６】
本発明の製造方法においては、焼成処理したガラス状炭素製板状物の研磨は、適宜研磨機を用いることにより行うことができる。
上記研磨機としては、例えば、ストリアス社製Ｔｅｇｒａシリーズ研磨機を挙げることができる。
【００６７】
本発明の製造方法においては、ガラス状炭素製板状物を、表面に設けるグラファイト膜の形成温度以上の温度で焼成することによって予め反りを生じさせ、この反りを引き続く研磨処理によって矯正してガラス状炭素基板を作製することにより、グラファイト膜形成時における反りの発生を好適に抑制することができる。
本発明の製造方法は、特定の砥粒を含む研磨液によって最終研磨するものであることから、上記焼成処理によって結晶性が発達しグラファイト化が進行したガラス状炭素製板状物であっても、反りの程度を抑制し、原子レベルで平坦性を向上させることができる。
【００６８】
本発明の製造方法においては、このようにして、ガラス状炭素基板を作製することができる。得られるガラス状炭素基板の詳細は、本発明の複合基板の説明で述べたとおりである。
【００６９】
本発明の製造方法においては、上記ガラス状炭素基板の表面に複素環状高分子含有液を塗布して複素環状高分子膜を形成する。
【００７０】
本発明の製造方法において、複素環状高分子としては、芳香族系テトラカルボン酸と芳香族系テトラアミンとの縮合物を挙げることができ、このような複素環状高分子としては、例えばポリイミド重合体、ベンズイミダゾベンゾフェナントロリンラダーポリマー（ＢＢＬ重合体）、ポリオキサジアゾール重合体、ポリパラフェニレンビニレン重合体、４,４’−ビナフチル−１,１’,８,８’−テトラカルボン酸と３，３'，４，４'−ビフェニルテトラアミンとの重合体（４,４’−ビナフチル−１,１’,８,８’−テトラカルボン酸−３，３'，４，４'−ビフェニルテトラアミン重合体（ＢＮＴＣＡ−ＢＰＴＡ重合体））等が挙げられる。
【００７１】
このような複素環状高分子として、具体的には、下記一般式（１）で表される繰り返し単位からなるものを挙げることができる。下記一般式（１）で表わされる繰り返し単位からなる複素環状高分子としては、固有粘度（η）が０．５〜８．５ｄｌｇ−１であるものが好ましく、３．０〜６．０ｄｌｇ−１であるものがより好ましく、３．５〜５．０ｄｌｇ−１であるものがさらに好ましい。
高分子の固有粘度（η）は分子量の指標となる物性値であり、分子量が大きくなるにつれてηは大きくなる。固有粘度の測定法はすでに知られており、本出願書類においては、重合体をメタンスルホン酸に溶解し、濃度０．１５ｇｄｌ−１と調整し、３０℃雰囲気において測定したときの値を意味する。
【００７２】
【化１】
2014088302.tif 000002
【００７３】
一般式（１）で表される繰り返し単位からなる重合体は、ビナフチルテトラカルボン酸またはその酸塩化物，酸無水物，エステルまたはアミド等のビナフチルテトラカルボン酸誘導体とビフェニルテトラアミンまたはその塩とを反応させて得ることができる。ビナフチルテトラカルボン酸としては、４，４’−ビナフチル−１，１’，８，８’−テトラカルボン酸を例示することができ、ビフェニルテトラアミンとしては３，３’，４，４’−ビフェニルテトラアミンを例示することができる。ビフェニルテトラアミンの塩としては３，３’，４，４’−ビフェニルテトラアミンの四塩酸塩を例示できる。
【００７４】
４，４’−ビナフチル−１，１’，８，８’−テトラカルボン酸は、４−クロロ−１，８−ナフタル酸無水物から、エステル化、カップリングおよび加水分解の３ステップの反応によって合成してもよいし、市販品を購入してもよい。
３，３’，４，４’−ビフェニルテトラアミンは、ｏ（オルト）−ニトロアニリンからヨウ素化，クロスカップリング，アミノ基の還元の３ステップの反応によって合成してもよいし、市販品を購入してもよい。
【００７５】
上記ビナフチルテトラカルボン酸またはその誘導体とビフェニルテトラアミンまたはその塩とを、溶媒を収めた反応容器内に添加し、１００〜２５０℃で３〜７２時間、好ましくは３〜４８時間攪拌することにより、上記一般式（１）で表される繰り返し単位からなる重合体を得ることができる。
上記溶媒としては、上記出発材料及び生成する重合体を溶解し、重合を促進する触媒としての作用を有するものであれば特に制限されない。具体的には、ポリリン酸、ポリリン酸エステル、リン酸ジフェニルクレシル等や五酸化二リン等を溶解したメタンスルホン酸等を挙げることができる。
【００７６】
本発明の製造方法において、複素環状高分子としては、例えば下記一般式（２）で表される繰り返し単位からなるものを挙げることができる。下記一般式（２）で表わされる繰り返し単位からなる複素環状高分子としては、固有粘度が０．５〜８．５ ｄｌｇ−１であるものが好ましく、３．０〜６．０ｄｌｇ−１であるものがより好ましく、３．５〜５．０ｄｌｇ−１であるものがさらに好ましい。
【００７７】
【化２】
2014088302.tif 000003
【００７８】
一般式（２）で表される繰り返し単位からなる重合体は、ビナフチルテトラカルボン酸またはその酸塩化物，酸無水物，エステルまたはアミド等のビナフチルテトラカルボン酸誘導体とベンゼンテトラアミンまたはその塩とを反応させて得ることができる。ビナフチルテトラカルボン酸またはその誘導体の具体例は上記のとおりである。ベンゼンテトラアミンとしては、１，２，４，５−ベンゼンテトラアミンを例示できる。ベンゼンテトラアミンの塩としては１，２，４，５−ベンゼンテトラアミンの四塩酸塩を例示できる。
１，２，４，５−ベンゼンテトラアミンはｍ−クロロベンゼンから、ニトロ化、アミノ化およびニトロ基の還元の３ステップの反応によって合成し、四塩酸塩として単離してもよいし、市販品を購入してもよい。
【００７９】
前記ビナフチルテトラカルボン酸またはそのカルボン酸誘導体とベンゼンテトラアミンまたはその塩とから、上記一般式（２）で表される繰り返し単位からなる重合体を得る反応条件は、上記一般式（１）で表される繰り返し単位からなる重合体を得る条件と同様である。
【００８０】
本発明の製造方法において、複素環状高分子としては、例えば下記一般式（３）で表される繰り返し単位からなるものを挙げることができる。下記一般式（３）で表わされる繰り返し単位からなる複素環状高分子としては、固有粘度が０．５〜３．５ ｄｌｇ−１であるものが好ましく、１．０〜３．５ｄｌｇ−１であるものがより好ましく、１．５〜３．０ｄｌｇ−１であるものがさらに好ましい。
【００８１】
【化３】
2014088302.tif 000004
【００８２】
一般式（３）で表される繰り返し単位からなる重合体は、ナフタレンテトラカルボン酸またはその酸塩化物、酸無水物、エステルまたはアミド等のナフタレンテトラカルボン酸誘導体とビフェニルテトラアミンまたはその塩とを反応させて得ることができる。ナフタレンテトラカルボン酸としては、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸を例示でき、ビフェニルテトラアミンまたはその塩の具体例は上記のとおりである。
１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸は、ピレンから過マンガン酸カリウムによる酸化、次亜塩素酸ナトリウム溶液による酸化の２ステップの反応によって合成してもよいし、市販品を購入してもよい。
【００８３】
上記ナフタレンテトラカルボン酸またはその誘導体とビフェニルテトラアミンまたはその塩とから、上記一般式（３）で表される繰り返し単位からなる重合体を得る反応条件は、上記一般式（１）で表される繰り返し単位からなる重合体を得る条件と同様である。
【００８４】
なお、上述した複素環状高分子を次の（ａ）または（ｂ）のように記載することもできる。  
【００８５】
（ａ）下記一般式で表される複素環状高分子。
【００８６】
【化４】
2014088302.tif 000005
（式中、Ａｒ１は下記官能基１又は官能基２を示し、Ａｒ２は官能基３又は官能基４を示し、ｎは重合度を示す自然数である。ただし、Ａｒ１が官能基２のときはＡｒ２は官能基４ではない。）。
【００８７】
【化５】
2014088302.tif 000006
【００８８】
【化６】
2014088302.tif 000007
【００８９】
【化７】
2014088302.tif 000008
【００９０】
【化８】
2014088302.tif 000009
【００９１】
上記一般式で表わされる複素環状高分子において、Ａｒ１が官能基１でＡｒ２が官能基３または官能基４である場合、複素環状高分子の固有粘度は０．５〜８．５ｄｌｇ−１であることが好ましく、３．０〜６．０ｄｌｇ−１であることがより好ましく、３．５〜５．０ｄｌｇ−１であることがさらに好ましい。
また、上記一般式で表わされる複素環状高分子において、Ａｒ１が官能基２でＡｒ２が官能基３である場合、複素環状高分子の固有粘度は０．５〜３．５ｄｌｇ−１であることが好ましく、１．０〜３．５ｄｌｇ−１であることがより好ましく、１．５〜３．０ｄｌｇ−１であることがさらに好ましい。
【００９２】
（ｂ）下記一般式（４）、（５）及び（６）で表されるいずれかの重合体。但し、一般式（４）、（５）及び（６）において、ｎは自然数である。
【００９３】
【化９】
2014088302.tif 000010
【００９４】
【化１０】
2014088302.tif 000011
【００９５】
【化１１】
2014088302.tif 000012
【００９６】
一般式（４）または一般式（５）で表わされる重合体において、重合体の固有粘度は、０．５〜８．５ｄｌｇ−１であることが好ましく、３．０〜６．０ｄｌｇ−１であることがより好ましく、３．５〜５．０ｄｌｇ−１であることがさらに好ましい。
一般式（６）で表わされる重合体において、重合体の固有粘度は、０．５〜３．５ｄｌｇ−１であることが好ましく、１．０〜３．５ｄｌｇ−１であることがより好ましく、１．５〜３．０ｄｌｇ−１であることがさらに好ましい。
【００９７】
一般式（４）または一般式（５）で表わされる重合体において、ｎは、重合体の固有粘度が０．５〜８．５ｄｌｇ−１となる数であることが好ましく、３．０〜６．０ｄｌｇ−１となる数であることがより好ましく、３．５〜５．０ｄｌｇ−１となる数であることがさらに好ましい。
一般式（６）で表わされる重合体において、ｎは、重合体の固有粘度が０．５〜３．５ｄｌｇ−１となる数であることが好ましく、１．０〜３．５ｄｌｇ−１となる数であることがより好ましく、１．５〜３．０ｄｌｇ−１となる数であることがさらに好ましい。
【００９８】
複素環状高分子含有液の調製に使用する溶媒または分散媒としては、ニトロメタンとＡｌＣｌ３との混合溶液や、ニトロメタンとＧaＣｌ３との混合溶液や、メタンスルホン酸や、クロロスルホン酸や、トリフルオロメタンスルホン酸や、硫酸等を挙げることができる。
【００９９】
本発明の製造方法において、複素環状高分子含有液における複素環状高分子の濃度は、０．０７〜７質量％であることが好ましく、０．３〜３質量％であることがより好ましく、０．５  〜２．０質量％であることがさらに好ましい。
【０１００】
本発明の複合基板の製造方法において、基板上へ複素環状高分子含有液を塗布する方法としては、例えば、スピンコーター、ダイコーター、ディップコーターなどを用いた方法を挙げることができる。
【０１０１】
複素環状高分子含有液の塗布量は、得ようとするグラファイト膜の厚さに応じて適宜決定すればよく、得られるグラファイト膜の厚さが１μｍ以下、好ましくは０．７μｍ以下、より好ましくは０．５μｍ以下、さらに好ましくは０．１μｍ以下になるように塗布する。
【０１０２】
上記複素環状高分子含有液を塗布した後、適宜乾燥処理することによって、複素環状高分子含有液を構成する溶媒または分散媒を除去して、複素環状高分子膜を形成する。上記乾燥処理は、自然乾燥であってもよいし、窒素ガス等の不活性ガスを送風したり、加熱することによる強制乾燥であってもよい。乾燥時間は、溶媒または分散媒が十分に除去し得る時間であれば特に制限されず、適宜選択すればよい。
【０１０３】
上記乾燥処理して得られる複素環状高分子膜は、得ようとするグラファイト膜に対応した形状を有しており、乾燥処理後においては、ガラス状炭素基板と密着した状態で存在する。
【０１０４】
本発明の製造方法において、上記複素環状高分子膜の平均表面粗さは、２ｎｍ以下であることが好ましく、１．５ｎｍ以下であることがより好ましく、１．０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
なお、本出願書類において、複素環状高分子膜の表面粗さは、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡、エスアイアイ・ナノテクノロジー(株)製  ＳＰＩ３８００）を用い、縦５μｍ×横５μｍの正方形領域でＪＩＳ  Ｒ１６８３（２００７）の規定に準拠して、ガラス状炭素基板上の任意の１０点を計測したときの算術平均値を意味する。
【０１０５】
本発明の複合基板の製造方法においては、上記ガラス状炭素基板上に複素環状高分子膜を形成した後、これを炭素化する。
【０１０６】
上記炭素化を行う方法は、特に制限されないが、複環状高分子含有液を塗布したガラス状炭素基板を、加熱することによって行うことが好ましい。
炭素化処理時の加熱温度は、５００〜１５００℃が好ましく、７００〜１５００℃がより好ましく、１０００〜１５００℃がさらに好ましい。
炭素化処理時間は、０．１〜１００時間が好ましく、０．３〜１０時間がより好ましく、０．５〜５時間がさらに好ましい。
上記炭素化処理は複数回行ってもよく、その場合は、炭素化処理に要する合計時間が上記炭素化処理時における焼成時間内にあることが適当である。
【０１０７】
上記炭素化処理時における焼成雰囲気は、不活性雰囲気であることが好ましい。本出願書類において、不活性雰囲気としては、酸素など酸化活性の気体が存在しない雰囲気を意味し、例えば、アルゴン雰囲気、ヘリウム雰囲気、窒素雰囲気等を挙げることができ、特にアルゴン雰囲気が好ましい。
【０１０８】
上記炭素化処理は、炭素基板上に形成したグラファイト膜の表面に垂直に圧力を加えながら行うことが好ましく、上記圧力を加えることによって、炭素化時に生じる収縮を抑制し、炭素化処理時に前駆体が配向し易くなるために、強度の高い炭化物を形成することができる。
【０１０９】
本発明の複合基板の製造方法においては、ガラス状炭素基板状に形成された上記複素環状高分子膜を不活性雰囲気下で焼成して黒鉛化処理することによりグラファイト膜を形成する。
【０１１０】
上記黒鉛化処理時における処理温度（黒鉛化温度）は、２０００℃〜３０００℃が好ましく、２５００℃〜３０００℃がより好ましく、２７００〜３０００℃がさらに好ましい。
本発明の複合基板製造方法においては、上記温度で焼成することにより、グラファイト膜を好適に形成することができる。
【０１１１】
本発明の複合基板の製造方法において、黒鉛化処理時における焼成時間は、１〜８時間が好ましく、１〜５時間がより好ましく、１〜３時間がさらに好ましい。
【０１１２】
本発明の複合基板の製造方法において、黒鉛化処理時における焼成雰囲気は、不活性雰囲気であり、例えば、アルゴン雰囲気、ヘリウム雰囲気、窒素雰囲気等を挙げることができ、特にアルゴン雰囲気が好ましい。
【０１１３】
上記黒鉛化処理は複数回行ってもよく、その場合は、黒鉛化処理に要する合計時間が上記黒鉛化処理時の焼成時間内にあることが適当である。
【０１１４】
本発明の複合基板の製造方法においては、上記黒鉛化処理により黒鉛層を形成した後、適宜公知の方法により不純物を除去する高純度化処理を施してもよい。高純度化処理としては、例えば特開平２-８３２０５号公報、特開平３-４５５０８号公報記載の方法を採用することができる。
【０１１５】
本発明の製造方法で得られる複合基板の詳細は、上述したとおりである。
【０１１６】
本発明によれば、カーボン基板上に平坦性、結晶性および配向性が向上したグラファイト膜が形成された複合基板を、無加圧下で簡便に製造する方法を提供することができる。
【実施例】
【０１１７】
以下、本発明を実施例および比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明は以下の例により何ら限定されるものではない。
なお、以下の実施例および比較例において、グラファイト膜のモザイクスプレッドは、Ｐｈｉｌｉｐｓ社製多目的Ｘ線回折装置Ｘ’ＰａｒｔＭＰＤを用いて、（０００２）方向の（（０００２）面の）ロッキングカーブ測定を行い、ロッキングカーブの半値幅を算出することによって求めた。
【０１１８】
（実施例１）
（１）ガラス状炭素基板の作製
ガラス状炭素製板状物（平均厚さ５ｍｍ）を黒鉛抵抗炉にてＡｒ気流中で室温から毎分５℃の割合で３０００℃まで昇温し、２時間保持することにより、焼成処理（黒鉛化処理）を行った。黒鉛化を行った板状物の端部における反りの高さは１ｍｍであった。
上記焼成処理を施したガラス状炭素製板状物を、平均厚さが０．５ｍｍになるように研削した後、ストルアス社製Ｔｅｇｒａシリーズ研磨機を用い、平均粒径３μｍのダイヤモンド粒子を含有する水スラリー（固形分濃度３０質量％）で５分間研摩処理を行い、平均粒径１μｍのダイヤモンド粒子を含有する水スラリー（固形分濃度３０質量％）で１０分間研摩処理を行った後、１０段階モース硬度が７で平均粒径４０ｎｍであるコロイダルシリカ粒子を含有する水スラリー（固形分濃度２０質量％）を用いて３分間研磨処理を行うことにより、ガラス状炭素基板を作製した。
得られたガラス状炭素基板は、平均厚さが０．５ｍｍ、基板端部における反りの高さが０ｍｍ、平均表面粗さが１．２ｎｍ、気体透過率が１０−１１ｍ２／ｓであるものであった。
【０１１９】
（２）複素環状高分子の調製
Ａｒ流通下、ポリリン酸（オルトリン酸換算濃度１１５％）１００ｇ中に、４,４’−ビナフチル−１,１’,８,８’−テトラカルボン酸と３，３'，４，４'−ビフェニルテトラアミンとを１０ｍｍｏｌづつ加え、２００℃の温度条件下で７２時間反応させた後、不純物を除去するために、メタンスルホン酸、ジメチルアセトアミド中で攪拌し、その後、２００℃の温度条件下で１２時間減圧乾燥することにより、固有粘度が４．１ｄｌｇ―１のＢＮＴＣＡ−ＢＰＴＡ重合体を得た。
【０１２０】
（３）グラファイト膜の形成
上記（２）で調製したＢＮＴＣＡ−ＢＰＴＡ重合体０．６ｇをメタンスルホン酸５０ｍｌに投入して溶解液を作製し、上記（１）で作製したガラス状炭素基板に滴下し、ミカサ（株）製スピンコーター（製品名 ＭＡ１００）を用いて５００ｒｐｍ、３０秒の条件で成膜後、真空中２００℃で加熱してメタンスルホン酸を除去することにより、ガラス状炭素基板上に、複素環状高分子膜（ＢＮＴＣＡ−ＢＰＴＡ重合体膜）を形成して、これを固定化した。得られた複素環状高分子膜の厚さは０．３μｍであった。
上記複素環状高分子膜を形成したガラス状炭素基板を、シリコニット電気炉にてＡｒ気流中、室温から毎分５℃の割合で１５００℃まで昇温し、１時間保持して表面層の炭素化を行った。
その後、黒鉛抵抗炉にてＡｒ気流中で室温から毎分５℃の割合で２８００℃まで昇温し、２時間保持して黒鉛化を行うことにより、ガラス状炭素基板の表面に厚さ０．１μｍのグラファイト膜が形成されてなる複合基板を得た。
【０１２１】
得られた複合基板において、グラファイト膜のモザイクスプレッドは０．４５°であり、複合基板の基板端部における反りの高さは０ｍｍであった。
【０１２２】
（実施例２）
実施例１（１）において、ガラス状炭素製板状物の熱処理温度を３０００℃から２９００℃に変更し、平均厚さが０．５ｍｍ、基板端部における反りの高さが０ｍｍ、平均表面粗さが１．２ｎｍ、気体透過率が１０−１１ｍ２／ｓであるガラス状炭素基板を用いた以外は、実施例１と同様の方法で複合基板を作製した。
得られた複合基板において、グラファイト膜のモザイクスプレッドは０．４４°であり、複合基板の基板端部における反りの高さは０ｍｍであった。
【０１２３】
（比較例１）
実施例１（１）において、ガラス状炭素製板状物の熱処理温度を３０００℃から２０００℃に変更し、平均厚さが０．５ｍｍ、基板端部における反りの高さが０．２ｍｍ、平均表面粗さが１．２ｎｍ、気体透過率が１０−１５ｍ２／ｓであるガラス状炭素基板を用いた以外は、実施例１と同様の方法で複合基板を作製した。
得られた複合基板において、グラファイト膜のモザイクスプレッドは１．８３°であり、複合基板の基板端部における反りの高さは０．２ｍｍであった。
【０１２４】
（比較例２）
実施例１（１）において、１０段階モース硬度が７で平均粒径４０ｎｍのコロイダルシリカ粒子を含有する水スラリー（固形分濃度２０質量％）を用いて３分間研磨処理を行うことに代えて、１０段階モース硬度が９で平均粒径５０ｎｍの酸化アルミニウム粒子を含有する水スラリー（固形分濃度３０質量％）を用いて３分間研磨処理を行い、平均厚さが０．５ｍｍ、基板端部における反りの高さが０ｍｍ、平均表面粗さが５．４ｎｍ、気体透過率が１０−１１ｍ２／ｓであるガラス状炭素基板を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法で複合基板を作製した。
得られた複合基板において、グラファイト膜のモザイクスプレッドは２．８３°であり、複合基板の基板端部における反りの高さは０ｍｍであった。
【０１２５】
（比較例３）
実施例１（１）において、１０段階モース硬度が７で平均粒径４０ｎｍのコロイダルシリカ粒子を含有する水スラリー（固形分濃度２０質量％）を用いて３分間研磨処理を行うことに代えて、１０段階モース硬度が１０で平均粒径１０００ｎｍのダイヤモンド粒子を含有する水スラリー（固形分濃度３０質量％）を用いて３分間研磨処理を行い、平均厚さが０．５ｍｍ、基板端部における反りの高さが０ｍｍ、平均表面粗さが３．８ｎｍ、気体透過率が１０−１１ｍ２／ｓであるガラス状炭素基板を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法で複合基板を作製した。
得られた複合基板において、グラファイト膜のモザイクスプレッドは２．２６°であり、複合基板の基板端部における反りの高さは０ｍｍであった。
【０１２６】
実施例１〜実施例２および比較例１〜比較例３で得られた結果を表１に示す。
【０１２７】
【表１】
2014088302.tif 000013
【０１２８】
表１より、実施例１および実施例２においては、反りの発生が抑制され平坦性に優れたガラス状炭素基板上に、ＨＯＰＧと同程度の優れた配向性を有するグラファイト膜が形成されてなる複合基板を、無加圧でかつ低温下で簡便に作製し得ることが分かる。
【０１２９】
一方、表１より、比較例１においては、ガラス状炭素製板状物の焼成温度が、表面に設けたグラファイト膜の形成温度未満の温度であることから、ガラス状炭素基板（複合基板）に高さ０．２ｍｍの反りが生じ、モザイクスプレッドが１．８３°である配向度の低いグラファイト膜しか形成されないことが分かる。
【０１３０】
また、表１より、比較例２においては、焼成処理したガラス状炭素製板状物の研磨処理を、１０段階モース硬度が９である砥粒を含有する水スラリーを用いて行ったことから、ガラス状炭素基板の表面粗さが５．４ｎｍと高く、モザイクスプレッドが２．８３°である配向度の低いグラファイト膜しか形成されないことが分かる。
【０１３１】
加えて、表１より、比較例３においては、焼成処理したガラス状炭素製板状物の研磨処理を、１０段階モース硬度が１０である砥粒を含有する水スラリーを用いて行ったことから、ガラス状炭素基板の表面粗さが３．８ｎｍと高く、モザイクスプレッドが２．２６°である配向度の低いグラファイト膜しか形成されないことが分かる。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明によれば、反りの発生が抑制され平坦性に優れたガラス状炭素基板上に、優れた配向性を有するグラファイト膜が形成されてなる複合基板を提供するとともに、該複合基板を無加圧下で簡便に製造する方法を提供することができる。