(57)【要約】【課題】かさ密度３．１６ｋｇ／ｃｍ３以上の耐プラズマ性炭化ケイ素焼結体及びその安定した生産方法を提供する。【解決手段】炭化ケイ素粉末及び炭素源を含むスラリー溶液を調製する工程と、スプレードライヤー法を用いてスラリー溶液から乾燥率８９％以上の炭化ケイ素造粒粉を得る工程と、炭化ケイ素造粒粉の中から顆粒粒径分布が１５０〜５０μｍの炭化ケイ素顆粒粉を取り出す工程と、炭化ケイ素顆粒粉をホットプレス法を用いて焼結する工程と、を含む耐プラズマ性炭化ケイ素焼結体の製造方法。【選択図】図１
2008063197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化ケイ素粉末及び炭素源を含むスラリー溶液を調製する工程と、
スプレードライヤー法を用いて前記スラリー溶液から乾燥率＝１００−｛（乾燥前の炭化ケイ素顆粒重量−乾燥後の炭化ケイ素顆粒重量）／乾燥前の炭化ケイ素顆粒重量｝×１００で定義される乾燥率８９％以上の炭化ケイ素造粒粉を得る工程と、
前記炭化ケイ素造粒粉の中から顆粒粒径分布が１５０〜５０μｍの炭化ケイ素顆粒粉を取り出す工程と、
前記炭化ケイ素顆粒粉をホットプレス法を用いて焼結する工程と、
を含むことを特徴とする耐プラズマ性炭化ケイ素焼結体の製造方法。
【請求項２】
前記乾燥率が８９％〜９８％であることを特徴とする請求項１記載の耐プラズマ性炭化ケイ素焼結体の製造方法。
【請求項３】
前記顆粒粉の前記炭化ケイ素顆粒粒径分布が１２５〜７５μｍであることを特徴とする請求項１に記載の耐プラズマ性炭化ケイ素焼結体の製造方法。
【請求項４】
かさ密度が３．１６ｋｇ／ｃｍ３以上であることを特徴とする耐プラズマ性炭化ケイ素焼結体。
【請求項５】
かさ密度が３．１７〜３．１９ｋｇ／ｃｍ３であることを特徴とする請求項４に記載の耐プラズマ性炭化ケイ素焼結体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭化ケイ素焼結体およびその製造方法に関する。さらに詳しくは本発明は耐プラズマ性炭化ケイ素焼結体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭化ケイ素焼結体は、強度などの機械的特性等が良好であることから、半導体装置の製造の分野において製造用部材として広く用いられている。かかる半導体装置の製造の一部の分野においてはプラズマ雰囲気下で用いられる場合を考慮して、かさ密度３．１５ｋｇ／ｃｍ３以上、より好ましくは理論かさ密度３．２ｋｇ／ｃｍ３により近い高密度の炭化ケイ素焼結体が求められている。
【０００３】
高密度の炭化ケイ素焼結体を得る方法としては、原料の配合による手法（特許文献１参照）や、ホットプレス焼結法による手法（特許文献２参照）などが挙げられる。しかし特許文献１にかかる方法では、かさ密度３．１５ｋｇ／ｃｍ３よりも高密度の炭化ケイ素焼結体は得られない。一方、特許文献２にかかる方法では、常に安定して高嵩密度の炭化ケイ素焼結体を得ることは困難である。
【特許文献１】特開昭６３−２１００６８号公報
【特許文献２】特開２００１−１３０９６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上より、かさ密度３．１６ｋｇ／ｃｍ３以上の耐プラズマ性炭化ケイ素焼結体及びその安定した生産方法が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
即ち、本発明は、以下の記載事項に関する：
（１）炭化ケイ素粉末及び炭素源を含むスラリー溶液を調製する工程と、スプレードライヤー法を用いてスラリー溶液から乾燥率＝１００−｛（乾燥前の炭化ケイ素顆粒重量−乾燥後の炭化ケイ素顆粒重量）／乾燥前の炭化ケイ素顆粒重量｝×１００で定義される乾燥率８９％以上の炭化ケイ素造粒粉を得る工程と、炭化ケイ素造粒粉の中から顆粒粒径分布が１５０〜５０μｍの炭化ケイ素顆粒粉を取り出す工程と、炭化ケイ素顆粒粉をホットプレス法を用いて焼結する工程と、を含む耐プラズマ性炭化ケイ素焼結体の製造方法。  
（２）乾燥率が８９％〜９８％である上記（１）記載の耐プラズマ性炭化ケイ素焼結体の製造方法。  
（３）顆粒粉の炭化ケイ素顆粒粒径分布が１２５〜７５μｍである上記（１）記載の耐プラズマ性炭化ケイ素焼結体の製造方法。  
（４）かさ密度が３．１６ｋｇ／ｃｍ３以上である耐プラズマ性炭化ケイ素焼結体。
【０００６】
（５）かさ密度が３．１７〜３．１９ｋｇ／ｃｍ３である上記（４）に記載の耐プラズマ性炭化ケイ素焼結体。
【発明の効果】
【０００７】
かさ密度３．１６ｋｇ／ｃｍ３以上の耐プラズマ性炭化ケイ素焼結体及びその安定した生産方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に実施形態を挙げて本発明を説明するが、本発明が以下の実施形態に限定されないことはいうまでもない。
【０００９】
〔炭化ケイ素焼結体の製造方法に用いられる成分〕
まず、本発明の実施形態にかかる炭化ケイ素焼結体の製造方法に用いられる成分について説明する：
炭化ケイ素粉末としては、α型、β型、非晶質、あるいはこれらの混合物等を広く用いることができ、市販品を用いてもよい。中でもβ型炭化ケイ素粉末が好適に用いられる。炭化ケイ素焼結体を高密度化するためには、炭化ケイ素粉末の粒径は小さいほうがよい。好ましくは０．０１〜１０μｍ程度、より好ましくは０．０５〜２μｍである。粒径が０．０１μｍ未満であると、計量、混合等の処理工程における取り扱いが困難となり、一方１０μｍを超えると、粉体の比表面積、即ち、隣接する粉体との接触面積が小さくなり、高密度化が困難となるので好ましくない。
【００１０】
高純度の炭化ケイ素粉末を用いると、得られる炭化ケイ素焼結体も高純度になるので好ましい。高純度の炭化ケイ素粉末は、例えば、ケイ素化合物（以下「ケイ素源」という場合がある。）と、加熱により炭素を発生する有機材料と、重合触媒または架橋触媒とを混合し、得られた固形物を非酸化性雰囲気中で焼成することにより製造することができる。ケイ素源としては、液状、および固体状の化合物を広く用いることができるが、少なくとも液状の化合物を１種以上用いる。液状のケイ素源としては、アルコキシシラン（モノ−、ジ−、トリ−、テトラ−）の重合体等が挙げられる。アルコキシシランの重合体の中では、テトラアルコキシシランの重合体が好適に用いられる。具体的には、メトキシシラン、エトキシシラン、プロピロキシシラン、ブトキシシラン等が挙げられるが、ハンドリングの点からはエトキシシランが好ましい。テトラアルコキシシラン重合体の重合度は２〜１５程度であると液状の低分子量重合体（オリゴマー）となる。その他、重合度が高いケイ酸ポリマーで液状のものもある。液状のケイ素源と併用可能な固体状のケイ素源としては、炭化ケイ素が挙げられる。ここにいう炭化ケイ素には、一酸化ケイ素（ＳｉＯ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）の他、シリカゾル（コロイド状超微細シリカ含有液であって、コロイド分子内にＯＨ基やアルコキシ基を含有するもの）、微細シリカ、石英粉体等も含まれる。これらのケイ素源の中でも、均質性やハンドリング性が良好であるテトラアルコキシシランのオリゴマー、またはテトラアルコキシシランのオリゴマーと微粉体シリカとの混合物等が好ましい。また、これらのケイ素源は高純度であることが好ましく、具体的には初期の不純物含有量が２０ｐｐｍ以下であるのが好ましく、５ｐｐｍ以下であるのがさらに好ましい。
【００１１】
炭素源としては、加熱により炭素を生成する有機材料を用いることができる。炭素源としては、液状のものの他、液状のものと固体状のものを併用することもできる。残炭率が高く、かつ触媒あるいは加熱により重合または架橋する有機材料が好ましい。具体的には、フェノール樹脂、フラン樹脂、ポリイミド、ポリウレタン、ポリビニルアルコール等のモノマー、およびプレポリマーが好ましい。その他、セルロース、しょ糖、ピッチ、タール等の液状物も用いられる。中でもレゾール型フェノール樹脂が、熱分解性および純度の点で好ましい。有機材料の純度は、目的に応じて適宜、制御すればよい。特に高純度の炭化ケイ素粉末が必要な場合は、不純物元素の含有量が各々５ｐｐｍ未満である有機材料を用いるのが好ましい。
【００１２】
ケイ素源と有機材料の配合比率は、炭素とケイ素のモル比（以下「Ｃ／Ｓｉ」と略記する。）を目安に好ましい範囲をあらかじめ決定することができる。ここにいうＣ／Ｓｉとは、ケイ素源と有機材料との混合物を１０００℃にて炭化した炭化ケイ素中間体を元素分析し、その分析値より得られるＣ／Ｓｉである。炭素は、以下の反応式で表わされるように、酸化ケイ素と反応し、炭化ケイ素に変化する。
【００１３】
式（Ｉ）：  ＳｉＯ2＋３Ｃ→ＳｉＣ＋２ＣＯ
したがって、化学量論的には、Ｃ／Ｓｉが３．０であると、炭化ケイ素中間体中の遊離炭素は０％になるが、実際にはＳｉＯガス等が揮散するため、Ｃ／Ｓｉがより低い値であっても遊離炭素が発生する。遊離炭素は粒成長を抑制する効果を有するので、目的とする粉末粒子の粒径に応じて、Ｃ／Ｓｉを決定し、その比となるようにケイ素源と有機材料とを配合すればよい。例えば、約１気圧、１６００℃以上で、ケイ素源と有機材料との混合物を焼成する場合、Ｃ／Ｓｉが２．０〜２．５の範囲になるように配合すると、遊離炭素の発生を抑制することができる。同条件で、Ｃ／Ｓｉが２．５を超えるように配合すると、遊離炭素の発生が顕著となり、粒子の小さな炭化ケイ素粉末が得られる。このように、目的に応じて、配合比率を適宜決定することができる。尚、炭化ケイ素粉末に起因する遊離炭素の作用および効果は、焼結助剤から生じる遊離炭素の作用および効果と比較して非常に弱いので、炭化ケイ素粉末に起因する遊離炭素は、本実施形態の効果には本質的に影響しないものである。
【００１４】
ケイ素源と有機材料との混合物を硬化させ、固形物にすることもできる。硬化の方法としては、加熱による架橋反応を利用する方法、硬化触媒により硬化する方法、電子線や放射線を利用する方法等がある。硬化触媒は、用いる有機材料に応じて適宜選択できるが、フェノール樹脂、フラン樹脂を有機材料に用いた場合は、トルエンスルホン酸、トルエンカルボン酸、酢酸、蓚酸、塩酸、硫酸等の酸類、ヘキサミン等のアミン類等が挙げられる。ケイ素源と有機材料を含有する固形物は、必要に応じ加熱炭化される。炭化は、窒素またはアルゴン等の非酸化性雰囲気中８００℃〜１０００℃にて３０〜１２０分間加熱することにより行われる。さらに、非酸化性雰囲気中１３５０℃〜２０００℃で加熱すると炭化ケイ素が生成する。焼成温度と焼成時間は、得られる炭化ケイ素粉末の粒径等に影響するので、適宜決定すればよいが、１６００〜１９００℃で焼成すると効率的で好ましい。以上に説明した高純度の炭化ケイ素粉末を得る方法は、特開平９−４８６０５号明細書により詳細に記載されている。
【００１５】
炭素源の炭化ケイ素粉末に対する添加量は、炭化ケイ素焼結体の遊離炭素が２〜１０重量％になるように決定する。遊離炭素がこの範囲外であると、接合処理中に進行するＳｉＣへの化学変化、および炭化ケイ素焼結体間の接合が不十分となる。ここで、遊離炭素の含有率（重量％）は、炭化ケイ素焼結体を酸素雰囲気下において、８００℃で８分間加熱し、発生したＣＯ2、ＣＯの量を炭素分析装置で測定し、その測定値から算出することができる。炭素源の添加量は、用いる炭素源の種類および炭化ケイ素粉末の表面シリカ（酸化ケイ素）量によって異なる。添加量を決定する目安としては、あらかじめ炭化ケイ素粉末の表面シリカ（酸化ケイ素）量を弗化水素水を用いて定量し、この酸化ケイ素を還元するのに十分な化学量論（式（Ｉ）で算出される化学量論）を算出する。これと、炭素源が加熱により炭素を生成する割合を考慮し、遊離炭素が前述の適する範囲となるように添加量を決定することができる。以上に説明した炭化ケイ素焼結体の炭素源についての説明は、特願平９−０４１０４８号明細書中により詳細に記載されている。
【００１６】
スラリー状の混合粉体を得る工程に用いられる溶媒としては、水、エチルアルコール等の低級アルコール類やエチルエーテル、アセトン等が挙げられる。溶媒としては不純物の含有量が低いものを使用することが好ましい。消泡剤としてはシリコーン消泡剤等が挙げられる。また、炭化ケイ素粉末からスラリー状の混合粉体を製造する際に有機バインダーを添加してもよい。有機バインダーとしては、解膠剤、粉体粘着剤等が挙げられ、解膠剤としては、導電性を付与する効果をさらに上げる点で窒素系の化合物が好ましく、例えばアンモニア、ポリアクリル酸アンモニウム塩等が好適に用いられる。粉体粘着剤としては、ポリビニルアルコールウレタン樹脂（例えば水溶性ポリウレタン）等が好適に用いられる。
【００１７】
非金属系焼結助剤としては、遊離炭素源となり得る、即ち加熱により炭素を生じる有機材料（以下「炭素源」という場合がある。）を含有するものを用いる。前述の有機材料を単独で、または前述の有機材料を炭化ケイ素粉末（粒径：約０．０１〜１ミクロン）表面に被覆させたものを焼結助剤として用いてもよいが、効果の点からは、有機材料を単独で用いるのが好ましい。加熱により炭素を生成する有機材料としては、具体的には、残炭化率の高いコールタールピッチ、ピッチタール、フェノール樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂の他、各種糖類、例えば、グルコース等の単糖類、しょ糖等の小糖類、セルロース、でんぷん等の多糖類等が挙げられる。有機材料を炭化ケイ素粉末と均質に混合するには、有機材料は常温で液状のもの、溶媒に溶解するもの、または熱可塑性、熱融解性を有する等加熱により軟化するものが好ましい。中でも、フェノール樹脂を用いると炭化ケイ素焼結体の強度が向上するので好ましく、さらにレゾール型フェノール樹脂が好ましい。これらの有機材料の作用機構は明確にはなっていないが、有機材料は加熱されると系中にカーボンブラック、グラファイトの如き無機炭素系化合物を生成する。この無機炭素系化合物が焼結助剤として有効に作用しているものと考えられる。但し、カーボンブラック等を焼結助剤として用いても、同様な効果は得られない。
【００１８】
非金属系焼結助剤は、所望により有機溶媒に溶解し、その溶液と炭化ケイ素粉末を混合してもよい。使用する有機溶媒は、非金属系焼結助剤により異なり、例えば、焼結助剤としてフェノール樹脂を用いる場合は、エチルアルコール等の低級アルコール類、エチルエーテル、アセトン等を選択することができる。高純度の炭化ケイ素焼結体を作製する場合は、高純度の炭化ケイ素粉末を使用するのみならず、焼結助剤および有機溶媒も不純物含有量の少ないものを用いるのが好ましい。
【００１９】
非金属系焼結助剤の炭化ケイ素粉末に対する添加量は、炭化ケイ素焼結体の遊離炭素が２〜１０重量％になるように決定する。遊離炭素がこの範囲外であると、接合処理中に進行するＳｉＣへの化学変化、および炭化ケイ素焼結体間の接合が不十分となる。ここで、遊離炭素の含有率（重量％）は、炭化ケイ素焼結体を酸素雰囲気下において、８００℃で８分間加熱し、発生したＣＯ2、ＣＯの量を炭素分析装置で測定し、その測定値から算出することができる。焼結助剤の添加量は、用いる焼結助剤の種類および炭化ケイ素粉末の表面シリカ（酸化ケイ素）量によって異なる。添加量を決定する目安としては、あらかじめ炭化ケイ素粉末の表面シリカ（酸化ケイ素）量を弗化水素水を用いて定量し、この酸化ケイ素を還元するのに十分な化学量論（式（Ｉ）で算出される化学量論）を算出する。これと、非金属系焼結助剤が加熱により炭素を生成する割合を考慮し、遊離炭素が前述の適する範囲となるように添加量を決定することができる。以上に説明した炭化ケイ素焼結体の非金属系焼結助剤についての説明は、特願平９−０４１０４８号明細書中により詳細に記載されている。
【００２０】
（耐プラズマ性炭化ケイ素焼結体の製造方法）
実施形態にかかる耐プラズマ性炭化ケイ素焼結体の製造方法は、（イ）炭化ケイ素粉末及び炭素源を含むスラリー溶液を調製する工程と、（ロ）スラリー溶液からスプレードライヤー法を用いて乾燥率８９％以上の炭化ケイ素造粒粉を得る工程と、（ハ）炭化ケイ素造粒粉の中から顆粒粒径分布が１５０〜５０μｍの炭化ケイ素顆粒粉を取り出す工程と、（ニ）炭化ケイ素顆粒粉をホットプレス法を用いて焼結する工程と、を含む。以下工程毎により詳細に説明する。
【００２１】
（イ）炭化ケイ素粉末及び炭素源を有機溶媒に混合してスラリー溶液を調製する。炭化ケイ素粉末（ＳｉＣ）と炭素源としてのフェノール樹脂の成分比（重量比）は、ＳｉＣ：フェノール樹脂＝９２〜８４：８〜１６が好ましい。混合方法としては、公知の方法、例えば、ミキサー、遊星ボールミル等を用いる方法が挙げられる。混合に使用する器具は、金属元素不純物の混入を防止するため、合成樹脂素材のものを用いるのが好ましい。混合は１０〜３０時間程度、特に１６〜２４時間程度行い、十分に混合するのが好ましい。
【００２２】
（ロ）スプレードライヤー等の造粒装置を用いてスラリー溶液から溶媒を乾燥除去して造粒粉を得る。このときに絶乾せず、次式（ＩＩ）で定義される乾燥率が８９％以上、好ましくは８９％〜９８％となるように乾燥時間を変化させることが好ましい。
式（ＩＩ）：乾燥率＝１００−｛（乾燥前の炭化ケイ素顆粒重量−乾燥後の炭化ケイ素顆粒重量）／乾燥前の炭化ケイ素顆粒重量｝×１００
【００２３】
（ハ）スプレードライ工程で得られる５〜３００μｍと広い粒度分布を持つ炭化ケイ素造粒粉の中から、分級により１５０〜５０μｍ、好ましくは１２５〜７５μｍと狭い粒度分布を持つ炭化ケイ素顆粒粉を取り出す。ここで「粒子径１ｍｍ以下の粒子」とは、目の直径が１ｍｍの篩を通り抜けた粒子をいう。
【００２４】
（ニ）炭化ケイ素顆粒粉及び非金属系焼結助剤を成形モールドに充填しホットプレス焼結を行う。具体的には、炭化ケイ素顆粒粉を成形モールドに入れ面圧３００〜７００ｋｇｆ／ｃｍ２でホットプレス焼結を行う。ホットプレスの温度は、２０００℃〜２４００℃が好ましい。最高温度までの昇温は穏やかに、かつ段階的に行うことが好ましい。このように昇温すると、各々の温度で生じる化学変化、状態変化等を十分に進行させることができる。その結果、不純物混入や亀裂および空孔の発生を防止することができる。
【００２５】
好ましい昇温工程の一例を以下に示す。まず、原料粉体をいれた成形モールドを加熱炉内に配置し、炉内を１０−４ｔｏｒｒの真空状態にする。室温から２００℃まで穏やかに昇温し、約３０分間２００℃に保つ。その後、７００℃まで６〜１０時間で昇温し、２〜５時間７００℃に保つ。室温から７００℃までの昇温工程で、吸着水分や有機溶媒の脱離が起こり、また、非金属系焼結助剤の炭化も進行する。一定温度の保持時間は、炭化ケイ素焼結体のサイズによって異なり、適宜好適な時間に設定すればよい。また、保持時間が十分であるか否かの判断は、真空度の低下がある程度少なくなる時点を目安にすることができる。次に、７００℃〜１５００℃まで６〜９時間で昇温し、１〜５時間程１５００℃に保持する。１５００℃に保持している間、酸化ケイ素が還元され炭化ケイ素に変化する反応が進行する（式（Ｉ））。保持時間が不十分であると、二酸化ケイ素が残留し、炭化ケイ素粉末表面に付着するので、粒子の緻密化を妨げ、大粒の成長原因となるので好ましくない。保持時間が十分であるか否かの判断は、副生成物である一酸化炭素の発生が停止しているかを目安に、即ち、真空度の低下がおさまり、還元反応開始温度である１３００℃の真空度まで回復しているかを目安にすることができる。
【００２６】
ホットプレスは、焼結が開始する１５００℃程度まで炉内を昇温し、次に炉内を非酸化性雰囲気とするために、不活性ガスを充填した後行うのが好ましい。不活性ガスとしては、窒素ガス、あるいはアルゴンガス等が用いられるが、高温においても非反応性であるアルゴンガスを用いるのが好ましい。高純度炭化ケイ素焼結体を製造したい場合は、不活性ガスも高純度のものを用いる。炉内を非酸化性雰囲気とした後、温度が２０００℃〜２４００℃、圧力が３００〜７００ｋｇｆ／ｃｍ2となるように炉内を加熱および加圧する。最高温度が２０００℃未満であると、高密度化が不十分となる。一方、最高温度が２４００℃を超えると、粉体もしく成形体原料が昇華（分解）する虞があるため好ましくない。１５００℃近傍〜最高温度までの昇温は２〜４時間かけて行い、最高温度で１〜８時間保持するのが好ましい。１８５０〜１９００℃で焼結は急速に進行し、最高温度保持時間中に焼結が完了する。また加圧条件が、３００ｋｇｆ／ｃｍ2未満であると高密度化が不十分となり、７００ｋｇｆ／ｃｍ2を超えると黒鉛製の成形金型が破損することもあり、製造効率上好ましくない。表面粗度（Ｒａ）は０．５μｍ以下が好ましく、０．２μｍ以下がさらに好ましい。圧力は異常粒が成長するのを抑えるために、３００ｋｇｆ／ｃｍ2〜７００ｋｇｆ／ｃｍ2程度で加圧するのが好ましい。
【００２７】
図１は１２５〜７５μｍの粒度分布を持つ炭化ケイ素顆粒粉を用いた場合の炭化ケイ素顆粒粉の乾燥率とかさ密度の関係図を示す。このように本実施形態によれば、スプレードライ工程にて形成される顆粒粉の乾燥率及び粒径を制御することにより、かさ密度３．１６ｋｇ／ｃｍ3以上（理論密度の９８％以上）の耐プラズマ性炭化ケイ素焼結体が安定的に得られる。
【００２８】
〔炭化ケイ素焼結体〕
上記の製造方法により得られる耐プラズマ性炭化ケイ素焼結体の主な物性について列記すると以下の通りである。例えば、かさ密度が３．１６ｋｇ／ｃｍ３以上、好ましくは３．１７〜３．１９ｋｇ／ｃｍ３である。室温における曲げ強度２００〜８００ｋｇｆ／ｍｍ2、ヤング率２５０ＧＰａ〜５００ＧＰａ、ビッカース硬度２０００〜３５００ｋｇｆ／ｍｍ2、ポアソン比０．１４〜０．２１、熱膨張係数３．８×１０-6〜４．５×１０-6ｌ／℃である。
【００２９】
また、本実施形態にかかる炭化ケイ素焼結体中の不純物元素（１９８９年ＩＵＰＡＣ無機化学命名法改訂版の元素周期表において、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｓｉを除く、原子番号３以上の元素）の総含有量は５ｐｐｍ以下であり、より好ましくは３ｐｐｍ以下、特に好ましくは１ｐｐｍ以下である。本実施形態にかかる炭化ケイ素焼結体の窒素含量は５００ｐｐｍ以上、好ましくは５００ｐｐｍ〜１２００ｐｐｍ、より好ましくは５５０ｐｐｍ〜９００ｐｐｍである。そのため、導電性を有することから放電加工法により複雑形状に加工可能である。
【００３０】
本実施形態にかかる炭化ケイ素焼結体は、特に制限なく様々な用途に用いられる。例えば半導体製造部品、電子情報機器用部品等の使用に供される。主な半導体製造装置としては、露光装置、レジスト処理装置、ドライエッチング装置、洗浄装置、熱処理装置、イオン注入装置、ＣＶＤ装置、ＰＶＤ装置、ダイシング装置等を挙げることができる。部品の一例としては、ドライエッチング装置用のプラズマ電極、防護リング（フォーカスリング）、イオン注入装置用のスリット部品（アパーチャー）、イオン発生部や質量分析部用の防護板、熱処理装置やＣＶＤ装置におけるウェハ処理時に用いられるダミーウェハが挙げられる。
【００３１】
上記のように本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【実施例】
【００３２】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明の主旨を超えない限り本実施例に限定されるものではない。  
（実施例１〜７）（比較例１〜５）
炭化ケイ素粉末として、中心粒径２μｍの高純度炭化ケイ素粉末（特開平９―４８６０５号に記載の製造方法に準じて製造された不純物含有量５ｐｐｍ以下の炭化ケイ素／１．５重量％のシリカを含有）１００重量部に対して、フェノール樹脂８．７重量部、水４０重量部と、解膠剤０．３重量部と、バインダー３重量部を添加し、さらに２４時間ボールミルで分散混合し、粘度１ポワーズのスラリー状の混合粉体を得た。  
造粒工程：得られた混合粉体からスプレードライヤーを用いて表１，２に示す炭化ケイ素顆粒粉を得た。  
ホットプレス工程：炭化ケイ素顆粒粉１６０ｇを直径１００ｍｍの成形モールドに充填し加熱炉内で面圧４００ｋｇｆ/ｃｍ２、温度２２５０℃で２時間ホットプレス焼結した。外形１６０ｍｍ、高さ１０ｍｍの成形体を得た。
【００３３】
得られた成形体についてかさ密度を測定し、また耐プラズマ性を評価した。結果を表１，２に示す。
【表１】
2008063197.tif 000003
【表２】
2008063197.tif 000004
【００３４】
〔評価基準〕
表１に掲げる項目について以下の基準に基づいて評価を行った：
（１）かさ密度（ｇ／ｃｍ３）
かさ密度は、ＪＩＳ  Ｒ１６３４に従って、アルキメデス法により測定した。  
かさ密度＝乾燥重量／〔（含水重量−水中重量）×１／（水の密度）〕
（２）乾燥率
以下の式に従って乾燥率を算出した。  
乾燥率＝１００−｛（乾燥前の炭化ケイ素顆粒重量−乾燥後の炭化ケイ素顆粒重量）／乾燥前の炭化ケイ素顆粒重量｝×１００
（３）粒径
目の直径が１ｍｍの篩を通り抜けた粒子を粒子径１ｍｍ以下の粒子として粒径を決定した。  
（４）耐プラズマ性
試料をバレルタイプのプラズマ発生装置内に配置し、ＣＦ４／O２＝０．５ｔｏｒｒ／０．５ｔｏｒｒ、１００Ｗ、１時間の条件でプラズマを試料に照射し、以下の基準で耐プラズマ性を評価した。  
○：０．０５重量％以下の重量減
△：０．０５重量％以下の重量減
×：０．０５重量％以下の重量減
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は１２５〜７５μｍの粒度分布を持つ炭化ケイ素顆粒粉を用いた場合の炭化ケイ素顆粒粉の乾燥率とかさ密度の関係図を示す。
【図１】
2008063197.tif 000005