JPH0832592B2 - 複合材 - Google Patents
複合材Info
- Publication number
- JPH0832592B2 JPH0832592B2 JP2234837A JP23483790A JPH0832592B2 JP H0832592 B2 JPH0832592 B2 JP H0832592B2 JP 2234837 A JP2234837 A JP 2234837A JP 23483790 A JP23483790 A JP 23483790A JP H0832592 B2 JPH0832592 B2 JP H0832592B2
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- Japan
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- film
- silicon carbide
- composite material
- vapor deposition
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- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
本発明は、高精度の平滑表面を要求されるSOR光用レ
ーザ反射鏡,X線レーザ反射鏡等の構成材として好適に使
用される複合材であって、特に、基体の表面に炭化珪素
の化学蒸着膜を被覆形成してなる複合材に関するもので
ある。
ーザ反射鏡,X線レーザ反射鏡等の構成材として好適に使
用される複合材であって、特に、基体の表面に炭化珪素
の化学蒸着膜を被覆形成してなる複合材に関するもので
ある。
一般に、レーザ反射鏡としては、銅等からなる基材を
鏡面研磨し、その上に金を蒸着させたもの、基材上に使
用波長から算出，設計した膜厚の多層膜をコーティング
して、干渉効果を利用するようにしたもの等が良く知ら
れている。しかし、かかるレーザ反射鏡は、比較的エネ
ルギ密度が小さく且つ長波長の領域（例えば、可視光
線，赤外線）で使用する場合はともかく、短波長域の高
密度エネルギ光（例えば、真空紫外線，軟Ｘ線）を扱う
場合には鏡面の剥離，歪，熱損等を招来し易く、その対
応が極めて困難なものであった。 そこで、近時、かかる不都合を生じないレーザ反射鏡
として、炭化珪素又はカーボンの焼結体の表面に炭化珪
素を化学蒸着してなる複合材を使用したものが有望視さ
れている。すなわち、このレーザ反射鏡は、皮膜（CVD-
SiC）の表面を平滑に研磨して製作されるものである
が、CVD-SiCが耐熱性，熱伝導性，堅牢性等の物理的性
質に優れ且つ短波長域で高反射率を示すといった光学的
性質に優れるものであることから、短波長域の高密度エ
ネルギ光を扱う場合にも、上記した不都合を生じること
がないのである。 そして、上記複合材がレーザ反射鏡の構成材として好
適に使用されるためには、その表面を緻密な平滑面とで
きることが必要であることから、CVD-SiCの膜質は高純
度，無欠陥（無孔）を目標として努力がなされており、
またCVD-SiCの結晶の粗大柱状化は粒界に欠陥を生じ易
く且つ表面も粗くなり易いことから、結晶の微細化を求
める傾向にある。
鏡面研磨し、その上に金を蒸着させたもの、基材上に使
用波長から算出，設計した膜厚の多層膜をコーティング
して、干渉効果を利用するようにしたもの等が良く知ら
れている。しかし、かかるレーザ反射鏡は、比較的エネ
ルギ密度が小さく且つ長波長の領域（例えば、可視光
線，赤外線）で使用する場合はともかく、短波長域の高
密度エネルギ光（例えば、真空紫外線，軟Ｘ線）を扱う
場合には鏡面の剥離，歪，熱損等を招来し易く、その対
応が極めて困難なものであった。 そこで、近時、かかる不都合を生じないレーザ反射鏡
として、炭化珪素又はカーボンの焼結体の表面に炭化珪
素を化学蒸着してなる複合材を使用したものが有望視さ
れている。すなわち、このレーザ反射鏡は、皮膜（CVD-
SiC）の表面を平滑に研磨して製作されるものである
が、CVD-SiCが耐熱性，熱伝導性，堅牢性等の物理的性
質に優れ且つ短波長域で高反射率を示すといった光学的
性質に優れるものであることから、短波長域の高密度エ
ネルギ光を扱う場合にも、上記した不都合を生じること
がないのである。 そして、上記複合材がレーザ反射鏡の構成材として好
適に使用されるためには、その表面を緻密な平滑面とで
きることが必要であることから、CVD-SiCの膜質は高純
度，無欠陥（無孔）を目標として努力がなされており、
またCVD-SiCの結晶の粗大柱状化は粒界に欠陥を生じ易
く且つ表面も粗くなり易いことから、結晶の微細化を求
める傾向にある。
しかしながら、従来の複合材にあっては、CVD-SiCに
おける結晶の配向性が充分でなく、異なる結晶面が混在
しているため、SOR光用レーザ反射鏡等において要求さ
れているような超平滑面（一般に、表面粗度RMS10Å以
下）を得ることが困難であった。 すなわち、結晶面の方位の差によって硬さが異なり、
研磨のされ易さつまり研磨速度が異なることから、結晶
の配向性が充分でないと、上記した如き超平滑面を得る
には、極めて長時間の研磨労力と高度且つ特殊な研磨技
術を必要とし、製作経済上問題があった。 しかも、かかる研磨作業を行った場合にも、なお結晶
方位の異なる粒界部において段差の発生を避け難く、超
平滑面に研磨することが実質的に困難であった。 本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、表面を
容易に且つ高精度に研磨し得て、レーザ反射鏡等の構成
材として好適に使用することができる複合材を提供する
ことを目的とするものである。
おける結晶の配向性が充分でなく、異なる結晶面が混在
しているため、SOR光用レーザ反射鏡等において要求さ
れているような超平滑面（一般に、表面粗度RMS10Å以
下）を得ることが困難であった。 すなわち、結晶面の方位の差によって硬さが異なり、
研磨のされ易さつまり研磨速度が異なることから、結晶
の配向性が充分でないと、上記した如き超平滑面を得る
には、極めて長時間の研磨労力と高度且つ特殊な研磨技
術を必要とし、製作経済上問題があった。 しかも、かかる研磨作業を行った場合にも、なお結晶
方位の異なる粒界部において段差の発生を避け難く、超
平滑面に研磨することが実質的に困難であった。 本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、表面を
容易に且つ高精度に研磨し得て、レーザ反射鏡等の構成
材として好適に使用することができる複合材を提供する
ことを目的とするものである。
この課題を解決した本発明の複合材は、密度80％以上
の炭化珪素焼結体の表面に炭化珪素の化学蒸着膜である
下地膜を形成してなる基体と、この基体の下地膜表面に
化学蒸着により形成した炭化珪素の皮膜と、からなるも
のである。この複合材にあっては、皮膜の膜厚を50〜50
0μｍとしてある。さらに、この皮膜の結晶面において
は、ミラー指数表示における（111）面の、（220）面及
びその他の面に対するＸ線回折強度比を1000以上として
ある。 すなわち、この複合材は基体の表面に高純度のβ型炭
化珪素を化学蒸着して得られるが、その蒸着を行う上に
おいて、ミラー指数表示における（220）面及びその他
の面が（111）面に配向せしめられるように、蒸着条件
を調整したものである。このとき、（111）面の、（22
0）面及びその他の面に対するＸ線回折強度比が、米国A
STM規格に基づく粉末Ｘ線回折値に比較して、そのピー
ク強度において1000以上となるようにする。また、化学
蒸着膜の膜厚は、研磨代を見込んで、50〜500μｍとな
るようにしておく。 また、基体としては、炭化珪素の焼結体を使用するこ
とが好ましいが、CVD-SiC本来の特性を最大限有効に発
揮させるためには、特に上記した如き膜厚50〜500μｍ
の高配向膜を良好に形成しておくためには、高配向膜と
の密着性に加えて、化学蒸着時に基体からの不純物の溶
出がないことが条件とされ、基体を高純度のものとして
おく必要がある。そこで、本発明では、計算密度80％以
上の緻密なα型炭化珪素又はβ型炭化珪素の焼結体を使
用している。 ところで、特定の結晶面に強く配向させるためには、
皮膜の蒸着条件を厳密に管理する必要があることは勿論
であるが、その他に、皮膜の形成面つまり基体の表面形
態も重要な条件となる。すなわち、基本がカーボンの焼
結体の如く空孔が多数存在するようなものであるときに
は、結晶面の配向には限度があり、上記した高配向膜の
形成は望むべくもないことは勿論であるが、上記した如
く基体を緻密な炭化珪素焼結体とし、被蒸着面を平滑に
研磨するのみでは、高配向膜の形成は困難であり、再現
性に乏しい。 したがって、本発明では、上記した如く、基体を密度
80％以上の炭化珪素焼結体で構成し、更にこの焼結体の
表面に炭化珪素の化学蒸着膜である下地膜を形成して、
この下地膜の表面に上記高配向膜を形成するようにして
いるのである。なお、基体の表面粗度はRMS500Å以下に
調えておくことが好ましい。
の炭化珪素焼結体の表面に炭化珪素の化学蒸着膜である
下地膜を形成してなる基体と、この基体の下地膜表面に
化学蒸着により形成した炭化珪素の皮膜と、からなるも
のである。この複合材にあっては、皮膜の膜厚を50〜50
0μｍとしてある。さらに、この皮膜の結晶面において
は、ミラー指数表示における（111）面の、（220）面及
びその他の面に対するＸ線回折強度比を1000以上として
ある。 すなわち、この複合材は基体の表面に高純度のβ型炭
化珪素を化学蒸着して得られるが、その蒸着を行う上に
おいて、ミラー指数表示における（220）面及びその他
の面が（111）面に配向せしめられるように、蒸着条件
を調整したものである。このとき、（111）面の、（22
0）面及びその他の面に対するＸ線回折強度比が、米国A
STM規格に基づく粉末Ｘ線回折値に比較して、そのピー
ク強度において1000以上となるようにする。また、化学
蒸着膜の膜厚は、研磨代を見込んで、50〜500μｍとな
るようにしておく。 また、基体としては、炭化珪素の焼結体を使用するこ
とが好ましいが、CVD-SiC本来の特性を最大限有効に発
揮させるためには、特に上記した如き膜厚50〜500μｍ
の高配向膜を良好に形成しておくためには、高配向膜と
の密着性に加えて、化学蒸着時に基体からの不純物の溶
出がないことが条件とされ、基体を高純度のものとして
おく必要がある。そこで、本発明では、計算密度80％以
上の緻密なα型炭化珪素又はβ型炭化珪素の焼結体を使
用している。 ところで、特定の結晶面に強く配向させるためには、
皮膜の蒸着条件を厳密に管理する必要があることは勿論
であるが、その他に、皮膜の形成面つまり基体の表面形
態も重要な条件となる。すなわち、基本がカーボンの焼
結体の如く空孔が多数存在するようなものであるときに
は、結晶面の配向には限度があり、上記した高配向膜の
形成は望むべくもないことは勿論であるが、上記した如
く基体を緻密な炭化珪素焼結体とし、被蒸着面を平滑に
研磨するのみでは、高配向膜の形成は困難であり、再現
性に乏しい。 したがって、本発明では、上記した如く、基体を密度
80％以上の炭化珪素焼結体で構成し、更にこの焼結体の
表面に炭化珪素の化学蒸着膜である下地膜を形成して、
この下地膜の表面に上記高配向膜を形成するようにして
いるのである。なお、基体の表面粗度はRMS500Å以下に
調えておくことが好ましい。
以下、本発明の構成を第１図に示す実施例に基づいて
具体的に説明する。 この実施例の複合材は、第１図に示す如く、基体１の
表面１′ｂにβ型炭化珪素の皮膜２を形成してなる。 基体１は、α型炭化珪素の焼結体1aの表面をRMS1000
Åに研磨した上、その研磨表面１′ａにβ型炭化珪素を
化学蒸着して約200μｍの下地膜1bを被覆形成し、更に
下地膜1bの表面を約50μｍの厚さに亘って研削すること
によってRMS50Åの平滑面１′ｂに調えたものである。
下地膜1bの形成は、50mmHgの減圧CVD法（反応ガスとし
てSiCl4,CCl4,H2を使用し、成膜速度は100μm/hrとし
た）により行った。 皮膜２は、基体１の研磨表面１′ｂに純粋のβ型炭化
珪素を約100μｍの厚さに亘って化学蒸着させたもので
ある。皮膜２の形成は、30mmHgの減圧CVD法（反応ガス
としてSiCl4,CCl4,H2を使用し、成膜速度は50μm/hrと
した）により行い、皮膜２における結晶面を（111）面
に配向せしめた。 そして、上記複合材の表面２をピッチ盤によりタイヤ
モンド微細粉を使用して研磨したところ、チッピング，
スクラッチを生ずることなく、RMS3Å以下の超平滑面を
容易に得ることができた。
具体的に説明する。 この実施例の複合材は、第１図に示す如く、基体１の
表面１′ｂにβ型炭化珪素の皮膜２を形成してなる。 基体１は、α型炭化珪素の焼結体1aの表面をRMS1000
Åに研磨した上、その研磨表面１′ａにβ型炭化珪素を
化学蒸着して約200μｍの下地膜1bを被覆形成し、更に
下地膜1bの表面を約50μｍの厚さに亘って研削すること
によってRMS50Åの平滑面１′ｂに調えたものである。
下地膜1bの形成は、50mmHgの減圧CVD法（反応ガスとし
てSiCl4,CCl4,H2を使用し、成膜速度は100μm/hrとし
た）により行った。 皮膜２は、基体１の研磨表面１′ｂに純粋のβ型炭化
珪素を約100μｍの厚さに亘って化学蒸着させたもので
ある。皮膜２の形成は、30mmHgの減圧CVD法（反応ガス
としてSiCl4,CCl4,H2を使用し、成膜速度は50μm/hrと
した）により行い、皮膜２における結晶面を（111）面
に配向せしめた。 そして、上記複合材の表面２をピッチ盤によりタイヤ
モンド微細粉を使用して研磨したところ、チッピング，
スクラッチを生ずることなく、RMS3Å以下の超平滑面を
容易に得ることができた。
以上の説明から容易に理解されるように、本発明の複合
材は、炭化珪素の化学蒸着膜である皮膜を（111）面に
強く配向する高配向膜としたことから、結晶方位の差に
よる段差やチッピング等を生じることなく、超平滑面に
表面研磨することができ、しかも表面研磨を極めて容易
に行うことができるものである。したがって、本発明に
よれば、高密度エネルギ光用反射鏡の構成材等として極
めて実用性に富む複合材を提供することができる。
材は、炭化珪素の化学蒸着膜である皮膜を（111）面に
強く配向する高配向膜としたことから、結晶方位の差に
よる段差やチッピング等を生じることなく、超平滑面に
表面研磨することができ、しかも表面研磨を極めて容易
に行うことができるものである。したがって、本発明に
よれば、高密度エネルギ光用反射鏡の構成材等として極
めて実用性に富む複合材を提供することができる。
第１図は本発明に係る複合材の一実施例を示す断面図で
ある。 １……基体、1a……炭化珪素焼結体、1b……下地膜、
１′ｂ……基体の表面、２……皮膜。
ある。 １……基体、1a……炭化珪素焼結体、1b……下地膜、
１′ｂ……基体の表面、２……皮膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｂ 1/02 5/08 Ａ
Claims (1)
- 【請求項１】密度80％以上の炭化珪素焼結体の表面に炭
化珪素の化学蒸着膜である下地膜を形成してなる基体
と、この基体の下地膜表面に化学蒸着により形成した炭
化珪素の皮膜と、からなる複合材であって、この皮膜の
膜厚が50〜500μｍであり、且つ該皮膜の結晶面におい
て、ミラー指数表示における（111）面の、（220）面及
びその他の面に対するＸ線回折強度比が1000以上となっ
ていることを特徴とする複合材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2234837A JPH0832592B2 (ja) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | 複合材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2234837A JPH0832592B2 (ja) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | 複合材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04114971A JPH04114971A (ja) | 1992-04-15 |
| JPH0832592B2 true JPH0832592B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=16977149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2234837A Expired - Fee Related JPH0832592B2 (ja) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | 複合材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0832592B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3154053B2 (ja) * | 1997-07-02 | 2001-04-09 | 日本ピラー工業株式会社 | ＳｉＣ複合体およびその製造方法 |
| JP4043003B2 (ja) * | 1998-02-09 | 2008-02-06 | 東海カーボン株式会社 | ＳｉＣ成形体及びその製造方法 |
| JP3857446B2 (ja) * | 1998-12-01 | 2006-12-13 | 東海カーボン株式会社 | ＳｉＣ成形体 |
| JP2001203190A (ja) * | 2000-01-20 | 2001-07-27 | Ibiden Co Ltd | 半導体製造装置用部品及び半導体製造装置 |
| JP4702712B2 (ja) * | 2001-07-27 | 2011-06-15 | 東海カーボン株式会社 | 管状ＳｉＣ成形体およびその製造方法 |
| WO2014148149A1 (ja) * | 2013-03-22 | 2014-09-25 | イビデン株式会社 | ミラーおよびその製造方法 |
| WO2025192594A1 (ja) * | 2024-03-13 | 2025-09-18 | 京セラ株式会社 | セラミック構造体 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0692634B2 (ja) * | 1987-02-26 | 1994-11-16 | 三井造船株式会社 | ミラー |
-
1990
- 1990-09-05 JP JP2234837A patent/JPH0832592B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04114971A (ja) | 1992-04-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |