(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-01
(45)【発行日】2024-11-12
(54)【発明の名称】ＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法
(51)【国際特許分類】
C04B 37/00 20060101AFI20241105BHJP
C04B 41/87 20060101ALI20241105BHJP
H01L 21/3065 20060101ALI20241105BHJP
H01L 21/683 20060101ALI20241105BHJP
【ＦＩ】
C04B37/00 Z
C04B41/87 G
H01L21/302 101G
H01L21/68 R
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2020046661
(22)【出願日】2020-03-17
(65)【公開番号】P2021147257
(43)【公開日】2021-09-27
【審査請求日】2023-03-03
(73)【特許権者】
【識別番号】000000158
【氏名又は名称】イビデン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000914
【氏名又は名称】弁理士法人ＷｉｓｅＰｌｕｓ
(72)【発明者】
【氏名】堀尾 幸加
(72)【発明者】
【氏名】野村 円香
(72)【発明者】
【氏名】樋口 直貴
【審査官】小川 武
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１１－２２５９４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０５５８９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６２－１２８９７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－０７０７９７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０４Ｂ ３７／００
Ｃ０４Ｂ ４１／８７
Ｃ０１Ｂ ３２／９７７
Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５
Ｈ０１Ｌ ２１／６８３
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ＣＶＤ－ＳｉＣ層が、黒鉛からなる基材の表面を覆う第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層と、前記基材を複数個接合する第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層とからなるＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法であって、組み合わせ面で第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層を有するＳｉＣ被覆黒鉛部材を複数組み合わせる組み合わせ工程と、
組み合わされた複数のＳｉＣ被覆黒鉛部材をさらに外側から第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層で覆う接合工程とを含み、
少なくとも一方のＳｉＣ被覆黒鉛部材における組み合わせ面は、前記組み合わせ面の一端側に周囲よりも高い凸部と、他端側に、他のＳｉＣ被覆黒鉛部材と組み合わされることにより、前記組み合わせ面の外部に開口する凹部とからなり、
前記第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層は、
前記組み合わせ面の凸部の外側で複数の前記ＳｉＣ被覆黒鉛部材を接合体の外表面に沿って接合する第一の接合部を有するとともに、
前記組み合わせ面の凹部の外側から凹部に貫入し前記ＳｉＣ被覆黒鉛部材を対向する面同士接合する第二の接合部と、
を有し、
前記凸部の頂部は、同一平面上にあり、前記組み合わせ面の面積に対する前記凸部の頂部の面積の比の百分率は、５～６０％であることを特徴とするＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法。
【請求項2】
前記組み合わせ面において、双方の黒鉛からなる基材の表面に第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層を有することを特徴とする請求項１に記載のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法。
【請求項3】
前記凸部の頂部の表面の第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層は研磨面であることを特徴とする請求項２に記載のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法。
【請求項4】
前記凸部の頂部は、同一平面上にあることを特徴とする請求項３に記載のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、黒鉛からなる基材の表面にＣＶＤ－ＳｉＣ層を有する複合材を組み合わせたＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体製造において高品質の製品を供給することにより、半導体製品の歩留まりの向上及び安定的な操業を確保するため、シリコンウエハ等の熱処理工程において用いられるサセプタ、治具、炉部材等の半導体装置用部品には、黒鉛からなる基材の表面にＣＶＤ－ＳｉＣ層がコーティングされた複合材が広く使用されている。黒鉛、ＳｉＣなどの素材は、シリコンに混入しても、シリコンをドープする作用がなく、導電率を変化させないので、得られるウエハの品質に与える影響が少ない点や、ＳｉＣ、黒鉛とも高温で安定であり、消耗が少ない点で、半導体装置用部品として適しているからである。
【0003】
黒鉛は、加工しやすく、複雑な形状が容易に得られるが、酸素、水、水素などが接触することにより消耗しやすい欠点がある。一方、ＳｉＣは、表面に薄い酸化膜を形成しやすく、酸素、水、水素などによる消耗に強いという特徴を有しているが、硬くて加工しにくい欠点がある。これらの特徴、欠点をうまく生かしたものが、黒鉛からなる基材の表面にＣＶＤ－ＳｉＣ層を形成した複合材である。このような複合材では、基材自体は非常に加工しやすいので容易に複雑な形状が得られ、さらに表面をＣＶＤ－ＳｉＣ層で覆うので様々な雰囲気で使用可能な耐久性のある複合材となる。
【0004】
特許文献１には、長尺の円筒部の一端側を絞った形状の半導体拡散炉用チューブであって、炭化ケイ素又は黒鉛製の長尺の円筒の一端に、炭化ケイ素又は黒鉛製の絞り部が炭化ケイ素のＣＶＤ膜によって接合され、且つ少なくともチューブの全内周面がＣＶＤ膜で被覆されていることを特徴とする半導体製造装置用部品が記載されている。
このような半導体製造装置用部品によれば、高純度で緻密なＳｉＣ被膜で覆われた半導体製造装置用部品となり、またパーツ同士の組み合わせ部の間がＣＶＤ析出物で埋まり、且つ、接合されているのでパーツのガタつきがないことが記載されている。
このような半導体製造装置用部品によれば、高純度で緻密なＳｉＣ被膜で覆われた半導体製造装置用部品となり、またパーツ同士の組み合わせ部の間がＣＶＤ析出物で埋まり、且つ、接合されているのでパーツのガタつきがないことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開昭６２－２００７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上記の発明は、隙間をＣＶＤ－ＳｉＣ層で埋めているので、あらかじめ充分な隙間を作り、隙間を完全に埋めるためには、充分な厚さのＣＶＤ－ＳｉＣ層が必要である。しかし、ＣＶＤ－ＳｉＣ層を厚くすると寸法精度が悪くなるという問題がある。
一方、薄いＣＶＤ－ＳｉＣ層にすると隙間を充分に埋められず、気密性が低下するトレードオフがあり、接合強度と寸法精度、気密性を同時に満足させるＳｉＣ被覆黒鉛材料の接合体を製造するのは、難しいという課題があった。
一方、薄いＣＶＤ－ＳｉＣ層にすると隙間を充分に埋められず、気密性が低下するトレードオフがあり、接合強度と寸法精度、気密性を同時に満足させるＳｉＣ被覆黒鉛材料の接合体を製造するのは、難しいという課題があった。
【0007】
本発明では、上記課題を鑑み、接合強度が高く、寸法精度に優れ、気密性の高いＳｉＣ被覆黒鉛材料の接合体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するための本発明のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法は、ＣＶＤ－ＳｉＣ層が、黒鉛からなる基材の表面を覆う第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層と、上記基材を複数個接合する第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層とからなるＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法であって、
上記接合体は、組み合わせ面で第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層を有するＳｉＣ被覆黒鉛部材を複数組み合わせる組み合わせ工程と、組み合わされた複数のＳｉＣ被覆黒鉛部材をさらに外側から第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層で覆う接合工程とを含み、少なくとも一方のＳｉＣ被覆黒鉛部材は、上記組み合わせ面の一端側に周囲よりも高い凸部と、他端側に、他のＳｉＣ被覆黒鉛部材と組み合わされることにより、外部に開口する凹部を有し、上記第２のＣＶＤ―ＳｉＣ層は、上記組み合わせ面の凸部の外側で複数の上記ＳｉＣ被覆黒鉛部材を接合体の外表面に沿って接合する第一の接合部を有するとともに、上記組み合わせ面の凹部の外側から凹部に貫入し上記ＳｉＣ被覆黒鉛部材を対向する面同士接合する第二の接合部と、を有することを特徴とする。
なお、上記組み合わせ面とは、接合するＳｉＣ被覆黒鉛部材を組み合わせる際に、両者が接する面を含み、両者が対向する面をいい、凸部と凹部が含まれる。
上記接合体は、組み合わせ面で第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層を有するＳｉＣ被覆黒鉛部材を複数組み合わせる組み合わせ工程と、組み合わされた複数のＳｉＣ被覆黒鉛部材をさらに外側から第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層で覆う接合工程とを含み、少なくとも一方のＳｉＣ被覆黒鉛部材は、上記組み合わせ面の一端側に周囲よりも高い凸部と、他端側に、他のＳｉＣ被覆黒鉛部材と組み合わされることにより、外部に開口する凹部を有し、上記第２のＣＶＤ―ＳｉＣ層は、上記組み合わせ面の凸部の外側で複数の上記ＳｉＣ被覆黒鉛部材を接合体の外表面に沿って接合する第一の接合部を有するとともに、上記組み合わせ面の凹部の外側から凹部に貫入し上記ＳｉＣ被覆黒鉛部材を対向する面同士接合する第二の接合部と、を有することを特徴とする。
なお、上記組み合わせ面とは、接合するＳｉＣ被覆黒鉛部材を組み合わせる際に、両者が接する面を含み、両者が対向する面をいい、凸部と凹部が含まれる。
【0009】
本発明のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法によれば、少なくとも一方のＳｉＣ被覆黒鉛部材は、上記組み合わせ面の一端側に周囲よりも高い凸部を有し、上記組み合わせ面の凸部の外側で複数のＳｉＣ被覆黒鉛部材を接合体の外表面に沿って接合する接合部（第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層）を有する。従って、組み合わせ面の凸部が接する部分は、隙間ができにくく、その外側を第２のＣＶＤ―ＳｉＣ層が上記基材を接合体の外表面に沿って接合しているので、薄く気密性の高いＣＶＤ―ＳｉＣ層が組み合わせ面の一端側に得られる。
また、他端側には、他のＳｉＣ被覆部材と組み合わされることにより、外部に開口する凹部の外側から凹部に貫入し、ＳｉＣ被覆黒鉛部材を対向する面同士接合する第二の接合部（第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層）を有するので、接合部でしっかり接合することができ、強固な接合を得ることができる。
また、他端側には、他のＳｉＣ被覆部材と組み合わされることにより、外部に開口する凹部の外側から凹部に貫入し、ＳｉＣ被覆黒鉛部材を対向する面同士接合する第二の接合部（第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層）を有するので、接合部でしっかり接合することができ、強固な接合を得ることができる。
【0010】
すなわち、本発明のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法によれば、薄いＣＶＤ―ＳｉＣ層でありながら、一端側では気密性を保持し、他端側では接合強度を確保するように役割分担する第２のＣＶＤ―ＳｉＣ層を、第１のＣＶＤ―ＳｉＣ層を有するＳｉＣ被覆黒鉛部材の組み合わせたものに形成することができ、接合強度が高く、気密性を有するＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体を得ることができる。
【0011】
本発明のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法では、上記組み合わせ面において、双方の黒鉛からなる基材の表面に第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層を有することが望ましい。
【0012】
得られたＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体では、他端側のＳｉＣ被覆黒鉛部材に形成された凹部に第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層の被覆層が入り口側ほど厚く、内部ほど薄く形成される。従って、双方の黒鉛からなる基材の表面に第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層が形成されていないと、黒鉛が露出した部分が形成され易くなる。しかしながら、本発明のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法においては、上記組み合わせ面において、双方の黒鉛からなる基材の表面に第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層を有すると、組み合わせる前に予め基材の周囲に第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層からなる被覆層が形成されているので、黒鉛が露出された部分を無くすことができ、凹部に貫入し、ＳｉＣ被覆黒鉛部材を対向する面同士接合する第二の接合部（第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層）を形成することができる。
【0013】
本発明のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法では、上記凸部の頂部の表面の第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層は研磨面であることが望ましい。
基材にＣＶＤ－ＳｉＣ層を形成すると、表面は粗面で、加工性が悪いため、凸部の頂部の表面のＣＶＤ－ＳｉＣ層に研磨面を形成しないと、凸部を他の組み合わせ面に押し付けても、気密性の高い接合体を得ることは難しい。
しかし、本発明のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法において、上記凸部の頂部の表面の第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層が研磨面であると、高精度で平坦な頂部を容易に得ることができ、凸部の頂部が接触する他のＳｉＣ被覆黒鉛部材と密着し易く、気密性の高いＳｉＣ被覆黒鉛部材を容易に得ることができる。
基材にＣＶＤ－ＳｉＣ層を形成すると、表面は粗面で、加工性が悪いため、凸部の頂部の表面のＣＶＤ－ＳｉＣ層に研磨面を形成しないと、凸部を他の組み合わせ面に押し付けても、気密性の高い接合体を得ることは難しい。
しかし、本発明のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法において、上記凸部の頂部の表面の第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層が研磨面であると、高精度で平坦な頂部を容易に得ることができ、凸部の頂部が接触する他のＳｉＣ被覆黒鉛部材と密着し易く、気密性の高いＳｉＣ被覆黒鉛部材を容易に得ることができる。
【0014】
本発明のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法では、上記凸部の頂部は、同一平面上にあることが望ましい。
本発明のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法において、上記凸部の頂部が、同一平面上にあると、組み合わせ面における頂部が一平面となる。従って、製膜後の加工が単に平面加工のみで対応でき、凸部が形成された部分は、単純な加工で高精度の隙間のない組み合わせ面となる。よって気密性の高いＳｉＣ被覆黒鉛部材を得ることができる。
本発明のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法において、上記凸部の頂部が、同一平面上にあると、組み合わせ面における頂部が一平面となる。従って、製膜後の加工が単に平面加工のみで対応でき、凸部が形成された部分は、単純な加工で高精度の隙間のない組み合わせ面となる。よって気密性の高いＳｉＣ被覆黒鉛部材を得ることができる。
【0015】
本発明のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法では、上記組み合わせ面において、対向する上記基材の上記凸部側の端部同士と他端側の端部同士の間隔差は４０～１００μｍであることが望ましい。
本発明のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法において、上記組み合わせ面において、上記上記基材の凸部側の端部同士と他端側の端部同士の間隔差が４０μｍ以上であると、上記凹部の内部まで貫入したＣＶＤ－ＳｉＣ層が得られやすく、高強度の接合体が得られる。また、上記間隔差が１００μｍ以下であると、上記凹部を薄いＣＶＤ－ＳｉＣ層で塞ぎやすく、寸法精度の高いＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体を得ることができる。
本発明のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法において、上記組み合わせ面において、上記上記基材の凸部側の端部同士と他端側の端部同士の間隔差が４０μｍ以上であると、上記凹部の内部まで貫入したＣＶＤ－ＳｉＣ層が得られやすく、高強度の接合体が得られる。また、上記間隔差が１００μｍ以下であると、上記凹部を薄いＣＶＤ－ＳｉＣ層で塞ぎやすく、寸法精度の高いＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体を得ることができる。
【0016】
本発明のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法では、上記組み合わせ面の面積に対する上記凸部の頂部の面積の比の百分率は、５～６０％であることが望ましい。
本発明のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法において、上記組み合わせ面の面積に対する上記凸部の頂部の面積の比の百分率が５％以上であると、形成される空洞が少なく、上記凸部の周辺に応力集中が起こりにくいので、一端側のＣＶＤ－ＳｉＣ層に歪みを加わりにくくすることができる。また、上記組み合わせ面の面積に対する上記凸部の頂部の面積の比の百分率が、６０％以下であると接合面を大きくとることができ、高強度の接合体を得ることができる。
本発明のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法において、上記組み合わせ面の面積に対する上記凸部の頂部の面積の比の百分率が５％以上であると、形成される空洞が少なく、上記凸部の周辺に応力集中が起こりにくいので、一端側のＣＶＤ－ＳｉＣ層に歪みを加わりにくくすることができる。また、上記組み合わせ面の面積に対する上記凸部の頂部の面積の比の百分率が、６０％以下であると接合面を大きくとることができ、高強度の接合体を得ることができる。
【発明の効果】
【0017】
本発明のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法によれば、薄いＣＶＤ―ＳｉＣ層でありながら、一端側では気密性を保持し、他端側では接合強度を確保するように役割分担する第２のＣＶＤ―ＳｉＣ層を、第１のＣＶＤ―ＳｉＣ層を有するＳｉＣ被覆黒鉛部材の組み合わせたものに形成することができ、接合強度が高く、気密性を有するＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法について、各実施形態に分けて詳細に説明するが、本発明は、下記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。
【0020】
本発明のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法は、ＣＶＤ－ＳｉＣ層が、黒鉛からなる基材の表面を覆う第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層と、上記基材を複数個接合する第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層とからなるＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法であって、
組み合わせ面で第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層を有するＳｉＣ被覆黒鉛部材を複数組み合わせる組み合わせ工程と、組み合わされた複数のＳｉＣ被覆黒鉛部材をさらに外側から第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層で覆う接合工程とを含み、少なくとも一方のＳｉＣ被覆黒鉛部材は、上記組み合わせ面の一端側に周囲よりも高い凸部と、他端側に、他のＳｉＣ被覆黒鉛部材と組み合わされることにより、外部に開口する凹部を有し、上記第２のＣＶＤ―ＳｉＣ層は、上記組み合わせ面の凸部の外側で複数の上記ＳｉＣ被覆黒鉛部材を接合体の外表面に沿って接合する第一の接合部を有するとともに、上記組み合わせ面の凹部の外側から凹部に貫入し上記ＳｉＣ被覆黒鉛部材を対向する面同士接合する第二の接合部と、を有することを特徴とする。
組み合わせ面で第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層を有するＳｉＣ被覆黒鉛部材を複数組み合わせる組み合わせ工程と、組み合わされた複数のＳｉＣ被覆黒鉛部材をさらに外側から第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層で覆う接合工程とを含み、少なくとも一方のＳｉＣ被覆黒鉛部材は、上記組み合わせ面の一端側に周囲よりも高い凸部と、他端側に、他のＳｉＣ被覆黒鉛部材と組み合わされることにより、外部に開口する凹部を有し、上記第２のＣＶＤ―ＳｉＣ層は、上記組み合わせ面の凸部の外側で複数の上記ＳｉＣ被覆黒鉛部材を接合体の外表面に沿って接合する第一の接合部を有するとともに、上記組み合わせ面の凹部の外側から凹部に貫入し上記ＳｉＣ被覆黒鉛部材を対向する面同士接合する第二の接合部と、を有することを特徴とする。
【0021】
本発明のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法は、組み合わせ面で第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層を有するＳｉＣ被覆黒鉛部材を複数組み合わせる組み合わせ工程と、組み合わされた複数のＳｉＣ被覆黒鉛部材をさらに外側から第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層で覆う接合工程とを含む。
【0022】
本発明のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法では、組み合わせ工程の前に、まず、基材である黒鉛部材の表面を覆うように第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層を形成する第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層形成工程を行う。
【0023】
上記基材を構成する黒鉛の種類は、特に限定されるものではないが、異方性の低い等方性黒鉛材が望ましい。このように異方性の低い等方性黒鉛材を基材として使用すると、方向による機械的特性等の偏りが少ないので、破損等が発生しにくく、長期間安定して使用することができる。
【0024】
上記等方性黒鉛材とは、等方的な構造、特性を有する黒鉛材であり、例えば、ＣＩＰ（静水圧成形法）により製造することができる。具体的には、例えば、圧力容器内で等方性黒鉛材の原料粉をゴムバッグに詰め、水などで加圧することにより成形したのち、焼成、黒鉛化することにより製造することができる。
なお、上記等方性黒鉛材においては、原料粉の平均粒子径は、例えば１０～５０μｍであり、等方性黒鉛材が細かな組織を有していることが特徴である。
なお、上記等方性黒鉛材においては、原料粉の平均粒子径は、例えば１０～５０μｍであり、等方性黒鉛材が細かな組織を有していることが特徴である。
【0025】
上記基材が黒鉛からなる場合、気孔率が５～２０％であり、かさ密度が１．７０～１．９０ｇ／ｃｍ３である材料が望ましい。
上記基材の気孔率が５％以上であると、開気孔を含有しているため、開気孔の内部に第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層が含侵し易く、アンカー効果により、第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層が基材としっかり密着する。一方、上記基材の気孔率が２０％以下であると、気孔の含有割合が高すぎないため、基材自体の機械的強度が大きい。
上記基材の気孔率が５％以上であると、開気孔を含有しているため、開気孔の内部に第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層が含侵し易く、アンカー効果により、第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層が基材としっかり密着する。一方、上記基材の気孔率が２０％以下であると、気孔の含有割合が高すぎないため、基材自体の機械的強度が大きい。
【0026】
また、上記基材のかさ密度が１．７０ｇ／ｃｍ３以上であると、気孔を有していても、基材の機械的特性に優れる。また、上記基材のかさ密度が１．９０ｇ／ｃｍ３以下であると、開気孔を適切な範囲で含んでおり、第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層が開気孔内部に充填され易く、第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層からなる被覆層が密着性に優れたものとなる。
【0027】
上記基材は、炭素繊維の骨材の隙間に炭素のマトリックスが充填され、強化されたＣ／Ｃ複合材であってもよい。骨材である炭素繊維の種類としては、特に限定されず、ＰＡＮ系炭素繊維であっても、ピッチ系炭素繊維であってもよい。
なお、Ｃ／Ｃ複合材は、例えば、炭素繊維の基材に熱分解炭素を沈積する方法、炭素繊維の基材に樹脂を含浸したのち炭素化する方法等により得られる。Ｃ／Ｃ複合材は、高強度炭素繊維で補強されているので、高温でも破壊靭性があり、機械的強度を保つことができる。
なお、Ｃ／Ｃ複合材は、例えば、炭素繊維の基材に熱分解炭素を沈積する方法、炭素繊維の基材に樹脂を含浸したのち炭素化する方法等により得られる。Ｃ／Ｃ複合材は、高強度炭素繊維で補強されているので、高温でも破壊靭性があり、機械的強度を保つことができる。
【0028】
本発明のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法では、基材の表面に略均一な厚さで第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層を形成するが、第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層が形成されたＳｉＣ被覆黒鉛部材の基本的な形状は、基材の形状と変わらない。従って、基材に関しても、ＳｉＣ被覆黒鉛部材と対応する部分（凸部、凹部等）に関し、ＳｉＣ被覆黒鉛部材を構成する部材と同じ名称とする。
【0029】
基材の形状は、特に限定されるものではないが、少なくとも一方の基材（以下、一の基材という）は、組み合わせ面の一端側に周囲よりも高い凸部と、凸部に比べて相対的に低い凹部を有する。
凸部の頂部は、平面であることが望ましい。凹部は、凸部に比べて一段低い平面で、凸部と凹部とが階段状になっていてもよく、凸部から少しずつ低くなるように傾斜面が形成されていてもよい。
上記基材と組み合わせる他の基材の組み合わせ面は、単なる平面で構成されていてもよく、上記した一の基材と同様の形状であってもよいが、必ずしも両者が同じ形状である必要はない。
凸部の頂部は、平面であることが望ましい。凹部は、凸部に比べて一段低い平面で、凸部と凹部とが階段状になっていてもよく、凸部から少しずつ低くなるように傾斜面が形成されていてもよい。
上記基材と組み合わせる他の基材の組み合わせ面は、単なる平面で構成されていてもよく、上記した一の基材と同様の形状であってもよいが、必ずしも両者が同じ形状である必要はない。
【0030】
以下においては、図１（ａ）及び（ｂ）に示す基材を例にとって本発明のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法を説明するが、後で他の基材（ＳｉＣ被覆黒鉛部材）についても、ＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体を例にとって説明することとする。
【0031】
図１（ａ）は、ＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体を製造するための基材の一例を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示した基材のＡ－Ａ線断面図である。
この基材１０は、中に流体を流通させるための貫通孔を有する管状のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体を製造するための基材であり、中央に貫通孔となる溝部１５が形成されており、溝部の両側に組み合わせ面を形成するための壁部１２が形成されている。両側の壁部１２は、凸部１３と凹部１４とから構成されており、凸部１３の頂部１３ａは、平面状である。凸部１３と凹部１４とは階段状となっており、凸部１３は、凹部１４より一段高く形成されている。
以下のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法では、斜視図では、被覆の状態が分かりにくいので、上記したＡ－Ａ線断面図のみに基づいて説明することとする。
この基材１０は、中に流体を流通させるための貫通孔を有する管状のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体を製造するための基材であり、中央に貫通孔となる溝部１５が形成されており、溝部の両側に組み合わせ面を形成するための壁部１２が形成されている。両側の壁部１２は、凸部１３と凹部１４とから構成されており、凸部１３の頂部１３ａは、平面状である。凸部１３と凹部１４とは階段状となっており、凸部１３は、凹部１４より一段高く形成されている。
以下のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法では、斜視図では、被覆の状態が分かりにくいので、上記したＡ－Ａ線断面図のみに基づいて説明することとする。
【0032】
（第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層形成工程）
上記した形状の基材の表面に第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層を形成する。
ＣＶＤ法により第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層を形成する方法としては、特に限定されず、熱ＣＶＤ法、プラズマ有機ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、有機金属ＣＶＤ法、ＣＶＩ法（化学気相含浸法）等が挙げられる。
上記した形状の基材の表面に第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層を形成する。
ＣＶＤ法により第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層を形成する方法としては、特に限定されず、熱ＣＶＤ法、プラズマ有機ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、有機金属ＣＶＤ法、ＣＶＩ法（化学気相含浸法）等が挙げられる。
【0033】
ＣＶＩ法を用いる場合には、基材である黒鉛を８００～１４００℃程度に加熱し、メチルトリクロロシラン等の有機シラン系ガスからなる原料ガスを基材の周囲に流通させるか、又は、基材に吹き付け、基材の表面や開気孔内に第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層を形成する。原料ガスは、アルゴン等の不活性ガスや水素が希釈されていてもよい。
開気孔内部に含浸されやすい条件を設定し、ＣＶＩ法を用いると、基材の開孔にも第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層が侵入し、剥がれにくいＣＶＤ－ＳｉＣ層を形成することができる。
開気孔内部に含浸されやすい条件を設定し、ＣＶＩ法を用いると、基材の開孔にも第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層が侵入し、剥がれにくいＣＶＤ－ＳｉＣ層を形成することができる。
【0034】
形成する第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層の厚さは、２０～１００μｍが望ましい。
第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層は、黒鉛からなる基材の全面に形成されていてもよく、ＣＶＤ装置の支持部に載置されることにより支持部と接触している底面１０ａを除く他の面に形成されていてもよい。
第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層は、黒鉛からなる基材の全面に形成されていてもよく、ＣＶＤ装置の支持部に載置されることにより支持部と接触している底面１０ａを除く他の面に形成されていてもよい。
【0035】
図２は、第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層が形成されたＳｉＣ被覆黒鉛部材を模式的に示す断面図である。
図２に示すＳｉＣ被覆黒鉛部材２０では、基材１０の底面１０ａを含む全体にほぼ均一な厚さで第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層２６が形成されている。すなわち、このＳｉＣ被覆黒鉛部材２０においても、中央に貫通孔となる溝部２５が形成されており、溝部２５の両側に組み合わせ面を形成するための壁部２２が形成されている。両側の壁部２２は、一端側に周囲よりも高い凸部２３と、他端側に、他のＳｉＣ被覆黒鉛部材と組み合わされることにより、外部に開口する凹部２４を有する。
図２に示すＳｉＣ被覆黒鉛部材２０では、基材１０の底面１０ａを含む全体にほぼ均一な厚さで第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層２６が形成されている。すなわち、このＳｉＣ被覆黒鉛部材２０においても、中央に貫通孔となる溝部２５が形成されており、溝部２５の両側に組み合わせ面を形成するための壁部２２が形成されている。両側の壁部２２は、一端側に周囲よりも高い凸部２３と、他端側に、他のＳｉＣ被覆黒鉛部材と組み合わされることにより、外部に開口する凹部２４を有する。
【0036】
本発明では、基材として黒鉛を使用しているので、第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層を形成する前に、容易に加工を行うことができ、任意の形状の基材を有するＳｉＣ被覆黒鉛部材を得ることができる。
本発明では、接合しようとする複数の他の基材に対しても、第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層を形成することにより第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層が形成された複数のＳｉＣ被覆黒鉛部材を製造する。
本発明では、接合しようとする複数の他の基材に対しても、第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層を形成することにより第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層が形成された複数のＳｉＣ被覆黒鉛部材を製造する。
【0037】
（組み合わせ工程）
組み合わせ工程では、組み合わせ面で第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層を有するＳｉＣ被覆黒鉛部材を複数組み合わせる。
図３は、基材の表面に第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層が形成されたＳｉＣ被覆黒鉛部材を２個組み合わせた様子を模式的に示す断面図である。
図３に示すように、組み合わせ面を構成する凸部２３の頂部２３ａ同士が互いに当接するように、２つのＳｉＣ被覆黒鉛部材２０を組み合わせる。なお、組み合わせ面とは、凸部２３と凹部２４の両方をいう。凸部２３及び凹部２４が第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層を形成して、２つＳｉＣ被覆黒鉛部材を接合する際に、重要な役割を果たす。
組み合わせ工程では、組み合わせ面で第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層を有するＳｉＣ被覆黒鉛部材を複数組み合わせる。
図３は、基材の表面に第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層が形成されたＳｉＣ被覆黒鉛部材を２個組み合わせた様子を模式的に示す断面図である。
図３に示すように、組み合わせ面を構成する凸部２３の頂部２３ａ同士が互いに当接するように、２つのＳｉＣ被覆黒鉛部材２０を組み合わせる。なお、組み合わせ面とは、凸部２３と凹部２４の両方をいう。凸部２３及び凹部２４が第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層を形成して、２つＳｉＣ被覆黒鉛部材を接合する際に、重要な役割を果たす。
【0038】
図３では、全く同じ形状、構成のＳｉＣ被覆黒鉛部材２０（基材１０）を２個組み合わせているが、前にも述べたように、他のＳｉＣ被覆黒鉛部材は、一のＳｉＣ被覆黒鉛部材の凸部と当接が可能な面を有し、両者を組み合わせることにより、外部に開口する凹部が形成されることとなるのであれば、その形状は異なっていてもよい。
また、ＳｉＣ被覆黒鉛部材を複数組み合わせた後、第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層を形成することにより、接合される構造を有するものであれば、一のＳｉＣ被覆黒鉛部材を含む３個以上のＳｉＣ被覆黒鉛部材を組み合わせてもよい。
また、ＳｉＣ被覆黒鉛部材を複数組み合わせた後、第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層を形成することにより、接合される構造を有するものであれば、一のＳｉＣ被覆黒鉛部材を含む３個以上のＳｉＣ被覆黒鉛部材を組み合わせてもよい。
【0039】
（接合工程）
接合工程では、組み合わされた複数のＳｉＣ被覆黒鉛部材の周囲を、第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層で覆う。
接合工程では、組み合わされた複数のＳｉＣ被覆黒鉛部材の周囲を、第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層で覆う。
【0040】
【0041】
図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、ＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体２００では、第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層２６を有する２個のＳｉＣ被覆黒鉛部材２０が組み合わされ、組み合わされた２個のＳｉＣ被覆黒鉛部材２０の外周表面及び内部の凹部を含む部分の全体が第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層２８で被覆されることにより、ＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体２００が形成されている。
【0042】
すなわち、このＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体２００では、第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層２８は、組み合わせ面の凸部２３の外側の２個のＳｉＣ被覆黒鉛部材２０を接合体の外表面に沿って接合する第一の接合部２８ａを有するとともに、組み合わせ面の凹部２４の外側から凹部２４に貫入しＳｉＣ被覆黒鉛部材を対向する面同士接合する第二の接合部２８ｂを有する。従って、接合強度が高く、気密性を有するＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体を得ることができる。
なお、図中、第一の接合部２８ａが形成されている領域を領域Ａとして示しており、第二の接合部２８ｂが形成されている領域を領域Ｂとして示している。
なお、図中、第一の接合部２８ａが形成されている領域を領域Ａとして示しており、第二の接合部２８ｂが形成されている領域を領域Ｂとして示している。
【0043】
第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層を形成する方法は、第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層を形成する方法と同様であり、基材である黒鉛を８００～１４００℃程度に加熱し、メチルトリクロロシラン等の有機シラン系ガスからなる原料ガスをＳｉＣ被覆黒鉛部材の周囲に流通させるか、又は、ＳｉＣ被覆黒鉛部材に吹き付け、ＳｉＣ被覆黒鉛部材の表面に第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層を形成する。
形成する第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層の厚さは、２０～１００μｍが望ましい。
形成する第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層の厚さは、２０～１００μｍが望ましい。
【0044】
図５（ａ）～（ｄ）は、他の実施形態に係る本発明のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の製造方法の各工程を模式的に示す断面図である。
図５（ａ）では、第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層３６が形成された２個の同形状のＳｉＣ被覆黒鉛部材３０を組み合わせることを意図しているが、第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層３６の凸部３３の頂部３３ａの表面は粗面となり易く、頂部３３ａ同士を当接させても、隙間が形成され易く、第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層を形成しても組み合わせ部分の気密を保つことが難しい。
図５（ａ）では、第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層３６が形成された２個の同形状のＳｉＣ被覆黒鉛部材３０を組み合わせることを意図しているが、第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層３６の凸部３３の頂部３３ａの表面は粗面となり易く、頂部３３ａ同士を当接させても、隙間が形成され易く、第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層を形成しても組み合わせ部分の気密を保つことが難しい。
【0045】
そこで、図５（ｂ）に示すように、頂部３３ａを研磨し、平坦面を有する平坦化頂部３３０ａを形成する。その後、図５（ｃ）に示すように、平坦化頂部３３０ａ同士が当接するように、２個のＳｉＣ被覆黒鉛部材３０を組み合わせ、図５（ｄ）に示すように、第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層３８を形成する。このように、第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層３８を形成することにより、ＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体３００を形成することができる。
【0046】
この実施形態においては、凹部３４の内部全体に第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層３８が形成されず、凹部３４の入り口のみに第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層３８が形成され、内部には、空洞３９が形成されている。
しかしながら、凸部３３の外側である領域Ａには、第一の接合部３８ａが形成され、領域Ｂには、凹部３４に貫入し、２個のＳｉＣ被覆黒鉛部材を接合する第二の接合部３８ｂが形成されているので、２個のＳｉＣ被覆黒鉛部材が強固に接合されたＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体３００となり、気密性にも優れる。
しかしながら、凸部３３の外側である領域Ａには、第一の接合部３８ａが形成され、領域Ｂには、凹部３４に貫入し、２個のＳｉＣ被覆黒鉛部材を接合する第二の接合部３８ｂが形成されているので、２個のＳｉＣ被覆黒鉛部材が強固に接合されたＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体３００となり、気密性にも優れる。
【0047】
【0048】
本実施の形態のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体４００において、基材４１及び第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層４６を有するＳｉＣ被覆黒鉛部材４０は円筒形状であり、一端部となる凸部４３は、中心軸側に形成されており、他端となる凹部４４は外周側に形成されている。
また、凸部４３の頂部は、ＣＶＤ－ＳｉＣ層の表面にできた突起を除去し、平坦面となるように研磨されている。
また、凸部４３の頂部は、ＣＶＤ－ＳｉＣ層の表面にできた突起を除去し、平坦面となるように研磨されている。
【0049】
このＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体４００では、図６（ｂ）に示すように、平坦化された頂部同士が当接するように、２個のＳｉＣ被覆黒鉛部材４０が組み合わされ、円筒の内部及び外周部分に第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層４８が形成されている。
この実施形態においては、凹部４４の内部全体に第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層４８が形成されず、凹部４４の入り口のみに第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層４８が形成され、内部には、空洞４９が形成されている。
しかしながら、凸部４３の外側である領域Ａには、第一の接合部４８ａが形成されて、領域Ｂには、凹部４４に貫入し、２個のＳｉＣ被覆黒鉛部材を接合する第二の接合部４８ｂが形成されているので、２個のＳｉＣ被覆黒鉛部材４０が強固に接合されたＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体４００となる。
この実施形態においては、凹部４４の内部全体に第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層４８が形成されず、凹部４４の入り口のみに第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層４８が形成され、内部には、空洞４９が形成されている。
しかしながら、凸部４３の外側である領域Ａには、第一の接合部４８ａが形成されて、領域Ｂには、凹部４４に貫入し、２個のＳｉＣ被覆黒鉛部材を接合する第二の接合部４８ｂが形成されているので、２個のＳｉＣ被覆黒鉛部材４０が強固に接合されたＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体４００となる。
【0050】
【0051】
本実施の形態のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体５００では、下部がテーパー形状となっているパイプ状のＳｉＣ被覆黒鉛部材５０と、ＳｉＣ被覆黒鉛部材５０のテーパー部と略嵌合するように傾斜面が形成されたフランジ状のＳｉＣ被覆黒鉛部材６０とが組み合わされ、第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層が形成されることにより両者が接合されている。
ＳｉＣ被覆黒鉛部材５０は、基材５１を第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層５６が被覆しており、ＳｉＣ被覆黒鉛部材６０では、基材６１を第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層６６が被覆している。
ＳｉＣ被覆黒鉛部材５０は、基材５１を第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層５６が被覆しており、ＳｉＣ被覆黒鉛部材６０では、基材６１を第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層６６が被覆している。
【0052】
パイプ状のＳｉＣ被覆黒鉛部材５０のテーパー部の中心軸側には、一端部となる凸部５３が形成され、外周側には、他端となる凹部５４が形成されている。
また、フランジ状のＳｉＣ被覆黒鉛部材６０の傾斜面にも、中心軸側に、一端部となる凸部６３が形成され、外周側には、他端となる凹部６４が形成されている。これらの頂部は、共摺りなどの方法により平坦化されている。
また、フランジ状のＳｉＣ被覆黒鉛部材６０の傾斜面にも、中心軸側に、一端部となる凸部６３が形成され、外周側には、他端となる凹部６４が形成されている。これらの頂部は、共摺りなどの方法により平坦化されている。
【0053】
このような形態のＳｉＣ被覆黒鉛部材５０及びＳｉＣ被覆黒鉛部材６０の凸部５３と凸部６３とが当接するように組み合わされ、凸部５３と凸部６３との外側及び凹部５４及び凹部６４により形成される凹部の内部全体に第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層５８が形成され、ＳｉＣ被覆黒鉛部材５０とＳｉＣ被覆黒鉛部材６０とが接合され、ＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体５００が形成されている。
【0054】
図８（ａ）は、本発明のＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の断面を示す偏光顕微鏡写真であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示したＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体の構成を模式的に示す断面図である。
図８（ｂ）によれば、基材７１の表面に第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層７６が形成されたＳｉＣ被覆黒鉛部材７０同士が組み合わせ面で組み合わされ、凹部７４に第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層７８が形成され、この第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層７８により、２個のＳｉＣ被覆黒鉛部材７０が接合されている。
ＳｉＣ被覆黒鉛部材７０に第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層７８を形成する際、図面の右側（外側）から原料ガスが凹部７４に供給されるが、通常、凹部７４の奥になるほど原料ガスの濃度は薄くなっていくため、原料ガスの条件によっては、表層部分で第二の接合部７８ｂを形成した後は、凹部７４の中に接合部は形成されず、空洞となっている。しかし、第二の接合部７８ｂ及び写真には示していないが、凸部側に第一の接合部が形成されており、接合強度が高く、気密性を有するＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体となる。
図８（ｂ）によれば、基材７１の表面に第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層７６が形成されたＳｉＣ被覆黒鉛部材７０同士が組み合わせ面で組み合わされ、凹部７４に第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層７８が形成され、この第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層７８により、２個のＳｉＣ被覆黒鉛部材７０が接合されている。
ＳｉＣ被覆黒鉛部材７０に第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層７８を形成する際、図面の右側（外側）から原料ガスが凹部７４に供給されるが、通常、凹部７４の奥になるほど原料ガスの濃度は薄くなっていくため、原料ガスの条件によっては、表層部分で第二の接合部７８ｂを形成した後は、凹部７４の中に接合部は形成されず、空洞となっている。しかし、第二の接合部７８ｂ及び写真には示していないが、凸部側に第一の接合部が形成されており、接合強度が高く、気密性を有するＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体となる。
【0055】
図９（ａ）～（ｄ）は、ＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体を製造する際のそれぞれ図１～図７に示したＳｉＣ被覆黒鉛部材の組み合わせ以外のＳｉＣ被覆黒鉛部材の組み合わせ例を示した断面図である。
図９（ａ）～（ｄ）において、ｄ１は、ＳｉＣ被覆黒鉛部材を組み合わせた際の凸部における基材同士の間隔を示しており、ｄ２は、凹部における基材同士の間隔の最も長い距離を表している。ｄ１が短いということは、挟まれる第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層の厚さが薄いことを意味する。また、（ｄ２－ｄ１）は、組み合わせ面において、凸部側の端部同士と他端側（凹部側）の端部同士の間隔差となる。
図９（ａ）～（ｄ）において、ｄ１は、ＳｉＣ被覆黒鉛部材を組み合わせた際の凸部における基材同士の間隔を示しており、ｄ２は、凹部における基材同士の間隔の最も長い距離を表している。ｄ１が短いということは、挟まれる第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層の厚さが薄いことを意味する。また、（ｄ２－ｄ１）は、組み合わせ面において、凸部側の端部同士と他端側（凹部側）の端部同士の間隔差となる。
【0056】
図９（ａ）は、凸部と凹部が形成された同じ形状の基材８１（ＳｉＣ被覆黒鉛部材８０）同士を組み合わせた組み合わせ例であり、この組み合わせ例では、ｄ２の距離が大きく、大きな容量の凹部が形成されるので、凹部の内部に第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層を形成し易い。
【0057】
図９（ｂ）は、凸部と凹部が形成された基材８１（ＳｉＣ被覆黒鉛部材８０）と、組み合わせ面が平面からなる基材９１（ＳｉＣ被覆黒鉛部材９０）とを組み合わせた組み合わせ例であり、ｄ２は、図９（ａ）に示した組み合わせ例と比較してその距離は約半分になり、凹部を塞ぐ第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層は形成し易いが、凹部の入り口にのみ第２の第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層が形成され易い。また、組み合わせ面が平面であるである基材９１は形状が単純であるので加工しやすい。
【0058】
図９（ｃ）は、凸部を有する基材８１（ＳｉＣ被覆黒鉛部材８０）と、少し形状が異なるもの凸部を有する基材１０１（ＳｉＣ被覆黒鉛部材１００）とを組み合わせてはいるものの、一方のＳｉＣ被覆黒鉛部材の凸部を他方のＳｉＣ被覆黒鉛部材の凸部が形成されていない低い方の面と組み合わせた組み合わせ例であり、凹部の容量が小さく、２個の部材の距離ｄ２がより近いため、第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層を形成すると、容易に凹部に第二の接合部を形成することができるが、空洞が形成され易い。また、この組み合わせ例においては、互いに嵌め込まれる形状であるので、第２のＣＶＤ―ＳｉＣ層を形成する際にセッティングのずれが生じにくく、製造時の取り扱いがしやすい。
【0059】
図９（ｄ）は、凹部が凸部の頂部から次第に低くなる傾斜面を有する基材１１１（ＳｉＣ被覆黒鉛部材１１０）と、組み合わせ面が平坦な面を有する基材９１（ＳｉＣ被覆黒鉛部材９０）とを組み合わせた組み合わせ例であり、凹部の断面積が次第に小さくなる形状であるので、原料ガスが凹部の奥に侵入し易く、凹部の全体に第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層を形成し易い。
【符号の説明】
【0060】
１０、３１、４１、５１、６１、７１、８１、９１、１０１、１１１ 基材
１０ａ 底面
１２、２２ 壁部
１３、２３、３３、４３、５３、６３ 凸部
１３ａ、２３ａ、３３ａ 頂部
１４、２４、３４、４４、５４、６４、７４ 凹部
１５、２５ 溝部
２０、３０、４０、５０、６０、７０ ＳｉＣ被覆黒鉛部材
８０、９０、１００、１１０ ＳｉＣ被覆黒鉛部材
２６、３６、４６、５６、６６ 第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層
２８、３８、４８、５８、７８ 第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層
２８ａ、３８ａ、４８ａ、５８ａ 第一の接合部
２８ｂ、３８ｂ、４８ｂ、５８ｂ、７８ｂ 第二の接合部
３９、４９ 空洞
２００、３００、４００、５００、７００ ＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体
３３０ａ 平坦化頂部
１０ａ 底面
１２、２２ 壁部
１３、２３、３３、４３、５３、６３ 凸部
１３ａ、２３ａ、３３ａ 頂部
１４、２４、３４、４４、５４、６４、７４ 凹部
１５、２５ 溝部
２０、３０、４０、５０、６０、７０ ＳｉＣ被覆黒鉛部材
８０、９０、１００、１１０ ＳｉＣ被覆黒鉛部材
２６、３６、４６、５６、６６ 第１のＣＶＤ－ＳｉＣ層
２８、３８、４８、５８、７８ 第２のＣＶＤ－ＳｉＣ層
２８ａ、３８ａ、４８ａ、５８ａ 第一の接合部
２８ｂ、３８ｂ、４８ｂ、５８ｂ、７８ｂ 第二の接合部
３９、４９ 空洞
２００、３００、４００、５００、７００ ＳｉＣ被覆黒鉛部材の接合体
３３０ａ 平坦化頂部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】