JP2001262346A - ピンホ−ルを低減したSiC被覆黒鉛部材の製法 - Google Patents
ピンホ−ルを低減したSiC被覆黒鉛部材の製法Info
- Publication number
- JP2001262346A JP2001262346A JP2000071486A JP2000071486A JP2001262346A JP 2001262346 A JP2001262346 A JP 2001262346A JP 2000071486 A JP2000071486 A JP 2000071486A JP 2000071486 A JP2000071486 A JP 2000071486A JP 2001262346 A JP2001262346 A JP 2001262346A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- graphite
- sic
- gas
- base material
- graphite member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は炭化ケイ素被覆黒鉛部材の製造方法で
あって、高温度での塩化水素ガス雰囲気においてもピン
ホ−ルを生じない長寿命の炭化ケイ素被覆黒鉛部材を提
供する製造法であり、特に高温において耐酸化性に優れ
た炭化ケイ素被覆黒鉛部材製造法を提供する。 【解決手段】高温気相でのSiC生成雰囲気と基材の黒
鉛との位置関係に注目して、原料分解ガスのシリコンと
炭素原料ガスとの比重差又は濃度差に起因してシリコン
分子が未反応のまま沈積する箇所が生じこれが、ピンホ
−ルの原因と推定した。このために化学気相蒸着法(C
VD法)によって黒鉛基材にSiCを被覆したSiC黒
鉛部材の製法において、黒鉛基材に対し通常組成の原料
ガスを均一に供給する一方で、黒鉛基材の近傍から炭素
源の炭化水素ガスリッチな原料ガスを供給する。
あって、高温度での塩化水素ガス雰囲気においてもピン
ホ−ルを生じない長寿命の炭化ケイ素被覆黒鉛部材を提
供する製造法であり、特に高温において耐酸化性に優れ
た炭化ケイ素被覆黒鉛部材製造法を提供する。 【解決手段】高温気相でのSiC生成雰囲気と基材の黒
鉛との位置関係に注目して、原料分解ガスのシリコンと
炭素原料ガスとの比重差又は濃度差に起因してシリコン
分子が未反応のまま沈積する箇所が生じこれが、ピンホ
−ルの原因と推定した。このために化学気相蒸着法(C
VD法)によって黒鉛基材にSiCを被覆したSiC黒
鉛部材の製法において、黒鉛基材に対し通常組成の原料
ガスを均一に供給する一方で、黒鉛基材の近傍から炭素
源の炭化水素ガスリッチな原料ガスを供給する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は主として半導体の製造工
程において使用される、特に、高温度で原料ガスや洗浄
ガスを用いた処理を行うため耐熱性及び耐食性が要求さ
れるサセプタ−や拡散炉用ウエハボ−ト等の熱処理用炭
化けい素被覆黒鉛部材の製法に関する。
程において使用される、特に、高温度で原料ガスや洗浄
ガスを用いた処理を行うため耐熱性及び耐食性が要求さ
れるサセプタ−や拡散炉用ウエハボ−ト等の熱処理用炭
化けい素被覆黒鉛部材の製法に関する。
【0002】
【従来の技術】熱処理用治具の例として、サセプタ−を
挙げて説明する。半導体デバイス等の製造に気相成長装
置を用いて密封反応容器内に置かれたウエハ上に反応ガ
スを供給し、そのウエハ上に薄膜を気相成長(エピタキ
シャル成長)させる工程がある。
挙げて説明する。半導体デバイス等の製造に気相成長装
置を用いて密封反応容器内に置かれたウエハ上に反応ガ
スを供給し、そのウエハ上に薄膜を気相成長(エピタキ
シャル成長)させる工程がある。
【0003】炭化けい素被覆黒鉛材からなるサセプタ−
(以下SiC黒鉛部材という)は、シリコンなどの半導
体単結晶等をエピタキシャル成長させる際に主として使
用される。
(以下SiC黒鉛部材という)は、シリコンなどの半導
体単結晶等をエピタキシャル成長させる際に主として使
用される。
【0004】高純度のシリコン基板等に接触して高温で
使用されるためシリコン基板を汚染しないことが重要で
ある。気相成長の際にキャリヤガスとして水素ガスが用
いられるために発生する塩化水素ガスに曝露される。
使用されるためシリコン基板を汚染しないことが重要で
ある。気相成長の際にキャリヤガスとして水素ガスが用
いられるために発生する塩化水素ガスに曝露される。
【0005】又、付着したSiを除去するために100
0〜約1200℃で塩化水素ガス処理も繰返しに対する
耐食性と機械的な強度が要求されている。
0〜約1200℃で塩化水素ガス処理も繰返しに対する
耐食性と機械的な強度が要求されている。
【0006】この用途には、従来から等方性黒鉛材に炭
化けい素を被覆したSiC黒鉛部材が使用されている。
化けい素を被覆したSiC黒鉛部材が使用されている。
【0007】上記のSiC黒鉛部材は、基材の黒鉛と被
覆層のSiCとの熱膨張差を小さくする対策(特開昭6
1−268029号)で、被覆層のSiCのクラックや
ピンホ−ルの発生を防止している。
覆層のSiCとの熱膨張差を小さくする対策(特開昭6
1−268029号)で、被覆層のSiCのクラックや
ピンホ−ルの発生を防止している。
【0008】さらにこの対策として反応容器を真空引き
――反応ガス供給――真空引き――反応ガス供給――と
繰り返すパルスCVI(化学気相含浸)法、例えば特開
平11−35391号が提案されている。
――反応ガス供給――真空引き――反応ガス供給――と
繰り返すパルスCVI(化学気相含浸)法、例えば特開
平11−35391号が提案されている。
【0009】特開平11−35391号公報に開示され
た方法によれば、従来品に比較して基材の黒鉛材料に内
在する気孔までSiCが充填され、気孔に充填されたS
iCが基材黒鉛に杭の作用をして表層のSiCを固定す
るので被覆SiCの剥離が防止されるという。
た方法によれば、従来品に比較して基材の黒鉛材料に内
在する気孔までSiCが充填され、気孔に充填されたS
iCが基材黒鉛に杭の作用をして表層のSiCを固定す
るので被覆SiCの剥離が防止されるという。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記対
策に関わらず被覆層SiCの均一性の課題とピンホ−ル
の発生の課題は十分となっていない。このため使用回数
が一定せずに廃棄してしまう問題がある。
策に関わらず被覆層SiCの均一性の課題とピンホ−ル
の発生の課題は十分となっていない。このため使用回数
が一定せずに廃棄してしまう問題がある。
【0011】本発明は半導体の製造工程においてウエハ
−を載置するために使用される炭化けい素被覆黒鉛部材
について、ピンホ−ルの発生を防止した炭化けい素被覆
黒鉛部材の製造方法を提供することを目的とする。
−を載置するために使用される炭化けい素被覆黒鉛部材
について、ピンホ−ルの発生を防止した炭化けい素被覆
黒鉛部材の製造方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記目的を
達成すべく鋭意研究した結果、高温気相でのSiC生成
雰囲気と基材の黒鉛との位置関係に注目して、原料分解
ガスのシリコンと炭素原料ガスとの比重差又は濃度差に
起因してシリコン分子が未反応のまま沈積する箇所が生
じこれが、ピンホ−ルの原因と推定した。
達成すべく鋭意研究した結果、高温気相でのSiC生成
雰囲気と基材の黒鉛との位置関係に注目して、原料分解
ガスのシリコンと炭素原料ガスとの比重差又は濃度差に
起因してシリコン分子が未反応のまま沈積する箇所が生
じこれが、ピンホ−ルの原因と推定した。
【0013】このために 化学気相蒸着法(CVD法)
によって黒鉛基材にSiCを被覆したSiC黒鉛部材の
製法において、黒鉛基材に対し通常組成の原料ガスを均
一に供給する一方で、黒鉛基材の近傍から炭素源の炭化
水素ガスリッチな原料ガスを供給することによって上記
の目的が達成されることを見出し、本発明に到達した。
によって黒鉛基材にSiCを被覆したSiC黒鉛部材の
製法において、黒鉛基材に対し通常組成の原料ガスを均
一に供給する一方で、黒鉛基材の近傍から炭素源の炭化
水素ガスリッチな原料ガスを供給することによって上記
の目的が達成されることを見出し、本発明に到達した。
【0014】すなわち本発明の炭化ケイ素被覆黒鉛部材
の製造方法は、高温度での塩化水素ガス雰囲気において
もピンホ−ルを生じないため長寿命な炭化ケイ素被覆黒
鉛部材が得られる。
の製造方法は、高温度での塩化水素ガス雰囲気において
もピンホ−ルを生じないため長寿命な炭化ケイ素被覆黒
鉛部材が得られる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の製造方法について
さらに詳細に説明する。
さらに詳細に説明する。
【0016】本発明では、CVD法でSiC被膜を黒鉛
部材の表面に形成するためには、原料ガスを例えばジク
ロルシラン、トリクロルシラン、テトラクロルシラン等
のハロゲン化けい素化合物とメタン、プロパン、ブタ
ン、ペンタン等の炭化水素ガスとの混合ガスを原料ガス
として用いる。
部材の表面に形成するためには、原料ガスを例えばジク
ロルシラン、トリクロルシラン、テトラクロルシラン等
のハロゲン化けい素化合物とメタン、プロパン、ブタ
ン、ペンタン等の炭化水素ガスとの混合ガスを原料ガス
として用いる。
【0017】水素ガス雰囲気中で上記の原料ガスを熱分
解し、加熱された黒鉛部材の表面に沈着させる際に、原
料ガスの主供給ノズルからSi/Cの元素比で10/2
0〜10/12の原料混合ガスを水素キャリヤガスと共
に供給し、黒鉛部材の近傍に設けた補助供給ノズルから
Si/Cの元素比で1/3〜1/10の原料混合ガスを
供給する。
解し、加熱された黒鉛部材の表面に沈着させる際に、原
料ガスの主供給ノズルからSi/Cの元素比で10/2
0〜10/12の原料混合ガスを水素キャリヤガスと共
に供給し、黒鉛部材の近傍に設けた補助供給ノズルから
Si/Cの元素比で1/3〜1/10の原料混合ガスを
供給する。
【0018】主供給ノズルからの原料混合ガス流量と補
助供給ノズルからの原料混合ガス流量との比は、10:
1〜10:5の範囲で選定される。
助供給ノズルからの原料混合ガス流量との比は、10:
1〜10:5の範囲で選定される。
【0019】原料ガスの供給ノズルは、ねじ加工して原
料ガスをスクロ−ル状に噴射させると均一なSiC膜が
えられる。
料ガスをスクロ−ル状に噴射させると均一なSiC膜が
えられる。
【0020】原料ガスの主供給ノズルからの混合ガスを
元素比で10/20より小のときはシリコン過剰とな
り、10/12より大のときは炭素過剰となる不都合が
ある。
元素比で10/20より小のときはシリコン過剰とな
り、10/12より大のときは炭素過剰となる不都合が
ある。
【0021】黒鉛部材の近傍に設けた補助供給ノズルか
らの混合ガスを元素比で1/10より小のときは シリ
コン過剰となり、1/3より大のときは 炭素過剰とな
る不都合がある。
らの混合ガスを元素比で1/10より小のときは シリ
コン過剰となり、1/3より大のときは 炭素過剰とな
る不都合がある。
【0022】以上のような原料ガス、供給方法にしてキ
ャリヤ−ガスに水素を用い、温度1000〜1400℃
で黒鉛部材表面にSiCを被覆した炭化ケイ素被覆黒鉛
部材が得られる。大型の炭化ケイ素被覆黒鉛部材の製造
時は、反応装置を大気圧以下の減圧雰囲気で行うと炭化
ケイ素被膜が均一に蒸着する。
ャリヤ−ガスに水素を用い、温度1000〜1400℃
で黒鉛部材表面にSiCを被覆した炭化ケイ素被覆黒鉛
部材が得られる。大型の炭化ケイ素被覆黒鉛部材の製造
時は、反応装置を大気圧以下の減圧雰囲気で行うと炭化
ケイ素被膜が均一に蒸着する。
【0023】
【実施例】反応装置を大気圧以下の減圧条件の下で、原
料ガスのシリコン源にトリクロルシラン、炭素源にプロ
パンを使用して、直径790mmに加工した等方性黒鉛
部材(品種名:EGF−262、日本カ−ボン株式会社
製造)の表面に1300℃で平均膜厚100μmのSi
Cを被覆した。
料ガスのシリコン源にトリクロルシラン、炭素源にプロ
パンを使用して、直径790mmに加工した等方性黒鉛
部材(品種名:EGF−262、日本カ−ボン株式会社
製造)の表面に1300℃で平均膜厚100μmのSi
Cを被覆した。
【0024】原料ガスの主供給ノズルからトリクロルシ
ランとプロパンとの混合ガスを元素比で1/1.5とし
て、黒鉛部材の近傍に設けた補助供給ノズルからトリク
ロルシランとプロパンとの混合ガスを元素比で1/5と
した。
ランとプロパンとの混合ガスを元素比で1/1.5とし
て、黒鉛部材の近傍に設けた補助供給ノズルからトリク
ロルシランとプロパンとの混合ガスを元素比で1/5と
した。
【0025】主供給ノズルからの混合ガス流量と補助供
給ノズルからの混合ガス流量との比を10:3とした。
原料ガスの供給ノズルは、ねじ加工して原料ガスをスク
ロ−ル状に噴射させた。
給ノズルからの混合ガス流量との比を10:3とした。
原料ガスの供給ノズルは、ねじ加工して原料ガスをスク
ロ−ル状に噴射させた。
【0026】得られた炭化ケイ素被覆黒鉛部材を150
0℃の塩化水素雰囲気中で48時間処理したところ重量
減少は0.01%以下であった。
0℃の塩化水素雰囲気中で48時間処理したところ重量
減少は0.01%以下であった。
【0027】
【比較例】主供給ノズルからの混合ガスのみとして補助
供給ノズルからの混合ガスを無しとした。原料ガスの供
給ノズをねじ加工しないこと以外は実施例1と同様にし
て平均膜厚100μmのSiCを被覆した黒鉛部材を得
た。
供給ノズルからの混合ガスを無しとした。原料ガスの供
給ノズをねじ加工しないこと以外は実施例1と同様にし
て平均膜厚100μmのSiCを被覆した黒鉛部材を得
た。
【0028】これを実施例1と同様に1500℃の塩化
水素雰囲気中で48時間処理したところ重量減少は0.
2%であった
水素雰囲気中で48時間処理したところ重量減少は0.
2%であった
【0029】
【発明の効果】本発明の炭化ケイ素被覆黒鉛部材の製造
方法は、高温度での塩化水素ガス雰囲気においてもピン
ホ−ルを生じないため長寿命の炭化ケイ素被覆黒鉛部材
を提供する製造法であり、特に高温において耐酸化性に
優れた炭化ケイ素被覆黒鉛部材が安定して得られ、工業
上きわめて有用である。
方法は、高温度での塩化水素ガス雰囲気においてもピン
ホ−ルを生じないため長寿命の炭化ケイ素被覆黒鉛部材
を提供する製造法であり、特に高温において耐酸化性に
優れた炭化ケイ素被覆黒鉛部材が安定して得られ、工業
上きわめて有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4K030 AA03 AA06 AA09 BA37 CA05 EA05 EA06 FA10 GA02 KA47 LA15 5F045 AC05 BB01 BB15 EK08 EM09
Claims (1)
- 【請求項1】化学気相蒸着法(CVD法)によって黒鉛
基材にSiCを被覆したSiC黒鉛部材の製法におい
て、黒鉛基材に対し通常組成の原料ガスを均一に供給す
る一方で、黒鉛基材の近傍から炭素源の炭化水素ガスリ
ッチな原料ガスを供給することを特徴とするSiC被覆
黒鉛部材の製法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000071486A JP2001262346A (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | ピンホ−ルを低減したSiC被覆黒鉛部材の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000071486A JP2001262346A (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | ピンホ−ルを低減したSiC被覆黒鉛部材の製法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001262346A true JP2001262346A (ja) | 2001-09-26 |
Family
ID=18590066
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000071486A Withdrawn JP2001262346A (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | ピンホ−ルを低減したSiC被覆黒鉛部材の製法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001262346A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010100889A (ja) * | 2008-10-23 | 2010-05-06 | Toyo Tanso Kk | 炭素基材表面への炭化珪素膜の形成方法 |
KR101268033B1 (ko) * | 2010-12-21 | 2013-05-28 | 한국세라믹기술원 | 실리콘카바이드 코팅방법 |
CN106133885A (zh) * | 2014-04-25 | 2016-11-16 | 应用材料公司 | 用于高温应用的耐等离子体腐蚀的薄膜涂层 |
-
2000
- 2000-03-15 JP JP2000071486A patent/JP2001262346A/ja not_active Withdrawn
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010100889A (ja) * | 2008-10-23 | 2010-05-06 | Toyo Tanso Kk | 炭素基材表面への炭化珪素膜の形成方法 |
KR101268033B1 (ko) * | 2010-12-21 | 2013-05-28 | 한국세라믹기술원 | 실리콘카바이드 코팅방법 |
CN106133885A (zh) * | 2014-04-25 | 2016-11-16 | 应用材料公司 | 用于高温应用的耐等离子体腐蚀的薄膜涂层 |
KR20160145816A (ko) * | 2014-04-25 | 2016-12-20 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 고온 애플리케이션을 위한 플라즈마 부식 저항성 박막 코팅 |
JP2017514991A (ja) * | 2014-04-25 | 2017-06-08 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated | 高温アプリケーション用プラズマ耐食性薄膜コーティング |
CN106133885B (zh) * | 2014-04-25 | 2020-03-03 | 应用材料公司 | 用于高温应用的耐等离子体腐蚀的薄膜涂层 |
JP2020080412A (ja) * | 2014-04-25 | 2020-05-28 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated | 高温アプリケーション用プラズマ耐食性薄膜コーティング |
CN111254436A (zh) * | 2014-04-25 | 2020-06-09 | 应用材料公司 | 用于高温应用的耐等离子体腐蚀的薄膜涂层 |
CN111270223A (zh) * | 2014-04-25 | 2020-06-12 | 应用材料公司 | 用于高温应用的耐等离子体腐蚀的薄膜涂层 |
US10815562B2 (en) | 2014-04-25 | 2020-10-27 | Applied Materials, Inc. | Plasma erosion resistant thin film coating for high temperature application |
KR102388784B1 (ko) | 2014-04-25 | 2022-04-19 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 고온 애플리케이션을 위한 플라즈마 부식 저항성 박막 코팅 |
KR20220051276A (ko) * | 2014-04-25 | 2022-04-26 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 고온 애플리케이션을 위한 플라즈마 부식 저항성 박막 코팅 |
JP7175289B2 (ja) | 2014-04-25 | 2022-11-18 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 高温アプリケーション用プラズマ耐食性薄膜コーティング |
KR102493316B1 (ko) | 2014-04-25 | 2023-01-27 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 고온 애플리케이션을 위한 플라즈마 부식 저항성 박막 코팅 |
CN111254436B (zh) * | 2014-04-25 | 2023-02-17 | 应用材料公司 | 用于高温应用的耐等离子体腐蚀的薄膜涂层 |
US11773479B2 (en) | 2014-04-25 | 2023-10-03 | Applied Materials, Inc. | Plasma erosion resistant thin film coating for high temperature application |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6063186A (en) | Growth of very uniform silicon carbide epitaxial layers | |
JP3707726B2 (ja) | 炭化珪素の製造方法、複合材料の製造方法 | |
KR101478331B1 (ko) | 에피택셜 탄화규소 단결정 기판의 제조 방법 | |
JPH01162326A (ja) | β−炭化シリコン層の製造方法 | |
JPS6055478B2 (ja) | 気相成長方法 | |
US20050255245A1 (en) | Method and apparatus for the chemical vapor deposition of materials | |
KR20200125073A (ko) | GaN 웨이퍼 제조용 HVPE 장치 및 그에 의한 GaN 웨이퍼 제조 방법 | |
JP2001262346A (ja) | ピンホ−ルを低減したSiC被覆黒鉛部材の製法 | |
Nagasawa et al. | Mechanisms of SiC growth by alternate supply of SiH2Cl2 and C2H2 | |
JP2006147866A (ja) | 炭化珪素薄膜の成膜方法 | |
JP2002097092A (ja) | SiC膜被覆ガラス状炭素材およびその製造方法 | |
JP2004075493A (ja) | CVD−SiC被覆黒鉛材及びその製造方法 | |
JPS6115150B2 (ja) | ||
JP2773369B2 (ja) | 炭化珪素膜を有する物品の製造方法 | |
JP2006036613A (ja) | ケイ素基板上に立方晶炭化ケイ素結晶膜を形成する方法 | |
JPS62123094A (ja) | 3―5属化合物半導体気相成長用サセプタ | |
Smith et al. | The chemical vapor deposition of bulk polycrystalline silicon carbide | |
JP4556090B2 (ja) | 炭化珪素質半導体製造装置用部材およびその製造方法 | |
JPS6233422A (ja) | シリコンカ−バイドのエピタキシヤル成長方法 | |
JP3091305B2 (ja) | 炭化珪素膜の作製方法 | |
JPH1135391A (ja) | 炭化ケイ素被覆サセプタ− | |
JP3925884B2 (ja) | SiC被膜の被覆方法 | |
JPS5988307A (ja) | 炭化けい素被覆物の製造方法 | |
JP2002128580A (ja) | 高純度SiCコ−トカ−ボン材の製造方法 | |
JPS62124732A (ja) | 半導体気相成長用サセプタ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070605 |