JP2001278675A - ＳｉＣ焼結体の接合体、それを利用した半導体製造用部材、及びその製造方法 - Google Patents
ＳｉＣ焼結体の接合体、それを利用した半導体製造用部材、及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＳｉＣ焼結体の種類にかかわらず、高接合強
度の接合体とし得ると共に、ＣＶＤ−ＳｉＣ膜のクラッ
クや剥離を生じないＳｉＣ焼結体の接合体を提供する。 【解決手段】 表面に緻密なＳｉＣ層を形成したＳｉＣ
焼結体同士が高純度Ｓｉからなる接合部を介して接合さ
れている。
度の接合体とし得ると共に、ＣＶＤ−ＳｉＣ膜のクラッ
クや剥離を生じないＳｉＣ焼結体の接合体を提供する。 【解決手段】 表面に緻密なＳｉＣ層を形成したＳｉＣ
焼結体同士が高純度Ｓｉからなる接合部を介して接合さ
れている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＳｉＣ（炭化珪
素）焼結体（ＳｉＣセラミックス）の接合体、それを利
用した定盤やエッチャー用チャンバ、真空チャック、ラ
ップフレート等の半導体製造用部材、及びその製造方法
に関する。
素）焼結体（ＳｉＣセラミックス）の接合体、それを利
用した定盤やエッチャー用チャンバ、真空チャック、ラ
ップフレート等の半導体製造用部材、及びその製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のＳｉＣ焼結体の接合体と
しては、２〜４０ｗｔ％のＳｉと６０〜９８ｗｔ％のＳ
ｉＣとからなるＳｉ含浸反応焼結ＳｉＣ焼結体同士が、
反応焼結により新たに生成したβ−ＳｉＣからなる接合
部を介して接合されているものが知られている（特開平
６−１２８０４６号公報参照）。このＳｉＣ焼結体の接
合体は、Ｓｉ含浸反応焼結ＳｉＣ焼結体同士の接合面間
にＳｉ粉末を塗布し、アルゴンガス雰囲気等の非酸化性
雰囲気において熱処理した後、室温まで徐冷して製造さ
れる。
しては、２〜４０ｗｔ％のＳｉと６０〜９８ｗｔ％のＳ
ｉＣとからなるＳｉ含浸反応焼結ＳｉＣ焼結体同士が、
反応焼結により新たに生成したβ−ＳｉＣからなる接合
部を介して接合されているものが知られている（特開平
６−１２８０４６号公報参照）。このＳｉＣ焼結体の接
合体は、Ｓｉ含浸反応焼結ＳｉＣ焼結体同士の接合面間
にＳｉ粉末を塗布し、アルゴンガス雰囲気等の非酸化性
雰囲気において熱処理した後、室温まで徐冷して製造さ
れる。
【０００３】ちなみに、半導体製造用部材に用いられる
ＳｉＣ焼結体には、高純度が要求されると共に、酸洗浄
の際における耐食性も要求されており、一般に、製品に
は、ＣＶＤ法によるＳｉＣ膜のコーティングが施されて
いる。そして、熱処理用部材としてのＳｉＣ焼結体は、
上述したように純度が要求されるので、焼結助剤に金属
不純物やＢ（ほう素）系化合物を用いている常圧焼結Ｓ
ｉＣ焼結体は殆んど使用されず、主に反応焼結ＳｉＣ焼
結体が使用されている。一方、熱処理を伴わない部材と
してのＳｉＣ焼結体には、常圧焼結ＳｉＣ焼結体が使用
されている。
ＳｉＣ焼結体には、高純度が要求されると共に、酸洗浄
の際における耐食性も要求されており、一般に、製品に
は、ＣＶＤ法によるＳｉＣ膜のコーティングが施されて
いる。そして、熱処理用部材としてのＳｉＣ焼結体は、
上述したように純度が要求されるので、焼結助剤に金属
不純物やＢ（ほう素）系化合物を用いている常圧焼結Ｓ
ｉＣ焼結体は殆んど使用されず、主に反応焼結ＳｉＣ焼
結体が使用されている。一方、熱処理を伴わない部材と
してのＳｉＣ焼結体には、常圧焼結ＳｉＣ焼結体が使用
されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＳｉＣ
焼結体の接合体とその製造方法では、接合されるＳｉ含
浸反応焼結ＳｉＣ焼結体が接合材であるＳｉの溶融温度
（１４２０℃）以上に達するため、含浸されているＳｉ
の流出が避けられず、Ｓｉ含浸反応焼結ＳｉＣ焼結体の
組織を損ずる不具合がある。又、接合部においても同様
の現象が発生し、接合強度の低下をもたらす不具合があ
る。更に、Ｓｉが流出した所は、気孔となってしまうた
め、この状態でＣＶＤ−ＳｉＣ膜をコーティングすると
半導体製造プロセスにおける熱処理の際の応力発生によ
って、ＣＶＤ−ＳｉＣ膜にクラックが生じたり、剥離が
生じたりする不具合がある。かかる不具合を解消するた
め、過剰のＳｉを供給すれば、接合部については緻密に
なるが、余分なＳｉが接合部から吹き出した状態で固化
するため、これを除去する作業が必要となり、例えば、
Ｓｉウェーハを搬送する真空チャック等のように内部に
溝を形成している構造を持つ製品については適応できな
い。一方、常圧焼結ＳｉＣ焼結体をＳｉを接合材として
接合する場合、常圧焼結ＳｉＣ焼結体の嵩密度が３．０
ｇ／ｃｍ3 未満であると、Ｓｉが常圧焼結ＳｉＣ焼結体
に吸い込まれてしまい、接合が困難となる不具合があ
る。
焼結体の接合体とその製造方法では、接合されるＳｉ含
浸反応焼結ＳｉＣ焼結体が接合材であるＳｉの溶融温度
（１４２０℃）以上に達するため、含浸されているＳｉ
の流出が避けられず、Ｓｉ含浸反応焼結ＳｉＣ焼結体の
組織を損ずる不具合がある。又、接合部においても同様
の現象が発生し、接合強度の低下をもたらす不具合があ
る。更に、Ｓｉが流出した所は、気孔となってしまうた
め、この状態でＣＶＤ−ＳｉＣ膜をコーティングすると
半導体製造プロセスにおける熱処理の際の応力発生によ
って、ＣＶＤ−ＳｉＣ膜にクラックが生じたり、剥離が
生じたりする不具合がある。かかる不具合を解消するた
め、過剰のＳｉを供給すれば、接合部については緻密に
なるが、余分なＳｉが接合部から吹き出した状態で固化
するため、これを除去する作業が必要となり、例えば、
Ｓｉウェーハを搬送する真空チャック等のように内部に
溝を形成している構造を持つ製品については適応できな
い。一方、常圧焼結ＳｉＣ焼結体をＳｉを接合材として
接合する場合、常圧焼結ＳｉＣ焼結体の嵩密度が３．０
ｇ／ｃｍ3 未満であると、Ｓｉが常圧焼結ＳｉＣ焼結体
に吸い込まれてしまい、接合が困難となる不具合があ
る。
【０００５】そこで、本発明は、ＳｉＣ焼結体の種類に
かかわらず、高接合強度の接合体として得ると共に、Ｃ
ＶＤ−ＳｉＣ膜のクラックや剥離を生じないＳｉＣ焼結
体の接合体、それを利用した半導体製造用部材、及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。
かかわらず、高接合強度の接合体として得ると共に、Ｃ
ＶＤ−ＳｉＣ膜のクラックや剥離を生じないＳｉＣ焼結
体の接合体、それを利用した半導体製造用部材、及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明のＳｉＣ焼結体の接合体は、表面に緻密なＳ
ｉＣ層を形成したＳｉＣ焼結体同士が高純度Ｓｉからな
る接合部を介して接合されていることを特徴とする。前
記ＳｉＣ焼結体同士は、反応焼結ＳｉＣ焼結体同士、常
圧焼結ＳｉＣ焼結体同士、又は反応焼結ＳｉＣ焼結体と
常圧焼結ＳｉＣ焼結体の組み合わせであることが好まし
い。
め、本発明のＳｉＣ焼結体の接合体は、表面に緻密なＳ
ｉＣ層を形成したＳｉＣ焼結体同士が高純度Ｓｉからな
る接合部を介して接合されていることを特徴とする。前
記ＳｉＣ焼結体同士は、反応焼結ＳｉＣ焼結体同士、常
圧焼結ＳｉＣ焼結体同士、又は反応焼結ＳｉＣ焼結体と
常圧焼結ＳｉＣ焼結体の組み合わせであることが好まし
い。
【０００７】又、半導体製造用部材は、上記ＳｉＣ焼結
体の接合体を利用したことを特徴とする。
体の接合体を利用したことを特徴とする。
【０００８】一方、ＳｉＣ焼結体の接合体の製造方法
は、接合するＳｉＣ焼結体の表面にポリカルボシランを
塗布又は含浸し、不活性ガス雰囲気において６００〜１
２００℃の温度で熱処理した後、ＳｉＣ焼結体同士の接
合面間に高純度Ｓｉからなる接合材を介在して真空雰囲
気又は非酸化性雰囲気においてＳｉの融点以上の温度で
熱処理することを特徴とする。前記接合するＳｉＣ焼結
体は、反応焼結ＳｉＣ焼結体同士、常圧焼結ＳｉＣ焼結
体同士、又は反応焼結ＳｉＣ焼結体と常圧焼結ＳｉＣ焼
結体の組み合わせとすることが好ましい。
は、接合するＳｉＣ焼結体の表面にポリカルボシランを
塗布又は含浸し、不活性ガス雰囲気において６００〜１
２００℃の温度で熱処理した後、ＳｉＣ焼結体同士の接
合面間に高純度Ｓｉからなる接合材を介在して真空雰囲
気又は非酸化性雰囲気においてＳｉの融点以上の温度で
熱処理することを特徴とする。前記接合するＳｉＣ焼結
体は、反応焼結ＳｉＣ焼結体同士、常圧焼結ＳｉＣ焼結
体同士、又は反応焼結ＳｉＣ焼結体と常圧焼結ＳｉＣ焼
結体の組み合わせとすることが好ましい。
【０００９】ＳｉＣ焼結体の表面に緻密なＳｉＣ層が形
成されていることにより、ＳｉＣ焼結体が、反応焼結Ｓ
ｉＣ焼結体の場合、接合の際の熱処理時に反応焼結Ｓｉ
Ｃ焼結体からのＳｉの流出が抑制され、又、常圧焼結Ｓ
ｉＣ焼結体の場合、その気孔がＳｉＣで詰まり、それへ
のＳｉの吸い込みが抑制される。
成されていることにより、ＳｉＣ焼結体が、反応焼結Ｓ
ｉＣ焼結体の場合、接合の際の熱処理時に反応焼結Ｓｉ
Ｃ焼結体からのＳｉの流出が抑制され、又、常圧焼結Ｓ
ｉＣ焼結体の場合、その気孔がＳｉＣで詰まり、それへ
のＳｉの吸い込みが抑制される。
【００１０】表面に緻密なＳｉＣ層を形成したＳｉＣ焼
結体同士が高純度Ｓｉからなる接合部を介して接合され
ているＳｉＣ焼結体の接合体を半導体製造用部材に利用
することにより、接合体による半導体の不純物汚染が格
段に低減される。
結体同士が高純度Ｓｉからなる接合部を介して接合され
ているＳｉＣ焼結体の接合体を半導体製造用部材に利用
することにより、接合体による半導体の不純物汚染が格
段に低減される。
【００１１】接合するＳｉＣ焼結体の表面にポリカルボ
シランを塗布又は含浸し、不活性ガス雰囲気において６
００〜１２００℃の温度で熱処理することにより、ポリ
カルボシランが熱分解しＳｉＣを生成する。
シランを塗布又は含浸し、不活性ガス雰囲気において６
００〜１２００℃の温度で熱処理することにより、ポリ
カルボシランが熱分解しＳｉＣを生成する。
【００１２】ポリカルボシランを表面に塗布又は含浸し
たＳｉＣ焼結体の熱処理温度が、６００℃未満である
と、ポリカルボシランの熱分解が行われない。ポリカル
ボシランのＳｉＣ化は、１２００℃で十分であり、これ
以上の温度は必要ない。好ましい熱処理温度は、１００
０〜１２００℃である。又、ポリカルボシランは、キシ
レンやトルエン等の有機溶媒に溶解した溶液として用い
る。
たＳｉＣ焼結体の熱処理温度が、６００℃未満である
と、ポリカルボシランの熱分解が行われない。ポリカル
ボシランのＳｉＣ化は、１２００℃で十分であり、これ
以上の温度は必要ない。好ましい熱処理温度は、１００
０〜１２００℃である。又、ポリカルボシランは、キシ
レンやトルエン等の有機溶媒に溶解した溶液として用い
る。
【００１３】不活性ガス雰囲気としては、アルゴンガス
やヘリウムガス等が用いられる。
やヘリウムガス等が用いられる。
【００１４】接合材として高純度Ｓｉを用いるのは、そ
れ以外の接合材では、それ自体が半導体製造プロセスに
おいて不純物になること、接合の際の熱処理時に、接合
材が被接合部材であるＳｉＣ焼結体の組織内に不純物と
して拡散してしまい、接合体を実際に半導体製造プロセ
スにおいて使用した場合、シリコンウェーハ等の半導体
基板を汚染して歩留まりを低下させてしまうためであ
る。
れ以外の接合材では、それ自体が半導体製造プロセスに
おいて不純物になること、接合の際の熱処理時に、接合
材が被接合部材であるＳｉＣ焼結体の組織内に不純物と
して拡散してしまい、接合体を実際に半導体製造プロセ
スにおいて使用した場合、シリコンウェーハ等の半導体
基板を汚染して歩留まりを低下させてしまうためであ
る。
【００１５】真空雰囲気としては、０．０１Ｔｏｒｒ以
下の真空が用いられ、又、非酸化性雰囲気としては、ア
ルゴンガスや窒素ガス、ヘリウムガス等が用いられる。
下の真空が用いられ、又、非酸化性雰囲気としては、ア
ルゴンガスや窒素ガス、ヘリウムガス等が用いられる。
【００１６】Ｓｉの融点以上の温度としては、１４５０
〜１６００℃が好ましく、より好ましくは、１４８０〜
１５００℃である。
〜１６００℃が好ましく、より好ましくは、１４８０〜
１５００℃である。
【００１７】高純度Ｓｉからなる接合材としては、板
状、粒状又は粉状のものが用いられる。板状のＳｉは、
厚み０．１〜０．５ｍｍのものが好ましく、より好まし
くは、０．２〜０．３ｍｍである。粒状のＳｉは、粒径
０．０５〜０．２ｍｍのものが好ましく、より好ましく
は、０．０５〜０．１ｍｍであり、エタノールと混合し
てペースト状として用いる。粉状のＳｉは、粒径０．１
〜１０μｍのものが好ましく、より好ましくは、１〜５
μｍであり、エタノールと混合してスラリー状として用
いる。
状、粒状又は粉状のものが用いられる。板状のＳｉは、
厚み０．１〜０．５ｍｍのものが好ましく、より好まし
くは、０．２〜０．３ｍｍである。粒状のＳｉは、粒径
０．０５〜０．２ｍｍのものが好ましく、より好ましく
は、０．０５〜０．１ｍｍであり、エタノールと混合し
てペースト状として用いる。粉状のＳｉは、粒径０．１
〜１０μｍのものが好ましく、より好ましくは、１〜５
μｍであり、エタノールと混合してスラリー状として用
いる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て具体的な実施例、比較例を参照して説明する。 実施例１：先ず、反応焼結ＳｉＣ焼結体の表面に、キシ
レンに溶解したポリカルボシランを塗布し、不活性ガス
雰囲気において１２００℃の温度で、熱処理した。この
熱処理によって、ポリカルボシランが熱分解してＳｉＣ
が生成され、反応焼結ＳｉＣ焼結体の表面に緻密なＳｉ
Ｃ層が形成された。次に、上記反応焼結ＳｉＣ焼結体同
士の接合面間に、厚み０．３ｍｍの短冊状の高純度のＳ
ｉ板を介在して０．０１Ｔｏｒｒの真空雰囲気において
１５００℃の温度で熱処理し、反応焼結ＳｉＣ焼結体同
士の接合体を得た。得られた接合体において、反応焼結
ＳｉＣ焼結体からのＳｉの吹き出しは見られず、更に接
合体の表面にＣＶＤ法によるＳｉＣ膜のコーティングを
施した後、室温←→１２００℃の熱サイクル（１２回）
を与えたが、ＣＶＤ−ＳｉＣ膜のクラックや剥離は見ら
れなかった。又、ＣＶＤ−ＳｉＣ膜をコーティングした
接合体の接合４点曲げ強度（ＪＩＳＲ１６２４）は、室
温で１６５ＭＰａであった。
て具体的な実施例、比較例を参照して説明する。 実施例１：先ず、反応焼結ＳｉＣ焼結体の表面に、キシ
レンに溶解したポリカルボシランを塗布し、不活性ガス
雰囲気において１２００℃の温度で、熱処理した。この
熱処理によって、ポリカルボシランが熱分解してＳｉＣ
が生成され、反応焼結ＳｉＣ焼結体の表面に緻密なＳｉ
Ｃ層が形成された。次に、上記反応焼結ＳｉＣ焼結体同
士の接合面間に、厚み０．３ｍｍの短冊状の高純度のＳ
ｉ板を介在して０．０１Ｔｏｒｒの真空雰囲気において
１５００℃の温度で熱処理し、反応焼結ＳｉＣ焼結体同
士の接合体を得た。得られた接合体において、反応焼結
ＳｉＣ焼結体からのＳｉの吹き出しは見られず、更に接
合体の表面にＣＶＤ法によるＳｉＣ膜のコーティングを
施した後、室温←→１２００℃の熱サイクル（１２回）
を与えたが、ＣＶＤ−ＳｉＣ膜のクラックや剥離は見ら
れなかった。又、ＣＶＤ−ＳｉＣ膜をコーティングした
接合体の接合４点曲げ強度（ＪＩＳＲ１６２４）は、室
温で１６５ＭＰａであった。
【００１９】比較例１：反応焼結ＳｉＣ焼結体同士の接
合面間に、実施例１と同様の厚み０．３ｍｍの短冊状の
高純度のＳｉ板を介在して０．０１Ｔｏｒｒの真空雰囲
気において１５００℃の温度で熱処理し、反応焼結Ｓｉ
Ｃ焼結体同士の接合体を得た。得られた接合体におい
て、反応焼結ＳｉＣ焼結体からのＳｉの吹き出しが見ら
れたが、接合は成されていた。接合４点曲げ強度（ＪＩ
Ｓ Ｒ１６２４）は、室温で１４５ＭＰａであった。更
に、上記接合体の表面にＣＶＤ法によるＳｉＣ膜のコー
ティングを施した後、室温←→１２００℃の熱サイクル
を与えたところ、１回でＣＶＤ−ＳｉＣ膜にクラックが
入り、剥離部も数箇所見られた。
合面間に、実施例１と同様の厚み０．３ｍｍの短冊状の
高純度のＳｉ板を介在して０．０１Ｔｏｒｒの真空雰囲
気において１５００℃の温度で熱処理し、反応焼結Ｓｉ
Ｃ焼結体同士の接合体を得た。得られた接合体におい
て、反応焼結ＳｉＣ焼結体からのＳｉの吹き出しが見ら
れたが、接合は成されていた。接合４点曲げ強度（ＪＩ
Ｓ Ｒ１６２４）は、室温で１４５ＭＰａであった。更
に、上記接合体の表面にＣＶＤ法によるＳｉＣ膜のコー
ティングを施した後、室温←→１２００℃の熱サイクル
を与えたところ、１回でＣＶＤ−ＳｉＣ膜にクラックが
入り、剥離部も数箇所見られた。
【００２０】実施例２：先ず、嵩密度２．９８ｇ／ｃｍ
3 の常圧焼結ＳｉＣ焼結体の表面に、キシレンに溶解し
たポリカルボシランを減圧含浸し、不活性ガス雰囲気に
おいて１２００℃の温度で熱処理した。この熱処理によ
って、ポリカルボシランが熱分解してＳｉＣが生成さ
れ、常圧焼結ＳｉＣ焼結体の表面の気孔がＳｉＣで詰ま
り、かつ、表面に緻密なＳｉＣ層が形成された。次に、
上記常圧焼結ＳｉＣ焼結体同士の接合面間に、厚み０．
３ｍｍの短冊状の高純度のＳｉ板を介在して０．０１Ｔ
ｏｒｒの真空雰囲気において１５００℃の温度で熱処理
し、常圧焼結ＳｉＣ焼結体同士の接合体を得た。得られ
た接合体の接合４点曲げ強度（ＪＩＳ Ｒ１６２４）
は、室温で１８０ＭＰａであった。
3 の常圧焼結ＳｉＣ焼結体の表面に、キシレンに溶解し
たポリカルボシランを減圧含浸し、不活性ガス雰囲気に
おいて１２００℃の温度で熱処理した。この熱処理によ
って、ポリカルボシランが熱分解してＳｉＣが生成さ
れ、常圧焼結ＳｉＣ焼結体の表面の気孔がＳｉＣで詰ま
り、かつ、表面に緻密なＳｉＣ層が形成された。次に、
上記常圧焼結ＳｉＣ焼結体同士の接合面間に、厚み０．
３ｍｍの短冊状の高純度のＳｉ板を介在して０．０１Ｔ
ｏｒｒの真空雰囲気において１５００℃の温度で熱処理
し、常圧焼結ＳｉＣ焼結体同士の接合体を得た。得られ
た接合体の接合４点曲げ強度（ＪＩＳ Ｒ１６２４）
は、室温で１８０ＭＰａであった。
【００２１】比較例２：嵩密度２．９８ｇ／ｃｍ3 の常
圧焼結ＳｉＣ焼結体同士の接合面間に、厚み０．３ｍｍ
の短冊状の高純度のＳｉ板を介在して０．０１Ｔｏｒｒ
の真空雰囲気において１５００℃の温度で熱処理した
が、Ｓｉが常圧焼結ＳｉＣ焼結体に吸い込まれてしま
い、接合できなかった。
圧焼結ＳｉＣ焼結体同士の接合面間に、厚み０．３ｍｍ
の短冊状の高純度のＳｉ板を介在して０．０１Ｔｏｒｒ
の真空雰囲気において１５００℃の温度で熱処理した
が、Ｓｉが常圧焼結ＳｉＣ焼結体に吸い込まれてしま
い、接合できなかった。
【００２２】実施例３：実施例１の方法で熱処理した、
表面に緻密なＳｉＣ層が形成された反応焼結ＳｉＣ焼結
体と、実施例２の方法で熱処理した、表面の気孔がＳｉ
Ｃで詰まり、かつ、表面に緻密なＳｉＣ層が形成された
常圧焼結ＳｉＣ焼結体との接合面間に、厚み０．３ｍｍ
の短冊状の高純度のＳｉ板を介在して０．０１Ｔｏｒｒ
の真空雰囲気において１５００℃の温度で熱処理し、反
応焼結ＳｉＣ焼結体と常圧焼結ＳｉＣ焼結体の接合体を
得た。得られた接合体において、反応焼結ＳｉＣ焼結体
からのＳｉの吹き出しが見られず、更に接合体の表面に
ＣＶＤ法によるＳｉＣ膜のコーティングを施した後、室
温←→１２００℃の熱サイクル（１２回）を与えたが、
ＣＶＤ−ＳｉＣ膜のクラックや剥離は見られなかった。
又、ＣＶＤ−ＳｉＣ膜をコーティングした接合体の接合
４点曲げ強度（ＪＩＳＲ１６２４）は、室温で１６５Ｍ
Ｐａであった。
表面に緻密なＳｉＣ層が形成された反応焼結ＳｉＣ焼結
体と、実施例２の方法で熱処理した、表面の気孔がＳｉ
Ｃで詰まり、かつ、表面に緻密なＳｉＣ層が形成された
常圧焼結ＳｉＣ焼結体との接合面間に、厚み０．３ｍｍ
の短冊状の高純度のＳｉ板を介在して０．０１Ｔｏｒｒ
の真空雰囲気において１５００℃の温度で熱処理し、反
応焼結ＳｉＣ焼結体と常圧焼結ＳｉＣ焼結体の接合体を
得た。得られた接合体において、反応焼結ＳｉＣ焼結体
からのＳｉの吹き出しが見られず、更に接合体の表面に
ＣＶＤ法によるＳｉＣ膜のコーティングを施した後、室
温←→１２００℃の熱サイクル（１２回）を与えたが、
ＣＶＤ−ＳｉＣ膜のクラックや剥離は見られなかった。
又、ＣＶＤ−ＳｉＣ膜をコーティングした接合体の接合
４点曲げ強度（ＪＩＳＲ１６２４）は、室温で１６５Ｍ
Ｐａであった。
【００２３】なお、上述した各実施例においては、高純
度のＳｉ板を融解させる熱処理を真空雰囲気において行
う場合について説明したが、アルゴンガスや窒素ガス等
の非酸化性雰囲気において行っても同様の作用効果が得
られた。又、接合材としてのＳｉは、板状のものに限ら
ず、ペースト状とした粒状のＳｉやスラリー状とした粉
状のＳｉを用いても同様の作用効果が得られた。
度のＳｉ板を融解させる熱処理を真空雰囲気において行
う場合について説明したが、アルゴンガスや窒素ガス等
の非酸化性雰囲気において行っても同様の作用効果が得
られた。又、接合材としてのＳｉは、板状のものに限ら
ず、ペースト状とした粒状のＳｉやスラリー状とした粉
状のＳｉを用いても同様の作用効果が得られた。
【００２４】一方、実施例１〜３と同様のＳｉＣ焼結体
の接合体を半導体用部材として用いたところ、耐用期間
を大幅に延ばすことができ、又、半導体基板の汚染を格
段に低減することができた。
の接合体を半導体用部材として用いたところ、耐用期間
を大幅に延ばすことができ、又、半導体基板の汚染を格
段に低減することができた。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のＳｉＣ焼
結体の接合体とその製造方法によれば、ＳｉＣ焼結体
が、反応焼結ＳｉＣ焼結体の場合、接合の際の熱処理時
に反応焼結ＳｉＣ焼結体からのＳｉの流出が抑制され、
又、常圧焼結ＳｉＣ焼結体の場合、その気孔がＳｉＣで
詰まり、それへのＳｉの吸い込みが抑制されるので、反
応焼結ＳｉＣ焼結体と接合部の組織を損ずることなく、
接合が可能となり、高接合強度とすることができ、又、
接合体にコーティングされるＣＶＤ−ＳｉＣ膜のクラッ
クや剥離を防止することができる。一方、常圧焼結Ｓｉ
Ｃ焼結体の接合においては、その嵩密度が３．０ｇ／ｃ
ｍ 3 未満であっても高接合強度とすることができる。
又、上記ＳｉＣ焼結体の接合体を利用した半導体製造用
部材によれば、接合体による不純物の汚染が発生しない
ので、この部材による半導体基板の汚染を格段に低減す
ることができる。
結体の接合体とその製造方法によれば、ＳｉＣ焼結体
が、反応焼結ＳｉＣ焼結体の場合、接合の際の熱処理時
に反応焼結ＳｉＣ焼結体からのＳｉの流出が抑制され、
又、常圧焼結ＳｉＣ焼結体の場合、その気孔がＳｉＣで
詰まり、それへのＳｉの吸い込みが抑制されるので、反
応焼結ＳｉＣ焼結体と接合部の組織を損ずることなく、
接合が可能となり、高接合強度とすることができ、又、
接合体にコーティングされるＣＶＤ−ＳｉＣ膜のクラッ
クや剥離を防止することができる。一方、常圧焼結Ｓｉ
Ｃ焼結体の接合においては、その嵩密度が３．０ｇ／ｃ
ｍ 3 未満であっても高接合強度とすることができる。
又、上記ＳｉＣ焼結体の接合体を利用した半導体製造用
部材によれば、接合体による不純物の汚染が発生しない
ので、この部材による半導体基板の汚染を格段に低減す
ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 露木 龍也 神奈川県秦野市曽屋30番地 東芝セラミッ クス株式会社開発研究所内 Ｆターム(参考） 4G026 BA14 BB14 BF09 BG26 5F031 HA02 HA03 HA10 HA13 HA14
Claims (5)
- 【請求項１】 表面に緻密なＳｉＣ層を形成したＳｉＣ
焼結体同士が高純度Ｓｉからなる接合部を介して接合さ
れていることを特徴とするＳｉＣ焼結体の接合体。 - 【請求項２】 前記ＳｉＣ焼結体同士が、反応焼結Ｓｉ
Ｃ焼結体同士、常圧焼結ＳｉＣ焼結体同士、又は反応焼
結ＳｉＣ焼結体と常圧焼結ＳｉＣ焼結体の組み合わせで
あることを特徴とする請求項１記載のＳｉＣ焼結体の接
合体。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載のＳｉＣ焼結体の接
合体を利用したことを特徴とする半導体製造用部材。 - 【請求項４】 接合するＳｉＣ焼結体の表面にポリカル
ボシランを塗布又は含浸し、不活性ガス雰囲気において
６００〜１２００℃の温度で熱処理した後、ＳｉＣ焼結
体同士の接合面間に高純度Ｓｉからなる接合材を介在し
て真空雰囲気又は非酸化性雰囲気においてＳｉの融点以
上の温度で熱処理することを特徴とするＳｉＣ焼結体の
接合体の製造方法。 - 【請求項５】 前記接合するＳｉＣ焼結体を、反応焼結
ＳｉＣ焼結体同士、常圧焼結ＳｉＣ焼結体同士、又は反
応焼結ＳｉＣ焼結体と常圧焼結ＳｉＣ焼結体の組み合わ
せとすることを特徴とする請求項４記載のＳｉＣ焼結体
の接合体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000097422A JP2001278675A (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | ＳｉＣ焼結体の接合体、それを利用した半導体製造用部材、及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000097422A JP2001278675A (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | ＳｉＣ焼結体の接合体、それを利用した半導体製造用部材、及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001278675A true JP2001278675A (ja) | 2001-10-10 |
Family
ID=18612044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000097422A Pending JP2001278675A (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | ＳｉＣ焼結体の接合体、それを利用した半導体製造用部材、及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001278675A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007005762A (ja) * | 2005-05-24 | 2007-01-11 | Kyocera Corp | 珪素−炭化珪素複合部材とその製造方法並びにこれを用いた半導体ウエハの吸着部材及び真空吸着装置 |
| JP2012224512A (ja) * | 2011-04-20 | 2012-11-15 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | セラミックス接合体及びその製造方法 |
| KR101329665B1 (ko) | 2011-11-04 | 2013-11-15 | 주식회사 티씨케이 | 금속과 세라믹의 접합구조 및 접합방법 |
-
2000
- 2000-03-31 JP JP2000097422A patent/JP2001278675A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007005762A (ja) * | 2005-05-24 | 2007-01-11 | Kyocera Corp | 珪素−炭化珪素複合部材とその製造方法並びにこれを用いた半導体ウエハの吸着部材及び真空吸着装置 |
| JP2012224512A (ja) * | 2011-04-20 | 2012-11-15 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | セラミックス接合体及びその製造方法 |
| KR101329665B1 (ko) | 2011-11-04 | 2013-11-15 | 주식회사 티씨케이 | 금속과 세라믹의 접합구조 및 접합방법 |
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