JP2002180254A - ＣＶＤ−ＳｉＣ膜被覆部材およびその製造方法 - Google Patents
ＣＶＤ−ＳｉＣ膜被覆部材およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ＳｉＣ膜が基材から剥離やチッピングがないＣ
ＶＤ−ＳｉＣ膜およびその製造方法を提供する。 【解決手段】表面２ｓが平坦なＳｉＣ基材２と、この基
材２の表面２ｓに結晶方位を揃えて形成され表面３ｓが
平坦なＳｉＣ中間層３と、この中間層３の表面３ｓに形
成されたＣＶＤ−ＳｉＣ層４とを有するＣＶＤ−ＳｉＣ
膜被覆部材。
ＶＤ−ＳｉＣ膜およびその製造方法を提供する。 【解決手段】表面２ｓが平坦なＳｉＣ基材２と、この基
材２の表面２ｓに結晶方位を揃えて形成され表面３ｓが
平坦なＳｉＣ中間層３と、この中間層３の表面３ｓに形
成されたＣＶＤ−ＳｉＣ層４とを有するＣＶＤ−ＳｉＣ
膜被覆部材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＣＶＤ−ＳｉＣ膜被
覆部材およびその製造方法に係わり、特にＣＶＤ−Ｓｉ
Ｃ膜の成長方向が基板に対して一定なＳｉＣ膜被覆部材
およびその製造方法に関する。
覆部材およびその製造方法に係わり、特にＣＶＤ−Ｓｉ
Ｃ膜の成長方向が基板に対して一定なＳｉＣ膜被覆部材
およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体製造における熱処理工程に
は、半導体製造用化学蒸着法（ＣＶＤ）ＳｉＣ膜被覆熱
処理治具が使用されている。
は、半導体製造用化学蒸着法（ＣＶＤ）ＳｉＣ膜被覆熱
処理治具が使用されている。
【０００３】このようにＣＶＤ−ＳｉＣ膜を被覆して用
いるのは、基材となるカーボン、ＳｉＣ−Ｓｉ含浸焼結
体、ＳｉＣ焼結体がいずれも金属不純物等を含み高純度
でないため、高純度であるＣＶＤ−ＳｉＣ膜を基材に被
覆してつけて熱処理治具としている。
いるのは、基材となるカーボン、ＳｉＣ−Ｓｉ含浸焼結
体、ＳｉＣ焼結体がいずれも金属不純物等を含み高純度
でないため、高純度であるＣＶＤ−ＳｉＣ膜を基材に被
覆してつけて熱処理治具としている。
【０００４】この熱処理治具に被覆されるＣＶＤ−Ｓｉ
Ｃ膜として２種類が知られている。
Ｃ膜として２種類が知られている。
【０００５】第１の種類のＳｉＣ膜は、ＳｉＯおよびＣ
Ｏを１７２０℃の処理温度で反応させ、基材上にＳｉＣ
膜を被覆（堆積）したものなどである。主にβ型（３
Ｃ）ＳｉＣ構造の粒子であるが、一部α型（６Ｈ，１５
Ｒ，２１Ｒ）結晶を含む多結晶であり、結晶粒径は大き
い。
Ｏを１７２０℃の処理温度で反応させ、基材上にＳｉＣ
膜を被覆（堆積）したものなどである。主にβ型（３
Ｃ）ＳｉＣ構造の粒子であるが、一部α型（６Ｈ，１５
Ｒ，２１Ｒ）結晶を含む多結晶であり、結晶粒径は大き
い。
【０００６】第２の種類のＳｉＣ膜は、ＳｉＣｌ４およ
びＣ３Ｈ８、Ｈ２を１２００℃の処理温度で反応させ、
カーボンまたはＳｉＣ−Ｓｉ含浸焼結体上にＳｉＣ膜を
被覆したものなどである。β型（３Ｃ）以外にα型（２
Ｈ）の結晶を含む多結晶である。
びＣ３Ｈ８、Ｈ２を１２００℃の処理温度で反応させ、
カーボンまたはＳｉＣ−Ｓｉ含浸焼結体上にＳｉＣ膜を
被覆したものなどである。β型（３Ｃ）以外にα型（２
Ｈ）の結晶を含む多結晶である。
【０００７】上記基板がカーボン、ＳｉＣ−Ｓｉ含浸焼
結体の場合は、ＳｉＣ−Ｓｉ膜とは熱膨張率が異なるた
め、高温の状況下で使用されると、ＳｉＣ膜と基板との
間に歪みが生じ、ＳｉＣ−Ｓｉ膜の剥離あるいはチッピ
ングが発生することがある。その結果、基板中からの不
純物による汚染が生じる。剥離およびチッピングを起こ
りにくくするため、機械的に基材に凹凸をつけ、ＳｉＣ
膜と基材が良く噛み合うようにする方法がある。また、
ＳｉＣ−Ｓｉ含浸焼結体の場合には表面のＳｉをケミカ
ルエッチングして面を粗くしてからＳｉＣ膜をコーティ
ングする方法がある。しかし、これらの方法はいずれも
剥離およびチッピング防止に若干効果はあるものの完全
には防止できない。
結体の場合は、ＳｉＣ−Ｓｉ膜とは熱膨張率が異なるた
め、高温の状況下で使用されると、ＳｉＣ膜と基板との
間に歪みが生じ、ＳｉＣ−Ｓｉ膜の剥離あるいはチッピ
ングが発生することがある。その結果、基板中からの不
純物による汚染が生じる。剥離およびチッピングを起こ
りにくくするため、機械的に基材に凹凸をつけ、ＳｉＣ
膜と基材が良く噛み合うようにする方法がある。また、
ＳｉＣ−Ｓｉ含浸焼結体の場合には表面のＳｉをケミカ
ルエッチングして面を粗くしてからＳｉＣ膜をコーティ
ングする方法がある。しかし、これらの方法はいずれも
剥離およびチッピング防止に若干効果はあるものの完全
には防止できない。
【０００８】また、上記基板がＳｉＣ焼結体の場合は、
ＳｉＣ−Ｓｉ含浸焼結体に比べ、Ｓｉを含浸していない
分だけ、強度は小さいが、ＳｉＣ−Ｓｉ膜と熱膨張率が
同じであるため、剥離やチッピングは基板がカーボンお
よびＳｉＣ−Ｓｉ含浸焼結体である場合に比べて起こり
にくい。
ＳｉＣ−Ｓｉ含浸焼結体に比べ、Ｓｉを含浸していない
分だけ、強度は小さいが、ＳｉＣ−Ｓｉ膜と熱膨張率が
同じであるため、剥離やチッピングは基板がカーボンお
よびＳｉＣ−Ｓｉ含浸焼結体である場合に比べて起こり
にくい。
【０００９】しかし、図３に示すように、ＳｉＣ焼結体
１１の各ＳｉＣ粒子１２は結晶方位Ｃ１がばらばらであ
る。ＣＶＤ−ＳｉＣ膜１３は基板１４のＳｉＣ粒子１２
と一定の方位関係をもって成長するため、基板１４のＳ
ｉＣ粒子１２の結晶方位Ｃ１がばらばらだとＣＶＤ−Ｓ
ｉＣ膜１３は様々な方向Ｄ１に成長してしまう。その結
果、ＳｉＣ膜１３の組織は均質なものではなく、むらが
できてしまうため、熱や機械的な応力に対して局所的に
強い部分や弱い部分が存在し、基板１４からの剥離やチ
ッピングを完全には無くすことができない。
１１の各ＳｉＣ粒子１２は結晶方位Ｃ１がばらばらであ
る。ＣＶＤ−ＳｉＣ膜１３は基板１４のＳｉＣ粒子１２
と一定の方位関係をもって成長するため、基板１４のＳ
ｉＣ粒子１２の結晶方位Ｃ１がばらばらだとＣＶＤ−Ｓ
ｉＣ膜１３は様々な方向Ｄ１に成長してしまう。その結
果、ＳｉＣ膜１３の組織は均質なものではなく、むらが
できてしまうため、熱や機械的な応力に対して局所的に
強い部分や弱い部分が存在し、基板１４からの剥離やチ
ッピングを完全には無くすことができない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】そこでＳｉＣ膜が基材
から剥離やチッピングしないＣＶＤ−ＳｉＣ膜およびそ
の製造方法が要望されている。
から剥離やチッピングしないＣＶＤ−ＳｉＣ膜およびそ
の製造方法が要望されている。
【００１１】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、ＳｉＣ膜が基材から剥離やチッピングしないＣ
ＶＤ−ＳｉＣ膜およびその製造方法を提供することを目
的とする。
もので、ＳｉＣ膜が基材から剥離やチッピングしないＣ
ＶＤ−ＳｉＣ膜およびそ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】上記目的を達成するため
になされた本願請求項１の発明は、表面が平坦なＳｉＣ
基材と、この基材の表面に結晶方位を揃えて形成され表
面が平坦なＳｉＣ中間層と、この中間層の表面に形成さ
れたＣＶＤ−ＳｉＣ層とを有することを特徴とするＣＶ
Ｄ−ＳｉＣ膜被覆部材であることを要旨としている。
になされた本願請求項１の発明は、表面が平坦なＳｉＣ
基材と、この基材の表面に結晶方位を揃えて形成され表
面が平坦なＳｉＣ中間層と、この中間層の表面に形成さ
れたＣＶＤ−ＳｉＣ層とを有することを特徴とするＣＶ
Ｄ−ＳｉＣ膜被覆部材であることを要旨としている。
【００１３】本願請求項２の発明では、上記ＳｉＣ膜の
成長方向は基板に対して一定であることを特徴とする請
求項１に記載のＣＶＤ−ＳｉＣ膜被覆部材であることを
要旨としている。
成長方向は基板に対して一定であることを特徴とする請
求項１に記載のＣＶＤ−ＳｉＣ膜被覆部材であることを
要旨としている。
【００１４】本願請求項３の発明は、表面が平坦なＳｉ
Ｃ基材を準備し、この基材の表面に結晶方位が揃うよう
に表面が平坦なＳｉＣ中間層を形成し、さらに、この中
間層の表面にＣＶＤ−ＳｉＣ層を形成することを特徴と
するＣＶＤ−ＳｉＣ膜被覆部材の製造方法であることを
要旨としている。
Ｃ基材を準備し、この基材の表面に結晶方位が揃うよう
に表面が平坦なＳｉＣ中間層を形成し、さらに、この中
間層の表面にＣＶＤ−ＳｉＣ層を形成することを特徴と
するＣＶＤ−ＳｉＣ膜被覆部材の製造方法であることを
要旨としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係わるＣＶＤ−Ｓ
ｉＣ膜被覆部材について添付図面を参照して説明する。
ｉＣ膜被覆部材について添付図面を参照して説明する。
【００１６】図１は本発明に係わるＣＶＤ−ＳｉＣ膜被
覆部材の概念図である。
覆部材の概念図である。
【００１７】図１に示すように、本発明に係わるＣＶＤ
−ＳｉＣ膜被覆部材１は、表面２ｓが平坦なＳｉＣ基材
２と、このＳｉＣ基材２の表面２ｓに結晶方位を揃えて
形成され表面３ｓが平坦なＳｉＣ中間層３と、このＳｉ
Ｃ中間層３の表面３ｓに形成されたＣＶＤ−ＳｉＣ膜４
とを有している。
−ＳｉＣ膜被覆部材１は、表面２ｓが平坦なＳｉＣ基材
２と、このＳｉＣ基材２の表面２ｓに結晶方位を揃えて
形成され表面３ｓが平坦なＳｉＣ中間層３と、このＳｉ
Ｃ中間層３の表面３ｓに形成されたＣＶＤ−ＳｉＣ膜４
とを有している。
【００１８】例えば、ＳｉＣ基材２にはＳｉＣ中間層３
の保持性および純度を考慮してＳｉＣ焼結体（反応焼
結、自焼結）を用いる。ＳｉＣ焼結体のＳｉＣ粒子はα
型の結晶構造である。
の保持性および純度を考慮してＳｉＣ焼結体（反応焼
結、自焼結）を用いる。ＳｉＣ焼結体のＳｉＣ粒子はα
型の結晶構造である。
【００１９】ＳｉＣ中間層３としてはＳｉＣ単結晶から
切り出して大きさが均一な板状のチップが用いられ、こ
のチップを図１中に矢印Ｃで示すように結晶方位が一定
方向になるように揃えて並べられている。
切り出して大きさが均一な板状のチップが用いられ、こ
のチップを図１中に矢印Ｃで示すように結晶方位が一定
方向になるように揃えて並べられている。
【００２０】ＣＶＤ−ＳｉＣ膜４は、一般に用いられる
ＣＶＤ法により堆積されたものである。ＣＶＤ−ＳｉＣ
膜は主にβ型の結晶構造であり、図１に示すように、Ｃ
ＶＤ−ＳｉＣ膜の粒子はいずれも基板に対して約７０°
の一定の結晶方位を有している。
ＣＶＤ法により堆積されたものである。ＣＶＤ−ＳｉＣ
膜は主にβ型の結晶構造であり、図１に示すように、Ｃ
ＶＤ−ＳｉＣ膜の粒子はいずれも基板に対して約７０°
の一定の結晶方位を有している。
【００２１】従って、ＣＶＤ−ＳｉＣ膜４の成長方向
（図１にＤで示す）は基板２に対して一定であるので、
ＳｉＣ膜４の組織が均一であり、熱や機械的な応力に対
して局所的に弱い部分がなく、ＳｉＣ膜４の基材２から
の剥離およびチッピングが起りにくい。
（図１にＤで示す）は基板２に対して一定であるので、
ＳｉＣ膜４の組織が均一であり、熱や機械的な応力に対
して局所的に弱い部分がなく、ＳｉＣ膜４の基材２から
の剥離およびチッピングが起りにくい。
【００２２】次に本発明に係わるＣＶＤ−ＳｉＣ膜被覆
部材の製造方法について説明する。
部材の製造方法について説明する。
【００２３】本発明に係わるＣＶＤ−ＳｉＣ膜被覆部材
の製造方法は、表面が平坦なＳｉＣ基材を準備し、この
基材の表面に結晶方位を揃えた表面が平坦なＳｉＣ層を
形成し、さらに、このＳｉＣ層の表面にＣＶＤ−ＳｉＣ
層を形成する方法である。
の製造方法は、表面が平坦なＳｉＣ基材を準備し、この
基材の表面に結晶方位を揃えた表面が平坦なＳｉＣ層を
形成し、さらに、このＳｉＣ層の表面にＣＶＤ−ＳｉＣ
層を形成する方法である。
【００２４】例えば、基材にはＳｉＣ焼結体を用いる。
このＳｉＣ焼結体の表面が平坦になるように研磨を行
う。次にＳｉＣ単結晶から切り出して大きさが均一な板
状のチップを製造し、このチップを結晶方位が一定方向
になるように、研磨され平坦なＳｉＣ焼結体の表面に揃
えて並べ、再度焼結を行う。
このＳｉＣ焼結体の表面が平坦になるように研磨を行
う。次にＳｉＣ単結晶から切り出して大きさが均一な板
状のチップを製造し、このチップを結晶方位が一定方向
になるように、研磨され平坦なＳｉＣ焼結体の表面に揃
えて並べ、再度焼結を行う。
【００２５】さらに、結晶方位が一定方向になるようチ
ップが並べられた基板上にＳｉＣｌ ４およびＣ３Ｈ８、
Ｈ２ガスを処理温度１２００℃で反応させるか、あるい
はＳｉＯおよびＣＯを処理温度１７２０℃で反応させて
ＣＶＤ−ＳｉＣ膜を形成させる。ＣＶＤ−ＳｉＣ膜は基
板の結晶方位と一定の方位関係、すなわち、図１に示す
ように、ＣＶＤ−ＳｉＣ膜の粒子はいずれも基板に対し
て約７０°の一定の結晶方位を有して成長する。
ップが並べられた基板上にＳｉＣｌ ４およびＣ３Ｈ８、
Ｈ２ガスを処理温度１２００℃で反応させるか、あるい
はＳｉＯおよびＣＯを処理温度１７２０℃で反応させて
ＣＶＤ−ＳｉＣ膜を形成させる。ＣＶＤ−ＳｉＣ膜は基
板の結晶方位と一定の方位関係、すなわち、図１に示す
ように、ＣＶＤ−ＳｉＣ膜の粒子はいずれも基板に対し
て約７０°の一定の結晶方位を有して成長する。
【００２６】このように板表面のＳｉＣ粒子の結晶方位
を揃えることにより、ＳｉＣ中間層の表面からＣＶＤ−
ＳｉＣ膜は一定の方向に成長し、均質な組織が得られ、
熱や機械的な応力に対して局所的に弱い部分がなく、Ｓ
ｉＣ膜の基材からの剥離およびチッピングが起こりにく
いＣＶＤ−ＳｉＣ膜被覆部材を製造することができる。
を揃えることにより、ＳｉＣ中間層の表面からＣＶＤ−
ＳｉＣ膜は一定の方向に成長し、均質な組織が得られ、
熱や機械的な応力に対して局所的に弱い部分がなく、Ｓ
ｉＣ膜の基材からの剥離およびチッピングが起こりにく
いＣＶＤ−ＳｉＣ膜被覆部材を製造することができる。
【００２７】なお、図２はシリコンウェーハの熱処理工
程で使用する半導体ウェーハボートに本発明を適用した
例である。図２（ａ）に示すような半導体ウェーハボー
トの溝のような部分においても、図２（ｂ）〜（ｅ）の
工程を経てＣＶＤ−ＳｉＣ膜が基板に対して一定方向に
成長し、均質な組織が得られる。この半導体ウェーハボ
ートを繰返し使用しても、基材から剥離やチッピングが
発生せず、長寿命化が図れる。
程で使用する半導体ウェーハボートに本発明を適用した
例である。図２（ａ）に示すような半導体ウェーハボー
トの溝のような部分においても、図２（ｂ）〜（ｅ）の
工程を経てＣＶＤ−ＳｉＣ膜が基板に対して一定方向に
成長し、均質な組織が得られる。この半導体ウェーハボ
ートを繰返し使用しても、基材から剥離やチッピングが
発生せず、長寿命化が図れる。
【００２８】
【発明の効果】本発明に係わるＣＶＤ−ＳｉＣ膜被覆部
材およびその製造方法によれば、ＳｉＣ膜が基材から剥
離やチッピングしないＣＶＤ−ＳｉＣ膜およびその製造
方法を提供することができる。
材およびその製造方法によれば、ＳｉＣ膜が基材から剥
離やチッピングしないＣＶＤ−ＳｉＣ膜およびその製造
方法を提供することができる。
【００２９】すなわち、表面が平坦なＳｉＣ基材と、こ
の基材の表面に結晶方位を揃えて形成され表面が平坦な
ＳｉＣ中間層と、この中間層の表面に形成されたＣＶＤ
−ＳｉＣ層とを有するので、ＳｉＣ粒子の結晶方位が揃
ったＳｉＣ中間層の表面からＣＶＤ−ＳｉＣ膜は一定の
方向に成長し、均質な組織が得られる。
の基材の表面に結晶方位を揃えて形成され表面が平坦な
ＳｉＣ中間層と、この中間層の表面に形成されたＣＶＤ
−ＳｉＣ層とを有するので、ＳｉＣ粒子の結晶方位が揃
ったＳｉＣ中間層の表面からＣＶＤ−ＳｉＣ膜は一定の
方向に成長し、均質な組織が得られる。
【００３０】また、ＳｉＣ膜の成長方向は基板に対して
一定であるので、ＳｉＣ膜の組織にむらが無くなり、熱
や機械的な応力に対して局所的に弱い部分が無くなるた
め、基板からの膜の剥離やチッピングが起こりにくい。
一定であるので、ＳｉＣ膜の組織にむらが無くなり、熱
や機械的な応力に対して局所的に弱い部分が無くなるた
め、基板からの膜の剥離やチッピングが起こりにくい。
【図１】本発明に係わるＣＶＤ−ＳｉＣ膜被覆部材の概
念図。
念図。
【図２】本発明に係わるＣＶＤ−ＳｉＣ膜被覆部材の製
造方法を用いた半導体ウェーハボートの製造工程の概念
図。
造方法を用いた半導体ウェーハボートの製造工程の概念
図。
【図３】従来のＣＶＤ−ＳｉＣ膜被覆部材の概念図。
１ ＣＶＤ−ＳｉＣ膜被覆部材 ２ ＳｉＣ基材 ２ｓ 表面 ３ ＳｉＣ中間層 ３ｓ 表面 ４ ＣＶＤ−ＳｉＣ膜
Claims (3)
- 【請求項１】 表面が平坦なＳｉＣ基材と、この基材の
表面に結晶方位を一定方向に揃えて形成され表面が平坦
なＳｉＣ中間層と、この中間層の表面に形成されたＣＶ
Ｄ−ＳｉＣ層とを有することを特徴とするＣＶＤ−Ｓｉ
Ｃ膜被覆部材。 - 【請求項２】 上記ＳｉＣ膜の成長方向は基板に対して
一定であることを特徴とする請求項１に記載のＣＶＤ−
ＳｉＣ膜被覆部材。 - 【請求項３】 表面が平坦なＳｉＣ基材を準備し、この
基材の表面に結晶方位が一定方向に揃うように表面が平
坦なＳｉＣ中間層を形成し、さらに、この中間層の表面
にＣＶＤ−ＳｉＣ層を形成することを特徴とするＣＶＤ
−ＳｉＣ膜被覆部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000380432A JP2002180254A (ja) | 2000-12-14 | 2000-12-14 | ＣＶＤ−ＳｉＣ膜被覆部材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000380432A JP2002180254A (ja) | 2000-12-14 | 2000-12-14 | ＣＶＤ−ＳｉＣ膜被覆部材およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002180254A true JP2002180254A (ja) | 2002-06-26 |
Family
ID=18848616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000380432A Pending JP2002180254A (ja) | 2000-12-14 | 2000-12-14 | ＣＶＤ−ＳｉＣ膜被覆部材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002180254A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9062370B2 (en) | 2009-04-02 | 2015-06-23 | Spawnt Private S.A.R.L. | Bodies coated by SiC and method for creating SiC-coated bodies |
-
2000
- 2000-12-14 JP JP2000380432A patent/JP2002180254A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9062370B2 (en) | 2009-04-02 | 2015-06-23 | Spawnt Private S.A.R.L. | Bodies coated by SiC and method for creating SiC-coated bodies |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20070711 |