JP2976036B2 - 炭化けい素−金属けい素複合材及びその製造方法 - Google Patents
炭化けい素−金属けい素複合材及びその製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体製造用部材のウエ
ハーボート、均熱管等として使用される炭化けい素−金
属けい素複合材とその製造方法に関し、詳しくは該複合
材の表面部分の金属けい素を炭化けい素に転化させた炭
化けい素膜が形成されたことを特徴とする炭化けい素−
金属けい素複合材とその製造方法に関する。
ハーボート、均熱管等として使用される炭化けい素−金
属けい素複合材とその製造方法に関し、詳しくは該複合
材の表面部分の金属けい素を炭化けい素に転化させた炭
化けい素膜が形成されたことを特徴とする炭化けい素−
金属けい素複合材とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体製造用部材としては、ガス
不透過性が要求される為に広く、石英ガラス部材が使用
されてきた。しかしながら、上記石英ガラス部材は不純
物汚染による失透、へたりの問題があるため、多孔質炭
化けい素の開放気孔中に金属けい素を含浸させた炭化け
い素−金属けい素複合材が広く使く、使用されている。
しかし、該複合体からウエハーボートを形成した場合、
ＨＦ−ＨＮＯ３混酸による洗浄時に、金属けい素部分が
溶出し、多孔質炭化けい素部分が表面に露出し、拡散炉
への出し入れの際に、パーティクルが発生する恐れがあ
る。これに対して、かかる欠点を改善するために、炭化
けい素−金属けい素複合体の表面に炭化けい素を気相蒸
着せしめて、緻密質の炭化けい素膜を有する半導体製造
用部材の製造方法が提案されている。しかし、この方法
により得られた炭化けい素膜は例えば、ピンホールが発
生した場合、前記のＨＦ−ＨＮＯ３混酸による洗浄時
に、ピンホールの中に混酸が入り、昇温過程で膜のハク
リが発生する恐れがある。又、使用するガスが非常に高
価な為、得られた製品も非常に高価になってしまう。
不透過性が要求される為に広く、石英ガラス部材が使用
されてきた。しかしながら、上記石英ガラス部材は不純
物汚染による失透、へたりの問題があるため、多孔質炭
化けい素の開放気孔中に金属けい素を含浸させた炭化け
い素−金属けい素複合材が広く使く、使用されている。
しかし、該複合体からウエハーボートを形成した場合、
ＨＦ−ＨＮＯ３混酸による洗浄時に、金属けい素部分が
溶出し、多孔質炭化けい素部分が表面に露出し、拡散炉
への出し入れの際に、パーティクルが発生する恐れがあ
る。これに対して、かかる欠点を改善するために、炭化
けい素−金属けい素複合体の表面に炭化けい素を気相蒸
着せしめて、緻密質の炭化けい素膜を有する半導体製造
用部材の製造方法が提案されている。しかし、この方法
により得られた炭化けい素膜は例えば、ピンホールが発
生した場合、前記のＨＦ−ＨＮＯ３混酸による洗浄時
に、ピンホールの中に混酸が入り、昇温過程で膜のハク
リが発生する恐れがある。又、使用するガスが非常に高
価な為、得られた製品も非常に高価になってしまう。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】本発明は上述の問題
点を解消するためになされたもので、炭化けい素−金属
けい素複合材のうち、表面に露出する金属けい素部分を
炭化けい素に転化することにより、表面をすべて炭化け
い素にした該複合材を製造することにある。本発明は金
属けい素部分を炭化けい素に転化するために、ピンホー
ルが発生した場合に起きる膜のハクリは無く、又、安価
に製造できることを知見した。
点を解消するためになされたもので、炭化けい素−金属
けい素複合材のうち、表面に露出する金属けい素部分を
炭化けい素に転化することにより、表面をすべて炭化け
い素にした該複合材を製造することにある。本発明は金
属けい素部分を炭化けい素に転化するために、ピンホー
ルが発生した場合に起きる膜のハクリは無く、又、安価
に製造できることを知見した。
【０００４】
【問題点を解決するための手段】即ち、本発明は、得ら
れた炭化けい素−金属けい素複合体を中性あるいは不活
性ガス中の一酸化炭素ガス濃度が２％以上である雰囲気
で１１００℃から１４２０℃の温度域で加熱することを
特徴とする。
れた炭化けい素−金属けい素複合体を中性あるいは不活
性ガス中の一酸化炭素ガス濃度が２％以上である雰囲気
で１１００℃から１４２０℃の温度域で加熱することを
特徴とする。
【０００５】
【作用】以下、本発明を詳細に説明する。炭化けい素−
金属けい素複合材をある一定量以上の一酸化炭素ガスが
炉内に存在する中性あるいは不活性ガス雰囲気に置く
と、表面部分の金属けい素で２Ｓｉ＋ＣＯ→ＳｉＣ＋Ｓ
ｉＯ（式）の反応が進行する、この結果、表面部分の
金属けい素は炭化けい素に転化され、一酸化けい素ガス
が放出される。種々の実験を重ねた結果１１００℃〜１
４２０℃の温度域で炉内雰囲気ガス中の一酸化炭素ガス
濃度が２％以上であれば式の反応が進行され、表面部
分の金属けい素が均一に炭化けい素に転化されることが
わかった。処理温度を１１００℃以上とした理由は、１
１００℃以下だと、部分的に炭化けい素に転化されるが
全表面部分の金属けい素が転化されないでいた。又、１
４２０℃以下とした理由は金属けい素の融点が１４２０
℃であるために、金属けい素が溶融すると、金属けい素
の挙動により、膜厚が不均一になるためである。又、一
酸化炭素濃度を２％以上とした理由は、２％以下だと、
部分的に炭化けい素に転化されるが、全表面部分の金属
けい素が転化されないでいた。ところで膜厚について
は、１５０μｍまではある一定の時間で表面部分の金属
けい素が炭化けい素に転化されるが、その後は、次第に
膜厚がゆるやかになることがわかった。経済的理由と本
目的である、膜のハクリに対して、１５０μｍ以下であ
れば充分であることがわかった。なお、上記の一酸化炭
素ガスについては、一酸化炭素ガスを炉内に導入する方
法や、炉内に存在する微少の酸素ガスを前もって入れて
おいたカーボンと反応させて、一酸化炭素濃度を２％以
上形成させてもかまわない。
金属けい素複合材をある一定量以上の一酸化炭素ガスが
炉内に存在する中性あるいは不活性ガス雰囲気に置く
と、表面部分の金属けい素で２Ｓｉ＋ＣＯ→ＳｉＣ＋Ｓ
ｉＯ（式）の反応が進行する、この結果、表面部分の
金属けい素は炭化けい素に転化され、一酸化けい素ガス
が放出される。種々の実験を重ねた結果１１００℃〜１
４２０℃の温度域で炉内雰囲気ガス中の一酸化炭素ガス
濃度が２％以上であれば式の反応が進行され、表面部
分の金属けい素が均一に炭化けい素に転化されることが
わかった。処理温度を１１００℃以上とした理由は、１
１００℃以下だと、部分的に炭化けい素に転化されるが
全表面部分の金属けい素が転化されないでいた。又、１
４２０℃以下とした理由は金属けい素の融点が１４２０
℃であるために、金属けい素が溶融すると、金属けい素
の挙動により、膜厚が不均一になるためである。又、一
酸化炭素濃度を２％以上とした理由は、２％以下だと、
部分的に炭化けい素に転化されるが、全表面部分の金属
けい素が転化されないでいた。ところで膜厚について
は、１５０μｍまではある一定の時間で表面部分の金属
けい素が炭化けい素に転化されるが、その後は、次第に
膜厚がゆるやかになることがわかった。経済的理由と本
目的である、膜のハクリに対して、１５０μｍ以下であ
れば充分であることがわかった。なお、上記の一酸化炭
素ガスについては、一酸化炭素ガスを炉内に導入する方
法や、炉内に存在する微少の酸素ガスを前もって入れて
おいたカーボンと反応させて、一酸化炭素濃度を２％以
上形成させてもかまわない。
【０００６】
【実施例】炭化けい素−金属けい素複合材をＡｒ雰囲気
中に一酸化炭素濃度が２％である雰囲気中で１０５０
℃、１１００℃、１２００℃、１４５０℃の加熱処理を
行なった。又、比較として、上記と同様の複合材をＡｒ
雰囲気中に一酸化炭素濃度が１％である雰囲気中で１２
００℃の加熱処理を行なった。得られた各炭化けい素−
金属けい素複合材をＨＦ−ＨＮＯ３混酸に浸した後、重
量変化により金属けい素の溶出量を測定した。又、転化
された炭化けい素の膜厚を測定した。結果を表１に示
す。１０５０℃で一酸化炭素濃度２％のものと、１２０
０℃で一酸化炭素濃度１％のものは、ＨＦ−ＨＮＯ３洗
浄前後で重量減少が見られ、全体に炭化けい素に転化さ
れていないために、金属けい素の溶出され、重量が減少
した。又、１４５０℃で一酸化炭素濃度２％のものは、
転化した炭化けい素の膜厚のバラツキが大きいことがわ
かる。以上のように本発明品はＨＦ−ＨＮＯ３洗浄前後
で重量変化がなく、かつ、転化した炭化けい素の膜厚が
均一である。
中に一酸化炭素濃度が２％である雰囲気中で１０５０
℃、１１００℃、１２００℃、１４５０℃の加熱処理を
行なった。又、比較として、上記と同様の複合材をＡｒ
雰囲気中に一酸化炭素濃度が１％である雰囲気中で１２
００℃の加熱処理を行なった。得られた各炭化けい素−
金属けい素複合材をＨＦ−ＨＮＯ３混酸に浸した後、重
量変化により金属けい素の溶出量を測定した。又、転化
された炭化けい素の膜厚を測定した。結果を表１に示
す。１０５０℃で一酸化炭素濃度２％のものと、１２０
０℃で一酸化炭素濃度１％のものは、ＨＦ−ＨＮＯ３洗
浄前後で重量減少が見られ、全体に炭化けい素に転化さ
れていないために、金属けい素の溶出され、重量が減少
した。又、１４５０℃で一酸化炭素濃度２％のものは、
転化した炭化けい素の膜厚のバラツキが大きいことがわ
かる。以上のように本発明品はＨＦ−ＨＮＯ３洗浄前後
で重量変化がなく、かつ、転化した炭化けい素の膜厚が
均一である。
【０００７】
【発明の効果】以上、述べた如く、本発明によれば、炭
化けい素−金属けい素複合体の表面部分が均一な膜厚か
ら成る炭化けい素に転化されており、気相蒸着せしめた
炭化けい素膜に対して安価に得られ、かつ、膜がハクリ
する心配がないため、半導体製造用炭化けい素材料とし
て最適であり、産業上、極めて有用である。
化けい素−金属けい素複合体の表面部分が均一な膜厚か
ら成る炭化けい素に転化されており、気相蒸着せしめた
炭化けい素膜に対して安価に得られ、かつ、膜がハクリ
する心配がないため、半導体製造用炭化けい素材料とし
て最適であり、産業上、極めて有用である。
【表１】 上記において、Ｎｏ．３の場合と一般的な炭化けい素−
金属けい素複合材に炭化けい素の気相蒸着を１００μｍ
被覆した場合を比較した。製造コスト面では、本発明の
実施例は炭化けい素の気相蒸着の場合の１／３と大巾に
安価となった。また、Ｎｏ．３と炭化けい素の気相蒸着
品を用いて、急熱、急冷試験を行なった。試験条件は、
２００℃に保持されたマッフル炉に入れて、１０分間、
加熱後、マッフル炉よりすぐ取り出して約２０℃の水に
浸漬急冷して、これをキレツ発生まで繰り返した。炭化
けい素の気相蒸着品は２０回目でキレツ発生した。しか
し、Ｎｏ．３の場合はキレツが発生しなかった。
金属けい素複合材に炭化けい素の気相蒸着を１００μｍ
被覆した場合を比較した。製造コスト面では、本発明の
実施例は炭化けい素の気相蒸着の場合の１／３と大巾に
安価となった。また、Ｎｏ．３と炭化けい素の気相蒸着
品を用いて、急熱、急冷試験を行なった。試験条件は、
２００℃に保持されたマッフル炉に入れて、１０分間、
加熱後、マッフル炉よりすぐ取り出して約２０℃の水に
浸漬急冷して、これをキレツ発生まで繰り返した。炭化
けい素の気相蒸着品は２０回目でキレツ発生した。しか
し、Ｎｏ．３の場合はキレツが発生しなかった。
Claims (3)
- 【請求項１】 炭化けい素−金属けい素複合材におい
て、表面部分の金属けい素を炭化けい素に転化させた炭
化けい素膜が形成されたことを特徴とする炭化けい素−
金属けい素複合材。 - 【請求項２】 上記、炭化けい素膜は１５０μｍ以下で
ある特許請求第１項記載の炭化けい素−金属けい素複合
材。 - 【請求項３】 炭化けい素−金属けい素複合材を中性あ
るいは不活性ガス雰囲気中の一酸化炭素濃度が２％以上
である雰囲気で１１００℃〜１４２０℃の温度域で加熱
することにより、表面部分の金属けい素を炭化けい素に
転化させたことを特徴とする特許請求第１項記載の炭化
けい素−金属けい素複合材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10224991A JP2976036B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 炭化けい素−金属けい素複合材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10224991A JP2976036B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 炭化けい素−金属けい素複合材及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05330955A JPH05330955A (ja) | 1993-12-14 |
| JP2976036B2 true JP2976036B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=14322333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10224991A Expired - Fee Related JP2976036B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 炭化けい素−金属けい素複合材及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2976036B2 (ja) |
-
1991
- 1991-02-08 JP JP10224991A patent/JP2976036B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05330955A (ja) | 1993-12-14 |
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Legal Events
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