JP6576961B2 - Cvd反応炉におけるコーティングされた平坦部品 - Google Patents
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- C30B25/12—Substrate holders or susceptors
Description
グラファイト本体は、数μmの厚さをもつ層でコーティングされる。コーティングの層厚は1mm未満である。SiC、TaC若しくは他の炭化物又は剛体材料が、コーティングのために通常用いられる。そのコーティングは、1000℃を超える温度にて適用される。コア本体は、広い面及び外周面に被覆されたコーティングよりも大きな熱膨張係数を有する。コーティングされた部品をコーティング温度から室温に冷却する間、コーティング内に応力が発生する。ここでは、圧縮応力が含まれる。その圧縮応力は、層とコア本体の異なる収縮によるものである。収縮は、部品の重心に向かう方向に生じる。もし均一な本体である場合、それは質量中心である。そうでない場合、それは体積中心である。部品がディスク状の形状であることから、外周縁が重心から比較的離間しているため、最も大きな応力は層中に生じるか又はコーティングとコア本体の界面領域に生じる。圧縮応力はコーティング内部で形成され、それは冷却中にコア本体よりも小さい度合いの収縮を生じさせる。大きな圧縮応力は、コーティング品質に対して長期間の影響を及ぼす可能性がある。
部品における広い面の縁は、部品の断面において2つの平行なラインに沿って延在する。2つの平行なラインは、広い面の表面に対応し、それらの長さの半分未満、好適には1/4未満だけ互いに離間している。これらのラインの末端は、弧ラインへと移行し、それらの弧ラインは丸い縁に対応する。これらの弧ラインは、好適には、円弧又はほぼ円弧で延在する。これらの弧の周長は、90°以上、好適には少なくとも95°又は少なくとも100°である。弧の第1端は、平行ラインの各一方にキンク無く接続する。弧の第2端は、好適には、反対向きの曲がりの弧部分へと移行し、それにより少なくとも1つの谷部が外周面に形成される。外周面の底部は、第2の弧の頂点を通る仮想ラインに対して後退している。
2 コーティング
3 広い面
4 外周面
5 外周縁、丸い縁
6 谷部
7 山部
8 孔
10 CVD反応炉
11 蓋プレート
12 サセプタ
13 ガス入口部品
14 ヒーター
15 ガス出口プレート
16 ガス出口開口
17 基板キャリア
18 移行点
19 移行点
α 弧長
d 厚さ
g 直線
D 円直径
K 力
P 分力
R1、R2、R3 半径
S 分力
M 重心
Claims (26)
- 平坦な部品(11、12)を有するCVD反応炉であって、前記部品(11、12、15、17)は互いに平行に延在しかつ厚さ(d)の分だけ互いに離間している2つの広い面(3、3’)を有し、各広い面(3、3’)の外周縁(5)は丸い縁半径(R)及び丸い縁弧長(α)を具備する丸い縁を形成しつついかなるキンクも無く外周面(4)の縁へと移行し、前記厚さ(d)は広い面の表面と同じ面積をもつ円である均等な表面の円直径(D)よりも小さく、前記部品(11、12、15、17)が、前記広い面(3、3’)及び前記外周面(4)を室温より高いコーティング温度で被覆したコーティング(2)の材料よりも熱膨張係数が大きい材料からなるコア本体(1)を有することにより前記コーティング(2)が室温にて圧縮応力を生じる、前記CVD反応炉において、前記コーティング(2)と前記コア本体(1)の間の応力を低減するために前記丸い縁弧長(α)が90°より大きく、かつ、前記丸い縁は、前記外周面(4)の縁にて該外周面(4)に形成された少なくとも1つの谷部(6)へと続くことを特徴とするCVD反応炉。
- 前記コーティングがSiC、TaC又は別の剛体材料であることを特徴とする請求項1に記載のCVD反応炉。
- 前記丸い縁半径(R)が最大1mmでありかつ/又は前記コーティング(2)の厚さを超えることを特徴とする請求項1又は2に記載のCVD反応炉。
- 前記コア本体(1)がグラファイトからなることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のCVD反応炉。
- 前記コーティング(2)が1000℃以上の温度で適用されることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のCVD反応炉。
- 前記外周面(4)が、いかなるキンクも無く互いに移行しかつ少なくとも1つの谷部(6)を形成する複数の丸い部分を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のCVD反応炉。
- 前記外周面(4)が、断面において円弧のみで形成されることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のCVD反応炉。
- 前記部品(11、12)が、サセプタ(12)又は蓋プレート(11)、基板キャリア(17)又は、ガス入口部品(13)のガス出口プレート(15)であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のCVD反応炉。
- 前記部品(11、12)が円筒形状であり、かつ少なくとも20cmの直径(D)と、1cm〜3cmの間の厚さ(d)とを具備することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のCVD反応炉。
- 前記部品(11、12)が円筒形状であり、かつ少なくとも30cmの直径(D)と、1cm〜3cmの間の厚さ(d)とを具備することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のCVD反応炉。
- 前記部品(11、12)が円形から逸脱した輪郭を具備することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のCVD反応炉。
- 前記部品(11、12、15、17)を通る断面において、前記部品の断面が、少なくとも前記部品の縁の近傍にて互いに平行に延在する2つのラインを具備し、それらは前記部品(11、12、15、17)の前記広い面(3、3’)の縁領域に対応し、これらのラインの末端はいかなるキンクも無く前記丸い縁(5)に対応する弧ラインへと移行し、弧ラインは円弧又はほぼ円弧で延在し、かつ曲がった接続ラインがそれらの弧ラインを互いにキンク無く接続しかつ少なくとも1つの谷部(6)を形成し、前記谷部は、弧ラインの頂点を通る直線に対して後退していることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載のCVD反応炉。
- 前記外周面(4)が、互いに前後に配置された半径R1、R2、R3を具備する円弧ラインのみの断面を形成することを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載のCVD反応炉。
- CVD反応炉において用いる平坦な部品であって、前記部品は互いに平行に延在しかつ厚さ(d)の分だけ互いに離間している2つの広い面(3、3’)を有し、各広い面(3、3’)の外周縁(5)は丸い縁半径(R)及び丸い縁弧長(α)を具備する丸い縁を形成しつついかなるキンクも無く外周面(4)の縁へと移行し、前記厚さ(d)は広い面の表面と同じ面積をもつ円である均等な表面の円直径(D)よりも小さく、前記部品(11、12、15、17)が、前記広い面(3、3’)及び前記外周面(4)を室温より高いコーティング温度で被覆したコーティング(2)の材料よりも熱膨張係数が大きい材料からなるコア本体(1)を有することにより前記コーティング(2)が室温にて圧縮応力を生じる、前記部品において、前記コーティング(2)と前記コア本体(1)の間の応力を低減するために前記丸い縁弧長(α)が90°より大きく、かつ、前記丸い縁は、前記外周面(4)の縁にて該外周面(4)に形成された少なくとも1つの谷部(6)へと続くことを特徴とする平坦部品。
- 前記コーティングがSiC、TaC又は別の剛体材料であることを特徴とする請求項14に記載の平坦部品。
- 前記丸い縁半径(R)が最大1mmでありかつ/又は前記コーティング(2)の厚さを超えることを特徴とする請求項14又は15に記載の平坦部品。
- 前記コア本体(1)がグラファイトからなることを特徴とする請求項14〜16のいずれかに記載の平坦部品。
- 前記コーティング(2)が1000℃以上の温度で適用されることを特徴とする請求項14〜17のいずれかに記載の平坦部品。
- 前記外周面(4)が、いかなるキンクも無く互いに移行しかつ少なくとも1つの谷部(6)を形成する複数の丸い部分を有することを特徴とする請求項14〜18のいずれかに記載の平坦部品。
- 前記外周面(4)が、断面において円弧のみで形成されることを特徴とする請求項14〜19のいずれかに記載の平坦部品。
- 前記部品(11、12)が、サセプタ(12)又は蓋プレート(11)、基板キャリア(17)又は、ガス入口部品(13)のガス出口プレート(15)であることを特徴とする請求項14〜20のいずれかに記載の平坦部品。
- 前記部品(11、12)が円筒形状であり、かつ少なくとも20cmの直径(D)と、1cm〜3cmの間の厚さ(d)とを具備することを特徴とする請求項14〜21のいずれかに記載の平坦部品。
- 前記部品(11、12)が円筒形状であり、かつ少なくとも30cmの直径(D)と、1cm〜3cmの間の厚さ(d)とを具備することを特徴とする請求項14〜21のいずれかに記載の平坦部品。
- 前記部品(11、12)が円形から逸脱した輪郭を具備することを特徴とする請求項14〜21のいずれかに記載の平坦部品。
- 前記部品(11、12、15、17)を通る断面において、前記部品の断面が、少なくとも前記部品の縁の近傍にて互いに平行に延在する2つのラインを具備し、それらは前記部品(11、12、15、17)の前記広い面(3、3’)の縁領域に対応し、これらのラインの末端はいかなるキンクも無く前記丸い縁(5)に対応する弧ラインへと移行し、弧ラインは円弧又はほぼ円弧で延在し、かつ曲がった接続ラインがそれらの弧ラインを互いにキンク無く接続しかつ少なくとも1つの谷部(6)を形成し、前記谷部は、弧ラインの頂点を通る直線に対して後退していることを特徴とする請求項14〜24のいずれかに記載の平坦部品。
- 前記外周面(4)が、互いに前後に配置された半径R1、R2、R3を具備する円弧ラインのみの断面を形成することを特徴とする請求項14〜25のいずれかに記載の平坦部品。
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