JPH03187954A - 耐火材料及びその製造方法 - Google Patents
耐火材料及びその製造方法Info
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- JPH03187954A JPH03187954A JP32266989A JP32266989A JPH03187954A JP H03187954 A JPH03187954 A JP H03187954A JP 32266989 A JP32266989 A JP 32266989A JP 32266989 A JP32266989 A JP 32266989A JP H03187954 A JPH03187954 A JP H03187954A
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Landscapes
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は耐火材料及びその製造方法に関し、特に半導
体製造に用いられるサセプター、炉芯管、治具等の部品
に好適な耐火材料に係わるものである。
体製造に用いられるサセプター、炉芯管、治具等の部品
に好適な耐火材料に係わるものである。
［従来の技術と課題］
従来、サセプター等の半導体製造用部品は、石英又はカ
ーボンから形成されたものが使用されている。しかしな
がら、これらの部品で半導体を製造すると、部品内部に
存在する不純物、あるいは洗浄時の洗浄残留による不純
物が温度上臂により外部に拡散して半導体を汚染する欠
点がある。
ーボンから形成されたものが使用されている。しかしな
がら、これらの部品で半導体を製造すると、部品内部に
存在する不純物、あるいは洗浄時の洗浄残留による不純
物が温度上臂により外部に拡散して半導体を汚染する欠
点がある。
そこで、石英又はカーボン基）」からの不純物拡散によ
る半導体の汚染防止やＪｌ、ＪｉＡ自体の保護を目的と
して、該基本（表面に炭化珪素層及び／又は窒化珪素層
の薄膜をＣＶＤ法等によりコーティングした耐火材料か
使用されている。しかし、この耐火材料は基材表面の薄
膜がＪｖさＪＯμｍ以上であるため、使用時の熱影響に
よる基材と薄膜との間の熱膨張差の多少によって該薄膜
に剥離が発生し、薄膜が半導体の汚染防１１−０や基材
自体の保護に友好に寄与できなくなる恐れがある。
る半導体の汚染防止やＪｌ、ＪｉＡ自体の保護を目的と
して、該基本（表面に炭化珪素層及び／又は窒化珪素層
の薄膜をＣＶＤ法等によりコーティングした耐火材料か
使用されている。しかし、この耐火材料は基材表面の薄
膜がＪｖさＪＯμｍ以上であるため、使用時の熱影響に
よる基材と薄膜との間の熱膨張差の多少によって該薄膜
に剥離が発生し、薄膜が半導体の汚染防１１−０や基材
自体の保護に友好に寄与できなくなる恐れがある。
また、カーボンから形成されたサセプターは、ボトム部
に熱を奪われるため、スリップが発生しやすい。このた
め、ボトムプレートに熱伝導率の低い石英ガラスの使用
が試みられている。しかし、石英ガラスボトムプレート
部にＳｔパーティクルが発生し、半導体の汚染防止や基
材自体の保護に有効に寄与できなくなる恐れがある。ち
なみに、Ｓｉパーティクル発声を防止するために石英ガ
ラス製ボトムプレートに炭化珪素層及び／又は窒化珪素
層のコーティングが試みられている。しかし、この場合
、石英基材と炭化珪素層及び／又は窒化珪素層の熱膨張
率の違いにより炭化珪素層及び／又は窒化珪素層が剥離
し、Ｓｉパーティクルの発生の防止に有効ではなく、半
導体の汚染防止や基材自体の保護に有効に寄与できない
。
に熱を奪われるため、スリップが発生しやすい。このた
め、ボトムプレートに熱伝導率の低い石英ガラスの使用
が試みられている。しかし、石英ガラスボトムプレート
部にＳｔパーティクルが発生し、半導体の汚染防止や基
材自体の保護に有効に寄与できなくなる恐れがある。ち
なみに、Ｓｉパーティクル発声を防止するために石英ガ
ラス製ボトムプレートに炭化珪素層及び／又は窒化珪素
層のコーティングが試みられている。しかし、この場合
、石英基材と炭化珪素層及び／又は窒化珪素層の熱膨張
率の違いにより炭化珪素層及び／又は窒化珪素層が剥離
し、Ｓｉパーティクルの発生の防止に有効ではなく、半
導体の汚染防止や基材自体の保護に有効に寄与できない
。
この発明はこうした事情を考慮してなされたもので、表
面粗さＲａを０，５〜２０μｍとした石英基材上に炭化
珪素層及び／又は窒化珪素層を形成することにより、熱
応力に対する強度を著しく向上でき、もって使用時の熱
影響による剥離の発生、洗浄時の塩素蒸気等による浸食
の発生を防止しえ、更にはスリップの発生、Ｓｉパーテ
ィクルの発生を防止できる耐火材料及びその製造方法を
提供することを目的とする。
面粗さＲａを０，５〜２０μｍとした石英基材上に炭化
珪素層及び／又は窒化珪素層を形成することにより、熱
応力に対する強度を著しく向上でき、もって使用時の熱
影響による剥離の発生、洗浄時の塩素蒸気等による浸食
の発生を防止しえ、更にはスリップの発生、Ｓｉパーテ
ィクルの発生を防止できる耐火材料及びその製造方法を
提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段及び作用］本願第１の発明
は、表面粗さＲａが０．５〜２０μｍの石英基材と、こ
の石英基材上に形成された炭化珪素層及び／又は窒化珪
素層とを具備することを特徴とする耐火材料である。
は、表面粗さＲａが０．５〜２０μｍの石英基材と、こ
の石英基材上に形成された炭化珪素層及び／又は窒化珪
素層とを具備することを特徴とする耐火材料である。
本願第２の発明は、表面処理により表面粗さＲａを０．
５〜２０μｍとした石英基材上に、炭化珪素層及び／又
は窒化珪素層を形成することを特徴とする耐火材料の製
造方法である。
５〜２０μｍとした石英基材上に、炭化珪素層及び／又
は窒化珪素層を形成することを特徴とする耐火材料の製
造方法である。
本発明について補足説明すれば、この発明に係る炭化珪
素層及び／又は窒化珪素層の厚さは、通常１０μｍ以上
にすればよい。しかし、本発明方法によれば、熱応力に
対する強度を著しく向上させたまま炭化珪素層及び／又
は窒化珪素層の厚さを１００μｍ以上にすることもｌ’
ｌＪ能である。
素層及び／又は窒化珪素層の厚さは、通常１０μｍ以上
にすればよい。しかし、本発明方法によれば、熱応力に
対する強度を著しく向上させたまま炭化珪素層及び／又
は窒化珪素層の厚さを１００μｍ以上にすることもｌ’
ｌＪ能である。
この発明において、石英基ｌの表面粗さＲａを上記のよ
うに規定するのは、Ｒａが０．５μｍ未満の場合剥離発
生防止効果がなく、逆にＲａが２０μｍを越えるとその
上に形成する炭化珪素層及び／又は窒化珪素層での石英
基（イの被覆が困難となり、基材自体の保護に有効に寄
与できなくなるからである。
うに規定するのは、Ｒａが０．５μｍ未満の場合剥離発
生防止効果がなく、逆にＲａが２０μｍを越えるとその
上に形成する炭化珪素層及び／又は窒化珪素層での石英
基（イの被覆が困難となり、基材自体の保護に有効に寄
与できなくなるからである。
前記石英基材の表面処理の手段としては、例えばフロス
ト処理、サンドブラスト処理、平面研削笠が挙げられる
。また、酸によるエツチングにより、表面処理を行った
事による加工応力の残留で脆弱となった部分を取り除く
事ができる。その結果、該石英基材上に炭化珪素層及び
／又は窒化珪素層を形成した後の熱応力により加工応力
の残留で脆弱となった部分が脱落することを防止できる
。
ト処理、サンドブラスト処理、平面研削笠が挙げられる
。また、酸によるエツチングにより、表面処理を行った
事による加工応力の残留で脆弱となった部分を取り除く
事ができる。その結果、該石英基材上に炭化珪素層及び
／又は窒化珪素層を形成した後の熱応力により加工応力
の残留で脆弱となった部分が脱落することを防止できる
。
酸によるエツチングは、例えば４９シ％ＨＦ：Ｈ２０の
体積比を１：１に調整した溶液に１０分間浸漬すること
で行う。
体積比を１：１に調整した溶液に１０分間浸漬すること
で行う。
この発明によれば、石英基材の表面粗さを０．５〜２０
μｍとし、この上に炭化珪素層及び／又は窒化珪素層を
形成することにより、熱応力に対する強度を著しく向上
でき、もって使用時の熱影響による剥離の発生、洗浄時
の塩素蒸気等による浸食の発生を防止しえ、更にはスリ
ップの発生、Ｓｉパーティクルの発生を防止できる 以下、この発明の実施例を比較例とともに説明する。
μｍとし、この上に炭化珪素層及び／又は窒化珪素層を
形成することにより、熱応力に対する強度を著しく向上
でき、もって使用時の熱影響による剥離の発生、洗浄時
の塩素蒸気等による浸食の発生を防止しえ、更にはスリ
ップの発生、Ｓｉパーティクルの発生を防止できる 以下、この発明の実施例を比較例とともに説明する。
［実施例１］
まず、熱膨脹係数が５．７ Ｘｌ０−’の石英基材を＃
１８０でフロスト処理し表面粗さＲａを１．２μｍにし
た。次に、この石英基材を炉内に挿入した後、該基材を
１２００℃に加熱した状態でキャリアーガスとしてＨ２
を０．５ Ｎ ／分、珪素源ガスとして５ｉＣｐ、を１
．０１ ／分ζ炭素源ガスとしてＣ，Ｈ，を０．２ ｉ
ｔ ／分、２０分流して厚み２０μｍノ炭化珪素層をコ
ーティングし、サセプタを作った。
１８０でフロスト処理し表面粗さＲａを１．２μｍにし
た。次に、この石英基材を炉内に挿入した後、該基材を
１２００℃に加熱した状態でキャリアーガスとしてＨ２
を０．５ Ｎ ／分、珪素源ガスとして５ｉＣｐ、を１
．０１ ／分ζ炭素源ガスとしてＣ，Ｈ，を０．２ ｉ
ｔ ／分、２０分流して厚み２０μｍノ炭化珪素層をコ
ーティングし、サセプタを作った。
即ち、実施例１に係るサセプタは、Ｒａが１．２μｍの
石英基材上に厚み２０μｍの炭化珪素層をコーティング
した構成となっている。
石英基材上に厚み２０μｍの炭化珪素層をコーティング
した構成となっている。
［実施例２］
まず、熱膨脹係数が５．７ Ｘｌ０−’の石英基材を＃
１８０でフロスト処理し表面粗さＲａを１．２７ｚｍに
した。次に、この石英基材を炉内に挿入した後、該基材
を１２００℃に加熱した状態でキャリアーガスとしてＨ
２を０．５ Ｎ ／分、珪素源ガスとしてＳｉＣΩ、を
１．０ Ｎ ／分、窒素源ガスとしてＮＨ，を０．Ｉ
Ｎ ／分、２０分流して厚み２０μｍの窒化珪素層をコ
ーティングし、サセプタを作った。
１８０でフロスト処理し表面粗さＲａを１．２７ｚｍに
した。次に、この石英基材を炉内に挿入した後、該基材
を１２００℃に加熱した状態でキャリアーガスとしてＨ
２を０．５ Ｎ ／分、珪素源ガスとしてＳｉＣΩ、を
１．０ Ｎ ／分、窒素源ガスとしてＮＨ，を０．Ｉ
Ｎ ／分、２０分流して厚み２０μｍの窒化珪素層をコ
ーティングし、サセプタを作った。
即ち、実施例２に係るサセプタは、Ｒａが１．２μｍの
石英基材」−に厚み２０μｍの窒化珪素層をコティング
した構成となっている。
石英基材」−に厚み２０μｍの窒化珪素層をコティング
した構成となっている。
［実施例３コ
まず、熱膨張係数が５．７ ＸＩＯ”の石英基材を＃１
８０てフロスト処理し、その後該基材をＨＦ：Ｈ，Ｏの
体積比を１＝１に調整した溶液に１０分間浸漬し、表面
粗さＲａを１．０μｍにした。次に、この石英基材を炉
内に挿入した後、該基材を１２００℃に加熱した状態で
キャリアーガスとしてＨ２を０．５１ ／分、珪素源ガ
スとしてＳＩＣ，ｌ）４を１．ＯＩｌｌ ／分、炭素源
ガスとしてＣ３Ｈｓを０．２ｇ／分、２０分流して厚み
２０μｍの炭化珪素層をコティングし、サセプタを作っ
た。
８０てフロスト処理し、その後該基材をＨＦ：Ｈ，Ｏの
体積比を１＝１に調整した溶液に１０分間浸漬し、表面
粗さＲａを１．０μｍにした。次に、この石英基材を炉
内に挿入した後、該基材を１２００℃に加熱した状態で
キャリアーガスとしてＨ２を０．５１ ／分、珪素源ガ
スとしてＳＩＣ，ｌ）４を１．ＯＩｌｌ ／分、炭素源
ガスとしてＣ３Ｈｓを０．２ｇ／分、２０分流して厚み
２０μｍの炭化珪素層をコティングし、サセプタを作っ
た。
即ち、実施例３に係るサセプタは、Ｒａが１．０の石莢
括祠上に厚み２０μｍの炭化珪素層をコーティングした
構成となっている。
括祠上に厚み２０μｍの炭化珪素層をコーティングした
構成となっている。
［比較例１コ
まず、熱膨張係数が５．７ Ｘｌ０−７．表面粗さＲａ
が０．３μｍの石英基材を炉内に挿入した後、該基材を
１２００℃に加熱した状態でキャリアーガスとしてＨ２
を０．５．Ｉｌｌ分、珪素源ガスとして５ｉＣＩＩ４を
１．０１） ／分、炭素源ガスとしてＣ３Ｈｓを０．２
、Ｑ ／分、２０分流して厚み２０μｍの炭化珪素層
をコーティングし、サセプタを作った。
が０．３μｍの石英基材を炉内に挿入した後、該基材を
１２００℃に加熱した状態でキャリアーガスとしてＨ２
を０．５．Ｉｌｌ分、珪素源ガスとして５ｉＣＩＩ４を
１．０１） ／分、炭素源ガスとしてＣ３Ｈｓを０．２
、Ｑ ／分、２０分流して厚み２０μｍの炭化珪素層
をコーティングし、サセプタを作った。
即ち、比較例１に係るサセプタは、Ｒａが０．３μｍの
石英基材上に厚み２０μｍの炭化珪素層をコティングし
た構成となっている。
石英基材上に厚み２０μｍの炭化珪素層をコティングし
た構成となっている。
［比較例２］
まず、熱膨張係数が５．７ ＸＩＯ’の石英基材を＃５
でフロスト処理し、該基材の表面粗さＲａを２５μｍと
した。その後、該基材を１２００℃に加熱した状態で、
キャリアーガスとしてＨ２を０．５Ω／分、珪素源ガス
としてＳｉＣΩ４を１．０Ω／分、窒素源ガスとしてＮ
Ｈ，を０．１ ｉｔ ／分、２０分流して厚み２０μｍ
の窒化珪素層をコーティングし、サセプタを作った。
でフロスト処理し、該基材の表面粗さＲａを２５μｍと
した。その後、該基材を１２００℃に加熱した状態で、
キャリアーガスとしてＨ２を０．５Ω／分、珪素源ガス
としてＳｉＣΩ４を１．０Ω／分、窒素源ガスとしてＮ
Ｈ，を０．１ ｉｔ ／分、２０分流して厚み２０μｍ
の窒化珪素層をコーティングし、サセプタを作った。
即ち、比較例２に係るサセプタは、Ｒａが２５μｍの石
英暴利上に厚み２０μｍの窒化珪素層をコティングした
構成となっている。
英暴利上に厚み２０μｍの窒化珪素層をコティングした
構成となっている。
しかして、実施例］、２．’３及び比較例１．２で得た
サセプターをエピタキシャル製造装置に使用し、エピタ
キシャルウェハを作ったところ、比較例１で得たサセプ
ターは７同の使用で剥離が発生し、使用不能になった。
サセプターをエピタキシャル製造装置に使用し、エピタ
キシャルウェハを作ったところ、比較例１で得たサセプ
ターは７同の使用で剥離が発生し、使用不能になった。
比較例２で得たサセプターは、窒化珪素層の被覆が困難
で基材自体の保護に有効に寄与できす、１回の使用で使
用不能になった。これに対し、実施例１〜３で得たサエ
プタ−によれば、同一条件下で２５０回使用しても、剥
離が認められず、良好なエピタキシャルウェハを長期間
製造できた。
で基材自体の保護に有効に寄与できす、１回の使用で使
用不能になった。これに対し、実施例１〜３で得たサエ
プタ−によれば、同一条件下で２５０回使用しても、剥
離が認められず、良好なエピタキシャルウェハを長期間
製造できた。
［発明の効果］
以上詳述した如くこの発明によれば、表面粗さＲａを０
，５〜２０μｍとした石英基材上に炭化珪素層及び／又
は窒化珪素層を形成することにより、熱応力に対する強
度を著しく向上でき、もって使用時の熱影響による剥離
の発生、洗浄時の塩素蒸気等による浸食の発生を防止し
え、更にはスリップの発生、Ｓｔパーティクルの発生を
防止できる耐火材料及びその製造方法を提供できる。
，５〜２０μｍとした石英基材上に炭化珪素層及び／又
は窒化珪素層を形成することにより、熱応力に対する強
度を著しく向上でき、もって使用時の熱影響による剥離
の発生、洗浄時の塩素蒸気等による浸食の発生を防止し
え、更にはスリップの発生、Ｓｔパーティクルの発生を
防止できる耐火材料及びその製造方法を提供できる。
Claims (2)
- （１）表面粗さＲａが０．５〜２０μｍの石英基材と、
この石英基材上に形成された炭化珪素層及び／又は窒化
珪素層とを具備することを特徴とする耐火材料。 - （２）表面処理により表面粗さＲａを０．５〜２０μｍ
とした石英基材上に、炭化珪素層及び／又は窒化珪素層
を形成することを特徴とする耐火材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32266989A JP2821212B2 (ja) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | 耐火材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32266989A JP2821212B2 (ja) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | 耐火材料及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03187954A true JPH03187954A (ja) | 1991-08-15 |
| JP2821212B2 JP2821212B2 (ja) | 1998-11-05 |
Family
ID=18146286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32266989A Expired - Lifetime JP2821212B2 (ja) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | 耐火材料及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2821212B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0763504A1 (en) * | 1995-09-14 | 1997-03-19 | Heraeus Quarzglas GmbH | Silica glass member and method for producing the same |
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| JP2023152197A (ja) * | 2022-04-01 | 2023-10-16 | テクノクオーツ株式会社 | 溶射皮膜の密着性を高めた石英ガラス基材と、その製造方法、および溶射皮膜を有する石英ガラス部品の製造方法 |
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1989
- 1989-12-14 JP JP32266989A patent/JP2821212B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
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| JP2821212B2 (ja) | 1998-11-05 |
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