JPH0352429B2 - - Google Patents
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- JPH0352429B2 JPH0352429B2 JP59020970A JP2097084A JPH0352429B2 JP H0352429 B2 JPH0352429 B2 JP H0352429B2 JP 59020970 A JP59020970 A JP 59020970A JP 2097084 A JP2097084 A JP 2097084A JP H0352429 B2 JPH0352429 B2 JP H0352429B2
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- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
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Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の属する技術的分野）
本発明はSiC被覆炭素材の製法に関する。
（従来技術とその問題点）
炭素基材表面にSiC被膜を形成したSiC被覆炭
素材は、Siエピタキシヤル成長用サセプタ等の半
導体部品製造用治具として広く使用されている。
SiCを被覆するのは耐熱性及び化学的安定性を向
上させることのほかに炭素基材の含有する不純物
が気化拡散して半導体部品を汚染することを防止
する為である。SiC被膜を形成させるにはCVD法
又はコンバージヨン法が用いられ、被覆する際の
珪素源、炭素源等はいずれもガス状である為、反
応容器内で炭素基材を載置又は吊り下げにより支
持している支持具が当接している炭素基材の部分
（支持部）には珪素源、炭素源等のガスが接触し
難いために、１回の被覆作業ではSiC被膜が形成
されず、この部分から不純物が拡散する欠点があ
つた。
素材は、Siエピタキシヤル成長用サセプタ等の半
導体部品製造用治具として広く使用されている。
SiCを被覆するのは耐熱性及び化学的安定性を向
上させることのほかに炭素基材の含有する不純物
が気化拡散して半導体部品を汚染することを防止
する為である。SiC被膜を形成させるにはCVD法
又はコンバージヨン法が用いられ、被覆する際の
珪素源、炭素源等はいずれもガス状である為、反
応容器内で炭素基材を載置又は吊り下げにより支
持している支持具が当接している炭素基材の部分
（支持部）には珪素源、炭素源等のガスが接触し
難いために、１回の被覆作業ではSiC被膜が形成
されず、この部分から不純物が拡散する欠点があ
つた。
この問題を解決する為、(1)支持部の面積を極小
にして点接触支持とする、(2)支持部を被覆工程中
に移動させる、(3)SiC被覆後支持部を変えてセツ
トし再度SiC被覆を行なう等の方法を検討した。
しかし(1)では拡大観察の結果被覆されない部分は
小さくなつたが依然として存在し、(2)及び(3)では
完全にSiCで被覆されていたが、(2)の方法は装置
が複雑となり、(3)の方法は工程を追加するという
いずれも製造コストを高騰させる問題があつた。
にして点接触支持とする、(2)支持部を被覆工程中
に移動させる、(3)SiC被覆後支持部を変えてセツ
トし再度SiC被覆を行なう等の方法を検討した。
しかし(1)では拡大観察の結果被覆されない部分は
小さくなつたが依然として存在し、(2)及び(3)では
完全にSiCで被覆されていたが、(2)の方法は装置
が複雑となり、(3)の方法は工程を追加するという
いずれも製造コストを高騰させる問題があつた。
（発明の目的）
本発明は上記した問題点を解消するSiC被覆炭
素材の製法を提供することを目的とする。
素材の製法を提供することを目的とする。
（発明の構成）
本発明は、表面をSiC，Si又はSi3N4で被覆し
た炭素製の支持具の上に炭素基材を載置し、これ
を不活性ガス又は還元性ガスをキヤリアーガスと
して珪素源のガス又は珪素源及び炭素源のガスの
気流中で熱処理し、炭素基材の表面にSiCの被膜
を形成することを特徴とするSiC被覆炭素材の製
法に関する。
た炭素製の支持具の上に炭素基材を載置し、これ
を不活性ガス又は還元性ガスをキヤリアーガスと
して珪素源のガス又は珪素源及び炭素源のガスの
気流中で熱処理し、炭素基材の表面にSiCの被膜
を形成することを特徴とするSiC被覆炭素材の製
法に関する。
本発明において炭素製の支持具は円錐形、角錐
形等でその頂部に黒鉛基材を載置させる。頂部の
面積は炭素基材を破損しない範囲でできるだけ小
さくして炭素基材へのSiC被覆を均一にすること
が好ましい。また支持具の材質は人造黒鉛質のも
のを上記形状に加工したのち2000℃以上の温度で
ハロゲンガス等により精製しておくことが好まし
い。支持具の表面にSiC，Si又はSi3N4を被覆す
るには公知のCVD、コンバージヨン等の方法を
採用すればよく、複数まとめて又は他の被覆すべ
き材料と併せて行なえば経済的である。このよう
にして得られたSiC，Si又はSi3N4の被覆支持具
の例えば３個を反応容器内に炭素基材が安定して
載置し易いように炭素基材の周縁部に配し三点支
持により炭素基材を支持し、CVD法、コンバー
ジヨン法等により炭素基材にSiC被覆を行なう。
SiC被覆は炭素基材を収納した反応容器内に、
CVD法の場合にはSiCl4，SiH2Cl2等の珪素源の
ガス及びCH4，CCl4等の炭素源のガスをN2，H2
等のキヤリアーガスにより送り込み、コンバージ
ヨン法の場合にはSiガス又はSiOガスをN2ガス等
のキヤリアーガスにより送り込み、炭素基材を誘
導加熱、抵抗加熱等により熱処理することにより
達せられる。尚、炭素基材はSiC被覆処理の前に
支持具と同じように2000℃以上の温度でハロゲン
ガス等により精製し、不純物の量を少なくしてお
いた方が好ましい。
形等でその頂部に黒鉛基材を載置させる。頂部の
面積は炭素基材を破損しない範囲でできるだけ小
さくして炭素基材へのSiC被覆を均一にすること
が好ましい。また支持具の材質は人造黒鉛質のも
のを上記形状に加工したのち2000℃以上の温度で
ハロゲンガス等により精製しておくことが好まし
い。支持具の表面にSiC，Si又はSi3N4を被覆す
るには公知のCVD、コンバージヨン等の方法を
採用すればよく、複数まとめて又は他の被覆すべ
き材料と併せて行なえば経済的である。このよう
にして得られたSiC，Si又はSi3N4の被覆支持具
の例えば３個を反応容器内に炭素基材が安定して
載置し易いように炭素基材の周縁部に配し三点支
持により炭素基材を支持し、CVD法、コンバー
ジヨン法等により炭素基材にSiC被覆を行なう。
SiC被覆は炭素基材を収納した反応容器内に、
CVD法の場合にはSiCl4，SiH2Cl2等の珪素源の
ガス及びCH4，CCl4等の炭素源のガスをN2，H2
等のキヤリアーガスにより送り込み、コンバージ
ヨン法の場合にはSiガス又はSiOガスをN2ガス等
のキヤリアーガスにより送り込み、炭素基材を誘
導加熱、抵抗加熱等により熱処理することにより
達せられる。尚、炭素基材はSiC被覆処理の前に
支持具と同じように2000℃以上の温度でハロゲン
ガス等により精製し、不純物の量を少なくしてお
いた方が好ましい。
（作用）
前記したガスによる炭素基材へのSiC被覆は支
持具と当接していない表面について行なわれ、支
持具と当接している表面へのSiC被覆は次のよう
な作用による。
持具と当接していない表面について行なわれ、支
持具と当接している表面へのSiC被覆は次のよう
な作用による。
支持具にSiC被膜を施したものはSiCが分解し
て生じたSiが支持具の当接している炭素基材の表
面をSiCに転化する。支持具にSi被膜を形成させ
たものも同様にSiが炭素基材の支持具当接表面と
反応して該表面をSiCに転化する。Si被膜が酸化
されていた場合には、SiO2＋Ｃ→SiO＋CO，SiO
＋2C→SiC＋2COの反応により該表面にSiCが形
成される。又支持具にSi3N4被膜を施したものは
Si3N4＋3C→3SiC＋2N2により該表面をSiCに転
化する。
て生じたSiが支持具の当接している炭素基材の表
面をSiCに転化する。支持具にSi被膜を形成させ
たものも同様にSiが炭素基材の支持具当接表面と
反応して該表面をSiCに転化する。Si被膜が酸化
されていた場合には、SiO2＋Ｃ→SiO＋CO，SiO
＋2C→SiC＋2COの反応により該表面にSiCが形
成される。又支持具にSi3N4被膜を施したものは
Si3N4＋3C→3SiC＋2N2により該表面をSiCに転
化する。
上記のようにSiが支持具表面から炭素基材表面
に移行するので（支持具の被膜が熱処理後減少す
ることから証明される）支持具表面に被覆する
SiC，Si又はSi3N4の量は支持具が当接している
炭素基材のSiC被膜が当接していないSiC被膜の
厚さ（通常50μm以上）と同程度になるように選
定するのが好ましい。
に移行するので（支持具の被膜が熱処理後減少す
ることから証明される）支持具表面に被覆する
SiC，Si又はSi3N4の量は支持具が当接している
炭素基材のSiC被膜が当接していないSiC被膜の
厚さ（通常50μm以上）と同程度になるように選
定するのが好ましい。
（実施例）
以下実施例を説明する。
実施例 １
支持具として人造黒鉛材（日立化成工業KK
製、商品名PD−11）を底面10mmφ、頂部0.5mmＲ
の円錐形に加工し、電気抵抗炉に入れCCl2F2ガ
スを通じつつ昇温し2500℃で24時間精製処理をし
て高純度化した。これをCVD炉に入れ、SiCl4ガ
ス２×10-3mol／分及びCCl4ガス45c.c.／分をキヤ
リアーガスのH2ガス３／分により炉内に流し
つつ昇温し1400℃で60分処理して120μmのSiC被
膜を施した。支持具と同一材質の炭素基材を10mm
ｔ×305mmφの円板に加工したのち上記した支持
具と同一条件で精製処理した。CVD炉内にこの
円板の外周から10mm内側の正三角形の頂点となる
位置に上記支持具３ケを配し支持具の頂部の上に
上記円板を載置して、支持具の上記SiC被覆処理
と同一条件で熱処理を行なつたところ、円板の炭
素基材の表面に支持具が当接した部分を含めて
100μmの均一な厚さを有するSiC被覆炭素材が得
られた。
製、商品名PD−11）を底面10mmφ、頂部0.5mmＲ
の円錐形に加工し、電気抵抗炉に入れCCl2F2ガ
スを通じつつ昇温し2500℃で24時間精製処理をし
て高純度化した。これをCVD炉に入れ、SiCl4ガ
ス２×10-3mol／分及びCCl4ガス45c.c.／分をキヤ
リアーガスのH2ガス３／分により炉内に流し
つつ昇温し1400℃で60分処理して120μmのSiC被
膜を施した。支持具と同一材質の炭素基材を10mm
ｔ×305mmφの円板に加工したのち上記した支持
具と同一条件で精製処理した。CVD炉内にこの
円板の外周から10mm内側の正三角形の頂点となる
位置に上記支持具３ケを配し支持具の頂部の上に
上記円板を載置して、支持具の上記SiC被覆処理
と同一条件で熱処理を行なつたところ、円板の炭
素基材の表面に支持具が当接した部分を含めて
100μmの均一な厚さを有するSiC被覆炭素材が得
られた。
実施例 ２
実施例１と同じ円錐形支持具精製処理品を
CVD炉内に入れSiCl4をH2ガスにより３／分蒸
発させ、これをキヤリアーのH2ガス17／分に
より炉内に導入しつつ昇温し、1150℃で60分処理
し支持具に100μmの厚さのSi被膜を形成させた。
この支持具を用いて実施例１と同一の円板形炭素
基材精製処理品をCVD炉内に実施例１と同一方
法でセツトし、実施例１と同じ方法でSiC被覆処
理を行ない、未被覆部分のない厚さ100μmの均一
なSiC被覆炭素材を得た。
CVD炉内に入れSiCl4をH2ガスにより３／分蒸
発させ、これをキヤリアーのH2ガス17／分に
より炉内に導入しつつ昇温し、1150℃で60分処理
し支持具に100μmの厚さのSi被膜を形成させた。
この支持具を用いて実施例１と同一の円板形炭素
基材精製処理品をCVD炉内に実施例１と同一方
法でセツトし、実施例１と同じ方法でSiC被覆処
理を行ない、未被覆部分のない厚さ100μmの均一
なSiC被覆炭素材を得た。
実施例 ３
実施例１と同じ円錐形支持具精製処理品を
CVD炉内に入れ、H2ガスをキヤリアーガスとし
てSiCl4ガス及びN2ガスを通じつつ昇温し、1400
℃で80分処理し100μmのα型Si3N4被膜を形成さ
せた。この支持具を用いて実施例１と同一の円板
形黒鉛基材精製処理品をCVD炉内に実施例１と
同一方法で三点支持によりセツトし、実施例１と
同一方法でSiC被覆処理を行なつた。得られた
SiC被膜炭素材はSiC被膜の厚さ90μmで支持具の
当接している部分も一様にSiC被覆されていた。
CVD炉内に入れ、H2ガスをキヤリアーガスとし
てSiCl4ガス及びN2ガスを通じつつ昇温し、1400
℃で80分処理し100μmのα型Si3N4被膜を形成さ
せた。この支持具を用いて実施例１と同一の円板
形黒鉛基材精製処理品をCVD炉内に実施例１と
同一方法で三点支持によりセツトし、実施例１と
同一方法でSiC被覆処理を行なつた。得られた
SiC被膜炭素材はSiC被膜の厚さ90μmで支持具の
当接している部分も一様にSiC被覆されていた。
（発明の効果）
本発明の製法は、SiC，Si又はSi3N4を被覆し
た支持具を用いるので、炭素基材の支持具の当接
している表面も同時にSiC被覆され、従来の装置
を用いて１回の被覆作業で、SiC被膜の均一な、
使用時の不純物拡散のないSiC被覆炭素材が得ら
れる。
た支持具を用いるので、炭素基材の支持具の当接
している表面も同時にSiC被覆され、従来の装置
を用いて１回の被覆作業で、SiC被膜の均一な、
使用時の不純物拡散のないSiC被覆炭素材が得ら
れる。
Claims (1)
- １ 表面をSiC，Si又はSi3N4で被覆した炭素製
の支持具の上に炭素基材を載置し、これを不活性
ガス及び／又は還元性ガスをキヤリヤーガスとし
て珪素源のガス又は珪素源及び炭素源のガスの気
流中で熱処理し、炭素基材の表面にSiCの被膜を
形成することを特徴とするSiC被覆炭素材の製
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2097084A JPS60166286A (ja) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | ＳｉＣ被覆炭素材の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2097084A JPS60166286A (ja) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | ＳｉＣ被覆炭素材の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60166286A JPS60166286A (ja) | 1985-08-29 |
| JPH0352429B2 true JPH0352429B2 (ja) | 1991-08-09 |
Family
ID=12042024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2097084A Granted JPS60166286A (ja) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | ＳｉＣ被覆炭素材の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60166286A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0633951B2 (ja) * | 1986-07-15 | 1994-05-02 | イビデン株式会社 | 高温加熱炉 |
| JP5787558B2 (ja) * | 2011-03-08 | 2015-09-30 | イビデン株式会社 | セラミックス基材支持具及びセラミックス部材の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57100987A (en) * | 1980-12-10 | 1982-06-23 | Hitachi Chemical Co Ltd | Graphite tool |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58148039U (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-05 | 日立化成工業株式会社 | ＳｉＣ−黒鉛複合材治具 |
-
1984
- 1984-02-08 JP JP2097084A patent/JPS60166286A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57100987A (en) * | 1980-12-10 | 1982-06-23 | Hitachi Chemical Co Ltd | Graphite tool |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60166286A (ja) | 1985-08-29 |
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