JPH05509132A - 化学蒸着法のための素材 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 化学蒸着法のための素材 の 本発明は化学蒸着（ＣＶＤ）法のための装備部品（ｆｕｒｎｉｔｕｒｅ　ｐａｒ ｔ）と反応容器部品（ｒｅａｃｔｏｒ　ｐａｒｔ）として有用な素材に関する。

より詳しくはＣＶＤ法における反応容器や処理部品（ｈａｎｄｌｉｎｇ　ｐａｒ ｔ）や装備部品のために使われる素材であって、適宜シリコン膜のコーティング が施されているカーボン素材もしくはカーボン複合素材に関する。

の 化学ｙ４着（ＣＶＤ）法は、集積回路や薄膜、耐熱性被膜等の製造において、表 面が揮発性化字種の蒸気で膜付けされたりコーティングされたりできる条件のも とで使われている。ＣＶＤの反応容器や炉の部分で使われている材料や、基板の 搬送容器として使われる材料は、２００−２０００℃の間の温度や化学的に酸性 または還元性の雰囲気に対して十分耐え得るものでなければならない。またそれ は、プラズマ化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）に対しては、大きな放電電位差や引き起こ されたプラズマのエネルギー効果やエツチング効果に耐え得るものでなければな らない。

ＣＶＤ法の幾つかの種類は熱的に活性化されている。即ち、被覆される表面が堆 積（成膜）が起こるように加熱されなげればならない。これらの方法には、基板 や搬送容器、そして反応容器の表面の温度によって反応が制御される低圧の化学 蒸着（ＬＰＧＶＤ）法が含まれている。ＬＰＣＶＤ法は、次の２つの還元的堆積 法を含んでいる。即ち、約５５０℃から約７００℃までの温度及び約０．２Ｔｏ ｒｒから約０．６Ｔｏｒｒまでの圧力の下で、ドープされている（不純物が注入 されている）シリコンウェハーあるいはドープされていない（不純物が注入され ていない）シリコンウェハーにポリノリコンを、また、約７００℃から約８００ ℃までの温度と約０．２Ｔｏｒｒから約０．４Ｔｏｒｒまでの圧力の下で、ドー プされているシリコンウエノ１−あるいはドープされていないシリコンウェノ１ −にシリコンナイトライド（窒化シリコン：　５ｉｌｉｃｏｎ　ｎ１ｔｒｉｄｅ ）を、それぞれ還元的に堆積（成膜）していく方法である。また次の高温酸化堆 積法もＬＰＧＶＤ法に含まれている。即ち、約７００℃から約８００℃までの温 度と約０．５Ｔｏｒｒから約ＩＴｏｒｒまでの圧力の下で行なわれるテトラエチ ルオルトシリケート（ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ）堆積 膜や、シラン及び亜酸化窒素から、あるいはジクロロシラン及び酸素から得られ る他の高温酸化物の堆積膜である。

ＬＰＧＶＤで使われる圧力は、通常的０．３Ｔｏｒｒから約２Ｔｏｒｒの範囲で ある。

これらの方法においては、半導体ウェハーのような基板が、一様な温度で一様な 間隔に保たれることが、高品質の膜の形成のために大変重要である。

別のＣＶＤ法は拡散制御法である。堆積（成膜）反応が、基板表面の温度によっ て制御されるのと同じようにガスや蒸気の供給によって制御される。この方法は かなり幾何学的配置に依存する。もしもそれぞれの反応表面、例えば半導体ウェ ハーが別の反応表面から等距離に位置しているなら、堆積（成膜）の均一性はそ れぞれの反応表面に依存する。このことを実現する目的で、精巧なウニノー−搬 送容器を用いて、各々のウェハー表面が別のウニ／Ｘ−表面を等距離で”見える ”ように背中合わせにウェハーが保持されている。ウニ／＼−搬送容器、もしく は”かご”は、幾何学的一様性を保つために、即ちそれは均一な膜を作るために 正確な公差をもたらし得る材料でできていなければならない。高品質材の堆積（ 成膜）を得るためには、搬送容器が大体２％以上の幾何学的変動分を持たないこ とが必要とされる。この種の方法の例には、ボロシリケートグラス（ｂｏｒｏｓ ｉｌｉｃａｔｅ　ｇｌａｓｓ：ＢＳＧ）やホスホシリケートグラス（ｐｈｏｓｐ ｈｏｓｉｌ　１ｃａｔｅ　ｇｌａｓｓ　：　Ｐ　Ｓ　Ｇ　）　Ｓ　ボロホスホシ リケートグラス（ｂｏｒｏｓｉ　ｌ　１ｃａｔｅ　ｇｌａｓｓ　：　Ｂ　Ｐ　Ｓ 　Ｇ　）、及びドープされた（不純物注入された）ポリシリコン（ｐｏｌｙｓｉ ｌｌｉｃｏｎ）のシリコンウニ／λ−上に設けられた層（コーティング）である 低温酸化堆積膜が含まれろ。これらの堆積膜は、約０．２Ｔｏｒｒから約０．５ Ｔｏｒｒの圧力で約３５０℃から約４５０℃の温度で、好ましくは約４００℃か ら約４２５℃の温度にて典型的に処理される。ただし、不純物注入されたポリシ リコンは別で約５５０℃から約６８０℃の温度で堆積される。

ＣＶＤ炉の型には、水平バッチ式や連続反応炉、及び垂直、柱状、管状ノくツチ 式炉がある。コーティングされる基板は、堆積膜を均一化するために垂直炉にお いは回転するサセプター板の上に置かれている。柱状炉の場合は周辺で留められ 、管状炉の場合は搬送容器に保持されている。炉は、基板を暖めるために炉壁を 通してサセプターと結合したラジオ波（ｒ　ｆ）誘導外部コイルを備えていても よい。

それは、例えばエピタキシャル膜成長のための反応容器や、もしくは炉の周りの 輻射加熱用外部コイルにおける加熱と同様である。別の炉は内部からの直射輻射 を通して基板を暖めるために抵抗ヒーターを有している。

上述した膜や別の膜は、プラズマＣＶＤ　（ＰＥＣＶＤ）によって生成されるこ とができる。成膜のための化学種の生成を高めるプラズマの中にエネルギーが存 在しているため、より低い操作温度で行うことが可能である。ＰＥＣＶＤのため に要求されることは、基板の成膜を行うためにその基板を配置するプレートが、 電気的には導電性で化学的には不活性なことである。

ＰＥＣＶＤ法は一般的には、約０．２Ｔｏｒｒから５Ｔｏｒｒの圧力であって、 好ましくは０．２Ｔｏｒｒから約０．５Ｔｏｒｒまでの圧力で、かつ約２５０℃ から約５００’Ｃの温度であって、好ましくは約４００℃から約５００℃までの 温度の条件下で実行される。この方法で生産された膜の例としては、太陽電池の ためのアモルファスシリコン族や半導体製造のためのＳｉＯ２、Ｓ　ｉ　０２− ５１３Ｎａ、及び５ｉｉＮａのパブシペーシ四ン膜が挙げられる。

低圧ＣＶＤ法は上述のようであるけれども、ＣＶＤ法はＪＩＭや、エピタキシー Ｓ　ｉｓ　Ｓ　＋　３　Ｎ４％　ポリシリコン、及び５ｉ０２のなどのコーティ ングの堆積膜のために大気圧や大気圧に近い圧力でも行なわれる。これらの高圧 ＣＶＤ法は、一般的には約４００℃から約１２００℃の温度で行なわれる。特に 、Ｓ　＋　０２は約４００℃の温度で成膜され、ＳＩ　３Ｎａは約８５０℃で、 そしてエピタキシーＳｉ（バイポーラ素子に使われている）は約１１００℃の温 度で成膜される。

ＣＶＤ法は、堆積されたりコーティングされたりする材料の蒸気で処理して基板 の配線を行なうことも含んでいる。そのような配線を作るために反応容器の中を 蒸気が流れるので、その流れや前に行った堆積からでる不純物のパーティクルや 破片が基板上に運ばれて、歩留まりの減少を引き起こす。例えば、半導体ウェハ ー上の集積回路の生産においては、マスキング工程の間にフォトレジストがウェ ハー表面に積もって１−２　ミクロンの厚さになる。１−２ミクロンの範囲のパ ーティクルは、後で詳しく説明するように反応容器や装備部品の表面において蒸 気が凝縮するため、ＣＶＤ法においてしばしば生成されるし、プロセスガスや蒸 気によする試みがなされてきた。しかしながらこのコーティングは、グラファイ トとの接着性が良くない。そこでサンドブラスト法が、パーティクルのより多く の発生源であるにもかかわらず、接合性を高めるためになされなければならない 。グラフ１イトの装備部品を使って製造された半導体ウェハーは、一般的には全 体で８％の製造精度のばらつきを示す（即ちそれは、ウニノー−上に形成した堆 積物についての全体の製造精度のことである。）。

ＣＶＤ法に上記の材料を使用することのもつと大きな欠点は、うまく作動させる ために行わなくてはならないクリーニングが、何度も必要なことである。石英部 分（装備部品を含んでいる。）は、５回から８回の運転毎にクリーニングしなけ ればならない。グラファイトは通常６回の運転毎にクリーニングしなげればなら ない。また、クリーニングを行う間に、通常的２０％の部品が破損する。はとん どの部品は、３回のクリーニングの後に交換される。クリーニングはフッ酸（ｈ ｙｄｒｏｆｌｕｏｒｉｃ　ａｃｉｄ）で行なわれるが、フッ酸は反応性が高く、 取り扱いが難しく、廃棄物問題の一因となっている。また石英のクリーニングは 、実質的に母材のエツチングを引き起こし、石英細工の寸法のばらつきの大きさ が大きくなるという影響をもたらす。

石英細工での問題を克服するために、ウェノ１−収納容器のような装備部品を作 るための新しい材料が導入されている。パーティクルの形成を低減できるだろう と考えられる高温圧縮シリコンカーバイドや７リコンカーバイド繊維で補強した シリコンカーバイド収納容器が作られた。しかしながらこれらの材料は現在まで のところもろくて、半導体ウェハーの工程に関係したオートマチックの搬送機械 にはたやすく応用できない。また、その材料は日常的に酸エツチングによってク リーニングされなければならない。

の カーボン繊維で補強されたカーボンマトリックス素材（カーボン−カーボン複合 体）が、その素材をＣＶＤ法を行う際の少なくともひとつの反応容器部品あるい は装備部品として用いる場合に非常に優れているということがこれまでに明らか になっている。カーボン−カーボン複合体は耐熱性を有し、還元条件下において 化学的に不活性であって、ＣｖＤ作動温度で強度及び耐久性を有している。カー ボン−カーボン複合体は、これらの温度で生じる放射線波長に対する”黒体（ｂ ｌａｃｋ　ｂｏｄｙ）　’であるという効果、ＣＶＤシステムにおける温度上昇 特性及び熱的環境を意味あるほどに改善する効果を有している。それらは、プラ ズマＣＶＤにおいて有効な誘導的及び伝導的な熱の応用性、及び電気伝導性にう まく適合できる調整可能な電気的性質を育している。カーボン−カーボン複合体 は、ガス除去がされにくく、ＣＶＤ法の際におきるパーティクルの形成が効果的 に減少し、そして精密な許容範囲に再現可能に機械加工できる。それらの熱的な 膨張は、成膜される素材の熱膨張に適合するように調整することができる。シリ コン−コーティングされたカーボン−カーボン複合体は、ＣＶＤを行う温度で酸 化的な環境に置かれている場合でさえも好適に化学的な不活性を保っている。

従って本発明は、化学蒸着を行う方法において、少なくとも一つのＣＶＤ処理を 行う部品、即ち反応容器部品、素材処理部品あるいは装備部品が、カーボン繊維 で補強されたカーボンマトリックス素材を含むことに特徴を有する。

本発明は、本質的にシリコンからなるコーティングを有するカーボン繊維で補強 されたカーボンマトリックス本体を含むものである。シリコンはより耐熱性の、 あるいは他の保護コーティングの沈着層に対するプレコート層として提供するこ とができる。

また本発明の目的は、シリコンを含有する耐熱性コーティングで炭素質の本体を コーティングする方法を提供することにあり、それは以下の段階、即ち、（ａ） 前記本体に本質的にシリコンからなるコーティングを形成する段階：　及び、 （ｂ）前記ソリコン−コーティングされた本体に、耐熱性コーティングを含むシ リコンのコーティングを形成する段階 を含んでいる。

更に本発明の目的は、炭素質の本体をコーティングする方法を提供することにあ り、それは以下の段階、即ち、 （ａ）前記本体に本質的にシリコンからなるコーティングを形成する段階；　及 び、 ド（ｂａｒｏｎ　ｃａｒｂｉｄｅ）、シリコンカーバイド（ｓＮｉｃｏｎ　ｃａ ｒｂｉｄｅ）、チタニウムカーバイド（ｔｉｔａｎｉｕｍ　ｃａｒｂｉｄｅ）、 ジルコニウムカーバイド（ｚｉｒｃｏｎｉｕｍ　ｃａｒｂｉｄｅ）、ハフニウム カーバイド（ｈａｆｎｉｕｍ　ｃａｒｂｉｄｅ）、ニオビウムカーバイド（ｎｉ ｏｂｉｕ＋＋　ｃａｒｂｉｄｅ）、タンタラムカーバイド（ｔａｎｔａｌｕｍ　 ｃａｒｂｉｄｅ）、タングステンポライド（ｔｕｎｇｓｔｅｎ　ｃａｒｂｉｄｅ ）、シリコンへキサポライド（ｓｉｌｆｃｏｎ　ｈｅｘａｂｏｒｉｄｅ）、チタ ニウムポライド（ｔｉｔａｎｉｕ＋ｓ　ｂｏｒｉｄｅ）、ジルコニウムポライド （ｚｉｒｃｏｎｉｕｍ　ｂａｒｉｄｅ）　、ｔ’フニウムボライド（ｈａｆｎｉ ｕｍ　ｂｏｒｉｄｅ）、ニオビウムポライド（ｎｉｏｂｉｕ＋ｍｂｏｒ　１ｄｅ ）、タンタラムボライド（ｔａｎｔａｌｕｍ　ｂｏｒｉｄｅ）、タングステンポ ライド（ｔｕｎｇｓｔｅｎ　ｂｏｒｉｄｅ）を含むがこれらに限られるわけでは ない。

本発明において用いられるカーボン−カーボン複合体は、種々の手法を用いて製 造される。典型的には、樹脂が含浸されたカーボンあるいはグラファイト繊維が 、オートクレーブ−成形あるいは加圧−成形されて、工具の上で、あるいは型の 内部で目的とする形に形成される。成形された部品は、約７００℃から約２９０ ０℃の温度条件のもとで、不活性な雰囲気下において加熱処理されて、有機物の 形態からカーボンへと変換される。カーボン化された部品あるいはグラファイト 化された部品は続いて、カーボン及び／またはＳｉＣの化学的な蒸気を侵入させ ることによって密度が高められたり、あるいはピッチ樹脂及び／または上記に記 載したような他の樹脂等の好適なポリマーを複数回繰り返し含浸させることによ って匣度が高められる。他の製造方法としては、熱圧処理法や、前段階の乾いた 状態での化学的な蒸気侵入法が含まれる。

本発明において用いられることが可能なカーボン−カーボン複合体の製造方法と しては、米国特許明細書第３．１７４，８９５号及び３，４６２．２８９号に記 載された方法が挙げられる。そしてその記載は、ここに参照文献として組み入れ られる。

ＣＶＤの反応容器部品、処理装置部品、あるいは装備部品として用いられる形成 されたカーボン−カーボン複合体は、カーボン化処理の前あるいは後のいずれか で完全体に製造することができるし、あるいはまた、その目的とする形になるよ うに結合させる部分的な素材から形成して、もう一度カーボン化処理を行う前か 後のいずれかで製造することもできる。

カーボン−カーボン複合体の構成部品の概略的な形が一旦形成されると、その断 片は、精密な許容度を持つように迅速に機械加工される。公称寸法が１０８　ａ ｍの石英管は、約６１の範囲で寸法の変化が生じるのに対して、カーボン−カー ボン複合体は、約０、ｌ　＋ｎあるいはそれ以下のオーダーの許容度の範囲内で 機械加工がなされうる。このことはＣＶＤ法によって成膜を行う際に重要なこと である。即ちＣＶＤ法においてはその反応は、拡散のコントロール、及び高い幾 何学的配置に依存する点で重要である。また、カーボン−カーボン複合体が強度 及び機械的な加工性に優れているため、更に最初の製造工程において成形を行う ことができるため、カーボン−カーボン複合体は反応容器部品、装備部品及び素 材処理装置、あるいは石英やグラファイトで形成することができない部品の形状 に形成することができる。

また、カーボン−カーボン複合体をＣＶＤ法における部品（反応容器及び／また は素材処理部品、及び装備部品）として用いることによる別の利点としては、カ ーボン−カーボン複合体が高強度であり、寸法安定性、及び精密な許容度の範囲 内で製造されることができる加工性を有しているため、オートメ−シラン化に適 する点である。使用される部品、例えば装備部品、反応容器部品、ジグ装置（ｊ ｉｇｇｉｎｇ　ａｐｐａｒａｔｕｓ）及び他の処理装置は、オートメーシ１ン機 械によってうまく把持されたり、マニビュレートされたりできるように均一に製 造される。

カーボン−カーボン複合体部品及び装備品は、装備品の部品あるいは部材を初め にコーティングすることなくＣＶＤ法において用いられることができる。しかし ながら酸化条件下あるいは窒素化条件下において使用する前に、カーボン−カー ボン複合体をプレコート（ｐｒｅｅｏａｔ）することが好ましい。これに対して 例えば、ＳｉＯ２やドープされたＳｉＯ２を形成するために、プレコートされた カーボン−カーボン複合体装備品を用いてＣＶＤ法を行う場合などでは、その緩 和な酸化条件によってカーボンオキサイドが形成されることにより、その表面に は腐食が引き起こされるであろう。しかしながら、シリコンの成膜の際には、プ レコートをする必要はない。

しかしながら、使用するに先だってカーボン−カーボン複合体のＣＶＤ成形部品 をコーティングすることは好ましく、これによって複合体の製造あるいは機械オ ーバーコーテイング層は従来より知られたＣＶＤ法を用いて生成される。その厚 さは、最小はカーボンやグラファイトから生じる不純物が拡散するのを抑制し、 かつその表面のエツチングされた部分が戻るのを妨げるのに十分なほどの厚さで あり、上限は、カーボン−カーボン複合体の臨界的な寸法が、不都合にならない ほどの厚さである。ＣＶＤ法に用いる反応容器あるいは処理装置部品及び装備部 品に施す耐熱性のあるいは保護をするオーバーコーテイングとして好ましい材料 は、シリコンカーバイド、シリコンナイトライド、ホウ素やリンやヒ素でドープ されていなくてもよいしまたはドープされていてもよいシリコンジオキサイド、 そして上記に記載した付加的に用いる保護コーティングであってカーボン−カー ボン複合体上に堆積するのに好ましい材料を含んでいる。

耐熱性のあるいは保護を行う層はまた、ＣＶＤ反応容器においてインシトゥ（ｉ ｎ　５ｉｔｕ）で生成されるようにすることも可能である。そのＣＶＤ反応容器 において本体（滑らかにされているか、あるいはプレコートされている。）は、 反応容器部品、あるいは装備部品の部材として機能している。下記に記述するよ うに、本発明に従って、反応容器部品あるいは装備部品としてカーボン−カーボ ン複合体素材を用いた基板をＣＶＤ法によって製造すれば、ＣＶＤ素材のカーボ ン−カーボン複合体へのばらつきのない堆積膜の形成がもたらされる。これらの ＣＶＤ素材は、カーボン−カーボン複合体に対して更に保護を行うコーティング としてその後、役に立つであろう。

かりに保護を行うコーティングあるいは耐熱性のコーティングが、本発明に従っ てカーボン−カーボン複合体の表面に用いられたとすると、そのコーティングは 、ＣＶＤ法で基板上に堆積される材料と反応しないものであるべきであり、この 場合のカーボン−カーボン複合体は反応容器部品あるいは装備部品として役立本 発明の別法の実施例では、カーボンあるいはグラファイトの１１８Ｍは、ポリマ ーマトリックスを用いて本体の形に形成することができる。そのポリマーは、そ の後、シランやジクロロシランからａＭ／チャー（炭：　ｃｈａｒ）本体への変 化をもたらすシリコン、あるいはシリコンカーバイドの堆積膜が、インントゥに てすばやく形成されてカーボン化される。

本発明の一実施例 この発明が目的とするカーボン−カーボン複合体及びそれに関連する複合体素材 は、さまざまなタイプのＣＶＤ法に用いられる反応容器部品及び装備部品にとっ て有効に役立つ素材であり、それは、例えばＬＰＧＶＤにおいて起きるような反 応である、表面がフントロールされる反応に対して必要とされる効率的で均一な 熱交換を行える特徴を有しているし、またＰＥＣＶＤにおいて要求されるように 電気伝導性でありかつ化学的には不活性であるような特徴も有している。そして 、ＬＴＰ　ＣＶＤにおいて均一な性膜が行えるような幾何学性を維持するために 、精密性と一定の公差を形成し、かつ維持ができるという特徴も有している。

列挙したほとんどの特徴は、全てのＣＶＤ法において重要であり、高温に対する 耐性、及び堆積を行うための化学的な条件（酸化条件、還元条件、窒素化条件） に対する抵抗性を含んでいる。そしてそれらの特徴の全ては、本発明によってカ ーボン−カーボン複合体素材をコーティングすることによって獲得したものであ る。こうして、低温での酸化的ＣＶＤにおいて用いるカーボン−カーボン複合体 素材の適合性については、具体例を挙げることによって更に十分に説明し、そし て本発明を記述することになるであろう。

第４図はＬＴＯの成膜において使用するのにふされしいＬＰＧＶＤ反応容器１０ が示されている。ヒーター１２は、一般的には直径が約９インチで、長さが約６ フイートの炉管（図示されていない。）の中に格納されている。炉管の内部は反 応容器の管目であり、一般的には直径が６インチから８インチで、長さが約８フ イートの石英で作られ、ヒーターエ２の内側に同心円状に位置している。プロセ スガス源！３は、ガスライン！４によって反応容器１１の内部に連結されている 。

その入り口の位置は、変化を受ける成膜の種類によって決定されている。そして 排気ライン１５は、ポンプＩ６と連結するように反応容器の管】１の内部に出口 が形成されている。圧力センサー１９は、作動圧力に刑達し、その圧力を１４１ 持できるようにフィードバック制御能力を与えるように構成されている。車送容 器２１は、最適な加熱のために片倒指示ロヲド２２によって反応容器の管１１の 内部の熱の集中部位（前方から後方に）に挿入される。ドア２４は、ガスケット （図ルは、平らなカーボン−カーボン複合体パネルから製作機械によって機械加 工され、上記に記載したＣＶＤによってシリコンでコーティングされた。２２ミ ルのシリコンによってコーティングされている１００−一の半導体つ、／Ｎ−が カーボン−カーボン複合体の巣状箱に詰め込まれ、そしてそれはＬＴＯ，ＰＳＧ 　ＬＰＣＶＤ法がテストされた。

１８枚の半導体ウェハーが詰め込まれたカーボン−カーボン複合体で構成された 一個のウェハー収納容器が、同じように詰め込まれた４個の石英のウニ／）−収 納容器とともにＬＰＧＶＤ反応容器の管に充填された。数回の処理工程を経た後 、反応容器内の位置に起因して起きる偏りを減少させる目的で、５個の収納容器 の中でそのカーボン−カーボン複合体からなる収納容器の位置を前方から後方の 興なる位置に移動させた。

１８枚の半導体ウェハーを収納した５個のそれぞれの収納容器、即ちカーボンカ ーボン複合体からなる巣状箱を含むそれぞれの収納容器は、リンがドープされた シリコンオキサイドの堆積（成Ｍ）を行う目的で、ＬＴＯ法が実施された。その テストは実施温度が約４２０℃、圧力が約０．２７５　ｔｏｒｒから約０．２８ ５　ｔｏｒｒで行われた。

プロセスガスは、一般的には容積比として約３４％のシラン、約６６％の酸素、 及び０．００１５％のホスフィン（窒素がホスフィンのキャリアガスとして用〜 ）られた。）が用いられた。

カーボン−カーボン複合体で作られた収納容器内において、その堆積物は半導体 ウェハー上に堆積してうまくフィルムが構成された。そのフィルムにドープされ たリンのａｔパーセントは約３．１％であり、石英の収納容器内で処理を行った 半導体クエハーの場合と同じであった。石英製−収納容器に保持されて−）るウ ェハーに対してカーボン−カーボン複合体製収納容器に保持されても）るウエハ −の方が、成膜された眉の全体の厚さはわずかに（約ｌＯ％）薄かった。と℃） うのシよ、プロセスガスから成膜することに対してのカーボン−カーボン複合体 素材の親和性が高いことによる。このことは、成膜時間や流速などを太き（する ことによって、カーボン−カーボン複合体の収納容器のみを用いる成膜システム になるように容易に補正される。

ウェハーの表面について、４例のＣＶＤを行ったものに対して分析が行われて、 成膜処理を通してウェハー上に成長した約１ミクロンと約２ミクロンの大きさの パーティクルの個数を検出するために計算がなされた。その表面は、それぞれの 収納容器内のまん中のウェハーについて、成膜を行う前と後に表面走査型映像装 置（ｓｕｒｆａｃｅ　ｓｃａｎｎｉｎｇ　ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ　ａｐｐａｒａ ｔｕｓ　：商品名”サーブスキャン（Ｓｕｒｆｓｃａｎ））を用いて分析された 。それぞれの大きさのパーティクルの置の違いは、カーボン−カーボン複合体の 収納容器に保持されているウェハーに比較できるように、そして収納容器の位置 の違いによる影響を無視できるように、石英の収納容器に保持されているクエハ ーについて加算された。そしてその量は、走査されたウェハーの数に従って平均 化された。カーボン−カーボン複合体収納容器を用いてＣＶＤ法を行うことによ ってリンがドープされたシリコンジオキサイドをコーティングした半導体クエハ ーでは、石英の収納容器を用いて行われたウェハーに比べて、ウェハーの表面に 堆積した１ミクロンの大きさのパーティクルの数は１７％減少することが判明し 、また２ミクロンの大きさのパーティクルの数は３７％減少することが判明した 。

反息皇塁（むｙ１虹） ＣＶＤ法を実施している間、例えば第り図に示されているＬＰＧＶＤ反応容器を 用いた処理時には、材料の堆積はウェハーだけでなく、プロセスガスにさらされ る収納容器２１や反応容器の管１１の壁面、及び他の反応容器部品、例えば片側 支持ロッド２２にもその材料が堆積する。温度を低下させると、フィルム状の堆 積物上にパーティクルの形成が促進される。そのことはウェハー表面へ運ばれた パーティクルによって障害を起こすだけでなく、反応容器部品や収納容器の表面 にも結果的にパーティクルの凝集塊の生成を起こし、その結果、運転が妨害され るとともに、ＨＦ浴を用いたクリーニングを行うことによって除去が行われなく てはならない。

温度の低下は、生成された材料と同様に、反応容器内の部品の位置からも起こっ てくる。反応容器の管１１の中央部分が運転温度に保たれている間、その管のど ちらの端部も同時に同じ温度におかれている（従って、水冷することは、ドア２ ４をステンレス鋼で作ることを可能にしている。）。従ってプロセスガスは、入 口の低い温度から中心部の高い温度へと推移し、そして出口に向かって再び温度 が低下する。堆積の特徴は、温度の違い、及び堆積する表面の違いによって異な っている。

反応容器部品及び収納容器のクリーニングを行うための時間を決定するために、 連続的な運転が終わった後のウェハーに堆積した全体の厚さの記録が追跡され、 それがウェハー上よりも反応容器の管や部品上の堆積物がかなり多（なるであろ うという時点の判断に用いらる。反応容器のクリーニングは、一般的には２０− ３０回の成膜ごとに必要となる。そのことによって、反応容器がかなり時間の中 断することになる。

実施例２ ■−インチの寸法のアルミナ（石英ンートでカバーされている。）で作られた片 側支持ロッドを備えている第１図に示されたような実際のＬＰＧＶＤにおいて、 そのロッドは、最も近接するウェハー収納容器からドアまでの長さは約２フイン チであった。］０ミル（＋＋ｉｌ）の厚さのカーボン−カーボン複合体の層（実 施例１で説明した素材の層）は、実施例１の条件下のＣＶＤによってシリコンで コーティングされて、少なくとも約０．５ミクロンから約０．８ミクロンの厚さ に形成された。シリコンコーティングされたカーボン−カーボン複合体の繊維は 、最も近い収納容器から約１インチ離れたところからドアの方に約１４インチの 長さのところまでロッドに載せてスライドさせられた。ＬＴＯＣＶＤ法によって 、石英の収納容器内で半導体ウェハー上に、リンがドープされたシリコンオキサ イドの堆積が行われた。

半導体ウェハーは、望ましいコーティングで成膜された。反応容器の管内でその 収納容器の外側では、付着したフィルム状の堆積が、カーボン−カーボン複合体 素材の上に起こった。片側支持ロッドの繊維及び石英反応容器の管によってカバ ーされていない部分を除外して、カーボン−カーボン複合体素材上に付着フィル ム状の堆積が生じた。石英の管の壁面上には非常に限られた堆積が見られ、また 非常に限られたパーティクルの形成も認められた。

カーボン−カーボン複合体素材は非常に優れた放射状の熱交換の性質を有してお り、冷却された反応容器の表面にパーティクルの形成を除外してその表面にフィ ルム状の堆積が生じる。

□　Ｏ カーボン−カーボン複合体素材を、ロッドやレール、サスセプター、導電性プレ ート、ガスのマニホールド、減圧管等の反応容器部品、あるいはそれらの部品の い（つかを部分的にカバーしている反応容器部品のいずれかに使用することによ って、ごくたまにクリーニングするだけで多数回の作動を行えるような反応容器 の管が結果的に得ることができる。

実施例３ 石英で作られた従来のウェハー収納容器は、通常５−８回の堆積だけしか用いる ことしかできず、その後パーティクルの凝集が起きて、上記に記載された破損フ ァクターと限られた収納容器寿命のために、ハイドロフロリブク　アシッド（フ ッ化水素酸：　ｈｙｄｒｏｆｌｕｏｒｉｃ　ａｃｉｄ）でクリーニングしな（で はならない。他の素材で作られた収納容器もまた、もろ（て及び／または頻繁な りリーニングが必要とされる。実施例１に記載されたカーボン−カーボン複合体 のウェハー収納容器は、均一なシリコンジオキサイドフィルムの密着堆積物を伴 う５０回のＬＴＯ堆積操作が行われた。５０回の堆積処理を行った後、シリコン オキサイドのコーティングは、まだ尚付着された。カーボン−カーボン複合体で 作られたウェハー収納容器のクリーニングあるいは再配置を行うことが要求され る前には、５−６鴎ｉ１以下の堆積しかできないことが予想される。ＨＦで頻繁 にクリーニングすることは避けられるし、付随する取扱や廃棄の問題も避けられ る。カーボン−カーボン複合体の収納容器をクリーニングしないことが望まれる 場合でさえも、その収納容器の有効寿命は、石英の収納容器の有効寿命の少なく とも約１０倍であると予想される。用いた収納容器は無害の材料として取り扱う ことができるので、それらの廃棄は、環境に対して優しいであろう。

カーボン−カーボン複合体素材は、ＢＳＧＳＰＳＧ及びＢＰＳＧ　ＬＴＯＣＶＤ 法、ポリシリコン及びドープされたポリシリコンのＣＶＤ、そしてシリコンナイ トライド　ＣＶＤ法において、現在ではうま（用いられている。

皿Ω叉塵遭 上記に記載された実施例に加えて、本発明にかかるカーボン−カーボン複合体素 材は、発明の背景の項に記載されたシステムを含む付加的な堆積システムにおい て有効に用いられるものである。そしてその素材は、はとんど全ての半導体装置 の製造における他のタイプの装備部品やジグあるいは処理部品の素材に対して有 効に用いられる。その素材は、例えばアニコン社（ＡＭＩＣＯＮ）で販売されて いるようなベル型ジャー反応容器に有用である。そのようなベル型ジャー反応容 器６０は第６図において示されている。ウェハー収納容器は５１は、０−リング ５４でシールされているベル型ジャー５２と基板５３との間に内蔵されて〜）る 。基板５３から広がっているのは、反応容器にプロセスガスを導入するガスマニ ホールド（図示されていない。）である。そのガスは、ウェハー収納容器５１を 通り、その収納容器に隣接するように配置されている倒板（図示されていない。

）によって、収納容器に好ましくは向けられている。ガスは、排出口５５を通っ て減圧ライン５６に取り除かれる。ヒーター５８は、ベル型ジャー５２を取り囲 んでいる。

このベル型ジャーシステムは、約５５０℃から約７００℃（好ましくは約６８０ ℃）の温度と、約０．３　ｔｏｒｒの圧力の下でＰ−ドープされたポリシリコン を堆積するために用いられる。Ｐ−ドープされた、及びＢ−・Ｐ−ドープされた シリコンオキサイドは、同じくろいの圧力と約４００℃の温度で堆積されること が可能である。

他の装備品及び部品の中の、ウェハー収納容器５１、ガスマニホールド及び倒板 は、本発明にかかるカーボン−カーボン複合体素材で形成されることが可能であ る。

カーボン−カーボン複合体で作られたＣＶＤ法の部品は、プラズマＣＶＤにもふ されしい。第７図には、平行なプレート６１が挿入される反応容器６０が示され ている。プレート６１は、上記に記載した本発明にかかるカーボン−カーボン複 合体素材で作ることができる。そのプレート６１には、半導体ウェハー６２をプ レート６１間で通常互いに向き合うように支持できるように、機械加工された窪 みが設けられている。カーボン−カーボン複合体のスクリュー（図示されていな い。）は、定位置にクエハー６２を支持できる。プレート６１は、間隔を開けて 保たれており、そしてＲＦのグランド及びボジチイブ、あるいはＲＦのネガティ ブ及びポジティブのいずれかのポテンシャルにかげらた。

プラズマは、ＡｒあるいはＡｒ／Ｎ２の約０．３　ｔｏｒｒから約０．５　ｔｏ ｒｒの圧力でそのプレートの間に照射される。アモルファスシリコンは約２５０ ℃でこの方法委よって堆積させることができ、またシリコンナイトライドあるい はシリコンジオキサイドは、約３５０℃から約４２０℃で堆積されることができ る。

第８図に示されたような高圧（”大気圧の″）の反応容器７０、即ち例えばアブ ライドマテリアルス社（Ａｐｐｌｉｅｄ　１ｌａｔｅｒｉａｌｓ）によって製造 されたものでは、堆積はガスマニホールドを構成している堆積ヘプト７２を経て 通気口を゛設けたチャンバー７１内で起こる。半導体ウェハー７３は、堆積ヘプ ト７２とヒーター（図示されていない。）の間にあるトレー７４上の機械加工さ れた窪みに、チェイントラック７５に設けられたチェイン７６によって運ばれる 。このタイプの反応容器において、例えばトレー及びチェイントラック等は、上 記に記載した本発明にかかるカーボン−カーボン複合体素材で構成することがで きる。

カーボン−カーボン複合体で作られたトレーは、これまで使用されているアノー ド酸化されたステンレス鋼あるいはブラック酸化されたニッケルトレーとは違っ て、寸法変化を伴わない４７５℃から５００℃の運転温度において平坦に保たれ るであろう。また、カーボン−カーボン複合体トレーは、迅速に、そして均一に 加熱されて、かりに４６０℃に加熱されたような場合（ウェハ一温度は通常約４ ２０℃である。）にそのウェハーに損傷を生じさせるような温度衝撃を避けるこ とができるであろう。

上記に記載した本発明にかかるカーボン−カーボン複合体素材はまた、拡散炉内 で固体平面を備えた拡散ドーパント源によって、半導体ウェハーのドーピングを 行うために用いられる開口性のあるいは密閉性の船型の容器（ｂｏａｔ　）にも 用いることができる。

また上記に記載した本発明にかかるカーボン−カーボン複合体素材は、半導体フ ィルム及びその半導体の機器のＣＶＤによる製造のためのＣＶＤ装置構成部品と して用いるだけでなく、腐食や摩耗を防ぐ部材、仕上げ層、そして磁気フィルム や光学フィルムをＣＶＤによって製造するためのＣＶＤ装置の構成部品の素材と して用いることもできる。

このように前記記載したことから、カーボン−カーボン複合体が、この詳細な説 明を通して記載したＣＶＤ法、即ちその方法において一般にとられる温度及び圧 力条件、また化学的及び電気的な条件に調整されたＣＶＤ法において、有効に用 いられることが明らかである。そのカーボン−カーボン複合体素材は、効率的な 熱伝導をすることで熱の均一化に寄与するとともに、そのカーボン−カーボン複 合体上に形成される堆積物は、ＣＶＤ法を行う間に、そのカーボン−カーボン複 合体にしっかりと付着して、パーティクルによるコンタミネーシｔン（ｃｏｎｔ ａ■１ｎａｔｉｏｎ）を起こさない。

従ってこのカーボン−カーボン複合体素材は、広＜ＣＶＤ法を行う装置部品に、 即ちそれは、この明細書の目的を達成するための反応容器部品、処理装置やその 部品及びジグ装置やその部品、堆積装備品、そしてこれら全ての被覆などに対し て有効に使用することができる。例示された実施例は、本発明の請求範囲を限定 するものではなく、搬送装置Ｉ　（ｃａｒｒｉｅｒｓ）　、ウェハー収納容器（ ｗａｆｅｒ　ｃａｇｅｓ）、紛状の容器（ｂｏａｔｓ）、トレー（ｔｒａｙｓ） 、巣状箱（ｎｅｓｔｓ）、レール（ｒａｉｌｓ）、ロッド（ｒｏｄｓ）、サスセ プター（ｓｕｓｃｅｐｔｏｒｓ）、板（ｐｉａｔｅｓ）、伝導性のプレー）　（ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　ｐｌａｔｅｓ）　ｌｌ　ガスのマニホールド（ｇａｓ　 ｍａｎｉｆｏｌｄｓ）　ｓ側板（ｓｈｒ。

ｕｄｓ）　、及び給電ライン（ｆｅｅｄ　１ｉｎｅｓ）等を含んでいる。

上記に記載したように、本発明の方法及び素材はこの技術分野において産業上の 発展をもたらすものである。前記実施例及び記載は、即ち本発明の素材を用いる ことのできる前駆体素材、製造方法、コーティング、ＣＶＤ法のタイプなどにつ いて、およびその反応条件についての実施例及び説明であり、それは例示を意味 しており、本発明を限定するものではない。本発明はあらゆる修飾例や変形例を 含んでおり、それらの修飾例及び変形例は、請求の範囲、及び均等な実施態様に 属するものである。

η　ｇ 第７図 ＋Ｍ―−−呻ｅａｌＡｅｅｌ＜ａｌ−−Ｎｏ、ＰＣＴ／じ５９１１０３３３６

Claims (88)

【特許請求の範囲】
1. １．化学蒸着法（ＣＶＤ法）において、少なくとも一つのＣＶＤ処理を行う部材 は、カーボン繊維で補強されたカーボンマトリックス素材を含むことを特徴とす る化学蒸着法。
2. ２．前記素材は、成形された本体であることを特徴とする請求の範囲第１項記載 の化学蒸着法。
3. ３．前記本体は、ＣＶＤ反応容器部品であることを特徴とする請求の範囲第２項 記載の化学蒸着法。
4. ４．前記本体は、ＣＶＤを装備部品（ｆｕｒｎｊｔｒｒｅ）であることを特徴と する請求の範囲第２項記載の化学蒸着法。
5. ５．前記本体は、素材処理部品（ｈａｎｄｌｉｎｇ）であることを特徴とする請 求の範囲第２項記載の化学蒸着法。
6. ６．前記カーボン繊維は、カーボン繊維、グラファイト繊維、あるいはそれらの 混合物から選択された補強材であることを特徴とする請求の範囲第１項記載の化 学蒸着法。
7. ７．前記補強材は、ポリアクリロニトリル（ｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌ ｅ）、レーヨン（ｒａｙｏｎ）、ピッチ（ｐｉｔｃｈ）及びそれらの組合せから なるグループから選択された前駆体から誘導されることを特徴とする請求の範囲 第６項記載の化学蒸着法。
8. ８．前記マトリックスは、フェノリック類（ｐｈｅｎｏｌｉｃｓ）、フラン類（ ｆｕｒａｎｓ）、ピッチ類（ｐｉｔｃｈｏｓ）、有機金属樹脂類（ｏｒｇａｎｏ ｍｅｔａｌ１ｉｃ　ｒｅｓｉｎｓ）、及びそれらの組合せから選択された前駆体 から誘導されることを特徴とする請求の範囲第１項記載の化学蒸着法。
9. ９．前記フェノリック類は、レゾール類（ｒｅｓｏｌｅｓ）及びノボラツク類（ ｎｏｕｏｌａｃｓ）から選択されることを特徴とする請求の範囲第８項記載の化 学蒸着法。
10. １０．前記有機金属樹脂類は、有機ジルコニウム樹脂類（ｏｒｇａｎｏｚｉｒｃ ｏｎｉｒｍ　ｒｅｓｉｎＳ）及びポリシラン樹脂類（ｐｏｌｙｓｉｌａｎｅ　ｒ ｅｓｉｎｓ）から選択されることを特徴とする請求の範囲第８項記載の化学蒸着 法。
11. １１．前記マトリックスは、フィラーを含むことを特徴とする請求の範囲第１項 記載の化学蒸着法。
12. １２．前記フィラーは、カーボン、ボロン、シリコン、ボロンカーバイド（ｂｏ ｒｏｎ　ｃａｒｂｊｄｅ）、シリコンカーバイド（ｓｉｌｉｃｏｎ　ｃａｒｂｉ ｄｅ）、チタニウムカーバイド（ｔｉｔａｎｉｕｍ　ｃａｒｂｉｄｒ）、ジルコ ニウムカーバイド（ｚｊｒｃｏｎｉｕｍ　ｃａｒｂｉｄｅ）、ハフニウムカーバ イド（ｈａｆｎｉｕｍ　ｃａｒｂｉｄｅ）、ニオビウムカーバイド（ｎｉｏｂｉ ｕｍ　ｃａｒｂｉｄｅ）、タンタラムカーバイド（ｔａｎｔａ１ｕｍ　ｃａｒｂ ｉｄｅ）、タングステンカーバイド（ｔｕｎｇｓｔｅｎ　ｃａｒｂｉｄｅ）、シ リコンヘキサボライド（ｓｊｉｌｉｃｏｎ　ｈｅｘａｂｏｒｉｄｅ）、チタニウ ムボライド（ｔｉｔａｎｉｕｍ　ｂｏｒｉｄｅ）、ジルコニウムボライド（ｚｉ ｒｃｏｎｉｕｍ　ｂｏｒｉｄｅ）、ハフニウムボライド（ｈａｆｎｉｕｍ　ｂｏ ｒｉｄｅ）、ニオビウムボライド（ｎｉｏｂｉｕｍ　ｂｏｒｉｄｅ）、タンタラ ムボライド（ｔａｎｔａｌｕｍ　ｂｏｒｉｄｅ）、タングステンボライド（ｔｕ ｎｇｓｔｅｎ　ｂｏｒｉｄｅ）、及びそれらの組合せからなるグループから選択 されることを特徴とする請求の範囲第１１項記載の化学蒸着法。
13. １３．前記素材は、保護コーティングを有していることを特徴とする請求の範囲 第１項あるいは第２項記載の化学蒸着法。
14. １４．前記コーティングは、耐熱性であることを特徴とする請求の範囲第１３項 記載の化学蒸着法。
15. １５．前記耐熱性コーティングは、シリコンを含むことを特徴とする請求の範囲 第１４項記載の化学蒸着法。
16. １６．前記耐熱性のコーティングは、シリコンカーバイド、シリコンナイトライ ド（ｓｉｌｉｃｏｎ　ｎｉｔｒｉｄｅ）、及びそれらの組合せからなるグループ から選択されることを特徴とする請求の範囲第１４項記載の化学蒸着法。
17. １７．前記コーティングは、シリコンであることを特徴とする請求の範囲第１８ 項記載の化学蒸着法。
18. １８．前記コーティングは、本質的にシリコンからなるプレコート層（ｐｒｅｃ ｏａｔｌａｙｅｒ）を含むことを特徴とする請求の範囲第１項あるいは第２項記 載の化学蒸着法。
19. １９．シリコンカーバイドが、前記素材と前記シリコンのブレコートとの間の中 間に存在していることを特徴とする請求の範囲第１８項記載の化学蒸着法。
20. ２０．保護コーティングが、前記ブレコートを覆って設けられていることを特徴 とする請求の範囲第１８項記載の化学蒸着法。
21. ２１．前記ブレコートは、少なくとも約０．１ミクロンの厚さであることを特徴 とする請求の範囲第１８項記載の化学蒸着法。
22. ２２．前記保護コーティングは、ＳｉＣ、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＡＩＯＮ 、ＭｏＳｉ２、ＷＳｉ２、ＮｊＳｉ２、ＺｒＢ２、ＴｉＢ２、ＳｉＢ４、ＳｉＢ ６、Ｂ４Ｃ、Ｂ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｉｒ、アルミナ（ａｌｕｍｉｎａ）、アル ミノフォスフェート（ａｌｕｍｉｎｏｐｈｐｓｐｈａｔｅ）、アルミノシリケー ト類（ａｌｕｍｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅｓ）、マグネシウムアルミノシリケート 類（ｍａｇｎｅｓｉｕｍ　ａｌｕｎｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅｓ）、ボロシリケー ト類（ｂｏｒｏｓｉｌｉｃａｔｅｓ）、ソジウムボロアルミノシリケート類（ｓ ｏｄｉｍｎｄｏｒａ　ｏｌｕｍｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅｓ）、及びそれらの組合 せからなるグループから選択されることを特徴とする請求の範囲第２０項記載の 化学蒸着法。
23. ２３．前置保護コーティングは、シリコンジオキサイド（二酸化珪素：ｓｉｌｉ ｃｏｎｄｉｏｘｉｄｅ）であることを特徴とする請求の範囲第２０項記載の化学 蒸着法。
24. ２４．前記シリコンジオキサイドは、ドーバントを含むことを特徴とする請求の 範囲第２３項記載の化学蒸着法。
25. ２５．前記ドーパントは、リン、ホウ素、ヒ素、及びそれらの組合せからなるグ ループから選択されることを特徴とする請求の範囲第２３項記載の化学蒸着法。
26. ２６．前記保護コーティングは、耐熱性であることを特徴とする請求の範囲第２ ０項記載の化学蒸着法。
27. ２７．前記耐熱性コーティングは、シリコンであることを特徴とする請の範囲第 ２６項記載の化学蒸着法。
28. ２８．前記耐熱性コーティングは、シリコンカーバイド、シリコンナイトライド 及びそれらの組せからなるグループから選択される特徴とする請求の範囲第２６ 項記載の化学蒸着法。
29. ２９．前記保護コーティングは、シリコンジオキサイドであることを特徴とする 請求の範囲第２０項記載の化学蒸着法。
30. ３０．前記シリコンジオキサイドは、ドーパントを含むことを特徴とする請求の 範囲第２９項記載の化学蒸着法。
31. ３１．前記ドーパントは、リン、ホウ素、ヒ素、及びそれらの組合せからなるグ ループから選択されることを特徴とする請求の範囲第２９項記載の化学蒸着法。
32. ３２．前記保護コーティングは、ＳｉＣ、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＡｌＯＮ 、ＭｏＳｉ２、ＷＳｉ２、ＮｉＳｉ２、ＺｒＢ２、ＴｉＢ２、ＳｉＢ４、ＳｉＢ ６、Ｂ４Ｃ、Ｂ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｉｒ、アルミナ（ａｌｕｍｉｎａ）、アル ミノフォスフェート（ａｌｕｎｉａｏｐｈｏｓｐｈａｔｅ）、アルミノシリケー ト類（ａｌｕｍｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅｓ）、マグネシウムアルミノシリケート 類（ｍａｇｎｅｓｉｕｍ　ａｌｕｍｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅｓ）、ボロシリケー ト類（ｂｏｒｏｓｉｌｉｃａｔｅｓ）、ソジウムボロアルミノシリケート類（ｓ ｏｄｉｍｎｂｏｒｏａｌｕｍｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅＳ）、及びそれらの組合せ からなるグループから選択されることを特徴とする請求の範囲第１３項記載の化 学蒸着法。
33. ３３．前記素材は、シリコンを含むコーティングを有する繊維／チャー（炭：ｃ ｈａｒ）本体であることを特徴とする請求の範囲第１項記載の化学蒸着法。
34. ３４．前記コーティングは、シリコン、シリコンカーバイド、及びそれらの組合 せから選択されることを特徴とする請求の範囲第３３項記載の化学蒸着法。
35. ３５．前記素材は、コーティングとしてＣＶＤ処理を行う部品表面に形成される ことを特徴とする請求の範囲第１項記載の化学蒸着法。
36. ３６．前記ＣＶＤ装備部品は、搬送容器であることを特徴とする請求の範囲第４ 項記載の化学蒸着法。
37. ３７．前記搬送容器は、ウエハー収納容器であることを特徴とする請求の範囲第 ３６項記載の化学蒸着法。
38. ３８．前記ウエハー収納容器は、保護コーティングを有していることを特徴とす る請求の範囲第３７項記載の化学蒸着法。
39. ３９．前記保護コーティングは、本質的にシリコンからなるプレコート層を有し ていることを特徴とする請求の範囲第３８項記載の化学蒸着法。
40. ４０．シリコンカーバイドが、前記素材と前記シリコンのブレコート層との間の 中間に存在していることを特徴とする請求の範囲第３９項記載の化学蒸着法。
41. ４１．オーバーコーティング層が、前記シリコンのプレコート層を覆って設けら れていることを特徴とする請求の範囲第３９項あるいは第４０項記載の化学蒸着 法。
42. ４２．前記オーバーコーティング層は、ＳｉＣ、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＡ ｌＯＮ、ＭｏＳｉ２、ＷＳｉ２、ＮｉＳｉ２、ＺｒＢ２、ＴｉＢ２、ＳｉＢ４、 ＳｉＢ６、Ｂ４Ｃ、Ｂ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｉｒ、アルミナ、アルミノフォスフ ェート（ａｌｕｍｉｎｏｐｈｏｓｐｈａｔｅ）、アルミノシリケート類ａｌｕｍ ｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅｓ）、マグネシウムアルミノシリケート類（ｍａｇｎｅ ｓｉｕｍ　ａｌｕｍｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅｓ）、ボロシリケート類（ｂｏｒｏ ｓｉｌｉｃａｔｅｓ）、ソジウムボロアルミノシリケート類（ｓｏｄｉｕｍｂｏ ｒｏａｌｕｍｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅｓ）、及びそれらの組合せからなるグルー プから選択されることを特徴とする請求の範囲第４１項記載の化学蒸着法。
43. ４３．前記オーバーコーティング層は、シリコンカーバイド、シリコンナイトラ イド、シリコンジオキサイド、及びそれらの組合せからなるグループから選択さ れることを特徴とする請求の範囲第４１項記載の化学蒸着法。
44. ４４．前記シリコンジオキサイドは、リン、ホウ素、ヒ素、及びそれらの組合せ からなるグループから選択されるドーパントを含むことを特徴とする請求の範囲 第４３項記載の化学蒸着法。
45. ４５．前記ウェハー収納容器は、保護コーティングを有することを特徴とする請 求の範囲第３６項記載の化学蒸着法。
46. ４６．前記保護コーティングは、本質的にシリコンからなるプレコート層を有す ることを特徴とする請求の範囲第２０項記載の化学蒸着法。
47. ４７．シリコンカーバイドが、前記素材と前記シリコンのブレコート層との間の 中間に存在していることを特徴とする請求の範囲第４６項記載の化学蒸着法。
48. ４８．オーバーコーティング層が、前記シリコンのブレコート層を覆って設けら れていることを特徴とする請求の範囲第４６填りるいは第４７項記載の化学蒸着 法。
49. ４９．前記オーバーコーティング層は、ＳｉＣ、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＡ １ＯＮ、ＭｏＳｉ２、ＷＳｉ２、ＮｉＳｉ２、ＺｒＢ２、ＴｉＢ２、ＳｉＢ４、 ＳｉＢ６、Ｂ４Ｃ、Ｂ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｉｒ、アルミナ、アルミノフォスフ ェート（ａｌｕｍｉｎｏｐｈｏｓｐｈａｔｅ）、アルミノシリケート類（ａｌｕ ｍｉｎｏｓｉｌｉｃｏｔｅｓ）、マグネシウムアルミノシリケート類（ｍａｇｎ ｅｓｉｕｍ　ａｌｕｍｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅｓ）、ボロシリケート類（ｂｏｒ ｏｓｉｌｉｃａｔｅｓ）、ソジウムボロアルミノシリケート類（ｓｏｄｌｕｍｂ ｏｒｏａｌｕｍｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅｓ）、及びそれらの組合せからなるグル ープから選択されることを特徴とする請求の範囲第４８項記載の化学蒸着法。
50. ５０．前記オーバーコーティング層は、シリコンカーバイド、シリコンナイトラ イド、シリコンジオキサイド、及びそれらの組合せからなるグループから選択さ れることを特徴とする請求の範囲第４９項記載の化学蒸着法。
51. ５１．前記シリコンジオキサイドは、リン、ホウ素、ヒ素から選択されるドーパ ントを含むことを特徴とする請求の範囲第５０項記載の化学蒸着法。
52. ５２．カーボン繊維で補強されたカーボンマトリックス本体及びその本体上に設 けられた本質的にシリコンからなるコーティングを含む構成部品。
53. ５３．前記カーボン繊維は、カーボン繊維、グラファイト繊維、あるいはそれら の混合物から選択された補強材であることを特徴とする請求の範囲第５２項記載 の構成部品。
54. ５４．前記補強材は、ポリアクリロニトリル（ｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉ ｌｅ）、レーヨン（ｒａｙｏｎ）、ピッチ（ｐｉｔｃｈ）及びそれらの組合せか らなるグループから選択された前駆体から誘導されることを特徴とする請求の範 囲第５３項記載の構成部品。
55. ５５．前記マトリックスは、フェノリック類（ｐｈｏｎｏｌｉｃｓ）、フラン類 （ｆｕｒａｎｓ）、ピツチ類（ｐｉｔｃｈｅｓ）、有機金属樹脂類（ｏｒｇａｎ ｏｍｅｔａｌｌｉｃ　ｒｅｓｉｎｓ）、及びそれらの組合せから選択された前駆 体から誘導されることを特徴とする請求の範囲第５２項記載の構成部品。
56. ５６．前記フェノリック類は、レゾール類（ｒｅｓｏｌｅｓ）及びノボラック類 （ｎｏｖｏｌａｃｓ）から選択されることを特徴とする請求の範囲第５５項記載 の構成部品。
57. ５７．前記有機金属樹脂類は、有機ジルコニウム樹脂類（ｏｒｇａｎｏｚｉｒｃ ｏｎｉｕｍ　ｒｅｓｉｎｓ）及びポリシラン樹脂類（ｐｏｌｙｓｉ　ｌａｎｅ　 ｒｅｓｉｎｓ）から選択されることを特徴とする請求の範囲第５５項記載の構成 部品。
58. ５８．前記マトリックスは、フィラーを含むことを特徴とする請求の範囲第５２ 項記載の構成部品。
59. ５９．前記フィラーは、カーボン、ホウ素、シリコン、ボロンカーバイド（ｂｏ ｒｏｎ　ｃａｒｂｉｄｅ）、シリコンカーバイド（ｓｉｌｉｃｏｎ　ｃａｒｂｉ ｄｅ）、チタニウムカーバイド（ｔｉｔａｎｉｕｍ　ｃａｒｂｉｄｅ）、ジルコ ニウムカーバイド（ｚｉｒｃｏｎｉｕｍ　ｃａｒｂｉｄｅ）、ハフニウムカーバ イド（ｈａｆｎｉｕｍ　ｃａｒｂｉｄｅ）、ニオビウムカーバイド（ｍｏｐｂｏ ｉｍ　ｃａｒｂｉｄｅ）、タンタラムカーバイド（ｔａｎｔａｌｕｍ　ｃａｒｂ ｉｄｅ）、タングステンカーバイド（ｔｕｎｇｓｔｅｎ　ｃａｒｂｉｄｅ）、シ リコンヘキサボライド（ｓｉｌｉｃｏｎ　ｈｅｘａｂｏｒｉｄｅ）、デタニウム ポライド（ｔｉｔａｎｉｕｍ　ｂｏｒｉｄｅ）、ジルコニウムボライド（ｚｉｒ ｃｏｎｉｕｍ　ｂｏｒｉｄｅ）、ハフニウムボライド（ｈａｆｎｉｕｍ　ｂｏｒ ｉｄｅ）、ニオビウムボライド（ｎｉｏｂｉｕｍ　ｂｏｒｉｄｅ）、タンタラム ボライド（ｔａｎｔａｌｕｍ　ｂｏｒｉｄｅ）、タングステンボライド（ｔｕｎ ｇｓｔｅｎ　ｂｏｒｉｄｅ）、及びそれらの組合せからなるグループから選択さ れることを特徴とする請求の範囲第５８項記載の構成部品。
60. ６０．前記シリコンカーバイドは、カーボンとシリコンコーティングの中間に位 置していることを特徴とする請求の範囲第５９項記載の構成部品。
61. ６１．前記保護コーティングは、シリコンコーティングの上に設けられているこ とを特徴とする請求の範囲第５２項あるいは第６０項記載の構成部品。
62. ６２．前記シリコンコーティングは、少なくとも約０．１ミクロンの厚さである ことを特徴とする請求の範囲第５２項記載の構成部品。
63. ６３．前記保護コーティングは、ＳｉＣ、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＡｌＯＮ 、ＭｏＳｉ２、ＷＳｉ２、ＮｉＳｉ２、ＺｒＢ２、ＴｉＢ２、ＳｉＢ４、ＳｉＢ ６、Ｂ４Ｃ、Ｂ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｉｒ、アルミナ（ａｌｕｍｉｎａ）、アル ミノフォスフェート（ａｌｕｍｉｎｏｐｈｏｓｐｈａｔｅ）、アルミノシリケー ト類（ａｌｕｍｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅｓ）、マグネシウムアルミノシリケート 類（ｍａｇｎｅｓｉｕｍ　ａｌｕｍｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅｓ）、ボロシリケー ト類（ｂｏｒｏｓｉｌｉｃａｔｅｓ）、ソジウムボロアルミノシリケート類（ｓ ｏｄｉｕｍｂｏｒｏａｌｕｍｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅｓ）、及びそれらの組合せ からなるグループから選択されることを特徴とする請求の範囲第６１項記載の構 成部品。
64. ６４．前記保護コーティングは、シリコンジオキサイド（ｓｉｌｉｃｏｎ　ｄｉ ｏｘｉｄｅ）であることを特徴とする請求の範囲第６１項記載の構成部品。
65. ６５．前記シリコンジオキサイドは、ドーパントを含むことを特徴とする請求の 範囲第６４項記載の構成部品。
66. ６６．前記ドーパントは、リン、ホウ素、ヒ素、及びそれらの組合せからなるグ ループから選択されることを特徴とする請求の範囲第６５項記載の構成部品。
67. ６７．前記保護コーティングは、耐熱性であることを特徴とする請求の範囲第６ １項記載の構成部品。
68. ６８．前記耐熱性コーティングは、シリコンであることを特徴とする請求の範囲 第６７項記載の構成部品。
69. ６９．前記耐熱性コーティングは、シリコンカーバイド、シリコンナイトライド 及びそれらの組合せからなるグループから選択される特徴とする請求の範囲第６ １項記載の構成部品。
70. ７０．前記保護コーティングは、ＳｉＣ、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＡｌＯＮ 、ＭｏＳｉ２、ＷＳｉ２、ＮｉＳｉ２、ＺｒＢ２、ＴｉＢ２、ＳｉＢ４、ＳｉＢ ６、Ｂ４Ｃ、Ｂ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｉｒ、アルミナ（ａｌｕｍｉｎａ）、アル ミノフォスフェート（ａｌｕｍｉｎｏｐｈｏｓｐｈａｔｅ）、アルミノシリケー ト類（ａｌｕｍｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅｓ）、マグネシウムアルミノシリケート 類（ｍａｇｎｅｓｉｕｍ　ａｌｕｍｉｎｏｓｌｉｃａｔｅｓ）、ボロシリケート 類（ｂｏｒｏｓｉｌｉｃａｔｅｓ）、ソジウムボロアルミノシリケート類（ｓｏ ｄｉｕｍｂｏｒａｌｕｍｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅｓ）、及びそれらの組合せから なるグループから選択されることを特徴とする請求の範囲第６１項記載の構成部 品。
71. ７１．シリコンを含む耐熱性コーティングで、カーボン質の本体にコーティング を形成するための方法が、以下の段階、即ち、（ａ）前記本体に本質的にシリコ ンからなるコーティングを形成する段階；及び （ｂ）前記シリコン−被覆された本体に耐熱性コーティングを含むシリコンのコ ーティングを形成する段階 を含むことを特徴とするコーティング形成方法。
72. ７２．前記シリコンカーバイドは、本体を被覆する中間面で形成されることを特 徴とする請求の範囲第７１項記載のコーティング形成方法。
73. ７３．前記シリコンコーティングは、少なくとも約０．５ミクロンの厚さである ことを特徴とする請求の範囲第７１項あるいは第７２項記載のコーティング形成 方法。
74. ７４．前記耐熱性コーティングは、シリコンを含むことを特徴とする請求の範囲 第７１項あるいは第７２項記載のコーティング形成方法。
75. ７５．前記耐熱性コーティングは、シリコンカーバイド、シリコンナイトライド 及びそれらの組合せからなるグループから選択される特徴とする請求の範囲第７ １項あるいは第７２項記載のコーティング形成方法。
76. ７６．前記耐熱性コーティングは、シリコンカーバイドであることを特徴とする 請求の範囲第７１項あるいは第７２項記載のコーティング形成方法。
77. ７７．前記耐熱性コーティングは、シリコンナイトライドであるこる特徴とする 請求の範囲第７１項あるいは第７２項記載のコーティング形成方法。
78. ７８．前記段階（ａ）は、化学蒸着法によって行われることを特徴とする請求の 範囲第７１項記載のコーティング形成方法。
79. ７９．前記段階（ｂ）は、化学蒸着法によって行われることを特徴とする請求の 範囲第７２項記載のコーティング形成方法。
80. ８０．カーボン質の本体にコーティングを形成するための方法が、以下の段階、 即ち、 （ａ）前記本体に本質的にシリコンからなる第２のコーティングを形成する段階 ；及び （ｂ）前記シリコン−被覆された本体に、シリコンとは化学的に反応しない材料 の第２のコーティングを形成する段階 を含むことを特徴とするコーティング形成方法。
81. ８１．シリコンカーバイドが、本体を被覆する中間面で形成されることを特徴と する請求の範囲第８０項記載のコーティング形成方法。
82. ８２．前記シリコンコーティングは、少なくとも約０．５ミクロンの厚さである ことを特徴とする請求の範囲第８０項あるいは第８１項記載のコーティング形成 方法。
83. ８３．前記第２のコーティングは、ＳｉＣ、Ｓ１Ｏ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＡｌＯ Ｎ、ＭｏＳｉ２、ＷＳｉ２、ＮｉＳｉ２、ＺｒＢ２、ＴｉＢ２、ＳｉＢ４、Ｓｉ Ｂ６、Ｂ４Ｃ、Ｂ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｉｒ、アルミナ（ａｌｕｍｉｎａ）、ア ルミノフォスフェート（ａｌｕｍｉｎｏｐｈｏｓｐｈａｔｅ）、アルミノシリケ ート類（ａｌｕｍｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅｓ）、マグネシウムアルミノシリケー ト類（ｍａｇｎｅｓｉｕｍ　ａｌｕｍｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅｓ）、ボロシリケ ート類（ｂｏｒｏｓｉｌｉｃａｔｅｓ）、ソジウムボロアルミノシリケート類（ ｓｏｄｉｕｍｂｏｒｏａｌｕｍｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅｓ）、及びそれらの組合 せからなるグループから選択されることを特徴とする請求の範囲第８０項あるい は第８１項記載のコーティング形成方法。
84. ８４．前記第２のコーティングは、シリコンジオキサイドであることを特徴とす る請求の範囲第８８項記載のコーティング形成方法。
85. ８５．前記シリコンジオキサイドは、ドーパントを含むことを特徴とする請求の 範囲第８４項記載のコーティング形成方法。
86. ８６．前記ドーパントは、リン、ホウ素、ヒ素、及びそれらの組合せからなるグ ループから選択されることを特徴とする請求の範囲第８５項記載のコーティング 形成方法。
87. ８７．前記段階（ａ）は、化学蒸着法によって行われることを特徴とする請求の 範囲第８０項記載のコーティング形成方法。
88. ８８．前記段階（ｂ）は、化学蒸着法によって行われることを特徴とする請求の 範囲第８０項記載のコーティング形成方法。