JPH0631185B2 - 炭化珪素発熱体の製造方法 - Google Patents

炭化珪素発熱体の製造方法

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JPH0631185B2
JPH0631185B2 JP61024544A JP2454486A JPH0631185B2 JP H0631185 B2 JPH0631185 B2 JP H0631185B2 JP 61024544 A JP61024544 A JP 61024544A JP 2454486 A JP2454486 A JP 2454486A JP H0631185 B2 JPH0631185 B2 JP H0631185B2
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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、炭化珪素発熱基体の表面にＣＶＤ法により炭
化珪素被膜を形成して炭化珪素発熱体を製造する方法に
関する。
〔従来の技術〕 セラミック抵抗発熱体である炭化珪素発熱体は、通常、
再結晶炭化珪素等からなる炭化珪素発熱基体の所要箇所
に導電性のシリコンを浸透させた端子部とそれ以外の発
熱部とを有し、かつ例えばアンモニアガス雰囲気等に対
する発熱部の耐雰囲気特性を高めるためにその表面にＣ
ＶＤ法により所要膜厚の緻密質炭化珪素被膜を形成して
構成されている。
従来、この種の炭化珪素発熱体は、反応管内に筒状黒鉛
電極と再結晶炭化珪素体（被コーティング体）を同心状
に挿置した後、シリコン源と炭素源からなる原料ガスを
減圧状態で反応管内に導入しながら、反応管に嵌装した
誘導コイルを移動して筒状黒鉛電極を帯域的に加熱する
ことにより、再結晶炭化珪素体及び原料ガスを間接的に
反応温度に加熱して再結晶炭化珪素体の表面に緻密な炭
化珪素の被膜を形成し（特公昭５９−２３０７４号公報
参照）、しかる後に被膜の不要な端子部にもコーティン
グされるのを防止するために別途作製した端子部を上記
再結晶炭化珪素体に接合する方法によって製造されてい
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、従来の炭化珪素発熱体の製造方法では、
熱源である筒状黒鉛電極の表面にも被膜が形成されるの
で、原料の無駄が生じると共に、加熱が帯域的であるの
で、温度ムラの発生があり、被コーティング体である再
結晶炭化珪素体の被膜に厚さムラが生じる不具合があ
る。
又、炭化珪素被膜が形成された発熱部と、別途作製され
た端子部が後で接合されるので、製造工数が多くなると
共に、接合部において局部的発熱を生じ、この部分から
侵食される等の不具合がある。
更に、加熱装置が大型なものとなり、これに伴いエネル
ギー的損失が大きいという不具合もある。
そこで、本発明は、均一な厚さの被膜を形成し得ると共
に、製造工数を低減して局部的な発熱等を生じることな
く、かつ装置の小型化及び省エネルギー化を図り得るよ
うにした炭化珪素発熱体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〕
前記課題を解決するため、本発明の炭化珪素発熱体の製
造方法は、炭化珪素発熱基体の表面にＣＶＤ法により炭
化珪素被膜を形成して炭化珪素発熱体を製造するに際
し、発熱部と炭化珪素発熱基体の所要箇所にシリコンを
浸透させてなる端子部を具備する炭化珪素発熱基体を形
成し、この炭化珪素発熱基体を反応管内に配置し、その
端子部を介し通電して発熱部を発熱させながら反応管内
に原料ガスを導入して炭化珪素被膜を発熱部に形成する
ことを特徴とする。
〔作用〕
上記手段においては、端子部が予め発熱部と一体に形成
され、この端子部を介した発熱部への通電により、両部
を有する炭化珪素発熱基体自体が加熱手段として機能
し、かつ発熱部のみが均一な温度となる。
〔実施例〕
以下、本発明の炭化珪素発熱体の製造方法の一実施例に
ついて図面を参照して説明する。
まず、内径２０mm、外径５００mm、長さ１１００mmの再
結晶炭化珪素基体の両端部に導電性のシリコンを浸透さ
せて端子部２ｂとそれ以外の発熱部２ａとを有する再結
晶炭化珪素基体２とし、図に示すように、反応管（炉
体）１内に再結晶炭化珪素基体２を４本（図においては
１本のみ示す）配置し、各再結晶炭化珪素基体２におけ
る発熱部２ａの両端の端子部２ｂを電極３ａ，３ｂと接
続した後、真空ポンプ４により排気して炉内圧を１．０
Torr以下にした。
ついで、電極３ａ，３ｂにより各再結晶炭化珪素基体２
に通電して発熱部２ａの表面温度を１４００℃に保持し
た後、水素ガスをキャリヤーにしてトリクロルメチルシ
ラン（原料ガス）ＴＭＳを３８Torrの炉内圧となるよう
にして反応管１内に導入し、この状態で約１時間保持
し、発熱部２ａのみに緻密質炭化珪素の被膜が形成され
た炭化珪素発熱体を得た。
上記炭化珪素発熱体の被膜の厚さは２５０μｍで発熱部
２ａの長手方向における膜厚のバラツキは±２０μｍで
あった。
したがって、従来の間接加熱によるコーティング方法の
バラツキ±１００μｍに比し、はるかに小さくかつ均一
な膜厚の被膜が得られることがわかる。
又、上記実施例によって消費した電力は、約２０KWHと
なり、従来の間接加熱によるコーティング方法によって
同一サイズ、同一本数の再結晶炭化珪素基体に２５０μ
ｍの被膜を形成するのに必要な消費電力が６０KWHであ
るのに対し、約1/3であることがわかる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明の炭化珪素発熱体の製造方
法によれば、端子部が予め発熱部と一体に形成されるの
で、従来に比して製造工数を低減できると共に、局部的
な発熱等が生じることのない良好な炭化珪素発熱体を得
ることができる。
又、予め形成した端子部を介した発熱部への通電によ
り、両部を有する炭化珪素発熱基体自体が加熱手段とし
て機能するので、従来のように筒状黒鉛電極及び誘導コ
イル等が不要となり、反応管、ひいては製造装置全体の
小型化を図ることができると共に、熱エネルギーの損失
が少なく、必要エネルギーも従来の1/3以下となり、省
エネルギー効果を飛躍的に向上することができる。
更に、発熱部のみが均一な温度となるので、発熱部表面
への炭化珪素の付着が一様な厚さで行われ、発熱部の長
手方向に亘る炭化珪素被膜の膜厚のバラツキが殆んどな
くなると共に、端子部への炭化珪素被膜の形成は、発熱
部との境界部を除いて行われず、原料ガスを有効に使用
することができる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の炭化珪素発熱体の製造方法の一実施例を示
す概略図である。 １…反応管 ２…再結晶炭化珪素基体 ２ａ…発熱部 ２ｂ…端子部 ３ａ，３ｂ…電極 ４…真空ポンプ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】炭化珪素発熱基体の表面にＣＶＤ法により
    炭化珪素被膜を形成して炭化珪素発熱体を製造するに際
    し、発熱部と炭化珪素発熱基体の所要箇所にシリコンを
    浸透させてなる端子部を具備する炭化珪素発熱基体を形
    成し、この炭化珪素発熱基体を反応管内に配置し、その
    端子部を介し通電して発熱部を発熱させながら反応管内
    に原料ガスを導入して炭化珪素被膜を発熱部に形成する
    ことを特徴とする炭化珪素発熱体の製造方法。
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