JPH0670977B2 - ＳｉＣ被膜を有する構造材 - Google Patents
ＳｉＣ被膜を有する構造材Info
- Publication number
- JPH0670977B2 JPH0670977B2 JP61102655A JP10265586A JPH0670977B2 JP H0670977 B2 JPH0670977 B2 JP H0670977B2 JP 61102655 A JP61102655 A JP 61102655A JP 10265586 A JP10265586 A JP 10265586A JP H0670977 B2 JPH0670977 B2 JP H0670977B2
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- Japan
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- sic
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- coating
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- sic coating
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はSiC被膜を有する構造材に係り、特に半導体製
造装置用構成部材に好適な、耐熱サイクル特性、耐熱衝
撃性等に優れたSiC被膜を有する構造材に関する。
造装置用構成部材に好適な、耐熱サイクル特性、耐熱衝
撃性等に優れたSiC被膜を有する構造材に関する。
［従来の技術］ 半導体製造装置を構成する部材、例えば、エピタキシャ
ル装置の反応管、ウェハサセプター、拡散炉の反応管
（チューブ）、ウェハボート、キャリヤ等には、多数回
の熱サイクルに対する耐久性や耐熱衝撃性、耐食性、遮
断性等が要求される。例えば、これらのうち、拡散炉チ
ューブに要求される特性としては、 耐熱性:1300℃までは安定していること 耐食性：ビーピング剤、洗浄ガスに耐えること 耐酸化性:1300℃の空気酸化に耐えること 拡散係数の小さいこと、外部の雰囲気に汚染されな
いこと 耐熱衝撃性、突発的な事故による急冷にも耐えるこ
と 超高純度化が可能であること 大型形状品が作製できること 等が挙げられる。
ル装置の反応管、ウェハサセプター、拡散炉の反応管
（チューブ）、ウェハボート、キャリヤ等には、多数回
の熱サイクルに対する耐久性や耐熱衝撃性、耐食性、遮
断性等が要求される。例えば、これらのうち、拡散炉チ
ューブに要求される特性としては、 耐熱性:1300℃までは安定していること 耐食性：ビーピング剤、洗浄ガスに耐えること 耐酸化性:1300℃の空気酸化に耐えること 拡散係数の小さいこと、外部の雰囲気に汚染されな
いこと 耐熱衝撃性、突発的な事故による急冷にも耐えるこ
と 超高純度化が可能であること 大型形状品が作製できること 等が挙げられる。
ところで、従来、ウェハサセプターとしては、等方性カ
ーボンよりなる基材にCVD法によりSiCを被覆したものが
一般的である。
ーボンよりなる基材にCVD法によりSiCを被覆したものが
一般的である。
即ち、カーボンは多孔質であるため吸蔵ガスを持つの
で、このガスがエピタキシャル処理中に放出されないよ
うにSiC膜で被覆したものである。通常はこの被覆は膜
厚100μｍ程度である。その他、カーボンの気孔をガラ
ス状カーボンで充し不透過性にしたもの、カーボンの表
層を熱分解黒鉛で被覆したものなども提案されている
が、実用には到っていない。
で、このガスがエピタキシャル処理中に放出されないよ
うにSiC膜で被覆したものである。通常はこの被覆は膜
厚100μｍ程度である。その他、カーボンの気孔をガラ
ス状カーボンで充し不透過性にしたもの、カーボンの表
層を熱分解黒鉛で被覆したものなども提案されている
が、実用には到っていない。
また、拡散炉、チューブには、石英管が用いられている
が、近年、ウェハの大口径化、拡散能率の向上を目的と
したチャージ量、処理重量の増加に伴い、石英ガラスで
は、熱変形により長時間の使用に耐えられないことか
ら、現在においては前述の要求特性を満足するものとし
てSi含有SiCチューブが主流となりつつある。
が、近年、ウェハの大口径化、拡散能率の向上を目的と
したチャージ量、処理重量の増加に伴い、石英ガラスで
は、熱変形により長時間の使用に耐えられないことか
ら、現在においては前述の要求特性を満足するものとし
てSi含有SiCチューブが主流となりつつある。
しかして、Si含有SiCチューブの特性を高める目的でCVD
法により200〜300μｍ程度のSiC膜を設けることもなさ
れている。
法により200〜300μｍ程度のSiC膜を設けることもなさ
れている。
同様に、ウェハをチューブ内で垂直に保持するウェハボ
ート、このボートを出し入れするキャリヤにも、従来石
英ガラスが用いられてきたが、これらもまたSi含有SiC
製に変わりつつある。
ート、このボートを出し入れするキャリヤにも、従来石
英ガラスが用いられてきたが、これらもまたSi含有SiC
製に変わりつつある。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、これらの半導体製造装置等に用いられて
いる、CVD法によるSiC被膜を形成した構造材において
は、未だ十分に満足し得る特性が得られておらず、より
優れた耐熱サイクル特性、耐熱衝撃性等を備えた高特性
の構造部材が要望されている。
いる、CVD法によるSiC被膜を形成した構造材において
は、未だ十分に満足し得る特性が得られておらず、より
優れた耐熱サイクル特性、耐熱衝撃性等を備えた高特性
の構造部材が要望されている。
［問題点を解決するための手段及び作用］ 本発明は、半導体製造装置用構成部材としても好適な耐
熱サイクル特性、耐熱衝撃性等の特性が改良されたSiC
被膜を有する構造材を提供するものであって、 基材表面に気相法によりSiC被膜が形成されてなる構造
材において、該SiC被膜を構成するSiCの結晶形が3C構造
と15R構造との混合相であり、該SiC被膜は、アルゴンを
励起源としたレーザにてラマン分光分析したときの700
〜850cm-1に存在する3Cと15Rのラマンスペクトルの強度
比I3C／I15Rが1.5〜30であることを特徴とするSiC被膜
を有する構造材、 を要旨とするものである。
熱サイクル特性、耐熱衝撃性等の特性が改良されたSiC
被膜を有する構造材を提供するものであって、 基材表面に気相法によりSiC被膜が形成されてなる構造
材において、該SiC被膜を構成するSiCの結晶形が3C構造
と15R構造との混合相であり、該SiC被膜は、アルゴンを
励起源としたレーザにてラマン分光分析したときの700
〜850cm-1に存在する3Cと15Rのラマンスペクトルの強度
比I3C／I15Rが1.5〜30であることを特徴とするSiC被膜
を有する構造材、 を要旨とするものである。
即ち、本発明者らは、CVDSiC被膜を形成した構造材にお
いて、その耐熱サイクル特性、耐熱衝撃性等を向上させ
るべく鋭意検討を重ねた結果、従来形成されるSiC被膜
は3C構造の結晶形を主とするβ−SiCよりなるのに対
し、形成されたSiC被膜のSiC結晶の結晶形は、被膜のピ
ンホール発生等に影響を及ぼし、耐熱サイクル特性、耐
熱衝撃性と密接に関係し、結晶形を変えることにより特
性の向上を図ることが可能なことを見出し、本発明を完
成させた。
いて、その耐熱サイクル特性、耐熱衝撃性等を向上させ
るべく鋭意検討を重ねた結果、従来形成されるSiC被膜
は3C構造の結晶形を主とするβ−SiCよりなるのに対
し、形成されたSiC被膜のSiC結晶の結晶形は、被膜のピ
ンホール発生等に影響を及ぼし、耐熱サイクル特性、耐
熱衝撃性と密接に関係し、結晶形を変えることにより特
性の向上を図ることが可能なことを見出し、本発明を完
成させた。
以下、本発明につき、詳細に説明する。
本発明の構成材は、基材表面に気相法によりSiC被膜を
形成したものであって、このSiC被膜はβ−SiCの結晶形
である3C構造とα−SiCの結晶形の１種である15R構造と
の混合相である。
形成したものであって、このSiC被膜はβ−SiCの結晶形
である3C構造とα−SiCの結晶形の１種である15R構造と
の混合相である。
本発明において、このようなSiC被膜を構成する3C構造
と15R構造との混合割合は、アルゴンを励起源としたレ
ーザにてSiC被膜をラマン分光分析したときの700〜850c
m-1に存在する3Cと15Rのラマンスペクトルの強度比I3C
／I15Rが1.5〜30であるような割合である。
と15R構造との混合割合は、アルゴンを励起源としたレ
ーザにてSiC被膜をラマン分光分析したときの700〜850c
m-1に存在する3Cと15Rのラマンスペクトルの強度比I3C
／I15Rが1.5〜30であるような割合である。
I3C／I15Rが30より大きい場合は、従来形成されるβ−S
iC形のSiC被膜となり十分な特性が得られず、またI3C／
I15Rが1.5より小さい被膜を気相法で形成するのは困難
である。
iC形のSiC被膜となり十分な特性が得られず、またI3C／
I15Rが1.5より小さい被膜を気相法で形成するのは困難
である。
このような本発明において、SiC被膜は3Cと15Rという異
なる結晶形のSiC結晶により形成されるため、極めて緻
密でピンホールのないSiC被膜となり、このためこのよ
うな被膜を形成した部材は、極めて耐熱サイクル特性、
耐熱衝撃性に優れたものとなり、しかも半導体構造装置
の構成部材として用いた場合、半導体を汚染することが
殆どなく、著しく優れた特性を有するものとなる。
なる結晶形のSiC結晶により形成されるため、極めて緻
密でピンホールのないSiC被膜となり、このためこのよ
うな被膜を形成した部材は、極めて耐熱サイクル特性、
耐熱衝撃性に優れたものとなり、しかも半導体構造装置
の構成部材として用いた場合、半導体を汚染することが
殆どなく、著しく優れた特性を有するものとなる。
なお、本発明において、SiC被膜を形成する基材として
は、SiC、Si3N4、黒鉛、ムライト、Ｗ、又はMoの焼結体
が挙げられる。また、形成するSiC被膜の厚さは特に制
限はなく、使用目的に応じて適宜決定される。
は、SiC、Si3N4、黒鉛、ムライト、Ｗ、又はMoの焼結体
が挙げられる。また、形成するSiC被膜の厚さは特に制
限はなく、使用目的に応じて適宜決定される。
このような本発明に係るSiC被覆膜はCVD等の気相法によ
り形成されるが、例えばCVD法により、被膜形成工程に
おいて、炭化水素及びSiCl4の熱分解温度を1250〜1500
℃の温度範囲に保持し、圧力を100〜600torrとなるよう
に条件を設定することにより容易に製造することができ
る。
り形成されるが、例えばCVD法により、被膜形成工程に
おいて、炭化水素及びSiCl4の熱分解温度を1250〜1500
℃の温度範囲に保持し、圧力を100〜600torrとなるよう
に条件を設定することにより容易に製造することができ
る。
［実施例］ 以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。
説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。
実施例１〜4,比較例１ SiC焼結体基材の表面にCVD法により、3C構造と15R構造
との混合相で、アルゴンを励起源としたレーザにてラマ
ン分光したときの700〜850cm-1に存在する3Cと15Rのラ
マンスペクトルの強度比I3C／I15Rが第１表に示すよう
な値のSiC被膜を100μｍ厚さに形成した。
との混合相で、アルゴンを励起源としたレーザにてラマ
ン分光したときの700〜850cm-1に存在する3Cと15Rのラ
マンスペクトルの強度比I3C／I15Rが第１表に示すよう
な値のSiC被膜を100μｍ厚さに形成した。
得られた部材の耐熱サイクル特性及び耐熱衝撃性を下記
の方法により試験し、その結果を第１表に示す。
の方法により試験し、その結果を第１表に示す。
耐熱サイクル特性 赤外線加熱炉にて常温から1200℃まで10分間で昇温し、
15分間保持後常温に戻すサイクルを30回繰返し、部材の
表面及び断面を観察し、被膜の割れ状況を調査した。
15分間保持後常温に戻すサイクルを30回繰返し、部材の
表面及び断面を観察し、被膜の割れ状況を調査した。
耐熱衝撃性 400℃に加熱保持した部材を水中に投入し、部材の表面
及び断面を観察し、被膜の割れ状況を調査した。
及び断面を観察し、被膜の割れ状況を調査した。
比較例２ SiC焼結体基材の表面に、CVD法により、β−SiCにより
構成される厚さ100μｍのSiC被膜を形成したものについ
て、実施例１と同様にして耐熱サイクル特性及び耐熱衝
撃性を測定した。結果を第１表に示す。
構成される厚さ100μｍのSiC被膜を形成したものについ
て、実施例１と同様にして耐熱サイクル特性及び耐熱衝
撃性を測定した。結果を第１表に示す。
第１表より、本発明の構造材は極めて耐熱サイクル特性
及び耐熱衝撃性に優れることが明らかである。
及び耐熱衝撃性に優れることが明らかである。
［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明のSiC被膜を有する構造材
は、基材表面に、気相法により、被膜を構成するSiCの
結晶形が3C構造と15R構造との混合相よりなるSiC被膜が
形成されたものであって、気相法SiCの優れた特性、即
ち、 耐熱性に優れる 耐食性に優れる 硬く、耐摩耗性に優れる 熱膨張率が小さく、熱伝導性に優れ、熱衝撃抵抗が
高い 高温まで機械的強度が維持できる 軽い 等の特性を具備する上に、特に耐熱サイクル特性及び耐
熱衝撃性が著しく向上されたものである。
は、基材表面に、気相法により、被膜を構成するSiCの
結晶形が3C構造と15R構造との混合相よりなるSiC被膜が
形成されたものであって、気相法SiCの優れた特性、即
ち、 耐熱性に優れる 耐食性に優れる 硬く、耐摩耗性に優れる 熱膨張率が小さく、熱伝導性に優れ、熱衝撃抵抗が
高い 高温まで機械的強度が維持できる 軽い 等の特性を具備する上に、特に耐熱サイクル特性及び耐
熱衝撃性が著しく向上されたものである。
従って、このような本発明の構造材は、半導体製造装置
を構成する部材、例えば、エピタキシャル装置の反応
管、ウェハサセプター、拡散炉の反応管（チューブ）、
ウェハボート、キャリヤ等の構造材として用いた場合、
半導体を汚染することが殆どなく、極めて有効であり、
その他高温軸受、シャフト、タービンブレードなど各種
の高特性を要求される高温構造材としても極めて有用で
ある。
を構成する部材、例えば、エピタキシャル装置の反応
管、ウェハサセプター、拡散炉の反応管（チューブ）、
ウェハボート、キャリヤ等の構造材として用いた場合、
半導体を汚染することが殆どなく、極めて有効であり、
その他高温軸受、シャフト、タービンブレードなど各種
の高特性を要求される高温構造材としても極めて有用で
ある。
Claims (2)
- 【請求項１】基材表面に気相法によりSiC被膜が形成さ
れてなる構造材において、該SiC被膜を構成するSiCの結
晶形が3C構造と15R構造との混合相であり、 該SiC被膜は、アルゴンを励起源としたレーザにてラマ
ン分光分析したときの700〜850cm-1に存在する3Cと15R
のラマンスペクトルの強度比I3C／I15Rが1.5〜30である
ことを特徴とするSiC被膜を有する構造材。 - 【請求項２】基材はSiC、Si3N4、黒鉛、ムライト、Ｗ又
はMoであることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載のSiC被膜を有する構造材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61102655A JPH0670977B2 (ja) | 1986-05-02 | 1986-05-02 | ＳｉＣ被膜を有する構造材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61102655A JPH0670977B2 (ja) | 1986-05-02 | 1986-05-02 | ＳｉＣ被膜を有する構造材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62259431A JPS62259431A (ja) | 1987-11-11 |
| JPH0670977B2 true JPH0670977B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=14333252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61102655A Expired - Lifetime JPH0670977B2 (ja) | 1986-05-02 | 1986-05-02 | ＳｉＣ被膜を有する構造材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0670977B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0360117A (ja) * | 1989-07-28 | 1991-03-15 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 半導体ウエハ処理用治具及びその製造方法 |
| JPH0533140A (ja) * | 1991-07-31 | 1993-02-09 | Nec Yamagata Ltd | 常圧ｃｖｄ装置用シリコン含有炭化珪素質反応板 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6096590A (ja) * | 1983-10-27 | 1985-05-30 | 日立化成工業株式会社 | 熱処理用治具 |
| JPS60138914A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-23 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 半導体拡散炉管の製造方法 |
-
1986
- 1986-05-02 JP JP61102655A patent/JPH0670977B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6096590A (ja) * | 1983-10-27 | 1985-05-30 | 日立化成工業株式会社 | 熱処理用治具 |
| JPS60138914A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-23 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 半導体拡散炉管の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62259431A (ja) | 1987-11-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |