JPH07335728A

JPH07335728A - 熱処理治具とその製造方法

Info

Publication number: JPH07335728A
Application number: JP14696494A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Inaba; 毅稲葉; Shuichi Takeda; 修一武田; Shigeo Kato; 茂男加藤; Yasumi Sasaki; 泰実佐々木; Yukio Ito; 幸夫伊藤; Katsunori Sato; 勝憲佐藤
Original assignee: Toshiba Ceramics Co Ltd
Current assignee: Coorstek KK
Priority date: 1994-06-07
Filing date: 1994-06-07
Publication date: 1995-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】炭化珪素膜における不純物拡散速度を遅くす
る。【構成】基材と、ＣＶＤ法により基材の表面に形成さ
れた炭化珪素膜とを備えた半導体製造用の炭化珪素被覆
熱処理治具において、基材の表面に対してほぼ平行な複
数の層の形に炭化珪素膜を構成し、それらのうち少なく
とも１つの層を核形成層とし、その他の層を通常結晶層
とし、核形成層を挟んだ通常結晶層間の結晶成長が不連
続であり、通常結晶層における炭化珪素の結晶成長を厚
み方向に連続にしたことを特徴とする熱処理治具。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造において熱
処理工程に使用される半導体製造用炭化珪素被覆熱処理
治具、例えばサセプタ、ウエハボート等の熱処理治具類
（ＣＶＤコート製品）と、その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、サセプタ、ウエハボート等の熱処
理治具類として、ＣＶＤコート製品が使用されている。
ＣＶＤコート製品は、化学蒸着法（以下、ＣＶＤ法とい
う）により基材の表面に炭化珪素の膜（以下、ＣＶＤ−
ＳｉＣ膜という）を形成したもの、つまり基材をコーテ
ィングしたものである。

【０００３】このような熱処理治具としては、次に順に
説明する第１〜第３の従来例によるものがある。

【０００４】まず、図６を参照して、第１の従来例につ
いて説明する。

【０００５】図６は、第１の従来例による熱処理治具の
ＣＶＤ−ＳｉＣ膜の厚み方向の断面を部分的に示す模式
図である。

【０００６】ＣＶＤ−ＳｉＣ膜２２において、炭化珪素
の結晶が基材１から表面方向に直線状あるいは放射状に
連続成長している。

【０００７】次に、第２の従来例について説明する。こ
の熱処理治具は、複数回のコーティングをおこなったも
の、つまり基材の表面に複数のＣＶＤ−ＳｉＣ膜を重ね
て形成したものである。第２の従来例のＣＶＤ−ＳｉＣ
膜の構成は、第１の従来例のものとほぼ同様である。

【０００８】図７は、第２の従来例による熱処理治具の
ＣＶＤ−ＳｉＣ膜の厚み方向の断面を部分的に示す模式
図である。ＣＶＤ−ＳｉＣ膜２４において、第２の従来
例の膜間の境界部２５を通って厚み方向に炭化珪素の結
晶が連続的に成長している。

【０００９】次に、図８を参照して、第３の従来例につ
いて説明する。図８は、第３の従来例による熱処理治具
のＣＶＤ−ＳｉＣ膜の厚み方向の断面を部分的に示す模
式図である。

【００１０】この熱処理治具は、ＣＶＤ−ＳｉＣ膜２６
の厚み方向の連続的な結晶成長を遮断するために、複数
回コーティングの各回において下地膜（ＣＶＤ−ＳｉＣ
膜）２７の表面を研削し、その研削面２８にさらにＣＶ
Ｄ−ＳｉＣ膜２９を形成したものである。このように、
結晶成長（面）を強制的に遮断する方法は、特開平５−
８７９９１号公報に記載されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】第１の従来例において
は、基材１からＣＶＤ−ＳｉＣ膜２２を通じて熱処理治
具の周囲に不純物が拡散する。

【００１２】前述の第１及び２の従来例においては、炭
化珪素の多結晶の粒界がＣＶＤ−ＳｉＣ膜２２に厚み方
向に直線的に形成されている。基材１からＣＶＤ−Ｓｉ
Ｃ膜２２を通じて熱処理治具の周囲に拡散する不純物
は、矢印２３で示すように、炭化珪素の多結晶の粒界を
通って最も早く進行する。従って、不純物の拡散は、直
線的な行程をとる。不純物の外部拡散を遅延させるため
には、ＣＶＤ−ＳｉＣ膜を厚く被覆する必要がある。

【００１３】また、結晶の連続成長を抑えるために下地
膜の研削を実施した第３の従来例においては、下地膜２
７の結晶成長は抑えられるものの、研削面２８に不純物
が吸着・残留することなどが考えられ、研削面２８自体
が不純物拡散の起点となる問題がある。図８に、基材が
起点となる不純物拡散の行程を矢印３０で模式的に示
し、研削面自体が起点となる不純物拡散の工程を矢印３
１で模式的に示す。

【００１４】しかも、下地膜の研削は、例えばサセプタ
等の単純形状のものであれば容易に行うことができる
が、ボート等の複雑（平面状でない）形状のものでは、
極めて作業が困難であり、平面状のものでも、研削工程
により、作業時間が多大となる問題がある。

【００１５】さらには、研削した場合には、研削面に対
する膜の密着強度が充分でなく、急激な熱履歴により剥
離が生ずるといった問題がある。

【００１６】多層コーティングにおける重要な技術要素
の一つとして各層間の密着性が考えられている。そのた
め、無欠陥で密着性の良い多層膜を得るための成膜処理
条件が求められている。

【００１７】本願発明の第１目的は、不純物拡散速度を
遅くして、ウエハなどへの汚染を抑えることができる熱
処理治具を提供すること、及び多層炭化珪素膜の各層の
密着性を向上させて、その密着強度を大きくすることが
できる熱処理治具を提供することである。

【００１８】本願発明の第２の目的は、複雑な形状の熱
処理治具を容易に製造することができる熱処理治具の製
造方法を提供することである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】前述の第１の目的を達成
するために、本願第１発明は、基材と、ＣＶＤ法により
基材の表面に形成された炭化珪素膜とを備えた半導体製
造用の炭化珪素被覆熱処理治具において、基材の表面に
対してほぼ平行な複数の層の形に炭化珪素膜を構成し、
それらのうち少なくとも１つの層を核形成層とし、その
他の層を通常結晶層とし、核形成層を挟んだ通常結晶層
間の直線的な結晶成長を不連続にし、通常結晶層におけ
る炭化珪素の結晶成長を厚み方向に連続にしたことを特
徴とする熱処理治具を要旨とする。

【００２０】前述の第２の目的を達成するために、本願
の第２発明は、半導体製造用の炭化珪素被覆熱処理治具
の製造方法において、ＣＶＤ法により基材の表面に炭化
珪素の結晶を連続に成長させて通常結晶層を形成する第
１の工程と、ＣＶＤ法により通常結晶層の表面に炭化珪
素の多数の核を生成して核形成層を形成する第２の工程
と、ＣＶＤ法により核形成層の表面に炭化珪素の結晶を
連続に成長させて通常結晶層を形成する第３の工程を含
み、第２の工程および第３の工程を任意の回数だけ繰り
返すことを特徴とする熱処理治具の製造方法を要旨とす
る。

【００２１】また、前述の第２の目的を達成するため
に、本願の第３発明は、半導体製造用の炭化珪素被覆熱
処理治具の製造方法において、ＣＶＤ法により基材の表
面に炭化珪素の多数の核を生成して核形成層を形成する
第１の工程と、ＣＶＤ法により核形成層の表面に炭化珪
素の結晶を連続に成長させて通常結晶層を形成する第２
の工程を含み、第１の工程および第２の工程を任意の回
数だけ繰り返すことを特徴とする熱処理治具の製造方法
を要旨とする。

【００２２】

【実施例】ＣＶＤ法により炭化珪素膜を形成する段階に
おいて、原料濃度や炉圧を適当に変化させ、連続に成長
する炭化珪素の結晶（ＣＶＤ−ＳｉＣ膜）表面に新たな
核発生を促す。膜の成長は新たに発生した核から再度お
こなわれるため、図１に示すように、この境界部（核形
成層）を挟んだ通常結晶層間において、直線的な結晶成
長が不連続となる。本発明の炭化珪素膜は１回の炉によ
るコーティングで連続的な形成が可能である。しかし、
これに限らず、複数回のコーティングによって形成して
も良い。

【００２３】本願発明によれば、基材から拡散した不純
物は、核形成層によりトラップされ、更にここからの再
拡散は別の結晶粒界を行程とするため、従来例と比較し
て、同一膜厚の場合、拡散距離が長くなる。すなわち、
見かけ上の不純物拡散速度を遅くすることができる。

【００２４】第１実施例図１を参照して、本発明の第１実施例による半導体製造
用炭化珪素被覆熱処理治具（以下、熱処理治具という）
について説明する。図１は、この熱処理治具の厚み方向
の断面を部分的に示す模式図である。

【００２５】熱処理治具は、基材１と、ＣＶＤ法により
基材１の表面１ａに形成された炭化珪素膜２とを備え、
基材１の表面１ａに対して平行な複数の層３〜５から炭
化珪素膜２を構成し、少なくとも１つの層を核形成層４
とし、その他の層を通常結晶層とし、核形成層４を挟ん
だ通常結晶層３、５間での直線的な結晶成長を不連続と
し、通常結晶層３、５の炭化珪素の結晶成長を厚み方向
に連続とする。

【００２６】基材１は、従来と同様のものを採用でき
る。好ましくは、カーボン（黒鉛も含む）、反応焼結Ｓ
ｉＣ、自焼結ＳｉＣなど、炭化珪素膜２とＣＴＥについ
て整合するものを用いる。ＣＴＥとは、熱膨張係数であ
る。反応焼結ＳｉＣは、ＳｉＣ（炭化珪素）にＳｉ（珪
素）含浸を施したものである。自焼結ＳｉＣは、Ｂ（ホ
ウ素）、Ｃ（炭素）等の焼結助剤を添加して焼成したも
のである。

【００２７】炭化珪素膜２（ＣＶＤ−ＳｉＣ膜）は、複
数の通常結晶層および少なくとも１つの核形成層から構
成されている。第１通常結晶層３、核形成層４、第２通
常結晶層５が基材１の表面１ａに順に形成され、さらに
任意の数の核形成層（図示せず）および通常結晶層（図
示せず）が交互に形成されている。

【００２８】各通常結晶層内の炭化珪素の結晶成長は、
厚み方向に直線状あるいは放射状に連続している。

【００２９】基材１は、たとえ純化処理を施しても、少
なからず不純物を含んでおり、この不純物は、基材１か
ら炭化珪素膜２を介して熱処理治具の周囲に拡散する。
この拡散行程を図１の矢印６ａ及び６ｂで模式的に示
す。基材１から拡散した不純物は、その拡散行程におい
て核形成層４の部分でトラップされ、更にここからの再
拡散は第２通常結晶層５の結晶粒界を行程とする。その
ため、前述の各従来例と比較して同一膜厚の場合拡散距
離が長くなる。すなわち、見かけ上の不純物拡散速度を
遅くすることができる。

【００３０】また、従来技術のように、下地膜を機械研
削することなく、連続的に多層構造としているため、多
層炭化珪素膜の各層の密着性が極めて高い。

【００３１】このため、熱処理治具からウエハへの不純
物の拡散を遅延でき、熱処理治具のライフを向上させる
ことができる。

【００３２】次に、図２を参照して、熱処理治具の製造
方法について説明する。図２は、形成後の炭化珪素膜２
の厚み方向の断面を部分的に示す模式図である。

【００３３】熱処理治具の製造方法は、ＣＶＤ法により
基材の表面に炭化珪素の結晶を連続に成長させて通常結
晶層を形成する第１の工程と、ＣＶＤ法により通常結晶
層の表面に炭化珪素の多数の核を生成して核形成層を形
成する第２の工程と、ＣＶＤ法により核形成層の表面に
炭化珪素の結晶を連続に成長させて通常結晶層を形成す
る第３の工程と、を備え、第２の工程および第３の工程
を任意の回数だけ繰り返す製造方法である。

【００３４】次に、第１工程について詳しく説明する。

【００３５】ＣＶＤ炉を使用して、結晶成長の条件を１
２０分間保持して、ＣＶＤ法により５０μｍの厚さの第
１通常結晶層３を形成する。ＣＶＤ炉は、従来と同様の
ものを採用できる。

【００３６】第１通常結晶層３は、一般的な連続的に結
晶成長した層であり、形成後の炭化珪素膜２において、
基材１の表面１ａから５０μｍの範囲Ａの層を構成す
る。

【００３７】上記結晶成長の条件について説明すると、
四塩化珪素（ＳｉＣｌ_４、テトラクロルシラン）ガスの
流量を０．５ＳＬＭとし、メタン（ＣＨ_４）ガスの流量
を０．２５ＳＬＭとし、水素（Ｈ_２）ガスの流量を２．
００ＳＬＭとし、熱処理温度を１４００℃とし、炉圧を
２０ｔｏｒｒ（以下、所定の圧力という）とする。Ｓｉ
Ｃｌ_４およびＣＨ_４ガス及びＨ_２ガスは、原料ガスであ
る。以下、この条件の原料ガスの流量を、所定の流量と
いう。

【００３８】結晶成長の条件は、これに限らず、結晶を
連続に成長させる条件であればよく、従来のＣＶＤ法の
条件を採用できる。

【００３９】次に、第２工程について詳しく説明する。

【００４０】核形成層４を形成する方法は、第１工程と
同一バッチ内で、Ｈ_２を除いた原料ガス（ＳｉＣｌ_４ガ
スおよびＣＨ_４ガス）の流量をそれぞれ１０分間以内で
所定の流量（結晶成長の条件）の１／４以下に連続的に
減少する。好ましくは、炉圧を１０分間以内で所定の圧
力（結晶成長の条件）の１／１０以下に減少する。この
状態を約３０分間保持して、５μｍの厚さの核形成層４
を形成する。核形成層４は、形成後の炭化珪素膜２にお
いて、第１通常結晶層３の表面から５μｍの範囲Ｂの層
を構成する。

【００４１】核形成層の形成時の原料ガス流量を通常結
晶層の形成時の原料ガス流量の１／４より多い、すなわ
ち１／３未満で減少させる程度では、１μｍ以下の粒径
の結晶粒の集合体からなる核形成層が形成しないことを
確認している。

【００４２】核発生の条件は、原料ガスの流量あるいは
炉圧を除いて、結晶成長の条件と同様である。核発生の
条件は、これに限らず、核形成層を形成するような条件
であればよい。

【００４３】次に、第３工程について詳しく説明する。

【００４４】核発生の条件から結晶成長の条件に変え
て、第２工程に連続して第２通常結晶層５を形成する。
すなわち、１０分間以内で連続的に原料ガス（ＳｉＣｌ
_４ガスおよびＣＨ_４ガス）の流量を所定の流量に増加さ
せる。あるいは炉圧を所定の圧力に増加させる。この
後、１２０分間、結晶成長の条件を保持して、再度、炭
化珪素の結晶を連続成長させて、５０μｍの厚さの第２
通常結晶層５を形成する。第２通常結晶層５は、層内で
連続的に結晶成長した膜であり、形成後の炭化珪素膜２
において、核形成層４の表面から５０μｍの範囲Ｃの層
を構成する。

【００４５】第２工程および第３工程を任意の回数だけ
繰り返すことにより、任意の数の核形成層および通常結
晶層を交互に形成することができる。複数の核形成層を
形成した場合、その数に応じて不純物の拡散行程が長く
なるので、不純物の拡散をより遅くするという効果があ
る。

【００４６】なお、上記第１実施例では第１工程におい
て通常結晶層を形成した後、第２工程において核形成層
を形成し、これらを順次相互に繰り返したＳｉＣ膜及び
その製造方法について記載したが、これを逆にしてもよ
い。すなわち、第１工程で核形成層を形成した後、第２
工程において通常結晶層を形成し、これらを順次、相互
に繰り返したＳｉＣ膜及びその製造方法でもよい。例え
ば、半導体製造用の炭化珪素被覆熱処理治具の製造方法
において、ＣＶＤ法により基材の表面に炭化珪素の多数
の核を生成して核形成層を形成する第１の工程と、ＣＶ
Ｄ法により核形成層の表面に炭化珪素の結晶を連続に成
長させて通常結晶層を形成する第２の工程を含み、第１
の工程および第２の工程を任意の回数だけ繰り返すこと
を特徴とする熱処理治具の製造方法でも良い。

【００４７】本発明は、以上説明した製造方法に限らな
い。例えば、第１〜第３工程を単一のバッチ内で行わず
に、第１工程によって第１通常結晶層３を形成した後、
別のバッチで第２工程および第３工程を行うこともでき
る。この場合も、前述と同様の効果が得られる。

【００４８】次に、核形成層についてさらに詳しく説明
する。

【００４９】前述のように、範囲Ａ、Ｃ間の範囲Ｂに核
形成層４が形成され、この範囲Ｂを挾んで炭化珪素の直
線的な結晶成長が不連続になっている。その他の核形成
層についても同様である。

【００５０】好ましくは、核形成層の厚みは、１μｍ〜
３０μｍである。例えば、核形成層４の厚みが１μｍ未
満の場合、核発生が不十分となり、第１通常結晶層３と
第２通常結晶層５の間で部分的に結晶が直線的に連続成
長する。そのため、不純物の拡散が早く進行しやすいと
いう問題がある。また、核形成層の厚みが３０μｍを超
える場合、核形成層の成膜速度は結晶成長の条件による
成膜速度と比較して極端に遅いため、炭化珪素膜２を形
成する効率が悪くなり易い。そのため、製造コストが高
くなりやすいという問題がある。

【００５１】前述の第１実施例（基材の表面に通常結晶
層を形成する例）とその逆の例（基材の表面に核形成層
を形成する例）を比較すると、反応時間の長さについて
は、前者の方が有利であるが、炭化珪素膜と基材の密着
性については、後者のほうがよい。その理由は、核形成
層が１μｍ以下の粒径のβ−ＳｉＣ結晶の集合体で形成
されており、基材と多点接触するからと考えられる。

【００５２】結晶成長の連続あるいは不連続や、核形成
層の有無は、ＣＯＭＰＯ像や、断面酸化の結果などを解
析することにより容易に確認できる。

【００５３】第２〜４実施例、第１従来例次に、本発明の第２〜４実施例による熱処理治具と、第
１従来例による熱処理治具について説明する。

【００５４】これらの熱処理治具は、それぞれカーボン
の基材｛鉄（Ｆｅ）を約２００ｐｐｍ含む。その寸法
は、１０×１０×５０ｍｍである。｝の表面に１００μ
ｍの厚さの炭化珪素膜（ＣＶＤ−ＳｉＣ膜）を形成した
ものである。ただし、炭化珪素膜の構成は、次に順に説
明するようにそれぞれ異なる。第２〜４実施例は、その
他の構成について前述の第１実施例と同様である。

【００５５】第２実施例の炭化珪素膜は、４５μｍの厚
さの通常結晶層、１０μｍの厚さの核形成層、４５μｍ
の厚さの通常結晶層を単一のバッチで順に形成したもの
である。

【００５６】第３実施例の炭化珪素膜は、３０μｍの厚
さの通常結晶層、１０μｍの厚さの核形成層、２０μｍ
の厚さの通常結晶層、１０μｍの厚さの核形成層、３０
μｍの厚さの通常結晶層を単一のバッチで順に形成した
ものである。

【００５７】第４実施例の炭化珪素膜は、４５μｍの厚
さの通常結晶層、１０μｍの厚さの核形成層、４５μｍ
の厚さの通常結晶層をそれぞれ別のバッチで順に形成し
たものである。

【００５８】第１従来例の炭化珪素膜は、１００μｍの
厚さの通常結晶層を従来と同様にして構成したものであ
る。

【００５９】次に、第２〜４実施例、第１従来例の各熱
処理治具における不純物拡散速度を互いに比較する。

【００６０】各不純物拡散速度は、次のように測定し
た。

【００６１】まず、図３に示すように、熱処理治具７を
石英粉８中に入れ、アルゴン（Ａｒ）雰囲気でヒーター
９によって１３５０℃の温度で１０００時間（Ｈｒｓ）
熱処理した。その後、熱処理治具７を取り出し、石英粉
８中の鉄の濃度を測定した。同様にして、２０００時間
熱処理した場合、３０００時間熱処理した場合につい
て、それぞれ鉄の濃度を測定した。

【００６２】測定した鉄の濃度から石英粉中のＦｅ増加
量｛つまり、（実測値）−（ブランク値）｝（μｇ／ｃ
ｍ^３）を求めて、図４のグラフに示す。ブランク値は、
初期濃度である。ただし、第２〜第４実施例、第１従来
例のＦｅ増加量を、それぞれ記号○、□、△、●で示
す。熱処理時間に対する石英粉中のＦｅ増加量の割合
が、不純物拡散速度である。

【００６３】図４のグラフから明らかなように、第２〜
４実施例は、第１従来例と比較して、いずれも不純物拡
散速度が遅い。このように、第２〜４実施例による熱処
理治具は、基材から熱処理治具の周囲への不純物拡散を
遅延させる効果がある。特に、実施例３は、２つの核形
成層を有するため、拡散速度が遅い。

【００６４】前述のように基材は、カーボンに限らず、
その他のものを使用できる。例えば、反応焼結ＳｉＣ
（炭化珪素）、自己焼結ＳｉＣなどを基材として使用し
た場合も、第２〜４実施例と同様な結果が得られる。

【００６５】次に、ＸＲＤ（Ｘ線回析法）解析により多
層膜の組成を調査した。その結果、いずれの熱処理治具
においても、炭化珪素膜の組成は炭化珪素（β−Ｓｉ
Ｃ）であった。

【００６６】次に、第２〜第４実施例（すなわち核形成
層を有する）熱処理治具をＥＰＭＡ（電子プローブマイ
クロアナリシス）で線分析し、膜境界部付近（つまり、
通常結晶−核形成層−通常結晶を順に形成した部分）を
線分析した。その結果、検出された成分は珪素（Ｓｉ）
と炭素（Ｃ）だけであり、カウント数にも変化が見られ
ず、いずれも核形成層とその前後における組成変動は見
られなかった。

【００６７】また、装置の精度及びサンプルの調整精度
の関係上、サブミクロン単位の結晶粒は確認されなかっ
たが、少なくとも１μｍ以下の粒径の結晶粒の集合体に
より核形成層が形成されていることを確認した。

【００６８】図５に、ＥＰＭＡによるセラミック材料組
織写真を示す。図５の組織写真は、第１実施例の熱処理
治具を１５００倍に拡大して示すものである。図５に、
ＥＰＭＡによる線分析の測定位置を組織写真に対応させ
て示し、測定位置に対応させてＳｉのカウント数、Ｃの
カウント数をグラフで示す。図５から明らかなように、
核形成層でもＳｉ及びＣのカウント数がほとんど変化し
ない。

【００６９】第５実施例治具ＣＶＤ炉によって、膜付き不良製品、例えば縦型ボ
ートなどの複雑形状品に対して、前述の第２〜第４実施
例と同様に、多層コーティング処理を行った。その結
果、縦型ボートなどの複雑形状品の表面におけるガスの
回り込みに問題は無かった。第２〜第４実施例と同様
に、炭化珪素膜に基材と平行な核形成層が確認され、核
形成層とその前後における組成変動も見られなかった。

【００７０】

【発明の効果】本願の第１発明によれば、少なくとも１
つの層を核形成層とし、核形成層を挟んだ炭化珪素の直
線的な結晶成長を不連続とするので、不純物を核形成層
によってトラップして、不純物の拡散を遅延させるこ
と、及び炭化珪素膜の各層の密着性を向上させることが
できる。

【００７１】また、本願の第２発明あるいは第３発明に
よれば、多層炭化珪素膜を形成するにあたり、途中で機
械研磨を行うことなく連続的に多層を形成することがで
き、単純な形状だけでなく複雑な形状に対しても核形成
層を容易に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な第１実施例による熱処理治具を
模式的に示す断面図。

【図２】図１に示す熱処理治具の製造方法を説明するた
めの図。

【図３】不純物拡散速度の測定方法を説明するための
図。

【図４】第２〜第４実施例と、第１従来例の不純物拡散
速度を示すグラフ。

【図５】第１実施例の熱処理治具を１５００倍にして示
すＥＰＭＡによるセラミック材料組織写真。

【図６】第１従来例の治具を模式的に示す断面図。

【図７】第２従来例の治具を模式的に示す断面図。

【図８】第３従来例の治具を模式的に示す断面図。

【符号の説明】

１基材２炭化珪素膜３第１通常結晶層４核形成層５第２通常結晶層６ａ、６ｂ不純物の拡散行程７熱処理治具８石英粉９ヒーター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐々木泰実山形県西置賜郡小国町大字小国町378番地東芝セラミックス株式会社小国製造所内 (72)発明者伊藤幸夫山形県西置賜郡小国町大字小国町378番地東芝セラミックス株式会社小国製造所内 (72)発明者佐藤勝憲山形県西置賜郡小国町大字小国町378番地東芝セラミックス株式会社小国製造所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材と、ＣＶＤ法により基材の表面に形
成された炭化珪素膜とを備えた半導体製造用の炭化珪素
被覆熱処理治具において、基材の表面に対してほぼ平行
な複数の層の形に炭化珪素膜を構成し、それらのうち少
なくとも１つの層を核形成層とし、その他の層を通常結
晶層とし、核形成層を挟んだ通常結晶層間の結晶成長が
不連続であり、通常結晶層における炭化珪素の結晶成長
を厚み方向に連続にしたことを特徴とする熱処理治具。
【請求項２】基材の表面に通常結晶層と核形成層を交
互に形成したことを特徴とする請求項１に記載の熱処理
治具。
【請求項３】核形成層の厚みを１μｍ〜３０μｍにし
たことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱
処理治具。
【請求項４】核形成層が１μｍ以下の粒径のβ−Ｓｉ
Ｃ結晶の集合体で形成されていることを特徴とする請求
項１または請求項２に記載の熱処理治具。
【請求項５】半導体製造用の炭化珪素被覆熱処理治具
の製造方法において、ＣＶＤ法により基材の表面に炭化
珪素の結晶を連続に成長させて通常結晶層を形成する第
１の工程と、ＣＶＤ法により通常結晶層の表面に炭化珪
素の多数の核を生成して核形成層を形成する第２の工程
と、ＣＶＤ法により核形成層の表面に炭化珪素の結晶を
連続に成長させて通常結晶層を形成する第３の工程を含
み、第２の工程および第３の工程を任意の回数だけ繰り
返すことを特徴とする熱処理治具の製造方法。
【請求項６】原料ガスの流量を所定の流量に設定し
て、第１の工程を行ない、原料ガスの流量を所定の流量
の４分の１以下に減少させて、第２の工程を第１の工程
から連続して行い、原料ガスの流量を所定の流量に増加
させて、第３の工程を第２の工程から連続して行うこと
を特徴とする請求項５に記載の熱処理治具の製造方法。
【請求項７】半導体製造用の炭化珪素被覆熱処理治具
の製造方法において、ＣＶＤ法により基材の表面に炭化
珪素の多数の核を生成して核形成層を形成する第１の工
程と、ＣＶＤ法により核形成層の表面に炭化珪素の結晶
を連続に成長させて通常結晶層を形成する第２の工程を
含み、第１の工程および第２の工程を任意の回数だけ繰
り返すことを特徴とする熱処理治具の製造方法。