JPH10251062A - 炭化珪素成形体の製造方法 - Google Patents
炭化珪素成形体の製造方法Info
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- JPH10251062A JPH10251062A JP9074522A JP7452297A JPH10251062A JP H10251062 A JPH10251062 A JP H10251062A JP 9074522 A JP9074522 A JP 9074522A JP 7452297 A JP7452297 A JP 7452297A JP H10251062 A JPH10251062 A JP H10251062A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 反りや亀裂が発生せず、例えばダミーウエハ
やサセプター等の半導体製造用の部材として有用される
炭化珪素成形体の製造方法を提供する。 【解決手段】 上面および下面が凸形状の曲面からな
り、側面部に円周方向に沿って溝を形成した円盤形状の
黒鉛材を基体とし、該基体表面にＣＶＤ法により炭化珪
素を析出被着させた後、基体を除去する炭化珪素成形体
の製造方法。基体としては熱膨張係数が３〜５×１０-6
／℃（室温〜４５０℃）、曲面の曲率半径が４０００〜
１００００mmの円盤形状の黒鉛材が好ましい。
やサセプター等の半導体製造用の部材として有用される
炭化珪素成形体の製造方法を提供する。 【解決手段】 上面および下面が凸形状の曲面からな
り、側面部に円周方向に沿って溝を形成した円盤形状の
黒鉛材を基体とし、該基体表面にＣＶＤ法により炭化珪
素を析出被着させた後、基体を除去する炭化珪素成形体
の製造方法。基体としては熱膨張係数が３〜５×１０-6
／℃（室温〜４５０℃）、曲面の曲率半径が４０００〜
１００００mmの円盤形状の黒鉛材が好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高純度で緻密性、
耐蝕性等に優れ、反りや亀裂のない炭化珪素成形体、例
えばダミーウエハやサセプター等の半導体製造に用いら
れる各種部材として有用な炭化珪素成形体の製造方法に
関する。
耐蝕性等に優れ、反りや亀裂のない炭化珪素成形体、例
えばダミーウエハやサセプター等の半導体製造に用いら
れる各種部材として有用な炭化珪素成形体の製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】炭化珪素は耐熱性、高温強度、耐熱衝撃
性、耐摩耗性、耐蝕性等の材質特性に優れており、半導
体製造用の部材をはじめ各種工業用の部材として有用さ
れている。炭化珪素成形体の製造方法としては古くから
炭化珪素粉末を焼結する方法があるが、炭化珪素は難焼
結性材料であり、緻密で表面平滑な成形体を得ることが
困難である。そのため、焼結法で製造される炭化珪素成
形体は、特に高純度が要求される半導体分野での使用に
は適さない欠点がある。
性、耐摩耗性、耐蝕性等の材質特性に優れており、半導
体製造用の部材をはじめ各種工業用の部材として有用さ
れている。炭化珪素成形体の製造方法としては古くから
炭化珪素粉末を焼結する方法があるが、炭化珪素は難焼
結性材料であり、緻密で表面平滑な成形体を得ることが
困難である。そのため、焼結法で製造される炭化珪素成
形体は、特に高純度が要求される半導体分野での使用に
は適さない欠点がある。
【０００３】この点、ＣＶＤ法（化学的気相蒸着法）を
利用する炭化珪素成形体の製造方法は、原料ガスを気相
反応させて基体面上に炭化珪素生成物を析出させて被膜
を生成したのち基体を除去するもので、緻密で高純度の
炭化珪素成形体を得ることができる。また、基体は切削
や研磨等により除去されるが、基体に炭素材を用いると
空気中で熱処理することにより容易に除去できるのでプ
ロセスを簡易化できる利点がある。
利用する炭化珪素成形体の製造方法は、原料ガスを気相
反応させて基体面上に炭化珪素生成物を析出させて被膜
を生成したのち基体を除去するもので、緻密で高純度の
炭化珪素成形体を得ることができる。また、基体は切削
や研磨等により除去されるが、基体に炭素材を用いると
空気中で熱処理することにより容易に除去できるのでプ
ロセスを簡易化できる利点がある。
【０００４】ＣＶＤ法による炭化珪素成形体として、例
えば特開平７−１８８９２７号公報にはＳｉＣ、Ｓｉ3
Ｎ4 等の耐熱セラミック材料からなるＣＶＤ自立膜構造
体において、結晶粒の配向がランダムになっていること
を特徴とするＣＶＤ自立膜構造体が開示されている。こ
の発明は、ＣＶＤ自立膜構造体を再結晶温度以上の温度
で更に熱処理して結晶粒の配向をランダムにするもの
で、機械的強度の異方性の減少を図るものである。
えば特開平７−１８８９２７号公報にはＳｉＣ、Ｓｉ3
Ｎ4 等の耐熱セラミック材料からなるＣＶＤ自立膜構造
体において、結晶粒の配向がランダムになっていること
を特徴とするＣＶＤ自立膜構造体が開示されている。こ
の発明は、ＣＶＤ自立膜構造体を再結晶温度以上の温度
で更に熱処理して結晶粒の配向をランダムにするもの
で、機械的強度の異方性の減少を図るものである。
【０００５】また、ＣＶＤ法による炭化珪素成形体の製
造方法として、基体の表面に化学蒸着法により炭化珪素
膜を形成し、前記基体を除去して得られた炭化珪素基板
の両面に、更に炭化珪素膜を形成することを特徴とする
化学蒸着法による炭化珪素成形体の製造方法（特開平８
−188408号公報）、基体の表面に化学蒸着法により炭化
珪素膜を形成し、前記基体を除去することにより、炭化
珪素成形体を製造する方法において、化学蒸着法により
炭化珪素層を形成し、次いで該炭化珪素層の表面を平坦
化する工程を複数回繰り返すことにより、各層の厚みが
１００μm 以下の炭化珪素層を所望厚み以上に積層した
後、基体を除去することを特徴とする化学蒸着法による
炭化珪素成形体の製造方法（特開平８−188468号公報）
が提案されている。
造方法として、基体の表面に化学蒸着法により炭化珪素
膜を形成し、前記基体を除去して得られた炭化珪素基板
の両面に、更に炭化珪素膜を形成することを特徴とする
化学蒸着法による炭化珪素成形体の製造方法（特開平８
−188408号公報）、基体の表面に化学蒸着法により炭化
珪素膜を形成し、前記基体を除去することにより、炭化
珪素成形体を製造する方法において、化学蒸着法により
炭化珪素層を形成し、次いで該炭化珪素層の表面を平坦
化する工程を複数回繰り返すことにより、各層の厚みが
１００μm 以下の炭化珪素層を所望厚み以上に積層した
後、基体を除去することを特徴とする化学蒸着法による
炭化珪素成形体の製造方法（特開平８−188468号公報）
が提案されている。
【０００６】上記の特開平８−１８８４０８号公報およ
び特開平８−１８８４６８号公報の発明は、炭化珪素成
形体に発生する亀裂や反りの抑制を目的として、ＳｉＣ
膜を所望厚みまで一気に形成せずに途中で止め、ＳｉＣ
膜に蓄積される内部応力を最小限に抑えることにより結
晶粒の大きさがそろい、膜表面の凹凸度合いを減少させ
たＳｉＣ膜を基板として、その上面と下面の両面にＳｉ
Ｃ膜を形成する、あるいはＳｉＣ層形成を初期段階で止
めて、層表面を平坦化する工程を複数回繰り返すもので
ある。
び特開平８−１８８４６８号公報の発明は、炭化珪素成
形体に発生する亀裂や反りの抑制を目的として、ＳｉＣ
膜を所望厚みまで一気に形成せずに途中で止め、ＳｉＣ
膜に蓄積される内部応力を最小限に抑えることにより結
晶粒の大きさがそろい、膜表面の凹凸度合いを減少させ
たＳｉＣ膜を基板として、その上面と下面の両面にＳｉ
Ｃ膜を形成する、あるいはＳｉＣ層形成を初期段階で止
めて、層表面を平坦化する工程を複数回繰り返すもので
ある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この特
開平８−１８８４０８号公報、同８−１８８４６８号公
報の製造方法は、ＣＶＤ法で形成するＳｉＣ膜を所望の
膜厚にまで一気に形成することなく途中で止め、また平
坦化処理するなど工程が煩雑化し、製造効率が低下する
問題点がある。
開平８−１８８４０８号公報、同８−１８８４６８号公
報の製造方法は、ＣＶＤ法で形成するＳｉＣ膜を所望の
膜厚にまで一気に形成することなく途中で止め、また平
坦化処理するなど工程が煩雑化し、製造効率が低下する
問題点がある。
【０００８】本発明者らは、基体となる黒鉛材を特殊な
形状とすることにより、ＣＶＤ法により形成するＳｉＣ
膜に発生する亀裂や反りを抑制することが可能であるこ
とを見い出した。
形状とすることにより、ＣＶＤ法により形成するＳｉＣ
膜に発生する亀裂や反りを抑制することが可能であるこ
とを見い出した。
【０００９】本発明は上記の知見に基づいて開発された
ものであり、その目的は煩雑な工程を必要とすることな
く、ＣＶＤ法により亀裂および反りが少なく、表面平滑
な炭化珪素成形体を能率よく製造する方法を提供するこ
とにある。
ものであり、その目的は煩雑な工程を必要とすることな
く、ＣＶＤ法により亀裂および反りが少なく、表面平滑
な炭化珪素成形体を能率よく製造する方法を提供するこ
とにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による炭化珪素成形体の製造方法は、上面お
よび下面が凸形状の曲面からなり、側面部に円周方向に
沿って溝を形成した円盤形状の黒鉛材を基体とし、該基
体表面にＣＶＤ法により炭化珪素を析出被着させた後、
基体を除去することを構成上の特徴とする。また、基体
となる黒鉛材は熱膨張係数が３〜５×１０-6／℃（室温
〜４５０℃）、曲面の曲率半径が４０００〜１００００
mmの円盤形状であることが好ましい。
めの本発明による炭化珪素成形体の製造方法は、上面お
よび下面が凸形状の曲面からなり、側面部に円周方向に
沿って溝を形成した円盤形状の黒鉛材を基体とし、該基
体表面にＣＶＤ法により炭化珪素を析出被着させた後、
基体を除去することを構成上の特徴とする。また、基体
となる黒鉛材は熱膨張係数が３〜５×１０-6／℃（室温
〜４５０℃）、曲面の曲率半径が４０００〜１００００
mmの円盤形状であることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明においては基体の材質とし
て空気中で熱処理することにより容易に除去することの
できる炭素系、特に黒鉛材が好適に用いられる。ＣＶＤ
法により黒鉛材表面に炭化珪素を気相析出させてＳｉＣ
膜を被着する場合、黒鉛材とＳｉＣ膜の熱膨張係数の相
違から黒鉛材部およびＳｉＣ膜部には押し広げようとす
る引っ張り応力や押し縮めようとする圧縮応力が働き、
これらの内部応力が蓄積されていく。したがって、Ｓｉ
Ｃ膜形成時の加熱時やＳｉＣ膜形成後の冷却時に、これ
ら内部応力によってＳｉＣ膜に亀裂が生じたり、反りが
発生することとなる。
て空気中で熱処理することにより容易に除去することの
できる炭素系、特に黒鉛材が好適に用いられる。ＣＶＤ
法により黒鉛材表面に炭化珪素を気相析出させてＳｉＣ
膜を被着する場合、黒鉛材とＳｉＣ膜の熱膨張係数の相
違から黒鉛材部およびＳｉＣ膜部には押し広げようとす
る引っ張り応力や押し縮めようとする圧縮応力が働き、
これらの内部応力が蓄積されていく。したがって、Ｓｉ
Ｃ膜形成時の加熱時やＳｉＣ膜形成後の冷却時に、これ
ら内部応力によってＳｉＣ膜に亀裂が生じたり、反りが
発生することとなる。
【００１２】例えば、基体として平板形状の黒鉛材を用
い、黒鉛材の熱膨張係数をα1 、ＣＶＤ法で析出したＳ
ｉＣ膜の熱膨張係数をα2 として、α1 ＞α2 の場合
は、ＳｉＣ膜形成時には黒鉛材には引っ張り応力が働
き、一方ＳｉＣ膜には圧縮応力が作用するので、全体と
して凸形状に反りが発生する。
い、黒鉛材の熱膨張係数をα1 、ＣＶＤ法で析出したＳ
ｉＣ膜の熱膨張係数をα2 として、α1 ＞α2 の場合
は、ＳｉＣ膜形成時には黒鉛材には引っ張り応力が働
き、一方ＳｉＣ膜には圧縮応力が作用するので、全体と
して凸形状に反りが発生する。
【００１３】また、ＣＶＤ法により析出するＳｉＣ膜の
形成過程は、基体上でまずＳｉＣの核が生成してアモル
ファス質あるいは微粒多結晶に成長し、更に柱状組織の
結晶組織に成長を続けてＳｉＣ膜が析出被着する。この
基体と接するアモルファス質あるいは微粒多結晶のＳｉ
Ｃ膜の熱膨張係数は柱状組織の結晶組織の熱膨張係数に
比べて小さいために、基体である黒鉛材を空気中で加熱
して燃焼除去する場合にはアモルファス質あるいは微粒
多結晶部では圧縮応力が、柱状組織の結晶組織部では引
っ張り応力がそれぞれ作用するので、ＳｉＣ膜形成時と
は逆に全体として凹形状に反りが発生することとなる。
形成過程は、基体上でまずＳｉＣの核が生成してアモル
ファス質あるいは微粒多結晶に成長し、更に柱状組織の
結晶組織に成長を続けてＳｉＣ膜が析出被着する。この
基体と接するアモルファス質あるいは微粒多結晶のＳｉ
Ｃ膜の熱膨張係数は柱状組織の結晶組織の熱膨張係数に
比べて小さいために、基体である黒鉛材を空気中で加熱
して燃焼除去する場合にはアモルファス質あるいは微粒
多結晶部では圧縮応力が、柱状組織の結晶組織部では引
っ張り応力がそれぞれ作用するので、ＳｉＣ膜形成時と
は逆に全体として凹形状に反りが発生することとなる。
【００１４】逆に、α1 ＜α2 の場合には内部応力は反
対方向に作用することになるので、ＳｉＣ膜形成時には
全体として凹形状に反りが発生し、更に黒鉛材の基体を
燃焼除去する際に、凹形状の反りは一層増大することに
なる。このように黒鉛材を基体としてＣＶＤ法によりＳ
ｉＣ膜を形成し、次いで黒鉛基体を燃焼除去すると熱膨
張係数の値に係わらず蓄積された内部応力により全体と
して凹方向の力が作用することとなる。更に、この内部
応力の作用により基体の表面上に一体的に析出被着した
ＳｉＣ膜には亀裂が生じ易くなる。
対方向に作用することになるので、ＳｉＣ膜形成時には
全体として凹形状に反りが発生し、更に黒鉛材の基体を
燃焼除去する際に、凹形状の反りは一層増大することに
なる。このように黒鉛材を基体としてＣＶＤ法によりＳ
ｉＣ膜を形成し、次いで黒鉛基体を燃焼除去すると熱膨
張係数の値に係わらず蓄積された内部応力により全体と
して凹方向の力が作用することとなる。更に、この内部
応力の作用により基体の表面上に一体的に析出被着した
ＳｉＣ膜には亀裂が生じ易くなる。
【００１５】本発明は、黒鉛基体の形状を図１に示すよ
うに上面および下面を凸形状の曲面状とすることによ
り、内部応力によりＳｉＣ膜に凹方向の力が作用しても
凹形状の反りの程度を緩和することができる。図１にお
いて、１は円盤形状の黒鉛基体で、その上面２および下
面３は曲率半径ｒの凸形状の曲面に形成されている。４
は黒鉛基体の側面部で、側面部には円周方向に沿って幅
ｗ、深さｄの溝５が形成されている。
うに上面および下面を凸形状の曲面状とすることによ
り、内部応力によりＳｉＣ膜に凹方向の力が作用しても
凹形状の反りの程度を緩和することができる。図１にお
いて、１は円盤形状の黒鉛基体で、その上面２および下
面３は曲率半径ｒの凸形状の曲面に形成されている。４
は黒鉛基体の側面部で、側面部には円周方向に沿って幅
ｗ、深さｄの溝５が形成されている。
【００１６】この黒鉛基体１をＣＶＤ反応装置にセット
してＳｉＣ膜を形成すると、図２に示すように上面２お
よび下面３の曲面部および側面部４にはＳｉＣ膜６が均
一に析出被着するが溝５にはＣＶＤ反応ガスの拡散が少
ないので、溝の奥部にはＳｉＣ膜が析出され難い。図
３、図４にＳｉＣ膜が析出被着した黒鉛基体１の側面部
４の部分拡大図を示した。溝５のない黒鉛基体１には図
３に示すように黒鉛基体１の表面には全面に均一にＳｉ
Ｃ膜６が析出するが、溝５を形成することにより図４に
示すように溝５の奥部にはＳｉＣ膜６は析出され難くな
る。すなわち、基体側面部に円周方向に沿って溝を設け
ることによりＳｉＣ膜を黒鉛基体の全表面に一体的に析
出被着することが抑止され、その結果内部応力によるＳ
ｉＣ膜の亀裂発生を抑制することができる。この場合、
溝部への反応ガスの拡散を効果的に防止するためには、
溝の幅ｗは０．５〜５mm、深さｄは５mm以上に設定する
ことが好ましい。
してＳｉＣ膜を形成すると、図２に示すように上面２お
よび下面３の曲面部および側面部４にはＳｉＣ膜６が均
一に析出被着するが溝５にはＣＶＤ反応ガスの拡散が少
ないので、溝の奥部にはＳｉＣ膜が析出され難い。図
３、図４にＳｉＣ膜が析出被着した黒鉛基体１の側面部
４の部分拡大図を示した。溝５のない黒鉛基体１には図
３に示すように黒鉛基体１の表面には全面に均一にＳｉ
Ｃ膜６が析出するが、溝５を形成することにより図４に
示すように溝５の奥部にはＳｉＣ膜６は析出され難くな
る。すなわち、基体側面部に円周方向に沿って溝を設け
ることによりＳｉＣ膜を黒鉛基体の全表面に一体的に析
出被着することが抑止され、その結果内部応力によるＳ
ｉＣ膜の亀裂発生を抑制することができる。この場合、
溝部への反応ガスの拡散を効果的に防止するためには、
溝の幅ｗは０．５〜５mm、深さｄは５mm以上に設定する
ことが好ましい。
【００１７】黒鉛基体の上面および下面の凸形状の曲面
は、凹方向の反りを効果的に緩和するために熱膨張係数
との関係において適度の曲率半径に設定される。黒鉛材
の熱膨張係数は原料コークスや製造条件等により異なる
が、本発明においては基体として熱膨張係数が３〜５×
１０-6／℃（室温〜４５０℃）の範囲にある汎用の黒鉛
材が用いられ、黒鉛材は図１に示すように上面および下
面が凸形状の曲面に加工される。この場合、炭化珪素成
形体の凹形状の反りを小さく抑えるためには、曲面の曲
率半径を４０００〜１００００mmの範囲に設定すること
が望ましい。
は、凹方向の反りを効果的に緩和するために熱膨張係数
との関係において適度の曲率半径に設定される。黒鉛材
の熱膨張係数は原料コークスや製造条件等により異なる
が、本発明においては基体として熱膨張係数が３〜５×
１０-6／℃（室温〜４５０℃）の範囲にある汎用の黒鉛
材が用いられ、黒鉛材は図１に示すように上面および下
面が凸形状の曲面に加工される。この場合、炭化珪素成
形体の凹形状の反りを小さく抑えるためには、曲面の曲
率半径を４０００〜１００００mmの範囲に設定すること
が望ましい。
【００１８】このように上面および下面が凸形状の曲面
からなり、側面部に円周方向に沿って溝を形成した円盤
形状の黒鉛材を基体として、ＣＶＤ法によりその表面に
炭化珪素を析出被着させてＳｉＣ膜を形成する。ＣＶＤ
法によるＳｉＣ膜の形成はＣＶＤ反応装置内に黒鉛基体
をセットし、水素ガスをキャリアガスとし、トリクロロ
メチルシラン、トリクロロフェニルシラン、ジクロロメ
チルシラン、ジクロロジメチルシラン、クロロトリメチ
ルシランなどの原料ガスを送入して反応させることによ
り行われる。ＣＶＤ反応は大気圧下に、原料ガスと水素
ガスとの混合ガスを１２００〜１５００℃の温度に加熱
し、適宜時間反応させることによって所定厚さのＳｉＣ
膜が形成される。
からなり、側面部に円周方向に沿って溝を形成した円盤
形状の黒鉛材を基体として、ＣＶＤ法によりその表面に
炭化珪素を析出被着させてＳｉＣ膜を形成する。ＣＶＤ
法によるＳｉＣ膜の形成はＣＶＤ反応装置内に黒鉛基体
をセットし、水素ガスをキャリアガスとし、トリクロロ
メチルシラン、トリクロロフェニルシラン、ジクロロメ
チルシラン、ジクロロジメチルシラン、クロロトリメチ
ルシランなどの原料ガスを送入して反応させることによ
り行われる。ＣＶＤ反応は大気圧下に、原料ガスと水素
ガスとの混合ガスを１２００〜１５００℃の温度に加熱
し、適宜時間反応させることによって所定厚さのＳｉＣ
膜が形成される。
【００１９】ＳｉＣ膜を形成した黒鉛基体は、図５に示
すように側面端部を切断して黒鉛基体を露出させたの
ち、横断方向に切断して上下に２つ割りにしたのち、黒
鉛基体を除去することにより炭化珪素成形体を得ること
ができる。黒鉛基体の除去は黒鉛材を切削除去する方
法、空気中で加熱して黒鉛材を燃焼除去する方法等適宜
な方法で行われるが、燃焼除去の操作が簡便であり好ま
しい。なお、黒鉛基体を除去した後、研磨処理して面を
平滑化することが望ましい。
すように側面端部を切断して黒鉛基体を露出させたの
ち、横断方向に切断して上下に２つ割りにしたのち、黒
鉛基体を除去することにより炭化珪素成形体を得ること
ができる。黒鉛基体の除去は黒鉛材を切削除去する方
法、空気中で加熱して黒鉛材を燃焼除去する方法等適宜
な方法で行われるが、燃焼除去の操作が簡便であり好ま
しい。なお、黒鉛基体を除去した後、研磨処理して面を
平滑化することが望ましい。
【００２０】本発明の炭化珪素成形体の製造方法によれ
ば、上面および下面を凸形状の曲面とし、その側面部に
円周方向に沿って溝を形成した円盤形状の黒鉛材を基体
としてＣＶＤ反応により基体表面に炭化珪素を析出被着
させた後、黒鉛基体を除去するものであるから、凹方向
に作用する内部応力を巧みに緩和することができ、更に
基体表面に析出被着するＳｉＣ膜が一体的に形成するこ
とを防止できるので、反りおよび亀裂の少ない炭化珪素
成形体を製造することが可能となる。更に、窒化珪素な
どＣＶＤ法により形成可能な自立性の膜を製造する場合
においても本発明の製造方法を適用することが有効であ
る。
ば、上面および下面を凸形状の曲面とし、その側面部に
円周方向に沿って溝を形成した円盤形状の黒鉛材を基体
としてＣＶＤ反応により基体表面に炭化珪素を析出被着
させた後、黒鉛基体を除去するものであるから、凹方向
に作用する内部応力を巧みに緩和することができ、更に
基体表面に析出被着するＳｉＣ膜が一体的に形成するこ
とを防止できるので、反りおよび亀裂の少ない炭化珪素
成形体を製造することが可能となる。更に、窒化珪素な
どＣＶＤ法により形成可能な自立性の膜を製造する場合
においても本発明の製造方法を適用することが有効であ
る。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と対比して具
体的に説明する。
体的に説明する。
【００２２】実施例１〜１４ 熱膨張係数が異なる黒鉛材を用いて上下両面を凸形状の
曲面状に加工し、直径２０２．０mm、側面部の厚さ６．
０mmの円盤形状に作製した。また、側面部の中央部を切
削加工して、円周方向に沿って幅２．０mm、深さ３０．
０mmの溝を形成した。このようにして作製した曲面部の
曲率半径の異なる円盤形状の黒鉛材を基体としてＣＶＤ
反応を行った。ＣＶＤ反応は基体をＣＶＤ装置の石英反
応管内にセットし、大気圧下に反応温度１４００℃で、
トリクロロメチルシランと水素との混合ガス（トリクロ
ロメチルシランの濃度７．５ vol％）を１９０l/min の
流量で送入し、２５時間ＣＶＤ反応を行って炭化珪素を
析出被着させて厚さ１．１mmのＳｉＣ膜を形成した。こ
のＳｉＣ膜の熱膨張係数は３．５×１０-6／℃であっ
た。次いで、基体の側面端部を切断して黒鉛材を露出さ
せたのち、基体を横断方向に切断して２分割した。その
後、空気中で加熱して黒鉛基体を燃焼除去し、更に両面
を研磨加工して、直径２００ mm、厚さ０．５mmの平板
状の炭化珪素成形体を製造した。
曲面状に加工し、直径２０２．０mm、側面部の厚さ６．
０mmの円盤形状に作製した。また、側面部の中央部を切
削加工して、円周方向に沿って幅２．０mm、深さ３０．
０mmの溝を形成した。このようにして作製した曲面部の
曲率半径の異なる円盤形状の黒鉛材を基体としてＣＶＤ
反応を行った。ＣＶＤ反応は基体をＣＶＤ装置の石英反
応管内にセットし、大気圧下に反応温度１４００℃で、
トリクロロメチルシランと水素との混合ガス（トリクロ
ロメチルシランの濃度７．５ vol％）を１９０l/min の
流量で送入し、２５時間ＣＶＤ反応を行って炭化珪素を
析出被着させて厚さ１．１mmのＳｉＣ膜を形成した。こ
のＳｉＣ膜の熱膨張係数は３．５×１０-6／℃であっ
た。次いで、基体の側面端部を切断して黒鉛材を露出さ
せたのち、基体を横断方向に切断して２分割した。その
後、空気中で加熱して黒鉛基体を燃焼除去し、更に両面
を研磨加工して、直径２００ mm、厚さ０．５mmの平板
状の炭化珪素成形体を製造した。
【００２３】比較例１〜８ 実施例と同一の黒鉛材を用いて、上下両面を凸形状の曲
面状に加工せずに平板状として側面部に実施例と同一の
円周方向に沿って溝部を形成した黒鉛材、溝部を形成せ
ずに上下両面を凸形状の曲面状に加工した黒鉛材、およ
び上下両面を凸形状の曲面状に加工せずに平板状とし側
面部に溝を形成しない黒鉛材、をそれぞれ基体として実
施例と同一の方法ならびに同一の条件によりＣＶＤ反応
により炭化珪素を析出被着した。形成されたＳｉＣ膜の
厚さは１．１mm、熱膨張係数は３．５×１０-6／℃であ
った。次いで、実施例と同一の方法により平板状の炭化
珪素成形体を製造した。
面状に加工せずに平板状として側面部に実施例と同一の
円周方向に沿って溝部を形成した黒鉛材、溝部を形成せ
ずに上下両面を凸形状の曲面状に加工した黒鉛材、およ
び上下両面を凸形状の曲面状に加工せずに平板状とし側
面部に溝を形成しない黒鉛材、をそれぞれ基体として実
施例と同一の方法ならびに同一の条件によりＣＶＤ反応
により炭化珪素を析出被着した。形成されたＳｉＣ膜の
厚さは１．１mm、熱膨張係数は３．５×１０-6／℃であ
った。次いで、実施例と同一の方法により平板状の炭化
珪素成形体を製造した。
【００２４】このようにして得られた炭化珪素成形体に
ついて、三次元形状測定機を用いて反り量を測定し、ま
た顕微鏡により表面の亀裂発生状況を観察した。得られ
た結果を曲面の曲率半径、溝形成の有無などとともに表
１に示した。
ついて、三次元形状測定機を用いて反り量を測定し、ま
た顕微鏡により表面の亀裂発生状況を観察した。得られ
た結果を曲面の曲率半径、溝形成の有無などとともに表
１に示した。
【００２５】
【表１】
【００２６】表１の結果から、上面および下面を凸形状
の曲面状に加工し、また側面部に円周方向に沿って溝を
形成した円盤形状の黒鉛材を基体として、ＣＶＤ法によ
り基体上に炭化珪素を析出被着させた後、黒鉛基体を除
去して製造された実施例の炭化珪素成形体は、いずれも
反りが少なく、また亀裂の発生も認められない。更に、
熱膨張係数と曲率半径を望ましい最適な条件に選択した
実施例１、４、８では反り量が０．３mm以内の平坦な成
形体を製造できる。これに対して、側面部に溝を形成し
ない基体を用いた比較例１〜４の方法で得られた炭化珪
素成形体は亀裂が発生しており、また基体の上面および
下面を凸形状の曲面状に加工しない比較例５〜７では炭
化珪素成形体の反り量が大きいことが判る。更に、上下
両面を凸形状の曲面に加工せず、側面部に溝を形成しな
い比較例８では反り量および亀裂の発生ともに大きいこ
とが認められる。なお、実施例においても曲率半径が４
０００〜１００００mmの範囲を外れる実施例９〜１４で
は反り量が若干増大する傾向が認められる。
の曲面状に加工し、また側面部に円周方向に沿って溝を
形成した円盤形状の黒鉛材を基体として、ＣＶＤ法によ
り基体上に炭化珪素を析出被着させた後、黒鉛基体を除
去して製造された実施例の炭化珪素成形体は、いずれも
反りが少なく、また亀裂の発生も認められない。更に、
熱膨張係数と曲率半径を望ましい最適な条件に選択した
実施例１、４、８では反り量が０．３mm以内の平坦な成
形体を製造できる。これに対して、側面部に溝を形成し
ない基体を用いた比較例１〜４の方法で得られた炭化珪
素成形体は亀裂が発生しており、また基体の上面および
下面を凸形状の曲面状に加工しない比較例５〜７では炭
化珪素成形体の反り量が大きいことが判る。更に、上下
両面を凸形状の曲面に加工せず、側面部に溝を形成しな
い比較例８では反り量および亀裂の発生ともに大きいこ
とが認められる。なお、実施例においても曲率半径が４
０００〜１００００mmの範囲を外れる実施例９〜１４で
は反り量が若干増大する傾向が認められる。
【００２７】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、反り量
が少ない平坦性に優れ、かつ亀裂発生のない炭化珪素成
形体を製造することが可能となる。したがって、ダミー
ウエハやサセプター等の半導体製造に用いられる各種部
材をはじめ耐熱性、耐蝕性等が要求される工業用材料の
製造方法として極めて有用である。
が少ない平坦性に優れ、かつ亀裂発生のない炭化珪素成
形体を製造することが可能となる。したがって、ダミー
ウエハやサセプター等の半導体製造に用いられる各種部
材をはじめ耐熱性、耐蝕性等が要求される工業用材料の
製造方法として極めて有用である。
【図１】本発明の製造方法に用いる円盤形状の黒鉛基体
の断面図である。
の断面図である。
【図２】円盤形状の黒鉛基体の表面に析出被着したＳｉ
Ｃ膜の状態を模式的に示した断面図である。
Ｃ膜の状態を模式的に示した断面図である。
【図３】円周方向に沿って溝を形成しない黒鉛基体にＳ
ｉＣ膜を析出被着した基体側面部の部分拡大図である。
ｉＣ膜を析出被着した基体側面部の部分拡大図である。
【図４】円周方向に沿って溝を形成した黒鉛基体にＳｉ
Ｃ膜を析出被着した基体側面部の部分拡大図である。
Ｃ膜を析出被着した基体側面部の部分拡大図である。
【図５】ＳｉＣ膜を形成した黒鉛基体を横断方向に切断
して上下に２分割した状態を模式的に例示した断面図で
ある。
して上下に２分割した状態を模式的に例示した断面図で
ある。
１ 円盤形状の黒鉛基体 ２ 黒鉛基体上面の凸形状の曲面 ３ 黒鉛基体下面の凸形状の曲面 ４ 黒鉛基体の側面部 ５ 黒鉛基体の側面部に円周方向に沿って形成した溝 ６ ＳｉＣ膜
Claims (2)
- 【請求項１】 上面および下面が凸形状の曲面からな
り、側面部に円周方向に沿って溝を形成した円盤形状の
黒鉛材を基体とし、該基体表面にＣＶＤ法により炭化珪
素を析出被着させた後、基体を除去することを特徴とす
る炭化珪素成形体の製造方法。 - 【請求項２】 熱膨張係数が３〜５×１０-6／℃（室温
〜４５０℃）、曲面の曲率半径が４０００〜１００００
mmの円盤形状の黒鉛材を基体とする請求項１記載の炭化
珪素成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07452297A JP3811540B2 (ja) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | 炭化珪素成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07452297A JP3811540B2 (ja) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | 炭化珪素成形体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10251062A true JPH10251062A (ja) | 1998-09-22 |
| JP3811540B2 JP3811540B2 (ja) | 2006-08-23 |
Family
ID=13549748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07452297A Expired - Fee Related JP3811540B2 (ja) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | 炭化珪素成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3811540B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011111372A (ja) * | 2009-11-27 | 2011-06-09 | Showa Denko Kk | 炭化珪素単結晶及びその製造方法、並びに炭化珪素単結晶ウェーハ及び炭化珪素単結晶インゴット |
| JP2020083666A (ja) * | 2018-11-15 | 2020-06-04 | 住友金属鉱山株式会社 | 黒鉛基材、炭化珪素の成膜方法および炭化珪素基板の製造方法 |
| JP2020083665A (ja) * | 2018-11-15 | 2020-06-04 | 住友金属鉱山株式会社 | 黒鉛基材、炭化珪素の成膜方法および炭化珪素基板の製造方法 |
| JP2020090423A (ja) * | 2018-12-07 | 2020-06-11 | 住友金属鉱山株式会社 | 多結晶炭化珪素基板の製造方法と平板状被成膜基板 |
| JP2021031362A (ja) * | 2019-08-29 | 2021-03-01 | 住友金属鉱山株式会社 | 炭化ケイ素多結晶基板の製造方法 |
| JP2021031363A (ja) * | 2019-08-29 | 2021-03-01 | 住友金属鉱山株式会社 | 炭化ケイ素多結晶基板の製造方法 |
| JP2021046336A (ja) * | 2019-09-18 | 2021-03-25 | 住友金属鉱山株式会社 | 黒鉛製支持基板の表面処理方法、炭化珪素多結晶膜の成膜方法および炭化珪素多結晶基板の製造方法 |
| KR20210099694A (ko) | 2020-02-04 | 2021-08-13 | 주식회사 케이엔제이 | 탄화규소층을 포함하는 부품의 제조 방법 |
-
1997
- 1997-03-11 JP JP07452297A patent/JP3811540B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011111372A (ja) * | 2009-11-27 | 2011-06-09 | Showa Denko Kk | 炭化珪素単結晶及びその製造方法、並びに炭化珪素単結晶ウェーハ及び炭化珪素単結晶インゴット |
| JP2020083666A (ja) * | 2018-11-15 | 2020-06-04 | 住友金属鉱山株式会社 | 黒鉛基材、炭化珪素の成膜方法および炭化珪素基板の製造方法 |
| JP2020083665A (ja) * | 2018-11-15 | 2020-06-04 | 住友金属鉱山株式会社 | 黒鉛基材、炭化珪素の成膜方法および炭化珪素基板の製造方法 |
| JP2020090423A (ja) * | 2018-12-07 | 2020-06-11 | 住友金属鉱山株式会社 | 多結晶炭化珪素基板の製造方法と平板状被成膜基板 |
| JP2021031362A (ja) * | 2019-08-29 | 2021-03-01 | 住友金属鉱山株式会社 | 炭化ケイ素多結晶基板の製造方法 |
| JP2021031363A (ja) * | 2019-08-29 | 2021-03-01 | 住友金属鉱山株式会社 | 炭化ケイ素多結晶基板の製造方法 |
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| KR20210099694A (ko) | 2020-02-04 | 2021-08-13 | 주식회사 케이엔제이 | 탄화규소층을 포함하는 부품의 제조 방법 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3811540B2 (ja) | 2006-08-23 |
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