JPH1053464A - 化学気相蒸着炭化珪素材の製造方法 - Google Patents
化学気相蒸着炭化珪素材の製造方法Info
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- JPH1053464A JPH1053464A JP8224413A JP22441396A JPH1053464A JP H1053464 A JPH1053464 A JP H1053464A JP 8224413 A JP8224413 A JP 8224413A JP 22441396 A JP22441396 A JP 22441396A JP H1053464 A JPH1053464 A JP H1053464A
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- JP
- Japan
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- sic
- cvd
- silicon carbide
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- chemical vapor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 反りのないCVD−SiC材を非常に高い歩
留りで得ることを可能とし、この結果、従来、反りを矯
正するために必要とされていた余分な作業工程を全く不
要とし、生産性を著しく向上させてより安価なCVD−
SiC材を製造する方法を提供する。 【解決手段】 基材の表面に化学気相蒸着により炭化珪
素の被覆層を形成した後、中央を水平方向にスライスし
て得られた半割り品のうち基材部分を除去して炭化珪素
被覆層だけを残すようにした化学気相蒸着炭化珪素材の
製造方法であって、前記基材として、黒鉛部材を予め化
学気相反応により炭化珪素化したものを使用するように
した。
留りで得ることを可能とし、この結果、従来、反りを矯
正するために必要とされていた余分な作業工程を全く不
要とし、生産性を著しく向上させてより安価なCVD−
SiC材を製造する方法を提供する。 【解決手段】 基材の表面に化学気相蒸着により炭化珪
素の被覆層を形成した後、中央を水平方向にスライスし
て得られた半割り品のうち基材部分を除去して炭化珪素
被覆層だけを残すようにした化学気相蒸着炭化珪素材の
製造方法であって、前記基材として、黒鉛部材を予め化
学気相反応により炭化珪素化したものを使用するように
した。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体プロセス等
の用途に好適な化学気相蒸着炭化珪素材の製造方法の改
良に関するものである。
の用途に好適な化学気相蒸着炭化珪素材の製造方法の改
良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の化学気相蒸着炭化珪素材(以下
「CVD(Chemical Vapor Deposition)−SiC材」と
いう。)の製造は、従来、図4に示す方法で行なわれて
いる。即ち、黒鉛基材1の外表面全体をCVD法により
SiC層で被覆してCVD−SiCコート層2を形成し
た後、中央を一点鎖線のようにスライス加工して半割り
品3とし、次いで各半割り品3の黒鉛基材1を燃焼除去
(灰化処理)したり機械加工で除去してCVD−SiC
コート層2のみからなる部材(以下「CVD−SiCバ
ルク材」という。)4を取り出すことによって製造して
いる。
「CVD(Chemical Vapor Deposition)−SiC材」と
いう。)の製造は、従来、図4に示す方法で行なわれて
いる。即ち、黒鉛基材1の外表面全体をCVD法により
SiC層で被覆してCVD−SiCコート層2を形成し
た後、中央を一点鎖線のようにスライス加工して半割り
品3とし、次いで各半割り品3の黒鉛基材1を燃焼除去
(灰化処理)したり機械加工で除去してCVD−SiC
コート層2のみからなる部材(以下「CVD−SiCバ
ルク材」という。)4を取り出すことによって製造して
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、黒鉛とSiC
の熱膨張係数(以下「CTE」と略記する)は一般に相
違するため、通常は真っ直ぐ(フラット)なCVD−S
iCバルク材4は出来にくく、内側又は外側に大きく反
り返った部材5・6となる。即ち、SiCのCTEは常
温〜400°C付近の範囲で3.5×10-6/Kを示す
ので、黒鉛も同じCTEを示すものを使用すれば、反り
の問題は起こらないと言える。ところが、実際には、こ
の条件を確実に且つ安定して満足させることが極めて困
難という事情がある。即ち、同じ製造条件下でもCTE
が同一の黒鉛を得ることは容易ではないという事情があ
る。
の熱膨張係数(以下「CTE」と略記する)は一般に相
違するため、通常は真っ直ぐ(フラット)なCVD−S
iCバルク材4は出来にくく、内側又は外側に大きく反
り返った部材5・6となる。即ち、SiCのCTEは常
温〜400°C付近の範囲で3.5×10-6/Kを示す
ので、黒鉛も同じCTEを示すものを使用すれば、反り
の問題は起こらないと言える。ところが、実際には、こ
の条件を確実に且つ安定して満足させることが極めて困
難という事情がある。即ち、同じ製造条件下でもCTE
が同一の黒鉛を得ることは容易ではないという事情があ
る。
【0004】例えば、CTEが3.5×10-6/Kの黒
鉛が最も多く製造される条件下でも、製造ロットのばら
つきにより、得られた黒鉛のCTEは図3のように分布
しており、CTEが3.5×10-6/Kに近いものは約
25%しかないことが分かる。これは、黒鉛製造の場合
は、成型圧のバラツキや黒鉛化温度のバラツキがあるた
めである。従って、黒鉛基材1のCTEがSiCと同様
に3.5×10-6/Kであれば、フラットなCVD−S
iCバルク材4となるが、CTEが3.5×10-6/K
よりも大きいと、外側に大きく反り返ったバルク材5と
なり、CTEが3.5×10-6/Kよりも小さいと、内
側に大きく反り返ったバルク材6となる。
鉛が最も多く製造される条件下でも、製造ロットのばら
つきにより、得られた黒鉛のCTEは図3のように分布
しており、CTEが3.5×10-6/Kに近いものは約
25%しかないことが分かる。これは、黒鉛製造の場合
は、成型圧のバラツキや黒鉛化温度のバラツキがあるた
めである。従って、黒鉛基材1のCTEがSiCと同様
に3.5×10-6/Kであれば、フラットなCVD−S
iCバルク材4となるが、CTEが3.5×10-6/K
よりも大きいと、外側に大きく反り返ったバルク材5と
なり、CTEが3.5×10-6/Kよりも小さいと、内
側に大きく反り返ったバルク材6となる。
【0005】このような反りのあるCVD−SiCバル
ク材5・6は、半導体プロセスにおけるSiCダミーウ
ェハ等としてそのライン(例えば厳格に寸法設定された
ダミーウェハ固定用ボート支持溝)に自動搬送すること
ができない。そこで、真っ直ぐなCVD−SiCバルク
材4を製造しなければならないが、そのためには、その
前段階でかなりの厚みのあるCVD−SiCバルク材7
を製造しておかなければならない。この製造は、時間を
かけてSiCコーティングを行い、コート層を厚くする
作業となるため、生産性の低下につながり、最終的には
製品のコストアップにつながる。
ク材5・6は、半導体プロセスにおけるSiCダミーウ
ェハ等としてそのライン(例えば厳格に寸法設定された
ダミーウェハ固定用ボート支持溝)に自動搬送すること
ができない。そこで、真っ直ぐなCVD−SiCバルク
材4を製造しなければならないが、そのためには、その
前段階でかなりの厚みのあるCVD−SiCバルク材7
を製造しておかなければならない。この製造は、時間を
かけてSiCコーティングを行い、コート層を厚くする
作業となるため、生産性の低下につながり、最終的には
製品のコストアップにつながる。
【0006】また、CVD−SiCバルク材7から真っ
直ぐな同バルク材4を得るためには、切削加工しなけれ
ばならないが、その加工は部材7の外周全体にわたるた
め、しかも部材7はCVD法という特有の製法に起因し
て緻密質で硬いという特質を有するため、切削加工に時
間がかかり、加工費の増大によりやはり製品のコストア
ップにつながる。
直ぐな同バルク材4を得るためには、切削加工しなけれ
ばならないが、その加工は部材7の外周全体にわたるた
め、しかも部材7はCVD法という特有の製法に起因し
て緻密質で硬いという特質を有するため、切削加工に時
間がかかり、加工費の増大によりやはり製品のコストア
ップにつながる。
【0007】そればかりか、余分に厚みをもたせたCV
D−SiCバルク材7を押さえた状態で機械加工した後
の同バルク材4自体にも、内部の残留応力の影響が現れ
やすく、程度の差はあれ、依然として反りのあるCVD
−SiCバルク材5・6となりやすい。結局、いかに慎
重に切削加工を行っても、製品としてのCVD−SiC
材の歩留りは50%程度にすぎなかった。
D−SiCバルク材7を押さえた状態で機械加工した後
の同バルク材4自体にも、内部の残留応力の影響が現れ
やすく、程度の差はあれ、依然として反りのあるCVD
−SiCバルク材5・6となりやすい。結局、いかに慎
重に切削加工を行っても、製品としてのCVD−SiC
材の歩留りは50%程度にすぎなかった。
【0008】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、反りのないCVD
−SiC材を非常に高い歩留りで得ることを可能とし、
この結果、従来、反りを矯正するために必要とされてい
た余分な作業工程を全く不要とし、生産性を著しく向上
させてより安価なCVD−SiC材を製造する方法を提
供することにある。
のであり、その目的とするところは、反りのないCVD
−SiC材を非常に高い歩留りで得ることを可能とし、
この結果、従来、反りを矯正するために必要とされてい
た余分な作業工程を全く不要とし、生産性を著しく向上
させてより安価なCVD−SiC材を製造する方法を提
供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的達成し得た本発
明のCVD−SiC材の製造方法とは、基材の表面にC
VD法によりSiCの被覆層を形成した後、中央を水平
方向にスライスして得られた半割り品のうち基材部分を
除去してSiC被覆層だけを残すようにしたCVD−S
iC材の製造方法であって、前記基材が、黒鉛部材を化
学気相反応法(以下「CVR(Chemical Vapor Reactio
n)法」という。) によりSiC化したものであることを
特徴とする。
明のCVD−SiC材の製造方法とは、基材の表面にC
VD法によりSiCの被覆層を形成した後、中央を水平
方向にスライスして得られた半割り品のうち基材部分を
除去してSiC被覆層だけを残すようにしたCVD−S
iC材の製造方法であって、前記基材が、黒鉛部材を化
学気相反応法(以下「CVR(Chemical Vapor Reactio
n)法」という。) によりSiC化したものであることを
特徴とする。
【0010】このような製造方法であれば、出発時点の
基材として、CTEがすべて3.5×10-6/KのCV
R−SiC基材が得られる。従って、CVR−SiC基
材とその外表面全体を覆うCVD−SiCコート層が共
に同材質(SiC)となり熱膨張係数が一致するため、
反りの発生を回避してすべてフラットなCVD−SiC
バルク材を得ることができる。また、CVR法を実施す
る対象としての黒鉛部材のCTEは3.5×10-6/K
に限定されないので、経済的で且つ汎用性のある製造方
法とすることができる。
基材として、CTEがすべて3.5×10-6/KのCV
R−SiC基材が得られる。従って、CVR−SiC基
材とその外表面全体を覆うCVD−SiCコート層が共
に同材質(SiC)となり熱膨張係数が一致するため、
反りの発生を回避してすべてフラットなCVD−SiC
バルク材を得ることができる。また、CVR法を実施す
る対象としての黒鉛部材のCTEは3.5×10-6/K
に限定されないので、経済的で且つ汎用性のある製造方
法とすることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図1は、本発明に係るCVD−
SiC材の製造方法を示す概略系統図である。
を参照しつつ説明する。図1は、本発明に係るCVD−
SiC材の製造方法を示す概略系統図である。
【0012】図1において、黒鉛基材1を、本発明の製
造方法に従い、まずCVR処理を行って100%SiC
化した多孔質のCVR−SiC基体11を得る。このC
VR−SiC基体11そのものは、本発明者が先に開発
した方法(特開平1−264969号公報)の実施によ
り、即ち、黒鉛基材1に、珪酸、又はこれにさらに炭
素、珪素及び炭化珪素の少なくとも1種を共存させて加
熱してSiOガスを発生せしめ、このSiOガスと上記
黒鉛基材1とを反応せしめることにより、得ることがで
きる。
造方法に従い、まずCVR処理を行って100%SiC
化した多孔質のCVR−SiC基体11を得る。このC
VR−SiC基体11そのものは、本発明者が先に開発
した方法(特開平1−264969号公報)の実施によ
り、即ち、黒鉛基材1に、珪酸、又はこれにさらに炭
素、珪素及び炭化珪素の少なくとも1種を共存させて加
熱してSiOガスを発生せしめ、このSiOガスと上記
黒鉛基材1とを反応せしめることにより、得ることがで
きる。
【0013】次に、こうして得たCVR−SiC基体1
1に対してCVD処理を行い、CVR−SiC基体11
の外表面全体に緻密質のCVD−SiCコート層12を
形成する。言い換えれば、CVR−SiC基体11をC
VD処理した部材13は、ポーラスなCVR−SiC基
体11の表面をCVD−SiCコート層12で覆って緻
密化処理したものであり、基体11とその表面のコート
層12とは共に同材質(SiC)の構造を有する部材で
ある。CVD−SiCコート層12は、通常のCVD法
により実施して形成すればよい。
1に対してCVD処理を行い、CVR−SiC基体11
の外表面全体に緻密質のCVD−SiCコート層12を
形成する。言い換えれば、CVR−SiC基体11をC
VD処理した部材13は、ポーラスなCVR−SiC基
体11の表面をCVD−SiCコート層12で覆って緻
密化処理したものであり、基体11とその表面のコート
層12とは共に同材質(SiC)の構造を有する部材で
ある。CVD−SiCコート層12は、通常のCVD法
により実施して形成すればよい。
【0014】この後、CVR−SiC基体11をCVD
処理した部材13の厚み方向の中央を水平にスライス加
工して2枚の半割り品14,14とし、それぞれCVR
−SiC基体11の部分を機械加工にて除去することに
より2枚のフラットなCVD−SiCバルク材を得るこ
とができる。
処理した部材13の厚み方向の中央を水平にスライス加
工して2枚の半割り品14,14とし、それぞれCVR
−SiC基体11の部分を機械加工にて除去することに
より2枚のフラットなCVD−SiCバルク材を得るこ
とができる。
【0015】このような製造方法であれば、出発時点の
基材として、CTEがすべて3.5×10-6/KのCV
R−SiC基材11が得られる。従って、CVR−Si
C基材11とその外表面全体を覆うCVD−SiCコー
ト層12が共に同材質(SiC)となり熱膨張係数が一
致するため、反りの発生を回避してすべてフラットなC
VD−SiCバルク材14を得ることができる。また、
CVR法を実施する対象としての黒鉛部材1のCTEは
3.5×10-6/Kに限定されないので、経済的で且つ
汎用性のある製造方法とすることができる。
基材として、CTEがすべて3.5×10-6/KのCV
R−SiC基材11が得られる。従って、CVR−Si
C基材11とその外表面全体を覆うCVD−SiCコー
ト層12が共に同材質(SiC)となり熱膨張係数が一
致するため、反りの発生を回避してすべてフラットなC
VD−SiCバルク材14を得ることができる。また、
CVR法を実施する対象としての黒鉛部材1のCTEは
3.5×10-6/Kに限定されないので、経済的で且つ
汎用性のある製造方法とすることができる。
【0016】
【発明の効果】本発明に係るCVD−SiC材の製造方
法は以上の様に構成したので、反りのないCVD−Si
C材を非常に高い歩留りで得ることを可能とし、この結
果、従来、反りを矯正するために必要とされていた余分
な作業工程を全く不要とし、生産性を著しく向上させて
より安価なCVD−SiC材を提供することができる。
法は以上の様に構成したので、反りのないCVD−Si
C材を非常に高い歩留りで得ることを可能とし、この結
果、従来、反りを矯正するために必要とされていた余分
な作業工程を全く不要とし、生産性を著しく向上させて
より安価なCVD−SiC材を提供することができる。
【0017】
(実施例1)φ200mm×t5mmの形状寸法で嵩密
度dが1.8g/cm3 、CTEが4.0×10-6/K
(室温〜400°C)の黒鉛基材を、本発明の製造方法
に従い、まずCVR処理を行って100%SiC化した
多孔質のCVR−SiC基体を得た。次いで、このCV
R−SiC基体に対し、CVD処理を行ってその基体の
表面に緻密質のCVD−SiC層(厚み1000μm)
を形成した。この後、厚み方向の中央を水平にスライス
加工して半割り品とし、CVR−SiC基体の部分を機
械加工で除去して2枚のCVD−SiCバルク材(厚み
0.6mm)を得た。
度dが1.8g/cm3 、CTEが4.0×10-6/K
(室温〜400°C)の黒鉛基材を、本発明の製造方法
に従い、まずCVR処理を行って100%SiC化した
多孔質のCVR−SiC基体を得た。次いで、このCV
R−SiC基体に対し、CVD処理を行ってその基体の
表面に緻密質のCVD−SiC層(厚み1000μm)
を形成した。この後、厚み方向の中央を水平にスライス
加工して半割り品とし、CVR−SiC基体の部分を機
械加工で除去して2枚のCVD−SiCバルク材(厚み
0.6mm)を得た。
【0018】得られた2枚のCVD−SiCバルク材に
ついて反りの程度を調べた。反りの調査はCVD−Si
Cバルク材を水平面に置いて、その水平面からの浮き上
がりの状態を調べることにより行った。即ち、図2(C
VD−SiCバルク材の平面図)に示すように、9か所
(図中×印)での接地面からの距離を測定し、最高値と
最低値の差をもって反り量とした。この結果、反り量は
0.1mm以下であった。また、歩留りは90%以上で
あった。
ついて反りの程度を調べた。反りの調査はCVD−Si
Cバルク材を水平面に置いて、その水平面からの浮き上
がりの状態を調べることにより行った。即ち、図2(C
VD−SiCバルク材の平面図)に示すように、9か所
(図中×印)での接地面からの距離を測定し、最高値と
最低値の差をもって反り量とした。この結果、反り量は
0.1mm以下であった。また、歩留りは90%以上で
あった。
【0019】(比較例1)実施例1と同一寸法で同一嵩
密度、CTEが3.1×10-6/Kの黒鉛基材を使用し
て従来方法により実施例1と同一厚みのCVD−SiC
バルク材を得た。得られたCVD−SiCバルク材の反
りの程度を実施例1と同様にして調査した。その結果、
反り量は0.8mmであった。即ち、内側に大きく反り
返ったCVD−SiCバルク材であった。
密度、CTEが3.1×10-6/Kの黒鉛基材を使用し
て従来方法により実施例1と同一厚みのCVD−SiC
バルク材を得た。得られたCVD−SiCバルク材の反
りの程度を実施例1と同様にして調査した。その結果、
反り量は0.8mmであった。即ち、内側に大きく反り
返ったCVD−SiCバルク材であった。
【0020】(比較例2)実施例1と同一寸法で同一嵩
密度、CTEが3.9×10-6/Kの黒鉛基材を使用し
て従来方法により実施例1と同一厚みのCVD−SiC
バルク材を得た。得られたCVD−SiCバルク材の反
りの程度を実施例1と同様にして調査した。その結果、
反り量は0.8mmであった。即ち、外側に大きく反り
返ったCVD−SiCバルク材であった。製品として使
用可能なものの歩留りは20%であった。
密度、CTEが3.9×10-6/Kの黒鉛基材を使用し
て従来方法により実施例1と同一厚みのCVD−SiC
バルク材を得た。得られたCVD−SiCバルク材の反
りの程度を実施例1と同様にして調査した。その結果、
反り量は0.8mmであった。即ち、外側に大きく反り
返ったCVD−SiCバルク材であった。製品として使
用可能なものの歩留りは20%であった。
【図1】本発明に係るCVD−SiC材の製造方法を示
す概略系統図である。
す概略系統図である。
【図2】CVD−SiCバルク材の平面図である。
【図3】黒鉛の場合の1製造ロットでのCTEの分布を
示す棒グラフである。
示す棒グラフである。
【図4】従来におけるCVD−SiCバルク材の製造方
法を示す概略系統図である。
法を示す概略系統図である。
1 黒鉛部材 2 CVD−SiCコート層 3 半割り品 4 CVD−SiCバルク材 5,6,7 反りのあるCVD−SiCバルク材 11 CVR−SiC基体 12 CVD−SiCコート層 13 CVD処理した部材 14 半割り品 15 本発明のCVD−SiCバルク材
Claims (1)
- 【請求項1】 基材の表面に化学気相蒸着により炭化珪
素の被覆層を形成した後、中央を水平方向にスライスし
て得られた半割り品のうち基材部分を除去して炭化珪素
被覆層だけを残すようにした化学気相蒸着炭化珪素材の
製造方法であって、前記基材が、黒鉛部材を化学気相反
応により炭化珪素化したものであることを特徴とするC
VD炭化珪素材の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8224413A JPH1053464A (ja) | 1996-08-06 | 1996-08-06 | 化学気相蒸着炭化珪素材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8224413A JPH1053464A (ja) | 1996-08-06 | 1996-08-06 | 化学気相蒸着炭化珪素材の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1053464A true JPH1053464A (ja) | 1998-02-24 |
Family
ID=16813390
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8224413A Pending JPH1053464A (ja) | 1996-08-06 | 1996-08-06 | 化学気相蒸着炭化珪素材の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1053464A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001073139A (ja) * | 1999-09-07 | 2001-03-21 | Asahi Glass Co Ltd | 炭化ケイ素質成形体の製造方法 |
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 |
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 |
-
1996
- 1996-08-06 JP JP8224413A patent/JPH1053464A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001073139A (ja) * | 1999-09-07 | 2001-03-21 | Asahi Glass Co Ltd | 炭化ケイ素質成形体の製造方法 |
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 |
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 |
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