JPS60224783A - 炭化けい素被覆物の製造方法 - Google Patents
炭化けい素被覆物の製造方法Info
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- JPS60224783A JPS60224783A JP7952984A JP7952984A JPS60224783A JP S60224783 A JPS60224783 A JP S60224783A JP 7952984 A JP7952984 A JP 7952984A JP 7952984 A JP7952984 A JP 7952984A JP S60224783 A JPS60224783 A JP S60224783A
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- silicon
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- coating
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C23C16/02—Pretreatment of the material to be coated
- C23C16/0272—Deposition of sub-layers, e.g. to promote the adhesion of the main coating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C23C16/22—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 deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/32—Carbides
- C23C16/325—Silicon carbide
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は炭化けい素板覆物、＊には各種電子材料部品と
して有用とされる炭化けい素板覆物の製造方法に関する
ものである。
して有用とされる炭化けい素板覆物の製造方法に関する
ものである。
高純度の炭化けい素が耐熱性、耐酸化性、耐薬品性さら
には熱伝導性にすぐれた物性を示すものであることがら
一各種電子材料およびその治具への被覆材料とするとい
うことが試みられている。
には熱伝導性にすぐれた物性を示すものであることがら
一各種電子材料およびその治具への被覆材料とするとい
うことが試みられている。
他方、各種基材表面に結晶質の炭化けい素被覆を施こす
方法については従来から各種の方法が提案されており１
例えばｌ）炭化けい素を２，０００℃以上の高温で昇華
させ、これを基体上で再結晶させる方法（特公昭４１−
９３３２号公報参照）。
方法については従来から各種の方法が提案されており１
例えばｌ）炭化けい素を２，０００℃以上の高温で昇華
させ、これを基体上で再結晶させる方法（特公昭４１−
９３３２号公報参照）。
２）シランまたはノ・ロゲン化シランと炭化水素ガスと
の混合物を熱分解させる方法（特開昭５７−１１６２０
０号、特開昭５７−１１８０８２号公報参照）、３）Ｓ
ｉＯ□またはＳｌと炭素の混合粉末を１，５００℃以上
の高温で加熱する方法←特開昭５２−４２３６５号、特
開昭５６−２６７８１号、特開昭５７−３７８０号公報
参照）が知られている。
の混合物を熱分解させる方法（特開昭５７−１１６２０
０号、特開昭５７−１１８０８２号公報参照）、３）Ｓ
ｉＯ□またはＳｌと炭素の混合粉末を１，５００℃以上
の高温で加熱する方法←特開昭５２−４２３６５号、特
開昭５６−２６７８１号、特開昭５７−３７８０号公報
参照）が知られている。
しかし、この１）および３）の方法は１，５００℃Ｂ上
の高温を必要とするため、使用する基材に制限があると
いう不利があり、２）の方法九ついても始発原料として
モノシラン（ＳｉＨ）、ジシラン（ＳｉＨ）を使用する
とこの水素化けい素６ 化合物と炭化水素化合物との間の熱分解温度差（速度差
）が大きく異なるために均質な炭化けい素皮膜を得るの
に高度な濃度調整が必要とされるし、ハロゲン化シラン
を始発原料とするときにはこれらが加水分解し易いもの
であるし反応温度も高く、さらＫは副生ずる塩酸や塩素
の処理に難点があるという不利があった。
の高温を必要とするため、使用する基材に制限があると
いう不利があり、２）の方法九ついても始発原料として
モノシラン（ＳｉＨ）、ジシラン（ＳｉＨ）を使用する
とこの水素化けい素６ 化合物と炭化水素化合物との間の熱分解温度差（速度差
）が大きく異なるために均質な炭化けい素皮膜を得るの
に高度な濃度調整が必要とされるし、ハロゲン化シラン
を始発原料とするときにはこれらが加水分解し易いもの
であるし反応温度も高く、さらＫは副生ずる塩酸や塩素
の処理に難点があるという不利があった。
本発明はこのような不利を解決した炭化けい素板覆物の
製造方法に関するものであり、これは分子中に少な（と
も１個のけい素−水素結合を有する有機けい素化合物を
水素化けい素化合物の共存下に光ＣＶＤ法あるいは水銀
増感光ＣＶＤ法によって炭化けい素としてこれを基体上
に薄膜状に堆積させた後、この上に前記有機けい素化合
物を７００〜１，５００℃で気相熱分解させて得た炭化
けい素を薄膜状に堆積させてなることを特徴とするもの
である。
製造方法に関するものであり、これは分子中に少な（と
も１個のけい素−水素結合を有する有機けい素化合物を
水素化けい素化合物の共存下に光ＣＶＤ法あるいは水銀
増感光ＣＶＤ法によって炭化けい素としてこれを基体上
に薄膜状に堆積させた後、この上に前記有機けい素化合
物を７００〜１，５００℃で気相熱分解させて得た炭化
けい素を薄膜状に堆積させてなることを特徴とするもの
である。
すなわち１本発明者らは各柿基体上に高純度の炭化けい
床被覆を施す方法についての研究を進め。
床被覆を施す方法についての研究を進め。
さきに分子中に少な（とも１個のけい素−水素結合を有
する有機けい素化合物を７００〜１，４００℃で気相熱
分解させて基体上に炭化けい床被覆を施す方法を見出し
く特願昭５７−１９５７０２号明細書参照）、さらに上
記した有機けい素化合物をモノシランまたはジシランで
代表される水素化けい素化合物と共に基体上に供給し、
これに紫外光を照射するとこれらが容易に分解して基体
上に非晶質の炭化けい床被覆を与えることを見出した（
特願昭５９−５５８８７ ）が−さらに検討を重ねた結
果この２つの方法を組合せ先づ基体上に紫外線照射によ
る光ＣＶＤ法または水銀増感光ＣＶＤ法で非晶質の炭化
けい素を彼我させ、ついでこの上に有機けい素化合物の
気相熱分解による炭化けい素を被覆させると、光ＣＶＤ
法により得られる被膜がラジカル反応により得られるも
ので膜質が均一であることから、ついで行なわれる熱分
解反応によって堆積される被膜も従来法にくらべて均質
でクラックもな（、平滑性のすぐれたものＫなるという
ことを確認して本発明を完成させた。
する有機けい素化合物を７００〜１，４００℃で気相熱
分解させて基体上に炭化けい床被覆を施す方法を見出し
く特願昭５７−１９５７０２号明細書参照）、さらに上
記した有機けい素化合物をモノシランまたはジシランで
代表される水素化けい素化合物と共に基体上に供給し、
これに紫外光を照射するとこれらが容易に分解して基体
上に非晶質の炭化けい床被覆を与えることを見出した（
特願昭５９−５５８８７ ）が−さらに検討を重ねた結
果この２つの方法を組合せ先づ基体上に紫外線照射によ
る光ＣＶＤ法または水銀増感光ＣＶＤ法で非晶質の炭化
けい素を彼我させ、ついでこの上に有機けい素化合物の
気相熱分解による炭化けい素を被覆させると、光ＣＶＤ
法により得られる被膜がラジカル反応により得られるも
ので膜質が均一であることから、ついで行なわれる熱分
解反応によって堆積される被膜も従来法にくらべて均質
でクラックもな（、平滑性のすぐれたものＫなるという
ことを確認して本発明を完成させた。
本発明の方法において始発材料として使用される有機け
い素化合物は前記したように、その分子中に少なくとも
１個の５ｉ−Ｈ結合を含むものであるが、しかし好まし
くは５ｉｘ（ｘはハロゲン原子または酸素原子）結合を
含まないものであり。
い素化合物は前記したように、その分子中に少なくとも
１個の５ｉ−Ｈ結合を含むものであるが、しかし好まし
くは５ｉｘ（ｘはハロゲン原子または酸素原子）結合を
含まないものであり。
これＫは例えば一般式 Ｒ（Ｓｉ）に＼＊ｎ＋２ ｎ
ＫＲはその少な（とも１個が水素原子である。水素原子
またはメチル基、エチル基、プロピル基。
またはメチル基、エチル基、プロピル基。
フェニル基、ビニル基などから選ばれる１価の炭化水素
基、ｎは１〜４の正数〕で示されるシランまたはポリシ
ラン類、および一般式 〔ここにＲは前記と同じ、Ｒはメチレン基、エチレン基
またはフェニレン基−ｍは１〜２の正数〕で示されるシ
ルアルキレン化合物またはシルフェニレン化合物、ある
いは同一分子中にこの両者の主骨格をもつ化合物があげ
られる。そして、この有機けい素化合物としては１次式 ％式％ ＣＨ３０Ｈ５ ＯＨ５ＯＲ。
基、ｎは１〜４の正数〕で示されるシランまたはポリシ
ラン類、および一般式 〔ここにＲは前記と同じ、Ｒはメチレン基、エチレン基
またはフェニレン基−ｍは１〜２の正数〕で示されるシ
ルアルキレン化合物またはシルフェニレン化合物、ある
いは同一分子中にこの両者の主骨格をもつ化合物があげ
られる。そして、この有機けい素化合物としては１次式 ％式％ ＣＨ３０Ｈ５ ＯＨ５ＯＲ。
０Ｈ３０Ｈ，ＯＨｓ
で示されるシラン、ポリシランが例示され、これらはそ
の１種または２種あるいは２種以上の混合物として使用
されるが、これらについてはで示されるジメチルポリシ
ランを３５０℃以上の温度で熱分解させ℃得られるメチ
ルノ１イドロジエンシラン類が好ましいものとされる。
の１種または２種あるいは２種以上の混合物として使用
されるが、これらについてはで示されるジメチルポリシ
ランを３５０℃以上の温度で熱分解させ℃得られるメチ
ルノ１イドロジエンシラン類が好ましいものとされる。
なお、これらの有機けい素化合物は、従来公知の方法で
製造することができるが、これらは蒸留工程によって容
易に高純度化することができるので、本反応によって得
られる炭化けい素も極めて純度の高いものになるという
有利性が与えられる。
製造することができるが、これらは蒸留工程によって容
易に高純度化することができるので、本反応によって得
られる炭化けい素も極めて純度の高いものになるという
有利性が与えられる。
本発明方法の実施は１）上記した有機けい素化合物を水
素化けい素化合物の共存下で光ＯＶＤ法または水銀増感
光ＯＶＤ法で分ｈ・トさせて炭化けい素として基体に堆
積させる第１工程と、２）この第１工程で得た炭化けい
素を被覆した基体上に上記した有機けい素化合物の気相
熱分解によって生成した炭化けい素を被覆する第２工程
とＫよって行なわれる。
素化けい素化合物の共存下で光ＯＶＤ法または水銀増感
光ＯＶＤ法で分ｈ・トさせて炭化けい素として基体に堆
積させる第１工程と、２）この第１工程で得た炭化けい
素を被覆した基体上に上記した有機けい素化合物の気相
熱分解によって生成した炭化けい素を被覆する第２工程
とＫよって行なわれる。
この第１工程は上記した有機けい素化合物を水素ガスま
たはヘリウム、ネオン、窒素ガスなどの不活性ガスをキ
ャリヤーガスとしてモノシラン（５ｉＨ４）またはジシ
ラン（Ｓｉ、 Ｈ，）などの水素化けい素化合物と共に
基体を収容した反応器内に導入し、紫外光を照射する光
ＯＶＤ法によって行なわれる。この水素化けい素化合物
の添加は。
たはヘリウム、ネオン、窒素ガスなどの不活性ガスをキ
ャリヤーガスとしてモノシラン（５ｉＨ４）またはジシ
ラン（Ｓｉ、 Ｈ，）などの水素化けい素化合物と共に
基体を収容した反応器内に導入し、紫外光を照射する光
ＯＶＤ法によって行なわれる。この水素化けい素化合物
の添加は。
それだけでは光分解速度の遅い前記した有機けい素化合
物の光分解を光で励起された５ｉｎ４またはＳｉ、Ｈ，
などの水素化けい素化合物との衝突によって促進させる
ためのものであるが、水素化けい素化合物として８１Ｈ
を使用し、可視光に近い波長の紫外線によって行なわせ
ようとするときは反応系に蒸気圧量の水銀を添加して光
照射によって励起された水銀がガス分子と衝突してガス
分子にエネルギーを与える水銀増感ＯＶＤ法とすること
がよい。この反応を実施するための光源としては高エネ
ルギー光な照射できる高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ
を使用すればよいが、この反応がプラズマ法のようなイ
オン化反応でなく、光の分解反応によるラジカル反応で
あることがら、この水素化けい素化合物の添加量は水素
化けい素化合物／有機けい素化合物＋水素化けい素化合
物のモル濃度比で１〜５０モルチ、好ましくは２〜１５
モルチとすることがよく、１モルチ以下とすると生成ラ
ジカル計が少なすぎて炭化けい素の堆積速度が遅くなり
、５０モルチ以上とするとＳｉＨ４゜Ｓｉ！Ｈ，などが
高価格であることがら経済的でなくなるという不利が生
じる。この第Ｊ工程における反応温度は１００℃以下で
は反応速度が遅くなるほかキャリヤーガスとして水素ガ
スを使用すると１昨する炭化けい素における末端結合子
（ＳｉＯ：Ｈ）が多くなって次工程でガスが発生し均質
な皮膜が得られなくなるし、７００″Ｃ以上とすると有
機けい素化合物の熱分解反応が同時に進行するようＫな
り、また光源を冷却するための特別な装置も必要となる
ので、１００〜７００℃の範囲、好ましくは２００〜４
００℃の範囲とすることがよい。また、この工程ではこ
″＞Ｋ得られる炭化けい素板覆膜の電気特性を調節する
目的で上記した有機けい素化合物１ｃ Ｂ２Ｈ６，ＰＨ
３などのドーピング剤を添加することは任意とされる。
物の光分解を光で励起された５ｉｎ４またはＳｉ、Ｈ，
などの水素化けい素化合物との衝突によって促進させる
ためのものであるが、水素化けい素化合物として８１Ｈ
を使用し、可視光に近い波長の紫外線によって行なわせ
ようとするときは反応系に蒸気圧量の水銀を添加して光
照射によって励起された水銀がガス分子と衝突してガス
分子にエネルギーを与える水銀増感ＯＶＤ法とすること
がよい。この反応を実施するための光源としては高エネ
ルギー光な照射できる高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ
を使用すればよいが、この反応がプラズマ法のようなイ
オン化反応でなく、光の分解反応によるラジカル反応で
あることがら、この水素化けい素化合物の添加量は水素
化けい素化合物／有機けい素化合物＋水素化けい素化合
物のモル濃度比で１〜５０モルチ、好ましくは２〜１５
モルチとすることがよく、１モルチ以下とすると生成ラ
ジカル計が少なすぎて炭化けい素の堆積速度が遅くなり
、５０モルチ以上とするとＳｉＨ４゜Ｓｉ！Ｈ，などが
高価格であることがら経済的でなくなるという不利が生
じる。この第Ｊ工程における反応温度は１００℃以下で
は反応速度が遅くなるほかキャリヤーガスとして水素ガ
スを使用すると１昨する炭化けい素における末端結合子
（ＳｉＯ：Ｈ）が多くなって次工程でガスが発生し均質
な皮膜が得られなくなるし、７００″Ｃ以上とすると有
機けい素化合物の熱分解反応が同時に進行するようＫな
り、また光源を冷却するための特別な装置も必要となる
ので、１００〜７００℃の範囲、好ましくは２００〜４
００℃の範囲とすることがよい。また、この工程ではこ
″＞Ｋ得られる炭化けい素板覆膜の電気特性を調節する
目的で上記した有機けい素化合物１ｃ Ｂ２Ｈ６，ＰＨ
３などのドーピング剤を添加することは任意とされる。
なお、この工程で得られる炭化けい素板覆膜はこの反応
が上記したようにラジカル反応だけで作られるので欠陥
のない均質な膜となるが、堆積速度が遅いので第１工程
のみで厚膜品を得るためＫは長期間の反応が必要であり
、経済的ではない。またこの炭化けい素皮膜は基体に対
する接着強度が弱いので高温を必要としない用途にはそ
のま＼でも使用することができるけれども、耐熱性を必
要とする用途には限界があるので、これにはっぎＣ二連
べる第２工程によって生成する炭化けい素を堆積させる
必要がある。なお１本発明の方法で第２工程を併用する
場合、第１工程で得られる膜厚は０．０５〜０．６μｍ
で充分である。
が上記したようにラジカル反応だけで作られるので欠陥
のない均質な膜となるが、堆積速度が遅いので第１工程
のみで厚膜品を得るためＫは長期間の反応が必要であり
、経済的ではない。またこの炭化けい素皮膜は基体に対
する接着強度が弱いので高温を必要としない用途にはそ
のま＼でも使用することができるけれども、耐熱性を必
要とする用途には限界があるので、これにはっぎＣ二連
べる第２工程によって生成する炭化けい素を堆積させる
必要がある。なお１本発明の方法で第２工程を併用する
場合、第１工程で得られる膜厚は０．０５〜０．６μｍ
で充分である。
つぎにこの第２工程は上記した有機けい素化合物を高温
の反応器内で気相熱分解させ、生成した炭化けい累を第
１工程で得た炭化けい素板覆膜の上に堆積させるもので
あるが、この反応温度は７００℃以下では熱分解反応が
遅（、使用した有機けい素化合物が完全に熱分解されず
に残存し。
の反応器内で気相熱分解させ、生成した炭化けい累を第
１工程で得た炭化けい素板覆膜の上に堆積させるもので
あるが、この反応温度は７００℃以下では熱分解反応が
遅（、使用した有機けい素化合物が完全に熱分解されず
に残存し。
得られる皮膜も表面の平滑性に欠けたものとなり。
１５００℃以上では炭化けい素結晶の成長速度は速（な
るが基体と炭化けい素との熱膨恨係数差が大きくなって
接着強度が低下するので、これは７００〜１５００℃の
範囲、好ましくは９００〜１．３００℃の範囲とするこ
とがよい。この膜厚は使用する基板の熱膨張係数によっ
て変るが、膨張係数が金属板のように大きいものでは１
１１ｍ以下。
るが基体と炭化けい素との熱膨恨係数差が大きくなって
接着強度が低下するので、これは７００〜１５００℃の
範囲、好ましくは９００〜１．３００℃の範囲とするこ
とがよい。この膜厚は使用する基板の熱膨張係数によっ
て変るが、膨張係数が金属板のように大きいものでは１
１１ｍ以下。
セラミックのように小さいものでは５μｍ以上も可能で
ある。また、この膜厚は使用目的によって変化させても
よ（、耐蝕性コーティングを目的としたものでは数μｍ
でもよいが、摺動部材、半導体用治具、加熱用容器のよ
５＆Ｃ強度、耐熱性、耐摩耗性が要求されるものでは６
ｔｏμｍの厚さが必要とされる。
ある。また、この膜厚は使用目的によって変化させても
よ（、耐蝕性コーティングを目的としたものでは数μｍ
でもよいが、摺動部材、半導体用治具、加熱用容器のよ
５＆Ｃ強度、耐熱性、耐摩耗性が要求されるものでは６
ｔｏμｍの厚さが必要とされる。
つぎに１本発明の実施に使用される基板は特にこれを限
定する必要はないが、電子材料用あるいは高温反応部材
用としての炭化けい素被覆物を得るためＫはこれを炭素
、全脂けい素、す７アイヤ。
定する必要はないが、電子材料用あるいは高温反応部材
用としての炭化けい素被覆物を得るためＫはこれを炭素
、全脂けい素、す７アイヤ。
値化けい素などのセラミック物質１万英ガラス。
各柿金ｗ板などとし、これらの表面に上述した方法で適
切な厚さの炭化けい累被覆を施せばよい。
切な厚さの炭化けい累被覆を施せばよい。
なお１本発明方法の実施に当っては、この第２工程が光
照射を必要としないし、水素化けい素化合物を必ずしも
必要としないのでこの第１工程と第２工程を別々の反応
装置で行なわせてもよいが、生産性の面からは同一反応
装置内で行なうことが好ましい。また、耐熱性の要求さ
れない分野で使用するものを【第１工程と第２工程とを
逆にすることも可能である。
照射を必要としないし、水素化けい素化合物を必ずしも
必要としないのでこの第１工程と第２工程を別々の反応
装置で行なわせてもよいが、生産性の面からは同一反応
装置内で行なうことが好ましい。また、耐熱性の要求さ
れない分野で使用するものを【第１工程と第２工程とを
逆にすることも可能である。
つぎにこれを添付の図面にもとづいて説明すると、第１
図における石英製の反応器１は光ＣＶＤ反応帯Ａと気相
熱分解帯Ｂとからできており、この中には基板ヒーター
２に載置された基板支持プレート８の上圧基板４が収納
されている。反応器１には有機けい素化合物導入口５．
水素化けい素化合物導入口６から所定のモル比となるよ
うにした反応ガスが供給されるが、これらのガスは光Ｏ
ＶＤ法とするとき虻は管７．水銀増感光ＯＶＤ法とする
ときには２０〜７０℃に保持された恒温槽８Ｊｔの中の
水銀９の蒸気を伴流するくした管１０を経て供給される
。光○ＶＤ反応帯ＡＩＣ導入された反応ガスは低圧水銀
ランプ１１から照射される紫外光によって分解されて炭
化けい］もを住成し。
図における石英製の反応器１は光ＣＶＤ反応帯Ａと気相
熱分解帯Ｂとからできており、この中には基板ヒーター
２に載置された基板支持プレート８の上圧基板４が収納
されている。反応器１には有機けい素化合物導入口５．
水素化けい素化合物導入口６から所定のモル比となるよ
うにした反応ガスが供給されるが、これらのガスは光Ｏ
ＶＤ法とするとき虻は管７．水銀増感光ＯＶＤ法とする
ときには２０〜７０℃に保持された恒温槽８Ｊｔの中の
水銀９の蒸気を伴流するくした管１０を経て供給される
。光○ＶＤ反応帯ＡＩＣ導入された反応ガスは低圧水銀
ランプ１１から照射される紫外光によって分解されて炭
化けい］もを住成し。
この炭化けい素は基板ヒーター２Ｖｃよって２００℃以
上忙加熱されている基板４の上に堆積され。
上忙加熱されている基板４の上に堆積され。
このように処理さｈた基板４はついで基板ヒーターと共
に気相熱分解帯Ｂ＋ｃ移送される。この時点で反応ガス
は有機けい素化合物導入口５からの有機けい素化合物だ
けとされ、これは加熱ヒーター１２によって９００〜１
，３００℃に加熱された気相熱分解帯Ｂで分解されて炭
化けい素を生成し。
に気相熱分解帯Ｂ＋ｃ移送される。この時点で反応ガス
は有機けい素化合物導入口５からの有機けい素化合物だ
けとされ、これは加熱ヒーター１２によって９００〜１
，３００℃に加熱された気相熱分解帯Ｂで分解されて炭
化けい素を生成し。
これが基体上の炭化けい水被覆膜上に堆積され。
反応後の排ガスは排気口１３から排気される。
本発明の方法で得られる結晶質炭化けい素被覆物はこの
被覆によって耐熱性、耐酸化性、耐薬品性、８Ｉｌ密性
が与えられるので各種用途に広（使用され、これは特に
半導体基板、電子材料用治具として、さらには各種のシ
ール材、また熱導性部材として、有用とされる。
被覆によって耐熱性、耐酸化性、耐薬品性、８Ｉｌ密性
が与えられるので各種用途に広（使用され、これは特に
半導体基板、電子材料用治具として、さらには各種のシ
ール材、また熱導性部材として、有用とされる。
つぎに本発明方法の実施例をあげるが、これらは本発明
の範囲を限定するものではない。
の範囲を限定するものではない。
実施例１
内径１２０ ａｍの石英管からなる第１図に示したよう
な反応器内圧収納した抵抗型ヒーターを内蔵した基板ヒ
ーター上のプレートに４０Ｘ４０Ｘ５朋の黒鉛質炭素基
数を載置し、これを５（）０℃に加熱した。
な反応器内圧収納した抵抗型ヒーターを内蔵した基板ヒ
ーター上のプレートに４０Ｘ４０Ｘ５朋の黒鉛質炭素基
数を載置し、これを５（）０℃に加熱した。
つぎにこの反応器内に水素ガスでｌＯ容容量圧希釈した
トリメチルシラン（（ＯＨ３）、５ｉｎ）１００ Ｃ，
Ｃ，７分と水素ガスで１０容量％に希釈したジシラン（
Ｓｉ、、 Ｈ６） ２００ ｅ、ｃ、７分を導入し一低
圧水世灯（１，８４９Ａ）からの紫外光を６０分間照射
し左のち−この基板を気相熱分解帯に移動させ、この帯
域の温度を１，２００℃として３０分間熱分解反応を行
なわせた後１反応帯域を冷却し。
トリメチルシラン（（ＯＨ３）、５ｉｎ）１００ Ｃ，
Ｃ，７分と水素ガスで１０容量％に希釈したジシラン（
Ｓｉ、、 Ｈ６） ２００ ｅ、ｃ、７分を導入し一低
圧水世灯（１，８４９Ａ）からの紫外光を６０分間照射
し左のち−この基板を気相熱分解帯に移動させ、この帯
域の温度を１，２００℃として３０分間熱分解反応を行
なわせた後１反応帯域を冷却し。
基板を取り出したところ一基板上に厚さ５μｍの均一な
βやＳｉＱの微細結晶被覆が施されていることが認めら
れた。
βやＳｉＱの微細結晶被覆が施されていることが認めら
れた。
このものはついで窒気中で１．．２００℃に繰り返し加
シ＾したが、この被！！ＪＫ変化は見られず、これＫは
ピンホール、クラックの発生もなかったが。
シ＾したが、この被！！ＪＫ変化は見られず、これＫは
ピンホール、クラックの発生もなかったが。
比較のために上記しに光ＯＶＤ法を行なわず同一条件で
の気相熱分解法だけで厚さ５μｍのβ型ＳｉＯを被覆さ
せたものは表面が凹凸で平滑性も劣るものであった。
の気相熱分解法だけで厚さ５μｍのβ型ＳｉＯを被覆さ
せたものは表面が凹凸で平滑性も劣るものであった。
実施例２
実施例１の方法において基板の加熱温度を３００℃とし
、この反応器に水素ガスで１０容量チに希釈したテトラ
メチルジシラン（（ＯＲ，）４Ｓ１□Ｈ２） １０００
．０．７分 と水素ガスで１０容量％に希釈したモノシ
ラン（Ｓｉｎ４）２０００．０．７分との混合ガスを５
０℃に保持した水銀貯槽を経由して供給し、これに水銀
ランプ（２，５３７Ａ）からの紫外光を２０分間照射し
たのち、この基板な気相熱分解帯に移動させ。
、この反応器に水素ガスで１０容量チに希釈したテトラ
メチルジシラン（（ＯＲ，）４Ｓ１□Ｈ２） １０００
．０．７分 と水素ガスで１０容量％に希釈したモノシ
ラン（Ｓｉｎ４）２０００．０．７分との混合ガスを５
０℃に保持した水銀貯槽を経由して供給し、これに水銀
ランプ（２，５３７Ａ）からの紫外光を２０分間照射し
たのち、この基板な気相熱分解帯に移動させ。
ＳｉＨ，ガスの供給を停止すると共に水銀蒸気を遮断し
、実施例１と同様の方法でテトラメチルジシランの熱分
解反応を打なわせ、冷却後基脚を取り出し定ところ、基
板上に厚さ６μｍの均一で凹凸のない強固なβ型ＳｉＯ
の微細結晶被覆が施されていることが認められた。
、実施例１と同様の方法でテトラメチルジシランの熱分
解反応を打なわせ、冷却後基脚を取り出し定ところ、基
板上に厚さ６μｍの均一で凹凸のない強固なβ型ＳｉＯ
の微細結晶被覆が施されていることが認められた。
実施例３゜
実施例１と同じ反応器内に、４０Ｘ４０Ｘ５朋の反応焼
結型＃）２化けい素（けい素５％含有）基板を載置して
３００℃に加熱し、この反応器に水素ガスで５’４ｉ％
ＩｔＣ希釈したビスジメチルシリルメタン［（ＯＨ３）
２Ｈ８ｉ−０）Ｌ、 −８ｉＨ（Ｏ）］、 ）２）１５
０ Ｃ，Ｃ，７分を導入したほかは実施例２と同様に処
理したところ、この基板は厚さ約６μｍの微細な結晶状
の均質なβ型ＳｉＯで被覆された。
結型＃）２化けい素（けい素５％含有）基板を載置して
３００℃に加熱し、この反応器に水素ガスで５’４ｉ％
ＩｔＣ希釈したビスジメチルシリルメタン［（ＯＨ３）
２Ｈ８ｉ−０）Ｌ、 −８ｉＨ（Ｏ）］、 ）２）１５
０ Ｃ，Ｃ，７分を導入したほかは実施例２と同様に処
理したところ、この基板は厚さ約６μｍの微細な結晶状
の均質なβ型ＳｉＯで被覆された。
このものは１．０００℃の繰り返し加熱によってもこの
Ｓ１０被覆が剥離せず、基板に強固に接着しており、７
ツ硝酸液中に浸漬したときも基糎側には酸の浸出による
凹凸が見られたがＳｉＯ被覆には何の異常も見られなか
った。
Ｓ１０被覆が剥離せず、基板に強固に接着しており、７
ツ硝酸液中に浸漬したときも基糎側には酸の浸出による
凹凸が見られたがＳｉＯ被覆には何の異常も見られなか
った。
また、比較のため、上記において光ＣＶＤ後の基板を取
り出し、これにムライト製加熱管中において１．５５０
℃の温度での気相熱分解法による炭化けい素被覆を行な
ったところ、この場合には！３１０結晶が大きく成長し
た＼め表面に凹凸が認められ、被槍全体にクラックが発
生していた。
り出し、これにムライト製加熱管中において１．５５０
℃の温度での気相熱分解法による炭化けい素被覆を行な
ったところ、この場合には！３１０結晶が大きく成長し
た＼め表面に凹凸が認められ、被槍全体にクラックが発
生していた。
実施例４
実施例１と同じ反応器内Ｋ ５０９６ Ｘ ５ ａｍの
同根状単結晶げい素基板を載置して５００ＣＫ加熱し。
同根状単結晶げい素基板を載置して５００ＣＫ加熱し。
この反応器中にそれぞれヘリウムガスでｌＯ容量ｌｃ８
釈したトリメチルシランとモノメチルシラン〔Ｃ）１３
ＳＩＨ３〕との当′ｗｋ混合ｉス１５ ｏ ｃ、ｃ、／
分と水素ガスで１０容量チに希釈したジシラン３０．０
．７分との混合ガスを水銀蒸気と共に導入し。
釈したトリメチルシランとモノメチルシラン〔Ｃ）１３
ＳＩＨ３〕との当′ｗｋ混合ｉス１５ ｏ ｃ、ｃ、／
分と水素ガスで１０容量チに希釈したジシラン３０．０
．７分との混合ガスを水銀蒸気と共に導入し。
こ＼に水銀ラング（１，８４９Ｘ）からの紫外光を２０
分間照射したのち、この基板を気相熱分解帯に移５すさ
せ一ジシランガスの供給を停止すると共に水銀蒸気を遮
断し、１，１００℃で上記混合シランガスの熱分解反応
を２時間行なわせ、？＠却後基機を取０出したところ、
これには２５μｍの厚さで炭化けい紫被情がなされてい
た。
分間照射したのち、この基板を気相熱分解帯に移５すさ
せ一ジシランガスの供給を停止すると共に水銀蒸気を遮
断し、１，１００℃で上記混合シランガスの熱分解反応
を２時間行なわせ、？＠却後基機を取０出したところ、
これには２５μｍの厚さで炭化けい紫被情がなされてい
た。
ついで、このものをフッ硝酸浴中に浸漬して単結晶けい
素基板を除去したところ、均一な炭化けい紫根が得られ
１こが、比較のために上記における水銀増感光ＣＶＤ法
を３時１１４１行なって得た約３μｍの炭化けい系板〜
の設けられた基板を上記と同様にフッ硝ｒ１文浴で処理
して得た炭化けい素板には多数のクランクが発生した。
素基板を除去したところ、均一な炭化けい紫根が得られ
１こが、比較のために上記における水銀増感光ＣＶＤ法
を３時１１４１行なって得た約３μｍの炭化けい系板〜
の設けられた基板を上記と同様にフッ硝ｒ１文浴で処理
して得た炭化けい素板には多数のクランクが発生した。
第１図は本発明方法を実施するための反応装置の縦断面
要因を例示したものである。 ｌ・・・反応器 ２・・・基板ヒーター ３・・・グレ
ート４・・・基板−５，６・・・ガス４入口、８・・・
恒温槽、９・・・水ｔｄｌ−１１・・・水銀ランプ、＋
２・・・加熱ヒーター、１３・・・排気口。 Ａ・・・光ＯＶＤ反応帯、 Ｂ・・・気相熱分解帯。 特許出願人 信越化学工業株式会社
要因を例示したものである。 ｌ・・・反応器 ２・・・基板ヒーター ３・・・グレ
ート４・・・基板−５，６・・・ガス４入口、８・・・
恒温槽、９・・・水ｔｄｌ−１１・・・水銀ランプ、＋
２・・・加熱ヒーター、１３・・・排気口。 Ａ・・・光ＯＶＤ反応帯、 Ｂ・・・気相熱分解帯。 特許出願人 信越化学工業株式会社
Claims (1)
- １、 分子中に少な（とも１個のけい素−水素結合を有
する有機けい素化合物を水素化けい素化合物の共存下に
光ＤＶＤ法あるいは水銀増感光ＣＶＤ法によって炭化け
い素としてこれを基体上に薄膜状に堆積させた後、この
上に前記有機けい素化合物を７００〜１．５００℃で気
相熱分解させて得た炭化けい累を薄膜状に堆積させてな
ることを特徴とする炭化けい素板覆物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7952984A JPS60224783A (ja) | 1984-04-20 | 1984-04-20 | 炭化けい素被覆物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7952984A JPS60224783A (ja) | 1984-04-20 | 1984-04-20 | 炭化けい素被覆物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60224783A true JPS60224783A (ja) | 1985-11-09 |
| JPS6221868B2 JPS6221868B2 (ja) | 1987-05-14 |
Family
ID=13692512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7952984A Granted JPS60224783A (ja) | 1984-04-20 | 1984-04-20 | 炭化けい素被覆物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60224783A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4804589A (en) * | 1985-09-26 | 1989-02-14 | Ngk Insulators, Ltd. | Silicon carbide sintered members |
| US4816349A (en) * | 1985-08-02 | 1989-03-28 | Ngk Insulators, Ltd. | Zirconia-coated silicon nitride sintered member |
| US4843040A (en) * | 1986-02-20 | 1989-06-27 | Ngk Insulators, Ltd. | Silicon nitride sintered bodies |
| JP2019157204A (ja) * | 2018-03-13 | 2019-09-19 | イビデン株式会社 | ＳｉＣ被覆ケイ素質材の製造方法、及び、ＳｉＣ被覆ケイ素質材 |
-
1984
- 1984-04-20 JP JP7952984A patent/JPS60224783A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4816349A (en) * | 1985-08-02 | 1989-03-28 | Ngk Insulators, Ltd. | Zirconia-coated silicon nitride sintered member |
| US4882109A (en) * | 1985-08-02 | 1989-11-21 | Ngk Insulators, Ltd. | Process of preparing zirconia-coated silicon nitride sintered member |
| US4804589A (en) * | 1985-09-26 | 1989-02-14 | Ngk Insulators, Ltd. | Silicon carbide sintered members |
| US4843040A (en) * | 1986-02-20 | 1989-06-27 | Ngk Insulators, Ltd. | Silicon nitride sintered bodies |
| JP2019157204A (ja) * | 2018-03-13 | 2019-09-19 | イビデン株式会社 | ＳｉＣ被覆ケイ素質材の製造方法、及び、ＳｉＣ被覆ケイ素質材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6221868B2 (ja) | 1987-05-14 |
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