JPS63134663A - カ−ボン基材面への被膜形成方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カーボン基材の全面にＣＶＤあるいはコンバ
ージョン法により他物質の均質被膜を形成する方法に関
し、とくに半導体エピタキノヤルグロース用サセプター
に適用するＳｉＣ被覆黒鉛盤の製造に有用な被膜形成方
法を提供ずろらのである。

〔従来の技術〕

半導体のエピタキシャルグロースに使用されるサセプタ
ーは、中央部に貫通孔を有する円盤状の黒鉛基材にＳｉ
Ｃの被膜層を形成した材質で構成されている。ＳｉＣ被
膜の形成は、炭化水素などの炭素源を含むハロゲン化け
い素化合物を還元性気流中で熱分解反応させて黒鉛基材
面に直接ＳｉＣを蒸着するＣＶＤ法、あるいはハロゲン
化けい素化合物を還元性気流中で熱分解して一旦黒鉛基
材面にＳｔを沈着したのち、Ｓｉの融点以上の温度域で
基材黒鉛と沈着Ｓｉとを界面反応させてＳｉＣ化するコ
ンバージョン法によりおこなわれるが、この被膜は黒鉛
基材の全面にピンホールのない極めて緻密かつ均質な状
態に形成する必要がある。

従来、上記サセプターのＳｉＣ被覆化には第３図に示す
ような加熱源ｌ（高周波発振コイル）、断熱層２および
黒鉛容器３によって形成された反応槽内に先端が尖った
複数本の支柱６を介して黒鉛基材８をセットし、この状
態でノズル５から反応ガスを送入する方法がとられてい
る。ところが、この機構の場合には支柱６の先端が当接
する黒鉛基材面にＳｉＣの被膜が形成されないため、反
応を中断して支持接点を移動しなければならず、被膜層
の不均一化、操業面の煩雑化などの事態を避けることが
できなかった。

上記の欠点を解消する目的で、高周波加熱コイルの電磁
力で黒鉛基材を浮上させ、支持接点のない状態でＳｉＣ
の被膜を形成する方法ら提案（特開昭５Ｏ−３３１８４
）されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、特開昭５０−３３１８４に係る方法は使
用設備が大がかりとなるうえ、１回の反応で１枚の被膜
処理しかできない能率上の問題点があった。

本発明は、従来技術の諸問題を解決し、支持接点による
被膜の不均一がなく、まｆ二人規模な設備を要さずに複
数の黒鉛基材を同時に処理することが可能な被膜形成方
法を開発提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち、本発明によるカーボン基材面への被膜形成方
法は、中央部に貫通孔を有するカーボン基材の全面にＣ
ＶＤあるいはコンバージョン法により他物質の被膜を形
成するにあたり、反応過程を通じてカーボン基材の支持
接点を連続的に移動することを構成的特徴とする。

カーボン基材の支持接点を連続的に移動する手段として
は、カーボン基材をその貫通孔の直径よりも小さな断面
積を有する支持杆に懸架する状態で反応槽内にセットし
、支持杆を緩徐に回転駆動する方法、あるいは上記の状
態で支持杆を回転せずカーボン基材の外周面に適宜な回
転体を当接してカーボン基材に回転運動を与える方法が
用いられる。

これら手段を採り、支持杆に複数のカーボン基材を懸架
することにより１回の反応で複数基材の被膜化処理を施
すことができる。なお、支持杆の材質は耐熱性の大きな
黒鉛あるいはＳｉＣ被覆黒鉛で構成されるが、カーボン
基材の貫通孔内面との間に適度な摩擦力を与える必要が
ある関係でＳｉＣ被覆黒鉛材で製作することが望ましい
。また、支持杆の断面形状は、円形に限らず三角形以上
の多角形とすることも可能である。

本発明の方法は、ＳｉＣばかりでなく５１３Ｎ４、Ｂ４
Ｃ，ＢＮもしくは熱分解黒鉛などＣＶＤ法によって被膜
形成が可能な各種物質にも適用することができる。

〔作　用〕

本発明によれば、反応過程を通じてカーボン基材の支持
接点が固定化することなく連続的に移動しているから、
基材面は常に均等に反応ガスと接触する。この作用によ
りカーボン基材の全面に均質な被膜層が形成されること
になる。

〔実施例〕

第１図は本発明に適用する装置の１例を示したもので、
１は加熱源（高周波発振コイル）、２は断熱層、３は黒
鉛容器で、これら各部材は反応槽４に収納装着されてい
る。５は系外から黒鉛容器３の底部に突出したノズルで
、このノズルから反応ガスが送入される。黒鉛容器３の
内部には支柱６．６′が設置され、この支柱間に支持杆
７が着脱および回動自在に横架されている。支持杆７は
適宜な回転機構を介して系外からの駆動源と連結してお
り、反応過程を通じて緩徐に回転する。８は中央部に貫
通孔９を存する円盤状の黒鉛基材で、その貫通孔９の直
径より小さな断面積の前記支持杆７に懸架される。この
状態は、第１図のＡ−Ａ’断面として図示した第２図の
ようになる。

黒鉛基材８は支持杆７に複数枚懸架することかできるが
、この場合には各黒鉛基板が横方向に移動する事態を避
けるため支持杆７に固定用の凹凸部を設けておくと都合
がよい。

反応時、支持杆７に回転を与えると黒鉛基材の貫通孔内
面との間に接触摩擦により黒鉛基材８自体も同一方向に
回転する。このような回転作動により黒鉛基材８に対す
る支持杆７の支持接点は連続的に移動するから、基材貫
通孔９の内面も円滑に均質な被膜層が形成される。

上記の方法によりＳｉ半導体エビタキンヤルグロース用
サセプターを目的として、ＣＶＤ法を用いて高純度黒鉛
基材にＳｉＣ被膜を形成したところ、基材全面に極めて
緻密均質な被膜層が生成し、ピンホールは全く認められ
なかった。

〔発明の効果〕

本発明の方法を適用することにより常に均質無欠陥の被
膜層が作業能率よく形成することができる。とくに実施
例に示した手段を用いる場合には、反応過程を通じてカ
ーボン基材が回動しているので反応槽内の温度分布なら
びに反応ガスの流動を均一化でき、均質被膜の形成に一
層の効果を与える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に適用する装置の１例を示した縦断面図
、第２図は第１図のＡ−Ａ′線に沿う断面略図である。 第３図は従来技術に用いられていた装置の縦断面図であ
る。 ｌ・加熱源、　　２　・断熱層、　　３・・・黒鉛容器
、４・・反応槽、　訃・−反応ガス送入用ノズル、６．
６′・・・支柱、７・・・支持杆、８・・・カーボン基
材、９・・・基材貫通孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、中央部に貫通孔を有するカーボン基材の全面にＣＶ
   Ｄあるいはコンバージョン法により他物質の被膜を形成
   するにあたり、反応過程を通じてカーボン基材の支持接
   点を連続的に移動することを特徴とするカーボン基材面
   への被膜形成方法。 ２、カーボン基材の支持接点を連続的に移動する手段が
   、カーボン基材をその貫通孔の直径より小さな断面積を
   有する回転支持杆に懸架することによりおこなわれる特
   許請求の範囲第１項記載のカーボン基材面への被膜形成
   方法。