WO2013054876A1 - Ｃｖｄ装置、該ｃｖｄ装置を用いたサセプターの製造方法、及びサセプター - Google Patents

Ｃｖｄ装置、該ｃｖｄ装置を用いたサセプターの製造方法、及びサセプター Download PDF

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正明 喜多
剛史 久保田
博之 平野
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    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4587—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially vertically
    • C23C16/4588—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially vertically the substrate being rotated

Definitions

  • the present invention relates to a CVD apparatus for forming a film of SiC, TaC or the like on the entire surface of a carbonaceous substrate, a susceptor manufacturing method using the CVD apparatus, and a susceptor manufactured using the manufacturing method.
  • a susceptor used for semiconductor epitaxial growth is made of a material in which a coating layer such as SiC or TaC is formed on the surface of a carbonaceous substrate.
  • a coating layer such as SiC or TaC
  • the formation of a SiC film on the surface of a carbonaceous substrate is usually performed directly on the surface of the carbonaceous substrate by thermally decomposing a halogenated organosilicon compound containing a carbon source such as hydrocarbon in a reducing air stream.
  • it is necessary to coat the formed SiC film as a very dense and homogeneous layer without pinholes on the entire surface of the carbonaceous substrate.
  • the carbonaceous base material 60 is supported sideways (in a laid state) while the carbonaceous base material 60 is supported by the masking member 61.
  • a SiC film was formed.
  • this method has the following problems. That is, when the film is formed with the carbonaceous base material 60 facing sideways, the SiC film is formed in a state where particles such as dust and peeling pieces exist on the counterbore surface of the carbonaceous base material 60.
  • the SiC film is formed using the susceptor in such a state, the particles are affected and the wafer stored in the counterbore moves in the counterbore surface and comes into contact with the side surface of the counterbore part. Chips and cracks occur, and in the worst case, a problem occurs in which the wafer jumps out of the counterbore.
  • the carbonaceous base material is suspended on a rotating support rod having a cross-sectional area smaller than the diameter of the through hole of the carbonaceous base material, thereby continuously supporting the carbonaceous base material support contacts.
  • the proposal of making it move is made (refer the following patent document 1).
  • Such a proposal can solve the above problem.
  • the proposal shown in Patent Document 1 can be applied only to a susceptor having a hole, and additionally requires a driving means for operating the rotary support rod, which increases the production cost of the CVD apparatus, A new problem such as an increase in the size of the apparatus arises.
  • the CVD apparatus has a structure in which the carbonaceous substrate 51 to which the masking member 55 is attached is supported at three points of the lower support pieces 50a and 50b and the upper support piece 50c. With such a structure, it can be applied to a susceptor having no holes, and driving means for operating the rotary support rod is not necessary, so that the production cost of the CVD apparatus increases, An increase in size can be prevented.
  • the present invention provides a CVD apparatus capable of dramatically improving the quality and productivity of a susceptor without causing an increase in production cost or an increase in the size of the apparatus, and a susceptor manufacturing method using the CVD apparatus And to provide a susceptor.
  • the present invention provides a CVD apparatus for forming a coating on the surface of a carbonaceous substrate, wherein the carbonaceous substrate has a recess in a part thereof, and an engaged portion is formed in the recess.
  • the carbonaceous base material is supported in an upright position by an engagement support means having an engagement portion that engages with the engaged portion, and a recess is formed by introducing gas into the apparatus in this supported state.
  • the gist of the invention is that the coating is formed on the surface of the carbonaceous substrate excluding.
  • the carbonaceous base material is firmly supported by the engaging support means. Therefore, even when an external force such as vibration is applied, it is possible to prevent the carbonaceous substrate from falling during the film formation.
  • a fulcrum trace is not formed in the outer peripheral part of a susceptor, and it can prevent that a crack arises in the outer peripheral part of a susceptor as a result.
  • the carbonaceous substrate is supported in an upright posture, it is possible to suppress the accumulation of particles in the counterbore. Therefore, when semiconductor epitaxial growth is performed using a susceptor, it is possible to suppress the occurrence of cracks and cracks in the wafer and the wafer jumping out of the counterbore. In addition, the susceptor can be prevented from warping due to its own weight.
  • the amount of warpage is small, the appearance of cracks and color unevenness is suppressed and the appearance is kept good, so the quality of the susceptor can be improved.
  • a driving means such as a rotary support scale is not required separately, it is possible to prevent a rise in the production cost of the CVD apparatus and an increase in the size of the CVD apparatus.
  • the engaged portion is a female screw portion formed on an inner wall of the concave portion, and the engaging portion is a male screw portion that is screwed into the female screw portion.
  • the concave portion is a masking portion, and a female screw portion is formed on an inner wall thereof, and the engagement support means fixes the masking jig having a male screw portion formed on the outer peripheral surface, and the masking jig.
  • the male screw part is screwed to the female screw part, and the masking jig is fixed to the film forming jig so that the carbonaceous substrate is supported in an upright posture. It is preferable to be configured as described above.
  • the masking recess, the masking jig, and the film forming jig as described above, it is not necessary to provide a dedicated member or mechanism, and the production cost of the CVD apparatus can be reduced and the CVD apparatus can be prevented from being enlarged. .
  • two recesses having the engaged portion are formed, and the engagement portion of the engagement support means is engaged with one of the two recesses, Performing a first film forming process for forming a film on the surface of the carbonaceous substrate excluding the recesses, engaging the engagement portion of the engagement support means with the other recess of the two recesses, It is preferable that a second film forming process for forming a film on the surface of the carbonaceous substrate excluding the other recess is performed. According to the said structure, the susceptor without a masking part with improved quality is obtained.
  • the present invention is also a susceptor manufacturing method for manufacturing a susceptor by forming a film on the surface of a carbonaceous substrate, the carbonaceous substrate having a recess and an engaged portion formed in the recess, An engagement support means having an engagement portion engageable with the engaged portion, and engaging the engagement portion of the engagement support means with the engaged portion of the carbonaceous substrate.
  • the gist of the present invention includes a film forming treatment step of supporting the carbonaceous substrate in an upright posture and forming a film on the surface of the carbonaceous substrate excluding the recesses by introducing gas in the supported state.
  • positioned can be produced by one film formation process.
  • the carbonaceous base material has two recesses having the engaged portions, and the coating forming process step is arranged such that the engagement support means is provided in one of the two recesses.
  • a first film forming process is performed to form a film on the surface of the carbonaceous substrate excluding the one concave portion, and then the other concave portion of the two concave portions is applied. It is preferable to perform a second film forming process for engaging the engagement portion of the engagement support means to form a film on the surface of the carbonaceous substrate excluding the other recess. If it is the said structure, although the film formation process of 2 times is required, the susceptor without the masking part which improved quality can be produced.
  • this invention is a susceptor and makes it a summary that the film is formed by one coating.
  • the film is formed by one coating.
  • this invention is a susceptor and makes it a summary to have a recessed part in a back surface.
  • the internal thread part is formed in the inner wall of the said recessed part.
  • the inner wall of the said recessed part is a flat surface without an internal thread part.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an internal structure of a CVD apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a plan view showing the internal structure of the CVD apparatus according to the first embodiment.
  • the same figure (a) is a perspective view which shows the state which prepared the jig for film formation, a masking jig, and a carbonaceous base material, Fig.
  • FIG. (B) is a perspective view showing a state in which the masking jig is screwed into the masking part (concave portion) of the carbonaceous substrate
  • Fig. (C) is a diagram showing the screw part of the masking jig in the screw hole of the MOCVD screw.
  • the perspective view which shows the state which screwed together.
  • the top view of the carbonaceous base material used for the CVD apparatus which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. The figure which shows the modification of the engagement means of a carbonaceous base material and a masking jig.
  • the CVD apparatus of the present invention has a disk-shaped turntable 1 that rotates when a SiC film is formed, and a plurality of film formations are formed near the outer periphery of the turntable 1.
  • a jig 2 is arranged. These film forming jigs 2 are preferably arranged so as to be equidistant from the center of the apparatus (center 1a of the turntable 1). This is because the distance from the source gas supply unit differs between the central part and the peripheral part, but if the film forming jig 2 is arranged so as to be equidistant from the center of the apparatus, it is attached to the film forming jig 2.
  • Each carbonaceous substrate 10 is also arranged so as to be equidistant from the center of the apparatus. Therefore, the difference in the distance from the raw material gas supply unit due to the arrangement position of the carbonaceous base material 10 is eliminated, so that the amount of warpage can be reduced in any susceptor.
  • 10d in FIG. 1 is a counterbore, and the surface on which the counterbore 10d is formed is the main surface of the carbonaceous substrate 10.
  • the film forming jig 2 includes a pedestal 3, a support rod 4, a MOCVD cubicle 5, and a MOCVD screw 6, and the support rod 4 is disposed near one end of the pedestal 3. Is fixed.
  • a MOCVD cubicle 5 is fixed to the other end of the support bar 4.
  • the male screw portion 7a of the masking jig 7 is screwed into the screw hole 6a formed in the inner periphery of the MOCVD screw 6.
  • the leading end portion 7b (the right end portion in FIG. 4) of the masking jig 7 is formed in a truncated cone shape.
  • a masking portion (concave portion) 20 is disposed at the center of the back surface (left side surface of FIG. 4) of the carbonaceous substrate 10.
  • the masking portion 20 is a substantially trapezoidal concave portion, and includes a first hole portion 20a having a circular cross section and a second hole portion 20b having a truncated frustoconical shape in cross section.
  • a female screw portion 21 is formed on the inner wall of the first hole portion 20a.
  • a male screw portion 7 a of the masking jig 7 is screwed into the female screw portion 21. Thereby, the carbonaceous base material 10 is firmly fixed to the masking jig 7.
  • the SiC film is formed in a state where particles such as dust and peeling pieces are present on the counterbore 10d. Can be suppressed. Furthermore, since the male screw portion 7a is screwed to the female screw portion 21, there is no risk of the carbonaceous base material 10 falling off, and the main surface on which the counterbore 10d is formed faces the carbonaceous base material 10 downward. It can also be supported in a desired posture, for example.
  • the carbonaceous base material 10 is prepared.
  • the leading end portion 7 b of the masking jig 7 is inserted into the masking portion (concave portion) 20, and the male screw portion 7 a is screwed into the female screw portion 21.
  • the masking jig 7 is preferably provided at the center of the circle when the carbonaceous substrate 10 has a disk shape. By providing it at the center of the circle, the variation in stress applied to the carbonaceous substrate 10 can be reduced and the susceptor warpage can be reduced.
  • the manufacture of a susceptor having a masking portion is described.
  • the manufacture of a susceptor without a masking portion is described.
  • the carbonaceous substrate 10 used in the CVD apparatus according to the second embodiment has two concave portions 30 and 31 having the same configuration as the masking portion (concave portion) 20 on the back surface. ing.
  • the masking jig 7 is screwed into the recess 30 and the masking jig 7 is attached to the film formation jig 2 to support the carbonaceous substrate 10 in an upright posture. In this state, the film formation process is performed. I do.
  • a SiC film is formed on the surface excluding the recess 30.
  • the masking jig 7 is screwed into the recess 31 and the masking jig 7 is attached to the film forming jig 2 to support the carbonaceous substrate 10 in an upright posture, and the film forming process is performed in this state.
  • a second SiC film is formed on the surface excluding the recess 31.
  • the film is already formed in the recess 31 by the first SiC film forming process. Therefore, a susceptor in which the SiC film is formed on the entire surface of the carbonaceous substrate 10 is produced by the coating process twice.
  • a SiC film can be formed on the surface by flowing a gas into the interior while the carbonaceous substrate 10 is supported in an upright posture. Moreover, since the carbonaceous substrate 10 is supported in a state where it is fixed with screws, the carbonaceous substrate is prevented from falling during the coating formation process as in the above embodiment, and a stable coating can be formed. .
  • a dedicated support and fixing jig may be provided separately.
  • the SiC film is formed on the surface of the carbonaceous substrate 10 in the above embodiment, the present invention is not limited to the SiC film formation, and is also applied to the formation of a TaC film and other films. be able to.
  • the screw means is used as means for fixing the carbonaceous substrate to the masking jig in the above embodiment
  • the present invention is not limited to this, and other engagement means may be used.
  • the vertical groove 35 and the horizontal groove 36 are formed in the concave portion 20 of the carbonaceous substrate 10
  • the protrusion 37 is formed on the outer peripheral surface of the tip of the masking jig 7, and the protrusion 37 Is inserted into the vertical groove 35, and then the masking jig 7 is rotated to place the projection 37 in the horizontal groove 36.
  • the carbonaceous base material 10 and the masking jig 7 are engaged, and the carbonaceous base material 10 can be supported in an upright posture.
  • FIG. 10A an example of manufacturing a susceptor having a masking portion is shown.
  • FIG. 10B a fixing hole 20 ′ provided with an engaged portion 20′a is formed on the back surface of the carbonaceous substrate 10, and this engaged portion 20 is formed.
  • the engaging portion 7a of the fixing jig 7 is engaged with 'a.
  • a film forming process is performed, and after the SiC film is formed on the surface of the carbonaceous substrate 10, the dotted line portion shown in FIG. 10B is cut by machining, as shown in FIG. 10C.
  • the masking part 20 is formed.
  • the masking portion 20 is a substantially trapezoidal concave portion having a circular cross section.
  • the first hole portion 20c is different from the first hole portion 20a shown in FIG.
  • the cross section is comprised from the frusto-conical frustoconical 2nd hole part 20b.
  • the threaded portion can be provided at an arbitrary distance within the range of the thickness direction of the susceptor, and the material forming the susceptor is a material having a small cohesive force or the weight of the susceptor. Even if it is large, it can be securely fixed to the fixing jig by screwing.
  • the masking portion can be formed without leaving a thread.
  • Example 1 A susceptor was produced by forming a film on a disk-shaped carbonaceous substrate having a diameter of 465 mm and a thickness of 16 mm using the CVD apparatus described in the first embodiment.
  • the susceptor thus produced is hereinafter referred to as the present invention susceptor A1.
  • the experimental conditions film formation conditions
  • Pressure in the apparatus 0.1 to 760 Torr Furnace temperature: 1150-1500 ° C
  • Introducing gas CH 3 SiCl 3 (methyltrichlorosilane), Hydrogen gas as carrier gas SiC film thickness: 40-60 ⁇ m
  • Example 1 A susceptor was produced using the same carbonaceous substrate as in Example 1 by the conventional method shown in FIG. The film formation was performed twice under the same conditions as in Example 1, and the position of the support point was changed after the first film formation, and the film was formed by the support point during the first film formation. A film was formed on the portion where no was formed.
  • the susceptor thus produced is hereinafter referred to as a comparative susceptor Z1.
  • Table 1 shows the results of examining the situation, appearance, and amount of warpage during the film formation of the susceptor A1 and comparative susceptor Z1 of the present invention.
  • the measurement of the amount of warpage is obtained by measuring the amount of warpage of the entire susceptor from the center line in a disk-like plane by measuring the flatness with a three-dimensional measuring machine.
  • the present invention is applied to a CVD apparatus for forming a film of SiC, TaC, or the like on the entire surface of a carbonaceous substrate, a susceptor manufacturing method using the CVD apparatus, and a susceptor manufactured using the film forming method. .

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Abstract

　生産コストの高騰や、装置の大型化を招来することなく、ＳｉＣやＴａＣなどの被膜が形成されたサセプターの品質や生産性を飛躍的に向上させることができるＣＶＤ装置、該ＣＶＤ装置を用いたサセプターの製造方法、及びサセプターを提供する。　炭素質基材１０の裏面中央部にはマスキング部（凹部）２０が配置されている。マスキング部２０は、第１孔部２０ａと、第２孔部２０ｂからなる。第１孔部２０ａの内壁には雌ネジ部２１が形成されている。雌ネジ部２１にはマスキング冶具７の雄ネジ部７ａが螺合されている。マスキング冶具７は被膜形成用冶具２に固定される。これにより、炭素質基材は起立姿勢で支持され、この支持状態で装置内部にガスを導入することにより凹部を除く炭素質基材の表面にＳｉＣやＴａＣの被膜が形成される。

Description

ＣＶＤ装置、該ＣＶＤ装置を用いたサセプターの製造方法、及びサセプター
　本発明は、炭素質基材の全面にＳｉＣやＴａＣなどの被膜を形成するＣＶＤ装置、該ＣＶＤ装置を用いたサセプターの製造方法、及び該製造方法を用いて作製されたサセプターに関するものである。
　例えば、半導体エピタキシャルグロースに使用されるサセプターなどは、炭素質基材の表面にＳｉＣやＴａＣなどの被覆層を形成した材質で構成されている。例えば炭素質基材面へのＳｉＣ被膜の形成は、通常、炭化水素のようなカーボン源を含むハロゲン化有機珪素化合物を還元性気流中で熱分解反応させて炭素質基材の表面に直接的にＳｉＣを蒸着させるＣＶＤ法（化学的気相析出法）によって行われるが、形成されるＳｉＣ被膜は炭素質基材の全面にピンホールのない極めて緻密かつ均質な層として被覆させる必要がある。
　ここで、例えば、マスキング部が配置されたサセプターにあっては、図１１に示すように、炭素質基材６０をマスキング部材６１で支持しつつ、炭素質基材を横向き（寝かせた状態）でＳｉＣ被膜の形成が行われていた。しかし、当該方法では、以下に示す課題を有していた。
　即ち、炭素質基材６０を横向きで被膜形成を行うと、炭素質基材６０のザグリ面にゴミや剥離片等のパーティクルが存在するという状態でＳｉＣ被膜が形成されることになる。このような状態となったサセプターを用いてＳｉＣ被膜の形成を行うと、パーティクルが影響して、ザグリ内に収納されたウエハがザグリ面内で動き、ザグリ部の側面と接触する結果、ウエハにカケやクラックが発生し、最悪の場合、ウエハがザグリ内から飛び出すといった不具合が生じる。また、膜厚が均一でないことに起因して色むらが生じるという課題も有していた。
　このようなことを考慮して、炭素質基材を、炭素質基材の貫通孔の直径より小さな断面積を有する回転支持杵に懸架することにより、炭素質基材の支持接点を連続的に移動させるという提案がなされている（下記特許文献１参照）。このような提案であれば、上記課題は解決することができる。しかしながら、上記特許文献１に示す提案では、孔を有するサセプターにしか適用できず、しかも回転支持杵を作動させるための駆動手段等が別途必要となって、ＣＶＤ装置の生産コストの高騰や、ＣＶＤ装置の大型化を招来するといった新たな課題が生じる。
　そこで、図１２及び図１３に示すように、サセプター自立式のＣＶＤ装置が提案されている。具体的には、当該ＣＶＤ装置においては、下側支持片５０ａ，５０ｂと上側支持片５０ｃの３点で、マスキング部材５５が取り付けられた炭素質基材５１を支持するという構造となっている。このような構造であれば、孔を有しないサセプターにも適用でき、しかも、回転支持杵を作動させるための駆動手段等が不要となるので、ＣＶＤ装置の生産コストが高騰したり、ＣＶＤ装置が大型化したりするのを防止することができる。
特開昭６３－１３４６６３号公報
　しかしながら、上記従来の構造では、被膜形成処理を２回行う必要がある。また、マスキング部材５５は炭素質基材５１の凹部５１ａに嵌め込まれているだけなので（図１３参照）、外力が加わった場合には落下するという課題もある。更に、支点跡がサセプターの外周部に形成されるので、サセプターの外周部にクラックが生じることがあるという課題もある。このような課題があると、サセプターの品質や生産性を劣化させることになる。
　そこで、本発明は、生産コストの高騰や、装置の大型化を招来することなく、サセプターの品質や生産性を飛躍的に向上させることができるＣＶＤ装置、該ＣＶＤ装置を用いたサセプターの製造方法、及びサセプターを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため本発明は、炭素質基材の表面に被膜を形成するＣＶＤ装置であって、前記炭素質基材の一部に凹部を有し、該凹部に被係合部が形成されており、該被係合部に係合する係合部を備えた係合支持手段によって前記炭素質基材が起立姿勢で支持され、この支持状態で装置内部にガスを導入することにより凹部を除く炭素質基材の表面に被膜を形成するように構成されていることを要旨とする。
　上記構成の如く、被係合部に係合部を係合させることにより支持する構造であるので、炭素質基材が係合支持手段に強固に支持されることになる。そのため、振動等の外力が加わった場合でも、被膜形成中に炭素質基材が落下するのを防止できる。
　また、炭素質基材の外周で炭素質基材を支持する構造ではないので、支点跡がサセプターの外周部に形成されず、この結果サセプターの外周部にクラックが生じるのを防止できる。
　更に、炭素質基材が起立姿勢で支持されているので、ザグリ内にパーティクルが溜まるのを抑制することができる。したがって、サセプターを用いて半導体エピタキシャル成長させる際に、ウエハにカケやクラックが発生したり、ウエハがザグリから飛び出したりするのを抑制できる。加えて、炭素質基材の自重によってサセプターに反りが発生するのを抑制できる。
　以上のことから、本発明のＣＶＤ装置によって作製されたサセプターでは、反り量が少なく、クラックや色ムラの発生率を抑えて外観が良好に保たれるので、サセプターの品質を向上させることができる。
　更に、回転支持秤などの駆動手段等を別途必要としないので、ＣＶＤ装置の生産コストの高騰や、ＣＶＤ装置の大型化を招来するのを防止できる。
　本発明において、前記被係合部は前記凹部の内壁に形成された雌ネジ部であり、前記係合部は前記雌ネジ部に螺合する雄ネジ部であるのが好ましい。
　係合手段としてネジを用いることにより、炭素質基材が係合支持手段により強固に固定されるので、炭素質基材の落下防止を完全に防止できる。
　本発明において、前記凹部はマスキング部であって、その内壁に雌ネジ部が形成されており、前記係合支持手段は、外周面に雄ネジ部が形成されたマスキング冶具と、マスキング冶具を固定する被膜形成用冶具とから構成され、前記雄ネジ部が前記雌ネジ部に螺合され、且つ前記マスキング冶具が被膜形成用冶具に固定されることにより、前記炭素質基材が起立姿勢で支持されるように構成されているのが好ましい。
　上記構成の如く、マスキング用凹部、マスキング冶具及び被膜形成用冶具を利用することにより、専用の部材や機構を設ける必要がなく、ＣＶＤ装置の生産コストの低減や、ＣＶＤ装置の大型化を防止できる。
　本発明において、前記被係合部を有する凹部が２個形成されており、前記２個の凹部のうちの一方の凹部に前記係合支持手段の係合部を係合して、該一方の凹部を除く炭素質基材の表面に被膜を形成する第１の被膜形成処理を行い、前記２個の凹部のうちの他方の凹部に前記係合支持手段の係合部を係合して、該他方の凹部を除く炭素質基材の表面に被膜を形成する第２の被膜形成処理を行うように構成されているのが好ましい。
　上記構成によれば、品質の向上した、マスキング部のないサセプターが得られる。
　また、本発明は、炭素質基材の表面に被膜を形成してサセプターを製造するサセプターの製造方法であって、凹部を有すると共に該凹部に被係合部が形成された炭素質基材と、前記被係合部に係合可能な係合部を備えた係合支持手段とを準備し、前記炭素質基材の被係合部に前記係合支持手段の係合部を係合して、前記炭素質基材を起立姿勢で支持し、この支持状態でガスを導入することにより炭素質基材の凹部を除く表面に被膜を形成する被膜形成処理工程を含むことを要旨とする。
　上記構成であれば、１回の被膜形成処理で、品質の向上したマスキング部が配置されたサセプターを作製することができる。
　本発明において、前記炭素質基材は前記被係合部を有する凹部を２個有してあり、前記被膜形成処理工程が、前記２個の凹部のうちの一方の凹部に前記係合支持手段の係合部を係合して、該一方の凹部を除く炭素質基材の表面に被膜を形成する第１の被膜形成処理を行い、次いで、前記２個の凹部のうちの他方の凹部に前記係合支持手段の係合部を係合して、該他方の凹部を除く炭素質基材の表面に被膜を形成する第２の被膜形成処理を行う工程であるのが好ましい。
　上記構成であれば、２回の被膜形成処理が必要であるが、品質の向上したマスキング部がないサセプターを作製することができる。
　本発明において、前記被膜形成処理後に、凹部に形成されている雌ネジ部を削り取る工程を含むのが好ましい。
　また、本発明は、サセプターであって、１回のコーティングで被膜が形成されていることを要旨とする。
　１回のコーティングにより被膜が形成されていることで、コーティングに係るコストの低減や、複数回コーティングによる色ムラの防止を図ることができる。
　また、本発明は、サセプターであって、裏面に凹部を有することを要旨とする。
　本発明において、前記凹部の内壁に雌ネジ部が形成されているのが好ましい。
　また、本発明において、前記凹部の内壁は、雌ネジ部のない平坦面であるのが好ましい。
　本発明によれば、生産コストの高騰や、装置の大型化を招来することなく、サセプターの品質や生産性を飛躍的に向上させることができるという優れた効果を奏する。
実施の形態１に係るＣＶＤ装置の内部構造を示す斜視図。 実施の形態１に係るＣＶＤ装置の内部構造を示す平面図。 被膜形成用冶具に炭素質基材を装着したときの側面図。 図３の要部拡大分解図。 被膜形成用冶具に炭素質基材を装着するときの説明図であって、同図（ａ）は、被膜形成用冶具とマスキング冶具と炭素質基材とを用意した状態を示す斜視図、同図（ｂ）は、炭素質基材のマスキング部（凹部）に、マスキング冶具を螺合した状態を示す斜視図、同図（ｃ）は、ＭＯＣＶＤ用ネジのネジ穴にマスキング冶具のネジ部を螺合した状態を示す斜視図。 実施の形態２に係るＣＶＤ装置に用いられる炭素質基材の平面図。 炭素質基材とマスキング冶具の係合手段の変形例を示す図。 炭素質基材とマスキング冶具の係合手段の変形例を示す図。 炭素質基材とマスキング冶具の係合手段の変形例を示す図。 マスキング部が配置されたサセプターの作製の他の例を示す図。 従来のＣＶＤ装置の内部構造を示す斜視図。 従来の他のＣＶＤ装置の内部構造を示す正面図。 図１２に示す従来のＣＶＤ装置におけるマスキング部とマスキング部材の嵌合状態を説明するための図。
　以下、本発明を実施の形態に基づいて詳述する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
　（実施の形態１）
　図１及び図２に示すように、本発明のＣＶＤ装置は、ＳｉＣ被膜の形成時に回転する円板状の回転台１を有しており、この回転台１の外周近傍には複数の被膜形成用冶具２が配置されている。これら被膜形成用冶具２は装置の中心（回転台１の中心１ａ）から等距離となるように配置されることが望ましい。なぜなら、中央部と周辺部とでは原料ガス供給部からの距離が異なるが、被膜形成用冶具２が装置の中心から等距離となるように配置されていれば、被膜形成用冶具２に取り付けられた各炭素質基材１０も装置の中心から等距離となるように配置される。したがって、炭素質基材１０の配置位置による原料ガス供給部からの距離の差異は解消されるので、何れのサセプターにおいても、そのそり量を低減できるからである。尚、図１における１０ｄはザグリであり、このザグリ１０ｄが形成された面が上記炭素質基材１０の主面となっている。
　被膜形成用冶具２は、図３に示すように、台座３、支持棒４、ＭＯＣＶＤ用キュービクル５、及びＭＯＣＶＤ用ネジ６から成り、上記台座３の一方の端部近傍には、上記支持棒４が固定されている。この支持棒４の他端にはＭＯＣＶＤ用キュービクル５が固定されている。このＭＯＣＶＤ用ネジ６の内周に形成されたネジ穴６ａには、マスキング冶具７の雄ネジ部７ａが螺合されている。このマスキング冶具７の先端部７ｂ（図４の右端部）は截頭円錐台状に形成されている。
　一方、図４に示すように、炭素質基材１０の裏面（図４の左側面）の中央部にはマスキング部（凹部）２０が配置されている。マスキング部２０は、略台形状の凹部であって、断面が円形の第１孔部２０ａと、断面が截頭円錐台形状の第２孔部２０ｂからなる。第１孔部２０ａの内壁には雌ネジ部２１が形成されている。この雌ネジ部２１にはマスキング冶具７の雄ネジ部７ａが螺合されている。これにより、炭素質基材１０がマスキング冶具７に強固に固定されることになる。これにより、被膜形成処理中に炭素質基材１０が落下することが防止される。なお、マスキング冶具７の先端部７ｂがマスキング部２０の第２孔部２０ｂに嵌り込んでいることから、マスキング部２０における被膜形成が阻止されることになる。
　また、マスキング冶具７及び被膜形成用冶具２によって、炭素質基材１０は起立姿勢で支持されるので、ザグリ１０ｄにゴミや剥離片等のパーティクルが存在するという状態でＳｉＣ被膜が形成されるのを抑制することができる。更にまた、雌ネジ部２１に雄ネジ部７ａが螺合されていることで、炭素質基材１０の脱落の恐れがなく、炭素質基材１０を例えばザグリ１０ｄが形成された主面を下向きに配置する等、所望の姿勢で支持することもできる。
　次に、炭素質基材５の配置方法について、図５（ａ）～（ｃ）について説明する。
　先ず、同図（ａ）に示すように、被膜形成用冶具２と、マスキング冶具７と、炭素質基材１０とを用意した後、同図（ｂ）に示すように、炭素質基材１０のマスキング部（凹部）２０に、マスキング冶具７の先端部７ｂを挿入すると共に、雌ネジ部２１に雄ネジ部７ａを螺合させる。しかる後、同図（ｃ）に示すように、ＭＯＣＶＤ用ネジ６のネジ穴６ａに、マスキング冶具７の雄ネジ部７ａを螺合した後、多数の被膜形成用冶具２を回転台１の外周近傍に配置することにより、被膜形成準備が完了する。
　次いで、所定の流量のガスを、所定流速で内部に流入し、これと共に回転台１を回転させる。これにより、マスキング冶具により覆われた部位を除いた炭素質基材の表面にＳｉＣ被膜を形成されたサセプターが作製される。なお、必要に応じて、雌ネジ部２１は削り取るようにしてもよい。
　尚、マスキング冶具７は、炭素質基材１０が円盤状の形状である場合、円形の中心部分に設けるのが好ましい。円形の中心部分に設けることで、炭素質基材１０に掛かる応力のバラツキを小さくして、サセプターの反り等を軽減することができる。
　（実施の形態２）
　上記実施の形態１ではマスキング部が配置されたサセプターの作製について説明したけれども、本実施の形態２ではマスキング部のないサセプターの作製について説明する。
　本実施の形態２のＣＶＤ装置に使用される炭素質基材１０は、図６に示すように、裏面に前記マスキング部（凹部）２０と同様の構成である２つの凹部３０，３１が形成されている。
　被膜形成処理に際しては、凹部３０にマスキング冶具７を螺合させ、マスキング冶具７を被膜形成用冶具２に装着することにより、炭素質基材１０を起立姿勢で支持し、この状態で被膜形成処理を行う。これにより、凹部３０を除く表面にＳｉＣ被膜が形成すされる。　次いで、凹部３１にマスキング冶具７を螺合させ、マスキング冶具７を被膜形成用冶具２に装着することにより、炭素質基材１０を起立姿勢で支持し、この状態で被膜形成処理を行う。これにより、凹部３１を除く表面に２回目のＳｉＣ被膜が形成される。但し、凹部３１は、１回目のＳｉＣ被膜形成処理により既に被膜が形成されている。従って、２回の被膜処理により、炭素質基材１０の表面全体にＳｉＣ被膜が形成されたサセプターが作製されることになる。
　このようにマスキング部のないサセプターの作製においても、炭素質基材１０を起立姿勢で支持した状態で、内部にガスを流入することにより表面にＳｉＣ被膜を形成することができる。しかも、炭素質基材１０をネジで固定した状態で支持するので、上記実施の形態と同様に被膜形成処理中に炭素質基材が落下することが防止され、安定した被膜形成が可能となる。
　なお、マスキング冶具７及び被膜形成用冶具２に代えて、別途専用の支持固定冶具を設けるようにしてもよい。
（その他の事項）
　（１）上記実施の形態では、炭素質基材１０の表面にＳｉＣ被膜を形成したけれども、本発明はＳｉＣ被膜形成に限定されるものではなく、ＴａＣ被膜やその他の被膜の形成にも適用することができる。
　（２）上記実施の形態では、炭素質基材をマスキング冶具に固定する手段としてネジ手段を用いたけれども、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の係合手段を用いてもよい。例えば、図７～図９に示すように、炭素質基材１０の凹部２０に縦溝３５及び横溝３６を形成し、マスキング冶具７の先端部外周面に突起部３７を形成し、突起部３７を縦溝３５に挿入し、次いでマスキング冶具７を回転させて横溝３６に突起部３７を配置させる。これにより、炭素質基材１０とマスキング冶具７とが係合状態となり、炭素質基材１０を起立姿勢で支持することが可能となる。
　（３）上記実施の形態１ではマスキング部が配置されたサセプターの作製の一例を示したが、マスキング部が配置されたサセプターの作製の他の例としては、図１０に示すようにして作製してもよい。即ち、図１０（ａ）に示すように、炭素質基材１０の裏面には、被係合部２０’ａが設けられた固定用孔２０’が形成されており、この被係合部２０’ａに固定用治具７の係合部７ａが係合される。次いで、被膜形成処理を行い、炭素質基材１０の表面にＳｉＣ被膜が形成された後、図１０（ｂ）に示す点線の部分を機械加工により切削し、図１０（ｃ）に示すように、マスキング部２０を形成する。尚、マスキング部２０は、略台形状の凹部であって、断面が円形の第１孔部２０ｃ（図４に示す第１孔部２０ａと異なり内壁には雌ネジ部２１が形成されていない）と、断面が截頭円錐台形状の第２孔部２０ｂから構成されている。このような作製方法であれば、ねじ切り部分が、サセプターの厚み方向分の範囲で任意の距離に設けることができ、サセプターを形成している材料が凝集力の小さい材質であるか、サセプターの自重が大きいものであっても、ネジ止めにより確実に固定用治具に固定することが出来る。またネジ山を残すことなく、マスキング部を形成することが出来る。
　以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明するが、ＣＶＤ装置は下記実施例の内容によって制限されるものではない。
［実施例１］
　上記発明を実施の形態１で示したＣＶＤ装置を用いて、直径４６５ｍｍ、厚さ１６ｍｍの円盤状の炭素質基材に被膜を形成してサセプターを作製した。このようにして作製したサセプターを、以下、本発明サセプターＡ１と称する。尚、実験条件（被膜形成条件）は、以下の通りである。
・実験条件
　装置内の圧力：０．１～７６０Ｔｏｒｒ
　炉内の温度：１１５０～１５００℃
　導入ガス：ＣＨ３ＳｉＣｌ３（メチルトリクロロシラン）と、
　　　　　　キャリアガスとして水素ガス
　ＳｉＣ被膜の膜厚：４０～６０μｍ
［比較例１］
　図１２に示した従来の方法にて、上記実施例１と同様の炭素質基材を用いてサセプターを作製した。被膜形成は実施例１に示された条件にて同一条件で２回行い、１回目の被膜形成後に支持点の位置を変更し、２回目の被膜形成時には１回目の被膜形成時に支持点により被膜が形成されなかった部分に被膜形成が行われるようにした。
　このようにして作製したサセプターを、以下、比較サセプターＺ１と称する。
［実験１］
　上記本発明サセプターＡ１及び比較サセプターＺ１の被膜形成時の状況、外観、反り量について調べたので、その結果を表１に示す。反り量の測定は、三次元測定機による平面度測定により、円盤状の平面における中心線からのサセプター全体の反りの量を測定したものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示す通り、炭素質基材に対する被膜形成時に炭素質基材の脱落は見られず、また１回の被膜形成でも問題なく被膜を形成できることが確認され、支持点の再コーティングによる色ムラの発生も軽減されることが判った。また被膜形成時に発生する反りに関しても、円盤状の中央部分で支持することにより、反り量を軽減できることが示された。
　本発明は、炭素質基材の全面にＳｉＣやＴａＣなどの被膜を形成するＣＶＤ装置、該ＣＶＤ装置を用いたサセプターの製造方法、及び該被膜形成方法を用いて作製されたサセプターに適用される。
　　　２：被膜形成用冶具
　　　７：マスキング冶具
　　　７ｂ：雄ネジ部
　　　１０：炭素質基材
　　　２０，３０，３１：凹部
　　　２１：雌ネジ部

Claims (12)

  1. 　炭素質基材の表面に被膜を形成するＣＶＤ装置であって、
    　前記炭素質基材の一部に凹部を有し、該凹部に被係合部が形成されており、該被係合部に係合する係合部を備えた係合支持手段によって前記炭素質基材が起立姿勢で支持され、この支持状態で装置内部にガスを導入することにより凹部を除く炭素質基材の表面に被膜を形成するように構成されていることを特徴とするＣＶＤ装置。
  2. 　前記被係合部は前記凹部の内壁に形成された雌ネジ部であり、前記係合部は前記雌ネジ部に螺合する雄ネジ部である、請求項１記載のＣＶＤ装置。
  3. 　前記凹部はマスキング部であって、その内壁に雌ネジ部が形成されており、
    　前記係合支持手段は、外周面に雄ネジ部が形成されたマスキング冶具と、マスキング冶具を固定する被膜形成用冶具とから構成され、
    　前記雄ネジ部が前記雌ネジ部に螺合され、且つ前記マスキング冶具が被膜形成用冶具に固定されることにより、前記炭素質基材が起立姿勢で支持されるように構成されている請求項２記載のＣＶＤ装置。
  4. 　前記被係合部を有する凹部が２個形成されており、
    　前記２個の凹部のうちの一方の凹部に前記係合支持手段の係合部を係合して、該一方の凹部を除く炭素質基材の表面に被膜を形成する第１の被膜形成処理を行い、前記２個の凹部のうちの他方の凹部に前記係合支持手段の係合部を係合して、該他方の凹部を除く炭素質基材の表面に被膜を形成する第２の被膜形成処理を行うように構成された請求項１記載のＣＶＤ装置。
  5. 　炭素質基材の表面に被膜を形成してサセプターを製造するサセプターの製造方法であって、
    　凹部を有すると共に該凹部に被係合部が形成された炭素質基材と、前記被係合部に係合可能な係合部を備えた係合支持手段とを準備し、
    　前記炭素質基材の被係合部に前記係合支持手段の係合部を係合して、前記炭素質基材を起立姿勢で支持し、この支持状態でガスを導入することにより炭素質基材の凹部を除く表面に被膜を形成する被膜形成処理工程を含むことを特徴とするサセプターの製造方法。
  6. 　前記炭素質基材は前記被係合部を有する凹部を２個有してあり、
    　前記被膜形成処理工程が、前記２個の凹部のうちの一方の凹部に前記係合支持手段の係合部を係合して、該一方の凹部を除く炭素質基材の表面に被膜を形成する第１の被膜形成処理を行い、次いで、前記２個の凹部のうちの他方の凹部に前記係合支持手段の係合部を係合して、該他方の凹部を除く炭素質基材の表面に被膜を形成する第２の被膜形成処理を行う工程である請求項５記載のサセプターの製造方法。
  7. 　前記被膜形成処理後に、凹部に形成されている被係合部を削り取る工程を含む請求項５又は６記載のサセプターの製造方法。
  8. 　請求項１～３のＣＶＤ装置を用いて、１回のコーティングで被膜が形成されていることを特徴とするサセプター。
  9. 　請求項５の製造方法により、１回のコーティングで被膜が形成されていることを特徴とするサセプター。
  10. 　裏面に凹部を有することを特徴とするサセプター。
  11. 　前記凹部の内壁に雌ネジ部が形成されている請求項１０記載のサセプター。
  12. 　前記凹部の内壁は、雌ネジ部のない平坦面である請求項１０記載のサセプター。
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