JP2002003285A - SiC被覆黒鉛部材およびその製造方法 - Google Patents

SiC被覆黒鉛部材およびその製造方法

Info

Publication number
JP2002003285A
JP2002003285A JP2000184264A JP2000184264A JP2002003285A JP 2002003285 A JP2002003285 A JP 2002003285A JP 2000184264 A JP2000184264 A JP 2000184264A JP 2000184264 A JP2000184264 A JP 2000184264A JP 2002003285 A JP2002003285 A JP 2002003285A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sic
graphite
graphite substrate
pore diameter
coated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000184264A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4071919B2 (ja
Inventor
Takaomi Sugihara
孝臣 杉原
Kenichi Kanai
健一 金井
Toshiharu Uei
敏治 上井
Yasuhiro Takizawa
泰広 滝沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokai Carbon Co Ltd
Original Assignee
Tokai Carbon Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokai Carbon Co Ltd filed Critical Tokai Carbon Co Ltd
Priority to JP2000184264A priority Critical patent/JP4071919B2/ja
Publication of JP2002003285A publication Critical patent/JP2002003285A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4071919B2 publication Critical patent/JP4071919B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/009After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/5053Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials non-oxide ceramics
    • C04B41/5057Carbides
    • C04B41/5059Silicon carbide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00844Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for electronic applications

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 CVD法により気相析出したSiC被膜が黒
鉛基材面に強固に被着され、優れた耐熱衝撃性および耐
蝕性を備え、例えば半導体製造における熱処理用部材と
して好適な炭化珪素被覆黒鉛部材とその製造方法を提供
する。 【解決手段】 黒鉛基材面にCVD法によりSiC被膜
を被着した黒鉛部材であって、黒鉛基材が平均気孔径
0.4〜3μm 、最大気孔径10〜100μm の気孔性
状を備え、黒鉛基材面から深さ150μm の黒鉛基材表
層部におけるSiCの占有率が15〜50%であって、
SiC被膜の平均結晶粒径が1〜3μm であることを特
徴とするSiC被覆黒鉛部材。SiC被膜面のX線回折
によるSiC(111) 面の回折ピークの強度が、全結晶面
(hkl) の強度の80%以上の結晶性状であることが好ま
しい。また、製造方法は平均気孔径0.4〜3μm 、最
大気孔径10〜100μm の気孔性状を備えた黒鉛基材
をCVD反応装置にセットし、気相反応温度を1180
〜1300℃、原料ガス濃度を3〜15 Vol%に制御し
てCVD法によりSiC被膜を被覆する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造におけ
る熱処理用部材をはじめ、耐熱性が要求される各種部材
として好適に用いることのできる、SiC被覆黒鉛部材
およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体を製造する際の熱処理用部材であ
る、例えばサセプター、ライナーチューブ、プロセスチ
ューブ、ウエハーボート、単結晶引上げ用装置部材など
には高純度でシリコンウエハーを汚染しない非汚染性に
加えて、急熱、急冷に対する耐熱衝撃性に優れ、化学的
に安定で耐蝕性の高いことなどが要求される。
【0003】これらの熱処理用部材には、従来から黒鉛
基材面にCVD法(化学的気相析出法)によりSiC被
膜を被着した黒鉛材が有用されている。CVD法による
SiC被膜の形成は、例えば水素ガスをキャリアガスと
して、1分子中にSi原子とC原子を含むCH3 SiC
3 、(CH3)3 SiCl、CH3 SiHCl2 などの
有機珪素化合物を気相で還元熱分解させる方法、あるい
はSiCl4 等の珪素化合物とCH4 などの炭素化合物
とを気相反応させる方法、によりSiCを気相析出させ
る方法で行われる。
【0004】しかしながら、CVD法により形成された
SiC被膜は、黒鉛基材面とSiC被膜との界面におい
て、例えば急熱や急冷による熱衝撃が加えられると、黒
鉛基材とSiC被膜との熱膨張係数や弾性率などの物性
値の相違によりSiC被膜にクラックが発生したり、S
iC被膜が剥離するなどの欠点がある。
【0005】そこで、黒鉛基材面とSiC被膜との界面
に中間層を形成してこれらの問題を排除する試みが提案
されており、例えば、特開平1−145400号公報に
は2100〜2200℃の高温不活性雰囲気下で黒鉛基
板表面にSiOガスを供給し、当該炭素とSiOガスの
接触反応により、黒鉛表面に中間層としてのSiCを形
成し、然る後にCVD法等によりSiC被膜を当該中間
層SiCの上に蒸着したことを特徴とするシリコンウエ
ハ加熱用治具が開示されている。これはコンバージョン
法(CVR法)により形成したSiCの中間層により境
界面の接合が強固となりSiC被膜の剥離を抑制するも
のであるが、SiC中間層の形成時にSiOガスが侵入
し易い黒鉛基板の気孔部分に集中して侵入するため均一
層を形成することが難しく、またSiC中間層を形成す
るCVR工程が必要で製造工程が複雑となり、コスト的
にも不利となる。
【0006】また、特開平3−257089号公報には
黒鉛基材に気相成長法による炭化けい素膜を形成してな
る炭化けい素コーティング黒鉛製品において、黒鉛基材
の表面に、炭化けい素が点在する表層部のSiC−C層
と、けい素及び炭化けい素の微結晶が混在するSi−S
iC層と、炭化けい素膜との3層のみが、この順に積層
されていることを特徴とする炭化けい素コーティング黒
鉛製品、及び、予め黒鉛基材にけい素膜を気相成長法に
より形成し、これを30Torr以下の雰囲気圧にてけい素の
融点以上の温度で熱処理した後、これに炭化けい素膜を
気相成長法により形成する製造方法が提案されている。
これは黒鉛基材面にSiを成膜し、熱処理してSi−S
iC層を形成させ、SiC被膜と黒鉛基材間の応力緩和
層として機能させるものであるが、Siが内在するため
にSiの融点以上の温度域ではSiが溶融してSi−S
iC層の強度低下を招き、SiC層が剥離し易くなり、
また融点以下の温度であってもSiが黒鉛側に拡散する
ことにより強度が低下し、更にSiとCとの反応による
クラック発生や変形の原因となるなどの問題点がある。
【0007】更に、特開平6−305861号公報では
化学蒸着法により炭化けい素で被覆した黒鉛部材におい
て、少なくとも使用時にクラックを生じ易い部分の炭化
けい素で被覆する前の基材の表面粗さRmax が100μ
m 以上であることを特徴とする炭化けい素被覆黒鉛部材
が提案されている。これはクラック発生の原因となる炭
化けい素被膜表面の残留応力を基材表面の面粗さを粗く
することにより低減させるものであるが、炭化けい素被
覆面の面粗度も大きくなるために、例えばサセプターに
用いた場合にはウエハ保持部分ではサセプターとウエハ
が点接触となってスリップし易く、またパーティクルの
発生原因となるなどの問題点がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本出願人はこ
れらの問題点を解消するために鋭意研究を行い、黒鉛基
材面にSiC被膜を強固に形成することにより耐熱衝撃
性の向上を図るためには、黒鉛基材の気孔性状ならびに
被着したSiC被膜の粒子性状が大きく影響することを
見出し、先に、黒鉛基材面にCVD法によりSiC被膜
を被着した黒鉛部材であって、黒鉛基材が平均気孔径
0.4〜3μm 、最大気孔径10μm 以上の気孔性状を
備え、該黒鉛基材に被着したSiC被膜の平均粒径が3
μm 以下、かつ最小粒径が1μm 以下の粒子性状を有す
ることを特徴とする炭化珪素被覆黒鉛部材を開発、提案
(特願平11−114412号)した。
【0009】本発明者らは、この特願平11−1144
12号の技術を基に更に研究を進めた結果、黒鉛基材表
層部に含浸、析出したSiCの量比、すなわち黒鉛基材
表層部に存在するSiCの量比がSiC被膜の被覆強度
や耐熱衝撃性に大きく影響することを知見した。本発明
は、この知見に基づいて開発されたものであって、その
目的はCVD法によるSiC被膜が黒鉛基材面に強固に
被着されており、急速加熱や急速冷却などの熱衝撃に対
し優れた耐熱衝撃性を有し、また耐蝕性にも優れ、例え
ば半導体製造における熱処理用部材などとして好適に用
いられるSiC被覆黒鉛部材およびその製造方法を提供
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SiC被覆黒鉛部材は、黒鉛基材面に
CVD法により析出したSiC被膜を被覆した黒鉛部材
であって、黒鉛基材が平均気孔径0.4〜3μm 、最大
気孔径10〜100μm の気孔性状を備え、黒鉛基材面
から深さ150μm の黒鉛基材表層部におけるSiCの
占有率が15〜50%であって、SiC被膜の平均結晶
粒径が1〜3μm 、であることを構成上の特徴とする。
【0011】更に、黒鉛基材面を被覆するSiC被膜
は、SiC被膜面のX線回折によるSiC(111) 面の回
折ピークの強度が、全結晶面(hkl) の強度の80%以上
であることを特徴とする。
【0012】また、その製造方法は、平均気孔径が0.
4〜3μm 、最大気孔径が10〜100μm の気孔性状
を備える黒鉛基材をCVD反応装置内にセットし、気相
反応温度を1180〜1300℃、原料ガス濃度を3〜
15 Vol%に制御して、CVD反応により黒鉛基材面に
SiC被膜を被覆することを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明において用いる黒鉛基材に
は特に制限はないが、例えば半導体を製造する際の熱処
理用部材などとして使用するためには可及的に高純度で
あることが要求され、また熱的に異方性の少ない等方性
黒鉛材(CIP材)が好ましく用いられる。
【0014】本発明のSiC被覆黒鉛部材は、黒鉛基材
の平均気孔径が0.4〜3μm 、最大気孔径が10〜1
00μm と特定した気孔性状を備えていることを必要と
する。黒鉛基材の気孔性状は、CVD法により析出した
SiC粒子が充填されSiC被膜を形成する際に、Si
C被膜を黒鉛基材面に強固に被着させるために重要な機
能を発揮する。すなわち、気孔径が小さい場合には析出
したSiC粒子を気孔内部の深部にまで侵入させて充填
することができないため、SiC被膜を強固に被着させ
ることが困難である。そのため、本発明は黒鉛基材の平
均気孔径を0.4μm 以上に設定する。
【0015】一方、黒鉛基材の平均気孔径が大きくなる
とCVD法で析出したSiC粒子を侵入させ、充填する
には有利であるが、基材強度の低下を招くこととなり、
更に半導体用途に使用する場合には汚染防止のための脱
ガス性やパーティクルの発生などの面で好ましくない。
そのために黒鉛基材の平均気孔径は3μm 以下に設定さ
れる。なお、気孔性状は水銀圧入法により測定した値が
用いられる。
【0016】また、黒鉛基材の気孔径は大きいほどSi
C粒子の充填には有利であり、SiC被膜を強固に被着
することができるので、本発明で用いる黒鉛基材には最
大気孔径が10μm 以上のものが用いられる。しかしな
がら、黒鉛基材の気孔径が大きくなると気相析出したS
iC粒子が気孔内部に充填されるより気孔内壁に沿って
膜状に生成し、強固に被着することが困難となる。その
ために、最大気孔径は100μm 以下であることが好ま
しい。
【0017】本発明のSiC被覆黒鉛部材は、これらの
気孔性状を備えた黒鉛基材にCVD法により析出したS
iC被膜を被覆したもので、黒鉛基材表層部におけるS
iCの占有率を特定範囲に設定した点を特徴とする。S
iC被膜は黒鉛基材表面の気孔中にCVD法により気相
析出したSiC粒子が充填され、被膜形成されていくも
のであるから、気孔内に析出充填されたSiCの割合が
SiC被膜の被覆強度や耐熱衝撃性に大きく影響する。
【0018】そこで、本発明のSiC被覆黒鉛部材は、
基材表層部の気孔内に析出充填されて基材表層部に存在
するSiC量を特定したもので、黒鉛基材表層部として
は黒鉛基材表面から深さ150μm の基材部をいい、こ
の範囲内の黒鉛基材表層部におけるSiCの占有率を1
5〜50%の範囲に設定した点に特徴がある。
【0019】気孔内部に充填されるSiCは、気孔内に
より深く、より多く、析出充填させることがSiC被覆
強度の増大を図るうえで有利であり、SiC占有率が1
5%を下回るとSiC被膜の被覆強度や耐熱衝撃性が低
く、充分でない。一方、50%を越える占有率にするに
は黒鉛基材の気孔率そのものを大きくする必要があり、
基材の強度低下を招くこととなる。更に、CVD法によ
り50%を越える占有率とすることは通常困難なためで
もある。また、基材の気孔内に析出し、充填されたSi
Cはいわゆるアンカー効果によりSiC被膜の被着強度
が向上するが、本発明においては黒鉛基材表面から深さ
150μm までの基材部のSiC量を特定するものであ
る。なお、SiCの占有率はSiC被覆黒鉛材を切断
し、切断面をSEMの反射電子像により観察してSiC
の占める面積を計測して、その面積比率から求めた値で
ある。
【0020】本発明のSiC被覆黒鉛部材は、上記の気
孔性状を備えた黒鉛基材面にCVD法により気相析出さ
せて被着したSiC被膜の平均結晶粒径が1〜3μm の
粒子性状を有していることも特徴とする。気相反応によ
り析出したSiC粒子が黒鉛基材の気孔内に侵入して気
孔を効率よく充填し、SiC被膜を形成するためには、
黒鉛基材の気孔性状とも関連して気相析出したSiCの
粒子性状が影響する。そこで、本発明のSiC被覆黒鉛
部材は、平均気孔径が0.4〜3μm 、最大気孔径が1
0〜100μm の気孔性状を備えた黒鉛基材にSiC被
膜を形成するSiC粒子の平均結晶粒径を1〜3μm に
設定することによって、黒鉛基材面の気孔中に効果的に
SiCを析出、充填させたものである。
【0021】更に、SiC被膜の結晶性はSiC(111)
面への配向性が強く、X線回折によるSiC(111) 面の
回折ピークの強度が全結晶面SiC(hkl) の強度の80
%以上に高配向していることが好ましく、SiC(111)
面に高配向したSiC被膜によって優れた耐蝕性が付与
される。
【0022】このSiC被覆黒鉛部材は、平均気孔径が
0.4〜3μm 、最大気孔径が10〜100μm の気孔
性状を備える黒鉛基材をCVD反応装置内にセットし、
気相反応温度を1180〜1300℃、原料ガス濃度を
3〜15 Vol%に制御して、黒鉛基材面にSiC被膜を
被覆することにより製造される。
【0023】すなわち、本発明のSiC被覆黒鉛部材の
製造方法は、上記の気孔性状を備える黒鉛基材をCVD
反応装置にセットして、CVD反応条件として気相反応
温度を1180〜1300℃、原料ガス濃度を3〜15
Vol%に制御して、CVD反応によりSiCを気相析出
させることを特徴とする。
【0024】CVD反応は、例えば、黒鉛基材をCVD
反応装置にセットして系内の空気を排気したのち、所定
の温度に加熱し、次いで水素ガスを送入して常圧水素ガ
ス雰囲気に置換し、水素ガスをキャリアガスとしてトリ
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有機珪素化合物を原料ガスとして
送入して気相還元反応させることにより、黒鉛基材面上
にSiC粒子を気相析出させてSiC被膜が形成、被着
される。
【0025】このCVD反応において、SiCを気相析
出させる反応温度が高い場合は、原料ガス分子の運動エ
ネルギーが高く、黒鉛基材表面から気孔内部に深く侵入
させることができるが、気相還元反応によるSiCの析
出速度が速くなるため、気孔内の浅部においてSiCが
析出し易くなる。したがって、黒鉛基材の気孔の入口部
から中間部において析出したSiCにより気孔が閉塞さ
れ、気孔深部へのSiCの充填が阻害される。
【0026】一方、反応温度が低くなると原料ガス分子
の運動エネルギーが小さくなって、気孔内深く侵入させ
ることが難しくなり、気相還元反応によるSiCの析出
速度も遅くなるので、黒鉛基材表層部の気孔内を効率よ
くSiCにより充填させることが困難になる。そのた
め、CVD反応によりSiCを気相析出させる反応温度
を1180〜1300℃の温度範囲に設定する。
【0027】また、原料ガス濃度が高くなるとSiCの
析出速度が速くなるので、気孔表面部において析出する
SiCが多くなり、気孔内部に効率的にSiCを充填す
ることができなくなる。逆に、原料ガス濃度が低くなる
と原料ガスが気孔内深部に到達し難くなるため気孔内部
を効率よく充填することができなくなる。更に、気相還
元反応も遅くなるので非効率となる。そのため、原料ガ
ス濃度を3〜15 Vol%の範囲に設定する。
【0028】このように、CVD反応条件を設定、制御
することにより黒鉛基材面から深さ150μm の黒鉛基
材表層部におけるSiCの占有率を15〜50%に、S
iC被膜の平均結晶粒径を1〜3μm に、更にSiC被
膜面のSiC(111) 面のX線回折ピーク強度が全結晶面
(hkl) の強度の80%以上の、SiC被膜を被着したS
iC被覆黒鉛部材を製造することができる。
【0029】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と対比しなが
ら具体的に説明する。
【0030】実施例1〜7、比較例1〜7 気孔性状の異なる高純度等方性黒鉛材を、直径200m
m、厚さ5mmに加工して黒鉛基材とした。これらの黒鉛
基材をCVD装置の反応管内にセットし、系内の空気を
排気したのち所定温度に加熱し、常圧(0.1MPa)
下に水素ガスを送入して水素ガス雰囲気に置換した。次
いで、原料ガスとしてメチルトリクロロシラン、キャリ
アガスに水素ガスを用いて、メチルトリクロロシラン/
水素ガスの混合ガス中のメチルトリクロロシラン濃度お
よび反応温度を変えてSiC被膜を黒鉛基材面に被覆し
た。このSiC被覆黒鉛部材の製造条件を対比して、表
1に示した。
【0031】このようにして製造したSiC被覆黒鉛部
材について、下記の方法により黒鉛基材表層部のSiC
占有率およびSiC被膜の物理的性状を測定した。ま
た、下記の方法で熱衝撃試験および腐食試験を行って、
耐熱衝撃性および耐蝕性を評価した。得られた結果を表
2に示した。 黒鉛基材表層部のSiC占有率、SiC被膜膜厚 SiC被覆黒鉛部材を切断して、その断面をSEMによ
り反射電子像を観察し、黒鉛基材表面から深さ150μ
m までの基材部表層部におけるSiCの占める面積を計
測して、その比率からSiC占有率を求めた。また、断
面のSEM観察からSiC被膜の膜厚を測定した。 SiC被膜の平均結晶粒径 SiC被膜表面をSEM観察して、平均結晶粒径を測定
した。 SiC(111) 面の回折ピーク強度比 SiC被膜表面のX線回折から、SiC(111) 面および
全結晶面(hkl) の回折ピークを求め、SiC(111) 面の
回折ピーク強度比を算出した。 熱衝撃試験 ランプ加熱により、SiC被覆黒鉛部材を局所的に20
0℃から1200℃に加熱したのち冷却する熱サイクル
試験を繰り返し行って、SiC被膜にクラックや剥離が
発生した時の試験回数を求めた。但し、実施例では50
回繰り返し熱サイクル試験を行った後のSiC被膜の状
況を示した。なお、加熱時は200℃から1200℃に
30秒で急速加熱し、冷却時は1200℃から200℃
に1分間掛けて降温した。 腐食試験 塩化水素ガス100%の雰囲気中に、1200℃の温度
で15時間保持し、その時の重量減少率を測定した。
【0032】
【表1】
【0033】
【表2】 表注; *1 熱サイクル試験を50回繰り返し行った後のSiC被膜にクラックや剥離 の発生の有無。 *2 SiC被膜にクラックや剥離が発生した時の熱サイクル試験回数。
【0034】実施例1〜7は耐熱衝撃性・耐食性に優れ
た膜が得られた。また黒鉛基材に含浸されたSiCは膜
を形成していた。比較例1は反応温度が低いため、Si
C占有率が低く、耐熱衝撃性・耐食性に劣り、比較例
2、3、4は反応温度が高いため、SiC膜の粒径が大
きくSiC占有率が低く、比較例5は原料濃度が低いた
め、SiC膜の粒径が大きく、耐熱衝撃性・耐食性に劣
り、各々黒鉛基材に含浸されたSiCは粒形状であっ
た。比較例6は原料濃度が高いため、SiC占有率が低
く、耐熱衝撃性・耐食性に劣る。比較例7は黒鉛基材の
気孔径が大きいため、SiC占有率は高いが基材強度が
低く、耐熱衝撃性に劣ることが判った。
【0035】
【発明の効果】以上のとおり、本発明のSiC被覆黒鉛
部材によれば、気孔性状を特定した黒鉛基材の表面から
深さ150μm の基材表層部に含浸、充填したSiC量
を示すSiC占有率を15〜50%の範囲に設定するこ
とにより、アンカー効果によるSiC被膜の被覆強度の
増大を図るとともに、更に、SiC被膜の(111) 結晶面
の配向性を高めることにより、耐熱衝撃性および耐蝕性
に優れたSiC被覆黒鉛部材を提供することができる。
また、その製造方法によればCVD反応において、気相
反応温度および原料ガス濃度を設定、制御することによ
り本発明のSiC被覆黒鉛部材の製造が可能となる。し
たがって、例えば、サセプター、ライナーチューブ、プ
ロセスチューブ、ウエハーボート、単結晶引上げ用装置
部材などの半導体製造における各種熱処理用部材をはじ
め、耐熱性が要求される各種耐熱部材および製造方法と
して、極めて有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上井 敏治 東京都港区北青山一丁目2番3号 東海カ ーボン株式会社内 (72)発明者 滝沢 泰広 東京都港区北青山一丁目2番3号 東海カ ーボン株式会社内 Fターム(参考) 4G032 AA04 BA01 4K030 AA03 AA09 AA17 BA37 BB04 CA01 FA10 JA06 JA10 LA11

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 黒鉛基材面にCVD法により析出したS
    iC被膜を被覆した黒鉛部材であって、黒鉛基材が平均
    気孔径0.4〜3μm 、最大気孔径10〜100μm の
    気孔性状を備え、黒鉛基材面から深さ150μm の黒鉛
    基材表層部におけるSiCの占有率が15〜50%であ
    って、SiC被膜の平均結晶粒径が1〜3μm 、である
    ことを特徴とするSiC被覆黒鉛部材。
  2. 【請求項2】 SiC被膜面のX線回折によるSiC(1
    11) 面の回折ピークの強度が、全結晶面(hkl) の強度の
    80%以上である請求項1記載のSiC被覆黒鉛部材。
  3. 【請求項3】 平均気孔径が0.4〜3μm 、最大気孔
    径が10〜100μm の気孔性状を備える黒鉛基材をC
    VD反応装置内にセットし、気相反応温度を1180〜
    1300℃、原料ガス濃度を3〜15 Vol%に制御し
    て、CVD反応により黒鉛基材面にSiC被膜を被覆す
    るSiC被覆黒鉛部材の製造方法。
JP2000184264A 2000-06-20 2000-06-20 SiC被覆黒鉛部材およびその製造方法 Expired - Lifetime JP4071919B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000184264A JP4071919B2 (ja) 2000-06-20 2000-06-20 SiC被覆黒鉛部材およびその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000184264A JP4071919B2 (ja) 2000-06-20 2000-06-20 SiC被覆黒鉛部材およびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002003285A true JP2002003285A (ja) 2002-01-09
JP4071919B2 JP4071919B2 (ja) 2008-04-02

Family

ID=18684729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000184264A Expired - Lifetime JP4071919B2 (ja) 2000-06-20 2000-06-20 SiC被覆黒鉛部材およびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4071919B2 (ja)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016121642A1 (ja) * 2015-01-29 2016-08-04 イビデン株式会社 SiC被覆炭素複合材
JP2016204202A (ja) * 2015-04-22 2016-12-08 イビデン株式会社 焼成治具及び焼成治具の製造方法
WO2019133556A1 (en) 2017-12-27 2019-07-04 Heraeus Gmsi Llc Process for manufacturing a silicon carbide coated body
WO2019133560A1 (en) 2017-12-27 2019-07-04 Heraeus Gmsi Llc Process for manufacturing a silicon carbide coated body
WO2019133561A1 (en) 2017-12-27 2019-07-04 Heraeus Gmsi Llc Process for manufacturing a silicon carbide coated body
WO2019133558A1 (en) 2017-12-27 2019-07-04 Heraeus Gmsi Llc Process for manufacturing a silicon carbide coated body
WO2019133559A1 (en) 2017-12-27 2019-07-04 Heraeus Gmsi Llc Process for manufacturing a silicon carbide coated body
WO2019133557A1 (en) 2017-12-27 2019-07-04 Heraeus Gmsi Llc Process for manufacturing a silicon carbide coated body
CN112279679A (zh) * 2019-07-23 2021-01-29 揖斐电株式会社 碳复合构件
JP2022522223A (ja) * 2019-04-18 2022-04-14 トカイ カーボン コリア カンパニー,リミティド SiC素材及びその製造方法
CN116288252A (zh) * 2023-02-14 2023-06-23 北京中博芯半导体科技有限公司 利用MOCVD系统修复石墨盘表面SiC涂层的方法
CN117328036A (zh) * 2023-12-01 2024-01-02 成都超纯应用材料有限责任公司 一种石墨碳化硅复合材料及石墨表面碳化硅的沉积工艺
TWI836251B (zh) * 2020-08-06 2024-03-21 德商西格里碳素歐洲股份有限公司 耐火碳化物多層體

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011225949A (ja) 2010-04-21 2011-11-10 Ibiden Co Ltd 炭素部品および炭素部品の製造方法

Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016121642A1 (ja) * 2015-01-29 2016-08-04 イビデン株式会社 SiC被覆炭素複合材
JPWO2016121642A1 (ja) * 2015-01-29 2017-08-31 イビデン株式会社 SiC被覆炭素複合材
US10294163B2 (en) 2015-01-29 2019-05-21 Ibiden Co., Ltd. SiC-coated carbon composite material
JP2016204202A (ja) * 2015-04-22 2016-12-08 イビデン株式会社 焼成治具及び焼成治具の製造方法
JP2021508661A (ja) * 2017-12-27 2021-03-11 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated 炭化ケイ素コーティング体を製造するためのプロセス
JP7078726B2 (ja) 2017-12-27 2022-05-31 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 炭化ケイ素コーティング体を製造するためのプロセス
WO2019133561A1 (en) 2017-12-27 2019-07-04 Heraeus Gmsi Llc Process for manufacturing a silicon carbide coated body
WO2019133558A1 (en) 2017-12-27 2019-07-04 Heraeus Gmsi Llc Process for manufacturing a silicon carbide coated body
WO2019133559A1 (en) 2017-12-27 2019-07-04 Heraeus Gmsi Llc Process for manufacturing a silicon carbide coated body
WO2019133557A1 (en) 2017-12-27 2019-07-04 Heraeus Gmsi Llc Process for manufacturing a silicon carbide coated body
CN111788168A (zh) * 2017-12-27 2020-10-16 应用材料公司 用于制造涂覆碳化硅的主体的工艺
CN111801441A (zh) * 2017-12-27 2020-10-20 应用材料公司 用于制造涂覆碳化硅的主体的工艺
US12479776B2 (en) 2017-12-27 2025-11-25 Applied Materials, Inc. Process for manufacturing a silicon carbide coated body
JP2021508660A (ja) * 2017-12-27 2021-03-11 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated 炭化ケイ素コーティング体を製造するためのプロセス
WO2019133556A1 (en) 2017-12-27 2019-07-04 Heraeus Gmsi Llc Process for manufacturing a silicon carbide coated body
JP2021508662A (ja) * 2017-12-27 2021-03-11 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated 炭化ケイ素コーティング体を製造するためのプロセス
US12077441B2 (en) 2017-12-27 2024-09-03 Applied Materials, Inc. Process for manufacturing a silicon carbide coated body
WO2019133560A1 (en) 2017-12-27 2019-07-04 Heraeus Gmsi Llc Process for manufacturing a silicon carbide coated body
JP2022127635A (ja) * 2017-12-27 2022-08-31 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 炭化ケイ素コーティング体を製造するためのプロセス
CN115353415A (zh) * 2017-12-27 2022-11-18 应用材料公司 用于制造涂覆碳化硅的主体的工艺
JP7536821B2 (ja) 2017-12-27 2024-08-20 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 炭化ケイ素コーティング体を製造するためのプロセス
JP7430199B2 (ja) 2019-04-18 2024-02-09 トカイ カーボン コリア カンパニー,リミティド SiC素材及びその製造方法
US11658060B2 (en) 2019-04-18 2023-05-23 Tokai Carbon Korea Co., Ltd SiC material and method for manufacturing same
JP2022522223A (ja) * 2019-04-18 2022-04-14 トカイ カーボン コリア カンパニー,リミティド SiC素材及びその製造方法
CN112279679A (zh) * 2019-07-23 2021-01-29 揖斐电株式会社 碳复合构件
TWI836251B (zh) * 2020-08-06 2024-03-21 德商西格里碳素歐洲股份有限公司 耐火碳化物多層體
CN116288252A (zh) * 2023-02-14 2023-06-23 北京中博芯半导体科技有限公司 利用MOCVD系统修复石墨盘表面SiC涂层的方法
CN117328036A (zh) * 2023-12-01 2024-01-02 成都超纯应用材料有限责任公司 一种石墨碳化硅复合材料及石墨表面碳化硅的沉积工艺
CN117328036B (zh) * 2023-12-01 2024-04-05 成都超纯应用材料有限责任公司 一种石墨碳化硅复合材料及石墨表面碳化硅的沉积工艺

Also Published As

Publication number Publication date
JP4071919B2 (ja) 2008-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5275567B2 (ja) 炭化タンタル被覆炭素材料およびその製造方法
KR102567519B1 (ko) 탄화규소 코팅된 몸체를 제조하기 위한 프로세스
JP4071919B2 (ja) SiC被覆黒鉛部材およびその製造方法
KR20200103783A (ko) 탄화규소 코팅된 몸체를 제조하기 위한 프로세스
KR102480454B1 (ko) 탄화규소 코팅된 몸체를 제조하기 위한 프로세스
JP2000302577A (ja) 炭化珪素被覆黒鉛部材
US12180611B2 (en) Methods of forming silicon carbide coated base substrates at multiple temperatures
US5882807A (en) Jig for heat treatment and process for fabricating the jig
TWI576472B (zh) Graphite crucible for single crystal pulling device and method for manufacturing the same
KR102571078B1 (ko) 탄화규소 코팅된 몸체를 제조하기 위한 프로세스
JP3638345B2 (ja) 熱分解窒化硼素容器
JP2000302576A (ja) 炭化珪素被覆黒鉛材
KR20200103081A (ko) 탄화규소 코팅된 몸체를 제조하기 위한 프로세스
JP3773341B2 (ja) SiC被覆炭素材料
JP4736076B2 (ja) SiC膜被覆ガラス状炭素材およびその製造方法
KR102476826B1 (ko) 탄화규소 코팅된 몸체를 제조하기 위한 프로세스
TW200925108A (en) Carbon material and method for producing the same
JP2684106B2 (ja) セラミックス被覆用黒鉛基材及びcvd炉用内部部品
JPH1135391A (ja) 炭化ケイ素被覆サセプタ−
JP4556090B2 (ja) 炭化珪素質半導体製造装置用部材およびその製造方法
JPH0798708B2 (ja) 熱分解窒化ホウ素被覆物品の製造方法
JP3925884B2 (ja) SiC被膜の被覆方法
JPH0692761A (ja) CVD−SiCコートSi含浸SiC製品およびその製造方法
JP4386663B2 (ja) 炭素複合材料
JP3091305B2 (ja) 炭化珪素膜の作製方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041026

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070521

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070523

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070831

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080115

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080118

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4071919

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110125

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120125

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130125

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140125

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term