JPH0682624B2 - ＳｉＣ被膜を有する構造材 - Google Patents
ＳｉＣ被膜を有する構造材Info
- Publication number
- JPH0682624B2 JPH0682624B2 JP61104521A JP10452186A JPH0682624B2 JP H0682624 B2 JPH0682624 B2 JP H0682624B2 JP 61104521 A JP61104521 A JP 61104521A JP 10452186 A JP10452186 A JP 10452186A JP H0682624 B2 JPH0682624 B2 JP H0682624B2
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- Japan
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- sic
- structural material
- coating
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- sic coating
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はSiC被膜を有する構造材に係り、特に半導体製
造装置用構成部材に好適な、熱伝導率に優れかつ機械的
強度にも優れたSiC被膜を有する構造材に関する。
造装置用構成部材に好適な、熱伝導率に優れかつ機械的
強度にも優れたSiC被膜を有する構造材に関する。
［従来の技術］ 半導体製造装置を構成する部材、例えば、エピタキシャ
ル装置の反応管、ウェハサセプター、拡散炉の反応管
（チューブ）、ウェハボード、キャリヤ等には、多数回
の熱サイクルに対する耐久性や耐熱衝撃性、耐食性、遮
断性等が要求される。例えば、これらのうち、拡散炉チ
ューブに要求される特性としては、 耐熱性:1300℃までは安定していること 耐食性：ドーピング剤、洗浄ガスに耐えること 耐酸化性:1300℃の空気酸化に耐えること 拡散係数の小さいこと、外部の雰囲気に汚染されない
こと 耐熱衝撃性、突発的な事故による急冷にも耐えること 超高純度化が可能であること 大型形状品が作製できること 等が挙げられる。
ル装置の反応管、ウェハサセプター、拡散炉の反応管
（チューブ）、ウェハボード、キャリヤ等には、多数回
の熱サイクルに対する耐久性や耐熱衝撃性、耐食性、遮
断性等が要求される。例えば、これらのうち、拡散炉チ
ューブに要求される特性としては、 耐熱性:1300℃までは安定していること 耐食性：ドーピング剤、洗浄ガスに耐えること 耐酸化性:1300℃の空気酸化に耐えること 拡散係数の小さいこと、外部の雰囲気に汚染されない
こと 耐熱衝撃性、突発的な事故による急冷にも耐えること 超高純度化が可能であること 大型形状品が作製できること 等が挙げられる。
ところで、従来、ウェハサセプターとしては、等方性カ
ーボンよりなる基材にCVD法によりSiCを被覆したものが
一般的である。
ーボンよりなる基材にCVD法によりSiCを被覆したものが
一般的である。
即ち、カーボンは多孔質であるため吸蔵ガスを持つの
で、このガスがエピタキシャル処理中に放出されないよ
うにSiC膜で被覆したものである。通常はこの被覆は膜
厚100μｍ程度である。その他、カーボンの気孔をガラ
ス状カーボンで充し不透過性にしたもの、カーボンの表
層を熱分解黒鉛で被覆したものなども提案されている
が、実用には到っていない。
で、このガスがエピタキシャル処理中に放出されないよ
うにSiC膜で被覆したものである。通常はこの被覆は膜
厚100μｍ程度である。その他、カーボンの気孔をガラ
ス状カーボンで充し不透過性にしたもの、カーボンの表
層を熱分解黒鉛で被覆したものなども提案されている
が、実用には到っていない。
また、拡散炉、チューブには、石英管が用いられている
が、近年、ウェハの大口径化、拡散能率の向上を目的と
したチャージ量、処理重量の増加に伴い、石英ガラスで
は、熱変形により長時間の使用に耐えられないことか
ら、現在においては前述の要求特性を満足するものとし
てSi含有SiCチューブが主流となりつつある。
が、近年、ウェハの大口径化、拡散能率の向上を目的と
したチャージ量、処理重量の増加に伴い、石英ガラスで
は、熱変形により長時間の使用に耐えられないことか
ら、現在においては前述の要求特性を満足するものとし
てSi含有SiCチューブが主流となりつつある。
しかして、Si含有SiCチューブの特性を高める目的でCVD
法により200〜300μｍ程度のSiC膜を設けることもなさ
れている。
法により200〜300μｍ程度のSiC膜を設けることもなさ
れている。
同様に、ウェハをチューブ内で垂直に保持するウェハボ
ート、このボートを出し入れするキャリヤにも、従来石
英ガラスが用いられてきたが、これらもまたSi含有SiC
製に変わりつつある。
ート、このボートを出し入れするキャリヤにも、従来石
英ガラスが用いられてきたが、これらもまたSi含有SiC
製に変わりつつある。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、これらの半導体製造装置等に用いられて
いる、CVD法によるSiC被膜を形成した構造材において
は、未だ十分に満足し得る特性が得られておらず、より
優れた熱伝導性、機械的強度等を備えた高特性の構造部
材が要望されている。
いる、CVD法によるSiC被膜を形成した構造材において
は、未だ十分に満足し得る特性が得られておらず、より
優れた熱伝導性、機械的強度等を備えた高特性の構造部
材が要望されている。
［問題点を解決するための手段及び作用］ 本発明は、半導体製造装置用構成部材としても好適な熱
伝導性、機械的強度等の特性が改良されたSiC被膜を有
する構造材を提供するものであって、 基材表面に気相法によりSiC被膜が形成されてなる構造
材において、該SiC被膜は粒径が10μｍ以下の粒状結晶
と、一辺の長さが１μｍ以上のピラミッド状結晶との混
合相であり、かつ、該混合相中のピラミッド状結晶が占
める割合が面積率で20〜80％であることを特徴とするSi
C被膜を有する構造材、 を要旨とするものである。
伝導性、機械的強度等の特性が改良されたSiC被膜を有
する構造材を提供するものであって、 基材表面に気相法によりSiC被膜が形成されてなる構造
材において、該SiC被膜は粒径が10μｍ以下の粒状結晶
と、一辺の長さが１μｍ以上のピラミッド状結晶との混
合相であり、かつ、該混合相中のピラミッド状結晶が占
める割合が面積率で20〜80％であることを特徴とするSi
C被膜を有する構造材、 を要旨とするものである。
即ち、本発明者らは、CVDSiC被膜を形成した構造材にお
いて、その熱伝導性、機械的強度を向上させるべく鋭意
検討を重ねた結果、SiC被膜のSiC結晶の粒径や結晶形状
は、被膜の熱伝導性、機械的強度と密接に関係し、これ
らを変えることにより特性の向上を図ることが可能なこ
とを見出し、本発明を完成させた。
いて、その熱伝導性、機械的強度を向上させるべく鋭意
検討を重ねた結果、SiC被膜のSiC結晶の粒径や結晶形状
は、被膜の熱伝導性、機械的強度と密接に関係し、これ
らを変えることにより特性の向上を図ることが可能なこ
とを見出し、本発明を完成させた。
以下、本発明につき、図面を参照して詳細に説明する。
本発明の構成材は、基材表面に気相法によりSiC被膜を
形成したものであって、このSiC被膜は第１図に示す如
く、粒径10μｍ以下、好ましくは５μｍ以下の粒状結晶
１及び一辺の長さが１μｍ以上、好ましくは５μｍ以上
のピラミッド状結晶２より構成されている。（なお、第
１図は本発明に係るSiC被膜の顕微鏡写真（×2000倍）
の模式図である。） このSiC被膜を構成するSiC粒状結晶とピラミッド状結晶
との割合は、ピラミッド状結晶の占める割合が面積率で
20〜80％とする。
形成したものであって、このSiC被膜は第１図に示す如
く、粒径10μｍ以下、好ましくは５μｍ以下の粒状結晶
１及び一辺の長さが１μｍ以上、好ましくは５μｍ以上
のピラミッド状結晶２より構成されている。（なお、第
１図は本発明に係るSiC被膜の顕微鏡写真（×2000倍）
の模式図である。） このSiC被膜を構成するSiC粒状結晶とピラミッド状結晶
との割合は、ピラミッド状結晶の占める割合が面積率で
20〜80％とする。
このように本発明において、SiC被膜は極めて強度の高
いピラミッド状結晶とこのピラミッド状結晶間をうめる
微細な粒状結晶とから構成されるため、極めて高強度で
熱伝導性に優れたものとなる。
いピラミッド状結晶とこのピラミッド状結晶間をうめる
微細な粒状結晶とから構成されるため、極めて高強度で
熱伝導性に優れたものとなる。
なお、本発明において、SiC被膜を形成する基材として
は、SiC、Si3N4、黒鉛、ムライト、Ｗ、又はM0の焼結体
が挙げられる。また、形成するSiC被膜の厚さは特に制
限はなく、使用目的に応じて適宜決定される。
は、SiC、Si3N4、黒鉛、ムライト、Ｗ、又はM0の焼結体
が挙げられる。また、形成するSiC被膜の厚さは特に制
限はなく、使用目的に応じて適宜決定される。
このような本発明に係るSiC被覆膜はCVD等の気相法によ
り形成されるが、例えばCVD法による被膜形成工程にお
いて、CH3SiCl3の熱分解温度を1250〜1400℃の温度範囲
に保持し、圧力を500〜760torrとなるように条件を設定
することにより容易に製造することができる。
り形成されるが、例えばCVD法による被膜形成工程にお
いて、CH3SiCl3の熱分解温度を1250〜1400℃の温度範囲
に保持し、圧力を500〜760torrとなるように条件を設定
することにより容易に製造することができる。
［実施例］ 以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。
説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。
実施例１ φ50×0.2cmの大きさの黒鉛基材の表面にCVD法により、
粒径0.1μｍのSiC粒状結晶及び一辺の長さが１μｍのSi
Cピラミッド状結晶よりなり、ピラミッド状結晶が面積
率で50％であるようなSiC被膜を300μｍ厚さに形成し
た。次に機械的な研削により基材の黒鉛を除去し、被膜
だけ取りだした。このものの熱伝導率及び曲げ強度の測
定結果を第１表に示す。
粒径0.1μｍのSiC粒状結晶及び一辺の長さが１μｍのSi
Cピラミッド状結晶よりなり、ピラミッド状結晶が面積
率で50％であるようなSiC被膜を300μｍ厚さに形成し
た。次に機械的な研削により基材の黒鉛を除去し、被膜
だけ取りだした。このものの熱伝導率及び曲げ強度の測
定結果を第１表に示す。
実施例２〜７、比較例１〜３ 粒状結晶の粒径とピラミッド状結晶の面積率の異なる被
膜を有するSiC材の熱伝導率及び曲げ強度を測定した。
結果を第１表に示す。
膜を有するSiC材の熱伝導率及び曲げ強度を測定した。
結果を第１表に示す。
比較例４ 黒鉛基材の表面に、CVD法により、デンドライト状の厚
さ300μｍのSiC被膜を形成したものについて、実施例１
と同様にして被膜の熱伝導率及び曲げ強度を測定した。
結果を第１表に示す。
さ300μｍのSiC被膜を形成したものについて、実施例１
と同様にして被膜の熱伝導率及び曲げ強度を測定した。
結果を第１表に示す。
第１表より、本発明の構造材は極めて熱伝導性及び機械
的強度に優れることが明らかである。
的強度に優れることが明らかである。
［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明のSiC被膜を有する構造材
は、基材表面に、気相法により、粒径10μｍ以下の粒状
結晶と一辺の長さが１μｍ以上のピラミッド状結晶との
混合相であって、該混合相中のピラミッド状結晶が占め
る割合が面積率で20〜80％である混合相よりなるSiC被
膜が形成されたものであって、気相法SiCの優れた特
性、即ち、 耐熱性に優れる 耐食性に優れる 硬く、耐摩耗性に優れる 熱膨張率が小さく、熱伝導性に優れ、熱衝撃抵抗が高
い 高温まで機械的強度が維持できる 軽い 等の特性を具備する上に、特に熱伝導性及び機械的強度
が著しく向上されたものである。
は、基材表面に、気相法により、粒径10μｍ以下の粒状
結晶と一辺の長さが１μｍ以上のピラミッド状結晶との
混合相であって、該混合相中のピラミッド状結晶が占め
る割合が面積率で20〜80％である混合相よりなるSiC被
膜が形成されたものであって、気相法SiCの優れた特
性、即ち、 耐熱性に優れる 耐食性に優れる 硬く、耐摩耗性に優れる 熱膨張率が小さく、熱伝導性に優れ、熱衝撃抵抗が高
い 高温まで機械的強度が維持できる 軽い 等の特性を具備する上に、特に熱伝導性及び機械的強度
が著しく向上されたものである。
従って、このような本発明の構造材は、半導体製造装置
を構成する部材、例えば、エピタキシャル装置の反応
管、ウェハサセプター、拡散炉の反応管（チューブ）、
ウェハボート、キャリヤ等の構造材をはじめ、高温軸
受、シャフト、タービンブレードなど各種の高特性を要
求される高温構造材として極めて有用である。
を構成する部材、例えば、エピタキシャル装置の反応
管、ウェハサセプター、拡散炉の反応管（チューブ）、
ウェハボート、キャリヤ等の構造材をはじめ、高温軸
受、シャフト、タービンブレードなど各種の高特性を要
求される高温構造材として極めて有用である。
第１図は本発明の構造材のSiC被膜の顕微鏡写真の模式
図である。 １……粒状結晶、 ２……ピラミッド状結晶。
図である。 １……粒状結晶、 ２……ピラミッド状結晶。
Claims (2)
- 【請求項１】基材表面に気相法によりSiC被膜が形成さ
れてなる構造材において、該SiC被膜は粒径が10μｍ以
下の粒状結晶と、一辺の長さが１μｍ以上のピラミッド
状結晶との混合相であり、かつ、該混合相中のピラミッ
ド状結晶が占める割合が面積率で20〜80％であることを
特徴とするSiC被膜を有する構造材。 - 【請求項２】基材はSiC、Si3N4、黒鉛、ムライト、Ｗ又
はMoであることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載のSiC被膜を有する構造材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61104521A JPH0682624B2 (ja) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | ＳｉＣ被膜を有する構造材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61104521A JPH0682624B2 (ja) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | ＳｉＣ被膜を有する構造材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62261120A JPS62261120A (ja) | 1987-11-13 |
| JPH0682624B2 true JPH0682624B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=14382794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61104521A Expired - Lifetime JPH0682624B2 (ja) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | ＳｉＣ被膜を有する構造材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682624B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3488804B2 (ja) * | 1997-04-04 | 2004-01-19 | 東芝機械株式会社 | Ｃｖｄ装置及びｃｖｄ装置用のサセプタ |
| JP3154053B2 (ja) * | 1997-07-02 | 2001-04-09 | 日本ピラー工業株式会社 | ＳｉＣ複合体およびその製造方法 |
| JP2016204737A (ja) * | 2015-04-28 | 2016-12-08 | イビデン株式会社 | セラミック構造体およびセラミック構造体の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5743525A (en) * | 1980-08-28 | 1982-03-11 | Fujitsu Ltd | Power source system |
| JPS6096590A (ja) * | 1983-10-27 | 1985-05-30 | 日立化成工業株式会社 | 熱処理用治具 |
-
1986
- 1986-05-07 JP JP61104521A patent/JPH0682624B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62261120A (ja) | 1987-11-13 |
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