JPH07315967A - カーボン部品に対するＳｉＣ成膜方法 - Google Patents
カーボン部品に対するＳｉＣ成膜方法Info
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- JPH07315967A JPH07315967A JP13364794A JP13364794A JPH07315967A JP H07315967 A JPH07315967 A JP H07315967A JP 13364794 A JP13364794 A JP 13364794A JP 13364794 A JP13364794 A JP 13364794A JP H07315967 A JPH07315967 A JP H07315967A
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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- C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
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- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating 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
- C04B41/5053—Coating 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
- C04B41/5057—Carbides
- C04B41/5059—Silicon carbide
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 単結晶製造装置の黒鉛るつぼやヒータ、エピ
タキシャル成長装置のサセプタなど、表面をＳｉＣで被
覆するカーボン部品に対して、剥離しにくく、カーボン
部品中の不純物蒸発を遮断する能力に優れたＳｉＣ層を
形成する。 【構成】 カーボン部品１の表面にフェノール系樹脂の
溶液を塗布し、前記部品を加熱してフェノール系樹脂を
硬化させる。その上に高純度シリコンの微粒子を添加し
たフェノール系樹脂の溶液を塗布し、前記部品を加熱し
て前記シリコン微粒子を含むフェノール系樹脂を硬化さ
せる。更に、前記部品に高温熱処理を施すことにより、
前記フェノール系樹脂の塗膜２はガラス状カーボン層
２′となり、ガラス状カーボン層２′の上にＳｉＣ層３
が形成される。カーボン部品１とＳｉＣ層３との間にガ
ラス状カーボン層２′が介在するため、ＳｉＣ層の剥離
はほとんど起こらず、カーボン部品から発生する重金属
蒸気などは表層に出にくい。
タキシャル成長装置のサセプタなど、表面をＳｉＣで被
覆するカーボン部品に対して、剥離しにくく、カーボン
部品中の不純物蒸発を遮断する能力に優れたＳｉＣ層を
形成する。 【構成】 カーボン部品１の表面にフェノール系樹脂の
溶液を塗布し、前記部品を加熱してフェノール系樹脂を
硬化させる。その上に高純度シリコンの微粒子を添加し
たフェノール系樹脂の溶液を塗布し、前記部品を加熱し
て前記シリコン微粒子を含むフェノール系樹脂を硬化さ
せる。更に、前記部品に高温熱処理を施すことにより、
前記フェノール系樹脂の塗膜２はガラス状カーボン層
２′となり、ガラス状カーボン層２′の上にＳｉＣ層３
が形成される。カーボン部品１とＳｉＣ層３との間にガ
ラス状カーボン層２′が介在するため、ＳｉＣ層の剥離
はほとんど起こらず、カーボン部品から発生する重金属
蒸気などは表層に出にくい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＣＺ法による単結晶製
造装置に用いられる黒鉛るつぼ、黒鉛ヒータや、エピタ
キシャル成長装置に用いられるサセプタなど、表面にＳ
ｉＣのコーティングを必要とするカーボン製部品に係
り、特に前記部品に高品質のＳｉＣ層を形成することが
できるようなＳｉＣ成膜方法に関する。
造装置に用いられる黒鉛るつぼ、黒鉛ヒータや、エピタ
キシャル成長装置に用いられるサセプタなど、表面にＳ
ｉＣのコーティングを必要とするカーボン製部品に係
り、特に前記部品に高品質のＳｉＣ層を形成することが
できるようなＳｉＣ成膜方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子の基板には主として高純度の
単結晶シリコンが用いられているが、この単結晶シリコ
ンの製造方法の一つにチョクラルスキー法（以下ＣＺ法
という）がある。ＣＺ法においては、半導体単結晶製造
装置のチャンバ内に設置したるつぼ軸の上端にるつぼ受
けを介して黒鉛るつぼを載置し、前記黒鉛るつぼ内に収
容した石英るつぼに多結晶シリコンを充填した上、前記
黒鉛るつぼの周囲に設けた黒鉛ヒータによって多結晶シ
リコンを加熱溶解して融液とする。そして、シードチャ
ックに取り付けた種子結晶を前記融液に浸漬し、シード
チャックおよび黒鉛るつぼを同方向または逆方向に回転
しつつシードチャックを引き上げて単結晶シリコンを成
長させる。また、エピタキシャル成長装置においては、
単結晶シリコンからなる半導体ウェーハをサセプタに搭
載して加熱するが、前記サセプタの実用的な材質として
カーボンが用いられている。
単結晶シリコンが用いられているが、この単結晶シリコ
ンの製造方法の一つにチョクラルスキー法（以下ＣＺ法
という）がある。ＣＺ法においては、半導体単結晶製造
装置のチャンバ内に設置したるつぼ軸の上端にるつぼ受
けを介して黒鉛るつぼを載置し、前記黒鉛るつぼ内に収
容した石英るつぼに多結晶シリコンを充填した上、前記
黒鉛るつぼの周囲に設けた黒鉛ヒータによって多結晶シ
リコンを加熱溶解して融液とする。そして、シードチャ
ックに取り付けた種子結晶を前記融液に浸漬し、シード
チャックおよび黒鉛るつぼを同方向または逆方向に回転
しつつシードチャックを引き上げて単結晶シリコンを成
長させる。また、エピタキシャル成長装置においては、
単結晶シリコンからなる半導体ウェーハをサセプタに搭
載して加熱するが、前記サセプタの実用的な材質として
カーボンが用いられている。
【０００３】上記半導体単結晶製造装置に用いる黒鉛る
つぼや黒鉛ヒータ、エピタキシャル成長装置に用いるサ
セプタなどのカーボン部品から発生する重金属などの不
純物による半導体単結晶の汚染を防止するため、カーボ
ン部品の表面にはＳｉＣがコーティングされている。前
記ＳｉＣをコーティングする場合、従来から主としてＣ
ＶＤ装置による気相成長法が用いられている。
つぼや黒鉛ヒータ、エピタキシャル成長装置に用いるサ
セプタなどのカーボン部品から発生する重金属などの不
純物による半導体単結晶の汚染を防止するため、カーボ
ン部品の表面にはＳｉＣがコーティングされている。前
記ＳｉＣをコーティングする場合、従来から主としてＣ
ＶＤ装置による気相成長法が用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＣＶＤ
装置による気相成長法では、カーボン部品の表面に単に
ＳｉＣを被覆するだけであるため、ＳｉＣとカーボンと
の熱膨張率の違いにより、使用中にＳｉＣ層に割れを生
じたり、カーボン部品からＳｉＣ層が剥がれてしまうこ
とがある。前記ＳｉＣ層の割れや剥離は、カーボン部品
に含まれている不純物蒸気による半導体単結晶の汚染を
招く。また、黒鉛るつほや黒鉛ヒータは体積が大きいた
め、ＳｉＣの成膜に際してこれらの部品を収容しうる大
きなＣＶＤ装置を必要とする。
装置による気相成長法では、カーボン部品の表面に単に
ＳｉＣを被覆するだけであるため、ＳｉＣとカーボンと
の熱膨張率の違いにより、使用中にＳｉＣ層に割れを生
じたり、カーボン部品からＳｉＣ層が剥がれてしまうこ
とがある。前記ＳｉＣ層の割れや剥離は、カーボン部品
に含まれている不純物蒸気による半導体単結晶の汚染を
招く。また、黒鉛るつほや黒鉛ヒータは体積が大きいた
め、ＳｉＣの成膜に際してこれらの部品を収容しうる大
きなＣＶＤ装置を必要とする。
【０００５】本発明は上記従来の問題点に着目してなさ
れたもので、ＣＺ法による半導体単結晶製造装置に用い
られる黒鉛るつぼや黒鉛ヒータ、エピタキシャル成長装
置に用いられるサセプタなど、表面にＳｉＣのコーティ
ングを必要とするカーボン部品に対して、剥離しにく
く、かつ、カーボン部品に含まれる不純物の蒸発を遮断
する能力に優れたＳｉＣ層を形成することができるよう
な、カーボン部品に対するＳｉＣ成膜方法を提供するこ
とを目的としている。
れたもので、ＣＺ法による半導体単結晶製造装置に用い
られる黒鉛るつぼや黒鉛ヒータ、エピタキシャル成長装
置に用いられるサセプタなど、表面にＳｉＣのコーティ
ングを必要とするカーボン部品に対して、剥離しにく
く、かつ、カーボン部品に含まれる不純物の蒸発を遮断
する能力に優れたＳｉＣ層を形成することができるよう
な、カーボン部品に対するＳｉＣ成膜方法を提供するこ
とを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】ガラス状カーボンは、カ
ーボン部品に熱硬化性樹脂を塗布して加熱、硬化させ、
炭化させることによって形成することができ、気体およ
び液体の透過性が極めて低い。そこで、本発明に係るカ
ーボン部品に対するＳｉＣ成膜方法は、カーボン部品の
表面にガラス状カーボン層を形成し、前記ガラス状カー
ボン層の上にＳｉＣ層を積層形成することを特徴として
いる。具体的には、カーボン部品の表面にフェノール系
樹脂の溶液を塗布し、前記部品を加熱して前記フェノー
ル系樹脂を硬化させた後、高純度シリコンの微粒子を加
えたフェノール系樹脂の溶液を塗布し、前記部品を加熱
して前記高純度シリコンの微粒子を含むフェノール系樹
脂を硬化させ、更に前記部品に高温熱処理を施して前記
フェノール系樹脂の塗膜をガラス状カーボン層とすると
ともに、ガラス状カーボン層の上にＳｉＣ層を形成する
構成とし、あるいは、カーボン部品の表面にフェノール
系樹脂の溶液を塗布し、前記部品を加熱して前記フェノ
ール系樹脂を硬化させた後、フェノール系樹脂の溶液に
添加する高純度シリコン微粒子の量を順次増加しつつ、
前記溶液の塗布と加熱硬化とを複数回繰り返した上、前
記部品に高温熱処理を施して前記フェノール系樹脂の塗
膜をガラス状カーボン層とするとともに、ガラス状カー
ボン層の上にＳｉＣ層を形成する構成としてもよい。
ーボン部品に熱硬化性樹脂を塗布して加熱、硬化させ、
炭化させることによって形成することができ、気体およ
び液体の透過性が極めて低い。そこで、本発明に係るカ
ーボン部品に対するＳｉＣ成膜方法は、カーボン部品の
表面にガラス状カーボン層を形成し、前記ガラス状カー
ボン層の上にＳｉＣ層を積層形成することを特徴として
いる。具体的には、カーボン部品の表面にフェノール系
樹脂の溶液を塗布し、前記部品を加熱して前記フェノー
ル系樹脂を硬化させた後、高純度シリコンの微粒子を加
えたフェノール系樹脂の溶液を塗布し、前記部品を加熱
して前記高純度シリコンの微粒子を含むフェノール系樹
脂を硬化させ、更に前記部品に高温熱処理を施して前記
フェノール系樹脂の塗膜をガラス状カーボン層とすると
ともに、ガラス状カーボン層の上にＳｉＣ層を形成する
構成とし、あるいは、カーボン部品の表面にフェノール
系樹脂の溶液を塗布し、前記部品を加熱して前記フェノ
ール系樹脂を硬化させた後、フェノール系樹脂の溶液に
添加する高純度シリコン微粒子の量を順次増加しつつ、
前記溶液の塗布と加熱硬化とを複数回繰り返した上、前
記部品に高温熱処理を施して前記フェノール系樹脂の塗
膜をガラス状カーボン層とするとともに、ガラス状カー
ボン層の上にＳｉＣ層を形成する構成としてもよい。
【０００７】
【作用】上記構成によれば、カーボン部品の表面にガラ
ス状カーボン層を形成し、前記ガラス状カーボン層の上
にＳｉＣ層を積層形成することとしたので、ＣＶＤ装置
による気相成長法を用いてカーボン部品の表面に直接形
成したＳｉＣ層と異なり、極めて剥離しにくい。また、
ＳｉＣ層の下にガラス状カーボン層が介在するため、カ
ーボン部品から発生する重金属などの不純物蒸気は前記
ガラス状カーボン層によって遮られる。従って、半導体
単結晶などの前記不純物による汚染が抑止される。
ス状カーボン層を形成し、前記ガラス状カーボン層の上
にＳｉＣ層を積層形成することとしたので、ＣＶＤ装置
による気相成長法を用いてカーボン部品の表面に直接形
成したＳｉＣ層と異なり、極めて剥離しにくい。また、
ＳｉＣ層の下にガラス状カーボン層が介在するため、カ
ーボン部品から発生する重金属などの不純物蒸気は前記
ガラス状カーボン層によって遮られる。従って、半導体
単結晶などの前記不純物による汚染が抑止される。
【０００８】
【実施例】以下に、本発明に係るカーボン部品に対する
ＳｉＣ成膜方法の実施例について、図面を参照して説明
する。図１は、請求項２に基づくＳｉＣ成膜方法によっ
て形成された皮膜の断面説明図で、この皮膜は次の手順
で形成する。 （１）カーボン部品１の表面にフェノール系樹脂の溶液
を塗布する。塗膜の厚さは、たとえば約１００μｍとす
る。 （２）上記カーボン部品１を２００°Ｃ前後の温度で３
〜４時間加熱し、フェノール系樹脂の塗膜２を硬化させ
る。 （３）上記塗膜２の上に、所定量の高純度シリコン微粒
子を添加したフェノール系樹脂の溶液を塗布する。前記
高純度シリコンの粒径は１０〜１００μｍ、塗膜の厚さ
は一例として約１００μｍである。 （４）上記カーボン部品１を２００°Ｃ前後の温度で３
〜４時間加熱し、塗膜を硬化させる。 （５）上記カーボン部品１に、１３００〜２０００°Ｃ
の温度で５時間以上の熱処理を施す。この高温熱処理に
より、カーボン部品１の表面にガラス状カーボン層２′
が形成され、更にその上に高純度シリコンの微粒子とカ
ーボンとの反応によって生成したＳｉＣ層３が形成され
る。
ＳｉＣ成膜方法の実施例について、図面を参照して説明
する。図１は、請求項２に基づくＳｉＣ成膜方法によっ
て形成された皮膜の断面説明図で、この皮膜は次の手順
で形成する。 （１）カーボン部品１の表面にフェノール系樹脂の溶液
を塗布する。塗膜の厚さは、たとえば約１００μｍとす
る。 （２）上記カーボン部品１を２００°Ｃ前後の温度で３
〜４時間加熱し、フェノール系樹脂の塗膜２を硬化させ
る。 （３）上記塗膜２の上に、所定量の高純度シリコン微粒
子を添加したフェノール系樹脂の溶液を塗布する。前記
高純度シリコンの粒径は１０〜１００μｍ、塗膜の厚さ
は一例として約１００μｍである。 （４）上記カーボン部品１を２００°Ｃ前後の温度で３
〜４時間加熱し、塗膜を硬化させる。 （５）上記カーボン部品１に、１３００〜２０００°Ｃ
の温度で５時間以上の熱処理を施す。この高温熱処理に
より、カーボン部品１の表面にガラス状カーボン層２′
が形成され、更にその上に高純度シリコンの微粒子とカ
ーボンとの反応によって生成したＳｉＣ層３が形成され
る。
【０００９】カーボン部品の表面にガラス状カーボン層
を形成する手段として、本実施例ではフェノール系樹脂
を使用したが、これに限るものではなく、他の熱硬化性
樹脂を用いてもよい。また、カーボン部品を前記樹脂で
被覆する場合、樹脂溶液をはけ塗りする以外に、スプレ
ー、浸漬などによることも可能である。
を形成する手段として、本実施例ではフェノール系樹脂
を使用したが、これに限るものではなく、他の熱硬化性
樹脂を用いてもよい。また、カーボン部品を前記樹脂で
被覆する場合、樹脂溶液をはけ塗りする以外に、スプレ
ー、浸漬などによることも可能である。
【００１０】図２は、請求項３に基づくＳｉＣ成膜方法
によって形成された皮膜の断面説明図である。この皮膜
は次の手順で形成する。 （１）カーボン部品１の表面にフェノール系樹脂の溶液
を塗布した後、２００°Ｃ前後の温度で３〜４時間加熱
し、前記フェノール系樹脂の塗膜２を硬化させる。 （２）高純度シリコンの微粒子（粒径１０〜１００μ
ｍ）を添加したフェノール系樹脂の溶液を前記塗膜２の
上に塗布し、２００°Ｃ前後の温度で３〜４時間加熱す
る。この手順を複数回繰り返す。この場合、前記フェノ
ール系樹脂の溶液に添加する高純度シリコン微粒子の量
を次第に増やして行く。 （３）上記カーボン部品１に、１３００〜２０００°Ｃ
の温度で５時間以上の熱処理を施す。この高温熱処理に
より、カーボン部品１の表面にガラス状カーボン層２′
が形成され、更にその上に高純度シリコンの微粒子とカ
ーボンとの反応によって生成したＳｉＣ層が形成され
る。この成膜方法では、ガラス状カーボン層２′の上に
ガラス状カーボンとＳｉＣとの混合層４が形成され、皮
膜の表面に近づくに従って順次ＳｉＣの比率が高くな
り、最表層で完全なＳｉＣ層３が形成される。
によって形成された皮膜の断面説明図である。この皮膜
は次の手順で形成する。 （１）カーボン部品１の表面にフェノール系樹脂の溶液
を塗布した後、２００°Ｃ前後の温度で３〜４時間加熱
し、前記フェノール系樹脂の塗膜２を硬化させる。 （２）高純度シリコンの微粒子（粒径１０〜１００μ
ｍ）を添加したフェノール系樹脂の溶液を前記塗膜２の
上に塗布し、２００°Ｃ前後の温度で３〜４時間加熱す
る。この手順を複数回繰り返す。この場合、前記フェノ
ール系樹脂の溶液に添加する高純度シリコン微粒子の量
を次第に増やして行く。 （３）上記カーボン部品１に、１３００〜２０００°Ｃ
の温度で５時間以上の熱処理を施す。この高温熱処理に
より、カーボン部品１の表面にガラス状カーボン層２′
が形成され、更にその上に高純度シリコンの微粒子とカ
ーボンとの反応によって生成したＳｉＣ層が形成され
る。この成膜方法では、ガラス状カーボン層２′の上に
ガラス状カーボンとＳｉＣとの混合層４が形成され、皮
膜の表面に近づくに従って順次ＳｉＣの比率が高くな
り、最表層で完全なＳｉＣ層３が形成される。
【００１１】本発明による成膜方法とＣＶＤ装置を用い
る従来の成膜方法のそれぞれについて、ＳｉＣ層のはが
れにくさを比較した。テストピースとして、縦１００ｍ
ｍ、横１００ｍｍ、厚さ５ｍｍのカーボン板を用い、こ
のテストピースに本発明の請求項２に基づく成膜方法お
よびＣＶＤ装置による気相成長法を用いて、それぞれ厚
さ１０μｍのＳｉＣ皮膜を形成した。次に、前記カーボ
ン板をアルゴンガス雰囲気中で図３に示すように、２０
０°Ｃ〜１２００°Ｃの昇温、降温のサイクルを繰り返
して２３００分の熱処理を行った。その結果、表１に示
すように、ＣＶＤ装置による成膜方法に比べて本発明に
よる成膜方法の方がＳｉＣ層のひび割れ、剥離ともに格
段に少ないことが確認された。本発明による成膜方法で
はひび割れ発生率が９％、剥離発生率が２％に過ぎない
のに対し、従来の成膜方法では約半数にひび割れが発生
し、そのほとんどは剥離に至っている。
る従来の成膜方法のそれぞれについて、ＳｉＣ層のはが
れにくさを比較した。テストピースとして、縦１００ｍ
ｍ、横１００ｍｍ、厚さ５ｍｍのカーボン板を用い、こ
のテストピースに本発明の請求項２に基づく成膜方法お
よびＣＶＤ装置による気相成長法を用いて、それぞれ厚
さ１０μｍのＳｉＣ皮膜を形成した。次に、前記カーボ
ン板をアルゴンガス雰囲気中で図３に示すように、２０
０°Ｃ〜１２００°Ｃの昇温、降温のサイクルを繰り返
して２３００分の熱処理を行った。その結果、表１に示
すように、ＣＶＤ装置による成膜方法に比べて本発明に
よる成膜方法の方がＳｉＣ層のひび割れ、剥離ともに格
段に少ないことが確認された。本発明による成膜方法で
はひび割れ発生率が９％、剥離発生率が２％に過ぎない
のに対し、従来の成膜方法では約半数にひび割れが発生
し、そのほとんどは剥離に至っている。
【００１２】
【表１】
【００１３】次に、カーボン部品に含まれている不純物
の蒸発を遮断する能力について調査するため、縦１００
ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さ５ｍｍのカーボン板に下記の
処理を施してテストピースとした。 （１）テストピースＡ：本発明の請求項２に基づく方法
で前記カーボン板に厚さ１０μｍのガラス状カーボン層
を形成し、その上に高純度シリコンの微粒子を添加した
フェノール系樹脂の溶液を塗布して加熱硬化させ、厚さ
３０μｍのＳｉＣ層を形成した。 （２）テストピースＢ：上記テストピースＡと比較する
ため、カーボン板にガラス状カーボン層を形成せず、高
純度シリコンの微粒子を混入したフェノール系樹脂の溶
液を前記カーボン板に直接塗布して加熱硬化させ、厚さ
３０μｍのＳｉＣ層を形成した。 （３）テストピースＣ：上記テストピースＡと比較する
ため、ＣＶＤ装置による気相成長法を用いてカーボン板
に厚さ３０μｍのＳｉＣ層を形成した。これらの３種類
のテストピースをアルゴンガス雰囲気中で１２００°Ｃ
に加熱し、ＳｉＣ層表面におけるＦｅ濃度の経時変化を
測定した。その結果は図４に示す通りで、上記テストピ
ースＢ，Ｃに比べてテストピースＡのＦｅ濃度は極めて
低い。これは、テストピースＡでは不純物蒸気の大部分
がガラス状カーボン層に遮られ、皮膜に生じた僅かな亀
裂から不純物蒸気の一部がＳｉＣ層表面に到達すること
による。これに対し、テストピースＢ，ＣではＳｉＣ層
の亀裂または剥離が大きいため、表層における不純物濃
度が高くなる。従って、カーボン部品から発生する不純
物蒸気による半導体単結晶の汚染は、カーボン部品とＳ
ｉＣ層との間にガラス状カーボン層を介在させることに
よって著しく低減される。
の蒸発を遮断する能力について調査するため、縦１００
ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さ５ｍｍのカーボン板に下記の
処理を施してテストピースとした。 （１）テストピースＡ：本発明の請求項２に基づく方法
で前記カーボン板に厚さ１０μｍのガラス状カーボン層
を形成し、その上に高純度シリコンの微粒子を添加した
フェノール系樹脂の溶液を塗布して加熱硬化させ、厚さ
３０μｍのＳｉＣ層を形成した。 （２）テストピースＢ：上記テストピースＡと比較する
ため、カーボン板にガラス状カーボン層を形成せず、高
純度シリコンの微粒子を混入したフェノール系樹脂の溶
液を前記カーボン板に直接塗布して加熱硬化させ、厚さ
３０μｍのＳｉＣ層を形成した。 （３）テストピースＣ：上記テストピースＡと比較する
ため、ＣＶＤ装置による気相成長法を用いてカーボン板
に厚さ３０μｍのＳｉＣ層を形成した。これらの３種類
のテストピースをアルゴンガス雰囲気中で１２００°Ｃ
に加熱し、ＳｉＣ層表面におけるＦｅ濃度の経時変化を
測定した。その結果は図４に示す通りで、上記テストピ
ースＢ，Ｃに比べてテストピースＡのＦｅ濃度は極めて
低い。これは、テストピースＡでは不純物蒸気の大部分
がガラス状カーボン層に遮られ、皮膜に生じた僅かな亀
裂から不純物蒸気の一部がＳｉＣ層表面に到達すること
による。これに対し、テストピースＢ，ＣではＳｉＣ層
の亀裂または剥離が大きいため、表層における不純物濃
度が高くなる。従って、カーボン部品から発生する不純
物蒸気による半導体単結晶の汚染は、カーボン部品とＳ
ｉＣ層との間にガラス状カーボン層を介在させることに
よって著しく低減される。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、カ
ーボン部品の表面にガラス状カーボン層を介してＳｉＣ
層を形成することにしたので、前記カーボン部品を反復
使用した場合でも皮膜の割れ、剥離の発生が極めて少な
くなる。また、カーボン部品から発生する重金属などの
不純物蒸気は、ＳｉＣ層の下に介在するガラス状カーボ
ン層によって遮られ、半導体単結晶などの前記不純物に
よる汚染が抑止される。従って、本発明によるＳｉＣ成
膜方法を適用することにより、ＣＶＤ装置を用いてＳｉ
Ｃ層を形成した従来のカーボン部品よりも高品質で、耐
久性に優れたＳｉＣ層を有するカーボン部品を提供する
ことができる。これにより、ＣＺ法による半導体単結晶
製造装置の黒鉛るつぼや黒鉛ヒータ、あるいはエピタキ
シャル成長装置のサセプタなどのカーボン部品に起因す
る半導体単結晶の汚染が飛躍的に低減し、高品質の半導
体製品の製造が容易となる。なお、本発明によるＳｉＣ
成膜方法は、従来のＣＶＤ装置による成膜に比べて短時
間かつ低コストで処理することができる。
ーボン部品の表面にガラス状カーボン層を介してＳｉＣ
層を形成することにしたので、前記カーボン部品を反復
使用した場合でも皮膜の割れ、剥離の発生が極めて少な
くなる。また、カーボン部品から発生する重金属などの
不純物蒸気は、ＳｉＣ層の下に介在するガラス状カーボ
ン層によって遮られ、半導体単結晶などの前記不純物に
よる汚染が抑止される。従って、本発明によるＳｉＣ成
膜方法を適用することにより、ＣＶＤ装置を用いてＳｉ
Ｃ層を形成した従来のカーボン部品よりも高品質で、耐
久性に優れたＳｉＣ層を有するカーボン部品を提供する
ことができる。これにより、ＣＺ法による半導体単結晶
製造装置の黒鉛るつぼや黒鉛ヒータ、あるいはエピタキ
シャル成長装置のサセプタなどのカーボン部品に起因す
る半導体単結晶の汚染が飛躍的に低減し、高品質の半導
体製品の製造が容易となる。なお、本発明によるＳｉＣ
成膜方法は、従来のＣＶＤ装置による成膜に比べて短時
間かつ低コストで処理することができる。
【図１】請求項２の成膜方法によってカーボン部品に形
成された皮膜の断面説明図である。
成された皮膜の断面説明図である。
【図２】請求項３の成膜方法によってカーボン部品に形
成された皮膜の断面説明図である。
成された皮膜の断面説明図である。
【図３】テストピースによるＳｉＣ皮膜の剥離試験にお
ける熱処理温度サイクルを説明する図である。
ける熱処理温度サイクルを説明する図である。
【図４】テストピースのＳｉＣ層表面におけるＦｅ濃度
の経時変化を示す図である。
の経時変化を示す図である。
１ カーボン部品 ２ 塗膜 ２′ガラス状カーボン層 ３ ＳｉＣ層
Claims (3)
- 【請求項１】 カーボン部品の表面にガラス状カーボン
層を形成し、前記ガラス状カーボン層の上にＳｉＣ層を
積層形成することを特徴とするカーボン部品に対するＳ
ｉＣ成膜方法。 - 【請求項２】 カーボン部品の表面にフェノール系樹脂
の溶液を塗布し、前記部品を加熱して前記フェノール系
樹脂を硬化させた後、高純度シリコンの微粒子を加えた
フェノール系樹脂の溶液を塗布し、前記部品を加熱して
前記高純度シリコンの微粒子を含むフェノール系樹脂を
硬化させ、更に前記部品に高温熱処理を施して前記フェ
ノール系樹脂の塗膜をガラス状カーボン層とするととも
に、ガラス状カーボン層の上にＳｉＣ層を形成すること
を特徴とする請求項１のカーボン部品に対するＳｉＣ成
膜方法。 - 【請求項３】 カーボン部品の表面にフェノール系樹脂
の溶液を塗布し、前記部品を加熱して前記フェノール系
樹脂を硬化させた後、フェノール系樹脂の溶液に添加す
る高純度シリコン微粒子の量を順次増加しつつ、前記溶
液の塗布と加熱硬化とを複数回繰り返した上、前記部品
に高温熱処理を施して前記フェノール系樹脂の塗膜をガ
ラス状カーボン層とするとともに、ガラス状カーボン層
の上にＳｉＣ層を形成することを特徴とする請求項１の
カーボン部品に対するＳｉＣ成膜方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13364794A JPH07315967A (ja) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | カーボン部品に対するＳｉＣ成膜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13364794A JPH07315967A (ja) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | カーボン部品に対するＳｉＣ成膜方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07315967A true JPH07315967A (ja) | 1995-12-05 |
Family
ID=15109698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13364794A Pending JPH07315967A (ja) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | カーボン部品に対するＳｉＣ成膜方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07315967A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140003017A (ko) * | 2012-06-28 | 2014-01-09 | 엘지이노텍 주식회사 | 탄화규소 에피 웨이퍼 및 이의 제조 방법 |
| JP2016113345A (ja) * | 2014-12-17 | 2016-06-23 | 信越化学工業株式会社 | 黒鉛−炭化珪素複合体及びその製造方法 |
-
1994
- 1994-05-23 JP JP13364794A patent/JPH07315967A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140003017A (ko) * | 2012-06-28 | 2014-01-09 | 엘지이노텍 주식회사 | 탄화규소 에피 웨이퍼 및 이의 제조 방법 |
| JP2016113345A (ja) * | 2014-12-17 | 2016-06-23 | 信越化学工業株式会社 | 黒鉛−炭化珪素複合体及びその製造方法 |
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