碳化硅-碳化钽复合材料和基座的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及碳化硅-碳化钽复合材料和基座。
【背景技术】
[0002] 以往，作为在半导体的制造工序等中使用的基座（susceptor)等，已知使用表层 由碳化硅构成的部件。但是，在使碳化硅等在配置于由碳化硅构成的表层之上的基板上外 延生长时，基板和基座暴露于例如1500°C以上的高温下。因此，存在构成基座的表层的碳化 硅附着于基板上这样的问题。
[0003] 为了解决这样的问题，例如，提出了表层由碳化钽构成的基座。例如，在专利文献 1中，公开了由载置晶片的部分的至少一部分被碳化钽覆盖的石墨材料构成的基座。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1 :日本特开2006-60195号公报
【发明内容】
[0007] 发明所要解决的课题
[0008] 但是，组非常昂贵，因此，专利文献1所公开的基座也存在昂贵的问题。
[0009] 作为解决这样的问题的方法，例如，可以考虑通过在石墨基材的表面上设置碳化 硅层，在碳化硅层之上薄薄地设置碳化钽层，以使得由碳化钽层覆盖的基座变得廉价的方 法。
[0010] 但是，碳化硅和碳化钽的热膨胀系数存在很大差异。因此，在这样的基座中，存在 由于温度变化使得碳化硅层与碳化钽层剥离等的耐久性的问题。
[0011] 在这样的状况下，寻求一种具有由碳化钽构成的表层且耐久性优异的部件。
[0012] 另外，专利文献1中公开的基座中，存在晶片的配置面的均热性低的问题。如果晶 片的配置面的均热性低，晶片的温度就会出现不均衡，有时晶片上的半导体的生长无法均 勾地进行。
[0013] 本发明的第一目的在于提供一种耐久性优异的碳化硅-碳化钽复合材料。
[0014] 本发明的第二目的在于提供一种均热性优异的基座。
[0015] 用于解决课题的方法
[0016] 本发明的第一方面的碳化娃-碳化钽复合材料具备表层的至少一部分由第一碳 化硅层构成的主体、碳化钽层和第二碳化硅层。碳化钽层配置于第一碳化硅层之上。第二 碳化硅层配置于碳化钽层和第一碳化硅层之间。第二碳化硅层通过X射线光电子分光法测 得的C/Si组成比为1. 2以上。
[0017] 本发明的第一方面的碳化硅-碳化钽复合材料中，优选第二碳化硅层通过X射线 光电子分光法测得的C/Si组成比为6. 0以下。
[0018] 本发明的第二方面的碳化硅_碳化钽复合材料具备表层的至少一部分由第一碳 化硅层构成的主体、碳化钽层和第二碳化硅层。碳化钽层配置于第一碳化硅层之上。第二 碳化硅层配置于碳化钽层和第一碳化硅层之间。第二碳化硅层通过拉曼分光法测得的碳的 G带和D带的峰强度比G/D为1. 0以上。
[0019] 本发明的第二方面的碳化硅-碳化钽复合材料中，优选第二碳化硅层通过拉曼分 光法测得的碳的G带和D带的峰强度比G/D为7. 5以下。
[0020] 本发明的第一方面和第二方面的碳化硅-碳化钽复合材料中，优选第二碳化硅层 的微晶直径为753A以下。
[0021] 本发明的第一方面和第二方面的碳化硅-碳化钽复合材料中，优选主体具备石墨 基材和配置于石墨基材之上的第一碳化娃层。
[0022] 本发明的第一方面和第二方面的碳化硅-碳化钽复合材料中，优选第二碳化硅层 的厚度为0.05ym以上。
[0023] 本发明的第一方面和第二方面的基座具备上述本发明第一方面或第二方面的碳 化硅-碳复合材料，底面和侧面的至少一方具有由上述碳化钽层构成的凹部。
[0024] 本发明的第三方面的基座具备基材、碳化钽层和碳化硅层。基材具有凹部。碳化 钽层配置于凹部的底面上。碳化硅层配置于碳化钽层和基材之间。
[0025] 本发明的第三方面的基座中，优选在凹部的底面上，碳化硅层比碳化钽层厚。
[0026] 本发明的第三方面的基座中，优选凹部的底面上的碳化硅层的厚度为60ym以 上。
[0027] 本发明的第三方面的基座中，优选凹部的底面上的碳化钽层的厚度为10ym以 下。
[0028] 本发明的第三方面的基座中，优选碳化钽层也配置于凹部的侧面之上，在凹部的 侧面上，碳化硅层配置于碳化钽层和基材之间。
[0029] 本发明的第三方面的基座中，优选基材由石墨构成。
[0030] 发明的效果
[0031] 根据本发明的第一方面和第二方面，能够提供一种耐久性优异的碳化硅-碳化钽 复合材料。
[0032] 根据本发明的第三方面，能够提供一种均热性优异的基座。
【附图说明】
[0033] 图1是本发明的第一方面和第二方面的一个实施方式的碳化硅-碳化钽复合材料 的截面示意图。
[0034] 图2是实施例1中得到的碳化硅-碳化钽复合材料的碳化钽层的表面的照片。
[0035] 图3是实施例2中得到的碳化硅-碳化钽复合材料的碳化钽层的表面的照片。
[0036] 图4是实施例3中得到的碳化硅-碳化钽复合材料的碳化钽层的表面的照片。
[0037] 图5是实施例4中得到的碳化硅-碳化钽复合材料的碳化钽层的表面的照片。
[0038] 图6是参考例1中得到的碳化硅-碳化钽复合材料的碳化钽层的表面的照片。
[0039] 图7是本发明的第三方面的一个实施方式的基座的截面示意图。
【具体实施方式】
[0040] 以下，对实施本发明的优选方式的一例进行说明。但是，下述的实施方式仅仅是例 示。本发明不受下述的实施方式任何限定。
[0041] 实施方式等中参照的附图是示意记载的附图，附图中描绘的物体的尺寸的比例等 有时与现实的物体的尺寸的比例等不同。具体的物体的尺寸比率等应当参照以下的说明来 判断。
[0042] (碳化硅-碳化钽复合材料1)
[0043] 图1是表示本实施方式的碳化硅-碳化钽复合材料的截面示意图。参照图1，对本 实施方式的碳化硅-碳化钽复合材料1的结构进行说明。
[0044] 碳化硅-碳化钽复合材料1，例如，能够作为半导体的制造工序等中所使用的基座 等使用。在碳化硅-碳化钽复合材料1作为基座使用时，能够在碳化硅-碳化钽复合材料 1的凹部la载置晶片等，进行半导体的制造。但是，本发明中，碳化硅-碳化钽复合材料不 限定于作为基座使用，能够用于各种用途。另外，碳化硅-碳化钽复合材料的形状能够适当 设计，例如，也可以不具有凹部。
[0045] 碳化硅-碳化钽复合材料1具备主体10、第二碳化硅层13和碳化钽层20。
[0046] 主体10具备具有凹部的石墨基材11和第一碳化硅层12。
[0047] 石墨基材11实质上由石墨构成。石墨基材11中可以含有硼等的石墨以外的成分。
[0048] 第一碳化硅层12配置于石墨基材11之上。具体而言，第一碳化硅层12配置于石 墨基材11的表面11a整体之上。即，主体10的表层整体由第一碳化硅层12构成。但是， 本发明中，在石墨基材的至少一部分之上配置第一碳化硅层即可。即，主体的表层的至少一 部分由第一碳化硅层构成即可。优选在石墨基材的凹部之上配置第一碳化硅层。即，优选 主体的凹部的表层由第一碳化硅层构成。
[0049] 第一碳化硅层12的厚度没有特别限定。为了提高碳化硅-碳化钽复合材料1的 耐久性，第一碳化娃层12的厚度优选为60ym以上，更优选为80ym以上。第一碳化娃层 12的厚度优选为200ym以下。
[0050] 第一碳化娃层12实质上由碳化娃构成。
[0051] 第一碳化硅层12中，通常，通过X射线光电子分光法测得的C/Si组成比低于1. 2。
[0052] 构成第一碳化硅层12的碳化硅的微晶直径通常大于700A。
[0053] 第一碳化硅层12中，通常，通过拉曼分光法测得的碳的G带和D带的峰强度比G/ D低于1. 0。此外，本发明中，通过拉曼分光法测得的碳的G带和D带的峰强度比G/D为使 用波长532nm的Ar激光，用ThermofisherScientific制显微镜拉曼分光装置（Almega分 散型激光拉曼光度计装置）测得的值。
[0054] 构成第一碳化硅层12的碳化硅的微晶直径，通常为700A以上，优选为753A以 上。
[0055] 在第一碳化硅层12之上，配置碳化钽层20。具体而言，在形成于主体10的凹部 中，在第一碳化硅层12之上配置碳化钽层20。
[0056] 碳化钽层20实质上由碳化钽构成。
[0057] 为了提高碳化硅-碳化钽复合材料1的耐久性，碳化钽层20的厚度优选为0. 1ym 以上，更优选为1um以上。碳化钽层20的厚度优选为10ym以下。
[0058] 在碳化钽层20和第一碳化硅层12之间，配置有第二碳化硅层13。具体而言，在碳 化硅-碳化钽复合材料1的凹部la中，在碳化钽层20和第一碳化硅层12之间配置第二碳 化硅层13。更具体而言，在第一碳化硅层12的表面12a的正上方配置第二碳化硅层13,在 第二碳化硅层13的表面13a的正上方配置碳化钽层20。第二碳化硅层13作为使碳化钽层 20和第一碳化硅