(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材の表面に形成された第１のセラミック被膜と、
前記第１のセラミック被膜の表面に形成された第２のセラミック被膜と、からなるセラミック部材において、
前記第２のセラミック被膜は、前記第１のセラミック被膜の前記表面が露出する開口部と、前記開口部を囲むとともに当該第２のセラミック被膜の表面から前記第１のセラミック被膜との界面まで漸次膜厚が薄くなる傾斜部と、を有し、
前記開口部の面積は、当該開口部及び前記傾斜部の合計の面積の３０％〜６０％であることを特徴とするセラミック部材。
【請求項２】
前記開口部の面積は、当該開口部及び前記傾斜部の合計の面積の３０％〜５０％であることを特徴とする請求項１に記載のセラミック部材。
【請求項３】
前記第１のセラミック被膜および前記第２のセラミック被膜は、ＳｉＣであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のセラミック部材。
【請求項４】
前記基材は黒鉛で構成されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１項に記載のセラミック部材。
【請求項５】
前記記載のセラミック部材は、半導体製造装置用部品であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１項に記載のセラミック部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材にセラミック被膜を形成したセラミック部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＶＤ法によって基材にセラミック被膜が形成されたセラミック部材は、基材をセラミック被膜で保護できるため様々な分野で使用されている。加工性に優れた黒鉛を基材として用い、表面をセラミック被膜で保護したセラミック部材は、セラミック被膜による基材の反応の防止、耐消耗性の向上などを目的として、半導体製造装置、単結晶引き上げ装置、構造用セラミック部品など様々な分野で使用されている。
しかしながら、ＣＶＤ法では、基材を支持する必要があり、支持点にセラミック被膜が形成できないため、基材が露出する部分ができてしまう。基材が露出し反応性環境下で使用されると、支持点部分から消耗、劣化してしまう問題があった。このような問題を解決するため、様々な工夫が行われている。
【０００３】
特許文献１には、基材の露出した支持点を形成しないよう、先端部にセラミック基材を支持して反応炉内でセラミック基材にセラミック部材被膜を形成してセラミック部材を製造する。この際に、黒鉛からなる芯材と、少なくとも先端部を含む表面に、熱分解炭素層を介在させた支持具被膜とを有することを特徴とするセラミック基材支持具を用いることが記載されている。
このセラミック基材支持具によれば、セラミック基材支持具が、黒鉛の芯材を有し、その黒鉛の表面に熱分解炭素が被覆され、さらにその表面が支持具被膜にて被覆されている。熱分解炭素は気孔がないため、支持具被膜を被覆した際に、支持具被膜は熱分解炭素層内部に浸透して形成されないので、支持具被膜と熱分解炭素層との接着力を小さくすることができる。
【０００４】
従って、セラミック基板にセラミック部材被膜を形成したセラミック部材およびセラミック基材支持具からセラミック基材支持具を取り除く際に、セラミック基材支持具の熱分解炭素層と支持具被膜との間（すなわち決まった箇所）で容易に切り離される。そのためセラミック部材からセラミック基材が露出したり、セラミック基板に形成されたセラミック部材被膜の表面に、セラミック基材支持具の支持具被膜の残る量が多くなりすぎることによるセラミック基板のセラミック被膜の凹凸ができにくくなることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１８４１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の発明においては、支持具と基材とを切り離す際にセラミック被膜のバリが発生し、傷、パーティクルの原因となる有害な突起となって残留しやすくなる。また、支持具と基材とを切り離す際に微少なクラックが発生する。微少なクラックは、まれにセラミック部材の基材に到達し、セラミック部材の寿命を短くする原因となる。このため、支持点の周囲にバリあるいは微少なクラックの無いセラミック部材が望まれる。
【０００７】
本発明は、前記課題を鑑み、セラミック部材製造時における支持点の周囲に、バリあるいは微少なクラックが発生するのを防止できるセラミック部材を提供することを目的とす
る。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するための本発明のセラミック部材は、基材と、前記基材の表面に形成された第１のセラミック被膜と、前記第１のセラミック被膜の表面に形成された第２のセラミック被膜と、からなるセラミック部材において、前記第２のセラミック被膜は、前記第１のセラミック被膜の前記表面が露出する開口部と、前記開口部を囲むとともに当該第２のセラミック被膜の表面から前記第１のセラミック被膜との界面まで漸次膜厚が薄くなる傾斜部と、からなる支持領域を有する。
【０００９】
本発明のセラミック部材によれば、基材の表面に形成された第１のセラミック被膜と、第１のセラミック被膜の表面に形成された第２のセラミック被膜とを有する。
このため、基材は、第１のセラミック被膜および第２のセラミック被膜の少なくとも一方が被覆されている。すなわち、第１のセラミック被膜を形成する際に、基材を支持するために第１のセラミック被膜が欠損した部分を、第２のセラミック被膜を形成する際に支持する位置を変えることにより、第２のセラミック被膜で覆うことができる。
【００１０】
また、第２のセラミック被膜は、第１のセラミック被膜の表面が露出する開口部と、前記開口部を囲むとともに当該第２のセラミック被膜の表面から前記第１のセラミック被膜との界面まで漸次膜厚が薄くなる傾斜部と、からなる支持領域を有する。
すなわち、第２のセラミック被膜を形成する際に、カバー部を有する支持具により支持することにより、傾斜部に囲まれるとともに第１のセラミック被膜の表面が露出する開口部とからなる支持領域が形成される。これにより、支持具が第２のセラミック被膜によって第１のセラミック被膜に固着するのを防止できるので、ＣＶＤ後に、基材を支持具から取り外す際に、支持点の周囲に有害なバリの発生、微少なクラックの発生を防止することができる。また、第２のセラミック被膜は、支持領域で膜厚が漸次薄くなるように形成されているので、ノッチが形成されず、開口部からのクラックの発生を防止することができる。
【００１１】
さらに、本発明のセラミック部材は、以下の態様であることが望ましい。
（１）前記開口部の面積は、前記支持領域の面積の１０％〜６０％である。
開口部の面積が、支持領域の面積の１０％以上あるので、支持具が基材の第１のセラミック被膜に固着されるのを、確実に防止することができる。
また、開口部の面積が、支持領域の面積の６０％以下であるので、第２のセラミック被膜が欠如する面積を小さくすることができる。
【００１２】
（２）前記開口部の面積は、前記支持領域の面積の３０％〜５０％である。
開口部の面積が、支持領域の面積の３０％以上あるので、支持具が基材の第１のセラミック被膜に固着されるのを、さらに確実に防止することができる。
また、開口部の面積が、支持領域の面積の５０％以下であるので、第２のセラミック被膜が欠如する面積をさらに小さくすることができる。
【００１３】
（３）前記第１のセラミック被膜および前記第２のセラミック被膜は、ＳｉＣである。
セラミック被膜が、ＳｉＣであると以下のメリットがある。すなわち、ＳｉＣは、化学的に安定であるため、基材の消耗を防止することができる。また、ＳｉＣは、硬く、耐摩耗性のあるセラミック材料であるので、基材の摩耗、損傷を防止することができる。
【００１４】
（４）前記基材は黒鉛で構成される。
黒鉛は、結晶に劈開面を有するので、基材が黒鉛で構成されると、容易に加工することができ、様々な形状のセラミック部材を得ることができる。
【００１５】
（５）前記セラミック部材は、半導体製造装置用部品である。
半導体製造装置では、セラミック部材からの不純物の放出があると、半導体が汚染される。本発明のセラミック部材では、支持点の周囲に有害なバリ、微少なクラックができにくいので好適に利用することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、基材の表面は第１のセラミック被膜および第２のセラミック被膜を有し、第２のセラミック被膜は、前記第１のセラミック被膜の前記表面が露出する開口部と、前記開口部を囲むとともに当該第２のセラミック被膜の表面から前記第１のセラミック被膜との界面まで漸次膜厚が薄くなる傾斜部と、からなる支持領域を有する。これにより、支持具が第２のセラミック被膜によって第１のセラミック被膜に固着するのを防止できるので、ＣＶＤ後に、基材を支持具から取り外す際に、支持点の周囲に有害なバリの発生、微少なクラックの発生を防止することができる。また、第２のセラミック被膜は、支持領域で膜厚が漸次薄くなるように形成されているので、ノッチが形成されず、開口部からのクラックの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（Ａ）ないし（Ｃ）は第１実施形態に係るセラミック部材の製造方法を示す工程図である。
【図２】（Ａ）は支持具の斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）中Ｂ−Ｂ位置の断面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｄ）は支持具の変形例を示す斜視図および断面図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は第２のセラミック被膜を形成する際に支持具で支持された部位の断面図および底面図である。
【図５】（Ａ）ないし（Ｃ）は第２実施形態に係るセラミック部材の製造方法を示す工程図である。
【図６】図５（Ａ）中ＶＩ方向から見た正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明のセラミック部材は、基材と、前記基材の表面に形成された第１のセラミック被膜と、前記第１のセラミック被膜の表面に形成された第２のセラミック被膜と、からなるセラミック部材において、前記第２のセラミック被膜は、前記第１のセラミック被膜の前記表面が露出する開口部と、前記開口部を囲むとともに当該第２のセラミック被膜の表面から前記第１のセラミック被膜との界面まで漸次膜厚が薄くなる傾斜部と、からなる支持領域を有する。
【００１９】
本発明のセラミック部材によれば、基材の表面に形成された第１のセラミック被膜と、第１のセラミック被膜の表面に形成された第２のセラミック被膜とを有する。
このため、基材は、第１のセラミック被膜および第２のセラミック被膜の少なくとも一方が被覆される。第１のセラミック被膜を形成する際に、基材を支持するために第１のセラミック被膜が欠損した部分を、第２のセラミック被膜を形成する際に支持する位置を変えることにより、第２のセラミック被膜で覆うことができ、少なくとも一方のセラミック被膜が被覆される。
【００２０】
また、第２のセラミック被膜は、第１のセラミック被膜の表面が露出する開口部と、前記開口部を囲むとともに第２のセラミック被膜の表面から第１のセラミック被膜との界面まで漸次膜厚が薄くなる傾斜部と、からなる支持領域を有する。
すなわち、第２のセラミック被膜を形成する際に、カバー部を有する支持具により支持することにより、傾斜部に囲まれるとともに第１のセラミック被膜の表面が露出する開口
部とからなる支持領域が形成される。これにより、支持具が第２のセラミック被膜によって第１のセラミック被膜に固着するのを防止できるので、ＣＶＤ後に、基材を支持具から取り外す際に、支持点の周囲に有害なバリの発生、微少なクラックの発生を防止することができる。また、第２のセラミック被膜は、支持領域で膜厚が漸次薄くなるように形成されているので、ノッチが形成されず、開口部からのクラックの発生を防止することができる。
【００２１】
さらに、本発明のセラミック部材は、以下の態様であることが望ましい。
（１）前記開口部の面積は、前記支持領域の面積の１０％〜６０％である。
開口部の面積が、支持領域の面積の１０％以上あるので、支持具が基材の第１のセラミック被膜に固着されるのを、確実に防止することができる。
また、開口部の面積が、支持領域の面積の６０％以下であるので、第２のセラミック被膜が欠如する面積を小さくすることができる。
【００２２】
（２）前記開口部の面積は、前記支持領域の面積の３０％〜５０％である。
開口部の面積が、支持領域の面積の３０％以上あるので、支持具が基材の第１のセラミック被膜に固着されるのを、さらに確実に防止することができる。
また、開口部の面積が、支持領域の面積の５０％以下であるので、第２のセラミック被膜が欠如する面積をさらに小さくすることができる。
【００２３】
（３）前記第１のセラミック被膜および前記第２のセラミック被膜は、ＳｉＣである。
セラミック被膜が、ＳｉＣであると以下のメリットがある。すなわち、ＳｉＣは、化学的に安定であるため、基材の消耗を防止することができる。また、ＳｉＣは、硬く、耐摩耗性のあるセラミック材料であるので、基材の摩耗、損傷を防止することができる。
【００２４】
（４）前記基材は黒鉛で構成される。
黒鉛は、結晶に劈開面を有するので、易切削性の材料である。基材が黒鉛で構成されると、容易に加工することができ、様々な形状のセラミック部材を得ることができる。
【００２５】
（５）前記セラミック部材は、半導体製造装置用部品である。
半導体製造装置では、セラミック部材からの不純物の放出があると、半導体が汚染される。本発明のセラミック部材では、支持点の周囲に有害なバリ、微少なクラックができにくいので好適に利用することができる。
半導体製造装置用部品としては、サセプタ、ウェハキャリア、ヒーター、内筒など半導体製造装置用部品が挙げられ特に限定されない。
【００２６】
（第１実施形態）
本発明のセラミック部材の製造方法について説明する。本発明のセラミック部材の製造方法では、基材２０に第１のセラミック被膜２２および第２のセラミック被膜２３を形成することによってセラミック部材１０Ａが得られる。
第１のセラミック被膜２２および第２のセラミック被膜２３を形成する工程は同様の方法により行うことができる。支持具３０が密着する箇所は、ＣＶＤの原料ガスが供給されないので、セラミック被膜が形成されない。このため、第１のセラミック被膜２２を形成する工程と、第２のセラミック被膜２３を形成する工程では、基材２０を支持する箇所を変更する。支持する箇所を変えることによって、基材は、第１のセラミック被膜２２および第２のセラミック被膜２３の少なくとも一方で被覆される。
【００２７】
まず、図１（Ａ）に示すように、基材２０を支持具３０で支持する。支持具３０の数は特に限定されない。基材２０の重心を支持具３０より下にできれば、支持具３０は１個でも安定してＣＶＤ法によって第１のセラミック被膜２２を形成することができる。また、
後述する支持部３２の面積が充分に大きく、支持部３２の支持面３２２の上に基材２０の重心が入るように配置することによって、ＣＶＤ法によって第１のセラミック被膜２２を形成することができる。
ここでは、複数個（３個以上）の支持具３０の上に基材２０を略水平に載置する場合について説明する。
【００２８】
基材２０は、特に限定されない。たとえば、金属、セラミックなどどのようなものでも利用することができる。セラミックは耐熱性を有しているので適している。中でも、セラミックとしては、ＡＬＮ、Ａｌ２Ｏ３、黒鉛、ＢＮ、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４などが利用でき、なかでも黒鉛は、加工性に優れているので好適に利用できる。
基材２０の形状は特に限定されない。基材２０に第１のセラミック被膜２２および第２のセラミック被膜２３を形成することによってセラミック部材１０Ａを製造するので、基材２０は目的のセラミック部材１０Ａの形状に加工しておく。セラミック部材１０Ａは、用途に合わせて様々な形状に製造される。例えば、円盤、リング、筒、板、箱などどのようなものでもよく特に限定されない。
【００２９】
図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示すように、支持具３０は、例えば円柱形状の支持具本体３１を有しており、本体上面３１１の中央に、基材２０の表面２０１に接触する支持部３２を有する。支持部３２は全体円錐台形状を呈しており、側面３２１と、支持面３２２を有する。支持面３２２は、ある程度の面積を有する平面状になっているが、先端が尖る形状（円錐形状）とすることも可能である。
本体上面３１１の外周部に沿って、カバー部３３が上方に突出して設けられている。カバー部３３は、支持部３２を同心円状に囲むように形成することができ、上面３３１が平面状になっている。カバー部３３の高さは、支持部３２の高さよりも低い。
【００３０】
すなわち、図２（Ｂ）に示すように、支持部３２は、カバー部３３の上面３３１よりも上方に突出しており、支持部３２が基材２０を支持した際に、基材２０とカバー部３３との間に、隙間Ｓが形成される。
また、支持部３２における最外縁３２３と、カバー部３３における最外縁３３２との距離Ｌは、隙間Ｓの間隔（Ｓ）の４〜２０倍である。
【００３１】
支持具３０は、支持具本体３１、支持部３２およびカバー部３３が一体的に形成される。例えば、支持具本体３１、支持部３２およびカバー部３３を削り出しや金型により一体成形で形成することができる。また、支持具本体３１、支持部３２およびカバー部３３を接着剤等で接着して一体化することもできる。あるいは、支持具本体３１とカバー部３３が一体成形されたものに、支持部３２を接着して形成することもできる。
なお、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、カバー部３３の先端を尖った形状とした支持具３０Ａを採用することも可能である。また、図３（Ｃ）および図３（Ｄ）に示すように、支持具本体３１を四角柱状に形成して、カバー部３３を四角形に形成した支持具３０Ｂを採用することも可能である。いずれの場合にも、支持部３２の形状や、支持部３２がカバー部３３よりも上方に突出していることは同様である。
【００３２】
図１（Ｂ）に示すように、支持具３０により支持された基材２０の表面に、ＣＶＤ法により第１のセラミック被膜２２（セラミック被膜２１）を形成する。このとき、支持具３０のカバー部３３が、セラミック被膜の原料ガスのカバー部３３の内側への流入を制限し、カバー部３３と基材２０との間の間隔Ｓから僅かの原料ガスのみが流入する。
その結果、第１のセラミック被膜２２は、支持具３０のカバー部３３の上面３３１が対向する位置において、支持部３２側に向かって基材２０側に傾斜する傾斜部２２２’が形成される。そして、傾斜部２２２’の内側には、第１のセラミック被膜２２が形成されない開口部２２１’が形成される。
なお、カバー部３３と支持部３２とを平面視同心円状とすることにより、原料ガスが到達する距離に偏りが小さく、基材２０と固着することを方向によらず、等しく防止することができる。
【００３３】
なお、第１のセラミック被膜２２および第２のセラミック被膜２３は、特に限定されない。また、その組合せも限定されない。例えば、ＳｉＣ、ＴａＣ、ＴｉＮなどが利用できる。ＳｉＣは加工性に優れた黒鉛と熱膨張係数も同等であるので剥離しにくく、黒鉛よりも硬く、耐蝕性を有しているので、黒鉛の基材と組み合わせて使用することが望ましい。
【００３４】
続いて、図１（Ｃ）に示すように、基材２０における支持具３０により支持される部位を変更して再び支持具３０に載置して、ＣＶＤ法により第２のセラミック被膜２３（セラミック被膜２１を形成する。ここでは、例えば基材２０の上下面を反転させて支持具３０に載置した場合が示されている。この他、上下面はそのままで基材２０を回転させ、下面における支持具３０による支持部位を変えることもできる。
【００３５】
次に、以上のようにして製造されたセラミック部材１０Ａについて説明する。セラミック部材１０Ａは、２回にわたってＣＶＤが行われ、２つのセラミック被膜２１（第１のセラミック被膜２２、第２のセラミック被膜２３）を有している。
図１（Ｃ）において製造されたセラミック部材１０Ａは、基材２０が第１のセラミック被膜２２および第２のセラミック被膜２３により覆われている。
第１のセラミック被膜２２には、第１のセラミック被膜２２を形成する際に支持した支持具３０により、傾斜面２２２’および露出部２２１’が形成されている。
第１のセラミック被膜２２を形成する際に生じた露出部２２１’および傾斜面２２２’は、第２のセラミック被膜２３で覆われる。
【００３６】
また、図４にも示すように、第２のセラミック被膜２３を形成する際に支持具３０で支持された部位およびその周辺には、第２のセラミック被膜２３が形成されずに第１のセラミック被膜２２が露出する開口部２２１を有する。開口部２２１の周囲には、第２のセラミック被膜２３の表面から第１のセラミック被膜２２との界面２３２まで漸次膜厚が薄くなる傾斜部２２２が形成される。傾斜部２２２は、第２のセラミック被膜２３の膜厚が徐々に薄くなっているので、支持具３０で支持された部分の周囲に第２のセラミック被膜２３は形成されない。このため、支持具３０から得られたセラミック部材１０Ａを分離する際に、セラミック被膜で固着されず、クラックあるいはバリの発生を抑止することができる。また、第２のセラミック被膜２３は、支持領域で膜厚が漸次薄くなるように形成されているので、ノッチが形成されず、開口部２２１からのクラックの発生を防止することができる。
なお、開口部２２１および傾斜部２２２は、支持具３０のカバー部３３が円形である場合でも、作業の状態によって必ずしも円形とはならず、偏心したり、楕円形等に変形する場合もある。
開口部２２１の面積は、支持領域の面積の１０％〜６０％である。支持部３２の支持面３２２に接触する箇所には第２のセラミック被膜２３は形成されない。また、カバー部３３における最外縁３３２によって、ＣＶＤの原料ガスが、支持部３２の周辺に流入することを防止するので、支持領域の最外縁は、カバー部３３における最外縁３３２と対向して位置する。このため、支持領域の面積に対する開口部２２１の面積の比率は、カバー部３３の最外縁に囲まれる面積に対する支持面３２２の面積の比率以上である。
このため、支持領域の面積に対する開口部２２１の面積の比率は、支持部３２の支持面３２２の大きさを適宜設定するとともに、適用可能な隙間の間隔、ＣＶＤの圧力、温度などの条件の範囲のなかで、適宜選定することによって、調整することができる。
【００３７】
次に、第１実施形態のセラミック部材１０Ａの作用、効果について説明する。
第１実施形態のセラミック部材１０Ａは、支持具３０を用いて基材２０を支持し、この状態でＣＶＤ法により基材２０の表面に第１のセラミック被膜２２および支持具３０の位置を変えて第２のセラミック被膜２３を形成され得られる。このとき、支持具３０は、基材２０の表面２０１に接触する支持部３２と、基材２０の表面２０１に対して隙間Ｓを有するように支持部３２を囲むカバー部３３とを有する。
【００３８】
このため、第２のセラミック被膜２３の形成時、カバー部３３によって支持部３２へのＣＶＤの原料ガスの侵入を防止することができ、支持部３２と第１のセラミック被膜２２とが第２のセラミック皮膜２３によって固着することを防止することができる。また、カバー部３３は、第１のセラミック被膜２２が形成された基材２０との間に隙間Ｓを有するように配置されるので、カバー部３３と第１のセラミック被膜２２とが第２のセラミック被膜２３とによって固着することを防止することができる。
このため、支持具３０に載置された基材２０をＣＶＤ後に、取り外す際に、第２のセラミック被膜２３によって固着することがなく、支持点の周囲に有害なバリの発生、微少なクラックの発生を防止することができる。また、第２のセラミック被膜２３は、支持領域で膜厚が漸次薄くなるように形成されているので、ノッチが形成されず、開口部２２１からのクラックの発生を防止することができる。
【００３９】
第１実施形態のセラミック部材は、支持部３２とカバー部３３とが一体的に構成される支持具３０を用いて製造されているので、基材２０又は第１のセラミック被膜２２を有する基材２０を支持具３０に載置する際に、基材２０を傾けて載置しようとすると、基材２０はカバー部３３から先に接触する。例えば基材２０が平面である場合、複数（例えば３点）の支持部３２の先端が形成する載置面と、基材２０とが平行となった時にはじめて支持部３２が基材２０と接触できるようになる。
このため、支持部３２の先端を損傷しにくくことができる。また、基材２０とカバー部３３との隙間Ｓの間隔を、確保することができる。
【００４０】
第１実施形態のセラミック部材の製造方法によれば、支持具３０における支持部３２とカバー部３３との距離が、隙間Ｓの間隔の４倍以上であると、隙間Ｓから侵入した原料ガスが、支持部３２と基材２０との接触点に到達しにくくすることができる。このため、支持部３２と基材２０との固着が起きにくくすることができる。
また、支持具３０における支持部３２の最外縁３２３とカバー部３３の最外縁３３２との距離Ｌが、隙間Ｓの間隔の２０倍以下であると、基材２０に第２のセラミック被膜２３の形成されていない開口部２２１を小さく、すなわち、セラミック被膜２１に覆われる面積を大きくすることができるので、基材２０を保護しやすくすることができる。
【００４１】
第１実施形態のセラミック部材の製造方法によれば、第１のセラミック被膜２２又は第２のセラミック被膜２３が、ＳｉＣであると以下のメリットがある。すなわち、ＳｉＣは、化学的に安定であるため、基材２０の消耗を防止することができる。また、ＳｉＣは、硬く、耐摩耗性のあるセラミック材料であるので、基材２０の摩耗、損傷を防止することができる。
【００４２】
第１実施形態のセラミック部材の製造方法によれば、１回目のＣＶＤにおいて、基材２０は黒鉛で構成される。黒鉛は、結晶に劈開面を有するので、易切削性の材料である。基材２０が黒鉛で構成されると、容易に加工することができ、様々な形状のセラミック部材１０Ａを得ることができる。また、２回目のＣＶＤにおいては、セラミック被膜２１（第１のセラミック被膜２２）に覆われた黒鉛を芯材とする基材が用いられる。黒鉛が芯材であるので、同様に容易に加工することができ、様々な形状のセラミック部材１０Ａを得ることができる。
【００４３】
第１実施形態のセラミック部材の製造方法によれば、基材２０に対する支持具３０の位置を変えて複数回にわたって繰り返すことにより、基材２０の露出を防ぐことができる。例えば、基材２０が黒鉛である場合、１回目の第１のセラミック被膜２２の形成では、支持部３２が当接する近傍は、黒鉛からなる基材２０が露出する。しかしながら、支持具３０の位置を変えて、第１のセラミック被膜２２の形成された基材２０であるセラミック部材１０Ａを、新たな基材２０として２回目の第２のセラミック被膜２３の形成を行う。これにより、露出した黒鉛の基材２０を第２のセラミック被膜２３で覆い隠すことができる。
【００４４】
次に、第１実施形態のセラミック部材の作用、効果について説明する。
本実施形態のセラミック部材１０Ａによれば、基材２０の表面に形成された第１のセラミック被膜２２と、第１のセラミック被膜２２の表面に形成された第２のセラミック被膜２３とを有する。
このため、基材２０は、第１のセラミック被膜２２および第２のセラミック被膜２３の少なくとも一方で被覆されれば良い。すなわち、第１のセラミック被膜２２を形成する際に、基材２０を支持するために第１のセラミック被膜２２が欠損した部分を、第２のセラミック被膜２３を形成する際に支持する位置を変えることにより、第２のセラミック被膜２３で覆うことができる。
【００４５】
また、第２のセラミック被膜２３は、第１のセラミック被膜２２の表面が露出する開口部２２１と、開口部２２１を囲むとともに第２のセラミック被膜２３の表面から第１のセラミック被膜２２との界面２３２まで漸次膜厚が薄くなる傾斜部２２２と、を有する。
すなわち、第２のセラミック被膜２３を形成する際に、傾斜部２２２に囲まれるとともに第１のセラミック被膜２２の表面が露出する開口部２２１において、第１のセラミック被膜２２が形成された基材２０を支持する。これにより、支持具３０が第２のセラミック被膜２３によって第１のセラミック被膜２２に固着するのを防止できるので、ＣＶＤ後に、基材２０を支持具３０から取り外す際に、支持点の周囲に有害なバリの発生、微少なクラックの発生を防止することができる。また、第２のセラミック被膜２３は、支持領域で膜厚が漸次薄くなるように形成されているので、ノッチが形成されず、開口部２２１からのクラックの発生を防止することができる。
【００４６】
第１実施形態のセラミック部材１０Ａによれば、開口部２２１の面積が、傾斜部２２２の面積の１０％以上あるので、支持具３０が基材２０の第１のセラミック被膜２２に固着されるのを、確実に防止することができる。
また、開口部２２１の面積が、支持領域の面積の６０％以下であるので、第２のセラミック被膜２３が欠如する面積を小さくすることができる。
【００４７】
第１実施形態のセラミック部材１０Ａによれば、セラミック被膜２１が、ＳｉＣであるので、以下のメリットがある。すなわち、ＳｉＣは、化学的に安定であるため、基材２０の消耗を防止することができる。また、ＳｉＣは、硬く、耐摩耗性のあるセラミック材料であるので、基材２０の摩耗、損傷を防止することができる。
【００４８】
第１実施形態のセラミック部材１０Ａによれば、基材２０は黒鉛で構成される。黒鉛は、結晶に劈開面を有するので、基材２０が黒鉛で構成されると、容易に加工することができ、様々な形状のセラミック部材１０Ａを得ることができる。
【実施例】
【００４９】
以下、第１実施形態に係る実施例１、２および比較例１、２について、説明する。実施例１、２および比較例１、２においては、セラミック部材１０Ａを製造する際の支持具３０における支持部３２は同一であり、カバー部３３がそれぞれ異なっている。実施例１、２および比較例１は、それぞれ異なる直径のカバー部３３を有し、比較例２ではカバー部３３を有していない。
実施例１、２および比較例１では、表面に第１のセラミック被膜２２が形成された黒鉛を基材２０として用い、その上にさらに第２のセラミック被膜２３を形成する。実施例１、２および比較例１では、第２のセラミック被膜２３の形成に関して説明するが、基材２０を黒鉛のみとすれば、第１のセラミック被膜２２の形成においても第１実施形態の製造方法が適用できる。
【００５０】
＜実施例１、２および比較例１＞
黒鉛に第１のセラミック被膜２３を有する基材２０を、３個の支持具３０に載置し、ＣＶＤ炉でＭＴＳ（メチルトリクロロシラン）を原料ガスとして使用し、ＳｉＣからなるセラミック被膜２１を形成した。支持部３２の先端の平坦部と、カバー部３３と隙間との関係を表１に示す。得られたセラミック部材の支持領域、開口部、固着、切り離しの状況、クラック、バリの有無を表２に示す。
また、用いた支持具３０の形状について以下に説明する。
支持部３２の先端に円形の平坦部（支持面３２２）を有し、リング状のカバー部３３を有する支持具３０を使用した。カバー部３３は、先端が尖った回転体（図３（Ａ）参照）である。
黒鉛に第１のセラミック被膜２２を有する基材２０には、第１のセラミック被膜２２の形成時に支持部３２に形成された傾斜面２２２’および露出部２２１’が形成されている。
【００５１】
＜比較例２＞
実施例１、２および比較例１と同様な支持部３２のみからなり、カバー部を有していない支持具を用い、同様にセラミック部材１０Ａを形成した。
以下に、実施例１、２および比較例１、２の測定結果を示す。
【００５２】
【表１】
0006460659.tif 000002
【００５３】
【表２】
0006460659.tif 000003
【００５４】
以上の結果から、支持具３０にカバー部３３を設けたことによって、セラミック部材の支持部分に第２のセラミック被膜の表面から第１のセラミック被膜との界面まで漸次膜厚が薄くなる傾斜部と、第１のセラミック被膜の表面が露出する開口部とからなる支持領域が形成されることが確認された。また、支持領域を有する実施例１、２および比較例１では切り離しが容易で著しいクラック、バリが無く本発明の効果が確認された。特に実施例１および実施例２では、さらに固着が確認されず、クラック、バリの発生はなく、さらに望ましいことがわかる。 
【００５５】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態のセラミック部材の製造方法およびセラミック部材について、図を用いながら説明する。
なお、前述した第１実施形態のセラミック部材の製造方法およびセラミック部材１０Ａと共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）、図６に示すように、第２実施形態のセラミック部材の製造方法では、基材２０を立てかけた状態で第１のセラミック被膜２２および第２のセラミック被膜２３を形成する。
【００５６】
図５（Ａ）および図６に示すように、基材２０を縦にして、下端部を支持具４０で支持するとともに、基材２０の上端部を支持具３０で支持する。
支持具３０は、第１実施形態で用いたものと同じものである。支持具４０は、支持具３０と同様の構成をしており、支持具本体４１、支持部４２およびカバー部４３を有するが、カバー部４３は、支持部４２を囲んで基材２０の外表面から隙間Ｓを有するように備えられる。このようにカバー部４３が備えられることによって、ＣＶＤ後に、カバー部４３の先端が当接する基材２０の表面には、基材２０の側面および２つの底面に及ぶ開口部４２２および傾斜部４２１からなる支持領域４２０が形成される。
【００５７】
図５（Ｂ）に示すように、第１のセラミック被膜２２の形成時には、支持具３０で支持された部位には、第１実施形態で説明したものと同様に露出部２２１’および傾斜面２２２’が形成される。
また、支持具４０で支持された部位には、カバー部４３で覆われた面に、露出部４２１’および傾斜面４２２’が形成される。
【００５８】
図５（Ｃ）に示すように、第２のセラミック被膜２３の形成時には、支持具３０で支持する位置が変わるように、基材２０を反転あるいは回転させる。支持具３０で支持された部位には、第１実施形態で説明したものと同様に開口部２２１および傾斜部２２２が形成される。
また、支持具４０で支持された部位には、カバー部４３で覆われた複数の面にわたって、開口部４２２および傾斜部４２１よりなる支持領域４２０が形成され、第１実施形態と同様に、支持具４０が第２のセラミック被膜２３によって第１のセラミック被膜２２に固着するのを防止できるので、ＣＶＤ後に、基材２０を支持具４０から取り外す際に、支持点の周囲に有害なバリの発生、微少なクラックの発生を防止することができる。また、第２のセラミック被膜２３は、支持領域４２０で膜厚が漸次薄くなるように形成されているので、ノッチが形成されず、開口部２２１からのクラックの発生を防止することができる。
【００５９】
このようなセラミック部材の製造方法で製造されたセラミック部材１０Ｂでは、第１実施形態のセラミック部材の製造方法で製造したセラミック部材１０Ａと同様の作用、効果を得ることができる。
【００６０】
本発明のセラミック部材の製造方法およびセラミック部材１０Ａ、１０Ｂは、前述した各実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形、改良等が可能である。
例えば、上述したセラミック部材の製造方法においては、基材２０に対する支持具３０の位置を変えて、２回にわたってセラミック被膜２１を形成した。この他、基材２０に対する支持具３０、４０の位置を変えて、複数回（３回以上）にわたってセラミック被膜２１を形成することにより、セラミック部材１０Ａ、１０Ｂを製造することができる。この場合には、回数に応じた数のセラミック被膜層ができる。
【００６１】
また、前述した各実施形態においては、支持具３０の支持部３２とカバー部３３を一体で形成した場合を例示した。この他、例えば、カバー部３３を別の部材で形成することも可能である。この場合には、支持部３２の上に基材２０を載置した後に、カバー部３３を取り付ける支持具が利用できる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明のセラミック部材は、基材にセラミック被膜を形成したセラミック部材に用いることができる。また、半導体製造装置用部品、単結晶引き上げ装置用部品、電子部品などの位置決め用治具などに利用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１０Ａ、１０Ｂ  セラミック部材
２０  基材
２０１  表面
２２  第１のセラミック被膜
２３  第２のセラミック被膜
２２１  開口部
２３２  界面
２２２  傾斜部
【図１】
0006460659.tif 000004
【図２】
0006460659.tif 000005
【図３】
0006460659.tif 000006
【図４】
0006460659.tif 000007
【図５】
0006460659.tif 000008
【図６】
0006460659.tif 000009