(57)【要約】【課題】パーティクル発生原因となる金属不純物の増加を招くことなく粗面化がなされてＣＶＤ付着物との密着性に優れるとともに、高い真円度を有するガラス状炭素製のＣＶＤ装置用インナーチューブ及びその製造方法を提供すること。【解決手段】内外周面の表面粗さが、ＪＩＳ  Ｂ０６５１及びＪＩＳ  Ｂ０６０１に準ずる方法で測定される中心線平均粗さ（Ｒａ）で０．３〜３μｍであり、表面に存在する鉄、銅、クロム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム及びアルミニウムの濃度が、それぞれ、５×１０１０ａｔｏｍｓ／ｃｍ２  未満であることを特徴とするガラス状炭素製のＣＶＤ装置用インナーチューブ。【選択図】          なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス状炭素よりなるＣＶＤ装置用インナーチューブにおいて、内外周面の表面粗さが、ＪＩＳ  Ｂ０６５１及びＪＩＳ  Ｂ０６０１に準ずる方法で測定される中心線平均粗さ（Ｒａ）で０．３〜３μｍであり、表面に存在する鉄、銅、クロム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム及びアルミニウムの濃度が、それぞれ、５×１０１０ａｔｏｍｓ／ｃｍ２  未満であることを特徴とするガラス状炭素製のＣＶＤ装置用インナーチューブ。
【請求項２】
熱硬化性樹脂を成形して熱硬化性樹脂製チューブを得る工程と、熱硬化性樹脂製チューブを炭素化処理する工程と、得られたガラス状炭素製チューブの内外周面を同時に機械的表面粗面化処理により粗面化する工程と、この粗面化されたガラス状炭素製チューブをハロゲンを含むガス雰囲気中で高温加熱し高純度化処理する工程とを含むことを特徴とするガラス状炭素製ＣＶＤ装置用インナーチューブの製造方法。
【請求項３】
熱硬化性樹脂を成形して熱硬化性樹脂製チューブを得る工程と、熱硬化性樹脂製チューブの内外周面を同時に機械的表面粗面化処理により粗面化する工程と、この粗面化された熱硬化性樹脂製チューブを炭素化処理する工程と、得られたガラス状炭素製チューブをハロゲンを含むガス雰囲気中で高温加熱し高純度化処理する工程とを含むことを特徴とするガラス状炭素製のＣＶＤ装置用インナーチューブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス状炭素製のＣＶＤ装置用インナーチューブ及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、半導体デバイスの製造には、原料ガスの化学反応や分解を利用して生成させた窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）、ポリシリコンなどを薄膜状にウェハ上に形成する、いわゆる化学気相堆積法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｍｅｔｈｏｄ、以下、ＣＶＤ法という）が採用されている。図１はＣＶＤ法による成膜を行う半導体デバイス製造用ＣＶＤ装置の一つである縦型減圧ＣＶＤ装置（縦型ＬＰＣＶＤ装置）を例示する概略構成説明図である。なお、減圧ＣＶＤでは、一般に、温度５００〜８００℃で、０．１〜３０Ｔｏｒｒ（約０．０１３ｋＰａ〜４．０ｋＰａ）の圧力下で成膜が行われる。
【０００３】
この縦型減圧ＣＶＤ装置は、図１に示すように、空断面円形で上部がドーム状をなす石英製のアウターチューブ（反応容器）２と、このアウターチューブ２内に配され、円筒状をなすインナーチューブ１と、さらにこのインナーチューブ１の内側に配され、多数枚のシリコンウェハ３を縦に並べて搭載するウェハ搭載ボード４と、インナーチューブ１の内側に原料ガス（反応ガス）を導入するガスインジェクタ５ａを有するとともに、反応後のガスあるいは未反応ガスをアウターチューブ２内から排出させるガス排気口５ｂを有するマニホールド５と、アウターチューブ２の外側にこれを囲繞する状態で配された円筒状をなすヒータ６とを備えている。
【０００４】
このようなＣＶＤ装置用のインナーチューブ１は、ＣＶＤ工程でのシリコンウェハ３の温度均一化やガスの流れの制御などの役割を果たすものであり、温度５００℃以上での耐熱性と、腐食性のガス雰囲気下でも使用可能な耐腐食性が要求されるものである。
【０００５】
さらに、インナーチューブ１には、堆積するＣＶＤ付着物との密着性に優れ、ＣＶＤ付着物が剥離し難いことが要求される。この点について説明すると、ＣＶＤ工程では、原料ガスが加熱されて分解あるいは化学反応することにより、シリコンウェハ３上に所望のＣＶＤ膜（例えば、ポリシリコン膜あるいは窒化シリコン膜）が形成される。一方、インナーチューブ１の周表面にも前記原料ガスの分解あるいは化学反応に伴ってＣＶＤ付着物（例えば、ポリシリコン付着物あるいは窒化シリコン付着物）が堆積する。このインナーチューブ１に堆積しているＣＶＤ付着物は、装置運転時間の経過に伴って徐々に増加する。そして、インナーチューブ１からＣＶＤ付着物が剥離したり、ＣＶＤ付着物に微小亀裂（マイクロクラック）が生じたりすることにより発塵が起こり、シリコンウェハ３にパーティクル（微小粒子不純物）が付着し、半導体デバイス製品の歩留まりが低下することになる。ここで、パーティクルとは、光学的ウェハ検査装置で走査したときに検出される欠陥を指している。このようなインナーチューブ１に堆積しているＣＶＤ付着物の剥離によるパーティクルの発生を防止するために、定期的にインナーチューブ１のＣＶＤ付着物を除去するクリーニング作業が行われている。
【０００６】
このように、ＣＶＤ装置用のインナーチューブには、優れた耐熱性と耐腐食性が要求されるとともに、ＣＶＤ付着物除去などのメンテナンスの負担を軽減するため、ＣＶＤ付着物が剥離し難いことが要求される。そこで、このような要求に応えることができるものとして、本出願人は、ガラス状炭素よりなり、ＪＩＳ  Ｂ０６５１及びＪＩＳ  Ｂ０６０１に準ずる方法で測定される内周面（内部表面）の表面粗さが５〜１００ｎｍ（０．００５〜０．１μｍ）であるＣＶＤ装置用インナーチューブを先に提案している（特開２００１−３３２５０４号公報）。
【０００７】
また、従来より、ガラス状炭素部材、あるいは黒鉛基材にガラス状炭素被覆を施してなる部材において、ＣＶＤ付着物との密着性を高めるために、ブラスト処理を行って表面を粗面化することが知られている（例えば、特開２００１−３４２０６８号公報、特公平６−８６６６２号公報）。
【０００８】
一方、ＣＶＤ装置用インナーチューブなどの成膜装置部品に含有される不純物は、成膜工程（ＣＶＤ工程）でウェハに混入して、製作されたデバイスの動作不良の原因となりうることが知られている。そのため、部品表面に存在する金属不純物の濃度（表面金属濃度）は、１０×１０１０ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下、より好ましくは、５×１０１０ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下とする必要のあることが指摘されている。実際、ガラス状炭素製ダミーウェハについては、しかるべき品質管理下で製造されたものでは、５×１０１０ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下の値を達成できることが示されている。なお、このような市販のガラス状炭素製ダミーウェハは、表面が鏡面仕上げされており、その表面粗さが０．１μｍ以下である。このように、ガラス状炭素製のＣＶＤ装置用インナーチューブについても、表面金属濃度が５×１０１０ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下であることが必要とされる。
【０００９】
なお、前記表面金属濃度は、シリコンウェハ表面の金属分析法に準じて測定される。すなわち、２％フッ酸と２％過酸化水素水の混合溶液により部品表面を抽出し、抽出液をＩＣＰ−ＭＳ（誘導結合プラズマ質量分析計）で定量分析し、この測定された金属量を、抽出に供された部品表面積当りの原子数（ａｔｏｍｓ／ｃｍ２）で表示するようになっている。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−３３２５０４号公報
【特許文献２】
特開２００１−３４２０６８号公報
【特許文献３】
特公平６−８６６６２号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ガラス状炭素製のＣＶＤ装置用インナーチューブにおいて、ＣＶＤ付着物との密着性を高めるためにブラスト処理を行って表面を粗面化し、ＣＶＤ付着物との密着性を改善してもＣＶＤ工程で発生するパーティクルが粗面化による金属不純物の増加に起因して減少しない場合があることがわかった。
【００１２】
ガラス状炭素などの炭素材料については、以下のような高純度化処理が可能なことが知られている。この炭素材料の高純度化処理は、ハロゲンを含むガス雰囲気中にて通常２０００℃以上の高温で加熱し、炭素材料内部にハロゲンガスを浸透させ、炭素材料中の金属不純物を該炭素材料から揮散させる処理である。そこで、前述した粗面化によってインナーチューブ表面に導入される金属不純物を規定値未満に抑制するために、高純度化処理を行うことが考えられる。
【００１３】
ところが、高純度化処理を行うと炭素材料に寸法歪みが生じることがある。このため、高い真円度が要求されるＣＶＤ装置用インナーチューブでは、高純度化処理を行っても寸法修正加工することなくそのままで高い真円度が得られるようにすることが重要になる。
【００１４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、パーティクル発生原因となる金属不純物の増加を招くことなく粗面化がなされてＣＶＤ付着物との密着性に優れるとともに、高い真円度を有するガラス状炭素製のＣＶＤ装置用インナーチューブ及びその製造方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は次のように構成されている。
【００１６】
請求項１の発明は、ガラス状炭素よりなるＣＶＤ装置用インナーチューブにおいて、内外周面の表面粗さが、ＪＩＳ  Ｂ０６５１及びＪＩＳ  Ｂ０６０１に準ずる方法で測定される中心線平均粗さ（Ｒａ）で０．３〜３μｍであり、表面に存在する鉄、銅、クロム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム及びアルミニウムの濃度が、それぞれ、５×１０１０ａｔｏｍｓ／ｃｍ２  未満であることを特徴とするガラス状炭素製のＣＶＤ装置用インナーチューブである。
【００１７】
請求項２の発明は、熱硬化性樹脂を成形して熱硬化性樹脂製チューブを得る工程と、熱硬化性樹脂製チューブを炭素化処理する工程と、得られたガラス状炭素製チューブの内外周面を同時に機械的表面粗面化処理により粗面化する工程と、この粗面化されたガラス状炭素製チューブをハロゲンを含むガス雰囲気中で高温加熱し高純度化処理する工程とを含むことを特徴とするガラス状炭素製ＣＶＤ装置用インナーチューブの製造方法である。
【００１８】
請求項３の発明は、熱硬化性樹脂を成形して熱硬化性樹脂製チューブを得る工程と、熱硬化性樹脂製チューブの内外周面を同時に機械的表面粗面化処理により粗面化する工程と、この粗面化された熱硬化性樹脂製チューブを炭素化処理する工程と、得られたガラス状炭素製チューブをハロゲンを含むガス雰囲気中で高温加熱し高純度化処理する工程とを含むことを特徴とするガラス状炭素製のＣＶＤ装置用インナーチューブの製造方法である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明によるガラス状炭素製のＣＶＤ装置用インナーチューブは、表面凹凸に基づく物理的な接着効果（アンカー効果）を利用すべく内周面及び外周面を粗面化して、内外周面とＣＶＤ付着物との密着性を高めるようにしている。本発明によるＣＶＤ装置用インナーチューブは、内外周面の表面粗さが、ＪＩＳ  Ｂ０６５１及びＪＩＳ  Ｂ０６０１に準ずる方法で測定される中心線平均粗さ（Ｒａ）で０．３〜３μｍの範囲内を満足するものである。
【００２０】
表面粗さが０．３μｍより小さいと、ＣＶＤ付着物との密着性が十分でなく、比較的小さい厚みでＣＶＤ付着物に微小亀裂（マイクロクラック）が生じる。そのためパーティクルが多く発生して、ＣＶＤ装置用インナーチューブの頻繁な交換が必要となってしまう。一方、表面粗さが３μｍより大きいと、インナーチューブの表面自体が脱落し易くなるのでよくない。
【００２１】
なお、本発明によるＣＶＤ装置用インナーチューブは、ガラス状炭素よりなるものであるから、３×１０−６前後の線膨張係数を示す。この値は、窒化シリコン膜の線膨張係数：３．４×１０−６に近いものである。そのため、窒化シリコンの成膜を行う場合、温度変化によるインナーチューブと窒化シリコン付着物との寸法変化量の違いによって生じる応力が小さく、インナーチューブ周面と窒化シリコン付着物との密着性の向上に寄与すると考えられる。
【００２２】
本発明によるＣＶＤ装置用インナーチューブは、表面に存在する鉄、銅、クロム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム及びアルミニウムの濃度が、それぞれ、５×１０１０ａｔｏｍｓ／ｃｍ２  未満であることを満足するものである。インナーチューブ内外周面の表面に不純物として存在するこれら金属のうちのいずれかの金属の濃度が５×１０１０ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以上では、該金属に起因するパーティクルが多く発生するのでよくない。
【００２３】
本発明によるガラス状炭素製のＣＶＤ装置用インナーチューブを製造するには、（ａ）熱硬化性樹脂を成形して熱硬化性樹脂製チューブを得る工程と、（ｂ）熱硬化性樹脂製チューブを炭素化処理する工程と、（ｃ）得られたガラス状炭素製チューブの内周面及び外周面を同時に機械的表面粗面化処理により粗面化する工程と、（ｄ）この粗面化されたガラス状炭素製チューブをハロゲンを含むガス雰囲気中で高温加熱し高純度化処理する工程とにより製造することができる。
【００２４】
まず、（ａ）熱硬化性樹脂を成形して熱硬化性樹脂製チューブを得る。この場合、遠心成形して熱硬化性樹脂製チューブを成形することがよい。遠心成形法は、遠心力により溶融状態の熱硬化性樹脂を遠心成形型（遠心成形金型）の内側面に流動させ硬化させる方法である。遠心成形法による成形を行うことにより、大口径・長尺の熱硬化性樹脂製チューブの成形が容易であるとともに、寸法精度の良いものが得られ、さらには成形時におけるガス抜けが良好で内部に気孔欠陥のない熱硬化性樹脂製チューブを得ることができる。
【００２５】
次に、（ｂ）熱硬化性樹脂製チューブを炭素化処理してガラス状炭素製チューブを作製する。炭素化処理は、熱硬化性樹脂製チューブを不活性ガス（窒素ガス）雰囲気下にて例えば１６００℃で熱処理して炭化させる。
【００２６】
次に、（ｃ）得られたガラス状炭素製チューブの内周面及び外周面を同時に機械的表面粗面化処理により粗面化する。機械的表面粗面化処理とは、公知の機械的手法によって、ガラス状炭素製チューブの表面に微小凹凸を形成させる処理である。この機械的表面粗面化処理による粗面化では、後工程で行う高純度化処理による寸法歪みが極力小さくなるようにするために、チューブ内周面及び外周面を同時に粗面化する必要がある。この場合、理由は明らかではないが、片面づつ粗面化処理を行うと、後工程での高純度化処理において比較的大きい歪みが生じて、真円度の高いＣＶＤ装置用インナーチューブを得ることが難しかった。
【００２７】
機械的表面粗面化処理としては、例えば、サンドブラスト処理や研磨処理などが挙げられる。特にサンドブラスト処理が好ましい。サンドブラスト処理に用いるブラスト粉としては特に限定されず、炭化珪素粉やアルミナ粉などのセラミックス粉、金属粉、ガラスビーズなど、公知のブラスト粉を採用できる。この場合、表面粗さが０．３〜３μｍの範囲内を満足するガラス状炭素製のＣＶＤ装置用インナーチューブを得るには、番手が＃２２０〜８００の微粉を用いることが一般的である。サンドブラスト処理の具体例としては、軸回転するガラス状炭素製チューブの内周面と外周面とに同時に炭化珪素の水スラリーをふきつけて、内外周面を同時にサンドブラスト処理して粗面化する。
【００２８】
なお、機械的表面粗面化を行った後、さらに、粗面化されたガラス状炭素製チューブの内外周面を電解酸化処理によりエッチングする工程を行うことも好ましい態様である。この電解酸化処理を行うことにより、第１に、予めサンドブラスト処理等の機械的表面粗面化処理により粗面化されたチューブ内外周面にさらに微細な凹凸を形成して、ＣＶＤ付着物（ＣＶＤ膜）との密着性をより確実に高め、ＣＶＤ付着物に微細亀裂が生じて発塵することを防止できる。また、第２に、チューブ内外周面をエッチングすることで、機械的表面粗面化処理による粗面化で生じる可能性のある、表面微粉や加工ダメージ層を除去して、ＣＶＤ装置用インナーチューブ自体からの発塵を防止することができる。電解酸化処理法は、操作性の良さ、反応制御の容易さ等の点から、空気など酸化性雰囲気中で加熱する気相酸化処理法や、炭素を溶解することのできる薬液中に浸漬する薬剤酸化処理法に比べて、実用的な表面処理方法である。
【００２９】
次に、（ｄ）この粗面化処理されたガラス状炭素製チューブを、ハロゲンを含むガス雰囲気中で高温加熱し高純度化処理する。この高純度化処理を行うことにより、機械的表面粗面化処理による粗面化によってガラス状炭素製チューブ表面に導入される金属不純物を規定値未満に抑制して、表面に存在する鉄、銅、クロム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム及びアルミニウムの濃度を、それぞれ、５×１０１０ａｔｏｍｓ／ｃｍ２  未満に抑制することができる。
【００３０】
この場合、本発明者が検討したところ、インナーチューブの表面粗度が３μｍを超えると、高純度化処理を行っても前記した各金属の濃度を５×１０１０ａｔｏｍｓ／ｃｍ２未満に抑制することは困難であった。この理由は明らかではないが、高度に粗面化すると、実効的表面積が増大するために、インナーチューブの幾何学的表面積当りの表面の金属濃度が高くなるためと考えられる。したがって、表面金属濃度を抑制するという目的からしても、ＣＶＤ装置用インナーチューブの内外周面の表面粗さの上限値を３μｍとすることがよい。なお、高純度化処理を行った後は、フッ酸、塩酸又は過酸化水素などを用いる通常の洗浄方法により内外周面の洗浄を行う。
【００３１】
本発明による製造方法では、機械的表面粗面化処理により粗面化する工程は、熱硬化性樹脂製チューブを成形する工程に次いで行うようにしてもよい。すなわち、本発明によるガラス状炭素製のＣＶＤ装置用インナーチューブは、熱硬化性樹脂を成形して熱硬化性樹脂製チューブを得る工程と、熱硬化性樹脂製チューブの内外周面を同時に機械的表面粗面化処理により粗面化する工程と、この粗面化された熱硬化性樹脂製チューブを炭素化処理する工程と、得られたガラス状炭素製チューブをハロゲンを含むガス雰囲気中で高温加熱し高純度化処理する工程とにより製造するようにしてもよい。なお、炭素化処理する工程の後に、高純度化処理に先立ち前記電解酸化処理によりエッチングする工程を行うようにしてもよい。
【００３２】
また、熱硬化性樹脂製チューブについては、熱硬化性樹脂製チューブを炭素化処理するに先立ち、あるいは、熱硬化性樹脂製チューブを機械的表面粗面化処理するに先立ち、必要に応じて熱硬化性樹脂製チューブのキュアリング（熱処理）を行うようにしてもよい。
【００３３】
【実施例】
図２は本発明の実施に使用される遠心成形型の一例を概略的に示す断面図である。遠心成形型１０は、遠心成形型本体１１、底板１２及びフランジ堰１３により構成されている。遠心成形型本体１１は、ステンレス鋼製で円筒形をなし、その片側端面が着脱可能な底板１２を介して伝達部材であるベルトによって駆動用モータに接続されている。遠心成形型本体１１の他方端には、熱硬化性樹脂が漏れ出ないように着脱可能な円環状のフランジ堰１３が取付けられており、このフランジ堰１３は、樹脂硬化反応時に発生するガスが外部へ抜けるように開口部を有している。遠心成形型本体１１は、成形された熱硬化性樹脂製チューブの取出しを容易にするため２分割構造になっている。遠心成形に際しては、遠心成形型本体１１内に原料である熱硬化性樹脂を装填し、遠心成形型１０を回転させながら、熱硬化性樹脂を硬化反応の進行する温度以上に加熱する。熱硬化性樹脂に対する加熱は、遠心成形型本体１１を間隔をあけて囲繞するように配置された電気ヒータにより行われるようになっている。
【００３４】
（１）原料樹脂：ガラス状炭素の原料としては、フェノール樹脂やフラン樹脂などの熱硬化性樹脂が好適である。本実施例では、市販のフェノール樹脂である群栄化学製ＰＬ４８０４を用いた。なお、このフェノール樹脂の使用にあたり、６５℃、１０Ｔｏｒｒの減圧下で６時間処理して、水分率が５ｗｔ％以下となるまで脱水を行ったものを用いた。
【００３５】
（２）フェノール樹脂製チューブの作製：遠心成形型１０を備えた遠心成形機を用いた。遠心成形型１０に前記フェノール樹脂を所定量装填し、遠心成形型１０表面温度を１００℃に加熱してこの温度に保持したまま５時間、遠心成形型１０を毎分６００回転の速度で回転させた。その後、室温まで冷却して、フェノール樹脂製チューブを遠心成形型１０から取出した。このようにして、厚み３ｍｍ、外径３２０ｍｍ、長さ１５００ｍｍのフェノール樹脂製チューブを得た。
【００３６】
（３）キュアリング：フェノール樹脂製チューブを、空気中３００℃で２００時間加熱処理した。なお、このキュアリングは、次の炭素化処理（炭化焼成）工程でのフェノール樹脂製チューブの熱変形を防止するために行うものであり、変形の恐れがない場合には省略することも可能である。
【００３７】
（４）炭素化処理：前記フェノール樹脂製チューブを不活性ガス（窒素）雰囲気下にて１６００℃で熱処理して炭化させた。このようにして、厚み２．５ｍｍ、外径２６８ｍｍ、長さ１２６５ｍｍのガラス状炭素製チューブを４個得た。
【００３８】
（５）サンドブラスト処理：４個のガラス状炭素製チューブについて、それぞれ、軸回転するガラス状炭素製チューブの内周面と外周面とに同時に炭化珪素の水スラリーをふきつけて、内外周面を同時に粗面化した。この場合、４個のガラス状炭素製チューブごとに粒度の異なる炭化珪素粉を用い、他の条件（圧力、ノズル・ガラス状炭素製チューブ間距離）は同一にした。
【００３９】
（６）電解酸化処理：粗面化された４個のガラス状炭素製チューブについて、０．１ｍｏｌ／リットルの水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬し、白金電極を対極（陰極）として電解酸化処理を行った。しかる後、この電解酸化処理したものを常法に従い洗浄し、その乾燥を行った。
【００４０】
（７）高純度化処理：電解酸化処理された４個のガラス状炭素製チューブについて、塩素を含むガス雰囲気中で２２００℃に高温加熱して高純度化処理を行った。しかる後、この高純度化処理されたものについて、２％フッ酸と２％過酸化水素水との混合液により洗浄し、次いで超純水によるすすぎを繰り返した後、クリーンルーム内でその乾燥を行った。このようにして実施例１〜４のガラス状炭素製のＣＶＤ装置用インナーチューブを得た。
【００４１】
各ＣＶＤ装置用インナーチューブの内外周面の中心線平均粗さ（Ｒａ）の測定は、ランクテーラ社製触針式粗さ計を用いてＪＩＳ  Ｂ０６５１及びＪＩＳ  Ｂ０６０１に準じて行った。なお、内周面及び外周面の各々においてハンドリング時などに生じた表面傷のない領域２点において測定し、それらの平均値を採用した。
【００４２】
次に、比較例１〜５について説明する。比較例１と比較例２は、フェノール樹脂製チューブの作製→キュアリング→炭素化処理→高純度化処理→サンドブラスト処理（比較例１は実施例１と同一条件、比較例２は実施例２と同一条件）→電解酸化処理という工程により作製されたものである。サンドブラスト処理及び電解酸化処理を高純度化処理の後に行う以外は、実施例と同じにして作製したものである。
【００４３】
比較例３は、実施例１〜４と同一の工程により作製されたものであるが、サンドブラスト処理において粒度の小さい炭化珪素粉を用いて粗面化されたものである。比較例４は、実施例１〜４と同一の工程により作製されたものであるが、サンドブラスト処理において逆に粒度の大きい炭化珪素粉を用いて粗面化されたものである。
【００４４】
比較例５は、サンドブラスト処理に際し、まず、ガラス状炭素製チューブの内周面をサンドブラスト処理し、しかる後に、外周面をサンドブラスト処理したものである。この相違点以外は実施例４と同一の工程により作製されたものである。
【００４５】
次に、実施例と比較例のガラス状炭素製のＣＶＤ装置用インナーチューブについて、縦型減圧ＣＶＤ装置に組み込み、処理温度７７０℃にてジクロロシラン（ＳｉＣｌ２Ｈ２）とアンモニア（ＮＨ３）との混合ガスを流し、シリコンウェハ上に窒化シリコン膜を１回の成膜当り１５０ｎｍ（０．１５μｍ）成膜し、前記シリコンウェハについてパーティクル測定を行った。なお、パーティクル数は、１回目の成膜時と１００回目の成膜時における０．２μｍ以上のパーティクルカウントを表示した。パーティクル数の測定には、トプコン社製ＷＨ−１７００型サーフスキャンを用いた。その結果を、表面粗度（ＪＩＳ  Ｂ０６０１に規定される中心線平均粗さ（Ｒａ））、真円度及び表面金属濃度とともに表１に示す。
【００４６】
【表１】
2004342853.tif 000002
【００４７】
表１によりわかるように、実施例１〜４は、内外周面の表面粗度と表面金属濃度が本発明で規定する範囲を満足するものであり、成膜１回目及び累積膜厚が１５μｍに達した時点（１００回目）でもパーティクル数が６０個以下に収まっており、デバイスの歩留まりは満足できるものであった。
【００４８】
一方、比較例１と比較例２とは、サンドブラスト処理及び電解酸化処理を高純度化処理の後に行ったものであるから、サンドブラスト処理による粗面化によってガラス状炭素製チューブ表面に導入された金属不純物が残留し、表面金属濃度が本発明の規定から外れている。このため、成膜初期から、おそらく金属不純物に起因すると思われる多くのパーティクルが発生し、デバイス製造に使用することができなかった。
【００４９】
比較例３は、粒度の小さい炭化珪素粉を用いてサンドブラスト処理されたもので表面粗さが本発明の下限値を下回っている。比較例３は、成膜初期にはパーティクルは少ないものの、累積膜厚が増加するとともにＣＶＤ付着物にマイクロクラックが発生してパーティクル数が管理値を超えたため、１００回の連続成膜ができなかった。比較例４は、粒度の大きい炭化珪素粉を用いてサンドブラスト処理されたもので表面粗さが本発明の上限値を超えている。比較例４は、表面粗さが３．５μｍと上限値３μｍより大きいことから、高純度化処理を行っても表面金属濃度がＦｅほかの元素において５×１０１０ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以上になっており、成膜１回目のパーティクルが多いため、デバイス製造に使用することができなかった。
【００５０】
比較例５は、高純度化処理において比較的大きな歪みが生じて真円度（インナーチューブ上端の外径最大値と外径最小値との差）が３．２ｍｍと悪かったため、縦型減圧ＣＶＤ装置のインナーチューブとして使用することができなかった。
【００５１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、パーティクル発生原因となる金属不純物の増加を招くことなく粗面化がなされてＣＶＤ付着物との密着性に優れるとともに、粗面化に起因するインナーチューブ自体からのパーティクル発生原因となる発塵を起こし難く、これによってＣＶＤ付着物の除去を行うクリーニングの周期の延長を図ることでインナーチューブのメンテナンスの負担を軽減することができ、また、高い真円度を有してＣＶＤ装置用として好適なガラス状炭素製のＣＶＤ装置用インナーチューブ及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＣＶＤ法による成膜を行う半導体デバイス製造用ＣＶＤ装置の一つである縦型減圧ＣＶＤ装置（縦型ＬＰＣＶＤ装置）を例示する概略構成説明図である。
【図２】本発明の実施に使用される遠心成形型の一例を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
１…インナーチューブ  ２…アウターチューブ  ３…シリコンウェハ  ４…ウェハ搭載ボード  ５…マニホールド  ５ａ…ガスインジェクタ  ５ｂ…ガス排気口  ６…ヒータ  １０…遠心成形型  １１…遠心成形型本体  １２…底板  １３…フランジ堰
【図１】
2004342853.tif 000003
【図２】
2004342853.tif 000004