(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１以上の直線状サスペンジョンサポートとの結合で堆積領域中に固体基体をつるし、固体基体に近接して先駆物質ガスを提供し、先駆物質ガスを化学的に反応させ、固体堆積物を固体基体上に形成させ、さらに基体から堆積物を分離させることにより固体物品を回収することを含む化学蒸着によって固体物品を製造する方法であって、前記直線状サスペンジョンサポートが固体基体の端部または端部付近で固体基体と結合するフレキシブルロープまたはケーブルであり、かつ基体と少なくとも一つのサポートの結合が、基体の表面から外側に向かって突出しているタブで行われている方法。
【請求項２】
固体堆積物が形成される時に、固体基体が１以上の直線状サスペンジョンサポート以外のいかなる固体表面とも接触しない請求項１記載の方法。
【請求項３】
１以上の直線状サスペンジョンサポートが手動でフレキシブルである請求項１記載の方法。
【請求項４】
フレキシブル直線状サスペンジョンサポートがグラファイトから造られている請求項３記載の方法。
【請求項５】
結合が、基体に近接したフレキシブル直線状サスペンジョンサポート上に提供される結び目を含む請求項３記載の方法。
【請求項６】
直線状サスペンジョンサポートがグラファイト、サファイア、タングステン、モリブデンおよび石英からなる群から選択される物質で造られている請求項１記載の方法。
【請求項７】
堆積物がシリコンカーバイドである請求項１記載の方法。
【請求項８】
１以上の直線状サスペンジョンサポートが、基体と堆積領域に配置されたハウジングに取り付けられた固定手段との間を、ほぼ垂直に伸びている請求項１記載の方法。
【請求項９】
複数の直線状サスペンジョンサポートが複数の固体基体を堆積領域内につるしている請求項８記載の方法。
【請求項１０】
１以上の直線状サスペンジョンサポートと固体基体との結合が１以上のサスペンジョンサポートと固体基体の間の干渉関係を含む請求項８記載の方法。
【請求項１１】
干渉関係が、基体の周辺部でまたは周辺付近で基体と結合している１以上の直線状サスペンジョンサポートを含む請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
干渉関係が、基体の周辺部に隣接して配置された開口部を通じて基体と結合している１以上の直線状サスペンジョンサポートを含む請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
干渉関係が直線状サスペンジョンサポートから外側に伸びている突出を含む請求項１０記載の方法。
【請求項１４】
１以上の直線状サスペンジョンサポートが、堆積領域を囲むハウジングに取り付けられた固定手段の間にほぼ水平に伸ばされ、１以上の固体基体が１以上のサポートからほぼ垂直につるされる請求項１記載の方法。
【請求項１５】
基体が内側の空隙を有し、結合が、１以上の直線状サスペンジョンサポートが内側の空隙から出た場所と近接して起こる請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
固体基体がグラファイトから造られ、１以上の直線状サスペンジョンサポートがグラファイトから造られ、さらに先駆物質ガスがシリコンカーバイドを含む堆積物を形成する請求項１記載の方法。
【請求項１７】
固体堆積物が基体の両面に形成され、さらに各基体から少なくとも２つの固体物品が得られる請求項１記載の方法。
【請求項１８】
基体からの堆積物の分離が基体の燃焼を含む請求項１記載の方法。
【請求項１９】
基体からの堆積物の分離が化学的エッチング剤または溶媒で基体を除去することを含む請求項１記載の方法。
【請求項２０】
基体に近接して先駆物質ガスを提供する前に基体上に剥離被覆層を提供することをさらに含む請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
化学蒸着（ＣＶＤ）によるフリースタンディング（ｆｒｅｅ−ｓｔａｎｄｉｎｇ）物品の生産は、向上された特性を有するそのような物品を提供することができる。ニアネットシェープ（ｎｅａｒ−ｎｅｔ  ｓｈａｐｅ、ＮＮＳ）をした物品を提供するためのＣＶＤの使用は、その最終形態の物品を提供するのに最小限の仕上げ（ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ）しか必要としないので、従来の機械的造形技術によって造形することが困難なシリコンカーバイドのような物質から限界寸法許容量（ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  ｔｏｌｅｒａｎｃｅｓ）を有する物品を生産するために特に有用である。本発明は、ＣＶＤプロセスの間での、基体をマウントする改良された方法を提供する。特に、本発明はニアネットシェープのシリコンカーバイド物品の生産に適用できる。
【０００２】
天文学用Ｘ−線望遠鏡の作成物質としてのシリコンカーバイドの利点、および円錐形シリコンカーバイドシェルを製造するための小スケールＣＶＤ加工の実験的な使用が、Ｇｅｒｉｌらによる”Ｔｈｉｎ  Ｓｈｅｌｌ  Ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｇｒａｚｉｎｇ  Ｉｎｃｉｄｅｎｔ（Ｗｏｌｔｅｒ  Ｔｙｐｅ  Ｉ）ＳｉＣ  Ｍｉｒｒｏｒｓ”ＳＰＩＥ  Ｐｒｏｃ．、２４７８、２１５（１９９５）中に開示されている。
【０００３】
高程度の表面の滑らかさおよびポリッシャビリティー（ｐｏｌｉｓｈａｂｉｌｉｔｙ）を必要とする用途におけるＣＶＤ法によって生産されるフリースタンディングシリコンカーバイド物質は、米国特許第５３７４４１２号に開示されている。そのような物品を生産するのに使用される装置および方法の条件は上記特許に記載されている。米国特許第４９９０３７４号、第４９９７６７８号および５０７１５９６号はマンドレル（ｍａｎｄｒｅｌ）上へのＳｉＣの熱分解堆積によって、フリースタンディングシリコンカーバイド物質を生産するためのＣＶＤ法をさらに開示する。
【０００４】
典型的には、ＣＶＤに由来する物品は、基体上への所望の物質のＣＶＤ堆積と、それに続く基体からの物品の分離によって生産される。１つの従来の方法では、比較的大きなモノリシック（ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ）なＳｉＣのシートを剥離被覆の薄層を有するフラットグラファイトマンドレル上に生産する。アルゴンおよび過剰の水素中でのメチルトリクロロシランの熱分解は堆積物を生じさせ、マンドレルからの分離後、それは半導体加工炉の中でウエハーを支持するのに使用するためのマルチプルサスセプターリング（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｓｕｓｃｅｐｔｏｒ  ｒｉｎｇｓ）に切断される。この方法は満足のいく部品を生産するが、それらはニアネットシェープで生産されず、実質的な機械加工（ｍａｃｈｉｎｉｎｇ）を必要とする。ニアネットシェープの堆積物の生産は、生じる廃棄物質の量を低減させ、必要とされる機械加工の量を低減させるために望まれる。
【０００５】
化学蒸着の間に、基体の意図した一方の面へのシリコンカーバイドの堆積を制御または単離する方法のいくつかは米国特許第４９６３３９３号および第４９９０３７４号に開示されている。米国特許第４９６３３９３号においては、フレキシブルグラファイトクロス（ｆｒｅｘｉｂｌｅ  ｇｒａｐｈｉｔｅ  ｃｌｏｔｈ）のカーテンが、反応された先駆物質ガス流れから基体の裏側を遮蔽するために配置され、よって基体の裏側でのシリコンカーバイドの堆積が回避される。米国特許第４９９０３７４号においては、非反応性ガスのカウンターフローが基体の後ろから、基体表面の端部を通過して流れ、よって反応性堆積ガスおよびそれらが生じさせる堆積物が基体の前表面に確立される。
【０００６】
他の先行技術は堆積が望まれる基体表面の部分または領域を取り囲むチャネル（ｃｈａｎｎｅｌ）を提供することによって堆積を制御する。チャネルは、堆積領域を取り囲む基体表面への反応性堆積ガスのフローを制限するように機能し、よって取り囲まれた表面への堆積物は実質的に堆積領域で形成される堆積物よりも薄くなる。
【０００７】
さらに他の従来法は、リングの端をグリップする取り外し可能なグラファイトマウントによって、堆積チャンバーの範囲に沿ってマウントされた複数形状のグラファイトリングマンドレル（基体）を提供した。シリコンカーバイドはマンドレルの両面に堆積され、マンドレルは堆積チャンバーから除かれ、マンドレル上の堆積物の端は機械加工され、底部および頂部の堆積物を２つの別々のシリコンカーバイド物品として分離した。この方法は結果として、グラファイトマンドレルとグラファイトマウントを結ぶ（ｂｒｉｄｇｉｎｇ）比較的大量のシリコンカーバイドの堆積物を生じさせ、マウントにより占められる領域の付近での困難な機械加工を必要とさせ、マンドレルからマウントの分離の間に、堆積物中にしばしばクラックを生じさせる。これらクラックはしばしば所望の生成物を通過して伝播し、それを不合格とさせる。充分なマウントが使用されない場合には、マンドレル上での堆積物の増加した重量は、時にマンドレルをマウントからスリップさせ、堆積物および隣接するマンドレルに損傷を引き起こす。
【０００８】
化学蒸着（ＣＶＤ）は、シリコンカーバイドのような様々な物質のフリースタンディング物品および被覆を生産するために使用されている。典型的には、そのような方法は、基体の付近の気化されたまたはガス状の化学先駆物質を反応させ、基体の上にシリコンカーバイドを堆積させることを含む。堆積反応は、堆積物が所望の厚さに到達するまで継続される。被覆物品が望まれる場合には、基体は被覆されるべき物品であり、被覆は相対的に薄く、概して、１００ミクロン（０．１ｍｍ）の厚さより薄い。フリースタンディング物品またはシリコンカーバイドバルク物質が望まれる場合には、より厚い、概して０．１ｍｍの厚さより厚い堆積物が基体上にシェルとして形成され、次いで基体から分離され、シリコンカーバイド物品を提供する。
【０００９】
典型的なシリコンカーバイドバルク物質の生産においては、シリコンカーバイド先駆物質ガスまたは蒸気は堆積チャンバーに供給され、そこでそれらは反応して、シリコンカーバイドを生産する温度に加熱される。シリコンカーバイドは固体基体上にシェルとして堆積する。所望の厚さのシリコンカーバイドが堆積されるまで堆積が継続される。次いで基体は堆積チャンバーから取り出され、それらからシェルが分離される。モノリシックのシリコンカーバイドプレートおよびシリンダーは、適当な形の基体上にそのような化学蒸着（ＣＶＤ）技術を適用することによって製造される。いくつかの物品は約１インチの厚さの堆積を要求し、それには３００時間以上にわたる堆積プロセスが必要となる場合がある。
【００１０】
シリコンカーバイド先駆物質ガスまたは蒸気が、それらを反応させるのに適当な条件にされた後、それらは任意の利用可能な表面上に堆積するシリコンカーバイドを生産する。そのような堆積物は概して意図された基体の表面に限定されず、概してそのような表面を超えて隣接する表面、および壁、ハウジング、および堆積チャンバーに付随する任意の他の可能な表面上での堆積にも広がる。公知の方法においては、シリコンカーバイド堆積物は基体の寸法の制限を越えて広がり、堆積チャンバー内の位置においてマンドレル／基体をホールドまたはクランプする隣接する支持構造部分を覆う。これら本質的でない堆積物は堆積化学物質を消費するだけでなく、それらは比較的厚く、製造装置からのそれらの除去または装置が定期的に置き換えられることを必要とすることがある。堆積化学物質の消費、および、装置の炉の磨き直し（ｒｅｆｕｒｂｉｓｈｉｎｇ）または置換は、プロセスのコストの費用をかなり大きくする。さらに、堆積チャンバー内でマウントから基体を取り出すために堆積物を破砕することが概して必要である。比較的厚い堆積物の破砕はしばしばクラックを生じさせ、それは堆積物を通じて伝搬する。そのようなクラックは、シリコンカーバイド物品の意図される用途のほとんどにおいて受容できず、結果として物品は不合格とされる。シリコンカーバイドの比較的厚い化学蒸着堆積物における伝搬されたクラックの広がりは、この方法によって商業的に生産されることができる物品のサイズを限定する。さらに、ＣＶＤシリコンカーバイド堆積物の、隣接してスタック（ｓｔａｃｋ）された基体の間を結ぶ潜在的な能力の認識、およびそれに続く、そのようなスタックからの個々の基体の分離および除去の困難性は、シリコンカーバイド物品の商業的な生産における、スタックされたマルチプル基体の使用を不可能にしている。
【００１１】
基体の一方の側の上のみに反応堆積ガスが接触して所望の堆積物を形成する様に、反応堆積ガスのフローを制御することによって、上述の本質的でない堆積を低減させることをいくつかの先行技術が求めている。そのようなプロセスにおいて使用される基体の熱的特質が堆積物のそれらと完全に適合しない場合には、堆積温度からの冷却の間に応力が生じ、堆積物のひずみを引き起こし、極端な場合には、堆積物中にクラックを生じさせることがある。さらに、これらの制限は、使用される堆積チャンバーのサイズで製造されることができる物質の量を限定する。
【００１２】
本発明は、化学蒸着によってバルク物質を製造し、そこで本質的でない堆積物（すなわち、基体の表面の所望の生産物でなく堆積チャンバー表面上に形成される堆積物）が最少化されるための方法および関連する装置に関する。そのような本質的でない堆積物の低減は、ＣＶＤプロセスに関する原料のコストおよび労働コストについて経済的な利益を提供する。本発明は、堆積チャンバー内で基体をマウントする比較的高価でない方法をさらに提供し、それにより基体は、堆積されたバルク物質を通じてクラックを伝搬させることなしに、容易にマウント構造から分離されることができる。本発明の方法のさらなる利点は、使い捨てにできるのに充分に安価である、基体をマウントする装置の使用であり、それによりそれらの上に堆積された本質的でない物質の除去が不要となる。本発明の方法は、シリコンカーバイドの物品、または亜鉛スルフィド、亜鉛セレナイド、ボロンナイトライド、ボロンカーバイド、シリコンナイトライド、チタンジボライド、およびアルミニウムナイトライドのようなＣＶＤ法により生産されることができる物質の物品を生産するために使用されることができる。
【００１３】
本発明の方法によると、基体の端部と結合し、堆積チャンバーハウジング上またはその内の支持構造に伸びている直線状サスペンジョンサポート（ｌｉｎｅａｒ  ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ  ｓｕｐｐｏｒｔｓ）、好ましくは、ロープまたはケーブルのようなフレキシブル直線状サスペンジョンサポートによって、好適な形の基体またはマンドレルが堆積チャンバー内につるされ、単独で支持される。サスペンジョンサポートは、基体に隣接して配置される横の寸法よりも大きい縦の寸法を有するので、直線状と呼ばれる。直線状サスペンジョンサポートおよび基体は、基体の表面と堆積領域内の他の装置の間を最少の接触とすることができるように設計され、堆積プロセスの間にその重量が増加するので、基体がブレークルース（ｂｒｅａｋ  ｌｏｏｓｅ）しないことを保証するための適当なサポートを提供する。方法の間に、堆積物は直線状サスペンジョンサポート上に発生するが、サポートと基体の最少の接触は堆積物を通じてクラックを伝搬させることなく、被覆された基体からのサポートの分離を可能にする程度のフレキシビリティーを提供する。さらに、好ましいロープまたはケーブルの直線状サポートの上に形成された任意の堆積物はしばしば、単にロープまたはケーブルを曲げることによって除去されることができる。他の方法において、直線状サスペンジョンサポートが過度に被覆されまたは汚染される場合には、それらは比較的安価に置き換えることができるので、広範囲のクリーニング（ｃｌｅａｎｉｎｇ）またはデコンタミネーション（ｄｅｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ）の工程の必要なしに、それらを再使用することができる。
【００１４】
本発明の実施のための好ましいＣＶＤ炉は図１に示される。炉１０はマルチプル堆積箱１２、１４、１６および１８を含む。堆積箱１２および１４内により詳細に図示されるように、マルチプルフラットリング様（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｆｌａｔ  ｒｉｎｇ−ｌｉｋｅ）マンドレル、または基体２０が箱の縦軸に沿って配置される。先駆物質反応ガスはインジェクター２２を通じて、上方の箱１２に供給される。先駆物質反応ガスは基体の周りをまたは基体を通過して循環し、徐々に下方の堆積箱１４に流れ、そこではそれらは同様に、箱の中に配置された基体の周りを循環する。ガスは徐々に堆積箱１４からエンドプレート（ｅｎｄ  ｐｌａｔｅ）２３、排気プレート２４を通って流れ、フローダイバージョンプレート（ｆｌｏｗ  ｄｉｖｅｒｓｉｏｎ  ｐｌａｔｅ）２６を通り、バッフルプレート（ｂｕｆｆｌｅ  ｐｌａｔｅ）２８の周りを流れ、さらに排出ポート３０を通って炉から徐々に排出される。堆積温度を制御するための加熱要素３２、３４は堆積箱の外側に提供される。断熱材３６、３８は炉壁と加熱要素の間に提供される。基体およびインジェクターは、堆積箱１２および１４に示されるのと同じ方法で、堆積箱１６および１８に配置されることができるか、または他の態様では、箱１６および１８においては、異なる基体が異なる方法で配置され、支持されることができる。
【００１５】
堆積箱１２はさらに図２および３に図示される。箱の３つの壁５０、５２および５４は３つのコーナーポスト（ｃｏｒｎｅｒ  ｐｏｓｔｓ）５６、５８および６０を介して結合されている。カバープレート（ｃｏｖｅｒ  ｐｌａｔｅ）６２は、インジェクター２２と共に、堆積箱から炉の他の部分へ反応ガスを移動させることを本質的に不可能にするポート６４を含んでいる。メーティングリング（ｍａｔｉｎｇ  ｒｉｎｇ）６６は、上部の堆積箱１２と下部の堆積箱１４の間の結合関係を提供する。３つの直線状サスペンジョンサポート６８は、カバープレート６２に結合した固定手段から、８枚のリング様基体２０のそれぞれとの結合を通じて、メーティングリング６６に結合した固定手段に伸びる。下部の堆積箱１４（図１）に提供された直線状サスペンジョンサポート６８はメーティングリング６６とエンドプレート２３に結合した固定サポートに結合された。
【００１６】
直線状サスペンジョンサポート６８は、基体と接触している長さ、通常その直径である寸法が、その縦の寸法または長さに対してより小さいので、直線状と呼ばれる。好ましくは、直線状サスペンジョンサポートは、手で巻き付けられることができるほど充分にフレキシブルである。そのような好ましいサポートはロープ、ケーブルまたはワイヤーから選択されることができる。サポートは、堆積プロセスの間に遭遇する熱および化学薬品に耐える材料で製造されることを必要とする。代表的な好適な物質としては、グラファイト、サファイア、タングステン、モリブデン、および石英を含む。我々は、編まれたグラファイトロープが、図１−３において示されるのと同様の堆積箱配置におけるＣＶＤシリコンカーバイド物品の生産のための、特に好適な直線状サスペンジョンサポートを形成することを見出した。
【００１７】
直線状サスペンジョンサポートを確保するための固定手段は、堆積プロセスの全ての場所においてそのようなサポートの端をホールドまたは固定することができる任意の手段であることができる。堆積箱のカバープレート、壁またはポスト上に提供された好適な固定手段は、フック、アイボルト（ｅｙｅｂｏｌｔｓ）、クリート（ｃｌｅａｔｓ）、バイアホール（ｖｉａ  ｈｏｌｅｓ）、またはサスペンジョン端部で特別な接合手段（ｍａｔｉｎｇ  ｍｅａｎｓ）と共に働く特別な接合手段を含む。
【００１８】
直線状サスペンジョンサポートはサポーティングリレーションシップ（ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ  ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ）において基体と結合する。好ましくは、結合は、ロッキングクランプ（ｌｏｃｋｉｎｇ  ｃｌａｍｐ）によって提供されるような、サポートと基体の間の強固に固定されたジョインダー（ｊｏｉｎｄｅｒ）ではなく、サポートと基体の間に限定された程度の動きを許容する。基体の周辺部に提供されるスロット（ｓｌｏｔｓ）またはホール（ｈｏｌｅｓ）において直線状サスペンジョンサポートを結合させること、およびスロットまたはホールの下方でサポートから突出している干渉構造（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｉｎｇ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を固定することが、図１−３におけるような、概して水平の配置に置かれる場合に、好ましい基体の支持の形態である。干渉構造は、ロープまたはケーブルサポートにおいて結ばれた結び目であることができ、またはそれはロープ、ワイヤー、またはケーブルサポートに側面で結合したピンまたはねじであることができ、または硬化されたセメントの残りであることができる。
【００１９】
図４は、本発明に従って、ＣＶＤシステムの炉７０の中での単一の堆積箱６９の中に、直線状サスペンジョンサポートによって支持された複数の異なる形の基体の図である。マンドレルとも呼ばれる基体は、典型的には、製造されるべき実際の物品のネガ型である形状（ｆｉｇｕｒｅ）および形（ｓｈａｐｅ）を有し、１、２または多数の側面を有する比較的薄い物質から造られている。基体はグラファイト、シリコン、サファイア、石英、モリブデン、チタンまたはタンタルのような物質から製造されることができる。図４においては、図１−３の態様の符号と同様の構成要素を示すために同じ符号が使用される。基体７１はシリンダーチューブまたは箱形溝のような中空型であり、それはその上方の端部で２以上の直線状サスペンジョンサポート７２、７４に結合する。２以上の直線状サスペンジョンサポート７２、７４は７６で、モーター８０のような回転手段へ機能的に付着するために上方に伸ばされたさらなるサポート７８と結合される。さらなるサポート７８は、炉７０のルーフから堆積箱６９へ伸ばされる断熱性ハウジング８２によって遮蔽される。堆積プロセスを通じた基体の回転は、特定の場合には、より均一な堆積物を提供することができる。
【００２０】
基体９０はドーム型部分９２を含むプレートである。この基体は、堆積箱６９の上部から下向きの２つの直線状サスペンジョンサポート９４、９６、および堆積箱の床から上方への２つの同様の直線状のサポート９８、１００で支持される。
【００２１】
基体１１０はコーン型物品の生産のためのものである。堆積箱のルーフに固定された単一の直線状サスペンジョンサポート１１２、および箱の床に固定された２つの直線状サポート１１４、１１６によってつるされた。
【００２２】
基体１２０はリング型プレートまたはディスクであり、図１の態様で使用された基体２０と同様である。基体１３０はフラットプレートである。基体１２０および１３０の両方は、堆積箱の屋根に固定され基体の端部に結合した、２つの直線状サスペンジョンサポートによって同じ方法で垂直につるされる。堆積箱の床に固定された２つの直線状サポートもそれぞれの基体の端部に結合される。図４に示される、水平につるされた一連のリング型基体２０および直線状サスペンジョンサポート６８は、図１の態様における同様の番号の基体およびサポートと同様である。
【００２３】
半導体炉においてウエハーを支持するためのサスセプターリング（ｓｕｓｃｅｐｔｏｒ  ｒｉｎｇｓ）は、図１−３の態様と同様の炉内でのＣＶＤシリコンカーバイドで製造される。０．１インチの厚さ、外径９．７５インチ、内径６．２５インチのグラファイトリングマンドレル２０の８枚が、３本のグラファイトロープの直線状サスペンジョンサポート６８で堆積箱１２内につるされた。各リングの内径の端部付近には３つのホールが開けられた。４つのリングはアモルファス炭素剥離層で被覆された。グラファイトロープがホールに通され、ロープに結び目が結ばれ、支持し、各リングの位置を固定した。グラファイトロープは三角形の堆積箱の上部および底部のカバーに結ばれ、水平に４インチの間隔でリングをつるす。
【００２４】
過剰な水素およびアルゴン中のメチルトリクロロシランの先駆物質ガス混合物が堆積箱の上部に供給され、シリコンカーバイドがおよそ７５時間の間、１３５０℃、２００トルの圧力で堆積された。メチルトリクロロシランの流速は９から１２スタンダードリットル／分（ｓｌｐｍ）の間で変化し、Ｈ２の流速は６７ｓｌｐｍであり、アルゴンの流速は６９ｓｌｐｍであった。シリコンカーバイドは環の両側に０．１１〜０．２５インチの範囲の厚さで、明らかな目に見えるリング上の堆積物のクラックまたはチッピングなしに堆積した。グラファイトロープサスペンジョンサポートは箱のカバーの上部および底部からはずされ、リングと共に箱から取り出された。ロープ上のシリコンカーバイドの堆積物は均一な厚さではなかった。ロープのリングと結合している付近のねじれおよびわずかな振動は、困難なしにロープをリングから取り外すことを可能にした。ロープのわずかなたわみはロープ上の堆積物を断片化させ、ブレークルースさせた。加工はグラファイトロープ自体の中で脆性を発達させ、そのようなわずかなたわみもロープを崩壊させる。全ての８つのリングは、ロープが通っているホール付近の過剰なシリコンカーバイドの成長なしに、またシリコンカーバイド堆積物を通じていかなるクラックも発達させず、良好な形態で回収された。次いで、堆積物の外側のエッジは機械加工され、グラファイトマンドレルを曝露させた。アモルファス炭素剥離層で処理された基体上の堆積物は容易に基体から分離される。剥離層を有しない基体においては、グラファイトは７００℃の空気で燃焼することにより除去される。基体の両方の側からの堆積物の分離は、各グラファイトマンドレルについて２つのシリコンカーバイドリングを製造させた。次いで、得られたシリコンカーバイドリングは、半導体炉で使用されるサスセプターリングの所望の寸法に機械加工された。
【００２５】
グラファイトマンドレルは燃焼によって除去されるが、異なる基体物質は機械加工または好適なエッチング剤または溶媒で化学処理することによって除去されることができる。そのようなエッチング剤または溶媒は、堆積物に無視できる影響しか有さず、基体物質を除去する機能を有するべきである。
【００２６】
図１−３の態様においては、マンドレル２０の直線状サスペンジョンサポート６８を結合するために提供されるホールを除去するために機械加工が必要とされる。そのような機械加工は結果として、堆積物質のかなりの無駄を生じさせ、生産コストを増加させることとなる。所望の物品を提供するのに必要とされる最終的な機械加工を低減させる、本発明において使用される改良された基体は図５および６に示される。図５のマンドレル１５０は本質的にリング型であるが、内側の直径からリングの中心へ向かって伸びた突起（ｐｒｏｔｒｕｓｉｏｎｓ）またはタブ１５２がリングの内側端部に配置される。タブは、堆積領域においてマンドレルをつるすために使用される直線状サスペンジョンサポートのそれぞれに提供される。直線状サスペンジョンサポートを結合することができる、スロット（ｓｌｏｔ）１５４のような結合手段は、タブのそれぞれの上に提供される。マンドレルは堆積の間、結合手段によって直線状サスペンジョンサポートに結合される。堆積の完了後、タブを除き物品を最終形態に形成するのに、図１−３のマンドレルで必要とされるよりも、より少ない機械加工しか必要とされない。
【００２７】
図６のマンドレル１６０は、その外側の直径／端部から外側に伸びている突起またはタブ１６２を有し、概してリング型である。それぞれのタブは、直線状サスペンジョンサポートと結合するための、スロット１６４のような結合手段を含む。マンドレル１５０（図５）における様に、タブ１６２を除去し、物品をその最終形態にするために、マンドレル２０（図１−３）で必要とされるよりも、より低い機械加工しか必要とされない。
【００２８】
突起またはタブを含む結合手段は、様々な形のマンドレルの上に提供されることができる。例えば、それらは基体１３０（図４）のようなフラットプレート基体のエッジ上、または基体９０（図４）のような三次元型基体の側面上に提供されることができる。好ましくは、基体の重量、形態およびサイズに応じて、１〜４つのタブが各基体上に提供される。通常、タブは堆積に続いて除去され、下にある基体を曝露し、その最終形態の物品を形成する。
【００２９】
先行する態様の直線状サスペンジョンサポートは概して垂直配置で提供される。直線状サスペンジョンサポートは概して水平配置で提供されることもできる。図７は概して、本発明に従った２つの水平配置の直線状サスペンジョンサポートの使用を示す。先述の態様の構成要素に類似する構成要素を示すために同じ符号が使用される。グラファイトロープ１８０のような、２つのフレキシブル直線状サスペンジョンサポートのそれぞれは、堆積箱６９の反対側で結合される。フレキシブル直線状サスペンジョンサポート１８０は、概して水平に、チャンバーを横切って伸び、炉内でマンドレルを垂直につるすために、マンドレルに提供されるホールを通って４つのリング様マンドレル１８２のラインを結合する。４つのリング様マンドレル１８６の他のラインをさらなる直線状サスペンジョンサポート１８４がつるす。直線状サスペンジョンサポート１８４はグラファイト、モリブデン、タングステンなどのバー、パイプまたはロッドのような比較的強固な物質から形成される。強固な直線状サスペンジョンサポート１８４は、図示されるような中心のポスト１８８の両側から伸びてマウントされることができる。他の方法では、それは２以上のポストの上にマウントされることができるか、または堆積ボックスの反対側の壁１９０に固定されたマウンティングブラケットの間に伸ばすことができる。
【００３０】
１または多数の直線状サスペンジョンサポート１８０、１８４は基体のそれぞれのラインを支持するために提供されることができる。直線状サスペンジョンサポートを結合するための基体の手段は突起またはタブ上に提供されることができる。マンドレル１８４のラインに示される様に、リング様マンドレル１８６のような内部の空隙を有するこれらの基体は堆積領域中に、追加の結合構造を必要とすることなく、該空隙から伸ばされた直線状サスペンジョンサポート上でそれらをつるすことにより、つるされることができる。
【００３１】
比較的大きなフラットパネル、すなわち、１５インチクロスディメンションより大きいプレート、の垂直のサスペンジョンは、そのようなプレートの水平なサスペンジョンをするよりも、プレートの両側により均一な堆積を提供する。より小さな部品では、水平のサスペンジョンは、基体の両面へのより均一な堆積を提供するが、２つの面で、平均の厚さはかなり異なる可能性がある。
【００３２】
よって、記載された、ＣＶＤ炉内で比較的薄い基体をサスペンドする技術は、ニアネットシェープ、クラックなし、ＣＶＤフリースタンディング物品を高収率で生産することを可能にする。さらに、それは、従来使用された基体マウント技術よりも、製造コストの実質的な低減を達成する。これら低減された製造コストは結果として：
低コストの使い捨てさえ可能なマウント構造；
生産時間あたりの基体の生産能力の向上；
基体の両面に堆積物が製造されることによる、基体あたりの生産量の向上；
最終処理／機械加工コストの低減；および
低減された廃棄物質による材料コストの低減
を生じさせる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明が実行されるＣＶＤ炉の断面図である。
【図２】  図２は図１の炉に示された堆積箱の１つの断面図である。
【図３】  図３は図２に示された堆積箱を上方から見た断面図である。
【図４】  図４は本発明が行われる複数の態様を示す他の態様のＣＶＤ炉の断面図である。
【図５】  図５は特に本発明での使用に適合された基体の図である。
【図６】  図６は特に本発明での使用に適合された他の態様の基体の図である。
【図７】  図７は本発明が行われるさらに他の態様のＣＶＤ炉の断面図である。
【符号の説明】
１０    炉
１２    堆積箱
１４    堆積箱
２０    基体
２２    インジェクター
２３    エンドプレート
２４    排気プレート
２６    フローダイバージョンプレート
２８    バッフルプレート
３０    排出ポート
３２    加熱要素
３４    加熱要素
３６    断熱材
３８    断熱材
５０    壁
５２    壁
５４    壁
５６    コーナーポスト
５８    コーナーポスト
６０    コーナーポスト
６２    カバープレート
６４    ポート
６６    メーティングリング
６８    直線状サスペンジョンサポート
６９    堆積箱
７０    炉
７２    直線状サスペンジョンサポート
７４    直線状サスペンジョンサポート
７６    直線状サスペンジョンサポート
７８    サポート
８０    モーター
８２    ハウジング
９０    基体
９２    ドーム型部分
９４    直線状サスペンジョンサポート
９４    直線状サスペンジョンサポート
９６    直線状サスペンジョンサポート
９８    直線状のサポート
１００  直線状のサポート
１１０  基体
１１２  直線状サスペンジョンサポート
１１４  直線状サスペンジョンサポート
１１６  直線状サスペンジョンサポート
１２０  基体
１３０  基体
１５０  マンドレル
１５２  タブ
１５４  スロット
１６０  マンドレル
１６２  タブ
１６４  スロット
１８０  グラファイトロープ
１８２  リング様マンドレル
１８４  直線状サスペンジョンサポート
１８６  リング様マンドレル
１８８  ポスト
１９０  壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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