(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭｏＳｉ２を主成分とするヒーターにおいて、ＭｏＳｉ２中のＡｌ含有量が５００〜５０００ｐｐｍ、Ｍｇ及びＣａ含有量がそれぞれ３００ｐｐｍ以下、Ｎａ及びＫ含有量がそれぞれ４０ｐｐｍ以下、Ｆｅ含有量が９００ｐｐｍ以下であることを特徴とする耐ペスト性に優れたＭｏＳｉ２を主成分とするヒーター。
【請求項２】
Ｍｇ及びＣａ含有量がそれぞれ１００〜３００ｐｐｍであることを特徴とする請求項１記載の耐ペスト性に優れたＭｏＳｉ２を主成分とするヒーター。
【請求項３】
Ｆｅ含有量が３００ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の耐ペスト性に優れたＭｏＳｉ２を主成分とするヒーター。
【請求項４】
Ｂ含有量が２０ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の耐ペスト性に優れたＭｏＳｉ２を主成分とするヒーター。
【請求項５】
大気中１６００°Ｃで１時間保持後のヒーター表面のガラス質被膜を、室温でＸＲＤ測定した時に、結晶質αクリストバライトの存在が検出されないことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の耐ペスト性に優れたＭｏＳｉ２を主成分とするヒーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐ペスト性に著しく優れたMoSi2を主成分とするヒーター、特に半導体製造装置用熱処理炉（酸化・拡散炉を含む）に有用である耐ペスト性に優れたMoSi2を主成分とする基材からなるヒーターに関する。
なお、本明細書で使用するMoSi2を主成分とするヒーターは、MoSi2基材に絶縁性酸化物であるガラス相（SiO2系酸化物）等を含有させるなど、副次的又は付加的に添加する材料に特に制限はなく、MoSi2が主成分であれば、それらの全て含むものである。
【背景技術】
【０００２】
MoSi2を主成分とするヒーターは、400°C〜600°Cの範囲で、MoとSiの同時酸化が起こり、さらにMo酸化物の蒸発減少が伴うという、ペスト（粉化現象）と言う低温酸化が起こる。これを防止するために、1200°C以上で酸化処理して緻密なシリカ保護被膜を形成する。本発明は、このような緻密なシリカ保護被膜を形成したヒーターを含み、ガラス質成分の添加は、このような緻密なシリカ保護被膜の形成に有効である。
【０００３】
最近、半導体デバイスの微細化及びデバイス製造時間の短縮化と省エネルギー化のために、従来の金属ヒーターに替えて、ＣＶＤ装置や拡散炉等の半導体製造装置に、MoSi2を主成分とする高出力性能のヒーターが利用されるようになってきた。
一般に、半導体製造装置に使用される熱処理炉は炉内の温度分布を厳密に制御するなど、非常に高精度な温度特性が要求されるが、MoSi2を主成分とするヒーターは優れた耐熱特性を有し、金属ヒーターの約１０倍の表面負荷が可能であり、また急速加熱昇温することができるという大きな特長を有するので、好適な材料と言える。
【０００４】
MoSi2を主成分とするヒーターは、そのための材料強度（耐熱性）や材料脆化現象を防止するため、あるいはペスト（粉化現象）と呼ばれている低温酸化を防止するために1200°C以上で酸化処理して緻密なシリカ保護被膜を形成する等、ヒーター自体の材料開発が行われている。
これらのMoSi2を主成分とするヒーターを半導体製造装置の熱処理炉に使用した場合、雰囲気温度で100〜150°C／分の昇温速度を達成することが可能であり、金属ヒーターより格段に優れた特性を出すことができた。この場合のMoSi2製ヒーター自体の表面温度は、およそ1800〜3600°C／分（30〜60°C／秒）の速度で変化する。
【０００５】
最近では、MoSi2を主成分とするヒーターの市場の拡大とともに、長寿命化のニーズが大きくなってきているが、さらに耐ペスト性に優れたヒーターが要求されるようになってきており、これまで数多くの特許が既に出願されている。  
例えば、ニケイ化モリブデン合金にレニウムを添加する方法（特許文献１参照）や、ニ珪化モリブデン系セラミックス発熱体中のAl等の不純物を0.05mass%(500wtppm)以下にする方法（特許文献２参照）あるいはMoSi2結晶粒界を比較的低融点のシリカ系酸化物相またはガラス相で網状に分布させる方法（特許文献３参照）が提案されている。
【０００６】
さらには、Al2O３をマトリックスとし、体積率で２０〜４０％のMo珪化物を複合相とする複合材料からなり、ムライト又はムライトとSiO２からなる表面層を有し、この表面層が深さ方向にマトリックスのAl2O３との組成比が連続的に減少する傾斜組織である抵抗発熱体（特許文献４参照）あるいはＭｏ（Ｓｉ１−ｘＡｌｘ）２の珪化物（ｘが０．１０〜０．６０）からなり、表面にアルミナを形成した加熱素子（特許文献５参照）や、加熱材料がMo(Si1-xAlx)2を含み、ペストの生成を防ぐために有効量のアルミニウム(xが0.2〜0.6)が含有する方法（特許文献６参照）等が提案されている。
【０００７】
しかし、このような従来の方法ではMoSi2を主成分とするヒーターの耐ペスト性を十分に向上させるに至っていないばかりか、1600°C以上の高温での耐酸化性が低下する等の別の特性が悪化する問題が生じているのが現状である。
また、解決する課題は異なるが、MoSi2中のAl含有量を調整した特許も数多く出願されている。例えば、MoSi2粉末に全重量の1wt%から36wt%のAl粉末を添加した混合粉末を成形、焼結する事により得られる材料（特許文献７参照）、あるいは珪化モリブデンとアルミニウムを含む導電性微粉末、およびガラスフリットを含有することを特徴とする抵抗組成物（特許文献８参照）等が提案されている。
【特許文献１】特開２００１−２４０４７３号公報
【特許文献２】特開平１０−３２４５７１号公報
【特許文献３】特開平１１−３１７２８２号公報
【特許文献４】特開平１０−５０４６２号公報
【特許文献５】特表２００３−５００８１２号公報
【特許文献６】特表２００４−５１００５４号公報
【特許文献７】特開平１１−１００２６９号公報
【特許文献８】特公昭５６−２５００１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、耐ペスト性に著しく優れたヒーター、特に半導体製造装置用熱処理炉（酸化・拡散炉を含む）等に有用である耐ペスト性に優れ、さらに高温特性を劣化させることなく、且つ雰囲気を汚染せず、しかも寿命を向上させることができるMoSi2を主成分とする基材からなるヒーターを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明者らは、MoSi2を主成分とする基材からなるヒーターにおいて、高温保持中のヒーター表面の、加熱・冷却過程におけるガラス質被膜の結晶化、相転位、ガラス質被膜中の欠陥の発生、酸素拡散の容易性等を検討した結果、MoSi2中の成分に着目し、その成分の厳密な制御により、高温耐酸化性を劣化させることなく耐ペスト性を向上させ、特に半導体製造装置用熱処理炉（酸化・拡散炉を含む）の急速加熱冷却、その他の炉のヒーターとして有用である長寿命化したMoSi2を主成分とするヒーターを低コストで提供できるとの知見を得た。なお、本文中に記載するppmは、全てwtppmを意味する。
【００１０】
本発明はこの知見に基づき、
１）ＭｏＳｉ２を主成分とするヒーターにおいて、ＭｏＳｉ２中のＡｌ含有量が５００〜５０００ｐｐｍ、Ｍｇ及びＣａ含有量がそれぞれ３００ｐｐｍ以下、Ｎａ及びＫ含有量がそれぞれ４０ｐｐｍ以下、Ｆｅ含有量が９００ｐｐｍ以下であることを特徴とする耐ペスト性に優れたＭｏＳｉ２を主成分とするヒーター
２）Ｍｇ及びＣａ含有量がそれぞれ１００〜３００ｐｐｍであることを特徴とする上記１）記載の耐ペスト性に優れたＭｏＳｉ２を主成分とするヒーター
３）Ｆｅ含有量が３００ｐｐｍ以下であることを特徴とする上記１）又は２）記載の耐ペスト性に優れたＭｏＳｉ２を主成分とするヒーター。
４）Ｂ含有量が２０ｐｐｍ以下であることを特徴とする上記１）〜３）のいずれかに記載の耐ペスト性に優れたＭｏＳｉ２を主成分とするヒーター。
５）大気中１６００°Ｃで１時間保持後のヒーター表面のガラス質被膜を、室温でＸＲＤ測定した時に、結晶質αクリストバライトの存在が検出されないことを特徴とする上記１）〜４）のいずれかに記載の耐ペスト性に優れたＭｏＳｉ２を主成分とするヒーター、を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、MoSi2中の成分に着目し、その成分の厳密な制御により、耐ペスト性を向上させ、特に半導体製造装置用熱処理炉（酸化・拡散炉を含む）の急速加熱冷却、その他の炉のヒーターとして有用である長寿命化したMoSi２を主成分とするヒーターを提供できる。
ヒーターを長寿命化することにより、ヒーターの交換頻度を低下させて炉の操業効率を上げ、トータルコストを低減できるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明のＭｏＳｉ２を主成分とし、残余ガラス相と不可避的不純物からなるヒーター（以下、特に記載しない限り、「MoSi2製ヒーター」と称する。）は、該ヒーターの基材内部のガラス相を６〜２０ｖｏｌ％含有する。但し、該ヒーターの表面に緻密に形成されたＡｌを含有するＳｉＯ２の酸化被膜を除く。
表面の緻密な酸化膜層の厚みは、ガラス相の種類により、また添加量によって差異があり、およそ０．１μｍ〜２０μｍの範囲で形成される。
【００１３】
通常、MoSi2製ヒーターは、MoSi2原料粉とガラス粉末とを混合粉砕した後、バインダーと混合し、さらに例えば押出しによって棒状又は平板状に成形する。そして、このようにして得た成形体を脱脂、不活性雰囲気中での一次焼結及び大気中又は酸化性雰囲気中で通電焼結又は外部加熱焼結することによって製造する。酸化膜は、この後段の工程すなわち、大気中又は酸化性雰囲気中で通電焼結又は外部加熱焼結することによって形成され、形成時は非晶質構造である。
【００１４】
本発明の耐ペスト性に優れたMoSi2を主成分とするヒーターは、MoSi2中のAl含有量を500〜5,000ppm、Ｍｇ及びＣａ含有量をそれぞれ300ppm以下、Na及びK含有量をそれぞれ40ppm以下とする。
ヒーター基材中のAl含有量を適量にすることは非常に重要である。Al含有量が500ppm未満の少量では、高温保持中にヒーター表面に形成された耐酸化保護性ガラス質被膜が、非晶質構造から容易にβ（高温型）クリストバライトに結晶化し、その後の冷却過程の270°C付近で約２．８％の体積変化を伴うα（低温型）クリストバライトに相転移する。生成されたαクリストバライトには、その時の体積変化による歪が原因でマイクロクラック等の欠陥が生ずる。
【００１５】
そして、この状態のまま400〜600°Cに昇温すると再度βクリストバライトに相転移するが、欠陥はそのまま残存し、その欠陥部を通じて容易に酸素がガラス質被膜中を侵入し下地のMoSi2に到達する。そのため、MoSi2の同時酸化（ペスト反応）が進行しやすくなる。
因みに、再度1200°C以上で高温処理を行い、270°C以下に冷却することなく、そのまま400〜600°Ｃに保持する条件では、酸化被膜の再形成や欠陥の修復が生じるためペストの進行を著しく抑制できる。
しかし、実用上は被熱処理物の出し入れ等で270°C以下にするケースが多く、Ａｌ含有量が少なく結晶化してしまうヒーターにとっては弱点となっていた。
【００１６】
最適なAl含有量では、ヒーター基材中のAl3+（アルミニウムイオン）は、ヒーター表面の非晶質構造の、シリカのネットワーク中のSi4+（シリコンイオン）と置換する。一方、αやβクリストバライト等の結晶質なSiO2には、Al3+は殆ど固溶しないため、Al3+が置換した非晶質ガラス質被膜が結晶化するためには、Al3+を拡散によりムライト（３Al2O3・２SiO2）として排出しながらシリカ（SiO2）を結晶化していかなければならない。
つまり、ガラス質被膜中のAl3+の存在は、高温保持中のヒーター表面の、ガラス質被膜の結晶化を抑制する効果があり、高温保持後も非晶質状態を維持するため、その後の室温までの冷却過程において相転移が生じることなく、またガラス質被膜中に欠陥が生じることはない。
【００１７】
一方、ヒーター基材中のAl含有量が過剰に(5,000ppmを超えて)存在すると、Al3+はSi4+を置換して網目形成体となるだけではなく、中間体としての挙動を示すようになり、ガラス質被膜を構成しているシリカのネットワークを至る所で変形させたり断ち切ったりし、酸素分子の透過経路を増加させてしまう。
従って、Al含有量が過剰になると、酸化反応が進む環境下においては容易に酸素が拡散し、かえって耐酸化性を低下させてしまう問題がある。また、Al含有量が過剰の場合は高温保持においても酸素が拡散しやすく容易に表面酸化被膜（耐酸化保護性ガラス質被膜）が成長し膜厚が厚くなる。
【００１８】
多量のAl3+の存在により、ガラス質被膜の結晶化は生じづらくなるが、MoSi2を主成分とした下地とガラス質被膜の膨張係数の違いから生じる膜応力は、膜厚が厚くなるほど大きくなるため、下地から剥離し易くなるという別の問題も生じる。
剥離した状態で400〜600°Cに保持すると、過剰のAl3+を含んだガラス質被膜はただでさえ酸素の侵入が容易であるのに、上記のようにガラス質被膜が剥離した部分は、直接酸素の攻撃を受けるため加速的にMoSi2のペストが進行するという問題が発生する。
【００１９】
Al3+は、イオン半径の大きさや、酸素イオンとの共有結合の割合がSi4+とよく似ている。シリカの網目構造は、イオン結合と共有結合の両者の働きによって形成されるが、それにおける共有結合の割合は、Al3+はSi4+に次いで多く、酸素イオンと強く結合している。
共有結合性の強いもの程、お互いに食い込むように原子間隔を接近させており、シリカの網目が緻密になる。したがって、Al含有量が500〜5,000ppmの範囲では、シリカの網目構造の緻密性を維持できるため酸素が拡散しにくい構造となる。しかしAl3+自体は、結合手が一本不足するためSiO4連結体を断ち切り、あるいはイオン半径(0.5Å)がSi4+イオン半径(0.4Å)より僅かではあるが大きいことから、網目構造に歪が生じてしまう。そのため、多量にAl3+が存在すると悪影響がでる。
【００２０】
ヒーター基材中に含有させるアルミニウムの供給源としては、ヒーター原料作製工程においてMoSi2粉末に全重量の5,000ppm(0.5wt%)以下のAl粉末を加えて混合・微粉砕しても良いし、ケイ酸アルミニウム系ガラスや、コーディエライト（2MgO-2Al2O3-5SiO2）−アノーサイト（CaO-Al2O3-2SiO2）系複合ガラス、またはMo(Si1-x,Alx)2等の化合物粉末を所定のAl含有量になるように添加しても良い。
ただし、ケイ酸アルミニウム系ガラスの場合は通常、数wt%オーダーの大量のNaやKが含まれているため、前処理段階で精製する等してヒーター基材中のNa，K含有量が40ppm以下になるように注意する必要がある。
【００２１】
また、コーディエライト−アノーサイト系複合ガラスの場合は、MgやCaの含有比率が高いため、ヒーター基材中のAl含有量が500〜5,000ppmになるように制御しつつも、MgやCaがそれぞれ300ppmを超えないように注意する必要がある。
またMo(Si1-x,Alx)2の場合は、x値がx≧0.1になると焼結しづらくなり、最終的にヒーター基材を緻密化するのが困難となったり、また高温での耐熱性や耐酸化性が低下するので注意が必要である。
【００２２】
添加されるAl供給源は、原料作製工程の段階で均一に分散させる方が好ましいが、ヒーター成形後の加熱工程でも基材に含有するAl3+はガラス相の中をアルミニウム排除則に従いSi4+への置換が進むため、基材中のAlは比較的均一に分布することになる。
Mg及びCa含有量はそれぞれ300ppm以下とするが、特に100〜300ppmであることが望ましい。Mg2+（マグネシウムイオン）やCa2+（カルシウムイオン）は、網目修飾イオンと呼ばれ、Al3+の同形置換における正電荷の補償のために、余った酸素イオンの結合手とイオン結合し、ガラスの網目を変形させる。Mg2+の半径は0.8Å、Ca2+の半径は1.1Åと大きく、網目（SiO4連結環）を拡大して高温時の粘性を低下させる働きを持っている。
【００２３】
これらの元素は、網目の拡大により酸素が侵入し易くなるというデメリットがあるが、少量であれば、ヒーター表面のガラス質被膜の流動性を改善させる効果があり、ヒーターの表面全体を保護性ガラス質被膜でカバーできる効果がある。特に、ヒーターの表面粗さが大きい場合においては、これらの元素を適量添加する方が、ヒーター表面全域をガラス質被膜で完全に覆うことができるようになるため、より有効である。
MoSi2を主成分とするヒーターは、Na及びK含有量をそれぞれ40ppm以下とし、極力低減させるのが望ましい。
Na+（ナトリウムイオン）やK+（カリウムイオン）は、イオン半径がそれぞれ1.1Å、1.6Åと非常に大きく、網目の拡大が顕著になる。またNaとKは酸素との結合力が弱く、1000°C以上の高温下では容易に解離してしまう。そのため高温酸化においては格好の酸素の侵入ルートとなる。
従って、これらの元素は他の元素以上に厳しく管理する必要がある。特に、ソーダガラス等では、当然Naが含まれているが、優れた耐酸化性が要求される保護性ガラス質被膜としては40ppm以下に制御する必要がある。
【００２４】
また、Fe含有量が900ppm以下であること、さらにFe含有量が300ppm以下であることが望ましい。また、Ni，Cr，Zrの含有量をそれぞれ100ppm以下とすることが望ましい。
Fe，Ni，Cr，Zrは、原料粉末の粉砕や押出し成形工程において、特に粉砕用のボールや押出し機のスクリュー、また装置内壁の磨耗等により不可避的に混入しやすい。
Fe3+（鉄イオン）のイオン半径は0.7Åで、アルカリ金属やアルカリ土類金属より小さく、耐酸化性が極端に悪化しないため、許容範囲は上記の元素より広くできる。およそヒーター中の鉄含有量は900ppm以下で良好な結果が得られているが、ガラス中のFe3+の存在は百害あって一利なしの元素であるため、可能であれば300ppm以下に制御する方が耐酸化性、また発熱体からの不純物の汚染の意味からも有意義である。
【００２５】
その他、不可避的に混入するNi，Cr，Zrにおいても、特に100ppm以下として作製したヒーターは、より耐ペスト性に優れた結果が得られる。
B（ホウ素）の存在はガラスの融点を著しく下げることができる。そのためBはホウケイ酸ガラスやガラスフリットの主成分の一つと成し、セラミックスの焼結助剤等で使用されるケースが多い。
しかし、ヒーター基材中のBは、400〜600°Cでの耐酸化性を低下させるだけでなく、高温で通電するとB2O3として蒸発しやすく、被熱処理物を汚染する等の問題があり、有害元素となるため20ppm以下にする必要がある。
【００２６】
耐ペスト性に優れたMoSi2を主成分とする本発明のヒーターは高温保持においても、表面のガラス質被膜の結晶化が生じにくく、結晶質のクリストバライトの発生が皆無か又は僅かの発生である。
このような本発明の耐ペスト性に優れたMoSi2を主成分とするヒーターは、大気中1600°Cで１時間保持後のヒーター表面のガラス質被膜を、室温でＸＲＤ測定した時にαクリストバライトの明確なピークが検出されない。これによって、結晶質のαクリストバライト発生の有無を確認できる。  
本発明の耐ペスト性に優れたMoSi2を主成分とするヒーターは、このようなヒーターを包含するものである。
【００２７】
上記引用した特許文献と対比すると、本発明の思想および解決する手段は、これらのいずれの特許とも明確に異なる。
すなわち、上記の特許では、Al含有量が少な過ぎ(特許文献２、３)たり、反対に過剰(特許文献４〜８)であったりする。またAlを始めCa，Mg等の含有量に対する厳密な規定がされておらず(特許文献１〜８)、またヒーター表面に形成される酸化被膜が異質となっている。
【００２８】
例えば、特許文献４では、表面層はムライト、あるいはムライトとSiO2からなっている。また特許文献５〜６では表面にアルミナ相を形成するとある。それらに対し本発明では、純粋なSiO2のネットワークを基本構造としており、非晶質構造を維持するために微量のAlを含有させている。
さらには、1600°C以上の高温での耐酸化性を損なうことがないようにAl含有量の上限を設け最適化している。またガラス質被膜の流動性を良くし、且つ耐酸化性を損なわないようにするためMgやCa含有量についても厳密に制御している。
【００２９】
ちなみに、特許文献８は、B（ホウ素）を多量に含むガラスフリットが相当量含有しているうえ、スクリーン印刷で作製する薄膜状のグレーズ抵抗体であり、炉壁等に装着されるカンタルスーパーで代表されるような二珪化モリブデンヒーターや本発明とは全く形状や仕様が異なる。
また、特許文献５〜７では、Mo(Si,Al) 2について記載されているが、Mo(Si1-xAlx)2は表面にAl2O3被膜を形成し、耐ペスト性に優れることは、東工大丸山教授らの文献（Materials Transactions,JIM,Vol.34,No.12(1993),pp1200 to 1206、Materials Science and Engineering A239-240(1997)828-841）で以前から明らかになっている。
【００３０】
これらの文献では、Mo(Si1-xAlx)2のxが0.14〜0.37と多く、500°C近傍の耐酸化性は向上しても、1500°C以上の高温耐酸化性は寧ろ低下する結果となっていた。それに対し本発明では、Al，Ca，Mg，Na，Kの含有量を厳密に制御することにより、500°C近傍と1500°C以上の両条件において著しく耐酸化性に優れる結果が得られている。
【実施例】
【００３１】
以下に実施例及び比較例を説明するが、本実施例は理解を容易にするためのものであり、本発明を制限するものではない。すなわち、本発明の技術思想の範囲内での他の変形あるいは他の実施例は、当然本発明に含まれる。
【００３２】
（実施例１−４）
ヒーター原料とするMoSi2粉末（平均粒径４μｍ）に、SiO2粉末やAl粉末又はケイ酸アルミニウム系ガラス粉末、コーディエライト−アノーサイト系複合ガラス粉末、Mo(Si1-xAlx)２粉末等を混合後、さらに熱可塑性の有機バインダーと混合し、この混合物を70〜200°Cに加熱した型から押出して棒状の成形体とした。
この棒状の成形体（グリーン）を脱脂し、これを一次焼結した後、さらに通電焼結してMoSi2製φ３の棒状ヒーターを得た。一次焼結は、不活性雰囲気中1400°Cで実施し、また、通電焼結は大気中1650°Cで３分間保持する条件で実施した。ヒーター材料のMo，Si以外の組成（Al，Mg，Ca，Na，Fe）分析値を表１に示す。
【００３３】
耐ペスト試験は、室温から480°Cまで昇温させ、480°Cで１０時間保持後、室温まで冷却する工程を１サイクルとして、ヒーター表面にＭｏ酸化物である粉状の物質が生じるまでのサイクル数をカウントすることにより耐ペスト性を評価した。
実施例では、耐ペスト試験結果、２４０サイクルまでの耐ペスト性を有した。これは、後述する最も良好な比較例５の約１．６倍であり、また実施例１及び実施例４は、この最も良好な比較例５の約２倍以上であり、耐ペスト性の著しい向上があった。すなわち、本発明のヒーターは、耐ペスト性を向上させるために極めて有効であることが分かる。
また、高温耐酸化性はφ3の棒状ヒーターをそれぞれ50mmの長さに切断し外部加熱により大気中の1600°で10時間熱処理した後の酸化量（重量増加）を測定することにより評価した。実施例１〜４の酸化による重量増加は、いずれも0.1%未満であり、高温においても優れた耐酸化特性を有することが分かった。
【００３４】
（比較例１−１１）
ヒーター原料とするMoSi2粉末（平均粒径4μm）に添加する様々な粉末の量や比率を変更し、実施例と同様な手法でMoSi2製φ３の棒状ヒーターを得た。そのヒーター材料の分析値を表１に示す。
耐ペスト試験は、実施例と同様に、室温から480°Cまで昇温させ、480°Cで１０時間保持後、室温まで冷却する工程を１サイクルとして、ヒーター表面にMo酸化物である粉状の物質が生じるまでのサイクル数をカウントすることにより耐ペスト性を評価した。
また、実施例と同様に、高温耐酸化性はφ3の棒状ヒーターをそれぞれ50mmの長さに切断し外部加熱により大気中の1600°で10時間熱処理した後の酸化量（重量増加）を測定することにより高温での耐酸化性を調べた。
【００３５】
耐ペスト試験結果、比較例１と比較例２はAlが5,000ｐｐｍを超え、過剰に添加された場合で、また比較例１はさらにFeの含有量が多い場合である。それぞれ３０回、４０回のサイクル数で粉状化が観察された。この例からAlが過剰に添加されることは好ましくないことが分かる。また、Feの存在はさらに耐ペスト性を劣化させることが分かる。
比較例１と比較例２は、高温時の酸化による重量増加が著しく、高温における耐酸化性が劣っていることが分かった。
【００３６】
比較例３及び比較例４は、Alが添加されない場合である。比較例３は、特にFeの含有量が多い場合である。これらもそれぞれ４０回、５０回のサイクル数で粉状化が観察された。したがって、Alが添加されない場合も耐ペスト性が殆んど無いことが分かる。なお、比較例３及び比較例４の高温における耐酸化性は実施例と同レベルであり、特に問題はなかった。
【００３７】
比較例５〜比較例９及び比較例１１は、本発明の範囲のAl添加がなされているが、比較例５はＭｇが本発明の範囲を超え、やや多い場合であり、粉状化が観察されるサイクル数は１５０回であった。比較例の中では最も良い値を示している。しかし、Mgの存在のために、十分な耐ペスト性を有しているとは言い難い。
比較例６は、MgとNaが多い場合である。粉状化が観察されるサイクル数は１２０回であった。比較例の中では比較的良い値を示している。しかし、MgとNaの過剰存在のために、十分な耐ペスト性を有しているとは言い難い。
また、比較例５〜比較例１１は、高温時の酸化による重量増加が著しく、高温における耐酸化性も劣っていた。特に、MgやCaが異常に多い比較例１０及び比較例１１については、後述するように耐ペスト性に劣るだけでなく、高温時の酸化による重量増加が激増し、耐酸化性が著しく悪い結果となった。
【００３８】
比較例７は、Mg，Ca，Na，Feが多い場合である。粉状化が観察されるサイクル数は２０回であった。Al添加量が正常値であるにもかかわらず、比較例の中では極めて悪い値を示している。耐ペスト性は不良である。
比較例８は、Mg，Na，Feが多い場合である。粉状化が観察されるサイクル数は６０回であった。Al添加量が正常値であるにもかかわらず、比較例の中では極めて悪い値を示している。耐ペスト性は不良である。
【００３９】
比較例９は、Mg，Caが多い場合である。粉状化が観察されるサイクル数は８０回であった。Al添加量が正常値であるにもかかわらず、比較例の中では極めて悪い値を示している。耐ペスト性は不良である。
比較例１１は、Mg，Caが異常に多い場合である。粉状化が観察されるサイクル数は１０回であった。Al添加量が正常値であるにもかかわらず、比較例の中では極めて悪い値を示している。Mg，Caが異常に多すぎる場合、耐ペスト性は劣悪となる。また、上記の通り、高温時の酸化による重量増加が多く耐酸化性が著しく悪い結果となった。
【００４０】
比較例１０は、Al含有量がやや高く、Mgが異常に多い場合である。粉状化が観察されるサイクル数は１０回であった。比較例の中では極めて悪い値を示している。Al含有量が範囲を超え、またMgが異常に多すぎる場合、耐ペスト性は劣悪となる。また、上記の通り、高温時の酸化による重量増加が多く耐酸化性が著しく悪い結果となった。
以上の実施例と比較例の対比から明らかなように、本発明の実施例は、耐ペスト性及び高温耐酸化性が著しく良好であることが分かる。
【００４１】
【表１】
0004609837.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００４２】
MoSi2中の成分に着目し、その成分の厳密な制御により、耐ペスト性を向上させ、特に半導体製造装置用熱処理炉のヒーターとして有用である長寿命化したMoSi2を主成分とするヒーターを提供できる。ヒーターを長寿命化することにより、ヒーターの交換頻度を低下させて炉の操業効率を上げ、トータルコストを低減できるという優れた効果を有する。
したがって、特に半導体製造装置用熱処理炉（酸化・拡散炉を含む）、その他の炉のヒーターとして有用である。