JP2003171128A - 半導体用シリカガラス部材とその製造方法 - Google Patents
半導体用シリカガラス部材とその製造方法Info
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- C30B35/00—Apparatus not otherwise provided for, specially adapted for the growth, production or after-treatment of single crystals or of a homogeneous polycrystalline material with defined structure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
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- C03C2203/52—Heat-treatment
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 高耐熱性を有すると共に、一層高純度の半導
体用シリカガラス部材を提供する。 【解決手段】 Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉの各濃度が５ｐ
ｐｂ以下、ＯＨ基濃度が３０ｐｐｍ以下、１２００℃の
温度での粘性率が１０13.0ポアズ以上である半導体用シ
リカガラスを製造する。原料としてＦｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、
Ｎｉの各濃度が１００ｐｐｂ以下、ＯＨ基濃度が５０ｐ
ｐｍ以下、１２００℃の温度での粘性率が１０13.0ポア
ズ以上であるシリカガラスを非酸化性雰囲気で熱処理を
した後、フッ化水素酸で全表面をエッチングするか、上
記原料シリカガラスをフッ化水素酸で全表面をエッチン
グした後、非酸化性雰囲気で熱処理するかの処理を行
う。上記シリカガラスは酸水素炎中の加水分解でシリカ
ガラス多孔体として合成した後、還元性ガス雰囲気下で
熱処理するか、水晶粉末を純化処理後溶融固化しても得
られる。
体用シリカガラス部材を提供する。 【解決手段】 Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉの各濃度が５ｐ
ｐｂ以下、ＯＨ基濃度が３０ｐｐｍ以下、１２００℃の
温度での粘性率が１０13.0ポアズ以上である半導体用シ
リカガラスを製造する。原料としてＦｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、
Ｎｉの各濃度が１００ｐｐｂ以下、ＯＨ基濃度が５０ｐ
ｐｍ以下、１２００℃の温度での粘性率が１０13.0ポア
ズ以上であるシリカガラスを非酸化性雰囲気で熱処理を
した後、フッ化水素酸で全表面をエッチングするか、上
記原料シリカガラスをフッ化水素酸で全表面をエッチン
グした後、非酸化性雰囲気で熱処理するかの処理を行
う。上記シリカガラスは酸水素炎中の加水分解でシリカ
ガラス多孔体として合成した後、還元性ガス雰囲気下で
熱処理するか、水晶粉末を純化処理後溶融固化しても得
られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体の製造に用
いられる炉芯管やウェーハボート、保温筒等の半導体用
シリカガラス部材とその製造方法に関する。
いられる炉芯管やウェーハボート、保温筒等の半導体用
シリカガラス部材とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の半導体用シリカガラス部
材としては、天然水晶を電気炉中で溶融し、固化した電
気溶融石英ガラスからなるもの、四塩化珪素等の珪素化
合物を酸水素炎中で加水分解後溶融したＯＨ基（水酸
基）含有スート再溶融合成シリカガラスからなるもの、
又は四塩化珪素等の珪素化合物の酸水素炎中での加水分
解により得られる合成シリカ粉末のターゲット上に堆積
した多孔体を１２００℃以上の高温還元性ガス中で透明
ガラス化処理した高耐熱性スート再溶融合成シリカガラ
スからなるものが知られている。
材としては、天然水晶を電気炉中で溶融し、固化した電
気溶融石英ガラスからなるもの、四塩化珪素等の珪素化
合物を酸水素炎中で加水分解後溶融したＯＨ基（水酸
基）含有スート再溶融合成シリカガラスからなるもの、
又は四塩化珪素等の珪素化合物の酸水素炎中での加水分
解により得られる合成シリカ粉末のターゲット上に堆積
した多孔体を１２００℃以上の高温還元性ガス中で透明
ガラス化処理した高耐熱性スート再溶融合成シリカガラ
スからなるものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、電気溶融石英
ガラスからなるものは、１２００℃の温度での粘性率が
１０13.2ポアズ(poise) で、耐熱性に優れているもの
の、金属不純物濃度が高くて、不純物放出量が多量であ
り、処理中の半導体ウェーハに対する汚染量が多いとい
う不具合がある。これに対し、ＯＨ基含有スート再溶融
合成シリカガラスからなるものは、半導体にとって有害
な金属不純物であるＦｅ（鉄）、Ｃｕ（銅）、Ｃｒ（ク
ロム）、Ｎｉ（ニッケル）の各濃度が１０ｐｐｂ以下と
高純度のものが得られるが、多孔質シリカ体製造時に生
成したＯＨ基の脱水処理がないため、ガラス中にＯＨ基
が１００〜１０００ｐｐｍ含まれ、１２００℃の温度で
の粘性率が１０12.7ポアズであり、１１００℃以上の温
度において粘性による変形を生じ、炉芯管の膨れやウェ
ーハボートの撓み等の不具合が起こり、結果として、半
導体用シリカガラス部材の短命化に繋がる。一方、高耐
熱性スート再溶融合成ガラスからなるものは、Ｆｅ、Ｃ
ｕ、Ｃｒ、Ｎｉの各濃度が、ＯＨ基含有スート再溶融合
成シリカガラスからなるものと同様に、１０ｐｐｂ以下
と高純度で、ガラス中にＯＨ基が５０ｐｐｍ以下含ま
れ、１２００℃の温度での粘性率が１０13.1ポアズと、
電気溶融石英ガラスからなるものと同程度であるもの
の、半導体デバイスの微細化、高集積化に伴って一層の
高純度化が求められている。
ガラスからなるものは、１２００℃の温度での粘性率が
１０13.2ポアズ(poise) で、耐熱性に優れているもの
の、金属不純物濃度が高くて、不純物放出量が多量であ
り、処理中の半導体ウェーハに対する汚染量が多いとい
う不具合がある。これに対し、ＯＨ基含有スート再溶融
合成シリカガラスからなるものは、半導体にとって有害
な金属不純物であるＦｅ（鉄）、Ｃｕ（銅）、Ｃｒ（ク
ロム）、Ｎｉ（ニッケル）の各濃度が１０ｐｐｂ以下と
高純度のものが得られるが、多孔質シリカ体製造時に生
成したＯＨ基の脱水処理がないため、ガラス中にＯＨ基
が１００〜１０００ｐｐｍ含まれ、１２００℃の温度で
の粘性率が１０12.7ポアズであり、１１００℃以上の温
度において粘性による変形を生じ、炉芯管の膨れやウェ
ーハボートの撓み等の不具合が起こり、結果として、半
導体用シリカガラス部材の短命化に繋がる。一方、高耐
熱性スート再溶融合成ガラスからなるものは、Ｆｅ、Ｃ
ｕ、Ｃｒ、Ｎｉの各濃度が、ＯＨ基含有スート再溶融合
成シリカガラスからなるものと同様に、１０ｐｐｂ以下
と高純度で、ガラス中にＯＨ基が５０ｐｐｍ以下含ま
れ、１２００℃の温度での粘性率が１０13.1ポアズと、
電気溶融石英ガラスからなるものと同程度であるもの
の、半導体デバイスの微細化、高集積化に伴って一層の
高純度化が求められている。
【０００４】そこで、本発明は、高耐熱性を有すると共
に、一層高純度の半導体用シリカガラス部材とその製造
方法を提供することを目的とする。
に、一層高純度の半導体用シリカガラス部材とその製造
方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の半導体用シリカガラス部材は、Ｆｅ、Ｃ
ｕ、Ｃｒ、Ｎｉの各濃度が５ｐｐｂ以下、ＯＨ基濃度が
３０ｐｐｍ以下、１２００℃の温度での粘性率が１０
13.0ポアズ以上であることを特徴とする。
め、本発明の半導体用シリカガラス部材は、Ｆｅ、Ｃ
ｕ、Ｃｒ、Ｎｉの各濃度が５ｐｐｂ以下、ＯＨ基濃度が
３０ｐｐｍ以下、１２００℃の温度での粘性率が１０
13.0ポアズ以上であることを特徴とする。
【０００６】前記シリカガラス部材は、炉芯管であるこ
とが好ましい。又、前記シリカガラス部材は、ウェーハ
ボートであってもよい。
とが好ましい。又、前記シリカガラス部材は、ウェーハ
ボートであってもよい。
【０００７】一方、第１の半導体用シリカガラス部材の
製造方法は、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉの各濃度が１００
ｐｐｂ以下、ＯＨ基濃度が５０ｐｐｍ以下、１２００℃
の温度での粘性率が１０13.0ポアズ以上のシリカガラス
基材を、非酸化性雰囲気において１１００℃以上の温度
で熱処理した後、フッ化水素酸で全表面をエッチング処
理することを特徴とする。
製造方法は、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉの各濃度が１００
ｐｐｂ以下、ＯＨ基濃度が５０ｐｐｍ以下、１２００℃
の温度での粘性率が１０13.0ポアズ以上のシリカガラス
基材を、非酸化性雰囲気において１１００℃以上の温度
で熱処理した後、フッ化水素酸で全表面をエッチング処
理することを特徴とする。
【０００８】又、第２の半導体用シリカガラス部材の製
造方法は、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉの各濃度が１００ｐ
ｐｂ以下、ＯＨ基濃度が５０ｐｐｍ以下、１２００℃の
温度での粘性率が１０13.0ポアズ以上のシリカガラス基
材を、フッ化水素酸で全表面をエッチング処理した後、
非酸化性雰囲気において１１００℃以上の温度で熱処理
することを特徴とする。
造方法は、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉの各濃度が１００ｐ
ｐｂ以下、ＯＨ基濃度が５０ｐｐｍ以下、１２００℃の
温度での粘性率が１０13.0ポアズ以上のシリカガラス基
材を、フッ化水素酸で全表面をエッチング処理した後、
非酸化性雰囲気において１１００℃以上の温度で熱処理
することを特徴とする。
【０００９】前記シリカガラス基材は、酸水素炎中での
加水分解により得られる合成シリカ粉末のターゲット上
に堆積した多孔体を１１００℃以上の高温還元性ガス中
で熱処理したものであることが好ましい。又、前記シリ
カガラス基材は、水晶粉末を純化処理し、溶融固化した
ものであってもよい。
加水分解により得られる合成シリカ粉末のターゲット上
に堆積した多孔体を１１００℃以上の高温還元性ガス中
で熱処理したものであることが好ましい。又、前記シリ
カガラス基材は、水晶粉末を純化処理し、溶融固化した
ものであってもよい。
【００１０】
【作用】上記半導体用シリカガラス部材及びその製造方
法においては、半導体にとって有害な金属不純物である
Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉの各濃度が、高耐熱性スート再
溶融合成シリカガラスからなるものの半分以下となり、
かつ、耐熱性が、高耐熱性スート再溶融合成シリカガラ
スからなるものと同等となる。
法においては、半導体にとって有害な金属不純物である
Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉの各濃度が、高耐熱性スート再
溶融合成シリカガラスからなるものの半分以下となり、
かつ、耐熱性が、高耐熱性スート再溶融合成シリカガラ
スからなるものと同等となる。
【００１１】Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉの各濃度が５ｐｐ
ｂを超えると、シリカガラスからの金属不純物の放出に
より、処理中の半導体ウェーハに対する汚染が無視でき
なくなる。Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉの各濃度は、３ｐｐ
ｂ以下がより好ましい。ＯＨ基濃度が３０ｐｐｍを超え
ると、１１００℃以上の温度での粘性が低下する。ＯＨ
基濃度は、２０ｐｐｍ以下がより好ましい。又、１２０
０℃の温度での粘性率が１０13.0ポアズ未満であると、
１１００℃以上の高温で粘性変形が生じる。１２００℃
の温度での粘性率は、１０13.1ポアズ以上がより好まし
い。
ｂを超えると、シリカガラスからの金属不純物の放出に
より、処理中の半導体ウェーハに対する汚染が無視でき
なくなる。Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉの各濃度は、３ｐｐ
ｂ以下がより好ましい。ＯＨ基濃度が３０ｐｐｍを超え
ると、１１００℃以上の温度での粘性が低下する。ＯＨ
基濃度は、２０ｐｐｍ以下がより好ましい。又、１２０
０℃の温度での粘性率が１０13.0ポアズ未満であると、
１１００℃以上の高温で粘性変形が生じる。１２００℃
の温度での粘性率は、１０13.1ポアズ以上がより好まし
い。
【００１２】非酸化性雰囲気熱処理前のシリカガラス基
材のＦｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉの各濃度が１００ｐｐｂを
超えると、純化効果が発揮されず、５ｐｐｂ以下の濃度
への純化が困難となる。シリカガラス基材のＦｅ、Ｃ
ｕ、Ｃｒ、Ｎｉの各濃度は、４０ｐｐｂ以下がより好ま
しい。シリカガラス基材のＯＨ基濃度が５０ｐｐｍを超
えると、熱処理による純化効果が低下する。シリカガラ
ス基材のＯＨ基濃度は、２０ｐｐｍ以下がより好まし
い。シリカガラス基材の１２００℃の温度での粘性率が
１０13.0ポアズ未満であると、１１００℃以上の高温で
粘性変形を生じる。シリカガラス基材の１２００℃の温
度での粘性率は、１０13.1ポアズ以上がより好ましい。
材のＦｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉの各濃度が１００ｐｐｂを
超えると、純化効果が発揮されず、５ｐｐｂ以下の濃度
への純化が困難となる。シリカガラス基材のＦｅ、Ｃ
ｕ、Ｃｒ、Ｎｉの各濃度は、４０ｐｐｂ以下がより好ま
しい。シリカガラス基材のＯＨ基濃度が５０ｐｐｍを超
えると、熱処理による純化効果が低下する。シリカガラ
ス基材のＯＨ基濃度は、２０ｐｐｍ以下がより好まし
い。シリカガラス基材の１２００℃の温度での粘性率が
１０13.0ポアズ未満であると、１１００℃以上の高温で
粘性変形を生じる。シリカガラス基材の１２００℃の温
度での粘性率は、１０13.1ポアズ以上がより好ましい。
【００１３】シリカガラス基材の全表面をフッ化水素酸
でエッチング処理することにより、表面になる程高濃度
となる金属不純物層が除去される。エッチング処理によ
って除去される表層部の厚みは、０．１〜４０μｍであ
る。
でエッチング処理することにより、表面になる程高濃度
となる金属不純物層が除去される。エッチング処理によ
って除去される表層部の厚みは、０．１〜４０μｍであ
る。
【００１４】シリカガラス基材を非酸化性雰囲気におい
て１１００℃以上の温度で熱処理することにより、シリ
カガラス基材に含有する金属不純物が表面へ移動した
後、雰囲気中に放出される。非酸化性雰囲気としては、
Ｈ2（水素）ガス、Ｈ2ガスとＨｅ（ヘリウム）ガス、Ｎ
2（窒素）ガス、Ａｒ（アルゴン）ガス等の不活性ガス
との混合ガス、ＣＯ（一酸化炭素）ガス、ＣＯガスと不
活性ガスとの混合ガス等が用いられる。熱処理温度が１
１００℃未満であると、純化効率が低下する。熱処理温
度は、１２００℃以上がより好ましい。
て１１００℃以上の温度で熱処理することにより、シリ
カガラス基材に含有する金属不純物が表面へ移動した
後、雰囲気中に放出される。非酸化性雰囲気としては、
Ｈ2（水素）ガス、Ｈ2ガスとＨｅ（ヘリウム）ガス、Ｎ
2（窒素）ガス、Ａｒ（アルゴン）ガス等の不活性ガス
との混合ガス、ＣＯ（一酸化炭素）ガス、ＣＯガスと不
活性ガスとの混合ガス等が用いられる。熱処理温度が１
１００℃未満であると、純化効率が低下する。熱処理温
度は、１２００℃以上がより好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て具体的な実施例、比較例を参照して説明する。
て具体的な実施例、比較例を参照して説明する。
【００１６】実施例
先ず、蒸留精製した四塩化珪素を気化させ、Ｏ2（酸
素）ガスをキャリアガスとして酸水素バーナの火炎中に
送給し、加水分解させて合成シリカ粉末をターゲット上
に堆積させて多孔体（スート）とし、この多孔体を還元
性ガス雰囲気（Ｈ 2ガス２５ｖｏｌ％、Ｎ2ガス７５ｖｏ
ｌ％）において１３００℃の温度で熱処理して高耐熱性
スート再溶融合成シリカガラスを得た。得られた高耐熱
性スート再溶融合成シリカガラスからサンプル（２０×
２０×２ｍｍ）を切り出し、赤外吸収スペクトルにより
ＯＨ基濃度を測定したところ、１０ｐｐｍであった。
又、ＩＣＰ質量分析装置によりＦｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ
の各濃度を測定したところ、表面からの各深さにおい
て、表１に示すようになった。次に、高耐熱性スート再
溶融合成シリカガラスのサンプルを非酸化性雰囲気であ
るＨ2ガス２５ｖｏｌ％とＮ2ガス７５ｖｏｌ％の混合ガ
ス中において１２００℃の温度で１０時間かけて熱処理
したところ、ＯＨ基濃度は、１０ｐｐｍと変わらなかっ
たが、表面からの各深さにおけるＦｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎ
ｉの各濃度は、表１に示すようになった。
素）ガスをキャリアガスとして酸水素バーナの火炎中に
送給し、加水分解させて合成シリカ粉末をターゲット上
に堆積させて多孔体（スート）とし、この多孔体を還元
性ガス雰囲気（Ｈ 2ガス２５ｖｏｌ％、Ｎ2ガス７５ｖｏ
ｌ％）において１３００℃の温度で熱処理して高耐熱性
スート再溶融合成シリカガラスを得た。得られた高耐熱
性スート再溶融合成シリカガラスからサンプル（２０×
２０×２ｍｍ）を切り出し、赤外吸収スペクトルにより
ＯＨ基濃度を測定したところ、１０ｐｐｍであった。
又、ＩＣＰ質量分析装置によりＦｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ
の各濃度を測定したところ、表面からの各深さにおい
て、表１に示すようになった。次に、高耐熱性スート再
溶融合成シリカガラスのサンプルを非酸化性雰囲気であ
るＨ2ガス２５ｖｏｌ％とＮ2ガス７５ｖｏｌ％の混合ガ
ス中において１２００℃の温度で１０時間かけて熱処理
したところ、ＯＨ基濃度は、１０ｐｐｍと変わらなかっ
たが、表面からの各深さにおけるＦｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎ
ｉの各濃度は、表１に示すようになった。
【００１７】
【表１】
【００１８】次いで、熱処理した高耐熱性スート再溶融
合成シリカガラスのサンプルを濃度１５％のフッ化水素
酸により表面から１６μｍの深さまで全表面に亘ってエ
ッチング処理したところ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉの各
濃度は、１ｐｐｂ未満となった。
合成シリカガラスのサンプルを濃度１５％のフッ化水素
酸により表面から１６μｍの深さまで全表面に亘ってエ
ッチング処理したところ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉの各
濃度は、１ｐｐｂ未満となった。
【００１９】比較例
先ず、実施例と同様に、蒸留精製した四塩化珪素を気化
させ、Ｏ2ガスをキャリアガスとして酸水素バーナの火
炎中に送給し、加水分解させて合成シリカ粉末をターゲ
ット上に堆積溶融してＯＨ基含有スート再溶融合成シリ
カガラスを得た。得られたＯＨ基含有スート再溶融合成
シリカガラスからサンプル（２０×２０×２ｍｍ）を切
り出し、実施例と同様にしてＯＨ基濃度を測定したとこ
ろ、８０ｐｐｍであった。又、実施例と同様にしてＦ
ｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉの各濃度を測定したところ、表面
からの各深さにおいて、表１に示すようになった。次
に、ＯＨ基含有スート再溶融合成シリカガラスのサンプ
ルを、実施例と同様に、非酸化性雰囲気において１２０
０℃の温度で１０時間かけて熱処理したところ、ＯＨ基
濃度は、８０ｐｐｍと変わらなかったが、表面からの各
深さにおけるＦｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉの各濃度は、表１
に示すようになった。次いで、熱処理したＯＨ基含有ス
ート再溶融合成シリカガラスのサンプルを濃度１５％の
フッ化水素酸により表面から３３μｍの深さまで全表面
に亘ってエッチング処理したところ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ
の各濃度は１ｐｐｂ未満であったが、Ｆｅの濃度は２ｐ
ｐｂとなった。
させ、Ｏ2ガスをキャリアガスとして酸水素バーナの火
炎中に送給し、加水分解させて合成シリカ粉末をターゲ
ット上に堆積溶融してＯＨ基含有スート再溶融合成シリ
カガラスを得た。得られたＯＨ基含有スート再溶融合成
シリカガラスからサンプル（２０×２０×２ｍｍ）を切
り出し、実施例と同様にしてＯＨ基濃度を測定したとこ
ろ、８０ｐｐｍであった。又、実施例と同様にしてＦ
ｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉの各濃度を測定したところ、表面
からの各深さにおいて、表１に示すようになった。次
に、ＯＨ基含有スート再溶融合成シリカガラスのサンプ
ルを、実施例と同様に、非酸化性雰囲気において１２０
０℃の温度で１０時間かけて熱処理したところ、ＯＨ基
濃度は、８０ｐｐｍと変わらなかったが、表面からの各
深さにおけるＦｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉの各濃度は、表１
に示すようになった。次いで、熱処理したＯＨ基含有ス
ート再溶融合成シリカガラスのサンプルを濃度１５％の
フッ化水素酸により表面から３３μｍの深さまで全表面
に亘ってエッチング処理したところ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ
の各濃度は１ｐｐｂ未満であったが、Ｆｅの濃度は２ｐ
ｐｂとなった。
【００２０】ここで、高耐熱性スート再溶融合成シリカ
ガラスのサンプル（実施例のものとは金属不純物濃度分
布が異なる）を、上述した非酸化性雰囲気及びＨＣｌ
（塩化水素）ガス（１０ｖｏｌ％）とＯ2ガス（９０ｖ
ｏｌ％）の混合ガス雰囲気において１２００℃の温度で
１０時間かけて熱処理したところ、熱処理前後における
表面から各深さまでのＦｅの濃度は、図１に示すように
なった。図１から分るように、非酸化性雰囲気における
熱処理のみがＦｅの純化作用がある。
ガラスのサンプル（実施例のものとは金属不純物濃度分
布が異なる）を、上述した非酸化性雰囲気及びＨＣｌ
（塩化水素）ガス（１０ｖｏｌ％）とＯ2ガス（９０ｖ
ｏｌ％）の混合ガス雰囲気において１２００℃の温度で
１０時間かけて熱処理したところ、熱処理前後における
表面から各深さまでのＦｅの濃度は、図１に示すように
なった。図１から分るように、非酸化性雰囲気における
熱処理のみがＦｅの純化作用がある。
【００２１】なお、上述した実施の形態においては、高
耐熱性スート溶融合成シリカガラスをシリカガラス基材
とする場合について説明したが、これに限定されるもの
ではなく、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉの各濃度が１００ｐ
ｐｂ以下、ＯＨ基濃度が５０ｐｐｍ以下、１２００℃の
温度での粘性率が１０13.0ポアズ以上であれば、水晶粉
末を純化処理し、溶融固化したものもシリカガラス基材
として用いることができた。又、シリカガラス基材に施
す処理は、熱処理→エッチング処理の順序に限らず、フ
ッ化水素酸による全表面のエッチング処理後に、非酸化
性雰囲気においての１１００℃以上の温度での熱処理を
行うようにしてもほぼ同様の効果が得られた。
耐熱性スート溶融合成シリカガラスをシリカガラス基材
とする場合について説明したが、これに限定されるもの
ではなく、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉの各濃度が１００ｐ
ｐｂ以下、ＯＨ基濃度が５０ｐｐｍ以下、１２００℃の
温度での粘性率が１０13.0ポアズ以上であれば、水晶粉
末を純化処理し、溶融固化したものもシリカガラス基材
として用いることができた。又、シリカガラス基材に施
す処理は、熱処理→エッチング処理の順序に限らず、フ
ッ化水素酸による全表面のエッチング処理後に、非酸化
性雰囲気においての１１００℃以上の温度での熱処理を
行うようにしてもほぼ同様の効果が得られた。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体用
シリカガラス部材及びその製造方法によれば、半導体に
とって有害な金属不純物であるＦｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ
の各濃度が、高耐熱性スート再溶融合成シリカガラスか
らなるものの半分以下となり、かつ、耐熱性が、高耐熱
性スート再溶融合成シリカガラスからなるものと同等と
なるので、高耐熱性を有すると共に、一層高純度のもの
とすることができる。
シリカガラス部材及びその製造方法によれば、半導体に
とって有害な金属不純物であるＦｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ
の各濃度が、高耐熱性スート再溶融合成シリカガラスか
らなるものの半分以下となり、かつ、耐熱性が、高耐熱
性スート再溶融合成シリカガラスからなるものと同等と
なるので、高耐熱性を有すると共に、一層高純度のもの
とすることができる。
【図１】高耐熱性スート再溶融合成シリカガラスのＦｅ
の濃度の、異なる雰囲気における熱処理前後の違いを表
わした説明図である。
の濃度の、異なる雰囲気における熱処理前後の違いを表
わした説明図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｃ０３Ｃ 3/06 Ｃ０３Ｃ 3/06
15/00 15/00 Ｅ
(72)発明者 谷池 誠司
神奈川県秦野市曽屋30番地 東芝セラミッ
クス株式会社開発研究所内
Ｆターム(参考） 4G014 AH00 AH15 AH21 AH23
4G059 AA04 AA06 AA08 AB01 AB09
AC30 BB16
4G062 AA01 BB02 CC04 CC07 CC10
DA08 DB01 DC01 DD01 DE01
DF01 EA01 EA10 EB01 EC01
ED01 EE01 EF01 EG01 FA01
FA10 FB01 FC01 FD01 FE01
FF01 FG01 FH01 FJ01 FK01
FL01 GA01 GA10 GB01 GC01
GD01 GE01 HH01 HH04 HH05
HH08 HH09 HH12 HH13 HH15
HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ05
JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05
KK07 KK10 MM27 NN29 NN31
NN34 NN40
Claims (7)
- 【請求項１】 Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉの各濃度が５ｐ
ｐｂ以下、ＯＨ基濃度が３０ｐｐｍ以下、１２００℃の
温度での粘性率が１０13.0ポアズ以上であることを特徴
とする半導体用シリカガラス部材。 - 【請求項２】 前記シリカガラス部材が炉芯管であるこ
とを特徴とする請求項１記載の半導体用シリカガラス部
材。 - 【請求項３】 前記シリカガラス部材がウェーハボート
であることを特徴とする請求項１記載の半導体用シリカ
ガラス部材。 - 【請求項４】 Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉの各濃度が１０
０ｐｐｂ以下、ＯＨ基濃度が５０ｐｐｍ以下、１２００
℃の温度での粘性率が１０13.0ポアズ以上のシリカガラ
ス基材を、非酸化性雰囲気において１１００℃以上の温
度で熱処理した後、フッ化水素酸で全表面をエッチング
処理することを特徴とする半導体用シリカガラス部材の
製造方法。 - 【請求項５】 Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉの各濃度が１０
０ｐｐｂ以下、ＯＨ基濃度が５０ｐｐｍ以下、１２００
℃の温度での粘性率が１０13.0ポアズ以上のシリカガラ
ス基材を、フッ化水素酸で全表面をエッチング処理した
後、非酸化性雰囲気において１１００℃以上の温度で熱
処理することを特徴とする半導体用シリカガラス部材の
製造方法。 - 【請求項６】 前記シリカガラス基材が、酸水素炎中で
の加水分解により得られる合成シリカ粉末のターゲット
上に堆積した多孔体を１１００℃以上の高温還元性ガス
中で熱処理したものであることを特徴とする請求項４又
は５記載の半導体用シリカガラス部材の製造方法。 - 【請求項７】 前記シリカガラス基材が、水晶粉末を純
化処理し、溶融固化したものであることを特徴とする請
求項４又は５記載の半導体用シリカガラス部材の製造方
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001371490A JP3498182B2 (ja) | 2001-12-05 | 2001-12-05 | 半導体用シリカガラス部材とその製造方法 |
| US10/300,739 US7082789B2 (en) | 2001-12-05 | 2002-11-21 | Silica glass member for semiconductor and production method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001371490A JP3498182B2 (ja) | 2001-12-05 | 2001-12-05 | 半導体用シリカガラス部材とその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003171128A true JP2003171128A (ja) | 2003-06-17 |
| JP3498182B2 JP3498182B2 (ja) | 2004-02-16 |
Family
ID=19180523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001371490A Expired - Fee Related JP3498182B2 (ja) | 2001-12-05 | 2001-12-05 | 半導体用シリカガラス部材とその製造方法 |
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|---|---|
| US (1) | US7082789B2 (ja) |
| JP (1) | JP3498182B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008004851A (ja) * | 2006-06-23 | 2008-01-10 | Tokyo Electron Ltd | 石英製品のベーク方法及び記憶媒体 |
| KR20160119443A (ko) * | 2014-02-06 | 2016-10-13 | 모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈 인크. | 의약 포장용 융해 석영 관류 및 그 제조 방법 |
| JP2022101901A (ja) * | 2020-12-25 | 2022-07-07 | クアーズテック株式会社 | 石英ガラスルツボ及びその製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| US20060281623A1 (en) * | 2005-06-10 | 2006-12-14 | General Electric Company | Free-formed quartz glass ingots and method for making the same |
| GB201011582D0 (en) * | 2010-07-09 | 2010-08-25 | Heraeus Quartz Uk Ltd | High purity synthetic silica and items such as semiconductor jigs manufactured therefrom |
| TWI788278B (zh) | 2015-12-18 | 2023-01-01 | 德商何瑞斯廓格拉斯公司 | 由均質石英玻璃製得之玻璃纖維及預成型品 |
| TW201731782A (zh) | 2015-12-18 | 2017-09-16 | 何瑞斯廓格拉斯公司 | 在多腔式爐中製備石英玻璃體 |
| JP6940235B2 (ja) | 2015-12-18 | 2021-09-22 | ヘレウス クワルツグラス ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー | 高融点金属の溶融坩堝内での石英ガラス体の調製 |
| CN108698883A (zh) | 2015-12-18 | 2018-10-23 | 贺利氏石英玻璃有限两合公司 | 石英玻璃制备中的二氧化硅的喷雾造粒 |
| US10618833B2 (en) | 2015-12-18 | 2020-04-14 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Preparation of a synthetic quartz glass grain |
| TWI813534B (zh) | 2015-12-18 | 2023-09-01 | 德商何瑞斯廓格拉斯公司 | 利用露點監測在熔融烘箱中製備石英玻璃體 |
| JP7044454B2 (ja) | 2015-12-18 | 2022-03-30 | ヘレウス クワルツグラス ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー | 石英ガラス調製時の中間体としての炭素ドープ二酸化ケイ素造粒体の調製 |
| EP3390293B1 (de) | 2015-12-18 | 2023-04-19 | Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG | Erhöhen des siliziumgehalts bei der herstellung von quarzglas |
| CN108698880B (zh) | 2015-12-18 | 2023-05-02 | 贺利氏石英玻璃有限两合公司 | 不透明石英玻璃体的制备 |
| JP6981710B2 (ja) | 2015-12-18 | 2021-12-17 | ヘレウス クワルツグラス ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー | 二酸化ケイ素造粒体からの石英ガラス体の調製 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3114936B2 (ja) | 1990-06-12 | 2000-12-04 | 旭硝子株式会社 | 高耐熱性合成石英ガラス |
| JP4181226B2 (ja) | 1994-09-16 | 2008-11-12 | 東ソー株式会社 | 高純度、高耐熱性石英ガラスの製造方法 |
| JP3128451B2 (ja) | 1994-12-08 | 2001-01-29 | 信越化学工業株式会社 | 合成石英ガラスの製造方法 |
| JP3931351B2 (ja) | 1994-12-27 | 2007-06-13 | 東ソー株式会社 | 高純度、高耐熱性シリカガラスの製造方法 |
| JPH10114532A (ja) | 1996-10-04 | 1998-05-06 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 石英ガラス質半導体熱処理用治具の製造方法 |
| JP2001089161A (ja) | 1999-09-24 | 2001-04-03 | Tokuyama Toshiba Ceramics Co Ltd | 合成石英ガラスインゴットの製造方法とその装置 |
| JP3228732B2 (ja) | 1999-11-24 | 2001-11-12 | 信越石英株式会社 | 真空紫外線リソグラフィーに用いられる投影レンズ用シリカガラス光学材料の製造方法 |
-
2001
- 2001-12-05 JP JP2001371490A patent/JP3498182B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-11-21 US US10/300,739 patent/US7082789B2/en not_active Expired - Fee Related
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| US7829475B2 (en) | 2006-06-23 | 2010-11-09 | Tokyo Electron Limited | Baking method of quartz products, computer program and storage medium |
| KR20160119443A (ko) * | 2014-02-06 | 2016-10-13 | 모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈 인크. | 의약 포장용 융해 석영 관류 및 그 제조 방법 |
| JP2017513785A (ja) * | 2014-02-06 | 2017-06-01 | モーメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・インク | 医薬品包装用の溶融石英チュービングおよび溶融石英チュービングの製造方法 |
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| KR102307735B1 (ko) * | 2014-02-06 | 2021-10-05 | 모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈 인크. | 의약 포장용 융해 석영 관류 및 그 제조 방법 |
| JP2022101901A (ja) * | 2020-12-25 | 2022-07-07 | クアーズテック株式会社 | 石英ガラスルツボ及びその製造方法 |
| JP7696205B2 (ja) | 2020-12-25 | 2025-06-20 | モメンティブ・テクノロジーズ・山形株式会社 | 石英ガラスルツボ及びその製造方法 |
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|---|---|
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| US20030101748A1 (en) | 2003-06-05 |
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