JPH0360117A - 半導体ウエハ処理用治具及びその製造方法 - Google Patents
半導体ウエハ処理用治具及びその製造方法Info
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- JPH0360117A JPH0360117A JP19641989A JP19641989A JPH0360117A JP H0360117 A JPH0360117 A JP H0360117A JP 19641989 A JP19641989 A JP 19641989A JP 19641989 A JP19641989 A JP 19641989A JP H0360117 A JPH0360117 A JP H0360117A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
［ａ業上の利用分野］
本発明は、シリコンウェハ等の半導体ウニ八Ｃ熱処理や
拡散処理等を施す際に用いられるサセプター ボート等
の半導体ウェハ処理用治具及びその製造方法に関する。
拡散処理等を施す際に用いられるサセプター ボート等
の半導体ウェハ処理用治具及びその製造方法に関する。
［従来の技術］
従来、この種の半導体ウェハ処理用治具は、所望形状に
加工され、かつ純化処理された黒鉛基材に、ＣＶＤ法等
の気相成長法によりＳｉＣ膜を形成して構成されている
。
加工され、かつ純化処理された黒鉛基材に、ＣＶＤ法等
の気相成長法によりＳｉＣ膜を形成して構成されている
。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上記従来の半導体ウェハ処理用治具（お
いては、第３図に示すように、ＳｉＣ膜表面における半
球状をなす結晶集合組織（ペブル構造）１０の短軸径が
８０〜１００μｍと大きく、表面粗さが大きくなってお
り、これと接触する半導体ウェハの表面に損傷を与えた
り、治具自体の寸法精度の低下をもたらしている。
いては、第３図に示すように、ＳｉＣ膜表面における半
球状をなす結晶集合組織（ペブル構造）１０の短軸径が
８０〜１００μｍと大きく、表面粗さが大きくなってお
り、これと接触する半導体ウェハの表面に損傷を与えた
り、治具自体の寸法精度の低下をもたらしている。
又、接触面積が小さくなるため、半導体クエへにエビタ
キシャル工程を施す際には、半導体クエへに対する熱伝
導が遅く、かつムラを生じて半導体クエへの均熱性を損
ねている。
キシャル工程を施す際には、半導体クエへに対する熱伝
導が遅く、かつムラを生じて半導体クエへの均熱性を損
ねている。
そこで、本発明は、半導体ウェハの表面に損傷を与える
ことなく、かつ熱伝導性等を向上し得る半導体ウェハ処
理用治具及びその製造方法の提供を目的とする。
ことなく、かつ熱伝導性等を向上し得る半導体ウェハ処
理用治具及びその製造方法の提供を目的とする。
［課題を解決するための手段］
前記課題を解決するため、第１の発明は、黒鉛基材に気
相成長させたＳｉＣ膜全膜面表面積０％以上を短軸径８
０μｍ以下の半球状をなす結晶集合組織により形成した
治具である。
相成長させたＳｉＣ膜全膜面表面積０％以上を短軸径８
０μｍ以下の半球状をなす結晶集合組織により形成した
治具である。
第２の発明は、第１の発明の治具を製造するために、黒
鉛基材を所望の形状に加工し、純化ｍ理した後に、これ
にＳｉ膜を気相成長法により形成し、このＳｉ膜を形成
した黒鉛基材を１４２０℃以上の温度で熱処理した後、
これにＳｉＣ膜を２００ Ｔｏｒｒ〜常圧の雰囲気圧下
で気相成長法により形成する方法である。
鉛基材を所望の形状に加工し、純化ｍ理した後に、これ
にＳｉ膜を気相成長法により形成し、このＳｉ膜を形成
した黒鉛基材を１４２０℃以上の温度で熱処理した後、
これにＳｉＣ膜を２００ Ｔｏｒｒ〜常圧の雰囲気圧下
で気相成長法により形成する方法である。
［作 用コ
上記手段においては、ＳｉＣ膜の表面粗さが１０μｍ以
下となる。
下となる。
短軸径８０μｍ以下の半球状をなす結晶集合組織の占め
る面積が、ＳｉＣ膜全膜面表面積０％未満となると、表
面粗さが大きくなり、かつ半導体ウェハとの接触面積が
小さくなる。
る面積が、ＳｉＣ膜全膜面表面積０％未満となると、表
面粗さが大きくなり、かつ半導体ウェハとの接触面積が
小さくなる。
半球状をなす結晶集合組織の短軸径が８０ａｍを超える
と、同様に表面粗さが大きくなり、かつ半導体ウェハと
の接触面積が小さくなる。半球状をなす結晶集合組織の
短軸径は、５０μｍ以下が好ましく、より好ましくは２
０μｍ以下である。
と、同様に表面粗さが大きくなり、かつ半導体ウェハと
の接触面積が小さくなる。半球状をなす結晶集合組織の
短軸径は、５０μｍ以下が好ましく、より好ましくは２
０μｍ以下である。
所望形状に加工された黒鉛基材の純化処理は、高温下で
ハロゲン化ガス又はハロゲン化水素ガスを用いて行う。
ハロゲン化ガス又はハロゲン化水素ガスを用いて行う。
Ｓｉ膜を形成した黒鉛基材の熱処理温度を１４２０℃以
上とすることにより、Ｓｉが溶融されて黒鉛基材中に浸
透し、かつ基材の黒鉛と反応してＳｉＣ層を生成し、黒
鉛基材に対するＳｉＣ膜の足付（アンカー）として機能
する。生成されるＳｉＣ層は、３μｍ以上となることが
好ましく、それにより、より確実に小さな結晶集合組織
が得られる。
上とすることにより、Ｓｉが溶融されて黒鉛基材中に浸
透し、かつ基材の黒鉛と反応してＳｉＣ層を生成し、黒
鉛基材に対するＳｉＣ膜の足付（アンカー）として機能
する。生成されるＳｉＣ層は、３μｍ以上となることが
好ましく、それにより、より確実に小さな結晶集合組織
が得られる。
又、熱処理温度は、１６００℃以上とすることが好まし
く、このようにするとＳ１０が再結晶し、より効果があ
る。又、熱処理時間は、はとんど必要なく、長時間行っ
ても特に問題を生じない。昇温速度は、速ければ速いほ
ど多数の結晶核の発生をもたらすので好ましい。一方、
上記熱処理温度が１４２０℃未満であると、Ｓｉ膜の浸
透が起こらず、Ｓｉ膜が炭化し、ＳｉＣとなって剥離し
、熱処理後は面荒れが著しくてＳｉＣ層は生成されない
。
く、このようにするとＳ１０が再結晶し、より効果があ
る。又、熱処理時間は、はとんど必要なく、長時間行っ
ても特に問題を生じない。昇温速度は、速ければ速いほ
ど多数の結晶核の発生をもたらすので好ましい。一方、
上記熱処理温度が１４２０℃未満であると、Ｓｉ膜の浸
透が起こらず、Ｓｉ膜が炭化し、ＳｉＣとなって剥離し
、熱処理後は面荒れが著しくてＳｉＣ層は生成されない
。
ＳｉＣ膜を気相成長させる雰囲気圧が、常圧（７００〜
７６０Ｔｏｒｒ）を超えた加圧状態であると、ＳｉＣ膜
の生成が非常に遅くなる一方、２００ Ｔｏｒｒ未満で
あると、ＳｉＣ膜の生成速度が遅くなると共に、半球状
をなす結晶集合組織の短軸径が大きくなる。
７６０Ｔｏｒｒ）を超えた加圧状態であると、ＳｉＣ膜
の生成が非常に遅くなる一方、２００ Ｔｏｒｒ未満で
あると、ＳｉＣ膜の生成速度が遅くなると共に、半球状
をなす結晶集合組織の短軸径が大きくなる。
［実施例］
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
実施例１〜１２
黒鉛基材を処理台形状に加工し、１５００℃の温度下で
Ｈ（１２ガスを用いて純化処理した後、ＣＶＤ法にＪ：
’）Ｓｉ膜（＠厚、実施例１〜６：２０４ｍ１実施例７
〜１２：３μｍ）を形成した。
Ｈ（１２ガスを用いて純化処理した後、ＣＶＤ法にＪ：
’）Ｓｉ膜（＠厚、実施例１〜６：２０４ｍ１実施例７
〜１２：３μｍ）を形成した。
ＣＶＤ条件は、次の通りである。
原料ガス： Ｓ ｉ Ｃｌ１４５００ｍＲ／ｍ１ｎＨ２
５０００＋１１Ｊ／１ｎｉｎ 温 度 ：１２００ ℃ 雰囲気圧： ２０ Ｔｏｒｒ ついで、Ｓｉ膜を形成した黒鉛基材をそれぞれ第１表に
示す温度で熱処理した。
５０００＋１１Ｊ／１ｎｉｎ 温 度 ：１２００ ℃ 雰囲気圧： ２０ Ｔｏｒｒ ついで、Ｓｉ膜を形成した黒鉛基材をそれぞれ第１表に
示す温度で熱処理した。
熱処理の他の条件は、次の通りである。
時 間：３０分
雰囲気：Ａｒガス中
雰囲気圧： １０Ｔｏｒｒ
昇温速度：１２℃／ｍｉｎ
この熱処理によって、Ｓｉが溶融して黒鉛基材中に浸透
し、かつ基材の黒鉛と反応して第１表に示すような厚さ
のＳｉＣ層が生成された。ＳｉＣ層厚は、断面の顕微鏡
写真によるＳｉＣ層深さの平均値である。
し、かつ基材の黒鉛と反応して第１表に示すような厚さ
のＳｉＣ層が生成された。ＳｉＣ層厚は、断面の顕微鏡
写真によるＳｉＣ層深さの平均値である。
上記熱処理後、第１表に示す雰囲気圧下でＣＶＤ法によ
り膜厚１１００ｕのＳｉＣ膜を形成し、各処理台を得た
。
り膜厚１１００ｕのＳｉＣ膜を形成し、各処理台を得た
。
ＣＶＤ条件は、次の通りである。
原料ガス： ｓ １ｃｘ４ｓ ｏ ＯｍＪ！／ｍ１ｎ（
３Ｈａ １０００ ｆｆ１ｉ’／ １ｌｌＩｎ温
度：１３００℃ 各処理台の表面粗さ（非接触式の測定による）並びに短
軸径８０μｍ以下、５０μｍ以下及び２０μｍ以下の半
球状をなす結晶集合組織のＳｉＣ膜全膜面表面積める割
合Ａ、Ｂ及びＣは、それぞれ第１表に示すようになった
。
３Ｈａ １０００ ｆｆ１ｉ’／ １ｌｌＩｎ温
度：１３００℃ 各処理台の表面粗さ（非接触式の測定による）並びに短
軸径８０μｍ以下、５０μｍ以下及び２０μｍ以下の半
球状をなす結晶集合組織のＳｉＣ膜全膜面表面積める割
合Ａ、Ｂ及びＣは、それぞれ第１表に示すようになった
。
実施例６の処理台の表面の電子顕微鏡写真を第１図に示
す。図中１で示すようにピントのホヤけているところが
結晶集合組織、２で示す１つ１つが単位結晶である。
す。図中１で示すようにピントのホヤけているところが
結晶集合組織、２で示す１つ１つが単位結晶である。
実施例５の処理台の表面の電子顕微鏡写真を第２図に示
す。図中３で示すのが結晶集合組織である。
す。図中３で示すのが結晶集合組織である。
（以下余白）
比較例１〜９
黒鉛基材を処理台形状に加工し、１５００℃の温度下で
ＨＣ℃ガスを用いて純化処理した後、比較例１〜４及び
９は、実施例の場合と同様の条件でＣＶＤ法によりＳｉ
膜（膜厚、比較例１，２及び９ ： ２０’μｍ、比較
例３，４：３μｍ）を形成し、比較例５〜８は、Ｓｉ膜
を形成しなかった。
ＨＣ℃ガスを用いて純化処理した後、比較例１〜４及び
９は、実施例の場合と同様の条件でＣＶＤ法によりＳｉ
膜（膜厚、比較例１，２及び９ ： ２０’μｍ、比較
例３，４：３μｍ）を形成し、比較例５〜８は、Ｓｉ膜
を形成しなかった。
ついで、比較例１〜４及び９の黒鉛基材をそれぞれ第２
表に示す温度で実施例と同様の条件で熱処理し、比較例
５〜８の黒鉛基材には、熱処理を施さなかった。この熱
処理によって、比較例１〜４のものには、Ｓｉが溶融し
て黒鉛基材中に浸透し、かつ基材の黒鉛と反応して第２
表に示すような厚さのＳｉＣ層が生成されたが、比較例
９のものは、Ｓｉの浸透は起こらず、５ｉｌｌが炭化し
てＳｉＣとなって剥離し、熱処理後は面荒れが著しくて
ＳｉＣ層は生成されなかった。
表に示す温度で実施例と同様の条件で熱処理し、比較例
５〜８の黒鉛基材には、熱処理を施さなかった。この熱
処理によって、比較例１〜４のものには、Ｓｉが溶融し
て黒鉛基材中に浸透し、かつ基材の黒鉛と反応して第２
表に示すような厚さのＳｉＣ層が生成されたが、比較例
９のものは、Ｓｉの浸透は起こらず、５ｉｌｌが炭化し
てＳｉＣとなって剥離し、熱処理後は面荒れが著しくて
ＳｉＣ層は生成されなかった。
上記熱処理後、第２表に示す雰囲気圧下で実施例と同様
の条件でＣＶＤ法により膜厚１００μｍのＳ ｉ Ｃ＠
を形成し、各処理台を得た。
の条件でＣＶＤ法により膜厚１００μｍのＳ ｉ Ｃ＠
を形成し、各処理台を得た。
比較例９を除く各処理台の表面粗さ並びに短軸径８０ｔ
Ｌｍ以下、５０ｕＩ１１以下及び２０μｍ以下の半球状
をなす結晶集合組織のＳｉＣ膜全膜面表面積める割合Ａ
％Ｂ及びＣは、それぞれ第２表に示すようになった。
Ｌｍ以下、５０ｕＩ１１以下及び２０μｍ以下の半球状
をなす結晶集合組織のＳｉＣ膜全膜面表面積める割合Ａ
％Ｂ及びＣは、それぞれ第２表に示すようになった。
比較例７の処理台の表面の電子顕微鏡写真を第３図に示
す。図中１０で示すのが結晶集合組織である。
す。図中１０で示すのが結晶集合組織である。
（以下余白）
従って、ＳｉＣ膜全表面積の５０％以上を短軸径８０μ
ｍ以下の半球状をなす結晶集合組織により形成すればよ
いことが判り、このようにするには、黒鉛基材にＳｉ膜
を形成した後に、Ｓｉの融点以上の温度、特に１６００
℃以上で熱処理してＳｉＣを再結晶させ、しかる後にＳ
ｉＣ膜を形成すればよいことが判る。
ｍ以下の半球状をなす結晶集合組織により形成すればよ
いことが判り、このようにするには、黒鉛基材にＳｉ膜
を形成した後に、Ｓｉの融点以上の温度、特に１６００
℃以上で熱処理してＳｉＣを再結晶させ、しかる後にＳ
ｉＣ膜を形成すればよいことが判る。
［発明の効果］
以上のように本発明によれば、Ｓ ｉ Ｃ［の表面粗さ
が１０μｍ以下と極めて小さくなるので、治具自体の寸
法精度を高めることができると共に、半導体ウェハが接
触した際に、その表面に損傷を与えることがなくなると
共に、半導体ウェハに対する熱伝導性を大幅に向上する
ことができる。
が１０μｍ以下と極めて小さくなるので、治具自体の寸
法精度を高めることができると共に、半導体ウェハが接
触した際に、その表面に損傷を与えることがなくなると
共に、半導体ウェハに対する熱伝導性を大幅に向上する
ことができる。
第１図及び第２図は本発明に係る半導体ウェハ処理用治
具の実施例及び比較例の表面の電子顕微鏡写真、第３図
は従来の半導体ウェハ処理用治具の表面の電子顕微鏡写
真である。 １・・・結晶集合組織 ２・・・単位結晶Ｉ！１面の
浄書 第１図 手 続 補 正 書（方式） １、事件の表示 平成１年特 許 願第１９６４１９号 ２゜ 発明の名称 半導体ウェハ処理用治具及びその製造方法３゜ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都新宿区西新宿１丁目２６番２号名称
東芝セラミックス株式会社 ４、代 住 理 所 人 〒１０３ 東京都中央区日本橋本町２丁目５番７号日康ビル 電話
（２４１）７２６８番 ６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明及び ７、補正の内容 、（１）明細書第７頁第１１行目、第１５行目、第１０
頁第６行目、及び第１２頁第１７行目、第１９行日中に
、それぞれ「表面の」とあるのを１表面における結晶の
構造の１と補正する。 （２）第１図、第２図を別紙の通り補正する。 以上
具の実施例及び比較例の表面の電子顕微鏡写真、第３図
は従来の半導体ウェハ処理用治具の表面の電子顕微鏡写
真である。 １・・・結晶集合組織 ２・・・単位結晶Ｉ！１面の
浄書 第１図 手 続 補 正 書（方式） １、事件の表示 平成１年特 許 願第１９６４１９号 ２゜ 発明の名称 半導体ウェハ処理用治具及びその製造方法３゜ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都新宿区西新宿１丁目２６番２号名称
東芝セラミックス株式会社 ４、代 住 理 所 人 〒１０３ 東京都中央区日本橋本町２丁目５番７号日康ビル 電話
（２４１）７２６８番 ６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明及び ７、補正の内容 、（１）明細書第７頁第１１行目、第１５行目、第１０
頁第６行目、及び第１２頁第１７行目、第１９行日中に
、それぞれ「表面の」とあるのを１表面における結晶の
構造の１と補正する。 （２）第１図、第２図を別紙の通り補正する。 以上
Claims (2)
- （１）黒鉛基材に気相成長させたＳｉＣ膜全表面積の５
０％以上を短軸径８０μｍ以下の半球状をなす結晶集合
組織により形成したことを特徴とする半導体ウエハ処理
用治具。 - （２）黒鉛基材を所望の形状に加工し、純化処理した後
、これにＳｉ膜を気相成長法により形成し、このＳｉ膜
を形成した黒鉛基材を１４２０℃以上の温度で熱処理し
た後、これにＳｉＣ膜を２００Ｔｏｒｒ〜常圧の雰囲気
圧下で気相成長法により形成することを特徴とする半導
体ウエハ処理用治具の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19641989A JPH0360117A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 半導体ウエハ処理用治具及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19641989A JPH0360117A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 半導体ウエハ処理用治具及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0360117A true JPH0360117A (ja) | 1991-03-15 |
Family
ID=16357545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19641989A Pending JPH0360117A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 半導体ウエハ処理用治具及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0360117A (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4826597A (ja) * | 1971-08-04 | 1973-04-07 | ||
| JPS5453962A (en) * | 1977-10-07 | 1979-04-27 | Toshiba Ceramics Co | Gas phase growing wafer fixing jig |
| JPS61185920A (ja) * | 1985-02-13 | 1986-08-19 | Hitachi Chem Co Ltd | 半導体製造装置構成部材の製造法 |
| JPS62259431A (ja) * | 1986-05-02 | 1987-11-11 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | ＳｉＣ被膜を有する構造材 |
| JPH01290521A (ja) * | 1988-05-18 | 1989-11-22 | Hitachi Chem Co Ltd | 熱処理用治具 |
-
1989
- 1989-07-28 JP JP19641989A patent/JPH0360117A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4826597A (ja) * | 1971-08-04 | 1973-04-07 | ||
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