JPH0568540B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0568540B2 JPH0568540B2 JP24366585A JP24366585A JPH0568540B2 JP H0568540 B2 JPH0568540 B2 JP H0568540B2 JP 24366585 A JP24366585 A JP 24366585A JP 24366585 A JP24366585 A JP 24366585A JP H0568540 B2 JPH0568540 B2 JP H0568540B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shroud
- aluminum
- cylinder
- ion implantation
- cooling fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、Gaを含む膜状の半導体を製造す
る装置に用いられるシユラウドの製造方法に関す
る。
る装置に用いられるシユラウドの製造方法に関す
る。
この明細書において、「アルミニウム」という
語には、純アルミニウムのほかにアルミニウム合
金も含むものとする。ただし、「アルミニウム元
素」という場合にはアルミニウム合金は含まな
い。
語には、純アルミニウムのほかにアルミニウム合
金も含むものとする。ただし、「アルミニウム元
素」という場合にはアルミニウム合金は含まな
い。
従来技術とその問題点
たとえばGaAs等のGaを含む半導体膜をMBE
装置等の半導体製造装置で製造するにさいし、よ
り高性能なものを得るためには、超高真空中での
成膜が必要不可欠の条件となる。そのため、
MBE装置の成膜室にはシユラウドが用いられて
いる。従来のシユラウドは、ステンレス鋼板から
なる円筒状のもので、その外周面にステンレス鋼
製管がらせん状に巻付けられ、この管内を液体チ
ツソ等の冷却流体が流れるようになつている。そ
して、上記半導体膜の成膜時には、まずシユラウ
ドを200〜250℃に加熱することによりベーキング
処理を施してシユラウドの表面に吸着している水
分を除去した後、ステンレス鋼製管内に冷却流体
を流し、この冷却流体によつてシユラウドを冷却
し、その表面に真空化された成膜室中に残留ガス
を吸着させ、超高真空を得るようになつている。
しかしながら、従来のシユラウドでは筒体および
管がステンレス鋼製であるので、重量が大きく、
しかも熱伝導性が十分ではないという問題があつ
た。熱伝導性が十分でないと、上記ベーキングの
時にシユラウド全体が均一に加熱されるのに時間
がかかるとともに、冷却流体を流したさいにシユ
ラウドの表面が所定温度まで冷却されるのに時間
がかかるという問題があつた。
装置等の半導体製造装置で製造するにさいし、よ
り高性能なものを得るためには、超高真空中での
成膜が必要不可欠の条件となる。そのため、
MBE装置の成膜室にはシユラウドが用いられて
いる。従来のシユラウドは、ステンレス鋼板から
なる円筒状のもので、その外周面にステンレス鋼
製管がらせん状に巻付けられ、この管内を液体チ
ツソ等の冷却流体が流れるようになつている。そ
して、上記半導体膜の成膜時には、まずシユラウ
ドを200〜250℃に加熱することによりベーキング
処理を施してシユラウドの表面に吸着している水
分を除去した後、ステンレス鋼製管内に冷却流体
を流し、この冷却流体によつてシユラウドを冷却
し、その表面に真空化された成膜室中に残留ガス
を吸着させ、超高真空を得るようになつている。
しかしながら、従来のシユラウドでは筒体および
管がステンレス鋼製であるので、重量が大きく、
しかも熱伝導性が十分ではないという問題があつ
た。熱伝導性が十分でないと、上記ベーキングの
時にシユラウド全体が均一に加熱されるのに時間
がかかるとともに、冷却流体を流したさいにシユ
ラウドの表面が所定温度まで冷却されるのに時間
がかかるという問題があつた。
そこで、ステンレス鋼に比較して重量が小さ
く、熱伝導性が優れ、しかも表面のガス放出係数
の小さなアルミニウム材でシユラウドをつくるこ
とも考えられているが、アルミニウムは成膜中に
蒸発したGaが付着すると侵されて貫通孔が発生
するので、いまだアルミニウム製のシユラウドは
実現していないのが実情である。
く、熱伝導性が優れ、しかも表面のガス放出係数
の小さなアルミニウム材でシユラウドをつくるこ
とも考えられているが、アルミニウムは成膜中に
蒸発したGaが付着すると侵されて貫通孔が発生
するので、いまだアルミニウム製のシユラウドは
実現していないのが実情である。
この発明の目的は、上記の問題を解決した半導
体製造装置用シユラウドの製造方法を提供するこ
とにある。
体製造装置用シユラウドの製造方法を提供するこ
とにある。
問題点を解決するための手段
この発明による、半導体製造装置用シユラウド
の製造方法は、周壁に冷却流体流通部を有するア
ルミニウム製シユラウド用筒体をつくつた後、こ
れらの内外両面のうち少なくとも内面に、イオン
注入法によつて、アルミニウム元素と反応しかつ
ガリウムに侵されない化合物をつくるイオンを注
入して上記化合物からなる被覆層を形成すること
を特徴とするものである。
の製造方法は、周壁に冷却流体流通部を有するア
ルミニウム製シユラウド用筒体をつくつた後、こ
れらの内外両面のうち少なくとも内面に、イオン
注入法によつて、アルミニウム元素と反応しかつ
ガリウムに侵されない化合物をつくるイオンを注
入して上記化合物からなる被覆層を形成すること
を特徴とするものである。
上記において、シユラウド用筒体としては、ア
ルミニウム筒の外周面にアルミニウム製冷却流体
流通管がらせん状に巻き突付けられて接合された
もの、またはたとえばロール・ボンド・パネルの
ように冷却流体流通用管状膨出部を備えたアルミ
ニウム製板状体を円筒状に成形し、その突合わせ
部を接合したもの等がある。
ルミニウム筒の外周面にアルミニウム製冷却流体
流通管がらせん状に巻き突付けられて接合された
もの、またはたとえばロール・ボンド・パネルの
ように冷却流体流通用管状膨出部を備えたアルミ
ニウム製板状体を円筒状に成形し、その突合わせ
部を接合したもの等がある。
また上記において、アルミニウム元素と反応し
てガリウムに侵されない化合物をつくるイオン
は、数多く存在するが、その中でたとえばチツ素
イオン、酸素イオン、炭素イオン等が用いられ
る。これらのイオンは、容易にガス化されるN2、
O2、Ｃ等から得られる。上記イオンとアルミニ
ウム元素との反応によりつくられる化合物は
AlN、Al2O3、AlC等である。また、化合物の被
覆層の厚さは0.1〜1μｍの範囲内にあることが好
ましい。その理由は、被覆層の厚さが0.1μｍ未満
であると、被覆層のガリウムに対する耐侵食性が
十分ではなく、またイオン注入によつては上記厚
さは1μｍを越えて厚くすることはできないから
である。上記被覆層の厚さの制御は、イオン注入
時における、注入深さに関連する加速電圧および
注入層に関連するイオン注入電流等を制御するこ
とによつて行なう。上記被覆層の厚さを0.1〜1μ
ｍとするには、たとえば加速電圧を50〜500KV
に制御し、イオン注入電流を注入量が１×1018〜
１×1019個／cm2となるように制御する。
てガリウムに侵されない化合物をつくるイオン
は、数多く存在するが、その中でたとえばチツ素
イオン、酸素イオン、炭素イオン等が用いられ
る。これらのイオンは、容易にガス化されるN2、
O2、Ｃ等から得られる。上記イオンとアルミニ
ウム元素との反応によりつくられる化合物は
AlN、Al2O3、AlC等である。また、化合物の被
覆層の厚さは0.1〜1μｍの範囲内にあることが好
ましい。その理由は、被覆層の厚さが0.1μｍ未満
であると、被覆層のガリウムに対する耐侵食性が
十分ではなく、またイオン注入によつては上記厚
さは1μｍを越えて厚くすることはできないから
である。上記被覆層の厚さの制御は、イオン注入
時における、注入深さに関連する加速電圧および
注入層に関連するイオン注入電流等を制御するこ
とによつて行なう。上記被覆層の厚さを0.1〜1μ
ｍとするには、たとえば加速電圧を50〜500KV
に制御し、イオン注入電流を注入量が１×1018〜
１×1019個／cm2となるように制御する。
以下、この発明の実施例を比較例とともに示
す。
す。
実施例
実施例 １
まず、アルミニウム材から周壁に冷却流体流通
部を有するシユラウド用筒体をつくつた。つい
で、このシユラウド用筒体をターゲツトとし、そ
の内面に加速電圧300KVという条件でチツ素イ
オンを１×1019個／cm2注入した。そして、筒体の
内面に厚さ1μｍのAlN層を形成した。そして、
ジユラウド用筒体の内面にGaを１ｇ付着させた
後、200℃×24時間加熱→液体チツ素で30分間冷
却、の熱サイクルテストを６サイクル繰返して行
ない、Gaによる侵食を調べた。筒体の内面を観
察した結果、Gaによる侵食は認められなかつた。
部を有するシユラウド用筒体をつくつた。つい
で、このシユラウド用筒体をターゲツトとし、そ
の内面に加速電圧300KVという条件でチツ素イ
オンを１×1019個／cm2注入した。そして、筒体の
内面に厚さ1μｍのAlN層を形成した。そして、
ジユラウド用筒体の内面にGaを１ｇ付着させた
後、200℃×24時間加熱→液体チツ素で30分間冷
却、の熱サイクルテストを６サイクル繰返して行
ない、Gaによる侵食を調べた。筒体の内面を観
察した結果、Gaによる侵食は認められなかつた。
実施例 ２
イオン注入のさいの注入イオンとして炭素イオ
ンを使用し、加速電圧100KV、イオン注入量１
×1018個／cm2とした他は上記実施例１と同様にし
てシユラウド用筒体の内面に厚さ0.5μｍのAlC層
を形成し、同じく上記実施例１と同様にGaによ
る侵食を調べた。その結果、シユラウド用筒体の
内面にはGaによる侵食は認められなかつた。
ンを使用し、加速電圧100KV、イオン注入量１
×1018個／cm2とした他は上記実施例１と同様にし
てシユラウド用筒体の内面に厚さ0.5μｍのAlC層
を形成し、同じく上記実施例１と同様にGaによ
る侵食を調べた。その結果、シユラウド用筒体の
内面にはGaによる侵食は認められなかつた。
実施例 ３
イオン注入のさいの注入イオンとして酸素イオ
ンを使用し、加速電圧300KV、イオン注入量１
×1019個／cm2とした他は上記実施例１と同様にし
てシユラウド用筒体の内面に厚さ1μｍのAl2O3層
を形成し、同じく上記実施例１と同様にGaによ
る侵食を調べた。その結果、シユラウド用筒体の
内面にはGaによる侵食は認められなかつた。
ンを使用し、加速電圧300KV、イオン注入量１
×1019個／cm2とした他は上記実施例１と同様にし
てシユラウド用筒体の内面に厚さ1μｍのAl2O3層
を形成し、同じく上記実施例１と同様にGaによ
る侵食を調べた。その結果、シユラウド用筒体の
内面にはGaによる侵食は認められなかつた。
比較例
まず、アルミニウム材から周壁に冷却流体流通
部を有するシユラウド用筒体をつくつた。そし
て、シユラウド用筒体の内面にGaを１ｇ付着さ
せた後、200℃×24時間加熱→液体チツ素で30分
間冷却、の熱サイクルテストを６サイクル繰返し
て行ない、Gaによる侵食を調べた。筒体の内面
を観察した結果、Gaによる激しい侵食が認めら
れた。
部を有するシユラウド用筒体をつくつた。そし
て、シユラウド用筒体の内面にGaを１ｇ付着さ
せた後、200℃×24時間加熱→液体チツ素で30分
間冷却、の熱サイクルテストを６サイクル繰返し
て行ない、Gaによる侵食を調べた。筒体の内面
を観察した結果、Gaによる激しい侵食が認めら
れた。
発明の効果
この発明による半導体製造装置用シユラウドの
製造方法は、周壁に冷却流体流通部を有するアル
ミニウム製シユラウド用筒体をつくつた後、これ
らの内外両面のうち少なくとも内面に、イオン注
入法によつて、アルミニウム元素と反応しかつガ
リウムに侵されない化合物をつくるイオンを注入
して上記化合物からなる被覆層を形成することを
特徴とするものであるから、従来のステンレス鋼
製のものと比較して軽量で、熱伝導性が良く、し
かもGaに対する耐侵食性がステンレス鋼製のも
のと同等のシユラウドを簡単に製造することがで
きる。特に、熱伝導性に優れているので、従来の
ものに比べて半導体膜の成膜時のベーキング処理
時間を短縮することができるとともに、冷却流体
流通部に冷却流体を流して行なう冷却のさいの冷
却効率が向上し、半導体膜成膜時の残留ガス吸着
率が向上する。
製造方法は、周壁に冷却流体流通部を有するアル
ミニウム製シユラウド用筒体をつくつた後、これ
らの内外両面のうち少なくとも内面に、イオン注
入法によつて、アルミニウム元素と反応しかつガ
リウムに侵されない化合物をつくるイオンを注入
して上記化合物からなる被覆層を形成することを
特徴とするものであるから、従来のステンレス鋼
製のものと比較して軽量で、熱伝導性が良く、し
かもGaに対する耐侵食性がステンレス鋼製のも
のと同等のシユラウドを簡単に製造することがで
きる。特に、熱伝導性に優れているので、従来の
ものに比べて半導体膜の成膜時のベーキング処理
時間を短縮することができるとともに、冷却流体
流通部に冷却流体を流して行なう冷却のさいの冷
却効率が向上し、半導体膜成膜時の残留ガス吸着
率が向上する。
また、シユラウド用筒体をアルミニウム材から
つくるのであるから、ステンレス鋼材からつくる
場合に比較して加工が容易である。
つくるのであるから、ステンレス鋼材からつくる
場合に比較して加工が容易である。
また、イオン注入法により被覆層を形成するの
であるから、被覆層の形成時この層に水分が吸着
していることはなく、この方法によつて製造され
るシユラウドをMBE装置等に使用するさいには、
従来から行なわれている半導体膜の成膜時のベー
キング処理を施すだけでよい。
であるから、被覆層の形成時この層に水分が吸着
していることはなく、この方法によつて製造され
るシユラウドをMBE装置等に使用するさいには、
従来から行なわれている半導体膜の成膜時のベー
キング処理を施すだけでよい。
また、イオン注入法により被覆層を形成するも
のであるから、この層の熱サイクル性は優れてお
り、脱ガスの目的での250℃程度までの加熱およ
び半導体膜成膜時の液体チツ素による冷却を繰返
しても皮膜に剥れや割れ等が生じることはない。
のであるから、この層の熱サイクル性は優れてお
り、脱ガスの目的での250℃程度までの加熱およ
び半導体膜成膜時の液体チツ素による冷却を繰返
しても皮膜に剥れや割れ等が生じることはない。
さらに、アルミニウムはステンレス鋼に比べて
ガス放出係数が小さいので、MBE装置における
半導体膜の成膜室内の真空度を低下させるおそれ
が少ない。
ガス放出係数が小さいので、MBE装置における
半導体膜の成膜室内の真空度を低下させるおそれ
が少ない。
Claims (1)
- １ 周壁に冷却流体流通部を有するアルミニウム
製シユラウド用筒体をつくつた後、これらの内外
両面のうち少なくとも内面に、イオン注入法によ
つて、アルミニウム元素と反応しかつガリウムに
侵されない化合物をつくるイオンを注入して上記
化合物からなる被覆層を形成することを特徴とす
る半導体製造装置用シユラウドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24366585A JPS62102519A (ja) | 1985-10-29 | 1985-10-29 | 半導体製造装置用シユラウドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24366585A JPS62102519A (ja) | 1985-10-29 | 1985-10-29 | 半導体製造装置用シユラウドの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62102519A JPS62102519A (ja) | 1987-05-13 |
| JPH0568540B2 true JPH0568540B2 (ja) | 1993-09-29 |
Family
ID=17107178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24366585A Granted JPS62102519A (ja) | 1985-10-29 | 1985-10-29 | 半導体製造装置用シユラウドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62102519A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01261816A (ja) * | 1988-04-12 | 1989-10-18 | Showa Alum Corp | 真空チャンバにおける真空用冷却装置 |
| US20080169183A1 (en) * | 2007-01-16 | 2008-07-17 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Plasma Source with Liner for Reducing Metal Contamination |
-
1985
- 1985-10-29 JP JP24366585A patent/JPS62102519A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62102519A (ja) | 1987-05-13 |
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