JPH0598448A - プラズマｃｖｄ装置のサセプタ - Google Patents
プラズマｃｖｄ装置のサセプタInfo
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- JPH0598448A JPH0598448A JP3255225A JP25522591A JPH0598448A JP H0598448 A JPH0598448 A JP H0598448A JP 3255225 A JP3255225 A JP 3255225A JP 25522591 A JP25522591 A JP 25522591A JP H0598448 A JPH0598448 A JP H0598448A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 使用中又は運搬時の衝撃等よる保持ピンの折
損、電極の割れ、クラックの発生、及び取扱時の破損を
防止することができるプラズマＣＶＤ装置のサセプタを
提供する。 【構成】 このプラズマＣＶＤ装置のサセプタ７は、そ
の構成部材である電極４，５及びウエハ保持ピン６が炭
素繊維強化炭素材料からなることを特徴とする。
損、電極の割れ、クラックの発生、及び取扱時の破損を
防止することができるプラズマＣＶＤ装置のサセプタを
提供する。 【構成】 このプラズマＣＶＤ装置のサセプタ７は、そ
の構成部材である電極４，５及びウエハ保持ピン６が炭
素繊維強化炭素材料からなることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＬＳＩの製造プロセス
において、ウエハをバッチ処理するために使用されるプ
ラズマＣＶＤ装置のサセプタに関する。
において、ウエハをバッチ処理するために使用されるプ
ラズマＣＶＤ装置のサセプタに関する。
【０００２】
【従来の技術】プラズマＣＶＤ装置は、図１に示すよう
に、ガス導入口２と排気口３とを有する石英管１内に、
平板の陰極４と陽極５とが交互に配置され、ウエハ７を
保持する保持ピン６を有するサセプタ７が設置されてお
り、石英管１を加熱状態（２００〜４００℃）にして石
英管１内に反応ガスを流しながら、陰極４と陽極５との
電極間に電圧を印加し、発生する放電を利用してウエハ
の表面に窒化シリコン等の絶縁膜を形成させるものであ
る。このため、従来、そのサセプタ７を構成する陰極４
や陽極５、ウエハ保持ピン６は、化学的に安定し、耐熱
性や加工性に優れる黒鉛が使用されていた。
に、ガス導入口２と排気口３とを有する石英管１内に、
平板の陰極４と陽極５とが交互に配置され、ウエハ７を
保持する保持ピン６を有するサセプタ７が設置されてお
り、石英管１を加熱状態（２００〜４００℃）にして石
英管１内に反応ガスを流しながら、陰極４と陽極５との
電極間に電圧を印加し、発生する放電を利用してウエハ
の表面に窒化シリコン等の絶縁膜を形成させるものであ
る。このため、従来、そのサセプタ７を構成する陰極４
や陽極５、ウエハ保持ピン６は、化学的に安定し、耐熱
性や加工性に優れる黒鉛が使用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、黒鉛は
一般に機械的強度が低く、従来の黒鉛製のサセプタにお
いては、とくにウエハを保持する保持ピンが折れ易いと
いう欠点を有していた。保持ピンはサセプタの陰極や陽
極に設けられた挿入孔に打ち込みによって嵌着された
り、又、ねじ込みによって螺着されたりしているが、使
用中又は運搬時の衝撃等よって折損しやすく、これによ
って交換作業に手間を要したり、あるいは交換できずに
電極自体を取り替えなければならなくなるなどの問題が
あった。
一般に機械的強度が低く、従来の黒鉛製のサセプタにお
いては、とくにウエハを保持する保持ピンが折れ易いと
いう欠点を有していた。保持ピンはサセプタの陰極や陽
極に設けられた挿入孔に打ち込みによって嵌着された
り、又、ねじ込みによって螺着されたりしているが、使
用中又は運搬時の衝撃等よって折損しやすく、これによ
って交換作業に手間を要したり、あるいは交換できずに
電極自体を取り替えなければならなくなるなどの問題が
あった。
【０００４】また、プラズマＣＶＤ装置内で使用される
サセプタは、保持ピン上にウエハが保持された荷重状態
で加熱、冷却されるため、繰り返しの使用により、熱膨
張−熱収縮による割れやクラックの発生に対する対応も
必要であった。
サセプタは、保持ピン上にウエハが保持された荷重状態
で加熱、冷却されるため、繰り返しの使用により、熱膨
張−熱収縮による割れやクラックの発生に対する対応も
必要であった。
【０００５】さらに、サセプタの電極は、陰極と陽極の
平板を交互に複数枚重ねることで、一度に処理できるウ
エハ枚数を増加させるようにしているが、このような電
極は薄板で細長いため、取扱時に破損しないように強度
をもたせる必要があった。
平板を交互に複数枚重ねることで、一度に処理できるウ
エハ枚数を増加させるようにしているが、このような電
極は薄板で細長いため、取扱時に破損しないように強度
をもたせる必要があった。
【０００６】本発明は、上記のような問題点に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、黒鉛の特
性を保持しながら、機械的強度の欠点を改善した耐久性
のあるサセプタを提供することにある。
されたものであり、その目的とするところは、黒鉛の特
性を保持しながら、機械的強度の欠点を改善した耐久性
のあるサセプタを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明は、「構成部材である電極及びウ
エハ保持ピンが炭素繊維強化炭素材料からなることを特
徴とするサセプタ」を、その内容とするものである。
の手段として、本発明は、「構成部材である電極及びウ
エハ保持ピンが炭素繊維強化炭素材料からなることを特
徴とするサセプタ」を、その内容とするものである。
【０００８】炭素繊維強化炭素材料は、炭素繊維をフィ
ラメントワインディングなどによって一方向を強化した
もの、炭素繊維で編んだ布、不織布を重ね合わして二方
向を強化したもの、あるいは多方向に編み込むことによ
って多方向に強化したものなどがあり、一次元構造、二
次元構造、三次元構造、あるいはそれ以上の高次元構造
に組み立てられるが、とくに本発明のサセプタの構成部
材であるウエハ保持ピンについては、使用される炭素繊
維強化炭素材料が、少なくとも保持ピンに対してウエハ
が載置される方向（保持ピンの軸と直交する方向）に強
化されたものであればよく、又、電極については保持ピ
ンが嵌着又は螺着された部分において衝撃等により保持
ピンが緩みや脱落を生じないように強化されたものであ
ればよい。
ラメントワインディングなどによって一方向を強化した
もの、炭素繊維で編んだ布、不織布を重ね合わして二方
向を強化したもの、あるいは多方向に編み込むことによ
って多方向に強化したものなどがあり、一次元構造、二
次元構造、三次元構造、あるいはそれ以上の高次元構造
に組み立てられるが、とくに本発明のサセプタの構成部
材であるウエハ保持ピンについては、使用される炭素繊
維強化炭素材料が、少なくとも保持ピンに対してウエハ
が載置される方向（保持ピンの軸と直交する方向）に強
化されたものであればよく、又、電極については保持ピ
ンが嵌着又は螺着された部分において衝撃等により保持
ピンが緩みや脱落を生じないように強化されたものであ
ればよい。
【０００９】炭素繊維強化炭素材料からなるサセプタ
は、ポリアクリロニトリル、レーヨン、フェノール樹脂
等の合成高分子材料、あるいは石油ピッチ、石炭ピッチ
等の高分子材料を出発原料とする炭素繊維を用いて構造
体を作製し、これにフェノール樹脂やフラン樹脂等の熱
硬化性樹脂、あるいはタール、ピッチ等を含浸して、硬
化後、焼成し、黒鉛化して作製することができる。
は、ポリアクリロニトリル、レーヨン、フェノール樹脂
等の合成高分子材料、あるいは石油ピッチ、石炭ピッチ
等の高分子材料を出発原料とする炭素繊維を用いて構造
体を作製し、これにフェノール樹脂やフラン樹脂等の熱
硬化性樹脂、あるいはタール、ピッチ等を含浸して、硬
化後、焼成し、黒鉛化して作製することができる。
【００１０】ウエハ保持ピンを作製する場合には、図３
に示すように、焼成炭化された保持ピン成形体９に炭素
繊維をフィラメントワインディング法によって巻き付
け、黒鉛化して表面に炭素繊維強化層１０をもったウエ
ハ保持ピンを作製してもよく、図４に示すように、焼成
炭化された保持ピン成形体９に炭素繊維をフィラメント
ワインディング法によって巻き付け、タール、ピッチ等
を含浸して、硬化後、焼成し、これを数回繰り返して黒
鉛化して内部に炭素繊維強化層１０をもったウエハ保持
ピンを作製してもよい。
に示すように、焼成炭化された保持ピン成形体９に炭素
繊維をフィラメントワインディング法によって巻き付
け、黒鉛化して表面に炭素繊維強化層１０をもったウエ
ハ保持ピンを作製してもよく、図４に示すように、焼成
炭化された保持ピン成形体９に炭素繊維をフィラメント
ワインディング法によって巻き付け、タール、ピッチ等
を含浸して、硬化後、焼成し、これを数回繰り返して黒
鉛化して内部に炭素繊維強化層１０をもったウエハ保持
ピンを作製してもよい。
【００１１】また、平板の陰極、陽極の電極を作製する
場合にも、図５に示すように、焼成炭化された電極成形
体１１に炭素繊維で編んだ布を貼り付け、黒鉛化して表
面に炭素繊維強化層１０をもった電極を作製してもよ
く、図６に示すように、焼成炭化された電極成形体１０
に炭素繊維で編んだ布を貼り付け、タール、ピッチ等を
含浸して、硬化後、焼成し、これを数回繰り返して黒鉛
化して内部に炭素繊維強化層１０をもった電極を作製し
てもよい。
場合にも、図５に示すように、焼成炭化された電極成形
体１１に炭素繊維で編んだ布を貼り付け、黒鉛化して表
面に炭素繊維強化層１０をもった電極を作製してもよ
く、図６に示すように、焼成炭化された電極成形体１０
に炭素繊維で編んだ布を貼り付け、タール、ピッチ等を
含浸して、硬化後、焼成し、これを数回繰り返して黒鉛
化して内部に炭素繊維強化層１０をもった電極を作製し
てもよい。
【００１２】なお、より高強度で緻密なサセプタを得る
には、樹脂含浸−硬化−焼成のプロセスを数回繰り返し
て黒鉛化するのがよい。なお、サセプタは、電極とウエ
ハ保持ピンとを別々に作製し、これらを組み付けて作製
してもよいが、電極とウエハ保持ピンを一体に成形して
作製するものであってもよい。
には、樹脂含浸−硬化−焼成のプロセスを数回繰り返し
て黒鉛化するのがよい。なお、サセプタは、電極とウエ
ハ保持ピンとを別々に作製し、これらを組み付けて作製
してもよいが、電極とウエハ保持ピンを一体に成形して
作製するものであってもよい。
【００１３】
【作用】本発明に係るサセプタにあっては、その構成部
材である電極及びウエハ保持ピンが炭素繊維強化炭素材
料からなることにより、黒鉛の機械的強度に劣るという
欠点をカバーし、使用中又は運搬時の衝撃等よる保持ピ
ンの折損、電極の割れ、クラックの発生、及び取扱時の
破損を防止することができる
材である電極及びウエハ保持ピンが炭素繊維強化炭素材
料からなることにより、黒鉛の機械的強度に劣るという
欠点をカバーし、使用中又は運搬時の衝撃等よる保持ピ
ンの折損、電極の割れ、クラックの発生、及び取扱時の
破損を防止することができる
【００１４】
【実施例】次に、本発明に係るサセプタの実施例につい
て説明する。
て説明する。
【００１５】実施例１ 炭素繊維フィラメントを用いて一次元構造の棒状体を作
製し、これにフェノール樹脂を含浸して、硬化後、９０
０℃で焼成した。さらにフェノール樹脂含浸−硬化−焼
成を２回繰り返し、黒鉛化して、直径２ｍｍΦの炭素繊
維強化炭素材料からなる棒状体を得た。これを所定の長
さに切断して、円柱形状のウエハ保持ピンを作製した。
このウエハ保持ピンの曲げ強度は４０００ｋｇ／ｃｍ2
であった。
製し、これにフェノール樹脂を含浸して、硬化後、９０
０℃で焼成した。さらにフェノール樹脂含浸−硬化−焼
成を２回繰り返し、黒鉛化して、直径２ｍｍΦの炭素繊
維強化炭素材料からなる棒状体を得た。これを所定の長
さに切断して、円柱形状のウエハ保持ピンを作製した。
このウエハ保持ピンの曲げ強度は４０００ｋｇ／ｃｍ2
であった。
【００１６】一方、炭素繊維で編んだ布を用いて二次元
構造の平板を作製し、これにフェノール樹脂を含浸し
て、硬化後、９００℃で焼成した。さらにフェノール樹
脂含浸−硬化−焼成を２回繰り返し、黒鉛化して、炭素
繊維強化炭素材料からなる平板を得た。この平板の所定
位置にピン挿入孔を孔あけ加工し、電極を作製した。こ
の電極の曲げ強度は４０００ｋｇ／ｃｍ2であった。
構造の平板を作製し、これにフェノール樹脂を含浸し
て、硬化後、９００℃で焼成した。さらにフェノール樹
脂含浸−硬化−焼成を２回繰り返し、黒鉛化して、炭素
繊維強化炭素材料からなる平板を得た。この平板の所定
位置にピン挿入孔を孔あけ加工し、電極を作製した。こ
の電極の曲げ強度は４０００ｋｇ／ｃｍ2であった。
【００１７】これらウエハ保持ピンと平板の電極とを、
電極に設けられた挿入孔にウエハ保持ピンを打ち込むこ
とにより組み付けて図２に示すようにサセプタ７を作製
し、ウエハ８のバッチ処理に連続５００時間使用した
が、保持ピン６の折損、及び電極４，５の割れ、クラッ
クの発生は全くなかった。
電極に設けられた挿入孔にウエハ保持ピンを打ち込むこ
とにより組み付けて図２に示すようにサセプタ７を作製
し、ウエハ８のバッチ処理に連続５００時間使用した
が、保持ピン６の折損、及び電極４，５の割れ、クラッ
クの発生は全くなかった。
【００１８】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係るサセプ
タにあっては、その構成部材である電極及びウエハ保持
ピンが炭素繊維強化炭素材料からなることにより、黒鉛
の機械的強度に劣るという欠点をカバーし、使用中又は
運搬時の衝撃等よる保持ピンの折損、電極の割れ、クラ
ックの発生、及び取扱時の破損を防止することができ
る。
タにあっては、その構成部材である電極及びウエハ保持
ピンが炭素繊維強化炭素材料からなることにより、黒鉛
の機械的強度に劣るという欠点をカバーし、使用中又は
運搬時の衝撃等よる保持ピンの折損、電極の割れ、クラ
ックの発生、及び取扱時の破損を防止することができ
る。
【００１９】これにより、サセプタの耐久性は飛躍的に
向上し、ウエハ保持ピンの折損よる交換作業はほとんど
不要となり、ＬＳＩ製造においての生産コストの低下
や、生産効率の向上を図ることができる。
向上し、ウエハ保持ピンの折損よる交換作業はほとんど
不要となり、ＬＳＩ製造においての生産コストの低下
や、生産効率の向上を図ることができる。
【図１】プラズマＣＶＤ装置の概要を示す斜視図であ
る。
る。
【図２】本発明に係るサセプタの一実施例を示す部分正
面図である。
面図である。
【図３】炭素繊維強化炭素材料からなるウエハ保持ピン
の一実施例を示す断面図である。
の一実施例を示す断面図である。
【図４】炭素繊維強化炭素材料からなるウエハ保持ピン
の別の実施例を示す断面図である。
の別の実施例を示す断面図である。
【図５】炭素繊維強化炭素材料からなる電極の一実施例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図６】炭素繊維強化炭素材料からなる電極の別の実施
例を示す断面図である。
例を示す断面図である。
１ 石英管 ２ ガス導入口 ３ 排気口 ４ 陰極 ５ 陽極 ６ ウエハ保持ピン ７ サセプタ ８ ウエハ ９ 保持ピン成形体 １０ 炭素繊維強化層 １１ 電極成形体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ３０Ｂ 25/12 9040−4Ｇ Ｈ０１Ｌ 21/205 7454−4Ｍ
Claims (1)
- 【請求項１】 プラズマＣＶＤ装置内に設置されて、ウ
エハの表面に絶縁膜を形成させるために使用されるサセ
プタであって、その構成部材である電極及びウエハ保持
ピンが炭素繊維強化炭素材料からなることを特徴とする
サセプタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3255225A JPH0598448A (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | プラズマｃｖｄ装置のサセプタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3255225A JPH0598448A (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | プラズマｃｖｄ装置のサセプタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0598448A true JPH0598448A (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=17275773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3255225A Pending JPH0598448A (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | プラズマｃｖｄ装置のサセプタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0598448A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013251367A (ja) * | 2012-05-31 | 2013-12-12 | Shimadzu Corp | プラズマｃｖｄ成膜装置 |
-
1991
- 1991-10-02 JP JP3255225A patent/JPH0598448A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013251367A (ja) * | 2012-05-31 | 2013-12-12 | Shimadzu Corp | プラズマｃｖｄ成膜装置 |
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