JPH06163675A - 半導体用治具 - Google Patents
半導体用治具Info
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- JPH06163675A JPH06163675A JP4329990A JP32999092A JPH06163675A JP H06163675 A JPH06163675 A JP H06163675A JP 4329990 A JP4329990 A JP 4329990A JP 32999092 A JP32999092 A JP 32999092A JP H06163675 A JPH06163675 A JP H06163675A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/5025—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with ceramic materials
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 石英質被膜を形成した炭化珪素質基材からな
ることを特徴とする半導体用治具である。 【効果】 本発明によれば、耐久性に優れ、かつ簡単な
洗浄により容易に治具表面を高清浄度とすることができ
る半導体用治具を得ることができる。
ることを特徴とする半導体用治具である。 【効果】 本発明によれば、耐久性に優れ、かつ簡単な
洗浄により容易に治具表面を高清浄度とすることができ
る半導体用治具を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に半導体の製造工程
において熱処理を施す半導体拡散炉用として用いられる
半導体用治具に関し、更に詳述すると、耐久性に優れ、
かつ洗浄により容易に治具表面を高清浄度とすることが
できる半導体用治具に関する。
において熱処理を施す半導体拡散炉用として用いられる
半導体用治具に関し、更に詳述すると、耐久性に優れ、
かつ洗浄により容易に治具表面を高清浄度とすることが
できる半導体用治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体拡散炉用の治具としては、
純度的に優れており、洗浄により表面の不純物が容易に
除去され表面清浄度が高レベルとなるなどの点から石英
製の部材が多用されているが、石英は高温で変形しやす
く、約１１００℃を超えると徐々に変形が始まり、この
ため半導体製造の高温プロセスにおける使用では寿命が
短いという問題がある。
純度的に優れており、洗浄により表面の不純物が容易に
除去され表面清浄度が高レベルとなるなどの点から石英
製の部材が多用されているが、石英は高温で変形しやす
く、約１１００℃を超えると徐々に変形が始まり、この
ため半導体製造の高温プロセスにおける使用では寿命が
短いという問題がある。
【０００３】このため、Ｓｉウェハー等の半導体の製造
工程において、半導体に熱処理を施すための拡散炉（酸
化炉）には、特に耐熱特性に優れている点から、反応管
（プロセスチューブ）、治具（ウェハーボート，プレー
ト，支持台等）等を炭化珪素質にて形成した炭化珪素質
部材が使用されている。Ｓｉウェハーはボートに載置さ
れ、プロセスチューブ内に装填されて加熱処理が行われ
るため、これら部材は基材が高純度であり、かつ使用に
際し、表面の不純物が除去されて高清浄度であることが
要求される。
工程において、半導体に熱処理を施すための拡散炉（酸
化炉）には、特に耐熱特性に優れている点から、反応管
（プロセスチューブ）、治具（ウェハーボート，プレー
ト，支持台等）等を炭化珪素質にて形成した炭化珪素質
部材が使用されている。Ｓｉウェハーはボートに載置さ
れ、プロセスチューブ内に装填されて加熱処理が行われ
るため、これら部材は基材が高純度であり、かつ使用に
際し、表面の不純物が除去されて高清浄度であることが
要求される。
【０００４】従って、プロセスチューブや治具等の炭化
珪素質部材には使用前や使用期間中に定期的に十分な洗
浄を施さなければならず、この場合、洗浄方法として
は、湿式弗酸洗浄の後、拡散炉にセットし、高温下で塩
酸ガスを用いて乾式洗浄する方法が一般に採用されてい
る。
珪素質部材には使用前や使用期間中に定期的に十分な洗
浄を施さなければならず、この場合、洗浄方法として
は、湿式弗酸洗浄の後、拡散炉にセットし、高温下で塩
酸ガスを用いて乾式洗浄する方法が一般に採用されてい
る。
【０００５】このような洗浄方法について詳述すると、
まず、プロセスチューブやボート等の部材を５〜１０％
の弗酸溶液に浸漬した後、純水で十分にリンスする湿式
洗浄を行う。チューブや治具などが石英製の場合は、こ
のような湿式洗浄を行うだけで使用可能となるが、炭化
珪素質部材の場合、湿式洗浄だけでは十分ではなく、炭
化珪素質本来の特性を発揮させるためには、上記湿式洗
浄後、更に拡散炉内で空焼きや塩酸ガス等を用いた乾式
洗浄を行い、炭化珪素質部材の表面に存在する不純物を
塩化物ガスとして除去することが必要である。
まず、プロセスチューブやボート等の部材を５〜１０％
の弗酸溶液に浸漬した後、純水で十分にリンスする湿式
洗浄を行う。チューブや治具などが石英製の場合は、こ
のような湿式洗浄を行うだけで使用可能となるが、炭化
珪素質部材の場合、湿式洗浄だけでは十分ではなく、炭
化珪素質本来の特性を発揮させるためには、上記湿式洗
浄後、更に拡散炉内で空焼きや塩酸ガス等を用いた乾式
洗浄を行い、炭化珪素質部材の表面に存在する不純物を
塩化物ガスとして除去することが必要である。
【０００６】この乾式洗浄は、湿式洗浄したチューブや
治具などを拡散炉にセットし、ドライ酸素ガスを流しな
がら１２００℃以上の高温に加熱した後、数％の塩酸ガ
スを２４〜４８時間以上に亘って流し、更に、残留する
塩化物を除去するために塩酸ガスを止めてから２４〜４
８時間以上の空焼きを行う洗浄方法であり、３〜５日間
以上の長い時間を要するものである。
治具などを拡散炉にセットし、ドライ酸素ガスを流しな
がら１２００℃以上の高温に加熱した後、数％の塩酸ガ
スを２４〜４８時間以上に亘って流し、更に、残留する
塩化物を除去するために塩酸ガスを止めてから２４〜４
８時間以上の空焼きを行う洗浄方法であり、３〜５日間
以上の長い時間を要するものである。
【０００７】なお、炭化珪素質部材の洗浄が困難な理由
は明白ではないが、サンドブラスト処理によって部材表
面の最終仕上げを行っているため、部材表面に凹凸やポ
アが存在し、この凹凸やポアに不純物が残留しやすく、
また、表面も粗くなるため全表面積も大となり、部材表
面の不純物量は当然その全表面積に依存するため表面積
が大であれば全不純物量も多くなるためであると推察さ
れる。
は明白ではないが、サンドブラスト処理によって部材表
面の最終仕上げを行っているため、部材表面に凹凸やポ
アが存在し、この凹凸やポアに不純物が残留しやすく、
また、表面も粗くなるため全表面積も大となり、部材表
面の不純物量は当然その全表面積に依存するため表面積
が大であれば全不純物量も多くなるためであると推察さ
れる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、石英
質部材は純度及び表面の清浄度においても高特性を有す
るものであるが、数バッチの使用で消耗する場合もあ
り、その寿命が短いという問題がある。
質部材は純度及び表面の清浄度においても高特性を有す
るものであるが、数バッチの使用で消耗する場合もあ
り、その寿命が短いという問題がある。
【０００９】一方、炭化珪素質部材は耐熱性、耐久性に
優れるが、表面の不純物を除去するための洗浄に長時間
を要し、また、その洗浄による清浄度レベルの到達にも
限界があり、清浄度のばらつきが大きく使用時の特性が
安定しないという問題がある。また、上述したような長
時間に亘る洗浄を行っても、乾式洗浄した後、炭化珪素
質部材にウェハーを実装して汚染評価試験を行い、不合
格の場合は炭化珪素質部材を再度洗浄して評価試験を行
わなければならず、炭化珪素質部材が使用可能な状態と
なるまでこの工程を数度繰り返さなければならない場合
は長時間を要するため、乾式洗浄工程が半導体の生産性
の低下及び生産コスト上昇の原因となっている。
優れるが、表面の不純物を除去するための洗浄に長時間
を要し、また、その洗浄による清浄度レベルの到達にも
限界があり、清浄度のばらつきが大きく使用時の特性が
安定しないという問題がある。また、上述したような長
時間に亘る洗浄を行っても、乾式洗浄した後、炭化珪素
質部材にウェハーを実装して汚染評価試験を行い、不合
格の場合は炭化珪素質部材を再度洗浄して評価試験を行
わなければならず、炭化珪素質部材が使用可能な状態と
なるまでこの工程を数度繰り返さなければならない場合
は長時間を要するため、乾式洗浄工程が半導体の生産性
の低下及び生産コスト上昇の原因となっている。
【００１０】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
耐久性に優れ、かつ洗浄により容易に治具表面を高清浄
度とすることができる半導体用治具を提供することを目
的とする。
耐久性に優れ、かつ洗浄により容易に治具表面を高清浄
度とすることができる半導体用治具を提供することを目
的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は上記
目的を達成するため鋭意検討を行った結果、石英質被膜
を形成した炭化珪素質基材で半導体用治具を形成するこ
とにより、石英質の長所と炭化珪素質の長所とを合わせ
持つ半導体用治具を得ることができることを見い出し
た。即ち、従来炭化珪素質部材において必要とされた乾
式洗浄が不要となるため洗浄時間を大幅に短縮すること
ができると共に、表面の清浄度も容易に石英ガラスと同
レベルの高特性にすることができ、また、その耐久性に
おいても、従来石英ガラス製治具が３〜４バッチで変形
して使用不可能となった条件において、数十バッチ以上
の使用が可能となり、更に、使用後も基材がしっかりし
ているため、その再生も容易であることを知見し、本発
明をなすに至ったものである。
目的を達成するため鋭意検討を行った結果、石英質被膜
を形成した炭化珪素質基材で半導体用治具を形成するこ
とにより、石英質の長所と炭化珪素質の長所とを合わせ
持つ半導体用治具を得ることができることを見い出し
た。即ち、従来炭化珪素質部材において必要とされた乾
式洗浄が不要となるため洗浄時間を大幅に短縮すること
ができると共に、表面の清浄度も容易に石英ガラスと同
レベルの高特性にすることができ、また、その耐久性に
おいても、従来石英ガラス製治具が３〜４バッチで変形
して使用不可能となった条件において、数十バッチ以上
の使用が可能となり、更に、使用後も基材がしっかりし
ているため、その再生も容易であることを知見し、本発
明をなすに至ったものである。
【００１２】以下、本発明につき更に詳述すると、本発
明の半導体用治具は、石英質被膜を形成した炭化珪素質
基材からなるものである。
明の半導体用治具は、石英質被膜を形成した炭化珪素質
基材からなるものである。
【００１３】ここで、炭化珪素質基材は特に限定される
ものではなく、例えば反応焼結法、再結晶法、常圧法等
で製造されたものを使用することができる。また、この
基材表面に形成される石英質（ＳｉＯ2）被膜の厚さは
１ｍｍ以下とすることが好ましく、特に０．１〜０．５
ｍｍとすることが好ましい。石英質被膜の厚さが１ｍｍ
を越えると炭化珪素質基材との熱膨張差により石英質被
膜の剥離が発生しやすくなる。なお、この剥離を防ぐた
め、炭化珪素質基材表面の凹凸を大きくすること、場合
によっては溝を設けるなどの処理を施すことが有効であ
る。
ものではなく、例えば反応焼結法、再結晶法、常圧法等
で製造されたものを使用することができる。また、この
基材表面に形成される石英質（ＳｉＯ2）被膜の厚さは
１ｍｍ以下とすることが好ましく、特に０．１〜０．５
ｍｍとすることが好ましい。石英質被膜の厚さが１ｍｍ
を越えると炭化珪素質基材との熱膨張差により石英質被
膜の剥離が発生しやすくなる。なお、この剥離を防ぐた
め、炭化珪素質基材表面の凹凸を大きくすること、場合
によっては溝を設けるなどの処理を施すことが有効であ
る。
【００１４】炭化珪素質基材に石英質被膜を形成するに
は、溶着法又はＰＶＤ法（物理蒸着法）を採用すること
ができる。いずれの場合も加熱時の石英ガラスの失透を
防ぐため、炭化珪素質部材を十分に洗浄・空焼きしてお
くことが好ましい。溶着法を用いる場合、炭化珪素質基
材上に石英を配置し、酸化雰囲気中で酸素／水素ガスバ
ーナーによって石英を２，０００℃以上に加熱し、炭化
珪素質基材に石英を溶融、溶着させることにより炭化珪
素質表面に石英質被膜を形成することができる。また、
ＰＶＤ法を用いる場合、溶着法と同様に酸化雰囲気中に
炭化珪素質治基材を配置し、基材表面で酸素、水素、Ｓ
ｉＣｌ4ガスを燃焼させることにより、炭化珪素質基材
表面に石英質（ＳｉＯ2）被膜を形成することができ
る。このときの酸素ガス流量は５〜５０リットル／ｍｉ
ｎ．、水素ガス流量は１０〜１００リットル／ｍｉ
ｎ．、ＳｉＣｌ4ガスの流量は１０〜５０ｇ／ｍｉｎ．
とすることが好ましい。
は、溶着法又はＰＶＤ法（物理蒸着法）を採用すること
ができる。いずれの場合も加熱時の石英ガラスの失透を
防ぐため、炭化珪素質部材を十分に洗浄・空焼きしてお
くことが好ましい。溶着法を用いる場合、炭化珪素質基
材上に石英を配置し、酸化雰囲気中で酸素／水素ガスバ
ーナーによって石英を２，０００℃以上に加熱し、炭化
珪素質基材に石英を溶融、溶着させることにより炭化珪
素質表面に石英質被膜を形成することができる。また、
ＰＶＤ法を用いる場合、溶着法と同様に酸化雰囲気中に
炭化珪素質治基材を配置し、基材表面で酸素、水素、Ｓ
ｉＣｌ4ガスを燃焼させることにより、炭化珪素質基材
表面に石英質（ＳｉＯ2）被膜を形成することができ
る。このときの酸素ガス流量は５〜５０リットル／ｍｉ
ｎ．、水素ガス流量は１０〜１００リットル／ｍｉ
ｎ．、ＳｉＣｌ4ガスの流量は１０〜５０ｇ／ｍｉｎ．
とすることが好ましい。
【００１５】このようにして得られる治具は、従来の治
具と同様にして使用し得るが、本発明に係る治具の洗浄
方法は、石英製治具と同程度の洗浄方法でよく、具体的
には５〜１０％の弗酸溶液に浸漬した後、純水で十分に
リンスする程度でよく、洗浄法として空焼きや塩酸ガス
等を用いた乾式洗浄を行う必要はない。
具と同様にして使用し得るが、本発明に係る治具の洗浄
方法は、石英製治具と同程度の洗浄方法でよく、具体的
には５〜１０％の弗酸溶液に浸漬した後、純水で十分に
リンスする程度でよく、洗浄法として空焼きや塩酸ガス
等を用いた乾式洗浄を行う必要はない。
【００１６】
【実施例】以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明
するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。
するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。
【００１７】［実施例、比較例１，２］炭化珪素質基材
（信越化学工業（株）製、ＳＥＮ−８０００）で長さ１
５０ｍｍ、幅５２ｍｍ、厚さ６．０ｍｍの図１及び２に
示すカセットボートを製作した。このカセットボートを
７％の弗酸溶液に１時間浸漬し、純水で十分にリンスし
た後、クリーンベンチで２４時間乾燥させた。次いで、
炉に挿入し、酸化雰囲気中で１２８０℃まで昇温し、４
８時間空焼きを行い、洗浄を完了した。
（信越化学工業（株）製、ＳＥＮ−８０００）で長さ１
５０ｍｍ、幅５２ｍｍ、厚さ６．０ｍｍの図１及び２に
示すカセットボートを製作した。このカセットボートを
７％の弗酸溶液に１時間浸漬し、純水で十分にリンスし
た後、クリーンベンチで２４時間乾燥させた。次いで、
炉に挿入し、酸化雰囲気中で１２８０℃まで昇温し、４
８時間空焼きを行い、洗浄を完了した。
【００１８】このボートをＰＶＤ炉にセットし、酸素ガ
ス２０リットル／ｍｉｎ．、水素ガス８０リットル／ｍ
ｉｎ．、ＳｉＣｌ4ガス５５ｇ／ｍｉｎ．を燃焼させ、
基材表面に約０．３ｍｍの厚さに石英を析出させた。ボ
ートをＰＶＤ炉から取り出し、ガスバーナーで加熱しな
がら、析出した石英の櫛形状を修正加工した。次いでＳ
ｉウェハーを載置するための溝加工を行って製造を完了
した。
ス２０リットル／ｍｉｎ．、水素ガス８０リットル／ｍ
ｉｎ．、ＳｉＣｌ4ガス５５ｇ／ｍｉｎ．を燃焼させ、
基材表面に約０．３ｍｍの厚さに石英を析出させた。ボ
ートをＰＶＤ炉から取り出し、ガスバーナーで加熱しな
がら、析出した石英の櫛形状を修正加工した。次いでＳ
ｉウェハーを載置するための溝加工を行って製造を完了
した。
【００１９】また、比較のため実施例と同形のカセット
ボートを石英質基材（信越石英（株）製）、炭化珪素質
基材（信越化学工業（株）製、ＳＥＮ−８０００）でそ
れぞれ製造した（比較例１，２）。
ボートを石英質基材（信越石英（株）製）、炭化珪素質
基材（信越化学工業（株）製、ＳＥＮ−８０００）でそ
れぞれ製造した（比較例１，２）。
【００２０】次に、以上のようにして製造した実施例及
び比較例１，２のカセットボートを５％ＨＦ溶液に６０
分浸漬した後、純水で十分リンスし、次いで、クリーン
ベンチ内で２４時間乾燥することにより洗浄した。
び比較例１，２のカセットボートを５％ＨＦ溶液に６０
分浸漬した後、純水で十分リンスし、次いで、クリーン
ベンチ内で２４時間乾燥することにより洗浄した。
【００２１】次いで、これらのカセットボートの評価試
験を行った。試験方法は、上記カセットボートそれぞれ
にＳｉウェハー（ＣＺ−Ｐ型，＜１１１＞）を装填し、
拡散炉内で酸素中、１１５０℃で３０分間熱処理を施し
た。このときのＳｉウェハーの汚染度を調べるため、ウ
ェハーのライフタイムを測定した。結果を表１に示す。
なお、ウェハーのライフタイムは汚染が少ないほど長く
なる。
験を行った。試験方法は、上記カセットボートそれぞれ
にＳｉウェハー（ＣＺ−Ｐ型，＜１１１＞）を装填し、
拡散炉内で酸素中、１１５０℃で３０分間熱処理を施し
た。このときのＳｉウェハーの汚染度を調べるため、ウ
ェハーのライフタイムを測定した。結果を表１に示す。
なお、ウェハーのライフタイムは汚染が少ないほど長く
なる。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、耐久性に優れ、かつ簡
単な洗浄により容易に治具表面を高清浄度とすることが
できる半導体用治具を得ることができる。
単な洗浄により容易に治具表面を高清浄度とすることが
できる半導体用治具を得ることができる。
【図１】本発明の実施例及び比較例で用いたカセットボ
ートを示す平面図である。
ートを示す平面図である。
【図２】同例の側面図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 石英質被膜を形成した炭化珪素質基材か
らなることを特徴とする半導体用治具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4329990A JPH06163675A (ja) | 1992-11-16 | 1992-11-16 | 半導体用治具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4329990A JPH06163675A (ja) | 1992-11-16 | 1992-11-16 | 半導体用治具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06163675A true JPH06163675A (ja) | 1994-06-10 |
Family
ID=18227543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4329990A Pending JPH06163675A (ja) | 1992-11-16 | 1992-11-16 | 半導体用治具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06163675A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004036632A1 (ja) * | 2002-10-17 | 2004-04-29 | Koushin Special Glass Co., Ltd | 石英ガラス製冶工具の再生方法 |
-
1992
- 1992-11-16 JP JP4329990A patent/JPH06163675A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004036632A1 (ja) * | 2002-10-17 | 2004-04-29 | Koushin Special Glass Co., Ltd | 石英ガラス製冶工具の再生方法 |
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