JPS6290928A - 半導体製造用治具 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産う　の１ この発明は半導体拡散炉等に使用される半導体製造用治
具に関するものである。

【胆へＬＬ 半導体拡散炉においては、周知のとおり、シリコンウェ
ハを炉内の所定位置に配置して高温１ご“、Ｃ熱処理す
る。その際、不純物が炉内に混入するのを防ぐために、
いろいろな工夫がなされている。たとえば、シリコンウ
ェハを炉内へ移送するための手段（ボートや引出し棒な
ど）は、そこから不純物が炉内に混入しないよう、極め
て純度の高い材料が使用されている。一般的には高純度
の石英ガラス製のボートや引出し棒等が使用されている
。

日が　゛しようと　る０１ しかし、炉内の処理温度は極めて高温であるため、石英
ガラスは長時間にわたる使用により軟化変形する傾向が
強い。そうなれば、半導体製造用治具はその本来の機能
を失うことになる。

１１匹圧血 この発明は前述のような従来技術の欠点を解消して、長
時間にわたって半導体拡散炉等で使用しても、あまり軟
化変形せず、治具としての機能を保つことのできる半導
体製造用治具を提供することを目的としている。

発」し以ｎ このような目的を達成するために、この発明は石英ガラ
ス管の中にＳｉＣの棒材を補強材として封入し、しかも
石英ガラス管内の真空度を室温で７０〜３５０Ｔｏｒｒ
にしたことを特徴とする半導体製造用治具を要旨として
いる。

。　１、を　゛するための ＳｉＣの棒材は高温で長時間にわたって使用しても十分
に機械的強度を保つことができるので、そのようなＳｉ
Ｃの棒材を補強材として石英ガラス管の中に封入する。

ＳｉＣの棒材が補強材として機能することにより、半導
体製造用治具の機械的強度を十分に得ることができる。

しかも、石英ガラス管の中にＳｉＣの棒材が封入されて
いるので、ＳｉＣの棒材から不純物が揮散して炉内に混
入しようとしでも、石英ガラス管によって阻止される。

したがって、半導体製造用治具は十分な機械的強度を持
つとともに、そこから不純物が炉内に混入することを防
止することができるのである。

この発明にあっては、さらに石英ガラス管内の真空度を
室温で７０〜３５０Ｔｏｒｒにしている。このような特
定の範囲の真空度にすることにより、不純物の混入をよ
り完全に防ぐもので娶る。

この点についてさらに詳細に説明すれば、石英ガラス管
の内部の真空度を７０Ｔｏｒｒよりも小さくすると、半
導体製造用治具を高温下で長時間にわたって使用したと
き、ＳｉＣの棒材の内部に存在する不純物が石英ガラス
管の内部空間に揮散しやすくなる。そのようなとき、万
が一石英ガラス管が破損すると、その破損部から不純物
が炉内に混入して、処理中のウェハを汚染することとな
る。

また、石英ガラス管内の真空度を３５０Ｔｏｒｒよりも
大きく設定すると、半導体製造用治具を高温下で使用し
ているときに、熱により石英ガラス管の内部の気圧が大
きくなり、石英ガラス管が膨張して脹れる傾向が出てく
る。そうなれば、半導体製造用治具は安全な状態で使用
できなくなる。もしも、そのよ°うな石英ガラス管の加
熱時の膨張による脹らみを防ぐために、石英ガラス管の
一端を開放形状にしたとすれば、こんどは半導体製造用
治具の全体を洗浄するのが極めて困難となり、実用的で
なくなる。

友１１ 直径が１８ｍｍで長さが５００１１１ｍのＳｉＣの棒材
を補強材として使用し、内径２Ｑｍｍ、外径２３１１１
ｍ、長さ５５０ｍｍの石英ガラス管の中にそのＳｉＣの
棒材を封入して、引出し棒を作った。

石英ガラス管の内部の真空度を室温で１５Ｔｏｒｒ　、
１７０Ｔｏｒｒおよび７６０ＴＯｒｒにし、それぞれ加
熱温度を１２００℃±１０℃として、石英ガラス管の先
端から１５０ｍｍまでのところを加熱した。

表１および表２はそのような実験結果を示している。着
色は石英ガラス内壁に析出したＳｉＣの棒材の不純物で
あり不純度を示す。

まず人１は引出し棒中の不純物と着色物質との分析値の
関係を示すものである。

また、表２は、３種類の真空度と、加熱をした時間とを
関連づけて着色の有無を示すものである。

石英ガラス筒内の真空度が１５　Ｔ　ｏｒｒの場合には
、いずれの加熱時間にあっても石英ガラス管の内面が着
色し、不純度の高いことが判明した。また、真空度が１
７０ＴＯｒｒの場合には、いずれの加熱時間にあっても
着色は認められなかった。また、真空度が７６０Ｔｏｒ
ｒの場合にも、いずれの加熱時間でも着色が認められな
かった。ただ、真空度が７６０Ｔ　ｏｒｒのときには、
石英ガラス管が内部気圧の上昇により脹らむことが認め
られた。

また、表１から明らかなように、着色（不純）物質の主
成分はＦｅ　、　Ｃｕ　、　Ｃａ　、　ＡＱであり、こ
れらの物質はＳｉＣの棒材から発生したものである。石
英ガラス管の内部の真空度を上げた場合、高温での加熱
状態が長時間続くと、これらの不純物の蒸気圧が高くな
る。そして、ＳｉＣの棒材から、それらの不純物が揮散
し、石英ガラス管の内壁面に析出する。

ＳｉＣの棒材に含まれている不純物を皆無にすることは
現実上極めて困難であるが、石英ガラス管の内部の真空
度を７０〜３５０Ｔｏｒｒの特定範囲に設定することに
より、不純物の発生を極力防止することができる。

以下、図面を参照して、この発明の実施例をより具体的
に説明する。

第１図〜第３図はこの発明による半導体製造用治具の一
例として引出し棒を示している。

石英ガラス管１の中にＳｉＣの棒材２が補強材として封
入されている。石英ガラス管１の先端部には突起状の引
出し部３が形成されている。こ、の引出し部３も石英ガ
ラス管１と一体的に同じ石英材料で形成されている。ま
た、石英ガラス管１の下端部には保持部４が着脱自在に
装着されている。石英ガラス管１の内部でＳｉＣの棒材
２の両端には石英ウール５．６が設置しである。

第４図と第５図はこの発明による半導体製造用治具の一
例としてボートを示している。

ボートの両側には石英ガラス管７が設けられており、各
石英ガラス管７の内部にＳｉＣの棒材８が補強材として
封入されている。

前述のいずれの実施例においても、石英ガラス管１．７
の内部の真空度は７０〜３５０Ｔ　ｏｒｒの範囲内（好
ましくは１７０Ｔｏｒｒ）に設定する。

１１列１１ 以上の説明からも明らかなように、こガ発明によれば、
半導体製造用治具は、高温下で長時間にわたって使用し
ても、十分な機械的強度が得られるばかりでなく、炉内
へ不純物が混入することを極力防止することができるの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による半導体製造用治具の一例として
取出し棒を使用した実施例を示す一部省略縦断面図、第
２図は第１図の矢印Ｙの方向から見た図、第３図は第１
図の矢印Ｘの方向から見た図、第４図はこの発明による
半導体製造用治具の一例として使用したボートの要部の
みを示す側面図、第５図は第４図のボートを示す平面図
である。 １、、、、、、石英ガラス管 ２、、、、、、Ｓｉ　Ｃの棒材 ７、、、、、、石英ガラス管 ８、、、、、、ＳｉＣの棒材

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 石英ガラス管の中にＳｉＣの棒材を補強材 として封入し、しかも石英ガラス管内の真空度を室温で
   ７０〜３５０Ｔｏｒｒにしたことを特徴とする半導体製
   造用治具。