JP2003115461A - ウェーハ処理部材 - Google Patents
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- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
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- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67103—Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
Abstract
(57)【要約】
【課題】熱処理に用いても熱膨張に起因する熱変形がな
いウェーハ処理部材を提供する。 【解決手段】面内全方向に等方性を有する材料で構成さ
れた基材と、この基材を被覆するセラミックス膜とを有
するウェーハ処理部材であって、上記基材の厚さが３ｍ
ｍ以下、基材とセラミックス膜との熱膨張係数差が０．
６〜１．２×１０ −６／℃であり、かつ、面内全方向に
おける基材の熱膨張係数のバラツキが０．０５×１０
−６／℃以下であるウェーハ処理部材である。
いウェーハ処理部材を提供する。 【解決手段】面内全方向に等方性を有する材料で構成さ
れた基材と、この基材を被覆するセラミックス膜とを有
するウェーハ処理部材であって、上記基材の厚さが３ｍ
ｍ以下、基材とセラミックス膜との熱膨張係数差が０．
６〜１．２×１０ −６／℃であり、かつ、面内全方向に
おける基材の熱膨張係数のバラツキが０．０５×１０
−６／℃以下であるウェーハ処理部材である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体熱処理作業
で使用される半導体部材に関し、特に半導体ウェーハを
熱処理する作業で使用されるウェーハ処理部材に関する
ものである。
で使用される半導体部材に関し、特に半導体ウェーハを
熱処理する作業で使用されるウェーハ処理部材に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、基材をセラミックス膜で被覆して
構成される半導体用部材は、主に半導体製造工程におけ
る熱処理工程、例えばエピタキシャル成長工程やプラズ
マＣＶＤ工程に用いられている。
構成される半導体用部材は、主に半導体製造工程におけ
る熱処理工程、例えばエピタキシャル成長工程やプラズ
マＣＶＤ工程に用いられている。
【０００３】また、ウェーハを熱処理する際に用いられ
る部材には幾つかに分割され、それらを組み合わせて使
用するものもある。このような組み合わせタイプにおい
ては、組み合わせが円滑に行えること、さらに、その隙
間が極力小さいことが要求される。
る部材には幾つかに分割され、それらを組み合わせて使
用するものもある。このような組み合わせタイプにおい
ては、組み合わせが円滑に行えること、さらに、その隙
間が極力小さいことが要求される。
【０００４】従来のウェーハ処理部材においては、製品
各部の形状を整えることは可能であるが、真円度や組み
合わせについては考慮されていない。また、従来のウェ
ーハ処理部材は基材の物理特性を厳選することによりそ
の変形を防止していた。
各部の形状を整えることは可能であるが、真円度や組み
合わせについては考慮されていない。また、従来のウェ
ーハ処理部材は基材の物理特性を厳選することによりそ
の変形を防止していた。
【０００５】従来の基材は熱膨張係数がその方向によっ
て異なっているため、これを用いたウェーハ処理部材は
使用時において、熱膨張量の違いによりその寸法が方向
により異なり、変形を生じることがある。そして、この
変形の問題は、組み合わせタイプなど高寸法制度が厳密
に要求されるウェーハ処理部材では特に著しい。
て異なっているため、これを用いたウェーハ処理部材は
使用時において、熱膨張量の違いによりその寸法が方向
により異なり、変形を生じることがある。そして、この
変形の問題は、組み合わせタイプなど高寸法制度が厳密
に要求されるウェーハ処理部材では特に著しい。
【０００６】また、従来のウェーハ処理部材は、図７に
示すように、基材２２の片面にのみ凹部２３を設け、そ
の後、全面にセラミックス膜２４を被覆している。
示すように、基材２２の片面にのみ凹部２３を設け、そ
の後、全面にセラミックス膜２４を被覆している。
【０００７】セラミックス膜は、使用後の膜厚は使用前
の膜厚と比較して５〜２０μｍ程度の侵食がある。この
ような経時的セラミックス膜の変化がウェーハ処理部材
変形の原因にもなっている。さらに、外周部にかかる内
部応力を均一にすることができず変形するという問題が
あった。
の膜厚と比較して５〜２０μｍ程度の侵食がある。この
ような経時的セラミックス膜の変化がウェーハ処理部材
変形の原因にもなっている。さらに、外周部にかかる内
部応力を均一にすることができず変形するという問題が
あった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】そこで熱処理等に用い
ても熱膨張に起因する熱変形がないウェーハ処理部材が
要望されている。
ても熱膨張に起因する熱変形がないウェーハ処理部材が
要望されている。
【０００９】本発明は上記した事情を考慮してなされた
もので、熱処理に用いても熱膨張に起因する熱変形がな
いウェーハ処理部材を提供することを目的とする。
もので、熱処理に用いても熱膨張に起因する熱変形がな
いウェーハ処理部材を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた本願請求項１の発明は、面内全方向に等方性
を有する材料で構成された基材と、この基材を被覆する
セラミックス膜とを有するウェーハ処理部材であって、
前記基材の厚さが３ｍｍ以下、基材とセラミックス膜と
の熱膨張係数差が０．６〜１．２×１０−６／℃であ
り、かつ、面内全方向における基材の熱膨張係数のバラ
ツキが０．０５×１０−６／℃以下であることを特徴と
するウェーハ処理部材であることを要旨としている。
になされた本願請求項１の発明は、面内全方向に等方性
を有する材料で構成された基材と、この基材を被覆する
セラミックス膜とを有するウェーハ処理部材であって、
前記基材の厚さが３ｍｍ以下、基材とセラミックス膜と
の熱膨張係数差が０．６〜１．２×１０−６／℃であ
り、かつ、面内全方向における基材の熱膨張係数のバラ
ツキが０．０５×１０−６／℃以下であることを特徴と
するウェーハ処理部材であることを要旨としている。
【００１１】本願請求項２の発明は、３次元方向に等方
性を有する材料で構成された基材と、この基材を被覆す
るセラミックス膜とを有するウェーハ処理部材であっ
て、前記基材の３次元方向での基材とセラミックス膜と
の熱膨張係数差が０．６〜１．２×１０−６／℃であ
り、かつ、３次元方向における基材の熱膨張係数のバラ
ツキが０．０５×１０−６／℃以下であることを特徴と
するウェーハ処理部材であることを要旨としている。
性を有する材料で構成された基材と、この基材を被覆す
るセラミックス膜とを有するウェーハ処理部材であっ
て、前記基材の３次元方向での基材とセラミックス膜と
の熱膨張係数差が０．６〜１．２×１０−６／℃であ
り、かつ、３次元方向における基材の熱膨張係数のバラ
ツキが０．０５×１０−６／℃以下であることを特徴と
するウェーハ処理部材であることを要旨としている。
【００１２】本願請求項３の発明では、上記基材は、シ
ョア硬度が６０以上７０以下であることを特徴とする請
求項１または２に記載のウェーハ処理部材であることを
要旨としている。
ョア硬度が６０以上７０以下であることを特徴とする請
求項１または２に記載のウェーハ処理部材であることを
要旨としている。
【００１３】本願請求項４の発明は、上記基材の両面に
凹部が形成されることを特徴とする請求項１または２に
記載のウェーハ処理部材であることを要旨としている。
凹部が形成されることを特徴とする請求項１または２に
記載のウェーハ処理部材であることを要旨としている。
【００１４】本願請求項５の発明では、上記基材の両面
に形成される凹部は、同一形状であることを特徴とする
請求項３に記載のウェーハ処理部材であることを要旨と
している。
に形成される凹部は、同一形状であることを特徴とする
請求項３に記載のウェーハ処理部材であることを要旨と
している。
【００１５】本願請求項６の発明では、上記基材の両面
に形成される凹部は、基材の中心面に対して対称に形成
されることを特徴とする請求項４に記載のウェーハ処理
部材であることを要旨としている。
に形成される凹部は、基材の中心面に対して対称に形成
されることを特徴とする請求項４に記載のウェーハ処理
部材であることを要旨としている。
【００１６】本願請求項７の発明では、上記基材がカー
ボンであり、セラミックス膜がＳｉＣであることを特徴
とする請求項１または２に記載のウェーハ処理部材であ
ることを要旨としている。
ボンであり、セラミックス膜がＳｉＣであることを特徴
とする請求項１または２に記載のウェーハ処理部材であ
ることを要旨としている。
【００１７】本願請求項８の発明では、上記カーボン基
材の熱膨張係数が４．８〜５．３×１０−６／℃である
ことを特徴とする請求項６に記載のウェーハ処理部材で
あることを要旨としている。
材の熱膨張係数が４．８〜５．３×１０−６／℃である
ことを特徴とする請求項６に記載のウェーハ処理部材で
あることを要旨としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明に係わるウェーハ処理部材
の第１の実施形態について添付図面を参照して説明す
る。
の第１の実施形態について添付図面を参照して説明す
る。
【００１９】図１は本発明に係わるウェーハ処理部材の
断面図である。
断面図である。
【００２０】図１に示すように、ウェーハ処理部材１
は、基材２からなり、この基材２の一方の面には凹部３
が形成され、他方の面には凹部４が形成され、さらに、
基材２にはセラミックス膜５が被覆されている。
は、基材２からなり、この基材２の一方の面には凹部３
が形成され、他方の面には凹部４が形成され、さらに、
基材２にはセラミックス膜５が被覆されている。
【００２１】基材２は、面内全方向に等方性を有する基
材で構成され、その厚さは３ｍｍ以下であり、かつ、基
材とセラミックス膜との熱膨張係数差が０．６〜１．２
×１０−６／℃の範囲にあって、均一であり、面内全方
向における基材の熱膨張係数のバラツキは０．０５×１
０−６／℃以下である。
材で構成され、その厚さは３ｍｍ以下であり、かつ、基
材とセラミックス膜との熱膨張係数差が０．６〜１．２
×１０−６／℃の範囲にあって、均一であり、面内全方
向における基材の熱膨張係数のバラツキは０．０５×１
０−６／℃以下である。
【００２２】面内全方向の熱膨張係数は等方性であり、
厚さ（深さ）方向には同一の熱膨張係数を有していない
が、基材２の厚さが３ｍｍ以下であるので、厚さ（深
さ）方向に熱膨張係数が均一性を有していなくとも、完
成したウェーハ処理部材１の寸法は厚さ（深さ）方向の
変化が小さく、３次元方向とも寸法に狂いを生じない。
厚さ（深さ）方向には同一の熱膨張係数を有していない
が、基材２の厚さが３ｍｍ以下であるので、厚さ（深
さ）方向に熱膨張係数が均一性を有していなくとも、完
成したウェーハ処理部材１の寸法は厚さ（深さ）方向の
変化が小さく、３次元方向とも寸法に狂いを生じない。
【００２３】基材２とセラミックス膜５との熱膨張係数
差を０．６〜１．２×１０−６／℃とすることにより、
常にセラミックス膜に圧縮残留応力を発生させることが
でき、基材に変形が生じたり、セラミックス膜のクラッ
クの発生を防止することができる。
差を０．６〜１．２×１０−６／℃とすることにより、
常にセラミックス膜に圧縮残留応力を発生させることが
でき、基材に変形が生じたり、セラミックス膜のクラッ
クの発生を防止することができる。
【００２４】基材２とセラミックス膜５との熱膨張係数
差が０．６×１０−６／℃より小さい場合には、基材２
の形状に起因してセラミックス膜５に部分的な引張残留
応力がかかり、セラミックス膜５にクラックが発生する
ことがある。基材２とセラミックス膜５との熱膨張係数
差が１．２×１０−６／℃より大きい場合には、基材２
とセラミックス膜５の熱膨張係数の差が大きくなり過
ぎ、セラミックス膜５に過大な圧縮残留応力が発生し、
基材２が変形したり、セラミックス膜５にクラックが発
生することがある。
差が０．６×１０−６／℃より小さい場合には、基材２
の形状に起因してセラミックス膜５に部分的な引張残留
応力がかかり、セラミックス膜５にクラックが発生する
ことがある。基材２とセラミックス膜５との熱膨張係数
差が１．２×１０−６／℃より大きい場合には、基材２
とセラミックス膜５の熱膨張係数の差が大きくなり過
ぎ、セラミックス膜５に過大な圧縮残留応力が発生し、
基材２が変形したり、セラミックス膜５にクラックが発
生することがある。
【００２５】さらに、図１に示すように、凹部３は円形
形状をなし、その深さは、例えば、１ｍｍであり、凹部
４は、凹部３と同じ形状を有し、その深さは、例えば、
０．５ｍｍであり、中心面ｃに対して面対称ではない。
凹部４を設ける理由は、基材２の外周部分にかかる力を
均一にすることにより、ウェーハ処理部材１（基材２）
の変形を防止するためであり、また、経時的セラミック
ス膜の変化（使用後の膜厚の侵食が５〜１０μｍ程度）
があっても、この変化によってウェーハ処理部材１（基
材２）が変形するのを防止するためである。
形状をなし、その深さは、例えば、１ｍｍであり、凹部
４は、凹部３と同じ形状を有し、その深さは、例えば、
０．５ｍｍであり、中心面ｃに対して面対称ではない。
凹部４を設ける理由は、基材２の外周部分にかかる力を
均一にすることにより、ウェーハ処理部材１（基材２）
の変形を防止するためであり、また、経時的セラミック
ス膜の変化（使用後の膜厚の侵食が５〜１０μｍ程度）
があっても、この変化によってウェーハ処理部材１（基
材２）が変形するのを防止するためである。
【００２６】また、セラミックス膜５が基材２に被覆さ
れ、この被覆は通常１０００〜２０００℃の高温で実施
する。基材２は常温の形状よりも熱膨張係数に応じて膨
張し、その状態でセラミックス膜５を被覆する。基材２
はセラミックス膜５の被覆後に常温に戻すと収縮しよう
とするが、セラミックス膜５が被覆されているため、膨
張時ほどの変化量はない。セラミックス膜５は可能な限
り厚さが均一であるのが好ましく、面内で膜厚が不均一
であると、セラミックス膜５に生じる残留圧縮応力が不
均一になり、ウェーハ処理部材１が舟形などに変形する
場合がある。
れ、この被覆は通常１０００〜２０００℃の高温で実施
する。基材２は常温の形状よりも熱膨張係数に応じて膨
張し、その状態でセラミックス膜５を被覆する。基材２
はセラミックス膜５の被覆後に常温に戻すと収縮しよう
とするが、セラミックス膜５が被覆されているため、膨
張時ほどの変化量はない。セラミックス膜５は可能な限
り厚さが均一であるのが好ましく、面内で膜厚が不均一
であると、セラミックス膜５に生じる残留圧縮応力が不
均一になり、ウェーハ処理部材１が舟形などに変形する
場合がある。
【００２７】なお、図２および図３に示すように、凹部
３ａと凹部４ａの形状関係は、中心面ｃに対して面対称
に設けても良い。さらに、図４に示すように、使用条
件、設計条件などを考慮して、凹部３ｂと凹部４ｂの形
状が異なるものがあってもよい。
３ａと凹部４ａの形状関係は、中心面ｃに対して面対称
に設けても良い。さらに、図４に示すように、使用条
件、設計条件などを考慮して、凹部３ｂと凹部４ｂの形
状が異なるものがあってもよい。
【００２８】さらに、本発明に係わるウェーハ処理部材
を、エピタキシャル成長工程に用いる場合、多様に温度
制御がなされるが、ウェーハ処理部材１は基材２とセラ
ミックス膜５との面内全方向における熱膨張係数差が
０．６〜１．２×１０−６／℃以下で均一であり、面内
全方向における基材の熱膨張係数のバラツキは０．０５
×１０−６／℃以下であるので、面内全方向の変形差は
なく、また基材２の厚さが３ｍｍ以下であるので、厚さ
（深さ）方向には均一な熱膨張係数を有していなくと
も、３次元方向の寸法変化の差は小さく、従って、ウェ
ーハ処理部材１（基材２）に変形は生じない。また、経
時的セラミックス膜の変化があっても、この変化によっ
てウェーハ処理部材１（基材２）が変形することはな
い。
を、エピタキシャル成長工程に用いる場合、多様に温度
制御がなされるが、ウェーハ処理部材１は基材２とセラ
ミックス膜５との面内全方向における熱膨張係数差が
０．６〜１．２×１０−６／℃以下で均一であり、面内
全方向における基材の熱膨張係数のバラツキは０．０５
×１０−６／℃以下であるので、面内全方向の変形差は
なく、また基材２の厚さが３ｍｍ以下であるので、厚さ
（深さ）方向には均一な熱膨張係数を有していなくと
も、３次元方向の寸法変化の差は小さく、従って、ウェ
ーハ処理部材１（基材２）に変形は生じない。また、経
時的セラミックス膜の変化があっても、この変化によっ
てウェーハ処理部材１（基材２）が変形することはな
い。
【００２９】次に本発明に係わるウェーハ処理部材の第
２の実施形態について説明する。
２の実施形態について説明する。
【００３０】第２の実施形態は、上記第１実施形態が、
基材２の厚さが３ｍｍ以下、基材２とセラミックス膜５
との熱膨張係数差が０．６〜１．２×１０−６／℃の範
囲にあって、均一であり、面内全方向における基材２の
熱膨張係数のバラツキは０．０５×１０−６／℃以下で
あるのに対して、基材２の厚さを規制せず、３次元方向
における基材２とセラミックス膜５との熱膨張係数差が
０．６〜１．２×１０ −６／℃の範囲にあって、均一で
あり、３次元方向における基材２の熱膨張係数のバラツ
キが０．０５×１０−６／℃以下であるウェーハ処理部
材である。
基材２の厚さが３ｍｍ以下、基材２とセラミックス膜５
との熱膨張係数差が０．６〜１．２×１０−６／℃の範
囲にあって、均一であり、面内全方向における基材２の
熱膨張係数のバラツキは０．０５×１０−６／℃以下で
あるのに対して、基材２の厚さを規制せず、３次元方向
における基材２とセラミックス膜５との熱膨張係数差が
０．６〜１．２×１０ −６／℃の範囲にあって、均一で
あり、３次元方向における基材２の熱膨張係数のバラツ
キが０．０５×１０−６／℃以下であるウェーハ処理部
材である。
【００３１】本第２の実施形態の基材は、３次元方向、
すなわち、面内全方向および厚さ（深さ）方向に基材２
とセラミックス膜５との熱膨張係数差が等しく０．６〜
１．２×１０−６／℃の範囲にあり、３次元方向におけ
る基材２の熱膨張係数のバラツキは０．０５×１０−６
／℃以下である。
すなわち、面内全方向および厚さ（深さ）方向に基材２
とセラミックス膜５との熱膨張係数差が等しく０．６〜
１．２×１０−６／℃の範囲にあり、３次元方向におけ
る基材２の熱膨張係数のバラツキは０．０５×１０−６
／℃以下である。
【００３２】基材２の熱膨張係数が３次元方向に等方性
を有しているので、基材２の厚さが３ｍｍ以上であって
も、面方向と厚さ（深さ）方向の変形差が生じることが
なく、高温での熱処理に用いても、ウェーハ処理部材１
（基材２）に変形が生じることがない。また、経時的セ
ラミックス膜の変化があっても、この変化によってウェ
ーハ処理部材（基材）が変形することはない。
を有しているので、基材２の厚さが３ｍｍ以上であって
も、面方向と厚さ（深さ）方向の変形差が生じることが
なく、高温での熱処理に用いても、ウェーハ処理部材１
（基材２）に変形が生じることがない。また、経時的セ
ラミックス膜の変化があっても、この変化によってウェ
ーハ処理部材（基材）が変形することはない。
【００３３】また、本発明に係わるウェーハ処理部材の
第３の実施形態について説明する。
第３の実施形態について説明する。
【００３４】本第３の実施形態は、上記第１実施形態も
しくは第２実施形態のウェーハ処理部材において、ウェ
ーハ処理部材にショア硬度が６０以上７０以下の基材を
用い、この基材として、例えば、カーボンを用い、基材
に被覆されるセラミックス膜に、例えば、ＳｉＣを用い
るものである。
しくは第２実施形態のウェーハ処理部材において、ウェ
ーハ処理部材にショア硬度が６０以上７０以下の基材を
用い、この基材として、例えば、カーボンを用い、基材
に被覆されるセラミックス膜に、例えば、ＳｉＣを用い
るものである。
【００３５】基材２のショア硬度を６０以上７０以下に
することにより、多数回の熱サイクルに対しても変形を
生じることがなく使用回数を増加させることができる。
ショア硬度を６０未満にすると基材が軟らか過ぎ、高温
で変形が生じ、７０を超えると基材が硬過ぎ破損する。
することにより、多数回の熱サイクルに対しても変形を
生じることがなく使用回数を増加させることができる。
ショア硬度を６０未満にすると基材が軟らか過ぎ、高温
で変形が生じ、７０を超えると基材が硬過ぎ破損する。
【００３６】基材としてカーボンが適するのは、カーボ
ンが高温耐熱性に優れ、高純度であるからであり、セラ
ミックス膜としてＳｉＣが適するのは、カーボンとＳｉ
Ｃ間の熱膨張係数差を小さくすることができるからであ
る。
ンが高温耐熱性に優れ、高純度であるからであり、セラ
ミックス膜としてＳｉＣが適するのは、カーボンとＳｉ
Ｃ間の熱膨張係数差を小さくすることができるからであ
る。
【００３７】このような本第３の実施形態のウェーハ処
理部材によれば、半導体製造プロセスのような常温及び
８００℃以上の高温での熱サイクルを繰返しても変形に
強いウェーハ処理部材が得られる。
理部材によれば、半導体製造プロセスのような常温及び
８００℃以上の高温での熱サイクルを繰返しても変形に
強いウェーハ処理部材が得られる。
【００３８】
【実施例】一般的なウェーハ処理部材として、基材にカ
ーボン、セラミックス膜にＳｉＣを用いたものを示す。
ーボン、セラミックス膜にＳｉＣを用いたものを示す。
【００３９】［試験１］表１および２に示すような本発
明に係わるウェーハ処理部材の範囲内（基材とセラミッ
クス膜との熱膨張係数差が０．６〜１．２×１０−６／
℃）にあるカーボン基材（実施例１〜４）および範囲外
にあるカーボン基材（比較例１〜４）を用意し、直径３
５０ｍｍに加工し、その中心部に直径３００ｍｍの凹部
を形成した。その後、これらのカーボン基板にＳｉＣ膜
を６０μｍ被覆し、図６に示すような方向Ａおよび方向
Ｂの寸法を測定した。
明に係わるウェーハ処理部材の範囲内（基材とセラミッ
クス膜との熱膨張係数差が０．６〜１．２×１０−６／
℃）にあるカーボン基材（実施例１〜４）および範囲外
にあるカーボン基材（比較例１〜４）を用意し、直径３
５０ｍｍに加工し、その中心部に直径３００ｍｍの凹部
を形成した。その後、これらのカーボン基板にＳｉＣ膜
を６０μｍ被覆し、図６に示すような方向Ａおよび方向
Ｂの寸法を測定した。
【００４０】結果：表１および２に示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】
【表２】
【００４３】実施例１および実施例２は、共に変形が小
さく、クラックも発生しないことがわかった。これに対
して、比較例１および比較例２は、変形やクラックが発
生し、処理したウェーハに汚染やスリップなどの問題が
発生することがわかった。
さく、クラックも発生しないことがわかった。これに対
して、比較例１および比較例２は、変形やクラックが発
生し、処理したウェーハに汚染やスリップなどの問題が
発生することがわかった。
【００４４】実施例３および実施例４は、共に寸法差が
極めて小さいことがわかった。これに対して、比較例３
および比較例４は、実施例４の約３０倍も寸法差があ
り、極めて大きいことがわかった。
極めて小さいことがわかった。これに対して、比較例３
および比較例４は、実施例４の約３０倍も寸法差があ
り、極めて大きいことがわかった。
【００４５】［試験２］上記試験１の実施例に用いたの
と同様のウェーハ処理部材を用い、その基材に用いられ
るカーボンのショア硬度を表３に示すように変化させ、
１１００℃の炉内に１０分配置し、炉出し後２０分放置
する熱サイクルの耐熱試験を行った。この熱サイクル１
０回後の各部材の状態を調べる。
と同様のウェーハ処理部材を用い、その基材に用いられ
るカーボンのショア硬度を表３に示すように変化させ、
１１００℃の炉内に１０分配置し、炉出し後２０分放置
する熱サイクルの耐熱試験を行った。この熱サイクル１
０回後の各部材の状態を調べる。
【００４６】結果：表３に示す。
【００４７】
【表３】
【００４８】基材カーボンのショア硬度が６０以上７０
以下の実施例５〜７は、いずれも変形しないことがわか
った。これに対してショア硬度が５０の比較例５及びシ
ョア硬度が５７の比較例６はいずれも変形することがわ
かった。また、ショア硬度が７１の比較例７は破損する
ことがわかった。
以下の実施例５〜７は、いずれも変形しないことがわか
った。これに対してショア硬度が５０の比較例５及びシ
ョア硬度が５７の比較例６はいずれも変形することがわ
かった。また、ショア硬度が７１の比較例７は破損する
ことがわかった。
【００４９】
【発明の効果】本発明に係わるウェーハ処理部材によれ
ば、熱処理に用いても熱膨張に起因する熱変形がないウ
ェーハ処理部材を提供することができる。
ば、熱処理に用いても熱膨張に起因する熱変形がないウ
ェーハ処理部材を提供することができる。
【００５０】すなわち、面内全方向に当方性を有する材
料で構成された基材と、この基材を被覆するセラミック
ス膜とを有するウェーハ処理部材であって、上記基材の
厚さが３ｍｍ以下、その面内全方向での基材とセラミッ
クス膜との熱膨張係数差が０．６〜１．２×１０−６／
℃であり、かつ、面内全方向における基材の熱膨張係数
のバラツキが０．０５×１０−６／℃以下であるので、
面方向での変化差が生じないため、面内変形はなく、ま
た、厚さ（深さ）方向には均一な熱膨張係数を有してい
なくとも、面方向の変化量との差は小さく、ウェーハ処
理部材（基材）には変形が生じない。
料で構成された基材と、この基材を被覆するセラミック
ス膜とを有するウェーハ処理部材であって、上記基材の
厚さが３ｍｍ以下、その面内全方向での基材とセラミッ
クス膜との熱膨張係数差が０．６〜１．２×１０−６／
℃であり、かつ、面内全方向における基材の熱膨張係数
のバラツキが０．０５×１０−６／℃以下であるので、
面方向での変化差が生じないため、面内変形はなく、ま
た、厚さ（深さ）方向には均一な熱膨張係数を有してい
なくとも、面方向の変化量との差は小さく、ウェーハ処
理部材（基材）には変形が生じない。
【００５１】また、３次元方向に等方性を有する材料で
構成される基材と、この基材を被覆するセラミックス膜
とを有するウェーハ処理部材であって、上記基材の３次
元方向での基材とセラミックス膜との熱膨張係数差が
０．６〜１．２×１０−６／℃であり、かつ、３次元方
向における基材の熱膨張係数のバラツキが０．０５×１
０−６／℃以下であるので、基材の厚さが３ｍｍ以上の
厚さであっても、面方向と厚さ（深さ）方向の変形差が
生じることがなく、ウェーハ処理部材に変形が生じるこ
とがない。
構成される基材と、この基材を被覆するセラミックス膜
とを有するウェーハ処理部材であって、上記基材の３次
元方向での基材とセラミックス膜との熱膨張係数差が
０．６〜１．２×１０−６／℃であり、かつ、３次元方
向における基材の熱膨張係数のバラツキが０．０５×１
０−６／℃以下であるので、基材の厚さが３ｍｍ以上の
厚さであっても、面方向と厚さ（深さ）方向の変形差が
生じることがなく、ウェーハ処理部材に変形が生じるこ
とがない。
【００５２】また、基材は、ショア硬度が６０以上７０
以下であるので、半導体製造プロセスのような常温及び
８００℃以上の高温での熱サイクルを繰返しても変形す
ることがない。
以下であるので、半導体製造プロセスのような常温及び
８００℃以上の高温での熱サイクルを繰返しても変形す
ることがない。
【００５３】また、基材の両面に凹部が形成されるの
で、基材の外周部分にかかる力を均一にすることによ
り、より効果的に基材の変形を防止することができる。
さらに、経時的セラミックス膜の変化があっても、この
変化によってウェーハ処理部材（基材）が変形すること
がない。
で、基材の外周部分にかかる力を均一にすることによ
り、より効果的に基材の変形を防止することができる。
さらに、経時的セラミックス膜の変化があっても、この
変化によってウェーハ処理部材（基材）が変形すること
がない。
【００５４】また、両面に形成される凹部は、同一形状
であるので、効果的に基材の外周部分にかかる力を均一
にすることにより、効果的にウェーハ処理部材の変形を
防止することができる。
であるので、効果的に基材の外周部分にかかる力を均一
にすることにより、効果的にウェーハ処理部材の変形を
防止することができる。
【００５５】また、基材の両面に形成される凹部は、基
材の中心面に対して対称に形成されるので、効果的にウ
ェーハ処理部材の変形を防止することができる。
材の中心面に対して対称に形成されるので、効果的にウ
ェーハ処理部材の変形を防止することができる。
【図１】本発明に係わるウェーハ処理部材の断面図。
【図２】本発明に係わるウェーハ処理部材の他の実施形
態の断面図。
態の断面図。
【図３】本発明に係わるウェーハ処理部材の他の実施形
態の断面図。
態の断面図。
【図４】本発明に係わるウェーハ処理部材の他の実施形
態の断面図。
態の断面図。
【図５】本発明に係わるウェーハ処理部材の使用状態を
示す概念図。
示す概念図。
【図６】本発明に係わるウェーハ処理部材を実施例で用
いる状態を示す説明図。
いる状態を示す説明図。
【図７】従来のウェーハ処理部材の断面図。
１ ウェーハ処理部材
２ 基材
３ 凹部
４ 凹部
５ セラミックス被膜
Claims (8)
- 【請求項１】 面内全方向に等方性を有する材料で構成
された基材と、この基材を被覆するセラミックス膜とを
有するウェーハ処理部材であって、前記基材の厚さが３
ｍｍ以下、基材とセラミックス膜との熱膨張係数差が
０．６〜１．２×１０−６／℃であり、かつ、面内全方
向における基材の熱膨張係数のバラツキが０．０５×１
０−６／℃以下であることを特徴とするウェーハ処理部
材。 - 【請求項２】 ３次元方向に等方性を有する材料で構成
された基材と、この基材を被覆するセラミックス膜とを
有するウェーハ処理部材であって、前記基材の３次元方
向での基材とセラミックス膜との熱膨張係数差が０．６
〜１．２×１０−６／℃であり、かつ、３次元方向にお
ける基材の熱膨張係数のバラツキが０．０５×１０−６
／℃以下であることを特徴とするウェーハ処理部材。 - 【請求項３】 上記基材は、ショア硬度が６０以上７０
以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の
ウェーハ処理部材。 - 【請求項４】 上記基材の両面に凹部が形成されること
を特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の
ウェーハ処理部材。 - 【請求項５】 上記基材の両面に形成される凹部は、同
一形状であることを特徴とする請求項４に記載のウェー
ハ処理部材。 - 【請求項６】 上記基材の両面に形成される凹部は、基
材の中心面に対して対称に形成されることを特徴とする
請求項５に記載のウェーハ処理部材。 - 【請求項７】 上記基材がカーボンであり、セラミック
ス膜がＳｉＣであることを特徴とする請求項１ないし３
のいずれか１項に記載のウェーハ処理部材。 - 【請求項８】 上記カーボン基材の熱膨張係数が４．８
〜５．３×１０−６／℃であることを特徴とする請求項
７に記載のウェーハ処理部材。
Priority Applications (5)
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| JP2001230133 | 2001-07-30 | ||
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|---|---|
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| JP2002013175A Expired - Fee Related JP4183945B2 (ja) | 2001-07-30 | 2002-01-22 | ウェーハ熱処理用部材 |
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Cited By (2)
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| KR20130079875A (ko) * | 2012-01-03 | 2013-07-11 | 엘지이노텍 주식회사 | 웨이퍼 캐리어 및 이를 구비하는 반도체 제조장치 |
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| JPS6447019A (en) * | 1987-08-18 | 1989-02-21 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Glassy carbon coated susceptor |
| JP2566796B2 (ja) * | 1987-11-11 | 1996-12-25 | 東芝セラミックス株式会社 | 気相成長装置 |
| JPH07118465B2 (ja) * | 1988-06-14 | 1995-12-18 | 東芝セラミックス株式会社 | 縦型エピタキシャル装置用サセプター |
| JP2638649B2 (ja) * | 1989-12-22 | 1997-08-06 | 東京エレクトロン株式会社 | 静電チャック |
| US5192849A (en) * | 1990-08-10 | 1993-03-09 | Texas Instruments Incorporated | Multipurpose low-thermal-mass chuck for semiconductor processing equipment |
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| DE19803423C2 (de) * | 1998-01-29 | 2001-02-08 | Siemens Ag | Substrathalterung für SiC-Epitaxie und Verfahren zum Herstellen eines Einsatzes für einen Suszeptor |
-
2002
- 2002-01-22 JP JP2002013175A patent/JP4183945B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2002-07-25 KR KR10-2002-0043918A patent/KR100520914B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2002-07-26 US US10/205,199 patent/US20030089458A1/en not_active Abandoned
- 2002-07-30 DE DE10234698A patent/DE10234698A1/de not_active Ceased
- 2002-07-30 FR FR0209659A patent/FR2828008B1/fr not_active Expired - Fee Related
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| KR20030011634A (ko) | 2003-02-11 |
| FR2828008A1 (fr) | 2003-01-31 |
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