JP2011132073A - 金属不純物拡散阻止能を有する石英ガラス - Google Patents
金属不純物拡散阻止能を有する石英ガラス Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011132073A JP2011132073A JP2009293432A JP2009293432A JP2011132073A JP 2011132073 A JP2011132073 A JP 2011132073A JP 2009293432 A JP2009293432 A JP 2009293432A JP 2009293432 A JP2009293432 A JP 2009293432A JP 2011132073 A JP2011132073 A JP 2011132073A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- quartz glass
- concentration
- ppm
- diffusion
- less
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
Abstract
従来、半導体熱処理治具に一般に使用されてきた天然シリカ粉熔融石英ガラスは金属不純物、特に銅の拡散阻止能を持たない。金属不純物拡散阻止能を有し、高温粘性の高い石英ガラスを提供する。
【解決手段】
高純度の合成シリカ粉を電気炉中溶解やプラズマ溶解することにより、Si孤立電子対含有濃度を0.5×1016個/cm3以下にし、さらに、OH基含有濃度を50wt.ppm以下にすることにより、金属不純物拡散阻止能を有し、半導体熱処理時に粘性率の高い石英ガラスが得られる。
【選択図】図1
Description
金属不純物のなかで特に問題となるのはアルカリ金属と遷移金属であり、特にNaとCuは石英ガラス中での拡散が特に速いと推定され、問題視されている。
N2=1+a1×λ2/(λ2−b1)+a2×λ2/(λ2−b2)+a3×λ2/(λ2−b3)
a1=0.6961663 b1=0.0684043
a2=0.4079426 b2=0.1162414
a3=0.8974794 b3=9.896161
表面1回反射率 R=(1−N)2/(1+N)2
理想の透過率と実測透過率の差、つまりガラスが真に吸収している分の百分率
ΔT=100×(1−R)2−T
真の透過率 Ti=100−ΔT
得られた真の透過率Tiの常用対数を採り、吸光度Kとし、さらに吸光度を試料厚さd(cm単位)で割り、常用対数から自然対数への変換係数2.303をかけて吸光係数kを求めた。
吸光係数 k=2.303×K/d
Si孤立電子対は紫外可視分光スペクトル中の5.14eV(242nm)位置に吸収を持ち、ガウス曲線近似をした場合にその半値幅が0.48eVであり、吸収ピークの高さから求められる吸収係数に対する吸収断面積が1×10−18cm2と報告されている(非特許文献2、ページ211参照)。吸収係数スペクトルのピーク高さをSi孤立電子対欠陥の吸収断面積で割ることで、石英ガラス中のSi孤立電子対含有濃度を算出することができる。
実施例1
Na、Li、K、Ca、Mg、Fe、Cu、Ti、Zr不純物含有濃度が表1に示した値である合成シリカ粉末にγアルミナ粉末の形でAl濃度換算2wt.ppm添加し、乾式混合を5時間行なった。混合後の合成シリカ粉末を超高純度カーボン容器中に入れ、電気炉で、真空中1775℃で1時間焼結した後にAr雰囲気中1850℃熔融した。
Na、Li、K、Ca、Mg、Fe、Cu、Ti、Zr不純物含有量が表1に示した値である合成シリカ粉末にγ−アルミナ粉末の形でAl濃度換算2wt.ppm添加し、乾式混合を5時間行なった。混合後の合成シリカ粉末をプラズマフレーム中に落下−堆積させ透明石英ガラスを得た。
Na、Li、K、Ca、Mg、Fe、Cu、Ti、Zr不純物含有量が表1に示した値である、液体の半導体用精製四塩化珪素SiCl4を気化し、酸素―水素火炎フレーム中で加水分解することによりSiO2を粉末を発生させ、石英ガラス棒上に堆積させ多孔質シリカ体を得た。
一般に半導体製造用石英ガラス素材として使用されている石英ガラス素材であるGE−124(GEクオーツ社製)を検討した。GE124は天然シリカ粉を電気熔融したとされる石英素材である。GE124中のNa、Li、K、Ca、Mg、Fe、Cu、Ti、Zr不純物濃度は表1に示したとおりである。
Na、Li、K、Ca、Mg、Fe、Cu、Ti、Zr不純物含有量が表1に示した値である天然シリカ粉をプラズマフレーム中に落下−堆積させ透明石英ガラスを得た。
Na、Li、K、Ca、Mg、Fe、Cu、Ti、Zr不純物含有量が表1に示した値である合成シリカ粉末を酸素―水素火炎フレーム中に落下−堆積させ透明石英ガラスを得た。
●:比較例の試料の拡散前試料中のSi孤立電子対濃度とCu拡散後の拡散表面から1mm深さのCu濃度を表す。
1:実施例1に挙げた試料の拡散前試料中のSi孤立電子対濃度とCu拡散後の拡散表面から1mm深さのCu濃度を表す。
2:実施例2に挙げた試料の拡散前試料中のSi孤立電子対濃度とCu拡散後の拡散表面から1mm深さのCu濃度を表す。
3:比較例1に挙げた試料の拡散前試料中のSi孤立電子対濃度とCu拡散後の拡散表面から1mm深さのCu濃度を表す。
4:比較例2に挙げた試料の拡散前試料中のSi孤立電子対濃度とCu拡散後の拡散表面から1mm深さのCu濃度を表す。
5:比較例3に挙げた試料の拡散前試料中のSi孤立電子対濃度とCu拡散後の拡散表面から1mm深さのCu濃度を表す。
Claims (14)
- Si孤立電子対含有量が0.5×1016個/cm3以下、含有Na濃度が0.1wt.ppm以下であり、1050℃・4時間のCu拡散処理を行った後に、拡散表面から深さ1mmの位置でのCu濃度が0.2wt.ppm以下となることを特徴とする石英ガラス。
- 1050℃・24時間のCu拡散処理を行った後に、拡散表面から深さ1mmの位置でのCu濃度が0.1wt.ppm以下となることを特徴とする、請求項1記載の石英ガラス。
- 含有OH基濃度が50ppm以下であることを特徴とする、請求項1又は2記載の石英ガラス。
- 1217℃における粘性率logηが12Pa・sec以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の石英ガラス。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の石英ガラスからなることを特徴とする半導体熱処理用に供される石英ガラス部材。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の石英ガラスからなることを特徴とする半導体熱処理用炉心管形に用いられる管状またはドーム状形状の石英ガラス部材。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の石英ガラスからなることを特徴とする半導体ウエーハ熱処理用ボート形状の石英ガラス部材。
- 請求項5〜7のいずれかに記載の石英ガラス部材を具備することを特徴とする石英ガラス製半導体熱処理用装置。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の石英ガラスからなることを特徴とするフラットパネルディスプレー製造用部材。
- 請求項9に記載のフラットパネルディスプレー製造用部材を具備することを特徴とするフラットパネルディスプレー製造装置。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の石英ガラスからなることを特徴とするMEMS製造用部材。
- 請求項11に記載のMEMS製造用部材を具備することを特徴とするMEMS製造用装置。
- Al含有量が5ppm以下であり、Na、Li、K、Ca、Mg、Fe、Cu、Ti、Zr不純物含有量がそれぞれ0.01wt.ppm以下である合成シリカ粉末を、クリストバライト結晶化させた後に電気炉溶融または高周波誘導加熱炉溶融することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の石英ガラスの製造方法。
- Al含有量が5ppm以下であり、Na、Li、K、Ca、Mg、Fe、Cu、Ti、Zr不純物含有量がそれぞれ0.01wt.ppm以下であるところの合成シリカ粉末を、クリストバライト結晶化させた後にプラズマアーク熔融またはレーザー加熱溶融することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の石英ガラスの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009293432A JP5663870B2 (ja) | 2009-12-24 | 2009-12-24 | 金属不純物拡散阻止能を有する石英ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009293432A JP5663870B2 (ja) | 2009-12-24 | 2009-12-24 | 金属不純物拡散阻止能を有する石英ガラス |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011132073A true JP2011132073A (ja) | 2011-07-07 |
JP5663870B2 JP5663870B2 (ja) | 2015-02-04 |
Family
ID=44345246
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009293432A Active JP5663870B2 (ja) | 2009-12-24 | 2009-12-24 | 金属不純物拡散阻止能を有する石英ガラス |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5663870B2 (ja) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014122127A (ja) * | 2012-12-21 | 2014-07-03 | Tohos Sgm Kk | 高純度石英ガラスウールおよびその製造方法 |
JP2020007179A (ja) * | 2018-07-05 | 2020-01-16 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス材の製造方法及びガラス材 |
US10618833B2 (en) | 2015-12-18 | 2020-04-14 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Preparation of a synthetic quartz glass grain |
US10676388B2 (en) | 2015-12-18 | 2020-06-09 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Glass fibers and pre-forms made of homogeneous quartz glass |
US10730780B2 (en) | 2015-12-18 | 2020-08-04 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Preparation of a quartz glass body in a multi-chamber oven |
US11053152B2 (en) | 2015-12-18 | 2021-07-06 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Spray granulation of silicon dioxide in the preparation of quartz glass |
US11236002B2 (en) | 2015-12-18 | 2022-02-01 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Preparation of an opaque quartz glass body |
US11299417B2 (en) | 2015-12-18 | 2022-04-12 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Preparation of a quartz glass body in a melting crucible of refractory metal |
US11339076B2 (en) | 2015-12-18 | 2022-05-24 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Preparation of carbon-doped silicon dioxide granulate as an intermediate in the preparation of quartz glass |
US11492282B2 (en) | 2015-12-18 | 2022-11-08 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Preparation of quartz glass bodies with dew point monitoring in the melting oven |
US11492285B2 (en) | 2015-12-18 | 2022-11-08 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Preparation of quartz glass bodies from silicon dioxide granulate |
US11952303B2 (en) | 2015-12-18 | 2024-04-09 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Increase in silicon content in the preparation of quartz glass |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59129421A (ja) * | 1983-01-14 | 1984-07-25 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 半導体熱処理用部材 |
JPH04325425A (ja) * | 1991-04-25 | 1992-11-13 | Tetronics Res & Dev Co Ltd | 石英ガラスの製造方法、及びその製造装置 |
JPH08119664A (ja) * | 1994-10-14 | 1996-05-14 | Nitto Chem Ind Co Ltd | 高純度透明石英ガラス及びその製造方法 |
JPH11278858A (ja) * | 1998-03-30 | 1999-10-12 | Tosoh Corp | 透明シリカガラスの製造方法 |
JP2008208017A (ja) * | 2006-09-11 | 2008-09-11 | Tosoh Corp | 熔融石英ガラスおよびその製造方法 |
JP2010018470A (ja) * | 2008-07-09 | 2010-01-28 | Tosoh Corp | 高純度熔融石英ガラスおよびその製造方法並びに、これを用いた部材および装置 |
JP2010018471A (ja) * | 2008-07-09 | 2010-01-28 | Tosoh Corp | 石英ガラスおよびその製造方法並びにこれを用いた部材および装置 |
-
2009
- 2009-12-24 JP JP2009293432A patent/JP5663870B2/ja active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59129421A (ja) * | 1983-01-14 | 1984-07-25 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 半導体熱処理用部材 |
JPH04325425A (ja) * | 1991-04-25 | 1992-11-13 | Tetronics Res & Dev Co Ltd | 石英ガラスの製造方法、及びその製造装置 |
JPH08119664A (ja) * | 1994-10-14 | 1996-05-14 | Nitto Chem Ind Co Ltd | 高純度透明石英ガラス及びその製造方法 |
JPH11278858A (ja) * | 1998-03-30 | 1999-10-12 | Tosoh Corp | 透明シリカガラスの製造方法 |
JP2008208017A (ja) * | 2006-09-11 | 2008-09-11 | Tosoh Corp | 熔融石英ガラスおよびその製造方法 |
JP2010018470A (ja) * | 2008-07-09 | 2010-01-28 | Tosoh Corp | 高純度熔融石英ガラスおよびその製造方法並びに、これを用いた部材および装置 |
JP2010018471A (ja) * | 2008-07-09 | 2010-01-28 | Tosoh Corp | 石英ガラスおよびその製造方法並びにこれを用いた部材および装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JPN7013004870; 2009年度ニューガラス大学院 応用課程テキスト , 20091001, 9-11, 社団法人ニューガラスフォーラム * |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014122127A (ja) * | 2012-12-21 | 2014-07-03 | Tohos Sgm Kk | 高純度石英ガラスウールおよびその製造方法 |
US11236002B2 (en) | 2015-12-18 | 2022-02-01 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Preparation of an opaque quartz glass body |
US10618833B2 (en) | 2015-12-18 | 2020-04-14 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Preparation of a synthetic quartz glass grain |
US10676388B2 (en) | 2015-12-18 | 2020-06-09 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Glass fibers and pre-forms made of homogeneous quartz glass |
US10730780B2 (en) | 2015-12-18 | 2020-08-04 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Preparation of a quartz glass body in a multi-chamber oven |
US11053152B2 (en) | 2015-12-18 | 2021-07-06 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Spray granulation of silicon dioxide in the preparation of quartz glass |
US11299417B2 (en) | 2015-12-18 | 2022-04-12 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Preparation of a quartz glass body in a melting crucible of refractory metal |
US11339076B2 (en) | 2015-12-18 | 2022-05-24 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Preparation of carbon-doped silicon dioxide granulate as an intermediate in the preparation of quartz glass |
US11492282B2 (en) | 2015-12-18 | 2022-11-08 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Preparation of quartz glass bodies with dew point monitoring in the melting oven |
US11492285B2 (en) | 2015-12-18 | 2022-11-08 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Preparation of quartz glass bodies from silicon dioxide granulate |
US11708290B2 (en) | 2015-12-18 | 2023-07-25 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Preparation of a quartz glass body in a multi-chamber oven |
US11952303B2 (en) | 2015-12-18 | 2024-04-09 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Increase in silicon content in the preparation of quartz glass |
JP2020007179A (ja) * | 2018-07-05 | 2020-01-16 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス材の製造方法及びガラス材 |
JP7121337B2 (ja) | 2018-07-05 | 2022-08-18 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス材の製造方法及びガラス材 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5663870B2 (ja) | 2015-02-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5663870B2 (ja) | 金属不純物拡散阻止能を有する石英ガラス | |
JP5529369B2 (ja) | 熔融石英ガラスおよびその製造方法 | |
JP2012066947A (ja) | 金属不純物拡散阻止能を有する石英ガラス | |
JP2010018470A (ja) | 高純度熔融石英ガラスおよびその製造方法並びに、これを用いた部材および装置 | |
JP5394734B2 (ja) | 半導体ウエハを処理するための石英ガラスからなる保持器および保持器の製造方法 | |
JP4969632B2 (ja) | シリカ粉及びシリカ容器並びにそれらの製造方法 | |
KR101268483B1 (ko) | 실리카 용기 및 그 제조방법 | |
US20130227990A1 (en) | Silica container and method for producing the same | |
TW200821275A (en) | Component of quartz glass for use in semiconductor manufacture and method for producing the same | |
EP3224213B1 (en) | Doped silica-titania glass having low expansivity and methods of making the same | |
JP5543909B2 (ja) | シリカガラスルツボ | |
JP2010018471A (ja) | 石英ガラスおよびその製造方法並びにこれを用いた部材および装置 | |
JP2003292337A (ja) | プラズマ耐食性石英ガラス、その製造方法及びこれを用いた装置 | |
JP4256955B2 (ja) | 高純度透明石英ガラスおよびその製造方法 | |
WO2017110799A1 (ja) | 微小な気泡を含有するガラス及びその製造方法 | |
JP3110639B2 (ja) | シリコン半導体素子熱処理治具用石英ガラス | |
JP5340169B2 (ja) | 合成石英ガラス治具の処理方法及び得られた合成石英ガラス治具並びにその使用方法 | |
JP2018138500A (ja) | Oh基拡散抑制能を有する石英ガラス材料及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121114 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131225 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140107 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140307 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20141111 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141124 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5663870 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |