JPH01145400A - シリコンウェハー加熱用治具 - Google Patents
シリコンウェハー加熱用治具Info
- Publication number
- JPH01145400A JPH01145400A JP29981587A JP29981587A JPH01145400A JP H01145400 A JPH01145400 A JP H01145400A JP 29981587 A JP29981587 A JP 29981587A JP 29981587 A JP29981587 A JP 29981587A JP H01145400 A JPH01145400 A JP H01145400A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sic
- intermediate layer
- silicon wafer
- film
- jig
- 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.)
- Pending
Links
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 17
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 17
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 abstract description 8
- 238000005336 cracking Methods 0.000 abstract description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/50—Substrate holders
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は高温不活性雰囲気下でシリコンウェハーにリン
、ボロン等を拡散浸透させるデポジション工程で、当該
シリコンウェハーを積載する支持台等に用いるシリコン
ウェハー加熱用治具に関する。
、ボロン等を拡散浸透させるデポジション工程で、当該
シリコンウェハーを積載する支持台等に用いるシリコン
ウェハー加熱用治具に関する。
従来のシリコンウェハー加熱用治具は、積載ウェハー収
納用孔を上面に保持する目的形状に成形した黒鉛基板表
面にＣＶＤ法等により直接ＳｉＣ被膜を形成し、当該Ｓ
ｉＣ被膜上にウェハーを支持する構成を採っていた。
納用孔を上面に保持する目的形状に成形した黒鉛基板表
面にＣＶＤ法等により直接ＳｉＣ被膜を形成し、当該Ｓ
ｉＣ被膜上にウェハーを支持する構成を採っていた。
上記従来方法によれば、黒鉛とＳｉＣという化学的組成
の全く異なる成分が相接するために両者の密着性が悪く
、使用中にクランク、剥離等の現象が派生する。
の全く異なる成分が相接するために両者の密着性が悪く
、使用中にクランク、剥離等の現象が派生する。
また温和な温度条件でデポジション工程を行う場合には
問題は無いが、高温の厳しい条件では黒鉛とＳｉＣ被膜
の熱膨張率が微妙に異なるために、これもクラック、剥
離等の原因となり治具のライフを短くするという問題点
が存在した。
問題は無いが、高温の厳しい条件では黒鉛とＳｉＣ被膜
の熱膨張率が微妙に異なるために、これもクラック、剥
離等の原因となり治具のライフを短くするという問題点
が存在した。
更にＳｉＣ被膜に宿命的に存在する、ピンホールから気
体不純物が昇華してシリコンウェハーに付着浸透し、製
品品質に悪影響を与えるという問題点が存在した。
体不純物が昇華してシリコンウェハーに付着浸透し、製
品品質に悪影響を与えるという問題点が存在した。
本発明では上記問題点を解決するために黒鉛基板表面に
２１００〜２２００℃の高温でＳｉＯガスを供給し、両
者のＳｉＱ＋２Ｃ→ＳｉＣ＋ＣＯなる接触反応により黒
鉛基板表面に中間層ＳｉＣを２００〜５０００μｍの厚
みで形成し、その上にＣＶＤ法等によるＳｉＣを１０〜
５０μｍの厚みで蒸着したシリコンウェハー加熱用治具
を開発した。
２１００〜２２００℃の高温でＳｉＯガスを供給し、両
者のＳｉＱ＋２Ｃ→ＳｉＣ＋ＣＯなる接触反応により黒
鉛基板表面に中間層ＳｉＣを２００〜５０００μｍの厚
みで形成し、その上にＣＶＤ法等によるＳｉＣを１０〜
５０μｍの厚みで蒸着したシリコンウェハー加熱用治具
を開発した。
本発明に依れば黒鉛表面の炭素とシリコンが結合して中
間層ＳｉＣが形成されるため境界面の接合が強固となり
、剥離等現象が抑制される。
間層ＳｉＣが形成されるため境界面の接合が強固となり
、剥離等現象が抑制される。
また、中間層ＳｉＣ上にＣＶＤ法等により蒸着するＳｉ
Ｃ被膜は中間層ＳｉＣを核として成長するので、ＣＶＤ
法によるＳｉＣ被膜と中間層ＳｉＣとの間の結合も強固
となる。・ 史に純炭素がＳｉＣとなるため、反応後生酸物の容積が
変化することにより粒子の密度が大きくなり、バッキン
グ効果により生成粒子間が密に圧着され、ピンホールが
減少してガス抜は等の現象が回避され、製品への不純物
混入が抑えられる。
Ｃ被膜は中間層ＳｉＣを核として成長するので、ＣＶＤ
法によるＳｉＣ被膜と中間層ＳｉＣとの間の結合も強固
となる。・ 史に純炭素がＳｉＣとなるため、反応後生酸物の容積が
変化することにより粒子の密度が大きくなり、バッキン
グ効果により生成粒子間が密に圧着され、ピンホールが
減少してガス抜は等の現象が回避され、製品への不純物
混入が抑えられる。
更に、従来仕様のシリコンウェハー加熱用治具と比較し
て、黒鉛基板からＣＶＤ法によるＳｉＣ被膜に至る濃度
勾配が緩和されているので、マクロな相状態が均一化さ
れ、中間層ＳｉＣのクツション効果で境界層における熱
膨張率の断裂が解消し、高温雰囲気下の剥離不良が減じ
られる。
て、黒鉛基板からＣＶＤ法によるＳｉＣ被膜に至る濃度
勾配が緩和されているので、マクロな相状態が均一化さ
れ、中間層ＳｉＣのクツション効果で境界層における熱
膨張率の断裂が解消し、高温雰囲気下の剥離不良が減じ
られる。
以下に本発明の実施例に就いて詳述するが、使用する黒
鉛粉の種類、粒度、純度、成形方法、供給原料ＳｉＯの
製法、濃度、中間層ＳｉＣ生成温度、膜厚、ＣＶＤ法に
よるＳｉＣ被膜の密度、膜厚等は本実施例に限定されな
いのは当然のことである。
鉛粉の種類、粒度、純度、成形方法、供給原料ＳｉＯの
製法、濃度、中間層ＳｉＣ生成温度、膜厚、ＣＶＤ法に
よるＳｉＣ被膜の密度、膜厚等は本実施例に限定されな
いのは当然のことである。
上面にシリコンウェハー収納孔を設け、目的形状に成形
した黒鉛基板表面にＳｉＯを導き、２１００〜２２００
℃の高温雰囲気下、ｓｉｏ＋２ｃｍ＋ＳｉＣ＋ＣＯなる
接触反応により膜厚２００〜５０００μｍの中間層Ｓｉ
Ｃを形成する。
した黒鉛基板表面にＳｉＯを導き、２１００〜２２００
℃の高温雰囲気下、ｓｉｏ＋２ｃｍ＋ＳｉＣ＋ＣＯなる
接触反応により膜厚２００〜５０００μｍの中間層Ｓｉ
Ｃを形成する。
原料ＳｉＯはＳｉＯ□とＣ１または５ｉＯｚとＳｉの反
応、或いはＳ ｉＯｌの熱分解により得られる。
応、或いはＳ ｉＯｌの熱分解により得られる。
上記中間層ＳｉＣの膜厚は、膜生成速度と製品のコスト
、ライフを勘案して決定され、上記範囲に収まるのが好
ましい。
、ライフを勘案して決定され、上記範囲に収まるのが好
ましい。
上記中間層ＳｉＣの平均かさ密度は１．０〜３．０ｇ／
ｄ、好ましくは１．５〜２．８ｇ／ｃｄである。
ｄ、好ましくは１．５〜２．８ｇ／ｃｄである。
第１図に反応温度を変化させた場合の中間層ＳｉＣ膜厚
と中間層ＳｉＣ密度の関係を図示する。
と中間層ＳｉＣ密度の関係を図示する。
この結果から、ＳｉＣ生成反応温度は、中間層ＳｉＣに
求める平均かさ密度との関係において決定されるが、膜
厚２００〜５０００μｍの範囲ではＳｉＣ生成温度が上
限に近い程平均かさ密度が大きくなり、バッキング効果
により粒子間が圧着され、より緻密なＳｉＣ構造を形成
することができ、従って従来仕様と比較して製品品質に
関わるピンホールの個数を激減させることが可能となる
。
求める平均かさ密度との関係において決定されるが、膜
厚２００〜５０００μｍの範囲ではＳｉＣ生成温度が上
限に近い程平均かさ密度が大きくなり、バッキング効果
により粒子間が圧着され、より緻密なＳｉＣ構造を形成
することができ、従って従来仕様と比較して製品品質に
関わるピンホールの個数を激減させることが可能となる
。
上記中間層の膜厚ないし密度は黒鉛基板表面に於けるＳ
ｉＣ生成反応の生成ガス分圧を按配することにより制御
可能であり、ガス分圧が低い程生成中間層ＳｉＣの膜厚
は増加する。
ｉＣ生成反応の生成ガス分圧を按配することにより制御
可能であり、ガス分圧が低い程生成中間層ＳｉＣの膜厚
は増加する。
所定の膜厚を保持させたのち、中間層ＳｉＣ表面にＣＶ
Ｄ法等を施し、ＳｉＣ被膜を更に１０〜５０μｍの膜厚
で形成する。
Ｄ法等を施し、ＳｉＣ被膜を更に１０〜５０μｍの膜厚
で形成する。
当該ＳｉＣ被膜は黒鉛基板表面に予め形成された中間層
ＳｉＣを核として成長するために、デポジシラン効率が
高いだけでなく、生成化合物の結晶性が良好であるので
、付随効果として使用時の塩酸ガスエツチングに対して
優れた耐食性を示す。
ＳｉＣを核として成長するために、デポジシラン効率が
高いだけでなく、生成化合物の結晶性が良好であるので
、付随効果として使用時の塩酸ガスエツチングに対して
優れた耐食性を示す。
上記方法により製造されたシリコンウェハー加熱用治具
は従来仕様と異なり、ＣＶＤ法等によるＳｉＣ被膜と黒
鉛基板の間に中間層ＳｉＣを挟んだサンドイッチ構造を
有するため、表面ＳｉＣ被膜と黒鉛基板の熱膨張率の差
が相殺され、高温雰囲気下に於ける剥離、クラック等の
従来の因果的現象を回避し得る。
は従来仕様と異なり、ＣＶＤ法等によるＳｉＣ被膜と黒
鉛基板の間に中間層ＳｉＣを挟んだサンドイッチ構造を
有するため、表面ＳｉＣ被膜と黒鉛基板の熱膨張率の差
が相殺され、高温雰囲気下に於ける剥離、クラック等の
従来の因果的現象を回避し得る。
尚、黒鉛基板を焼き抜きし除去しても製品機能、製品品
質に何らの不具合も生じない。
質に何らの不具合も生じない。
第２図は基材の熱膨張係数の変化に対応する製品ライフ
の変位傾向図を示したものである。
の変位傾向図を示したものである。
従来例が熱膨張係数の狭小範囲でしか長寿命を得られな
いのに対し、本発明のシリコンウェハー加熱用治具は広
い範囲で高いライフを示す。
いのに対し、本発明のシリコンウェハー加熱用治具は広
い範囲で高いライフを示す。
本発明のシリコンウェハー加熱用治具は表面ＳｉＣ被膜
と黒鉛基板の間に中間層ＳｉＣを挟んだサンドインチ構
造を有するため、両者の熱膨張率の差が減じられて従来
の剥離、クラック等の現象が回避されるとともに、中間
層ＳｉＣが密な構造をとるためピンホールの数が抑えら
れ不純物の混入が減少するので、良好な品質のシリコン
ウェハー加熱用治具を提供し得る。
と黒鉛基板の間に中間層ＳｉＣを挟んだサンドインチ構
造を有するため、両者の熱膨張率の差が減じられて従来
の剥離、クラック等の現象が回避されるとともに、中間
層ＳｉＣが密な構造をとるためピンホールの数が抑えら
れ不純物の混入が減少するので、良好な品質のシリコン
ウェハー加熱用治具を提供し得る。
第１図は本発明のシリコンウェハー加熱用治具の各Ｓｉ
Ｃ生成温度に於けるＳｉＣの膜厚と密度の関係を示した
ものであり、第２図は基材の熱膨張係数の変化に対応す
る製品ライフの変位傾向図を示したものである。 出願人 東芝セラミックス株式会社
Ｃ生成温度に於けるＳｉＣの膜厚と密度の関係を示した
ものであり、第２図は基材の熱膨張係数の変化に対応す
る製品ライフの変位傾向図を示したものである。 出願人 東芝セラミックス株式会社
Claims (1)
- ２１００〜２２００℃の高温不活性雰囲気下で黒鉛基
板表面にＳｉＯガスを供給し、当該炭素とＳｉＯガスの
接触反応により、黒鉛表面に中間層としてのＳｉＣを形
成し、然る後にＣＶＤ法等によりＳｉＣ被膜を当該中間
層ＳｉＣの上に蒸着したことを特徴とするシリコンウェ
ハー加熱用治具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29981587A JPH01145400A (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | シリコンウェハー加熱用治具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29981587A JPH01145400A (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | シリコンウェハー加熱用治具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01145400A true JPH01145400A (ja) | 1989-06-07 |
Family
ID=17877258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29981587A Pending JPH01145400A (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | シリコンウェハー加熱用治具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01145400A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2307337A (en) * | 1995-11-14 | 1997-05-21 | Sumitomo Chemical Co | Vapour deposition apparatus for growing semiconductor layers |
| KR100427118B1 (ko) * | 1995-12-26 | 2004-07-27 | 도카이 카본 가부시키가이샤 | 열처리용지그및그제조방법 |
| JP2011051866A (ja) * | 2009-09-04 | 2011-03-17 | Toyo Tanso Kk | 炭化ケイ素被覆炭素基材の製造方法及び炭化ケイ素被覆炭素基材並びに炭化ケイ素炭素複合焼結体、セラミックス被覆炭化ケイ素炭素複合焼結体及び炭化ケイ素炭素複合焼結体の製造方法 |
| CN109279908A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-01-29 | 中南大学 | 一种制备超薄碳/碳复合材料面板的夹具 |
-
1987
- 1987-11-30 JP JP29981587A patent/JPH01145400A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2307337A (en) * | 1995-11-14 | 1997-05-21 | Sumitomo Chemical Co | Vapour deposition apparatus for growing semiconductor layers |
| US5980632A (en) * | 1995-11-14 | 1999-11-09 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Member for use in production device for semiconductors |
| GB2307337B (en) * | 1995-11-14 | 2000-10-18 | Sumitomo Chemical Co | Member for production device of semi conductor |
| KR100427118B1 (ko) * | 1995-12-26 | 2004-07-27 | 도카이 카본 가부시키가이샤 | 열처리용지그및그제조방법 |
| JP2011051866A (ja) * | 2009-09-04 | 2011-03-17 | Toyo Tanso Kk | 炭化ケイ素被覆炭素基材の製造方法及び炭化ケイ素被覆炭素基材並びに炭化ケイ素炭素複合焼結体、セラミックス被覆炭化ケイ素炭素複合焼結体及び炭化ケイ素炭素複合焼結体の製造方法 |
| CN109279908A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-01-29 | 中南大学 | 一种制备超薄碳/碳复合材料面板的夹具 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5665260A (en) | Ceramic electrostatic chuck with built-in heater | |
| US5566043A (en) | Ceramic electrostatic chuck with built-in heater | |
| CN112374891B (zh) | 一种石墨基座盘表面梯度TaC涂层 | |
| CN112391675B (zh) | 一种具有过渡层结构的半导体用石墨基座盘及其制备方法 | |
| JPH01145400A (ja) | シリコンウェハー加熱用治具 | |
| JP2000073171A (ja) | 化学蒸着法多層ＳｉＣ膜の製造方法 | |
| WO2021117498A1 (ja) | 炭化タンタル被覆グラファイト部材及びその製造方法 | |
| JPH0688866B2 (ja) | 窒化ホウ素被覆ルツボおよびその製造方法 | |
| US5134018A (en) | Hybrid substrate | |
| JP4274833B2 (ja) | 多結晶シリコン鋳造用部材 | |
| JP2569321B2 (ja) | 気相成長用トレ−及び気相成長方法 | |
| JPH11268994A (ja) | 炭化珪素単結晶の製造方法 | |
| JPH06135793A (ja) | 複層セラミックスるつぼ | |
| US5232766A (en) | Hybrid substrate | |
| JPH01249679A (ja) | 黒鉛一炭化珪素複合体並びにその製造法 | |
| JP2001073139A (ja) | 炭化ケイ素質成形体の製造方法 | |
| JPH10256108A (ja) | 炭化ケイ素質ダミーウェハ | |
| JP3739507B2 (ja) | 熱処理用治具の製造方法 | |
| JP2915750B2 (ja) | 静電チャック付セラミックスヒーター | |
| JPH06100398A (ja) | 鏡面を有するダイヤモンド膜の製造方法 | |
| JPH07335728A (ja) | 熱処理治具とその製造方法 | |
| JP2878399B2 (ja) | 半導体拡散炉用カーボン治具 | |
| JP3803148B2 (ja) | 積層部材の再生使用方法およびこれに使用する積層部材 | |
| JPH0154432B2 (ja) | ||
| JPH0710754B2 (ja) | 炭化珪素質部材及びその製造方法 |