JPH08102443A - 半導体ウエハ支持台およびそれを用いた気相成長装置 - Google Patents
半導体ウエハ支持台およびそれを用いた気相成長装置Info
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- JPH08102443A JPH08102443A JP23671094A JP23671094A JPH08102443A JP H08102443 A JPH08102443 A JP H08102443A JP 23671094 A JP23671094 A JP 23671094A JP 23671094 A JP23671094 A JP 23671094A JP H08102443 A JPH08102443 A JP H08102443A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】比較的低温、低圧下で、Ｂを含むアモルファス
Ｓｉ膜を半導体ウエハ上に堆積した場合に、使用部品の
表面の被膜の付着力を向上させ、被膜の剥離を起し難く
し、ダストの発生を防止できる済む半導体ウエハ支持台
およびそれを用いた気相成長装置を提供する。 【構成】それぞれウエハー載置用ボート２１およびそれ
を支持する保温筒２２ならびにこれらを収容する反応外
管１１および反応内管１２の表面が、平均表面粗さＲａ
が０．２〜４μｍ、平均表面粗さ間隔Ｓｍが２０〜１０
００μｍとなるようにサンドブラスト処理されているこ
とを特徴とする。
Ｓｉ膜を半導体ウエハ上に堆積した場合に、使用部品の
表面の被膜の付着力を向上させ、被膜の剥離を起し難く
し、ダストの発生を防止できる済む半導体ウエハ支持台
およびそれを用いた気相成長装置を提供する。 【構成】それぞれウエハー載置用ボート２１およびそれ
を支持する保温筒２２ならびにこれらを収容する反応外
管１１および反応内管１２の表面が、平均表面粗さＲａ
が０．２〜４μｍ、平均表面粗さ間隔Ｓｍが２０〜１０
００μｍとなるようにサンドブラスト処理されているこ
とを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造に際
して使用される例えばＬＰＣＶＤ（減圧気相成長）装置
の反応管内に設置される半導体ウエハ支持台およびそれ
を用いた気相成長装置に係り、特に比較的低温、低圧下
でＢ（ボロン）を含むアモルファスＳｉ（シリコン）膜
を堆積する工程で使用される。
して使用される例えばＬＰＣＶＤ（減圧気相成長）装置
の反応管内に設置される半導体ウエハ支持台およびそれ
を用いた気相成長装置に係り、特に比較的低温、低圧下
でＢ（ボロン）を含むアモルファスＳｉ（シリコン）膜
を堆積する工程で使用される。
【０００２】
【従来の技術】図１は、縦型のＬＰＣＶＤ装置の一般的
な構成を概略的に示している。図１において、石英製の
反応管１０は、外側の反応外管１１と内側の反応内管１
２との二重構造を有しており、ＳＵＳ（ステンレス）製
のマニホールド１３に固定されている。上記マニホール
ド１３には、反応処理に必要なガスの導入口１４および
排出口１５が形成されており、前記反応管１０の外部に
は、ガス排気用の真空ポンプ１６と、反応管内部を加熱
するための抵抗加熱ヒータ１７が配設されている。さら
に、前記マニホールド１３の下部開口面に対接するよう
にキャッピングフランジ１８が配設されており、上記キ
ャッピングフランジ上に石英製のウエハ支持台２０が固
定されている。このウエハ支持台２０は、前記反応内管
１２の内側に配設されており、ウエハー載置用ボート２
１およびこれを支持するために前記キャッピングフラン
ジ上に固定された保温筒２２からなり、このウエハー載
置用ボート２１には複数枚の半導体ウエハー２３が水平
状態に載置される。そして、前記キャッピングフランジ
１８の下方にウエハ支持台回転機構２４が配設されてお
り、これは上記キャッピングフランジ１８を貫通して前
記保温筒２２に連結された回転軸を有する 上記構成のＬＰＣＶＤ装置においては、反応ガスがマニ
ホールド下部のガス導入口１４より導入されると、反応
内管１２の内側から外側を経てガス排出口１５より真空
ポンプ１６により排出される。従来、それぞれ石英製の
前記反応外管１１、反応内管１２およびウエハー載置用
ボート２１の表面は、形状加工後のガス焼き処理によ
り、平均表面粗さＲａがほぼ０．０３μｍ、平均表面粗
さ間隔Ｓｍがほぼ１５００μｍに仕上げられている。
な構成を概略的に示している。図１において、石英製の
反応管１０は、外側の反応外管１１と内側の反応内管１
２との二重構造を有しており、ＳＵＳ（ステンレス）製
のマニホールド１３に固定されている。上記マニホール
ド１３には、反応処理に必要なガスの導入口１４および
排出口１５が形成されており、前記反応管１０の外部に
は、ガス排気用の真空ポンプ１６と、反応管内部を加熱
するための抵抗加熱ヒータ１７が配設されている。さら
に、前記マニホールド１３の下部開口面に対接するよう
にキャッピングフランジ１８が配設されており、上記キ
ャッピングフランジ上に石英製のウエハ支持台２０が固
定されている。このウエハ支持台２０は、前記反応内管
１２の内側に配設されており、ウエハー載置用ボート２
１およびこれを支持するために前記キャッピングフラン
ジ上に固定された保温筒２２からなり、このウエハー載
置用ボート２１には複数枚の半導体ウエハー２３が水平
状態に載置される。そして、前記キャッピングフランジ
１８の下方にウエハ支持台回転機構２４が配設されてお
り、これは上記キャッピングフランジ１８を貫通して前
記保温筒２２に連結された回転軸を有する 上記構成のＬＰＣＶＤ装置においては、反応ガスがマニ
ホールド下部のガス導入口１４より導入されると、反応
内管１２の内側から外側を経てガス排出口１５より真空
ポンプ１６により排出される。従来、それぞれ石英製の
前記反応外管１１、反応内管１２およびウエハー載置用
ボート２１の表面は、形状加工後のガス焼き処理によ
り、平均表面粗さＲａがほぼ０．０３μｍ、平均表面粗
さ間隔Ｓｍがほぼ１５００μｍに仕上げられている。
【０００３】ところで、上記構成のＬＰＣＶＤ装置を使
用して、成膜温度１５０〜４５０℃、成膜圧力０．０１
〜０．２Ｔorr （＝０．０１×１３３Ｐａ〜０．２×１
３３Ｐａ）の低温、低圧下で、Ｓｉ2 Ｈ6 ガスとＢ2 Ｈ
6 ガスとを熱分解させ、Ｂを含むアモルファスＳｉ膜を
半導体ウエハ２３上に堆積した場合、石英部品である前
記反応外管１１、反応内管１２およびウエハー載置用ボ
ート２１の表面にも、Ｂを含むアモルファスＳｉ膜が堆
積する。しかし、上記石英部品表面の被膜（アモルファ
スＳｉ膜）は、堆積膜厚が約１μｍを越えると剥離を起
し易くなり、ダストが発生する原因となる。因みに、サ
ンプルとして用いた石英ウエハー上にＢを含むアモルフ
ァスＳｉ膜を堆積させ、この石英ウエハーに対して、室
温と４００℃との間を往復するような熱サイクルを与え
た場合、熱サイクル回数が２回で被膜の剥離が発生し
た。このような石英部品表面の被膜の剥離を防止するた
めに、上記被膜を除去するために頻繁に石英部品表面の
酸エッチングを行わなければならないという問題があ
る。
用して、成膜温度１５０〜４５０℃、成膜圧力０．０１
〜０．２Ｔorr （＝０．０１×１３３Ｐａ〜０．２×１
３３Ｐａ）の低温、低圧下で、Ｓｉ2 Ｈ6 ガスとＢ2 Ｈ
6 ガスとを熱分解させ、Ｂを含むアモルファスＳｉ膜を
半導体ウエハ２３上に堆積した場合、石英部品である前
記反応外管１１、反応内管１２およびウエハー載置用ボ
ート２１の表面にも、Ｂを含むアモルファスＳｉ膜が堆
積する。しかし、上記石英部品表面の被膜（アモルファ
スＳｉ膜）は、堆積膜厚が約１μｍを越えると剥離を起
し易くなり、ダストが発生する原因となる。因みに、サ
ンプルとして用いた石英ウエハー上にＢを含むアモルフ
ァスＳｉ膜を堆積させ、この石英ウエハーに対して、室
温と４００℃との間を往復するような熱サイクルを与え
た場合、熱サイクル回数が２回で被膜の剥離が発生し
た。このような石英部品表面の被膜の剥離を防止するた
めに、上記被膜を除去するために頻繁に石英部品表面の
酸エッチングを行わなければならないという問題があ
る。
【０００４】なお、保温筒２２の外表面は、ヒータ１７
の熱を保温筒２２の外表面で反射させることにより前記
ウエハ支持台回転機構２４の回転軸の熱損傷を防止する
ために、ＪＩＳ規格の＃４００のＳｉＣ砥粒の吹き付け
（サンドブラスト処理）によって、平均表面粗さＲａが
ほぼ０．５μｍ、平均表面粗さ間隔Ｓｍがほぼ４０μｍ
に仕上げられている。
の熱を保温筒２２の外表面で反射させることにより前記
ウエハ支持台回転機構２４の回転軸の熱損傷を防止する
ために、ＪＩＳ規格の＃４００のＳｉＣ砥粒の吹き付け
（サンドブラスト処理）によって、平均表面粗さＲａが
ほぼ０．５μｍ、平均表面粗さ間隔Ｓｍがほぼ４０μｍ
に仕上げられている。
【０００５】上記したような保温筒２２のサンドブラス
ト処理面にも、前記したように低温、低圧下でＢを含む
アモルファスＳｉ膜を半導体ウエハ２３上に堆積した場
合に、アモルファスＳｉ膜が堆積するが、上記サンドブ
ラスト処理面に堆積した被膜は、剥離を起し難いので、
上記したような問題は生じない。
ト処理面にも、前記したように低温、低圧下でＢを含む
アモルファスＳｉ膜を半導体ウエハ２３上に堆積した場
合に、アモルファスＳｉ膜が堆積するが、上記サンドブ
ラスト処理面に堆積した被膜は、剥離を起し難いので、
上記したような問題は生じない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
半導体ウエハ支持台およびそれを用いたＣＶＤ装置は、
比較的低温、低圧下で、Ｂを含むアモルファスＳｉ膜を
半導体ウエハ上に堆積した場合に、石英部品表面の被膜
を除去するために頻繁に酸エッチングを行わなければな
らないという問題があった。
半導体ウエハ支持台およびそれを用いたＣＶＤ装置は、
比較的低温、低圧下で、Ｂを含むアモルファスＳｉ膜を
半導体ウエハ上に堆積した場合に、石英部品表面の被膜
を除去するために頻繁に酸エッチングを行わなければな
らないという問題があった。
【０００７】本発明は上記の問題点を解決すべくなされ
たもので、比較的低温、低圧下で、Ｂを含むアモルファ
スＳｉ膜を半導体ウエハ上に堆積した場合に、使用部品
の表面の被膜の付着力を向上させ、被膜の剥離を起し難
くし、ダストの発生を防止でき、被膜を除去するための
頻繁な酸エッチングを行わなくて済む半導体ウエハ支持
台およびそれを用いた気相成長装置を提供することを目
的とする。
たもので、比較的低温、低圧下で、Ｂを含むアモルファ
スＳｉ膜を半導体ウエハ上に堆積した場合に、使用部品
の表面の被膜の付着力を向上させ、被膜の剥離を起し難
くし、ダストの発生を防止でき、被膜を除去するための
頻繁な酸エッチングを行わなくて済む半導体ウエハ支持
台およびそれを用いた気相成長装置を提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】第１の発明の半導体ウエ
ハ支持台は、それぞれウエハー載置用ボートおよびそれ
を支持する保温筒の表面が、平均表面粗さＲａが０．２
〜４μｍ、平均表面粗さ間隔Ｓｍが２０〜１０００μｍ
となるようにサンドブラスト処理されていることを特徴
とする。
ハ支持台は、それぞれウエハー載置用ボートおよびそれ
を支持する保温筒の表面が、平均表面粗さＲａが０．２
〜４μｍ、平均表面粗さ間隔Ｓｍが２０〜１０００μｍ
となるようにサンドブラスト処理されていることを特徴
とする。
【０００９】また、第２の発明の気相成長装置は、上記
半導体ウエハ支持台を収容する反応内管および反応外管
の表面が、平均表面粗さＲａが０．２〜４μｍ、平均表
面粗さ間隔Ｓｍが２０〜１０００μｍとなるようにサン
ドブラスト処理されていることを特徴とする。
半導体ウエハ支持台を収容する反応内管および反応外管
の表面が、平均表面粗さＲａが０．２〜４μｍ、平均表
面粗さ間隔Ｓｍが２０〜１０００μｍとなるようにサン
ドブラスト処理されていることを特徴とする。
【００１０】
【作用】本発明において、半導体ウエハ支持台は、ウエ
ハー載置用ボートおよびそれを支持する保温筒の表面
が、平均表面粗さＲａが０．２〜４μｍ、平均表面粗さ
間隔Ｓｍが２０〜１０００μｍとなるようにサンドブラ
スト処理されている。そして、それを使用した気相成長
装置は、上記半導体ウエハ支持台を収容する反応内管お
よび反応外管の表面が、平均表面粗さＲａが０．２〜４
μｍ、平均表面粗さ間隔Ｓｍが２０〜１０００μｍとな
るようにサンドブラスト処理されている。
ハー載置用ボートおよびそれを支持する保温筒の表面
が、平均表面粗さＲａが０．２〜４μｍ、平均表面粗さ
間隔Ｓｍが２０〜１０００μｍとなるようにサンドブラ
スト処理されている。そして、それを使用した気相成長
装置は、上記半導体ウエハ支持台を収容する反応内管お
よび反応外管の表面が、平均表面粗さＲａが０．２〜４
μｍ、平均表面粗さ間隔Ｓｍが２０〜１０００μｍとな
るようにサンドブラスト処理されている。
【００１１】上記したような気相成長装置を使用して、
比較的低温、低圧下で、Ｂを含むアモルファスＳｉ膜を
半導体ウエハ上に堆積した場合に、半導体ウエハ支持台
および反応管の表面の被膜（Ｂを含むアモルファスＳｉ
膜）の付着力を向上させ、被膜の剥離を起し難いことが
確認された。これにより、ダストの発生を防止できるの
で、被膜を除去するための頻繁な酸エッチングを行わな
くて済む。
比較的低温、低圧下で、Ｂを含むアモルファスＳｉ膜を
半導体ウエハ上に堆積した場合に、半導体ウエハ支持台
および反応管の表面の被膜（Ｂを含むアモルファスＳｉ
膜）の付着力を向上させ、被膜の剥離を起し難いことが
確認された。これにより、ダストの発生を防止できるの
で、被膜を除去するための頻繁な酸エッチングを行わな
くて済む。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は、本発明の第１実施例に係る半導体
ウエハ支持台およびそれを使用した縦型のＬＰＣＶＤ装
置の構成を概略的に示している。図１において、石英製
の反応管１０は、外側の反応外管１１と内側の反応内管
１２との二重構造を有しており、ＳＵＳ（ステンレス）
製のマニホールド１３に固定されている。上記マニホー
ルド１３には、反応処理に必要なガスの導入口１４およ
び排出口１５が形成されており、前記反応管１０の外部
には、ガス排気用の真空ポンプ１６と、反応管内部を加
熱するための抵抗加熱ヒータ１７が配設されている。
に説明する。図１は、本発明の第１実施例に係る半導体
ウエハ支持台およびそれを使用した縦型のＬＰＣＶＤ装
置の構成を概略的に示している。図１において、石英製
の反応管１０は、外側の反応外管１１と内側の反応内管
１２との二重構造を有しており、ＳＵＳ（ステンレス）
製のマニホールド１３に固定されている。上記マニホー
ルド１３には、反応処理に必要なガスの導入口１４およ
び排出口１５が形成されており、前記反応管１０の外部
には、ガス排気用の真空ポンプ１６と、反応管内部を加
熱するための抵抗加熱ヒータ１７が配設されている。
【００１３】さらに、前記マニホールド１３の下部開口
面に対接するようにキャッピングフランジ１８が配設さ
れており、上記キャッピングフランジ上に石英製のウエ
ハ支持台２０が固定されている。このウエハ支持台２０
は、前記反応内管１２の内側に配設されており、ウエハ
ー載置用ボート２１およびこれを支持するために前記キ
ャッピングフランジ上に固定された保温筒２２からな
り、このウエハー載置用ボート２１には複数枚の半導体
ウエハー２３が水平状態に載置される。
面に対接するようにキャッピングフランジ１８が配設さ
れており、上記キャッピングフランジ上に石英製のウエ
ハ支持台２０が固定されている。このウエハ支持台２０
は、前記反応内管１２の内側に配設されており、ウエハ
ー載置用ボート２１およびこれを支持するために前記キ
ャッピングフランジ上に固定された保温筒２２からな
り、このウエハー載置用ボート２１には複数枚の半導体
ウエハー２３が水平状態に載置される。
【００１４】そして、前記キャッピングフランジ１８の
下方にウエハ支持台回転機構２４が配設されており、こ
れは上記キャッピングフランジ１８を貫通して前記保温
筒２２に連結された回転軸を有する。
下方にウエハ支持台回転機構２４が配設されており、こ
れは上記キャッピングフランジ１８を貫通して前記保温
筒２２に連結された回転軸を有する。
【００１５】なお、保温筒２２の外表面は、ヒータ１７
の熱を保温筒２２の外表面で反射させることにより前記
ウエハ支持台回転機構２４の回転軸の熱損傷を防止する
ために、ＪＩＳ規格の＃４００のＳｉＣ砥粒の吹き付け
（サンドブラスト処理）によって、平均表面粗さＲａが
ほぼ０．５μｍ、平均表面粗さ間隔Ｓｍがほぼ４０μｍ
に仕上げられている。
の熱を保温筒２２の外表面で反射させることにより前記
ウエハ支持台回転機構２４の回転軸の熱損傷を防止する
ために、ＪＩＳ規格の＃４００のＳｉＣ砥粒の吹き付け
（サンドブラスト処理）によって、平均表面粗さＲａが
ほぼ０．５μｍ、平均表面粗さ間隔Ｓｍがほぼ４０μｍ
に仕上げられている。
【００１６】上記構成のＬＰＣＶＤ装置においては、反
応ガスがマニホールド下部のガス導入口１４より導入さ
れると、反応内管１２の内側から外側を経てガス排出口
１５より真空ポンプ１６により排出される。いま、上記
構成の第１実施例に係るＬＰＣＶＤ装置を使用して、成
膜温度１５０〜４５０℃、成膜圧力０．０１〜０．２Ｔ
orr （＝０．０１×１３３Ｐａ〜０．２×１３３Ｐａ）
の比較的低温、低圧下で、Ｓｉ2 Ｈ6 ガスとＢ2 Ｈ6 ガ
スとを熱分解させ、半導体ウエハ２３上にＢを含むアモ
ルファスＳｉ膜を堆積した場合、石英部品である前記反
応外管１１、反応内管１２、ウエハー載置用ボート２１
および保温筒２２の表面にも、Ｂを含むアモルファスＳ
ｉ膜が堆積する。
応ガスがマニホールド下部のガス導入口１４より導入さ
れると、反応内管１２の内側から外側を経てガス排出口
１５より真空ポンプ１６により排出される。いま、上記
構成の第１実施例に係るＬＰＣＶＤ装置を使用して、成
膜温度１５０〜４５０℃、成膜圧力０．０１〜０．２Ｔ
orr （＝０．０１×１３３Ｐａ〜０．２×１３３Ｐａ）
の比較的低温、低圧下で、Ｓｉ2 Ｈ6 ガスとＢ2 Ｈ6 ガ
スとを熱分解させ、半導体ウエハ２３上にＢを含むアモ
ルファスＳｉ膜を堆積した場合、石英部品である前記反
応外管１１、反応内管１２、ウエハー載置用ボート２１
および保温筒２２の表面にも、Ｂを含むアモルファスＳ
ｉ膜が堆積する。
【００１７】次に、前記被膜の剥離の難易性の測定方法
について説明する。まず、評価実験サンプルとして、図
２に示すように、表面粗さの異なるいくつかの石英ウエ
ハ（サンプルＮｏ．２〜４）および熱膨脹係数３．７×
１０-6／℃（室温〜４００℃）を持つＳｉＣウエハ（サ
ンプルＮｏ．５）を作成した。
について説明する。まず、評価実験サンプルとして、図
２に示すように、表面粗さの異なるいくつかの石英ウエ
ハ（サンプルＮｏ．２〜４）および熱膨脹係数３．７×
１０-6／℃（室温〜４００℃）を持つＳｉＣウエハ（サ
ンプルＮｏ．５）を作成した。
【００１８】サンプルＮｏ．２〜４の石英ウエハは、１
５０ｍｍφ、厚さ２ｍｍの形状に加工し、＃１８０のＳ
ｉＣ砥粒により研磨した。さらに、上記石英ウエハの両
面を＃６０または＃４００のＳｉＣ砥粒によりサンドブ
ラスト処理または研磨処理を行った後、純粋で洗浄して
サンプルとした。また、上記サンプルの一部は、酸水素
炎によるバーナー加熱により表面の平滑化処理を行っ
た。
５０ｍｍφ、厚さ２ｍｍの形状に加工し、＃１８０のＳ
ｉＣ砥粒により研磨した。さらに、上記石英ウエハの両
面を＃６０または＃４００のＳｉＣ砥粒によりサンドブ
ラスト処理または研磨処理を行った後、純粋で洗浄して
サンプルとした。また、上記サンプルの一部は、酸水素
炎によるバーナー加熱により表面の平滑化処理を行っ
た。
【００１９】また、サンプルＮｏ．５のＳｉＣウエハ
は、Ｓｉ原料粒とバインダーを配合、混練し、円板状に
成型した。そして、上記ＳｉＣウエハを焼成後、１５０
ｍｍφ、厚さ２ｍｍの形状に加工した。その後、上記Ｓ
ｉＣウエハにＳｉを含浸し、表面に残留したＳｉを研磨
除去した後、純粋で洗浄して全面にＳｉＣ−ＣＶＤコー
ティングを行ってサンプルとした。
は、Ｓｉ原料粒とバインダーを配合、混練し、円板状に
成型した。そして、上記ＳｉＣウエハを焼成後、１５０
ｍｍφ、厚さ２ｍｍの形状に加工した。その後、上記Ｓ
ｉＣウエハにＳｉを含浸し、表面に残留したＳｉを研磨
除去した後、純粋で洗浄して全面にＳｉＣ−ＣＶＤコー
ティングを行ってサンプルとした。
【００２０】そして、上記のように作成した各種のサン
プル（Ｎｏ．２〜５）の表面粗さの特性値（平均表面粗
さＲａ、平均表面粗さ間隔Ｓｍ）を電子式表面粗さ計を
用いてＪＩＳＢ−０６０１にしたがって測定した。
プル（Ｎｏ．２〜５）の表面粗さの特性値（平均表面粗
さＲａ、平均表面粗さ間隔Ｓｍ）を電子式表面粗さ計を
用いてＪＩＳＢ−０６０１にしたがって測定した。
【００２１】ここで、上記平均表面粗さＲａは、図３に
示すように、平均線を基準点として求めた形状の変位量
の算術平均値で規定する。また、上記平均表面粗さ間隔
Ｓｍは、図４に示すように、平均線を基準としてそこか
ら上に突き出た各山の平均線の高さにおける山頂の間隔
の算術平均値で規定する。そして、上記した各種のサン
プル（Ｎｏ．２〜５）のウエハを図１に示したような構
成のＬＰＣＶＤ装置のウエハー載置用ボート２１に水平
状態に載置し、成膜温度１５０〜４５０℃、成膜圧力
０．０１〜０．２Ｔorr （＝０．０１×１３３Ｐａ〜
０．２×１３３Ｐａ）の比較的低温、低圧下で、Ｓｉ2
Ｈ6 ガスとＢ2 Ｈ6 ガスとを熱分解させ、サンプルウエ
ハ上にＢを含むアモルファスＳｉ膜を１μｍ堆積した。
示すように、平均線を基準点として求めた形状の変位量
の算術平均値で規定する。また、上記平均表面粗さ間隔
Ｓｍは、図４に示すように、平均線を基準としてそこか
ら上に突き出た各山の平均線の高さにおける山頂の間隔
の算術平均値で規定する。そして、上記した各種のサン
プル（Ｎｏ．２〜５）のウエハを図１に示したような構
成のＬＰＣＶＤ装置のウエハー載置用ボート２１に水平
状態に載置し、成膜温度１５０〜４５０℃、成膜圧力
０．０１〜０．２Ｔorr （＝０．０１×１３３Ｐａ〜
０．２×１３３Ｐａ）の比較的低温、低圧下で、Ｓｉ2
Ｈ6 ガスとＢ2 Ｈ6 ガスとを熱分解させ、サンプルウエ
ハ上にＢを含むアモルファスＳｉ膜を１μｍ堆積した。
【００２２】次に、上記サンプルウエハ上に堆積したＢ
を含むアモルファスＳｉ膜（被膜）の耐剥離性を評価す
るために、室温（３０分保持）と４００℃（３０分保
持）との間を往復するような熱サイクル試験を行った。
この場合、サンプルウエハからの被膜の剥離の有無は、
昇温と降温とを５サイクル繰り返す毎に顕微鏡でサンプ
ル表面を観察して確認した結果、被膜の剥離の発生が確
認された熱サイクル回数を図２に示した。なお、対比の
ために従来の表面粗さの特性値を持つ石英ウエハ（サン
プルＮｏ．１）をサンプルとした場合に得られたデータ
も示した。
を含むアモルファスＳｉ膜（被膜）の耐剥離性を評価す
るために、室温（３０分保持）と４００℃（３０分保
持）との間を往復するような熱サイクル試験を行った。
この場合、サンプルウエハからの被膜の剥離の有無は、
昇温と降温とを５サイクル繰り返す毎に顕微鏡でサンプ
ル表面を観察して確認した結果、被膜の剥離の発生が確
認された熱サイクル回数を図２に示した。なお、対比の
ために従来の表面粗さの特性値を持つ石英ウエハ（サン
プルＮｏ．１）をサンプルとした場合に得られたデータ
も示した。
【００２３】上記結果から、本実施例のサンプル（Ｎ
ｏ．２〜５）では、被膜材の平均表面粗さＲａが０．２
〜４μｍ、平均表面粗さ間隔Ｓｍが２０〜１０００μｍ
となるように仕上げることによって、従来例に比較し、
Ｂを含むアモルファスＳｉ膜（被膜）の耐剥離性が向上
していることが判明した。
ｏ．２〜５）では、被膜材の平均表面粗さＲａが０．２
〜４μｍ、平均表面粗さ間隔Ｓｍが２０〜１０００μｍ
となるように仕上げることによって、従来例に比較し、
Ｂを含むアモルファスＳｉ膜（被膜）の耐剥離性が向上
していることが判明した。
【００２４】なお、本実施例とは異なる加工方法を用い
た場合でも、被膜材の表面が上記したような表面粗さの
特性値（Ｒａ、Ｓｍ）を示す場合には、本実施例と同様
の効果が得られる。また、図２中に示したＳｉＣウエハ
（サンプルＮｏ．５）は、Ｂを含むアモルファスＳｉ膜
の耐剥離性が大幅に向上しているが、その理由は、表面
粗さの特性値（Ｒａ、Ｓｍ）が最適であるだけでなく、
さらに、上記ＳｉＣウエハの熱膨脹係数（室温〜４００
℃において、ほぼ３．７×１０-6／℃）と上記アモルフ
ァスＳｉ膜の熱膨脹係数（室温〜４００℃において、ほ
ぼ３．４×１０-6／℃）との差により、Ｂを含むアモル
ファスＳｉ膜に圧縮応力が生じるか無応力状態になるた
めである。Ｂを含むアモルファスＳｉ膜の熱膨脹係数と
ほぼ同じかそれ以上の熱膨脹係数を持つ材料として、石
英ガラス、ＳｉＣ、ＳｉＮ、Ａｌ2 Ｏ3 などがある。好
ましくは、熱膨脹係数が３．０〜８．０×１０-6／℃
（室温〜４００℃）を持ち、かつ、Ｒａ＝０．２〜４μ
ｍ、Ｓｍ＝２０〜１０００μｍの材料を使用することに
より、本実施例と同様の効果が得られる。
た場合でも、被膜材の表面が上記したような表面粗さの
特性値（Ｒａ、Ｓｍ）を示す場合には、本実施例と同様
の効果が得られる。また、図２中に示したＳｉＣウエハ
（サンプルＮｏ．５）は、Ｂを含むアモルファスＳｉ膜
の耐剥離性が大幅に向上しているが、その理由は、表面
粗さの特性値（Ｒａ、Ｓｍ）が最適であるだけでなく、
さらに、上記ＳｉＣウエハの熱膨脹係数（室温〜４００
℃において、ほぼ３．７×１０-6／℃）と上記アモルフ
ァスＳｉ膜の熱膨脹係数（室温〜４００℃において、ほ
ぼ３．４×１０-6／℃）との差により、Ｂを含むアモル
ファスＳｉ膜に圧縮応力が生じるか無応力状態になるた
めである。Ｂを含むアモルファスＳｉ膜の熱膨脹係数と
ほぼ同じかそれ以上の熱膨脹係数を持つ材料として、石
英ガラス、ＳｉＣ、ＳｉＮ、Ａｌ2 Ｏ3 などがある。好
ましくは、熱膨脹係数が３．０〜８．０×１０-6／℃
（室温〜４００℃）を持ち、かつ、Ｒａ＝０．２〜４μ
ｍ、Ｓｍ＝２０〜１０００μｍの材料を使用することに
より、本実施例と同様の効果が得られる。
【００２５】なお、本実施例は、評価実験サンプルとし
て、表面粗さの特性値が異なるいくつかのウエハおよび
所定の熱膨脹係数を持つウエハを用いた場合を示した
が、実際の半導体ウエハ支持台２０（ウエハー載置用ボ
ート２１およびそれを支持する保温筒２２）およびこれ
を使用したＬＰＣＶＤ装置の反応管１０（反応外管１１
および反応内管１２）として、本実施例のように＃６０
または＃４００のＳｉＣ砥粒の吹き付け（サンドブラス
ト処理）によってＲａがほぼ０．２μｍ以上、ほぼ４μ
ｍ以下で、Ｓｍがほぼ２０μｍ以上、ほぼ１０００μｍ
以下となるように仕上げられた石英を適用した場合に、
Ｂを含むアモルファスＳｉ膜の堆積膜厚が１０μｍ程度
であっても耐剥離性が大幅に向上し、ダストの発生が激
減したことが確認された。
て、表面粗さの特性値が異なるいくつかのウエハおよび
所定の熱膨脹係数を持つウエハを用いた場合を示した
が、実際の半導体ウエハ支持台２０（ウエハー載置用ボ
ート２１およびそれを支持する保温筒２２）およびこれ
を使用したＬＰＣＶＤ装置の反応管１０（反応外管１１
および反応内管１２）として、本実施例のように＃６０
または＃４００のＳｉＣ砥粒の吹き付け（サンドブラス
ト処理）によってＲａがほぼ０．２μｍ以上、ほぼ４μ
ｍ以下で、Ｓｍがほぼ２０μｍ以上、ほぼ１０００μｍ
以下となるように仕上げられた石英を適用した場合に、
Ｂを含むアモルファスＳｉ膜の堆積膜厚が１０μｍ程度
であっても耐剥離性が大幅に向上し、ダストの発生が激
減したことが確認された。
【００２６】なお、上記使用部材の平均表面粗さＲａが
４μｍより大きくなると、ウエハー載置用ボート２１か
ら剥離する初期ダストが多発するので不適当である。上
記Ｒａを４μｍ以下にする方法として、石英ガラスの場
合には、表面のガス焼きによる平滑化、砥粒の微細化な
どが可能である。また、上記使用部材の平均表面粗さ間
隔Ｓｍが１０００μｍより大きくなると、凹凸の周期が
大きくなり、平坦化し過ぎるので、被膜の密着力が低下
した。一方、上記Ｓｍが２０μｍより小さくなると、凹
凸の周期が小さくなり過ぎるので、部材の表面が欠け易
くなり、初期ダストが多発するので不適当である。
４μｍより大きくなると、ウエハー載置用ボート２１か
ら剥離する初期ダストが多発するので不適当である。上
記Ｒａを４μｍ以下にする方法として、石英ガラスの場
合には、表面のガス焼きによる平滑化、砥粒の微細化な
どが可能である。また、上記使用部材の平均表面粗さ間
隔Ｓｍが１０００μｍより大きくなると、凹凸の周期が
大きくなり、平坦化し過ぎるので、被膜の密着力が低下
した。一方、上記Ｓｍが２０μｍより小さくなると、凹
凸の周期が小さくなり過ぎるので、部材の表面が欠け易
くなり、初期ダストが多発するので不適当である。
【００２７】上記と同様に、実際の半導体ウエハ支持台
２０（ウエハー載置用ボート２１およびそれを支持する
保温筒２２）およびこれを使用したＬＰＣＶＤ装置の反
応管１０（反応外管１１および反応内管１２）として、
ＳｉＣウエハを焼成後にＳｉＣ−ＣＶＤコーティングを
行ったセラミック材を適用した場合にも、Ｂを含むアモ
ルファスＳｉ膜の堆積膜厚が１０μｍ程度であっても耐
剥離性が大幅に向上し、ダストの発生が激減したことが
確認された。
２０（ウエハー載置用ボート２１およびそれを支持する
保温筒２２）およびこれを使用したＬＰＣＶＤ装置の反
応管１０（反応外管１１および反応内管１２）として、
ＳｉＣウエハを焼成後にＳｉＣ−ＣＶＤコーティングを
行ったセラミック材を適用した場合にも、Ｂを含むアモ
ルファスＳｉ膜の堆積膜厚が１０μｍ程度であっても耐
剥離性が大幅に向上し、ダストの発生が激減したことが
確認された。
【００２８】従って、本発明を適用したＬＰＣＶＤ装置
においては、比較的低温、低圧下で半導体ウエハ２３上
にＢを含むアモルファスＳｉ膜を堆積した場合に、半導
体ウエハ支持台２０（ウエハー載置用ボート２１および
それを支持する保温筒２２）およびこれを収容する反応
管１０（反応外管１１および反応内管１２）の表面に堆
積した被膜を除去するための頻繁な酸エッチングを行わ
なくて済む。
においては、比較的低温、低圧下で半導体ウエハ２３上
にＢを含むアモルファスＳｉ膜を堆積した場合に、半導
体ウエハ支持台２０（ウエハー載置用ボート２１および
それを支持する保温筒２２）およびこれを収容する反応
管１０（反応外管１１および反応内管１２）の表面に堆
積した被膜を除去するための頻繁な酸エッチングを行わ
なくて済む。
【００２９】
【発明の効果】上述したように本発明によれば、比較的
低温、低圧下で、Ｂを含むアモルファスＳｉ膜を半導体
ウエハ上に堆積した場合に、使用部品の表面の被膜の付
着力を向上させ、被膜の剥離を起し難くし、ダストの発
生を防止でき、被膜を除去するための頻繁な酸エッチン
グを行わなくて済む半導体ウエハ支持台およびそれを用
いた気相成長装置を提供することができる。
低温、低圧下で、Ｂを含むアモルファスＳｉ膜を半導体
ウエハ上に堆積した場合に、使用部品の表面の被膜の付
着力を向上させ、被膜の剥離を起し難くし、ダストの発
生を防止でき、被膜を除去するための頻繁な酸エッチン
グを行わなくて済む半導体ウエハ支持台およびそれを用
いた気相成長装置を提供することができる。
【図１】本発明の第１実施例に係る縦型のＬＰＣＶＤ装
置の構成を概略的に示す図。
置の構成を概略的に示す図。
【図２】図１の装置における半導体ウエハ支持台および
反応管に堆積する被膜の剥離の難易性を評価するために
使用された実験サンプルの特性を一覧にして示す図。
反応管に堆積する被膜の剥離の難易性を評価するために
使用された実験サンプルの特性を一覧にして示す図。
【図３】図２中の実験サンプルの平均表面粗さＲａを説
明するために示す図。
明するために示す図。
【図４】図２中の実験サンプルの平均表面粗さ間隔Ｓｍ
を説明するために示す図。
を説明するために示す図。
【符号の説明】 １０…反応管、１１…反応外管、１２…反応内管、１３
…マニホールド、１４…ガスの導入口、１５…ガスの排
出口、１６…真空ポンプ、１７…抵抗加熱ヒータ、１８
…キャッピングフランジ、２０…ウエハ支持台、２１…
ウエハー載置用ボート、２２…保温筒、２３…半導体ウ
エハー、２４…ウエハ支持台回転機構。
…マニホールド、１４…ガスの導入口、１５…ガスの排
出口、１６…真空ポンプ、１７…抵抗加熱ヒータ、１８
…キャッピングフランジ、２０…ウエハ支持台、２１…
ウエハー載置用ボート、２２…保温筒、２３…半導体ウ
エハー、２４…ウエハ支持台回転機構。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 見方 裕一 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 荻野 浩 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 梅津 淑実 東京都新宿区西新宿１丁目26番２号 東芝 セラミックス株式会社内 (72)発明者 青木 優 東京都新宿区西新宿１丁目26番２号 東芝 セラミックス株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 それぞれウエハー載置用ボートおよびそ
れを支持する保温筒の表面が、平均表面粗さＲａが０．
２〜４μｍ、平均表面粗さ間隔Ｓｍが２０〜１０００μ
ｍとなるようにサンドブラスト処理されていることを特
徴とする半導体ウエハ支持台。 - 【請求項２】 請求項１記載の上記半導体ウエハ支持台
を収容する反応内管および反応外管の表面が、平均表面
粗さＲａが０．２〜４μｍ、平均表面粗さ間隔Ｓｍが２
０〜１０００μｍとなるようにサンドブラスト処理され
ていることを特徴とする気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23671094A JP3547810B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | ウエハー載置用ボートおよびそれを用いた気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23671094A JP3547810B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | ウエハー載置用ボートおよびそれを用いた気相成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08102443A true JPH08102443A (ja) | 1996-04-16 |
| JP3547810B2 JP3547810B2 (ja) | 2004-07-28 |
Family
ID=17004624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23671094A Expired - Lifetime JP3547810B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | ウエハー載置用ボートおよびそれを用いた気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3547810B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6425168B1 (en) * | 1994-09-30 | 2002-07-30 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Quartz glass jig for heat-treating semiconductor wafers and method for producing same |
| JP2004111686A (ja) * | 2002-09-19 | 2004-04-08 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 半導体処理用部材及び半導体処理用部材の洗浄方法 |
| WO2004083483A1 (en) * | 2003-03-19 | 2004-09-30 | Systems On Silicon Manufacturing Company Pte. Ltd. | A method of repairing a pedestal surface |
| US7485239B2 (en) | 2002-08-06 | 2009-02-03 | Kobe Steel, Ltd | Component of glass-like carbon for CVD apparatus and process for production thereof |
| CN110777352A (zh) * | 2018-07-31 | 2020-02-11 | 通用电气公司 | 具有非晶结构的硅粘合涂层及其形成方法 |
-
1994
- 1994-09-30 JP JP23671094A patent/JP3547810B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6425168B1 (en) * | 1994-09-30 | 2002-07-30 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Quartz glass jig for heat-treating semiconductor wafers and method for producing same |
| US7485239B2 (en) | 2002-08-06 | 2009-02-03 | Kobe Steel, Ltd | Component of glass-like carbon for CVD apparatus and process for production thereof |
| JP2004111686A (ja) * | 2002-09-19 | 2004-04-08 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 半導体処理用部材及び半導体処理用部材の洗浄方法 |
| WO2004083483A1 (en) * | 2003-03-19 | 2004-09-30 | Systems On Silicon Manufacturing Company Pte. Ltd. | A method of repairing a pedestal surface |
| CN110777352A (zh) * | 2018-07-31 | 2020-02-11 | 通用电气公司 | 具有非晶结构的硅粘合涂层及其形成方法 |
| CN110777352B (zh) * | 2018-07-31 | 2022-02-25 | 通用电气公司 | 具有非晶结构的硅粘合涂层及其形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3547810B2 (ja) | 2004-07-28 |
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