JPH11209136A - 石英ガラス部材のマーキング方法 - Google Patents

石英ガラス部材のマーキング方法

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JPH11209136A
JPH11209136A JP2506598A JP2506598A JPH11209136A JP H11209136 A JPH11209136 A JP H11209136A JP 2506598 A JP2506598 A JP 2506598A JP 2506598 A JP2506598 A JP 2506598A JP H11209136 A JPH11209136 A JP H11209136A
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JP
Japan
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quartz glass
glass member
marking
silicon
plate
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JP2506598A
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English (en)
Inventor
Takashi Suzuki
崇 鈴木
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Coorstek KK
Original Assignee
Toshiba Ceramics Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/22Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with other inorganic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/20Materials for coating a single layer on glass
    • C03C2217/28Other inorganic materials
    • C03C2217/282Carbides, silicides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2218/00Methods for coating glass
    • C03C2218/10Deposition methods
    • C03C2218/17Deposition methods from a solid phase

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 石英ガラス部材に、固着性に優れ剥離するこ
となく、また、耐熱性で耐酸性に優れ褪色、変質、消失
等が起こらず長期的に安定であり、また、必要に応じて
光学的読取可能に呈色される各種記号を簡便に且つ容易
に印字する方法の提供。 【解決手段】 石英ガラス部材の所定部に、高純度の炭
素、炭化珪素または珪素からなる敷板を密着させて、該
石英ガラス部材を透過させて該所定部にYAGレーザー
光を照射してマーキングすることを特徴とする石英ガラ
ス部材のマーキング方法。前記マーキングは光学的読取
可能に形成することができ、半導体製造装置の部材に適
用することで、製造工程管理が容易となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、石英ガラス部材の
マーキング方法に関し、特に、CZ法によるシリコン単
結晶引き上げ用ルツボ、エピタキシャル成長用ベルジャ
ー、拡散用炉芯管やボート、CVD用ボート、エッチン
グ用ベルジャー等の半導体製造プロセスに用いられる石
英ガラス部材に、バーコード等の各種記号を、光学的読
取り可能で、汚染源とならず、且つ、耐久性に優れるも
のとして容易に形成する石英ガラス部材のマーキング方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、光学的読取り可能な記号を製品に
付して、製品の流通管理のみならず、製造工程における
工程管理、在庫管理を行ったり、また、使用回数の管理
等にも適用したりするようになってきている。例えば、
特開平5−208881号公報では、アルミナ製のシリ
コンウエハの研磨用のポリッシングプレート等セラミッ
ク焼結体表面に無機系着色剤をセラミック母材に溶融拡
散させてバーコードを固定形成させることが提案されて
いる。しかし、従来、半導体製造プロセス装置における
部材、例えば、CZ法によるシリコン単結晶引き上げ用
ルツボ、エピタキシャル成長用ベルジャー、拡散用炉芯
管やボート、CVD用ボート、エッチング用ベルジャー
等の石英ガラス部材において、光学的読取り可能な記号
を付したものは未だ存在していない。
【0003】半導体製造装置の石英ガラス部材に光学的
読取可能な記号を付すことが従来行われていない理由と
しては、半導体製造プロセスは極めて清浄な環境が要求
されることから、通常の着色剤を用いて記号を石英ガラ
ス製品に付した場合には、使用環境を汚染するおそれが
あるためである。また、石英ガラス部材は、その製造工
程中及び半導体製造プロセスで使用される際に、表面汚
染層の除去を目的として、たびたびフッ酸、フッ化アン
モニウムまたはフッ酸と他の酸との混酸で洗浄されるこ
とから、通常の着色剤では、これらの酸洗浄処理に耐え
得ないためでもある。更に、石英ガラス部材は、製造工
程において、変形加工、溶接、つや出し加工等のいわゆ
る熱によるガラス細工加工され、また、半導体製造プロ
セスにおいては、拡散、エピタキシャル成長、CVD、
エッチング工程等で熱や熱とプラズマとに同時に曝され
る工程が多く、通常の着色剤では、これらの熱処理で変
質したり消失するためである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
製造装置の石英ガラス部材においても、部材の製造工程
管理、在庫や流通管理、半導体製造プロセスでの再使用
回数等の管理が必要であり、それら管理を簡便にするた
めには光学的読取可能な記号を付すことが望まれてい
る。上記したような要望から、出願人は先に特願平7−
78223号にて、光学的読取可能な記号を珪素、炭化
珪素、炭素または窒化珪素を用いて、耐酸性で耐熱性に
優れ安定な光学的読取可能な記号を付した半導体製造プ
ロセス用石英ガラス製品とその製造方法を提案した。本
発明は、その提案方法を更に改良し、より簡便で容易に
石英ガラス部材に光学的読取可能な記号を付すと共に、
付される記号がより安定となる方法の提供を目的とす
る。発明者は、この目的のために鋭意検討した結果、Y
AGレーザー光を用い所定に操作することにより強固な
固着性を有して簡便にマーキングできることを見出し、
本発明を完成した。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、石英ガ
ラス部材の所定部に、高純度の炭素、炭化珪素または珪
素からなる敷板を密着させて、該石英ガラス部材を透過
させて該所定部にYAGレーザー光を照射してマーキン
グすることを特徴とする石英ガラス部材のマーキング方
法が提供される。本発明の石英ガラス部材のマーキング
方法において、マーキングが光学的読取可能となるよう
に行うことができる。なお、上記敷板とは厚さ数ミリメ
ートルの板状体のみならず、厚さ数百ミクロンメーター
の可変性のあるペーパ状のものも含む。
【0006】本発明は上記のように構成されて、石英ガ
ラス面を予め処理する必要がなく操作が簡便であること
から石英ガラス部材のいずれの面に、容易に敷板成分の
炭素、炭化珪素または珪素を蒸着させてマーキングする
ことができ、照射条件により光学的読取可能にマーキン
グすることもできる。本発明によるマーキングは、強固
に固着され耐酸性、耐熱性に優れ、長期間安定して維持
できる。特に、長期間に亘り褪色、変質、消失すること
なく安定すると共に、剥離や飛散することがなく半導体
の汚染源とならないことから、例えば、半導体用シリコ
ン単結晶引上げ用の石英ルツボの周面にいずれか部所に
光学的読取可能にマーキングすることにより、各個別の
ルツボの初期特性及び使用後特性等の管理が容易とな
り、半導体製造工程における生産性向上を図ることがで
きる。なお、本発明において、光学的読取可能とは、従
来公知のバーコードリーダやOCRリーダ等光学的読取
装置にて読取され識別され得ることをいう。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明において、石英ガラス部材は特に制限され
るものでない。本発明の方法によるマーキングは、耐酸
性、耐熱性に優れると共に、光学的読取可能に形成する
ことができることから半導体製造装置部材への適用が好
適である。即ち、CZ法によるシリコン単結晶引き上げ
用ルツボ、エピタキシャル成長用ベルジャー、拡散用炉
芯管やボート、CVD用ボート、エッチング用ベルジャ
ー等にマーキングすることにより、半導体製造工程にお
ける装置部材の洗浄や交換等の装置管理が容易となる。
また、上記石英ガラス部材におけるマーキングする部所
は任意であり、いずれの面でもよい。例えば、上記シリ
コン単結晶引上げ用の石英ルツボで、その開口端周辺の
表裏面及び端面のいずれにも光学的読取可能にマーキン
グすることができる。マーキングは、一般に、いわゆる
バーコード、文字、標章、符号、算用数字等の各種記号
であり、所望により装飾的な模様を付してもよい。マー
キングがバーコードのように石英ガラス部材の製造工程
管理に用いる場合は、光学的読取可能に形成して容易に
識別できるようにすることが好ましい。
【0008】本発明において、上記石英ガラス部材の任
意の所定部に密着させる敷板は、不純物濃度5ppm以
下の高純度な炭素(C)、珪素(Si)及び炭化珪素
(SiC)のいずれかで構成される。不純物が5ppm
を超えると、特に、上述の半導体製造装置に用いられる
石英ガラス部材を対象物とする際の不純物要因となって
しまうため好ましくない。敷板の形状、大きさは、特に
制限されるものでなく、マーキング部分を被うことがで
きればよい。敷板の厚さも特に制限されず、約100μ
m〜20mmであり、上記した半導体製造装置に用いら
れる従来の石英ガラス部材では特に支障ない。敷板は、
上記の高純度な成分で所定形状の板状体のものであれば
市販品を用いてもよいし、高純度の原料粉末から適宜製
造して用いることができる。石英ガラス部材への敷板の
密着は、石英ガラス部材、所定の敷板のいずれかを、そ
れぞれ単に載置するだけでもよく、また、要すれば従来
公知の固定治具を適宜用いて行うことができる。更に接
着剤を用いて石英ガラス部材の所定部に敷板を接合させ
てもよい。特に、マーキングの対象物が板状体ではな
く、湾曲状のものである場合などには、厚さ100〜5
00μmのペーパ状の敷板が有効である。厚さを100
μm以上とするのは、これ未満であるとYAGレーザー
光での照射によるマーキングが充分なものとならないか
らである。
【0009】本発明のマーキングは、上記したようにマ
ーキングする石英ガラス部材の所定部に上記敷板を密着
した後、その敷板密着部分に対してYAGレーザー光を
石英ガラス部材を透過させて所定の記号等の形状に沿っ
て照射する。本発明において、レーザー光として固体レ
ーザーのYAGレーザーを用いるのは、同レーザーが約
1.06μmの波長を有するため石英ガラスを透過し、
この反対側に密着させた炭素、炭化珪素または珪素に照
射され、これらがレーザーエネルギによって局所的に蒸
発し、そして石英ガラスの密着側面に蒸着されるからで
ある。レーザー光の石英ガラス透過は、特に垂直方向か
らのみ行う必要はなく、傾斜方向からでもよい。本発明
のYAGレーザー光による照射は、敷板成分がレーザー
加熱されて石英ガラス部材に蒸着し、装飾的模様であれ
ばその形状が認識できる程度から、更に、光学的読取可
能のこげ茶色から黒色に呈色させるまで行うことがで
き、また、形状に部分的に濃淡に呈色させることもで
き、適宜選択できる。照射条件は、通常、大気またはア
ルゴンガス等の非酸化性の不活性ガス雰囲気中で、出力
1〜200W、送り速度0.05〜25m/分で、上記
形状の呈色度合いにより照射時間を選択することができ
る。また、必要に応じて、複数回走査させながら照射し
てもよい。上記照射雰囲気は、敷板の成分により選択す
ることもできる。例えば、敷板が珪素からなる場合は、
上記不活性ガス雰囲気中でYAGレーザー光を照射する
ことにより着色させることができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づき更に詳細に説
明する。但し、本発明は下記実施例により制限されるも
のでない。 実施例1〜3 敷板として、50×100mm、厚さ1mmの板状体の
高純度の単結晶シリコン板(不純物濃度:0.01pp
m以下)、炭化珪素板(CVD・SiC膜(500μ
m):不純物濃度:1ppm)、炭素板(不純物濃度:
2ppm)を、それぞれ用いた。各敷板表面上に、厚さ
10mmの透明で高純度の石英ガラス板を載置して、大
気中、出力50WのYAGレーザー光を、CODE39
(一般工業用バーコード)プログラムに基づき、石英ガ
ラス板の上表面から石英ガラスを透過させて、バーコー
ド形状に沿って速度2m/分で走査させ照射した。各バ
ーの照射は平均約3秒であった。照射により各石英ガラ
ス板の下面には、珪素敷板を用いたものを除き、それぞ
れこげ茶色から黒色までの色調でバーコードが印字され
た。それらの結果を表1に示した。得られた各石英ガラ
ス板のバーコードのうち炭素敷板と炭化珪素敷板を用い
たものは、バーコードリーダーで容易に読取ることが容
易に読み取りができた。
【0011】
【表1】
【0012】上記の実施例2(SiC敷板)及び3(C
敷板)を用いて得られたバーコードが印字された各石英
ガラス板について、下記のように固着性、耐酸性、汚染
源性を測定した。固着性は、各印字面をステンレス製針
で擦った。その結果は、いずれも印字の剥離はなかっ
た。耐酸性は、10%のフッ酸に15分間浸漬した後、
同様にステンレス製針で擦った。その結果、同様に印字
の剥離はなかった。汚染源性は、バーコードが印字され
た各石英ガラス板とシリコンウエハとを、共に同一炉内
に存置させ、清浄大気雰囲気下、1000℃で2時間保
持し、シリコンウエハの純度分析を行った。この場合、
実施例3の石英ガラス板上に印字のバーコードが消失し
た。これらの結果を表1に示した。また、実施例3の印
字石英ガラス板を、窒素ガス雰囲気下、1300℃で1
0時間保持した場合は、バーコードが消失することなく
黒色の色調が維持された。従って、窒素ガス等の非酸化
性ガス雰囲気で用いる石英ガラス部材であれば、炭素材
敷板を用いバーコードをYAGレーザー照射して印字す
ることができる。
【0013】実施例4 実施例1と同様の珪素敷板を用い、照射雰囲気を窒素ガ
スとした以外は同様にして石英ガラス板にバーコードの
印字を行った。その結果、濃暗青灰色でバーコードを印
字することができた。実施例2及び3と同様に、印字の
各特性を測定した。それらの結果を表1に示した。
【0014】上記実施例より明らかなように、珪素、炭
化珪素及び炭素の各敷板を用い、YAGレーザーを石英
ガラスを透過して、雰囲気ガスを適宜選択して照射する
ことにより、所望形状に光学的読取可能に記号を石英ガ
ラス部材表面に印字することができることが分かる。ま
た、印字によるシリコンウエハの汚染が認められず、半
導体製造装置に充分適用できることも明らかである。な
お、上記各実施例においては、石英ガラス部材表面に印
字する記号としてバーコードとしたが、記号はこれに限
定されるものではなく、前記のように各種記号を石英ガ
ラス部材表面に印字することができる。文字や算用数字
等による光学的読取は、OCRを用いて読取り識別する
ことができる。
【0015】
【発明の効果】本発明の石英ガラス部材のマーキング方
法は、その石英ガラス部材に密着して配置して所定の敷
板に対し、石英ガラスを透過させてYAGレーザー光を
照射するという極めて簡便な操作で所定形状の記号を容
易に印字できる。また、照射条件等を選択することによ
り形成される印字記号を光学的読取可能な色調とするこ
とができ、また、形成される印字記号は耐熱性、耐酸性
に優れ、長期間に亘り、剥離することなく、半導体製造
装置の各種石英ガラス部材に適用しても半導体の汚染源
になることがない。また、印字記号は、褪色、変質、消
失することがなく安定であり、各種石英ガラス部材に形
成して半導体製造工程管理用として好適であり、部材の
洗浄や交換時期の管理等が容易となり生産性を向上させ
ることができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 石英ガラス部材の所定部に、高純度の炭
    素、炭化珪素または珪素からなる敷板を密着させて、該
    石英ガラス部材を透過させて該所定部にYAGレーザー
    光を照射してマーキングすることを特徴とする石英ガラ
    ス部材のマーキング方法。
  2. 【請求項2】 前記マーキングが、光学的読取可能に行
    う請求項1記載の石英ガラス部材のマーキング方法。
JP2506598A 1998-01-22 1998-01-22 石英ガラス部材のマーキング方法 Pending JPH11209136A (ja)

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Cited By (3)

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