JPS61160928A - 半導体製造拡散炉用均熱管 - Google Patents
半導体製造拡散炉用均熱管Info
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- JPS61160928A JPS61160928A JP87285A JP87285A JPS61160928A JP S61160928 A JPS61160928 A JP S61160928A JP 87285 A JP87285 A JP 87285A JP 87285 A JP87285 A JP 87285A JP S61160928 A JPS61160928 A JP S61160928A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/22—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities
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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〕
本発明は半導体製造拡散炉に用いられる均熱管特にSi
C−3i質均熱管に関する。
C−3i質均熱管に関する。
半導体工業に限らず電気炉において、処理物を均一な温
度で加熱する為、均熱管が用いられることは古くから行
なわれていた。一方、近年半導体産業の急速な成長に伴
い、半導体製造用拡散炉の数が大巾な伸びを示している
。該拡散炉に用いられる均熱管は非常に高純度のものが
要求されるため、広く石英質のものが使用されていた。
度で加熱する為、均熱管が用いられることは古くから行
なわれていた。一方、近年半導体産業の急速な成長に伴
い、半導体製造用拡散炉の数が大巾な伸びを示している
。該拡散炉に用いられる均熱管は非常に高純度のものが
要求されるため、広く石英質のものが使用されていた。
しかしながら、上記石英質均熱管は不純物汚染による失
透、へたり、均熱性の面で問題があるため、最近になっ
て5i(E系均熱管が広く普及しつつある。即ち、Si
C系均熱管は、大部分の場合SiCとSiからなるが、
耐熱性、化学的安定性、均熱性耐熱衝撃性の面で非常に
優れている。また、石英管に比べ純度はかなり低いもの
であったが、近年高純度のものが製造されるようになり
、益々SiC系特にSiC−Si質均熱管は広く採用さ
れつつある。
透、へたり、均熱性の面で問題があるため、最近になっ
て5i(E系均熱管が広く普及しつつある。即ち、Si
C系均熱管は、大部分の場合SiCとSiからなるが、
耐熱性、化学的安定性、均熱性耐熱衝撃性の面で非常に
優れている。また、石英管に比べ純度はかなり低いもの
であったが、近年高純度のものが製造されるようになり
、益々SiC系特にSiC−Si質均熱管は広く採用さ
れつつある。
ところで、上記SiC−3i質均熱管は再結晶質SiC
が用いられるが、該再結晶質SiCは従来より截 発熱体や低抗体として使用されているように、ある程度
の導電性をもっている。加えて、該再結晶質SiCに導
電性の良好なSiを含浸しているため、拡散炉内に均熱
管として用いられる場合、基体外表面を電気的に絶縁さ
せる必要がある。即ち、均熱管の外周にヒーターが設置
されるため、該均熱管の外表面とヒーターが接触し漏電
した場合、均熱管が局部加熱を起こし、均熱管の短期破
損やヒーターの短期熔憬を起こす。ひいては設備の寿命
を縮めたり、半導体の歩留りが下がる等により、生産上
の支障となる。上述の漏電を防止するため、該均熱管の
外表面に高純度のZr0z・5iOzを被覆している。
が用いられるが、該再結晶質SiCは従来より截 発熱体や低抗体として使用されているように、ある程度
の導電性をもっている。加えて、該再結晶質SiCに導
電性の良好なSiを含浸しているため、拡散炉内に均熱
管として用いられる場合、基体外表面を電気的に絶縁さ
せる必要がある。即ち、均熱管の外周にヒーターが設置
されるため、該均熱管の外表面とヒーターが接触し漏電
した場合、均熱管が局部加熱を起こし、均熱管の短期破
損やヒーターの短期熔憬を起こす。ひいては設備の寿命
を縮めたり、半導体の歩留りが下がる等により、生産上
の支障となる。上述の漏電を防止するため、該均熱管の
外表面に高純度のZr0z・5iOzを被覆している。
上記Zr0z・5in2被覆材はSiCと熱膨張率が近
似しているため、被覆材料としては非常にいい材料とい
える。しかしながら、上記Zr0z・5iOzを被覆す
る場合、該均熱管をSiの融点付近以上(1400℃以
上)にZr0z・5in2を被覆焼付の為加熱できない
。つまり、上記14002:以上で焼付を行うと基体中
のSiが内表面や外表面に吹き出す為焼付温度はSiの
融点以下でなければならない。上述のように低い温度で
焼付すると崗密且つ強固に被覆するのは困難で、被覆材
にヒビや割れが生じやすく、問題となっていた。
似しているため、被覆材料としては非常にいい材料とい
える。しかしながら、上記Zr0z・5iOzを被覆す
る場合、該均熱管をSiの融点付近以上(1400℃以
上)にZr0z・5in2を被覆焼付の為加熱できない
。つまり、上記14002:以上で焼付を行うと基体中
のSiが内表面や外表面に吹き出す為焼付温度はSiの
融点以下でなければならない。上述のように低い温度で
焼付すると崗密且つ強固に被覆するのは困難で、被覆材
にヒビや割れが生じやすく、問題となっていた。
また、SiC−Si質均熱管の内表面は半導体製造工程
で拡散炉内に設置され1100〜1300℃にて定期的
に)3cIガスを流入し洗浄されているが、Siが内表
面に露出されている為4℃lガスと上記Siが反応しS
iC14ガスとなり、容易にエツチングされる。その結
果、a SiC−Si 買増熱管はガス不透過性を維
持できなくなり、エツチングされた部分は、Fe 、
Cuなどの不純物元素の拡散通路となり、該均熱管内表
面を通して、処理物に悪影響を与えることがあり、最近
のIC産業が益々成長していく上で、拡散炉用均熱管の
大きな問題となっていた。
で拡散炉内に設置され1100〜1300℃にて定期的
に)3cIガスを流入し洗浄されているが、Siが内表
面に露出されている為4℃lガスと上記Siが反応しS
iC14ガスとなり、容易にエツチングされる。その結
果、a SiC−Si 買増熱管はガス不透過性を維
持できなくなり、エツチングされた部分は、Fe 、
Cuなどの不純物元素の拡散通路となり、該均熱管内表
面を通して、処理物に悪影響を与えることがあり、最近
のIC産業が益々成長していく上で、拡散炉用均熱管の
大きな問題となっていた。
本発明は上記の問題点、即ち基体外表面の被覆材の割れ
やヒビを防ぎ、且つ基体内表面のHc1ガス洗浄による
エツチングを阻止し、基体から処理物への不純物の揮発
を押えた半導体製造拡散炉用均熱管を提供するものであ
る。
やヒビを防ぎ、且つ基体内表面のHc1ガス洗浄による
エツチングを阻止し、基体から処理物への不純物の揮発
を押えた半導体製造拡散炉用均熱管を提供するものであ
る。
皿ち、本発明は半導体製造拡散炉に使用されるSiC−
Si質均熱管において、該均熱管の基体内表面及び外表
面にS i(h膜が形成され、且つ基体外表面の5iO
z 膜の上にZr(h・Si0g材料が被覆されてい
ることを特徴とする。
Si質均熱管において、該均熱管の基体内表面及び外表
面にS i(h膜が形成され、且つ基体外表面の5iO
z 膜の上にZr(h・Si0g材料が被覆されてい
ることを特徴とする。
しかも、本発明のSiC−Si 買増熱管は基体内表
面と外表面に1μmから50μmまでの範囲内の厚みの
S iO2膜を形成している。即ち、1μm未満の場合
、基体の外表面の被覆材にヒビや割れが生じしかも被覆
材の基体に対する付着力の向上がみられず、又基体の内
表面にはHC,iガス洗浄した場合、Siのエツチング
見られ、SiO2膜の存在が有効でない。
面と外表面に1μmから50μmまでの範囲内の厚みの
S iO2膜を形成している。即ち、1μm未満の場合
、基体の外表面の被覆材にヒビや割れが生じしかも被覆
材の基体に対する付着力の向上がみられず、又基体の内
表面にはHC,iガス洗浄した場合、Siのエツチング
見られ、SiO2膜の存在が有効でない。
一方50μmを超す厚みのSiO2膜の形成におい【、
該5iOz 膜が半導体製造用拡散炉に用いられる為
、非常に高純度であることが要求されるが、高純度5i
ns 膜の生成には、多くの時間を要すため、大変なコ
゛スト高となる。上記のように経済性、作業性の面から
該SiO2膜は50μm以下であり、°本発明の効果が
十分に達し得るには該5i02膜の厚みは1μmから5
0μmの間でなければならない。
該5iOz 膜が半導体製造用拡散炉に用いられる為
、非常に高純度であることが要求されるが、高純度5i
ns 膜の生成には、多くの時間を要すため、大変なコ
゛スト高となる。上記のように経済性、作業性の面から
該SiO2膜は50μm以下であり、°本発明の効果が
十分に達し得るには該5i02膜の厚みは1μmから5
0μmの間でなければならない。
尚、本発明に存在する基体外表面の中間層である5iO
z膜は別々に生成させてもよいが、同時に、生成させた
方が工程上好ましい。即ち、生成方法として、例えば所
定の形状のSiC−5i質の基体に1μmから50μm
の範囲内の厚みのSiO2膜を生成させるには、ドライ
02を供給しながら、1100−1400七の温度と酸
化時間を制御することにより、容易に得ることができる
。
z膜は別々に生成させてもよいが、同時に、生成させた
方が工程上好ましい。即ち、生成方法として、例えば所
定の形状のSiC−5i質の基体に1μmから50μm
の範囲内の厚みのSiO2膜を生成させるには、ドライ
02を供給しながら、1100−1400七の温度と酸
化時間を制御することにより、容易に得ることができる
。
また、ウェット02による酸化、スチーム酸イh及びド
ライ02にHCLC12、C2HCl3等の混入物での
酸化等を行うことにより、上記ドライ02酸化に比べて
短時間で所定の厚みの5t02膜を得ることができる。
ライ02にHCLC12、C2HCl3等の混入物での
酸化等を行うことにより、上記ドライ02酸化に比べて
短時間で所定の厚みの5t02膜を得ることができる。
以下、本発明を実施例により説明する。
実施例I
外径ψ186−、、内径ψ172−1長さ1700−の
再結晶質SiC管にSiを含浸させて得られたSiC−
Si質均熱管基体に、配管系から発生する粒子を取り除
く為のフィルターを取り付けた02発生装置を使用して
、純0ンを毎分5を供給しそ、1200’Cにて24時
間処理した。上記処理後、該SiC−5i質均熱管基体
の内外画表面に1μmの5in2膜が形成されtた。上
記均熱管の外表面のSin2M、に、にZrOs+・5
iOzをスー プレー法にて被覆したあと、1400℃
にて上記Zr0z・SiChを焼付けて、絶縁被覆膜を
形成し、本発明のSiC−Si質均熱管を得た。
再結晶質SiC管にSiを含浸させて得られたSiC−
Si質均熱管基体に、配管系から発生する粒子を取り除
く為のフィルターを取り付けた02発生装置を使用して
、純0ンを毎分5を供給しそ、1200’Cにて24時
間処理した。上記処理後、該SiC−5i質均熱管基体
の内外画表面に1μmの5in2膜が形成されtた。上
記均熱管の外表面のSin2M、に、にZrOs+・5
iOzをスー プレー法にて被覆したあと、1400℃
にて上記Zr0z・SiChを焼付けて、絶縁被覆膜を
形成し、本発明のSiC−Si質均熱管を得た。
実施例2
上記実施例■と同一製法により得られた、同一寸法のS
iC−Si質買増管基体に、純水を入れた容器を加熱し
て沸騰可能な装置を使用して、水蒸気を供給して、10
00 Cにて50時間処理した。上記SiC−Si質均
熱管基体の内外画表面に4μmのS ioz膜を形成さ
れた後、実施例■と同様に該均熱管基体の外表面の5i
Oz膜上にZ r O2・SiO2を焼付けることによ
り絶縁被覆膜を形成し、本発明のSiC−St 買増
熱管を得た。
iC−Si質買増管基体に、純水を入れた容器を加熱し
て沸騰可能な装置を使用して、水蒸気を供給して、10
00 Cにて50時間処理した。上記SiC−Si質均
熱管基体の内外画表面に4μmのS ioz膜を形成さ
れた後、実施例■と同様に該均熱管基体の外表面の5i
Oz膜上にZ r O2・SiO2を焼付けることによ
り絶縁被覆膜を形成し、本発明のSiC−St 買増
熱管を得た。
比較例I
上記実施例L 2と同−寸法及び同一方法により得ら
れたSiC−5i質買増管基体に実施例■と同一の02
発生装置を使用して、純02を毎分5を供給して、12
00’Cにて10時間処理し、上記均熱管基体の内外画
表面にα7μmの5i02膜を形成した。更に、上記実
施例I、2と同様に該均熱管の外表面のSin21tg
上にZ r (’)2・SiO2を焼付けた。
れたSiC−5i質買増管基体に実施例■と同一の02
発生装置を使用して、純02を毎分5を供給して、12
00’Cにて10時間処理し、上記均熱管基体の内外画
表面にα7μmの5i02膜を形成した。更に、上記実
施例I、2と同様に該均熱管の外表面のSin21tg
上にZ r (’)2・SiO2を焼付けた。
比較例2
上記実施例12と同一寸法、同一方法により得られたS
iC−Si質買増管基体に、SiCh膜の形成なしに直
接、均熱管の外表面にZr0zaSiO2を焼付けた。
iC−Si質買増管基体に、SiCh膜の形成なしに直
接、均熱管の外表面にZr0zaSiO2を焼付けた。
上記実施例1.2と比較例f、2で得られた均熱管の外
表面のZrO2・5i02被覆材に対して、外観上の観
察とJISi(8666(ファインセラミック溶射試験
方法)によ、るZrO2・5iOz被覆材の基体に対す
る付着力状態を測定した。測定結果は下′記表1に示す
。
表面のZrO2・5i02被覆材に対して、外観上の観
察とJISi(8666(ファインセラミック溶射試験
方法)によ、るZrO2・5iOz被覆材の基体に対す
る付着力状態を測定した。測定結果は下′記表1に示す
。
(表1)
次に、上記実施例1,2比較例1,2で得られた均熱管
の内表面にN2を希釈ガスとして使用したHCI濃度1
0vo1%の混合ガスを供給し、1200℃にて3時間
、HCIガス洗浄を実施した。HCIガス洗浄実施後の
均熱管の重量減少率を測定した。更にHCIガス洗浄処
理後の均熱管中に、直接Fa a度0.5wtpI)m
以下のSiウェハーを入れて、1200′cにて24時
間加熱処理し、処理後のSiつ、−バーのFe濃度を測
定した。上記の重量減少率及びSiウェハーのFe濃度
の変化の測定結果を表2に示す。
の内表面にN2を希釈ガスとして使用したHCI濃度1
0vo1%の混合ガスを供給し、1200℃にて3時間
、HCIガス洗浄を実施した。HCIガス洗浄実施後の
均熱管の重量減少率を測定した。更にHCIガス洗浄処
理後の均熱管中に、直接Fa a度0.5wtpI)m
以下のSiウェハーを入れて、1200′cにて24時
間加熱処理し、処理後のSiつ、−バーのFe濃度を測
定した。上記の重量減少率及びSiウェハーのFe濃度
の変化の測定結果を表2に示す。
(表2)
上記表1及び表2に示したように、本発明により、均熱
管外表面のZrOt・5i(h被覆材の割れやヒビを防
ぐことが可能になり、半導体製造拡散炉操炉中の漏電事
故が防止でき、しかも、本発明の均熱管の内表面はMC
I洗浄時エツチングがみられず基体から処理物への不純
物の揮発を押えることが確認された。
管外表面のZrOt・5i(h被覆材の割れやヒビを防
ぐことが可能になり、半導体製造拡散炉操炉中の漏電事
故が防止でき、しかも、本発明の均熱管の内表面はMC
I洗浄時エツチングがみられず基体から処理物への不純
物の揮発を押えることが確認された。
上述のように本発明に係るSiC−Si質均熱管は最近
の半導体産業が急激に成長していく上で重要な工程であ
る拡散工程において使用される半導体製造用拡散炉に大
きな効果を示した。即ち、本発明により均熱管外表面の
被覆材の割れやヒビを防ぎ、且つ基体内表面のHCIガ
ス洗浄時のエツチングを阻止し、基体から処理への不純
物の揮発を押えた均熱管の提供が可能となった。本発明
は今後益々増加が予想される半導体製造用拡散炉におい
て、産業上の効果は非常に大である。
の半導体産業が急激に成長していく上で重要な工程であ
る拡散工程において使用される半導体製造用拡散炉に大
きな効果を示した。即ち、本発明により均熱管外表面の
被覆材の割れやヒビを防ぎ、且つ基体内表面のHCIガ
ス洗浄時のエツチングを阻止し、基体から処理への不純
物の揮発を押えた均熱管の提供が可能となった。本発明
は今後益々増加が予想される半導体製造用拡散炉におい
て、産業上の効果は非常に大である。
Claims (2)
- (1)半導体製造拡散炉に使用されるSiC−Si質均
熱管において、該均熱管の基体内表面及び外表面にSi
O_2膜が形成され、且つ基体外表面のSiO_2膜の
上にZrO_2・SiO_2材料が被覆されていること
を特徴とする半導体製造拡散炉用均熱管。 - (2)上記基体内表面及び外表面のSiO_2膜の厚み
が1μmから50μmの範囲にある特許請求範囲第(1
)項記載の半導体製造拡散炉用均熱管。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP87285A JPS61160928A (ja) | 1985-01-09 | 1985-01-09 | 半導体製造拡散炉用均熱管 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP87285A JPS61160928A (ja) | 1985-01-09 | 1985-01-09 | 半導体製造拡散炉用均熱管 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61160928A true JPS61160928A (ja) | 1986-07-21 |
JPH0562455B2 JPH0562455B2 (ja) | 1993-09-08 |
Family
ID=11485758
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP87285A Granted JPS61160928A (ja) | 1985-01-09 | 1985-01-09 | 半導体製造拡散炉用均熱管 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61160928A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0251225A (ja) * | 1988-08-15 | 1990-02-21 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 半導体拡散炉用炉芯管 |
-
1985
- 1985-01-09 JP JP87285A patent/JPS61160928A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0251225A (ja) * | 1988-08-15 | 1990-02-21 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 半導体拡散炉用炉芯管 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0562455B2 (ja) | 1993-09-08 |
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