JPS6236086A - 炭化珪素製品の製造方法 - Google Patents
炭化珪素製品の製造方法Info
- Publication number
- JPS6236086A JPS6236086A JP60174045A JP17404585A JPS6236086A JP S6236086 A JPS6236086 A JP S6236086A JP 60174045 A JP60174045 A JP 60174045A JP 17404585 A JP17404585 A JP 17404585A JP S6236086 A JPS6236086 A JP S6236086A
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- Japan
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- silicon carbide
- furnace
- glass layer
- tubular body
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- Pending
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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】
［発明の技術分野］
この発明は炭化珪素製品の製造方法に関し、特に高純度
の炭化珪素製品を製造することができる製゛造方法に関
するものである。
の炭化珪素製品を製造することができる製゛造方法に関
するものである。
［発明の技術的背景］
半導体装置の製造工程では、半導体基板に素子を作り込
むための不純物導入などのために多数回の熱処理を行わ
なければならない。 このような熱処理を行う場合、半
導体基板を拡散炉等の加熱炉（もしくは反応炉）に入れ
て高温に加熱するが、高温下では該半導体基板中に種々
の不純物が侵入しやすいため、該加熱炉内は極めて清浄
な（つまり必要のない不純物原子がない状態）雰囲気に
保たれることが必要である。 従って、該加熱炉（もし
くは反応炉）は、その材質が高純度であり且つ高温下に
おいても不要な原子が空間中にＴ１１！！してこない性
質の素材で構成されていることが要求される。
むための不純物導入などのために多数回の熱処理を行わ
なければならない。 このような熱処理を行う場合、半
導体基板を拡散炉等の加熱炉（もしくは反応炉）に入れ
て高温に加熱するが、高温下では該半導体基板中に種々
の不純物が侵入しやすいため、該加熱炉内は極めて清浄
な（つまり必要のない不純物原子がない状態）雰囲気に
保たれることが必要である。 従って、該加熱炉（もし
くは反応炉）は、その材質が高純度であり且つ高温下に
おいても不要な原子が空間中にＴ１１！！してこない性
質の素材で構成されていることが要求される。
従来、半導体基板の不純物拡散等のための加熱工程にお
いては、加熱温度が１１００℃未満の場合には加熱炉と
して石英管が用いられており、また、加熱温度が１１０
０℃以上の場合には炭化珪素管が加熱炉として用いられ
ている。
いては、加熱温度が１１００℃未満の場合には加熱炉と
して石英管が用いられており、また、加熱温度が１１０
０℃以上の場合には炭化珪素管が加熱炉として用いられ
ている。
１１００℃以上の加熱工程に使用される炭化珪素管は加
熱時に管体から遊離する不純物量をできるだけ少なくす
るように細心の注意をもって製作されており、従来は次
のような方法で製造されていた（たとえば、特開昭５５
−１５８６２２号公報参照）。
熱時に管体から遊離する不純物量をできるだけ少なくす
るように細心の注意をもって製作されており、従来は次
のような方法で製造されていた（たとえば、特開昭５５
−１５８６２２号公報参照）。
すなわら、炭化珪素の粉体にクールピッチもしくはフェ
ノール樹脂を混和したものを所望形状に成形したのち、
一旦１ｏｏｏ℃で一次焼成して第２図のごとき管状体１
を作る。 次にこれを第２図のように炉２に入れてＨＣ
Ｉと０２との混合ガスを流しながら約１３００℃で熱処
理して純化を行う（なお、第２図において、１は炭化珪
素材で成形されている管状体、３は炉２の加熱用コイル
、４は製品支持台である）。
ノール樹脂を混和したものを所望形状に成形したのち、
一旦１ｏｏｏ℃で一次焼成して第２図のごとき管状体１
を作る。 次にこれを第２図のように炉２に入れてＨＣ
Ｉと０２との混合ガスを流しながら約１３００℃で熱処
理して純化を行う（なお、第２図において、１は炭化珪
素材で成形されている管状体、３は炉２の加熱用コイル
、４は製品支持台である）。
その棲、管状体１を炉２から取り出して、１−ＩＦとＨ
ＮＯ３との混酸で洗浄した後、水洗し、更に乾燥した後
、再び炉２に入れて炉内をシラン系ガスで８１雰囲気に
保ちつつ二次焼成を行って拡散炉用などの管体くすなわ
ちプロセスチューブ）を製造していた。
ＮＯ３との混酸で洗浄した後、水洗し、更に乾燥した後
、再び炉２に入れて炉内をシラン系ガスで８１雰囲気に
保ちつつ二次焼成を行って拡散炉用などの管体くすなわ
ちプロセスチューブ）を製造していた。
［背景技術の問題点］
前記のごとき従来の製造方法によって製造された炭化珪
素管は、従来の製造技術で得られる最高純度のものでは
あったが、従来の石英管に比べれば、まだ不純物含有量
が非常に高く、従って前記製造方法で作られた炭化珪素
管を拡散炉等として半導体素子の製造に使用すると、石
英管使用の場合よりも半導体素子の特性が悪くなること
が多かった。
素管は、従来の製造技術で得られる最高純度のものでは
あったが、従来の石英管に比べれば、まだ不純物含有量
が非常に高く、従って前記製造方法で作られた炭化珪素
管を拡散炉等として半導体素子の製造に使用すると、石
英管使用の場合よりも半導体素子の特性が悪くなること
が多かった。
以下に示す第１表は、従来使用されている石英管と前記
炭化珪素管とに含まれる不純物のＭを示したものである
。
炭化珪素管とに含まれる不純物のＭを示したものである
。
第１表
第１表から明らかなように、前記方法で製造された従来
の炭化珪素管の不純物含有量は石英管の不純物含有量よ
りもはるかに多く、従って、１１００℃以上の加熱工程
では炭化珪素管から遊離した多量の不純物原子が半導体
基板等に拡散浸透して半導体素子の特性を悪化させる原
因となっていた。
の炭化珪素管の不純物含有量は石英管の不純物含有量よ
りもはるかに多く、従って、１１００℃以上の加熱工程
では炭化珪素管から遊離した多量の不純物原子が半導体
基板等に拡散浸透して半導体素子の特性を悪化させる原
因となっていた。
［発明の目的］
この発明の目的は、従来の炭化珪素製品よりも更に高純
度の炭化珪素製品を製造することのできる、新規な製造
方法を提供することである。
度の炭化珪素製品を製造することのできる、新規な製造
方法を提供することである。
［発明の概要］
この発明は、炭化珪素成形体の焼成後に該成形体の上層
にりんガラス層を形成して熱処理をした侵、該りんガラ
ス層を混酸等で溶解除去することにより、従来製法で製
造された製品よりもはるかに高純度の炭化珪素製品を製
造できることを特徴とするものである。 すなわち、本
発明は、炭化珪素成形体の焼成後にりんガラス層を形成
して熱処理をし、更にりんガラス層を除去すると該成形
体が極めて高純度の炭化珪素となるという事実に着目し
てなされたものである。
にりんガラス層を形成して熱処理をした侵、該りんガラ
ス層を混酸等で溶解除去することにより、従来製法で製
造された製品よりもはるかに高純度の炭化珪素製品を製
造できることを特徴とするものである。 すなわち、本
発明は、炭化珪素成形体の焼成後にりんガラス層を形成
して熱処理をし、更にりんガラス層を除去すると該成形
体が極めて高純度の炭化珪素となるという事実に着目し
てなされたものである。
［発明の実施例〕
以下に本発明の実施例を示す。
実施例 １
炭化珪素の粉体にクールピッチを混和したものを型に入
れて管状に成形した後、その成形体を１０００℃で一次
焼成して外径２００ｍｍ 、内径１８５ｍｍ 。
れて管状に成形した後、その成形体を１０００℃で一次
焼成して外径２００ｍｍ 、内径１８５ｍｍ 。
長さ２２５０ｍｍの管状体１（第２図参照）を作った。
次に管状体１を第２図のごとき炉２に入れて、）−１０
Ｉを５ Ｉ／ ｍｉｎ 、 ０２を１１／ｍｉｎの割合
で炉２内に供給しつつ１３００℃で３０時間純化のため
の熱処理をした。
Ｉを５ Ｉ／ ｍｉｎ 、 ０２を１１／ｍｉｎの割合
で炉２内に供給しつつ１３００℃で３０時間純化のため
の熱処理をした。
その後、トＩＦ （１１１度４９％）と１−（Ｎｏ３
（濃度７０％）とを１：１の割合で混合した混酸で該管
状体１を１時間、洗浄し、続いて純水で１時間洗浄した
。
（濃度７０％）とを１：１の割合で混合した混酸で該管
状体１を１時間、洗浄し、続いて純水で１時間洗浄した
。
洗浄後に該管状体を乾燥した俊、再び炉２に入れて炉内
を高純度の８１雰囲気に保ちつつ二次焼成を行って該管
状体１に３ｉを含浸させた。 ここまでの工程は従来方
法の工程と同じである。
を高純度の８１雰囲気に保ちつつ二次焼成を行って該管
状体１に３ｉを含浸させた。 ここまでの工程は従来方
法の工程と同じである。
次に管状体１を第１図のごとき炉５に入れて１１００℃
に保ちつつ弁６を開いて酸素（０２）を２０１／ｍｉｎ
流しながら１時間加熱して該管状体１の表面に５１０２
ｇ！を形成させた後、更に弁７を開いてオキシ塩化りん
（、ＰＯＣ＋ ３）を含んだ酸素を流しつつ１１００℃
で５時間加熱して、該管状体の５１０２膜表面にりんガ
ラス層を形成させつつ熱処理をした。
に保ちつつ弁６を開いて酸素（０２）を２０１／ｍｉｎ
流しながら１時間加熱して該管状体１の表面に５１０２
ｇ！を形成させた後、更に弁７を開いてオキシ塩化りん
（、ＰＯＣ＋ ３）を含んだ酸素を流しつつ１１００℃
で５時間加熱して、該管状体の５１０２膜表面にりんガ
ラス層を形成させつつ熱処理をした。
しかる後、該管状体１の表面のりんガラス層及び５ｔＯ
２膜をＨＦ溶液で溶解除去した後、水洗及び乾燥を行っ
て半導体基板熱処理用のプロセスチューブを完成させた
。
２膜をＨＦ溶液で溶解除去した後、水洗及び乾燥を行っ
て半導体基板熱処理用のプロセスチューブを完成させた
。
実施例 ２
炭化珪素で管状体を形成し、該管状体を二次焼成する過
程までは実施例１におけると同じ工程で行った。 二次
焼成後の管状体を第１図の炉５に入れて弁７のみを開き
、炉内に０２とＰＯＣＩ ３との混合ガスを流しつつ１
１００℃で５時間の加熱を行って管状体１の表面にりん
ガラス層を形成させつつ熱処理をした。 しかる後、Ｈ
Ｆ（１度４９％）とＨＮＯ３（１１１度７０％）との１
：１の混酸に浸漬してりんガラス層を溶解除去するとと
もにりんを含んだ３ｉ層を除去し、更に水洗と乾燥とを
行ってプロセスチューブを完成させた。
程までは実施例１におけると同じ工程で行った。 二次
焼成後の管状体を第１図の炉５に入れて弁７のみを開き
、炉内に０２とＰＯＣＩ ３との混合ガスを流しつつ１
１００℃で５時間の加熱を行って管状体１の表面にりん
ガラス層を形成させつつ熱処理をした。 しかる後、Ｈ
Ｆ（１度４９％）とＨＮＯ３（１１１度７０％）との１
：１の混酸に浸漬してりんガラス層を溶解除去するとと
もにりんを含んだ３ｉ層を除去し、更に水洗と乾燥とを
行ってプロセスチューブを完成させた。
前記の実施例１および２で１ｑられたプロセスチューブ
の不純物含有量と従来製法で作られた炭化珪素製プロセ
スチューブの不純物含有量とを第２表に示す。
の不純物含有量と従来製法で作られた炭化珪素製プロセ
スチューブの不純物含有量とを第２表に示す。
一方、従来方法で作ったプロヒスデユープと本発明方法
で作ったプロセスチューブとを用いてシリコン半導体基
板に不純物拡散を行い、その半導体基板にジルトルエツ
チングを行って（Ｃｒ ０３溶液とＨＦ溶液との混合液
によるエツチング）該半導体基板の結晶欠陥をＩＱ察し
たところ、従来方法で作ったプロセスチューブを用いた
場合には結晶欠陥が１〜１０個／ ｃｎ＋２発生してい
ることがわかったが、本発明方法で作ったプロセスチュ
ーブで拡散を行った場合には、結晶欠陥の発生数は０．
１個／ ｃｍ２以下であった。
で作ったプロセスチューブとを用いてシリコン半導体基
板に不純物拡散を行い、その半導体基板にジルトルエツ
チングを行って（Ｃｒ ０３溶液とＨＦ溶液との混合液
によるエツチング）該半導体基板の結晶欠陥をＩＱ察し
たところ、従来方法で作ったプロセスチューブを用いた
場合には結晶欠陥が１〜１０個／ ｃｎ＋２発生してい
ることがわかったが、本発明方法で作ったプロセスチュ
ーブで拡散を行った場合には、結晶欠陥の発生数は０．
１個／ ｃｍ２以下であった。
［発明の効果］
以上に説明したように、本発明方法によれば、たとえば
第２表を参照しても明らかであるように、従来方法で製
造した炭化珪素製品よりもはるかに高純度の炭化珪素製
品を得ることができ、その結果、たとえば半導体装置の
製造工程においては、従来よりも特性のよい半導体装置
を九歩留りで生産することができる。
第２表を参照しても明らかであるように、従来方法で製
造した炭化珪素製品よりもはるかに高純度の炭化珪素製
品を得ることができ、その結果、たとえば半導体装置の
製造工程においては、従来よりも特性のよい半導体装置
を九歩留りで生産することができる。
なお、前記実施例では成形体の二次焼成後にりんガラス
層を形成させる場合のみを示したが、−次焼成後に５ｔ
Ｏ２膜の形成とりんガラス層の形成を行ってもよい。
層を形成させる場合のみを示したが、−次焼成後に５ｔ
Ｏ２膜の形成とりんガラス層の形成を行ってもよい。
第１図は本発明方法によって炭化珪素製のプロセスチュ
ーブを製造する工程を説明するための概略図、第２図は
本発明方法及び従来の方法によって炭化珪素製のプロセ
スチューブを製造する工程を説明する概略図である。 １・・・管状体、 ２．５・・・炉、 ３・・・加熱用
コイル、 ４・・・製品支持台、 ６．７・・・弁。
ーブを製造する工程を説明するための概略図、第２図は
本発明方法及び従来の方法によって炭化珪素製のプロセ
スチューブを製造する工程を説明する概略図である。 １・・・管状体、 ２．５・・・炉、 ３・・・加熱用
コイル、 ４・・・製品支持台、 ６．７・・・弁。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 炭化珪素で構成された物体の上層にりんガラス層を
形成せしめて熱処理をした後、形成した該りんガラス層
を酸等で溶解除去することを特徴とする炭化珪素製品の
製造方法。 ２ りんガラス層の形成を、炭化珪素で構成された物体
の表面にあらかじめ形成した酸化珪素膜を介して形成す
る特許請求の範囲第１項記載の炭化珪素製品の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60174045A JPS6236086A (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 炭化珪素製品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60174045A JPS6236086A (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 炭化珪素製品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6236086A true JPS6236086A (ja) | 1987-02-17 |
Family
ID=15971656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60174045A Pending JPS6236086A (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 炭化珪素製品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6236086A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2631334A1 (fr) * | 1988-05-10 | 1989-11-17 | Rhone Poulenc Chimie | Procede de traitement de fibres ceramiques, a base de silicium, d'azote et/ou de carbone pour en ameliorer les caracteristiques de surface |
| US6093644A (en) * | 1997-06-26 | 2000-07-25 | Toshiba Ceramics Co., Ltd. | Jig for semiconductor wafers and method for producing the same |
-
1985
- 1985-08-09 JP JP60174045A patent/JPS6236086A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2631334A1 (fr) * | 1988-05-10 | 1989-11-17 | Rhone Poulenc Chimie | Procede de traitement de fibres ceramiques, a base de silicium, d'azote et/ou de carbone pour en ameliorer les caracteristiques de surface |
| US6093644A (en) * | 1997-06-26 | 2000-07-25 | Toshiba Ceramics Co., Ltd. | Jig for semiconductor wafers and method for producing the same |
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