JPS6385076A - シリコンウエハ−加熱用治具 - Google Patents

シリコンウエハ−加熱用治具

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Publication number
JPS6385076A
JPS6385076A JP22585486A JP22585486A JPS6385076A JP S6385076 A JPS6385076 A JP S6385076A JP 22585486 A JP22585486 A JP 22585486A JP 22585486 A JP22585486 A JP 22585486A JP S6385076 A JPS6385076 A JP S6385076A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
silicon carbide
silicon wafer
silicon
base material
wafer heating
Prior art date
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Pending
Application number
JP22585486A
Other languages
English (en)
Inventor
徳勢 允宏
純一 釘本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ube Industries Ltd filed Critical Ube Industries Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はシリコンウェハーの拡散、シリコンエピタキシ
ャル、酸化処理等の熱処理をする際に使用される加熱用
治具に関するものである。
(従来の技術及びその問題点) シリコンウェハー加熱用治具は、例えばシリコンウェハ
ーを載せるためのトレイとして使用されるが、従来は石
英ガラスや黒鉛基材の表面に炭化ケイ素被膜を形成させ
たもの、あるいはこれから黒鉛を酸化除去した焼き抜き
の炭化ケイ素質基材等が使用されていた。しかし、石英
ガラス製のものは、シリコンウェハーを熱処理した後、
その都度HF −HN O3混酸で洗浄処理されるため
、表面が浸食されて短 時間で使用不可能となる欠点が
あった。また黒鉛基材の表面に熱的、化学的に安定な炭
化ケイ素被膜を形成したものは、これを急熱急冷等の苛
酷な条件で使用すると、炭化ケイ素被膜が剥離、クラン
クを発生して炭素基材中の種々の成分が揮散してシリコ
ンウェハーに悪影響を与える問題があった。
(発明の目的) 本発明の目的は、前記欠点を解決し、高強度で高温材料
特性に優れたシリコンウェハー加熱用治具を提供するこ
とにある。
(問題点を解決するための技術的手段)本発明は、炭化
ケイ素粉末が有機ケイ素化合物の熱分解により生成する
主としてSiとCからなる無機物により結合された炭化
ケイ素材質基材、あるいはこれにSiを含浸した基材に
通気性のない緻密質炭化ケイ素から成るCVDコート膜
を被覆したシリコンウェハー加熱用治具に関する。
本発明によるシリコンウェハー加熱用治具は、被膜が剥
離、クランクを発生することがなく、しかも酸による短
時間の清浄化処理で表面に付着した不純物を除去できる
ため、不純物の混入による半導体製品の不良を少なくで
きるという優位性を有している。
本発明のシリコンウェハー加熱用治具においては、基材
自体が、炭化ケイ素粉末が有機ケイ素化合物の熱分解に
より生成する主としてSiとCからなる無機物により結
合された炭化ケイ素材質からなるため、焼結助剤を使用
することなしに、高強度でかつ高純度の基材が得られる
すなわち、有機ケイ素化合物は結合剤として炭化ケイ素
粉末に混和され、1000℃以上で熱処理することによ
り、熱分解を起こして、主としてSi及びCからなる無
機物に転換される。しかも該無機物は、炭化ケイ素粒子
と強固な結合を形成するため、基材の強度は25〜35
kg/mm2という高強度となる。
本発明で使用される有機ケイ素化合物は1200℃以上
の加熱により主としてβ−3iCに転換されるものであ
ればよく、特に好ましいものは、ケイ素と炭素との結合
を主な骨格成分とする有機ケイ素重縮合体である。例え
ば、特開昭51−126300号、特開昭52−112
700号、特開昭54−61299号及び特開昭57−
16029号各公報に記載されている主としてカルボシ
ラン骨格よりなる高分子有機ケイ素化合物が本発明の使
用に通している。
本発明に使用される炭化ケイ素粉末は、高純度粉末を用
いることが好ましく、半導体用炭化ケイ素粉末に施され
る通常の純化処理、例えば還元性ハロゲン含有ガスある
いは強酸による処理を行うことが望ましい。
これらの原料を基に製造される炭化ケイ素材質基材に含
まれる金属不純物は後から表面に形成されるCVDコー
ト膜に影響を与えるので、金属不純物の総量は300p
pm以下であることが望ましい。
さらに前記基材にSiを含浸してもよい。SiO含浸方
法には特に制限はないが、例えば高温でケイ素ガスを流
通するかあるいはケイ素粉中に基材を埋めることにより
Siを含浸する方法がある。
SiO含浸により基材中の気孔がSiで覆われるため、
表面にCVDコートを施す場合に、短時間でしかも均一
に被膜を形成することができる。
本発明に使用される炭化ケイ素粉末が有機ケイ素化合物
の熱分解により生成する主としてSiとCからなる無機
物により結合された炭化ケイ素材質基材は高強度でかつ
高純度を有するが、有機ケイ素化合物は焼結助剤の効果
をほとんど有しないため、基材の密度は2.0〜2.4
g/co!であり、その気孔率は8〜32%と大きく、
したがって酸化を受けやすい。このため基材の組織内へ
の酸化を防止して、良好な材料特性を保持するために、
基材へ通気性のない緻密質炭化ケイ素CVDコート膜を
被覆することが必要である。
本明81i!書において「通気性のない」とは、本発明
のシリコンウェハー加熱用治具を沸騰水中に10分間浸
漬しても、その表面に気泡の発生が認められないことを
意味する。
このCVDコート膜の厚さは50〜1000μmが好ま
しい。50μmより薄い場合は通気性のない膜とはなら
ない。また1000μmより厚い場合は経済的に不利と
なる。
またCVDコート膜中の金属不純物が多くなると膜の強
度が弱くなり、クランクが発生しやすいので金属不純物
の総量は1100pp以下であることが望ましい。
炭化ケイ素CVDコート膜の形成は、通常の方法で行わ
れる。すなわち減圧下にsio、coガスを用いる方法
、減圧下にハロゲン化ケイ素及びH2を用いる方法など
が有効に使用できる。
(実施例) 以下本発明の実施例を挙げて説明する。
なお、ここでは通気性はコーテイング品を沸騰水中に1
0分間浸漬した場合の気泡の発生の有無で判断した。
実施例1 トルエン中にHF −HN O3混酸で50℃で5回洗
浄して純化処理した金属不純物総量が190ppmの炭
化ケイ素粉末85重量部と、有機ケイ素化合物としてポ
リジメチルシランを450℃で熱分解重縮合して合成し
たポリカルボシラン15重量部を加えて、混練しながら
トルエンを揮散させて細かい混和粉末を得た。この粉末
を100×550X10+nに成形し、次いでこの成形
体を窒素ガス中600℃に加熱してポリカルボシランの
無機化を行った後、アルゴン中1900℃で加熱処理し
て炭化ケイ素材質基材(気孔率18%、密度2.14 
g /cffl)を得た。 次にこの炭化ケイ素材質基
材を加熱炉に入れて1600℃に加熱して炉内にHCj
!ガスを窒素ガスをキャリアーガスとして供給して5時
間純化処理を行った。
次いで、純化処理された炭化ケイ素材質基材を1450
℃、50謹禽Hgの条件でCH35iC63及びH2を
用いて炭化ケイ素CVDコート膜を300μmの厚さで
形成させることによりシリコンウェハー加熱用治具を得
た。
得られたシリコンウェハー加熱用治具の不純物を調べた
ところ第1表の結果となった。
第1表 また得られたシリコンウェハー加熱用治具を使用してシ
リコン半導体を製造したところ、得られたシリコン半導
体は不純物の混入によるエッチビットの発生が全くなく
、ライフタイムの極めて長いものが得られた。
比較例1 炭化ケイ素CVDコート膜を形成させなかった他は、実
施例1と全く同様にしてシリコンウェハー加熱用治具を
得た。
実施例1及び比較例1で得られたシリコンウェハー加熱
用治具の1200℃における酸化増加率の経時変化の測
定結果を第1図に示した。図中(A)は実施例1、(B
)は比較例1のシリコンウェハー加熱用治具を表す。第
1図から明らかなように、1200℃、480時間の酸
化増加率は比較例のシリコンウェハー加熱用治具ではす
でに5%であり、SEM観察の結果、組織内酸化が進ん
でいた。これに対し、本発明のシリコンウェハー加熱用
治具では酸化は全く認められなかった。
実施例2 炭化ケイ素材質をケイ素粉中に埋めて2000℃に加熱
することにより気孔中にSiを含浸させた以外は実施例
1と全く同様の製造方法でシリコンウェハー加熱用治具
を得た。
このシリコンウェハー加熱用治具の不純物、酸化増加率
を測定したところ、ともに実施例1のものと変わらなか
った。
実施例1及び実施例2で得られたシリコンウェハー加熱
用治具を高周波炉で常温から1200 ’cまで5分間
で昇温し、5分間保持後常温下にさらす急熱急冷試験を
5回繰り返し行い、治具の被膜の状態を調べたところ、
炭化ケイ素被膜のクランク、剥離は認められず、通気性
も認められなかった。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例1及び比較例1で得られたシリコンウェ
ハー加熱用治具の1200℃における酸化増加率の経時
変化を表した図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)炭化ケイ素粉末が有機ケイ素化合物の熱分解によ
    り生成する主としてSiとCからなる無機物により結合
    された炭化ケイ素材質基材に、通気性のない緻密質炭化
    ケイ素から成るCVDコート膜が被覆されていることを
    特徴とするシリコンウェハー加熱用治具
  2. (2)炭化ケイ素粉末が有機ケイ素化合物の熱分解によ
    り生成する主としてSiとCからなる無機物により結合
    された炭化ケイ素材質にSiを含浸した基材に、通気性
    のない緻密質炭化ケイ素から成るCVDコート膜が被覆
    されていることを特徴とするシリコンウェハー加熱用治
JP22585486A 1986-09-26 1986-09-26 シリコンウエハ−加熱用治具 Pending JPS6385076A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0594957A (ja) * 1991-10-01 1993-04-16 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 半導体用拡散炉部材
JPH05152229A (ja) * 1991-11-26 1993-06-18 Mitsubishi Materials Corp 熱処理炉
JPH11354527A (ja) * 1998-06-10 1999-12-24 Sukegawa Electric Co Ltd 板体加熱装置
JPH11354526A (ja) * 1998-06-10 1999-12-24 Sukegawa Electric Co Ltd 板体加熱装置

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