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Info
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- 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
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Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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。
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。
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。
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。
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。
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
。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
℃、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
- (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)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
具
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22585486A JPS6385076A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | シリコンウエハ−加熱用治具 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22585486A JPS6385076A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | シリコンウエハ−加熱用治具 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6385076A true JPS6385076A (ja) | 1988-04-15 |
Family
ID=16835886
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22585486A Pending JPS6385076A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | シリコンウエハ−加熱用治具 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6385076A (ja) |
Cited By (4)
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 |
-
1986
- 1986-09-26 JP JP22585486A patent/JPS6385076A/ja active Pending
Cited By (4)
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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