KR100614741B1 - Silica glass jig used in process for manufacturing semiconductor and method of manufacturing silica glass jig - Google Patents

Silica glass jig used in process for manufacturing semiconductor and method of manufacturing silica glass jig Download PDF

Info

Publication number
KR100614741B1
KR100614741B1 KR1020047020224A KR20047020224A KR100614741B1 KR 100614741 B1 KR100614741 B1 KR 100614741B1 KR 1020047020224 A KR1020047020224 A KR 1020047020224A KR 20047020224 A KR20047020224 A KR 20047020224A KR 100614741 B1 KR100614741 B1 KR 100614741B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
silica glass
jig
glass jig
removal means
treatment
Prior art date
Application number
KR1020047020224A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20050016547A (en
Inventor
치카시 이토
토시후미 이와미
히로유키 키무라
Original Assignee
신에쯔 세끼에이 가부시키가이샤
가부시키가이샤 후쿠이 신에쯔 세끼에이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 신에쯔 세끼에이 가부시키가이샤, 가부시키가이샤 후쿠이 신에쯔 세끼에이 filed Critical 신에쯔 세끼에이 가부시키가이샤
Publication of KR20050016547A publication Critical patent/KR20050016547A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100614741B1 publication Critical patent/KR100614741B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/673Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders
    • H01L21/67303Vertical boat type carrier whereby the substrates are horizontally supported, e.g. comprising rod-shaped elements
    • H01L21/67306Vertical boat type carrier whereby the substrates are horizontally supported, e.g. comprising rod-shaped elements characterized by a material, a roughness, a coating or the like
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065Plasma etching; Reactive-ion etching

Abstract

반도체를 제조하는 공정에서 사용하는 실리카유리지그에 있어서, 그 표면의 일부 또는 전부에 중심선평균거칠기 Ra로 0.1~20㎛의 요철이 존재하고, 또한 경미한 표층에칭처리에 대해서도 표면상태의 변화가 작은 것을 특징으로 하는 실리카 유리지그로서, 사용시에 반도체소자를 오염하는 파티클의 발생이 없고, 게다가 사용을 거듭해도 처리조건의 변동이 적다. 또, 본 발명의 실리카유리지그는, 실리카 유리의 표면에 물리적표층제거수단과 화학적표층제거수단에 의한 처리를 번갈아 2회 이상 반복 적용함으로써 용이하게 제조할 수 있다.In the silica glass jig used in the process of manufacturing a semiconductor, irregularities of 0.1 to 20 µm exist as a center line average roughness Ra on a part or all of the surface thereof, and the surface state changes even with a slight surface layer etching treatment. As a silica glass jig characterized by the above-mentioned, there is no generation of particles that contaminate the semiconductor element during use, and furthermore, there is little variation in processing conditions even after repeated use. Moreover, the silica glass jig of this invention can be manufactured easily by repeatedly applying to the surface of silica glass the process by a physical surface removal means and a chemical surface removal means two or more times.

Description

반도체를 제조하는 공정에서 사용하는 실리카유리지그 및 그 제조방법{SILICA GLASS JIG USED IN PROCESS FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR AND METHOD OF MANUFACTURING SILICA GLASS JIG}SILICA GLASS JIG USED IN PROCESS FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR AND METHOD OF MANUFACTURING SILICA GLASS JIG}

본 발명은, 반도체의 제조공정에서 사용되는 실리카유리지그, 더욱 상세하게는 표면에 미세한 요철이 있는 동시에 경미한 표층에칭에 대해서 표면상태의 변화가 작은 실리카유리지그 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a silica glass jig used in a semiconductor manufacturing process, and more particularly, to a silica glass jig having a fine unevenness on the surface and a small change in the surface state for slight surface layer etching.

실리카유리지그는 반도체소자의 제조에 있어서의 확산공정, 기상성장공정, 에칭·에싱공정 등의 다양한 공정에서 사용되고 있다. 이 실리카유리지그의 표면은 샌드블레스트나 연삭가공이라고 하는 처리가 실시되어 요철을 갖고 불투명하게 마무리되거나, 혹은 거울면 연마나 담금질 마무리라고 불리는 화염연마 등으로 평활하고 투명하게 마무리된것 등, 용도 등에 의해 적당히 선택되고 있지만, 세정 등이 용이하고 더러워지기 어렵게 투명하게 마무리된 표면을 가지는 지그가 많이 사용되고 있다. 그 중에서도, 확산공정, 기상성장공정, 특히 기상성장공정에서는 CVD (Chemical Vapor Deposition)법 등으로 반도체소자에 예를 들면, 폴리실리콘막을 성장시키지만, 그 때 투명 마무리된 실리카유리지그에도 폴리실리콘막이 부생성물로서 퇴적하고, 그것이 박리하여 파티클이 되어서 반도체소자를 오염시키는 일이 일어난다. 그 때문에, 부생성물을 정기적으로 제거할 필요가 있었다. 그 제거에는 불화수소산 및 질산을 함유한 용액이 일반적으로 이용되고 있지만, 평활한 지그의 표면도 동시에 에칭되어서 표면이 거칠고, 표면적 등의 표면상태의 변화가 일어나고, 갑자기 부생성물의 부착량이 변동하여, 소비하는 기상반응가스의 소비량도 변동하여 반도체소자에의 폴리실리콘막의 성장량의 제어가 곤란해지는 등의 문제가 있었다. 그래서, 지그표면에 샌드블레스트 가공으로 미세한 요철을 형성하고, 그곳에 적극적으로 부생성물을 포착하여 파티클의 발생을 방지하는 것이 도모되었지만, 이번은 미세한 요철의 가공시에 발생한 가공소성층이나 마이크로 크랙 등의 데미지 부분으로부터 실리카 유리의 미세한 파편이 사용시에 비산하여 반도체소자를 오염시키는 파티클의 발생이 일어났다. 또, 부생성물이 두꺼워지면 실리카유리와 폴리실리콘과의 열팽창차이에 의한 파손이 발생하고, 그 방지를 위해, 지그의 사용전에 가스에칭이나 웨트에칭에 의한 세정을 실시하고 있지만, 투명한 표면을 가지는 지그의 경우와 마찬가지로 정기적으로 부생성물을 제거할 필요가 있으며, 미세한 요철면이 동시에 에칭되어 표면 상태가 바뀌는 등의 문제가 있었다.Silica glass jigs are used in various processes such as diffusion processes, vapor phase growth processes, etching and ashing processes in the manufacture of semiconductor devices. The surface of this silica glass jig is treated with sandblasting or grinding, which has an uneven finish with irregularities, or a smooth and transparent finish such as flame polishing called mirror polishing or quenching finishing. Although it selects suitably by the etc., the jig | tool which has the transparently finished surface so that washing | cleaning etc. is easy and it is hard to become dirty is used a lot. Among them, in the diffusion process, the gas phase growth process, especially the gas phase growth process, for example, a polysilicon film is grown on a semiconductor device by CVD (Chemical Vapor Deposition) method, but the polysilicon film is also attached to the transparent glass-finished silica glass jig. It accumulates as a product, it peels off, becomes a particle, and contaminates a semiconductor element. Therefore, it was necessary to remove the by-products regularly. For the removal, a solution containing hydrofluoric acid and nitric acid is generally used, but the surface of the smooth jig is also etched simultaneously, resulting in a rough surface, a change in surface state such as surface area, and suddenly a change in the amount of adhesion of the by-products. The consumption amount of the gaseous reaction gas consumed also fluctuates, making it difficult to control the growth amount of the polysilicon film in the semiconductor device. Therefore, it was planned to form fine irregularities on the surface of the jig by sandblasting, and to actively catch the byproducts to prevent the generation of particles. Fine particles of silica glass scattered from the damage portion of the particles during use, and particles were generated to contaminate the semiconductor device. In addition, when the by-products become thick, breakage due to thermal expansion difference between silica glass and polysilicon occurs, and for the prevention, a jig having a transparent surface is cleaned by gas etching or wet etching before use of the jig. As in the case of the by-products need to be removed on a regular basis, there was a problem such that the fine uneven surface is etched at the same time to change the surface state.

상기 문제점은 반도체소자에의 확산이나 기상성장공정에 머물지 않고, 에칭 처리에 있어서도 마찬가지였다. 즉, 처리가스를 흐르게 하면서 플라스마 등을 이용하여 에칭이나 에싱을 실시하는 공정에 있어서도 부생성물이 실리카유리지그에 퇴적하고 박리하여 파티클을 발생하는 일이 있으며, CVD 등과 마찬가지로 샌드블레스트나 연삭가공에 의해 표면에 미세한 요철을 형성하여, 적극적으로 부생성물을 포착하여 파티클의 발생을 방지하는 것이 도모되었다. 그러나, 요철의 가공시에 발생한 가공 소성층이나 마이크로 크랙 등의 데미지 부분때문에 플라스마에 의해 실리카유리의 미세한 파편이 사용시에 비산하여 반도체소자를 오염시키는 파티클이 되는 등의 문제가 있었다. 특히, 드라이에칭에서는, 실리카유리지그의 표면도 불화수소함유용액 처리와 매우 흡사한 에칭이 이루어져 표면상태가 크게 바뀌어서, 반도체소자의 에칭처리 자체의 제어를 곤란하게 하는 등의 문제가 있었다.This problem was the same in the etching process without remaining in the diffusion into the semiconductor element or the vapor phase growth step. In other words, in the process of etching or ashing using plasma or the like while flowing the processing gas, by-products may be deposited on the silica glass jig and peeled to generate particles. As a result, fine concavities and convexities were formed on the surface to actively capture the by-products and prevent the generation of particles. However, due to damages such as processed fired layers or microcracks generated during the processing of unevenness, there have been problems such as fine particles of silica glass scattering during use, resulting in particles contaminating semiconductor devices. In particular, in dry etching, etching of the surface of the silica glass jig is very similar to that of the hydrogen fluoride-containing solution, so that the surface state changes significantly, making it difficult to control the etching process itself of the semiconductor element.

상기 문제를 해결하기 위하여, 기계가공한 지그를, 불화수소함유용액으로 에칭하여 마이크로 크랙을 개방시키고, 마이크로크랙프리의 면으로 한 실리카유리지그(일본특개평 10-59744호 공보)나 실리카유리지그 표면을 기계가공으로 요철로 한 후, 불화수소와 불화암모늄을 함유하는 용액으로 처리하고, 표면에 20~300㎛의 보조개형상 오목부와 20~30㎛의 간격으로 폭이 0.5~50㎛인 홈을 형성하고, 또한 홈사이 및 홈내에 폭 1~50㎛, 높이 0.1~10㎛의 작은 돌기를 균일하게 분산시킨 실리카유리지그(일본특개 2002-104843호 공보)가 제안되었다. 그러나, 실제의 사용에서는 상기 지그는 모두, 사용에 의해 오목부가 큰 절구형상으로 되어 갑자기 부생성물의 부착량이 바뀌거나 요철이 감소하고, 어느 정도 사용을 계속하면, 박리 파티클이 발생하는 등 결점이 있었다.In order to solve the above problem, a machined jig is etched with a hydrogen fluoride-containing solution to open microcracks, and a silica glass jig (Japanese Patent Laid-Open No. 10-59744) or a silica glass jig with a surface of microcracks. After the surface is roughened by machining, it is treated with a solution containing hydrogen fluoride and ammonium fluoride, and a groove having a width of 0.5 to 50 μm at intervals of 20 to 30 μm with a dimple recess of 20 to 300 μm on the surface. A silica glass jig (Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2002-104843) has been proposed in which a small projection having a width of 1 to 50 m and a height of 0.1 to 10 m is uniformly formed between the grooves and in the grooves. However, in actual use, all of the above-mentioned jig has a defect such as a large concave shape by use, suddenly the amount of adhesion of the by-products changes or unevenness decreases, and if the use continues to some extent, peeling particles are generated. .

이러한 현상에 비추어서, 본 발명자 등은 예의 연구를 거듭한 결과, 실리카 유리지그의 표면 거칠기를 중심선평균 거칠기 Ra로 0.1~20㎛로 하고, 또한 경미한 표층에칭처리에 대해서도 표면 상태의 변화가 작은 면으로 함으로써, 부생성물의 박리나 실리카유리의 미세한 파편의 비산이 없고, 또한 처리가스의 소비의 변화가 적고 각 공정에서의 처리의 제어가 용이해지는 것을 찾아냈다. 그리고 상기 실리카 유리지그가 특정한 물리적표층제거수단과 특정한 화학적표층제거수단을 번갈아 여러 차례 반복함으로써 용이하게 제조할 수 있는 것을 찾아내고, 본 발명을 완성한 것이다. 즉In view of this phenomenon, the inventors have intensively studied, and as a result, the surface roughness of the silica glass jig is set to 0.1-20 µm in terms of the centerline average roughness Ra, and the surface state changes even with a slight surface layer etching treatment. By doing this, it was found that there was no peeling of the by-products and scattering of fine debris of the silica glass, and there was little change in the consumption of the processing gas and the control of the treatment in each step was easy. The silica glass jig has been found to be easily manufactured by alternately repeating a specific physical surface removal means and a specific chemical surface removal means several times, thereby completing the present invention. In other words

본 발명은, 사용시에 반도체소자를 오염시키는 파티클의 발생이 없고, 또한 사용을 거듭해도 처리조건을 변동하는 일이 없는 실리카유리지그를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a silica glass jig that does not generate particles that contaminate a semiconductor element during use and that does not vary processing conditions even after repeated use.

또, 본 발명은, 상기 실리카유리지그의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Moreover, an object of this invention is to provide the manufacturing method of the said silica glass jig.

도 1은 실시예 1의 드라이에칭용 지그표면을 현미경으로 관찰한 500배의 사진1 is a 500 times photograph of the jig surface for dry etching of Example 1 observed with a microscope.

도 2는 실시예 1의 드라이에칭용 지그표면을 3.5 질량%의 불화 수소산에 16시간 침지한 후에 현미경으로 관찰한 500배의 사진FIG. 2 is a 500-fold photograph of the jig surface for dry etching of Example 1, observed under a microscope after immersion in 3.5 mass% hydrofluoric acid for 16 hours.

도 3은 실시예 1의 드라이에칭용 지그표면을 주사 전자현미경으로 관찰한 500배의 사진Figure 3 is a photograph 500 times the observation of the jig surface for dry etching of Example 1 with a scanning electron microscope

도 4는 실시예 2의 웨이퍼 보트를 주사 전자현미경으로 관찰한 200배의 사진4 is a 200-fold photograph of the wafer boat of Example 2 observed with a scanning electron microscope;

도 5는 실시예 2의 웨이퍼 보트를 주사 전자현미경으로 관찰한 1,000배의 사진5 is a photograph of 1,000 times the wafer boat of Example 2 observed with a scanning electron microscope;

도 6은 실시예 2의 웨이퍼 보트를 20℃, 3.5% 불화 수소산용액으로 16시간의 에칭 테스트를 실시한 후의 SEM으로 관찰한 200배의 사진Fig. 6 is a 200-fold photograph of the wafer boat of Example 2 observed with SEM after 16 hours of etching test with 20 ° C. and 3.5% hydrofluoric acid solution.

도 7은 실시예 2의 웨이퍼 보트를 20℃, 3.5%불화 수소산용액으로 16시간의 에칭 테스트를 실시한 후의 SEM으로 관찰한 1000배의 사진FIG. 7 is a 1000-fold photograph of the wafer boat of Example 2 observed with SEM after 16 hours of etching test with 20 ° C. and 3.5% hydrofluoric acid solution.

도 8은 비교예 2의 웨이퍼 보트를 SEM으로 관찰한 200배의 사진8 is a 200-fold photograph observing the wafer boat of Comparative Example 2 with SEM.

도 9는 비교예 2의 웨이퍼 보트를 SEM으로 관찰한 1000배의 사진9 is a 1000-fold photograph of the wafer boat of Comparative Example 2 observed with SEM.

도 10은 비교예 2의 웨이퍼 보트를 20℃, 3.5% 불화 수소산용액으로 16시간의 에칭 테스트를 실시한 후의 SEM으로 관찰한 200배의 사진FIG. 10 is a 200-fold photograph of a wafer boat of Comparative Example 2 observed with SEM after 16 hours of etching test with 20% and 3.5% hydrofluoric acid solution.

도 11은 비교예 2의 웨이퍼 보트를 20℃, 3.5% 불화 수소산용액으로 16시간의 에칭 테스트후의 웨이퍼 보트를 SEM으로 관찰한 1,000배의 사진.FIG. 11 is a 1,000-fold photograph of a wafer boat of Comparative Example 2 observed with a SEM boat of a wafer boat after etching test for 16 hours with 20 ° C. and 3.5% hydrofluoric acid solution. FIG.

본 발명은, 반도체를 제조하는 공정에서 사용하는 실리카유리지그에 있어서, 그 표면의 일부 또는 전부에 중심선평균 거칠기 Ra로 0.1~20㎛의 요철이 존재하고, 또한 경미한 표층에칭처리에 대해서도 표면 상태의 변화가 작은 것을 특징으로 하는 실리카유리지그 및 그 제조방법에 관한 것이다.In the silica glass jig to be used in the process of manufacturing a semiconductor, the present invention has unevenness of 0.1 to 20 µm in the center line average roughness Ra on a part or all of the surface thereof, The present invention relates to a silica glass jig and a method of manufacturing the same, wherein the change is small.

본 발명의 실리카유리지그는, 예를 들면 노심관, 웨이퍼재치용 보트, 에칭·에싱용 챔버 등, 반도체소자를 제조하는 공정에서 사용되는 지그이며, 그 표면에는 그 일부 또는 전부에 중심선평균거칠기 Ra로 0.1~20㎛의 요철이 존재하고, 또한 경미한 표층에칭처리에 대해서 표면상태의 변화가 작은 지그이다. 상기 표면상태의 변화의 작음은 농도 3.0~4.0%이고 액체온도가 17~23℃인 불화수소산용액으로 15~17시간 에칭처리한 것과 에칭전과의 상기 표면의 JISB0601에 의거하는 중심선평균거칠기를, 촉침부선단의 R이 2~10㎛의 범위인 촉침식의 표면거칠기측정장치로 측정하고, 그 중심선평균거칠기의 변화율을 50%이하로 하는 것이 좋다. 즉, 실제의 에칭, 예를 들면 플라스마 가스에 의한 에칭으로 실리카유리지그의 표면이 변화하지만, 구체적으로는 초기의 단계에서 Ra가 커지지만, 그 변화의 크기는 상기 표면상태의 변화의 작음을 표시하는 중심선평균거칠기의 변화율과 관계하여, 그 변화율이 50% 이하이면 실사용에 있어서도 Ra의 변화는 작은 그대로이다. 상기 불화수소산용액의 농도가 상기 범위 미만에서는 변화에 시간이 너무 걸려서 효율적이지 않고, 상기 범위를 넘으면 초기의 변화의 속도가 빠르고 판정시간이 짧아지지만, 측정물을 용액으로부터 꺼내서, 표면을 물로 치환하고 에칭을 정지하기까지 오차가 발생한다. 또, 불화수소산용액의 온도 17~23℃는, 그 온도가 가장 일반적이기 때문에 채용한다.The silica glass jig of the present invention is a jig used in a process for manufacturing a semiconductor device, such as a core tube, a wafer mounting boat, an etching and ashing chamber, and the center line average roughness Ra on a part or all of its surface. This is a jig having a small unevenness of 0.1 to 20 µm and a small change in the surface state with respect to a slight surface layer etching treatment. The small change in the surface state is etched with a hydrofluoric acid solution having a concentration of 3.0 to 4.0% and a liquid temperature of 17 to 23 DEG C for 15 to 17 hours, and a center line average roughness based on JISB0601 on the surface before etching. It is good to measure by the surface roughness measuring device of the stylus type which R of needle tip is 2-10 micrometers, and the change rate of the center line average roughness shall be 50% or less. That is, the surface of the silica glass jig changes due to the actual etching, for example, etching with plasma gas, but specifically Ra increases in the initial stage, but the magnitude of the change indicates that the change of the surface state is small. Regarding the rate of change of the center line average roughness, if the rate of change is 50% or less, the change in Ra is small even in actual use. If the concentration of the hydrofluoric acid solution is less than the above range, the change takes too long to be efficient, and if it exceeds the above range, the initial change rate is faster and the determination time is shorter, but the measurement object is removed from the solution, and the surface is replaced with water. An error occurs until the etching is stopped. In addition, the temperature of 17-23 degreeC of a hydrofluoric acid solution is employ | adopted because the temperature is the most common.

또한 에칭처리시간 15~17시간은, 판정을 위한 정밀도가 높은 변화율을 얻기 위한 시간이다. 상기 변화율의 측정에는 JlSB0601에 의거하는 촉침부선단의 R이 2~1O㎛인 촉침식의 표면측정장치를 사용하는 것이 중요하다. 상기 촉침부 선단의 R이 2~10㎛인 촉침식 표면측정장치를 사용하는 이유는, 실사용시에 있어서의 실리카 유리지그의 표면상태의 변화가, 그 초기 상태면에 존재하는 마이크로 크랙이 에칭 처리에 의해 확대되거나 혹은 그 표면의 톱니모양의 요철이 에칭 처리에 의해 형상 변화를 일으키거나 해서 크게 바뀐다. 그것을 비접촉형의 측정 장치, 예를 들면 레이저의 반사광을 사용하는 측정 장치에서는, 측정 형상으로부터 산출되는 중심선평균거칠기는 올바르지만, 사용중에 부생성물에 의해 즉시 메워져 버리게 되는 좁은 골짜기부 등도 검출하고, 사용시에 처리조건이 바뀌게 되는 큰 상태 변화를 알기 어려운 것에 의한다. 이 촉침식 표면측정장치를 사용하는 측정법을 이용함으로써, 볼록부의 변화는 물론, 특히 부생성물의 부착 상황에 민감한 골짜기부분의 변화를 포착하기 쉬워진다. 상기 촉침부끝의 R이 2~10㎛인 것은, 미세한 골짜기를 검출하지 않는 범위인 2㎛로부터, 실질적인 요철을 판정할 수 있는 1O㎛의 범위로 함으로써 실제의 사용시에 입각한 표면상태의 변화를 용이하게 측정할 수 있다.The etching process time of 15 to 17 hours is a time for obtaining a highly accurate rate of change for determination. In measuring the change rate, it is important to use a stylus type surface measuring apparatus having a R of 2 to 10 탆 at the tip of the stylus part based on J1SB0601. The reason for using the stylus type surface measuring apparatus having a R of 2 to 10 µm at the tip of the stylus portion is that microcracks whose surface state changes in the initial state of the silica glass jig during actual use are etched. Is enlarged or the jagged irregularities on its surface cause a change in shape by the etching treatment and are greatly changed. In the non-contact type measuring device, for example, the measuring device using the reflected light of the laser, the center line average roughness calculated from the measured shape is correct, but the narrow valley part which is immediately filled by the by-product during use is also detected. It is hard to know big state change that process condition changes. By using the measuring method using this stylus type surface measuring apparatus, it becomes easy to capture not only the change of a convex part, but also the change of the valley part which is especially sensitive to the adhesion situation of a by-product. The R of the tip of the contact portion is 2 to 10 µm, from 2 µm, which is a range not detecting fine valleys, to 10 µm in which substantial irregularities can be determined, thereby making it easy to change the surface state based on actual use. Can be measured.

실리카유리지그의 실제의 사용에 있어서, 사용 프로세스에 따른 부생성물의 적정 포착량이 있으며, 예를 들면 CVD 프로세스의 경우에는, 웨이퍼상의 막성장의 잉여 가스가, 플라스마 등에 의한 드라이에칭공정의 경우에는, 에칭된 반응 가스가, 실리카유리지그의 표면을 거칠게 함으로써, 보다 많은 부생성물로서 지그상에 포착 퇴적시키게 된다. 부생성물의 퇴적이 너무 대량이면 웨이퍼상에 막을 형성하는 가스가 필요이상으로 감소하여 막의 성장이나 에칭이 저해된다. 그 한편, 포착이 적으면 박리 등에 의해 파티클이 발생하고, 또, 사용시에 있어서의 에칭에 의한 실리카유리지그의 거칠기나 상태가 초기 상태부터 변화하여 상술과 마찬가지인 문제를 제기한다. 실리카유리지그의 표면의 요철은, 톱니형상의 요철이나 불규칙하고 예각인 산골짜기가 연속하는 톱니모양이나 사다리꼴 형상의 볼록부가 나열하는 것이 있지만, 모두, 실사용시의 에칭 처리에 의해 가장자리부분이 날카로워진 큰 밥공기형상의 요철이 되고, 부생성물의 포착 능력 등, 초기 상태부터 크게 변화한다. 또, 초기 상태부터 밥공기형상의 요철을 형성했을 경우, 표면적이 작기 때문에, 부생성물의 포착능력을 실용에 견디지 못하고, 더욱 밥공기형상의 가장자리부분의 날카로워진 부분이 탈락하여, 파티클을 발생한다. 그 때문에, 본 발명의 실리카유리지그에 있어서는, 그 표면의 일부 또는 전부에 중심선평균 거칠기 Ra로 0.1~20㎛의 요철을 존재시키고 있다. 이 요철의 존재에 의해 부생성물의 포착이 확실하게 되어 막의 박리를 억제할 수 있다. 바람직하게는 상기 요철을 큼직한 요철과 그 표면에 미세한 얕은 밥공기형상의 오목부를 형성한 다중 구조로 하는 것이 좋다. 이 다중 구조를 가짐으로써, 경미한 에칭으로는 변화하기 어려운 큼직한 물결형상의 요철에 의해 필요한 두께의 부생성물을 포착할 수 있는 요철을 확보할 수 있다.In actual use of the silica glass jig, there is an appropriate capture amount of by-products according to the use process. For example, in the case of the CVD process, the excess gas of the film growth on the wafer is a dry etching process by plasma or the like. The etched reaction gas makes the surface of the silica glass jig rough, thereby trapping and depositing it on the jig as more by-products. If the deposition of by-products is too large, the gas forming the film on the wafer is reduced more than necessary to inhibit film growth or etching. On the other hand, when there is little trapping, a particle will generate | occur | produce by peeling etc., and the roughness and state of the silica glass jig by etching at the time of use change from an initial state, and raise the same problem as the above. The surface irregularities of the silica glass jig may have a jagged or trapezoidal convex portion in which jagged irregularities and irregular, acute valleys are continuous, but all have sharp edges due to etching at the time of actual use. It becomes uneven | corrugated shape of big rice bowl which became large, and changes with a big change from an initial state, such as the ability of capturing by-products. In addition, when the rice-shaped irregularities are formed from the initial state, since the surface area is small, the capturing ability of the by-products cannot be tolerated in practical use, and the sharpened portions of the rice-shaped edges fall further to generate particles. do. Therefore, in the silica glass jig of this invention, the unevenness | corrugation of 0.1-20 micrometers exists in part or all of the surface by center line average roughness Ra. The presence of this unevenness ensures the capture of by-products, and can suppress the peeling of the film. Preferably, the concave-convex is made into a multi-layer structure in which a large concave-convex concave and a fine shallow rice-shaped concave portion are formed on the surface thereof. By having this multiple structure, the unevenness | corrugation which can capture the by-product of thickness required by large wavy unevenness | corrugation which is hard to change by slight etching can be ensured.

더욱 그 큼직한 물결형상의 요철에 미세한 얕은 밥공기형상의 요철을 존재시킴으로서 포착한 부생성물을 박리시키는 일 없이 고정할 수 있어, 안정된 표면을 가지는 지그를 얻을 수 있다. 특히 바람직하게는, 얕은 밥공기형상의 오목부가, 오목부의 가장자리직경보다 바닥의 깊이가 작고, 또한 인접한 오목부간의 경계의 가장자리부분이 예각인 볼록하지 않은 것이다. 이것에 의해 오목부가 사용시에 에칭되어도, 가장자리부분 부근도 균등하게 감손하고, 인접한 오목부와의 사이에 예각으로 탈락하기 쉬운 돌기형상의 트리머가 발생하는 것을 방지할 수 있다.By presenting the fine shallow rice-shaped irregularities in the larger wavy irregularities, the captured by-products can be fixed without peeling off, thereby obtaining a jig having a stable surface. Particularly preferably, the shallow rice-shaped recesses are not convex in which the depth of the bottom is smaller than the edge diameter of the recesses and the edges of the boundary between adjacent recesses are acute. Thereby, even if the recess is etched at the time of use, the vicinity of the edge portion is equally deteriorated, and it is possible to prevent the projection-shaped trimmer from being easily dropped off at an acute angle between the adjacent recesses.

본 발명의 실리카유리지그는, 물리적표층제거수단과 화학적표층제거수단을 번갈아 2회 이상 반복적용함으로써 제조할 수 있다. 바람직하게는 물리적표층제거 수단으로 형성하는 표면거칠기가 순차적으로 작아지게 되는 처리조건을 선택하는 것이 좋다.The silica glass jig of the present invention can be produced by repeatedly applying two or more times alternately the physical surface removal means and the chemical surface removal means. Preferably, it is preferable to select treatment conditions such that the surface roughness formed by the physical surface removal means is sequentially reduced.

상기 물리적표층제거수단이란, 고정연삭입자연삭숫돌에 의한 연삭처리, 유리 연삭입자에 의한 연마처리, 유리연삭입자에 의한 블레스트 처리, 액체호닝에 의한 처리 또는 그들의 조합을 말한다. 그리고, 고정연삭입자연삭숫돌으로서는, 구체적으로 레진본드형 다이아몬드 연삭숫돌 등을 들 수 있고, 유리연삭입자로서는 실리카나 SiC를 들 수 있고, 액체호닝에 의한 처리로서는, 유리연삭입자를 액체에 분산하여 내뿜는 처리 등을 들 수 있다. 이 물리적표층제거수단에서는, 실리카유리표면에 가공 소성층이나 마이크로 크랙 등의 데미지층이 형성되어 지그의 사용시에 실리카유리의 미세한 파편이 비산하여, 파티클의 발생원이 된다. 게다가, 에칭처리공정시에 불균질한 침식이 일어나서, 불완전한 마이크로 크랙의 개방에 의한 깊은 홈이 생겨 표면 상태가 크게 변화하여, CVD 공정이나 에칭공정 등의 처리조건을 변동시킬 필요가 생긴다. 그러나, 상기 물리적표층제거수단에 이어서 화학적표층제거수단을 적용함으로써 가공 소성층의 제거나 마이크로 크랙의 개방이 이루어져 파티클의 발생이 적어지는 데다가, 표면상태의 변동도 적어지지만, 화학적표층제거수단에 의한 표층의 제거량이 적으면 가공 소성층의 제거나 마이크로 크랙의 개방이 충분히 실시되지 않는다. 그래서, 물리적표층제거수단으로 형성한 가공소성층이나 마이크로 크랙이 있는 데미지층의 제거를 충분히 실시하려고 하면, 큰 홈이나 밥공기형상 또는 절구형상의 오목부에서 외주의 가장자리가 날카로워진 움패임이 많이 생긴다. 특히 외주의 가장자리가 날카로워진 부분으로부터는 미세한 유리의 파편이 비산하기 쉽다. 상기 외주의 가장자리가 날카로워진 움패임도 발생하지 않는 처리법으로서 상기 일본특개 2002-104843호 공보에 기재된 처리법이 있지만, 이 방법으로는 물리적표층제거수단으로 형성한 가공 소성층이나 마이크로 크랙 등의 데미지층의 제거를 충분히 하지 못하여 에칭 처리시의 표면 상태의 변화가 커진다. 또, 실사용시의 에칭이 진행하면 외주의 가장자리가 날카로워진 오목부가 다수 출현하여, 파티클이 발생하기 쉽다.The physical surface removal means means a grinding treatment with a fixed abrasive grain grinding wheel, a polishing treatment with glass grinding particles, a blast treatment with glass grinding particles, a treatment with liquid honing or a combination thereof. Specific examples of the fixed abrasive grinding wheel include resin bonded diamond grinding wheels, and the like. The glass grinding particles include silica and SiC. As the treatment by liquid honing, the glass grinding particles are dispersed in a liquid. Flushing treatment; and the like. In this physical surface removal means, a damage layer such as a worked calcined layer or microcracks is formed on the surface of the silica glass, and fine particles of the silica glass are scattered when the jig is used to generate particles. In addition, heterogeneous erosion occurs at the time of the etching treatment, deep grooves are generated due to the incomplete opening of the microcracks, and the surface state is greatly changed, and it is necessary to change the processing conditions such as the CVD process or the etching process. However, by applying the chemical surface removal means following the physical surface removal means, removal of the processed plastic layer or opening of microcracks results in less generation of particles, and less fluctuations in the surface state. When the removal amount of the surface layer is small, the removal of the processed fired layer and opening of the microcracks are not sufficiently performed. Therefore, when a sufficient amount of the work hardening layer formed by the physical surface removal means or the damage layer having microcracks is to be sufficiently removed, the edges of the outer circumference sharpened at the large grooves, the rice-air-shaped or the mortar-shaped recesses There is a lot. Particularly, fine glass fragments are likely to scatter from the edges of the outer circumference. Although there is a treatment method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-104843 as a treatment method in which the edges of the outer edges are not sharpened, this method does damage such as processed plastic layers or microcracks formed by physical surface removal means. Insufficient removal of the layer results in a large change in the surface state during the etching process. In addition, when etching in actual use proceeds, many concave portions having sharp edges on the outer circumference appear and particles are likely to be generated.

본 발명의 제조방법에 있어서는, 최초의 물리적표층제거수단후에 화학적 표층제거수단에 의해 표면에 있는 마이크로 크랙이 개방된 표면, 예를 들면 절구나 밥공기형상의 요철이 다수 있는 표면을 형성한 후에, 재차 물리적표층제거수단을 적용하여 요철의 예각인 부분을 물결형상으로 균등하게 하고, 또한 화학적표층제거 수단을 적용함으로써, 비교적 평탄한 면에 잔류하는 가공 소성층이나 약간 남은 마이크로 크랙을 개방하는 것이다. 상기 물리적표층제거수단 및 화학적표층제거수단은 번갈아 2회 이상 반복 적용하는 것이 좋다. 이것에 의해 사용중의 실리카유리 지그의 표면 상태의 변화가 작은 지그를 얻을 수 있다. 상기 물리적표층제거수단은 보다 바람직하게는 최초보다 표면 거칠기가 작아지도록 다음의 물리적표층제거수단을 선택하는 것이 좋다. 이것에 의해 형성한 큼직한 물결형상의 요철의 형상이 크게 변화하지 않는 범위에서 다음의 물리적표층제거수단의 데미지나 마이크로 크랙만을, 용이하게 다음의 화학적표층제거수단으로 개방할 수 있을 뿐만 아니라, 큼직한 물결형상의 요철의 표면에 밥공기형상의 오목부를 다수 가지는 다중 구조로 할 수 있다. 예를 들면, 최초 비교적 입도가 큰 연삭입자를 이용하고, 다음의 제거 수단에서는 비교적 입도가 작은 연삭입자를 이용하는 등이다. 그 경우, 고정 연삭입자연삭숫돌에 의한 연삭처리에 이어서 유리연삭입자에 의한 연마처리 등을 조합하는 물리적표층제거수단의 조합도 채용할 수 있다. 예를 들면, 최초 #120의 다이아몬드 연삭 입자를 포함한 고정연삭입자연삭숫돌을 이용한 후 #600의 SiC 유리연삭입자에 의한 샌드블레스트 처리를 적용하는 등이다.In the manufacturing method of the present invention, after the first physical surface removing means forms a surface on which microcracks on the surface are opened by chemical surface removing means, for example, a surface having a large number of mortars and rice irregularities, Again, by applying the physical surface removal means to equalize the acute angles of the irregularities in the shape of a wave, and by applying the chemical surface removal means to open the processed plastic layer or the remaining microcracks remaining on a relatively flat surface. The physical surface removal means and the chemical surface removal means are preferably applied repeatedly two or more times. Thereby, the jig | tool with a small change of the surface state of the silica glass jig in use can be obtained. The physical surface removing means is more preferably selected from the following physical surface removing means such that the surface roughness becomes smaller than the first. By this, only the damage and micro cracks of the next physical surface removal means can be easily opened to the next chemical surface removal means within the range that the shape of the large wavy concave-convex unevenness is not greatly changed. It can be set as the multiple structure which has many rice ball-shaped recessed parts on the surface of the uneven | corrugated shape. For example, grinding particles having a relatively large particle size are first used, and grinding particles having a relatively small particle size are used in the following removal means. In that case, a combination of physical surface removal means which combines the grinding treatment with the fixed abrasive grinding wheel, followed by the polishing treatment with the glass grinding particles, or the like can also be employed. For example, sandblasting treatment with SiC glass grinding particles of # 600 may be applied after using the fixed abrasive grinding wheel including diamond grinding particles of # 120 first.

본 발명에서 사용하는 화학적표층제거수단으로서는, 불화수소를 함유하는 용액에 의한 처리를 들 수 있지만, 바람직하게는, 마지막 물리적표층제거수단후의 화학적표층제거수단에는, 상기 용액에 더욱 불화암모늄을 함유시키는 것이 좋다. 이것에 의해, 구조에 대해서는 명확하지 않지만, 예를 들면, 화학적표층제거수단에 의해 형성된 밥공기형상이나 절구형상의 오목부의 외주가장자리부분에 생긴 날카로워진 돌기나 그 외의 예각인 돌기가 제거되어 매끄러운 요철면으로 할 수 있다. 이것은, 불화수소와 암모늄 및 실리카유리가 반응해서 생긴 결정이, 예를 들면 밥공기형상의 바닥부에 자주 발생하고, 돌기부에는 발생하지 않거나 돌기부를 흡수한 결정이 바로 이탈하여, 결과적으로 돌기부가 선택적으로 에칭 제거되어 예각인 부분을 가지지 않는 둥근모양을 띤 형태가 되는 것이라고 생각된다. 더욱 바람직하게는, 상기 불화수소를 함유하는 용액에 입자직경이 10~200㎛의 수지, 실리카 또는 세라믹의 어느 하나 또는 그 조합의 미립자를 분산시키는 것이 좋다. 이 미립자를 분산시킴으로써 지그표면의 데미지층의 제거가 용이하고, 또한 미세한 요철의 형성능이 높아져, 제조 순서를 간소화할 수 있다. 또한 초음파 진동이나 교반 수단을 부가함으로써 한층 처리의 효율화가 도모된다.Examples of the chemical surface removal means used in the present invention include a treatment with a solution containing hydrogen fluoride. Preferably, the chemical surface removal means after the last physical surface removal means further contains ammonium fluoride in the solution. It is good. As a result, the structure is not clear, but, for example, sharp protrusions or other acute angle protrusions formed on the outer periphery of the rice-shaped or mortar-shaped recess formed by the chemical surface removal means are removed and smoothed. Uneven surface can be made. This is because crystals formed by the reaction between hydrogen fluoride, ammonium and silica glass frequently occur at the bottom of a rice ball shape, for example, and do not occur at the protrusions or immediately lose the crystals absorbing the protrusions. It is thought that it becomes the round shape which does not have an acute angle part by etching-removing. More preferably, it is preferable to disperse the fine particles of any one or combination of resins, silicas, or ceramics having a particle diameter of 10 to 200 µm in the solution containing hydrogen fluoride. By disperse | distributing these microparticles | fine-particles, the damage layer of a jig surface is easy to remove, the ability to form fine unevenness | corrugation becomes high, and a manufacturing procedure can be simplified. In addition, the efficiency of further processing can be improved by adding ultrasonic vibration and stirring means.

본 발명의 실리카유리지그는, 그 사용시에 파티클의 발생이 적은 데다가, 사용을 거듭해도 처리조건이 변동하는 일이 거의 없고, 안정되고 고품질인 반도체소자의 처리를 할 수 있는 효과가 있다. 게다가, 상기 실리카유리지그는 특정한 물리적표층제거수단과 화학적표층제거수단을 2회 이상 반복적용함으로써 용이하게 제조할 수 있어, 그 공업적 가치는 높은 것이다.The silica glass jig of the present invention has the effect of being able to process a stable and high quality semiconductor element with little generation of particles at the time of use, and almost no change in processing conditions even after repeated use. In addition, the silica glass jig can be easily manufactured by repeatedly applying a specific physical surface removing means and a chemical surface removing means two or more times, and its industrial value is high.

[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]Best Mode for Carrying Out the Invention

다음에 본 발명의 실시예에 대해서 설명하지만 이것에 의해 본 발명은 하등 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 실시예 1 및 비교예 1의 중심선 평균거칠기 Ra는, 표면 거칠기측정기(토쿄 정밀(주) 제 Surfcom300B)에 의해 측정했다. 그 이외의 실시예 등에서는, (주) 미트요제품의 표면 거칠기측정기(SJ-400)를 사용했다.Next, although the Example of this invention is described, this invention is not limited at all by this. In addition, the centerline average roughness Ra of the following Example 1 and the comparative example 1 was measured by the surface roughness measuring instrument (surfcom300B by Tokyo Precision Co., Ltd.). In Examples other than that, the surface roughness measuring instrument (SJ-400) of Mitutoyo Co., Ltd. was used.

실시예 1Example 1

직경 300mm의 석영 유리 표면을 #300의 다이아몬드 연삭입자를 포함한 레진 본드 연삭숫돌으로 연삭하여 원판형상의 드라이에칭용 지그를 작성했다. 얻어진 지그의 중심선평균 거칠기 Ra는 1.2㎛였다. 이 지그를 50%의 불화수소산용액에 10분간 침지했다. 얻어진 지그의 중심선평균거칠기 Ra는 2.8㎛였다. 계속해서 상기 지그를 #1000의 SiC 연삭 입자의 레진본드 연삭숫돌으로 표면제거를 실시하여 중심선평균 거칠기 Ra를 0.5㎛로 하고, 또한, 불화수소 15질량%, 불화암모늄 15질량%, 아세트산 50질량% 및 물로 이루어지는 처리액으로 1시간 처리했다. 그 때의 중심선평균 거칠기 Ra는 1.4㎛였다. 상기 지그를 20℃, 3.5질량%의 불화 수소산용액에 침지하여 Ra의 변화를 조사한 바 표 1과 같았다. 상기 0시간시의 현미경으로 관찰한 표면 사진을 도 1에, 16시간 에칭 처리한 후의 현미경으로 관찰한 표면 사진을 도 2에 표시한다. 또한, 0시간시의 주사 전자현미경으로 관찰한 사진을 도 3에 표시한다.A 300 mm diameter quartz glass surface was ground with a resin bond grinding wheel containing diamond grinding particles of # 300 to prepare a disc-shaped dry etching jig. The centerline average roughness Ra of the obtained jig was 1.2 µm. This jig was immersed in 50% hydrofluoric acid solution for 10 minutes. The centerline average roughness Ra of the obtained jig was 2.8 micrometers. Subsequently, the jig was subjected to surface removal with a resin-bonded grinding wheel of SiC grinding particles of # 1000, with a center line average roughness Ra of 0.5 µm, 15 mass% hydrogen fluoride, 15 mass% ammonium fluoride, and 50 mass% acetic acid. And the treatment liquid made of water for 1 hour. The centerline average roughness Ra at that time was 1.4 µm. The jig was immersed in a 3.5% by mass hydrofluoric acid solution at 20 ° C. and the change of Ra was examined. The surface photograph observed with the microscope of the said 0 hour time is shown in FIG. 1, and the surface photograph observed with the microscope after the etching process for 16 hours is shown in FIG. In addition, the photograph observed with the scanning electron microscope at 0 hours is shown in FIG.

비교예 1 Comparative Example 1

실시예 1과 마찬가지의 석영유리지그를 #300의 다이아몬드 연삭입자를 포함한 레진본드 연삭숫돌으로 연삭하여 원판형상의 드라이 에칭용 지그를 작성했다. 얻어진 지그의 중심선평균 거칠기 Ra는 1.2㎛였다. 이 지그를 이어서 10%의 불화 수소산용액에 10분간 침지했다. 그 때의 Ra는 1.3㎛였다. 이 지그에 대해서 실시예 1과 마찬가지로 3.5질량%의 불화 수소산에 의한 표면 거칠기의 변화를 조사한 바, 표 1과 같았다.The quartz glass jig similar to Example 1 was ground with a resin bond grinding wheel containing diamond grinding particles of # 300 to prepare a disc for dry etching. The centerline average roughness Ra of the obtained jig was 1.2 µm. This jig was subsequently immersed in 10% hydrofluoric acid solution for 10 minutes. Ra at that time was 1.3 micrometers. This jig was examined as in Example 1, and the change in surface roughness caused by 3.5% by mass of hydrofluoric acid was examined.

0시간0 hours 4시간4 hours 8시간8 hours 16시간16 hours 실시예1Example 1 RaRa 1.4㎛1.4 μm 1.8㎛1.8㎛ 1.9㎛1.9 μm 1.9㎛1.9 μm 변화율Rate of change 0%0% 29%29% 36%36% 36%36% 비교예1Comparative Example 1 RaRa 1.3㎛1.3 μm 1.9㎛1.9 μm 2.8㎛2.8 μm 3.3㎛3.3㎛ 변화율Rate of change 0%0% 46%46% 115%115% 130%130%

상기 표 1에 보는 바와 같이 실시예 1의 본 발명의 실리카유리지그는, 3.5 질량%의 불화 수소산용액의 에칭 테스트에 있어서, Ra 등의 표면상태의 변화가 비교예 1에 비해서 매우 작았다. 그래서, 실시예 1과 비교예 1에 의한 지그를, 실제로 CF4/Ar 가스, 2kw의 플라스마 드라이 에칭 장치에 투입하고, 실시예 1의 지그에서는 5배치의 처리를 실시한 바, 파티클의 발생수는 어느 배치도 10개 미만이었다. 이것에 대하여, 비교예 1의 지그에서는, 3배치째에서 50개 이상의 대량의 파티클이 발생하여, 사용을 중지했다. 또, 각 사용후의 Ra는 실시예 1의 지그가 2㎛, 비교예 1의 지그가 5.2㎛로, 3.5질량%의 불화 수소산용액에 의한 에칭테스트와 마찬가지로 큰 격차가 있었다. 또한, 실시예 1의 5배치째 및 비교예 1의 3배치째의 처리 웨이퍼의 에칭율을 비교한 바, 실시예 1의 지그에 대해서 비교예 1의 지그는 비율이 적었다.As shown in Table 1, in the silica glass jig of the present invention of Example 1, the change in the surface state such as Ra was very small in the etching test of the 3.5 mass% hydrofluoric acid solution. Therefore, the jig according to Example 1 and Comparative Example 1 was actually put into a plasma dry etching apparatus of CF 4 / Ar gas and 2 kw, and 5 batches were processed in the jig of Example 1, whereby the number of particles generated was Neither batch was less than ten. On the other hand, in the jig of the comparative example 1, 50 or more large particles generate | occur | produced in the 3rd arrangement | positioning, and the use was stopped. In addition, Ra after each use was 2 micrometers in the jig of Example 1, and 5.2 micrometers of the jig of the comparative example 1, and there existed a big gap similarly to the etching test by 3.5 mass% hydrofluoric acid solution. Moreover, when the etching rate of the process wafer of the 5th batch of Example 1 and the 3rd batch of Comparative Example 1 was compared, the jig of Comparative Example 1 was small with respect to the jig of Example 1.

실시예 2Example 2

직경 150mm의 실리콘 웨퍼에 대응하는 세로형의 기상성장용 웨이퍼보트를 작성했다. 상기 웨이퍼 보트를 #150의 탄화규소 연삭입자로 샌드블레스트 처리를 실시하고, 그 후 15%의 불화 수소산용액으로 20분 처리한 후에 또한 #600의 탄화규소 연삭 입자로 샌드블레스트 처리를 실시하고, 계속해서 불화수소 14질량%, 불화암모늄 12질량% 및 물로 이루어지는 처리액으로 1시간 처리했다. 얻어진 웨이퍼 보트의 표면을 주사 전자현미경(SEM)으로 촬영했다. 그 결과를 도 4, 5에 표시한다. 상기 웨이퍼 보트 표면의 거칠기는 중심선평균 거칠기 Ra로 2.1㎛였다. 도 4, 5에 보는 바와 같이 큼직한 물결형상의 요철의 표면에 얕은 오목부가 형성된 다중 구조였다. 상기 웨이퍼 보트를 20℃, 3.5% 불화 수소산용액으로 16시간의 에칭테스트를 실시했다. 테스트 후의 웨이퍼 보트의 표면을 SEM으로 촬영한 사진을 도 6, 7에 표시한다. 전보다 큼직한 물결형상의 오목부가 약간 넓어져서 수를 감소시키고 있지만 다중 구조였다. 이 때의 Ra는 2.1㎛였다. 또한 상기 웨이퍼 보트를, 실제의 질화규소의 기상성장공정에 사용하여, 2㎛의 막을 퇴적시켰다. 상기 성장공정에서의 적산성장마다, 4%의 불화수소산용액으로 1시간의 세정을 5회 반복했다. 사용후의 표면의 Ra는 2.5㎛였다.A vertical vapor phase wafer boat corresponding to a 150 mm diameter silicon wafer was prepared. The wafer boat was sandblasted with # 150 silicon carbide abrasive particles, and then 20 minutes with 15% hydrofluoric acid solution, followed by sandblasting with # 600 silicon carbide grinding particles. Then, it processed for 1 hour with the process liquid which consists of 14 mass% hydrogen fluoride, 12 mass% ammonium fluoride, and water. The surface of the obtained wafer boat was image | photographed with the scanning electron microscope (SEM). The results are shown in FIGS. 4 and 5. The roughness of the wafer boat surface was 2.1 占 퐉 with a centerline average roughness Ra. As shown in FIG.4,5, it was a multiple structure in which the shallow recessed part was formed in the surface of a large wavy concavo-convex. The wafer boat was subjected to an etching test for 16 hours with 20 ° C. and 3.5% hydrofluoric acid solution. 6 and 7 show photographs taken by SEM of the surface of the wafer boat after the test. The larger wavy recess was slightly wider than before, reducing the number, but was multi-structured. Ra at this time was 2.1 micrometers. Further, the wafer boat was used in the actual vapor phase growth process of silicon nitride to deposit a 2 탆 film. For each cumulative growth in the growth step, one hour of washing with 4% hydrofluoric acid solution was repeated five times. Ra of the surface after use was 2.5 micrometers.

비교예 2Comparative Example 2

실시예 2와 마찬가지의 웨이퍼 보트에, #150의 탄화규소 연삭입자로 샌드블레스트처리를 실시하고, 또한, #600의 탄화규소 연삭입자로 샌드블레스트처리를 실시했다. 다음에, 10%의 불화 수소산용액으로 1시간의 처리를 실시했다. 얻어진 웨이퍼 보트의 표면을 주사 전자현미경(SEM)으로 촬영했다. 그 결과를 도 8, 9에 표시한다. 웨이퍼 보트의 거칠기는 중심선평균 거칠기 Ra로 2.2㎛였다. 이 웨이퍼보트에 대해서, 실시예 2와 마찬가지로 20℃, 3.5% 불화 수소산용액으로 16시간의 에칭 테스트를 실시했다. 테스트 후의 웨이퍼 보트의 표면을 SEM으로 촬영한 사진을 도 10, 11에 표시했지만, 큰 오목형상으로 가장자리부분이 예각인 움패임이 연속하는 도 6의 표면과는 크게 다르고, Ra는 4.8㎛였다. 또한, 상기 웨이퍼 보트를, 실제의 질화규소의 기상성장공정에 사용하여, 2㎛의 막의 적산성장마다, 4%의 불화 수소산용액으로 1시간의 세정을 5회 반복했다. 사용후의 표면의 Ra는 5.1㎛였다. 또, 3회째부터 급격한 웨이퍼상에 성장막두께가 감소하고, 또, 처리 웨이퍼상의 파티클의 증가가 보여졌다.The wafer boat similar to Example 2 was sandblasted with silicon carbide abrasive grains of # 150, and sandblasted with silicon carbide abrasive grains of # 600. Next, the hydrofluoric acid solution at 10% was treated for 1 hour. The surface of the obtained wafer boat was image | photographed with the scanning electron microscope (SEM). The results are shown in FIGS. 8 and 9. The roughness of the wafer boat was 2.2 탆 with a centerline average roughness Ra. This wafer boat was subjected to an etching test for 16 hours with 20 ° C and 3.5% hydrofluoric acid solution in the same manner as in Example 2. 10 and 11 show photographs taken by SEM of the surface of the wafer boat after the test. However, the surface of the wafer boat was significantly different from the surface of FIG. 6 in which a large concave shape was formed with acute angled edges, and Ra was 4.8 µm. In addition, the wafer boat was used in the actual gas phase growth process of silicon nitride, and washing was repeated 5 times for 1 hour with 4% hydrofluoric acid solution for each cumulative growth of the film of 2 µm. Ra of the surface after use was 5.1 micrometers. Also, from the third time, the growth film thickness decreased on the sudden wafer, and an increase in particles on the processed wafer was observed.

본 발명의 실리카유리지그는, 사용시에 반도체소자를 오염시키는 파티클의 발생이 없고, 또한 사용을 거듭해도 처리조건이 변동하는 일이 없으므로, 노심관, 웨이퍼재치용 보트, 에칭·에싱용챔버, 링, 플레이트로서 유용하게 사용할 수 있다.The silica glass jig of the present invention does not generate particles that contaminate the semiconductor element during use, and the processing conditions do not change even after repeated use, so that the core tube, wafer mounting boat, etching and ashing chamber, and ring are used. It can be usefully used as a plate.

Claims (11)

반도체를 제조하는 공정에서 사용하는 실리카유리지그에 있어서, 그 표면에 중심선평균거칠기 Ra로 0.1~20㎛의 큼직한 물결형상의 요철이 존재하고, 그 표면에 복수의 미세한 얕은 밥공기형상의 오목부가 형성되어 있는 다중구조로 이루어지고 경미한 표층에칭처리에 대해서 표면상태의 변화가 적은 것을 특징으로 하는 실리카유리지그. In the silica glass jig used in the process of manufacturing a semiconductor, a large wavy irregularities of 0.1 to 20 µm exist on the surface with a centerline average roughness Ra, and a plurality of fine shallow rice-shaped recesses are formed on the surface. Silica glass jig made of a multi-layer structure, characterized by a small change in the surface state for a light surface etching treatment. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 미세한 얕은 밥공기형상의 오목부가, 오목부의 가장자리직경보다 바닥의 깊이가 작은 얕기이며, 또한 인접한 오목부 사이의 경계의 가장자리가 예각인 볼록하지 않은 것을 특징으로 하는 실리카유리지그.A silica glass jig, wherein the fine shallow rice-shaped recesses are shallower with a smaller depth of the bottom than the edge diameter of the recesses, and the edges of the boundary between adjacent recesses are acute. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 경미한 표층에칭처리에 대해서 표면상태의 변화의 적음이, 지그표면을 농도 3.0~4.0%이고 액체온도가 17~23℃인 불화수소수용액으로 15~17시간 에칭한 것과, 에칭 전의 상기 지그표면의 JISB0601에 의거하는 중심선평균거칠기 Ra를, 촉침부선단의 R이 2~10㎛의 범위인 촉침식의 표면거칠기측정장치로 측정하고, 그 중심선평균거칠기의 변화율로 50% 이하인 것을 특징으로 하는 실리카유리지그.The slight surface layer etch treatment showed a slight change in the surface state, the surface of the jig was etched for 15 to 17 hours with a hydrogen fluoride solution having a concentration of 3.0 to 4.0% and a liquid temperature of 17 to 23 ° C, and JISB0601 of the surface of the jig before etching. The silica glass jig characterized by measuring the center line average roughness Ra according to the above by a stylus type surface roughness measuring device in which the tip of the tip of the tip is in the range of 2 to 10 µm, and the change rate of the center line average roughness is 50% or less. . 실리카유리지그의 표면에 물리적 표층제거수단으로 요철을 형성한 후, 불화수소를 함유하는 용액의 화학적 표층제거수단을 적용하는 공정을 2회 이상 반복해서 행해서, 실리카유리지그 표면에 큼직한 물결형상의 요철과, 그 표면에 복수의 미세한 밥공기형상의 오목부를 형성한 것을 특징으로 하는 실리카유리지그의 제조방법.After the unevenness is formed on the surface of the silica glass jig by physical surface removal means, the step of applying the chemical surface removal means of the solution containing hydrogen fluoride is repeated two or more times, so that the large wavy irregularities on the surface of the silica glass jig are performed. And a plurality of fine rice ball-shaped recesses formed on the surface thereof. 제 4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 물리적 표층제거수단으로 형성하는 요철을 후공정일수록 순차적으로 작게 하는 것을 특징으로 하는 실리카유리지그의 제조방법.Silica glass jig manufacturing method characterized in that the irregularities formed by the physical surface layer removal means are sequentially reduced in the later step. 제 4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 최초의 물리적 표층제거수단으로 형성하는 요철이 중심선거칠기 Ra로 0.1~20㎛의 범위 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 실리카유리지그의 제조방법.A method for producing a silica glass jig, characterized in that the unevenness formed by the first physical surface removal means is in the range of 0.1-20 탆 or more with the center line roughness Ra. 제 4항 내지 제 6항 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 4 to 6, 물리적 표층제거수단이 고정연삭입자연삭숫돌에 의한 연삭처리, 유리연삭입자에 의한 연마처리, 유리연삭입자에 의한 블라스트처리, 액체호닝처리 또는 그들의 조합의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 실리카유리지그의 제조방법.Manufacture of silica glass jig, characterized in that the physical surface removal means is any one of a grinding treatment with a fixed abrasive grinding stone, a polishing treatment with glass grinding particles, a blast treatment with glass grinding particles, a liquid honing treatment or a combination thereof. Way. 제 4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 최종의 물리적 표층제거수단의 후에 행해지는 화학적 표층제거수단이 불화수소와 불화암모늄을 함유하는 용액에 의한 처리인 것을 특징으로 하는 실리카유리지그의 제조방법.A method for producing a silica glass jig, wherein the chemical surface removal means performed after the final physical surface removal means is a treatment with a solution containing hydrogen fluoride and ammonium fluoride. 제 4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 화학적 표층제거수단 중 적어도 하나가, 입자직경이 10~200㎛인 수지, 실리카 또는 세라믹의 어느 하나의 미립자를 분산한 불화수소를 함유하는 용액에 의한 처리인 것을 특징으로 하는 실리카유리지그의 제조방법.At least one of the chemical surface removal means is a process for producing a silica glass jig, characterized in that the treatment by a solution containing hydrogen fluoride in which any one of the fine particles of resin, silica or ceramic having a particle diameter of 10 ~ 200㎛. . 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 최후의 화학적 표층제거수단의 적용 후에 초음파진동 또는 교반수단을 더 적용하는 것을 특징으로 하는 실리카유리지그의 제조방법.A method for producing a silica glass jig, further comprising ultrasonic vibration or stirring means after the last chemical surface removal means is applied. 삭제delete
KR1020047020224A 2002-12-03 2003-12-02 Silica glass jig used in process for manufacturing semiconductor and method of manufacturing silica glass jig KR100614741B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002351439 2002-12-03
JPJP-P-2002-00351439 2002-12-03
PCT/JP2003/015420 WO2004051724A1 (en) 2002-12-03 2003-12-02 Silica glass jig used in process for manufacturing semiconductor and method of manufacturing silica glass jig

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050016547A KR20050016547A (en) 2005-02-21
KR100614741B1 true KR100614741B1 (en) 2006-08-21

Family

ID=32463150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020047020224A KR100614741B1 (en) 2002-12-03 2003-12-02 Silica glass jig used in process for manufacturing semiconductor and method of manufacturing silica glass jig

Country Status (5)

Country Link
JP (2) JP4475581B2 (en)
KR (1) KR100614741B1 (en)
AU (1) AU2003289124A1 (en)
TW (1) TWI249510B (en)
WO (1) WO2004051724A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220145959A (en) 2021-04-20 2022-11-01 (주)금강쿼츠 Quartz glass surface treatment method and quartz glass prepared thereof

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1895574A1 (en) * 2005-06-16 2008-03-05 Shin-Etsu Quartz Products Co., Ltd. Quartz glass tool for heat treatment of silicon wafer and process for producing the same
JP5026816B2 (en) * 2007-02-26 2012-09-19 東ソー・クォーツ株式会社 Quartz glass jig and manufacturing method thereof
JP6326210B2 (en) * 2013-09-30 2018-05-16 テクノクオーツ株式会社 Quartz glass part and method for producing quartz glass part
KR102271617B1 (en) * 2013-12-19 2021-07-02 코닝 인코포레이티드 Textured surfaces for display applications
WO2016060165A1 (en) * 2014-10-17 2016-04-21 旭硝子株式会社 Transparent member, method for manufacturing transparent member and method for evaluating degree of soiling of surface of transparent member

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3450112B2 (en) * 1996-01-24 2003-09-22 株式会社福井信越石英 Surface treatment method for quartz glass jig and surface treated jig
JPH11130451A (en) * 1997-10-31 1999-05-18 Shinetsu Quartz Prod Co Ltd Quartz glass jig for semiconductor heat treatment apparatus
JP2001089198A (en) * 1999-09-22 2001-04-03 Asahi Glass Co Ltd Silica glass jig for semiconductor device and method for producing the same jig
KR100547743B1 (en) * 2000-09-28 2006-01-31 신에쯔 세끼에이 가부시키가이샤 Silica Glass Jig for Semiconductor Industry and Manufacturing Method Thereof
JP3824299B2 (en) * 2001-01-30 2006-09-20 東芝セラミックス株式会社 Frost treatment liquid and frost treatment method on quartz glass surface

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220145959A (en) 2021-04-20 2022-11-01 (주)금강쿼츠 Quartz glass surface treatment method and quartz glass prepared thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2004051724A1 (en) 2006-04-06
WO2004051724A8 (en) 2007-06-28
KR20050016547A (en) 2005-02-21
AU2003289124A1 (en) 2004-06-23
JP2010042991A (en) 2010-02-25
TWI249510B (en) 2006-02-21
TW200417524A (en) 2004-09-16
JP4475581B2 (en) 2010-06-09
WO2004051724A1 (en) 2004-06-17
AU2003289124A8 (en) 2004-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101161015B1 (en) Cmp pad conditioner and its manufacturing method
JP4192482B2 (en) Silicon wafer manufacturing method
TWI630999B (en) Ductile mode machining methods for hard and brittle components of plasma processing apparatuses
TWI353006B (en) Method for manufacturing epitaxial wafer
WO2013133030A1 (en) Scribing wheel and method for manufacturing same
US20100006081A1 (en) Method for manufacturing silicon matter for plasma processing apparatus
JP2010042991A (en) Silica glass jig used in process for manufacturing semiconductor
TWI670763B (en) Brush for clearing wafers after a cmp process and method thereof
JP2009143775A (en) Method for surface-modifying quartz glass
EP1193327B1 (en) Silica glass apparatus for semiconductor industry and method for producing the same
KR100607890B1 (en) Film thickness measuring monitor wafer
JP2006120819A (en) Semiconductor wafer and manufacturing method therefor
TWI774632B (en) Wafer polishing method and silicon wafer
JP2003305645A (en) Dresser for cmp work
JP2009027095A (en) Method of evaluating semiconductor wafer, method of grinding semiconductor wafer, and method of processing semiconductor wafer
JP4075426B2 (en) Silicon wafer manufacturing method
JP4437365B2 (en) Silica glass jig for semiconductor industry and manufacturing method thereof
JP2001089198A (en) Silica glass jig for semiconductor device and method for producing the same jig
JP2003203890A (en) Method for manufacturing silicon wafer
JP3956291B2 (en) Semiconductor processing components
JP3473654B2 (en) Method for manufacturing semiconductor mirror-surface wafer
JP2000216122A (en) Surface grinding method for semiconductor wafer
JPS63257756A (en) Glass substrate for photomask
JP2009140985A (en) Monitor wafer and method of manufacturing the same
JP2021040006A (en) Measuring method of oxygen concentration or carbon concentration of single crystal silicon

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120724

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130719

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140721

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150716

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160720

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170719

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180718

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190718

Year of fee payment: 14