(57)【要約】【課題】構造が簡単で小型かつメンテナンスが容易で維持コストを低減でき、セラミックス部材の表面を高純度に洗浄できるセラミックス部材の洗浄装置を提供する。【解決手段】本セラミックス部材の洗浄装置は、周囲に洗浄液を噴射するノズルが複数設けられた洗浄槽と、この洗浄槽内に昇降自由に収容され、洗浄されるセラミックス部材が載置される載置台と、この載置台を支持しかつ、昇降させる昇降機構を備え、この昇降機構によりＳｉＣ膜被覆部材を昇降させながらノズルから噴射する洗浄液をセラミックス部材の表面全域に噴き付けることを特徴とする。【選択図】  図１
2008087983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲に洗浄液を噴射するノズルが複数設けられた洗浄槽と、この洗浄槽内に昇降自由に収容されて洗浄されるセラミックス部材が載置される載置台と、この載置台を支持しかつ、昇降させる昇降機構を備え、この昇降機構によりセラミックス部材を昇降させながら前記ノズルから噴射する洗浄液をセラミックス部材の表面全域に噴き付けることを特徴とするセラミックス部材の洗浄装置。
【請求項２】
前記ノズルは隣接するノズルが高さを異なるように配置されることを特徴とする請求項１に記載のセラミックス部材の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はセラミックス部材の洗浄装置に係り、特に被洗浄セラミックス部材を洗浄槽内で昇降させる昇降機構を備えるセラミックス部材の洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程における半導体ウェーハの酸化、拡散工程等において、半導体ウェーハを搭載するウェーハボートが用いられる。
【０００３】
このウェーハボートは、半導体ウェーハを搭載した状態で、炉芯管内に収納され、炉芯管内に熱処理用のガス等を導入してウェーハに対して酸化、あるいは拡散等の処理が施される。
【０００４】
ウェーハボートはじめ半導体製造用部材としては、セラミックス部材が用いられ、特に耐熱性に優れることから、炭化珪素質部材が多く使用される。
【０００５】
しかし、炭化珪素質部材は比較的多孔質のため気孔が多く、ウェーハボートとして成形した後の強度が劣るため、金属珪素を含浸させるなどして補強がなされている。この金属珪素を含浸させる場合に使用される装置や雰囲気が重金属（Ｆｅ，Ｃｕ，Ｎｉ等）で汚染されているため、およびその後の熱処理工程で、この珪素中に不純物が雰囲気から拡散するために、含浸珪素中には重金属の不純物の存在が多くなる。
【０００６】
半導体の熱酸化、拡散工程においては金属元素のウェーハへの侵入、拡散が嫌われており、この種の半導体製造用部材においては、その清浄化手段として基材表面に例えばＣＶＤ法により炭化珪素（ＳｉＣ）膜を設ける方法が採用されている。
【０００７】
しかし、近年のより高集積化が進む半導体製造分野においては、これによってもなお、特に表面の清浄度において決して十分なものとは言えず、半導体ウェーハへの不純物汚染が問題となってきている。
【０００８】
一般に、ＣＶＤ法により形成されたＳｉＣ膜は、高純度な原料ガスより製造されるため、純度が高いものと認識されている。しかし、このＣＶＤを行う加熱炉内を構成する部材を、原料ガスの純度まで高めることは実質的に困難であり、例え製造し得たとしても、その維持は極めて困難であり、この部材からの不純物混入がＳｉＣ膜表面の清浄度を低下させているものと推定される。
【０００９】
また上記塩化水素ガスあるいは塩素ガスを用いたドライ洗浄とは、半導体製造用部材に対してドライ酸素ガスをキャリアガスとして流しながら約１２００℃以上の高温に加熱した後、数％の例えば塩化水素ガスを２４時間以上にわたって流し、さらに塩化水素ガスを止めてから、１時間以上のガス置換を行うというプロセスが採られるため、その洗浄処理に長時間を要とするという課題を有している。加えて塩化水素ガス導入時の配管等の腐食による清浄度の低下と、それに伴いＳｉＣ質への逆汚染が生ずるという技術的課題がある。また、この逆汚染に至らないまでも、このドライ洗浄においても上述のＣＶＤの際と同様に、炉内での高温熱処理がなされるため、純化を意図したものでありながら、実際は逆に炉内構成部材からの汚染を受け、ＳｉＣ膜の特に表面部の清浄度が悪化するものと推定される。
【００１０】
そこで、ＳｉＣ膜被覆部材の表面純度を高めるために、特許文献１に記載のように、被洗浄ＳｉＣ膜被覆部材の表面を一度酸化雰囲気で熱処理し、表面に酸化膜を形成し、この酸化膜をＨＦ溶液等で溶解除去する方法が提案されている。
【００１１】
しかしながら、特許文献１に記載の溶解除去は、通常ＨＦ溶液等への浸漬（いわゆるドブ漬け）で行われており、ＨＦ溶液等が多量に必要であり、工業的には改良の余地がある。
【００１２】
ＳｉＣ膜被覆部材にＨＦ溶液等の吹き付けを行う場合、同部材を固定配置し、所定位置に配置されたノズルから吹き付では、同部材が長尺ものであったり、表面に凹凸があったりすると、どうしても不均質な溶解しかできず、十分な洗浄ができなかった。
【００１３】
また、本来は当該部材もしくは吹き付け用ノズルの少なくとも一方を回転することによって、溶解濡れのない洗浄が可能であると考えられるが、いずれの回転を行う場合でも、洗浄装置内に回転機構を設けると、シール構造が複雑になり、また、洗浄液に金属腐食性の強いＨＦ等用いるため、シール構造のメンテナンスが厄介であり、維持コストがかかり、装置も大型になるという新たな問題がある。
【特許文献１】特開平１１−２４０７８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、本発明に係るセラミックス部材の洗浄装置によれば、構造が簡単で小型かつメンテナンスが容易で維持コストを低減できるとともに、短時間でセラミックス部材の表面を高純度に洗浄できるセラミックス部材の洗浄装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
そこで、本発明者等は、ＨＦ溶液等の吹き付けによる溶解除去方法について鋭意検討を行い、セラミックス部材の表面を高純度に洗浄できる溶解除去方法を実現するのに適する本発明をするに至った。
【００１６】
すなわち、上述した目的を達成するため、本発明に係るセラミックス部材の洗浄装置は、周囲に洗浄液を噴射するノズルが複数設けられた洗浄槽と、この洗浄槽内に昇降自由に収容され、洗浄されるセラミックス部材が載置される載置台と、この載置台を支持しかつ、昇降させる昇降機構を備え、この昇降機構によりセラミックス部材を昇降させながら前記ノズルから噴射する洗浄液をセラミックス部材の表面全域に噴き付けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るセラミックス部材の洗浄装置によれば、構造が簡単で小型かつメンテナンスを容易で維持コストが低減でき、セラミックス部材の表面を高純度に洗浄できるセラミックス部材の洗浄装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の一実施形態に係るセラミックス部材の洗浄装置について添付図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は本発明の一実施形態に係るセラミックス部材の洗浄装置の使用状態を示す概念図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００２０】
図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態に係るセラミックス部材の洗浄装置１は、有底円筒状の洗浄槽２を備え、この洗浄槽２の周囲には円周状に洗浄液を噴射する複数のノズル３ａ、３ｂが多数設けられ、ノズル３ａ、３ｂの噴出口はいずれも洗浄槽２の中心点に向き、下向きに傾斜している。また、ノズル３ａ、３ｂは隣接するノズル３ａ、３ｂが高さを異なるように配置され、例えば、ノズル３ａは洗浄槽２の上部近傍に設けられ、ノズル３ｂは洗浄槽２のほぼ中央部に設けられる。
【００２１】
さらに、洗浄槽２には、洗浄されるセラミックス部材Ｍが載置される載置台４が、昇降自由に収容され、載置台４はこの載置台４の上面が上方に延びる棒状の１本あるいは複数本の支持部材５によって支持されており、支持部材５は洗浄槽２の上方に配された昇降機構６に連結される。
【００２２】
洗浄槽２は耐薬品性に優れた例えば透明な塩化ビニル製であり、上部には支持部材５の遊嵌孔７ａを設けた透明な塩化ビニル製の蓋体７が設けられ、底部には洗浄液の排出口２ａが設けられる。ノズル３ａ、３ｂはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）あるいはセラミックス製であるのが好ましい。また、載置台４及び支持部材５は鋼材を塩化ビニルで覆ったものが好ましい。
【００２３】
昇降機構６がいずれも図示しない、モータとこのモータにより回転されるピニオンとこのピニオンに噛合して昇降し、支持部材の一端に連結されるラックからなる。
【００２４】
セラミックス部材の洗浄装置１には、昇降機構を洗浄槽の上方に設け、回転機構を設けないので、シール構造を必要とせず、メンテナンスが容易であり、維持コストがかからず、装置も小型化でき、さらに、構造が簡単である。
【００２５】
なお、長尺物のセラミックス部材を洗浄する場合には、洗浄槽の丈を高くし、高さ方向のノズルの段数を増やすようにする。
【００２６】
次に本発明の一実施形態に係るセラミックス部材の洗浄装置を用いたセラミックス部材の洗浄方法について、セラミックス部材に炭化珪素質性縦型ウェーハボートを例にとり説明する。
【００２７】
ＳｉＣ粉末と成形助剤を混練する混練工程、この混練原料を成形し底板成形体、支柱成形体および天板成形体を作る成形工程、これらの成形体を加工する工程、この加工された成形体を仮焼する工程、この仮焼された仮焼体を純化する工程と、この純化体を接着剤により接着する接着工程と、接着されたウェーハボートにシリコンを含浸させる含浸工程と、研磨工程と、溝切り工程と、溝切りされたウェーハボートを熱処理炉において高温酸素雰囲気中で熱処理し、ウェーハボートの表面に酸化珪素膜を形成する。
【００２８】
この酸化珪素膜が被覆されたウェーハボートを熱処理炉から取り出し、図１に示すように、ウェーハボートＭを載置台４に載置して、洗浄槽２収容し、洗浄槽２に蓋体７を被せる。
【００２９】
しかる後、ノズル３ａ、３ｂから例えばＨＦ溶液の噴射を開始する。ＨＦ溶液の噴射後、昇降機構６、支持部材５を介して載置台４を昇降させて、この載置台４に載置されたウェーハボートＭの表面全域に渡ってＨＦ溶液を噴き付ける。この噴き付けにより、酸化珪素膜は溶解され、この酸化珪素膜に含まれた不純物、主として金属不純物は酸化珪素膜とともにウェーハボートＭの表面から除去される。
【００３０】
このようなＨＦ溶液によるウェーハボートＭの表面の純化過程において、ウェーハボートＭが載置される載置台４が昇降されるので、ノズル３ａ、３ｂが固定されていても、ＨＦ溶液はウェーハボートＭの表面全域に渡って噴き付けることができ、さらに、ノズル３ａ、３ｂは隣接するノズル３ａ、３ｂが高さを異なるように配置されるので、より均一にＨＦ溶液が噴き付けられて、ウェーハボートＭの全表面が均一に溶解され、これにより、金属不純物は酸化珪素膜とともにウェーハボートＭの表面から除去されて純化され、表面に被覆されるＳｉＣ膜も高純度に保たれる。
【００３１】
上記工程を経て製造されたＣＶＤ被覆ウェーハボートは、表面が高純度化される。
【００３２】
なお、本実施形態では、セラミックス部材として材質に炭化珪素を用い、用途として縦型ウェーハボートを例にとり説明したが、セラミックス部材の材質として、そのほかに、窒化珪素部材、炭素などが挙げられ、また、用途として、炉芯管、サセプタなどが挙げられる。
【００３３】
上記のように、本実施形態に係るセラミックス部材の洗浄装置によれば、構造が簡単で小型かつメンテナンスを容易で維持コストが低減でき、セラミックス部材の表面を高純度に洗浄できるセラミックス部材の洗浄装置が実現する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係るセラミックス部材の洗浄装置の使用状態を示す概念図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【符号の説明】
【００３５】
１  セラミックス部材の洗浄装置
２  洗浄槽
３ａ、３ｂ  ノズル
４  載置台
５  支持部材
６  昇降機構
７  蓋体
【図１】
2008087983.tif 000003
【図２】
2008087983.tif 000004