JPS62102518A - Manufacture of shroud for semiconductor manufacturing equipment - Google Patents
Manufacture of shroud for semiconductor manufacturing equipmentInfo
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- JPS62102518A JPS62102518A JP24366485A JP24366485A JPS62102518A JP S62102518 A JPS62102518 A JP S62102518A JP 24366485 A JP24366485 A JP 24366485A JP 24366485 A JP24366485 A JP 24366485A JP S62102518 A JPS62102518 A JP S62102518A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、Gaを含む膜状の半導体を製造づる装置に
用いられるシュラウドの製造方法に関ηる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application This invention relates to a method for manufacturing a shroud used in an apparatus for manufacturing a film-like semiconductor containing Ga.
この明@JXにiJ3いて、「アルミニウム」という詔
には、純アルミニウムのほかにアルミニウム合金も含む
ものとする。In this Mei@JX iJ3, the edict ``aluminum'' includes not only pure aluminum but also aluminum alloys.
従来技術とその問題熱
たとえばGaAS等のGaを含む半導体膜をMBC装置
等の半導体製造装置で製造するにさいし、より高性能な
ものを得るためには、超高真空中での成膜が必要不可欠
の条件となる。そのため、MBE装置の成膜室にはシュ
ラウドが用いられている。従来のシュラウドは、ステン
レス鋼板からなる円筒状のもので、その外周面にステン
レス鋼製管がらせん状に巻付けられ、この管内を液体チ
ッソ等の冷2J)流体が流れるようになっている。そし
て、上記半導体膜の成膜時には、まずシュラウドを20
0〜250℃に加熱することによりベーキング処理を施
してシュラウドの表面に吸着している水分を除去した後
、ステンレス鋼製管内に冷却流体を流し、この冷却流体
によってシュラウドを冷却し、その表面に真空化された
成膜室中の残留ガスを吸着させ、超高真空を得るように
なっている。しかしながら、従来のシュラウドでは筒体
および管がステンレス鋼製であるので、重量が大きく、
しかも熱伝導性が十分ではないという問題があった。熱
伝導性が十分でないと、上記ベーキングの時にシュラウ
ド全体が均一に加熱されるのに時間がかかるとともに、
冷却流体を流したさいにシュラウドの表面が所定温度ま
で冷却されるのに時間がかかるという問題があった。Conventional technology and its problemsWhen manufacturing semiconductor films containing Ga, such as GaAS, using semiconductor manufacturing equipment such as MBC equipment, it is necessary to form the film in an ultra-high vacuum in order to obtain higher performance. This is an essential condition. Therefore, a shroud is used in the film forming chamber of the MBE apparatus. A conventional shroud has a cylindrical shape made of a stainless steel plate, and a stainless steel tube is spirally wound around the outer circumferential surface of the shroud, and a cold fluid such as liquid nitrogen flows through the tube. When forming the semiconductor film, first the shroud is
After performing a baking process by heating to 0 to 250°C to remove moisture adsorbed on the surface of the shroud, a cooling fluid is flowed into the stainless steel tube, and the shroud is cooled by this cooling fluid, and the shroud is coated on its surface. It adsorbs residual gas in the evacuated film forming chamber to create an ultra-high vacuum. However, in conventional shrouds, the cylinder body and tube are made of stainless steel, so they are heavy and
Moreover, there was a problem that the thermal conductivity was not sufficient. If the thermal conductivity is not sufficient, it will take time for the entire shroud to be heated evenly during the baking process, and
There was a problem in that it took time for the surface of the shroud to cool down to a predetermined temperature when the cooling fluid was flowing.
そこで、ステンレス鋼に比較して@醋が小さく、熱伝導
Uが優れ、しかも表面のガス放出係数の小さなアルミニ
ウム材でシュラウドをつくることも考えられているが、
アルミニウムは成膜中に蒸発したGaが付若すると侵さ
れて貫通孔が発生するので、いまだアルミニウム製のシ
ュラウドは実現していないのが実情である。Therefore, it has been considered to make the shroud from aluminum, which has a smaller @ than stainless steel, has better thermal conductivity, and has a smaller surface gas release coefficient.
The reality is that a shroud made of aluminum has not yet been realized because aluminum is attacked by Ga evaporated during film formation and a through hole is generated.
この発明の目的は、上記の問題を解決した半導体製造装
置用シュラウドの製造方法を提供することにある。An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a shroud for semiconductor manufacturing equipment that solves the above problems.
問題点を解決するための手段
この発明による、半導体製造装置用シュラウドの製造方
法は、周壁に冷却流体流通部を有するアルミニウム製シ
ュラウド用筒体をつくった後、これらの内外両面のうち
少なくとも内面に、イオンプレーティング法によって、
ガリウムに対する耐侵食性を有する皮膜を形成すること
を特徴とするものである。Means for Solving the Problems In the method of manufacturing a shroud for semiconductor manufacturing equipment according to the present invention, after an aluminum shroud cylinder having a cooling fluid circulation portion on the peripheral wall is manufactured, at least the inner surface of the inside and outside surfaces of the cylinder is manufactured. , by ion plating method,
It is characterized by forming a film having corrosion resistance against gallium.
上記において、シュラウド用筒体としては、アルミニウ
ム筒の外周面にアルミニウム製冷却流体流通管がらせん
状に巻付けられて接合されたもの、またはたとえばロー
ル・ボンド◆パネルのように冷却流体流通用管状膨出部
を備えたアルミニウム製板状体を円筒状に成形し、その
突合わせ部を接合したちの等がある。In the above, the shroud cylindrical body may be one in which an aluminum cooling fluid distribution tube is spirally wound and bonded to the outer peripheral surface of an aluminum tube, or a cooling fluid distribution tube such as a roll bond panel. There is a method in which an aluminum plate-like body with a bulge is formed into a cylindrical shape, and the butt portions are joined together.
また上記において、ガリウムに対する耐侵食性を有する
皮膜としては、TiN、TiC,AI N、AI C,
AI203等が挙げられる。TINおよびAll’Nか
らなる皮膜は、N2ガスを反応性ガスとして使用し、蒸
発金属としてTiまたはAIを使用してイオンプレーテ
ィングを行なうことにより形成される。TiCおよびA
ICからなる皮膜は、アセチレンを反応性ガスとして使
用し、蒸発金属としてliまたはAIを使用してイオン
プレーティングを行なうことにより形成される。A/2
03からなる皮膜は、酸素含有ガスを反応性ガスとして
使用し、蒸発金属としてAlを使用してイオンプレーテ
ィングを行なうことにより形成される。このような皮膜
の膜厚は1〜20切の範囲内にあることが好ましい。そ
の理由は、膜厚が11U11未満であると、皮膜のGa
に対する耐侵食性が十分ではなく、20tIIIを越え
るとイオンプレーティングに要する処理時間が良くなっ
てロス1−高につながるおそれがあるとと乙に、熱ナイ
クル性が低下して加熱、冷却を繰返したさいに皮膜にク
ラックが発生したり、皮膜が剥離したりするおそれがあ
るからである。上記膜厚の制御は、イオンプレーティン
グの処理時間、反応性ガスの流量および流速、黒着速度
等を制御することによって行なわれる。In addition, in the above, films having corrosion resistance against gallium include TiN, TiC, AI N, AI C,
Examples include AI203. Films made of TIN and All'N are formed by ion plating using N2 gas as a reactive gas and Ti or AI as an evaporated metal. TiC and A
A film made of IC is formed by ion plating using acetylene as a reactive gas and Li or AI as an evaporated metal. A/2
The film made of 03 is formed by ion plating using an oxygen-containing gas as a reactive gas and Al as an evaporated metal. The thickness of such a film is preferably within the range of 1 to 20 mm. The reason for this is that if the film thickness is less than 11U11, the Ga
If the corrosion resistance exceeds 20tIII, the processing time required for ion plating may increase, leading to a high loss. This is because there is a risk that cracks may occur in the film or the film may peel off. The film thickness is controlled by controlling the ion plating processing time, the flow rate and velocity of the reactive gas, the blackening rate, and the like.
シュラウド用筒体の内外両面のうち少なくとも内面への
イオンプレーティングは、筒体を処理槽内に配置し、こ
れを陰極として行なう。Ion plating on at least the inner surface of both the inner and outer surfaces of the shroud cylinder is performed by placing the cylinder in a treatment tank and using it as a cathode.
実 施 例 以下、この発明の実施例を比較例とともに示す。Example Examples of the present invention will be shown below along with comparative examples.
実施例1
まず、アルミニウム材から周壁に冷却流体流通部を有す
るシュラウド用筒体をつくった。ついで、このシュラウ
ド用筒体にスパッタクリーニングを施した後、反応性ガ
スとしてN2ガスJ3よび蒸発金属としてTiをそれぞ
れ用いてイオンプレーティングを行ない、本体および蓋
体の内外両面に膜厚5pのTiN皮膜を形成した。Example 1 First, a cylindrical body for a shroud having a cooling fluid circulation portion on the peripheral wall was made from an aluminum material. Next, after sputter cleaning this shroud cylinder, ion plating was performed using N2 gas J3 as a reactive gas and Ti as an evaporated metal, and a TiN film with a thickness of 5p was applied to both the inside and outside of the main body and lid. A film was formed.
上記において、イオンプレーティングのさいのN2ガス
の圧力は1 torr、本体および蓋体の温度は200
℃としておいた。そして、シュラウド用筒体の内面にG
aを19付着させた後、200℃×24時間加熱→液体
チッ素で30分間冷却、の熱サイクルテストを6サイク
ル繰返して行ない、Gaによる侵食性を調べた。筒体の
内外両面をIj2察した結果、Gaによる侵食は認めら
れなかった。In the above, the pressure of N2 gas during ion plating is 1 torr, and the temperature of the main body and lid is 200 torr.
It was kept at ℃. Then, G on the inner surface of the shroud cylinder.
After depositing No. 19 of a, a thermal cycle test of heating at 200° C. for 24 hours and then cooling with liquid nitrogen for 30 minutes was repeated for 6 cycles to examine the corrosivity caused by Ga. As a result of Ij2 inspection of both the inner and outer surfaces of the cylinder, no corrosion by Ga was observed.
実施例2
イオンプレーティングのさいの蒸発金属としてA/を用
いた他は上記実施例1と同様にしてシュラウド用筒体の
内外両面に膜厚10μmのA/N皮膜を形成し、同じく
上記実施例1と罰様にGaによる侵食を調べた。その結
果、シュラウド用筒体の内外両面にはGaによる侵食は
認められなかった。Example 2 An A/N film with a film thickness of 10 μm was formed on both the inner and outer surfaces of the shroud cylinder in the same manner as in Example 1, except that A/ was used as the evaporated metal during ion plating, and the same procedure as described above was carried out. The corrosion caused by Ga was investigated in the same manner as in Example 1. As a result, no corrosion by Ga was observed on both the inner and outer surfaces of the shroud cylinder.
実施例3
イオンプレーティングのさいの反応性ガスとしてアセチ
レンを用いた伯は上記実施例1と同様にしてシュラウド
用筒体の内外両面に膜厚10贋のTiC皮膜を形成し、
同じく上記実施例1と同様にGaによる侵食を調べた。Example 3 Using acetylene as the reactive gas during ion plating, a TiC film with a thickness of 10 mm was formed on both the inner and outer surfaces of the shroud cylinder in the same manner as in Example 1 above.
Similarly to Example 1 above, corrosion due to Ga was investigated.
その結果、シュラウド用筒体の内外両面にはGaによる
侵食は認められなかった。As a result, no corrosion by Ga was observed on both the inner and outer surfaces of the shroud cylinder.
実施例4
イオンプレーティングのさいの蒸発金属としてA/を用
いた他は上記実施例3と同様にしてシュラウド用筒体の
内外両面に膜厚8μmのΔlC皮膜を形成し、同じく上
記実施例1と同様にその耐食性を調べた。その結果、シ
ュラウド用筒体の内外両面にはGaによる侵食は認めら
れなかった。Example 4 A ΔlC film with a thickness of 8 μm was formed on both the inner and outer surfaces of the shroud cylinder in the same manner as in Example 3, except that A/ was used as the evaporated metal during ion plating, and in the same manner as in Example 1. Its corrosion resistance was also investigated in the same manner. As a result, no corrosion by Ga was observed on both the inner and outer surfaces of the shroud cylinder.
実施例5
イオンプレーティングのさいの蒸発金属としてA/を、
反応性ガスとして02を用いた他は上記実施例1と同様
にしてシュラウド用筒体の内外両面に膜厚10tvtt
のA/203皮膜を形成し、同じく上記実施例1と同様
にGaによる侵食を調べた。その結果、シュラウド用固
体の内外両面にはGaによる侵食は認められなかった。Example 5 A/ as the evaporated metal during ion plating,
A film thickness of 10 tvtt was applied to both the inner and outer surfaces of the shroud cylinder in the same manner as in Example 1 except that 02 was used as the reactive gas.
An A/203 film was formed, and corrosion by Ga was examined in the same manner as in Example 1 above. As a result, no corrosion by Ga was observed on both the inner and outer surfaces of the shroud solid.
比較例
まず、アルミニウム材から周壁に冷却流体流通部を有す
るシュラウド用筒体をつくった。そして、シュラウド用
筒体の内外両面にGaを1g伺着させた後、200℃×
24時間加熱→液体ヂッ累で30分間冷却、の熱サイク
ルテストを6サイクル繰返して行ない、Qaによる侵食
性を調べた。筒体の内外両面を観察した結果、Gaによ
る侵食が認められた。Comparative Example First, a cylindrical body for a shroud having a cooling fluid circulation portion on the peripheral wall was made from an aluminum material. After depositing 1 g of Ga on both the inner and outer surfaces of the shroud cylinder,
A thermal cycle test of heating for 24 hours and then cooling for 30 minutes with liquid dipping was repeated for 6 cycles to examine the corrosivity caused by Qa. As a result of observing both the inner and outer surfaces of the cylinder, corrosion by Ga was observed.
発明の効果
この発明による半導体製造装置用シュラウドの製造方法
は、周壁に冷却流体流通部を有するアルミニウム製シコ
ラウド用筒体をつくった後、これらの内外両面のうち少
なくとも内面に、イオンプレーティング法によって、ガ
リウムに対する耐侵食性を有する皮膜を形成することを
特徴とするものであるから、従来のステンレス鋼製のも
のと比較して軽aで、熱伝導性が良く、しかもGaに対
する耐侵食性がステンレスW4製のものと同等のシュラ
ウドを簡単に製造することができる。特に、熱伝導性に
優れているので、従来のものに比べて半導体膜の成膜時
のベーキング処理時間を短縮することができるとともに
、冷却流体流通部に冷却流体を流して行なう冷却のさい
の冷却効率が向上し、半導体膜成膜時−の残留ガス吸着
率が向上する。Effects of the Invention In the method of manufacturing a shroud for semiconductor manufacturing equipment according to the present invention, after making an aluminum shroud cylinder having a cooling fluid circulation part on the peripheral wall, at least the inner surface of both the inner and outer surfaces of the shroud is coated by an ion plating method. Since it is characterized by forming a film that is resistant to corrosion against gallium, it is lighter in a than those made of conventional stainless steel, has good thermal conductivity, and has good corrosion resistance against gallium. A shroud equivalent to that made of stainless steel W4 can be easily manufactured. In particular, since it has excellent thermal conductivity, it is possible to shorten the baking treatment time during semiconductor film formation compared to conventional products, and it is also possible to reduce the time required for baking when forming a semiconductor film. Cooling efficiency is improved, and residual gas adsorption rate during semiconductor film formation is improved.
また、シュラウド用筒体をアルミニウム材からつくるの
であるから、ステンレス鋼材からつくる場合に比較して
加工が容易である。Furthermore, since the shroud cylinder is made from aluminum, it is easier to process than when it is made from stainless steel.
また、イオンプレーティング法により皮膜を形成するの
であるから、皮膜の形成時この層に水分が吸着している
ことはなく、この方法によって製造されたシュラウドを
MBE装置等に使用するさいには、従来から行なわれて
いる半導体膜の成膜時のベーキング処理を施すだ【ノで
よい。In addition, since the film is formed using the ion plating method, moisture is not adsorbed to this layer when the film is formed, and when using a shroud manufactured by this method in an MBE device, etc. It is sufficient to perform a baking process, which has been conventionally performed when forming a semiconductor film.
また、イオンプレーティング法により皮膜を形成するも
のであるから、この皮膜の熱サイクル性は優れており、
脱ガスの目的での250℃程度までの加熱および半導体
膜成膜時の液体チッ素による冷却を繰返しても皮膜に剥
れや割れ等が生じることはない。In addition, since the film is formed using the ion plating method, this film has excellent thermal cycle properties.
Even if heating to about 250° C. for the purpose of degassing and cooling with liquid nitrogen during semiconductor film formation are repeated, no peeling or cracking occurs in the film.
ざらに、アルミニウムはステンレス鋼に比べてガス放出
係数が小さいので、MBE装置における半導体膜の成膜
室内の真空度を低下させるおそれが少ない。In general, since aluminum has a smaller gas release coefficient than stainless steel, there is less risk of lowering the degree of vacuum in the semiconductor film deposition chamber in the MBE apparatus.
以 上 外4名that's all 4 people outside
Claims (1)
ド用筒体をつくった後、これらの内外両面のうち少なく
とも内面に、イオンプレーティング法によって、ガリウ
ムに対する耐侵食性を有する皮膜を形成することを特徴
とする半導体製造装置用シュラウドの製造方法After producing an aluminum shroud cylinder having a cooling fluid circulation part on the peripheral wall, a film having corrosion resistance against gallium is formed on at least the inner surface of both the inner and outer surfaces thereof by an ion plating method. Method for manufacturing a shroud for semiconductor manufacturing equipment
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24366485A JPS62102518A (en) | 1985-10-29 | 1985-10-29 | Manufacture of shroud for semiconductor manufacturing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24366485A JPS62102518A (en) | 1985-10-29 | 1985-10-29 | Manufacture of shroud for semiconductor manufacturing equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62102518A true JPS62102518A (en) | 1987-05-13 |
JPH0568539B2 JPH0568539B2 (en) | 1993-09-29 |
Family
ID=17107165
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24366485A Granted JPS62102518A (en) | 1985-10-29 | 1985-10-29 | Manufacture of shroud for semiconductor manufacturing equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62102518A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01261816A (en) * | 1988-04-12 | 1989-10-18 | Showa Alum Corp | Cooling apparatus for vacuum in vacuum chamber |
-
1985
- 1985-10-29 JP JP24366485A patent/JPS62102518A/en active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01261816A (en) * | 1988-04-12 | 1989-10-18 | Showa Alum Corp | Cooling apparatus for vacuum in vacuum chamber |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0568539B2 (en) | 1993-09-29 |
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