JP2005053730A - Quartz glass surface treatment method and quartz glass jig - Google Patents
Quartz glass surface treatment method and quartz glass jig Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005053730A JP2005053730A JP2003285214A JP2003285214A JP2005053730A JP 2005053730 A JP2005053730 A JP 2005053730A JP 2003285214 A JP2003285214 A JP 2003285214A JP 2003285214 A JP2003285214 A JP 2003285214A JP 2005053730 A JP2005053730 A JP 2005053730A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- quartz glass
- mist
- hydrofluoric acid
- surface treatment
- jig
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Abstract
【課題】
表面処理液を石英ガラスのエッチング液として一般的な、従って環境負荷も小さく、過大な排水処理設備を必要としないフッ酸を用いて、石英ガラス表面に微細な凹凸を形成することができるようにした石英ガラスの表面処理方法及び表面にマイクロクラックを伴わない微細な凹凸が形成された石英ガラス治具を提供する。
【解決手段】
10%以上75%以下のフッ酸からなる、粒子径の最大値が300μm以下、平均粒子径が3μ以上、50μm以下のフッ酸微粒子(以下、フッ酸ミスト又は単にミストと称することもある。)を石英ガラスの表面に付着せしめ、該フッ酸微粒子が付着した該石英ガラス部分においてのみ該石英ガラスのエッチングを行うことで、該石英ガラス表面に微細な凹凸を形成するようにした。
【選択図】 図1【Task】
The surface treatment solution is generally used as an etching solution for quartz glass. Therefore, it is possible to form fine irregularities on the surface of quartz glass using hydrofluoric acid that has a low environmental impact and does not require excessive wastewater treatment equipment. A surface treatment method for quartz glass and a quartz glass jig in which fine irregularities without microcracks are formed on the surface are provided.
[Solution]
A hydrofluoric acid fine particle (hereinafter sometimes referred to as a hydrofluoric acid mist or simply a mist) composed of 10% to 75% hydrofluoric acid and having a maximum particle size of 300 μm or less and an average particle size of 3 μm to 50 μm. Was adhered to the surface of the quartz glass, and the quartz glass was etched only in the portion of the quartz glass where the hydrofluoric acid fine particles were adhered, so that fine irregularities were formed on the surface of the quartz glass.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、石英ガラスの表面、特に半導体製造用石英ガラス治具の表面に微細な凹凸を形成する表面処理方法及び該方法により処理された石英ガラス治具に関する。 The present invention relates to a surface treatment method for forming fine irregularities on the surface of quartz glass, particularly on the surface of a quartz glass jig for manufacturing semiconductors, and a quartz glass jig treated by the method.
石英ガラス容器及び治具はシリコンウェハーとの化学的な相互作用が小さく、また熱的にも安定な為に半導体プロセスに広く用いられている。この石英ガラスからなる半導体製造用熱処理治具は、例えばLPCVD法やプラズマCVD法等によるポリシリコン膜の製膜プロセスにおいては石英ガラス治具表面にもポリシリコン膜の堆積が起こり、それがウェハーの熱処理時に剥離して雰囲気を汚染したり、ウェハーに付着して不良原因になったりする不具合が生じる。更に、半導体熱処理において、赤外線の輻射が石英ガラス製炉心管やボート保持具を伝播して、その端部のシール部や連結用の有機材料を劣化させたりする不具合が生じる。 Quartz glass containers and jigs are widely used in semiconductor processes because they have a small chemical interaction with a silicon wafer and are also thermally stable. In the heat treatment jig for semiconductor manufacturing made of quartz glass, for example, in the process of forming a polysilicon film by the LPCVD method or the plasma CVD method, the deposition of the polysilicon film also occurs on the surface of the quartz glass jig. There arises a problem that it peels off during the heat treatment to contaminate the atmosphere, or adheres to the wafer and causes a defect. Further, in the semiconductor heat treatment, there is a problem that infrared radiation propagates through a quartz glass core tube or a boat holder to deteriorate the seal portion at the end or the organic material for connection.
上記した不具合を回避する為に、石英ガラス治具の表面に微細な凹凸を形成し、いわゆる擦りガラス状にして付着物の剥離を防止したり、赤外線の伝播を散乱させたりすることが一般的に行われている。 In order to avoid the above-mentioned problems, it is common to form fine irregularities on the surface of the quartz glass jig, so as to form a so-called rubbing glass to prevent the exfoliation of the deposit or to scatter the propagation of infrared rays. Has been done.
この石英ガラスの表面処理方法は一般的にはサンドブラスト法と呼ばれる石英ガラス表面に水晶やセラミクスの粉を吹きつける方法で行われるが、このような物理的に石英ガラス表面を粗面にする方法では凹凸面の下にマイクロクラックを伴った層が形成され、時にはその深さが100μmにも達することがあり、そのクラック中にシリコンウェハーを汚染する物質が取り込まれたり、あるいはクラックを発端に破壊が進行し製品の強度劣化をもたらしたりすることがある。 This surface treatment method of quartz glass is generally performed by a method of spraying quartz or ceramic powder onto the surface of the quartz glass called the sand blast method, but in such a method of physically roughening the surface of the quartz glass, A layer with microcracks is formed under the uneven surface, and sometimes the depth can reach as much as 100 μm. Substances that contaminate the silicon wafer can be taken into the cracks, or the cracks can break down. It may progress and cause product strength degradation.
このような不具合を回避する為に、フッ化水素とフッ化アンモニウムと酢酸等の有機酸を混合した特殊な薬液を用いて、石英ガラス表面を不均一にエッチングすることにより石英ガラス表面に微細な凹凸を形成する表面処理方法が提案されている(特許文献1〜3参照。)。 In order to avoid such problems, the surface of the quartz glass is finely etched on the surface of the quartz glass by non-uniform etching using a special chemical mixed with hydrogen fluoride, ammonium fluoride and an organic acid such as acetic acid. A surface treatment method for forming irregularities has been proposed (see Patent Documents 1 to 3).
上記化学的処理方法によって形成された凹凸はマイクロクラックを全く伴わない為に、汚染物質を取り込むこともなく清浄な表面状態を維持することができるし、製品の強度を劣化させる事もない。 Since the unevenness formed by the chemical treatment method is not accompanied by microcracks at all, it can maintain a clean surface state without taking in contaminants, and does not deteriorate the strength of the product.
しかしながら、この方法はフッ酸に加えて、酢酸などの有機酸を含む薬液を用いる為に、処理薬液や処理物を水洗した洗浄水の排水処理が困難であるという問題がある。特に廃液に有機酸が含まれる場合、フッ酸だけの場合に比べて、工場排水のBODやCODを大幅に上昇させるので、これを環境基準に適合させるためには大規模な総合排水設備が必要になる。結果的に処理コストが高くなるし、環境負荷も非常に大きい。
本発明は、形成される凹凸にマイクロクラックが存在しないという化学的表面処理方法の利点を維持しつつ、処理液に有機酸を含むことによる廃液処理の問題を回避できるようにした石英ガラスの表面処理方法及び該方法により処理された石英ガラス治具を提供することを目的とする。 The present invention is a quartz glass surface that can avoid the problem of waste liquid treatment due to containing an organic acid in the treatment liquid while maintaining the advantage of the chemical surface treatment method that micro-cracks do not exist in the unevenness to be formed. It aims at providing the processing method and the quartz glass jig processed by this method.
すなわち、本発明は表面処理液を石英ガラスのエッチング液として一般的な、従って環境負荷も小さく、過大な排水処理設備を必要としないフッ酸を用いて、石英ガラス表面に微細な凹凸を形成することができるようにした石英ガラスの表面処理方法及び表面にマイクロクラックを伴わない微細な凹凸が形成された石英ガラス治具を提供することを目的とする。 That is, in the present invention, the surface treatment liquid is generally used as an etching liquid for quartz glass, and therefore, the surface of the quartz glass is formed with fine irregularities by using hydrofluoric acid that has a small environmental load and does not require an excessive drainage treatment facility. An object of the present invention is to provide a quartz glass surface treatment method and a quartz glass jig in which fine irregularities without microcracks are formed on the surface.
前記課題を解決するために本発明者らが鋭意検討を加えた結果、フッ酸を微細な霧状にして石英ガラス表面に付着せしめ、霧状フッ酸粒子とそれが付着した石英ガラス表面のエッチング反応を利用して石英ガラス表面に微細な凹凸を形成することが出来ることを見出した。 As a result of intensive studies by the present inventors in order to solve the above problems, hydrofluoric acid is made into a fine mist to adhere to the quartz glass surface, and the mist of hydrofluoric acid particles and the quartz glass surface to which the fluorinated acid adheres are etched. It has been found that fine irregularities can be formed on the surface of quartz glass by utilizing the reaction.
すなわち、本発明の石英ガラスの表面処理方法は、10%以上75%以下のフッ酸からなる、粒子径の最大値が300μm以下、平均粒子径が3μ以上、50μm以下のフッ酸微粒子(以下、フッ酸ミスト又は単にミストと称することもある。)を石英ガラスの表面に付着せしめ、該フッ酸微粒子が付着した該石英ガラス部分においてのみ該石英ガラスのエッチングを行うことで、該石英ガラス表面に微細な凹凸を形成することを特徴とする。 That is, the quartz glass surface treatment method of the present invention comprises hydrofluoric acid fine particles (hereinafter referred to as “hydrofluoric acid particles”) having a maximum particle size of 300 μm or less and an average particle size of 3 μm or more and 50 μm or less. Hydrofluoric acid mist or simply mist) is adhered to the surface of the quartz glass, and the quartz glass is etched only in the quartz glass portion to which the hydrofluoric acid fine particles are adhered. It is characterized by forming fine irregularities.
本発明方法において、上記石英ガラス表面に付着するフッ酸微粒子の粒子密度が該石英ガラス表面1cm2あたり50,000個以上1,000,000個以下であることが好ましい。 In the method of the present invention, the particle density of the hydrofluoric acid fine particles adhering to the quartz glass surface is preferably 50,000 or more and 1,000,000 or less per 1 cm 2 of the quartz glass surface.
また、本発明方法において、上記フッ酸微粒子を含む雰囲気温度に対して上記石英ガラス表面温度を5℃以上50℃以下の範囲で低く維持することが好適である。上記フッ酸微粒子が超音波ノズル又は精密噴霧ノズルにより形成されることが好ましい。 In the method of the present invention, it is preferable that the quartz glass surface temperature is kept low in the range of 5 ° C. or more and 50 ° C. or less with respect to the ambient temperature containing the hydrofluoric acid fine particles. It is preferable that the hydrofluoric acid fine particles are formed by an ultrasonic nozzle or a precision spray nozzle.
本発明の石英ガラス治具は、本発明の石英ガラスの表面処理方法によって処理された石英ガラス治具であって、該石英ガラス治具の表面にマイクロクラックを伴わない微細な凹凸が形成されており、該微細な凹凸における表面粗さが、Ra値で0.1μm以上1.0μm以下、Rmax値で1.0μm以上10μm以下であることを特徴とする。 The quartz glass jig of the present invention is a quartz glass jig processed by the surface treatment method of the quartz glass of the present invention, and fine irregularities without microcracks are formed on the surface of the quartz glass jig. The surface roughness of the fine irregularities is 0.1 μm or more and 1.0 μm or less in Ra value, and 1.0 μm or more and 10 μm or less in Rmax value.
本発明の石英ガラスの表面処理方法によれば、10%〜75%のフッ酸を平均粒径3μm〜100μm、最大粒径300μm以下のミストにして、石英ガラス表面に付着せしめエッチングを行うことで、フッ酸に酢酸、フッ化アンモニウム等を用いた特殊な薬液により表面処理を行った場合と同様の表面状態を持った石英ガラスを製造することが出来、この結果、廃液の処理が極めて容易になると同時に環境負荷を大幅に低減することが可能となる。さらに本発明の石英ガラスの表面処理方法により、使用するフッ酸の量を大幅に低減させることが可能となる。本発明の石英ガラス治具は、マイクロクラックを伴わない微細な凹凸が形成されており、半導体製造用石英ガラス治具等として好適に用いることができる。 According to the surface treatment method for quartz glass of the present invention, etching is performed by adhering 10% to 75% hydrofluoric acid to a mist having an average particle diameter of 3 μm to 100 μm and a maximum particle diameter of 300 μm or less to the quartz glass surface. Quartz glass with the same surface condition as when surface treatment is performed with a special chemical solution using acetic acid, ammonium fluoride, etc. as hydrofluoric acid can be manufactured. As a result, waste liquid treatment is extremely easy. At the same time, the environmental load can be greatly reduced. Furthermore, the amount of hydrofluoric acid to be used can be greatly reduced by the surface treatment method for quartz glass of the present invention. The quartz glass jig of the present invention has fine irregularities not accompanied by microcracks, and can be suitably used as a quartz glass jig for manufacturing semiconductors.
以下に本発明の最良の実施形態を添付図面に基づいて説明するが、図示例は例示的に示されるもので、本発明の技術思想から逸脱しない限り種々の変形が可能なことはいうまでもない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. However, the illustrated examples are shown by way of example, and various modifications can be made without departing from the technical idea of the present invention. Absent.
本発明の石英ガラスの表面処理方法の実施に際して用いられるミスト発生装置の一例を図1によって説明する。図1はミスト発生処置装置の一つの構造例を示す概略説明図である。図1において、10はミスト発生処理装置で、ミストMを発生するミスト発生装置11を有している。12は該ミスト発生装置11を構成するミスト発生チャンバーで、該ミスト発生チャンバー12の底部には、フッ酸Fを貯留するフッ酸貯留部14が設けられている。16は超音波ノズルで、該ミスト発生チャンバー12の中央部に設置されている。該超音波ノズル16は、該ミスト発生チャンバー12の外部に設けられた超音波ノズル制御盤18によって制御される。
An example of a mist generating apparatus used in carrying out the quartz glass surface treatment method of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic explanatory view showing one structural example of a mist generation treatment apparatus. In FIG. 1,
上記フッ酸貯留部14は配管20aを介してポンプPに接続され、該ポンプPは配管20bを介して超音波ノズル16に接続されている。また、該ポンプPは上記フッ酸貯留部14の上方に開口する配管20cにも接続している。V1、V2、V3は配管20a、20b、20cに設けられたバルブである。フッ酸貯留部14に貯留されたフッ酸Fは配管20a、20bを介してポンプPによって超音波ノズル16に供給され、該超音波ノズル16からミストMとして噴射され、ミスト発生チャンバー12内に充満する。該フッ酸Fは、必要に応じて、配管20a、20cを介して循環回流させることもできる。
The
22はミスト処理チャンバーで、石英ガラス治具等の被処理物24をミスト処理する。26はミスト搬送管で、ミスト発生チャンバー12とミスト処理チャンバー22とを接続し連結しており、ミスト発生チャンバー12で発生したミストMをミスト処理チャンバー22に誘導する作用を行う。該ミスト搬送管26の内部のミスト搬送路26aには複数枚の邪魔板28a、28bが立設されており、所定の径(例えば、300μm)を超えるミストMを捕集するように働く。なお、30aはミスト発生チャンバー12の上部通路12aに設けられたダンパであり、30bはミスト処理チャンバー22の上部通路22aに設けられたダンパである。
A
上記した構成により、ミスト発生チャンバー12内において発生し充満したミストMはミスト搬送管26を通ってミスト処理チャンバー22内に移動充満し被処理物24の表面に付着し、エッチング処置を行い、被処理物24の表面に微細な凹凸を形成する。なお、前述したように、邪魔板28a、28bをミスト搬送路26aに立設させておくことによって所定径を超えるミストMは捕集されるので、所定の粒径範囲のミストMによるエッチング作用を行わせることが可能である。
With the configuration described above, the mist M generated and filled in the
さらに、ミスト処理チャンバー22内とミスト発生チャンバー12内との間に差圧(ミスト処理チャンバー22内を減圧状態としておく)をあらかじめ形成させておくことによって、ミスト発生チャンバー12内に発生したミストMを、よりスムーズにミスト処理チャンバー22内に誘導移動させることができる。
Further, a mist M generated in the
本発明の石英ガラスの表面処理方法は、10%以上75%以下のフッ酸からなる、粒子径の最大値が300μm以下、平均粒子径が3μ以上、50μm以下のフッ酸微粒子を石英ガラスの表面に付着せしめ、該フッ酸微粒子の付着した該石英ガラス部分においてのみ該石英ガラスのエッチングを行うことで、該石英ガラス表面に微細な凹凸を形成するものである。 The quartz glass surface treatment method of the present invention comprises hydrofluoric acid fine particles having a maximum particle size of 300 μm or less, an average particle size of 3 μm or more and 50 μm or less, comprising 10% to 75% hydrofluoric acid. The quartz glass is etched only in the quartz glass portion to which the hydrofluoric acid fine particles are adhered, thereby forming fine irregularities on the surface of the quartz glass.
(ミスト径の選択)
ここに石英ガラスの表面にフッ酸のミストを付着させて、そのエッチング効果により石英ガラス表面に微細な凹凸を形成する為には、ミストの粒径はエッチングさせる深さ(凹凸の高さ)より大きくなければならず、また、形成される凹凸の大きさより小さくなければならない。
(Selection of mist diameter)
In order to attach a mist of hydrofluoric acid to the surface of the quartz glass and form fine irregularities on the quartz glass surface by the etching effect, the particle size of the mist is larger than the depth of etching (the height of the irregularities). It must be large and it must be smaller than the size of the irregularities to be formed.
半導体処理用治具として製膜時に石英ガラス表面に付着する膜の剥離を抑制する目的で表面に凹凸を形成する場合、凹凸の程度は表面粗さのRa値で0.1μm〜1μm、RmaX値で1μm〜10μmの範囲で効果的である事が判っている(特許文献2参照。)。 When unevenness is formed on the surface for the purpose of suppressing peeling of the film adhering to the quartz glass surface during film formation as a semiconductor processing jig, the degree of unevenness is 0.1 μm to 1 μm in terms of surface roughness Ra value, RmaX value Thus, it is known to be effective in the range of 1 μm to 10 μm (see Patent Document 2).
フッ酸の濃度、処理時間とも深い関係があるが、Ra値で0.1μmの凹凸を形成する為には、その30倍以上のミスト径を有するフッ酸ミストが必要である。この場合、フッ酸濃度が高ければ、小さな粒径のミストで深いエッチングが出来るが、濃度が低ければより大きな粒径のミストが必要である。このようなことから、フッ酸のミストの平均粒子径としては少なくとも3μm以上であることが必要である。 Although the concentration of hydrofluoric acid and the treatment time are closely related, in order to form an unevenness of 0.1 μm in Ra value, hydrofluoric acid mist having a mist diameter 30 times or more is necessary. In this case, if the hydrofluoric acid concentration is high, deep etching can be performed with a mist having a small particle size, but if the concentration is low, a mist having a larger particle size is required. For this reason, the average particle size of the hydrofluoric acid mist must be at least 3 μm.
一方で、ミスト径が大きくなると表面粗さは粗くなるが、ミスト自体が不安定になりやすく、容器や処理物からのボタ落ちや付着表面からの流れ出しが生じやすい。また、ミスト径は300μmを超えるとミスト自体が空気中で結合し、雨滴状に落下するので被処理物24に均一に細かなミストを分散させて付着させることが著しく困難になる。このため、本発明においては、フッ酸ミストの最大径は300μm以下であることが必要で、好ましくは200μm以下である。
On the other hand, when the mist diameter is increased, the surface roughness is increased, but the mist itself is likely to be unstable, and the container and the processed product are likely to drop off and flow out from the attached surface. If the mist diameter exceeds 300 μm, the mist itself is bonded in the air and falls in the form of raindrops, so that it is extremely difficult to disperse and attach the fine mist uniformly to the
また、ミストの平均粒径に関しても50μm以下であることが必要である。このようなミストの最大径を制限する為には、ミスト発生装置11とミスト使用雰囲気(図1におけるミスト処理チャンバー22)を直結せず、10cm/秒〜50cm/秒程度のゆるやかな線速でミストを被処理物24まで搬送することで、大粒のミストを滴下させたり、あるいはミスト搬送路26aの途中に大粒ミストを捕集するような邪魔板28a、28bを設けたりすると良い。
Also, the average particle size of the mist needs to be 50 μm or less. In order to limit the maximum diameter of such mist, the
ミストをミスト発生装置11からある程度の距離搬送することでミストの安定性は飛躍的に向上するし、例えば石英ガラス管の内表面にミストを付着することも可能になる。本発明で問題としているミストは一般的に粒子径が対数正規分布をしていると考えられるが、本発明に言う平均粒子径とは最多頻度を与える粒子径(統計的にはモード径)を示すものである。
By transporting the mist to a certain distance from the
(フッ酸の濃度)
ミストを形成するフッ酸の濃度は高い方がエッチングの効率を上げ、処理時間を短縮できるので好ましい。前述したようにフッ酸の濃度が低いと相対的に大きなミスト径が必要になるが、粒径が大きくなるとミストの安定性が低下し、ミスト自体が凝集して滴下するという問題が生じる。
(Hydrofluoric acid concentration)
A higher concentration of hydrofluoric acid that forms mist is preferable because it increases etching efficiency and shortens the processing time. As described above, when the concentration of hydrofluoric acid is low, a relatively large mist diameter is required. However, when the particle diameter is large, the stability of the mist is lowered and the mist itself aggregates and drops.
仮にそのような問題を生じない場合でも、ミスト径が大きい為に石英ガラス表面に付着するミストの密度が十分に上がらず、結果的に表面の凹凸数が減少してしまい、十分な効果が得られないという問題もある。このような観点から、ミストを形成するフッ酸の濃度は最低でも10%以上は必要である。 Even if such a problem does not occur, since the mist diameter is large, the density of the mist adhering to the quartz glass surface does not increase sufficiently, resulting in a decrease in the number of irregularities on the surface, resulting in a sufficient effect. There is also a problem that it is not possible. From such a viewpoint, the concentration of hydrofluoric acid that forms mist must be at least 10%.
一方、フッ酸はそれ自体非常に強力な酸であるから、その濃度が濃い場合、ミスト発生装置に問題を生じることが多い。本発明はミスト発生方法にはとらわれないが、例えば超音波振動子を用いたミスト発生装置では使用できるフッ酸の濃度の限界は25%程度までである。精密噴霧ノズル(例えばアトマックス社製、小型精密渦流ノズルMN90P等)では、耐フッ酸仕様のノズルを用いることにより、80%程度までの高濃度のフッ酸が使用できる。 On the other hand, since hydrofluoric acid itself is a very strong acid, when its concentration is high, it often causes a problem in the mist generator. Although the present invention is not limited to the mist generation method, for example, the limit of the concentration of hydrofluoric acid that can be used in a mist generation apparatus using an ultrasonic vibrator is about 25%. In a precision spray nozzle (for example, a small precision vortex nozzle MN90P manufactured by Atmax Co., Ltd.), a hydrofluoric acid having a high concentration of up to about 80% can be used by using a hydrofluoric acid resistant nozzle.
しかし、作業上の安全性を考慮するとフッ酸の最高濃度は75%までで、これらのことからミストを形成するフッ酸濃度は10%以上75%以下、好ましくは15%以上50%以下のフッ酸であることが必要である。 However, in consideration of work safety, the maximum concentration of hydrofluoric acid is up to 75%. Therefore, the concentration of hydrofluoric acid forming mist is 10% to 75%, preferably 15% to 50%. It must be an acid.
(ミストの密度)
ミストの密度は表面にどの位の密度で凹凸を形成するかにより決まる。特許文献1〜3に示される特殊な薬液で表面処理を行った場合、半導体処理用治具として効果的に機能するための凹凸の密度は石英ガラス表面1cm2あたり50,000個以上1,000,000個以下、好ましくは100,000個/cm2以上500,000個/cm2であるので、ミスト密度も同じ範囲であることが必要である。
(Mist density)
The density of the mist is determined by the density of the unevenness on the surface. When surface treatment is performed with a special chemical solution disclosed in Patent Documents 1 to 3, the density of the unevenness for effectively functioning as a semiconductor processing jig has a density of 50,000 or more per 1 cm 2 of the quartz glass surface. Since it is not more than 1,000, preferably 100,000 / cm 2 or more and 500,000 / cm 2 , the mist density needs to be in the same range.
本発明の石英ガラス治具は、本発明の石英ガラスの表面処理方法によって処理された石英ガラス治具であって、該方法により該石英ガラス治具の表面にマイクロクラックを伴わない微細な凹凸が形成されており、該微細な凹凸における表面粗さが、Ra値で0.1μm以上1.0μm以下、Rmax値で1.0μm以上10μm以下であるものである。 The quartz glass jig of the present invention is a quartz glass jig treated by the surface treatment method of the quartz glass of the present invention, and the method has fine irregularities without microcracks on the surface of the quartz glass jig. The surface roughness of the fine irregularities is 0.1 μm or more and 1.0 μm or less in Ra value and 1.0 μm or more and 10 μm or less in Rmax value.
以下に実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明するが、これらの実施例は例示的に示されるもので限定的に解釈されるべきでないことはいうまでもない。 The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. However, it is needless to say that these examples are shown by way of illustration and should not be construed in a limited manner.
(実施例1〜4)
図1に示したミスト発生処理装置10と同様の装置を用い、500mm×500mm×1000mmの透明塩化ビニル容器C内に外径200mm、肉厚5mm、長さ500mmの石英ガラス管(被処理物24)を設置し、隣接したミスト発生装置11からミスト搬送管26を介して線速50cm/秒でミストを容器(ミスト処理チャンバー22)内に導入した。
(Examples 1-4)
A quartz glass tube having an outer diameter of 200 mm, a wall thickness of 5 mm, and a length of 500 mm is placed in a 500 mm × 500 mm × 1000 mm transparent vinyl chloride container C using an apparatus similar to the mist
ミスト発生は耐フッ酸仕様の超音波ノズル16(プレテック製ファインジェット、但し、フッ酸が使用出来る特別仕様)に表1に示したように10%フッ酸(実施例3、4)又は25%フッ酸(実施例1、2)を供給しつつ超音波振動を与えて行った。発生するミスト粒子径はフッ酸の場合、腐食性が強い為測定できないので、純水を用いて同様の条件でミスト発生を行い、光拡散型微粒子測定器で測定した。 Mist generation is 10% hydrofluoric acid (Examples 3 and 4) or 25% as shown in Table 1 in the hydrofluoric acid resistant ultrasonic nozzle 16 (Pretech fine jet, but special specification that can use hydrofluoric acid). The ultrasonic vibration was applied while supplying hydrofluoric acid (Examples 1 and 2). In the case of hydrofluoric acid, the generated mist particle diameter cannot be measured because it is highly corrosive. Therefore, mist was generated using pure water under the same conditions and measured with a light diffusing fine particle measuring instrument.
この時、超音波発振子にかける電圧を変化させることで発生するミストの平均粒径を表1に示したように5μmから80μmの範囲で変化させた(実施例1:5μm、実施例2:50μm、実施例3:10μm、実施例4:80μm)。また、ミスト発生装置11の運転時間を変化させることで、処理容器(ミスト処理チャンバー22)内に充満するミスト密度を変化させて石英ガラス表面に付着するフッ酸ミストの密度を変化させた。また、ミスト搬送管26のミスト搬送路26aに設けた邪魔板28a、28bにより粒子径300μmを超えるミストは全て捕集することが出来た。
At this time, the average particle diameter of the mist generated by changing the voltage applied to the ultrasonic oscillator was changed in the range of 5 μm to 80 μm as shown in Table 1 (Example 1: 5 μm, Example 2: 50 μm, Example 3: 10 μm, Example 4: 80 μm). Further, by changing the operation time of the
ミストの所定量が石英ガラス表面に付着したのを確認後、それ以上のミストが石英ガラス管表面に付着するのを避ける為に、ミスト発生装置11を停止した。石英ガラス管表面をフッ酸ミストによりエッチングするために所定時間(表1における処理時間)放置した後、容器(ミスト処理チャンバー22)内面、容器内雰囲気及び石英ガラス管を純水のシャワーで十分に洗い流して、石英ガラス管を取り出した。
After confirming that a predetermined amount of mist adhered to the surface of the quartz glass, the
得られた石英ガラス管は内外表面がフッ酸ミストによりエッチングされて、微細な凹凸が形成され、すりガラス状に表面処理されていた。得られた石英ガラス管の内表面を表面粗さ計で測定した。測定結果を表1に示す。 The obtained quartz glass tube was etched on the inner and outer surfaces with hydrofluoric acid mist to form fine irregularities and surface-treated in the form of ground glass. The inner surface of the obtained quartz glass tube was measured with a surface roughness meter. The measurement results are shown in Table 1.
尚、フッ酸ミストの石英ガラス表面への付着密度を直接測定することは安全上不可能であったので、フッ酸の代わりに純水を用いて、各実施例と同様の条件でミストを発生させ、石英ガラス管への付着実験を行い、それを顕微鏡で観察して付着ミスト密度を調べた。測定結果を併せて表1に示す。 Since it was impossible to measure directly the adhesion density of hydrofluoric acid mist on the quartz glass surface, mist was generated under the same conditions as in each example using pure water instead of hydrofluoric acid. Then, an adhesion experiment on a quartz glass tube was performed, and the adhesion mist density was examined by observing it with a microscope. The measurement results are also shown in Table 1.
(実施例5)
実施例1と同様の装置を用い、25%フッ酸をフッ酸だまり(フッ酸貯留部14)にポリテトラフルオロエチレンでコーティングした投げ込みヒーターを投入して通電し、約50℃に加熱しつつミストを発生させ、表1に示した条件で表面処理を行った。石英ガラスの温度は室温である20℃であったので、フッ酸ミストと石英ガラスの温度差は10℃以上あることが確認された。表1に示した以外のミストの発生条件等は実施例1と同様とした。結果を表1に併せて示す。
(Example 5)
Using a device similar to that of Example 1, a mist is heated while supplying a throwing heater in which 25% hydrofluoric acid is coated with polytetrafluoroethylene in a pool of hydrofluoric acid (hydrofluoric acid reservoir 14) and heating to about 50 ° C. The surface treatment was performed under the conditions shown in Table 1. Since the temperature of the quartz glass was 20 ° C. which is room temperature, it was confirmed that the temperature difference between the hydrofluoric acid mist and the quartz glass was 10 ° C. or more. The conditions for generating mist other than those shown in Table 1 were the same as in Example 1. The results are also shown in Table 1.
(実施例6〜8)
実施例1と同様の装置を用い、透明塩化ビニル容器(ミスト処理チャンバー22)内に実施例1と同サイズの石英ガラス管(被処理物22)を設置し、隣接したミスト発生装置11におけるミスト発生方法をアトマックス社製、小型精密渦流ノズルMN90Pに変更して、40%フッ酸を30mL/分の流量(実施例6)及び200mL/分の流量(実施例7)で流しつつ、噴霧を3.0kg/cm2の圧縮空気を用いてミストを発生して実験を行った。更に、60%フッ酸を100mL/分の流量(実施例8)で噴霧を3.0kg/cm2の圧縮空気で行った。また、石英ガラス管表面に付着するフッ酸微粒子の密度を変える為に処理時間を表1に示したように15分から20分の間で変化させた(実施例6,7:20分、実施例8:15分)。実験条件及び結果を表1に併せて示す。
(Examples 6 to 8)
Using the same apparatus as in Example 1, a quartz glass tube (object to be processed 22) of the same size as in Example 1 was installed in a transparent vinyl chloride container (mist processing chamber 22), and the mist in the
表1中、外観の項目は目視検査により主としてむらの有無に着眼して行ったが、特に特許文献2の実施例1に示される、酢酸を用いた薬液処理物と比較して全く遜色のないものを◎、若干むらを生じているが実用上問題ないと判断できるものをO、明らかに品質の悪いものを×とした。 In Table 1, the appearance was mainly focused on the presence or absence of unevenness by visual inspection, but it was not inferior at all compared to the chemical-treated product using acetic acid shown in Example 1 of Patent Document 2, in particular. The sample was marked with ◎, the sample with slight unevenness, which was judged as having no practical problem, was marked with O, and the sample with clearly poor quality was marked with ×.
表1に示した如く、実施例1〜8において、フッ酸に酢酸、フッ化アンモニウム等を用いた特殊な薬液により表面処理を行った場合と同様の表面状態を持った石英ガラスを製造することが出来た。 As shown in Table 1, in Examples 1 to 8, a quartz glass having the same surface state as that obtained when surface treatment was performed with a special chemical solution using acetic acid, ammonium fluoride or the like for hydrofluoric acid was produced. Was made.
10 ミスト発生処理装置
11 ミスト発生装置
12,12a ミスト発生チャンバー
14 フッ酸貯留部
16 超音波ノズル
20a,20b,20c 配管
22,22a ミスト処理チャンバー
24 被処理物
26 ミスト搬送管
26a ミスト搬送路
28a,28b 邪魔板
30a,30b ダンパ
M ミスト
F フッ酸
P ポンプ
V1,V2,V3 バルブ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003285214A JP4291080B2 (en) | 2003-08-01 | 2003-08-01 | Surface treatment method for quartz glass |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003285214A JP4291080B2 (en) | 2003-08-01 | 2003-08-01 | Surface treatment method for quartz glass |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005053730A true JP2005053730A (en) | 2005-03-03 |
| JP4291080B2 JP4291080B2 (en) | 2009-07-08 |
Family
ID=34364917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003285214A Expired - Fee Related JP4291080B2 (en) | 2003-08-01 | 2003-08-01 | Surface treatment method for quartz glass |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4291080B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008533741A (en) * | 2005-03-18 | 2008-08-21 | ラム リサーチ コーポレーション | Plasma confinement ring assembly with reduced polymer deposition characteristics |
| WO2022270576A1 (en) * | 2021-06-25 | 2022-12-29 | 信越石英株式会社 | Method for manufacturing fused quartz jig and fused quartz jig |
-
2003
- 2003-08-01 JP JP2003285214A patent/JP4291080B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008533741A (en) * | 2005-03-18 | 2008-08-21 | ラム リサーチ コーポレーション | Plasma confinement ring assembly with reduced polymer deposition characteristics |
| US8262922B2 (en) | 2005-03-18 | 2012-09-11 | Lam Research Corporation | Plasma confinement rings having reduced polymer deposition characteristics |
| US8500952B2 (en) | 2005-03-18 | 2013-08-06 | Lam Research Corporation | Plasma confinement rings having reduced polymer deposition characteristics |
| WO2022270576A1 (en) * | 2021-06-25 | 2022-12-29 | 信越石英株式会社 | Method for manufacturing fused quartz jig and fused quartz jig |
| JPWO2022270576A1 (en) * | 2021-06-25 | 2022-12-29 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4291080B2 (en) | 2009-07-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1179394C (en) | Wafer cleaning and vapor drying systems and methods | |
| EP0693978B1 (en) | Removal of surface contaminants by irradiation | |
| US5821175A (en) | Removal of surface contaminants by irradiation using various methods to achieve desired inert gas flow over treated surface | |
| US6457478B1 (en) | Method for treating an object using ultra-violet light | |
| EP0648548B1 (en) | Cleaning method and cleaning apparatus | |
| US6272768B1 (en) | Apparatus for treating an object using ultra-violet light | |
| TWI248125B (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
| JPH08108125A (en) | Liquid supply device | |
| US20090235952A1 (en) | Device and method for wet treating plate-like substrates | |
| TW201119761A (en) | Method and apparatus for showerhead cleaning | |
| JP4291080B2 (en) | Surface treatment method for quartz glass | |
| CN101073146A (en) | Substrate treatment apparatus | |
| US20040016442A1 (en) | Megasonically energized liquid interface apparatus and method | |
| US20030234029A1 (en) | Cleaning and drying a substrate | |
| JP5448385B2 (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
| JP5153317B2 (en) | Method for producing electrophotographic photosensitive member | |
| JP2003141718A (en) | Method of manufacturing glass substrate for information recording medium | |
| JP3623094B2 (en) | Method and apparatus for acid treatment of glass plate surface | |
| CN101035649B (en) | Liquid honing machine and liquid honing method | |
| CN100423206C (en) | Method and system for treating substrates with mist chemical agent produced by heated chemical gas | |
| JP3018964B2 (en) | Cleaning method and cleaning device | |
| CN217222765U (en) | Cleaning device for cleaning particle pollutants and production system | |
| US20080083427A1 (en) | Post etch residue removal from substrates | |
| US6511914B2 (en) | Reactor for processing a workpiece using sonic energy | |
| KR101035051B1 (en) | Substrate Cleaning Apparatus and Method Using Bubble |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060220 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080627 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080702 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080901 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090330 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090402 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4291080 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120410 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120410 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130410 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130410 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140410 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |