CN104508178B - SiC成型体以及SiC成型体的制造方法 - Google Patents

SiC成型体以及SiC成型体的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种CVD‑SiC成型体，其可以适合用作在半导体制造工序中使用的蚀刻器用构件等，该成型体的光透射性低、电阻率高。提供一种SiC成型体，其为利用CVD法形成的SiC成型体，其包含1～30质量ppm的硼原子、超过100质量ppm且1000质量ppm以下的氮原子，优选的是电阻率超过10Ω·cm且为100000Ω·cm以下，波长950nm下的光透射率为0～1％。

Description

SiC成型体以及SiC成型体的制造方法
技术领域
本发明涉及SiC成型体以及SiC成型体的制造方法。
背景技术
利用CVD法(化学气相沉积法)使SiC析出在基材的表面并成膜后，去除基材而得到的SiC成型体(CVD-SiC成型体)与利用烧结法制造的SiC成型体相比致密且纯度高，耐蚀性、耐热性、强度特性也优异，因此提出将其作为半导体制造装置用的加热器、蚀刻装置(蚀刻器)、CVD装置等中使用的虚拟晶圆、基座、炉芯管等各种构件的方案(例如参照专利文献1(日本特开2006-16662号公报))。
然而，例如将CVD-SiC成型体用作半导体制造用的加热器时，除了上述各特性之外，还需要与利用烧结法制造的SiC大致相等的低电阻率，另外，用作虚拟晶圆时，需要光透射率低，尚未获得具备可作为半导体制造用基材而通用的充分特性的CVD-SiC成型体。
因此，本申请的申请人之前提出了在氮气的存在下供给原料气体而成的、电阻率和光透射性低的CVD-SiC成型体(参照专利文献2(日本特开2002-47066号公报))。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-16662号公报
专利文献2：日本特开2002-47066号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，将CVD-SiC成型体适用于在半导体制造工序中使用的蚀刻器用构件时，从其使用条件出发，要求光透射性低且具有各种电阻率。
即，专利文献2中记载的CVD-SiC成型体能够适合用作光透射性和电阻率低的蚀刻器用构件，但还寻求由光透射性低、电阻率高至超过10Ω·cm的CVD-SiC成型体形成的蚀刻器用构件。
在这种状况下，本申请发明的目的在于，提供可以适合用作在半导体制造工序中使用的蚀刻器用构件且光透射性低、电阻率高的CVD-SiC成型体，并且提供利用CVD法简便地制作该SiC成型体的方法。
用于解决问题的方案
本发明人等进行了深入研究，结果发现，通过利用CVD法形成的、包含1～30质量ppm的硼原子、超过100质量ppm且1000质量ppm以下的氮原子的SiC成型体及其制造方法，能够解决上述技术课题，从而基于该见解而完成了本发明。
即，本发明提供如下技术方案：
(1)一种SiC成型体，其特征在于，其为利用CVD法形成的SiC成型体，其包含1～30质量ppm的硼原子、超过100质量ppm且1000质量ppm以下的氮原子；
(2)根据上述(1)所述的SiC成型体，其中，电阻率超过10Ω·cm且为100000Ω·cm以下，波长950nm下的光透射率为0～1％；
(3)一种SiC成型体的制造方法，其特征在于，其包括：与原料气体一起向反应室内导入硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气，利用CVD法在基材的表面形成SiC膜的工序，
在该SiC成型体的制造方法中，以20℃的温度下的体积比例计，前述硼化合物气体的量相对于前述硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的合计量为5×10-4～0.02体积％，前述含氮原子化合物气体的量相对于前述硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的合计量为0.05～3.0体积％，前述载气的量相对于前述硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的合计量为96.9800～99.9495体积％，
以20℃的温度下的体积比例计，前述原料气体的量相对于前述原料气体、硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的总量为2～15体积％，前述硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的合计量相对于前述原料气体、硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的总量为85～98体积％。
发明的效果
根据本发明，能够提供可以适合用作在半导体制造工序中使用的蚀刻器用构件等的、光透射性低、电阻率高的CVD-SiC成型体，并且能够提供利用CVD法简便地制作该SiC成型体的方法。
具体实施方式
首先，针对本发明的SiC成型体进行说明。
本发明的SiC成型体的特征在于，其为利用CVD法形成的SiC成型体，其包含1～30质量ppm的硼原子、超过100质量ppm且1000质量ppm以下的氮原子。
本发明的SiC成型体包含1～30质量ppm(1.8×1017atoms/cm3～5.4×1018atoms/cm3)的硼原子，优选包含1～20质量ppm，更优选包含1～10质量ppm。
本发明的SiC成型体中，通过使硼原子的含量处于上述范围内，能够抑制由氮原子导致的电阻率降低，并且在用作半导体制造装置用构件时能够抑制硼原子以杂质的形式混入至半导体晶圆中。
需要说明的是，在本申请说明书中，SiC成型体中的硼原子的含量是指利用辉光放电质谱装置(GD-MS、FI Elemental公司制造的VG-9000)测得的值。
在上述测定中，通过使试样作为阴极而在Ar气体气氛下产生辉光放电，将进行了溅射的试样表面的构成元素在放电等离子体中进行离子化，然后，用质谱仪来测量该进行了离子化的构成元素，利用相对灵敏度因子(RSF)来校正主要成分元素与目标元素(硼原子)的离子强度比，从而算出目标元素(硼原子)的含量。
本发明的SiC成型体包含超过100质量ppm且1000质量ppm以下(超过1.37×1019atoms/cm3且1.37×1020atoms/cm3以下)的氮原子，优选包含100～600质量ppm，更优选包含100～300质量ppm。
本发明的SiC成型体中，通过使氮原子的含量处于上述范围内，能够适当地降低光透射率。
需要说明的是，在本申请说明书中，SiC成型体中的氮原子的含量是指利用二次离子质谱仪(SIMS、例如ATOMIKA公司制造的SIMS-4000)测得的值。
在上述测定中，通过将离子(Cs+或O2 +)照射至固体表面，利用质谱仪对以二次离子的形式释放至真空中的试样构成原子进行质量分离·检测，从而测量SiC成型体中的氮原子浓度。
本发明的SiC成型体中，用硼原子/氮原子表示的硼原子与氮原子的原子比优选为0.01～2、更优选为0.01～1、进一步优选为0.01～0.5。
本发明的SiC成型体中，通过使硼原子与氮原子的原子比处于上述范围内，能够容易地提供光透射性低、电阻率高的SiC成型体。
本发明的SiC成型体中包含的硼原子量、氮原子量可通过调整在制造本发明的SiC成型体时的硼原子化合物的导入量、含氮原子化合物的导入量等来控制。
本发明的SiC成型体中，SiC的含有比例是指99.900～99.988质量％，适合的是，除了硼原子和氮原子之外的成分全部为SiC。
需要说明的是，本申请说明书中，SiC的含有比例是指从100质量％中减去利用上述二次离子质谱仪(SIMS)测得的氮原子含量(质量％)、利用上述辉光放电质谱装置(GD-MS)测得的硼原子的含量、以及其它对半导体制造有害的金属元素的含量(质量％)而得的值。
构成本发明的SiC成型体的SiC通常采用多晶型的晶体形态，例如可列举出包含α-SiC晶体的多形体(多晶型)即3C型、2H型、4H型、15R型等的SiC。
需要说明的是，各多形体的含有比率可以由基于粉末X射线衍射法的主峰的积分强度比来算出。
可以认为，构成本发明的SiC成型体的SiC晶体是由SiC晶体中的一部分碳原子(C)被作为n型掺杂剂的氮原子(N)置换而成的，由于SiC中的碳原子(C)被置换为氮原子(N)而自由电子增加，从而SiC成型体的电阻率降低。
另一方面，还可以认为本发明的SiC成型体是由SiC晶体中的一部分碳原子(C)被作为p型掺杂剂的硼原子(B)置换而成的，由于SiC中的碳原子(C)被置换为硼原子(B)而电子空穴增加，从而同样地SiC成型体的电阻率降低。
根据本发明人等的研究而判明了：氮原子和硼原子均会降低SiC成型体的电阻率，但硼原子的空穴会抵消氮原子的自由电子，因此硼原子能够抑制由氮电子导致的电阻率降低，作为结果，能够获得具有高电阻率的SiC成型体。
因此，在本发明的SiC成型体中，通过控制硼原子量(电子空穴数)和氮原子量(自由电子数)，能够容易地控制电阻率。
另外，本发明人等经研究而发现了：通过使本发明的SiC成型体含有规定量的硼原子和氮原子，能够容易地降低光透射性。因此，在本发明的SiC成型体中，通过控制硼原子量和氮原子量，还能够容易地控制光透射性。
本发明的SiC成型体的电阻率超过10Ω·cm且为100000Ω·cm以下是适合的，更适合为11～100000Ω·cm，进一步适合为11～20000Ω·cm。
需要说明的是，在本申请说明书中，SiC成型体的电阻率是指由如下电阻求得的值，所述电阻是由SiC成型体加工出长4mm×宽40mm×厚度0.5mm的测试片，并以20mm的端子间距离利用4端子电压下降法测得的。
本发明的SiC成型体的波长950nm下的光透射率为0～1％是适合的，更适合为0～0.5％，进一步适合为0～0.1％。
需要说明的是，在本申请说明书中，波长950nm下的光透射率是指利用光电传感器头所发出的波长950nm的红色LED光透过SiC成型体并到达光接收部的光的量而测得的值。
本发明的SiC成型体可以适合用作例如在半导体制造工序中使用的蚀刻器用构件等。
本发明的SiC成型体是利用CVD法形成的，利用CVD法形成本发明的SiC成型体的方法详见后述。
根据本发明，能够提供光透射性低、电阻率高的CVD-SiC成型体。
接着，针对本发明的SiC成型体的制造方法进行说明。
本发明的SiC成型体的制造方法的特征在于，其包括：与原料气体一起向反应室内导入硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气，利用CVD法在基材的表面形成SiC膜的工序，
在该SiC成型体的制造方法中，以20℃的温度下的体积比例计，前述硼化合物气体的量相对于前述硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的合计量为5×10-4～0.02体积％，前述含氮原子化合物气体的量相对于前述硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的合计量为0.05～3.0体积％，前述载气的量相对于前述硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的合计量为96.9800～99.9495体积％，以20℃的温度下的体积比例计，前述原料气体的量相对于前述原料气体、硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的总量为2～15体积％，前述硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的合计量相对于前述原料气体、硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的总量为85～98体积％。
本发明的制造方法中，作为具有进行CVD反应的反应室的装置，没有特别限定，例如可列举出如下反应容器：其在内部或外部配置有用于加热反应室内的高频线圈，并且设置有用于向反应室内导入原料气体、硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的气体导入管、以及用于对反应室内进行排气的排气口。
本发明的制造方法中，原料气体是指可利用反应而生成SiC晶体的气体(SiC晶体形成气体)，对于这样的原料气体，作为一元型原料可列举出从CH3SiCl3气体、(CH3)2SiCl2气体、(CH3)3SiCl气体等中选择的一种以上，作为二元型原料可列举出从SiCl4气体、SiHCl3气体、SiCl2H2气体、SiH4气体等中选择的一种以上的硅源化合物与从CH4气体、C2H6气体、C3H8气体等中选择的一种以上碳源化合物。
本发明的制造方法中，作为硼化合物气体，可列举出从BF3气体、BCl3气体、BBr3气体、B2O3气体等中选择的一种以上气体。
本发明的制造方法中，作为含氮原子化合物气体，可列举出从N2气体、NH3气体等中选择的一种以上气体。
作为N2气体，纯度为99.99质量％以上且氧含量为5质量ppm以下的N2气体是适合的。
本发明的制造方法中，作为载气，只要是在CVD法中通常使用的载气就没有特别限定，可列举出从氢气、氩气等中选择的一种以上。
本发明的制造方法中，以20℃的温度下的体积比例计，硼化合物气体的导入量相对于硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的合计量为5×10-4～0.02体积％，优选为5×10-4～0.005体积％、更优选为5×10-4～0.0025体积％。
本发明的制造方法中，以20℃的温度下的体积比例计，含氮原子化合物气体的导入量相对于硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的合计量为0.05～3.0体积％，优选为0.05～1.0体积％、更优选为0.05～0.1体积％。
本发明的制造方法中，以20℃的温度下的体积比例计，载气的导入量相对于硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的合计量为96.9800～99.9495体积％，优选为99.0000～99.9495体积％、更优选为99.9000～99.9495体积％。
本发明的制造方法中，通过使硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的导入比例处于上述范围内，硼化合物气体和含氮原子化合物气体会充分地混入反应室内，能够有效地制造含有期望量的硼原子和氮原子且光透射性低、电阻率高的SiC成型体。
本发明的制造方法中，以20℃的温度下的体积比例计，原料气体的导入量相对于原料气体、硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的总量为2～15体积％，优选为2～10体积％、更优选为5～10体积％。
本发明的制造方法中，以20℃的温度下的体积比例计，前述硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的合计导入量相对于前述原料气体、硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的总量为85～98体积％，优选为90～98体积％、更优选为90～95体积％。
本发明的制造方法中，通过使原料气体的含有比例、以及硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的合计含有比例处于上述范围内，能够以适当的成膜速度形成SiC成型体，容易获得具有化学计量比(化学计量组成)的SiC成型体而不是富含Si的SiC成型体。
本发明的制造方法中，与原料气体一起向反应室内导入硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气，利用CVD法在基材的表面形成SiC膜。
本发明的制造方法中，硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气可以分别导入至反应室内，也可以以混合了两种以上气体的状态而导入，优选以混合了硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的混合气体的状态而导入。
本发明的制造方法中，作为在表面成膜有SiC膜的基材，石墨材是适合的。
另外，作为上述基材，杂质含量优选为20质量ppm以下，热膨胀系数优选为3.0×10-6/℃～4.5×10-6/℃，堆密度优选为1.75～1.85。
上述基材具有与要得到的SiC成型体的形状相对应的形状，例如在要得到的SiC成型体的形状为圆板状的情况下，作为基材也使用圆板状的基材。
本发明的制造方法中，作为向反应室内导入原料气体和载气的方法，可列举出如下方法：将原料气体、硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的混合气体导入混合器内并充分混合后，介由气体导入管导入反应室内，利用CVD法使其沉积于设置在反应室内且加热至规定温度的基材的表面，使SiC膜析出并成膜的方法，所述混合气体是利用以规定比例混入有硼化合物气体和含氮原子化合物气体的载气对原料罐内所容纳的原料液进行鼓泡而生成的。
本发明的制造方法中，原料气体的反应温度优选为1050～1700℃、更优选为1150～1600℃、进一步优选为1200～1500℃。
本发明的制造方法中，通过使原料气体的反应温度处于上述范围内，能够容易地获得电阻率受到控制的SiC成型体。
在反应温度不足1050℃的情况下，还变得容易与SiC晶体同时形成遊离Si，反应温度超过1700℃时，变得容易对反应装置的耐蚀性、耐热性、耐久性造成影响，装置原材料的选择自由度容易降低，并且变得容易需要频繁的维护。
上述反应温度可以通过调整将原料气体沉积于基材时的基材温度等来控制。
另外，在本发明的制造方法中，在基材上形成的SiC膜的成膜速度优选为20～100μm/小时。上述成膜速度可以通过调整向反应室内供给原料气体、硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的速度(反应室内的原料气体、硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的滞留时间)、基材温度(反应温度)来控制。
关于本发明的制造方法，在上述SiC膜的成膜后，还可以包括将不需要的SiC膜用机械加工、磨削来去除的工序。
本发明的制造方法中，在上述SiC膜的成膜后，适当利用空气氧化、机械加工、磨削等方法去除基材石墨，从而得到具有期望形状的SiC成型体。
所得SiC成型体可以进一步根据需要实施加工，从而最终加工成适合于各种用途的形状、表面性状。
本发明的制造方法中，通过在利用CVD法形成SiC成型体时将含有n型掺杂剂即氮原子的气体(含氮原子化合物气体)与原料气体同时导入，SiC晶体中的一部分碳原子(C)被n型掺杂剂即氮原子(N)置换，自由电子增加，从而降低所得SiC成型体的电阻率。
另一方面，通过在利用CVD法形成SiC成型体时将含有p型掺杂剂即硼原子的气体(硼化合物气体)与原料气体同时导入，SiC晶体中的一部分碳原子(C)被p型掺杂剂即硼原子(B)置换，电子空穴增加，SiC成型体的电阻率同样地降低。
根据本发明人等的研究，氮原子和硼原子均会降低SiC成型体的电阻率，但硼原子的空穴会抵消氮原子的自由电子，因此硼原子能够抑制由氮原子导致的电阻率降低，因此，在本发明中，通过控制硼化合物气体和含氮原子化合物气体的供给量，能够容易地制造电阻率受到控制的SiC成型体。
另外，本发明人等经研究而发现了：通过使利用本发明的制造方法得到的SiC成型体含有规定量的硼原子和氮原子，能够容易地降低光透射性。因此，在本发明的制造方法中，通过控制硼化合物气体和含氮原子化合物气体的导入量，还能够容易地得到光透射性受到控制的SiC成型体。
利用本发明的制造方法得到的SiC成型体的详情如本发明的SiC成型体的说明中所示那样。
根据本发明，能够提供利用CVD法简便地制作SiC成型体的方法，所述SiC成型体可以适合用作在半导体制造工序中使用的蚀刻器用构件等，其光透射性低、电阻率高。
实施例
以下，利用实施例和比较例来进一步详细地说明本发明，但本发明不限定于以下的例子。
(实施例1)
(1)作为在内部设置有200L反应室的反应容器，使用如下反应容器：在外部配设有用于加热反应室内的高频线圈，并设置有向反应室内导入原料气体的原料气体导入管、用于导入硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的混合气体的混合气体导入管、用于对反应室内进行排气的排气口。在上述反应室内放置了直径200mm、厚度5mm的圆板状石墨基材(杂质含量为16质量ppm、热膨胀系数为4.2×10-6/℃、堆密度为1.79)。
(2)作为原料气体，将CH3SiCl3气体从原料气体导入管导入至反应室内，并且作为硼化合物气体使用BCl3气体、作为含氮原子化合物气体使用N2气体、作为载气使用H2气体，将这些硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的混合气体从混合气体导入管导入至反应室内。
上述混合气体是按照以20℃的温度下的体积比例计BCl3气体的量相对于上述BCl3气体、N2气体和H2气体的合计量达到0.0025体积％、N2气体的量相对于上述BCl3气体、N2气体和H2气体的合计量达到0.05体积％、H2气体的量相对于上述BCl3气体、N2气体和H2气体的合计量达到99.9475体积％的方式混合而成的。
另外，按照以20℃的温度下的体积比例计上述原料气体(CH3SiCl3气体)的导入量相对于上述CH3SiCl3气体、BCl3气体、N2气体和H2气体的总量达到10体积％、上述混合气体的导入量相对于上述CH3SiCl3气体、BCl3气体、N2气体和H2气体的总量达到90体积％的方式将原料气体和混合气体同时导入。
将上述各气体的混合比例示于表1。
在将反应室内的温度控制为1400℃的状态下，使原料气体反应至在石墨基材上形成厚度2mm的圆板状SiC成型体为止。
接着，磨削去除上述石墨基材，施加平面磨削加工，由此得到厚度为1mm的圆板状SiC成型体。
所得SiC成型体包含5.2质量ppm的硼原子、125质量ppm的氮原子，电阻率为85000Ω·cm、波长950nm下的光透射率为0.6％。将所得SiC成型体的物性示于表2。
(实施例2)
在实施例1中，作为混合气体，使用按照以20℃的温度下的体积比例计BCl3气体的量相对于BCl3气体、N2气体和H2气体的合计量达到0.0006体积％、N2气体的量相对于BCl3气体、N2气体和H2气体的合计量达到0.05体积％、H2气体的量相对于上述BCl3气体、N2气体和H2气体的合计量达到99.9494体积％的方式混合而成的气体，另外，按照以20℃的温度下的体积比例计原料气体(CH3SiCl3气体)的导入量相对于CH3SiCl3气体、BCl3气体、N2气体和H2气体的总量达到2.5体积％、混合气体的导入量相对于上述CH3SiCl3气体、BCl3气体、N2气体和H2气体的总量达到97.5体积％的方式将原料气体和混合气体同时导入，除此之外，与实施例1同样操作，得到厚度为1mm的圆板状SiC成型体。将上述各气体的混合比例示于表1。
所得SiC成型体包含1.5质量ppm的硼原子、120质量ppm的氮原子，电阻率为1500Ω·cm、波长950nm下的光透射率为0.8％。将所得SiC成型体的物性示于表2。
(实施例3)
在实施例1中，作为混合气体，使用按照以20℃的温度下的体积比例计BCl3气体的量相对于BCl3气体、N2气体和H2气体的合计量达到0.005体积％、N2气体的量相对于BCl3气体、N2气体和H2气体的合计量达到0.1体积％、H2气体的量相对于上述BCl3气体、N2气体和H2气体的合计量达到99.8950体积％的方式混合而成的气体，另外，按照以20℃的温度下的体积比例计原料气体(CH3SiCl3气体)的导入量相对于CH3SiCl3气体、BCl3气体、N2气体和H2气体的总量达到12体积％、混合气体的导入量相对于上述CH3SiCl3气体、BCl3气体、N2气体和H2气体的总量达到88体积％的方式将原料气体和混合气体同时导入，除此之外，与实施例1同样操作，得到厚度为1mm的圆板状SiC成型体。将上述各气体的混合比例示于表1。
所得SiC成型体包含9.6质量ppm的硼原子、240质量ppm的氮原子，电阻率为16000Ω·cm、波长950nm下的光透射率为0.3％。将所得SiC成型体的物性示于表2。
(实施例4)
在实施例1中，作为混合气体，使用按照以20℃的温度下的体积比例计BCl3气体的量相对于BCl3气体、N2气体和H2气体的合计量达到0.02体积％、N2气体的量相对于BCl3气体、N2气体和H2气体的合计量达到3体积％、H2气体的量相对于上述BCl3气体、N2气体和H2气体的合计量达到96.9800体积％的方式混合而成的气体，另外，按照以20℃的温度下的体积比例计原料气体(CH3SiCl3气体)的导入量相对于CH3SiCl3气体、BCl3气体、N2气体和H2气体的总量达到10体积％、混合气体的导入量相对于上述CH3SiCl3气体、BCl3气体、N2气体和H2气体的总量达到90体积％的方式将原料气体和混合气体同时导入，除此之外，与实施例1同样操作，得到厚度为1mm的圆板状SiC成型体。将上述各气体的混合比例示于表1。
所得SiC成型体包含29质量ppm的硼原子、940质量ppm的氮原子，电阻率为13Ω·cm、波长950nm下的光透射率为0.05％。将所得SiC成型体的物性示于表2。
(实施例5)
在实施例1中，作为混合气体，使用按照以20℃的温度下的体积比例计BCl3气体的量相对于BCl3气体、N2气体和H2气体的合计量达到0.005体积％、N2气体的量相对于BCl3气体、N2气体和H2气体的合计量达到1体积％、H2气体的量相对于上述BCl3气体、N2气体和H2气体的合计量达到98.9950体积％的方式混合而成的气体，另外，按照以20℃的温度下的体积比例计原料气体(CH3SiCl3气体)的导入量相对于CH3SiCl3气体、BCl3气体、N2气体和H2气体的总量达到12体积％、混合气体的导入量相对于上述CH3SiCl3气体、BCl3气体、N2气体和H2气体的总量达到88体积％的方式将原料气体和混合气体同时导入，除此之外，与实施例1同样操作，得到厚度为1mm的圆板状SiC成型体。将上述各气体的混合比例示于表1。
所得SiC成型体包含9.8质量ppm的硼原子、580质量ppm的氮原子，电阻率为690Ω·cm、波长950nm下的光透射率为0.1％。将所得SiC成型体的物性示于表2。
(比较例1)
在实施例1中，作为混合气体，使用按照以20℃的温度下的体积比例计BCl3气体的量相对于BCl3气体、N2气体和H2气体的合计量达到0.1体积％、N2气体的量相对于BCl3气体、N2气体和H2气体的合计量达到0.005体积％、H2气体的量相对于上述BCl3气体、N2气体和H2气体的合计量达到99.8950体积％的方式混合而成的气体，另外，按照以20℃的温度下的体积比例计原料气体(CH3SiCl3气体)的导入量相对于CH3SiCl3气体、BCl3气体、N2气体和H2气体的总量达到1.5体积％、混合气体的导入量相对于上述CH3SiCl3气体、BCl3气体、N2气体和H2气体的总量达到98.5体积％的方式将原料气体和混合气体同时导入，除此之外，与实施例1同样操作，得到厚度为1mm的圆板状SiC成型体。将上述各气体的混合比例示于表1。
所得SiC成型体包含54质量ppm的硼原子、10质量ppm的氮原子，电阻率为6.5Ω·cm、波长950nm下的光透射率为2.8％。将所得SiC成型体的物性示于表2。
(比较例2)
在实施例1中，作为混合气体，使用按照以20℃的温度下的体积比例计BCl3气体的量相对于BCl3气体、N2气体和H2气体的合计量达到0.0025体积％、N2气体的量相对于BCl3气体、N2气体和H2气体的合计量达到5体积％、H2气体的量相对于上述BCl3气体、N2气体和H2气体的合计量达到94.9975体积％的方式混合而成的气体，另外，按照以20℃的温度下的体积比例计原料气体(CH3SiCl3气体)的导入量相对于CH3SiCl3气体、BCl3气体、N2气体和H2气体的总量达到18体积％、混合气体的导入量相对于上述CH3SiCl3气体、BCl3气体、N2气体和H2气体的总量达到82体积％的方式将原料气体和混合气体同时导入，除此之外，与实施例1同样操作，得到厚度为1mm的圆板状SiC成型体。将上述各气体的混合比例示于表1。
所得SiC成型体包含5.3质量ppm的硼原子、1800质量ppm的氮原子，电阻率为0.17Ω·cm、波长950nm下的光透射率为0.05％。将所得SiC成型体的物性示于表2。
[表1]
[表2]
由表2可知，在实施例1～实施例5中，通过包含1.5～29质量ppm的硼原子、120～940质量ppm的氮原子，能够简便地制造电阻率高达13Ω·cm～85000Ω·cm、波长950nm下的光透射率低至0.05～0.8％的SiC成型体。
另外，由表2的记载可知，通过对比实施例1～实施例5中得到的SiC成型体和比较例1中得到的SiC成型体，尤其是通过包含超过100质量ppm且为1000质量ppm以下的氮原子，能够将波长950nm下的透射率控制为0～1％。
进而，由表2的记载可知，实施例1和实施例2中得到的SiC成型体的氮原子的量大致相等，但这些SiC成型体中，硼原子的量越多则电阻率变得越高。
因此可知，通过控制向SiC成型体中导入的氮原子的量和硼原子的量，能够控制所得SiC成型体的电阻率和透射率。
与此相对，在比较例1～比较例2中，由于硼原子的含量过多、为54质量ppm(比较例1)，或者氮原子的含量过多、为1800质量ppm(比较例2)，因此仅能够获得电阻率低至0.17～6.5Ω·cm(比较例1～比较例2)或者波长950nm下的透射率高达2.8％(比较例1)的SiC成型体。
产业上的可利用性
根据本发明，能够提供可以适合用作在半导体制造工序中使用的蚀刻器用构件等的、光透射性低、电阻率高的CVD-SiC成型体，并且能够提供利用CVD法简便地制作该SiC成型体的方法。

Claims (2)

1.一种SiC成型体，其特征在于，其为利用CVD法形成的SiC成型体，其包含1～30质量ppm的硼原子、超过100质量ppm且1000质量ppm以下的氮原子，所述SiC成型体的电阻率超过10Ω·cm且为100000Ω·cm以下，波长950nm下的光透射率为0～1％。
2.一种SiC成型体的制造方法，其特征在于，其包括：与原料气体一起向反应室内导入硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气，利用CVD法在基材的表面形成SiC膜的工序，
在该SiC成型体的制造方法中，以20℃的温度下的体积比例计，所述硼化合物气体的量相对于所述硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的合计量为5×10-4～0.02体积％，所述含氮原子化合物气体的量相对于所述硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的合计量为0.05～3.0体积％，所述载气的量相对于所述硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的合计量为96.9800～99.9495体积％，
以20℃的温度下的体积比例计，所述原料气体的量相对于所述原料气体、硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的总量为2～15体积％，所述硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的合计量相对于所述原料气体、硼化合物气体、含氮原子化合物气体和载气的总量为85～98体积％。
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