DE60019691T2 - Siliziumkarbid und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Siliciumcarbid mit einem hohen spezifischen Widerstand und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
  • In den letzten Jahren nahm zusammen mit dem Fortschritt bezüglich Techniken zur Erzielung einer hohen Integration bzw. einer dichten Packung und Mikroherstellungstechniken für integrierte Halbleiterschaltungen die Bedeutung von Plasmabehandlungsvorrichtungen wie z.B. einer Plasmaätzvorrichtung oder einer Plasma-CVD-Vorrichtung zu, die auf einem Halbleiterwafer mit hoher Präzision ein feines Schaltungsmuster ausbilden kann. Teile, die für eine Plasmabehandlungsvorrichtung verwendet werden, umfassen z.B. eine elektrostatische Einspannvorrichtung, eine Heizeinrichtung, einen Schutzring, eine Hülse und eine Kammer, und diese Teile müssen die gewünschten spezifischen Widerstände und eine hohe Reinheit, eine hohe Korrosionsbeständigkeit und Einheitlichkeit aufweisen. Von diesen Bestandteilen muss der Schutzring einen hohen spezifischen Widerstand aufweisen, um das Ätzen innerhalb eines Wafers einheitlich durchführen zu können, und die Hülse und die Kammer müssen hohe spezifische Widerstände aufweisen, um die Verschleißrate zu minimieren.
  • Bisher wurden aus Aluminiumoxid oder Siliciumdioxid hergestellte Teile als Teile für eine Plasmaätzvorrichtung verwendet, die einen hohen spezifischen Widerstand aufweisen müssen. Aus Aluminiumoxid hergestellte Teile weisen jedoch ein Problem dahingehend auf, dass Produkte mit hoher Reinheit kaum erhältlich sind, und dass es wahrscheinlich ist, dass Halbleiterwafer, die behandelt werden sollen, verunreinigt werden. Ferner weisen aus Siliciumdioxid hergestellte Teile ein Problem dahingehend auf, dass der Verschleiß durch ein Plasmagas wesentlich ist, was im Hinblick auf die Kosten nachteilig ist. Daher wurden in den letzten Jahren Teile, die aus Siliciumcarbid hergestellt sind, als Ersatz dafür vorgeschlagen.
  • Andererseits ist als Verfahren zur Steuerung des spezifischen Widerstands von Siliciumcarbidkeramiken ein Verfahren bekannt, bei dem z.B. Beryllium, Berylliumcarbid, Berylliumoxid oder Bornitrid als Sinterhilfsmittel eingesetzt wird ("Silicon Carbide Ceramics", Uchida Roukakuho, Seite 327). Dieses Verfahren weist jedoch ein Problem dahingehend auf, dass es unmöglich ist, eine hochreine Siliciumcarbidkeramik zu erhalten, da eine andere Komponente als Sinterhilfsmittel einbezogen wird, und wenn solche Teile als Teile für die Halbleiterherstellungsvorrichtung verwendet werden, neigen die Teile dazu, die Halbleiterwafer zu verunreinigen.
  • Ferner wurden Verfahren zur Steuerung des spezifischen Widerstands von Siliciumcarbidkeramiken vorgeschlagen, wie z.B. in JP-A-52-110499, JP-A-11-79840 und JP-A-11-121311. Die mit solchen Verfahren erhaltenen Siliciumcarbidkeramiken weisen jedoch Probleme dahingehend auf, dass die spezifischen Widerstände nicht ausreichend hoch sind, die Reinheiten niedrig sind oder die Produktivität nicht gut ist.
  • Die JP-A-9-255428 beschreibt ein Verfahren zum Steuern des spezifischen Widerstands von Siliciumcarbidkeramiken, welches das Mischen eines α-artigen Siliciumcarbidpulvers, eines β-artigen Siliciumcarbidpulvers und eines superfeinen Siliciumcarbidpulvers und ein anschließendes Sintern umfasst. Dieses Verfahren weist jedoch ein Problem dahingehend auf, dass es unmöglich ist, ein Produkt zu erhalten, das groß ist oder eine komplizierte Form aufweist, dass der steuerbare Bereich des spezifischen Widerstands auf einem Niveau von nicht mehr als 102 Ω·cm relativ niedrig ist und dass es schwierig ist, Siliciumcarbidkeramiken mit hohen spezifischen Widerständen zu erhalten.
  • Ferner beschreibt die JP-A-11-71177 Siliciumcarbidkeramiken, die Siliciumcarbid und Siliciumdioxid als Hauptkomponenten umfassen und einen spezifischen Widerstand aufweisen, der auf 500 bis 50000 Ω·cm eingestellt ist. Derartige Siliciumcarbidkeramiken weisen jedoch ein Problem dahingehend auf, dass es wahrscheinlich ist, dass die Siliciumdioxidabschnitte in dem Sinterkörper durch eine Säure oder durch ein Plasmagas selektiv erodiert werden, oder dass der erhaltene Sinterkörper eine hohe Porosität und eine niedrige Korrosionsbeständigkeit aufweist.
  • Ferner beschreibt die JP-A-6-239609 ein β-artiges Siliciumcarbid mit einem spezifischen Widerstand von mindestens 104 Ω·cm, das durch ein CVD-Verfahren erhältlich ist. Dieses β-artige Siliciumcarbid weist jedoch ein Problem dahingehend auf, dass der spezifische Widerstand wesentlich fluktuiert, und es schwierig ist, ein Produkt mit einem einheitlichen spezifischen Widerstand zu erhalten.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Siliciumcarbid bereitzustellen, das einen hohen einheitlichen spezifischen Widerstand, eine hohe Reinheit und eine hohe Korrosionsbeständigkeit aufweist.
  • Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung ein Siliciumcarbid mit einem spezifischen Widerstand von 103 bis 106 Ω·cm und einem Signalintensitätsverhältnis der Pulverröntgenstrahlungsbeugung von mindestens 0,005, wie durch Id1/Id2 dargestellt, bereit, wobei Id1 die Signalintensität in der Umgebung von 2θ gleich 34° und Id2 die Signalintensität in der Umgebung von 2θ gleich 36° darstellt, wobei der Gesamtgehalt an Metallverunreinigungen nicht mehr als 50 ppb beträgt, erhältlich durch ein Verfahren, welches das Bilden von β-artigem Siliciumcarbid auf einem Substrat durch ein CVD-Verfahren, dann Entfernen des Substrats und Wärmebehandeln des erhaltenen β-artigen Siliciumcarbids bei einer Temperatur von 1500 bis 2300°C umfasst.
  • Ferner stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Siliciumcarbids bereit, welches das Bilden von β-artigem Siliciumcarbid auf einem Substrat durch ein CVD-Verfahren, dann Entfernen des Substrats und Wärmebehandeln des erhaltenen β-artigen Siliciumcarbids bei einer Temperatur von 1500 bis 2300°C umfasst.
  • Nachstehend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen detailliert beschrieben.
  • Das erfindungsgemäße Siliciumcarbid wird mit einem CVD-Verfahren gebildet und weist eine gasundurchlässige dichte Kristallstruktur und somit eine hohe Korrosionsbeständigkeit gegen ein Gas wie z.B. CF4 oder CHF3, das in einem Ätzschritt verwendet wird, auf.
  • Ferner ist das erfindungsgemäße Siliciumcarbid dadurch gekennzeichnet, dass das Signalintensitätsverhältnis der Pulverröntgenstrahlungsbeugung, wie durch Id1/Id2 dargestellt, wobei Id1 die Signalintensität in der Umgebung von 2θ gleich 34° und Id2 die Signalintensität in der Umgebung von 2θ gleich 36° darstellt, mindestens 0,005 beträgt.
  • Dabei bedeutet, dass das Signal in der Umgebung von 2θ gleich 34° ist, dass das Signal bei 2θ gleich 33,2° ≤ 2θ ≤ 34,8° ist, und dass das Signal in der Umgebung von 2θ gleich 36° ist, bedeutet, dass das Signal bei 2θ gleich 35,0° ≤ 2θ ≤ 37,0° ist.
  • Wenn das Verhältnis von Id1/Id2 kleiner als 0,005 ist, ist es nicht möglich, ein Siliciumcarbid mit einem spezifischen Widerstand von mindestens 103 Ω·cm konstant zu erhalten. Wenn das Verhältnis ferner 0,5 übersteigt, besteht eine Tendenz dahingehend, dass der Effekt der Erhöhung des spezifischen Widerstands gering ist. Demgemäß beträgt das Verhältnis von Id1/Id2 vorzugsweise 0,005 bis 0,5, mehr bevorzugt 0,007 bis 0,2.
  • Id1 ist die Intensität eines Signals, das als die Summe von α-artigen Siliciumcarbiden mit 2H-Struktur, 4H-Struktur, 6H-Struktur und 15R-Struktur erfasst wird, und Id2 ist die Intensität ei nes Signals, das als die Summe von α-artigen Siliciumcarbiden und β-artigen Siliciumcarbiden mit 2H-Struktur, 4H-Struktur, 6H-Struktur und 15R-Struktur erfasst wird.
  • Es wird vermutet, dass der spezifische Widerstand umso größer ist, je größer das Verhältnis von Id1/Id2 ist, d.h. je größer der Anteil von α-artigen Siliciumcarbiden ist.
  • In der vorliegenden Erfindung sind Id1 und Id2 Werte, die unter den folgenden Bedingungen mit einer Pulverröntgenbeugungsvorrichtung gemessen werden. Unter Verwendung von CuKα-Strahlung als Röntgenquelle wird die Beschleunigungsspannung der Röntgenröhre auf 40 kV und der Beschleunigungsstrom auf 20 mA eingestellt. Der Divergenzspalt (DS) wird auf 1° eingestellt, der Empfangsspalt (RS) wird auf 0,15 mm eingestellt und der Streuspalt (SS) wird auf 1° eingestellt. Die zu messende Probe ist eine Probe, die so pulverisiert worden ist, dass sie eine Teilchengröße von höchstens 20 μm aufweist, so dass sie keine Orientierung aufweist.
  • Ferner sind Id1 und Id2 Signalintensitäten, die durch eine Glättungsbehandlung (ein adaptives Glättungsverfahren zur Beseitigung von Hintergrundrauschen, worauf mit einem Savitzky-Golay-Verfahren geglättet wird) und anschließender Beseitigung des Hintergrunds mit einem Sonneveld-Verfahren erhalten werden.
  • Als Pulverröntgenbeugungsvorrichtung wird z.B. eine GEIGERFLEX RAD-IIA, die von Rigaku Denki K.K. hergestellt wird, verwendet.
  • Das erfindungsgemäße Siliciumcarbid weist einen spezifischen Widerstand von 103 bis 106 Ω·cm auf. Siliciumcarbid mit einem Verhältnis von Id1/Id2 von mindestens 0,005, das eine bestimmte Menge eines α-artigen Siliciumcarbids enthält, weist konstant einen spezifischen Widerstand innerhalb des vorstehend genannten Bereichs auf.
  • Ferner kann der vorstehend genannte spezifische Widerstand z.B. mit einem Potentiometerverfahren mittels eines Vierpol-Widerstands gemessen werden.
  • Das erfindungsgemäße Siliciumcarbid kann durch Bilden von β-artigem Siliciumcarbid auf einem Substrat durch ein CVD-Verfahren, dann Entfernen des Substrats und Wärmebehandeln des erhaltenen β-artigen Siliciumcarbids bei einer Temperatur von 1500 bis 2300°C erhalten werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Siliciumcarbids ist dadurch gekennzeichnet, dass das β-artige Siliciumcarbid, das durch ein CVD-Verfahren erhalten worden ist, bei einer Temperatur von 1500 bis 2300°C wärmebehandelt wird. Durch die Durchführung der Wärmebehandlung innerhalb des vorstehend genannten Temperaturbereichs kann der Phasenübergang des Siliciumcarbids vom β-artigen zum α-artigen Siliciumcarbid gesteuert werden, und es ist möglich, ein Siliciumcarbid mit einem gewünschten spezifischen Widerstand und einer geringen Fluktuation des spezifischen Widerstands zu erhalten. Wenn die Temperatur unter 1500°C liegt, besteht eine Tendenz dahingehend, dass dem β-artigen Siliciumcarbid keine ausreichende Energie zugeführt wird, und es kann gegebenenfalls kein wesentlicher Phasenübergang zu dem α-artigen Siliciumcarbid stattfinden, wodurch es schwierig sein kann, ein Siliciumcarbid mit einem gewünschten spezifischen Widerstand zu erhalten. Wenn die Temperatur andererseits höher als 2300°C ist, ist es wahrscheinlich, dass sich während des Phasenübergangs zu dem α-artigen Siliciumcarbid anomale Teilchen bilden, wodurch die Festigkeit des erhältlichen Siliciumcarbids gering sein kann. Die Wärmebehandlung wird besonders bevorzugt bei einer Temperatur von 1800 bis 2000°C durchgeführt.
  • In der vorliegenden Erfindung kann der spezifische Widerstand durch die Wärmebehandlung gesteuert werden, und zwar möglicherweise durch den folgenden Mechanismus. Insbesondere unterliegt durch die Wärmebehandlung des β-artigen Siliciumcarbids ein Teil davon einer Modifizierung zu einem α-artigen Siliciumcarbid, wodurch ein Gemisch aus Teilchen von α-artigem Siliciumcarbid und Teilchen von β-artigem Siliciumcarbid erhalten wird. Dabei werden entlang der Korngrenzen der Teilchen von α-artigem Siliciumcarbid und der Teilchen von β-artigem Siliciumcarbid elektrische Barrierewände gebildet, so dass der spezifische Widerstand erhöht wird. Demgemäß wird, da die Korngrenzen der Teilchen von α-artigem Siliciumcarbid und der Teilchen von β-artigem Siliciumcarbid zunehmen, auch der spezifische Widerstand zunehmen.
  • Ferner ist durch das erfindungsgemäße Verfahren ein Siliciumcarbid mit einer geringen Fluktuation des spezifischen Widerstands erhältlich, und zwar möglicherweise deshalb, da ein einheitlich verteiltes α-artiges Siliciumcarbid durch eine einmalige Bildung nur von β-artigem Siliciumcarbid und anschließender Wärmebehandlung gebildet werden kann.
  • Ferner wird die Wärmebehandlung vorzugsweise bei einem Druck von 0,1 bis 2,0 atm (Absolutdruck, das Gleiche gilt nachstehend), besonders bevorzugt von 0,2 bis 1,5 atm durchgeführt. Durch die Durchführung der Wärmebehandlung bei einem solchen Druck kann der spezifische Widerstand konstant gesteuert werden. Wenn der Druck niedriger ist als 0,1 atm, neigt das Siliciumcarbid dazu, leicht zu Silicium und Kohlenstoff zersetzt zu werden.
  • Die Zeit für die Wärmebehandlung beträgt vorzugsweise 1 bis 100 Stunden, besonders bevorzugt 5 bis 10 Stunden. Da die Zeit für die Wärmebehandlung lang ist, neigt der spezifische Widerstand zu einem hohen Wert. Ferner wird das Siliciumcarbid nach der Wärmebehandlung vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von 2 bis 20°C/min, besonders bevorzugt von 5 bis 10°C/min abgekühlt. Da die Abkühlungsgeschwindigkeit hoch ist, neigt der spezifische Widerstand zu einem hohen Wert. Folglich kann der spezifische Widerstand des Siliciumcarbids erfindungsgemäß durch Steuern nicht nur der Heiztemperatur, sondern auch der Zeit für die Wärmebehandlung und der Abkühlungsgeschwindigkeit nach der Wärmebehandlung gesteuert werden.
  • Die Wärmebehandlung wird vorzugsweise in einer inerten Atmosphäre von z.B. Argon oder Helium oder in einer nicht-oxidierenden Atmosphäre wie z.B. unter vermindertem Druck durchgeführt. Wenn die Wärmebehandlung in einer oxidierenden Atmosphäre durchgeführt wird, wird die Siliziumcarbidoberfläche unter Bildung von Siliciumdioxid oxidiert, und es ist erforderlich, die Oberfläche nach der Wärmebehandlung z.B. durch Schneiden oder Schleifen zu entfernen.
  • Ferner wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren nach der Bildung des β-artigen Siliciumcarbids auf dem Substrat mit einem CVD-Verfahren das Substrat entfernt, so dass das β-artige Siliciumcarbid erhalten wird.
  • Dabei kann das Ausgangsmaterialgas zur Bildung von Siliciumcarbid mit dem CVD-Verfahren z.B. ein einzelnes Gas wie Methyltrichlorsilan oder Dimethyldichlorsilan oder ein Mischgas aus Silan, Disilan, Tetrachlorsilan oder Trisilan mit Methan oder Ethan sein. Das Ausgangsmaterialgas wird vorzugsweise unter Verwendung von z.B. Wasserstoff, Helium oder Argon als Trägergas eingeführt.
  • Wenn das Ausgangsmaterialgas mit dem Trägergas verdünnt eingeführt wird, ist es bevorzugt, das Ausgangsmaterialgas unter Einstellen des Molverhältnisses des Ausgangsmaterialgases zu dem Trägergas auf 1:9 bis 4:6 einzuführen.
  • Ferner beträgt die Temperatur zum Zeitpunkt der Bildung von Siliciumcarbid durch das CVD-Verfahren vorzugsweise 1000 bis 1400°C, mehr bevorzugt 1200 bis 1350°C. Wenn die Temperatur unter 1000°C liegt, neigt die Geschwindigkeit der Bildung von Siliciumcarbid zu ei nem niedrigen Wert, und wenn die Temperatur 1400°C übersteigt, besteht eine Tendenz dahingehend, dass β-artiges Siliciumcarbid und α-artiges Siliciumcarbid uneinheitlich vorliegen, wodurch der spezifische Widerstand des erhältlichen Siliciumcarbids zur Uneinheitlichkeit neigt.
  • Als Substrat zur Bildung von Siliciumcarbid auf dem Substrat kann z.B. Siliciumcarbid, Aluminiumoxid oder hochreiner Kohlenstoff verwendet werden. Im Hinblick auf die Reinheit und die Effizienz bei der Entfernung des Substrats ist es bevorzugt, von diesen Substraten ein Substrat zu verwenden, das aus hochreinem Kohlenstoff mit einer Reinheit von mindestens 99,99% hergestellt ist.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Siliciumcarbid handelt es sich vorzugsweise um ein Siliciumcarbid, das einen Gesamtgehalt von Metallverunreinigungen von nicht mehr als 50 ppb enthält. Dabei umfassen die Metallverunreinigungen Fe, Cu, Mg, Al, V, Ni, Na, K, Ca und Cr. Wenn solche Metallverunreinigungen enthalten sind, neigt das Produkt dazu, ein elektrisch leitfähiger Träger zu sein, und dadurch wird der spezifische Widerstand fluktuieren. Wenn das Siliciumcarbid ferner als Teil für eine Halbleiterherstellungsvorrichtung verwendet wird, neigen solche Metallverunreinigungen dazu, Halbleiterwafer zu verunreinigen.
  • Der Gehalt der vorstehend genannten Metallverunreinigungen kann durch Glühentladungs-Massenspektrometrie (GD-MS-Verfahren) gemessen werden.
  • Das Siliciumcarbid mit einem niedrigen Gehalt an solchen Metallverunreinigungen kann z.B. unter Verwendung von hochreinem Kohlenstoff mit einer Reinheit von 99,99%, der zur Reinigung mit einem Halogengas behandelt worden ist, als Substrat zur Bildung von Siliciumcarbid erzeugt werden.
  • Nachstehend werden erfindungsgemäße Beispiele (Beispiele 1 bis 5) und Vergleichsbeispiele (Beispiele 6 und 7) beschrieben.
  • Beispiele 1 bis 5
  • Als Substrat wurde eine Scheibe mit einem Durchmesser von 50 mm und einer Dicke von 5 mm hergestellt, die aus Kohlenstoff mit einer Reinheit von höchstens 99,99% hergestellt worden ist. Diese Scheibe wurde in einen CVD-Ofen mit vermindertem Druck eingebracht und unter einem Vakuum von 2,6 × 10–6 atm entgast, um das in der Scheibe enthaltene Gas zu entfernen. Dann wurde die Temperatur mit einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 15°C/min auf 1000°C erhöht, worauf Wasserstoffgas eingeführt wurde, um den Druck auf 0,13 atm zu bringen, und dieser Zustand wurde 60 min aufrechterhalten, um eine Behandlung z.B. zur Entfernung von Staub durchzuführen.
  • Dann wurde die Temperatur mit einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 10°C/min auf eine Filmbildungstemperatur von 1300°C erhöht. Dann wurden Tetrachlorsilan und Methan als Ausgangsmaterialgase zur Bildung einer Siliciumcarbidbeschichtungsschicht eingeführt. Durch die Einführung von Wasserstoff als Trägergas wurden die vorstehend genannten Ausgangsmaterialgase eingestellt und so zugeführt, dass Tetrachlorsilan, Methan und Wasserstoff in einem Molverhältnis von Tetrachlorsilan:Methan:Wasserstoff = 15:15:70 vorlagen. Der Druck wurde auf 0,13 atm eingestellt. Das System wurde 5 Stunden in diesem Zustand gehalten, um einen Beschichtungsfilm aus Siliciumcarbid zu bilden, worauf mit einer Temperaturverminderungsgeschwindigkeit von 5°C/min auf Raumtemperatur abgekühlt wurde. Die Dicke des Beschichtungsfilms aus Siliciumcarbid, der auf der Oberfläche der Scheibe gebildet worden ist, betrug 3,0 mm und der Gesamtgehalt an Fe, Cu, Mg, Al, V, Ni, Na, K, Ca und Cr betrug 43 ppb.
  • Die Konzentration der Metallverunreinigungen wurde mit einem GD-MS-Verfahren mit einem VG9000 (Bezeichnung einer Vorrichtung von VG ELEMENTAL Company) gemessen.
  • Dann wurde die erhaltene Scheibe, die aus Kohlenstoff hergestellt war und auf der ein Beschichtungsfilm aus Siliciumcarbid ausgebildet war, verarbeitet, und der Teil, der aus Kohlenstoff hergestellt war, wurde durch Schneiden entfernt, so dass fünf geformte Produkte aus Siliciumcarbid mit Abmessungen von 3 mm × 1 mm × 40 mm erhalten wurden. Solche geformten Produkte, die aus Siliciumcarbid hergestellt waren, wurden in einen Heizofen eingebracht und 6 Stunden einer Wärmebehandlung in einer Argonatmosphäre bei einem Druck von 1 atm bei 1600°C (Beispiel 1), 1800°C (Beispiel 2), 2000°C (Beispiel 3), 2100°C (Beispiel 4) und 2200°C (Beispiel 5) unterworfen. Nach der Wärmebehandlung wurden die geformten Produkte mit einer Temperaturverminderungsgeschwindigkeit von 7°C/min auf Raumtemperatur abgekühlt.
  • Vergleichsbeispiel 6
  • Ein aus Siliciumcarbid hergestelltes geformtes Produkt wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 hergestellt. Es wurde keine Wärmebehandlung durchgeführt.
  • Vergleichsbeispiel 7
  • Ein aus Siliciumcarbid hergestelltes geformtes Produkt wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, jedoch wurde zum Zeitpunkt der Bildung des Beschichtungsfilms aus Siliciumcarbid die Filmbildungstemperatur auf 1425°C und der Druck auf 0,007 atm geändert. Es wurde keine Wärmebehandlung durchgeführt.
  • Bewertungsergebnisse
  • Unter Verwendung der in den Beispielen 1 bis 7 erhaltenen geformten Produkte, die aus Siliciumcarbid hergestellt waren, wurden eine Messung des spezifischen Widerstands, eine Messung von Id1/Id2 mittels Pulverröntgenbeugung und eine Bewertung der Säurebeständigkeit durchgeführt.
  • Bezüglich der fünf geformten Produkte, die aus Siliciumcarbid hergestellt waren, wurde der spezifische Widerstand mit einem Potentiometerverfahren mittels eines Vierpol-Widerstands gemessen. Der gemessene spezifische Widerstand (Durchschnittswert der gemessenen Werte der fünf geformten Produkte) und die Breite der Fluktuationen des spezifischen Widerstands ((Maximalwert – Minimalwert) × 100/(Durchschnittswert der gemessenen Werte der fünf geformten Produkte)) wurden berechnet.
  • Als Pulverröntgenbeugungsvorrichtung wurde eine GEIGERFLEX RAD-IIA, die von Rigaku Denki K.K. hergestellt wird, verwendet, und Id1 und Id2 wurden gemessen, worauf Id1/Id2 berechnet wurde. Id1 und Id2 sind Signalintensitäten, die durch die Durchführung der Glättungsbehandlung und der Beseitigung des Hintergrunds erhalten wurden, die vorstehend beschrieben worden sind. Als Röntgenquelle wurde CuKα-Strahlung verwendet und bezüglich der Beschleunigungsspannung und des Beschleunigungsstroms der Röntgenröhre, des Divergenzspalts, des Empfangsspalts und des Streuspalts wurden für die Messungen die vorstehend genannten Bedingungen eingesetzt. Bei der verwendeten Probe handelte es sich um eine Probe, die durch Pulverisieren eines aus Siliciumcarbid hergestellten geformten Produkts auf einen Teilchendurchmesser von höchstens 10 μm erhalten wurde. Die Ergebnisse der vorstehend genannten Messungen sind in der Tabelle 1 gezeigt.
  • Ferner wurde das aus Siliciumcarbid hergestellte geformte Produkt 24 Stunden in eine wässrige Lösung eingetaucht, die 10 Gew.-% Fluorwasserstoffsäure und 15 Gew.-% Salpetersäure enthielt, und dann getrocknet, wobei das Gewicht des geformten Produkts vor und nach dem Eintauchen gemessen wurde. Bei keinem der geformten Produkte wurde eine Gewichtsänderung festgestellt.
  • Tabelle 1
    Figure 00100001
  • Bei dem erfindungsgemäßen Siliciumcarbid handelt es sich um ein Siliciumcarbid, bei dem der spezifische Widerstand auf einem hohen Niveau im Bereich von 103 bis 106 Ω·cm einheitlich eingestellt ist und das eine hohe Reinheit und eine hohe Korrosionsbeständigkeit aufweist. Demgemäß wird das erfindungsgemäße Siliciumcarbid dann, wenn es als Teil für eine Plasmabehandlungsvorrichtung verwendet wird, wie z.B. für eine elektrostatische Einspannvorrichtung, eine Heizeinrichtung, einen Schutzring, eine Hülse oder eine Kammer, kaum Halbleiterwafer kontaminieren und eine hervorragende Dauerbeständigkeit gegen ein Plasmagas zeigen. Wenn das erfindungsgemäße Siliciumcarbid ferner als Schutzring verwendet wird, wird ein einheitliches Ätzen der Halbleiterwafer möglich sein.

Claims (5)

  1. Siliciumcarbid mit einem spezifischen Widerstand von 103 bis 106 Ω·cm und einem Signalintensitätsverhältnis der Pulverröntgenstrahlungsbeugung von mindestens 0,005, wie durch Id1/Id2 dargestellt, wobei Id1 die Signalintensität in der Umgebung von 2 Θ gleich 34° und Id2 die Signalintensität in der Umgebung von 2 Θ gleich 36° darstellt, wobei der Gesamtgehalt an Metallverunreinigungen nicht mehr als 50 ppb beträgt, erhältlich durch ein Verfahren, welches das Bilden von β-artigem Siliciumcarbid auf einem Substrat durch ein CVD-Verfahren, dann Entfernen des Substrates und Wärmebehandeln des erhaltenen β-artigen Siliciumcarbids bei einer Temperatur von 1.500 bis 2.300°C umfasst.
  2. Verfahren zum Herstellen des wie in Anspruch 1 definierten Siliciumcarbids, welches das Bilden von β-artigem Siliciumcarbid auf einem Substrat durch ein CVD-Verfahren, dann Entfernen des Substrates und Wärmebehandeln des erhaltenen β-artigen Siliciumcarbids bei einer Temperatur von 1.500 bis 2.300°C umfasst.
  3. Verfahren zum Herstellen des Siliciumcarbids gemäß Anspruch 2, wobei die Abkühlgeschwindigkeit nach der Wärmebehandlung von 2 bis 20°C/min beträgt.
  4. Verfahren zum Herstellen des Siliciumcarbids gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei die Wärmebehandlung in einer nicht-oxidierenden Atmosphäre bei einem Druck von 0,1 bis 2,0 atm durchgeführt wird.
  5. Verfahren zum Herstellen des Siliciumcarbids gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Siliciumcarbid auf dem Substrat durch ein CVD-Verfahren in einer nicht-oxidierenden Atmosphäre bei einer Temperatur von 1.000 bis 1.400°C gebildet wird.
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