JP2020001947A - SiC部材およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 SiC部材の外観を良好に確保するための技術を提供すること。【解決手段】 表面および裏面を有するSiC基板と、前記SiC基板の前記表面に設けられた第1SiCコートと、を備えており、前記SiC基板は、それぞれ膜質の異なる多結晶層として交互かつ複数層にわたって積層された第1多結晶層および第2多結晶層を含んでおり、前記第1多結晶層の少なくとも1つおよび前記第2多結晶層の少なくとも1つが前記表面に現れており、前記第1SiCコートは、前記第1多結晶層および前記第2多結晶層のいずれか一方の膜質と同じ膜質を有する多結晶層である。【選択図】図3

Description

本発明は、SiCを含有するSiC部材およびその製造方法に関する。
SiC(Silicon Carbide;炭化ケイ素)を含有するSiC部材は、高耐久性、高耐強酸性、低比抵抗などの優れた特性を有し、半導体製造装置に利用される部品として広く利用されている。例えば、特許文献1および特許文献2は、プラズマエッチング装置内のエッチャーリングまたは電極としてSiC部材を利用することを開示している。
特開2015−000836号公報 特開2008−252045号公報
半導体製造装置は、僅かな処理のばらつきによりウェハの製品不良を引き起こす可能性がある。また、半導体製造装置は、工場内で大量のウェハを扱うため、ウェハの製品不良の問題が、一枚のウェハだけに留まらず、大量のウェハに波及する可能性がある。したがって、半導体製造装置のユーザーは、半導体製造装置およびそれに利用される部品の品質を厳しく管理している。半導体製造装置に利用されるSiC部材には、高い耐久性や高純度などの厳しい仕様が要求される。そのため、SiCとして、焼結SiCよりも物理的および化学的特性の優れた、CVD(Chemical Vapor Deposition;化学気相成長)により形成されるCVD−SiCが利用されることがある。しかし、CVD−SiCは、場合によってはSiC部材の表面に結晶構造または層構造に由来する模様を形成してしまうことがある。このような模様は、製品としての外観上を損なってしまい、場合によっては半導体製造装置のユーザーに懸念を与えてしまうことがある。
本願発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、SiC部材の外観を良好に確保するための技術を提供することである。
上記課題を解決するため第1局面としては、表面および裏面を有するSiC基板と、前記SiC基板の前記表面に設けられた第1SiCコートと、を備えており、前記SiC基板は、それぞれ膜質の異なる多結晶層として交互かつ複数層にわたって積層された第1多結晶層および第2多結晶層を含んでおり、前記第1多結晶層の少なくとも1つおよび前記第2多結晶層の少なくとも1つが前記表面に現れており、前記第1SiCコートは、前記第1多結晶層および前記第2多結晶層のいずれか一方の膜質と同じ膜質、または、前記第1多結晶層および前記第2多結晶層のいずれとも異なる膜質を有する多結晶層である、といったものが考えられる。
この局面においては、SiC基板の表面に第1SiCコートが設けられるので、SiC部材の外観を良好に確保することができる。具体的には、SiC基板は、それぞれ表面に現れた第1多結晶層と第2多結晶層を含む。このような第1多結晶層と第2多結晶層は、SiC基板の表面に膜質の違いに起因する模様を形成することがある。一方、第1SiCコートは、第1多結晶層および第2多結晶層のいずれか一方の膜質と同じ膜質、または、第1多結晶層および第2多結晶層のいずれとも異なる膜質を有する。つまり、第1SiCコートは、単一の膜質を有するので、その表面に膜質の違いに起因する模様を形成しない。したがって、SiC部材の表面に模様が現れず、SiC部材の外観を良好に確保することができる。
また、第2の局面のように、前記第1SiCコートは、前記SiC基板よりも小さな比抵抗を有する、というようにすることも考えられる。
SiC部材の全体の比抵抗は、半導体製造装置のユーザーの要求仕様として、ある値に決定されていることがある。第2の局面であれば、第1SiCコートの膜厚と、SiC基板の膜厚とを適宜調整することで、SiC部材の全体の比抵抗を適宜調整することができる。その結果、SiC部材の全体の比抵抗をユーザーの要求仕様に合わせることができる。
また、SiC部材が繰り返し使用されることで、SiC基板の表面に現れた第1多結晶層および第2多結晶層が第1SiCコートの結晶構造に影響を及ぼし、第1SiCコートの表面がその影響を受ける可能性がある。
そのため、第3の局面のように、前記第2多結晶層は、前記第1多結晶層の膜厚よりも大きな膜厚を有し、前記第1SiCコートは、前記第1多結晶層の膜厚よりも大きな膜厚を有する、というようにすることも考えられる。
この局面であれば、第1SiCコートの膜厚は少なくとも第1多結晶層よりも厚いので、第1SiCコートの表面が第1多結晶層および第2多結晶層の影響を受ける可能性を低減できる。
なお、第1多結晶層は、複数あるので、それぞれで膜厚が異なる可能性がある。第2多結晶層についても同様である。また、第1SiCコート、第1多結晶層および第2多結晶層は、それぞれ場所により膜厚が異なる可能性がある。本明細書では、膜厚は、代表的な場所での膜厚、あるいは、複数の代表的な場所での膜厚の平均をいうものとする。
また、第1多結晶層の成膜速度は、第2多結晶層の成膜速度よりも遅い可能性がある。さらに、このことにより、第1多結晶層は、第2多結晶層に比べて、緻密な膜質を有する可能性がある。
そこで、第4の局面のように、前記第1SiCコートは、前記第1多結晶層と同じ膜質を有し、前記第1多結晶層の膜厚は、前記第2多結晶層の膜厚よりも小さい、というようにすることも考えられる。
この局面によれば、第2多結晶層の膜厚が大きいので、SiC基板の製造時間を短縮することができる。加えて、第1SiCコートは第1多結晶層と同じ膜質を有するので、SiC部材の外表面を緻密にすることができる。
なお、上述した第1多結晶層および第2多結晶層の膜質の違いは、次のようなものであってもよい。
第5の局面では、前記第1多結晶層および前記第2多結晶層は、それぞれ複数の結晶粒を含んでおり、かつ、膜質の違いに応じて異なる平均粒径を有する。
第6の局面では、前記第1多結晶層および前記第2多結晶層は、膜質の違いに応じた色の多結晶層として形成されている。
なお、平均粒径は、便宜上、もっともらしい平均粒径を代用してもよい。もっともらしい平均粒径は、SiC部材の断面の電子顕微鏡写真から得られることとしてもよい。例えば、電子顕微鏡写真中に現れた多結晶層から代表的なサイズの結晶粒を複数選択する。選択された結晶粒の粒径をそれぞれ測定する。得られた粒径の平均を、もっともらしい平均粒径と見なす。
また、多結晶層の膜質の違いに応じて多結晶層の色が異なることがある。色は、有彩色の場合は、色度、彩度および明度の三要素で特定され、無彩色の場合は、明度のみで特定される。多結晶層の色は、SiC部材の断面の電子顕微鏡写真から得られることとしてもよい。通常、電子顕微鏡写真は、グレースケールで表現されるので、多結晶層の色は無彩色となる。したがって、この場合には、第1多結晶層および第2多結晶層のそれぞれの色は、明度のみで特定される。
また、第7の局面のように、前記第1多結晶層の前記少なくとも1つおよび前記第2多結晶層の前記少なくとも1つは、前記表面に斜めに交差する、ということも考えられる。
具体的には、第1多結晶層の法線方向および第2結晶層の法線方向が、SiC基板の表面の法線方向に対して0度を超え、90度を下回る範囲の角度を有する。なお、この範囲は45度を下回る場合、30度を下回る場合、15度を下回る場合もある。
また、第8の局面のように、さらに、前記SiC基板の前記裏面に設けられた第2SiCコートを備え、前記第1多結晶層の少なくとも1つおよび前記第2多結晶層の少なくとも1つが前記裏面に現れており、前記第2SiCコートは、前記第1SiCコートと同じ膜質を有する多結晶層である、というようにすることも考えられる。
この局面においては、SiC基板の裏面に第2SiCコートが設けられるので、SiC部材の外観を良好に確保することができる。その原理は、SiC基板の表面に第1SiCコートが設けられる場合と同じである。
また、第9の局面のように、前記SiC部材は、エッチャーリングである、というようにすることも考えられる。
エッチャーリングとは、プラズマエッチングに利用されるリング状の部品をいう。このような部品は、例えば、フォーカスリングを含む。フォーカスリングは、上面、下面、内周面および外周面を有し、エッチング対象となるウェハをチャンバー内で保持するための部品である。
また、第10の局面のように、前記SiC基板および前記第1SiCコートは、CVD−SiCからなる、というようにすることも考えられる。
CVD−SiCとは、化学気相蒸着により形成されたSiCをいう。CVD−SiCは、焼結SiCに比べて、物理的および化学的特性に優れている。焼結SiCとは、焼結により形成されたSiCをいう。この局面によれば、物理的および化学的特性に優れたSiC部材を得ることができる。したがって、例えば、SiC部材がプラズマエッチング装置内で使用されたときのパーティクルの発生を抑えることができる。
また、第11の局面としては、表面および裏面を有し、かつ、それぞれ膜質の異なる多結晶層として交互かつ複数層にわたって積層された第1多結晶層および第2多結晶層を含んでおり、前記第1多結晶層の少なくとも1つおよび前記第2多結晶層の少なくとも1つが前記表面に現れている、SiC基板を形成し、前記SiC基板の前記表面に、前記第1多結晶層および前記第2多結晶層のいずれか一方の膜質と同じ膜質を有する多結晶層である第1SiCコートを形成する、といったものが考えられる。
この局面によれば、第1の局面で挙げたSiC部材を得ることができる。
また、第12の局面としては、表面および裏面を有するSiC基板と、前記SiC基板の前記表面に設けられた第1SiCコートと、を備えており、前記SiC基板は、それぞれ膜質の異なる多結晶層として交互かつ複数層にわたって積層された第1多結晶層および第2多結晶層を含んでおり、前記第1SiCコートは、前記第1多結晶層および前記第2多結晶層のいずれか一方の膜質と同じ膜質を有する多結晶層であり、前記第1SiCコートは、前記SiC基板よりも小さな比抵抗を有する、といったものが考えられる。
この局面によれば、SiC部材の全体の比抵抗を広い調整範囲の中から適宜調整することができる。
エッチャーリングの表面を示す平面図 エッチャーリングの平面図におけるA−A断面図 エッチャーリングのA−A断面図におけるB部分の拡大図 エッチャーリングの平面図におけるC部分に相当するSiC基板の表面を示す拡大平面図 エッチャーリングの平面図におけるC部分に相当するSiC基板の裏面を示す拡大平面図 エッチャーリングの断面写真を示す図 SiC基板の断面写真を示す図 SiC基板の表面写真を示す図 SiC基板の裏面写真を示す図 エッチャーリングの製造過程を示す図 エッチャーリングの製造過程を示す図 エッチャーリングの製造過程を示す図 CVD−SiCの成膜速度と比抵抗の関係を示す図
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
(1)全体構成
エッチャーリング1は、図1、図2に示すように、表面15および裏面17を有するSiC基板13と、SiC基板13の表面15に設けられた第1SiCコート23と、SiC基板13の裏面17に設けられた第2SiCコート25とを備えている。エッチャーリング1は、表面3、裏面5、表面3と裏面5との間の内周面7、および、表面3と裏面5との間の外周面9を有する。エッチャーリング1は、さらに、環状に形成された段差部11を有する。この段差部11にエッチング対象となるウェハが載置されることになる。
SiC基板13、第1SiCコート23および第2SiCコート25は、いずれもCVD−SiCからなる。
SiC基板13は、図3に示すように、それぞれ膜質の異なる多結晶層として交互かつ複数層にわたって積層された第1多結晶層19および第2多結晶層21を含んでいる。第1多結晶層19および第2多結晶層21は、いずれも同じ材料であるCVD−SiCからなる。ただし、第1多結晶層19および第2多結晶層21は、後述の成膜過程において異なる膜質の多結晶層として形成される。
図3に示すように、第1多結晶層19の少なくとも1つおよび第2多結晶層21の少なくとも1つは、SiC基板13の表面15に斜めに交差している。これにより、第1多結晶層19の少なくとも1つおよび第2多結晶層21の少なくとも1つが、SiC基板13の表面15に現れている。同様に、第1多結晶層19の少なくとも1つおよび第2多結晶層21の少なくとも1つは、SiC基板13の裏面17に斜めに交差している。これにより、第1多結晶層19の少なくとも1つおよび第2多結晶層21の少なくとも1つが、SiC基板13の裏面17に現れている。
第1SiCコート23は、第1多結晶層19および第2多結晶層21のいずれか一方の膜質と同じ膜質、または、第1多結晶層19および第2多結晶層21のいずれとも異なる膜質を有する多結晶層である。また、第2SiCコート25は、第1SiCコート23と同じ膜質、または、第1多結晶層19および第2多結晶層21のいずれとも異なる膜質を有する多結晶層である。本実施の形態では、第1SiCコート23および第2SiCコート25は、第1多結晶層19と同じ膜質を有する。
第2多結晶層21は、第1多結晶層19よりも大きな膜厚を有する。第1SiCコート23は、第1多結晶層19の膜厚よりも大きな膜厚を有する。同様に、第2SiCコート25は、第1多結晶層19の膜厚よりも大きな膜厚を有する。
また、第2SiCコート25は、第1SiCコート23と同じ膜厚を有していてもよい。後述のように、本実施の形態では、第1SiCコート23および第2SiCコート25は、同じ工程で成膜される。第1SiCコート23および第2SiCコート25を同じ膜厚にすることで、SiCの材料を効率的に利用できる。
また、第1SiCコート23および第2SiCコート25は、いずれもSiC基板13よりも小さな膜厚を有してもよい。逆に、第1SiCコート23および第2SiCコート25は、いずれもSiC基板13よりも大きな膜厚を有してもよい。
図3に示すように、SiC基板13の表面15は、裏面17に略平行である。第1多結晶層19および第2多結晶層21は、表面15に角度θ1で交差する。角度θ1は、例えば、0度を超え15度未満である。また、第1多結晶層19および第2多結晶層21は、裏面17に角度θ2で交差する。角度θ2も、例えば、0度を超え15度未満である。本実施の形態では、角度θ1は、角度θ2と異なる。より詳しくは、角度θ1は角度θ2よりも大きい。ただし、これに限らず、角度θ1は、角度θ2と同じでもよく、角度θ2よりも小さくてもよい。なお、角度θ1および角度θ2は、エッチャーリング1の径方向の位置に応じて異なる場合がある。角度θ1および角度θ2の大きさを比較するときは、径方向の略同一の位置での角度を測定することとする。
図4、図5に示すように、SiC基板13の表面15および裏面17は、表面15および裏面17のそれぞれに現れた第1多結晶層19および第2多結晶層21に起因する環状の縞模様を有する。表面15には、角度θ1に応じたピッチの同心円状の縞模様が現れ、裏面17には、角度θ2に応じたピッチの同心円状の縞模様が現れる。
第1多結晶層19および第2多結晶層21の膜質の違いは、外観上、色の違いとして現れる。すなわち、第1多結晶層19および第2多結晶層21は、膜質の違いに応じた色の多結晶層として形成されている。CVD−SiCは、原料ガス濃度、温度、成膜速度などの成膜パラメータに応じて異なる色を呈するものの、概ね、灰色を基調とする色を呈する。灰色を基調とする色の場合は、色の違いは明度の違いとして現れる。図8、図9の外観写真に示すように、SiC基板13の表面15および裏面17は、いずれも明るい灰色と暗い灰色とで構成される環状の縞模様を有する。
また、第1多結晶層19および第2多結晶層21の膜質の違いは、SiC基板13の断面の電子顕微鏡写真においても色の違いとして現れる。電子顕微鏡写真は、グレースケールで表現されるので、色の違いは明度の違いとして現れる。図6、図7の電子顕微鏡写真に示すように、SiC基板13は、明るい灰色と暗い灰色とで構成される多層構造を有する。電子顕微鏡写真は、次の手順により得られる。まず、SiC基板13をエッチャーリング1の径方向に沿って切断する。次に、SiC基板13の切断面をエッチングすることで、切断面に多結晶層の結晶粒を露出させる。次に、切断面を電子顕微鏡観察する。
図6、図7の電子顕微鏡写真に示すように、第1多結晶層19および第2多結晶層21は、それぞれ異なる明度を有する。複数の結晶粒を含む多結晶の電子顕微鏡写真において、明度の違いは平均粒径の違いを示す。すなわち、第1多結晶層19および第2多結晶層21は、それぞれ複数の結晶粒を含んでおり、かつ、膜質の違いに応じて異なる平均粒径を有する。
エッチャーリング1は、プラズマエッチングに利用された場合、プラズマから電荷を受け取り帯電する。エッチャーリング1の過度の帯電は、エッチャーリング1からウェハへの放電を引き起こしてウェハの破損を招く可能性がある。これを防止するため、エッチャーリング1には、エッチャーリング1の電荷をグラウンドに排出するための適切な比抵抗が要求される。本実施の形態では、第1SiCコート23および第2SiCコート25は、SiC基板13とは異なる比抵抗を有する。具体的には、第1SiCコート23および第2SiCコート25は、SiC基板13よりも小さな比抵抗を有する。これにより、第1SiCコート23、第2SiCコート25およびSiC基板13のそれぞれの膜厚を適宜調整することで、所望の比抵抗を有するエッチャーリング1を得ることができる。
具体的には、エッチャーリング1の比抵抗は、以下のように、第1SiCコート23、第2SiCコート25およびSiC基板13のそれぞれの比抵抗および膜厚により決定づけられる。
R=(R×T/T)+(R×T/T)+(R×T/T)
ここで、RおよびTは、それぞれエッチャーリング1の比抵抗および膜厚である。RおよびTは、それぞれ第1SiCコート23の比抵抗および膜厚である。RおよびTは、それぞれ第2SiCコート25の比抵抗および膜厚である。RおよびTは、それぞれSiC基板13の比抵抗および膜厚である。比抵抗Rおよび膜厚Tは、要求仕様により定められる。比抵抗R、R、Rはそれぞれに適した膜質に応じて定められる。膜厚T、T、Tは、任意に調整可能である。したがって、膜厚T、T、Tの調整により任意の比抵抗Rを得ることができる。
(2)製造方法
エッチャーリング1は、次のように製造されてもよい。まず、SiC基板43を形成する。このSiC基板43は、表面15および裏面17を有し、かつ、それぞれ膜質の異なる多結晶層として交互かつ複数層にわたって積層された第1多結晶層19および第2多結晶層21を含んでいる。第1多結晶層19の少なくとも1つおよび第2多結晶層21の少なくとも1つが表面15に現れている。
そのために、図10(a)に示すように、環状の黒鉛基板27を準備する。次に、図10(b)に示すように、黒鉛基板27を全体的に被覆するCVD−SiC膜29を形成する。CVD−SiC膜29の形成は、例えば、図12(a)に示されるようなCVD装置を用いて実施される。黒鉛基板27は、CVD装置のチャンバー47内で回転可能に支持される。原料ガス53は、供給口49からチャンバー47内に供給され、排出口51からチャンバー47外に排出される。原料ガス53は、チャンバー47内で化学反応を起こしてSiCを生成する。生成されたSiCは、黒鉛基板27上に堆積してCVD−SiC膜29を形成する。原料ガス53は、化学反応により随時消費されるため、チャンバー47は、排出口51から供給口49に向けて原料ガス53の濃度が次第に高くなるような濃度勾配を形成する。簡略化すると、チャンバー47は、第1濃度の原料ガス53を含む第1領域55と、第1濃度と異なる第2濃度の原料ガス53を含む第2領域57とを有する。黒鉛基板27は、外部のモーターにより回転し、黒鉛基板27のいずれの部分も第1領域55および第2領域57を満遍なく交互に通過するようにされている。これにより、CVD−SiC膜29の周方向の膜質および膜厚の均一性が確保されている。
次に、図10(c)に示すように、CVD−SiC膜29を部分的に除去して、黒鉛基板27を露出させる。図10(c)は、図10(b)のD部分の拡大図である。CVD−SiC膜29は、内周部分31、中央部分33および外周部分35を有する。内周部分31、中央部分33および外周部分35の結晶成長の速度は、互いに異なる。具体的には、中央部分33の結晶成長の速度は、外周部分35および内周部分31に比べて遅い。そのため、中央部分33の膜厚は、外周部分35および内周部分31よりも薄い。
次に、図10(d)に示すように、黒鉛基板27を除去して、2枚の環状の多層SiCブロック37を得る。多層SiCブロック37は、曲面状の表面39および平面状の裏面41を有する。多層SiCブロック37の表面39および裏面41は、研削加工により平坦化される。これにより、図11(a)に示すように、表面15および裏面17を有するSiC基板43が得られる。
上述のように、CVD−SiC膜29は、チャンバー47内の第1領域55および第2領域57を交互に通過しながら形成される。第1領域55では、第1多結晶層19が形成され、第2領域57では、第2多結晶層21が形成される。つまり、第1濃度の原料ガス53を含む第1領域55内で第1多結晶層19を形成する処理と、第1濃度と異なる第2濃度の原料ガス53を含む第2領域57内で第2多結晶層21を形成する処理とが交互に繰り返される。そのため、CVD−SiC膜29は、第1多結晶層19および第2多結晶層21が交互に積層された多層構造を有する。さらに上述のように、CVD−SiC膜29の結晶成長の速度は、内周部分31、中央部分33および外周部分35で異なる。つまり、第1多結晶層19および第2多結晶層21は、いずれも内周部分31、中央部分33および外周部分35で異なる膜厚を有する。SiC基板43は、このような多層SiCブロック37から切り出されることにより得られる。すなわち、多層SiCブロック37の表面39および裏面41が加工されてSiC基板43の表面15および裏面17が形成される。したがって、図11(a)に示すように、第1多結晶層19および第2多結晶層21が、SiC基板43の表面15に現れる。同様に、第1多結晶層19および第2多結晶層21は、SiC基板43の裏面17にも現れる。ただし、図4、図5に示したように、SiC基板43の表面15と裏面17とで縞模様の態様が異なる。
さらに、SiC基板43の表面15に、第1多結晶層19および第2多結晶層21のいずれか一方の膜質と同じ膜質を有する多結晶層である第1SiCコート23を形成する。また、SiC基板43の裏面17に、第1SiCコート23と同じ膜質を有する多結晶層である第2SiCコート25を形成する。
そのために、図11(b)に示すように、SiC基板43を全体的に被覆するCVD−SiC膜45を形成する。CVD−SiC膜45の形成は、例えば、図12(b)に示されるようなCVD装置を用いて実施される。SiC基板43は、CVD装置のチャンバー47内でモーターにより回転する。CVD−SiC膜45の形成は、第1濃度および第2濃度のいずれか一方と同じ第3濃度の原料ガス53を含む第3領域59内で実施される。本実施の形態では、第3濃度は、第1濃度と同じである。この場合、チャンバー47内の原料ガス53の濃度が比較的低いため、チャンバー47の濃度勾配は比較的小さく、無視できる。そのため、CVD−SiC膜45の膜質は、全体的に均一、つまり、単一の膜質となる。
次に、SiC基板43およびCVD−SiC膜45を加工することにより、図11(c)に示すように、エッチャーリング1を形成する。
(3)変形例
本発明の実施の形態は、以上の実施例に限定されることなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとりうることはいうまでもない。
例えば、上記実施形態においては、SiC部材としてエッチャーリング1のような中央部に開口を有する環状の部材を例示した。しかし、SiC部材の形状は、環状に限らず、中央部に開口をもたない円板状の部材でもよい。また、円に限らず、多角形状でもよい。
(4)作用,効果
このような構成であれば、SiC基板13の表面15に第1SiCコート23が設けられるので、SiC部材の外観を良好に確保することができる。具体的には、SiC基板13は、それぞれ表面に現れた第1多結晶層19と第2多結晶層21を含む。このような第1多結晶層19と第2多結晶層21は、SiC基板13の表面15に膜質の違いに起因する模様を形成することがある。一方、第1SiCコート23は、第1多結晶層19および第2多結晶層21のいずれか一方の膜質と同じ膜質を有する。つまり、第1SiCコート23は、単一の膜質を有するので、その表面に膜質の違いに起因する模様を形成しない。したがって、SiC部材の表面に模様が現れず、SiC部材の外観を良好に確保することができる。
また、上記構成であれば、SiC基板13の裏面17に第2SiCコート25が設けられるので、SiC部材の外観を良好に確保することができる。
また、上記構成であれば、第1SiCコート23の膜厚をある程度確保しているので、第1SiCコート23の表面が第1多結晶層19および第2多結晶層21の影響を受ける可能性を低減できる。
また、上記構成であれば、第1SiCコート23の膜厚と、SiC基板13の膜厚とを適宜調整することで、SiC部材の全体の比抵抗を適宜調整することができる。その結果、SiC部材の全体の比抵抗をユーザーの要求仕様に合わせることができる。
なお、図17に示すように、CVD−SiCの比抵抗は、その成膜速度と有意な関係を有する。データ群G1は、比較的高濃度の原料ガス53の環境下で成膜されたCVD−SiCのデータの集合である。このCVD−SiCは、SiC基板13のように、互いに異なる膜質を有する第1多結晶層19と第2多結晶層21が交互に積層された多層構造を有する。データ群G2は、比較的低濃度の原料ガス53の環境下で成膜されたCVD−SiCのデータの集合である。このCVD−SiCは、第1SiCコート23および第2SiCコート25のように、単一の膜質を有する。
SiC部材を製造する際に、データ群G2に示されるCVD−SiCだけを採用すると、製造に多大な時間を要する。逆に、データ群G1に示されるCVD−SiCだけを採用すると、SiC部材の表面または裏面に縞模様が現れる。そこで、上記構成では、SiC基板13にデータ群G1に示されるCVD−SiCが採用され、第1SiCコート23および第2SiCコート25にデータ群G2に示されるCVD−SiCが採用されている。これにより、製造時間の短縮と外観の良好性を両立することができる。
加えて、SiC部材を製造する際に、データ群G2およびデータ群G1のどちらかだけを採用すると、SiC部材の全体の比抵抗の設計自由度が狭くなる。上記構成では、SiC基板13にデータ群G1に示されるCVD−SiCが採用され、第1SiCコート23および第2SiCコート25にデータ群G2に示されるCVD−SiCが採用されている。これにより、SiC部材の全体の比抵抗の設計自由度を広くすることができる。
1…エッチャーリング、13…SiC基板、19…第1多結晶層、21…第2多結晶層、23…第1SiCコート、25…第2SiCコート

Claims (11)

  1. 表面および裏面を有するSiC基板と、
    前記SiC基板の前記表面に設けられた第1SiCコートと、を備えており、
    前記SiC基板は、それぞれ膜質の異なる多結晶層として交互かつ複数層にわたって積層された第1多結晶層および第2多結晶層を含んでおり、
    前記第1多結晶層の少なくとも1つおよび前記第2多結晶層の少なくとも1つが前記表面に現れており、
    前記第1SiCコートは、前記第1多結晶層および前記第2多結晶層のいずれか一方の膜質と同じ膜質、または、前記第1多結晶層および前記第2多結晶層のいずれとも異なる膜質を有する多結晶層である、
    SiC部材。
  2. 前記第1SiCコートは、前記SiC基板よりも小さな比抵抗を有する、
    請求項1に記載のSiC部材。
  3. 前記第2多結晶層は、前記第1多結晶層の膜厚よりも大きな膜厚を有し、
    前記第1SiCコートは、前記第1多結晶層の膜厚よりも大きな膜厚を有する、
    請求項1または請求項2に記載のSiC部材。
  4. 前記第1SiCコートは、前記第1多結晶層と同じ膜質を有し、
    前記第1多結晶層の膜厚は、前記第2多結晶層の膜厚よりも小さい、
    請求項1から3のいずれか一項に記載のSiC部材。
  5. 前記第1多結晶層および前記第2多結晶層は、それぞれ複数の結晶粒を含んでおり、かつ、膜質の違いに応じて異なる平均粒径を有する、
    請求項1から4のいずれか一項に記載のSiC部材。
  6. 前記第1多結晶層および前記第2多結晶層は、膜質の違いに応じた色の多結晶層として形成されている、
    請求項1から5のいずれか一項に記載のSiC部材。
  7. 前記第1多結晶層の前記少なくとも1つおよび前記第2多結晶層の前記少なくとも1つは、前記表面に斜めに交差する、
    請求項1から6のいずれか一項に記載のSiC部材。
  8. さらに、前記SiC基板の前記裏面に設けられた第2SiCコートを備え、
    前記第1多結晶層の少なくとも1つおよび前記第2多結晶層の少なくとも1つが前記裏面に現れており、
    前記第2SiCコートは、前記第1SiCコートと同じ膜質を有する多結晶層である、
    請求項1から7のいずれか一項に記載のSiC部材。
  9. 前記SiC部材は、エッチャーリングである、
    請求項1から8のいずれか一項に記載のSiC部材。
  10. 前記SiC基板および前記第1SiCコートは、CVD−SiCからなる、
    請求項1から9のいずれか一項に記載のSiC部材。
  11. 表面および裏面を有し、かつ、それぞれ膜質の異なる多結晶層として交互かつ複数層にわたって積層された第1多結晶層および第2多結晶層を含んでおり、前記第1多結晶層の少なくとも1つおよび前記第2多結晶層の少なくとも1つが前記表面に現れている、SiC基板を形成し、
    前記SiC基板の前記表面に、前記第1多結晶層および前記第2多結晶層のいずれか一方の膜質と同じ膜質を有する多結晶層である第1SiCコートを形成する、
    SiC部材の製造方法。
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