JPH05283306A - ダミーウェハ - Google Patents
ダミーウェハInfo
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- JPH05283306A JPH05283306A JP10388792A JP10388792A JPH05283306A JP H05283306 A JPH05283306 A JP H05283306A JP 10388792 A JP10388792 A JP 10388792A JP 10388792 A JP10388792 A JP 10388792A JP H05283306 A JPH05283306 A JP H05283306A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 半導体プロセスにおいて使用されるダミーウ
ェハにおいて、珪素含浸の炭化珪素からなる基材の表面
にアルミナとシリカからなるＣＶＤコーティング膜が設
けられており、ＣＶＤコーティング膜の全膜厚が２０〜
２００μｍであり、最内層はアルミナ含有率が５０〜７
５重量％で、シリカ含有率が２５〜５０重量％であり、
最外層はアルミナ含有率が９０〜１００重量％で、シリ
カ含有率が０〜１０重量％であることを特徴とするダミ
ーウェハ。 【効果】 ＩＣ製造工程において、ダミーウェハの被膜
に亀裂と剥離が発生することを抑止する。
ェハにおいて、珪素含浸の炭化珪素からなる基材の表面
にアルミナとシリカからなるＣＶＤコーティング膜が設
けられており、ＣＶＤコーティング膜の全膜厚が２０〜
２００μｍであり、最内層はアルミナ含有率が５０〜７
５重量％で、シリカ含有率が２５〜５０重量％であり、
最外層はアルミナ含有率が９０〜１００重量％で、シリ
カ含有率が０〜１０重量％であることを特徴とするダミ
ーウェハ。 【効果】 ＩＣ製造工程において、ダミーウェハの被膜
に亀裂と剥離が発生することを抑止する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はダミーウェハの改良に
関する。とくに、この発明はＩＣ製造工程における治具
や機器類の動作試験およびラインの清浄化を目的にシリ
コンウェハと同じプロセスで流すのに適したダミーウェ
ハを改良したものである。
関する。とくに、この発明はＩＣ製造工程における治具
や機器類の動作試験およびラインの清浄化を目的にシリ
コンウェハと同じプロセスで流すのに適したダミーウェ
ハを改良したものである。
【０００２】
【従来の技術】一般にダミーウェハに求められる性質は
次のとおりである。
次のとおりである。
【０００３】（１）清浄度が高い。
【０００４】ダミーウェハはＩＣの汚染源となる金属や
アルカリ等を含まない。あるいは、金属やアルカリ等を
含んでいてもプロセス・ラインに放出しないことが求め
られる。
アルカリ等を含まない。あるいは、金属やアルカリ等を
含んでいてもプロセス・ラインに放出しないことが求め
られる。
【０００５】（２）透光性がない。
【０００６】ＩＣ製造工程におけるウェハの位置確認に
はシリコン・フォトトランジスターにもとづく光センサ
ーが用いられている。シリコン・フォトトランジスター
は、６００〜１０００ｎｍの波長帯に感度を持つ。ダミ
ーウェハも、シリコンウェハと同様に、この波長帯の光
に対し不透過であることが求められる。
はシリコン・フォトトランジスターにもとづく光センサ
ーが用いられている。シリコン・フォトトランジスター
は、６００〜１０００ｎｍの波長帯に感度を持つ。ダミ
ーウェハも、シリコンウェハと同様に、この波長帯の光
に対し不透過であることが求められる。
【０００７】（３）耐食性が高い。
【０００８】バッファードフッ酸や硝酸等によるウェッ
トエッチング工程およびフレオンガスや塩酸ガスによる
ドライエッチング工程を経る。ダミーウェハはこれらの
強い腐食性に耐え得る必要がある。
トエッチング工程およびフレオンガスや塩酸ガスによる
ドライエッチング工程を経る。ダミーウェハはこれらの
強い腐食性に耐え得る必要がある。
【０００９】（４）耐熱性を有する。
【００１０】シリコンウェハは、熱処理工程において５
００〜７００℃に加熱される。ダミーウェハもこの工程
を経るので、かかる高温に耐え得るものでなければなら
ない。
００〜７００℃に加熱される。ダミーウェハもこの工程
を経るので、かかる高温に耐え得るものでなければなら
ない。
【００１１】（５）十分な曲げ強さを持つ。
【００１２】ダミーウェハの厚みは、シリコンウェハの
厚みと同じであり、一般的にいえば０．６２５ｍｍない
し０．４ｍｍである。直径は、５インチ，６インチ，８
インチ等である。このように薄くて面積の大きい形状で
あるため、ダミーウェハには高い強度が要求される。曲
げ強さは２００ＭＰａ以上が望ましい。この強度は基材
に珪素含浸炭化珪素を用いることによって達成される。
例えば、炭素材は、十分な曲げ強さを持たないので基材
として使用できない。
厚みと同じであり、一般的にいえば０．６２５ｍｍない
し０．４ｍｍである。直径は、５インチ，６インチ，８
インチ等である。このように薄くて面積の大きい形状で
あるため、ダミーウェハには高い強度が要求される。曲
げ強さは２００ＭＰａ以上が望ましい。この強度は基材
に珪素含浸炭化珪素を用いることによって達成される。
例えば、炭素材は、十分な曲げ強さを持たないので基材
として使用できない。
【００１３】（６）絶縁性が高い。
【００１４】ＩＣ製造工程で生じた塵埃を除去し、ライ
ンのクリーン度を取り戻すため、ダミーウェハには高い
絶縁抵抗が求められる。
ンのクリーン度を取り戻すため、ダミーウェハには高い
絶縁抵抗が求められる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】従来は、ダミーウェハ
として、アルミナ単結晶板あるいは石英板が使用されて
いる。
として、アルミナ単結晶板あるいは石英板が使用されて
いる。
【００１６】アルミナ単結晶板は９８％以上の光透過率
を有するため、光センサーによる位置確認が難しい。そ
こで、石英などのフリットや気孔を含有させて光透過率
を低下させている。しかし、光透過率を０．０１％以下
にすることは難しい。一方、石英板も若干の透光性を有
する。
を有するため、光センサーによる位置確認が難しい。そ
こで、石英などのフリットや気孔を含有させて光透過率
を低下させている。しかし、光透過率を０．０１％以下
にすることは難しい。一方、石英板も若干の透光性を有
する。
【００１７】そのため、アルミナ単結晶板あるいは石英
板のいずれを使用しても、静止状態での位置は間違いな
く確認されるが、高速で移動している場合に特定の位置
で瞬時にその存在を確認することが難しくなる。この傾
向は移動の速度が速いほど大きくなり、光センサーの誤
動作の頻度が高くなる。
板のいずれを使用しても、静止状態での位置は間違いな
く確認されるが、高速で移動している場合に特定の位置
で瞬時にその存在を確認することが難しくなる。この傾
向は移動の速度が速いほど大きくなり、光センサーの誤
動作の頻度が高くなる。
【００１８】石英のウェハには腐食の問題もある。石英
はフッ酸と硝酸に対し耐食性が十分でなく、エッチング
工程を通過する際に肉厚の減少が著しい。
はフッ酸と硝酸に対し耐食性が十分でなく、エッチング
工程を通過する際に肉厚の減少が著しい。
【００１９】また、珪素含浸炭化珪素材をダミーウェハ
として使用した場合は、透光性および強度の点で問題は
ないが、絶縁性の点で問題がある。珪素含浸炭化珪素の
抵抗率は１０-1〜１０Ω・ｃｍであり、半導体に属す
る。
として使用した場合は、透光性および強度の点で問題は
ないが、絶縁性の点で問題がある。珪素含浸炭化珪素の
抵抗率は１０-1〜１０Ω・ｃｍであり、半導体に属す
る。
【００２０】そこで、珪素含浸炭化珪素材の表面をアル
ミナで被覆した薄板をダミーウェハとして使用すること
が考えられる。
ミナで被覆した薄板をダミーウェハとして使用すること
が考えられる。
【００２１】しかし、一般的に珪素含浸炭化珪素の熱膨
張率は４．３×１０-6であり、アルミナは８×１０-6で
ある。このように両者は熱膨張率の差が大きいので、Ｉ
Ｃ製造工程で加熱と冷却を繰り返し受けるうちに、被膜
に亀裂と剥離が生じ、ダミーウェハの破壊に至るという
問題がある。
張率は４．３×１０-6であり、アルミナは８×１０-6で
ある。このように両者は熱膨張率の差が大きいので、Ｉ
Ｃ製造工程で加熱と冷却を繰り返し受けるうちに、被膜
に亀裂と剥離が生じ、ダミーウェハの破壊に至るという
問題がある。
【００２２】本発明の目的は、前述の諸問題を解決し、
清浄度が高く、透光性が無く、耐食性が高く、耐熱性を
有し、十分な曲げ強さを持ち、絶縁性が高く、しかもヒ
―トサイクルに耐えうるダミーウェハを提供することで
ある。
清浄度が高く、透光性が無く、耐食性が高く、耐熱性を
有し、十分な曲げ強さを持ち、絶縁性が高く、しかもヒ
―トサイクルに耐えうるダミーウェハを提供することで
ある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体プロセ
スにおいて使用されるダミーウェハにおいて、珪素含浸
の炭化珪素からなる基材の表面にアルミナとシリカから
なるＣＶＤコーティング膜が設けられており、ＣＶＤコ
ーティング膜の全膜厚が２０〜２００μｍであり、最内
層はアルミナ含有率が５０〜７５重量％で、シリカ含有
率が２５〜５０重量％であり、最外層はアルミナ含有率
が９０〜１００重量％で、シリカ含有率が０〜１０重量
％であることを特徴とするダミーウェハを要旨としてい
る。
スにおいて使用されるダミーウェハにおいて、珪素含浸
の炭化珪素からなる基材の表面にアルミナとシリカから
なるＣＶＤコーティング膜が設けられており、ＣＶＤコ
ーティング膜の全膜厚が２０〜２００μｍであり、最内
層はアルミナ含有率が５０〜７５重量％で、シリカ含有
率が２５〜５０重量％であり、最外層はアルミナ含有率
が９０〜１００重量％で、シリカ含有率が０〜１０重量
％であることを特徴とするダミーウェハを要旨としてい
る。
【００２４】本発明において、コーティング膜の最内層
及び最外層は、それぞれ、基材とコーティング膜との界
面から膜方向に２〜１０μｍの範囲及び膜外表面から基
材方向に１０〜５０μｍの範囲を示す。アルミナ及びシ
リカの含有率は少くともこれらの範囲において前述のよ
うに設定する。
及び最外層は、それぞれ、基材とコーティング膜との界
面から膜方向に２〜１０μｍの範囲及び膜外表面から基
材方向に１０〜５０μｍの範囲を示す。アルミナ及びシ
リカの含有率は少くともこれらの範囲において前述のよ
うに設定する。
【００２５】
【作用】珪素含浸炭化珪素の基板は極めて高純度にでき
るものであり、被膜もＣＶＤによって形成されるので、
高純度である。このため、本発明のダミーウェハは清浄
度が高い。
るものであり、被膜もＣＶＤによって形成されるので、
高純度である。このため、本発明のダミーウェハは清浄
度が高い。
【００２６】また、基材が珪素含浸炭化珪素からなるの
で、本発明のダミーウェハは透光性が無く、かつ十分な
曲げ強さを持つ。
で、本発明のダミーウェハは透光性が無く、かつ十分な
曲げ強さを持つ。
【００２７】また、最外層においてはアルミナ含有率が
９０〜１００重量％であり、シリカ含有率が０〜１０重
量％であるので、本発明のダミーウェハは耐食性および
絶縁性が高い。
９０〜１００重量％であり、シリカ含有率が０〜１０重
量％であるので、本発明のダミーウェハは耐食性および
絶縁性が高い。
【００２８】また、最内層においてはアルミナ含有率が
５０〜７５重量％であり、シリカ含有率が２５〜５０重
量％であるので、最内層の熱膨張率と基材の熱膨張率が
ほぼ等しい。
５０〜７５重量％であり、シリカ含有率が２５〜５０重
量％であるので、最内層の熱膨張率と基材の熱膨張率が
ほぼ等しい。
【００２９】なお、最内層の組成がＡｌ2 Ｏ3 ５０％未
満、ＳｉＯ2 ５０％超だと、基材の熱膨張係数よりも小
さく、この場合、加熱時に膜に引張り応力が発生し、亀
裂、剥離が生じてしまう。逆に、Ａｌ2 Ｏ3 ７５％超
で、ＳｉＯ2 ２５％未満だと、基材の熱膨張係数より大
きく、この場合、加熱後冷却時に膜に引張り応力が発生
し、亀裂、剥離が生じてしまう。
満、ＳｉＯ2 ５０％超だと、基材の熱膨張係数よりも小
さく、この場合、加熱時に膜に引張り応力が発生し、亀
裂、剥離が生じてしまう。逆に、Ａｌ2 Ｏ3 ７５％超
で、ＳｉＯ2 ２５％未満だと、基材の熱膨張係数より大
きく、この場合、加熱後冷却時に膜に引張り応力が発生
し、亀裂、剥離が生じてしまう。
【００３０】しかも、外層に向かって段階的に又は連続
傾斜的にアルミナの組成を高めるように被膜の組成を調
整できるので、その場合、基材とコ―ティング膜との熱
膨張率の差により生ずる熱応力が緩和され、使用時のヒ
ートサイクルにともなうコ―ティング膜の亀裂と剥離が
抑止される。
傾斜的にアルミナの組成を高めるように被膜の組成を調
整できるので、その場合、基材とコ―ティング膜との熱
膨張率の差により生ずる熱応力が緩和され、使用時のヒ
ートサイクルにともなうコ―ティング膜の亀裂と剥離が
抑止される。
【００３１】ＣＶＤコーティング膜の全膜厚は、２０μ
未満であると、実用上、ウエットエッチング工程やドラ
イエッチング工程のエッチングによって早期に膜が消耗
してしまい、使用不能となってしまう。逆に、２００μ
を超えると、ダミーウェハの厚さが約６００μｍである
から、基板が約２００μｍ未満となってしまい、強度が
不充分となってしまう。
未満であると、実用上、ウエットエッチング工程やドラ
イエッチング工程のエッチングによって早期に膜が消耗
してしまい、使用不能となってしまう。逆に、２００μ
を超えると、ダミーウェハの厚さが約６００μｍである
から、基板が約２００μｍ未満となってしまい、強度が
不充分となってしまう。
【００３２】
【実施例】実際にダミーウェハを作製する好適な実施例
を手順に従って示す。また、被膜の構造を３様にかえて
作製し、それぞれのダミーウェハをヒートサイクル試験
に供し、被膜の密着性を調べ、その結果について記す。
を手順に従って示す。また、被膜の構造を３様にかえて
作製し、それぞれのダミーウェハをヒートサイクル試験
に供し、被膜の密着性を調べ、その結果について記す。
【００３３】２ｍｍ厚、１５０ｍｍ角の珪素含浸炭化珪
素材の平板から０．４２５ｍｍ厚、直径５インチの円板
を切り出し、平面研削後、精研摩して鏡面に仕上げ基板
とする。
素材の平板から０．４２５ｍｍ厚、直径５インチの円板
を切り出し、平面研削後、精研摩して鏡面に仕上げ基板
とする。
【００３４】ＣＶＤ処理の方法を述べると、原料ガスは
次のように使用する。すなわち、塩化アルミニウムを１
５０〜２００℃に加熱して蒸発させ、水素をキャリアガ
スとして材料表面へ輸送する。液体の四塩化珪素に水素
を通気し、材料表面へ輸送する。二酸化炭素を水素ガス
で希釈し、材料表面へ輸送する。三種類の混合ガスは、
それぞれ別の配管ラインを通してＣＶＤ炉内へ供給さ
れ、基板の表面へ吹き付けられる。炉内温度を１０００
〜１２５０℃とし、炉内圧を０．０１〜１００Ｔｏｒｒ
とする。
次のように使用する。すなわち、塩化アルミニウムを１
５０〜２００℃に加熱して蒸発させ、水素をキャリアガ
スとして材料表面へ輸送する。液体の四塩化珪素に水素
を通気し、材料表面へ輸送する。二酸化炭素を水素ガス
で希釈し、材料表面へ輸送する。三種類の混合ガスは、
それぞれ別の配管ラインを通してＣＶＤ炉内へ供給さ
れ、基板の表面へ吹き付けられる。炉内温度を１０００
〜１２５０℃とし、炉内圧を０．０１〜１００Ｔｏｒｒ
とする。
【００３５】さらに本発明を具体的に説明する。
【００３６】実施例１ 炉内温度１１５０℃、炉内圧１０Ｔｏｒｒの条件で、塩
化アルミニウムと水素の混合ガス、四塩化珪素と水素の
混合ガス、二酸化炭素と水素の混合ガスの３種の混合ガ
スのラインをすべて開とし、その後、コ―ティング形成
の開始と同時にそれぞれのガスの供給量を調整すること
によって、シリカの量が連続的かつ直線的に低下する組
成傾斜層を最内層として４０μｍの厚みで形成した。基
材に接触する被膜の最内面におけるアルミナとシリカの
組成比は１対１であった。その組成傾斜層の最外面にお
ける組成はアルミナのみであった。そして、組成傾斜層
の外側にアルミナのみからなる層を最外層として６０μ
ｍの厚みで形成した。
化アルミニウムと水素の混合ガス、四塩化珪素と水素の
混合ガス、二酸化炭素と水素の混合ガスの３種の混合ガ
スのラインをすべて開とし、その後、コ―ティング形成
の開始と同時にそれぞれのガスの供給量を調整すること
によって、シリカの量が連続的かつ直線的に低下する組
成傾斜層を最内層として４０μｍの厚みで形成した。基
材に接触する被膜の最内面におけるアルミナとシリカの
組成比は１対１であった。その組成傾斜層の最外面にお
ける組成はアルミナのみであった。そして、組成傾斜層
の外側にアルミナのみからなる層を最外層として６０μ
ｍの厚みで形成した。
【００３７】ＩＣ製造工程で使用される場合を想定し、
室温と７００℃でのヒートサイクル試験を行い、被膜の
熱衝撃性を検討した。
室温と７００℃でのヒートサイクル試験を行い、被膜の
熱衝撃性を検討した。
【００３８】室温から７００℃まで３０分間で昇温し、
７００℃で１時間保持した後、室温まで急冷した。加熱
冷却の繰り返しを５０回行った後も被膜に亀裂は認めら
れなかった。
７００℃で１時間保持した後、室温まで急冷した。加熱
冷却の繰り返しを５０回行った後も被膜に亀裂は認めら
れなかった。
【００３９】実施例２ 炉内温度を１１５０℃、炉内圧を１０Ｔｏｒｒとして、
塩化アルミニウムと水素の混合ガス、四塩化珪素と水素
の混合ガス、二酸化炭素と水素の混合ガスをそれぞれ同
時に５００ｃｃ／ｍｉｎ（０℃、１ａｔｍ）の流量で基
板表面に供給した。この条件で３０分間ＣＶＤ処理を行
って、アルミナとシリカの組成比が１対１である被膜を
最内層として１０μｍの厚みで形成した。その後、それ
ぞれのガスの供給量を調整することによって、アルミナ
とシリカの組成比が１対１から始まって、シリカの量が
連続的かつ直線的に低下する組成傾斜層を中間層として
４０μｍの厚みで形成した。組成傾斜層の外側にアルミ
ナのみからなる層を最外層として５０μｍの厚みで形成
した。中間層の外面と、そこに接触する被膜の最外層の
全体は、共にアルミナのみの組成であった。また、コー
ティングの密着性を実施例１に記載した方法で評価した
結果、５０回のヒートサイクル後も被膜に割れは認めら
れなかった。
塩化アルミニウムと水素の混合ガス、四塩化珪素と水素
の混合ガス、二酸化炭素と水素の混合ガスをそれぞれ同
時に５００ｃｃ／ｍｉｎ（０℃、１ａｔｍ）の流量で基
板表面に供給した。この条件で３０分間ＣＶＤ処理を行
って、アルミナとシリカの組成比が１対１である被膜を
最内層として１０μｍの厚みで形成した。その後、それ
ぞれのガスの供給量を調整することによって、アルミナ
とシリカの組成比が１対１から始まって、シリカの量が
連続的かつ直線的に低下する組成傾斜層を中間層として
４０μｍの厚みで形成した。組成傾斜層の外側にアルミ
ナのみからなる層を最外層として５０μｍの厚みで形成
した。中間層の外面と、そこに接触する被膜の最外層の
全体は、共にアルミナのみの組成であった。また、コー
ティングの密着性を実施例１に記載した方法で評価した
結果、５０回のヒートサイクル後も被膜に割れは認めら
れなかった。
【００４０】実施例３ 炉内温度を１１５０℃、炉内圧を１０Ｔｏｒｒとして、
塩化アルミニウムと水素の混合ガス、四塩化珪素と水素
の混合ガス、二酸化炭素と水素の混合ガスをそれぞれ同
時に５００ｃｃ／ｍｉｎの流量で基板表面に供給した。
この条件で３０分間ＣＶＤ処理を行い、アルミナとシリ
カの組成比が１対１である被膜を最内層として１０μｍ
の厚みで形成した。さらに、それぞれ、塩化アルミニウ
ムと水素の混合ガスを６００ｃｃ／ｍｉｎ、四塩化珪素
と水素の混合ガスを４００ｃｃ／ｍｉｎ、二酸化炭素と
水素の混合ガスを５００ｃｃ／ｍｉｎの流量で最内層の
表面に供給した。この条件で３０分間ＣＶＤ処理を行
い、アルミナとシリカの組成比が３対１である被膜を第
１中間層として１０μｍの厚みで形成した。さらに、そ
れぞれ、塩化アルミニウムと水素の混合ガスを７００ｃ
ｃ／ｍｉｎ、四塩化珪素と水素の混合ガスを３００ｃｃ
／ｍｉｎ、二酸化炭素と水素の混合ガスを５００ｃｃ／
ｍｉｎの流量で第１中間層の表面に供給した。この条件
で３０分間ＣＶＤ処理を行い、アルミナとシリカの組成
比が４対１である被膜を第２中間層として１０μｍの厚
みで形成した。その後、四塩化珪素と水素の混合ガスの
ラインを閉とし、アルミナ膜を最外層として７０μｍの
厚みで形成した。被膜の全膜厚は１００μｍであった。
この被膜は炉出しに際し剥離することはなかった。
塩化アルミニウムと水素の混合ガス、四塩化珪素と水素
の混合ガス、二酸化炭素と水素の混合ガスをそれぞれ同
時に５００ｃｃ／ｍｉｎの流量で基板表面に供給した。
この条件で３０分間ＣＶＤ処理を行い、アルミナとシリ
カの組成比が１対１である被膜を最内層として１０μｍ
の厚みで形成した。さらに、それぞれ、塩化アルミニウ
ムと水素の混合ガスを６００ｃｃ／ｍｉｎ、四塩化珪素
と水素の混合ガスを４００ｃｃ／ｍｉｎ、二酸化炭素と
水素の混合ガスを５００ｃｃ／ｍｉｎの流量で最内層の
表面に供給した。この条件で３０分間ＣＶＤ処理を行
い、アルミナとシリカの組成比が３対１である被膜を第
１中間層として１０μｍの厚みで形成した。さらに、そ
れぞれ、塩化アルミニウムと水素の混合ガスを７００ｃ
ｃ／ｍｉｎ、四塩化珪素と水素の混合ガスを３００ｃｃ
／ｍｉｎ、二酸化炭素と水素の混合ガスを５００ｃｃ／
ｍｉｎの流量で第１中間層の表面に供給した。この条件
で３０分間ＣＶＤ処理を行い、アルミナとシリカの組成
比が４対１である被膜を第２中間層として１０μｍの厚
みで形成した。その後、四塩化珪素と水素の混合ガスの
ラインを閉とし、アルミナ膜を最外層として７０μｍの
厚みで形成した。被膜の全膜厚は１００μｍであった。
この被膜は炉出しに際し剥離することはなかった。
【００４１】実施例４ 炉内温度を１１５０℃、炉内圧を１０Ｔｏｒｒとして、
塩化アルミニウムと水素の混合ガス、四塩化珪素と水素
の混合ガス、二酸化炭素と水素の混合ガスをそれぞれ同
時に５００ｃｃ／ｍｉｎ（０℃、１ａｔｍ）の流量で基
板表面に供給した。この条件で３０分間ＣＶＤ処理を行
い、アルミナとシリカの組成比が１対１である被膜を１
０μｍの厚みで形成した。その後、四塩化珪素と水素の
混合ガスのラインを閉とし、アルミナ膜を９０μｍの厚
みで形成した。被膜の全膜厚は１００μｍであった。こ
の被膜は炉出しに際し剥離することはなかった。
塩化アルミニウムと水素の混合ガス、四塩化珪素と水素
の混合ガス、二酸化炭素と水素の混合ガスをそれぞれ同
時に５００ｃｃ／ｍｉｎ（０℃、１ａｔｍ）の流量で基
板表面に供給した。この条件で３０分間ＣＶＤ処理を行
い、アルミナとシリカの組成比が１対１である被膜を１
０μｍの厚みで形成した。その後、四塩化珪素と水素の
混合ガスのラインを閉とし、アルミナ膜を９０μｍの厚
みで形成した。被膜の全膜厚は１００μｍであった。こ
の被膜は炉出しに際し剥離することはなかった。
【００４２】なお、被膜のうち最内層はアルミナとシリ
カの組成比が１対１の複合酸化物からなっているので、
その様なアルミナとシリカの組成比が１対１の複合酸化
物の線膨張率を２５〜１１００℃の範囲で測定したら、
ｄＬ／Ｌ＝０．４４％であった。これは、基材に用いる
珪素含浸炭化珪素とほぼ同じであった。ここで、Ｌは２
５℃での長さであり、ｄＬは２５℃から１１００℃まで
の温度変化による伸びである。
カの組成比が１対１の複合酸化物からなっているので、
その様なアルミナとシリカの組成比が１対１の複合酸化
物の線膨張率を２５〜１１００℃の範囲で測定したら、
ｄＬ／Ｌ＝０．４４％であった。これは、基材に用いる
珪素含浸炭化珪素とほぼ同じであった。ここで、Ｌは２
５℃での長さであり、ｄＬは２５℃から１１００℃まで
の温度変化による伸びである。
【００４３】ＩＣ製造工程で使用される場合を想定し、
室温と７００℃でのヒートサイクル試験を行い、被膜の
熱衝撃性を検討した。
室温と７００℃でのヒートサイクル試験を行い、被膜の
熱衝撃性を検討した。
【００４４】室温から７００℃まで３０分間で昇温し、
７００℃で１時間保持した後、室温まで急冷した。この
繰り返しを３０回行った時に被膜に亀裂が入った。
７００℃で１時間保持した後、室温まで急冷した。この
繰り返しを３０回行った時に被膜に亀裂が入った。
【００４５】比較例 炉内温度１１００℃、炉内圧１００Ｔｏｒｒの条件で、
塩化アルミニウムと水素の混合ガスおよび二酸化炭素と
水素の混合ガスのそれぞれのラインを開として２時間の
ＣＶＤ処理を行い、アルミナ膜を約５０μｍ形成した。
室温へ降下し炉より取り出す際にアルミナ膜は、剥離し
た。
塩化アルミニウムと水素の混合ガスおよび二酸化炭素と
水素の混合ガスのそれぞれのラインを開として２時間の
ＣＶＤ処理を行い、アルミナ膜を約５０μｍ形成した。
室温へ降下し炉より取り出す際にアルミナ膜は、剥離し
た。
【００４６】ＴＰＳＳはｄＬ／Ｌ＝０．４３％、アルミ
ナ被膜はｄＬ／Ｌ＝０．８５％であった。このように大
きい線膨張率の差のため基材と被膜が密着せず、剥離し
たと考えられる。
ナ被膜はｄＬ／Ｌ＝０．８５％であった。このように大
きい線膨張率の差のため基材と被膜が密着せず、剥離し
たと考えられる。
【００４７】
【発明の効果】この発明によれば、アルミナとシリカか
らなる膜で基材の表面を被覆しているので、ダミーウェ
ハの抵抗率を１０14Ω・ｃｍとすることができる。この
ため、ダミーウェハを絶縁材料として利用できる。
らなる膜で基材の表面を被覆しているので、ダミーウェ
ハの抵抗率を１０14Ω・ｃｍとすることができる。この
ため、ダミーウェハを絶縁材料として利用できる。
【００４８】また、珪素含浸炭化珪素材を使用するが、
アルミナ含有率が９０〜１００重量％の最外層が存在す
るので、フッ酸、硝酸、高温塩酸の環境でも十分な耐食
性を示すようになる。
アルミナ含有率が９０〜１００重量％の最外層が存在す
るので、フッ酸、硝酸、高温塩酸の環境でも十分な耐食
性を示すようになる。
【００４９】また、最内層においてはアルミナ含有率が
５０〜７５重量％であり、シリカ含有率が２５〜５０重
量％であるので、最内層の熱膨張率と基材の熱膨張率が
ほぼ等しい。
５０〜７５重量％であり、シリカ含有率が２５〜５０重
量％であるので、最内層の熱膨張率と基材の熱膨張率が
ほぼ等しい。
【００５０】しかも、外層に向かって段階的に又は連続
傾斜的にアルミナの組成を高めるように被膜の組成を調
整することが容易に行えるので、熱膨張率の差により生
ずる熱応力を緩和して、使用時のヒートサイクルにとも
なう亀裂と剥離を抑止しやすい。◆
傾斜的にアルミナの組成を高めるように被膜の組成を調
整することが容易に行えるので、熱膨張率の差により生
ずる熱応力を緩和して、使用時のヒートサイクルにとも
なう亀裂と剥離を抑止しやすい。◆
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体プロセスにおいて使用されるダミ
ーウェハにおいて、珪素含浸の炭化珪素からなる基材の
表面にアルミナとシリカからなるＣＶＤコーティング膜
が設けられており、ＣＶＤコーティング膜の全膜厚が２
０〜２００μｍであり、最内層は、アルミナ含有率が５
０〜７５重量％で、シリカ含有率が２５〜５０重量％で
あり、最外層は、アルミナ含有率が９０〜１００重量％
で、シリカ含有率が０〜１０重量％であることを特徴と
するダミーウェハ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10388792A JPH05283306A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | ダミーウェハ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10388792A JPH05283306A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | ダミーウェハ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05283306A true JPH05283306A (ja) | 1993-10-29 |
Family
ID=14365945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10388792A Pending JPH05283306A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | ダミーウェハ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05283306A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996026910A1 (en) * | 1995-03-01 | 1996-09-06 | Saint-Gobain/Norton Industrial Ceramics Corporation | Novel silicon carbide dummy wafer |
| US5770324A (en) * | 1997-03-03 | 1998-06-23 | Saint-Gobain Industrial Ceramics, Inc. | Method of using a hot pressed silicon carbide dummy wafer |
| JPH11121315A (ja) * | 1997-10-14 | 1999-04-30 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 多層炭化ケイ素ウエハ |
| US7553518B2 (en) * | 2000-07-25 | 2009-06-30 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Substrate processing method |
| KR101230176B1 (ko) * | 2010-02-03 | 2013-02-05 | 실트로닉 아게 | 실리콘으로 구성되고 에피텍셜 증착된 층을 갖는 반도체 웨이퍼의 제조 방법 |
-
1992
- 1992-03-31 JP JP10388792A patent/JPH05283306A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996026910A1 (en) * | 1995-03-01 | 1996-09-06 | Saint-Gobain/Norton Industrial Ceramics Corporation | Novel silicon carbide dummy wafer |
| US5770324A (en) * | 1997-03-03 | 1998-06-23 | Saint-Gobain Industrial Ceramics, Inc. | Method of using a hot pressed silicon carbide dummy wafer |
| JPH11121315A (ja) * | 1997-10-14 | 1999-04-30 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 多層炭化ケイ素ウエハ |
| US7553518B2 (en) * | 2000-07-25 | 2009-06-30 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Substrate processing method |
| US8173214B2 (en) | 2000-07-25 | 2012-05-08 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Substrate processing method |
| KR101230176B1 (ko) * | 2010-02-03 | 2013-02-05 | 실트로닉 아게 | 실리콘으로 구성되고 에피텍셜 증착된 층을 갖는 반도체 웨이퍼의 제조 방법 |
| US9410265B2 (en) | 2010-02-03 | 2016-08-09 | Siltronic Ag | Method for producing a semiconductor wafer composed of silicon with an epitaxially deposited layer |
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