JPH10256108A - 炭化ケイ素質ダミーウェハ - Google Patents
炭化ケイ素質ダミーウェハInfo
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- JPH10256108A JPH10256108A JP6261497A JP6261497A JPH10256108A JP H10256108 A JPH10256108 A JP H10256108A JP 6261497 A JP6261497 A JP 6261497A JP 6261497 A JP6261497 A JP 6261497A JP H10256108 A JPH10256108 A JP H10256108A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 反りが少なく、生産性の向上及び製作コスト
の低減化という長所を生かしながら、さらに半導体製造
時における半導体の汚染の程度をシリコン製ダミーウェ
ハの場合よりも大幅に少なくすることができるＳｉＣ質
ダミーウェハを提供する。 【解決手段】 半導体プロセスにおいて使用されるＳｉ
Ｃ質ダミーウェハにおいて、多孔質ＳｉＣ基体の表面に
内側から外側へ向けて順に、ＣＶＤ−Ｓｉ膜及びＣＶＤ
−ＳｉＣ膜が積層形成したものである。
の低減化という長所を生かしながら、さらに半導体製造
時における半導体の汚染の程度をシリコン製ダミーウェ
ハの場合よりも大幅に少なくすることができるＳｉＣ質
ダミーウェハを提供する。 【解決手段】 半導体プロセスにおいて使用されるＳｉ
Ｃ質ダミーウェハにおいて、多孔質ＳｉＣ基体の表面に
内側から外側へ向けて順に、ＣＶＤ−Ｓｉ膜及びＣＶＤ
−ＳｉＣ膜が積層形成したものである。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、シリコン半導体プ
ロセス、特に酸化・拡散工程及びエピタキシャル成長工
程に使用される炭化ケイ素質ダミーウェハの改良に関す
るものである。
ロセス、特に酸化・拡散工程及びエピタキシャル成長工
程に使用される炭化ケイ素質ダミーウェハの改良に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体プロセスに使用される炭化ケイ素
質ダミーウェハ（以下「ＳｉＣ質ダミーウェハ」とい
う。）は、従来では、高純度等方性黒鉛円板を基材と
し、その上にＣＶＤ法により炭化ケイ素層を形成した
後、外周（側周部）を研削し、中央部の黒鉛基材を燃焼
除去して単独の炭化ケイ素体となし、さらに厚み調整の
ための研磨、表面洗浄というプロセスを経て得られてい
る。（リアライズ社発行、BREAK THROUGH 1996年１月P2
6 〜28）。以下、研磨前の炭化ケイ素体を、バルクＣＶ
Ｄ─ＳｉＣ体といい、表面洗浄後の炭化ケイ素体をバル
クＣＶＤ─ＳｉＣダミーウェハという。
質ダミーウェハ（以下「ＳｉＣ質ダミーウェハ」とい
う。）は、従来では、高純度等方性黒鉛円板を基材と
し、その上にＣＶＤ法により炭化ケイ素層を形成した
後、外周（側周部）を研削し、中央部の黒鉛基材を燃焼
除去して単独の炭化ケイ素体となし、さらに厚み調整の
ための研磨、表面洗浄というプロセスを経て得られてい
る。（リアライズ社発行、BREAK THROUGH 1996年１月P2
6 〜28）。以下、研磨前の炭化ケイ素体を、バルクＣＶ
Ｄ─ＳｉＣ体といい、表面洗浄後の炭化ケイ素体をバル
クＣＶＤ─ＳｉＣダミーウェハという。
【０００３】上記の従来方法の最大の欠点は、黒鉛基材
を燃焼除去した段階のバルクＣＶＤ−ＳｉＣ体として、
反りが非常に大きいものしか得られないという点にあ
り、このため後の厚み調整のための研磨代を見込んだ十
分厚めのバルクＣＶＤ−ＳｉＣ体を時間をかけて一旦得
て、それから製品寸法に見合った厚みのバルクＣＶＤ−
ＳｉＣ体に時間をかけて研磨するという方法で対処して
いた。従って、最終的には生産性が上がらず、製品のコ
ストダウンという要請に応えることはできなかった。
を燃焼除去した段階のバルクＣＶＤ−ＳｉＣ体として、
反りが非常に大きいものしか得られないという点にあ
り、このため後の厚み調整のための研磨代を見込んだ十
分厚めのバルクＣＶＤ−ＳｉＣ体を時間をかけて一旦得
て、それから製品寸法に見合った厚みのバルクＣＶＤ−
ＳｉＣ体に時間をかけて研磨するという方法で対処して
いた。従って、最終的には生産性が上がらず、製品のコ
ストダウンという要請に応えることはできなかった。
【０００４】本出願人は、かねてよりＳｉＣ質ダミーウ
ェハの研究を進めており、その研究の一環として、上記
従来技術の欠点を解消し得る手段（ＳｉＣ質ダミーウェ
ハ）を開発し、先に特許出願している（特願平８−２２
４４１２号）。このＳｉＣ質ダミーウェハに係る開発技
術の特徴は、ＣＶＲ法によりＳｉＣ化された基体の表面
にＣＶＤ法によりＳｉＣ膜を形成するようにしたもので
あり、これにより、厚み調整のための加工を大幅に不要
とし、かつ反りがほとんど無い製品ＳｉＣ質ダミーウェ
ハが得られるようになった。これは、ＣＶＲ−ＳｉＣ基
体とＣＶＤ−ＳｉＣ膜が共に同材質（ＳｉＣ）であり熱
膨張係数がほぼ一致するため、反りの発生を回避できる
との知見によるものである。
ェハの研究を進めており、その研究の一環として、上記
従来技術の欠点を解消し得る手段（ＳｉＣ質ダミーウェ
ハ）を開発し、先に特許出願している（特願平８−２２
４４１２号）。このＳｉＣ質ダミーウェハに係る開発技
術の特徴は、ＣＶＲ法によりＳｉＣ化された基体の表面
にＣＶＤ法によりＳｉＣ膜を形成するようにしたもので
あり、これにより、厚み調整のための加工を大幅に不要
とし、かつ反りがほとんど無い製品ＳｉＣ質ダミーウェ
ハが得られるようになった。これは、ＣＶＲ−ＳｉＣ基
体とＣＶＤ−ＳｉＣ膜が共に同材質（ＳｉＣ）であり熱
膨張係数がほぼ一致するため、反りの発生を回避できる
との知見によるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
許出願に係るＳｉＣ質ダミーウェハを実際にシリコン半
導体プロセス内で使用した結果、新たに改善すべき点も
明らかとなってきた。具体的には、ＳｉＣ質ダミーウェ
ハ内部に存在する不純物金属（Ｆｅ，Ｎａ，Ｃｒ，Ｎｉ
等）による半導体の汚染の程度が、シリコン製ダミーウ
ェハによる半導体の汚染の程度よりも大きいという点で
ある。これでは、軽量高強度、耐熱性、耐食性等の特性
に優れたＳｉＣ質ダミーウェハの価値が半減あるいは無
くなってしまう。
許出願に係るＳｉＣ質ダミーウェハを実際にシリコン半
導体プロセス内で使用した結果、新たに改善すべき点も
明らかとなってきた。具体的には、ＳｉＣ質ダミーウェ
ハ内部に存在する不純物金属（Ｆｅ，Ｎａ，Ｃｒ，Ｎｉ
等）による半導体の汚染の程度が、シリコン製ダミーウ
ェハによる半導体の汚染の程度よりも大きいという点で
ある。これでは、軽量高強度、耐熱性、耐食性等の特性
に優れたＳｉＣ質ダミーウェハの価値が半減あるいは無
くなってしまう。
【０００６】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、反りが少なく、生産性の向上及
び製作コストの低減化という長所を生かしながら、さら
に半導体製造時における半導体の汚染の程度をシリコン
製ダミーウェハの場合よりも大幅に少なくすることがで
きるＳｉＣ質ダミーウェハを提供することにある。
のであり、その目的は、反りが少なく、生産性の向上及
び製作コストの低減化という長所を生かしながら、さら
に半導体製造時における半導体の汚染の程度をシリコン
製ダミーウェハの場合よりも大幅に少なくすることがで
きるＳｉＣ質ダミーウェハを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成し得た本
発明のうち、請求項１記載の発明のＳｉＣ質ダミーウェ
ハは、半導体プロセスにおいて使用されるＳｉＣ質ダミ
ーウェハにおいて、多孔質ＳｉＣ基体の表面に内側から
外側へ向けて順に、ＣＶＤ−Ｓｉ膜及びＣＶＤ−ＳｉＣ
膜が積層形成されてなることを特徴とする。このような
ＳｉＣ質ダミーウェハであれば、加熱処理中に多孔質Ｓ
ｉＣ基体の内部に含まれていた不純物金属が拡散現象に
よりそのＳｉＣ基体の表面に出てきても、この表面を覆
う緻密なＣＶＤ−Ｓｉ膜の中に吸着され、さらにそのＣ
ＶＤ−Ｓｉ膜の上層の緻密なＣＶＤ−ＳｉＣ膜の表面ま
では拡散せず、あるいは拡散することがあっても、それ
は長時間かかって極微量の不純物金属が拡散するという
状況を呈するにすぎないので、半導体への汚染の度合い
をシリコン製ダミーウェハを使用した場合に比べて、大
幅に低減することができる。
発明のうち、請求項１記載の発明のＳｉＣ質ダミーウェ
ハは、半導体プロセスにおいて使用されるＳｉＣ質ダミ
ーウェハにおいて、多孔質ＳｉＣ基体の表面に内側から
外側へ向けて順に、ＣＶＤ−Ｓｉ膜及びＣＶＤ−ＳｉＣ
膜が積層形成されてなることを特徴とする。このような
ＳｉＣ質ダミーウェハであれば、加熱処理中に多孔質Ｓ
ｉＣ基体の内部に含まれていた不純物金属が拡散現象に
よりそのＳｉＣ基体の表面に出てきても、この表面を覆
う緻密なＣＶＤ−Ｓｉ膜の中に吸着され、さらにそのＣ
ＶＤ−Ｓｉ膜の上層の緻密なＣＶＤ−ＳｉＣ膜の表面ま
では拡散せず、あるいは拡散することがあっても、それ
は長時間かかって極微量の不純物金属が拡散するという
状況を呈するにすぎないので、半導体への汚染の度合い
をシリコン製ダミーウェハを使用した場合に比べて、大
幅に低減することができる。
【０００８】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明の構成のうち、多孔質ＳｉＣ基体が、黒鉛基材
をＣＶＲ法によりＳｉＣ化したものであることを特徴と
する。これにより、請求項１記載の発明の効果を有効に
発揮させつつ、黒鉛基材のＳｉＣ化方法として一層経済
的で汎用性のあるものとすることができる。
載の発明の構成のうち、多孔質ＳｉＣ基体が、黒鉛基材
をＣＶＲ法によりＳｉＣ化したものであることを特徴と
する。これにより、請求項１記載の発明の効果を有効に
発揮させつつ、黒鉛基材のＳｉＣ化方法として一層経済
的で汎用性のあるものとすることができる。
【０００９】さらに、請求項３記載の発明は、請求項１
又は請求項２記載の発明で得られるＳｉＣ質ダミーウェ
ハのうち、特に嵩密度が２．８Ｍｇ／ｍ3 以下のものに
限定したことを特徴とする。これにより、ＳｉＣ質ダミ
ーウェハの質量がシリコンウェハを超えることはないの
で、請求項１又は請求項２記載の発明の効果を有効に発
揮させつつ、真空チャック等の把持装置の円滑作動を保
障し、ひいてはＳｉＣ質ダミーウェハの円滑確実な自動
搬送を可能として生産性の向上及び製作コストの低減化
の要請に十分応え得るＳｉＣ質ダミーウェハとすること
ができる。
又は請求項２記載の発明で得られるＳｉＣ質ダミーウェ
ハのうち、特に嵩密度が２．８Ｍｇ／ｍ3 以下のものに
限定したことを特徴とする。これにより、ＳｉＣ質ダミ
ーウェハの質量がシリコンウェハを超えることはないの
で、請求項１又は請求項２記載の発明の効果を有効に発
揮させつつ、真空チャック等の把持装置の円滑作動を保
障し、ひいてはＳｉＣ質ダミーウェハの円滑確実な自動
搬送を可能として生産性の向上及び製作コストの低減化
の要請に十分応え得るＳｉＣ質ダミーウェハとすること
ができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図１は、本発明のＳｉＣ質ダミ
ーウェハを示す断面模式図であり、図２は、ＳｉＣ質ダ
ミーウェハの製造ラインを示す概略工程説明図である。
を参照しつつ説明する。図１は、本発明のＳｉＣ質ダミ
ーウェハを示す断面模式図であり、図２は、ＳｉＣ質ダ
ミーウェハの製造ラインを示す概略工程説明図である。
【００１１】図１において、ＳｉＣ質ダミーウェハ１０
は、多孔質ＳｉＣ基体７の表面にＣＶＤ−Ｓｉ膜８が形
成され、かつこのＣＶＤ−Ｓｉ膜８のさらに表面にＣＶ
Ｄ−ＳｉＣ膜９が形成された構造をしている。
は、多孔質ＳｉＣ基体７の表面にＣＶＤ−Ｓｉ膜８が形
成され、かつこのＣＶＤ−Ｓｉ膜８のさらに表面にＣＶ
Ｄ−ＳｉＣ膜９が形成された構造をしている。
【００１２】多孔質ＳｉＣ基体７としては、気孔率が２
０〜４０体積％のものが望ましい。２０体積％未満であ
ると、ダミーウェハとしてシリコンウェハよりも質量が
大きくなり過ぎ、真空チャック等の把持装置が変形又は
破損し、円滑な自動搬送ができなくなるからである。Ｓ
ｉＣ質ダミーウェハ１０全体の嵩密度で言えば、２．８
Ｍｇ／ｍ3 が基準となる。つまり、円滑な自動搬送を確
保するためには、ＳｉＣ質ダミーウェハ１０として嵩密
度が２．８Ｍｇ／ｍ3 以下のものが望ましい。一方、多
孔質ＳｉＣ基体７の気孔率が４０体積％を超えると、ダ
ミーウェハとしての強度が急激に低下し、機械的な繰り
返し衝撃に耐えられなくなってしまうからである。
０〜４０体積％のものが望ましい。２０体積％未満であ
ると、ダミーウェハとしてシリコンウェハよりも質量が
大きくなり過ぎ、真空チャック等の把持装置が変形又は
破損し、円滑な自動搬送ができなくなるからである。Ｓ
ｉＣ質ダミーウェハ１０全体の嵩密度で言えば、２．８
Ｍｇ／ｍ3 が基準となる。つまり、円滑な自動搬送を確
保するためには、ＳｉＣ質ダミーウェハ１０として嵩密
度が２．８Ｍｇ／ｍ3 以下のものが望ましい。一方、多
孔質ＳｉＣ基体７の気孔率が４０体積％を超えると、ダ
ミーウェハとしての強度が急激に低下し、機械的な繰り
返し衝撃に耐えられなくなってしまうからである。
【００１３】また、多孔質ＳｉＣ基体７を得るために
は、例えば、黒鉛基材、特に高純度黒鉛成形体をＣＶＲ
法によるＳｉＣ化する手段が、経済性及び汎用性の面か
ら有効である。具体的には、本発明者らが先に開発した
方法（特開平１−２６４９６９号公報）、即ち、黒鉛基
材に、ケイ酸、又はこれにさらに炭素、ケイ素及び炭化
ケイ素の少なくとも１種を共存させて加熱してＳｉＯガ
スを発生せしめ、このＳｉＯガスと上記黒鉛基材とを反
応せしめることにより、得ることができる。
は、例えば、黒鉛基材、特に高純度黒鉛成形体をＣＶＲ
法によるＳｉＣ化する手段が、経済性及び汎用性の面か
ら有効である。具体的には、本発明者らが先に開発した
方法（特開平１−２６４９６９号公報）、即ち、黒鉛基
材に、ケイ酸、又はこれにさらに炭素、ケイ素及び炭化
ケイ素の少なくとも１種を共存させて加熱してＳｉＯガ
スを発生せしめ、このＳｉＯガスと上記黒鉛基材とを反
応せしめることにより、得ることができる。
【００１４】ＣＶＤ−Ｓｉ膜８としては、厚みが少なく
とも０．１μｍ以上となるように形成することが望まし
い。０．１μｍ未満の厚みでは、多孔質ＳｉＣ基体７の
内部に存在する不純物金属の拡散防止性能を十分発揮で
きなくなるからである。このＣＶＤ−Ｓｉ膜８は、通常
のＣＶＤ法を実施して形成すればよい。
とも０．１μｍ以上となるように形成することが望まし
い。０．１μｍ未満の厚みでは、多孔質ＳｉＣ基体７の
内部に存在する不純物金属の拡散防止性能を十分発揮で
きなくなるからである。このＣＶＤ−Ｓｉ膜８は、通常
のＣＶＤ法を実施して形成すればよい。
【００１５】図１では、ＣＶＤ−Ｓｉ膜８の上に直ちに
ＣＶＤ−ＳｉＣ膜９を積層形成した例を示しているが、
このＣＶＤ−ＳｉＣ膜９の形成に先立って、予めＣＶＤ
−Ｓｉ膜８の表面を酸化して、シリカ（ＳｉＯ2 ）膜を
形成しておいたり、窒化ケイ素膜を形成しておいてもよ
い。このような付加的手段の採用により、多孔質ＳｉＣ
基体９内部に存在する不純物金属の拡散防止性能をさら
に高めることができ、従って、ピンホールの進行による
ＣＶＤ−ＳｉＣ膜９自体の亀裂発生を著しく遅らせ、ダ
ミーウェハの寿命を大きく延ばせる効果が得られる。
ＣＶＤ−ＳｉＣ膜９を積層形成した例を示しているが、
このＣＶＤ−ＳｉＣ膜９の形成に先立って、予めＣＶＤ
−Ｓｉ膜８の表面を酸化して、シリカ（ＳｉＯ2 ）膜を
形成しておいたり、窒化ケイ素膜を形成しておいてもよ
い。このような付加的手段の採用により、多孔質ＳｉＣ
基体９内部に存在する不純物金属の拡散防止性能をさら
に高めることができ、従って、ピンホールの進行による
ＣＶＤ−ＳｉＣ膜９自体の亀裂発生を著しく遅らせ、ダ
ミーウェハの寿命を大きく延ばせる効果が得られる。
【００１６】また、ＣＶＤ−ＳｉＣ膜９の嵩密度は約
３．２Ｍｇ／ｍ3 、気孔率は０％であって緻密質の構造
を有している。このＣＶＤ−ＳｉＣ膜９も、通常のＣＶ
Ｄ法を実施して形成すればよい。
３．２Ｍｇ／ｍ3 、気孔率は０％であって緻密質の構造
を有している。このＣＶＤ−ＳｉＣ膜９も、通常のＣＶ
Ｄ法を実施して形成すればよい。
【００１７】従って、本発明のＳｉＣ質ダミーウェハ１
０は、多孔質のＳｉＣ基体７の表面を緻密なＣＶＤ−Ｓ
ｉ膜８で覆った後、その緻密なＣＶＤ−Ｓｉ膜８の表面
をさらに、緻密質のＣＶＤ−ＳｉＣ膜９で覆った製品で
あるため、半導体製造時の加熱処理中に多孔質ＳｉＣ基
体７の内部に含まれていた不純物金属が拡散現象により
そのＳｉＣ基体７の表面に出てきても、この表面を覆う
ＣＶＤ−Ｓｉ膜８の中に吸着される。従って、不純物金
属は、このＣＶＤ−Ｓｉ膜８の上層のＣＶＤ−ＳｉＣ膜
９の表面までは拡散せず、あるいは拡散することがあっ
ても、それは長時間かかって極微量が拡散するにすぎな
いので、従来のシリコン製ダミーウェハを使用した場合
に比べて、半導体への汚染の度合いを大幅に低減するこ
とができる。
０は、多孔質のＳｉＣ基体７の表面を緻密なＣＶＤ−Ｓ
ｉ膜８で覆った後、その緻密なＣＶＤ−Ｓｉ膜８の表面
をさらに、緻密質のＣＶＤ−ＳｉＣ膜９で覆った製品で
あるため、半導体製造時の加熱処理中に多孔質ＳｉＣ基
体７の内部に含まれていた不純物金属が拡散現象により
そのＳｉＣ基体７の表面に出てきても、この表面を覆う
ＣＶＤ−Ｓｉ膜８の中に吸着される。従って、不純物金
属は、このＣＶＤ−Ｓｉ膜８の上層のＣＶＤ−ＳｉＣ膜
９の表面までは拡散せず、あるいは拡散することがあっ
ても、それは長時間かかって極微量が拡散するにすぎな
いので、従来のシリコン製ダミーウェハを使用した場合
に比べて、半導体への汚染の度合いを大幅に低減するこ
とができる。
【００１８】次に、本発明のＳｉＣ質ダミーウェハ１０
の製造方法の一例について図２も参照しつつ説明する。
まず、高純度黒鉛材料からなる所定寸法の板材（基材）
１を、図に現れていない高純度黒鉛材料のバルク体から
切り出し、これをＣＶＲ処理部２に導入した後、１００
％ＳｉＣ化した多孔質のＣＶＲ−ＳｉＣ基体７を得る。
次にこのＣＶＲ−ＳｉＣ基体７を厚み調整部３に導き、
最終目的の製品ＳｉＣ質ダミーウェハの寸法に応じて厚
み方向のみの加工を行う。
の製造方法の一例について図２も参照しつつ説明する。
まず、高純度黒鉛材料からなる所定寸法の板材（基材）
１を、図に現れていない高純度黒鉛材料のバルク体から
切り出し、これをＣＶＲ処理部２に導入した後、１００
％ＳｉＣ化した多孔質のＣＶＲ−ＳｉＣ基体７を得る。
次にこのＣＶＲ−ＳｉＣ基体７を厚み調整部３に導き、
最終目的の製品ＳｉＣ質ダミーウェハの寸法に応じて厚
み方向のみの加工を行う。
【００１９】次に、所定の厚み寸法に調整されたＣＶＲ
−ＳｉＣ基体７を純化処理部４に導き、ＣＶＲ−ＳｉＣ
基体７にドライなハロゲンガスを吹き付けることによっ
て、上記厚み調整加工時にＣＶＲ−ＳｉＣ基体７の表面
部に混入したＦｅ，Ｎａ等の不純物金属を除去する。こ
うして純化したＣＶＲ−ＳｉＣ基体７を第１ＣＶＤ処理
部５に導き、通常のＣＶＤ法に従い、ＣＶＲ−ＳｉＣ基
体７の表面に高純度緻密質のＳｉ膜８を所定の厚みだけ
形成する。こうして、ＣＶＤ−Ｓｉ膜８の形成を終えた
ＳｉＣ基体を第２ＣＶＤ処理部６に導いた後、続けて通
常のＣＶＤ法に従い、ＣＶＤ−Ｓｉ膜８のさらにその上
から緻密質のＣＶＤ−ＳｉＣ膜９を所定の厚みだけ形成
する。
−ＳｉＣ基体７を純化処理部４に導き、ＣＶＲ−ＳｉＣ
基体７にドライなハロゲンガスを吹き付けることによっ
て、上記厚み調整加工時にＣＶＲ−ＳｉＣ基体７の表面
部に混入したＦｅ，Ｎａ等の不純物金属を除去する。こ
うして純化したＣＶＲ−ＳｉＣ基体７を第１ＣＶＤ処理
部５に導き、通常のＣＶＤ法に従い、ＣＶＲ−ＳｉＣ基
体７の表面に高純度緻密質のＳｉ膜８を所定の厚みだけ
形成する。こうして、ＣＶＤ−Ｓｉ膜８の形成を終えた
ＳｉＣ基体を第２ＣＶＤ処理部６に導いた後、続けて通
常のＣＶＤ法に従い、ＣＶＤ−Ｓｉ膜８のさらにその上
から緻密質のＣＶＤ−ＳｉＣ膜９を所定の厚みだけ形成
する。
【００２０】
（実施例１）高純度黒鉛成形体をＣＶＲ法により、つま
りＳｉＯ雰囲気中で熱処理して気孔率３０体積％の多孔
質ＳｉＣ成形体を得た。この多孔質ＳｉＣ成形体を直径
１５０ｍｍ、厚み３７５μｍの寸法のいわゆるノッチ付
き円板（図３（ａ）参照）に加工し、この後、塩化水素
ガスで洗浄して複数の多孔質ＳｉＣ基体（円板）を得
た。この多孔質ＳｉＣ基体中の不純物金属（Ｆｅ，Ｎ
ａ，Ｎｉ，Ｃｒの４元素）について不純物金属含有量を
グロー放電質量分析（ＧＤＭＳ）法にて測定した結果を
表１に示す。
りＳｉＯ雰囲気中で熱処理して気孔率３０体積％の多孔
質ＳｉＣ成形体を得た。この多孔質ＳｉＣ成形体を直径
１５０ｍｍ、厚み３７５μｍの寸法のいわゆるノッチ付
き円板（図３（ａ）参照）に加工し、この後、塩化水素
ガスで洗浄して複数の多孔質ＳｉＣ基体（円板）を得
た。この多孔質ＳｉＣ基体中の不純物金属（Ｆｅ，Ｎ
ａ，Ｎｉ，Ｃｒの４元素）について不純物金属含有量を
グロー放電質量分析（ＧＤＭＳ）法にて測定した結果を
表１に示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】上記の多孔質ＳｉＣ基体のうち１枚をＣＶ
Ｄ装置にセットして、その基体表面に５μｍのＳｉ膜を
形成した。ＣＶＤ条件は、以下の通りである。 〔Ｓｉ膜のＣＶＤの条件〕 原料ガス：メチルトリクロロシラン（ＣＨ3 ＳｉＣｌ
3 ） キャリアガス：水素 基体温度（反応温度）：１１５０Ｋ 装置内圧力：１３ｋＰａ さらに続けてＣＶＤ−Ｓｉ膜表面上に、さらにＣＶＤ法
により１２０μｍのＳｉＣ膜を形成させて、嵩密度２．
６Ｍｇ／ｍ3 の６インチノッチ付きＳｉＣ質ダミーウェ
ハを得た。ＣＶＤ条件は、以下の通りである。 〔ＳｉＣ膜のＣＶＤの条件〕 原料ガス：メチルトリクロロシラン（ＣＨ3 ＳｉＣｌ
3 ） キャリアガス：水素 基体温度（反応温度）：１４５０Ｋ 装置内圧力：５０ｋＰａ
Ｄ装置にセットして、その基体表面に５μｍのＳｉ膜を
形成した。ＣＶＤ条件は、以下の通りである。 〔Ｓｉ膜のＣＶＤの条件〕 原料ガス：メチルトリクロロシラン（ＣＨ3 ＳｉＣｌ
3 ） キャリアガス：水素 基体温度（反応温度）：１１５０Ｋ 装置内圧力：１３ｋＰａ さらに続けてＣＶＤ−Ｓｉ膜表面上に、さらにＣＶＤ法
により１２０μｍのＳｉＣ膜を形成させて、嵩密度２．
６Ｍｇ／ｍ3 の６インチノッチ付きＳｉＣ質ダミーウェ
ハを得た。ＣＶＤ条件は、以下の通りである。 〔ＳｉＣ膜のＣＶＤの条件〕 原料ガス：メチルトリクロロシラン（ＣＨ3 ＳｉＣｌ
3 ） キャリアガス：水素 基体温度（反応温度）：１４５０Ｋ 装置内圧力：５０ｋＰａ
【００２３】（実施例２）実施例１で得られた多孔質Ｓ
ｉＣ成形体を直径１５０ｍｍ、厚み４０５μｍの寸法の
いわゆるオリエンテーションフラット付き円板（図３
（ｂ）参照）に加工し、この後、塩化水素ガスで洗浄し
て多孔質ＳｉＣ基体（円板）を得た。この多孔質ＳｉＣ
基体をＣＶＤ装置にセットして、その基体表面に１０μ
ｍのＣＶＤ−Ｓｉ膜を形成した。ＣＶＤ条件は、以下の
通りである。 〔Ｓｉ膜のＣＶＤの条件〕 原料ガス：四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ4 ） キャリアガス：水素 基体温度（反応温度）：１１５０Ｋ 装置内圧力：大気圧 さらに続けてＣＶＤ−Ｓｉ膜表面上に、さらにＣＶＤ法
により１００μｍのＳｉＣ膜を形成させて、嵩密度２．
６Ｍｇ／ｍ3 の６インチオリエンテーションフラット付
きＳｉＣ質ダミーウェハを得た。ＣＶＤ条件は、以下の
通りである。 〔ＳｉＣ膜のＣＶＤの条件〕 原料ガス：四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ4 ）及びプロパン
ガス キャリアガス：水素 基体温度（反応温度）：１２５０Ｋ 装置内圧力：大気圧
ｉＣ成形体を直径１５０ｍｍ、厚み４０５μｍの寸法の
いわゆるオリエンテーションフラット付き円板（図３
（ｂ）参照）に加工し、この後、塩化水素ガスで洗浄し
て多孔質ＳｉＣ基体（円板）を得た。この多孔質ＳｉＣ
基体をＣＶＤ装置にセットして、その基体表面に１０μ
ｍのＣＶＤ−Ｓｉ膜を形成した。ＣＶＤ条件は、以下の
通りである。 〔Ｓｉ膜のＣＶＤの条件〕 原料ガス：四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ4 ） キャリアガス：水素 基体温度（反応温度）：１１５０Ｋ 装置内圧力：大気圧 さらに続けてＣＶＤ−Ｓｉ膜表面上に、さらにＣＶＤ法
により１００μｍのＳｉＣ膜を形成させて、嵩密度２．
６Ｍｇ／ｍ3 の６インチオリエンテーションフラット付
きＳｉＣ質ダミーウェハを得た。ＣＶＤ条件は、以下の
通りである。 〔ＳｉＣ膜のＣＶＤの条件〕 原料ガス：四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ4 ）及びプロパン
ガス キャリアガス：水素 基体温度（反応温度）：１２５０Ｋ 装置内圧力：大気圧
【００２４】（比較例）実施例１で得られた多孔質Ｓｉ
Ｃ成形体を直径１５０ｍｍ、厚み３８５μｍの寸法のオ
リエンテーションフラット付き円板に加工し、この後、
塩化水素ガスで洗浄して多孔質ＳｉＣ基体（円板）を得
た。この多孔質ＳｉＣ基体をＣＶＤ装置にセットして、
その基体表面にＣＶＤ法により１２０μｍのＳｉＣ膜を
形成し、ＳｉＣ質ダミーウェハを得た。ＣＶＤ条件は、
以下の通りである。 〔ＣＶＤの条件〕 原料ガス：メチルトリクロロシラン（ＣＨ3 ＳｉＣｌ
3 ） キャリアガス：水素 基体温度（反応温度）：１４５０Ｋ 装置内圧力：５０ｋＰａ
Ｃ成形体を直径１５０ｍｍ、厚み３８５μｍの寸法のオ
リエンテーションフラット付き円板に加工し、この後、
塩化水素ガスで洗浄して多孔質ＳｉＣ基体（円板）を得
た。この多孔質ＳｉＣ基体をＣＶＤ装置にセットして、
その基体表面にＣＶＤ法により１２０μｍのＳｉＣ膜を
形成し、ＳｉＣ質ダミーウェハを得た。ＣＶＤ条件は、
以下の通りである。 〔ＣＶＤの条件〕 原料ガス：メチルトリクロロシラン（ＣＨ3 ＳｉＣｌ
3 ） キャリアガス：水素 基体温度（反応温度）：１４５０Ｋ 装置内圧力：５０ｋＰａ
【００２５】〔不純物汚染試験〕（実施例１〜２）及び
（比較例）で作製したＳｉＣ質ダミーウェハをそれぞれ
２枚の窒化ケイ素膜付きシリコンウェハで挟み、拡散炉
内にセットした。窒素雰囲気の下、１５７０Ｋの温度に
て５時間アニールし、冷却後取り出した。アニールされ
た窒化ケイ素膜付きシリコンウェハの窒化ケイ素膜を酸
で溶解し、その溶解液中の金属含有量を測定した。その
結果を表２に示す。
（比較例）で作製したＳｉＣ質ダミーウェハをそれぞれ
２枚の窒化ケイ素膜付きシリコンウェハで挟み、拡散炉
内にセットした。窒素雰囲気の下、１５７０Ｋの温度に
て５時間アニールし、冷却後取り出した。アニールされ
た窒化ケイ素膜付きシリコンウェハの窒化ケイ素膜を酸
で溶解し、その溶解液中の金属含有量を測定した。その
結果を表２に示す。
【００２６】
【表２】
【００２７】
【発明の効果】本発明のうち請求項１記載の発明のＳｉ
Ｃ質ダミーウェハは、以上の様に構成されるが、要は多
孔質ＳｉＣ基体と最外表面層である緻密質ＣＶＤ−Ｓｉ
Ｃ膜の間にＳｉＣ基体内部の不純物金属をトラップする
ための境界層たる緻密なＳｉ膜を介在させたものであ
る。従って、半導体製造時の加熱処理中に多孔質ＳｉＣ
基体の内部に含まれていた不純物金属が拡散現象により
そのＳｉＣ基体の表面に出てきても、この表面を覆うＳ
ｉ膜でトラップされ、さらにそのＳｉ膜の上層の、つま
り最外表面層のＳｉＣ膜の表面までは拡散せず、あるい
は拡散することがあっても、それは長時間かかって極微
量の不純物が拡散するという状況を呈するにすぎないの
で、半導体への汚染の度合いをシリコン製ダミーウェハ
を使用した場合に比べて、大幅に低減することができ
る。
Ｃ質ダミーウェハは、以上の様に構成されるが、要は多
孔質ＳｉＣ基体と最外表面層である緻密質ＣＶＤ−Ｓｉ
Ｃ膜の間にＳｉＣ基体内部の不純物金属をトラップする
ための境界層たる緻密なＳｉ膜を介在させたものであ
る。従って、半導体製造時の加熱処理中に多孔質ＳｉＣ
基体の内部に含まれていた不純物金属が拡散現象により
そのＳｉＣ基体の表面に出てきても、この表面を覆うＳ
ｉ膜でトラップされ、さらにそのＳｉ膜の上層の、つま
り最外表面層のＳｉＣ膜の表面までは拡散せず、あるい
は拡散することがあっても、それは長時間かかって極微
量の不純物が拡散するという状況を呈するにすぎないの
で、半導体への汚染の度合いをシリコン製ダミーウェハ
を使用した場合に比べて、大幅に低減することができ
る。
【００２８】また、請求項２記載の発明のＳｉＣ質ダミ
ーウェハは、多孔質ＳｉＣ基体として、黒鉛基材をＣＶ
Ｒ法によりＳｉＣ化したものを採用するものである。従
って、黒鉛基材の多孔質ＳｉＣ化を簡単に行うことがで
き、請求項１記載の発明の効果を有効に発揮させつつ、
一層経済的で汎用性のあるＳｉＣ質ダミーウェハとする
ことができる。
ーウェハは、多孔質ＳｉＣ基体として、黒鉛基材をＣＶ
Ｒ法によりＳｉＣ化したものを採用するものである。従
って、黒鉛基材の多孔質ＳｉＣ化を簡単に行うことがで
き、請求項１記載の発明の効果を有効に発揮させつつ、
一層経済的で汎用性のあるＳｉＣ質ダミーウェハとする
ことができる。
【００２９】さらに、請求項３記載の発明のＳｉＣ質ダ
ミーウェハは、請求項１又は請求項２記載の発明で得ら
れるＳｉＣ質ダミーウェハのうち、特に嵩密度が２．８
Ｍｇ／ｍ3 以下のものに限定したものである。即ち、Ｓ
ｉＣ質ダミーウェハの質量がシリコンウェハよりも大き
くならないようにしたので、請求項１又は請求項２記載
の発明の効果を有効に発揮させつつ、真空チャック等の
把持装置の円滑作動、ひいてはＳｉＣ質ダミーウェハの
円滑確実な自動搬送を可能として生産性の向上及び製作
コストの低減化の要請に十分応え得るＳｉＣ質ダミーウ
ェハとすることができる。
ミーウェハは、請求項１又は請求項２記載の発明で得ら
れるＳｉＣ質ダミーウェハのうち、特に嵩密度が２．８
Ｍｇ／ｍ3 以下のものに限定したものである。即ち、Ｓ
ｉＣ質ダミーウェハの質量がシリコンウェハよりも大き
くならないようにしたので、請求項１又は請求項２記載
の発明の効果を有効に発揮させつつ、真空チャック等の
把持装置の円滑作動、ひいてはＳｉＣ質ダミーウェハの
円滑確実な自動搬送を可能として生産性の向上及び製作
コストの低減化の要請に十分応え得るＳｉＣ質ダミーウ
ェハとすることができる。
【図１】本発明のＳｉＣ質ダミーウェハを示す断面模式
図である。
図である。
【図２】ＳｉＣ質ダミーウェハの製造ラインを示す工程
説明図である。
説明図である。
【図３】実施例及び比較例で使用した多孔質ＳｉＣ基体
の平面図であり、（ａ）はノッチ付きのもの、（ｂ）は
オリエンテーションフラット付きのものである。
の平面図であり、（ａ）はノッチ付きのもの、（ｂ）は
オリエンテーションフラット付きのものである。
１ 黒鉛基材 ２ ＣＶＲ処理部 ３ 厚み調整部 ４ 純化処理部 ５ 第１ＣＶＤ処理部 ６ 第２ＣＶＤ処理部 ７ 多孔質ＳｉＣ基体 ８ ＣＶＤ−Ｓｉ膜 ９ ＣＶＤ−ＳｉＣ膜 １０ ＳｉＣ質ダミーウェハ
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体プロセスにおいて使用される炭化
ケイ素質ダミーウェハにおいて、多孔質炭化ケイ素基体
の表面に内側から外側へ向けて順に、ＣＶＤ（Chmical
Vapor Deposition) 法によるケイ素膜及びＣＶＤ法によ
る炭化ケイ素膜が積層形成されてなることを特徴とする
炭化ケイ素質ダミーウェハ。 - 【請求項２】 前記多孔質炭化ケイ素基体は、黒鉛基材
をＣＶＲ（ChmicalVapor Reaction）法により炭化ケイ
素化したものである請求項１記載の炭化ケイ素質ダミー
ウェハ。 - 【請求項３】 前記炭化ケイ素質ダミーウェハの嵩密度
が２．８Ｍｇ／ｍ3以下である請求項１又は２記載の炭
化ケイ素質ダミーウェハ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6261497A JPH10256108A (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | 炭化ケイ素質ダミーウェハ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6261497A JPH10256108A (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | 炭化ケイ素質ダミーウェハ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10256108A true JPH10256108A (ja) | 1998-09-25 |
Family
ID=13205379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6261497A Pending JPH10256108A (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | 炭化ケイ素質ダミーウェハ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10256108A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6365460B1 (en) | 1998-12-16 | 2002-04-02 | Ngk Insulators, Ltd. | Production of silicon carbide bodies |
| JP2002222746A (ja) * | 2001-01-23 | 2002-08-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 窒化物半導体ウェーハ及びその製造方法 |
| US6479174B1 (en) | 1999-04-07 | 2002-11-12 | Ngk Insulators, Ltd. | Silicon carbide body |
| US6617059B1 (en) * | 2000-03-29 | 2003-09-09 | Nkg Insulators, Ltd. | Method of forming silicon carbide film on aluminum nitride, film structure and silicon carbide film |
-
1997
- 1997-03-17 JP JP6261497A patent/JPH10256108A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6365460B1 (en) | 1998-12-16 | 2002-04-02 | Ngk Insulators, Ltd. | Production of silicon carbide bodies |
| US6479174B1 (en) | 1999-04-07 | 2002-11-12 | Ngk Insulators, Ltd. | Silicon carbide body |
| US6617059B1 (en) * | 2000-03-29 | 2003-09-09 | Nkg Insulators, Ltd. | Method of forming silicon carbide film on aluminum nitride, film structure and silicon carbide film |
| JP2002222746A (ja) * | 2001-01-23 | 2002-08-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 窒化物半導体ウェーハ及びその製造方法 |
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