JPH1097960A

JPH1097960A - 炭化ケイ素質ダミーウェハ

Info

Publication number: JPH1097960A
Application number: JP27151096A
Authority: JP
Inventors: Masaki Okada; 雅樹岡田; Akira Nogami; 暁野上; Hiroyuki Hirano; 博之平野; Kazuhiro Imamura; 和広今村; Yoshiaki Yoshimoto; 義明吉本; Hideki Kiku; 秀樹喜久
Original assignee: Toyo Tanso Co Ltd
Current assignee: Toyo Tanso Co Ltd
Priority date: 1996-09-19
Filing date: 1996-09-19
Publication date: 1998-04-14

Abstract

(57)【要約】【課題】加工後の反りが非常に少なく、高温時に変形
しにくく、長期間繰り返し使用しても十分耐えることが
でき、しかも安価な炭化ケイ素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ダミ
ーウェハにおいて、半導体材料のウェハとほぼ同じ形状
及び厚さに成形された高純度シリコンからなる基板の表
面に、化学気相蒸着法に生じた炭化ケイ素膜を少なくと
も１層形成されてなる炭化ケイ素質ダミーウェハとし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シリコン半導体プ
ロセス、特に拡散工程及び酸化工程並びにエピタキシャ
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ダミーウェ
ハとしては、従来、石英ガラス製のものや、金属シリコ
ン製のものを始め、化学気相蒸着（以下「ＣＶＤ（Chem
ical Vapor Deposition)」と略記する。）法で成長させ
たモノリシック炭化ケイ素部材製のもの、さらにはケイ
素含浸の炭化ケイ素基材にアルミナ及びシリカからなる
膜をＣＶＤ法にて成長させたもの（特開平５−２８３３
０６号公報）等が知られている。

【０００３】このうち、石英ガラス製ダミーウェハと金
属シリコン製ダミーウェハは、洗浄工程で損耗しやす
く、またシリコンウェハの大型化に従って高温時に変形
しやすく、長期間繰り返して使用することが困難という
問題があり、このため、モノリシックな炭化ケイ素質ダ
ミーウェハへの期待が高まった。このモノリシックな炭
化ケイ素質ダミーウェハは、一般に黒鉛基材の表面にＣ
ＶＤ法にて炭化ケイ素の層を形成し、その後、外周研削
をして基材黒鉛を燃焼除去し、さらに研磨、洗浄という
プロセスを経て得られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のＣＶＤ
法によるモノリシックな炭化ケイ素質ダミーウェハの場
合は、反りが大きいために、ウェハ熱処理用治具に自動
搬送することができず、また特開平５−２８３３０６号
のようにケイ素含浸の炭化ケイ素基材にアルミナ及びシ
リカからなる膜をＣＶＤ法にて成長させた炭化ケイ素質
ダミーウェハの場合は、その欠点に加えて、表面にアル
ミニウムが存在するため、そのアルミニウムがシリコン
半導体にとっては、抵抗を変動させる不純物になり、シ
リコン半導体の性能低下の一因になりやすいという欠点
も持っている。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、加工後の反りが非常に少なく、高温
時に変形しにくく、長期間繰り返し使用しても十分耐え
ることができ、しかも安価な炭化ケイ素質ダミーウェハ
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成し得た本
発明の炭化ケイ素質ダミーウェハとは、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、半導体材料
のウェハとほぼ同じ形状及び厚さに成形された高純度シ
リコンからなる基板の表面に、ＣＶＤ法により生じた炭
化ケイ素膜が少なくとも１層形成されてなることを基本
的特徴とする。このような炭化ケイ素質ダミーウェハで
あれば、シリコン基板とＣＶＤ炭化ケイ素膜の熱膨張係
数がほぼ一致するため、反りの発生を回避することがで
き、高温時の変形も抑制することができる。

【０００７】以下、本発明の構成を詳しく説明する。シ
リコン基板としては、単結晶シリコンウェハ、多結晶シ
リコンウェハの別を問わず、また表面が研磨されたいわ
ゆるミラーウェハも採用可能であり、表面粗さの小さい
ダミーウェハとして好適である。高純度シリコンウェハ
の加工及び表面研磨の技術は進んでおり、そのコストは
比較的安価であり、さらに単結晶シリコンに比べ多結晶
シリコンはさらに安価なためである。また、研磨された
ミラーシリコン基板を用いることにより、ＣＶＤ炭化ケ
イ素膜を形成後再研磨することなしに、あるいは極短時
間の研磨作業だけで所望の表面粗さの炭化ケイ素質ダミ
ーウェハを得ることができるので、都合が良いからであ
る。

【０００８】シリコン基板としてさらに好ましくは、基
板の表面に第１層目として、予め拡散法又はＣＶＤ法に
てシリカ層又は窒化ケイ素層が形成されたものが望まし
い。さらには、第１層表面に炭化ケイ素膜と窒化ケイ素
膜とを交互にＣＶＤ法にて各１層以上形成させた後、さ
らにその上から最終層としてＣＶＤ法による炭化ケイ素
層を積層したものが好ましい。これは、第１層表面の炭
化ケイ素層に万一亀裂（クラック）が発生した場合で
も、炭化ケイ素質ダミーウェハとしての役割を支障なく
果たさせるためである。

【０００９】上記の炭化ケイ素膜の厚みとしては、１０
〜１００００ｎｍが好ましい。１０ｎｍ未満であると酸
洗浄時に損耗されやすく、繰り返して使用できる回数が
少なくなるからである。一方、１００００ｎｍ（＝１０
μｍ）を超える場合は、ＣＶＤ膜の表面の凹凸の度合い
が大きくなり、また不必要な膜厚形成のためにＣＶＤ作
業コストが高くなりすぎるので、好ましくないからであ
る。

【００１０】炭化ケイ素膜の形成に当たっては、通常の
ＣＶＤ条件に従って行えばよいが、温度はシリコンの融
点を考慮する必要がある。具体的には、モノシラン，塩
化シラン等の含ケイ素原子化合物とメタン，プロパン，
塩化メタン等の含炭素化合物との混合ガスを１６７０Ｋ
以下で熱分解させ、シリコン基板上に炭化ケイ素膜を形
成させればよい。

【００１１】さらには、シリコン基板表面を拡散法に
て、例えば純酸素雰囲気で１２７０Ｋに加熱して酸化さ
せ、その表面にシリカ膜を形成させたものは、その後そ
のシリカ膜上に形成させた炭化ケイ素膜との結合力が強
くなり、使用時の熱サイクルに伴う亀裂（クラック）や
剥離が起きにくくなる。この場合のシリカ膜の厚みとし
ては、１〜１０００ｎｍが好ましい。１ｎｍ未満である
と、結合力強化の効果が十分には発揮されず、一方、１
０００ｎｍを超える場合には、拡散時間が長く掛かりす
ぎて生産性の低下につながり、また膜表面の凹凸の度合
いが大きくなり過ぎるからである。

【００１２】また、シリカ膜を形成する際、ＣＶＤ法に
より厚膜を形成すると好都合である。拡散法に比べて膜
の成長速度が格段に速いからである。つまり、拡散法に
比べて容易に厚膜が得られるわけであるが、膜の厚みは
１〜１００００ｎｍが好ましい。ＣＶＤ原料のシリコン
源ガス種としては、モノシラン（ＳｉＨ₄）が推奨でき
る。このガスであれば、分解温度を低くできる分、エネ
ルギー的に好ましいからである。また、例えば四塩化シ
ラン（ＳｉＣｌ₄）、三塩化シラン（ＳｉＨＣｌ₃）あ
るいは二塩化シラン（ＳｉＨ₂Ｃｌ₂）など塩化シラン
を用いることができる。また、酸素源ガス種としては、
酸素（Ｏ₂）、一酸化二窒素（Ｎ₂Ｏ）あるいは水蒸気
（Ｈ₂Ｏ）のうち１種以上を用いることができる。シリ
コン源ガス種がモノシランの場合には、酸素源のガス種
とは別のガス導入管よりＣＶＤ装置に導入することが好
ましい。

【００１３】上記シリカ膜の代わりに窒化ケイ素膜を形
成させたものでもよい。即ち、拡散法にて、例えば１５
７０Ｋの純窒素雰囲気下であるいは１２７０Ｋのアンモ
ニア分解ガス雰囲気下でシリコン基板表層を窒化ケイ素
化させたものは、シリカ膜の場合と同様の効果が得られ
る。窒化ケイ素膜の厚みも、シリカ膜の場合と同じ理由
で１〜１０００ｎｍが好ましい。

【００１４】また、シリカ膜と同様に、例えばモノシラ
ン／アンモニアガスの組み合わせ、あるいは四塩化シラ
ン／アンモニアガスの組み合わせによる原料を用いて、
ＣＶＤ法によって１〜１００００ｎｍの窒化ケイ素膜を
形成させてもよい。ＣＶＤ窒化ケイ素膜を形成させた
後、酸化性雰囲気でアニール（熱処理）してその表面を
酸化させると、ＣＶＤ膜中に存在していたピンホールが
埋まり、気密性のより優れた膜が得られるので、このア
ニール（熱処理）を施すことは本発明品を得る上でより
効果的で好ましい。

【００１５】さらに、シリカ膜と窒化ケイ素膜を交互に
重ね、合計で２層以上形成させたシリコン基板、例えば
シリカ膜の上に窒化ケイ素膜、さらにその上にシリカ膜
を重ねて３層の膜を形成させたシリコン基板に炭化ケイ
素を形成させると、亀裂が生じにくく、かつピンホール
の少ないダミーウェハを得ることができる。

【００１６】ところで、ホットウォールのＣＶＤ炉内で
膜を形成させた場合は、基板の両面の膜厚に差が生じや
すく、そのことが反りの原因になる。そこで、片面ずつ
膜を形成するようにすれば、ほぼ等しい厚みの膜が得ら
れる。さらに、形成された膜が厚すぎた場合は、エッチ
ング（イオンエッチングのような乾式が望ましい）を行
うことにより、所望の膜厚に調整して反りの極めて少な
い炭化ケイ素質ダミーウェハとすることができ、製品ダ
ミーウェハの歩留りを向上させ、製作コストの低減化を
図ることができる。

【００１７】次に、本発明の炭化ケイ素質ダミーウェハ
の製造例を図面を参照しつつ説明する。図１〜図４は、
本発明の炭化ケイ素質ダミーウェハの製造に適した種々
のＣＶＤ装置例を示す概略説明図である。

【００１８】まず、図１に示すＣＶＤ装置で本発明の炭
化ケイ素質ダミーウェハを製造する場合について説明す
る。単結晶シリコンウェハ基板１を石英ガラスチューブ
６内に置かれた枚葉式の炭化ケイ素被覆黒鉛製サセプタ
ー２に水平に載置し、この石英ガラスチューブ６内を一
旦真空引きした後、水素雰囲気にて所定の温度まで誘導
コイル９による誘導加熱によってサセプター２とシリコ
ンウェハ基板１を加熱し、所定時間保持した。その後、
所定の温度を保持しながら二塩化シラン，キャリアーガ
スとしての水素ガス，及び二塩化エタンガスを、石英ガ
ラスチューブ６内に設置したガス導入管７の複数のスリ
ット７ａよりシリコンウェハ基板１に対し平行に導入
し、チューブ６内圧力を高圧に保った。１面ずつを所定
時間をかけて反応させ、各面についてＣＶＤ炭化ケイ素
膜を所定の厚み分だけ形成させることにより、目的のダ
ミーウェハを得ることができる。なお、１０は熱電対、
１１は排気装置、１２は光高温計である。

【００１９】次に、図２に示すＣＶＤ装置で本発明の炭
化ケイ素質ダミーウェハを製造する場合について説明す
る。単結晶シリコンウェハの表面を、予め拡散法により
シリカ膜を形成させた基板２１を石英ガラスチューブ２
３内に置かれた枚葉式の炭化ケイ素被覆黒鉛製サセプタ
ー２２に垂直にセットし、この石英ガラスチューブ２３
内を一旦真空引きした後、水素雰囲気にて所定温度まで
誘導コイル２４による誘導加熱によってサセプター２２
とシリコンウェハ基板２１を加熱し、所定時間保持し
た。その後、二塩化シラン，キャリアーガスとしての水
素ガス及びエチレンガスを石英ガラスチューブ２３内に
設置したガス導入管２５の複数のスリット２５ａよりシ
リコンウェハ基板２１に対して平行に導入し、チューブ
２３内圧力を高圧に保った。１面ずつを所定時間をかけ
て反応させ、各面についてＣＶＤ炭化ケイ素膜を所定の
厚み分だけ形成させることにより、目的のダミーウェハ
を得ることができる。なお、２６は光高温計、２７は排
気装置である。

【００２０】次に、図３に示すＣＶＤ装置で本発明の炭
化ケイ素質ダミーウェハを製造する場合について説明す
る。ミラー単結晶シリコンウェハ（ＪＩＳＢ０６０
１でいうＲａが０．０１μｍのもの）の表面に予め拡散
法により窒化ケイ素膜を形成させたシリコン基板３１
を、石英ガラスベルジャー３６内に置かれた一体式バレ
ル型の炭化ケイ素被覆黒鉛製サセプター３２にセット
し、この石英ガラスベルジャー３６内を一旦真空引きし
た後、水素雰囲気にて所定温度までランプヒータ３３に
よる加熱によってサセプター３２とシリコン基板３１を
加熱し、所定時間保持した。その後、二塩化シラン，キ
ャリアーガスとしての水素ガス及びエチレンガスからな
る原料ガスをガス導入管３４から石英ガラスベルジャー
３６内に導入し、ベルジャー３６内圧力を高圧に保っ
た。１面ずつを所定時間をかけて反応させ、各面につい
てＣＶＤ炭化ケイ素膜を所定の厚み分だけ形成させるこ
とにより、目的のダミーウェハを得ることができる。な
お、３５は光高温計、３７は排気装置である。

【００２１】次に、図４に示すＣＶＤ装置で本発明の炭
化ケイ素質ダミーウェハを製造する場合について説明す
る。多結晶シリコンウェハ基板４１を誘導コイル４４に
よる誘導加熱式の石英ガラスチューブ４３内に設置した
炭化ケイ素被膜黒鉛サセプター４２に水平に載置し、所
定温度に加熱した後、二塩化シラン，キャリアーガスと
しての水素ガス及びエチレンガスからなる原料ガスをガ
ス導入管４５から導入し、チューブ４３内圧力を所定圧
力に保ち、シリコン基板４１の表面に一旦ＣＶＤ炭化ケ
イ素膜を所定の厚み分だけ形成させた。その後、原料ガ
スを二塩化シラン，キャリアーガスとしての水素ガス及
びアンモニアガスの組み合わせに切り換えて導入し、所
定の温度，圧力条件でシリコン基板４１表面のＣＶＤ炭
化ケイ素膜の上からさらにＣＶＤ窒化ケイ素膜を所定の
厚み分だけ形成させた。冷却後、シリコン基板４１を裏
返し、上記と同様にしてＣＶＤ炭化ケイ素膜とＣＶＤ窒
化ケイ素膜を交互に積層して形成させた。このようなＣ
ＶＤ形成工程を４回繰り返し、最後に少し厚めのＣＶＤ
炭化ケイ素膜を最上層に形成させた。このダミーウェハ
の片面のみをアルゴンイオンエッチングして最終炭化ケ
イ素膜を均一に薄くなるように調整することにより、目
的のダミーウェハを得ることができる。なお、４６は光
高温計、４７は排気装置である。

【００２２】

【実施例】

（実施例１）図１に示すＣＶＤ装置を使用して本発明の
炭化ケイ素質ダミーウェハを得た。即ち、直径１５０ｍ
ｍ、厚み６２５μｍのオリエンテーションフラット付き
のｎ型単結晶シリコンウェハ（００１）基板を石英ガラ
スチューブ内に置かれた枚葉式の炭化ケイ素被覆黒鉛製
サセプターに載置し、この石英ガラスチューブを０．８
Ｐａの圧力まで真空引きした後、水素雰囲気にて１１７
０Ｋまで誘導加熱法にてサセプターとシリコン基板を加
熱し２０分保持した。その後、温度を保持しながら二塩
化シラン，キャリアーガスとしての水素ガス，及び二塩
化エタンガスを、石英ガラスチューブ内に設置したガス
導入管よりシリコン基板に対し平行に導入し、炉内圧力
を１００Ｐａに保った。１面ずつ各１時間をかけて反応
させ、各面について０．８μｍのＣＶＤ炭化ケイ素膜を
形成し、ダミーウェハを得た。反り量は２０μｍであっ
た。製造コストは、比較例の２５％であった。ロボット
によるダミーウェハ固定用ボート（支持溝）への自動搬
送試験をしたところ、可能であった。

【００２３】（実施例２）図２に示すＣＶＤ装置を使用
して本発明の炭化ケイ素質ダミーウェハを得た。即ち、
直径１５０ｍｍ、厚み６２５μｍの単結晶シリコンウェ
ハを予め拡散法にて、例えば１２７０Ｋの酸素雰囲気中
で加熱し、その表面に５０ｎｍのシリカ膜を形成した。
この基板を石英ガラスチューブ内に置かれた枚葉式の炭
化ケイ素被覆黒鉛製サセプターにセットし、この石英ガ
ラスチューブを１Ｐａの圧力まで真空引きした後、水素
雰囲気にて１２７０Ｋまで誘導加熱法にてサセプターと
シリコン基板を加熱し３０分保持した。その後、二塩化
シラン，キャリアーガスとしての水素ガス及びエチレン
ガスを石英ガラスチューブ内に設置したガス導入管より
シリコン基板の直径方向に平行に導入し、炉内圧力を１
００Ｐａに保った。１面ずつ各１時間をかけて反応さ
せ、各面について１．５μｍのＣＶＤ炭化ケイ素膜を形
成し、ダミーウェハを得た。反り量は、５０μｍであっ
た。製造コストは、比較例の３０％であった。ロボット
によるダミーウェハ固定用ボートへの自動搬送試験をし
たところ、可能であった。

【００２４】（実施例３）図３に示すＣＶＤ装置を使用
して本発明の炭化ケイ素質ダミーウェハを得た。即ち、
直径１５０ｍｍ、厚み６２５μｍのミラー結晶シリコ
ンウェハを予め拡散法にて、例えば１５２０Ｋの窒素雰
囲気中で加熱し、その表面に３００ｎｍの窒化ケイ素膜
を形成した。この基板を石英ガラスベルジャー内に置か
れた一体式バレル型の炭化ケイ素被覆黒鉛製サセプター
にセットし、この石英ガラスベルジャーを１Ｐａの圧力
まで真空引きした後、水素雰囲気にて１２７０Ｋまでラ
ンプ加熱法にてサセプターとシリコン基板を加熱し３０
分保持した。その後、二塩化シラン，キャリアーガスと
しての水素ガス及びエチレンガスからなる原料ガスを石
英ガラスベルジャー内に導入し、炉内圧力を４００Ｐａ
に保った。１面ずつ各１時間をかけて反応させ、各面に
ついて８００ｎｍのＣＶＤ炭化ケイ素膜を形成し、ダミ
ーウェハを得た。反り量は、４０μｍであった。製造コ
ストは、比較例の５０％であった。ロボットによるダミ
ーウェハ固定用ボートへの自動搬送試験をしたところ、
可能であった。

【００２５】（実施例４）図４に示すＣＶＤ装置を使用
して本発明の炭化ケイ素質ダミーウェハを得た。即ち、
直径１５０ｍｍ、厚み６２５μｍの多結晶シリコンウェ
ハを誘導加熱式の石英ガラスチューブ内に設置した炭化
ケイ素被覆黒鉛サセプターに載置し、温度１２２０Ｋに
加熱し、２塩化シラン，キャリアーガスとしての水素ガ
ス及びエチレンガスからなる原料ガスを導入し、炉内圧
力を６５Ｐａに保ち、まず８０ｎｍのＣＶＤ炭化ケイ素
膜を形成した。その後、原料ガスを二塩化シラン，キャ
リアーガスとしての水素ガス及びアンモニアガスの組み
合わせに切り換えて導入し、炉内温度１２００Ｋ，炉内
圧力１００Ｐａの条件で基板表面のＣＶＤ炭化ケイ素膜
の上からさらに１００ｎｍのＣＶＤ窒化ケイ素を形成さ
せた。冷却後、シリコン基板を裏返し、上記と同様にし
て８０ｎｍのＣＶＤ炭化ケイ素膜と１００ｎｍのＣＶＤ
窒化ケイ素膜を交互に積層して形成させた。このような
ＣＶＤ形成工程を４回繰り返し、最後に７００ｎｍのＣ
ＶＤ炭化ケイ素膜を最上層に形成させた。反り量が１０
０μｍであったので、片面のみを三フッ化窒素（Ｎ
Ｆ₃）とアルゴン（Ａｒ）ガスを用いて圧力１１０Ｐａ
の条件でプラズマエッチングし（装置は図示していな
い。）、最終炭化ケイ素膜を均一に薄くして、反り量が
２０μｍに再調整されたダミーウェハを得た。製造コス
トは、比較例の７０％であった。ロボットによるダミー
ウェハ固定用ボートへの自動搬送試験をしたところ、可
能であった。

【００２６】（実施例５）拡散法により１ｎｍのシリカ
膜が形成された直径１５０ｍｍで厚み６２５μｍのシリ
コンウェハを図１に示すＣＶＤ装置を用いて、本発明の
炭化ケイ素質ダミーウェハを得た。即ち、モノシランと
アンモニアを原料にして、基板温度１１２０Ｋ、炉内圧
１ｋＰａにて片面ずつ０．５μｍのＣＶＤ窒化ケイ素膜
を形成させた後、モノシランとプロパン（Ｃ₃Ｈ₈）を
用いてＣＶＤ炭化ケイ素膜を片面ずつ２μｍ形成し、ダ
ミーウェハを得た。ダミーウェハの反り量は、１５μｍ
であり、ロボットによる上記自動搬送は可能であった。

【００２７】（実施例６）図１に示すＣＶＤ装置を使用
して本発明の炭化ケイ素質ダミーウェハを得た。即ち、
基板として実施例１で用いたのと同種の高純度シリコン
ウェハを選定し、ＣＶＤ装置内で加熱して、その表面を
まず第１層として約１μｍのＣＶＤ窒化ケイ素膜を片面
ずつ形成した。但し、条件としては、原料ガスとしてモ
ノシランとアンモニアを使用し、炉内圧力を１ｋＰａ、
シリコン基板温度を１１２０Ｋとした。その後、酸化炉
（図示せず）に移し、酸素雰囲気中で１２７０Ｋにてア
ニールし、前述のＣＶＤ窒化ケイ素膜を１０μｍ形成
し、本発明のダミーウェハを得た。ダミーウェハの反り
量は、５０μｍであり、ロボットによる上記自動搬送は
可能であった。

【００２８】（実施例７）直径１５０ｍｍ、厚み６２５
μｍの単結晶シリコンウェハを図２に示すＣＶＤ装置内
に置き、まずシリカ膜をＣＶＤ法で形成した。即ち、シ
リコン基板を１０７０Ｋに加熱し、モノシランと一酸化
二窒素ガスを別々のガス導入管より炉内に導入し、シリ
カ膜を形成させた。その後、一酸化二窒素ガスのみを流
しながら基板温度を上げ、１２７０Ｋでアニールした。
このようにして第１層目の０．３μｍのシリカ膜を形成
した。次に、第２層目として０．５μｍのＣＶＤ窒化ケ
イ素膜を形成した。但し、原料ガスとしては、モノシラ
ンとアンモニアを使用し、雰囲気温度は１０７０Ｋとし
た。さらに、０．３μｍの第３層目のシリカ膜を前述と
同じ方法で形成した。次に、ＣＶＤ炭化ケイ素膜を５μ
ｍ形成し、本発明のダミーウェハを得た。ダミーウェハ
の反り量は、２５μｍであり、ロボットによる上記自動
搬送は可能であった。

【００２９】（比較例）黒鉛基板をホットウォール式Ｃ
ＶＤ反応管に設置し、原料ガスを四塩化シラン，メタ
ン，水素ガスの組み合わせで、炉内温度１５７０Ｋ、炉
内圧力５０ｋＰａの条件にて３ｍｍのＣＶＤ炭化ケイ素
膜を形成した後、機械加工にて直径１５０ｍｍ、厚み６
２５μｍのモノシリックＣＶＤ炭化ケイ素ダミーウェハ
を得た。その反り量は、０．５ｍｍであった。このダミ
ーウェハは、ダミーウェハ固定用ボートへの自動搬送が
できず、人の手でボートにセットした。

【００３０】（ヒートサイクル試験）装置４を用いて、
ダミーウェハを室温から１２７０Ｋまで５Ｋ／ｓの昇温
速度で昇温し、１０分間保持した後、自然冷却した。こ
れらの操作を繰り返して２０回毎に形成膜に亀裂（クラ
ック）が入っているか調べた。その結果を表１に示す。
実施例で得られたダミーウェハはいずれも、比較例のダ
ミーウェハに比べてヒートサイクルに伴うＣＶＤ炭化ケ
イ素膜の亀裂（クラック）が大きく抑制されていること
が分かる。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【発明の効果】本発明の炭化ケイ素質ダミーウェハは以
上の様に構成したので、従来のモノシリックなＣＶＤ炭
化ケイ素質ダミーウェハに比べて反りが少なく、しかも
安価なものを提供できることとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のダミーウェハを製造するための水平型
ＣＶＤ装置の一例を示す概略説明図である。

【図２】本発明のダミーウェハを製造するための垂直型
ＣＶＤ装置の一例を示す概略説明図である。

【図３】本発明のダミーウェハを製造するための一体式
バレル型ＣＶＤ装置の一例を示す概略説明図である。

【図４】本発明のダミーウェハを製造するための水平型
ＣＶＤ装置の他の例を示す概略説明図である。

【符号の説明】

１，２１，３１，４１シリコン基板２，２２，３２，４２炭化ケイ素被覆黒鉛サセプター３炭化ケイ素支持体４炭化ケイ素インナーチューブ５ダイヤフラム式真空計６，２３，４３石英ガラスチューブ７，２５，３４，４５ガス導入管７ａ，２５ａスリット８回転シャフト９，２４，４４誘導コイル１０熱電対３３加熱ランプ３６石英ガラスベルジャー１１，２６，３５，４６光高温計１２，２７，３７，４７排気装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者今村和広香川県三豊郡大野原町中姫2181−２東洋炭素株式会社内 (72)発明者吉本義明香川県三豊郡大野原町中姫2181−２東洋炭素株式会社内 (72)発明者喜久秀樹東京都文京区湯島２−10−10 マキノビル東洋炭素株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【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、半導体材料のウェハとほぼ同じ形状
及び厚さに成形された高純度シリコンからなる基板の表
面に、化学気相蒸着法により生じた炭化ケイ素膜が少な
くとも１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】上記シリコン基板は、その表面に炭化ケ
イ素膜と窒化ケイ素膜とが少なくとも各１層交互に化学
気相蒸着法にて形成され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】上記シリコン基板が単結晶シリコンウェ
ハである請求項１又は請求項２に記載の炭化ケイ素質ダ
ミーウェハ。
【請求項４】上記シリコン基板が多結晶シリコンウェ
ハである請求項１又は請求項２に記載の炭化ケイ素質ダ
ミーウェハ。
【請求項５】上記シリコン基板が研磨されたダミーウ
ェハである請求項１又は請求項２に記載の炭化ケイ素質
ダミーウェハ。
【請求項６】上記化学気相蒸着法により形成された炭
化ケイ素膜の厚みが１０〜１００００ｎｍである請求項
１乃至請求項５のいずれか一項に記載の炭化ケイ素質ダ
ミーウェハ。
【請求項７】上記シリコン基板の表面が、２層以上の
シリカ膜及び／又は窒化ケイ素膜に覆われたものであ
り、それらの膜が拡散法又はＣＶＤ法により形成された
ものである請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載
の炭化ケイ素質ダミーウェハ。
【請求項８】上記２層以上のシリカ膜及び／又は窒化
ケイ素膜が、拡散法により１〜１０００ｎｍの厚みに形
成されたものである請求項７記載の炭化ケイ素質ダミー
ウェハ。
【請求項９】上記２層以上のシリカ膜及び／又は窒化
ケイ素膜が、ＣＶＤ法により１〜１００００ｎｍの厚み
に形成されたものである請求項７記載の炭化ケイ素質ダ
ミーウェハ。