JPH11106298A - ＳｉＣダミーウエハ - Google Patents
ＳｉＣダミーウエハInfo
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- JPH11106298A JPH11106298A JP28300497A JP28300497A JPH11106298A JP H11106298 A JPH11106298 A JP H11106298A JP 28300497 A JP28300497 A JP 28300497A JP 28300497 A JP28300497 A JP 28300497A JP H11106298 A JPH11106298 A JP H11106298A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 反りが少なく、平坦で、光透過性の低い結晶
性状を備えたＳｉＣ膜成形体らなるＳｉＣダミーウエハ
を提供する。 【解決手段】 ＣＶＤにより成膜後基材を除去したＳｉ
Ｃ膜成形体においてＸ線回折により得られる結晶面の存
在割合が、ＳｉＣ膜の成膜面側で（１１１）面に対する
（２００）面の回折ピーク値の比Ｉ(200) ／(111) が
０．５以上、（１１１）面に対する（３１１）面の回折
ピーク値の比Ｉ(311) ／(111) が０．３５〜０．６０で
あり、ＳｉＣ膜の基材面側の回折ピーク値の比Ｉ(200)
／(111) が０．１〜０．４の結晶性状を備えたＳｉＣ膜
成形体からなるＳｉＣダミーウエハ。ＳｉＣ膜成形体の
反りは−０．５〜＋０．５mmの範囲内にある。
性状を備えたＳｉＣ膜成形体らなるＳｉＣダミーウエハ
を提供する。 【解決手段】 ＣＶＤにより成膜後基材を除去したＳｉ
Ｃ膜成形体においてＸ線回折により得られる結晶面の存
在割合が、ＳｉＣ膜の成膜面側で（１１１）面に対する
（２００）面の回折ピーク値の比Ｉ(200) ／(111) が
０．５以上、（１１１）面に対する（３１１）面の回折
ピーク値の比Ｉ(311) ／(111) が０．３５〜０．６０で
あり、ＳｉＣ膜の基材面側の回折ピーク値の比Ｉ(200)
／(111) が０．１〜０．４の結晶性状を備えたＳｉＣ膜
成形体からなるＳｉＣダミーウエハ。ＳｉＣ膜成形体の
反りは−０．５〜＋０．５mmの範囲内にある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣやＬＳＩ等の
半導体製造工程において、プラズマエッチングチャンバ
ー内を清浄化する工程に用いるダミーウエハ、あるいは
拡散炉や縦型炉において製品ウエハが並ぶ端側の位置に
配置して製品ウエハの処理性状を安定化するために用い
るダミーウエハに関する。
半導体製造工程において、プラズマエッチングチャンバ
ー内を清浄化する工程に用いるダミーウエハ、あるいは
拡散炉や縦型炉において製品ウエハが並ぶ端側の位置に
配置して製品ウエハの処理性状を安定化するために用い
るダミーウエハに関する。
【０００２】
【従来の技術】プラズマエッチング処理は、一対の並行
平面電極を設置したエッチング装置内に反応性ガス
（Ｃ，Ｈ，Ｆ，Ｏ等の原子含有ガス）を導入しながら電
極間に高周波電力を印加して放電させ、生じたガスプラ
ズマを用いてフォトレジストされていない部分をエッチ
ングすることにより高精度で微細な回路パターンを形成
する処理工程である。
平面電極を設置したエッチング装置内に反応性ガス
（Ｃ，Ｈ，Ｆ，Ｏ等の原子含有ガス）を導入しながら電
極間に高周波電力を印加して放電させ、生じたガスプラ
ズマを用いてフォトレジストされていない部分をエッチ
ングすることにより高精度で微細な回路パターンを形成
する処理工程である。
【０００３】このプラズマエッチング処理は均一なプラ
ズマ条件で行う必要があるが、均一な反応条件に維持す
ることは難しく、例えば縦型炉を用いて減圧ＣＶＤ法に
よりエッチング処理を行う場合には、炉の上部と下部に
おいて反応性ガスの流れや温度分布等が不均一化し易
い。そこで、ウエハをセットした炉の上部及び下部にダ
ミーウエハをセットして、ウエハのエッチング条件を安
定化させる方法が採られている。
ズマ条件で行う必要があるが、均一な反応条件に維持す
ることは難しく、例えば縦型炉を用いて減圧ＣＶＤ法に
よりエッチング処理を行う場合には、炉の上部と下部に
おいて反応性ガスの流れや温度分布等が不均一化し易
い。そこで、ウエハをセットした炉の上部及び下部にダ
ミーウエハをセットして、ウエハのエッチング条件を安
定化させる方法が採られている。
【０００４】また、プラズマエッチング処理を繰り返し
行うと、チャンバー内の電極やウエハホルダー等にエッ
チングされたシリコンが付着したり、付着シリコンの脱
落によりパーティクルが発生する等の問題が生じる。そ
のため、定期的にウエハの代わりにダミーウエハをセッ
トしてプラズマエッチング処理を行って、系内を洗浄す
る必要がある。
行うと、チャンバー内の電極やウエハホルダー等にエッ
チングされたシリコンが付着したり、付着シリコンの脱
落によりパーティクルが発生する等の問題が生じる。そ
のため、定期的にウエハの代わりにダミーウエハをセッ
トしてプラズマエッチング処理を行って、系内を洗浄す
る必要がある。
【０００５】したがって、ダミーウエハにはエッチング
され難い材質特性が要求され、また高純度であることが
必要である。このダミーウエハの材質としては石英、炭
化珪素、グラファイト等が検討されているが、石英は導
電性がないため使用できず、焼結炭化珪素は加工性が悪
く高純度化も難しいという欠点がある。グラファイトは
材質的に組織からパーティクルが脱落する難点がある。
シリコンウエハをダミーウエハとして用いる方法もある
が、ウエハの大型化にともないコスト高となり実用的で
ない。そのためウエハの洗浄時に使用される塩酸ガスに
エッチングされにくいＳｉＣが一般的に使用される。
され難い材質特性が要求され、また高純度であることが
必要である。このダミーウエハの材質としては石英、炭
化珪素、グラファイト等が検討されているが、石英は導
電性がないため使用できず、焼結炭化珪素は加工性が悪
く高純度化も難しいという欠点がある。グラファイトは
材質的に組織からパーティクルが脱落する難点がある。
シリコンウエハをダミーウエハとして用いる方法もある
が、ウエハの大型化にともないコスト高となり実用的で
ない。そのためウエハの洗浄時に使用される塩酸ガスに
エッチングされにくいＳｉＣが一般的に使用される。
【０００６】ＳｉＣは耐熱性、高温強度、耐熱衝撃性、
耐摩耗性、耐蝕性等の材質特性に優れており半導体製造
用の部材をはじめ各種工業用の部材として有用されてい
る。ＳｉＣ成形体の製造方法としては古くからＳｉＣ粉
末を焼結する方法があるが、ＳｉＣは難焼結性材料であ
り緻密で表面平滑な成形体を得るには焼結助剤を必要と
し、高純度な製品を得ることが困難である。そのため、
焼結法で製造されるＳｉＣ成形体は、特に高純度が要求
される半導体分野での使用には適さない欠点がある。
耐摩耗性、耐蝕性等の材質特性に優れており半導体製造
用の部材をはじめ各種工業用の部材として有用されてい
る。ＳｉＣ成形体の製造方法としては古くからＳｉＣ粉
末を焼結する方法があるが、ＳｉＣは難焼結性材料であ
り緻密で表面平滑な成形体を得るには焼結助剤を必要と
し、高純度な製品を得ることが困難である。そのため、
焼結法で製造されるＳｉＣ成形体は、特に高純度が要求
される半導体分野での使用には適さない欠点がある。
【０００７】一方、ＣＶＤ法（化学的気相蒸着法）を利
用するＳｉＣ成形体の製造方法は、原料ガスを気相反応
させて基材面上にＳｉＣ生成物を析出させて被膜を生成
したのち基材を除去するもので、緻密で高純度のＳｉＣ
成形体を得ることができる。また、基材は切削や研磨等
により除去されるが、基材に炭素材を用いると空気中で
熱処理することにより容易に燃焼除去できるのでプロセ
スを簡易化できる利点がある。
用するＳｉＣ成形体の製造方法は、原料ガスを気相反応
させて基材面上にＳｉＣ生成物を析出させて被膜を生成
したのち基材を除去するもので、緻密で高純度のＳｉＣ
成形体を得ることができる。また、基材は切削や研磨等
により除去されるが、基材に炭素材を用いると空気中で
熱処理することにより容易に燃焼除去できるのでプロセ
スを簡易化できる利点がある。
【０００８】しかしながら、基材に炭素材、例えば表面
平滑で平板状の黒鉛材を用いてＣＶＤ法によりＳｉＣを
気相析出させると、黒鉛基材とＳｉＣ膜との熱膨張率の
相違やＳｉＣ膜の気相析出速度の相違による結晶組織の
変化に起因して、黒鉛基材を除去して得られるＳｉＣ膜
成形体には反りが発生する難点がある。すなわち、黒鉛
基材の熱膨張係数がＳｉＣの熱膨張係数よりも大きい場
合にはＳｉＣ膜に圧縮応力がかかりＳｉＣ膜の表面が凸
形状に反る。逆に、黒鉛基材の熱膨張係数が小さい場合
にはＳｉＣ膜に引張り応力が働くためＳｉＣ膜の表面が
凹形状に反ることとなる。
平滑で平板状の黒鉛材を用いてＣＶＤ法によりＳｉＣを
気相析出させると、黒鉛基材とＳｉＣ膜との熱膨張率の
相違やＳｉＣ膜の気相析出速度の相違による結晶組織の
変化に起因して、黒鉛基材を除去して得られるＳｉＣ膜
成形体には反りが発生する難点がある。すなわち、黒鉛
基材の熱膨張係数がＳｉＣの熱膨張係数よりも大きい場
合にはＳｉＣ膜に圧縮応力がかかりＳｉＣ膜の表面が凸
形状に反る。逆に、黒鉛基材の熱膨張係数が小さい場合
にはＳｉＣ膜に引張り応力が働くためＳｉＣ膜の表面が
凹形状に反ることとなる。
【０００９】また、ＣＶＤ法により析出するＳｉＣ膜の
形成過程は、基材上でまずＳｉＣの核が生成してアモル
ファス質あるいは微粒多結晶に成長し、更に柱状組織の
結晶組織に成長を続けてＳｉＣ膜が析出被着する。この
基材と接するアモルファス質あるいは微粒多結晶のＳｉ
Ｃ膜の熱膨張係数は柱状組織の結晶組織の熱膨張係数に
比べて小さいために、基材である黒鉛材を空気中で加熱
して燃焼除去する場合にはアモルファス質あるいは微粒
多結晶部では圧縮応力が、柱状組織の結晶組織部では引
っ張り応力がそれぞれ作用するので、ＳｉＣ膜形成時と
は逆に全体として凹形状に反りが発生することとなる。
形成過程は、基材上でまずＳｉＣの核が生成してアモル
ファス質あるいは微粒多結晶に成長し、更に柱状組織の
結晶組織に成長を続けてＳｉＣ膜が析出被着する。この
基材と接するアモルファス質あるいは微粒多結晶のＳｉ
Ｃ膜の熱膨張係数は柱状組織の結晶組織の熱膨張係数に
比べて小さいために、基材である黒鉛材を空気中で加熱
して燃焼除去する場合にはアモルファス質あるいは微粒
多結晶部では圧縮応力が、柱状組織の結晶組織部では引
っ張り応力がそれぞれ作用するので、ＳｉＣ膜形成時と
は逆に全体として凹形状に反りが発生することとなる。
【００１０】そこで、ＣＶＤ法によるＳｉＣ成形体の製
造方法として、基体の表面にＣＶＤ法によりＳｉＣ膜を
形成し、前記基体を除去して得られたＳｉＣ基板の両面
に、更にＳｉＣ膜を形成することを特徴とするＣＶＤ法
によるＳｉＣ成形体の製造方法（特開平８−188408号公
報）や、基体の表面にＣＶＤ法によりＳｉＣ膜を形成
し、前記基体を除去することにより、ＳｉＣ成形体を製
造する方法において、ＣＶＤ法によりＳｉＣ層を形成
し、次いで該ＳｉＣ層の表面を平坦化する工程を複数回
繰り返すことにより、各層の厚みが１００μm 以下のＳ
ｉＣ層を所望厚み以上に積層した後、基体を除去するこ
とを特徴とするＣＶＤ法によるＳｉＣ成形体の製造方法
（特開平８−188468号公報）等が提案されている。
造方法として、基体の表面にＣＶＤ法によりＳｉＣ膜を
形成し、前記基体を除去して得られたＳｉＣ基板の両面
に、更にＳｉＣ膜を形成することを特徴とするＣＶＤ法
によるＳｉＣ成形体の製造方法（特開平８−188408号公
報）や、基体の表面にＣＶＤ法によりＳｉＣ膜を形成
し、前記基体を除去することにより、ＳｉＣ成形体を製
造する方法において、ＣＶＤ法によりＳｉＣ層を形成
し、次いで該ＳｉＣ層の表面を平坦化する工程を複数回
繰り返すことにより、各層の厚みが１００μm 以下のＳ
ｉＣ層を所望厚み以上に積層した後、基体を除去するこ
とを特徴とするＣＶＤ法によるＳｉＣ成形体の製造方法
（特開平８−188468号公報）等が提案されている。
【００１１】上記の特開平８−１８８４０８号公報およ
び特開平８−１８８４６８号公報の発明は、ＳｉＣ成形
体に発生する亀裂や反りの抑制を目的として、ＳｉＣ膜
を所望厚みまで一気に形成せずに途中で止め、ＳｉＣ膜
に蓄積される内部応力を最小限に抑えることにより結晶
粒の大きさがそろい、膜表面の凹凸度合いを減少させた
ＳｉＣ膜を基板として、その上面と下面の両面にＳｉＣ
膜を形成する、あるいはＳｉＣ層形成を初期段階で止め
て、層表面を平坦化する工程を複数回繰り返すものであ
る。すなわち、特開平８−１８８４０８号公報、同８−
１８８４６８号公報の製造方法によれば、ＣＶＤ法で形
成するＳｉＣ膜を所望の膜厚にまで一気に形成すること
なく途中で止め、また平坦化処理が必要となるなど工程
が煩雑化し、製造効率が低下する問題点がある。
び特開平８−１８８４６８号公報の発明は、ＳｉＣ成形
体に発生する亀裂や反りの抑制を目的として、ＳｉＣ膜
を所望厚みまで一気に形成せずに途中で止め、ＳｉＣ膜
に蓄積される内部応力を最小限に抑えることにより結晶
粒の大きさがそろい、膜表面の凹凸度合いを減少させた
ＳｉＣ膜を基板として、その上面と下面の両面にＳｉＣ
膜を形成する、あるいはＳｉＣ層形成を初期段階で止め
て、層表面を平坦化する工程を複数回繰り返すものであ
る。すなわち、特開平８−１８８４０８号公報、同８−
１８８４６８号公報の製造方法によれば、ＣＶＤ法で形
成するＳｉＣ膜を所望の膜厚にまで一気に形成すること
なく途中で止め、また平坦化処理が必要となるなど工程
が煩雑化し、製造効率が低下する問題点がある。
【００１２】更に、ウエハは搬送用ロボットで支持ボー
トに装着されるが、ウエハの認識はレーザー光を照射す
ることにより行われている。したがって、ウエハの光透
過性が高いとロボットがウエハの位置を的確に認識する
ことができず、反応装置内の所定の位置にウエハを装着
することが困難となる。
トに装着されるが、ウエハの認識はレーザー光を照射す
ることにより行われている。したがって、ウエハの光透
過性が高いとロボットがウエハの位置を的確に認識する
ことができず、反応装置内の所定の位置にウエハを装着
することが困難となる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記の
問題点を解消するためにＳｉＣ膜の結晶性状について研
究を進めた結果、ＳｉＣ膜の結晶配向が等方的であると
反りが少なく、また光透過性も低くなることを見出し
た。
問題点を解消するためにＳｉＣ膜の結晶性状について研
究を進めた結果、ＳｉＣ膜の結晶配向が等方的であると
反りが少なく、また光透過性も低くなることを見出し
た。
【００１４】本発明は上記の知見に基づいて完成したも
のであり、その目的はプラズマエッチング用等のチャン
バー内を清浄化する工程、あるいは拡散炉や縦型炉等で
製品ウエハを処理する工程に用いられる、反りが少なく
平坦性に優れ、また光透過性の低いＳｉＣダミーウエハ
を提供することにある。
のであり、その目的はプラズマエッチング用等のチャン
バー内を清浄化する工程、あるいは拡散炉や縦型炉等で
製品ウエハを処理する工程に用いられる、反りが少なく
平坦性に優れ、また光透過性の低いＳｉＣダミーウエハ
を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明によるＳｉＣダミーウエハは、ＣＶＤにより
成膜後基材を除去したＳｉＣ膜成形体においてＸ線回折
により得られる結晶面の存在割合が、ＳｉＣ膜の成膜面
側で（１１１）面に対する（２００）面の回折ピーク値
の比Ｉ(200) ／(111) が０．５以上、（１１１）面に対
する（３１１）面の回折ピーク値の比Ｉ(311) ／(111)
が０．３５〜０．６０であり、ＳｉＣ膜の基材面側の回
折ピーク値の比Ｉ(200) ／(111) が０．１〜０．４の結
晶性状を備えたＳｉＣ膜成形体からなることを構成上の
特徴とする。
めの本発明によるＳｉＣダミーウエハは、ＣＶＤにより
成膜後基材を除去したＳｉＣ膜成形体においてＸ線回折
により得られる結晶面の存在割合が、ＳｉＣ膜の成膜面
側で（１１１）面に対する（２００）面の回折ピーク値
の比Ｉ(200) ／(111) が０．５以上、（１１１）面に対
する（３１１）面の回折ピーク値の比Ｉ(311) ／(111)
が０．３５〜０．６０であり、ＳｉＣ膜の基材面側の回
折ピーク値の比Ｉ(200) ／(111) が０．１〜０．４の結
晶性状を備えたＳｉＣ膜成形体からなることを構成上の
特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】ＣＶＤ法によりＳｉＣを気相析出
させてＳｉＣ膜を成膜する基材には、空気中で熱処理す
ることにより容易に除去可能な炭素系、特に黒鉛材が好
適に用いられる。黒鉛材は表面平滑で平坦性の高いもの
が好ましい。黒鉛基材の表面にＣＶＤ法により気相析出
させて形成したＳｉＣ被膜は黒鉛基材を除去することに
より、ＳｉＣ膜成形体が得られる。黒鉛基材の除去は黒
鉛材を切削除去、ショットブラスト等による研磨除去、
あるいは空気中で加熱して燃焼除去する方法等適宜な手
段により行うことができるが、燃焼除去の操作が簡便で
あり好ましい。
させてＳｉＣ膜を成膜する基材には、空気中で熱処理す
ることにより容易に除去可能な炭素系、特に黒鉛材が好
適に用いられる。黒鉛材は表面平滑で平坦性の高いもの
が好ましい。黒鉛基材の表面にＣＶＤ法により気相析出
させて形成したＳｉＣ被膜は黒鉛基材を除去することに
より、ＳｉＣ膜成形体が得られる。黒鉛基材の除去は黒
鉛材を切削除去、ショットブラスト等による研磨除去、
あるいは空気中で加熱して燃焼除去する方法等適宜な手
段により行うことができるが、燃焼除去の操作が簡便で
あり好ましい。
【００１７】本発明のＳｉＣダミーウエハは、このよう
にして得られるＳｉＣ膜成形体の結晶性状を特定の結晶
形とした、すなわちＸ線回折により得られる結晶面の存
在割合を、ＳｉＣ膜の成膜面側（すなわち膜の表面側）
で（１１１）面に対する（２００）面の回折ピーク値の
比Ｉ(200) ／(111) が０．５以上、（１１１）面に対す
る（３１１）面の回折ピーク値の比Ｉ(311) ／(111) が
０．３５〜０．６０であり、ＳｉＣ膜の基材面側（すな
わち膜の裏面側）の回折ピーク値の比Ｉ(200)／(111)
が０．１〜０．４の範囲に設定した点に特徴がある。な
お、Ｘ線回折により求める回折ピーク値はＣｕのＫαで
測定した値である。
にして得られるＳｉＣ膜成形体の結晶性状を特定の結晶
形とした、すなわちＸ線回折により得られる結晶面の存
在割合を、ＳｉＣ膜の成膜面側（すなわち膜の表面側）
で（１１１）面に対する（２００）面の回折ピーク値の
比Ｉ(200) ／(111) が０．５以上、（１１１）面に対す
る（３１１）面の回折ピーク値の比Ｉ(311) ／(111) が
０．３５〜０．６０であり、ＳｉＣ膜の基材面側（すな
わち膜の裏面側）の回折ピーク値の比Ｉ(200)／(111)
が０．１〜０．４の範囲に設定した点に特徴がある。な
お、Ｘ線回折により求める回折ピーク値はＣｕのＫαで
測定した値である。
【００１８】結晶面の存在割合として、ＳｉＣ膜の成長
面側のＸ線回折の回折ピーク値の比Ｉ(200) ／(111) の
値が０．５未満の場合は、結晶の粒界が基材に対し平行
に配列する度合いが多くなりＳｉＣ膜成形体の反りが大
きくなる。また回折ピーク値の比Ｉ(311) ／(111) が
０．３５〜０．６０の範囲を外れる場合にも同様に結晶
の粒界が基材に対し平行に配列する度合いが多くなるた
めＳｉＣ膜成形体の反りが大きくなる。また、ＳｉＣ膜
の基材面側の回折ピーク値の比Ｉ(200) ／(111)の値が
０．１〜０．４の範囲を外れると反りが大きくなるばか
りでなく、成長過程で徐々にＩ(200) ／(111) の比率が
大きくなり光透過性が低下する。
面側のＸ線回折の回折ピーク値の比Ｉ(200) ／(111) の
値が０．５未満の場合は、結晶の粒界が基材に対し平行
に配列する度合いが多くなりＳｉＣ膜成形体の反りが大
きくなる。また回折ピーク値の比Ｉ(311) ／(111) が
０．３５〜０．６０の範囲を外れる場合にも同様に結晶
の粒界が基材に対し平行に配列する度合いが多くなるた
めＳｉＣ膜成形体の反りが大きくなる。また、ＳｉＣ膜
の基材面側の回折ピーク値の比Ｉ(200) ／(111)の値が
０．１〜０．４の範囲を外れると反りが大きくなるばか
りでなく、成長過程で徐々にＩ(200) ／(111) の比率が
大きくなり光透過性が低下する。
【００１９】このように本発明は、ＳｉＣ膜の結晶面の
存在割合を特定の範囲に設定した結晶性状とすることに
より、ＳｉＣの結晶配向が比較的に等方性となり、Ｓｉ
Ｃ膜成形体の反りを抑制することができ、平坦なダミー
ウエハとすることが可能となる。そして、ＳｉＣ膜の成
膜面側で（１１１）面に対する（２００）面の回折ピー
ク値の比Ｉ(200) ／(111) が０．５以上、（１１１）面
に対する（３１１）面の回折ピーク値の比Ｉ(311) ／(1
11) が０．３５〜０．６０であり、ＳｉＣ膜の基材面側
の回折ピーク値の比Ｉ(200) ／(111) が０．１〜０．４
の範囲に設定することによりＳｉＣ膜成形体の反りを−
０．５〜＋０．５mmの範囲に抑制することが可能とな
る。更に、ＳｉＣ結晶の配向性が低いので、（１１１）
面と交差する結晶面の存在割合が多くなり、光透過性を
低くすることができる。なお、本発明のダミーウエハは
ＳｉＣ膜成形体の厚さには特に制約されない。
存在割合を特定の範囲に設定した結晶性状とすることに
より、ＳｉＣの結晶配向が比較的に等方性となり、Ｓｉ
Ｃ膜成形体の反りを抑制することができ、平坦なダミー
ウエハとすることが可能となる。そして、ＳｉＣ膜の成
膜面側で（１１１）面に対する（２００）面の回折ピー
ク値の比Ｉ(200) ／(111) が０．５以上、（１１１）面
に対する（３１１）面の回折ピーク値の比Ｉ(311) ／(1
11) が０．３５〜０．６０であり、ＳｉＣ膜の基材面側
の回折ピーク値の比Ｉ(200) ／(111) が０．１〜０．４
の範囲に設定することによりＳｉＣ膜成形体の反りを−
０．５〜＋０．５mmの範囲に抑制することが可能とな
る。更に、ＳｉＣ結晶の配向性が低いので、（１１１）
面と交差する結晶面の存在割合が多くなり、光透過性を
低くすることができる。なお、本発明のダミーウエハは
ＳｉＣ膜成形体の厚さには特に制約されない。
【００２０】ＳｉＣ膜成形体は、黒鉛等の基材面にＣＶ
Ｄ法によりＳｉＣを気相析出させてＳｉＣ膜を被着した
後基材を除去することにより得られ、ＣＶＤ法によるＳ
ｉＣ膜の被着はＣＶＤ反応装置内に黒鉛基材をセット
し、水素ガスをキャリアガスとし、トリクロロメチルシ
ラン、トリクロロフェニルシラン、ジクロロメチルシラ
ン、ジクロロジメチルシラン、クロロトリメチルシラン
などの原料ガスを送入して熱分解反応させることにより
行われる。この場合に、熱分解温度、原料ガス濃度
〔（原料ガス）／（原料ガス）＋（キャリアガス）〕、
原料ガス送入流量等を適宜設定制御することにより本発
明の結晶性状を備えたＳｉＣ膜成形体が得られる。
Ｄ法によりＳｉＣを気相析出させてＳｉＣ膜を被着した
後基材を除去することにより得られ、ＣＶＤ法によるＳ
ｉＣ膜の被着はＣＶＤ反応装置内に黒鉛基材をセット
し、水素ガスをキャリアガスとし、トリクロロメチルシ
ラン、トリクロロフェニルシラン、ジクロロメチルシラ
ン、ジクロロジメチルシラン、クロロトリメチルシラン
などの原料ガスを送入して熱分解反応させることにより
行われる。この場合に、熱分解温度、原料ガス濃度
〔（原料ガス）／（原料ガス）＋（キャリアガス）〕、
原料ガス送入流量等を適宜設定制御することにより本発
明の結晶性状を備えたＳｉＣ膜成形体が得られる。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と対比して具
体的に説明する。
体的に説明する。
【００２２】実施例１〜６、比較例１〜２ 嵩密度１．８ g/cm3、熱膨張係数３．９×１０-6、灰分
１０ ppmの等方性黒鉛材を直径２０２mm、厚さ５mmに加
工して基材を作製した。この黒鉛基材をＣＶＤ反応装置
にセットして、原料ガスにトリクロロメチルシランを用
い、水素ガスをキャリアガスとして、熱分解温度を１４
００℃に、原料ガス濃度〔（トリクロロメチルシラン）
流量／（トリクロロメチルシラン）＋（水素ガス）流
量〕を５〜１０ Vol％に、またトリクロロメチルシラン
の流量を１００〜５００リットル／分の範囲で設定制御
し、ＣＶＤ反応時間を変えて黒鉛基材面にＳｉＣを析出
させた。このようにして黒鉛基材面に厚さ０．９〜１．
５mmのＳｉＣ膜を成膜した。次いで空気中で加熱して黒
鉛基材を燃焼除去した後、ショットブラストにより基材
面に接していた側を研磨して平滑化し、ＳｉＣ膜成形体
を得た。
１０ ppmの等方性黒鉛材を直径２０２mm、厚さ５mmに加
工して基材を作製した。この黒鉛基材をＣＶＤ反応装置
にセットして、原料ガスにトリクロロメチルシランを用
い、水素ガスをキャリアガスとして、熱分解温度を１４
００℃に、原料ガス濃度〔（トリクロロメチルシラン）
流量／（トリクロロメチルシラン）＋（水素ガス）流
量〕を５〜１０ Vol％に、またトリクロロメチルシラン
の流量を１００〜５００リットル／分の範囲で設定制御
し、ＣＶＤ反応時間を変えて黒鉛基材面にＳｉＣを析出
させた。このようにして黒鉛基材面に厚さ０．９〜１．
５mmのＳｉＣ膜を成膜した。次いで空気中で加熱して黒
鉛基材を燃焼除去した後、ショットブラストにより基材
面に接していた側を研磨して平滑化し、ＳｉＣ膜成形体
を得た。
【００２３】これらのＳｉＣ膜成形体について、印加電
圧；４０KV、印加電流；２０mA、走査速度；４°／mi
n.、発散スリット；１°、入射スリット；１°、散乱ス
リット；０．３mm、フィルター；Ｎｉの条件でＸ線回折
を行って、回折ピーク値を求めた。なお回折ピーク値は
ＣｕのＫαで測定した。また、３次元形状測定機により
静置したＳｉＣ膜成形体表面の高さを測定して、高低差
の最大値をもって反り量(mm)とした。更に、ＳｉＣ膜成
形体を厚さ０．５mm、面粗さＲａを１μm 以下に平面研
削した後、分光光度計により波長２０００nmにおける透
過率を測定した。また、ダミーウエハに加工後、片面か
ら白色光源で照射して透過光の色調を目視により観察し
た。得られた結果を表１に示した。
圧；４０KV、印加電流；２０mA、走査速度；４°／mi
n.、発散スリット；１°、入射スリット；１°、散乱ス
リット；０．３mm、フィルター；Ｎｉの条件でＸ線回折
を行って、回折ピーク値を求めた。なお回折ピーク値は
ＣｕのＫαで測定した。また、３次元形状測定機により
静置したＳｉＣ膜成形体表面の高さを測定して、高低差
の最大値をもって反り量(mm)とした。更に、ＳｉＣ膜成
形体を厚さ０．５mm、面粗さＲａを１μm 以下に平面研
削した後、分光光度計により波長２０００nmにおける透
過率を測定した。また、ダミーウエハに加工後、片面か
ら白色光源で照射して透過光の色調を目視により観察し
た。得られた結果を表１に示した。
【００２４】
【表１】 （表注） *1 ＋は基材面側が凹形状（成長面側が凸形状）の反りを意味する。 −は基材面側が凸形状（成長面側が凹形状）の反りを意味する。
【００２５】表１の結果から、本発明で特定した結晶性
状を備えた実施例のＳｉＣ膜成形体は、いずれも反りが
少なく、平坦性に優れ、また光透過性も低位にあること
が判る。これに対してＳｉＣ膜が成長する側の（２０
０）結晶面の発達が小さく、全体として結晶面の配向性
が高い比較例１では反りが大きく、光透過率も高いこと
が認められる。また（３１１）結晶面の発達が小さい比
較例２でも反りが大きくなっている。
状を備えた実施例のＳｉＣ膜成形体は、いずれも反りが
少なく、平坦性に優れ、また光透過性も低位にあること
が判る。これに対してＳｉＣ膜が成長する側の（２０
０）結晶面の発達が小さく、全体として結晶面の配向性
が高い比較例１では反りが大きく、光透過率も高いこと
が認められる。また（３１１）結晶面の発達が小さい比
較例２でも反りが大きくなっている。
【００２６】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、ＣＶＤ
により成膜した後基材を除去したＳｉＣ膜成形体の結晶
性状として、ＳｉＣ膜の成膜面側のＸ線回折による回折
ピーク値の比Ｉ(200) ／(111) 及びＩ(311) ／(111) の
値、ならびにＳｉＣ膜の基材面側の回折ピーク値の比Ｉ
(200) ／(111) の値をそれぞれ特定して、各結晶面の存
在割合、すなわち結晶面の配向性が相対的に等方性のＳ
ｉＣ膜成形体によりダミーウエハを構成したものである
から結晶面の配向性による反りの発生が効果的に抑制さ
れ、反り量を±０．５mmの範囲内に抑えることが可能と
なる。更に結晶面の交差面により光の透過も低く、光透
過率を低位に保持することができる。したがって、プラ
ズマエッチング用等のチャンバー内を清浄化する工程、
あるいは拡散炉や縦型炉等で製品ウエハを処理する工程
に用いられる、反りが少なく平坦性に優れ、また光透過
性の低いＳｉＣダミーウエハとして極めて有用である。
により成膜した後基材を除去したＳｉＣ膜成形体の結晶
性状として、ＳｉＣ膜の成膜面側のＸ線回折による回折
ピーク値の比Ｉ(200) ／(111) 及びＩ(311) ／(111) の
値、ならびにＳｉＣ膜の基材面側の回折ピーク値の比Ｉ
(200) ／(111) の値をそれぞれ特定して、各結晶面の存
在割合、すなわち結晶面の配向性が相対的に等方性のＳ
ｉＣ膜成形体によりダミーウエハを構成したものである
から結晶面の配向性による反りの発生が効果的に抑制さ
れ、反り量を±０．５mmの範囲内に抑えることが可能と
なる。更に結晶面の交差面により光の透過も低く、光透
過率を低位に保持することができる。したがって、プラ
ズマエッチング用等のチャンバー内を清浄化する工程、
あるいは拡散炉や縦型炉等で製品ウエハを処理する工程
に用いられる、反りが少なく平坦性に優れ、また光透過
性の低いＳｉＣダミーウエハとして極めて有用である。
Claims (2)
- 【請求項１】 ＣＶＤにより成膜後基材を除去したＳｉ
Ｃ膜成形体においてＸ線回折により得られる結晶面の存
在割合が、ＳｉＣ膜の成膜面側で（１１１）面に対する
（２００）面の回折ピーク値の比Ｉ(200) ／(111) が
０．５以上、（１１１）面に対する（３１１）面の回折
ピーク値の比Ｉ(311) ／(111) が０．３５〜０．６０で
あり、ＳｉＣ膜の基材面側の回折ピーク値の比Ｉ(200)
／(111)が０．１〜０．４の結晶性状を備えたＳｉＣ膜
成形体からなることを特徴とするＳｉＣダミーウエハ。 - 【請求項２】 ＳｉＣ膜成形体の反りが−０．５〜＋
０．５mmの範囲にある請求項１記載のＳｉＣダミーウエ
ハ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28300497A JP3790029B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | ＳｉＣダミーウエハ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28300497A JP3790029B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | ＳｉＣダミーウエハ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11106298A true JPH11106298A (ja) | 1999-04-20 |
| JP3790029B2 JP3790029B2 (ja) | 2006-06-28 |
Family
ID=17659985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28300497A Expired - Fee Related JP3790029B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | ＳｉＣダミーウエハ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3790029B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006016662A (ja) * | 2004-07-01 | 2006-01-19 | Tokai Carbon Co Ltd | 光不透過性ＳｉＣ成形体及びその製造方法 |
| JP2010064918A (ja) * | 2008-09-10 | 2010-03-25 | Showa Denko Kk | 炭化珪素単結晶の製造方法、炭化珪素単結晶ウェーハ及び炭化珪素単結晶半導体パワーデバイス |
| JP2021031363A (ja) * | 2019-08-29 | 2021-03-01 | 住友金属鉱山株式会社 | 炭化ケイ素多結晶基板の製造方法 |
| JP2022522223A (ja) * | 2019-04-18 | 2022-04-14 | トカイ カーボン コリア カンパニー，リミティド | ＳｉＣ素材及びその製造方法 |
-
1997
- 1997-09-30 JP JP28300497A patent/JP3790029B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006016662A (ja) * | 2004-07-01 | 2006-01-19 | Tokai Carbon Co Ltd | 光不透過性ＳｉＣ成形体及びその製造方法 |
| JP2010064918A (ja) * | 2008-09-10 | 2010-03-25 | Showa Denko Kk | 炭化珪素単結晶の製造方法、炭化珪素単結晶ウェーハ及び炭化珪素単結晶半導体パワーデバイス |
| JP2022522223A (ja) * | 2019-04-18 | 2022-04-14 | トカイ カーボン コリア カンパニー，リミティド | ＳｉＣ素材及びその製造方法 |
| JP2021031363A (ja) * | 2019-08-29 | 2021-03-01 | 住友金属鉱山株式会社 | 炭化ケイ素多結晶基板の製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3790029B2 (ja) | 2006-06-28 |
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