KR102475198B1 - 고저항 탄화규소 부품 형성방법 및 고저항 탄화규소 부품 - Google Patents

고저항 탄화규소 부품 형성방법 및 고저항 탄화규소 부품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고저항 탄화규소 부품 형성방법 및 고저항 탄화규소 부품에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 베이스부를 챔버 내에 배치시키는 준비과정; 상기 챔버 내의 유체를 배기시키는 배기과정; 및 단원자분자를 이송가스로 하여 수소와 알킬실란을 포함하는 반응가스를 챔버 내에 주입하여 탄화규소층을 증착시키는 증착과정;을 포함함으로써 고저항 탄화규소 부품을 얻을 수 있는 기술이 개시된다.

Description

고저항 탄화규소 부품 형성방법 및 고저항 탄화규소 부품{High-Resistance Silicon Carbide Product Forming Method and High-Resistance Silicon Carbide Product}
본 발명은 고저항 탄화규소 부품 형성방법 및 고저항 탄화규소 부품에 관한 것으로, 보다 상세하게는 높은 비저항과 내구성 그리고 플라즈마에 대한 내식성이 향상시킬 수 있는 고저항 탄화규소 부품 형성방법 및 고저항 탄화규소 부품에 관한 것이다.
반도체 제조공정 중에 다양한 종류의 세라믹 제품들이 적용된다. 그 중 탄화규소는 강도, 경도 등의 물리적 특성과 열전도도, 열팽창계수 등 열적 특성에서 다른 세라믹 재료에 비해 우수하여 반도체 제조공정에서 내화학성, 내식성, 내열특성이 요구되는 화학기상증착법, 에칭공정 또는 플라즈마 식각 공정 등의 제조공정설비에 많이 적용되고 있다. 특히 플라즈마 식각 공정에서는 실리콘 웨이퍼의 가장자리 부분에 위치하는 포커스 링, 그리고 실리콘 웨이퍼의 상부에 위치하는 상부전극 등에서 탄화규소 재질의 부품이 많이 적용되고 있다. 플라즈마 건식 식각공정을 진행하면 챔버 내의 플라즈마 식각을 하고자 하는 실리콘 웨이퍼 외에도 챔버 내의 다른 탄화규소 부품들도 함께 식각이 되어 기계적, 열적, 내화학적 물성이 우수한 탄화규소 제품이라도 손상이 발생된다.
이러한 탄화규소 부품은 고가의 재료이나 일정기간 사용 후에는 플라즈마에 의해 식각된 탄화규소 부품을 새로운 탄화규소 제품으로 교체하여야 하고, 교체된 탄화규소 부품은 손상된 상태이므로 폐기처리 하였다. 이는 반도체 제조공정의 원가가 상승하는 한 요인이 되었으며, 아울러 탄화규소 부품의 비저항값을 높이면서 내구성과 플라즈마 내식성을 향상시킬 수 있는 기술이 요구되고 있었다.
공개특허공보 제10-2010-0133910호
본 발명은 높은 비저항값을 갖추고 있으며 내구성과 플라즈마에 대한 내식성이 향상된 고저항 탄화규소 부품 형성방법 및 고저항 탄화규소 부품을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 고저항 탄화규소 부품 형성방법은, 베이스부를 챔버 내에 배치시키는 준비과정; 상기 챔버 내의 유체를 배기시키는 배기과정; 및 단원자분자를 이송가스로 하여 수소와 알킬실란을 포함하는 반응가스를 상기 챔버 내에 주입하여 탄화규소층을 증착시키는 증착과정;을 포함한다.
여기서, 상기 베이스부에 대하여 환원성 분위기에서 섭씨 1300도 내지 섭씨 1600도 사이의 온도로 열처리시키는 열처리과정;을 더 포함한다.
여기서, 상기 베이스부는 탄화규소 모재 또는 그라파이트 지그이다.
여기서, 상기 증착과정에서 증착되는 상기 탄화규소층은, 결정조직의 종횡비가 1:1.5 내지 1:5 사이에 해당하는 침상(針狀)의 결정조직을 갖춘다.
여기서, 상기 증착과정에서 증착되는 상기 탄화규소층은, 400 내지 3000 Ωㆍcm 사이에 해당되는 비저항값을 갖는다.
여기서, 상기 증착과정은 상압 화학적 기상 증착법으로 수행된다.
여기서, 상기 베이스부는 탄화규소 모재이고, 상기 증착과정에서 증착되는 상기 탄화규소층에서 결정조직의 크기가 상기 탄화규소 모재의 결정조직의 크기에 비하여 작게 형성된다.
여기서, 상기 열처리과정과 상기 증착과정이 상기 챔버 내에서 인시츄(in-situ)로 연속하여 진행된다.
여기서, 상기 증착과정은, 섭씨 1300 도 내지 1400 도의 온도에서 진행된다.
여기서, 상기 증착과정에서 탄화규소층의 증착은 0.03 내지 0.20 mm/h 의 증착속도로 진행된다.
여기서, 상기 증착과정에서 상기 반응가스에 포함된 수소와 알킬실란의 부피유량비율은 8% 내지 12% 이다.
여기서, 상기 증착과정에서 주입되는 알킬실란과 상기 단원자분자 사이의 SLM(standard liter per min)비율이 35 : 1 내지 60 : 1 의 비율이다.
여기서, 상기 알킬실란은 메틸트리클로로실란(MethylTrichloroSilane ; MTS)이고, 상기 단원자분자는 아르곤이다.
본 발명의 실시 예에 따른 고저항 탄화규소 부품은, 결정조직의 종횡비가 1:1.15 내지 1:5 사이에 해당되는 침상(針狀)의 결정조직을 갖는 탄화규소층을 포함한다.
여기서, 상기 탄화규소층에서 단위면적당 상기 침상의 결정조직의 분포비율이 75% 이상이다.
여기서, 상기 탄화규소층은 300 MPa 내지 500MPa 사이의 꺾임강도를 갖는다.
여기서, 상기 탄화규소층은 400 내지 3000 Ωㆍcm 사이에 해당되는 비저항값을 갖는다.
여기서, 상기 탄화규소층의 상기 결정조직의 너비가 2 마이크로미터 내지 4 마이크로미터 사이에 해당된다.
본 발명의 실시 예에 따른 고저항 탄화규소 부품 형성방법 및 고저항 탄화규소 부품에 따르면, 플라즈마 등에 의해 표면이 손상되어 그대로 재사용하기에는 무리가 있기에 반도체공정에 사용되지 못하고 폐기되는 탄화규소 부품을 베이스부로 하여 본 발명에 따른 고저항 탄화규소 부품 형성방법을 통해 재사용할 수 있으므로 탄화규소 부품을 폐기하고 새로 구매하는데 소요되는 비용이 절감시킬 수 있으며, 재생을 통하여 탄화규소 부품을 재활용하므로 탄화규소 부품의 전체적인 사용주기가 확장되어 공정장비 관리의 편의성 증진에 도움이 된다. 그라파이트 지그를 베이스부로 하여 고저항 탄화규소 부품을 형성시키는 것 또한 충분히 가능하다.
또한, 본 발명의 고저항 탄화규소 부품 형성방법에 따라 증착되는 탄화규소층의 전기적 특성은 높은 비저항의 특성을 나타내므로 높은 비저항을 갖는 탄화규소 부품이 요구되는 반도체 공정장비에 적용될 수 있으며, 증착되는 탄화규소층에서 형성되는 침상의 결정조직이 높은 밀집도를 이루므로 꺾임강도가 증대되며, 꺾임강도의 증대로 인하여 수명단축의 억제에 도움이 되는 효과가 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 고저항 탄화규소 부품 형성방법에 따라 증착되는 탄화규소층은 높은 증착속도 구현이 가능하므로 탄화규소 모재에 대하여 목표로 하는 탄화규소층의 증착두께를 증착시키는데 소요되는 시간이 대폭 감축되므로 좀 더 많은 수량의 고저항 탄화규소 모재에 대한 재생공정이 가능하기에 다량의 탄화규소 부품 생산이 가능하다. 따라서 고저항 탄화규소 부품의 생산효율을 증진시키는데 도움이 되는 효과 또한 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 고저항 탄화규소 부품 형성방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 고저항 탄화규소 형성방법에 따라 베이스부에 탄화규소층이 증착되어 형성된 고저항 탄화규소 부품을 개략적으로 나타낸 부분단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 형성된 고저항 탄화규소부품의 탄화규소층 부분을 개략적으로 나타낸 SEM 이미지 도면이다.
도 4는 종래의 기술에 따라 형성된 탄화규소부품의 탄화규소층 부분을 개략적으로 나타낸 SEM 이미지 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 설명 중, 동일 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 하고, 도면은 본 발명의 실시 예를 정확히 설명하기 위하여 크기가 부분적으로 과장될 수 있으며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 고저항 탄화규소 부품 형성방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 고저항 탄화규소 부품 형성방법은, 베이스부를 챔버 내에 배치시키는 준비과정(S110); 상기 챔버 내의 유체를 배기시키는 배기과정(S120); 상기 탄화규소 모재에 대하여 환원성 분위기에서 섭씨 1300도 내지 섭씨 1600도 사이의 온도로 열처리시키는 열처리과정(S130); 및 상기 배기과정 후 단원자분자를 이송가스로 하여 수소와 알킬실란을 포함하는 반응가스를 상기 챔버 내에 주입하여 상기 탄화규소 모재에 기준치보다 높은 비저항값을 갖는 탄화규소층을 증착시키는 증착과정(S140);을 포함한다.
먼저, 준비과정(S110)에서는 베이스부를 챔버 내에 배치시킨다. 여기서 베이스부는 탄화규소 또는 그라파이트로 이루어진 것이 바람직하다. 이러한 베이스부의 예로서 탄화규소 모재 또는 그라파이트 지그를 들을 수 있다. 탄화규소로 이루어진 탄화규소 모재를 베이스부로서 이용하는 것을 예로서 설명한다. 그라파이트로 이루어진 베이스부인 그라파이트 지그 또한 고저항 탄화규소층을 형성시키기 위한 베이스부로서 사용가능 함은 물론이다.
탄화규소 모재는, 반도체 공정 중 플라즈마 처리장치에 의한 식각 공정 등을 통해 산화막이 표면에 생기거나 표면이 약 1mm 내지 10mm 정도 식각되어 표면 거칠기가 좋지 못하거나 식각 등에 의한 부산물이 포함된 것일 수 있다. 탄화규소 모재의 예로서 화학기상증착장치 등에서 사용되는 탄화규소 포커스 링을 들을 수 있다.
배기과정(S120)은 챔버 내의 유체를 배기시켜 소정의 진공도 이하의 진공분위기를 형성시키는 과정이다.
배기과정(S120)에서 챔버 내의 기체 등 유체를 외부로 배기시켜서 소정의 진공도 이하로 진공분위기를 형성시켜주면 열처리과정(S130)에서 환원성 분위기를 조성하는데 도움이 되므로 바람직하다.
이러한 배기과정(S120)에서 상기의 소정의 진공도는 예를 들어 10 Torr 일 수 있다. 챔버 내부를 진공상태인 10Torr 이하로 만들기 위해 펌핑 작업을 진행하여 챔버 내의 유체를 배기시켜준다. 이러한 배기과정(S120)을 통해 질소나 산소와 같은 기체도 챔버의 외부로 배기된다.
이어서 열처리과정(S130)은 준비과정에서 배치된 상기 탄화규소 모재에 대하여 환원성 분위기에서 섭씨 1300도 내지 섭씨 1600도 사이의 온도로 고온 열처리시키는 과정이다. 참고로 베이스부가 그라파이트로 이루어진 경우, 예를 들어 그라파이트 지그인 경우에는 본 열처리과정(S130)이 생략될 수 있다.
이러한 열처리과정(S130)은, 제1차 고온 열처리과정 및 상기 제1차 고온 열처리과정보다 낮은 온도에서 진행되는 제2차 고온 열처리과정을 포함할 수 있다.
열처리과정(S130)에서는 먼저 챔버 내부를 진공상태인 10Torr 이하로 만들기 위해 펌핑 작업을 진행하고 탄화규소 모재에 열을 가하여 열처리하는 과정이 진행될 수 있다.
환원성 가스를 챔버 내에 주입하여 환원성 분위기를 만들고 챔버 내에 온도를 고온이 되게 가열하여 손상된 탄화규소 모재 표면에 결함 및 산화막 등을 제거한다. 고온의 환경에서 환원성 가스는 손상된 탄화규소 모재의 표면에 형성된 산화막 등과 반응하여 산화막을 환원시켜 제거할 수 있다.
고온의 환경에서 산화막이 환원된 실리콘 또는 손상된 탄화규소 모재 내부에 존재하는 실리콘과 탄소 등은 상호확산할 수 있다. 산화막이 환원된 실리콘 또는 손상된 탄화규소 모재 내에 있는 실리콘과 탄소가 상호확산함으로써 표면이 재정렬된다.
또한, 재정렬에 의해 탄화규소 모재의 표면의 거칠기가 완화되어 평탄화되며, 고온의 환경에서 식각 등에 의한 부산물들이 제거가 될 수 있고 고온으로 열을 가하는 도중에 유기물 등이 손상된 탄화규소 모재로부터 제거된다.
이러한 고온 열처리하는 과정은 1300℃ 내지 1600℃의 온도에서 수행될 수 있다. 여기서, 상기 환원성 분위기는 수소(H2)를 포함하는 열처리 가스를 상기 챔버 내로 주입하여 형성될 수 있다.
챔버 내에 열을 가하여 챔버 내 온도가 1300℃ 내지 1600℃의 고온이 되도록 할 수 있다. 손상된 탄화규소 모재의 표면에 있는 산화막(SiO2 등)은 고온의 환경에서 환원성 가스인 수소 가스등과 반응하여 산화막이 환원되고, 산화막이 환원된 실리콘 또는 손상된 탄화규소 모재에 존재하는 실리콘 및 탄소 등이 재정렬된다. 따라서, 후술할 증착과정(S140)에서 증착되는 탄화규소층에서 침상으로 형성되는 결정조직이 높은 밀집도를 이루게 되며 비저항도 증가될 수 있는 토대가 된다.
열처리시 챔버 내 온도가 1300℃ 미만인 경우에는 손상된 탄화규소 모재의 표면에 존재하던 유기물 등은 제거될 수 있겠지만 충분한 에너지가 공급되지 않아서 고온에서 환원되는 산화막의 환원반응이 잘 일어나지 않아 산화막의 제거가 쉽지 않고, 산화막이 환원된 실리콘 또는 손상된 탄화규소 모재에 존재하는 실리콘 및 탄소가 상호확산이 잘 되지 않음으로써 재정렬이 일어나지 않아 탄화규소 표면의 평탄도가 개선되기 어렵다.
열처리시 챔버 내 온도가 1600℃를 초과하면 높은 온도에 산화막 뿐만 아니라 탄화규소층도 또한 열분해 또는 열충격 등의 영향을 받아 탄화규소 모재에 좋지 않은 영향을 끼칠 수 있다.
한편, 챔버 내에 환원성 분위기인 수소(H2) 가스 등을 주입하여 줌으로써 챔버 내 압력을 저진공 상태 또는 대기압 상태인 50 Torr 내지 760 Torr의 범위로 형성할 수 있다. 상대적으로 높은 압력을 형성함으로써 많은 양의 환원성 기체가 존재할 수 있고 그로 인해 손상된 탄화규소 모재의 표면에 있는 산화막과 반응하기가 용이해진다. 또한 후술할 복수회의 고온 열처리하는 과정이나 탄화규소층을 증착하는 과정과 압력이 비슷하여 연속적으로 위의 과정을 진행할 수도 있다.
본 발명에 따른 실시 예에서는 챔버 내부를 진공상태인 10Torr 이하로 만들기 위해 펌핑 작업을 진행하고 열을 가하여 온도를 원하는 조건 별로 상승시킨다. 환원성 분위기를 조성하기 위해 수소(H2) 가스를 단계별로 주입한다. 챔버 내 압력을 50Torr 내지 760Torr로 만들고, 그 상태를 한동안 유지한 후 각각의 조건 별 유지시간 만큼 챔버 내의 기체를 펌핑 작업을 통해 외부로 배출하여 기체에 섞여 있던 불순물 등을 제거한다.
제 1차 고온 열처리하는 과정에서 펌핑 작업을 통해 챔버 내부를 진공 상태로 만들 수 있고 그 후 고온으로 온도를 상승시키며 환원성 기체인 수소 가스 등을 주입하여 고온 열처리하는 과정을 진행함으로써 손상된 탄화규소 모재의 표면에 존재하던 결함, 산화막(SiO2)이 제거되거나 표면 거칠기가 개선되며, 산화막이 환원된 실리콘 또는 손상된 탄화규소 내에 존재하는 실리콘 및 탄소가 재정렬된다.
제 1차 고온 열처리과정 이후 펌핑 작업을 진행하지 않고 연속적으로 제 2차 고온 열처리 하는 과정을 진행을 할 수 있는데, 제 1차 고온 열처리 하는 과정보다 낮은 온도에서 진행이 된다. 이는 제 1차 고온 열처리 하는 과정을 거친 손상된 탄화규소 모재를 더 안정화시키기 위함이다.
제 2차 고온 열처리 과정은 제 1차 고온 열처리하는 과정과 마찬가지로 압력등의 조건을 동일하게 하되 열처리온도를 예를 들어, 약 섭씨 약 1400도로 하여 진행할 수 있다. 제 1차 고온 열처리하는 과정에서의 펌핑작업을 통해 낮아졌던 압력을 올려주기 위해 수소가스를 추가로 주입해 주고, 원하는 온도를 맞추기 위해 열을 가하거나 식혀 온도를 맞출 수 있다.
제 2차 고온 열처리 하는 과정을 진행함으로써 제 1차 고온 열처리 하는 과정에서 재정렬되었던, 산화막이 환원된 실리콘 또는 손상된 탄화규소 모재에 존재하는 실리콘 및 탄소가 충분한 시간동안 재정렬이 되면서 표면의 거칠기가 더욱 평탄화될 수 있고 제거되지 못했던 결함 등이 추가로 제거될 수 있다. 또한, 미처 제거되지 못했던 산화막(SiO2)이 환원성 기체인 수소 기체와 환원반응하여 추가적으로 산화막이 제거될 수 있어 제 1차 고온 열처리하는 과정만을 거친 탄화규소 모재보다 더욱 안정적인 상태가 될 수 있다.
그리고, 제 2차 고온 열처리를 하는 과정을 진행함으로써 증착과정(S140)에서 화학적 기상 증착법(Chemical Vapor Deposition; CVD)에 의해 탄화규소가 빠르게 증착될 수 있다. 이러한 제 2차 고온 열처리 하는 과정을 충분한 재정렬의 시간을 통해 더 안정적으로 열처리된 탄화규소 모재가 될 수 있다.
이러한 고온 열처리 하는 과정은 복수회에 걸쳐 진행될 수도 있으며, 제 1차 고온 열처리하는 과정 또는 제 2차 고온 열처리 하는 과정을 포함할 수 있다. 복수회의 고온 열처리하는 과정은 해당 횟수의 온도는 이전 회차의 온도보다 낮게 하여 진행될 수 있다. 고온 열처리 하는 과정을 진행할 때 펌핑 작업을 통해 10Torr 이하의 진공상태로 만들고, 고온 열처리 과정 마지막에 다시 한 번 펌핑작업을 실시하여 기화된 오염물질 등을 외부로 배출시킬 수 있다. 필요에 따라서는 고온 열처리 과정 중에도 펌핑 작업이 진행될 수도 있다. 또한, 고온 열처리 하는 과정에 따라 펌핑하는 과정도 복수회 진행될 수 있다.
고온 열처리하는 과정이 복수회 진행되면, 각각의 횟수에 따라 진행되는 펌핑작업을 통해 챔버 내를 진공으로 만드는 펌핑작업은 제 1차 고온 열처리 과정에서만 진행하고 나머지 횟수의 고온 열처리하는 과정은 전회차의 펌핑작업이 이루어진 후 바로 고온 열처리 과정을 진행할 수도 있다.
이렇게 함으로써 온도를 너무 낮추지 않아 바로 다음 횟수의 고온 열처리 과정을 연속적으로 진행할 수도 있고, 후술할 증착과정도 연속적으로 진행할 수 있다. 한 편, 제 2차 고온 열처리 하는 과정부터는 복수회의 고온 열처리하는 과정 간에 펌핑작업을 진행하지 않고 바로 복수회의 고온 열처리 과정이 진행되거나 후술할 증착과정(S140)으로 진행될 수도 있다.
고온 열처리하는 과정을 완전히 진행하지 못하여 고온 열처리하는 과정이 미흡하면 탄화규소 모재 표면의 거칠기가 개선되지 못하여 울퉁불퉁한 표면에 후술할 증착과정(S140)에서 그대로 탄화규소층이 증착될 수 있다. 탄화규소 모재의 표면이 거칠어진 상태에서 탄화규소층이 증착되면, 이후에 플라즈마 처리 장치에서 플라즈마 공정을 진행하는 경우 표면의 거친부분에 플라즈마가 닿아 아크가 발생할 수도 있는 요인이 될 수 있으므로 고온 열처리하는 과정을 통해 표면의 거칠기를 개선하는 것이 바람직하다.
이와 같은 열처리과정(S130)을 거친 후 배기과정을 거치는 것이 바람직하다.
참고로 베이스부가 그라파이트 지그인 경우에도 배기과정을 거치는 것이 바람직하다.
배기과정은 챔버 내에서 열처리된 상기 탄화규소 모재 주변의 유체를 배기시켜 소정의 진공도 이하의 진공분위기를 형성시키는 과정이다. 배기과정에서 챔버 내의 기체 등 유체를 외부로 배기시켜서 소정의 진공도 이하로 진공분위기를 형성시켜주면 증착과정(S140)에서 반응가스와 이송가스 이외의 불순물의 영향없이 탄화규소를 증착시킬 수 있으므로 바람직하다.
이러한 배기과정에서 상기의 소정의 진공도는 예를 들어 10 Torr 일 수 있다. 챔버 내부를 진공상태인 10Torr 이하로 만들기 위해 펌핑 작업을 진행하여 탄화규소 모재 주변의 유체를 배기시켜준 후 증착과정으로 진행된다.
배기과정에서 진공분위기를 형성줌으로써 증착과정(S140)에서 탄화규소층을 증착시킬 때 질소의 영향을 억제시킬 수 있다. 탄화규소층을 증착시킬 때 챔버 내의 질소는 탄화규소층의 비저항을 감소시키는 요인이 된다.
따라서, 챔버 내에서 질소의 분압을 최대한 낮춤으로써 증착과정(S140)에서 증착되는 탄화규소층이 질소의 영향을 받는 것을 억제시키는 것이 바람직하다. 따라서, 증착과정(S140) 전에 배기과정에서 진공분위기를 형성시켜주고, 증착과정(S140)에서 단원자분자를 이송가스로 이용하므로 증착과정(S140)에서 질소의 분압을 대폭 감축시킬 수 있으며 질소로 인한 비저항감소를 억제시킬 수 있다.
증착과정(S140)은 단원자분자를 이송가스로 하여 수소와 알킬실란을 포함하는 반응가스를 상기 챔버 내에 주입하여 베이스부에 기준치보다 높은 비저항값을 갖는 탄화규소층을 증착시키는 과정이다.
여기서 앞서 언급한 바와 같이 탄화규소 또는 그라파이트로 이루어진 베이스부로서, 탄화규소 모재 또는 그라파이트 지그가 가능하다.
이러한 증착과정(S140)은 상압 화학적 기상 증착법으로 수행될 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 배기과정(S130)에서 챔버 내에 소정의 진공도로 진공분위기를 형성시킨 상태이고, 단원자분자를 이송가스로 하여 수소와 알킬실란을 반응가스로 주입하여 상압에서 증착이 이루어지기 때문에 질소의 분압은 무시가능한 수준으로 억제된다. 따라서, 질소로 인한 탄화수소층의 비저항감소가 억제되어 높은 비저항값을 갖는 탄화수소층이 증착될 수 있다.
증착과정(S140)은, 섭씨 1300 도 내지 1400 도의 온도에서 진행되는 것이 바람직하다. 좀 더 바람직하게는 섭씨 1340도 내지 섭씨 1390도 사이의 온도에서 진행될 수 있다.
아울러 탄화규소층의 증착은 0.03 ~ 0.20 mm/h 의 증착속도로 진행시킬 수 있다. 증착속도는 설비 및 공정조건에 따라서 변동될 수 있으나 대체로 시간당 증착되는 탄화규소층의 두께는 0.03 ~ 0.20 mm/h 로서 좀 더 바람직하게는 0.05 ~ 0.15mm/Hr 의 증착속도로 증착되며 5mm 두께로 증착시키기 위해서는 33 ~ 100시간 정도의 증착시간이 소요된다. 이처럼, 증착시키고자 하는 탄화규소층의 두께에 도달하기까지 걸리는 시간이 종래에 비해 단축될 수 있다.
그리고 열처리과정(S120)과 상기 증착과정(S140)이 챔버 내에서 인시츄(in-situ)로 연속하여 진행되는 것이 바람직하다. 열처리과정(S120)과 상기 증착과정(S140)이 챔버 내에서 인시츄(in-situ)로 연속하여 진행되면 인시츄로 진행되지 않는 경우에 비하여 공정시간이 단축되므로 바람직하다.
다음의 표 1은 본 발명의 실시 예에 따른 고저항 탄화규소 부품 형성방법에서 각 실시 예에서의 증착조건과 그에 따라 재생된 고저항 탄화규소 부품의 특성을 비교할 수 있도록 나타낸 표이다. 베이스부로서 탄화규소 모재가 사용되었다.
조건 α = QH2/QMTS MTS H2
(SLM)		 Ar
(SLM)		 N2
(SLM)		 증착온도
(℃)		 비저항
(Ωㅇcm)		 결정조직
(지름x길이)		 꺾임강도(MPa)
실시예1 7.7% 26 200 0 0.5 1450 1~5 고밀집구조
(3x10um)		 440
실시예2 7.7% 26 200 1 0 1450 50~120 저밀집구조 (3x20um) 270
실시예3 8.0% 24 190 1 0 1410 140~750 240
실시예4 7.5% 20 150 0.5 0 1400 280~650 280
실시예5 8.5% 20 170 0.5 0 1380 420~1220 고밀집구조
(3x10um)		 340
실시예6 10.6% 16 170 0.3 0 1350 480~2750 420
실시예7 9.4% 16 150 0.25 0 1390 490-1650 470
표 1에서의 실시 예1에 따르면, 일반적인 비저항값을 갖춘 탄화규소층이 형성된다. 실시 예2, 실시 예3 및 실시 예4는 증착온도가 섭씨 1400도 이상이고 수소와 메틸트리클로로실란의 부피유량비율 α이 8% 미만인 조건하에서 탄화규소층을 형성시킨 예이다. 결정조직의 밀집도와 꺾임강도는 높게 나타나지만, 질소의 영향으로 인하여 상대적으로 낮은 비저항의 값을 나타내고 있다.
실시 예2, 실시 예3 및 실시 예4에서는 탄화규소층에 형성되는 침상의 결정조직이 상대적으로 크게 형성되며, 아울러 결정조직의 치밀함 즉, 밀집도가 낮아지게 형성된다. 따라서, 꺾임강도가 300MPa을 초과하지 못하며, 높은 비저항값을 평균적으로 갖추는데 한계가 있다.
본 발명에 따른 고저항 탄화규소 부품 형성방법에 따르는 표 1의 실시 예5 내지 실시 예7에서는 챔버 내 질소의 분압은 오차 범위 내에서 사실상 0으로서 무시가능한 수준이고, 수소와 메틸트리클로로실란의 부피유량비율 α는 8% 내지 12% 이고, 알킬실란과 상기 단원자분자 사이의 SLM(standard liter per min)비율이 35 : 1 내지 60 : 1 의 비율이며, 섭씨 1340도 내지 섭씨 1390도 사이의 증착온도에서 탄화규소 부품을 형성시킨 예를 나타내고 있다.
표 1의 실시 예5 내지 실시 예7에서 나타낸 바와 같이, 비저항값이 고저항이라고 볼 수 있는 기준치인 400 Ωㆍcm를 초과하는 비저항값을 갖추게 된다. 즉, 400 내지 3000 Ωㆍcm 사이에 해당되는 비저항값을 갖는다. 아울러 탄화규소층에 형성되는 침상의 결정조직이 밀집된 형태를 형성시키게 된다. 즉, 증착과정(S140)에서 증착되는 상기 탄화규소층에서 결정조직의 크기가 상기 탄화규소 모재의 결정조직의 크기에 비하여 작게 형성된다.
침상의 결정조직이 탄화규소 모재의 결정조직의 크기에 비하여 작게 형성됨에 따라 높은 밀집도를 나타내며, 꺾임강도가 300MPa 이상으로 증가된다. 이와 같이 고저항의 탄화규소 부품을 얻을 수 있는 본 발명의 실시 예에 따른 고저항 탄화규소 부품 형성방법의 증착과정(S140)에 대해 좀 더 구체적으로 설명한다.
표 1에서 참조되는 바와 같이, 증착과정(S140)에서 반응가스에 포함된 수소와 알킬실란의 부피유량비율은 8% 내지 12% 인 것이 바람직하다. 그리고, 증착과정(S140)에서 주입되는 알킬실란과 상기 단원자분자 사이의 SLM(standard liter per min)비율이 35 : 1 내지 60 : 1 의 비율인 것이 바람직하다.
여기서, 상기 알킬실란은 메틸트리클로로실란(MethylTrichloroSilane ; MTS)이고, 상기 단원자분자는 아르곤인 것이 바람직하다. 수소와 메틸트리클로로실란 가스량의 부피유량비율은 CVD 탄화규소층의 고저항 형성에서 중요하다. 부피유량비율 α는 α = QH2/QMTS 이며, 부피유량비율 α의 값이 낮을 경우 증착속도는 빠르지만, 비저항값을 증가시키기가 어려우며, 기계적 특성이 저하된다.
본 발명의 실시 예에서 알 수 있는 바와 같이 수소와 메틸트리클로로실란의 부피유량비율 α는 8% 내지 12% 인 것이 바람직하며, 좀 더 바람직하게는 8.5% 내지 10.6 % 의 범위 내에 해당되는 것 바람직하다.
이와 같이 수소와 메틸트리클로로실란의 부피유량비율 α가 8% 내지 12% 이거나 좀 더 바람직하게는 8.5% 내지 10.6 % 의 범위 내에 속하는 조건에서 고저항 즉, 높은 비저항값을 갖춘 탄화수소층이 증착될 수 있다.
여기서 고저항 즉 높은 비저항은 저항값이 기준치인 400 Ωㆍcm 이상인 것을 말하며, 좀 더 구체적으로는 비저항값이 400 Ωㆍcm 내지 3000 Ωㆍcm 사이에 해당되는 것이 바람직하다.
앞서 언급한 바와 같이 이송가스로는 단원자분자가스를 이용하는 것이 바람직하며, 좀 더 바람직하게는 아르곤(Ar)을 이송가스로 이용하는 것이 바람직하다. 너무 많은 아르곤의 양은 탄화규소 부품의 높은 비저항값 구현이 어려우며, 탄화규소층에서 형성되는 침상의 결정조직에도 좋지 않은 영향을 미치게 되어 꺾임강도가 저하될 수 있다. 따라서 이송가스로서 아르곤을 소량 이용하는 것이 바람직하다.
따라서, 위의 표 1에 나타낸 증착조건과 특성에서 알 수 있는 바와 같이, 메틸트리클로로실란과 아르곤 사이의 SLM(standard liter per min)의 비율이 35 : 1 내지 60 : 1 의 비율인 것이 바람직하다. 이와 같이, 앞서 설명한 증착조건과 함께 메틸트리클로로실란과 아르곤 사이의 SLM 비율이 35 : 1 내지 60 : 1 사이에 해당되면 높은 비저항값을 갖추면서 내구성과 꺾임강도가 증가된 고저항 탄화규소 부품을 얻을 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 고저항 탄화규소 형성방법에 따라 베이스부에 탄화규소층이 증착되어 형성된 고저항 탄화규소 부품을 개략적으로 나타낸 부분단면도이다.
도 2에서 참조되는 바와 같이 이상에서의 준비과정(S110) 내지 증착과정(S140)을 통해 베이스부(110)의 표면상에 탄화규소층(120)이 증착되어 고저항 탄화규소 부품을 얻을 수 있다. 다만, 앞서 언급한 바와 같이, 베이스부(110)가 그라파이트 지그인 경우에는 열처리과정이 생략될 수 있다. 그리고 필요에 따라서는 증착과정(S140) 후에 고저항 탄화규소층(120)으로부터 탄화규소 또는 그라파이트로 이루어진 베이스부(110)를 제거시켜주는 것 또한 충분히 가능하다.
여기서, 도 3 및 도 4를 더 참조하여 설명을 이어가기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 고저항 탄화규소부품 형성방법으로서 표 1의 실시 예 7에서 얻어진 탄화규소층 부분을 개략적으로 나타낸 SEM 이미지이고, 도 4는 종래의 일반적인 조건의 실시 예에 따른 것으로서, 표 1에서의 실시 예5에서 얻어진 탄화규소 부품의 탄화규소층 부분을 개략적으로 나타낸 SEM 이미지이다.
탄화규소층(120)의 밀집형태는 CVD 탄화규소 침상의 결정조직의 크기 및 밀집도로 구분할 수 있다. 도 4에서 참조되는 바와 같이 밀집도가 낮은 구조는 침상의 결정조직의 종횡비가 크게 나타나며 조직이 밀집된 정도가 낮지만, 도 3에서 참조되는 바와 같이 밀집도가 높은 구조는 침상의 결정조직의 종횡비가 작으며, 전체적인 면적에서 침상의 결정조직이 밀집하여 분포되는 것을 알 수 있다.
즉, 도 3에서 참조되는 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따라 형성된 고저항 탄화규소층에서 형성된 침상의 결정조직이 도 4에 나타낸 종래의 일반적인 조건의 실시 예에 따른 탄화규소 부품의 탄화규소층에 형성된 침상의 결정조직에 비하여 높은 밀집도로 밀집되어 형성되어 있음을 알 수 있다. 또한, 도 3에서 참조되는 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따라 증착된 탄화규소층에서 형성된 침상의 결정조직의 종횡비가 1:1.5 내지 1:5 사이에 해당하는 것을 알 수 있다.
그리고 탄화규소층(120)에서 단위면적당 상기 침상의 결정조직의 분포비율이 75% 이상인 것이 바람직하다. 이처럼 침상의 결정조직이 높은 밀집도로 형성된 고저항 탄화규소 부품(100)은 300MPa 이상의 꺾임강도를 나타내며, 좀 더 구체적으로는 340MPa 내지 470MPa 의 높은 꺾임강도를 나타낸다.
반면에 종래의 일반적인 조건의 실시 예에 따라 증착된 탄화규소층에서의 침상의 결정조직은 종횡비가 1:7 이상으로 나타나고 있으며, 침상의 결정조직의 평균적인 크기가 지름이 3마이크로미터이고 길이가 20마이크로미터의 크기를 나타낸다. 그리고 침상의 결정조직의 밀집도가 도 3에서 참조되는 본 발명의 실시 예에 따라 증착된 탄화규소층(120)에서의 침상의 결정조직에 비하여 현저히 낮은 것을 알 수 있으며, 단위면적당 침상의 결정조직의 분포비율이 60% 이하인 분포를 나타낸다. 그리고 이와 같이 낮은 밀집도로 침상의 결정조직이 형성된 CVD 탄화규소는 280MPa 이하의 낮은 꺾임강도의 특성을 나타낸다.
이와 같이 증착과정(S140)에서 탄화규소 모재 또는 그라파이트 지그와 같은 베이스부(110)에 증착되는 상기 탄화규소층(120)은, 결정조직의 종횡비가 1:1.5 내지 1:5 사이에 해당하는 침상(針狀)의 결정조직을 갖춘 것이 바람직하다. 여기서, 상기 결정조직의 너비가 2 마이크로미터 내지 4 마이크로미터 사이에 해당되며, 더욱 바람직하게는 약 3마이크로미터의 크기를 갖춘다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 고저항 탄화규소 부품 형성방법에 따라 고저항 탄화규소 부품을 얻을 수 있다.
아울러, 이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 고저항 탄화규소부품 형성방법은 각 과정의 진행순서는 특정순서에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 각 과정의 진행순서를 달리하거나 반복하여 실행가능하다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 고저항 탄화규소 부품(100)은, 베이스부에 증착되어 결정조직의 종횡비가 1:1.15 내지 1:5 사이에 해당되는 침상(針狀)의 결정조직을 갖추고 기준치보다 높은 비저항값을 갖는 탄화규소층;을 포함한다. 이러한 고저항 탄화규소 부품(100)은 앞서 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 고저항 탄화규소 부품 형성방법에 의해 얻어질 수 있다. 여기서 베이스부(110)는 앞서 언급한 바와 같이 상기 탄화규소 모재 또는 그라파이트 지그가 가능하며, 베이스부는 필요에 따라 탄화규소층으로부터 제거될 수 있다.
즉, 고저항 탄화규소 부품(100)은, 비저항값이 고저항이라고 볼 수 있는 기준치인 400 Ωㆍcm를 초과하는 비저항값을 갖추게 된다. 바람직하게는 400 내지 3000 Ωㆍcm 사이에 해당되는 비저항값을 갖는다. 아울러 탄화규소층(120)에 형성되는 침상의 결정조직이 밀집된 형태를 형성시키게 된다.
앞서 언급한 바와 같이, 베이스부가 탄화규소 모재인 경우, 상기 탄화규소층(120)에서 결정조직의 크기가 상기 탄화규소 모재(110)의 결정조직의 크기에 비하여 작게 형성된다. 침상의 결정조직이 탄화규소 모재의 결정조직의 크기에 비하여 작게 형성됨에 따라 높은 밀집도를 나타내며, 꺾임강도가 300MPa 이상으로 증가된다. 또한 비저항값도 높게 나타난다.
이러한, 고저항 탄화규소 부품(100)은 앞서 설명한 바와 같이 상기 탄화규소층(120)에서 단위면적당 상기 침상의 결정조직의 분포비율이 75% 이상인 것이 바람직하다. 단위면적당 침상의 결정조직의 분포비율이 80%이상이면 더욱 바람직하다. 또한, 고저항 탄화규소 부품(100)의 상기 탄화규소층(120)은 300 MPa 내지 500MPa 사이의 꺾임강도를 갖춘 것이 바람직하다. 이러한 고저항 탄화규소 부품(100)의 상기 탄화규소층(120)은 앞서 설명한 바와 같이, 400 내지 3000 Ωㆍcm 사이에 해당되는 비저항값을 갖는다.
또한 고저항 탄화규소 부품(100)의 상기 탄화규소층(120)에서 침상의 결정조직의 너비가 2 마이크로미터 내지 4 마이크로미터 사이에 해당되는 것이 바람직하다. 침상의 결정조직의 길이는 10마이크로미터 이내인 것이 바람직하다.
이처럼 탄화규소층(120)에서 침상의 결정조직의 크기가 작게 형성되면 꺾임강도와 밀집도가 증가되며, 높은 비저항값을 갖게 되므로 바람직하다.
또는, 상기 탄화규소층(120)의 결정조직의 크기가 상기 탄화규소 모재(110)의 결정조직의 크기에 비하여 작게 형성된 것이 바람직하다고 할 수 있다. 달리 표현하자면 탄화규소층(120)의 그레인(grain)의 크기가 탄화규소 모재(110)의 그레인의 크기에 비하여 작게 형성된 것이 바람직하다고 할 수도 있다. 상기 탄화규소층(120)의 결정조직의 크기가 상기 탄화규소 모재(110)의 결정조직의 크기에 비하여 작게 형성됨에 따라 내구성과 증착속도가 증대될 수 있다.
탄화규소층(120)의 결정조직의 크기가 탄화규소 모재(110)의 결정조직의 크기에 비하여 작게 형성됨에 따라 탄화규소층(120)에서 결정조직이 탄화규소 모재(100)의 결정조직에 비하여 상대적으로 높은 밀집도를 나타내게 되며, 앞서 언급한 바와 같이 비저항이 증가되고, 꺾임강도가 증대된다.
탄화규소층(120)의 결정조직의 크기 또는 그레인의 크기가 탄화규소 모재(110)의 결정조직의 크기 또는 그레인의 크기에 비해 크게 형성되면 높은 비저항값을 갖추더라도 내구성이나 내플라즈마성이 저하되는 문제점이 발생된다. 하지만, 본 발명의 고저항 탄화규소 부품 형성방법과 고저항 탄화규소 부품에 따르면, 앞서 설명한 바와 같이 탄화규소 부품(100)이 높은 비저항값을 갖추면서 결정조직의 크기가 작고 높은 밀집도를 갖추고 있으므로 내구성과 내플라즈마성 그리고 꺾임강도가 증대된다.
참고로, 탄화규소 모재를 챔버 내로 배치시키는 준비과정(S110) 을 진행하기 전에 손상된 탄화규소 모재의 표면상태를 검사하여 기계적 세정 및 화학적 세정을 하는 과정을 진행할 수도 있다. 기계적 세정은 MCT(Machining Center), 로타리 연삭기, 평면 연삭기 등의 기계적 가공 장비를 이용하여 탄화규소 모재의 윗면 및 측면의 표면을 0.2mm 내지 1mm 가공하여 이물질 등을 제거할 수 있다.
화학적 세정은 황산, 불산, 질산 또는 염과 같은 산용액이 담긴 수조에 탄화규소 모재를 넣어 수분 내지 수시간동안 담가 표면의 이물질 및 금속 등을 사전에 제거시킬 수 있다. 화학적 세정에는 오존 또는 불산을 이용한 세정법 및 RCA(Radio Corporation of America)세정법이 있다. 오존 또는 불산을 이용한 세정법은 베스(bath)에 수용된 오존 또는 불산에 탄화규소 모재를 10초 내지 1분간 침지시키는 방법이다. 오존은 과산화수소보다 더 강한 산화제로서 과산화수소와 동일한 역할을 하며, 분해될 때 해로운 반응물을 생성하지 않으므로 바람직하다. 불산은 탄화규소 모재의 표면의 산화막을 제거할 수 있으며, 산화막을 제거하는 과정에서 미세입자와 금속 오염물도 동시에 제거할 수 있으므로 효율적이다.
또한 화학적 기상 증착법에 의해 탄화규소층을 증착한 후 코팅된 탄화규소 층의 두께를 측정한 후, 일정한 두께만큼 기계적 연마작업을 하여 두께에 대한 규격을 만족시키기고 최후 세정을 진행하여 출하하는 공정이 추가적으로 포함될 수 있다.
본 발명에서 베이스부로서 이용된 탄화규소 모재는 앞서 설명한 바와 같은 고저항 탄화규소 부품 형성방법에 의해 재생된 고저항 탄화규소 부품일 수도 있다. 또한 고저항 탄화규소 부품은 플라즈마 처리장치에서 웨이퍼 가장자리에 제공되는 포커스 링일 수도 있다.
반도체 제조공정 중에 사용되는 플라즈마 처리장치는 기체상의 식각가스를 챔버 내에 주입시키고 이온화하고, 이온화된 가스를 웨이퍼의 표면층으로 가속시켜서 웨이퍼표면층을 화학적으로 제거한다. 플라즈마 처리장치에서 사용되는 실리콘 웨이퍼를 고정시켜주는 하부전극, 실리콘 웨이퍼의 가장자리 부분에 제공되는 포커스링, 실리콘 웨이퍼의 상부에 위치하는 상부전극 등은 탄화규소 재질로서 다른 세라믹 재료들에 비하여 기계적, 열적, 내화학적 물성이 우수하다. 하지만, 플라즈마 처리장치에서 웨이퍼의 표면층을 화학적으로 제거하는 과정 중 탄화규소의 재질로 된 탄화규소 부품도 손상이 되어 결국에는 오래 사용되지 못하고 폐기를 하였어야 하였으나 본 발명에서는 이와 같이 폐기되는 탄화규소 부품을 앞서 설명한 바와 같은 고저항 탄화규소 부품 형성방법을 통해 완성된 탄화규소 부품을 재사용할 수 있다. 특히 탄화규소 부품 중 실리콘 웨이퍼의 가장자리부분에 위치하여 웨이퍼를 고정시켜주는 역할을 하는 포커스링은 본 발명의 고저항 탄화규소 부품 형성방법으로 재생된 포커스 링일 수 있다. 포커스 링은 플라즈마가 형성되는 플라즈마 처리장치 내부에서 플라즈마의 확산을 방지하고 사각처리가 이루어지는 웨이퍼 주변에 플라즈마가 집중되도록 하는 역할을 할 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 고저항 탄화규소 부품 형성방법 및 고저항 탄화규소 부품에 따르면, 플라즈마 등에 의해 표면이 손상되어 재사용하기에는 문제가 있어 반도체공정에 사용되지 못하고 폐기되는 탄화규소 부품을 본 발명의 고저항 탄화규소 부품 형성방법을 통해 재사용할 수 있으므로 탄화규소 부품을 폐기하고 새로 구매하는데 소요되는 비용이 절감되고, 재생을 통하여 탄화규소 부품의 전체적인 사용주기가 확장되어 공정장비 관리의 편의성 증진에 도움이 된다는 장점이 있다. 또한, 베이스부로서 그라파이트 지그를 이용하는 경우에도 고저항 탄화규소 부품을 형성시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 고저항 탄화규소 부품 형성방법에 따라 증착되는 탄화규소층의 전기적 특성은 높은 비저항의 특성을 나타내므로 높은 비저항을 갖는 탄화규소 부품이 요구되는 반도체 공정장비에 적용될 수 있으며, 증착되는 탄화규소층에서 형성되는 침상의 결정조직이 높은 밀집도를 이루므로 꺾임강도가 증대되며, 꺾임강도의 증대로 인하여 수명단축의 억제에 도움이 되는 장점 또한 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 고저항 탄화규소 부품 형성방법에 따라 증착되는 탄화규소층은 높은 증착속도 구현이 가능하므로 탄화규소 모재에 대하여 목표로 하는 탄화규소층의 증착두께를 증착시키는데 소요되는 시간이 대폭 감축될 수 있다. 따라서, 탄화규소 모재(110) 또는 그라파이트 지그와 같은 베이스부를 이용하여 좀 더 많은 수량의 고저항 탄화규소 부품 형성이 가능하기에 다량의 고저항 탄화규소 부품 생산이 가능하다. 따라서 고저항 탄화규소 부품 생산효율을 증진시키는데 도움이 된다는 장점 또한 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 탄화규소 부품 110 : 베이스부
120 : 탄화규소층

Claims (15)

  1. 베이스부를 챔버 내에 배치시키는 준비과정;
    상기 챔버 내의 유체를 배기시키는 배기과정; 및
    단원자분자를 이송가스로 하여 수소와 알킬실란을 포함하는 반응가스를 상기 챔버 내에 주입하여 탄화규소층을 증착시키는 증착과정;을 포함하고,
    상기 증착과정에서 상기 반응가스에 포함된 수소와 알킬실란의 부피유량비율은 8% 내지 12% 이며,
    상기 증착과정에서 주입되는 알킬실란과 상기 단원자분자 사이의 SLM(standard liter per min)비율은 35 : 1 내지 60 : 1 의 비율이고,
    상기 증착과정에서 증착되는 상기 탄화규소층은,
    결정조직의 종횡비가 1:1.5 내지 1:5 사이에 해당하는 침상(針狀)의 결정조직을 갖추며,
    상기 탄화규소층의 단위면적당 상기 결정조직의 분포비율은 75% 이상이고,
    상기 결정조직은 2 마이크로미터 내지 4 마이크로미터 사이의 너비 및 2.3 내지 10마이크로미터 사이의 길이를 갖는 고저항 탄화규소 부품 형성방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 베이스부는 탄화규소 또는 그라파이트로 이루어진 고저항 탄화규소 부품 형성방법.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 증착과정에서 증착되는 상기 탄화규소층은,
    400 내지 3000 Ωㆍcm 사이에 해당되는 비저항값을 갖는 고저항 탄화규소 부품 형성방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 증착과정은 상압 화학적 기상 증착법으로 수행되는 고저항 탄화규소 부품 형성방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 증착과정은,
    섭씨 1300 도 내지 1400 도의 온도에서 진행되는 고저항 탄화규소 부품 형성방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 증착과정에서 탄화규소층의 증착은 0.03 내지 0.20 mm/h 의 증착속도로 진행되는 고저항 탄화규소 부품 형성방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 알킬실란은 메틸트리클로로실란(MethylTrichloroSilane ; MTS)이고, 상기 단원자분자는 아르곤인 고저항 탄화규소 부품 형성방법.
  11. 결정조직의 종횡비가 1:1.15 내지 1:5 사이에 해당되는 침상(針狀)의 결정조직을 갖는 탄화규소층;을 포함하고,
    상기 탄화규소층의 단위면적당 상기 결정조직의 분포비율은 75% 이상이며,
    상기 결정조직은 2 마이크로미터 내지 4 마이크로미터 사이의 너비 및 2.3 내지 10마이크로미터 사이의 길이를 갖는 고저항 탄화규소 부품.
  12. 삭제
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 탄화규소층은 300 MPa 내지 500MPa 사이의 꺾임강도를 갖춘 고저항 탄화규소 부품.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 탄화규소층은 400 내지 3000 Ωㆍcm 사이에 해당되는 비저항값을 갖는 고저항 탄화규소 부품.
  15. 삭제
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