TWI541375B - ＳｉＣ成形體及ＳｉＣ成形體之製造方法 - Google Patents

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Description

SiC成形體及SiC成形體之製造方法
本發明係關於SiC成形體及SiC成形體之製造方法。
利用CVD法(化學氣相沉積法)使SiC析出於基材表面上而成膜後，再去除基材而獲得的SiC成形體(CVD-SiC成形體)，係相較於利用燒結法所製造的SiC成形體，其較為緻密、高純度，且耐蝕性、耐熱性、及強度特性亦優異，因而提案有使用作為半導體製造裝置用的加熱器、或蝕刻裝置(蝕刻機)、CVD裝置等所使用的虛設晶圓、基座、爐芯管等各種構件(例如參照專利文獻1(日本專利特開2006-16662號公報))。
然而，例如將CVD-SiC成形體使用為半導體製造用的加熱器時，除了上述諸項特性之外，尚需要利用燒結法所製造SiC等級的低電阻率，又，在當作虛設晶圓使用時，需要較低的光穿透率，無法獲得具有可通用作為半導體製造用基材之求充分特性的CVD-SiC成形體。
所以，本案申請人首先提案在氮氣存在下，供應原料氣體，而獲得電阻率與光穿透性較低的CVD-SiC成形體(參照專利文獻2(日本專利特開2002-47066號公報))。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2006-16662號公報
專利文獻2：日本專利特開2002-47066號公報
但是，當CVD-SiC成形體使用為在半導體製造步驟中所使用的蝕刻機用構件時，從其使用條件而言，要求光穿透性較低、且具有各種電阻率者。
即，專利文獻2所記載的CVD-SiC成形體，光穿透性與電阻率較低，可適用為蝕刻機用構件(etcher)，但亦要求由光穿透性較低、電阻率高達超過10Ω‧cm的CVD-SiC成形體所構成之蝕刻機用構件。
在此種狀況下，本案發明目的在於提供：可適用為半導體製造步驟中所使用的蝕刻機用構件，光穿透性較低、電阻率較高的CVD-SiC成形體，以及利用CVD法更簡便地製作該SiC成形體的方法。
本發明者等經深入鑽研，結果發現一種利用CVD法所形成的SiC成形體，其含有：硼原子1~30質量ppm、氮原子超過100質量ppm且1000質量ppm以下的SiC成形體，及其製造方法，便可解決上述技術問題，根據此項發現遂完成本發明。
即，本發明係提供： (1)一種SiC成形體，係利用CVD法所形成的SiC成形體，其特徵在於含有：硼原子1~30質量ppm、氮原子超過100質量ppm且1000質量ppm以下；(2)如上述(1)所記載的SiC成形體，其中，電阻率係超過10Ω‧cm且100000Ω‧cm以下，波長950nm下的光穿透率係0~1%；(3)一種SiC成形體之製造方法，係包括有在反應室內，導入原料氣體、以及硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣，再利用CVD法於基材表面上形成SiC膜的步驟；其中，依20℃溫度下的體積比例計，相對於上述硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣的合計量，上述硼化合物氣體量為5×10-4~0.02體積%；相對於上述硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣的合計量，上述含氮原子之化合物氣體量為0.05~3.0體積%；相對於上述硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣的合計量，上述載氣量為96.9800~99.9495體積%；依20℃溫度下的體積比例計，相對於上述原料氣體、硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣的總量，上述原料氣體量為2~15體積%；相對於上述原料氣體、硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣的總量，上述硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣的合計量為85~98體積 %。
根據本發明，可提供能適用為半導體製造步驟中所使用的蝕刻機用構件等，光穿透性較低、電阻率較高的CVD-SiC成形體，以及利用CVD法更簡便地製作該SiC成形體的方法。
首先，針對本發明的SiC成形體進行說明。
本發明的SiC成形體係利用CVD法形成的SiC成形體，特徵在於含有：硼原子1~30質量ppm、氮原子超過100質量ppm且1000質量ppm以下。
本發明的SiC成形體係硼原子含有1~30質量ppm(1.8×1017atoms/cm3~5.4×1018atoms/cm3)、較佳係含有1~20質量ppm、更佳係含有1~10質量ppm。
本發明的SiC成形體中，藉由使硼原子含有量在上述範圍內，可抑制因氮原子造成的電阻率降低，且當使用為半導體製造裝置用構件時，能抑制硼原子依雜質形式混入於半導體晶圓中。
另外，本案說明書中，「SiC成形體中的硼原子含有量」，係指利用輝光放電質量分析裝置(GD-MS、FI Elemental公司製VG-9000)所測定的值。
上述測定中，係在Ar氣體環境下將試料當作陰極並使其 產生輝光放電，使經濺鍍過的試料表面之構成元素在放電電漿中進行離子化後，再利用質量分析計測量該經離子化的構成元素，藉由利用相對感度因子(Relative Sensitivity Factor，RSF)校正主成分元素與目標元素(硼原子)的離子強度比，而計算出目標元素(硼原子)的含有量。
本發明的SiC成形體係氮原子含有超過100質量ppm且1000質量ppm以下(超過1.37×1019atoms/cm3、且1.37×1020atoms/cm3以下)、較佳係含有100~600質量ppm、更佳係含有100~300質量ppm。
本發明的SiC成形體中，藉由使氮原子含有量在上述範圍內，可適當地降低光穿透率。
另外、本案說明書中，「SiC成形體中的氮原子含有量」係指利用二次離子質譜儀(SIMS，例如ATOMIKA公司製SIMS-4000)所測定的值。
上述測定中，係藉由將離子(Cs+或O2 +)照射於固體表面上，再利用質量分析計，針對在真空中依二次離子形式釋放出的試料構成原子進行質量分離‧檢測，而測量SiC成形體中的氮原子濃度。
本發明的SiC成形體中，依硼原子/氮原子表示的硼原子與氮原子之原子比，較佳係0.01~2、更佳係0.01~1、特佳係0.01~0.5。
本發明的SiC成形體中，藉由硼原子與氮原子的原子比在 上述範圍內，可輕易地提供光穿透性較低、電阻率較高的SiC成形體。
本發明SiC成形體中所含有的硼原子量、與氮原子量，係藉由調整本發明SiC成形體製造時的硼原子化合物導入量、與氮原子含有化合物導入量等，可進行控制。
本發明的SiC成形體係指SiC含有比例為99.900~99.988質量%，最好除了硼原子與氮原子以外的成分全部均為SiC者。
另外，本案說明書中，SiC含有比例係將上述利用二次離子質譜儀(SIMS)所測定的氮原子含有量(質量%)、與上述利用輝光放電質量分析裝置(GD-MS)所測定的硼原子含有量、以及其他在半導體製造中構成有害的金屬元素含有量(質量%)，除以100質量%後的值。
構成本發明SiC成形體的SiC係採用通常的多結晶型結晶形態，可舉例如：α-SiC結晶的多形(結晶多形)3C型、2H型、4H型、15R型等。
另外，各多形的含有比率可從依照粉末X射線繞射法所獲得的主尖峰積分強度比計算出。
構成本發明SiC成形體的SiC結晶，認為係SiC結晶中的部分碳原子(C)被屬於n型摻質的氮原子(N)所取代者，藉由SiC中的碳原子(C)被取代為氮原子(N)，而增加自由電子，降低SiC成形體的電阻率。
另一方面，本發明的SiC成形體亦認為係SiC結晶中的部分碳原子(C)被屬於p型摻質的硼原子(B)所取代者，藉由SiC中的碳原子(C)被取代為硼原子(B)，而增加電子電洞，同樣地亦降低SiC成形體的電阻率。
根據本發明者等人的檢討，得知雖氮原子與硼原子均屬於降低SiC成形體之電阻率者，但藉由氮原子的自由電子與硼原子的電洞相抵消，因而硼原子可抑制因氮電子所造成之電阻率降低，結果可獲得具有高電阻率的SiC成形體。
因而，本發明的SiC成形體中，藉由控制硼原子量(電子電洞數)與氮原子量(自由電子數)，可輕易地控制電阻率。
再者，經本發明者等進行檢討，結果發現藉由使本發明的SiC成形體含有既定量之硼原子與氮原子，可輕易降低光穿透性。因而，本發明的SiC成形體中，藉由控制硼原子量與氮原子量，亦可輕易控制光穿透性。
本發明SiC成形體的電阻率較佳係超過10Ω‧cm且100000Ω‧cm以下、更佳係11~100000Ω‧cm、特佳係11~20000Ω‧cm。
另外，本案說明書中，「SiC成形體的電阻率」係指從SiC成形體加工為縱4mm×橫40mm×厚0.5mm的測試片，再從依端子間距離20mm，利用四端子電壓降壓法所測得之電阻求得的值。
本發明的SiC成形體係波長950nm下的光穿透率較佳為 0~1%、更佳為0~0.5%、特佳為0~0.1%。
另外，本案說明書中，「波長950nm下的光穿透率」係指從光電感測頭所發光的波長950nm紅色LED光通過SiC成形體，再從到達受光部的光量所測定之值。
本發明的SiC成形體可適合使用為例如半導體製造步驟中所使用的蝕刻機用構件等。
本發明的SiC成形體係利用CVD法形成，而相關利用CVD法形成本發明SiC成形體的方法之詳細內容，容後述。
根據本發明，可提供低光穿透性、高電阻率的CVD-SiC成形體。
其次，針對本發明SiC成形體之製造方法進行說明。
本發明SiC成形體之製造方法，係包括有在反應室內，一起導入原料氣體、以及硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣，並利用CVD法在基材表面上形成SiC膜的步驟；其中，依20℃溫度下的體積比例計，相對於上述硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣的合計量，上述硼化合物氣體量係5×10-4~0.02體積%；相對於上述硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣的合計量，上述含氮原子之化合物氣體量係0.05~3.0體積%；相對於上述硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣的合計量，上述載氣量係96.9800~99.9495體積%；依20℃溫度下的體積比例計，相 對於上述原料氣體、硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣的總量，上述原料氣體量係2~15體積%；相對於上述原料氣體、硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣的總量，上述硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣的合計量係85~98體積%。
本發明之製造方法中，作為具有執行CVD反應之反應室的裝置，並無特別的限制，可舉例如下述反應容器：在內部或外部配設有用於加熱反應室內的高頻線圈，且設有用於將原料氣體、硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣導入於反應室內之氣體導入管，與用於對反應室內施行排氣之排氣口。
本發明之製造方法中，所謂「原料氣體」係指能利用反應而生成SiC結晶者(SiC結晶形成氣體)，此種原料氣體中，作為一元式原料可舉例如從CH3SiCl3氣體、(CH3)2SiCl2氣體、(CH3)3SiCl氣體等之中選擇1種以上；作為二元式原料可舉例如從SiCl4氣體、SiHCl3氣體、SiCl2H2氣體、SiH4氣體等之中選擇1種以上的矽源化合物、以及從CH4氣體、C2H6氣體、C3H8氣體等之中選擇1種以上的碳源化合物。
本發明之製造方法中，硼化合物氣體可舉例如從BF3氣體、BCl3氣體、BBr3氣體、B2O3氣體等之中選擇1種以上氣體。
本發明之製造方法中，含氮原子之化合物氣體可舉例如從 N2氣體、NH3氣體等之中選擇1種以上的氣體。
N2氣體較佳係純度99.99質量%以上、且氧含有量5質量ppm以下者。
本發明之製造方法中，作為載氣若為在CVD法通常所使用者，則其餘並無特別的限制，可舉例如從氫氣、氬氣等之中選擇1種以上。
本發明之製造方法中，依20℃溫度下的體積比例計，相對於硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣的合計量，硼化合物氣體的導入量係5×10-4~0.02體積%、較佳係5×10-4~0.005體積%、更佳係5×10-4~0.0025體積%。
本發明之製造方法中，依20℃溫度下的體積比例計，相對於硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣的合計量，含氮原子之化合物氣體的導入量係0.05~3.0體積%、較佳係0.05~1.0體積%、更佳係0.05~0.1體積%。
本發明之製造方法中，依20℃溫度下的體積比例計，相對於硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣的合計量，載氣的導入量係96.9800~99.9495體積%、較佳係99.0000~99.9495體積%、更佳係99.9000~99.9495體積%。
本發明之製造方法中，藉由使硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣的導入比例在上述範圍內，硼化合物氣體及含氮原子之化合物氣體可充分地混入反應室內，可有效率地製造含有所需量的硼原子與氮原子、且低光穿透性、高電 阻率的SiC成形體。
本發明之製造方法中，依20℃溫度下的體積比例計，相對於原料氣體、硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣的總量，原料氣體的導入量係2~15體積%、較佳係2~10體積%、更佳係5~10體積%。
本發明之製造方法中，依20℃溫度下的體積比例計，相對於上述原料氣體、硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣的總量，上述硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣的合計導入量係85~98體積%、較佳係90~98體積%、更佳係90~95體積%。
本發明之製造方法中，藉由使原料氣體的含有比例，以及硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣的合計含有比例在上述範圍內，可依較佳成膜速度形成SiC成形體，可輕易獲得不屬於富Si的SiC成形體，並具有化學計量論(化學計量組成)的SiC成形體。
本發明之製造方法中，係在反應室內一起導入原料氣體、以及硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣，並利用CVD法在基材表面上形成SiC膜。
本發明之製造方法中，硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣係可個別導入反應室內，亦可依二種以上氣體相混合的狀態導入，較佳係依硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣相混合的混合氣體狀態導入。
本發明之製造方法中，作為在表面形成SiC膜的基材，較佳係石墨材。
再者，作為上述基材，雜質含有量較佳係20質量ppm以下、熱膨脹係數較佳係3.0×10-6/℃~4.5×10-6/℃、容積比重較佳係1.75~1.85。
上述基材係具有所欲獲得之SiC成形體形狀的相對應形狀，例如所欲獲得SiC成形體的形狀係圓板狀時，基材便亦使用圓板狀物。
本發明之製造方法中，將原料氣體與載氣導入於反應室內的方法，可舉例如：使在原料槽內所收容的原料液，利用硼化合物氣體與含氮原子之化合物氣體依既定比例混入的載氣進行發泡而生成原料氣體，將該原料氣體與硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣之混合氣體，導入於混合器中，經充分混合後，再經由氣體導入管導入於反應室中，利用CVD法使其蒸鍍於在反應室內所設置並被加熱至既定溫度的基材表面上，使SiC膜析出而成膜的方法。
本發明之製造方法中，原料氣體的反應溫度較佳係1050~1700℃、更佳係1150~1600℃、特佳係1200~1500℃。
本發明之製造方法中，藉由使原料氣體的反應溫度在上述範圍內，可輕易獲得電阻率經控制的SiC成形體。
當反應溫度未滿1050℃時，在SiC結晶之同時亦容易形成游離Si，若反應溫度超過1700℃，便較容易對反應裝置 的耐蝕性、耐熱性及耐久性造成影響，容易降低裝置素材的選擇自由度，且亦需要頻繁的維修。
上述反應溫度係藉由調整將原料氣體蒸鍍於基材上時的基材溫度等，便可進行控制。
再者，本發明之製造方法中，在基材上所形成之SiC膜的成膜速度，較佳係20~100μm/小時。上述成膜速度可藉由調整原料氣體、硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣對反應室內的供應速度(反應室內的原料氣體、硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣之滯留時間)、及基材溫度(反應溫度)而進行控制。
本發明之製造方法亦可包括：在上述SiC膜成膜後，利用機械加工或研削去除不需要之SiC膜的步驟。
本發明之製造方法中，在上述SiC膜成膜後，適當地利用空氣氧化、機械加工、研削等方法去除基材石墨，可獲得具有所需形狀的SiC成形體。
所獲得的SiC成形體，亦可更進一步視需要施行加工，而修整為適於各種用途的形狀與表面性狀。
本發明之製造方法中，利用CVD法形成SiC成形體時，藉由將含有屬於n型摻質之氮原子的氣體(含氮原子之化合物氣體)，一起與原料氣體同時導入，使SiC結晶中的碳原子(C)其中一部分被取代為屬於n型摻質的氮原子(N)，而增加自由電子，可降低所獲得之SiC成形體的電阻率。
另一方面，利用CVD法形成SiC成形體時，藉由將含有屬於p型摻質之硼原子的氣體(硼化合物氣體)，一起與原料氣體同時導入，使SiC結晶中的碳原子(C)其中一部分被取代為屬於p型摻質的硼原子(B)，而增加電子電洞，同樣地可降低SiC成形體的電阻率。
根據本發明者等人的檢討，得知雖氮原子與硼原子均屬於降低SiC成形體之電阻率者，但藉由氮原子的自由電子與硼原子的電洞相抵消，硼原子可抑制因氮電子所造成之電阻率降低，因而本發明中，藉由控制硼化合物氣體與含氮原子之化合物氣體的供應量，可輕易地製造經控制電阻率的SiC成形體。
再者，經本發明者等人進行檢討，結果發現藉由依照本發明製造方法所獲得的SiC成形體，含有既定量的硼原子與氮原子，可輕易地降低光穿透性。因而，本發明之製造方法中，藉由控制硼化合物氣體與含氮原子之化合物氣體的導入量，可輕易獲得經控制光穿透性的SiC成形體。
依照本發明製造方法所獲得之SiC成形體的詳細內容，係如同在本發明的SiC成形體說明中所敘述。
根據本發明，可提供利用CVD法，簡便地製作可適用為半導體製造步驟中所使用的蝕刻機用構件等，低光穿透性、高電阻率的SiC成形體之方法。
(實施例)
以下，針對本發明利用實施例與比較例進行更詳細說明，惟本發明並不因以下例子而受任何限定。
(實施例1)
(1)作為內部設有200L反應室的反應容器，係使用在外部配設有為加熱反應室內用的高頻線圈，並設有用於將原料氣體導入於反應室內之原料氣體導入管；用於導入硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣的混合氣體之混合氣體導入管、與用於將反應室內施行排氣之排氣口的反應容器。在上述反應室內配置有直徑200mm、厚5mm的圓板狀石墨基材(雜質含有量16質量ppm、熱膨脹係數4.2×10-6/℃、容積比重1.79)。
(2)將作為原料氣體的CH3SiCl3氣體從原料氣體導入管導入於反應室內，且硼化合物氣體係使用BCl3氣體，含氮原子之化合物氣體係使用N2氣體，載氣係使用H2氣體，將該等硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣的混合氣體，從混合氣體導入管導入於反應室內。
上述混合氣體係依20℃溫度下的體積比例計，相對於上述BCl3氣體、N2氣體及H2氣體的合計量，BCl3氣體量為0.0025體積%，相對於上述BCl3氣體、N2氣體及H2氣體的合計量，N2氣體量為0.05體積%，相對於上述BCl3氣體、N2氣體及H2氣體的合計量，H2氣體量為99.9475體積%的方式進行混合而成者。
再者，依20℃溫度下的體積比例計，上述原料氣體(CH3SiCl3氣體)的導入量，係相對於上述CH3SiCl3氣體、BCl3氣體、N2氣體及H2氣體的總量成為10體積%，且上述混合氣體的導入量，相對於上述CH3SiCl3氣體、BCl3氣體、N2氣體及H2氣體的總量成為90體積%之方式，同時導入原料氣體與混合氣體。
上述各氣體的混合比例係如表1所示。
在將反應室內的溫度控制為1400℃的狀態下，使原料氣體進行反應直到在石墨基材上形成厚2mm的圓板狀SiC成形體。
其次，研削除去上述石墨基材，藉由施行平面研削加工，獲得厚1mm的圓板狀SiC成形體。
所獲得之SiC成形體係含有硼原子5.2質量ppm、氮原子125質量ppm，且電阻率為85000Ω‧cm，波長950nm下的光穿透率為0.6%。所獲得之SiC成形體的物性係如表2所示。
(實施例2)
在實施例1中，除了混合氣體係使用依20℃溫度下的體積比例計，相對於BCl3氣體、N2氣體及H2氣體的合計量，BCl3氣體量為0.0006體積%，相對於BCl3氣體、N2氣體及H2氣體的合計量，N2氣體量為0.05體積%，相對於上述BCl3氣體、N2氣體及H2氣體的合計量，H2氣體量為99.9494體 積%的方式進行混合，且依20℃溫度下的體積比例計，原料氣體(CH3SiCl3氣體)的導入量係相對於CH3SiCl3氣體、BCl3氣體、N2氣體及H2氣體的總量成為2.5體積%，混合氣體的導入量係相對於上述CH3SiCl3氣體、BCl3氣體、N2氣體及H2氣體的總量成為97.5體積%之方式，同時導入原料氣體與混合氣體之外，其餘均與實施例1同樣地進行，獲得厚1mm的圓板狀SiC成形體。上述各氣體的混合比例係如表1所示。
所獲得之SiC成形體係含有硼原子1.5質量ppm、氮原子120質量ppm，且電阻率為1500Ω‧cm，波長950nm下的光穿透率為0.8%。所獲得之SiC成形體的物性係如表2所示。
(實施例3)
在實施例1中，除了混合氣體係使用依20℃溫度下的體積比例計，相對於BCl3氣體、N2氣體及H2氣體的合計量，BCl3氣體量為0.005體積%，相對於BCl3氣體、N2氣體及H2氣體的合計量，N2氣體量為0.1體積%，相對於上述BCl3氣體、N2氣體及H2氣體的合計量，H2氣體量為99.8950體積%的方式進行混合，且依20℃溫度下的體積比例計，原料氣體(CH3SiCl3氣體)的導入量係相對於CH3SiCl3氣體、BCl3氣體、N2氣體及H2氣體的總量成為12體積%，混合氣體的導入量係相對於上述CH3SiCl3氣體、BCl3氣體、N2氣體及 H2氣體的總量成為88體積%之方式，同時導入原料氣體與混合氣體之外，其餘均與實施例1同樣地進行，獲得厚1mm的圓板狀SiC成形體。上述各氣體的混合比例係如表1所示。
所獲得之SiC成形體係含有硼原子9.6質量ppm、氮原子240質量ppm，且電阻率為16000Ω‧cm，波長950nm下的光穿透率為0.3%。所獲得之SiC成形體的物性係如表2所示。
(實施例4)
在實施例1中，除了混合氣體係使用依20℃溫度下的體積比例計，相對於BCl3氣體、N2氣體及H2氣體的合計量，BCl3氣體量為0.02體積%，相對於BCl3氣體、N2氣體及H2氣體的合計量，N2氣體量為3體積%，相對於上述BCl3氣體、N2氣體及H2氣體的合計量，H2氣體量為96.9800體積%的方式進行混合，且依20℃溫度下的體積比例計，原料氣體(CH3SiCl3氣體)的導入量係相對於CH3SiCl3氣體、BCl3氣體、N2氣體及H2氣體的總量成為10體積%，混合氣體的導入量係相對於上述CH3SiCl3氣體、BCl3氣體、N2氣體及H2氣體的總量成為90體積%之方式，同時導入原料氣體與混合氣體之外，其餘均與實施例1同樣地進行，獲得厚1mm的圓板狀SiC成形體。上述各氣體的混合比例係如表1所示。
所獲得之SiC成形體係含有硼原子29質量ppm、氮原子940質量ppm，且電阻率為13Ω‧cm，波長950nm下的光 穿透率為0.05%。所獲得之SiC成形體的物性係如表2所示。
(實施例5)
在實施例1中，除了混合氣體係使用依20℃溫度下的體積比例計，相對於BCl3氣體、N2氣體及H2氣體的合計量，BCl3氣體量為0.005體積%，相對於BCl3氣體、N2氣體及H2氣體的合計量，N2氣體量為1體積%，相對於上述BCl3氣體、N2氣體及H2氣體的合計量，H2氣體量為98.9950體積%的方式進行混合，且依20℃溫度下的體積比例計，原料氣體(CH3SiCl3氣體)的導入量係相對於CH3SiCl3氣體、BCl3氣體、N2氣體及H2氣體的總量成為12體積%，混合氣體的導入量係相對於上述CH3SiCl3氣體、BCl3氣體、N2氣體及H2氣體的總量成為88體積%之方式，同時導入原料氣體與混合氣體之外，其餘均與實施例1同樣地進行，獲得厚1mm的圓板狀SiC成形體。上述各氣體的混合比例係如表1所示。
所獲得之SiC成形體係含有硼原子9.8質量ppm、氮原子580質量ppm，且電阻率為690Ω‧cm，波長950nm下的光穿透率為0.1%。所獲得之SiC成形體的物性係如表2所示。
(比較例1)
在實施例1中，除了混合氣體係使用依20℃溫度下的體積比例計，相對於BCl3氣體、N2氣體及H2氣體的合計量，BCl3氣體量為0.1體積%，相對於BCl3氣體、N2氣體及H2氣體的合計量，N2氣體量為0.005體積%，相對於上述BCl3 氣體、N2氣體及H2氣體的合計量，H2氣體量為99.8950體積%的方式進行混合，且依20℃溫度下的體積比例計，原料氣體(CH3SiCl3氣體)的導入量係相對於CH3SiCl3氣體、BCl3氣體、N2氣體及H2氣體的總量成為1.5體積%，混合氣體的導入量係相對於上述CH3SiCl3氣體、BCl3氣體、N2氣體及H2氣體的總量成為98.5體積%之方式，同時導入原料氣體與混合氣體之外，其餘均與實施例1同樣地進行，獲得厚1mm的圓板狀SiC成形體。上述各氣體的混合比例係如表1所示。
所獲得之SiC成形體係含有硼原子54質量ppm、氮原子10質量ppm，且電阻率為6.5Ω‧cm，波長950nm下的光穿透率為2.8%。所獲得之SiC成形體的物性係如表2所示。
(比較例2)
在實施例1中，除了混合氣體係使用依20℃溫度下的體積比例計，相對於BCl3氣體、N2氣體及H2氣體的合計量，BCl3氣體量為0.0025體積%，相對於BCl3氣體、N2氣體及H2氣體的合計量，N2氣體量為5體積%，相對於上述BCl3氣體、N2氣體及H2氣體的合計量，H2氣體量為94.9975體積%的方式進行混合，且依20℃溫度下的體積比例計，原料氣體(CH3SiCl3氣體)的導入量係相對於CH3SiCl3氣體、BCl3氣體、N2氣體及H2氣體的總量成為18體積%，混合氣體的導入量係相對於上述CH3SiCl3氣體、BCl3氣體、N2氣體及 H2氣體的總量成為82體積%之方式，同時導入原料氣體與混合氣體之外，其餘均與實施例1同樣地進行，獲得厚1mm的圓板狀SiC成形體。上述各氣體的混合比例係如表1所示。
所獲得之SiC成形體係含有硼原子5.3質量ppm、氮原子1800質量ppm，且電阻率為0.17Ω‧cm，波長950nm下的光穿透率為0.05%。所獲得之SiC成形體的物性係如表2所示。
由表2中得知，實施例1~實施例5中，藉由硼原子含有1.5~29質量ppm、氮原子含有120~940質量ppm，可簡便地製造電阻率13Ω‧cm~85000Ω‧cm的較高值、且波長950nm下的光穿透率為0.05~0.8%之較低值的SiC成形體。
再者，由表2的記載，從實施例1~實施例5所獲得之SiC成形體、與比較例1所獲得之SiC成形體進行比較，得知特別係藉由氮原子含有超過100質量ppm且1000質量ppm以下，可將波長950nm下的穿透率控制於0~1%。
再者，從表2的記載得知，由實施例1與實施例2所獲得之SiC成形體，雖氮原子量大致相等，但該等SiC成形體係硼原子量越多則電阻率越高。
因而得知，藉由對導入於SiC成形體中的氮原子量與硼原子量進行控制，可控制所獲得之SiC成形體的電阻率與穿透率。
相對於此，得知比較例1~比較例2中，因為硼原子含有量為54質量ppm的過多狀態(比較例1)、氮原子含有量為1800質量ppm的過多狀態(比較例2)，因而僅能獲得電阻率為0.17~6.5Ω‧cm的偏低狀態(比較例1~比較例2)SiC成形體、及波長950nm下的穿透率為2.8%的偏高狀態(比較例1)SiC成形體。
(產業上之可利用性)
根據本發明，可提供：可適用為半導體製造步驟中所使用 的蝕刻機用構件，光穿透性較低、電阻率較高的CVD-SiC成形體，以及利用CVD法更簡便地製作該SiC成形體的方法。

Claims (3)

  1. 一種SiC成形體，係利用CVD法所形成的SiC成形體，其特徵在於含有：硼原子1~30質量ppm、氮原子超過100質量ppm且1000質量ppm以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之SiC成形體，其中，電阻率係超過10Ω‧cm且100000Ω‧cm以下，波長950nm下的光穿透率在SiC成形體之厚度為1mm時係0~1%。
  3. 一種SiC成形體之製造方法，係包括有在反應室內，導入原料氣體、以及硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣，再利用CVD法於基材表面上形成SiC膜的步驟；其特徵為，依20℃溫度下的體積比例計，相對於上述硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣的合計量，上述硼化合物氣體量為5×10-4~0.02體積%；相對於上述硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣的合計量，上述含氮原子之化合物氣體量為0.05~3.0體積%；相對於上述硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣的合計量，上述載氣量為96.9800~99.9495體積%；依20℃溫度下的體積比例計，相對於上述原料氣體、硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣的總量，上述原料氣體量為2~15體積%；相對於上述原料氣體、硼化合物氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣的總量，上述硼化合物 氣體、含氮原子之化合物氣體及載氣的合計量為85~98體積%。
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