▶ トーカイ カーボン コリア カンパニー．，リミテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-06-30
(54)【発明の名称】ＣＶＤ方式で形成されたＳＩＣ構造体
(51)【国際特許分類】
C23C 16/42 20060101AFI20220623BHJP
H01L 21/3065 20060101ALI20220623BHJP
【ＦＩ】
C23C16/42
H01L21/302 101G
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021576374
(86)(22)【出願日】2020-06-17
(85)【翻訳文提出日】2022-01-13
(86)【国際出願番号】 KR2020007850
(87)【国際公開番号】W WO2020256411
(87)【国際公開日】2020-12-24
(31)【優先権主張番号】10-2019-0074450
(32)【優先日】2019-06-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】518450083
【氏名又は名称】トーカイ カーボン コリア カンパニー．，リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100114557
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 英仁
(74)【代理人】
【識別番号】100078868
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 登夫
(72)【発明者】
【氏名】イ，サン チュル
(72)【発明者】
【氏名】パク，ヨン ソン
【テーマコード（参考）】
4K030
5F004
【Ｆターム（参考）】
4K030BA27
4K030BA29
4K030BB03
4K030KA05
5F004AA16
5F004BA04
5F004BB23
5F004BB28
5F004BB29
(57)【要約】
【解決手段】本発明は、ＣＶＤ方式を用いて製造した半導体製造用部品に関し、本発明の一側に係るＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体は、チャンバ内でプラズマに露出されるように用いられるＳｉＣ構造体において、プラズマに最大露出される面に垂直な方向を第１方向に、プラズマに最大露出される面に水平な方向を第２方向として定義するとき、前記第１方向の長さが前記第２方向の長さよりも長く形成された結晶粒の構造を含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
チャンバ内でプラズマに露出されるように用いられるＳｉＣ構造体であって、プラズマに最大露出される面に垂直な方向を第１方向に、プラズマに最大露出される面に水平な方向を第２方向に定義するとき、
前記第１方向の長さが、前記第２方向の長さよりも長く形成された結晶粒の構造を含む、ＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項2】
前記結晶粒は、前記第１方向を基準にして－４５°～＋４５°方向に最大の長さを有するように配列される、請求項１に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項3】
前記結晶粒の第１方向の長さ／前記結晶粒の第２方向の長さ値（縦横比）は、１．２～２０である、請求項１に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項4】
前記ＳｉＣ構造体は、前記プラズマに最大露出され、前記第１方向に垂直な方向に展開される第１面と、
前記第１面に垂直であり、前記第２方向に垂直な方向に展開される第２面と、
を含む、請求項１に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項5】
前記第１方向の平均強度は１３３Ｍｐａ～２００Ｍｐａであり、前記第２方向の平均強度は２２５Ｍｐａ～２６０Ｍｐａである、請求項１に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項6】
前記第１方向の平均強度／前記第２方向の平均強度値は０．５５～０．９である、請求項１に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項7】
前記第１方向の抵抗率は３．０×１０－３Ωｃｍ～２５Ωｃｍであり、前記第２方向の抵抗率は１．４×１０－３Ωｃｍ～４０Ωｃｍである、請求項１に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項8】
前記第１方向の抵抗率／前記第２方向の抵抗率値は０．０５～３．３である、請求項１に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項9】
前記第１方向の抵抗率は１０Ωｃｍ～２０Ωｃｍであり、前記第２方向の抵抗率は２１Ωｃｍ～４０Ωｃｍである、請求項１に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項10】
前記第１方向の抵抗率／前記第２方向の抵抗率値は、０．２５～０．９５である、請求項１に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項11】
前記第１方向の抵抗率は０．８Ωｃｍ～３．０Ωｃｍであり、前記第２方向の抵抗率は２．５Ωｃｍ～２５Ωｃｍである、請求項１に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項12】
前記第１方向の抵抗率／前記第２方向の抵抗率値は、０．０４～０．９９である、請求項１に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項13】
前記第１方向の抵抗率は１．８Ωｃｍ～３．０Ωｃｍであり、前記第２方向の抵抗率は０．８Ωｃｍ～１．７Ωｃｍである、請求項１に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項14】
前記第１方向の抵抗率／前記第２方向の抵抗率値は、１．１５～３．２である、請求項１に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項15】
前記第１方向の抵抗率は３．０×１０－３Ωｃｍ～５．０×１０－３Ωｃｍであり、前記第２方向の抵抗率は１．４×１０－３Ωｃｍ～３．０×１０－３Ωｃｍである、請求項１に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項16】
前記第１方向の抵抗率／前記第２方向の抵抗率値は、１．１～３．３である、請求項１に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項17】
前記ＳｉＣ構造体の硬さは方向に関わらず、２８００ｋｇｆ／ｍｍ２～３３００ｋｇｆ／ｍｍ２である、請求項１に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項18】
前記第１方向の硬さ／前記第２方向の硬さ値は、０．８５～１．１５である、請求項１に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項19】
ＸＲＤ分析の前記第１方向及び前記第２方向に対する結晶面の方向のピーク強度に対して、［（２００＋２２０＋３１１）］／（１１１）値はそれぞれ第１方向に０．７～２．１であり、第２方向に０．４～０．７５である、請求項１に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項20】
ＸＲＤ分析の前記第１方向及び前記第２方向に対する結晶面の方向のピーク強度に対して、［（２００＋２２０＋３１１）］／（１１１）値の、第１方向に対する値／第２方向に対する値は１．０～４．４である、請求項１に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項21】
ＸＲＤ分析の前記第１方向及び前記第２方向に対するピーク強度に対して、（１１１）結晶面の方向のピーク強度は、第１方向には３２００～１００００であり、第２方向には１０５００～１７５００である、請求項１に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項22】
ＸＲＤ分析の前記第１方向及び前記第２方向に対するピーク強度に対して、前記第１方向の（１１１）結晶面の方向のピーク強度／前記第２方向の（１１１）結晶面の方向のピーク強度値は０．２～０．９５である、請求項１に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項23】
前記第１方向の熱膨張係数は４．０×１０－６／℃～４．６×１０－６／℃であり、前記第２方向の熱膨張係数は４．７×１０－６／℃～５．４×１０－６／℃である、請求項１に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項24】
前記第１方向の熱膨張係数／前記第２方向の熱膨張係数値は１．０未満である、請求項１に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項25】
前記第１方向の熱膨張係数／前記第２方向の熱膨張係数値は０．７以上１．０未満である、請求項１に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項26】
前記第１方向の熱伝導度は２１５Ｗ／ｍｋ～２６０Ｗ／ｍｋであり、前記第２方向の熱伝導度は２８０Ｗ／ｍｋ～３５０Ｗ／ｍｋである、請求項１に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項27】
前記第１方向の熱伝導度／前記第２方向の熱伝導度値は１．０未満である、請求項１に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項28】
前記第１方向の熱伝導度／前記第２方向の熱伝導度値は０．６５～１．０未満である、請求項１に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項29】
前記ＳｉＣ構造体は、前記プラズマに最大露出され、前記第１方向に垂直な方向に展開される第１面と、前記第１面に垂直であり、前記第２方向に垂直な方向に展開される第２面を含み、前記ＳｉＣ構造体は、第１面の少なくとも一部が支持部と接触する、請求項１に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項30】
前記ＳｉＣ構造体は、エッジリング、サセプタ、及びシャワーヘッドのうちの１つである、請求項１に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項31】
前記ＳｉＣ構造体は、前記プラズマに最大露出され、前記第１方向に垂直な方向に展開される第１面と、前記第１面に垂直であり、前記第２方向に垂直な方向に展開される第２面を含み、第１面の面積の合計が第２面の面積の合計よりも広い、請求項１に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ＳｉＣ素材を含む半導体製造用部品に関し、より詳しくは、ＳｉＣ素材を含む乾式エッチング装置に利用可能な構造体に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体製造場費に用いられる部品のうち、プラズマに露出される部品は単結晶及び柱状晶シリコンを用いている。５００ｍｍ前後の製品である場合、単結晶シリコンを用いており、６００ｍｍ以上の製品である場合、単結晶シリコンがないことから、結晶粒を大きく成長させた柱状晶シリコンを使用し、この場合にその純度は９９．９９９９９％（６Ｎ）程度である。
【0003】
最近、半導体工程の発展に伴って蒸着される層の個数が急激に増加し、多くの層を一回にエッチングし、エッチングされた形態を垂直にするために高いパワーを用いている。このように高いパワーを使用しているため、すでに使用していたシリコンは急激なエッチングが行われる問題が発生した。また、シリコン製品の消耗に所要される時間が減少することになり、装備内の頻繁な内部クリーニングの問題及び消耗された部品の取替えに多くの時間が費やされた。これは、生産量の損失につながるという問題があった。
【0004】
このような問題を解決するために、耐プラズマ素材としてＳｉＣのような耐プラズマ特性の優れた素材を使用する方法が導入された。
【0005】
従来には、部品の使用時間の増加のために酸化物や窒化物、炭化物素材のうち耐プラズマの優れた素材の適用を推進したが、エッチング過程から出てくる成分及び工程ガスとの反応で発生するパーティクル（ｐａｒｔｉｃｌｅ）が問題になり、多くの素材が適用されていない。ＣＶＤ方式により製造されたＳｉＣの場合、上記のようなパーティクル問題がなく、６Ｎレベルの超高純度素材を生産することができるため、既存のシリコン部品を代替している。
【0006】
最近では、ＣＶＤ－ＳｉＣの素材特性に対する研究が引き続いており、結晶粒の配向によりプラズマに向かっている面の設計を異にし、製品の耐プラズマ特性を増大するための努力が続いている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は上述した問題を認識し、独自の物性を保持したＳｉＣ構造体を製造しようとする発明者の研究により導き出された結論に基づいたものである。
【0008】
本発明の目的は、従来におけるＳｉＣ素材の導入に汲々としたＳｉＣ構造体製造方式に新しい概念を導入し、特定の方向に結晶粒の配列され耐プラズマの特性が良くなるだけでなく、構造体の一部がプラズマによってエッチングされてもエッチング工程中にパーティクルが発生せずエッチングが行われる面に均一なエッチングを行うための構造体を提供することにある。
【0009】
また、本発明の目的は、ＸＲＤ分析の上、結晶面の成長を制御して配列方向による物性を調整して、より優れた耐食性をもってエッチング設備に最適化されたＳｉＣ構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の一側に係るＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体は、チャンバ内でプラズマに露出されるように用いられるＳｉＣ構造体であって、プラズマに最大露出される面に垂直な方向を第１方向に、プラズマに最大露出される面に水平な方向を第２方向に定義するとき、前記第１方向の長さが、前記第２方向の長さよりも長く形成された結晶粒の構造を含む。
【0011】
一実施形態によると、前記結晶粒は、前記第１方向を基準にして－４５°～＋４５°方向に最大の長さを有するように配列されることができる。
【0012】
一実施形態によると、前記結晶粒の第１方向の長さ／前記結晶粒の第２方向の長さ値（縦横比）は、１．２～２０であってもよい。
【0013】
一実施形態によると、前記ＳｉＣ構造体は、前記プラズマに最大露出され、前記第１方向に垂直な方向に展開される第１面と、前記第１面に垂直であり、前記第２方向に垂直な方向に展開される第２面とを含むことができる。
【0014】
一実施形態によると、前記第１方向の平均強度は１３３Ｍｐａ～２００Ｍｐａであり、前記第２方向の平均強度は２２５Ｍｐａ～２６０Ｍｐａであってもよい。
【0015】
一実施形態によると、前記第１方向の平均強度／前記第２方向の平均強度値は０．５５～０．９であってもよい。
【0016】
一実施形態によると、前記第１方向の抵抗率は３．０×１０－３Ωｃｍ～２５Ωｃｍであり、前記第２方向の抵抗率は１．４×１０－３Ωｃｍ～４０Ωｃｍであってもよい。
【0017】
一実施形態によると、前記第１方向の抵抗率／前記第２方向の抵抗率値は０．０５～３．３であってもよい。
【0018】
一実施形態によると、前記第１方向の抵抗率は１０Ωｃｍ～２０Ωｃｍであり、前記第２方向の抵抗率は２１Ωｃｍ～４０Ωｃｍであってもよい。
【0019】
一実施形態によると、前記第１方向の抵抗率／前記第２方向の抵抗率値は、０．２５～０．９５であってもよい。
【0020】
一実施形態によると、前記第１方向の抵抗率は０．８Ωｃｍ～３．０Ωｃｍであり、前記第２方向の抵抗率は２．５Ωｃｍ～２５Ωｃｍであってもよい。
【0021】
一実施形態によると、前記第１方向の抵抗率／前記第２方向の抵抗率値は、０．０４～０．９９であってもよい。
【0022】
一実施形態によると、前記第１方向の抵抗率は１．８Ωｃｍ～３．０Ωｃｍであり、前記第２方向の抵抗率は０．８Ωｃｍ～１．７Ωｃｍであってもよい。
【0023】
一実施形態によると、前記第１方向の抵抗率／前記第２方向の抵抗率値は、１．１５～３．２であってもよい。
【0024】
一実施形態によると、前記第１方向の抵抗率は３．０×１０－３Ωｃｍ～５．０×１０－３Ωｃｍであり、前記第２方向の抵抗率は１．４×１０－３Ωｃｍ～３．０×１０－３Ωｃｍであってもよい。
【0025】
一実施形態によると、前記第１方向の抵抗率／前記第２方向の抵抗率値は、１．１～３．３であってもよい。
【0026】
一実施形態によると、前記ＳｉＣ構造体の硬さは方向に関わらず、２８００ｋｇｆ／ｍｍ２～３３００ｋｇｆ／ｍｍ２であってもよい。
【0027】
一実施形態によると、前記第１方向の硬さ／前記第２方向の硬さ値は、０．８５～１．１５であってもよい。
【0028】
一実施形態によると、ＸＲＤ分析の前記第１方向及び前記第２方向に対する結晶面の方向のピーク強度に対して、［（２００＋２２０＋３１１）］／（１１１）値はそれぞれ第１方向に０．７～２．１であり、第２方向に０．４～０．７５であってもよい。
【0029】
一実施形態によると、ＸＲＤ分析の前記第１方向及び前記第２方向に対する結晶面の方向のピーク強度に対して、［（２００＋２２０＋３１１）］／（１１１）値の、第１方向に対する値／第２方向に対する値は１．０～４．４であってもよい。
【0030】
一実施形態によると、ＸＲＤ分析の前記第１方向及び前記第２方向に対するピーク強度に対して、（１１１）結晶面の方向のピーク強度は、第１方向には３２００～１００００であり、第２方向には１０５００～１７５００であってもよい。
【0031】
一実施形態によると、ＸＲＤ分析の前記第１方向及び前記第２方向に対するピーク強度に対して、前記第１方向の（１１１）結晶面の方向のピーク強度／前記第２方向の（１１１）結晶面の方向のピーク強度値は０．２～０．９５であってもよい。
【0032】
一実施形態によると、前記第１方向の熱膨張係数は４．０×１０－６／℃～４．６×１０－６／℃であり、前記第２方向の熱膨張係数は４．７×１０－６／℃～５．４×１０－６／℃であってもよい。
【0033】
一実施形態によると、前記第１方向の熱膨張係数／前記第２方向の熱膨張係数値は１．０未満であってもよい。
【0034】
一実施形態によると、前記第１方向の熱膨張係数／前記第２方向の熱膨張係数値は０．７以上１．０未満であってもよい。
【0035】
一実施形態によると、前記第１方向の熱伝導度は２１５Ｗ／ｍｋ～２６０Ｗ／ｍｋであり、前記第２方向の熱伝導度は２８０Ｗ／ｍｋ～３５０Ｗ／ｍｋであってもよい。
【0036】
一実施形態によると、前記第１方向の熱伝導度／前記第２方向の熱伝導度値は１．０未満であってもよい。
【0037】
一実施形態によると、前記第１方向の熱伝導度／前記第２方向の熱伝導度値は０．６５～１．０未満であってもよい。
【0038】
一実施形態によると、前記ＳｉＣ構造体は、前記プラズマに最大露出され、前記第１方向に垂直な方向に展開される第１面と、前記第１面に垂直であり、前記第２方向に垂直な方向に展開される第２面を含み、前記ＳｉＣ構造体は、第１面の少なくとも一部が支持部と接触することができる。
【0039】
一実施形態によると、前記ＳｉＣ構造体は、エッジリング、サセプタ、及びシャワーヘッドのうちの１つであってもよい。
【0040】
一実施形態によると、前記ＳｉＣ構造体は、前記プラズマに最大露出され、前記第１方向に垂直な方向に展開される第１面と、前記第１面に垂直であり、前記第２方向に垂直な方向に展開される第２面を含み、第１面の面積の合計が第２面の面積の合計よりも広いものであってもよい。
【発明の効果】
【0041】
本発明によると、耐プラズマ特性が改善されて取替えの周期が長くなるＳｉＣ構造体を製造することができる。また、本発明で提案するＳｉＣ構造体は、プラズマによるエッチング率が低いことからクラックやホールの発生頻度を低くし、チャンバ内を汚染させることで不良品製造の原因となる素材の飛散率を減らし得る。
【0042】
本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体は、特定の方向に結晶粒が配列され、構造体の一部がプラズマによってエッチングされても均一な抵抗率を保持することができ、抵抗による電荷蓄積の形状が防止されることができ、エッチング工程のうちポリマーなどの異種素材の付着現像が改善される効果がある。
【0043】
また、目的にに応じて、特定方向の抵抗率が適切なレベルで制御されたＳｉＣ構造体を提供できる効果があり、また、ＸＲＤ分析上、結晶面の制御を介して耐食性が増加し、エッチングの均一性が確保されたＳｉＣ構造体を提供できる効果がある。
【0044】
また、本発明の一実施形態によれば、特定方向への低い抵抗率値によってＳｉＣ構造体のプラズマ露出面への電荷蓄積を防止することができ、ＳｉＣ構造体の帯電現像が改善されてエッチング工程のうちポリマーの付着現像を改善できるという効果を期待できる。
【0045】
また、本発明の一実施形態によれば、特定の方向への熱伝導度値及び熱膨張係数値を制御することで、チャンバ内で特定の方向への効率的な熱伝達の効率を向上させることができ、また、温度が上昇した状態で行われるエッチング工程過程においても正確な程度でプラズマエッチングの深さを調節することができる。
【0046】
本発明で提案する内容により、本発明で提案するＳｉＣ構造体を用いて半導体製造装置の部品を設計でき、該当部品の取替え周期が増加し、それから製造される半導体部品の品質が向上することにより高い品質の半導体デバイスをを製造できるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【0047】
【図1A】本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体が装着される通常のプラズマチャンバ内の構造を概略的に示した断面図である。
【図1B】本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体の一例として、更なる通常のプラズマチャンバ内のエッジリングにウェハーが装着される構造を示した断面図である。
【図1C】本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体の一例に該当するエッジリングにおいて定義される第１面及び第２面を表示した概略図である。
【図2A】本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体の第１方向に切断した断面に含まれている結晶粒形態を概略的に示した断面図である。
【図2B】本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体の第２方向に切断した断面に含まれている結晶粒形態を概略的に示した断面図である。
【図3A】本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体の第１方向に切断された断面において結晶粒の第１方向及び第２方向の大きさを測定した過程を示すＳＥＭ写真である。
【図3B】本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体の第１方向に切断された断面において結晶粒の第１方向及び第２方向の大きさを測定した過程を示すＳＥＭ写真である。
【図3C】本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体の第１方向に切断された断面において結晶粒の第１方向及び第２方向の大きさを測定した過程を示すＳＥＭ写真である。
【図3D】本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体の第１方向に切断された断面において結晶粒の第１方向及び第２方向の大きさを測定した過程を示すＳＥＭ写真である。
【図3E】本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体の第１方向に切断された断面において結晶粒の第１方向及び第２方向の大きさを測定した過程を示すＳＥＭ写真である。
【図3F】本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体の第１方向に切断された断面において結晶粒の第１方向及び第２方向の大きさを測定した過程を示すＳＥＭ写真である。
【図4】本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体において第１方向及び第２方向で測定した強度値分布を示すグラフである。
【図5A】本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体において、第１方向及び第２方向で測定した抵抗率値分布（第２方向が３０Ωｃｍ内外の構造体、第２方向が１０Ωｃｍ内外の構造体、第２方向が１Ωｃｍ内外の構造体、第２方向が１Ωｃｍ以下の構造体）を示すグラフである。
【図5B】本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体において、第１方向及び第２方向で測定した抵抗率値分布（第２方向が３０Ωｃｍ内外の構造体、第２方向が１０Ωｃｍ内外の構造体、第２方向が１Ωｃｍ内外の構造体、第２方向が１Ωｃｍ以下の構造体）を示すグラフである。
【図5C】本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体において、第１方向及び第２方向で測定した抵抗率値分布（第２方向が３０Ωｃｍ内外の構造体、第２方向が１０Ωｃｍ内外の構造体、第２方向が１Ωｃｍ内外の構造体、第２方向が１Ωｃｍ以下の構造体）を示すグラフである。
【図5D】本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体において、第１方向及び第２方向で測定した抵抗率値分布（第２方向が３０Ωｃｍ内外の構造体、第２方向が１０Ωｃｍ内外の構造体、第２方向が１Ωｃｍ内外の構造体、第２方向が１Ωｃｍ以下の構造体）を示すグラフである。
【図6】本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体において、第１方向及び第２方向で測定した硬さ値分布を示すグラフである。
【図7】本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体において、第１方向及び第２方向で測定したＸＲＤ分析値のうち（１１１）結晶面の回折強度値の分布を示すグラフである。
【図8A】本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体において、第１方向に強度を測定する概略的な方法が示されている図である。
【図8B】本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体において、第２方向に強度を測定する概略的な方法が示されている図である。
【図9A】本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体において、第１方向に抵抗率を測定する概略的な方法が示されている図である。
【図9B】本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体において、第２方向に抵抗率を測定する概略的な方法が示されている図である。
【図10A】本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体において、第１方向に硬さを測定する概略的な方法が示されている図である。
【図10B】本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体において、第２方向に硬さを測定する概略的な方法が示されている図である。
【図11A】本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体において、第１方向にＸＲＤ回折分析を実施する概略的な方法が示されている図である。
【図11B】本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体において、第２方向にＸＲＤ回折分析を実施する概略的な方法が示されている図である。
【図12A】本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体において、第１方向に熱膨張率分析を実施する概略的な方法が示されている図である。
【図12B】本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体において、第２方向に熱膨張率分析を実施する概略的な方法が示されている図である。
【図13A】本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体において、第１方向に熱伝導度分析を実施する概略的な方法が示されている図である。
【図13B】本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体において、第２方向（図に熱伝導度分析を実施する概略的な方法が示されている図である。
【図14】本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体の第１方向の断面と第２方向単面の微細組織（結晶粒の構造）写真と、該当の微細組織がプラズマに露出された場合、エッチングされる形態を示すＳＥＭ写真である。
【図15】本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体の第１方向プラズマエッチング量と第２方向プラズマエッチング量を分析したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0048】
以下、添付する図面を参照しながら実施形態を詳細に説明する。各図面に提示された同一の参照符号は同一の部材を示す。以下で説明する実施形態は、実施形態に対して制限しようとするものではなく、これに対するすべての変更、均等物ないし代替物が権利範囲に含まれるものとして理解されなければならない。
【0049】
本明細書で用いる用語は、単に特定の実施形態を説明するために用いられるものであって、本発明を限定しようとする意図はない。単数の表現は、文脈上、明白に異なる意味をもたない限り複数の表現を含む。本明細書において、「含む」又は「有する」等の用語は明細書上に記載した特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものが存在することを示すものであって、一つ又はそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものなどの存在又は付加の可能性を予め排除しないものとして理解しなければならない。
【0050】
異なるように定義さがれない限り、技術的であるか又は科学的な用語を含むここで用いる全ての用語は、本実施形態が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。一般的に用いられる予め定義された用語は、関連技術の文脈上で有する意味と一致する意味を有するものと解釈すべきであって、本明細書で明白に定義しない限り、理想的又は過度に形式的な意味として解釈されることはない。
【0051】
また、図面を参照して説明する際に、図面符号に拘わらず同じ構成要素は同じ参照符号を付与し、これに対する重複する説明は省略する。実施形態の説明において関連する公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を不要に曖昧にすると判断される場合、その詳細な説明は省略する。
【0052】
一般に、ＣＶＤ方式で成長したＳｉＣ素材は、β－ＳｉＣのキュービックの構造を有していると知られているが、その結晶相は、シリコンに類似の閃亜鉛鉱型（ｚｉｎｃ ｂｌｅｎｄｅ）の構造を有している。したがって、シリコンの結晶構造において結晶方向が（１１１）面をみると、単位面積当たり原子数が最も多く示されている。このように、ＣＶＤ ＳｉＣ素材も同じ（１１１）面の方向で最も多い原子数（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｎｕｍｂｅｒ、３）を有する。
【0053】
単位体積当たり原子数が多くなることは、該当の面方向にプラズマに露出される場合、相対的に耐プラズマ特性（プラズマ対抗力）が増加することを意味する。したがって、同じ素材でも単位面積当たり原子数が多い方向に結晶面を配列することが、耐プラズマ素材において品質を向上させ得る重要な原理となる。ＣＶＤ方式で成長されたＳｉＣ素材の場合、（１１１）方向の結晶粒が多い側がプラズマに多く露出される面として設計されることで、ＳｉＣ構造体の表面が高い耐プラズマ特性を有するように設計することができる。
【0054】
また、ＣＶＤ方式で成長したＳｉＣ素材において、耐プラズマ特性は、結晶粒の配向と均一な配列にも影響を受けるようになる。結晶粒のうち大きい結晶粒と相対的に小さい結晶粒が形成された場合を比較すれば、プラズマに露出されるとき、小さい結晶粒が形成された場合が先に結晶粒が離脱されたり又はエッチングされ、素材内に掘り込む形態のようにエッチングされる。さらに強いプラズマに露出されたり、プラズマにさらに長く露出される場合に大きい結晶粒も離脱するが、この場合にエッチングの厚さが急速に増加する現像が示される。したがって、結晶粒の配向及び大きさの分布は、ＳｉＣ構造体のエッチング特性に影響を与える重要な要素となる。
【0055】
一方、ＳｉＣ構造体において、プラズマが主に到達する特定の面を基準にしてＳｉＣ構造体の物性をデザインし、加工することが耐プラズマ特性を高める１つの要素になり得る。
【0056】
本発明において、ＳｉＣ構造体でプラズマに最も多く露出される面をＳｉＣ構造体の第１面１００ａとして定義する。前記プラズマに最大露出される第１面に垂直な方向（プラズマがＳｉＣ構造体に近づく方向）を第１方向であると定義する。前記第１方向は、一例として、チャンバの高さ方向、エッジリングの高さ方向に該当する。ここで、もし、上記で想定された第１方向ではない他の方向にプラズマがＳｉＣ構造体として最も多く進入するように製品を設計する場合、プラズマが到達するやいなや、小さい結晶粒の離脱により急激なエッチングが生じ、均一でないエッチングが発生する恐れがある。また、ひどい場合は、大きい結晶粒までも離脱して飛散粒子による問題が発生する場合もある。
【0057】
このような素材で部品を製造する場合、どのような面をどのような配向に設計するかは、素材の耐プラズマ特性を強化する上で重要な問題である。
【0058】
本発明は、ＳｉＣ構造体において、耐プラズマ特性に優れて取替え周期が長くなることで生産性が向上し、高品質の半導体製造用部品を安定的に生産できるエッジリング、シャワーヘッドなどのＳｉＣ構造体を提案するためのものである。本発明で提案するＳｉＣ構造体は、上部からのプラズマに露出される環境の乾式エッチング装置に適用される場合、エッチングされる量が少なくて飛散量が減少する長所がある。また、本発明のＳｉＣ構造体は、従来における構造体に比べて取替えの周期が長くなるなど、生産コストを節減すると同時に、優れた品質の半導体製造用部品を製造できるという利点がある。
【0059】
図１Ａは、本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体が装着される通常のプラズマチャンバ内の構造を概略的に示した断面図であり、図１Ｂは、本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体の一例として、更なる通常のプラズマチャンバ内のエッジリングにウェハーが装着される構造を示した断面図であり、図１Ｃは、本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体の一例に該当するエッジリングにおいて定義される第１面１００ａ及び第２面１００ｂを表示した概略図である。
【0060】
図１Ａを参照して本発明で提案するＳｉＣ構造体が用いられるプラズマチャンバについて確認することができ、図１Ｂ及び図１Ｃを参照して、一実施形態として提案するＳｉＣ構造体について第１方向及び第２方向、第１面及び第２面がどのように定義されるかを確認することができる。
【0061】
本発明で提案するＳｉＣ構造体の１つであるエッジリングは、具体的にはウェハーが載置される位置に応じて様々な形態に実現されることができるが、基本的に、図１Ｃに示すような平坦なリング型構造又は円筒状の構造をもって図１Ａ及び図１Ｂに示すような形態に装着されてもよい。しかし、基本的にエッジリングは高さに比べて幅がさらに広い形態を有していることが一般的であるため、リング型構造と称することが好ましい。
【0062】
ここで、エッジリングの第１方向に測定される物性と第２方向に測定される物性との間には差が存在するよう、又は、その比率が適切なレベルに制御されるようＳｉＣ構造体を製造することができる。
【0063】
これは、プラズマが全ての方向に均等にＳｉＣ構造体をエッチングするものではないため、多い量のプラズマがアクセス、進入する方向には高レベルの物性を、相対的に少ない量のプラズマが接近する方向には比較的に低いレベルの物性を保持すれば良いためである。また、プラズマチャンバ内で構造的、熱的、電気的に優れた性能を効率よく実現できる物性を有するよう部品を設計することができる。
【0064】
素材開発において、要求するレベルの物性が達成できるように開発することは、数値で確認するよりも多くの努力及びコストが求められる。全方向に高いレベルの物性（強度、硬さ、結晶粒の大きさ、熱伝導度、熱膨張係数など）が実現できるように製造する場合に優れたＳｉＣ構造体を製造することができるものの、このような物性レベルを満足するためにＳｉＣ構造体を設計することは極めて高いコスト及び技術が求められる問題がある。
【0065】
本発明は、乾式エッチング装置に装着される場合、優れたレベルの耐プラズマ特性を保持しながらも工程生産性を高めてコストを節減できるＳｉＣ素材の蒸着方法に対する研究を行った結果に関する。
【0066】
下記では、本発明において設計したＳｉＣ構造体について詳説する。
【0067】
図２Ａ及び図２Ｂは、本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体の第１方向に切断した断面（図２Ａ）、及び第２方向に切断した断面（図２Ｂ）に含まれている結晶粒形態を概略的に示した断面図であり、図２Ｃ及び図２Ｄは、図２Ａ及び図２Ｂに対応する本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体のＳＥＭ写真である。
【0068】
本発明で提案するＳｉＣ構造体の一例として、図２Ａ～図２Ｄを参考にして説明すると、前記ＳｉＣ構造体の結晶粒は、第２方向よりも第１方向に切断した面で相対的に長い形態に形成されてもよい。このように特定の方向にさらに長く形成される結晶粒を含んでいる場合、欠陥やエッチングが発生するときに結晶粒の方向性による製品に有利な効果を設計して実現することができる。
【0069】
本発明の一側に係るＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体は、チャンバ内でプラズマに露出されるように用いられるＳｉＣ構造体において、プラズマに最大露出されている面に垂直な方向を第１方向と定義し、プラズマに最大露出される面に水平な方向を第２方向に定義するとき、前記第１方向の長さが前記第２方向の長さよりも長く形成された結晶粒の構造を含む。
【0070】
前記ＳｉＣ構造体は、第１方向に相対的に長く形成された結晶粒の構造を含み、このような構造は、ＳＥＭ、偏光学顕微鏡などを確認して肉眼で容易に確認することができる。
【0071】
一実施形態によれば、前記結晶粒は、前記第１方向を基準にして－４５°～＋４５°方向に最大の長さを有するよう配列されたものであってもよい。前記結晶粒は、第１方向と完ぺきに一致する方向に全てが配列されたものではないが、結晶粒の長い長さが形成される方向は第１方向に近い方向であってもよく、一例として、第１方向を基準にして－３０°～＋３０°内の角度で成長する結晶粒を含んでもよい。
【0072】
一実施形態によれば、前記結晶粒の第１方向の長さ／前記結晶粒の第２方向の長さ値（縦横比）は、１．２～２０であってもよい。
【0073】
前記結晶粒の第１方向の大きさ／第２方向の大きさの比は、一例として２．５以上であってもよく、また、好ましくは、１７．５以下であってもよい。前記の大きさの比は一例として、１．２５以上であってもよく、９．０以下であってもよい。前記結晶粒は、第１方向の長さが長いほど、針状のような形態に実現されてもよい。
【0074】
前記ＳｉＣ構造体は、結晶粒の第１方向の長さが第２方向の長さに比べて１．２倍ないし最大約２０倍レベルであってもよい。一例として、前記の大きさは平均の大きさであってもよい。
【0075】
本発明で提案するＳｉＣ構造体に対して、２０ｍｍ×１０ｍｍ×５ｍｍの大きさで試片を準備し、合計１７５個のポイントに対して結晶粒の第１方向及び第２方向の大きさをＳＥＭ装備を活用して５００倍率を基準にして測定し、その結果を分析した。
【0076】
図３は、本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体の一例として、ＳｉＣ構造体の第１方向の断面において結晶粒の大きさを測定した過程を示すＳＥＭ写真である。
【0077】
図３Ａ～図３Ｆに示すように、本発明で結晶粒と称する部分は、ＳｉＣ構造体の断面で微細顕微鏡の写真上において相対的に濃い色で示した部分である。図３Ａ～図３Ｆを参照して上述したように、第１方向を中心に結晶粒が配列されていることが確認できる。
【0078】
下記の表１－１、２は、上述したように、本発明のＳｉＣ構造体を用いて合計１７５回にわたって各方向に測定した結晶粒の大きさと比を測定した値である。
【0079】
【表1-1】
【表1-2】
【0080】
結晶粒の大きさ分析
一実施形態によれば、前記ＳｉＣ構造体は、前記プラズマに最大露出され、前記第１方向に垂直な方向に展開される第１面と、前記第１面に垂直であり、前記第２方向に垂直な方向に展開される第２面を含む。
一実施形態によれば、前記ＳｉＣ構造体は、前記プラズマに最大露出され、前記第１方向に垂直な方向に展開される第１面と、前記第１面に垂直であり、前記第２方向に垂直な方向に展開される第２面を含む。
【0081】
本発明で提案するＳｉＣ構造体の一例として、ＳｉＣ構造体に対して１ｍｍ（縦）×２ｍｍ（横）×１０ｍｍ（高さ）の大きさで試片を１０個準備し、第１方向及び第２方向の強度値を測定してその結果を分析した。
【0082】
【0083】
万能材料分析器（ＵＴＭ、メーカーＵＮＩＴＥＣＨ）を用いて測定し、試片はリング（Ｒｉｎｇ）素材を分析するために最大に小さく製造し、分析は３曲点の曲げ強度測定を基準にして測定した。
【0084】
子間距離は２ｍｍに調整し、クロスヘッド速度０５ｍｍ／ｍｉｎ、ｓｐａｎ１１ｍｍにして測定し、その他の試片製造及び測定はＫＳＬ １５９１の規定で測定した。測定時に測定しようとする第１面に垂直な方向、第２面に垂直な方向に直接力を加え、それぞれの強度値を測定した。
【0085】
下記の表２は、上述したように本発明のＳｉＣ構造体の一例として、ＳｉＣ構造体を用いて１０個の試片に対して第１方向及び第２方向で測定した強度の大きさとその比を測定した値である。
【0086】
【表2】
【0087】
強度分析
図４は、本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体において、第１方向及び第２方向で測定した強度値分布を示すグラフである。
図４は、本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体において、第１方向及び第２方向で測定した強度値分布を示すグラフである。
【0088】
一実施形態によれば、前記第１方向の平均強度は１３３Ｍｐａ～２００Ｍｐａであり、前記第２方向の平均強度は２２５Ｍｐａ～２６０Ｍｐａである。
【0089】
一実施形態によれば、前記第１方向の平均強度／前記第２方向の平均強度値は０．５５～０．９であってもよい。
【0090】
前記ＳｉＣ構造体の一例として、前記第１方向の平均強度に比べて第２方向の平均強度値がさらに高い特徴を有してもよい。これは、半導体工程で使用するＳｉＣ構造体の形状がほとんど第１方向に薄いことから、第２方向にて測定した強度が高いことにより、顧客工程中において運搬及び装着過程においてその運営が容易になる。
【0091】
本発明で提案するＳｉＣ構造体の一例として、ＳｉＣ構造体を製造し、それに対して２０ｍｍ（横）×４ｍｍ（縦）×４ｍｍ（厚さ）の大きさで試片を第２方向に３０Ωｃｍ内外の構造体、１０Ωｃｍ内外の構造体、１Ωｃｍ内外の構造体、及び１Ωｃｍ未満の構造体を準備し、それぞれ４０ＥＡ、６０ＥＡ、３０ＥＡ、２０ＥＡを備えて第１方向及び第２方向の抵抗率値をそれぞれ測定し、その値を分析した。抵抗測定器として、Ｎｅｘｏｎ ＫＯＴＲＡのＥＣ－８０Ｐ、Ｔｓ７Ｄ、４－Ｐｒｏｂを用いて比抵抗を測定した。測定時に第１面及び第２面にそれぞれ４－Ｐｒｏｂを接触して抵抗率を測定した。４－Ｐｒｏｂは、探針の長さが最小のＮＳＣＰタイプを利用した。
【0092】
図５Ａ～図５Ｄは、本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体において、第１方向及び第２方向で測定した抵抗率値分布（第２方向が３０Ωｃｍ内外の構造体、第２方向が１０Ωｃｍ内外の構造体、第２方向が１Ωｃｍ内外の構造体、第２方向が１Ωｃｍ以下の構造体）を示すグラフである。
【0093】
【0094】
一実施形態によれば、前記第１方向の抵抗率は、３．０×１０－３Ωｃｍ～２５Ωｃｍであり、前記第２方向の抵抗率は１．４×１０－３Ωｃｍ～４０Ωｃｍであってもよい。
【0095】
一実施形態によれば、前記第１方向の抵抗率／前記第２方向の抵抗率値は、０．０５～３．３であってもよい。
【0096】
下記の表３は、上述したように本発明のＳｉＣ構造体を用いて合計４０ＥＡの試片を第１方向と第２方向で測定した抵抗率の大きさ及びその比を測定した値を示したものである。下記の表３は、第２方向の抵抗率が３０Ωｃｍ内外に形成されている本発明の実施形態に係るＳｉＣ構造体について分類した抵抗率の大きさデータである。抵抗率の値は、ＳｉＣ構造体の用途に応じてドーパントを制御することで様々に変化させ得る。
【0097】
【表3】
【0098】
抵抗率の大きさ
上の表３は、上述したように本発明のＳｉＣ構造体を用いて合計４０ＥＡの試片を第１方向と第２方向に測定した抵抗率の大きさとその比を測定した値を提示したものである。下記の表３は、第２方向の抵抗率が３０Ωｃｍ内外に形成される本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体に対して分類した抵抗率の大きさデータである。第２方向の抵抗率値はＳｉＣ構造体の用途に応じてドーパントを制御することによって多様に変化させることができる。
上の表３は、上述したように本発明のＳｉＣ構造体を用いて合計４０ＥＡの試片を第１方向と第２方向に測定した抵抗率の大きさとその比を測定した値を提示したものである。下記の表３は、第２方向の抵抗率が３０Ωｃｍ内外に形成される本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体に対して分類した抵抗率の大きさデータである。第２方向の抵抗率値はＳｉＣ構造体の用途に応じてドーパントを制御することによって多様に変化させることができる。
【0099】
前記表３の試験結果による本発明の一実施形態では、前記第１方向の抵抗率は１０Ωｃｍ～２０Ωｃｍであり、前記第２方向の抵抗率は２１Ωｃｍ～４０Ωｃｍであってもよい。
【0100】
前記表３の試験結果による本発明の一実施形態では、前記第１方向の抵抗率／前記第２方向の抵抗率値は、０．２５～０．９５であってもよい。
【0101】
下記の表４は、上述したのと同じ方法で更なる本発明のＳｉＣ構造体を用いて合計６０ＥＡの試片を第１方向と第２方向に測定した抵抗率の大きさとその比を測定した値を提示したものである。下記の表４は第２方向の抵抗率が１０Ωｃｍ内外に形成される本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体に対して分類した抵抗率の大きさデータである。
【0102】
【表4】
【0103】
抵抗率の分析
前記表４の試験結果に係る一実施形態によれば、前記第１方向の抵抗率は０．８Ωｃｍ～３．０Ωｃｍであり、前記第２方向の抵抗率は２．５Ωｃｍ～２５Ωｃｍである。
前記表４の試験結果に係る一実施形態によれば、前記第１方向の抵抗率は０．８Ωｃｍ～３．０Ωｃｍであり、前記第２方向の抵抗率は２．５Ωｃｍ～２５Ωｃｍである。
【0104】
前記表４の試験結果に係る一実施形態によれば、前記第１方向の抵抗率／前記第２方向の抵抗率値は、０．０４～０．９９であってもよい。
【0105】
下記の表５は、上述したのと同じ方法で更なる本発明のＳｉＣ構造体を用いて合計３０ＥＡの試片を第１方向と第２方向で測定した抵抗率の大きさ及びその比を測定した値を提示したものである。下記の表５は、第２方向の抵抗率が１Ωｃｍ内外に形成される本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体に対して分類した抵抗率の大きさデータである。
【0106】
【表5】
【0107】
抵抗率の分析
前記表５の試験結果に係る一実施形態によれば、前記第１方向の抵抗率は１．８Ωｃｍ～３．０Ωｃｍであり、前記第２方向の抵抗率は０．８Ωｃｍ～１．７Ωｃｍである。
前記表５の試験結果に係る一実施形態によれば、前記第１方向の抵抗率は１．８Ωｃｍ～３．０Ωｃｍであり、前記第２方向の抵抗率は０．８Ωｃｍ～１．７Ωｃｍである。
【0108】
前記表５の試験結果に係る一実施形態によれば、前記第１方向の抵抗率／前記第２方向の抵抗率値は、１．１５～３．２であってもよい。
【0109】
下記の表６は、上述したものと同じ方法で更なる本発明のＳｉＣ構造体を用いて合計２０ＥＡの試片を第１方向と第２方向に測定した抵抗率の大きさとその比を測定した値を提示したものである。下記の表６は、第２方向の抵抗率が１Ωｃｍ未満で形成される本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体に対して分類した抵抗率の大きさデータである。
【0110】
【表6】
【0111】
抵抗率の分析
前記表６の試験結果に係る一実施形態によれば、前記第１方向の抵抗率は３．０×１０－３Ωｃｍ～５．０×１０－３Ωｃｍであり、前記第２方向の抵抗率は１．４×１０－３Ωｃｍ～３．０×１０－３Ωｃｍであってもよい。
前記表６の試験結果に係る一実施形態によれば、前記第１方向の抵抗率は３．０×１０－３Ωｃｍ～５．０×１０－３Ωｃｍであり、前記第２方向の抵抗率は１．４×１０－３Ωｃｍ～３．０×１０－３Ωｃｍであってもよい。
【0112】
前記表６の試験結果に係る一実施形態によれば、前記第１方向の抵抗率／前記第２方向の抵抗率値は、１．１～３．３であってもよい。
【0113】
ＳｉＣ構造体は、必要とされる用途に応じて、原料ガス内にドーパントを添加してＳｉＣ素材の抵抗率を調節でき、それによって第２方向の抵抗率と第１方向の抵抗率をドーパントの添加量に応じて調節することができる。一例として、本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体は、抵抗率を制御するために添加されるドーパントの濃度が１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｃ以下であってもよい。
【0114】
結晶粒の配向は、特定方向への抵抗率を決定するためにも重要な役割を果たす。一例として、球状の結晶粒である場合、いかなる方向にも多くの界面が存在しているため、電子が結晶粒と結晶粒との間の欠陥などを介して移動することができる。但し、この場合にも複数のドーパントを添加して電子数が飽和されれば、トンネリング効果により複数の電子が結晶粒と結晶粒との間の界面を透過するように通過できる。したがって、ドーパントの濃度が１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｃ以下であるＳｉＣ構造体において、特定の方向に長く形成された針状のような結晶構造を有すれば、境界面が多くないことによって電子は結晶に沿って移動することができる。
【0115】
前記ＳｉＣ構造体の抵抗率が相対的に高い数値を示したり、又は低い数値を示す場合、それぞれに適用されるメカニズムは互いに異なるものと知られている。抵抗率が１．７Ωｃｍを超過する領域帯のＳｉＣ構造体は、自由電子の粒子内の移動速度が速くて第１方向の抵抗率が低くなるという効果がある一方、抵抗率が１．７Ωｃｍ以下であるＳｉＣ構造体は、自由電子の粒界移動の速度が速くて第２方向の抵抗率が低くなるという効果がある。したがって、工程のうちＳｉＣ構造体の一部の表面の電荷蓄積を防止するために、チャンバの構造及び装備設計を考慮して電子の移動経路として好む方向を決定し、適切な抵抗率値を設計して利用することができる。
【0116】
一例によれば、第１方向の抵抗が相対的に小さいこともあるため、第１方向への電荷の移動が容易になる。そのため、第１方向に進入するプラズマが多い環境に本発明のＳｉＣ構造体が置かれる場合、ＳｉＣ構造体の表面で電荷が蓄積される現像を防止することができる。したがって、ＳｉＣ構造体表面の電荷蓄積によって発生するアーキング（ａｒｃｉｎｇ）問題を改善することができる。
【0117】
もし、プラズマが相対的に抵抗率値の高い第２方向にＳｉＣ構造体に大量進入する場合、ＳｉＣ構造体の表面で高い電荷蓄積が生じ、工程中にアーキングの問題が発生し得る。これは、製造される部品の不良を引き起こす最も大きい原因になる。
【0118】
本発明で提案するＳｉＣ構造体の一例として、４ｍｍ（横）×４ｍｍ（縦）×４ｍｍ（高さ）の大きさで試片を２個準備し、ビッカース硬さ器を用いてＫＳ Ｂ０８１１基準に基づいて測定し、測定面が図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、第１方向／第２方向に直接圧入して測定した。測定した後、下記の数式によって硬さ数を算出し、合計１０個のポイントで第１方向及び第２方向のビッカース硬さ値を測定し、その結果を分析した。
【0119】
【数1】
【0120】
図６は、本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体の一例として第１方向及び第２方向で測定した硬さ値分布を示すグラフである。
【0121】
【0122】
本発明で提案するＳｉＣ構造体の一例として、第１方向と第２方向の硬さ値は他の物性指標に比べて略等しい値を示すことが確認される。
【0123】
下記の表７は、上述のように本発明のＳｉＣ構造体の一例として、２つの試片に対して、合計１０個のポイントから第１方向及び第２方向で測定した硬さの大きさとその比を測定した値である。
【0124】
【表7】
【0125】
硬さ分析
一実施形態によれば、前記ＳｉＣ構造体の硬さは方向に関わらず、２８００ｋｇｆ／ｍｍ２～３３００ｋｇｆ／ｍｍ２であってもよい。
一実施形態によれば、前記ＳｉＣ構造体の硬さは方向に関わらず、２８００ｋｇｆ／ｍｍ２～３３００ｋｇｆ／ｍｍ２であってもよい。
【0126】
一実施形態によれば、前記第１方向の硬さ／前記第２方向の硬さ値は、０．８５～１．１５であってもよい。
【0127】
本発明で提案するＳｉＣ構造体の一例として、４ｍｍ（横）×４ｍｍ（縦）×２ｍｍ（高さ）の大きさで試片を８個用意し、第１方向及び第２方向のＸＲＤ分析を行った。分析方法として、Ｒｅｇａｋｕ Ｄｍａｘ２０００装置を用いて測定角度１０～８０°であり、Ｓｃａｎ ｓｔｅｐは０．０５、Ｓｃａｎ ｓｐｅｅｄ１０、測定パワーは４０ＫＶ、４０ｍＡで測定し、確保したグラフを分析した。
【0128】
図７は、本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体において第１方向及び第２方向で測定したＸＲＤ分析値のうち（１１１）結晶面の回折強度値の分布を示すグラフである。
【0129】
【0130】
また、下記の表８は、上述したように本発明のＳｉＣ構造体の一例として、８個の試片に対して第１方向と第２方向にＸＲＤ分析を行った結果値である。
【0131】
【表8】
【0132】
ＸＲＤの分析
一実施形態によれば、ＸＲＤ分析の前記第１方向及び前記第２方向に対する結晶面の方向のピーク強度に対して、［（２００＋２２０＋３１１）］／（１１１）値は、それぞれ第１方向に０．７～２．１であり、第２方向に０．４～０．７５であってもよい。
一実施形態によれば、ＸＲＤ分析の前記第１方向及び前記第２方向に対する結晶面の方向のピーク強度に対して、［（２００＋２２０＋３１１）］／（１１１）値は、それぞれ第１方向に０．７～２．１であり、第２方向に０．４～０．７５であってもよい。
【0133】
一実施形態によれば、ＸＲＤ分析の前記第１方向及び前記第２方向に対する結晶面の方向のピーク強度に対して、［（２００＋２２０＋３１１）］／（１１１）値の、第１方向に対する値／第２方向に対する値は１．０～４．４であってもよい。
【0134】
一実施形態によれば、ＸＲＤ分析の前記第１方向及び前記第２方向に対するピーク強度に対して、（１１１）結晶面の方向のピーク強度は第１方向には３２００～１００００であり、第２方向には１０５００～１７５００であってもよい。
【0135】
一実施形態によれば、ＸＲＤ分析の前記第１方向及び前記第２方向に対するピーク強度に対して、前記第１方向の（１１１）結晶面の方向のピーク強度／前記第２方向の（１１１）結晶面の方向のピーク強度値は、０．２～０．９５であってもよい。
【0136】
ＳｉＣ結晶相において（１１１）面から形成された結晶は、単位面積当たり原子個数の異なる（２００）、（２２０）、（３１１）面に比べて多いため、物理的なプラズマ粒子の衝撃に円満に耐えることで、耐プラズマ特性に優れたＳｉＣ構造体を製造することができる。したがって、ピーク率において低い値を有し、高い（１１１）回折強度を有すれば、相対的に優れた耐プラズマ特性を有する製品となり、プラズマエッチング装備内で使用するにあたって使用時間を増加させることができる。
【0137】
一例により製造されたＳｉＣ構造体の場合、第１方向の（１１１）結晶面の方向のピーク強度に比べて、第２方向の（１１１）結晶面の方向のピーク強度が極めて高い値を実現することができる。ここで、ＳｉＣ部品を製造するとき、プラズマが照射される方向（主エッチング方向）を前記第２方向に近い方向に設計する場合、製品の寿命を向上させる効果が期待できる。
【0138】
図１４は、本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体の第１方向の断面及び第２方向単面の微細組織（結晶粒の構造）写真と、該当の微細組織がプラズマに露出された場合にエッチングされる形態を示すＳＥＭ写真である。
【0139】
図１４に示す第１方向の断面と第２方向の断面を同じ条件でプラズマに露出させた。一例として、ＳｉＣ構造体がエッジリングである場合、第１方向に垂直な面である１面はエッチリンの上面であり、第２方向の垂直面な２面はエッジリの側面である。第１方向の断面はエッジリングの上面であってもよく、第２方向の断面はエッジリングの側面であってもよい。図１３に示す右側の表面微細構造のＳＥＭ写真を通じてプラズマに露出される方向に応じてエッチングの程度が大きく異なることが確認される。
【0140】
前記の効果を考慮してみれば、（１１１）回折強度の高い第２方向は、より優れた耐プラズマ特性を有するものである。即ち、第２方向をプラズマに接する面として設計した場合、優れた耐プラズマ特性を有する製品を実現することができる。
【0141】
本発明で提案するＳｉＣ構造体の一例として、温度を常温から１０００℃まで昇温し、熱膨張係数を測定して熱膨張係数を確保した。ＴＭＡ装備（ＮＥＴＺＳＣ社のＴＭＡ４０２Ｆ１ Ｈｙｐｅｒｉｏｎ機種）を用いて測定した。４ｍｍ（横）×４ｍｍ（縦）×４ｍｍ（高さ）の大きさで第１方向及び第２方向により３つの試片を測定した。温度は常温から１０００度に至るまで測定した後、５００度～１０００度で１００度単位の測定値のみを算出して分析した（低温区間の誤差で低温区間は除いて測定）。
【0142】
【0143】
プラズマチャンバ内で用いられるＳｉＣ構造体において、特定方向の熱膨張係数は精密なエッチング量を決定するために極めて重要な要素である。プラズマチャンバの内部は工程中に高温で温度が増加する。ここで、第１方向の熱膨張係数が第２方向の熱膨張係数に比べて相対的に大きい場合、最初の該当部品の高さを考慮して精密にセッティングしておいたチャンバ内のプラズマエッチング対象体（ウェハーなど）の高さに変動が生じることがある。これによって、プラズマソースからの距離が変更されてエッチング対象体のエッチング方向を精密に制御できず、結局、不良品が生じる問題がある。したがって、チャンバの設計に適用される部品に応じて、一部の実施形態の場合は第１方向の熱膨張係数が低いほど好ましく、不良品生産を減らして部品寿命がさらに長くなるという効果を期待できる。
【0144】
下記の表９は、上述したように本発明のＳｉＣ構造体の一例として、４ｍｍ（横）×４ｍｍ（縦）×４ｍｍ（厚さ）の大きさで製造された２つの試片に対して第１方向と第２方向で熱膨張係数分析を行った結果値である。
【0145】
【表9】
【0146】
膨張係数の分析
一実施形態によれば、前記第１方向の熱膨張係数は４．０×１０－６／℃～４．６×１０－６／℃であり、前記第２方向の熱膨張係数は４．７×１０－６／℃～５．４×１０－６／℃であってもよい。
一実施形態によれば、前記第１方向の熱膨張係数は４．０×１０－６／℃～４．６×１０－６／℃であり、前記第２方向の熱膨張係数は４．７×１０－６／℃～５．４×１０－６／℃であってもよい。
【0147】
一実施形態によれば、前記第１方向の熱膨張係数／前記第２方向の熱膨張係数値は１．０未満であってもよい。
【0148】
上述したように、第１方向の熱膨張係数値が第２方向の熱膨張係数値よりも相対的に小さく設計することで、精密なエッチングに利用可能な部品として製造されることができる。
【0149】
一実施形態によれば、前記第１方向の熱膨張係数／前記第２方向の熱膨張係数値は０．７以上１．０未満であってもよい。
【0150】
【0151】
本発明で提案するＳｉＣ構造体の一例として、４ｍｍ（横）×４ｍｍ（縦）×１ｍｍ（厚さ）の大きさで試片を２つ準備し、第１方向及び第２方向に熱伝導度を測定した。ＮＥＴＺＳＣＨ社のＬＦＡ ４４７ＮａｎｏＦｌａｓｈ装備を用いて、レーザ方式の測定方式により熱伝導度分析を行った。方向に応じて熱伝導度を測定するために、第１方向の測定時に第１面（第１方向に垂直な面）に測定器を接触し、反対側にレーザを走査して第１方向の熱伝導度を測定した。第２方向の測定についても同じ方式で温度伝導率を測定した。このような温度伝導率（ｍｍ２／ｓ））と比熱（Ｃｐ）、密度をそれぞれ０．６７Ｊ／ｇ／Ｋ、３．２１ｇ／ｃｍ３値を基準にして次の計算式で計算し、熱伝導度を測定した。
【0152】
熱伝導度［Ｗ／ｍＫ］＝熱換算度（ｍｍ２／ｓ）×比熱（Ｊ／ｇ／Ｋ）×密度（ｇ／ｃｍ３）
【0153】
下記の表１０は、上述したように本発明のＳｉＣ構造体の一例として、８ＥＡの試片に対して第１方向と第２方向に熱伝導度分析を行った結果値である。
【0154】
【表10】
【0155】
熱伝導度の分析
一実施形態によれば、前記第１方向の熱伝導度は２１５Ｗ／ｍｋ～２６０Ｗ／ｍｋであり、前記第２方向の熱伝導度は２８０Ｗ／ｍｋ～３５０Ｗ／ｍｋであってもよい。
一実施形態によれば、前記第１方向の熱伝導度は２１５Ｗ／ｍｋ～２６０Ｗ／ｍｋであり、前記第２方向の熱伝導度は２８０Ｗ／ｍｋ～３５０Ｗ／ｍｋであってもよい。
【0156】
一実施形態によれば、前記第１方向の熱伝導度／前記第２方向の熱伝導度値は１．０未満であってもよい。
【0157】
一実施形態によれば、前記第１方向の熱伝導度／前記第２方向の熱伝導度値は０．６５～１．０未満であってもよい。
【0158】
プラズマチャンバの内部は工程中に高温で温度が増加する。プラズマチャンバ内で用いられるＳｉＣ構造体において、特定方向の熱伝導度値は設備内の冷却ガス配置にも関わっている。ここで、ＳｉＣ構造体は、支持部（静電チャックをはじめとする下部支持体、又はサセプタや上部電極板を支持する上部支持体）に垂直方向へのせられたり装着されて使用されるが、ここで、チャンバの構造により一部の支持部には冷却手段（冷却ガス通路などの設備）を備えることができる。
【0159】
この場合、チャンバ内の冷却手段の構造を考慮するとき、第１方向の熱伝導度が低いほど、ＳｉＣ構造体の高さ方向への熱伝達が容易に行われず、ウェーハの温度均一性を確保することで製品の生産性を高めることができる。
【0160】
一実施形態によれば、前記ＳｉＣ構造体は、前記プラズマに最大露出され、前記第１方向に垂直な方向に展開される第１面と、前記第１面に垂直であり、前記第２方向に垂直な方向に展開される第２面を含み、前記ＳｉＣ構造体は、第１面（一例によれば、構造体の下部面）の少なくとも一部が支持部と接触するものである。
【0161】
一実施形態によれば、前記ＳｉＣ構造体は、エッジリング、サセプタ及びシャワーヘッドのうちの１つであってもよい。
【0162】
本発明によるＳｉＣ構造体は、本発明の技術分野で適用される方法で製造することができ、例えば、ＣＶＤを用いて形成され、Ｓｉソースガス、Ｃソースガス、及び水素、窒素、ヘリウム、アルゴンなどのような通常の運搬ガスなどを適用して形成されてもよい。例えば、前記ＣＶＤは、本発明の技術分野に適用される工程条件で実行され、例えば、ＳｉＣ素材は、本発明の技術分野で用いられる蒸着装置を用いて製造されてもよい。
【0163】
一例として、本発明のＳｉＣ構造体は、ＣＶＤ蒸着チャンバにおいて、ＳｉソースガスとＣソースガスが個別及び／又は同時的で噴射される導入口を介してターゲットに噴射されてもよく、１つ以上の導入口で前記ＳｉソースガスとＣソースガスが噴射されるように設計してもよい。
【0164】
一例として、ＳｉＣ構造体は、Ｓｉ及びＣ以外にも追加的なドーパントを含んで製造されてもよい。このときにも、本発明の技術分野で適用される方法で製造することができ、例えば、ＣＶＤを用いて形成され、Ｓｉソースガス、Ｃソースガス、及び水素、窒素、ヘリウム、アルゴンなどのような通常の運搬ガスなどを適用して形成されてもよい。例えば、ＳｉＣの蒸着時に成長速度を調節してＳｉＣコーティング膜の優先成長の結晶方向を変更して回折強度比（Ｉ）を変化させることができる。成長の速度調節により主成長の結晶方向と結晶粒の大きさを調節できる。成長速度の調節は、噴射速度の制御を通じて可能であり、炉内温度の調節を通じても可能である。その一方、成長速度を低くすれば、よりコンパクトなＳｉＣ層が生成されるため、強度及び硬さが増加する効果を期待することができる。
【0165】
本発明の一実施形態によれば、前記ＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体は、ＳｉＣを含むエッジリング、サセプタ、及びシャワーヘッドのように耐プラズマ特性が要求される半導体製造装置の部品であってもよい。
【0166】
図１５は、本発明の一実施形態に係るＳｉＣ構造体の第１方向プラズマエッチング量と第２方向プラズマエッチング量を分析したグラフである。
【0167】
図１５を参照して本発明で提案するＳｉＣ構造体を使用する場合、第１面と第２面でのプラズマに対するエッチングは、２面対比１面が１４％内外に改善されたことが確認される。これは、結晶性の側面で１１１優先成長が、２面に比べて１面がより優れているためであり、したがって、エッチリンなどのＳｉＣ構造体の製造時に、プラズマを主に接する面を第１面にして製造することが、製品使用の寿命において有利である。
【0168】
一実施形態によれば、前記ＳｉＣ構造体は、第１方向に垂直な方向に展開される第１面と、前記第２方向に垂直な方向に展開される第２面を含み、第１面の面積の合計が第２面の面積の合計よりも広い。
【0169】
前記ＳｉＣ構造体は、一例として、第１面の面積の合計が第２面の面積の合計の２倍以上であるエッジリングであってもよい。
【0170】
以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、当技術分野で通常の知識を有する者であれば、前記に基づいて様々な技術的な修正及び変形を適用することができる。例えば、説明された技術が説明された方法とは異なる順に実行されたり、及び／又は説明されたシステム、構造、装置、回路などの構成要素が説明された方法とは異なる形態に結合又は組み合せられたり、他の構成要素又は均等物によって代替、置換されても適切な結果が達成されることができる。
【0171】
したがって、他の実現、他の実施形態及び特許請求の範囲と均等のものなども後述する権利要求の範囲に属する。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図2a】
【図2b】
【図2c】
【図2d】
【図3a】
【図3b】
【図3c】
【図3d】
【図3e】
【図3f】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6】
【図7】
【図8a】
【図8b】
【図9a】
【図9b】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図12a】
【図12b】
【図13A】
【図13B】
【図14】
【図15】
【手続補正書】
【提出日】2022-02-08
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
チャンバ内でプラズマに露出されるように用いられるＳｉＣ構造体であって、プラズマに最大露出される面に垂直な方向を第１方向に、プラズマに最大露出される面に水平な方向を第２方向に定義するとき、
前記第１方向の長さが、前記第２方向の長さよりも長く形成された結晶粒の構造を含み、
前記結晶粒は、第１方向を基準にして－４５°～＋４５°方向に最大の長さを有するように配列される、ＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項2】
チャンバ内でプラズマに露出されるように用いられるＳｉＣ構造体であって、
プラズマに最大露出される面に垂直な方向を第１方向に、プラズマに最大露出される面に水平な方向を第２方向に定義するとき、
前記第１方向の長さが、前記第２方向の長さよりも長く形成された結晶粒の構造を含み、
前記結晶粒の第１方向の長さ／前記結晶粒の第２方向の長さ値（縦横比）は、１．２～２０である、ＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項3】
チャンバ内でプラズマに露出されるように用いられるＳｉＣ構造体であって、
プラズマに最大露出される面に垂直な方向を第１方向に、プラズマに最大露出される面に水平な方向を第２方向に定義するとき、
前記第１方向の長さが、前記第２方向の長さよりも長く形成された結晶粒の構造を含み、
前記第１方向の平均強度／前記第２方向の平均強度値は０．５５～０．９である、
ＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項4】
チャンバ内でプラズマに露出されるように用いられるＳｉＣ構造体であって、
プラズマに最大露出される面に垂直な方向を第１方向に、プラズマに最大露出される面に水平な方向を第２方向に定義するとき、
前記第１方向の長さが、前記第２方向の長さよりも長く形成された結晶粒の構造を含み、
前記第１方向の抵抗率は３．０×１０ －３ Ωｃｍ～２５Ωｃｍであり、前記第２方向の抵抗率は１．４×１０ －３ Ωｃｍ～４０Ωｃｍである、ＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項5】
チャンバ内でプラズマに露出されるように用いられるＳｉＣ構造体であって、
プラズマに最大露出される面に垂直な方向を第１方向に、プラズマに最大露出される面に水平な方向を第２方向に定義するとき、
前記第１方向の長さが、前記第２方向の長さよりも長く形成された結晶粒の構造を含み、
前記第１方向の抵抗率は１０Ωｃｍ～２０Ωｃｍであり、前記第２方向の抵抗率は２１Ωｃｍ～４０Ωｃｍである、ＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項6】
チャンバ内でプラズマに露出されるように用いられるＳｉＣ構造体であって、
プラズマに最大露出される面に垂直な方向を第１方向に、プラズマに最大露出される面に水平な方向を第２方向に定義するとき、
前記第１方向の長さが、前記第２方向の長さよりも長く形成された結晶粒の構造を含み、
前記第１方向の抵抗率は０．８Ωｃｍ～３．０Ωｃｍであり、前記第２方向の抵抗率は２．５Ωｃｍ～２５Ωｃｍである、ＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項7】
チャンバ内でプラズマに露出されるように用いられるＳｉＣ構造体であって、
プラズマに最大露出される面に垂直な方向を第１方向に、プラズマに最大露出される面に水平な方向を第２方向に定義するとき、
前記第１方向の長さが、前記第２方向の長さよりも長く形成された結晶粒の構造を含み、
前記第１方向の抵抗率／前記第２方向の抵抗率値は１．１～３．３である、ＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項8】
チャンバ内でプラズマに露出されるように用いられるＳｉＣ構造体であって、
プラズマに最大露出される面に垂直な方向を第１方向に、プラズマに最大露出される面に水平な方向を第２方向に定義するとき、
前記第１方向の長さが、前記第２方向の長さよりも長く形成された結晶粒の構造を含み、
前記第１方向の硬さ／前記第２方向の硬さ値は、０．８５～１．１５である、ＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項9】
チャンバ内でプラズマに露出されるように用いられるＳｉＣ構造体であって、
プラズマに最大露出される面に垂直な方向を第１方向に、プラズマに最大露出される面に水平な方向を第２方向に定義するとき、
前記第１方向の長さが、前記第２方向の長さよりも長く形成された結晶粒の構造を含み、
ＸＲＤ分析の前記第１方向及び前記第２方向に対する結晶面の方向のピーク強度に対して、［（２００＋２２０＋３１１）］／（１１１）値の、第１方向に対する値／第２方向に対する値は１．０～４．４である、ＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項10】
チャンバ内でプラズマに露出されるように用いられるＳｉＣ構造体であって、
プラズマに最大露出される面に垂直な方向を第１方向に、プラズマに最大露出される面に水平な方向を第２方向に定義するとき、
前記第１方向の長さが、前記第２方向の長さよりも長く形成された結晶粒の構造を含み、
ＸＲＤ分析の前記第１方向及び前記第２方向に対するピーク強度に対して、前記第１方向の（１１１）結晶面の方向のピーク強度／前記第２方向の（１１１）結晶面の方向のピーク強度値は０．２～０．９５である、ＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項11】
前記ＳｉＣ構造体は、前記プラズマに最大露出され、前記第１方向に垂直な方向に展開される第１面と、
前記第１面に垂直であり、前記第２方向に垂直な方向に展開される第２面と、
を含む、請求項１～１０のいずれか一項に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項12】
前記第１方向の平均強度は１３３Ｍｐａ～２００Ｍｐａであり、前記第２方向の平均強度は２２５Ｍｐａ～２６０Ｍｐａである、請求項１～１０のいずれか一項に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項13】
前記第１方向の抵抗率／前記第２方向の抵抗率値は、０．２５～０．９５である、請求項１～１０のいずれか一項に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項14】
前記第１方向の抵抗率／前記第２方向の抵抗率値は、０．０４～０．９９である、請求項１～１０のいずれか一項に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項15】
前記第１方向の抵抗率は１．８Ωｃｍ～３．０Ωｃｍであり、前記第２方向の抵抗率は０．８Ωｃｍ～１．７Ωｃｍである、請求項１～１０のいずれか一項に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項16】
前記第１方向の抵抗率／前記第２方向の抵抗率値は、１．１５～３．２である、請求項１～１０のいずれか一項に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項17】
前記第１方向の抵抗率は３．０×１０－３Ωｃｍ～５．０×１０－３Ωｃｍであり、前記第２方向の抵抗率は１．４×１０－３Ωｃｍ～３．０×１０－３Ωｃｍである、請求項１～１０のいずれか一項に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項18】
前記ＳｉＣ構造体の硬さは方向に関わらず、２８００ｋｇｆ／ｍｍ２～３３００ｋｇｆ／ｍｍ２である、請求項１～１０のいずれか一項に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項19】
ＸＲＤ分析の前記第１方向及び前記第２方向に対する結晶面の方向のピーク強度に対して、［（２００＋２２０＋３１１）］／（１１１）値はそれぞれ第１方向に０．７～２．１であり、第２方向に０．４～０．７５である、請求項１～１０のいずれか一項に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項20】
ＸＲＤ分析の前記第１方向及び前記第２方向に対するピーク強度に対して、（１１１）結晶面の方向のピーク強度は、第１方向には３２００～１００００であり、第２方向には１０５００～１７５００である、請求項１～１０のいずれか一項に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項21】
前記第１方向の熱膨張係数は４．０×１０－６／℃～４．６×１０－６／℃であり、前記第２方向の熱膨張係数は４．７×１０－６／℃～５．４×１０－６／℃である、請求項１～１０のいずれか一項に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項22】
前記第１方向の熱膨張係数／前記第２方向の熱膨張係数値は０．７以上１．０未満である、請求項１～１０のいずれか一項に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項23】
前記第１方向の熱伝導度は２１５Ｗ／ｍｋ～２６０Ｗ／ｍｋであり、前記第２方向の熱伝導度は２８０Ｗ／ｍｋ～３５０Ｗ／ｍｋである、請求項１～１０のいずれか一項に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項24】
前記第１方向の熱伝導度／前記第２方向の熱伝導度値は０．６５～１．０未満である、請求項１～１０のいずれか一項に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項25】
前記ＳｉＣ構造体は、前記プラズマに最大露出され、前記第１方向に垂直な方向に展開される第１面と、前記第１面に垂直であり、前記第２方向に垂直な方向に展開される第２面を含み、前記ＳｉＣ構造体は、第１面の少なくとも一部が支持部と接触する、請求項１～１０のいずれか一項に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項26】
前記ＳｉＣ構造体は、エッジリング、サセプタ、及びシャワーヘッドのうちの１つである、請求項１～１０のいずれか一項に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【請求項27】
前記ＳｉＣ構造体は、前記プラズマに最大露出され、前記第１方向に垂直な方向に展開される第１面と、前記第１面に垂直であり、前記第２方向に垂直な方向に展開される第２面を含み、第１面の面積の合計が第２面の面積の合計よりも広い、請求項１～１０のいずれか一項に記載のＣＶＤ方式で形成されたＳｉＣ構造体。
【国際調査報告】