特表 2022-534777 化学蒸着チャンバー物品

(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】2022-08-03

(54)【発明の名称】化学蒸着チャンバー物品

(51)【国際特許分類】

   C23C 16/44 20060101AFI20220727BHJP

   C04B 41/87 20060101ALI20220727BHJP

   C04B 41/89 20060101ALI20220727BHJP

   C04B 41/91 20060101ALI20220727BHJP

   C23C 16/54 20060101ALI20220727BHJP

   H01L 21/205 20060101ALI20220727BHJP

【ＦＩ】

C23C16/44 J

C04B41/87 M

C04B41/89 K

C04B41/91 B

C23C16/54

H01L21/205

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021571514

(86)(22)【出願日】2019-05-27

(85)【翻訳文提出日】2022-01-21

(86)【国際出願番号】 NL2019050304

(87)【国際公開番号】W WO2020242292

(87)【国際公開日】2020-12-03

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521522331

【氏名又は名称】シュンク サイカーブ テクノロジー ビー． ブイ．

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(72)【発明者】

【氏名】ヴァン ミュンスター、マルクス ヘラルドゥス

(72)【発明者】

【氏名】ソング ガイミング

【テーマコード（参考）】

4K030

5F045

【Ｆターム（参考）】

4K030BA37

4K030BB02

4K030CA04

4K030CA12

4K030DA06

4K030GA02

4K030KA47

4K030LA12

4K030LA15

5F045AA03

5F045AB06

5F045AF02

5F045BB08

5F045EB03

5F045EB05

5F045EM09

(57)【要約】

本発明は、化学蒸着チャンバー物品に関する。本発明は、半導体部品の製造のための化学蒸着チャンバーの物品の処理方法、並びにそのような方法によって得られた化学蒸着チャンバー物品にさらに関する。本発明の第１の態様では、半導体部品の製造のためのウエハ担体などの化学蒸着チャンバー物品であって、本体と、炭化ケイ素を含む表面とを有し、前記表面には、前記チャンバー内での前記半導体部品の前記製造の間に寄生蒸着される前記表面の少なくとも一部に保護層が設けられ、前記保護層は酸化表面を含む化学蒸着チャンバー物品が提供される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体部品の製造のためのウエハ担体などの化学蒸着チャンバー物品であって、前記チャンバー物品は、本体と金属炭化物を含む表面とを有し、前記表面には、前記チャンバー内での前記半導体部品の前記製造の間に寄生蒸着される前記表面の少なくとも一部に保護層が設けられ、前記保護層は酸化表面を含むことを特徴とする化学蒸着チャンバー物品。

【請求項2】

前記金属炭化物が炭化ケイ素を含む請求項１に記載の化学蒸着チャンバー物品。

【請求項3】

前記金属炭化物が炭化タンタルを含む請求項１に記載の化学蒸着チャンバー物品。

【請求項4】

前記保護層が二酸化ケイ素表面を含む請求項１、２または３に記載の化学蒸着チャンバー物品。

【請求項5】

前記保護層が一酸化ケイ素表面を含む請求項１、２または３に記載の化学蒸着チャンバー物品。

【請求項6】

前記保護層がオキシ炭化ケイ素表面を含む請求項１、２または３に記載の化学蒸着チャンバー物品。

【請求項7】

前記物品の前記本体が炭化ケイ素からなる請求項１～６のいずれか１項に記載の化学蒸着チャンバー物品。

【請求項8】

前記物品の前記本体が、炭化ケイ素で被覆した表面を有するグラファイトコアからなる請求項１～７のいずれか１項に記載の化学蒸着チャンバー物品。

【請求項9】

前記保護層が、前記物品をＣｌ_２系、純粋なＣｌ_２、またはＨＣｌエッチング液にさらすことによって得られる請求項１～８のいずれか１項に記載の化学蒸着チャンバー物品。

【請求項10】

前記保護層が、ＳｉＯ_２またはＳｉＯまたはＳｉＯ_ｘＣ_ｙ保護層への前記エッチングから得られた前記表面で、炭素を転換する高温で前記エッチングした物品を酸化処理することによって得られる請求項９に記載の化学蒸着チャンバー物品。

【請求項11】

半導体部品の製造のための化学蒸着チャンバー物品の処理方法であって、
本体と、炭化ケイ素を含む表面とを有する前記物品を用意するステップと、
前記チャンバー内での前記半導体部品の前記製造の間に寄生蒸着される前記表面の少なくとも一部に保護層を設けるステップと、を含み、
前記保護層を設けるステップは、酸化表面を得ることを含む、半導体部品の製造のための化学蒸着チャンバー物品の処理方法。

【請求項12】

前記保護物品を提供するステップは、
前記物品をハロゲン系エッチング液、好ましくはＣｌ_２系、純粋なＣｌ_２、またはＨＣｌエッチング液にさらすステップを含む請求項１１に記載の化学蒸着チャンバー物品の処理方法。

【請求項13】

前記保護物品を提供するステップは、
前記物品を酸化環境にさらすステップと、
前記物品を所定の高い温度に加熱するステップと、をさらに含み、
前記エッチングステップ中に前記物品の前記表面上に形成した炭素はＣＯまたはＣＯ_２として酸化、除去され、それによって、前記チャンバーでの前記半導体部品の前記製造中に寄生蒸着された前記物品の前記表面の前記少なくとも一部を覆うＳｉＯ_２またはＳｉＯまたはＳｉＯ_ｘＣ_ｙ保護層を形成する請求項１１および１２のいずれかに記載の化学蒸着チャンバー物品の処理方法。

【請求項14】

ウエハ担体、ウエハサセプタ、予熱リング、リフトピン、カバー部材、天井またはエピタキシャル化学蒸着成長チャンバーで使用される他の部品の群のうちいずれか１つを含む請求項１１、１２または１３のいずれかに１項に記載の化学蒸着チャンバー物品の製造方法によって処理された化学蒸着チャンバー物品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、化学蒸着チャンバー物品に関する。本発明は、半導体部品の製造のための化学蒸着チャンバーの物品の処理方法、並びにそのような方法によって得られた化学蒸着チャンバー物品にさらに関する。

【背景技術】

【0002】

集積回路、発光ダイオード、ＬＥＤなどの半導体部品の製造のために、これらの半導体部品の製造プロセスの一部として、条件付けした環境下での半導体基板上での様々な材料層のホモおよびヘテロのエピタキシャル成長のために化学蒸着を採用することが長く行われている。これらの条件付けした環境下では、典型的には、ウエハまたは基材が担体上に設置され、基材表面上で反応および／または分解して望ましい蒸着を生じる１つ以上の揮発性の前駆体に曝される。

【0003】

ＣＶＤチャンバー内の物品は、技術的なセラミック、石英および被覆グラファイトなどの材料から作製される。グラファイトチャンバー物品は、典型的には炭化ケイ素、ＳｉＣの層で被覆され、そのようなＳｉＣまたは他の技術的なセラミック物品が迅速な熱処理、拡散、焼き鈍し、またはエピタキシャル成長プロセスに使用され得、ウエハが室温から高い温度に１分未満のうちに加熱される。

【0004】

ＣＶＤ装置の蒸着チャンバー内での蒸着中に、１つのまたは様々な材料がウエハまたは基材上で層において成長する。しかしながら、これらの材料の成長または蒸着は、成長のためにくぼみを付けたウエハまたは基板上のみならず、蒸着プロセスを行うチャンバー物品上にも同様に起きる。ウエハ上で起きないそのようなチャンバー内の蒸着は望ましくない。

【0005】

これらの材料のそのような望ましくないチャンバー物品上での成長または蒸着は、寄生蒸着として一般に知られている。寄生蒸着は、高品質の蒸着層を製造するのに必要な蒸着プロセス条件の安定性を妨げることから望ましくない。

【0006】

例えば、米国特許第８４３０９６０号明細書に開示されているように、内部表面とプロセスガスの少なくとも一部との間に緩衝ガスを流してガスバリア層を形成し、ガスバリア層が内部表面とプロセスガスの一部との間の接触を阻害することによって、基材上にフィルムを蒸着させる蒸着システムにて寄生蒸着物を制御できる。エピタキシャル蒸着プロセスに悪影響を及ぼすことから、プロセス下で基材（すなわちウエハ担体）を有さないか、またはプロセス下で基材を有するチャンバー表面の上流に位置していない内部チャンバー正面上の寄生蒸着を減らすのにそのような方法を採用できる。蒸着チャンバーの設計によって、寄生蒸着を減らす上記方法の利益を受けることができない表面上で、これによって、蒸着チャンバーの数回の使用後に起きるこれらの物品の早い寿命が生じる。代替として、または前述したのに追加して、いくつかの操作を行った後、物品は、化学または機械洗浄され得る。機械は、典型的には、マイクロの亀裂などの他の人工物を導入し得る。物品の表面をエッチング液でエッチングすることによって化学洗浄を行い得る。物品のエッチング中に、寄生蒸着をエッチングするのみならず、物品自体の表面を傷付け得、最終的に物品の寿命を縮め得る。

【発明の概要】

【0007】

本発明の目的は、上述した欠点の少なくともいくつかを減らす化学蒸着または他の蒸着チャンバー物品を提供することにある。

【0008】

本発明のさらなる目的は、物品の表面を傷付けずに多くの寄生蒸着を少なくとも除去するエッチング液による化学洗浄のために配置されている改善した化学蒸着チャンバー物品を提供することにある。

【0009】

本発明の第１の態様では、半導体部品の製造のためのウエハ担体などの化学蒸着チャンバー物品が提供され、前記チャンバー物品は、本体と、金属炭化物からなる表面とを有し、前記表面には、前記チャンバー内での前記半導体部品の前記製造の間に寄生蒸着される前記表面の少なくとも一部に保護層が設けられており、前記保護層は酸化表面を含むことを特徴とする。

【0010】

示されるように、化学蒸着（ＣＶＤ）反応チャンバーは、炭化ケイ素、ＳｉＣ部品のエピタキシー成長に使用される。典型的には、反応チャンバーの高温壁タイプが使用される。ＳｉＣ部品は、多くの場合、グラファイト製造され、ＳｉＣで被覆される。反応チャンバーは、基材担体またはウエハ担体などのいくつかのチャンバー物品を収納する。担体上に、基材、例えばＳｉＣ基材が設置され、エピタキシャルなＳｉＣ層がエピタキシープロセスの間に成長する。担体のようなこれらの金属炭化物物品自体は、典型的には、ＳｉＣで被覆したグラファイトから作製される。しかしながら、それらは、概して、固体のモノリシックのＳｉＣ、または炭化タンタル、ＴａＣで被覆グラファイト、または金属炭化物からも形成される。

【0011】

ＳｉＣのエピタキシー成長の間、望ましいＳｉＣエピタキシー層がウエハの基材上に形成される。しかしながら、望ましくないＳｉＣ層も、反応チャンバー内の他の位置に、例えば担体自体に、またはヒートリング、リフトピンなどの他の物品上に形成される。ＳｉＣを含む反応チャンバー内のそれぞれの物品は、寄生蒸着として周知のそのような望ましくないＳｉＣ成長の影響を受けやすいものであり得る。しかしながら、それは必ずしもエピタキシー層であるとは限らない可能性がある。多結晶ＳｉＣおよび非ＳｉＣ材料の場合のＣＶＤ ＳｉＣ被覆グラファイト上の蒸着は、同様に多結晶を成長させ得る。

【0012】

寄生蒸着を除去するために、金属炭化物物品は、エッチング液が使用される化学洗浄処理され得る。両方とも金属炭化物（特にＳｉＣまたはＴａＣ）であり、望ましいエピタキシー蒸着と望ましくない寄生蒸着との間で材料の違いはないことから、化学洗浄は非常に困難である。エッチングにより、エピタキシーおよび寄生のＳｉＣの両方が、より多くか、より少なくか、または同程度、エッチング液の影響を受けやすい。

【0013】

エッチング金属炭化物を含む物品のハロゲンエッチング液でのエッチングが提案される。好ましくは使用されるハロゲンは塩素であり、好まれる金属炭化物はＳｉＣおよびＴａＣである。高温ＳｉＣエピタキシープロセスにとっては後者が好まれる。

【0014】

エッチング抵抗性を増加させるために、炭化タンタル、ＴａＣが適用され得る。しかしながら、ＴａＣは非常に高価であり、ＴａＣがエピタキシーＳｉＣで被覆されることから、グラファイト基材からのコーティングの層間剥離およびＴａＣコーティングの放射率変化の影響を受けやすい。

【0015】

物品のエッチング耐性を増加させて、物品自体のＳｉＣ表面を傷付けずにＳｉＣの寄生蒸着をエッチングするのに（攻撃的な）エッチング液を使用するのが本発明者らの見識であった。

【0016】

本発明者らは、チャンバー内での半導体部品の前記製造の間に寄生蒸着される表面の少なくとも一部に、酸化表面を含む保護層を設けることで、ＳｉＣまたはＴａＣ物品のエッチング速度を大きく抑制し得ることを見出した。

【0017】

保護酸化表面は、ＨＣｌ、Ｃｌ_２、ＮＦ_３、ＣｌＦ_３などの（非常に侵攻性の）エッチング液の使用を可能にし、エッチング抵抗性ＣＶＤ ＳｉＣ被覆物品自体のエッチングなしで、寄生のＳｉＣ蒸着または粒子を有効に除去する。そのような保護表面の使用によって、これらのＳｉＣ物品の寿命が延び、経済的に好都合である。

【0018】

好ましくは、（純粋な）Ｃｌ_２を使用して、寄生ＳｉＣ蒸着または粒子を除去し得、Ｃｌ_２は、下記式にしたがって高い温度で反応し得る。

【化1】

【0019】

上記反応、またはＳｉＣへの他の適用可能なエッチング液の結果、ＳｉＣは炭素に転換される。その後、炭素は、十分または部分的に酸化によって除去され得る。したがって、担体表面上に蒸着した寄生ＳｉＣ蒸着または粒子がエッチングされるのみならず、ＣＶＤ ＳｉＣコーティングで被覆されるか、または固体または純粋なＳｉＣから製造される担体表面も同様にエッチングされる。

【0020】

本発明によって、担体またはグラファイトの代替の基材の部品のＣＶＤ ＳｉＣ被覆部分を含むＣＶＤ ＳｉＣ被覆グラファイト物品または反応チャンバーの部品が示唆される。本発明に従うＣＶＤ ＳｉＣ被覆部品は、Ｃｌ_２エッチング液、ＨＣｌエッチング液または他の典型的なエッチング液に対する優れたエッチング耐性を有する。これは、Ｃｌ_２が、ＳｉＣエピタキシープロセス中に生じた寄生蒸着ＳｉＣ物質のみエッチングするが、エッチング抵抗性ＣＶＤ ＳｉＣ被覆物品自体をエッチングしないか、またはエッチングが非常に少ないことを意味する。

【0021】

説明を通して、ＳｉＣ物品のいかなる言及も基材担体上のＣＶＤ ＳｉＣに限定する意図ではなく、バルク、自立型ＣＶＤ－ＳｉＣ物品、またはＣＶＤ ＳｉＣ被覆ＳｉＣ物品、またはエッチング抵抗性ＣＶＤ ＳｉＣで被覆される他の材料でもあり得る。

【0022】

さらに別の代替として、ＳｉＣ物品は、酸化物層または酸化表面または金属オキシ炭化物表面を含む、反応チャンバー金属炭化物被覆物品などのいずれの金属炭化物被覆チャンバー物品またはバルクケイ素材料でもあり得る。

【0023】

提案した反応チャンバー物品は、本体および炭化タンタル、ＴａＣの被覆した表面も含み得る。ＴａＣはより固有のエッチング耐性を有することから、ＴａＣは、反応チャンバー部品用コーティング材料としてＳｉＣを超える利点を有し得る。しかしながら、ＴａＣは、不利益、例えばより高価であり、グラファイト基材から層間剥離しやすいという不利益も有する。

【0024】

一例では、保護層は、二酸化ケイ素表面を含む。

【0025】

一例では、保護層は、一酸化ケイ素表面を含む。

【0026】

一例では、保護層は、オキシ炭化ケイ素表面を含む。

【0027】

エッチング液のいくつかの種類は、ＳｉＣ材料に使用し得、例えばＳｉＣはＨＣｌ、Ｃｌ_２、ＣｌＦ_３、ＮＦ_３などでエッチングできる。エッチングメカニズムには、異なる等式があり、異なる元素の形成があり、例えば下式の通りである。

【化2】

【0028】

上述したエッチングメカニズムのうち、Ｃｌ_２が高温でより高いエッチング速度を有することからＨＣｌより好まれる。しかしながら、ＣｌＦ_３は、相対的により低い温度でエッチング速度が速い。

【0029】

一例では、加熱するＳｉＣを特定の所定の高温（約１２００℃など）に加熱することによって、ＳｉＣ物品は熱エッチングされ得る。ＣｌＦ_３は、相対的により低い温度でエッチング速度が速く［３］、エッチングメカニズムは下記の通り示される。

【0030】

一例では、物品の本体は、炭化ケイ素からなる。

【0031】

本発明は、ＳｉＣコーティングを有する反応チャンバー物品に限定されない。固体またはモノリシックのＳｉＣから形成されるチャンバー物品も、エッチング抵抗酸化表面を得るための同じ表面処理を受け得る。

【0032】

一例では、物品の本体は、炭化ケイ素で被覆した表面を有するグラファイトコアからなる。

【0033】

固体ＳｉＣの代替として、物品は、エッチング抵抗酸化表面を得るための同じ表面処理を受け得る、グラファイトコアおよびＳｉＣコーティングを有し得る。代替として、グラファイトまたは他のコアまたは本体は、エッチング抵抗酸化表面を得る表面処理を受け得る炭化タンタルコーティングを有し得る。

【0034】

一例では、物品をハロゲン系エッチング液、好ましくはＣｌ_２系、純粋なＣｌ_２、またはＨＣｌエッチング液で処理することによって、保護層が得られる。

【0035】

一例では、ＳｉＯ_２またはＳｉＯまたはＳｉＯ_ｘＣ_ｙ保護層へのエッチングから得られた表面で炭素を転換する高温での酸化処理をエッチングした物品に行うことによって保護層が得られる。

【0036】

ＣＶＤ－ＳｉＣ被覆グラファイトウエハ担体を高温で酸化すると、表面の一部を覆う十分に濃いＳｉＯ_２またはＳｉＯまたはＳｉＯ_ｘＣ_ｙ層が形成されるが、好ましくは、使用中に反応チャンバーの内側に面する物品の側面の表面全体、最も好ましくは物品の全表面外周を覆うように形成される。このＳｉＯ_２またはＳｉＯまたはＳｉＯ_ｘＣ_ｙ層は、高温でＣｌ_２またはＨＣｌエッチングに対しＣＶＤ ＳｉＣを保護する。

【0037】

一例の酸化物層は、１つの酸化物相を有するか、または別の例では、１つのＳｉＯ_２、ＳｉＯ、およびＳｉＯ_ｘＣ_ｙ相からなるか、または一例ではＳｉＯ_２、ＳｉＯおよびＳｉＯ_ｘＣ_ｙ相の１つの相を有するいくつかの相からなる。さらに別の例では、酸化物含有層は、ＳｉＯ_２、ＳｉＯおよびＳｉＯ_ｘＣ_ｙ相のうち１つ以上の相を含む。

【0038】

本発明の第２の態様では、半導体部品の製造のための化学蒸着チャンバーの物品の処理方法が提案される。該方法は、
・本体と、炭化ケイ素を含む表面とを有する物品を提供するステップと、
・チャンバーでの半導体部品の製造中に寄生蒸着された表面の少なくとも一部に保護層を設けるステップと、を含み、保護層を設けるステップは、酸化表面を得るステップを含む。

【0039】

一例では、保護物品を提供するステップは、
・ハロゲン系エッチング液、好ましくはＣｌ_２系、純粋なＣｌ_２、またはＨＣｌエッチング液で物品を処理するステップを含む。

【0040】

一例では、保護物品を提供するステップは、
・物品を酸化環境に曝すステップと、
・前記物品を所定の高い温度に加熱するステップと、をさらに含み、前記エッチングステップ中に前記物品の前記表面上に形成した炭素はＣＯまたはＣＯ_２として酸化、除去され、それによって、前記チャンバーでの前記半導体部品の前記製造中に寄生蒸着された前記物品の前記表面の前記少なくとも一部を覆うＳｉＯ_２またはＳｉＯまたはＳｉＯ_ｘＣ_ｙ保護層を形成する。

【0041】

本発明の第３の態様では、上述した方法に従って処理される化学蒸着チャンバー物品が提案される。該チャンバー物品は、エピタキシャル化学蒸着成長チャンバーに使用されるウエハ担体、ウエハサセプタ、予熱リング、またはリフトピンの群のうちのいずれか１つを含む。

【0042】

本開示の上述したおよび他の特徴および利点は、非限定的な実施例を示す添付図面を参照して以下の説明から最もよく理解されるものである。図面において、同じ参照番号は同一の部品、または同一もしくは同等な機能または操作を行う部品を示す。

【図面の簡単な説明】

【0043】

【図1】本発明の一態様に従う方法のステップのフローチャートである。

【0044】

【図2】図２ａ～図２ｃは、本発明の一態様に従って処理されたＣＶＤ ＳｉＣ物品の詳細を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0045】

図１は、化学蒸着チャンバー物品、例えばウエハ担体、ウエハサセプタ、予熱リング、リフトピン、またはいずれの他の炭化ケイ素、ＳｉＣまたは炭化タンタル、ＴａＣチャンバー物品の処理のステップを示す。これらの物品は、固体ＳｉＣもしくはＴａＣを含み得るか、またはグラファイト基材またはそのような部品に使用される他の周知の基材上にＳｉＣまたはＴａＣコーティングを有する。

【0046】

例えばウエハ基材上のエピタキシャル成長による半導体材料の製造のために１回以上ＣＶＤプロセスで実行した後に、物品上の寄生蒸着を除去するのにウエハ担体などの反応器物品のエッチングが好ましい。物品のエッチングによって、物品を再使用でき、物品の寿命が延びるように、ＳｉＣの寄生蒸着が除去される。

【0047】

これらの物品にとって典型的なエッチング液はＨＣｌまたはＣＬ_２などのハロゲンである。ＳｉＣとＨＣｌまたはＣｌ_２との反応、ＳｉＯ_２とＨＣｌまたはＣｌ_２との反応、および関連した自由エネルギー変化が異なることから、ＳｉＣ表面またはＣＶＤ ＳｉＣコーティング表面上のケイ素酸化物層またオキシ炭化ケイ素は、ＳｉＣコーティング材料のエッチングを顕著に減少させ得る。代替として、ＳｉＣ材料を酸化ケイ素またはオキシ炭化物で保護する代わりに、部品をオキシ炭化ケイ素から製造できるか、またはオキシ炭化ケイ素で被覆でき、伝統的に利用されているＣＶＤ ＳｉＣを置き換える。したがって、ＣＶＤ－ＳｉＣ材料を酸化ケイ素またはオキシ炭化物で保護することによって、ＳｉＣ－エピタキシーチャンバーの寄生蒸着の除去中のＣＶＤ－被覆グラファイト、または固体－ＣＶＤ－ＳｉＣ部品の劣化の課題が軽減される。ここで、グラファイト基材またはバルクＳｉＣ部分、またはＳｉＣ相含有部分上の上述のＳｉＣコーティングは、酸化物層または酸化表面を少なくとも有するか、または最小で１つの酸化物層または酸化表面を有する。このまたはこれらの酸化物表面は、コリンガスまたはハロゲンガスまたはハロゲンガスを含むガスによるエッチングに対して、ＳｉＣ被覆部品またはＳｉＣ含有部分または金属炭化物部分または金属炭化物被覆部分または純粋なＳｉＣ部分または金属炭化物部分を保護する。

【0048】

保護層が、半導体部品の製造のための化学蒸着チャンバーの物品の処理方法１００によって得られる。該方法は、
・本体と、炭化ケイ素を含む表面とを有する物品を提供するステップ１０１と、
・物品をＣｌ_２系、純粋なＣｌ_２、またはＨＣｌエッチング液に曝すステップ１０２と、を含む。チャンバーでの半導体部品の製造中に寄生蒸着される表面の少なくとも一部をエッチング液に曝す。しかしながら、好ましくは、寄生蒸着が起きるプロセスガスに面するか、かつ／または接触する少なくともホール表面全体がエッチングされる。より好ましくは、物品全体、すなわち物品の表面のすべてがエッチングされる。
・エッチングされると、物品は酸化環境にさらされる１０３。
・最後のステップとして、物品は所定の高い温度に加熱され１０４、エッチングのステップの間に物品の表面に形成した炭素がＣＯまたはＣＯ_２として酸化され、除去され、チャンバーでの半導体部品の製造中に寄生蒸着される物品の表面の少なくとも一部を覆うＳｉＯ_２またはＳｉＯまたはＳｉＯ_ｘＣ_ｙ保護層から除かれる。

【0049】

予め、ウエハ担体などの物品を機械で研磨して寄生蒸着を手動で除去する場合、チャンバー物品のＣＶＤ－ＳｉＣ材料への影響を最小限またはなしで寄生蒸着を除去するように、チャンバー物品上のＣＶＤ－ＳｉＣコーティングを使用したエッチング液の影響からを保護するのが望ましい。ＣＶＤ ＳｉＣ材料の表面を覆うのに十分に濃いＳｉＯ_２またはＳｉＯまたはＳｉＯ_ｘＣ_ｙ層の導入によって、そのようなエッチング液に対する保護がもたらされる。

【0050】

提案したＳｉＣ表面処理現在使用される表面処理を超えるいくつかの利点を有する。それらのうち、すべての寄生ＳｉＣの完全なエッチングの結果、再使用できる十分に洗浄した物品が得られることがある。ＣＶＤ反応器チャンバーまたは分かれたエッチングチャンバーにおいて、チャンバー部品のすべてがＣｌ_２エッチングに対する抵抗性があるわけではないことから、Ｃｌ_２による処理が必ずしも可能とは限らない。これは、純度のようなプロセス要件に準拠し、Ｃｌ_２エッチングに耐えることが可能な材料にチャンバー部品を置き換えることによって、または分かれた処理チャンバー内の物品の処理を分けることによって、解決され得る。

【0051】

提案した方法によって、エッチングプロセスによって生じた粒子の形成を、エッチング時間、エッチング頻度および操作温度を調整することによって減らすことも可能である。

【0052】

提案した方法の別の利点は、酸化ステップによって、残存炭素層がＣｌ_２エッチング後に除去されるのみならず、表面上の保護酸化物層を修復するのに使用できることである。現在既知の洗浄方法も、寄生的に蒸着したＳｉＣ層が不均一な厚さ有することから、元のＣＶＤ－ＳｉＣ材料をエッチングする。現在既知の洗浄方法は、元のＳｉＣコーティングの修復ステップを含まない。したがって、そのような洗浄プロセスによって、現在使用されるエッチングステップそれぞれの間に担体が顕著に劣化する。提案した方法では、または提案した物品によって、この繰り返しの酸化ステップが、この保護ＳｉＯ_２またはＳｉＯまたはＳｉＯ_ｘＣ_ｙ層の再生の成功（チャンバー部品のＣＶＤ－ＳｉＣ材料に存在する可能性があるマイクロの亀裂の修復の結果とも考えられる）によってこの保護層の厚さを確実に維持する。ＣＶＤ ＳｉＣコーティングのマイクロの亀裂は、ＣＶＤ炭化ケイ素の亀裂面に酸化ケイ素を形成することによって修復でき、すなわち亀裂は酸化ケイ素によって一緒に結合される。

【0053】

図２ａにおいて、ＣＶＤ ＳｉＣコーティングは、１２００℃で約６０分間Ｃｌ_２エッチング後に炭素層としてエッチングされた。酸化ＣＶＤ ＳｉＣコーティングは、１２００℃で約６０分間Ｃｌ_２によるエッチング後にエッチング現象を示さないことが図２ｂに示されている。図２ｃにおいて、得られた十分に濃いＳｉＯ_２酸化物層がＣＶＤ ＳｉＣ上を覆っていた。これは、高温でのＣｌ_２エッチングに対してＣＶＤ ＳｉＣを十分に保護する。

【0054】

ＣＶＤ ＳｉＣ被覆グラファイト、および酸化ＣＶＤ ＳｉＣ被覆グラファイトでＣｌ_２エッチングを実施する。図は、達成した厚さ約１．７μｍのＳｉＯ_２層を有する酸化ＣＶＤ ＳｉＣコーティングを達成したことを実証する。純粋なＣｌ_２によって１２００℃で６０分エッチング後、ＣＶＤ ＳｉＣコーティングは、炭素層としてエッチングされ、得られた酸化ＣＶＤ ＳｉＣコーティングは、エッチング現象を示さなかった。図２ａに示すように、ＣＶＤ ＳｉＣコーティングの厚さは１４７μｍから９８μｍまで減り、該コーティング上の厚さ４４μｍの炭素層が除かれた。

【0055】

説明を通じて、チャンバー物品が、提案した方法の影響を受けやすいＣＶＤ反応チャンバーの部品を特定するのに使用される。チャンバー物品という表現は、広い意味で、反応チャンバー物品、反応チャンバーツール、反応チャンバー装置、反応チャンバー交換可能部品なども意味すると解されるべきである。当業者であれば、すべてのそのようなＳｉＣおよび／またはＴａＣ（被覆した）部品に、高いエッチング抵抗性を達成するために酸化表面を設け得ることを理解するものである。

【0056】

「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ」、「組み込む（ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎ）」、「である（ｉｓ）」および「有する（ｈａｖｅ）」等の表現は、明細書およびそれに伴う請求項を解釈する際に、非排他的（ｎｏｎ－ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ）な意味で理解すべきであり、すなわち、明確に定義されていない他のものまたは部品も存在可能であると理解すべきである。単数形の参照は、複数形も参照しているものであり、逆も同様である。

【0057】

さらに、本発明は、複数のプロセスステップが記載されている本明細書に記載の実施態様で提供されるものよりも多くまたは少ないステップでの処理によっても実施し得る。

【0058】

当業者であれば、半導体ＯＥＭ製造業者によって使用され得る酸化表面を有するＣＶＤ ＳｉＣ物品を得るために、半導体製造プロセスと分けて方法ステップを典型的には実施し得ることを容易に理解するものである。しかしながら、（分離した）ＣＶＤ反応チャンバーで先に実施され得、本発明に従うＣＶＤ ＳｉＣ物品を製造する分離したエクスサイチュ「反応チャンバー物品酸化プロセス」を通じて、そのようなＯＥＭによって非酸化ＣＶＤ ＳｉＣ物品でも方法ステップを実施し得る。その他にも、方法ステップは、例えばＳｉＣエピ蒸着反応器で、実際の半導体製造プロセス中のＣＶＤ反応チャンバーで、インサイチュでも実施し得る。

【0059】

また、当業者であれば、これらのステップのいくつかを、並行して、連続して、または繰り返し実施することができ、物品のそれぞれが、１つ、複数、またはすべての方法ステップを数回受けることができることを容易に理解するものである。

【0060】

開示された実施態様の他のバリエーションを、図面、開示、および添付の特許請求の範囲から、特許請求の範囲に記載の発明を実施する当業者であれば理解でき、実行できる。特許請求の範囲において、「含む」は、他の要素またはステップを除くものではなく、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」は、複数形を除くものではない。ある手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという事実だけで、これらの手段の組合せが有利に使用できないことを示すものではない。請求項におけるいずれの参照記号も、それらの範囲を限定するものではない。

【図1】

【図2a】

【図2b】

【図2c】

【国際調査報告】