JP2002064085A - Component for semiconductor manufacturing equipment, its manufacturing method, and semiconductor manufacturing equipment - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a component for semiconductor manufacturing equipment which does not contaminate a semiconductor wafer and can be used stably for a long term. SOLUTION: This component 8 for semiconductor manufacturing equipment is constituted of a silicon carbide body formed by a CVD method, and used in semiconductor manufacturing equipment 1 using plasma. A measured value of free carbon by JISR6124 13.2 is at most 0.06 wt.%.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマを利用し
た半導体製造装置、並びにそれに使用される部品及びそ
の製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus utilizing plasma, a component used therein, and a method of manufacturing the same.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、プラズマを利用した半導体製造装
置の一種として、例えばプラズマエッチング装置が知ら
れている。この装置は、露光・現像工程を経たシリコン
ウェハをガスプラズマに晒すことにより、感光膜におけ
る感光領域のみを選択的に除去してシリコン面を露出さ
せるものである。プラズマエッチング装置を構成するチ
ャンバ内には、一対の正負の電極板が上下方向に離間し
た状態で配置されている。上部電極板には多数の貫通孔
が形成されていて、それらの貫通孔を介してガスプラズ
マが供給されるようになっている。下部電極板の上側面
外周部には、ダミーリングと呼ばれる部品が配置されて
いる。そして、プラズマを処理する際、シリコンウェハ
の底面外周部はダミーリングに支持され、底面中央部は
下部電極板に支持されるようになっている。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a plasma etching apparatus is known as a kind of semiconductor manufacturing apparatus using plasma. This apparatus exposes a silicon surface by exposing only a photosensitive region in a photosensitive film by exposing a silicon wafer having undergone an exposure and development process to gas plasma. A pair of positive and negative electrode plates are arranged in a chamber constituting a plasma etching apparatus so as to be vertically separated from each other. A large number of through holes are formed in the upper electrode plate, and gas plasma is supplied through these through holes. A component called a dummy ring is arranged on the outer peripheral portion of the upper surface of the lower electrode plate. When plasma is processed, the outer peripheral portion of the bottom surface of the silicon wafer is supported by the dummy ring, and the central portion of the bottom surface is supported by the lower electrode plate.

【０００３】ところで、半導体の製造時にチャンバ内が
パーティクル等の不純物で汚染されていると、それがシ
リコンウェハ上に付着する結果、パターンを正確に形成
できなくなるおそれがある。よって、不良品が多く発生
し、歩留まりの低下を来す。また、とりわけプラズマを
利用した前記エッチング装置では、ガスプラズマに晒さ
れる部品がパーティクルの発生源となりやすいことが指
摘されている。If the inside of a chamber is contaminated with impurities such as particles during the manufacture of a semiconductor, it may adhere to a silicon wafer, making it impossible to form a pattern accurately. Therefore, many defective products are generated and the yield is reduced. In addition, it has been pointed out that particularly in the etching apparatus using plasma, components exposed to gas plasma tend to be a source of particles.

【０００４】従って、この種の装置に用いられる部品に
ついては、近年、パーティクル等が発生しやすいアルミ
ニウムやカーボン等の材料から、パーティクルが発生し
にくい別の材料への転換が図られつつある。そして、こ
のような新たな材料として、例えばＣＶＤ法により形成
された炭化珪素体（ＣＶＤ−ＳｉＣ体）が注目されてい
る。Accordingly, in recent years, for components used in this type of apparatus, a change has been made from a material such as aluminum or carbon, in which particles and the like are easily generated, to another material in which particles are hardly generated. As such a new material, for example, a silicon carbide body (CVD-SiC body) formed by a CVD method has attracted attention.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ＣＶＤ−ＳｉＣ体製の
ダミーリングは、アルミニウムやカーボン製のものに比
べて硬質かつ緻密であるため、確かにパーティクルの発
生が少なくなる。The dummy ring made of a CVD-SiC body is harder and denser than those made of aluminum or carbon, so that generation of particles is surely reduced.

【０００６】しかしながら、このダミーリングを長期に
わたって使用すると、ガスプラズマの照射によって結晶
粒子が脱落しやすくなり、それがパーティクルの発生原
因となってしまう。従って、この材料を用いて部品を作
製したとしても、その部品を長期にわたって安定して使
用することは従来できなかった。However, when the dummy ring is used for a long period of time, the crystal particles are likely to fall off by the irradiation of the gas plasma, which causes the generation of particles. Therefore, even if a component is manufactured using this material, it has not been possible to use the component stably for a long time.

【０００７】本発明は上記の課題を解決するためなされ
たものであり、その目的は、半導体ウェハを汚染する心
配もなく、長期にわたって安定して使用することができ
る半導体製造装置用部品、半導体製造装置を提供するこ
とにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a component for a semiconductor manufacturing apparatus and a semiconductor manufacturing device which can be stably used for a long time without fear of contaminating a semiconductor wafer. It is to provide a device.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本願発明者が鋭意研究を行ったところ、以下のよう
な新たな知見を得た。即ち、１）ＣＶＤ−ＳｉＣ体には
微量ではあるが不純物として遊離炭素が含まれること、
２）ＣＶＤ−ＳｉＣ体において遊離炭素は炭化珪素結晶
粒子の粒界に偏在していること、３）遊離炭素の量が多
くなると、ある一定の値を境として炭化珪素結晶粒子の
界面強度が急激に低下し、これが結晶粒子の脱落を促進
させる要因となることである。そこで、本願発明者は上
記知見に基づいてこれをさらに発展させ、下記の発明を
想到した。Means for Solving the Problems The inventor of the present invention has conducted intensive studies in order to solve the above problems, and has obtained the following new findings. That is, 1) that the CVD-SiC body contains a small amount of free carbon as an impurity,
2) In the CVD-SiC body, the free carbon is unevenly distributed at the grain boundaries of the silicon carbide crystal grains. 3) When the amount of the free carbon increases, the interface strength of the silicon carbide crystal grains sharply exceeds a certain value. And this is a factor that promotes the drop of crystal grains. Then, the present inventor further developed this based on the above findings, and conceived the following invention.

【０００９】即ち、請求項１に記載の発明では、ＣＶＤ
法により形成された炭化珪素体からなり、プラズマを利
用した半導体製造装置に使用される部品であって、ＪＩ
ＳＲ６１２４ １３．２による遊離炭素の測定値が０．
０６重量％以下であることを特徴とする半導体製造装置
用部品をその要旨とする。That is, according to the first aspect of the present invention, CVD
A component made of a silicon carbide body formed by a method and used in a semiconductor manufacturing apparatus utilizing plasma, comprising:
The measured value of free carbon according to SR6124 13.2.
A gist of the invention is a component for a semiconductor manufacturing apparatus characterized by being at most 06% by weight.

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１におい
て、前記部品は半導体ウェハの外周部に配置されるダミ
ーリングであるとした。請求項３に記載の発明は、請求
項１または２に記載の部品を製造する方法であって、Ｃ
ＶＤ用ガス中におけるキャリアガスの濃度を８５％〜９
５％に設定し、分子中に炭素原子を含む反応ガスの濃度
を５％〜１５％に設定したことを特徴とする半導体製造
装置用部品の製造方法をその要旨とする。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the component is a dummy ring arranged on an outer peripheral portion of the semiconductor wafer. According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a component according to the first or second aspect, wherein
The carrier gas concentration in the VD gas is 85% to 9%.
The gist of the invention is a method for manufacturing a component for a semiconductor manufacturing apparatus, wherein the method is set to 5% and the concentration of a reaction gas containing carbon atoms in the molecule is set to 5% to 15%.

【００１１】請求項４に記載の発明では、請求項１また
は２に記載の部品を使用したことを特徴とする半導体製
造装置をその要旨とする。以下、本発明の「作用」につ
いて説明する。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor manufacturing apparatus using the component according to the first or second aspect. Hereinafter, the “action” of the present invention will be described.

【００１２】請求項１，２に記載の発明によると、遊離
炭素を０．０６重量％以下にしたことにより、偏在する
遊離炭素による悪影響、つまり界面強度の急激な低下が
回避される。従って、結晶粒子が脱落しにくくなり、パ
ーティクルの発生が抑制される。その結果、半導体ウェ
ハを汚染する心配もなく、長期にわたって安定して使用
可能な部品とすることができる。According to the first and second aspects of the present invention, by setting the free carbon to 0.06% by weight or less, adverse effects due to unevenly distributed free carbon, that is, a sharp decrease in interface strength can be avoided. Therefore, the crystal particles hardly fall off, and the generation of particles is suppressed. As a result, it is possible to provide a component that can be used stably for a long time without worrying about contamination of the semiconductor wafer.

【００１３】請求項３に記載の発明によると、キャリア
ガス及び反応ガスの濃度をそれぞれ上記好適範囲内に設
定することにより、ＣＶＤ用ガスにおける炭素源が従来
よりも少なくなる。その結果、遊離炭素が０．０６重量
％以下のＣＶＤ−ＳｉＣ体を確実に得ることができる。
なお、キャリアガスの濃度が８５％未満であったり、反
応ガスの濃度が１５％を超えている場合、炭素源が多く
なって余剰になりやすく、遊離炭素の量を確実に低減す
ることが困難になる。逆に、キャリアガスの濃度が９５
％を超えていたり、反応ガスの濃度が５％未満である
と、炭素源が不足気味になり、得られるＣＶＤ−ＳｉＣ
体の性状が悪くなるおそれがある。また、性状のよいＣ
ＶＤ−ＳｉＣ体を得ようとすると、ＣＶＤの条件設定が
難しくなったり、処理に長時間を要するようになる可能
性がある。According to the third aspect of the invention, by setting the concentrations of the carrier gas and the reaction gas within the above preferred ranges, the carbon source in the CVD gas becomes smaller than in the conventional case. As a result, a CVD-SiC body having free carbon of 0.06% by weight or less can be reliably obtained.
If the concentration of the carrier gas is less than 85% or the concentration of the reaction gas is more than 15%, the amount of the carbon source is likely to increase due to increase, and it is difficult to surely reduce the amount of free carbon. become. Conversely, if the carrier gas concentration is 95
% Or the concentration of the reaction gas is less than 5%, the carbon source tends to be insufficient and the resulting CVD-SiC
The physical properties of the body may be deteriorated. In addition, C with good properties
If a VD-SiC body is to be obtained, it may be difficult to set the conditions for CVD or the processing may take a long time.

【００１４】請求項４に記載の発明によると、上記の優
れた部品を用いて構成されているため、長期にわたって
安定して使用可能な半導体製造装置を実現することがで
きる。According to the fourth aspect of the present invention, since the above-described excellent components are used, a semiconductor manufacturing apparatus which can be used stably for a long time can be realized.

【００１５】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態のプラズマエッチング装置１を図１，図２に基づき
詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A plasma etching apparatus 1 according to one embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to FIGS.

【００１６】図１に示される本実施形態のプラズマエッ
チング装置１は、プラズマを利用した半導体製造装置の
一種である。この装置１は、露光・現像工程を経たシリ
コンウェハ２をガスプラズマＰ1 に晒すことにより、感
光膜における感光領域のみを選択的に除去してシリコン
面を露出させるものである。プラズマエッチング装置１
は、後述する各種の部品（チャンバ３、電極板４，５、
支持リング６、ステージ７、ダミーリング８）によって
構成されている。The plasma etching apparatus 1 of this embodiment shown in FIG. 1 is a kind of a semiconductor manufacturing apparatus using plasma. This apparatus 1 exposes a silicon surface by exposing a silicon wafer 2 that has undergone an exposure and development process to a gas plasma P1 to selectively remove only a photosensitive region in a photosensitive film. Plasma etching equipment 1
Are various components (chamber 3, electrode plates 4, 5,
It comprises a support ring 6, a stage 7, and a dummy ring 8).

【００１７】チャンバ３は円筒状を呈した部品であっ
て、その内部は空洞になっている。同チャンバ３の側面
には、ガスプラズマＰ１を真空引きにより排出するため
の排出口３ａが形成されている。チャンバ３内には、正
極である上部電極板４と負極である下部電極板５とが、
それぞれ上下方向に離間した状態で一対配置されてい
る。The chamber 3 is a cylindrical part, and its inside is hollow. A discharge port 3a for discharging the gas plasma P1 by evacuation is formed on a side surface of the chamber 3. In the chamber 3, an upper electrode plate 4 as a positive electrode and a lower electrode plate 5 as a negative electrode are provided.
Each pair is arranged in a state of being vertically separated from each other.

【００１８】上部電極板４は円盤状をした導電性材料か
らなる部品であって、その中心部には多数の貫通孔４ａ
が形成されている。そして、これらの貫通孔４ａを介し
てガスプラズマＰ１がチャンバ３内に供給されるように
なっている。リング状をした部品である支持リング６
は、チャンバ３の上部内周面に固定されている。上部電
極板４の底面外周部は、その全周にわたって支持リング
６の上面に支持されている。つまり、上部電極板４は支
持リング６を介して間接的にチャンバ３の内壁面に取り
付けられている。The upper electrode plate 4 is a disc-shaped component made of a conductive material, and has a large number of through holes 4a at its center.
Are formed. The gas plasma P1 is supplied into the chamber 3 through these through holes 4a. Support ring 6 which is a ring-shaped part
Is fixed to the upper inner peripheral surface of the chamber 3. The outer periphery of the bottom surface of the upper electrode plate 4 is supported on the upper surface of the support ring 6 over the entire periphery. That is, the upper electrode plate 4 is indirectly attached to the inner wall surface of the chamber 3 via the support ring 6.

【００１９】ステージ７は、チャンバ３内の中央下部に
配設されている。下部電極板５は円盤状をした導電性材
料からなる部品であって、その上面中央部には円形状の
凸部９が設けられている。この凸部９の外形寸法は、シ
リコンウェハ２の外形寸法よりもひとまわり小さくなる
ように設計されている。そして、この下部電極板５はス
テージ７の上部に支持されている。The stage 7 is disposed at the lower center in the chamber 3. The lower electrode plate 5 is a component made of a disc-shaped conductive material, and has a circular convex portion 9 at the center of the upper surface. The outer dimensions of the projection 9 are designed to be slightly smaller than the outer dimensions of the silicon wafer 2. The lower electrode plate 5 is supported on the stage 7.

【００２０】図１に示されるように、下部電極板５の上
側面外周部には、ダミーリング８と呼ばれる部品が配置
されている。ダミーリング８は、シリコンウェハ２の底
面外周部をその全周にわたって支持するものであり、図
示しない駆動機構によって垂直方向に所定範囲だけ移動
することが可能である。即ち、上部電極板４からシリコ
ンウェハ２までの距離を変更することにより、ガスプラ
ズマＰ１の照射具合を適宜調整できるようになってい
る。As shown in FIG. 1, a component called a dummy ring 8 is disposed on the outer peripheral portion of the upper surface of the lower electrode plate 5. The dummy ring 8 supports the outer peripheral portion of the bottom surface of the silicon wafer 2 over its entire circumference, and can be moved vertically within a predetermined range by a driving mechanism (not shown). That is, by changing the distance from the upper electrode plate 4 to the silicon wafer 2, the irradiation condition of the gas plasma P1 can be appropriately adjusted.

【００２１】図１，図２に示されるように、ダミーリン
グ８はリング状を呈しており、その上面側が特にプラズ
マに晒されるようになっている。ダミーリング８の中心
部には、シリコンウェハ２を保持するための嵌合凹部１
０が設けられている。この嵌合凹部１０の深さは、シリ
コンウェハ２の厚さよりも若干大きくなっている。嵌合
凹部１０の底面には断面円形状をした貫通孔１１が形成
されている。この貫通孔１１の内径は、下部電極板５の
凸部９の外径にほぼ等しくなるように設計されている。
従って、ダミーリング８が最も下方の位置にあるときに
は、凸部９が貫通孔１１にちょうど嵌合し、かつ凸部９
の上面と嵌合凹部１０の底面とがほぼ等しい高さにな
る。また、ダミーリング８の下面側には、円周状の段差
部１２が存在している。As shown in FIGS. 1 and 2, the dummy ring 8 has a ring shape, and its upper surface is particularly exposed to plasma. At the center of the dummy ring 8, a fitting recess 1 for holding the silicon wafer 2 is provided.
0 is provided. The depth of the fitting recess 10 is slightly larger than the thickness of the silicon wafer 2. A through hole 11 having a circular cross section is formed on the bottom surface of the fitting recess 10. The inner diameter of the through hole 11 is designed to be substantially equal to the outer diameter of the projection 9 of the lower electrode plate 5.
Therefore, when the dummy ring 8 is at the lowermost position, the projection 9 just fits into the through hole 11 and the projection 9
And the bottom surface of the fitting recess 10 have substantially the same height. On the lower surface side of the dummy ring 8, there is a circumferential stepped portion 12.

【００２２】本実施形態のダミーリング８は、ＣＶＤ−
ＳｉＣ体からなる緻密体である。このＣＶＤ−ＳｉＣ体
をＪＩＳ Ｒ６１２４ １３．２に従って測定したとき
の遊離炭素の値は、０．０６重量％以下であることが必
要である。その理由は、前記測定値が０．０６重量％を
超えると、ＳｉＣ結晶粒子の粒界に偏在している遊離炭
素の存在により、ＳｉＣ結晶粒子の界面強度が急激に低
下するからである。このため、結晶粒子の脱落を促進さ
せる要因となるからである。なお、遊離炭素の測定値
は、０．００１重量％〜０．０６重量％であることがよ
く、さらには０．０１重量％〜０．０４重量％であるこ
とがよい。The dummy ring 8 of this embodiment is formed by a CVD-
It is a dense body made of a SiC body. The value of free carbon when this CVD-SiC body is measured in accordance with JIS R6124 13.2 needs to be 0.06% by weight or less. The reason is that if the measured value exceeds 0.06% by weight, the interfacial strength of the SiC crystal particles sharply decreases due to the presence of free carbon unevenly distributed at the grain boundaries of the SiC crystal particles. For this reason, it is a factor that promotes the falling of the crystal particles. The measured value of free carbon is preferably from 0.001% to 0.06% by weight, and more preferably from 0.01% to 0.04% by weight.

【００２３】上記のダミーリング８は、次のような手順
で製造されることができる。まず、等方性黒鉛材料を用
意し、これを円盤状に旋盤加工する。次いで、１８００
℃〜２４００℃のハロゲンガス雰囲気下にて高純度化処
理を行い、黒鉛からなる基材を作製する。そして、ＣＶ
Ｄ法を行うことにより、基材の表面全体にＣＶＤ−Ｓｉ
Ｃ層を形成する。The above-described dummy ring 8 can be manufactured by the following procedure. First, an isotropic graphite material is prepared, and is lathe-formed into a disk shape. Then 1800
A high-purity treatment is performed in a halogen gas atmosphere at a temperature of 2 to 400 ° C. to produce a graphite base material. And CV
By performing the method D, the CVD-Si
Form a C layer.

【００２４】ＣＶＤを実施するときの温度条件は１２０
０℃〜１４００℃に設定され、真空度は１０Ｔｏｒｒ〜
３００Ｔｏｒｒに設定されることがよい。このような条
件の下、キャリアガス及び反応ガスからなるＣＶＤ用ガ
スを供給してガスを熱分解させることにより、β−Ｓｉ
Ｃの結晶構造を持つ厚さ数ｍｍのＣＶＤ−ＳｉＣ層を得
ることができる。The temperature condition for performing the CVD is 120.
The temperature is set to 0 ° C to 1400 ° C and the degree of vacuum is 10 Torr to
It may be set to 300 Torr. Under these conditions, a gas for CVD comprising a carrier gas and a reaction gas is supplied to thermally decompose the gas, thereby obtaining β-Si
A CVD-SiC layer having a crystal structure of C and having a thickness of several mm can be obtained.

【００２５】前記ＣＶＤ用ガスを構成するキャリアガス
の濃度は８５％〜９５％、特には８７％〜９３％に設定
されることがよい。また、分子中に炭素を含む反応ガス
の濃度は５％〜１５％、特には７％〜１３％に設定され
ることがよい。The concentration of the carrier gas constituting the CVD gas is preferably set to 85% to 95%, particularly preferably 87% to 93%. Further, the concentration of the reaction gas containing carbon in the molecule is preferably set to 5% to 15%, particularly preferably 7% to 13%.

【００２６】キャリアガスの濃度が８５％未満であった
り、反応ガスの濃度が１５％を超えている場合、炭素源
が多くなって余剰になりやすく、遊離炭素の量を確実に
低減することが困難になるからである。逆に、キャリア
ガスの濃度が９５％を超えていたり、反応ガスの濃度が
５％未満であると、炭素源が不足気味になり、得られる
ＣＶＤ−ＳｉＣ体の性状が悪くなるおそれがあるからで
ある。また、性状のよいＣＶＤ−ＳｉＣ体を得ようとす
ると、ＣＶＤの条件設定が難しくなったり、処理に長時
間を要するようになる可能性があるからである。When the concentration of the carrier gas is less than 85% or the concentration of the reaction gas is more than 15%, the amount of the carbon source tends to increase due to an increase in the number of carbon sources, and the amount of free carbon can be reliably reduced. Because it becomes difficult. Conversely, if the carrier gas concentration exceeds 95% or the reaction gas concentration is less than 5%, the carbon source tends to be insufficient, and the properties of the obtained CVD-SiC body may be deteriorated. It is. Also, if a CVD-SiC body having good properties is to be obtained, it may be difficult to set the conditions for CVD or the treatment may take a long time.

【００２７】なお、キャリアガスとしては水素等を使用
することができる。分子中に炭素原子を含む反応ガスと
しては、例えばメチルクロロシラン、メチルトリクロロ
シラン、ジメチルジクロロシラン等のように、分子構造
中に炭素原子及びハロゲン原子を含む炭化水素化合物を
使用することができる。Note that hydrogen or the like can be used as the carrier gas. As a reaction gas containing a carbon atom in a molecule, a hydrocarbon compound containing a carbon atom and a halogen atom in a molecular structure such as methylchlorosilane, methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, or the like can be used.

【００２８】そして、このＣＶＤ−ＳｉＣ層を上記基材
から分離してＣＶＤ−ＳｉＣ体を得た後、これを機械加
工することにより、図２に示す形状のダミーリング８を
得ることができる。Then, the CVD-SiC layer is separated from the base material to obtain a CVD-SiC body, which is then machined to obtain the dummy ring 8 having the shape shown in FIG.

【００２９】[0029]

【実施例及び比較例】（実施例１〜５）実施例１では、
以下の手順を経てダミーリング８を作製した。Examples and Comparative Examples (Examples 1 to 5) In Example 1,
The dummy ring 8 was manufactured through the following procedure.

【００３０】まず、等方性黒鉛材料（イビデン株式会社
製、商品名「Ｔ−４」）を用意し、これを円盤状（外径
２６０ｍｍφかつ厚さ５ｍｍ）に旋盤加工した。次い
で、２０００℃のハロゲンガス雰囲気下にて高純度化処
理を行い、黒鉛からなる基材を作製した。そして、１３
５０℃かつ１５０Ｔｏｒｒの条件下でＣＶＤ用ガスを供
給してガスを熱分解させることにより、β−ＳｉＣの結
晶構造を持つ厚さ４ｍｍのＣＶＤ−ＳｉＣ層を形成し
た。ここでは、ＣＶＤ用ガスを構成するキャリアガスと
して水素を用いるとともに、その濃度を９２％に設定し
た。また、反応ガスとしてメチルクロロシランを選択す
るとともに、その濃度を８％に設定した。得られたＣＶ
Ｄ−ＳｉＣ層をＪＩＳ Ｒ６１２４ １３．２に従って
測定したところ、その遊離炭素の値は０．０１５重量％
であった。First, an isotropic graphite material (manufactured by IBIDEN Co., Ltd., trade name "T-4") was prepared, and was turned into a disk shape (outer diameter 260 mmφ and thickness 5 mm). Next, a high-purity treatment was performed in a halogen gas atmosphere at 2000 ° C. to produce a graphite base material. And 13
By supplying a CVD gas under the conditions of 50 ° C. and 150 Torr, the gas was thermally decomposed to form a 4 mm thick CVD-SiC layer having a β-SiC crystal structure. Here, hydrogen was used as a carrier gas constituting the CVD gas, and its concentration was set to 92%. In addition, methylchlorosilane was selected as a reaction gas, and its concentration was set to 8%. Obtained CV
When the D-SiC layer was measured according to JIS R6124 13.2, the value of free carbon was 0.015% by weight.
Met.

【００３１】そして、このＣＶＤ−ＳｉＣ層を上記基材
から分離してＣＶＤ−ＳｉＣ体を得た後、研削加工及び
ラッピング等の加工をすることにより、所望の寸法（外
径２５０ｍｍφ、内径１９０ｍｍφ、厚さ３ｍｍ）のダ
ミーリング８を得た。After the CVD-SiC layer is separated from the base material to obtain a CVD-SiC body, grinding and lapping are performed to obtain desired dimensions (outer diameter 250 mmφ, inner diameter 190 mmφ, A dummy ring 8 having a thickness of 3 mm) was obtained.

【００３２】また、基本的に上記の手法に従って、実施
例２〜５のダミーリング８をそれぞれ作製した。実施例
２では、水素の濃度を９０％に設定しかつメチルクロロ
シランの濃度を１０％に設定した結果、遊離炭素の値が
０．０２５重量％となった。実施例３では、水素の濃度
を８８％に設定しかつメチルクロロシランの濃度を１２
％に設定した結果、遊離炭素の値が０．０３５重量％と
なった。実施例４では、水素の濃度を８６％に設定しか
つメチルクロロシランの濃度を１４％に設定した結果、
遊離炭素の値が０．０４５重量％となった。実施例５で
は、水素の濃度を８５％に設定しかつメチルクロロシラ
ンの濃度を１５％に設定した結果、遊離炭素の値が０．
０５５重量％となった。 （比較例１，２）さらに基本的に上記の手法に従って、
比較例１，２のダミーリング８をそれぞれ作製した。比
較例１では、水素の濃度を８２％に設定しかつメチルク
ロロシランの濃度を１８％に設定した結果、遊離炭素の
値が０．０６５重量％となった。比較例２では、水素の
濃度を８０％に設定しかつメチルクロロシランの濃度を
２０％に設定した結果、遊離炭素の値が０．０７５重量
％となった。従って、これら比較例ではいずれも前記実
施例よりも遊離炭素の値が大きくなっていた。 （比較試験の方法及び試験結果）以上の７種のサンプル
の良否を判定するために、下記のような比較試験を実施
した。Further, the dummy rings 8 of Examples 2 to 5 were manufactured basically according to the above-mentioned method. In Example 2, as a result of setting the concentration of hydrogen to 90% and the concentration of methylchlorosilane to 10%, the value of free carbon was 0.025% by weight. In Example 3, the hydrogen concentration was set to 88% and the methylchlorosilane concentration was set to 12%.
%, The value of free carbon was 0.035% by weight. In Example 4, as a result of setting the concentration of hydrogen to 86% and the concentration of methylchlorosilane to 14%,
The value of free carbon was 0.045% by weight. In Example 5, as a result of setting the concentration of hydrogen to 85% and the concentration of methylchlorosilane to 15%, the value of free carbon was reduced to 0.1%.
055% by weight. (Comparative Examples 1 and 2) Further basically, according to the above-described method,
Dummy rings 8 of Comparative Examples 1 and 2 were produced, respectively. In Comparative Example 1, as a result of setting the concentration of hydrogen to 82% and the concentration of methylchlorosilane to 18%, the value of free carbon was 0.065% by weight. In Comparative Example 2, as a result of setting the concentration of hydrogen to 80% and the concentration of methylchlorosilane to 20%, the value of free carbon became 0.075% by weight. Therefore, in each of these comparative examples, the value of free carbon was larger than that of the above-mentioned examples. (Method and Test Results of Comparative Test) In order to determine the quality of the above seven types of samples, the following comparative tests were performed.

【００３３】まず、７種の試験サンプルに対して所定条
件でガスプラズマＰ１をそれぞれ連続して照射し、ダミ
ーリング８における上面表層の消耗量（μｍ）を一定時
間経過後（１００時間経過後）に測定した。また、前記
時間が経過した後に、ダミーリング８側からシリコンウ
ェハ２に飛散してきた０．２μm以上のパーティクルの
個数（個／ウェハ）をカウントした。それらの結果を表
１に示す。First, the seven test samples are continuously irradiated with the gas plasma P1 under predetermined conditions, and the consumption amount (μm) of the upper surface layer of the dummy ring 8 is determined after a lapse of a predetermined time (after a lapse of 100 hours). Was measured. After the elapse of the time, the number (particles / wafer) of particles of 0.2 μm or more scattered from the dummy ring 8 side to the silicon wafer 2 was counted. Table 1 shows the results.

【００３４】実施例１〜５における消耗量はいずれも２
００μｍ以下であったのに対し、比較例１，２における
消耗量はそれを大きく上回っていた。つまり、実施例１
〜５においては照射時間が長くなるに伴う消耗は起こる
ものの、その進行は極めて遅く、比較例に比べて優れた
耐久性を備えていることがわかった。また、実施例１〜
５ではパーティクルの個数が比較的少なかったのに対
し、比較例１，２ではその個数が急激に増えていた。The amount of consumption in each of Examples 1 to 5 was 2
While it was less than 00 μm, the consumption in Comparative Examples 1 and 2 was much higher than that. That is, the first embodiment
In Nos. 5 to 5, although the wear occurred as the irradiation time became longer, the progress was extremely slow, and it was found that the samples had better durability than the comparative examples. Further, Examples 1 to
5, the number of particles was relatively small, while in Comparative Examples 1 and 2, the number increased sharply.

【００３５】以上の結果からも明らかなように、遊離炭
素の量が多くなって０．０６重量％を超えると、その値
を境として炭化珪素結晶粒子の界面強度が急激に低下
し、これが結晶粒子の脱落を促進させることが実証され
た。As is evident from the above results, when the amount of free carbon increases and exceeds 0.06% by weight, the interface strength of silicon carbide crystal particles sharply decreases from that value, and this is It has been demonstrated to promote particle shedding.

【００３６】[0036]

【表１】 従って、本実施形態の前記実施例によれば、以下のよう
な効果を得ることができる。[Table 1] Therefore, according to the example of the present embodiment, the following effects can be obtained.

【００３７】（１）各実施例１〜５では、ダミーリング
８中の遊離炭素が０．０６重量％以下になっているた
め、結晶粒子の界面に偏在する遊離炭素による悪影響、
つまり界面強度の急激な低下が回避される。従って、結
晶粒子が脱落しにくくなり、パーティクルの発生が抑制
される。その結果、シリコンウェハ２を汚染する心配も
なく、長期にわたって安定して使用可能なダミーリング
８とすることができる。そして、上記の優れたダミーリ
ング８を用いて構成されたプラズマエッチング装置１
は、長期にわたって安定して使用可能なものとなり、メ
インテナンス性にも優れたものとなる。(1) In each of Examples 1 to 5, the amount of free carbon in the dummy ring 8 is 0.06% by weight or less.
That is, a sharp decrease in interface strength is avoided. Therefore, the crystal particles hardly fall off, and the generation of particles is suppressed. As a result, the dummy ring 8 can be stably used for a long time without worrying that the silicon wafer 2 is contaminated. Then, the plasma etching apparatus 1 configured using the excellent dummy ring 8 described above.
Can be used stably over a long period of time and have excellent maintainability.

【００３８】（２）各実施例１〜５では、ＣＶＤ用ガス
中における水素の濃度を８５％〜９５％に設定し、かつ
メチルクロロシランの濃度を５％〜１５％に設定して、
ＣＶＤ−ＳｉＣ体の作製を行っている。そして、このよ
うにキャリアガス及び反応ガスの濃度を上記好適範囲内
に設定すれば、ＣＶＤ用ガスにおける炭素源を従来の条
件よりも少なくすることができる。その結果、遊離炭素
が０．０６重量％以下のＣＶＤ−ＳｉＣ体を確実に得る
ことができ、上記の優れたダミーリング８を確実に製造
することができる。(2) In Examples 1 to 5, the concentration of hydrogen in the CVD gas was set to 85% to 95%, and the concentration of methylchlorosilane was set to 5% to 15%.
A CVD-SiC body is being manufactured. When the concentrations of the carrier gas and the reaction gas are set within the above-mentioned preferred ranges, the carbon source in the CVD gas can be reduced as compared with the conventional conditions. As a result, a CVD-SiC body having free carbon of 0.06% by weight or less can be reliably obtained, and the excellent dummy ring 8 can be reliably manufactured.

【００３９】なお、本発明の実施形態は以下のように変
更してもよい。 ・ ＣＶＤ−ＳｉＣ層を形成する際に用いられる基材
は、等方性黒鉛材料からなるものでなくてもよく、例え
ば等方性黒鉛材料以外の炭素材料や、焼結ＳｉＣ材料か
らなるもの等でもよい。The embodiment of the present invention may be modified as follows. The substrate used when forming the CVD-SiC layer may not be made of an isotropic graphite material, for example, a carbon material other than an isotropic graphite material, a sintered SiC material, or the like. May be.

【００４０】・ プラズマエッチング装置１の構成部品
であってダミーリング８以外の部品、即ちチャンバ３、
電極板４，５、支持リング６、ステージ７を、実施形態
と同様のＣＶＤ−ＳｉＣ体を用いて作製してもよい。The components of the plasma etching apparatus 1 other than the dummy ring 8, ie, the chamber 3,
The electrode plates 4 and 5, the support ring 6, and the stage 7 may be manufactured using the same CVD-SiC body as in the embodiment.

【００４１】・ 本発明は、プラズマエッチング装置１
以外のもの、例えばプラズマアッシング装置やプラズマ
ＣＶＤ装置等における構成部品に適用されることが可能
である。ここで、プラズマＣＶＤ装置の構成部品の場合
の具体例を挙げるとすると、サセプタ、ピックアップ、
ダミーウェハ、絶縁カバーなどがある。The present invention provides a plasma etching apparatus 1
The present invention can be applied to components other than those, for example, components in a plasma ashing apparatus, a plasma CVD apparatus, and the like. Here, as specific examples of the components of the plasma CVD apparatus, a susceptor, a pickup,
There are a dummy wafer, an insulating cover, and the like.

【００４２】次に、特許請求の範囲に記載された技術的
思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技
術的思想を以下に列挙する。 （１） 請求項３において、前記キャリアガスは水素で
あり、前記分子中に炭素を含む反応ガスはメチルクロロ
シランであること。Next, in addition to the technical ideas described in the claims, the technical ideas grasped by the above-described embodiment will be enumerated below. (1) In claim 3, the carrier gas is hydrogen, and the reaction gas containing carbon in the molecule is methylchlorosilane.

【００４３】（２） 請求項１乃至４、技術的思想１の
いずれか１つにおいて、前記プラズマを利用した半導体
製造装置は、プラズマエッチング装置、プラズマアッシ
ング装置、プラズマＣＶＤ装置等であること。(2) In any one of the first to fourth aspects and the technical idea 1, the semiconductor manufacturing apparatus using the plasma is a plasma etching apparatus, a plasma ashing apparatus, a plasma CVD apparatus, or the like.

【００４４】（３） 請求項１乃至４、技術的思想１，
２のいずれか１つにおいて、前記半導体製造装置用部品
は、装置の使用時にプラズマに晒される面を有している
こと。(3) Claims 1 to 4, technical idea 1,
2. In any one of 2., the component for a semiconductor manufacturing apparatus has a surface exposed to plasma when the apparatus is used.

【００４５】[0045]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１，２に記
載の発明によれば、半導体ウェハを汚染する心配もな
く、長期にわたって安定して使用することができる半導
体製造装置用部品を提供するができる。As described in detail above, according to the first and second aspects of the present invention, there is provided a component for a semiconductor manufacturing apparatus which can be used stably for a long period of time without fear of contaminating a semiconductor wafer. Can be provided.

【００４６】請求項３に記載の発明によれば、上記の優
れた部品を確実に製造することができる方法を提供する
ことができる。請求項４に記載の発明によれば、半導体
ウェハを汚染する心配もなく、長期にわたって安定して
使用することができる半導体製造装置を提供することが
できる。According to the third aspect of the present invention, it is possible to provide a method capable of reliably manufacturing the above excellent parts. According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to provide a semiconductor manufacturing apparatus which can be used stably for a long time without worrying about contamination of a semiconductor wafer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明を具体化した一実施形態のプラズマエッ
チング装置の要部を示す概略断面図。FIG. 1 is a schematic sectional view showing a main part of a plasma etching apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図２】ダミーリング及びシリコンウェハを示す斜視
図。FIG. 2 is a perspective view showing a dummy ring and a silicon wafer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…半導体製造装置としてのプラズマエッチング装置、
２…半導体ウェハとしてのシリコンウェハ、３…半導体
製造装置用部品としてのチャンバ、４，５…半導体製造
装置用部品としての電極板、６…半導体製造装置用部品
としての支持リング、７…半導体製造装置用部品として
のステージ、８…半導体製造装置用部品としてのダミー
リング。1 .... Plasma etching device as semiconductor manufacturing device,
Reference numeral 2 denotes a silicon wafer as a semiconductor wafer, 3 denotes a chamber as a component for a semiconductor manufacturing device, 4, 5 denotes an electrode plate as a component for a semiconductor manufacturing device, 6 denotes a support ring as a component for a semiconductor manufacturing device, and 7 denotes semiconductor manufacturing. Stage as device part, 8 ... Dummy ring as part for semiconductor manufacturing device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阪下 敬一 岐阜県大垣市青柳町300番地 イビデン 株式会社青柳工場内 Ｆターム(参考） 4K030 AA06 AA09 AA17 BA37 CA01 CA04 CA12 DA08 FA10 GA02 KA46 5F004 AA13 AA16 BA06 BB23 BB29 BD01 BD04 5F031 CA02 DA13 EA01 FA01 FA12 HA02 HA25 MA26 MA27 MA28 MA32 5F045 AA08 BB15 EB03 EB05 EF05 EH08 EM02 EM03 EM06 EM09 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Keiichi Sakashita 300 Aoyanagi-cho, Ogaki-shi, Gifu IBIDEN Corporation Aoyagi Factory F-term (reference) 4K030 AA06 AA09 AA17 BA37 CA01 CA04 CA12 DA08 FA10 GA02 KA46 5F004 AA13 AA16 BA06 BB23 BB29 BD01 BD04 5F031 CA02 DA13 EA01 FA01 FA12 HA02 HA25 MA26 MA27 MA28 MA32 5F045 AA08 BB15 EB03 EB05 EF05 EH08 EM02 EM03 EM06 EM09

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】ＣＶＤ法により形成された炭化珪素体から
なり、プラズマを利用した半導体製造装置に使用される
部品であって、ＪＩＳ Ｒ６１２４ １３．２による遊
離炭素の測定値が０．０６重量％以下であることを特徴
とする半導体製造装置用部品。1. A component made of a silicon carbide body formed by a CVD method and used in a semiconductor manufacturing apparatus utilizing plasma, wherein a measured value of free carbon according to JIS R6124 13.2 is 0.06% by weight. A component for a semiconductor manufacturing apparatus characterized by the following. 【請求項２】前記部品は半導体ウェハの外周部に配置さ
れるダミーリングであることを特徴とする請求項１に記
載の半導体製造装置用部品。2. The part for a semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein said part is a dummy ring arranged on an outer peripheral portion of a semiconductor wafer. 【請求項３】請求項１または２に記載の部品を製造する
方法であって、ＣＶＤ用ガス中におけるキャリアガスの
濃度を８５％〜９５％に設定し、分子中に炭素原子を含
む反応ガスの濃度を５％〜１５％に設定したことを特徴
とする半導体製造装置用部品の製造方法。3. The method for producing a component according to claim 1, wherein the concentration of the carrier gas in the CVD gas is set to 85% to 95%, and the reaction gas contains a carbon atom in a molecule. Characterized in that the concentration of is set to 5% to 15%. 【請求項４】請求項１または２に記載の部品を使用した
ことを特徴とする半導体製造装置。4. A semiconductor manufacturing apparatus using the component according to claim 1 or 2.