本发明专利技术提供一种半导体装置用硅部件及半导体装置用硅部件的制造方法，该半导体装置用硅部件为由单向凝固硅制成，同时又能发挥与由单晶硅制成的部件几乎相同的性能，且即使体积比较庞大也能够制作的半导体装置用硅部件。该半导体装置用硅部件由切下柱状晶硅锭而制成，所述柱状晶硅锭通过在坩埚底部配置由单晶硅板构成的多个籽晶，并单向凝固坩埚内的熔融硅，从而从多个籽晶中分别生长出单晶而获得。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种。更具体 而言，涉及一种干蚀刻用硅部件。
技术介绍
在制造硅半导体设备的工序中所使用的例如等离子体蚀刻装置为局部去除氧化 膜而使用CF 6或SF6等氟化类气体。使这些氟化类气体通过与蚀刻对象即硅晶圆之间施加 高频电压且凿开多个孔的极板（电极板)，并利用被等离子化的气体对硅晶圆表面的硅氧化 膜进行蚀刻(参考下列专利文献1)。作为这些电极板通常使用单晶硅(参考下列专利文献 2)，为了确保蚀刻的均匀性，通常需要使用尺寸大于蚀刻对象即硅晶圆的电极板。 专利文献1 :日本特开2004-79961号公报 专利文献2 :日本特公平7-40567号公报 最近，盛行适合用于下一代450mm娃晶圆的开发活动。为450mm娃晶圆时，需要使 用大于450mm Φ的电极板。作为电极板需要480mm Φ、500ι?πιΦ，优选为530mm Φ以上的电极 板，但现阶段难以使这种大口径的单晶硅生长，并且，即使有可能使其生长估计也要耗费很 大的成本。当方形的半导体部件时，至少需要边长大于450mm的尺寸。需要边长为500mm， 优选边长为530mm的半导体部件。 因此，开始关注能够制造出530πιπιΦ以上尺寸的电极板的柱状晶硅。然而，柱状晶 硅通常为多晶硅，电极板使用多晶硅时，存在容易在硅晶圆上形成粒子，向电极板的晶界偏 析的杂质和Si0 2等在硅晶圆上沉降，因不同结晶取向引起的蚀刻速度差异而在晶界产生高 低差等问题。因此，有可能难以减少粒子、难以减少因杂质引起的设备不良、或者因电场的 不均匀性而难以确保硅晶圆的蚀刻的均匀性。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这种背景而完成的，其课题在于提供一种由单向凝固硅铸造法制 成，同时又能发挥与由单晶硅制成的部件几乎相同的性能，且即使体积比较庞大也能够制 作的半导体装置用硅部件。 为了解决所述课题，本专利技术的半导体装置用硅部件，其特征在于，利用柱状晶硅锭 制成，所述柱状晶硅锭通过在坩埚底部配置由单晶硅板构成的多个籽晶，并单向凝固坩埚 内的熔融硅，从而从所述多个籽晶分别生长出单晶而获得。 根据上述结构的半导体装置用硅部件，所述部件为切下从多个籽晶分别生长出单 晶而获得的柱状晶硅锭而制成，与从以往的柱状晶硅锭切下而获得的部件相比，晶界非常 少或完全没有。因此，当例如用于等离子体蚀刻用电极板时，因粒子的产生及向晶界偏析的 杂质和Si0 2等的沉降而引起的设备不良会减少，并且，因晶粒而引起的商低差的广生也会 变少。其结果，能够进行大致均匀的蚀刻。 并且，能够通过任意选择籽晶的结晶取向面来从各籽晶分别获得使单晶以所希望 的面取向生长的柱状晶硅锭，由此，能够获得所希望的面取向的半导体装置用硅部件。 并且，上述半导体装置用娃部件优选大于450mmΦ，更优选为500mmΦ以上，进一 步优选为530_Φ以上。 并且，上述半导体装置用硅部件优选用作干蚀刻用硅部件。 并且，在所述坩埚底部配置多个所述籽晶时，优选以纵横及生长方向相同的结晶 取向排列各籽晶。 此时，由于各籽晶以相同的结晶取向排列，因此从这些籽晶生长的单晶呈相同的 结晶取向，能够获得恰好的单晶硅锭。其结果，当将从这种恰好的单晶硅锭切下而获得的半 导体装置用硅部件用作等离子体蚀刻用电极板时，能够进一步提高蚀刻的均匀性。并且，能 够减少因粒子的产生及向晶界偏析的杂质和Si0 2等的沉降而引起的设备不良。 在所述坩埚的底部配置所述籽晶时，优选在各籽晶之间不形成间隙而紧密地配 置。 此时，由于紧密地配置籽晶，因此能够避免结晶在籽晶之间各自生长的现象，并能 够获得晶界更少的单向凝固硅锭。其结果，当将从这种晶界更少的单向凝固硅锭切下而获 得的干蚀刻用硅部件用作等离子体蚀刻用电极板时，能够进一步提高蚀刻的均匀性。并且， 能够减少因粒子的产生及向晶界偏析的杂质和Si0 2等的沉降引起的设备不良。 优选暴露在使用部位表面的面积的至少1/3以上被视作1个晶粒的结晶（面取向 相同）所占据。 从以往的柱状晶硅锭切下而获得的半导体装置用硅部件，通常，在使用部位表面 中被1个晶粒所占据的面积不足使用部位表面整体的1/3。与这种以往的半导体装置用硅 部件相比，本专利技术的半导体装置用硅部件其晶界非常少。因此，当将上述半导体装置用硅部 件用在例如等离子体蚀刻用电极板时，能够实现均匀性较高的蚀刻。 优选由一个晶粒构成整个使用部位。 此时，能够发挥与从单晶硅锭切下而获得的半导体装置用硅部件几乎相同的性 能。 并且，优选根据截面中晶粒的晶界长度的总计LS和截面积A计算的晶界密度 P=LS/A 为(λ 24 以下。 该结构的半导体装置用硅部件中，上述结晶密度Ρ为0. 24以下，而晶界较少，因此 将上述半导体装置用硅部件用于例如等离子体蚀刻用电极板时，能够实现均匀性较高的蚀 刻。 此外，结晶中的氧浓度优选为5Χ 1017atoms/ml以下。 该结构的半导体装置用硅部件中，由于结晶中的氧浓度为5X1017atoms/ml以下， 因此能够减慢蚀刻速度。 并且，结晶中的氮浓度优选为7X 1014atoms/ml以上4X 1015atoms/ml以下。 该结构的半导体装置用硅部件中，由于氮浓度在7X 1014atoms/ml以上 4X 1015atoms/ml以下的范围内，因此能够减慢蚀刻速度。 本专利技术的半导体装置用硅部件的制造方法，该方法具备：单晶硅板配置工序，在坩 埚底部配置由单晶硅板构成的多个籽晶；硅原料熔融工序，在配置有所述单晶硅板的坩埚 内装入硅原料，并以单晶硅板不完全熔解的条件对所述硅原料进行熔融以获得硅熔融液； 单向凝固工序，从配置有所述单晶硅板的所述坩埚底部朝上方单向凝固所述硅熔融液而获 得柱状晶硅锭；及加工工序，对所述柱状晶硅锭进行加工以形成半导体装置用硅部件。 与从以往的柱状晶硅锭切下而获得的部件相比，通过上述结构的半导体装置用硅 部件的制造方法，能够获得晶界非常少或完全没有晶界的半导体装置用硅部件。 与从以往的柱状晶硅锭切下而获得的部件相比，晶界非常少，因此，例如用于等离 子体蚀刻用电极板时，因粒子的产生及向晶界偏析的杂质和Si0 2等引起的设备不良得以减 少，并且，因晶粒引起的高低差变少，其结果，能够实现大致均匀的蚀刻。 【附图说明】 图1为制造成为本实施方式的半导体装置用硅部件的原材料的柱状晶硅锭时使 用的柱状晶硅锭制造装置的概要图。 图2A为表示利用单晶硅制作的电极板的俯视图。 图2B为表示利用本专利技术所涉及的准单晶硅锭制作的电极板的俯视图。 图3A为以图2B中的III表示的放大剖视图，其为利用准单晶硅锭制作的电极板 的使用前的剖视图。 图3B为利用准单晶硅锭制作的电极板的使用后的剖视图。 图4A用于与本实施方式进行比较，其为利用以往的柱状晶硅锭制作的电极板的 使用前的剖视图。 图4B为利用以往的柱状晶硅锭制作的电极板的使用后的剖视图。 图5为表示本实施方式的干蚀刻用环R的俯视图。 图6为以往的柱状晶硅锭的纵截面示意图。 图7为以往的柱状晶娃淀的横截面不意图。 图8为准单晶本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体装置用硅部件，其特征在于，利用柱状晶硅锭制成，所述柱状晶硅锭通过在坩埚底部配置由单晶硅板构成的多个籽晶，并单向凝固坩埚内的熔融硅，从而从所述多个籽晶分别生长出单晶而获得。
【技术特征摘要】
2013.03.11 JP 2013-0481501. 一种半导体装置用硅部件，其特征在于， 利用柱状晶硅锭制成，所述柱状晶硅锭通过在坩埚底部配置由单晶硅板构成的多个籽 晶，并单向凝固坩埚内的熔融硅，从而从所述多个籽晶分别生长出单晶而获得。2. -种半导体装置用硅部件，其特征在于， 利用柱状晶硅锭制成，所述柱状晶硅锭通过在坩埚底部配置由单晶硅板构成的多个籽 晶，并单向凝固坩埚内的熔融硅，从而从所述多个籽晶分别生长出单晶而获得的，且所述半 导体装置用硅部件大于450mm Φ。3. -种半导体装置用硅部件，其特征在于， 利用柱状晶硅锭制成，所述柱状晶硅锭通过在坩埚底部配置由单晶硅板构成的多个籽 晶，并单向凝固坩埚内的熔融硅，从而从所述多个籽晶分别生长出单晶而获得的柱状晶硅 锭制成，且所述半导体装置用娃部件为500ι?πιΦ以上。4. 一种半导体装置用硅部件，其特征在于， 利用柱状晶硅锭制成，所述柱状晶硅锭通过在坩埚底部配置由单晶硅板构成的多个籽 晶，并单向凝固坩埚内的熔融硅，从而从所述多个籽晶分别生长出单晶而获得的柱状晶硅 锭制成，且所述半导体装置用娃部件为530ι?πιΦ以上。5. -种半导体装置用硅部件，其特征在于， 根据权利要求1至4中任一项所述的半导体装置用硅部件被用作干蚀刻用硅部件。6. 根据权利要求1至5中任一项所述的半导体装置用硅部件，其特征在于， 在所述坩埚底...
【专利技术属性】
技术研发人员：中田嘉信，
申请(专利权)人：三菱综合材料株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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