碳化硅材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种碳化硅(SiC)材料及其制备方法，更具体地，涉及一种包括碳化硅(SiC)层的碳化硅(SiC)材料及其制备方法，其中，在所述碳化硅(SiC)层的至少一部分上形成有平均晶粒尺寸为3.5μm以下并在X射线衍射分析中(111)面优先生长的低导热率区域。优先生长的低导热率区域。优先生长的低导热率区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】碳化硅材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种碳化硅材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]现有的化学气相沉积(CVD)碳化硅(SiC)材料形成为其晶粒尺寸为3μm至15μm、平均晶粒尺寸为7μm至8μm，由此形成较少的晶界。因此，由于以晶粒引起的导热率为主，显示出较高的导热率值。这些化学气相沉积(CVD)碳化硅(SiC)材料的高导热率有利于热释放，以最大限度地减少用于在部分半导体蚀刻制程的高温制程条件下的半导体设备的损坏。
[0003]在大规模集成电路(Large scale integrated circuit，LSI)等使用较低制程温度的半导体制程中，需要对晶圆边缘进行均匀刻蚀以提高半导体芯片的收率，因此需要形成均匀的晶圆温度。在此类制程中，当使用传统的高导热率化学气相沉积(CVD)碳化硅(SiC)材料时，由于热损失，晶圆中的温度不均匀性会增加。

技术实现思路

[0004]要解决的技术问题
[0005]本专利技术的目的在于解决上述问题，即提供一种碳化硅(SiC)材料及其制备方法，其可以通过平均晶粒尺寸的细化来调整导热率，并有效地适用于需要低温的半导体制造制程。
[0006]然而，本专利技术要解决的问题并非受限于上述言及的问题，未言及的其他问题能够通过以下记载由本领域普通技术人员所明确理解。
[0007]解决问题的技术手段
[0008]根据本专利技术的一实施例，涉及一种包括低导热率区域的碳化硅(SiC)材料，其中，所述低导热率区域的平均晶粒尺寸为3.5μm以下并在X射线衍射分析中(111)面优先生长。
[0009]根据本专利技术的一实施例，所述低导热率区域的平均晶粒尺寸可以是0.5至3.5μm。
[0010]根据本专利技术的一实施例，所述低导热率区域，根据以下公式1计算的X射线衍射分析的衍射强度比(I)可以是0.5以下，
[0011][公式1][0012]衍射强度比(I)＝((200)面的峰值强度+(220)面的峰值强度+(311)面的峰值强度)/(111)面的峰值强度。
[0013]根据本专利技术的一实施例，所述低导热率区域，根据以下公式2计算的X射线衍射分析的衍射强度比(I)可以是0.5以下，
[0014][公式2][0015]衍射强度比(I)＝((200)面的峰值强度+(220)面的峰值强度)/(111)面的峰值强度。
[0016]根据本专利技术的一实施例，所述衍射强度比(I)可以是0.001至0.3。
[0017]根据本专利技术的一实施例，所述低导热率区域的导热率可以是200W/mk以下。
[0018]根据本专利技术的一实施例，所述低导热率区域可以通过化学气相沉积(CVD)方法来进行沉积。
[0019]根据本专利技术的一实施例，所述碳化硅(SiC)材料可以是用于制造半导体非存储器制造的等离子体处理装置的部件的材料。
[0020]根据本专利技术的一实施例，所述碳化硅(SiC)材料是用于放置晶圆的环，所述低导热率区域可以形成在放置晶圆的区域。
[0021]根据本专利技术的一实施例，所述低导热率区域的温度偏差可以是1℃以下。
[0022]根据本专利技术的一实施例，所述低导热率区域可以是所述碳化硅(SiC)层面积的50％以上及100％以下。
[0023]根据本专利技术的一实施例，所述碳化硅(SiC)层的厚度可以是2mm以上。
[0024]根据本专利技术的一实施例，涉及一种包括碳化硅(SiC)层的碳化硅(SiC)材料，其中，所述碳化硅(SiC)层的平均晶粒尺寸为3.5μm以下，并在X射线衍射分析中(111)面优先生长。
[0025]根据本专利技术的一实施例，所述碳化硅(SiC)层的导热率可以是200W/mk以下。
[0026]根据本专利技术的一实施例，所述碳化硅(SiC)层，根据以下公式1计算的X射线衍射分析的衍射强度比(I)可以是0.5以下，
[0027][公式1][0028]衍射强度比(I)＝((200)面的峰值强度+(220)面的峰值强度+(311)面的峰值强度)/(111)面的峰值强度。
[0029]根据本专利技术的一实施例，所述碳化硅(SiC)层，根据以下公式2计算的X射线衍射分析的衍射强度比(I)可以是0.5以下，
[0030][公式2][0031]衍射强度比(I)＝((200)面的峰值强度+(220)面的峰值强度)/(111)面的峰值强度。
[0032]根据本专利技术的一实施例，所述碳化硅(SiC)层的厚度可以是2mm以上。
[0033]根据本专利技术的一实施例，涉及一种碳化硅(SiC)材料的制备方法，包括以下步骤：准备基板；在所述基板上使用化学气相沉积(CVD)方法来形成碳化硅(SiC)层，并且，在所述碳化硅(SiC)层的至少一部分上形成有平均晶粒尺寸为3.5μm以下并在X射线衍射分析中(111)面优先生长的低导热率区域。
[0034]专利技术的效果
[0035]根据本专利技术，可以提供一种化学气相沉积(CVD)碳化硅(SiC)材料，其可以通过调整平均晶粒尺寸来呈现相对于传统的化学气相沉积(CVD)碳化硅(SiC)材料具有低导热率的特性。
[0036]根据本专利技术，由于根据制程条件的变化以简单的方法调整导热率，因此可以以经济的方式提供可适用于需要低温的半导体制程的化学气相沉积(CVD)碳化硅(SiC)材料。根据本专利技术，由于可以在大规模集成电路(LSI)等微制程的半导体制造过程中在晶圆上形成均匀的温度分布，因此可以实现均匀的蚀刻到晶圆边缘，并提高晶圆的收率及质量。
附图说明
[0037]图1a为显示在根据本专利技术实施例2中制备的碳化硅(SiC)材料的扫描电镜(SEM)图像。
[0038]图1b为显示在根据本专利技术实施例2中制备的碳化硅(SiC)材料的X射线衍射(XRD)图谱分析结果。
[0039]图2a为显示在根据本专利技术的比较例1中制备的碳化硅(SiC)材料的扫描电镜(SEM)图像。
[0040]图2b为显示在根据本专利技术的比较例1中制备的碳化硅(SiC)材料的X射线衍射(XRD)图谱分析结果。
[0041]图3为显示在根据本专利技术的实施例和对比例中制备的碳化硅(SiC)材料的平均晶粒尺寸及导热率的测量结果。
具体实施方式
[0042]以下，参照附图对本专利技术的实施例进行详细说明。然而，能够对实施例进行多种变更，并且，本申请的权利范围并非受到上述实施例的限制或限定。对所有实施例的全部更改、其等同物乃至其替代物均包括在权利要求范围。
[0043]实施例中使用的用语仅用于说明特定实施例，而非限定实施例。单数的表现除了在内容中明确指明之外，包括复数含义。在本说明书中使用的“包括”或者“具有”等用语应理解为存在说明书中记载的特征、数值、步骤、操作、构成要素、部件或者这些组合，而不预先排除一个或者其以上的其他特征或者数值、步骤、操作、构成要素、部件或者这些组合的存在，或者其附加可能性。
[0044]除额外定义之外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种碳化硅材料，包括：碳化硅层，其中，所述碳化硅层包括平均晶粒尺寸为3.5μm以下并在X射线衍射分析中(111)面优先生长的低导热率区域。2.根据权利要求1所述的碳化硅材料，所述低导热率区域的平均晶粒尺寸为0.5至3.5μm。3.根据权利要求1所述的碳化硅材料，所述低导热率区域，根据以下公式1计算的X射线衍射分析的衍射强度比I为0.5以下，[公式1]衍射强度比I＝((200)面的峰值强度+(220)面的峰值强度+(311)面的峰值强度)/(111)面的峰值强度。4.根据权利要求1所述的碳化硅材料，所述低导热率区域，根据以下公式2计算的X射线衍射分析的衍射强度比I为0.5以下，[公式2]衍射强度比I＝((200)面的峰值强度+(220)面的峰值强度)/(111)面的峰值强度。5.根据权利要求3或权利要求4所述的碳化硅材料，所述衍射强度比I为0.001至0.3。6.根据权利要求1所述的碳化硅材料，所述低导热率区域的导热率为200W/mk以下。7.根据权利要求1所述的碳化硅材料，所述低导热率区域通过化学气相沉积方法来进行沉积。8.根据权利要求1所述的碳化硅材料，所述碳化硅材料是用于制造半导体非存储器的等离子体处理装置的部件的材料。9.根据权利要求1所述的碳化硅材料，所述碳化硅材料是用于放置晶圆的环，所述低导热率区域形成在放置晶圆的区域。10.根据权利要求1所述的碳化硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：李相喆，
申请(专利权)人：韩国东海炭素株式会社，
类型：发明
国别省市：