[发明专利]碳化硅材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种碳化硅(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。

技术领域

本发明涉及一种碳化硅材料及其制备方法。

背景技术

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。

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。

发明内容

要解决的技术问题

本发明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。

然而，本发明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。

解决问题的技术手段

根据本发明的一实施例，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。

根据本发明的一实施例，所述低导热率区域的平均晶粒尺寸可以是0.5至3.5μm。

根据本发明的一实施例，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，

[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。

根据本发明的一实施例，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，

[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。

根据本发明的一实施例，所述衍射强度比(I)可以是0.001至0.3。

根据本发明的一实施例，所述低导热率区域的导热率可以是200W/mk以下。

根据本发明的一实施例，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。

根据本发明的一实施例，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。

根据本发明的一实施例，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。

根据本发明的一实施例，所述低导热率区域的温度偏差可以是1℃以下。

根据本发明的一实施例，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。

根据本发明的一实施例，所述碳化硅(SiC)层的厚度可以是2mm以上。