[发明专利]半导体装置用硅部件及半导体装置用硅部件的制造方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及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。更具体而言，涉及一种干蚀刻用硅部件。

背景技术

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CF₆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硅晶圆的开发活动。为450mm硅晶圆时，需要使用大于450mmφ的电极板。作为电极板需要480mmφ、500mmφ，优选为530mmφ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530mmφ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SiO₂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。

发明内容

本发明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，本发明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SiO₂等的沉降而引起的设备不良会减少，并且，因晶粒而引起的高低差的产生也会变少。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，上述半导体装置用硅部件优选大于450mmφ，更优选为500mmφ以上，进一步优选为530mmφ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。