JPH0380189A - ウエハ上の多結晶膜形成時における反り発生抑制方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、単結晶基板や多結晶基板等のウェハ上に、５
１等による多結晶１摸を既知の方法、すなわちＣＶＤ法
、スピン法、そしてスプレー法（不活性カス雰囲気内に
あって、加熱溶解した溶融シリコン等をノズルから噴射
し、当該スプレー粒子を回転する載置板上に置かれたウ
ェハ上に堆積させた後、冷却固化して多結晶膜を形成す
る。）により形成するに際し、当該多結晶膜の形成され
たウェハに発生する反りを抑制するための方法に関する
。

（従来の技術） 既知の如く、単、結晶基板や多結晶基板に、多結晶膜を
形成するための従来技術としては、ＣＶＤ法、スピン法
およびスプレー法がある。

ところが、上記ＣＶＤ法によるときは、シンタリングに
よる体積の収縮があり、上記スピン法とスプレー法の場
合にあっては、ウェハと多結晶膜との温度差によって熱
収縮が生ずることから、ウェハに５００ｐＬｍ−数量程
度の反りが発生する。

このような反りの発生は、結晶欠陥を発生させる原因と
なるばかりか、その後におけるデバイス工程にあっても
、極めて扱いにくいものとなってしまう。

そこで、上記反りの発生を回避したいのであるが、これ
まで実施されている方法は、以下の通りである。

すなわち、第３図に示した通り、例えばスプレー法にあ
っては、不活性ガス雰囲気１内にターンテーブルとして
の載置体２が設けられておりこれは隣装の高周波加熱コ
イル等による加熱源３によって所望温度に加熱できるよ
うにしておき、上記載置体２上に単結晶基板などによる
ウェハ４をターンテーブルと同軸となるよう載置し、載
置体２を回転させながら、図示しない溶融シリコンをノ
ズルからスプレーさせ、これにより噴出されるスプレー
粒子５を、当該ウェハ４の上面に堆積させ、所要厚さの
溶融シリコン層などによる溶融層６を形成し、爾後は加
熱源３への電流供飴を停止するだけでなく冷却すること
で、当該溶融層６を固化して多結晶層６ａを形成するの
である。

ここで、製品としてのウェハに生する反りを抑制するた
め、カーホンなどにより環状押え板７を形成しておき、
これをウェハ４の外周」二面部４ａ上におき、当該環状
押え板７に貫通した締め付は螺子８を載置体２に設けた
螺孔９に螺着することで、環状押え板７の開ロアａ側で
ある内周部７ｂによって、ウェハ４を充分に、載置体２
に対し押え付けるようにするのであり、かくしてスプレ
ー粒子５は、当該押え板７の開ロアａからウェハ４の上
面にスプレーされることとなる。

このようにすることで、ウェハ４はその外周上面部４ａ
を介して載置体２に押圧されるから、当該ウェハがウェ
ハ温度とスプレー粒子５との温度差に基づき変形して、
反りかえろうとするのを阻止することとなるのではある
が、実際には、当該反りの抑圧により、第４図の如くウ
ェハ４にうねりが生ずることとなる。

同図のうねり巾Ｗは実際上１００ｇｍ程度となり、単な
る反りに比し、その後のデバイス工程上、可成りの支障
を来すこととなり、大きな反りと同等以上に望ましくな
い結果となってしまう。

（発明が解決しようとする課題） 本願は、上記従来の欠陥に鑑み、請求項（１）では単に
環状押え板によってウェハを強固に押え付けてしまうこ
とによる、うねり発生の原因につき究明し、これに基づ
きウェハを環状押え板によって直に押圧するのではなく
、カーボンフィルムやカーボンフェルトなどによる環状
弾性体を介して押え付けるようにすることで、ウェハが
反ろうとする力を完全に押え込んでしまうことなしに、
カーボンフィルム等の弾力によりウェハの外周方向への
スライド変形を許容し、このことで、うねりを生じさせ
ることなしに、反りを抑制しようとするのが、その目的
である。

そして、請求項（２）では、上記環状弾性体を環状押え
板と一体化しておくことで作業能率を向上し、また別体
に形成することで、新規なものとの交換に便ならしめる
と共に、ウェハのスライド効果を保証しようとしている
。

（課題を解決するための手段） 本願は上記の目的を達成するため、請求項（１）では、
単結晶、多結晶基板等のウェハ上に、ＣＶＤ法、スピン
法、スプレー法により不活性ガス雰囲気内にて多結晶膜
を形成するに際し、所要載置体上に置かれたウェハの外
周上面部を、環状弾性体を介して環状押え板により、載
置体へ向けて押え付けるようにしたことを特徴とするウ
ェハ上の多結晶膜形成時における反り発生抑制方法を提
供しようとしており、請求項（２）では、請求項（１）
にあって、その環状弾性体が、環状押え板に固定または
別体にて当接されていることを、その内容としている。

（作　　　用） 例えば、スプレー法によってウェハに多結晶膜を形成し
ようとする際、ウェハの外周上面部が、環状押え板によ
り十分に載置体に対し押え付けられているので、シリコ
ン融液等がノズルを介して噴射された不活性ガス雰囲気
中のスプレー粒子は、環状押え板の開口を介してウェハ
上面に堆積されるのはもちろん、上記の押え付けで、ス
プレー粒子とウェハとの温度差に基づくウェハの反りが
抑制されるだけでなく、環状押え板の下敷としてカーボ
ンフィルム等による環状弾性体が存するから、当該弾性
体の弾力に起因して、ウェハの変形に際し、当該ウェハ
の外周方向へスライドが許容されることとなり、従って
、ウェハは従前例の如く、うねることなしに反りだけが
抑圧されることとなる。

（実　施　例） 本願につき、第１図と第２図とを参照して以下、スプレ
ー法による多結晶膜の形成例につき説示すれば、第１図
に示す如く、同法を実施するのに用いる装置としては前
記第３図のものと基本的に同一構成のものを用いればよ
く、同−構成部材については、同一符号によってこれを
示した。

同上装置にあって、第３図と相違するところは、環状押
え板７の締め付は螺子８よりも内心側である内周下面に
、カーボンフィルムやカーボンフェルトなどによる環状
弾性体１０を当接し、環状押え板７で直にウェハ４を押
えるのではなく、上記環状弾性体１０を介して、ウェハ
４を押え付けるようにしている。

ここで、図示例では環状弾性体１０の開口１０ａと、環
状押え板７の開ロアａとを同寸法にしである。

実際に、単結晶シリコン基板としてのウェハ４に直径４
ｉｎｃｈ　、厚さ４５０ＪＬＩＩｌのものを用い、環状
カーボンフィルムは開口径９６ｍｍ、外径＋２０＋ｎｍ
　、厚さｌｌｌｌＩｎとし、開口径９８ｍｍの環状押え
板７によって、ウェハ４の外周上面４ａを押え付け、当
該ウェハ４を１３００℃に加熱して、溶融シリコン（１
４５０’Ｃ）によるスプレー粒によって、約５００ｇｍ
の多結晶膜６ａを形成したところ、第２図に示すように
、得られたウェハ４には、うねりが生ぜず、通常従来法
では反り巾Ｗ°が９００ｇｍ以上となってしまうのに対
し、Ｗ’−１００〜１５０７ｐｍ程度とすることができ
た。

ここで、上記の環状弾性体１０は環状押え板７の下敷き
として当接させただけあるが、」二記両者？。

ｌＯは一体に固着したものとしてもよく、このようにす
ることでその取り扱い操作には便となり、前記実施例の
如く別体にしておけば、新規なものと交換するのによく
、また環状弾性体のスライドを、より確実に許容し得る
ことになる。

（発明の効果） 本願は、上記のようにして実施できるものであるから、
請求項（１）の方法によるときは、環状弾性体の介イ［
によりウェハを押え込むようにしたので、ウェハの反り
を抑えることができると同時に、ウェハの外周方向への
スライドが許容され、従来法に比し反りを小さくするこ
とができ、かつうねりを発生させる如き変形もないので
、多結晶膜に結晶欠陥を生ずることなく、その後のデバ
イス作成工程の歩留りが上昇する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る反り発生抑制方法の実施に用いら
れるスプレー法用装置の一部を切欠した正面説明図、第
２図は同装置により得られた多結晶膜付きウェハの側面
説明図、第３図は従来の反り発生抑制方法の実施に用い
られるスプレー法用装置の一部を切欠した正面説明図、
第４図は間装置により得られた多結晶膜付きウニ／＼の
側面説明図である。 １・・・・・・不活性ガス雰囲気 ２・・・・・・載置体 ４・・・・・◆ウェハ ４ａ・・・・・・ウェハの外周上面部 ７・・・・・・環状押え板 １０・・・・・・環状弾性体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）単結晶、多結晶基板等のウェハ上に、ＣＶＤ法、
   スピン法、スプレー法により不活性ガス雰囲気内にて多
   結晶膜を形成するに際し、所要載置体上に置かれたウェ
   ハの外周上面部を、環状弾性体を介して環状押え板によ
   り、載置体へ向けて押え付けるようにしたことを特徴と
   するウェハ上の多結晶膜形成時における反り発生抑制方
   法。
2. （２）環状弾性体が、環状押え板に固定、または別体に
   て当接されている請求項（１）記載のウェハ上の多結晶
   膜形成時における反り発生抑制方法。