JPH0513912B2 - - Google Patents

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エハ
上に、Si等による多結晶膜を既知の方法、すなわ
ちCVD法、スピン法、そしてスプレー法（不活
性ガス雰囲気内にあつて、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エハ上に堆積させ
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
エハに発生する反りを制御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つては、ウエハと多結晶膜
との温度差によつて熱収縮が生ずることから、ウ
エハに500μm〜数mm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
工程にあつても、極めて扱いにくいものとなつて
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
ー法にあつては、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
よつ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エハ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、当該ウエハ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への電流供給を停止
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、製品としてのウエハに生ずる反りを抑
制するため、カーボンなどにより環状押え板７を
形成しておき、これをウエハ４の外周上面部４ａ
上におき、当該環状押え板７に貫通した締め付け
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の開口７ａ側である内周部７ｂ
によつて、ウエハ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の開口７ａからウエハ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、ウエハ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
該ウエハがウエ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図の如くウエハ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100μm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つてしまう。

《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つてウエ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、これに基づきウエハを環状押え板によつて
直に押圧するのではなく、カーボンフイルムやカ
ーボンフエ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、ウエハが反ろうとす
る力を完全に押え込んでしまうことなしに、カー
ボンフイルム等の弾力によりウエハの外周方向へ
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、ウエハのスライド効
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に、請求項１
では、単結晶、多結晶基板等のウエハ上に、
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エハの外周上面部を、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エハ
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
にあつて、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、スプレー法によつてウエハに多結晶膜
を形成しようとする際、ウエハの外周上面部が、
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エハ上面に堆積
されるのはもちろん、上記の押え付けで、スプレ
ー粒子とウエハとの温度差に基づくウエハの反り
が抑制されるだけでなく、環状押え板の下敷とし
てカーボンフイ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、ウエハの変
形に際し、当該ウエハの外周方向へスライドが許
容されることとなり、従つて、ウエハは従前例の
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、同一構成部材
については、同一符号によつてこれを示した。

同上装置にあつて、第３図と相違するところ
は、環状押え板７の締め付け螺子８よりも内心側
である内周下面に、カーボンフイルムやカーボン
フエルトなどによる環状弾性体１０を当接し、環
状押え板７で直にウエハ４を押さえるのではな
く、上記環状弾性体１０を介して、ウエハ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１０
ａと、環状押え板７の開口７ａとを同寸法にして
ある。

実際に、単結晶シリコン基板としてのウエハ４
に直径4inch，厚さ450μmのものを用い、環状カ
ーボンフイルムは開口径96mm、外径120mm、厚さ
１mmとし、開口径96mmの環状押え板７によつて、
ウエハ４の外周上面４ａを押え付け、当該ウエハ
４を1300℃に加熱して、溶融シリコン（1450℃）
によるスプレー粒によつて、約500μmの多結晶膜
６ａを形成したところ、第２図に示すように、得
られたウエハ４には、うねりが生ぜず、通常従来
法では反り巾W'が900μm以上となつてしまうの
に対し、W'＝100〜150μm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であるが、上記両
者７，１０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
体の介在によりウエハを押え込むようにしたの
で、ウエハの反りを抑えることができると同時
に、ウエ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
例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
結晶膜付きウエハの側面説明図、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図は同
装置により得られた多結晶膜付きウエハの側面説
明図である。 １……不活性ガス雰囲気、２……載置体、４…
…ウエハ、４ａ……ウエハの外周上面部、７……
環状押え板、１０……環状弾性体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 単結晶、多結晶基板等のウエハ上に、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
   上に置かれたウエハの外周上面部を、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エハ上の多
   結晶膜形成時における反り発生抑制方法。 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記載のウエハ上の
   多結晶膜形成時における反り発生抑制方法。