JPS6292428A - エピタキシヤル結晶成長用基板 - 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〕 この発明は半導体エピタキシャル結晶成長、特にヘテロ
エピタキシャル結晶成長用の基板に関するものである。

すひ 〔従来技術〕 第３図は従来の基板の」−にヘテロエピタキシャル結晶
成長させる過程における状ａｔ示す側面図で、（１）は
半導体ウェーハ、（２）はエピタキシャル成長層である
。第４図はとの結晶成長プロセスにおけるウェーハ温度
プロファイルを示す図で、（ａ）は成長前後の室温状態
、（ｂ）は成長前の昇温過程、（、）は成長時の高温状
態、（ｄ）は成長後の降温過程を示す。

すなわち、第３図Ａに示すようなウェーハ（１）は表面
処理全行った後に、結晶成長装置内で加熱昇温され、同
図Ｂに示すように、高温状態でエピタキシャル結晶層（
２）が成長させられ、次いで、同図Ｃに示すように室温
まで降温される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来の基板を用いた場合は、ヘテロエピ
タキシャル結晶成長において、ウェーハ（１）とエピタ
キシャル成長層（２）との熱膨張係数に差があるので、
成長後の降温操作（第３図Ｃ）によッテ、ウェーハ（１
）及びエピタキシャル成ｕ　層（２）に応力を生じる。

従って、（イ）応力によシェピタキシャル成長層、特性
が劣化する。（ロ）エピタキシャル成長層にクラックが
発生する。（ハ）ウェーハに反りを生じる。等の問題が
あった。

本発明は、前述のような問題点を解消するためになされ
たもので、表面にヘテロエピタキシャル結晶層を成長さ
せても、成長層の特性の劣化、クラックの発生、基板の
反り等の発生し々いエピタキシャル結晶成長用基板を提
供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るエピタキシャル結晶成長用基板は、半導
体ウェーハ裏面にこのウェーハと熱膨張率の異なる物質
（例えば高融点金属）を付着させたものである。

〔作用〕

この発明においては、上述のような裏面加工した基板が
、エピタキシャル結晶成長前後の温度変化によシバイノ
タル様に変形することで、表面に成長させたヘテロエピ
タキシャル成長層の降温による膜質の劣化、当該層の割
れ、ウェーハの反り等の問題を解決する。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例の基板の上にヘテ、　ロエ
ピタキシャル結晶成員させる過程における状態を示す側
面図で、従来例と同一符号は同等部分を示す。（３）は
半導体ウェーハ（１）の裏面に付着され、ウェーハ（１
）と熱膨張係数の異なる物質の層である。

すなわち、半導体ウェーハ（１）に裏面物質Ｍ　（３）
　を高温で形成し、室謳に低トさせると熱膨張係数の相
異によって第１図Ａに示すように反りを生じている。こ
れを、第４図に示す結晶成長プロセスの昇温過程（ｂ）
において昇温させると第１図Ｂに示すように平坦にもど
る。その状態で成長過程（ｃｌにおいて、第１図Ｃに示
すよう゛にエピタキシャル成長層（２）ヲ半導体ウェー
ハ（１）の表面上に形成し、第４図の降温過程（ｄ）で
降温させると、第１図りに示すようにエピタキシャル成
長層（２）の形成は完了するが、との降温時に半導体ウ
ェーハ（１）とエピタキシャル成長層（２）との熱膨張
係数の差によって発生しようとする反りは、裏面物質層
（３）の効果によって相殺され、エピタキシャル成長層
（２）を形成後、降温しても基板に反りは生じない。

勿論、この場合、裏面物質層（３）の熱膨張係数及び弾
性係数はエピタキシャル成長層（２）と同程度に選ぶこ
とが望ましい。

上記実施例では、裏面物質層は基板の反シをなくするこ
とを目的としたが、第２図は薄い半導体ウェーハを用い
たこの発明の他の実施例を示す側面図で、！２図Ａに示
すように薄い半導体ウェーハ（１）の裏面に熱膨張係数
の異なる裏面物質層（３）を形成すると、温度変化によ
って第２図Ｂのように変形し、これによって、半導体ウ
ェーハ（１）の表面（４）での見掛は上の格子定数、熱
膨張係数の制御が可能で、当該表面上にヘテロエピタキ
シャル結晶を成長させる場合、半導体ウェーハ（１）と
エピタキシャル成長層（図示せず）との格子定数の不整
合の緩和、熱膨張係数の差の緩和によって成長後の冷却
時に、エピタキシャル成長層にクラックが発生するのを
防止できる。

〔発明の効果〕

この発明は、以上説明したとおり、半導体へテロエピタ
キシャル成長において、半導体ウェーハ裏面に熱膨張係
数が半導体ウェーハと異なる物質を付けた基板を用いる
ことで、従来の成長方法のままで、ウェーハの反り、エ
ピタキシャル成長層のクラックや応力による劣化のない
良質のエピタキシャルウェーハを得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の基板の上にヘテロエピタ
キシャル結晶成長させる過程における状態を示す側面図
、第２図はこの発明の池の実施例を示す側面図、第３図
は従来の基板の上にヘテロエピタキシャル結晶成長させ
る過程における状態を示す側面図、第４図は結晶成長プ
ロセスにおけるウェーハ温肚プロファイルを示す図であ
る。 図において、（１）は半導体ウェーハ、（３）は裏面に
付着させた物質層、（２）はエピタキシャル結晶層であ
る。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体ウェーハの裏面に上記半導体ウェーハと異
   なる熱膨張係数を有する物質層を一体に付着させてなり
   、上記半導体ウェーハの表面に結晶層をエピタキシャル
   成長させるようにしたエピタキシャル結晶成長用基板。
2. （２）半導体ウェーハの裏面に付着させる物質層の熱膨
   張係数及び弾性率が上記半導体ウェーハの表面に成長さ
   せるべきエピタキシャル結晶層と同等の効果を上記半導
   体ウェーハに及ぼすようにしたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のエピタキシャル結晶成長用基板。