DE3620223C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum horizon­ talen Halten einer Mehrzahl von Halbleitersubstraten nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der FR 24 15 785 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist die Oberfläche der Vorsprünge durchgehend glatt ausgebildet. Daher können die Halbleitersubstrate bis zu der Halteein­ richtung reichen, wodurch an den Rändern der Halbleitersub­ strate der Prozeßgasfluß gehemmt wird. Dadurch kann die Gleichmäßigkeit der Dicke von auf den Halbleitersubstraten gebildeten dünnen Schichten verschlechtert werden.

Diese Haltevorrichtungen sind zur Herstellung von Halblei­ tereinrichtungen geeignet und werden dabei zum Bilden von dünnen Schichten wie Oxidschichten, Nitridschichten, Poly­ siliziumschichten oder ähnlichem auf Halbleitersubstraten verwendet.

Die Haltevorrichtungen sind entsprechend ihrer Verwendung in horizontalen oder vertikalen Heizöfen ausgebildet. Die Verwendung in einem horizontalen Heizofen ist beispielsweise in dem Artikel "High Pressure Oxidation of Silicon by the Pyrogenic or Pumped Water Technique", Solid State Technology, Bd. 24, Dezember 1991, Seiten 87-93 beschrieben. Zur Bil­ dung von dünnen Schichten wird eine Mehrzahl von Halbleiter­ substraten in einem bestimmten Abstand entweder in einem horizontalen Heizofen senkrecht oder in einem vertikalen Heizofen waagrecht angeordnet.

Fig. 1 zeigt eine Haltevorrichtung, wie sie beispielsweise zum Halten von Silizium-Wafern in einem konventionellen ver­ tikalen Heizofen benutzt wird. Als Material für diesen Halter wird z.B. Quarz, Siliziumcarbid oder Polysilizium verwendet. Wie in Fig. 1 zu sehen ist, sind die drei Träger 8 des Hal­ ters 7 mit Rillen 9 zum Aufnehmen der Silizium-Wafer 1 in einer Längsrichtung zu jedem der Träger 8 mit einem vorbe­ stimmten Abstand zwischen den Rillen versehen. Die Silizium- Wafer 1 werden nacheinander in die Rillen 9 eingeführt und dann in einen vertikalen Heizofen zur Herstellung einer Halb­ leitervorrichtung eingebracht. Sodann wird das Prozeßgas zum Bilden der dünnen Schichten auf den Silizium-Wafern 1 in den vertikalen Heizofen eingeführt.

In konventionellen Einrichtungen zur Herstellung von Halb­ leitervorrichtungen werden Halter für Silizium-Wafer der oben beschriebenen Art verwendet. Werden die Silizium-Wafer in die Rillen des Halters eingeführt, so werden sie durch einen Teil der Träger partiell abgedeckt. Die Folge davon ist ein unregelmäßiges Wachstum der aufzubringenden dünnen Schichten, weil das Prozeßgas diese abgedeckten Gebiete nicht in ausreichendem Maße erreicht. Die dünnen Schichten auf der Oberfläche der Silizium-Wafer weisen unterschiedliche Dicken über der Fläche auf.

Ein weiteres Problem ist die Verunreinigung der Wafer an Stellen, die beim Einbringen in die Haltevorrichtung mit den Kanten der Rillen in Berührung kommen.

Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung der eingangs beschriebenen Art vorzusehen, in der der Prozeßgas­ strom gleichmäßig ist, so daß die Dickenschwankungen der auf der Oberfläche von Halbleitersubstraten gebildeten dünnen Schichten deutlich gesenkt werden, wobei gleichzeitig die Verunreinigung der Oberfläche beim Einführen der Halbleiter­ substrate verhindert wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum horizontalen Halten einer Mehrzahl von Halbleitersubstraten ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Patentanspruches 1.

Im weiteren folgt die Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Es zeigt:.

Fig. 1 einen konventionellen Halter für Halbleitersub­ strate;

Fig. 2 eine andere Ausführungsform eines konventionellen Halters für Halbleitersubstrate;

Fig. 3 einen Halter für Halbleitersubstrate gemäß einem Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung.

Fig. 2 zeigt einen Halter für Halbleitersubstrate, wie er in einer Einrichtung zum Herstellen einer Halbleitervorrich­ tung benutzt wird. Der Halter weist z.B. drei Träger auf, die nicht in Fig. 2 gezeigt sind. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die entsprechenden Träger 2 dieses Halters mit Vorsprün­ gen 3 versehen sind, die horizontal in Längsrichtung der Träger angeordnet sind, wobei es vorbestimmte Abstände zwi­ schen den Vorsprüngen 3 gibt und die Halbleitersubstrate 1 ungefähr horizontal auf diesen Vorsprüngen 3 aufliegen. Die Vorsprünge 3 können so vorgesehen werden, daß die Sili­ zium-Wafer 1 exakt in horizontaler Richtung gehalten werden. In einem solchen Fall können die Silizium-Wafer 1 während der Bildung von dünnen Schichten durch den Gasstrom in eine Drehbewegung versetzt werden. Damit dies verhindert wird, werden Vorsprünge 3 so vorgesehen, daß die Silizium-Wafer 1 mit einer leichten Schräglage aufgenommen werden können. Der Abstand zwischen den horizontal angebrachten Vorsprüngen 3 ist so, daß das Prozeßgas zum Bilden von dünnen Schichten auf der Oberfläche 11 der Silizium-Wafer 1 ungestört fließen kann.

Da, wie oben beschrieben, die Halbleitersubstrate auf den Vorsprüngen aufliegen, anstatt innerhalb von Rillen befestigt zu sein, kann das Prozeßgas gleichmäßig über die Halbleiter­ substrate fließen, wodurch die Bildung von dünnen Schichten mit gleichmäßiger Dicke ermöglicht wird.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung. Aus Fig. 3 ist zu sehen, daß Träger 4 eines Halters mit Vorsprüngen 5 versehen sind, die länger als die in Fig. 2 gezeigten Vorsprünge 3 sind. Die Vorsprünge 5 sind mit abgestuften Bereichen versehen, und Silizium-Wafer 1 greifen an diese abgestuften Bereiche 6 an. Die Anordnung der Vorsprünge 5 zwischen den Trägern 4 und die Abstände zwischen den Vorsprüngen 5 sind ähnlich denen der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform. Das heißt, die Vorsprünge 5 sind mit solchen Abständen angeordnet, daß Silizium-Wafer 1 hori­ zontal oder mit einer leichten Neigung gehalten werden und Rohmaterialgas gleichmäßig über die Silizium-Wafer fließen kann.

Da in den in Fig. 3 gezeigten Haltern im Vergleich mit den in Fig. 2 gezeigten Haltern die Silizium-Wafer 1 einen gewis­ sen Abstand von den Trägern haben, kann der Fluß des Roh­ materialgases noch gleichmäßiger sein.

Normalerweise wird als Material für die in Fig. 2 und 3 ge­ zeigten Halter Quarz, Siliziumcarbid, Polysilizium oder ähn­ liches benützt, die Materialauswahl ist jedoch nicht darauf beschränkt.

Claims (2)

1. Vorrichtung zum horizontalen Halten einer Mehrzahl von Halbleitersubstraten (1), wobei die Vorrichtung Vorsprünge (5) zum Halten von wenigstens einem Teil der Bodenfläche eines jeden Halbleitersubstrates (1) in einem vorbestimmten Abstand aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in den Vorsprüngen (5) jeweils an deren vorderen Enden Ausnehmungen (6) zum Aufnehmen der entsprechenden Bodenfläche des entsprechenden Halbleitersub­ strates (1) gebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (6) einen ge­ stuften Bereich aufweisen.