DE3942931A1 - Aufnehmer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Aufnehmer, auf den Wafer, wie beispielsweise Si-Wafer aufgebracht sind, falls diese einer CVD(CVD = Chemical Vapor Deposition)-Behandlung oder einer Oxidationsbehandlung unterworfen werden. Die Erfindung betrifft insbesondere einen Aufnehmer, der in einer Vorrichtung zur kontinuierlichen bzw. durchlaufenden CVD- oder Oxidationsbe­ handlung eingesetzt wird.

Zu Zwecken der CVD-Beschichtungsbehandlung werden Vorrichtungen eingesetzt, die jeweils mit Chargen beschickt werden oder die eine Durchlaufbehandlung ermöglichen. Bei den mit Chargen beschickten Vorrichtungen werden Öfen mit seitlichen Reaktions­ rohren, vertikale Glockenöfen oder Trommelöfen verwendet. Bei den kontinuierlich arbeitenden Öfen wird ein Förderband zum Fördern einer Vielzahl an Wafern verwendet, so daß diese kontinuierlich behandelt werden können.

Bei allen diesen Vorrichtungen sind die Halbleiterwafer, während sie einer CVD-Behandlung unterworfen werden, auf einem Aufnehmer oder einem Tablett aufgebracht.

Gebräuchliche Aufnehmer zur CVD- oder Oxidationsbehandlung in einer kontinuierlich arbeitenden Vorrichtung weisen einen auf einem Kohlenstoffmaterial aufgeformten SiC-Überzug auf.

Bei den kontinuierlich arbeitenden Vorrichtungen ist eine Befestigungs- oder Paßfläche des Aufnehmers normalerweise in einen spiegelartig polierten Zustand feinbearbeitet, um zu verhindern, daß ein Wafer oder die Wafer, die darauf aufge­ bracht sind, während der Behandlung und während des Transportes beschädigt werden.

Nach einer Oxidations- oder CVD-Behandlung neigen die Wafer bei einem derartigen gebräuchlichen Aufnehmer jedoch dazu, daß sie auf der spiegelartig polierten Aufnehmerfläche haften, so daß sie nicht einfach mehr vom Aufnehmer entnommen werden können.

Ein Si-Wafer ist aus einem brüchigen Material hergestellt, das nur eine geringe mechanische Festigkeit aufweist. Es ist daher möglich, daß der Wafer zerbricht oder zerstört wird, währenddessen er, falls er auf der Oberfläche des Aufnehmers haftet, unter Kraftaufwendung von diesem entnommen wird. Demzufolge wird die Ausbeute an Wafern verringert und gleich­ zeitig werden die Produktionskosten erhöht.

Es ist daher Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Aufnehmer für Wafer zu schaffen, bei dem die Wafer von diesem einwandfrei abgenommen werden können, ohne daß Beschädigungen oder Haft­ fehler auftreten.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Aufnehmer gelöst, der einen Aufnehmerkörper und einen oder mehrere Paßflächen­ bereiche für Wafer auf der Oberfläche des Aufnehmerkörpers aufweist. Auf jedem Paßflächenbereich ist ein Wafer aufgebracht. Der Paßflächenbereich für die Wafer weist eine Oberflächen­ rauhigkeit mit einem arithmetischen Mittenrauhwert von zumindest 1 µ und einer maximalen Rauhtiefe von zumindest 10 µ und einen Ebenheitswert bzw. Welligkeitswert von plus/minus 50 µ oder weniger auf.

Der Begriff "Paßflächenbereich für Wafer" bedeutet hierin einen Oberflächenbereich des Aufnehmers, auf dem ein Wafer montiert werden soll. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Paßflächenbereiches für Wafer besteht aus einer kreis­ förmigen Ausnehmung, die eine Tiefe aufweist, die der Dicke eines Wafers entspricht.

Ist der arithmetische Mittenrauhwert des Paßflächenbereiches für Wafer geringer als 1 µ, so neigen die Wafer dazu, auf dem Paßflächenbereich in einem solchen Ausmaß zu haften, daß diese nicht ohne Zerstörung vom Aufnehmer einwandfrei abmontiert oder entnommen werden können. Der arithmetische Mittenrauhwert beträgt vorzugsweise 20 µ oder weniger. Ist der artithmetische Mittenrauhwert größer als 20 µ, so kann es vorkommen, daß die Wafer bei einem Transport unter rauhen Bedingungen manchmal beschädigt werden.

Beträgt die maximale Rauhtiefe der Oberflächenrauhigkeit weniger als 10 µ, so neigen die Wafer dazu, an dem Paßflächenbereich in einem solchen Ausmaß zu haften, daß diese nicht ohne Be­ schädigung einfach vom Aufnehmer abgenommen werden können. Die maximale Rauhtiefe beträgt vorzugsweise 100 µ oder weniger.

Beträgt der Ebenheitswert des Paßflächenbereiches für die Wafer mehr als plus 50 µ, so kann eine Oxidationsschicht mit einer gleichmäßigen Dicke auf dem Wafer nicht gebildet werden.

Der Begriff "Ebenheitswert" ist ein Maß für die Welligkeit der rauhen Oberfläche des Paßflächenbereichs. Der Ebenheitswert ist definiert als der Abstand der gewellten Oberfläche des Paßflächenbereichs zu einer imaginären Ebene, die die gewellte Oberfläche derart schneidet, daß sich oberhalb und unterhalb der imaginären Ebene Wellenberge und Wellentäler der gewellten Oberfläche erstrecken. Die imaginäre Ebene verläuft parallel zur oberen oder unteren Oberfläche des Aufnehmers. Positive Werte betreffen den Abstand der Wellenberge von der imaginären Ebene, negative Werte den Abstand der Wellentäler von der imaginären Bezugsebene.

Der Ebenheitswert beträgt plus/minus 50 µ oder weniger. Beträgt der Ebenheitswert mehr als plus/minus 50 µ, so wird die Wärme nicht gleichmäßig auf den auf dem Aufnehmer aufgebrachten Wafer verteilt, so daß die Dicke der Oxidationsschicht nicht gleichmäßig wird.

Zum Ausbilden eines Paßflächenbereiches für Wafer, der die zuvor erwähnten Oberflächenrauhigkeit aufweist, wird der Paßflächenbereich vorzugsweise einer Säurebehandlung, wie beispielsweise eine Behandlung mit einer Salpetersäure/Fluor­ wasserstoffsäurelösung oder einer mechanischen Behandlung, wie einer Sandstrahlbehandlung nach einem normalen Oberflächen­ schleifen oder NC-Fräsen unterworfen.

Wird die Oberflächenrauhigkeit des Paßflächenbereiches für die Wafer in einem ausgezeichneten Rahmen ausgewählt, haften die Wafer nicht am Paßflächenbereich, so daß sie rasch und einfach und ohne Beschädigung vom Aufnehmer abgenommen werden können.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger ausgewählter Ausführungsbeispiele in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Aufnehmers;

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Aufnehmers;

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3;

Fig. 5 eine Draufsicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Aufnehmers, und

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 5.

Ein in Fig. 1 und 2 dargestellter plattenförmiger, spiegelartig polierter SiC-Aufnehmer 10, der mit Si imprägniert ist, weist zwei Paßflächenbereiche 11 für Wafer auf, die mechanisch behandelt wurden, um eine vorbestimmte Oberflächenrauhigkeit zu erhalten, die einen arithmetischen Mittenrauhwert R _a von 2,5 µ und eine maximale Rauhtiefe R _max von 15,5 µ aufweist.

In den Fig. 3 bis 6 sind spiegelartig polierte SiC-Aufnehmer 12 bzw. 14 dargestellt, die mit Si imprägniert sind und die jeweils einen Paßflächenbereich 13 bzw. 15 aufweisen, der mechanisch behandelt ist, so daß eine vorbestimmte Oberflächen­ rauhigkeit erhalten wird, die einen artithmetischen Mitten­ rauhwert R _a von 2,5 µ und eine maximale Rauhtiefe R _max von 15,5 µ aufweisen.

Zum Vergleich mit einem Aufnehmer der vorliegenden Erfindung wird ein gebräuchlicher spiegelartig polierter Aufnehmer herangezogen, der mit Si imprägniert ist. Der gebräuchliche Aufnehmer weist einen Paßflächenbereich mit einer Oberflächen­ rauhigkeit R _a von 0,2 µ und R _max von 7,0 µ auf.

Es wurden eine Vielzahl an Wafern auf den erfindungsgemäßen Aufnehmer und den bekannten Aufnehmer befestigt und anschließend bei 800°C einer Oxidationsbehandlung unterworfen, um auf der Waferoberfläche eine Oxidationsschicht auszubilden. Anschließend wurde das Maß an Beschädigungen ermittelt, die durch ein Anhaften der Wafer an dem Aufnehmer verursacht wurden. Die Versuchsergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 1 darge­ stellt:

Aufnehmer
Anteil an Beschädigungen
erfindungsgemäß|0/72
Stand der Technik	10/72

Wie aus Tabelle 1 zu entnehmen, wurden beim gebräuchlichen Aufnehmer nach dem Stand der Technik von 72 Wafern 10 Wafer beschädigt, wohingegen beim erfindungsgemäßen Aufnehmer über­ haupt keine der 72 Wafer beschädigt wurde.

Die Erfindung ist nicht auf die zuvor erwähnten SiC-Aufnehmer beschränkt. Ein Aufnehmer kann eine SiC-Überzugsschicht auf­ weisen, die auf einem Kohlenstoffsubstrat aufgeschichtet ist. Es ist außerdem nicht notwendig, daß der Aufnehmer mit Si imprägniert ist.

Claims (8)

1. Aufnehmer mit einem Aufnehmerkörper und mit einem Paßflächenbereich (11, 13, 15) für Wafer, wobei der Paßflächenbereich (11, 13, 15) für Wafer in einer Oberfläche des Aufnehmerkörpers geformt ist, und wobei der Paßflächenbereich (11, 13, 15) eine Oberflächen­ rauhigkeit mit einem arithmetischen Mittenrauhwert R _a von zumindest 1 µ, eine maximale Rauhtiefe R _max von zumindest 10 µ und einen Ebenheitswert von plus/minus 50 µ oder weniger aufweist.

2. Aufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der arithmetische Mittenrauhwert R _a 20 µ oder weniger beträgt.

3. Aufnehmer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Rauhtiefe 100 µ oder geringer ist.

4. Aufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Paßflächenbereich (11, 13, 15) für die Wafer einer Säurebehandlung unterworfen wird, um die erwähnte Oberflächenrauhigkeit zu erhalten.

5. Aufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Paßflächenbereich (11, 13, 15) für Wafer einer mechanischen Oberflächenbehandlung unterworfen wird.

6. Aufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnehmer (10, 12, 14) aus SiC hergestellt ist und mit Si imprägniert ist.

7. Aufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnehmer (10, 12, 14) eine SiC-Überzugsschicht aufweist, die auf dem aus SiC bestehenden Aufnahmekörper geformt ist.

8. Aufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnehmer (10, 12, 14) für CVD- oder Oxidationsbehandlungen in kontinuierlich arbeitenden Vorrichtungen einsetzbar ist.