CS200062B1 - Heating-up packing piece of semiconductor substrates for chemical deposition of oxide layers from the gaseous phase - Google Patents
Heating-up packing piece of semiconductor substrates for chemical deposition of oxide layers from the gaseous phase Download PDFInfo
- Publication number
- CS200062B1 CS200062B1 CS549878A CS549878A CS200062B1 CS 200062 B1 CS200062 B1 CS 200062B1 CS 549878 A CS549878 A CS 549878A CS 549878 A CS549878 A CS 549878A CS 200062 B1 CS200062 B1 CS 200062B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- semiconductor substrates
- heating
- chemical deposition
- oxide layers
- gaseous phase
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims description 21
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 18
- 238000005234 chemical deposition Methods 0.000 title claims description 6
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 title 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 title 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 20
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 8
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims description 8
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 20
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 7
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 7
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101100407084 Caenorhabditis elegans parp-2 gene Proteins 0.000 description 1
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical class [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
Vynález se týká vyhřívaoí podlpžky pcílovodičových substrátů pro chemickou depozici kysličníkových vrstev z plynné fáze v rozmezí teploty 20 až 5OO °C.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to the heating of a substrate for the conductor substrates for the chemical deposition of oxide layers from the gas phase in the temperature range of 20 to 500 ° C.
Při přípravě kysličníkových vrstev chemickou dépozicí z plynné fáze., např. vrstev kysličníku křemičitého Si02 nebo kysličníku hlinitého A12O^ oxidací silanu kyslíkem nebo oxidabí triisopropylolkoholátu hlinitého kyslíkem na površích polovodičových substrátů, např. na křemík Si nebo fosfiů galitý GaP, jsou polovodičové substráty uloženy na vyhřívaoí podložce v depozičním prostoru, např. v trubici nebo ve zvonu, ve kterém proudí plynná reakční směs. Na,vyhřátých polovodičových substrátech a v jejich okolí narůstají kysličníkové vrstvy příslušnými, chemickými reakcemi mezi'plynnými reakčními složkami.In the preparation of oxide films by chemical vapor deposition., E.g. layers of silicon oxide Si0 2 or aluminum oxide A1 2 O-oxidation of silane with oxygen or oxidabí triisopropylolkoholátu aluminum with oxygen on the surfaces of semiconductor substrates, e.g. on Si or fosfiů gallium GAP semiconductor the substrates are deposited on a heating pad in a deposition space, eg a tube or a bell in which the gaseous reaction mixture flows. Oxygen layers grow on and around heated semiconductor substrates by appropriate chemical reactions between the gaseous reactants.
Vyhřívaci-podložka je v klidu nebo sepohybdje podle konstrukce zařízení tak, aby plynné reaktanty shodně omývaly všechny polovodičové substráty uložené ne ní.The heating mat is at rest or sepohy depending on the design of the apparatus so that the gaseous reactants wash all semiconductor substrates deposited thereon.
Protože z důvodů dalšího zpracování kysličníkových vrstev na polovodičových substrátech,.' např. fotolitograficky, je žádoucí, aby tloušlka vrstev ne všech polovodičových substrátech ve várce byla co nejrovnoměrnější, je třeba, aby rozptyl teploty polovodičových substrátů při' depozici byl co nejmenší, protože rychlost depozice kysličníkových vrstev závisí na teplotě. Toho je možné dosáhnout pouze použitím vyhřívaci podložky zhotovené z materiálu s vysokou' tepelnou vodivostí. Např. při přípravě vrstev kysličníku křemičitého SiO2 oxidací silanu kyslíkem, je zmíěna rychlosti depozice v rozmezí 300 až 400 °CBecause of the further processing of the oxide layers on the semiconductor substrates, for example by photolithography, it is desirable that the thickness of the layers of not all semiconductor substrates in the batch be as uniform as possible; the temperature dissipation of the semiconductor substrates during deposition should be as low as the deposition rate of the oxide layers depends on temperature. This can only be achieved by using a heating pad made of a material with high thermal conductivity. E.g. in the preparation of SiO 2 layers by oxidation of silane with oxygen, deposition rates in the range of 300 to 400 ° C are mentioned
200 062200 062
0,5 až 0,6 % °C.0.5 to 0.6%.
Pro dosažení stejné teploty celého povrchu vyhřívací podložky a tím i polovodičových Bubstrátů jsou vyhřívací podložky Zhotovovány z materiálů vysoké tepelné vodivosti. Používá se hliníku a jeho slitin, grafitu a nerez oceli. Tyto materiály však mají řadu nevýhod.In order to achieve the same temperature of the entire surface of the heating pad and hence the semiconductor bubbles, the heating pads are made of materials of high thermal conductivity. Aluminum and its alloys, graphite and stainless steel are used. However, these materials have a number of disadvantages.
Aby se zabránilo přímému styku materiálu vyhřívací podložky s polovodičovými substráty, pokrývají se vyhřívací podložky před první depozicí na polovodičové substráty vrstvou kysličníku křemičitého SiOg nebo kysličníku hlinitého AlgO^ typické tloušťky 0,5 až 1 ^um. Polovodičové substráty leží vždy na vrstvě kysličníku1 křemičitého SiO^ nebo kysličníku hlinitého AlgO-j. Tato ochranná vrstva, spolu s vrstvami kysličníku křemičitého deponovanými samovolně v okolí polovodičových subšti-átů, se periodicky, obvykle jednou týdně, sleptévá v roztocích kyseliny fluorovodíkové a znovu se nanáší. Tato regenerace vyhřívací podložky je nutné proto, že kysličníkové vrstvy se časem z vyhřívací podložky odlupují a znečišťují povrch polovodičových substrátů a dále vzhledem k nestejné velikosti polovodičových substrátů a nemožnosti je uložit do přesně stejného místa by docházelo ke zhoršení tepelného kontaktu mezi substrátem a podložkou. Periodickou regenerací vyhřívací podložky je zároveň zabráněno kontaminaci stykové plochy polovodičových substrátů vyhřívací podložky ať už otěrem nebo difúzí.In order to avoid direct contact of the heater mat material with the semiconductor substrates, the heater mats are coated with a SiO2 or Al2O4 layer of typical thickness of 0.5 to 1 µm prior to the first deposition on the semiconductor substrates. Semiconductor substrates are each on one silicon oxide layer of SiOx or aluminum oxide algo-j. This protective layer, along with the silicon dioxide layers deposited spontaneously in the vicinity of the semiconductor substrates, is periodically, usually once a week, scattered in hydrofluoric acid solutions and applied again. This regeneration of the heating pad is necessary because the oxide layers eventually peel off from the heating pad and contaminate the surface of the semiconductor substrates and further, due to the unequal size of the semiconductor substrates and the impossibility to store them at exactly the same location. At the same time, periodic regeneration of the heating pad prevents contamination of the contact surface of the heating pad semiconductor substrates by abrasion or diffusion.
Vyhřívací podložky zhotovené z hliníku a jeho slitin se během provozu při teplotách do 500 °C deformují a jsou korodovány v leptadlech, do kterých se odstraňuje vrstva deponovaných kysličníků z vyhřívací podložky, např. v roztocích kyseliny fluorovodíkové. Vyhřívací podložky z grafitu jsou porézní a křehké o relativně nízké tepelné vodivosti, asiHeating pads made of aluminum and its alloys deform during operation at temperatures up to 500 ° C and are corroded in etchers into which a layer of deposited oxides is removed from the heating pad, eg in hydrofluoric acid solutions. The graphite heating pads are porous and brittle with a relatively low thermal conductivity, about
2x nižší hliníku. Vyhřívací podložky z nerez oceli mají 15x nižší tepelnou vodivost než hliníkové.2x lower aluminum. Stainless steel heating pads have 15 times lower thermal conductivity than aluminum.
<·<·
Podstatou vynálezu je vyhřívací podložka polovodičových substrátů pro chemickou depozici kysličníkových vrstev z plynné fáze do teploty 500 °C, jejíž podstata spočívá v tom, že je zhotovená z mědi pokryté vrstvou 10 až 20ijm niklu a vrstvou 1 až 5 ym platiny nebo rhodia.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a heating pad of semiconductor substrates for the chemical deposition of oxide layers from the gas phase to a temperature of 500 ° C, which is made of copper coated with a 10-20 µm nickel layer and 1 to 5 µm platinum or rhodium.
Mě3 má zs typických teplot chemické depozice vrstev kysličníku křemičitého nebo kysličníku hlinitého 300 až 500 °C tepelnou vodivost téměř shodnou s tepelnou vodivostí stříbra, tj. nejvyšší ze všech existujících technických materiálů. Tepelná vodivost mědi za teplot 300 až 500 °C je 2x vyšší hliníku, asi 4x vyšší grafitu a asi 30x vyšší nerez oceli. Samotná mě3 se však velmi snadno oxiduje kyslíkem nebo vodní parou, zvláště za vyšších teplot za tvorby kysličníků mědi, které sé při pokojové teplotě z vyhřívací podložky odlupují. Tento problém řeší vynález již uvedenými ochrannými vrstvami. Tyto ochranné vrstvy lze deponovat např. galvanicky. Z uvedených ochranných povlaků je zvlášť výhodné rhodium, jakožto jeden z nejodolnějších kovů vůbec. Ochranné povlaky z rhodia jsou velmi tvrdé, vynikající odolnosti proti oxidaci kyslíkem nebo vodní parou a kyselině fluorovodíkové. Protože střední koeficient lineární tepelné roztažnosti mědi v rozmezí teploty 0 až 500 °C je l,95x vyšší platiny a 2,25x vyšší rhodia, je z hlediska dilatačního přizpůsobení žádousí pokrýt měděnou vyhřívací podložku před depozicí platiny nebo rhodia vrstvou niklu, např. galvanicky.From the typical chemical deposition temperatures of the silica or alumina layers of 300-500 ° C, copper has a thermal conductivity close to that of silver, i.e. the highest of all existing technical materials. The thermal conductivity of copper at 300-500 ° C is 2 times higher aluminum, about 4 times higher graphite and about 30 times higher stainless steel. However, the copper itself is very easily oxidized by oxygen or water vapor, especially at higher temperatures to form copper oxides which peel off from the heating pad at room temperature. This problem is solved by the present protective layers. These protective layers can be deposited, for example, by electroplating. Of these protective coatings, rhodium is particularly preferred as one of the most resistant metals ever. Protective coatings of rhodium are very hard, excellent resistance to oxidation by oxygen or water vapor and hydrofluoric acid. Since the mean coefficient of linear thermal expansion of copper in the temperature range of 0 to 500 ° C is 1.9x higher platinum and 2.25x higher rhodium, it is desirable, in terms of expansion adjustment, to cover the copper heating pad prior to platinum or rhodium deposition with nickel, e.g.
Střední koeficient lineární tepelná roztažností niklu v rozmezí teploty 0 až 500 ®C je pouze jl,3x nižSimádi. Tímto způsobem mohou být deponovány i silnější ochranná vrstvy platiny nebo rhodia, aniž by praskly.The mean coefficient of linear thermal expansion of nickel in the temperature range of 0 to 500 ° C is only 1.5 times lower. In this way, even thicker platinum or rhodium protective layers can be deposited without breaking.
JJako příklad podložky peliMMgdičových substrátů pro chemickou depozici kysličníkových vrstev z plynné fáze je vyhřívací podložka pro depozici vrstev kysličníku křemičitého na křemíkové substráty při teplotách do 500 °C. Na měděná kruhová desce o tlouštce 5 až 10 mm je galvanicky nanesena- vrstva niklu tloušíky 10 až 30yum a na ni opět galvanicky nanesena vrstva rhodia tloušíky 1 až 5 ^um.As an example, the support layer of pMe2 substrate materials for the chemical deposition of oxide layers from the gas phase is a heating pad for deposition of layers of silica on silicon substrates at temperatures up to 500 ° C. On a copper circular plate having a thickness of 5 to 10 mm, a nickel layer of 10 to 30 µm thickness is electroplated and a rhodium layer of 1 to 5 µm thickness is again electroplated.
Jiným příkladem jo obdobná vyhřívací podložka pokrytá niklem tloušíky 10 až 30 /um a platinou tloušíky 1 až 5/um. ,Another example is a similar heating pad coated with nickel thicknesses of 10 to 30 µm and platinum thicknesses of 1 to 5 µm. ,
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS549878A CS200062B1 (en) | 1978-08-23 | 1978-08-23 | Heating-up packing piece of semiconductor substrates for chemical deposition of oxide layers from the gaseous phase |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS549878A CS200062B1 (en) | 1978-08-23 | 1978-08-23 | Heating-up packing piece of semiconductor substrates for chemical deposition of oxide layers from the gaseous phase |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS200062B1 true CS200062B1 (en) | 1980-08-29 |
Family
ID=5399967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS549878A CS200062B1 (en) | 1978-08-23 | 1978-08-23 | Heating-up packing piece of semiconductor substrates for chemical deposition of oxide layers from the gaseous phase |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS200062B1 (en) |
-
1978
- 1978-08-23 CS CS549878A patent/CS200062B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI267563B (en) | Diamond coatings on reactor wall and method of manufacturing thereof | |
| TW554063B (en) | Chemical vapor deposition system and method | |
| CN105063746A (en) | System and method for varying wafer surface temperature by wafer carrier temperature biasing | |
| TWI270109B (en) | Semiconductor processing components and semiconductor processing utilizing same | |
| JPH03115576A (en) | Synthetic diamond vacuum deposition apparatus with curved filament and base sheet cooling device | |
| WO1990012418A1 (en) | Device for forming tungsten film | |
| JPH07335572A (en) | Susceptor for heat treatment of semiconductor wafer and its manufacture | |
| JPH118216A (en) | Method of cleaning semiconductor manufacturing member | |
| CS200062B1 (en) | Heating-up packing piece of semiconductor substrates for chemical deposition of oxide layers from the gaseous phase | |
| JPS61281009A (en) | Apparatus for producing polycrystal silicon | |
| JP4003906B2 (en) | Silicon single crystal semiconductor wafer heat treatment jig and silicon single crystal semiconductor wafer heat treatment apparatus using the same | |
| JPH03153876A (en) | Silicon carbide material | |
| JPS6396912A (en) | Substrate holder | |
| JP3094312B2 (en) | Susceptor | |
| JP4166345B2 (en) | Corrosion resistant material against chlorine gas | |
| JP3170248B2 (en) | Semiconductor substrate holding device | |
| EP0492159A1 (en) | Metal growth accelerator shell for the chemical vaporization deposition of diamond | |
| JPS6029457A (en) | Member with high corrosion resistance immersed in hot galvanizing bath | |
| JPH0586476A (en) | Chemical vapor deposition equipment | |
| JP5876259B2 (en) | Method for manufacturing member covered with aluminum nitride film | |
| JP4482319B2 (en) | Reaction vessel | |
| JPH0851079A (en) | Jig for heat treatment | |
| JPS6096590A (en) | Tool for heat treatment | |
| JP2003133225A (en) | Heater for heating semiconductor products | |
| JP3862864B2 (en) | Ceramic heater |