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 PDF

Info

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
Application number
CS549878A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Jaromir Valicek
Petr Tischer
Original Assignee
Jaromir Valicek
Petr Tischer
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jaromir Valicek, Petr Tischer filed Critical Jaromir Valicek
Priority to CS549878A priority Critical patent/CS200062B1/en
Publication of CS200062B1 publication Critical patent/CS200062B1/en

Links

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)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION Vyhřívací podložka polovodičových substrátů pro chemickou depozici kysličníkovýchHeating pad of semiconductor substrates for chemical deposition of oxide V vrstev z plynná fáze, vyznačená tím, že je zhotovena z elektrolyticky čistá mědi pokryté vrstvou 10 až 30 yum niklu, na ktoré jo vrstva 1 až 5 ^um rhodia nebo 1 až 5 yum platiny.In the gas phase layers, characterized in that it is made of electrolytically pure copper coated with a layer of 10 to 30 µm nickel, to which the layer is 1 to 5 µm rhodium or 1 to 5 yum platinum.
CS549878A 1978-08-23 1978-08-23 Heating-up packing piece of semiconductor substrates for chemical deposition of oxide layers from the gaseous phase CS200062B1 (en)

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)

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