Claims (2)
1. Substratscheibenhalterung zur Abscheidung dicker CV-Schichten, die der Aufnahme von Halbleitersubstraten auf der aktiven Oberflächenseite der Substratscheibenhalterung dient, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive Oberflächenseite der Substratscheibenhalterung entlang des Randbereiches der aufliegenden Halbleitersubstratscheibe eine nutenförmige Aussparung aufweist, die vom Randbereich der Halbleitersubstratscheibe teilweise überragt wird.1. substrate wafer holder for depositing thick CV layers, which serves to receive semiconductor substrates on the active surface side of the substrate wafer holder, characterized in that the active surface side of the substrate wafer holder along the edge region of the resting semiconductor substrate disc has a groove-shaped recess which extends beyond the edge region of the semiconductor substrate wafer partially becomes.
2. Halterung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Substratscheiben Fixierelemente angeordnet sind.2. Holder according to item 1, characterized in that fixing elements are arranged for the substrate discs.
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Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft eine Substratscheibenhalterung zur chemischen Dampfphasenabscheidung (CV) dicl;er kristalliner Schichten für beispielsweise in VDI-Teshnologien herzustellende elektronische Bauelemente.The invention relates to a substrate wafer holder for chemical vapor deposition (CV) of crystalline layers for electronic components to be produced, for example, in VDI technologies.
Charakteristik der benannten tvchniuhen LösungenCharacteristic of the named software solutions
Zur Abscheidung kristalliner Schichten auf Halbleitersubstraten sind eine Reihe von Vorrichtungen, die der Aufnahme von Substratscheiben bei der CVD-Beschichtung dienen, bekannt. Diese Substratscheibenhalterungen, als Heizer für die Substratscheiben dienend, bestehen aus elektrisch leitendem Material mit hoher chemischer Resistenz, vorzugsweise aus Reinstgraphit und sind in einem nichtleitenden Reaktionsrohr, vorzugsweise aus Quarzglas angeordnet und nehmen durch ihre Anordnung u.a. im Felde eines Hochfrequenz-Induktionsheizers eine geeignete Temperatur an, die durch verschiedene Mechanismen wie Wärmeleitung, konvektive Wärmeübertragung durch das Gas und Wärmestrahlung, anteilig auf die Substratscneiben übergeht. Weisen die Substratscheiben die geeignete Temperatur auf, findet on ihrer freien Oberfläche die Zersetzung der Schichtquellensubstanz statt, verbunden mit der Abscheidung einer kristallinen Aufwachsschicht. Um Kristallgitterstörungen und Verwerfungen der zu beschichtenden Substratscheiben in Grenzen zu halten, wird der Gestaltung des Raumes zwischen der Substratscheibe und dem Substratscheibenträger zunehmende Aufmerksamkeit gewidmet. Dabei existieren ebene Auflagen, auf der die Substratscheibe mit der nicht zu beschichtenden Oberfläche aufliegt, wobei diese ebenen Auflagenflächen auch in die Oberfläche des Substratträgers eingelassen sein können. Bekannt sind aber auch senkenförmigo Ausnehmungen im Substratscheibenträgermaterial, die der nicht zu beschichtenden Oberfläche zum Zwecke der Scheibentemperaturhomogenieierung nachgeordnet sind. Damit soll dem Entstehen von Aufwachsstörungen und dem Verwerfen der Substratscheiben vorgobeugt werden, die dutch lokal unterschiedliche Wärmekontakte zwischen Substratscheibenträger und Substratscheibe entstehen können. Bekannt sind auch Vertikalsubstratscheibenhalterungen bei denen zusätzliche Hilfsmittel zur Befestigung der Substratscheiben erforderlich sind. Bei der Herstellung kristalliner Schichten mit Schichtdicke im Bereich der Substratscheibendicke, erfolgt bei derartigen Substratscheibenhalterungen eine Verwachsung mit dem Rand der Substratscheibe durch die auf der Substratscheibenoberfläche abgeschiedenen Schicht und dem auf den als Substratscheibenhalterung dienenden Graphitheizer abgeschiedenen kristallinen Material. Auch das Ausblenden des Quellengasstromes durch Anordnung entsprechender mechanischer Mittel im Raaktioncraum führt bei zu bildenden Schichton mit einer Schichtdicke < 500 pm zu keiner wirksamen Verhinderung des Verwachsene von Substratscheibe und Substratscheibenhalter.For the deposition of crystalline layers on semiconductor substrates, a number of devices are known which serve to receive substrate wafers during CVD coating. These substrate wafer holders, serving as heaters for the substrate disks, consist of electrically conductive material with high chemical resistance, preferably of ultrapure graphite, and are arranged in a nonconductive reaction tube, preferably made of quartz glass, and, by their arrangement, inter alia. in the field of a high-frequency induction heater to a suitable temperature, which passes through various mechanisms such as heat conduction, convective heat transfer through the gas and heat radiation, proportionately on the Substratcneiben. If the substrate disks have the appropriate temperature, the decomposition of the layer source substance takes place on its free surface, together with the deposition of a crystalline growth layer. In order to limit crystal lattice distorts and distortions of the substrate slices to be coated, the design of the space between the substrate wafer and the substrate wafer carrier is receiving increasing attention. In this case, planar supports exist, on which the substrate disc rests with the surface not to be coated, wherein these flat support surfaces can also be embedded in the surface of the substrate carrier. However, recess-like recesses are also known in the substrate disk carrier material, which are arranged downstream of the surface not to be coated for the purpose of disk temperature homogenization. This is intended to prevent the occurrence of growth disturbances and the discarding of the substrate wafers, which can form locally different thermal contacts between substrate wafer carrier and substrate wafer. Also known are vertical substrate wafer holders in which additional tools for fixing the substrate disks are required. In the production of crystalline layers having a layer thickness in the region of the substrate wafer thickness, in such substrate wafer holders, adhesion takes place with the edge of the substrate wafer through the layer deposited on the substrate wafer surface and the crystalline material deposited on the graphite heater serving as substrate wafer holder. The masking of the source gas flow by arranging appropriate mechanical means in the Raaktioncraum leads to layer to be formed with a layer thickness <500 pm to no effective prevention of the growth of substrate wafer and substrate wafer holder.
Eine Ablösung der derart beschichteten Substratscheiben von der Substratscheibenhalterung zum Zwecke einer weiteren Bearbeitung führt in den meisten Fällen zur Zerstörung der beschichteten Halbleitersubstratscheibe.A replacement of the thus coated substrate wafer from the substrate wafer holder for the purpose of further processing leads in most cases to the destruction of the coated semiconductor substrate wafer.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Substratscheibenhaltorung zur Abscheidung dicker CV-Schichten die ein Verwachsen der Substratscheibe mit der Substratscheibenhalterung im CVD-Prozeß unterbindet.The aim of the invention is to provide a Substratscheibenhaltorung for the deposition of thick CV layers which prevents ingrowth of the substrate wafer with the substrate wafer holder in the CVD process.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt dabei die Aufgabe zugrunde, eine Substratscheibenhalterung zur Abscheidung dicker CV-Schichten zu schaffen, die im Übergangsbereich Substratscheitienrandzone-Substratscheibonhalterung die Zersetzungsreaktion wirksam iiinimiert.The invention is based on the object of providing a substrate wafer holder for depositing thick CV layers, which effectivelyiminates the decomposition reaction in the transition region substrate substrate edge zone substrate wafer holder.
Diese Aufgabe wird durch die Substratscheibenhalterung für chemische Dampfphasendbscheidung dicker kristalliner Schichten, die der Aufnahme von Halbleitersubstraten auf der aktiven Oberflächenseite der Substratscheibenhalterung dient, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die aktive Graphitheizeroberfläche der Substratscheibenhalterung entlang des Randbereiches der aufliegenden Halbleitersubstratscheibe eine nutenförmige Aussparung aufweist, die vom Randbereich der Halbleitersubstratscheibe teilweise überragt wird. Die Erfindung wird vorteilhaft dadurch ausgestaltet, daß für die Substratschoiben Fixierelemente vorgesehen sind, die die Lage der Substratscheibe bei teilweiser Überragung des Innenrandbereiches der Nut fixieren.This object is achieved by the substrate wafer holder for chemical vapor phase deposition of thick crystalline layers, which serves to receive semiconductor substrates on the active surface side of the substrate wafer holder, according to the invention that the active graphite heater surface of the substrate wafer holder along the edge region of the resting semiconductor substrate wafer has a groove-shaped recess which from the edge region the semiconductor substrate wafer is partially surmounted. The invention is advantageously configured in that fixing elements are provided for the substrate wafers, which fix the position of the substrate wafer in the case of partial transfer of the inner edge region of the groove.