DD274116A1

DD274116A1 - Anordnung zur kontinuierlichen thermischen behandlung von halbleiterscheiben

Info

Publication number: DD274116A1
Application number: DD31793088A
Authority: DD
Inventors: Guenter Kias; Thomas Keller; Hagen Kessler; Gert Lange; Wolfgang Lehmann; Johannes Reichel; Heinz Staeber
Original assignee: Freiberg Spurenmetalle Veb
Priority date: 1988-07-14
Filing date: 1988-07-14
Publication date: 1989-12-06

Abstract

Die Aufgabe der Erfindung, gleichzeitig eine Vielzahl von Halbleiterscheiben zu tempern, wird durch einen aus mehreren Etagen bestehenden Temperofen geloest, wobei auf einer senkrecht und waagerecht zur Ofenoeffnung beweglichen Translationseinheit mehrere mit Halbleiterscheiben bestueckte Scheibentraeger angeordnet sind. Die Scheibentraeger werden einzeln mittels einer aus Silicium bestehenden Chargierstange freitragend in den Temperofen transportiert, dort waermebehandelt und danach mittels der Chargierstange auf der Translationseinheit abgestellt in eine Abkuehlvorrichtung weitertransportiert. Der gesamte Bewegungsablauf, einschliesslich Temperung und Abkuehlung, erfolgt automatisch nach einem variabel einstellbaren Programm. Der Scheibentraeger besteht aus Silicium und ist auf einem aus Edelstahl gefertigten Chargentraeger angeordnet. Die Halbleiterscheiben werden mittels einer Umschuettvorrichtung aus den Scheibentraegern in Transportmagazine beziehungsweise umgekehrt umgeschuettet. Damit wird den Forderungen der Halbleiterhygiene entsprochen.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zurthermischen Behandlung von Halbleiterscheiben, insbesindere von Siliciumscheiben mit einem Durchmesser- 100 mm, im Anschluß an das Trennschleifen von Halbleiteroinkrjstallen. ♦

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Für viele Be- und Verarbeitungsprozesse in der Halbleiterindustrie, zum Beispiel bei Oxydations- und Diffusionsprozessen, ist es erforderlich, die Halbleiterscheiben in unterschiedlichen Bearbeitungsstufen einer Wärmebehandlung zu unterwerfen. In den meisten Fällen sind diese Wärmebehandlungen Langzeitwärmebehandlungen, die sich über mehrere Stunden hinziehen. Hierbei werden in eine Tempervorrichtung einzelne mit Scheiben gefüllte Magazine von Hand eingesetzt, von der Transportvorrichtung in den Ofen gefahren, nach dem Ende der Temperaturbehandlung wieder herausgefahren und nach Abkühlung von Hand aus der Transportvorrichtung entnommen.

Die bekannten Vorrichtungen haben den Nachteil, daß bei kurzen Temperzeiten der Zeitbedarf für die manuelle Beschickung der Transportvorrichtung und für die Abkühlung der Scheiben neben der eigentlichen Temperzait zu groß und der Durchsatzzu klein wird. Bei einer anderen bakannten Anordnung erfolgt die Wärmebehandlung dadurch, daß die Halbleiterscheiben kontinuierlich durch die Tempereinrichtung hindurch bewegt werden. Die bekannten Vorrichtungen dieser Art haben den Nachteil, daß zur Erzielung eines bestimmten Temperatur-Zeit-Programms ein Ofen mit einem bestimmten, auf die Durchlaufgeschwindigkeit abgestimmten Temporaturprofil erforderlich ist und daß demzufolge Veränderungen des Temperatur-Zeit-Programms nur schwer möglich sind. Die Forderung, große Scheibenzahlen weitestgehend automatisch und reproduzierbar einer kurzzeitigen Temperaturbehandlung zu unterziehen und dabei ein bestimmtes aber auch veränderbares Temperatur-Zeit-Programm zu realisieren, wird mit den bekannten Vorrichtungen also nicht erfüllt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Anordnung zu entwickeln, in der weitestgehend automatisch eine Vielzahl von Siliciumscheiben nach einem varialbel einstellbaren Programm einer kurzzeitigen Temperung unterzogen werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur weitestgehend automatischen Temperung einer Vielzahl von Silicium-Einkristallscheiben beispielsweise zur Ausheilung der in den Siliciumscheiben vorhandenen Thermodonatoren zu entwickeln, wobei der Prozeß der Temperung und der gesamte Mechanismus des Scheibentransports nach einem weitgehend automatisch ablaufenden Programm und einem variabel einstellbaren, den jeweiligen Erfordernissen angepaßten Temperatur-Zeitregime durchzuführen ist, wird durch eine Anordnung gelöst, bei der auf einer im rechten Winkel zur Ofenachse bewegbaren Translationseinheit mehrere mit Halbleiterscheiben, insbesondere Siliciumscheiben bestückte Scheibenträger so angeordnet

sind, daß sie nacheinander vor die Ofenöffnung gefahren, einzeln mittels einer Chai gierstange in den Ofen transportiert, wärmebehandelt, danach nittels der Chargierstange aus dem Ofen entnommen, auf der Translationseinheit abgestellt und in eine Abkühlvorrichtung weitertransportiert werden. Der Scheibenträger ist ais Rahmen ausgebildet, in dem die Scheiben nahezu frei t.agend angeordnet sind. Dies wird dadurch erreicht, daß die Scheiben in die in dem Scheibenträger eingearbeiteten Einkerbungen, die der Dicke der Halbleiterscheiben entsprechend eingebricht werden. Die Scheiben werden nur an zwei Stellen, etwas unterhalb ihres Durchmessers an ihrer Peripherie in die Einkerbungen berührt und können damit gewissermaßen freitragend einer Wärmebehandlung unterzogen werden. Da die Scheibenträger aus Silicium, Siliciumnitrid beziehungsweise einem Edelstahlrahmen mit darauf angebrachten Trägerleisten aus Silicium bestehen, ist gewährleistet, daß die Halbleiterscheiben nur mit arteigenem, das heißt, für die Bearbeitung von Halbleitermaterialien unbedenklichem Material in Berührung kommen. Damit werden die an Halbleitermaterialien gestellten hohen Forderungen der Reinheit und der Halbleiterhygiene gewährleistet. Der Scheibenträger wird von der Chargierstange, die ebenfalls aus Silicium besteht, übernommen, die den Scheibenträger mit den darauf befindlichen Halbleiterscheiben nach einem dem jeweiligen Temperregime angepaßten Programm automatisch in den beziehungsweise aus dem Ofen transportiert.

Claims

1. Anordnung zur automatischen thermischen Behandlung von Halbleiterscheiben, gekennzeichnet dadurch, daß auf einer im rechten Winkel zur Ofenachse bewegbaren Translationseinheit mehrere mit Halbleiterscheiben, insbesondere Siliciumscheiben bestückte Scheibenträger so angeordnet sind, daß sie einzeln mittels einer Chargierstange in den Ofen transportiert, wärmebehandelt, danach mittels der Chargierstange aus dem Ofen entnommen, ai:f der Translationseinheit abgestellt und in eine Abkühlvorrichtung weitertransportiert werden.

2. Anordnung zur thermischen Behandlung von Halbleiterscheiben, nach Anspruch 1, bei der die Halbleiterscheiben auf einem aus Silicium oder Siliciumnitrid bestehenden Scheibenträger angeordnet sind, gekennzeichnet dadurch, daß der Scheibenträger als Rahmen ausgebildet ist, in dem die Scheiben nahezu freitragend angeordnet sind.

3. Anordnung ζ ir thermischen Behandlung von Halbleiterscheiben nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Rahmen des Scheibenträgers aus Edelstahl besteht, an dem Trägel leisten aus Silicium angebracht sind.

4. Anordnung zurthermischen Behandlung von Halbleiterscheiben nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Chargierstange während der Wärmebehandlung gemeinsam mit dem Scheibenträger im Ofen verbleibt.

5. Anordnung zur thermischen Behandlung von Halbleiterscheiben nach den Ansprüchen 1 und 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Chargierstange aus Silicium besteht.

6. Anordnung zur thermischen Behandlung von Halbleiterscheiben nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Tempereinrichtung aus mehreren gleichartig aufgebauten und unabhängig voneinander betreibbaren Ebenen besteht.