DE10021666A1

DE10021666A1 - Träger für zu bearbeitende Halbleiterscheiben

Info

Publication number: DE10021666A1
Application number: DE2000121666
Authority: DE
Inventors: Andreas Voigt
Original assignee: Atmel Germany GmbH
Current assignee: Microchip Technology Munich GmbH
Priority date: 2000-05-04
Filing date: 2000-05-04
Publication date: 2001-11-08

Abstract

Bisherige Träger zur Aufnahme mehrerer parallel zueinander angeordneter Halbleiterscheiben haben die Form eines Bootsrumpfs. In der Innenwandung des Bootsrumpfs befinden sich Einschnitte, insbesondere Fugen, in welche die Halbleiterscheiben eingesteckt werden. Bei der Verarbeitung, insbesondere beim Dotieren und Beschichten der Scheiben, werden aufgrund der Kanten der Halbleiterscheiben die Randbereiche inhomogen. DOLLAR A Die neuen Träger weisen Aufnahmevorrichtungen auf, die eine Umrandung für die Halbleiterscheiben ausbilden. Dabei werden die durch die Kanten verursachten Inhomogenitäten zur Umrandung hin verschoben oder aber die Umrandung wird so ausgeformt, dass sich die Kanteneffekte reduzieren. DOLLAR A Mit diesen Trägern lassen sich mit einfachen Mitteln Halbleiterscheiben herstellen, die über ihre ganze Fläche homogen sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Träger für zu bearbeitende Halbleiterscheiben, mit einer Vielzahl von parallel zueinander angeordneten Aufnahmevor richtungen, um die Halbleiterscheiben aufzunehmen und parallel zueinan der anzuordnen.

Bisher werden Träger beim Verarbeiten von Halbleiterscheiben verwen det, die eine Ober- und eine Unterseite oder eine Vorder- und eine Rück seite aufweisen. Der Träger bildet ein zumindest an einer Seite offenes Gehäuse aus, das im Innern parallel zueinander ausgebildete Aufnahme vorrichtungen, insbesondere Einschnitte bzw. Nuten aufweist, die entlang der Gehäusewand verlaufen. Von der offenen Seite her werden die Halb leiterscheiben in die Aufnahmevorrichtung eingelegt. Die Abmessungen des Trägers sind abhängig von der Größe der Halbleiterscheibe und von der Anzahl der Halbleiterscheiben, die am Träger befestigt werden sollen. Der Durchmesser des Trägers entspricht in etwa dem Durchmesser der Halbleiterscheibe.

Diese Träger dienen dazu, dass möglichst viele Halbleiterscheiben gleich zeitig in einer Weiterbearbeitungsvorrichtung, insbesondere in einem Ofen oder einem Reaktor, gleichmäßig erwärmt, beschichtet, dotiert oder an derweitig bearbeitet werden. Hierbei werden die Halbleiterscheiben einer Strömung ausgesetzt, die eine homogene Bearbeitung der Halbleiter scheiben bewerkstelligen soll.

Nachteilig bei diesen Trägern ist jedoch, dass die Halbleiterscheiben an den Außenrändern nicht die gleiche Homogenität wie im inneren Schei benbereich aufweisen. Bei 6 Zoll Halbleiterscheiben kann die Breite der inhomogenen Außenränder bis zu 2 cm betragen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Träger aufzuzeigen, der mehre re parallel zueinander angeordnete Aufnahmevorrichtungen aufweist und der eine gleichmäßige Dotierung, Beschichtung oder anderweitige Bear beitung der Halbleiterscheibe nicht nur im Scheibeninnern, sondern auch im Randbereich gewährleistet.

Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst. Hierbei sind die Aufnahme vorrichtungen am Träger so ausgestaltet, dass sie eine flächenhafte Um randung für die in der Aufnahmevorrichtung befindlichen Halbleiterscheibe ausbilden. Die Halbleiterscheibe wird durch die Aufnahmevorrichtung scheinbar vergrößert und das Randproblem wird auf die Umrandung ver lagert, die von der Aufnahmevorrichtung ausgebildet wird.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass bei einem solchen Träger die gesamte bearbeitete Halbleiterscheibe voll genutzt werden kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Un teransprüchen. Zum Aufbau eines neuen erfindungsgemäßen Trägers kann ein herkömmlicher Träger mit Einschnitten zur direkten Aufnahme von Halbleiterscheiben verwendet werden, jedoch muss er für eine größe re Scheibengröße konzipiert sein. In die Einschnitte des größeren Trägers kann dann die Aufnahmevorrichtung, welche die spätere flächenhafte Um randung ausbildet, eingelegt oder befestigt, insbesondere angeschweißt werden. Die Aufnahmevorrichtung, in dessen Zentrum die Halbleiterschei be eingelegt wird, kann beispielsweise als Ring oder Platte ausgebildet sein und aus Quarz oder Siliziumcarbid bestehen. Der Querschnitt der Umrandung der Halbleiterscheibe kann rechteckig sein oder aber auch einen strömungsgünstigen, insbesondere tragflächenähnlichen, Quer schnitt aufweisen. Ferner können die Aufnahmevorrichtungen am Träger so ausgestaltet sein, dass die Halbleiterscheiben automatisch mit einem Roboter bestückt werden können.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und Figuren näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 Ein mit Halbleiterscheiben bestückter Träger, der Aufnahme vorrichtungen aufweist, die eine flächenhafte Umrandung der Halbleiterscheiben ausbildet.

Fig. 2a ringförmige Aufnahmevorrichtung

Fig. 2b plattenförmige Aufnahmevorrichtung

Fig. 3 Bestandteile des Trägers

Fig. 4a Querschnitt der ringförmigen Aufnahmevorrichtung

Fig. 4b Querschnitt der plattenförmigen Aufnahmevorrichtung

Fig. 4c Tragflächenförmiger Querschnitt einer Aufnahmevorrichtung

Fig. 1 zeigt einen mit Halbleiterscheiben 2 bestückten Träger 1, der Auf nahmevorrichtungen 3 aufweist, die eine flächenhafte Umrandung 4 der Halbleiterscheiben 2 ausbilden. Ein Teil des Trägers 1 besteht aus einem herkömmlichen Träger, einem sogenannten Boot 5, zur Aufnahme von 8" Halbleiterscheiben, die in Einschnitte 6, die sich in den Stäben 7 befinden, eingelegt werden. In diesem Boot 5 jedoch, das eine über 8 und eine Unterseite 9 aufweist, die durch Stäbe 7 miteinander verbunden sind, sind mehrere 6" Halbleiterscheiben 2 parallel übereinander angeordnet. Die 6" Halbleiterscheiben 2 befinden sich in Aufnahmevorrichtungen 3. Die Auf nahmevorrichtungen 3 bilden eine flächenhafte Umrandung 4 um die Halbleiterscheiben 2. Des weiteren sind die Umrandungen 4 an einer Stelle offen, um mit einem Roboter in die Aufnahmevorrichtung 3 zu ge langen, um die Halbleiterscheiben 2 zu greifen. Die Aufnahmevorrichtun gen 3 sind in den Einschnitten 6 des herkömmlichen 8" Bootes 5 befestigt, insbesondere angeschweißt. Das Material der Aufnahmevorrichtung 3 ist Quarz, Siliziumcarbid oder ein anderes Material, das sich für Trägerauf bauten eignet.

Fig. 2a zeigt eine ringförmige Aufnahmevorrichtung 3, die Bestandteil des in Fig. 1 abgebildeten Trägers 1 ist. Der Außendurchmesser d_A des Ringes 14 entspricht im Ausführungsbeispiel der Größe einer 8" Halblei terscheibe. Der Innendurchmesser des Ringes entspricht in etwa der Grö ße einer 6" Halbleiterscheibe 2. Der Innendurchmesser d1 muss so groß gewählt werden, dass einerseits die 6" Halbleiterscheibe 2 einfach einge legt werden kann und andererseits möglichst kein Spalt zwischen Umran dung 4 und Halbleiterscheibe 2 entsteht. Im Innern der ringförmigen Auf nahmevorrichtung 3 befinden sich Stifte 11. Sie dienen als Auflagefläche für die einzulegende 6" Halbleiterscheibe 2. Die Stifte 11 sind in der Auf bauhöhe t so angeordnet, dass eine eingelegte Halbleiterscheibe 2 und der Ring 14 eine ebene Fläche 13 ausbilden und sich keine Stufe zwi schen Umrandung 4 und Halbleiterscheibe 2 ausbildet. Nicht abgebildet ist die Variante, bei der die Halterungen 11 auf der Unterseite des Ringes 14 angeordnet sind und sich eine kleine Stufe zwischen Halbleiterscheibe und Umrandung ausbildet.

Fig. 2b zeigt eine plattenförmige Aufnahmevorrichtung 3, die Bestand teil des in Fig. 1 abgebildeten Trägers 1 ist. Der Außendurchmesser d_A der Platte 15 entspricht im Ausführungsbeispiel der Größe eine 8" Halb leiterscheibe. Im Innern weist die Platte 15 eine Aussparung 12 auf. Der Durchmesser d_I der Aussparung 12 entspricht in etwa der Größe einer 6" Halbleiterscheibe 2. Der Durchmesser d_I der Aussparung 12 muss so groß gewählt werden, dass einerseits die 6" Halbleiterscheibe 2 einfach eingelegt werden kann und andererseits möglichst kein Spalt zwischen Umrandung 4 und eingelegter Halbleiterscheibe 2 entsteht. Die im Innern angeordnete Aussparung 12 dient als Auflagefläche für die einzulegende 6" Halbleiterscheibe 2. Die Tiefe t der Aussparung ist so bemessen, dass eine eingelegte Halbleiterscheibe 2 und die verbleibende Umrandung 4 möglichst eine ebene Fläche 13 ausbilden und sich keine oder eine mög lichst kleine Stufe zwischen Umrandung 4 und Halbleiterscheibe 2 ausbil det.

Fig. 3 zeigt nochmals die Einzelbestandteile des Trägers 1. Beim boots rumpfähnlichen Teil des Trägers handelt es sich um ein sogenanntes Boot 5 für Halbleiterscheiben, das im Innern Einschnitte 6, insbesondere Nuten aufweist, in die Halbleiterscheiben mit der entsprechenden Größe einge legt werden könnten. Der zweite Teil besteht aus den in Fig. 2a und 2b beschriebenen Aufnahmevorrichtungen 3. Diese Aufnahmevorrichtungen 3 werden vor oder nach der Bestückung mit den Halbleiterscheiben 2 in den Einschnitten 6 befestigt. Die Befestigung kann fest und nicht mehr lösbar sein, wie beispielsweise das Zusammenschweißen oder Kleben der beiden Teile 3, 5. Die Befestigung kann jedoch auch lösbar als Klemm- oder Rastverschluss angeordnet sein. Gleichfalls kann die Aufnahmevor richtung 3 einfach in die Einschnitte 6 eingelegt werden. Auch kann der Träger 1 einstückig mit integrierten Aufnahmevorrichtungen 3 angefertigt werden.

Fig. 4a zeigt den Querschnitt der ringförmigen Aufnahmevorrichtung 3, die in Fig. 2a dargestellt ist. Die Umrandung 4 um die Halbleiterscheibe 2 hat einen rechteckigen Querschnitt. Um die Halbleiterscheibe 2 zu befes tigen, sind in dem Ring 14, der die Umrandung 4 ausgestaltet, Vorsprünge 11 ausgebildet, auf denen die Halbleiterscheibe 2 aufgelegt wird. Die Vor sprünge 11 sind in einer Tiefe t befestigt, die in der Abbildung in etwa der Dicke d der Halbleiterscheibe 2 entspricht, so dass die Halbleiterscheibe 2 und die Umrandung 4 zumindest an einer Seite eine ebene Fläche ausbil den. Jedoch können die Vorsprünge auch an der Unterseite des Ringes angebracht sein, wodurch sich zwischen der Halbleiterscheibe und der Umrandung in Abhängigkeit von der Dicke des Ringes und der Dicke der Halbleiterscheibe ein kleiner Absatz ausbilden kann.

Zwischen der Halbleiterscheibe 2 und der Umrandung 4 sollte sich, wenn überhaupt, nur ein sehr schmaler Spalt ausbilden. Mit dieser Umrandung 4 wird die Halbleiterscheibe 2 scheinbar vergrößert und damit die am Rand auftretenden Effekte zur Umrandung 4 hin verlagert.

Fig. 4b zeigt den Querschnitt der plattenförmigen Aufnahmevorrichtung 3, die in Fig. 2b dargestellt ist. Die eigentliche Umrandung 4 hat auch hier einen rechteckigen Querschnitt. Um die Halbleiterscheibe 2 zu be festigen, ist in der Platte 15 eine Mulde 12 eingearbeitet, in welche die Halbleiterscheibe 2 eingelegt wird. Die Tiefe t der Mulde 12 entspricht in etwa der Dicke d der Halbleiterscheibe 2, so dass die Platte 15 mit der eingelegten Scheibe 2 eine möglichst ebene Fläche 13 ausbildet. Zwi schen der Halbleiterscheibe 2 und der Umrandung 4 sollte sich, wenn ü berhaupt, nur ein schmaler Spalt ausbilden. Mit dieser Umrandung 4 wird die Halbleiterscheibe 2 scheinbar vergrößert und damit die am Rand auf tretenden Effekte zur Umrandung 4 hin verlagert.

Fig. 4c zeigt den tragflächenförmiger Querschnitt einer Aufnahmevor richtung 3. Die diesem Anwendungsbeispiel ist der Querschnitt des Rin ges 14 nicht rechteckig ausgebildet, sondern er hat einen strömungstech nisch günstigen Querschnitt, wie beispielsweise den einer Tragfläche. Am äußeren Rand der Umrandung befinden sich an den Stegstellen Befesti gungsvorrichtungen 17, insbesondere Federn, die in die Nuten 6 des in Fig. 3 abgebildeten bootrumpfähnlichen Teils 5 eingebracht werden kön nen. Mit dieser Art der Umrandung 4 werden die unerwünschten Randef fekte nicht nur nach außen verlagert, sondern auch vermindert. Auch ist eine solche Umrandung 4 leichter und könnte vom Umfang dA her kleiner sein als die in den vorigen Figuren dargestellten Versionen. An der Innen seite sind Haken 18 ausgebildet, auf welche die Halbleiterscheibe 2 gelegt wird.

Zur Vollständigkeit werden als weitere Anwendungsbeispiele Träger ge nannt, bei denen die Aufnahmevorrichtungen für die Halbleiterscheiben so ausgestaltet sind, dass die Halbleiterscheiben nicht parallel, sondern schräg zueinander angeordnet sind.

Claims

1. Träger (1) für zu bearbeitende Halbleiterscheiben (2), mit mehreren Aufnahmevorrichtungen (3), um mehrere Halbleiterscheiben (2) auf zunehmen und sie insbesondere parallel zueinander anzuordnen, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtungen (3) flächenhafte Halbleiterscheiben- Umrandungen (4) ausbilden.

2. Träger (1) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung (3) ringförmig ist und im Innern oder auf der Unterseite des Ringes (14) Halterungen (11) aufweist, an denen die Halbleiterscheibe (2) aufliegt.

3. Träger (1) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung (3) plattenförmig ist und im Innern der Platte (15) eine Mulde (12) zur Aufnahme der Halbleiterscheibe (3) ausbil det.

4. Träger (1) nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Aufnahmevorrichtung (3) einen strömungsgünstigen, ins besondere tragflächenförmigen, Querschnitt aufweist.

5. Träger (1) nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die plattenförmige Aufnahmevorrichtung (3) einen strömungsgünstigen, insbesondere tragflächenförmigen, Querschnitt aufweist.

6. Träger (1) nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, mit ei nem bootsrumpfähnlichen Teil (5), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem bootsrumpfähnlichen Teil (5) und den Aufnahmevor richtungen (3) Schweißverbindungen ausgebildet sind.

7. Träger (1) nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, mit einem boots rumpfähnlichen Teil (5), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem bootsrumpfähnlichen Teil (5) und den Aufnahmevorrichtungen (3) Klebeverbindungen ausgebildet sind.

8. Träger (1) nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, mit einem boots rumpfähnlichen Teil (5), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem bootsrumpfähnlichen Teil (5) und den Aufnahmevorrichtungen (3) Rastverbindungen ausgebildet sind.