DE102016119328A1 - Heizvorrichtung, Verfahren und System zur Herstellung von Halbleiterchips im Waferverbund - Google Patents

Heizvorrichtung, Verfahren und System zur Herstellung von Halbleiterchips im Waferverbund Download PDF

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Abstract

Es wird eine Heizvorrichtung (100) zur Herstellung von Halbleiterchips im Waferverbund (201) angegeben, aufweisend eine Heizebene (E1), die bei der Herstellung von Halbleiterchips parallel zu einer Ebene (E2) der Halbleiterchips im Waferverbund (201) anordenbar ist. Die Heizvorrichtung (100) weist ferner ein erstes Heizelement (110) auf, das sich im Wesentlichen radial bezüglich eines Bezugspunkts (x) in der Heizebene (E1) erstreckt. Darüber hinaus werden ein korrespondierendes Verfahren und System (300) zur Herstellung von Halbleiterchips im Waferverbund (201) angegeben.

Description

  • Heizvorrichtung, Verfahren und System zur Herstellung von Halbleiterchips im Waferverbund
  • Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung zur Herstellung von Halbleiterchips im Waferverbund sowie ein korrespondierendes Verfahren und System zur Herstellung von Halbleiterchips im Waferverbund.
  • Lokale Temperaturunterschiede eines Waferverbunds bei Herstellung von Halbleiterchips im Waferverbund können zu einer inhomogenen Leistungsfähigkeit der Halbleiterchips führen. Beispielsweise ist bei Herstellung von Leuchtdiodenchips unter inhomogener Temperaturverteilung mit einer Verschiebung der Wellenlänge und/oder einer Beeinflussung der Helligkeit der so hergestellten Leuchtdiodenchips im Betrieb zu rechnen.
  • Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist es daher, eine Heizvorrichtung zur Herstellung von Halbleiterchips im Waferverbund sowie ein korrespondierendes Verfahren und System zu schaffen, das bzw. die dazu beitragen, eine Temperatur des Waferverbunds bei der Herstellung lokal präzise zu beeinflussen.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung eine Heizvorrichtung zur Herstellung von Halbleiterchips im Waferverbund. Bei den Halbleiterchips kann es sich insbesondere um optoelektronische Halbleiterchips wie Leuchtdiodenchips handeln. Ein Waferverbund umfasst mindestens einen Halbleiterchip, bevorzugt eine Vielzahl von Halbleiterchips, die im Rahmen der Herstellung in einem beispielhaft scheibenförmigen Verbund angeordnet sind.
  • Bei der Heizvorrichtung handelt es sich insbesondere um eine Vorrichtung zur Beeinflussung der Temperatur des Waferverbunds bei der Herstellung des mindestens einen Halbleiterchips. Die Heizvorrichtung kann mit Vorteil zur Beeinflussung der Temperatur mehrerer Waferverbunde in einem Prozessschritt der Herstellung zugleich ausgebildet sein. Beispielhaft sind in diesem Zusammenhang ein oder mehrere Waferverbunde auf einem Träger angeordnet, welcher durch die Heizvorrichtung erhitzt wird. Bei dem Prozessschritt kann es sich beispielsweise um ein Aufbringen einer oder mehrerer Epitaxieschichten bei der Herstellung des mindestens einen Halbleiterchips handeln.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten Aspekt weist die Heizvorrichtung eine Heizebene auf und ist derart ausgebildet, dass die Heizebene bei der Herstellung von Halbleiterchips parallel zu einer Ebene der Halbleiterchips im Waferverbund anordenbar ist.
  • Die Heizebene ist hierbei insbesondere als Ebene einer lateralen Erstreckung der Heizvorrichtung zu verstehen. Mit der Ebene der Halbleiterchips im Waferverbund ist eine Ebene der lateralen Erstreckung des Waferverbunds bezeichnet, im Falle eines scheibenförmig ausgebildeten Waferverbunds also eine Ebene der Scheibe. Durch Anordnung des Waferverbunds parallel zu der Heizebene wird insbesondere eine flächige Beeinflussung der Temperatur des Waferverbunds erzielt.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten Aspekt weist die Heizvorrichtung ferner eine erste Heizeinheit auf, die sich im Wesentlichen in radialer Richtung bezüglich eines Bezugspunkts in der Heizebene erstreckt.
  • Mit einer Erstreckung im Wesentlichen in der radialen Richtung bezüglich des Bezugspunkts in der Heizebene ist ein Flächenstück in der Heizebene bezeichnet, das eine erste Erstreckungskomponente in der radialen Richtung sowie eine zweite Erstreckungskomponente quer zu der radialen Richtung aufweist, wobei die erste Erstreckungskomponente größer oder gleich der zweiten Erstreckungskomponente ist. Insbesondere ist die erste Erstreckungskomponente um ein Vielfaches, also wenigstens zweimal, insbesondere wenigstens viermal, bevorzugt wenigstens zehmal, größer als die zweite Erstreckungskomponente. In einer ortsfesten Anordnung der Heizvorrichtung parallel zu vorgenanntem Träger deckt die erste Heizeinheit also insbesondere lediglich einen Teilbereich des Trägers ab.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten Aspekt weist die Heizvorrichtung eine Heizebene auf, die bei der Herstellung von Halbleiterchips parallel zu einer Ebene der Halbleiterchips im Waferverbund anordenbar ist. Die Heizvorrichtung weist darüber hinaus eine erste Heizeinheit auf, die sich im Wesentlichen in radialer Richtung bezüglich eines Bezugspunkts in der Heizebene erstreckt.
  • In vorteilhafter Weise ermöglicht dies ein gezieltes Erhitzen des Waferverbunds in der radialen Richtung. Im Gegensatz zu einer Heizvorrichtung, die lediglich im Wesentlichen radialsymmetrisch angeordnete Heizelemente wie Heizspulen aufweist, kann eine Temperatur des Waferverbunds so vergleichsweise schnell und lokal präzise beeinflusst werden. Insbesondere im Falle, dass die Heizvorrichtung bezüglich des Waferverbunds oder eines Trägers hiervon rotiert kann die Temperatur des Waferverbunds im Gegensatz zu den vorgenannt radialsymmetrischen Heizelementen auch in tangentialer Richtung beziehungsweise ganzflächig präzise beeinflusst werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten Aspekt weist die erste Heizeinheit wenigstens ein induktives Heizelement zur Erwärmung eines Trägers des Waferverbunds auf.
  • Insbesondere weist die erste Heizeinheit eine Mehrzahl an induktiven Heizelementen auf, derart, dass sich die erste Heizeinheit im Wesentlichen in der radialen Richtung erstreckt. Beispielhaft sind die induktiven Heizelemente hierzu in einem länglichen Flächenstück der Heizebene angeordnet, welches sich von dem Bezugspunkt hin zu einem Rand der Heizvorrichtung erstreckt.
  • Beispielsweise handelt es sich bei dem wenigstens einen induktiven Heizelement um einen Elektromagnet oder einen Permanentmagnet. Das wenigstens eine induktive Heizelement ist insbesondere ausgebildet, ein bezüglich des Waferverbunds zeitabhängig veränderliches Magnetfeld bereitzustellen. Beispielhaft ist das als Elektromagnet ausgebildete wenigstens eine induktive Heizelement hierzu hochfrequent modulierbar ausgebildet. Alternativ oder ergänzend ist auch eine lateral benachbarte Anordnung mehrerer induktiver Heizelemente denkbar, durch welche bei Rotation der Heizvorrichtung bezüglich des Waferverbunds beziehungsweise des Trägers vorgenannte Modulation erreicht wird. Beispielhaft sind hierzu lateral in Rotationsrichtung benachbarte induktive Heizelemente jeweils gegenpolig ausgerichtet.
  • In vorteilhafter Weise ermöglicht dies eine Erzeugung von Wirbelstromverlusten in parallel zu der Heizvorrichtung angeordneten, elektrisch leitfähigen Materialien. Im Falle, dass der Träger des Waferverbunds aus einem elektrisch leitfähigen Material ausgebildet ist, können der Träger und der Waferverbund so effizient erhitzt werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten Aspekt ist das wenigstens eine induktive Heizelement als Elektromagnet zur Erzeugung von Wirbelströmen in dem Träger des Waferverbunds ausgebildet und mit seinen magnetischen Polen senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zu der Heizebene ausgerichtet.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten Aspekt umfasst die erste Heizeinheit eine Mehrzahl an induktiven Heizelementen, die in der radialen Richtung benachbart zueinander angeordnet sind. Die induktiven Heizelemente weisen jeweils einen vorgegebenen Abstand zu dem Bezugspunkt auf.
  • In vorteilhafter Weise ermöglicht dies ein gezieltes Erhitzen des Waferverbunds beziehungsweise des Trägers in der radialen Richtung. Insbesondere kann hierbei eine sehr feine örtliche Auflösung des Erhitzens in der radialen Richtung bewirkt werden, beispielsweise eine Auflösung zwischen 5 mm und 20 mm. Eine Stärke und/oder eine Modulationsfrequenz des durch die einzelnen induktiven Heizelemente jeweils bereitgestellten Magnetfelds kann hierbei abhängig von dem vorgegebenen Abstand individuell gewählt sein.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten Aspekt umfasst die erste Heizeinheit eine Mehrzahl an induktiven Heizelementen, die quer zu der radialen Richtung benachbart zueinander angeordnet sind. Die induktiven Heizelemente sind dabei derart angeordnet, dass die jeweils benachbarten Heizelemente einen vorgegebenen Versatz in der radialen Richtung zueinander aufweisen.
  • In vorteilhafter Weise ermöglicht dies eine äußerst feine örtliche Auflösung des Erhitzens in der radialen Richtung. Beispielsweise weist die Heizvorrichtung zwei oder mehr Reihen an in der radialen Richtung benachbarten induktiven Heizelementen auf, die jeweils den vorgegebenen Versatz zueinander aufweisen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten Aspekt weist die Heizvorrichtung eine zweite Heizeinheit auf, die radialsymmetrisch oder im Wesentlichen radialsymmetrisch zu dem Bezugspunkt in der Heizebene angeordnet ist.
  • Unter einer radialsymmetrischen oder im Wesentlichen radialsymmetrischen Anordnung der zweiten Heizeinheit wird hier und im Folgenden verstanden, dass die zweite Heizeinheit ein oder mehrere im Wesentlichen kreis-, zylinder- oder spiralförmig ausgebildete Heizelemente aufweist oder aus diesen besteht. Im Gegensatz zu der ersten Heizeinheit deckt die zweite Heizeinheit in einer ortsfesten Anordnung der Heizvorrichtung parallel zu dem Träger zumindest einen Großteil des Trägers ab.
  • In vorteilhafter Weise ermöglicht dies ein aufwandsarmes, konstantes und flächiges Beheizen des Waferverbunds oder eines Trägers hiervon.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten Aspekt umfasst die zweite Heizeinheit wenigstens eine Heizspirale.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Halbleiterchips im Waferverbund. Bei dem Verfahren werden ein Träger mit einer Waferebene und einem Bezugspunkt bereitgestellt. Der Träger ist zur Aufnahme von wenigstens einem Waferverbund in der Waferebene ausgebildet.
  • Es wird ferner eine Heizvorrichtung bereitgestellt, die eine Heizebene und eine erste Heizeinheit aufweist. Die erste Heizeinheit ist lateral versetzt zu dem Bezugspunkt in der Heizebene angeordnet. Die Heizvorrichtung ist mit ihrer Heizebene parallel zu der Waferebene angeordnet.
  • Bei dem Verfahren wird wenigstens ein Waferverbund in der Waferebene des Trägers angeordnet. Der Träger und die Heizvorrichtung werden relativ zueinander um eine senkrecht zu der Heizebene und der Waferebene stehenden Achse durch den Bezugspunkt rotiert. Die erste Heizeinheit wird derart angesteuert, dass eine Temperatur des Trägers beeinflusst wird.
  • Die Heizvorrichtung kann beispielsweise eine erste Heizeinheit mit lediglich einem einzigen Elektromagnet aufweisen, der lateral bezüglich des Bezugspunkts mit einem vorgegebenen Versatz angeordnet ist, um Temperaturinhomogenitäten des Waferverbunds entlang des Versatzes um den Bezugspunkt auszugleichen. Insbesondere weist die erste Heizeinheit jedoch mehrere induktive Heizelemente auf, die in der radialen Richtung bezüglich des Bezugspunkts benachbart angeordnet sind. Als Heizeinheit eignes sich für das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt besonders vorteilhaft die Heizvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt. Alle im Zusammenhang mit der Heizvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt offenbarten Merkmale sind folglich auch auf das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt zu übertragen und umgekehrt.
  • In vorteilhafter Weise ermöglicht das Verfahren ein gezieltes Erhitzen des Waferverbunds in tangentialer Richtung. Im Gegensatz zu einer Heizvorrichtung, die lediglich im Wesentlichen radialsymmetrisch angeordnete Heizelemente wie Heizspulen aufweist, kann eine Temperatur des Waferverbunds hierbei vergleichsweise schnell beeinflusst werden. Insbesondere im Falle, dass sich die erste Heizeinheit im Wesentlichen in radialer Richtung bezüglich des Bezugspunkts in der Heizebene erstreckt kann die Temperatur des Waferverbunds ganzflächig präzise beeinflusst werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem zweiten Aspekt wird ein Temperaturkennwert bereitgestellt, der repräsentativ ist für zumindest eine lokale Temperatur in der Waferebene des Trägers. Die erste Heizeinheit wird abhängig von dem Temperaturkennwert angesteuert.
  • Bei dem Temperaturkennwert kann es sich beispielsweise um einen Schätzwert oder das Ergebnis einer statistischen Auswertung von Temperaturmessungen bei einem jeweiligen Prozessschritt der Herstellung der Halbleiterchips handeln.
  • In vorteilhafter Weise ermöglicht das Ansteuern der ersten Heizeinheit abhängig von dem Temperaturkennwert ein gezieltes Einstellen einer lokalen Temperatur des wenigstens einen Waferverbunds. Insbesondere können so typische Temperaturunterschiede, wie sie beispielsweise in einem Auflagebereich des wenigstens einen Waferverbunds auf dem Träger im Hinblick auf einen restlichen Bereich des jeweiligen Waferverbunds auftreten, ausgeglichen werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem zweiten Aspekt wird ein Temperatursensor bereitgestellt, mittels dem der Temperaturkennwert ermittelt wird.
  • In vorteilhafter Weise kann so eine lokale Temperatur des wenigstens einen Waferverbunds besonders präzise eingestellt werden. Bei dem Temperatursensor kann es sich beispielsweise um eine Infrarotkamera handeln.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem zweiten Aspekt wird ein Biegungssensor bereitgestellt zur Ermittlung eines Biegungskennwerts. Der Biegungskennwert ist repräsentativ für eine Biegung des wenigstens einen Waferverbunds relativ zu der Waferebene. Bei dem Verfahren wird die erste Heizeinheit abhängig von dem Biegungskennwert angesteuert.
  • In vorteilhafter Weise ermöglicht dies ein präzises Einstellen einer lokalen Temperatur des wenigstens einen Waferverbunds, und zwar im Wesentlichen unabhängig von dessen Biegung. Als Biegung kommt hier insbesondere eine dem Träger zu- oder abgewandte Wölbung des jeweiligen Waferverbunds in Betracht. Typischerweise variiert eine solche Biegung abhängig von dem jeweiligen Prozessschritt beim Aufbringen von Epitaxieschichten.
  • Zur Ermittlung des Biegungskennwerts kann beispielsweise eine Ablenkung eines auf den jeweiligen Waferverbund gerichteten Laserstrahls herangezogen werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem zweiten Aspekt werden der Träger und die Heizvorrichtung relativ zueinander mit einer vorgegebenen Drehgeschwindigkeit rotiert. Bei dem Verfahren wird die erste Heizeinheit abhängig von der Drehgeschwindigkeit angesteuert.
  • In vorteilhafter Weise ermöglicht dies ein präzises Einstellen einer lokalen Temperatur des wenigstens einen Waferverbunds. Hierbei kann auch die vorgenannte feine örtliche Auflösung des Erhitzens in der radialen Richtung genutzt und durch die Drehbewegung auf den kompletten Träger übertragen werden. Bei der vorgegebenen Drehgeschwindigkeit kann es sich beispielsweise um eine zur Herstellung der Halbleiterchips übliche Drehgeschwindigkeit im Bereich von 1000 bis 3000 Umdrehungen pro Minute handeln. Die Ansteuerung der ersten Heizeinheit, insbesondere der einzelnen induktiven Heizelemente, erfolgt bevorzugt synchron zu der Drehgeschwindigkeit.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem zweiten Aspekt umfasst die erste Heizeinheit eine Mehrzahl an induktiven Heizelementen, die in der radialen oder im Wesentlichen in der radialen Richtung benachbart zueinander angeordnet sind und jeweils einen vorgegebenen Abstand zu dem Bezugspunkt aufweisen. Bei dem Verfahren werden die induktiven Heizelemente abhängig von ihrem jeweiligen vorgegebenen Abstand zu dem Bezugspunkt angesteuert.
  • In vorteilhafter Weise ermöglicht dies eine besonders präzise Einstellung der lokalen Temperatur des wenigstens einen Waferverbunds. Beispielsweise können in diesem Zusammenhang Temperaturunterschiede des Auflagebereichs und/oder aufgrund einer Biegung des jeweiligen Waferverbunds ausgeglichen werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem zweiten Aspekt wird die erste Heizeinheit derart angesteuert, dass eine örtliche Temperaturinhomogenität des wenigstens einen Waferverbunds minimiert wird.
  • Insbesondere wird die erste Heizeinheit derart angesteuert, dass der wenigstens eine Waferverbund eine im Wesentlichen örtlich konstante Temperatur aufweist. In vorteilhafter Weise ermöglicht dies eine weitgehend homogene Leistungsfähigkeit der hergestellten Halbleiterchips. Insbesondere kann bei Herstellung von Leuchtdiodenchips so eine Verschiebung der Wellenlänge und/oder eine Beeinflussung der Helligkeit der hergestellten Leuchtdiodenchips im Betrieb verhindert werden.
  • Gemäß einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung ein System zur Herstellung von Halbleiterchips im Waferverbund. Das System umfasst einen Träger mit einer Waferebene und einem Bezugspunkt, wobei der Träger zur Aufnahme von wenigstens einem Waferverbund in der Waferebene ausgebildet ist.
  • Das System umfasst des Weiteren eine Heizvorrichtung mit einer Heizebene und einer ersten Heizeinheit. Die erste Heizeinheit ist lateral versetzt zu dem Bezugspunkt in der Heizebene angeordnet. Die Heizvorrichtung ist mit ihrer Heizebene parallel zu der Waferebene angeordnet.
  • Das System umfasst ferner ein Rotationselement, das ausgebildet ist eine Rotation des Trägers und der Heizvorrichtung relativ zueinander um eine senkrecht zu der Heizebene und der Waferebene stehende Achse durch den Bezugspunkt zu bewirken, und eine Steuervorrichtung, die ausgebildet ist die erste Heizeinheit derart anzusteuern, dass eine Temperatur des Trägers beeinflusst wird.
  • Die Heizvorrichtung kann beispielsweise eine erste Heizeinheit mit lediglich einem einzigen Elektromagnet aufweisen, der lateral bezüglich des Bezugspunkts mit einem vorgegebenen Versatz angeordnet ist, um Temperaturinhomogenitäten des Waferverbunds entlang des Versatzes um den Bezugspunkt auszugleichen. Insbesondere weist die erste Heizeinheit jedoch mehrere induktive Heizelemente auf, die in der radialen Richtung bezüglich des Bezugspunkts benachbart angeordnet sind. Als Heizeinheit eignes sich für das System gemäß dem dritten Aspekt besonders vorteilhaft die Heizvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt. Alle im Zusammenhang mit der Heizvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt offenbarten Merkmale sind folglich auch auf das System gemäß dem dritten Aspekt zu übertragen und umgekehrt.
  • Die Steuervorrichtung ist insbesondere ausgebildet, Verfahrensschritte gemäß dem zweiten Aspekt durchzuführen. Alle im Zusammenhang mit dem Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt offenbarten Merkmale sind folglich auch auf das System gemäß dem dritten Aspekt zu übertragen und umgekehrt.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem dritten Aspekt ist der Träger aus elektrisch leitfähigem Material ausgebildet. Insbesondere weist der Träger zumindest in einem Bereich des wenigstens einen Waferverbunds Graphit auf oder besteht daraus. In vorteilhafter Weise können so Wirbelstromverluste in dem Träger durch die erste Heizeinheit hervorgerufen und der jeweilige Waferverbund damit gezielt erhitzt werden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1a–1c ein beispielhaftes System zur Herstellung von Halbleiterchips im Waferverbund;
  • 2a–2c ein erstes Ausführungsbeispiel eines Systems zur Herstellung von Halbleiterchips im Waferverbund;
  • 3a, 3b lokale Temperaturverläufe der Waferverbunde gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 4a, 4b Verbiegung eines Waferverbunds gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel; und
  • 5 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Systems zur Herstellung von Halbleiterchips im Waferverbund.
  • Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Anhand der 1a bis 1c ist ein beispielhaftes System zur Herstellung von Halbleiterchips im Waferverbund dargestellt. Das System umfasst einen scheibenförmigen Träger 203 (1a) mit sechs Ausnehmungen 205, die jeweils zur Aufnahme eines scheibenförmigen Waferverbunds 201 (1c) ausgebildet sind. Der jeweilige Waferverbund 201 liegt dabei lediglich mit seinem äußeren Rand auf Vorsprüngen der jeweiligen Ausnehmung 205 auf. Innerhalb dieses Rands ist ein Luftspalt zwischen dem Träger 203 und dem jeweiligen Waferverbund 201, es besteht also kein direkter Kontakt zwischen dem Träger 203 und dem jeweiligen Waferverbund 201.
  • Das System umfasst überdies eine Heizvorrichtung 100 (1b). Diese weist eine Heizeinheit 120 mit drei Heizelementen 121, 122, 123 auf, die in einer Heizebene E1 (1c) im Wesentlichen radialsymmetrisch zu einem Bezugspunkt x in der Mitte der Heizvorrichtung 100 angeordnet sind. Bei den Heizelementen 121, 122, 123 handelt es sich insbesondere um Heizspiralen.
  • In dem System ist der Träger 203 mit dem jeweiligen Waferverbund 201 in einer zu der Heizebene E1 parallelen Waferebene E2 über der Heizvorrichtung 100 beabstandet angeordnet (1c). Der jeweilige Waferverbund 201 kann durch Wärmestrahlung der Heizelemente 121, 122, 123 flächig erhitzt werden, wobei eine Temperatur hierbei durch einen entsprechenden Heizstrom eingestellt werden kann, der die Heizelemente 121, 122, 123 durchfließt. Das äußere Heizelement 121, das mittlere Heizelement 122 und das innere Heizelement 123 können dabei jeweils separat voneinander betrieben werden. Aufgrund der radialsymmetrischen Anordnung ist eine Einstellung der Temperatur in tangentialer Richtung allerdings nicht möglich. Überdies reagieren die Heizelemente 121–123 nur sehr langsam und erlauben keinen hochfrequenten Betrieb.
  • Während einer Herstellung von Halbleiterchips im Waferverbund 201, beispielsweise beim Aufbringen von Epitaxieschichten, wird der Träger 203 mit dem jeweiligen Waferverbund 201 mit einer vorgegebenen Drehgeschwindigkeit in Rotation um den Bezugspunkt x versetzt.
  • Anhand der 2a bis 2c ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Systems zur Herstellung von Halbleiterchips im Waferverbund dargestellt. Das System umfasst analog zu dem vorigen Beispiel einen Träger 201 mit sechs Ausnehmungen 205 zur Aufnahme jeweils eines Waferverbunds 201, der mit seiner Waferebene E2 über einer Heizvorrichtung 100 parallel der Heizebene E1 angeordnet ist (2c) und um den Bezugspunkt x rotiert.
  • Im Gegensatz zu dem vorigen Beispiel weist die Heizvorrichtung 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel jedoch eine sich von dem Bezugspunkt x in radiale Richtung R erstreckende erste Heizeinheit 110 auf (2a, 2b). Optional weist die Heizvorrichtung 100 außerdem eine zweite Heizeinheit 120 analog zu vorigem Beispiel mit den Heizelementen 121, 122, 123 auf.
  • Wie in 2a dargestellt umfasst die erste Heizeinheit 110 zwei zueinander versetzt angeordnete Reihen 110a, 110b an induktiven Heizelementen 111, 112, 113, 114, 115, die jeweils einen vorgegebenen Abstand zu dem Bezugspunkt x aufweisen.
  • In anderen Ausführungsbeispielen ist jedoch auch denkbar, dass die erste Heizeinheit 110 lediglich eine Reihe 110a an induktiven Heizelementen 111–115 oder gar nur ein versetzt zu dem Bezugspunkt x angeordnetes induktives Heizelement 113 umfasst.
  • Bei den induktiven Heizelementen 111–115 handelt es sich insbesondere um Elektromagneten, die derart ansteuerbar sind, dass Wirbelströme in dem Träger 203 aufgrund der relativen Drehbewegung zwischen Träger 203 und der Heizvorrichtung 100 hervorgerufen werden, die zu einer lokalen Erhitzung des Trägers 203 sowie des jeweiligen Waferverbunds 201 führen. Der Träger 203 ist in diesem Zusammenhang aus einem leitfähigen Material wie Graphit ausgebildet.
  • Überdies können die Elektromagneten derart angesteuert werden, dass sie ein zeitabhängig variierendes Magnetfeld, insbesondere ein hochfrequent moduliertes Magnetfeld erzeugen. Dadurch kann die lokale Erhitzung des Trägers 203 weiter verstärkt werden.
  • Hierbei können Stärke und/oder Frequenz des Magnetfelds moduliert werden, so dass abhängig von der Modulation ein lokal präzises, zeitabhängiges Erhitzen des Trägers 203 erreicht wird. Die Modulation der Elektromagneten kann insbesondere mit der Drehgeschwindigkeit des Trägers 203 synchronisiert werden. Besonders bevorzugt kann hierbei abhängig von einem Drehwinkel und dem jeweiligen Abstand der Elektromagneten von dem Bezugspunkt x jeder der Elektromagneten separat angesteuert werden, so dass die lokale Temperatur des jeweiligen Waferverbunds 201 präzise eingestellt werden kann. Die erste Heizeinheit 110 kann beispielhaft als Ergänzung zu der zweiten Heizeinheit 120 eingesetzt werden, um lokale Temperaturverläufe des jeweiligen Waferverbunds 201 anzupassen beziehungsweise auszugleichen.
  • In 3a und 3b ist jeweils ein derartiger lokaler Temperaturverlauf von sechs Waferverbunden 201 gemäß 1a–2c dargestellt.
  • 3a zeigt hierbei eine Momentaufnahme der lokalen Temperatur der Waferverbunde 201 über deren gesamte Fläche, wie sie beispielsweise auftritt bei einem Beheizen der Waferverbunde 201 gemäß dem Beispiel nach 1a–1c. Mit 201a sind hierbei kältere Bereiche der Waferverbunde 201 und mit 201b wärmere Bereiche der Waferverbunde 201 bezeichnet.
  • Ferner ist exemplarisch ein Temperatursensor 305 in einem vorgegebenen Abstand (beispielhaft 130 mm) zu dem Bezugspunkt x dargestellt, der lediglich einen Ausschnitt der Temperatur der Waferverbunde 201 aufnimmt und räumlich fix bezüglich der Heizvorrichtung 100 angeordnet ist. Wie durch den gestrichelten Pfeil angedeutet rotiert der Träger 203 mit den Waferverbunden 201 analog zu den vorigen 1a–2c, so dass abhängig von dem Drehwinkel ein lokaler Temperaturverlauf durch den Temperatursensor 305 entlang dem Pfeil erfasst wird, welcher in 3b dargestellt ist.
  • Um nun die dargestellte Temperaturinhomogenität der einzelnen Waferverbunde 201 zu kompensieren könnte die erste Heizeinheit 110 derart angesteuert werden, dass die vergleichsweise kühlen Bereiche 201a der Waferverbunde 201 zusätzlich erhitzt werden. Ein Steuersignal zur Modulation des Magnetfelds des induktiven Heizelements 113, dessen vorgegebener Abstand zu dem Bezugspunkt x in etwa dem des dargestellten Temperatursensors 305 entspricht, kann hierbei proportional zu dem in 3b dargestellten Temperaturverlauf gewählt werden. Ein Steuersignal für die weiteren induktiven Heizelemente 111, 112, 114 und 115 kann im vorliegenden Fall beispielsweise auf Schätzwerten beruhen und/oder abhängig von dem dargestellten Temperaturverlauf ermittelt werden.
  • Alternativ oder ergänzend kann die erste Heizeinheit 110 ferner derart betrieben werden, dass Biegungen des jeweiligen Waferverbunds 201 kompensiert werden. Eine solche Verbiegung eines Waferverbunds 201 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist in 4a und 4b dargestellt.
  • Aufgrund einer dem Träger 203 zugewandten Wölbung des Waferverbunds 201 (4a) ist der Luftspalt in der Ausnehmung 205 zwischen dem Träger 203 und dem Waferverbund 201 verringert, so dass ein mittlerer Bereich des Waferverbunds 201 bei einem unkompensierten Beheizen gemäß dem Beispiel nach 1a–1c stärker erhitzt wird als ein äußerer Bereich des Waferverbunds 201. Um diese Temperaturinhomogenität zu kompensieren könnte die erste Heizeinheit 110 derart angesteuert werden, dass Bereiche des Waferverbunde 201 mit breiterem Luftspalt zusätzlich erhitzt werden. Beispielhaft werden die induktiven Heizelemente 111–115 derart angesteuert, dass ein stärkeres und/oder höher frequentes Magnetfeld durch die induktiven Heizelemente 111, 115 als durch die induktiven Heizelemente 112, 114 erzeugt wird und das induktive Heizelement 113 in einen ausgeschalteten Betriebszustand versetzt wird.
  • Bei einer dem Träger 203 abgewandten Wölbung des Waferverbunds 201 (4b) verhält es sich genau andersherum. Beispielhaft werden die induktiven Heizelemente 111–115 dann derart angesteuert, dass ein schwächeres und/oder nieder frequentes Magnetfeld durch die induktiven Heizelemente 112, 114 als durch das induktive Heizelement 113 erzeugt wird und die induktiven Heizelemente 111, 115 in einen ausgeschalteten Betriebszustand versetzt werden.
  • 5 zeigt schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Systems 300 zur Herstellung von Halbleiterchips im Waferverbund 201. Bei dem System 300 sind analog zu dem vorigen Ausführungsbeispiel die Heizvorrichtung 100 und der Träger 203 mit dem Waferverbund 201 parallel und rotierbar zueinander angeordnet. Dem System 300 ist hierbei ein Rotationselement 301 zugeordnet, welches ausgebildet ist den Träger 203 mit einer vorgegebenen Drehgeschwindigkeit in Rotation zu versetzen. Ferner weist das System 300 eine Steuervorrichtung 303 auf, die zur Ansteuerung der ersten Heizeinheit 110 ausgebildet ist.
  • Das System 300 umfasst überdies einen oder mehrere Temperatursensoren 305. Zur Ermittlung der Biegung gemäß 4a und 4b kommt ferner ein Biegesensor 307 zum Einsatz. Die Sensoren 305, 307 sind ausgangsseitig mit der Steuervorrichtung 303 gekoppelt. Die Ansteuerung der induktiven Heizelemente 111–115 erfolgt beispielsweise abhängig von der erfassten Temperatur und Biegung, insbesondere synchron mit der Drehgeschwindigkeit.
  • Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Heizvorrichtung
    110
    erste Heizeinheit
    110a, 110b
    Reihe an Elektromagneten
    111–115
    Heizelement
    120
    zweite Heizeinheit
    121–123
    Heizelement
    E1
    Heizebene
    E2
    Waferebene
    201
    Waferverbund
    201a
    kühler Bereich
    201b
    warmer Bereich
    203
    Träger
    x
    Bezugspunkt
    300
    System
    301
    Rotationselement
    303
    Steuervorrichtung
    305
    Temperatursensor
    307
    Biegungssensor

Claims (16)

  1. Heizvorrichtung (100) zur Herstellung von Halbleiterchips im Waferverbund (201), aufweisend – eine Heizebene (E1), die bei der Herstellung der Halbleiterchips parallel zu einer Ebene (E2) der Halbleiterchips im Waferverbund (201) anordenbar ist, und – eine erste Heizeinheit (110), die sich im Wesentlichen in radialer Richtung bezüglich eines Bezugspunkts (x) in der Heizebene (E1) erstreckt.
  2. Heizvorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die erste Heizeinheit (110) wenigstens ein induktives Heizelement (111, 112, 113, 114, 115) zur Erwärmung eines Trägers (203) des Waferverbunds (201) aufweist.
  3. Heizvorrichtung (100) nach Anspruch 2, wobei das wenigstens eine induktive Heizelement (111, 112, 113, 114, 115) als Elektromagnet zur Erzeugung von Wirbelströmen in dem Träger (203) des Waferverbunds (201) ausgebildet und mit seinen magnetischen Polen senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zu der Heizebene (E1) ausgerichtet ist.
  4. Heizvorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste Heizeinheit (110) eine Mehrzahl an induktiven Heizelementen (111, 112, 113, 114, 115) umfasst, die in der radialen oder im Wesentlichen in der radialen Richtung (R) benachbart zueinander angeordnet sind und jeweils einen vorgegebenen Abstand zu dem Bezugspunkt (x) aufweisen.
  5. Heizvorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Heizeinheit (110) eine Mehrzahl an induktiven Heizelementen (111, 112, 113, 114, 115) umfasst, die quer zu der radialen Richtung (R) benachbart zueinander angeordnet sind, derart, dass die jeweils benachbarten Heizelemente (111, 112, 113, 114, 115) einen vorgegebenen Versatz in der radialen Richtung (R) zueinander aufweisen.
  6. Heizvorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 5, aufweisend – eine zweite Heizeinheit (120), die radialsymmetrisch oder im Wesentlichen radialsymmetrisch zu dem Bezugspunkt (x) in der Heizebene (E1) angeordnet ist.
  7. Heizvorrichtung (100) nach Anspruch 6, wobei die zweite Heizeinheit (120) wenigstens eine Heizspirale (121, 122, 123) umfasst.
  8. Verfahren zur Herstellung von Halbleiterchips im Waferverbund (201), bei dem – ein Träger (203) mit einer Waferebene (E2) und einem Bezugspunkt (x) bereitgestellt wird, wobei der Träger (203) zur Aufnahme von wenigstens einem Waferverbund (201) in der Waferebene (E2) ausgebildet ist, – eine Heizvorrichtung (100) bereitgestellt wird, aufweisend eine Heizebene (E1) und eine erste Heizeinheit (110), die lateral versetzt zu dem Bezugspunkt (x) in der Heizebene (E1) angeordnet ist, wobei die Heizvorrichtung (100) mit ihrer Heizebene (E1) parallel zu der Waferebene (E2) angeordnet ist, – wenigstens ein Waferverbund (201) in der Waferebene (E2) des Trägers (203) angeordnet wird, – der Träger (203) und die Heizvorrichtung (100) relativ zueinander um eine senkrecht zu der Heizebene (E1) und der Waferebene (E2) stehende Achse durch den Bezugspunkt (x) rotiert werden, und – die erste Heizeinheit (100) derart angesteuert wird, dass eine Temperatur des Trägers (203) beeinflusst wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem – ein Temperaturkennwert bereitgestellt wird, der repräsentativ ist für zumindest eine lokale Temperatur in der Waferebene (E2) des Trägers (203), und – die erste Heizeinheit (110) abhängig von dem Temperaturkennwert angesteuert wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 7, wobei ein Temperatursensor bereitgestellt wird, mittels dem der Temperaturkennwert ermittelt wird.
  11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 7 bis 10, wobei ein Biegungssensor bereitgestellt wird zur Ermittlung eines Biegungskennwerts, wobei der Biegungskennwert repräsentativ ist für eine Biegung des wenigstens einen Waferverbunds (201) relativ zu der Waferebene (E2), und bei dem Verfahren – die erste Heizeinheit (100) abhängig von dem Biegungskennwert angesteuert wird.
  12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 7 bis 11, wobei der Träger (203) und die Heizvorrichtung (100) relativ zueinander mit einer vorgegebenen Drehgeschwindigkeit rotiert werden, und bei dem Verfahren – die erste Heizeinheit (100) abhängig von der Drehgeschwindigkeit angesteuert wird.
  13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 7 bis 12, wobei die erste Heizeinheit (110) eine Mehrzahl an induktiven Heizelementen (111, 112, 113, 114, 115) umfasst, die in der radialen oder im Wesentlichen in der radialen Richtung (R) benachbart zueinander angeordnet sind und jeweils einen vorgegebenen Abstand zu dem Bezugspunkt (x) aufweisen, und bei dem Verfahren – die induktiven Heizelemente (111, 112, 113, 114, 115) abhängig von ihrem jeweiligen vorgegebenen Abstand zu dem Bezugspunkt (x) angesteuert werden.
  14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 7 bis 13, bei dem Verfahren – die erste Heizeinheit (110) derart angesteuert wird, dass eine örtliche Temperaturinhomogenität des wenigstens einen Waferverbunds (201) minimiert wird.
  15. System (300) zur Herstellung von Halbleiterchips im Waferverbund (201), umfassend – einen Träger (203) mit einer Waferebene (E2) und einem Bezugspunkt (x), wobei der Träger (203) zur Aufnahme von wenigstens einem Waferverbund (201) in der Waferebene (E2) ausgebildet ist, – eine Heizvorrichtung (100) aufweisend eine Heizebene (E1) und eine erste Heizeinheit (110), die lateral versetzt zu dem Bezugspunkt (x) in der Heizebene (E1) angeordnet ist, wobei die Heizvorrichtung (100) mit ihrer Heizebene (E1) parallel zu der Waferebene (E2) angeordnet ist, – ein Rotationselement (301), das ausgebildet ist eine Rotation des Trägers (203) und der Heizvorrichtung (100) relativ zueinander um eine senkrecht zu der Heizebene (E1) und der Waferebene (E2) stehende Achse durch den Bezugspunkt (x) zu bewirken, und – eine Steuervorrichtung (303), die ausgebildet ist die erste Heizeinheit (100) derart anzusteuern, dass eine Temperatur des Trägers (203) beeinflusst wird.
  16. System (300) nach Anspruch 15, wobei der Träger aus elektrisch leitfähigem Material ausgebildet ist.
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US16/340,364 US11152231B2 (en) 2016-10-11 2017-10-11 Heating apparatus, method and system for producing semiconductor chips in the wafer assembly
PCT/EP2017/075931 WO2018069387A1 (de) 2016-10-11 2017-10-11 Heizvorrichtung, verfahren und system zur herstellung von halbleiterchips im waferverbund
DE112017005144.4T DE112017005144A5 (de) 2016-10-11 2017-10-11 Heizvorrichtung, Verfahren und System zur Herstellung von Halbleiterchips im Waferverbund
JP2019519401A JP6903750B2 (ja) 2016-10-11 2017-10-11 ウェーハ複合体に半導体チップを製造するための加熱装置、方法およびシステム
CN201780062987.1A CN109964309B (zh) 2016-10-11 2017-10-11 加热设备、在晶片复合件中制造半导体芯片的方法和系统
US17/471,403 US11574823B2 (en) 2016-10-11 2021-09-10 Heating apparatus, method and system for producing semiconductor chips in the wafer assembly

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022028910A1 (de) * 2020-08-03 2022-02-10 Osram Opto Semiconductors Gmbh Waferträger und system für eine epitaxievorrichtung

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016119328A1 (de) * 2016-10-11 2018-04-12 Osram Opto Semiconductors Gmbh Heizvorrichtung, Verfahren und System zur Herstellung von Halbleiterchips im Waferverbund
SE543143C2 (sv) * 2019-04-12 2020-10-13 Epiluvac Ab Anordning och förfarande för att tillförsäkra planhet hos wafer under tillväxt
CN112048713A (zh) * 2019-06-05 2020-12-08 中微半导体设备(上海)股份有限公司 加热装置、包括该加热装置的cvd设备
US11542604B2 (en) * 2019-11-06 2023-01-03 PlayNitride Display Co., Ltd. Heating apparatus and chemical vapor deposition system
CN111485284A (zh) * 2020-05-26 2020-08-04 江西乾照光电有限公司 沉积设备及沉积方法、沉积设备中温度检测点的确定方法
US11688615B2 (en) * 2020-08-19 2023-06-27 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. System and method for heating semiconductor wafers
DE102020123326A1 (de) * 2020-09-07 2022-03-10 Aixtron Se CVD-Reaktor mit temperierbarem Gaseinlassbereich
US20240035161A1 (en) * 2022-07-26 2024-02-01 Applied Materials, Inc. Actively controlled pre-heat ring for process temperature control

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1140503A (ja) * 1997-07-17 1999-02-12 Hitachi Ltd 半導体製造方法および装置
US20090184109A1 (en) * 2008-01-22 2009-07-23 Tokyo Electron Limited Processing apparatus and process method
US20130264335A1 (en) * 2010-12-24 2013-10-10 Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. Induction heating apparatus and induction heating method

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0995340A1 (de) 1997-07-09 2000-04-26 Advanced Energy Industries, Inc. Frequenzbestimmtes induktionsheizungssystem und-verfahren versehen mit variablerausgangleistung
JP2003179040A (ja) * 2001-12-10 2003-06-27 Tokyo Electron Ltd 熱処理装置
JP2004349479A (ja) * 2003-05-22 2004-12-09 Koyo Thermo System Kk 枚葉式熱処理装置
JP5226206B2 (ja) 2006-12-22 2013-07-03 三井造船株式会社 誘導加熱を用いた熱処理方法および熱処理装置
US20110185969A1 (en) 2009-08-21 2011-08-04 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Dual heating for precise wafer temperature control
DE102009043848A1 (de) * 2009-08-25 2011-03-03 Aixtron Ag CVD-Verfahren und CVD-Reaktor
US20110259879A1 (en) * 2010-04-22 2011-10-27 Applied Materials, Inc. Multi-Zone Induction Heating for Improved Temperature Uniformity in MOCVD and HVPE Chambers
JP4676567B1 (ja) * 2010-07-20 2011-04-27 三井造船株式会社 半導体基板熱処理装置
JP5063755B2 (ja) 2010-08-09 2012-10-31 三井造船株式会社 誘導加熱装置および誘導加熱方法
JP4901998B1 (ja) 2011-01-28 2012-03-21 三井造船株式会社 誘導加熱装置
JP2013185760A (ja) 2012-03-08 2013-09-19 Tokyo Electron Ltd 熱処理装置
JP5985919B2 (ja) 2012-07-27 2016-09-06 トクデン株式会社 誘導加熱装置
DE102013109155A1 (de) * 2013-08-23 2015-02-26 Aixtron Se Substratbehandlungsvorrichtung
DE102016119328A1 (de) * 2016-10-11 2018-04-12 Osram Opto Semiconductors Gmbh Heizvorrichtung, Verfahren und System zur Herstellung von Halbleiterchips im Waferverbund

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1140503A (ja) * 1997-07-17 1999-02-12 Hitachi Ltd 半導体製造方法および装置
US20090184109A1 (en) * 2008-01-22 2009-07-23 Tokyo Electron Limited Processing apparatus and process method
US20130264335A1 (en) * 2010-12-24 2013-10-10 Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. Induction heating apparatus and induction heating method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022028910A1 (de) * 2020-08-03 2022-02-10 Osram Opto Semiconductors Gmbh Waferträger und system für eine epitaxievorrichtung

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Publication number Publication date
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