DE1544282A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Haltern flacher Halbleiterkristalle beim Eintauchen in eine Fluessigkeit - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Haltern flacher Halbleiterkristalle beim-zintauchen in eine Flüssigkeit Es ist bekannt, Halbleiterkristalle für die Fertigung e.Lektrischer Halbleiterelemente durch Eintauchen in eine Flüssigkeit aufzubereI.ten. Auf diese a'eIse können die Krisialle, die meist eine flache Form, insbesondere "')#-,Iieiber.form, aufweisen beispielsweise durch Ätzen und jpülen gereinigt werden und eine ungestörte Oberflächenstruktur erhalten. Diese für,die weitere Fertigung notwendige Beschaffenheit kann während oder unmittelbar nach einer derartigen Behandlung leicht wieder beeinträchtigt werden, z.B. dadurch, daZ sich die gle,icnzeitig-behandelten Halbleiterkristalle aneinander reiben. Die Oberflächenstruktur kann ferner durch Ergreifen der Halbleiterkristalle z.B. mit einer Nletallpinzette wieder gestört werden. Dabei kann sich Abrieb von der Metallpinzette auf der Oberfläche der Halbleiterkristalle ablagern, der dann bei einem nachfolgenden Erwärmungsvorgang in diese eindringen und die elekt-CD rischen 3igenschaften der aus den Halbleiterkristallen hergestellten Halbleiterelemente in nicht voraussehbarer Weise beeinflussen kann. So können z.B. in die Halbleiterkristalle eingedrungene Abriebatome als zusätzliche parasitäre Störstellen oder als zusätzl:khe parasitäre Rekombinationszentren wirksam ein.
• Die Aufbereitung von Halbleiterkristallen in eine-r Flüssigkeit kanniauch zu dem Zwecke dienen, einen Oberflächenüberzug mit bestimmten Eigenschaften aufzut-ragen oder zu erzeugen,'z.B. einejOxydhaut. Erfahrungsgemäß kann es leicht vorkommen, daß solche Oberflächenüberzüge während oder nach der Behandlung durch Berühren der Halbleiterkristalle untereinander oder mit Fremdkörpern, z.B. mit einer Pinzette, zumindest stellenweise beschädigt werden. Besonders empfindlich ist unter anderem ein nachleinem früheren Vorschlag durch Eintauchen in eine Behandlungsflüsbigkeit von spezieller Zusammensetzung hergestellter gallertartiger Oberflächenüberzug, der anschließend außerhalb der Behand . lungsflüssigkeit durch erhöhte Temperatur verfestigt wird und . dazu bestimmt ist, während eines im Zuge der Weiterverarbeitung folg enden Erhitzungs#rorgangs, insbesondere eines Diffusionsprozes-Ises,etwa noch im Halbleiterkristall vorhandene Schwermetallverunrein igungen zu gettern. Für einen derartigen Überzug ist es von außerordentlicher Bedeutung, daß er den Halbleiterkristall möglichst lückenlos umschließt.
• Die!.Erfindung ermöglicht mi.t-einfachen Mitteln eine schonende Behandlung-der flachen Halbleiterkristalle beim Eintauchen in eine Aufbereitungsflüssigkeit,- ohne den Aufbereitungsvorgang #zu.;behindern oder zu stören. Sie kann diesen im Gegenteil in manchen Fällen sogar förderne indem sie der Flüssigkeit einen. bess#:t*-e'n'-und umfassenderen Zutritt zu den Ilalbleiterkristallen 1 verschafft.
• Demgemäß betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Haltern fl.-3.dher Halbleiterkristalle, insbesondere Siliziumscheiben, beim EintJuchen in eine Flüssigkeit,mit der die Kristalle für die Fertigung elektronischer Halblelterbauelemente äufbereitet werden. Erfindungsgemäß werden mehrere zu einem Stadel vereinigte Flachlicristalle mit waagrecht#liegender Stapelachse in einem ihrer Umfangsge-stalt ringepaßten Gestell nach Art eines Käfigs oder Halbkäfigs aus g#;gen die Flüssigkeit wiederstandsfähigem Werkstoff mit soviel axialem Spiel nebeneinander angeordnet, daß sich die einzelnen K-ristalle beim Aufbereitungsvorgang in der Flüssigkeit voneinander abheben können. In einem solchen Gestell können die HalbleiterkristaAe auch mehreren aufeinanderfolgenden gemeinsamen Behandlungen d er obeh geschilderten Art unterzogen und dazwischen nötigenfalls!in 1 verschiedeneBehandlungsapparaturen schonend eingebracht bzw. herausgenommen werden, bis ihre Oberflächenbeschaffenheit genügendiwiderotandsfähig geworden ist, daß sie unbeschadet einzeln einer #ndividuellen-Weiterverarbeitung ausgesetzt werden könnbn.' Das erwähnte axiale Spiel ermöglicht ein Eindringen der Behandlungsflüssi#keit-9 in die Zwischenräume zwischen den einzelnen Kristallplättchen.
• Es wurde beobachtetp daß sich diese-beim Eintauchen des mit ihnen bestückten Gestells von selbst.voneinander abheben und eine aufrechte btellung einzunehmen. Wenn aie Behandlung mit einer Gasbildung an der lialbleiteroberfläche*vet-bun(len ist wie b . eispielsl,#e.L,3e da"; Ätzen, so tragen die zahlreichen immer neu entstehenden Gasblüschen zur Ab,.itändf-- zwischen den Kristallplättchen hei. Lie Z,wir;(--henrrititne daß die G"j#,-bl#-*jt;j#?ii(#t leicht entweichen könneng um neu gebildeten Gasbläschen Platz zu mabhen und dadurch die Intensität der Behandlung zu steigern. Eine weitere Steigerung ist dadurch möglich, daß das bestückte Haltegestell in der Flüssigkeit bewegt wird, vorne-hmlich-senkrecht zur Stapelachse.
• Weitere Einzelheiten und Vorteile können.der folgenden Schilderung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels der neuen Halterungsvorrichtung entnommen werden.
• Figur 1 zeigt eine Seitenansicht, Figur 2 die DraufsiQht der Vorrichtung., Die Vorrichtung, in der sich die zu einem zylinderförmi#en Stapel geordneten, s.-iCheibenförmigen Halbleiterkristalle 2- befinden, besteht au8-Vier Leisten 3 parallel zur Achse des zylinderförmigen Stapels und aus zwei S'ti-rnplatten 4. Die Leisten 3 haben beispielsweise rechteckigen Querschnitt und umgeben mit voneinander gleichen Winkelabständen wie ein zylindrischer Käfig den aus-den Halbleiterkristallen 2 zusammengesetzten Stapel mit radialem Spiel. Eine Schmalseite der Leisten 3 ist dem Stapel zugeWandt. Ihre Enden sind in an den Rändern der Stirnplatten 4 befindlichen Kerben 5 mit Reibungssitz befestigt, so daß die Stirnplatten 4 entlang den Leisten 3 verschiebbar sind. Die Leisten 3 und die Stirnplatten 4 bestehen vorteilhaft aus Kunststoff, insbe sondere aus Polytetrafluoräthyleng das auch unter der Markenbezeichnung "Teflontt b.ekanint ist, oder aus Chromnickelstahl.
• Die Vorrichtung.kann so zusanimengebaut werden, daß zunächst die vier Leisten 3 an einem Ende in-den Kerben 5 einer der bel#dün Stirnplatten 4 befestigt vierden, Sodann werden auf diese Stirnplatten 4 die scheibenförmigen Halbleiterkristalle 2 unter Ausbildung eines -zylinderförmigen Stapels geschichtet. Hierauf wird die Vorrichtung verschlossen, indem die zweite Stirnplatte 4 mit ihren Kerben 5 auf die freien Enden der Kunststoffleisten 3 geschoben wird. Die Vorrichtung mit den Halbleiterkristallen kann nunmehr in die Behandlungsflüssigkeit getaucht werden.
• Nach Entnahme der bestückten Vorrichtung aus der Behandlungsflüssigkeit kann man durch weiteres Zusammenschieben der beiden Stirn-.platten 4-den größten Teil der in den ZwischenräumEn befindlichen Flüssigkeit heräusdrücken, um einen gleichmäßigen, wohldefinierten Flüssigkeitsfilm auf den Flachseiten der Halb-leiterkristalle zu erhalten. Man kann diesen Flüssigkeitsfilm unter Belassung der Halbleiterkristalle in der Vorrichtung eintrocknen lassen und so eine unter Umständen gleichmäßige Ablagerung von in der Behandlungsflüssigkeit enthaltenen Bestandteilen auf der Oberfläche der Halbleiterkristalle erreichen. Die aus der vorstehenden Be'schreibung- oder/und die aus der zugehörigen Zeichnung - entnehmbaren Merkmale, Arbeitsvorgänge und Anweisungen sind, soweit nicht vorbekannt, im ein.zelnen, ebenso wie ihre hier erstmals offenbarten Kombinationen untereinander, als wertvolle erfinderische Verbesserungen anzusehen.

Claims (2)

1. Patentansprüche Verfahren zum Haltern fladher Halbleiterkristalle, insbesondere Siliziumscheiben, beim Eintauchen in eine Flüssigkeit,-mit der die Kristalle für die Fertigung elektroniseiier Halbleiterbauelemente aufbereitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere zu einem Stapel vereinigte Flachkristalle mit waagrecht liegender Stapelachse in einem ihrer Umfangsgestalt angepaßten Gestell nach Art eines Käfigs oder HalbIkäfigs aus gegen die Flüssigkeit widerstandsfähigem Werkstoff mit soviei axialem Spiel nebeneinander angecrdnet werden, daß' sich die einzelnen Kristalle beim Aufbereitungsvorgang in der Flüssigkeit voneinander abheben können.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,- daß das Gestell aus mindestens zwei voneinander lösbaren Teilen zusammengesetzt ist. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, für scheibenförmige Halbleiterkristalle, dadurch gekennzeichnet"daß das Gestell-die Form eines.zylindrischen Käfigs hat, dessen-Gitterstäbe mindestens zum Teil lösbar mit,scheiben- oder ringscheibenförmigen-Stirnplatten verbunden sind. 4. Vorrichtung. nach Anspruch 3, dadurch.gekennzeich4(-,t, daß die Stirnplatten und/oder die Gitterstäbe aus Kunststoffg vorzugsweise Pölytdtrafluoräthylen)"bestehen. 5. Vorrichtung nach Ans.pruch 3, dadurch gekennzeichilet, daß die- Stirnplatten und/oder die Gitterstäbe aus Chromnickelstahl bestehen. 6. Vorrichtung.nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterstäbe in Aussparungen der Stirnplatten mit Reibungssitz befestigt sind.