DE2209782A1 - Verfahren zur Wärmebehandlung eines Körpers unter Anwendung eines Suszeptors - Google Patents

Description

Fc ■iir:t.¹'.^;s3or

Anmelder: N. V. r::.i;Pä ÜLÜEILAMPENFA3RIEKEM
Akte: PHIf- 5496

Anmeldung vorni 15· Pebl¹· 1972

Verfahren zur Wärmebehandlung eines Körpers unter Anwendung eines Suszeptors.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren

zur Behandlung eines Körpers, vorzugsweise eines Halbleiterkörpers, der sich an einer ersten Oberfläche eines langge-

streckten Suszeptors befindet und der mit Hilfe einer Hochfrequenzenergiequelle über den Suszeptor, der an airier der ersten Oberfläche gegenüber liegenden zweiten Oberfläche mit einer Profilierung versehen ist, erhitzt wird. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf durch dieses Verfahren hergestellte Gegenstände, auf einen Suszeptor zur Anwendung bei diesem Verfahren sowie auf eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrene· Bei bekannten Verfahren der eingangs erwähnten Art weist die zweite Oberfläche des Suszeptors eine Profilierung mit einem - in der Längsrichtung

209838/0793

des Suszeptors gesehen - praktisch konstanten Querschnitt auf, wShrend in der Mitte der erwähnten Oberflächen der.
Suszeptor dünner als an den Seitenflächen ist.

Es hat sich herausgestellt, dass mit derartigen profilierten Suszeptoren nicht stets eine homogene Temperaturverteilung quer zu der Längsrichtung über die erste Oberfläche des Suszeptors erhalten wird und dass die erwähnte Temperaturverteilung oft weniger gut als auf einem nicht
profilierten Suszeptor ist.

Die Erfindung hat u.a. den Zweck, den erwähnten Nachteil wenigstens grösstenteils zu vermeiden. Ihr liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine homogenere Temperaturverteilung mit einer ganz anderen Profilierung erzielt
werden kann.

Nach der Erfindung ist das eingangs erwähnte
Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass ein Suszeptor verwendet wird, dessen Profilierung aus Nuten besteht, die
sich in geringer Entfernung von und praktisch parallel zu Seitenflächen in der Längsrichtung des Suszeptors erstrecken, damit eine homogene Temperaturverteilung quer zu der Längs·· richtung über die erste Oberfläche des Suszeptors erhalten wird. Vorzugsweise wird ein Suszeptor angewendet, dessen
Profilierung aus einer einzigen Nut längs Jeder der Seitenflachen besteht.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung, bei dem
Material von den Körpern entfernt (z.B. bei einer Gasätzbehandlung) oder auf diesen Körper niedergeschlagen wird
(z.B. bei Epitaxie aus der Gasphase), sind die Vorteile der

209838/0793

neuen Profiliert'.ng deutlich ersiclitlrLefc.* Die Geschwindigkeit, mit der derartige Reaktionen vor sich gehen, 1st oft_s gleich wie der Einbau in der Gasphase vorhandener und den elektrischen Widerstand des niedergeschlagenen Materials beeinflussender Dotierungsstoffe, stark temperaturabhängig« Es stellt sich nun heraus, dass bei Epitaxie aus der Gasphase bei gleichzeitigem Einbau von Dotierungsstoffen der elektrische Widerstand des auf den Körper niedergeschlagenen Materials sich in der Querrichtung des Suszeptors bei Anwendung von Suszeptoren gemäss der Erfindung in viel geringerem Masse als bei Anwendung von Suszeptoren mit einer bekannten Profilierung oder ohne Profilierung ändert. Ein derartiges Verfahren wird vorzugsweise in einer Vorrichtung durchgeführt, die mit mindestens einem Suszeptor nach der Erfindung versehen ist.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Halbleiteranordnung, die aus einem Halbleiterkörper hergestellt wird, der gemäss dem letzteren Verfahren behandelt wird. Derartige Halbleiteranordnungen, die übrigens auf übliche Weise hergestellt werden', weisen gut reproduzierbar© Eigenschaften auf und werden in verhältnismässig grossen Ausbeuten erhalten.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Beispiels und der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Temperaturverteilungen entsprechend den in den Fig. 2 bis h dargestellten Punkten auf SusJSeptoren,

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen unprofilierten Suszeptor quer zu der Längsrichtung, und

209838/0793

Fig, 3 und k Schnitte durch erfindungsgemSsse Suszeptoren quer zu ihrer Längsrichtung.

Die in Fig. 1 angegebenen Temperaturen sind die Temperaturen, die an Halbleiterkörpern 1 auf der ersten Oberfläche 2, 3 oder k des Suszeptors 5 t 6 oder 7 an den mit Kreuzchen markierten Stellen gemessen sind. (Siehe Fig. 2, 3 und k).

Die Suszeptoren haben eine Länge von 4OO mm, eine Breite von 116 mm und eine Dicke von 13 mm. Die Suszeptoren bestehen aus Graphit, Der Suszeptor 6 nach Fig. weist in einem Abstand von 7 mm von den Seitenflächen 9 Nuten 8 mit einer Tiefe von k mm und einer Breite von 6mm auf. Der Suszeptor 7 nach Fig. k weist in einem Abstand von 7 mm von den Seitenflächen 10 Nuten 11 mit einer Tiefe von 5 mm und einer Breite von 6 mm auf. In Vergleich zu den unprofilierten Suszeptoren 5 nach Fig. 2 hat die Temperaturstreuung über ein Gebiet mit einer Breite von 92 mm von 27-3O⁰C bei einem profilierten Suszeptor 6 nach Fig. 3 auf etwa 16°C und bei einem Suszeptor nach Fig, h auf 14°C abgenommen, während im Vergleich zu einem Suszeptor nach Fig. 2 die Temperaturstreuung über ein Gebiet mit einer Breite von 78 mm von 20⁰C bei dem Suszeptor nach Fig. 3 auf etwa 9⁰C und bei dem Suszeptor nach Fig. k auf etwa 5⁰C abgenommen hat.

Ausserdem stellt sich heraus, dass bei Epitaxie auf einem aus Silicium bestehenden Halbleiterkörper, der auf einem Suszeptor nach der Erfindung erhitzt wird, die

209838/0793

Streuung des Widerstandes einer dotierten niedergeschlagenen Silicumschicht in gewissen Fällen um einen Faktor 5 herabgesetzt wird«

Die gegebenen Abmessungen sind nur beispielsweise erwähnt. Die Nuten können z.B.. eine grossere Breite auf™ weisen» Die optimalen Abmessungen der Nuten werden auch durch die Weise der Kühlung der Vorrichtung, in der die Suszeptoren verwendet werden, und durch die Hauptabmessungen des Suszeptors beeinflusst.

209838/0793

Claims (5)

1. PATENTANSPRUECHEj
2. Verfahren zur Behandlung eines Körpers, vorzugsweise eines Halbleiterkörpers, der sich an einer ersten Oberfläche eines langgestreckten Suszeptors befindet und der mit Hilfe einer Hochfrequenzenergiequelle über den Suszeptor, der an einer der ersten Oberfläche gegenüber liegenden zweiten Oberfläche mit einer Profilierung versehen ist, erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Suszeptor verwendet wird, dessen Profilierung aus Nuten besteht, die sich in geringer Entfernung von und praktisch parallel zu Seitenflächen in der Längsrichtung des Suszeptors erstrecken, damit eine homogene Temperaturverteilung quer zu der Längsrichtung Ober die erste Oberfläche des Suszeptors erhalten wird.
3. 2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Suszeptor verwendet wird, dessen Profilierung aus einer einzigen Nut längs jeder der Seitenflächen besteht« 3« Halbleiteranordnung, die aus Halbleiterkörpern hergestellt ist, die durch das Verfahren nach Anspruch 1 und 2 behandelt sind«
4. h. Langgestreckter Suszeptor zur Anwendung bei dem Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
5. 5. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrene nach Anspruch 1 oder 2, die mit mindestens einem Suszeptor nach Anspruch k versehen ist«

   209838/0793