DE3427056A1 - Anlage zum herstellen von halbleiter-schichtstrukturen durch epitaktisches wachstum - Google Patents
Anlage zum herstellen von halbleiter-schichtstrukturen durch epitaktisches wachstumInfo
- Publication number
- DE3427056A1 DE3427056A1 DE19843427056 DE3427056A DE3427056A1 DE 3427056 A1 DE3427056 A1 DE 3427056A1 DE 19843427056 DE19843427056 DE 19843427056 DE 3427056 A DE3427056 A DE 3427056A DE 3427056 A1 DE3427056 A1 DE 3427056A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- crucible
- area
- lower parts
- epitaxial
- reaction space
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000004886 process control Methods 0.000 claims description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 2
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 claims 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 4
- GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N Indium phosphide Chemical compound [In]#P GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 2
- 238000004943 liquid phase epitaxy Methods 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H01L21/205—
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
- H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
- H01L21/6776—Continuous loading and unloading into and out of a processing chamber, e.g. transporting belts within processing chambers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B19/00—Liquid-phase epitaxial-layer growth
- C30B19/06—Reaction chambers; Boats for supporting the melt; Substrate holders
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Description
B.GohLa-R.Linnebach 1-2
Anlage zum Herstellen von Halbleiter-Schichtstrukturen
durch epitaktisches Wachstum
Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Herstellen von Halbleiter-Schichtstrukturen durch epitaktisches Wachsturn
nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Es ist bekannt, aus mehreren Schichten aufgebaute Halbleiter-Bauelemente
durch epitaxiales Wachstum herzustellen. Auf ein Substrat in Form eines Halbleiter-Kristallplättchens
- üblicherweise als Wafer bezeichnet - läßt
man in einem Schmelztiegel eine unterkühlte oder übersättigte
geschmolzene Lösung eines anderen Halbleitermaterials einwirken. Die aus der Schmelze ausscheidenden
Atome des Beschichtungsstoffs lagern sich an der Oberfläche
des Substrats an und bilden auf ihm eine monokristalline Dünnschicht, die wenige Gitterfehler und
damit gute physikalische Eigenschaften aufweisen kann.
Diese im angelsächsischen Sprachbereich als LPE (Liquid
phase epitaxy) bekannte Verfahren wird z.B. zum Herstellen von quarternären Mischkristall-Schichtstrukturen für
eLektrooptisehe Bauelemente verwendet. Als Beispiel seien
Laser, LEDs und Photodetektoren auf der Basis von Gallium-Indium-Arsen
idphosph id genannt.
ZT/P2-Bk/Gn
05.07.1984 - 5 -
B.Gohla-R.Linnebach 1-2
Bekannte Anlagen der eingangs genannten Art (Journal of
Crystal Growth 46 (1979) S.253 bis 261; British Telecom Technology Journal VoI 1 No. 1 JuLy 1983, S.23 bis 30)
weisen Reaktionsräume auf, die von einer Seite zugänglich
sind und in ihrem Innern Epitaxie-SchmeLztiegel in Form
eines sogenannten Mehrkammerschiebebootes enthalten. In
dessen Unterteil ist das zu beschichtende Substrat enthalten,
das Oberteil weist mehrere Kammern auf, in denen sich die portionierten Lösungen der erforderlichen Be-Schichtungsstoffe
befinden. Das Oberteil wird über das Unterteil hinweggeschoben, wobei der Inhalt der einzelnen
Kammern jeweils während der erforderlichen Zeitspanne über
dem Substrat verbleibt. Es gibt auch Schmelztiegel,, von
deren Kammerinhalt mit einem Schieber jeweils eine Schmelzportion abgetrennt werden kann, die zum Beschichten eines
Wafers ausreicht (Journal of Crystal Growth 60 (1982) S.421 bis 433). Zum Entfernen der verbrauchten Schmelze
muß aber der Schmelztiegel aus dem Reaktionsraum herausgenommen
werden. Dazu muß der Ofen jedesmal abgekühlt und danach wieder aufgeheizt werden. Dies ergibt lange Totzeiten
für die Anlage und Verluste an Heizenergie.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage der eingangs genannten Art zu schaffen, die das Herstellen
hoher Stückzahlen von HaLbleiterbaueLementen mit Schichtstruktur
ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in dem Patentanspruch.
1 gekennzeichnete Anlage gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
B.GohLa-R.Linnebach 1-2
Durch die Erfindung wird eine quasi-kontinuierliehe Herstellung
von optischen Halbleiter-Bauelementen in großen
Stückzahlen ermöglicht. Dadurch, daß das laufende vollständige Abkühlen auf die Raumtemperatur und das nachfolgende
Aufheizen des Ofens entfallen, verringern sich die Energiekosten.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden
anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anlage,
Fig. 2 ein in der Anlage nach Fig. 1 verwendetes kassettenartiges SchmelztiegeL-Untertei L,
Fig. 3 ein in der Anlage nach Fig. 1 verwendetes behälterartiges
Schmelztiegel-Unterteil,
Fig. 4 eine vergrößerte Teilansicht von Fig. 1, aus der
Einzelheiten des Mehrkammerschmelztiegel-Oberteils
und der verschiedenen SchmeIztiegeI-UnterteiLe
ersichtlich sind, und
Fig. 5 eine selbsttätige Prozeßsteuerung für die Anlage
nach Fig. 1.
Die aus Fig. 1 ersichtliche Anlage zum Herstellen von Ha Ib Leiter-Schichtstrukturen durch epitaktisches Wachstum
weist im wesentlichen folgende Bereiche auf:
einen Ladebereich 1, einen Epitaxiebereich 2 und einen
Entladebereich 3. Ein Reaktionsraum 4 wird durch eine
Umhüllung aus Quarzglas 5 und durch Gehäuseteile aus Edelstahl 6 und 7 umschlossen, die an den beiden Endsei-
B.GohLa-R.Linnebach 1-2
Seiten und an mehreren VerbindungssteLLen durch in der
Zeichnung angedeutete DichtungsfLansche wie z.B. der
FLansch 8, untereinander und mit weiteren TeiLen der An-Lage
verbunden sind.
Im Epitaxiebereich 2 ist der Reakt i onsrauiti 4 von einem
Diffusionsofen 10 umgeben, der drei getrennt heizbare
Temperaturzonen aufweist, wobei insbesondere die Temperatur
der mittLeren Zone 11 sehr genau konstant gehaLten werden muß. Im Bereich dieser mittLeren Temperaturzone 11
ist in dem Reaktionsraum ein SchmeLztiegeL-OberteiL 12,
auch aLs Epitaxieboot bezeichnet, angeordnet» Das Obertei L 12 weist mehrere, z.B. fünf* Kammern 13 für die Aufnahme
von Beschichtungsstoff-Lösungen auf.
Unter dem SchmeLztiegeL-OberteiL 12 werden kassettenförmi·
ge SchmeLztiegel-UnterteiLe 14a hindurchgeschoben, und
zwar (in der DarstelLung von Fig. 1) von rechts nach Links durch den Reaktions raum 4 hindurch. Sie enthaLten
jeweiLs ein HaLb LeiterpLättchen-oder Wafer 15, das nacheinander
unter die einzelnen Kammern 13 geLangt" und dort
während der erforderlichen KristaI Li sationszeit verbleibt
Nach jedem dieser Unterteile 14a werden ein behälterartiges SchmeLztiegel-UnterteiI 14b, mit dem die verbrauchte
Schmelze entfernt wird, und ein aLs Abstandshalter dienendes
SchmeLztiegeL-UnterteiI 14c durch den Reaktionsraum 4
hindurchgefördert. Einzelheiten des Mehrkammerschmelztiege
l-0bertei Ls 12 und der verschiedenen Schme lztiege l-UnterteiLe
14a, 14b. und 14c werden noch anhand der Figuren 2 bis 4 erläutert.
B.GohLa-R.Linnebach 1-2
Mit einer Li ch t;s«'h rankenei nri cht ung, die aus einem Lichtsender
16, zu den Kammern 13 des Oberteils 12 führenden Lichtleitfasern 17, von den unterhalb des Oberteils 12
angeordneten Unterteilen 14 ausgehenden Lichtleitfasern
18 und aus einem Lichtempfänger 19 besteht, wird dafür
gesorgt, daß die einzelnen Unterteile 14a, 14b, 14c jeweils genau unter der zugehörigen Kammer 13 positioniert
si nd.
Da der Epitaxieprozeß unter Schutzgasatmosphäre durchgeführt
werden muß,sind das den Reaktionsraum umgebende
Quarzrohr 5 und die mit ihm verbundenen Räume des Ladebereichs 1 und des Entladebereichs 3 mit Ent luftungsrohren
20, über die in dem Reaktions raum 4 ein Ultrahochvakuum
erzeugt werden kann, versehen, über Zuführungs rohre 21
kann ein Schutzgas, z„B. Wasserstoff, in den Reaktionsraum 4, in den Ladebereich oder Ladestation 1 und in den
EntLadebereich oder Entladestation 3 eingebracht werden.
Der Ladebereich 1 weist einen Vorratsraum oder Vorratsbehälter 22 auf, der mit einem Stapel SchmeLztiegeL-Unterteile
14 gefüllt wird, die jeweils ein zu beschichtendes Ha Ib Leiterplättchen 15 enthalten. Der Entladebereich
3 ist mit einem entsprechenden Vorratsraum 23 versehen, der die Unterteile 14 mit den HaIb Lei terp lättchen 15 aufnimmt,
nachdem diese beschichtet worden sind.
Um zu verhindern, daß beim Füllen des Vorratsraums 22 oder beim Entleeren des Vorratsraums 23 der Reaktionsraum
4 mit der umgebenden Atmosphäre verbunden wird - mit den sich daraus ergebenden nachteiligen Wechselwirkungen -,
ist zwischen den Anschlüssen der Vorratsräume 22 und 23 und die Gehäuseteile 6, 7 jeweils eine Schleusenvorrichtung
25, 25* eingefügt, die z.B. aus einem Edelstahl-
B.Gohla-R.Linnebach 1-2
Pendelschieber mit einem elektropneumatisehen Antrieb
26, 26* bestehen kann. Bevor der Vorratsraum 22 oder 23 zum Füllen bzw. Entleeren geöffnet oder abgetrennt wird,
wird der Reaktionsraum 4 durch, die Schleusenvorrichtung
25 oder 25* hermetisch gegen die umgebende Atmosphäre
ve rschlossen.
Aus dem Vorratsraum 22 werden die Schmelztiegel-UnterteiLe
14 durch einen Kolben 28 nacheinander in den Reaktionsraum 4 eingebracht. Dazu wird der Kolben 28 durch
einen Antrieb 29 betätigt, der zweckmäßigerweise als
Schrittmotor ausgebildet ist. Ein Faltenbalg 30 aus Edelstahl dichtet die Durchführung der Kolbenstange 31 durch
das Antriebsgehäuse 32 gegen die umgebende Atmosphäre ab,
so daß auch bei geöffneter Schleusenvorrichtung 25 und
angeschlossenem Vorratsraum 22 in dem Reaktions raum 4
das Vakuum aufrechterhalten bleibt.
Auch der Entladebereich 3 weist einen Kolben 28* mit
Antrieb 29* auf, durch die die einzelnen Unterteile 14 aus dem Reaktionsraum 4 entnommen und in den Vorratsraum
23 eingeführt werden. Ein Faltenbalg 30* sorgt auch hier für die nötige Abdichtung gegen die Umgebung.
Eine hin- und herbewegbare Hubstange 34 und ein zugehöriger Antrieb 35 in Form eines Schrittmotors bilden eine*
Fördereinrichtung, die die SchmeIztiegel-UnferteiIe 15
durch den Reaktions raum 4 hindurchschiebt. Die Hubstange
34 ist gegen die Atmosphäre ebenfalls durch einen Faltenoder Federbalg 36 aus Edelstahl abgedichtet.
B.GohLa-R.Linnebach 1-2
Die Unterteile 14 Liegen auf einer Gleitbahn oder Schiene
38 auf, die sich von dem Ladebereich 1 bis zu dem Entladebereich 3 durch den Reaktions raum 4 hindurch erstreckt.
Nachdem jeweils die unter dem SchmeLztiegel-OberteiI 12
befindlichen Halb Lei terplättchen beschichtet worden sind,
schiebt die Hubstange 34 die Unterteile 15 jeweils um die Länge eines Unterteils nach links und kehrt dann in
ihre Ausgangslage zurück. Der Kolben 28 in dem Ladebereich
fährt dann nach oben und bringt ein weiteres Unterteil 15 auf die Höhe der Gleitbahn 38. Der Kolben 28 des Entladebereichs
3 fährt nach unten, senkt das oberste auf dem Stapel liegende Unterteil 15 ab und schafft damit
Platz für das nächste auf der Gleitbahn 38 ankommende Unterteil 15. Der Vorgang wiederholt sich so lange, bis
der Vorratsraum 22 in dem Ladebereich leer oder der Vorratsraum 23 in dem Entladebereich voll ist. Danach
werden - wie bereits erwähnt - die Schleusenvorrichtungen
25 und ,25* geschlossen, der Vorratsraum 22 mit Unterteilen mit neuen Halb Ieiterplättchen 15 gefüllt und die
Unterteile mit den fertig beschichteten Halb Lei terp lättchen
15 aus dem Vorratsraum 23 herausgenommen.
Beim Laden und Entladen der Vorratsräume 22 und 23 bleibt
das Vakuum oder die Schutzgasatmosphäre in dem Reaktionsraum von der umgebenden Atmosphäre unbeeinflußt. Vor
allem aber muß der Diffusionsofen 10 dabei nicht abgekühlt
und nachher wieder aufgeheizt werden.
Ein Antrieb 41 ist mit einem Schieber in dem SchmelztiegeL-OberteiI
12 (vgl. Fig. 4) verbunden. Mit diesem Schieber kann die für eine epitaktische Beschichtung
jeweils erforderliche S chmelkeport i on von dem Inhalt der
Kammern 13 abgetrennt werden und außerdem die verbrauch-
- 11 -
B.GohLa-R.Linnebach 1-2
te SchmeLzeportion in das behäLterförmige SchmeLztiegeL-Unterteil
14b entleert werden. Auch die Durchführung der Hubstange 40 durch ein Antriebsgehäuse 42 ist mittels
eines Faltenbalgs 43 gegen die Atmosphäre abgedichtet.
Die Steuerung der einzelnen hier erwähnten Antriebe wird
weiter hinten erläutert.
Das aus Fig. 2 ersieht Li ehe SchmeIztiegel-UnterteiI 14a
besteht aus einem kassettenartigen Gehäuse 45, das mit
einem verschiebbaren Deckel 46 versehen ist. In einer
Ausnehmung des Gehäuses 45 ist das zu beschichtende
Halb Leiterplättchen 15 aufgenommen und durch eine Scheibe
47 aus z.B. Indiumphosphid InP abgedeckt. Durch den
Deckel 46 kann verhindert werden, daß das Schutzgas während des gesamten Aufenthalts in dem Reaktions raum
auf das Halb Leiterp lättchen 15 oder die InP-Scheibe 47
einwirkt und möglicherweise Veränderungen hervorruft.
Der Deckel 46 wird beiseite geschoben, sobald das Unterteil 14 zu dem Oberteil 13 gelangt. Er wird in einer
Ausnehmung 48 aufgenommen, wie in der Zeichnung durch einen Pfeil angedeutet ist.
Das aus Fig. 3 ersichtliche behä I terartige Schmelztiegel-Unterteil
14b besteht aus einem Körper 44 und einer Ausnehmung 49, in der jeweils eine Portion verbrauchter
Schmelze aufgenommen und aus dem Reaktionsraum 4 herausgefahren wird. Die hier nicht weiter da rgeste I Iten, a Is
Abstandshalter dienenden SchmeLztiegel-UnterteiIe 14c
bestehen lediglich aus einem Körper 44 ohne Ausnehmung.
Unter dem SchmeIztiegel-0berteiL 12 (Fig. 4) befindet
sich ein kassettenförmiges Schmelztiegel-Unterteil 14a,
in dem ein zu beschichtendes HaLb leiterplättchen 15 ent-
B..GoKLa-R.Li nnebtach 1-2
hatten ist. Durch, einen Schieber 70, der über die Hubstange
40 betätigt wird, wird von der in den Kammern
13 des Oberteils 12 enthaltenen Schmelze jeweils eine Portion 72 abgetrennt, die zum epitaktisehen Aufbringen
einer Schicht auf das darunterliegende HaIb Lei terp lätt chen
15 dient. Danach ist die Schmelzeportion 72 verbraucht
und wird, nachdem die Schmelztiegel-Unterteile
nach links verschoben worden sind, in der Ausnehmung 49
des behälterartigen Schmelztiegel-Unterteils 14b aufgenommen
und kann somit, ohne den Epitaxieprozeß unterbrechen
zu müssen, aus dem Reaktions raum 4 herausgefahren
we rden.
Während das HaIb Lei terp lättchen 15 von dem Ladebereich
zu dem Schmelztiegel 12 gefördert wird, ist es - wie
bereits erwähnt - durch den Deckel 46 geschützt (vgl. rechte Seite von Fig. 4). Erst wenn das Unterteil 14a
mit dem Plättchen 15 unter das Oberteil 12 gelangt, wird
der Deckel 46 weggestreift und fällt in die Ausnehmung
In Fig. 5 sind die wichtigsten der anhand von Fig. 1 erläuterten Bestandteile der erfindungsgemäßen Anlage in
schematischer Weise dargestellt. Sie sind mit den gleichen
Bezugszeichen versehen und werden hier im einzelnen nicht mehr erläutert. Die Anlage ist mit einer modular aufgebauten
Steuerung versehen, was den Vorteil hat, daß die einzelnen Steuerbausteine einfacher an ihre Aufgaben angepaßt
und auch, einfacher ausgetauscht werden können. Ein übergeordneter Prozeßrechner 50 koordiniert die
Funktion der einzelnen Steuerbausteine und überwacht die
gesamte Anlage. Durch. Steuer- und Si gna I Lei t ungen 51 ist er mit einem Ventiltrieb 52, der den Durchfluß des Schutzgases
durch das Zuführungsrohr 21 steuert, und mit einer
- 13 -
B.GohLa-R.Linnebach 1-2
Positioniersteuerung 53 verbunden, die den als Schrittmotor
ausgebildeten Antrieb 41 steuert. Durch diesen Antrieb
wird über die Stange 40 der Schieber 70 verschoben, der die SchmeLzeportionen von dem Inhalt der Kammern 13
abtrennt.
Erst nachdem mehrere Stapel von SchmelEtiegel-Untertei len
14a, 14b, 14c den Reaktionsraum durchlaufen haben und die in ihnen enthaltenen Ha Ib Lei terplättchen 15 beschichtet
worden sind, ist der Inhalt der Kammern 13 erschöpft. Dann muß der Dichtungsflansch 8 geöffnet und
das SchmeLztiegel-OberteiL herausgefahren und ein neues
oder neu gefülltes Schmelztiegel-Oberteil 12 in den
Reaktions raum hineingefahren werden. Die erforderliche
genaue Lagesteuerung wird mit der Lichtschrankeneinrichtung
16 bis 19 (Fig. 1) überwacht.
Eine Schleusensteuerung 54 steuert den elektropneumatisehen
Antrieb 26* des PendeLs chiebers in dem Entnahmebereich
3.
Eine zweite Positioniersteuerung 55 steuert den Schrittmotor
des Antriebs 29* für den Kolben 28* des Entnahmebereichs oder -station 3.
In dem Ladebereich 1 wird der Antrieb 35 durch eine Positioniersteuerung 56, der Antrieb 26 durch eine Schleusensteuerung
57 und der Antrieb 29 durch eine weitere Positioniersteuerung 58 gesteuert. Weitere Steuer- und
Signa I Leitungen 61 verbinden den Prozeßrechner 50 mit den
eben genannten Steuerbausteinen 56', 57 und 58 sowie mit
einem Ventiltrieb 62, der die Gasströmung durch das oder die Entlüftungsrohre 20 steuert.
- 14 B.Gohla-R.Linnebach 1-2
Ein durch eine SignaL Leitung 63 mit dem Prozeßrechner
verbundener Sensor 64 der Lichtschrankeneinrichtung 17,
18, 19 meldet dem Prozeßrechner 50 die Position der SchmeLztiegeL-UnterteiIe 14.
Eine in der Zeichnung nur schematisch angedeutete Regelschaltung besteht aus drei Temperaturmeßschaltungen 65
(für jede Temperaturzone des Diffusionsofens 10 eine),
drei PID-Reglern 66, die mit einer gemeinsamen Zeitprogrammsteuerung
versehen sind, und drei HeizstromsteI Ls cha Itungen 67. Sie bildet einen sehr genau steuernden
Regelkreis für die Temperatur des Diffusionsofens 10,
in dessen drei Zonen die Temperatur jeweils unabhängig
gesteuert wird. In dem Reaktionsbereich des Diffusionsofens muß die Temperatur mit einer Abweichung von höch-
stens +0,50C konstant gehalten werden.
Die beschriebene Steuerung ermöglicht einen quasi-kontinuierIichen
Prozeßablauf mit einem großen Durchsatz und genauer Reproduzierbarkeit der Epitaxieschichten.
Außerdem ergibt die Anlage eine hohe Produktivität dadurch,
daß in ihr die ganzen HaLb Leiterplättchen, so wie sie vom
Hersteller geliefert werden - mit einem Durchmesser von z.B. zwei Zoll -, behandelt werden können. Ein vorheriges
Zertrennen der Wafer ist nicht mehr nötig.
Claims (8)
- Standard Elektrik Lorenz
Aktiengesellschaft
StuttgartB.Gohla-R.Linnebach 1-2Patentansprüchenj Anlage zum Herstellen von Ha Ib Leiter-Schichtstrukturen durch epitaktisches Wachstum, die folgende Bestandteile aufweist:- mindestens einen Schmelztiegel, bestehend aus einemdas zu beschichtende HaIbLeiterplättchen aufnehmenden Unterteil und einem die Beschichtungsstoffe aufnehmenden Oberteil, das gegenüber dem Unterteil verschiebbar ist,- einen Reaktionsraum, in dem der Schmelztiegel eingebracht und unter einer Schutzgasatmosphäre gehalten wird,einen Ofen, in den der Schmelztiegel auf die für das epitaktische Wachstum erforderliche Temperatur erhitzt wi rd, und- eine Fördereinrichtung, durch die einer der Schmelztiegelteile gegenüber dem anderen verschoben und dabei das HaIbleiterplättchen mit dem jeweils erforderlichen, aufgeschmolzenen Beschichtungsstoff in Berührung gebracht wird,dadurch gekennzeichnet, daß sie aufwei st:- einen Ladebereich (1), in dem mehrere Schmelztiegel-ZT/P2-Bk/Gn05.07.1984 - 2 -B .GohLa-R.Linnebach 1-2Unterteile (14a) samt HaLb Leiterplättchen unter Luftabschluß in den Reaktionsraum (4) eingeführt und nacheinander der Fördereinrichtung (34, 35) zugeführt werden,
- einen durch den Ofen (10) heizbaren Epitaxiebereich (2), durch den die SchmelztiegeL-UnterteiLe (14a) nacheinander schrittweise hindurchbewegt werden,- ein in dem Epitaxiebereich (2) ortsfest angeordnetes Schme Iztiegel-OberteiI (12),unter dem die Unterteile derart hindurchgeführt werden, daß jedes HalbLeiterpLättchen (15) mit dem Inhalt einer oder mehrerer Kammern (13) des Oberteils während einer vorgegebenen Zeitspanne in Berührung steht, und- einen in Förderrichtung hinter dem Epitaxiebereich (2) angeordneten EntLadebereich (3), in dem die Schmelztiegel-UnterteiLe (14a) unter Luftabschluß aus dem Reaktions raum (4) herausgenommen werden. - 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Prozeßsteuerung (15) versehen ist, durch die ein erster Antrieb (29) für die Zuführung im Ladebereich (1), ein zweiter Antrieb (35) für die Förderung durch den Epitaxiebereich (2) und ein dritter Antrieb (29*) für die Herausnahme im EntLadebereich (3) in aufeinander abgestimmter Weise selbsttätig gesteuert werden.
- 3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Antriebe(29, 35, 29*) jeweiLs mit einem eigenen Steuerbaustein (53, 54, 55) versehen sind, und daß diese Steuerbausteine über Steuer- und SignaL Leitungen (51, 61) mit der Prozeßsteuerung (50) verbunden sind.■■ ,5 ~G.GohLa-R.Linnebach 1-2
- 4. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lade- oder der Entladebereich (1 bzw. 2) je einen Raum (22 bzw. 23) für die Aufnahme mehrerer Schmelztiegel-UnterteiLe (14) und eine Schleusenvorrichtung (25, 25*) aufweist, so daß der Reaktionsraum (4) beim Füllen des Ladebereichs (1) und beim Leeren des Entladebereichs (3) von der umgebenden Atmosphäre getrennt bleibt.
- 5. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelztiegel (12) kassettenförmige Unterteile (14a) aufweist, in denen je ein Halbleiterplättchen (15) die Anlage durchläuft.
- 6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,daß das kassettenförmige Unterteil (14a) e'inen verschiebbaren Deckel (46) aufweist.
- 7. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelztiegel (12) behälterartige Unterteile (14b) aufweist, in denen die verbrauchte Epitaxie-Schmelze aus dem Reaktionsraum entfernt wird.
- 8. Anlage nach Anspruch. 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelztiegel (12) als Abstandshalter zwischen den kassettenförmigen und den behälterartigen Unterteilen (14a, 14b) dienende Unterteile (14c) aufweist.
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19843427056 DE3427056A1 (de) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | Anlage zum herstellen von halbleiter-schichtstrukturen durch epitaktisches wachstum |
| IL75731A IL75731A (en) | 1984-07-23 | 1985-07-05 | System for producing semiconductor layer structures by way of epitaxial growth |
| AU45123/85A AU579167B2 (en) | 1984-07-23 | 1985-07-18 | A deposition process |
| GB08518443A GB2162085B (en) | 1984-07-23 | 1985-07-22 | System for producing semiconductor layer structures by way of epitaxial growth |
| KR1019850005215A KR860001470A (ko) | 1984-07-23 | 1985-07-22 | 에피텍시알 성장에 의한 반도체층 구조체 제조시스템 |
| FR8511241A FR2567920B1 (fr) | 1984-07-23 | 1985-07-23 | Systeme pour produire des structures en couches de materiau semi-conducteur |
| JP16130985A JPS6136926A (ja) | 1984-07-23 | 1985-07-23 | エピタキシヤル成長法による半導体層構造の製造装置 |
| US06/945,235 US4782785A (en) | 1984-07-23 | 1986-12-23 | System for producing semiconductor layer structures by way of epitaxial growth |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19843427056 DE3427056A1 (de) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | Anlage zum herstellen von halbleiter-schichtstrukturen durch epitaktisches wachstum |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3427056A1 true DE3427056A1 (de) | 1986-01-23 |
Family
ID=6241305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19843427056 Withdrawn DE3427056A1 (de) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | Anlage zum herstellen von halbleiter-schichtstrukturen durch epitaktisches wachstum |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4782785A (de) |
| JP (1) | JPS6136926A (de) |
| KR (1) | KR860001470A (de) |
| AU (1) | AU579167B2 (de) |
| DE (1) | DE3427056A1 (de) |
| FR (1) | FR2567920B1 (de) |
| GB (1) | GB2162085B (de) |
| IL (1) | IL75731A (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19813910A1 (de) * | 1998-03-28 | 1999-09-30 | Ald Vacuum Techn Gmbh | Vorrichtung zur Wärmebehandlung von plattenförmigen beschichteten Substraten |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0590214A (ja) * | 1991-09-30 | 1993-04-09 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | 同軸型プラズマ処理装置 |
| JP4022997B2 (ja) * | 1998-07-29 | 2007-12-19 | 住友電気工業株式会社 | ３−５族化合物半導体結晶へのＺｎ拡散方法及び拡散装置 |
| US20100055330A1 (en) * | 2008-08-28 | 2010-03-04 | Hermes Systems Inc. | Epitaxy Processing System and Its Processing Method |
| JP6285305B2 (ja) * | 2014-07-22 | 2018-02-28 | 住友化学株式会社 | 半導体製造装置及び半導体の製造方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5318151B2 (de) * | 1971-12-14 | 1978-06-13 | ||
| JPS49119578A (de) * | 1973-03-16 | 1974-11-15 | ||
| CA978452A (en) * | 1973-06-14 | 1975-11-25 | Anthony J. Springthorpe | Growing of liquid phase epitaxial layers |
| US3993963A (en) * | 1974-06-20 | 1976-11-23 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Heterostructure devices, a light guiding layer having contiguous zones of different thickness and bandgap and method of making same |
| JPS5248949B2 (de) * | 1974-12-20 | 1977-12-13 | ||
| US4028148A (en) * | 1974-12-20 | 1977-06-07 | Nippon Telegraph And Telephone Public Corporation | Method of epitaxially growing a laminate semiconductor layer in liquid phase |
| US4026240A (en) * | 1975-11-17 | 1977-05-31 | Hewlett-Packard Company | Liquid phase epitaxial reactor apparatus |
| JPS6024434B2 (ja) * | 1976-07-07 | 1985-06-12 | セイコーエプソン株式会社 | 電子時計 |
| DE3427057A1 (de) * | 1984-07-23 | 1986-01-23 | Standard Elektrik Lorenz Ag, 7000 Stuttgart | Anlage zum herstellen von halbleiter-schichtstrukturen durch epitaktisches wachstum |
-
1984
- 1984-07-23 DE DE19843427056 patent/DE3427056A1/de not_active Withdrawn
-
1985
- 1985-07-05 IL IL75731A patent/IL75731A/xx not_active IP Right Cessation
- 1985-07-18 AU AU45123/85A patent/AU579167B2/en not_active Ceased
- 1985-07-22 GB GB08518443A patent/GB2162085B/en not_active Expired
- 1985-07-22 KR KR1019850005215A patent/KR860001470A/ko not_active Application Discontinuation
- 1985-07-23 FR FR8511241A patent/FR2567920B1/fr not_active Expired
- 1985-07-23 JP JP16130985A patent/JPS6136926A/ja active Pending
-
1986
- 1986-12-23 US US06/945,235 patent/US4782785A/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| British Telecom. Techn. J., Vol. 1, No. 1, July 1983, pp. 23-30 * |
| J. of Cr. Gr. 60 (1982), pp. 421-433 * |
| J. of Cr. Growth 46 (1979), pp. 253-261 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19813910A1 (de) * | 1998-03-28 | 1999-09-30 | Ald Vacuum Techn Gmbh | Vorrichtung zur Wärmebehandlung von plattenförmigen beschichteten Substraten |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IL75731A0 (en) | 1985-11-29 |
| JPS6136926A (ja) | 1986-02-21 |
| FR2567920B1 (fr) | 1989-11-17 |
| FR2567920A1 (fr) | 1986-01-24 |
| KR860001470A (ko) | 1986-02-26 |
| GB2162085B (en) | 1987-04-29 |
| AU579167B2 (en) | 1988-11-17 |
| AU4512385A (en) | 1986-01-30 |
| GB8518443D0 (en) | 1985-08-29 |
| IL75731A (en) | 1989-07-31 |
| US4782785A (en) | 1988-11-08 |
| GB2162085A (en) | 1986-01-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3427057A1 (de) | Anlage zum herstellen von halbleiter-schichtstrukturen durch epitaktisches wachstum | |
| DE69030330T2 (de) | Plättchenbehandlungssystem | |
| DE112014001586B4 (de) | Vorrichtung zur Bearbeitung von zwei oder mehreren Substraten in einem Batch-Prozess | |
| DE3635279A1 (de) | Gasphasen-epitaxieverfahren fuer einen verbindungs-halbleiter-einkristall und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens | |
| DE68926577T2 (de) | Einrichtung zur Molekularstrahlepitaxie | |
| DE102006029593A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Lotverbindung | |
| DE10392847B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer dünnen Lage | |
| DE3781016T2 (de) | Verfahren zur zuechtung eines multikomponent-kristalls. | |
| DE2445146C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Ausbildung epitaktischer Schichten | |
| DE3427056A1 (de) | Anlage zum herstellen von halbleiter-schichtstrukturen durch epitaktisches wachstum | |
| DE3322685A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines bandes aus polykristallinem silizium | |
| DE3211051A1 (de) | Vorrichtung und verfahren fuer molekularstrahlniederschlag auf einer vielzahl substrate | |
| DE3634130A1 (de) | Vorrichtung und verfahren fuer die chemische dampfabscheidung | |
| DE102009009022A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Beschichtung von flachen Substraten mit Chalkogenen | |
| EP0929367B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum behandeln von substraten | |
| DE3100330A1 (de) | Vorrichtung zur epitaktischen ablagerung einer halbleitermaterialschicht | |
| DE2357230C3 (de) | Vorrichtung zum epitaktischen Aufwachsen von Halbleitermaterial aus der flüssigen Phase auf Halbleitersubstraten | |
| DE2111946C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum epitaktischen Aufwachsenlassen eines Kristalls auf einer Unterlage | |
| DE19522574A1 (de) | Reaktor zur Beschichtung von flächigen Substraten und Verfahren zur Herstellung derartiger Substrate | |
| DE3248689C2 (de) | ||
| DE10135574B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Fertigung von Schichtstrukturen auf Substraten mittels Flüssigphasenepitaxie | |
| DE2025779C3 (de) | Verfahren zum Abscheiden einer Schicht aus einer binären Verbindung an der Oberfläche eines Halbleiterkristalls | |
| DE19855021C1 (de) | Verfahren und Anordnung zum Abscheiden von Halbleitermaterial | |
| EP0048872A1 (de) | Vorrichtung zur Durchführung einer Flüssigphasen-Epitaxie | |
| DE2504815A1 (de) | Verfahren zur herstellung einer fluessigphase-epitaxialschicht aus galliumphosphid |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ALCATEL SEL AKTIENGESELLSCHAFT, 7000 STUTTGART, DE |
|
| 8136 | Disposal/non-payment of the fee for publication/grant |