DE3531789A1

DE3531789A1 - Traeger zur verwendung bei der aufbringung einer schicht auf eine silicium-halbleiterscheibe

Info

Publication number: DE3531789A1
Application number: DE19853531789
Authority: DE
Inventors: Kichihei Sato; Syunkichi Sekikawa Niigata Sato; Teruyasu Sagamihara Kanagawa Tamamizu; Takashi Yamagata Tanaka
Original assignee: Toshiba Ceramics Co Ltd
Current assignee: Coorstek KK
Priority date: 1984-09-13
Filing date: 1985-09-06
Publication date: 1986-03-20
Also published as: GB2164357A; FR2571543B1; US4710428A; FR2571543A1; GB8522402D0; JPS6169116A; DE3531789C2; GB2164357B

Description

3531709

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Träger für die Unterstützung einer Silicium-Halbleiterscheibe und insbesondere einen Träger für die Unterstützung einer Silicium-Halbleiterscheibe während der in-line-Beschichtung oder Ablagerung auf der Silicium-Halbleiterscheibe durch ein 'chemisches Aufdampfverfahren (CVD).

Im allgemeinen wird bei der in-line-CVD-Beschichtung einer Silicium-Halbleiterscheibe die Halbleiterscheibe in einer Vertiefung auf einem Träger angebracht, der an einem Förderband einer Beschichtungsvorrichtung befestigt ist und es wird eine Siliciumschicht auf die Oberfläche der Halbleiterscheibe beispielsweise durch Erwärmen der Scheibe, be in einem Reaktor oder einer Reaktionskammer der Be-2b

Schichtungsvorrichtung und durch Zufuhr von siliciumhaltigem Dampf zum Reaktor oder der Reaktionskammer aufgebracht.

Der üblicherweise verwendete Träger zur Bildung des Beschichtungsfilms durch das CVD-Verfahren weist einen Laminataufbau auf, beispielsweise ein Substrat aus wärmebeständigem Metall wie Inconel u.a. auf und die Beschichtungsschicht, beispielsweise Cr₃O₃, wird auf die Oberfläche des Substrats aufgebracht.

Da diese Art von Träger aus einem Material mit hohem Wärmeausdehnungskoeffizienten besteht und dies zu einer Warmverformung des Trägers führt, besteht die Sorge, daß der durch das CVD-Verfahren hergestellte Beschichtungsfilm während der Beschichtung oder Ablagerung auf der SiIicium-Halbleiterscheibe im CVD-Verfahren keine gleichmäßige Dicke hat (die Dicke des durch das CVD-Verfahren aufgebrachten Films führt zu Fehlern um etwa 8%).

Beispielsweise ist die Wärmeleitung bei einer Doppelschichtstruktur von Cr₂O₃-FiIm und Inconel-Substrat durch den Cr^O^-Film nicht ausreichend, da die Wärmeleitfähigkeit des Cr₂O₃-FiImS viel kleiner als die des Inconel-Substrats ist. Dementsprechend besteht bei einer von unten erfolgenden Erwärmung des Trägers der Doppelschichtsstruktür die Sorge, daß die Temperatur an der Oberfläche der Silicium-Halbleiterscheibe in feiner Weise entsprechend der Positionen an deren Oberfläche und/oder der verstrichenen Zeit schwanken kann, und zwar aufgrund der Wärmeableitung von der Silicium-Halbleiterscheibe beispielsweise aufgrund des Gasstroms auf der Silicium-Halbleiterscheibe.

Zusätzlich ist es schwierig, die Dicke des Cr₃O₃-FiImS zu steuern, insbesondere die Dicke des Films so zu steuern,

__ daß sie für jeden der Träger gleichmäßig ist. Dement-25

sprechend besteht die Sorge, daß die Temperatur an der Oberfläche der Halbleiterscheibe für jeden Träger schwanken kann. Es besteht daher die Sorge, daß ein Fehler oder ein Dickenunterschied in der nach dem CVD-Verfahren auf

die Halbleiterscheibe aufgebrachten Folie oder Schicht 30

entsprechend den Positionen in einer Halbleiterscheibe für einzelne Scheiben jedes Trägers auftreten kann.

Ferner kann eine derartige Doppelstruktur möglicherweise bewirken, daß der Cr₂O₃-FiIm sich aufgrund des Unterschieds im Wärmeausdehnungskoeffizienten von Inconel-Substrat und Cr₃O₃-FiIm ablöst und es kann eine Warmverformung in dem Träger vorkommen, welche den Verformungsgrad mit zunehmender Größe des Trägers steigert. Dementsprechend wird der Wärmekontakt zu der in der Vertiefung montierten Halbleiterscheibe unvollständig, um die Temperatur an der Oberfläche der Halbleiterscheibe für jede ._ Scheibe schwanken zu lassen, oder die Richtung der Halbleiterscheibe verändert sich für jede Scheibe infolge einer Differenz in der Art und Weise des Kontaktes zwischen dem Gasstrom und der Halbleiterscheibe oder in der Wärmeableitung von der Oberfläche der Halbleiterscheibe durch den Gasstrom auf jeder Scheibe. Dies verursacht einen Fehler oder eine Differenz in der Dicke und in der Gleichmäßigkeit der Dicke des Films, der auf der Oberfläche der Halbleiterscheibe durch das CVD-Verfahren gebildet wird.

Ein Träger wird im allgemeinen durch Verwendung einer Inconelplatte von beispielsweise etwa 1 bis 2 mm Dicke als Substrat hergestellt und es wird eine Haltevertiefung mit einer Höhe gebildet, die zur Aufnahme des unteren Teils einer Silicium-Halbleiterscheibe auf der Oberfläche des Substrats erforderlich ist, beispielsweise durch Pressen. Wie oben beschrieben sind dimensioneile Änderungen oder Unterschiede auf die Warmverformung der Vertiefung für die Aufnahme der Silicium-Halbleiterscheibe zurückzuführen und die Änderungen werden mit zunehmender Trägergröße größer. Es ist daher nicht immer leicht, einen Träger herzustellen, der eine Haltevertiefung von großem Durchmesser hat, um eine Silicium-Halbleiterscheibe in dem chemischen Aufdampfverfahren zu beschichten; also beispielsweise eine

Vertiefung von mehr als 12,5 cm Durchmesser. 35

Ferner soll der zur Verwendung bei der in-line-Beschichtung auf einer Silicium-Halbleiterscheibe im CVD-Verfahren verwendete Träger eine verbesserte Warmfestigkeit und einen Spulwiderstand sowie eine hohe mechanische Festigkeit haben. Das Trägermaterial soll außerdem keine Gase erzeugen. Das heißt die Einbringung von unerwünschten Verunreinigungen, und zwar selbst wenn sie klein sind, soll in die CVD-Beschichtungsvorrichtung zweckmäßigerweise vermieden werden. Sauberkeit und Einstellung der Verun-. _ reinigungen ist extrem wichtig, um die gewünschten elektrischen Grundeigenschaften zu erzielen, wie sie für ein Halbleiterelement gewünscht werden, das von der Halbleiterscheibe hergestellt wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die vorstehenden Schwierigkeiten zumindest teilweise zu beseitigen und einen Träger zur Verwendung bei in-line oder kontinuierlicher Beschichtung im CVD-Verfahren zu schaffen, der einen gleichmäßigen Film im CVD-Verfahren aufbringen kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1.

Der erfindungsgemäße Träger zeichnet sich somit durch eine Si-SiC-Keramik aus, die metallisches Silicium enthält.

In dieser Beschreibung werden mit "Si-SiC" oder "Si-SiC-Keramik" solche Stoffe gemeint, die eine Mischung aus SiC mit metallischem Si umfassen.

Ferner sind mit "in-line" oder "kontinuierlich" für die CVD-Vorrichtung solche Vorrichtungen gemeint, die nicht chargenweise arbeiten und bei denen der CVD-Prozeß in einem Reaktor kontinuierlich ausgeführt und fortgesetzt

wird, während die Halbleiterscheibe eingeführt und ent-35

nommen ;wird.

Gemäß Erfindung werden die den Träger bildenden Si-SiC-Keramiken zweckmäßigerweise durch Imprägnieren der Poren eines gesinterten SiC mit geschmolzenem metallischen Silicium bei hohen Temperaturen gebildet.

Die Größe der den gesinterten Körper bildenden SiC-Teilchen beträgt zweckmäßigerweise etwa 10 bis etwa 150,um, kann jedoch im Hinblick auf die mechanische Festigkeit auch etwa 1 bis etwa 300 ,um betragen. Die Porengröße der Poren des gesinterten SiC beträgt im Hinblick auf die

auch etwa 1 mm sein.

mechanische Festigkeit vorzugsweise 50 ,um, kann jedoch

Bei dem erfindungsgemäßen Träger ist das Verhältnis von metallischem Si 2
mehr als 7 Gew.%.

metallischem Si zu der Si-SiC-Keramik vorzugsweise nicht

Wenn die Menge des metallischen Si in der Si-SiC-Keramik weniger als 7 Gew.% ist, können Zersetzungsprodukte eines organischen Bindemittels, das zur Herstellung des gesinterten SiC aus SiC-Pulver, d.h. im gesinterten SiC als freier Kohlenstoff verbliebener Kohlenstoff oder im gesinterten SiC verbliebene ungefüllte Poren einen unerwünschten Effekt auf die Silicium-Halbleiterscheibe bei der in-line oder kontinuierlichen Beschichtung der Silicium-Halblei-

terscheibe im CVD-Prozeß bewirken.

Insbesondere besteht die Sorge, daß in der Si-SiC-Keramik im gesinterten SiC verbliebener freier Kohlenstoff in die Silicium-Halbleiterscheibe diffundieren und die SiIicium-Halbleiterscheibe verunreinigen kann.

Ferner besteht die Sorge, daß der die Silicium-Halbleiterscheibe verunreinigende Stoff an den Poren des gesinterten SiC in der Si-SiC-Keramik adsorbiert wird und der so adsorbierte Stoff während der CVD-Beschichtung desorbiert

wird, um die Silicium-Halbleiterscheibe zu verunreinigen.

Bei dem erfindungsgemäßen Träger beträgt das Verhältnis von metallischem Si in der Si-SiC-Keramik vorzugsweise

P- nicht mehr als 25 Gew.%.
ο

Wenn die Menge des metallischen Si in der Si-SiC-Keramik 25 Gew.% übersteigt, dann ist die mechanische Festigkeit der Si-SiC-Keramik klein und bringt Probleme bei der . mechanischen Handhabung des Trägers mit sich, wenn das Material verwendet wird, um den Träger für das in-line oder das kontinuierliche CVD-Verfahren zu bilden.

Gemäß Erfindung ist die Reinheit des metallischen SiIiciums in der Si-SiC-Keramik des Trägers, d.h. die Reinheit des zur Bildung der Si-SiC verwendeten metallischen Si vorzugsweise nicht weniger als 99 Gew.% und insbesondere nicht weniger als 99,9 Gew.%.

Der bevorzugt verwendete Träger weist eine Si-SiC-Keramik auf, die durch Imprägnieren der Poren im gesinterten SiC mit geschmolzenem, metallischem Si gebildet ist, das eine hohe Reinheit von nicht weniger als 99 Gew.% und insbesondere nicht weniger als 99,9 Gew.% hat, so daß der Gewichtsanteil von Si 7 bis 25% beträgt. Der Träger ist vorzugsweise für Gas undurchlässig.

Der erfindungsgemäße Träger für die Beschichtung im CVD-Verfahren hat eine Si-SiC-Keramik mit verbesserter Warmfestigkeit und Aufwickelwiderstand sowie mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten, der nahezu dem der Silicium-Halbleiterschicht entspricht. Der Träger ist für Gas undurchlässig, kann im CVD-Verfahren einen äußerst gleichmäßigen Film aufnehmen, ohne die Silicium-Halbleiterscheibe zu verunreinigen und besitzt eine Haltevertiefunc mit vergrößerter Dimensionsstabilität und hoher

Größen- oder Formgenauigkeit für die Silicium-Halbleiterscheibe.

Allgemein gesprochen hat der zur Verwendung bei dieser Erfindung vorgesehene Träger eine derart geeignete Größe,

daß er für die übliche in-line oder kontinuierliche CVD-Beschichtung oder Ablagerung verwendet werden kann.

Der Träger wird auf einer seiner Oberfläche mit mindestens einer Haltevertie
scheibe versehen.

einer Haltevertiefung für das Halten einer Halbleiter-

Die Haltevertiefung für den erfindungsgemäßen Träger kann auf übliche Weise hergestellt werden, beispielsweise durch maschinelle Bearbeitung o.a.. Falls erforderlich, kann die Haltevertiefung auch durch Pressen gebildet werden.

Die Größe der Haltevertiefung hängt von der Größe der darauf aufzubringenden Silicium-Halbleiterscheibe ab. Insbesondere da der Träger aus Si-SiC-Keramik hergestellt wird, ist er von physikalischen Defekten frei, die bislang bei üblichen Laminatsstrukturen auftraten, und er kann die Haltevertiefung während der Beschichtung mit extrem großer Dimensionsgenauigkeit beibehalten, insbesondere im Falle eines Trägers mit großer Haltevertiefung für eine Silicium-Halbleiterscheibe von 15 cm oder mehr.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Träger durch Imprägnieren von SiC mit einer vorgegebenen Menge von metallischem Silicium gebildet, das eine hohe Reinheit hat, wobei der Träger eine hohe mechanische Festigkeit besitzt und für Gas undurchlässig ist. Es besteht hier keine Sorge, daß das Trägermaterial entweder Gase erzeugt, welche Verunreinigungen in die Atmosphäre einleiten oder

die Schaffung der gewünschten elektrischen Eigenschaften 35

in der Silicium-Halbleiterscheibe verhindern.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert; es zeigen:

Figur 1 eine schematische Schnittansicht durch eine in-line oder kontinuierliche CVD-Vorrichtung, welche Träger einsetzt; und

Figur 2 eine perspektivische Ansicht des in der CVD-Vorrichtung von Figur 1 eingesetzten Trägers.

Figur 1 zeigt einen Träger 3, der fest oder lösbar an einem Förderband 5 angebracht ist, das durch einen Reaktor 4 einer CVD-Vorrichtung 1 läuft. Das Förderband 5 wird um zwei angetriebene Rollen 6 und 7 geführt und dreht sich so, daß das obere, laufende Trum 8 in Richtung des Pfeils B bewegt wird, wenn sich die Rollen in Richtung A drehen.

Jeder der Träger 3, der an der Oberseite oder Außenseite des endlosen Förderbandes 5 angebracht ist, hat die Form einer Platte mit einer Breite w von 175 mm, einer Länge 1 von 400 mm und einer Dicke d von 5 mm und ist mit zur Halterung vorgesehenen Vertiefungen 10 und 11 ausgestattet, die Durchmesser von jeweils 12,5 cm und eine Tiefe von 0,3 mm an der Außenseite 9 haben, d.h. der Seite, die nicht mit dem Förderband 5 in Berührung steht. Die Vertiefungen 10 und 11 sind beispielsweise durch maschinelle Bearbeitung hergestellt.
25

Der Träger 3 besteht aus einem Material, das gesintertes SiC aufweist, welches mit 7 bis 25 Gew.% Si oder metallischem Si auf Basis des Gesamtgewichts imprägniert ist.

Ehe der Träger 3 in den CVD-Reaktor in der CVD-Vorrichtung

1 eingeführt wird, werden Silicium-Halbleiterscheiben 2 von im wesentlichen gleichem Durchmesser (15 cm) wie die Vertiefungen 10 oder 11 auf die Träger 3 in die Vertiefungen 10 und 11 mit einer Dicke von 0,6 bis 0,7 mm 35

automatisch oder von Hand eingebracht.

Da der Träger 3 eine Si-SiC-Keramik ist, hat er im wesentlichen den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie die Silicium-Halbleiterscheibe 2. Dementsprechend können die Durchmesser der Vertiefungen 10, 11 des Trägers 3 im wesentlichen gleich groß wie der Durchmesser der Silicium-Halbleiterscheibe gewählt sein, so daß die Silicium-Halbleiterscheibe 2 gerade in die Vertiefung 10 oder 11 hineinpaßt.

.Q Die in die Vertiefungen 10 oder 11 des Trägers 3 in der Bestückungsstation C eingebrachten Silicium-Halbleiterscheiben 2 werden in den Reaktor 4 durch Drehung des Förderbandes 5 in Richtung des Pfeils B eingeleitet, womit eine Drehung der Rollen 6, 7 in Richtung des Pfeils A

, verbunden ist. Beispielsweise werden SiH., H„ oder ähnliche Gase von einer Einleitvorrichtung 13 in den Reaktor 4 eingeleitet, durch eine nicht dargestellte Gaszirkulationsvorrichtung im Reaktor 4 umgewälzt und dann durch eine ebenfalls nicht dargestellte Ablaßvorrichtung abgelassen, so daß die Silicium-Halbleiterscheibe 2 in dem Reaktor 4 durch das CVD-Verfahren beschichtet werden kann, beispielsweise mit Si.

Im Träger 3, dessen Poren des gesinterten SiC gemäß Erfindung mit metallischem Silicium von hoher Reinheit mit nicht weniger als 7 Gew.% basierend auf dem Gesamtgewicht des Trägers 3 imprägniert sind, wird eine einfache Substanz von Si im wesentlichen vollständig in die Poren eingefüllt und es tritt keine wirkliche Desorption der Verunreinigungen in den Poren auf und das atmosphärische Gas im Reaktor 4 wird kaum verunreinigt. Da ferner das in die Poren des gesinterten SiC bei dem Träger 3 eingefüllte Si auf nicht mehr als 25 Gew.% basierend auf dem Gesamtgewicht des Trägers 3 beschränkt ist, ist die mechanische

„,_ Festigkeit des Trägers 3 verhältnismäßig hoch. Wenn auf 35

den Träger 3 eine Kraft ausgeübt wird, beispielsweise an

den Stellen 3a oder 3b der Rollen 6 oder 7 in Figur 1, dann besteht keine Sorge, daß der Träger 3 verformt oder beschädigt wird.

Eine Heizung 4 ist zur Heizung der Silicium-Halbleiter-

scheiben 2 auf eine vorgegebene Temperatur vorgesehen, die vom Inneren des Förderbandes 5 durch den Träger 3 erfolgen soll und die Heizung 14 weist eine Wärmequelle 15 und eine Wärmeverteilungsplatte 16 auf, die als Wärmequelle zur Schaffung einer gleichmäßigen Temperatur über einen großen Bereich dient, wenn sie von der Wärmequelle 15 beheizt wird. Die Wärmequelle 15 kann eine Induktionswärmequelle, eine Widerstandswärmequelle oder eine Infrarot-Strahlungsquelle sein. Die Wärmeverteilungsplatte 16 ist beispielsweise ein Quarzglas.
5

Bei der CVD-Vorrichtung 1 besteht aufgrund der Tatsache, daß der Träger 3 im wesentlichen gleichförmige Si-SiC-Keramik aufweist, d.h. im Hinblick auf eine Makrobetrachtung ein gleichförmiges Material ist, eine geringere Wahrscheinlichkeit einer Verformung o.a. und der Träger 3 kann daher eine Wärmeleitung für die Silicium-Halbleiterscheiben 2 in den Vertiefungen 10 oder 11 auf vorgegebene Temperaturen gewährleisten. Da der erfindungsgemäße Träger 3 ferner bei Makrobetrachtung eine gleichförmige Si-SiC-Keramik aufweist, hat der Träger 3 etwa das gleiche Maß an Wärmeleitfähigkeit wie die Silicium-Halbleiterscheibe 2. Dementsprechend kann die Silicium-Halbleiterscheibe 2 von der Seite des Trägers 3 vollständig erwärmt werden.

Da jeder Träger 3 im wesentlichen gleichmäßig und homogen geformt ist, sind die Eigenschaften für jeden der Träger 3 etwa identisch und die Temperatur für jede der Halbleiterscheiben 2 kann bei der CVD-Vorrichtung 1 im wesentlichen

gleich eingestellt werden. Demnach kann die Oberfläche der 35

in die zur Halterung dienenden Vertiefungen 10 oder 11 des

Trägers 3 eingesetzten und von diesen getragenen Halbleiterscheiben 2 auf eine vorgegebene Temperatur sicher eingestellt und gehalten werden, wodurch nach dem CVD-Verfahren ein Film von vorgegebener Zusammensetzung und gleichmäßiger, vorgegebener Dicke beschichtet werden kann.

Die Silicium-Halbleiterscheibe 2, die in dem Reaktor 4 mit dem CVD-FiIm beschichtet wird, wird zusammen mit dem Träger 3 aus dem Reaktor 4 herausgeführt und anschließend vom Träger 3 am Ausgabeteil der Austragestation D abgenom-

men.

Bei der CVD-Vorrichtung 1 kann eine Infrarot-Strahlungsquelle o.a. wahlweise an der Stelle 17 der Vorrichtung 3

angeordnet sein, so daß die Erwärmung auch oder nur von 15

oben erfolgen kann.

Bei der Bildung einer Siliciumschicht oder eines SiIiciumfilms auf der Silicium-Halbleiterscheibe 2 kann die Temperatur der Halbleiterscheibe 2 auf etwa 1200⁰C eingestellt werden, so daß eine Reaktion zwischen SiCl- und H„ oder zwischen SiH₂Cl₂ und H₂ erfolgen kann.

Wenn die Temperatur der Silicium-Halbleiterscheibe 2 auf

etwa 8 0 0⁰C eingestellt wird, dann kann die Reaktion 25

zwischen SiH. und NH,, SiH₂Cl₂ und NH₃ o.a. zur Bildung eines Si,N.-Films herangezogen und eine Reaktion zwischen SiH₄, CO« und H₂ oder eine Reaktion zwischen SiCl., CO₂ und H₂ kann für die Bildung des SiO₂-FiImS verwendet werden.

Die Art des Reaktionsgases und die Temperatur der Silicium-Halbleiterscheibe kann wahlweise je nach Art des aufzubringenden Films oder der aufzubringenden Schicht verändert werden.

Beispiele und Vergleichsbeispiel

Es wurde eine Platte aus Si-SiC-Keramik mit einer Breite von 175 mm, eine Länge von 400 mm und einer Dicke von 5 mm _c mit 12 Gew.% metallischem Silicium verwendet und mindestens eine zur Halterung dienende Vertiefung von 12,5 cm Durchmesser wurde in einer Oberfläche eingearbeitet, um den Träger 3 mit Vertiefungen 10 oder 11 zur Verwendung einer in-line oder kontinuierlichen CVD-Beschichtung gemäß Figur 2 zu schaffen (Beispiel 1).

Auf gleiche Weise wurde der Träger für ein Vergleichsbeispiel 1 aus einem Substrat der gleichen Größe wie oben beschrieben hergestellt und mit einem Cr₃O₃-FiIm zu Vergleichszwecken versehen.

Auf gleiche Weise wurden Träger für die in-line oder kontinuierliche CVD-Beschichtung mit haltenden Vertiefungen von jeweils 10 cm Durchmesser (Beispiel 2) und mit 15 cm Durchmesser (Beispiel 3) hergestellt. Es wurde eine in-line oder kontinuierliche CVD-Beschichtung der Silicium-Halbleiterscheibe mit der CVD-Vorrichtung von Figur 1 in Verbindung mit den erfindungsgemäßen Trägern (Beispiel 1, 2, 3) und mit dem Vergleichsbeispiel durchgeführt .

Bei allen Trägern des Vergleichsbeispiels 1 war die Cr„O->-Schicht oder der Film nach 10-maliger Verwendung der Träger teilweise abgelöst und die Träger konnten kaum mehr benutzt werden.

Bei den erfindungsgemäßen Trägern aus Siliciumcarbid wurden jedoch keine Materialveränderungen festgestellt, und zwar selbst nicht nach 1000-maligem Gebrauch.

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Während bei den bekannten Trägern die Abmessungen der Vertiefungen nach 10-maligem Gebrauch stark schwankten, wenn die Vertiefungen größer als 12,5 cm waren (Vergleichsbeispiel 1), traten bei den erfindungsgemäßen Trägern keine dimensioneilen Veränderungen auf.

Wenn ein CVD-FiIm durch die CVD-Vorrichtung 1 auf der Silicium-Halbleiterscheibe gebildet wird, nachdem die Vertiefung verändert wird, indem der Träger in dem Vergleichsbeispiel 1, das die größte Veränderung in der Vertiefung zeigt, verwendet wird, kann ein CVD-FiIm von gleichmäßiger Dicke nicht ohne weiteres gebildet werden, da der Kontakt zwischen der Halbleiterscheibe und dem Träger unvollständig wird, um die Temperatur an der

.^ Oberfläche der Halbleiterscheibe für jede Scheibe verän-15

derlich zu machen, oder die Richtung der Halbleiterscheibe verändert sich für jede Scheibe und führt zu einem Unterschied in der Art des Kontaktes zwischen Gasstrom und Halbleiterscheibe. Während ferner Unterschiede in der Dicke des CVD-Films zwischen den Halbleiterscheiben von 6 bis 9% bei der Verwendung von Trägern nach dem Vergleichsbeispiel 1 betrugen, hauptsächlich weil es nicht leicht ist, genau gesteuerte Abmessungen oder Vertiefungsformen in dem Träger zu bilden und weil es nicht vermieden werden kann, daß die Träger des Vergleichsbeispiels 1 Unterschiede in den Abmessungen oder in der Form der Vertiefungen untereinander haben können, die zu Unterschieden im Kontakt der Vertiefung mit den darin liegenden Halbleiterscheiben haben, waren die Unterschiede nur 2 bis 4% groß und es wurde bei der Erfindung ein gleichmäßigerer und besserer CVD-FiIm mit geringer Streuung auf dem Träger 3 gebildet, der aus der Siliciumcarbidplatte gebildet ist.

Dann wurden zum Vergleich ein Si-SiC-Träger mit 35 Gew.% metallischem Silicium (Vergleichsbeispiel 2) und ein Si-SiC-Träger mit 3 Gew.% metallischem Silicium (Vergleichsbeispiel 3) auf die gleiche Weise wie der Träger nach dem vorhergehenden Beispiel 1 hergestellt und es wurde eine in-line oder kontinuierliche CVD-Beschichtung in der gleichen Weise wie das vorhergehende Beispiel 1 auf der Silicium-Halbleiterscheibe durchgeführt.

Dabei wurden keine Veränderungen oder Unterschiede im Material und in der Form bei allen erfindungsgemäß hergestellten Trägern festgestellt und zwar selbst nicht nach Verwendung über etwa 100 Stunden.

Andererseits brach der Träger nach dem Vergleichsbeispiel 2 an einem Endabschnitt aufgrund des großen Anteils von metallischem Si und der geringeren mechanischen Festigkeit und weil der Träger nicht richtig aufgesetzt oder die Halbleiterscheibe nicht richtig am Träger angebracht war, so daß diese Träger nach mehr als 10-maligem Gebrauch nicht mehr verwendbar waren.

Bei dem Träger nach dem Vergleichsbeispiel 3 war der Anteil an metallischem Si gering und der restliche Teil

Kohlenstoff im Material reagierte mit der Silicium-Halb-25

leiterscheibe während des CVD-Verfahrens und lieferte einen unerwünschten Effekt in bezug auf die elektrischen Eigenschaften der als Chip verwendeten Silicium-Halbleiterscheibe.

Wie oben in Einzelheiten beschrieben, hat der erfindungsgemäße Träger eine verbesserte mechanische Festigkeit und verbesserte Dimensionsstabilität, kann viele Male verwendet werden, gestattet die Beschichtung mit einem gleichmäßigen Film, der auf die Silicium-Halbleiterschicht nach dem CVD-Verfahren beschichtet oder aufgebracht werden kann

und er ist für Gas extrem undurchdringbar, wodurch es möglich ist, eine Silicium-Halbleiterscheibe mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften ohne Verunreinigung der Halbleiterscheibe zu schaffen.

Claims

Patentansprüche

1. Träger zur Verwendung bei der in-line-Aufbringung eines Films oder einer Schicht auf eine Silicium-Halbleiterscheibe in einem chemischen Aufdampfverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß eine Si-SiC-Keramik metallisches Silicium von hoher Reinheit enthält.

2. Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Si-SiC-Keramik gesintertes SiC aufweist, das in seinen Poren mit metallischem Si imprägniert ist.

3. Träger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Si-SiC-Keramik nicht weniger als 7 Gew.% metallisches Si enthält.

4. Träger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Si-SiC-Keramik nicht mehr als 25 Gew.% metallisches Si enthält.

Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinheit des metallischen Si nicht geringer als 99 Gew.% ist.

6. Träger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinheit des metallischen Si nicht geringer als 99,9 Gew.% ist.

7. Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Si-SiC-Keramik für Gas undurchlässig ist.

8. Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er mindestens eine Vertiefung aufweist, die in der Lage ist, darin eine Halbleiterscheibe mit einem Durchmesser von 10 oder mehr cm aufzunehmen.

9. Träger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß er mindestens eine Vertiefung aufweist, die in der Lage ist, eine Halbleiterscheibe mit einem Durchmesser von 12,5 oder mehr cm aufzunehmen.

10. Träger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß er mindestens eine Vertiefung aufweist, die in der Lage ist, eine Halbleiterscheibe mit einem Durchmesser von 15 oder mehr cm aufzunehmen.