DE3620223A1 - Einrichtung zum herstellen einer halbleitervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung und insbesondere auf eine Verbesse­ rung einer Einrichtung zum Herstellen einer Halbleitervor­ richtung mit einem Heizofen vom senkrechten Typ zum Bilden von dünnen Schichten auf Halbleitersubstraten.

In der Vergangenheit sind verschiedene Einrichtungen zum Her­ stellen von Halbleitervorrichtungen bekannt gewesen, die zum Bilden von dünnen Schichten wie Oxidschichten, Nitridschichten, Polysiliziumschichten auf Siliziumsubstraten oder ähnlichem zur Herstellung einer Halbleitereinrichtung geeignet sind. Für solche Einrichtungen zum Herstellen einer Halbleitervorrich­ tung sind verschiedene Oxidationsausrüstungen und CVD-(chemi­ sches Abscheiden aus der Dampfphase) Ausrüstungen bekannt ge­ worden.

Einige solcher Einrichtungen zur Herstellung einer Halbleiter­ vorrichtung weisen einen horizontalen Heizofen auf, und andere weisen einen vertikalen Heizofen auf. Die Anordnung eines horizontalen Heizofens ist in einem Artikel von L.E. Katz u.a. mit dem Titel "High Pressure Oxidation of Silicon by the Pyrogenic or Pumped Water Technique", Solid State Technology, Dezember 1981, Seiten 87 - 93 z.B. offengelegt. Zur Bildung von dünnen Schichten wird eine Mehrzahl von Halbleitersubstra­ ten ungefähr senkrecht in einem horizontalen Heizofen angeord­ net, während Halbleitersubstrate horizontal in einem vorbe­ stimmten Abstand in einem vertikalen Heizofen nebeneinander gestellt werden.

Fig. 1 zeigt eine Abbildung für einen Halter, wie er zum Halten von Silizium-Wafern in einem konventionellen vertikalen Heizofen benutzt wird. Als Material für diesen Halter wird z.B. Quarz, Siliziumcarbid oder Polysilizium benutzt. Wie in Fig. 1 zu sehen ist, ist jeder von drei Trägern 8 eines Halters 7 mit Rillen 9 zum Aufnehmen von Silizium-Wafern 1 in einer Längsrich­ tung zu jedem der Träger 8 mit einem vorbestimmten Abstand zwi­ schen den Rillen gebildet. Die Silizium-Wafer 1 werden in die Rillen 9 einer nach dem anderen eingeführt und dann in einen vertikalen Heizofen einer Einrichtung zum Herstellen einer Halb­ leitervorrichtung zum Erwärmen gestellt. Dann wird Rohmaterialgas zum Bilden der dünnen Schichten auf den Silizium-Wafern 1 in den vertikalen Heizofen eingeführt.

In einer konventionellen Einrichtung zum Herstellen einer Halb­ leitervorrichtung wird ein Halter für Silizium-Wafer in der oben beschriebenen Ausführung gebaut. Wenn Silizium-Wafer in die Rillen des Halters eingeführt werden, wird ein Teil der in die Rillen eingeführten Silizium-Wafer durch einen Teil der Träger abgedeckt. Dieses verursacht ein Problem, insofern, daß die dünnen Schichten nicht gleichmäßig wachsen, weil das Rohmaterial­ gas zum Bilden der dünnen Schichten diese Bereiche nicht in aus­ reichendem Maße erreicht, und es wird ein Unterschied in der Dicke der dünnen Schichten auf der Oberfläche der Silizium-Wafer verursacht.

Es hat ebenfalls das Problem gegeben, in dem dieser Bereich durch das versehentliche Berühren der Kante der Rillen durch einen Bereich des Silizium-Wafers beim Einführen des Silizium- Wafers in die Rillen verunreinigt wurde.

Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zum Her­ stellen einer Halbleitervorrichtung vorzusehen, in der die Gleichmäßigkeit der Dicke von auf der Oberfläche von Halblei­ tersubstraten gebildeten dünnen Schichten deutlich erhöht wird, wobei gleichzeitig die Verunreinigung der Oberfläche beim Einführen der Halbleitersubstrate verhindert wird.

Die erfindungsgemäße Einrichtung weist einen Heizofen zum Bilden von dünnen Schichten auf Halbleitersubstraten auf, in dem Hal­ teeinrichtungen zum Halten von Halbleitersubstraten mit Vor­ sprüngen zum horizontalen Halten von wenigstens einem Teil der Bodenfläche von Halbleitersubstraten mit vorbestimmten Abständen zwischen den Vorsprüngen vorgesehen sind.

In der erfindungsgemäßen Einrichtung fließt Rohmaterialgas gleichmäßig über Halbleitersubstrate, so daß dünne Schichten mit gleichmäßiger Dicke erzeugt werden.

Diese und weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen an­ hand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 einen Halter für konventionelle Halbleitersubstrate zeigendes Diagramm,

Fig. 2 ein einen Halter für Halbleitersubstrate nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigendes Diagramm,

Fig. 3 ein einen Halter für Halbleitersubstrate nach einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigendes Diagramm.

Fig. 2 ist ein Diagramm, das einen Halter für Halbleitersubstrate zeigt, wie er in einer Einrichtung zum Herstellen einer Halbleiter­ vorrichtung nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform benutzt wird. Der Halter weist z.B. drei Träger auf, obwohl die nicht in Fig. 2 gezeigt sind. In Fig. 2 ist gezeigt, daß die entsprechen­ den Träger 2 dieses Halters mit Vorsprüngen 3 versehen sind, die horizontal relativ zu einer Längsrichtung von jedem der Träger angeordnet sind, wobei es vorbestimmte Abstände zwischen den Pro­ jektionen 3 gibt, und Halbleitersubstrate wie Silizium-Wafer 1 sind ungefähr horizontal auf diesen Projektionen 3 angeordnet. Die Projektionen 3 können so vorgesehen werden, daß die Silizium- Wafer 1 vollkommen in horizontaler Richtung aufgenommen werden. In einem solchen Fall jedoch, können die Silizium-Wafer 1 eine Drehbewegung während der Bildung von dünnen Schichten verursachen, und damit dies verhindert wird, werden Vorsprünge 3 so vorgesehen, daß Silizium-Wafer 1 mit einer leichten Schräglage aufgenommen werden können. Der Abstand zwischen den horizontal angebrachten Vorsprüngen 3 ist so, daß Rohmaterialgas zum Bilden von dünnen Schichten auf der Oberfläche 11 der Silizium-Wafer 1 ungestört fließen kann.

Da erfindungsgemäß die Halbleitersubstrate auf den Vorsprüngen aufliegen, wie oben beschrieben wurde, anstatt innerhalb konven­ tioneller Rillen, kann Rohmaterialgas gleichmäßig über die Halb­ leitersubstrate fließen, wodurch die Bildung von dünnen Schichten mit gleichmäßiger Dicke ermöglicht wird.

Fig. 3 zeigt ein Diagramm einer anderen Ausführungsform der Er­ findung. In Fig. 3 ist gezeigt, daß Träger 4 eines Halters mit Vorsprüngen 5 versehen sind, die länger als die in Fig. 2 gezeig­ ten Vorsprünge 3 sind. Die Vorsprünge 5 sind mit abgestuften Be­ reichen 6 versehen, und Silizium-Wafer 1 greifen an diese abgestuf­ ten Bereiche 6 an. Die Anordnung der Vorsprünge 5 zwischen den Trägern 4 und die Abstände zwischen den Vorsprüngen 5 sind ähnlich denen der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform. D.h., die Vor­ sprünge 5 sind mit solchen Abständen angeordnet, daß Silizium- Wafer 1 horizontal oder mit einer leichten Neigung gehalten werden und Rohmaterialgas gleichmäßig über die Silizium-Wafer fließen kann.

Da in den in Fig. 3 gezeigten Haltern im Vergleich mit den in Fig. 2 gezeigten Haltern die Silizium-Wafer 1 einen gewissen Ab­ stand von den Trägern haben, kann der Fluß des Rohmaterialgases noch gleichmäßiger sein.

Normalerweise ist als Material für die in Fig. 2 und 3 gezeigten Halter Quarz, Siliziumcarbid, Polysilizium oder ähnliches benutzt, aber es ist nicht darauf beschränkt.

Claims (3)

1. Einrichtung zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung mit einem Heizofen zum Bilden von dünnen Schichten auf Halb­ leitersubstraten (1) mit:
einer Halteeinrichtung (2, 4) zum horizontalen Halten einer Mehrzahl von Halbleitersubstraten (1),
dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (2, 4) Vorsprünge (3) zum Halten von wenigstens einem Teil der Bodenfläche eines jeden Halb­ leitersubstrates (1) in einem vorbestimmten Abstand aufweist.

2. Einrichtung zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Halteeinrichtung (4) Vorsprünge (5) mit ausgeschnit­ tenen Bereichen (6) aufweist und
daß die Halbleitersubstrate (1) in den ausgeschnittenen Be­ reichen (6) gehalten werden.

3. Einrichtung zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgeschnittenen Bereiche (6) einen gestuften Bereich aufweisen.