DE69500394T2 - Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Halbleitern - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Halbleitern

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Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG (1) Fachbereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines Halbleiters und außerdem ein Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung.
  • (2) Beschreibung des Stands der Technik
  • Die Herstellung von Halbleitern erfordert viele Verfahrensschritte, wobei verschiedene Vorrichtungen für die einzelnen Schritte nötig werden. Die herkömmlichen Vorrichtungen bringen jedoch einige Probleme mit sich.
  • Einspannvorrichtung für Halbleiter
  • Bei den Herstellungsschritten für die Halbleiter-Elemente, wie etwa dem Schritt der Plasmaätzung, der Epitaxie und ähnlichem, ist Reinhaltung und Unversehrthaltung beim Kontakt zwischen einem Halbleiter-Wafer und beispielsweise einer bei den Schritten verwendeten Einspannvorrichtung sehr wichtig, um nicht die Eigenschaften des resultierenden Halbleiters zu beeinträchtigen.
  • Der Halbleiter-Wafer muß daher mit großer Vorsicht gehandhabt werden, wie beispielsweise beim Transport von einem Schritt zum nächsten Schritt, wobei er durch eine Transfer-Einspannvorrichtung, etwa einen Wafer-Greifer, Wafer-Halter oder ähnliches, gehalten wird.
  • Diese Einspannvorrichtung für Halbleiter-Wafer wurden bisher aus Materialien wie Metall, Siliconcarbid, Siliconoxid, Zirkoniumoxid, Teflon (Handelsname) oder ähnlichem hergestellt. Die aus diesen Materialien hergestellten Einspannvorrichtungen haben jedoch zu verschiedenen Problemen im Kontakt mit dem Halbleiter-Wafer geführt.
  • So haben sich beispielsweise Metalle als direkte Quelle für eine Verschmutzung des Halbleiter-Wafers erwiesen; Siliconoxid und Zirkoniumoxid weisen jeweils eine hohe Härte auf, sind schwer verarbeitbar, beschädigen den Halbleiter-Wafer und sind teuer; Siliconcarbid weist eine hohe Härte auf, ist schwer in hoher Präzision verarbeitbar, zeigt eine geringe Materialreinheit und führt zu Verschmutzung; und Teflon ist hinsichtlich der Materialreinheit problematisch und deshalb schwer in hoher Reinheit zu erhalten.
  • Halbleiter-Wafer-Dummy
  • Da integrierte Halbleiterschaltungen feiner, integrierter und dichter geworden sind, ist die Plasmaätz-Methode, mit der präzisere und feinere Muster erhalten werden können, wichtiger geworden. Bei dieser Plasmaätzung wird ein Hochfrequenz- Elektrostrom zwischen Elektroden zur Generierung eines Plasmas erzeugt und ein Silicon-Wafer mittels des Plasmas geätzt. Die im Plasma vorhandenen freien Radikale und Ionen eines Gases auf Halogenbasis werden durch das elektrische Feld innerhalb der Ätzkammer angezogen und treffen auf den an der entgegengesetzten Elektrode angebrachten Wafer auf, wodurch dieser geätzt wird.
  • Wird die obengenannte Ätzung in der Kammer eines Plasmaätzapparates wiederholt, so schlägt sich das geätzte Silicon und andere Substanzen auf der Kammerinnenwand, dem Wafer-Halter usw. nieder und bleibt daran haften. Dadurch wird eine Entfernung des niedergeschlagenen oder anhaftenden Siliciumdioxids etc. durch Reinigung notwendig. Derzeit wird diese Reinigung allerdings manuell, im allgemeinen durch Abwischen des Silicons etc. unter Verwendung beispielsweise eines Spezialtuchs für Halbleiter, vorgenommen.
  • Die zuvor genannte manuelle Reinigung unter Verwendung beispielsweise eines Spezialtuchs für Halbleiter zum Abwischen des Silicons etc. erfordert jedoch viel Zeit für den Reinigungsvorgang und birgt ein hohes Risiko einer Sekundärverschmutzung durch menschlichen Schweiß. Aus diesen Gründen wurde die Entwicklung eines neuartigen Reinigungsverfahrens erforderlich.
  • Um die obengenannten Probleme zu lösen, wurde ein Verfahren vorgeschlagen, das das Fixieren eines gegen Plasmaätzung widerstandsfähigen Materials als Dummy für einen Wafer in einer Plasmaätzkammer und Generieren eines Plasmas in der Kammer zur Entfernung des niedergeschlagenen Silicons etc. durch Ätzung umfaßt. Als gegen Plasmaätzung widerstandsfähige Materialien, die als ein Dummy für Wafer verwendet werden können, wurden Quartz, Siliconcarbid, Graphit und ähnliches untersucht.
  • Diese Materialien erwiesen sich jedoch als problematisch. Quartz läßt sich aufgrund der Isolierung nicht als Dummy verwenden; Siliconcarbid ist teuer und schwer zu verarbeiten und in hoher Reinheit zu erhalten; und Graphit zeigt den gravierenden Nachteil von Pulverablösung, weshalb es nicht als Dummy verwendet werden kann, obschon es preiswert und leicht zu verarbeiten und in hoher Reinheit zu erhalten ist.
  • Schiffchen zum Halten der Halbleiter-Wafer
  • Schiffchen (Flöße) zum Halten der Halbleiter-Wafer werden für verschiedene Zwecke verwendet, nämlich 1.) zum Festhalten der Halbleiter-Wafer, 2.) zur Vermeidung des Loslösens der Wafer bei der Diffusionsbehandlung in Diffusionsöfen und 3.) zum Transport der Wafer vor und nach der Diffusionsbehandlung. Da Halbleiter-Elemente in den letzten Jahren immer integrierter und leistungsfähiger wurden, sind Schiffchen zum Halten der Halbleiter-Wafer, die widerstandsfähig gegen Wärmebehandlung bei Hochtemperaturen und leicht bei hoher Reinheit herstellbar sind, immer notwendiger geworden.
  • Die herkömmlichen Schiffchen zum Halten der Halbleiter-Wafer umfassen zum Beispiel ein in der Japanischen Patentanmeldung Kokai (offengelegt) Nr. 60-107843 beschriebenes Schiffchen. Da die Bestandteile dieses Schiffchens jedoch aus Quartz oder Silicon hergestellt werden, treten Spannung, Bruch und Aussplitterung während der Herstellung von Schlitzen (z.B. Stabschlitzen zum Halten der Wafer) auf; als Folge dessen reiben die Halbleiter-Wafer gegen die defekten Stellen der Stäbe, was zur Erzeugung von Staub, Beschädigung der Wafer und Auftreten von Dislokationsdefekten bei den Wafern führt.
  • Aus dem IBM Technical Disclosure Bulletin, Januar 1973, Bd. 15, Nr. 8, Seiten 2425-2426, ist die Herstellung von Stapelplatten, die zur Herstellung von Heteroübergangslasern verwendet werden, aus Glaskohlenstoff bekannt, um dadurch ein Anhaften oder Kleben von geschmolzenem Halbleiter-Material an solchen Stapelplatten und somit das Auftreten von Kontaminationen zu vermeiden.
  • In der Zusammenfassung von JP 5262510 ist eine Einspannvorrichtung zur Herstellung von Dünnfilm-Halbleiter-Elementen auf einem Substrat beschrieben, die aus mit Glaskohlenstoff überzogenem Graphit bestehen.
  • Die Herstellung solcher aus Glaskohlenstoff zusammengesetzten Vorrichtungen ist gewöhnlich teuer.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Vorrichtung zur Herstellung eines Halbleiters, die bei geringen Kosten hergestellt werden kann.
  • Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Einspannvorrichtung für Halbleiter, die einen Halbleiter-Wafer vor Verschmutzung oder Beschädigung schützen kann und bei hoher Reinheit und geringen Kosten leicht herstellbar ist.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Schiffchens für Halbleiter-Wafer, das keinen Staub erzeugt und bei hoher Reinheit und geringen Kosten leicht herstellbar ist.
  • Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines bei der Plasmaätzung zu verwendenden Halbleiter-Dummys, der bei hoher Reinheit und geringen Kosten leicht gefertigt und bearbeitet werden kann und zu keiner Pulverablösung führt.
  • Durch die vorliegende Erfindung wird bereitgestellt:
  • Eine Vorrichtung zur Herstellung eines Halbleiters, die sich im wesentlichen aus Glaskohlenstoff zusammensetzt, wobei der Glaskohlenstoff durch Carbonisierung mittels Erhitzung in Vakuum oder Inertgas von Polycarbodiimidharz erhalten wird, wobei die Vorrichtung vor der Carbonisierung aus diesem Harz geformt wird.
  • Durch die Erfindung wird darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Halbleiters bereitgestellt, der sich im wesentlichen aus einem Glaskohlenstoff zusammensetzt, wobei das Verfahren die Schritte des Formens eines Polycarbodiimidharzes oder einer hauptsächlich in einem Polycarbodiimidharz bestehenden Zusammensetzung zu einer Vorrichtung zur Herstellung eines Halbleiters und dann des Carbonisierens des geformten Materials in Vakuum oder einer Inertgasatmosphäre umfaßt.
  • KURZBESCHREIBUNGEN DER ZEICHNUNGEN
  • In Abb. 1 ist eine Seitenansicht eines Beispiels des Schiffchens zum Halten der Halbleiter-Wafer gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt.
  • In Abb. 2 ist ein Grundriß einer Fixierplatte gezeigt, wie sie für das Schiffchen zum Halten der Halbleiter-Wafer gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
  • In Abb. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Stabs gezeigt, wie er bei dem Schiffchen zum Halten der Halbleiter- Wafer gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wird im folgenden ausführlich beschrieben.
  • Für die Vorrichtung zur Herstellung eines Halbleiters der vorliegenden Erfindung sind verschiedene Abwandlungen möglich, zum Beispiel bezüglich der Teile, Vorrichtungen und Werkzeuge der Herstellungs- oder Überwachungsgerätschaft, die in direkten Kontakt mit dem Halbleiter, dem Halbleiter-Element oder dem Halbleiter-Wafer während des Stadiums ihrer Herstellung und deren Überwachung kommen, als auch Teile, Vorrichtungen und Werkzeuge der Herstellungs- oder Überwachungsgerätschaft, die nicht in direkten Kontakt mit dem Halbleiter, dem Halbleiter-Element oder dem Halbleiter-Wafer kommen und nicht zu Kontaminationen führen können.
  • Bei dieser Vorrichtung zur Herstellung eines Halbleiters handelt es sich beispielsweise um eine Einspannvorrichtung für einen Halbleiter, einen Halbleiter-Wafer-Dummy und ein Schiffchen zum Halten der Halbleiter-Wafer etc.
  • Die bei der vorliegenden Erfindung genannte Einspannvorrichtung für einen Halbleiter umfaßt Einspannvorrichtungen für den Wafer-Transfer oder die Wafer-Überwachung, zum Beispiel Wafer-Greifer, Wafer-Halter und ähnliches, wie bereits zuvor erwähnt. Diese Einspannvorrichtungen wurden bisher unter Verarbeitung von Metall, Siliconcarbid, Siliconoxid, Zirkoniumoxid, Teflon oder ähnlichem hergestellt.
  • Der bei der vorliegenden Erfindung genannte Halbleiter-Wafer- Dummy wird bei einem Verfahren verwendet, welches das Fixieren in einer Plasmaätzkammer des Halbleiter-Wafer-Dummys, der aus einem gegenüber Plasmaätzung widerstandsfähigen Material hergestellt ist, und das Generieren eines Plasmas in der Kammer zur Entfernung abgelagerten Silicons etc. durch Ätzen umfaßt. Als Material für einen Wafer-Dummy wurde Quartz, Siliconcarbid, Graphit und ähnliches untersucht.
  • Das bei der vorliegenden Erfindung genannte Schiffchen zum Halten der Halbleiter-Wafer besteht zum Beispiel, wie in Abb. 1 gezeigt, im wesentlichen aus den Hauptbestandteilen, d.h. vier Stützstäben 1 und einem Paar Fixierplatten 2 und 3. Wie in Abb. 2 gezeigt, werden die vier Stützstäbe 1 fixiert, indem jeder in eines der vier Löcher 4 eingebracht wird, die in jeder der Fixierplatten 2 und 3 erzeugt wurden, wodurch das Schiffchen selbsttragend wird.
  • Wie in Abb. 3 gezeigt, weist jeder Stützstab 1 an seiner Seite eine Vielzahl von Schlitzen 5 zum Halten der Halbleiter-Wafer auf. Sind die Stützstäbe 1 und die Fixierplatten 2 und 3 zu einem Schiffchen zum Halten der Halbleiter-Wafer zusammengesetzt, so sind die Schlitze der Stützstäbe 1 in etwa gegen das Zentrum des Schiffchens gerichtet, wodurch die Halbleiter- Wafer W zwischen den Fixierplatten 2 und 3 durch die Schlitze 5 gehalten werden können, wie in Abb. 1 gezeigt. Als Material für das Schiffchen wurden Quartz oder Silicon verwendet.
  • Bei der vorliegenden Erfindung besteht die Vorrichtung zur Herstellung eines Halbleiters im wesentlichen aus einem von einem Polycarbodiimidharz abgeleiteten Glaskohlenstoff. Im Falle des obengenannten Schiffchens zum Halten der Halbleiter- Wafer bestehen nicht nur die Hauptbestandteile (Stützstäbe und Fixierplatten), sondern auch die Hilfsbestandteile, wie etwa ein Greifer und ähnliches (sofern überhaupt verwendet), jeweils aus einem aus Polycarbodiimidharz abgeleiteten Glaskohlenstoff.
  • Das Polycarbodiimidharz kann mittels eines als solchem bekannten Verfahrens oder eines ähnlichen Verfahrens hergestellt werden [z.B. US-Patentschrift Nr. 2.941.956; Japanische Patentveröffentlichung Nr. 47-33279; J. Org. Chem., 28, 2069-2075 (1963); Chemical Review 1961, Bd. 81, Nr. 4, 619-621]. Es läßt sich leicht herstellen, indem beispielsweise ein organisches Diisocyanat einer Kondensationsreaktion (bei der Reaktion wird Kohlendioxid entfernt) in Gegenwart eines Carbodiimidisations-Katalysators unterzogen wird.
  • Das bei der obigen Herstellung des Polycarbodiimidharzes verwendete organische Diisocyanat kann ein beliebiges einer aliphatischen, alicyclischen, aromatischen, aromatischaliphatischen Art etc. sein. Diese können einzeln oder in Mischung von zwei oder mehr verwendet werden (im letzteren Fall wird ein Copolycarbodiimidharz erhalten).
  • Das bei der vorliegenden Erfindung verwendete Polycarbodiimidharz umfaßt ein Homopolymer oder ein Copolymer, wobei sich jedes aus mindestens einer Repetiereinheit zusammensetzt, dargestellt durch die folgende Formel
  • -R-N=C=N-
  • worin R für eine Restgruppe eines organischen Diisocyanats steht. Restgruppe des organischen Diisocyanats bezieht sich hierin auf einen Teil eines organischen Diisocyanats, bestehend im organischen Diisocyanat-Molekül abzüglich zweier Isocyanatgruppen (zwei NCOs).
  • Das obige R steht bevorzugt für eine Restgruppe eines aromatischen Diisocyanats. Zu spezifischen Beispielen für solch ein Polycarbodiimidharz zählen die folgenden.
  • Bei jeder der obigen Formen ist n 10-10.000, bevorzugt 50-5.000; und das/die Ende(n) jedes Polycarbodiimidharzes kann mit einem Monoisocyanat oder ähnlichem blockiert sein.
  • Das Polycarbodiimidharz kann als Lösung oder als aus der Lösung ausgefälltes Pulver erhalten werden. Das als Lösung erhaltene Polycarbodiimid wird entweder in dieser Form oder nach Entfernung des Lösungsmittels verwendet; das als Pulver erhaltene Polycarbodiimidharz wird entweder in dieser Form oder nach Auflösung in einem Lösungsmittel zur Umwandlung in eine Lösung verwendet.
  • Bei der vorliegenden Erfindung wird das Pulver oder die Lösung des Polycarbodiimidharzes zunächst zur Form einer Vorrichtung zur Herstellung eines Halbleiters gefertigt (zum Beispiel zu einer Einspannvorrichtung für Halbleiter [üblicherweise Wafer- Greifer oder Wafer-Halter], einem Halbleiter-Wafer-Dummy oder einem Schiffchen zum Halten der Halbleiter-Wafer). Das Fertigungsverfahren für das Formmaterial ist nicht speziell beschränkt und kann ein allgemein zur Herstellung solch einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Halbleiters verwendetes Verfahren sein, zum Beispiel ein Spritzgieß-, Formpreß-, Flüssigspritzgieß-, Vakuumform- oder ähnliches Verfahren.
  • Dann wird das Material in Form einer Vorrichtung zur Herstellung eines Halbleiters erhitzt, um das Polycarbodiimidharz zu carbonisieren, wodurch die angestrebte Vorrichtung zur Herstellung des Halbleiters gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten werden kann. Der Carbonisierungsschritt kann in Vakuum oder in einer Inertgasatmosphäre, zum Beispiel in Stickstoffgas oder ähnlichem, durchgeführt werden. Die Endbefeuerungstemperatur beträgt bevorzugt 1.000-3.000ºC. Das Formmaterial kann vor der Carbonisierung bereits vorab erhitzt werden.
  • Die derart erhaltene Vorrichtung zur Herstellung eines Halbleiters gemäß der vorliegenden Erfindung besteht im wesentlichen aus einem von einem Polycarbodiimidharz abge-leiteten Glaskohlenstoff mit einer Massendichte von 1,51-1,8 g/cm³, einer Biegefestigkeit von 1.800-4.000 kg/cm², einer Shore-Härte von 121-140, einer Porosität von 0-0,09% und einem Aschegehalt von 0-4 ppm. Daher kann die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung eines Halbleiters bereitstellen, der frei von den Problemen des Stands der Technik ist.
  • So schützt die Einspannvorrichtung einen Halbleiter-Wafer vor Verschmutzung oder Beschädigung und kann leicht bei hoher Reinheit und geringen Kosten hergestellt werden. Die vorliegende Einspannvorrichtung für Halbleiter kann auch als Einspannvorrichtung für Magnetbänder verwendet werden.
  • Der beim Plasmaätzen verwendete Halbleiter-Dummy ist leicht fertigbar und bei hoher Reinheit und geringen Kosten zu erhalten und führt außerdem nicht zur Pulverablösung. Dieser Halbleiter-Dummy wird bei einem Verfahren zur Reinigung der Innenseite einer Plasmaätzkammer und ähnlichem durch Fixierung des Wafer-Dummys im Inneren der Kammer eines Plasmaätz- Apparates und dann Erzeugen eines Plasmas im Inneren der Kammer verwendet.
  • Das Schiffchen für die Halbleiter-Wafer erzeugt keinen Staub und kann leicht bei hoher Reinheit und geringen Kosten hergestellt werden. Das Schiffchen dient verschiedenen Zwecken, zum Beispiel 1) dem Festhalten der Halbleiter-Wafer, 2) Vermeiden der Löslösung der Wafer bei der Diffusionsbehandlung im Diffusionsofen und 3) Transport der Wafer vor und nach der Diffusionsbehandlung.
  • Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen ausführlicher beschrieben.
  • Beispiel 1
  • 54 g eines 2,4-Toluylendiisocyanat/2,6-Toluylendiisocyanat- Gemischs (80:20) wurden in 500 ml Tetrachlorethylen in Gegenwart von 0,12 g eines Carbodiimidisations-Katalysators (1-Phenyl-3-methylphospholenoxid) bei 120ºC über 4 Stunden hinweg umgesetzt, um eine Polycarbodiimidharzlösung zu erhalten. Die Harzlösung wurde in eine Metallform entsprechend der Form der angestrebten Einspannvorrichtung für Halbleiter eingespritzt und die Formung bei 60ºC über 20 Stunden hinweg und dann bei 120ºC über 10 Stunden hinweg vorgenommen. Das resultierende Formmaterial wurde aus der Form genommen. Das geformte Material wurde bei 200ºC über 10 Stunden hinweg und dann bei 2000ºC in einer Argonatmosphäre wärmebehandelt, wodurch ein Wafer-Halter von 50 mm x 65 mm x 5 mm (Dicke) erzeugt wurde, der sich im wesentlichen aus von Polycarbodiimidharz abgeleitetem Glaskohlenstoff zusammesetzte.
  • Der Wafer-Halter wies ausgezeichnete Eigenschaften auf, d.h. eine Massendichte von 1,55 g/cm³, eine Biegefestigkeit von 2.700 kg/cm², eine Shore-Härte von 130, eine Porosität von 0% und einen Asche-(Unreinheiten)-Gehalt von 2 ppm.
  • Unter Anwendung des Wafer-Halters wurden 1.000 bzw. 2.000 Halbleiter-Silicon-Wafer transportiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Eine Einspannvorrichtung für Halbleiter mit derselben Form und Größe wie die Einspannvorrichtung aus Beispiel 1 wurde unter Verwendung von Siliconcarbid hergestellt. Die Einspannvorrichtung wurde demselben Test wie in Beispiel 1 unterzogen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1
  • Wie oben angegeben, besteht die Einspannvorrichtung für Halbleiter der vorliegenden Erfindung im wesentlichen aus von Polycarbodiimidharz abgeleitetem Glaskohlenstoff; sie verschmutzt weder noch beschädigt sie einen Halbleiter-Wafer und zeigt einen geringen Verschleiß.
  • Beispiel 2
  • Ein wie in Beispiel 1 erhaltenes Polycarbodiimidharz wurde in eine Metallform gegossen, die der Gestalt eines zu erhaltenden Wafer-Dummys entsprach, und wurde bei 60ºC über 20 Stunden hinweg und dann bei 120ºC über 10 Stunden hinweg zur Formung wärmebehandelt. Das resultierende geformte Material wurde aus der Form genommen und bei 200ºC über 10 Stunden hinweg wärmebehandelt. Dann wurde das Material auf 2.000ºC in Stickstoffgas zum Erhalt eines Halbleiter-Wafer-Dummys von 6 inches Durchmesser erhitzt. Der Wafer-Dummy bestand aus Glaskohlenstoff einer Schüttdichte von 1,55 g/cm³, einer Shore-Härte von 125, einer Biegefestigkeit von 2.500 kg/cm², einer Porosität von 0,01% und einem Aschegehalt von 2 ppm.
  • 100 Silicon-Wafer wurden einer Ätzbehandlung unter den folgenden Bedingungen unterzogen, wobei ein von Tokyo Electron hergestellter Plasmaätzapparat verwendet wurde.
  • Ätzbedingungen
  • Trägergas: Stickstoff
  • Ätzgas: CF&sub2;/O&sub2;-Gasgemisch
  • Vakuum: 105 Pa (0,8 Torr)
  • Temperatur: 250ºC
  • HF-Strom: 13,56 MHz, 3,5 A
  • Dann wurde der oben erhaltene Wafer-Dummy in den Plasmaätzapparat anstelle des Silicon-Wafers eingebracht und zur Reinigung eine Ätzbehandlung über 1 Minute hinweg vorgenommen. Anschließend wurden 100 Silicon-Wafer behandelt und auf ihre Anzahl der Stäube und Anzahl der Dislokationsdefekte hin gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Übrigens bezieht sich "Anzahl der Stäube" auf die durchschnittliche Zahl der Staubpartikel einer Größe von nicht weniger als 0,16 m, und "Anzahl der Dislokationsdefekte" bezieht sich auf die Anzahl der Wafer (von 100 behandelten Wafern), bei denen Dislokationsdefekte auftraten. (Dasselbe trifft auch auf im folgenden zu.)
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Das Verfahren aus Beispiel 2 wurde wiederholt, außer, daß kein Reinigungsschritt unter Verwendung eines Halbleiter-Wafer- Dummys durchgeführt wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
  • Vergleichsbeispiel 3
  • Das Verfahren aus Beispiel 2 wurde wiederholt, außer, daß anstelle des Reingiungsschritts unter Verwendung eines Halbleiter-Wafer-Dummys dieser durch Abwischen mit einem Spezialtuch für Halbleiter und Methanol vorgenommen wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2
  • Wie oben angegeben, besteht der Halbleiter-Wafer-Dummy der vorliegenden Erfindung im wesentlchen aus Glaskohlenstoff, weshalb der Dummy keinen Staub erzeugt und kaum zur Verschmutzung des Wafers, d.h. der Bildung von Dislokationsdefekten, führt.
  • Beispiel 3
  • Ein in Beispiel 1 erhaltenes Polycarbodiimidharz wurde in Metallformen gegossen, die den in Abbn. 1 bis 3 gezeigten Trägerstäben und Fixierplatten entsprachen und bei 60ºC über 12 Stunden hinweg und dann bei 120ºC über 10 Stunden hinweg wärmebehandelt wurden. Die resultierenden geformten Materialien wurden aus den Formen genommen und bei 200ºC über 10 Stunden hinweg wärmebehandelt. Die resultierenden Materialien wurden auf 2.000ºC in Stickstoffgas zum Erhalt der Hauptbestandteile eines Schiffchens zum Halten der Halbleiter- Wafer erhitzt. Die Hauptbestandteile bestanden aus Glaskohlenstoff einer Schüttdichte von 1,55 g/cm³, einer Shore-Härte von 125, einer Biegefestigkeit von 2.000 kg/cm², einer Porosität von 0,01% und einem Aschegehalt von 2 ppm auf.
  • Die Hauptbestandteile wurden zu einem Schiffchen zum Halten der Halbleiter-Wafer zusammengesetzt. Unter Verwendung des Schiffchens wurden die Halbleiter-Silicon-Wafer unter den folgenden Bedingungen transportiert, woraufhin auf den Wafern vorhandener Staub und die Dislokationsdefekte untersucht wurden. Das heißt, 100 Halbleiter-Silicon-Wafer wurden auf dem Schiffchen eingespannt und in einen Diffusionofen mit 900ºC bei einer Geschwindigkeit von 200 mm/Min. eingebracht.
  • Die Temperatur im Ofen wurde auf 1.200ºC bei einer Geschwindigkeit von 10ºC/Min. erhöht. Die auf dem Schiffchen eingespannten Wafer wurden bei dieser Temperatur über 1 Stunde hinweg einer Trockenoxidation unterzogen. Dann wurde die Temperatur im Ofen auf 900ºC bei einer Geschwindigkeit von 5ºC/Min. gesenkt. Daraufhin wurden die Wafer auf dem Schiffchen bei einer Geschwindigkeit von 200 mm/Min. aus dem Ofen genommen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
  • Vergleichsbeispiel 4
  • Die Hauptbestandteile (jeweils aus Quartz hergestellt) wurden zu einem Schiffchen zum Halten der Halbleiter-Wafer zusammengesetzt. Unter Anwendung des Schiffchens wurden die Halbleiter-Silicon-Wafer unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 3 transportiert, woraufhin auf den Wafern vorhandener Staub und die Dislokationsdefekte untersucht wurden. Die Ergebnisse zeigt Tabelle 3. Tabelle 3
  • Wie oben angegeben, bestehen die Bestandteile des vorliegenden Schiffchens zum Halten der Halbleiter-Wafer im wesentlichen aus Glaskohlenstoff, weshalb das Schiffchen zum Tragen der Halbleiter-Wafer der vorliegenden Erfindung keinen Staub erzeugt und kaum zu Verschmutzung und Dislokationsdefekten bei den Wafern führt.

Claims (9)

1. Herstellverfahren für eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Halbleiters, welcher sich im wesentlichen aus einem Glaskohlenstoff zusammensetzt, dadurch gekennzeichnet; daß das Verfahren die Schritte des Formens eines Polycarbodiimidharzes oder einer hauptsächlich in einem Polycarbodiimidharz bestehenden Zusammensetzung in die Form einer Vorrichtung zur Herstellung eines Halbleiters und dann des Carbonisierens des geformten Materials in Vakuum oder einer Inertgasatmosphäre umfaßt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Carbonisierung des geformten Materials in einem Temperaturbereich von 1.000-3.000ºC durchgeführt wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Vorrichtung eine Spannvorrichtung für Halbleiter ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Spannvorrichtung ein Wafer-Greifer oder ein Wafer-Halter ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung ein Halbleiter-Wafer-Dummy ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung ein Floß zum Tragen der Halbleiter-Wafer ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Floß, als Hauptbestandteile, Stützstäbe (1) mit jeweils Schlitzen (5) zum Einstecken der Halbleiter-Wafer und Fixierplatten (2,3) zur Fixierung der Stützstäbe umfaßt.
8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Glaskohlenstoff eine Massendichte von 1,51-1,8 g/cm³, eine Biegefestigkeit von 1.800-4.000 kg/cm², eine Shore-Härte von 121-140, eine Porosität von 0-0,09% und einen Aschegehalt von 0-4 ppm aufweist.
9. Verfahren zur Reinigung einer Plasmaätzkammer im Inneren und ähnlichem, welches das Fixieren eines Wafer-Dummys nach Anspruch 5 im Inneren der Kammer eines Plasmaätzapparates und dann die Erzeugung von Plasma im Inneren der Kammer umfaßt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5486235A (en) * 1993-08-09 1996-01-23 Applied Materials, Inc. Plasma dry cleaning of semiconductor processing chambers
JPH08316283A (ja) * 1995-05-19 1996-11-29 Kobe Steel Ltd ダミーウエハー
JP2000269159A (ja) * 1999-03-19 2000-09-29 Ube Ind Ltd 半導体としての多種の機能を持つカ−ボンの製法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05262510A (ja) * 1992-03-16 1993-10-12 Denki Kagaku Kogyo Kk 治 具

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008023609A1 (de) * 2008-05-15 2009-11-19 Siced Electronics Development Gmbh & Co. Kg Verfahren zum thermischen Ausheilen und elektrischen Aktivieren implantierter Siliziumcarbidhalbleiter

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