SU1762339A1

SU1762339A1 - Держатель полупроводниковых пластин

Info

Publication number: SU1762339A1
Application number: SU904874343A
Authority: SU
Inventors: Валерий Алексеевич Кагадей; Дмитрий Ильич Проскуровский; Ефим Бенционович Янкелевич
Original assignee: Научно-исследовательский институт полупроводниковых приборов
Priority date: 1990-08-03
Filing date: 1990-08-03
Publication date: 1992-09-15

Description

1

(21)4874343/25

(22) 03.08.90

(46) 15.09.92. Бюл. №34

(71)Научно-исследовательский институт полупроводниковых приборов

(72)В.А.Кагадей, Д.И.Проскуровский и Е.Б.Янкелевич

(56) Авторское свидетельство СССР № 1498307, кл. Н 01 L 21/268, 1987. Авторское свидетельство СССР № 1596803, кл. С 23 С 14/50, 1988.

(54) ДЕРЖАТЕЛЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПЛАСТИН

(57) Изобретение относитс к технологии микроэлектроники и может быть использовано при обработке полупроводниковых пластин потоками лучистой энергии. Держатель имеет опору в форме трезубца или кольца и прикрепленные к опоре фиксаторы. Фиксаторы выполнены в виде трех пар скрещивающихс лезвий толщиной 0,08-0,2 мм, причем лезви фиксаторов образуют между собой угол 15-40°. При использовании держател дл обработки пластин потоками зар женных частиц лезви фиксаторов выполнены из тугоплавкого материала. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относитс к технологии микроэлектроники, а именно - к устройству держателей полупроводниковых пластин при обработке последних с помощью потоков лучистой энергии.

Известны устройства дл импульсной термообработки полупроводниковых пластин , в которых описаны держатели полупроводниковых пластин дл обработки последних с помощью потока некогерентного электромагнитного излучени . В обоих случа х держатель выполнен в виде трезубца и кварцевого стекла, на концах которого сделаны прорези. В эти прорези вставл етс обрабатываема пластина.

Недостатки данных держателей следующие:

1, Значительна площадь контакта держател и полупроводниковой пластины, а также значительна площадь затенени держателем ее рабочего пол , что приводит к температурным градиентам по поверхности пластины в местах контакта, а это, в свою

очередь, приводит к по влению линий скольжени и, например, в случае отжига ионно-легированных слоев к недостаточной степени активации имплантированной примеси в месте контакта и затенению.

2.Невозможность проведени нагрева пластин с помощью пучков зар женных частиц (например, электронов), т.к. держатель из кварцевого стекла, вл сь диэлектриком , не обеспечивает сток электрического зар да с обрабатываемой пластины.

3.Конструкци держател предполагает возможность перемещени и расположени пластины только в вертикальной плоскости, что уменьшает гибкость технологического процесса.

Известна, также конструкци держател , вз та нами за прототип, содержаща рамку с нат нутыми на ней двум парами струн из тугоплавкого металла. Данна конструкци лишена недостатков вышеупом нутых конструкций. Однако данный держатель не позвол ет проводить высокоVJ

О

ю

CJ СО Ю

температурные обработки (Т 800°С) при вертикальном расположении обрабатываемых пластин большого диаметра (100 мм). При высокотемпературном нагреве удлинение струн становитс значительным, и они уже не удерживают пластину. В кремниевой технологии, когда диаметр обрабатываемых пластин 100 мм, проводить высокотемпературные обработки можно только при вертикальном расположении пластины, т.к. при горизонтальном расположении происходит ее провисание, привод щее к генерации линий скольжени .

Целью изобретени вл етс повышение качества высокотемпературной обработки полупроводниковых пластин большого диаметра пучками лучистой энергии .

Дл достижени этой цели в предлагаемом держателе фиксаторы полупроводниковой пластины выполнены в виде трех пар перекрещивающихс лезвий, расположенных , в случае обработки пластин, перемещение и конечное положение которых осуществл етс только в вертикальной плоскости , на опоре в виде трезубца, и расположенных через 120° по периметру опоры в виде кольца в случае обработки пластин, перемещение и конечное положение которых осуществл етс в любой плоскости. При обработке полупроводниковых пластин с помощью пучков зар женных частиц, лезви выполнены из тугоплавкого металла. Во всех случа х толщина лезвий 0,08-0,2 мм и определ етс только их конструктивной прочностью.

Если опора выполнена в виде трезубца 1 (см. фиг. 1), то в каждой паре лезви 2 соединены между собой жестко. Загрузка и выгрузка пластины 3 осуществл етс сверху .

Если опора выполнена в виде кольца 1 (см. фиг.2), то по крайней мере в одном из трех закрепленных на ней фиксаторов одно из лезвий 2, закреплено с возможностью поворота относительно другого лезви 2, например с помощью винтового соединени , что необходимо дл осуществлени .загрузки-выгрузки пластин 3.

Материал лезвий должен отвечать следующим требовани м:

1.Быть хорошим проводником дл обеспечени стока электрического зар да при обработке пластин пучками зар женных частиц;

2.Иметь низкую теплопроводность дл достижени минимального теплоотвода от обрабатываемой пластины;

3.Иметь высокую температуру плавлени и достаточную химическую пассивность;

4.Иметь хорошую конструкционную прочность.

Всем этим требовани м в достаточной степени удовлетвор ют тугоплавкие металлы , например, W, Та, Мо.

Толщина лезвий должна быть минимальной с точки зрени наименьшего затенени рабочей площади обрабатываемой пластины и определ тьс их конструкционной прочностью. Экспериментально авторами установлено, что толщина лезвий d в

интервале 0, 0,2 мм вполне удовлетвор ет этим требовани м. Дл обеспечени минимального теплового контакта держател и пластины рабоча кромка каждого лезви должна быть заострена.

Угол а между парой лезвий каждого фиксатора выбираетс из услови надежности креплени пластины в держателе, что имеет особую важность в случае, когда пластина закрепл етс в рамке, выполненной в

виде трезубца. Авторами установлено, что оптимальный угол а находитс в диапазоне от 15° до 40°.

Пример. Дл проведени высокотемпературной обработки в вакууме пластин

кремни диаметром 100 мм с помощью ши- рокоапертурного электронного пучка было изготовлено два держател . Один из них выполнен с опорой в виде трезубца (фиг.1), второй с опорой в виде кольца (фиг. 2). Опоры в обоих случа х были изготовлены из немагнитной нержавеющей стали. Фиксаторы изготовл лись из вольфрамовой ленты толщиной 0,1 мм и утон лись с рабочих кромок с помощью электрохимического травлени в 5% растворе КОН. Соединение лезвий между собой и крепление фиксаторов к рамке осуществл лось контактной сваркой. В случае кольцевой рамки лезви в двух парах соедин лись жестко с помощью

контактной сварки, а лезви третьей пары соедин лись с помощью винтового соединени , что позвол ло производить загрузку - выгрузку пластин.

Использование держателей предложенных конструкций, позволило провести высокотемпературную обработку полупроводниковых пластин в температурном диапазоне от 800°С до 1300°С без искажени температурного пол по площади пластины

Это особенно важно при производстве кремниевых интегральных схем, когдг требуетс высокотемпературный отжиг будь то: отжиг ионно-легированных слоев формирование силицидов тугоплавких металлов или отжиг слоев поликристаллического кремни .

Claims

В качестве источников нагрева можно примен ть как пучки зар женных частиц, так и электромагнитное излучение. Кроме того, предложенные держатели могут использоватьс в любых других технологических операци х, таких как: ионна имплантаци , нанесение металлизации на обе стороны пластины, очистка, плазмо-хи- мическое и ионное травление. С помощью таких держателей можно проводить многооперационную обработку пластин в едином вакуумном цикле, что особенно важно при изготовлении интегральных схем с субмик- ронными размерами элементов. Испытани предложенных держателей показали, что они долговечны и удобны в работе. Их использование при высокотемпературных обработках полупроводниковых пластин позволило существенно улучшить качество пластин за счет уменьшени дефектности. Формула изобретени 1. Держатель полупроводниковых пластин , содержащий опору и прикрепленные

к ней фиксаторы, отличающийс тем, что, с целью повышени качества высокотемпературной обработки пластин потоками лучистой энергии и надежности креплени пластин, фиксаторы выполнены в виде трех пар скрещивающихс лезвий толщиной 0.08-0.2 мм причем лезви фиксаторов образуют между собой угол 15-40°.
2.Держатель по п. 1,отличающий- с тем, что опора выполнена в форме трезубца , а фиксаторы прикреплены к вершинам трезубца.
3.Держатель по п. 1,отличающий- с тем, что опора выполнена в виде кольца, на котором через 120° закреплены фиксаторы , причем по крайней мере в одной паре фиксаторов одно из лезвий закреплено с возможностью поворота относительно другого лезви .
4.Держатель поп. 1.отличающий- с тем, что с целью использовани его дл обработки пластин потоками зар женных частиц, лезви фиксаторов выполнены из тугоплавкого материала.

Фиг1

2-2