WO2017220272A1 - Substrat-trägerelement für eine trägerhorde - Google Patents

Substrat-trägerelement für eine trägerhorde Download PDF

Info

Publication number
WO2017220272A1
WO2017220272A1 PCT/EP2017/062289 EP2017062289W WO2017220272A1 WO 2017220272 A1 WO2017220272 A1 WO 2017220272A1 EP 2017062289 W EP2017062289 W EP 2017062289W WO 2017220272 A1 WO2017220272 A1 WO 2017220272A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
composite component
zone
support surface
composite
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/062289
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Piela
Larissa Von Riewel
Original Assignee
Heraeus Noblelight Gmbh
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heraeus Noblelight Gmbh filed Critical Heraeus Noblelight Gmbh
Priority to EP17727519.5A priority Critical patent/EP3472859A1/de
Priority to US16/309,434 priority patent/US20190333787A1/en
Priority to KR1020197000796A priority patent/KR20190019132A/ko
Priority to CN201780037573.3A priority patent/CN109314073A/zh
Priority to JP2019518352A priority patent/JP2019525496A/ja
Publication of WO2017220272A1 publication Critical patent/WO2017220272A1/de

Links

Classifications

    • 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
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67103—Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
    • 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
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation
    • 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
    • H01L21/673—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 using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders
    • H01L21/67303—Vertical boat type carrier whereby the substrates are horizontally supported, e.g. comprising rod-shaped elements
    • 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
    • H01L21/673—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 using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders
    • H01L21/67303—Vertical boat type carrier whereby the substrates are horizontally supported, e.g. comprising rod-shaped elements
    • H01L21/67306—Vertical boat type carrier whereby the substrates are horizontally supported, e.g. comprising rod-shaped elements characterized by a material, a roughness, a coating or the like
    • 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
    • H01L21/673—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 using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders
    • H01L21/6732—Vertical carrier comprising wall type elements whereby the substrates are horizontally supported, e.g. comprising sidewalls
    • 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
    • H01L21/673—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 using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders
    • H01L21/6732—Vertical carrier comprising wall type elements whereby the substrates are horizontally supported, e.g. comprising sidewalls
    • H01L21/67323—Vertical carrier comprising wall type elements whereby the substrates are horizontally supported, e.g. comprising sidewalls characterized by a material, a roughness, a coating or the like

Definitions

  • the present invention relates to a substrate carrier element for a carrier tray for the thermal treatment of a substrate, comprising a support surface for the substrate. Furthermore, the present invention relates to a carrier horde for the thermal treatment of a substrate, and a device for irradiating a substrate.
  • Carrier horroes in the sense of the invention are used for holding a plurality of substrates, in particular for holding semiconductor wafers.
  • a common application of carrier hauls is the thermal treatment of silicon wafers in the semiconductor or photovoltaic industry.
  • Known carrier hordes comprise a plurality of substrate carrier elements, on each of which a substrate can be placed.
  • the substrate-carrier elements are often equipped with a support surface, for example in the form of a depression.
  • the silicon wafer is regularly subjected to a thermal treatment.
  • Infrared radiators are usually used as the energy source for the thermal treatment.
  • Silicon wafers are thin, disk-shaped substrates that have a top and a bottom. A good, homogeneous thermal treatment of these substrates is achieved when the infrared radiators are assigned to the top and / or bottom of the substrate. However, this presupposes the presence of a comparatively large space above or below the wafer to be irradiated ahead.
  • a higher throughput in the thermal treatment of the wafers is achieved when the wafers are arranged in a carrier tray, which, supplied with wafers, is supplied to the thermal treatment.
  • Such carrier hordes are often vertical hordes; they consist essentially of an upper and a lower boundary plate, which are interconnected by a plurality of slotted cross bars. In semiconductor processing of wafers, these carrier trays are used, for example, in an oven, a coating or etching plant, but also for the transport and storage of wafers.
  • Such Rothhorde is known for example from DE 20 2005 001 721 IM.
  • a disadvantage of these carrier hordes is that only a small amount of space remains between the wafers held in the carrier horde, which leads to the fact that the infrared heaters must be arranged laterally of the carrier horde. Such an arrangement has the consequence that the wafer edges are irradiated more strongly in comparison to the wafer center. Uneven irradiation of the wafers can affect the quality of the wafers.
  • the process time depends on how long it takes for the wafer - including its center region - to reach the selected temperature. Lateral irradiation of the wafers is therefore associated with a prolonged process time.
  • carrier hordes which have several levels in the manner of a shelving system.
  • one or more substrates are placed on the individual planes.
  • Such carrier horden may be formed in one piece or several pieces, for example, a plurality of, each forming a separate plane support elements may be provided, which are held in a holding frame.
  • the heat is supplied via two mechanisms, namely on the one hand directly by irradiation of the substrate and on the other hand indirectly by heat transfer from the respective shelf level.
  • the problem basically arises that the infrared emitters lie next to the horde must be arranged, which often leads to an inhomogeneous substrate temperature distribution.
  • the present invention is therefore based on the technical object of specifying a substrate carrier element for a carrier horde, which allows the most homogeneous possible heating of the substrate.
  • the present invention has for its object to provide a carrier horde or an irradiation device, which allow the most homogeneous possible heating of the substrate.
  • the substrate carrier element is a composite body comprising a first composite component and a second composite component, wherein the first composite component has a thermal conductivity in the range of 0.5 to 40 W / (mK) and the second composite component has a thermal conductivity in the range of 70 to 450 W / (mK).
  • Substrate support members used to thermally treat substrates are typically made from a single, homogeneous material characterized essentially by good thermal stability and good chemical resistance.
  • the yield and the electrical performance of semiconductor devices depend substantially on the extent to which it is possible in semiconductor manufacturing to prevent contamination of the semiconductor material by impurities. Such contamination can be caused, for example, by the equipment used.
  • the substrate support member is a composite body comprising at least two composite components differing in thermal conductivity.
  • the first composite component has a thermal conductivity in the range of 0.5 to 40 W / (m-K)
  • the second composite component has a thermal conductivity in the range of 70 to 450 W / (m-K).
  • Thermal conductivity also called heat conductivity, is understood to mean a substance-specific physical quantity; It is a measure of the heat transfer through heat conduction within a material. Prerequisite for the heat conduction is an existing temperature difference. Metals regularly have a good thermal conductivity, which is based on the fact that in metals heat energy can be transported well over the conduction electrons. Table 1 below lists by way of example the heat conductivities of some materials.
  • the composite components are chosen so that they work towards a temperature compensation.
  • regions of the substrate carrier element which are comparatively exposed to high irradiation intensities and for which a high temperature is expected, are manufactured from the first composite component and regions for which a low temperature is expected from the second composite component.
  • portions of the substrate support member for which a low temperature is expected to be made of the second composite component having higher thermal conductivity heat energy can be easily transported to and distributed evenly in those portions, for example, from the edge portion to the center portion.
  • the regions of the substrate carrier element produced from the first composite component continue to be exposed to a high energy input, an immediate forwarding of the energy due to the low thermal conductivity of the first composite component is counteracted.
  • the substrate carrier element according to the invention is a composite body, the thermal energy introduced into the first composite component can be distributed as evenly as possible over the entire substrate carrier element by means of the second composite component, whereby the occurrence of high-temperature regions on the substrate is simultaneously reduced.
  • the material properties and the geometry of the composite components are important. In particular, size effects often play a role.
  • the connection of the first and second composite component takes place by material or positive connection or a combination of both. Since the size, shape and number of contact surface areas, which are made of the first and the second composite component, on the type of irradiation, in particular the irradiation power, the distance of the radiation source and the substrate to be irradiated depends, it is advantageous if this regularly the irradiation situation are adjusted.
  • the substrate according to the invention is advantageous if this regularly the irradiation situation are adjusted.
  • Carrier element is provided that the support surface of the second composite is made component, and that adjoins the support surface made of the first composite component edge region.
  • a bearing surface made of the second composite component contributes due to their good thermal conductivity to a uniform substrate temperature.
  • the support surface may be completely or partially surrounded by the edge region.
  • the edge region is associated with only one side, which is exposed directly to a heat input, for example, the side of the substrate-carrier element facing a radiation source.
  • the edge area serves as an energy storage, is stored with the energy and evenly provided for heating the support surface.
  • the energy transport is ensured by the support surface made of the second composite component.
  • the support surface is formed from a disc-shaped support element made of the second composite component, which has an upper and a lower side, and if the edge region at least partially overlaps the upper side and / or the lower side of the support element.
  • the overlap of the edge area and the support element increases the contact area between the first and second composite components, so that a particularly efficient heat transfer from the first to the second composite component is made possible.
  • the support surface comprises the first and the second composite component.
  • Conventional substrate carrier elements are made of a single material, so that the bearing surface consists of the same material as the carrier element.
  • a resting on substrate has regular temperature differences on irradiation.
  • the side of the substrate facing the radiation source and the substrate-carrier element are heated more strongly than, for example, the center region thereof.
  • a modified support surface is provided, the physical properties of which is adapted to the lateral irradiation of the support surface and a possibly placed thereon substrate.
  • a region of the support surface for which a low corresponding substrate temperature is expected to be made of the second composite component with higher thermal conductivity For example, this often applies to the center region of the support surface. If the bearing surface has good thermal conductivity in this region, heat energy can easily be transported into this region and distributed uniformly there, for example from an edge region into the middle region.
  • areas of the support surface, which are expected to be more heated due to their position relative to the radiation source are manufactured from the first composite component. Although these areas are still exposed to a higher energy input, but a transfer of energy is counteracted by the low thermal conductivity. In this way, the area of high temperature areas on the substrate is minimized.
  • the first composite component has a specific heat capacity at 20 ° C of at least 0.7 kJ / (kg-K), preferably a specific heat capacity at 20 ° C in the range of 0.7 kJ / (kg -K) to 1, 0 kJ / (kg-K).
  • the specific heat capacity of a substance is a measure of which amount of heat a given amount of a substance can absorb at a temperature change of 1 K, that is, to what extent the substance is able to absorb and store heat energy. If the first composite component has a heat capa- having at least 0.7 kJ / (kg-K), it can absorb a comparatively large amount of heat energy. This reduces the amount of heat absorbed by any substrate placed thereon. Therefore, the larger the heat capacity of the first composite component, the lower the amount of heat that can be absorbed by the substrate, and thus the lower the substrate temperature.
  • the first composite component is preferably associated with a region of the support surface for which a high corresponding substrate temperature is expected, for example an edge region of the support surface.
  • a composite component with a heat capacity in the abovementioned range additionally contributes to equalizing the substrate temperature differences.
  • the mass of the first composite component and the mass of the second composite component of the support surface are coordinated so that the heat capacity of the first composite component large It is higher than the heat capacity of the second composite component.
  • the heat capacity of the composite components depends, among other things, on their mass. The larger the mass of a composite component, the greater its heat capacity. In addition, the heat capacity of the composite component has an influence on the temperature distribution in a substrate placed on the support surface and irradiated with infrared radiation.
  • the heat capacity of a composite component means the ratio of the amount of heat supplied to the heating achieved. The larger the heat capacity, the more energy must be added to the composite component to heat it by 1K.
  • the first composite component is preferably associated with areas of the support surface for which a high corresponding substrate temperature is expected. If the heat capacity of the first composite component is greater than that of the second composite component, areas with the first composite component are heated less. Conversely, areas with the second composite component are heated more strongly.
  • the support surface is formed as a flat surface.
  • a flat surface can be produced with little manufacturing effort, for example by grinding.
  • a likewise flat substrate has the largest possible contact surface with the support surface. This contributes to the fact that the amount of heat over the support surface can be distributed as evenly as possible on the substrate.
  • a placed on the support surface substrate can rest completely or partially on the support surface.
  • a substrate placed on the support surface lies completely on the support surface with its support side. This has the advantage that the temperature of the support side can be adjusted as far as possible over the support surface, so that a uniform possible heating of the substrate is made possible.
  • the support surface for the substrate has a size in the range of 10,000 mm 2 to 160,000 mm 2 , more preferably in the range of 10,000 mm 2 to 15,000 mm 2 , on.
  • a bearing surface in the range of 10,000 mm 2 to 160,000 mm 2 is sufficiently large for accommodating common substrates such as semiconductor wafers. At the same time, the temperature of such a bearing surface can be kept sufficiently homogeneous.
  • a contact surface of more than 160,000 mm 2 is also expensive to manufacture.
  • the size of the bearing surface in the range of 10,000 mm 2 to 15,000 mm 2 .
  • a bearing surface in this area is particularly suitable for receiving wafers, such as those used in the manufacture of electronic components, for example in the manufacture of integrated circuits.
  • the support surface has a square or round shape. In the case of a square bearing surface whose size is preferably between 100 mm x 100 mm and 122 mm x 122 mm; in a round bearing surface of the bearing surface diameter is preferably between 56 mm and 120 mm.
  • the bearing surface comprises a first zone having the first composite component and a second zone having the second composite component.
  • zone is understood to mean a region of the contact surface which consists exclusively of the first composite component.
  • the first zone and the second zone directly adjoin one another. But they can also be spaced from each other.
  • the use of zones has the advantage that they can be manufactured easily and inexpensively and connected to one another.
  • the connection of the first and second zone is preferably carried out by positive locking, but can also be made cohesively, for example by welding or gluing. A combination of positive and cohesive connection is possible.
  • a purely positive connection has the advantage that it is particularly easy to manufacture.
  • the first zone has a section with an oval shape.
  • the temperature distribution pattern on a disk-shaped, planar substrate often has isotherms with an oval shape section. It has therefore been proven that even the first zone is adapted to the shape of the isotherms.
  • the second zone also has an oval shaped section. It is particularly favorable if the first and second zones directly adjoin one another and the first zone has an oval shaped section and the second zone has a second oval shaped section corresponding to the first shaped section.
  • the first composite component is carbon, silicon carbide or blackened zirconium oxide.
  • the abovementioned materials in addition to a thermal conductivity in the range indicated above, have good temperature stability and have good chemical stability.
  • the second composite component contains a metal, preferably aluminum or an alloy thereof or high-temperature steel.
  • Metals regularly have a high thermal conductivity, which is based on the fact that in metals energy can be transported via their conduction electrons.
  • Aluminum in particular exhibits sufficient chemical stability at elevated temperatures and is therefore suitable for use as a composite component.
  • the substrate carrier element can advantageously be used in a known carrier horde for the thermal treatment of a semiconductor wafer.
  • the above object is achieved starting from a carrier horde of the aforementioned type in that it comprises a first substrate support member and a second substrate support member, wherein the first and second substrate support member are arranged that their respective Laying surfaces for the substrate parallel to each other.
  • the Republichorde invention is designed in particular for the thermal treatment of a semiconductor wafer (silicon wafer).
  • bearing surfaces of the substrate carrier elements are arranged parallel to each other.
  • first and second carrier element are arranged in the manner of a shelf, which is designed for receiving substrates.
  • the use of a shelf-like carrier horde has the advantage that the energy required for heating can be provided by two mechanisms, namely on the one hand directly by direct irradiation of the substrate and on the other hand indirectly by heat conduction through the carrier horde itself, which also heats up during the irradiation process.
  • the Rushhorde can be made in one piece or in several pieces. It has at least two substrate carrier elements.
  • the support surface usually consists of the same material as the carrier element.
  • carrier elements in the form of a composite body are provided in the carrier horde according to the invention, which comprises at least two composite components which differ in their thermal conductivity.
  • the first composite component has a thermal conductivity in the range of 0.5 to 40 W / (m-K)
  • the second composite component has a thermal conductivity in the range of 70 to 450 W / (m-K).
  • the composite components are chosen so that they work towards a temperature compensation. This results in the most homogeneous possible temperature distribution on the substrate.
  • the above-mentioned object is achieved according to the invention in that it has at least one substrate carrier element and at least one infrared radiator for irradiating the substrate carrier element.
  • the infrared radiator is used to irradiate the substrate carrier element, in particular the bearing surface and a designed on top of laid substrate.
  • the infrared radiator preferably has a longitudinal axis which runs perpendicularly parallel or diagonally to the bearing surface of the substrate carrier element.
  • the device has at least one substrate carrier element within the meaning of the invention, which is provided with a modified bearing surface.
  • This bearing surface comprises at least two composite components which differ in their thermal conductivity.
  • the first composite component has a thermal conductivity in the range of 0.5 to 40 W / (m-K)
  • the second composite component has a thermal conductivity in the range of 70 to 450 W / (m-K).
  • the physical properties of the composite components are adapted to the lateral irradiation of the support surface and a possibly placed thereon substrate.
  • the composite components are chosen so that they work towards a temperature compensation.
  • a region of the support surface for which a low corresponding substrate temperature is expected to be made of the second composite component with higher thermal conductivity For example, this often applies to the center region of the support surface.
  • the bearing surface has a good thermal conductivity in this area, heat energy can be easily transported into this area and distributed uniformly there, for example from one edge area to the middle area.
  • areas of the support surface which are expected to be more heated due to their position relative to the radiation source, are manufactured from the first composite component. Although these areas continue to be exposed to a higher energy input, the transmission of energy is counteracted by the low thermal conductivity. In this way, the size of high-temperature regions on the substrate is minimized and the most homogeneous possible heating of the substrate is possible.
  • the bearing surface of the substrate carrier element comprises a first zone having the first composite component and a second zone having the second composite component, and if it has a transverse side facing the infrared radiator and two longitudinal sides. has, wherein the first zone extends along the transverse side.
  • the transverse side is regularly assigned to the infrared radiator; It is therefore exposed to the highest irradiation levels. It has the smallest distance to the infrared radiator.
  • a first zone extending along the transverse side helps to keep the temperature in the region of the transverse side as low as possible and to counteract the propagation of regions of high temperature.
  • the second zone extends along at least one of the longitudinal sides.
  • the temperature of the substrate is regularly higher than in the middle of the substrate. This has to do with the fact that a substrate usually heats up faster at its edges than in the middle.
  • the second zone is made of the second composite component; With its high thermal conductivity, this contributes to rapid temperature compensation within the substrate.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a carrier horde according to the invention for the thermal treatment of a substrate, in which a plurality of substrate carrier elements according to the invention are stacked in the manner of a shelving system,
  • Figure 2 is a sectional view of an embodiment of an inventive
  • FIG. 3 is a temperature distribution diagram showing the surface temperature of a silicon substrate on a carbon support surface. and a schematic representation for explaining the temperature distribution,
  • FIG. 4 shows a temperature distribution diagram which shows the surface temperature of a silicon substrate on an aluminum support surface, and a schematic representation for explaining the temperature distribution
  • FIG. 5 shows a plan view of various embodiments of substrate carrier elements according to the invention.
  • Figure 6 shows an embodiment of a substrate support element according to the invention in a plan view (A) and a sectional view (B).
  • FIG. 1 shows a perspective view of an embodiment of a carrier tray according to the invention, to which the reference numeral 100 is assigned overall.
  • Carrier hanger 100 is designed for thermal treatment of silicon wafers in the semiconductor / photovoltaic industry. Such carrier shelves in the manner of a shelf are also referred to as "stacks" in the English-speaking language
  • the carrier tray 100 comprises a plurality of substrate carrier elements 101. For simplifying the illustration, an arrangement of ten substrate carrier elements 101 is shown by way of example in FIG. Carrier elements 101 are of identical design
  • the carrier tray 100 has five substrate carrier elements 101 stacked on one another in the vertical direction 103.
  • the carrier carrier extends in the horizontal direction 102, in each case two substrate carrier elements 101 being arranged next to one another in each plane.
  • one of the substrate carrier element 101 is described in more detail below:
  • the substrate support member 101 is made of carbon; it has two longitudinal sides 105 and two transverse sides 104. On the transverse sides 104 are each two projections 106, with which the substrate-carrier element 101 can be attached to the transverse bars 107.
  • the cylindrical cross bars 107 are made of steel and each provided with an external thread.
  • the substrate carrier element 101 has corresponding bores with an internal thread, so that the substrate carrier element 101 can be screwed to the transverse bars 107.
  • the thread diameter is 8 mm.
  • the transverse rods 107 have a circular radial cross-section, the diameter of the transverse rods is 8 mm.
  • the substrate support member 101 has a length of 200 mm (corresponding to the longitudinal side 105 including the protrusions 106 having a protrusion length of 30 mm) and a width of 150 mm (corresponding to the lateral side 104).
  • the thickness of the substrate support member 101 is 2 mm.
  • a support surface 108 for a semiconductor wafer in the form of a rectangular depression is provided on the upper side of the substrate support element 101.
  • the substrate support member 101 is made in the region of the support surface 108 of two composite components, namely from the first composite component carbon (thermal conductivity: 17 W / (m-K)) and the second composite component aluminum (thermal conductivity: 209 W / (m-K)); it is dimensioned such that a silicon wafer which is placed on the support surface 108 rests completely on the support surface with its underside.
  • the support surface 108 has a rectangular shape and has a length of 101 mm and a width of 101 mm.
  • FIG. 2 shows a sectional view of a device according to the invention for irradiating semiconductor wafers, to which the reference numeral 200 is assigned overall.
  • the device 200 comprises four infrared radiator modules 201, 202, 203, 204, and a Crowhorde 100 as described in Figure 1.
  • the infrared radiator modules 201, 202, 203, 204 are of identical design and emit infrared radiation having a maximum wavelength in the range from 1 .100 nm to 1 .400 nm.
  • the radiator modules 201, 202, 203, 204 have a nominal total power of 12 kW.
  • Each of the radiator modules is equipped with eight cylindrical infrared radiators 205.
  • the infrared radiators 205 are arranged such that their radiator tube longitudinal axes are perpendicular to the bearing surfaces 108 of the Stauhorde 100.
  • the radiator modules 201, 202, 203, 204 are assigned to the transverse sides 104 of the substrate carrier elements 101.
  • the radiator modules 201, 202, 203, 204 are assigned to the longitudinal sides 105 of the substrate carrier elements 101. This has the advantage that the radiator modules 201, 202, 203, 204 can be made larger, so that a higher irradiation power can be provided.
  • the respective radiator tube of the infrared radiator 205 is made of quartz glass; it has an outer diameter of 14 mm, a wall thickness of 1 mm and a length of 300 mm. Within the radiator tube, a filament of tungsten is arranged in each case.
  • the emitter tube of the infrared radiator 205 has a side 207 facing the semiconductor wafer 206a, 206b to be irradiated and an opposite side 208.
  • the side of the radiator tube facing away from the semiconductor wafer 206a, 206b to be irradiated is provided with a layer of opaque quartz glass, which acts as a reflector.
  • FIG. 2 shows a horizontal section through two substrate carrier elements 101.
  • Each of the substrate carrier elements 101 has two transverse sides 104 and two longitudinal sides 105, wherein the infrared radiator modules 201, 202, 203, 204 are assigned to the transverse sides 104.
  • the infrared radiator modules 201, 202, 203, 204 are assigned to the transverse sides 104.
  • any applied to the bearing surfaces 108 semiconductor wafers are irradiated laterally from two sides.
  • substrates are on the one hand directly from the infrared radiator modules 201, 202, 203, 204 irradiated.
  • the shelving system is made of carbon, which also absorbs radiation energy, so that a not insignificant part of the heat input into the substrate also takes place via the shelving system.
  • the edges of an inserted substrate are exposed to higher infrared irradiances than the substrate center.
  • the support surface 108 is made of two composite components, such as aluminum and carbon.
  • Aluminum has a high thermal conductivity of 209 W / (m-K) and is therefore suitable for rapid removal and rapid redistribution of heat energy.
  • carbon has a comparatively low thermal conductivity; it is about 17 W / (m-K).
  • a support surface 108 which is made according to the invention of a composite of these two aforementioned materials, aluminum and carbon, makes use of these different properties of the composite components. Possible embodiments of the support surface 108 with regard to the distribution of the composite components are shown in FIG.
  • a placed on the support surface 108 semiconductor wafer is heated on the one hand directly from the infrared radiators and on the other hand indirectly from the Victoriahorde.
  • the direct irradiation of the semiconductor wafers with infrared radiation means that their sections assigned to the transverse sides 104 are heated more strongly by the infrared radiators than the sections of the semiconductor wafers which are assigned to the longitudinal sides 105 and thus to the longitudinal sides of the support surface. Since a zone of the first composite component (carbon), which preferably extends along the respective transverse side of the support surface, is assigned to the transverse sides 104, part of the incident irradiation energy is absorbed by the carbon zone of the support surface 108.
  • carbon which preferably extends along the respective transverse side of the support surface
  • an intermediate zone of aluminum is arranged, a rapid heat distribution from the edges of the longitudinal support surface is achieved to the center of the aluminum zone, so that in particular any temperature differences within the substrate are compensated faster.
  • the masses of the two composite components are chosen so that the heat capacity of the carbon content is greater than that of the aluminum content.
  • the mass ratio is: 30% aluminum and 70% carbon.
  • FIG. 3A shows a simulation of the temperature distribution on a silicon substrate 300 after the silicon substrate 300 has been irradiated laterally with two infrared modules 301 a, 301 b with the nominal power 28 kW.
  • the infrared modules 301 a, 301 b each have an infrared radiator.
  • the infrared radiator has a cylindrical radiator tube of quartz glass with a radiator tube length of 1 m.
  • the spotlight tube has an oval cross-section with the following external dimensions: 34 mm x 14 mm.
  • the wall thickness of the spotlight tube is 1, 6 mm.
  • the silicon substrate 300 has a width of 100 mm, a length of 100 mm and a height of 2 mm. The corners of the silicon substrate 300 are rounded.
  • the simulation is based on the fact that the silicon substrate 300 rests with its underside on a carrier element whose contact surface is made entirely of carbon.
  • the heat transfer to the substrate takes place by two mechanisms, namely by irradiation with infrared radiation and by heat transfer via the carrier element.
  • FIG. 3B shows a simplified, schematic representation of the substrate of FIG. 3A, from which the lower, middle regions and high temperature are easily apparent. In it, areas of high temperature are darkly hatched, areas of medium temperature are shaded lighter and
  • FIG. 3B is intended to serve primarily to explain FIG. 3A.
  • FIG. 4A likewise shows a simulation of the temperature distribution as in FIG. 3A, with the difference that in the simulation according to FIG. 4A the silicon substrate 300 rests on a carrier element whose bearing surface is made of aluminum. nium is made.
  • FIG. 4B serves - as already shown in FIG. 3B with reference to FIG. 3A - to explain FIG. 4A.
  • Figures 3 and 4 show that a support surface made of a single material can be associated with an inhomogeneity in the temperature distribution.
  • the comparison of FIGS. 3 and 4 shows in particular that a bearing surface made of carbon is associated with a lower substrate temperature in comparison with a bearing surface made of aluminum [carbon: about 540 ° C .; Aluminum: about 780 ° C].
  • the lower substrate temperature can be explained by the fact that a carbon substrate carrier element itself has a large heat capacity, so that part of the heat is absorbed by the substrate carrier element itself and therefore a smaller amount of heat is available to heat the silicon substrate 300 stands.
  • FIG. 5 shows a top view of four different embodiments of substrate carrier elements 500, 520, 540, 560 according to the invention, which can be used in the carrier tray 100 according to FIG.
  • the substrate carrier elements 500, 520, 540, 560 each have two transverse sides 502, 522, 542, 562 and two longitudinal sides 501, 521, 541, 561.
  • the substrate carrier elements 500, 520, 540, 560 are designed for use in the device 200 from FIG. 2, wherein an infrared radiation source is assigned to the transverse sides 502, 522, 542, 562 in each case.
  • the direction of radiation of the radiation emitted by the infrared radiation sources is shown by arrows 580.
  • the substrate support elements 500, 520, 540, 560 furthermore have a support surface 503, 523, 543, 563 for a substrate which comprises two composite components, namely as the first composite component carbon with a thermal conductivity in the range of 0.17 W / ( mK) and as a second composite component aluminum with a thermal conductivity of about 209 W / (mK).
  • the bearing surfaces 503, 523, 543, 563 are divided into zones that are made of either the first composite component or the second composite component.
  • the support surface 503 of the substrate support element 500 according to FIG. 5A has three zones I, II, III. Zones I and III are made of carbon and zone II is off Made of aluminum. The shape of Zones I and III is identical; they each have a section with a parabolic course. Zone II immediately adjoins zones I, III.
  • the bearing surface 523 of the substrate carrier element 520 differs from the bearing surface 503 only in the form of the zones I, II, III.
  • the zones I and III also have a section with a - albeit flattened - parabolic course.
  • the zone II does not extend completely over the longitudinal side bearing surface.
  • FIG. 5C shows an alternative arrangement of zones I, II and III of Figure 5A.
  • the zones I, III are trapezoidal. Trapezoidal zones have straight sections and are therefore easy and inexpensive to manufacture.
  • the support surface 563 has four zones I, IIa, IIb, III.
  • the support surface 563 is divided into four equal zones I, IIa, IIb, III.
  • Zones I, IIa, IIb, III are in the shape of an isosceles triangle. Such a zone distribution is particularly easy and inexpensive to manufacture.
  • FIG. 6A shows a plan view of the upper side of a substrate carrier element according to the invention, to which the reference numeral 600 is assigned;
  • FIG. 6B shows the substrate carrier element 600 in a sectional illustration along the section axis A-A '.
  • the substrate carrier element 600 has a bearing surface 601 in the form of a depression, which comprises two interconnected components.
  • the first composite component 603 is made of carbon and forms a kind of support frame for the second composite component 602.
  • the second composite component is an aluminum plate; it has a length of 120 mm, a width of 120 mm and a height of 1 mm.
  • the aluminum plate is inserted over the transverse side 605 in the receptacles 606 of the first composite component and connected to this materially.
  • the aluminum plate is dimensioned such that a possibly placed on the support surface 601 substrate rests exclusively on the aluminum plate. If the substrate carrier element 600 is irradiated laterally with infrared radiation, especially the edge region 607 of the substrate carrier element 600 heats up.
  • the edge regions 607 serve as energy store; the aluminum plate causes an energy transfer from the edge regions 607 into the central region 608 of the substrate carrier element. It exhibits a uniform, homogeneous temperature distribution and thus contributes to a uniform thermal treatment of any substrate placed on the support surface 601.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)

Abstract

Bekannte Substrat-Trägerelemente für eine Trägerhorde zur thermischen Behandlung eines Substrats weisen eine Auflagefläche für das Substrat auf. Um hiervon ausgehend ein Substrat-Trägerelement anzugeben, das eine möglichst homogene Erwärmung des Substrats ermöglicht, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass das Substrat-Trägerelement ein Verbundkörper ist, der eine erste Verbundkomponente und eine zweite Verbundkomponente umfasst, wobei die erste Verbundkomponente eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 0,5 bis 40 W/(m∙K) und die zweite Verbundkomponente eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 70 bis 450 W/(m∙K) aufweist.

Description

SUBSTRAT-TRÄGERELEMENT FÜR EINE TRÄGERHORDE
Technischer Hintergrund
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Substrat-Trägerelement für eine Trägerhorde zur thermischen Behandlung eines Substrats, aufweisend eine Auflagefläche für das Substrat. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Trägerhorde zur thermischen Behandlung eines Substrats, sowie eine Vorrichtung zur Bestrahlung eines Substrats.
Trägerhorden im Sinne der Erfindung werden zur Halterung mehrerer Substrate eingesetzt, insbesondere zur Halterung von Halbleiterscheiben (Wafer). Ein übli- ches Einsatzgebiet von Trägerhorden ist die thermische Behandlung von Silizium- Wafern in der Halbleiter- oder Photovoltaik-Industrie. Bekannte Trägerhorden weisen mehrere Substrat-Trägerelemente auf, auf die jeweils ein Substrat aufgelegt werden kann. Hierzu sind die Substrat-Trägerelemente häufig mit einer Auflagefläche ausgestattet, beispielsweise in Form einer Vertiefung. Stand der Technik
Bei der Herstellung und Bearbeitung von Silizium-Wafern wird der Silizium-Wafer regelmäßig einer thermischen Behandlung unterzogen. Für die thermische Behandlung werden als Energiequelle meist Infrarotstrahler eingesetzt.
Silizium-Wafer sind dünne, scheibenförmige Substrate, die eine Oberseite und eine Unterseite aufweisen. Eine gute, homogene thermische Behandlung dieser Substrate wird erreicht, wenn die Infrarotstrahler der Ober- und/oder Unterseite des Substrats zugeordnet sind. Dies setzt allerdings das Vorhandensein eines vergleichsweise großen Bauraums oberhalb beziehungsweise unterhalb des zu bestrahlenden Wafers voraus.
Ein höherer Durchsatz bei der thermischen Behandlung der Wafer wird erreicht, wenn die Wafer in einer Trägerhorde angeordnet sind, die, bestückt mit Wafern, der thermischen Behandlung zugeführt wird.
Solche Trägerhorden sind häufig Vertikalhorden; sie bestehen im Wesentlichen aus einer oberen und einer unteren Begrenzungsplatte, die durch mehrere geschlitzte Querstäbe miteinander verbunden sind. Bei der halbleitertechnologischen Prozessierung von Wafern werden diese Trägerhorden beispielsweise in einem Ofen, einer Beschichtungs- oder Ätzanlage, aber auch für den Transport und die Aufbewahrung von Wafern eingesetzt. Eine solche Trägerhorde ist beispielsweise aus der DE 20 2005 001 721 IM bekannt.
Ein Nachteil dieser Trägerhorden ist allerdings, dass zwischen den in der Trägerhorde gehaltenen Wafern nur ein geringer Bauraum verbleibt, was dazu führt, dass die Infrarotstrahler seitlich der Trägerhorde angeordnet werden müssen. Eine solche Anordnung hat zur Folge, dass die Wafer-Ränder im Vergleich zur Wafer- Mitte stärker bestrahlt werden. Eine ungleichmäßige Bestrahlung der Wafer kann die Qualität der Wafer beeinträchtigen. Darüber hinaus hängt die Prozesszeit davon ab, wie lange es dauert bis der Wafer - also auch dessen Mittenbereich - die gewählte Temperatur erreicht. Eine seitliche Bestrahlung der Wafer geht daher auch mit einer verlängerten Prozesszeit einher.
Darüber hinaus sind Trägerhorden bekannt, die mehrere Ebenen in der Art eines Regalsystems aufweisen. Bei diesen Trägerhorden werden auf die einzelnen Ebenen jeweils ein oder mehrere Substrate (Wafer) aufgelegt. Derartige Trägerhorden können einstückig oder mehrstückig ausgebildet sein, beispielsweise können mehrere, jeweils eine separate Ebene bildende Trägerelemente vorgesehen sein, die in einem Halterahmen gehalten sind. Bei Trägerhorden in der Art eines Regalsystems erfolgt die Wärmezufuhr über zwei Mechanismen, nämlich einerseits unmittelbar durch Bestrahlung des Substrats und andererseits mittelbar durch Wärme- Übertragung von der jeweiligen Regal-Ebene. Allerdings stellt sich auch beim Einsatz regalartiger Horden grundsätzlich das Problem, dass die Infrarotstrahler seit- lieh neben der Horde angeordnet werden müssen, was häufig zu einer inhomogenen Substrat-Temperaturverteilung führt.
Technische Aufgabe
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die technische Aufgabe zugrunde, ein Substrat-Trägerelement für eine Trägerhorde anzugeben, das eine möglichst homogene Erwärmung des Substrats ermöglicht.
Darüber hinaus liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Trägerhorde beziehungsweise eine Bestrahlungsvorrichtung anzugeben, die eine möglichst homogene Erwärmung des Substrats ermöglichen. Allgemeine Beschreibung der Erfindung
Hinsichtlich des Substrat-Trägerelements wird diese Aufgabe ausgehend von einem Substrat-Trägerelement der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Substrat-Trägerelement ein Verbundkörper ist, der eine erste Verbundkomponente und eine zweite Verbundkomponente umfasst, wobei die erste Verbundkomponente eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 0,5 bis 40 W/(m-K) und die zweite Verbundkomponente eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 70 bis 450 W/(m-K) aufweist.
Substrat-Trägerelemente, die zur thermischen Behandlung von Substraten eingesetzt werden, sind in der Regel aus einem einzigen, homogenen Werkstoff gefer- tigt, der im Wesentlichen durch eine gute Temperaturstabilität und eine gute chemische Beständigkeit gekennzeichnet ist. Insbesondere bei der Halbleiterfertigung hängen die Ausbeute und das elektrische Betriebsverhalten von Halbleiterbauelementen wesentlich davon ab, inwieweit es bei der Halbleiterfertigung gelingt, Kontaminationen des Halbleitermaterials durch Verunreinigungen zu verhindern. Sol- che Kontaminationen können beispielsweise von den eingesetzten Apparaturen verursacht werden.
Bei herkömmlichen Substrat-Trägerelementen, die aus einem einzigen Werkstoff gefertigt sind, werden bei seitlicher Bestrahlung häufig Temperaturunterschiede auf einem darauf aufgelegten Substrat beobachtet. Der Grund hierfür ist, dass diese Substrat-Trägerelemente einen Randbereich und einen Mittenbereich aufweisen, wobei der der Strahlungsquelle zugewandte Randbereich des Substrat- Trägerelements stärker erwärmt wird als beispielsweise der Mittenbereich. Die damit einhergehenden Temperaturunterschiede des Substrat-Trägerelements spiegeln sich auch in der Substrat-Temperatur wider.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Substrat-Trägerelement ein Verbundkörper, der mindestens zwei Verbundkomponenten umfasst, die sich in ihrer Wärmeleitfähigkeit unterscheiden. Hierbei weist die erste Verbundkomponente eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 0,5 bis 40 W/(m-K), und die zweite Verbundkomponente eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 70 bis 450 W/(m-K) auf.
Unter Wärmeleitfähigkeit, auch Wärmeleitzahl genannt, versteht man eine stoffspezifische physikalische Größe; sie ist ein Maß für die Wärmeübertragung durch Wärmeleitung innerhalb eines Werkstoffs. Voraussetzung für die Wärmeleitung ist eine vorhandene Temperaturdifferenz. Metalle weisen regelmäßig eine gute Wärmeleitfähigkeit auf, was darauf beruht, dass in Metallen Wärmeenergie gut über die Leitungselektronen transportiert werden kann. In der nachfolgenden Tabelle 1 sind beispielhaft die Wärmeleitfähigkeiten einiger Werkstoffe aufgelistet.
Tabelle 1
Stoff Wärmeleitfähigkeit λ Stoff Wärmeleitfähigkeit λ
[W/(m-K)] [W/(m-K)]
Silber 419 Aluminiumoxid 25 - 39
Kupfer 372 Graphit 5 - 17
Gold 308 Quarz 1 ,1
Aluminium 209 Glas 0,6 - 1 ,0
Platin 70 Um eine möglichst homogene Temperaturverteilung auf dem Substrat zu erreichen, sind die Verbundkomponenten so gewählt, dass diese auf einen Temperaturausgleich hinwirken.
Im einfachsten Fall sind Bereiche des Substrat-Trägerelements, die vergleichswei- se hohen Bestrahlungsstärken ausgesetzt sind und für die eine hohe Temperatur erwartet wird, aus der ersten Verbundkomponente und Bereiche, für die eine niedrige Temperatur erwartet wird, aus der zweiten Verbundkomponente gefertigt.
Dadurch, dass Bereiche des Substrat-Trägerelements, für die eine niedrige Temperatur erwartet wird, aus der zweiten Verbundkomponente mit höherer Wärme- leitfähigkeit gefertigt sind, kann Wärmeenergie leicht in diese Bereiche transportiert und dort gleichmäßig verteilt werden, beispielsweise vom Randbereich in den Mittenbereich. Die aus der ersten Verbundkomponente gefertigten Bereiche des Substrat-Trägerelements sind zwar weiterhin einem hohen Energieeintrag ausgesetzt, allerdings wird einer unmittelbaren Weiterleitung der Energie durch die ge- ringe Wärmeleitfähigkeit der ersten Verbundkomponente entgegengewirkt. Da das erfindungsgemäße Substrat-Trägerelement ein Verbundkörper ist, kann mittels der zweiten Verbundkomponente die in die erste Verbundkomponente eingebrachte Wärmeenergie möglichst gleichmäßig auf das gesamte Substrat-Trägerelement verteilt werden, wodurch gleichzeitig das Auftreten von Hochtemperaturbereichen auf dem Substrat verringert wird.
Für die Eigenschaften des Verbund körpers sind die stofflichen Eigenschaften und die Geometrie der Verbundkomponenten von Bedeutung. Insbesondere spielen oft Größeneffekte eine Rolle. Die Verbindung von erster und zweiter Verbundkomponente erfolgt durch Stoff- oder Formschluss oder eine Kombination von beidem. Da die Größe, Form und Anzahl der Auflageflächenbereiche, die aus der ersten beziehungsweise der zweiten Verbundkomponente gefertigt sind, von der Art der Bestrahlung, insbesondere der Bestrahlungsleistung, dem Abstand der Strahlungsquelle und dem zu bestrahlenden Substrat abhängt, ist es vorteilhaft, wenn diese regelmäßig an die Bestrahlungssituation angepasst werden. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Substrat-
Trägerelements ist vorgesehen, dass die Auflagefläche aus der zweiten Verbund- komponente gefertigt ist, und dass sich an die Auflagefläche ein aus der ersten Verbundkomponente gefertigter Randbereich anschließt.
Eine aus der zweiten Verbundkomponente gefertigte Auflagefläche trägt aufgrund ihrer guten Wärmeleitfähigkeit zu einer gleichmäßigen Substrat-Temperatur bei. Dadurch, dass die Auflagefläche zumindest teilweise von einem Randbereich umgeben ist, der aus der ersten Verbundkomponente gefertigt ist, wird - beispielsweise seitlich - in das Substrat-Trägerelement eingebrachte Wärmeenergie aufgrund der vergleichsweise geringen Wärmeleitfähigkeit der ersten Verbundkomponente zunächst im Randbereich gespeichert, um dann mittels der zweiten Ver- bundkomponente in Richtung der Auflagefläche abtransportiert und dort gleichmäßig verteilt zu werden.
Die Auflagefläche kann von dem Randbereich vollständig oder teilweise umgeben sein. Im einfachsten Fall ist der Randbereich nur einer Seite zugeordnet, die unmittelbar einem Wärmeeintrag ausgesetzt ist, beispielsweise der einer Strahlungs- quelle zugewandten Seite des Substrat-Trägerelements.
Ebenso vorteilhaft hat sich ein die Auflagefläche vollständig umschließender Randbereich erwiesen. In diesem Fall dient der Randbereich als Energiespeicher, mit dem Energie gespeichert und gleichmäßig zur Erwärmung der Auflagefläche bereitgestellt wird. Der Energie-Transport wird durch die aus der zweiten Verbund- komponente gefertigte Auflagefläche gewährleistet. In diesem Zusammenhang hat sich als besonders günstig erwiesen, wenn die Auflagefläche aus einem scheibenförmigen Auflageelement aus der zweiten Verbundkomponente gebildet ist, das eine Ober- und eine Unterseite aufweist, und wenn der Randbereich die Oberseite und/oder die Unterseite des Auflageelements zumindest teilweise überlappt. Durch die Überlappung von Randbereich und Auflageelement wird der Kontaktbereich zwischen erster und zweiter Verbundkomponente vergrößert, sodass eine besonders effiziente Wärmeübertragung von der ersten zur zweiten Verbundkomponente ermöglicht wird.
Bei einer anderen, ebenso bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Substrat-Trägerelements umfasst die Auflagefläche die erste und die zweite Verbundkomponente. Herkömmliche Substrat-Trägerelemente sind aus einem einzigen Werkstoff gefertigt, sodass die Auflagefläche aus demselben Werkstoff wie das Trägerelement besteht. Ein darauf aufliegendes Substrat weist bei Bestrahlung regelmäßig Temperaturunterschiede auf. Hierbei werden insbesondere die der Strahlungsquelle zugewandte Seite des Substrats und des Substrats-Trägerelements stärker erwärmt als beispielsweise deren Mittenbereich.
Im Gegensatz hierzu hat es sich als besonders günstig erwiesen, wenn bei dem erfindungsgemäßen Substrat-Trägerelement eine modifizierte Auflagefläche vorgesehen ist, deren physikalische Eigenschaften an die seitliche Bestrahlung der Auflagefläche und eines etwaig darauf aufgelegten Substrats angepasst ist.
Im einfachsten Fall ist ein Bereich der Auflagefläche, für den eine niedrige korrespondierende Substrat-Temperatur erwartet wird, aus der zweiten Verbundkomponente mit höherer Wärmeleitfähigkeit gefertigt. Dies trifft beispielsweise oft für den Mittenbereich der Auflagefläche zu. Weist die Auflagefläche in diesem Bereich eine gute Wärmeleitfähigkeit auf, kann Wärmeenergie leicht in diesen Bereich transportiert und dort gleichmäßig verteilt werden, beispielsweise von einem Randbereich in den Mittenbereich. Vorzugsweise sind Bereiche der Auflagefläche, die aufgrund ihrer Lage relativ zur Strahlungsquelle erwartungsgemäß stärker erwärmt werden, aus der ersten Verbundkomponente gefertigt. Diese Bereiche sind zwar weiterhin einem höheren Energieeintrag ausgesetzt, allerdings wird einer Weiterleitung der Energie durch die geringe Wärmeleitfähigkeit entgegengewirkt. Auf diese Weise wird die Fläche von Hochtemperaturbereichen auf dem Substrat minimiert.
Es hat sich als besonders günstig erwiesen, wenn die erste Verbundkomponente eine spezifische Wärmekapazität bei 20 °C von mindestens 0,7 kJ/(kg-K), vorzugsweise eine spezifische Wärmekapazität bei 20 °C im Bereich von 0,7 kJ/(kg-K) bis 1 ,0 kJ/(kg-K) aufweist.
Die spezifische Wärmekapazität eines Stoffes ist ein Maß dafür, welche Wärmemenge eine vorgegebene Menge eines Stoffs bei einer Temperaturänderung um 1 K aufzunehmen vermag, also inwieweit der Stoff Wärmeenergie aufzunehmen und zu speichern vermag. Wenn die erste Verbundkomponente eine Wärmekapa- zität von mindestens 0,7 kJ/(kg-K) aufweist, kann sie eine vergleichsweise große Menge Wärmeenergie aufnehmen. Dies reduziert die Wärmemenge, die von einem etwaigen darauf aufgelegten Substrat aufgenommen wird. Daher gilt, je größer die Wärmekapazität der ersten Verbundkomponente ist, umso niedriger ist die Wärmemenge, die vom Substrat aufgenommen werden kann und umso niedriger ist somit die Substrattemperatur.
Vorzugsweise ist erste Verbundkomponente einem Bereich der Auflagefläche zugeordnet, für den eine hohe korrespondierende Substrattemperatur erwartet wird, beispielsweise einem Randbereich der Auflagefläche. Zusammen mit einer geeig- neten Wahl der Verbundkomponenten anhand deren Wärmeleitfähigkeit, trägt der Einsatz einer Verbundkomponente mit einer Wärmekapazität im oben genannten Bereich zusätzlich dazu bei, die Substrat-Temperaturunterschiede auszugleichen.
In der nachfolgenden Tabelle 2 sind beispielhaft die spezifischen Wärmekapazitäten einiger Werkstoffe bei T = 20 °C aufgelistet. Tabelle 2
Figure imgf000010_0001
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Substrat- Trägerelements ist vorgesehen, dass die Masse der ersten Verbundkomponente und die Masse der zweiten Verbundkomponente der Auflagefläche so aufeinander abgestimmt sind, dass die Wärmekapazität der ersten Verbundkomponente grö- ßer ist als die Wärmekapazität der zweiten Verbundkomponente.
Die Wärmekapazität der Verbundkomponenten hängt unter anderem von deren Masse ab. Je größer die Masse einer Verbundkomponente ist, desto größer ist ihre Wärmekapazität. Darüber hinaus hat die Wärmekapazität der Verbundkom- ponente Einfluss auf die Temperaturverteilung in einem auf die Auflagefläche aufgelegten und mit Infrarotstrahlung bestrahlten Substrat. Unter der Wärmekapazität einer Verbundkomponente versteht man das Verhältnis der zugeführten Wärmemenge zur erzielten Erwärmung. Je größer die Wärmekapazität ist, umso mehr Energie muss der Verbundkomponente zugeführt werden um sie um 1 K zu er- wärmen. Die erste Verbundkomponente ist vorzugsweise Bereichen der Auflagefläche zugeordnet, für die eine hohe korrespondierende Substrattemperatur erwartet wird. Ist die Wärmekapazität der ersten Verbundkomponente größer als die der zweiten Verbundkomponente, werden Bereiche mit der ersten Verbundkomponente weniger stark erwärmt. Umgekehrt werden Bereiche mit der zweiten Verbund- komponente stärker erwärmt. Dies trägt zu einem Ausgleich von Substrat- Temperaturunterschieden bei. In diesem Zusammenhang hat es sich bewährt, wenn die Wärmekapazität der ersten Verbundkomponente um mindestens 30% größer als die Wärmekapazität der zweiten Verbundkomponente. Vorzugsweise ist die Auflagefläche als ebene Fläche ausgebildet. Eine ebene Fläche ist mit geringem Fertigungsaufwand zu erzeugen, beispielsweise durch Schleifen. Sie hat darüber hinaus den Vorteil, dass ein ebenfalls ebenes Substrat eine möglichst große Kontaktfläche mit der Auflagefläche aufweist. Dies trägt dazu bei, dass die Wärmemenge über die Auflagefläche möglichst gleichmäßig auf das Substrat verteilt werden kann. Ein auf die Auflagefläche aufgelegtes Substrat kann vollständig oder teilweise auf der Auflagefläche aufliegen. Vorzugsweise liegt ein auf die Auflagefläche aufgelegtes Substrats mit seiner Auflage-Seite vollständig auf der Auflagefläche auf. Dies hat den Vorteil, dass die Temperatur der Auflage-Seite soweit wie möglich über die Auflagefläche eingestellt werden kann, so dass eine möglichst gleichmä- ßige Erwärmung des Substrats ermöglicht wird.
Vorzugsweise weist die Auflagefläche für das Substrat eine Größe im Bereich von 10.000 mm2 bis 160.000 mm2, besonders bevorzugt im Bereich von 10.000 mm2 bis 15.000 mm2, auf.
Je größer die Auflagefläche ist, umso schwieriger lässt sich eine gleichmäßige Temperatur der Auflagefläche erzeugen. Eine Auflagefläche im Bereich von 10.000 mm2 bis 160.000 mm2 ist ausreichend groß zur Aufnahme gängiger Substrate wie beispielswiese Halbleiterscheiben. Gleichzeitig kann die Temperatur einer solchen Auflagefläche hinreichend homogen gehalten werden. Eine Auflagefläche von mehr als 160.000 mm2 ist darüber hinaus aufwendig zu fertigen.
Es hat sich besonders bewährt, wenn die Größe der Auflagefläche im Bereich von 10.000 mm2 bis 15.000 mm2 liegt. Eine Auflagefläche in diesem Bereich ist insbesondere zur Aufnahme von Wafern geeignet, wie sie bei der Herstellung von elektronischen Bauelementen, beispielsweise bei der Herstellung von integrierten Schaltkreisen, verwendet werden. Dabei hat es sich als günstig erwiesen, wenn die Auflagefläche eine quadratische oder runde Form hat. Im Fall einer quadrati- sehen Auflagefläche liegt deren Größe vorzugsweise zwischen 100 mm x 100 mm und 122 mm x 122 mm; bei einer runden Auflagefläche liegt der Auflageflächen- Durchmesser vorzugsweise zwischen 56 mm und 120 mm.
Es hat sich bewährt, wenn die Auflagefläche eine die erste Verbundkomponente aufweisende erste Zone und eine die zweite Verbundkomponente aufweisende zweite Zone umfasst.
Unter dem Begriff Zone wird ein Bereich der Auflagefläche verstanden, der ausschließlich aus der ersten Verbundkomponente besteht. Im einfachsten Fall schließen die erste Zone und die zweite Zone unmittelbar aneinander an. Sie können aber auch voneinander beabstandet sein. Der Einsatz von Zonen hat den Vor- teil, dass diese einfach und kostengünstig gefertigt und miteinander verbunden werden können. Die Verbindung von erster und zweiter Zone erfolgt vorzugsweise durch Formschluss, kann aber auch stoffschlüssig erfolgen, beispielsweise durch Schweißen oder Kleben. Auch eine Kombination formschlüssiger und stoffschlüssiger Verbindung ist möglich. Eine rein formschlüssige Verbindung hat den Vorteil, dass sie besonders einfach herzustellen ist. Vorteilhafterweise weist die erste Zone einen Abschnitt mit einer ovalen Form auf.
Das Temperaturverteilungsmuster auf einem scheibenförmigen, ebenen Substrat weist häufig Isothermen mit einem ovalen Form-Abschnitt auf. Es hat sich daher bewährt, wenn auch die erste Zone an die Form der Isothermen angepasst ist. Vorzugsweise weist auch die zweite Zone einen ovalen Formabschnitt auf. Besonders günstig ist es, wenn erste und zweite Zone unmittelbar aneinander angrenzen und die erste Zone einen ovalen Formabschnitt und die zweite Zone einen dem ersten Formabschnitt korrespondierenden zweiten ovalen Formabschnitt aufweist. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Substrat- Trägerelements ist die erste Verbundkomponente Carbon, Siliziumcarbid oder geschwärztes Zirkonoxid.
Die vorgenannten Werkstoffe weisen neben einer Wärmeleitfähigkeit im oben angegeben Bereich eine gute Temperaturstabilität auf und verfügen über eine gute chemische Stabilität.
In diesem Zusammenhang hat es sich bewährt, wenn die zweite Verbundkomponente ein Metall enthält, vorzugsweise Aluminium oder eine Legierung davon oder hochwarmfesten Stahl.
Metalle weisen regelmäßig eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf, was darauf beruht, dass in Metallen Energie über deren Leitungselektronen transportiert werden kann. Insbesondere Aluminium zeigt bei höheren Temperaturen eine hinreichende chemische Stabilität und ist daher zum Einsatz als Verbundkomponente geeignet.
Das Substrat-Trägerelement ist vorteilhafterweise in einer bekannten Trägerhorde zur thermischen Behandlung einer Halbleiterscheibe einsetzbar. Hinsichtlich der Trägerhorde zur thermischen Behandlung eines Substrats wird die oben genannte Aufgabe ausgehend von einer Trägerhorde der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass sie ein erstes Substrat- Trägerelement und ein zweites Substrat-Trägerelement aufweist, wobei erstes und zweites Substrat-Trägerelement derart angeordnet sind, dass ihre jeweiligen Auf- lageflächen für das Substrat parallel zueinander verlaufen.
Die erfindungsgemäße Trägerhorde ist insbesondere zur thermischen Behandlung einer Halbleiterscheibe (Silizium-Wafer) ausgelegt. Dabei sind Auflageflächen der Substrat-Trägerelemente parallel zueinander angeordnet. Vorzugsweise sind ers- tes und zweites Trägerelement in der Art eines Regals angeordnet, das zur Aufnahme von Substraten ausgelegt ist. Der Einsatz einer regalartigen Trägerhorde hat den Vorteil, dass die zur Erwärmung benötigte Energie über zwei Mechanismen bereitgestellt werden kann, nämlich einerseits unmittelbar durch direkte Bestrahlung des Substrats und anderseits indirekt durch Wärmeleitung über die Trä- gerhorde selbst, die sich während des Bestrahlungsprozesses ebenfalls erwärmt. Die Trägerhorde kann einstückig oder mehrstückig ausgeführt sein. Sie weist mindestens zwei Substrat-Trägerelemente auf.
Bei herkömmlichen Substrat-Trägerelementen besteht die Auflagefläche meist aus demselben Werkstoff wie das Trägerelement. Im Gegensatz hierzu sind bei dem erfindungsgemäßen Trägerhorde Trägerelemente in Form eines Verbundkörpers vorgesehen, der mindestens zwei Verbundkomponenten umfasst, die sich in ihrer Wärmeleitfähigkeit unterscheiden. Hierbei weist die erste Verbundkomponente eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 0,5 bis 40 W/(m-K), und die zweite Verbundkomponente eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 70 bis 450 W/(m-K) auf. Wie oben erläutert, sind die Verbundkomponenten so gewählt, dass diese auf einen Temperaturausgleich hinwirken. Hierdurch wird eine möglichst homogene Temperaturverteilung auf dem Substrat erhalten.
Hinsichtlich der Vorrichtung zur Bestrahlung eines Substrats wird die oben genannte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass sie mindestens ein Sub- strat-Trägerelement aufweist, sowie mindestens einen Infrarotstrahler zur Bestrahlung des Substrat-Trägerelements.
Eine solche Vorrichtung zur Bestrahlung einer Halbleiterscheibe (Silizium-Wafer) geeignet; sie weist mindestens eine Infrarotstrahlungsquelle auf und ist thermischer Behandlung von Substraten einsetzbar. Der Infrarotstrahler ist zur Bestrah- lung des Substrat-Trägerelements, insbesondere der Auflagefläche und eines da- rauf aufgelegten Substrats ausgelegt. Der Infrarotstrahler weist vorzugsweise eine Längsachse auf, die senkrecht parallel oder diagonal zur Auflagefläche des Sub- strat-Trägerelements verläuft.
Die Vorrichtung weist mindestens ein Substrat-Trägerelement im Sinne der Erfin- dung auf, das mit einer modifizierten Auflagefläche versehen ist. Diese Auflagefläche umfasst mindestens zwei Verbundkomponenten, die sich in ihrer Wärmeleitfähigkeit unterscheiden. Hierbei weist die erste Verbundkomponente eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 0,5 bis 40 W/(m-K), und die zweite Verbundkomponente eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 70 bis 450 W/(m-K) auf. Die physikali- sehen Eigenschaften der Verbundkomponenten sind an die seitliche Bestrahlung der Auflagefläche und eines etwaig darauf aufgelegten Substrats angepasst.
Um eine möglichst homogene Temperaturverteilung auf dem Substrat zu erreichen, sind die Verbundkomponenten so gewählt, dass diese auf einen Temperaturausgleich hinwirken. Im einfachsten Fall ist ein Bereich der Auflagefläche, für den eine niedrige korrespondierende Substrat-Temperatur erwartet wird, aus der zweiten Verbundkomponente mit höherer Wärmeleitfähigkeit gefertigt. Dies trifft beispielsweise oft für den Mittenbereich der Auflagefläche zu. Weist die Auflagefläche in diesem Bereich eine gute Wärmeleitfähigkeit auf, kann Wärmeenergie leicht in diesen Bereich transportiert und dort gleichmäßig verteilt werden, bei- spielsweise von einem Randbereich in den Mittenbereich. Vorzugsweise sind Bereiche der Auflagefläche, die aufgrund ihrer Lage relativ zur Strahlungsquelle erwartungsgemäß stärker erwärmt werden, aus der ersten Verbundkomponente gefertigt. Diese Bereiche sind zwar weiterhin einem höheren Energieeintrag ausgesetzt, allerdings wird einer Weiterleitung der Energie durch die geringe Wärmeleit- fähigkeit entgegengewirkt. Auf diese Weise wird die Größe von Hochtemperaturbereichen auf dem Substrat minimiert und eine möglichst homogene Erwärmung des Substrats ermöglicht.
Dabei hat es sich als günstig erwiesen, wenn die Auflagefläche des Substrat- Trägerelements eine die erste Verbundkomponente aufweisende erste Zone und eine die zweite Verbundkomponente aufweisende zweite Zone umfasst, und wenn sie eine dem Infrarotstrahler zugewandte Querseite, sowie zwei Längsseiten auf- weist, wobei die erste Zone sich entlang der Querseite erstreckt.
Der Querseite ist regelmäßig der Infrarotstrahler zugeordnet; sie ist daher den höchsten Bestrahlungsstärken ausgesetzt. Sie weist den geringsten Abstand zum Infrarotstrahler auf. Eine sich entlang der Querseite erstreckende erste Zone trägt dazu bei, dass die Temperatur im Bereich der Querseite möglichst niedrig gehalten und eine Ausbreitung von Bereichen hoher Temperatur entgegengewirkt wird.
In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn sich die zweite Zone entlang mindestens einer der Längsseiten erstreckt.
An den Längsseiten ist die Temperatur des Substrats regelmäßig höher als in der Mitte des Substrats. Dies hat damit zu tun, dass sich ein Substrat in der Regel an seinen Rändern schneller erwärmt als in der Mitte. Dadurch, dass die zweite Zone sich entlang mindestens einer, vorzugsweise entlang beider Längsseiten erstreckt, kann die Wärme von den Rändern in die Mitte abgeführt werden. Zu diesem Zweck ist die zweite Zone aus der zweiten Verbundkomponente gefertigt; diese trägt mit ihrer hohen Wärmeleitfähigkeit zu einem schnellen Temperaturausgleich innerhalb des Substrats bei.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt in schematischer Darstellung Figur 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Trägerhorde zur thermischen Behandlung eines Substrats, bei der mehrere erfindungsgemäße Substrat-Trägerelemente in der Art eines Regalsystems gestapelt sind,
Figur 2 in Schnittdarstellung eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Bestrahlung eines Substrats,
Figur 3 ein Temperaturverteilungs-Diagramm, das die Oberflächen-Temperatur eines Silizium-Substrats auf einer Auflagefläche aus Carbon wiedergibt, sowie eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Temperatur- verteilung,
Figur 4 ein Temperaturverteilungs-Diagramm, das die Oberflächen-Temperatur eines Silizium-Substrats auf einer Auflagefläche aus Aluminium wieder- gibt, sowie eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Temperaturverteilung,
Figur 5 eine Draufsicht auf verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemäßer Substrat-Trägerelemente, und
Figur 6 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Substrat- Trägerelements in einer Draufsicht (A) und einer Schnittdarstellung (B).
Figur 1 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Trägerhorde, der insgesamt die Bezugsziffer 100 zugeordnet ist. Die Trägerhorde 100 ist zur thermischen Behandlung von Silizium-Wafern in der Halbleiter-/ Photovoltaik-Industrie ausgelegt. Derartige Trägerhorden in der Art eines Regals werden im englischsprachigen Sprachraum auch als„Stacks" bezeichnet. Die Trägerhorde 100 umfasst mehrere Substrat-Trägerelemente 101 . Zur Vereinfachung der Darstellung ist in Figur 1 beispielhaft eine Anordnung von zehn Substrat-Trägerelementen 101 gezeigt. Die Substrat-Trägerelemente 101 sind identisch ausgebildet. Die Trägerhorde 100 weist in vertikaler Richtung 103 fünf aufeinandergestapelte Substrat-Trägerelemente 101 auf. Darüber hinaus erstreckt sich die Trägerhorde in horizontaler Richtung 102; hier sind in jeder Ebene jeweils zwei Substrat-Trägerelemente 101 nebeneinander angeordnet.
Beispielhaft ist nachfolgend eines der Substrat-Trägerelement 101 näher beschrieben:
Das Substrat-Trägerelement 101 ist aus Carbon gefertigt; es weist zwei Längsseiten 105 und zwei Querseiten 104 auf. An den Querseiten 104 befinden sich jeweils zwei Vorsprünge 106, mit denen das Substrat-Trägerelement 101 an den Querstäben 107 befestigt werden kann. Die zylinderförmigen Querstäbe 107 sind aus Stahl gefertigt und jeweils mit einem Außengewinde versehen. Das Substrat- Trägerelement 101 weist entsprechende Bohrungen mit einem Innengewinde auf, sodass das Substrat-Trägerelement 101 mit den Querstäben 107 verschraubt werden kann. Der Gewindedurchmesser beträgt 8 mm. Die Querstäbe 107 haben einen kreisförmigen radialen Querschnitt, der Durchmesser der Querstäbe beträgt 8 mm. Das Substrat-Trägerelement 101 weist eine Länge von 200 mm (entsprechend der Längsseite 105 einschließlich der Vorsprünge 106 mit einer Vorsprung-Länge von 30 mm) und eine Breite von 150 mm (entsprechend der Querseite 104) auf. Die Dicke des Substrat-Trägerelements 101 beträgt 2 mm. Auf der Oberseite des Substrat-Trägerelements 101 ist eine Auflagefläche 108 für eine Halbleiterscheibe in Form einer rechteckigen Vertiefung vorgesehen.
Das Substrat-Trägerelement 101 ist im Bereich der Auflagefläche 108 aus zwei Verbundkomponenten gefertigt, nämlich aus der ersten Verbundkomponente Carbon (Wärmeleitfähigkeit: 17 W/(m-K)) und der zweiten Verbundkomponente Aluminium (Wärmeleitfähigkeit: 209 W/(m-K)); sie ist so dimensioniert, dass ein etwa- ig auf die Auflagefläche 108 aufgelegter Silizium-Wafer mit seiner Unterseite vollständig auf der Auflagefläche aufliegt.
Die Auflagefläche 108 hat eine rechteckige Form und weist eine Länge von 101 mm und eine Breite von 101 mm auf.
Figur 2 zeigt eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestrahlung von Halbleiterscheiben, der insgesamt die Bezugsziffer 200 zugeordnet ist. Die Vorrichtung 200 umfasst vier Infrarotstrahler-Module 201 , 202, 203, 204, sowie eine Trägerhorde 100 wie sie in Figur 1 beschrieben ist.
Soweit in Figur 2 die gleichen Bezugsziffern verwendet werden, wie in Figur 1 , so sind damit gleiche oder äquivalente Bestandteile der Trägerhorde bezeichnet, wie sie oben anhand der Figur 1 erläutert sind.
Die Infrarotstrahler-Module 201 , 202, 203, 204 sind identisch ausgebildet und emittieren Infrarotstrahlung mit einem Wellenlängenmaximum im Bereich von 1 .100 nm bis 1 .400 nm. Das Strahlermodule 201 , 202, 203, 204 haben eine nominale Gesamtleistung von 12 kW. Jedes der Strahlermodule ist mit acht zylinder- förmigen Infrarotstrahlern 205 bestückt. In den Modulen 201 , 202, 203, 204 sind die Infrarotstrahler 205 derart angeordnet, dass ihre Strahlerrohr-Längsachsen senkrecht zu den Auflageflächen 108 der Trägerhorde 100 verlaufen.
In Figur 2 sind die Strahlermodule 201 , 202, 203, 204 den Querseiten 104 der Substrat-Trägerelemente 101 zugeordnet. Bei einer alternativen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung (nicht dargestellt) sind die Strahlermodule 201 , 202, 203, 204 den Längsseiten 105 der Substrat-Trägerelemente 101 zugeordnet. Dies hat den Vorteil, dass die Strahlermodule 201 , 202, 203, 204 größer dimensioniert werden können, sodass eine höhere Bestrahlungsleistung bereitgestellt werden kann. Das jeweilige Strahlerrohr der Infrarotstrahler 205 ist aus Quarzglas gefertigt; es weist einen Außendurchmesser von 14 mm, eine Wanddicke von 1 mm und eine Länge von 300 mm auf. Innerhalb des Strahlerrohrs ist jeweils ein Heizfilament aus Wolfram angeordnet. Darüber hinaus weist das Strahlerrohr der Infrarotstrahler 205 eine der zu bestrahlenden Halbleiterscheibe 206a, 206b zugewandte Seite 207 und eine abgewandte Seite 208 auf. Die der zu bestrahlenden Halbleiterscheibe 206a, 206b abgewandte Seite des Strahlerrohrs ist mit einer Schicht aus opakem Quarzglas versehen, die als Reflektor wirkt.
Hinsichtlich der Trägerhorde 100 zeigt Figur 2 einen horizontalen Schnitt durch zwei Substrat-Trägerelemente 101 . Jedes der Substrat-Trägerelemente 101 weist zwei Querseiten 104 und zwei Längsseiten 105 auf, wobei die Infrarotstrahler- Module 201 , 202, 203, 204 den Querseiten 104 zugeordnet sind. Durch diese Anordnung werden etwaige auf die Auflageflächen 108 aufgelegte Halbleiterscheiben seitlich von zwei Seiten bestrahlt. Bei dieser Art der Anordnung der Infrarotstrahler relativ zur Trägerhorde 100 werden eingelegte Substrate einerseits unmittelbar von den Infrarotstrahler-Modulen 201 , 202, 203, 204 bestrahlt. Andererseits ist das Regalsystem aus Carbon gefertigt, welches ebenfalls Strahlungsenergie aufnimmt, so dass ein nichtunwesentlicher Anteil des Wärmeeintrags in das Substrat auch über das Regalsystem erfolgt. Bei einer solchen Anordnung sind grundsätzlich die Ränder eines eingelegten Substrats höheren Infrarot-Bestrahlungsstärken ausgesetzt als der Substratmittelpunkt. Um hieraus resultierende Unterschiede der Substrattemperatur zu minimieren, ist die Auflagefläche 108 aus zwei Verbundkomponenten, beispielsweise aus Aluminium und Carbon gefertigt.
Aluminium weist eine hohe Wärmeleitfähigkeit von 209 W/(m-K) auf und ist daher zum schnellen Abtransport und zur schnellen Umverteilung von Wärmeenergie geeignet. Im Gegensatz hierzu weist Carbon eine vergleichsweise geringe Wärmeleitfähigkeit auf; sie beträgt etwa 17 W/(m-K). Dies hat zur Folge, dass die Verteilung der Wärme in Carbon langsamer verläuft. Gleichzeitig verfügt der Werkstoff Carbon aber über eine gute Wärmekapazität (0,71 kJ/kg-K bei T = 20 °C), so dass Carbon eine gewisse Wärmemenge selbst aufzunehmen vermag. Eine Auflagefläche 108, die erfindungsgemäß aus einem Verbund dieser beiden vorgenannten Materialien, Aluminium und Carbon, gefertigt ist, macht sich diese unterschiedlichen Eigenschaften der Verbundkomponenten zu nutze. Mögliche Ausgestaltungen der Auflagefläche 108 hinsichtlich der Verteilung der Verbundkomponenten sind in Figur 5 dargestellt. Eine auf die Auflagefläche 108 aufgelegte Halbleiterscheibe wird einerseits unmittelbar von den Infrarotstrahlern und andererseits mittelbar von der Trägerhorde erwärmt. Die unmittelbare Bestrahlung der Halbleiterscheiben mit Infrarotstrahlung führt dazu, dass deren den Querseiten 104 zugeordneten Abschnitte durch die Infrarotstrahler im Mittel stärker erwärmt werden als die Abschnitte der Halbleiter- Scheiben, die den Längsseiten 105 und damit den Längsseiten der Auflagefläche zugeordnet sind. Dadurch, dass den Querseiten 104 jeweils eine Zone der ersten Verbundkomponente (Carbon) zugeordnet ist, die sich vorzugsweise entlang der jeweiligen Querseite der Auflagefläche erstreckt, wird ein Teil der auftreffenden Bestrahlungsenergie von der Carbon-Zone der Auflagefläche 108 absorbiert.
Dadurch, dass zwischen den Carbon-Zonen an den Querseiten 104 eine Zwischenzone aus Aluminium angeordnet ist, wird eine schnelle Wärmeverteilung von den Rändern der längsseitigen Auflagefläche zum Mittelpunkt der Aluminium-Zone erreicht, so dass insbesondere etwaige Temperaturunterschiede innerhalb des Substrats schneller ausgeglichen werden. Darüber hinaus sind die Massen der beiden Verbundkomponenten so gewählt, dass die Wärmekapazität des Carbon-Anteils größer ist als die des Aluminium- Anteils. Das Massenverhältnis beträgt: 30% Aluminium und 70% Carbon.
In Figur 3A ist eine Simulation der Temperatur-Verteilung auf einem Silizium- Substrat 300 gezeigt, nachdem das Silizium-Substrat 300 seitlich mit zwei Infrarotmodulen 301 a, 301 b mit der Nominal-Leistung 28 kW bestrahlt wurde. Die Infrarotmodule 301 a, 301 b weisen jeweils einen Infrarotstrahler auf. Der Infrarotstrahler hat ein zylinderförmiges Strahlerrohr aus Quarzglas mit einer Strahlerrohr-Länge von 1 m. Das Strahlerrohr hat einen ovalen Querschnitt mit folgenden Außenab- messungen: 34 mm x 14 mm. Die Wanddicke des Strahlerrohrs beträgt 1 ,6 mm.
Das Silizium-Substrat 300 weist eine Breite von 100 mm, eine Länge von 100 mm und eine Höhe von 2 mm auf. Die Ecken des Silizium-Substrats 300 sind abgerundet.
Der Simulation ist zugrunde gelegt, dass das Silizium-Substrat 300 mit seiner Un- terseite auf einem Trägerelement aufliegt, dessen Auflagefläche vollständig aus Carbon gefertigt ist. Die Wärmeübertragung auf das Substrat erfolgt durch zwei Mechanismen, nämlich durch Bestrahlung mit Infrarotstrahlung und durch Wärmeübertragung über das Trägerelement.
Die Substrat-Temperatur liegt im Bereich von 490.5 °C bis 580,38 °C. Da in Figur 4 sowohl niedrige als auch hohe Temperaturen durch dunkle Farbtöne dargestellt sind und nur die Übergangsbereiche zwischen den minimalen und maximalen Temperaturen hellere Farben aufweisen, zeigt Figur 3B eine vereinfachte, schematische Darstellung des Substrats aus Figur 3A, aus dem die Bereiche niedriger, mittlerer und hoher Temperatur einfach ersichtlich sind. Darin sind Bereiche hoher Temperatur dunkel schraffiert, Bereiche mittlerer Temperatur heller schraffiert und
Bereiche niedriger Temperatur sind hell schraffiert dargestellt. Figur 3B soll in erster Linie der Erläuterung von Figur 3A dienen.
Figur 4A zeigt ebenfalls eine Simulation der Temperaturverteilung wie Figur 3A, mit dem Unterschied, dass bei der Simulation gemäß Figur 4A das Silizium- Substrat 300 auf einem Trägerelement aufliegt, dessen Auflagefläche aus Alumi- nium gefertigt ist. Figur 4B dient - wie schon Figur 3B in Bezug auf Figur 3A - zur Erläuterung von Figur 4A.
Die Figuren 3 und 4 zeigen, dass eine Auflagefläche aus einem einzigen Werkstoff mit einer Inhomogenität hinsichtlich der Temperaturverteilung einhergehen kann. Der Vergleich der Figuren 3 und 4 zeigt insbesondere, dass eine Auflagefläche aus Carbon im Vergleich mit einer Auflagefläche aus Aluminium mit einer niedrigeren Substrat-Temperatur einhergeht [Carbon: etwa 540 °C; Aluminium: etwa 780 °C].
Die niedrigere Substrat-Temperatur kann damit erklärt werden, dass ein Substrat- Trägerelement aus Carbon selbst eine große Wärmekapazität aufweist, so dass vom Substrat-Trägerelement selbst ein Teil der Wärme aufgenommen wird und daher eine geringere Wärmemenge zur Erwärmung des Silizium-Substrats 300 zur Verfügung steht.
Figur 5 zeigt eine Draufsicht auf vier verschiedene Ausführungsformen erfin- dungsgemäßer Substrat-Trägerelemente 500, 520, 540, 560, die in der Trägerhorde 100 gemäß Figur 1 einsetzbar sind. Die Substrat-Trägerelemente 500, 520, 540, 560 weisen jeweils zwei Querseiten 502, 522, 542, 562 und zwei Längsseiten 501 , 521 , 541 , 561 auf. Die Substrat-Trägerelemente 500, 520, 540, 560 sind für einen Einsatz in der Vorrichtung 200 aus Figur 2 ausgelegt, wobei jeweils den Querseiten 502, 522, 542, 562 eine Infrarotstrahlungsquelle zugeordnet ist. Die Strahlungsrichtung der von den Infrarotstrahlungsquellen emittierten Strahlung ist durch Pfeile 580 dargestellt.
Die Substrat-Trägerelemente 500, 520, 540, 560 weisen darüber hinaus eine Auflagefläche 503, 523, 543, 563 für ein Substrat auf, die zwei Verbundkomponenten umfasst, nämlich als erste Verbundkomponente Carbon mit einer Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 0,17 W/(m-K) und als zweite Verbundkomponente Aluminium mit einer Wärmeleitfähigkeit von etwa 209 W/(m-K). Die Auflageflächen 503, 523, 543, 563 sind in Zonen unterteilt, die entweder aus der ersten Verbundkomponente oder aus der zweiten Verbundkomponente gefertigt sind. Die Auflagefläche 503 des Substrat-Trägerelements 500 gemäß Figur 5A weist drei Zonen I, II, III auf. Die Zonen I und III sind aus Carbon und die Zone II ist aus Aluminium gefertigt. Die Form der Zonen I und III ist identisch; sie weisen jeweils einen Abschnitt mit einem parabelförmigen Verlauf auf. Die Zone II schließt unmittelbar an die Zonen I, III an.
Die Auflagefläche 523 des Substrat-Trägerelements 520 (Figur 5B) unterscheidet sich von der Auflagefläche 503 nur in der Form der Zonen I, II, III. Die Zonen I und III weisen ebenfalls einen Abschnitt mit einem - wenn auch abgeflachten - parabelförmigen Verlauf auf. Darüber hinaus erstreckt sich die Zone II nicht vollständig über die Längsseite Auflagefläche.
Figur 5C zeigt eine alternative Anordnung der Zonen I, II und III aus Figur 5A. Die Zonen I, III sind trapezförmig ausgestaltet. Trapezförmige Zonen weisen gerade Abschnitte auf und sind daher einfach und kostengünstig zu fertigen.
In Figur 5D weist die Auflagefläche 563 vier Zonen I, IIa, IIb, III auf. Die Auflagefläche 563 ist in vier gleichgroße Zonen I, IIa, IIb, III unterteilt. Die Zonen I, IIa, IIb, III weisen die Form eines gleichschenkligen Dreiecks auf. Eine derartige Zonen- Verteilung ist besonders einfach und kostengünstig zu fertigen.
Figur 6A zeigt eine Draufsicht auf die Oberseite eines erfindungsgemäßen Substrat-Trägerelements, dem die Bezugsziffer 600 zugeordnet ist; Figur 6B zeigt das Substrat-Trägerelement 600 in Schnittdarstellung entlang der Schnittachse A-A'.
Das Substrat-Trägerelement 600 weist eine Auflagefläche 601 in Form einer Ver- tiefung auf, die zwei miteinander verbundene Komponenten umfasst. Die erste Verbundkomponente 603 ist aus Carbon gefertigt und bildet eine Art Halterahmen für die zweite Verbundkomponente 602. Die zweite Verbundkomponente ist eine Aluminium-Platte; sie weist eine Länge von 120 mm, eine Breite von 120 mm und eine Höhe von 1 mm auf. Die Aluminium-Platte ist über die Querseite 605 in die Aufnahmen 606 der ersten Verbundkomponente eingeschoben und mit dieser stoffschlüssig verbunden. Die Aluminium-Platte ist derart dimensioniert, dass ein etwaig auf die Auflagefläche 601 aufgelegtes Substrat ausschließlich auf der Aluminium-Platte aufliegt. Wird das Substrat-Trägerelement 600 seitlich mit Infrarotstrahlung bestrahlt erwärmt sich vor allem der Randbereich 607 des Substrat-Trägerelements 600. Die Randbereiche 607 dienen als Energiespeicher; die Aluminium-Platte bewirkt einen Energietransfer von den Randbereichen 607 in den Mittenbereich 608 des Sub- strat-Trägerelements. Sie zeigt eine gleichmäßige, homogene Temperaturverteilung und trägt so zu einer gleichmäßigen thermischen Behandlung eines etwaigen auf die Auflagefläche 601 aufgelegten Substrats bei.

Claims

Patentansprüche
1 . Substrat-Trägerelement (101 ; 500; 520; 540; 560; 600) für eine Trägerhorde (100) zur thermischen Behandlung eines Substrats (300), aufweisend eine
Auflagefläche (108; 503; 523; 543; 563; 601 ) für das Substrat (300), dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat-Trägerelement (101 ; 500; 520; 540; 560; 600) ein Verbundkörper ist, der eine erste Verbundkomponente und eine zweite Verbundkomponente umfasst, wobei die erste Verbundkomponente eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 0,5 bis 40 W/(m-K) und die zweite Verbundkomponente eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 70 bis 450 W/(m-K) aufweist.
2. Substrat-Trägerelement (101 ; 500; 520; 540; 560; 600) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (108; 503; 523; 543; 563; 601 ) aus der zweiten Verbundkomponente gefertigt ist, und dass sich an die Auflagefläche (108; 503; 523; 543; 563: 601 ) ein aus der ersten Verbundkomponente gefertigter Randbereich anschließt.
3. Substrat-Trägerelement (101 ; 500; 520; 540; 560; 600) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (108; 503; 523; 543; 563; 601 ) die erste und die zweite Verbundkomponente umfasst.
4. Substrat-Trägerelement (101 ; 500; 520; 540; 560; 600) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verbundkomponente eine spezifische Wärmekapazität bei 20 °C von mindestens 0,7 kJ/(kg-K), vorzugsweise eine spezifische Wärmekapazität bei 20 °C im Be- reich von 0,7 kJ/(kg-K) bis 1 ,0 kJ/(kg-K) aufweist.
5. Substrat-Trägerelement (101 ; 500; 520; 540; 560; 600) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse der ersten Verbundkomponente und die Masse der zweiten Verbundkomponente so aufeinander abgestimmt sind, dass die Wärmekapazität der ersten Ver- bundkomponente größer ist als die Wärmekapazität der zweiten Verbund- komponente.
6. Substrat-Trägerelement (101 ; 500; 520; 540; 560; 600) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (108; 503; 523; 543; 563; 601 ) eine die erste Verbundkompo-
5 nente aufweisende erste Zone (I, III) und eine die zweite Verbundkomponente aufweisende zweite Zone (II, IIa, IIb) umfasst.
7. Substrat-Trägerelement (101 ; 500; 520; 540; 560; 600) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zone (I, III) einen Abschnitt mit einer ovalen Form aufweist.
10 8. Substrat-Trägerelement (101 ; 500; 520; 540; 560; 600) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verbundkomponente Carbon, Siliziumcarbid oder geschwärztes Zirkonoxid ist.
9. Substrat-Trägerelement (101 ; 500; 520; 540; 560; 600) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Verl s bundkomponente ein Metall enthält, vorzugsweise Aluminium oder eine Legierung davon.
10. Substrat-Trägerelement (101 ; 500; 520; 540; 560;600) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es in einer Trägerhorde (100) zur thermischen Behandlung einer Halbleiterscheibe (206a,
20 206b) einsetzbar ist.
1 1 . Trägerhorde (100) zur thermischen Behandlung eines Substrats (300), aufweisend ein erstes Substrat-Trägerelement (101 ; 500; 520; 540; 560; 600) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10 und ein zweites Substrat-Trägerelement (101 ; 500; 520; 540; 560; 600) nach einem der vorher- 25 gehenden Ansprüche 1 bis 10, wobei erstes und zweites Substrat- Trägerelement (101 ; 500; 520; 540; 560; 600) derart angeordnet sind, dass ihre jeweiligen Auflageflächen (108; 503; 523; 543; 563; 601 ) für das Substrat (300) parallel zueinander verlaufen.
12. Vorrichtung (200) zur Bestrahlung eines Substrats (300), aufweisend min- destens ein Substrat-Trägerelement (101 ; 500; 520; 540; 560; 600) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, sowie mindestens einen Infrarotstrahler (205) zur Bestrahlung des Substrat-Trägerelements (101 ; 500; 520; 540; 560; 600).
5 13. Vorrichtung (200) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (108; 503; 523; 543; 563; 601 ) des Substrat-Trägerelements (101 ; 500; 520; 540; 560; 600) eine die erste Verbundkomponente aufweisende erste Zone (I, III) und eine die zweite Verbundkomponente aufweisende zweite Zone (II, IIa, IIb) umfasst, und dass sie eine dem Infrarotstrahl e) ler (205) zugewandte Querseite, sowie zwei Längsseiten aufweist, wobei die erste Zone (I, III) sich entlang der Querseite erstreckt.
14. Vorrichtung (200) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich die zweite Zone (II, IIa, IIb) entlang mindestens einer der Längsseiten erstreckt.
PCT/EP2017/062289 2016-06-20 2017-05-22 Substrat-trägerelement für eine trägerhorde WO2017220272A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17727519.5A EP3472859A1 (de) 2016-06-20 2017-05-22 Substrat-trägerelement für eine trägerhorde
US16/309,434 US20190333787A1 (en) 2016-06-20 2017-05-22 Substrate support element for a support rack
KR1020197000796A KR20190019132A (ko) 2016-06-20 2017-05-22 지지 랙용 기판 지지 엘리먼트
CN201780037573.3A CN109314073A (zh) 2016-06-20 2017-05-22 用于支承架的基板支承元件
JP2019518352A JP2019525496A (ja) 2016-06-20 2017-05-22 支持ラックのための基板支持要素

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016111236.4 2016-06-20
DE102016111236.4A DE102016111236A1 (de) 2016-06-20 2016-06-20 Substrat-Trägerelement für eine Trägerhorde, sowie Trägerhorde und Vorrichtung mit dem Substrat-Trägerelement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017220272A1 true WO2017220272A1 (de) 2017-12-28

Family

ID=58994898

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2017/062289 WO2017220272A1 (de) 2016-06-20 2017-05-22 Substrat-trägerelement für eine trägerhorde

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20190333787A1 (de)
EP (1) EP3472859A1 (de)
JP (1) JP2019525496A (de)
KR (1) KR20190019132A (de)
CN (1) CN109314073A (de)
DE (1) DE102016111236A1 (de)
TW (1) TWI667727B (de)
WO (1) WO2017220272A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI749747B (zh) * 2020-09-02 2021-12-11 日月光半導體製造股份有限公司 一種用於半導體裝置之設備及方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5679168A (en) * 1995-03-03 1997-10-21 Silicon Valley Group, Inc. Thermal processing apparatus and process
DE19712556A1 (de) * 1996-03-27 1997-11-06 Toshiba Kawasaki Kk Verfahren und Vorrichtung zur Wärmebehandlung eines Halbleiterwafers
US20030209719A1 (en) * 2002-05-13 2003-11-13 Cree Lighting Company Susceptor for MOCVD reactor
US6799940B2 (en) * 2002-12-05 2004-10-05 Tokyo Electron Limited Removable semiconductor wafer susceptor
DE202005001721U1 (de) 2005-01-20 2005-05-25 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg Vertikalhorde aus Quarzglas für die Aufnahme von scheibenförmigen Substraten aus Halbleiterwerkstoff
US20070184397A1 (en) * 2005-08-12 2007-08-09 Naoshi Adachi Heat treatment jig for semiconductor silicon substrates and method for manufacturing the same
US20080035632A1 (en) * 2004-07-22 2008-02-14 Toyo Tanso Co., Ltd. Susceptor
JP2010129764A (ja) * 2008-11-27 2010-06-10 Nuflare Technology Inc サセプタ、半導体製造装置および半導体製造方法
WO2015030167A1 (ja) * 2013-08-29 2015-03-05 株式会社ブリヂストン サセプタ

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5626680A (en) * 1995-03-03 1997-05-06 Silicon Valley Group, Inc. Thermal processing apparatus and process
US6444957B1 (en) * 2000-04-26 2002-09-03 Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd Heating apparatus
US6992892B2 (en) * 2003-09-26 2006-01-31 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for efficient temperature control using a contact volume
EP2612351A1 (de) * 2010-09-03 2013-07-10 Oerlikon Solar AG, Trübbach Vorrichtung zur substraterwärmung
US20120234229A1 (en) * 2011-03-16 2012-09-20 Applied Materials, Inc. Substrate support assembly for thin film deposition systems
KR101283184B1 (ko) * 2011-10-19 2013-07-05 엘지이노텍 주식회사 핫플레이트 및 핫플레이트 제조 방법

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5679168A (en) * 1995-03-03 1997-10-21 Silicon Valley Group, Inc. Thermal processing apparatus and process
DE19712556A1 (de) * 1996-03-27 1997-11-06 Toshiba Kawasaki Kk Verfahren und Vorrichtung zur Wärmebehandlung eines Halbleiterwafers
US20030209719A1 (en) * 2002-05-13 2003-11-13 Cree Lighting Company Susceptor for MOCVD reactor
US6799940B2 (en) * 2002-12-05 2004-10-05 Tokyo Electron Limited Removable semiconductor wafer susceptor
US20080035632A1 (en) * 2004-07-22 2008-02-14 Toyo Tanso Co., Ltd. Susceptor
DE202005001721U1 (de) 2005-01-20 2005-05-25 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg Vertikalhorde aus Quarzglas für die Aufnahme von scheibenförmigen Substraten aus Halbleiterwerkstoff
US20070184397A1 (en) * 2005-08-12 2007-08-09 Naoshi Adachi Heat treatment jig for semiconductor silicon substrates and method for manufacturing the same
JP2010129764A (ja) * 2008-11-27 2010-06-10 Nuflare Technology Inc サセプタ、半導体製造装置および半導体製造方法
WO2015030167A1 (ja) * 2013-08-29 2015-03-05 株式会社ブリヂストン サセプタ
US20160281227A1 (en) * 2013-08-29 2016-09-29 Bridgestone Corporation Susceptor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI749747B (zh) * 2020-09-02 2021-12-11 日月光半導體製造股份有限公司 一種用於半導體裝置之設備及方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3472859A1 (de) 2019-04-24
US20190333787A1 (en) 2019-10-31
DE102016111236A1 (de) 2017-12-21
TW201801234A (zh) 2018-01-01
KR20190019132A (ko) 2019-02-26
TWI667727B (zh) 2019-08-01
CN109314073A (zh) 2019-02-05
JP2019525496A (ja) 2019-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60318170T2 (de) Vakuumverdampfer
DE69731199T2 (de) Verfahren und einrichtung zur berührungslose behandlung eines scheiben förmiges halbleitersubstrats
DE60116533T2 (de) Wärmebehandlungsanlage
DE60133628T2 (de) Vorrichtung zur schnellen und gleichmässigen heizung eines halbleitersubstrats durch infrarotstrahlung
DE19544525C2 (de) Verfahren zur Wärmebehandlung eines Halbleiterkörpers
DE1956055B2 (de) Halterungsvorrichtung fuer halbleiterscheiben
WO2016166125A1 (de) Pecvd-boot
DE3634131A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur substrat-beheizung in einer vorrichtung zum axial symmetrischen epitaxialen abscheiden
WO2010085949A2 (de) Substratträger zur halterung von substraten
DE112022002839T5 (de) Vorrichtung und verfahren zur gepulsten laserabscheidung
DE3330032A1 (de) Behandlungsverfahren zum herbeifuehren plastischen fliessens einer glasschicht auf einem halbleiterplaettchen
EP3847691A1 (de) Waferboot
WO2017220272A1 (de) Substrat-trägerelement für eine trägerhorde
DE102007058002A1 (de) Vorrichtung zum thermischen Behandeln von Halbleitersubstraten
WO2011095560A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur wärmebehandlung des scheibenförmigen grundmaterials einer solarzelle, insbesondere einer kristallinen oder polykristallinen silizium-solarzelle
DE4437361C2 (de) Verfahren und Vorrichtung für die optische Schnellheizbehandlung empfindlicher elektronischer Bauelemente, insbesondere Halbleiterbauelemente
DE102012111078A1 (de) Substratträger
DE102010011156B4 (de) Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Halbleitersubstraten
DE102016111234B4 (de) Vorrichtung für die thermische Behandlung eines Substrats sowie Trägerhorde und Substrat-Trägerelement dafür
EP3341961B1 (de) Substratbehandlungsvorrichtung
DE2359004C3 (de) Vorrichtung zur Erwärmung von aus einkristallinem Material bestehenden Substraten
WO2004059695A2 (de) Ultraschallevitation in einer schnellheizanlage für wafer
EP0284817B1 (de) Verfahren zum Herstellen von Halbleiterbauelementen
AT255489B (de) Vorrichtung zum epitaktischen Abscheiden von Halbleitermaterial
DE2621418A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum zonenschmelzen mit temperaturgradient

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17727519

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019518352

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20197000796

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017727519

Country of ref document: EP

Effective date: 20190121