Изобретение относится к оборудованию для термической обработки полупроводниковых пластин при диффузии, окислении, осаждении слоев при нормальном, избыточном и пониженном давлении и может быть использовано в электронной промышленности в установках с бесконтактной загрузочной системой.
Целью изобретения является повышение качества термообработки за счет предотвращения осаждения продуктов реакции в загрузочном конце.
На фиг.1 представлено устройство, общий вид в разрезе; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.
Устройство для термообработки полупроводниковых пластин содержит нагреватель 1, внутри которого расположен ректор 2. Внутри последнего со стороны патрубка 3 подачи парогазовой смеси (ПГС) под лодочкой 4 с пластинами 5 размещена трубка 6 для отвода отработанных газов. Загрузочный конец реактора 2 снабжен стабилизатором температуры в виде теплоизолирующего цилиндра 7 и крышкой 8. На крышке 8 расположена повторяющая ее форму и соединенная с ней теплоизоляция 9. В крышке 8 выполнено отверстие для размещения средства 10 возвратно-поступательного перемещения
сл
00
о
оэ
СА)
лодочки 4. На расстоянии 100-150 мм от крышки 8 установлено средство герметизации в виде сильфона 11. закрепленного между двумя фланцами 12 и 13. Сильфон 11 закреплен по крайней мере тремя цилиндрическими пружинами 14, которые после загрузки лодочки 4 с пластинами 5 в реактор 2 поджимают к нему крышку 8 и, таким образом, герметизируют реактор 2 плоским шлифом .крышки 8. В сильфоне 11 выполнен патрубок15 по касательной к его внутренней поверхности для ввода инертного газа в реактор 2. Сильфон 11 расположен в чистой зоне 16, в которой размещен механизм 17 загрузки-выгрузки лодочки 4. Внутри реактора 2 размещена термопара 18 для контрольного измерения температур. Средство 10 перемещения для обеспечения герметизации имеет уплотнен-ие 19, расположенное в механизме 17 загрузки- выгрузки. За нагревателем 1 трубка 6 для вывода отработанных газов имеет отверстие 20 для подачи воды с целью охлаждения отработанных газов.
В случае, когда рабочие органы имеют высокую температуру конденсации, между крышкой 8 и теплоизоляцией 9 установлены дополнительные нагреватели 21 и 22 соответственно.
Устройство работает следующим образом.
По команде системы автоматического управления из чистой зоны 16 (класса 10) в нагретый до 800 С реактор 2 средством 10 перемещают лодочку 4 с пластинами 5 в рабочую зону нагревателя 1, при этом конвективный поток горячего воздуха из реактора 2 удаляют через трубку 6 отвода газов, а также - в вытяжную вентиляцию, имеющую связь с чистой зоной 16. По окончании загрузки производят стыковку реактора 2 с крышкой 8, при этом подключают подачу инертного газа через патрубок 15. Плотное прилегание плоского шлифа между реактором 2 и крышкой В обеспечивают при помощи сильфона 11 и прижимных пружин 14. После продувки реактора 2 с загруженными пластинами 5 инертным газом нагреватель 1 выводят в зависимости от процесса на необходимую рабочую температуру, контролируемую термопарой 18. Включают подачу ПГС (в случае пирогенного окисления - пары, образованные сгоранием водорода в кислороде с добавлением хлористого водорода, в случае диффузии, например РОС1з - инертным носителем).
На нагрузочном конце реактора 2 расположен теплоизолирующий цилиндр 7, а на крышке 8 - повторяющая ее форму теплоизоляция 9, что обеспечивает необходимую температуру, предупреждающую осаждение из газовой фазы продуктов реакции, загрязняющих пластины 5, и способствует удалению их в виде газовой фазы через от- водную трубку 6
При проведении процесса инертный газ поступает через патрубок 15 (фиг.2) по касательной к его внутренней поверхности и, тем самым, создает закрученный поток 0 вдоль средства 10 перемещения в сторону реактора 2, при этом создают зону демпфирования в месте расположения плоского шлифа, дополнительно предохраняющую возможный доступ к шлифу паров соляной 5 кислоты (в случае пирогенного окисления), либо паров ортофосфорной кислоты (в случае диффузии фосфора). Подаваемые через патрубок 3 рабочие газы вступают в реакцию с пластинами 5, а отработанные газы, 0 смешанные с инертным газом, отводят через трубку 6, заборное отверстие которой находится за пределами рабочей зоны со стороны нагрузки реактора 2. За пределами нагревателя 1 в трубку 6 отвода отработан- 5 ных газов через отверстие 20 подают воду с целью получения жидкой фазы - конденсата, а также предупреждения осадка, например, в виде Р205, что приводит к засорению трубки 6, отводящей газы в скруббер. По 0 окончании рабочего процесса окисления (либо диффузии) пластин 5 реактор 2 продувают инертным газом, термическую камеру охлаждают до 800°С и системой автоматического управления механизм 17 загрузки- 5 выгрузки выгружает лодочку 4 с пластинами 5 вчистую зону 16, при этом тепловой поток, идущий от лодочки 4 и пластин 5, разбавленный обеспыленным воздухом чистой зоны 16, удаляют в вытяжную вентиляцию. 0 Исключение оса вдения продуктов реакции на загрузочном конце реактора и на крышке и создание условий для их быстрого удаления позволяют повысить качество диффузных и окисных слоев, а главное, рез- 45 ко снижают привнесенную дефектность элементов микросхем и, тем самым, повышают выход ГОДНЫХ на 10%.,
В случае загрузки лодочки 4 с пластинами 5 методом бесконтактной загрузки с 50 мягкой посадкой необходимо для герметизации реактора 2 крышку 8 устанавливать с возможнистью возвратно-поступательного перемещения в горизонтальной плоскости и углового перемещения и выполнять без от- 56 верстия для размещения средства 10 перемещения.
Формула изобретения 1. Устройство для термической обработки полупроводниковых пластин, содержащее реактор, загрузочный конец которого
снабжен стабилизатором температуры и соединен с крышкой при помощи средства герметизации, лодочку установленную в реакторе и соединенную со средством возвратно-поступательного перемещения, патрубки для ввода парогазовой смеси и инертного газа, средство вывода отработанных газов, размещенное в стенке реактора напротив крышки, и нагреватель, отличающееся тем, что, с целью повышения качества термообработки за счет предотвращения осаждения продуктов реакции в загрузочном конце, средство возвратно-поступательного перемещения размещено в крышке, которая снабжена теплоизоляI
в скруббер.
0
цией, средство герметизации выполнено в виде двух фланцев и сильфона, закрепленного между ними по крайней мере тремя пружинами, патрубок для ввода инертного газа выполнен в сильфоне по касательной к его внутренней поверхности, а средство вывода отработанных газов выполнено в виде трубки, размещенной под лодочкой имеющей длину больше ее длины.
2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что оно снабжено дополнительными нагревателями, установленными соответственно между реактором и стабилизатором температуры и крышкой и теплоизоляцией.
К вентиляци/
S Э
ФигЛ
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Устройство для осаждения слоев | 1978 |
|
SU796246A1 |
Способ термообработки полупроводниковых пластин | 1988 |
|
SU1599449A1 |
СПОСОБ ДИФФУЗИИ ПРИМЕСИ ИЗ ТВЕРДОГО ИСТОЧНИКА ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ | 1990 |
|
RU2094901C1 |
ВЕРТИКАЛЬНАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ | 1994 |
|
RU2061939C1 |
Устройство для обработки пластин в газовой фазе | 1978 |
|
SU733135A1 |
РЕАКТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОДНЫХ НАНОМАТЕРИАЛОВ | 2010 |
|
RU2472580C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОДНЫХ НАНОМАТЕРИАЛОВ | 2010 |
|
RU2481889C2 |
УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ РЕАКТОРОВ ОСАЖДЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) | 2009 |
|
RU2503744C2 |
СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ МЕТАЛЛОТЕРМИЧЕСКОГО ПОЛУЧЕНИЯ ЩЕЛОЧНО-ЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ | 2007 |
|
RU2339716C1 |
Аппарат для непрерывного "сухого" хлорирования диоксида плутония | 2002 |
|
RU2217822C1 |
Изобретение может быть использовано в электронной промышленности и обеспечивает повышение качества термообработки за счет предотвращения осаждения продуктов реакции в загрузочном конце. Устройство содержит обогреваемый реактор с патрубком ввода парогазовой смеси. Загрузочный конец реактора размещен вне нагревателя и снабжен крышкой с теплоизоляцией. Между крышкой и нагревателем установлен теплоизолирующий цилиндр. Внутри реактора размещена лодочка с пластинами. Лодочка соединена со средством возвратно-поступательного перемещения, размещенного в крышке. Крышка соединена с реактором герметично при помощи сильфона, закрепленного между фланцами при помощи трех пружин. В сильфоне выполнен патрубок для ввода инертного газа. Патрубок размещен по касательной к внутренней стенке сильфона. Трубка для вывода отработанных газов расположена под лодочкой и имеет длину больше, чем длина лодочки. В случае, когда рабочие газы имеют высокую температуру конденсации, теплоизолирующий цилиндр и крышка содержат дополнительные нагреватели. Устройство обеспечивает выход годных на 10%. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Авторское свидетельство СССР Мг 1173804.кл | |||
Способ обработки медных солей нафтеновых кислот | 1923 |
|
SU30A1 |
Авторы
Даты
1990-08-23—Публикация
1988-05-10—Подача