Подложкодержатель для устройств ионно- лучевого легирования Советский патент 1980 года по МПК B01J17/34 H01L21/265 

1

Настоящее изобретение относится к микроэлектронике и может-быть использовано в устройствах ионнолучевого легирования и напылительных установках.

Известен по.цложкодержатель, представляющий собой и-образный стержень или пакет таких стержней с пазами, в которые вставляют подложки J.

.Такой дерх атель можно использоват только для подложек определенного диаметра.

Известен также по.цложкодержатель, в котором для крепления подложек используют плоский держатель с пружино установленной по центру перпендикулярно его плоскости , и упругую Vобразную пластину, вставляемую в отверстие держателя и подложки и соединяющуюся с держателем через пружину. Лапками, расположенными на концах V-образной пластины, подложка плотно прижата к держателю 2.

Недостатком такого держателя является необходимость создания отверстия в центральной части подложки, что может привести к возникновению дефектов структуры, а та1сже усложняе технологический процесс,

Наиболее близок по технической сущности и достигаемому результату к пре.дложенному, подложкодержатель, выполненный в виде прямоугольной пластины, изготовленной из нержавеющей стали, с фиксаторами для крепления подложек, выполненными в виде выступов на расстоянии, равном диаметру подложки 3.

Однако такой подложкодержатель можно использовать только для подложек одного диаметра, кроме того в процессе ионной имплантации при энергии пучка ионов 150 т 200 кэв происходит распыление ионным пучком металла, из которого сделан подложкодержатель.

При легировании кремниевых пласт дозами более 1000 мм-кул/см количество вносимого на пластину распыляемого материала сравнимо с величиной дозы легирующего материала. Загрязнения, вносимые в процессе ионной имплантации, могут значительно ухудшить условия эпитаксиального рота и привести к увеличению токов утечки до 1 мкм, а дефектов упаковки -до 10 т 10 см.

UtJib изобрете11ии - обеспечен;ie испг;льзс)вания п(7дложек тлжого лилметра.

Это достигается тем, что в подлоj o TcpHaTejTe на боковых сторонах платины выполнены 1аклонние пазы, в которые установлены фиксаторы, имеющие форму цилиндров с двумя ксхпьцевми прорезями, ширина одной из которых равна толщине пластины, а ширина другой равна толщине подложки.

С целью уменьшения загрязнения подложек материалом подложиодержате он преимущественно выполнен из стеклоуглерода, кремния или кварца.

На фиг.1 схематически показан подложкодержатель, вид спереди; на фиг вид сбоку; на фиг.З изображен фиксатор.

Подложкодержатель представляет собой прямоугольную пластину 1 с наклонными прорезями 2 по боковьлм сторонам. В прорезях 2 установлены фиксаторы 3, которые удерживают подложку 4 на поверхности подложкодер- жателя. Фиксатор имеет две прорези, одна из которых 5, равна толщине пластины, служит для крепления фиксатора в прорези 2. Ширина второй прорези 6 равна толщине подложки и служит для ее крепления к поверхности подложкодердателя.

При выборе материала подложкодержателя принятые во внимание следующие требования;

-минимальная распьшяемость;

-продукты распыления не должны ухуд1иать кристаллографическую структуру и электрические параметры получаемых полупроводниковых приборов, т.е. ПРИ нагревании не должны образовывать эвтектик с кремнием и должны иметь малый коэффициент диФФ,зии

в кремний-;

-долговечность, возможность регенерации и многократного испопьзования;

-совместимость с требованиями б - 1строго (за 10-20 мин) достижения высокого вакуума (5 10- 10мм рт.сгт

Всем этим критериям указанные магериалы соотвествуют.

Были проведены процессы, в котоpfjx используют полложкодержатель , изгтовленные из кварца.При легировании большими дозами (до 1600 мк кул/CNf) для мьгх1ьяка получены --ионно-имплан-тированные слои со следующими характеристиками:

-плотность дефектов упаковки менее 5-10

-плотность дислокации - менее .

-ток утечки рп-перехода - 0,2 м Таким образом, использование

предлагаемого подложкодержателя обепечивает снижение дефектов упаковки на 2-3 порядка, уменьшение токов утечки в 3-5 раз и возможность использования одного и того же подложкодержателя для подложек разного диаметра.

Формула изобретения

1.Подложкодержатель для устройс ионно-лучеврго легирования, выполненный в виде прямоугольной пластин с фиксаторами для крепления подложе отличающийся тем, что,

с целью обеспечения использования подложек разного диаметра, на боко,вых сторонах пластины выполнену наклонные пазы, в которые установлены фиксаторы, и/.1еющие форму цилиндров с двумя кольцевыми прорезями, ширин одной из которых равна толщине пластины, а ширина другой равна толщине подложки.

2.Подложкодержатель по п.1, отличающийся тем, что,

с целью уменьшения загрязнения подложек материалом подложкодержателя, он выполнен из стеклоуглерода, кремния или кварца.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 . Патент США N 351 1723, кл. 148 - 175, 1971.

2.Патент Японии № 49-25070, кл. 99(5) С 5.

3. Trans.Manuf. Technol, I 975, 4, W 1 , с. 21-31.

Фиг I

Фиг.5