DE60030968T2

DE60030968T2 - Transfermethode für halbleiterscheiben und haltering

Info

Publication number: DE60030968T2
Application number: DE60030968T
Authority: DE
Inventors: Vladimir Ivanovich Kuznetsov; Gerardus Theodorus OOSTERLAKEN; Gerardus Christianus RIDDER; Hendrik Ernst GRANNEMAN
Original assignee: ASM International NV
Current assignee: ASM International NV
Priority date: 1999-05-07
Filing date: 2000-05-08
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2020-05-09
Also published as: US7048488B1; CN1157761C; JP4632551B2; EP1177571B1; JP2002544664A; CN1349656A; EP1177571A1; KR100667718B1; AU4626000A; WO2000068977A1; DE60030968D1; KR20010112476A; TW452840B; NL1012004C2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Methode gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 1. US 5,162,047 offenbart eine thermische Behandlungseinrichtung, welche eine thermische Behandlungskammer, eine „Halbleiterscheibe"/Ringanordnung, eine Ladeeinrichtung und eine Transporteinrichtung umfasst. In dieser Anordnung dient die Ladeeinrichtung zum Platzieren von Halbleiterscheiben in und zum Entfernen von Halbleiterscheiben aus dieser Anordnung und die Transporteinrichtung dient zum Platzieren der Anordnung in und zum Entfernen der Anordnung aus der thermischen Behandlungskammer.
Die Anordnung besteht aus einem Rahmen, an dem eine große Anzahl von Ringen äquidistant verbunden ist, wobei ihre flachen Seiten übereinander positioniert sind. Die Ringe sind jeweils mit einer Ausnehmung an der inneren Kante versehen, welche nicht im Detail spezifiziert ist, auf die eine Halbleiterscheibe durch die Ladeeinrichtung platziert werden kann.
Nachdem eine große Anzahl von Halbleiterscheiben geladen wurde, wird die Anordnung von der Transporteinrichtung zu der thermischen Behandlungskammer bewegt, um alle Halbleiterscheiben, welche in den Ausnehmungen angeordnet sind, simultan einer Behandlung zu unterwerfen, in der eine thermische Behandlung stattfindet.
In Einrichtungen, die in US 5,162,047 offenbart sind, verbleiben die Halbleiterscheiben in Kontakt mit den Ringen während der gesamten Wärmebehandlung.
Während der Wärmebehandlung eines Trägers, beispielsweise einer Silikonhalbleiterscheibe, kann plastische Verformung der Halbleiterscheibe auftreten. Im Falle von Silikon nimmt die mechanische Festigkeit der Halbleiterscheibe bei Temperaturen höher als 900 bis 1000°C wesentlich ab und plastische Verformung kann einfacher als bei Raumtemperatur stattfinden. Die Deformation von Silikonhalbleiterscheiben findet statt, weil sich Kristallebenen durch den Einfluss von in dem Material auftretenden oder erzeugten Spannungen übereinander schieben können. Dies ist unter dem Begriff „Schlupf" bekannt. Dieser Schlupf kann zu Verwerfungen der Halbleiterscheibe führen, so dass diese mit bloßem Auge erkennbar sind.
Zwei Spannungsquellen, welche diesen Schlupf verursachen, können in dem Material vorhanden sein. Erstens die Schwerkraft, welche in dem Falle einer horizontalen Positionierung der Halbleiterscheiben einheitlich über die gesamte Oberfläche derselben wirkt, in Verbindung mit dem Träger der Halbleiterscheibe, welche im Allgemeinen nur an wenigen Punkten erfolgt. Dies führt zu lokalen mechanischen Spannungen, insbesondere an und nahe der Unterstützungspunkte, welche auch als Gravitationsspannungen bezeichnet werden.
Zweitens gibt es einen Temperaturgradienten über die Halbleiterscheibe, welcher zu einer nicht einheitlichen Ausdehnung der Halbleiterscheibe mit nach sich ziehenden mechanischen Spannungen führt, die auch als thermische Spannungen bezeichnet werden. Dieser Temperaturgradient über die Halbleiterscheibe tritt insbesondere auf beim Einführen in einen Reaktor und beim Entfernen aus demselben. Im Allgemeinen wird die Temperatur in dem Reaktor nennenswert sein, beispielsweise 900 bis 1000°C, um eine adäquate Durchsatzzeit zu erreichen. Wenn die Umgebungstemperatur der Raumtemperatur entspricht, wird das Einführen der Halbleiterscheibe in oder das Entfernen der Halbleiterscheibe aus dem Reaktor einen wesentlichen Temperaturgradienten erzeugen, mit den resultierenden Spannungen. Schließlich ist die thermische Kapazität relativ gering, aufgrund der limitierte Dicke und der großen radialen Oberfläche der Halbleiterscheibe.
In Einrichtungen, wie diese in US 5,162,047 offenbart sind, sind die Halbleiterscheiben demnach einer Temperaturdifferenz unterworfen, während Heizen und Kühlen an den Orten, an dem sie in Kontakt mit dem Ring stehen, da der Ring eine gewisse thermische Kapazität aufweist. Um Temperaturdifferenzen während des Ladens in und Entladens aus der thermischen Behandlungseinrichtung nicht so groß werden zu lassen, dass mechanische Spannungen in der Halbleiterscheibe zu plastischer Verformung führen, muss Transport der Anordnung in und aus der thermischen Behandlungskammer immer mit einer entsprechenden Geschwindigkeit erfolgen.
Darüber hinaus ergibt die Verbindung zwischen den Ringen und dem Rahmen einen zusätzlichen Unterschied in thermischer Kapazität in den Ringen, welcher als ein Ergebnis der Positionierung dieser Verbindung, zu einer lokalen Abweichung der Temperatur in dem Ring und der Halbleiterscheibe führen kann, wodurch auch mechanische Spannungen lokal in der Halbleiterscheibe während Heizen/Kühlen hervorgerufen werden können. Als ein Ergebnis davon können lokal ungünstige Deformationen der Halbleiterscheibe entstehen.
In einigen Einrichtungen wird die Behandlung nicht an einer großen Anzahl von Halbleiterscheiben gleichzeitig durchgeführt, wie in US 5,162,047 , sondern aufgrund spezifischer Behandlungsprozesse wird nur eine Halbleiterscheibe pro Zeit behandelt. Für derartige thermische Behandlungseinrichtungen, in denen nur eine einzige Halbleiterscheibe einer thermischen Behandlung unterworfen wird, ist es gemäß dem Stand der Technik üblich, das Platzieren der Halbleiterscheibe in oder das Entfernen der Halbleiterscheibe aus der thermischen Behandlungskammer individuell zu gestalten, d.h. direkt mit Hilfe eines Transportmechanismus und ohne eine zusätzliche Stütze wie beispielsweise einem Halbleiterring.
EP-A 0 405 301 offenbart einen Halbleiterscheibentransportmechanismus, wobei eine Halbleiterscheibe in einen Ring eingeführt wird, um die Halbleiterscheibe und den Ring von einer Prozessstation zu einer anderen zu transferieren, wobei eine Charge von gestapelten Halbleiterscheiben in eine Prozessapparatur eingeführt wird.
EP 0 821 403 A2 offenbart einen Halbleiterscheibenträger, welcher einen Ring mit ringförmiger Kante umfasst, der drehbar in einer Behandlungskammer bereitgestellt wird.
WO 98/01890 offenbart ein Behandlungssystem, wobei ein oberer und unterer Abschnitt zur Behandlung zusammengeführt werden kann und voneinander entfernt werden kann zum Beladen/Entladen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine kontaktfreie Behandlung einer Halbleiterscheibe. Für diese Behandlung wird die Halbleiterscheibe in einem Reaktor einheitlich über die gesamte Oberfläche durch einen Gasstrom getragen, so dass keine Gravitationsspannungen während der Behandlung auftreten können. Der obere Abschnitt und untere Abschnitt des Reaktors, zwischen denen die Halbleiterscheibe aufgenommen ist, kann sehr einheitlich beheizt werden, so dass über die Halbleiterscheibe während der Behandlung kein Temperaturgradient von irgendeiner Bedeutung erzeugt wird. Jedoch hat sich erwiesen, dass während des Beladens oder Entladens der Halbleiterscheibe die oben erwähnten Spannungen weiterhin auftreten können, wodurch Schlupf stattfinden kann. Schließlich werden, da die Halbleiterscheibe gemäß dem Stand der Technik durch einen kalten Greifer zum Einführen und Entfernen erfasst wird, hohe lokale Temperaturgradienten nahe der Haltepunkte erzeugt und Schlupf tritt auf. Ebenfalls wird ein nennenswerter Temperaturgradient über die Halbleiterscheibe als Ganzes erzeugt. Dieser Gradient hat zwei Komponenten: eine lineare und eine radiale Komponente. Die lineare Komponente entsteht dadurch, dass die Halbleiterscheibe zwischen den zwei heißen Reaktorkörpern (oberer Abschnitt und unterer Abschnitt) in einer linearen Bewegung entfernt wird. Die radiale Komponente entsteht dadurch, dass die Kante der Halbleiterscheibe ihre Hitze über einen größeren Winkel als in dem mittleren Abschnitt der Halbleiterscheibe abstrahlen kann. Der radiale Gradient führt insbesondere zu nachteiligen Spannungen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es des Weiteren, den Schlupf einzuschränken oder vollständig zu unterdrücken in einer Halbleiterscheibe während Transport in und aus der thermischen Behandlungskammer und insbesondere während der kontaktfreien Behandlung.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, wie dies oben beschrieben worden ist mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.
Erfindungsgemäß wird das Einführen der Halbleiterscheibe in und das Entfernen der Halbleiterscheibe aus der thermischen Behandlungseinrichtung durchgeführt, während ein Ring um die Halbleiterscheibe angeordnet ist. Der Ring bleibt auch während dieser Behandlung anwesend. Wenn gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung die Halbleiterscheibe kontaktfrei behandelt wird, wird die Halbleiterscheibe von dem Ring und insbesondere von den Stützpunkten desselben während der Behandlung durch geeignete Steuerung der Gasströme entfernt werden. Diese Verschiebung kann sehr gering sein. Der Innendurchmesser des Ringes gemäß der Erfindung ist nur ein bisschen größer als der Außendurchmesser der Halbleiterscheibe.
Es wird betont, dass das Anordnen eines Ringes rund um eine Halbleiterscheibe, um den Temperaturgradient über die Halbleiterscheibe zu begrenzen, per se bekannt ist. Die so genannten „schnellen thermischen Prozess-Systeme" mit denen eine Halbleiterscheibe mit Hilfe von Lampen sehr schnell erhitzt wird, ist in US-A 4,468,259 beschrieben. In diesem System ist die Halbleiterscheibe mechanisch gestützt und der radiale Temperaturgradient insbesondere führt zu Schlupf aufgrund des Wärmeverlustes an den Kanten der Halbleiterscheibe. Dieser Schlupf ist nennenswert reduziert, indem ein Ring, der thermische Strahlung absorbiert, rund um die Halbleiterscheibenhalterung angeordnet wird, mit einem Durchmesser, welcher etwas größer ist als der Durchmesser der Halbleiterscheibe. Jedoch wird dieser Ring nicht verwendet, um die Halbleiterscheibe in und aus dem Reaktor zu transportieren, so dass die oben genannten Spannungen während der Beladung/Entladung nach wie vor entstehen. Dies gilt ebenso für den Fall, dass der Ring rund um eine Halbleiterscheibe, wie in US-Patent 5,334,257 beschrieben, angeordnet ist. Auch hier wird die thermische Kapazität der Kantenbereiche der Halbleiterscheibe erhöht und die Kanten erwärmen sich weniger schnell und ein weniger ausgeprägter radialer Temperaturgradient wird dadurch über die Halbleiterscheibe erzeugt.
In US 4,468,259 ist der Ring in einer festen Position in der thermischen Behandlungskammer angeordnet. In US 5,334,257 sind die Ringe in einer Halbleiterscheibenhalterung angeordnet und die Ringe dienen nur als Transportmittel, wenn alle Halbleiterscheiben gleichzeitig transportiert werden.
Die erfindungsgemäßen Ringe können natürlich durch jeden aus dem Stand der Technik bekannten Roboter gehandhabt werden.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine thermische Behandlungseinrichtung/Ringkombination, wobei die thermische Behandlungseinrichtung eine thermische Behandlungskammer umfasst, welche begrenzt ist durch zwei Abschnitte, die einander gegenüberliegend angeordnet sind, wobei mindestens einer dieser Abschnitte mit einer Gasversorgung versehen ist, um eine Halbleiterscheibe zwischen diesen Abschnitten schwebend zu positionieren, wobei dieser Ring gestaltet ist, um zwischen diesen Abschnitten platziert zu werden, wobei in der Betriebsposition der Abstand zwischen diesen beiden Abschnitten an der Stelle dieses Ringes im Wesentlichen der Dicke dieses Ringes entspricht und wobei mindestens drei radiale Gaswege angeordnet sind zwischen diesem Ring und dem betroffenem Abschnitt. Bei Verwendung einer derartigen Kombination aus thermischer Behandlungseinrichtung und Ring ist es möglich, die horizontale Position einer Halbleiterscheibe in einem schwebenden Halbleiterreaktor akkurat zu bestimmen. Im Allgemeinen wird beim horizontalen Positionieren einer Halbleiterscheibe ein Gasstrom gegen die Halbleiterscheibe sowohl vom Boden her als auch von der oberen Seite der Reaktorkammer her geführt, um diese Halbleiterscheibe exakt zwischen dem oberen Abschnitt und dem unteren Abschnitt des Reaktors zu positionieren. Zum Positionieren in der horizontalen Ebene wird ein Ring, welcher mit Ausströmöffnungen für das Gas versehen ist, um die Halbleiterscheibe herum angeordnet. Es hat sich erwiesen, dass wenn die Halbleiterscheibe sich gegen eine spezifische Kante des Ringes bewegt, die Ausströmöffnung, welche in dieser Position angeordnet ist, bis zu einem gewissen Maß geschlossen wird, wodurch sich ein Anstieg des Gasdruckes zwischen dem Ring und der entsprechenden Kante ergibt, wodurch der Ring zurück gegen das Zentrum gedrückt wird. Dies wird unterstützt dadurch, dass die anderen Öffnungen einen größeren Gasdurchsatz haben, wodurch ein Druckabfall an diesen Stellen stattfindet. Auf diese Weise wird insbesondere stabiles Positionieren erreicht, und es ist möglich, mit einer sehr geringen Weite des Spaltes zwischen Halbleiterscheibe und Ring zu arbeiten, beispielsweise annäherungsweise 0,2 mm. Bei Verwendung eines derartigen Ringes kann die Gestaltung der Reaktorwände, das heißt der obere Abschnitt und der untere Abschnitt, nennenswert vereinfacht werden und kann im Wesentlichen flach gestaltet sein. Der Durchgang, durch den das Gas zwischen dem Ring und der Wand des Reaktors strömt, kann entweder in der Wand dieses Reaktors oder in dem oberen oder unteren Abschnitt des Ringes oder in beiden gefertigt sein. Laterale Positionierung der Halbleiterscheibe in dem Reaktor wird mit Hilfe der Konstruktionen entsprechend der Erfindung bereitgestellt.
Während Einführen und Entfernen der Halbleiterscheibe/Ringkombination kann die Halbleiterscheibe auf Stützpunkten an dem Ring lagern. Es ist jedoch auch möglich, ein separates zusätzliches Element vorzusehen, welches mit Stützstiften versehen ist, welche sich durch Nuten oder Öffnungen, die in den Reaktorwänden oder in dem oberen oder unteren Abschnitt des Ringes wie oben beschrieben gefertigt worden sind, sich erstrecken und der Ring und die Halbleiterscheibe während der Bewegung auf diesen Stützstiften lagern. In einer bevorzugten Variante ist dieses zusätzliche Element annähernd ringförmig.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform dieser Variante sind die Stützstifte mit inneren Kanälen versehen, welche an einem Ende gegen die Kontaktoberfläche mit der Halbleiterscheibe offen sind und an dem anderen Ende in Kommunikation zu einem Innenkanal in dem zusätzlichen Ring stehen, wobei der Kanal mit einem Vakuummittel verbunden ist, um ein Vakuum in den Kanälen herzustellen. Durch das Vakuum wird die Halbleiterscheibe gegen die Kontaktfläche der Stützstifte mit einer größeren Kraft als nur durch die Schwerkraft, welche auf der Halbleiterscheibe wirkt, gedrückt und die Halbleiterscheibe verschiebt sich weniger schnell in der horizontalen Ebene während Beschleunigung oder Verzögerung.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine thermische Halbleiterscheibenbehandlungseinrichtung/Ringkombination, umfassend eine thermische Halbleiterscheibenbehandlungseinrichtung, welche mindestens eine Aufnahme für Halbleiterscheiben aufweist, wobei diese Aufnahme so gestaltet ist, um einen Ring derart aufzunehmen, dass der Ring entfernbar ist und wobei jeder Ring gestaltet ist, um eine Halbleiterscheibe darin aufzunehmen und zu stützen.
Die Erfindung wird nun im Einzelnen unter Bezugnahme auf die dargestellten Ausführungsformen, welche in der Zeichnung dargestellt sind, erläutert. In der Zeichnung:
1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform des Rings gemäß der Erfindung mit einer Halbleiterscheibe, welche daraus entfernt wird;
2 zeigt diagrammatisch im Schnitt einen Ring gemäß 1 mit Halbleiterscheibe während Einführung in einen Reaktor;
3 zeigt diagrammatisch den Ring mit Halbleiterscheibe gemäß 2 während der Behandlung in dem Reaktor;
4a bis c zeigen im Schnitt verschiedene Varianten des Ringes gemäß der Erfindung;
5a, b zeigen weitere Varianten, welche mit Heizmitteln versehen sind;
6 zeigt eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform des Rings gemäß der Erfindung;
7 zeigt eine Seitenansicht des Rings mit Halbleiterscheibe gemäß 6;
8 zeigt eine Variante der 6 und 7 mit zusätzlichem Ring;
9 zeigt eine Seitenansicht einer Konstruktion gemäß der 8, welche in einen Reaktor eingeführt wird;
10 zeigt eine Variante der 6 und 7 mit zusätzlichem Ring und
11 zeigt eine Seitenansicht einer Konstruktion gemäß der 8, welche in einen Reaktor eingeführt wird.
Eine erste Ausführungsform des Rings gemäß der Erfindung ist in Perspektive in 1 dargestellt und ist in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichnet. Dieser Ring besteht aus einer etwas dickeren äußeren Kante 2 und einer dünneren inneren Kante 3. Drei Stützstifte 4 sind vorgesehen. Der Ring 2 ist mit einem Handhabungsabschnitt 5 versehen, um in einer Art von Handhabungsroboter fixiert zu werden. Eine Halbleiterscheibe ist mit 6 bezeichnet. Der Außendurchmesser der Halbleiterscheibe 6 ist etwas kleiner als der Innendurchmesser der inneren Kante 3, so dass die Halbleiterscheibe 6 auf den Stützpunkten 4 während des Transportes derselben lagert. Ring 1 ist für einen derartigen Transport vorgesehen, wie dies in 2 sichtbar ist. Diese Figur zeigt die Einführung der Halbleiterscheibe 6 in einen Reaktor 10, welcher einen oberen Abschnitt 11 und einen unteren Abschnitt 12 aufweist, welche auf irgendeine Weise bekannt aus dem Stand der Technik erhitzt werden können. Während der Einführung lagert die Halbleiterscheibe auf den Stützstiften 4.
Nachdem die Halbleiterscheibe in den Reaktor 10 eingeführt worden ist und der Reaktor auf eine Weise geschlossen wurde, werden die Gasströme 13 und 14 aktiviert, wodurch die Halbleiterscheibe sich von den Stützstiften 4 entfernt und zu schweben beginnt und behandelt werden kann (3). Nach der Behandlung werden die Gasströme 13 und 14 ausgeschaltet und die Halbleiterscheibe kehrt zu den Stützpunkten 4 zurück und wird aus dem Reaktor entfernt. Während Einführen und Entfernen wird der hohe Wärmegradient, welcher über die Halbleiterscheibe erzeugt ist, im Wesentlichen durch die Anwesenheit des Ringes 1 kompensiert. Letztlich wird die schnellere Abkühlung der Kante der Halbleiterscheibe als im Zentrum derselben durch die relativ hohe thermische Kapazität des Ringes verhindert. Die Abkühlungscharakteristiken oder Erwärmungscharakteristiken der Halbleiterscheibe während dem Transport können durch die Wahl des Materials gesteuert werden und durch die Wanddicke des Ringes und dem Abstand zwischen der Kante der Halbleiterscheibe und der inneren Kante 3 gesteuert werden.
Es ist verständlich, dass es nicht notwendig ist, dass die Halbleiterscheibe während des Transportes auf den Stützpunkten ruht. Prinzipiell ist es auch möglich, eine Anordnung vorzusehen, durch welche die Halbleiterscheibe in dem Schwebezustand während des Transports ist. Durch dieses Mittel ist es garantiert, dass es keine kritische Temperaturverschiebung an den Stützpunkten gibt.
Wie oben beschrieben, ist die äußere Kante 2 des Ringes 1 etwas dicker ausgeführt. Dadurch wird eine mechanische Festigkeit bereitgestellt und die thermische Kapazität gesteigert. Die Unterschiede zwischen der inneren Kante 2 und der äußeren Kante 3 können jede Konstruktion, welche im Stand der Technik bekannt sind, umfassen. Einige Beispiele sind in den 4a bis c dargestellt.
Des Weiteren ist es möglich, Wärme von dem Ring während des Transports der Halbleiterscheibe bereitzustellen. Für diesen Zweck können Heizelement 16 eingepasst werden, wie dies in 5 dargestellt ist. In dem Fall der 5a besteht das Material des Ringes aus einem Material, das Strahlung leitet, beispielsweise ein Quarzmaterial. Konsequenterweise stellt der Abstand zwischen dem Heizelement 16 und dem Innenring 3 kein Problem dar. In der Ausführungsform gemäß 5b sind die Charakteristiken des Ringes bezüglich der Leitung von Strahlung weniger entscheidend, da das Heizelement näher an der Halbleiterscheibe ist.
6 zeigt eine Draufsicht einer weiteren Variante des Ringes gemäß der Erfindung. Dieser Ring ist in seiner Gesamtheit mit 21 bezeichnet. Die Stützstifte sind mit 24 gekennzeichnet. Im Gegensatz zu den oben beschriebenen Ringen sind radiale Gasdurchlässe vorhanden, welche mit 22 bezeichnet sind. In diesem Fall sind die Durchlässe Nuten. 7 zeigt unterschiedliche Gestaltungen im Querschnitt während des Betriebes. Es ist ersichtlich, dass Gasstrom 14, welcher die Halbleiterscheibe in der Mitte zwischen dem oberen Abschnitt 11 und dem unteren Abschnitt 12 hält, abgelenkt wird und sich über der Halbleiterscheibe in radialer Richtung wegbewegt. Jedoch kann das Gas nur aus der Umgebung der Halbleiterscheibe durch die Nuten 22 entweichen. Die Verwendung des Rings führt dazu, dass die x-y-Position der Halbleiterscheibe genau festgelegt ist. Wenn die Halbleiterscheibe 6 sich letztlich gegen eine der Nuten 22 bewegt, bewirkt der etwas sperrende Effekt der Halbleiterscheibe, dass weniger Gas an dieser Stelle ausströmen kann. Daraus resultiert, dass der Druck an dieser Stelle ansteigt und die Halbleiterscheibe sich zurückbewegt.
Eine Variante ist in 8 dargestellt, wobei der Ring 31 in dieser Figur nicht mit Stützpunkten versehen ist. Ein weiterer Ring 41 ist rund um Ring 31 angeordnet und dieser Ring ist mit Stützstiften 34 versehen, welche durch die Gasausströmnuten 32 sich erstrecken, welche in dem unteren Abschnitt 12 des Reaktors gefertigt worden sind. 9 zeigt eine Querschnittsansicht dieser Variante, welche in einen Reaktor eingeführt wurde.
Eine Variante ist in 10 dargestellt, wobei der Ring 31 in dieser Figur nicht mit Stützpunkten versehen ist. Ein weiterer Ring 51 ist rund um Ring 31 angeordnet und dieser Ring ist mit Stützstiften 54 versehen, welche sich durch Gasausströmnuten 32 erstrecken, welche in dem unteren Abschnitt 12 des Reaktors gefertigt worden sind. Die Stützstifte 54 sind auch mit inneren Kanälen 56 versehen, welche an einem Ende sich an der Kontaktfläche 57 mit der Halbleiterscheibe öffnen und an dem anderen Ende in Verbindung mit einem inneren Kanal des zusätzlichen Rings 51 stehen, welcher über Verbindungswege 55 mit Vakuummitteln (nicht dargestellt) verbunden sind, um ein Vakuum in den Kanälen zu erzeugen. Resultierend aus dem Vakuum wird die Halbleiterscheibe gegen die Kontaktfläche der Stützstifte mit einer größeren Kraft als die alleinige Schwerkraft gedrückt, welche auf die Halbleiterscheibe wirkt, und die Halbleiterscheibe verschiebt sich weniger schnell in horizontaler Ebene bei Beschleunigung oder Verzögerung. 11 zeigt eine Querschnittsansicht dieser Variante, welche in einen Reaktor eingeführt wurde.
Bei Verwendung der Einrichtung, welche in 6 bis 9 beschrieben wurde, können der obere und untere Abschnitt des Reaktors, dies sind Abschnitte 11 und 12, in einer besonders einfachen Weise erzeugt werden. In dieser Ausführungsform wird eine radiale Positionierung erreicht mit Hilfe des Ringes 21, 31. Mit dieser Anordnung können die Grenzflächen des oberen Abschnitts 11 und des unteren Abschnitts 12 mit der Reaktorkammer im Wesentlichen flach gestaltet sein, und einige Nuten können darin gefräst worden sein.

Claims

Verfahren um eine Halbleiterscheibe (6) in eine oder aus einer thermischen Behandlungskammer zu transferieren, wobei diese Behandlungskammer einen oberen Abschnitt (11) und einen unteren Abschnitt (12) aufweist, zwischen denen die Halbleiterscheibe direkt aufgenommen ist, diese Behandlungskammer mit einer thermischen Behandlungseinrichtung (10) verbunden ist, die eine Ladekammer umfasst, wobei diese Ladekammer, die eine zu dieser thermischen Behandlungskammer unterschiedliche Temperatur aufweist, Lademittel und Transportmittel hin und innerhalb vorgesehen sind, wobei in der Ladekammer eine aus einem Satz von Halbleiterscheiben (6) und ein Ring (1) durch Lademittel kombiniert werden zu oder abgetrennt werden von einer Halbleiterscheibe/Ringkombination und die Halbleiterscheibe/Ringkombination von den Transportmitteln in die thermische Behandlungskammer eingeführt oder aus dieser zurückgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass diese thermische Behandlungskammer ausgebildet ist, um jeweils eine Halbleiterscheibe zu behandeln und dass die Halbleiterscheibe/Ringkombinationen zwischen dem oberen und unteren Abschnitt der thermischen Behandlungskammer einzeln eingeführt oder zurückgezogen werden.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring während der Bewegung der Halbleiterscheibe/Ringkombination mechanisch gehandhabt wird und die Halbleiterscheibe auf Stützpunkten an dem Ring aufliegt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während der Bewegung der Ring und die Halbleiterscheibe von einem zusätzlichen Element gestützt werden, wobei das zusätzliche Element mechanisch gehandhabt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei in den Transportmitteln an den Kontaktflächen zwischen Halbleiterscheibe (6) und zusätzlichem Element Vakuum verwendet wird, um die Halbleiterscheibe in Position zu halten.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei in dieser thermischen Behandlungseinrichtung die Halbleiterscheibe, die sich in einer weitgehend horizontalen Position befindet und von dem Ring umgeben ist, in einem geringen Abstand mit weniger als 1 mm entfernt oder in Kontakt mit einem horizontalen und weitgehend flachen erhitzten Reaktorabschnitt dieser thermischen Behandlungseinrichtung durch vertikale Bewegung der Halbleiterscheibe bezogen auf den erhitzten Reaktorabschnitt gebracht wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Halbleiterscheibe, die sich in einer weitgehend horizontalen Position befindet, in dieser thermischen Behandlungskammer mit einem vertikalen Abstand zu dem Ring bewegt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei eine kontaktfreie Behandlung der Halbleiterscheibe in dieser thermischen Behandlungskammer durchgeführt wird und die Halbleiterscheibe von dem Ring (1) durch einen Gasstrom um einen vertikalen Abstand bewegt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die thermische Behandlungseinrichtung (10) eine Transportkammer umfasst, die mit der Ladekammer und der thermischen Behandlungskammer verbunden ist.
Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Halbleiterscheibe (6) ohne Kontakt in diesen Transportmitteln von dem Ring (1) umgeben ist.
Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei die Halbleiterscheibe (6) durch einen Gasstrom (13, 14) von den Stützpunkten (4) des Ringes (1) vertikal entfernt ist.
Thermische Behandlungseinrichtung/Ringkombination, umfassend eine Ladekammer, Lademittel, Transportmittel (5, 34, 41, 55, 56) und eine thermische Behandlungskammer (10), um eine thermische Behandlung durchzuführen, die einen oberen Abschnitt (11) und einen unteren Abschnitt (12) umfasst, welche einander gegenüberliegen und zwischen welchen eine Halbleiterscheibe (6) direkt aufgenommen ist, um eine thermische Behandlung durchzuführen, wobei diese Transportmittel ausgestattet sind, um Halbleiterscheibe/Ring (1, 21, 31) Kombinationen mit einem Ring von der Ladekammer in die thermische Behandlungskammer oder entgegengesetzt zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, dass diese thermische Behandlungskammer (10) ausgestattet ist, um eine thermische Behandlung jeweils einer Halbleiterscheibe durchzuführen, wobei diese Transportmittel ausgestattet sind, um einzelne Halbleiterscheibe/Ringkombinationen aus der Ladekammer zu bewegen und diese einzelne Halbleiterscheibe/Ringkombination in die thermische Behandlungskammer oder entgegengesetzt zu bewegen und dadurch, dass die Behandlungskammer ausgebildet ist, um diesen die Halbleiterscheibe umgebenden Ring aufzunehmen.
Thermische Behandlungseinrichtung/Ringkombination gemäß Anspruch 11, wobei der Innendurchmesser der inneren Kante des Rings größer ist als der Außendurchmesser der Halbleiterscheibe.
Thermische Behandlungseinrichtung/Ringkombination gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring ausgebildet ist, um diese Halbleiterscheibe zumindest während des Transfers zu stützen.
Thermische Behandlungseinrichtung/Ringkombination gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring mechanisch mit den Transportmitteln verbunden ist.
Thermische Behandlungseinrichtung/Ringkombination gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungskammer ausgebildet ist, um ein zusätzliches Element zum Stützen des Rings und der Halbleiterscheibe zumindest während des Transfers aufzunehmen.