矽片的製作方法

2023-04-24 16:40:36 3

專利名稱：矽片的製作方法
技術領域：
本發明涉及矽片熱處理夾具和矽片處理方法，尤其是涉及用於RTA 等的合適的技術。
本申請要求2003年3月31日申請的特願2003-097365號的優先 權,,將其內容引用到這裡。
背景技術：
以往，作為將矽片快速加熱之後再快速冷卻的熱處理裝置，周知 的有以碘鴒燈作為熱源的快速加熱裝置(RTA),為了在快速加熱裝置 的爐內將熱處理中的矽片的姿勢保持在水平狀態，例如，如專利文獻l 的圖3(a)中所示那樣搭載有環狀的晶片夾100。
又，如專利文獻2所示，由數個點支持的類型的晶片夾也是公知的。
但是，在將晶片支承在水平狀態進行熱處理時，會產生滑動重排， 存在著成品率降低的問題。產生滑動重排的原因是，在支承晶片的部 分附加有晶片本身的重量，因此，因熱處理時所引起的晶片的彎曲現 象和因熱膨脹的差異而在晶片與突起之間產生滑動摩擦，或在晶片的 自重集中的部分產生應變，所以，認為在由各支承突起所支承的部分 產生滑動重排。
現有的晶片夾都是為了減少滑動的產生，但是，在專利文獻2中， 是以減少因取向平面的存在而引起的滑動位移為目的.
另外，無取向平面的晶片中，如非專利文獻1所示，作為與數個 點支承的晶片夾的晶片支承位置相關的內容，文獻中這樣記載使支 承點位於晶片半徑方向80~85%的位置，這樣，對減少滑動是比較理想
的》
專利文獻1:特開2002_134593號公報 專利文獻2:特開2002-170865號公才艮非專利文獻l: Takeda， R. et. al J. Electrochem, Soc. ， Vol. 144， NO. 10， October (1997) pp. L280-U82
但是，即使是無取向平面的晶片，將這種矽片載置在快速加熱裝
置的晶片夾上，用iooox:以上的爐內溫度進行快速加熱時，晶片會產
生滑動現象，仍然要求進一步減少滑動.

發明內容
本發明是鑑於上述情況開發成的，其目的是提供一種晶片熱處理 夾具和熱處理方法，使從銷跡點進入的重排的自由深度比器件形成區 間深，並且，使這種在晶片表面上沒有滑動的無滑動區域擴大到最大。
本發明的珪片熱處理方法是在熱處理爐內對矽片進行熱處理時的 珪片熱處理方法，通過位於該矽片半徑的外側方向85 ~ 99. 5%的範圍內 的3個支承位置對矽片進行支承，由此而解決了上述課題。本發明的珪片熱處理方法是具有相互隔開間隔地從支承框向中心 點突出的3個支承臂部，而且，還具有向各支承臂部的上側突出的支 承突起，將矽片載置在上述支承突起上、並在熱處理爐內進行熱處理 時、利用矽片熱處理用3點支承件的矽片熱處理方法，上述支承突起 全部位於矽片的同一圓周上時，上述支承突起全部位於矽片半徑的外 側方向85 ~ 99. 5%的範圍內，上述各支承臂部分別配置成相對於中心點 構成120°的角度，由此而解決了上述課題.
本發明的矽片熱處理夾具設有支承框、相互隔開間隔地從該支承 框向中心點突出的3個支承臂部、和向各支承臂部的上側突出的支承 突起，上述各支承臂部分別配置成相對於中心點構成120°的角度，上
述支承突起全部位於離開上述中心點的同一圓周上，而且，可設定成 位於矽片半徑的外側方向85~99.5%的範圍內，由此而解決了上述課 題。
本發明中，上述支承突起最好是可設定固定位置地固定在上述支 承臂部上。
本發明的晶片可用上述晶片熱處理方法進行熱處理。 本發明的矽片熱處理方法，矽片支承位置全部配置成分別相對於 中心點構成120。的角度，而且，設定在矽片半徑的外側方向85 ~ 99. 5% 的範圍內，因此，因支承突起碰觸而引起的從晶片裡面開始的滑動位 移的長度，可以只成長至對晶片表面的器件形成區間不產生影響的程度地設定得非常短。
這樣，可減少器件形成區間的滑動位移的產生、可防止晶片的成 品率降低。
這裡，在使支承突起的位置位於比矽片半徑的外側方向85%更內側 的情況下，在器件廠家為了製作基板而使用的晶片內側，形成了與數 個支承突起接觸的接觸傷痕，使成品率下降，而且，在具有相互隔有 間隔地從支承框向中心點突出的3個支承臂部的類型的情況下，臂變 長，不能保持水平狀態。另外，隨著長時間的使用，支承臂部的變形 增大，更保持不了水平狀態.因此，面內載荷的平衡被破壞，因特定 的支承突起而引起的滑動增大，所以不理想；在使支承突起的位置位 於比矽片半徑的外側方向99. 5%更靠外側的情況下，在載置有晶片時， 由於沒有餘量所以往往不能很好地栽置。另外，在邊緣部分進行了指 示的情況下，由於滑動進入邊緣使晶片容易產生裂紋，因此，不理想。
在相對於全部支承突起存在的、矽片的同一圓周上的支承突起的 位置的中心角被設定在120°以外的情況下，由於晶片支承位置不是間 隔120° ,因此，各支承位置上的載荷平衡被破壞，特定的指示位置上 的載荷增大，在該點上滑動位移長度變長，滑動位移往往穿通到表面。 另外，在因面內的栽荷平衡較差而使晶片支承間隔大於no。的情況 下，晶片支承間隔較寬則晶片有可能傾斜或掉落，所以不理想。
本發明的矽片熱處理夾具在以相互構成no。角度的方式隔開間 隔地從支承框向中央點突出的3個第1、笫2和笫3支承臂部的上側設 有支承突起，各支承突起位於離開上述中心點的同一圓周上。並且， 可設定在位於矽片半徑的外側方向85~99. 5%的範圍內，因此，可使所 有的矽片支承位置分別相對於中心點構成1"。角度、且位於矽片半徑 的外側方向&5~99.5%的範圍內，所以，可將因支承突起碰觸而引起的 滑動位移的長度設定得非常短、成為對晶片表面的器件形成區域不產 生影響的程度.
本發明中，以可設定固定位置的方式將上述支承突起固定在上述 支承臂部上，這樣，便可根據晶片的直徑尺寸、厚度尺寸、硬度-應 力特性、熱特性等，設定晶片支承位置，可將因支承突起碰觸而引起 的滑動位移的長度設定得非常矩、成為對晶片表面的器件形成區域不 產生影響的程度.具體地說，可以是將支承突起嵌合在設於支承臂部的規定位置上 的固定孔內進行固定的結構等。


圖l是表示本發明的矽片熱處理夾具的一實施方式的俯視圖。
圖2是表示圖1的支承臂部的放大側視圖。
圖3是表示本發明的矽片熱處理方法和熱處理夾具的一實施方式
的模式俯視圖。
圖4是熱處理爐的剖面圖。
圖5是表示本發明實施方式的支承突起位置(銷位置)與滑動全 長的關係的曲線圖，
圖6是表示本發明實施例的支承位置70%處的晶片表面的狀態的 圖像》
圖7是表示本發明實施例的支承裝置97%處的晶片表面的狀態的 圖像。
具體實施例方式
以下，根據附圖對本發明的矽片熱處理夾具和矽片熱處理方法的 一實施方式作i兌明，
圖1是表示本實施方式的矽片熱處理夾具的俯視圖，圖2是表示 本實施方式的支承臂部的側視圖，圖3是表示本實施方式的支承突起 與矽片的位罝關係的模式俯視圖，
圖中，標記l是矽片熱處理夾具，標記10是支承框。
首先，本實施方式可適合直徑為150~ 400mm、較理想的為200 ~ 300mm的沒有取向平面的珪片。
本實施方式的矽片熱處理夾具1如圖1、圖2所示，設有具有相互 大致垂直的邊的、俯視時呈3字狀的支承框10、和第1支承臂部31、 該第1支承臂部設在與該支承框IO的開口部分對置的邊的中央，在支 承框IO上的除此之外的邊上，設有第2、第3支承臂部32、 33。
笫1、第2、第3支承臂部31、 32、 33，均與支承框10—體形成， 支承框10和支承臂部31、 32、 33用石英或SiC形成，或用聚矽包覆 SiC的表面而形成。其中，由於石英具有耐熱性、並不易成為汙染源， 所以是優選的.
支承臂部31、 32、 33位於包含支承框10的同一平面上，均以朝著支承框10的大致中心位置、即中心點C的方式、從支承框10向內 側突出，支承臂部31、 32、"以相對於該中心點C相互成120°角的 方式，隔有間隔地設置。即，第2、第3支承臂部32、 33被設成其基 端與支承框10的邊構成120° (60° )角。
在支承臂部31、 32、 33的上側分別設有支承突起41、 42、 43，各 支承突起41、 42、 43位於離中心點C的同一圓周Cl上。並且，可設 定成位於矽片W的半徑R的外側方向85~99.5%的範圍內。
這裡，支承突起41、 42、 43的位置(銷位置)在矽片W的半徑R 的外側方向85~ 99. 5%的範圍如圖3所示，是指把位於圓周Cl上時的 位置稱作r/Rx 100 (%)的位置，所述圓周Cl是相對於矽片W的半徑 R來說、離開中心C的距離為半徑r的圓周，為使該r/Rx 100的值在 上述範圍內，支承突起位於從rO-rl的範圍，
具體地說，支承突起41、 42、 43如圖2所示，通過分別與設在各 支承臂部31、 32、 33的延伸方向上的數個固定孔51、 52、 53嵌合， 便可設定固定位置，
在支承臂部31上，數個固定孔51、 51之間的間隔k被設成相等 的，支承臂部32上的固定孔52、 52和支承臂部33上的固定孔53、 53 也同樣構成。
支承突起41、 42、 43用石英或SiC形成，或用聚矽包覆SiC的表 面而形成。其中，石英具有耐熱性、且不容易成為汙染源，因此，作
為材質來說是比較理想的.
這些支承突起41、 42、 43設定成相對於中心點C來說位於同一圓 周Cl上，並且，如圖3所示，在載置有矽片W時，設定成該圓周-Cl 的半徑r位於矽片W的半徑R的85 - 99. 5%的範圍內。這時，矽片W被 載置成使其中心與中心點C一致。
同時，固定孔51、 52、 53的各間隔k被設定為r/R的5%左右的值。 另外，圖中雖記載為在比85%更靠內側也設有固定孔51，但是，在能 適應於應對尺寸不同的矽片W等的情況下，也可不設。
這裡，在使支承突起的位置位於比矽片半徑的外側方向85%更靠內 側的情況下，由於器件廠家為製作基板而在所使用的矽片內側形成有 與數個支承突起接觸的傷痕。因此，成品率降低，而且，在具有相互 隔有間隔地從支承框向中心點突出的3個支承臂部的類型的情況下，臂部變長而不能保持水平狀態。另外，隨著長時間的使用，支承臂部 的變形增大，更不能保持水平狀態。因此，面內載荷的平衡被破壞， 特定的支承突起上的滑動增大，所以不理想。在使支承突起的位置位
於比矽片半徑的外側方向99.5%更靠外側的情況下，載置有矽片時，由 於沒有餘量，因此，往往不能很好的栽置。^外，在邊緣部分進行了 指示的情況下，滑動進入邊緣，矽片易產生裂紋，因此不理想。
本實施方式的矽片熱處理夾具1如圖3所示，是以支承突起41、 42、 43分別位於相對於晶片中心點C來說的同一圓周Cl上的方式，將 晶片W栽置在支承突起41、 42、 43上而使晶片W水平地支承在夾具1 上之後，再將該支承臂部l搬送到圖4所示的處理爐20內對晶片進行 熱處理。這樣將矽片配置在3個珪片熱處理夾具1上時，即使進行熱 處理也可減少發生在表面上的滑動位移。圖4中的標記n表示加熱燈、 標記22表示高溫計。
本實施方式中熱處理爐是用單片式熱處理爐，但是，也可用於能 處理數片的立式熱處理爐的^夂一求一 卜等配置方法。
另外，支承臂部上的支承突起之間的間隔也可不是上述的r/R的 5%的刻紋、而設成其他的值，而且，也可設定為非等間隔的值。
實施例
下面，對本發明的實施例作說明。
準備了直徑(|) 200mm、厚度0. 725mm的沒有取向平面的[凹口 (notch)型的]珪片。
另外，圖1、圖3所示的支承突起41、 "、 43均位於具有和上迷 晶片W的中心同樣的中心C、且半釋為r的同一圓周Cl上，而且，相 對於上述晶片W的半徑R來說r/R的值，按每5%調整成位於65~90% 的範圍及97%。載置在這樣配置的各矽片熱處理夾具1的支承突起上， 將晶片W支承為水平狀態。將載有該晶片的矽片熱處理夾具l裝入圖4 所示的處理爐20內，按爐內溫度1250t:、 IO秒的條件對晶片W進行 了熱處理。
〈比較評價〉
這樣在用裡側支承的狀態下進行RTA處理後，在表面側進行了 Secco腐蝕的矽片上，觀察到在器件形成區域、即表面上產生的滑動位移u若位移未到達晶片表面，則用Secco腐蝕當然看不到位移坑。其 結果中，r/R的值為70%的示於圖6，為97%的示於圖7.
這裡，在支承突起位置(銷位置)為70%的圖6中，在圖像上拉的 線是相對於表示位移位置的點、對各自的滑動進行了拉伸的線，以使 它們的間隔變得最長，將該直線的長度作為滑動長度進行了測定。
接著，按每個晶片求出了圖6所示的滑動長度的累計長度(和)。 其結果示於圖5。該值是對同一支承突起位置(銷位置)取數個晶片的 結果的平均值。.

從圖5所示的結果可知，支承突起位置(銷位置)大於晶片半徑 的85%時，滑動全長約為7mm以下，實際上可將晶片的成品率提高到不 影響器件形成特性的程度。
尤其是在95%以上、更理想的是在97%左右，如圖7所示那樣表面
上沒有滑動位移，可製造特性極好的晶片。 工業上的可利用性
根據本發明的矽片熱處理方法和熱處理夾具，矽片支承位置全部 配置成各自相對於中心點構成120°的角度，且設定在矽片半徑的外側 方向85~99. 5%的範圍內，這樣，因支承突起碰觸而引起的滑動位移的 長度可以只成長到不影響晶片表面的器件形成區間的程度設定得非常 短，因此，可減少器件形成區域的滑動位移的發生，可取得能防止晶 片成品率下降的效果.
權利要求
1. 一種矽片，直徑為150～400mm，經過了RTA處理，晶片表面上的滑動全長為7mm以下，其特徵在於，上述RTA處理是採用矽片熱處理夾具進行的RTA處理，上述矽片熱處理夾具設有支承框、三個支承臂部、以及支承突起，上述支承框具有分別大致正交的三個邊，俯視為コ字狀，上述支承臂部相互隔開間隔地從該支承框的各邊向中心點突出，上述支承突起向各支承臂部的上側突出，上述各支承臂部分別配置成相對於中心點構成120°的角度；在上述支承臂部的延伸方向上設有上述支承突起嵌合的多個固定孔，上述支承突起以能夠在上述支承臂部的延伸方向上設定固定位置地固定在上述支承臂部上；上述支承突起全部位於矽片的同一圓周上、而且是矽片半徑的外側方向85～99.5％的範圍內，通過上述支承突起支承晶片的背面，上述滑動全長是在進行了上述RTA處理後，觀察通過在表面側進行Secco腐蝕而在表面上產生的滑動位移，沿著表示該滑動位移的多個點，以其長度為最長的方式所拉的直線的長度作為滑動長度進行測量時，作為累計了該滑動長度後的全長測量的。
全文摘要
本發明提供一種矽片熱處理夾具和熱處理方法，在相互隔開間隔地從支承框向中心點突出的3個支承臂部的上側設有支承突起，在將矽片載置在上述支承突起上、在熱處理爐內進行熱處理時，支承突起全部在矽片的同一圓周上、且位於矽片半徑的外側方向85～99.5％的範圍內，各支承臂部分別配置成相對於中心點構成120°的角度，由此，使從銷跡點進入的位移的自由深度比器件形成區域深，而且，使這樣的晶片表面上沒有滑動的無滑動區域擴大到最大。
文檔編號H01L21/00GK101504944SQ200910003998
公開日2009年8月12日 申請日期2004年3月30日 優先權日2003年3月31日
發明者中田嘉信, 白木弘幸, 長谷川健 申請人:株式會社上睦可