一种用于功率半导体DPOLY工艺的立式炉工艺舟制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于功率半导体DPOLY工艺的立式炉工艺舟，所述工艺舟包括腔体，其中：所述腔体构造有用于将硅片放入所述腔体内部的安置口；所述腔体内构造有一层或多层安置台，每层安置台对应安置一片硅片；每层安置台包含一个或多个固定安装在所述腔体内壁的支撑构件，所述安置台配置为利用所述支撑构件支撑所述硅片以实现对所述硅片的水平定位安置；所述支撑构件配置为其在支撑所述硅片时上表面与所述硅片接触，其中，所述上表面构造为非水平面结构。本实用新型专利技术的工艺舟结构简单、硬件成本低；相较于现有技术，可以有效减少硅片与工艺舟的接触面积，从而有效降低硅片与工艺舟粘连情况的发生，从而降低的备件消耗费用。

【技术实现步骤摘要】
一种用于功率半导体DPOLY工艺的立式炉工艺舟
本技术涉及电子
，具体涉及一种用于功率半导体DPOLY工艺的立式炉工艺舟。
技术介绍
多晶硅(POLY)在半导体器件制造过程中，应用非常广泛，主要用为栅极、互连、填充材料。如在平面IGBT器件中，多晶硅用于栅极和互连材料；沟槽栅IGBT产品制造过程中，多晶硅来用作沟槽填充材料。原位掺杂多晶硅(DPOLY)是现有技术中多晶硅工艺中一个重要分支：其反应温度520-560℃，采用硅烷和磷烷同时通入炉管进行工艺。通常，多晶硅反应设备为立式炉管设备。如图1所示，立式炉管设备的反应腔室为石英(QUARTZ)的内管112、外管111，以及碳化硅(SIC)的工艺舟113。工艺舟是硅片进行工艺时的载具，在现有技术中，工作状态下的工艺舟的大致结构如图2所示，工艺舟210内具备多层卡槽212，每层卡槽水平安置一片硅片211。在实际应用场景中，工艺舟承载硅片在炉内进行反应时，会出现硅片与承载其的工艺舟卡槽发生粘连的情况。在这种情况下，硅片和工艺舟出炉后从反应温度(520-560℃)短时间内降到室温，极易造成硅片因为应力变化不能得到自恢复而碎片。为了解决这类问题，通常的解决办法是对工艺舟与硅片之间的接触面的涂层进行修复处理或者是更换SIC工艺舟，这就导致一笔非常大的备件消耗费用。
技术实现思路
本技术提供了一种用于功率半导体DPOLY工艺的立式炉工艺舟，所述工艺舟包括腔体，其中：所述腔体构造有用于将硅片放入所述腔体内部的安置口；所述腔体内构造有一层或多层安置台，每层安置台对应安置一片硅片；每层安置台包含一个或多个固定安装在所述腔体内壁的支撑构件，所述安置台配置为利用所述支撑构件支撑所述硅片以实现对所述硅片的水平定位安置；所述支撑构件配置为其在支撑所述硅片时上表面与所述硅片接触，其中，所述上表面构造为非水平面结构。在一实施例中，所述上表面构造为斜面。在一实施例中，所述上表面构造为在由所述腔体内壁到所述腔体内中心方向上向下的斜面。在一实施例中，所述上表面与水平面的夹角为30度。在一实施例中，每层安置台包含1个所述支撑构件，所述支撑构件呈弧状围绕所述腔体内中心。在一实施例中，每层安置台包含多个所述支撑构件，多个所述支撑构件围绕所述腔体内中心等间距排布。在一实施例中，每层安置台包含4个所述支撑构件。在一实施例中，所述腔体一侧完全开放作为所述安置口。本技术的工艺舟结构简单、硬件成本低；相较于现有技术，可以有效减少硅片与工艺舟的接触面积，从而有效降低硅片与工艺舟粘连情况的发生，从而降低的备件消耗费用。本技术的其它特征或优点将在随后的说明书中阐述。并且，本技术的部分特征或优点将通过说明书而变得显而易见，或者通过实施本技术而被了解。本技术的目的和部分优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的步骤来实现或获得。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例共同用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：图1是现有技术立式炉管设备纵切面示意图；图2是现有技术工艺舟纵切面示意图；图3以及图4是现有技术不同阶段的工艺舟局部纵切面/横切面示意图；图5是根据本技术一实施例的工艺舟纵切面示意图；图6是根据本技术一实施例的工艺舟局部纵切面/横切面示意图；图7以及图8是根据本技术不同实施例的工艺舟横切面示意图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本技术的实施方式，借此本技术的实施人员可以充分理解本技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程并依据上述实现过程具体实施本技术。需要说明的是，只要不构成冲突，本技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本技术的保护范围之内。在现有技术的实际应用场景中，工艺舟承载硅片在炉内进行反应时，会出现硅片与承载其的工艺舟卡槽发生粘连的情况。在这种情况下，硅片和工艺舟出炉后从反应温度(520-560℃)短时间内降到室温，极易造成硅片因为应力变化不能得到自恢复而碎片。针对上述问题，本技术首先对现有的工艺舟结构进行了分析。一般的，在实际应用场景中，在刚投产时，工艺舟与硅片并不易于发生粘连。涂层完好的SIC材质的工艺舟与硅片的相对位置示意图如图3所示。图3为工艺舟内某卡槽312与硅片311的接触情况示意图，其中，图3上半部分为接触位置侧视示意图，图3下半部分为对应位置的仰视示意图。在工艺舟内，此时硅片311与工艺舟卡槽312之间的接触面基本贴合完好，反应气体不能大规模进入两者面接触的区域，只能生长在图3中所示的接触线320位置，为线面接触，面积非常小。这样程度的反应不足以使得硅片出炉后与工艺舟发生粘连。然而，SIC工艺舟需要定期通过HF酸、HNO3和水按一定比例组成的混合酸进行清洗掉淀积在它上面的膜层，每次酸洗会对SIC工艺舟表面涂层进行一定程度的破坏，形成微小坑洼状表面。在工艺反应时，硅片与工艺舟之间由之前的线面接触逐渐演变为面面接触。如图4所示，图4为工艺舟内某卡槽412与硅片411的接触情况示意图，其中，图4上半部分为接触位置侧视示意图，图4下半部分为对应位置的仰视示意图。如图4所示，在接触面420位置，反应气体有进入的空间和机会，这样在工艺舟使用后期，容易发生硅片与工艺舟粘连的现象。基于上述分析，本技术提出了一种新的用于功率半导体DPOLY工艺的立式炉工艺舟设计。具体的，在一实施例中，工艺舟包括腔体，其中：腔体构造有用于将硅片放入腔体内部的安置口；腔体内构造有一层或多层安置台，每层安置台对应安置一片硅片；每层安置台包含一个或多个固定安装在腔体内壁的支撑构件，安置台配置为利用支撑构件支撑硅片以实现对硅片的水平定位安置；支撑构件配置为其在支撑硅片时上表面与硅片接触，其中，支撑构件的上表面构造为非水平面结构。由于支撑构件与硅片接触的上表面为非水平面结构，而硅片是水平放置在支撑构件上的，因此支撑构件的上表面就不会与硅片进行完全的面面接触(接触面相对较小)。这样，即使在反应过程中硅片与支撑构件的上表面发生生长反应，由于发生反应的接触面很小，这样程度的反应不足以使得硅片出炉后与工艺舟发生粘连。并且，随着设备的不断应用，即使支撑构件的上表面的涂层被破坏，也不会增大硅片与支撑构件的上表面发生生长反应的接触面，从而有效避免随着设备应用，涂层破坏导致易于发生粘连的情况的发生。本技术的工艺舟结构简单、硬件成本低；相较于现有技术，可以有效减少硅片与工艺舟的接触面积，从而有效降低硅片与工艺舟粘连情况的发生，从而降低的备件消耗费用。进一步的，在一实施例中，支撑构件的上表面构造为斜面。具体的，在一实施例中，支撑构件的上表面构造为在由腔体内壁到腔体内中心方向上向下的斜面。如图5所示，在一实施例中，在工艺舟510内，硅片(511所指为其中一片硅片)放置在上表面为斜面的支撑构件上。一片硅片与支撑构件的接触状态如圆圈512内所示，硅片边缘与支撑构件的上表面为线接触。本技术一实施例的工艺舟，工艺舟与硅片的接触由之前的平面支撑改为斜面支撑，使得硅片与工艺舟由最初的线面接触到后期的面面接触，直接改为永久本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于功率半导体DPOLY工艺的立式炉工艺舟，所述工艺舟包括腔体，其中：所述腔体构造有用于将硅片放入所述腔体内部的安置口；所述腔体内构造有一层或多层安置台，每层安置台对应安置一片硅片；每层安置台包含一个或多个固定安装在所述腔体内壁的支撑构件，所述安置台配置为利用所述支撑构件支撑所述硅片以实现对所述硅片的水平定位安置；所述支撑构件配置为其在支撑所述硅片时上表面与所述硅片接触，其中，所述上表面构造为非水平面结构。

【技术特征摘要】
1.一种用于功率半导体DPOLY工艺的立式炉工艺舟，所述工艺舟包括腔体，其中：所述腔体构造有用于将硅片放入所述腔体内部的安置口；所述腔体内构造有一层或多层安置台，每层安置台对应安置一片硅片；每层安置台包含一个或多个固定安装在所述腔体内壁的支撑构件，所述安置台配置为利用所述支撑构件支撑所述硅片以实现对所述硅片的水平定位安置；所述支撑构件配置为其在支撑所述硅片时上表面与所述硅片接触，其中，所述上表面构造为非水平面结构。2.根据权利要求1所述的工艺舟，其特征在于，所述上表面构造为斜面。3.根据权利要求2所述的工艺舟，其特征在于，所述上表面构造为在由所述腔体...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭新华，江冰松，尚可，马亮，廖才能，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43