一种硅片用的硅质舟制造技术

本实用新型专利技术公开了一种硅片用的硅质舟，包括法兰、天板和承托硅片的硅齿棒，硅齿棒内侧设有多个等距且相互平行的沟齿，本实用新型专利技术采用高纯多晶硅制作硅片舟，解决了石英舟熔点低、高温下容易变形及碳化硅舟在高温下容易游离出杂质离子而污染硅片且成本高昂的不足，尤其针对大尺寸的硅片热处理，硅质舟的高熔点、高纯度特性和与硅片一致的热膨胀系数，能有效避免硅片翘曲、改善硅片表面错层，从而提高了硅片的合格率。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及到一种硅片承载舟，尤其涉及到一种高纯硅质材料制造、能防止高温下变形且减少不纯材料在高温下造成污染的硅片用的硅质舟。
技术介绍
硅片批量热处理是一个重要的生产工艺，热处理工艺包括将反应气体通入热处理炉子，如通过CVD的方式将所用气体通过气相沉积的方式沉积在硅片上，而硅片是置于硅片舟上送入炉内进行热处理，一般硅片舟采用高纯石英或碳化硅制作，如授权公告号为CN202513132U、名称为一种石英舟的中国技术专利，就公开了一种石英舟，由于石英舟长期来被用于反应炉内，随着反应的温度持续上升，炉内温度常常超过1000°C，甚至达到1250°C，石英在如此高的温度下，长时间使用可能就会变形软化，导致搁置其中的硅片产生微小变形，而且石英舟与硅片的材质不同，热胀冷缩系数明显不一致，在升温和降温时会出现冷点，导致晶格的塌失，形成晶粒错位，以上因素都会影响硅片质量，同时，对碳化硅来说，随着硅片尺寸增大，对质量要求更苛刻的先进集成电路来说，高温处理过程中的碳化硅也会被看作是一种不够纯净的材料，并且CVD用的碳化硅作为原材料非常昂贵，在处理工程后的碳化硅表面涂层也不是充分地有效，因此，普通的高纯石英舟或碳化硅舟，已无法满足大尺寸高纯硅片的生产需要。
技术实现思路
本技术主要解决硅片热处理过程中的石英舟熔点低、高温下容易受热变形而碳化硅舟不够纯净且材料昂贵的技术问题；提供了一种高纯硅质材料制造、能防止高温下变形且减少不纯材料在高温下造成污染的硅片用的硅质舟。为了解决上述存在的技术问题，本技术主要是采用下述技术方案:本技术的一种硅片用的硅质舟，用于硅片批量热处理过程中的支承和隔热，所述硅质舟包括平行设置的法兰和天板，所述法兰和天板之间设有若干用于承托所述硅片的硅齿棒，所述硅齿棒内侧设有多个等距且相互平行的沟齿，采用高纯硅制作硅片舟，解决了石英舟熔点低、长期高温下容易变形而碳化硅舟在高温下容易游离出杂质离子而污染硅片且成本高昂的不足，尤其针对450mm大尺寸的硅片热处理，硅质舟的高熔点、高纯度特性和与硅片一致的热膨胀系数，能有效避免硅片翘曲、改善硅片表面错层，从而提高了硅片的合格率。作为优选，所述硅质舟材料为高纯多晶硅，采用直拉法生长的多晶硅，非常纯净，可达到具有13个9的高纯度，并具有较高的熔点和与硅片相同的热膨胀系数，制成的硅质舟在高温处理过程中完全不会产生变形，也不会逸出杂质离子而污染硅片。作为优选，所述硅齿棒截面呈三角形，其三角形顶端朝向内侧，三角形底边朝向外侧。作为优选，所述硅齿棒数量为四根，包括两根上沟棒和两根下沟棒，上沟棒和下沟棒均设于硅片的四角并承托硅片，四根硅齿棒上的相应沟齿形成一侧开口大而另一侧开口小的娃片容置槽，娃片可以从开口大的一侧插入，娃片插设方便快捷，容置安全性好，气相沉积均匀。作为优选，所述法兰呈环状结构，法兰上设有与所述硅齿棒下端部相吻合且可容置硅齿棒下端部的下卡孔，所述天板呈环状结构，天板上设有与硅齿棒上端部相吻合且可容置娃齿棒上端部的上卡孔，所述上卡孔和下卡孔--对应，娃齿棒嵌入上下卡孔并垂直于法兰的内表面，硅齿棒可垂直嵌入卡孔内，使硅质舟的安装更方便，连接更牢固。作为优选，所述沟齿的平面呈倾斜状，沟齿顶端向上微翘，其倾斜角度为0.5°?2°，略为上倾的沟齿设计使得硅片和沟齿的接触呈点接触，接触面积小，有效解决了硅片热处理过程中存在的背部划伤，也降低了硅片的热传递。本技术的有益效果是:采用高纯硅制作硅片舟，解决了石英舟熔点低、高温下容易变形而碳化硅舟在高温下容易游离出杂质离子而污染硅片且成本高昂的不足，尤其针对大尺寸的硅片热处理，硅质舟的高熔点、高纯度特性和与硅片一致的热膨胀系数，能有效避免硅片翘曲、改善硅片表面错层，从而提高了硅片的合格率。【附图说明】图1是本技术的一种结构示意图。图2是图1结构的爆炸示意图。图3是图1结构中的硅齿棒示意图。图中1.法兰，11.下卡孔，2.天板，21.上卡孔，3.硅齿棒，31.上沟棒，32.下沟棒，4.沟齿。【具体实施方式】下面通过实施例，并结合附图，对本技术的技术方案作进一步具体的说明。实施例1:本实施例1的一种娃片用的娃质舟，用于450mm娃片批量热处理过程中的支承和隔热，硅质舟由高纯多晶硅制造，多晶硅纯度达到13个9，硅质舟包括平行设置的法兰I和天板2，法兰和天板之间安装有四根用于承托硅片的硅齿棒3，硅齿棒截面呈三角形，其三角形顶端朝向内侧，三角形底边朝向外侧，硅齿棒内侧加工有多个等距且相互平行的沟齿4，法兰和天板均呈环状结构，法兰上设计有与硅齿棒下端部相吻合且可容置硅齿棒下端部的下卡孔11，天板上设计有与硅齿棒上端部相吻合且可容置硅齿棒上端部的上卡孔21，上卡孔和下卡孔--对应，娃齿棒包括两根上沟棒31和两根下沟棒32，上沟棒和下沟棒均布于硅片的四角且垂直嵌入相应的上下卡孔，四根硅齿棒上的相应沟齿构成一侧开口大而另一侧开口小的硅片容置槽，450mm硅片可方便快捷地插入容置槽内。硅质舟装配时，先将上下沟棒嵌入法兰中的下卡孔内，调整垂直度使上下沟棒垂直于法兰内表面，然后再将天板嵌入相应的上下沟棒中并固定，形成内部沟齿平面水平的娃质舟。当450mm娃片批量热处理时，先将娃片从较大开口处插入相应的沟齿中，多片娃片平行排列，然后将容置多个硅片的硅质舟送入热处理炉内，炉内温度可达到1250°C，此时，将反应气体导入热处理炉内，气体就通过气相沉积的方式沉积在硅片表面，完成硅片的热处理工艺，此时，由于硅质舟的熔点高，与硅片的热膨胀系数相同，在长时间高温下也不会发生任何变形，不会导致硅片翘曲和错层，在降温和升温过程中也不会出现冷点，导致晶格的塌失，形成晶粒错位，硅片的气相沉积均匀，产品合格率高。实施例2:本实施例2的一种娃片用的娃质舟，用于450mm娃片批量热处理过程中的支承和隔热，硅质舟由高纯多晶硅制造，包括法兰和天板，法兰和天板之间安装有四根硅齿棒，硅齿棒截面呈三角形，其三角形顶端朝向内侧，三角形底边朝向外侧，硅齿棒内侧加工有多个等距且相互平行的沟齿，沟齿平面呈倾斜状，沟齿顶端向上微翘，其倾斜角度为1°，沟齿顶端以点接触方式支承插入的450mm硅片，有效避免了硅片在热处理过程中存在的背部划伤，也降低了硅片的热传递，本实施例2的其它部分均与实施例1的相应部分类同，本文不再赘述。在本技术的描述中，技术术语“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”等表示方向或位置关系是基于附图所示的方向或位置关系，仅是为了便于描述和理解本技术的技术方案，以上说明并非对本技术作了限制，本技术也不仅限于上述说明的举例，本
的普通技术人员在本技术的实质范围内所做出的主要硅基材质的成分和硅齿棒的尺寸大小、形状等变化、改型、增添或替换，都应视为本技术的保护范围。【主权项】1.一种硅片用的硅质舟，用于硅片在热处理过程中的支承和隔热，其特征在于:所述硅质舟包括平行设置的法兰(I)和天板(2)，所述法兰和天板之间设有若干用于承托所述硅片的硅齿棒(3)，所述硅齿棒内侧设有多个等距且相互平行的沟齿(4)。2.根据权利要求1所述的一种硅片用的硅质舟，其特征在于:所述硅质舟材料为高纯多晶娃。3.根据权利要求1所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅片用的硅质舟，用于硅片在热处理过程中的支承和隔热，其特征在于：所述硅质舟包括平行设置的法兰(1)和天板(2)，所述法兰和天板之间设有若干用于承托所述硅片的硅齿棒(3)，所述硅齿棒内侧设有多个等距且相互平行的沟齿(4)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨军，顾永明，
申请(专利权)人：杭州大和热磁电子有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33