一种新型一体式斜槽硅舟制造技术

本实用新型专利技术为了克服现有技术中直立槽型载体无法满足化学沉积工艺中硅片稳定性要求的技术问题，提供一种新型一体式斜槽硅舟，包括硅舟基体和设在硅舟基体上的沟齿槽，硅舟基体包括底板和与底板相连的侧板，侧板远离底板的一端设有限位件，侧板靠近底板的一端设有支撑件，限位件和支撑件均位于侧板内侧，侧板包括对称布置在底板两侧的第一侧板和第二侧板，沟齿槽包括限位沟齿槽和支撑沟齿槽，若干个限位沟齿槽沿限位件的长度方向间隔布置，若干个支撑沟齿槽沿支撑件的长度方向间隔布置，朝同一方向倾斜的限位沟齿槽和支撑沟齿槽配合形成支撑槽。本申请所述硅舟在气体流速变动时仍然可保证硅片的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种新型一体式斜槽硅舟
本技术涉及半导体制造
，特别是涉及一种新型一体式斜槽硅舟。
技术介绍
硅片是现代超大规模集成电路的主要衬底材料，集成电路级半导体硅片一般通过拉晶、切片、倒角、磨片、腐蚀、背封、抛光、清洗等工艺做成。半导体的化学气相沉积工艺作为一种主要的成膜技术，其中以硅片作为基底，把一种或几种含有构成薄膜元素的化合物、单质气体通入反应室，使反应物质在气态条件下发生化学反应，使反应产物在硅片表面沉积形成薄膜。现在作为化学气相沉积工艺中硅片的载体主要是由石英或者碳化硅制成。在硅片化学气相沉积工艺过程中温度常常会超过1000℃，甚至达到1250℃，在如此高的温度下如果采用石英舟作为承载硅片的载体，长时间使用就会出现变形软化，而且石英舟与硅片的材质不同，热胀冷缩系数不一致，在升温和降温时会出现冷点，导致晶格塌失，形成晶粒错位，以上因素都会影响到硅片质量。而对于碳化硅舟来说，随着硅片尺寸的增大，集成电路的精细度越来越高，生产工艺的要求也越来越苛刻，在高温处理过程中，会发生氧化反应，影响到硅片的质量。申请号为CN201822193700.3的中国专利公开了一种一体式硅舟，具备结构简单，支撑稳定，不易变形等优点；其问题在于，化学沉积工艺中需要通入气体反应物在基底上稳定反应，通入气体的流速作为一个重要的管控参数，会对硅片表面沉积质量产生重要的影响。而气体流速的快慢会影响到反应炉中硅片的稳定性，流速的变动会导致硅片产生晃动，从而影响硅片表面沉积质量。随着半导体科技的发展，上述专利中直立槽型的载体已经无法满足更高规格的生产要求，因此需要开发更好的载体来解决这些问题。
技术实现思路
本技术为了克服现有技术中直立槽型载体无法满足化学沉积工艺中硅片稳定性要求的技术问题，提供一种新型一体式斜槽硅舟，所述硅舟在气体流速变动时仍然可保证硅片的稳定性。为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案。一种新型一体式斜槽硅舟，包括硅舟基体和设在硅舟基体上的沟齿槽，硅舟基体包括底板和与底板相连的侧板，侧板远离底板的一端设有限位件，侧板靠近底板的一端设有支撑件，限位件和支撑件均位于侧板内侧，侧板包括对称布置在底板两侧的第一侧板和第二侧板，沟齿槽包括限位沟齿槽和支撑沟齿槽，若干个限位沟齿槽沿限位件的长度方向间隔布置，若干个支撑沟齿槽沿支撑件的长度方向间隔布置，朝同一方向倾斜的限位沟齿槽和支撑沟齿槽配合形成支撑槽。在化学沉积工艺中需要通入气体反应物在基底上稳定反应，传统的直槽型硅舟上承载的硅片在气体流速变动时容易发生晃动，硅片的稳定性较差，进而导致硅片表面的沉积质量较差。本申请提供一种一体式斜槽硅舟，硅舟上若干个沟齿槽朝同一方向倾斜，限位沟齿槽和支撑沟齿槽配合形成承载硅片的支撑槽，支撑槽同样倾斜布置，硅片在支撑槽的导向作用下倾斜插入，气流施加在硅片上的作用力被分解，驱动硅片晃动的分力减弱，硅片的稳定性大幅提升，硅片表面的沉积质量同步提升；进一步的，本申请中第一侧板和第二侧板对称布置在底板两侧，即硅舟为对称结构，侧板上的支撑件起到稳定支撑硅片的作用，侧板上的限位件起到固定保护硅片的作用。作为优选，沟齿槽的截面呈“Y”型，沟齿槽沿其槽深方向包括放置段和承载段，放置段的截面呈喇叭状，放置段沿侧板的厚度方向包括大端和小端，小端与承载段连通。沟齿槽的放置段呈喇叭状，大端的开口较大，故而硅片的插拔操作方便快捷；承载段的槽宽较窄，硅片插装在沟齿槽中后，仅承载段的槽壁与硅片接触，相较于传统的直槽型沟齿槽，本申请有效减小了硅片与硅舟的接触面积，降低硅片载入时与载体发生碰撞的风险。作为优选，若干个沟齿槽沿侧板的长度方向等间隔排布，沟齿槽的对称中心线与侧板的法线之间的夹角为α。所述倾斜的“Y”型沟齿槽结构可以使得硅片放置时重心朝一侧倾斜，在受到流速影响时不会产生左右晃动，并且可以缩短硅片间距，增大硅片的装载数量，从而提升生产效率和生产质量。作为优选，底板远离侧板的端面上设有支脚，支脚上设有定位槽，支脚包括第一支脚和第二支脚，第一支脚、第二支脚的对称面与第一侧板、第二侧板的对称面重合。支脚用于硅舟在导片机治具中的定位，抬升硅片高度，降低硅片受污染的风险；支脚上设有定位槽，所述定位槽用于硅舟在导片机中倾角为α的倾斜面上的装片定位，通过角度补偿，使得导片机可沿垂直方向将硅片插入硅舟中。作为优选，侧板上设有镂空窗口，镂空窗口位于限位件与支撑件之间。侧板上设有镂空窗口，底板上亦可加设镂空窗口，镂空窗口可以使得硅片在进行化学气相沉积工艺时充分接触到反应气体，使得硅片表面薄膜更加均匀。作为优选，所述硅舟的制备材料为高纯度的直拉法多晶硅。高纯度的直拉法多晶硅具有高熔点、高纯度的特性与硅片的热膨胀系数一致，能有效避免硅片翘曲、改善硅片表面错位，从而提高了硅片的合格率。作为优选，限位件、侧板、支撑件和底板为一体成型结构。所述硅舟采用一块多晶铸锭材料加工而成，一体成型结构使得硅舟结构更为牢固。作为优选，所述α为3°，所述放置段的开口角度为60°。综上所述，本技术具有如下有益效果：（1）硅舟对于硅片的稳定支撑；（2）有效减小硅片与硅舟之间的接触面积，从而降低硅片载入时与载体发生碰撞的风险；（3）沟齿槽的Y型设计使得硅片插拔方便快捷；（4）气体流速变动时仍可保证硅片的稳定性；（5）增加了硅舟承载硅片数量的能力；（6）镂空窗口可以使得硅片在进行化学气相沉积时充分接触到反应气体，使得硅片表面薄膜更加均匀，提高硅片质量；（7）硅舟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，从而提高硅片的合格率；（8）一体成型结构使硅舟结构牢固。附图说明图1是本技术的侧视图。图2是本技术的轴测图。图3是本技术的仰视图。图4是本技术的俯视图。图5是本技术是图4中沿A-A向的剖视图。图6是本技术中沟齿槽的示意图。图中：沟齿槽1，限位沟齿槽1.1，支撑沟齿槽1.2，放置段1a，承载段1b，底板2，侧板3，第一侧板3.1，第二侧板3.2，限位件4，支撑件5，支脚6，第一支脚6.1，第二支脚6.2，定位槽7，镂空窗口8。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型一体式斜槽硅舟，其特征在于，包括硅舟基体和设在硅舟基体上的沟齿槽，硅舟基体包括底板和与底板相连的侧板，侧板包括对称布置在底板两侧的第一侧板和第二侧板，侧板远离底板的一端设有限位件，侧板靠近底板的一端设有支撑件，限位件和支撑件均位于侧板内侧，沟齿槽包括限位沟齿槽和支撑沟齿槽，若干个限位沟齿槽沿限位件的长度方向间隔布置，若干个支撑沟齿槽沿支撑件的长度方向间隔布置，朝同一方向倾斜的限位沟齿槽和支撑沟齿槽配合形成支撑槽，沟齿槽的截面呈“Y”型，沟齿槽沿其槽深方向包括放置段和承载段，放置段的截面呈喇叭状，放置段沿侧板的厚度方向包括大端和小端，小端与承载段连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型一体式斜槽硅舟，其特征在于，包括硅舟基体和设在硅舟基体上的沟齿槽，硅舟基体包括底板和与底板相连的侧板，侧板包括对称布置在底板两侧的第一侧板和第二侧板，侧板远离底板的一端设有限位件，侧板靠近底板的一端设有支撑件，限位件和支撑件均位于侧板内侧，沟齿槽包括限位沟齿槽和支撑沟齿槽，若干个限位沟齿槽沿限位件的长度方向间隔布置，若干个支撑沟齿槽沿支撑件的长度方向间隔布置，朝同一方向倾斜的限位沟齿槽和支撑沟齿槽配合形成支撑槽，沟齿槽的截面呈“Y”型，沟齿槽沿其槽深方向包括放置段和承载段，放置段的截面呈喇叭状，放置段沿侧板的厚度方向包括大端和小端，小端与承载段连通。


2.根据权利要求1所述一种新型一体式斜槽硅舟，其特征在于，若干个沟齿槽沿侧板的长度方向等间隔排布，沟齿槽的对称中心线与侧板的法线之间的夹角为α。

【专利技术属性】
技术研发人员：范明明，韩颖超，李长苏，
申请(专利权)人：杭州盾源聚芯半导体科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33