扩散悬臂炉及其硅片承载装置制造方法及图纸

一种扩散悬臂炉的硅片承载装置，包括用于承载硅片的石英舟和用于架起所述石英舟的舟桨，所述舟桨包括两平行设置的圆杆及连接所述圆杆的连接杆。将承载有硅片的石英舟放置在舟桨上，然后推动舟桨将硅片送入扩散悬臂炉内，把舟桨设计成包括两两平行设置的圆杆及连接两圆杆的连接杆，与传统的方形舟车相比，减小了舟桨与扩散悬臂炉内壁的接触面积（面接触变为线接触），舟桨不易与扩散悬臂炉内壁粘结，出炉时不需要撬动便可将舟桨从炉内取出来，避免了因撬动舟桨而造成硅片崩缺或舟桨断裂。此外，本实用新型专利技术还提供了一种扩散悬臂炉。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及扩散工艺领域，特别是涉及一种扩散悬臂炉及其硅片承载装置。
技术介绍
扩散工艺是指利用扩散的原理，为达到某些目的，对各种材料进行加工和处理的方法。在半导体工艺中常利用扩散法对半导体衬底渗入微量的杂质，以达到控制半导体性能的目的。传统的衬底磷预扩散是将承载硅片的石英舟放在方形的舟车上，从悬臂炉的炉管底部缓缓推入炉管，将炉管内温度升至工艺设定值并保持恒温，向炉管内通入源气(氧气及携带有磷源的少量氮气)，从而完成对硅片的磷预扩散工艺加工。在进行磷预扩散时舟车与炉管内壁直接接触，由于源气会反应生成液态的生成物，在舟车表面形成的反应生成物冷却后会将舟车与炉管内壁粘结，当磷预扩散结束后出炉时需要将舟车从炉管上撬下来，导致硅片崩缺或舟车断裂。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种能避免硅片崩缺或舟车断裂的扩散悬臂炉及其硅片承载 装直。一种扩散悬臂炉的硅片承载装置，包括用于承载硅片的石英舟和用于架起所述石英舟的舟桨，所述舟桨包括两平行设置的圆杆及连接所述圆杆的连接杆。在其中一个实施例中，所述连接杆的数量为2根。在其中一个实施例中，所述连接杆与所述圆杆垂直连接。在其中一个实施例中，所述舟桨包括内杆和套设于所述内杆外的石英套管。在其中一个实施例中，所述内杆为碳化硅内杆。一种扩散悬臂炉，包括炉管、设置在所述炉管上向所述炉管内通入气体的通气管及硅片承载装置，所述硅片承载装置包括用于承载硅片的石英舟和用于架起所述石英舟的舟桨，所述舟桨包括两平行设置的圆杆及连接所述圆杆的连接杆；所述扩散悬臂炉还包括设置在所述炉管内部的热偶、设置在所述炉管上的热偶管及通过所述热偶管与所述热偶连接的温度控制装置。在其中一个实施例中，所述连接杆的数量为2根。在其中一个实施例中，所述连接杆与所述圆杆垂直连接。在其中一个实施例中，所述舟桨包括内杆和套设于所述内杆外的石英套管。在其中一个实施例中，所述内杆为碳化硅内杆。上述扩散悬臂炉及其硅片承载装置，将承载有硅片的石英舟放置在舟桨上，然后推动舟桨将硅片送入扩散悬臂炉的炉管内，待炉管内的温度升到设定温度后，从通气管通入源气对硅片进行磷预扩散。由于将舟桨设计成包括两平行设置的圆杆及连接两圆杆的连接杆，相对于传统技术的方形舟车，减小了舟桨与炉管内壁的接触面积(面接触变为线接触)，舟桨不易与炉管内壁粘结，出炉时不需要撬动便可将舟桨从炉管内取出来，避免了因撬动舟桨而造成硅片崩缺或舟桨断裂。附图说明图1为一实施例中扩散悬臂炉的硅片承载装置中舟桨的俯视图；图2为一实施例中扩散悬臂炉的局部结构图；图3为图2中扩散悬臂炉的局部结构图。具体实施方式传统的衬底磷预扩散是将承载硅片的石英舟放在方形的舟车上，从悬臂炉的炉管底部缓缓推入炉管，将炉管内温度升至工艺设定值并保持恒温，向管内通入源气，从而完成对硅片的磷预扩散工艺加工。在进行磷预扩散时舟车与炉管内壁直接接触，由于源气会反应生成液态的生成物，在舟车表面形成的反应生成物冷却后会将舟车与炉管粘结，当磷预扩散结束后出炉时需要将舟车从炉管上撬下来，导致硅片崩缺或舟车断裂。为避免硅片崩缺或舟车断裂，本技术提供一种扩散悬臂炉的硅片承载装置，包括石英舟和舟桨，石英舟用于承载硅片，舟桨用于架起石英舟。如图1所示，舟桨包括第一圆杆110、第二圆杆120和连接杆。第一圆杆110和第二圆杆120平行设置且通过连接杆连接。本实施例中连接杆包括第一连接杆130和第二连接杆140，第一连接杆130、第二连接杆140均与第一圆杆110和第二圆杆120垂直连接，在其他实施例中连接杆与圆杆可以是非垂直连接，连接杆也可以是3根、4根或为其它数量。上述扩散悬臂炉的硅片承载装置，将承载有硅片的石英舟放置在舟桨上，然后推动舟桨将硅片送入扩散悬臂炉内。把舟桨设计成包括两平行设置的第一圆杆110、第二圆杆120及连接第一圆杆110和第二圆杆120的连接杆，相对于传统技术的方形舟车，减小了与扩散悬臂炉内壁的接触面积(面接触变为线接触)，舟桨不易与扩散悬臂炉内壁粘结，出炉时不需要撬动便可将舟桨从炉内取出来，避免了因撬动舟桨而造成硅片崩缺或舟桨断裂。由于通入扩散悬臂炉内的源气具有腐蚀性，舟桨的外表面应选用不易被源气腐蚀的材料，例如石英。在其中一个实施例中，舟桨包括内杆和套设于内杆外的石英套管。本实施例中内杆为市面上易直接购买到的碳化硅内杆，在其他实施例中内杆也可以是其他材料制成。在内杆外套设稳定性很好的石英套管，可避免舟桨被扩散悬臂炉内的源气腐蚀。在其它实施例中也可以直接用石英材质的舟桨。另外，本技术还提供一种扩散悬臂炉，如图2和图3所示，扩散悬臂炉包括炉管210、通气管220、热偶管230、热偶、温度控制装置和硅片承载装置。通气管220设置在炉管210上，用于向炉管210内通入源气，本实施例中通气管220设置在炉管210上与炉管210管口相对的一端，在通入源气时可确保源气充分分布在炉管210内。热偶管230设置在炉管210上，热偶设置在炉管210内部并通过热偶管230与温度控制装置连接。为便于统一管理，可将热偶管230与通气管220设置在同一端，在其他实施例中热偶管230也可以设置在炉管210上的其他位置。请参照图2，硅片承载装置包括用于承载硅片300的石英舟240和用于架起石英舟240的舟桨250，舟桨250包括平行设置的第一圆杆252、第二圆杆254及连接第一圆杆252和第二圆杆254的连接杆256，本实施例中连接杆的数量为2根(另一根图中未画出)且均与第一圆杆252和第二圆杆254垂直连接。在其他实施例中连接杆与圆杆可以是非垂直连接，连接杆也可以是3根、4根或其他数量。上述扩散悬臂炉，将承载有硅片300的石英舟240放置在舟桨250上，然后推动舟桨250将硅片300送入悬臂炉的炉管210内，待炉管210内的温度升到设定温度后，从通气管220通入源气对硅片300进行磷预扩散。由于将舟桨250设计成包括平行设置的第一圆杆252、第二圆杆254及连接第一圆杆252和第二圆杆250的连接杆256，相对于传统技术的方形舟车，减小了舟桨250与炉管210内壁的接触面积(面接触变为线接触)，舟桨250不易与炉管210内壁粘结，出炉时不需要撬动便可将舟桨250从炉管210内取出来，避免了因撬动舟桨250而造成硅片300崩缺或舟桨250断裂。同时，通过热偶采集炉管210内部温度并利用温度控制装置对炉管210内部温度进行实时控制，当炉管210内部温度发生变化可及时知道并进行调整，对磷预扩散工艺的稳定性、重复性提供温度保障。由于通入的源气具有腐蚀性，舟桨250的外表面应选用不易被源气腐蚀的材料，例如石英。其中一个实施例中，舟桨250包括内杆和套设于内杆外的石英套管。本实施例中内杆为市面上易直接购买到的碳化硅内杆，在其他实施例中内杆也可以是其他材料制成。在内杆外套设稳定性很好的石英套管，可避免舟桨250被炉管210内的源气腐蚀。在其它实施例中也可以直接用石英制造舟桨250。以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扩散悬臂炉的硅片承载装置，包括用于承载硅片的石英舟和用于架起所述石英舟的舟桨，其特征在于，所述舟桨包括两平行设置的圆杆及连接所述圆杆的连接杆。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘波，李永，
申请(专利权)人：深圳深爱半导体股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：