本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體生產(chǎn)用快速退火爐或激光退火爐用晶圓片載具裝置設(shè)計(jì)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在半導(dǎo)體晶圓制備過(guò)程中，器件與外部的連接都需要用具有歐姆接觸的金屬電極完成，因此，在蒸發(fā)金屬后，為了獲得良好的歐姆接觸，必須通過(guò)快速退火或激光退火來(lái)改善金屬與半導(dǎo)體之間的界面，一般的退火溫度需要達(dá)到金屬與半導(dǎo)體的共融點(diǎn)之上。對(duì)于SiC晶圓一般要在1000℃左右，而快速退火爐或激光退火爐是進(jìn)行金屬電極合金化的核心設(shè)備。

目前，Si晶圓退火使用的都是直接將晶圓片放在石英支架上，但是對(duì)于特定型號(hào)的快速退火爐，其石英架尺寸是固定的。而SiC片是透明材料，光的透射率很高，因此SiC片的退火需要在一定的托盤上。技術(shù)人員會(huì)把SiC片放在石墨舟上進(jìn)行退火，但是石墨是多孔材料，退火過(guò)程中石墨舟內(nèi)的雜質(zhì)氣氛會(huì)跑出來(lái)，從而污染SiC晶圓。另一方面，當(dāng)前方案的石墨舟結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不同尺寸的晶圓無(wú)法固定位置，從而影響每次退火的均勻性和一致性。另一種方法是用特種尺寸的Si片做支撐，然后將SiC晶圓片放在該支撐Si片上完成工藝，但是Si在多次退火后容易翹曲，需經(jīng)常跟換。

對(duì)于SiC晶圓片快速退火在工藝試驗(yàn)和生產(chǎn)時(shí)，考慮到SiC晶圓片的襯底成本較高，因此，使用的晶圓片尺寸不同，為了使石墨舟適用于不同尺寸SiC晶圓片，需要對(duì)石墨舟的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種SiC晶圓片金屬電極退火爐用的新型石墨舟，該石墨舟能夠滿足目前常用的3英寸、4英寸、6英寸的SiC晶圓片快速退火，增加晶圓片的受熱均勻性、優(yōu)化腔體氣流，有效保護(hù)背面金屬不被氧化。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：

一種SiC晶圓片金屬電極退火爐用的新型石墨舟，所述石墨舟為圓盤型，石墨舟的上層表面開設(shè)有三種尺寸的圓形凹槽，一號(hào)凹槽的半徑為76mm、二號(hào)凹槽的半徑為51mm、三號(hào)凹槽的半徑為38mm，所述一號(hào)凹槽、所述二號(hào)凹槽和所述三號(hào)凹槽的槽底距離石墨舟上表面的深度依次增大；其中，一號(hào)凹槽和二號(hào)凹槽與石墨舟同軸設(shè)置，三個(gè)三號(hào)凹槽環(huán)繞石墨舟軸心線分布，三號(hào)凹槽的軸心線距離石墨舟軸心線44.5mm。

進(jìn)一步，所述石墨舟表面濺射有一層碳化鉭保護(hù)層。

進(jìn)一步，所述碳化鉭保護(hù)層為2μm。

進(jìn)一步，所述石墨舟的半徑為87.5mm，其高度在10-20mm之間。

進(jìn)一步，所述一號(hào)凹槽的槽底距離石墨舟上表面的深度為1-2mm；所述二號(hào)凹槽的槽底距離石墨舟上表面的深度為2-4mm；所述三號(hào)凹槽的槽底距離石墨舟上表面的深度為3-6mm。

進(jìn)一步，三個(gè)所述三號(hào)凹槽之間相隔120°分布。

進(jìn)一步，所述石墨舟的中心開設(shè)有用于插置測(cè)溫?zé)犭娕嫉耐住?/p>

進(jìn)一步，所述通孔的半徑為2.5mm。

進(jìn)一步，設(shè)置在所述石墨舟的下方的石英支架包括：環(huán)形外框，所述環(huán)形外框的內(nèi)側(cè)設(shè)置至少三個(gè)向環(huán)形外框中心延伸的支撐梁，所述支撐梁沿環(huán)形外框的圓周方向均布。

進(jìn)一步，所述環(huán)形外框的內(nèi)徑大于所述石墨舟的直徑，石墨舟置于所述支撐梁上。

本實(shí)用新型的可以適用于不同晶圓尺寸SiC片退火用的石磨舟，通過(guò)充分利用石墨舟的厚度進(jìn)行加工，使其一次工藝最多可以完成3片3英寸片，4英寸片一片，6英寸片一片的快速退火，避免了根據(jù)不同尺寸逐一配備石墨舟的材料浪費(fèi)，提高了晶圓片快速熱處理效率和熱處理質(zhì)量；利用碳化鉭層作為高溫抗氧化保護(hù)層，延長(zhǎng)了石墨舟的使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的石墨舟的示意圖；

圖2為圖1中A-A的剖面示意圖；

圖3為石英支架的示意圖；

圖中，1石墨舟、2一號(hào)凹槽、3二號(hào)凹槽、4三號(hào)凹槽、5通孔、6半徑為44.5mm的圓、7環(huán)形外框、8支撐梁、9石英支架。

具體實(shí)施方式

下面利用實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的說(shuō)明。本實(shí)用新型可以體現(xiàn)為多種不同形式，并不應(yīng)理解為局限于這里敘述的示例性實(shí)施例。

為了易于說(shuō)明，在這里可以使用諸如“上”、“下”、“左”、“右”等空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)，用于說(shuō)明圖中示出的一個(gè)元件或特征相對(duì)于另一個(gè)元件或特征的關(guān)系。應(yīng)該理解的是，除了圖中示出的方位之外，空間術(shù)語(yǔ)意在于包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置被倒置，被敘述為位于其他元件或特征“下”的元件將定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性術(shù)語(yǔ)“下”可以包含上和下方位兩者。裝置可以以其他方式定位（旋轉(zhuǎn)90度或位于其他方位），這里所用的空間相對(duì)說(shuō)明可相應(yīng)地解釋。

如圖1和圖2所示的SiC晶圓片金屬電極退火爐用的新型石墨舟1為圓盤型，石墨舟的半徑為87.5mm，其高度在10-20mm之間。石墨舟1的上層表面開設(shè)有三種尺寸的圓形凹槽，分別用于放置3英寸、4英寸、6英寸的SiC晶圓片，一號(hào)凹槽2的半徑為76mm、一號(hào)凹槽2的槽底距離石墨舟1上表面的深度為1-2mm；二號(hào)凹槽3的半徑為51mm、二號(hào)凹槽3的槽底距離石墨舟1上表面的深度為2-4mm；三號(hào)凹槽4的半徑為38mm，三號(hào)凹槽4的槽底距離石墨舟1上表面的深度為3-6mm。一號(hào)凹槽2和二號(hào)凹槽3與石墨舟1同軸設(shè)置，三個(gè)三號(hào)凹槽4環(huán)繞石墨舟1軸心線分布，三號(hào)凹槽4的軸心線距離石墨舟1的軸心線44.5mm，在圖1中三號(hào)凹槽4的軸心線相互呈120°分布以石墨舟1的軸心為圓心、半徑為44.5mm的圓6上。石墨舟1的中心開設(shè)有用于插置測(cè)溫?zé)犭娕嫉耐?，通孔5的半徑為2.5mm。石墨舟1表面濺射有一層2μm厚度的碳化鉭保護(hù)層。

如圖3所示，設(shè)置在石墨舟1的下方的石英支架9包括：環(huán)形外框7，環(huán)形外框7的內(nèi)側(cè)設(shè)置至少三個(gè)向環(huán)形外框中心延伸的支撐梁8，支撐梁8沿環(huán)形外框的圓周方向均布。具體在本實(shí)施例中，環(huán)形外框7的內(nèi)圈直徑為180mm，環(huán)形外框7的截面直徑為8mm；其內(nèi)部互成90°有4個(gè)圓柱型的支撐梁8，其截面直徑為6mm，向內(nèi)延伸的長(zhǎng)度為68mm。

上述示例只是用于說(shuō)明本實(shí)用新型，除此之外，還有多種不同的實(shí)施方式，而這些實(shí)施方式都是本領(lǐng)域技術(shù)人員在領(lǐng)悟本實(shí)用新型思想后能夠想到的，故，在此不再一一列舉。