專利名稱:擴(kuò)散懸臂爐及其硅片承載裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及擴(kuò)散工藝領(lǐng)域,特別是涉及一種擴(kuò)散懸臂爐及其硅片承載裝置。
背景技術(shù):
擴(kuò)散工藝是指利用擴(kuò)散的原理,為達(dá)到某些目的,對(duì)各種材料進(jìn)行加工和處理的方法。在半導(dǎo)體工藝中常利用擴(kuò)散法對(duì)半導(dǎo)體襯底滲入微量的雜質(zhì),以達(dá)到控制半導(dǎo)體性能的目的。傳統(tǒng)的襯底磷預(yù)擴(kuò)散是將承載硅片的石英舟放在方形的舟車上,從懸臂爐的爐管底部緩緩?fù)迫霠t管,將爐管內(nèi)溫度升至工藝設(shè)定值并保持恒溫,向爐管內(nèi)通入源氣(氧氣及攜帶有磷源的少量氮?dú)?,從而完成對(duì)硅片的磷預(yù)擴(kuò)散工藝加工。在進(jìn)行磷預(yù)擴(kuò)散時(shí)舟車與爐管內(nèi)壁直接接觸,由于源氣會(huì)反應(yīng)生成液態(tài)的生成物,在舟車表面形成的反應(yīng)生成物冷卻后會(huì)將舟車與爐管內(nèi)壁粘結(jié),當(dāng)磷預(yù)擴(kuò)散結(jié)束后出爐時(shí)需要將舟車從爐管上撬下來,導(dǎo)致硅片崩缺或舟車斷裂。
實(shí)用新型內(nèi)容基于此,有必要提供一種能避免硅片崩缺或舟車斷裂的擴(kuò)散懸臂爐及其硅片承載
裝直。一種擴(kuò)散懸臂爐的硅片承載裝置,包括用于承載硅片的石英舟和用于架起所述石英舟的舟槳,所述舟槳包括兩平行設(shè)置的圓桿及連接所述圓桿的連接桿。在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述連接桿的數(shù)量為2根。在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述連接桿與所述圓桿垂直連接。在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述舟槳包括內(nèi)桿和套設(shè)于所述內(nèi)桿外的石英套管。在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述內(nèi)桿為碳化硅內(nèi)桿。一種擴(kuò)散懸臂爐,包括爐管、設(shè)置在所述爐管上向所述爐管內(nèi)通入氣體的通氣管及硅片承載裝置,所述硅片承載裝置包括用于承載硅片的石英舟和用于架起所述石英舟的舟槳,所述舟槳包括兩平行設(shè)置的圓桿及連接所述圓桿的連接桿;所述擴(kuò)散懸臂爐還包括設(shè)置在所述爐管內(nèi)部的熱偶、設(shè)置在所述爐管上的熱偶管及通過所述熱偶管與所述熱偶連接的溫度控制裝置。在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述連接桿的數(shù)量為2根。在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述連接桿與所述圓桿垂直連接。在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述舟槳包括內(nèi)桿和套設(shè)于所述內(nèi)桿外的石英套管。在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述內(nèi)桿為碳化硅內(nèi)桿。上述擴(kuò)散懸臂爐及其硅片承載裝置,將承載有硅片的石英舟放置在舟槳上,然后推動(dòng)舟槳將硅片送入擴(kuò)散懸臂爐的爐管內(nèi),待爐管內(nèi)的溫度升到設(shè)定溫度后,從通氣管通入源氣對(duì)硅片進(jìn)行磷預(yù)擴(kuò)散。由于將舟槳設(shè)計(jì)成包括兩平行設(shè)置的圓桿及連接兩圓桿的連接桿,相對(duì)于傳統(tǒng)技術(shù)的方形舟車,減小了舟槳與爐管內(nèi)壁的接觸面積(面接觸變?yōu)榫€接觸),舟槳不易與爐管內(nèi)壁粘結(jié),出爐時(shí)不需要撬動(dòng)便可將舟槳從爐管內(nèi)取出來,避免了因撬動(dòng)舟槳而造成硅片崩缺或舟槳斷裂。
圖1為一實(shí)施例中擴(kuò)散懸臂爐的硅片承載裝置中舟槳的俯視圖;圖2為一實(shí)施例中擴(kuò)散懸臂爐的局部結(jié)構(gòu)圖;圖3為圖2中擴(kuò)散懸臂爐的局部結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
傳統(tǒng)的襯底磷預(yù)擴(kuò)散是將承載硅片的石英舟放在方形的舟車上,從懸臂爐的爐管底部緩緩?fù)迫霠t管,將爐管內(nèi)溫度升至工藝設(shè)定值并保持恒溫,向管內(nèi)通入源氣,從而完成對(duì)硅片的磷預(yù)擴(kuò)散工藝加工。在進(jìn)行磷預(yù)擴(kuò)散時(shí)舟車與爐管內(nèi)壁直接接觸,由于源氣會(huì)反應(yīng)生成液態(tài)的生成物,在舟車表面形成的反應(yīng)生成物冷卻后會(huì)將舟車與爐管粘結(jié),當(dāng)磷預(yù)擴(kuò)散結(jié)束后出爐時(shí)需要將舟車從爐管上撬下來,導(dǎo)致硅片崩缺或舟車斷裂。為避免硅片崩缺或舟車斷裂,本實(shí)用新型提供一種擴(kuò)散懸臂爐的硅片承載裝置,包括石英舟和舟槳,石英舟用于承載硅片,舟槳用于架起石英舟。如圖1所示,舟槳包括第一圓桿110、第二圓桿120和連接桿。第一圓桿110和第二圓桿120平行設(shè)置且通過連接桿連接。本實(shí)施例中連接桿包括第一連接桿130和第二連接桿140,第一連接桿130、第二連接桿140均與第一圓桿110和第二圓桿120垂直連接,在其他實(shí)施例中連接桿與圓桿可以是非垂直連接,連接桿也可以是3根、4根或?yàn)槠渌鼣?shù)量。上述擴(kuò)散懸臂爐的硅片承載裝置,將承載有硅片的石英舟放置在舟槳上,然后推動(dòng)舟槳將硅片送入擴(kuò)散懸臂爐內(nèi)。把舟槳設(shè)計(jì)成包括兩平行設(shè)置的第一圓桿110、第二圓桿120及連接第一圓桿110和第二圓桿120的連接桿,相對(duì)于傳統(tǒng)技術(shù)的方形舟車,減小了與擴(kuò)散懸臂爐內(nèi)壁的接觸面積(面接觸變?yōu)榫€接觸),舟槳不易與擴(kuò)散懸臂爐內(nèi)壁粘結(jié),出爐時(shí)不需要撬動(dòng)便可將舟槳從爐內(nèi)取出來,避免了因撬動(dòng)舟槳而造成硅片崩缺或舟槳斷裂。由于通入擴(kuò)散懸臂爐內(nèi)的源氣具有腐蝕性,舟槳的外表面應(yīng)選用不易被源氣腐蝕的材料,例如石英。在其中一個(gè)實(shí)施例中,舟槳包括內(nèi)桿和套設(shè)于內(nèi)桿外的石英套管。本實(shí)施例中內(nèi)桿為市面上易直接購買到的碳化硅內(nèi)桿,在其他實(shí)施例中內(nèi)桿也可以是其他材料制成。在內(nèi)桿外套設(shè)穩(wěn)定性很好的石英套管,可避免舟槳被擴(kuò)散懸臂爐內(nèi)的源氣腐蝕。在其它實(shí)施例中也可以直接用石英材質(zhì)的舟槳。另外,本實(shí)用新型還提供一種擴(kuò)散懸臂爐,如圖2和圖3所示,擴(kuò)散懸臂爐包括爐管210、通氣管220、熱偶管230、熱偶、溫度控制裝置和硅片承載裝置。通氣管220設(shè)置在爐管210上,用于向爐管210內(nèi)通入源氣,本實(shí)施例中通氣管220設(shè)置在爐管210上與爐管210管口相對(duì)的一端,在通入源氣時(shí)可確保源氣充分分布在爐管210內(nèi)。熱偶管230設(shè)置在爐管210上,熱偶設(shè)置在爐管210內(nèi)部并通過熱偶管230與溫度控制裝置連接。為便于統(tǒng)一管理,可將熱偶管230與通氣管220設(shè)置在同一端,在其他實(shí)施例中熱偶管230也可以設(shè)置在爐管210上的其他位置。請(qǐng)參照?qǐng)D2,硅片承載裝置包括用于承載硅片300的石英舟240和用于架起石英舟240的舟槳250,舟槳250包括平行設(shè)置的第一圓桿252、第二圓桿254及連接第一圓桿252和第二圓桿254的連接桿256,本實(shí)施例中連接桿的數(shù)量為2根(另一根圖中未畫出)且均與第一圓桿252和第二圓桿254垂直連接。在其他實(shí)施例中連接桿與圓桿可以是非垂直連接,連接桿也可以是3根、4根或其他數(shù)量。上述擴(kuò)散懸臂爐,將承載有硅片300的石英舟240放置在舟槳250上,然后推動(dòng)舟槳250將硅片300送入懸臂爐的爐管210內(nèi),待爐管210內(nèi)的溫度升到設(shè)定溫度后,從通氣管220通入源氣對(duì)硅片300進(jìn)行磷預(yù)擴(kuò)散。由于將舟槳250設(shè)計(jì)成包括平行設(shè)置的第一圓桿252、第二圓桿254及連接第一圓桿252和第二圓桿250的連接桿256,相對(duì)于傳統(tǒng)技術(shù)的方形舟車,減小了舟槳250與爐管210內(nèi)壁的接觸面積(面接觸變?yōu)榫€接觸),舟槳250不易與爐管210內(nèi)壁粘結(jié),出爐時(shí)不需要撬動(dòng)便可將舟槳250從爐管210內(nèi)取出來,避免了因撬動(dòng)舟槳250而造成硅片300崩缺或舟槳250斷裂。同時(shí),通過熱偶采集爐管210內(nèi)部溫度并利用溫度控制裝置對(duì)爐管210內(nèi)部溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,當(dāng)爐管210內(nèi)部溫度發(fā)生變化可及時(shí)知道并進(jìn)行調(diào)整,對(duì)磷預(yù)擴(kuò)散工藝的穩(wěn)定性、重復(fù)性提供溫度保障。由于通入的源氣具有腐蝕性,舟槳250的外表面應(yīng)選用不易被源氣腐蝕的材料,例如石英。其中一個(gè)實(shí)施例中,舟槳250包括內(nèi)桿和套設(shè)于內(nèi)桿外的石英套管。本實(shí)施例中內(nèi)桿為市面上易直接購買到的碳化硅內(nèi)桿,在其他實(shí)施例中內(nèi)桿也可以是其他材料制成。在內(nèi)桿外套設(shè)穩(wěn)定性很好的石英套管,可避免舟槳250被爐管210內(nèi)的源氣腐蝕。在其它實(shí)施例中也可以直接用石英制造舟槳250。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此,本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種擴(kuò)散懸臂爐的硅片承載裝置,包括用于承載硅片的石英舟和用于架起所述石英舟的舟槳,其特征在于,所述舟槳包括兩平行設(shè)置的圓桿及連接所述圓桿的連接桿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅片承載裝置,其特征在于,所述連接桿的數(shù)量為2根。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅片承載裝置,其特征在于,所述連接桿與所述圓桿垂直連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅片承載裝置,其特征在于,所述舟槳包括內(nèi)桿和套設(shè)于所述內(nèi)桿外的石英套管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的硅片承載裝置,其特征在于,所述內(nèi)桿為碳化硅內(nèi)桿。
6.一種擴(kuò)散懸臂爐,包括爐管、設(shè)置在所述爐管上向所述爐管內(nèi)通入氣體的通氣管及硅片承載裝置,所述硅片承載裝置包括用于承載硅片的石英舟和用于架起所述石英舟的舟槳,其特征在于,所述舟槳包括兩平行設(shè)置的圓桿及連接所述圓桿的連接桿;所述擴(kuò)散懸臂爐還包括設(shè)置在所述爐管內(nèi)部的熱偶、設(shè)置在所述爐管上的熱偶管及通過所述熱偶管與所述熱偶連接的溫度控制裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的硅片承載裝置,其特征在于,所述連接桿的數(shù)量為2根。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的硅片承載裝置,其特征在于,所述連接桿與所述圓桿垂直連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的硅片承載裝置,其特征在于,所述舟槳包括內(nèi)桿和套設(shè)于所述內(nèi)桿外的石英套管。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的硅片承載裝置,其特征在于,所述內(nèi)桿為碳化硅內(nèi)桿。
專利摘要一種擴(kuò)散懸臂爐的硅片承載裝置,包括用于承載硅片的石英舟和用于架起所述石英舟的舟槳,所述舟槳包括兩平行設(shè)置的圓桿及連接所述圓桿的連接桿。將承載有硅片的石英舟放置在舟槳上,然后推動(dòng)舟槳將硅片送入擴(kuò)散懸臂爐內(nèi),把舟槳設(shè)計(jì)成包括兩兩平行設(shè)置的圓桿及連接兩圓桿的連接桿,與傳統(tǒng)的方形舟車相比,減小了舟槳與擴(kuò)散懸臂爐內(nèi)壁的接觸面積(面接觸變?yōu)榫€接觸),舟槳不易與擴(kuò)散懸臂爐內(nèi)壁粘結(jié),出爐時(shí)不需要撬動(dòng)便可將舟槳從爐內(nèi)取出來,避免了因撬動(dòng)舟槳而造成硅片崩缺或舟槳斷裂。此外,本實(shí)用新型還提供了一種擴(kuò)散懸臂爐。
文檔編號(hào)C30B31/14GK203034145SQ201220703299
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者劉波, 李永 申請(qǐng)人:深圳深愛半導(dǎo)體股份有限公司