CN101021384A - 调整机构及其调整方法与晶片制造方法 - Google Patents

Abstract

一种调整机构及其调整方法与晶片制造方法。调整机构用以调整一晶舟于一炉管内与炉管平行设置。炉管具有一容置槽及一开口，容置槽具有一第一对称中心线，晶舟具有一第二对称中心线。当晶舟经由开口插入容置槽时，容置槽的槽壁与晶舟的侧面之间具有一第一间隙区域。调整机构包括一调整工装用具及一调整组件。调整工装用具以可插拔的方式设置于开口处，并具有一宽部、一窄部及一贯孔。贯孔贯穿宽部及窄部，窄部用以塞住开口，使宽部暴露于开口外。当晶舟贯穿贯孔及开口而进入容置槽时，贯孔于窄部处的孔壁与晶舟的侧面之间具有一第二间隙区域，第二间隙区域小于第一间隙区域。调整组件用以根据第二间隙区域，调整第一对称中心线及第二对称中心线相互平行。

Description

调整机构及其调整方法与晶片制造方法

技术领域

本发明有关一种调整机构及其调整方法与晶片制造方法，且特别是有关一种以一调整工装用具缩小晶舟及炉管之间的间隙区域而借此易于调整晶舟于炉管内与炉管平行设置的调整机构及其调整方法与晶片制造方法。

背景技术

在半导体工艺中，炉管为重要制作工序机台之一。炉管用以提供一高温环境，以提供晶片进行各种半导体制作工序，例如热氧化工序(oxidation)、扩散工序(diffusion)、扩散掺杂工序(doping)、预积(pre-deposition)、趋入(drive-in)、退火(annealing)、离子布植后退火(post-implantation Annealing)、合金热处理、再流动(reflow)或高温化学气相沉积(CVD)。

传统的炉管具有一容置槽及一开口，容置槽用以提供一高温密闭环境。多个晶片承载于晶舟中。晶舟由开口进入容置槽后，即可进行半导体制作工序。此时，炉管内部将加热至制作工序所需的温度，并同时旋转晶舟，以使晶片均匀受热。

然而，若晶舟相对于炉管倾斜，导致晶舟在旋转及进出炉管的过程中可能碰触炉管的内壁而产生微粒子。严重的话，也有可能造成晶舟或炉管的毁损。在半导体制作工序中，由于晶片的电路线宽十分微小，细小的微粒子将会污染晶片，而造成晶片的缺陷。

因此，如何避免晶舟相对于炉管倾斜的改善方式，以防止上述种种问题的产生，实为一待解决的重要课题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种调整机构及其调整方法与晶片制造方法，其利用一调整工装用具以减少晶舟及炉管之间的间隙区域，借此更轻易地根据调整工装用具及晶舟之间的间隙区域调整晶舟于炉管内与炉管平行设置。如此一来，不仅可避免晶舟在旋转及进出炉管的过程中可能碰触炉管，而造成晶舟或炉管的毁损。还可避免碰触过程中产生的微粒子污染晶片，而造成晶片的缺陷。

根据本发明一方面提出一种调整机构，用以调整一晶舟于一炉管内与炉管平行设置。炉管具有一容置槽及一开口，容置槽具有一第一对称中心线，晶舟具有一第二对称中心线。当晶舟经由开口插入容置槽时，容置槽的槽壁与晶舟的侧面之间具有一第一间隙区域。调整机构包括一调整工装用具及一调整组件。调整工装用具以可插拔的方式设置于开口处，并具有一宽部、一窄部及一贯孔。贯孔贯穿宽部及窄部，窄部用以塞住开口，使宽部暴露于开口外。当晶舟贯穿贯孔及开口而进入容置槽时，贯孔于窄部处的孔壁与晶舟的侧面之间具有一第二间隙区域，第二间隙区域小于第一间隙区域。调整组件用以根据第二间隙区域，调整第一对称中心线及第二对称中心线相互平行。

根据本发明另一方面提出一种调整方法，用以调整一晶舟于一炉管内与炉管平行设置。炉管具有一开口及一第一对称中心线，晶舟具有一第二对称中心线。当晶舟插入开口时，开口的口壁与晶舟的侧面相隔一第一间隙区域。首先，提供一调整工装用具，调整工装用具具有一宽部、一窄部及一贯孔，贯孔贯穿宽部及窄部。接着，将窄部塞住开口，使宽部暴露于开口外。将晶舟贯穿贯孔及开口而进入容置槽，贯孔于窄部处的孔壁与晶舟的侧面相隔一第二间隙区域，第二间隙区域小于第一间隙区域。然后，根据第二间隙区域，调整第一对称中心线及第二对称中心线相互平行。

根据本发明又一方面提出一种调整工装用具。调整工装用具包括一宽部及一窄部。窄部连接宽部，宽部及窄部具有一贯孔，贯孔贯穿宽部及窄部。其中，调整工装用具的宽度由宽部至窄部逐渐缩小。

根据本发明再一方面提出一种晶片制造方法。首先，提供一炉管及一晶舟。炉管具有一开口、一容置槽及一第一对称中心线，晶舟具有一第二对称中心线，晶舟设置于炉管内。当晶舟插入开口而进入容置槽时，容置槽的槽壁与晶舟的侧面相隔一第一间隙区域。接着，提供一调整工装用具，调整工装用具具有一宽部、一窄部及一贯孔，贯孔贯穿宽部及该窄部。然后，将窄部塞住开口，使宽部暴露于开口外。接着，将晶舟贯穿贯孔及开口而进入容置槽。贯孔于窄部处的孔壁与晶舟的侧面相隔一第二间隙区域，第二间隙区域小于第一间隙区域。然后，根据第二间隙区域，调整第一对称中心线及第二对称中心线相互平行。接着，置放一晶片于晶舟中。接着，置放晶舟于炉管中，以进行晶片的一半导体制作工序。

为让本发明的上述目的、特点和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例并配合附图进行详细说明如下：

附图说明

图1A是依照本发明的较佳实施例的调整机构、炉管及晶舟的立体图；

图1B是图1A的调整机构、炉管及晶舟的侧面示意图；

图1C是图1A中调整工装用具沿截面线1C-1C’的剖面图；

图1D是图1A中调整工装用具沿截面线1D-1D’的剖面图；

图2A是图1A中调整工装用具塞住开口时的状态的立体图；

图2B是图2A的调整机构、炉管及晶舟的侧面示意图；

图3A是图2A中晶舟贯穿开口及贯孔的状态的立体图；

图3B是图3A的调整机构、炉管及晶舟的侧面示意图；

图3C是图3A中当晶舟相对炉管倾斜的状态下的孔壁与晶舟的俯视示意图；

图3D是图3C中晶舟与炉管调整过后的状态下的孔壁与晶舟的俯视示意图；

图4A是图3A中晶舟与炉管调整完毕后的状态下的立体图；

图4B是图4A的调整组件、炉管及晶舟的侧面示意图；

图5是依照本发明的实施例二的调整方法的流程图；

图6是依照本发明的实施例三的晶片制造方法的流程图；

图7是晶片置放于晶舟的示意图；以及

图8是一半导体制作工序进行状态的示意图。

具体实施方式

实施例一

请同时参照图1A～1B，图1A是依照本发明的较佳实施例的调整机构、炉管及晶舟的立体图。图1B是图1A的调整机构、炉管及晶舟的侧面示意图。调整机构30用以调整一晶舟20于一炉管10内与炉管10平行设置。炉管10具有一容置槽13及一开口11，容置槽13具有一第一对称中心线L13，晶舟20具有一第二对称中心线L20。调整机构30包括一调整工装用具31及一调整组件32。调整工装用具31以可插拔的方式设置于开口11处，并具有一宽部311、一窄部312及一贯孔313，贯孔313贯穿宽部311及窄部312。图1B的调整工装用具31是位于开口11外侧，窄部312可用以塞住开口11，使宽部311暴露于开口11外。调整工装用具31可缩小晶舟20及容置槽13之间的间隙区域，借此更容易通过调整组件32调整第一对称中心线L13及第二对称中心线L20相互平行。

又如图1A～1B所示，在本实施例中，调整工装用具31为一中空漏斗状结构，调整工装用具31的宽度由宽部311至窄部312逐渐缩小。并且窄部312的宽度W312小于开口11的大小W11，宽部311的宽度W311大于开口11的大小W11。如图1B所示，贯孔313的孔壁313a平行于调整工装用具31的侧面31a。且贯孔313的孔壁313a的轮廓对应于调整工装用具31的侧面31a的轮廓。

请参照图1C～1D，图1C是图1A中调整工装用具沿截面线1C-1C’的剖面图。图1D是图1A中调整工装用具沿截面线1D-1D’的剖面图。如图1C所示，宽部311具有一垂直第二对称中心线L20的第一环形截面C311。第一环形截面C311于任一垂直于第二对称中心线L20的方向的厚度相同。如图1D所示，并且窄部312具有一垂直第二对称中心线L20的第二环形截面C312。第二环形截面C312于任一垂直于第二对称中心线L20方向上的厚度相同。开口11为一圆形开口，且第一环形截面C311为一第一圆环截面，第二环形截面C312为一第二圆环截面。再者，第一环形截面C311的厚度D311等于第二环形截面C312的厚度D312。

又如图2B所示，晶舟20对应于炉管10的开口11外侧时，容置槽13的槽壁12延伸线与晶舟20的侧面22之间具有一第一间隙区域D1。

请同时参照图2A～2B，图2A是图1A中调整工装用具塞住开口的状态的立体图。图2B是图2A的调整机构、炉管及晶舟的侧面示意图。当调整工装用具31塞住开口11时，窄部312是位于容置槽13内部且宽部311是位于开口11外。

请同时参照图3A～3D，图3A是图2A中晶舟贯穿开口及贯孔的状态的立体图。图3B是图3A的调整机构、炉管及晶舟的侧面示意图。图3C是图3A中当晶舟相对炉管倾斜的状态下的孔壁与晶舟的俯视示意图。图3D是图3C中晶舟与炉管调整过后的状态下的孔壁与晶舟的俯视示意图。当晶舟20贯穿贯孔313而及开口11而进入容置槽13时，贯孔313于窄部312处的孔壁313a与晶舟20的侧面22之间具有一第二间隙区域D2，第二间隙区域D2小于第一间隙区域D1。如图3C所示，当晶舟20于炉管10内倾斜时，每一方向的第二间隙区域D2的宽度并不相同。使用者可依据第二间隙区域D2以调整组件32调整晶舟20。调整组件32包括一移动部及一定位部。在本实施例中，移动部为一微调螺丝321，定位部为一定位螺丝322。使用者可旋转微调螺丝321以调整晶舟20相对炉管10的倾斜度，使得图3C中的第二间隙区域D2的宽度于任一方向相同，如图3D所示。第二间隙区域D2于任一方向的宽度相等时，第一对称中心线L13及第二对称中心线L20相互平行。定位螺丝322用以固定晶舟20，以避免调整过后的晶舟20偏移。

请同时参照图4A～4B，图4A是图3A中晶舟与炉管调整完毕后的状态下的立体图。图4B是图4A的调整组件、炉管及晶舟的侧面示意图。使用者在调整完毕后，将图3A的调整工装用具31拆卸。此时，调整过后的晶舟20插入炉管10的容置槽13内。由于第一对称中心线L13及第二对称中心线L20相互平行，晶舟20在旋转时不会与炉管10的槽壁12发生摩擦。

根据以上实施例，虽然炉管是以垂直式炉管为例作说明，然而本发明的炉管亦可以是水平式炉管。只要是利用一调整工装用具来减少晶舟及炉管之间的间隙区域，以达到易于调整晶舟于炉管内与炉管平行设置的目的，皆不脱离本发明的技术范围。

实施例二

请参照图5，其是依照本发明的实施例二的调整方法的流程图。在此，调整机构可以为上述实施例的调整机构及其变型。在本实施例中，是以实施例一的调整机构30为例作说明。且炉管10及晶舟20的结构是与实施例一相同，沿用相同标号，并不再赘述。

请同时参照图1A～1B。首先，在步骤S1中，提供一调整工装用具31。调整工装用具31具有一宽部311、一窄部312及一贯孔313。贯孔313贯穿宽部311及窄部312。

接着进入步骤S2，将窄部312塞住开口11，使宽部暴露于开口11外，如图2A～2B所示。

请同时参照图3A～3B。在步骤S3中，将晶舟20贯穿贯孔313及开口11而进入容置槽13。贯孔313于窄部312的孔壁313a与晶舟20的侧面22相隔一第二间隙区域D2，第二间隙区域D2小于第一间隙区域D1。

接着，进入步骤S4，根据第二间隙区域D2，调整第一对称中心线L13及第二对称中心线L20相互平行。

其中在步骤S4中，还将炉管10固定不动且调整晶舟20，以使图3C中的第二间隙区域D2于任一方向的宽度相等，如图3D所示。第二间隙区域D2于任一方向的宽度相等时，第一对称中心线L13及第二对称中心线L20相互平行时，第一对称中心线及该第二对称中心线相互平行。并且在调整晶舟20后还固定晶舟20，并卸下调整工装用具31。

实施例三

请参照图6，图6是依照本发明的实施例三的晶片制造方法的流程图。在本实施例中，晶片制造方法是应用实施例二的调整方法，相同的处沿用相同标号，并不再赘述。

请同时参照图1A～4B。首先，在图6的步骤S61～S65中，调整晶舟20于炉管10内与炉管10平行设置。

请参照图7，其是晶片置放于晶舟的示意图。接着，进入图6的步骤S66，置放一晶片40于晶舟20中。

请参照图8，其是一半导体制作工序进行状态的示意图。然后，进入图6的步骤S67。置放晶舟20于炉管10中，以进行晶片40的一半导体制作工序。

本发明上述实施例所揭示的调整机构及其调整方法与晶片制造方法，其利用一调整工装用具以减少晶舟及炉管之间的间隙区域，借此更轻易地根据调整工装用具及晶舟之间的间隙区域调整晶舟于炉管内与炉管平行设置。如此一来，不仅可避免晶舟在旋转及进出炉管的过程中可能碰触炉管，而造成晶舟或炉管的毁损。还可避免碰触过程中产生的微粒子污染晶片，而造成晶片的缺陷。

综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的等效的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视后附的本申请权利要求范围所界定的为准。

Claims (38)

1.一种调整机构，用以调整一晶舟于一炉管内与该炉管平行设置，该炉管具有一容置槽及一开口，该容置槽具有一第一对称中心线，该晶舟具有一第二对称中心线，当该晶舟经由该开口插入该容置槽时，该容置槽的槽壁与该晶舟的侧面之间具有一第一间隙区域，该调整机构包括：

一调整工装用具，以可插拔的方式设置于该开口处，并具有一宽部、一窄部及一贯孔，该贯孔贯穿该宽部及该窄部，该窄部用以塞住该开口，使该宽部暴露于该开口外，当该晶舟贯穿该贯孔及该开口而进入该容置槽时，该贯孔于该窄部处的孔壁与该晶舟的侧面之间具有一第二间隙区域，该第二间隙区域小于该第一间隙区域；以及

一调整组件，用以根据该第二间隙区域，调整该第一对称中心线及该第二对称中心线相互平行。

2.如权利要求1所述的调整机构，其特征在于该宽部及该窄部是一体成型的结构。

3.如权利要求1所述的调整机构，其特征在于该调整工装用具是为一中空漏斗状结构，该调整工装用具的宽度由该宽部至该窄部逐渐缩小，且该窄部的宽度小于该开口的大小，该宽部的宽度大于该开口的大小。

4.如权利要求3所述的调整机构，其特征在于该贯孔的孔壁平行于该调整工装用具的侧面，且该贯孔的孔壁的轮廓对应于该调整工装用具的侧面的轮廓。

5.如权利要求1所述的调整机构，其特征在于该宽部具有一垂直该第二对称中心线的第一环形截面，且该窄部具有一垂直该第二对称中心线的第二环形截面，该第一环形截面的厚度等于该第二环形截面的厚度。

6.如权利要求5所述的调整机构，其特征在于该第一环形截面于任一垂直于该第二对称中心线的方向上的厚度相同。

7.如权利要求5所述的调整机构，其特征在于该第二环形截面于任一垂直于该第二对称中心线的方向上的厚度相同。

8.如权利要求5所述的调整机构，其特征在于该开口为一圆形开口，该第一环形截面为一第一圆环截面，该第二环形截面为一第二圆环截面。

9.如权利要求1所述的调整机构，其特征在于该调整组件包括：

一移动部，用以移动该晶舟；以及

一定位部，用以定位该晶舟；

当该移动部移动该晶舟至该第一对称中心线及该第二对称中心线相互平行的位置后，该定位部定位该晶舟。

10.如权利要求9所述的调整机构，其特征在于该移动部为一微调螺丝，该定位部为一定位螺丝。

11.一种调整方法，用以调整一晶舟于一炉管内与该炉管平行设置，该炉管具有一开口、一容置槽及一第一对称中心线，该晶舟具有一第二对称中心线，当该晶舟插入该开口而进入该容置槽时，该容置槽的槽壁与该晶舟的侧面相隔一第一间隙区域，该调整方法包括：

提供一调整工装用具，该调整工装用具具有一宽部、一窄部及一贯孔，该贯孔贯穿该宽部及该窄部；

将该窄部塞住该开口，使该宽部暴露于该开口外；

将该晶舟贯穿该贯孔及该开口而进入该容置槽，该贯孔于该窄部处的孔壁与该晶舟的侧面相隔一第二间隙区域，该第二间隙区域小于该第一间隙区域；以及

根据该第二间隙区域，调整该第一对称中心线及该第二对称中心线相互平行。

12.如权利要求11所述的调整方法，其特征在于该宽部及该窄部是一体成型的结构。

13.如权利要求11所述的调整方法，其特征在于该调整工装用具为一中空漏斗状结构，该调整工装用具的宽度由该宽部至该窄部逐渐缩小，且该窄部的宽度小于该开口的大小，该宽部的宽度大于该开口的大小。

14.如权利要求13所述的调整方法，其特征在于该贯孔的孔壁平行于该调整工装用具的侧面，且该贯孔的孔壁的轮廓对应于该调整工装用具的侧面的轮廓。

15.如权利要求11所述的调整方法，其特征在于该宽部具有一垂直该第二对称中心线的第一环形截面，且该窄部具有一垂直该第二对称中心线的第二环形截面，该第一环形截面的厚度等于该第二环形截面的厚度。

16.如权利要求15所述的调整方法，其特征在于该第一环形截面于任一垂直于该第二对称中心线的方向上的厚度相同。

17.如权利要求15所述的调整方法，其特征在于该第二环形截面于任一垂直于该第二对称中心线的方向上的厚度相同。

18.如权利要求15所述的调整方法，其特征在于该开口为一圆形开口，该第一环形截面为一第一圆环截面，该第二环形截面为一第二圆环截面。

19.如权利要求11所述的调整方法，其特征在于该调整该第一对称中心线及该第二对称中心线相互平行的步骤还包括：

将该炉管固定不动且调整该晶舟，使得该第一对称中心线及该第二对称中心线相互平行。

20.如权利要求19所述的调整方法，其特征在于该调整步骤后包括：

固定该晶舟。

21.如权利要求20所述的调整方法，其特征在于该固定该晶舟后包括：

卸下该调整工装用具。

22.一种工装用具，包括：

一宽部；以及

一窄部，连接该宽部，该宽部及该窄部具有一贯孔，该贯孔贯穿该宽部及该窄部；

其中，该工装用具的宽度由该宽部至该窄部逐渐缩小。

23.如权利要求22所述的工装用具，其特征在于该宽部及该窄部是一体成型的结构。

24.如权利要求22所述的工装用具，其特征在于该贯孔的孔壁平行于该工装用具的侧面，且该贯孔的孔壁的轮廓对应于该工装用具的侧面的轮廓。

25.如权利要求22所述的工装用具，其特征在于该宽部具有一垂直该第二对称中心线的第一环形截面，且该窄部具有一垂直该第二对称中心线的第二环形截面，该第一环形截面的厚度等于该第二环形截面的厚度。

26.如权利要求25所述的工装用具，其特征在于该第一环形截面于任一垂直于该第二对称中心线的方向上的厚度相同。

27.如权利要求25所述的工装用具，其特征在于该第二环形截面于任一垂直于该第二对称中心线的方向上的厚度相同。

28.一种晶片制造方法，包括：

提供一炉管及一晶舟，该炉管具有一开口、一容置槽及一第一对称中心线，该晶舟具有一第二对称中心线，该晶舟设置于该炉管内，当该晶舟插入该开口而进入该容置槽时，该容置槽的槽壁与该晶舟的侧面相隔一第一间隙区域；

提供一调整工装用具，该调整工装用具具有一宽部、一窄部及一贯孔，该贯孔贯穿该宽部及该窄部；

将该窄部塞住该开口，使该宽部暴露于该开口外；

将该晶舟贯穿该贯孔及该开口而进入该容置槽，该贯孔于该窄部处的孔壁与该晶舟的侧面相隔一第二间隙区域，该第二间隙区域小于该第一间隙区域；

根据该第二间隙区域，调整该第一对称中心线及该第二对称中心线相互平行；

置放一晶片于该晶舟中；以及

置放该晶舟于该炉管中，以进行该晶片的一半导体制作工序。

29.如权利要求28所述的晶片制造方法，其特征在于该宽部及该窄部是一体成型的结构。

30.如权利要求28所述的晶片制造方法，其特征在于该调整工装用具为一中空漏斗状结构，该调整工装用具的宽度由该宽部至该窄部逐渐缩小，且该窄部的宽度小于该开口的大小，该宽部的宽度大于该开口的大小。

31.如权利要求30所述的晶片制造方法，其特征在于该贯孔的孔壁平行于该调整工装用具的侧面，且该贯孔的孔壁的轮廓对应于该调整工装用具的侧面的轮廓。

32.如权利要求28所述的晶片制造方法，其特征在于该宽部具有一垂直该第二对称中心线的第一环形截面，且该窄部具有一垂直该第二对称中心线的第二环形截面，该第一环形截面的厚度等于该第二环形截面的厚度。

33.如权利要求32所述的晶片制造方法，其特征在于该第一环形截面于任一垂直于该第二对称中心线的方向上的厚度相同。

34.如权利要求32所述的晶片制造方法，其特征在于该第二环形截面于任一垂直于该第二对称中心线的方向上的厚度相同。

35.如权利要求32所述的晶片制造方法，其特征在于该开口为一圆形开口，该第一环形截面为一第一圆环截面，该第二环形截面为一第二圆环截面。

36.如权利要求28所述的晶片制造方法，其特征在于该调整该第一对称中心线及该第二对称中心线相互平行的步骤还包括：

将该炉管固定不动且调整该晶舟，使得该第一对称中心线及该第二对称中心线相互平行。

37.如权利要求36所述的晶片制造方法，其特征在于该调整步骤后包括：

固定该晶舟。

38.如权利要求37所述的晶片制造方法，其特征在于该固定该晶舟后包括：

卸下该调整工装用具。

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