CN103151289B - 晶舟、晶舟转移装置以及包括其的晶片转移系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种晶舟、晶舟转移装置以及包括其的晶片转移系统，属于半导体晶片的传输转移技术领域。本发明提供的晶舟包括固定在本体的外表面上的相互基本平行设置的撬撑杆和撑挡杆，本发明提供的晶舟转移装置大致为撬杆状并在其端部设置撬钩，在撬撑杆和所述撑挡杆之间设置间隙以使用于转移该晶舟的晶舟转移装置的撬钩方便地作用于所述撬撑杆和撑挡杆上；其中，撬钩的背面作用于撑挡杆上并以该撑挡杆作为支撑点，撬钩的沟槽面抱紧作用于所述撬撑杆上以防止晶舟在传输时滑落。因此，使用该晶舟和晶舟转移装置的晶片转移系统可以方便地将装载有晶片的晶舟提起并转移，晶舟和晶片的破损可能性小，晶片传输转移方便并不易玷污。

Description

晶舟、晶舟转移装置以及包括其的晶片转移系统

技术领域

本发明属于半导体晶片（wafer）的传输转移技术领域，涉及用于装载晶片的晶舟、用于转移该晶舟的晶舟转移装置以及包括该晶舟和晶舟转移装置的晶片转移系统。

背景技术

在半导体芯片的制备厂中，晶片是用于制备芯片的基本载体，其作为半导体衬底需要许多步工艺处理（例如，氧化扩散），在进行不同工艺处理步骤之间，需要对多片晶片进行传输转移，以在不同设备中分别进行不同工艺处理。

一般地，在传输转移过程中，使用包括晶舟在内的装置来装载晶片，该晶舟一般使用石英材料制备形成，耐蚀性、耐高温性强。但是，现有的晶舟在不同设备之间的转移并不方便，例如，采用手工直接接触晶舟的搬运方式来转移晶舟，进而，晶舟的洁净度难以保证；并且，现有的晶舟为装载容量大的长舟，如果在转移过程中发生碰撞等问题（因转移不方便所以容易导致碰撞问题）导致晶舟局部损坏，晶舟将被报废，进而导致晶舟的使用成本高。

以氧化扩散工艺为例，氧化扩散工艺一般都在高温条件进出晶舟（普遍在700℃～800℃）；一般的，首先将多片同批次的晶片装载在耐高温的晶舟上，然后转移至扩散炉的SiC桨上，通过运行预定工艺程序完成整个过程后，在晶舟退出。因此，对氧化扩散的操作过程中，在关键环节对晶舟的装卸的控制非常重要，因为晶舟都是长舟，操作起来极不方便，并且只要有一处损坏就要报废整个长舟，成本较高。同时，整个氧化扩散过程中对洁净度的要求非常高，任何可能的沾污都将直接影响器件的电参数性能。

发明内容

本发明的目的之一在于，提出一种晶舟以及用于转移该晶舟的晶舟转移装置，从而可以方便地实现晶片的传输转移。

为实现以上目的或者其他目的，本发明提供以下技术方案。

按照本发明的一方面，提供一种晶舟，所述晶舟包括用于装载晶片的本体，还包括固定在所述本体的外表面上的相互基本平行设置的撬撑杆和撑挡杆，所述撬撑杆和所述撑挡杆之间设置间隙以使用于转移该晶舟的晶舟转移装置的撬钩方便地作用于所述撬撑杆和撑挡杆上；

其中，所述撬钩的背面作用于所述撑挡杆上并以该撑挡杆作为支撑点，所述撬钩的沟槽面抱紧作用于所述撬撑杆上以防止所述晶舟在传输时滑落。

按照本发明提供的一实施例的晶舟，其中，还包括设置在所述本体的底部上的弧片状的加强筋，所述加强筋在其边沿处通过所述撬撑杆固定于所述本体的底部上，所述撬撑杆被大致设置在所述加强筋与所述本体之间。

在之前所述实施例的晶舟中，优选地，所述撑挡杆设置在所述加强筋的外表面上。

在之前所述实施例的晶舟中，优选地，在所述加强筋与所述本体之间还设置有固定杆。

在之前所述实施例的晶舟中，优选地，在所述加强筋的底部外表面上，还设置有用于支撑所述晶舟的支撑杆。

在之前所述实施例的晶舟中，优选地，所述撬撑杆为圆柱状，所述撬钩的沟槽面为圆弧状，所述撬撑杆的圆柱面大致与所述撬钩的沟槽面相啮合。

在之前所述实施例的晶舟中，优选地，所述撑挡杆为圆柱状，所述撬钩的背面大致为圆弧状，所述撑挡杆的圆柱面与所述撬钩的背面至少局部相啮合。

在之前所述实施例的晶舟中，优选地，在所述加强筋的外表面上还设置有定位杆

按照本发明提供的又一实施例的晶舟，优选地，所述晶舟为装载10-50片晶片的短舟。

按照本发明的又一方面，提供一种晶舟转移装置，所述晶舟转移装置大致为撬杆状并在其端部设置撬钩；

其中，所述撬钩的背面作用于晶舟的撑挡杆上并以该撑挡杆作为支撑点，所述撬钩的沟槽面抱紧作用于所述晶舟的撬撑杆上以防止所述晶舟在传输时滑落。

按照本发明提供的一实施例的晶舟转移装置，其中，所述晶舟还包括手柄以及所述手柄与所述撬钩之间的过渡连接件。

在之前所述实施例的晶舟转移装置中，优选地，所述过渡连接件上设置有用于固定所述撬钩的第一螺纹孔以及用于固定所述手柄的第二螺纹孔。

在之前所述实施例的晶舟转移装置中，优选地，所述撬撑杆为圆柱状，所述撬钩的沟槽面为圆弧状，所述撬撑杆的圆柱面大致与所述撬钩的沟槽面相啮合。

在之前所述实施例的晶舟转移装置中，优选地，所述撑挡杆为圆柱状，所述撬钩的背面大致为圆弧状，所述撑挡杆的圆柱面与所述撬钩的背面至少局部地相啮合。

按照本发明的再一方面，提供一种晶片转移系统，其包括晶片传输装置、晶舟和用于转移该晶舟的晶舟转移装置；

所述晶片传输装置用于将晶片装载至所述晶舟中；

所述晶舟包括：

用于装载晶片的本体，以及

固定在所述本体的外表面上的相互基本平行设置的撬撑杆和撑挡杆；

所述晶舟转移装置大致为撬杆状并在其端部设置撬钩；

其中，所述撬撑杆和所述撑挡杆之间设置间距以使所述晶舟转移装置的撬钩方便地作用于所述撬撑杆和撑挡杆上；所述撬钩的背面作用于所述撑挡杆上并以该撑挡杆作为支撑点，所述撬钩的沟槽面抱紧作用于所述撬撑杆上以防止所述晶舟在传输时滑落。

本发明的技术效果是，通过晶舟转移装置的撬钩与晶舟的撬撑杆与撬挡杆良好地匹配，可以方便地将装载有晶片的晶舟提起并转移，从而使晶舟的破损可能性小、晶片传输转移方便并不易玷污、晶片的破碎可能性也较小。

附图说明

从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其他目的及优点更加完全清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。

图1是按照本发明实施例提供的晶舟和晶舟转移装置相配合应用时所形成的晶片转移系统的局部结构截面图。

图2是按照本发明实施例提供的晶舟转移装置的立体结构示意图。

图3是图2所示晶舟转移装置的过渡连接件的结构示意图。

图4是图2所示晶舟转移装置的手柄的结构示意图。

图5是图2所示晶舟转移装置的撬钩的截面结构示意图。

图6是按照本发明实施提供的晶舟的局部截面结构示意图。

具体实施方式

下面介绍的是本发明的多个可能实施例中的一些，旨在提供对本发明的基本了解，并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明的实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的其他实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

在本文描述中，使用方向性术语（例如“上”、“下”、“底面”和“底部”等）以及类似术语来描述的各种结构实施例表示附图中示出的方向或者能被本领域技术人员理解的方向。这些方向性术语用于相对的描述和澄清，而不是要将任何实施例的定向限定到具体的方向或定向。

在该附图实施例中，根据晶舟以及晶舟转移装置的正常使用状态，将晶舟20的截面定义为yz平面，其中晶舟20的高方向定义为z坐标方向，晶舟转移装置10的手柄的长度方向定义y坐标方向，将晶舟20的纵向长度方向定义为x坐标方向。

图1所示为按照本发明实施例提供的晶舟和晶舟转移装置相配合应用时所形成的晶片转移系统的局部结构截面图；图2所示为按照本发明实施例提供的晶舟转移装置的立体结构示意图；图3所示为图2所示晶舟转移装置的过渡连接件的结构示意图；图4所示为图2所示晶舟转移装置的手柄的结构示意图；图5所示为图2所示晶舟转移装置的撬钩的截面结构示意图；图6所示为按照本发明实施提供的晶舟的局部截面结构示意图。

结合图1至图6，晶舟转移装置10用于转移图6所示实施例的晶舟，晶舟20用于装载晶片。晶舟20同样地包括本体21，其用于装载多片晶片，本体的21长度决定晶舟20的长度，也大致决定晶舟20所能装置的晶片的数量。在该实施例中，优选地，本体21中能够装置10-50片晶片，其相对现有的能装置100-150片晶片的晶舟（长舟）来说，长度大大缩短，因此，其可以相对定义为“短舟”。短舟至少具有2方面的优点：第一，装置晶片的短舟能方便灵活地转移或搬运，特别适合于与自动的晶片传输装置配套使用，并且不影响生产效率；第二，即使短舟因碰撞等导致破损，由于其成本远低于长舟，因此报废成本低。本体21一般地根据晶片的形状（圆片形）设置为半圆柱形状，正常使用时，圆柱卧置于水平面上，因此，将与其置放面相对立的圆柱侧面部分定义为本体21的“底部”。

继续如图1和图6所示，本体21的底部设置有加强筋22，其用于加固本体21。在该实施例中，加强筋22大致为弧片状，其基本地与本体底部的圆柱面平行地设置，在加强筋22和本体21之间设置有2个固定杆25，其可以将加强筋22固定连接在本体21的底部上。在加强筋22的底部外表面，还设置有2个支撑杆26，其固定连接于本体21上，在晶舟20放于置放面时，支撑杆26可以使整个晶舟良好地安稳置放。

在本体21上，还设置有撬撑杆23和撑挡杆24，撬撑杆23和撑挡杆24用于配合晶舟转移装置10来使用，具体地，撬撑杆23在加强筋22的左右（y方向）两端的边沿处大致地置于加强筋22与本体21之间，撬撑杆23固定连接本体21，加强筋22也固定连接撬撑杆23，进一步，撑挡杆24固定连接于加强筋22上，从而撬撑杆23、撬撑杆23和加强筋22之间形成连接强度高的固定结构，保证晶舟转移装置10作用于撬撑杆23和撑挡杆24时的可靠性。撑挡杆24大致设置在撬撑杆23下方，优选地，在其正下方向外侧偏离一定角度（例如15°）。撬撑杆23和撑挡杆24之间相互平行地设置，并且二者之间设置有间隙，该间隙可以使晶舟转移装置10的撬钩15恰好地匹配插置于撬撑杆23和撑挡杆24之间，并且使撬钩15作用于撬撑杆23和撑挡杆24上。

在该实施例中，晶舟转移装置10大致为撬杆状，在其端部设置撬钩15，撬钩15上的背面153用于与晶舟20的撑挡杆24相作用，撬钩15上的沟槽面151用于与晶舟20的撬撑杆23相作用，从而，可以以撬杆的形式作用于晶舟20上。

为防止晶舟20被晶舟转移装置10撬起并转移时滑落，晶舟的撬撑杆23与撬钩的沟槽面151相匹配设计，以使二者相互抱紧地作用。优选地，如图1和图5所示，撬撑杆23设置为圆柱状，撬钩的沟槽面151相应地设置为圆弧状，二者直径大致一致，撬撑杆23的圆柱面大致与撬钩的沟槽面151相啮合；撑挡杆24也可以设置为圆柱状，撬钩的背面153相应地大致设置为圆弧状，撑挡杆24的圆柱面与撬钩的背面153至少局部地相啮合。因此，背面153顶住撑挡杆24作为支撑点的同时，沟槽面151能抱紧撬撑杆23从而防止晶舟20滑落。

晶舟转移装置10还包括如图3所示的过渡连接件13以及图4所示实施例的手柄11。在该实施例中，过渡连接件13上设置有用于固定撬钩15的第一螺纹孔135，过渡连接件13上还设置有用于固定所述手柄的第二螺纹孔137。相应地，如图5所示，撬钩15在与过渡连接件13的接合面上对应于第一螺纹孔135设置有第三螺纹孔155，通过螺钉固定于第一螺纹孔135和第三螺纹孔155上，可以将撬钩15与过渡连接件13良好地连接固定；手柄11在与过渡连接件13的接合面上对应于第二螺纹孔137设置有第四螺纹孔117，通过螺钉固定于第二螺纹孔137和第四螺纹孔117上，可以将手柄11与过渡连接件13良好地连接固定。需要理解的是，手柄11、过渡连接件13与撬钩15之间的固定连接方式，并不限于以上螺纹固定方式。

继续如图1所示，在本体21的侧下方，两边各设置有一个撬撑杆23和撑挡杆24，因此，晶舟转移装置10既可以分别从两边的撬撑杆23和撑挡杆24作用于晶舟，转移更加方便。在撬钩15的沟槽面151抱紧撬撑杆23之后，轻轻向上提起晶舟20，从而晶舟20被稳稳地抬起，接下来可以方便地进行转移操作，在减少晶舟破损的同时，也能大大减少所装载的晶片的表面划伤、碎片等问题，有利于提升成品率。

需要说明的是，晶舟20可以整体地以石英等材料一体化地制备形成。

图1所示实施例在晶片转移系统包括图2所示的晶片转移装置和图6所示的晶舟，同时还包括晶片传输装置（图中未示出）。晶片传输装置可以将多片晶片同时地置放于晶舟20中，进而准备进行晶舟的传输转移。根据晶舟20所能容纳的晶片数量，晶片传输装置对应地自动装载相应数量的晶片至晶舟中。在该实例中，晶片传输装置可以使用型号为RapitranⅡ的晶片传输系统（WaferTransferSystem）。自动的晶片传输装置与晶舟20、晶舟转移装置10配合使用，晶片的传输转移效率高、方便且晶片和晶舟的损坏可能性小。

在该实施例中，晶片转移系统、晶舟20、晶舟转移装置10用于氧化扩散工艺过程中，从而可以使晶片方便进入氧化扩散炉中，氧化扩散的成品率也提高。但是，需要理解的是，晶片转移系统、晶舟20、晶舟转移装置10也可以应用于其他实施例的工艺过程中。

以上例子主要说明了本发明的晶舟、晶舟转移装置以及使用它们的晶片转移系统。尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。

Claims (15)

1.一种晶舟，所述晶舟包括用于装载晶片的本体，其特征在于，还包括固定在所述本体的外表面上的相互平行设置的撬撑杆和撑挡杆，所述撬撑杆和所述撑挡杆之间设置间隙以使用于转移该晶舟的晶舟转移装置的撬钩方便地作用于所述撬撑杆和撑挡杆；

其中，所述撬钩的背面作用于所述撑挡杆上并以该撑挡杆作为支撑点，所述撬钩的沟槽面抱紧作用于所述撬撑杆上以防止所述晶舟在传输时滑落。

2.如权利要求1所述的晶舟，其特征在于，还包括设置在所述本体的底部上的弧片状的加强筋，所述加强筋在其边沿处通过所述撬撑杆固定于所述本体的底部上，所述撬撑杆被设置在所述加强筋与所述本体之间。

3.如权利要求2所述的晶舟，其特征在于，所述撑挡杆设置在所述加强筋的外表面上。

4.如权利要求2所述的晶舟，其特征在于，在所述加强筋与所述本体之间还设置有固定杆。

5.如权利要求2或4所述的晶舟，其特征在于，在所述加强筋的底部外表面上，还设置有用于支撑所述晶舟的支撑杆。

6.如权利要求1所述的晶舟，其特征在于，所述撬撑杆为圆柱状，所述撬钩的沟槽面为圆弧状，所述撬撑杆的圆柱面与所述撬钩的沟槽面相啮合。

7.如权利要求1或6所述的晶舟，其特征在于，所述撑挡杆为圆柱状，所述撬钩的背面为圆弧状，所述撑挡杆的圆柱面与所述撬钩的背面至少局部相啮合。

8.如权利要求2所述的晶舟，其特征在于，在所述加强筋的外表面上还设置有定位杆。

9.如权利要求1所述的晶舟，其特征在于，所述晶舟为装载10-50片晶片的短舟。

10.一种晶舟转移装置，其特征在于，所述晶舟转移装置为撬杆状并在其端部设置撬钩；

其中，所述撬钩的背面作用于晶舟的撑挡杆上并以该撑挡杆作为支撑点，所述撬钩的沟槽面抱紧作用于所述晶舟的撬撑杆上以防止所述晶舟在传输时滑落。

11.如权利要求10所述的晶舟转移装置，其特征在于，所述晶舟还包括手柄以及所述手柄与所述撬钩之间的过渡连接件。

12.如权利要求11所述的晶舟转移装置，其特征在于，所述过渡连接件上设置有用于固定所述撬钩的第一螺纹孔以及用于固定所述手柄的第二螺纹孔。

13.如权利要求10所述的晶舟转移装置，其特征在于，所述撬撑杆为圆柱状，所述撬钩的沟槽面为圆弧状，所述撬撑杆的圆柱面与所述撬钩的沟槽面相啮合。

14.如权利要求10或13所述的晶舟转移装置，其特征在于，所述撑挡杆为圆柱状，所述撬钩的背面为圆弧状，所述撑挡杆的圆柱面与所述撬钩的背面至少局部地相啮合。

15.一种晶片转移系统，包括晶片传输装置、晶舟和用于转移该晶舟的晶舟转移装置，其特征在于，

所述晶片传输装置用于将晶片装载至所述晶舟中；

所述晶舟包括：

用于装载晶片的本体，以及

固定在所述本体的外表面上的相互平行设置的撬撑杆和撑挡杆；

所述晶舟转移装置为撬杆状并在其端部设置撬钩；

其中，所述撬撑杆和所述撑挡杆之间设置间距以使所述晶舟转移装置的撬钩方便地作用于所述撬撑杆和撑挡杆上；所述撬钩的背面作用于所述撑挡杆上并以该撑挡杆作为支撑点，所述撬钩的沟槽面抱紧作用于所述撬撑杆上以防止所述晶舟在传输时滑落。