CN103904016A - 硅片承载装置 - Google Patents

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操国宏
刘锐鸣
邹冰艳
吴煜东
戴小平
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    • H01L21/673—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders
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Abstract

本发明提出了一种走线单元，包括本体，以及沿水平方向等间距形成在所述本体上的多个用于承载硅片的承片槽；所述承片槽均在水平方向上朝向同一方向倾斜设置，并且所述承片槽的任一侧壁所在的平面和与水平方向垂直的竖直平面之间均形成相同的第一预设夹角；其在本体上形成有朝向同一方向倾斜的多个承片槽，并且承片槽的侧壁所在平面和水平方向垂直的竖直平面之间形成的相同的第一预设夹角，当把相同厚度的硅片分别放置在多个承片槽内，硅片均朝向同一方向倾斜，并且倾斜的角度均大致相等，从而使得硅片之间的间距的一致性较高，进而提高了各个硅片之间的杂质扩散的均匀性。

Description

硅片承载装置
技术领域
本发明涉及一种硅片承载装置，尤其涉及一种扩散工艺用的硅片承载装置，属于半导体制造技术领域。
背景技术
在半导体工艺中常利用扩散法渗入微量的杂质，以达到控制半导体性能的目的。在扩散工艺过程中，需要利用硅片承载装置将硅片固定在扩散炉内的某个位置，以保证硅片在恒温下均匀的与杂质源和气体接触，从而达到设定的扩散结果。
目前，常见的硅片承载装置如图1所示，包括本体11和沿水平方向间隔形成在本体11上的多个用于承载硅片的承片槽12，并且承片槽12的开口均为竖直方向，从而使得放置在承片槽12内的硅片沿竖直方向竖立。
但由于开设的承片槽12的槽宽是一定，而在生产过程中很难保证放置的硅片的厚度与承片槽12的槽宽能够匹配，尤其当硅片的厚度小于承片槽12的槽宽时，硅片放置在承片槽12内势必会导致硅片向承片槽12的两侧壁处倾斜，从而对相邻的硅片之间的间距的一致性造成影响，进而对各个硅片之间的杂质扩散的均匀性造成不利的影响。
发明内容
针对上述现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种硅片承载装置，其放置的硅片之间的间距的一致性较高。
本发明提供的一种硅片承载装置，包括本体，以及沿水平方向等间距形成在所述本体上的多个用于承载硅片的承片槽；
其中，所述承片槽均在水平方向上朝向同一方向倾斜设置，并且所述承片槽的任一侧壁所在的平面和与水平方向垂直的竖直平面之间均形成相同的第一预设夹角。
可选的，所述第一预设夹角的角度为2～5°。
可选的，所述承片槽的两侧壁在槽口处均形成有倒角，并且两个所述倒角之间形成第二预设夹角。
可选的，所述第二预设夹角的角度为50～70°。
可选的，所述本体沿竖直平面的截面呈弧形延伸。
可选的，所述本体上沿弧形延伸方向间隔设置有至少两组通气组件，各所述通气组件包括沿水平方向间隔设置的至少两个通孔。
可选的，多组所述通气组件沿所述本体的弧形延伸方向等间距设置。
可选的，各所述通气组件中的多个所述通孔沿水平方向等间距设置。
可选的，相邻的两个所述通气组件中的所述通孔在水平方向上错位设置。
可选的，所述通孔均为腰形孔。
与现有技术相比，本发明提供的硅片承载装置，其在本体上形成有朝向同一方向倾斜的多个承片槽，并且承片槽的侧壁所在平面和水平方向垂直的竖直平面之间形成的相同的第一预设夹角，当把相同厚度的硅片分别放置在多个承片槽内，硅片均朝向同一方向倾斜，并且倾斜的角度均大致相等，从而使得硅片之间的间距的一致性较高，进而提高了各个硅片之间的杂质扩散的均匀性。
同时，硅片在扩散炉内倾斜放置时，有利于硅片中间与沿水平方向的气流的接触，从而进一步提高了硅片的杂质扩散的均匀性。
在进一步的技术方案中，承片槽的两侧壁在槽口处均形成倒角，便于硅片的放置，并且通过设置倒角，可避免硅片与承片槽在槽口处的接触应力集中，从而提高了硅片放置的安全性。
同时，在扩散炉内进行高浓度扩散时，倒角还可有效防止扩散的杂质在槽口处沉积并产生结晶，从而避免硅片在结晶处与承片槽粘接，进而便于取片。
在进一步的技术方案中，通过在本体上设置通气组件，在扩散炉内便于气流流通。
在进一步的技术方案中，相邻的两个通气组件中的通孔在水平方向上错位设置，从而避免本体局部支撑力过低而造成破损，进而在满足气流流通的同时有效地提高了本体的结构强度。
上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本发明的目的。
附图说明
在下文中将基于仅为非限定性的实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1为现有技术的硅片承载装置中的承片槽的结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的硅片承载装置中的承片槽的结构示意图；
图3为本发明实施例一提供的硅片承载装置承载硅片的结构示意图；
图4为本发明实施例二提供的硅片承载装置的俯视图；
图5为图4中的A-A向剖视图。
附图说明：
11-本体，12-承片槽；
2-本体，21-通气组件，22-通孔；
3-承片槽，31-倒角；
4-硅片。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本发明中的具体实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
实施例一：
如图2和图3所示，本实施例中提供的硅片承载装置，包括本体2，以及沿水平方向等间距形成在本体2上的多个用于承载硅片4的承片槽3；其中，承片槽3均在水平方向上朝向同一方向倾斜设置，并且承片槽3的任一侧壁所在的平面和与水平方向垂直的竖直平面之间均形成相同的第一预设夹角。
其中，水平方向为图2中所示的H方向，竖直平面为图2中所示的B平面，第一预设夹角为图2中所示的角α。
将硅片4依次放置到承片槽3内，具体如图3所示。放置的多个硅片4沿水平方向均朝向同一方向倾斜，并且倾斜的角度均大致相等（当硅片4的厚度与承片槽3的槽宽相等时，硅片4与竖直平面之间的倾斜角即为承片槽3的侧壁所在平面和竖直平面之间的第一预设夹角）；从而使得硅片4之间的间距的一致性较高，进而提高了各个硅片4之间的杂质扩散的均匀性。
同时，在将硅片4放置在硅片承载装置上后，硅片4在扩散炉内倾斜放置时，有利于硅片4中间与沿水平方向的气流的接触，从而进一步提高了硅片4的杂质扩散的均匀性。
在实际使用时，由于硅片4放置在硅片承载装置上后，其均朝向同一方向倾斜，可使硅片4朝向背离涂覆源的一放倾斜，从而有效地减小硅片4与硅片承载装置的粘接概率，便于后期的取片。
同时，还可是硅片4朝向气流来的方向倾斜，这样可在气流的作用下，减小硅片4所受到的支撑应力（即硅片4与承片槽3的侧壁之间的支撑应力），从而避免硅片4在高温下由于支撑应力过大而发生形变甚至损毁。
需要进一步说明的是，当该硅片承载装置内放置的硅片4的厚度小于承片槽3的槽宽时，硅片4先沿同一方向倾斜。同时，由于放置的硅片4的自身厚度均相同，放置在承片槽3内，硅片4在承片槽3内倾斜程度均大致相等，从而可以认为所有硅片4倾斜放置后，同时增加一个在承片槽3内的倾斜角度，其最终的倾斜角度均大致相等，从而使得硅片4之间的间距的一致性较高，进而提高了各个硅片4之间的杂质扩散的均匀性。
本实施例中，第一预设夹角的角度为2～5°，其中优选为3°。
本实施例中，由于硅片4与承片槽3的侧壁之间存在一定的支撑应力，并且该支撑应力主要集中在承片槽3的槽口处。同时，硅片4在扩散炉内处于高温环境下，因此很容易造成硅片4因所受的支撑应力过大而发生形变甚至损毁。为此，可在承片槽3的两侧壁在槽口处均形成有倒角31，并且两个倒角31之间形成第二预设夹角，如图2中所示的角β。承片槽3的两侧壁在槽口处均形成倒角31，便于硅片4的放置，并且通过设置倒角31，可避免硅片4与承片槽3在槽口处的接触应力集中，从而提高了硅片4放置的安全性。
同时，在扩散炉内进行高浓度扩散时，倒角31还可有效防止扩散的杂质在槽口处沉积并产生结晶，从而避免硅片4在结晶处与承片槽3粘接，进而便于取片。
本实施例中，第二预设夹角的角度为50～70°，其中优选为60°。
本实施例中，本体2优选采用多晶硅或单晶硅制成。多晶硅或单晶硅具有纯度高、耐受高温并且与硅片4膨胀特性一致等优点。
需要说明的是，本实施例中的本体2，其具体结构形状不唯一，可为长方体承载框结构，也可为半圆形硅舟结构等，本领域技术人员可根据实际使用的需要而确定本体2的具体结构，但都应落入本发明的保护范围。
实施例二：
如图4和图5所示，本实施例中提供的硅片承载装置，其大体结构与实施例一中提供的硅片承载装置相同或类似，在此不再赘述。下面仅以不同之处加以描述。
本实施例中，为了便于理解，将本体2制成常见的硅舟结构，即本体2沿竖直平面的截面呈弧形延伸，具体可参考图4和图5所示。其中，图4所示的H方向为水平方向，B平面为竖直平面。
本实施例中，由于硅片承载装置上需放置在扩散炉内，并且通过气流将杂志扩散至硅片4上，为了提高硅片承载装置的透气性，便于气流的流通。可在本体2上沿弧形延伸方向间隔设置有至少两组通气组件21，每组通气组件21均包括沿水平方向间隔设置的至少两个通孔22，如图4所示。通过在本体2上设置通气组件21，在扩散炉内便于气流流通。
本实施例中，为了保证气流流通的均匀性，多组通气组件21沿本体2的弧形延伸方向等间距设置。具体的，相邻的两组通气组件21的周角相等，如图5所示。
进一步的，每组通气组件21中的多个通孔22沿水平方向等间距设置。
本实施例中，在保证硅片承载装置的透气性的同时，还应保证开设通气组件21后的本体2仍具有一定的结构强度。为此，相邻的两个通气组件21中的通孔22在水平方向上错位设置，如图4所示。相邻的两个通气组件21中的通孔22在水平方向上错位设置，从而避免本体2局部支撑力过低而造成破损，进而在满足气流流通的同时有效地提高了本体2的结构强度。
进一步优选的，通孔22均为腰形孔。
以上实施方式及实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式及实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施方式或实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施方式或实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种硅片承载装置，包括本体，以及沿水平方向等间距形成在所述本体上的多个用于承载硅片的承片槽；
其中，所述承片槽均在水平方向上朝向同一方向倾斜设置，并且所述承片槽的任一侧壁所在的平面和与水平方向垂直的竖直平面之间均形成相同的第一预设夹角。
2.根据权利要求1所述的硅片承载装置，其特征在于，所述第一预设夹角的角度为2～5°。
3.根据权利要求1所述的硅片承载装置，其特征在于，所述承片槽的两侧壁在槽口处均形成有倒角，并且两个所述倒角之间形成第二预设夹角。
4.根据权利要求3所述的硅片承载装置，其特征在于，所述第二预设夹角的角度为50～70°。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的硅片承载装置，其特征在于，所述本体沿竖直平面的截面呈弧形延伸。
6.根据权利要求5所述的硅片承载装置，其特征在于，所述本体上沿弧形延伸方向间隔设置有至少两组通气组件，各所述通气组件包括沿水平方向间隔设置的至少两个通孔。
7.根据权利要求6所述的硅片承载装置，其特征在于，多组所述通气组件沿所述本体的弧形延伸方向等间距设置。
8.根据权利要求5或6所述的硅片承载装置，其特征在于，各所述通气组件中的多个所述通孔沿水平方向等间距设置。
9.根据权利要求6到8中任一项所述的硅片承载装置，其特征在于，相邻的两个所述通气组件中的所述通孔在水平方向上错位设置。
10.根据权利要求6到9中任一项所述的硅片承载装置，其特征在于，所述通孔均为腰形孔。
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