CN112313360A - 用于接收具有规则等离子沉积的晶片的等离子舟 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于接收具有部分等离子体沉积衰减的晶片的等离子舟，其由多个彼此平行间隔开的舟板组成，所述舟板设有用于垂直接收晶片的晶片接收器，以便在运输过程中以及在涂覆室内的沉积过程中牢固地保持晶片，并且，其中所述舟板通过电绝缘间隔件彼此机械连接。本发明旨在提供一种具有规则的等离子体沉积的等离子舟，所述等离子舟确保在晶片上的沉积在其表面积上是均匀的并且具有恒定的层厚。这是通过将衰减元件(12)分别布置在彼此平行定位的晶片保持器(16)之间，以及相邻的舟皿板(15)之间，并且将衰减元件(12)相对于后者在间隔元件(2)上进行电绝缘来实现的。

Description

用于接收具有规则等离子沉积的晶片的等离子舟
技术领域
本发明涉及一种用于接收具有规则等离子沉积的晶片的等离子舟(plasmaboat)，其由多个彼此平行且彼此间隔设置的舟板(boat plate)组成，所述舟板设有用于垂直接收晶片的晶片接收器，以便在运输过程中以及在涂覆室内的沉积过程中牢固地保持晶片，所述舟板通过电绝缘间隔件彼此机械连接。
背景技术
这样的等离子舟，例如，用作用于等离子体增强化学气相沉积(PECVD)的PECVD舟。WO2016/166125A1公开了一种这样的特别轻质的PECVD舟(PECVD boat)的示例。在这种情况下，PECVD舟由具有下部框架元件的单个舟板组成，晶片保持架从下部框架元件中突出，后者分别以U形围成一排要容纳的矩形晶片的周向边缘，并且包括多个接收元件，这些接收元件在三个点处以叉状接合晶片的周向边缘。常规地，多个这样的舟板彼此平行地布置，并且通过绝缘间隔件彼此连接，使得可以彼此平行且彼此相邻地接收多个晶片。
舟板由诸如石墨、钛的导电材料组成，使得当施加电势时在等离子体沉积期间可以在位于等离子舟中的晶片之间形成等离子体。
WO2017/085178A1公开了晶片平行分离布置的等离子舟的另一示例，其涉及晶片舟(wafer boat)和用于晶片的等离子处理装置。
一方面，PECVD舟具有在将矩形晶片传送到涂覆腔中或从涂覆腔中移出时以及在沉积期间牢固地保持矩形晶片的功能，另一方面，必须通过PECVD舟或舟板将沉积过程所需的电势施加到晶片上，以点燃涂覆过程所需的等离子体。
为了减少热质量，舟板上设有铣削的凹槽或开口，这些凹槽或开口小于要接收的晶片轮廓，或者在其中将晶片的周向边缘围成U形。
加热到所需工艺温度的所需时间尤其取决于要加热的晶片数量、PECVD舟的质量、达到均匀温度分布之前的均化时间，以及进行加热的方式。应当理解，为了有效和快速的沉积过程，加热时间以及随后的均化时间应该尽可能短。
在这些配备有晶片的晶片舟中，在等离子体沉积期间，特别是在晶片之间也形成等离子体，使得在某些区域，特别是在边缘区域中的晶片保持架和晶板附近，沉积了太多的材料，结果在这些位置上部分地形成了过厚的沉积物，使得妨碍了涂层在晶片上的均匀分布。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种等离子舟，所述等离子舟具有规则的等离子沉积，从而在晶片上实现在其区域上具有恒定层厚的均匀沉积，而加热和均化时间不会受到明显影响。
本发明的目的通过在上述介绍中提到的等离子舟类型来实现，其中，在彼此平行定位的晶片接收器之间，衰减元件分别设置在相邻的舟板之间并且与舟板电绝缘。
以这种特别简单的方式，在不显着影响加热和均化时间的情况下实现了边缘区域中等离子体沉积的部分衰减。
衰减元件设置在两个相邻的舟板之间的绝缘间隔元件上或之间，同时与它们电绝缘。
优选地，衰减元件分别由下部框架元件和两个竖直杆组成，两个竖直杆从下部框架元件彼此相距一定距离地突出并且分别延伸到两个彼此平行定位的晶片接收器之间的间隙中。
衰减元件分别覆盖大致对应于位于晶片接收器中的晶片的下部区域的区域。
在替代实施例中，衰减元件的杆和下部框架元件围成一个区域，所述区域大于或等于装配在晶片接收器中的晶片的下半部分的轮廓。
由杆和下部框架元件围成的区域也可以小于装配到晶片接收器中的晶片的下半部分的大致轮廓。
在另一替代实施例中，衰减元件设置为具有大面积的板，其覆盖晶片的下部区域，即，覆盖位于晶片接收器中的晶片轮廓的大约三分之一或二分之一。
最后，可以将呈板形的衰减元件以弧形嵌入凹处，使得仅覆盖位于晶片接收器中的晶片的下部和侧向边缘区域。
衰减元件可以由陶器、瓷器、石墨、金属组成。
附图说明
下面将参照示例性实施例更详细地解释本发明。在附图的相关图中，
图1：示出了具有彼此并排布置的多个晶片的晶片舟的细节，其中，可以看到底部和侧向的边缘区域中涂层过厚的区域；
图2：示出了根据本发明的晶片舟的透视图，所述晶片舟具有框架形式的衰减元件，所述衰减元件分别由下部框架元件和两个竖直杆组成；
图3：示出了根据图2的晶片舟的详细视图；以及
图4：示出了根据本发明的晶片舟，其局部以截面示出，所述晶片舟具有框架形式的衰减元件和绝缘间隔件。
具体实施方式
如图2所示，晶片舟14由多个彼此平行定位并且从边缘向上定向的舟板15组成，所述舟板15具有下部框架元件3、5和从下部框架元件3、5突出的保持臂10，其中叉形、u形或v形接收元件11向内定向，形成了用于接收晶片1的晶片接收器16(图4)，接收元件11分别包围晶片1的周向边缘并将其固定在晶片接收器16中，以使它们不会掉落(图2)。每个舟板15包括多个彼此并排布置的这种晶片接收器16。
保持臂10的长度尺寸确定为，使得它们达到装配在晶片接收器16中的晶片1的高度的大约一半。原则上，也可以将两个晶片1背对背地装配在晶片接收器16中。
为了将晶片1牢固地接收在晶片接收器16中，三种接收元件11是满足各种情况的，这三种接收元件具体是，根据图示的分别在左边的保持臂10的上端、大约在右边的保持臂10的中间，以及在下部框架元件3、5中。
由石墨、CFC或钛组成的彼此平行定向的舟板15彼此机械连接，并通过电绝缘间隔件2(图4)彼此保持一定距离。
如图2所示，例如，四个舟板15通过绝缘间隔件2彼此连接，使得在每种情况下，四个晶片1都可以彼此平行地装配到晶片接收器16中。此外，在每种情况下，第一和第三以及第二和第四舟板15分别通过连接元件6彼此导电气连接，当引入到涂覆室(未示出)中时，连接元件6通过接触元件7、8以封锁的方式连接到不同的电势。也就是说，第一和第三舟板15和第二和第四舟板15分别处于相同的电势。
当然，也可以彼此相邻地布置四个以上的舟板15，在这种情况下，所有奇数的舟板15和所有偶数的舟板15分别通过连接元件6彼此电气连接。
在涂覆室中的PECVD涂覆过程中，等离子体还必须在晶片1之间的间隙中燃烧，通过供应包括待沉积材料的气体来涂覆晶片1。在这种情况下，已经发现晶片1被不均匀地涂覆，并且特别地，尤其是在边缘区域中，在底部和侧向上形成了过度涂覆的区域9，即在舟板15的保持臂10和下部框架元件3、5的区域中(见图1)。产生这种效果的原因显然是晶片1之间的等离子体燃烧的强度分布不均匀。
现已发现，可以用简单的方法实现晶片1的特别均匀的涂覆。
为此，在晶片接收部16之间的区域中的两个相邻的舟板15之间分别插入由陶器、瓷器、石墨、金属组成的衰减元件12。在这种情况下，在功能上重要的是，衰减元件12必须设置成使得它们与两个相邻的舟板15之间的间隔元件2之上或之间的舟板绝缘。
衰减元件12原则上以与舟板15类似的方式构造，但是没有接收元件11，并且其由下部框架元件4和两个竖直杆13组成，两个分别竖直杆13从下部框架元件4彼此隔开一定距离延伸到两个相邻晶片之间的间隙中，具体地，通过以下方式：杆13的位置大致对应于用于接收晶片1的保持臂10的位置，衰减元件12的下部框架元件4对应于晶片接收器16的下部框架元件3、5。尽管所述包围区域也可以小于晶片1的轮廓(图4)，衰减元件12的杆13和下部框架元件4围成与装配在晶片舟14中的晶片1的轮廓相对应的区域。
衰减元件12还可以设置为具有大面积的板，其覆盖晶片1的下部区域，即，覆盖相邻晶片1之间的间隙的大约三分之一或二分之一。
可替代地，可以将衰减元件12以弧形嵌入凹处，使得仅覆盖晶片1的下部和侧向边缘区域。
通过衰减元件12实现的效果是，等离子体不再能够在相邻晶片1之间的整个区域上燃烧，并且等离子体被衰减元件12部分地衰减，特别是在区域9中，否则所述区域9会暴露于过量的涂层。结果是使晶片表面的涂层在整个区域上均匀化。
在晶片接收器16之间的根据本发明的衰减元件12的另一个优点是，没有明显影响设有晶片1的等离子舟的加热和均化时间。
附图标记列表
1 晶片
2 间隔件
3 下部框架元件
4 衰减元件的下部框架元件
5 下部框架元件
6 连接元件
7 接触元件
8 接触元件
9 过度涂覆的区域
10 保持臂
11 接收元件
12 衰减元件
13 竖直杆
14 晶片舟
15 舟板
16 晶片接收器
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种等离子舟，其用于接收具有部分等离子体沉积衰减的晶片(1)，所述等离子舟由多个彼此平行且彼此间隔设置的舟板(15)组成，所述舟板(15)设有用于垂直接收晶片(1)的晶片接收器(16)，所述晶片接收器(16)分别由下部框架元件(3)和从下部框架元件(3)突出的保持臂(10)组成，所述保持臂(10)具有向内定向的接收元件(11)，所述接收元件分别包围晶片(1)的周向边缘，以便在运输过程中以及在涂覆室内的沉积过程中牢固地保持晶片(1)，所述舟板(15)通过电绝缘间隔件(2)彼此机械连接，其特征在于，在彼此平行定位的晶片接收器(16)之间，衰减元件(12)分别设置在相邻的舟板(15)之间，同时与舟板(15)电绝缘，所述衰减元件(12)对应于没有接收元件(11)或构造成具有大面积的板的晶片接收器(16)，所述大面积的板覆盖晶片(1)的下部区域。
2.根据权利要求1所述的等离子舟，其特征在于，衰减元件(16)设置在两个相邻的舟板(15)之间的绝缘间隔件(2)之上或之间。
3.根据权利要求1和2所述的等离子舟，其特征在于，衰减元件(16)分别由下部框架元件(4)和两个竖直杆(13)组成，两个竖直杆(13)从下部框架元件(4)彼此相距一定距离地突出并且分别延伸到两个彼此平行定位的晶片接收器(16)之间的间隙中。
4.根据权利要求3所述的等离子舟，其特征在于，衰减元件(16)分别覆盖大致对应于位于晶片接收器(16)中的晶片(1)的下半部分。
5.根据权利要求3所述的等离子舟，其特征在于，衰减元件(12)的杆(13)和下部框架元件(4)围成一个区域，所述区域对应于大于或等于装配在晶片接收器(16)中的晶片(1)的下半部分的轮廓。
6.根据权利要求3所述的等离子舟，其特征在于，杆(13)和下部框架元件(4)包围的面积小于装配在晶片接收器(16)中的晶片(1)的下半部分的轮廓。
7.根据权利要求1所述的等离子舟，其特征在于，作为具有大面积的板的衰减元件(12)覆盖位于晶片接收器(16)中的晶片(1)的轮廓的大约三分之一或二分之一。
8.根据权利要求7所述的等离子舟，其特征在于，将呈板形的衰减元件(12)以弧形嵌入凹处，使得仅覆盖位于晶片接收器(13)中的晶片(1)的下部和侧向边缘区域。
9.根据权利要求1-8之一所述的等离子舟，其特征在于，衰减元件(12)由陶器、瓷器、石墨、金属组成。

Claims (9)

1.一种等离子舟，其用于接收具有部分等离子体沉积衰减的晶片，所述等离子舟由多个彼此平行且彼此间隔设置的舟板组成，所述舟板设有用于垂直接收晶片的晶片接收器，以便在运输过程中以及在涂覆室内的沉积过程中牢固地保持晶片，所述舟板通过电绝缘间隔件彼此机械连接，其特征在于，在彼此平行定位的晶片接收器(16)之间，衰减元件(12)分别设置在相邻的舟板(15)之间，同时与舟板(15)电绝缘。
2.根据权利要求1所述的等离子舟，其特征在于，衰减元件(16)设置在两个相邻的舟板(15)之间的绝缘间隔元件(2)之上或之间。
3.根据权利要求1和2所述的等离子舟，其特征在于，衰减元件(16)分别由下部框架元件(4)和两个竖直杆(13)组成，两个竖直杆(13)从下部框架元件(4)彼此相距一定距离地突出并且分别延伸到两个彼此平行定位的晶片接收器(16)之间的间隙中。
4.根据权利要求3所述的等离子舟，其特征在于，衰减元件(16)分别覆盖大致对应于位于晶片接收器(16)中的晶片(1)的下半部分。
5.根据权利要求3所述的等离子舟，其特征在于，衰减元件(12)的杆(13)和下部框架元件(4)围成一个区域，所述区域对应于大于或等于装配在晶片接收器(16)中的晶片(1)的下半部分的轮廓。
6.根据权利要求3所述的等离子舟，其特征在于，杆(13)和下部框架元件(4)包围的面积小于装配在晶片接收器(16)中的晶片(1)的下半部分的轮廓。
7.根据权利要求2所述的等离子舟，其特征在于，衰减元件(12)设置为具有大面积的板，其覆盖晶片(1)的下部区域，即，覆盖位于晶片接收器(16)中的晶片(1)的轮廓的大约三分之一或二分之一。
8.根据权利要求7所述的等离子舟，其特征在于，将呈板形的衰减元件(12)以弧形嵌入凹处，使得仅覆盖位于晶片接收器(16)中的晶片(1)的下部和侧向边缘区域。
9.根据权利要求1-8之一所述的等离子舟，其特征在于，衰减元件(12)由陶器、瓷器、石墨、金属组成。
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