CN113363191A - 晶舟、扩散设备及半导体器件制造方法 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种晶舟、扩散设备及半导体器件制造方法，包括：若干固定柱、固定板和承载结构以及连接台，所述固定板与若干所述固定柱连接；所述承载结构设置有多个，多个所述承载结构设置在每一所述固定柱上，若干所述固定柱通过各所述固定柱上对应的所述承载结构共同承载晶圆，其中，所述晶圆包括产品晶圆和控片晶圆；所述承载结构包括产品承载部和控片承载部，所述产品承载部用于承载所述产品晶圆，所述控片承载部用于承载所述控片晶圆；所述连接台固定在若干所述固定柱之间；所述连接台位于所述控片承载部的上方。本申请实施例通过上述技术方案，在保证均匀性，热量的情况下，有效地减少了清洗物料和测试人力，避免造成材料的浪费，节约了成本。

Description

晶舟、扩散设备及半导体器件制造方法
技术领域
本申请涉及半导体电子技术领域，尤其涉及一种晶舟、扩散设备及半导体器件制造方法。
背景技术
多晶硅在半导体领域中作用非常重要，主要是用来做为栅极材料，所以硅栅的生长好坏也就决定了整个半导体器件的性能如何。而晶舟的制作条件，间距和造型也就影响了多晶硅的生长，在实际生产过程中由于多晶硅的反应是硅烷的热分解，生成多晶硅沉积到晶圆表面，控片表面是平整的面，而产品是带有隔离槽填充物的形状，导致产品的比表面积大于控片的，这样就导致了晶圆厚度如果使用控片测量，而下面一片则比较接近于真实产品厚度，颗粒状况则基本一致。多晶硅生产一般是采用6片控片，上/中/下三个部分各放两片控片，两片控片放置在紧挨着的上下两个卡槽位置。这样测量结果，颗粒状况6片控片都作为参考，厚度状况是以下层为主，这样就带来一个坏处是每次进行生产都要浪费3片控片。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种晶舟、扩散设备及半导体器件制造方法，可以在在保证均匀性，热量的情况下，有效地减少了清洗物料和测试人力，节约了成本。
本申请公开了一种晶舟包括：若干固定柱、固定板和承载结构以及连接台，所述固定板与若干所述固定柱连接；所述承载结构设置有多个，多个所述承载结构设置在每一所述固定柱上，若干所述固定柱通过各所述固定柱上对应的所述承载结构共同承载晶圆，其中，所述晶圆包括产品晶圆和控片晶圆；所述承载结构包括产品承载部和控片承载部，所述产品承载部用于承载所述产品晶圆，所述控片承载部用于承载所述控片晶圆；所述连接台固定在若干所述固定柱之间；所述连接台位于所述控片承载部的上方。
可选的，所述控片承载部包括第一控片承载部、第二控片承载部和第三控片承载部，所述第一控片承载部、第二控片承载部和第三控片承载部分部设于所述晶舟的上、中、下部；所述产品承载部包括第一产品承载部和第二产品承载部，所述第一产品承载部设于所述第一控片承载部和所述第二控片承载部之间，所述第二产品承载部设于所述第二控片承载部和所述第三控片承载部之间；所述连接台包括第一连接台、第二连接台和第三连接台，所述第一连接台、第二连接台和第三连接台分别设于第一控片承载部、第二控片承载部和第三控片承载部的上方。
可选的，所述产品承载部包括产品卡托，所述产品卡托从所述固定柱向所述晶舟的中轴方向延伸凸起；各所述固定柱上对应的所述产品卡托高度相同，以共同承载所述产品晶圆；所述控片承载部包括控片卡托，所述控片卡托从所述固定柱向所述晶舟的中轴方向延伸凸起；各所述固定柱上对应的所述控片卡托高度相同，以共同承载所述控片晶圆。
可选的，所述产品承载部包括产品凹槽，所述产品凹槽设于所述固定柱；各所述固定柱上对应的所述产品凹槽高度相同，以共同承载所述产品晶圆；所述控片承载部包括控片凹槽，所述控片凹槽设于所述固定柱；各所述固定柱上对应的所述控片凹槽高度相同，以共同承载所述控片晶圆。
可选的，所述晶圆还包括挡片晶圆，所述承载结构还包括挡片承载部，所述挡片承载部分别设置在所述第一连接台的上方和所述第三控片承载部的下方形成上挡片放置部和下挡片放置部，所述上挡片放置部和所述下挡片放置部用于承载所述挡片晶圆。
可选的，所述固定柱包括第一固定柱、第二固定柱和第三固定柱，所述第一固定柱、第二固定柱和第三固定柱呈正三角形设置；所述固定板包括第一固定板和第二固定板，所述第一固定板和所述第二固定板分别设于所述第一固定柱、第二固定柱和第三固定柱的两端，并分别与所述第一固定柱、第二固定柱和第三固定柱固定连接；所述晶舟还包括限位柱，所述限位柱设于所述第一固定柱和所述第二固定柱之间或所述第二固定柱和所述第三固定柱之间，所述限位柱分别与所述第一固定板、所述第二固定板可拆卸连接。
可选的，所述固定柱和所述连接台均为石英材质。
本申请还公开了一种扩散设备，包括工艺炉和上述的所述晶舟。
本申请还公开了一种半导体器件制造方法，应用于上述的扩散设备中，包括以下步骤：放置控片晶圆至晶舟的连接台下方的控片承载部处；放置产品晶圆至晶舟的产品承载部处；将完成装片的晶舟移入工艺炉中；启动工艺炉氧化沉积制程，对所述产品晶圆和所述控片晶圆进行镀膜取出完成镀膜的所述产品晶圆和所述控片晶圆；对所述控片晶圆的膜层进行检测，生成检测结果；若检测结果为合格，则将所述产品晶圆送到下一制程，若检测结构为不合格，则判断所述产品晶圆为不合格产品。
可选的，所述方法还包括步骤：累计完成镀膜的次数；当次数达到预设次数时，确定所述晶舟需要清洗；若需要，则将所述晶舟放入弱酸中进行清洗，以备下一次使用；若不需要，则对所述晶舟进行装片，以备下一次制程。
上述技术方案至少具有以下有益效果或优点：本申请公开的一种晶舟，将所述连接台固定在所述控片承载部的上方，使原来需要多个控片晶圆的位置用所述连接台替代，减少了需要控片晶圆的数量，并且原有工艺每间隔一段时间会清洗所述晶舟，可以将所述连接台连同所述晶舟一起进行清洗，在保证均匀性，热量的情况下，有效地减少了清洗物料和测试人力，避免造成材料的浪费，节约了成本。
附图说明
所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是本申请的一实施例的工艺炉的结构示意图；
图2是本申请的一实施例的晶舟上连接台的结构示意图；
图3是本申请的一实施例的晶舟装片的结构示意图；
图4是本申请的一实施例的晶舟的示意图；
图5是本申请的一实施例的第一固定板的结构示意图；
图6是本申请的一实施例的第二固定板的结构示意图；
图7是本申请的另一实施例的晶舟的结构示意图；
图8是本申请的一实施例的产品凹槽和控片凹槽的局部示意图；
图9是本申请的一实施例的半导体器件的方法步骤图；
其中，10、扩散设备；100、工艺炉；200、晶舟；210、固定柱；217、承载结构；211、产品承载部/产品卡托；216、产品凹槽；204、控片凹槽；212、控片承载部/控片卡托；213、挡片承载部/挡片卡托；2231、第一产品承载部；2232、第二产品承载部；2121、第一控片承载部；2122、第二控片承载部；2123、第三控片承载部；214、上挡片放置部；215、下挡片放置部；218、第一固定柱；219、第二固定柱；222、第三固定柱；220、限位柱；230、固定板；231、第一固定板；2311、第一固定半圆部；2312、第一开放半圆部；232、第二固定板；2321、第二固定半圆部；2322、第二开放半圆部；240、连接台；300、炉体；310、进气口；320、出气口；500、晶圆；510、产品晶圆；600、挡片晶圆；700、控片晶圆；800、转轴；241、第一连接台；242、第二连接台；243、第三连接台。
具体实施方式
需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本申请可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。
在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，除非另有说明，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形，意为不排他的包含，可能存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
另外，“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语，是基于附图所示的方位或相对位置关系描述的，仅是为了便于描述本申请的简化描述，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面参考附图和可选的实施例对本申请作详细说明。
多晶硅在半导体器件制造过程中，应用非常广泛，主要用为栅极、互连、填充材料。如在多晶硅用于栅极和互连材料；沟槽栅产品制造过程中，多晶硅来用作沟槽填充材料。
原位掺杂多晶硅是多晶硅工艺中一个重要分支：通常，多晶硅反应设备为立式炉管设备。本申请中的扩散设备10可以不仅仅是立式工艺炉110，也可以是卧式工艺炉或者其他炉体，本实施例以立式工艺炉为例，举例说明，且本申请中所提及的工艺炉，均为立式工艺炉。立式工艺炉100设备的反应腔室为石英的内管、外管，以及碳化硅或者其它具有耐高温性能材质的晶舟200。
工作状态下的扩散设备10的大致结构如图1所示，在实际应用场景中，设备都是通过单根进气管插入炉体300底部的进气口310，从炉体300的底部进气，气体流动方向大致是从炉体300的下部到炉体300的上部，从炉体300的左部到炉体300的右部，从炉体300的右上再到炉体300的右下，最后通过炉体300下部的出气口320排走。
采用传统的晶舟200造型，晶舟200是由多个立柱组成，并由两个固定板230将多个立柱进行固定，在两个固定板230的中部为贯穿的空心结构，以便工艺炉100中的转轴800安装在两个固定板230上的中部，晶舟200承载晶圆500在炉体300内进行反应加热时，通过转动转轴800，带动晶舟200转动，进行均匀加热，在这种情况下，在350℃～650℃之间，所使用的晶舟200都是石英材质,在实际生产过程中由于多晶硅的反应是硅烷的热分解，生成多晶硅沉积到晶圆500表面，控片晶圆700表面是平整的面，而产品是带有隔离槽填充物的形状，导致产品的比表面积大于控片晶圆700的，这样就导致了晶圆500厚度不均匀；如果使用控片晶圆700测量，则上层晶圆500厚度比实际厚度厚大概40-60A左右，而下面一片则比较接近于真实产品厚度，颗粒状况则基本一致。多晶硅生产一般是采用在晶舟200上放置6片控片晶圆700，在晶舟200的上/中/下三个部分各放两片控片晶圆700，两片控片晶圆700放置在紧挨着的上下两个卡托211位置。这样测量结果，颗粒状况6片控片晶圆700都作为参考，厚度状况是以下层为主。这样就带来一个坏处是每次进行生产都要浪费3片控片700。
针对上述存在的问题，如图2所示，本申请公开了一种晶舟200，包括若干固定柱210、固定板230和承载结构217以及连接台240，固定板230与若干固定柱210连接；承载结构217设置有多个，多个承载结构217设置在每一所述固定柱210上，若干固定柱210通过各固定柱210上对应的承载结构217共同承载晶圆500，其中，晶圆500包括产品晶圆510和控片晶圆700；承载结构217包括产品承载部211和控片承载部212，产品承载部211用于承载产品晶圆510，控片承载部212用于承载控片晶圆700；连接台240固定在若干固定柱210之间；连接台240位于控片承载部212的上方。多个固定柱210上的产品承载部211用于水平承载多个产品晶圆510，多个产品晶圆510自上而下设置在多个固定柱210上的产品承载部211之间；利用多个固定柱210上的产品承载部211从不同的方向对产品晶圆510进行承载，当多个产品晶圆510自上而下放置到固定柱210上的产品承载部211时，根据产品晶圆510放置的位置，在相应的控片承载部212上放置控片晶圆700；在晶舟200进行转动的过程中，晶圆500不容易从晶舟200上掉落下来，增强了晶圆500在晶舟200上的稳定性。连接台240水平固定在多个固定柱210之间。由于连接台240是固定在多个固定柱210之间的，因此连接台240与晶舟200为一体结构，在制作多晶硅制程结束后，当晶舟200需要清洗的时候，可以将晶舟200和连接台240一起放入弱酸中进行清洗，利用弱酸将晶舟200和连接台240表面的杂质洗掉，以进行下一次使用。不需要在单独将连接台240拆卸下来进行清洗，不仅清洗方便，还减少了工序，提高了工作效率。
如图3所示，控片承载部212包括第一控片承载部2121、第二控片承载部2122和第三控片承载部2123，第一控片承载部2121、第二控片承载部2122和第三控片承载2123部分部设于晶舟200的上、中、下部；产品承载部211包括第一产品承载部2231和第二产品承载部2232，第一产品承载部2231设于第一控片承载部2121和第二控片承载部2122之间，第二产品承载部2132设于第二控片承载部2122和第三控片承载部2123之间；连接台240包括第一连接台241、第二连接台242和第三连接台243，第一连接台241、第二连接台242和第三连接台243分别设于第一控片承载部2121、第二控片承载部2122和第三控片承载部2123的上方。
第一连接台241、第二连接台242和第三连接台243与第一固定柱218、第二固定柱219、第三固定柱222和限位柱220均进行固定连接，并且分别设置在晶舟200的上部、中部和下部，将待检测的产品晶圆510分成两个部分。同时，在每个连接台240的下方仅设置一个控片晶圆700，以便测量晶圆500与气体氧化沉积形成多晶硅的膜层厚度。
在实际制备多晶硅的过程中，先对晶舟200进行装片，将待检测的产品晶圆510自上而下水平装在在第一固定柱218、第二固定柱219和第三固定柱222的产品承载部211上，并在连接台240的下方设置控片晶圆700。此时，在靠近产品晶圆510的位置仅有一个连接台240和一个控片晶圆700，炉体300加热并通过转轴800缓慢旋转晶舟200，以对晶舟200上的产品晶圆510进行均匀的加热。同时，气体从炉体300内与产品晶圆510进行氧化沉积反应，在产品晶圆510的表面形成多晶硅膜层。在晶舟200旋转的过程中，在产品晶圆510表面产生的一些杂质以及沉积物会掉落到处于产品晶圆510下方的连接台240上。但是产品晶圆510上掉落的杂质及沉积物被连接台240阻挡，并不会掉落到位于连接台240下方的控片晶圆700上，因此位于连接台240下方的控片晶圆700对产品晶圆510膜层厚度的测量是准确的。当反应完成后，需要清理晶舟200时，可以直接将晶舟200连同连接台240一起放入弱酸中进行清洗。减少了工序，节约了制备时间。
进一步的，如图4所示，产品承载部211包括产品卡托211，产品卡托211从固定柱210向晶舟200的中轴方向延伸凸起；各固定柱210上对应的产品卡托211高度相同，以共同承载产品晶圆510；控片承载部212包括控片卡托212，控片卡托212从固定柱210向晶舟200的中轴方向延伸凸起；各固定柱210上对应的控片卡托212高度相同，以共同承载控片晶圆700。产品卡托211有多个，多个产品卡托211自上而下设置在固定柱210上；多个固定柱210上的产品卡托211一一对应设置，且高度相同。在多个固定柱210上对应设置的产品卡托211的高度都相同，使得处于同一高度的产品卡托211能够共同水平承载产品晶圆510。每个固定柱210还设置有至少一个控片卡托212，多个固定柱210上的控片卡托212对应设置，多个固定柱210上的控片卡托212共同承载控片晶圆700。连接台240水平固定在控片卡托212的上方。在工艺炉100实际工作状态下，在对晶舟200加热的过程中，产品晶圆510的表面与进入到炉体300的气体进行氧化沉积，会在产品晶圆510的表面形成多晶硅膜层和一些其它杂质。在晶舟200转动过程中，这些生成的杂质很可能会掉落在最靠近产品晶圆510一侧的控片晶圆700上，导致最靠近产品晶圆510一侧的控片晶圆700的膜层厚度变厚，测量数据不准确。因此，将原本最靠近产品晶圆510的位置，放置的控片晶圆700换成连接台240，在连接台240的下方仅放置一个控片晶圆700，减少了控片晶圆700的数量，只保留对产品晶圆510形成的多晶硅膜层厚度测量最准确的控片晶圆700。节约了成本，并且在清洗晶舟200时，可以将连接台240与晶舟200一起放入弱酸中将晶舟200以及连接台240上的杂质清洗掉，减少了工序，清洗更方便，使晶舟200能够较快的投入下一次使用中。
固定柱210和连接台240均为石英材质。固定柱210和连接台240的材质相同，相同材质更容易进行焊接，连接台240可以焊接固定在固定柱210上，与晶舟200固定成为一体的结构。同时，石英的材质使得连接台240与固定柱210不容易与气体发生反应，在石英材质的连接台240和固定柱210的表面不容易产生杂质，可以减少清理连接台240和固定柱210的频率。
此外，晶圆500还包括挡片晶圆600，承载结构217还包括挡片承载部213，连接台240还包括第一连接台241；挡片承载部213分别设置在第一连接台241的上方和第三控片承载部2123的下方形成上挡片放置部214和下挡片放置部215，上挡片放置部214和下挡片放置部215用于承载挡片晶圆600。
上挡片放置部214和下挡片放置部215用于承载挡片晶圆600；在装载挡片晶圆600的过程，将挡片晶圆600自上而下的先装满上挡片放置部214，再自上而下的装满下挡片放置部215。因为实际的制程过程中，处于炉体300的上部和下部的位置，属于温度较为极端的位置，一般不用来放置产品晶圆510，所以上挡片放置部214和下挡片放置部215之间的空间为产品的有效反应区。通过在上挡片放置部214和下挡片放置部215装上挡片晶圆600，对晶舟200的两端进行遮盖，使得处于晶舟200两端的产品晶圆510不受到温度的影响。当然，不将上挡片放置部214和下挡片放置部215装满也是可以的，均能够实现对产品晶圆510两端进行遮挡的作用，在此不再一一赘述。
进一步的，产品卡托211的数量为107-150个，产品卡托211的间距为1.36～20.36mm。挡片承载部213包括挡片卡托213，相邻两个挡片卡托213的间距与相邻两个产品卡托211的间距相同。这样，放置产品晶圆510的产品卡托211同样可以放置挡片晶圆600，放置挡片晶圆600的挡片卡托213也可以放置产品晶圆510，产品晶圆510可以在晶舟200的任意位置上进行装载。当待检测的产品晶圆510数量不足时，可能会导致不能将整个晶舟200装满的情况发生，此时，可以调整挡片晶圆600的位置，将挡片晶圆600放置在靠近晶圆晶圆500处的产品卡托211上，而不仅仅是放置在上挡片放置部214和下挡片放置部215。增加了晶舟200装载产品晶圆510的多样性和适应性，使晶舟200能够适应不同的测试环境，应对不同待检测产品晶圆510装载在晶舟200上的情形，不需要再单独更换晶舟200来适应当产品晶圆510数量不足时的装载情况。
在实际工作环境下，因为两个挡片卡托213的间距与相邻两个产品卡托211的间距相同，所以可以放置挡片晶圆600的位置也能够放置产品晶圆510，挡片晶圆600和产品晶圆510的材质可以是相同。为了节省成本，还可以将一些用久了的产品晶圆510当做挡片晶圆600，将用久了的产品晶圆510或不适合进行测试的产品晶圆510放置到挡片卡托213的位置用作挡片晶圆600。对处于产品有效监测区域的产品晶圆510进行遮挡，不仅节约了成本，还能将不能使用的产品晶圆510再利用。产品晶圆510的产品是现成的，挡片晶圆600不足或挡片晶圆600损坏找不到替代的新挡片晶圆600的时候，可以用不能使用的产品晶圆510作为挡片晶圆600，取材方便，减少人工成本，且不影响制程的进行。
具体的，如图5和图6所示，晶舟200包括第一固定板231和第二固定板232，第一固定板231和第二固定板232为圆形；第一固定板231和第二固定板232上设置有用于与固定柱210连接的开孔；第一固定板231包括第一固定半圆部2311和第一开放半圆部2312，第二固定板232包括第二固定半圆部2321和第二开放半圆部2322，第一固定半圆部2311与第二固定半圆部2321对应设置，第一开放半圆部2312和第二开放半圆部2322对应设置。
如图7所示，固定柱210包括第一固定柱218、第二固定柱219和第三固定柱222，第一固定柱2182和第三固定柱222的一端分别设置在第一固定半圆部2311和第一开放半圆部2312的两个圆周交界处；第二固定柱219与第一固定柱218和第三固定柱222呈正三角形设置，设置在所述第一固定半圆部2311的边缘。第一固定柱218、第二固定柱219和第三固定柱222都在设置在同一个半圆内，留出了开放半圆的位置，使得晶圆500可以从开放半圆的方向上水平放置到晶舟200上。
此时，第一固定柱218和第三固定柱222分别对应设置在晶圆500的直径方向的对侧，第一固定柱218、第二固定柱219和第三固定柱222呈正三角形的位置承载共同承载晶圆500。利用三角形的稳定性，晶圆500放置在第一固定柱218、第二固定柱219和第三固定柱222之间不容易发生脱落。并且，工艺炉100中的转轴800在带动晶舟200转动时，考虑到在晶舟200周围需要加热，能够让晶舟200上的晶圆500能够均匀受热，转轴800的转速一般都不会很快。因此，晶圆500水平放置在第一固定柱218、第二固定柱219和第三固定柱222之间，第一固定柱218、第二固定柱219和第三固定柱222在低转速的情况下，又进行三角形支撑，使得晶圆500不容易从晶舟200上掉落下来。
晶舟200还包括限位柱220，限位柱220与固定柱210的长度相同；限位柱220的一端与第一固定半圆部2311固定连接，另一端与第二固定半圆部2321固定连接；限位柱220位于两个相邻固定柱210之间，靠近第一固定半圆部2311和所述第二固定半圆部2321的边缘设置。限位柱220为表面平滑的柱体，从晶圆500的侧面限位所述晶圆500。在工艺炉100的实际工作状态下，工艺炉中的转轴800在带动晶舟200转动时，为了防止晶圆500从晶舟200上掉落下来，或晶圆500从固定柱210上掉落下来，在晶圆500一侧设置限位柱220，能够更有效的防止晶圆500的掉落，保证晶圆500与气体的正常反应。
进一步的，产品卡托211分别设置第一固定柱218、第二固定柱219、第三固定柱222上，靠近装载时产品晶圆510的一侧；第一固定柱218上的产品卡托211与第三固定柱222上的产品卡托211之间的距离小于产品晶圆510的直径；第一固定柱218和第三固定柱222之间的距离大于产品晶圆510的直径。第二固定柱219的所述卡托211，与第一固定柱218和第三固定柱222的连线中点的距离，小于产品晶圆510的半径；第一固定柱218和第三固定柱222的连线中点的距离等于产品晶圆510的半径。这样，第一固定柱218、第二固定柱219和第三固定柱222可以刚好接触到产品晶圆510，通过第一固定柱218、第二固定柱219和第三固定柱222上的产品卡托211对产品晶圆510进行承载。
作为本申请的另一个实施例，如图8所示，产品承载部211包括产品凹槽216，产品凹槽216设于固定柱210；各固定柱210上对应的产品凹槽216高度相同，以共同承载产品晶圆510；控片承载部212包括控片凹槽204，控片凹槽204设于固定柱210；各固定柱210上对应的控片凹槽204高度相同，以共同承载控片晶圆700。
具体的，第一固定柱218、第二固定柱219和第三固定柱222，第一固定柱218和第三固定柱222分别对应设置在晶圆500的直径方向的对侧，第二固定柱219与第一固定柱218和第三固定柱222呈正三角形设置，与第一固定柱218和第三固定柱222共同承载晶圆500。产品凹槽216和控片凹槽204分别设置第一固定柱218、第二固定柱219、第三固定柱222上，靠近晶圆500的一侧；第一固定柱218上的产品凹槽216与第三固定柱222上的产品凹槽216之间的距离大于等于所述晶圆500的直径；第一固定柱218和第三固定柱222之间的距离小于晶圆500的直径。第二固定柱219的产品凹槽216和控片凹槽204，与第一固定柱218和第三固定柱222的连线中点的距离，大于等于晶圆500的半径；第一固定柱218和第三固定柱222的连线中点的距离小于晶圆500的半径。由于产品凹槽216和控片凹槽204是固定柱210上内凹形成的，多个固定柱210之间的距离要比晶圆500的距离小，而且在第一固定柱218、第二固定柱219和第三固定柱222上的产品凹槽216和控片凹槽204的高度要大于晶圆500的厚度。这样，每片晶圆500刚好可以水平放置到第一固定柱218、第二固定柱219和第三固定柱222同一个高度的产品凹槽216和控片凹槽204中，又不会被第一固定柱218、第二固定柱219和第三固定柱222的距离限制住，导致晶圆500不能正常放进产品凹槽216和控片凹槽204中进行承载。连接台240也可以固定在第一固定柱218、第二固定柱219和第三固定柱222同一高度的控片凹槽204中，取代原本在连接台240的位置设置的控片晶圆700，使原本需要6个控片晶圆700的对产品晶圆510氧化沉积形成的膜层厚度进行测量。现在只需要3个控片晶圆700进行测量，减少了控片晶圆700的数量，节约了成本，还不用观察6个控片晶圆700测量的数据，只需要观察最准确的3个控片晶圆700的数据，使测量的方式更简化，且数据更精准。
如图9所示，本申请还公开了一种半导体器件制造方法，应用于上述的扩散设备10中，包括以下步骤：放置控片晶圆700至晶舟200的连接台240下方的控片承载部212处；放置产品晶圆510至晶舟200的产品承载部处211；将完成装片的晶舟200移入工艺炉100中；启动工艺炉100氧化沉积制程，对产品晶圆510和控片晶圆600进行镀膜取出完成镀膜的产品晶圆510和控片晶圆600；对控片晶圆600的膜层进行检测，生成检测结果；若检测结果为合格，则将产品晶圆510送到下一制程，若检测结构为不合格，则判断产品晶圆510为不合格产品。所述方法还包括步骤：累计完成镀膜的次数；当次数达到预设次数时，确定晶舟200需要清洗；若需要，则将晶舟200放入弱酸中进行清洗，以备下一次使用；若不需要，则对晶舟进行装片，以备下一次制程。
具体的，先将控片晶圆700安装到连接台240下方的控片承载部212处；并将待加工产品晶圆510安装到产品承载部211处；控片晶圆700不一定都装，可以选择装，将完成装片的晶舟200移入立式工艺炉100中；立式工艺炉100启动氧化沉积制程，对产品晶圆510和控片晶圆700进行镀膜取出完成镀膜的产品晶圆510和控片晶圆700；对控片晶圆700的膜层进行检测，生成检测结果；若检测结果为合格，则将产品晶圆510送到下一制程，若检测结构为不合格，则判断产品晶圆510为不合格产品。需要对不合格的产品晶圆510检测，判断产品晶圆510是否能够在表面正常的形成多晶硅镀膜，以避免后续产品晶圆510出现质量问题。如果产品晶圆510出现质量问题，则需要更换新的产品晶圆510进行制备，不合格的产品晶圆510清洗以后，进行重新镀膜或者将不适宜进行继续镀膜的产品晶圆510当做挡片晶圆600，设置在挡片承载部213的位置，使产品晶圆510能够得到有效利用。
通过观察晶舟200的固定柱210和连接台240上的沉积物是否影响到下次制备多晶硅的程度，检测晶舟200是否需要清洗。若晶舟200上的沉积物过多，则需要清洗晶舟200，将晶舟200放入弱酸中进行清洗，以备下一次使用。若晶舟200上的沉积物不影响下一次制备多晶硅，则不需要清洗晶舟200，将待检测的产品晶圆510先水平安装在晶舟200内靠近连接台240的位置附近，并在连接台240的下方放置一个控片晶圆700，在晶舟200的上靠近晶圆500的两端安装控片晶圆700，遮挡晶圆500，以备下一次制程。
当然，上述方案也可以通过设置累计完成镀膜的次数。其中，当次数达到预设次数时，判定晶舟200需要清洗。
以上内容是结合具体的可选实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种晶舟，其特征在于，包括：
若干固定柱；
固定板，与若干所述固定柱连接；
承载结构，设置有多个，多个所述承载结构设置在每一所述固定柱上，若干所述固定柱通过各所述固定柱上对应的所述承载结构共同承载晶圆，其中，所述晶圆包括产品晶圆和控片晶圆；
所述承载结构包括产品承载部和控片承载部，所述产品承载部用于承载所述产品晶圆，所述控片承载部用于承载所述控片晶圆；以及
连接台，所述连接台固定在若干所述固定柱之间；所述连接台位于所述控片承载部的上方。
2.如权利要求1所述的晶舟，其特征在于，
所述控片承载部包括第一控片承载部、第二控片承载部和第三控片承载部，所述第一控片承载部、第二控片承载部和第三控片承载部分部设于所述晶舟的上、中、下部；
所述产品承载部包括第一产品承载部和第二产品承载部，所述第一产品承载部设于所述第一控片承载部和所述第二控片承载部之间，所述第二产品承载部设于所述第二控片承载部和所述第三控片承载部之间；
所述连接台包括第一连接台、第二连接台和第三连接台，所述第一连接台、第二连接台和第三连接台分别设于第一控片承载部、第二控片承载部和第三控片承载部的上方。
3.如权利要求1所述的晶舟，其特征在于，
所述产品承载部包括产品卡托，所述产品卡托从所述固定柱向所述晶舟的中轴方向延伸凸起；各所述固定柱上对应的所述产品卡托高度相同，以共同承载所述产品晶圆；
所述控片承载部包括控片卡托，所述控片卡托从所述固定柱向所述晶舟的中轴方向延伸凸起；各所述固定柱上对应的所述控片卡托高度相同，以共同承载所述控片晶圆。
4.权利要求1所述的晶舟，其特征在于，
所述产品承载部包括产品凹槽，所述产品凹槽设于所述固定柱；各所述固定柱上对应的所述产品凹槽高度相同，以共同承载所述产品晶圆；
所述控片承载部包括控片凹槽，所述控片凹槽设于所述固定柱；各所述固定柱上对应的所述控片凹槽高度相同，以共同承载所述控片晶圆。
5.权利要求2所述的晶舟，其特征在于，所述晶圆还包括挡片晶圆，所述承载结构还包括挡片承载部，所述挡片承载部分别设置在所述第一连接台的上方和所述第三控片承载部的下方形成上挡片放置部和下挡片放置部，所述上挡片放置部和所述下挡片放置部用于承载所述挡片晶圆。
6.如权利要求1-5任一项所述的晶舟，其特征在于，所述固定柱包括第一固定柱、第二固定柱和第三固定柱，所述第一固定柱、第二固定柱和第三固定柱呈正三角形设置；所述固定板包括第一固定板和第二固定板，所述第一固定板和所述第二固定板分别设于所述第一固定柱、第二固定柱和第三固定柱的两端，并分别与所述第一固定柱、第二固定柱和第三固定柱固定连接；
所述晶舟还包括限位柱，所述限位柱设于所述第一固定柱和所述第二固定柱之间或所述第二固定柱和所述第三固定柱之间，所述限位柱分别与所述第一固定板、所述第二固定板可拆卸连接。
7.如权利要求6所述的晶舟，所述固定柱和所述连接台均为石英材质。
8.一种扩散设备，包括工艺炉和权利要求1-7任一项所述的晶舟。
9.一种半导体器件制造方法，应用于如权利要求8所述的扩散设备中，包括以下步骤：
放置控片晶圆至晶舟的连接台下方的控片承载部处；
放置产品晶圆至晶舟的产品承载部处；
将完成装片的晶舟移入工艺炉中；
启动工艺炉氧化沉积制程，对所述产品晶圆和所述控片晶圆进行镀膜取出完成镀膜的所述产品晶圆和所述控片晶圆；
对所述控片晶圆的膜层进行检测，生成检测结果；
若检测结果为合格，则将所述产品晶圆送到下一制程，若检测结构为不合格，则判断所述产品晶圆为不合格产品。
10.如权利要求9所述的半导体器件制造方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：
累计完成镀膜的次数；
当次数达到预设次数时，确定所述晶舟需要清洗；
若需要，则将所述晶舟放入弱酸中进行清洗，以备下一次使用；若不需要，则对所述晶舟进行装片，以备下一次制程。
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胡玉祥: "晶闸管的智能化控制", 《电工技术杂志》 *

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