CN114214733B - 一种宽COP free和DZ深度硅退火片的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种宽COP free和DZ深度硅退火片的制备方法，本发明涉及晶片加工技术领域。该宽COP free和DZ深度硅退火片的制备方法，通过放置组件的设置，当输送钢带运行的同时，能够通过传动组件以及放置盘等组件之间的配合，将放置的硅片输送至机体内部的同时进行转动，当两侧的挡片通过顶面开设的弧形面插入输送架底部两侧开设的矩形槽内部时，能够将两侧对应的传动齿板向上顶起，使得若干个弹簧体收缩的同时输送架停止移动，当输送架停止移动的同时，其顶面放置盘内部放置的硅片仍能够通过输送钢带的运行持续转动，使内部放置的硅片能够保证受热效果，使得能够更好的控制硅片退火时间的同时保证其受热的均匀性，提升了退火效果。

Description

一种宽COP free和DZ深度硅退火片的制备方法

技术领域

本发明涉及晶片加工技术领域，具体为一种宽COP free和DZ深度硅退火片的制备方法。

背景技术

退火是一种金属热处理工艺，指的是将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却。目的是降低硬度，改善切削加工性；降低残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。准确的说，退火是一种对材料的热处理工艺，包括金属材料、非金属材料。而且新材料的退火目的也与传统金属退火存在异同。

基于COP在高温条件下的消除原理，将硅片分别经过1100～1200度左右1h、2.5h及4h退火处理后，我们制备得到具有不同COP free深度的硅片，而单晶硅片在进行退火的过程中，由于其进行输送加热时硅片的放置以及加热片的设置，导致硅片的加热效果不均匀的同时，需要更改原先设定的退火时间，影响硅片的退火效果。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种宽COP free和DZ深度硅退火片的制备方法，解决了加热不均匀，影响退火效果的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种宽COP free和DZ深度硅退火片的制备方法，包含以下步骤：

S1、单晶锭制备：将硅石SIO2在电炉中高温还原为冶金级硅，纯度95％～99％，然后将其变为硅的卤化物或氢化物，经提纯，以制备纯度很高的硅多晶；

S2、半导体晶片加工：对硅单晶锭进行切片、研磨、抛光等各种加工，得到表面洁净及高几何参数的硅片；

S3、退火处理：将得到的硅片经过退火装置进行退火作业；

其中，S3中所述退火装置包含有机体，所述机体的内部底部两侧均固定安装有支撑腿，所述机体的侧面设置有衔接架、且通过衔接架固定安装有密封盖，所述机体的内部固定安装有若干个加热模块，所述机体的内部设置有输送板、且输送板的内部设置有输送组件，所述输送组件的顶面设置有放置组件，所述机体的外侧设置有加压组件，所述放置组件包含有输送架，所述输送架的顶面中部转动安装有放置盘，所述放置盘的顶面开设有若干个通风槽，所述放置盘的底部两侧均固定安装有定位架，若干个所述定位架的内部均固定安装有弹簧体，所述输送架的底部两侧均设置有传动齿板，两个所述传动齿板分别通过若干个定位架以及弹簧体的配合固定安装在输送架的底部两侧，两个所述传动齿板的底部均与输送架的底部保持齐平，所述输送架的两侧底部均固定安装有弧形卡口，所述输送架的内部转动安装有螺杆，所述螺杆通过两端套接的轴承转动安装在输送架的内部，所述输送架的内部中心位置固定安装有定位轴套，所述定位轴套的内部转动安装有限位轴、且限位轴的圆周外侧固定套接的内蜗轮与螺杆之间相互啮合，所述限位轴的端部固定套接有底盘架，所述底盘架的内部对称开设有若干个衔接槽、且衔接槽的内部均设置有定位栓，所述底盘架通过若干个定位栓的配合与放置盘的底部固定连接，所述输送架的底部两侧均贯穿开设有矩形槽，所述机体的内部设置有挡板组件，所述输送架的内部设置有传动组件。

优选的，所述传动组件包含有固定板，所述固定板有两个、且均固定安装在输送架的内部，两个所述固定板之间转动安装有转轴，所述转轴的一端固定套接有齿轮、且另一端固定套接有外蜗轮，所述外蜗轮与螺杆之间相互啮合，所述齿轮与输送组件之间相互对应。

优选的，所述输送组件包含有输送板，所述输送板的内部中心位置设置有输送钢带，所述输送板的两侧均开设为弧形边、且分别与输送架两侧固定安装的弧形卡口滑动连接。

优选的，所述挡板组件包含有挡片，所述挡片的顶面开设有弧形面、且两个弧形面的开设位置分别与输送架的底部两侧均贯穿开设有矩形槽之间相互对应，两个所述挡片的端部均固定安装有挡杆、且通过挡杆固定安装在输送板的顶面，两个所述挡杆的安装位置均与输送架的侧面相互对应。

优选的，所述加压组件包含有充气泵，所述充气泵固定安装在机体的顶面，所述充气泵的内部固定安装有压力表，所述充气泵的端部分别与机体内部以及冲压瓶端部固定连接。

优选的，所述加压组件还包含有真空接口，所述真空接口的开设位置位于机体的一侧中部。

优选的，所述定位轴套的两侧均贯穿开设有凹型槽，所述内蜗轮通过限位轴的配合转动安装在凹型槽的内部。

优选的，所述放置盘通过底部的底盘架的配合转动安装在输送架的顶面，所述放置盘的顶面高度超出输送架、且其顶面形状为内凹形。

优选的，所述放置盘内部开设的若干个通风槽之间相互对称、且内部相互连通。

优选的，两侧的所述传动齿板的安装位置分别位于输送架底部两侧开设的矩形槽内部、且传动齿板的端部均为弧形。

有益效果

本发明提供了一种宽COP free和DZ深度硅退火片的制备方法。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该宽COP free和DZ深度硅退火片的制备方法，通过放置组件的设置，当输送钢带运行的同时，能够通过传动组件以及放置盘等组件之间的配合，将放置的硅片输送至机体内部的同时进行转动，当两侧的挡片通过顶面开设的弧形面插入输送架底部两侧开设的矩形槽内部时，能够将两侧对应的传动齿板向上顶起，使得若干个弹簧体收缩的同时输送架停止移动，当输送架停止移动的同时，其顶面放置盘内部放置的硅片仍能够通过输送钢带的运行持续转动，使内部放置的硅片能够保证受热效果，使得能够更好的控制硅片退火时间的同时保证其受热的均匀性，提升了退火效果。

(2)、该宽COP free和DZ深度硅退火片的制备方法，通过加压组件的设置，能够将机体内部的空气进行抽取的同时，当机体内部的加热模块在对硅片进行加热时，能够通过压力表的观测以及充气泵的配合，向机体内部充入适量的氧气，保证了硅片退火时的含氧量，同时通过退火时间的延长，能够使得硅片即满足提高硅片GOI性能的同时，又能满足集成电路有源区洁净及具有一定的内吸杂能力。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明图1爆炸结构示意图；

图3为本发明图2剖视结构示意图；

图4为本发明输送组件结构示意图；

图5为本发明输送架剖视结构示意图；

图6为本发明定位轴套剖视结构示意图；

图7为本发明A点放大结构示意图；

图8为本发明B点放大结构示意图；

图9为本发明方法流程图；

图10为本发明COP数量箱线图。

图中：1、机体；101、支撑腿；102、真空接口；103、加热模块；2、密封盖；201、衔接架；3、充气泵；301、压力表；4、输送板；401、输送钢带；5、输送架；501、弧形卡口；502、放置盘；5021、通风槽；503、矩形槽；504、固定板；505、转轴；506、齿轮；507、外蜗轮；6、挡片；601、弧形面；602、挡杆；7、螺杆；701、轴承；8、定位架；801、弹簧体；9、传动齿板；10、定位轴套；1001、凹型槽；11、限位轴；1101、内蜗轮；12、底盘架；1201、衔接槽；1202、定位栓。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种宽COP free和DZ深度硅退火片的制备方法，包含以下步骤：

S1、单晶锭制备：将硅石SIO2在电炉中高温还原为冶金级硅，纯度95％～99％，然后将其变为硅的卤化物或氢化物，经提纯，以制备纯度很高的硅多晶；

S2、半导体晶片加工：对硅单晶锭进行切片、研磨、抛光等各种加工，得到表面洁净及高几何参数的硅片；

S3、退火处理：将得到的硅片经过退火装置进行退火作业；

其中，S3中退火装置包含有机体1，机体1的内部底部两侧均固定安装有支撑腿101，机体1的侧面设置有衔接架201、且通过衔接架201固定安装有密封盖2，机体1的内部固定安装有若干个加热模块103，机体1的内部设置有输送板4、且输送板4的内部设置有输送组件，输送组件的顶面设置有放置组件，机体1的外侧设置有加压组件，放置组件包含有输送架5，输送架5的顶面中部转动安装有放置盘502，放置盘502的顶面开设有若干个通风槽5021，放置盘502的底部两侧均固定安装有定位架8，若干个定位架8的内部均固定安装有弹簧体801，输送架5的底部两侧均设置有传动齿板9，两个传动齿板9分别通过若干个定位架8以及弹簧体801的配合固定安装在输送架5的底部两侧，两个传动齿板9的底部均与输送架5的底部保持齐平，输送架5的两侧底部均固定安装有弧形卡口501，输送架5的内部转动安装有螺杆7，螺杆7通过两端套接的轴承701转动安装在输送架5的内部，输送架5的内部中心位置固定安装有定位轴套10，定位轴套10的内部转动安装有限位轴11、且限位轴11的圆周外侧固定套接的内蜗轮1101与螺杆7之间相互啮合，限位轴11的端部固定套接有底盘架12，底盘架12的内部对称开设有若干个衔接槽1201、且衔接槽1201的内部均设置有定位栓1202，底盘架12通过若干个定位栓1202的配合与放置盘502的底部固定连接，输送架5的底部两侧均贯穿开设有矩形槽503，机体1的内部设置有挡板组件，输送架5的内部设置有传动组件，传动组件包含有固定板504，固定板504有两个、且均固定安装在输送架5的内部，两个固定板504之间转动安装有转轴505，转轴505的一端固定套接有齿轮506、且另一端固定套接有外蜗轮507，外蜗轮507与螺杆7之间相互啮合，齿轮506与输送组件之间相互对应，输送组件包含有输送板4，输送板4的内部中心位置设置有输送钢带401，输送板4的两侧均开设为弧形边、且分别与输送架5两侧固定安装的弧形卡口501滑动连接，挡板组件包含有挡片6，挡片6的顶面开设有弧形面601、且两个弧形面601的开设位置分别与输送架5的底部两侧均贯穿开设有矩形槽503之间相互对应，两个挡片6的端部均固定安装有挡杆602、且通过挡杆602固定安装在输送板4的顶面，两个挡杆602的安装位置均与输送架5的侧面相互对应，加压组件包含有充气泵3，充气泵3固定安装在机体1的顶面，充气泵3的内部固定安装有压力表301，充气泵3的端部分别与机体1内部以及冲压瓶端部固定连接，加压组件还包含有真空接口102，真空接口102的开设位置位于机体1的一侧中部，定位轴套10的两侧均贯穿开设有凹型槽1001，内蜗轮1101通过限位轴11的配合转动安装在凹型槽1001的内部，放置盘502通过底部的底盘架12的配合转动安装在输送架5的顶面，放置盘502的顶面高度超出输送架5、且其顶面形状为内凹形，放置盘502内部开设的若干个通风槽5021之间相互对称、且内部相互连通，两侧的传动齿板9的安装位置分别位于输送架5底部两侧开设的矩形槽503内部、且传动齿板9的端部均为弧形，充气泵3为现有的增压设备，能够将氧气通过增压充入机体1内部，保证硅片的受氧效果，加热模块103由现有的加热板组成、且多个加热模块103均通过导线串联至总电路。

使用时，首先通过衔接架201转动打开密封盖2，将需要退火的硅片均匀的放置在放置盘502的顶面，然后关闭密封盖2，通过外置抽真空装置接入真空接口102内部对机体1内部氧气进行抽取，然后同时控制若干个加热模块103以及输送钢带401的运行，通过输送钢带401的运行能够使其通过输送架5底部两侧固定安装的传动齿板9，带动输送架5以及顶面放置盘502内放置的硅片向内运行，同时通过压力表301的观测以及充气泵3的配合，向机体1内部充入适量的氧气，同时通过输送架5以及放置盘502带动放置的硅片向机体1内部移动时，通过内部设置的齿轮506能够带动对应的转轴505转动，使其通过转轴505带动其端部套接的外蜗轮507转动，从而通过外蜗轮507的运行带动对应的螺杆7以及内蜗轮1101转动，通过内蜗轮1101的转动，能够使其带动限位轴11以及限位轴11端部套接的底盘架12转动，然后通过底盘架12带动放置盘502以及放置盘502内放置的硅片运行，通过若干个通风槽5021对机体1内部的热量进行传导，使得放置的硅片输送的同时与机体1受热更加均匀的同时保证与充入的氧气充分的接触，直至运行的输送架5与输送板4顶面两侧固定安装的挡杆602接触，使得两侧的挡片6通过顶面开设的弧形面601插入输送架5底部两侧开设的矩形槽503内部，当挡片6插入其内部后，能够将两侧对应的传动齿板9向上顶起，使得若干个弹簧体801收缩的同时输送架5停止移动，当输送架5停止移动的同时，其顶面放置盘502内部放置的硅片仍能够通过输送钢带401的运行持续转动，使内部放置的硅片能够保证受热效果，当硅片达到加热时长需要退出时，通过输送钢带4的反转，能够带动对应的输送架5向反方向移动，当输送架5脱离两侧的挡片6后通过弹簧体801能够带动两侧的传动齿板9下降，与运行的输送钢带4贴合，将输送架5以及顶面放置盘502内部的硅片进行输出。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种宽COP free和DZ深度硅退火片的制备方法，包含以下步骤：

S1、单晶锭制备：将硅石SIO2在电炉中高温还原为冶金级硅，纯度95％～99％，然后将其变为硅的卤化物或氢化物，经提纯，以制备纯度很高的硅多晶；

S2、半导体晶片加工：对硅单晶锭进行切片、研磨、抛光等各种加工，得到表面洁净及高几何参数的硅片；

S3、退火处理：将得到的硅片经过退火装置进行退火作业；

其中，S3中所述退火装置包含有机体(1)，所述机体(1)的内部底部两侧均固定安装有支撑腿(101)，所述机体(1)的侧面设置有衔接架(201)、且通过衔接架(201)固定安装有密封盖(2)，所述机体(1)的内部固定安装有若干个加热模块(103)，其特征在于：所述机体(1)的内部设置有输送板(4)、且输送板(4)的内部设置有输送组件，所述输送组件的顶面设置有放置组件，所述机体(1)的外侧设置有加压组件；

所述放置组件包含有输送架(5)，所述输送架(5)的顶面中部转动安装有放置盘(502)，所述放置盘(502)的顶面开设有若干个通风槽(5021)，所述放置盘(502)的底部两侧均固定安装有定位架(8)，若干个所述定位架(8)的内部均固定安装有弹簧体(801)，所述输送架(5)的底部两侧均设置有传动齿板(9)，两个所述传动齿板(9)分别通过若干个定位架(8)以及弹簧体(801)的配合固定安装在输送架(5)的底部两侧，两个所述传动齿板(9)的底部均与输送架(5)的底部保持齐平，所述输送架(5)的两侧底部均固定安装有弧形卡口(501)，所述输送架(5)的内部转动安装有螺杆(7)，所述螺杆(7)通过两端套接的轴承(701)转动安装在输送架(5)的内部，所述输送架(5)的内部中心位置固定安装有定位轴套(10)，所述定位轴套(10)的内部转动安装有限位轴(11)、且限位轴(11)的圆周外侧固定套接的内蜗轮(1101)与螺杆(7)之间相互啮合，所述限位轴(11)的端部固定套接有底盘架(12)，所述底盘架(12)的内部对称开设有若干个衔接槽(1201)、且衔接槽(1201)的内部均设置有定位栓(1202)，所述底盘架(12)通过若干个定位栓(1202)的配合与放置盘(502)的底部固定连接，所述输送架(5)的底部两侧均贯穿开设有矩形槽(503)，所述机体(1)的内部设置有挡板组件，所述输送架(5)的内部设置有传动组件；

所述传动组件包含有固定板(504)，所述固定板(504)有两个、且均固定安装在输送架(5)的内部，两个所述固定板(504)之间转动安装有转轴(505)，所述转轴(505)的一端固定套接有齿轮(506)、且另一端固定套接有外蜗轮(507)，所述外蜗轮(507)与螺杆(7)之间相互啮合，所述齿轮(506)与输送组件之间相互对应；

所述输送组件包含有输送板(4)，所述输送板(4)的内部中心位置设置有输送钢带(401)，所述输送板(4)的两侧均开设为弧形边、且分别与输送架(5)两侧固定安装的弧形卡口(501)滑动连接；

所述挡板组件包含有挡片(6)，所述挡片(6)的顶面开设有弧形面(601)、且两个弧形面(601)的开设位置分别与输送架(5)的底部两侧贯穿开设的矩形槽(503)之间相互对应，两个所述挡片(6)的端部均固定安装有挡杆(602)、且通过挡杆(602)固定安装在输送板(4)的顶面，两个所述挡杆(602)的安装位置均与输送架(5)的侧面相互对应；

所述加压组件包含有充气泵(3)，所述充气泵(3)固定安装在机体(1)的顶面，所述充气泵(3)的内部固定安装有压力表(301)，所述充气泵(3)的端部分别与机体(1)内部以及冲压瓶端部固定连接；

所述加压组件还包含有真空接口(102)，所述真空接口(102)的开设位置位于机体(1)的一侧中部。

2.根据权利要求1所述的一种宽COP free和DZ深度硅退火片的制备方法，其特征在于：所述定位轴套(10)的两侧均贯穿开设有凹型槽(1001)，所述内蜗轮(1101)通过限位轴(11)的配合转动安装在凹型槽(1001)的内部。

3.根据权利要求1所述的一种宽COP free和DZ深度硅退火片的制备方法，其特征在于：所述放置盘(502)通过底部的底盘架(12)的配合转动安装在输送架(5)的顶面，所述放置盘(502)的顶面高度超出输送架(5)、且其顶面形状为内凹形。

4.根据权利要求3所述的一种宽COP free和DZ深度硅退火片的制备方法，其特征在于：所述放置盘(502)内部开设的若干个通风槽(5021)之间相互对称、且内部相互连通。

5.根据权利要求1所述的一种宽COP free和DZ深度硅退火片的制备方法，其特征在于：两侧的所述传动齿板(9)的安装位置分别位于输送架(5)底部两侧开设的矩形槽(503)内部、且传动齿板(9)的端部均为弧形。

Images