CN1153834A - 垂直扩散炉中的载片舟 - Google Patents

Abstract

在一种装载片子的方法中，一种舟使得能够减少垂直扩散炉内片子中产生的晶体缺陷并提高工艺均匀性。提供了一种舟，它包含一对用来支持片子面对面二边的侧面舟杆、一对彼此比侧面舟杆靠得更近且平行于侧面舟杆安装的用来支持片子边缘的后部舟杆、以及以相等的角度倾斜地形成并固定于侧面舟杆和后部舟杆的凸出物。因此，即使处理大直径片子时，也可防止扩散工艺中产生晶体缺陷。

Description

垂直扩散炉中的载片舟

本发明涉及到装载半导体晶片的舟，尤其涉及到一种用来减少垂直扩散炉内片子中产生的晶体缺陷并提高工艺均匀性的舟。

考虑到大直径片子的未来趋向，垂直(而不是水平)扩散炉被用作半导体器件制造中的必要设备以适应这种更大的片子。在典型的垂直扩散炉中，  自动传送装置将半导体片子从传送台传送到舟。载有片子的舟被置于垂直安置的扩散工艺的加热室中。

图1示出了一种在垂直扩散炉中用来支持片子的常规舟，图2更详细地示出了载于图1舟上的片子。

参照图1，此舟有一对侧面杆11和一对后部杆13，各带有分隔开的用来水平支持片子的水平凸出物。此处，后部舟杆13之间的距离小于侧面舟杆11之间的距离。各个舟杆的一端连接于上表面15而另一端连接于下表面17，从而片子由这样安装的舟杆半周环绕着。

参照图2，片子23被支持在分布于侧面舟杆11和后部舟杆13上的凸出物21上。一个片子用四个等高度位于侧面舟杆11和后部舟杆13上的凸出物21来支持，从而保持水平状态。

图3示出了加工载于垂直扩散炉中常规舟上的半导体片子的过程中，在重力作用下晶体缺陷的产生。

当片子33由图2所示水平形成的凸出物31保持在水平状态时，重力随片子的增大而增加，以致凸出物31的端部承受最大的力。但根据现有技术，由于片子33的晶体取向同重力方向重合，在垂直扩散炉内的高温热处理过程中，晶体缺陷就根据晶体取向而产生。此外，这些缺陷形成滑移线型而且主要产生在同凸出物31相接触的部位。

图4和5分别是平面图和剖面图，示出了用垂直扩散炉内常规舟水平装载于工艺加热室中的片子。

此处，图4中的箭头示出了流动于水平装载在反应管41中的片子43的周边和反应管41本身之间的气流中流过片子43表面的那部分气流。此时，沿片子43径向流动的气体不能充分地提供给片子43的整个表面。对于更大的片子，此问题量更为严重，从而使这种片子上的工艺均匀性变坏。

如上所述，当使用常规舟将片子水平装载于垂直扩散炉以进行加工时，片子中易产生晶体缺陷，从而使制得的半导体器件的可靠性变坏。此外，反应气体不能平稳地提供给片子表面，工艺均匀性变坏到无法使用较大的片子。

据此，为了解决这些问题，本发明的一个目的是提供一种用来减少垂直扩散炉内片子中产生的晶体缺陷并提高工艺均匀性的舟。

为实现第一目的，提供了一种舟，它包含一对用来支持片子面对面二边的侧面舟杆；一对彼此比侧面舟杆更靠近且与侧面舟杆平行安装的用来支持片子边缘的后部舟杆；以及等角倾斜地形成并固定在侧面舟杆和后部舟杆上的凸出物。

倘若采用本发明的舟，即使用大直径的片子，也可防止扩散过程中产生晶体缺陷。

参照附图详细描述本发明的优选实施例，可使本发明的上述目的和优点变得更为明显，在这里的附图中：

图1是垂直扩散炉中支持半导体片子的常规舟的透视图；

图2示出了载于图1舟中的片子；

图3剖面图示出了在对载于垂直扩散炉中常规舟上的半导体片子进行加工时，在重力作用下晶体缺陷的产生；

图4和5分别是平面图和剖面图，示出了用常规舟水平装载的片子在垂直扩散炉内进行热处理；

图6是根据本发明在垂直扩散炉中支持半导体片子的舟的透视图；

图7示出了载于图6舟中的片子；

图8剖面图示出了在对斜载于根据本发明的舟上的片子进行加工时，重力的分散；

图9示出了确定根据本发明的凸出物的位置的方法；以及

图10和11分别是平面图和剖面图，示出了斜置半导体片子在垂直扩散炉中进行热处理。

图6是根据本发明在垂直扩散炉中用于支持片子的舟的透视图，而图7更详细地示出了载于图6舟中的片子。

参照图6，同传统的一样，根据本发明的舟包含一对侧面舟杆51和一对后部舟杆53，各带有分隔开的用来支持片子的凸出物。此处，后部舟杆53之间的距离小于侧面舟杆51之间的距离。各个舟杆的一端连接于上表面部分55而另一端连接于下表面部分57，从而用这样安装的舟杆将片子半周环绕着。

参照图7，根据本发明的舟形成了许多支持片子59的倾斜的凸出物61。因而，被凸出物61所支持的片子59是倾斜地装载的。凸出物61可使片子在例如3°-50°的范围内倾斜。

图8剖面图示出了在对倾斜地装载在根据本发明的舟中的片子进行加工时，重力的分散。

更详细地说，片子59被倾斜地固定在斜凸出物61上。从而由于片子的倾斜角而使向下的重力的方向不与片子59的晶体取向相重合。因此，由于加于片子59的重力被分散，故减小了高温工艺中产生滑移线的可能性。

这样，采用根据本发明的舟就有以下优点：即使加工更大的片子，在扩散工艺中也可防止产生晶体缺陷。

根据本发明的舟的凸出物应倾斜地制作。由于常规凸出物是水平安排的，故凸出物之间的距离是均匀的，且凸出物在侧面舟杆和后部舟杆中的高度相同。但根据本发明的凸出物是倾斜地制作的，故其结构不同于常规凸出物。

图9示出了确定本发明凸出物位置的方法。侧面舟杆中的各凸出物的位置比后部舟杆中相应凸出物位置高出一个距离B，其计算公式为B＝Atanθ，其中θ是倾斜凸出物的角度，而A是相应侧面和后部舟杆组之间的距离。

用根据本发明的舟来装载片子以便在垂直扩散炉中进行扩散加工，具体如下：

首先，用传送装置(未示出)将片子从传送台(未示出)装载到舟中。此处传送装置如图8所示装载片子。

接着，将载有片子的舟装于垂直扩散炉中。然后操作垂直扩散炉以进行处理。

图10和11分别是平面图和剖面图，示出了在垂直扩散炉中进行处理时用根据本发明的舟倾斜地装载的片子。此处，箭头的方向表示反应气体的流动方向，而箭头长度表示流量。

详细地说，反应管71和斜装在反应管71中的片子73的边缘之间的空间是不均匀的，且如图10所示形成了一些宽阔空间。于是，根据不均匀的空间，反应气流就不同。由于气流的差别，气流就平稳地提供给片子73之间的空间。因此，即使在处理大直径片子时，也可将反应气体平稳地供给到片子的表面上，从而改善了整个片子上的工艺均匀性。

虽然已参照实施例描述了本发明，但并不局限于此实施例，且对于本技术领域的熟练人员来说，可在本发明的构思范围内，做出各种改变和改进。

Claims (2)

1.一种舟，它包含：

一对用来支持片子面对面二个边缘的侧面舟杆；

一对彼此比所述侧面舟杆靠得更近且平行于所述侧面舟杆安装的用来支持片子边缘的后部舟杆；以及

以相等的角度倾斜地形成并固定于所述侧面舟杆和后部舟杆的凸出物。

2.权利要求1所述的舟，其中在所述侧面舟杆中的所述凸出物的位置比所述后部舟杆的凸出物高出一个距离Atanθ，其中θ是所述倾斜凸出物的角度，而A表示所述侧面盘杆和后部舟杆之间的距离。

Images