CN207781561U - 一种晶舟结构及扩散炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种晶舟结构及扩散炉，包括：多个支撑杆，各支撑杆的一端通过第一连接环连接、另一端通过第二连接环连接，以形成支撑架；各支撑杆上设置有多个晶圆插板，各支撑杆上的晶圆插板对齐分布，同一平面的晶圆插板支撑同一晶圆；其中，所述晶圆插板包括支撑部、触角及连接部；所述支撑部与所述支撑杆连接；所述连接部将所述支撑部的内侧与所述触角的外侧连接，并将所述触角固定于所述支撑部的内侧上方。所述晶圆结构设置于所述扩散炉的炉体内。本实用新型采用新型的晶舟结构，通过增大晶舟直径，减小晶舟结构与晶圆的接触面积，以此增大反应物与晶圆的接触面积，进而克服晶圆厚度的不均匀性，提高产品良率，带来较大的经济利益。

Description

一种晶舟结构及扩散炉

技术领域

本实用新型涉及半导体制备领域，特别是涉及一种晶舟结构及扩散炉。

背景技术

晶舟作为晶圆的承载装置，已广泛应用于半导体制造领域。在晶圆的储存及反应过程中，由于晶圆很薄，很脆弱，很容易受外力伤害而破损，所以需要采用晶舟对晶圆进行保护，以避免影响晶圆使用性能。晶舟是一个设有多条卡槽的晶圆固定装置，能将每一片晶圆单独隔开摆放，不会产生晶圆与晶圆之间的摩擦，造成晶圆表面的磨损，同时减小晶圆的晃动，最大程度上保证移动过程中，晶圆是完好无损的。

扩散炉是半导体生产线前工序的重要工艺设备之一，用于大规模集成电路、分立器件、电力电子、光电器件和光导纤维等行业的扩散、氧化、退火、合金及烧结等工艺，成批的晶圆通过晶舟固定于扩散炉中，再通过控制所述扩散炉中的反应条件完成所需的工艺制程。

用于扩散炉中的晶舟结构如图1所示，所述晶舟结构1包括连接杆11及设置于所述连接杆11上的晶圆插板12；所述连接杆11包括3个，分布于上下连接部的圆周上；所述晶圆插板12为矩形接触板，分别设置于各连接杆11的内侧，位于同一平面的3个晶圆插板12用于放置一晶圆2。如图2所示，由于所述晶圆2与3个所述晶圆插板12接触，经过反应后，晶圆2的厚度会存在很大的差异，其中接触区域21的晶圆厚度明显小于非接触区域的晶圆厚度，对于先进制程中对薄膜厚度均一性要求较高的工艺，晶圆厚度的不均匀将直接影响晶圆的性能，造成产品良率低，进而带来经济损失。

因此，如何提高晶圆厚度的均匀性，进而提高产品良率已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种晶舟结构及扩散炉，用于解决现有技术中晶圆厚度不均匀，产品良率差等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种晶舟结构，所述晶舟结构至少包括：

多个支撑杆，各支撑杆的一端通过第一连接环连接、另一端通过第二连接环连接，以形成支撑架；各支撑杆上设置有多个晶圆插板，各支撑杆上的晶圆插板对齐分布，同一平面的晶圆插板支撑同一晶圆；

其中，所述晶圆插板包括支撑部、触角及连接部；所述支撑部与所述支撑杆连接；所述连接部将所述支撑部的内侧与所述触角的外侧连接，并将所述触角固定于所述支撑部的内侧上方。

优选地，所述第一连接环与所述第二连接环平行设置。

优选地，各支撑杆与各连接环垂直设置。

更优选地，所述晶舟结构包括3个支撑杆。

更优选地，各支撑杆均匀设置于所述第一连接环及所述第二连接环的圆周上。

优选地，所述支撑架的内直径W比装入其中的晶圆的直径大3cm～5cm。

优选地，各晶圆插板等距分布于所述支撑杆上。

优选地，所述连接部为倾斜面。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种扩散炉，所述扩散炉至少包括：

炉体、上述晶舟结构以及温度控制装置；

所述晶舟结构设置于所述炉体内，放置待处理的晶圆；

所述温度控制装置于所述炉体连接，对所述炉体内的反应温度进行控制。

如上所述，本实用新型的晶舟结构及扩散炉，具有以下有益效果：

本实用新型的晶舟结构及扩散炉采用新型的晶舟结构，通过增大晶舟直径，并减小晶舟结构与晶圆的接触面积，以此增大反应物与晶圆的接触面积，进而克服晶圆厚度的不均匀性，提高产品良率，带来较大的经济利益。

附图说明

图1显示为现有技术中的晶舟结构示意图。

图2显示为现有技术中的晶圆均匀性示意图。

图3显示为本实用新型的晶舟结构的侧视示意图。

图4显示为本实用新型的晶舟结构的俯视示意图。

图5显示为图3的晶舟结构的局部放大图。

元件标号说明

1 晶舟结构

11 连接杆

12 晶圆插板

2 晶圆

3 晶舟结构

311～313 第一～第二支撑杆

321～322 第一～第二连接环

331 支撑部

332 连接部

333 触角

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图3～图5。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图3所示，本实用新型提供一种晶舟结构3，所述晶舟结构3至少包括：

支撑杆、连接环及晶圆插板。

如图3所示，所述支撑杆与所述连接环连接，形成支撑架。

具体地，所述支撑杆的数量可根据需要进行设定，不以本实施例为限。在本实施例中，在保证稳定性的前提下尽量减少与晶圆2接触的点，因此，所述支撑杆的数量设定为3个，分别为第一支撑杆311、第二支撑杆312及第三支撑杆313。所述第一支撑杆311、所述第二支撑杆312及所述第三支撑杆313通过第一连接环321及第二连接环322形成支撑架。各支撑杆垂直设置，且相互平行。

如图3所示，所述连接环与所述支撑杆连接，用于固定各支撑杆的位置。

具体地，所述连接环分布于所述支撑杆的上下两端，包括第一连接环321及第二连接环322。所述第一连接环321与所述第二连接环322水平设置，且相互平行。所述第一连接环321与所述第二连接环322的外轮廓为圆形，如图4所示，在本实施例中，所述第一连接环321及所述第二连接环322为环状结构，圆形结构也适用于本实用新型，在此不一一赘述。所述第一支撑杆311、所述第二支撑杆312及所述第三支撑杆313均匀分布于所述第一连接环321及所述第二连接环322的圆周上，即各支撑杆在圆周上相差60°，以确保稳定性。如图4所示，所述第一支撑杆311、所述第二支撑杆312及所述第三支撑杆313形成的支撑架的内直径W比装入其中的晶圆2的直径大3cm～5cm，根据晶圆2的尺寸(4寸、6寸、8寸，在此不一一列举)设计不同的晶舟结构3的直径。

如图3所示，所述晶圆插板33设置于所述支撑杆上，与所述支撑杆形成凹槽结构，用于放置晶圆2。

具体地，所述晶圆插板33等间距分布于所述第一支撑杆311、所述第二支撑杆312及所述第三支撑杆313的内壁，各支撑杆上的晶圆插板33对齐分布，同一平面的晶圆插板33支撑同一晶圆2。

具体地，如图5所示，所述晶圆插板33包括支撑部331、触角333及连接部332。所述支撑部331为一水平设置的部件，与所述支撑杆连接。所述连接部332将所述支撑部331的内侧与所述触角333的外侧连接，并将所述触角333固定于所述支撑部331的内侧上方，在本实施例中，所述连接部332为一倾斜面，其顶部相较于底部更靠近内侧。所述触角332与所述晶圆2接触，所述触角333为一水平设置的部件，其水平面积为1cm²。

本实用新型还提供一种扩散炉，所述扩散炉至少包括：

炉体、所述晶舟结构3以及温度控制装置。所述晶舟结构3设置于所述炉体内，放置待处理的晶圆2；所述温度控制装置于所述炉体连接，对所述炉体内的反应温度进行控制。

具体地，所述扩散炉内的晶舟结构3相较于现有技术的晶舟结构2的直径增大，并且减小晶舟结构与晶圆的接触面积，能有效增大反应物与晶圆的接触面积，改善晶圆厚度的不均匀性，提高半导体产品的良率。

本实用新型的晶舟结构及扩散炉采用新型的晶舟结构，通过增大晶舟直径，减小晶舟结构与晶圆的接触面积，以此增大反应物与晶圆的接触面积，进而克服晶圆厚度的不均匀性，提高产品良率，带来较大的经济利益。

综上所述，本实用新型提供一种晶舟结构及扩散炉，包括：多个支撑杆，各支撑杆的一端通过第一连接环连接、另一端通过第二连接环连接，以形成支撑架；各支撑杆上设置有多个晶圆插板，各支撑杆上的晶圆插板对齐分布，同一平面的晶圆插板支撑同一晶圆；其中，所述晶圆插板包括支撑部、触角及连接部；所述支撑部与所述支撑杆连接；所述连接部将所述支撑部的内侧与所述触角的外侧连接，并将所述触角固定于所述支撑部的内侧上方。所述晶圆结构设置于所述扩散炉的炉体内。本实用新型的晶舟结构及扩散炉采用新型的晶舟结构，通过增大晶舟直径，减小晶舟结构与晶圆的接触面积，以此增大反应物与晶圆的接触面积，进而克服晶圆厚度的不均匀性，提高产品良率，带来较大的经济利益。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种晶舟结构，其特征在于，所述晶舟结构至少包括：

多个支撑杆，各支撑杆的一端通过第一连接环连接、另一端通过第二连接环连接，以形成支撑架；各支撑杆上设置有多个晶圆插板，各支撑杆上的晶圆插板对齐分布，同一平面的晶圆插板支撑同一晶圆；

其中，所述晶圆插板包括支撑部、触角及连接部；所述支撑部与所述支撑杆连接；所述连接部将所述支撑部的内侧与所述触角的外侧连接，并将所述触角固定于所述支撑部的内侧上方。

2.根据权利要求1所述的晶舟结构，其特征在于：所述第一连接环与所述第二连接环平行设置。

3.根据权利要求1所述的晶舟结构，其特征在于：各支撑杆与各连接环垂直设置。

4.根据权利要求3所述的晶舟结构，其特征在于：所述晶舟结构包括3个支撑杆。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的晶舟结构，其特征在于：各支撑杆均匀设置于所述第一连接环及所述第二连接环的圆周上。

6.根据权利要求1所述的晶舟结构，其特征在于：所述支撑架的内直径W比装入其中的晶圆的直径大3cm～5cm。

7.根据权利要求1所述的晶舟结构，其特征在于：各晶圆插板等距分布于所述支撑杆上。

8.根据权利要求1所述的晶舟结构，其特征在于：所述连接部为倾斜面。

9.一种扩散炉，其特征在于，所述扩散炉至少包括：

炉体、如权利要求1～8任意一项所述的晶舟结构以及温度控制装置；

所述晶舟结构设置于所述炉体内，放置待处理的晶圆；

所述温度控制装置于所述炉体连接，对所述炉体内的反应温度进行控制。