CN219658677U - 一种分体式晶舟 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于半导体加工技术领域，具体公开了一种分体式晶舟，包括两个舟板和设置在两个舟板之间的若干槽棒，舟板上设有连接部，每个槽棒的端部均设有与连接部配合的连接配合部，连接部与连接配合部插接卡合，从而实现槽棒与舟板之间的固定，若干槽棒围设形成放置待加工工件的安装位，通过采用上述可拆卸的固定方式，槽棒与舟板之间安装、拆卸十分方便，且安装后晶舟结构的可靠性和装配的牢固度较高，拆卸后单独的槽棒和舟板占用的储存空间小。另一方面，由于各部件之间无需采用黏胶粘接，因而避免了黏胶融化、脱落造成的产品污染，有利于提高晶圆的良品率。

Description

一种分体式晶舟

技术领域

本实用新型涉及半导体加工技术领域，尤其涉及一种分体式晶舟。

背景技术

在半导体和光伏行业中，通常需要对晶圆进行热处理，才能运用到产品上，热处理过程包含CVD、氧化、扩散、退火等众多工艺。上述对晶圆进行加工的工艺过程中，需要一种能够装载或移动待加工的、加工中的或者加工后的多片晶圆的装置，这种装置在业内被称作晶舟。晶舟作为半导体和光伏工艺设备的关键部件，需要具备耐高温的能力，因而通常采用碳化硅或石英材料来制作晶舟，从而保证足够的结构强度来承载晶圆，但无论采用哪种材料，晶舟对材料纯度的要求非常高，因而价格非常昂贵。

一般来说，现有的晶舟有两种制作方式，其一，采用分体式结构，晶舟的每个部件独立成型后通过化学药剂进行固定，晶舟的各个独立的部件之间通过黏胶粘结，然而由于黏胶本身的材质和晶舟的材质不同，在晶舟的使用过程中，不耐高温的胶体容易发生脱落，导致晶舟发生变形或坍塌，且黏胶本身在受到高温容易挥发后也容易污染待加工的产品，导致产品存在安全和质量问题；其二，采用一体式结构，但整个晶舟一体化成型的加工难度较大，且需要的加工精度高，成型后晶舟的尺寸可能存在偏差，且晶舟一旦有细微破损的地方，整个晶舟都需要进行更换，成本较大，并且晶舟的质地较脆，一体式的晶舟无法拆卸，因此需要足够大的安全空间去存储，浪费存储空间。

因此，亟需一种分体式晶舟，来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种分体式晶舟，其多个部件之间通过插接卡合的方式固定，拆装方便，同时晶舟的结构还可以根据工艺需要进行适应性调整，灵活适用性良好，且成本较低。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种分体式晶舟，所述分体式晶舟包括：

两个舟板，所述舟板上设有连接部；

若干槽棒，若干所述槽棒均设置在两个所述舟板之间，且每个所述槽棒的端部均设有与所述连接部配合的连接配合部，所述连接部与所述连接配合部插接卡合，若干所述槽棒之间形成放置待加工工件的安装位。

可选地，每个所述舟板的周向间隔设置多个连接部，多个所述连接部与多个所述连接配合部一一对应，所述槽棒两端的所述连接配合部分别插设卡合于两个所述舟板。

可选地，所述连接部为卡槽和卡接凸起中的一个，所述卡槽的长度方向沿所述舟板的径向设置，所述连接配合部为卡槽和卡接凸起中的另一个，所述卡接凸起卡设在所述卡槽内。

可选地，沿所述舟板的高度方向，所述卡槽包括大口段和小口段，所述卡接凸起包括凸部和颈缩部，所述凸部对应插设于所述大口段，所述颈缩部对应插设于所述小口段。

可选地，每根所述槽棒上均设有若干槽齿，每根所述槽棒上相邻两个所述槽齿之间形成槽口，位于同一高度的所述槽口共同形成容纳所述待加工工件的安装位。

可选地，所述槽齿的上端面包括依次连接的第一段齿面、第二段齿面和第三段齿面，所述第二段齿面与所述舟板平行。

可选地，所述第一段齿面、所述第三段齿面均向同一方向倾斜，所述待加工工件的边缘与所述第一段齿面或所述第三段齿面的抵接。

可选地，所述第一段齿面、所述第三段齿面的倾斜角的取值范围为4°～8°。

可选地，所述舟板上设有贯通的导流孔，所述导流孔用于使工艺气体流通。

可选地，所述舟板为石英板或者碳化硅板，所述槽棒为石英棒或碳化硅棒。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供一种分体式晶舟，该分体式晶舟包括两个舟板和设置在两个舟板之间的若干槽棒，舟板上设有连接部，每个槽棒的端部均设有与连接部配合的连接配合部，连接部与连接配合部插接卡合，从而实现槽棒与舟板之间的固定，若干槽棒围设形成放置待加工工件的安装位，一方面，通过采用上述可拆卸的固定方式，槽棒与舟板之间安装、拆卸十分方便，且安装后晶舟结构的可靠性和装配的牢固度较高，拆卸后单独的槽棒和舟板占用的储存空间小。另一方面，由于各部件之间无需采用黏胶粘接，因而避免了黏胶融化、脱落造成的产品污染，有利于提高晶圆的良品率。

附图说明

图1是本实用新型实施例中提供的分体式晶舟的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中提供的舟板的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中提供的槽棒的结构示意图；

图4是图3中A处的局部放大图；

图5是本实用新型实施例中提供的槽棒的侧视图；

图6是图5中B处的局部放大图。

图中：

100、舟板；110、卡槽；120、导流孔；200、槽棒；210、卡接凸起；211、凸部；212、颈缩部；220、槽齿；221、第一段齿面；222、第二段齿面；223、第三段齿面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1-图3所示，本实施例提供一种分体式晶舟，该分体式晶舟包括上下设置的两个舟板100和若干槽棒200，若干槽棒200均设置在两个舟板100之间，若干槽棒200之间形成放置待加工工件的安装位，例如，待加工工件可以为晶圆，舟板100上设有连接部，每个槽棒200的端部均设有与连接部配合的连接配合部，连接部与连接配合部插接卡合，从而实现槽棒200与舟板100之间的固定，一方面，通过采用上述可拆卸的固定方式，槽棒200与舟板100之间安装、拆卸十分方便，且未安装前各零部件之间独立，仅需占用较小的空间即可满足存储需要，安装后固定效果良好，而且单独的槽棒200和舟板100制作难度较低，另一方面，由于各部件之间无需采用黏胶粘接，因而避免了在晶舟的使用过程中，高温环境中的黏胶融化、脱落造成的产品污染，有利于提高晶舟结构的可靠性和装配的牢固度，同时保证晶圆的良品率较高。此外，本实施例中槽棒200可以设有备用的槽棒200，其均可安装在舟板100上，当分体式晶舟上的槽棒200损坏时，可以使用备用的槽棒200进行替换，避免影响加工进程，另外在一些加工工艺中，可能需要的晶圆之间的设置间距不同，此时可设置备用的槽棒200，其上放置晶圆的安装位之间的间距不同，或者对于一些不同尺寸的晶圆，备用的槽棒200上放置晶圆的安装位的尺寸大小不同，从而使分体式晶舟适用于不同尺寸的晶圆，以及不同的热处理工艺等加工工况，从而有利于降低成本、节省时间，加快加工进程。

作为一种可选地方案，每个舟板100的周向间隔设置多个连接部，多个连接部与多个连接配合部一一对应，槽棒200两端的连接配合部分别插设卡合于两个舟板100。示例性地，本实施例中以每个舟板100的周向设有三个连接部为例进行说明，舟板100上固定的槽棒200也设置为三个，三个槽棒200的两端均设有连接配合部，槽棒200两端的连接配合部分别插设卡合于两个舟板100。进一步地，舟板100上的三个连接部设置在同一侧，另一侧形成开口，可使晶圆从开口处插入安装位。最外侧的两个连接部之间的夹角小于或等于90°。优选地，最外侧的两个连接部之间的夹角可设置为85°，即相邻的两个连接部之间的夹角为42.5°。示例性地，本实施例中，连接部为卡槽110，卡槽110的长度方向沿舟板100的径向设置，连接配合部为卡接凸起210，卡接凸起210卡设在卡槽110内，从而实现槽棒200与舟板100之间的可拆卸连接。此外，当卡接凸起210卡设在卡槽110内时，卡接凸起210的上端面与舟板100的上端面相齐平，保证了晶舟整体的美观性。当然，在槽棒200设置为更多数量时，舟板100上相邻的两个连接部之间的夹角也可以小于42.5°，根据需要进行调整即可。

进一步地，参见图2-图4，卡槽110的横截面设置为T型，沿舟板100的高度方向，卡槽110包括大口段和小口段，大口段位于小口段的上方，卡接凸起210呈T型，卡接凸起210包括凸部211和颈缩部212，凸部211对应插设于卡槽110的大口段，颈缩部212对应插设于卡槽110的小口段。

当然，在一些实施例中，卡槽110的横截面也可以设置为工型，沿舟板100的高度方向，卡槽110包括两个大口段和一个小口段，小口段位于两个大口段之间，卡接凸起210呈工型，其包括两个凸部211和位于两个凸部211之间的颈缩部212，两个凸部211分别对应插设于卡槽110的两个大口段，颈缩部212对应插设于卡槽110的小口段，从而进一步保证槽棒200与舟板100之间固定的牢固性。

可选地，每根槽棒200上均设有若干槽齿220，每根槽棒200上相邻两个槽齿220之间形成槽口，并且相邻的两个槽齿220之间圆弧过渡连接，可以保证两个槽齿220之间的连接强度。位于同一高度的槽口共同形成上述用于放置晶圆的安装位。在一些实施例中，根据不同加工工艺的需求，以及晶圆的尺寸，可以调整槽齿220之间的间距、槽齿220的高度和长度。例如，有些工艺要求晶圆单面扩散，此时槽齿220之间的间距需要大于两张晶圆的厚度。另外，有些工艺所需要的气体不同，对于槽齿220之间的间距要求也不同，根据需要进行设置即可。进一步地，本实施例中舟板100为石英板或者碳化硅板，槽棒200为石英棒或碳化硅棒，即槽棒200和舟板100可以采用石英或碳化硅材料制成。例如，在工艺温度不超过1000℃时，槽棒200和舟板100可以采用石英材料制成。工艺温度超过1000℃时，石英材料在长时间使用后可能发生软化，导致晶圆加工异常，此时可以使用碳化硅材料制作槽棒200和舟板100。

更为优选地，参见图5和图6，槽齿220的上端面包括依次连接的第一段齿面221、第二段齿面222和第三段齿面223，第二段齿面222与舟板100平行，第一段齿面221、第三段齿面223均向同一个舟板100倾斜。通过上述设置，不同尺寸的晶圆的边缘可以分别与第一段齿面221或者第三段齿面223抵接。例如，8寸的圆晶可放置在第一段齿面221上，12寸的圆晶可放置在第三段齿面223上。通过上述设置，减少了为对应工艺的不同而制作不同的槽棒200，进一步降低了成本，且由于第一段齿面221和第三段齿面223向下微微倾斜，使得圆晶呈线状或点状搁置于齿面上，大大地减少了圆晶与齿面的接触面积，缓解了圆晶热处理过程中背部划伤的问题，同时也减少了圆晶的热传递,有利于提升圆晶的质量。

示例性地，第一段齿面221、第三段齿面223的倾斜角的取值范围为4°～8°。例如，在一些实施例中，倾斜角可以为4°、5°、6°、7°或8°等。优选地，第一段齿面221、第三段齿面223的倾斜角为6°。

进一步地，本实施例中两个舟板100上均设有贯通的导流孔120，导流孔120用于使工艺气体流通，从而使工艺气体能够与晶圆充分接触，有利于提高加工晶圆的产品品质，另外，导流孔120也可以起到减重的作用，从而搬运晶舟时能够更加平稳。可选地，在一些实施例中，每个舟板100上设有一个大的和两个小的圆形导流孔120，大的圆形导流孔120位于舟板100的中心，两个小的圆形导流孔120设置在位于中心的导流孔120一侧。当然，在其他实施例中，舟板100上导流孔120的形状、尺寸和数量均可根据需要进行调整，本实施例对此不做限定。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分体式晶舟，其特征在于，包括：

两个舟板(100)，所述舟板(100)上设有连接部；

若干槽棒(200)，若干所述槽棒(200)均设置在两个所述舟板(100)之间，且每个所述槽棒(200)的端部均设有与所述连接部配合的连接配合部，所述连接部与所述连接配合部插接卡合，若干所述槽棒(200)之间形成放置待加工工件的安装位。

2.根据权利要求1所述的分体式晶舟，其特征在于，每个所述舟板(100)的周向间隔设置多个连接部，多个所述连接部与多个所述连接配合部一一对应，所述槽棒(200)两端的所述连接配合部分别插设卡合于两个所述舟板(100)。

3.根据权利要求1或2所述的分体式晶舟，其特征在于，所述连接部为卡槽(110)和卡接凸起(210)中的一个，所述卡槽(110)的长度方向沿所述舟板(100)的径向设置，所述连接配合部为所述卡槽(110)和所述卡接凸起(210)中的另一个，所述卡接凸起(210)卡设在所述卡槽(110)内。

4.根据权利要求3所述的分体式晶舟，其特征在于，沿所述舟板(100)的高度方向，所述卡槽(110)包括大口段和小口段，所述卡接凸起(210)包括凸部(211)和颈缩部(212)，所述凸部(211)对应插设于所述大口段，所述颈缩部(212)对应插设于所述小口段。

5.根据权利要求1所述的分体式晶舟，其特征在于，每根所述槽棒(200)上均设有若干槽齿(220)，每根所述槽棒(200)上相邻两个所述槽齿(220)之间形成槽口，位于同一高度的所述槽口共同形成容纳所述待加工工件的安装位。

6.根据权利要求5所述的分体式晶舟，其特征在于，所述槽齿(220)的上端面包括依次连接的第一段齿面(221)、第二段齿面(222)和第三段齿面(223)，所述第二段齿面(222)与所述舟板(100)平行。

7.根据权利要求6所述的分体式晶舟，其特征在于，所述第一段齿面(221)、所述第三段齿面(223)均向同一方向倾斜，所述待加工工件的边缘与所述第一段齿面(221)或所述第三段齿面(223)的抵接。

8.根据权利要求7所述的分体式晶舟，其特征在于，所述第一段齿面(221)、所述第三段齿面(223)的倾斜角的取值范围为4°～8°。

9.根据权利要求1所述的分体式晶舟，其特征在于，所述舟板(100)上设有贯通的导流孔(120)，所述导流孔(120)用于使工艺气体流通。

10.根据权利要求1所述的分体式晶舟，其特征在于，所述舟板(100)为石英板或者碳化硅板，所述槽棒(200)为石英棒或碳化硅棒。