晶舟和爐管的製作方法
2023-06-25 00:02:06
專利名稱：晶舟和爐管的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種晶舟和爐管。
背景技術：
在半導體製造工藝中，為了設置分立器件和集成電路，需要在晶圓的襯底上沉積不同種類的薄膜。而在各種沉積薄膜的方法中，低壓化學氣相沉積(LPCVD，Low Pressure Chemical Vapor Deposition)是一種常用的方法，已經被廣泛應用到各種薄膜的沉積工藝中。在LPCVD工藝中，當前採用的主流設備是垂直爐管。請參閱圖1 圖3，其中，圖1 所示是現有的爐管的結構示意圖，圖2所示為現有的晶舟的結構示意圖，圖3所示是現有的晶舟支撐架的結構示意圖。由圖1 圖3可見，現有的爐管具有一腔室100，所述腔室100 內設有晶舟110和晶舟支撐架120，所述晶舟110用於放置晶圓，所述晶舟110安裝於所述晶舟支撐架120上。所述晶舟110包括頂板111、底板112以及連接於所述頂板111和底板 112之間的若干支柱113。所述晶舟支撐架120包括底座121和圓形連接支架122，所述圓形連接支架122固定於所述底座121上。由於圓形連接支架122需要對晶舟110起到一定的支撐作用，因此，圓形連接支架122 —般採用強度較高的金屬材質。但是，在實際的使用和維護過程中發現，用於固定晶舟110的圓形連接支架122 上面尤其是側面會澱積一層薄膜(例如是多晶矽薄膜)。且由於金屬材質的圓形連接支架 122的熱膨脹係數比較小，因此，澱積在圓形連接支架122上的薄膜非常疏鬆，很容易被氮氣(N2)氣流帶起而造成爐管底部的顆粒物質超標，而這些超標的顆粒物質容易吸附到晶圓上，造成產品良率下降。因此，如何提供一種可以防止顆粒物質產生的晶舟和爐管是本領域技術人員亟待解決的一個技術問題。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種晶舟和爐管，通過晶舟的底板下方設置環形罩， 可以遮蓋晶舟支撐架上容易澱積多晶矽薄膜的部分即圓形連接支架，有效避免製程氣體澱積到圓形連接支架上形成薄膜，避免顆粒物質產生。為了達到上述的目的，本實用新型採用如下技術方案一種晶舟，安裝於晶舟支撐架上，所述晶舟包括頂板、底板以及連接於所述頂板和底板之間的若干支柱，所述底板的下方設有環形罩。優選地，在上述的晶舟中，所述環形罩連接於所述底板的周緣處。優選地，在上述的晶舟中，所述晶舟支撐架包括底座和圓形連接支架，所述圓形連接支架固定於所述底座上，所述環形罩的內徑大於所述圓形連接支架的外徑。本實用新型還公開了一種爐管，包括晶舟支撐架和晶舟，所述晶舟安裝在所述晶舟支撐架上，所述晶舟包括頂板、底板以及連接於所述頂板和底板之間的若干支柱，所述底板的下方設有環形罩。優選地，在上述的爐管中，所述環形罩連接於所述底板的周緣處。優選地，在上述的爐管中，所述晶舟支撐架包括底座和圓形連接支架，所述圓形連接支架固定於所述底座上，所述環形罩的內徑大於所述圓形連接支架的外徑。優選地，在上述的爐管中，所述圓形連接支架是金屬材質的連接支架。優選地，在上述的爐管中，還包括蓋板和若干螺栓組件，所述晶舟通過所述蓋板和所述若干螺栓組件安裝於所述晶舟支撐架上，所述蓋板和所述圓形連接支架對應開設有若干與所述若干螺栓組件對應的螺孔。優選地，在上述的爐管中，所述蓋板是碳化矽材質的蓋板。優選地，在上述的爐管中，還包括晶舟升降機構，所述晶舟升降機構設置於所述晶舟支撐架下方。本實用新型的有益效果如下本實用新型提供一種晶舟和爐管，通過晶舟的底板下方設置環形罩，該環形罩可以遮蓋住晶舟支撐架上容易澱積薄膜(例如是多晶矽薄膜)的部分即可以遮蓋住所述圓形連接支架的側面，有效避免製程氣體澱積到金屬材質的圓形連接支架上形成疏鬆的薄膜， 從而有效避免顆粒物質產生，確保了晶圓的良率。另外，通過將連接用的蓋板由原來的金屬材質改成碳化矽(SiC)材質，由於SiC材質的蓋板的熱膨脹係數較大，因此，澱積在SiC材質的蓋板上的薄膜比較緻密，不容易被氮氣(N2)氣流帶起，不會造成爐管腔室內顆粒物質超標，從而進一步確保晶圓的良率。
本實用新型的晶舟和爐管由以下的實施例及附圖給出。圖1所示是現有的爐管的結構示意圖；圖2所示為現有的晶舟的結構示意圖；圖3所示是現有的晶舟支撐架的結構示意圖；圖4所示是本實用新型一實施例的爐管的結構示意圖；圖5所示是本實用新型一實施例的晶舟的結構示意圖；圖6所示是本實用新型一實施例的晶舟支撐架的結構示意圖；圖7所示是本實用新型一實施例的蓋板的結構示意圖。
具體實施方式
以下將對本實用新型的晶舟和爐管作進一步的詳細描述。下面將參照附圖對本實用新型進行更詳細的描述，其中表示了本實用新型的優選實施例，應該理解本領域技術人員可以修改在此描述的本實用新型而仍然實現本實用新型的有利效果。因此，下列描述應當被理解為對於本領域技術人員的廣泛知道，而並不作為對本實用新型的限制。為了清楚，不描述實際實施例的全部特徵。在下列描述中，不詳細描述公知的功能和結構，因為它們會使本實用新型由於不必要的細節而混亂。應當認為在任何實際實施例的開發中，必須作出大量實施細節以實現開發者的特定目標，例如按照有關系統或有關商
4業的限制，由一個實施例改變為另一個實施例。另外，應當認為這種開發工作可能是複雜和耗費時間的，但是對於本領域技術人員來說僅僅是常規工作。為使本實用新型的目的、特徵更明顯易懂，
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步的說明。需說明的是，附圖均採用非常簡化的形式且均使用非精準的比率， 僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。請參閱圖4 圖7，其中，圖4所示是本實用新型一實施例的爐管的結構示意圖， 圖5所示是本實用新型一實施例的晶舟的結構示意圖，圖6所示是本實用新型一實施例的晶舟支撐架的結構示意圖，圖7所示是本實用新型一實施例的蓋板的結構示意圖。請重點參閱圖4和圖5，這種爐管，包括晶舟支撐架220和晶舟210，所述晶舟210 安裝在所述晶舟支撐架220上。所述晶舟210包括頂板211、底板212以及連接於所述頂板 211和底板212之間的若干支柱213，所述底板212的下方設有環形罩214，所述環形罩214 連接於所述底板212的周緣處。請重點參閱圖4和圖6，所述晶舟支撐架220包括底座221和圓形連接支架222， 所述圓形連接支架222固定於所述底座221上，所述晶舟的環形罩214的內徑大於所述圓形連接支架222的外徑。所述圓形連接支架222是金屬材質的連接支架。因為，金屬材質的連接支架具有較高的強度，可以承受較大受力。當晶舟210安裝在所述晶舟支撐架220 上時，所述環形罩214可以覆蓋住整個的圓形連接支架222，從而可以有效避免製程氣體澱積到圓形連接支架222上形成薄膜(例如為多晶矽薄膜)，進而避免影響晶圓的顆粒物質產生，確保晶圓的良率。本實施例中，請重點參閱圖4、圖5和圖7，所述爐管還包括蓋板230和若干螺栓組件(未圖示)，所述晶舟210通過蓋板230和若干螺栓組件安裝於所述晶舟支撐架220上， 所述蓋板230開設有若干與所述若干螺栓組件對應的螺孔231，所述圓形連接支架220也對應開設有若干與所述若干螺栓組件對應的螺孔(未圖示)。可以理解的是，以上僅為晶舟 210和晶舟支撐架220的一種連接結構，當然兩者之間還可以採用其他連接結構。較佳地，本實施例中，請重點參閱圖4和圖7，所述蓋板230是SiC(碳化矽)材質的蓋板。現有的蓋板一般是採用金屬材質。但是，製程氣體容易在現有的金屬材質的蓋板上澱積薄膜(例如多晶矽薄膜)，由於金屬材質的蓋板的熱膨脹係數較小，因此，該薄膜比較疏鬆，非常容易被氮氣(N2)氣流帶起，而造成爐管內顆粒物質超標。當所述蓋板230採用SiC材質的蓋板後，由於SiC材質的蓋板的熱膨脹係數較大，因此，澱積在SiC材質的蓋板230上的多晶矽薄膜比較緻密，不容易被隊氣流帶起，因此，不會造成爐管腔室200內顆粒物質超標。當然，所述蓋板230還可以由其它熱膨脹係數較大的材質製成，本實用新型對此不予限定。較佳地，本實施例中，請重點參閱圖4和圖5，所述爐管還包括晶舟升降機構M0， 所述晶舟升降機構240設置於所述晶舟支撐架220下方。晶舟升降機構240可以帶動晶舟支撐架220及其上的晶舟210到達指定位置。綜上所述，本實用新型種晶舟和爐管，通過晶舟的底板下方設置環形罩，該環形罩可以遮蓋住晶舟支撐架上容易澱積多晶矽薄膜的部分即可以遮蓋住所述圓形連接支架，圓形連接支架的正面由晶舟底板和蓋板遮蓋，圓形連接支架的側面由該環形罩遮蓋，從而，有效避免製程氣體澱積到金屬材質的圓形連接支架上形成疏鬆的多晶矽薄膜，從而有效避免顆粒物質產生，確保了晶圓的良率。另外，通過將連接用的蓋板由原來的金屬材質改成SiC材質，由於SiC材質的蓋板的熱膨脹係數較大，因此，澱積在SiC材質的蓋板230上的多晶矽薄膜比較緻密，不容易被 N2氣流帶起，不會造成爐管腔室200內顆粒物質超標，從而進一步確保晶圓的良率。顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和範圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬於本實用新型權利要求及其等同技術的範圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求1.一種晶舟，安裝於晶舟支撐架上，所述晶舟包括頂板、底板以及連接於所述頂板和所述底板之間的若干支柱，其特徵在於，所述底板的下方設有環形罩。
2.根據權利要求1所述的晶舟，其特徵在於，所述環形罩連接於所述底板的周緣處。
3.根據權利要求1所述的晶舟，其特徵在於，所述晶舟支撐架包括底座和圓形連接支架，所述圓形連接支架固定於所述底座上，所述環形罩的內徑大於所述圓形連接支架的外徑。
4.一種爐管，包括晶舟支撐架和晶舟，所述晶舟安裝在所述晶舟支撐架上，其特徵在於，所述晶舟包括頂板、底板以及連接於所述頂板和所述底板之間的若干支柱，所述底板的下方設有環形罩。
5.根據權利要求4所述的爐管，其特徵在於，所述環形罩連接於所述底板的周緣處。
6.根據權利要求4所述的爐管，其特徵在於，所述晶舟支撐架包括底座和圓形連接支架，所述圓形連接支架固定於所述底座上，所述環形罩的內徑大於所述圓形連接支架的外徑。
7.根據權利要求6所述的爐管，其特徵在於，所述圓形連接支架是金屬材質的連接支架。
8.根據權利要求6所述的爐管，其特徵在於，還包括蓋板和若干螺栓組件，所述晶舟通過所述蓋板和所述若干螺栓組件安裝於所述晶舟支撐架上，所述蓋板和所述圓形連接支架對應開設有若干與所述若干螺栓組件對應的螺孔。
9.根據權利要求8所述的爐管，其特徵在於，所述蓋板是碳化矽材質的蓋板。
10.根據權利要求4-9中任意一項所述的爐管，其特徵在於，還包括晶舟升降機構，所述晶舟升降機構設置於所述晶舟支撐架下方。
專利摘要本實用新型公開了一種晶舟，安裝於晶舟支撐架上，所述晶舟包括頂板、底板以及連接於所述頂板和所述底板之間的若干支柱，所述底板的下方設有環形罩。本實用新型還公開了一種爐管，包括晶舟支撐架和晶舟，所述晶舟安裝在所述晶舟支撐架上，所述晶舟包括頂板、底板以及連接於所述頂板和所述底板之間的若干支柱，所述底板的下方設有環形罩。本實用新型種晶舟和爐管，通過在晶舟的底板下方設置環形罩，通過環形罩遮蓋住晶舟支撐架上容易澱積多晶矽薄膜的部分即將金屬材質的圓形連接支架遮蓋，從而，有效避免製程氣體澱積到圓形連接支架上形成疏鬆的多晶矽薄膜，有效避免顆粒物質產生，確保產品良率。
文檔編號H01L21/00GK202142511SQ20112029419
公開日2012年2月8日 申請日期2011年8月12日 優先權日2011年8月12日
發明者任瑞龍, 沈建飛 申請人:中芯國際集成電路製造(上海)有限公司