[实用新型]多用途退火用碳化硅舟

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多用途退火用碳化硅舟，特别是一种配有插件的多用途退火用碳化硅舟.主要应用于硅材料的低温退火加工工艺中. 

背景技术

退火技术在半导体材料加工工艺过程中被广泛使用，其工艺目的在于通过退火工艺，来消除单晶体内的氧施主对单晶的干扰和在表面产生洁净区的目的。退火工艺使用的是退火炉，其原理是使用电阻线圈围绕着石英管，通电后线圈加热石英管，产生一个恒温区域，当温度达到了工艺要求的温度后，将硅片通过放置在机械臂上的碳化硅舟送入石英管内的恒温区域，退火以达到工艺要求。 

但是由于机械臂相对于石英管边缘需要一定安全距离，并且传统的碳化硅舟为整体铸造结构，碳化硅舟的型号单一，或退火12寸硅片，或者退火8寸硅片，且厚度也有要求，当需要退火的硅片厚度超出范围，虽然石英炉内直径大于需要退火的硅材料，但由于传统的碳化硅舟均为竖直放置进行退火，且硅片卡槽厚度确定，这样，可退火的硅片直径要远小于石英管直径，且硅片厚度单一。因此对于大直径单晶来讲，其厚度因型号不同差别很大，所需要多种卡齿宽度的碳化硅舟，直径不同，又就需要更大型的石英管和电阻线圈，其恒温区的稳定，精度的控制都会因此而大大提高，并且造价也会大幅提高。如何利用现有的石英管，扩展可退火硅片的最大厚度，最大直径，成为企业节约成本，扩展研发能力首先需要解决的问题。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种多用途退火用碳化硅舟，本碳化硅舟配有夹持硅片的插件，可退火多种型号的硅片，扩展普通退火石英管最大可退火硅片半径，以适应生产实验需求。 

为了实现上述的目的，本实用新型采用以下的技术方案： 

这种多用途退火用碳化硅舟包括：U型舟体，舟体的边缘布有插孔，还包括夹持硅片的插件，插件的插脚与舟体的插孔配合。 

所述的插孔为多边形或圆形，相对应的插件，其插脚为相同的多边形或圆形。 

夹持硅片的插件由托具与卡具组成，托具的上部为用于托举硅片的多层支撑架，各支撑架水平间隔排列；所述的卡具的上部为用于托举硅片的多层支撑架，各支撑架水平间隔排列，同一组的托具与卡具其各支撑架水平间隔相同。 

本实用新型的使用方法是：由于本多用途退火用碳化硅舟由舟体和夹持硅片的插件组成，它们通过插孔和插脚配合，更换多种插件，视需要更换，以适应不同直径，不同厚度的硅片对退火工艺需求。以达到一种石英管可以退火多种型号硅片的目的。 

传统的退火是垂直放置硅片，一般可满足生产需求.横向卧式放置退火硅片，可以扩大可退火硅片的直径。 

本实用新型的优点是： 

对于大直径硅片，我们可以将其水平放置进入圆形石英管，这样就扩展石英管可加工硅片的最大直径。由于退火硅片的恒温区域是一个立体空间，我们通过实际加工已经得到在氧化退火过程中，硅片在石英管内的恒温区域内的位置不会影响其退火工艺效果这一结论。以300mm硅片快速氧化退火炉为例，传统的石英管内径为420mm，退火最大直径为300mm，厚度为900um。退火硅材料也仅限于8寸和12寸两种。而采用我们多功能退火碳化硅舟后，只需要1个舟体，和插件，可以退火的硅材料最大直径为400mm，最大厚度为1cm的一系列硅材料。 

附图说明

图1：本实用新型的一种碳化硅舟的俯视示意图 

图2：图1的侧视示意图 

图3a：用于横向卧式退火的托具A型 

图3b：用于横向卧式退火卡具B型 

图4：立式退火卡具图 

图5：卧式退火侧视图 

图6：卧式退火俯视图 

图7：一种组合形式的退火侧视图 

图1、2中，1、2为碳化硅舟舟弦上的插孔，4为碳化硅舟底的底脚. 

图3a、图3b中，5、6为插脚，7为卡环. 

图4中，8为垂直放置硅片的卡具，其卡槽的宽度可以有多种类型，以满足不同的生产需要。 

图5中，9为石英管，14为机械臂10为硅片. 

图6中，5，6为两种插件，4为碳化硅舟 

图7中，9为石英管，10为两种不同几何参数的硅片，11为卧式硅片托具，12为立式硅片卡具，13为碳化硅舟，14为机械臂。 

具体实施方式

如图1，图2所示，舟体呈U型，为碳化硅材料制成，舟体的边缘(舟弦)布有插孔1、插孔2，底脚4用于放置在退火炉机械臂上。