[发明专利]垂直扩散炉中的载片舟

说明书

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。