CN206441712U - 一种SiC晶圆片金属电极退火炉用的新型石墨舟 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种SiC晶圆片金属电极退火炉用的新型石墨舟，所述石墨舟为圆盘型，石墨舟的上层表面开设有三种尺寸的圆形凹槽，一号凹槽的半径为76mm、二号凹槽的半径为51mm、三号凹槽的半径为38mm，所述一号凹槽、所述二号凹槽和所述三号凹槽的槽底距离石墨舟上表面的深度依次增大；其中，一号凹槽和二号凹槽与石墨舟同轴设置，三个三号凹槽环绕石墨舟轴心线分布，三号凹槽的轴心线距离石墨舟轴心线44.5mm。该石墨舟能够满足目前常用的3英寸、4英寸、6英寸的SiC晶圆片快速退火，增加晶圆片的受热均匀性、优化腔体气流，有效保护背面金属不被氧化。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体生产用快速退火炉或激光退火炉用晶圆片载具装置设计领域。
背景技术
在半导体晶圆制备过程中，器件与外部的连接都需要用具有欧姆接触的金属电极完成，因此，在蒸发金属后，为了获得良好的欧姆接触，必须通过快速退火或激光退火来改善金属与半导体之间的界面，一般的退火温度需要达到金属与半导体的共融点之上。对于SiC晶圆一般要在1000℃左右，而快速退火炉或激光退火炉是进行金属电极合金化的核心设备。
目前，Si晶圆退火使用的都是直接将晶圆片放在石英支架上，但是对于特定型号的快速退火炉，其石英架尺寸是固定的。而SiC片是透明材料，光的透射率很高，因此SiC片的退火需要在一定的托盘上。技术人员会把SiC片放在石墨舟上进行退火，但是石墨是多孔材料，退火过程中石墨舟内的杂质气氛会跑出来，从而污染SiC晶圆。另一方面，当前方案的石墨舟结构简单，不同尺寸的晶圆无法固定位置，从而影响每次退火的均匀性和一致性。另一种方法是用特种尺寸的Si片做支撑，然后将SiC晶圆片放在该支撑Si片上完成工艺，但是Si在多次退火后容易翘曲，需经常跟换。
对于SiC晶圆片快速退火在工艺试验和生产时，考虑到SiC晶圆片的衬底成本较高，因此，使用的晶圆片尺寸不同，为了使石墨舟适用于不同尺寸SiC晶圆片，需要对石墨舟的结构进行优化设计。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种SiC晶圆片金属电极退火炉用的新型石墨舟，该石墨舟能够满足目前常用的3英寸、4英寸、6英寸的SiC晶圆片快速退火，增加晶圆片的受热均匀性、优化腔体气流，有效保护背面金属不被氧化。
本实用新型的技术方案为：
一种SiC晶圆片金属电极退火炉用的新型石墨舟，所述石墨舟为圆盘型，石墨舟的上层表面开设有三种尺寸的圆形凹槽，一号凹槽的半径为76mm、二号凹槽的半径为51mm、三号凹槽的半径为38mm，所述一号凹槽、所述二号凹槽和所述三号凹槽的槽底距离石墨舟上表面的深度依次增大；其中，一号凹槽和二号凹槽与石墨舟同轴设置，三个三号凹槽环绕石墨舟轴心线分布，三号凹槽的轴心线距离石墨舟轴心线44.5mm。
进一步，所述石墨舟表面溅射有一层碳化钽保护层。
进一步，所述碳化钽保护层为2μm。
进一步，所述石墨舟的半径为87.5mm，其高度在10-20mm之间。
进一步，所述一号凹槽的槽底距离石墨舟上表面的深度为1-2mm；所述二号凹槽的槽底距离石墨舟上表面的深度为2-4mm；所述三号凹槽的槽底距离石墨舟上表面的深度为3-6mm。
进一步，三个所述三号凹槽之间相隔120°分布。
进一步，所述石墨舟的中心开设有用于插置测温热电偶的通孔。
进一步，所述通孔的半径为2.5mm。
进一步，设置在所述石墨舟的下方的石英支架包括：环形外框，所述环形外框的内侧设置至少三个向环形外框中心延伸的支撑梁，所述支撑梁沿环形外框的圆周方向均布。
进一步，所述环形外框的内径大于所述石墨舟的直径，石墨舟置于所述支撑梁上。
本实用新型的可以适用于不同晶圆尺寸SiC片退火用的石磨舟，通过充分利用石墨舟的厚度进行加工，使其一次工艺最多可以完成3片3英寸片，4英寸片一片，6英寸片一片的快速退火，避免了根据不同尺寸逐一配备石墨舟的材料浪费，提高了晶圆片快速热处理效率和热处理质量；利用碳化钽层作为高温抗氧化保护层，延长了石墨舟的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型的石墨舟的示意图；
图2为图1中A-A的剖面示意图；
图3为石英支架的示意图；
图中，1石墨舟、2一号凹槽、3二号凹槽、4三号凹槽、5通孔、6半径为44.5mm的圆、7环形外框、8支撑梁、9石英支架。
具体实施方式
下面利用实施例对本实用新型进行更全面的说明。本实用新型可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。
为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。
如图1和图2所示的SiC晶圆片金属电极退火炉用的新型石墨舟1为圆盘型，石墨舟的半径为87.5mm，其高度在10-20mm之间。石墨舟1的上层表面开设有三种尺寸的圆形凹槽，分别用于放置3英寸、4英寸、6英寸的SiC晶圆片，一号凹槽2的半径为76mm、一号凹槽2的槽底距离石墨舟1上表面的深度为1-2mm；二号凹槽3的半径为51mm、二号凹槽3的槽底距离石墨舟1上表面的深度为2-4mm；三号凹槽4的半径为38mm，三号凹槽4的槽底距离石墨舟1上表面的深度为3-6mm。一号凹槽2和二号凹槽3与石墨舟1同轴设置，三个三号凹槽4环绕石墨舟1轴心线分布，三号凹槽4的轴心线距离石墨舟1的轴心线44.5mm，在图1中三号凹槽4的轴心线相互呈120°分布以石墨舟1的轴心为圆心、半径为44.5mm的圆6上。石墨舟1的中心开设有用于插置测温热电偶的通孔5，通孔5的半径为2.5mm。石墨舟1表面溅射有一层2μm厚度的碳化钽保护层。
如图3所示，设置在石墨舟1的下方的石英支架9包括：环形外框7，环形外框7的内侧设置至少三个向环形外框中心延伸的支撑梁8，支撑梁8沿环形外框的圆周方向均布。具体在本实施例中，环形外框7的内圈直径为180mm，环形外框7的截面直径为8mm；其内部互成90°有4个圆柱型的支撑梁8，其截面直径为6mm，向内延伸的长度为68mm。
上述示例只是用于说明本实用新型，除此之外，还有多种不同的实施方式，而这些实施方式都是本领域技术人员在领悟本实用新型思想后能够想到的，故，在此不再一一列举。
Claims (10)
1.一种SiC晶圆片金属电极退火炉用的新型石墨舟，其特征在于，所述石墨舟为圆盘型，石墨舟的上层表面开设有三种尺寸的圆形凹槽，一号凹槽的半径为76mm、二号凹槽的半径为51mm、三号凹槽的半径为38mm，所述一号凹槽、所述二号凹槽和所述三号凹槽的槽底距离石墨舟上表面的深度依次增大；其中，一号凹槽和二号凹槽与石墨舟同轴设置，三个三号凹槽环绕石墨舟轴心线分布，三号凹槽的轴心线距离石墨舟轴心线44.5mm。
2.如权利要求1所述的新型石墨舟，其特征在于，所述石墨舟表面溅射有一层碳化钽保护层。
3.如权利要求2所述的新型石墨舟，其特征在于，所述碳化钽保护层为2μm。
4.如权利要求1所述的新型石墨舟，其特征在于，所述石墨舟的半径为87.5mm，其高度在10-20mm之间。
5.如权利要求1所述的新型石墨舟，其特征在于，所述一号凹槽的槽底距离石墨舟上表面的深度为1-2mm；所述二号凹槽的槽底距离石墨舟上表面的深度为2-4mm；所述三号凹槽的槽底距离石墨舟上表面的深度为3-6mm。
6.如权利要求1所述的新型石墨舟，其特征在于，三个所述三号凹槽之间相隔120°分布。
7.如权利要求1所述的新型石墨舟，其特征在于，所述石墨舟的中心开设有用于插置测温热电偶的通孔。
8.如权利要求7所述的新型石墨舟，其特征在于，所述通孔的半径为2.5mm。
9.如权利要求1所述的新型石墨舟，其特征在于，设置在所述石墨舟的下方的石英支架包括：环形外框，所述环形外框的内侧设置至少三个向环形外框中心延伸的支撑梁，所述支撑梁沿环形外框的圆周方向均布。
10.如权利要求9所述的新型石墨舟，其特征在于，所述环形外框的内径大于所述石墨舟的直径，石墨舟置于所述支撑梁上。
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|---|---|---|---|---|
| CN109244030A (zh) * | 2018-07-09 | 2019-01-18 | 浙江晶盛机电股份有限公司 | 一种用于外延生长装置的多功能晶片衬底基座 |
| CN113851402A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-12-28 | 华灿光电(苏州）有限公司 | 用于等离子刻蚀机的托盘及等离子刻蚀机 |
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