[發明專利]晶片舟

在審

• 申請號: 201910839007.5
• 申請日: 2019-09-05
• 公開（公告）號: CN110880466A
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 安德利斯·里查
• 申請（專利權）人: 商先創國際股份有限公司
• 主分類號: H01L21/673
• 分類號: H01L21/673
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 張曉霞;臧建明

公開一種晶片舟，用于容置晶片，特別是半導體晶片的晶片舟。所述晶片舟具有至少兩個長形容置元件。每個容置元件均由石英構成且具有橫向于縱向延伸度的平行延伸的容置槽。此外，所述晶片舟具有若干長形支撐元件，其中每個容置元件均分配有至少一個支撐元件。所述支撐元件由不同于石英的第二材料構成。在所述晶片舟的工作定向上，所述支撐元件沿重力方向至少部分地位于相應的容置元件下方。所述晶片舟還具有兩個端板，所述容置元件如此地布置和固定在所述端板之間，使得所述容置元件的容置槽彼此朝向。該第二材料例如可指SiC和Si?SiC，但也可以采用任一其他材料，該材料的強度、形狀穩定性和/或耐熱性高于容置元件的材料，因而適于支撐容置元件。

技術領域

本發明涉及一種用于保持晶片，特別是半導體晶片的晶片舟(waferboot)，其中本文所使用的晶片這一術語將任意周邊形狀的常見盤形襯底包括在內。

背景技術

晶片舟通常用于保持處理設備(如用于半導體晶片的擴散設備)內的多個晶片，在晶片舟中對半導體晶片進行熱處理。在此過程中，晶片舟除了處理期間的熱負荷外還必須承受保持以及裝載和卸載晶片所產生的機械負荷。此外，晶片舟也需要承受晶片所承受的處理環境，因此，該制程應在較長期間內不對晶片舟造成影響。通常情況下會產生以下需求：不僅晶片舟不會因相應制程而受到影響，而且晶片舟本身也應不對制程造成影響。特別是在半導體技術中需要注意的是，晶片舟不將任何雜質帶入制程。

在DE 10 2014 002 280 A中描述過石英晶片舟。石英晶片舟由兩個端板構成，其間裝有多個長形的桿狀容置元件。這些容置元件分別具有多個橫向于縱向延伸度的平行容置槽。將晶片裝載入這些容置槽，使得每個晶片均被保持在容置元件的多個點上。

因此，過去例如使用的是由石英構成的晶片舟，其一方面對多數制程不敏感，另一方面不會將雜質帶入半導體制程。但需要使用越來越大的石英舟，以便增大處理裝置的裝載質量。特別是需要達到更大的晶片流量/處理行程。例如可以通過加長晶片舟和/或減小槽距來實現這一點，從而增大每個晶片舟所容置的晶片數。所裝載的晶片的總質量有所增大，而晶片舟的質量盡可能不隨之增大。滿載的晶片舟優選能夠容置數倍于晶片舟質量的晶片質量。減小晶片舟質量能夠在熱處理過程中實現節能并能實現更為迅速的加熱和冷卻周期。此外，晶片舟的晶片容置區域應盡可能采用金銀絲細線工藝，以減輕對晶片的遮蔽，從而實現均勻的處理效果。

但會產生以下問題：易碎的石英材料難以承受機械負荷。這一點特別是會出現在以下情況下：例如用來形成容置槽的每次機械加工均會對材料造成損害，從而帶來微裂紋(缺口效應)。此外，石英材料在特別是高于1000℃的溫度負荷下會急劇變形。這種變形是不可逆的并可能使得晶片舟隨時間而變得不可用。

為了增大晶片舟，以往例如也將碳化硅(SiC)或硅滲入碳化硅(Si-SiC)用作材料以取代石英。這類晶片舟的特點是機械特性良好，但這種材料有時會將有害雜質帶入制程。此外與石英相比，Si-SiC貴得多且加工復雜度高得多。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種晶片舟，其克服上述缺點中的至少一項。

本發明描述一種用于容置晶片，特別是半導體晶片的晶片舟。所述晶片舟具有至少兩個長形容置元件。每個容置元件均由石英構成且具有橫向于縱向延伸度的平行延伸的容置槽。此外，所述晶片舟具有若干長形支撐元件，其中每個容置元件均分配有至少一個支撐元件。所述支撐元件由不同于石英的第二材料構成。在所述晶片舟的工作定向上，所述支撐元件沿重力方向至少部分地位于相應的容置元件下方。所述晶片舟還具有兩個端板，所述容置元件如此地布置和固定在所述端板之間，使得所述容置元件的容置槽彼此朝向。