[發明專利]半導體晶圓片用的豎直支架

無效

• 申請號: 96193695.9
• 申請日: 1996-05-03
• 公開（公告）號: CN1079577C
• 公開（公告）日: 2002-02-20
• 發明（設計）人: 約翰·A·托馬諾維什
• 申請（專利權）人: 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所
• 代理人: 孫敬國

技術背景

諸如集成電路(IC)一類半導體器件的制造通常需要在有反應氣體的情況下，熱處理硅晶園片。在該工藝處理期間，由于器件常含有對工藝處理環境微小變化敏感的尺寸小于1μm的電路元件，所以必須仔細地控制器件暴露在其中的溫度和氣體濃度。

半導體制造工業通常或以水平或以豎直載體對晶園片進行工藝處理。通常稱為“舟”的水平載體具有三個或四個水平放置的設計成半圓形的棒條，而在每一棒條中以有規則的間距設置有面向內的凹槽。每一組凹槽限定攜帶豎直放置的晶園片用的豎直空間。

通常被稱為“豎直支架”的豎直載體具有三個或四個豎直放置的設計成半圓形的柱桿，而在每根柱桿中以有規則的間距設置有狹槽，以限定攜帶水平放置的晶園片用空間。傳統的豎直支架如圖1所示。該支架典型地具有頂盤、底盤和三個或四個用于把頂盤固定到底盤上的柱桿。每個狹槽之間被稱為“牙齒”的柱桿部分是等距離隔開的以便支撐從底盤開始以有規則的間距并與底盤平行的晶園片。然后，將整個支架放置在工藝處理晶園片用的豎直爐內。由于在豎直支架上處理的晶園片在在其表面上經受較小的溫度梯度，故半導體制造商正日益轉向豎直爐。然而，豎直爐也有缺點。正如圖1現有技術中所示，位于傳統豎直支架上的晶園片僅在其外部邊緣受到支撐。照此，擱在這些牙齒上的晶園片區域承受比晶園片的其余部分更高的應力。當爐中的溫度超過大約1000℃時，這些應力常常變得很大，而且響應于那種應力，單晶園片的部分沿著結晶板(crystallographicplate)彼此發生相對移動。這種被稱為“滑移”的現象明顯地破壞位于晶園片上發生滑移區域中半導體器件的價值。

美國專利第5,492,229號揭示了具有近中心支撐的豎直支架設計。然而，該設計的第一實施例必須或者通過加入石英成分(它們對高溫敏感)或者運用水注形成內部縫隙(這不方便)來進行。該設計的第二實施例，可通過只運用較方便的鉆石鋸來進行，但要求彎曲的豎直支撐物，它們投射巨大的陰影于晶園片上。

因此，需要一種豎直支架設計，它減輕滑移、抗高溫、能夠用鉆石鋸進行制作、且不將巨大的陰影投射在晶園片上。

發明概述

根據本發明，提供一種豎直支架用于支撐多個彼此隔開的、基本上水平且平行的半導體晶園片，所述豎直支架包括：

a)豎直支撐裝置，它包括：

????i)至少一根豎直柱桿，每根柱桿具有上端和下端，

????ii)頂盤，和

????iii)底盤，

????將至少一根柱桿的上端固定在頂盤上，而將至少一根柱桿的下端固定在底盤上，和

b)多個豎直隔開的晶園片支撐裝置，它們基本上水平地從豎直支撐裝置延伸出來以限定多個支撐晶園片用的支撐層，

其中，晶園片支撐裝置是諸突出部分，每個突出部分由端接在晶園片平臺中的臂構成，俾使每個支撐層中至少一個晶園片平臺和其所支撐的晶園片之間最深的接觸處在晶園片半徑的20％和80％(從晶園片邊緣算起)之間的區域，而

其中的臂則連續向上的傾斜突出，并端接在晶園片平臺中。

同樣根據本發明，提供一種豎直支架，用于支撐多個彼此隔開的基本上水平且平行的半導體晶園片，所述豎直支架包括：

a)豎直支撐裝置，它包括：

????i)至少一根豎直柱桿，每根柱桿具有上端和下端，

????ii)頂盤，和

????iii)底盤，

????將至少一根柱桿的上端固定在頂盤上，而將至少一根柱桿的下端固定在底盤上，以及

b)多個豎直隔開的晶園片支撐裝置，它們基本上水平地從豎直支撐裝置延伸出來以限定多個支撐所述晶園片用的支撐層，

其中，晶園片支撐裝置是諸突出部分，它們水平地突出以便從晶園片邊緣起與晶園片連續接觸，俾使每個支撐中的至少一個臂和其支撐的晶園片之間最深的接觸是處在晶園片半徑的20％和80％(從晶園片的邊緣算起)之間的區域。

在一些實施例，將每根柱桿固定在底盤的周邊附近，并具有多個突出部分，它們從底盤等距離隔開以限定多個水平支撐晶園片用的支撐層，

其中，在每個支撐層中的至少一個突出部分和其所支撐晶園片之間最深的接觸是處在晶園片半徑的20％和80％(從晶園片的邊緣算起)之間的區域。