一种螺纹卧式组装硅舟的制作方法

1.本实用新型涉及半导体制造技术领域，特别是涉及一种螺纹卧式组装硅舟。


背景技术：

2.硅片是现代超大规模集成电路的主要衬底材料，一般通过拉晶、切片、倒角、磨片、腐蚀、背封、抛光、清洗等工艺过程做成。硅片热处理是硅器件衬底加工过程中一个重要的工序，热处理可以使硅片中的氧形成沉积，从而稳定硅片的电阻率，对集成电路制备性能有着极为重要的影响。而这时候就需要一种装载硅片的载体，将硅片放在载体上，再放入热处理炉内进行处理。现在市面上普遍用于卧式热处理的载体是采用高纯度石英或碳化硅制作，作为卧式热处理中硅片的载体，是唯一与硅片接触的固体材料，热处理过程中温度常常会超过1000℃，甚至达到1250℃，石英在如此高的温度下，长时间使用可能就会变形软化，导致搁置其中的硅片产生崩边，而且石英舟与硅片的材质不同，热胀冷缩系数明显不一致，在升温和降温时会出现冷点，导致晶格的塌失，形成晶粒错位，以上因素都会影响硅片质量。而对于碳化硅舟来说，随着硅片尺寸的增大，集成电路的精细度越来越高，生产工艺的要求也越来越苛刻，在高温处理过程中，会发生氧化反应，影响到硅片的质量。卧式热处理的载体还将会涉及到载体清洗和载体存储放置。因此，随着半导体科技的发展，普通的石英舟或碳化硅舟已经逐渐无法适应高纯度硅片的生产和应用需要。
3.申请号为cn201620958227.1的中国专利公开了一种硅舟，包括舟体，所述舟体的中间设有容置槽、两端分别设有推拉槽，所述推拉槽的深度大于容置槽的深度；其特征在于，还包括压紧组件，所述压紧组件包括若干平板压块、三角压块一和三角压块二，所述平板压块垂直设在容置槽内，所述三角压块一和三角压块二位于容置槽内、且呈斜面配合连接，所述三角压块一和三角压块二的外侧面相平行、且垂直于水平设置的容置槽。
4.上述专利通过设置压紧组件，使得放置在容置槽内的硅片可靠压紧，其问题在于，上述硅舟结构的稳定性较差，装载的硅片数量较少，且拆卸组装的难度较大。


技术实现要素：

5.本实用新型为了克服现有技术中硅舟稳定性较差，装载硅片数量较少，以及拆卸组装难度较大的技术问题，提供一种螺纹卧式组装硅舟，所述硅舟为模块化结构，拆装便捷且转运方便，对空间的占用较小，且装载的硅片数量较多。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案。
7.一种螺纹卧式组装硅舟，包括：挡板，挡板包括间隔布置的第一挡板和第二挡板；沟棒，沟棒位于第一挡板和第二挡板之间，沟棒包括第一连接端、承接段和第二连接端，承接段上设有沟齿；沟棒包括限位沟棒和支撑沟棒，限位沟棒与支撑沟棒之间存在高度差；挡板上设有沿其厚度方向贯通的导向孔，沟棒与挡板通过紧固件可拆卸连接。本技术提供一种螺纹卧式组装硅舟，所述硅舟为可拆装的模块化结构，沟棒和挡板通过紧固件可拆卸连接，当需要使用硅舟进行硅片承载时，使用紧固件将硅舟组装完成，由于挡板上设有导向
孔，故而沟棒可在挡板上快速完成定位，硅舟的组装操作便捷高效，待硅舟使用后，松开紧固件将沟棒和挡板分离，拆分后的各部件对空间的占用较小，且运输转载十分便捷；此外，本技术将沟棒设计为两组，其中一组为限位沟棒，另一组为支撑沟棒，限位沟棒对插装在硅舟上的硅片限位，避免其从硅舟两侧滑落，支撑沟棒对硅片进行有效承载，从而保持硅片的稳定；本技术可通过加宽挡板的方式实现多个硅棒的并排布置，从而大幅提升硅舟可装载硅片的数量上限。
8.作为优选，限位沟棒包括左限位沟棒和右限位沟棒，支撑沟棒沿挡板的宽度方向位于左限位沟棒和右限位沟棒之间，支撑沟棒包括左支撑沟棒和右支撑沟棒。限位沟棒位于两侧，支撑沟棒位于限位沟棒之间，限位沟棒与支撑沟棒之间存在高度差，两个限位沟棒和两个支撑沟棒均为对称布置结构，硅片插装后硅片重心与硅舟重心处于同一直线上，便于装载后硅片和硅舟整体的稳定放置。
9.作为优选，所述挡板呈弧形板状，导向孔的数目为四个且沿挡板弧面方向间隔布置，导向孔沿挡板法向的投影呈圆角矩形状。导向孔与沟棒逐一对应，导向孔沿挡板的弧线方向布置，即位于两侧的导向孔对应限位沟棒，位于中部的导向孔对应支撑沟棒，待硅舟组装完成后，限位沟棒和支撑沟棒的竖向位置关系即被限定。
10.作为优选，沟齿的数目为若干个且沿承接段的长度方向等间距布置，相邻两个沟齿配合形成一个插槽，左限位沟棒、右限位沟棒、左支撑沟棒和右支撑沟棒上对应位置的插槽配合形成用以插装硅片的硅片槽。
11.作为优选，第一连接端包括第一过渡段和第一螺纹段，导向孔的孔径大于第一螺纹段的直径，第一过渡段的一端与承接段相连，第一过渡段的另一端与第一螺纹段相连。第一螺纹段沿导向孔穿出后与紧固件相连，沟棒的一端即与挡板固定，第一过渡段位于承接段的上部，第一过渡段突出于挡板的外轮廓，起到硅舟支撑腿的作用，以抬高硅片的离地高度，进而有益于气体流通。
12.作为优选，第二连接端包括第二过渡段和第二螺纹段，导向孔的孔径大于第二螺纹段的直径，第二过渡段的一端与承接段相连，第二过渡段的另一端与第二螺纹段相连。第二螺纹段沿导向孔穿出后与紧固件相连，沟棒的一端即与挡板固定，第二过渡段位于承接段的上部，第二过渡段突出于挡板的外轮廓，起到硅舟支撑腿的作用，以抬高硅片的离地高度，进而有益于气体流通。
13.作为优选，所述紧固件为螺母，螺母位于挡板远离沟棒的一侧，螺母与第一连接端、第二连接端螺母配合。
14.作为优选，所述硅舟由高纯度的直拉法多晶硅制成。高纯度的直拉法多晶硅具有高熔点、高纯度的特性，其与硅片的热膨胀系数一致，可以有效避免硅片翘曲，改善硅片表面错位，进而提升硅片的合格率。
15.综上所述，本实用新型具有如下有益效果：（1）硅舟结构稳定；（2）便于组装和拆卸，减小了空间占用；（3）通过物理拼接方式实现硅舟组装，降低了结合位置出现污染物的风险；（4）两两沟棒之间为镂空结构，有利于气体流通和热量交换；（5）使用紧固件实现沟棒和挡板的连接，降低了加工难度和组装难度，节省了加工成本；（6）硅舟与硅片的热膨胀系数一致，可有效避免硅片翘曲，改善硅片表面错位，进而提升硅片的合格率。
附图说明
16.图1是本实用新型的俯视图。
17.图2是本实用新型的左视图。
18.图3是本实用新型中挡板的示意图。
19.图4是本实用新型中沟棒的示意图。
20.图中：
21.挡板1，第一挡板1.1，第二挡板1.2，沟棒2，左限位沟棒2.1，左支撑沟棒2.2，右支撑沟棒2.3，右限位沟棒2.4，第一连接端2a，承接段2b，第二连接端2c，沟齿3，导向孔4，紧固件5。
具体实施方式
22.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
23.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.实施例：
26.如图1至图所示，一种螺纹卧式组装硅舟，包括：挡板1，挡板包括间隔布置的第一挡板1.1和第二挡板1.2；沟棒2，沟棒位于第一挡板和第二挡板之间，沟棒包括第一连接端2a、承接段2b和第二连接端2c，承接段上设有沟齿3；沟棒包括限位沟棒和支撑沟棒，限位沟棒与支撑沟棒之间存在高度差；挡板上设有沿其厚度方向贯通的导向孔4，沟棒与挡板通过紧固件5可拆卸连接；限位沟棒包括左限位沟棒2.1和右限位沟棒2.4，支撑沟棒沿挡板的宽度方向位于左限位沟棒和右限位沟棒之间，支撑沟棒包括左支撑沟棒2.2和右支撑沟棒2.3；所述挡板呈弧形板状，导向孔的数目为四个且沿挡板弧面方向间隔布置，导向孔沿挡板法向的投影呈圆角矩形状；沟齿的数目为若干个且沿承接段的长度方向等间距布置，相邻两个沟齿配合形成一个插槽，左限位沟棒、右限位沟棒、左支撑沟棒和右支撑沟棒上对应位置的插槽配合形成用以插装硅片的硅片槽；第一连接端包括第一过渡段和第一螺纹段，导向孔的孔径大于第一螺纹段的直径，第一过渡段的一端与承接段相连，第一过渡段的另一端与第一螺纹段相连；第二连接端包括第二过渡段和第二螺纹段，导向孔的孔径大于第二螺纹段的直径，第二过渡段的一端与承接段相连，第二过渡段的另一端与第二螺纹段相
连；所述紧固件为螺母，螺母位于挡板远离沟棒的一侧，螺母与第一连接端、第二连接端螺母配合；所述硅舟由高纯度的直拉法多晶硅制成。
27.如图1所示，硅舟自左而右依次为第一挡板、沟棒和第二挡板，沟棒和第一挡板、第二挡板均通过紧固件相连，所述紧固件为螺母；如图2所示，沟棒自左而右依次为左限位沟棒、左支撑沟棒、右支撑沟棒和右限位沟棒，结合图3可见，挡板为弧形板，挡板的上端面为平面，挡板的周面为弧形面，本实施例中导向孔的数目为四个且沿挡板的周向布置，导向孔靠近挡板的弧面，导向孔的轮廓为圆角矩形状，本实施例中四个导向孔的长度方向均近似沿挡板的径向；如图4所示，沟棒自左而右依次为第一连接端、承接段和第二连接端，沟齿布置在承接段上，沟齿的数目为若干个且沿承接段的长度方向等间距布置，第一连接端自左而右包括第一螺纹段和第一过渡段，第一过渡段的端面呈直角梯形状，第一过渡段突出第一挡板的弧形面，第二连接端自右向左依次为第二螺纹段和第二过渡段，第二过渡段的端面呈直角梯形状，第二过渡段突出第二挡板的弧形面，第一过渡段和第二过渡段起到硅舟支撑腿的作用，便于抬高硅片离地高度，有益于气体流通，第一螺纹段和第二螺纹段上均设有螺纹，螺纹与螺母配合紧固，两个限位沟棒和两个支撑沟棒均为对称布置结构，硅片插装后硅片重心与硅舟重心处于同一直线上，便于装载后硅片和硅舟整体的稳定放置。