一种沟棒及硅片舟及硅片舟制作方法与流程

1.本发明本涉及半导体制备装置领域，具体涉及到一种能方便硅片插入、提高硅片热处理质量、降低制造成本的沟棒及硅片舟及硅片舟的制作方法。


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的集成电路级半导体硅片。硅片热处理（背封）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。这时候就需要一种能装载半导体芯片的载体,将半导体芯片放在载体上，再放入热处理炉进行处理,这种载体就是硅片舟。现在市面上普遍用于承载硅片的硅片舟是采用高纯度石英、多晶硅、碳化硅制造。
3.作为硅片舟的主要部品沟棒是唯一与硅片直接接触的部品，其设计尤为重要。传统的沟棒大多是圆形棒，圆形棒上设置多个等距且相互平行的矩形槽，矩形槽与硅片的接触是面接触，接触面积大，不仅对硅片热处理（如扩散、沉积等）造成不均匀现象，而且也给硅片插入造成困难，造成划伤，甚至因热处理粘舟而崩边。接触面积越大粘结力越大，硅片取出时越容易崩边。特别是高纯硅片，它体现了本征硅硬而脆的属性，更容易造成崩边。沟棒的材质有石英、多晶硅、碳化硅，其硬度都很高，达到莫氏7级以上，一般的金属刀具无法加工沟槽，只能通过用金刚石制成的磨削刀具加工。直接采用磨削方法加工沟槽效率低、制造成本很高。
4.中国专利公开号cn 204991668u，公告日2016年1月20日，发明创造的名称为《一种减少低压化学气相沉积多晶硅崩边的舟》，包括瓦片、设置在瓦片内的上槽棒和下槽棒，以及设置在瓦片底部的脚棒和舟插管，所述上槽棒设置为两个，下槽棒设置为一个并位于瓦片内底部的中心位置，在瓦片内下槽棒的两侧对称设有两个支撑棒，硅片通过上槽棒和下槽棒上开设的定位槽定位，并支撑在两个支撑棒上，两支撑棒的支撑面均为圆弧面，圆弧支撑面上设有磨砂层，该磨砂层上均布有颗粒状的凸起，以使硅片与两支撑棒之间的接触为多点接触。该发明能够减少多晶背封后硅片与舟（支撑棒）之间的粘结力，以及硅片在舟槽内的变形，从而减少崩边的发生，但由于上槽棒、下槽棒的侧面与硅片的接触是面接触，硅片背封时崩边仍然时有发生，硅片划伤屡见不鲜。
5.又如中国专利公开号cn112635370a，公告日：2021年6月15日，发明创造名称为《一种点接触硅片舟》，包括下端板，所述下端板上设有放置件，所述放置件包括设置在下端板上的载料棒、若干个沿载料棒长度方向间隔设置的载料板，所述载料板之间用于放置硅片，所述载料板远离载料棒的一端朝远离所述下端板一侧倾斜设置，从而和硅片形成点（实际为线）接触，所述载料棒沿周向设置有不少于三个。该发明通过载料板倾斜设置，减小载具和硅片的接触面积，对硅片遮挡略有减小，有利于提高了热处理效果。但载料板毕竟是板，具有较大的面积，对硅片的遮挡还是相当大的，因此对提高热处理的效果非常有限，这对日益增长的高纯硅片尤其是区熔硅片热处理非常不利。


技术实现要素：

6.本发明的目的是为了解决现有沟棒直接采用磨削方法加工沟槽，制造成本高的问题，以及硅片舟因接触面积大影响硅片热处理质量等问题，而提供了一种能方便硅片插入、提高硅片热处理质量、降低制造成本的沟棒及硅片舟及其制作方法。
7.本发明实现其发明目的所采用的技术方案是：一种沟棒，所述的沟棒包括沟棒基体和垂直设置在沟棒基体上的若干接触体，相邻接触体与接触体之间形成沟槽，所述的沟棒基体上均布有若干下沉孔，所述的接触体插设在下沉孔内部，所述的接触体与下沉孔之间形成微小空隙，所述的微小空隙内部注有硅溶胶，所述的接触体与下沉孔内部的硅溶胶经精烧后粘结为一体。
8.该沟棒为了克服现有沟棒采用一体加工，沟棒需要磨去很多材料才能完成所需的沟槽，加工时间会很长，制造成本高的问题；沟棒采用整体加工，加工表面会留下刀痕，会给沟齿（圆形销）带来折断风险的问题；以及沟棒整体加工，沟槽底部存在粗糙度问题，背封时硅片通过外吸杂生长多晶与沟槽底部粘结在一起，给硅片带来崩边风险等问题。而采用接触体与沟棒基体分体加工，并通过硅溶胶粘结的方法，以解决上述技术难题。该沟棒通过分体式加工，在形成沟槽前沟棒基体与接触体是独立加工，接触体和沟棒基体可以分别采用适宜加工的方式进行加工，然后再通过在沟棒基体上设置下沉孔，将接触体插设在下沉孔内部，并且使得接触体与下沉孔之间形成微小空隙，在微小间隙内部注入硅深胶，接触体与下沉孔内的硅溶胶经精烧后粘接在一起形成沟棒。由此形成的沟棒解决了加工表面留有刀痕的问题，实现了沟棒高精度、低粗糙度（降低崩边率）要求，而且由于省去了大量的磨削接触体的加工时间，沟棒的生产效率提高了五倍以上，大大降低了沟棒的制造成本。
9.作为优选，所述的沟棒基体上设置有通过平磨精烧形成的支撑面，所述的支撑面上均布有若干下沉孔。所述的下沉孔上部设置有较大倒角。而下沉孔可以是阶梯孔、园形孔、锥形孔等各种形状，由于沟棒基体与接触体分体式加工，因此，沟棒基体可以采用平磨精烧（火抛光）加工支撑面，这样的操作方便快捷，而且加工出的支撑面没有刀痕，能够保证支撑面的高精度和低粗糙度加工要求，有效降低崩边率，而下沉孔可以采用加工中心点打加工方式完成，效率高，加工方便。下沉孔上部设置较大倒角，以增加硅溶胶的容量，由于硅溶胶在精烧过程中水蒸发后，整体会收缩，因此，设置较大倒角方便倒角处的硅溶胶在精烧过程中补充到下沉孔内部，以增大硅溶胶与接触体的接触面积，使接触体被包围的接触面积增大，也就是增加连接强度。
10.作为优选，所述的接触体为表面喷砂粗化表面。接触体是用来支撑硅片，由于采用分体式结构，因此，接触体可以用标准焊棒直接切断、倒角即可，效率高，制作方便。而为了防止硅片支撑时滑动，有利于减少气相沉积过程中的粘连面积从而降低崩边风险，对接触体的表面进行喷砂化处理。
11.作为优选，所述的接触体为点接触体或短线接触体，所述的接触体的外形尺寸自底部向顶部依次递减设置。接触体采用点接触体或短线接触体，具体的设置为接触体的外形尺寸自与沟棒基体连接处的底部向顶部依次递减设置，例如可以是采用圆锥销式结构，这样既有利于硅片插入，同时，在硅片插入后，其外沿与点接触体或短线接触体底部呈点状接触或短线接触，能够有效提高接触体的抗弯强度和减少变形，解决了硅片热处理过程中存在的崩边和背部划伤问题，也降低了硅片的热传递不均造成的背封膜厚不均现象，能够
极大提升硅片的品质和合格率。
12.作为优选，所述的硅溶胶为高纯电子级无机硅溶胶；无机硅溶胶的配比以重量份计：纳米sio2为30～40，纯水为20～40，分散剂为20～50，其中分散剂为甲醇，纳米sio2的粒度为10～50纳米粒度。接触体与沟棒基体之间优选采用高纯电子级硅溶胶，硅溶胶的材料是高纯硅微粉与水勾兑而成，与沟棒的材料兼容，而且非常纯净，没有任何污染。硅溶胶经过粘结、精烧、退火后与沟棒基体和接触体以si-o键连接在一起形成沟棒（石英玻璃）整体，具有熔点高、强度高、热膨胀系数小，能有效避免硅片翘曲，改善硅片表面错层。在高温处理过程中不会产生变形，也不会逸出杂质离子而污染硅片，从而确保硅片热处理时具有较高的品质和合格率。
13.本发明实现其第二个发明目的所采用的技术方案是：一种硅片舟，所述的硅片舟包括所述的沟棒。硅片舟是用于硅片在热处理过程中的支撑，该硅片舟不同于现有技术中的硅片舟，其主要包括若干分体制作的沟棒，沟棒基体与接触体形成沿沟棒长度方向的上下高密度均布的凹槽空间，可根据工艺需要选用不同数量的沟棒来承托硅片，以满足不同的加工要求。由于接触体与硅片的接触是点或短线接触，可有效减少硅片舟与硅片的接触面积并方便硅片插入，降低硅片因热传递不均造成的背封膜厚不均和划伤风险，从而提升硅片质量。
14.作为优选，所述的硅片舟包括法兰、天板和设置于法兰和天板之间的若干沟棒，所述的沟棒垂直法兰内端面设置并且沟槽所在的轴线平行于法兰内端面，在沟棒长度方向上形成上下高密度均布的凹槽空间，若干沟棒上的凹槽空间形成硅片承托空间。该硅片舟，通过一法兰和一天板将若干沟棒集成在一起，沟槽所在的轴线平行于法兰内端面，并且沟槽在法兰和天板之间形成硅片承托空间，方便硅片的插装。
15.作为优选，所述的沟棒与沟棒相对应的接触体处于同一平面，设置在法兰与天板之间的若干沟棒中至少有两根相邻沟棒之间形成插装开口。为了保证插装入硅片插装空间的每片硅片都相互平行，因此，设置在法兰与天板之间的沟棒上的每一层接触体都处于同一平面上，为了保证硅片的插装方便，在若干沟棒中至少有两根沟棒在法兰圆周方向上的间距要大于其它沟棒之间的间距，从而形成插装开口。
16.作为优选，所述的法兰和天板分别为环状结构，所述的沟棒的两端分别与法兰和天板熔接。法兰和天板分别设置呈环状结构，沟槽与法兰和天板通过熔接，制作方便，结构简单，方便硅片抓取，制造成本低。
17.本发明实现其第三个发明目的所采用的技术方案是：一种硅片舟的制作方法，包括如下步骤：步骤1：承托硅片沟棒的制作：制作沟棒基体，在沟棒基体上用平磨加精烧的方法加工支撑面，在支撑面上点打加工下沉孔；制作接触体，选用标准焊棒直接切断、倒角，并对接触体表面进行喷砂粗化处理；将接触体插入到下沉孔内部并通过硅溶胶经精烧后粘接为一体，形成沟棒体；对沟棒体进行精烧、退火处理，硅溶胶经过粘结、精烧、退火后与沟棒基体和接触体通过si-o键连接在一起形成沟棒；步骤2：制作法兰和天板；步骤3：根据工艺需要选用不同数量的沟棒，将沟棒的两端分别与法兰和天板的内端面熔接在一起，并且使得沟棒上的沟槽朝向法兰的中心设置，所有沟棒上相对应的接触
体处于同一平面，所有沟棒同一平面上的沟槽形成硅片承托空间，至少有两根相邻沟棒之间形成插装开口，最终制得硅片舟。
18.该硅片舟的制作方法，由于沟棒基体与接触体为分体式加工，形成沟槽空间的接触体在粘结前是独立结构，选用标准焊棒直接切断、倒角；沟棒基体的支撑面可采用平磨加精烧（火抛光）加工；沟棒下沉孔可采用加工中心点打加工；接触体顺着沟棒下沉孔用硅溶胶粘结，由此形成的沟棒没有刀痕，符合高精度、低粗糙度，降低崩边率的要求，而且由于省去了大量的接触体磨削加工时间，沟棒的生产效率提高五倍以上，大大降低了硅片舟的制造成本。
19.本发明的有益效果是：该沟棒，通过分体式加工，然后再通过硅溶胶粘接在一起形成沟棒。由此形成的沟棒解决了加工表面留有刀痕的问题，实现了沟棒高精度、低粗糙度（降低崩边率）要求，而且由于省去了大量的磨削接触体的加工时间，沟棒的生产效率提高了五倍以上，大大降低了沟棒的制造成本。该硅片舟，采用点接触或短线接触，既减少硅片接触面积，方便硅片插入，提高硅片的装载量，降低硅片划伤、崩边风险和热传递不均造成的背封膜厚不均，提升硅片质量，又能显著降低硅片舟的制造成本。
附图说明
20.图1是本发明沟棒的一种结构示意图；图2是本发明硅片舟（卧式）的一种结构示意；图3是本发明硅片舟（立式）的一种结构示意图；图中：1、沟棒，1-1、前沟棒，1-2后沟棒，1-3、上沟棒，1-4、下沟棒，2、沟棒基体，3、接触体，4、沟槽，5、支撑面，6、下沉孔，7、法兰，8、天板，9、法兰内端面，10、插装开口，11、硅片承托空间，12、硅溶胶，13、倒角。
具体实施方式
21.下面通过具体实施例并结合附图对本发明技术方案作进一行详细描述。
22.在本发明的描述中，技术术语“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”等表示方向或位置关系是基于附图所示的方向或位置关系，仅是为了便于描述和理解本发明的技术方案，以上说明并非对本发明作了限制。
23.实施例1：在图 1所示的实施例中，一种沟棒，所述的沟棒1包括沟棒基体2和垂直设置在沟棒基体上的若干接触体3，相邻接触体3与接触体3之间形成沟槽4，所述的沟棒基体2上均布有若干下沉孔6，所述的接触体3插设在下沉孔6内部，所述的接触体3与下沉孔6之间形成微小空隙，所述的微小空隙内部注有硅溶胶12，所述的接触体3与下沉孔6内部的硅溶胶12经精烧后粘结为一体。
24.本实施例中，所述的沟棒基体2上设置有通过平磨精烧形成的支撑面5，所述的支撑面5上均布若干下沉孔6。下沉孔6可以是阶梯孔、园形孔、锥形孔等各种形状，本实施例中，下沉孔采用圆形孔，下沉孔6上部设置有较大倒角13，以增加硅溶胶的容量，由于硅溶胶在精烧过程中水蒸发后，整体会收缩，因此，设置较大倒角方便倒角处的硅溶胶在精烧过程中补充到下沉孔内部，以增大硅溶胶与接触体的接触面积，使接触体被包围的接触面积增
大，保证连接强度。由于沟棒基体与接触体分体式加工，因此，沟棒基体2可以采用平磨精烧（火抛光）加工支撑面，加工出的支撑面没有刀痕，能够保证支撑面的低粗糙度要求，有效降低崩边率，而下沉孔可以采用加工中心点打加工方式完成，效率高，加工方便。对沟棒体进行精烧、退火处理；硅溶胶经过粘结、精烧、退火后与沟棒基体和接触体通过si-o键连接在一起形成沟棒；可能选择利用火枪（氢气 氧气）对沟棒体上硅溶胶粘接部位进行精烧（精烧温度1000℃-1300℃），精烧至硅溶胶呈透明状态，然后对沟棒体进行退火处理（退火温度1040℃-1060℃，退火时间为0.5-1小时）。
25.所述的接触体3为表面喷砂粗化表面。接触体3是用来支撑硅片，由于采用分体式结构，因此，接触体可以用标准的焊棒切断、倒角即可，具有粗糙度低、质量稳定、效率高、制作方便等特征，而为了提高接触体与沟棒基体的粘结强度，有利于防止硅片滑支，也有利于减少气相沉积过程中的粘连面积从而降低崩边风险，对接触体的表面进行喷砂化处理。
26.所述的接触体3为点接触体或短线接触体，所述的接触体3的外形尺寸自底部向顶部依次递减设置。接触体采用点接触体或短线接触体，具体的设置为接触体的外形尺寸自与沟棒基体连接处的底部向顶部依次递减设置，例如可以是采用圆锥销式结构，这样既有利于硅片插入，同时，在硅片插入后，其外沿与点接触体或短线接触体底部呈点状接触或短线接触，能够有效提高接触体的抗弯强度和减少变形，解决了硅片热处理过程中存在的崩边和背部划伤问题，也降低了硅片的热传递不均造成的背封膜厚不均现象，能够极大提升硅片的品质和合格率。本实施例中，接触体优选圆形销，进一步的优选圆锥销，当然，接触体也可以采用多边体结构，只要实现点接触或短线接触即可，例如，可以是三角体、梯形等等。
27.所述的硅溶胶12为高纯电子级硅溶胶。高纯电子级硅溶胶为无极硅溶胶，无机硅溶胶的配比以重量份计：纳米sio2为30～40，纯水为20～40，分散剂为20～50，其中分散剂为甲醇，纳米sio2的粒度为10～50纳米粒度。无机硅溶胶在常温下不具有粘性，疏水性好，渗透性好，由于接触体与沟棒基体上的下沉孔配合间隙在10～25μm，普通胶水由于粘度大，无法进入到下沉孔实现对接触体与沟棒基体的粘接，若将接触体与下沉孔配合间隙增大，则接触体与在下沉孔内部的会出现歪斜现象，导致接触体与接触体之间的间距会发生改变，就无法保证接触体垂直度以及接触体与接触体之间间距在正常误差
±
0.05mm要求范围内。而接触体与沟棒基体之间优选采用高纯电子级硅溶胶，硅溶胶的材料是高纯硅微粉与水勾兑而成，与沟棒的材料兼容，而且非常纯净，没有任何污染。更重要的是在常温下硅深胶不且有粘性，当经过精烧后才产生粘度，既满足了硅溶胶容易下入到接触体与下沉孔间隙的要求，同时实现了对接触体与下沉孔的粘接。硅溶胶经过粘结、精烧、退火后与沟棒基体和接触体过si-o键连接在一起形成沟棒（硅片玻璃）整体，具有熔点高、强度高、热膨胀系数小，能有效避免硅片翘曲，改善硅片表面错层。在高温处理过程中不会产生变形，也不会逸出杂质离子而污染硅片，从而确保硅片热处理时具有较高的品质和合格率。
28.所述的高纯电子级硅溶胶，为淡蓝色透明液体，无异味，其沸点为80-100℃，相对密度（水以1计）为1.2-1.3，不属于氧化性物质，粘度为3-20mpa.s，150℃恒重测定的含固量为30.5（%，w），25℃条件下的比重为1.028，在室温条件下（20-25℃）测量的ph值为9.2，采用马尔文精度仪测得的平均粒径为35nm，密封于耐压瓶中，置于70℃恒温箱内部，测得其具有良好的稳定性，用icp-ms测定的金属杂质（铁、铬、镍、铜、锌、钠、钾、镁、钙等）含量均在允许（≤1ppm）的范围内，而金属杂质总含量≤10ppm，为合格范围。
29.现有技术中的普通胶水一般是粘接剂，是微米级的高分子聚合物与水勾兑而成的。而本技术中的硅溶胶不是粘接剂，它不是高分子聚合物或其他材质，它是基体材质本身（如石英，材质是二氧化硅）的纳米粉未，与纯水和作为分散剂的甲醇配制而成，因此没有金属阳离子和高分子聚合物的污染，但室温下粘接强度很低。水和甲醇只是起到把纳米粉末导入到沟棒基体与接触体的微小空隙中，然后在一定温度下挥发或蒸发掉。真正起熔接作用的是与沟棒基体和焊棒材质相同、纯度更纯的纳米粉未。
30.该沟棒为了克服现有沟棒采用一体加工，沟棒需要磨去很多材料才能完成所需的沟槽，加工时间会很长，制造成本高的问题；沟棒采用整体加工，加工表面会留下刀痕，会给沟齿（圆形销）带来折断风险的问题；以及沟棒整体加工，沟槽底部存在粗糙度问题，背封时硅片通过外吸杂生长多晶与沟槽底部粘结在一起，给硅片带来崩边风险等问题。而采用接触体与沟棒基体分体加工，并通过硅溶胶粘结的方法，以解决上述技术难题。该沟棒通过分体式加工，在形成沟槽前沟棒基体与接触体是独立加工，接触体和沟棒基体可以分别采用适宜加工的方式进行加工，然后再通过硅溶胶粘接在一起形成沟棒。由此形成的沟棒解了加工表面留有刀痕的问题，实现了沟棒高精度、低粗糙度（降低崩边率）要求，而且由于省去了大量的磨削接触体的加工时间，沟棒的生产效率提高了五倍以上，大大降低了沟棒的制造成本。
31.如图2、图3所示，一种硅片舟，所述的硅片舟包括若干沟棒1。所述的硅片舟包括法兰7、天板8和设置于法兰7和天板8之间的若干沟棒1，所述的沟棒1垂直法兰内端面9设置并且沟槽4所在的轴线平行于法兰内端面9。在沟棒长度方向上形成上下高密度均布的凹槽空间，若干沟棒上的凹槽空间形成硅片承托空间11。
32.所述的沟棒1与沟棒1相对应的接触体3处于同一平面，设置在法兰7与天板8之间的若干沟棒1中至少有两根相邻沟棒之间形成插装开口10。为了保证插装入硅片插装空间的每片硅片都相互平行，因此，设置在法兰与天板之间的沟棒上的每一层接触体都处于同一平面上，为了保证硅片的插装方便，在若干沟棒中至少有两根沟棒在法兰圆周方向上的间距要大于其它沟棒之间的间距，从而形成插装开口。
33.所述的法兰7和天板8分别为环状结构，所述的沟棒1的两端分别与法兰7和天板8熔接。法兰和天板分别设置呈环状结构，沟槽与法兰和天板通过熔接，制作方便，结构简单，方便硅片抓取，制造成本低。
34.本实施例中的硅片舟，用于硅片在热处理过程中的支撑，包括平行设置且对应的法兰7、天板8、置于两者之间用于承托硅片的若干沟棒1。沟棒1垂直于法兰内端面9，沟棒1内侧设有多个等距且其轴线与法兰内端面平行的下沉孔6和接触体3，本实施全中，接触体3采用圆锥销。圆锥销底部直径稍大于顶部直径，有利于硅片插入。硅片插入后，其外边沿与圆锥销的底部点状接触，有利于提高圆形销的抗弯强度和减少变形，解决了硅片热处理过程中存在的崩边和背部划伤问题，也降低了硅片的热传递不均造成的背封膜厚不均现象，有利于提升硅片的品质和合格率。本实施例中，圆锥销为表面喷砂粗化处理状态，有利于提高圆锥销与沟棒基体的粘结强度，有利于防止硅片滑动，也有利于减少气相沉积过程中的粘连面积从而降低崩边风险。
35.圆锥销插入沟棒下沉孔6内部并通过硅溶胶与沟棒基体1粘结为一体。由此沟棒基体2与圆锥销在沟棒基体长度方向上形成上下高密度均布的凹槽空间，若干沟棒上的凹槽
空间形成硅片承托空间11，可根据工艺需要选用不同数量的沟棒来承托硅片，以满足不同的加工要求。由于圆锥销底部与硅片的接触是点或短线接触，可有效减少硅片与硅片舟的接触面积并方便硅片插入，降低硅片因热传递不均造成的背封膜厚不均和划伤风险，从而提升硅片质量。
36.硅片舟的制造成本主要来自沟槽加工。现有技术中沟棒采用整体加工，沟棒需要磨去很多材料才能完成所需的沟槽，加工时间会很长，制造成本会很高。同时沟棒整体加工，加工表面会留下刀痕，会给沟齿（圆形销）带来折断风险；沟棒整体加工，沟槽底部存在粗糙度问题，背封时硅片通过外吸杂生长多晶与沟槽底部粘结在一起，给硅片带来崩边风险。因此，该硅片舟中的沟棒基体与接触体采用分体式加工，硅溶腔粘结的方式形成沟棒，形成沟槽空间的圆锥销在粘结前是独立结构，可采用仪表车改装的外圆磨加工；沟棒基体上的支撑面可采用平磨加精烧（火抛光）加工；沟棒下沉孔可采用加工中心点打加工；所述圆锥销顺着沟棒下沉孔用硅片胶粘结。由此形成的沟棒不会存在刀痕，符合高精度、低粗糙度、降低崩边率的要求，而且由于省去了大量的磨削加工时间，沟棒的生产效率提高五倍以上，因此大大降低硅片舟的制造成本。
37.如图2所示的实施例，为卧式硅片舟，沟棒1的数量为四根，包括两根上沟棒1-3和两根下沟棒1-4，其圆锥销的顶部朝向内侧，其圆锥销的底部朝向外侧，沟棒基体上在长度方向上的每层对应的圆锥销处于同一平面，形成硅片的四处支撑。其中两根上沟棒1-3形成的开口大于上沟棒与下沟棒以及下沟棒相互之间形成的三边开口，两根上沟棒1-3形成的开口形成插装开口10。四根沟棒组成的支承结构可以保持硅片舟的稳定，硅片可以利用机械手从插装开口10大的前端一侧插入，硅片插设方便快捷，容置安全性好，气相沉积均匀，硅片与三根沟棒的接触面积小,有利于提升硅片质量。
38.如图3所示的实施例为立式硅片舟，沟棒1的数量为三根，呈等腰三角形分布，包括两根前沟棒1-1和一根后沟棒1-2，其圆锥销的顶部朝向内侧，其圆锥销的底部朝向外侧，沟棒基体上在长度方向上的每层对应的圆锥销处于同一平面，形成硅片的三处支撑。其中两根前沟棒形成的开口大于另外两边开口，两根前沟棒1-1形成的开口形成插装开口10。三根沟棒组成的支承结构可以保持硅片舟的稳定，硅片可以利用机械手从插装开口10大的前端一侧插入，硅片插设方便快捷，容置安全性好，气相沉积均匀，硅片与三根沟棒的接触面积小,有利于提升硅片质量。
39.该硅片舟，通过平行设置的法兰和天板，配以中间支撑的多根圆形销粘结式沟棒，形成上下高密度均布的凹槽空间，既减少硅片接触面积，方便硅片插入，提高硅片的装载量，降低硅片划伤、崩边风险和热传递不均造成的背封膜厚不均，提升硅片质量；又能显著降低硅片舟的制造成本。
40.上述实施例中硅片舟的制作方法，包括如下步骤：步骤1：承托硅片沟棒的制作：制作沟棒基体2，在沟棒基体2上用平磨加精烧的方法加工支撑面5，在支撑面5上点打加工下沉孔6；制作接触体3，采用标准的焊棒或仪表车改装的外圆磨加工接触体3，并对接触体3表面进行喷砂粗化处理；将接触体3插入到下沉孔6内部并通过硅溶胶粘接为一体，形成沟棒体；对沟棒体进行精烧、退火处理；硅溶胶经过粘结、精烧、退火后与沟棒基体和接触体通过si-o键连接在一起形成沟棒；具体的，利用火枪（氢气 氧气）对沟棒体上硅溶胶粘接部位进行精烧（精烧温度1000℃-1300℃），精烧至硅溶
胶呈透明状态，然后对沟棒体进行退火处理，退火温度1040℃-1060℃，退火时间为0.5-1小时。该制作方法中采用的无机硅溶胶的配比以重量份计：纳米sio2为35，纯水为30，分散剂为35，其中分散剂为甲醇，纳米sio2的粒度为30纳米粒度。
41.步骤2：制作法兰7和天板8；步骤3：根据工艺需要选用不同数量的沟棒1，将沟棒1的两端分别与法兰7和天板8的内端面熔接在一起，并且使得沟棒上的沟槽4朝向法兰7的中心设置，所有沟棒上相对应的接触体3处于同一平面，所有沟棒上同一平面上的沟槽形成硅片承托空间11，至少有两根相邻沟棒之间形成插装开口10，最终制得硅片舟。
42.本实施例中，以立式硅片舟的制作为例，首先制作三根沟棒基体2，在每一根沟棒基体2上用平磨加精烧的方法加工一支撑面5，在支撑面5上沿长度方向在其中心线上点打加工若干下沉孔6，下沉孔6均匀分布；制作圆锥体，采用仪表车改装的外圆磨加工若干圆锥体，并对圆锥体表面进行喷砂粗化处理；将圆锥体的大端插入到下沉孔6内部并通过硅溶胶与下沉孔粘接为一体，形成沟棒体；利用火枪（氢气 氧气）对沟棒体上硅溶胶粘接部位进行精烧（精烧温度1200℃），精烧至硅溶胶呈透明状态，然后对沟棒体进行退火处理，退火温度1050℃，退火时间为0.5小时，硅溶胶经过粘结、精烧、退火后与沟棒基体和接触体通过si-o键连接在一起形成沟棒1；依次完成三根沟棒1的制作；制作环状结构的法兰7和天板8；将沟棒1的两端分别与法兰7和天板8的内端面熔接在一起，并且使得沟棒上的沟槽4朝向法兰7的中心设置，三根沟棒呈等腰三角形分布，包括两根前沟棒和一根后沟棒，其圆锥销的顶部朝向内侧，其圆锥销的底部朝向外侧，沟棒基体上在长度方向上的每层对应的圆锥销处于同一平面，形成硅片的三处支撑。三根沟棒上同一平面上的沟槽形成硅片承托空间11，其中两根前沟棒形成的开口大于另外两边开口，两根前沟棒形成的开口形成插装开口10，最终制得硅片舟。
43.该硅片舟的制作方法，由于沟棒基体与接触体为分体式加工，形成沟槽空间的接触体在粘结前是独立结构，可采用仪表车改装的外圆磨加工；沟棒基体的支撑面可采用平磨加精烧（火抛光）加工；沟棒下沉孔可采用加工中心点打加工；接触体顺着沟棒下沉孔用硅溶胶粘结，由此形成的沟棒没有刀痕，符合高精度、低粗糙度，降低崩边率的要求，而且由于省去了大量的接触体磨削加工时间，沟棒的生产效率提高五倍以上，大大降低了硅片舟的制造成本。
44.应当指出，上述描述了本发明的实施例。然而，本领域技术的技术人员应该理解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明范围的前提下本发明还会有多种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的发明的范围内。基于本发明中所述的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，在本技术的技术方案的基础上所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。