[实用新型]一种新型结构的石墨舟承载销钉

说明书

技术领域

本实用新型涉及等离子增强型化学气相沉积（PECVD）技术领域，特别是涉及一种适用于等离子增强型化学气相沉积管式炉腔内石墨舟上用于夹持硅片的销钉。

背景技术

石墨舟是一种在等离子增强型化学气相沉积（PECVD）管式炉内对经过制绒及扩散等工艺处理后的多晶或单晶硅片的表面采用等离子体增强型化学气相沉积工艺进行氮化硅薄膜镀层的承载工具。石墨舟，如图1所示，由多个开孔或不开孔的石墨基板5及安装在基板上的用以承载硅片的石墨销钉6构成。

承载销钉（也有称为工艺点、石墨塞子等）的几何尺寸及装配精度，直接影响到硅片夹持的可靠性和自动化装载硅片的成功率。销钉夹持硅片的质量将直接影响到镀膜质量，夹持部位与硅片的遮挡面积过大会影响氮化硅薄膜的沉积质量，形成色差；过小，则容易造成硅片在沉积过程中脱落。 

传统承载销钉采用圆形结构（见图2）和菱形结构（见图3），圆形结构销钉在对硅片的氮化硅沉积工艺中遮挡面积较大，膜厚均匀性差，色差片比例较高；菱形结构销钉，虽然对硅片的遮挡面积较小，色差片比例也较低，但由于接触面小，销钉卡槽深度方向磨损较快，卡槽磨损后，硅片嵌入卡槽中，遮挡面积就随之变大。菱形销钉的另一缺陷是在装卸片过程中锋利的尖角会划伤硅片边缘或被碰掉，失去卡槽作用，因此，必须频繁更换销钉，以保证镀膜质量。频繁的拆装销钉，不但增加了销钉使用成本，而且也会使舟片的损坏率上升，造成石墨舟维护成本的增加。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提出一种新型结构的石墨舟承载销钉。

本实用新型提出一种石墨舟承载销钉，包括中心轴和夹持部分，其特征在于：所述夹持部分为切边圆弧形，所述中心轴通过卡槽及圆台形过渡与所述夹持部分连接。

较优地，所述卡槽为平底，宽度为0.2-0.5mm，较优为0.28mm；所述卡槽底部与所述切边圆弧形顶部的距离为0.4-0.7mm，较优为0.55mm。

较优地，所述切边圆弧形的宽度为1.5—4.5 mm， 较优为1.8mm。

较优地，所述圆台形过渡夹角为20°-40°，较优为30°。

本实用新型提出的新型结构的石墨舟承载销钉在保证销钉的使用周期的前提下，减小了镀膜遮挡面积、提高了膜厚均匀性，降低了石墨舟的维护成本，提高了镀膜质量。

附图说明

关于本实用新型的优点与精神可以通过以下的实用新型详述及所附图式得到进一步的了解。

图1为现有石墨舟结构示意图；

图2和图3为现有石墨舟承载销钉结构示意图；

图4为本实用新型石墨舟承载销钉结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施例。

如图4所示，本实用新型提出的新型结构的石墨舟承载销钉的目的是在等离子增强型化学气相沉积管式炉腔内对石墨舟上的硅片进行氮化硅薄膜沉积的工艺条件下，在提高沉积氮化硅镀层的质量及钝化效果的同时降低石墨舟的使用成本，而达成此目标的方法之一是实施了新型石墨销钉的研发和使用。石墨舟承载销钉，包括中心轴7和夹持部分8，为了减小遮挡面积，我们把原先夹持部分8的整园承载销钉的设计改为切边圆弧形的设计，即以构成遮挡面的园的直径为中心轴线，在对称方向上各切去部份圆弧，成为一切边圆弧形2部分。中心轴7通过卡槽1及圆台形过渡4与夹持部分8连接。切边圆弧形2的宽度为1.8mm，范围为1.5—4.5mm。为了使反应气体能顺利流经硅片，夹持部分8的沟槽底部与切边圆弧之间设计为圆台形过渡4，夹角为20°—40°，且最佳夹角为30°。夹持部分8的卡槽1设计为宽度为0.28mm的圆柱形平底，宽度范围为0.2-0.5mm。圆柱形卡槽1底部与切边圆弧形顶部的距离3为0.55mm，最佳距离为0.4-0.7mm。

新型石墨销钉的设计是改变了遮挡部位的形状、调整销钉卡槽宽度和深度，修改销钉遮挡面尺寸后加以实现的。经多家相关企业试用，认为所述新形状销钉在镀膜片上的遮挡面积小，沉积氮化硅镀层及钝化效果好，硅片的返工比例较使用传统销钉降低2%左右，镀膜质量优于圆形销钉；销钉的耐磨损程度有所提高，使用周期比菱形销钉更长，同时，新型销钉没有尖角，装卸片时不容易划伤硅片边缘，碎片率低，不仅适合于人工装片，同样适用于机械自动化装片。

本说明书中所述的只是本实用新型的较佳具体实施例，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型的限制。凡本领域技术人员依本实用新型的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本实用新型的范围之内。