[发明专利]晶片舟

说明书

公开一种晶片舟，用于容置晶片，特别是半导体晶片的晶片舟。所述晶片舟具有至少两个长形容置元件。每个容置元件均由石英构成且具有横向于纵向延伸度的平行延伸的容置槽。此外，所述晶片舟具有若干长形支撑元件，其中每个容置元件均分配有至少一个支撑元件。所述支撑元件由不同于石英的第二材料构成。在所述晶片舟的工作定向上，所述支撑元件沿重力方向至少部分地位于相应的容置元件下方。所述晶片舟还具有两个端板，所述容置元件如此地布置和固定在所述端板之间，使得所述容置元件的容置槽彼此朝向。该第二材料例如可指SiC和Si‑SiC，但也可以采用任一其他材料，该材料的强度、形状稳定性和/或耐热性高于容置元件的材料，因而适于支撑容置元件。

技术领域

本发明涉及一种用于保持晶片，特别是半导体晶片的晶片舟(waferboot)，其中本文所使用的晶片这一术语将任意周边形状的常见盘形衬底包括在内。

背景技术

晶片舟通常用于保持处理设备(如用于半导体晶片的扩散设备)内的多个晶片，在晶片舟中对半导体晶片进行热处理。在此过程中，晶片舟除了处理期间的热负荷外还必须承受保持以及装载和卸载晶片所产生的机械负荷。此外，晶片舟也需要承受晶片所承受的处理环境，因此，该制程应在较长期间内不对晶片舟造成影响。通常情况下会产生以下需求：不仅晶片舟不会因相应制程而受到影响，而且晶片舟本身也应不对制程造成影响。特别是在半导体技术中需要注意的是，晶片舟不将任何杂质带入制程。

在DE 10 2014 002 280 A中描述过石英晶片舟。石英晶片舟由两个端板构成，其间装有多个长形的杆状容置元件。这些容置元件分别具有多个横向于纵向延伸度的平行容置槽。将晶片装载入这些容置槽，使得每个晶片均被保持在容置元件的多个点上。

因此，过去例如使用的是由石英构成的晶片舟，其一方面对多数制程不敏感，另一方面不会将杂质带入半导体制程。但需要使用越来越大的石英舟，以便增大处理装置的装载质量。特别是需要达到更大的晶片流量/处理行程。例如可以通过加长晶片舟和/或减小槽距来实现这一点，从而增大每个晶片舟所容置的晶片数。所装载的晶片的总质量有所增大，而晶片舟的质量尽可能不随之增大。满载的晶片舟优选能够容置数倍于晶片舟质量的晶片质量。减小晶片舟质量能够在热处理过程中实现节能并能实现更为迅速的加热和冷却周期。此外，晶片舟的晶片容置区域应尽可能采用金银丝细线工艺，以减轻对晶片的遮蔽，从而实现均匀的处理效果。

但会产生以下问题：易碎的石英材料难以承受机械负荷。这一点特别是会出现在以下情况下：例如用来形成容置槽的每次机械加工均会对材料造成损害，从而带来微裂纹(缺口效应)。此外，石英材料在特别是高于1000℃的温度负荷下会急剧变形。这种变形是不可逆的并可能使得晶片舟随时间而变得不可用。

为了增大晶片舟，以往例如也将碳化硅(SiC)或硅渗入碳化硅(Si-SiC)用作材料以取代石英。这类晶片舟的特点是机械特性良好，但这种材料有时会将有害杂质带入制程。此外与石英相比，Si-SiC贵得多且加工复杂度高得多。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种晶片舟，其克服上述缺点中的至少一项。

本发明描述一种用于容置晶片，特别是半导体晶片的晶片舟。所述晶片舟具有至少两个长形容置元件。每个容置元件均由石英构成且具有横向于纵向延伸度的平行延伸的容置槽。此外，所述晶片舟具有若干长形支撑元件，其中每个容置元件均分配有至少一个支撑元件。所述支撑元件由不同于石英的第二材料构成。在所述晶片舟的工作定向上，所述支撑元件沿重力方向至少部分地位于相应的容置元件下方。所述晶片舟还具有两个端板，所述容置元件如此地布置和固定在所述端板之间，使得所述容置元件的容置槽彼此朝向。