用于芯片高溫退火的插板式石英舟的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種石英舟，具體指一種用于不同尺寸芯片高溫退火處理的插板式石英舟。
【背景技術(shù)】
[0002]石英材料具有良好的物理及化學(xué)穩(wěn)定性，普遍應(yīng)用于半導(dǎo)體制造與加工行業(yè)中各種耐高溫、耐腐蝕器具的制造。高溫退火是半導(dǎo)體芯片經(jīng)離子注入工藝后消除注入損傷并電學(xué)激活雜質(zhì)的重要工藝步驟，特別是對于As摻雜p-on-n型HgCdTe紅外焦平面探測器件，無論是采用離子注入工藝，還是基于原位摻雜技術(shù)，所獲得的As摻雜層都必須經(jīng)過Hg飽和蒸汽壓下的高溫退火激活才能轉(zhuǎn)變?yōu)镻型。As離子激活退火溫度一般為200?400°C，并在高壓Hg蒸汽中進(jìn)行。這就要求承載芯片的舟體采用耐高溫、低雜質(zhì)含量的材料來制作，因此石英舟一直都被用于高溫退火芯片的承載器具。在退火降溫過程中，Hg蒸汽容易凝結(jié)成液滴附著在芯片表面形成Hg斑，因此水平放置芯片的石英舟一般不適用，應(yīng)采用豎直插片方式。現(xiàn)有的豎直插片式石英舟都是面向Si晶圓工藝的，一般是在石英棒上開槽形成插片的凹槽(如，中國實(shí)用新型專利，CN 202721112 U)或在圓弧形舟壁上開出插片槽(如，中國實(shí)用新型專利，CN 203659822 U)，也有通過增加槽棒使石英舟可以裝載不同尺寸硅片(如，中國實(shí)用新型專利，CN 202503019 U)。然而，這些槽棒式石英舟應(yīng)用在HgCdTe芯片時，存在如下問題:(I)裝載規(guī)格統(tǒng)一的Si圓片的槽棒式石英舟并不適用于尺寸差異較大的CdZnTe基HgCdTe芯片，即使通過增加槽棒也不能做到承載結(jié)構(gòu)的靈活調(diào)節(jié)；(2)CdZnTe襯底機(jī)械強(qiáng)度差，而槽棒式石英舟都采用點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)，這些支撐點(diǎn)的受力集中，因此在裝卸HgCdTe芯片或轉(zhuǎn)移石英舟的過程中，芯片邊緣容易發(fā)生崩邊或解理。因此，需要設(shè)計(jì)可以靈活調(diào)節(jié)插槽間距并具有穩(wěn)定支撐結(jié)構(gòu)的豎直放片式石英舟。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是解決上述技術(shù)問題，提供一種用于HgCdTe芯片高溫退火的插板式石英舟，該石英舟采用豎直放片方式可以抑制Hg斑殘留，并可以根據(jù)芯片尺寸靈活調(diào)節(jié)插槽間距。
[0004]本實(shí)用新型的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
[0005]本實(shí)用新型一種插板式石英舟包括若干對活動葉片I和底板插座2，其中:
[0006]所述的活動葉片I成對豎直插入底板插座2上，芯片樣品3豎直放于每對活動葉片I的斜槽1-1中；
[0007]所述的活動葉片I包括支撐端1-2和葉柄1-3兩部分，支撐端頂部開有斜槽1-1，該斜槽1-1的槽方向與豎直方向成一定夾角；支撐端底部連接方形葉柄1-3，葉柄1-3的橫截面積小于支撐端1-2，在支撐端1-2底部形成一個支撐面1-4 ;
[0008]所述的插板式石英舟的斜槽1-1的槽方向與豎直方向的夾角為43° -47°，斜槽1-1的橫截面為“V”字形，兩槽壁之間夾角為50° -70°，斜槽1-1的橫截面或者為“凹”字形，槽寬為0.8-1.5mm，槽深為1_3_ ；
[0009]所述的底板插座2上開有方形插孔2-2陣列，方形插孔2-2的尺寸比葉柄1_3的橫截面積稍大，活動葉片I可通過葉柄1-3從方形插孔2-2中插入或拔出；底板插座有4個支撐腳2-3，支撐腳做圓角處理，位于底板插座的底部四角。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:采用豎直方式放片，抑制退火過程中芯片表面的Hg斑殘留；采用活動葉片插板式結(jié)構(gòu)，可針對規(guī)格尺寸差異很大的芯片靈活調(diào)節(jié)支撐斜槽的間距；葉片支撐端頂部的斜槽為斜面支撐，受力分散，避免了點(diǎn)支撐的槽棒結(jié)構(gòu)對芯片邊緣的機(jī)械損傷；活動葉片及芯片之間都留有一定空間，保證Hg蒸汽流通性和均勻性，有利于提高退火芯片的一致性；底板插座的支撐腳做圓角處理，減少了石英舟與爐體的熱交換，防止芯片與Hg蒸汽產(chǎn)生較大的溫度梯度，也有利于Hg斑的抑制。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2(a)是本實(shí)用新型活動葉片結(jié)構(gòu)示意圖；圖2(b)是本實(shí)用新型活動葉片側(cè)視圖；圖2(c)是本實(shí)用新型活動葉片斜槽剖面圖。
[0013]圖3是底板插座結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖，說明本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0015]本具體實(shí)施例只是對本實(shí)用新型的解釋，并不是對本實(shí)用新型的限制，本專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可根據(jù)需要對本實(shí)施例做出修改，但只要在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受專利法保護(hù)。
[0016]本實(shí)施例的一種插板式石英舟，包括若干對活動葉片I和底板插座2，活動葉片I成對豎直插入底板插座2上，芯片樣品3豎直放于每對活動葉片I的斜槽1-1中，如圖1所不O
[0017]活動葉片I包括支撐端1-2和葉柄1-3兩部分，如圖2(a)所示。支撐端1_2頂部開有斜槽1-1，該斜槽1-1的槽方向與豎直方向成45°夾角，如圖2(b)所示；斜槽1-1的橫截面為“V”字形，兩槽壁之間夾角為60°，如圖2(c)所示。支撐端1-2底部連接方形葉柄1-3，葉柄1-3的橫截面積小于支撐端1-2，在支撐端1-2底部形成一個支撐面1-4，該支撐面1-4與底板2-1接觸，對活動葉片I起支撐作用。底板插座2上開有方形插孔2-2陣列，方形插孔2-2為通孔，如圖3所示。方形插孔2-2的尺寸比葉柄1-3的橫截面積稍大，葉片I可通過葉柄1-3從方形插孔2-2中插入或拔出。
[0018]使用時，可根據(jù)待退火芯片的短邊尺寸的1.414倍，將活動葉片插入距離適中的方形插孔中；裝片時，建議將樣品芯片按照由小到大的順序豎直斜放于相應(yīng)間距的葉片斜槽中；石英舟進(jìn)爐時，注意使芯片表面平行于氣體流動方向擺放石英舟，有助于Hg斑的抑制及退火一致性的提高。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于芯片高溫退火的插板式石英舟，包括若干對活動葉片(I)和底板插座(2)，其特征在于: 所述的活動葉片(I)成對豎直插入底板插座(2)上，芯片樣品(3)豎直放于每對活動葉片⑴的斜槽(1-1)中； 所述的活動葉片(I)包括支撐端(1-2)和葉柄(1-3)兩部分，支撐端頂部開有斜槽(1-1)，該斜槽(1-1)的槽方向與豎直方向成一定夾角；支撐端底部連接方形葉柄(1-3)，葉柄(1-3)的橫截面積小于支撐端(1-2)，在支撐端(1-2)底部形成一個支撐面(1-4); 所述的插板式石英舟的斜槽(1-1)的槽方向與豎直方向的夾角為43° -47°，斜槽(1-1)的橫截面為“V”字形，兩槽壁之間夾角為50° -70°，斜槽(1-1)的橫截面或者為“凹”字形，槽寬為0.8-1.5mm，槽深為l_3mm ； 所述的底板插座⑵上開有方形插孔(2-2)陣列，方形插孔(2-2)的尺寸比葉柄(1-3)的橫截面積稍大，活動葉片(I)可通過葉柄(1-3)從方形插孔(2-2)中插入或拔出；底板插座有4個支撐腳(2-3)，支撐腳做圓角處理，位于底板插座的底部四角。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于芯片高溫退火的插板式石英舟。本實(shí)用新型中的石英舟為一種具有活動斜槽葉片的插板式石英舟結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)分為底板插座和帶斜槽的活動葉片，底板插座四角有支撐腳，每對葉片的斜槽與豎直方向呈43°-47°傾角，斜槽壁間夾角約50°～70°，葉片通過底端方棱形葉柄插在具有方孔陣列的底板插座上，芯片豎直斜放于葉片斜槽中。本實(shí)用新型的石英舟通過調(diào)節(jié)斜槽的水平間距可同時承載不同尺寸的芯片；采用豎直裝片方式及斜槽結(jié)構(gòu)，可避免固體塵粒及蒸汽液化產(chǎn)生的液滴對芯片表面的污染和侵蝕；葉片間留有距離保證芯片間良好的氣體流動性，提高退火工藝一致性；底座支撐腳減少舟體與爐體的熱交換，抑制溫度梯度過大造成的蒸汽冷凝成液滴侵蝕芯片表面的現(xiàn)象。
【IPC分類】H01L21-673, H01L21-683
【公開號】CN204516731
【申請?zhí)枴緾N201520185667
【發(fā)明人】施長治, 林春
【申請人】中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年3月31日