用于芯片高温退火的插板式石英舟的制作方法

文档序号:8807302阅读:311来源:国知局
用于芯片高温退火的插板式石英舟的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种石英舟,具体指一种用于不同尺寸芯片高温退火处理的插板式石英舟。
【背景技术】
[0002]石英材料具有良好的物理及化学稳定性,普遍应用于半导体制造与加工行业中各种耐高温、耐腐蚀器具的制造。高温退火是半导体芯片经离子注入工艺后消除注入损伤并电学激活杂质的重要工艺步骤,特别是对于As掺杂p-on-n型HgCdTe红外焦平面探测器件,无论是采用离子注入工艺,还是基于原位掺杂技术,所获得的As掺杂层都必须经过Hg饱和蒸汽压下的高温退火激活才能转变为P型。As离子激活退火温度一般为200?400°C,并在高压Hg蒸汽中进行。这就要求承载芯片的舟体采用耐高温、低杂质含量的材料来制作,因此石英舟一直都被用于高温退火芯片的承载器具。在退火降温过程中,Hg蒸汽容易凝结成液滴附着在芯片表面形成Hg斑,因此水平放置芯片的石英舟一般不适用,应采用竖直插片方式。现有的竖直插片式石英舟都是面向Si晶圆工艺的,一般是在石英棒上开槽形成插片的凹槽(如,中国实用新型专利,CN 202721112 U)或在圆弧形舟壁上开出插片槽(如,中国实用新型专利,CN 203659822 U),也有通过增加槽棒使石英舟可以装载不同尺寸硅片(如,中国实用新型专利,CN 202503019 U)。然而,这些槽棒式石英舟应用在HgCdTe芯片时,存在如下问题:(I)装载规格统一的Si圆片的槽棒式石英舟并不适用于尺寸差异较大的CdZnTe基HgCdTe芯片,即使通过增加槽棒也不能做到承载结构的灵活调节;(2)CdZnTe衬底机械强度差,而槽棒式石英舟都采用点支撑结构,这些支撑点的受力集中,因此在装卸HgCdTe芯片或转移石英舟的过程中,芯片边缘容易发生崩边或解理。因此,需要设计可以灵活调节插槽间距并具有稳定支撑结构的竖直放片式石英舟。

【发明内容】

[0003]本实用新型的目的是解决上述技术问题,提供一种用于HgCdTe芯片高温退火的插板式石英舟,该石英舟采用竖直放片方式可以抑制Hg斑残留,并可以根据芯片尺寸灵活调节插槽间距。
[0004]本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案来实现的:
[0005]本实用新型一种插板式石英舟包括若干对活动叶片I和底板插座2,其中:
[0006]所述的活动叶片I成对竖直插入底板插座2上,芯片样品3竖直放于每对活动叶片I的斜槽1-1中;
[0007]所述的活动叶片I包括支撑端1-2和叶柄1-3两部分,支撑端顶部开有斜槽1-1,该斜槽1-1的槽方向与竖直方向成一定夹角;支撑端底部连接方形叶柄1-3,叶柄1-3的横截面积小于支撑端1-2,在支撑端1-2底部形成一个支撑面1-4 ;
[0008]所述的插板式石英舟的斜槽1-1的槽方向与竖直方向的夹角为43° -47°,斜槽1-1的横截面为“V”字形,两槽壁之间夹角为50° -70°,斜槽1-1的横截面或者为“凹”字形,槽宽为0.8-1.5mm,槽深为1_3_ ;
[0009]所述的底板插座2上开有方形插孔2-2阵列,方形插孔2-2的尺寸比叶柄1_3的横截面积稍大,活动叶片I可通过叶柄1-3从方形插孔2-2中插入或拔出;底板插座有4个支撑脚2-3,支撑脚做圆角处理,位于底板插座的底部四角。
[0010]本实用新型的有益效果是:采用竖直方式放片,抑制退火过程中芯片表面的Hg斑残留;采用活动叶片插板式结构,可针对规格尺寸差异很大的芯片灵活调节支撑斜槽的间距;叶片支撑端顶部的斜槽为斜面支撑,受力分散,避免了点支撑的槽棒结构对芯片边缘的机械损伤;活动叶片及芯片之间都留有一定空间,保证Hg蒸汽流通性和均匀性,有利于提高退火芯片的一致性;底板插座的支撑脚做圆角处理,减少了石英舟与炉体的热交换,防止芯片与Hg蒸汽产生较大的温度梯度,也有利于Hg斑的抑制。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的结构示意图。
[0012]图2(a)是本实用新型活动叶片结构示意图;图2(b)是本实用新型活动叶片侧视图;图2(c)是本实用新型活动叶片斜槽剖面图。
[0013]图3是底板插座结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图,说明本实用新型的【具体实施方式】。
[0015]本具体实施例只是对本实用新型的解释,并不是对本实用新型的限制,本专业领域技术人员在阅读完本说明书后可根据需要对本实施例做出修改,但只要在本实用新型的权利要求范围内都受专利法保护。
[0016]本实施例的一种插板式石英舟,包括若干对活动叶片I和底板插座2,活动叶片I成对竖直插入底板插座2上,芯片样品3竖直放于每对活动叶片I的斜槽1-1中,如图1所不O
[0017]活动叶片I包括支撑端1-2和叶柄1-3两部分,如图2(a)所示。支撑端1_2顶部开有斜槽1-1,该斜槽1-1的槽方向与竖直方向成45°夹角,如图2(b)所示;斜槽1-1的横截面为“V”字形,两槽壁之间夹角为60°,如图2(c)所示。支撑端1-2底部连接方形叶柄1-3,叶柄1-3的横截面积小于支撑端1-2,在支撑端1-2底部形成一个支撑面1-4,该支撑面1-4与底板2-1接触,对活动叶片I起支撑作用。底板插座2上开有方形插孔2-2阵列,方形插孔2-2为通孔,如图3所示。方形插孔2-2的尺寸比叶柄1-3的横截面积稍大,叶片I可通过叶柄1-3从方形插孔2-2中插入或拔出。
[0018]使用时,可根据待退火芯片的短边尺寸的1.414倍,将活动叶片插入距离适中的方形插孔中;装片时,建议将样品芯片按照由小到大的顺序竖直斜放于相应间距的叶片斜槽中;石英舟进炉时,注意使芯片表面平行于气体流动方向摆放石英舟,有助于Hg斑的抑制及退火一致性的提高。
【主权项】
1.一种用于芯片高温退火的插板式石英舟,包括若干对活动叶片(I)和底板插座(2),其特征在于: 所述的活动叶片(I)成对竖直插入底板插座(2)上,芯片样品(3)竖直放于每对活动叶片⑴的斜槽(1-1)中; 所述的活动叶片(I)包括支撑端(1-2)和叶柄(1-3)两部分,支撑端顶部开有斜槽(1-1),该斜槽(1-1)的槽方向与竖直方向成一定夹角;支撑端底部连接方形叶柄(1-3),叶柄(1-3)的横截面积小于支撑端(1-2),在支撑端(1-2)底部形成一个支撑面(1-4); 所述的插板式石英舟的斜槽(1-1)的槽方向与竖直方向的夹角为43° -47°,斜槽(1-1)的横截面为“V”字形,两槽壁之间夹角为50° -70°,斜槽(1-1)的横截面或者为“凹”字形,槽宽为0.8-1.5mm,槽深为l_3mm ; 所述的底板插座⑵上开有方形插孔(2-2)阵列,方形插孔(2-2)的尺寸比叶柄(1-3)的横截面积稍大,活动叶片(I)可通过叶柄(1-3)从方形插孔(2-2)中插入或拔出;底板插座有4个支撑脚(2-3),支撑脚做圆角处理,位于底板插座的底部四角。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于芯片高温退火的插板式石英舟。本实用新型中的石英舟为一种具有活动斜槽叶片的插板式石英舟结构,该结构分为底板插座和带斜槽的活动叶片,底板插座四角有支撑脚,每对叶片的斜槽与竖直方向呈43°-47°倾角,斜槽壁间夹角约50°~70°,叶片通过底端方棱形叶柄插在具有方孔阵列的底板插座上,芯片竖直斜放于叶片斜槽中。本实用新型的石英舟通过调节斜槽的水平间距可同时承载不同尺寸的芯片;采用竖直装片方式及斜槽结构,可避免固体尘粒及蒸汽液化产生的液滴对芯片表面的污染和侵蚀;叶片间留有距离保证芯片间良好的气体流动性,提高退火工艺一致性;底座支撑脚减少舟体与炉体的热交换,抑制温度梯度过大造成的蒸汽冷凝成液滴侵蚀芯片表面的现象。
【IPC分类】H01L21-673, H01L21-683
【公开号】CN204516731
【申请号】CN201520185667
【发明人】施长治, 林春
【申请人】中国科学院上海技术物理研究所
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年3月31日
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