承载装置的制造方法
【专利摘要】一种承载装置，适用于承载多片晶圆，该承载装置包含一底板、多个限位柱及一顶板。所述限位柱自该底板向上延伸，该底板及所述限位柱共同界定出一限位空间以容置所述晶圆且使所述晶圆上下对齐地堆叠，并由所述限位柱将所述晶圆在水平方向限位，该顶板连接于所述限位柱顶端，且遮盖该限位空间的顶侧。通过顶板与所述限位柱连接，使所述限位柱不会在输送晶圆或是在扩散制程中被晶圆推挤而倾斜，进而避免所述堆叠晶圆倾斜。此外，限位块提供一下压力，可抑制晶圆在扩散制程中浮动。
【专利说明】
承载装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种承载装置，特别是涉及一种用于输送晶圆的承载装置。
【背景技术】
[0002]现有的硅晶圆的主要材料为硅，高纯度的硅是一种电阻高且耐高温的材料，透过扩散制程将硼或磷等元素掺杂进硅晶圆即可改变硅晶圆的电阻，将纯硅从一个高电阻的材料改造成一个受控导电且耐高温的电子元件。为了制造不同功能的电子元件，已发展出多种扩散方法，例如，透过气体将硼及磷掺杂至晶圆，以及以硼纸及磷纸接触晶圆而透过高温将硼及磷原子掺杂进硅晶圆。在进行该硼、磷纸扩散制程之前，必须先将硼、磷纸夹设于堆积成叠的各片大小相同的晶圆之间，并将该叠晶圆以及夹设于各晶圆之间的硼、磷纸摆置于一承载装置，并连同该承载装置输送进高温炉中，进行硼磷纸扩散制程。现有的承载装置包括一底板及四支由该底板向上延伸的直柱，该底板及所述直柱共同形成一供该叠晶圆片摆放的容置空间。所述堆积成叠的晶圆片放置于该底板上，所述直柱紧迫邻近该叠晶圆片的外周侧以使所述晶圆片在该承载装置中形成一上下对齐的堆叠型态。
[0003]然而，现有的承载装置结构强度低，仅能乘载少量的晶圆片，晶圆片的数量太多会以其过重的重量压迫所述直柱而破坏所述直柱与底板的连结，进一步导致该叠晶圆片的倾斜滑移，使各片晶圆的反应不均，各晶圆片出现碎边、破片或是产生影响良率的副产物，该叠晶圆就不能再被使用。再者，各片晶圆之间非完全密合而具有供炉内的气体进入的缝隙，在高温环境(1200度至1300度)下硼、磷纸便燃烧并使各个晶圆向上浮动，而进一步增强所述直柱被推挤的力道，使得所述直柱更容易倾斜而影响该制程的良率。根据统计，在扩散制程(制程时间约为20至40小时之间)中成叠的晶圆片倾斜的机率高达63%，已严重影响良率，因此，如何避免成叠的晶圆在扩散制程中倾斜，为一必须解决的课题。再者，扩散制程中各个晶圆的浮动导致各个晶圆之间的缝隙扩大，扩散速度较快的磷离子因而能侵入硼的扩散区，则晶圆与硼纸的反应受干扰并且增生损坏所述晶圆的副产物。因此，如何避免晶圆浮动是另一需被解决的问题。此外，在高温扩散炉中，所述晶圆除了会跟硼、磷纸反应，也会跟相邻元件反应而相互沾粘，导致相邻元件受损而无法重复被使用，因此，如何避免晶圆跟相邻元件反应亦为本新型欲解决的问题。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种能避免成叠的晶圆在扩散制程中倾斜的承载装置。
[0005]本实用新型的另一目的，即在提供一种能避免晶圆浮动的承载装置。
[0006]本实用新型的再一目的，即在提供一种能避免晶圆跟相邻元件反应的承载装置。
[0007]本实用新型承载装置，适用于承载多片晶圆，该承载装置包含一底板、多个限位柱及一顶板。所述限位柱自该底板向上延伸，该底板及所述限位柱共同界定出一限位空间以容置所述晶圆且使所述晶圆上下对齐地堆叠，并由所述限位柱将所述晶圆在水平方向限位，该顶板连接于所述限位柱顶端，且遮盖该限位空间的顶侧。
[0008]本实用新型所述的承载装置，该承载装置还包含一限位块，设置于所述晶圆上。
[0009]本实用新型所述的承载装置，该限位块的重量介于所述晶圆的总重量的0.33倍到
0.67倍之间。
[0010]本实用新型所述的承载装置，该承载装置还包含一上挡片，设置于该限位块与所述晶圆之间。
[0011]本实用新型所述的承载装置，该承载装置还包含一下挡片，设置于该底板与所述晶圆之间。
[0012]本实用新型所述的承载装置，所述限位柱分别具有一主体及一自该主体的顶端往上凸伸的上凸块，该顶板具有数量及位置对应所述限位柱的穿孔且所述穿孔分别配合容置所述上凸块，使该顶板与所述限位柱卡合固定。
[0013]本实用新型所述的承载装置，所述限位柱分别还具有一自该主体的底端往下凸伸的下凸块，该底板具有数量及位置对应所述限位柱的凹槽且所述凹槽分别配合容置所述下凸块，使该底板与所述限位柱卡合固定。
[0014]本实用新型所述的承载装置，所述限位柱的数目为四，各限位柱的主体的横截面概呈矩形。
[0015]本实用新型的有益效果在于:通过顶板与所述限位柱连接，使所述限位柱不会在输送晶圆或是在扩散制程中被晶圆推挤而倾斜，
[0016]进而避免所述堆叠晶圆倾斜。此外，限位块提供一下压力，抑制晶圆在扩散制程中浮动。
【附图说明】
[0017]图1是一立体分解示意图，说明本新型承载装置的第一实施例与多数晶圆；
[0018]图2是一立体分解示意图，说明该第一实施例的一限位空间；
[0019]图3是一侧视示意图，说明该第一实施例承载所述晶圆；
[0020]图4是一上视示意图，说明该第一实施例的四个限位柱将所述晶圆在水平方向限位；
[0021]图5是一立体分解示意图，说明本新型承载装置的第二实施例与多数晶圆；
[0022]图6是一侧视不意图，说明该第一■实施例承载所述晶圆；及
[0023]图7是一上视示意图，说明该实施例的四个限位柱将一限位块在水平方向限位。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。
[0025]在本实用新型被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表不。
[0026]参阅图1至图4，本实用新型一种承载装置的第一实施例适用于承载多片晶圆7，该承载装置包含一底板1、四个限位柱2及一顶板3。
[0027]所述限位柱2自该底板I向上延伸并与该底板I共同界定出一限位空间6以容置所述晶圆7且使所述晶圆7上下对齐地堆叠，并由所述限位柱2将所述晶圆7在水平方向限位。该顶板3连接于所述限位柱2顶端，且遮盖该限位空间6的顶侧。
[0028]该限位空间6的顶侧被遮蔽可减少在扩散制程中于该限位空间6内产生的扰流，在本实施例中，该顶板3呈八边形，但不以此为限，只要能达到遮盖该限位空间6的顶侧的目的即可。在本实施例中，所述限位柱2的数目为四，但不以此为限。
[0029]再者，所述限位柱2分别具有一主体21、一自该主体21的顶端往上凸伸的上凸块22，及一自该主体21的底端往下凸伸的下凸块23。各限位柱2的主体21的横截面概呈矩形而以其一侧面接触所述晶圆7，但不以此为限。该顶板3具有数量及位置对应所述限位柱2的穿孔31且所述穿孔31分别配合容置所述上凸块22，使该顶板3与所述限位柱2卡合固定。此外，该底板I具有数量及位置对应所述限位柱2的凹槽11且所述凹槽11分别配合容置所述下凸块23，使该底板I与所述限位柱2卡合固定。
[0030]通过该顶板3的穿孔31与所述限位柱2的上凸块22相连接能够固定所述限位柱2的顶端，同样地，该底板I的凹槽11与所述限位柱2的下凸块23相连接能够固定所述限位柱2的底端。借此，所述限位柱2能抵抗所述晶圆7所施加的往外推力，以避免所述限位柱2在扩散制程中倾斜，进而大幅降低所述晶圆7倾斜的机率。根据多次实验结果，本实施例在扩散制程(制程时间约为20至40小时之间；温度为1200度至1300度)中所述晶圆7倾斜的机率下降至零。
[0031 ]在第一实施例中，该底板I为石英或碳化硅，所述限位柱2为蓝宝石，该顶板3为硅。前述元件的材料亦可分别改选用石英、硅、碳化硅或蓝宝石，但不以此为限。
[0032]参阅图5至图7，本实用新型的第二实施例与第一实施例大致相同，差别在于第二实施例还包含位于该限位空间6内的一限位块4、一上挡片51及一下挡片52。该限位块4设置于所述晶圆7上，而该上挡片51设置于该限位块4与所述晶圆7之间，且该下挡片52设置于该底板I与所述晶圆7之间。在本实施例中，该限位块4及该上、下挡片51、52皆呈圆板状且直径所述晶圆7相同而被所述限位柱2于水平方向限位。换言之，上述元件在该限位空间6内上下对齐地层叠，且由下而上依序为该下挡片52、所述晶圆7、该上挡片51及该限位块4。在本实施例中，该限位块4及该上、下挡片51、52的材料皆为硅，亦可分别改选用石英、硅、碳化硅或蓝宝石，但不以此为限。
[0033]在本实施例中，该限位块4施加一下压力以将所述晶圆7于垂直方向限位，即抑制所述晶圆7浮动。然而，若该下压力过轻则不能抑制所述晶圆7的浮动，但太强又会破坏所述晶圆7。为使限位块4能提供一大小适当的下压力，在本实施例中，该限位块4的重量介于所述晶圆7的总重的0.33倍到0.67倍之间，遵循此条件限定的限位块4所提供的下压力较为适中。
[0034]该上挡片51横设在该限位块4与所述晶圆7之间，以隔绝限位块4与所述晶圆7的接触，以避免该限位块4与所述晶圆7反应而受损。类似地，该下挡片52是横设于该底板I与所述晶圆7之间，以避免该底板I与所述晶圆7反应而受损。该上、下挡片51、52为耗材，使用若干次即可抛弃，其他的元件皆可重复使用。
[0035]第二实施例于的拆装步骤配合扩散制程简述如下，需注意的是，以下叙述并非用以限缩本实用新型欲保护的范围。
[0036]进行扩散制程之前，先排硼纸、磷纸(图未示)于所述晶圆7之间，并由下而上依序地将该下挡片52、所述晶圆7、该上挡片51及该限位块4于该底板I上摆放定位，并将所述限位柱2的下凸块23插设于该底板I的凹槽11内，再把该顶板3的穿孔31与所述限位柱2的上凸块22对齐卡置固定，最后将整个承载装置连同所述晶圆7—起送进高温扩散炉中进行扩散制程。在扩散制程结束后，将该顶板3以及所述限位柱2自该底板I分离，并把所述晶圆7、该上、下挡片51、52及该限位块4连同该底板I浸泡至酸性溶液中进行分离制程，以将前述元件分呙。
[0037]综上所述，顶板3与所述限位柱2的顶端相互连接，所述限位柱2即使被所述晶圆7推挤也能维持直立，以避免所述晶圆7在扩散制程中倾斜。再者，该顶板3遮蔽该限位空间6的顶侧，以减少在扩散制程中在该限位空间6内产生的扰流。再者，该限位块4提供一大小适当的下压力将所述晶圆7于垂直方向限位，以抑制晶圆7浮动。此外，该上、下挡片51、52能隔绝该限位块4及该底板I与所述晶圆7的接触，避免该限位块4及该底板I与晶片反应，而能重复使用。故确实能达成本实用新型之目的。
[0038]惟以上所述者，仅为本实用新型的实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即大凡依本实用新型权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型涵盖的范围内。
【主权项】
1.一种承载装置，适用于承载多片晶圆；其特征在于:该承载装置包含: 一底板、多个限位柱及一顶板，所述限位柱自该底板向上延伸，该底板及所述限位柱共同界定出一限位空间以容置所述晶圆且使所述晶圆上下对齐地堆叠，并由所述限位柱将所述晶圆在水平方向限位，该顶板连接于所述限位柱顶端，且遮盖该限位空间的顶侧。2.如权利要求1所述的承载装置，其特征在于:还包含一限位块，设置于所述晶圆上。3.如权利要求2所述的承载装置，其特征在于:该限位块的重量介于所述晶圆的总重量的0.33倍到0.67倍之间。4.如权利要求2所述的承载装置，其特征在于:还包含一上挡片，设置于该限位块与所述晶圆之间。5.如权利要求1所述的承载装置，其特征在于:还包含一下挡片，设置于该底板与所述晶圆之间。6.如权利要求1所述的承载装置，其特征在于:所述限位柱分别具有一主体及一自该主体的顶端往上凸伸的上凸块，该顶板具有数量及位置对应所述限位柱的穿孔且所述穿孔分别配合容置所述上凸块，使该顶板与所述限位柱卡合固定。7.如权利要求6所述的承载装置，其特征在于:所述限位柱分别还具有一自该主体的底端往下凸伸的下凸块，该底板具有数量及位置对应所述限位柱的凹槽且所述凹槽分别配合容置所述下凸块，使该底板与所述限位柱卡合固定。8.如权利要求7所述的承载装置，其特征在于:所述限位柱的数目为四，各限位柱的主体的横截面概呈矩形。
【文档编号】H01L21/673GK205723477SQ201620452687
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年5月18日
【发明人】陈思婷, 张元豪, 谢启祥, 李德浩, 施英汝, 徐文庆
【申请人】环球晶圆股份有限公司