[实用新型]一种用于硅片快速冷却过程的平行风流装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体材料中硅单晶片加工工艺装置，尤其涉及一种用于硅片快速冷却过程的平行风流装置。

背景技术

直拉(CZ)高阻硅单晶片(以下简称硅片)广泛应用于整流管、高反压晶体管等分立电力电子器件的制作。

对直拉(CZ)法生产的硅单晶，由于有较高(≥1E18)的氧【O】含量而存在“氧施主效应”——导致不真实的表征电阻率。消除或减少氧施主效应的主要措施是对硅片进行退火处理，其中的核心技术是在退火过程中通过快速冷却实现硅片在(容易产生氧施主效应的)某温度区间的快速通过，以抑制氧施主的产生。目前，这种快速冷却通常是依靠外加风扇提供强迫风冷。由于普通风扇产生的是一种风向、风速不稳定的紊流风，对硅片的冷却速度不够高，更重要的是：在这种紊流风的作用下，往往会使(并列、直立地插于带槽的石英舟架上的)硅片受到紊流风力作用而产生晃动甚至振动，导致被退火的硅片极易与石英舟架摩擦、撞击产生边缘崩裂、缺口等损伤。

实用新型内容

本实用新型为消除或减轻现有硅片退火工艺技术中硅片在强迫风冷时受力而产生的晃动，从而消除或减少硅片边缘崩裂、缺口等损伤，提供了一种用于硅片快速冷却过程的平行风流装置；本实用新型主要由轴流风机1、导风筒2、平行风网片3构成；其具体技术方案是：在轴流风机1下部设置导风筒2，在导风筒2内的下部设置匀风网3；所述的匀风网3是由一组相互平行的且与待冷却硅片表面平行的网片构成。本实用新型的目的是通过导风筒将轴流风机提供的风源“约束”为更加集中且风向基本一致的单向风；将导风筒提供的风源进一步“整流”为平行风流(即风向更趋于一致且平行于硅片表面、风速风压达到基本均匀)；将该风源置于(从退火炉石英管中拉出的)待冷却硅片(仍立放于石英舟上)正上方。从而确保吹向硅片的风具有足够的风流量以保证硅片能被更快速冷却，又不会导致硅片产生晃动，从而可以避免或大大减少原来普通风扇强迫冷却方式下硅片所产生的损伤。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型是采用导风筒集束从轴流风机产生的风源，提高了风源的单向性及强度，在导风筒内下部设置匀风网，将风进一步“整流”成为与待冷却硅片表面方向一致且接近平行的风流；从而提高硅片的冷却速度，更主要的是，大幅度地减少了在快速冷却过程中硅片所受到的振动或晃动，从而避免或大幅度地减少硅片的边缘崩裂、缺口等损伤。

2、本实用新型在实施后，退火硅片边缘崩裂、缺口等损伤率从以前的平均6％(4％～11％)下降到1.5％以下，降低约4.5个百分点；累计退火硅片约60万片，减少损失13.5(5元/片×60万片×4.5％)万元；年经济效益可达近30万元。国内每年该种需退火的硅片1000万片以上，推广效益大。

3、本实用新型可以应用到其它所有需要不同强度的平行、均匀风流的场合，推广应用面广。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明：

图1是本实用新新型的总装结构示意图。

图1中，轴流风机1、导风筒2、平行封网片3。

具体实施方式

如图1所示，在轴流风机1得下部设置导风筒2，在导风筒2内的下部设置匀风网3；所述的匀风网3是由一组相互平行的网片构成；所述的网片平面与待冷却硅片表面平行。