[发明专利]一种防止硅片在热处理过程中崩边的方法及石英舟

说明书

技术领域

本发明涉及一种防止硅片在热处理过程中崩边的方法及石英舟

背景技术

硅片是现代超大规模集成电路的主要衬底材料，一般通过拉晶、切片、倒角、磨片、腐蚀、背封、抛光、清洗等工艺过程做成的集成电路级半导体硅片。硅片热处理是硅器件衬底加工过程中一个重要的工序，热处理可以使硅片中的氧形成沉积，从而形成新施主，从而稳定硅片的电阻率，对集成电路制备性能有着极为重要的影响。

硅片在热处理过程中离不开石英舟，石英舟作为硅片的载体，是唯一与硅片接触的固体材料，且由于石英舟的硬度较大，在热处理过程中与硅片接触会造成硅片的崩边。

发明内容

本发明的目的是提供一种防止硅片在热处理过程中崩边的方法及石英舟，本方法改变了倒角的边缘与石英舟的接触方式，从而使硅片由原来的点接触改变成面接触，大大增加了接触面积，减少两种材料由于应力和热应力不同对硅片边缘的损伤，降低崩边的比率。

为达到上述发明目的，本发明采用下面的方案：

这种防止硅片在热处理过程中崩边的方法是将原放置硅片的石英舟槽体的断面从V型改成为其槽体底部为圆弧型，槽体斜面与硅片的倒角相平行，使硅片在石英舟中的接触面为面接触。

本发明的石英舟是：放置硅片的石英舟槽体的底部为圆弧，圆弧的半径为R，槽体斜面与硅片的倒角相平行，槽体斜面与圆弧相切的切线张角为M，石英舟槽体的深度H。

所述的R、H、M的数值由下式确定：其中R＝d、H＝d*(1-2*SIN(a/2))+C/(2*TAN(a/2))、M＝a，其中a代表倒角轮的槽体张角，d代表倒角轮槽体底部圆弧的半径，C为硅片厚度。

本发明的优点是：本方法改变传统石英舟的开槽方式，充分考虑到倒角边缘的形状，改变传统石英舟的开槽方式，由原来的V型槽，充分考虑到倒角边缘的形状设计新的开槽方式，针对不同规格倒角边缘的硅片，设计不同R、H、M值的石英舟，(其中R槽体底部圆弧半径，H槽体的深度，M槽体斜面与圆弧相切的切线张角，见附图2)，从而改变了倒角的边缘与石英舟的接触方式，从而是硅片由原来的点接触改变成面接触，大大增加了接触面积，减少两种材料由于应力和热应力不同对硅片边缘的损伤，降低崩边的比率，能降低0.3-0.6％的崩边比率，提高了产品的合格率。

附图说明

图1：原来石英舟V型槽结构图

图2：本发明的石英舟的槽体结构图

图3：石英舟主视图

图1、图2、图3中，1为硅片，2为石英舟槽体，R是底部圆弧半径，H是石英舟槽体的深度，M是石英舟槽体斜边与圆弧相切的切线张角

具体实施方式

将上述的方法和我公司的倒角型号设计新的石英舟：它包括：槽体，槽体的底部为圆弧，圆弧的半径R，槽体斜边与圆弧相切的切线张角为M，石英舟槽体的深度H(如图2所示)，例如，我公司倒角轮的型号SD800-aV-dR(其中a代表倒角轮的槽体张角，d代表倒角轮槽体底部圆弧的半径)，硅片厚度C，根据倒角轮型号和硅片厚度设计石英舟的底部圆弧半径R，石英舟槽体的深度H，石英舟槽体与圆弧相切的切线张角M的值，从而实现硅片与石英舟面接触，降低崩边比率。R、H、M的计算公式：R＝d、H＝d*(1-2*SIN(a/2))+C/(2*TAN(a/2))、M＝a。

实施例

针对我公司的两种倒角规格，例如我公司倒角轮的型号SD800-aV-dR(其中a代表倒角轮的槽体张角，d代表倒角轮槽体底部圆弧的半径)，硅片厚度C，根据倒角轮型号和硅片厚度设计石英舟的底部圆弧半径R，石英舟槽体的深度H，石英舟槽体与圆弧相切的切线张角M的值，从而实现硅片与石英舟面接触，降低崩边比率。R、H、M的计算公式：R＝d、H＝d*(1-2*SIN(a/2))+C/(2*TAN(a/2))、M＝a；

例如PX-37-4规范的产品，倒角型号SD800-1500-22V-0.23R，硅片厚度C＝0.55mm，则我们设计石英舟的槽体，R＝0.23mm，M＝22度，H＝0.23*(1-2*SIN(11°))+0.55/TAN(11°)/2＝1.56mm，利用我们设计的石英舟PX-37的产品的崩边比率由原来的平均0.98％降低到平均0.5％，降低接近0.5个百分点。