專利名稱：垂直擴散爐的舟的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于半導(dǎo)體設(shè)備制造的垂直擴散爐的舟，具體地說，涉及一種可防止由于高溫?zé)崽幚硪鸬闹蹢U變形的垂直擴散爐的舟。
這些盛放大量晶片的舟安裝在垂直擴散爐上，該爐通過氧化和退火將雜質(zhì)擴散到晶片上。


圖1是傳統(tǒng)垂直擴散爐的舟的平面圖，圖2是圖1的II-II線剖面圖。從圖1和圖2可以看出，傳統(tǒng)舟有一塊頂盤11和一塊與頂盤11相距預(yù)定距離的底盤12，有一對連接頂盤11和底盤12、與中心平面C1成預(yù)定距離S的第一桿13和一對連接頂盤11和底盤12、分別與頂盤11和底盤12的另一中心平面C2成30°的第二桿14。標(biāo)號11a表示一個將舟安裝到擴散爐的孔。
如圖2和3所示，每根桿14上有大量的例如100個或更多的用以承托晶片W的槽14a。同樣，每根第一桿13上也有大量與第二桿14上的槽14a相對應(yīng)的槽13a。
圖4是第一桿13和第二桿14的剖面圖，符號D表示第一桿13和第二桿14的直徑，A表示槽13a和14a的深度，B表示承托晶片W的負(fù)荷的承托部分13b和14b的厚度。在傳統(tǒng)舟中，當(dāng)晶片W的直徑為200mm時，桿13和14的直徑D為19mm，槽13a和14a的深度A為7.5mm，承托部分13b和14b的厚度B為11.5mm。
圖5是晶片W置于第一桿13的槽13a中狀態(tài)的剖面圖。圖5中，符號C表示晶片W嵌入槽13a的深度，E表示晶片W邊緣與槽13a底壁的距離。在晶片為200mm的條件下，當(dāng)?shù)谝粭U13的槽深為7.5mm時，在晶片W熱處理前晶片W的嵌入深度C為5.5mm，距離E為2mm。
同時，傳統(tǒng)舟中的第一桿13在晶片W熱處理過程中發(fā)生圖6所示的向外熱變形。第一桿13的這種熱變形減少了圖5所示的晶片W嵌入深度C，使晶片W滑出槽13a外。并且，這樣還需要經(jīng)常更換舟，從而增加了制造成本。
所以，應(yīng)該為傳統(tǒng)垂直擴散爐的舟開發(fā)一種減少第一桿13變形的方法。
所以，本發(fā)明的目的是提供一種可以防止晶片滑出槽外并能延長使用壽命的垂直擴散爐的舟。
為了達(dá)到上述目的，所提供的垂直擴散爐的舟包括以預(yù)定距離平行而置的一塊頂盤和一塊底盤；一對連接頂盤和底盤、靠近通過頂盤和底盤直徑的第一中心平面相對而置，并且有大量承托晶片的槽的第一桿；一對連接頂盤和底盤，與垂直于第一中心平面的第二中心平面成預(yù)定角度而置，并且有與第一桿相對應(yīng)的大量的槽的第二桿；一對連接頂盤和底盤、靠近第一桿而置的第一輔助桿。
進一步，該舟還包括一對連接頂盤和底盤、靠近第二桿而置的第二輔助桿和一對將第一輔助桿連接到第二輔助桿的支撐桿。
本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點將通過參照以下附圖詳細(xì)具體描述以充分說明圖1是傳統(tǒng)垂直擴散爐的舟的簡略平面圖；圖2是傳統(tǒng)舟沿圖1中的II-II線的剖面圖；圖3是圖2中III部分的放大圖；圖4是圖1的舟的第一桿和第二桿的剖面圖；圖5是晶片置于圖4所示的第一桿槽中的狀態(tài)簡圖；圖6是圖4第一桿熱處理變形簡圖；圖7是本發(fā)明的垂直擴散爐的舟的簡略平面圖；圖8是沿圖7的VIII-VIII線的剖面圖；圖9是圖7舟的第一、第二桿剖面圖；圖10是晶片置于圖7的第一桿槽中的狀態(tài)簡圖；圖11是圖7的舟的第二桿的另一實施例的剖面圖。
如圖7和8所示，本發(fā)明的垂直擴散爐的舟有一塊頂盤71和一塊與頂盤71相距預(yù)定距離的底盤72；有一對連接頂盤71和底盤72并與中心平面C1在一個方向相距預(yù)定距離S的第一桿73；有一對連接頂盤71和底盤72并與頂盤71和底盤72上的另一中心平面C2成角度的第二桿74；有一對靠近第一桿73安裝的第一輔助桿75。進一步還可以有一對靠近第二桿74安裝、連接頂盤71和底盤72的第二輔助桿76。第一、第二輔助桿75和76用于減輕第一、第二桿73和74承受的負(fù)載。進一步還可在第一、第二輔助桿75和76之間水平安裝一對支撐桿77，以減少舟的熱變形。符號71a表示用于將舟安裝在垂直擴散爐的孔。
角θ在31°和40°之間，最好為35°。即在傳統(tǒng)舟基礎(chǔ)上，與中心平面C2所成角度可以增加1°到10°，以5°為好，這時第一桿73承受的負(fù)載可以與第二桿74共同分擔(dān)。
如圖8所示，每根第二桿74上有大量的如100個或更多的槽74a用于承托晶片W(見圖3)。同樣地，每根第一桿73上也有與第二桿74上的槽74a相對應(yīng)的大量的槽73a。
圖9表示第一桿73和第二桿74的剖面，符號D’表示第一桿73和第二桿74的直徑，A’表示槽73a和74a的深度，B’表示承托晶片W重量的承載部分73b和74b的厚度。
在本發(fā)明的舟中，當(dāng)晶體W的直徑為200mm時，桿73和74的直徑D’在21～23mm之間，最好為22mm。此時槽73a和74a的深度A’為9.5mm，承載部分73b和74b的厚度B’為11.5～13.5mm之間，最好為12.5mm。即與傳統(tǒng)舟相比，槽深A(yù)’和承載部分的厚度B’相應(yīng)增加2mm和0～2mm。
可以設(shè)定第一、第二輔助桿直徑為8mm，支承桿77的直徑為5mm。
圖10是晶片W置于本發(fā)明舟結(jié)構(gòu)中的第一桿73的槽73a中時的剖面簡圖。在圖10中，符號C’表示晶片W嵌入槽73a的深度，E’表示晶片W邊緣與槽73a底壁的距離。在晶片為200mm的條件下，當(dāng)?shù)谝粭U73槽73a的深度A’為9.5mm時，晶片W的嵌入深度C’為7.5mm，而距離E’為2mm。也就是說，晶片W嵌入深度C’與傳統(tǒng)舟相比增加2mm，因此提高3承托晶片W的穩(wěn)定性。
圖11是一例所述后的第一桿的剖面圖，顯示了中心平面C1與第一輔助桿75的位置關(guān)系。如圖11所示，改進后的主桿73’沿中心平面C1以45°角被軸向切平。
這種代表性的修改，在第一、第二輔助桿75和76及支承桿77有效防止舟熱變形的前提下，意在減輕舟的負(fù)載。
為驗證本發(fā)明的效果，通過在200mm晶片熱處理后對傳統(tǒng)舟和本發(fā)明舟的熱變形進行測試。兩種舟均被加熱到650℃再到1050℃，持續(xù)250-300分鐘，然后降到650℃。此工序重復(fù)25次。本發(fā)明的舟使用圖11中的22mm直徑的改進型主桿73’，8mm直徑的第一、第二輔助桿75和76以及三對5mm直徑的支承桿。
試驗結(jié)果為，由于圖6所示的第一桿13的熱變形，圖5所示的傳統(tǒng)舟中晶片W嵌入深度C從5.5mm減小到2.0mm，而間距E則從2.0mm增大到5.5mm。相比之下，本發(fā)明的舟，由于第一桿73’變形比第一桿13小得多，晶片W嵌入深度C’僅由7.5mm減小到7.16mm，間距E’從2.0mm增大到2.34mm。
另外，第一桿73’的變形在上述工序重復(fù)135次時方與第一桿13的變形相同。
如上所述，按照本發(fā)明的舟，由于第一桿的熱變形降低到很小的程度，所以不必?fù)?dān)心晶片滑出槽外，而且舟壽命可以延長。
雖然本發(fā)明已就上述具體實施例進行了說明和描述，但需指出的是，此僅為代表性的應(yīng)用。所以需清楚了解的是，進一步的改進和變化可由本領(lǐng)域技術(shù)人員進行，這一點應(yīng)在分析以下權(quán)利要求范圍時予以注意。
權(quán)利要求
1.一種用于支承半導(dǎo)體晶片并適用于垂直擴散爐的舟，包括以預(yù)定距離相互平行而置的一塊頂盤和一塊底盤；一對連接上述頂盤和底盤，靠近沿上述頂盤和底盤直徑延伸的第一中心平面相對而置、并有大量承托晶片的槽的第一桿；一對連接上述頂盤和底盤、與垂直于上述第一中心平面的第二中心平面成預(yù)定角度而置、并有與上述第一桿槽相對應(yīng)的大量槽的第二桿；一對連接上述頂盤和底盤，靠近上述第一桿而置的第一輔助桿。
2.一種如權(quán)利要求1所述的垂直擴散爐的盤，其特征在于上述第一桿和第二桿的直徑在21～23mm之間。
3.一種如權(quán)利要求2所述的垂直擴散爐的舟，其特征在于，上述槽深在8.5～10.5mm之間。
4.一種如權(quán)利要求1所述的垂直擴散爐的舟，其特征在于與上述第二中心平面所成的預(yù)定角度在31°～40°之間。
5.一種如權(quán)利要求1所述的垂直擴散爐的舟，還包括一對連接上述頂盤和底盤，靠近上述第二桿的第二輔助桿。
6.一種如權(quán)利要求5所述的垂直擴散爐的舟，其特征在于，上述第一、第二輔助桿的直徑為8mm。
7.一種如權(quán)利要求5所述的垂直擴散爐的舟，還包括一對連接上述第一輔助桿和上述第二輔助桿的支撐桿。
8.一種如權(quán)利要求7所述的垂直擴散爐的舟，其特征在于，上述支撐桿的直徑為5mm。
9.一種如權(quán)利要求7所述的垂直擴散爐的舟，其特征在于，上述第一桿以與上述第一中心平面成預(yù)定角度地被軸向切平。
10.一種如權(quán)利要求9所述的垂直擴散爐的舟，其特征在于，與上述第一中心平面所成的預(yù)定角度為45°。
全文摘要
一種垂直擴散爐的舟，具有相互平行的頂盤和底盤，有一對連接兩盤、靠近第一中心平面并帶有溝槽的第一桿和一對與第一中心平面垂直的第二中心平面成一定角度并帶有相應(yīng)溝槽的第二桿，有一對第一輔助桿，還可有一對第二輔助桿以及第一、第二輔助桿的支撐桿。由此，第一桿的熱變形被顯著減小，防止了晶片從槽中滑落，而且舟的使用壽命可以延長。
文檔編號F27D5/00GK1155756SQ9611283
公開日1997年7月30日 申請日期1996年9月20日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月28日
發(fā)明者梁鐘文, 權(quán)正煥, 金相云, 樸忠培 申請人:三星電子株式會社