一种晶舟及半导体设备和薄膜生长工艺中的防粘接方法与流程

本发明涉及半导体集成电路工艺，尤其涉及一种晶舟及半导体设备和薄膜生长工艺中的防粘接方法。

背景技术：

1、多晶硅薄膜工艺常用于单晶硅片的吸杂，而在多晶硅薄膜生长过程，硅片（晶圆）和载体晶舟之间产生的粘接无法避免。且随着薄膜厚度的增加，粘接程度也会越重，导致在硅片的边缘表现出缺角、崩边现象，进而会影响硅片的强度，从而可能造成裂片并产生损失。

2、目前，常用的降低粘接程度的方式，一方面是通过增加晶舟上用于支撑硅片的舟齿（支撑脚）表面的粗糙度，来改变舟齿与硅片之间的接触形貌；另一方面是采用将舟齿设计成向上倾斜一定角度的形式，以将与硅片之间的接触方式由普通的面接触改为线接触，以此来减轻粘接程度。

3、然而，上述增加舟齿表面粗糙度的方式，会因舟齿与硅片之间的反复摩擦，以及清洗带来的腐蚀作用而逐渐丧失其作用。而设计倾斜角度舟齿的方式，在晶舟的不断使用过程中，以及经过多次清洗后，上述的线接触部位表面会慢慢被消耗，从而会慢慢转变为小面积接触，使得粘接程度又会逐渐加剧。而且，采用线接触的倾斜舟齿设计方式，在应对超高膜厚工艺（例如膜厚＞5µm）时基本无效，且所造成的缺角和崩边损失比例极高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种晶舟及半导体设备和薄膜生长工艺中的防粘接方法。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

3、本发明提供一种晶舟，包括：

4、支撑组件，其包括第一支撑组件和第二支撑组件，所述第一支撑组件和所述第二支撑组件设置为能够在轴向发生相对位置的变化，用于进行交替支撑。

5、进一步地，所述第一支撑组件和所述第二支撑组件至少其一活动设于晶舟上。

6、进一步地，所述第一支撑组件为n个，所述第二支撑组件为m个，n≧3，m≧3，且各所述第一支撑组件和各所述第二支撑组件沿轴向分布于所述晶舟的边缘上。

7、进一步地，所述第一支撑组件包括沿轴向设置的第一支撑柱，和设于所述第一支撑柱上的一个或沿轴向排布的多个第一支撑脚，所述第二支撑组件包括沿轴向设置的第二支撑柱，和设于所述第二支撑柱上的一个或沿轴向排布的多个第二支撑脚，所述第一支撑脚与所述第二支撑脚在轴向上对应设置，且位于不同的支撑平面上，所述第一支撑柱固定设于所述晶舟上，所述第二支撑柱移动设于所述晶舟上，当所述第二支撑柱受驱动作相对于所述第一支撑柱的轴向移动时，所述第二支撑脚的位置由相对位于所述第一支撑脚所在支撑平面的一侧变化至相对位于所述第一支撑脚所在支撑平面的另一侧，在所述第一支撑脚与所述第二支撑脚之间发生支撑作用的更替。

8、进一步地，所述第一支撑脚和所述第二支撑脚沿径向设置或朝向所述晶舟的顶部倾斜设置。

9、进一步地，还包括：顶板和底板，所述顶板和所述底板相对设置，所述第一支撑柱和所述第二支撑柱沿轴向设于所述顶板和所述底板之间，并沿所述顶板和所述底板的周向分布，所述第二支撑柱的上端和下端分别设有导柱，所述顶板和所述底板上分别设有与所述导柱对应配合的导孔，所述第二支撑柱作轴向移动时，所述第二支撑柱的上端和下端与所述顶板和所述底板对应抵触时的位置，限定所述第二支撑脚在所述第一支撑脚所在支撑平面的两侧发生位置变化时的行程。

10、本发明还提供一种半导体设备，包括工艺腔体，和上述的晶舟，所述半导体设备用于将所述晶舟及其装载的处理对象输送至所述工艺腔体中进行薄膜沉积工艺。

11、进一步地，进行薄膜沉积工艺前，所述半导体设备将所述处理对象装载在所述晶舟中，并支撑于支撑组件中的第一支撑组件上，然后将装载有所述处理对象的所述晶舟输送至所述工艺腔体中进行薄膜沉积工艺，进行薄膜沉积工艺过程中，所述半导体设备控制使所述支撑组件中的第二支撑组件作相对于所述第一支撑组件向上移动，使得所述处理对象由所述第一支撑组件上被托起而更替为支撑于所述第二支撑组件上，并按照设定的单向移动频次，控制使所述第二支撑组件作相对于所述第一支撑组件的上下往复移动，使所述处理对象在所述第一支撑组件和所述第二支撑组件上进行周期性交替支撑。

12、本发明还提供一种薄膜生长工艺中的防粘接方法，使用上述的晶舟，包括：

13、将处理对象装载在晶舟中，并支撑于支撑组件中的第一支撑组件上；

14、将所述晶舟送入工艺腔体，对所述晶舟中的所述处理对象进行薄膜沉积工艺；

15、在进行薄膜沉积工艺过程中，使所述支撑组件中的第二支撑组件作相对于所述第一支撑组件的向上移动，使得所述处理对象由所述第一支撑组件上被托起而更替为支撑于所述第二支撑组件上，并按照设定的单向移动频次，使所述第二支撑组件作相对于所述第一支撑组件的上下往复移动，使所述处理对象在所述第一支撑组件和所述第二支撑组件上进行周期性交替支撑。

16、进一步地，所述单向移动频次的设定方法，包括每经过一定的时间进行一次单向移动的设定方式或每沉积一定厚度的薄膜进行一次单向移动的设定方式。

17、由上述技术方案可以看出，本发明通过在晶舟上设置能够彼此作相对运动的第一支撑组件和第二支撑组件，以通过第一支撑组件和第二支撑组件之间的相对位置变化，对处理对象进行交替支撑，从而能够在薄膜沉积工艺过程中避免因膜层沉积造成的处理对象与支撑部位之间发生相互粘接的问题。并通过在第一支撑组件和第二支撑组件之间形成周期性的往复移动，即可生产超高膜厚的膜层。

技术特征：

1.一种晶舟，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的晶舟，其特征在于，所述第一支撑组件和所述第二支撑组件至少其一活动设于晶舟上。

3.根据权利要求2所述的晶舟，其特征在于，所述第一支撑组件为n个，所述第二支撑组件为m个，n≧3，m≧3，且各所述第一支撑组件和各所述第二支撑组件沿轴向分布于所述晶舟的边缘上。

4.根据权利要求3所述的晶舟，其特征在于，所述第一支撑组件包括沿轴向设置的第一支撑柱，和设于所述第一支撑柱上的一个或沿轴向排布的多个第一支撑脚，所述第二支撑组件包括沿轴向设置的第二支撑柱，和设于所述第二支撑柱上的一个或沿轴向排布的多个第二支撑脚，所述第一支撑脚与所述第二支撑脚在轴向上对应设置，且位于不同的支撑平面上，所述第一支撑柱固定设于所述晶舟上，所述第二支撑柱移动设于所述晶舟上，当所述第二支撑柱受驱动作相对于所述第一支撑柱的轴向移动时，所述第二支撑脚的位置由相对位于所述第一支撑脚所在支撑平面的一侧变化至相对位于所述第一支撑脚所在支撑平面的另一侧，在所述第一支撑脚与所述第二支撑脚之间发生支撑作用的更替。

5.根据权利要求4所述的晶舟，其特征在于，所述第一支撑脚和所述第二支撑脚沿径向设置或朝向所述晶舟的顶部倾斜设置。

6.根据权利要求4所述的晶舟，其特征在于，还包括：顶板和底板，所述顶板和所述底板相对设置，所述第一支撑柱和所述第二支撑柱沿轴向设于所述顶板和所述底板之间，并沿所述顶板和所述底板的周向分布，所述第二支撑柱的上端和下端分别设有导柱，所述顶板和所述底板上分别设有与所述导柱对应配合的导孔，所述第二支撑柱作轴向移动时，所述第二支撑柱的上端和下端与所述顶板和所述底板对应抵触时的位置，限定所述第二支撑脚在所述第一支撑脚所在支撑平面的两侧发生位置变化时的行程。

7.一种半导体设备，其特征在于，包括工艺腔体，和权利要求1-6任意一项所述的晶舟，所述半导体设备用于将所述晶舟及其装载的处理对象输送至所述工艺腔体中进行薄膜沉积工艺。

8.根据权利要求7所述的半导体设备，其特征在于，进行薄膜沉积工艺前，所述半导体设备将所述处理对象装载在所述晶舟中，并支撑于支撑组件中的第一支撑组件上，然后将装载有所述处理对象的所述晶舟输送至所述工艺腔体中进行薄膜沉积工艺，进行薄膜沉积工艺过程中，所述半导体设备控制使所述支撑组件中的第二支撑组件作相对于所述第一支撑组件向上移动，使得所述处理对象由所述第一支撑组件上被托起而更替为支撑于所述第二支撑组件上，并按照设定的单向移动频次，控制使所述第二支撑组件作相对于所述第一支撑组件的上下往复移动，使所述处理对象在所述第一支撑组件和所述第二支撑组件上进行周期性交替支撑。

9.一种薄膜生长工艺中的防粘接方法，使用权利要求1-6任意一项所述的晶舟，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的薄膜生长工艺中的防粘接方法，其特征在于，所述单向移动频次的设定方法，包括每经过一定的时间进行一次单向移动的设定方式或每沉积一定厚度的薄膜进行一次单向移动的设定方式。

技术总结本发明公开了一种晶舟及半导体设备和薄膜生长工艺中的防粘接方法，晶舟包括：支撑组件，其包括第一支撑组件和第二支撑组件，所述第一支撑组件和所述第二支撑组件设置为能够在轴向发生相对位置的变化，用于进行交替支撑。本发明通过第一支撑组件和第二支撑组件之间的相对位置变化，对处理对象进行交替支撑，能够在薄膜沉积工艺过程中避免因膜层沉积造成的处理对象与支撑部位之间发生相互粘接的问题，从而可生产超高膜厚的膜层。技术研发人员：武瑞杰受保护的技术使用者：上海集成电路装备材料产业创新中心有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6