用于半导体晶片的夹持装置 本发明涉及一种用于半导体晶片的夹持装置，其中有几个半导体晶片以一定间隔上下层放。
这些用于半导体晶片的(立式)夹持装置也称作“晶片船”，这些装置的连接臂里加工有槽，连接臂位于基板和盖板之间，半导体晶片可插入到槽中。由于立臂中槽的支撑面不能以合理成本进行抛光，因此槽具有粗糙表面。
现有晶片船的缺陷为，当半导体晶片用生产气体进行处理时，由于半导体晶片夹持在连接臂的槽中，因此半导体晶片的边缘区域所充满的生产气体少于半导体晶片的其它区域。另一缺陷是，由于槽区域的小点(微观上)能对半导体晶片的表面压印，所以，当在半导体晶片处理所需的高温下把半导体晶片插入到此槽中时，半导体晶片的表面被槽支撑面的粗糙表面损坏。
所有这些缺陷导致半导体晶片的某些区域不适合用来生产芯片，从而使芯片成品量降低。
本发明的目地是使用于半导体晶片的夹持装置(“晶片船”)易于制造且没有上述缺陷。
此目的用具有权利要求1所述特征的夹持装置来实现。
本发明所述夹持装置的优选的和有利的实施例是从属 的主题。
由于在本发明所述夹持装置中用于半导体晶片的支撑由圆环或轮状环形成，所以至少半导体晶片的顶部易于接触到在半导体晶片(热)处理中所使用的生产气体。
优选对有半导体晶片安置在其上的圆环或轮状环的支撑面进行抛光，从而从根本上避免在半导体晶片的表面上产生点痕。
而且，当要对半导体晶片的底部进行处理时，半导体晶片将被生产气体充满，当执行(热)处理工艺时，在圆环或轮状环上可选地有点状支脚，从而基本上仅把半导体晶片安置在支脚上。
在任何情况下，当使用本发明所述夹持装置时，由于夹持装置和半导体晶片之间的接触表面较小，可使半导体晶片被生产气体良好充满。
现有半导体装置的一个缺陷在于，在夹持装置的臂材料和半导体晶片的材料之间发生扩散，从而因夹持装置的材料扩散进半导体晶片而使半导体晶片的成分在此点上发生不利的改变。在本发明所述夹持装置中，夹持装置和半导体晶片之间的扩散本身比较低，根据本发明一个实施例，当所设置的圆环或轮状环包含与所夹持的半导体晶片相同的材料时，此材料优选硅，该扩散在本发明中几乎能完全被抑制。在本发明中这是可行的，因为圆环或轮状环能容易地用组成半导体晶片的材料制造。
从以下结合附图对本发明夹持装置(晶片船)的优选实施例的描述可得出本发明的其它特征和好处以及本发明细节。
图1简略示出夹持装置的第一实施例，只示出部分轮状环；
图2示出图1中夹持装置的轮状环；
图3放大示出图1中夹持装置的一部分；
图4示出本发明所述的具有圆环的夹持装置；
图5示出图4中夹持装置的圆环；
图6示出支脚；
图7示出支脚的另一实施例；以及
图8-10示出圆环或轮状环的不同横截面形状。
在图1所示实施例中，夹持装置包括几个立臂1，在此实例中为三个，轮状环2夹持在立臂1上。轮状环2以一定间隔上下层放并互相平行，形成用于半导体晶片的支撑。臂1在其端部以图中未示出的某种方式与端盘5和6连接。
如图3所示，轮状环2插入到槽3中并且可选地与其连接，槽3在臂1中向内开孔。
其上安置有半导体晶片的轮状环2的支撑面4被抛光。由于这些支撑面4易于被接触到，因此对它们的抛光是容易做到的。
如图2所示，轮状环2包括具有扁平边缘区域9的局部圆环部分8，轮状环2借助区域9而插入到臂1的槽3中。在圆环部分8内有臂10和横臂11。臂10从圆环部分8的端部开始，延伸向开口部分12，并大致呈径向地穿过与圆环部分8毗邻的区域。因而，用于在轮状环2上放置半导体晶片的匙状物或夹具可通过开口部分12插入。半导体晶片不仅在其边缘得到支撑而且在其中部被下面的臂10和横臂11支撑，即使在高处理温度下也不会折弯。
在圆环部分8中，在臂10中、并可选地在横臂11中可以有孔13，支脚20(图6、7)可插入到孔13中，并且在高出轮状环2的一定距离处夹持半导体晶片。
在图4所示夹持装置的实施例中，圆环2插入到臂1的槽3内，并可选地设置顶部朝上的支脚20(只示出一部分)。如图4所示，在此实施例中有几个圆环2放置在臂1上，以一定间隔上下层放并互相平行。
插入到圆环或轮状环2中的支脚20可以具有如图7所示的朝上的半球端22，或者可以有如图6所示的圆锥顶23。为使半导体晶片和支脚20之间的支撑面较小，支脚20的顶部也可制作成截短的圆锥形或截短的棱锥形。在支脚20的上端的棱锥形顶是可以得到的。如果在圆环或轮状环2中有支脚20，那么圆环或轮状环2的上表面本身不需要抛光。根据一个优选实施例仅对其上安置有半导体晶片的支脚20区域进行抛光就足够了。
无论是否有支脚20，圆环或轮状环2都有肘形横截面形状(图9、10)。在横截面上成阶梯形的圆环或轮状环2也是可以得到的(图8)，并且支脚20从台阶面25向上突出。当圆环或轮状环2具有肘形(图9、10)或阶梯形(图8)横截面时，从而，在圆环或轮状环2的两个实施例中，在支撑面4的边缘有朝上的基本垂直的表面28，从而避免安置在圆环或轮状环2上的半导体晶片横向滑动或位移，由于半导体晶片在放置时其外围边缘顶住圆环或轮状环2基本垂直的表面28(见图10)，所以可确保牢固地夹持半导体晶片。
圆环或轮状环2和可选设置的支脚20优选包含与将要处理的半导体晶片相同的材料(一般为硅)，从而避免外部材料有害地扩散进半导体晶片中。
以下概括性地描述本发明的一个优选实施例。
一种用于半导体晶片的夹持装置具有几个在其使用位置上垂直设置的臂1，在臂1上有相互平行的且以一定间隔上下层放的圆环或轮状环2，可把几个晶片插入到夹持装置中并相互平行且以一定间隔上下层放。圆环或轮状环2的朝上的并形成半导体晶片支撑的表面4被抛光或设置有支脚20。