一种晶圆烘烤用石英舟结构的制作方法

1.本发明涉及石英舟领域，具体是一种晶圆烘烤用石英舟结构。


背景技术：

2.目前，晶圆烘烤采用竖式石英舟作为承载物，该石英舟结构如图1、图2所示，包括轴向竖直的上顶板1和下底板2，上顶板1、下底板2同轴，由上顶板1、下底板2之间确定筒形区域，在上顶板1、下底板2边缘位置之间连接若干竖棒3，每个竖棒3朝向筒形区域内的一面分别设有多层卡槽，多个竖棒3的多层卡槽位置一一对应，并且多个竖棒3组成的弧形的圆角大于或等于180度。工作时将晶圆4置于筒形区域中并位于竖棒3其中一层卡槽高度，令晶圆4呈水平，并通过各个竖棒3处于同一层的卡槽相互配合卡于晶圆4侧边，由此形成对晶圆4的固定。
3.由于石英舟在烘烤晶圆时需要转动、升降等，以调整姿态使晶圆烘烤充分，因此竖棒3的组成的弧形圆角一般设置为大于180度，这样才能保持在晶圆4周围有效固定住晶圆，以免石英舟运动时晶圆4从筒形区域内脱落。但竖棒3分布大于180度的石英舟结构存在的问题是晶圆4放入比较困难，必须将晶圆4先竖置通过相邻竖棒3之间空隙塞入筒形区域中，然后再调整晶圆4使之水平，在晶圆4调整过程中容易于四周的竖棒3等产生碰撞，进而导致损坏。
4.为了解决这一问题，有的石英舟中竖棒3组成的弧形圆角等于180度(如图2所示)，相当于各个竖棒3位于筒形区域其中一个径向的一侧外，该结构的石英舟虽然能够令晶圆4呈平放状态送入筒形区域中(即从没有竖棒3的一侧送入晶圆4)，但其既然晶圆4能平放送入，那么晶圆4同样能够平放脱落，因此仍然存在晶圆4脱落的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种晶圆烘烤用石英舟结构，以解决现有技术石英舟存在的晶圆放置困难、容易脱落的问题。
6.为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
7.一种晶圆烘烤用石英舟结构，包括上顶板和下底板，其特征在于：上顶板与下底板之间转动连接有至少一个曲轴结构，曲轴结构包括多段竖直的连接轴以及固定连接于相邻连接轴之间的u型臂，所述u型臂呈u形面平行于竖直方向的水平平放状态，还包括连接于上顶板、下底板边缘位置之间的至少一个竖棒，所述竖棒对应每个u型臂的高度位置分别设有卡槽。
8.进一步的，所述曲轴结构有两个，其中一个曲轴结构转动连接于上顶板、下底板的中心之间，另一个曲轴结构转动连接于上顶板、下底板之间靠近中心位置。
9.进一步的，：所述曲轴结构有两个，两个曲轴结构在上顶板的连接位置按中心呈相互对称，对应的两个曲轴结构在下底板的连接位置按中心呈相互对称。
10.进一步的，当竖棒有多个时，多个竖棒组成的弧向的圆角小于180度。
11.进一步的，所述竖棒上卡槽为台阶槽。
12.进一步的，还包括设于上顶部、下底板中至少一者的电驱动装置，所述电驱动装置与曲轴结构的对应轴端连接，由电驱动装置驱动曲轴结构转动。
13.本发明中，通过设置至少一个可转动的曲轴结构，通过曲轴结构的各个曲型臂与竖棒的对应卡槽配合，用于固定多层晶圆。当需要晶圆放入时，可转动曲轴结构使曲型臂末端、竖棒组成的弧形的圆角小于180度，即可平放放入晶圆；当需要固定晶圆，可转动曲轴结构使曲型臂末端、竖棒组成的弧形的圆角大于180度，即可在四周固定住晶圆。
14.与现有技术相比，本发明能够方便晶圆水平放入石英舟，并能够在需要时从四周固定住晶圆，具有使用方便的优点，能够在石英舟运动时保持晶圆稳固、防止晶圆脱落。
附图说明
15.图1是现有技术石英舟结构示意图。
16.图2是现有技术石英舟内部结构俯视图。
17.图3是本发明曲轴结构对称时的结构正视图。
18.图4是图3结构放置晶圆时状态正视图。
19.图5是图3内部结构俯视图。
20.图6是图3结构放置晶圆时状态俯视图。
21.图7是图3结构放置晶圆后固定晶圆时的工作状态俯视图。
22.图8是本发明其中一个曲轴结构位于中心时的结构俯视图。
23.图9是图8结构放置晶圆后固定晶圆时的工作状态俯视图。
24.图10是本发明单个曲轴结构时的结构俯视图。
具体实施方式
25.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
26.如图3、图4、图5所示，本发明一种晶圆烘烤用石英舟结构，包括上顶板1和位于上顶板1下方的下底板2，上顶板1、下底板2轴向竖直且同轴，由上顶板1、下底板2确定筒形区域，其中上顶板1为筒形区域顶、下底板2为筒形区域底。
27.上顶板1、下底板2的后侧边缘之间固定连接有一个竖棒3，或者固定连接有若干个竖棒3，当竖棒3为多个时，多个竖棒3组成的弧形的圆角小于180度。每个竖棒3朝向筒形区域内的一面设有多个卡槽5，卡槽5为台阶槽结构，每个竖棒3上的各个卡槽5沿竖向分布，当有多个竖棒3时卡槽5位置一一对应。
28.上顶板1、下底板2中心偏左位置之间转动连接有曲轴结构，上顶板1、下底板2中心偏右位置之间同样转动连接有曲轴结构，两个曲轴结构按筒形区域中心轴线相互对称。具体的，该曲轴结构包括多段同轴竖直的连接轴7以及设于相邻连接轴7之间的u型臂6，u型臂6整体呈水平平放，u型臂6的u型面平行于竖直方向，u型臂6的u型口朝向筒形区域中心方向，u型臂6的u型底朝向筒形区域边缘方向，每个u型臂6的u型口两端分别固定连接于对应的两个连接轴6。并且，每个曲轴结构的各个u型臂6位置与竖棒3的卡槽5位置一一对应，由此，每层高度上均由竖棒3的卡槽5、u型臂6的u型口内部配合固定置于该层高度的晶圆4。并且，两个曲轴结构中对应层u型臂6处于同一径向时的总长度大于晶圆4的直径。
29.在上顶板1的顶部对应每个曲轴结构位置分别安装有转子、定子构成的电驱动装置8，其中转子固定于对应曲轴结构中最上方的连接轴上端，定子分布于转子周围并与外部电源电连接，类似于电动机，当通电时曲轴结构整体随转子转动，由此可实现自动转动调节曲轴结构。当然，还可以在转子上集成转动传感器以检测曲轴结构的转动角度。
30.如图6所示，当需要放置晶圆4时，转动两个曲轴结构，使竖棒3、两个曲轴结构中u型臂6最外端(即u型底)确定的弧形的圆角小于或等于180度(图6中是等于180度)，这样就可以将晶圆4水平平放放入至被一层卡槽5、u型臂6的u型口配合夹持固定。
31.如图7所示，晶圆4放置后，当需要固定晶圆4时，转动两个曲轴结构，由于同一层的两个u型臂6处于同一径向时的总长度大于一个晶圆4的直径，因此有充足的余量使u型臂6能够转动。故转动后使竖棒3、两个曲轴结构中u型臂6最外端确定的弧形的圆角大于180度，此时通过竖棒3的卡槽5、u型臂6的u型口相互配合，可在四周固定住晶圆4，防止石英舟整体运动时晶圆4脱落。
32.如图8所示，作为本发明的一个变形结构，当具有两个曲轴结构时，其中一个曲轴结构可转动连接于上顶板1、下底板2的中心之间，而另外一个曲轴结构转动连接于上顶板1、下底板2之间中心偏右位置。如图9所示，当放置晶圆4后需要固定晶圆4时，可保持中心偏右的曲轴结构不动，仅转动中心处的曲轴结构，此时即可对晶圆4形成有效固定。
33.如图10所示，作为本发明的一个变形结构，本发明可以仅有一个曲轴结构，该曲轴结构可配合至少两个竖棒3。该曲轴结构最好连接于上顶板1、下底板2的中心之间，由此通过转动曲轴结构可使两个竖棒3、曲轴结构最外端确定的弧形的圆角具有小于或等于270度的变化范围，由此不仅能够使晶圆平放置于筒形区域内，还能够有效固定晶圆。
34.本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。