石英舟及其石英舟组件的制作方法

本实用新型涉及晶圆制造领域，具体而言，涉及一种石英舟及其石英舟组件。

背景技术：

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，其形状为圆形，在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能之IC产品。晶圆制造过程中的扩散过程，需要将晶圆放置于石英舟中，将石英舟与晶圆一起放入扩散炉中进行相关的生产工艺。现有的与扩散炉配套使用的石英舟一般可以装载200～250片晶圆，在使用的过程中需要人工手动进行装卸晶圆，容易造成晶圆的过程划伤蹦边等异常，不利于日常操作。且整个舟晶圆较重，装卸一炉耗费的时间较长，生产效率低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种石英舟，其能够降低晶圆装卸过程中的劳动强度，实现与自动设备配套装卸晶圆，降低晶圆装卸过程中的异常。

本实用新型的另一目的在于提供一种石英舟组件，其能够装载多个石英舟，更好地配合作业。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种石英舟，包括石英舟本体、第一支撑杆、第二支撑杆、第一固定架以及第二固定架，第一支撑杆与第二支撑杆均沿长度方向设置于石英舟本体的底部，第一固定架与第二固定架分别沿长度方向连接于石英舟本体的相对的两侧，石英舟本体为槽体，槽体的槽面为弧面，槽面沿其长度方向设置有50个相互平行且等距的用于放置晶圆的石英舟槽。

在本实用新型较佳的实施例中，第一固定架到第二固定架之间的距离为105～110mm，槽体的横断面对应弧长的圆心角为115～120°。

在本实用新型较佳的实施例中，槽体上的石英舟槽的深度为33～33.5mm。

在本实用新型较佳的实施例中，槽体上的石英舟槽的宽度为0.7～0.8mm，每相邻的两个石英舟槽之间的距离为2.35～2.40mm。

在本实用新型较佳的实施例中，石英舟本体上的石英舟槽的夹角为55～65°。

在本实用新型较佳的实施例中，第一支撑杆和第二支撑杆均为管状的支撑杆，第一支撑杆和第二支撑杆均焊接于石英舟本体的底部。

在本实用新型较佳的实施例中，第一固定架以及第二固定架均为中空管状的固定架，第一固定架以及第二固定架均焊接于石英舟本体的两侧。

在本实用新型较佳的实施例中，第一固定架和第二固定架均焊接于石英舟本体的两侧，且焊点的保证厚度为6mm。

一种石英舟组件，其包括上述石英舟以及用于放置上述石英舟的石英舟架。

在本实用新型较佳的实施例中，石英舟架包括多根支撑腿、用于放置多个石英舟的支撑架，多根支撑腿与支撑架连接。

本实用新型实施例的有益效果是：

本实用新型提供的石英舟及其石英舟组件，其通过在石英舟上设置石英舟本体、第一支撑杆、第二支撑杆、第一固定架以及第二固定架，并在石英舟本体上设置50个相互平行且等距的用于放置晶圆的石英舟槽，降低了晶圆装卸过程中的劳动强度，实现了石英舟与自动设备配套装卸晶圆，降低晶圆装卸过程中的异常。同时石英舟组件其能够装载多个石英舟，更好地配合作业，提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型第一实施例提供的石英舟的第一视角的结构示意图；

图2为本实用新型第一实施例提供的石英舟的第二视角的结构示意图；

图3为本实用新型第一实施例提供的石英舟的使用状态参考图；

图4为本实用新型第二实施例提供的石英舟组件的石英舟架的结构示意图。

图标：100-石英舟；110-石英舟本体；120-第一支撑杆；130-第二支撑杆；140-第一固定架；150-第二固定架；160-晶圆产品；111-石英舟槽；210-石英舟架；211-支撑腿；212-支撑架。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

第一实施例

请结合图1和图3，本实施例提供一种石英舟100，其包括石英舟本体110、第一支撑杆120、第二支撑杆130、第一固定架140以及第二固定架150。

石英舟本体110为整个石英舟100的支撑结构，用来装载晶圆产品160，在后续的工艺流程中，石英舟100与已经装载满的晶圆产品160一起被推送至进入扩散炉中，进行后续的扩散工艺。由于晶圆产品160的原材料是硅，所以当石英舟100被与晶圆产品160一起推送至扩散炉中进行下一道工艺时，能够有效地避免其他新的杂质产生。

请结合图1和图2，石英舟本体110为槽体，槽体的槽面为弧面，槽面沿其长度方向设置有50个相互平行且等距的用于放置晶圆的石英舟槽111。由于晶圆产品160为圆形的薄片状，因此其底端能够插入到弧形的石英舟槽111内，从而稳固地承载晶圆产品160。并且这种槽体结构的石英舟100能够使得晶圆产品160更加贴合地装载于其中。而50个相互平行且等距的石英舟槽111，使得晶圆产品160能够整齐并且稳固地排列于其中，以保证后续的操作。这种石英舟槽111的形状与晶圆产品160能够更好地匹配。设置数量为50个，使得整个石英舟100的整体重量相较于现有技术减少了五分之四，大大地降低了工人在操作过程中的劳动强度。

需要说明的是，上述50个石英舟槽111，应当做广义理解，凡是相同地手段来减少石英舟槽111的数量，从而降低整个石英舟100的整体重量，以达到降低人工操作时的劳动强度的目的，均应落在本实用新型的保护范围之内。

50个相互平行且等距设置的石英舟槽111能够保证石英舟100与自动化设备进行配合使用，实现自动装卸晶圆产品160。有效避免了人工手动操作带来的异常，从而避免了装卸过程中对晶圆的划伤蹦边等损坏，极大地提高了生产效率。

需要说明的是，上述自动化设备可以选用现有技术中的伺服机构，例如，多个自由度的机械臂与吸盘结构，当其进行自动化操作时，能够从石英舟100的50个石英舟槽111中，依次做等距运动，从而将晶圆产品160依次装载于石英舟100中。上述自动化设备的实现是本领域技术人员所熟知的公知常识，此处不再赘述。

请参照图4，在本实施例中，第一固定架140到第二固定架150之间的距离为105～110mm。具体地，该距离可选择105mm、106mm、107mm、108mm、109mm、110mm等。优选地，第一固定架140到第二固定架150之间的距离为107mm。石英舟本体110的槽面的弧度所对应的角度为115～120°。具体地，该角度可选择115°、116°、117°、118°、119°、110°等。优选地，石英舟本体110的槽面的弧度所对应的角度为118°。石英舟100的槽体上的石英舟槽111的深度为33～33.5mm。具体地，该深度可选择33mm、33.1mm、33.2mm、33.3mm、33.4mm、33.5mm等。优选地，石英舟100的槽体上的石英舟槽111的深度为33.4mm。这样地设置，能够更加稳固、更加匹配地将晶圆产品160装载于石英舟100中。优选地，石英舟100适用于5寸晶圆产品160。此外，这样地设置，石英舟100的整体重量较小，能够降低后续操作过程中的人工的劳动力损耗。

需要说明的是，上述槽面的弧度所对应的角度是指，槽型的石英舟本体110的横截面所形成的弧面的弧长所对应的圆心角的度数。

请参照图2，在本实施例中，石英舟100的槽体上的石英舟槽111的宽度为0.7～0.8mm，具体地，该宽度可选择0.7mm、0.71mm、0.72mm、0.73mm、0.74mm、0.75mm、0.76mm、0.77mm、0.78mm、0.79mm、0.80mm等。优选地，石英舟100的槽体上的石英舟槽111的宽度为0.75mm。每相邻的两个石英舟槽之间的距离为2.35～2.40mm。具体地，该距离可选择2.35mm、2.36mm、2.37mm、2.38mm、2.39mm、2.40mm等。优选地，每相邻的两个石英舟槽111之间的距离为2.38mm。这样地设置，能够保证每一个石英舟槽111的宽度都是相等的，并且能够与5寸晶圆产品160的厚度相互匹配，使其能够更好地装载于其中。此外，每两个相邻的石英舟槽111之间的距离也是相等的，这样不仅能够保证自动装配设备与石英舟100配合使用，而且自动装配设备运动的距离较短，能够节省能源的损耗，并且石英舟100的整体重量较低，进一步降低了后续操作过程中的人工的劳动力损耗。

请参照图2，在本实施例中，石英舟100的槽体上的石英舟槽111的夹角为55～65°。具体地，该夹角可选择55°、56°、57°、58°、59°、60°、61°、62°、63°、64°、65°等。优选地，石英舟100的槽体上的石英舟槽111的夹角为60°。这样地设置，能够更加有益于配合自动装配机构准确地将晶圆产品160装载于石英舟100中去。并且装载完场的石英舟100能够更加稳固地承载晶圆产品160。

请结合图1和图3，第一支撑杆120和第二支撑杆130均焊接于石英舟本体110的底部。以支撑石英舟本体110，使得石英舟100能够很好地放置，并且更加方便其在后续的操作中与其他工装配合使用。

进一步地，上述第一支撑杆120和第二支撑杆130均为管状结构的支撑杆，可以是实心的圆柱状的也可以是中空的结构，优选地，上述第一支撑杆120和第二支撑杆130均为实心的圆柱状的管体结构。使用时，石英舟100要放置在石英舟架上，而第一支撑杆120和第二支撑杆130与石英舟架直接接触，此时，能够起到支撑石英舟100的作用，实心的圆柱状结构更加地可靠，能够更好地保护石英舟本体110，进而保护装载在石英舟本体110中的晶圆产品160。

需要说明的是，第一支撑杆120和第二支撑杆130的直径优选地为6mm，并且第一支撑杆120和第二支撑杆130均焊接于石英舟本体110的底部，优选地，第一支撑杆120的外壁和第二支撑杆130的外壁之间的距离为123mm。

请结合图1和图3，第一固定架140和第二固定架150均焊接于石英舟本体110的两侧。以限定石英舟本体110，使得在后续操作中，石英舟100能够稳固地放置于石英舟架上。

需要说明的是，第一固定架140和第二固定架150均焊接于石英舟本体110的两侧的时候，焊点的保证厚度为6mm，从而能够有效地防止断裂。

进一步地，上述第一固定架140和第二固定架150为中空管状的固定架，也可以为实心的圆柱状管结构，优选地，上述第一固定架140和第二固定架150为中空管状的结构，从而更加进一步降低石英舟100的整体重量，进而降低后续操作中工人的劳动力损耗。

总的来说，石英舟与扩散炉的配套使用，每次自动装卸50片晶圆，相当于把原来一整个舟的重量分解成4-5份，极大地降低了工人取放时的劳动强度；同时提高了自动化程度，避免了装卸晶圆时产生划伤等异常；此外现有技术中石英舟装卸一炉需要十分钟左右，改进后的石英舟由于自动化程度提高，装卸一炉的时间节约了50％，大大提升生产效率。

第二实施例

本实施例提供一种石英舟组件，包括第一实施例中的石英舟100和石英舟架210。

请参照图4，石英舟架210用于放置石英舟100。一个石英舟架210可以同时放置多个石英舟100。具体操作时，当自动装配机构将晶圆产品160装载于石英舟100后，就可以将石英舟100放置于石英舟架210上。然后再由工人将整个石英舟组件送至下一道工序。

石英舟架210包括多根支撑腿211以及支撑架212，多根支撑腿211连接于支撑架212。以稳固地支撑支撑架212，从而使得当石英舟100放置于石英舟架210上时，能够可靠地被支撑。

支撑架212用于放置石英舟100。并且支撑架212沿宽度方向的距离大于整个石英舟100的宽度。支撑架212的长度方向的距离不是固定的，至少大于一个石英舟100的长度。优选地，支撑架212的长度能够放置4～5个石英舟100。从而使得整个晶圆生产过程更加合理有序地配合。

综上所述，本实用新型提供的石英舟及其石英舟组件，其通过在石英舟上设置石英舟本体、第一支撑杆、第二支撑杆、第一固定架以及第二固定架，并在石英舟本体上设置50个相互平行且等距的用于放置晶圆的石英舟槽，降低了晶圆装卸过程中的劳动强度，实现了石英舟与自动设备配套装卸晶圆，降低晶圆装卸过程中的异常。同时石英舟组件其能够装载多个石英舟，更好地配合作业，提高生产效率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。