CN104634115A - 一种用于降温炉体的进排风系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及半导体工艺设备技术领域，尤其涉及一种用于降温炉体的进排风系统，该进排风系统包括进风风路和排风风路，所述进风风路上设有进风阀门，通过进风阀门开度组件调整所述进风阀门的开度；所述排风风路上设有排风阀门，通过排风阀门驱动装置驱动所述排风阀门的开关。通过所述进风阀门开度组件调整所述进风阀门的开度，可精确控制进入所述降温炉体内的低温的冷却介质，通过排风阀门驱动装置驱动所述排风阀门的开关，可精确控制排出所述降温炉体的高温冷却介质，从而保证降温炉体的降温性能，进而保证半导体热处理工艺的质量。

Description

一种用于降温炉体的进排风系统

技术领域

本发明涉及半导体工艺设备技术领域，尤其涉及一种用于降温炉体的进排风系统。

背景技术

在半导体的快速降温的热处理工艺中，需要对降温炉体进行快速降温。现有技术中，通常采用RCU和进排风系统对炉体进行快速降温，降温炉体与RCU通过二者中间的进排风系统连接。

RCU中主要包括风机、热交换器等，起到为冷却介质提供动力，同时对从炉体回流的高温冷却介质进行降温。进排风系统连接炉体与RCU，主要功能是将低温的冷却介质(通常是空气)引入炉体降温风道，并将来自炉体的高温冷却介质引回到RCU中。

为了保证降温炉体的降温性能，进而保证半导体热处理工艺的质量，需要对进入炉体的低温冷却介质和排出炉体的高温冷却介质进行精确控制，

因此，如何精确控制进入炉体的低温冷却介质和排出炉体的高温冷却介质，已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明目的是提供一种用于降温炉体的进排风系统，可精确控制进入炉体的低温冷却介质和排出炉体的高温冷却介质。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于降温炉体的进排风系统，包括进风风路和排风风路，所述进风风路上设有进风阀门，通过进风阀门开度组件调整所述进风阀门的开度；所述排风风路上设有排风阀门，通过排风阀门驱动装置驱动所述排风阀门的开关。

优选的，所述进风阀门包括两个进风口和一个出风口，两个所述进风口的风路上均设有进风阀门开度组件。

优选的，所述进风阀门开度组件包括阀片、阀门转轴、刻度盘、刻度销、压紧螺钉，所述阀片固定在所述阀门转轴上，所述刻度盘固定在所述进风阀门的外侧，所述刻度销固定在所述阀门转轴的端部，所述压紧螺钉依次穿过弹簧、所述刻度销、所述刻度盘后可旋入所述阀门转轴的端部；所述刻度销的内侧设有与所述刻度盘上的刻度孔形成配合的销针。

优选的，所述进风口所在的风路设有风道探测孔。

优选的，所述排风阀门包括阀板、阀门转轴，所述阀板固定在所述阀门转轴上，所述阀门转轴的端部设有用于驱动所述阀门转轴转动的排风阀门驱动装置。

优选的，所述排风阀门驱动装置包括气缸、连杆、导向杆、肘接头，所述气缸固定在所述导向板上，所述气缸的端部连接所述肘接头，所述肘接头铰接在所述连杆一端的滑动长孔内，所述连杆的另一端连接所述阀门转轴。

优选的，所述导向板呈L形折弯状，所述气缸固定在所述导向板的水平部，所述导向板的竖直部位于所述排风阀门与所述气缸之间。

优选的，所述导向板的竖直部设有与所述气缸平行的导向槽，所述肘接头上设有导向杆，所述导向杆的末端插入所述导向槽内。

优选的，所述气缸的外侧固定设有与所述气缸伸缩方向平行的导向杆，所述肘接头的外侧设有导向板，所述导向杆套于该导向板的导向孔内。

优选的，所述排风阀门驱动装置包括气缸、连杆、单臂式肘接头，所述气缸的端部连接所述单臂式肘接头，所述单臂式肘接头连接所述连杆的一端，所述连杆的另一端连接所述阀门转轴。

优选的，所述阀门转轴的外侧端设有用于指示所述排风阀门开关状态的开关指示针。

优选的，所述气缸的气缸本体上设有磁性开关，该磁性开关用于向控制器发送气缸状态信号。

优选的，所述排风阀门的外侧设有隔热套。

优选的，所述排风阀门的出风口连接水冷套管，所述水冷套管通过水路连接管连通水路。

优选的，所述水冷套管包括横段水冷套管和竖段水冷套管，所述横段水冷套管和竖段水冷套管分别通过水路连接管连通水路。

本发明提供用于降温炉体的进排风系统，在进风风路上设有进风阀门，通过进风阀门开度组件调整所述进风阀门的开度；在排风风路上设有排风阀门，通过排风阀门驱动装置驱动所述排风阀门的开关。通过所述进风阀门开度组件调整所述进风阀门的开度，可精确控制进入所述降温炉体内的低温的冷却介质，通过排风阀门驱动装置驱动所述排风阀门的开关，可精确控制排出所述降温炉体的高温冷却介质，从而保证降温炉体的降温性能，进而保证半导体热处理工艺的质量。

附图说明

图1为本发明所提供的用于降温炉体的进排风系统与降温炉体组装的结构示意图；

图2为图1中进风阀门的结构示意图；

图3为图2中进风阀门的正视图；

图4为图2中进风阀门开度组件的局部放大示意图；

图5为图1中排风阀门的组装结构示意图；

图6为图5中排风阀门驱动装置第一种实施方式的结构示意图；

图7为图6中排风阀门驱动装置的俯视图；

图8为图6中排风阀门驱动装置的局部放大示意图；

图9为图5中排风阀门的具体示意图；

图10为图5中排气发明开关原理示意图；

图11为图5中排风阀门的第二实施方式的结构示意图；

图12为图5中排气发明驱动装置第三种实施方式的结构示意图。

其中，图1～图12中：

炉体f、排风阀门1、排风阀门前端11、阀门轴套112、隔热套12、阀板13、阀门转轴131、排风阀门驱动装置2、气缸21、连杆22、导向杆23、导向杆23-1、导向板24、导向板24-1、肘接头25、单臂式肘接头25-1、开关指针26、水冷套管3、横段水冷套管31、竖段水冷套管32、水路连接管33、排风软管4、进风阀门5、进风阀门对接管51、进风阀门炉体端对接管52、风道探测孔53、进风阀门开度组件54、刻度盘541、压紧螺钉542、刻度销543、弹簧544、阀片545、阀门转轴546、进风软管6。

具体实施方式

为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。其次，本发明利用示意图进行了详细的表述，在详述本发明实例时，为了便于说明，示意图不依照一般比例局部放大，不应以此作为对本发明的限定。

需要说明的是，在下述的实施例中，利用图1～12的结构示意图对按本发明提供的用于降温炉体的进排风系统进行了详细的表述。在详述本发明的实施方式时，为了便于说明，各示意图不依照一般比例绘制并进行了局部放大及省略处理，因此，应避免以此作为对本发明的限定。

请参考图1，图1为本发明所提供的用于降温炉体的进排风系统与降温炉体组装的结构示意图。

如图1所示，本发明提供的用于降温炉体f的进排风系统包括进风风路和排风风路，所述进风风路上设有进风阀门5，通过进风阀门开度组件54调整所述进风阀门5的开度；所述排风风路上设有排风阀门1，通过排风阀门驱动装置2驱动所述排风阀门1的开关。

具体的方案中，降温炉体f的进风风口设置在排风风口之下，进风风路设置在排风风路之下，在进排风系统的下游，进风风路的端部设有与RCU对接的进风软管6及相应的法兰，在排风风路上的端部设有与RCU对接的排风软管4及相应的法兰。

本发明提供用于降温炉体的进排风系统，在进风风路上设有进风阀门5，通过进风阀门开度组件54调整所述进风阀门5的开度；在排风风路上设有排风阀门1，通过排风阀门驱动装置2驱动所述排风阀门1的开关。通过所述进风阀门开度组件54调整所述进风阀门1的开度，可精确控制进入所述降温炉体f内的低温的冷却介质，通过排风阀门驱动装置2驱动所述排风阀门1的开关，可精确控制排出所述降温炉体f的高温冷却介质，从而保证降温炉体的降温性能，进而保证半导体热处理工艺的质量。

具体的方案中，如图2所示，所述进风阀门5包括两个进风口和一个出风口，进风阀门将主路分为两个支路，进风口与进风软管6连通，两个进风口所在两个支路分别为进风阀门对接管51、进风阀门炉体端对接管52，进风阀门对接管51、进风阀门炉体端对接管52均设有进风阀门开度组件。

所述主路的管路采用硬管，在所述主路的管路上设有风道探测孔53，用于伸入风速计或温度计，测量风道内的风压风速或温度等，在使用时将探测口53打开，不用时可关闭。

优选的方案中，如图3、图4所示，所述进风阀门开度组件包括阀片545、阀门转轴546、刻度盘541、刻度销543、压紧螺钉542，，所述阀门转轴546贯穿进风阀门对接管51或进风阀门炉体端对接管52，所述阀片545固定在所述阀门转轴546上，所述刻度盘541固定在所述进风阀门5的外侧，所述刻度销543固定在所述阀门转轴546的端部，所述压紧螺钉542依次穿过弹簧544、所述刻度销543、所述刻度盘541后可旋入所述阀门转轴546的端部；所述刻度销543的内侧设有与所述刻度盘541上的刻度孔形成配合的销针。

当需要调节风道的开度时，首先将压紧螺钉542旋松，让弹簧544的压紧力变小，然后拉起刻度销543，在刻度销543的端头设置有销针，销针插入刻度盘541上对应的刻度孔内，实现阀片545开度定位及外部识别。调整刻度销543后，再旋紧压紧螺钉542，完成风道开度的调节。

请参看图5-图10，图5为图1中排风阀门的组装结构示意图；图6为图5中排风阀门驱动装置第一种实施方式的结构示意图；图7为图6中排风阀门驱动装置的俯视图；图8为图6中排风阀门驱动装置的局部放大示意图；图9为图5中排风阀门的具体示意图；图10为图5中排气发明开关原理示意图。

如图5-图10所示，排风阀门具有进风口和出风口，排风阀门前端11的进风口与降温炉体f的排风口连通，出风口通过出风口连接水冷套管3，所述水冷套管通过水路连接管33连通水路，具体的方案中，所述水冷套管3包括横段水冷套管31和竖段水冷套管32，所述横段水冷套管31和竖段水冷套管32分别通过水路连接管33连通水路。

所述排风阀门1包括阀板13、阀门转轴131，所述阀门转轴131贯穿所述排风阀门壳体，阀门转轴131与阀门壳体之间设有阀门轴套112，所述阀板13固定在所述阀门转轴131上，所述阀门转轴131的端部设有用于驱动所述阀门转轴131转动的排风阀门驱动装置2。

具体的方案中，所述排风阀门驱动装置2包括气缸21、连杆22、导向杆、肘接头25，所述气缸21固定在所述导向板24上，所述气缸21的端部连接所述肘接头25，所述肘接头25铰接在所述连杆22一端的滑动长孔内，所述连杆22的另一端连接所述阀门转轴131。

气缸21的动作会带动肘接头25做相同的动作，肘接头25与连杆22活动连接，形成滑块摆杆的形式，实现肘接头25的直线运动转化为连杆22摆动，连杆22的摆动又会带动阀门转轴131实现转动，阀门转轴131再带动阀板13实现90度左右的摆动，最终完成阀门的开关动作。

优选的方案中，所述导向板24呈L形折弯状，所述气缸21固定在所述导向板24的水平部，所述导向板24的竖直部位于所述排风阀门与所述气缸21之间，导向板24除了起到支撑气缸21的作用外，导向板24的竖直部还可阻挡来自排风阀门1的热量向气缸21传递，对气缸21进行热防护。

优选的方案中，所述导向板24的竖直部设有与所述气缸21平行的导向槽，所述肘接头25上设有导向杆23，所述导向杆23的末端插入所述导向槽内，起到辅助导向的作用，并能够有效防止气缸21的活塞发生转动。

优选的方案中，所述阀门转轴131的外侧端设有用于指示所述排风阀门1开关状态的开关指针26，用于从外部标识阀板13的开关位置。

进一步的方案中，所述气缸21的气缸21本体上设有磁性开关，该磁性开关用于向控制器发送气缸21状态信号，便于实现程序远程控制。

优选的方案中，所述排风阀门的外侧设有隔热套12。

上述实施例中，为了防止气缸21活塞发生转动，在L型导向板24的竖直部设置导向槽，本发明所提供的方案并不局限于此，请参看图11和图12。

如图11所示，所述气缸21的外侧固定设有与所述气缸21伸缩方向平行的导向杆23-1，所述肘接头25的外侧设有导向板24-1，所述导向杆23-1套于该导向板24-1的导向孔内。

如图12所示，所述排风阀门驱动装置2包括气缸21、连杆22、单臂式肘接头25-1，所述气缸21的端部连接所述单臂式肘接头25-1，所述单臂式肘接头25-1连接所述连杆的一端，所述连杆的另一端连接所述阀门转轴131，这样的结构设计，可使得气缸21距离阀门更远，该结构简单可靠。

以上所述仅是发明的优选实施方式的描述，应当指出，由于文字表达的有限性，而在客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (15)

1.一种用于降温炉体的进排风系统，其特征在于，包括进风风路和排风风路，所述进风风路上设有进风阀门，通过进风阀门开度组件调整所述进风阀门的开度；所述排风风路上设有排风阀门，通过排风阀门驱动装置驱动所述排风阀门的开关。

2.根据权利要求1所述的进排风系统，其特征在于，所述进风阀门包括一个出风口和两个进风口，两个所述进风口的风路上均设有进风阀门开度组件。

3.根据权利要求1或2所述的进排风系统，其特征在于，所述进风阀门开度组件包括阀片、阀门转轴、刻度盘、刻度销、压紧螺钉，所述阀片固定在所述阀门转轴上，所述刻度盘固定在所述进风阀门的外侧，所述刻度销固定在所述阀门转轴的端部，所述压紧螺钉依次穿过弹簧、所述刻度销、所述刻度盘后可旋入所述阀门转轴的端部；所述刻度销的内侧设有与所述刻度盘上的刻度孔形成配合的销针。

4.根据权利要求2所述的进排风系统，其特征在于，所述进风口所在的风路设有风道探测孔。

5.根据权利要求1所述的进排风系统，其特征在于，所述排风阀门包括阀板、阀门转轴，所述阀板固定在所述阀门转轴上，所述阀门转轴的端部设有用于驱动所述阀门转轴转动的排风阀门驱动装置。

6.根据权利要求5所述的进排风系统，其特征在于，所述排风阀门驱动装置包括气缸、连杆、导向杆、肘接头，所述气缸固定在导向板上，所述气缸的端部连接所述肘接头，所述肘接头铰接在所述连杆一端的滑动长孔内，所述连杆的另一端连接所述阀门转轴。

7.根据权利要求6所述的进排风系统，其特征在于，所述导向板呈L形折弯状，所述气缸固定在所述导向板的水平部，所述导向板的竖直部位于所述排风阀门与所述气缸之间。

8.根据权利要求7所述的进排风系统，其特征在于，所述导向板的竖直部设有与所述气缸平行的导向槽，所述肘接头上设有导向杆，所述导向杆的末端插入所述导向槽内。

9.根据权利要求6所述的进排风系统，其特征在于，所述气缸的外侧固定设有与所述气缸伸缩方向平行的导向杆，所述肘接头的外侧设有导向板，所述导向杆套于该导向板的导向孔内。

10.根据权利要求5所述的进排风系统，其特征在于，所述排风阀门驱动装置包括气缸、连杆、单臂式肘接头，所述气缸的端部连接所述单臂式肘接头，所述单臂式肘接头连接所述连杆的一端，所述连杆的另一端连接所述阀门转轴。

11.根据权利要求5所述的进排风系统，其特征在于，所述阀门转轴的外侧端设有用于指示所述排风阀门开关状态的开关指示针。

12.根据权利要求6-9任一项所述的进排风系统，其特征在于，所述气缸的气缸本体上设有磁性开关，该磁性开关用于向控制器发送气缸状态信号。

13.根据权利要求5-11任一项所述的进排风系统，其特征在于，所述排风阀门的外侧设有隔热套。

14.根据权利要求5-11任一项所述的进排风系统，其特征在于，所述排风阀门的出风口连接水冷套管，所述水冷套管通过水路连接管连通水路。

15.根据权利要求14所述的进排风系统，其特征在于，所述水冷套管包括横段水冷套管和竖段水冷套管，所述横段水冷套管和竖段水冷套管分别通过水路连接管连通水路。