CN105220226A - 一种水槽密封结构、水槽及硅外延设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水槽密封结构、水槽及硅外延设备，所述水槽密封结构包括密封圈固定槽和密封圈，密封圈固定槽开设于水槽的密封面上，密封圈放置于密封圈固定槽内，密封圈的两端封堵，密封圈固定槽上开设有向水槽外侧延伸的通气孔，密封圈固定槽的底部开设有与所述通气孔联通的通气槽。本发明提供的水槽密封结构、水槽及硅外延设备中，所述水槽密封结构利用通气孔通入气体或者抽取真空，由此产生的压强通过密封圈固定槽底部的通气槽均匀传递给密封圈，均匀受力的密封圈整体挤出密封圈固定槽或者整体吸入密封圈固定槽，从而达到良好的密封效果，有利于硅外延设备散热降温，而且便于拆装与维护。

Description

一种水槽密封结构、水槽及硅外延设备

技术领域

本发明涉及一种硅外延技术领域，尤其涉及一种水槽密封结构、水槽及硅外延设备。

背景技术

硅外延是一种在硅片基底上外延生长硅的工艺。硅外延设备一般包括传输、工艺、加热等几个系统。硅外延工艺通常是在一个石英材料制作的腔室内完成，上述腔室称之为工艺腔室。工艺腔室内的工艺温度可高达上千度，因此需要水冷系统来冷却。

图1为现有技术中水冷系统的立体图。如图1所示，水冷系统包括工艺腔室100，工艺腔室100的上方设置有一个喷水装置(图中未示出)，所述喷水装置用于喷淋工艺腔室100。图2为图1所示水冷系统的剖视图。如图2所示，工艺腔室100的下方设置一个水槽120，水槽120承载冷却水，位于水槽120内部的加热线圈180浸泡在冷却水中，水槽里的冷却水会通过一个循环系统再次进入水冷系统。水槽120既可用于承载冷却水，又可用于浸泡加热线圈180从而达到冷却的目的。

由于工艺腔室100两侧开口要与其它腔室对接，因此用于承载冷却水的水槽120不能做到四面封闭，水槽120与工艺腔室开口同侧的两个方向必须做成如图1所示的开口形状，所述开口为工艺腔室开口140。而且硅外延设备通过感应加热，因此水槽120不能使用金属材质，通常选用陶瓷，这使得螺钉的使用非常困难。因此，如何将冷却水密封在水槽120内部成为了一个难题。

图3为现有技术中水槽密封结构的剖视图。如图3所示，水槽密封结构在水槽120需要密封的两面上开设有密封圈固定槽210，密封圈固定槽210内设置有由发泡硅橡胶材料制成的密封圈240。密封圈240的两端与水槽120固定锁死，在其中一端靠近固定锁死的位置处开设有可以通入压缩干燥空气(CompressedDryAir，CDA)的通气孔220。当通气孔220通入CDA时，密封圈240顶起，增大了密封圈密封的力量。当需要拆装工艺腔室100时，取消通入CDA，改为通过通气孔220抽取真空，则密封圈240缩回，从而便于拆装工艺腔室100。

图4为图3所示水槽密封结构在封装密封圈之后的A-A剖视图。如图4所示，图中双箭头代表密封圈的运动方向。现有技术提供的硅外延设备动作时，通气孔220通入CDA，密封圈240从密封圈固定槽210内沿双箭头向右运动，由于刚开始只有两端通气，造成部分密封圈不能顺利顶起。当进气压力增大时，容易导致部分密封圈240从密封圈固定槽210中挤压脱落，导致无法达到密封效果，出现漏水现象，这样不利于硅外延设备散热降温，严重影响硅外延设备的运行安全。另外，由于密封圈240装配时是挤入密封圈固定槽210内的，当某一部分密封圈脱落时，这部分也无法再安装回密封圈固定槽210内，这样不利于硅外延设备的设备维护。

当通气孔220抽取真空时，靠近通气孔220的一部分密封圈首先沿双箭头向左运动，吸入密封圈固定槽210内，这样容易把水槽120的整个气体孔道堵死，导致其它部分密封圈不能及时的沿双箭头向左运动，吸入密封圈固定槽210内。上述情况的出现会干扰升降运动机构的使用，使得密封圈240在升起的过程中容易划伤。在这种水槽密封结构中，密封圈是一种耗材，而且由于维护的数次频繁，会导致密封圈消耗成本过高。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种水槽密封结构、水槽及硅外延设备，用于解决现有技术中水槽密封结构无法达到密封效果，不利于硅外延设备散热降温，而且拆装与维护特别麻烦的问题。

为此，本发明提供一种水槽密封结构，包括：密封圈固定槽和密封圈；所述密封圈固定槽开设于水槽的密封面上；所述密封圈放置于所述密封圈固定槽内；所述密封圈的两端封堵，所述密封圈固定槽上开设有向水槽外侧延伸的通气孔；所述密封圈固定槽的底部开设有与所述通气孔联通的通气槽。

优选的，所述通气孔用于在安装所述密封圈时向所述通气槽通入气体。

优选的，所述通气孔用于在拆卸所述密封圈时将所述通气槽抽取真空。

优选的，所述通气孔开设在所述密封圈固定槽的靠近封堵内侧的位置。

优选的，所述通气孔为多个。

优选的，所述密封圈的两端通过固定架封堵。

优选的，所述所述固定架包括螺栓。

优选的，所述水槽、密封圈和通气槽均为U型结构。

本发明还提供一种水槽，包括水槽主体和上述任一所述的水槽密封结构。

本发明还提供一种硅外延设备，包括上述水槽。

本发明具有下述有益效果：

本发明提供的水槽密封结构、水槽及硅外延设备中，所述水槽密封结构利用通气槽通入气体或者抽取真空，由此产生的压强通过密封圈固定槽底部的通气槽均匀传递给密封圈。均匀受力的密封圈整体挤出密封圈固定槽或者整体吸入密封圈固定槽，从而达到良好的密封效果，有利于硅外延设备散热降温，而且便于拆装与维护。

附图说明

图1为现有技术中水冷系统的立体图；

图2为图1所示水冷系统的剖视图；

图3为现有技术中水槽密封结构的剖视图；

图4为图3所示水槽密封结构在封装密封圈之后的A-A剖视图；

图5为本发明水槽密封结构一个实施例的剖视图；

图6为本发明水槽密封结构一个实施例的局部放大剖视图；

图7为图5所示水槽密封结构在封装密封圈之后的B-B剖视图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合说明书附图对本发明提供的水槽密封结构、水槽及硅外延设备进行详细描述。

图5为本发明水槽密封结构一个实施例的剖视图，图7为图5所示水槽密封结构在封装密封圈之后的B-B剖视图。所述水槽密封结构包括密封圈固定槽210和密封圈240，所述密封圈固定槽210开设于水槽120的密封面230上。优选的，所述水槽120是U型槽，更优选的，所述密封圈240也是U型密封圈。在一个实施例中，所述密封圈固定槽210开设在水槽120需要密封的两面上。所述密封圈240放置于密封圈固定槽210内。优选的，密封圈240由发泡硅橡胶材料制成，使得密封圈240的内部为疏松设计，更加具有弹性，从而达到更好的密封效果。所述密封圈240的两端与水槽120固定锁死，而且密封圈240的两端封堵。在一个实施例中，密封圈240的两端通过固定架250封堵。优选的，密封圈240的两端通过螺栓封堵。更优选的，水槽加装钢丝螺套，密封圈240的两端通过螺栓与钢丝螺套封堵。在一个实施例中，将钢丝螺套旋入并紧固在水槽的螺纹孔中形成标准内螺纹，再将螺栓拧入其中，从而实现对密封圈两端的封堵。通过对密封圈两端的封堵，所述水槽密封结构能够达到良好的密封效果，有利于硅外延设备散热降温，便于拆装与维护。

本实施例中，所述密封圈固定槽210上开设有向水槽外侧延伸的通气孔220，所述密封圈固定槽210的底部开设有与所述通气孔联通的通气槽260。可选的，所述通气孔220用于在安装所述密封圈240时向所述通气槽260通入气体。所述水槽密封结构通入气体时，所述密封圈240受均匀压强作用整体从密封圈固定槽内挤出，使得所述密封圈240能够整齐贴在密封面上从而达到更好的密封效果，而且避免出现密封圈240从密封圈固定槽210脱落的情况。可选的，所述通气孔220用于在拆卸所述密封圈240时将所述通气槽260抽取真空。所述水槽密封结构抽取真空时，所述通气槽260均匀传递压强，密封圈240整体均匀地吸入密封圈固定槽210内，不会干涉升降机构的运动，更不会划伤密封圈。

本实施例中，所述通气孔220开设在所述密封圈固定槽210的靠近封堵内侧的位置。优选的，所述通气孔220为多个。在所述密封圈固定槽210的不同位置开设多个所述通气孔220，更有利于空气的流通，在通入气体或者抽取真空时产生的压强通过多个所述通气孔220更加均匀地传递给密封圈240。多个所述通气孔220通入气体时，所述密封圈240受均匀压强作用整体从密封圈固定槽内挤出，使得密封圈240能够整齐贴在密封面上从而达到更好的密封效果，而且避免出现密封圈240从密封圈固定槽210脱落的情况。

图6为本发明水槽密封结构一个实施例的局部放大剖视图。如图6所示，水槽120上开设有通气孔220和密封圈固定槽210，密封圈固定槽210的底部开设有通气槽260，通气槽260与通气孔220和密封圈固定槽210相互连接。在一个实施例中，通气孔220用于向通气槽260通入气体或者抽取真空。优选的，通气孔220向通气槽260通入的气体包括压缩干燥空气(CompressedDryAir，CDA)。当通入CDA时，密封圈240顶起，增大了密封圈密封的力量。当取消通入CDA，改为抽取真空时，密封圈240缩回，便于拆装工艺腔室100。优选的，通气槽260是U型通气槽。

如图7所示，密封圈固定槽210的底部开设有通气槽260，图中双箭头代表密封圈的运动方向。使用本发明提供的水槽密封结构的硅外延设备动作时，通气孔220通入CDA，气体通过密封圈固定槽210底部的通气槽260均匀扩散，气体压强也通过CDA均匀传递给密封圈。密封圈240受均匀压强整体从密封圈固定槽210内沿双箭头向右运动，从而使得密封圈240整齐的贴在密封面上，也不至于从密封圈固定槽210中脱落。

当通气孔220抽取真空时，压强通过密封圈固定槽210底部的通气槽260均匀传递，密封圈240沿双箭头向左运动，均匀整体吸入密封圈固定槽内，不会干涉升降机构运动，更不会划伤密封圈240。

本实施例提供的水槽密封结构中，所述水槽密封结构通过通气槽通入气体或者抽取真空，由此产生的压强通过密封圈固定槽底部的通气槽均匀传递给密封圈。通入气体时密封圈受均匀压强作用整体从密封圈固定槽内挤出，使得密封圈能够整齐贴在密封面上从而达到更好的密封效果，而且避免出现密封圈从密封圈固定槽脱落的情况。抽取真空时通气槽均匀传递压强，密封圈整体均匀地吸入密封圈固定槽内，不会干涉升降机构的运动，更不会划伤密封圈。因此，本实施例提供的水槽密封结构能够达到良好的密封效果，有利于硅外延设备散热降温，而且便于拆装与维护。另外，本发明中的密封圈不是一种耗材，避免出现由于维护次数频繁而导致密封圈消耗成本过高的现象。

本发明还提供一种水槽，包括水槽主体和上述任一所述水槽密封结构。优选的，所述水槽还包括位于水槽内部的加热线圈。本实施例提供的水槽中，通过通气槽通入气体或者抽取真空，由此产生的压强通过密封圈固定槽底部的通气槽均匀传递给密封圈。通入气体时密封圈受均匀压强作用整体从密封圈固定槽内挤出，使得密封圈能够整齐贴在密封面上从而达到更好的密封效果，而且避免出现密封圈从密封圈固定槽脱落的情况。抽取真空时通气槽均匀传递压强，密封圈整体均匀地吸入密封圈固定槽内，不会干涉升降机构的运动，更不会划伤密封圈。因此，本实施例提供的水槽能够达到良好的密封效果，有利于硅外延设备散热降温，而且便于拆装与维护。另外，本发明中的密封圈不是一种耗材，避免出现由于维护次数频繁而导致密封圈消耗成本过高的现象。

本发明还提供一种硅外延设备，包括上述任一所述的水槽。本实施例提供的硅外延设备中，通过通气槽通入气体或者抽取真空，由此产生的压强通过密封圈固定槽底部的通气槽均匀传递给密封圈。通入气体时密封圈受均匀压强作用整体从密封圈固定槽内挤出，使得密封圈能够整齐贴在密封面上从而达到更好的密封效果，而且避免出现密封圈从密封圈固定槽脱落的情况。抽取真空时通气槽均匀传递压强，密封圈整体均匀地吸入密封圈固定槽内，不会干涉升降机构的运动，更不会划伤密封圈。因此，本实施例提供的硅外延设备能够达到良好的密封效果，有利于硅外延设备散热降温，而且便于拆装与维护。另外，本发明中的密封圈不是一种耗材，避免出现由于维护次数频繁而导致密封圈消耗成本过高的现象。可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种水槽密封结构，其特征在于，包括：密封圈固定槽和密封圈；

所述密封圈固定槽开设于水槽的密封面上；

所述密封圈放置于所述密封圈固定槽内；

所述密封圈的两端封堵，所述密封圈固定槽上开设有向水槽外侧延伸的通气孔；

所述密封圈固定槽的底部开设有与所述通气孔联通的通气槽。

2.根据权利要求1所述的水槽密封结构，其特征在于，所述通气孔用于在安装所述密封圈时向所述通气槽通入气体。

3.根据权利要求1所述的水槽密封结构，其特征在于，所述通气孔用于在拆卸所述密封圈时将所述通气槽抽取真空。

4.根据权利要求1所述的水槽密封结构，其特征在于，所述通气孔开设在所述密封圈固定槽的靠近封堵内侧的位置。

5.根据权利要求1所述的水槽密封结构，其特征在于，所述通气孔为多个。

6.根据权利要求1所述的水槽密封结构，其特征在于，所述密封圈的两端通过固定架封堵。

7.根据权利要求6所述的水槽密封结构，其特征在于，所述固定架包括螺栓。

8.根据权利要求1所述的水槽密封结构，其特征在于，所述水槽、密封圈和通气槽均为U型结构。

9.一种水槽，其特征在于，包括水槽主体和权利要求1-8任一所述的水槽密封结构。

10.一种硅外延设备，其特征在于，包括权利要求9所述的水槽。