CN117832119A - 半导体设备及其顶盖装置 - Google Patents
半导体设备及其顶盖装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117832119A CN117832119A CN202211203095.8A CN202211203095A CN117832119A CN 117832119 A CN117832119 A CN 117832119A CN 202211203095 A CN202211203095 A CN 202211203095A CN 117832119 A CN117832119 A CN 117832119A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- top cover
- supporting
- roof
- lifting
- driving mechanism
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 69
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 52
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 52
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract description 17
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 17
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GQWNECFJGBQMBO-UHFFFAOYSA-N Molindone hydrochloride Chemical compound Cl.O=C1C=2C(CC)=C(C)NC=2CCC1CN1CCOCC1 GQWNECFJGBQMBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
- C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
- C23C16/45544—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
- H01L21/6719—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the construction of the processing chambers, e.g. modular processing chambers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
- H01L21/67207—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
本申请提供一种半导体设备及其顶盖装置通过支撑结构与工艺腔室的侧壁固定,且对顶盖进行支撑,驱动机构带动支撑结构升降,支撑结构能够托起顶盖,控制半导体工艺设备的工艺腔室开合。支撑结构承受顶盖的重力,驱动机构向上推动支撑结构,完成顶盖的开启,减少了顶盖开启时所占据的空间,进而降低了对厂房的要求。
Description
技术领域
本申请涉及半导体制造领域,具体地,涉及一种顶盖装置。本申请还涉及一种包括上述顶盖装置的半导体设备。
背景技术
近年来半导体行业发展迅速,其中超大规模集成电路的发展尤为突出。生产超大规模集成电路所需要的设备,例如原子层沉积设备、物理式真空镀膜设备、化学式真空镀膜设备、刻蚀设备等,均具有由腔室和腔室盖所围绕的反应环境。设备维护、调试需要频繁打开腔室盖,现有技术中,腔室盖通常一侧与腔室铰链连接,人员从另一侧推动腔室盖,实现腔室盖的开启。单片半导体设备腔室盖重量较轻,可采用人工开合。而多腔大产能的半导体设备往往腔室盖的重量较重、尺寸较大,受到重量和尺寸的限制,操作人员很难打开设备腔室盖,为设备维护调试带来了困难和不便。
现有技术中,部分设备通过电力推动腔室盖绕铰接轴旋转,实现腔室盖的开关。针对具有较大尺寸腔室盖的半导体设备,腔室盖采用旋转的方式开启后,会在设备上方占用较大空间,因此对厂房的高度要求较高。
因此,如何降低腔室盖开启对厂房的要求是本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提出了一种半导体设备及其顶盖装置。
为实现本申请的目的而提供一种顶盖装置,用于开合半导体工艺设备的工艺腔室,包括顶盖、驱动机构、支撑结构,其中,
所述顶盖设置于所述工艺腔室的顶部;
所述支撑结构与所述工艺腔室的侧壁固定,且用于支撑所述顶盖;
所述驱动机构用于驱动所述支撑结构升降,以使所述支撑结构能够带动所述顶盖进行升降并对所述工艺腔室进行开合。
在一些实施例中,所述支撑结构包括固定座和提升托板;
其中,所述固定座用于与所述工艺腔室的侧壁固定,所述固定座中具有沿靠近所述顶盖的方向贯穿的通孔,所述驱动机构穿过所述通孔向所述顶盖延伸;
所述提升托板设置于所述驱动机构的上端、用于支撑所述顶盖。
在一些实施例中,还包括限位结构,所述限位结构包括限位孔和限位柱,所述限位孔和限位柱中的一者设置在所述提升托板上,所述限位孔和限位柱中的另一者设置在所述顶盖上;所述限位柱穿设于所述限位孔中,且所述限位柱的外周面与所述限位孔的内周面相配合,用以在所述提升托板托起所述顶盖时,避免所述顶盖倾斜。
在一些实施例中,所述支撑结构的数量为两个以上,且对应所述顶盖周向上的不同位置处支撑所述顶盖,所述顶盖的重心位于各个所述支撑结构之间;
所述驱动机构的数量与所述支撑结构的数量相同,且各个所述驱动机构一一对应地驱动各个所述支撑结构升降。
在一些实施例中,还包括控制器,各个所述驱动机构均与所述控制器相连,所述控制器用于控制各个所述驱动机构以相同速度同步动作,带动各个所述支撑结构同步升降。
在一些实施例中,所述顶盖包括顶盖本体和凸块,所述凸块的数量为两个以上,其中,每个所述凸块位于所述顶盖本体的外周面,且与所述顶盖本体固定连接;
所述支撑结构的数量与所述凸块的数量相同,且各个所述支撑结构用于一一对应地支撑各个所述凸块。
在一些实施例中,所述顶盖本体为矩形,所述凸块为两个且在所述矩形的对角线所在方向上相对设置。
在一些实施例中,每个所述提升托板对应设置有两个以上所述限位结构。
在一些实施例中,还包括光电传感器和限位挡板,所述光电传感器与所述控制器相连;
所述光电传感器设置于预设高度处,所述限位挡板设置在所述支撑结构上,用于在所述支撑结构下降至停机高度时,遮挡所述光电传感器,所述控制器还用于在所述光电传感器被所述限位挡板遮挡时控制所述驱动机构停止;
所述停机高度小于支撑高度,所述支撑高度为所述支撑结构与所述顶盖贴合时的高度。
在一些实施例中,所述驱动机构包括电缸,所述电缸用于驱动所述支撑结构升降以带动所述顶盖升降至所述电缸行程范围内的任意位置;
所述电缸中设有丝杠,所述丝杠的上端与所述支撑结构连接,所述丝杠为滚珠丝杠或T型丝杠。
在一些实施例中,所述驱动机构包括气缸和控制阀,所述气缸的活塞上端与所述支撑结构相连,所述气缸为两根以上,各个所述气缸均与所述控制阀相连,所述控制阀用于控制所述气缸的伸出或缩回。
在一些实施例中,在所述限位孔中设置有直线轴承,所述限位柱与所述直线轴承相配合。
在一些实施例中,所述支撑结构用于支撑所述顶盖的支撑面上设有缓冲垫。
本申请还提供了一种半导体工艺设备,包括工艺腔室和上述任意一种所述的顶盖装置。
本申请具有以下有益效果:
本申请提供的顶盖装置通过支撑结构与工艺腔室的侧壁固定,且对顶盖进行支撑,驱动机构带动支撑结构升降,支撑结构能够托起顶盖,控制半导体工艺设备的工艺腔室开合。支撑结构承受顶盖的重力,驱动机构向上推动支撑结构,完成顶盖的开启,减少了顶盖开启时所占据的空间,进而降低了对厂房的要求。
另外,本申请还提供了一种包括上述顶盖装置的半导体工艺设备,并具有上述优点。
附图说明
图1为本申请所提供的顶盖装置一种具体实施方式的结构示意图;
图2为图1中顶盖装置受力分析的示意图;
图3为半导体设备中顶盖开启的结构示意图;
图4为半导体设备中顶盖闭合的结构示意图;
图5为半导体设备的俯视图;
图6为图1中垫片的结构示意图。
其中,图1至图6中的附图标记为:
电缸1、固定座2、通孔201、固定孔202、导向轴承3、提升托板4、安装孔401、缓冲垫5、过孔501、导向光轴6、滚珠直线轴承7、顶盖8、顶盖本体801、凸块802、限位孔803、重心804、限位挡板9、光电传感器10、导向杆11、工艺腔室12。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案,下面结合附图来对本申请提供的温度控制装置及应用其的反应腔室进行详细描述。
本申请所提供的顶盖装置,结构如图1所示,包括顶盖8、驱动机构以及支撑结构。其中,支撑结构用于支撑顶盖8,驱动机构用于驱动支撑结构升降。驱动机构驱动支撑结构上升时,支撑结构能够托起顶盖8,将半导体工艺设备的工艺腔室12打开;驱动机构驱动支撑结构下降,将顶盖8放置在工艺腔室12上,从而使工艺腔室12闭合。驱动机构可参考现有技术中的升降机构,例如气缸、电缸1等。
可选的,支撑结构包括提升托板4和固定座2。其中,固定座用于安装驱动机构,提升托板4用于与顶盖8贴合并支撑顶盖。固定座2具有贯穿的通孔201,如图1所示,驱动机构的穿过通孔201,与位于固定座2上方的提升托板4相连。图1中的具体实施方式中驱动机构为电缸,电缸的缸筒与通孔201下端的外周可通过螺栓连接等方式固定连接。
可选的,固定座2还具有位于通孔201两侧的固定孔202,固定座2通过固定孔202与工艺腔室12的外侧壁固定连接,驱动机构通过固定座2固定在工艺腔室12上。具体的,固定孔202的数量大于等于两个,图1示出的具体实施方式中,通孔201的两侧各设有3个固定孔202。当然,固定孔202的数量和分布方式不限于此。固定座2与工艺腔室12也可采用其他方式连接,在此不做限定。
本实施例中,支撑结构与工艺腔室12的侧壁固定连接,且用于安装驱动机构,驱动机构带动顶盖8升降,进而完成顶盖8的开合。顶盖装置通过升降的方式控制工艺腔室12开关,减小了对工艺腔室12上方空间的要求,进而降低了对厂房的要求。另外,驱动机构所承受的顶盖8的作用力会传递至固定座2上,最终由固定座2传递至工艺腔室12承受。固定座2对驱动机构进行径向限位,避免因驱动机构发生倾斜而导致顶盖8倾斜,保证了顶盖装置的可靠性。
可选的,顶盖8和提升托板4之间还设置了限位结构,限位结构包括限位孔803和限位柱,限位孔803和限位柱中的一者设置在提升托板4上,限位孔803和限位柱中的另一者设置在顶盖8上。以图1示出的具体实施方式中,限位孔803设置在顶盖8上,限位柱设置在提升托板4上,限位柱穿设在限位孔803中。本申请以该具体实施方式为例进行说明,限位孔803设置在提升托板4上、限位柱设置在顶盖8上的情况可参考该具体实施方式,在此不再赘述。
限位柱的直径与限位孔803的内径接近,因而限位柱的外周面可与限位孔803的内周面相配合。如果在提升托板4托起顶盖8时,顶盖8倾斜具有倾斜的趋势,限位柱的外周面与限位孔803的内周面贴合,从而对使限位柱能够对顶盖8施加转矩,用于平衡顶盖8由于重力作用而产生的转矩,避免了顶盖8发生倾斜。
具体的,如图2所示,当提升托板4托起顶盖8时,提升托板4的支撑面与顶盖8贴合。提升托板4会形成支撑顶盖8的支撑范围,例如提升托板4为一个时,支撑范围为提升托板4与顶盖8贴合的范围;提升托板4为两个时,支撑范围为两个提升托板4之间连线的范围;提升托板4为三个以上时,支撑范围为以提升托板4为定点的多边形的范围。当顶盖8的重心804可能偏离支撑范围时,顶盖8的重力称为偏心重力,以F1表示。在偏心重力作用下顶盖8会产生倾斜的趋势,顶盖8倾斜会绕某一提升托板4的支撑面边缘旋转,该点即为图2中的支点O,偏心重力F1与支点O间具有重力力臂,以L1表示。偏心重力F1与重力力臂L1的乘积F1×L1即为倾斜转矩。当顶盖8产生倾斜的趋势时,限位孔803与限位柱贴合,二者之间产生反作用力,以F2表示。反作用力F2与支点O间具有反作用力臂,以L2表示。反作用力F2与反作用力臂L2的乘积F2×L2即为防倾斜转矩。图2中,倾斜转矩作用在顺时针方向上,防倾斜转矩作用在逆时针方向上,因而,防倾斜转矩能够平衡倾斜转矩,从而避免顶盖8发生倾斜。
本实施例中,顶盖装置在顶盖8和提升托板4之间设置了限位结构,在顶盖8产生倾斜的趋势时,限位结构能够对顶盖8施加防倾斜转矩,从而避免了顶盖8在开启后发生倾斜。
在一些实施例中,提升托板4为两个以上,各个提升托板4对应顶盖8的不同位置,对顶盖8进行多点支撑,顶盖8的重心位于各个提升托板4之间,从而提高了支撑的稳定性。每个提升托板4与顶盖8之间均设有限位结构。多点支撑能够提高支撑的稳定性,同时能够增加限位结构的数量,防倾斜扭矩在各个限位结构之间分配,降低了单个限位结构所承受的载荷,进而降低了对限位结构强度的要求。驱动机构的数量与提升托板4的数量相同,且各个驱动机构一一对应地驱动各个提升托板4升降。当然,用户也可根据需要设置1个提升托板4和1个驱动机构,对顶盖8进行单点支撑,只要能够保证顶盖8升降时不发生倾斜即可,在此不做限定。
可选的,顶盖装置还包括控制器,各个驱动机构均与控制器相连。各个驱动机构在控制器的控制下,能够以相同速度同步动作,进而带动各个提升托板4同步升降。如图3所示,各个驱动机构同步进行上升动作,通过提升托板4推升顶盖8。升起的过程中,各个提升托板4相对位置始终保持不变,避免升降顶盖8因各部位上升高度不一致而产生倾斜。如图4所示,各个驱动机构同步进行下降动作,每个驱动机构连接的提升托板4也同步下降。各个提升托板4也在下降过程中保持相对位置不变,顶盖8能够平稳下降并贴合工艺腔室12的开口,从而使顶盖8更好地封闭工艺腔室12,避免密封不严,同时也避免了顶盖8摩擦工艺腔室12的开口。控制器可参考现有技术中的电机驱动器或MCU微型控制器等,在此不再赘述。
可选的,顶盖8包括顶盖本体801和凸块802。其中,凸块802的数量为两个以上,每个凸块802都位于顶盖本体801的外周面,且与顶盖本体801固定连接。提升托板4的数量与凸块802的数量相等,限位孔803设置在凸块802上,且各个提升托板4用于一一对应地支撑各个凸块802,同时提升托板4上的限位柱与凸块802的限位孔803配合,对顶盖8进行限位。在顶盖本体801外周设置凸块802与提升托板4配合,能够使提升托板4的分布方式更加灵活,不受顶盖8结构的限制。
可选的,每个提升托板4设置有两个以上的限位结构,即提升托板4可设置两个以上的限位柱,同时凸块802设置两个以上的限位孔803,限位柱一一对应地穿设在限位孔803中。提升托板4上设置有两个以上的限位结构能够提高提升托板4与凸块802之间配合的稳定性,同时通过增加提升托板4与顶盖8之间限位结构的数量,降低每个限位结构所承受的载荷,进而降低对限位结构强度的要求。当然,用户也可在提升托板4和凸块802上对应设置一个限位机构,只要能够保证顶盖8升降时不发生倾斜即可,在此不做限定。
可选的,限位孔803中穿设有直线轴承,直线轴承通过过盈配合等方式固定在限位孔803中。限位柱穿设在直线轴承中,与直线轴承相配合。直线轴承承受限位柱的压力和摩擦力,进而能够减少顶盖8的磨损,延长了顶盖8的使用寿命。
在一些实施例中,提升托板4用于支撑顶盖8的支撑面上设有缓冲垫5。如图6所示,缓冲垫5为片状结构,缓冲垫5具有沿厚度方向贯穿的过孔501,限位柱穿过过孔501插入顶盖8的限位孔803中。缓冲垫5可采用高分子材料制成,例如聚氨酯等。缓冲垫5通常具有一定弹性,在带动顶盖8升降的过程中,缓冲垫5可吸收一定的尺寸误差,进一步避免顶盖8倾斜。
本实施例中,顶盖装置采用两个以上的凸块802对顶盖8进行支撑,提高利率支撑的稳定性,进一步降低了顶盖8发生倾斜的可能性。同时相对应的一对提升托板4和凸块802之间通过两个以上的限位结构进行配合,进一步提高了支撑的稳定性,并且降低了单个限位结构的载荷,进而降低了限位结构的强度要求,延长了限位结构的使用寿命。
本申请的一种具体实施方式中,顶盖本体801为矩形。如图5所示,顶盖本体801为正方形,顶盖8具有两个凸块802,二者设置顶盖本体801的外周面、且分别位于顶盖本体801对角线的两端。提升托板4也为两个,且分别与两个凸块802的位置相对应。托起顶盖8时,提升托板4的上侧面与凸块802贴合。驱动机构也为两套,分别与两个提升托板4相连,并带动两个提升托板4升降。
可选的,限位柱可以为导向光轴6。如图5所示,凸块802设有两个限位孔803,提升托板4上设有两根导向光轴6(如图1-4所示),两根导向光轴6均垂直提升托板4。限位孔803中设有直线轴承,两根导向光轴6分别插入两个直线轴承中与限位孔803进行配合。
可选的,提升托板4上设有两个安装孔401,提升托板4的下表面上还在每个安装孔401两侧设置了至少两个螺纹孔。导向光轴6的下部设有固定法兰,固定法兰设有对应于螺纹孔的光孔。安装导向光轴6时,先将导向光轴6的上部穿过安装孔401,导向光轴6下部的固定法兰与提升托板4的下表面配合进行轴向限位。固定螺栓穿过光孔与螺纹孔固定连接,将导向光轴6与提升托板4固定连接。另外,如图1所示,还可将安装孔401设置为沉头孔,固定法兰可沉入沉头孔中,从而减小导向光轴所占据的空间。当然,用户也可采用其他方式将导向光轴6与提升托板4相连,在此不做限定。
可选的,缓冲垫5覆盖提升托板4的上表面,用于在提升托板4托起顶盖8时与顶盖8贴合。如图6所示,缓冲垫5上设有两个过孔501,二者分别与两个安装孔401的位置相对应,过孔501的直径可等于安装孔401的直径,导向光轴6安装时会向上依次穿过安装孔401和过孔501。
本具体实施方式中,凸块802和提升托板4均为两个,既能够满足支撑顶盖8的需要,也不会使顶盖装置的结构过大。另外,两个凸块802设置在顶盖8对角线的两端,能够避让开顶盖8侧边的中间位置,避免影响操作人员的正常操作。
可选的,驱动机构的伸缩杆上部为导向杆11,导向杆11穿设在通孔201中。提升托板4下表面的中央设有连接孔,导向杆11的上端插入连接孔中,并通过螺纹连接或过盈配合等方式通过连接孔与提升托板4固定连接。提升托板4的重心位于导向杆11的轴线上,降低提升托板4升降过程中发生倾斜的可能性。
可选的,导向杆11的外周面与通孔201的内周面配合,在提升托板4和导向光轴6配合向顶盖8施加防倾斜扭矩时,导向杆11与通孔201之间也产生相互的作用力,用于抵消防倾斜扭矩。
驱动机构的伸缩杆移动时,导向杆11与通孔201之间产生相对运动,因而在二者之间会产生摩擦力。如图1所示,通孔201中还可设置导向轴承3,导向轴承3呈管状,具体可参考现有技术中的直线轴承。导向轴承3可通过过盈配合等方式固定在通孔201中。导向杆11与导向轴承3间隙配合。导向轴承3可采用金属材质制成,例如铜等,也可采用高分子材料制成,例如聚四氟乙烯等,其中优选为高分子材料。通孔201与导向杆11之间的作用力主要由导向轴承3承受,减小了固定座2的磨损,同时能够降低导向杆11移动过程中的阻力。另外,导向轴承3优选为滚珠直线轴承,滚珠直线轴承能够进一步减小导向杆11的移动阻力。
在一些实施例中,驱动机构可采用电缸1,电缸1能够带动顶盖8升降,并将顶盖8停留在电缸1行程范围内的任意高度处。电缸1中设有丝杠,丝杠在电机的带动下转动,进而推动伸缩杆移动。电缸1的具体结构可参考现有技术,在此不做赘述。可选的,电缸1中的丝杠为滚珠丝杠或T型丝杠,其中优选为T型丝杠。
可选的,顶盖装置的控制器可采用电机驱动器。电机驱动器与各个电缸1的电机相连,并控制各个电机以相同的速度同步动作,进而使各个电缸1的伸缩杆同步伸缩,保证顶盖8能够平稳升降,避免顶盖8在升降过程中发生倾斜。
本实施例中,驱动机构采用电缸1,电缸1在电机驱动器的控制下升降,可将顶盖8停止在任意高度处,可方便操作人员进行检修等操作。另外,电缸1具有自锁功能,其停止后能够锁定高度,避免因操作失误等原因造成顶盖8下降,提高了操作的安全性。
在一些实施例中,驱动机构包括气缸和控制阀,气缸为两根以上,各个气缸均与控制阀相连,控制阀控制气流流动,进而控制伸缩杆伸出或缩回。
可选的,控制阀可具体为两位五通电磁阀,各个气缸均与两位五通电磁阀相连,连接方式可参考现有技术。各个气缸可通过同一个两位五通电磁阀控制压缩空气的流向,从而可控制气缸工作,带动大顶盖8升降。气缸升降只能保证两个状态,关闭状态和完全打开状态,因而顶盖8只能上升至气缸的最大行程或下降气缸的最小行程。当然,控制阀也可采用其他电磁阀,在此不做限定。
本具体实施方式中,驱动机构采用气缸,并由两位五通电磁阀控制气缸的动作,控制方式更加简单、易于操作。
顶盖8下降至与工艺腔室12贴合后,顶盖8的重力作用在工艺腔室12上,进而会使导向光轴6承受的扭矩逐渐减小至零。为保证顶盖8能够与工艺腔室12接触密封,本申请设置驱动机构在顶盖8与工艺腔室12贴合后仍需要下降一段空行程,保证缓冲垫5与顶盖8的底面完全脱离开。因而,在此基础上,导向光轴6与限位孔803中的直线轴承采用间隙配合。为减小导向光轴6与限位孔803产生相对运动时的阻力,直线轴承可选用滚珠直线轴承7。
在一些实施例中,顶盖装置还包括检测机构,检测机构和驱动机构均与控制器电连接。检测机构用于检测提升托板4是否达到停机高度,如果是,则控制器控制驱动机构停止。其中,停机高度小于支撑高度,支撑高度为提升托板4上升至缓冲垫5与顶盖8贴合时的高度。
可选的,检测机构包括光电传感器10和限位挡板9,光电传感器10与控制器电连接。如图1所示,光电传感器10设置在固定座2上。具体的,固定座2侧面设有螺栓孔,光电传感器10通过螺栓与固定座2固定连接。提升托板4的侧面也设有用于安装限位挡板9的螺栓孔。限位挡板9固定在提升托板4的侧面、并向下延伸。在提升托板4下降至停机高度时,限位挡板9能够遮挡光电传感器10。控制器收到光电传感器10收到遮挡的信号后,控制驱动机构停止。当然,用户也可采用其他的检测机构,例如采用磁体与霍尔传感器配合,在此不做限定。
本实施例中,顶盖装置设置了驱动机构在缓冲垫5与顶盖8分离后具有一段空行程。驱动机构带动支撑结构走过空行程后,能够使缓冲垫5与顶盖8分离,保证顶盖8与工艺腔室12贴合密封。另外,检测机构检测到提升托板4到达停机高度时,控制器控制驱动机构停机,在驱动机构为电缸1的实施例中,能够避免电缸1发生过载。
本申请还提供了一种半导体工艺设备,包括工艺腔室12和上述任意一种实施例的顶盖装置,顶盖装置用于开合工艺腔室12;半导体工艺设备的其他部分可参考现有技术,在此不做限定。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本申请的原理而采用的示例性实施方式,然而本申请并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本申请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申请的保护范围。
Claims (14)
1.一种顶盖装置,用于开合半导体工艺设备的工艺腔室,其特征在于,包括顶盖、驱动机构、支撑结构,其中,
所述顶盖设置于所述工艺腔室的顶部;
所述支撑结构与所述工艺腔室的侧壁固定,且用于支撑所述顶盖;
所述驱动机构用于驱动所述支撑结构升降,以使所述支撑结构能够带动所述顶盖进行升降并对所述工艺腔室进行开合。
2.根据权利要求1所述的顶盖装置,其特征在于,所述支撑结构包括固定座和提升托板;
其中,所述固定座用于与所述工艺腔室的侧壁固定,所述固定座中具有沿靠近所述顶盖的方向贯穿的通孔,所述驱动机构穿过所述通孔向所述顶盖延伸;
所述提升托板设置于所述驱动机构的上端、用于支撑所述顶盖。
3.根据权利要求2所述的顶盖装置,其特征在于,还包括限位结构,所述限位结构包括限位孔和限位柱,所述限位孔和限位柱中的一者设置在所述提升托板上,所述限位孔和限位柱中的另一者设置在所述顶盖上;所述限位柱穿设于所述限位孔中,且所述限位柱的外周面与所述限位孔的内周面相配合,用以在所述提升托板托起所述顶盖时,避免所述顶盖倾斜。
4.根据权利要求1所述的顶盖装置,其特征在于,所述支撑结构的数量为两个以上,且对应所述顶盖周向上的不同位置处支撑所述顶盖,所述顶盖的重心位于各个所述支撑结构之间;
所述驱动机构的数量与所述支撑结构的数量相同,且各个所述驱动机构一一对应地驱动各个所述支撑结构升降。
5.根据权利要求4所述的顶盖装置,其特征在于,还包括控制器,各个所述驱动机构均与所述控制器相连,所述控制器用于控制各个所述驱动机构以相同速度同步动作,带动各个所述支撑结构同步升降。
6.根据权利要求5所述的顶盖装置,其特征在于,所述顶盖包括顶盖本体和凸块,所述凸块的数量为两个以上,其中,每个所述凸块位于所述顶盖本体的外周面,且与所述顶盖本体固定连接;
所述支撑结构的数量与所述凸块的数量相同,且各个所述支撑结构用于一一对应地支撑各个所述凸块。
7.根据权利要求6所述的顶盖装置,其特征在于,所述顶盖本体为矩形,所述凸块为两个且在所述矩形的对角线所在方向上相对设置。
8.根据权利要求3所述的顶盖装置,其特征在于,每个所述提升托板对应设置有两个以上所述限位结构。
9.根据权利要求5所述的顶盖装置,其特征在于,还包括光电传感器和限位挡板,所述光电传感器与所述控制器相连;
所述光电传感器设置于预设高度处,所述限位挡板设置在所述支撑结构上,用于在所述支撑结构下降至停机高度时,遮挡所述光电传感器,所述控制器还用于在所述光电传感器被所述限位挡板遮挡时控制所述驱动机构停止;
所述停机高度小于支撑高度,所述支撑高度为所述支撑结构与所述顶盖贴合时的高度。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的顶盖装置,其特征在于,所述驱动机构包括电缸,所述电缸用于驱动所述支撑结构升降以带动所述顶盖升降至所述电缸行程范围内的任意位置;
所述电缸中设有丝杠,所述丝杠的上端与所述支撑结构连接,所述丝杠为滚珠丝杠或T型丝杠。
11.根据权利要求1-9任意一项所述的顶盖装置,其特征在于,所述驱动机构包括气缸和控制阀,所述气缸的活塞上端与所述支撑结构相连,所述气缸为两根以上,各个所述气缸均与所述控制阀相连,所述控制阀用于控制所述气缸的伸出或缩回。
12.根据权利要求3所述的顶盖装置,其特征在于,在所述限位孔中设置有直线轴承,所述限位柱与所述直线轴承相配合。
13.根据权利要求1-9任意一项所述的顶盖装置,其特征在于,所述支撑结构用于支撑所述顶盖的支撑面上设有缓冲垫。
14.一种半导体工艺设备,其特征在于,包括工艺腔室和权利要求1至13任意一项所述的顶盖装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211203095.8A CN117832119A (zh) | 2022-09-29 | 2022-09-29 | 半导体设备及其顶盖装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211203095.8A CN117832119A (zh) | 2022-09-29 | 2022-09-29 | 半导体设备及其顶盖装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117832119A true CN117832119A (zh) | 2024-04-05 |
Family
ID=90516153
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211203095.8A Pending CN117832119A (zh) | 2022-09-29 | 2022-09-29 | 半导体设备及其顶盖装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117832119A (zh) |
-
2022
- 2022-09-29 CN CN202211203095.8A patent/CN117832119A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11192754B2 (en) | Elevator arrangement and elevator | |
CN2526306Y (zh) | 用于电梯的安全设备 | |
CN112027921B (zh) | 一种起重机用防摇摆装置 | |
CN117832119A (zh) | 半导体设备及其顶盖装置 | |
JP2013010604A (ja) | エレベータ装置 | |
CN218915856U (zh) | 一种半导体立式炉旋开炉门结构 | |
CN111017711B (zh) | 一种具有保护功能的电动抓斗 | |
CN112338866B (zh) | 螺母安装装置 | |
CN211947288U (zh) | 下传动设备及单晶炉 | |
CN114669989A (zh) | 旋转工装、移动工装、辅助工装系统、控制方法和装置 | |
CN215487737U (zh) | 一种实现阀板快速升降的缸体结构 | |
CN114856351B (zh) | 一种用于半导体传送腔顶盖的翻盖装置 | |
CN221912039U (zh) | 一种机械手上下安全防护装置 | |
CN109163178B (zh) | 野外监测系统保护设备 | |
CN209835552U (zh) | 一种升降器总成的外壳焊接组件 | |
CN113336049B (zh) | 升降设备和限位组件 | |
CN218708650U (zh) | 一种起重机支撑结构 | |
CN221543794U (zh) | 吊笼升降门防夹结构 | |
CN216190709U (zh) | 一种自动升降机构 | |
CN114655809B (zh) | 一种失重提拉装置 | |
CN220684471U (zh) | 旋锁装置及起吊设备 | |
CN216971663U (zh) | 一种垂直升降货梯保护装置及垂直升降货梯 | |
CN221141135U (zh) | 一种用于高空作业平台的桅杆同步升降结构 | |
CN113845066B (zh) | 一种无动力自由升降工作平台 | |
CN216972673U (zh) | 用于cvd设备的大面积重载荷平板式加热器升降系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |