CN203132293U - 用于半导体集成制造生产线中的连续干燥模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半导体集成制造领域，尤其涉及用于半导体集成制造生产线中的连续干燥模块。本实用新型提供了用于半导体集成制造生产线中的连续干燥模块，通过在所述壳体的两侧开设供所述传输带通过的入口和出口，并于所述入口和出口处设置动态夹持所述传输带的滚筒组，使得所述传输带由所述入口和出口通过所述壳体时，所述壳体与传输带呈现动态密封的效果。本实用新型的连续干燥模块可实现对光半导体基板实现连续干燥作用，且干燥过程中可对壳体内的气体质量实施实时的控制，同时实现了半导体集成制造生产线中干燥工艺的模块化设计。

Description

用于半导体集成制造生产线中的连续干燥模块

技术领域

本实用新型涉及半导体集成制造生产设备领域，尤其涉及用于半导体集成制造生产线中的连续干燥模块。

背景技术

由于半导体集成制造的生产过程中需要由多个工艺分步完成，如清洗处理、干燥处理、隔离处理、PVD镀膜等等，且每一工艺步骤均需要在密闭的环境下进行，对此现有技术中通常采用集成密封制造系统，使每一步工艺在同一密闭的环境下进行。在整个半导体集成制造的制造流程中，干燥处理一般在清洗处理之后和隔离处理之间，其任务在于将经清洗处理后的半导体基板含有的液质烘干，便后续进一步的隔离处理。目前常见的烘干方式是热氮干燥，由于现有技术中通常采用集成密封制造系统以制备半导体集成制造，为使干燥设备能够与其他设备进行良好的衔接，造成干燥设备结构复杂，制造成本过高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，旨在提供用于半导体集成制造生产线中的连续干燥模块以实现半导体集成制造中干燥设备的模块化。

本实用新型是这样实现的，用于半导体集成制造生产线中的连续干燥模块，包括一壳体，所述壳体横向两侧分别设有供传输带通过的入口和出口，且所述传输带将所述壳体分隔成上腔与下腔，所述壳体之入口和出口处分别设有动态夹持所述传输带的滚筒组，各所述滚筒组包括贴设于所述传输带上侧的上滚筒和贴设于所述传输带下侧的下滚筒，所述壳体上还设有驱动所述滚筒组运转的伺服电机，所述下腔的侧壁开设有进气孔与排气孔，所述进气孔和排气孔配套设有进气控制阀和排气控制阀，所述下腔内设有加热装置，该连续干燥模块还包括干燥控制系统，所述干燥控制系统包括设于所述上腔内且实时监测所述上腔内气压的气压计、设于所述上腔内且实时监测所述上腔内温度的温度计、设于所述上腔内且实时监测湿度的湿度计及控制所述加热装置、进气控制阀和排气控制阀工作状态的控制器，所述控制器分别与所述进气控制阀、排气控制阀、伺服电机、加热装置、气压计、温度计及湿度计电连接。

具体地，所述下腔内设有与所述进气孔连通的进气管道，所述进气管道包括与所述进气孔连接的主管段及若干由所述主管段延伸出的分管段，各所述分管段的端部设有喷头，各所述喷头朝向所述加热装置。

具体地，所述加热装置包括加热板、设置于所述加热板上的电热元件及控制所述电热元件加热状态的控制模块，所述控制模块与所述控制器通信连接。

具体地，所述壳体由外至内依次包括铝壳外层、硅橡胶绝热层及不锈钢内层。

具体地，所述壳体包括相互扣合的上盖与下盖，所述上盖与所述传输带及上滚筒围合成所述上腔，所述下盖与所述传输带及下滚筒围合成所述下腔，所述上盖与下盖的横向侧之间具有形成所述入口和出口的间隙，所述上盖与下盖的纵向侧之间设有公母槽连接结构，所述公母槽内设有密封胶条。

具体地，各所述上滚筒和下滚筒的表面设有弹性层，各所述上滚筒和下滚筒的两端部表面相互接触且过盈配合，各所述上滚筒和下滚筒之间具有供所述传输带通过的间隙，且各所述上滚筒和下滚筒与传输带之间过盈配合。

具体地，所述壳体内设有分别支撑各所述上滚筒和下滚筒的上支撑块和下支撑块，各所述上支撑块设有部分收容所述上滚筒的弧形收容槽，所述下支撑块设有部分收容所述下滚筒的弧形收容槽，各所述弧形收容槽分别与各所述上滚筒和下滚筒过盈配合，且各所述上支撑块和下支撑块与所述壳体密封连接。

具体地，各所述上支撑块两端设有轴承，各所述上滚筒的两端安装于所述轴承内，且各所述上支撑块与所述壳体于竖直方向上滑动连接，各所述上支撑块上侧及所述壳体顶部之间设有弹簧，所述弹簧压设于所述上支撑块与所述壳体顶部之间。

具体地，各所述上支撑块与下支撑块内设循环冷却槽，所述循环冷却槽与外部的水冷系统连接。

具体地，各所述上滚筒和/或下滚筒表面设有压力传感器。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的用于半导体集成制造生产线中的连续干燥模块，通过在所述壳体的两侧开设供所述传输带通过的入口和出口，并于所述入口和出口处设置动态夹持所述传输带的滚筒组，使得所述传输带由所述入口和出口通过所述壳体时，所述壳体与传输带呈现动态密封的效果。在本实用新型中，所述滚筒组的运转的快慢由伺服电机转动的快慢进行控制，干燥气体进入量由相应的进气控制阀进气速度进行控制，所述壳体内气温由所述加热装置的加热快慢进行控制，而伺服电机、进气控制阀及加热装置的工作状态则统一由所述控制器进行控制，而所述控制器产生控制信号的依据是设置于所述上腔内的气压计、温度计及湿度计实时监测所得的数据进行调控。由此可见，本实用新型的连续干燥模块可实现对半导体基板实现连续干燥作用，且干燥过程中可对壳体内的气体质量实施实时的控制，同时实现了半导体集成制造生产线中干燥工艺的模块化设计。

附图说明

图1是本实用新型一优选实施例的外部结构示意图；

图2是图1去除壳体后的结构示意图；

图3是图2的正向视图；

图4是图1截面A-A的剖视图；

图5是图3截面B-B的剖视图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参照图1，用于半导体集成制造生产线中的连续干燥模块，包括一壳体1，所述壳体1横向两侧分别设有供传输带2通过的入口11和出口12，且所述传输带2将所述壳体1分隔成上腔13与下腔14，所述壳体1之入口11和出口12处分别设有动态夹持所述传输带2的滚筒组3，各所述滚筒组3包括贴设于传输带2上侧的上滚筒31和贴设于传输带2下侧的下滚筒32。通过在所述壳体1的两侧开设供所述传输带2通过的入口11和出口12，并于所述入口11和出口12处设置动态夹持所述传输带2的滚筒组3，使得所述传输带2由所述入口11和出口12通过所述壳体1时，所述壳体1与传输带2呈现动态密封的效果。

所述壳体1上还设有驱动所述滚筒组3运转的伺服电机4，所述下腔14的侧壁开设有进气孔15与排气孔16，所述进气孔15和排气孔16配套设有进气控制阀和排气控制阀（进气控制阀和排气控制阀图中未画出），所述下腔14内设有加热装置5，该连续干燥模块还包括干燥控制系统（图中未画出），所述干燥控制系统包括设于所述上腔13内且实时监测所述上腔13内气压的气压计、设于所述上腔13内且实时监测所述上腔13内温度的温度计、设于所述上腔13内且实时监测湿度的湿度计及控制所述加热装置5、进气控制阀工作状态的控制器（图中未画出），所述控制器分别与所述进气控制阀、伺服电机、加热装置、气压计、温度计及湿度计电连接。

其中，所述干燥控制系统的工作过程如下：所述控制器通过所述气压计、温度计及湿度计实时获取所述上腔13内气压参数、温度参数及湿度参数，并由上述气体质量参数判断所述上腔13内干燥程度，进而控制所述进气控制阀、伺服电机及加热装置的工作状态。此外，还可使所述控制器与伺服电机4、加热装置5进行通信连接，具体的通信连接方式可以是RS232通信，使所述控制器实时判断所述伺服电机4、加热装置5是否正常工作。当所述伺服电机4或加热装置5任一个不能正常工作时，所述控制器通过RS232通信使另一个停止工作，并报警。当所述伺服电机4和加热装置5正常工作时，所述控制器使所述进气控制阀进气，使干燥气体进入所述壳体1内部，与此同时打开所述排气控制阀进行排气，同时整个过程中不断监测所述上腔13内的气体压强、气体温度和气体湿度以检测所述传输带2干燥程度。

在本实用新型中，所述滚筒组3运转的快慢由伺服电机4转动的快慢进行控制，干燥气体进入量由相应的进气控制阀进气速度度进行控制，所述壳体1内气温由所述加热装置5的加热快慢进行控制，而伺服电机4、进气控制阀及加热装置的工作状态则统一由所述控制器进行控制，而所述控制器产生控制信号的依据是设置于所述上腔13内的气压计、温度计及湿度计实时监测所得的数据进行调控。由此可见，本实用新型的连续干燥模块可实现对半导体基板实现连续干燥作用，且干燥过程中可对壳体内的气体质量实施实时的控制，同时实现了半导体集成制造生产线中干燥工艺的模块化设计。

在本实施例中，所述伺服电机4设于所述壳体1的纵向侧。如此，可为所述壳体1的横向侧腾出空间，以便于整个连续干燥模块与其他的模块的相互衔接。

在本实施例中，所述下腔13内设有与所述进气孔15连通的进气管道17，所述进气管道17包括与所述进气孔15连接的主管段171及若干由所述主管段171延伸出的分管段172，各所述分管段172的端部设有喷头173，各所述喷头173朝向所述加热装置5。如此干燥气体经由所述进气孔15进入后，再经所述进气管道17的分流和导向作用，可精准的靠近所述加热装置5，从而尽量提高加热装置5的能源有效的利用率。

在本实施例中，所述加热装置5包括加热板51、设置于所述加热板51上的电热元件（图中没有画出）及控制所述电热元件加热状态的控制模块（图中没有画出），所述控制模块与所述控制器通信连接。上述技术方案中，提供一种便于实施的加热装置5的设置方式，其采用电热元件加热的方式，因采用电热元件加热的方式为成熟的现有技术，具备较高的可操控性。

在本实施例中，所述壳体1由外至内依次包括铝壳外层18、硅橡胶绝热层19及不锈钢内层101。其中，所述硅橡胶绝热层19可采用硅系高分子材料制作而成。上述技术方案中，提供一种与绝热效果较佳的壳体1结构，以此减少整个连续干燥模块在工作过程中向外界散发热量，用以改善工作环境，避免工作环境温度过高。

在本实施例中，所述壳体1包括相互扣合的上盖102与下盖103，所述上盖102与所述传输带2及上滚筒31围合成所述上腔13，所述下盖103与所述传输带2及下滚筒32围合成所述下腔14，所述上盖102与下盖103的横向侧之间具有形成所述入口11和出口12的间隙，所述上盖102与下盖103的纵向侧之间设有公母槽连接结构，所述公母槽内设有密封胶条。上述技术方案中，提供一种便于实施的壳体1结构，该壳体1由分开的上盖102和下盖103构成，所述上盖102和下盖103的纵向侧采用公母槽连接结构并配合密封胶条的密封，如此能够使所述壳体1便于实施，同时又具备良好的密封效果。

在本实施例中，各所述上滚筒31和下滚筒32的表面设有弹性层，各所述上滚筒31和下滚筒32的两端部表面相互接触且过盈配合，各所述上滚筒31和下滚筒32之间有供所述传输带2通过的间隙，且各所述上滚筒31和下滚筒32与传输带2之间过盈配合。其中，所述弹性层采用硅橡胶制作而成。上述技术方案给了所述滚筒组3的具体密封方式，通过将所述上滚筒31、下滚筒32及传输带2相互接触部分设置成弹性接触，如此，当所述传输带2随同所述滚筒组3运转过程中，可时刻保持良好的密封效果，实现动态密封。

在本实施例中，所述壳体1内设有分别支撑各所述上滚筒31和下滚筒32的上支撑块61和下支撑块62，各所述上支撑块61设有部分收容所述上滚筒31的弧形收容槽7，所述下支撑块62设有部分收容所述下滚筒32的弧形收容槽7，各所述弧形收容槽7分别与各所述上滚筒31和下滚筒32过盈配合，且各所述上支撑块61和下支撑块62与所述壳体1密封连接。上述技术方案中给出了所述滚筒组3具体的密封安装方式，其通过采用与所述壳体1密封连接的上支撑块61与下支撑块62，并于所述上支撑块61与所述下支撑块62内开设有与所述上滚筒31和下滚筒32过盈配合的弧形收容槽7进行部分的收容，以实现所述上支撑块61与所述上滚筒31之间的密封连接，所述下支撑块62与所述下滚筒31之间的密封连接，从而实现所述滚筒组3与所述壳体1的密封连接关系。其中，所述弧形收容槽7的弧度优选的设定在

之间，在本实施例中，所述弧形收容槽7的弧度为π。

在本实施例中，各所述上支撑块61两端设有轴承611，各所述上滚筒31的两端安装于所述轴承611内，且各所述上支撑块61与所述壳体1于竖直方向上滑动连接，各所述上支撑块61上侧及所述壳体1顶部之间设有弹簧8，所述弹簧8压设于所述上支撑块61与所述壳体1顶部之间。如此，通过在各所述上支撑块61两端设置轴承611，并将所述上滚筒31安装于所述轴承611内，如此在位置关系上，可使所述上支撑块61与所述上滚筒31相对固定，即可将所述上支撑块61与所述上滚筒31视为一整体。因此，将所述上支撑块61与所述壳体1之间的连接关系设置成于竖直方向上滑动连接，可使所述上滚筒31于竖直方向具有移位的自由度。当不同厚度规格的半导体基板经过时，所述上滚筒31可随同所述上支撑块61于竖直方向上滑动，以适应半导体基板厚度的变化。同时，为使所述上滚筒31能够保持对半导体基板具备良好的压紧作用，各所述上支撑块61上侧及所述壳体1顶部之间设有受压的弹簧8，利用所述弹簧8受压时呈现的对外张力，所述上滚筒31时刻具备向下的作用下，以保证所述上滚筒31与所述传输带2之间的密封效果。此外，各所述下滚筒32则安装于所述壳体1的侧壁，亦采用轴承安装的方式，在此不作赘述。

在本实施例中，由于所述滚筒组3与各所述上支撑块和下支撑块62之间采用过盈配合的连接方式，势必导致连接面因摩擦而发热，为将因上述原因产生的热量较快的向外界散发，各所述上支撑块61与下支撑块62内设循环冷却槽，所述循环冷却槽与外部的水冷系统连接。具体地，所述循环冷却槽通过冷却管道9与外部的水冷系统连接，所述冷却管道9由所述壳体1的纵向侧贯穿所述壳体1。

在本实施例中，各所述上滚筒31和/或下滚筒32表面设有压力传感器（图中未画出）。如此，当所述滚筒组3运转过程中，可通过压力传感器实时的监测所述滚筒组3对所述传输带2的夹持力度，特别是所述上滚筒31对于所述传输带2压紧程度，防止因更换不同厚度规格的半导体基板导致密封效果不佳。

在本实施例中，所述壳体1纵向侧面设有与所述控制器相互通信的人机接口和显示屏。如此，可通过所述控制器将所述上腔13内的气压参数、气温参数及温度参数传送至所述人机接口并由所述显示屏显示出来，以便工作人员掌控整个连续干燥模块的工作状态。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例而已，其结构并不限于上述列举的形状，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.用于半导体集成制造生产线中的连续干燥模块，包括一壳体，其特征在于：所述壳体横向两侧分别设有供传输带通过的入口和出口，且所述传输带将所述壳体分隔成上腔与下腔，所述壳体之入口和出口处分别设有动态夹持所述传输带的滚筒组，各所述滚筒组包括贴设于所述传输带上侧的上滚筒和贴设于所述传输带下侧的下滚筒，所述壳体上还设有驱动所述滚筒组运转的伺服电机，所述下腔的侧壁开设有进气孔与排气孔，所述进气孔和排气孔配套设有进气控制阀和排气控制阀，所述下腔内设有加热装置，该连续干燥模块还包括干燥控制系统，所述干燥控制系统包括设于所述上腔内且实时监测所述上腔内气压的气压计、设于所述上腔内且实时监测所述上腔内温度的温度计、设于所述上腔内且实时监测湿度的湿度计及控制所述加热装置、进气控制阀和排气控制阀工作状态的控制器，所述控制器分别与所述进气控制阀、排气控制阀、伺服电机、加热装置、气压计、温度计及湿度计电连接。

2.根据权利要求1所述的用于半导体集成制造生产线中的连续干燥模块，其特征在于：所述下腔内设有与所述进气孔连通的进气管道，所述进气管道包括与所述进气孔连接的主管段及若干由所述主管段延伸出的分管段，各所述分管段的端部设有喷头，各所述喷头朝向所述加热装置。

3.根据权利要求1所述的用于半导体集成制造生产线中的连续干燥模块，其特征在于：所述加热装置包括加热板、设置于所述加热板上的电热元件及控制所述电热元件加热状态的控制模块，所述控制模块与所述控制器通信连接。

4.根据权利要求1所述的用于半导体集成制造生产线中的连续干燥模块，其特征在于：所述壳体由外至内依次包括铝壳外层、硅橡胶绝热层及不锈钢内层。

5.根据权利要求1所述的用于半导体集成制造生产线中的连续干燥模块，其特征在于：所述壳体包括相互扣合的上盖与下盖，所述上盖与所述传输带及上滚筒围合成所述上腔，所述下盖与所述传输带及下滚筒围合成所述下腔，所述上盖与下盖的横向侧之间具有形成所述入口和出口的间隙，所述上盖与下盖的纵向侧之间设有公母槽连接结构，所述公母槽内设有密封胶条。

6.根据权利要求1所述的用于半导体集成制造生产线中的连续干燥模块，其特征在于：各所述上滚筒和下滚筒的表面设有弹性层，各所述上滚筒和下滚筒的两端部表面相互接触且过盈配合，各所述上滚筒和下滚筒之间具有供所述传输带通过的间隙，且各所述上滚筒和下滚筒与传输带之间过盈配合。

7.根据权利要求6所述的用于半导体集成制造生产线中的连续干燥模块，其特征在于：所述壳体内设有分别支撑各所述上滚筒和下滚筒的上支撑块和下支撑块，各所述上支撑块设有部分收容所述上滚筒的弧形收容槽，所述下支撑块设有部分收容所述下滚筒的弧形收容槽，各所述弧形收容槽分别与各所述上滚筒和下滚筒过盈配合，且各所述上支撑块和下支撑块与所述壳体密封连接。

8.根据权利要求7所述的用于半导体集成制造生产线中的连续干燥模块，其特征在于：各所述上支撑块两端设有轴承，各所述上滚筒的两端安装于所述轴承内，且各所述上支撑块与所述壳体于竖直方向上滑动连接，各所述上支撑块上侧及所述壳体顶部之间设有弹簧，所述弹簧压设于所述上支撑块与所述壳体顶部之间。

9.根据权利要求7所述的用于半导体集成制造生产线中的连续干燥模块，其特征在于：各所述上支撑块与下支撑块内设循环冷却槽，所述循环冷却槽与外部的水冷系统连接。

10.根据权利要求7所述的用于半导体集成制造生产线中的连续干燥模块，其特征在于：各所述上滚筒和/或下滚筒表面设有压力传感器。

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