CN203534191U - 一种对反应炉炉盖进行升降和翻转的机构 - Google Patents

Abstract

一种对反应炉炉盖进行升降和翻转的机构属于半导体外延生长设备领域。它包括升降气缸、安装在机罩内部的伺服电机、蜗轮蜗杆减速机，安装在机罩外部的磁流体，旋转轴通过联轴器与炉盖相连接。本技术方案中，升降气缸安装在炉体旁，气缸活塞杆上端连接机罩，通过气缸活塞杆的升降，对机罩、伺服电机、蜗轮蜗杆减速机连同炉盖进行同时升降，并在伺服电机带动下，通过蜗轮蜗杆减速机，将炉盖进行翻转。此设计使炉盖能上下升降，并绕其纵向轴做翻转，解决了因炉盖不能翻转，衬底片倒置在炉盖上的反应炉取片、放片工作不方便、衬底易掉落损害的问题；同样，此设计解决石英板更换产生的风险，提高了生产效率。

Description

一种对反应炉炉盖进行升降和翻转的机构

技术领域

本实用新型属于半导体外延生长设备领域，特别涉及到MOCVD反应炉配套机构。

背景技术

近年来，LED生产技术不断进步，生产成本不断降低，亮度不断提高。以其能耗低、寿命长、无污染、体积小等优点得以迅猛发展。LED在室内外显示屏、交通灯、照明市场得到广泛的应用。随着LED应用市场发展越来越迅速，下游厂商对上游LED芯片需求越来越大。这就使上游厂商对其生产效率及成本有了较高的要求。

LED是一种将电能转化成光能的掺有杂质的半导体固体器件，它的结构主要是PN结芯片、电极和光学系统组成。LED的生产工艺比较复杂，一般要经过外延片制作、氮气封装、外延生长、芯片前工艺、研磨切割、点测分选、封装等主要步骤。其中外延生长决定了LED发光颜色、发光亮度以及可靠性，因此外延生长所使用的设备MOCVD是LED生产中的核心设备，从而提高MOCVD的生产效率亦是重中之重。

现在市场大多数的MOCVD设备，衬底片放置主要由两种，一种是外延面向上放置，另一种则是向下放置。衬底片外延面向上放置类型的反应炉，为了防止炉盖底部附着制程时产生的颗粒物会在炉盖下部安装一块石英板，此石英板是需要定期更换的，但是大多此类型设备的反应炉炉盖只能向上垂直开启，或者倾斜开启，倾斜角度小于45度，为设备维护人员拆卸、安装石英板以及清理炉盖下表面带来很大不便，延长了设备维护时间，因炉盖下表面垂直向下或倾斜小于45度角，石英板在操作过程中还存在掉落损害风险。衬底片倒置类型的反应炉，衬底片一般是倒装在炉盖下表面的，同样，大多此类型设备的反应炉炉盖只能向上垂直开启，或者倾斜开启，倾斜角度小于45度，操作人员取片、装片很不方便，耗费时间，并且亦存在衬底片掉落的风险。两种类型的反应炉炉盖开启方式，都影响了设备的有效制程时间，降低了设备生产效率，而且存在成本损失的风险。

发明内容

为了解决由上述原因导致的生产效率受到影响，降低成本损失风险，本实用新型提出了一种对反应炉炉盖进行升降和翻转的机构。

实现上述有益效果的技术方案为，一种对反应炉炉盖进行升降和翻转的机构，包括升降气缸1、安装在机罩2内部的伺服电机3、蜗轮蜗杆减速机4，旋转轴6通过联轴器7与炉盖8相连接；

所述的升降气缸1安装在炉体9一侧，气缸活塞杆上端连接机罩2，安装在机罩2内部的伺服电机3带动蜗轮蜗杆减速机4，蜗轮蜗杆减速机4的旋转轴6通过联轴器7与炉盖8相连接；炉体9的两侧结构为对称布置结构；

通过气缸活塞杆的升降，机罩2、伺服电机3、蜗轮蜗杆减速机4连同炉盖8进行同时升降，并在伺服电机3带动下，通过蜗轮蜗杆减速机4，将炉盖8进行翻转。

理论上，炉盖可在零度至180度之间翻转。同时，机罩和安装在机罩外部的磁流体的作用是防止伺服电机和蜗轮蜗杆减速机在运行过程中产生污染物而对已打开炉盖的反应炉内部造成影响。

翻转后，炉盖下表面垂直向上或成仰角向上，操作者可以直接观看到操作面，进行石英板或衬底的更换工作，操作灵便，提高了生产效率，由于此时石英板或衬底位于上方，降低了其掉落损坏的风险。

附图说明

图1为本实用新型的一种实施方式的结构示意图；

1.升降气缸                 2.机罩             3.伺服电机

4.蜗轮蜗杆减速机           5.磁流体           6.旋转轴

7.联轴器                   8.炉盖             9.炉体

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

结合图1，本实用新型的一种实施方式。一种对反应炉炉盖进行升降和翻转的机构，包括升降气缸1、安装在机罩2内部的伺服电机3、蜗轮蜗杆减速机4，安装在机罩4外部的磁流体5，旋转轴6通过联轴器7与炉盖8相连接。

本实施例中，所述的升降气缸1安装在炉体9旁，气缸活塞杆上端连接机罩2，通过气缸活塞杆的升降，对机罩2、伺服电机3、蜗轮蜗杆减速机4连同炉盖8进行同时升降，并在伺服电机3带动下，通过蜗轮蜗杆减速机4，将炉盖8进行翻转。

具体操作过程：在外延生长完成后，腔室内抽真空后再通入高纯氮气，当腔室内温度降到50℃时，升降气缸活塞杆缓缓升起，将机罩、伺服电机、蜗轮蜗杆减速机连同炉盖一同顶起，当升起高度大于炉盖半径时，停止上升并保持位置，这时伺服电机启动，带动蜗轮蜗杆及旋转轴转动，蜗轮蜗杆减速机将扭力通过联轴器传递给炉盖，使其翻转，当炉盖翻转到要求角度时，伺服电机停止运行，蜗轮蜗杆减速机、旋转轴停止旋转，炉盖停止翻转，并通过蜗轮蜗杆减速机自锁功能，炉盖保持翻转角度不变，这时操作者可进行石英板或衬底片的更换工作。当石英板或衬底片更换完成后，伺服电机反向启动，带动蜗轮蜗杆及旋转轴反向转动，蜗轮蜗杆减速机将扭力通过联轴器传递给炉盖，使其反向翻转，当炉盖反向翻转水平位置时停止，升降气缸活塞杆缓缓下降，机罩、伺服电机、蜗轮蜗杆减速机连同炉盖一同下降，直至炉盖关闭。开始进行下一次外延生长。此过程运行时，炉盖上方管路、电缆可使用软管、软线连接，不影响炉盖翻转动作，通过对伺服电机的精确控制，可是炉盖的翻转角度控制得非常准确。

以上所述，为本实用新型的一般实施案例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (1)

1.一种对反应炉炉盖进行升降和翻转的机构，包括升降气缸（1）、安装在机罩（2）内部的伺服电机（3）、蜗轮蜗杆减速机（4），旋转轴（6）通过联轴器（7）与炉盖（8）相连接；

所述的升降气缸（1）安装在炉体（9）一侧，气缸活塞杆上端连接机罩（2），安装在机罩（2）内部的伺服电机（3）带动蜗轮蜗杆减速机（4），蜗轮蜗杆减速机（4）的旋转轴（6）通过联轴器（7）与炉盖（8）相连接；炉体（9）的两侧结构为对称布置结构；

通过气缸活塞杆的升降，机罩（2）、伺服电机（3）、蜗轮蜗杆减速机（4）连同炉盖（8）进行同时升降，并在伺服电机（3）带动下，通过蜗轮蜗杆减速机（4），将炉盖（8）进行翻转。

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