CN217539600U - 一种用于密封腔保护气体的密封机构 - Google Patents

Abstract

实用新型涉及半导体技术领域，并提供了一种用于密封腔保护气体的密封机构，包括密封装置；所述密封装置包括固定底板、气缸安装板、气缸和密封门板；所述密封门板与所述气缸的工作端连接；所述气缸安装板远离所述固定底板的一侧设置为斜面，所述斜面与所述气缸的固定端连接；所述气缸固定在所述斜面上，从而使所述气缸与所述固定底板形成夹角，通过所述气缸倾斜推动所述密封门板上升既有向上推力又有正压力压紧所述密封开口，从而实现所述密封腔的密封；所述固定底板的一侧与所述气缸安装板的一端连接；密封装置封闭响应速度快，动作稳定，具有良好的市场应用价值本。

Description

一种用于密封腔保护气体的密封机构

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种用于密封腔保护气体的密封机构。

背景技术

密封腔涉及各类半导体生产设备中，其主要作用是将工作区域和外界环境分离，避免在生产半导体中的晶圆表面与外界气体产生不良化学反应；在晶圆生产中，密封腔对于晶圆的生产是尤为重要的，密封腔内部一般要求高洁净度，也是半导体处理工艺的关键装置之一，通常晶圆进出密封腔都是机器人手臂来完成移栽，机器人手臂移栽完晶圆离开密封腔，需要对密封腔及时封闭，避免时间长使密封腔内的晶圆表面与外界气体产生不良化学反应，此时需要设置密封装置对密封腔进行封闭和开启，一般的密封装置需要设置两个气缸来完成封闭动作，一个气缸带动另一个气缸上升，当上升到密封腔进出口时，另一个气缸在驱动密封门板直线移动，使密封门板压紧在密封腔进出口上，但是这样密封装置完成封闭的动作耗时较长，很容易造成密封腔内外气体进行交互，从而导致密封腔内的晶圆在处理过程中与外界空气接触而产生不良现象。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是密封装置完成密封的动作耗时较长，很容易造成密封腔内外气体进行交互，从而导致密封腔内的晶圆在处理过程中与外界空气接触而产生不良现象。

为解决上述问题，本实用新型提供一种用于密封腔保护气体的密封机构，包括封闭或开启密封腔22的密封开口的密封装置1；所述密封装置1包括固定底板11、气缸安装板12、气缸13和密封门板14；所述密封门板14设置于所述密封开口的一侧，所述密封门板14与所述气缸13的工作端连接；通过所述气缸13带动所述密封门板14工作，使所述密封门板14遮挡所述密封开口或远离所述密封开口；所述气缸安装板12远离所述固定底板11的一侧设置为斜面，所述斜面与所述气缸13的固定端连接，从而使所述气缸13与所述气缸安装板12远离所述斜面的一侧形成夹角，通过所述气缸13驱动所述密封门板14使既有向上或向下的推力又有正压力压紧所述密封开口，从而实现所述密封腔22的密封。

优选的，所述固定底板11还包括密封圈15和底板开口；所述底板开口开设于所述固定底板11远离所述气缸安装板12的一端。

优选的，所述密封圈15设置于所述底板开口的四周，所述密封圈15与所述固定底板11连接，所述密封圈15用于填充所述密封门与所述固定底板11之间的间隙。

优选的，所述气缸13还包括上限位磁性开关和下限位磁性开关，所述上限位磁性开关和所述下限位磁性开关分别设置于所述气缸13的一侧，所述上限位磁性开关和所述下限位磁性开关分别用于检测所述气缸13的工作端位移。

优选的，所述防护板21的内部设置所述密封装置1，所述防护板21的一侧与所述密封腔22连接，通过所述密封腔22来支撑所述防护板21，所述防护板21用于防护所述密封装置1。

优选的，所述密封腔22与所述固定底板11远离所述气缸安装板12的一侧连接，从而使所述密封腔22固定所述固定底板11。

优选的，所述防护板21还包括光电传感器23，所述光电传感器23设置于所述防护板21远离密封腔22的一侧，所述光电传感器23用于检测是否有异物。

优选的，所述密封腔22还包括风板24，所述风板24设置于所述密封腔22的内部，并且位于所述密封开口的上侧，所述风板24的一侧与所述固定底板11连接，所述风板24的底部与所述固定底板11之间设置有间隙，所述风板24用于引导气体进入，并且从所述风板24底部的所述间隙吹出，从而在所述密封开口处形成一道风墙。

相对于现有技术的有益效果是，采用上述方案，密封装置设置于密封腔的密封开口处，在密封腔需要封闭时密封装置能及时快速完成封闭动作，从而防止密封腔内外气体进行交互，密封装置中的固定底板设置于密封腔的一侧，固定底板的另一侧与气缸安装板连接，气缸安装板远离固定底板的一侧设置为斜面，斜面与气缸的固定端连接，气缸设置在斜面，使其气缸与固定底板形成倾斜夹角，气缸的工作端与密封门板的一端连接，从而使气缸的工作端向上推动时以倾斜角度来推动密封门板上升，所以在密封门板在升高到最高点时，从而使密封装置封闭时既有向上推力又有正压力，并且使密封门板压紧在底板开口四周设置的密封圈上，最终使密封门板完全覆盖在底板开口上，从而实现对密封腔的完全封闭；

当晶圆进出需要密封装置开启时，密封腔内的密封开口上侧设置风板，风板将带有压力的洁净气体导入，洁净气体从风板与固定底板之间设置的间隙吹出，从而在密封开口处形成一道风墙，在该风墙的作用下，能有效降低在密封装置开启时密封腔内外气体的交互，从而避免在晶圆处理过程中与外界空气接触而产生的不良现象。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的密封装置和防护板左侧示意图；

图3为本实用新型的密封装置和防护板右侧示意图；

图4为本实用新型的密封装置开启示意图；

图5为本实用新型的密封装置封闭示意图；

附图所示标记：密封装置1、固定底板11、气缸安装板12、气缸13、密封门板14、密封圈15、防护板21、密封腔22、光电传感器23、风板24。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“一个实施例”和“一个实施方式”等的描述意指结合该实施例或实施方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示实施方式中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实施方式。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或实施方式以合适的方式结合。

为了解决上述技术问题，如图1至图5所示，本实用新型实施例提供一种用于密封腔保护气体的密封机构，包括封闭或开启密封腔22的密封开口的密封装置1；所述密封装置1包括固定底板11、气缸安装板12、气缸13和密封门板14；所述密封门板14设置于所述密封开口的一侧，所述密封门板14与所述气缸13的工作端连接；通过所述气缸13带动所述密封门板14工作，使所述密封门板14遮挡所述密封开口或远离所述密封开口；所述气缸安装板12远离所述固定底板11的一侧设置为斜面，所述斜面与所述气缸13的固定端连接，从而使所述气缸13与所述气缸安装板12远离所述斜面的一侧形成夹角，通过所述气缸13驱动所述密封门板14使既有向上或向下的推力又有正压力压紧所述密封开口，从而实现所述密封腔22的密封。

需要说明的是，密封装置设置于密封腔的密封开口处，从而实现封闭或开启密封腔的密封开口；密封门板设置于密封开口的左侧，密封门板的底部与气缸的工作端连接，通过气缸驱动密封门板工作，从而使密封门板遮挡密封开口或远离密封开口，从而实现了密封腔的封闭和开启，气缸安装板的左侧设置为斜面，斜面与气缸的固定端连接，从而使气缸与密封门板的右侧形成夹角，从而使气缸驱动密封门板时，既有向上推理又有正压力压紧密封开口，从而实现密封腔的密封，从而缩短了密封动作时间，使密封动作响应速度更快；

其中，密封装置还可以顺时针翻转安装在密封开口处，此时气缸驱动密封门板向下使既有推力又有正压力压紧密封开口，从而同样实现密封腔的密封；在另一个实施例中，还可以在密封腔的左右侧分别开设密封开口，两侧密封开口处分别设置密封装置，一侧密封开口让晶圆进，另一侧密封开口有晶圆处，从而更适应流水线作业需求。

在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，所述固定底板11还包括密封圈15和底板开口；所述底板开口开设于所述固定底板11远离所述气缸安装板12的一端。

需要说明的是，固定底板11远离气缸安装板12的一端开设底板开口，底板开口用于晶圆进出，同时便于密封圈15的安装，在底板开口的四周开设密封凹槽。

在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，所述密封圈15设置于所述底板开口的四周，所述密封圈15与所述固定底板11连接，所述密封圈15用于填充所述密封门与所述固定底板11之间的间隙。

需要说明的是，密封圈15设置于固定底板11上的密封凹槽内，当密封门板14压在固定底板11上会有微小间隙，通过密封圈15自身的弹性力作用来填充和封闭间隙，从而达到密封更加彻底。

在本实用新型的一个实施例中，所述气缸13还包括上限位磁性开关和下限位磁性开关，所述上限位磁性开关和所述下限位磁性开关分别设置于所述气缸13的一侧，所述上限位磁性开关和所述下限位磁性开关分别用于检测所述气缸13的工作端位移。

需要说明的是，上限位磁性开关和下限位磁性开关分别设置气缸13的一侧，气缸13的工作端为活塞杆，活塞杆的一端滑动设置在气缸13内部，活塞杆设置在气缸13内部的一端上套置一个磁环，磁环随着活塞一起运动，磁环提供了一个反映活塞杆位置的磁场，上限位磁性开关和下限位磁性开关相对设置在气缸13外侧，当活塞杆上的磁环移动到上限位磁性开关或下限位磁性开关的位置时，上限位磁性开关或下限位磁性开关在受到磁环磁场源的作用进行开关转换，发出开位置信号，从而就能反映出活塞杆伸出和缩回是不是到了预设位置。

在本实用新型的一个实施例中，如图2至图3所示，所述防护板21的内部设置所述密封装置1，所述防护板21的一侧与所述密封腔22连接，通过所述密封腔22来支撑所述防护板21，所述防护板21用于防护所述密封装置1。

需要说明的是，密封装置1设置于防护板21的内部，防护板21的左侧与密封腔22的右侧连接，防护板21的左侧开设防护开口，防护开口与底板开口平行，晶圆进出经过防护开口、密封开口和底板开口，形成一个晶圆进出通道。

在本实用新型的一个实施例中，所述密封腔22与所述固定底板11远离所述气缸安装板12的一侧连接，从而使所述密封腔22固定所述固定底板11。

需要说明的是，密封腔22的左侧与固定底板11的右侧连接，从而使固定底板11固定到密封腔22上，从而达到固定密封装置1的效果。

在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，所述防护板21还包括光电传感器23，所述光电传感器23设置于所述防护板21远离密封腔22的一侧，所述光电传感器23用于检测是否有异物。

需要说明的是，光电传感器23设置于防护板21的左侧上端，光电传感器23检测晶圆进出通道上是否有异物，当光电传感器23检测到晶圆进出通道内存在晶圆或机器人手臂，此时不允许密封装置1封闭，从而避免机器人手臂在移栽晶圆时发生故障，密封装置1还执行密封动作，从而导致危害人体或内部产品。

在本实用新型的一个实施例中，如图3至图4所示，所述密封腔22还包括风板24，所述风板24设置于所述密封腔22的内部，并且位于所述密封开口的上侧，所述风板24的一侧与所述固定底板11连接，所述风板24的底部与所述固定底板11之间设置有间隙，所述风板24用于引导气体进入，并且从所述风板24底部的所述间隙吹出，从而在所述密封开口处形成一道风墙。

需要说明的是，风板24设置于密封腔22内部，风板24位于密封开口的上侧，风板24的左侧与固定底板11连接，风板24的上端通过导管与储存洁净气体的压力容器连接，风板24的底部与固定底板11之间设置间隙，当密封装置1中的气缸13准备收缩带动密封门板14下降时，压力容器的洁净气体通过风板24内部，然后经过间隙吹出，从而在密封开口中形成一道风墙，在该风墙的作用下，从而减少密封装置1开启时密封腔22内外气体的交互，同时，利用气流对晶圆表面达到清洁的效果，从而有效降低了与外界空气接触而产生的不良现象。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于密封腔保护气体的密封机构，其特征在于，包括封闭或开启密封腔(22)的密封开口的密封装置(1)；所述密封装置(1)包括固定底板(11)、气缸安装板(12)、气缸(13)和密封门板(14)；所述密封门板(14)设置于所述密封开口的一侧，所述密封门板(14)与所述气缸(13)的工作端连接；通过所述气缸(13)带动所述密封门板(14)工作，使所述密封门板(14)遮挡所述密封开口或远离所述密封开口；所述气缸安装板(12)远离所述固定底板(11)的一侧设置为斜面，所述斜面与所述气缸(13)的固定端连接，从而使所述气缸(13)与所述气缸安装板(12)远离所述斜面的一侧形成夹角，通过所述气缸(13)驱动所述密封门板(14)使既有向上或向下的推力又有正压力压紧所述密封开口，从而实现所述密封腔(22)的密封。

2.根据权利要求1所述的一种用于密封腔保护气体的密封机构，其特征在于，所述固定底板(11)还包括密封圈(15)和底板开口；所述固定底板(11)的一侧与所述气缸安装板(12)的一端连接；所述底板开口开设于所述固定底板(11)远离所述气缸安装板(12)的一端。

3.根据权利要求2所述的一种用于密封腔保护气体的密封机构，其特征在于，所述密封圈(15)设置于所述底板开口的四周，所述密封圈(15)与所述固定底板(11)连接，所述密封圈(15)用于填充所述密封门与所述固定底板(11)之间的间隙。

4.根据权利要求3所述的一种用于密封腔保护气体的密封机构，其特征在于，所述气缸(13)还包括上限位磁性开关和下限位磁性开关，所述上限位磁性开关和所述下限位磁性开关分别设置于所述气缸(13)的一侧，所述上限位磁性开关和所述下限位磁性开关分别用于检测所述气缸(13)的工作端位移。

5.根据权利要求1所述的一种用于密封腔保护气体的密封机构，其特征在于，还包括防护板，所述密封装置(1)设置于所述防护板(21)的内部，所述密封腔(22)与所述防护板(21)的一侧连接，所述密封腔(22)用于支撑所述防护板(21)，所述防护板(21)用于防护所述密封装置(1)。

6.根据权利要求5所述的一种用于密封腔保护气体的密封机构，其特征在于，所述密封腔(22)与所述固定底板(11)远离所述气缸安装板(12)的一侧连接，从而使所述密封腔(22)固定所述固定底板(11)。

7.根据权利要求6所述的一种用于密封腔保护气体的密封机构，其特征在于，所述防护板(21)还包括光电传感器(23)，所述光电传感器(23)设置于所述防护板(21)远离密封腔(22)的一侧，所述光电传感器(23)用于检测是否有异物。

8.根据权利要求7所述的一种用于密封腔保护气体的密封机构，其特征在于，所述密封装置还包括风板(24)，所述风板(24)设置于所述密封腔(22)的内部，并且位于所述密封开口的上侧，所述风板(24)的一侧与所述固定底板(11)连接，所述风板(24)的底部与所述固定底板(11)之间设置有间隙，所述风板(24)用于引导气体进入，并且从所述风板(24)底部的所述间隙吹出，从而在所述密封开口处形成一道风墙。

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