动密封旋转装置的制造方法
【专利摘要】一种通过它将电机安装在旋转清洗、甩干设备上部的动密封旋转装置。本动密封旋转装置避免了将电机安装在下部产生密封困难的弊端，同时还节约了制造成本。动密封旋转装置在靠近工作区域的地方采用三层密封。充入的氮气在密封壳体内部形成正压保护，使密封性能更好；喷出的氮气避免了残留在槽盖下面的溶液水滴对清洗甩干完毕的晶圆造成二次污染。电机导向轴下部设有载体连接销，便于晶圆夹具、转架等载体的安装、拆卸。本发明在湿法腐蚀清洗工艺中可使浸泡、清洗、甩干过程在一个设备腔内完成。应用本发明的动密封旋转装置，既解决了传统伺服电机轴密封装置结构复杂、密封困难的问题，还完成了伺服电机输出轴悬挂晶片载体实现旋转输出问题。
【专利说明】
动密封旋转装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种对半导体晶圆清洗、甩干的设备，特别是涉及一种清洗、甩干设备中伺服电机的动密封旋转装置。
【背景技术】
[0002]在IC产业中，旋转冲洗、甩干工艺是晶圆洁净化处理的重要环节。传统旋转冲洗、甩干设备中的伺服电机安装在设备底部，伺服电机轴的密封处理难度大。因而伺服电机轴的密封装置设计较为复杂，零件多、形体差异大难于加工、制造成本高。尽管采取了复杂的设计，但是该结构在长时间浸泡、清洗过程中，伺服电机轴仍然存在密封难以保证的隐患。为此，解决伺服电机轴密封困难是亟待解决的课题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是给出一种密封结构简单、生产制造成本低、密封性能好的动密封旋转装置。通过本动密封旋转装置伺服电机可安装在清洗甩干设备上面，同时晶圆载体可悬挂在伺服电机输出轴上实现旋转输出功能。
[0004]本发明的目的是能够实现的。本发明动密封旋转装置包括伺服电机和电机固定板，本发明动密封旋转装置的特征在于:电机固定板下面连接一个圆盒状密封壳体，伺服电机输出轴穿过电机固定板处在密封壳体的腔体内，伺服电机输出轴通过槽键抱紧连接一个导向轴，导向轴底部法兰连接由法兰连接部分、光轴部分和载体连接部分构成的电机传动轴，所述密封壳体的壳底设有一个中心孔，壳底上表面沿中心孔四周设有一个凹槽，壳底下表面沿中心孔四周设有一个凸起，中心孔下端镶嵌一号法兰轴承，所述密封壳体通过下表面凸起的外缘以及一号法兰轴承的外缘与安装盘连接，并通过螺钉固定在安装盘上，所述电机传动轴法兰连接部分落座在密封壳体壳底上面的凹槽中，光轴部分上端安装在密封壳体中心孔、一号法兰轴承内环以及安装盘上设置的轴孔中，光轴部分下端穿过二号法兰轴承安装在槽盖上，载体连接部分处在槽盖的下面，载体连接部分下端设有一个插孔，插孔上设有载体连接销11。
[0005]本发明动密封旋转装置，其中所述密封壳体中心孔的孔壁四周径向开有一个环形腔，环形腔构成气室，壳底正前方开有一个进气口，进气口与环形腔连通，所述电机传动轴轴心设有空心腔，空心腔的上段径向设有若干连通孔，所述空心腔通过连通孔、环形腔与进气口连通，所述电机传动轴空心腔的下段径向对称设有两个出气口，每个出气口上连接一根喷气管，所述喷气管处在槽盖下面，所述进气口、环形腔、空心腔、连通孔、出气孔以及喷气管构成氮气密封及吹干结构。
[0006]本发明动密封旋转装置，其中所述安装板与槽盖之间设有密封垫，所述密封垫以及一号法兰轴承和二号法兰轴承构成三层密封结构。
[0007]本发明动密封旋转装置，其中所述电机传动轴、密封壳体中心孔、一号法兰轴承、二号法兰轴承以及安装盘共轴线。
[0008]本发明动密封旋转装置，其中所述喷气管上设有若干喷气孔，所述喷气孔出口处在槽盖下表面。
[0009]本发明动密封旋转装置与现有技术不同之处在于本发明突破传统的思维，将伺服电机通过动密封旋转装置安装在旋转清洗、甩干设备上面，有效的避免了传统旋转清洗、甩干设备将电机安装在下部时产生密封困难的弊端。本发明在提高了密封性的同时，还因为结构件简单而节约了制造成本。本发明的动密封旋转装置在靠近工作区域的地方采用两个法兰轴承和一个密封垫的三层密封技术;设计的氮气密封及吹干结构在密封壳体内部形成正压保护，密封性能更好。氮气喷吹在槽盖下面，有效的避免了残留在槽盖上的溶液水滴对清洗甩干完毕的晶圆造成二次污染。导向轴下部设有载体连接销，便于晶圆夹具、转架等载体的安装、拆卸。本发明在湿法腐蚀清洗工艺中可使浸泡、清洗、甩干过程在一个设备腔内完成。应用本发明的动密封旋转装置，既解决了传统伺服电机轴密封装置结构复杂、密封困难的问题，还完成了伺服电机输出轴悬挂晶片载体实现旋转输出问题。
[0010]下面结合附图对本发明的动密封旋转装置作进一步说明。
【附图说明】
[0011]图1为本发明动密封旋转装置的外观结构示意图。
[0012]图2为图1中的A-A剖面结构示意图。
[0013]图3为图2中的B-B剖面结构示意图。
[0014]图4为本发明动密封旋转装置的三位结构剖面示意图。
【具体实施方式】
[0015]如图1、图2、图3、图4所示，本发明动密封旋转装置包括伺服电机I和电机固定板2。电机固定板2下面连接一个圆盒状密封壳体4。伺服电机I输出轴穿过电机固定板2处在密封壳体4的腔体内。伺服电机I输出轴通过槽键抱紧连接一个导向轴3。导向轴3底部法兰连接由法兰连接部分、光轴部分和载体连接部分构成的电机传动轴10。密封壳体4的壳底设有一个中心孔。壳底上表面沿中心孔四周设有一个凹槽，壳底下表面沿中心孔四周设有一个凸起。中心孔下端镶嵌一号法兰轴承5。密封壳体4通过下表面凸起的外缘以及一号法兰轴承5的外缘与安装盘6连接，并通过螺钉固定在安装盘6上。电机传动轴10法兰连接部分落座在密封壳体4壳底上面的凹槽中；光轴部分上端安装在密封壳体4中心孔、一号法兰轴承5内环以及安装盘6上设置的轴孔中；光轴部分下端穿过二号法兰轴承5-1安装在槽盖8上;载体连接部分处在槽盖8的下面。载体连接部分下端设有一个插孔，插孔上设有载体连接销11。
[0016]如图2、图3图4所示，密封壳体4中心孔的孔壁四周径向开有一个环形腔b，环形腔b构成气室，壳底正前方开有一个进气口 a，进气口 a与环形腔b连通。电机传动轴10轴心设有空心腔C，空心腔c的上段径向设有若干连通孔d。空心腔c通过连通孔d、环形腔b与进气口 a连通。电机传动轴10空心腔c的下段径向对称设有两个出气口 e，每个出气口 e上连接一根喷气管9。喷气管9处在槽盖8下面。进气口a、环形腔b、空心腔C、连通孔d、出气孔e以及喷气管9构成氮气密封及吹干结构。
[0017]如图1、图3所示，喷气管9上设有若干喷气孔。喷气孔处在槽盖8下表面。
[0018]如图2、图3所示，安装板6与槽盖8之间设有密封垫7，所述密封垫7以及一号法兰轴承5和二号法兰轴承5-1构成三层密封结构。
[0019]本发明动密封旋转装置中，电机传动轴10、密封壳体4中心孔、一号法兰轴承5、二号法兰轴承5-1以及安装盘6共轴线，很好地保证了伺服电机轴是处的直线性。
[0020]本发明动密封旋转装置外形类似圆柱形结构，直径约140mm，高度约310_，主要由铝合金(YH52)、不锈钢(316L)材料加工、装配而成。
[0021]以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种动密封旋转装置，包括伺服电机(I)和电机固定板(2)，其特征在于:电机固定板(2)下面连接一个圆盒状密封壳体(4)，伺服电机(I)输出轴穿过电机固定板(2)处在密封壳体(4)的腔体内，伺服电机(I)输出轴通过槽键抱紧连接一个导向轴(3)，导向轴(3)底部法兰连接由法兰连接部分、光轴部分和载体连接部分构成的电机传动轴(10)，所述密封壳体(4)的壳底设有一个中心孔，壳底上表面沿中心孔四周设有一个凹槽，壳底下表面沿中心孔四周设有一个凸起，中心孔下端镶嵌一号法兰轴承(5)，所述密封壳体(4)通过下表面凸起的外缘以及一号法兰轴承(5)的外缘与安装盘(6)连接，并通过螺钉固定在安装盘(6)上，所述电机传动轴(10)法兰连接部分落座在密封壳体(4)壳底上面的凹槽中，光轴部分上端安装在密封壳体(4)中心孔、一号法兰轴承(5)内环以及安装盘(6)上设置的轴孔中，光轴部分下端穿过二号法兰轴承(5-1)安装在槽盖(8)上，载体连接部分处在槽盖(8)的下面，载体连接部分下端设有一个插孔，插孔上设有载体连接销(11)。2.根据权利要求1所述的动密封旋转装置，其特征在于:所述密封壳体(4)中心孔的孔壁四周径向开有一个环形腔(b)，环形腔(b)构成气室，壳底正前方开有一个进气口(a)，进气口(a)与环形腔(b)连通，所述电机传动轴(10)轴心设有空心腔(C)，空心腔(c)的上段径向设有若干连通孔(d)，所述空心腔(C)通过连通孔(d)、环形腔(b)与进气口(a)连通，所述电机传动轴(1 )空心腔(c )的下段径向对称设有两个出气口( e )，每个出气口( e )上连接一根喷气管(9)，所述喷气管(9)处在槽盖(8)下面，所述进气口(a)、环形腔(b)、空心腔(C)、连通孔(d)、出气孔(e)以及喷气管(9)构成氮气密封及吹干结构。3.根据权利要求1或2所述的动密封旋转装置，其特征在于:所述安装板(6)与槽盖(8)之间设有密封垫7，所述密封垫7以及一号法兰轴承(5)和二号法兰轴承(5-1)构成三层密封结构。4.根据权利要求1所述的动密封旋转装置，其特征在于:所述电机传动轴(10)、密封壳体(4)中心孔、一号法兰轴承(5)、二号法兰轴承(5-1)以及安装盘(6)共轴线。5.根据权利要求2所述的动密封旋转装置，其特征在于:所述喷气管(9)上设有若干喷气孔，所述喷气孔出口处在槽盖(8)下表面。
【文档编号】H01L21/02GK105826171SQ201610273163
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】王文丽, 陈仲武, 夏楠君, 祝福生, 张伟锋
【申请人】中国电子科技集团公司第四十五研究所