专利名称：密封装置及密封系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体工艺设备的密封技术领域，特别涉及一种密封装置及密封系统。
背景技术：
在半导体工艺设备中，对微环境需要较高的洁净度和低的含氧量，以保证生产出的硅晶片质量。传统的半导体设备对微环境后门的密封一般采用密封垫片或者其他形状的密封垫，主要是靠密封垫的压缩量来保证密封效果。由于微环境需要密封的面比较大，靠密封垫的压缩难以保证较好的密封效果。半导体制造工艺中的密封代表多种类型的密封，例如半导体设备微环境、洁净腔室、密封车间等密闭空间的密封。半导体微环境的密封在领域内应用最多的是各类密封条，如D形密封条、矩形密封条、P形密封条等多种形状的密封条等。用来消除密封门与门框之间的间隙，得到了良好的密封效果。但是采用密封条、密封垫的密封方式，在使用过程中不是很稳定，如果门板水平度不好或者是使用过程中产生扭曲，将达不到密封的效果，并且由于长期的挤压会产生变形、移位。密封条会失去密封的效果。而且受损的密封条很容易将产生的颗粒带到微环境里面，影响晶片工艺效果。
发明内容
(一)要解决的技术问题本发明要解决的技术问题是如何对半导体设备微环境实现更好地密封。( 二 )技术方案为解决上述技术问题，本发明提供了一种密封装置，包括充气密封圈及为所述充气密封圈充气的充气装置，所述充气密封圈用于密封待密封空间。其中，所述充气密封圈包括充气圈及与所述充气圈形成为一体的固定座，所述充气圈用于密封待密封空间，所述固定座用于固定所述充气密封圈。其中，所述固定座的横截面为矩形。其中，所述固定座的横截面为燕尾形。其中，所述充气密封圈的材料为洁净系列材料。其中，所述洁净系列材料包括硅橡胶、氟橡胶。其中，所述充气装置包括气源、电磁阀和管路，所述管路连接所述气源和充气密封圈，电磁阀安装在气源和充气密封圈之间的管路上，用于控制所述充气密封圈的充/放气。其中，所述充气装置还包括安装在所述管路上的调压阀，用于调节所述管路的压力。其中，所述电磁阀为双电控的电磁阀。
本发明还提供了一种密封系统，包括密封门和上述任一项所述的密封装置，所述密封门包括门和门框，密封装置用于密封所述密封门，使门和门框无间隙。其中，所述充气密封圈包括充气圈及与所述充气圈形成为一体的固定座，所述门框上设置有与所述固定座相配合的固定槽，用于固定所述固定座。其中，所述固定座的横截面为矩形，固定槽为矩形槽。其中，所述固定座的横截面为燕尾形，固定槽为燕尾槽。(三)有益效果本发明采用充气密封圈，在密封时消除密封门与门框之间的间隙，得到了良好的密封效果，而且产品使用过程比较稳定，不易破损，结构简单，寿命较长。
图1是密封微环境密封系统(只示出了门和门框)结构示意图；图2是本发明实施例1的一种密封装置和其对应的密封门形成的密封系统的结构示意图(图1的俯视图)；图3是图1的密封系统在密封处的密封装置和其对应的密封门的放大结构示意图；图4是本发明实施例2的一种密封装置和其对应密封门在密封处的放大结构示意图；图5是本发明实施例3的一种密封装置和其对应的密封门形成的密封系统的结构示意图(图1的俯视图)；图6是图5的密封系统在密封处的密封装置和其对应的密封门的放大结构示意图；图7是图5中密封装置的充气密封圈的横截面结构示意图；图8是本发明实施例4的一种密封装置和其对应密封门在密封处的放大结构示意图；图9是本发明实施例5的一种密封装置和其对应的密封门形成的密封系统的结构示意图(图1的俯视图)；图10是图9的密封系统在密封处的密封装置和其对应的密封门的放大结构示意图；图11是图9中密封装置的充气密封圈的横截面结构示意图；图12是本发明实施例6的一种密封装置和其对应密封门在密封处的放大结构示意图。
具体实施例方式本发明的密封装置可以用于半导体设备微环境、洁净腔室、密封车间等密闭空间的密封，与相应的密封门配合形成密封系统。下面以半导体设备微环境的密封为例结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式
作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例1
如图1所示，为半导体设备微环境密封门的结构示意图，包括门10和门框20。如图2、3所示，密封系统包括密封门和密封装置。密封装置包括充气密封圈30及为充气密封圈30充气的充气装置40。充气密封圈30充气后卡在门10和门框20之间，密封门10和门框20周围之间的缝隙。以达到对微环境的密闭。由于充气密封圈30和门10及门框20 存在挤压和摩擦，为了防止充气密封圈30在挤压和摩擦中受损而产生颗粒进入微环境，充气密封圈30的材料优选为洁净系列材料，如硅橡胶或氟橡胶。充气装置40用于给充气密封圈30充气，如图3所示，包括气源41、电磁阀42和管路43，管路43连接气源41和充气密封圈30，电磁阀42安装在气源41和充气密封圈30 之间的管路43上。本实施例中，电磁阀42为双电控的电磁阀。当关门时，电磁阀42接收到充气的电信号，电磁阀打开，气源41中是气体通过管路43进入充气密封圈30。经过一段时间，充气密封圈30内因气体进入而膨胀，门10与门框20之间在充气密封圈30的作用下压紧无缝隙，微环境内的气体无泄漏，满足半导体设备微环境工艺的需求。在关门密封过程中，电磁阀42保持打开，一直为充气密封圈30充气，保持充气密封圈30内的气体不泄露。 当开门时，电磁阀42接收到放气的电信号，电磁阀42关闭，充气密封圈30内气体通过管路 43排出。本实施例中，密封系统的密封装置采用了充气式密封结构，使半导体设备微环境的密封门的门10与门框20之间能够完全压紧，而且还能弥补门10或门框20—定的变形， 实现了良好的密封。充气密封圈30采用洁净系列材料制成，保证了充气密封圈30不会因挤压和摩擦中受损而产生颗粒进入微环境，是微环境保持清洁，保证了晶片的工艺质量。实施例2本实施例中的密封系统的结构和实施例1中的密封系统的结构基本相同，不同的是密封装置采用了不同的充气装置，如图4所示，充气装置50包括气源51、电磁阀52、管路53和调压阀M，管路53连接气源51和充气密封圈30，电磁阀52安装在气源51和充气密封圈30之间的管路53上。本实施例中，电磁阀52为双电控的电磁阀。电磁阀52的工作原理和实施例1类似，此处不再敖述。为了保证充气密封圈30内的压力在合适的范围内，本实施例的充气装置50在电磁阀52和气源51之间安装了调压阀54 (也可以安装在电磁阀52和充气密封圈30之间)， 用于调节管路53的压力到合适的大小，以保证充气密封圈30在其使用的压力范围内。本实施例的密封装置的充气装置50安装了调压阀M，通过调节管路53的压力，即可实现对充气密封圈30压力的调节，以实现更好的密封。实施例3如图5、6所示，本实施例的密封系统的密封装置包括充气密封圈60及为充气密封圈充气的充气装置40。如图7所示，充气密封圈60包括充气圈61及与充气圈61形成为一体的固定座 62，密封门的门框20设置有与固定座相配合的固定槽。充气圈61充气后卡在门10和门框 20之间，密封门10和门框20周围之间的缝隙，以达到对微环境的密闭。固定座62嵌入门框20上相应的固定槽将充气密封圈60固定在门框20上，本实施例中，固定座62的横截面形状为矩形，嵌入门框20上相应的矩形槽21以固定充气密封圈60。如图5、6所示，固定座 62嵌入了矩形槽21固定充气密封圈60，充气圈61卡在门10和门框20间，由于采取了充气结构，充气圈61能够紧压在门10和门框20之间以达到门10和门框20的密闭。由于充气密封圈60和门10及门框20存在挤压和摩擦，为了防止充气密封圈60在挤压和摩擦中受损而产生颗粒进入微环境，充气密封圈60的材料优选为洁净系列材料，如硅橡胶或氟橡胶。充气装置40用于给充气密封圈60充气，如图6所示，包括气源41、电磁阀42和管路43，管路43连接气源41和充气密封圈60，电磁阀42安装在气源41和充气密封圈60 之间的管路43上。本实施例中，电磁阀42为双电控的电磁阀。当关门时，电磁阀42接收到充气的电信号，电磁阀打开，气源41中是气体通过管路43进入充气密封圈60。经过一段时间，充气密封圈60的充气圈61内因气体进入而膨胀，门10与门框20之间在充气密封圈 60的作用下压紧无缝隙，微环境内的气体无泄漏，满足半导体设备微环境工艺的需求。在关门密封过程中，电磁阀42保持打开，一直为充气圈61充气，保持充气圈61内的气体不泄露。当开门时，电磁阀42接收到放气的电信号，电磁阀42关闭，充气圈61内气体通过管路 43排出。本实施例中密封系统的密封装置采用了充气式密封结构，使半导体设备微环境的密封门的门10与门框20之间能够完全压紧，而且还能弥补门10或门框20 —定的变形，实现了良好的密封。充气密封圈60采用洁净系列材料制成，保证了充气密封圈60不会因挤压和摩擦中受损而产生颗粒进入微环境，是微环境保持清洁，保证了晶片的工艺质量。充气密封圈60具有固定座62，使得充气密封圈60在门框20上更好地固定。实施例4本实施例的密封系统的结构和实施例3中的密封系统的结构基本相同，不同的是密封装置采用了不同的充气装置，如图8所示，充气装置50包括气源51、电磁阀52、管路 53和调压阀M，管路53连接气源51和充气密封圈60，电磁阀52安装在气源51和充气密封圈60之间的管路53上。本实施例中，电磁阀52为双电控的电磁阀。电磁阀52的工作原理和实施例3类似，此处不再敖述。为了保证充气密封圈30的充气圈61的压力在合适的范围内，本实施例的充气装置50在电磁阀52和气源51之间安装了调压阀54 (也可以安装在电磁阀52和充气密封圈 60之间)，用于调节管路53的压力到合适的大小，以保证充气圈61在其使用的压力范围内。本实施例的密封装置的充气装置50安装了调压阀M，通过调节管路53的压力，即可实现对充气圈61压力的调节，以实现更好的密封。实施例5如图9、10所示，本实施例的密封系统的密封装置包括充气密封圈70及为充气密封圈充气的充气装置40。如图11所示，充气密封圈70包括充气圈71及与充气圈71形成为一体的固定座 72，密封门的门框20设置有与固定座相配合的固定槽。充气圈71充气后卡在门10和门框 20之间，密封门10和门框20周围之间的缝隙，以达到对微环境的密闭。固定座72嵌入门框20上相应的槽将充气密封圈70固定在门框20上，本实施例中，固定座72的横截面形状为燕尾形，因此，门框20上不再是矩形槽而是燕尾槽22，固定座72嵌入门框20上相应的燕尾槽22以固定充气密封圈70。如图9、10所示，固定座72嵌入了燕尾槽22固定充气密封
6圈70，充气圈71卡在门10和门框20间，由于采取了充气结构，充气圈71能够紧压在门10 和门框20之间以达到门10和门框20的密闭。由于充气密封圈70和门10及门框20存在挤压和摩擦，为了防止充气密封圈70在挤压和摩擦中受损而产生颗粒进入微环境，充气密封圈70的材料优选为洁净系列材料，如硅橡胶或氟橡胶。充气装置40用于给充气密封圈70充气，如图10所示，包括气源41、电磁阀42和管路43，管路43连接气源41和充气密封圈70，电磁阀42安装在气源41和充气密封圈70 之间的管路43上。本实施例中，电磁阀42为双电控的电磁阀。当关门时，电磁阀42接收到充气的电信号，电磁阀打开，气源41中是气体通过管路43进入充气密封圈70。经过一段时间，充气密封圈70的充气圈71内因气体进入而膨胀，门10与门框20之间在充气密封圈 70的作用下压紧无缝隙，微环境内的气体无泄漏，满足半导体设备微环境工艺的需求。在关门密封过程中，电磁阀42保持打开，一直为充气圈71充气后，保持充气圈71内的气体不泄露。当开门时，电磁阀42接收到放气的电信号，电磁阀42关闭，充气圈71内气体通过管路 43排出。本实施例中密封系统的密封装置采用了充气式密封结构，使半导体设备微环境的密封门的门10与门框20之间能够完全压紧，而且还能弥补门10或门框20 —定的变形，实现了良好的密封。充气密封圈70采用洁净系列材料制成，保证了充气密封圈70不会因挤压和摩擦中受损而产生颗粒进入微环境，是微环境保持清洁，保证了晶片的工艺质量。实施例6本实施例的密封系统的结构和实施例5中的密封系统的结构基本相同，不同的是密封装置采用了不同的充气装置，如图12所示，充气装置50包括气源51、电磁阀52、管路 53和调压阀M，管路53连接气源51和充气密封圈70，电磁阀52安装在气源51和充气密封圈70之间的管路53上。本实施例中，电磁阀52为双电控的电磁阀。电磁阀52的工作原理和实施例5类似，此处不再敖述。为了保证充气密封圈70的充气圈71的压力在合适的范围内，本实施例的充气装置50在电磁阀52和气源51之间安装了调压阀54 (也可以安装在电磁阀52和充气密封圈 70之间)，用于调节管路53的压力到合适的大小，以保证充气圈71在其使用的压力范围内。 本实施例的密封装置的充气装置50安装了调压阀M，通过调节管路53的压力，即可实现对充气圈71压力的调节，以实现更好的密封。上述实施例中的密封系统不限于用于半导体设备微环境的密封，还可以用于其它需要密封的腔室的密封。其中，充气密封圈的固定座不限于矩形和燕尾形，密封门上对应的固定槽也不限于矩形和燕尾形，可以是用于固定的其它结构。以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
权利要求
1.一种密封装置，其特征在于，包括充气密封圈及为所述充气密封圈充气的充气装置，所述充气密封圈用于密封待密封空间。
2.如权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述充气密封圈包括充气圈及与所述充气圈形成为一体的固定座，所述充气圈用于密封待密封空间，所述固定座用于固定所述充气密封圈。
3.如权利要求2所述的密封装置，其特征在于，所述固定座的横截面为矩形。
4.如权利要求2所述的密封装置，其特征在于，所述固定座的横截面为燕尾形。
5.如权利要求1 4中任一项所述的密封装置，其特征在于，所述充气密封圈的材料为洁净系列材料。
6.如权利要求5所述的密封装置，其特征在于，所述洁净系列材料包括硅橡胶、氟橡胶。
7.如权利要求5所述的密封装置，其特征在于，所述充气装置包括气源、电磁阀和管路，所述管路连接所述气源和充气密封圈，电磁阀安装在气源和充气密封圈之间的管路上， 用于控制所述充气密封圈的充/放气。
8.如权利要求7所述的密封装置，其特征在于，所述充气装置还包括安装在所述管路上的调压阀，用于调节所述管路的压力。
9.如权利要求8所述的密封装置，其特征在于，所述电磁阀为双电控的电磁阀。
10.一种密封系统，其特征在于，包括密封门和权利要求1 10中任一项所述的密封装置，所述密封门包括门和门框，密封装置用于密封所述密封门，使门和门框无间隙。
11.如权利要求10所述的密封系统，其特征在于，所述充气密封圈包括充气圈及与所述充气圈形成为一体的固定座，所述门框上设置有与所述固定座相配合的固定槽，用于固定所述固定座。
12.如权利要求11所述的密封系统，其特征在于，所述固定座的横截面为矩形，固定槽为矩形槽。
13.如权利要求11所述的密封系统，其特征在于，所述固定座的横截面为燕尾形，固定槽为燕尾槽。
全文摘要
本发明公开了一种密封装置，涉及半导体工艺设备的密封技术领域，该装置包括充气密封圈及为所述充气密封圈充气的充气装置，所述充气密封圈用于密封待密封空间，所述充气密封圈包括充气圈及与所述充气圈形成为一体的固定座，所述充气圈用于密封待密封空间，所述固定座用于固定所述充气密封圈。还公开了一种密封系统，包括上述密封装置和密封门。本发明采用充气密封圈，在密封时消除密封门与门框之间的间隙，得到了良好的密封效果，而且产品使用过程比较稳定，不易破损，结构简单，寿命较长。
文档编号E06B7/16GK102425366SQ20111033264
公开日2012年4月25日 申请日期2011年10月27日 优先权日2011年10月27日
发明者慕晓航, 王丽荣, 董金卫, 赵星梅, 郝永鹏 申请人:北京七星华创电子股份有限公司