一种半导体扩散设备石英舟支撑密封装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及硅片加工技术领域，尤其涉及一种半导体扩散设备石英舟支撑密封装置，其包括驱动装置、传动装置、驱动轴、法兰构件、和支撑轴，所述驱动装置与所述传动装置相连，所述传动装置与所述驱动轴相连，所述法兰构件的下端与所述驱动轴的上端连接，所述法兰构件的上端与所述支撑轴连接，所述驱动轴、所述支撑轴和所述法兰构件围合形成法兰密封腔；本实用新型的目的是提供一种半导体扩散设备石英舟支撑密封装置以解决现有旋转装置支撑刚性较低，难以保证旋转装置上石英舟的水平性，且支撑密封装置的结构不紧凑、占用空间大，导致石英舟产量低的问题。
【专利说明】
一种半导体扩散设备石英舟支撑密封装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及硅片加工技术领域，尤其涉及一种半导体扩散设备石英舟支撑密封装置。
【背景技术】
[0002]半导体扩散设备是集成电路制造的重要工艺设备，是一种要求能长时间连续工作，具有优异的控温精度及良好的可靠性、稳定性的自动控制设备，适用于集成电路制造过程中各种氧化、退火和薄膜生长等工艺。
[0003]目前国内设计的半导体扩散设备大多是卧式结构的，其各项功能的控制精度、灵活性和自动化程度等需要改进。特别是石英舟进出炉的运动机构自动化程度低、污染工艺环境，无法满足300_工艺的需求，因此需要改进半导体扩散设备的结构。
[0004]例如，申请公布号为CN101813410A的中国专利公开了一种300mm立式氧化炉石英舟旋转装置，该发明的石英舟旋转装置，在工艺门的下方设有密封腔，采用氮气密封的方式，支撑石英舟的为一根固定转轴，固定轴的下方设有同步带轮，在电机的带动下实现自身的旋转。采用氮气密封的方式，虽然密封性较好，但是满载硅片的石英舟重量较大，仅通过一根固定轴的支撑转盘，支撑刚性较低，难以保证石英舟的水平性;而且用于石英舟旋转的电机和密封旋转装置的结构不紧凑，占用空间大，对石英舟旋转的控制精度不足。
[0005]现有技术中还有采用磁流体密封的方式对石英舟旋转装置进行密封的，即当磁流体注入磁场的间隙时，它可以充满整个间隙，形成一种液体的O型密封圈，这种密封方式对装置的高度有一定要求，旋转装置的高度较高，石英舟的产能较低。
[0006]因此，针对以上不足，需要提供一种新型的半导体扩散设备石英舟支撑密封装置。
【实用新型内容】
[0007](一)要解决的技术问题
[0008]本实用新型的目的是提供一种半导体扩散设备石英舟支撑密封装置以解决现有旋转密封装置支撑刚性较低，难以保证旋转装置上石英舟的水平性，且支撑密封装置的结构不紧凑、占用空间大，导致石英舟产量低的问题。
[0009](二)技术方案
[0010]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种半导体扩散设备石英舟支撑密封装置，其包括驱动装置、传动装置、驱动轴、法兰构件、和支撑轴，所述驱动装置与所述传动装置相连，所述传动装置与所述驱动轴相连，所述法兰构件的下端与所述驱动轴的上端连接，所述法兰构件的上端与所述支撑轴连接，所述驱动轴、所述支撑轴和所述法兰构件围合形成法兰密封腔。
[0011]其中，所述法兰构件包括从上至下依次设置的轴环密封法兰和交叉滚珠轴环，所述轴环密封法兰与所述支撑轴连接，所述交叉滚珠轴环连接所述驱动轴。
[0012]其中，还包括轴环安装座，所述轴环安装座套设在所述交叉滚珠轴环外圈。
[0013]其中，还包括密封法兰，所述轴环密封法兰与所述支撑轴通过所述密封法兰连接。
[0014]其中，还包括连接法兰，所述交叉滚珠轴环通过所述连接法兰与所述驱动轴连接。
[0015]其中，所述支撑轴与所述轴环密封法兰之间、所述轴环密封法兰与所述交叉滚珠轴环之间、所述交叉滚珠轴环与所述轴环安装座之间、所述连接法兰与所述交叉滚珠轴环之间、所述连接法兰与所述驱动轴之间分别设有密封垫。
[0016]其中，所述密封垫为O型密封圈。
[0017]其中，所述驱动装置为电机，所述传动装置包括蜗轮和蜗杆，所述蜗杆与所述蜗轮相啮合，所述蜗杆与所述电机连接，所述蜗轮安装在所述驱动轴上。
[0018]其中，还包括密封护罩，所述密封护罩置于所述轴环安装座的下端，所述传动装置置于所述密封护罩内。
[0019]其中，还包括光电传感装置，所述光电传感装置与所述驱动轴连接，并内置于所述密封护罩内。
[0020](三)有益效果
[0021]本实用新型的上述技术方案具有如下优点:本实用新型提供的半导体扩散设备石英舟支撑密封装置，通过驱动装置驱动传动装置旋转，使传动装置带动驱动轴上的法兰构件旋转，从而实现支撑轴带动旋转盘旋转，保证了旋转盘上的保温桶和石英舟的转动;通过驱动轴、支撑轴和法兰构件围合形成法兰密封腔对半导体扩散设备石英舟支撑密封腔进行结构优化，在运行灵活精确、平稳可靠、保证工艺效果好的前提下，使整个装置具备高刚性、高可靠性、结构紧凑、占据空间小，通过降低支撑密封装置的整体高度使安装承载硅片的石英舟高度增大，有助于增加反应硅片的数量，从而提高半导体扩散设备产能。
[0022]除了上面所描述的本实用新型解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本实用新型的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型实施例半导体扩散设备石英舟旋转装置安装上保温桶和石英舟的整体结构示意图；
[0024]图2是本实用新型实施例半导体扩散设备石英舟旋转装置安装上保温桶和石英舟的整体结构爆炸图；
[0025]图3是本实用新型实施例半导体扩散设备石英舟旋转装置结构示意图；
[0026]图4是本实用新型实施例半导体扩散设备石英舟旋转装置结构爆炸图；
[0027]图5是本实用新型实施例半导体扩散设备石英舟支撑密封装置的结构剖视图；
[0028]图6是本实用新型实施例半导体扩散设备石英舟支撑密封装置的结构爆炸图；
[0029]图中，1:石英舟;2:保温桶;3:旋转装置;4:旋转盘;5:石英盖板;6:水冷盘;7:支撑密封装置;8:支撑底座;9:紧固螺钉;10: O型密封圈；11:支撑轴；12:密封法兰；13:轴环密封法兰；14:轴环安装座；15:交叉滚珠轴环；16:连接法兰；17:驱动轴；18:蜗轮；19:蜗杆;20:电机;21:联轴器;22:定位环;23:延长轴;24:轴承;25:法兰盘;26:传感器挡片;27:光电传感器;28:传感器支架;29:密封护罩。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图和实施例对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0031]在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0032]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“设有”、“置于”、“相连”、“连接”、“安装”等应做广义理解，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，也可以是电连接;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。
[0033]如图5和图6所示，一种半导体扩散设备石英舟支撑密封装置，其包括驱动装置、传动装置、驱动轴17、法兰构件和支撑轴11，所述驱动装置与所述传动装置相连，所述传动装置与所述驱动轴17相连，所述法兰构件的下端与所述驱动轴17的上端连接，所述法兰构件的上端与所述支撑轴11连接，所述驱动轴17、所述支撑轴11和所述法兰构件围合形成法兰密封腔。
[0034]通过驱动装置驱动传动装置旋转，使传动装置带动驱动轴上的法兰构件旋转，从而实现支撑轴11带动旋转盘4旋转，保证了旋转盘4上的石英舟I和保温桶2的转动;通过驱动轴17、支撑轴11和法兰构件围合形成法兰密封腔对半导体扩散设备石英舟支撑密封腔进行结构优化，在运行灵活精确、平稳可靠、保证工艺效果好的前提下，使整个装置具备高刚性、高可靠性、结构紧凑、占据空间小，如图1和图2所示，通过降低支撑密封装置的整体高度使安装承载硅片的石英舟高度增大，有助于增加反应硅片的数量，从而提高半导体扩散设备产能。
[0035]具体的，所述法兰构件包括从上至下依次设置的轴环密封法兰13和交叉滚珠轴环15，所述轴环密封法兰13与所述支撑轴11连接，所述交叉滚珠轴环15连接所述驱动轴17。由轴环密封法兰13和交叉滚珠轴环15等结构组成的法兰构件，结构紧凑、占用空间小，对支撑轴11的支撑刚性大，可降低支撑密封装置的整体高度，实现增加反应硅片的数量，以提高半导体扩散设备产能。
[0036]具体的，所述轴环安装座14套设在所述交叉滚珠轴环15外圈，对法兰构件起支撑作用。
[0037]具体的，还包括密封法兰12，所述轴环密封法兰13与所述支撑轴11通过所述密封法兰12连接，以保证连接的刚性。
[0038]具体的，还包括连接法兰16，所述交叉滚珠轴环15通过所述连接法兰16与所述驱动轴17连接，以保证连接的刚性。
[0039]优选的，所述支撑轴11与所述轴环密封法兰13之间、所述轴环密封法兰13与所述交叉滚珠轴环15之间、所述交叉滚珠轴环15与所述轴环安装座14之间、所述连接法兰16与所述交叉滚珠轴环15之间、所述连接法兰16与所述驱动轴17之间分别设有密封垫。具体的，所述密封垫优选为O型密封圈10。通过在各个密封件之间设置适合尺寸的O型密封圈，实现支撑密封装置的隔热、密封功能。
[0040]具体的，所述驱动装置可以为电机20。所述传动装置包括蜗轮18和蜗杆19，所述蜗杆18所述蜗轮18相啮合，所述蜗杆19与所述电机20的输出轴连接，所述蜗轮18安装在所述驱动轴17上，与所述驱动轴17同轴连接。电机20轴上的蜗杆19带动蜗轮18旋转，蜗轮18安装在驱动轴17上，以驱动整个装置旋转。
[0041 ]优选的，还包括密封护罩29，所述密封护罩29置于所述轴环安装座14的下端，所述传动装置置于所述密封护罩29内，使密封支撑装置的密封性更好。
[0042]优选的，还包括光电传感装置，所述光电传感装置与所述驱动轴17连接，光电传感装置包括光电传感器27、支撑传感器的传感器支架28和传感器挡片26，传感器挡片26通过遮挡光电传感器27实现舟旋转位置的确定。
[0043]使用时，如图3至图5所示，旋转盘4通过紧固螺钉9安装在支撑轴11上，电机20轴上的蜗杆19带动蜗轮18旋转，蜗轮18安装在驱动轴17上，驱动轴17通过连接法兰16，连接法兰16通过交叉滚珠轴环15带动轴环密封法兰13旋转，从而实现支撑轴11带动旋转盘4旋转，实现石英舟I和保温桶2旋转。各个法兰密封件之前通过适合尺寸的O型密封圈10实现密封功能。传感器挡片26通过遮挡光电传感器27实现舟旋转位置的确定。
[0044]综上所述，通过对半导体扩散设备石英舟支撑密封腔进行结构优化，在运行灵活精确、平稳可靠、保证工艺效果好的前提下，使整个装置具备高刚性、高可靠性、结构紧凑、占据空间小，通过降低支撑密封装置的整体高度使安装承载硅片的石英舟高度增大，有助于增加反应硅片的数量，从而提高半导体扩散设备产能。
[0045]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种半导体扩散设备石英舟支撑密封装置，其特征在于:其包括驱动装置、传动装置、驱动轴、法兰构件、和支撑轴，所述驱动装置与所述传动装置相连，所述传动装置与所述驱动轴相连，所述法兰构件的下端与所述驱动轴的上端连接，所述法兰构件的上端与所述支撑轴连接，所述驱动轴、所述支撑轴和所述法兰构件围合形成法兰密封腔。2.根据权利要求1所述的半导体扩散设备石英舟支撑密封装置，其特征在于:所述法兰构件包括从上至下依次设置的轴环密封法兰和交叉滚珠轴环，所述轴环密封法兰与所述支撑轴连接，所述交叉滚珠轴环连接所述驱动轴。3.根据权利要求2所述的半导体扩散设备石英舟支撑密封装置，其特征在于:还包括轴环安装座，所述轴环安装座套设在所述交叉滚珠轴环外圈。4.根据权利要求2所述的半导体扩散设备石英舟支撑密封装置，其特征在于:还包括密封法兰，所述轴环密封法兰与所述支撑轴通过所述密封法兰连接。5.根据权利要求4所述的半导体扩散设备石英舟支撑密封装置，其特征在于:还包括连接法兰，所述交叉滚珠轴环通过所述连接法兰与所述驱动轴连接。6.根据权利要求5所述的半导体扩散设备石英舟支撑密封装置，其特征在于:所述支撑轴与所述轴环密封法兰之间、所述轴环密封法兰与所述交叉滚珠轴环之间、所述交叉滚珠轴环与所述轴环安装座之间、所述连接法兰与所述交叉滚珠轴环之间、所述连接法兰与所述驱动轴之间分别设有密封垫。7.根据权利要求6所述的半导体扩散设备石英舟支撑密封装置，其特征在于:所述密封垫为O型密封圈。8.根据权利要求1-7任一所述的半导体扩散设备石英舟支撑密封装置，其特征在于:所述驱动装置为电机，所述传动装置包括蜗轮和蜗杆，所述蜗杆与所述蜗轮相啮合，所述蜗杆与所述电机连接，所述蜗轮安装在所述驱动轴上。9.根据权利要求3所述的半导体扩散设备石英舟支撑密封装置，其特征在于:还包括密封护罩，所述密封护罩置于所述轴环安装座的下端，所述传动装置置于所述密封护罩内。10.根据权利要求9所述的半导体扩散设备石英舟支撑密封装置，其特征在于:还包括光电传感装置，所述光电传感装置与所述驱动轴连接，并内置于所述密封护罩内。
【文档编号】H01L21/673GK205452252SQ201521133777
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月30日
【发明人】郝琪, 林欣家
【申请人】北京七星华创电子股份有限公司