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刻蚀 烘烤设备升降装置

阅读：1024发布：2020-10-27

专利汇可以提供刻蚀烘烤设备升降装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种刻蚀烘烤设备升降装置。该装置包括升降机构（1）和支承在升降机构（1）上的尾气收集器（2），该尾气收集器（2）随升降机构（1）在上限位置和下限位置之间升降。该装置还包括气缸组件（3），在升降机构（1）将尾气收集器（2）提升到上限位置时，使用气缸组件（3）进一步提升尾气收集器（2），以形成尾气收集器（2）与刻蚀烘烤设备的反应炉之间的密封。本发明的刻蚀烘烤设备升降装置在将尾气收集器顶靠在反应炉底座上之后，通过挤压反应炉底座上的O圈而将尾气收集器严实地密封在反应炉底座上，从而克服先前所述的反应炉密封性不佳的问题，获得了有益的技术效果。，下面是刻蚀烘烤设备升降装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种刻蚀烘烤设备升降装置，包括升降机构（1）和支承在所述升降机构（1）上的尾气收集器（2），所述尾气收集器（2）随所述升降机构（1）在上限位置和下限位置之间升降，其特征在于，所述装置还包括气缸组件（3），在所述升降机构（1）将所述尾气收集器（2）提升到所述上限位置时，使用所述气缸组件（3）进一步提升所述尾气收集器（2），以形成所述尾气收集器（2）与刻蚀烘烤设备的反应炉之间的密封。
2.如权利要求1所述的刻蚀烘烤设备升降装置，其特征在于，所述升降机构（1）包括升降支架（109）和丝杆（112），所述丝杆（112）通过丝杆螺母（108）与其上方的所述升降支架（109）关联配合，以将所述丝杆（112）的旋转运动转化为所述升降机构（109）的升降运动。
3.如权利要求2所述的刻蚀烘烤设备升降装置，其特征在于，所述丝杠（112）通过皮带（104）与驱动电机（101）相连，以接受来自所述驱动电机（101）的动力。
4.如权利要求3所述的刻蚀烘烤设备升降装置，其特征在于，所述皮带（104）具有张紧装置，所述张紧装置包括：形成在所述升降机构（1）的滑板（102）上的一对第一凸台（11）和一对旋合调节螺杆（103）的孔（12）；以及形成在所述升降机构（1）的底座（106）上的一对凹槽（13）和一对第二凸台（14），所述调节螺杆（103）通过顶靠所述第二凸台（14），致使所述滑板（102）利用所述凹槽（13）和所述第一凸台（11）之间的滑动配合沿所述凹槽（13）的方向滑动，从而张紧所述皮带（104）。
5.如权利要求1所述的刻蚀烘烤设备升降装置，其特征在于，在所述升降装置（1）和所述尾气收集器（2）上设有使两者连动的连动装置，所述连动装置包括销轴（8）、形成在所述尾气收集器（2）上的多个螺孔（16）和形成在所述升降装置（1）上的多个通孔（15），所述螺孔（16）和所述通孔（15）经由所述销轴（8）关联配合。
6.如权利要求5所述的刻蚀烘烤设备升降装置，其特征在于，所述销轴（8）具有固定在所述螺孔（16）中的固定端和插入所述通孔（15）的活动端，所述销轴（8）的活动端与所述通孔（15）留有活动间隙，且所述活动端的长度能完全穿透所述通孔（15）。
7.如权利要求1所述的刻蚀烘烤设备升降装置，其特征在于，所述气缸组件（3）包括至少一个气缸（301）、在所述气缸（301）中伸缩的气缸轴（305）、联接在所述气缸轴（305）顶部的气缸横臂（302）以及联接在所述气缸横臂（302）上的调节螺杆（303）。
8.如权利要求7所述的刻蚀烘烤设备升降装置，其特征在于，所述尾气收集器（2）设有与所述气缸组件（3）分布位置相对应的多个凸台，所述凸台与旋转到其下方的所述调节螺杆（303）相顶合。
9.如权利要求1所述的刻蚀烘烤设备升降装置，其特征在于，所述升降机构（1）还包括安装在所述升降机构（1）上下两端的传感器（113）和安装在升降机构上的感应块（107），当所述升降机构（1）上升到所述上限位置或下降到所述下限位置时，所述感应块（107）感应所述传感器（113）的输出信号，驱动所述升降机构（1）停止运行。
10.如权利要求1所述的刻蚀烘烤设备升降装置，其特征在于，所述尾气收集器（2）具有倒置的T形形状，所述气缸组件（3）以三角形布置的方式布置。

说明书全文

刻蚀 烘烤设备升降装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种刻蚀烘烤设备升降装置，更具体地说，涉及一种使用在氯气或氯化物刻蚀烘烤设备中的升降装置。

背景技术

[0002] 金属有机化学气相沉积设备（简称MOCVD）以热分解反应方式在衬底上进行化学沉积反应，生长各种III-V族、II-VI族化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄层单晶材料。石墨盘作为衬底的承载平台，在该反应过程中会有多余的化学反应残留物沉积在石墨盘表面上。如果不对这些残留物进行清除的话，会在新的一炉外延片生长过程中影响对应的温度控制和表面颗粒，并最终影响到外延片生长的成品率。

[0003] 目前市场提供和业内使用的石墨盘清洁装置通常利用长时间高温烘烤的方式来清除沉积在石墨盘表面上的残留物。但是，由于石墨盘需要放置在高温环境中以进行清除作业，因此需要利用升降装置对其进行升降，从而将待清除的石墨盘送入高温反应炉和/或从高温反应炉中运出已清除的石墨盘。

[0004] 一种现有的升降装置包括具有升降支架和尾气收集器的升降机构，其中尾气收集器支承在升降支架上。在物料上升过程中，升降机构将支承在升降支架上的尾气收集器提升到上限位置以使该尾气收集器通过反应炉底座上的开口而与反应炉连通。在物料下降过程中，升降机构将支承在升降支架上的尾气收集器下降到下限位置。但是，这样的升降机构会导致反应炉密封性不佳的问题。由于升降机构主要起到的是升降作用，其只能将尾气收集器顶靠在反应炉底座上，而无法在提升动作完成之后进一步将尾气收集器严实地密封在反应炉底座上，从而产生反应炉密封性不佳的问题。

[0005] 因此，目前急需一种使用在氯气或氯化物刻蚀烘烤设备中的升降装置，其同时具有升降和自动密封反应炉的功能。

发明内容

[0006] 本发明的一个目的在于提供一种使用在氯气或氯化物刻蚀烘烤设备中的升降装置，其同时具有升降和自动密封反应炉的功能，从而克服了先前提到的密封性不佳的问题。

[0007] 本发明涉及一种刻蚀烘烤设备升降装置，包括升降机构和支承在升降机构上的尾气收集器，尾气收集器随升降机构在上限位置和下限位置之间升降，其中，装置还包括气缸组件，在升降机构将尾气收集器提升到上限位置时，使用气缸组件进一步提升尾气收集器，以形成尾气收集器与刻蚀烘烤设备的反应炉之间的密封。

[0008] 较佳的是，升降机构可包括升降支架和丝杆，丝杆通过丝杆螺母与其上方的升降支架关联配合，以将丝杆的旋转运动转化为升降机构的升降运动。丝杠可通过皮带与驱动电机相连，以接受来自驱动电机的动力。皮带可具有张紧装置，张紧装置包括：形成在升降机构的滑板上的一对第一凸台和一对旋合调节螺杆的孔；以及形成在升降机构的底座上的一对凹槽和一对第二凸台，调节螺杆通过顶靠第二凸台，致使滑板利用凹槽和第一凸台之间的滑动配合沿凹槽的方向滑动，从而张紧皮带。

[0009] 在一个较佳实施例中，在升降装置和尾气收集器上可设有使两者连动的连动装置，连动装置包括销轴、形成在尾气收集器上的多个螺孔和形成在升降装置上的多个通孔，螺孔和通孔经由销轴关联配合。销轴可具有固定在螺孔中的固定端和插入通孔的活动端，销轴的活动端与通孔留有活动间隙，且活动端的长度能完全穿透通孔。

[0010] 在又一个较佳实施例中，气缸组件可包括至少一个气缸、在气缸中伸缩的气轴、联接在气缸轴顶部的气缸横臂以及联接在气缸横臂上的调节螺杆。尾气收集器可设有与气缸组件分布位置相对应的多个凸台，凸台与旋转到其下方的调节螺杆相顶合。

[0011] 在再一个较佳的实施例中，升降机构还可包括安装在升降机构上下两端的传感器和安装在升降机构上的感应块，当升降机构上升到上限位置或下降到下限位置时，感应块感应传感器的输出信号，驱动升降机构停止运行。

[0012] 此外，尾气收集器可具有倒置的T形形状，气缸组件可以三角形布置的方式布置。

[0013] 本发明的刻蚀烘烤设备升降装置在将尾气收集器顶靠在反应炉底座上之后，通过挤压反应炉底座上的O圈而将尾气收集器严实地密封在反应炉底座上，从而克服先前所述的反应炉密封性不佳的问题，获得了有益的技术效果。附图说明

[0014] 为了进一步说明本发明的刻蚀烘烤设备升降装置的结构，下面将结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明，其中：

[0015] 图1为本发明的刻蚀烘烤设备升降装置的立体图；以及

[0016] 图2为图1中的刻蚀烘烤设备升降装置左侧部分的放大示意图。

具体实施方式

[0017] 以下将结合附图说明本发明的最佳实施例的结构及运行过程，其中相同的标号表示相同的部件。

[0018] 图1示出了本发明的刻蚀烘烤设备升降装置的立体图。如图所示，该升降装置主要由升降机构1、尾气收集器2和气缸组件3组成。为方便起见，图1中的升降装置相对于实际使用位置顺时针旋转了90°。也就是说，图1中的升降装置左侧对应于实际使用时的下方位置，而右侧则对应于实际使用时的上方位置。

[0019] 升降机构1的两端固定在位于刻蚀烘烤设备上方的上侧台板5和下方的下侧台板4上，以使升降机构1在上侧台板5和下侧台板4之间升降。在下文中，将升降机构1运动到上侧台板5的位置称为“上限位置”，将升降机构1运动到下侧台板4的位置称为“下限位置”。

[0020] 升降机构1的升降支架109借助连接装置（例如，螺丝）与位于其下方的丝杆螺母108和一对滑座110连接在一起。升降支架109利用丝杆螺母108将丝杆112的转动变换为自身的直线运动，从而在上限位置和下限位置之间进行升降。该对滑座110安装在一对导轨111上，该对导轨111布置在丝杆112两侧且以丝杆112为中心成直线对称分布。升降机构1的上下两端还各自安装有一个轴承。例如，图1中示出了位于升降机构1上端的轴承115，该轴承115固定在升降机构1的顶座116上，以将丝杆112的上端容纳在其中。
虽然附图中没有示出，但本技术领域的普通技术人员易于理解的是，升降机构1的下端也设有一个轴承，该轴承固定在升降机构的底座106上，以将丝杆112的下端容纳在其中。

[0021] 如图1所示，升降支架109的顶面开设有四个通孔15，而在尾气收集器2的底面突出地形成有四个对应的螺孔16。在本实施例中，尾气收集器2具有倒置的T形形状，螺孔16设置在其下方横向部的四个转角处。当然，本技术领域的普通技术人员也可以改变尾气收集器的形状，并根据尾气收集器的形状相应地改变螺孔的数量，继而改变通孔的数量。

[0022] 在升降支架109和尾气收集器2上设有使两者连动的连动装置。具体地说，该连动装置包括销轴8、形成在尾气收集器2上的多个螺孔16和形成在升降支架109上的多个通孔15。在运行时，将销轴8的固定端旋入并固定在螺孔16中，而将销轴8的活动端插入通孔15。该销轴8的活动端与升降支架109的通孔15留有一定的活动间隙，且该活动端的长度能完全穿透通孔15。利用销轴8的导向及定位作用，尾气收集器2在上升或下降过程中只作上下直线运动，而不会发生前后、左右位移。

[0023] 升降机构1的上下两端还各自安装有一个传感器支架，例如，图1中示出了位于升降机构1上端的传感器支架114，传感器113安装在该传感器支架114上。虽然图1中的传感器支架114设置在升降机构1的顶座116上且靠近轴承115，但本技术领域的普通技术人员易于理解的是，传感器支架114也可以设置在任何适当的位置处。在丝杆螺母108面对传感器113的那一侧安装有一个感应块107。当然，感应块107的设置位置也不仅限与此。本技术领域的普通技术人员也可以将其设置在其它适当位置处，例如，滑座110上。当丝杆螺母108上升到上限位置时，随升降机构上升的感应块107触发传感器113输出信号，指示驱动电机101停止运转。此时，升降机构1也随着停止上升。反之亦然。

[0024] 驱动电机101安装在升降机构1下端的滑板102上，并通过带轮105和皮带104联接到丝杆112的下端。请参见图2，为了使驱动电机101与丝杆112之间的皮带104张紧，本发明的升降机构1还设计了一种皮带张紧装置。具体来说，滑板102设计为长方形结构，沿其长边方向的一端安装驱动电机101，另一端与升降机构1的底座106连接并形成一对第一凸台11和一对旋合调节螺杆103的孔12。升降机构1的底座106相应地形成有一对凹槽13和一对第二凸台14，其中，该对凹槽13可以与形成在滑板102上的第一凸台11滑动地配合，而第二凸台14的突出方向与第一凸台11相对。在调节驱动电机101与丝杆112之间的皮带104时，使调节螺杆103顶靠于形成在底座106上的第二凸台14，致使滑板102可以通过凹槽13和第一凸台11之间的滑动配合沿凹槽13的方向滑动，从而将皮带104张紧。

[0025] 请返回图1，气缸组件3固定在位于刻蚀烘烤设备上方的上侧台板5下侧，从而在升降机构1的提升动作完成之后，进一步提升尾气收集器2，使其严实地密封在反应炉底座6上。根据尾气收集器2的T形形状，气缸组件3以诸如三角形布置的方式固定在上侧台板
5下侧，以分别支承尾气收集器2的三个端部。通过上述设置，可以在进一步提升尾气收集器2时，挤压反应炉底座6上的O圈7，形成尾气收集器2与反应炉之间的密封，从而平稳且受力均匀地密封反应炉。

[0026] 气缸组件3包括至少一个气缸301（在本实施例中为三个）、在气缸301中伸缩的气缸轴305、联接在气缸轴305顶部的气缸横臂302以及联接在气缸横臂302上的调节螺杆303和螺母304。除了伸缩功能之外，气缸轴305还具有旋转功能。调节螺杆303具有球头形状，其一端固定在气缸横臂302上并用螺母304锁紧，另一端在尾气收集器2被进一步提升时可用于支承尾气收集器2，并可用于调节支承高度。

[0027] 在尾气收集器2的三个端部上还各自设有与气缸组件3分布位置相同的多个凸台201，气缸横臂302在旋转到相应的凸台201下方时，致动气缸组件3进一步提升，带动调节螺杆303顶靠在该凸台201的底面上并提升尾气收集器2，从而将尾气收集器2严实地密封在反应炉底座6上。

[0028] 下面将简单地介绍本发明的刻蚀烘烤设备升降装置的运行过程。

[0029] 在物料上升过程中，首先对升降机构1的皮带张紧装置进行调节。通过将调节螺杆103顶靠于底座106的第二凸台14，使滑板102通过其上的凹槽13和第二凸台11之间的滑动配合而沿凹槽13的方向滑动，从而将皮带104张紧。这样，驱动电机101将通过带轮105驱动丝杆112转动。随着丝杆112的转动，升降支架109从下限位置开始提升，并通过一端旋入尾气收集器2的螺孔16、另一端插入升降支架109的通孔15的销轴8带动支承在其上的尾气收集器2进行提升，且不会发生前后、左右位移。当尾气收集器2移动到达上限位置时，感应块107触发传感器113输出信号，指示驱动电机101停止运转。此时，升降机构1也随着停止提升。将气缸组件3的气缸横臂302旋转到尾气收集器2的对应凸台201下方时，致动气缸组件3进一步提升，带动调节螺杆303顶靠在该凸台201的底面上并提升尾气收集器2，通过挤压反应炉底座6上的O圈7而将尾气收集器2严实地密封在反应炉底座6上。对应地，在物料下降过程中，气缸组件3首先将尾气收集器2下降到升降机构
1的升降支架109上，再由升降机构1将尾气收集器2下降到达下限位置。

[0030] 虽然以上结合了较佳实施例对本发明的刻蚀烘烤设备升降装置的结构和运行过程作了进一步说明，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，上述示例仅是用来说明的，而不能作为对本发明的限制。因此，可以在权利要求书的实质精神范围内对本发明进行变型，例如，用其它将尾气收集器与气缸组件上的已知装置来代替本发明的顶合装置；对换螺孔和通孔的形成位置以适配销轴的固定端和活动端；以及用其它使升降支架和尾气收集器连动的已知装置来代替本发明的连动装置等等。这些变型都将落在本发明的权利要求书所要求的范围之内。

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