阅读说明：本技术 腔室用开盖装置和半导体处理设备 (Cover opening device for chamber and semiconductor processing equipment ) 是由 孙晋博 孙志坤 于 2019-02-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种开盖装置和半导体处理设备。包括旋转机构；传动机构,包括主动旋转轴以及套设在主动旋转轴内侧并与其可转动连接的从动旋转轴,主动旋转轴与旋转机构连接,从动旋转轴用于与盖板连接；并且,主动旋转轴与从动旋转轴之间设置有至少一个密封腔,每个密封腔均包括间隔且相互连通的至少两个子腔室,子腔室内均容纳有流体,以在主动旋转轴的运动工况沿第一预定方向发生突然改变时,各密封腔内的子腔室之间能够形成沿第二预定方向流动的阻尼流体,以平缓从动旋转轴的运动；其中,第一预定方向与第二预定方向相反或相同。可以借助各子腔室内所形成的阻尼流体,确保从动旋转轴平缓运动,减少急速停止的现象,防止发生冲击,损坏部件。(The invention discloses a cover opening device and semiconductor processing equipment. Comprises a rotating mechanism; the transmission mechanism comprises a driving rotating shaft and a driven rotating shaft which is sleeved on the inner side of the driving rotating shaft and is rotatably connected with the driving rotating shaft, the driving rotating shaft is connected with the rotating mechanism, and the driven rotating shaft is used for being connected with the cover plate; at least one sealing cavity is arranged between the driving rotating shaft and the driven rotating shaft, each sealing cavity comprises at least two sub-cavities which are separated and communicated with each other, and fluid is contained in the sub-cavities, so that when the movement working condition of the driving rotating shaft is suddenly changed along a first preset direction, damping fluid flowing along a second preset direction can be formed between the sub-cavities in each sealing cavity, and the movement of the driven rotating shaft is gentle; wherein the first predetermined direction is opposite to or the same as the second predetermined direction. The damping fluid formed in each sub-cavity can ensure that the driven rotating shaft moves smoothly, reduce the phenomenon of rapid stop, and prevent impact and damage to components.)

腔室用开盖装置和半导体处理设备

技术领域

本发明涉及半导体设备技术领域，具体涉及一种腔室用开盖装置和一种半导体处理设备。

背景技术

在半导体设备中，工艺过程需要对腔室及时密封以便隔绝热量和保持腔室的洁净、控制污染。在要求非常苛刻的工艺过程中，例如，在运行中既要保证均匀性、洁净性，又要保证长时间的可靠性、无故障率。通常在加热腔室下方设置旋转门来对腔室进行开闭动作，但是由于旋转门要布置水冷系统、水平调节系统等装置，且密闭的截面积较大，旋转门自重也比较重，因此在气缸驱动其运动的过程中，很容易出现运行不平稳的现象。

该类型设备整体布局紧凑，空间受限，内部使用温度范围较大(20～120℃)，如果使用电机驱动易造成线缆融化，维护不便，影响可靠性。由于机台内部需要控制密封性和洁净性，从维护的频率考虑要尽量减少装置的数量，线缆等元器件穿入穿出机台内外同样需要尽量避免。因此普遍使用气缸驱动此类旋转门机构。

但是，在气缸驱动旋转门机构的过程中，可能存在气缸爬行的现象，由于需求的速度较慢，气缸本身就易出现此类现象，从而导致速度不均匀。此外，机构在行程结束时需要精确停在限位位置，由于整个旋转机构冲量较大，使得整个限位结构频繁受到撞击，很容易损坏，一致性不易保持。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种腔室用开盖装置和一种半导体处理设备。

为了实现上述目的，本发明的第一方面，提供了一种腔室用开盖装置，所述开盖装置用于驱动盖板旋转以封闭或开启腔室，所述开盖装置包括：

旋转机构；

传动机构，包括主动旋转轴以及套设在所述主动旋转轴内侧并与其可转动连接的从动旋转轴，所述主动旋转轴与所述旋转机构连接，所述从动旋转轴用于与所述盖板连接；并且，

所述主动旋转轴与所述从动旋转轴之间设置有至少一个密封腔，每个所述密封腔均包括间隔且相互连通的至少两个子腔室，所述子腔室内均容纳有流体，以在所述主动旋转轴的运动工况沿第一预定方向发生突然改变时，各所述密封腔内的子腔室之间能够形成沿第二预定方向流动的阻尼流体，以平缓所述从动旋转轴的运动；其中，所述第一预定方向与所述第二预定方向相反或相同。

可选地，每个所述密封腔内均设置有至少一个隔离件，以将所述密封腔分隔为不同的子腔室。

可选地，所述主动旋转轴包括靠近所述从动旋转轴的第一内侧壁以及远离所述从动旋转轴的第一外侧壁；

所述从动旋转轴包括靠近所述主动旋转轴的第二外侧壁以及远离所述主动旋转轴的第二内侧壁；其中，

所述密封腔为自所述第一内侧壁向靠近所述第一外侧壁的方向凹陷的密封槽，所述隔离件为自所述第二外侧壁向远离所述第二内侧壁的方向凸出的凸台，所述凸台插置在对应的所述密封槽内，并且，在沿所述主动旋转轴的径向方向上，所述凸台与所述密封槽之间具有间隙。

可选地，所述密封槽和所述凸台的数量均为多个，且多个所述密封槽沿所述第一内侧壁的周向等间距设置，多个所述凸台沿所述第二外侧壁的周向等间距设置。

可选地，每个所述密封槽均对应一个所述凸台。

可选地，所述主动旋转轴包括靠近所述从动旋转轴的第一内侧壁以及远离所述从动旋转轴的第一外侧壁；

所述从动旋转轴包括靠近所述主动旋转轴的第二外侧壁以及远离所述主动旋转轴的第二内侧壁；其中，

所述密封腔为自所述第二外侧壁向靠近所述第二内侧壁的方向凹陷的密封槽，所述隔离件为自所述第一内侧壁向远离所述第一外侧壁的方向凸出的凸台，所述凸台插置在对应的所述密封槽内，并且，在沿所述主动旋转轴的径向方向上，所述凸台与所述密封槽之间具有间隙。

可选地，所述凸台设置有连通相邻两个所述子腔室的阻尼孔。

可选地，每个所述密封腔内均还设置有至少一个阻尼件，所述阻尼件能够协同所述阻尼流体一起作用于所述从动旋转轴，以平缓所述从动旋转轴的运动。

可选地，在所述密封腔为密封槽，隔离件为凸台时，所述阻尼件夹设在所述凸台顶壁与所述密封槽底壁之间。

可选地，所述旋转机构包括：

旋转气缸；

旋转臂，其第一端与所述旋转气缸的缸体固定连接，其第二端与所述主动旋转轴固定连接。

本发明的第二方面，提供了一种半导体处理设备，包括腔室、盖板以及驱动所述盖板旋转以封闭或开启所述腔室的开盖装置，所述开盖装置采用前文记载的所述的开盖装置。

本发明的开盖装置和半导体处理设备，包括旋转机构；传动机构，包括主动旋转轴以及套设在所述主动旋转轴内侧并与其可转动连接的从动旋转轴，所述主动旋转轴与所述旋转机构连接，所述从动旋转轴用于与所述盖板连接；并且，所述主动旋转轴与所述从动旋转轴之间设置有至少一个密封腔，每个所述密封腔均包括间隔且相互连通的至少两个子腔室，所述子腔室内均容纳有流体，以在所述主动旋转轴的运动工况沿第一预定方向发生突然改变时，各所述密封腔内的子腔室之间能够形成沿第二预定方向流动的阻尼流体，以平缓所述从动旋转轴的运动；其中，所述第一预定方向与所述第二预定方向相反或相同。本发明的开盖装置，在负载发生突然改变导致主动旋转轴的运动状况发生突然改变时，可以借助各子腔室内所形成的阻尼流体，可以避免从动旋转轴突然改变运动工况的现象发生，确保从动旋转轴可以平缓运动，以便在行程结束时减少急速停止的现象，防止发生冲击，损坏部件，提高开盖装置的使用寿命，降低开盖装置的维护成本。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的

具体实施方式

一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明第一实施例中腔室、盖板与开盖装置的装配示意图；

图2为本发明第二实施例中腔室、盖板与开盖装置的剖视图；

图3为本发明第三实施例中开盖装置中主动旋转轴及从动旋转轴处的剖视图；

图4为本发明第四实施例中开盖装置中主动旋转轴及从动旋转轴处的剖视图。

附图标记说明

100：开盖装置；

110：旋转机构；

111：旋转气缸；

112：旋转臂；

120：传动机构；

121：主动旋转轴；

121a：第一内侧壁；

121b：第一外侧壁；

122：从动旋转轴；

122a：第二外侧壁；

122b：第二内侧壁；

131：第一密封腔；

131a：第一子腔室；

131b：第二子腔室；

132：第二密封腔；

132a：第三子腔室；

132b：第四子腔室；

133：第三密封腔；

133a：第五子腔室；

133b：第六子腔室；

134：第四密封腔；

134a：第七子腔室；

134b：第八子腔室；

141：第一隔离件；

142：第二隔离件；

143：第三隔离件；

144：第四隔离件；

151：第一阻尼件；

152：第二阻尼件；

153：第三阻尼件；

154：第四阻尼件；

200：盖板；

300：腔室。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明的第一方面，请参阅图1和图2，涉及一种腔室用开盖装置100，该开盖装置100用于驱动盖板200旋转以封闭或开启腔室300。开盖装置100包括旋转机构110和传动机构120。其中，传动机构120包括主动旋转轴121以及套设在主动旋转轴121内侧并与其可转动连接的从动旋转轴122，主动旋转轴121与旋转机构110连接，从动旋转轴122用于与盖板200连接。

请一并参阅图3，主动旋转轴121与从动旋转轴122之间可以设置有四个密封腔，分别为第一密封腔131、第二密封腔132、第三密封腔133和第四密封腔134，但本发明并不局限于此，本领域技术人员可以根据实际需要，在主动旋转轴121与从动旋转轴122之间设置一个、三个或者三个以上的密封腔。第一密封腔131可以包括间隔设置且相互连通的两个子腔室，分别为第一子腔室131a和第二子腔室131b。第二密封腔132可以包括间隔设置且相互连通的两个子腔室，分别为第三子腔室132a和第四子腔室132b。第三密封腔133可以包括间隔设置且相互连通的两个子腔室，分别为第五子腔室133a和第六子腔室133b。第四密封腔134可以包括间隔设置且相互连通的两个子腔室，分别为第七子腔室134a和第八子腔室134b，但本发明并不局限于此，本领域技术人员可以根据实际需要，在各密封腔内设置三个或者三个以上的子腔室，并且，各密封腔内所设置的子腔室的数量可以相同，也可以不同，具体可以根据实际需要确定。每个子腔室内均容纳有流体(例如，气体)。

请继续一并参考图2和图3，假设主动旋转轴121在旋转机构110的驱动下沿顺时针旋转，相应地，从动旋转轴122在主动旋转轴121的带动下也一并沿顺时针转动。假设在某一个驱动时间点，从动旋转轴122的负载突然减小，主动旋转轴121会出现因负载突然减小而突然加速的现象，如果没有设置如图3中所示的各密封腔的结构，从动旋转轴122在主动旋转轴121的带动下，也会同步出现突然加速的情况，从而容易导致从动旋转轴122的运动工况并不平缓。但是，在本实施例中，在主动旋转轴121突然加速时，会使得第一子腔室131a内的压强大于第二子腔室131b内的压强、第三子腔室132a内的压强大于第四子腔室132b内的压强、第五子腔室133a内的压强大于第六子腔室133b内的压强以及第七子腔室134a内的压强大于第八子腔室134b内的压强，从而使得流体从第一子腔室131a流向第二子腔室131b、第三子腔室132a流向第四子腔室132b、第五子腔室133a流向第六子腔室133b以及第七子腔室134a流向第八子腔室134b，形成沿逆时针方向流动的阻尼流体。这样，可以为从动旋转轴122提供缓冲阻尼，可以避免从动旋转轴122突然改变运动工况的现象发生，确保从动旋转轴122可以平缓运动，以便在行程结束时减少急速停止的现象，防止发生冲击，损坏部件，提高开盖装置100的使用寿命，降低开盖装置100的维护成本。

可以理解的是，假设在某一个驱动时间点，从动旋转轴122的负载突然增大，主动旋转轴121会出现因负载突然变大而突然减速的现象，此时，阻尼流体的方向与前文恰好相反，即：流体从第二子腔室131b流向第一子腔室131a、第四子腔室132b流向第三子腔室132a、第六子腔室133b流向第五子腔室133a以及第八子腔室134b流向第七子腔室134a，形成沿顺时针方向流动的阻尼流体，这样，可以为从动旋转轴122提供缓冲阻尼，可以避免从动旋转轴122突然改变运动工况的现象发生，确保从动旋转轴122可以平缓运动，以便在行程结束时减少急速停止的现象，防止发生冲击，损坏部件，提高开盖装置100的使用寿命，降低开盖装置100的维护成本。

需要说明的是，对于主动旋转轴121与从动旋转轴122之间通过何种结构实现可转动连接并没有作出限定，例如，该主动旋转轴121可以通过轴承或者类似轴承的结构实现与从动旋转轴122可转动连接。当然，本发明并不局限于此，本领域技术人员还可以根据实际需要，选用或设计其他一些转动连接结构来实现主动旋转轴121与从动旋转轴122可转动连接。

请继续参阅图1，在每个密封腔内均设置有一个隔离件，以将密封腔分隔为不同的子腔室。

具体地，在第一密封腔131内设置有一个第一隔离件141，第二密封腔132内设置有一个第二隔离件142，第三密封腔133内设置有一个第三隔离件143，第四密封腔134内设置有一个第四隔离件144。当然，本发明并不局限于此，各密封腔内可以设置多个隔离件，以便将密封腔分隔为多个子腔室。

请继续参阅图1，主动旋转轴121包括靠近从动旋转轴122的第一内侧壁121a以及远离从动旋转轴122的第一外侧壁121b。从动旋转轴122包括靠近主动旋转轴121的第二外侧壁122a以及远离主动旋转轴121的第二内侧壁122b。其中，密封腔为自第一内侧壁121a向靠近第一外侧壁121b的方向凹陷的密封槽，隔离件为自第二外侧壁122a向远离第二内侧壁122b的方向凸出的凸台，凸台插置在对应的密封槽内，并且，在沿主动旋转轴122的径向方向上，凸台与密封槽之间具有间隙，该间隙可以允许流体在不同子腔室内流动。

当然，上述凹槽和凸台的位置也可以互换，也即，密封腔为自第二外侧壁122a向靠近第二内侧壁122b的方向凹陷的密封槽，隔离件为自第一内侧壁121a向远离第一外侧壁121b的方向凸出的凸台。

请参阅图3，密封槽和凸台的数量均为多个，为了使得从动旋转轴122的运动更加平缓，多个密封槽沿第一内侧壁121a的周向等间距设置，多个凸台沿第二外侧壁122a的周向等间距设置。并且，可以如图3所示的那样，每个凹槽对应一个凸台，当然，本发明并不局限于此。

此外，还可以在凸台上设置有连通相邻两个子腔室的阻尼孔(图中并未示出)，这样，阻尼流体除了可以通过凸台与密封槽之间的间隙在相邻两个子腔室之间流动产生阻尼力之外，也可以通过阻尼孔在两个相邻子腔室之间流动来产生阻尼力。

本发明的发明人经过调试发现，在调试过程中，运动较慢时，通过流体产生的阻力可能会不足以使主动旋转轴驱动从动旋转轴运动，请参阅图4，假设主动旋转轴121顺时针运动，会使第一子腔室131a、第三子腔室132a、第五子腔室133a和第七子腔室134a的流体在开始阶段就排出，进而影响运动过程中缓冲的效果，由于整个过程需要在15秒内完成整个动作，因此运动速度不能调试过慢，否则不能在规定时间完成动作。

为此，针对上述现象，本发明的发明人对上述开盖装置100作出进一步改进，每个密封腔内均还设置有至少一个阻尼件，阻尼件能够协同阻尼气流一起作用于从动旋转轴，以平缓从动旋转轴的运动。

请参阅图4，第一密封腔131内设置有一个第一阻尼件151、第二密封腔132内设置有一个第二阻尼件152、第三密封腔133内设置有一个第三阻尼件153以及第四密封腔134内设置有一个第四阻尼件154。当然，本发明并不局限于此，本领域技术人员可以根据实际需要，在各密封腔内设置两个或者多个阻尼件等等。在本实施例中，假设特殊工况要求需要在较慢速度下完成，在慢速运动过程中由于驱动冲量较小，可以通过所设置的各阻尼件产生的阻力提供驱动力，从而避免因为密闭腔室内的流体较早被消耗。当负载产生突变，各阻尼件产生的阻力不足以同步主动旋转轴121和从动旋转轴122的运功时，气流的阻力依然可以缓冲主动旋转轴121和从动旋转轴122的相对运动，从而起到平稳运动的效果。

需要说明的是，对于阻尼件的具体材料并没有作出限定，例如，该阻尼件的制作材料可以为橡胶，当然，除了橡胶以外，本领域技术人员还可以选用其他具有阻尼性质的材料。

请继续参阅图3，各阻尼件可以夹设在凸台顶壁与密封槽底壁之间。也就是说，在该种实施方式中，阻尼件仅仅处于凸台与密封槽之间的间隙中，这样，可以降低阻尼件的制作成本，同时，所设置的阻尼件可以进一步减小该间隙，从而可以避免子腔室内的流体较早被消耗。

请一并参阅图1和图2，旋转机构110包括旋转气缸111和旋转臂112。其中，旋转臂112的第一端与旋转气缸111的缸体固定连接，旋转臂112的第二端与主动旋转轴121固定连接。固定连接的方式包括但不限于螺栓连接。

需要说明的是，旋转机构110并不局限于旋转气缸111的结构，本领域技术人员可以根据实际需要，选取其他一些能够实现转动的驱动机构，例如，该旋转机构110也可以为齿轮驱动机构、链轮驱动机构等等。

本发明的第二方面，请参阅图1，提供了一种半导体处理设备，包括腔室300、盖板200以及驱动盖板200旋转以封闭或开启腔室300的开盖装置100，该开盖装置100采用前文记载的开盖装置100。

本实施例结构的半导体处理设备，具有前文记载的开盖装置100，在负载发生突然改变导致主动旋转轴121的运动状况发生突然改变时，可以借助各子腔室内所形成的阻尼流体，可以避免从动旋转轴122突然改变运动工况的现象发生，确保从动旋转轴122可以平缓运动，以便在行程结束时减少急速停止的现象，防止发生冲击，损坏部件，提高开盖装置100的使用寿命，降低开盖装置100的维护成本。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。