一种槽盖装置和槽式清洗设备的制作方法

本发明涉及半导体设备领域，更具体地，涉及一种槽盖装置和槽式清洗设备。

背景技术：

半导体行业槽式清洗设备中，槽式清洗工艺中部分槽体内化学液的温度在100-120℃。在一些槽内含水的药液因需要高温，通常会产生大量酸气。如不对酸气加以密封控制，则酸气会进入到设备的其余模块，从而影响设备总体的工艺效果。

参考图1，为一种现有技术的槽盖，包括左槽盖装配体20和右槽盖装配体21，左槽盖装配体20为槽盖打开状态，右槽盖装配体21为槽盖关闭状态。此装置具有以下不足：1、须固定于设备本体框架上，因而此装置的固定受制于框架的宽度，不能满足不同的工艺槽体的尺寸结构，不利于与槽体尺寸配合。2、密封效果差，因左槽盖装配体20，右槽盖装配体21固定在本体框架上，并非直接与高温工艺槽体22相连，在机构闭合状态下与高温工艺槽体22上端会产生间隙，高温工艺过程中，酸气沿间隙挥发至相邻工艺模块。3、同步性差，此机构分为左槽盖装配体20，右槽盖装配体21左右两个结构，因受到气缸组件不同步因素的影响，导致开关动作不一致，可靠性低。

因此，期待一种新的槽盖装置，能够解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种槽盖装置和槽式清洗设备，能够提高槽盖装置的装配灵活性，提高槽盖装置与清洗槽的密封性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种槽盖装置，用于半导体槽式清洗设备，所述半导体槽式清洗设备包括用于进行清洗工艺的清洗槽，该槽盖装置包括：

槽盖板、固定架和可伸缩机构；

所述固定架设置于所述清洗槽的槽壁外部，所述可伸缩机构设于所述固定架上；

所述槽盖板设置于所述清洗槽上方，所述槽盖板的一端固定设有连杆组件，所述连杆组件分别与所述固定架和所述可伸缩机构的伸缩端铰接，所述可伸缩机构用于驱动所述连杆组件进行转动，以使所述槽盖板进行翻转打开或关闭所述清洗槽的槽口。

可选方案中，所述可伸缩机构包括至少一气缸组件，所述气缸组件包括气缸和支架，所述支架安装在所述固定架的下端，所述气缸的底部与所述支架铰接并可绕所述支架转动，所述气缸的活塞杆的伸缩端与所述连杆组件铰接。

可选方案中，所述连杆组件包括公共连接部、第一连杆、第二连杆和第三连杆；其中，

所述公共连接部的一侧面与所述槽盖板的一端固定；

所述第一连杆、所述第二连杆和所述第三连杆平行设置；

所述第一连杆的一端和所述第二连杆的一端分别与所述公共连接部的两端连接，所述第一连杆的另一端和所述第二连杆的另一端分别与所述固定架顶部的两端铰接；

所述第三连杆的一端与所述公共连接部的中部连接，另一端与所述气缸的活塞杆的伸缩端铰接。

可选方案中，所述槽盖板底面设有与所述清洗槽的顶部配合的凹槽，所述槽盖板处于关闭状态时，所述清洗槽的顶部与所述凹槽密封配合。

可选方案中，所述固定架包括槽体固定板和运动部件支架，所述槽体固定板固定在所述清洗槽的侧壁上，所述运动部件支架固定在所述槽体固定板上，所述支架固定在所述运动部件支架的底端，所述连杆组件的第一连杆和第二连杆分别与所述运动部件支架顶端的两侧铰接。

可选方案中，所述气缸的活塞杆的伸缩端与所述第三连杆通过双肘节接头铰接。

可选方案中，所述气缸包括单杆双作用气缸。

可选方案中，所述气缸组件还包括上调速阀和下调速阀，所述上调速阀与所述气缸的上腔体连接，所述下调速阀与所述气缸的下腔体连接，所述上调速阀和所述下调速阀用于控制所述气缸的活塞杆的伸缩速度。

可选方案中，所述气缸组件还包括电磁阀，所述气缸具有第一进出气口和第二进出气口，所述电磁阀用于通过控制所述第一进出气口和所述第二进出气口的进气和排气状态，以使所述气缸的活塞杆进行伸出和缩回的运动。

本发明还提供了一种槽式清洗设备，包括上述的槽盖装置。

本发明的有益效果在于：

本发明的固定架直接安装在清洗槽外壁上，无需借助设备框架即可实现槽盖板与清洗槽的配合，减小了设备结构的尺寸，增加了装配灵活性。另外，此结构不再受框架尺寸的限制，增加了与清洗槽体的配合度，提高了可靠性。可伸缩机构驱动连杆组件转动，连杆组件带动槽盖板进行翻转，以打开或关闭清洗槽的槽口，这样本发明由原来的左右分体结构改为一体式的机构，增加了运动一致性，解决了原结构左右运动不同步的缺陷，大幅度增加了设备在运行中的稳定性及可靠性。

槽盖板与清洗槽采用凹槽结构配合，当槽盖装置处于闭合状态时，槽盖板与清洗槽之间不再有间隙，因而增加了槽盖装置与清洗槽的密封性，解决了现有结构密封不严的问题，避免酸气溢出，提高了设备内部微环境从而增加了清洗晶圆的工艺效果。

本发明具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。

图1示出了现有技术的槽式清洗设备的槽盖装置的结构示意图。

图2示出了根据本发明一实施例的槽盖装置处于打开状态下清洗设备的结构图。

图3示出了根据本发明一实施例的槽盖装置处于关闭状态下清洗设备的结构图。

图4示出了根据本发明一实施例的槽盖装置的结构示意图。

图5示出了根据本发明一实施例的固定架与清洗槽的装配示意图。

图6示出了根据本发明一实施例的槽盖装置各部件细节示意图。

图7示出了根据本发明一实施例的槽盖装置打开过程中各部件运动方向示意图。

图8示出了根据本发明一实施例的槽盖板的凹槽与清洗槽槽壁密封配合的结构示意图。

图9示出了根据本发明一实施例的气缸气动原理图。

标号说明

1-清洗槽；2-槽盖板；3-槽体固定板；4-可伸缩机构；5-运动部件支架；6-连杆转轴；7-连杆组件；8-第一进出气口；9-第二进出气口；10-支架轴；11-支架；12-双肘节接头旋转轴；13-双肘节接头；14-气缸活塞杆；15-气缸；16-下调速阀；17-上调速阀；18-电磁阀；20-左槽盖装配体；21-右槽盖装配体；22-高温工艺槽。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明。虽然本发明提供了优选的实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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发明中的具体含义。

图2至图6示出了根据本发明实施例的槽盖装置以及槽盖装置与清洗槽的装配结构图。请参照图2和图6，该槽盖装置用于半导体槽式清洗设备，半导体槽式清洗设备包括用于进行清洗工艺的清洗槽，该槽盖装置包括：

槽盖板2、固定架和可伸缩机构4；

固定架设置于清洗槽1的槽壁外部，可伸缩机构4设于固定架上；

槽盖板2设置于清洗槽1上方，槽盖板2的一端固定设有连杆组件7，连杆组件7分别与固定架和可伸缩机构4的伸缩端铰接，可伸缩机构4用于驱动连杆组件7进行转动，以使槽盖板2进行翻转打开或关闭清洗槽1的槽口。

具体地，本发明的槽盖装置用于密封遮盖槽式清洗设备的清洗槽1的槽口，本实施例中，清洗槽1为四方体，槽盖板2为矩形，尺寸略大于清洗槽1，以保障良好的密封性。在其他实施例中，槽盖板2的形状可以根据清洗槽1开口的形状设计。固定架用于将槽盖装置固定在清洗槽1的侧壁外部，根据清洗槽1的大小，固定架可以固定在清洗槽1的一个侧壁外部，或者多个侧壁的外部。本实施例中，固定架包括槽体固定板3和运动部件支架5，槽体固定板3固定在清洗槽1相邻的三个侧壁上，运动部件支架5固定在槽体固定板3上。可选方案中，槽体固定板3通过螺钉固定在清洗槽1的侧壁上。运动部件支架5通过螺钉或焊接在槽体固定板3上。

槽盖板2靠近固定架的一端固定设有连杆组件7，连杆组件7与固定板铰接，本实施例中，与运动部件支架5的上部铰接。连杆组件7还与可伸缩机构4的伸缩端铰接，当可伸缩机构4伸缩运动时，带动连杆组件7饶固定架转动，连杆组件7带动槽盖板2进行翻转，以打开或关闭清洗槽1的槽口。本实施例中，可伸缩机构4固定在运动部件支架5上，可伸缩机构4处于缩回行程时，槽盖板2打开，可伸缩机构4处于伸出行程时，槽盖板2关闭。

本实施例的固定架直接安装在清洗槽外壁上，无需借助设备框架即可实现槽盖板与清洗槽的配合，减小了设备结构的尺寸，增加了装配灵活性。另外，此结构不再受框架尺寸的限制，增加了与清洗槽体的配合度，提高了可靠性。可伸缩机构驱动连杆组件转动，连杆组件带动槽盖板进行翻转，以打开或关闭清洗槽的槽口，这样本发明由原来的左右分体结构改为一体式的机构，增加了运动一致性，解决了原结构左右运动不同步的缺陷，大幅度增加了设备在运行中的稳定性及可靠性。

本实施例中，可伸缩机构包括至少一气缸组件，气缸组件包括气缸15和支架11，支架11安装在固定架的下端，如，安装在运动部件支架5上，气缸15的底部与支架11铰接并可绕支架11转动，具体为，支架11具有支架轴10，气缸底部具有通孔结构，支架轴10穿过通孔结构，使气缸15的底部绕支架轴10旋转。气缸活塞杆14的伸缩端与连杆组件7铰接。当气缸活塞杆14处于缩回行程时，气缸底部绕支架11旋转，槽盖板2打开，当气缸活塞杆14处于伸出行程时，槽盖板2关闭。图2为槽盖板处于打开状态的结构图，图3为槽盖板处于关闭状态的结构图，图7示出了槽盖板2打开时，连杆组件7，气缸活塞杆和气缸底部绕支架旋转的运动方向。本实施例中，气缸组件为两组，并排设置在固定架上，两组气缸组件沿支架轴10方向排列。设置两组气缸组件，使两个气缸的活塞杆14与连杆组件7铰接，防止槽盖板在开合运动时出现倾斜的情况。在其他实施例中，可伸缩机构可以是其他的形式，如电致伸缩杆。

参考图6，本实施例中，连杆组件7包括公共连接部、第一连杆、第二连杆和第三连杆；其中，公共连接部的一侧面与槽盖板2的一端固定；第一连杆、第二连杆和第三连杆平行设置；第一连杆的一端和第二连杆的一端分别与公共连接部的两端连接，第一连杆的另一端和第二连杆的另一端分别与固定架顶部的两端铰接。第三连杆的一端与公共连接部的中部连接，另一端与可伸缩机构的上端铰接。具体地，连杆组件为e形，第一连杆和第二连杆设有第一通孔，固定架设有第二通孔，连杆组件7还包括穿过第一通孔和第二通孔的连杆转轴6，连杆转轴6与第一连杆/第二连杆固定连接，连杆转轴6能够在第二通孔中转动，以实现连杆组件7与固定架的铰接。将连杆组件7的两端均与固定架铰接，即有两个铰接点，可以提高槽盖板2运动的平稳性。本实施例中，气缸的活塞杆14与第三连杆通过双肘节接头13铰接。其中气缸活塞杆14与双肘节接头13螺纹连接，第三连杆具有通孔，双肘节接头旋转轴12穿过通孔，连杆组件7可绕双肘节接头旋转轴12铰接转动。

参考图8，本实施例中，槽盖板2底面设有与清洗槽1的顶部配合的凹槽，凹槽与槽壁相对应，槽盖板2处于关闭状态时，清洗槽1的顶部与凹槽密封配合。槽盖板2与清洗槽1采用凹槽结构配合，当槽盖装置处于闭合状态时，槽盖板2与清洗槽1之间不再有间隙，因而增加了槽盖装置与清洗槽1的密封性，解决了现有结构密封不严的问题，避免酸气溢出。

参考图9，在一个实施例中，气缸组件还包括上调速阀17和下调速阀16，上调速阀17与气缸15的上腔体连接，下调速阀16与气缸15的下腔体连接，以控制气缸活塞杆14的伸缩速度。气缸15可使用单杆双作用气缸(开/关都需要通气)，通过调节上调速阀17，下调速阀16的旋钮可以控制气缸活塞杆14的伸出缩回速度。

在一个实施例中，气缸组件还包括电磁阀，气缸具有第一进出气口和第二进出气口，电磁阀用于通过控制第一进出气口和第二进出气口的进气和排气状态，以使气缸的活塞杆进行伸出和缩回的运动。具体的，如图9所示，电磁阀18(可使用双电控三位五通中封式电磁阀)控制气体经过第一进出气口8、第二进出气口9、气缸15上的下调速阀16和上调速阀17(上调速阀17和下调速阀使用排气节流阀)的气体流通路径，来实现气缸的伸缩运动。例如，电磁阀18的b端得电，气体经过第一进出气口8和下调速阀16进入气缸15缸体内，带动气缸活塞杆14伸出，并将气缸15缸体内上腔体内的气体从上调速阀17经由第二进出气口9到电磁阀18排气口排出，从而实现槽盖板2关闭。电磁阀18的a端得电，气体经过第二进出气口9和上调速阀17进入气缸15缸体内，带动气缸活塞杆14缩回，并将气缸15缸体内的下腔体内的气体从下调速阀16经由第一进出气口8到电磁阀18排气口排出，从而实现槽盖板2开启。

本发明一实施例还提供了一种槽式清洗设备，包括上述的槽盖装置。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。