本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，具體地，涉及一種閥門機構(gòu)及半導(dǎo)體加工設(shè)備。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體加工設(shè)備通常由多個可密封的腔室組成，這些腔室相鄰且各自獨立。例如，單個半導(dǎo)體制造設(shè)備通常包括一個或多個工藝腔室以及與該工藝腔室連接的傳輸腔室。傳輸腔室與工藝腔室的連接部分設(shè)置有閥口以及用于開啟或封閉該閥口的閥門機構(gòu)，在傳輸半導(dǎo)體晶片時，閥門機構(gòu)開啟閥口，以供傳輸腔室中的機械手通過；在完成傳輸工作之后，閥門機構(gòu)封閉閥口，從而分別將傳輸腔室與工藝腔室封閉，并各自獨立。

圖1為現(xiàn)有的半導(dǎo)體加工設(shè)備的局部示意圖。圖2為現(xiàn)有的閥門機構(gòu)的剖視圖。請一并參閱圖1和圖2，半導(dǎo)體加工設(shè)備包括傳輸腔室1、工藝腔室2和閥門機構(gòu)3。其中，傳輸腔室1和工藝腔室2相互對接，且在二者的對接處設(shè)置有閥口4，用以使傳輸腔室1和工藝腔室2相連通。閥門機構(gòu)3設(shè)置在傳輸腔室1和工藝腔室2之間，且由閥板6和用于驅(qū)動該閥板6上下運動的驅(qū)動機構(gòu)5組成，用以開啟或封閉閥口4。

由于上述閥門機構(gòu)3設(shè)置在傳輸腔室1和工藝腔室2之間，若工藝腔室2為多個，則傳輸腔室1與各個工藝腔室2之間均設(shè)置有閥門機構(gòu)3，這增加了半導(dǎo)體加工設(shè)備的整體體積，腔室布局不緊湊。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，提出了一種閥門機構(gòu)及半導(dǎo)體加工設(shè)備，其可以在腔室體積不變的前提下， 減小半導(dǎo)體加工設(shè)備的整體體積，同時使腔室布局更為緊湊。

為實現(xiàn)本發(fā)明的目的而提供一種閥門機構(gòu)，用于開啟或封閉腔室的閥口；其特征在于，包括閥板以及用于驅(qū)動所述閥板上升或下降的驅(qū)動裝置，其中，所述閥板設(shè)置在所述腔室的內(nèi)部，且所述閥板與所述閥口分別具有傾斜的對接面，所述閥板的對接面與所述閥口的對接面相互平行；所述閥板通過上升或下降使其對接面與所述閥口的對接面相接觸或相分離，以實現(xiàn)所述閥口的開啟或封閉。

優(yōu)選的，所述閥板的對接面位于所述閥口的對接面下方。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動裝置包括升降軸和氣缸，其中，所述升降軸豎直設(shè)置，且所述升降軸的上端與所述閥板連接，所述升降軸的下端與所述氣缸連接；所述氣缸用于驅(qū)動所述升降軸上升或下降。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動裝置包括旋轉(zhuǎn)組件、升降軸和氣缸，其中，所述升降軸豎直設(shè)置，且所述升降軸的上端通過所述旋轉(zhuǎn)組件與所述閥板連接；所述升降軸的下端與所述氣缸連接；所述氣缸用于驅(qū)動所述升降軸上升或下降；所述旋轉(zhuǎn)組件用于允許所述閥板在預(yù)定角度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并且旋轉(zhuǎn)的中心線平行于所述閥板的對接面在水平方向上的中心線，且垂直于所述升降軸。

優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)組件包括旋轉(zhuǎn)軸和調(diào)節(jié)件，其中，所述旋轉(zhuǎn)軸沿所述閥板旋轉(zhuǎn)的中心線設(shè)置，且與所述升降軸的上端連接，并且所述旋轉(zhuǎn)軸與所述閥板可旋轉(zhuǎn)地連接；所述調(diào)節(jié)件用于將所述閥板相對于所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的角度限定在所述預(yù)定角度范圍內(nèi)。

優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)組件還包括兩個軸承座和兩個滾動軸承，其中，所述兩個軸承座沿所述閥板旋轉(zhuǎn)的中心線間隔設(shè)置在所述閥板背離其對接面的表面；每個所述軸承座中設(shè)置有一個所述滾動軸承，所述旋轉(zhuǎn)軸的兩端分別穿過所述兩個滾動軸承，且所述旋轉(zhuǎn)軸與所述滾動軸承相配合。

優(yōu)選的，所述調(diào)節(jié)件包括固定部，所述固定部固定在所述旋轉(zhuǎn)軸上，且位于所述兩個滾動軸承之間；并且，在所述固定部上分別設(shè)置有第一阻擋部和第二阻擋部，二者均位于所述軸承座的旋轉(zhuǎn)路徑上，其中，所述第一阻擋部用于在所述閥板的旋轉(zhuǎn)角度到達所述預(yù)定 角度范圍的其中一個邊界值時，阻擋所述軸承座繼續(xù)旋轉(zhuǎn)；所述第二阻擋部用于在所述閥板的旋轉(zhuǎn)角度到達所述預(yù)定角度范圍的其中另一個邊界值時，阻擋所述軸承座繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。

優(yōu)選的，所述閥板與所述閥口的兩個對接面的傾斜角度均為45°。

優(yōu)選的，所述預(yù)定角度范圍為：大于等于43°，并小于等于47°。

優(yōu)選的，在所述閥板的對接面的上側(cè)邊處設(shè)置有圓柱，所述圓柱與所述旋轉(zhuǎn)軸相互平行；對應(yīng)地在所述閥口的對接面的上側(cè)邊處設(shè)置有凹槽，所述閥板在所述圓柱進入所述凹槽內(nèi)，并與之相接觸時，無法繼續(xù)上升。

優(yōu)選的，所述閥門機構(gòu)還包括波紋管組件；在所述腔室底部的腔室壁上設(shè)置有沿其厚度方向貫穿的第一通孔，所述氣缸位于所述腔室的外部，且固定在所述腔室的底部；所述升降軸的下端經(jīng)由所述第一通孔延伸至所述腔室的外部，并與所述氣缸連接；所述波紋管組件位于所述腔室內(nèi)，且套設(shè)在所述升降軸上，用以對所述升降軸與所述第一通孔之間的間隙進行密封。

優(yōu)選的，所述閥門機構(gòu)還包括安裝部件和波紋管組件，其中，在所述腔室底部的腔室壁上設(shè)置有沿其厚度方向貫穿的第一通孔，所述安裝部件與所述腔室底部的腔室壁密封連接，且在所述安裝部件的頂部設(shè)置有安裝凹槽，所述安裝凹槽與所述第一通孔對接，且在所述安裝部件中，且位于所述安裝凹槽內(nèi)設(shè)置有貫穿其底部厚度的第二通孔；所述氣缸位于所述安裝部件的外部，且固定在所述安裝部件的底部；所述升降軸的下端依次經(jīng)由所述第一通孔和第二通孔延伸至所述腔室的外部，并與所述氣缸連接；所述波紋管組件位于所述安裝凹槽內(nèi)，且套設(shè)在所述升降軸上，用以對所述升降軸與所述第二通孔之間的間隙進行密封。

作為另一個技術(shù)方案，本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體加工設(shè)備，包括至少兩個腔室以及用于開啟或封閉相鄰的兩個所述腔室之間的閥口的閥門機構(gòu)，所述閥門機構(gòu)采用本發(fā)明提供的上述閥門機構(gòu)。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明提供的閥門機構(gòu)，其閥板設(shè)置在腔室內(nèi)部，且閥板與閥口分別具有傾斜的對接面，閥板的對接面與閥口的對接面相互平行，該閥板通過上升或下降使其對接面與閥口的對接面相接觸或相分離，以實現(xiàn)閥口的開啟或封閉。由于閥板設(shè)置在腔室內(nèi)部，這可以在腔室體積不變的前提下，減小半導(dǎo)體加工設(shè)備的整體體積，同時使腔室布局更為緊湊。

本發(fā)明提供的半導(dǎo)體加工設(shè)備，通過采用本發(fā)明提供的上述閥門機構(gòu)，可以在腔室體積不變的前提下，減小整體體積，同時使腔室布局更為緊湊。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的半導(dǎo)體加工設(shè)備的局部示意圖；

圖2為現(xiàn)有的閥門機構(gòu)的剖視圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的閥門機構(gòu)開啟閥口的局部剖視圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的閥門機構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例提供的閥門機構(gòu)封閉閥口的局部剖視圖。

具體實施方式

為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖來對本發(fā)明提供的閥門機構(gòu)及半導(dǎo)體加工設(shè)備進行詳細描述。

本發(fā)明提供的閥門機構(gòu)，用于開啟或封閉腔室的閥口。該閥口貫通設(shè)置在側(cè)壁上，當閥口開啟時，相鄰的兩個腔室相互連通，此時可以在這兩個腔室之間進行被加工工件的傳輸。當閥口關(guān)閉時，相鄰的兩個腔室相互獨立、且均處于封閉狀態(tài)。本發(fā)明提供的閥門機構(gòu)包括閥板以及用于驅(qū)動該閥板上升或下降的驅(qū)動裝置，其中，閥板設(shè)置在腔室的內(nèi)部，且閥板與閥口分別具有傾斜的對接面，閥板的對接面與閥口的對接面相互平行。閥板通過上升或下降使其對接面與閥口的對接面相接觸或相分離，以實現(xiàn)閥口的開啟或封閉。由于閥板設(shè)置在腔室內(nèi)部，這可以在腔室體積不變的前提下，減小半導(dǎo)體加工設(shè)備的整體體積，同時使腔室布局更為緊湊。

下面對本發(fā)明提供的閥門機構(gòu)的具體實施方式進行詳細描述。具體地，圖3為本發(fā)明實施例提供的閥門機構(gòu)開啟閥口的局部剖視圖。圖4為本發(fā)明實施例提供的閥門機構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明實施例提供的閥門機構(gòu)封閉閥口的局部剖視圖。請一并參閱圖3-圖5，閥門機構(gòu)包括閥板12以及用于驅(qū)動該閥板12上升或下降的驅(qū)動裝置，其中，閥板12設(shè)置在腔室10的內(nèi)部。在腔室10的側(cè)壁上設(shè)置有閥口11，該閥口11在側(cè)壁內(nèi)側(cè)的端面用作與閥板12對接的對接面111，該對接面111相對于豎直方向傾斜，且面朝斜下方的方向。而且，閥板12具有與閥口11對接的對接面121，該對接面121位于閥口11的對接面111下方，且相對于豎直方向傾斜，且面朝斜上方的方向，并與閥口11的對接面111相對，即，對接面121與對接面111相互平行，且彼此相對。當驅(qū)動裝置驅(qū)動閥板12上升或下降時，閥板12的對接面121與閥口11的對接面111相接觸或相分離，以實現(xiàn)閥口11的開啟或封閉。優(yōu)選的，閥板12與閥口11的兩個對接面的傾斜角度均為45°。

在本實施例中，驅(qū)動裝置包括旋轉(zhuǎn)組件、升降軸17和氣缸18，其中，升降軸17豎直設(shè)置，且該升降軸17的上端通過旋轉(zhuǎn)組件與閥板12連接；升降軸17的下端與氣缸18連接；氣缸18用于驅(qū)動升降軸17上升或下降；旋轉(zhuǎn)組件用于允許閥板12在預(yù)定角度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并且旋轉(zhuǎn)的中心線平行于閥板12的對接面121在水平方向上的中心線，且垂直于升降軸17，如圖4所示，X方向即為閥板12旋轉(zhuǎn)的中心線所在方向，Y方向為垂直于閥板12的對接面121的方向。借助旋轉(zhuǎn)組件，不僅可以在閥板12與閥口11對接時，起到緩沖的作用，避免設(shè)置在閥板12與閥口11之間的密封圈過度磨損，從而可以提高密封圈的使用壽命。而且還可以使閥板12通過調(diào)整其對接面121的傾斜角度，而自動實現(xiàn)與閥口11的對接面111完全貼合，從而可以避免因加工誤差、尺寸誤差或者運動誤差等因素造成閥板12與閥口11的對接面不能完成貼合。優(yōu)選的，上述預(yù)定角度范圍為：大于等于43°，并小于等于47°。這樣，閥板12的對接面121可以圍繞其X方向旋轉(zhuǎn)軸順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)2°。

在本實施例中，旋轉(zhuǎn)組件包括旋轉(zhuǎn)軸23、調(diào)節(jié)件、兩個軸承座13和兩個滾動軸承26，其中，旋轉(zhuǎn)軸23沿閥板12旋轉(zhuǎn)的中心線設(shè)置，即，沿X方向設(shè)置，且與升降軸17的上端連接，并且旋轉(zhuǎn)軸23與閥板12可旋轉(zhuǎn)地連接?？尚D(zhuǎn)地連接方式具體為：兩個軸承座13沿閥板12旋轉(zhuǎn)的中心線(X方向)間隔設(shè)置在閥板12背離其對接面121的表面122；每個軸承座13中設(shè)置有一個滾動軸承26，旋轉(zhuǎn)軸23的兩端分別穿過兩個滾動軸承26，且旋轉(zhuǎn)軸23與滾動軸承26相配合，從而實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)軸23與閥板12可旋轉(zhuǎn)地連接。當然，在實際應(yīng)用中，還可以采用其他任意連接方式，只要能夠使閥板12能夠相對于旋轉(zhuǎn)軸23旋轉(zhuǎn)即可。

調(diào)節(jié)件用于將閥板12相對于旋轉(zhuǎn)軸23旋轉(zhuǎn)的角度限定在上述預(yù)定角度范圍內(nèi)。在本實施例中，調(diào)節(jié)件包括固定部14，該固定部14固定在旋轉(zhuǎn)軸23上，且位于兩個滾動軸承26之間；并且，在固定部14上分別設(shè)置有第一阻擋部22和第二阻擋部24，二者均位于軸承座13的旋轉(zhuǎn)路徑上，換言之，當軸承座13相對于旋轉(zhuǎn)軸23旋轉(zhuǎn)時，勢必會與第一阻擋部22或第二阻擋部24相遇，并被阻擋而無法繼續(xù)前進。其中，當軸承座13與第一阻擋部22相遇，此時閥板12的旋轉(zhuǎn)角度到達預(yù)定角度范圍的其中一個邊界值。當軸承座13與第二阻擋部24相遇，此時閥板12的旋轉(zhuǎn)角度到達預(yù)定角度范圍的其中另一個邊界值。例如，若預(yù)定角度范圍為：大于等于43°，并小于等于47°，該預(yù)定角度范圍的兩個邊界值分別為43°和47°。在這種情況下，第一阻擋部22和第二阻擋部24在閥板12的旋轉(zhuǎn)角度分別到達43°和47°時，阻擋軸承座26繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，從而將閥板12相對于旋轉(zhuǎn)軸17旋轉(zhuǎn)的角度限定在上述預(yù)定角度范圍內(nèi)。，容易理解，第一阻擋部22和第二阻擋部24的位置應(yīng)滿足：第一阻擋部22阻擋軸承座13旋轉(zhuǎn)的方向與第二阻擋部24阻擋軸承座13旋轉(zhuǎn)的方向相反。優(yōu)選的，在本實施例中，第一阻擋部22和第二阻擋部24分別為兩個，用以同時阻擋兩個軸承座26的運動。

優(yōu)選的，如圖5所示，在閥板12的對接面121的上側(cè)邊處設(shè)置有圓柱21，該圓柱21與旋轉(zhuǎn)軸23相互平行，即，沿X軸設(shè)置。對 應(yīng)地在閥口11的對接面111的上側(cè)邊處設(shè)置有凹槽27，閥板12在圓柱21進入凹槽27內(nèi)，并與之相接觸時，無法繼續(xù)上升。也就是說，在閥板12上升的過程中，圓柱21會在閥板12到達一定的高度時進入凹槽27內(nèi)，并且圓柱21的外表面與凹槽27的內(nèi)表面完全接觸，此時閥板12無法繼續(xù)上升。由此可知，借助圓柱21和凹槽27，可以起到限定閥板12的上升高度的作用，以保證閥板12準確地到達可封閉閥口11的位置處。另外，當圓柱21的外表面與凹槽27的內(nèi)表面完全接觸，以使閥板12無法繼續(xù)上升時，受到加工誤差、尺寸誤差或者運動誤差等因素的限制，閥板12與閥口11的對接面可能不能完成貼合，如圖5所示，閥板12與閥口11的對接面之間存在夾角A，在這種情況下，可以繼續(xù)驅(qū)動閥板12上升，此時閥板12會自動圍繞其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，直至閥板12的對接面121與閥口11的對接面111完全貼合，從而不僅可以避免因加工誤差、尺寸誤差或者運動誤差等因素造成閥板12與閥口11的對接面不能完成貼合，而且還可以在閥板12與閥口11對接時，起到緩沖的作用，避免設(shè)置在閥板12與閥口11之間的密封圈過度磨損，從而可以提高密封圈的使用壽命。

在本實施例中，閥門機構(gòu)還包括安裝部件16和波紋管組件，其中，在腔室底部的腔室壁上設(shè)置有沿其厚度方向貫穿的第一通孔，安裝部件16與腔室底部的腔室壁密封連接，且在該安裝部件16的頂部設(shè)置有安裝凹槽，該安裝凹槽與第一通孔對接，且在安裝部件16中，且位于安裝凹槽內(nèi)設(shè)置有貫穿其底部厚度的第二通孔；氣缸18位于安裝部件16的外部，且固定在安裝部件16的底部；升降軸17的下端依次經(jīng)由第一通孔和第二通孔延伸至腔室10的外部，并與氣缸18(的活塞桿)連接；波紋管組件位于安裝凹槽內(nèi)，且套設(shè)在升降軸17上，用以對升降軸17與第二通孔之間的間隙進行密封，從而可以保證腔室10的真空度。具體來說，該波紋管組件包括上法蘭19、下法蘭20和波紋管15，其中，上法蘭19通過調(diào)節(jié)件的固定部14與旋轉(zhuǎn)軸23固定連接，并與升降軸17的上端連為一體；下法蘭20套設(shè)在升降軸17上，且固定在安裝凹槽的底面上，并且在下法蘭20與安裝凹槽的底面之間還設(shè)置有密封件(圖中未示出)，用以對二者之間 的間隙進行密封。波紋管15套設(shè)在升降軸17上，且位于上法蘭19和下法蘭20之間，并分別與二者密封連接。

需要說明的是，在本實施例中，驅(qū)動裝置包括旋轉(zhuǎn)組件，但是本發(fā)明并不局限于此，在實際應(yīng)用中，也可以省去旋轉(zhuǎn)組件，而僅利用升降軸和氣缸驅(qū)動閥板上升或下降。在這種情況下，閥板相對于升降軸固定不動，即，其傾斜角度始終不變。

還需要說明的是，在實際應(yīng)用中，若腔室內(nèi)部的高度充足，可以省去上述安裝部件16，在這種情況下，在腔室底部的腔室壁上設(shè)置有沿其厚度貫穿的第一通孔，上述氣缸18位于腔室10的外部，且固定在腔室10的底部；升降軸17的下端經(jīng)由第一通孔延伸至腔室10的外部，并與氣缸18連接；波紋管組件位于腔室10內(nèi)，且套設(shè)在升降軸17上，用以對升降軸17與第一通孔之間的間隙進行密封。

綜上所述，本發(fā)明實施例提供的閥門機構(gòu)，其閥板設(shè)置在腔室內(nèi)部，且閥板與閥口分別具有傾斜的對接面，該閥板通過上升或下降使其對接面與閥口的對接面相接觸或相分離，以實現(xiàn)閥口的開啟或封閉。由于閥板設(shè)置在腔室內(nèi)部，這可以在腔室體積不變的前提下，減小半導(dǎo)體加工設(shè)備的整體體積，同時使腔室布局更為緊湊。

作為另一個技術(shù)方案，本發(fā)明實施例還提供一種半導(dǎo)體加工設(shè)備，其包括至少兩個腔室以及用于開啟或封閉相鄰的兩個腔室之間的閥口的閥門機構(gòu)，該閥門機構(gòu)采用了本發(fā)明實施例提供的上述閥門機構(gòu)。

本發(fā)明實施例提供的半導(dǎo)體加工設(shè)備，通過采用本發(fā)明實施例提供的上述閥門機構(gòu)，可以在腔室體積不變的前提下，減小整體體積，同時使腔室布局更為緊湊。

可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發(fā)明的保護范圍。