[发明专利]一种水槽密封结构、水槽及硅外延设备有效

专利信息
申请号: 201410282566.8 申请日: 2014-06-20
公开(公告)号: CN105220226B 公开(公告)日: 2018-05-25
发明(设计)人: 庞浩 申请(专利权)人: 北京北方华创微电子装备有限公司
主分类号: C30B29/06 分类号: C30B29/06;C30B25/02
代理公司: 北京天昊联合知识产权代理有限公司 11112 代理人: 彭瑞欣;张天舒
地址: 100176 北*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 水槽 密封圈固定槽 密封圈 密封结构 硅外延 通气孔 通气槽 压强 便于拆装 均匀受力 两端封堵 密封效果 散热降温 外侧延伸 联通 吸入 有向 密封 抽取 挤出 传递 维护
【说明书】:

发明提供一种水槽密封结构、水槽及硅外延设备,所述水槽密封结构包括密封圈固定槽和密封圈,密封圈固定槽开设于水槽的密封面上,密封圈放置于密封圈固定槽内,密封圈的两端封堵,密封圈固定槽上开设有向水槽外侧延伸的通气孔,密封圈固定槽的底部开设有与所述通气孔联通的通气槽。本发明提供的水槽密封结构、水槽及硅外延设备中,所述水槽密封结构利用通气孔通入气体或者抽取真空,由此产生的压强通过密封圈固定槽底部的通气槽均匀传递给密封圈,均匀受力的密封圈整体挤出密封圈固定槽或者整体吸入密封圈固定槽,从而达到良好的密封效果,有利于硅外延设备散热降温,而且便于拆装与维护。

技术领域

本发明涉及一种硅外延技术领域,尤其涉及一种水槽密封结构、水槽及硅外延设备。

背景技术

硅外延是一种在硅片基底上外延生长硅的工艺。硅外延设备一般包括传输、工艺、加热等几个系统。硅外延工艺通常是在一个石英材料制作的腔室内完成,上述腔室称之为工艺腔室。工艺腔室内的工艺温度可高达上千度,因此需要水冷系统来冷却。

图1为现有技术中水冷系统的立体图。如图1所示,水冷系统包括工艺腔室100,工艺腔室100的上方设置有一个喷水装置(图中未示出),所述喷水装置用于喷淋工艺腔室100。图2为图1所示水冷系统的剖视图。如图2所示,工艺腔室100的下方设置一个水槽120,水槽120承载冷却水,位于水槽120内部的加热线圈180浸泡在冷却水中,水槽里的冷却水会通过一个循环系统再次进入水冷系统。水槽120既可用于承载冷却水,又可用于浸泡加热线圈180从而达到冷却的目的。

由于工艺腔室100两侧开口要与其它腔室对接,因此用于承载冷却水的水槽120不能做到四面封闭,水槽120与工艺腔室开口同侧的两个方向必须做成如图1所示的开口形状,所述开口为工艺腔室开口140。而且硅外延设备通过感应加热,因此水槽120不能使用金属材质,通常选用陶瓷,这使得螺钉的使用非常困难。因此,如何将冷却水密封在水槽120内部成为了一个难题。

图3为现有技术中水槽密封结构的剖视图。如图3所示,水槽密封结构在水槽120需要密封的两面上开设有密封圈固定槽210,密封圈固定槽210内设置有由发泡硅橡胶材料制成的密封圈240。密封圈240的两端与水槽120固定锁死,在其中一端靠近固定锁死的位置处开设有可以通入压缩干燥空气(Compressed Dry Air,CDA)的通气孔220。当通气孔220通入CDA时,密封圈240顶起,增大了密封圈密封的力量。当需要拆装工艺腔室100时,取消通入CDA,改为通过通气孔220抽取真空,则密封圈240缩回,从而便于拆装工艺腔室100。

图4为图3所示水槽密封结构在封装密封圈之后的A-A剖视图。如图4所示,图中双箭头代表密封圈的运动方向。现有技术提供的硅外延设备动作时,通气孔220通入CDA,密封圈240从密封圈固定槽210内沿双箭头向右运动,由于刚开始只有两端通气,造成部分密封圈不能顺利顶起。当进气压力增大时,容易导致部分密封圈240从密封圈固定槽210中挤压脱落,导致无法达到密封效果,出现漏水现象,这样不利于硅外延设备散热降温,严重影响硅外延设备的运行安全。另外,由于密封圈240装配时是挤入密封圈固定槽210内的,当某一部分密封圈脱落时,这部分也无法再安装回密封圈固定槽210内,这样不利于硅外延设备的设备维护。

当通气孔220抽取真空时,靠近通气孔220的一部分密封圈首先沿双箭头向左运动,吸入密封圈固定槽210内,这样容易把水槽120的整个气体孔道堵死,导致其它部分密封圈不能及时的沿双箭头向左运动,吸入密封圈固定槽210内。上述情况的出现会干扰升降运动机构的使用,使得密封圈240在升起的过程中容易划伤。在这种水槽密封结构中,密封圈是一种耗材,而且由于维护的数次频繁,会导致密封圈消耗成本过高。

发明内容

为解决上述问题,本发明提供一种水槽密封结构、水槽及硅外延设备,用于解决现有技术中水槽密封结构无法达到密封效果,不利于硅外延设备散热降温,而且拆装与维护特别麻烦的问题。

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