炉管装卸辅助装置的制作方法

文档序号:30097180发布日期:2022-05-18 11:16阅读:66来源:国知局
炉管装卸辅助装置的制作方法

1.本发明涉及卧式半导体设备技术领域,具体地,涉及一种炉管装卸辅助装置。


背景技术:

2.随着半导体相关行业(例如光伏行业)对晶片尺寸及产能的要求不断提高,半导体设备为了适应对晶片尺寸及产能的要求,设备整体及零部件的尺寸也需要相应地增加。以卧式扩散设备为例,卧式扩散设备通常包括炉体和安装于炉体内的多个炉管(例如石英管),多个炉管沿竖直方向间隔布置,每个炉管沿水平方向延伸设置,每个炉管的内部空间形成反应腔室。为了适用于较大尺寸的晶片及较高产能的情况,卧式扩散设备的整体高度较高,位于相对靠上的炉管的安装高度(即安装操作面距离地面的高度)也较高,并且每个炉管的尺寸和重量较大。例如,卧式扩散设备的整体净高可达到4100mm,位于最上方的炉管的安装高度超过3500mm,并且每个炉管的长度超过3500mm、外径约为400mm、重量可达50kg以上。
3.在现有技术中,上述炉管安装至炉体的安装过程以及由炉体拆卸下来的拆卸过程均主要依靠纯人力进行,具体安装过程如下:
4.作业人员分为两组,其中,第一组人员进入至卧式扩散设备的净化台内,该组人员一般包括四人至六人且纵向排成一列,第二组人员处于卧式扩散设备的外部。在进行炉管安装时,第二组人员将炉管传递至净化台内,第一组人员接过该炉管后将其向上举升至所需安装高度附近,再通过人工找准该炉管与炉体之间的相对位置,然后将该炉管依次向前传递,最终将该炉管推入炉体内。
5.拆卸过程与安装过程相反,在此不再赘述。在上述炉管的安装和拆卸过程中,炉管始终需要通过人力进行托举支撑,炉管的升降、炉管与炉体之间位置的找准等操作也需要在托举的同时通过人力完成,而由于上述炉管采用较大尺寸和重量以及较高的安装高度,从而导致炉管的安装和拆卸难度较大,且较为费力。
6.另外,炉管属于易碎物料,极有可能出现由于作业人员的双手不稳定而导致的炉管磕口或尾管发生断裂等问题,严重时会导致炉管报废;同时,作业人员在上述炉管的安装和拆卸过程中始终处于高空负重作业状态,作业风险较大,存在一定的安全隐患。


技术实现要素:

7.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提出了一种炉管装卸辅助装置。
8.本发明提供一种炉管装卸辅助装置,用于在卧式半导体设备的炉管安装至炉体或由炉体拆卸的过程中对炉管进行支撑,炉管装卸辅助装置包括:底座,用于可拆卸地连接于卧式半导体设备的上下料机构,以使上下料机构能够带动炉管装卸辅助装置整体沿竖直方向进行升降;支撑主体,设置在底座上,且能够相对于底座沿第一水平方向进行移动,支撑主体设有滚动支撑结构,滚动支撑结构用于支撑炉管,滚动支撑结构能够使炉管被推动时
沿第二水平方向进行移动,且炉管与滚动支撑结构之间滚动配合,其中,第二水平方向与第一水平方向具有预设夹角。
9.进一步地,滚动支撑结构包括多个滚动单元组,多个滚动单元组沿第一水平方向并排设置,每个滚动单元组包括多个滚动单元,多个滚动单元沿第二水平方向间隔设置,在炉管被推动过程中,炉管与多个滚动单元中的至少部分滚动配合。
10.进一步地,支撑主体还设有多个第一导向件,多个第一导向件与多个滚动单元组一一对应设置,滚动单元沿第二水平方向可移动地设置在对应的第一导向件上。
11.进一步地,第一导向件具有沿第二水平方向延伸的容置槽,可移动地设置于该第一导向件上的滚动单元包括第一滚动件、第二滚动件以及连接轴,第一滚动件用于支撑炉管,第二滚动件设置在容置槽内,连接轴用于将第一滚动件和第二滚动件转动连接。
12.进一步地,支撑主体包括沿第二水平方向相对设置的两个安装座,第一导向件的两端分别连接在两个安装座上,相邻的两个第一导向件之间通过加强连接件进行连接。
13.进一步地,支撑主体还设有多个辅助支撑结构,多个辅助支撑结构沿第二水平方向间隔设置,当炉管放置于滚动支撑结构上时,炉管位于每个辅助支撑结构的上方且与每个辅助支撑结构之间均具有间隙,多个辅助支撑结构用于在滚动支撑结构失效时对炉管进行辅助支撑。
14.进一步地,辅助支撑结构由弹性材料制成;和/或,辅助支撑结构的顶部形成有用于支撑炉管的弧形承载面,且弧形承载面的形状与炉管的外壁的形状相适配。
15.进一步地,还包括手持结构和移动导向结构,其中,手持结构连接在支撑主体上,通过手动推拉手持结构以带动支撑主体相对于底座沿第一水平方向进行移动;移动导向结构包括第二导向件和滑动件,第二导向件连接在底座和支撑主体中的一个上,滑动件连接在底座和支撑主体中的另一个上,滑动件沿第一水平方向可滑动地设置在第二导向件上,从而在手动推拉手持结构以带动支撑主体移动时对该支撑主体进行移动导向。
16.进一步地,支撑主体包括沿第二水平方向相对设置的两个安装座,底座和移动导向结构均为两个,两个底座分别位于两个安装座的下方,两个移动导向结构分别设置在对应的安装座与底座之间,手持结构的两端分别连接在两个安装座上,以在手动推拉手持结构时能够带动两个安装座同步移动。
17.进一步地,还包括锁止结构,锁止结构与底座和支撑主体相配合,锁止结构用于锁定支撑主体相对于底座沿第一水平方向的移动。
18.进一步地,底座设有机械手连接件,机械手连接件用于与上下料机构的机械手进行可拆卸连接;和/或,底座的底面设有安装垫块,安装垫块用于在底座连接于上下料机构的机械手后与机械手接触配合。
19.本发明具有以下有益效果:
20.本发明提供的炉管装卸辅助装置,借助卧式半导体设备原有的上下料机构,将其连接于该上下料机构后即可使用,不影响设备原有结构,适用范围更广。在炉管的安装和拆卸过程中,主要依靠炉管装卸辅助装置对炉管进行支撑,即炉管的绝大部分重量被转移至炉管装卸辅助装置上,作业人员基本不需要对炉管进行托举支撑,并且作业人员可借助上下料机构实现炉管的升降、借助炉管装卸辅助装置实现炉管与炉体之间的位置对准。在炉管与炉体的炉口对准后,作业人员需要通过人力将炉管推入至炉体内,此时由于炉管放置
于滚动支撑结构上,在作业人员推动炉管过程中,炉管与滚动支撑结构之间滚动配合,这样能够尽量减小对炉管的摩擦阻力,从而便于作业人员的推动操作。
21.由此可知,相比于现有的完全依靠人力的装卸方式,采用上述炉管装卸辅助装置进行炉管安装和拆卸的可操作性更强,从而降低设备装机及维护难度,作业人员的工作强度较小,且更为省力。同时,炉管装卸辅助装置能够实现对炉管进行可靠、稳定地支撑,从而有利于降低炉管损坏的风险。另外,通过炉管装卸辅助装置对炉管进行支撑,能够避免作业人员负重登高作业,从而降低作业风险,减少安全隐患。
附图说明
22.图1为采用根据本发明的一个实施例的炉管装卸辅助装置进行炉管安装(或拆卸)时与上下料机构相配合的状态示意图;
23.图2为根据本发明的一个实施例的炉管装卸辅助装置的结构示意图;
24.图3为图2的炉管装卸辅助装置的侧向结构示意图;
25.图4为图2的炉管装卸辅助装置的一个滚动单元被炉管的凸起部抵住时的状态示意图;
26.图5为图2的炉管装卸辅助装置的滚动单元和第一导向件相配合的结构示意图,其中示出了滚动单元和第一导向件的具体结构以及两者的配合关系。
具体实施方式
27.为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图来对本发明提供的炉管装卸辅助装置进行详细描述。
28.如图1所示,本发明提供了一种炉管装卸辅助装置100,卧式半导体设备包括炉体(图中未示出)和安装于炉体的炉管200,炉管200在安装于炉体上时通常沿水平方向延伸,上述炉管装卸辅助装置100则用于在炉管200安装至炉体或由炉体拆卸的过程中对炉管200进行支撑。
29.如图1和图2所示,在一些实施例中,炉管装卸辅助装置100包括底座110和支撑主体120。卧式半导体设备还包括上下料机构300,该上下料机构300用于在卧式半导体设备进行工艺时对承载有晶片的晶舟进行传送。底座110用于可拆卸地连接于上述上下料机构300,当底座110连接在上下料机构300上时,炉管装卸辅助装置100整体连接至上下料机构300上,通过上下料机构300便能够带动炉管装卸辅助装置100整体沿竖直方向进行升降。支撑主体120设置在底座110上,且支撑主体120能够相对于底座110沿第一水平方向进行移动。支撑主体120上设有滚动支撑结构,滚动支撑结构用于支撑炉管200。炉管200放置于滚动支撑结构上,当炉管200被推动时,滚动支撑结构能够使炉管200相对于支撑主体120沿第二水平方向进行移动,在炉管200被推动过程中,炉管200与滚动支撑结构之间滚动配合。其中,第二水平方向与第一水平方向具有预设夹角,预设夹角的具体角度并不作限定,可以根据炉管200的安装或拆卸过程中所需的移动路径进行合理设计。例如,在图中所示的具体实施例中,预设夹角为90
°
,即第二水平方向垂直于第一水平方向。具体地,以图1所示的具体实施例为例,“竖直方向”指的是图1中示出的z轴延伸方向,“第一水平方向”指的是图1和图2中示出的x轴延伸方向,“第二水平方向”指的是图1和图2中示出的y轴延伸方向。
30.以炉管200的安装过程为例,作业人员将炉管200放置于炉管装卸辅助装置100的支撑主体120上,此时炉管200大致沿第二水平方向延伸设置。通过炉管装卸辅助装置100可将炉管200的安装过程分解为稳定的多个单方向直线运动,具体地,先通过上下料机构300将炉管装卸辅助装置100及炉管200沿竖直方向提升至所需安装高度;再控制支撑主体120相对于底座110沿第一水平方向移动,以此调节支撑主体120及炉管200在第一水平方向上的位置,直至炉管200大致对准炉体的炉口;然后作业人员大致沿第二水平方向推动炉管200,在滚动支撑结构的作用下,炉管200相对于支撑主体120沿第二水平方向(例如图1中示出的y轴正方向)进行移动,最终炉管200由炉口被推入至炉体内。炉管200的拆卸过程与上述安装过程相反,在此不再赘述。
31.上述炉管装卸辅助装置100借助卧式半导体设备原有的上下料机构300,将其连接于该上下料机构300后即可使用,不影响设备原有结构,适用范围更广。在炉管200的安装和拆卸过程中,主要依靠炉管装卸辅助装置100对炉管200进行支撑,即炉管200的绝大部分重量被转移至炉管装卸辅助装置100上,作业人员基本不需要对炉管200进行托举支撑,并且作业人员可借助上下料机构300实现炉管200的升降、借助炉管装卸辅助装置100实现炉管200与炉体之间的位置对准。在炉管200与炉体的炉口对准后,作业人员需要通过人力将炉管200推入至炉体内,此时由于炉管200放置于滚动支撑结构上,在作业人员推动炉管200过程中,炉管200与滚动支撑结构之间滚动配合,这样能够尽量减小对炉管200的摩擦阻力,从而便于作业人员的推动操作。
32.由此可知,相比于现有的完全依靠人力的装卸方式,采用上述炉管装卸辅助装置100进行炉管200安装和拆卸的可操作性更强,从而降低设备装机及维护难度,作业人员的工作强度较小,且更为省力。同时,炉管装卸辅助装置100能够实现对炉管200进行可靠、稳定地支撑,从而有利于降低炉管损坏的风险。另外,通过炉管装卸辅助装置100对炉管200进行支撑,能够避免作业人员负重登高作业,从而降低作业风险,减少安全隐患。
33.需要说明的是,对于能够应用上述炉管装卸辅助装置100进行炉管200安装和拆卸的卧式半导体设备的具体类型并不作限定,理论上而言,只要是该设备的炉管200沿水平方向安装于炉体中,且该设备本身具有上下料机构300的设备均可,例如,卧式半导体设备可以为卧式扩散设备、卧式退火设备、pecvd(等离子体增强化学的气相沉积)设备、lpcvd(低压力化学气相沉积)设备等。
34.如图2所示,在一些实施例中,滚动支撑结构包括多个滚动单元组130,多个滚动单元组130沿第一水平方向并排设置,每个滚动单元组130包括多个滚动单元131,多个滚动单元131沿第二水平方向间隔设置。优选地,每个滚动单元组130中的滚动单元131的数量相同,并且每个滚动单元组130的多个滚动单元131与其余滚动单元组130的滚动单元131之间在第一水平方向上一一对应,这样能够使滚动支撑结构对炉管200施加的支撑力更为均匀、平衡。
35.炉管200的横截面通常呈圆形,多个滚动单元组130用于承载炉管200,当炉管200放置在多个滚动单元组130上时,炉管200沿第二水平方向延伸放置,多个滚动单元组130与炉管200的外壁接触。在炉管200的横截面外轮廓的圆周上,多个滚动单元组130分别与不同位置进行接触配合,且其中至少两个接触位置处于该圆周相对于中心的两侧,这样能够对炉管200进行径向限位,即沿第一水平方向进行限位,从而保证炉管200在被推动时仅沿第
二水平方向移动,而基本不会沿第一水平方向发生偏移。在炉管200被推动过程中,炉管200与多个滚动单元131中的至少部分滚动配合。实际上,在炉管200被推动过程中,只要是与炉管200的外壁接触且与炉管200的外壁之间能够发生相对运动的滚动单元131均与炉管200为滚动配合。
36.需要说明的是,滚动支撑结构的具体结构不限于此,可以为任何能够实现在炉管200被推动过程中对其进行滚动支撑的结构,例如,滚动支撑结构可以包括保持架和布满保持架的多个滚珠,多个滚珠可以按照矩阵、交错等方式进行排布,每个滚珠可以在保持架内沿着各个方向进行滚动。
37.在炉管200的安装过程中,作业人员沿第二水平方向推动炉管200的距离可以根据实际需要进行合理设计,但是需要至少保证炉管200被推入炉体内的长度能够对炉管200整体进行有效支撑,例如炉管200被推入炉体内的长度占整体长度的一半以上,此时便可控制上下料机构300带动炉管装卸辅助装置100下降,炉管200与炉管装卸辅助装置100脱离后,再将炉管200继续推入至炉体内,从而完成炉管200的安装。需要注意的是,如果由于炉管200、滚动支撑结构等部件的具体结构和配合方式导致炉管200具有一定的推动行程限制,此时则需要保证炉管200被推动至该推动行程的最大位置(即无法再进行推动或不需要再进行推动时所处位置,也是最靠近炉口的位置)时,炉管200位于炉体内的长度符合上述要求。
38.如图2和图4所示,在一些实施例中,炉管200的外壁具有沿其径向向外凸出的凸起部210。例如,在图1和图4中示出的具体实施例中,炉管200为卧式扩散设备或卧式退火设备采用的异形炉管,炉管200的前端(即安装完成时靠近炉体炉口的一端)的外径大于其余部分的外径以形成扩口部位,该扩口部位为凸起部210。当然,在图中未示出的其他实施方式中,凸起部210也可以为设置于炉管200的外壁中部或其他位置处的任何向外凸出的结构。在炉管200的外壁具有凸起部210的情况下,如果滚动单元131在支撑主体120上的安装位置始终固定不变,随着推动炉管200,凸起部210在到达滚动单元131时会被阻挡,无法继续推动,造成炉管200的推动行程较短,从而容易使炉管200推入炉体内的长度无法满足要求。此时,如果想要继续推动炉管200,则需要将炉管200对应于凸起部210的部位抬起一定高度,使凸起部210跨过该滚动单元131,操作十分不便。
39.为了解决上述问题,支撑主体120还设有多个第一导向件140,多个第一导向件140与多个滚动单元组130一一对应设置,每个滚动单元组130分别设置于对应的第一导向件140上。其中,在每个滚动单元组130中,至少一个滚动单元131沿第二水平方向可移动地设置在对应的第一导向件140上。当炉管200被推动至凸起部210直接或间接抵住可移动设置的滚动单元131时,凸起部210会沿推动方向向该滚动单元131施加外力,从而带动该滚动单元131与炉管200一同沿推动方向进行移动,这样使炉管200能够继续推动,最大程度地减小了由于滚动单元131阻挡凸起部210而造成的炉管200的推动行程的损失,保证炉管200被推入炉体内的长度满足要求,安全性更好。同时,也无需在推动炉管200过程中抬起对应于凸起部210的部位以躲避滚动单元131,操作较为方便。
40.其中,推动方向为作业人员推动炉管200的方向,可以大致为第二水平方向的正向(即y轴正方向)或第二水平方向的负向(即y轴负方向)。优选地,所有滚动单元131均为沿第二水平方向可移动设置,当然,可以理解地,在另一些实施例中,也可以仅将容易阻挡凸起
部210的滚动单元131设置为可移动的,例如,在每个滚动单元组130中,靠近炉管200的前端的凸起部210设置的第一个或前几个滚动单元131设置为可移动的。另外,当凸起部210直接与某一个滚动单元131接触时,可认为凸起部210直接抵住该滚动单元131;当凸起部210已经带动一个滚动单元131同步移动,且两者一同抵住下一个滚动单元131时,可认为凸起部210间接抵住该“下一个滚动单元131”。
41.如图2、图4以及图5所示,在一些实施例中,第一导向件140具有沿第二水平方向延伸的容置槽141,可移动地设置于该第一导向件140上的滚动单元131包括第一滚动件1311、第二滚动件1312以及连接轴1313。第一滚动件1311与炉管200相配合,以用于支撑炉管200。第二滚动件1312设置在容置槽141内。连接轴1313用于将第一滚动件1311和第二滚动件1312转动连接。在炉管200被推动过程中,第一滚动件1311与炉管200的外壁滚动配合,直至凸起部210直接或间接抵住该第一滚动件1311时,炉管200通过凸起部210带动第一滚动件1311和连接轴1313沿第二水平方向进行移动,并以此带动第二滚动件1312沿容置槽141进行滚动,此时第二滚动件1312与容置槽141之间为滚动配合,有利于减小滚动单元131沿第一导向件140移动时的摩擦阻力。
42.其中,第一滚动件1311可以相对于连接轴1313转动,也可以与连接轴1313相对固定。当第一滚动件1311相对于连接轴1313转动时,连接轴1313与第二滚动件1312之间可以发生相对转动,也可以相对固定;当第一滚动件1311与连接轴1313相对固定时,连接轴1313必须与第二滚动件1312之间可以发生相对转动。
43.在图2、图4以及图5示出的具体实施例中,滚动单元组130为两个,第一导向件140为两个,第一导向件140由不锈钢材料制成,两个滚动单元组130分别设置于两个第一导向件140的相对侧。每个滚动单元131的第一滚动件1311为pvc滚轮、第二滚动件1312为轴承,第一导向件140的内部开设有容置槽141,两个第一导向件140的容置槽141的开口相对设置,轴承内嵌于容置槽141中,由于容置槽141开口的尺寸小于容置槽141内部的尺寸,这样能够保证轴承不会由容置槽141脱出。连接轴1313的第一端穿设在pvc滚轮的中心,且该第一端的端面通过限位凸缘与pvc滚轮限位配合,连接轴1313的第二端由容置槽141的开口穿入至容置槽141内,连接轴1313穿入容置槽141的部分上设有衬套,该部分穿设于轴承的内圈并与内圈固定连接,该第二端的端面处通过设置挡圈与轴承限位配合。
44.当炉管200未直接或间接抵住pvc滚轮时,且pvc滚轮与炉管200的外壁接触时,随着炉管200的踢动,pvc滚轮与炉管200的外壁滚动配合,此时pvc滚轮可绕连接轴1313进行转动。当炉管200被推动至前端的凸起部210直接或间接抵住pvc滚轮时,炉管200通过凸起部210带动pvc滚轮和连接轴1313沿推动方向进行移动,并以此带动轴承在容置槽141中沿容置槽141进行滚动,此时,pvc滚轮、连接轴1313以及轴承整体沿推动方向进行移动,轴承的内圈与外圈在此过程中可以产生相对转动,也可以不产生相对转动。
45.当然,可以理解地,第二滚动件1312不限于轴承,可以为任何能够实现滚动的部件。另外,滚动单元131的具体结构、滚动单元131与第一导向件140之间可移动设置的具体方式并不作限定,在另一些实施例中,可以不设置第二滚动件1312,而是采用可滑动结构,将该可滑动结构与连接轴1313固定连接,当炉管200通过凸起部210带动第一滚动件1311和连接轴1313沿推动方向进行移动时,可滑动结构沿第一导向件140进行滑动。此外,在另一些实施例中,如果炉管200为形状规则的直管,例如pecvd设备或lpcvd设备采用的炉管200,
炉管200本身不具有凸起部210,此时便可以将每个滚动单元131均相对于支撑主体120固定设置。
46.如图1至图3所示,在一些实施例中,支撑主体120还设有多个辅助支撑结构160,多个辅助支撑结构160沿第二水平方向间隔设置。当炉管200放置于滚动支撑结构上时,炉管200位于每个辅助支撑结构160的上方且与每个辅助支撑结构160之间均具有间隙。在正常情况下,通过滚动支撑结构对炉管200进行承载支撑,此时炉管200与每个辅助支撑结构160之间均不发生接触。如果滚动支撑结构发生失效,即滚动支撑结构由于发生故障无法对炉管200进行有效且稳固的承载支撑,此时则通过多个辅助支撑结构160共同对炉管200进行辅助支撑,从而保护炉管200,使炉管200不会发生跌落。
47.优选地,支撑主体120包括沿第二水平方向相对设置的两个安装座121,辅助支撑结构160为两个,两个辅助支撑结构160分别设置于两个安装座121上。一般情况下,炉管200的长度大于两个安装座121之间的距离,如果滚动支撑结构发生失效,无论此时炉管200被推动至何位置,均能够保证至少一个辅助支撑结构160能够对炉管200进行支撑保护。当然,在图中未示出的其他实施方式中,辅助支撑结构160的具体数量也可以根据需要进行合理设计。
48.进一步地,在一些实施例中,辅助支撑结构160由弹性材料制成,例如可以采用橡胶材料制成,当滚动支撑结构发生失效时,炉管200会掉落至辅助支撑结构160上,采用弹性材料制成的辅助支撑结构160则能够在此时起到一定的缓冲作用,从而防止炉管200发生损坏。另外,如图2和图3所示,辅助支撑结构160的顶部形成有弧形承载面161,弧形承载面161用于支撑炉管200,且弧形承载面161的形状与炉管200的外壁的形状相适配,从而能够对炉管200进行稳定支撑。
49.需要注意的是,当滚动支撑结构能够正常使用时,炉管200放置于滚动支撑结构上后,炉管200应位于每个辅助支撑结构160的上方且与每个辅助支撑结构160之间均具有间隙。在第一水平方向上一一对应的多个滚动单元131(该多个滚动单元131分别属于不同的滚动单元组130)中的各个第一滚动件1311共同对炉管200进行支撑,上述多个第一滚动件1311用于支撑炉管200的支点所在的圆周(与炉管200的横截面的外轮廓相符)的圆心高于弧形承载面161所在的圆周(与炉管200的横截面的外轮廓相符)的圆心。另外,可以理解地,在另一些实施例中,辅助支撑结构160采用其他材质或者其他结构形状也是可以的,只要能够起到对炉管200的辅助支撑保护作用即可。
50.如图2和图3所示,在一些实施例中,炉管装卸辅助装置100还包括手持结构170,手持结构170连接在支撑主体120上,通过手动推拉手持结构170以带动支撑主体120相对于底座110沿第一水平方向进行移动,也就是说,支撑主体120及炉管200在第一水平方向上的位置的调节是通过作业人员手动推拉进行的,结构简单,且操作灵活方便。需要注意的是,在通过手动推拉手持结构170以调节支撑主体120相对于底座110在第一水平方向上的位置时,理想状态下,炉管200应被调节至其轴线与炉体的安装腔的轴线重合,但是在实际调节时,如果通过作业人员肉眼观察对准,炉管200的轴线可能会与炉体的安装腔的轴线存在一定偏差,但是该偏差在合理范围内也是可以的。
51.同时,炉管装卸辅助装置100还包括移动导向结构180,移动导向结构180设置在底座110和支撑主体120之间,以用于在支撑主体120相对于底座110移动时进行移动导向。具
体地,移动导向结构180包括第二导向件181和滑动件182,第二导向件181连接在底座110和支撑主体120中的一个上,滑动件182连接在底座110和支撑主体120中的另一个上。滑动件182沿第一水平方向可滑动地设置在第二导向件181上,从而在手动推拉手持结构170以带动支撑主体120移动时对该支撑主体120进行移动导向,进而使作业人员对于支撑主体120及炉管200沿第一水平方向的位置调节操作更为容易,更为省力。
52.进一步地,如图2和图3所示,在一些实施例中,支撑主体120包括沿第二水平方向相对设置的两个安装座121,底座110和移动导向结构180均为两个,两个底座110分别位于两个安装座121的下方,两个移动导向结构180分别设置在对应的安装座121与底座110之间。手持结构170的两端分别连接在两个安装座121上,以在手动推拉手持结构170时能够带动两个安装座121同步移动。
53.另外,在多个第一导向件140中,每个第一导向件140的两端也分别连接在两个安装座121上。由于第一导向件140较长且内部具有沿其延伸方向设置的容置槽141,为了保证第一导向件140的强度,防止长时间使用后第一导向件140发生弯曲,相邻的两个第一导向件140之间通过加强连接件150进行连接。优选地,第一导向件140为两个,两个第一导向件140之间连接有多个加强连接件150,多个加强连接件150沿第二水平方向间隔布置。当然,可以理解地,第一导向件140也可以采用其它方式进行加强,例如在每个容置槽141中设置实心分隔部,从而将该容置槽141分隔为多段,实心分隔部处能够对第一导向件140进行加强。
54.一方面,上述两个安装座121和两个底座110的设置有利于减轻装置整体的重量;另一方面,手持结构170的两端以及第一导向件140的两端与两个安装座121之间可以均为可拆卸连接,在针对不同卧式半导体设备的不同长度的炉管200时,可以通过更换适应长度的手持结构170和第一导向件140,使炉管装卸辅助装置100能够适用于不同长度的炉管200,对于不同卧式半导体设备的兼容性更好,且更换手持结构170和第一导向件140也较为方便。
55.在图2和图3示出的具体实施例中,第二导向件181连接在安装座121的底面,滑动件182通过安装板连接在底座110的顶面。同时,在第二导向件181的两端还分别设有两个限位件183,当滑动件182沿第二导向件181滑动至与任一个限位件183接触时,滑动件182会被该限位件183挡住,从而防止在调节位置过程中滑动件182会脱离第二导向件181而发生危险。优选地,第二导向件181为导轨,滑动件182为套设于导轨上的滑块,限位件183为设置在导轨前端和后端的限位挡块。当然,在其他实施方式中,第二导向件181也可以为导槽,滑动件182为嵌设于导槽内的滑块,限位件183为导槽本身前端和后端的端壁。
56.需要说明的是,在图中未示出的其他实施方式中,支撑主体120相对于底座110沿第一水平方向的移动也可以通过伺服电机等驱动装置进行驱动,但是这样可能会增加装置的复杂程度和重量;另外,如果需要精确地进行炉管200与炉体之间的对准,也可以在装置中再设置位置检测传感器或者借助装置外部的位置检测工具进行对准时的位置检测。
57.如图2和图3所示,在一些实施例中,炉管装卸辅助装置100还包括锁止结构190,锁止结构190与底座110和支撑主体120相配合,锁止结构190用于锁定支撑主体120相对于底座110沿第一水平方向的移动。具体地,锁止结构190具有允许支撑主体120和底座110相对移动的解锁状态,以及固定支撑主体120和底座110之间相对位置的锁定状态。在锁止结构
190处于解锁状态时,控制支撑主体120相对于底座110沿第一水平方向移动,并在支撑主体120相对于底座110移动至所需位置后,将锁止结构190切换至锁定状态,从而使支撑主体120和底座110的相对位置可靠固定,两者不会再发生相对移动,此时炉管200的轴线与炉体的安装腔的轴线重合或偏差处于合理范围内,在进行后续沿第二水平方向推动炉管200的过程中,支撑主体120对于炉管200的支撑较为稳定,炉管200的轴线与炉体的安装腔的轴线的相对位置始终不变,从而避免炉管200的轴线发生横向偏移(例如沿第一水平方向偏移),进而避免出现炉管200无法安装至炉体内或者炉管200发生磕碰损坏等情况发生。
58.其中,锁止结构190的具体结构并不作限定,可以为任何能够实现支撑主体120和底座110之间选择性地锁定的结构。例如,在图中示出的具体实施例中,锁止结构190包括调节螺栓191和锁止压块192,安装座121上设有螺纹孔,调节螺栓191插入至该螺纹孔中,且两者通过螺纹配合,调节螺栓191朝向底座110的一端连接有锁止压块192,通过旋转调节螺栓191能够带动锁止压块192相对于安装座121上下移动,当锁止压块192下移至压紧底座110的顶面时,支撑主体120与底座110之间相对固定,两者不会再出现相对移动,此时锁止结构190处于锁定状态;当锁止压块192上移至脱离底座110的顶面时,支撑主体120与底座110之间可以进行相对移动,此时锁止结构190处于解锁状态。当然,可以理解地,在图中未示出的其他实施方式中,锁止结构190也可以采用其他结构,例如,销钉与锁止孔插接配合的方式、卡扣与卡槽相配合的方式等。
59.如图1至图3所示,在一些实施例中,上下料机构300包括固定架310和设置在固定架310顶部的机械手320,底座110设有机械手连接件,机械手连接件与上下料机构300的机械手320进行可拆卸连接。通常情况下,卧式半导体设备还包括净化台,净化台设于炉体的一侧,上下料机构300设置在净化台内,机械手320为两个,两个机械手320相对于固定架310可进行前后伸缩、上下升降等运动,通过两个机械手320能够抬起晶舟并将其传送至半导体设备的推拉舟机构,晶舟再由推拉舟机构传送至炉管200内形成的反应腔室中进行工艺。
60.在一些实施例中,机械手连接件分为两组,两组机械手连接件分别与一个机械手320进行连接,每组机械手连接件包括第一机械手连接板111a和第二机械手连接板111b,其中,第一机械手连接板111a设置于底座110的外侧,且用于与机械手320的侧面进行连接;第二机械手连接板111b设置于底座110的内侧,且用于与机械手320的顶面进行连接。需要说明的是,机械手320上本身具有一些螺纹孔,炉管装卸辅助装置100的第一机械手连接板111a和第二机械手连接板111b可以通过螺钉或螺栓与上述螺纹孔进行连接固定。
61.另外,底座110的底面设有安装垫块112,安装垫块112用于在底座110连接于上下料机构300的机械手320后与机械手320接触配合,通过安装垫块112与机械手320接触配合能够为底座110提供可靠支撑。当然,安装垫块112的数量和设置位置并不作限定,可以根据实际情况进行合理设计。
62.如图1所示,在一些实施例中,上下料机构300还包括电缸组件,电缸组件设于固定架310上,机械手320与电缸组件驱动连接。电缸组件包括伺服电机330和传动部件(例如滚珠丝杠螺母),从而驱动机械手320进行运动。其中,传动部件用于将伺服电机330输出的转动转换为直线移动,其具体结构为较为常规的技术,在此不再赘述。由上下料机构300的伺服电机330能够驱动机械手320带动炉管装卸辅助装置100整体沿竖直方向进行升降。上述伺服电机330可以通过控制系统控制使其具有速度模式和位置模式,其中,当伺服电机330
处于速度模式时,能够驱动炉管装卸辅助装置100快速到达炉管200的安装高度附近;当伺服电机330处于位置模式时,能够对炉管装卸辅助装置100的高度位置进行精确微调,微调精度为1mm,从而使炉管200的安装精度更高。
63.此外,需要说明的是,在炉管装卸辅助装置100进行升降之前,炉管200已经放置于支撑主体120上,为了保证炉管装卸辅助装置100升降和横向对准过程中炉管200的可靠固定,可以将炉管200进行额外固定,例如通过柔性绳索穿过辅助支撑结构160上的穿设孔162,并将柔性绳索捆绑在炉管200上。在沿第二水平方向推动炉管200之前,再接触炉管200的额外固定。当然,如果炉管200放置于支撑主体120上时本身稳定性能够保证,也可以不进行上述额外固定。
64.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。
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1