灯箱驱动组件和半导体工艺设备的制作方法

1.本实用新型涉及半导体工艺设备领域，具体地，涉及一种灯箱驱动组件和一种半导体工艺设备。


背景技术：

2.近年来，紫外线固化工艺在半导体行业的应用越来越广泛，其主要作用是提高晶圆镀膜层的机械强度、降低材料的介电常数k值以达到减小电容，提高器件工作频率的目的。由于机台对紫外光源高功率的要求，目前行业内使用到的商业化紫外灯源大多为近似圆柱型的无极汞灯，为了达到晶圆工艺处理的均匀性要求，需要使晶圆和紫外灯源发生相对旋转运动。由于受到紫外灯源线缆安装、晶圆位置和空间等因素的影响，晶圆与紫外灯源同方向连续旋转的动作很难实现，一般采用使紫外灯源或晶圆连续0
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循环旋转的方式，如紫外灯源不动，承载晶圆的基座在0
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范围内循环旋转；或晶圆不动，紫外灯源在0
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范围内循环旋转，直至工艺结束。考虑到晶圆在真空腔室内受到工艺条件的作用(如气流、温度场等因素)，为防止滑片，需尽可能避免晶圆运动，因此现有技术中多采用紫外灯源往复旋转的方式。
3.紫外线固化工艺通常为双腔结构，在进行工艺时，两个装有紫外灯源的灯箱在灯箱驱动组件的作用下做往复旋转运动，为了保证工艺的均匀性，需确保光源在特定的时间内，转过特定的角度，即尽可能的保证光源始终在匀速运动。这就要求灯箱在改变方向时，加速度极大，使速度瞬间由0加速到所需数值，这对灯箱驱动组件的冲击力很大，很难保证其长期稳定运行，而一旦光源运动状态发生改变，紫外固化效果立即会受到严重影响，甚至使产品报废，如何提高灯箱驱动组件的运动稳定性显得格外重要。
4.现有的灯箱驱动组件通常是驱动主动轮转动，通过传动带带动两个从动轮及其上设置的灯箱一同转动，两个惰轮用于增大传动带在主动轮上的包角。
5.然而，现有的灯箱驱动组件中常出现惰轮松动的问题，导致传动带在长期使用下脱离原高度，使灯箱驱动组件与灯箱之间的传动受阻，稳定性较差。因此，如何提供一种结构稳定的灯箱驱动组件，成为本领域亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

6.本实用新型旨在提供一种灯箱驱动组件和一种半导体工艺设备，该灯箱驱动组件结构稳定。
7.为实现上述目的，作为本实用新型的一个方面，提供一种灯箱驱动组件，用于半导体工艺设备，所述灯箱驱动组件包括安装座、驱动装置、主动轮、第一惰轮轴、第一惰轮、第二惰轮轴、第二惰轮、传动带和至少一个从动轮，所述安装座用于与半导体工艺设备的工艺腔室固定连接，所述驱动装置设置于所述安装座上且与所述主动轮连接，所述第一惰轮设置在所述第一惰轮轴上且能够绕所述第一惰轮轴转动，所述第二惰轮设置在所述第二惰轮轴上且能够绕所述第二惰轮轴转动，所述第一惰轮轴和所述第二惰轮轴的顶端均与所述安
装座连接，所述传动带套设在所述主动轮及所述从动轮上，所述驱动装置用于驱动所述主动轮旋转，以驱动所述传动带带动所述从动轮旋转，所述从动轮用于与所述半导体工艺设备的灯箱固定连接；所述灯箱驱动组件还包括惰轮固定件，所述惰轮固定件套设在所述第一惰轮轴的底端、所述第二惰轮轴的底端以及所述安装座上，以固定所述第一惰轮轴的底端和所述第二惰轮轴的底端的水平位置。
8.可选地，所述灯箱驱动组件还包括张紧件和惰轮调节机构，所述第一惰轮轴的顶端与所述张紧件固定连接，所述张紧件与所述安装座铰接且能够绕竖直轴线相对于所述安装座旋转，所述惰轮调节机构的两端分别与所述张紧件和所述安装座连接，所述惰轮调节机构能够伸缩以调节所述张紧件与所述安装座之间的角度，且在所述第一惰轮轴随所述张紧件转动至任意位置后，所述第一惰轮轴的底端均能够与所述惰轮固定件固定连接。
9.可选地，所述惰轮固定件为板状且沿水平方向设置，所述惰轮固定件上形成有圆弧安装槽，所述圆弧安装槽的弧形轮廓用于匹配所述张紧件与所述安装座进行角度调节时，所述第一惰轮轴的底端的移动轨迹；
10.所述灯箱驱动组件还包括惰轮紧定螺钉，所述第一惰轮轴的底端形成有紧定螺纹孔，所述惰轮紧定螺钉用于由下方穿过所述圆弧安装槽并旋入所述紧定螺纹孔中，以将所述惰轮固定件与所述第一惰轮轴的底端可拆卸地固定连接；
11.所述灯箱驱动组件还包括惰轮固定螺钉，所述惰轮固定件上还形成有惰轮固定孔，所述第二惰轮轴的底端形成有固定螺纹孔，所述惰轮固定螺钉由下方穿过所述惰轮固定孔并旋入所述固定螺纹孔中，以将所述惰轮固定件与所述第二惰轮轴的底端固定连接。
12.可选地，所述安装座包括固定板、支撑底座和多个支撑柱，所述支撑底座用于与所述工艺腔室固定连接，所述固定板设置在所述支撑底座的上方，并与所述驱动装置固定连接，多个所述支撑柱竖直设置并连接在所述支撑底座与所述固定板之间，所述张紧件与所述固定板铰接；
13.所述惰轮固定件上还形成有至少一个避让孔，所述避让孔一一对应地套设在至少一个所述支撑柱上。
14.可选地，所述支撑底座包括底板和至少一个连接座，所述底板用于与所述工艺腔室固定连接，所述连接座固定设置在所述底板上，每个所述连接座的位置均与一个所述支撑柱的位置对应，且所述连接座与对应的所述支撑柱的底端固定连接。
15.可选地，所述底板上和\或所述连接座上形成有与多个所述支撑柱位置对应的安装槽，所述安装槽的底部形成有安装螺纹孔，所述支撑柱的底端端面上形成有与所述支撑柱同轴的安装螺杆，所述支撑柱一一对应地插入所述安装槽中，所述安装螺杆一一对应地旋入所述安装螺纹孔中，且所述支撑柱的侧面与所述安装槽的内壁间隙配合。
16.可选地，所述支撑柱的侧面与所述安装槽的内壁之间的间隙宽度为0.1mm-0.3mm。
17.可选地，所述灯箱驱动组件还包括安装钉和紧固螺钉，所述张紧件具有第一连接台，所述固定板具有第二连接台，所述第一连接台的底部形成有铰接轴，所述第二连接台上形成有沿厚度方向贯穿所述第二连接台的铰接孔，所述铰接轴设置在所述铰接孔中；
18.所述第一连接台上还形成有沿厚度方向贯穿所述第一连接台并经过所述铰接轴的安装孔，所述安装钉的尾端端面上形成有紧固螺纹孔，所述安装钉由所述安装孔的一端插入所述安装孔中，所述紧固螺钉由所述安装孔的另一端插入所述安装孔中，并旋入所述
紧固螺纹孔中，以通过所述安装钉的头部和所述紧固螺钉的头部将所述第一连接台与所述第二连接台压紧。
19.可选地，所述铰接轴的长度小于所述第二连接台的厚度，且所述安装钉的钉杆长度小于所述第一连接台与所述第二连接台的厚度之和；所述第二连接台的厚度与所述铰接轴的长度之间的差为0.5mm-1mm；所述第一连接台与所述第二连接台的厚度之和与所述安装钉的钉杆长度之间的差为0.5mm-1mm。
20.作为本实用新型的第二个方面，提供一种半导体工艺设备，所述半导体工艺设备包括工艺腔室、至少一个灯箱和前面所述的灯箱驱动组件，，所述灯箱与所述灯箱驱动组件设置在所述工艺腔室的顶部，所述灯箱驱动组件用于驱动所述灯箱进行旋转。
21.在本实用新型提供的灯箱驱动组件中，第一惰轮轴与第二惰轮轴的顶端与安装座连接，第一惰轮轴与第二惰轮轴的底端与惰轮固定件固定连接，从而在第一惰轮与第二惰轮承受来自传动带的水平力时或者在传动带换向时受到冲击力时，惰轮受到的载荷可由惰轮轴两端连接的安装座和惰轮固定件分担，即通过惰轮固定件将第一惰轮轴与第二惰轮轴的底端连接，可以将单支点支撑的悬臂结构改进为通过两个支点固定惰轮轴，使惰轮结构能够有效抵抗灯箱改变旋转方向时对惰轮结构的冲击，提高了灯箱驱动组件长期运转的稳定性，进而保证了半导体工艺的稳定性。
附图说明
22.附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，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实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
23.图1是现有的灯箱驱动组件的部分结构示意图；
24.图2是本实用新型实施例提供的灯箱驱动组件的结构示意图；
25.图3是本实用新型实施例提供的灯箱驱动组件设置在半导体工艺设备中的效果示意图；
26.图4是本实用新型实施例提供的灯箱驱动组件的部分结构示意图；
27.图5是本实用新型实施例提供的灯箱驱动组件的部分结构示意图；
28.图6是本实用新型实施例提供的灯箱驱动组件中惰轮固定件的结构示意图；
29.图7是本实用新型实施例提供的灯箱驱动组件的部分结构示意图；
30.图8是本实用新型实施例提供的灯箱驱动组件中支撑底座的立体结构示意图；
31.图9是本实用新型实施例提供的灯箱驱动组件中支撑底座的俯视示意图。
32.附图标记说明：
33.10：工艺腔室
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20：灯箱
34.30：灯箱驱动组件
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31：从动轮
35.100：安装座
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110：固定板
36.111：第二连接台
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120：支撑底座
37.121：底板
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122：连接座
38.123：安装槽
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125：安装通孔
39.130：支撑柱
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140：螺钉
40.200：驱动装置
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210：旋转电机
41.220：减速器
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300：主动轮
42.400：惰轮
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410：第一惰轮轴
43.420：第一惰轮
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430：惰轮紧定螺钉
44.510：第二惰轮轴
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520：第二惰轮
45.530：惰轮固定螺钉
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600：传动带
46.700：张紧件
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710：第一连接台
47.701：安装钉
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702：紧固螺钉
48.800：惰轮固定件
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810：圆弧安装槽
49.820：惰轮固定孔
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900：惰轮调节机构
具体实施方式
50.以下结合附图对本实用新型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实用新型，并不用于限制本实用新型。
51.如图1所示，在现有的灯箱驱动组件中，惰轮400的轴仅顶端与固定板110固定连接，即，惰轮400的轴为单支点支撑的悬臂结构，而该结构的受力点在惰轮400所在的下部，且受力方向垂直于惰轮400的轴，因此在长时间承受变载荷的情况下，惰轮400的轴容易发生变形或出现顶端与固定板110连接松动的问题，因此很难保证主动轮300、两个惰轮400和两个灯箱对应的从动轮在同一水平面上，进而导致灯箱驱动组件与灯箱之间的传动受阻。
52.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种灯箱驱动组件，用于半导体工艺设备，如图2至图5所示，该灯箱驱动组件包括安装座100、驱动装置200、主动轮300、第一惰轮轴410、第一惰轮420、第二惰轮轴510、第二惰轮520、传动带600和至少一个从动轮31(从动轮31仅在图3中示出)，安装座100用于与半导体工艺设备的工艺腔室10固定连接，驱动装置200设置于安装座100上且与主动轮300连接。如图5所示，第一惰轮420设置在第一惰轮轴410上且能够绕第一惰轮轴410转动，第二惰轮520设置在第二惰轮轴510上且能够绕第二惰轮轴510转动，第一惰轮轴410和第二惰轮轴510的顶端均与安装座100连接，传动带600套设在主动轮300及从动轮31上，驱动装置200用于驱动主动轮300旋转，以驱动传动带600带动从动轮31旋转。如图3所示，从动轮31用于与半导体工艺设备的灯箱20固定连接，从而使灯箱驱动组件30能够通过从动轮31驱动工艺腔室10顶部的灯箱20转动。第一惰轮420与第二惰轮520分别与传动带600的位于主动轮300的两侧与从动轮31之间的部分接触，以增大传动带600与主动轮300之间的接触面积(即增大主动轮300的包角)。该灯箱驱动组件还包括惰轮固定件800，惰轮固定件800套设在第一惰轮轴410的底端、第二惰轮轴510的底端以及安装座100上，以固定第一惰轮轴410的底端和第二惰轮轴510的底端的水平位置。
53.在本实用新型提供的灯箱驱动组件中，第一惰轮轴410与第二惰轮轴510的顶端与安装座100连接，第一惰轮轴410与第二惰轮轴510的底端与惰轮固定件800固定连接，从而在第一惰轮420与第二惰轮520承受来自传动带600的水平力时或者在传动带600换向时受到冲击力时，惰轮(即第一惰轮420与第二惰轮520)受到的载荷可由惰轮轴(即第一惰轮轴410与第二惰轮轴510)两端连接的安装座100和惰轮固定件800分担，即由原来的单支点支撑的悬臂结构改进为通过两个支点固定惰轮轴，使惰轮结构能够有效抵抗灯箱改变旋转方向(即换向)时对惰轮结构的冲击，提高了灯箱驱动组件长期运转的稳定性，进而保证了半
导体工艺的稳定性。
54.考虑到传动带600在持续换向运行一段时间后弹性会出现一定的下降，为保证传动带600上的张紧力，作为本实用新型的一种优选实施方式，第一惰轮轴410的顶端与安装座100之间的位置可调，第一惰轮轴410的底端与惰轮固定件800可拆卸地固定连接，具体地，如图2至图5所示，灯箱驱动组件还包括张紧件700和惰轮调节机构900，第一惰轮轴410的顶端与张紧件700固定连接，张紧件700与安装座100铰接且能够绕竖直轴线相对于安装座100旋转，惰轮调节机构900的两端分别与张紧件700和安装座100连接，惰轮调节机构900能够伸缩并调节张紧件700与安装座100之间的角度，且第一惰轮轴410在随张紧件700转动至任意位置后，均能够与惰轮固定件800固定连接。
55.在本实用新型实施例中，灯箱驱动组件还包括张紧件700和惰轮调节机构900，第一惰轮轴410的顶端通过张紧件700与安装座100铰接，惰轮调节机构900能够伸缩并调节张紧件700与安装座100之间的角度，从而可以在传动带600松弛后，将第一惰轮轴410的底端与惰轮固定件800拆开，然后调节惰轮调节机构900的长度，以改变第一惰轮轴410的位置，从而利用第一惰轮420重新抻紧传动带600，再将第一惰轮轴410的底端重新固定在惰轮固定件800上，从而实现调节传动带600上的张紧力，延长传动带600的使用寿命。
56.优选地，如图5至图7所示，惰轮固定件800为板状且沿水平方向设置，惰轮固定件800上形成有圆弧安装槽810，圆弧安装槽810的弧形轮廓用于匹配张紧件700与安装座100在进行角度调节时，第一惰轮轴410底端的移动轨迹。如图5所示，灯箱驱动组件还包括惰轮紧定螺钉430，第一惰轮轴410的底端形成有紧定螺纹孔，惰轮紧定螺钉430用于由下方穿过圆弧安装槽810并旋入紧定螺纹孔中，以将惰轮固定件800与第一惰轮轴410的底端固定连接。
57.在本实用新型实施例中，惰轮固定件800为板状且沿水平方向设置，从而在通过惰轮固定件800固定第一惰轮轴410以及第二惰轮轴510的底端的同时，还能够在传动带600下滑时对传动带600起支撑作用，从而对传动带600进行纠偏。此外，第一惰轮轴410的底端通过惰轮紧定螺钉430与惰轮固定件800可拆卸地固定连接，从而在需要张紧传动带600时，仅需将惰轮紧定螺钉430拧松，即可使第一惰轮轴410的底端随张紧件700的转动而在圆弧安装槽810中移动，待完成调节后，再利用惰轮紧定螺钉430将第一惰轮轴410的底端固定在圆弧安装槽810的边缘上，以实现第一惰轮轴410的固定。
58.可选地，如图5所示，惰轮紧定螺钉430的头部与惰轮固定件800的下表面之间垫有至少一片垫片。
59.可选地，如图5至图7所示，灯箱驱动组件还包括惰轮固定螺钉530，惰轮固定件800上还形成有惰轮固定孔820，第二惰轮轴510的底端形成有固定螺纹孔，惰轮固定螺钉由下方穿过惰轮固定孔820并旋入固定螺纹孔中，以将惰轮固定件800与第二惰轮轴510的底端固定连接。
60.作为本实用新型的一种可选实施方式，如图2、图7所示，安装座100包括固定板110、支撑底座120和多个支撑柱130，支撑底座120用于与工艺腔室10固定连接，固定板110设置在支撑底座120的上方，并与驱动装置200固定连接，多个支撑柱130竖直设置并连接在支撑底座120与固定板110之间，张紧件700与固定板110铰接；
61.如图6所示，惰轮固定件800上还形成有至少一个避让孔830，避让孔830一一对应
地套设在至少一个支撑柱130上。
62.即，本实用新型实施例中惰轮固定件800不必直接与安装座100固定连接，而是可以通过支撑柱130对避让孔的限位作用，实现将惰轮固定件800卡在所需的位置，简化了惰轮固定件800与安装座100固定连接的结构，减轻了组件整体重量。
63.作为本实用新型的一种可选实施方式，如图6所示，惰轮固定件800上还形成一个避让孔830，即惰轮固定件800仅与一个支撑柱130配合连接。
64.可选地，如图2所示，驱动装置200包括旋转电机210和减速器220，旋转电机210通过减速器220与主动轮300连接，减速器220将旋转电机210输出的小扭矩高转速转化为大扭矩低转速并驱动主动轮300旋转。
65.为进一步提高灯箱驱动组件的整体结构强度，作为本实用新型的一种优选实施方式，如图2、图7至图9所示，支撑底座120包括底板121和至少一个连接座122，底板121用于与工艺腔室10固定连接，连接座122固定设置在底板121上，每个连接座122的位置均与一个支撑柱130的位置对应，且连接座122与对应的支撑柱130的底端固定连接。
66.在现有的灯箱驱动组件中，固定板110仅通过支撑柱130与工艺腔室10固定连接，支撑柱130底端与工艺腔室10紧固连接的部分受到的冲击较大，长期运行极易变形从而影响灯源旋转动作。而在本实用新型实施例中，支撑底座120包括底板121和至少一个连接座122，至少一个支撑柱130的底端与连接座122固定连接，从而减少了至少部分支撑柱130的总长度，进而提高了整体结构的稳定性。
67.为进一步提高整体结构的稳定性，作为本实用新型的一种优选实施方式，如图2、图8、图9所示，支撑底座120上形成有与多个支撑柱130位置对应的安装槽123，安装槽123的底部形成有安装螺纹孔，支撑柱130的底端端面上形成有与支撑柱130同轴的安装螺杆，支撑柱130一一对应地插入安装槽123中，安装螺杆一一对应地旋入安装螺纹孔中，且支撑柱130的侧面与安装槽123的内壁间隙配合。
68.作为本实用新型的一种可选实施方式，支撑柱130的顶端可以通过紧固件与固定板110固定连接，具体地，如图2所示，安装座100还包括多个螺钉140，固定板110上形成有多个固定通孔，支撑柱130的顶端形成有螺纹孔，螺钉140由固定板110的顶部穿过对应的固定通孔并旋入对应的支撑柱130顶端的螺纹孔中，以将支撑柱130的顶端与固定板110固定连接。
69.在本实用新型实施例中，底板121上和/或连接座122上形成有与多个支撑柱130位置一一对应的多个安装槽123，支撑柱130的侧面与安装槽123的内壁间隙配合并通过底端的安装螺杆与支撑底座120紧固连接，从而在支撑柱130产生形变时，安装槽123的内壁可对支撑柱130起到支撑作用，限制支撑柱130的变形及倾倒，从而使作用在安装螺杆上的剪切力减小，避免安装螺杆失效。
70.可选地，支撑柱130底端的安装螺杆的直径可以为8mm。支撑底座120的材质可以为不锈钢。
71.可选地，如图8、图9所示，底板121上形成有多个安装通孔125，灯箱驱动组件还包括多个连接螺钉150，多个连接螺钉150用于一一对应地穿过多个安装通孔125并旋入工艺腔室10顶部的多个螺纹孔中，以将底板121固定在工艺腔室10的顶部。可选地，安装通孔125为沉头孔。
72.作为本实用新型的一种可选实施方式，支撑柱130的侧面与安装槽123的内壁之间的间隙宽度为0.1mm-0.3mm。
73.作为本实用新型的一种可选实施方式，如图5所示，灯箱驱动组件还包括安装钉701和紧固螺钉702，张紧件700具有第一连接台710，固定板110具有第二连接台111，第一连接台710的底部形成有铰接轴，第二连接台111上形成有沿厚度方向贯穿第二连接台111的铰接孔，铰接轴设置在铰接孔中；
74.第一连接台710上还形成有沿厚度方向贯穿第一连接台710并经过铰接轴的安装孔，安装钉701的尾端端面上形成有紧固螺纹孔，安装钉701由安装孔的一端插入安装孔中，紧固螺钉702由安装孔的另一端插入安装孔中，并旋入紧固螺纹孔中，以通过安装钉701的头部和紧固螺钉702的头部将第一连接台710与第二连接台111压紧。
75.作为本实用新型的一种优选实施方式，如图5所示，铰接轴的长度小于第二连接台111的厚度，且安装钉701的钉杆长度小于第一连接台710与第二连接台111的厚度之和。
76.在本实用新型实施例中，张紧件700的第一连接台710底部的铰接轴的长度小于第二连接台111的厚度，从而在铰接轴插入第二连接台111的铰接孔中后，不会穿出至第二连接台111的下方，并且，安装钉701的钉杆长度小于第一连接台710与第二连接台111的厚度之和，从而在安装钉701插入第一连接台710的安装孔中后，不会穿出至第一连接台710的上方，进而保证了安装钉701的头部与紧固螺钉702的头部能够尽可能地压紧第一连接台710与第二连接台111。
77.可选地，第二连接台111的厚度与铰接轴的长度之间的差d1为0.5mm-1mm；第一连接台710与第二连接台111的厚度之和与安装钉701的钉杆长度之间的差d2为0.5mm-1mm。
78.可选地，如图5所示，紧固螺钉702的头部与第一连接台710的上表面之间垫有至少一片垫片。
79.作为本实用新型的第二个方面，提供一种半导体工艺设备，包括工艺腔室、至少一个灯箱和本实用新型实施例提供的灯箱驱动组件，灯箱和灯箱驱动组件设置在工艺腔室的顶部，灯箱驱动组件用于驱动灯箱进行旋转。
80.在本实用新型提供的半导体工艺设备中，灯箱驱动组件的第一惰轮轴410与第二惰轮轴510的顶端与安装座100连接，第一惰轮轴410与第二惰轮轴510的底端与惰轮固定件800固定连接，从而在第一惰轮420与第二惰轮520承受来自传动带600的水平力时或者在传动带600换向时受到冲击力时，惰轮(即第一惰轮420与第二惰轮520)受到的载荷可由惰轮轴(即第一惰轮轴410与第二惰轮轴510)两端连接的安装座100和惰轮固定件800分担，即由原来的单支点支撑的悬臂结构改进为通过两个支点固定惰轮轴，使惰轮结构能够有效抵抗灯箱改变旋转方向(即换向)时对惰轮结构的冲击，提高了灯箱驱动组件长期运转的稳定性，进而保证了半导体工艺的稳定性。
81.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型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实用新型的保护范围。