密封结构、清洗设备及晶圆盒清洗设备的制作方法

本申请涉及清洗，特别是涉及一种密封结构、清洗设备及晶圆盒清洗设备。

背景技术：

1、在半导体制造过程中，对无尘环境有着严格的要求，用于制造半导体产品的设备以及耗材也有着严格的管控。通常采用晶圆盒来存储和运输半导体产品，为使半导体产品不被污染，晶圆盒需要避免颗粒等污染物的产生。因此，晶圆盒在使用前和使用后，需要采用晶圆盒清洗机进行清洗。晶圆盒清洗机包括清洗腔中的滚轮组件和驱动滚轮组件的传动轴。传动轴一端连接动力装置，例如电机，另一端穿过所述晶圆盒清洗机的侧壁进入所述清洗腔连接滚轮组件。

2、发明人在晶圆盒清洗机产品的研发过程中发现，在加热工序时，滚轮组件经常发生转速达不到设定值，甚至出现卡死等异常状况，使得设备无法正常工作。因此，迫切需要对上述设备提出改进。

技术实现思路

1、本申请发明人在大量研究后发现，该问题主要是由于晶圆盒清洗机在工作时有加热或者干燥的工序，会产生大量的热量，容易导致侧壁受热膨胀，并减少传动轴与侧壁的孔的间隙，使得传动轴的转动阻力大大增加，进而使得滚轮组件转速降低，甚至卡死。而如果增加传动轴与侧壁的孔的配合间隙，发明人发现又无法保证清洗腔的密封效果，容易使得清洗腔内的水汽向设备腔体外溢出。

2、有鉴于此，本申请为解决上述技术问题，而提供一种密封结构、清洗设备及晶圆盒清洗设备。

3、为达到上述目的，本申请的技术方案是这样实现的：

4、第一方面，本申请提供一种密封结构，包括：

5、传动轴；

6、设备壳体，开设有与所述传动轴配合的第一通孔，以使所述传动轴穿过所述第一通孔进入设备内腔，所述第一通孔的内径与所述传动轴的外径的差值大于或等于第一预设值，以使得所述设备壳体在受热膨胀后不阻碍所述传动轴的转动；

7、密封垫，固定在所述设备壳体上，并开设有第二通孔，以套设于所述传动轴上，所述第二通孔的内径与所述传动轴的外径的差值小于或等于第二预设值，所述第二预设值小于所述第一预设值，以使所述设备壳体对外保持密封。

8、可选地，所述密封结构还包括：

9、压板，固定在所述设备壳体上，且从所述密封垫远离设备壳体的一端抵压住所述密封垫，以将所述密封垫固定在所述设备壳体上；所述压板开设有供所述传动轴穿过的第三通孔，所述第三通孔的内径与所述传动轴的外径的差值大于或等于第一预设值，以使得所述压板在受热膨胀后不阻碍所述传动轴的转动。

10、可选地，所述设备壳体包括在设备内腔的内侧壁和相对的外侧壁，所述内侧壁和所述外侧壁均固定有所述密封垫和所述压板。

11、可选地，所述压板，和/或设备壳体开设有容纳所述密封垫的凹槽，所述凹槽和所述密封垫在所述传动轴的径向上的间隙大于或等于第一预设值，以使得所述压板和/或设备壳体在受热膨胀后不阻碍所述密封垫跟随所述传动轴的转动。

12、可选地，所述第二预设值为0.08mm-0.12mm。

13、可选地，所述第一预设值为设备壳体在受热情况的最大长度变化量，所述长度变化量根据如下表达式获得：

14、δl＝α·l·δt；

15、其中，δl是长度变化量，α是线性膨胀系数，l是初始长度，δt是温度变化量，所述初始长度为设备壳体在常温下的长度，所述温度变化量为所述设备壳体所处的环境温度的最大值减去常温的温度。

16、可选地，所述第一预设值为8-12mm。

17、可选地，所述压板的材料和设备壳体的材料的线性膨胀系数的差值小于第三预设值。

18、第二方面，本申请提供一种清洗设备，包括上面所述的任意一种密封结构。

19、第三方面，本申请提供一种晶圆盒清洗设备，包括上面所述的任意一种密封结构。

20、本申请提供的密封结构、清洗设备及晶圆盒清洗设备，包括：传动轴；设备壳体，开设有与所述传动轴配合的第一通孔，以使所述传动轴穿过所述第一通孔进入设备内腔，所述第一通孔的内径与所述传动轴的外径的差值大于或等于第一预设值，以使得所述设备壳体在受热膨胀后不阻碍所述传动轴的转动；密封垫，固定在所述设备壳体上，并开设有第二通孔，以套设于所述传动轴上，所述第二通孔的内径与所述传动轴的外径的差值小于或等于第二预设值，所述第二预设值小于所述第一预设值，以使所述设备壳体对外保持密封。其中，将设备壳体的第一通孔设置较大的孔径，减少传动轴的转动阻力，然后增加密封垫，将密封垫的第二通孔设置较小的孔径，维持清洗腔的密封。因此，本申请实施例提供的密封结构、清洗设备及晶圆盒清洗设备，具有传动轴转动阻力小，且传动轴转动阻力不会随工艺温度变化而变化，同时清洗腔密封性好的特点。

21、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种密封结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述密封结构还包括：

3.根据权利要求2所述的密封结构，其特征在于，所述设备壳体包括在设备内腔的内侧壁和相对的外侧壁，所述内侧壁和所述外侧壁均固定有所述密封垫和所述压板。

4.根据权利要求2所述的密封结构，其特征在于，所述压板，和/或设备壳体开设有容纳所述密封垫的凹槽，所述凹槽和所述密封垫在所述传动轴的径向上的间隙大于或等于第一预设值，以使得所述压板和/或设备壳体在受热膨胀后不阻碍所述密封垫跟随所述传动轴的转动。

5.根据权利要求1-4任一项所述的密封结构，其特征在于，所述第二预设值为0.08mm-0.12mm。

6.根据权利要求1-4任一项所述的密封结构，其特征在于，所述第一预设值为设备壳体在受热情况的最大长度变化量，所述长度变化量根据如下表达式获得：

7.根据权利要求1-4任一项所述的密封结构，其特征在于，所述第一预设值为8-12mm。

8.根据权利要求2所述的密封结构，其特征在于，所述压板的材料和设备壳体的材料的线性膨胀系数的差值小于第三预设值。

9.一种清洗设备，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的密封结构。

10.一种晶圆盒清洗设备，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的密封结构。

技术总结
本申请涉及一种密封结构、清洗设备及晶圆盒清洗设备，包括：传动轴；设备壳体，开设有与所述传动轴配合的第一通孔，以使所述传动轴穿过所述第一通孔进入设备内腔，所述第一通孔的内径与所述传动轴的外径的差值大于或等于第一预设值，以使得所述设备壳体在受热膨胀后不阻碍所述传动轴的转动；密封垫，固定在所述设备壳体上，并开设有第二通孔，以套设于所述传动轴上，所述第二通孔的内径与所述传动轴的外径的差值小于或等于第二预设值，所述第二预设值小于所述第一预设值，以使所述设备壳体对外保持密封。本申请的密封结构、清洗设备及晶圆盒清洗设备，具有传动轴转动阻力小，且清洗腔密封性好的特点。

技术研发人员：汪自成,白斌
受保护的技术使用者：江苏芯梦半导体设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15