一種mocvd石墨盤自動傳遞機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種MOCVD石墨盤自動傳遞機構(gòu)，屬于MOCVD裝備制造【技術(shù)領(lǐng)域】。包括安裝在反應室底板下面的固定座，升降直線導軌固接在固定座中上部；安裝板固接在升降滑塊上，在安裝板上固接有兩個軸承座組件，旋轉(zhuǎn)軸緊配合安裝在兩個軸承座組件內(nèi)套軸承的內(nèi)圈上；直線推桿固接在固定座的下端，直線推桿的活動伸出端與鉸接座相鉸接，鉸接座固接在與升降滑塊固接在一起的軸承座上；步進電機固接在安裝板下部；伸縮直線導軌固接在支撐板的中間；墊塊固接在伸縮滑塊上，石墨盤傳遞叉的底端固接在墊塊上，無桿氣缸固接在支撐板的后部，伸縮滑塊固接在墊塊上。本發(fā)明機構(gòu)應用在MOCVD上，提供了一種位置精度高、結(jié)構(gòu)簡單、造價低、工作可靠的MOCVD石墨盤自動傳遞機構(gòu)。
【專利說明】—種MOCVD石墨盤自動傳遞機構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及MOCVD裝備制造【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種MOCVD石墨盤自動傳遞機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬有機化學氣相沉積系統(tǒng)(MOCVD)是半導體材料生產(chǎn)的主要設(shè)備。自動傳遞機構(gòu)大量應用于MOCVD設(shè)備中，它實現(xiàn)了從取送樣室到反應室之間裝載基片石墨盤的傳遞，節(jié)省了勞動量，提高了安全性和生產(chǎn)效率。但是，目前市場上的同類型機構(gòu)結(jié)構(gòu)復雜，價格昂貴，不利于降低生產(chǎn)成本；并且由于位置檢測及位置重復性都不是很好，反而降低了生產(chǎn)效率。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的在于提供一種位置精度高、重復性好、結(jié)構(gòu)簡單、造價低、工作準確可靠的MOCVD石墨盤自動傳遞機構(gòu)。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
一種MOCVD石墨盤自動傳遞機構(gòu)，包括安裝在反應室底板下面的固定座，特征是:升降直線導軌豎向固定在固定座的中上部，在升降直線導軌上安裝有可以在升降直線導軌上作上下移動的升降滑塊，在升降滑塊上固接有安裝板；在安裝板的上部和中部分別固接有兩個都內(nèi)套有軸承的上軸承座組件和下軸承座組件，旋轉(zhuǎn)軸的中部和底部分別緊配合安裝在上軸承座組件和下軸承座組件內(nèi)套軸承的內(nèi)圈上；直線推桿通過夾塊用內(nèi)六角螺釘固接在固定座的下端、升降直線導軌的底端，直線推桿的活動伸出端通過鉸接孔與鉸接座相鉸接，鉸接座固接在與升降滑塊固接在一起的上軸承座組件的軸承座上；電機支撐座固接在固定座的中下部，步進電機固接在電機支撐座下部，步進電機的輸出軸通過聯(lián)軸器與旋轉(zhuǎn)軸的底端連接，聯(lián)軸器采用撓性結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)位置檢測光電開關(guān)固接在電機支撐座上部；在旋轉(zhuǎn)軸的頂端固接有支撐板，在支撐板上的中間固接有伸縮直線導軌，在伸縮直線導軌上安裝有可以在伸縮直線導軌上作水平移動的伸縮滑塊，在伸縮滑塊上固接有墊塊，在支撐板上的后部固接有無桿氣缸；石墨盤傳遞叉的底端固接在墊塊上，無桿氣缸移動活塞座固接在墊塊上；用于檢測和控制石墨盤傳遞叉升降高度位置的升降位置檢測光電開關(guān)安裝在固定座上、升降直線導軌的右側(cè)面，通過檢測由直線推桿驅(qū)動安裝板帶動光電開關(guān)檢測板一起發(fā)生升降的位置變化并反饋信號閉環(huán)控制，保證石墨傳遞叉升降位置精確可靠。
[0005]在上軸承座組件上方的旋轉(zhuǎn)軸上固接有旋轉(zhuǎn)限位塊，在安裝板的前側(cè)面安裝有兩個帶旋轉(zhuǎn)緩沖彈簧的旋轉(zhuǎn)擋塊組件，旋轉(zhuǎn)限位塊在旋轉(zhuǎn)中能碰觸旋轉(zhuǎn)擋塊組件，旋轉(zhuǎn)擋塊組件起到限制旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)角度的作用。
[0006]在支撐板上的左端安裝有帶伸縮緩沖彈簧的伸縮擋塊組件，用于石墨傳遞叉伸縮到位的限位，保證石墨傳遞叉到位平穩(wěn)。
[0007]本發(fā)明由固定座、直線推桿、升降直線導軌、旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)擋塊組件、旋轉(zhuǎn)限位塊、步進電機、支撐板、伸縮直線導軌、無桿氣缸、石墨盤傳遞叉等組成，工作時，步進電機得電，步進電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸進行轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)支撐板繞旋轉(zhuǎn)軸的O?180°往復圓周運動，并且利用旋轉(zhuǎn)擋塊組件和旋轉(zhuǎn)限位塊這種機械限位，不但使得支撐板在旋轉(zhuǎn)到位后的位置精準，重復精度高，而且旋轉(zhuǎn)限位塊旋轉(zhuǎn)到位后軸向均勻分布的旋轉(zhuǎn)緩沖彈簧會產(chǎn)生2_左右的偏移緩沖量，防止旋轉(zhuǎn)位置檢測光電開關(guān)因長時間工作產(chǎn)生振動而造成旋轉(zhuǎn)軸發(fā)生位置偏移，得到有效緩沖，保證到位平穩(wěn)。本發(fā)明通過直線推桿和無桿氣缸的伸縮分別實現(xiàn)整個機構(gòu)在垂直面和水平面的伸縮運動。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明提供了一種位置精度高、重復性好、結(jié)構(gòu)簡單、造價低、工作準確可靠的MOCVD石墨盤自動傳遞機構(gòu)。
[0009]2、本發(fā)明具有采用機械限位使得在傳遞過程中位置準確、重復性好、結(jié)構(gòu)簡單、造價低、工作準確可靠等優(yōu)點。
[0010]3、采用該裝置可顯著提高MOCVD生產(chǎn)半導體材料的效率，可促進半導體行業(yè)的發(fā)展。
[0011]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1是為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的正視圖；
圖3為圖2中A處的放大圖；
圖4為本發(fā)明處于工作過程的狀態(tài)示意圖。
[0012]【具體實施方式】:
下面結(jié)合實例并對照附圖對本發(fā)明進行進一步的說明。
[0013]一種MOCVD石墨盤自動傳遞機構(gòu)，包括安裝在反應室底板下面的固定座7，升降直線導軌6通過內(nèi)六角螺釘固接在固定座7的中上部，在升降直線導軌6上安裝有兩個可以在升降直線導軌6上作上下移動的升降滑塊4，安裝板3通過內(nèi)六角螺釘固接在升降滑塊4上；在安裝板3的上部和中部通過內(nèi)六角螺釘分別固接有兩個都內(nèi)套有軸承的上軸承座組件19和下軸承座組件21，旋轉(zhuǎn)軸15的中部和底部分別緊配合安裝在上軸承座組件19和下軸承座組件21內(nèi)套軸承的內(nèi)圈上；兩個夾塊I通過內(nèi)六角螺釘把直線推桿2固接在固定座7的下端、升降直線導軌6的底端，直線推桿2的活動伸出端2-1通過鉸接孔與鉸接座5相鉸接，鉸接座5通過內(nèi)六角螺釘固接在與安裝板3固接在一起的上軸承座組件19的軸承座19-1的下部；電機支撐座24通過內(nèi)六角螺釘固接在固定座7的中下部、直線推桿2的右側(cè)，步進電機25通過內(nèi)六角螺釘固接在電機支撐座24的下部，步進電機25的輸出軸25-1通過安裝在電機支撐座24上部的聯(lián)軸器22與旋轉(zhuǎn)軸15的底端連接，聯(lián)軸器22采用撓性結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)位置檢測光電開關(guān)23通過內(nèi)六角螺釘固接在電機支撐座24的上部、聯(lián)軸器22的下部；在旋轉(zhuǎn)軸15的頂端固接有支撐板8，伸縮直線導軌10通過內(nèi)六角螺釘固接在支撐板8的中間，在伸縮直線導軌10上安裝有一個可以在伸縮直線導軌10上作水平移動的伸縮滑塊14 ;墊塊13通過內(nèi)六角螺釘固接在伸縮滑塊14上，石墨盤傳遞叉12的底端通過內(nèi)六角螺釘固接在墊塊13上；無桿氣缸11通過內(nèi)六角螺釘固接在支撐板8的后部，無桿氣缸11的移動活塞座11-1通過內(nèi)六角螺釘固接在石墨盤傳遞叉12下部的墊塊13上；用于檢測和控制直線推桿2升降高度位置的四個升降位置檢測光電開關(guān)26安裝在固定座7上、升降直線導軌6的右側(cè)面，光電開關(guān)檢測板20安裝在安裝板3右側(cè)面與安裝板3 —起發(fā)生升降運動，升降位置檢測光電開關(guān)26通過檢測由直線推桿2驅(qū)動安裝板3帶動光電開關(guān)檢測板20 —起發(fā)生升降的位置變化并反饋信號閉環(huán)控制，保證石墨盤傳遞叉12升降位置的精
確可靠。
[0014]在上軸承座組件19上方的旋轉(zhuǎn)軸15上通過內(nèi)六角螺釘固接有旋轉(zhuǎn)限位塊18，軸向定位安裝板16通過內(nèi)六角螺釘固接在上軸承座組件19的軸承座19-1上表面，在同一個徑向平面上處于旋轉(zhuǎn)限位塊18左右兩側(cè)的兩個帶旋轉(zhuǎn)緩沖彈簧的旋轉(zhuǎn)擋塊組件17通過內(nèi)六角螺釘固接在上軸承座組件19的軸承座19-1上表面，旋轉(zhuǎn)限位塊18在旋轉(zhuǎn)中能碰觸旋轉(zhuǎn)擋塊組件17，旋轉(zhuǎn)擋塊組件17對旋轉(zhuǎn)軸15的旋轉(zhuǎn)起到緩沖和機械限位作用，保證支撐板8在旋轉(zhuǎn)到位后的位置精準，重復精度高，而且旋轉(zhuǎn)限位塊18旋轉(zhuǎn)到位后軸向均勻分布的旋轉(zhuǎn)緩沖彈簧會產(chǎn)生2_左右的偏移緩沖量，防止旋轉(zhuǎn)位置檢測光電開關(guān)23因長時間工作產(chǎn)生振動而造成旋轉(zhuǎn)軸15發(fā)生位置偏移，得到有效緩沖，保證石墨盤傳遞叉12旋轉(zhuǎn)到位平穩(wěn)。
[0015]在支撐板8上的左端安裝有帶伸縮緩沖彈簧的伸縮擋塊組件9，伸縮擋塊組件9能對伸縮滑塊14起到伸縮緩沖和機械限位作用，保證石墨盤傳遞叉12伸縮到位平穩(wěn)。
[0016]結(jié)合圖1到圖4裝有該種石墨盤自動傳遞機構(gòu)的MOCVD的工作過程詳述如下。
[0017]1、初始位置:如圖4所示(1#位)，直線推桿2的活動伸出端2-1驅(qū)動升降滑塊4帶動石墨盤傳遞叉12下降到位，此時安裝在固定座7上的四個升降位置檢測光電開關(guān)26用來檢測由直線推桿2驅(qū)動安裝板3帶動光電開關(guān)檢測板20 —起發(fā)生升降的位置變化并反饋信號閉環(huán)控制，保證石墨盤傳遞叉12下降位置精確可靠。
[0018]2、拾取成品:無桿氣缸11的移動活塞座11-1驅(qū)動伸縮滑塊14帶動石墨盤傳遞叉12朝向反應室水平伸出到位，此時帶伸縮緩沖彈簧的伸縮擋塊組件9對伸縮滑塊14起到伸出緩沖和機械限位作用，且此時石墨盤傳遞叉12的叉口 12-1處于完全叉緊石墨盤狀態(tài)。
[0019]3、傳遞成品:首先直線推桿2的活動伸出端2-1驅(qū)動升降滑塊4帶動石墨盤傳遞叉12上升到3#位，此時安裝在固定座7上的四個升降位置檢測光電開關(guān)26用來檢測由直線推桿2驅(qū)動安裝板3帶動光電開關(guān)檢測板20 —起發(fā)生升降的位置變化并反饋信號閉環(huán)控制，保證石墨盤傳遞叉12上升到3#位精確可靠；然后無桿氣缸11的移動活塞座11-1驅(qū)動伸縮滑塊14帶動石墨盤傳遞叉12水平縮回到位，此時帶伸縮緩沖彈簧的伸縮擋塊組件9對伸縮滑塊14起到縮回緩沖和機械限位作用；步進電機25的輸出軸25-1逆時針旋轉(zhuǎn)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸15帶動石墨盤傳遞叉12逆時針旋轉(zhuǎn)165°，此時帶緩沖彈簧的旋轉(zhuǎn)擋塊組件17對石墨盤傳遞叉12的旋轉(zhuǎn)起到緩沖和機械限位作用；直線推桿2的活動伸出端2-1驅(qū)動升降滑塊4帶動石墨盤傳遞叉12下降到2#位，此時安裝在固定座7上的四個升降位置檢測光電開關(guān)26用來檢測由直線推桿2驅(qū)動安裝板3帶動光電開關(guān)檢測板20 —起發(fā)生升降的位置變化并反饋信號閉環(huán)控制，保證石墨盤傳遞叉12下降到2#位精確可靠；無桿氣缸11的移動活塞座11-1驅(qū)動伸縮滑塊14帶動石墨盤傳遞叉12朝向取送樣室水平伸出到位，此時帶伸縮緩沖彈簧的伸縮擋塊組件9對伸縮滑塊14起到伸出緩沖和機械限位作用；直線推桿2的活動伸出端12-1驅(qū)動升降滑塊3帶動石墨盤傳遞叉12下降到1#位，此時安裝在固定座7上的四個升降位置檢測光電開關(guān)26用來檢測由直線推桿2驅(qū)動安裝板3帶動光電開關(guān)檢測板20 —起發(fā)生升降的位置變化并反饋信號閉環(huán)控制，保證石墨盤傳遞叉12下降到1#位精確可靠；無桿氣缸11的移動活塞座11-1驅(qū)動伸縮滑塊14帶動石墨盤傳遞叉12水平縮回到位，此時帶伸縮緩沖彈簧的伸縮擋塊組件9對伸縮滑塊14起到縮回緩沖和機械限位作用；至此石墨盤自動傳遞機構(gòu)就完成了成品從反應室傳遞到取送樣室下層的過程。
[0020]4、拾取原料:首先直線推桿2的活動伸出端2-1驅(qū)動升降滑塊4帶動石墨盤傳遞叉12上升到3#位，此時安裝在固定座7上的四個升降位置檢測光電開關(guān)26用來檢測由直線推桿2驅(qū)動安裝板3帶動光電開關(guān)檢測板20 —起發(fā)生升降的位置變化并反饋信號閉環(huán)控制，保證石墨盤傳遞叉12上升到3#位精確可靠；然后無桿氣缸11的移動活塞座11-1驅(qū)動伸縮滑塊14帶動石墨盤傳遞叉12水平伸出到位，此時帶伸縮緩沖彈簧的伸縮擋塊組件9對伸縮滑塊14起到伸出緩沖和機械限位作用，且此時石墨盤傳遞叉12的叉口 12-1處于完全叉緊石墨盤狀態(tài)。
[0021]5、傳遞原料:首先直線推桿2的活動伸出端2-1驅(qū)動升降滑塊4帶動石墨盤傳遞叉12上升到4#位，此時安裝在固定座7上的四個升降位置檢測光電開關(guān)26用來檢測由直線推桿2驅(qū)動安裝板3帶動光電開關(guān)檢測板20 —起發(fā)生升降的位置變化并反饋信號閉環(huán)控制，保證石墨盤傳遞叉12上升到4#位精確可靠；然后無桿氣缸11的移動活塞座11-1驅(qū)動伸縮滑塊14帶動石墨盤傳遞叉12水平縮回到位，此時帶伸縮緩沖彈簧的伸縮擋塊組件9對伸縮滑塊14起到縮回緩沖和機械限位作用；步進電機25輸出軸25-1順時針旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸15帶動石墨盤傳遞叉12順時針旋轉(zhuǎn)165°，此時帶緩沖彈簧的旋轉(zhuǎn)擋塊組件17對石墨盤傳遞叉12的旋轉(zhuǎn)起到緩沖和機械限位作用；無桿氣缸11的移動活塞座11-1驅(qū)動伸縮滑塊14帶動石墨盤傳遞叉12朝向反應室水平伸出到位，此時帶伸縮緩沖彈簧的伸縮擋塊組件9對伸縮滑塊14起到伸出緩沖和機械限位作用；直線推桿2的活動伸出端2-1驅(qū)動升降滑塊4帶動石墨盤傳遞叉12下降到1#位，此時安裝在固定座7上的四個升降位置檢測光電開關(guān)26用來檢測由直線推桿2驅(qū)動安裝板3帶動光電開關(guān)檢測板20 —起發(fā)生升降的位置變化并反饋信號閉環(huán)控制，保證石墨盤傳遞叉12下降到1#位精確可靠；至此石墨盤自動傳遞機構(gòu)就完成了原料從取送樣室上層傳遞到反應室的過程。
[0022]6、復位:無桿氣缸11的移動活塞座11-1驅(qū)動伸縮滑塊14帶動石墨盤傳遞叉12水平縮回到初始位置，此時帶伸縮緩沖彈簧的伸縮擋塊組件9對伸縮滑塊14起到縮回緩沖和機械限位作用，復位到位后閉合噴頭27和反應室腔體28進行MOCVD工藝生長；等待MOCVD成品的生成后，分離噴頭27和反應室腔體28執(zhí)行下一次循環(huán)過程。
【權(quán)利要求】
1.一種MOCVD石墨盤自動傳遞機構(gòu)，包括安裝在反應室底板下面的固定座，特征是:升降直線導軌豎向固定在固定座的中上部，在升降直線導軌上安裝有可以在升降直線導軌上作上下移運動的升降滑塊，在升降滑塊上固接有安裝板；在安裝板的上部和中部固接有兩個內(nèi)套有軸承的上軸承座組件和下軸承座組件，旋轉(zhuǎn)軸的中部和底部分別緊配合安裝在上軸承座組件和下軸承座組件內(nèi)套軸承的內(nèi)圈上；直線推桿通過夾塊用內(nèi)六角螺釘固接在固定座的下端、升降直線導軌的底端，直線推桿的活動伸出端通過鉸接孔與鉸接座相鉸接，鉸接座固接在與升降滑塊固接在一起的上軸承座組件的軸承座上；電機支撐座固接在固定座的中下部，步進電機固接在電機支撐座下部，步進電機的輸出軸通過聯(lián)軸器與旋轉(zhuǎn)軸的底端連接，聯(lián)軸器采用撓性結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)位置檢測光電開關(guān)固接在電機支撐座上部；在旋轉(zhuǎn)軸的頂端固接有支撐板，在支撐板上的中間固接有伸縮直線導軌，在伸縮直線導軌上安裝有可以在伸縮直線導軌上作水平移運動的伸縮滑塊，在伸縮滑塊上固接有墊塊，在支撐板上的后部固接有無桿氣缸；石墨盤傳遞叉的底端固接在墊塊上，無桿氣缸移動活塞座固接在墊塊上；用于檢測和控制石墨盤傳遞叉升降高度位置的光電開關(guān)安裝在固定座上、升降直線導軌的后面，通過檢測安裝在升降滑塊安裝板側(cè)面的光電開關(guān)檢測板的位置變化，通過反饋信號閉環(huán)控制，保證石墨傳遞叉升降升降位置精確可靠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOCVD石墨盤自動傳遞機構(gòu)，其特征在于:在上軸承座組件上方的旋轉(zhuǎn)軸上固接有旋轉(zhuǎn)限位塊，在安裝板的前側(cè)面安裝有右?guī)D(zhuǎn)緩沖彈簧的旋轉(zhuǎn)擋塊組件，旋轉(zhuǎn)限位塊在旋轉(zhuǎn)中能碰觸旋轉(zhuǎn)擋塊組件，旋轉(zhuǎn)擋塊組件起到限制旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)角度的作用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOCVD石墨盤自動傳遞機構(gòu)，其特征在于:在支撐板上的左端安裝有帶伸縮緩沖彈簧的伸縮擋塊組件，用于石墨傳遞叉伸縮到位的限位，保證石墨傳遞叉到位平穩(wěn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOCVD石墨盤自動傳遞機構(gòu)，其特征所述的直線推桿驅(qū)動MOCVD石墨盤自動傳遞機構(gòu)實現(xiàn)升降功能也可選擇用氣缸或液壓油缸驅(qū)動MOCVD石墨盤自動傳遞機構(gòu)來實現(xiàn)升降功能。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOCVD石墨盤自動傳遞機構(gòu)，其特征所述旋轉(zhuǎn)緩沖彈簧和伸縮緩沖彈簧也可選擇用空氣彈簧或緩沖橡膠來實現(xiàn)有效緩沖和機械限位功能。
【文檔編號】B65G49/00GK104030037SQ201410274883
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】蒲勇, 趙鵬 申請人:南昌大學, 南昌黃綠照明有限公司