專利名稱：門蓋裝置和具有該門蓋裝置的真空設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及真空設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種門蓋裝置和具有該門蓋裝 置的真空設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，廣泛應(yīng)用的等離子體增強化學氣相沉積(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD )等半導體芯片制造的相關(guān)設(shè)備，以及生物醫(yī)藥制 品的真空冷凍干燥機、生物試驗搶和小型真空鍍膜設(shè)備中， 一般都具有一個 真空腔室，以獲得設(shè)備工作時所需的真空環(huán)境。
典型的PECVD真空設(shè)備包括真空腔室、真空腔室的上蓋(也即位于真 空腔室上方的門蓋)、真空腔室與上蓋間的密封圈、連接在上蓋和真空腔室之 間的鉸鏈。通常，由于在真空腔室中進行的工藝過程會對真空腔室造成一定 的污染，對于真空設(shè)備而言，真空腔室的密封性能直接影響工藝的結(jié)果及準 確性，因此，為保證真空腔室中的真空質(zhì)量，需要定期打開上蓋對真空腔室 進行維護與清理。為了提高的產(chǎn)量，最大化真空設(shè)備的使用率，采用易于維 護、使用方便且具有自動開閉功能的上蓋機構(gòu)就變得至關(guān)重要。
圖1為PECVD設(shè)備的上蓋機構(gòu)的示意圖。該上蓋機構(gòu)位于真空腔室1的 上方，其包括密封法蘭(圖中未示出)、上蓋2、 4交鏈4、連桿3、上蓋驅(qū)動 部件5。其中上蓋2關(guān)閉時將真空腔室1封閉，上蓋驅(qū)動部件5可以為氣缸等 驅(qū)動部件，上蓋2與鉸鏈4間通過連桿3連接，在上蓋驅(qū)動部件5的驅(qū)動作 用下，通過連桿3帶動上蓋2繞鉸鏈4的逆時針旋轉(zhuǎn)，真空腔室的上蓋2即 被打開，如圖1中虛線所示，為上蓋2被打開時的狀態(tài)。
通常，在上蓋打開后，需對真空腔室的內(nèi)部進行維護，特別是對固定在 上蓋內(nèi)的氣體分配裝置或進氣噴頭(Showerhead)進行拆卸或清洗，這時， 上蓋的開啟角度就決定了真空腔室的可維護性及拆卸的方便性。
然而，由于驅(qū)動部件的限制，例如氣缸的行程限制，真空腔室的上蓋的
開啟角度僅為約30度至50度(見圖1中虛線所示)，使工作人員活動位置受 限，維護上蓋的操作不方便。而通過增加氣缸的行程，雖然可以達到增加上 蓋開啟角度的目的，但是同時會帶來如下的問題 一方面，由于氣缸行程增 大，開蓋鉸鏈的旋轉(zhuǎn)角度的也隨之增大，會使得上蓋開啟后的位置增高，這 樣也不利于上蓋的維護；另一方面，氣缸的行程增大也會增加整個真空設(shè)備 占用的空間。
不僅限于真空腔室上蓋的情況，同樣，對于真空腔室的其他側(cè)開或下開

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是提供一種門蓋裝置，所述門蓋裝置能夠不增加驅(qū)動 部件的行程而獲得較大的門蓋開啟角度，便于對真空腔室的維護和清理。
本發(fā)明解決的另 一問題是提供一種具有所述門蓋裝置的真空設(shè)備，具有 較大的門蓋開啟角度，便于工作人員對真空腔室的維護和清理。
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種門蓋裝置，包括
門蓋，
連桿，
位于所述連桿一端的鉸鏈，
與所述連桿連接并驅(qū)動連桿繞所述鉸鏈轉(zhuǎn)動的驅(qū)動部件，
還包括轉(zhuǎn)動^L構(gòu)，所述連桿的另一端通過所述轉(zhuǎn)動^/L構(gòu)與所述門蓋轉(zhuǎn) 動連接。
所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)的轉(zhuǎn)動軸與鉸鏈軸的方向平行，所述門蓋相對于連桿繞所 述轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動。
所述轉(zhuǎn)動才幾構(gòu)為雙向式間lt運動才幾構(gòu)。
所述雙向式間歇運動機構(gòu)為棘輪才幾構(gòu)，所述棘輪機構(gòu)包括棘輪和棘爪， 所述棘爪與所述門蓋連接，所述棘輪與所述連桿連接。
所述雙向式間歇運動機構(gòu)為槽4侖機構(gòu)、不完全齒4侖才幾構(gòu)或凸輪間歇運動
機構(gòu)。
所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)的轉(zhuǎn)動軸與鉸鏈軸的方向垂直，所述門蓋相對于連桿繞所 述轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動。
所述門蓋的背向所述連桿的 一面具有氣體分配裝置或濺射靶。
相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種真空設(shè)備，包括真空腔室，以及上述的 門蓋裝置，所述門蓋裝置的門蓋相對于真空腔室打開或閉合。
所述門蓋相對于真空腔室為上開、側(cè)開或下開。 上述技術(shù)方案具有以下優(yōu)點
所述的門蓋裝置，通過鉸鏈和轉(zhuǎn)動機構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)門蓋兩級打開或閉合， 即門蓋打開過程分為兩個階段，第一階段連桿繞鉸鏈轉(zhuǎn)動，門蓋相對于連桿 靜止，隨連桿打開一定角度，第二階段門蓋繞轉(zhuǎn)動機構(gòu)相對于連桿轉(zhuǎn)動，打 開的角度進一步擴大。
整體來看，所述門蓋裝置能夠增大門蓋相對于真空腔室的打開角度，可 以將打開角度由30度至50度提高到約80度，在不增加驅(qū)動部件的行程的前 提下，能夠獲得較大的門蓋開啟角度，便于對真空腔室以及門蓋內(nèi)部的維護 和清理。
另外，所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)為雙向式間歇運動機構(gòu)，因此，門蓋打開的角度可 以調(diào)整，能夠提高門蓋開閉的安全性和便利性。
所述的真空設(shè)備，具有上述技術(shù)方案提供的門蓋裝置，因此具有較大的 門蓋開啟角度，便于工作人員對真空腔室的維護和清理。


通過附圖所示，本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢將更加清晰。在 全部附圖中相同的附圖標記指示相同的部分。并未刻意按實際尺寸等比例縮 放繪制附圖，重點在于示出本發(fā)明的主旨。
圖1為一種PECVD設(shè)備的上蓋機構(gòu)的示意圖2和圖3為本發(fā)明實施例一中真空設(shè)備門蓋打開過程的示意圖4為本發(fā)明實施例一中轉(zhuǎn)動機構(gòu)的示意圖5為本發(fā)明實施例二中真空設(shè)備門蓋打開過程的示意圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖 對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。
在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā) 明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，因此本發(fā)明不受下面 公開的具體實施例的限制。
其次，本發(fā)明結(jié)合示意圖進行詳細描述，在詳述本發(fā)明實施例時，為便 于說明，表示裝置結(jié)構(gòu)的剖面圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意 圖只是示例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明保護的范圍。此外，在實際制作中應(yīng)包 含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。
目前廣泛應(yīng)用的真空設(shè)備中，例如半導體芯片制造設(shè)備，真空冷凍干燥 機、生物試驗艙和小型真空鍍膜設(shè)備，其真空腔室的門蓋往往受到驅(qū)動機構(gòu) 或周圍空間的限制，而導致打開的角度偏小，使得在維護和清理真空腔室或 門蓋時，活動的空間受到限制，帶來了很多操作的不便性。
基于此，本發(fā)明提供了一種門蓋裝置，本質(zhì)上，該裝置是通過將門蓋和 連桿的固定連接轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)動連接，實現(xiàn)門蓋相對于連桿的轉(zhuǎn)動，從而能夠增 大門蓋的打開角度。
具體的，所述門蓋裝置包括
門蓋，
連桿，
位于所述連桿一端的鉸鏈，
與所述連桿連"^妄并驅(qū)動連桿繞所述4交鏈轉(zhuǎn)動的驅(qū)動部件，
還包括轉(zhuǎn)動機構(gòu)，所述連桿的另一端通過所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)與所述門蓋轉(zhuǎn)
動連接。
此外，本發(fā)明還提供了一種具有上述門蓋裝置的真空設(shè)備。下面以半導
體制造或太陽能電池制造技術(shù)中廣泛采用的PECVD設(shè)備為例，詳細說明本發(fā) 明所提供的門蓋裝置和具有上述門蓋裝置的真空設(shè)備。
實施例一
圖2和圖3為本實施例中真空設(shè)備門蓋打開過程的示意圖，在本實施例 中該真空設(shè)備為PECVD設(shè)備。為突出本發(fā)明的特點，附圖中沒有給出與本發(fā) 明的發(fā)明點必然直接相關(guān)的部分，例如，抽真空裝置、等離子體激發(fā)裝置、 氣體分配裝置或濺射靶等。
該PECVD設(shè)備包括真空腔室10，相對于所述真空腔室IO打開或閉合 的門蓋裝置，等離子體激發(fā)裝置以及抽真空裝置(圖中未示出)等，門蓋20 和真空腔室IO之間還具有密封圈(圖中未示出)。圖2和圖2中的實線表示 門蓋裝置處于閉合狀態(tài)，而虛線表示門蓋裝置處于打開狀態(tài)。
如圖2所示，所述門蓋裝置包括真空腔室10上方的門蓋20,連桿30, 位于連桿30 —端的4交鏈40,與連桿30連接并驅(qū)動連桿30繞所述4交《連40轉(zhuǎn) 動的驅(qū)動部件50，與連桿30另一端連接的轉(zhuǎn)動機構(gòu)60;所述連桿30的另一 端通過轉(zhuǎn)動才幾構(gòu)60與門蓋20轉(zhuǎn)動連4妄。
本實施例中驅(qū)動部件50為氣缸機構(gòu)，當然也可以為其他的能驅(qū)動連桿30 繞鉸鏈40轉(zhuǎn)動的驅(qū)動部件，例如液壓機構(gòu)等。需要打開門蓋20時，驅(qū)動部 件50驅(qū)動連桿30繞鉸鏈40轉(zhuǎn)動，于是連桿30帶動門蓋20開啟真空腔室10, 但由于氣缸的行程限制，連桿30運動到一定位置(即極限位置)后即停止。
所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)60的轉(zhuǎn)動軸與鉸鏈40的鉸鏈軸的方向平行，門蓋20相對 于連桿30繞所述轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，即圖3中的轉(zhuǎn)動方向A-A。門蓋20背向連桿 30的一面具有用于向真空腔室10輸入工作氣體的氣體分配裝置(圖中未示 出)。
所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)60可以為雙向式間歇運動機構(gòu)，實現(xiàn)周期性的時動時停的 間歇轉(zhuǎn)動，并且能夠順時針和逆時針的雙向轉(zhuǎn)動。如圖3所示，通過此雙向
式間隙運動機構(gòu)，當連桿30運動到極限位置帶動門蓋20打開一定角度后， 轉(zhuǎn)動門蓋20相對于連桿30逆時針再轉(zhuǎn)過一定角度后停止。
優(yōu)選的，所述雙向式間歇運動機構(gòu)為棘輪機構(gòu)，如圖4所示，所述棘輪 機構(gòu)包括棘輪70和棘爪80,所述棘爪80與所述門蓋20 (見圖2)連接，所 述棘輪70與所述連桿30 (見圖2)連接。圖中箭頭表示棘輪80的轉(zhuǎn)動方向。
下面介紹上述門蓋裝置和PECVD設(shè)備的工作原理。
PECVD設(shè)備進行工藝過程時，門蓋20壓合在真空腔室IO上面，將真空 腔室10封閉；通過所述抽真空裝置獲得所需的真空度，所述氣體分配裝置將 工作氣體輸入真空腔室10內(nèi)，由等離子體激發(fā)裝置激發(fā)出等離子體，對真空 腔室10中的基片進行刻蝕或鍍膜等加工。
工藝完成后，通過放氣閥(圖中未示出)使真空腔室IO恢復(fù)常壓，然后 啟動驅(qū)動部件50以打開門蓋20;如圖3所示，此打開門蓋20的過程分為兩 個階段
第一階段，驅(qū)動部件50驅(qū)動連桿30繞鉸鏈40逆時針旋轉(zhuǎn)，連桿30帶 動門蓋20離開真空腔室10,直至連桿30轉(zhuǎn)動到極限位置，即圖3中的位置 B;相對于真空腔室10來說，連桿30轉(zhuǎn)過的角度約為30度至50度，而此階 段中，門蓋20相對于連桿30靜止，因此，門蓋20打開的角度也為30度至 50度。
打開門蓋20的第一階段完成后，可以取出加工后的基片，并對真空腔室 10內(nèi)部進行簡單的清理等操作。如果要對真空腔室10的內(nèi)部進行復(fù)雜的清理 或維護操作，或者要對門蓋20上的氣體分配裝置進行維護，則需要進行打開 門蓋20的第二階段，進一步擴大門蓋20打開的角度。
第二階段，轉(zhuǎn)動門蓋20,通過所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)60使門蓋20相對于連桿30 逆時針轉(zhuǎn)動，沿圖3中的D-D方向再旋轉(zhuǎn)一度角度后停止，轉(zhuǎn)至圖3中的位 置C，此階段中，連桿30相對于真空腔室IO始終處于靜止，而門蓋20相對 于真空腔室10進一步轉(zhuǎn)動，因此，門蓋20相對于真空腔室10門蓋20打開 角度進一步增大，其角度可以達80度左右。
打開門蓋20的第二階段完成后，則可以對真空腔室IO或氣體分配裝置 進行維護和清理。然后，將門蓋20順時針旋轉(zhuǎn)回圖3中所示的位置B,再啟 動驅(qū)動部件50,使連桿30順時針轉(zhuǎn)動，帶動門蓋20轉(zhuǎn)動，從而將真空腔室 10閉合。
可見，本實施中的門蓋裝置，通過鉸鏈40和轉(zhuǎn)動機構(gòu)60能夠?qū)崿F(xiàn)門蓋 20的兩級打開或閉合，即門蓋打開過程分為兩個階段，第一階段門蓋20相對 于連桿30靜止，隨連桿30打開一定角度，第二階段門蓋20相對于連桿30 轉(zhuǎn)動，打開的角度進一步擴大。
整體來看，所述門蓋裝置能夠增大門蓋相對于真空腔室的打開角度，可 以將打開角度由30度至50度提高到約80度，在不增加驅(qū)動部件的行程的前 提下，能夠獲得較大的門蓋開啟角度，便于對真空腔室以及門蓋內(nèi)部的維護 和清理。
另外，所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)為雙向式間歇運動機構(gòu)，因此，門蓋打開的角度可 以調(diào)整，即門蓋20可轉(zhuǎn)動到圖3中位置B至位置C之間的任一位置固定，能 夠提高門蓋開閉的安全性和便利性。
本實施例中所述的雙向式間隙機構(gòu)為棘輪才幾構(gòu)，此外還可以為其他的雙 向式間隙運動機構(gòu)，例如，槽輪機構(gòu)、不完全齒輪機構(gòu)或凸輪間歇運動機構(gòu)。
上述實施例中，門蓋相對于連桿繞平行于4交鏈軸的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，事實上， 此處連桿與門蓋的轉(zhuǎn)動連接還可以有其他的方式，例如在下面介紹的本發(fā)明 的實施例二中，所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)的轉(zhuǎn)動軸與鉸鏈軸的方向垂直，所述門蓋相對 于連桿繞所述轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動。
實施例二
圖5為本發(fā)明實施例二中真空設(shè)備的示意圖。本實施例中，門蓋21通過 轉(zhuǎn)動機構(gòu)61與連桿31轉(zhuǎn)動連接，與實施例一的區(qū)別在于，所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)61 的凈爭動軸與4交鏈41的準交鏈軸相垂直。
當門蓋裝置沿箭頭A-A所示的方向在驅(qū)動部件51的驅(qū)動下完成第一階段
的打開動作后，門蓋21位于圖中的位置B，然后進行第二階段的打開動作， 沿著箭頭E-E所示的方向，繞轉(zhuǎn)動機構(gòu)61旋轉(zhuǎn)門蓋21,使其相對與連桿31 繼續(xù)轉(zhuǎn)動一定的角度，轉(zhuǎn)至位置F。以上兩個階段的打開方向是垂直的，這樣 不僅能夠增大門蓋相對于真空腔室11的打開角度，而且可以在與鉸鏈軸方向 打開門蓋，滿足某些特定環(huán)境或維修操作的需要。
動，也即所述門蓋和連桿的轉(zhuǎn)動連接具有兩個自由度；本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當 能夠根據(jù)上述兩個實施例顯示出的技術(shù)特征推知，所述門蓋裝置中，門蓋和 連桿的轉(zhuǎn)動連接的可以有多個自由度，例如，門蓋還可以以所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)為 中心做圓周旋轉(zhuǎn)。
上述轉(zhuǎn)動連接均可以通過當前以及未來本領(lǐng)域中的轉(zhuǎn)動機構(gòu)來實現(xiàn)，在 此不再贅述。具有多個自由度的門蓋，能夠進一步方便對真空設(shè)備的維修和 清理。
上述實施例不僅給出了本發(fā)明所述門蓋裝置的具體實施方式
，同時也給 出了本發(fā)明所述真空設(shè)備的具體實施方式
。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上 的限制。需要說明的是，上述實施例一和實施例二中，所述門蓋裝置中的門 蓋均位于真空腔室的上方，即為上蓋，顯然，并不僅限于上蓋的情況，所述 門蓋相對于真空腔室還可以為側(cè)開或下開等方式，這樣的門蓋裝置和真空設(shè) 備也在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何 熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上 述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動和修飾，或
修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，
均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種門蓋裝置，包括門蓋，連桿，位于所述連桿一端的鉸鏈，與所述連桿連接并驅(qū)動連桿繞所述鉸鏈轉(zhuǎn)動的驅(qū)動部件，其特征在于，還包括轉(zhuǎn)動機構(gòu)，所述連桿的另一端通過所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)與所述門蓋轉(zhuǎn)動連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的門蓋裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)的轉(zhuǎn)動 軸與4交鏈軸的方向平行，所述門蓋相對于連桿繞所述轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的門蓋裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)為 雙向式間歇運動才幾構(gòu)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的門蓋裝置，其特征在于，所述雙向式間歇運動 機構(gòu)為棘輪機構(gòu)，所述棘輪機構(gòu)包括棘輪和棘爪，所述棘爪與所述門蓋連接， 所述棘輪與所述連桿連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的門蓋裝置，其特征在于，所述雙向式間歇運動 機構(gòu)為槽輪機構(gòu)、不完全齒輪機構(gòu)或凸輪間歇運動機構(gòu)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的門蓋裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)的轉(zhuǎn)動 軸與4交鏈軸的方向垂直，所述門蓋相對于連桿繞所述轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的門蓋裝置，其特征在于，所述門蓋的背向所述 連桿的 一面具有氣體分配裝置或濺射靶。
8、 一種真空設(shè)備，其特征在于，包括真空腔室，以及，如權(quán)利要求1 至7所述的門蓋裝置，所述門蓋裝置的門蓋相對于真空腔室打開或閉合。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的真空設(shè)備，其特征在于，所述門蓋相對于真空 腔室為上開、側(cè)開或下開。
全文摘要
本發(fā)明提供一種門蓋裝置，包括門蓋，連桿，位于所述連桿一端的鉸鏈，與所述連桿連接并驅(qū)動連桿繞所述鉸鏈轉(zhuǎn)動的驅(qū)動部件，還包括轉(zhuǎn)動機構(gòu)，所述連桿的另一端通過所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)與所述門蓋轉(zhuǎn)動連接。相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種真空設(shè)備，包括真空腔室，以及上述的門蓋裝置。所述的門蓋裝置通過鉸鏈和轉(zhuǎn)動機構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)門蓋兩級打開或閉合，即門蓋打開過程分為兩個階段，第一階段連桿繞鉸鏈轉(zhuǎn)動，門蓋相對于連桿靜止，隨連桿打開一定角度，第二階段門蓋繞轉(zhuǎn)動機構(gòu)相對于連桿轉(zhuǎn)動，打開的角度進一步擴大。整體來看，所述門蓋裝置能夠在不增加驅(qū)動部件的行程的前提下，能夠獲得較大的門蓋開啟角度，便于對真空腔室以及門蓋內(nèi)部的維護和清理。
文檔編號C23C16/50GK101392369SQ20081022641
公開日2009年3月25日 申請日期2008年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月10日
發(fā)明者民 魏 申請人:北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責任公司