一种半导体石英涂层自动喷涂设备的制作方法

本发明涉及半导体零部件表面镀膜设备，具体涉及一种半导体石英涂层自动喷涂设备。

背景技术：

1、在半导体刻蚀、沉积、扩散等高端工艺场景中，设备腔体、石英配件、承载工件需长期接触高温、等离子体、高纯工艺气体，因此对工件表面的纯度、致密性、低金属析出、高绝缘稳定性要求极高。

2、中国授权专利号为cn104342631b的专利公开了化学气相沉积炉，包括炉体；上炉盖，设置在炉体上部，与炉体密封且可拆装式固定连接；下炉盖，设置在炉体下部，与炉体密封可拆装式固定连接；以及下炉盖升降机构，与下炉盖固定连接，以使下炉盖在脱开固定的炉体后带动下炉盖降落以进行下出料、以及带动出料后的下炉盖上升以与炉体结合。所述化学气相沉积炉还可包括：前后推送机构，设置于下炉盖的正下方，前后推送机构使下炉盖升降机构带动下降的下炉盖落在其上并前后移动到至外围，以进行出装，但是，上述专利仍然存在以下问题：

3、采用化学气相沉积工艺对半导体零部件实施表面镀膜过程中，会将盛放二氯二氢硅的源瓶整体浸入油浴实现恒温控温；待瓶内二氯二氢硅消耗殆尽或者源瓶恒温控温效果下降时，必须停机人工更换源瓶，且瓶内物料常无法完全用尽、同时，二氯二氢硅物理性质、化学性质特殊，人工换瓶操作难度大；另外依靠六轴机械臂在工件表面原位制备高纯二氧化硅薄膜时，仅依靠单点完成沉积作业，容易造成工件各处二氧化硅膜层厚度、均匀度存在差异。

4、基于此，本发明设计了一种半导体石英涂层自动喷涂设备以解决上述问题。

技术实现思路

1、针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种半导体石英涂层自动喷涂设备。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

3、一种半导体石英涂层自动喷涂设备，包括气源柜、二氯二氢硅源瓶与化学气相沉积炉；

4、所述气源柜上安装有用于对二氯二氢硅源瓶进行更换的不间断供气源瓶更换机构；

5、所述化学气相沉积炉上安装有用于对工件进行复合供气喷涂的复合供气喷涂机构；

6、所述不间断供气源瓶更换机构包括油浴箱、开合顶盖、源瓶支座组件、源瓶拆卸组件、二氯二氢硅连接管、第一氮气连接管、混合气体流出管与废气回收管，油浴箱的顶部滑动连接有开合顶盖，开合顶盖的内部与二氯二氢硅连接管、第一氮气连接管、混合气体流出管、废气回收管滑动连接，油浴箱的底部与源瓶支座组件连接，油浴箱的内壁侧面与源瓶拆卸组件连接，二氯二氢硅连接管、第一氮气连接管与混合气体流出管的三通处固定连接有三组电动三通阀，二氯二氢硅连接管、第一氮气连接管与混合气体流出管的端头分别与两组二氯二氢硅源瓶的连接接头螺纹连接。

7、更进一步的，所述化学气相沉积炉包括沉积炉体、下炉盖升降机构、下炉盖与工件托盘，沉积炉体的底部与下炉盖升降机构固定连接，沉积炉体的底部与下炉盖卡接，下炉盖的顶部与工件托盘固定连接。

8、更进一步的，所述复合供气喷涂机构包括单点供气喷涂组件与范围供气组件，单点供气喷涂组件、范围供气组件均与化学气相沉积炉连接。

9、更进一步的，所述源瓶支座组件包括第一中空旋转平台、气动顶升机构、双联支座与弹簧销，第一中空旋转平台与油浴箱的底部固定连接，第一中空旋转平台的输出端通过连接盘与气动顶升机构固定连接，气动顶升机构的输出端与双联支座固定连接，双联支座的内部与多组弹簧销固定连接。

10、更进一步的，所述源瓶拆卸组件包括第一直线模组、第二直线模组、源瓶开合组件与管路气体回收组件，第一直线模组与油浴箱的内壁顶部固定连接，第一直线模组的输出端与第二直线模组固定连接，第二直线模组的输出端与源瓶开合组件连接，源瓶开合组件与管路气体回收组件连接。

11、更进一步的，所述源瓶开合组件包括第二中空旋转平台、伺服电机、监测探头、扭转套、第一气缸、浮动平台与开口电动扳手，第二中空旋转平台与第二直线模组的输出端固定连接，第二中空旋转平台的输出端通过固定框一与伺服电机固定连接，伺服电机的输出端与监测探头固定连接，监测探头的内部与扭转套固定连接，固定框一的侧面与第一气缸固定连接，第一气缸的输出端通过连接板与浮动平台固定连接，浮动平台的顶部通过固定框二与开口电动扳手固定连接。

12、更进一步的，所述管路气体回收组件包括第一固定板、第一导气管、第一固定架、c型套与低温氮气喷嘴，第一固定板与固定框二固定连接，第一固定板的内壁与第一导气管固定连接，第一导气管的外表面与第一固定架固定连接，第一固定架的两端与两组低温氮气喷嘴固定连接，第一导气管与c型套固定连接。

13、更进一步的，所述低温氮气喷嘴的端部伸入c型套的内部，c型套与连接接头的顶部卡接，用于对c型套吸入的气体进行降温。

14、更进一步的，所述单点供气喷涂组件包括六轴机械臂、第二固定架、石英喷灯、第二固定板、转动板、导流抽吸喷嘴、耐热液压缸、环形气管与第一氮气喷嘴，六轴机械臂与沉积炉体的内壁顶部固定连接，六轴机械臂的输出端与第二固定架固定连接，第二固定架的内部与石英喷灯固定连接，石英喷灯的外表面与第二固定板固定连接，第二固定板与两组转动板转动连接，两组转动板的内部与两组导流抽吸喷嘴固定连接，第二固定架的下表面与两组耐热液压缸转动连接，两组转动板的上表面与两组耐热液压缸的输出端转动连接，环形气管的外表面与第三固定架固定连接，环形气管与多组第一氮气喷嘴固定连接，多组第一氮气喷嘴伸入沉积炉体的内部。

15、更进一步的，所述范围供气组件包括驱动电机、第三固定架、第一齿圈、锥齿圈、多组锥齿轮、多组混合气体喷嘴、多组滑动套与多组导向柱，驱动电机、第三固定架均与下炉盖升降机构的上表面固定连接，第三固定架的顶部与第一齿圈转动连接，第一齿圈的顶部开设有导向槽，所述第一齿圈的上表面与锥齿圈固定连接，锥齿圈与锥齿轮啮合，驱动电机通过齿轮与第一齿圈啮合，锥齿轮与滑动套通过键槽与键滑动连接，滑动套的内壁与混合气体喷嘴固定连接，混合气体喷嘴与沉积炉体滑动连接，滑动套与导向柱通过限位套转动连接，导向柱与导向槽贴合滑动。

16、本发明相较于现有技术，其有益效果为：1、通过设置不间断供气源瓶更换机构，依靠双源瓶交替作业、电动三通阀切换搭配自动化拆装组件，换料全程无需停机，借助低温氮气降温和管路密闭回收结构处理二氯二氢硅，复合供气喷涂机构采用范围预供气与单点沉积，统一腔体硅源浓度，消除气流死角；喷灯外侧配合导流抽吸喷嘴收集粉尘，提升涂层致密纯净度；

17、2、在拆装源瓶接头时，借助低温氮气喷嘴对管口区域进行降温，降低二氯二氢硅挥发速率，抑制其遇水汽水解生成盐酸雾与二氧化硅粉尘；同时依靠c型套与导气管，及时抽吸回收阀门与管路之间残余气体，避免有毒可燃气体外泄带来的自燃、腐蚀安全隐患，减少原料损耗，还降低换料风险，适配二氯二氢硅的物理性质与化学性质，换料作业安全规范；

18、3、喷涂作业前，范围供气组件环绕工件均匀预喷混合气体，降低腔体内部二氯二氢硅浓度差，再由石英喷灯单点氢氧火焰精准氧化沉积二氧化硅，有效改善单一喷涂造成的膜厚不均问题，喷灯外围导流抽吸喷嘴同步收集游离未反应微粒，避免粉尘回落沾染涂层，提升膜层致密性与洁净度。