一种有机溶剂无气泡供应系统及方法与流程

1.本发明属于芯片制造技术领域，特别涉及一种有机溶剂无气泡供应系统及方法。


背景技术：

2.在半导体领域中，芯片制作过程需要用到多种有机溶剂，而有机溶剂的纯度对于工艺的良率起到关键的作用，尤其是有机溶剂中是否存在气泡，气泡的大小和数量对制造工艺产生的影响也是很大的。公知的有机溶剂供应系统，是利用向盛有有机溶剂的压力罐中充入氮气，将一定量的液体排挤出去，这样做的弊端是会有一定量的氮气等非必要气体融入到液体当中，跟液体一起通过管路，喷洒到晶圆的表面，这样就会造成工艺的缺陷。


技术实现要素：

3.本发明提供一种有机溶剂无气泡供应系统，用于解决目前芯片制造过程中所使用的有机溶剂供应系统会在供应的液体中融入非必要气体的技术问题。
4.本发明通过下述技术方案实现：一种有机溶剂无气泡供应系统，包括：
5.压力容器，所述压力容器的顶端贯穿形成容器口，并且所述压力容器的下部设置有出液口；
6.顶盖，所述顶盖盖合在所述容器口处，所述顶盖的中心位置开设有通孔；
7.滚珠丝杠，转动插装于所述通孔；
8.旋转驱动机构，安装在所述顶盖上，所述滚珠丝杠与所述旋转驱动机构的动力输出端相连；
9.螺母，设于所述压力容器内并与所述滚珠丝杠配合形成丝杠螺母副；
10.活塞，滑动安装在所述压力容器内，所述活塞的中心位置开设有对所述滚珠丝杠形成让位的让位孔；
11.硬连接件，连接所述活塞和所述螺母；
12.波纹管，一端连接于所述顶盖，另一端连接于所述活塞。
13.进一步地，为了更好的实现本发明，所述旋转驱动机构为电动机，所述滚珠丝杠的顶端伸出于所述顶盖并通过联轴器与所述电动机的转轴连接。
14.进一步地，为了更好的实现本发明，所述硬连接件为硬管，所述硬管的顶端连接在所述螺母的底端，所述硬管的底端连接在所述让位孔的孔缘，并且所述硬管套设于所述滚珠丝杠外。
15.进一步地，为了更好地实现本发明，所述硬管与所述螺母之间通过第一螺钉进行连接，所述硬管与所述活塞之间通过第二螺钉进行连接。
16.进一步地，为了更好地实现本发明，所述螺母与所述滚珠丝杠之间设置有用于密封的密封组件。
17.进一步地，为了更好地实现本发明，所述密封组件包括第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈通过第三螺钉可拆卸固定连接在所述螺母上，所述第二密封圈通过第四螺
钉可拆卸固定连接在所述第一密封圈上；
18.所述第一密封圈和所述第二密封圈均具有与所述滚珠丝杠的滚道适配的内螺纹，所述内螺纹的螺牙填充到所述滚珠丝杠的滚道中，并且在所述第四螺钉拧紧时，所述第一密封圈上的所述螺牙与所述第二密封圈上的所述螺牙均与所述滚珠丝杠的滚道侧壁相贴；
19.所述第一密封圈和所述第二密封圈均是铍青铜制成的结构件。
20.进一步地，为了更好地实现本发明，所述压力容器的内壁上设有导向槽，所述导向槽沿所述压力容器的轴向自所述容器口延伸至所述压力容器的底部，所述活塞上设置有导向块，所述导向块滑动插装于所述导向槽。
21.进一步地，为了更好地实现本发明，所述活塞和所述导向块组成挤压部件，所述挤压部件上套设有第三密封圈。
22.进一步地，为了更好地实现本发明，所述压力容器的外壁上连接有用于观察所述压力容器内部液位的液位管。
23.进一步地，为了更好地实现本发明，所述顶盖搭接在所述容器口的口缘，所述压力容器的顶部和所述顶盖之间设置有辅助开启机构。
24.进一步地，为了更好地实现本发明，所述辅助开启机构包括环板和顶撑螺柱，所述环板固设于所述压力容器的外壁上，并且所述环板与所述压力容器同轴设置，所述顶盖的外缘设置有螺孔，所述顶撑螺柱螺接于所述螺孔中，所述顶撑螺柱的底端与所述环板的顶面抵接，所述顶撑螺柱的顶端伸出于所述螺孔。
25.进一步地，为了更好地实现本发明，所述顶撑螺柱的数量为若干根，所述螺孔的数量也是若干个，每个所述螺孔中均螺接有一根所述顶撑螺柱，若干个所述螺孔环绕所述容器口均匀设置。
26.进一步地，为了更好地实现本发明，所述顶撑螺柱的顶端安装有用于辅助拧动所述顶撑螺柱旋转的着力结构。
27.进一步地，为了更好地实现本发明，所述着力结构为从动齿轮，所述顶撑螺柱的顶端设置有连接柱，所述连接柱通过焊接的方式与从动齿轮的内孔孔壁相连。
28.进一步地，为了更好地实现本发明，所述有机溶剂无气泡供应系统还包括圆环齿条和通过电机带动旋转的主动齿轮，所述圆环齿条的内环壁上设置有第一齿，所述圆环齿条的外环壁上设置有第二齿，所述第一齿与若干所述从动齿轮均啮合，所述第二齿与所述主动齿轮啮合。
29.本发明还提供一种有机溶剂无气泡供应方法，使用上述有机溶剂无气泡供应系统来供应有机溶剂，所述方法包括：
30.通过旋转驱动机构驱动滚珠丝杠正转；
31.滚珠丝杠驱动螺母朝下移动，螺母通过硬连接件驱动活塞在压力容器中朝下移动以给压力容器的存储腔加压，从而驱动存储腔中的有机溶剂从出液口排出。
32.本发明相较于现有技术具有以下有益效果：
33.本发明提供的有机溶剂无气泡供应系统包括压力容器、顶盖、滚珠丝杠、旋转驱动机构、螺母、活塞、硬连接件以及波纹管，上述压力容器的顶端贯穿形成容器口，并且上述压力容器的下部设置有出液口，顶盖盖合在容器口处，从而将容器口封盖住，当需要朝压力容器中加入有机溶剂时，则将顶盖打开即可，顶盖的中心位置开设有通孔，滚珠丝杠转动插装
于通孔中，旋转驱动机构安装在顶盖上，滚珠丝杠连接在旋转驱动机构的动力输出端，从而利用旋转驱动机构带动滚珠丝杠转动，螺母设置在压力容器内并与滚珠丝杠配合形成丝杠螺母副，当滚珠丝杠转动时，螺母可以沿滚珠丝杠作直线移动，活塞滑动安装在压力容器内，硬连接件连接活塞和螺母，并且波文件连接活塞和顶盖，这样，当滚珠丝杠在旋转驱动装置的驱动下旋转时，则可以驱动螺母沿丝杠的轴向移动，通过硬连接件，从而带动活塞在压力容器内平移。当压力容器中装有有机溶剂且活塞朝下移动时，便可以对压力容器中的有机溶剂加压，从而驱使有机溶剂从出液口排出。通过上述结构，本发明提供的系统中，有机溶剂是通过活塞从出液口推出，而不是通过气体推出，因此有机溶剂不会与气体接触，从而避免了有机溶剂中融入不必要气体，在有机溶剂喷洒到晶圆表面时，大大提高工艺的良率。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1是本发明实施例中的有机溶剂无气泡供应系统的结构示意图；
36.图2是本发明实施例中的活塞与压力容器的连接结构示意图；
37.图3是本发明实施例中的第一密封圈和第二密封圈的安装结构示意图；
38.图4是本发明实施例中的顶撑螺柱的安装结构示意图；
39.图5是本发明实施例中的圆环齿轮的连接结构示意图。
40.图中：
[0041]1‑
压力容器；101
‑
出液口；102
‑
导向槽；2
‑
顶盖；3
‑
滚珠丝杠；4
‑
电动机；5
‑
螺母；6
‑
活塞；601
‑
导向块；7
‑
硬管；8
‑
波纹管；9
‑
联轴器；10
‑
第一螺钉；11
‑
第二螺钉；12
‑
第一密封圈；13
‑
第三螺钉；14
‑
第二密封圈；15
‑
第四螺钉；16
‑
内螺纹；17
‑
滚道；18
‑
第三密封圈；19
‑
液位管；20
‑
环板；21
‑
顶撑螺柱；22
‑
连接柱；23
‑
从动齿轮；24
‑
圆环齿条；25
‑
主动齿轮。
具体实施方式
[0042]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
[0043]
实施例1：
[0044]
本实施例提供一种有机溶剂无气泡供应系统包括压力容器1、顶盖2、滚珠丝杠3、旋转驱动机构、螺母5、活塞6、硬连接件以及波纹管8，其中：
[0045]
上述压力容器1的顶端贯穿形成容器口，并且上述压力容器1的下部设置有出液口101，出液口101处设置有管接头，用于连接出液管。在上述压力容器1的外壁上连接有液位管19，液位管19与压力容器1的内部连通，以便于使用者观察压力容器1内的液位高低。
[0046]
顶盖2盖合在容器口处，从而将容器口封盖住，当需要朝压力容器1中加入有机溶
剂时，则将顶盖2打开即可，当加注完成后，将顶盖2盖在上述容器口即可。在顶盖2的中心位置开设有通孔，滚珠丝杠3转动插装于通孔中，其中滚珠丝杠3的顶端朝上伸出于上述顶盖2，滚珠丝杠3的底端伸入于上述压力容器1的储液腔内部。旋转驱动机构安装在顶盖2上，滚珠丝杠3连接在旋转驱动机构的动力输出端，从而利用旋转驱动机构带动滚珠丝杠3转动。可选地，本实施例中的旋转驱动机构为电动机4，上述滚珠丝杠3的顶端通过联轴器9与上述电动机4的转轴相连接。当然，本实施例中的旋转驱动机构也可以是其余任意能够输出旋转运动的机构，譬如手摇柄等。螺母5设置在压力容器1内并与滚珠丝杠3配合形成丝杠螺母5副，当滚珠丝杠3转动时，螺母5可以沿滚珠丝杠3作直线移动。
[0047]
活塞6滑动安装在压力容器1内，硬连接件连接活塞6和螺母5，利用硬连接件，将活塞6和螺母5连接在一起，并且波文件连接活塞6和顶盖2，波纹管8具有沿轴向延伸的能力，并且波纹管8抗扭能力较强，因此，借助波纹管8，可以使得活塞6发生旋转的旋转角度较小，进而使得螺母5产生旋转的旋转角度较小，这样，当滚珠丝杠3在旋转驱动装置的驱动下旋转时，则可以驱动螺母5沿丝杠的轴向移动，通过硬连接件，从而带动活塞6在压力容器1内平移。另外，波纹管8套接在上述硬连接件、螺母5以及位于压力容器1内的滚珠丝杠3外，从而借助波纹管8，还可以对波纹管8内部的部件进行防护。
[0048]
具体地，当压力容器1中装有有机溶剂且活塞6朝下移动时，定义此时旋转驱动机构驱动滚珠丝杠3正传，此时便可以对压力容器1中的有机溶剂加压，从而驱使有机溶剂从出液口101排出。当然，旋转驱动机构还可以驱动滚珠丝杠3翻转，此时便驱动螺母5上升。在上述活塞6的中心位置设置有让位孔，从而对滚珠丝杠3进行让位，也即当活塞6上升时，滚珠丝杠3的下端从上至下插装在让位孔中。
[0049]
通过上述结构，本发明提供的系统中，有机溶剂是通过活塞6从出液口101推出，而不是通过气体推出，因此有机溶剂不会与气体接触，从而避免了有机溶剂中融入不必要气体，在有机溶剂喷洒到晶圆表面时，大大提高工艺的良率。
[0050]
本实施例的一种可选实施方式如下：上述硬连接件采用硬管7，硬管7的顶端连接在螺母5的底端，硬管7的底端连接在让位孔的孔缘，并且硬管7套设于滚珠丝杠3外。这样，在硬管7与螺母5之间形成一个相对密闭的空间，从而起到初步密封的效果，以保证活塞6移动时能更加顺利地将有机溶剂从出液口101推出。
[0051]
当然，本实施例中的硬连接件也可以是硬杆，只要实现对活塞6和螺母5起到硬链接即可。
[0052]
可选地，本实施例中的硬管7与螺母5之间通过第一螺钉10进行连接，硬管7与活塞6之间通过第二螺钉11进行连接，以便于拆装。
[0053]
本实施例的一种可选实施方式如下：在上述螺母5和滚珠丝杠3之间还设置有用于密封的密封组件，从而壁面螺母5和滚珠丝杠3之间发生漏气，进一步使得活塞6能够更加顺利地将有机溶剂从出液口101推出。
[0054]
可选地，本实施例中的密封组件第一密封圈12和第二密封圈14，第一密封圈12通过第三螺钉13可拆卸固定连接在螺母5上，第二密封圈14通过第四螺钉15可拆卸固定连接在第一密封圈12上，第一密封圈12和第二密封圈14和螺母5同轴设置，第四螺钉15沿螺母5的轴向，第三螺钉13沿螺母5的径向，这样，在第二密封圈14和第一密封圈12之间便具有一定的轴向预紧力；
[0055]
第一密封圈12和第二密封圈14均具有与滚珠丝杠3的滚道17适配的内螺纹16，内螺纹16的螺牙填充到滚珠丝杠3的滚道17中，在第四螺钉15拧紧时，第一密封圈12上的螺牙与第二密封圈14上的螺牙均与滚珠丝杠3的滚道17侧壁相贴。这样，利用第一密封圈12和第二密封圈14上的螺牙便可以对滚珠丝杠3的滚道17进行密封。第一密封圈12和第二密封圈14均是铍青铜制成的结构件。
[0056]
本实施例的一种可选实施方式如下：在上述压力容器1的内壁上设有导向槽102，导向槽102沿压力容器1的轴向自容器口延伸直压力容器1的底部。该导向槽102为直长槽。在活塞6的外壁上设置有导向块601，导向块601与上述导向槽102适配，并且导向槽102滑动插装在导向槽102中。
[0057]
借助导向槽102的槽壁对导向块601的限制作用，从而使得活塞6在压力容器1内只能作直线移动而不能转动，进一步提高稳定性。
[0058]
更优地，本实施例中的活塞6和导向块601组成挤压部件，挤压部件上套设有第三密封圈18，从而壁面挤压部件的边缘和滑槽的槽壁以及压力容器1的内壁之间漏气，从而使得活塞6能够更加顺利地将有机溶剂从出液口101推出。
[0059]
本实施例的一种可选实施方式如下：上述顶盖2采用搭接的方式安装在上述压力容器1的容器口口缘。由于滚珠丝杠3、电动机4、螺母5、活塞6、导向块601、硬管7、波纹管8、联轴器9的重量均作用在顶盖2上，因此通过搭接的方式将顶盖2连接在容器口处，借助顶盖2与容器口之间的摩擦力，可是恶的顶盖2稳固安装。然而，由于顶盖2及其上连接的部件的总重量较重，所以该顶盖2不便于开启，基于此，在压力容器1的顶部和顶盖2之间设置有辅助开启机构，借助该辅助开启机构，可以使得顶盖2的开启更加顺利。
[0060]
可选地，该辅助开启机构包括环板20和顶撑螺柱21，环板20焊接或者一体成型设置在压力容器1的外壁上且该环板20与上述压力容器1同轴，并且该环板20的顶面与上述压力容器1的容器口口缘齐平，在上述顶盖2的外缘设置有螺孔，顶撑螺柱21螺接在螺孔中，该顶撑螺柱21的底端与上述环板20的顶面抵接，该顶撑螺柱21的顶端伸出于上述螺孔。通过上述结构，拧动顶撑螺柱21旋转，使得顶撑螺柱21的底端朝下顶压力容器1，借助压力容器1施加的反作用力，便可以将顶盖2抬升一定高度，进而辅助开启顶盖2。随后利用吊装机构将整个顶盖2吊起即可。上述顶撑螺柱21的数量为若干根，顶盖2外缘开设有的螺孔的数量也是若干个，每个螺孔中均螺接有一根顶撑螺柱21，若干个螺孔环绕容器口均匀设置。驱动若干根顶撑螺柱21同时旋转，从而更加方便将顶盖2开启。
[0061]
可选地，为了方便转动顶撑螺柱21，在上述顶撑螺柱21的顶端安装有着力机构，以辅助拧动顶撑螺柱21旋转。具体地，当需要拧动顶撑螺柱21旋转时，在着力机构上施加扭力即可。具体地，该着力机构为从动齿轮23，在顶撑螺柱21的顶端设置有连接柱22，连接柱22通过焊接的方式与从动齿轮23的内孔孔壁相连。本实施例提供的有机溶剂无气泡供应系统还包括圆环齿条24和通过电机带动旋转的主动齿轮25，圆环齿条24的内环壁上设置有第一齿，圆环齿条24的外环壁上设置有第二齿，第一齿与若干顶撑螺柱21上安装的从动齿轮23均啮合，第二齿与主动齿轮25啮合。当然，电动机4安装在一升降机构上，在开启顶盖2的过程中，升降机构驱动电机以同等速度上升，从而保证主动齿轮25与第二齿的啮合。
[0062]
通过上述结构，当需要开启顶盖2时，利用电机驱动主动齿轮25转动，主动齿轮25驱动圆环齿条24转动，圆环齿条24再带动所有的从动齿轮23沿同一方向转动，进而驱动所
有的顶撑螺柱21超同一方向同步转动，进而使得顶撑螺柱21相对于顶盖2的移动位移相同，进而更加顺利地开启顶盖2。
[0063]
当然，在不需要启闭顶盖2时，上述圆环齿条24和从动齿轮23以及主动赤军均分离开进行存放。为了避免圆环齿条24在转动时沿轴向产生偏移，使用者可以手持扳手持住圆环齿条24以避免圆环齿条24沿轴向产生偏移。
[0064]
实施例2：
[0065]
本实施例提供一种有机溶剂无气泡供应方法，该方法使用实施例1提供的有机溶剂无气泡供应系统来供应有机溶剂，具体如下：
[0066]
通过旋转驱动机构驱动滚珠丝杠3正转；
[0067]
滚珠丝杠3驱动螺母5朝下移动，螺母5通过硬连接件驱动活塞6在压力容器1中朝下移动以给压力容器1的存储腔加压，从而驱动存储腔中的有机溶剂从出液口101排出。
[0068]
通过该方法，可以将有机溶剂从出液口101推出，而推出的过程中，有机溶剂与气体不会接触，从而避免了有机溶剂中融入不必要气体，在有机溶剂喷洒到晶圆表面时，大大提高工艺的良率。
[0069]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明记载的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。