Установка для химической обработки изделий

 

1.УСТАНОВКА ДЛЯ ХИМИЧЕСКОЙ ОБРАЮТКИ ИЗДЕЛИЙ, преимущественно слитков полупроводниковых материалов, содержащая ряд ванн для. рабочих растворов , установленных по кругу, карусель с механизмаьш вертикального перемещения и вращения кассет, механизм поворота карусели, систему подачи и слива рабочих растворов и вытяжную вентиляцию, отличающаяся тем, что, с целью повы шения ее надежности и безопасности обслуживания, она снабжена рубашками с окнами в верхней части для размещения в них ванн и герметичньм корпусом с цилиндрической выемкой в месте загрузки-разгрузки, установленным с возможностью сообщения с системой слива и вытяжной вентиляцией. 2.Установка по п. 1, о т л ичающаяся тем, что она снабжена эжекторным насосом и трубками, расположенными в ваннах с возможностью сообщения с эжекторным насосом. 3.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью экономии энергоресурсов, она снабжена сушильной камерой, установленной в заборном вентиляционном канале, на входе которого размещен нагреватель .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ ц

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1122761

3(Я) С 25 D 19 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ щ а я с я тем, что, с целью повышения ее надежности и безопасности обслуживания, она снабжена рубашками с окнами в верхней части для размещения в них ванн и герметичным корпусом с цилиндрической выемкой в месте загрузки-разгрузки, установленным с возможностью сообщения с системой слива и вытяжной вентиляцией.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3600960/22-02 (2 2) 30. 05 ° 83 (46) 07. 11. 84. Бюл. В 41 (72) И. Н.Щербина, Д.А. Устыменко, А.А.Баранов и E.Í.Áàëÿñèí (71) Ордена Трудового Красного Знамени завод чистых металлов им. 50-летия СССР (53) 621.357.77(088.8), (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 217854, кл. С 25 Р 19/00, 1966. (54)(57) 1.УСТАНОВКА ДЛЯ ХИМИЧЕСКОЙ

ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ, преимущественно слитков полупроводниковых материалов, содержащая ряд ванн для рабочих растворов, установленных по кругу, карусель с механизмами вертикального перемещения и вращения кассет, механизм поворота карусели, систему подачи и слива рабочих растворов и вытяжную вентиляцию, о т л и ч а ю2. Установка по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что она снабжена эжекторным насосом и трубками, расположенными в ваннах с возможностью сообщения с эжекторньи насосом.

3. Установка по п. 1, о т л ичающая с я тем, что, с целью зкономии энергоресурсов, она снабжена сушильной камерой, установленной в заборном вентиляционном канале, на входе которого размещен нагреватель.

1122761

Изобретение относится к области химической обработки изделий, преимущественно слитков полупроводниковых материалов.

Известна установка для химической обработки изделий, содержащая ряд ванн для рабочих растворов, установленных по кругу, карусель с механизмами вертикального перемещения и вращения кассет,.механизм поворота 10 карусели, систему подачи и слива рабочих растворов и вытяжную вентиляцию (13.

Основные механизма в этом полуавтомате расположены в зоне действия 15 паров агрессивных веществ, что обуславливает их недолговечность. Не предусмотрены также меры безопасности на случай разрушения ванны с рабочими растворами. 20

В момент загрузки-разгрузки все кассеты с обрабатываемым материалом находятся вне ванн с рабочими растворами, что приводит к окислению материала, если не приняты специальные 25 меры защиты (подача в рабочее пространство инертного газа) и к увеличению машинного времени.

Целью изобретения является повышение надежности и безопасности обс-,30 луживания.

Поставленная цель достигается тем, что установка для химической обработки изделий, преимущественно слитков полупроводниковых материалов, содер 35 жащая ряд ванн для рабочих раство" ров, установленных по кругу, карусель с механизмами вертикального перемещения и вращения кассет, механизм поворота карусели, систему по- 40 дачи и слива рабочих растворов и вытяжную вентиляцию, снабжена рубашками с окнами в верхней части для размещения в них ванн и герметичным корпусом с цилиндрической выемкой 45 в месте загрузки-разгрузки, установленным с возможностью сообщения с системой слива и вытяжной вентиляцией.

Установка снабжена эжекторным.на" 50 сосом и трубками, расположенными в ваннах с возможностью сообщения с эжекторным насосом.

С целью экономии энергоресурсов; установка снабжена сушильной каме- 55 рой, установленной в заборном вентиляционном канале, на входе которого размещен нагреватель.

На фиг. 1 изображена предлагаемая установка, продольный разрез, на фиг. 2 —. то же, поперечный разрез по ваннам, на фиг. 3 — поворотное устройство, на фиг. 4 — механизм отключения кассеты в месте загрузкиразгрузки.

Установка содержит вытяжной шкаф 1, герметичный корпус 2, установленный в нижней части шкафа, помещенные в нем ванны 3-5 с рабочими растворами, ванну 6 отьывки, камеру 7 сушки с нагревателем 8, рубашку 9, место 10 загрузки-разгрузки, механизм перемещения кассет, включающий гидроцилиндр 11, каретку 12, направляющие 13, траверсу 14, полую направляющую 15, гравитационный фиксатор 16 и карусель 17, механизм вращения кассет, включающий электропривод 18, ременную передачу 19, вал 20, муф" ту 21, центральную шестерню 22, сателлиты 23,кассеты 24, механизм поворота карусели, состоящий из роликов 25, цилиндрического сегмента с криволинейными направляющими 26, двуплечего рычага 27, неподвижного упора 28, механихм отключения вращения кассеты в месте загрузки-разгрузки, состоящий из упора 29, полумуфт 30 и

31 и отражателя 32; термопары 33 и трубку 34, установленную в ванне с воэможностью сообщения с эжекторным насосом.

Устройство работает следукицим образом.

В кассету 24 при нижнем пеложении карусели 17 в месте 10 загрузки-paqгрузки загружаются слитки, подлежащие химической обработке. С помощью крана управления гидроцилиндр 11 включается на подъем и перемещает кару-. сель 17 вместе с кассетами 24 по полой направляющей 15 в верхее положение.

От случайного поворота в процессе подъема карусель удерживается гравитационным фиксатором 16.

В конце подъема ролики 25 входят в криволинейные направляющие 26 цилиндрического сегмента. В этот момент гравитационный фиксатор 16 входит во взаимодействие с неподвижным упором 28 и освобождает карусель от стопорения. Происходит поворот каруФ сели на требуемый угол, чем обеспечивается попадание кассеты в следующую ванну.. Двуплечий рычаг 27 обеспечивает пропускание роликов 25 при

2761

3 112 движении карусели 17 вниз; Таким образом достигается минимальное время пребывания кассет со слитками вне ванн с рабочими растворами.

По достижении гидроцилйндром нижнего положения автоматически включается вращение кассет от электропривода 18 через. ременную передачу 19, вал 20, пропущенный через полую направляющую 15, муфту 21, центральную шестерню 22, сателлиты 23 на кассету 24. При этом вращения контейнера, находящегося на месте загрузкиразгрузки Фе происходит, так как отражатель 32, упираясь в упор 29, выводит полумуфту 30, связанную с кассетой 24, из зацепления с полумуфтой 31, связанной с сателлитом 23.

По истечении установленного времени обработки гидроцилиндр включается 2б на подъем и цикл повторяется.

Операция загрузки-разгрузки совмещена во времени с остальными операциями химической обработки слитков.

Это достигнуто за счет того, что гер- 2s метичный корпус 2 (фиг. 2) в месте загрузки-разгрузки имеет цилиндрическую выемку, которая обеспечивает свободный доступ к кассете 24 при нижнем положении карусели 17.

Распределение операций следующее. в ванне 3 происходит травление в сме си плавиковой и азотной кислот, в ваннах 4 и .5 — отмывка горячей водой в ванне 6 — отмывка горячей водой в з камере 7 — сушка горячим воздухом; на месте 10 — загрузка-разгрузка.

Камера сушки расположена в заборном канале установки, поэтому поступающий из помещения воздух, пройдя фильтр, поступает на нагреватель 8, обдувает кассету со слитками и нап-:". равляется в вытяжную вентиляцию. Разгрузка ванн от отработанных раство.ров осуществляется с помощью эжекторного насоса.

Установленные в ванны 3-5 термопары 33 управляют подачей воды в рубашки 9 посредством электромагнит.ных клапанов, что позволяет поддерживать температуру раствора постоянной.

Ограничение реакционной зоны, с одной стороны, каруселью, а с другой .стороны, ваннами, установленными в герметичном корпусе, использование направляющей для защиты приводного . вала, а также введение термопар для контроля и регулирования температуры раствора позволило повысить надежность работы установки в условиях, применения агрессивных веществ.

Так, ожатный образец установки в таком исполнении работает без замены основных частей более двух лет в условиях интенсивного применения плавиковой, азотной и соляной кислот.

Поскольку в установке используется в больших количествах (свыше

100 л) такое вещество, как плавиковая кислота, важную роль играет безопасность обслуживающего персонала, в случае непредвиденной разгерметизации емкости, например, при ее разрушении. Разрушение емкостей, которые изготавливаются из фторопласта, возможно в случае, если по недосмотру в ванну попал габаритный предмет, например слиток от предыдущей кассеты, а при вхождении в ванну последующей кассеты не сработала блокировка нахождения на препятствие. Так как ванны с рабочими растворами помещены в рубашки и установлены в герметичном корпусе, то рабочий раствор, смешавшись с водой рубашки, автоматически разбавляется до безопасной концентрации и сливается в канализацию, не причинив опасности обслуживающему персоналу.

Благодаря тому, что в герметичном корпусе, в котором установлены ванны с рабочими растворами, в месте разгрузки-загрузки устроена цилиндрическая выемка, удалось совместить во времени операцию загрузки-разгрузки с химической обработкой. Помимо экономии машинного времени, это позволило сократить время пребывания слитков на воздухе при переходе из ванны в ванну, что, в свою очередь, уменьшцло вероятность окисления слитков.(Травильный раствор не успевает полностью стечь со слитков и, таким образом, предохраняет поверхность от окисления).

В известном устройстве операция разгрузки-загрузки производится в тот период, когда все кассеты находятся вне ванн с рабочими растворами, что удлиняет время пребывания слитков на воздухе. Это обстоятельство повы- шает вероятность окисления слитков с образованием трудноудалимых пятен.

Слитки с таким дефектом направляются на повторную химическую обработку, ! 122761 что приводит к безвозвратным потерям дорого стояще ro полупроводникового материала. Потери материала в результате окисления составляют 2-10 г на

1 кг готовой продукции.

За счет снижения брака по качеству поверхности достигнутый экономический эффект н расчете на одну установку составляет 30-35

5 тыс. руб.

1122761

Составитель И. Саакова

Техред М.Надь . Корректор А. Зимокосов

Редактор Т. Кугрышева

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 8106/26 Тираж 632

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5