一种控制腔室间狭缝开关的阀门装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种控制腔室间狭缝开关的阀门装置，所述阀门装置至少包括：用于测量所述第一腔室内部压力的第一压力计；用于测量所述第二腔室的第二压力计；用于比较所述第一腔室和第二腔室内部压力是否相等、之后输出控制信号的压力信号处理器，该压力信号处理器的输入端与所述第一压力计和第二压力计相连接的；用于开启和关闭所述狭缝的阀门，该阀门与所述压力信号处理器的输出端相连接并接收所述压力信号处理器输出的控制信号；当所述第一腔室和第二腔室内部压力相等时，所述阀门接收到所述压力信号处理器输出的开启的控制信号，从而将阀门打开；当所述第一腔室和第二腔室内部压力不相等时，所述阀门接收到所述压力信号处理器输出的关闭的控制信号，从而保持阀门关闭。
【专利说明】一种控制腔室间狭缝开关的阀门装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于半导体制造【技术领域】，设计一种狭缝阀门装置，特别是涉及一种控制腔室间狭缝开关的阀门装置。
【背景技术】
[0002]在半导体制造工艺中，通常将真空腔室(如加载锁定、传送装置、处理腔室)排置为群集式、直列式或群集式/直列式的组合，以处理晶圆。这些系统可以采用单一基板或批式基板的方式来处理晶圆。在处理过程中，晶圆会在腔室之间传送，比如从传送室将晶圆传递到工艺室，所述腔室内必须维持或建立真空。为了允许晶圆进入腔室内部，并能够进行真空操作，通常在腔室与腔室之间的壁上穿设形状为狭缝的开口，用以容纳并传递待处理的晶圆。
[0003]在真空腔室与真空腔室之间的各界面，可存在有狭缝阀组件。狭缝阀门为可移动地致动，以开启或关闭狭缝阀通道。当开启狭缝阀通道时，可允许一或多个晶圆通过所述狭缝而传送于两真空腔室之间。当狭缝阀门将狭缝阀通道关闭时，晶圆则无法通过狭缝阀通道而于二真空腔室之间传送，且二真空腔室为彼此隔离。举例来说，真空腔室的中的一个真空腔室为处理腔室，而所述处理腔室需与其它腔室(例如其它处理腔室或传送腔室)隔离。
[0004]如图1和图2所示为现有技术中控制腔室间狭缝开关的阀门装置，该装置呈现活塞形状，当机台需要做定期维护时，等两边的传送腔IA和工艺腔2A的压力相等，只需要按下系统的设置按钮，活塞状的阀门4A就会缩回，打开狭缝3A，见图1 ;当机台进行正常的工艺时，阀门4A伸长，与狭缝3A贴合，使两侧的腔室隔离，见图2。但是，当工艺进程出现突发情况时，往往两边腔室的压力并不相等，系统设置的按钮此时并不起作用，这时，一般会使用到D1开关阀门，该D1开关阀门是手动部件，并不能检测两边腔室的压力是否相等，当腔室压力不相等时启动DOI开关阀门，会导致机台做出错误动作，使腔室的晶圆遭受损坏，降低晶圆的产率。
[0005]因此，提供一种新型的控制腔室间狭缝开关的阀门装置实属必要。
实用新型内容
[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种控制腔室间狭缝开关的阀门装置，用于解决现有技术中阀门装置误操作导致工艺中的晶圆遭受损坏的问题。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种控制腔室间狭缝开关的阀门装置，所述腔室包括第一腔室和第二腔室，所述第一腔室与第二腔室之间的腔壁上设置有狭缝，所述阀门装置至少包括:
[0008]用于测量所述第一腔室内部压力的第一压力计；
[0009]用于测量所述第二腔室内部压力的第二压力计；
[0010]用于比较所述第一腔室和第二腔室内部压力是否相等、之后输出控制信号的压力信号处理器，该压力信号处理器的输入端与所述第一压力计和第二压力计相连接的；
[0011]用于开启和关闭所述狭缝的阀门，该阀门与所述压力信号处理器的输出端相连接并接收所述压力信号处理器输出的控制信号；当所述第一腔室和第二腔室内部压力相等时，所述阀门接收到所述压力信号处理器输出的开启的控制信号，从而将阀门打开；当所述第一腔室和第二腔室内部压力不相等时，所述阀门接收到所述压力信号处理器输出的关闭的控制信号，从而保持阀门关闭。
[0012]作为本实用新型控制腔室间狭缝开关的阀门装置的一种优化的结构，所述阀门至少包括结构:
[0013]阀门外壳，其内部为空腔，所述空腔被一隔板分为上腔体和下腔体；所述隔板上设置有连通所述上腔体和下腔体的第一孔；所述上腔体的上壁具有与所述第一孔对应第二孔；
[0014]电磁体，通过伸缩件与上腔体两侧的内壁相连接；
[0015]阀门杆，穿过所述第一孔和第二孔上下移动；所述阀门杆一端位于所述下腔体内、另一端正对于所述狭缝；所述阀门杆上设置有卡持结构；当所述阀门杆密封狭缝时，所述卡持结构处于上腔体中并由所述电磁体卡持固定。
[0016]作为本实用新型控制腔室间狭缝开关的阀门装置的一种优化的结构，所述压力信号处理器包括:信号处理单元、主控单元、控制信号输出单元、信号指示灯和电源；
[0017]所述信号处理单元的输入端和所述第一压力计、第二压力计相连接；
[0018]所述信号处理单元的输入端和所述第一压力计、第二压力计相连接；
[0019]所述信号处理单元的输出端与所述主控单元的输入端相连接；
[0020]所述主控单元的输出端与控制信号输出单元及信号指示灯相连接。
[0021]作为本实用新型控制腔室间狭缝开关的阀门装置的一种优化的结构，所述阀门杆正对于狭缝的一端的端面上具有密封所述狭缝的密封圈。
[0022]作为本实用新型控制腔室间狭缝开关的阀门装置的一种优化的结构，所述阀门杆
呈“工”字形状。
[0023]作为本实用新型控制腔室间狭缝开关的阀门装置的一种优化的结构，所述伸缩件为弹黃。
[0024]作为本实用新型控制腔室间狭缝开关的阀门装置的一种优化的结构，所述阀门外壳的侧壁上设置有使阀门杆开启或关闭的给气装置。
[0025]作为本实用新型控制腔室间狭缝开关的阀门装置的一种优化的结构，所述第一腔室为晶圆传送腔。
[0026]作为本实用新型控制腔室间狭缝开关的阀门装置的一种优化的结构，所述第二腔室为工艺腔，所述工艺腔中设置有用于放置待处理晶圆的工艺台。
[0027]如上所述，本实用新型的控制腔室间狭缝开关的阀门装置，所述阀门装置至少包括:用于测量所述第一腔室内部压力的第一压力计；用于测量所述第二腔室内部压力的第二压力计；用于比较所述第一腔室和第二腔室内部压力是否相等、之后输出控制信号的压力信号处理器，该压力信号处理器的输入端与所述第一压力计和第二压力计相连接的；用于开启和关闭所述狭缝的阀门，该阀门与所述压力信号处理器的输出端相连接并接收所述压力信号处理器输出的控制信号；当所述第一腔室和第二腔室内部压力相等时，所述阀门接收到所述压力信号处理器输出的开启的控制信号，从而将阀门打开；当所述第一腔室和第二腔室内部压力不相等时，所述阀门接收到所述压力信号处理器输出的关闭的控制信号，从而保持阀门关闭。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1为现有技术中的控制腔室间狭缝开关的阀门装置将狭缝打开的示意图。
[0029]图2为现有技术中的控制腔室间狭缝开关的阀门装置将阀门关闭的示意图。
[0030]图3为本实用新型的控制腔室间狭缝开关的阀门装置的整体连接关系示意图。
[0031]图4为本实用新型的控制腔室间狭缝开关的阀门装置中压力信号处理器内部的连接关系不意图。
[0032]图5为本实用新型的控制腔室间狭缝开关的阀门装置中阀门外壳的结构示意图。
[0033]图6为本实用新型的控制腔室间狭缝开关的阀门装置中电磁体与阀门杆脱离的结构示意图。
[0034]图7为本实用新型的控制腔室间狭缝开关的阀门装置中电磁体与阀门杆卡持固定的结构示意图。
[0035]元件标号说明
[0036]IA晶圆传送腔
[0037]2A 工艺腔
[0038]3A 狭缝
[0039]4，4A 阀门
[0040]401阀门外壳
[0041]402 隔板
[0042]403上腔体
[0043]404下腔体
[0044]405 第一孔
[0045]406 第二孔
[0046]407电磁体
[0047]408伸缩件
[0048]409阀门杆
[0049]410卡持结构
[0050]411密封圈
[0051]412给气装置
【具体实施方式】
[0052]以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0053]请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
[0054]如图3所示，本实用新型提供一种控制腔室间狭缝开关的阀门装置，所述阀门装置至少包括第一压力计、第二压力计、压力信号处理器、以及阀门。
[0055]所述腔室包括第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和第二腔室之间的腔壁上设置有狭缝，待处理的晶圆穿过该狭缝可以出入相邻的两个腔室之间。
[0056]具体地，所述第一腔室可以是传送腔室，该传送腔室中可以有传送晶圆的装置；所述第二腔室可以是工艺腔，所述工艺腔中设置有工艺台，从传送腔室中传递来的晶圆放置在工艺台上进行相应的工艺。
[0057]所述第一压力计与第一腔室相连，用于测量所述第一腔室的内部压力并将压力信号转化为电信号；所述第二压力计与第二腔室相连，用于测量所述第二腔室的内部压力并将压力信号转化为电信号。
[0058]所述第一压力计和第二压力计将第一腔室和第二腔室压力数值信号转化为电信号后输出给所述压力信号处理器，该压力信号处理器可以探测和分析从所述第一压力计和第二压力计输出的电信号，并将控制信号输出传递给阀门的电磁体，从而控制电磁体吸合或断开。
[0059]具体地，如图4所示，所述压力信号处理器包括信号处理单元、主控单元、控制信号输出单元、信号指示灯，这些单元模块被集成在一块电路板上，当然，还包括提供给整块电路板的电源。
[0060]所述信号处理单元的输入端和所述第一压力计、第二压力计相连接，用于接收从所述第一压力计和第二压力计传递来的电信号。
[0061]所述信号处理单元的输出端与所述主控单元的输入端相连接，所述主控单元的输出端与控制信号输出单元及信号指示灯相连接。所述主控单元中可以设定相应的参数，以对第一腔室和第二腔室中的压力作对比，对比之后，主控单元将该对比信号输出传递给控制信号输出单元，同时控制信号指示灯亮或不亮。所述控制信号输出单元接收到信号后，控制阀门打开或保持关闭。
[0062]所述阀门与所述压力信号处理器的输出端相连接并接收所述压力信号处理器输出的控制信号；当所述第一腔室和第二腔室内部压力相等时，所述阀门接收到所述压力信号处理器输出的开启的控制信号，从而将阀门打开；当所述第一腔室和第二腔室内部压力不相等时，所述阀门接收到所述压力信号处理器输出的关闭的控制信号，从而保持阀门关闭。
[0063]具体地，如图6和图7所示，所述阀门4至少包括结构:阀门外壳401、电磁体407、阀门杆409。
[0064]如图5所不,所述阀门外壳401的内部为空腔,所述空腔被一隔板402分为上腔体403和下腔体404 ;所述隔板402上设置有连通所述上腔体403和下腔404体的第一孔405，所述上腔体403的上壁具有与所述第一孔405对应第二孔406 ；
[0065]所述电磁体407通过伸缩件408与上腔体两侧的内壁相连接。优选地，所述伸缩件408可以是弹簧，当然，所述伸缩件408也可以是其他能带动电磁体缩回的部件。
[0066]所述阀门杆409穿过所述第一孔405和第二孔406可以上下移动，所述阀门杆409一端位于所述下腔体404内、另一端正对于所述狭缝。进一步地，所述阀门杆409呈“工”字型，工字型的一端处于下腔体404，另一端正对于所述狭缝。所述阀门杆409正对于狭缝的一端的形状与所述狭缝的形状一致。更进一步地，所述阀门杆409正对于狭缝的一端的端面上具有密封所述狭缝的密封圈411。
[0067]需要说明的是，所述阀门杆409上设置有卡持结构410 ;当所述阀门杆409密封狭缝时，所述卡持结构410处于上腔体403中并由所述电磁体410卡持固定。如图6和图7所示，所述阀门杆409上设置有一段凹陷的卡持结构410，该凹陷可以容纳电磁体407，使电磁体407紧紧吸合，从而使阀门杆409无法沿轴向运动，确保阀门关闭，防止误操作。
[0068]再需要说明的是，所述阀门外壳401上侧壁上设置有使阀门杆409开启或关闭的给气装置412。具体地，阀门侧壁的上、下侧各设置有一个给气装置412。当得到阀门开启信号时，上侧的给气装置往阀门中通入气体，在气体压力下，阀门向下运动；当得到阀门关闭信号时，下侧的给气装置王阀门中通入气体，在气体压力下，阀门被气体顶住，阀门保持关闭。
[0069]总而言之，本发明提供的控制腔室间狭缝开关的阀门装置的工作原理如下:
[0070]利用压力信号处理器接收第一压力计和第二压力计输出的电信号；之后在压力信号处理器中对两个电信号进行分析和对比；
[0071]若对比得到两个腔室中的压力不相等，压力信号处理器则输出给电信号，使阀门中的电磁体得电，电磁体得电后吸合，正好与阀门杆上的卡持结构接触卡持，进而使阀门杆无法沿轴向向下运动，确保狭缝继续保持关闭；
[0072]若对比得到两个腔室中的压力相等，压力信号处理器则输出失电信号，使阀门中的电磁体被弹簧拉回，与阀门杆上的卡持结构脱离，进而使阀门杆可以沿轴向向下运动，确保狭缝开启。
[0073]综上所述，本实用新型提供一种控制腔室间狭缝开关的阀门装置，所述阀门装置至少包括:用于测量所述第一腔室内部压力的第一压力计；用于测量所述第二腔室内部压力的第二压力计；用于比较所述第一腔室和第二腔室内部压力是否相等、之后输出控制信号的压力信号处理器，该压力信号处理器的输入端与所述第一压力计和第二压力计相连接的；用于开启和关闭所述狭缝的阀门，该阀门与所述压力信号处理器的输出端相连接并接收所述压力信号处理器输出的控制信号；当所述第一腔室和第二腔室内部压力相等时，所述阀门接收到所述压力信号处理器输出的开启的控制信号，从而将阀门打开；当所述第一腔室和第二腔室内部压力不相等时，所述阀门接收到所述压力信号处理器输出的关闭的控制信号，从而保持阀门关闭。
[0074]所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0075]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属【技术领域】中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种控制腔室间狭缝开关的阀门装置，所述腔室包括第一腔室和第二腔室，所述第一腔室与第二腔室之间的腔壁上设置有狭缝，其特征在于，所述阀门装置至少包括: 用于测量所述第一腔室内部压力的第一压力计； 用于测量所述第二腔室内部压力的第二压力计； 用于比较所述第一腔室和第二腔室内部压力是否相等、之后输出控制信号的压力信号处理器，该压力信号处理器的输入端与所述第一压力计和第二压力计相连接的； 用于开启和关闭所述狭缝的阀门，该阀门与所述压力信号处理器的输出端相连接并接收所述压力信号处理器输出的控制信号；当所述第一腔室和第二腔室内部压力相等时，所述阀门接收到所述压力信号处理器输出的开启的控制信号，从而将阀门打开；当所述第一腔室和第二腔室内部压力不相等时，所述阀门接收到所述压力信号处理器输出的关闭的控制信号，从而保持阀门关闭。
2.根据权利要求1所述的控制腔室间狭缝开关的阀门装置，其特征在于:所述阀门至少包括结构: 阀门外壳，其内部为空腔，所述空腔被一隔板分为上腔体和下腔体；所述隔板上设置有连通所述上腔体和下腔体的第一孔；所述上腔体的上壁具有与所述第一孔对应第二孔； 电磁体，通过伸缩件与上腔体两侧的内壁相连接； 阀门杆，穿过所述第一孔和第二孔上下移动；所述阀门杆一端位于所述下腔体内、另一端正对于所述狭缝；所述阀门杆上设置有卡持结构；当所述阀门杆密封狭缝时，所述卡持结构处于上腔体中并由所述电磁体卡持固定。
3.根据权利要求1所述的控制腔室间狭缝开关的阀门装置，其特征在于:所述压力信号处理器包括:信号处理单元、主控单元、控制信号输出单元、信号指示灯； 所述信号处理单元的输入端和所述第一压力计、第二压力计相连接； 所述信号处理单元的输出端与所述主控单元的输入端相连接； 所述主控单元的输出端与控制信号输出单元及信号指示灯相连接。
4.根据权利要求2所述的控制腔室间狭缝开关的阀门装置，其特征在于:所述阀门杆正对于狭缝的一端的端面上具有密封所述狭缝的密封圈。
5.根据权利要求4所述的控制腔室间狭缝开关的阀门装置，其特征在于:所述阀门杆呈“工”字形状。
6.根据权利要求2所述的控制腔室间狭缝开关的阀门装置，其特征在于:所述伸缩件为弹黃。
7.根据权利要求2所述的控制腔室间狭缝开关的阀门装置，其特征在于:所述阀门外壳的侧壁上设置有使阀门杆开启或关闭的给气装置。
8.根据权利要求1所述的控制腔室间狭缝开关的阀门装置，其特征在于:所述第一腔室为晶圆传送腔。
9.根据权利要求1所述的控制腔室间狭缝开关的阀门装置，其特征在于:所述第二腔室为工艺腔，所述工艺腔中设置有用于放置待处理晶圆的工艺台。
【文档编号】F16K37/00GK203823223SQ201420231359
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年5月7日 优先权日:2014年5月7日
【发明者】徐磊, 桂鲲, 袁洪, 张恒, 姜志磊 申请人:中芯国际集成电路制造(北京)有限公司