活动阀门、活动屏蔽门及真空处理系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种活动阀门，用于隔离真空处理腔室与真空传输室，真空处理腔室中设有一晶圆箱，用于放置晶圆，真空传输室中设有一机械臂，用于通过连接通道传输晶圆，活动阀门包括：一常闭门体，设于连接通道中并与其密合，门体至少包括一受磁部件，受磁部件设置于门体一活动端部；一电磁转换单元，固接于连接通道上远离受磁部件的一面，其通电后产生磁吸力作用于受磁部件而带动门体打开。该活动阀门以及使用该活动阀门的真空处理系统结构简单、实施便利。
【专利说明】活动阀门、活动屏蔽门及真空处理系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体加工设备，更具体地说，涉及活动阀门、活动屏蔽门及真空处理系统。
【背景技术】
[0002]现有技术中一真空处理系统如图1所示，其包括一真空传输室TM，4个真空处理腔室PM1、PM2、PM3、PM4,以及一设于真空传输室TM中的机械手VR、一真空过渡装载锁LL和一缓冲腔室BS，其中，真空处理腔室PM1、PM2、PM3、PM4分别与真空传输室TM连接，晶圆从大气环境被放入真空过渡装载锁LL中，以在不损失真空环境的前提下在大气环境和真空传输室TM之间传输晶圆，位于真空传输室TM中的机械手VR对真空过渡装载锁LL中的晶圆进行抓取，可分别放入真空处理腔室PM1、PM2、PM3、PM4中进行等离子体加工处理，也可放入缓冲腔室BS中暂时存放，或从缓冲腔室BS中抓取晶圆送往真空处理腔室PM1、PM2、PM3、PM4。
[0003]通常，各真空处理腔室PM1、PM2、PM3、PM4与真空传输室TM之间均以一活动阀门隔离，活动阀门通常由气动结构控制其开合状态，活动阀门打开时，机械手VR可在真空处理腔室PM1、PM2、PM3、PM4与真空传输室TM之间传输晶圆，活动阀门闭合时，在真空处理腔室PM1、PM2、PM3、PM4中对晶圆进行等离子体处理工艺。
[0004]上述由气动结构控制的活动阀门，动作原理复杂，还需额外设置气体管路及密封气囊或气缸，使得活动阀门及真空处理系统结构复杂、造价昂贵。
[0005]另一方面，在一些以腐蚀性气体作为制程气体的等离子体刻蚀工艺中，可在真空处理腔室内部设一内罩(liner)，并将晶圆箱放置于内罩中、在内罩内部对晶圆进行等离子体处理工艺，内罩可防止制程气体对保护外部腔室的腐蚀。而为传输晶圆，内罩或设置为可移除结构，或在内罩侧壁设一朝向真空传输室的开口。可移除的内罩在需要装卸晶圆时被从真空处理腔室中移除，其需要复杂的机械设计；而内罩上设有开口的方式，将对等离子体处理工艺的均一性带来不利影响。
[0006]本领域技术人员理解，真空处理腔室的形状及对称性对等离子体处理工艺均一性影响重大。为使工艺制备出的晶圆满足均一性的要求，真空处理腔室应具有对称的内部结构，而位于真空处理腔室侧部的活动阀门以及内罩上的开口，都会为真空处理腔室结构带来了不对称的因素，从而给工艺均一性带来了不可忽略的不利影响。为此，可设有一屏蔽门将活动阀门区域与晶圆处理区域隔离或补偿内罩开口给晶圆处理区域带来的不对称因素，从而提高等离子体处理工艺的均一性。现有技术中屏蔽门通常以气动原理进行开合动作，需额外设置气体管路及密封气囊或气缸，因而结构复杂、造价昂贵。
[0007]因此，使活动阀门以及活动屏蔽门脱离气动的动作模式，从而简化真空处理系统的结构，是本发明需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0008]本发明的一个目的在于提供一种隔离真空处理腔室与真空传输室的活动阀门，其以电磁力控制开合状态，结构简单。
[0009]为实现上述目的，本发明一技术方案如下:
[0010]一种用于真空处理系统的活动阀门，设于真空处理腔室与真空传输室的连接通道中并与连接通道密合，用于隔离真空处理腔室与真空传输室，真空处理腔室中设有一晶圆箱，用于放置晶圆，真空传输室中设有一机械臂，用于通过连接通道传输晶圆，活动阀门包括:一常闭门体，设于连接通道中并与其密合，门体至少包括一受磁部件，受磁部件设置于门体一活动端部；一电磁转换单元，固接于连接通道上远离受磁部件的一面，其通电后产生磁吸力作用于受磁部件而带动门体打开。
[0011〕 可选地，门体还包括一垂直门体与一水平门体，水平门体固接于垂直门体上临近于连接通道顶面的一端；受磁部件固设于水平门体上远离垂直门体的端部，电磁转换单元固接于连接通道底面，并与受磁部件上下正对；活动阀门还包括一弹性部件，其一端固接于水平门体底面，另一端固接于连接通道底面；其中，电磁转换单元通电时产生磁吸力作用于受磁部件，受磁部件带动门体向下运动并施压于弹性部件，以打开门体；电磁转换单元断电时，弹性部件以弹力带动门体向上运动，以使门体与连接通道密合。
[0012]可选地，门体还包括一枢轴，枢轴固接于连接通道底面；受磁部件固设于门体上靠近连接通道顶面的活动端部，电磁转换单元固接于连接通道底面，并与枢轴以一大体等于门体高度的间距分离设置；活动阀门还包括一弹性铰链，其一端固接于门体上朝向电磁转换单元的一面，其另一端固接于连接通道底面；其中，电磁转换单元通电时产生磁吸力作用于受磁部件，受磁部件带动门体绕枢轴转动并施压于弹性铰链，以打开门体；电磁转换单元断电时，弹性铰链以弹力带动门体绕枢轴逆向转动，以使门体与连接通道密合。
[0013]优选地，电磁转换单兀通过一开关与一外部电压源连接，开关闭合时，电磁转换单元通电，开关打开时，电磁转换单元断电。
[0014]本发明的另一目的在于提供一种将真空处理腔室与真空传输室之间的活动阀门屏蔽于晶圆处理区域之外的活动屏蔽门，其以电磁力控制开合状态，结构简单。
[0015]为实现上述目的，本发明一技术方案如下:
[0016]一种用于真空处理系统的活动屏蔽门，用于将一活动阀门屏蔽于晶圆处理区域之夕卜，活动阀门设于真空处理腔室与真空传输室之间，真空处理腔室中从外到里间隔一定间隙依次设有一内罩和一晶圆箱，内罩在朝向真空传输室的一侧不封闭，真空传输室中设有一机械臂，用于通过活动阀门传输晶圆；其中，活动屏蔽门与活动阀门设于真空处理腔室与真空传输室的连接通道中并与连接通道密合，活动屏蔽门位于活动阀门与真空处理腔室之间，其包括:一常闭门体，设于连接通道中并与其密合，门体至少包括一受磁部件，受磁部件设置于门体一活动端部；一电磁转换单元，固接于连接通道上远离受磁部件的一面，其通电后产生磁吸力作用于受磁部件而带动门体打开。
[0017]可选地，门体还包括一垂直门体与一水平门体，水平门体固接于垂直门体上临近于连接通道顶面的一端；受磁部件固设于水平门体上远离垂直门体的端部，电磁转换单元固接于连接通道底面，并与受磁部件上下正对；活动阀门还包括一弹性部件，其一端固接于水平门体底面，另一端固接于连接通道底面；其中，电磁转换单元通电时产生磁吸力作用于受磁部件，受磁部件带动门体向下运动并施压于弹性部件，以打开门体；电磁转换单元断电时，弹性部件以弹力带动门体向上运动，以使门体与连接通道密合。
[0018]可选地，门体还包括一枢轴，枢轴固接于连接通道底面；受磁部件固设于门体上靠近连接通道顶面的活动端部，电磁转换单元固接于连接通道底面，并与枢轴以一大体等于门体高度的间距分离设置；活动阀门还包括一弹性铰链，其一端固接于门体上朝向电磁转换单元的一面，其另一端固接于连接通道底面；其中，电磁转换单元通电时产生磁吸力作用于受磁部件，受磁部件带动门体绕枢轴转动并施压于弹性铰链，以打开门体；电磁转换单元断电时，弹性铰链以弹力带动门体绕枢轴逆向转动，以使门体与连接通道密合。
[0019]为实现上述目的，本发明又一技术方案如下:
[0020]一种用于真空处理系统的活动屏蔽门，用于将一活动阀门屏蔽于晶圆处理区域之夕卜，活动阀门设于真空处理腔室与真空传输室之间，真空处理腔室中从外到里间隔一定间隙依次设有一内罩和一晶圆箱，内罩从外部整体包覆晶圆箱，真空传输室中设有一机械臂，用于通过活动阀门传输晶圆；其中，内罩在朝向真空传输室的侧壁上设有一连通内罩内部与外部的连接通道，活动屏蔽门设于连接通道中并与连接通道密合，其包括:一常闭门体，设于连接通道中并与其密合，门体至少包括一受磁部件，受磁部件设置于门体一活动端部；一电磁转换单元，固接于连接通道上远离受磁部件的一面，其通电后产生磁吸力作用于受磁部件而带动门体打开。
[0021 ] 可选地，门体还包括一垂直门体与一水平门体，水平门体固接于垂直门体上临近于连接通道顶面的一端；受磁部件固设于水平门体上远离垂直门体的端部，电磁转换单元固接于连接通道底面，并与受磁部件上下正对；活动阀门还包括一弹性部件，其一端固接于水平门体底面，另一端固接于连接通道底面；其中，电磁转换单元通电时产生磁吸力作用于受磁部件，受磁部件带动门体向下运动并施压于弹性部件，以打开门体；电磁转换单元断电时，弹性部件以弹力带动门体向上运动，以使门体与连接通道密合。
[0022]可选地，门体还包括一枢轴，枢轴固接于连接通道底面；受磁部件固设于门体上靠近连接通道顶面的活动端部，电磁转换单元固接于连接通道底面，并与枢轴以一大体等于门体高度的间距分离设置；活动阀门还包括一弹性铰链，其一端固接于门体上朝向电磁转换单元的一面，其另一端固接于连接通道底面；其中，电磁转换单元通电时产生磁吸力作用于受磁部件，受磁部件带动门体绕枢轴转动并施压于弹性铰链，以打开门体；电磁转换单元断电时，弹性铰链以弹力带动门体绕枢轴逆向转动，以使门体与连接通道密合。
[0023]本发明还提供一种真空处理系统，包括至少一真空处理腔室、一真空传输室、一真空过渡装载锁、以及如权利要求1至3中任一项的活动阀门，其中，真空处理腔室内部设有一晶圆箱，晶圆箱中的晶圆在真空处理腔室中接受等离子体处理工艺，真空过渡装载锁用于将外部放入的晶圆保护于真空环境中，真空传输室内设有一机械手用于抓取晶圆，活动阀门隔离真空处理腔室与真空传输室。
[0024]本发明还提供另一真空处理系统，包括至少一真空处理腔室、一真空传输室、一真空过渡装载锁、一活动阀门、以及如权利要求5至7中任一项的活动屏蔽门，其中，真空处理腔室中从外到里间隔一定间隙依次设有一内罩和一晶圆箱，晶圆箱中的晶圆在内罩内接受等离子体处理工艺，真空过渡装载锁用于将外部放入的晶圆保护于真空环境中，真空传输室内设有一机械手用于抓取晶圆，活动阀门设于真空处理腔室与真空传输室之间，内罩在朝向真空传输室的一侧不封闭，活动屏蔽门设于活动阀门与真空处理腔室之间。
[0025]本发明提供又一真空处理系统，包括至少一真空处理腔室、一真空传输室、一真空过渡装载锁、一活动阀门、以及如权利要求9至11中任一项的活动屏蔽门，其中，真空处理腔室中从外到里间隔一定间隙依次设有一内罩和一晶圆箱，晶圆箱中的晶圆在内罩内接受等离子体处理工艺，真空过渡装载锁用于将外部放入的晶圆保护于真空环境中，真空传输室内设有一机械手用于抓取晶圆，活动阀门设于真空处理腔室与真空传输室之间，内罩从外部整体包覆晶圆箱，活动屏蔽门设于内罩朝向真空传输室的侧壁上。
[0026]本发明提供的活动阀门、以及活动屏蔽门，采用电磁力及弹性部件控制门体的开合状态，脱离了气动的动作模式，无需设置密封气囊或气缸以及气体管路等，结构简单、实施便利、便于维护，可应用到绝大多数真空处理系统中。此外，活动阀门、以及活动屏蔽门采用了如下的动作模式:电磁转换单元通电时，门体打开以便传输晶圆，此时处理腔室中无射频电场；电磁转换单元断电时，门体闭合以在真空处理腔室中、在射频电场的作用下对晶圆进行等离子体处理工艺。这种模式使电磁转换单元的通电过程以及处理腔室中射频电场的施加过程分别于不同的时间进行，从而避免了电磁转换单元通电时对射频电场产生的干扰，有利于等离子体处理工艺的稳定进行。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1示出现有技术中一真空处理系统结构示意图；
[0028]图2八-28示出本发明第一实施例的活动阀门以及真空处理腔室、真空传输室结构示意图；
[0029]图3八-38示出本发明第二实施例的活动屏蔽门以及真空处理腔室、真空传输室结构示意图；
[0030]图4八-48示出本发明第三实施例的活动阀门以及真空处理腔室、真空传输室结构示意图；
[0031]图5八-58示出本发明第四实施例的活动屏蔽门以及真空处理腔室、真空传输室结构示意图。
【具体实施方式】
[0032]需要说明的是，本发明任一实施例中提供的活动阀门或活动屏蔽门应用于一真空处理系统中，真空处理系统包括至少一真空处理腔室、一真空传输室、一真空过渡装载锁，还可以包括一用于对晶圆进行预处理工艺的预处理腔室、一暂存晶圆用的缓冲腔室等，其中，真空处理腔室用于对晶圆进行等离子体处理工艺，真空过渡装载锁将外部放入的晶圆保护于真空环境中，真空传输室内设有一机械手用于抓取晶圆，并在真空处理腔室与真空过渡装载锁或预处理腔室或缓冲腔室之间传输晶圆。
[0033]结合图2八-28、图3八-38、图4八-48以及图5八-58，真空处理腔室30内部设有晶圆箱31，其包括多个晶圆放置层310，每层均可放置若干晶圆；晶圆箱31由一驱动结构32带动，可在真空处理腔室30内做垂直方向运动，从而将各层晶圆传递到临近于活动阀门的位置，供真空传输室40中的真空机械手抓取。真空处理腔室30通过活动阀门与真空传输室40连接，活动阀门打开时可进行装卸晶圆的动作，活动阀门关闭时可对晶圆进行等离子体处理工艺。
[0034]本领域技术人员理解，真空处理腔室内设有下电极和淋气头(附图未示出)，下电极外接射频电源，向真空处理腔室施加射频功率以产生射频电场；淋气头向真空处理腔室中通入制程气体，制程气体在射频电场的作用下电离为等离子体，从而与晶圆箱31中的晶圆进行等离子体处理工艺。
[0035]下面结合附图，对本发明的【具体实施方式】作进一步的详细说明。
[0036]如图2A-2B所示，本发明第一实施例提供一种用于真空处理系统的活动阀门，设于真空处理腔室30与真空传输室40的连接通道中，活动阀门与连接通道密合，用于隔离真空处理腔室30与真空传输室40，真空处理腔室30中设有一晶圆箱31，其包括多个晶圆放置层310，用于放置晶圆，真空传输室40中设有一机械臂，用于通过连接通道在真空处理腔室30与真空传输室40之间传输晶圆。
[0037]具体地，该活动阀门包括:一门体10、一电磁转换单元211和一弹性部件22,门体10处于常闭状态，设于连接通道中并与其密合，门体10可由一水平门体与一垂直门体固接而成，水平门体固接于垂直门体上临近于连接通道顶面的一端；在水平门体上远离垂直门体的端部固设有一受磁部件210，电磁转换单元211固接于连接通道底面，并与受磁部件210上下正对；弹性部件22，其一端固接于水平门体底面，另一端固接于连接通道底面。
[0038]电磁转换单元211通电后，产生对受磁部件210的磁吸力，吸引受磁部件210向其靠近，从而带动门体10整体向下运动并压迫弹性部件22使其收缩，从而使活动阀门处于打开状态，这时真空传输室40中的机械臂可通过活动阀门区域伸入真空处理腔室30中，从其中抓取晶圆或为其装载晶圆。
[0039]电磁转换单元211断电后，其对受磁部件210的磁吸力消失，在弹性部件22的弹力作用下，门体10整体向上运动并与连接通道密合，从而使活动阀门处于闭合状态，此时，可在真空处理腔室30中对晶圆进行等离子体处理工艺。
[0040]弹性部件22例如可为一弹簧。
[0041]进一步地，电磁转换单元211通过一开关23与一外部电压源24连接，开关23闭合时，电磁转换单元211通电，开关23打开时，电磁转换单元24断电。
[0042]该实施例中，活动阀门采用电磁力和弹性部件22控制门体10的开合状态，无需设置密封气囊或气缸以及气体管路等，结构简单、实施便利，便于应用到绝大多数真空处理系统中。
[0043]此外，电磁转换单元211的通电过程以及真空处理腔室30中射频电场的施加过程分别于不同的时间进行，从而避免了电磁转换单元211通电时对射频电场产生的干扰，有利于等离子体处理工艺的进行。
[0044]如图3A-3B所示，本发明第二实施例提供一种用于真空处理系统的活动屏蔽门，其将设于真空处理腔室30与真空传输室40之间的活动阀门10屏蔽于晶圆处理区域之外。真空处理腔室30中从外到里依次设有一内罩301和一晶圆箱31，真空处理腔室30与内罩301之间、以及内罩301与晶圆箱31之间分别间隔一定间隙，晶圆箱31包括多个晶圆放置层310，内罩301可从上方或侧上方包覆晶圆箱31，内罩301在朝向真空传输室40的一侧不封闭以便传输晶圆；真空传输室40中设有一机械臂，用于通过活动阀门10与活动屏蔽门的门体20传输晶圆。
[0045]向真空处理腔室30施加射频功率后，在内罩301围成的区域对晶圆进行等离子体处理工艺，从而可防止腐蚀性制程气体对外部真空处理腔室的腐蚀。活动屏蔽门与活动阀门10分别设于真空处理腔室30与真空传输室40的连接通道中，并分别与连接通道密合，活动屏蔽门靠近真空处理腔室30，活动阀门10靠近真空传输室40。
[0046]活动屏蔽门将活动阀门10屏蔽于晶圆处理区域之外，以减少或补偿活动阀门10给晶圆处理区域带来的非对称性因素，从而利于实现等离子体处理工艺的均一性。
[0047]具体地，活动屏蔽门包括:一门体20、一电磁转换单元211和一弹性部件22，门体20处于常闭状态，设于真空处理腔室30与真空传输室40的连接通道中并与其密合，门体20可由一水平门体与一垂直门体固接而成，水平门体固接于垂直门体上临近于连接通道顶面的一端；在门体20上部的活动端部设有一受磁部件210，电磁转换单元211固接于连接通道底面，并与受磁部件210上下正对；弹性部件22—端固接于水平门体底面，另一端固接于连接通道底面。
[0048]电磁转换单元211通电后，产生对受磁部件210的磁吸力，吸引受磁部件210向其靠近，从而带动门体20整体向下运动并压迫弹性部件22使其收缩，从而使活动屏蔽门处于打开状态，这时真空传输室40中的机械臂可通过活动阀门区域伸入真空处理腔室30中，从其中抓取晶圆或为其装载晶圆。
[0049]电磁转换单元211断电后，其对受磁部件210的磁吸力消失，在弹性部件22的弹力作用下，门体20整体向上运动并与连接通道密合，从而使活动屏蔽门处于闭合状态，此时，可在真空处理腔室30中对晶圆进行等离子体处理工艺。
[0050]进一步地，电磁转换单元211通过一开关23与一外部电压源24连接，开关23闭合时，电磁转换单元211通电，开关23打开时，电磁转换单元24断电。
[0051]该实施例提供的活动屏蔽门，无需设置气动部件，结构简单、实施便利、便于维护，可应用到绝大多数真空处理系统中。且可防止电磁转换单元通电时对真空处理腔室30中射频电场的干扰。
[0052]如图4八-48所示，本发明第三实施例提供一种用于真空处理系统的活动阀门，与上述第一实施例中相似，设于真空处理腔室30与真空传输室40的连接通道中。其包括一门体10、一电磁转换单元211和一弹性铰链22，其中，门体10顶部固设有一受磁部件210，底部设有一枢轴201，枢轴201固接于连接通道底面，门体10可绕枢轴201转动。
[0053]具体地，电磁转换单元211固接于连接通道底面，并与枢轴201以一大体等于门体10高度的间距分离设置；弹性铰链22 —端固接于门体10上朝向电磁转换单元211的一面，其另一端固接于连接通道底面。
[0054]电磁转换单元211通电时产生磁吸力作用于受磁部件210，以使门体10绕枢轴201向下转动而打开。
[0055]电磁转换单元211断电时磁吸力消失，在弹性铰链22的弹力作用下，门体10绕枢轴201向上转动而闭合，并与连接通道密合。
[0056]该第三实施例提供的活动阀门，同样无需设置气动部件，结构简单、实施便利、便于维护。
[0057]如图5八-58所示，本发明第四实施例提供一种用于真空处理系统的活动屏蔽门，用于补偿内罩301上连通其内部与外部的连接通道给晶圆处理区域带来的非对称性因素，从而利于实现等离子体处理工艺的均一性。
[0058]具体地，内罩从外部整体包覆住晶圆箱31，真空处理腔室30与内罩301之间、以及内罩301与晶圆箱31之间分别间隔一定间隙，晶圆通过内罩301上一连通其内部与外部的连接通道在真空处理腔室30与真空过渡装载锁或预处理腔室或缓冲腔室之间进行传输，该连接通道设在朝向真空传输室40—面的内罩侧壁上。活动屏蔽门设于该连接通道中，该活动屏蔽门包括一门体20、一电磁转换单元211和一弹性部件22。
[0059]其中，门体20由一水平门体和一垂直门体固接而成，垂直门体从外侧与连接通道密合，水平门体远离垂直门体的端部设有一受磁部件210，电磁转换单元211与受磁部件210上下正对、固接于连接通道底面，弹性部件22 —端固接水平门体底面，另一端固接于连接通道底面。
[0060]电磁转换单元211通电时产生磁吸力作用于受磁部件210，使门体10向下运动压迫弹性部件22，连接通道两端连通，进而晶圆可通过连接通道进行传输。
[0061]电磁转换单元211断电时磁吸力消失，在弹性部件22的作用下，门体20向上运动，而关闭连接通道，此时可在内罩301内部进行等离子体处理工艺。
[0062]可以理解，本发明第二或第四实施例中提供的活动屏蔽门，可采用弹簧连接门体，也可以采用弹性铰链连接门体，只要能在电磁力消失时使门体保持常闭状态，均落入本发明的保护范围；上述活动阀门、活动屏蔽门还可以具有其他变形设计，只要可利用电磁力或弹力控制门体开合动作，从而简化真空处理系统的结构，均落入本发明的保护范围。
[0063]本发明的其他实施例还提供一种真空处理系统，包括至少一真空处理腔室、一真空传输室、一真空过渡装载锁、以及如上述第一、或第三实施例的活动阀门，其中，真空处理腔室内部设有一晶圆箱，晶圆箱中的晶圆在真空处理腔室中接受等离子体处理工艺，真空过渡装载锁用于将外部放入的晶圆保护于真空环境中，真空传输室内设有一机械手用于抓取晶圆，活动阀门隔离真空处理腔室与真空传输室。
[0064]本发明的其他实施例还提供另一种真空处理系统，包括至少一真空处理腔室、一真空传输室、一真空过渡装载锁、一活动阀门、以及上述第二实施例的活动屏蔽门，其中，真空处理腔室中从外到里间隔一定间隙依次设有一内罩和一晶圆箱，晶圆箱中的晶圆在内罩内接受等离子体处理工艺，真空过渡装载锁用于将外部放入的晶圆保护于真空环境中，真空传输室内设有一机械手用于抓取晶圆，活动阀门设于真空处理腔室与真空传输室之间，内罩在朝向真空传输室的一侧不封闭，活动屏蔽门设于活动阀门与真空处理腔室之间。
[0065]本发明的其他实施例还提供又一种真空处理系统，包括至少一真空处理腔室、一真空传输室、一真空过渡装载锁、一活动阀门、以及上述第四实施例的活动屏蔽门，其中，真空处理腔室中从外到里间隔一定间隙依次设有一内罩和一晶圆箱，晶圆箱中的晶圆在内罩内接受等离子体处理工艺，真空过渡装载锁用于将外部放入的晶圆保护于真空环境中，真空传输室内设有一机械手用于抓取晶圆，活动阀门设于真空处理腔室与真空传输室之间，内罩从外部整体包覆晶圆箱，活动屏蔽门设于内罩朝向真空传输室的侧壁上。
[0066]上述三种真空处理系统结构简单、造价低、便于维护；且在以电磁力控制活动阀门或活动屏蔽门的开合状态时，不会对施加于真空处理腔室的射频电场产生干扰，从而利于等离子体处理工艺的稳定进行。
[0067]以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种用于真空处理系统的活动阀门，设于真空处理腔室与真空传输室的连接通道中并与其密合，用于隔离所述真空处理腔室与真空传输室，所述真空处理腔室中设有一晶圆箱，用于放置晶圆，所述真空传输室中设有一机械臂，用于通过所述连接通道传输晶圆，所述活动阀门包括: 一常闭门体，设于所述连接通道中并与其密合，所述门体至少包括一受磁部件，所述受磁部件设置于所述门体一活动端部； 一电磁转换单元，固接于所述连接通道上远离所述受磁部件的一面，其通电后产生磁吸力作用于所述受磁部件而带动所述门体打开。
2.如权利要求1所述的活动阀门，其特征在于，所述门体还包括一垂直门体与一水平门体，所述水平门体固接于所述垂直门体上临近于所述连接通道顶面的一端；所述受磁部件固设于所述水平门体上远离所述垂直门体的端部，所述电磁转换单元固接于所述连接通道底面，并与所述受磁部件上下正对；所述活动阀门还包括一弹性部件，其一端固接于所述水平门体底面，另一端固接于所述连接通道底面； 其中，所述电磁转换单元通电时产生磁吸力作用于所述受磁部件，所述受磁部件带动所述门体向下运动并施压于所述弹性部件，以打开所述门体；所述电磁转换单元断电时，所述弹性部件以弹力带动所述门体向上运动，以使所述门体与所述连接通道密合。
3.如权利要求1所述的活动阀门，其特征在于，所述门体还包括一枢轴，所述枢轴固接于所述连接通道底面；所述受磁部件固设于所述门体上靠近所述连接通道顶面的活动端部，所述电磁转换单元固接于所述连接通道底面，并与所述枢轴以一大体等于所述门体高度的间距分离设置；所述活动阀门还包括一弹性铰链，其一端固接于所述门体上朝向所述电磁转换单元的一面，其另一端固接于所述连接通道底面； 其中，所述电磁转换单元通电时产生磁吸力作用于所述受磁部件，所述受磁部件带动所述门体绕所述枢轴转动并施压于所述弹性铰链，以打开所述门体；所述电磁转换单元断电时，所述弹性铰链以弹力带动所述门体绕所述枢轴逆向转动，以使所述门体与所述连接通道密合。
4.如权利要求2或3所述的活动阀门，其特征在于，所述电磁转换单元通过一开关与一外部电压源连接，所述开关闭合时，所述电磁转换单元通电，所述开关打开时，所述电磁转换单元断电。
5.一种用于真空处理系统的活动屏蔽门，用于将一活动阀门屏蔽于晶圆处理区域之夕卜，所述活动阀门设于真空处理腔室与真空传输室之间，所述真空处理腔室中从外到里间隔一定间隙依次设有一内罩和一晶圆箱，所述内罩在朝向所述真空传输室的一侧不封闭，所述真空传输室中设有一机械臂，用于通过所述活动阀门传输晶圆；其中，所述活动屏蔽门与活动阀门设于所述真空处理腔室与真空传输室的连接通道中并与所述连接通道密合，所述活动屏蔽门位于所述活动阀门与真空处理腔室之间，其包括: 一常闭门体，设于所述连接通道中并与其密合，所述门体至少包括一受磁部件，所述受磁部件设置于所述门体一活动端部； 一电磁转换单元，固接于所述连接通道上远离所述受磁部件的一面，其通电后产生磁吸力作用于所述受磁部件而带动所述门体打开。
6.如权利要求5所述的活动屏蔽门，其特征在于，所述门体还包括一垂直门体与一水平门体，所述水平门体固接于所述垂直门体上临近于所述连接通道顶面的一端；所述受磁部件固设于所述水平门体上远离所述垂直门体的端部，所述电磁转换单元固接于所述连接通道底面，并与所述受磁部件上下正对；所述活动阀门还包括一弹性部件，其一端固接于所述水平门体底面，另一端固接于所述连接通道底面； 其中，所述电磁转换单元通电时产生磁吸力作用于所述受磁部件，所述受磁部件带动所述门体向下运动并施压于所述弹性部件，以打开所述门体；所述电磁转换单元断电时，所述弹性部件以弹力带动所述门体向上运动，以使所述门体与所述连接通道密合。
7.如权利要求5所述的活动屏蔽门，其特征在于，所述门体还包括一枢轴，所述枢轴固接于所述连接通道底面；所述受磁部件固设于所述门体上靠近所述连接通道顶面的活动端部，所述电磁转换单元固接于所述连接通道底面，并与所述枢轴以一大体等于所述门体高度的间距分离设置；所述活动阀门还包括一弹性铰链，其一端固接于所述门体上朝向所述电磁转换单元的一面，其另一端固接于所述连接通道底面； 其中，所述电磁转换单元通电时产生磁吸力作用于所述受磁部件，所述受磁部件带动所述门体绕所述枢轴转动并施压于所述弹性铰链，以打开所述门体；所述电磁转换单元断电时，所述弹性铰链以弹力带动所述门体绕所述枢轴逆向转动，以使所述门体与所述连接通道密合。
8.如权利要求6或7所述的活动屏蔽门，其特征在于，所述电磁转换单元通过一开关与一外部电压源连接，所述开关闭合时，所述电磁转换单元通电，所述开关打开时，所述电磁转换单元断电。
9.一种用于真空处理系统的活动屏蔽门，用于将一活动阀门屏蔽于晶圆处理区域之夕卜，所述活动阀门设于真空处理腔室与真空传输室之间，所述真空处理腔室中从外到里间隔一定间隙依次设有一内罩和一晶圆箱，所述内罩从外部整体包覆所述晶圆箱，所述真空传输室中设有一机械臂，用于通过所述活动阀门传输晶圆；其中，所述内罩在朝向所述真空传输室的侧壁上设有一连通所述内罩内部与外部的连接通道，所述活动屏蔽门设于所述连接通道中并与所述连接通道密合，其包括: 一常闭门体，设于所述连接通道中并与其密合，所述门体至少包括一受磁部件，所述受磁部件设置于所述门体一活动端部； 一电磁转换单元，固接于所述连接通道上远离所述受磁部件的一面，其通电后产生磁吸力作用于所述受磁部件而带动所述门体打开。
10.如权利要求9所述的活动屏蔽门，其特征在于，所述门体还包括一垂直门体与一水平门体，所述水平门体固接于所述垂直门体上临近于所述连接通道顶面的一端；所述受磁部件固设于所述水平门体上远离所述垂直门体的端部，所述电磁转换单元固接于所述连接通道底面，并与所述受磁部件上下正对；所述活动阀门还包括一弹性部件，其一端固接于所述水平门体底面，另一端固接于所述连接通道底面； 其中，所述电磁转换单元通电时产生磁吸力作用于所述受磁部件，所述受磁部件带动所述门体向下运动并施压于所述弹性部件，以打开所述门体；所述电磁转换单元断电时，所述弹性部件以弹力带动所述门体向上运动，以所述门体与所述连接通道密合。
11.如权利要求9所述的活动屏蔽门，其特征在于，所述门体还包括一枢轴，所述枢轴固接于所述连接通道底面；所述受磁部件固设于所述门体上靠近所述连接通道顶面的活动端部，所述电磁转换单元固接于所述连接通道底面，并与所述枢轴以一大体等于所述门体高度的间距分离设置；所述活动阀门还包括一弹性铰链，其一端固接于所述门体上朝向所述电磁转换单元的一面，其另一端固接于所述连接通道底面； 其中，所述电磁转换单元通电时产生磁吸力作用于所述受磁部件，所述受磁部件带动所述门体绕所述枢轴转动并施压于所述弹性铰链，以打开所述门体；所述电磁转换单元断电时，所述弹性铰链以弹力带动所述门体绕所述枢轴逆向转动，以使所述门体与所述连接通道密合。
12.如权利要求10或11所述的活动屏蔽门，其特征在于，所述电磁转换单元通过一开关与一外部电压源连接，所述开关闭合时，所述电磁转换单元通电，所述开关打开时，所述电磁转换单元断电。
13.一种真空处理系统，包括至少一真空处理腔室、一真空传输室、一真空过渡装载锁、以及如权利要求1至3中任一项所述的活动阀门，其中，所述真空处理腔室内部设有一晶圆箱，所述晶圆箱中的晶圆在所述真空处理腔室中接受等离子体处理工艺，所述真空过渡装载锁用于将外部放入的晶圆保护于真空环境中，所述真空传输室内设有一机械手用于抓取晶圆，所述活动阀门隔离所述真空处理腔室与真空传输室。
14.一种真空处理系统，包括至少一真空处理腔室、一真空传输室、一真空过渡装载锁、一活动阀门、以及如权利要求5至7中任一项所述的活动屏蔽门，其中，所述真空处理腔室中从外到里间隔一定间隙依次设有一内罩和一晶圆箱，所述晶圆箱中的晶圆在所述内罩内接受等离子体处理工艺，所述真空过渡装载锁用于将外部放入的晶圆保护于真空环境中，所述真空传输室内设有一机械手用于抓取晶圆，所述活动阀门设于所述真空处理腔室与真空传输室之间，所述内罩在朝向所述真空传输室的一侧不封闭，所述活动屏蔽门设于所述活动阀门与真空处理腔室之间。
15.一种真空处理系统，包括至少一真空处理腔室、一真空传输室、一真空过渡装载锁、一活动阀门、以及如权利要求9至11中任一项所述的活动屏蔽门，其中，所述真空处理腔室中从外到里间隔一定间隙依次设有一内罩和一晶圆箱，所述晶圆箱中的晶圆在所述内罩内接受等离子体处理工艺，所述真空过渡装载锁用于将外部放入的晶圆保护于真空环境中，所述真空传输室内设有一机械手用于抓取晶圆，所述活动阀门设于所述真空处理腔室与真空传输室之间，所述内罩从外部整体包覆所述晶圆箱，所述活动屏蔽门设于所述内罩朝向所述真空传输室的侧壁上。
【文档编号】F16K31/06GK104421437SQ201310365442
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月20日 优先权日:2013年8月20日
【发明者】倪图强, 吴狄 申请人:中微半导体设备(上海)有限公司