专利名称：用于真空晶圆处理系统的液体输送机制的制作方法
用于真空晶圆处理系统的液体输送机制
背景技术：
离子植入器通常用于产生半导体晶圆。使用离子源来产生离子束，离子束接着被导向晶圆。当离子撞击晶圆时，离子对晶圆的特定区进行掺杂。掺杂区的组态界定其功能性，且经由使用导电互连，此等晶圆可变换为复杂电路。图1中显示代表性离子植入器100的方块图。离子源110产生所要种类的离子。 在一些实施例中，此等种类为原子离子，其可能最适合于高植入能量。在其他实施例中，此等种类为分子离子，其可能较适合于低植入能量。此等离子形成为射束，射束接着穿过源过滤器120。源过滤器较佳位于离子源附近。射束内的离子在管柱130中加速/减速至所要能阶。使用具有孔径145的质谱分析器磁体140从离子束移除不想要的成分(component)， 从而产生穿过解析孔径145的具有所要能量及质量特性的离子束150。在某些实施例中，离子束150为点束。在此情形下，离子束穿过扫描仪160，扫描仪160可为静电或磁性扫描仪，其使离子束150偏转以产生经扫描射束155至157。在某些实施例中，扫描仪160包括与扫描产生器通信的分离扫描板。扫描产生器形成扫描电压波形，诸如具有振幅及频率成分的正弦、锯齿形或三角波形，其被施加至扫描板。在较佳实施例中，扫描波形通常非常接近三角波形(恒定斜率)，以便在每个位置留下经扫描射束，持续几乎相同的时间量。使用与三角形的偏差来使射束均勻。所得电场致使离子束如图1所示般发散。在替代实施例中，离子束150为带束。在此实施例中，不需要扫描仪，因此带束已经适当地成形。角度校正器170用以使发散的离子小射束(beamlet) 155至157偏转为一组具有实质上平行轨迹的小射束。较佳地，角度校正器170包括磁线圈及磁极片，其间隔开以形成供离子小射束从中穿过的间隙。使线圈通电以在间隙内形成磁场，其根据所施加磁场的强度及方向使离子小射束偏转。藉由改变穿过磁线圈的电流来调整磁场。或者，亦可利用诸如平行化透镜等其他结构来执行此功能。遵循角度校正器170，经扫描射束以工件175为目标。工件附接至工件支撑件。工件支撑件提供多种程度的移动。使用工件支撑件将晶圆固持在适当位置，且定向所述晶圆以便由离子束适当植入。为了有效地将晶圆固持在适当位置，大多数工件支撑件通常使用上面搁置工件的圆形表面，称为平台(Platen)。通常，平台使用静电力将工件固持在适当位置。藉由在平台(亦称为静电夹盘)上产生强静电力，可将工件或晶圆固持在适当位置，而无需任何机械紧固装置。此举使污染减至最小且亦改良循环时间，因为晶圆无需在其已被植入后松开。此等夹盘通常使用两种类型之力中的一者来将晶圆固持在适当位置库仑力(coulombic force) 或约翰逊-拉贝克力(Johnson-Rahbeck force)。工件支撑件通常能够在一或多个方向上移动工件。举例而言，在离子植入中，离子束通常为具有远大于其高度的宽度的经扫描射束或带束。假定将射束的宽度定义为X轴， 将射束的高度定义为y轴，且将射束的行进路径定义为Z轴。射束的宽度通常比工件的宽度宽，使得工件不必在X方向上移动。然而，通常沿1轴移动工件，以使整个工件暴露于射
束ο在一些应用中，有必要将气体及/或液体形式的流体传递至真空环境中。举例而言，在一些实施例中，藉由使流体穿过位于平台内的导管来使平台维持在恒定或几乎恒定的温度。依据正执行的离子植入的类型，此流体可用于加热工件或冷却工件的目的。此整个系统通常被维持在非常低的压力下，例如小于100毫托。尽管压力大于0， 但此环境通常被称为真空。将流体输送至真空环境的任务由于若干因素而进一步复杂化。 首先，在许多情况下，必须将流体输送至并非静止的末端或端点。如上文所述，通常，工件支撑件沿y轴移动以照射工件的整个表面。末端的移动通常使可挠性管道或一些其他可移动导管的使用成为必要。使此努力更困难的是，有时正被输送的流体处于非常低的温度，诸如极冷(cryogenic)温度。在极低温度下，可挠性管道由于来自循环移动的弯曲应力而容易疲劳，且因此不能使用。诸如旋转或线性滑动密封件等替代耦合机制难以在无泄漏的情况下产生。所述耦合机制在实体上通常亦相当大，且因此难以在移动的工件附近封装。举例而言，对于极冷离子植入，有必要将晶圆的温度维持在非常低的温度，而不管恒定离子轰击往往增加晶圆的温度的事实。一种达成此目的的方法是使低温流体穿过平台中的导管。藉由使平台保持极冷，晶圆依靠其与平台的接触而保留其低操作温度。然而，如上文所阐释，晶圆(且因此平台)通常轴向移动穿过离子束，以便保证整个晶圆暴露于离子束。将极冷流体可靠地输送至真空环境中的移动平台是极其困难的。此等约束使得向真空晶圆处理系统中的工件支撑件(诸如平台)提供流体输送系统是非常不同的。因此，一种允许将流体(诸如极冷流体)输送至真空环境中(尤其若输送至非静止末端)的系统将极其有益。
发明内容
本揭示案中所描述的流体输送机制克服了现有技术的问题。在一些实施例中，此机制提供一种供单一运动轴中使用的解决方案，其允许在较宽温度范围内将一或多个流体流动路径连接至真空环境中。所述机制不使用尤其在非常低的温度下容易疲劳的可挠性管道。在一特定实施例中，管在经密封活塞内轴向移动，以允许液体输送。在第二特定实施例中，使用波纹管来提供所需功能性。在另一实施例中，有可能藉由利用两个或两个以上适当组态的机制来达成两个或三个运动轴中的移动。
图1表示传统离子植入器。图2表示具有单一流体路径的线性流体滑动密封件。图3表示如在连接至移动设备时使用的图2的滑动密封件。图4表示利用图2的滑动密封件中的两者的处理腔室布局的侧视图。图fe至图恥表示具有多个导管的管的横截面视图。图6a至图6c表示使用图fe及图恥所示的管的具有多个流体导管的线性流体滑动密封件的实施例。图7表示利用图6a至图6c所示的滑动密封件的实施例的处理腔室布局的侧视图。图至图8c显示第二实施例中所使用的各种元件。图9显示利用波纹管的实施例的操作。图10显示使用图8的实施例的处理腔室的正视图。图11显示利用波纹管的第二实施例。图12显示利用波纹管的第三实施例。图13显示提供沿两个轴的移动的实施例。
具体实施例方式如上所述，将流体(尤其极冷流体)输送至真空环境中是非常困难的。此在所述输送的流体的目的地非静止时进一步复杂化。在一实施例中，本发明的机制提供一种允许沿一运动轴的移动的输送系统。此允许将流体输送至正沿一运动轴移动的装置或末端。此装置的一此类应用为离子植入系统的处理腔室。在某些实施例中，必须使晶圆维持在某一温度范围内。为达成此目的，固持晶圆的平台由穿过位于其内的导管的流体冷却(或加热)。举例而言，在于极低温度下发生的离子植入中，必需连续冷却平台，因为被导引于晶圆处的离子往往加热所述晶圆，且间接地加热平台。为了使晶圆的温度维持在所要范围内，有必要将极冷流体传递至平台以及自平台传递极冷流体。此等流体可为气体，诸如氦气、氮气或CDA(洁净的干燥空气，clean dry air)，或者可为液体，诸如液态氮、 Flourinert或其他低温冷却剂。如上文所陈述，在许多应用中，晶圆由离子束扫描。此射束非常窄，且因此，有必要移动晶圆以保证晶圆的所有部分均暴露于射束。此举通常藉由以线性方式移动晶圆所附接至的平台以使晶圆的不同部分经受射束来完成。因此，为了如上所述冷却或加热平台，用于携载流体至平台的装置必需能够适应平台的不同位置。图2显示本发明的装置的一实施例。所述装置包括管柱或汽缸200，其经由使用密封元件220而分为一或多个腔室210。管柱较佳由不锈钢构成，尽管可使用其他适宜材料。由Teflon 或另一适宜材料制成的密封元件形成几乎液密且气密的密封。此等密封元件界定管柱200内的邻近腔室210。管柱或汽缸200内为管230，其具有中空中心，所述中空中心允许流体通过。密封元件220中的每一者较佳在其中心亦具有孔，管230穿过所述孔。密封元件220与管230之间的界面亦几乎液密且气密。管230的一端离开汽缸200，而相对端保持在管内，且较佳局限在一腔室210a内。 为了保证管230保持在单一隔室内，管的近端较佳诸如经由使用凸缘235而变得较宽，使得其无法穿过密封元件220中的开口。因此，管230的行进长度限于管230的较宽端所处的腔室210a的长度。虽然此图中说明凸缘，但熟习此项技术者将了解，可使用其他机制来保证中心管230的近端保持在腔室210a内。所述机制在本揭示案的范畴内。如上所述，可将管柱200分为任一数目的腔室210，每一腔室210由密封元件220 分离并界定。管柱200的开放端较佳用密封元件220d(类似于用于分离所述腔室的密封元件)封闭。在一实施例中，流体(气体或液体)经由流体入口 240进入管柱200。由于管230 是中空的，因此流体自隔室210a传递至管230中，并流动至末端。由于密封元件220提供几乎液密且气密的障壁，因此少量流体可引入至邻近隔室中。为了解决此问题，每一隔室与一差动泵连通，所述差动泵用以降低每一隔室(相对于邻近于其的隔室)的压力。因此，腔室210b内的压力低于腔室210a内的压力，但高于腔室210c中的压力。随着腔室接近汽缸 200的开放端，每一腔室内的压力减小。通常，引入至隔室210a中的流体处于或接近正常大气压。管柱200外部且尤其是密封元件220d的外部上的环境接近真空压力。因此，包含若干个腔室210b至210d可为有益的，所述腔室210b至2IOd用以减小密封元件220a至220d上的差压。换言之，在仅使用一个腔室的情况下，单独密封件上的差压等于腔室中的流体与外部真空的压力差。藉由利用四个腔室(如图2所示)，任一密封元件上的差压减小75%。为了达成此目的，使用差动泵来经由入口 250调整每一腔室内的压力。在图2所示的管柱中，每一腔室内的压力自顶部向底部移动而减小，因为最上方的腔室处的压力接近大气压，且最下方的腔室以下的压力接近真空。虽然图2中显示四个腔室210，但可视需要使用任一数目(更多或更少)个腔室210。举例而言，若密封元件220d可提供液密且气密的密封，则不必在汽缸200内提供任何额外腔室210。图3a至图3c显示如与末端(诸如，工件支撑件350) —起使用的图2的装置。工件支撑件350包含静止部分345及可移动部分343。可移动部分343的远端处为平台300。 如早先所描述，平台300在垂直方向上移动，以便离子束可扫描整个所附接的晶圆。为此， 工件支撑件350的可移动部分343上下移动。三幅图说明可移动部分343及平台300的3 个代表性位置。熟习此项技术者应明白，平台300以连续运动移动，且因此针对平台300存在任意数目个位置。此图仅仅试图藉由显示3个不同位置来描述装置的操作。在图3a中， 平台300处于其运动范围的中部，或中间范围位置。因此，管230自汽缸200部分延伸。因此，管230的近端近似位于腔室210a的中部。在图3b中，平台300已向下移动至其最低点， 且进一步远离汽缸200。可移动部分343的此运动迫使管230自汽缸200进一步延伸。在此位置中，管230处于其最大延伸位置，因为管230的较宽端与密封元件220a接触或几乎接触。图3c显示可移动部分343及平台处于其最高点，其中管230处于其最小延伸位置。 因此，管230的较宽近端与汽缸200的封闭端接触或几乎接触。图3b及图3c界定管230 及平台300的运动范围。此运动范围的此长度必须小于或等于第一腔室210a的高度。腔室210a的长度可视需要远长于平台的运动范围。唯一要求是腔室210a的长度必须至少与管的所需运动范围相同。尽管图3未显示，但管230较佳诸如经由焊接、螺旋式配合或其他附接手段而固定至可移动部分343。可移动部分343内的导管自附接点通往平台300。如上所述，在某些实施例中，藉由使流体穿过平台300来使平台300冷却。在此类实施例中，需要至少两个流体输送路径；第一路径将流体带至平台300，且第二路径充当所输送的流体的返回路径。图4显示处理腔室布局的侧视图。在此实施例中，使用两个汽缸260a、260b，其中一个汽缸用以将流体输送至平台300，且另一个汽缸充当返回路径。由壁275界定的腔室 270保持在接近真空压力，而外部环境278维持在大气压。如结合图2描述的两个装置用于使流体循环穿过平台300。图4中，显示此等装置具有处于其最大延伸位置的管280a、280b。 可移动部分343及平台300可向上移动，直至管280到达汽缸260的封闭端为止。在此实施例中，两个管280的远端固定至工件支撑件350的可移动部分343。在可移动部分内，使用2个导管341a、341b来导引流体流动的路径，以便接触平台300上的适当位置。将管附接至工件支撑件的其他方法是熟知的，且在本揭示案的范畴内。在操作中，流体经由入口 265a进入汽缸260a的上部腔室。此流体穿过管280a并进入可移动部分343中的流体导管341a中。流体接着穿过平台300，并经由流体导管341b 返回至管280b。流体沿管280b向上行进，并进入汽缸260b的上部腔室中。流体接着经由出口 265b离开。流体路径的源及末端保持在真空环境外部。在一些实施例中，流体被再循环，并自出口 265b被抽汲回入口 265a。在一些实施例中，在重新使用流体之前，对流体进行调节，诸如冷却。汽缸260a、260b部分在真空环境270中，且部分在真空外部。为了维持真空环境 270的完整性，使用密封元件267在壁275与汽缸260a、260b之间提供液密且气密密封。在图4中，使用导管261将差动泵附接至汽缸260a、260b内的各个腔室。较佳的是，差动泵保持在正常大气压环境278中，且因此密封件亦用于维持导管261与壁275之间的真空的完整性。如上文所阐释，在许多实施例中，通常且有必要具有两个单独的流体路径(如图 4所示)。图5a显示达成此目的的单一管的横截面。在此实施例中，中心管600并非具有单一导管，而是具有多个导管602、604。可使用许多技术来达成此目的。在图5a所示的一实施例中，使用同轴管600，其具有内导管602及围绕内导管602的外导管604。此等导管的尺寸可经设计以使得所述导管具有相等的横截面面积，或可以任何其他适宜比率设计尺寸。在图6a所示的一实施例中，此等导管终止于不同腔室中。内导管602终止于最右腔室 210a中，而外导管604终止于邻近腔室210b中。此两个腔室210a、210b较佳具有相等长度，且内导管602延伸超过外导管604此长度，使得每一导管终止于其相应腔室内的相同的相对位置中。使用入口 290a将流体供应至所述机制，而使用出口 290b自腔室210b移除返回的流体。注意，密封元件620a与其余密封元件的不同之处在于，密封元件620a具有用以仅容纳内导管602的开口。或者，外导管604可延伸所述管的长度，并在远端处密封，如图 6b所示。在此实施例中，外导管604可在第二腔室210b中沿其圆周含有开口 605。内导管 602经由管600的近端上的开口 607与腔室210a连通。在此实施例中，所有密封元件620 大小相同。在此实施例中，使用内导管602将流体提供至目的地(例如，平台)，而使用外导管 604作为返回路径。熟习此项技术者将了解，可以其他方式使用所述导管。虽然图5a显示同轴导管，但本揭示案不限于此实施例。举例而言，可将导管设置成在管中彼此邻近，如图 5b所示。图6c显示使用图5b所示的管的实施例。此图中，开口 608存在于管600的位于第一腔室210a中的一侧中，用于允许流体进入管600，且第二开口 609存在于管600的位于第二腔室210b中的相对侧上以充当流体出口。如上所述，流体分别经由入口 290a及出口 290b进入及离开汽缸。虽然图5a及图5b所示的管说明具有2个流体导管的实施例，但预见其他实施例。 举例而言，可在图5a的管中使用任意数目的同轴导管。类似地，可将图5b所示的管划分为与所要数目一样多的导管。在所有实施例中，使用多个密封元件620及隔室来缓解密封元件处所经历的压差，并符合每一密封元件并非完全气密的事实。图7显示利用具有如图5及图6所示的多个导管的管的处理腔室布局的正视图。 在此实施例中，流体经由入口 290a进入腔室210a。流体行进穿过管600，尤其是管600的内导管602，并固定至工件支撑件350的可移动部分343。如上文所阐释，内部导管341a将流体自管附接点传递至平台300。在流体循环穿过平台300之后，流体经由第二内部导管 341b返回至附接点。流体接着穿过管600中的外导管604，并经由出口 290b离开汽缸。如早先所描述，密封元件620b-e用以将汽缸分为多个腔室，其中每一腔室与邻近腔室相比维持在较低压力下。亦可使用除图2至图7中所揭示的实施例之外的其他实施例来形成流体输送机制。图8a显示波纹管(bellows)机制的各种组件。波纹管800为可压缩单元，较佳由可在指定范围内展开及收缩的诸如不锈钢、Inconel 或Monel 等金属制成。波纹管800 附接至耦合器810，并形成液密且气密密封。耦合器810用于将若干波纹管链接在一起，以形成较长的结构。波纹管800a的一端附接至耦合器810，且第二波纹管800b的末端附接至耦合器810的相对侧。可使用耦合器810将任意数目的波纹管800接合在一起。图8b中显示耦合器810的侧视图。通常，耦合器810具有中心开口或通路820， 其用以允许管830穿过其中。此管830配合至通路820，以便形成液密且气密密封。在某些实施例中，耦合器810亦具有若干额外开口或通路822。此等通路822较佳与波纹管810 的内部体积825连通。因此，当使用耦合器将两个或两个以上波纹管800接合在一起时，由于所有耦合器上均存在额外开口 822，因此所有波纹管的内部体积825是连通的。图8c显示具有两个耦合器810及一管830的波纹管800的横截面。在一实施例中，流体经由管830自其源供应至末端。流体的返回路径是经由耦合器810中的额外通路 822，使得波纹管的内部体积充满自末端返回的流体。可使用波纹管组态将流体供应至真空环境内的可移动末端，如图9a及图9b所示。 在一实施例中，在未加压环境278中供应流体。管830及耦合器810a的一部分穿过界定真空环境270的壁275。使用密封元件来保证耦合器810与壁275之间的液密且气密密封。 流体穿过管830并进入真空环境270中，其中流体最终到达工件支撑件(未图示)。当工件进一步远离壁275移动时，管830被拉至真空环境270中，如图9b中最佳显示。当工件支撑件朝壁275移动时，管830进一步延伸至未加压环境278中，如图9a所示。位于管830的远端附近的耦合器亦固定至工件支撑件，且因此追随管830的移动。然而，由于波纹管800 终止于真空环境270内，因此当工件支撑件(未图示)相对于壁275移动时，波纹管被迫延伸及压缩。图9a显示波纹管被最大程度压缩，而图9b显示波纹管被最大程度延伸。如上所述，流体的返回路径是经由波纹管800的内部体积825。流体接着经由耦合器810或壁自身中的单独导管而穿过壁275。图10显示使用图8及图9的波纹管系统的处理腔室布局的正视图。在所示的实施例中，使用耦合器810将一或多个波纹管800接合在一起。波纹管位于真空环境270内， 波纹管的一端较佳压在腔室的壁275上。在此实施例中，波纹管800的相对端附接至工件支撑件350。中心管830与工件支撑件350的可移动部分343连通，中心管830的远端延伸至真空环境270外。最低耦合器810a与工件支撑件350连通，且经密封以形成液密且气密密封。如结合图3所阐释，工件支撑件及平台300在上下(垂直)方向上移动。受腔室壁 275及可移动部分343约束的波纹管回应于此移动而压缩及展开。当可移动部分343向上移动时，中心管830仅进一步延伸出来而进入非真空环境中。在此组态中，耦合器810与管 830之间存在液密且气密密封。因此，不需要结合先前实施例所描述的差动泵。图Ila至图Ilc显示利用波纹管的第二实施例。在此实施例中，最低耦合器810a 不与可移动部分343直接接触。事实上，管835将最低耦合器810a连接至可移动部分343。 此管835比中心管830短得多。在此实施例中，波纹管800局限于腔室壁275与管835的末端之间。因此，当可移动部分343移动时，管835相应地移动。此动作接着致使波纹管视需要而展开或收缩。在晶圆正被扫描时，工件支撑件350在垂直方向上移动。当平台到达其最低点时， 如图Ila所示，波纹管800被最大程度延伸。波纹管组合件(assembly)的近端较佳经由液密且气密密封与腔室的壁275连通。因此，当平台向下移动时，波纹管组合件被延伸。中心管830根据可移动部分830而移动，且因此，在此位置中，所述管大部分在真空环境270内。当平台在向上方向上移动时，如图lib所示，波纹管800开始压缩，且中心管830 进一步延伸至真空腔室270外。当平台到达其最高点时，如图Ilc所示，中心管830最大程度延伸出真空环境270， 且波纹管被最大程度压缩。虽然图11所示的序列利用管835将可移动部分343连接至波纹管810，但所述阐释同样适用于图10中所说明的实施例(其中，波纹管与可移动部分343直接接触)。应注意，虽然到达平台的两个流体路径(一个用于供应，且一个用于返回)是典型的，但其他实施例是可能的。举例而言，在一些应用中，可能有必要将背侧气体(backside gas)供应至真空环境中。背侧气体是指注射于晶圆与平台之间的气体。此气体在针对必须自晶圆移除的热量的冷却路径中。本揭示案中所描述的机制可用于提供此气体。举例而言，图12显示利用2个波纹管组合件900a、900b的实施例。第一波纹管组合件900a可用于如上所述将流体提供至平台。第二波纹管组合件可用于将第二流体供应至工件支撑件。 在某些实施例中，此流体为上文所描述的背侧气体。在其他实施例中，此流体可为穿过平台的第二流体。举例而言，假定植入制程要求离子植入的一部分在第一温度下执行，且植入的第二部分在第二温度下执行，其中此等温度中的一者为极冷温度。第一波纹管组合件900a 可提供液态氮(或其他极冷流体)的供应及返回路径。此路径在正在低温下执行离子植入时启用。第二波纹管组合件900b用于供应第二流体(诸如，水或CDA)，其在于较高温度下执行的植入期间使用。诸如在工件支撑件350内的阀可用于启用适当的流体路径。虽然考虑极冷流体的输送，但其并非本揭示案的要求。举例而言，两种流体可用于两个不同的温度范围，其中无一温度范围为极冷。先前附图显示提供一个维度上的轴向移动的流体输送机制。藉由组合此等机制中的若干者，如图13所示，有可能达成沿两个轴的移动。图13显示具有两个流体输送机制 950a、950b的真空腔室270。每一流体输送机制可具有上文所描述的实施例中的任一者，或具有含相同功能性的另一实施例。第一流体输送机制950a部分位于真空环境270内，如上所述。然而，代替于连接至工件支撑件，第一流体输送机制950a连接至定向于不同方向的第二流体输送机制950b。在图13所示的实施例中，两个流体输送机制垂直于彼此而定向，然而，并非要求如此。在此实施例中，平台可垂直移动，如先前实施例中一样。然而，平台亦可水平移动，从而允许χ-y平面上的任何所要运动。
权利要求
1. 一种用于将工件维持在所要温度的机制，包括a.上面定位有所述工件的平台，所述平台中具有导管；b.第一流体输送机制，包括1.中空汽缸，具有封闭端及开放端； .管，具有定位在所述汽缸内的近端、自所述汽缸的所述开放端延伸的远端，以及位于所述近端与所述远端之间的第一导管，其中所述第一导管与所述平台中的所述导管成流体连通；iii.第一密封元件，位于所述汽缸内，且定位在所述管的外表面与所述汽缸的内表面之间，使得所述管可相对于所述汽缸及所述密封元件而移动，且其中所述汽缸内所述封闭端与所述密封元件之间的体积界定第一腔室，其中所述管的所述近端位于所述第一腔室中；以及iv.流体通路，与所述第一腔室及所述汽缸的所述外表面连通，且用以将流体供应至所述第一腔室中或移除所述流体。
2.根据权利要求1所述的机制，还包括a.第二密封元件，位于所述汽缸内，在所述第一密封元件与所述汽缸的所述开放端之间，且定位在所述管的外表面与所述汽缸的内表面之间，使得所述管可相对于所述汽缸及所述第二密封元件而移动，且其中所述汽缸内所述第一密封元件与所述第二密封元件之间的体积界定第二腔室；以及b.差动泵，与所述第二腔室连通。
3.根据权利要求1所述的机制，还包括a.第二密封元件，位于所述汽缸内，在所述第一密封元件与所述汽缸的所述开放端之间，且定位在所述管的外表面与所述汽缸的内表面之间，使得所述管可相对于所述汽缸及所述第二密封元件而移动，且其中所述汽缸内所述第一密封元件与所述第二密封元件之间的体积界定第二腔室；b.所述管中的第二导管，与所述第二腔室及所述远端成流体连通；以及c.第二流体通路，与所述第二腔室及所述汽缸的外表面连通，用以供应流体或自所述第二腔室移动流体。
4.根据权利要求3所述的机制，其中所述平台中的所述导管包括入口及出口，且所述管为所述第一导管与所述入口连通，且所述管中的所述第二导管与所述出口连通。
5.根据权利要求3所述的机制，其中所述平台中的所述导管包括入口及出口，且所述管为所述第一导管与所述出口连通，且所述管中的所述第二导管与所述入口连通。
6.根据权利要求3所述的机制，还包括a.第三密封元件，位于所述汽缸内，在所述第二密封元件与所述汽缸的所述开放端之间，且定位在所述管的所述外表面与所述汽缸的所述内表面之间，使得所述管可相对于所述汽缸及所述第三密封元件而移动，且其中所述汽缸内所述第二密封元件与所述第三密封元件之间的体积界定第三腔室；以及b.差动泵，与所述第三腔室连通。
7.根据权利要求3所述的机制，还包括a.多个密封元件，位于所述汽缸内，在所述第二密封元件与所述汽缸的所述开放端之间，且定位在所述管的外表面与所述汽缸的内表面之间，使得所述管可相对于所述汽缸及所述多个密封元件中的每一者而移动，且其中所述汽缸内所述第二密封元件与第一多个密封元件中的第一者的体积以及所述多个密封元件中的每一者之间的体积界定多个额外腔室；以及b.多个差动泵，每一者与所述额外腔室中的相应一者连通。
8.根据权利要求1所述的机制，还包括第二流体输送机制，所述第二流体输送机制包括a.中空汽缸，具有封闭端及开放端；b.管，具有定位在所述汽缸内的近端、自所述汽缸的所述开放端延伸的远端，以及位于所述近端与所述远端之间的导管，其中所述导管与所述第一流体输送机制中的所述通路成流体连通；c.第一密封元件，位于所述汽缸内，且定位在所述管的外表面与所述汽缸的内表面之间，使得所述管可相对于所述汽缸及所述密封元件而移动，且其中所述汽缸内所述封闭端与所述密封元件之间的体积界定第一腔室，其中所述管的所述近端位于所述第一腔室中； 以及d.流体通路，与所述第一腔室及所述汽缸的外表面连通，用以将流体供应至所述第一腔室中或移除所述流体。
9.根据权利要求8所述的机制，其中所述第一及第二流体输送机制的所述管定向于不同方向，以便提供两种程度的运动。
10.根据权利要求1所述的机制，还包括第二流体输送机制，所述第二流体输送机制包括a.中空汽缸，具有封闭端及开放端；b.管，具有定位在所述汽缸内的近端、自所述汽缸的所述开放端延伸的远端，以及位于所述近端与所述远端之间的导管，其中所述导管与所述平台中的所述通路成流体连通；c.第一密封元件，位于所述汽缸内，且定位在所述管的外表面与所述汽缸的内表面之间，使得所述管可相对于所述汽缸及所述密封元件而移动，且其中所述汽缸内所述封闭端与所述密封元件之间的体积界定第一腔室，其中所述管的所述近端位于所述第一腔室中； 以及d.流体通路，与所述第一腔室及所述汽缸的外表面连通，用以将流体供应至所述第一腔室中或移除所述流体；且其中所述第一及第二流体输送机制将不同流体供应至所述平台。
11.一种用于将工件维持在所要温度的机制，包括a.上面定位有所述工件的平台，所述平台中具有导管；b.第一流体输送机制，包括i.波纹管，具有第一端及第二端； .耦合器，位于所述波纹管的所述端中的每一者中，每一耦合器具有一中心通路；以及iii.管，穿过所述耦合器中的所述中心通路并穿过所述波纹管，所述管具有自所述波纹管的所述第一端延伸的近端及自所述波纹管的所述第二端延伸的远端，以及位于所述近端与所述远端之间的第一导管，其中所述第一导管与所述平台中的所述导管成流体连通。
12.根据权利要求11所述的机制，其中所述波纹管的内部体积界定第二导管。
13.根据权利要求12所述的机制，其中所述第二导管与所述平台中的所述通路连通。
14.根据权利要求13所述的机制，其中所述平台中的所述导管包括入口及出口，且所述第一管中的所述第一导管与所述入口连通，且所述波纹管的所述内部中的所述第二导管与所述出口连通。
15.根据权利要求13所述的机制，其中所述平台中的所述导管包括入口及出口，且所述管中的所述第一导管与所述出口连通，且所述波纹管的所述内部中的所述第二导管与所述入口连通。
16.根据权利要求11所述的机制，还包括第二流体输送系统，所述第二流体输送系统包括a.波纹管，具有第一端及第二端；b.耦合器，位于所述波纹管的所述端中的每一者中，每一耦合器具有一中心通路；以及c.管，穿过所述耦合器中的所述中心通路并穿过所述波纹管，所述管具有自所述波纹管的所述第一端延伸的近端及自所述波纹管的所述第二端延伸的远端，以及位于所述近端与所述远端之间的第一导管，其中所述第一导管与所述平台中的所述导管成流体连通。
17.根据权利要求11所述的机制，还包括第二流体输送系统，所述第二流体输送系统包括i.波纹管，具有第一端及第二端； .耦合器，位于所述波纹管的所述端中的每一者中，每一耦合器具有一中心通路；以及iii.管，穿过所述耦合器中的所述中心通路并穿过所述波纹管，所述管具有自所述波纹管的所述第一端延伸的近端及自所述波纹管的所述第二端延伸的远端，以及位于所述近端与所述远端之间的第一导管，其中所述第一导管与所述第一流体输送系统中的所述第一导管成流体连通。
18.根据权利要求17所述的机制，其中所述第一及第二流体输送机制的所述管定向于不同方向，以便提供两种程度的运动。
19.根据权利要求11所述的机制，还包括第二流体输送机制，所述第二流体输送机制包括a.中空汽缸，具有封闭端及开放端；b.管，具有定位在所述汽缸内的近端、自所述汽缸的所述开放端延伸的远端，以及位于所述近端与所述远端之间的导管，其中所述导管与所述第一流体输送机制中的所述第一导管成流体连通；c.第一密封元件，位于所述汽缸内，且定位在所述管的外表面与所述汽缸的内表面之间，使得所述管可相对于所述汽缸及所述密封元件而移动，且其中所述汽缸内所述封闭端与所述密封元件之间的体积界定第一腔室，其中所述管的所述近端位于所述第一腔室中； 以及d.流体通路，与所述第一腔室及所述汽缸的外表面连通，用以将流体供应至所述第一腔室中或移除所述流体。
20.根据权利要求19所述的机制，其中所述第一及第二流体输送机制的所述管定向于不同方向，以便提供两种程度的运动。
全文摘要
本揭示案的液体输送机制提供一种供单一运动轴中使用的解决方案，其允许在较宽温度范围内将一或多个流体流动路径连接至真空环境中。所述机制不使用尤其在非常低的温度下容易疲劳的可挠性管道。在一实施例中，管在经密封活塞内轴向移动以允许液体输送。在第二实施例中，使用波纹管来提供所需功能性。在另一实施例中，有可能藉由利用两个或两个以上经适当组态的机制来达成两个或两个以上运动轴中的移动。
文档编号H01L21/265GK102224572SQ200980146889
公开日2011年10月19日 申请日期2009年9月29日 优先权日2008年10月2日
发明者罗伯特·J·米歇尔, 罗杰·B·费许 申请人:瓦里安半导体设备公司