CN111883465A - 工艺腔室压力控制装置 - Google Patents
工艺腔室压力控制装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111883465A CN111883465A CN202010778501.8A CN202010778501A CN111883465A CN 111883465 A CN111883465 A CN 111883465A CN 202010778501 A CN202010778501 A CN 202010778501A CN 111883465 A CN111883465 A CN 111883465A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flow
- fluid channel
- process chamber
- piston
- sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 72
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 72
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 130
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 42
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 34
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 17
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 12
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 6
- 230000036316 preload Effects 0.000 claims description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 8
- 230000004044 response Effects 0.000 description 9
- 238000013461 design Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- -1 Polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Fluid Pressure (AREA)
Abstract
本申请实施例提供了一种工艺腔室压力控制装置。该压力控制装置与半导体工艺设备的工艺腔室连接，其包括：流体通道具有进气口及出气口；流量传感器与流体通道连通，并且靠近进气口设置，用于检测流体通道内的气流量；压力传感器与流体通道连通，并且靠近出气口设置，用于检测流体通道内的气压值；流量调节机构与流体通道连接，并且位于流量传感器及压力传感器之间，用于调节流体通道的开合度；控制器与用于根据流量传感器检测到的气流量和/或压力传感器检测到的气压值，控制流量调节机构调节流体通道的开合度，以调节工艺腔室内的压力。本申请实施例大幅缩小了体积及降低应用维护成本，并且大幅减少外漏漏点数量。
Description
技术领域
本申请涉及半导体加工技术领域，具体而言，本申请涉及一种工艺腔室压力控制装置。
背景技术
目前，在半导体及光伏等领域，需要用到扩散炉、氧化炉等不同用途的半导体工艺设备。半导体工艺设备的工艺腔室内的压力控制是保证工艺正常进行的前提，工艺腔室内的压力大于或小于设定的压力都会影响工艺的质量，因此必须确保工艺腔室内的压力稳定。另外当工艺腔室内的压力突变时，压力控制***的响应时间同样影响工艺的质量，因此必须确保工艺腔室内的压力控制精度和压力控制响应时间。
现有技术中的压力控制***主要包括：设置于工艺腔室前端的流量控制器、设置于工艺腔室后端的压力控制器以及配套的气体管路等。现有技术的压力控***包括流量控制器和压力控制器以及相应的气体管路，这样的布局需要一定的安装空间，限制了半导体工艺设备的体积小型化，不仅增加装配时间，而且增加外漏漏点的个数，并且无法降低成本。另外压力控制***的电气控制部分和软件部分需要融合流量控制器和压力控制器，限制了整个压力控制***响应时间的优化。
发明内容
本申请针对现有方式的缺点，提出一种工艺腔室压力控制装置，用以解决现有技术存在压力控制***占用空间较大、外漏漏点较多或压力控制响应时间较长的技术问题。
本申请实施例提供了一种工艺腔室压力控制装置，与半导体工艺设备的工艺腔室连接，用于对所述工艺腔室的压力进行调节，包括：流体通道、流量传感器、压力传感器、流量调节机构、控制器；所述流体通道具有进气口及出气口；所述流量传感器与所述流体通道连通，并且靠近所述进气口设置，用于检测所述流体通道内的气流量；所述压力传感器与所述流体通道连通，并且靠近所述出气口设置，用于检测所述流体通道内的气压值；所述流量调节机构与所述流体通道连接，并且位于所述流量传感器及所述压力传感器之间，用于调节所述流体通道的开合度；所述控制器与所述流量传感器、所述压力传感器、所述流量调节机构通信连接，用于根据所述流量传感器检测到的气流量和/或所述压力传感器检测到的气压值，控制所述流量调节机构调节所述流体通道的开合度，以调节所述工艺腔室内的压力。
于本申请的一实施例中，所述流量调节机构包括活塞组件及驱动结构，所述活塞组件设置于所述流体通道上，并且所述活塞组件伸入所述流体通道内；所述驱动结构设置于所述流体通道上，并且与所述活塞组件连接，用于驱动所述活塞组件作伸缩运动，以调节所述流体通道的开合度。
于本申请的一实施例中，所述活塞组件包括活塞及波纹管，所述活塞能沿所述流体通道的径向伸缩，用于调节所述流体通道的开合度；所述波纹管套设于所述活塞外侧，并且所述波纹管的顶端与所述活塞顶端的凸缘密封连接，所述波纹管的底端与所述流体通道密封连接，所述波纹管能跟随所述活塞伸缩。
于本申请的一实施例中，所述活塞内开设有容置腔，所述活塞组件还包括设置于所述容置腔内的弹性件，所述驱动结构通过所述弹性件与所述活塞连接，所述弹性件用于在所述活塞关闭所述流体通道时提供预紧力。
于本申请的一实施例中，所述驱动结构包括支架、电机及联轴器，所述支架设置于所述流体通道上，所述电机设置于所述支架上，所述电机的驱动杆通过所述联轴器与所述弹性件连接，所述电机通过驱动所述驱动杆移动带动所述弹性件进而驱动所述活塞伸缩。
于本申请的一实施例中，所述流量调节机构还包括位置传感器及止挡块，所述位置传感器设置于所述联轴器上，与所述电机通信连接，随所述驱动杆移动；所述止挡块设置于所述支架上，当所述位置传感器移动至接触所述止挡块时，所述电机停止运行。
于本申请的一实施例中，所述流量调节机构还包括位移传感器，所述位移传感器设置于所述支架上，用于检测所述活塞的位移量。
于本申请的一实施例中，所述工艺腔室压力控制装置还包括气流调节组件，所述气流调节组件设置于所述流体通道内，位于所述进气口处，用于对气体进行稳流及分流。
于本申请的一实施例中，所述气流调节组件包括稳流环及分流器，所述稳流环设置于所述进气口处，用于对气体进行稳流，所述分流器与所述稳流环连接，用于对气体进行分流，所述流量传感器的进气端与所述分流器连通，所述流量传感器的出气端与所述流体通道连通。
于本申请的一实施例中，所述工艺腔室压力控制装置还包括进气接头及出气接头，所述进气接头设置于所述流体通道上，与所述进气口连通，用于将所述气流调节组件压紧于所述流体通道内；所述出气接头设置于所述流体通道上，与所述出气口连通。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果是：
本申请实施例通过将流量传感器、流量调节机构及压力传感器集成于气体通道上，并且控制器通过流量调节机构控制流体通道的开合度，从而实现对工艺腔室内的压力调节。由于压力控制装置可以单独设置于工艺腔室的进气侧或排气侧，因此大幅缩小了体积及降低应用维护成本，并且由于集成化设计大幅降低气体管路长度，从而减少外漏隐患的漏点数量。此外，由于集成化设置无需配备两套电气***及软件***，因此大幅提高压力控制精度及降低压力控制响应时间。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本申请实施例提供的一种工艺腔室压力控制装置的剖视示意图；
图2为本申请实施例提供的一种工艺腔室压力控制装置的流体通道闭合状态的局部剖视示意图；
图3为本申请实施例提供的一种工艺腔室压力控制装置的流体通道开启状态的局部剖视示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。
本申请实施例提供了一种工艺腔室压力控制装置，与半导体工艺设备的工艺腔室连接，用于对工艺腔室的压力进行调节，该压力控制装置的结构示意图如图1所示，包括：流体通道1、流量传感器2、压力传感器3、流量调节机构4、控制器(图中未示出)；流体通道1具有进气口13及出气口14；流量传感器2与流体通道1连通，并且靠近进气口13设置，用于检测流体通道1内的气流量；压力传感器3与流体通道1连通，并且靠近出气口14设置，用于检测流体通道1内的气压值；流量调节机构4与流体通道1连接，并且位于流量传感器2及压力传感器3之间，用于调节流体通道1的开合度；控制器与流量传感器2、压力传感器3、流量调节机构4通信连接，用于根据流量传感器2检测到的气流量和/或压力传感器3检测到的气压值，控制流量调节机构4调节流体通道1的开合度，以调节工艺腔室(图中未示出)内的压力。
如图1所示，压力控制装置与半导体工艺设备的工艺腔室连接，具体来说压力控制装置可以设置于工艺腔室的进气侧，用于从进气侧调节工艺腔室内的压力，或者压力控制装置也可以设置于工艺腔室的排气侧，用于从排气侧调节工艺腔室内的压力，本申请实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。流体通道1具体可以为采用金属材质制成的块状结构，进气口13及出气口14分别位于该流体通道1的两端位置，但是本申请实施例并不以此为限。流量传感器2设置于流体通道1靠近进气口13的位置，并且流量传感器2与流体通道1连通，以用于检测流体通道1内的气流量。压力传感器3设置于流体通道1上靠近出气口14的位置，并且压力传感器3与流体通道1连通，以用于检测流体通道1内的压力值。流量调节机构4设置于流体通道1上且与流体通道1连接，流量调节机构4可以位于流量传感器2及压力传感器3之间，但是本申请实施例并不以此为限。控制器(图中未示出)与流量传感器2、压力传感器3、流量调节机构4通信连接，用于根据流量传感器2检测到的气流量和/或压力传感器3检测到的气压值，控制流量调节机构4调节流体通道1的开合度。在实际应用时，控制器能实时获取流量传感器2及压力传感器3的实时检测数据，该检测数据例如是流量传感器检测到的气流量和/或压力传感器检测到的气压值，进而控制流量调节机构4调节流体通道1开合度，从而实现对工艺腔室内的压力调节。
本申请实施例通过将流量传感器、流量调节机构及压力传感器集成于气体通道上，并且控制器通过流量调节机构控制流体通道的开合度，从而实现对工艺腔室内的压力调节。由于压力控制装置可以单独设置于工艺腔室的进气侧或排气侧，因此大幅缩小了体积及降低应用维护成本，并且由于集成化设计大幅降低气体管路长度，从而减少外漏隐患的漏点数量。此外，由于集成化设置无需配备两套电气***及软件***，因此大幅提高压力控制精度及降低压力控制响应时间。
需要说明的是，本申请实施例并不限定应用于半导体工艺设备的具体类型，例如半导体工艺设备例如是扩散炉或者氧化炉等设备。因此本申请实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中，如图1所示，流量调节机构4包括活塞组件41及驱动结构42，活塞组件41设置于流体通道1上，并且活塞组件41伸入流体通道1内；驱动结构42设置于流体通道1上，并且与活塞组件41连接，用于驱动活塞组件41作伸缩运动，以调节流体通道1的开合度。
如图1所示，活塞组件41设置于流体通道1的上方，并且活塞组件41能伸入流体通道1内。驱动结构42设置于流体通道1上，驱动结构42与活塞组件41连接。驱动结构42能驱动活塞组件41相对于流体通道1作伸缩运动，由于活塞组件41部分伸入流体通道1内，活塞组件41相对于流体通道1作伸缩运动，即可实现精确调节流体通道1的开合度，从而实现对流体通道1内的气流量进行调节，进而实现对工艺腔室内的压力调节。采用上述设计，由于活塞组件41能精确调节流体通道1的开合度，使得流量调节机构4能精确调节流体通道1内的气流量，从而实现精确调节工艺腔室内的压力。
于本申请的一实施例中，如图1至图3所示，活塞组件41包括活塞411及波纹管412，活塞411能沿流体通道1的径向伸缩，用于调节流体通道1的开合度；波纹管412套设于活塞411外侧，并且波纹管412的顶端与活塞411顶端的凸缘密封连接，波纹管412的底端与流体通道1密封连接，波纹管412能跟随活塞伸缩。
如图1至图3所示，活塞411具体可以为采用金属材质制成的圆柱结构。活塞411的顶端沿周向设有凸缘，底端穿过流体通道1的外壁伸入流体通道1内，活塞411整体可以沿流体通道1的径向伸缩，以用于调节流体通道1的开合度。波纹管412可以为金属制成的具有伸缩功能的管状结构，波纹管412套设于活塞411的外侧，并且波纹管412的顶端与活塞411顶端的凸缘密封连接，波纹管412的底端与流体通道1表面密封连接。可选地，波纹管412底端与流体通道1表面之间可以设置有柔性密封圈，以及波纹管412顶端与活塞411的顶端的凸缘之间也可以设置有柔性密封圈，从而进一步提高波纹管412的密封效果。进一步的，波纹管412与活塞411及流体通道1之间均采用螺栓连接方式固定连接，但是本申请实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
需要说明的是，本申请实施例并不限定波纹管412的具体结构，波纹管412可以是任何形式可压缩和拉伸并起到密封的结构。因此本申请实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中，如图1至图3所示，活塞411内开设有容置腔414，活塞组件41还包括设置于容置腔414内的弹性件413，驱动结构42通过弹性件413与活塞411连接，弹性件413用于在活塞411关闭流体通道1时提供预紧力。
如图1至图3所示，活塞411内开设有容置腔414，该容置腔414具体来说是活塞411内开设的凹槽，即活塞411整体结构可以呈套筒结构，但是本申请实施例并不以为限。弹性件413可以采用螺旋弹簧且设置于容置腔414内。弹性件413的顶端与驱动结构42连接，底端与容置腔414的底壁连接，驱动结构42通过弹性件413驱动活塞411伸缩运动。在实际应用时，在活塞411完全关闭流体通道1时，弹性件413可以为活塞411提供预紧力，以完全密封流体通道1，从而进一步提高工艺腔室内的压力调节的精确性。此外，设置有弹性件413使得驱动结构42与活塞411之间为柔性连接，避免由于刚性连接造成运动过程中的部件损坏，从而大幅降低故障率。
需要说明的是，本申请实施例并不限定弹性件413的具体类型，弹性件413可以是任何形式的弹性元件。因此本申请实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中，如图1至图3所示，驱动结构42包括支架46、电机421及联轴器422，支架46设置于流体通道1上，电机421设置于支架46上，电机421的驱动杆通过联轴器422与弹性件413连接，电机421通过驱动驱动杆移动带动弹性件413进而驱动活塞411伸缩。具体来说，电机421可以通过支架46设置于流体通道1上，电机421的驱动杆可以通过联轴器422与弹性件413的顶端连接，设置联轴器422可以吸收电机421产生的振动，以使得活塞411运行更加平稳。需要说明的是，本申请实施例并不限定电机421的具体类型，例如采用推杆电机、伺服电机或者步进电机配合丝杠结构同样可以实现活塞411的伸缩运动。因此本申请实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中，如图1至图3所示，流量调节机构4还包括位置传感器43及止挡块44，位置传感器43设置于联轴器422上，与电机421通信连接，随驱动杆移动；止挡块44设置于支架46上，当位置传感器43移动至接触止挡块44时，电机421停止运行。
如图1至图3所示，位置传感器43具体可以设置于联轴器422上，当电机421带动活塞411伸缩动运时，位置传感器43跟随电机421的驱动杆同步作升降运动，位置传感器43可以与电机421通信连接。止挡块44可以一体成型于支架46上，但是本申请实施例并不以此为限。当电机421驱动活塞411收缩时，位置传感器43跟随联轴器422上升至与止挡块44接触时，位置传感器43可以向电机421发送一信号以使电机421停止运行。在实际应用时，位置传感器43可以发送一个信号至控制器，并且由控制器控制电机421停止运行，或者位置传感器43也可以是断路器，通过直接切断电机421的电路以停止运行，因此本申请实施例并不以此为限。采用上述设计，可以精确控制活塞411的伸缩行程，避免过度伸缩造成各部件损坏，从而大幅降低故障率。
需要说明的是，本申请实施例并不限定止挡块44的具***置及数量，例如两个止挡块44分别位于位置传感器43的上方及下方，电机421驱动活塞411伸缩行程均可以由位置传感器43配合止挡块44实现控制。因此本申请实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中，如图1至图3所示，流量调节机构4还包括位移传感器45，位移传感器45设置于支架46上，用于检测活塞411的位移量。具体来说，位移传感器45具体可以是距离传感器，位移传感器45固定设置于支架46上，通过实时检测与活塞411之间的距离从而检测出活塞411的位移量。在实际应用时，控制器可以获取当前工艺需要的压力，然后通过控制驱动结构4驱动活塞411伸缩以调节流体通道1的开合度，位移传感器45实时检测活塞411的位移量，控制器可以根据该位移量判断流体通道1的开合度是否调节完成。由于设置有位移传感器45，使得本申请实施例控制更加精确，而且能大幅降低压力控制响应时间，从而确保工艺腔室内的压力稳定性。需要说明的是，本申请实施例并不限定位移传感器45的具体类型，只要其可以检测活塞411的位移量即可。因此本申请实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中，如图1至图3所示，工艺腔室压力控制装置还包括气流调节组件15，气流调节组件15设置于流体通道1内，位于进气口13处，用于对气体进行稳流及分流。具体来说，气流调节组件15设置于流体通道1内，进气口13处，气体经由进气口13进入流体通道1内后，首先需要进入气流调节组件15内进行稳流及分流。采用上述设计，由于设置有气流调节组件15可以使得流量传感器2的检测更加精确，从而避免由于气流波动造成工艺腔室内的压力不稳定。
于本申请的一实施例中，如图1所示，气流调节组件15包括稳流环151及分流器152，稳流环152设置于进气口13处，用于对气体进行稳流，分流器152与稳流环151连接，用于对气体进行分流，流量传感器2的进气端与分流器152连通，流量传感器2的出气端与流体通道1连通。
如图1所示，稳流环151具体可以为圆环结构，分流器152具体可以为中空的圆柱形结构，并且分流器152的圆周方向设置有多个分流管，气体经过稳流环151稳流后分别进入分流器152的多个分流管分流，由此实现对气体进行稳流及分流等调节作用。流量传感器2的进气端可以与分流器152连通，经由分流器152分流后的部分气体进入流量传感器2，由流量传感器2检测气体的气流量，然后流量传感器2的出气端再与流体通道1连通，从而将气体导入流体通道1内。稳流环151及分流器152不仅结构简单，而且还能进一步提高流量传感器2检测精度，从而进一步提高压力控制的精确性。
需要说明的是，本申请实施例并不限定气流调节组件15的具体实施方式，只要其能对进入进气口13的气体进行稳流及分流即可。因此本申请实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中，如图1所示，工艺腔室压力控制装置还包括进气接头17及出气接头18，进气接头17设置于流体通道1上，与进气口13连通，用于将气流调节组件15压紧于流体通道1内；出气接头18设置于流体通道1上，并且与出气口14连通。
如图1所示，流体通道1内进气口13处沿轴向开设有安装槽16，气流调节组件15设置于该安装槽16内。进一步的，进气接头17及出气接头18分别通过螺栓连接的方式设置于流体通道1的左右两侧，进气接头17可以将气流调节组件15压紧于安装槽16内部，与进气口13连通用于将气体导入流体通道1内。由于进气接头17能将气流调节组件15压紧于安装槽16内，能有效提高流体通道1的拆装维护效率。出气接头18与出气口14连接，用于将气体导出流体通道1。由于设置有进气接头17及出气接头18，使得流体通道1便于与工艺腔室及气体管路连接，从而大幅提高拆装维护效率。需要说明的是，本申请实施例并不限定气流调节组件15的安装方式，例如气流调节组件15可以通过粘接或者螺栓连接等方式设置于流体通道1上。因此本申请实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中，如图1所示，控制器包括控制电路板5，控制电路板5包括主控制板51、电源板52及接口板53，主控制板51及电源板52均通过接口板53与流量传感器2、压力传感器3及流量调节机构4连接。
如图1所示，控制电路板5具体包括主控制板51、电源板52及接口板53，主控制板51、电源板52及接口板53采用分体式设置，主控制板51通过接口板53与流量传感器2、压力传感器3及流量调节机构4连接，用于获取实时检测数据并且控制各部件的运行状态。电源板52可以与一电源连接，并且电源板52与主控制板51连接，用于给主控制板51供电；电源板52可以同样通过接口板53与流量传感器2、压力传感器3及流量调节机构4连接，用于给各部件供电。采用上述设计，不仅使得本申请实施例集成度较高，而且还能进一步降低压力控制响应时间，从而大幅提高工艺腔室内的压力稳定性。需要说明的是，本申请实施例并不限定控制电路板5的具体结构，例如控制电路板5为一体结构，并且集成有主控制电路、电源电路及接口电路。因此本申请实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中，如图1所示，压力控制装置还包括与流体通道1连接的外壳6，外壳6用于包覆流量传感器2、压力传感器3、流量调节机构4及控制电路板5。具体来说，外壳6可以为采用金属或非金属材质制成的壳体结构，外壳6可以包覆于流量传感器2、压力传感器3、流量调节机构4及控制电路板5的外侧，并且外壳6的底端可以与流体通道1通过螺栓连接的方式固定连接，但是本申请实施例并不以此为限。可选地，流量调节机构4及控制电路板5均可以设置于壳体上以便于拆装维护，但是本申请实施例并不以此为限。
于本申请的一实施例，结合参照如图1所示，流量调节机构4包括电磁阀、压电阀或蝶阀。具体来说，流量调节机构4也可以是设置于流体通道1上的电磁阀、压电阀或蝶阀，通过控制各类型阀门的开合度实现调节工艺腔室内的压力。采用该设计能有效降低应用及维护成本，并且提高适用范围。
于本申请的一实施例，由于活塞411、波纹管412、气流调节组件15、流体通道1等部件直接与气体接触，因此上述部件可以采用耐高温且耐腐蚀的材质制成，具体材质可以为聚四氟乙烯(Poly tetra fluoroethylene，PTFE)或者不锈钢材质制成。进一步的，上述各部件均可以采用316L不锈钢材质制成，并且与气体接触的表面可以内衬有PTFE材质，或者在与气体接触的表面涂覆有二气化锆(ZrO2)或二氧化硅(SiO2)制成的抗蚀层。但是本申请实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际需求而采用其它耐高温且耐腐蚀的材质。
应用本申请实施例，至少能够实现如下有益效果：
本申请实施例通过将流量传感器、流量调节机构及压力传感器集成于气体通道上，并且控制器通过流量调节机构控制流体通道的开合度，从而实现对工艺腔室内的压力调节。由于压力控制装置可以单独设置于工艺腔室的进气侧或排气侧，因此大幅缩小了体积及降低应用维护成本，并且由于集成化设计大幅降低气体管路长度，从而减少外漏隐患的漏点数量。此外，由于集成化设置无需配备两套电气***及软件***，因此大幅提高压力控制精度及降低压力控制响应时间。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种工艺腔室压力控制装置，与半导体工艺设备的工艺腔室连接，用于对所述工艺腔室的压力进行调节，其特征在于，包括：流体通道、流量传感器、压力传感器、流量调节机构、控制器；
所述流体通道具有进气口及出气口；
所述流量传感器与所述流体通道连通，并且靠近所述进气口设置，用于检测所述流体通道内的气流量；
所述压力传感器与所述流体通道连通，并且靠近所述出气口设置，用于检测所述流体通道内的气压值；
所述流量调节机构与所述流体通道连接，并且位于所述流量传感器及所述压力传感器之间，用于调节所述流体通道的开合度；
所述控制器与所述流量传感器、所述压力传感器、所述流量调节机构通信连接，用于根据所述流量传感器检测到的气流量和/或所述压力传感器检测到的气压值，控制所述流量调节机构调节所述流体通道的开合度，以调节所述工艺腔室内的压力。
2.如权利要求1所述的工艺腔室压力控制装置，其特征在于，所述流量调节机构包括活塞组件及驱动结构，所述活塞组件设置于所述流体通道上，并且所述活塞组件伸入所述流体通道内；所述驱动结构设置于所述流体通道上，并且与所述活塞组件连接，用于驱动所述活塞组件作伸缩运动，以调节所述流体通道的开合度。
3.如权利要求2所述的工艺腔室压力控制装置，其特征在于，所述活塞组件包括活塞及波纹管，所述活塞能沿所述流体通道的径向伸缩，用于调节所述流体通道的开合度；所述波纹管套设于所述活塞外侧，并且所述波纹管的顶端与所述活塞顶端的凸缘密封连接，所述波纹管的底端与所述流体通道密封连接，所述波纹管能跟随所述活塞伸缩。
4.如权利要求3所述的工艺腔室压力控制装置，其特征在于，所述活塞内开设有容置腔，所述活塞组件还包括设置于所述容置腔内的弹性件，所述驱动结构通过所述弹性件与所述活塞连接，所述弹性件用于在所述活塞关闭所述流体通道时提供预紧力。
5.如权利要求4所述的工艺腔室压力控制装置，其特征在于，所述驱动结构包括支架、电机及联轴器，所述支架设置于所述流体通道上，所述电机设置于所述支架上，所述电机的驱动杆通过所述联轴器与所述弹性件连接，所述电机通过驱动所述驱动杆移动带动所述弹性件进而驱动所述活塞伸缩。
6.如权利要求5所述的工艺腔室压力控制装置，其特征在于，所述流量调节机构还包括位置传感器及止挡块，所述位置传感器设置于所述联轴器上，与所述电机通信连接，随所述驱动杆移动；所述止挡块设置于所述支架上，当所述位置传感器移动至接触所述止挡块时，所述电机停止运行。
7.如权利要求5所述的工艺腔室压力控制装置，其特征在于，所述流量调节机构还包括位移传感器，所述位移传感器设置于所述支架上，用于检测所述活塞的位移量。
8.如权利要求1所述的工艺腔室压力控制装置，其特征在于，所述工艺腔室压力控制装置还包括气流调节组件，所述气流调节组件设置于所述流体通道内，位于所述进气口处，用于对气体进行稳流及分流。
9.如权利要求8所述的工艺腔室压力控制装置，其特征在于，所述气流调节组件包括稳流环及分流器，所述稳流环设置于所述进气口处，用于对气体进行稳流，所述分流器与所述稳流环连接，用于对气体进行分流，所述流量传感器的进气端与所述分流器连通，所述流量传感器的出气端与所述流体通道连通。
10.如权利要求8所述的工艺腔室压力控制装置，其特征在于，所述工艺腔室压力控制装置还包括进气接头及出气接头，所述进气接头设置于所述流体通道上，与所述进气口连通，用于将所述气流调节组件压紧于所述流体通道内；所述出气接头设置于所述流体通道上，与所述出气口连通。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010778501.8A CN111883465B (zh) | 2020-08-05 | 2020-08-05 | 工艺腔室压力控制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010778501.8A CN111883465B (zh) | 2020-08-05 | 2020-08-05 | 工艺腔室压力控制装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111883465A true CN111883465A (zh) | 2020-11-03 |
| CN111883465B CN111883465B (zh) | 2024-05-28 |
Family
ID=73210743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010778501.8A Active CN111883465B (zh) | 2020-08-05 | 2020-08-05 | 工艺腔室压力控制装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111883465B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112863990A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-05-28 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 半导体工艺设备及其进气机构 |
| CN113515095A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-10-19 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 多个工艺腔室压力的控制方法及半导体工艺设备 |
| CN115896729A (zh) * | 2021-08-06 | 2023-04-04 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 半导体加工设备的调压装置和半导体加工设备 |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4585021A (en) * | 1984-02-13 | 1986-04-29 | Maxon Corporation | Gas flow rate control regulator valve |
| CN2229582Y (zh) * | 1995-08-17 | 1996-06-19 | 郁泉 | 电磁安全调节阀 |
| JPH0994485A (ja) * | 1995-09-30 | 1997-04-08 | Nippon Steel Corp | 残渣分離装置 |
| JP2008118120A (ja) * | 2006-10-13 | 2008-05-22 | Omron Corp | プラズマ反応炉処理システムを用いた電子装置の製造方法 |
| CN101287939A (zh) * | 2005-06-14 | 2008-10-15 | 约西·达纳 | 流体流量控制器 |
| CN101429955A (zh) * | 2008-12-11 | 2009-05-13 | 哈尔滨工程大学海能科技有限责任公司 | 伺服管定位流体驱动器 |
| CN202059137U (zh) * | 2011-01-24 | 2011-11-30 | 浙江大学 | 一种无源式避雷线融冰控制器 |
| CN103321776A (zh) * | 2013-07-01 | 2013-09-25 | 大连宏海新能源发展有限公司 | 太阳能斯特林发电机组集成式高压供气*** |
| KR101347600B1 (ko) * | 2013-01-21 | 2014-01-23 | 박호현 | 반도체 설비용 자동압력 제어장치 |
| CN205528037U (zh) * | 2016-01-19 | 2016-08-31 | 中山市华帝环境科技有限公司 | 一种压力控制、流量与tds值检测三位一体的ro净水机 |
| CN108844690A (zh) * | 2018-07-12 | 2018-11-20 | 上海航天设备制造总厂有限公司 | 一种减压器漏率测试***及方法 |
| CN110767568A (zh) * | 2018-07-26 | 2020-02-07 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 压力调节组件、下电极装置、工艺腔室和半导体处理设备 |
| CN110867399A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-03-06 | 陈叶源 | 一种适用于负压扩散炉的压力控制*** |
| CN111103020A (zh) * | 2018-10-29 | 2020-05-05 | 北京七星华创流量计有限公司 | 流量检测装置、流量控制***及流量检测方法 |
-
2020
- 2020-08-05 CN CN202010778501.8A patent/CN111883465B/zh active Active
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4585021A (en) * | 1984-02-13 | 1986-04-29 | Maxon Corporation | Gas flow rate control regulator valve |
| CN2229582Y (zh) * | 1995-08-17 | 1996-06-19 | 郁泉 | 电磁安全调节阀 |
| JPH0994485A (ja) * | 1995-09-30 | 1997-04-08 | Nippon Steel Corp | 残渣分離装置 |
| CN101287939A (zh) * | 2005-06-14 | 2008-10-15 | 约西·达纳 | 流体流量控制器 |
| JP2008118120A (ja) * | 2006-10-13 | 2008-05-22 | Omron Corp | プラズマ反応炉処理システムを用いた電子装置の製造方法 |
| CN101429955A (zh) * | 2008-12-11 | 2009-05-13 | 哈尔滨工程大学海能科技有限责任公司 | 伺服管定位流体驱动器 |
| CN202059137U (zh) * | 2011-01-24 | 2011-11-30 | 浙江大学 | 一种无源式避雷线融冰控制器 |
| KR101347600B1 (ko) * | 2013-01-21 | 2014-01-23 | 박호현 | 반도체 설비용 자동압력 제어장치 |
| CN103321776A (zh) * | 2013-07-01 | 2013-09-25 | 大连宏海新能源发展有限公司 | 太阳能斯特林发电机组集成式高压供气*** |
| CN205528037U (zh) * | 2016-01-19 | 2016-08-31 | 中山市华帝环境科技有限公司 | 一种压力控制、流量与tds值检测三位一体的ro净水机 |
| CN108844690A (zh) * | 2018-07-12 | 2018-11-20 | 上海航天设备制造总厂有限公司 | 一种减压器漏率测试***及方法 |
| CN110767568A (zh) * | 2018-07-26 | 2020-02-07 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 压力调节组件、下电极装置、工艺腔室和半导体处理设备 |
| CN111103020A (zh) * | 2018-10-29 | 2020-05-05 | 北京七星华创流量计有限公司 | 流量检测装置、流量控制***及流量检测方法 |
| CN110867399A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-03-06 | 陈叶源 | 一种适用于负压扩散炉的压力控制*** |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 陈忠灿;李鹏;孙培杰;王天祥;李晓慈;黄永华;: "工作于室温温区的热力学排气模拟与增压测试", 上海交通大学学报, no. 08, 28 August 2017 (2017-08-28) * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112863990A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-05-28 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 半导体工艺设备及其进气机构 |
| CN112863990B (zh) * | 2020-12-17 | 2024-04-16 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 半导体工艺设备及其进气机构 |
| CN113515095A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-10-19 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 多个工艺腔室压力的控制方法及半导体工艺设备 |
| CN115896729A (zh) * | 2021-08-06 | 2023-04-04 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 半导体加工设备的调压装置和半导体加工设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111883465B (zh) | 2024-05-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111883465A (zh) | 工艺腔室压力控制装置 | |
| US8800959B2 (en) | Flow-rate control valve | |
| US11035488B2 (en) | Vacuum valve and valve control device | |
| CN102537486B (zh) | 一种智能阀门*** | |
| US9429173B2 (en) | Positioner | |
| JP2007034667A (ja) | 流量コントローラ、これに用いるレギュレータユニット、バルブユニット | |
| KR101814423B1 (ko) | 유량 조정 밸브 | |
| TWI421426B (zh) | 電動針閥 | |
| CN113685553B (zh) | 一种波纹管气动切断阀 | |
| CN212028721U (zh) | 一种带位置反馈功能的先导式比例流量阀 | |
| CN111255944B (zh) | 一种带位置和流量复合反馈功能的先导式比例流量阀 | |
| CN111022736B (zh) | 一种可电动调节压力的蒸发压力调节阀 | |
| CN109958804B (zh) | 一种比例稳压阀 | |
| CN220505210U (zh) | 气体流量控制装置及发动机*** | |
| CN220979591U (zh) | 控制阀及发动机 | |
| CN220416244U (zh) | 一种用于座舱排气活门的电气转换机构 | |
| CN211231629U (zh) | 一种调节型水幕阀 | |
| US20240053774A1 (en) | Vacuum mass flow control apparatus and control method thereof | |
| CN217539703U (zh) | 三通常开气控阀 | |
| JP2771953B2 (ja) | シリンダ形比例制御弁 | |
| CN216692170U (zh) | 一种多功能带密封型智能文丘里风阀 | |
| CN220623700U (zh) | 一种双比例高精度气体自动控制*** | |
| CN116164132B (zh) | 一种比例阀及气体比例控制*** | |
| CN214838668U (zh) | 减压装置 | |
| US20240159320A1 (en) | Valve |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |