CN117905923B - 一种用于半导体湿法工艺的恒溢调校阀与方法 - Google Patents

Abstract

涉及一种用于半导体湿法工艺的恒溢调校阀与方法，该阀包括主体阀、位于上方的作工阀组及位于一侧的侧调整阀组。主体阀内L形弯道上方开口形成有环状凸缘；L形弯道的一侧开设有对准侧阀孔的溢流孔，溢流孔的孔壁形成有锥度差阶梯曲折。作工阀组的升降阀头自然下压以接触环状凸缘，以完全密封L形弯道上方开口。驱动轮的旋转驱动能调整横移阀头对应于溢流孔的溢流量开度，溢流量开度的调整范围在恒溢调校阀的作工阀组在开的状态的开通量开度的1％－50％之间；更具体示例是1％－30％之间。故能以机械方式调校出满足半导体湿法工艺所需要的最小恒溢流量，并能在工艺中快速切换在恒溢流量与开通量之间，以无气泡成倍率清洗冲击能提高清洗效率。

Description

一种用于半导体湿法工艺的恒溢调校阀与方法

技术领域

本发明涉及高端装备制造的技术领域，尤其是涉及一种用于半导体湿法工艺的恒溢调校阀与方法。

背景技术

传统溢流阀为节流溢流阀，主要是在封闭环境的制冷***中回收溢流的高温油体，不能直接用于半导体湿法工艺，例如实用新型专利号CN216953634U。半导体湿法工艺希望工作药剂时常保持流动，以避免在晶圆工件的表面上产生沉淀结晶，并且不同的药剂有不同的最低溢流量要求，以保持晶圆工件的表面持续湿润，但是传统溢流阀不能准确控制溢流量，也就不能直接用于半导体湿法工艺。现有技术中，半导体湿法工艺的处理设备不仅需要设有药剂液体供给入口，也要设置有能提供恒定溢流量的溢流入口，并以个别的连接管道与控制阀连接。前述的药剂包括酸、碱、超纯水等用于半导体湿法工艺的清洗液，例如显影剂清洗液、去掩膜清洗液、刻蚀剂清洗液、超纯水清洗液。

实用新型CN211786785U公开了一种清洗液流量控制***及湿法工艺机台，以清洗液流量控制***控制湿法工艺机台清洗晶圆的清洗液流量，包括电动阀和控制模组，电动阀设置在向湿法工艺机台的工艺腔提供清洗液的供液管道上，控制模组包括至少两路工作压力不同的空气压缩机，以及用于从各路所述空气压缩机中选取一路空气压缩机与所述电动阀连接的流量切换组件。在利用该湿法工艺机台执行相应的湿法工艺时，采用流量切换组件切换不同的空气压缩机，以驱动电动阀实现不同的开启度，进而控制供液管道中的清洗液的流量不同，由此避免现有的湿法工艺机台采用单一清洗液流量来清洗不同产品晶圆时造成清洗后的一些晶圆出现边缘破孔（单一通量过大，导致边缘清洗过度）或中心有表面残留物（单一通量过小，导致中央清洗不足）的问题。故可知，可调整控制半导体湿法工艺的溢流通量且快速切换至开通量的能力便极为重要，现有常规作法是以独立管道上个别控制阀实施溢流量与开通量的切换。现有相关专利技术采取“产品适通量”的方法，其手段是基于产品晶圆的不相同，流量切换开关切换到相应档位，档位对应串联的继电器的线圈吸合，使继电器的触点闭合，使得相应的空气压缩机和电动阀连接，在所述空气压缩机的工作压力的驱动下，电动阀达到相应的开启度，供液管道中的EKC流量保持在该档位流量，在异常断电时刻即失去功能。

因此，如何以更简单的阀机械结构，实现在同一晶圆工件上半导体湿法工艺的调整式溢流通量与开通量的快速切换，同时解决药剂供应不足的中央沉淀结晶问题以及供应过度的周边处理过限问题，是需要攻克的技术难题。

发明内容

本发明的主要目的一是提供一种用于半导体湿法工艺的恒溢调校阀，主要进步在于将恒溢调校功能整合于工作切换阀，在半导体湿法工艺中针对一次或一片晶圆工件提出“变通量”的概念，实现半导体湿法工艺工作流体在可能最小恒溢流量与开通量之间的快速切换，基于其机械关系即使遇到异常断电时刻也能保持在可能最小恒溢流量。

本发明的主要目的二是提供一种用于半导体湿法工艺的恒溢调校方法，实现半导体湿法工艺工作流体在最小恒溢流量与开通量之间的快速切换，两者之间的切换不影响溢流量的可调整。

本发明的主要目的一是通过以下技术方案得以实现的，提出一种用于半导体湿法工艺的恒溢调校阀，包括：

主体阀，位于第一定点，所述主体阀内设有对应导入口的输入流道、对应导出口的输出流道、连通所述输入流道的L形弯道以及位于所述L形弯道上方开口周边的环道，所述环道连通至所述输出流道，所述L形弯道上方开口形成有环状凸缘；所述主体阀的一侧开设有侧阀孔，所述L形弯道的一侧开设有对准所述侧阀孔的溢流孔，所述溢流孔的孔壁形成有锥度差阶梯曲折；

作工阀组，设置于所述主体阀的顶部，所述作工阀组包括以气压驱动并受弹力下压的升降阀头，所述升降阀头能自然下压以接触所述环状凸缘，以完全密封所述L形弯道上方开口；

侧调整阀组，设置于所述主体阀开设有所述侧阀孔的一侧，所述侧调整阀组包括对准所述溢流孔的横移阀头、连接所述横移阀头的传动杆以及驱动所述传动杆轴向移动的驱动轮，所述驱动轮位于第二定点的旋转驱动能调整所述横移阀头对应于所述溢流孔的溢流量开度，所述溢流量开度的调整范围在所述恒溢调校阀的作工阀组在开的状态的开通量开度的1％－50％之间。

此一基础结构示例的实施原理是，利用所述L形弯道上方开口对应所述作工阀组的工作处形成有环状凸缘，不仅缩小对升降阀头的接触面积且耐用，在较小的自然下压力下，所述作工阀组的升降阀头便越能完全密封所述L形弯道上方开口，以利进行最小溢流通量的调校；而且利用所述L形弯道的一侧溢流孔的孔壁形成有锥度差阶梯曲折，由所述溢流孔与所述侧调整阀组的横移阀头之间空隙构成的溢流量开度，在所述锥度差阶梯曲折处产生有不起泡的流体加速的效果，减少药剂（或称工作流体）在所述主体阀内沉淀与结晶，加速的锥形流体让所述侧调整阀组的横移阀头更容易保持在对准所述溢流孔的轴向位置，有利于溢流量的调校；因此，当所述侧调整阀组被配置为具有以下特性，所述溢流量开度的调整范围在所述恒溢调校阀的作工阀组在开的状态的开通量开度的1％－50％之间，基于所述作工阀组的开关操作，在半导体湿法工艺中针对一次或一片晶圆工件中进行“变通量”清洗，在最小恒溢流量与开通量之间的快速切换倍率为（0.01：1.01）～（0.5：1.5）的调整变化，即3～101倍的理论值倍率变化，达到半导体湿法工艺中较小的药剂用量达到较好的清洗效果，且不会发生结晶或沉淀。

本发明在较佳示例中可以进一步配置为，所述溢流量开度的调整范围在所述恒溢调校阀的作工阀组在开的状态的开通量开度的1％－30％之间；在所述传动杆的轴向移动行程中，所述横移阀头的锥面不脱离所述溢流孔。

通过采用上述结构的优选技术特点，利用所述恒溢调校阀的作工阀组在开的状态的开通量开度的1％－30％之间，“变通量”清洗中在最小恒溢流量与开通量之间的快速切换倍率为（0.01：1.01）～（0.3：1.3）的调整变化，即4.33～101倍的理论值倍率变化，以期更快地调校到最小恒溢流量。所述最小恒溢流量既包括理论上最小不会结晶沉淀的溢流量，也包括设定于机台设备上已知可能较小的溢流量，即最小恒溢流量非绝对最小值，而是已知相对较小值。

本发明在较佳示例中可以进一步配置为，所述侧调整阀组还包括侧阀座及恒流膜片，所述侧阀座结合于所述主体阀的侧阀孔，所述传动杆具有限位于所述侧阀座内的导轨结构，使得所述传动杆在轴向移动过程不可被转动。

通过采用上述结构的优选技术特点，利用所述侧阀座与恒流膜片，工作流体不会流到所述侧阀座内的驱动区域，对应所述溢流量开度的调整，所述传动杆在轴向移动过程不可被转动，以减少所述传动杆对所述横移阀头的磨损松脱。

本发明在较佳示例中可以进一步配置为，所述导轨结构的形状为导滑板，所述侧阀座的内侧具有对应的限位槽。

通过采用上述结构的优选技术特点，利用所述传动杆的导滑板与所述侧阀座的限位槽的限位组合，不仅限制了所述传动杆不可旋转，还限制了所述传动杆的最大退出的移动行程。当所述传动杆内推而位于最大推进的移动行程，所述横移阀头的锥面接触所述溢流孔的锥度差阶梯曲折；当所述传动杆外移而位于最大退出的移动行程，所述横移阀头的锥面没有完全脱离所述溢流孔，故所述传动杆的横向轴移动能全程起到溢流量开度的调整效果。

本发明在较佳示例中可以进一步配置为，所述横移阀头一体构成于所述恒流膜片的中间部位，所述侧阀座的内端与所述主体阀在所述侧阀孔的周缘部位共同夹固所述恒流膜片的周边部位。

通过采用上述结构的优选技术特点，利用所述横移阀头的一体构成与所述恒流膜片的周边部位被夹固的关系，当所述侧阀座由所述主体阀拆卸，所述恒流膜片便也脱离所述溢流孔的对准关系，所述恒流膜片可进行替换。

本发明在较佳示例中可以进一步配置为，所述侧调整阀组还包括同轴转套，与所述驱动轮同步枢接，所述同轴转套与所述传动杆螺接，在所述同轴转套转动过程不可被轴向移动。

通过采用上述结构的优选技术特点，利用所述同轴转套，作为与所述驱动轮一致同步旋转机构，所述同轴转套并可延伸到所述侧阀座内，以加强对所述传动杆的轴向移动下防止偏转的限位。

本发明在较佳示例中可以进一步配置为，所述同轴转套具有位于所述侧阀座内的内扣轮，所述同轴转套还具有位于所述侧阀座外侧以供所述驱动轮结合的卡槽，以限制所述同轴转套的轴向移动。

通过采用上述结构的优选技术特点，利用所述同轴转套的内扣轮与位于外侧供所述驱动轮结合的卡槽，所述同轴转套被限制不可轴向移动，在不需要额外限位元件的情况下，能让所述传动杆准确地轴向移动。

本发明在较佳示例中可以进一步配置为，所述作工阀组还包括：

气缸体，安装在所述主体阀上；

活塞件，设置于所述气缸体内，所述活塞件具有下杆部、上杆部及防转导向柱；

开关膜片，用于一体构成所述升降阀头，所述活塞件的下杆部固接于所述升降阀头，所述气缸体与所述主体阀的安装以固定所述开关膜片的周边部位；

弹性体，套设于所述活塞件的上杆部，以提供所述活塞件的下推弹力；

所述恒溢调校阀还包括中间双头螺母，其两端分别上下连接用于固定所述气缸体的上结合杆以及用于固定所述主体阀的下结合杆。

通过采用上述结构的优选技术特点，利用所述作工阀组的具体结构，所述活塞件在气缸驱动与所述防转导向柱的导向下，使其能不旋转地快速升降移动，以产生半导体湿法工艺中维持最小恒溢流量的涌动能，以增加药剂的清洗或湿式处理效率。并利用中间双头螺母，可埋设于所述主体阀的上端角隅，供一体结合所述气缸体与所述主体阀。

本发明的主要目的二是通过以下技术方案得以实现的，提出一种用于半导体湿法工艺的恒溢调校方法，包括：

阀安装步骤S1，在设备进水口安装如前所述可行特征组合的恒溢调校阀的导出口，工作药剂的供给管道连接于所述恒溢调校阀的导入口，其中所述恒溢调校阀的主体阀位于第一定点，所述恒溢调校阀的驱动轮位于第二定点；

恒流调整步骤S2，保持所述恒溢调校阀的作工阀组在关的状态下，基于所述驱动轮在第二定点的旋转，调整所述恒溢调校阀的侧调整阀组的溢流量开度，以确定最小恒溢流量，所述恒溢调校阀的侧调整阀组的溢流量开度调整范围在所述恒溢调校阀的作工阀组在开的状态的开通量开度的1％－50％之间；

恒流维持步骤S3，在半导体湿法工艺中开关切换所述恒溢调校阀的作工阀组，并维持所述恒溢调校阀的侧调整阀组的溢流量开度稳定，其中在所述导出口的开通量包括溢流量。

此一基础方法示例的实施原理是，利用阀安装步骤S1、恒流调整步骤S2与恒流维持步骤S3，基于恒溢调校阀的使用，在半导体湿法工艺中实现最小恒流通量与开通量的快速切换，达到晶圆表面湿润的变通量变化，以提高半导体湿法清洗或药剂处理效果，并且在两者之间的切换不影响溢流量的调整校准。

本发明在较佳示例中可以进一步配置为，在恒流维持步骤S3中，所述横移阀头的轴心对准于所述溢流孔的中心点，所述横移阀头保持不完全脱离所述溢流孔。

通过采用上述方法的优选技术特点，利用恒流维持步骤S3中所述横移阀头保持不完全脱离所述溢流孔，结合所述锥度差阶梯曲折，在所述溢流孔形成环锥形使流体加速的溢流颈口，以利所述横移阀头的轴心对准。

综上所述，本发明示例关于结构或方法的技术方案包括以下至少一种对现有技术作出贡献的技术效果：

1.以单一种阀结构实现半导体湿法工艺中令工作流体在最小恒溢流量与开通量之间的快速切换，在半导体湿法工艺中针对一次或一片晶圆工件进行变通量的清洗或处理，不会有结晶或沉淀，在较少的药剂用量达到较好的清洗或药剂处理效果；

2.能在恒流维持过程中开关切换恒溢调校阀的作工阀组，维持所述恒溢调校阀的溢流量开度稳定；

3.能在半导体湿法工艺中，动态调整校准最小恒溢流量，作工阀组的开关切换产生促进处理效率且不会结晶的涌动能；

4.具有在遇到异常断电时即恢复到恒溢流的自归零功能。

附图说明

图1绘示本发明实施例中一种用于半导体湿法工艺的恒溢调校阀在第一视角的立体组立图；

图2绘示本发明实施例中该恒溢调校阀在第二视角的立体组立图；

图3绘示本发明实施例中该恒溢调校阀的组件***示意图；

图4绘示本发明实施例中该恒溢调校阀的侧调整阀组的组件***示意图；

图5绘示本发明实施例中该恒溢调校阀在XZ面剖切的截面图（X轴为流道输入输出方向、Z轴为作工阀组开关方向）；

图6绘示本发明实施例中该恒溢调校阀在YZ面剖切的截面图（Y轴为侧调整阀组轴向移动方向）；

图7绘示本发明实施例中一种用于半导体湿法工艺的恒溢调校方法的主要步骤流程示意图；

图8绘示本发明实施例中该恒溢调校阀在步骤S1的YZ面剖切截面示意图；

图9与图10绘示本发明实施例中该恒溢调校阀在步骤S2的YZ面剖切截面示意图；

图11与图12绘示本发明实施例中该恒溢调校阀在步骤S3的YZ面剖切截面示意图。

附图标记：10、主体阀；11、导入口；12、输入流道；13、导出口；14、输出流道；15、L形弯道；16、环道；17、侧阀孔；19、下结合杆；20、作工阀组；21、升降阀头；22、气缸体；23、活塞件；23a、下杆部；23b、上杆部；23c、防转导向柱；24、开关膜片；25、弹性体；26、气缸盖；27、状态杆；28、气孔；29、上结合杆；30、侧调整阀组；31、横移阀头；32、传动杆；32a、导轨结构；33、驱动轮；34、侧阀座；34a、限位槽；35、恒流膜片；36、同轴转套；36a、内扣轮；37、销钉；41、环状凸缘；50、溢流孔；51、锥度差阶梯曲折；60、底板；71、第一锁紧螺帽；72、第二锁紧螺帽；73、第一接管内珠；74、第二接管内珠；75、第一卡扣；76、第二卡扣；80、中间双头螺母。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是作为理解本发明的发明构思一部分实施例，而不能代表全部的实施例，也不作唯一实施例的解释。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在理解本发明的发明构思前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围内。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。为了更方便理解本发明的技术方案，以下将本发明的用于半导体湿法工艺的恒溢调校阀作进一步详细描述与解释，但不作为本发明限定的保护范围。

参阅图1至图6，本发明实施例首先提供一种用于半导体湿法工艺的恒溢调校阀，图1绘示用于半导体湿法工艺的恒溢调校阀在第一视角的立体组立示意图，图2绘示在第二视角的立体组立示意图，图3为组件***示意图，图4为组件中侧调整阀组30的***示意图，图5为恒溢调校阀在XZ面剖切的截面图，图6为恒溢调校阀在XZ面剖切的截面图，其中X轴为横向流道输入输出方向，Y轴为侧调整阀组前后轴向移动方向，Z轴为作工阀组纵向开关方向。本发明实施例提出一种用于半导体湿法工艺的恒溢调校阀，主要包括：可安装位于第一定点的主体阀10、用于开关切换溢流量与开通量的作工阀组20以及用于调整校准最小可实施溢流量的侧调整阀组30。具体如图1与图2所示，可利用底部的底板60将恒溢调校阀安装在第一定点，主体阀10两端分别为供药剂流体输入的导入口11与供药剂流体输出的导出口13，主体阀10的上方装配有作工阀组20，主体阀10的一侧装配有侧调整阀组30。所述底板60具有两侧用于固定安装的耳部。

参阅图3、图5及图6，所述主体阀10的主要作用是提供具有变通量的流道，在所述作工阀组20的开关切换下，既可以供给在开通量开度的药剂，也可以供给在溢流量开度的药剂。所述主体阀10内设有对应导入口11的输入流道12、对应导出口13的输出流道14、连通所述输入流道12的L形弯道15以及位于所述L形弯道15上方开口周边的环道16，所述环道16连通至所述输出流道14，所述L形弯道15上方开口形成有环状凸缘41。并且，所述主体阀10的一侧开设有侧阀孔17，所述L形弯道15的一侧开设有对准所述侧阀孔17的溢流孔50，所述溢流孔50的孔壁形成有锥度差阶梯曲折51。所述的锥度差阶梯曲折，表示两个不同孔斜率的孔壁相接，例如内侧为垂直或小斜率往外侧扩大的孔壁，再连接大斜率往外侧扩大的孔壁，本实施例还能形成小环状台阶结构。因此，在开通量开度下，药剂流动路径主要路径依序是导入口11、输入流道12、L形弯道15、经L形弯道15上方开口的环状凸缘41与一侧溢流孔50双路径方式流动至环道16、输出流道14、后流动至导出口13；在溢流量开度下，药剂流动路径唯一路径依序是导入口11、输入流道12、L形弯道15、经L形弯道15一侧的溢流孔50至环道16、输出流道14、后流动至导出口13。再参阅图2，可利用下结合杆19穿过底板60与主体阀10再结合至中间双头螺母80的下结合孔，以固定底板60与主体阀10。

参阅图3、图5及图6，所述作工阀组20的主要作用是在同一阀体内进行在溢流量开度与开通量开度之间相互快速切换，以在半导体湿法工艺中在晶圆工件表面上产生促进清洗的涌动能。开通量开度为溢流量开度的两倍或多倍率以上。所述作工阀组20设置于所述主体阀10的顶部，所述作工阀组20包括以气压驱动并受弹力下压的升降阀头21，所述升降阀头21能自然下压以接触所述环状凸缘41，以完全密封所述L形弯道15上方开口。再参阅图2，可利用上结合杆29穿过气缸盖26与气缸体22再结合至中间双头螺母80的上结合孔，以组成所述作工阀组20，并使所述作工阀组20被固定在主体阀10的上方。

参阅图3至图6，所述侧调整阀组30的主要作用是调整校准最小可实施溢流量。所述侧调整阀组30设置于所述主体阀10开设有所述侧阀孔17的一侧，所述侧调整阀组30包括对准所述溢流孔50的横移阀头31、连接所述横移阀头31的传动杆32以及驱动所述传动杆32轴向移动的驱动轮33，所述驱动轮33位于第二定点的旋转驱动能调整所述横移阀头31对应于所述溢流孔50的溢流量开度，所述溢流量开度的调整范围在所述恒溢调校阀的作工阀组20在开的状态的开通量开度的1％－50％之间。所述旋转驱动方式可以是手动、机械式、或电驱动方式，当不旋转驱动时，所述溢流量开度保持恒定。

关于本基础结构示例体现创造性的实施方法是，利用所述L形弯道15上方开口对应所述作工阀组20的工作处形成有环状凸缘41（如图5所示），不仅缩小对升降阀头21的接触面积（如图8所示）且耐用，在较小的自然下压力下，所述作工阀组20的升降阀头21便越能完全密封所述L形弯道15上方开口，以利进行最小溢流通量的调校（如图9与图10所示）；而且利用所述L形弯道15的一侧溢流孔50的孔壁形成有锥度差阶梯曲折51，由所述溢流孔50与所述侧调整阀组30的横移阀头31之间空隙构成的溢流量开度，在所述锥度差阶梯曲折51处产生有不起泡的流体加速的效果（如图11与图12所示），减少药剂（或称工作流体）在所述主体阀10内沉淀与结晶，加速的锥形流体让所述侧调整阀组30的横移阀头31更容易保持在对准所述溢流孔50的轴向位置，有利于溢流量的调校；因此，当所述侧调整阀组30被配置为具有以下特性，所述溢流量开度的调整范围在所述恒溢调校阀的作工阀组20在开的状态的开通量开度的1％－50％之间，基于所述作工阀组20的开关操作，在半导体湿法工艺中针对一次或一片晶圆工件中进行“变通量”清洗，在最小恒溢流量与开通量之间的快速切换倍率为（0.01：1.01）～（0.5：1.5）的调整变化，即3～101倍的理论值倍率变化，达到半导体湿法工艺中较小的药剂用量达到较好的清洗效果，且不会发生结晶或沉淀。

在较佳示例中，所述溢流量开度的调整范围在所述恒溢调校阀的作工阀组20在开的状态的开通量开度的1％－30％之间。“变通量”清洗中在最小恒溢流量与开通量之间的快速切换倍率为（0.01：1.01）～（0.3：1.3）的调整变化，即4.33～101倍的理论值倍率变化，以期更快地调校到最小恒溢流量。所述最小恒溢流量既包括理论上最小不会结晶沉淀的溢流量，也包括设定于机台设备上已知可能较小的溢流量，即最小恒溢流量非绝对最小值，而是已知相对较小值。

在较佳示例中，参阅图3、图5及图6，所述主体阀10在导入口11依次设置有外套接的第一卡扣75、内套接的第一接管内珠73与螺接的第一锁紧螺帽71，在导出口13依次设置有外套接的第二卡扣76、内套接的第二接管内珠74与螺接的第二锁紧螺帽72。第一接管内珠73膨胀输入接管，第一锁紧螺帽71紧迫输入接管，并与第一卡扣75卡扣定位。第二接管内珠74膨胀输出接管，第二锁紧螺帽72紧迫输出接管，并与第二卡扣76卡扣定位。故，主体阀10透过底板60安装在第一定点后，输入输出的管道连接也能有序完成。优选地，L形弯道15的上方开口处的环状凸缘41具体为多边形环，其折角有利于所述升降阀头21对所述L形弯道15上方开口的完全密封。

在较佳示例中，参阅图3、图5及图6，所述作工阀组20还包括气缸体22、活塞件23、开关膜片24及弹性体25；气缸体22安装在所述主体阀10上，作为作工阀组20的壳体，并提供活塞件23的上活动空间与升降阀头21的下活动空间；活塞件23设置于所述气缸体22内，所述活塞件23具有下杆部23a、上杆部23b及防转导向柱23c，防转导向柱23c为偏心柱体,用于导引所述活塞件23升降并防止所述活塞件23的自旋。所述活塞件23的下杆部23a固接于所述升降阀头21，具体是螺接关系。

在较佳示例中，参阅图3、图5及图6，开关膜片24用于一体构成所述升降阀头21，所述气缸体22与所述主体阀10的安装以固定所述开关膜片24的周边部位，所述开关膜片24的周边部位与所述升降阀头21之间为柔软部位。弹性体25套设于所述活塞件23的上杆部23b，以提供所述活塞件23的自然下推弹力。弹性体25具体可以是压缩弹簧，可以是单筒或是双筒结构。利用所述作工阀组20的具体结构，所述活塞件23在气缸驱动与所述防转导向柱23c的导向下，使其能不旋转地快速升降移动，以产生半导体湿法工艺中维持最小恒溢流量的涌动能，以增加药剂的清洗或湿式处理效率。通常结构中，所述气缸体22具有位于所述活塞件23的板体上下两部的气缸孔，以气压差带动所述活塞件23的升降移动，结构中所需要的O形密封圈不另行赘述。更具体结构中，在所述活塞件23的上方可结合有状态杆27，当状态杆27突出于气缸体22，表示所述作工阀组20处于开的状态（如图5与图12所示）；当状态杆27缩入于气缸体22内，表示所述作工阀组20处于关的状态（如图9至图11所示）。再参阅图2与图3，所述气缸体22可开设有气孔28，导通至所述升降阀头21的下活动空间中的膜柔软部位的上空间，以利所述升降阀头21在升降活动下腔内部气压平衡的***或补充。

在较佳示例中，如图9与图10所示，所述溢流量开度取决于所述横移阀头31与具有锥度差阶梯曲折51的溢流孔50两者的相对位置关系；如图8所示，在传动杆32的最大推进行程，所述横移阀头31碰触所述锥度差阶梯曲折51，所述溢流量开度为零；如图10所示，在传动杆32的最大退出行程，所述横移阀头31的锥面也没有脱离溢流孔50，即是所述传动杆32的轴向移动行程中，所述横移阀头31的锥面的一部分始终位于溢流孔50的空间中（可对照图8、图9与图10中横移阀头31与溢流孔50的相对位置变化），故驱动轮33的旋转驱动带动所述横移阀头31的轴向横移动，对所述溢流量开度的影响能存在等比关系或类似等比的正相关。

请参阅图3至图6，特别见于图4，所述侧调整阀组30还包括侧阀座34及恒流膜片35，所述侧阀座34结合于所述主体阀10的侧阀孔17，具体地侧阀孔17为内螺孔，所述侧阀座34具有对应的外螺纹。所述侧阀座34的结合下，也固定了恒流膜片35的周边部位。所述传动杆32具有限位于所述侧阀座34内的导轨结构32a，使得所述传动杆32在轴向移动过程不可被转动。例如，所述导轨结构32a为多边形板。利用所述侧阀座34与恒流膜片35，工作流体不会流到所述侧阀座34内的驱动区域，对应所述溢流量开度的调整，所述传动杆32在轴向移动过程不可被转动，以减少所述传动杆32对所述横移阀头31的磨损松脱。

在更具体示例中，请参阅图3至图6，所述导轨结构32a的形状为导滑板，所述侧阀座34的内侧具有对应的限位槽34a，例如多边形板与多边形槽。利用所述传动杆32的导滑板与所述侧阀座34的限位槽34a的限位组合，随着所述驱动轮33的旋转，所述传动杆32可轴向移动，但被限制不可旋转，还限制了所述传动杆32的最大退出的移动行程。当所述传动杆32往前内推而位于最大推进的移动行程，所述横移阀头31的锥面接触所述溢流孔50的锥度差阶梯曲折51；当所述传动杆32往后外移而位于最大退出的移动行程，所述横移阀头31的锥面没有完全脱离所述溢流孔50，故所述传动杆32的横向轴移动能全程起到溢流量开度的调整效果。

在更具体示例中，请参阅图3至图6，所述横移阀头31一体构成于所述恒流膜片35的中间部位，所述侧阀座34的内端与所述主体阀10在所述侧阀孔17的周缘部位共同夹固所述恒流膜片35的周边部位，所述恒流膜片35的中环部位为柔软部。利用所述横移阀头31的一体构成与所述恒流膜片35的周边部位被夹固的关系，当所述侧阀座34由所述主体阀10拆卸，所述恒流膜片35便也脱离所述溢流孔50的对准关系，所述恒流膜片35可进行替换。

在较佳示例中，再参阅图3至图6，所述侧调整阀组30还包括同轴转套36，与所述驱动轮33同步枢接，两者同步旋动，所述同轴转套36的内螺孔与所述传动杆32的外螺纹螺接，在所述同轴转套36转动过程，所述同轴转套36被限位而不可被轴向移动。所述同轴转套36作为与所述驱动轮33一致同步旋转机构，所述同轴转套36并可延伸到所述侧阀座34内，用以加强对所述传动杆32的轴向移动下防止偏转的限位。

在较佳示例中，再参阅图3至图6，所述同轴转套36具有位于所述侧阀座34内的内扣轮36a，所述内扣轮36a的外径大于所述侧阀座34的外孔径，所述同轴转套36还具有位于所述侧阀座34外侧以供所述驱动轮33结合的卡槽，销钉37穿过所述驱动轮33并固定于该卡槽，所述驱动轮33抵靠接触所述侧阀座34，以共同限制所述同轴转套36的轴向移动。故，利用所述同轴转套36的内扣轮36a与位于外侧供所述驱动轮33结合的卡槽，所述同轴转套36被限制不可轴向移动，在不需要额外限位元件的情况下，当所述驱动轮33与所述同轴转套36同步旋转，实现轴向移动且不自旋的物件为所述传动杆32与所述横移阀头31。

参阅图7，本发明实施例还提出一种用于半导体湿法工艺的恒溢调校方法，包括：阀安装步骤S1、恒流调整步骤S2及恒流维持步骤S3。

配合参阅图8，在阀安装步骤S1中，在设备进水口安装如前所述可行特征组合的恒溢调校阀的导出口13，工作药剂的供给管道连接于所述恒溢调校阀的导入口11，其中所述恒溢调校阀的主体阀10位于第一定点，所述恒溢调校阀的驱动轮位于第二定点。所述第一定点具体为半导体湿式清洗设备的流体导入区，所述恒溢调校阀的安装数量可以一个或是多个阀并联，当安装数量越多，单个恒溢调校阀的溢流量开度便可以调校得越小，如此开通量开度对比于溢流量开度的涌动倍率就变得越大；而所述第二定点具体为溢流调校调整点。步骤S1中，所述作工阀组20处于关的状态，升降阀头21自然抵触环状凸缘41，形成上开口封闭；所述侧调整阀组30处于待校准状态，所述传动杆32位于最大推进行程，所述传动杆32抵触所述溢流孔50的锥度差阶梯曲折51。

配合参阅图9与图10，在恒流调整步骤S2中，保持所述恒溢调校阀的作工阀组20在关的状态下，基于所述驱动轮33在第二定点的旋转，调整所述恒溢调校阀的侧调整阀组30的溢流量开度，以确定最小恒溢流量，所述恒溢调校阀的侧调整阀组30的溢流量开度调整范围在所述恒溢调校阀的作工阀组20在开的状态的开通量开度的1％－50％之间。如图9所示，随着驱动轮33的调整，所述传动杆32的一端愈发由所述驱动轮33突出，所述横移阀头31与所述溢流孔50的孔隙就越大，溢流量开度也调整越大。如图10所示，当驱动轮33调整到止点，所述传动杆32的导轨结构32a抵触到所述同轴转套36的内扣轮36a，即所述传动杆32到达最大退出行程，所述驱动轮33不可再被转动，所述横移阀头31的锥面仍未脱离所述溢流孔50。在调整到合适的溢流量开度之后，固定住所述驱动轮33与所述传动杆32两者之间不可相互转动，或单独让所述驱动轮33不可转动，调整好的溢流量开度便能在稳定住，故能确定最小恒流通量。步骤S2中，所述作工阀组20处于关的状态，升降阀头21自然抵触环状凸缘41，形成上开口封闭；所述侧调整阀组30处于校准中状态，所述传动杆32不抵触所述溢流孔50的锥度差阶梯曲折51。

配合参阅图11与图12，在恒流维持步骤S3中，在半导体湿法工艺中开关切换所述恒溢调校阀的作工阀组20，并维持所述恒溢调校阀的侧调整阀组30的溢流量开度稳定，其中在所述导出口13的开通量包括溢流量。如图11所示，所述作工阀组20处于关的状态；如图12所示，所述作工阀组20处于开的状态。在关与开的状态之间切换形成清洗涌动能，即使在关的状态，仍有经校准的溢流量开度。步骤S3中，所述作工阀组20处于开关的状态切换；所述侧调整阀组30处于已校准状态，所述传动杆32不抵触所述溢流孔50的锥度差阶梯曲折51。

本方法示例的实施原理是，利用阀安装步骤S1、恒流调整步骤S2与恒流维持步骤S3，基于恒溢调校阀的使用，在半导体湿法工艺中实现最小恒流通量与开通量的快速切换，达到晶圆表面湿润的变通量变化，以提高半导体湿法清洗或药剂处理效果，并且在两者之间的切换不影响溢流量的调整校准。在半导体湿法工艺中不会出现零流速下的结晶产生，还有着促进清洗效果的涌动能，对于晶圆工件的处理质量与药剂消耗有更好优势。

在较佳方法示例中，在恒流维持步骤S3中，所述横移阀头31的轴心对准于所述溢流孔50的中心点，所述横移阀头31保持不完全脱离所述溢流孔50。利用恒流维持步骤S3中所述横移阀头31保持不完全脱离所述溢流孔50，结合所述锥度差阶梯曲折51，在所述溢流孔50形成环锥形使流体加速的溢流颈口，以利所述横移阀头31的轴心对准。

本具体实施方式的实施例均作为方便理解或实施本发明技术方案的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应被涵盖于本发明的请求保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于半导体湿法工艺的恒溢调校阀，其特征在于，包括：

主体阀，位于第一定点，所述主体阀内设有对应导入口的输入流道、对应导出口的输出流道、连通所述输入流道的L形弯道以及位于所述L形弯道上方开口周边的环道，所述环道连通至所述输出流道，所述L形弯道上方开口形成有环状凸缘；所述主体阀的一侧开设有侧阀孔，所述L形弯道的一侧开设有对准所述侧阀孔的溢流孔，所述溢流孔的孔壁形成有锥度差阶梯曲折；

作工阀组，设置于所述主体阀的顶部，所述作工阀组包括以气压驱动并受弹力下压的升降阀头，所述升降阀头能自然下压以接触所述环状凸缘，以完全密封所述L形弯道上方开口；

侧调整阀组，设置于所述主体阀开设有所述侧阀孔的一侧，所述侧调整阀组包括对准所述溢流孔的横移阀头、连接所述横移阀头的传动杆以及驱动所述传动杆轴向移动的驱动轮，所述驱动轮位于第二定点的旋转驱动能调整所述横移阀头对应于所述溢流孔的溢流量开度，所述溢流量开度的调整范围在所述恒溢调校阀的作工阀组在开的状态的开通量开度的1％－50％之间。

2.根据权利要求1所述的恒溢调校阀，其特征在于，所述溢流量开度的调整范围在所述恒溢调校阀的作工阀组在开的状态的开通量开度的1％－30％之间；在所述传动杆的轴向移动行程中，所述横移阀头的锥面不脱离所述溢流孔。

3.根据权利要求1所述的恒溢调校阀，其特征在于，所述侧调整阀组还包括侧阀座及恒流膜片，所述侧阀座结合于所述主体阀的侧阀孔，所述传动杆具有限位于所述侧阀座内的导轨结构，使得所述传动杆在轴向移动过程不可被转动。

4.根据权利要求3所述的恒溢调校阀，其特征在于，所述导轨结构的形状为导滑板，所述侧阀座的内侧具有对应的限位槽。

5.根据权利要求3所述的恒溢调校阀，其特征在于，所述横移阀头一体构成于所述恒流膜片的中间部位，所述侧阀座的内端与所述主体阀在所述侧阀孔的周缘部位共同夹固所述恒流膜片的周边部位。

6.根据权利要求5所述的恒溢调校阀，其特征在于，所述侧调整阀组还包括同轴转套，与所述驱动轮同步枢接，所述同轴转套与所述传动杆螺接，在所述同轴转套转动过程不可被轴向移动。

7.根据权利要求6所述的恒溢调校阀，其特征在于，所述同轴转套具有位于所述侧阀座内的内扣轮，所述同轴转套还具有位于所述侧阀座外侧以供所述驱动轮结合的卡槽，以限制所述同轴转套的轴向移动。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的恒溢调校阀，其特征在于，所述作工阀组还包括：

气缸体，安装在所述主体阀上；

活塞件，设置于所述气缸体内，所述活塞件具有下杆部、上杆部及防转导向柱；

开关膜片，用于一体构成所述升降阀头，所述活塞件的下杆部固接于所述升降阀头，所述气缸体与所述主体阀的安装以固定所述开关膜片的周边部位；

弹性体，套设于所述活塞件的上杆部，以提供所述活塞件的下推弹力；

所述恒溢调校阀还包括中间双头螺母，其两端分别上下连接用于固定所述气缸体的上结合杆以及用于固定所述主体阀的下结合杆。

9.一种用于半导体湿法工艺的恒溢调校方法，其特征在于，包括：

S1、在设备进水口安装如权利要求1所述的一种用于半导体湿法工艺的恒溢调校阀的导出口，工作药剂的供给管道连接于所述恒溢调校阀的导入口，其中所述恒溢调校阀的主体阀位于第一定点，所述恒溢调校阀的驱动轮位于第二定点；

S2、保持所述恒溢调校阀的作工阀组在关的状态下，基于所述驱动轮在第二定点的旋转，调整所述恒溢调校阀的侧调整阀组的溢流量开度，以确定恒溢流量，所述恒溢调校阀的侧调整阀组的溢流量开度调整范围在所述恒溢调校阀的作工阀组在开的状态的开通量开度的1％－50％之间；

S3、在半导体湿法工艺中开关切换所述恒溢调校阀的作工阀组，并维持所述恒溢调校阀的侧调整阀组的溢流量开度稳定，其中在所述导出口的开通量包括溢流量。

10.根据权利要求9所述的恒溢调校方法，其特征在于，在步骤S3中，所述横移阀头的轴心对准于所述溢流孔的中心点，所述横移阀头保持不完全脱离所述溢流孔。