本申請涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，具體地，涉及一種半導(dǎo)體工藝設(shè)備及其排氣裝置、控制閥。

背景技術(shù)：

1、立式爐是半導(dǎo)體工藝制程中必備的工藝處理設(shè)備，該設(shè)備涉及多種復(fù)雜的處理工藝，在半導(dǎo)體fab(fabrication，制造)中的比重較大，應(yīng)用十分廣泛。立式爐機(jī)臺主機(jī)箱內(nèi)部的氧含量和潔凈度是工藝過程重要指標(biāo)，主機(jī)箱內(nèi)部壓力不穩(wěn)將直接造成立式爐的微環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)部的氧含量波動和潔凈度變化，嚴(yán)重影響工藝質(zhì)量，造成產(chǎn)品報(bào)廢。

2、工藝設(shè)備的排氣裝置安裝在微環(huán)境系統(tǒng)上方，當(dāng)工藝設(shè)備處于控氧狀態(tài)時(shí)，微環(huán)境系統(tǒng)中通入氮?dú)?，并將其?nèi)部的空氣從排氣裝置排出，控制微環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)部的壓力，并將微環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)部的氧含量降至工藝要求值。具體的，工藝過程中分為快速控氧和平穩(wěn)控氧兩個(gè)階段?？焖倏匮蹼A段需要手動調(diào)整，其調(diào)節(jié)精度難以控制，需要反復(fù)調(diào)整后才能使壓力穩(wěn)定于目標(biāo)值，調(diào)節(jié)過程中系統(tǒng)壓力波動較大。平穩(wěn)控氧階段通過蝶閥控制微環(huán)境系統(tǒng)的壓力，蝶閥調(diào)節(jié)角度的控制精度有限，容易造成微環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)部的氧含量波動和潔凈度變化，嚴(yán)重影響工藝質(zhì)量，甚至造成產(chǎn)品報(bào)廢。

3、因此，如何提高排氣裝置中閥門的調(diào)節(jié)精度，減小微環(huán)境系統(tǒng)的壓力波動是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，提出了一種控制閥，其調(diào)節(jié)精度較高，能夠減小微環(huán)境系統(tǒng)的壓力波動。本申請的另一目的是提供一種包括上述控制閥的排氣裝置和半導(dǎo)體工藝設(shè)備。

2、為實(shí)現(xiàn)本申請的目的而提供一種控制閥，用于半導(dǎo)體工藝設(shè)備的排氣裝置，所述控制閥包括閥體和閥芯組件，其中，

3、所述閥體具有過流腔、供流體進(jìn)入所述過流腔的進(jìn)流口以及供流體流出所述過流腔的出流口；

4、所述閥芯組件包括調(diào)節(jié)部、彈性連接部和穩(wěn)壓部，所述調(diào)節(jié)部可移動地設(shè)置在所述過流腔中，所述穩(wěn)壓部位于所述調(diào)節(jié)部靠近所述進(jìn)流口的一側(cè)，所述彈性連接部位于所述穩(wěn)壓部和所述調(diào)節(jié)部之間，用于連接所述穩(wěn)壓部和所述調(diào)節(jié)部之間；

5、所述調(diào)節(jié)部位于第一閥位時(shí)，所述穩(wěn)壓部與所述過流腔的側(cè)壁貼合，以隔離所述進(jìn)流口和所述出流口，所述調(diào)節(jié)部遠(yuǎn)離所述第一閥位時(shí)，所述穩(wěn)壓部與所述過流腔的側(cè)壁間形成用于供流體流動的過流通道；

6、所述彈性連接部用于在所述調(diào)節(jié)部遠(yuǎn)離所述第一閥位時(shí)，平衡所述穩(wěn)壓部承受的流體壓力。

7、在一些實(shí)施例中，所述閥芯組件還包括導(dǎo)向部，所述調(diào)節(jié)部、所述彈性連接部以及所述穩(wěn)壓部同軸設(shè)置，所述導(dǎo)向部用于引導(dǎo)所述穩(wěn)壓部沿其軸向移動。

8、在一些實(shí)施例中，還包括驅(qū)動組件，所述驅(qū)動組件包括驅(qū)動部和調(diào)節(jié)螺桿，所述調(diào)節(jié)部具有螺紋孔，所述調(diào)節(jié)螺桿與所述螺紋孔螺紋配合，所述驅(qū)動部設(shè)置于所述閥體的外側(cè)，用于通過所述調(diào)節(jié)螺桿旋轉(zhuǎn)帶動所述閥芯組件在所述過流腔中移動。

9、在一些實(shí)施例中，所述穩(wěn)壓部具有與所述螺紋孔同軸設(shè)置的通孔，所述調(diào)節(jié)螺桿與所述通孔間隙配合，所述調(diào)節(jié)螺桿用作所述導(dǎo)向部。

10、在一些實(shí)施例中，所述過流腔的側(cè)壁設(shè)有限位凸起，所述調(diào)節(jié)部具有限位凹槽，所述限位凹槽用于與所述限位凸起配合，以對所述調(diào)節(jié)部進(jìn)行周向限位。

11、在一些實(shí)施例中，所述彈性連接部為連接彈簧，所述連接彈簧套設(shè)于所述調(diào)節(jié)螺桿的外周。

12、在一些實(shí)施例中，所述閥體遠(yuǎn)離所述進(jìn)流口的一側(cè)設(shè)有安裝口，所述驅(qū)動組件還包括安裝件，所述安裝件與所述安裝口密封連接，所述驅(qū)動部固定在所述安裝件遠(yuǎn)離所述閥體的一側(cè)，所述安裝件具有貫穿的軸孔，所述驅(qū)動部的驅(qū)動軸由所述軸孔穿入所述過流腔中。

13、在一些實(shí)施例中，所述安裝件與所述安裝口之間設(shè)有密封件。

14、在一些實(shí)施例中，所述驅(qū)動軸通過聯(lián)軸器與所述調(diào)節(jié)螺桿相連，所述聯(lián)軸器還用于對所述調(diào)節(jié)部進(jìn)行軸向限位。

15、本申請還提供了一種半導(dǎo)體工藝設(shè)備的排氣裝置，包括第一排氣管路和第二排氣管路，所述第一排氣管路用于在快速控氧階段排出氣體，所述第二排氣管路用于在穩(wěn)定控氧階段排出氣體，所述第一排氣管路中設(shè)有第一排氣閥，所述第二排氣管路中設(shè)有第二排氣閥，所述第一排氣閥和所述第二排氣閥均為上述任意一種所述的控制閥。

16、本申請又提供了一種半導(dǎo)體工藝設(shè)備，包括微環(huán)境腔室和與所述微環(huán)境腔室連通的排氣裝置，所述排氣裝置為上述排氣裝置。

17、本申請具有以下有益效果：

18、本申請所提供的控制閥，用于半導(dǎo)體工藝設(shè)備的排氣裝置，控制閥包括閥體和閥芯組件，其中，閥體具有過流腔、供流體進(jìn)入過流腔的進(jìn)流口以及供流體流出過流腔的出流口；閥芯組件包括調(diào)節(jié)部、彈性連接部和穩(wěn)壓部，調(diào)節(jié)部可移動地設(shè)置在過流腔中，穩(wěn)壓部位于調(diào)節(jié)部靠近進(jìn)流口的一側(cè)，彈性連接部位于穩(wěn)壓部和調(diào)節(jié)部之間，用于連接穩(wěn)壓部和調(diào)節(jié)部；調(diào)節(jié)部位于第一閥位時(shí)，穩(wěn)壓部與過流腔的側(cè)壁貼合，以隔離進(jìn)流口和出流口，調(diào)節(jié)部遠(yuǎn)離第一閥位時(shí)，穩(wěn)壓部與過流腔的側(cè)壁間形成用于供流體流動的過流通道；彈性連接部用于在調(diào)節(jié)部離開第一閥位時(shí)，平衡穩(wěn)壓部承受的流體壓力。

19、控制閥工作過程中，流體可由進(jìn)流口進(jìn)入過流腔中，調(diào)節(jié)部帶動穩(wěn)壓部在過流腔中移動，能夠調(diào)節(jié)流體壓力。在流體壓力發(fā)生瞬時(shí)波動時(shí)，穩(wěn)壓部能夠在彈性連接部的支撐下隨流體壓力變化移動，改變過流通道的橫截面積，進(jìn)而微調(diào)流體壓力。流體壓力恢復(fù)后，彈性連接部能夠帶動穩(wěn)壓部移動至受力平衡位置，使流體壓力快速恢復(fù)穩(wěn)定。此過程中，調(diào)節(jié)部不需要移動，避免了瞬時(shí)的流體壓力波動被調(diào)節(jié)部放大，提高了流體壓力調(diào)節(jié)的精度。

20、本申請還提供了一種包括上述控制閥的排氣系統(tǒng)和半導(dǎo)體工藝設(shè)備，并具有上述優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種控制閥，其特征在于，用于半導(dǎo)體工藝設(shè)備的排氣裝置，所述控制閥包括閥體和閥芯組件，其中，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制閥，其特征在于，所述閥芯組件還包括導(dǎo)向部，所述調(diào)節(jié)部、所述彈性連接部以及所述穩(wěn)壓部同軸設(shè)置，所述導(dǎo)向部用于引導(dǎo)所述穩(wěn)壓部沿其軸向移動。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制閥，其特征在于，還包括驅(qū)動組件，所述驅(qū)動組件包括驅(qū)動部和調(diào)節(jié)螺桿，所述調(diào)節(jié)部具有螺紋孔，所述調(diào)節(jié)螺桿與所述螺紋孔螺紋配合，所述驅(qū)動部設(shè)置于所述閥體的外側(cè)，用于通過所述調(diào)節(jié)螺桿旋轉(zhuǎn)帶動所述閥芯組件在所述過流腔中移動。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制閥，其特征在于，所述穩(wěn)壓部具有與所述螺紋孔同軸設(shè)置的通孔，所述調(diào)節(jié)螺桿與所述通孔間隙配合，所述調(diào)節(jié)螺桿用作所述導(dǎo)向部。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制閥，其特征在于，所述過流腔的側(cè)壁設(shè)有限位凸起，所述調(diào)節(jié)部具有限位凹槽，所述限位凹槽用于與所述限位凸起配合，以對所述調(diào)節(jié)部進(jìn)行周向限位。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制閥，其特征在于，所述彈性連接部為連接彈簧，所述連接彈簧套設(shè)于所述調(diào)節(jié)螺桿的外周。

7.根據(jù)權(quán)利要求3至6任一項(xiàng)所述的控制閥，其特征在于，所述閥體遠(yuǎn)離所述進(jìn)流口的一側(cè)設(shè)有安裝口，所述驅(qū)動組件還包括安裝件，所述安裝件與所述安裝口密封連接，所述驅(qū)動部固定在所述安裝件遠(yuǎn)離所述閥體的一側(cè)，所述安裝件具有貫穿的軸孔，所述驅(qū)動部的驅(qū)動軸由所述軸孔穿入所述過流腔中。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制閥，其特征在于，所述安裝件與所述安裝口之間設(shè)有密封件。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制閥，其特征在于，所述驅(qū)動軸通過聯(lián)軸器與所述調(diào)節(jié)螺桿相連，所述聯(lián)軸器還用于對所述調(diào)節(jié)部進(jìn)行軸向限位。

10.一種半導(dǎo)體工藝設(shè)備的排氣裝置，其特征在于，包括第一排氣管路和第二排氣管路，所述第一排氣管路用于在快速控氧階段排出氣體，所述第二排氣管路用于在穩(wěn)定控氧階段排出氣體，所述第一排氣管路中設(shè)有第一排氣閥，所述第二排氣管路中設(shè)有第二排氣閥，所述第一排氣閥和所述第二排氣閥均為權(quán)利要求1至9任意一項(xiàng)所述的控制閥。

11.一種半導(dǎo)體工藝設(shè)備，其特征在于，包括微環(huán)境腔室和與所述微環(huán)境腔室連通的排氣裝置，所述排氣裝置為如權(quán)利要求10所述的排氣裝置。

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┮环N控制閥、半導(dǎo)體工藝設(shè)備的排氣裝置及半導(dǎo)體工藝設(shè)備，控制閥包括閥體和閥芯組件，其中，閥體具有過流腔、供流體進(jìn)入過流腔的進(jìn)流口以及供流體流出過流腔的出流口；閥芯組件包括調(diào)節(jié)部、彈性連接部和穩(wěn)壓部，調(diào)節(jié)部可移動地設(shè)置在過流腔中，穩(wěn)壓部位于調(diào)節(jié)部靠近進(jìn)流口的一側(cè)，彈性連接部位于穩(wěn)壓部和調(diào)節(jié)部之間，用于連接穩(wěn)壓部和調(diào)節(jié)部；彈性連接部還用于平衡穩(wěn)壓部承受的流體壓力。穩(wěn)在流體壓力發(fā)生瞬時(shí)波動時(shí)，穩(wěn)壓部能夠在彈性連接部的支撐下隨流體壓力變化移動，改變過流通道的橫截面積，進(jìn)而微調(diào)流體壓力。流體壓力恢復(fù)后，彈性連接部能夠帶動穩(wěn)壓部移動至受力平衡位置，使流體壓力快速恢復(fù)穩(wěn)定，提高了流體壓力調(diào)節(jié)的精度。

技術(shù)研發(fā)人員：韓興,賈海波,宋新豐
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京北方華創(chuàng)微電子裝備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2