專(zhuān)利名稱：排氣單元,排氣方法,和具有排氣單元的半導(dǎo)體制造設(shè)備的制作方法
排氣單元，排氣方法，和具有排氣單元的半導(dǎo)體制造設(shè)備 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本美國(guó)非臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)根據(jù)35U.S.C. § 119要求2007年1月3日提交 的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.lO-2007-00740的優(yōu)先權(quán)，該韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的整個(gè)內(nèi) 容因此作為參考并入。技術(shù)領(lǐng)域在此公開(kāi)的本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體制造設(shè)備，并且特別涉及一種 用于將氣體從工藝室排出以降低工藝室內(nèi)壓力的排氣單元和排氣方 法。
背景技術(shù)：
通常，半導(dǎo)體制造設(shè)備具有在清潔室內(nèi)的多個(gè)工藝室和對(duì)工藝室 內(nèi)的壓力進(jìn)行控制的排氣單元。每個(gè)工藝室連接至支管，用于從工藝 室中排出氣體，相應(yīng)的支管連接至主管。主管由安裝有風(fēng)扇的初級(jí)管 和連接至支管的次級(jí)管構(gòu)成。通常，控制該風(fēng)扇以根據(jù)大氣壓力調(diào)節(jié) 排出的氣體量，并且工藝室內(nèi)的壓力受到風(fēng)扇所排出的氣體量的影響。在工藝期間，工藝室內(nèi)部的壓力應(yīng)當(dāng)被維持為低壓，并且壓力的 任何變化將出現(xiàn)在最小的范圍內(nèi)。然而，當(dāng)在使用諸如上述的通常排 氣單元期間壓力在較寬范圍上變化時(shí)，工藝室內(nèi)的壓力也將在較寬范 圍上波動(dòng)，從而導(dǎo)致制造缺陷。圖l是表示在擴(kuò)散過(guò)程期間根據(jù)大氣壓 力的波動(dòng)，形成在晶片上的氧化層厚度的變化。如圖1所示，大氣壓力 的波動(dòng)范圍直接影響在工藝室內(nèi)形成在晶片上的氧化層厚度，由此使 得當(dāng)大氣壓力波動(dòng)較大時(shí)，晶片上的氧化層厚度的均勻性變差。此外，當(dāng)工藝室添加至清潔室或者從清潔室移開(kāi)時(shí)，通過(guò)主管排出的氣體總量發(fā)生變化，從而必須手動(dòng)地調(diào)節(jié)分別設(shè)置在次級(jí)管中的 每個(gè)節(jié)氣閥的打開(kāi)比。這耗費(fèi)很多的時(shí)間和勞力。因此，需要能夠更好地調(diào)節(jié)工藝室內(nèi)的壓力波動(dòng)的排氣單元和方法。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種能夠有效地控制工藝室內(nèi)的壓力的排氣單元和排 氣方法，和具有該排氣單元的半導(dǎo)體制造設(shè)備。本發(fā)明還提供一種能夠防止由于外界影響所引起的工藝室內(nèi)的大 的壓力波動(dòng)，和一種具有該排氣單元的半導(dǎo)體制造設(shè)備。本發(fā)明的設(shè)置不局限于此，并且可包括未描述的其他設(shè)置，這些 其他設(shè)置將由于下面的描述而對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員變得明顯。本發(fā)明的實(shí)施例提供一種用于調(diào)節(jié)工藝室中的壓力的排氣單元， 該排氣單元包括主排氣管，該主排氣管連接至工藝室，并且包括限 定在其側(cè)壁中的第一開(kāi)口和第二開(kāi)口中的至少一個(gè)；至少一個(gè)輔排氣 管，該輔排氣管的一端連接至第一開(kāi)口，并且另一端連接至在第一開(kāi) 口下游的第二開(kāi)口，以允許流過(guò)主排氣管的一部分氣體通過(guò)第一開(kāi)口 從主排氣管分叉，并且通過(guò)第二開(kāi)口再次進(jìn)入主排氣管。允許調(diào)節(jié)第 二開(kāi)口的打開(kāi)比的調(diào)節(jié)構(gòu)件設(shè)置在排氣單元中。在一些實(shí)施例中，該調(diào)節(jié)構(gòu)件可包括翼片，該翼片通過(guò)與流過(guò)主 排氣管的氣體量相碰撞而改變第二開(kāi)口的打開(kāi)比，并且當(dāng)在主排氣管 中翼片所碰撞的氣體量增加時(shí)該翼片可減小第二開(kāi)口的打開(kāi)比。在其他的實(shí)施例中，該翼片的一端可安裝在更接近第一開(kāi)口的第 二開(kāi)口的末端附近，該翼片的另一端是自由端。在又一個(gè)實(shí)施例中，該翼片可包括第一板；和第二板，該第二 板從第一板彎曲并延伸。該調(diào)節(jié)構(gòu)件還可包括將相交軸線聯(lián)接至主排 氣管或輔排氣管的鉸鏈，其中第二板在相交軸線處從第一板彎曲和延 伸。在又一個(gè)實(shí)施例中，該調(diào)節(jié)構(gòu)件還可包括軸承，該軸承固定至 主排氣管或輔排氣管；和旋轉(zhuǎn)軸，該旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)地插在軸承中以固定 第一板和第二極。在又一個(gè)實(shí)施例中，該調(diào)節(jié)構(gòu)件還可包括橡膠材料的連接構(gòu)件， 用于將第二板在其處從第一板彎曲和延伸的相交軸線固定至主排氣管 或輔排氣管。在又一個(gè)實(shí)施例中，排氣單元還可包括布置在第一開(kāi)口和第二開(kāi) 口之間的節(jié)氣閥，以調(diào)節(jié)主排氣管的打開(kāi)比。在又一個(gè)實(shí)施例中，該主排氣管可具有橫向于其縱向剖開(kāi)的矩形 橫截面。主排氣管可具有相對(duì)的側(cè)壁，輔排氣管可分別設(shè)置在每個(gè)側(cè) 壁上。輔排氣管可以以一側(cè)打開(kāi)的容器的形狀形成，并且該打開(kāi)側(cè)可 與第一開(kāi)口和第二開(kāi)口連通。在又一個(gè)實(shí)施例中，該調(diào)節(jié)構(gòu)件包括翼片，該翼片旋轉(zhuǎn)以調(diào)節(jié) 第二開(kāi)口的打開(kāi)比；驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器旋轉(zhuǎn)翼片；氣流測(cè)量器，該氣 流測(cè)量器測(cè)量流過(guò)主排氣管或輔排氣管的氣體量；和控制器，該控制 器根據(jù)從氣流測(cè)量器接收的測(cè)量值控制驅(qū)動(dòng)器。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，半導(dǎo)體制造設(shè)備包括清潔室；多個(gè) 工藝室，該多個(gè)工藝室布置在清潔室內(nèi)以執(zhí)行半導(dǎo)體工藝；和排氣單 元，該排氣單元調(diào)節(jié)工藝室的壓力，其中，該排氣單元包括結(jié)合管，該結(jié)合管具有壓力控制構(gòu)件，該壓力控制構(gòu)件根據(jù)大氣壓力的波動(dòng)調(diào) 節(jié)排氣壓力；和分離管，該分離管從結(jié)合管分叉并且聯(lián)接至工藝室。 該結(jié)合管可以在上述排氣單元中以多種構(gòu)造實(shí)現(xiàn)。在又一個(gè)實(shí)施例中，該結(jié)合管還可具有初級(jí)管，該初級(jí)管具有 安裝在其中的壓力控制構(gòu)件；和次級(jí)管，該次級(jí)管從初級(jí)管分叉，并 且具有連接至其上的分離管，同時(shí)具有主排氣管、輔排氣管、和調(diào)節(jié) 構(gòu)件。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，提供用于從工藝室排氣的方法。該方 法包括根據(jù)外部壓力的波動(dòng)，同時(shí)通過(guò)主排氣管和輔排氣管從工藝 室內(nèi)排氣，該輔排氣管為氣體從主排氣管分叉并且再次進(jìn)入主排氣管 的腔室，其中，根據(jù)外部壓力的波動(dòng)改變輔排氣管的打開(kāi)比，以根據(jù) 外部壓力的波動(dòng)減小工藝室的內(nèi)部壓力的壓力波動(dòng)范圍。在又一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)改變開(kāi)口和翼片之間的角度改變輔排氣 管的打開(kāi)比，其中該開(kāi)口用于允許流過(guò)輔排氣管的氣體進(jìn)入主排氣管， 該翼片旋轉(zhuǎn)地安裝在結(jié)合排氣管中。在又一個(gè)實(shí)施例中，該翼片可由在氣體流過(guò)主排氣管時(shí)與翼片相 碰撞的氣體量的變化所旋轉(zhuǎn)。在又一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)外部壓力增加時(shí)，輔排氣管的打開(kāi)比可增 加。當(dāng)外部壓力減小時(shí)，輔排氣管的打開(kāi)比可減小。在又一個(gè)實(shí)施例中，翼片可由驅(qū)動(dòng)器旋轉(zhuǎn)，可測(cè)量輔排氣管或主 排氣管內(nèi)的流量，并且可根據(jù)測(cè)量值改變翼片的旋轉(zhuǎn)角度。


該附圖用于進(jìn)一步了解本發(fā)明，并且并入本說(shuō)明書(shū)且構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分。附圖表示本發(fā)明的示例性實(shí)施例，并且與說(shuō)明書(shū)一起用 于說(shuō)明本發(fā)明的原理。在附圖中圖l是表示在擴(kuò)散過(guò)程期間根據(jù)大氣壓力波動(dòng)的形成在晶片上的 氧化層厚度變化的圖表；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體制造設(shè)備的平面圖；圖3是圖2中的次級(jí)管的透視圖；圖4是圖3中的次級(jí)管的分解透視圖；圖5是圖3中的次級(jí)管的剖視圖；圖6是具有兩個(gè)相同形狀的輔排氣管的圖3中的次級(jí)管的分解透視圖；圖7至9是安裝在主排氣管上的翼片的多個(gè)實(shí)施例的透視圖；圖10和11是分別表示僅具有主排氣管的通常構(gòu)造的排氣單元中的 大氣壓力降低和升高以及當(dāng)使用圖3中的排氣單元時(shí)的管內(nèi)流量變化 的圖表；圖12(a)和(b)是比較當(dāng)使用通常構(gòu)造的排氣單元時(shí)工藝室中的壓 力隨時(shí)間的波動(dòng)與當(dāng)使用圖3中的排氣單元時(shí)工藝室中的壓力隨時(shí)間 波動(dòng)的圖表；圖13是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的具有安裝在其中的調(diào)節(jié)構(gòu)件的次級(jí)管 的剖視圖；圖14是表示圖13中的調(diào)節(jié)構(gòu)件的局部透視圖；圖15和圖16分別是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的安裝有調(diào)節(jié)構(gòu)件的次級(jí)管 的透視圖和剖視圖；和圖17是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體制造設(shè)備的示意性剖 視圖。
具體實(shí)施方式
將參考圖2至17在下文中更詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然 而，本發(fā)明可以以不同的形式實(shí)現(xiàn)，并且將不會(huì)限于在此提出的實(shí)施 例。相反地，提供這些實(shí)施例以便該公開(kāi)將徹底和完全，并且將本發(fā) 明的范圍充分地傳達(dá)至本領(lǐng)域技術(shù)人員。因此，為了清楚地進(jìn)行表示，故放大附圖中的元件。以下，將描述根據(jù)本發(fā)明的設(shè)置在半導(dǎo)體制造設(shè)備l上的排氣單元 20的結(jié)構(gòu)的示例性實(shí)施例。然而，本發(fā)明的技術(shù)范圍不局限于此，排氣單元20可以用于排氣量由于外界影響而波動(dòng)的多種其他應(yīng)用。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體制造設(shè)備1的平面圖。參 考圖2，半導(dǎo)體制造設(shè)備I包括清潔室IO，排氣單元20，和多個(gè)工藝室 30。相比于外部環(huán)境，清潔室10提供了維持在高清潔度水平的空間。 多個(gè)不同類(lèi)型的過(guò)濾器(未示出)安裝在清潔室IO中以從進(jìn)入清潔室IO 的空氣中清除雜質(zhì)。多個(gè)工藝室30設(shè)置在清潔室10內(nèi)。工藝室30構(gòu)造成在半導(dǎo)體晶片， 平板顯示器等上執(zhí)行預(yù)定的工藝。工藝室30可構(gòu)造成執(zhí)行沉積、光學(xué) 工藝、刻蝕、拋光、和檢查。工藝室30被成組地設(shè)置。相同組中的工 藝室30可構(gòu)造成執(zhí)行相同的工藝，不同組中的工藝室可構(gòu)造成執(zhí)行其 他的工藝。每個(gè)工藝室30在工藝期間將工藝壓力維持在預(yù)定范圍。排氣單元 20維持工藝室30內(nèi)的工藝壓力，并且將工藝室30內(nèi)部的殘余材料排出 至外部。排氣單元20具有結(jié)合管22和分離管24。分離管24直接連接至 每個(gè)工藝室30。結(jié)合管22包括初級(jí)管22a和次級(jí)管22b。次級(jí)管22b從初 級(jí)管22a分支，分離管24從每個(gè)次級(jí)管22b單次或多次地分支。因此， 通過(guò)多個(gè)單個(gè)管24排出的氣體結(jié)合并排出至每個(gè)分離管24連接的次級(jí) 管22b內(nèi)，通過(guò)次級(jí)管22b排出的氣體結(jié)合并排出至初級(jí)管22a內(nèi)，并且 排出至外部。連接至從相同的次級(jí)管22b分支的分離管24的工藝室30可 以是執(zhí)行相同工藝的工藝室30。結(jié)合管22的剖面整體上為矩形(當(dāng)垂直于其長(zhǎng)度而剖開(kāi)時(shí))，分離管 24的剖面整體上為圓形(當(dāng)垂直于其長(zhǎng)度而剖開(kāi)時(shí))。相對(duì)于分離管24的總橫截面面積來(lái)說(shuō)，結(jié)合并且排出從多個(gè)分離管24排出的氣體的次級(jí) 管22b的橫截面面積足夠大，以及相對(duì)于次級(jí)管22b的總橫截面面積， 結(jié)合并且排出從多個(gè)次級(jí)管22b排出的氣體的初級(jí)管22a的橫截面面積 足夠大。節(jié)氣閥122(例如，參見(jiàn)圖5)設(shè)置在每個(gè)次級(jí)管22b中以對(duì)管的打開(kāi) 比進(jìn)行調(diào)節(jié)。在一個(gè)實(shí)施例中，節(jié)氣閥122具有線性地布置在次級(jí)管22b 內(nèi)的兩個(gè)葉片122a和122b。每個(gè)葉片122a和122b都成形為矩形板，并且 在其中部可旋轉(zhuǎn)地安裝。葉片繞其旋轉(zhuǎn)的相應(yīng)的中心軸可通過(guò)帶128和 滑輪124組件(例如參見(jiàn)圖6)彼此連接。當(dāng)葉片122a和122b沿直線布置 時(shí)，次級(jí)管22b的打開(kāi)比最小。當(dāng)葉片122a和122b都旋轉(zhuǎn)時(shí)，次級(jí)管22b 的打開(kāi)比逐漸增加，直到當(dāng)葉片122a和122b變?yōu)榇怪庇诖渭?jí)管的長(zhǎng)軸 布置時(shí)該打開(kāi)比達(dá)到其最大點(diǎn)，亦即，葉片最大地限制通過(guò)該管的氣 體流量。可由操作員手動(dòng)地執(zhí)行葉片122a和122b的旋轉(zhuǎn)，次級(jí)管22b的 打開(kāi)比在旋轉(zhuǎn)期間通過(guò)節(jié)氣閥12固定?？蛇x地，可自動(dòng)地執(zhí)行葉片122a 和122b的旋轉(zhuǎn)，次級(jí)管22b的打開(kāi)比在旋轉(zhuǎn)期間通過(guò)節(jié)氣閥122固定。風(fēng)扇26(圖2)或其他的調(diào)壓構(gòu)件300(圖5)安裝在初級(jí)管22a上。風(fēng)扇 26通過(guò)將分離管24內(nèi)的壓力和大氣壓力的壓差維持在特定范圍內(nèi)，從 而控制通過(guò)初級(jí)管22a排出的氣體量。因此，當(dāng)大氣壓力升高時(shí)，通過(guò) 結(jié)合管22排出的氣體量減少，且當(dāng)大氣壓力降低時(shí)，通過(guò)結(jié)合管22排 出的氣體量增加。工藝室30內(nèi)的壓力根據(jù)大氣壓力的波動(dòng)而變化，并 且根據(jù)在工藝室30中執(zhí)行的工藝類(lèi)型，工藝室30內(nèi)部的壓力可由于大 氣壓力的波動(dòng)而偏離預(yù)定的壓力范圍。在這種情況下，流量調(diào)節(jié)閥(未 示出)安裝為調(diào)節(jié)分離管24的打開(kāi)比，以便工藝室30內(nèi)部的壓力可維持在預(yù)定壓力參數(shù)內(nèi)。當(dāng)沒(méi)有足夠快地執(zhí)行工藝室30的壓力調(diào)節(jié)(以抵銷(xiāo)大氣壓力波動(dòng) 的影響)，從而使得工藝室30中的壓力偏離預(yù)定參數(shù)時(shí)，將產(chǎn)生制造缺 陷。此外，即使工藝室30內(nèi)的壓力在預(yù)定參數(shù)內(nèi)，在執(zhí)行工藝期間工藝室30內(nèi)的較大的壓力波動(dòng)也將降低工藝效率。根據(jù)本實(shí)施例的排氣 單元20被構(gòu)成為降低大氣壓力波動(dòng)對(duì)工藝室30內(nèi)的壓力變化的影響。 此外，根據(jù)本實(shí)施例的排氣單元20被構(gòu)造為，通過(guò)對(duì)大氣壓力變化的 快速響應(yīng)而防止工藝室30內(nèi)的壓力偏離預(yù)定參數(shù)。圖3至5是次級(jí)管22b的示例性實(shí)施例。圖3是圖2中的次級(jí)管22b的 透視圖，圖4是圖3中的次級(jí)管的分解透視圖，圖5是圖3中的次級(jí)管的 剖視圖。參考圖3至5，次級(jí)管22b具有主排氣管100，輔排氣管200,和 調(diào)節(jié)構(gòu)件300。主排氣管100從初級(jí)管22a分支。輔排氣管200被連接為 在兩端與主排氣管100連通。輔排氣管200的一端連接至主排氣管100， 使得通過(guò)主排氣管100排出的一部分氣體可進(jìn)入輔排氣管200,輔排氣 管200的另一端連接至主排氣管100,以允許流過(guò)輔排氣管200的氣體流 回至主排氣管100內(nèi)。亦即，輔排氣管200設(shè)置為主排氣管100的旁通管 路，從而允許流過(guò)主排氣管100的一部分氣體流過(guò)輔排氣管200，并且 然后再次進(jìn)入主排氣管IOO。如上所述，主排氣管100具有矩形的橫截面形狀，并且在其整個(gè)長(zhǎng) 度上具有相同的面積，氣體流過(guò)該主排氣管IOO。參考圖4，輔排氣管 200設(shè)置為一側(cè)打開(kāi)的六面體容器。輔排氣管200聯(lián)接至主排氣管100， 其中該打開(kāi)側(cè)對(duì)主排氣管100的側(cè)。第一開(kāi)口142和第二開(kāi)口144被限定 在主排氣管100中，輔排氣管200具有如下長(zhǎng)度，該長(zhǎng)度在打開(kāi)側(cè)的相 應(yīng)端使得打開(kāi)側(cè)能夠面對(duì)第一開(kāi)口142和第二開(kāi)口144的長(zhǎng)度。第一開(kāi) 口142作為用于流過(guò)主排氣管100的氣體流入輔排氣管200的進(jìn)口，第二 開(kāi)口 144作為用于流過(guò)輔排氣管200的氣體流回至主排氣管100的出口 。 輔排氣管200和主排氣管100可通過(guò)諸如螺釘?shù)木o固裝置(未示出)連接， 密封件(未示出)可用于防止緊固裝置之間的間隙的出現(xiàn)，其中氣體可能 通過(guò)所述間隙而泄漏。為了允許足量的氣體從主排氣管100進(jìn)入輔排氣管200，輔排氣管 200和主排氣管100的高度可相同或相似。此外，限定在主排氣管100中的第一開(kāi)口142和第二開(kāi)口144的高度可與主排氣管100的高度相同，并 且第一開(kāi)口142和第二開(kāi)口144的寬度相同。輔排氣管200在如下的位置處連接至主排氣管100，該位置在主排 氣管100從初級(jí)管22a分支的點(diǎn)和分離管24從次級(jí)管22b初次分支的點(diǎn) 之間。安裝在次級(jí)管22b上的上述節(jié)氣閥122在第一開(kāi)口142和第二開(kāi)口 144之間的位置處聯(lián)接至主排氣管100。輔排氣管200分別相對(duì)地設(shè)置在 主排氣管100的兩側(cè)處?？蛇x地，輔排氣管200可分別設(shè)置在主排氣管 IOO的三個(gè)側(cè)上。圖6是具有兩個(gè)相同形狀的輔排氣管200'的圖3中的次級(jí)管22b'的 分解透視圖。參考圖6，輔排氣管200'設(shè)置為具有打開(kāi)的前端和后端的 大致呈C形形成的管。輔排氣管200'聯(lián)接至主排氣管100，使得前端與第 一開(kāi)口142連通，而后端與第二開(kāi)口144連通。調(diào)節(jié)構(gòu)件300安裝在次級(jí)管22b上以調(diào)節(jié)第二開(kāi)口144的打開(kāi)比。此 時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)流過(guò)第二開(kāi)口144的氣體量來(lái)控制第二開(kāi)口144的打開(kāi)比。 這不僅涉及在第二開(kāi)口144的面積內(nèi)設(shè)置板以直接改變第二開(kāi)口144的 面積，而且還涉及調(diào)節(jié)板和第二開(kāi)口144之間的角度，從而可以改變板 與氣流的干擾程度。當(dāng)通過(guò)次級(jí)管22b的流量由于諸如大氣壓力波動(dòng)的外部環(huán)境的變 化而變化時(shí)，調(diào)節(jié)構(gòu)件300調(diào)節(jié)可流過(guò)輔排氣管200的氣體量，以便減 小壓力波動(dòng)范圍。例如，當(dāng)大氣壓力變高時(shí)，工藝室30內(nèi)的壓力升高， 并且通過(guò)次級(jí)管22b的氣流減少。在這種情況下，調(diào)節(jié)構(gòu)件300增加次 級(jí)管144的打開(kāi)比，以使得更多的氣體量可流過(guò)輔排氣管200，從而降 低通過(guò)次級(jí)管22b的流量減少的范圍。因此，工藝室30內(nèi)的壓力在較小 范圍內(nèi)增加。相反地，當(dāng)大氣壓力變低時(shí)，工藝室30內(nèi)的壓力降低， 通過(guò)次級(jí)管22b的流量增加。此時(shí)，調(diào)節(jié)構(gòu)件300減小次級(jí)管144的打開(kāi) 比，以使得更少的氣體量可流過(guò)輔排氣管200，從而降低通過(guò)次級(jí)管22b的流量減少的范圍。因此，防止工藝室內(nèi)的壓力范圍變寬。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，調(diào)節(jié)構(gòu)件300被構(gòu)造成，在沒(méi)有單獨(dú)的 動(dòng)力的情況下，能夠根據(jù)大氣壓力的波動(dòng)而調(diào)節(jié)次級(jí)管144的打開(kāi)比。 再次參考圖4和5，調(diào)節(jié)構(gòu)件300具有可旋轉(zhuǎn)地安裝在主排氣管100內(nèi)的 翼片320。翼片320包括第一板320a和第二板320b。第一板320a和第二板 320b分別形成為矩形板。第一板320a以某一角度從第二板320b的末端 延伸。第一板320a和第二板320b可布置為彼此大致垂直?？蛇x地，第 一板320a和第二板320b可共同地形成銳角。第二板320b形成為在大小 與形狀上與第二開(kāi)口144大致相同。然而，第二板320b的寬度可形成為 略大于第二開(kāi)口144的寬度。在更接近第一開(kāi)口142的第二開(kāi)口144的側(cè) 處，翼片320固定并安裝至主排氣管100。第二板320b布置在第一板320a和第二開(kāi)口 144之間。第一板320a主 要用于碰撞(collide with)流過(guò)主排氣管100的氣體，第二板320b與第 一板320a—起旋轉(zhuǎn)，并且調(diào)節(jié)第二開(kāi)口144的打開(kāi)比。當(dāng)通過(guò)主排氣管 IOO的流量增加時(shí)，翼片320朝向第二開(kāi)口144旋轉(zhuǎn)，并且當(dāng)通過(guò)主排氣 管100的流量減小時(shí)遠(yuǎn)離第二開(kāi)口144旋轉(zhuǎn)。翼片320的旋轉(zhuǎn)可通過(guò)第一 板320a碰撞流過(guò)主排氣管100的氣體和第二板320b碰撞流過(guò)輔排氣管 200的氣體而自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。翼片320在上文中描述為包括第一板320a和第二板320b。然而，翼 片320可僅包括一個(gè)板。圖7至9是安裝在主排氣管100上的翼片320的多個(gè)實(shí)施例的透視 圖。參考圖7，軸承364固定地安裝在主排氣管100的頂端和底端處，連 接第一板320a和第二板320b的部分被固定至旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸362的兩端 都插入軸承364內(nèi)，因此使得翼片320能夠平順地旋轉(zhuǎn)。參考圖8，鉸鏈370(或者這種鉸鏈對(duì)270，如圖所示)可安裝在第一板320a和第二板320b的相交軸線處，翼片320可通過(guò)鉸鏈370聯(lián)接至主 排氣管IOO。參考圖9，翼片320可通過(guò)彈性的柔性(例如橡膠)連接構(gòu)件380固定 至主排氣管IOO。此時(shí)，連接構(gòu)件380聯(lián)接至第一板320a和第二板320b 的相交軸線。連接構(gòu)件380可利用粘合劑固定至翼片320和主排氣管 100。上述的翼片320固定地安裝至主排氣管100。然而，可選地，翼片 320可以固定地安裝在另一個(gè)位置處。此外，雖然翼片320的第一板320a 和第二極320b在上文中分別描述為矩形，但是第一板320a和第二板 320b可以以多種可選形狀實(shí)現(xiàn)。第一板320a和第二板320b可以在大小、 形狀、材料等方面相同。通過(guò)沿打開(kāi)比增加的方向偏置的彈性構(gòu)件(未 示出)，翼片320可聯(lián)接至主排氣管100。次級(jí)管22b在上文中描述為包括主排氣管100，輔排氣管200，和翼 片320。然而，上述構(gòu)造可替代地應(yīng)用于初級(jí)管22a。翼片320可由多種材料制成。例如，可使用具有高耐酸蝕性的聚氯 乙烯或具有耐有機(jī)腐蝕性的不銹鋼作為用于翼片320的材料。此外，可 使用具有高耐熱性的鍍鋅鋼作為用于翼片320的材料?？梢愿鶕?jù)從連接 至每個(gè)次級(jí)管22b的工藝室30排出的氣體所固有的成份、或者排出氣體 的溫度來(lái)選擇用于翼片320的材料。例如，設(shè)置在酸性氣體主要通過(guò)其 排出的次級(jí)管22b (從多個(gè)次級(jí)管22b)中的翼片320可由聚氯乙烯材料 制成，設(shè)置在具有有機(jī)成分的氣體主要通過(guò)其排出的次級(jí)管22b中的翼 片320可由不銹鋼材料制成，并且設(shè)置在高溫氣體主要通過(guò)其排出的次 級(jí)管22b中的翼片320可由鍍鋅鋼材料制成。圖10和11是分別表示僅具有主排氣管100的通常構(gòu)造的排氣單元 中的大氣壓力降低和升高，以及當(dāng)使用圖3中的排氣單元20時(shí)的管內(nèi)流量變化的圖表。參考圖10和11，箭頭的長(zhǎng)度表示通過(guò)該管排出的氣體 的體積(或速度)。虛線表示在大氣壓力變化之前通過(guò)該管排出的氣體的 體積(或速度)，實(shí)線表示在大氣壓力分別變化至高壓或低壓之后通過(guò)該 管排出的氣體的體積(或速度)。參考圖IO，在使用通常構(gòu)造的排氣單元時(shí)，當(dāng)大氣壓力下降至低壓時(shí)，風(fēng)扇26的轉(zhuǎn)速增加。由于沒(méi)有改變氣體所流過(guò)的管700的截面積， 故氣體的流量極大地增加。另一方面，在使用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的排 氣單元20時(shí)，當(dāng)大氣壓力下降至低壓時(shí)，翼片320沿朝向第二開(kāi)口144 的方向旋轉(zhuǎn)，因此減小了第二開(kāi)口144的打開(kāi)比。因此，即使當(dāng)風(fēng)扇26 的轉(zhuǎn)速增加時(shí)，由于氣體所流過(guò)的次級(jí)管22b的截面積減小，故通過(guò)次 級(jí)管22b的氣體流量的增加也相對(duì)較小。相反地，參考圖ll，在使用通常構(gòu)造的排氣單元時(shí)，當(dāng)大氣壓力 上升至高壓時(shí)，風(fēng)扇26的轉(zhuǎn)速減小。由于沒(méi)有改變氣體所流過(guò)的管700 的截面積，故氣體通過(guò)管700的量減小。另一方面，在使用根據(jù)本發(fā)明 實(shí)施例的排氣單元20時(shí)，當(dāng)大氣壓力上升至高壓時(shí)，翼片320沿遠(yuǎn)離第 二開(kāi)口144的方向旋轉(zhuǎn)，因此增加第二開(kāi)口144的打開(kāi)比。因此，即使 當(dāng)風(fēng)扇26的轉(zhuǎn)速減小時(shí)，由于氣體流過(guò)的次級(jí)管22b的截面積增大，故 通過(guò)次級(jí)管22b的氣體流量的減小也較小。因此，當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的排氣單元20時(shí)，根據(jù)大氣壓力 變化的氣體流量的波動(dòng)范圍小于使用通常的排氣單元時(shí)的波動(dòng)范圍， 從而使得工藝室30內(nèi)的壓力波動(dòng)范圍較小，導(dǎo)致在工藝室30內(nèi)獲得更 有效的工藝。圖12(a)和(b)是分別比較當(dāng)使用通常構(gòu)造的排氣單元時(shí)工藝室30 中的壓力隨時(shí)間波動(dòng)與當(dāng)使用根據(jù)本實(shí)施例的排氣單元20時(shí)工藝室30 中的壓力隨時(shí)間波動(dòng)的圖表。參考圖12，當(dāng)使用本實(shí)施例的排氣單元 20時(shí)，壓力變化(AP)的范圍大約為5至8mmH20。當(dāng)使用普通的排氣而頁(yè)不具有調(diào)節(jié)輔助旁路時(shí)，壓力變化(AP)的范圍大約為10至14mmH20。 因此，本發(fā)明基本上提供了改善的壓力波動(dòng)的減小。圖13是根據(jù)另一實(shí)施例的具有安裝在其中的調(diào)節(jié)構(gòu)件300的次級(jí) 管22b的剖視圖，圖14是表示圖13中的調(diào)節(jié)構(gòu)件的局部透視圖。參考圖 13和14，調(diào)節(jié)構(gòu)件300包括翼片320，驅(qū)動(dòng)器394，氣流測(cè)量器396，和 控制器398。雖然作為調(diào)節(jié)構(gòu)件300的翼片320的旋轉(zhuǎn)在上述實(shí)施例中描 述為非驅(qū)動(dòng)的，但是根據(jù)本實(shí)施例的翼片320的旋轉(zhuǎn)可通過(guò)驅(qū)動(dòng)器394 的驅(qū)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)。所使用的翼片320可具有與上述翼片320相同的結(jié)構(gòu)， 因此，不對(duì)其進(jìn)行重復(fù)描述。翼片320被固定至旋轉(zhuǎn)軸392，旋轉(zhuǎn)軸392 可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至主排氣管IOO。旋轉(zhuǎn)軸392聯(lián)接至諸如馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)器 394。氣流測(cè)量器396測(cè)量輔排氣管200內(nèi)的氣體流量。所使用的氣流測(cè) 量器396可以是壓力傳感器。控制器398從氣流測(cè)量器396接收測(cè)量值， 并且根據(jù)該測(cè)量值控制驅(qū)動(dòng)器394。當(dāng)通過(guò)輔排氣管200的氣體流量增 加時(shí)，控制器398通過(guò)沿減小方向旋轉(zhuǎn)翼片320而減小輔排氣管200的打 開(kāi)比，當(dāng)通過(guò)輔排氣管200的氣體流量減小時(shí)，控制器398通過(guò)沿增大 方向旋轉(zhuǎn)翼片320而增大輔排氣管200的打開(kāi)比。此外，氣流測(cè)量器396 可以測(cè)量主排氣管100內(nèi)的氣流，而不是測(cè)量輔排氣管200內(nèi)的氣流。圖15和圖16分別是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的具有安裝的調(diào)節(jié)構(gòu)件的次 級(jí)管22b"的透視圖和剖視圖。參考圖15和16，調(diào)節(jié)構(gòu)件300'通過(guò)滑動(dòng)來(lái) 調(diào)節(jié)第二開(kāi)口144的打開(kāi)比。縫隙240形成在接近第二開(kāi)口144的輔排氣 管200的側(cè)壁的末端處。板320'設(shè)置為可通過(guò)滑動(dòng)插入在縫隙240內(nèi)。凹 部(未示出)形成在輔排氣管200的內(nèi)壁中以允許板320'的邊緣插入該凹 部中以及允許板320'通過(guò)滑動(dòng)平順地移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)器340'線性地移動(dòng)板 320'，并且由控制器398根據(jù)來(lái)自氣流測(cè)量器396的測(cè)量氣流的接收信號(hào) 對(duì)其進(jìn)行控制。在上述實(shí)施例中，主排氣管IOO，輔排氣管200，和調(diào)節(jié)構(gòu)件300 安裝在結(jié)合管22上，分離管24匯合至該結(jié)合管22。然而，如圖17所示，上述排氣單元20可設(shè)置在連接至相應(yīng)的工藝室30的每個(gè)分離管24上。 在這種情況下，輔排氣管200可具有圓形的橫截面，輔排氣管200的打 開(kāi)側(cè)可面對(duì)主排氣管100的外表面。此外，在限定在主排氣管100中的 第二開(kāi)口 144和第一開(kāi)口 142之間，流量控制闊(未示出)可安裝在主排氣 管100上。根據(jù)本實(shí)施例，可防止由于大氣壓力的變化而引起工藝室內(nèi)部的 較大的壓力波動(dòng)。此外，根據(jù)本發(fā)明的用于被動(dòng)地調(diào)節(jié)排出氣體的體積的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 并且降低了能量消耗。上述公開(kāi)的主題應(yīng)被認(rèn)為是示例性的，而不是限制性的，并且權(quán) 利要求意圖覆蓋屬于本發(fā)明的真實(shí)的精神和范圍的所有這些改進(jìn)，改 善及其他實(shí)施例。因此，對(duì)于法律允許的最大程度，本發(fā)明的范圍由 以下權(quán)利要求及其等效物的最寬的許可解釋所確定，并且將不受上述 詳細(xì)說(shuō)明約束或限制。
權(quán)利要求
1.一種用于調(diào)節(jié)工藝室中的壓力的排氣單元，該排氣單元包括主排氣管，該主排氣管連接至所述工藝室，并且包括限定在其側(cè)壁中的第二開(kāi)口和第一開(kāi)口中的至少其中之一；至少一個(gè)輔排氣管，該輔排氣管的一端連接至所述第一開(kāi)口，并且另一端連接至所述第一開(kāi)口下游的第二開(kāi)口，以允許流過(guò)所述主排氣管的一部分氣體通過(guò)所述第一開(kāi)口從所述主排氣管分叉，并且通過(guò)所述第二開(kāi)口再次進(jìn)入所述主排氣管；和調(diào)節(jié)構(gòu)件，該調(diào)節(jié)構(gòu)件構(gòu)造成調(diào)節(jié)所述第二開(kāi)口的打開(kāi)比。
2. 如權(quán)利要求1所述的排氣單元，其中，所述調(diào)節(jié)構(gòu)件包括翼片， 其突出至所述主排氣管內(nèi)并且能夠通過(guò)碰撞流過(guò)所述主排氣管的氣體 量而改變所述第二開(kāi)口的打開(kāi)比。
3. 如權(quán)利要求2所述的排氣單元，其中，所述翼片構(gòu)造為，當(dāng)在 所述主排氣管中所述翼片碰撞的氣體量增加時(shí)，減小所述第二開(kāi)口的 打開(kāi)比。
4. 如權(quán)利要求2所述的排氣單元，其中，所述翼片的一端樞軸地 安裝在接近所述第一開(kāi)口的所述第二開(kāi)口的上游端附近，所述翼片的 另一端是自由端。
5. 如權(quán)利要求2所述的排氣單元，其中，所述翼片包括-第一板；和第二板，該第二板與所述第一板成一角度延伸，其中所述翼片在 所述第一板和第二板之間的相交處樞軸地連接至所述排氣單元。
6. 如權(quán)利要求5所述的排氣單元，其中，所述調(diào)節(jié)構(gòu)件還包括聯(lián) 接所述第一板和所述第二板之間的相交軸線的鉸鏈。
7. 如權(quán)利要求5所述的排氣單元，其中，所述調(diào)節(jié)構(gòu)件還包括.-軸承，該軸承固定地安裝在所述主排氣管的頂端和底端處； 旋轉(zhuǎn)軸，該旋轉(zhuǎn)軸聯(lián)接至所述第一板和第二板之間的相交軸線；并且所述旋轉(zhuǎn)軸被樞軸地容納在所述軸承內(nèi)，因此使得所述翼片能夠 平順地旋轉(zhuǎn)。
8. 如權(quán)利要求5所述的排氣單元，其中，所述調(diào)節(jié)構(gòu)件還包括彈 性的柔性連接構(gòu)件，該彈性的柔性連接構(gòu)件聯(lián)接在所述第一板和所述 第二板之間的相交軸線之間，并且聯(lián)接至所述主排氣管。
9. 如權(quán)利要求2所述的排氣單元，還包括布置在所述第一開(kāi)口和 所述第二開(kāi)口之間的所述主排氣管內(nèi)的節(jié)氣閥，以調(diào)節(jié)所述主排氣管 的打開(kāi)比。
10. 如權(quán)利要求4所述的排氣單元，其中，所述輔排氣管被設(shè)置 為一側(cè)打開(kāi)的容器，并且聯(lián)接至所述主排氣管，其中所述打開(kāi)側(cè)對(duì)所 述主排氣管的側(cè)，所述輔排氣管具有如下長(zhǎng)度，所述長(zhǎng)度使所述打開(kāi) 側(cè)能夠在所述打開(kāi)側(cè)的相應(yīng)端處面對(duì)所述第一開(kāi)口和所述第二開(kāi)口。
11. 如權(quán)利要求2所述的排氣單元，其中，所述主排氣管具有沿 其長(zhǎng)度方向剖開(kāi)的矩形橫截面，以及所述輔排氣管包括分別設(shè)置在所 述主排氣管的相對(duì)側(cè)壁上的一對(duì)輔排氣管。
12. 如權(quán)利要求2所述的排氣單元，其中，所述輔排氣管在一側(cè) 打開(kāi)，所述打開(kāi)側(cè)與所述第一幵口和第二開(kāi)口連通。
13. 如權(quán)利要求l所述的排氣單元，其中，所述調(diào)節(jié)構(gòu)件包括-翼片，該翼片移動(dòng)以調(diào)節(jié)所述第二開(kāi)口的打開(kāi)比；驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)所述翼片；氣流測(cè)量器，其測(cè)量流過(guò)所述主排氣管或所述輔排氣管的氣體量;以及控制器，該控制器根據(jù)從所述氣流測(cè)量器接收的測(cè)量值來(lái)控制所 述驅(qū)動(dòng)器。
14. 一種半導(dǎo)體制造設(shè)備，包括-清潔室；多個(gè)工藝室，該多個(gè)工藝室布置在所述清潔室內(nèi)以執(zhí)行半導(dǎo)體工 藝；和排氣單元，該排氣單元調(diào)節(jié)所述工藝室的壓力，其中，所述排氣 單元包括結(jié)合管，該結(jié)合管具有壓力控制構(gòu)件，該壓力控制構(gòu)件根據(jù)大氣 壓力的波動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)排氣壓力；和分離管，該分離管從所述結(jié)合管分叉并且聯(lián)接至所述工藝室，其 中，所述結(jié)合管具有主排氣管，該主排氣管具有限定在其側(cè)壁中的第一開(kāi)口和相對(duì)于 該第一開(kāi)口處于下游的第二開(kāi)口中的至少其中一個(gè)；至少一個(gè)輔排氣管，該輔排氣管的一端連接至所述第一開(kāi)口，且 其另一端連接至所述第二開(kāi)口，以允許流過(guò)所述主排氣管的一部分氣 體通過(guò)所述第一開(kāi)口從所述主排氣管分叉，并且通過(guò)所述第二幵口再 次進(jìn)入所述主排氣管；和調(diào)節(jié)構(gòu)件，該調(diào)節(jié)構(gòu)件構(gòu)造成調(diào)節(jié)所述第二開(kāi)口的打開(kāi)比。
15. 如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體制造設(shè)備，其中，所述結(jié)合管還具有初級(jí)管，該初級(jí)管具有安裝在其中的所述壓力控制構(gòu)件；和 次級(jí)管，該次級(jí)管從所述初級(jí)管分叉，并且具有與其連接的所述 分離管，同時(shí)具有所述主排氣管、所述輔排氣管、和所述調(diào)節(jié)構(gòu)件。
16. 如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體制造設(shè)備，其中，所述排氣單元 還包括布置在所述第一開(kāi)口和所述第二開(kāi)口之間的所述主排氣管內(nèi)的 節(jié)氣閥，以調(diào)節(jié)所述主排氣管的打開(kāi)比。
17. 如權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體制造設(shè)備，其中，所述調(diào)節(jié)構(gòu)件具有翼片，其突出至所述主排氣管內(nèi)并且能夠通過(guò)碰撞流過(guò)所述主排 氣管的氣體量而改變所述第二開(kāi)口的打開(kāi)比。
18. 如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體制造設(shè)備，其中，所述翼片的一 端樞軸地安裝在更接近于所述第一開(kāi)口的所述第二開(kāi)口的上游端附 近，所述翼片的另一端是自由端。
19. 如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體制造設(shè)備，其中，所述翼片包括 第一板；和第二板，該第二板與所述第一板成一角度延伸，其中所述翼片在 所述第一板和第二板之間的相交處樞軸地連接至所述排氣單元。
20. 如權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體制造設(shè)備，其中，所述輔排氣管 在如下的位置處聯(lián)接至所述主排氣管，該位置位于所述主排氣管從所 述初級(jí)管分叉的點(diǎn)和所述分離管從所述次級(jí)管最初分叉的點(diǎn)之間。
21. —種用于從工藝室排氣的方法，該方法包括 同時(shí)通過(guò)主排氣管和輔排氣管從所述工藝室內(nèi)排氣，以便從所述工藝室排出的至少一部分氣體通過(guò)所述主排氣管的上游部分處的第一 開(kāi)口從所述主排氣管分叉至所述輔排氣管內(nèi)，并且隨后通過(guò)所述主排 氣管的第二下游部分處的第二開(kāi)口再次進(jìn)入所述主排氣管；根據(jù)所述外部壓力的波動(dòng)改變所述輔排氣管的打開(kāi)比，以根據(jù)所 述外部壓力的波動(dòng)減小所述工藝室的內(nèi)部壓力的壓力波動(dòng)范圍。
22. 如權(quán)利要求21所述的排氣方法，其中，通過(guò)改變所述第二開(kāi)口和翼片之間的角度改變所述輔排氣管的打開(kāi)比，所述翼片可旋轉(zhuǎn)地 安裝在所述第二開(kāi)口的上游端附近。
23. 如權(quán)利要求22所述的排氣方法，其中，所述翼片延伸至所述主排氣管內(nèi)，并且在氣體流過(guò)所述主排氣管時(shí)，所述翼片通過(guò)所述翼 片碰撞的氣體量的變化而旋轉(zhuǎn)。
24. 如權(quán)利要求23所述的排氣方法，其中，所述翼片包括 第一板，該第一板用于碰撞流過(guò)所述主排氣管的氣體；和 第二板，該第二板從所述第一板的末端成一角度延伸，用于控制流過(guò)所述輔排氣管的氣體量，其中，所述第二板布置在所述第二開(kāi)口和所述第一板之間。
25. 如權(quán)利要求21所述的排氣方法，其中，當(dāng)所述外部壓力增加 時(shí)，所述輔排氣管的打開(kāi)比增加，以及當(dāng)所述外部壓力減小時(shí)，所述 輔排氣管的打開(kāi)比減小。
全文摘要
本申請(qǐng)涉及排氣單元，排氣方法，和具有排氣單元的半導(dǎo)體制造設(shè)備。提供了一種排氣單元，該排氣單元能夠防止由于大氣壓力變化引起工藝室內(nèi)的大的壓力波動(dòng)。該排氣單元包括主排氣管和作為部分旁路的輔排氣管。翼片位于主排氣管和輔排氣管之間的下游開(kāi)口處，并且控制從輔排氣管流至主排氣管的旁通氣體的量。翼片的第一板和第二板樞軸地聯(lián)接至在下游開(kāi)口附近的主排氣管，第一板與流過(guò)主排氣管的氣體相碰撞，第二板部分阻塞從輔排氣管流回至主排氣管的旁通氣體。當(dāng)氣體通過(guò)主排氣管路和輔排氣管排出時(shí)，翼片被動(dòng)地控制輔排氣管由于大氣壓力波動(dòng)而打開(kāi)的量。
文檔編號(hào)H01L21/67GK101241837SQ20081000191
公開(kāi)日2008年8月13日 申請(qǐng)日期2008年1月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月3日
發(fā)明者姜錫勛, 安康鎬, 崔載興, 李載榮, 金玧定, 黃正性 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社