流控制系统、包含该系统的基板处理装置和基板处理方法

技术领域

本文描述的发明构思的实施例涉及流控制系统、包括该流控制系统的基板处理装置和使用该基板处理装置的基板处理方法。

背景技术

为制造半导体器件，要执行各种工艺，诸如清洁、沉积、光刻、蚀刻和离子注入等。这些工艺是在内部具有处理空间的腔体中进行。

通常，该腔体的处理空间必须维持恒定的过程气氛。为此，将该处理空间排气使得维持预设压力。此外，将恒定气流供应至该处理空间，使得维持该预设压力。为了将处理空间排气或者将气流供应至该处理空间，基板处理装置包括流控制系统。该流控制系统具有用于将处理空间排气或向处理空间供应气流的管道。

每个管道设置有节气阀用于调节该管道的横截面积以控制从腔体排出的气体的流速或者引入腔体的气体的流速。图1示出了传统的节气阀3。该传统节气阀3具有旋转轴34和板32，并且该板被提供用于通过围绕旋转轴34旋转而调节管道的横截面积。

但是，为了确保用于使板32旋转的空间，在板32和管道1的内壁之间形成空闲空间A。因此，存在如下问题：由于流过空闲空间A的气流的原因，不能精确调节管道1内的气流。

另外，在板32上会积累过程副产物，使得无法精确控制管道1内的气流。因此，存在必须去除板32上积累的过程副产物的问题，但是在不拆卸管道1的情况下无法解决这个问题。

发明内容

本发明构思的实施例提供一种流控制系统，包括该流控制系统的基板处理装置，以及使用该基板处理装置的基板处理方法，用于精确控制管道内的压力。

本发明构思的实施例提供了一种流控制系统，包括该流控制系统的基板处理装置，以及使用该基板处理装置的基板处理方法，用于方便地去除在节气阀中积累的过程副产物。

本发明构思的技术目的不限于以上所述技术目的，并且本领域技术人员根据以下描述将会明白未提及的其它技术目的。

本发明构思提供一种流控制系统，用于控制在管道内移动的气体的流速。该流控制系统包括：设置在管道内的节气阀，用于通过收缩或膨胀来控制管道的打开/闭合率；以及压力控制单元，用于将气体供应到节气阀中或者使节气阀的内部排气，并且其中压力控制单元包括压力控制管，用于使气体通过节气阀的入口流入/流出节气阀。

在一实施例中，所述节气阀被提供为弹性体。

在一实施例中，所述节气阀被提供为球形形式。

在一实施例中，所述压力控制管被提供为能够固定至所述管道的内壁。

在一实施例中，所述压力控制管包括：固定部，用于固定至所述管道的内壁；以及弯曲部，其从固定部延伸并弯曲并且联接到所述入口。

在一实施例中，所述弯曲部和所述管道被设置为彼此平行。

在一实施例中，所述流控制系统还包括密封构件，用于连接和密封所述弯曲部以及所述节气阀的中心区域的顶部或底部。

在一实施例中，所述压力控制单元还包括：压力测量装置，用于测量在所述节气阀的前端处所述管道内的压力；调节器，用于调节流入/流出所述节气阀的气体的压力；以及控制器，用于基于在所述压力测量装置处测量的所述管道内的压力控制所述调节器。

本发明构思提供了一种基板处理装置。该基板处理装置包括：在内部具有处理空间的多个处理腔体，其处理该处理空间内的基板；以及管道单元，用于将气体供应到处理空间内或从处理空间排出，并且，其中所述管道单元包括直接连接到一个或多个处理腔体的处理空间的多个管道、连接到所述多个管道的集成管、以及用于控制在所述管道内移动的气体的流速的流控制系统，并且，其中所述流控制系统包括：设置在管道内的节气阀，用于通过体积变化来控制管道的打开/闭合率；以及压力控制单元，用于将气体供应到节气阀中或者使节气阀的内部向外排放，并且其中压力控制单元包括压力控制管，用于使气体通过节气阀的入口流入/流出节气阀。

在一实施例中，所述节气阀被提供为弹性体。

在一实施例中，所述节气阀被提供为球形形式。

在一实施例中，所述压力控制管被提供为能够固定至所述管道的内壁。

在一实施例中，所述压力控制管包括：固定部，用于固定至所述管道的内壁；以及弯曲部，其从固定部延伸并弯曲并且联接到所述节气阀的入口。

在一实施例中，所述弯曲部和所述管道被设置为彼此平行。

在一实施例中，所述流控制系统还包括密封构件，用于连接和密封所述弯曲部以及所述节气阀的中心区域的顶部或底部。

在一实施例中，所述压力控制单元还包括：压力测量装置，用于测量在所述节气阀的前端处所述管道内的压力；调节器，用于调节流入/流出所述节气阀的气体的压力；以及控制器，用于基于在所述压力测量装置处测量的所述管道内的压力控制所述调节器。

在一实施例中，所述控制器控制所述调节器，使得在处理腔体内处理基板时，每个管道内的压力基本上相同。

本发明构思提供一种利用基板处理装置的基板处理方法。该基板处理方法包括：基板处理步骤，其中在处理腔体内处理基板；以及颗粒去除步骤，其中去除节气阀上的颗粒，并且其中在颗粒去除步骤中，节气阀重复收缩和膨胀。

在一实施例中，在所述基板处理步骤中，将每个管道内的压力控制成基本上相同。

在一实施例中，在基板处理步骤之前和之后执行所述颗粒去除步骤。

根据本发明构思的实施例，能够精确调节管道内的压力。

根据本发明构思的实施例，能够方便地去除节气阀中积累的过程副产物。

本发明构思的效果不限于以上所述的效果，并且本领域技术人员根据以下描述将会明白未提及的其它效果。

附图说明

从参考附图进行的以下说明中将明白以上目的及其它目的，其中在各个附图中，相同的标号指代相同的部件，除非另有说明，并且其中：

图1是示意性示出设置在管道中的传统节气阀的横截面视图。

图2是示意性示出根据本发明构思的实施例的设置在管道中的流控制系统的横截面视图。

图3至图4分别是示出本发明构思的节气阀收缩和膨胀时的状态的横截面视图。

图5示意性示出根据本发明构思的实施例的基板处理装置。

图6至图8是依次示出根据本发明构思的实施例的颗粒去除步骤的视图。

图9示意性示出根据本发明构思的实施例，密封构件设置成联接到节气阀的顶部部分。

具体实施方式

本发明构思可进行不同修改并且可具有不同的形式，并在附图中将示出其特定实施例并且进行具体描述。但是，根据本发明构思的实施例并非旨在限制所公开的特定形式，并且应当理解，本发明构思包括在本发明构思的技术范围的精神内包含的所有变形、等效方式和替换。在本发明构思的描述中，对相关已知技术的详细描述在会使得本发明构思的实质内容变得不清楚时进行省略。

本文所使用的术语仅用于描述特定实施例，并非要限制本发明构思。如本文中使用，未指明数量时，旨在还包括多数个的情况，除非上下文中明确有另外表示。还应当理解，本说明书中使用词语“包括”和/或“包含”时表明存在所记载的特征、整体、步骤、操作、元素和/或部件，但是并不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、部件和/或其组合。如本文中使用，词语“和/或”包括相关联的罗列项中的一者或多者中的任何或所有组合。刺猬，词语“示例性”旨在表示例子或图示。

应当理解，尽管本文中可能使用词语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元素、部件、区域、层和/或区段，但是这些元素、部件、区域、层和/或区段不会被这些词语所限制。这些词语仅用于将一个元素、部件、区域、层或区段与另一个元素、部件、区域、层或区段进行区分。因此，下面讨论的第一元素、部件、区域、层或区段也可以被称为第二元素、部件、区域、层或区段而不会背离本发明构思的教导。

图2是示意性示出根据本发明构思的实施例的设置在管道250中的流控制系统200的横截面视图，并且图3至图4分别是示出本发明构思的节气阀256的收缩和膨胀的横截面视图。

参考图2至图4，流控制系统200具有节气阀256和压力控制单元260。节气阀256设置在管道250内以通过调节该管道250的打开/闭合率来控制管道250内的压力。节气阀256通过收缩或膨胀来调节管道250的打开/闭合率。在一实施例中，节气阀256可以被设置为弹性体。在一实施例中，节气阀256设置为球形形式。节气阀256具有内部空间，在该内部空间中能够储存气体。例如，节气阀256可以具有诸如气球形等形状。在一实施例中，节气阀256被提供用于膨胀使其体积能够阻塞整个管道250。因此，当有必要完全关闭管道250时，节气阀256可以完全关闭整个管道250。

在一实施例中，节气阀256在一侧具有入口。气体通过该入口流入和流出节气阀256的内部空间。压力控制单元260将气体供应到节气阀256的内部空间或者使节气阀256的内部空间排气。在一实施例中，压力控制单元260包括压力调节管道253、压力测量装置210、调节器230和控制器220。

压力控制管253使气体流入和流出节气阀256的内部空间。在一实施例中，压力控制管253可以被设置成固定至管道250的内壁。在一实施例中，压力控制管253具有固定部251、弯曲部252和密封构件254。固定部251被固定至管道250的内壁。弯曲部252从固定部251延伸并弯曲，并且联接到节气阀256的入口。在一实施例中，弯曲部252和管道250可以设置成彼此平行。密封构件254使弯曲部252和节气阀256的中心区域的顶部或底部密封连接。在一实施例中，密封构件254由可密封材料制成，但是在入口附近由足够硬的材料制成以将节气阀256固定至压力控制管253。由于连接至节气阀256的压力控制管253设置成固定至管道250的内壁并且入口被设置成固定至压力控制管253，所以不管节气阀256是收缩还是膨胀，该入口都被置于管道250中。

供气管线232、调节器230和供气源240连接至压力控制管253。供气管线232将来自供气源240的气体供应至压力控制管253。

压力测量装置210测量管道250内的压力。在一实施例中，压力测量装置210在节气阀的前端测量管道250内的压力。即，压力测量装置210在节气阀256的前端测量管道250的内部压力，并且通过节气阀256调节管道250中的压力。压力测量装置210将测量的压力信息传送到控制器220。调节器230调节流入和流出节气阀256的气体的压力。在一实施例中，调节器230可以被提供为静电调节器230。控制器220基于压力测量装置210测量的管道250内的压力来控制调节器230。

在一实施例中，当压力测量装置210测量的压力高于预设压力时，节气阀256收缩，如图3中所示，以增加管道250的打开率。在一实施例中，当压力测量装置210测量的压力低于预设压力时，节气阀256膨胀以降低管道250的打开率。

图5示意性示出了根据本发明构思的实施例的基板处理装置5。

基板处理装置5包括多个处理腔体520和管道单元550。在处理空间520内具有处理空间，并且在该处理空间中处理基板。此外，处理腔体520可以设置有在其中储存基板的容器，或者可以设置用于将基板传送到其中的装置。

管道单元550将气体供应到处理空间中或者使处理空间排气。管道单元550包括管道250、集成管503以及流控制系统200。在一实施例中，每个管道250和流控制系统200被提供为图2中的管道250和流控制系统200。管道250直接连接至一个或多个处理腔体520的处理空间。多个管道250与集成管503连接。在一实施例中，集成管503可以将多个处理腔体520连接至工厂设施500。管道节气阀505可以安装在集成管503处。但是，由于所述多个管道250内的压力可能彼此不同，因此难以仅利用管道节气阀505来控制流入工厂设施500中的气流。因此，本发明构思通过流控制系统200调节每个所述管道250的气流。

在一实施例中，本发明构思的基板处理方法包括基板处理步骤和颗粒去除步骤。

在基板处理步骤中，在处理腔体520中处理基板。在执行基板处理步骤时，通过流控制系统200调节管道250中的压力。在一实施例中，当压力测量装置210测量的压力q高于预设压力时，节气阀256收缩以增加管道250的打开率。在一实施例中，当压力测量装置210测量的压力低于预设压力时，节气阀256膨胀以降低管道250的打开率。在一实施例中，在基板处理步骤中，每个管道250内的预设压力可以被提供为相等。因此，具有如下优势：容易控制从集成管503流入工厂设施500中的气流。

在基板处理步骤之前或之后可以执行颗粒去除步骤。图6至图8是依次示出本发明构思的颗粒去除步骤的视图。在颗粒去除步骤中，去除节气阀256上的颗粒。在颗粒去除步骤中，如在基板处理步骤中那样，在管道250中在从处理腔体520到工厂设施500的方向上形成气流。在颗粒去除步骤中，节气阀256可以重复收缩和膨胀。例如，如图6中所示，节气阀256已膨胀。在节气阀256膨胀的过程中，颗粒从节气阀256的表面弹落，如图7中所示。此后，当节气阀256再次收缩时，如图8中所示，从节气阀256的表面弹落的颗粒通过管道250中形成的气流而流向下游。在颗粒去除步骤中，通过数次重复图6至图8的过程而去除节气阀256上的颗粒。

在图2中，描述了密封构件254联接到节气阀256的底部部分。但是，与此不同，如图9中所示，密封构件254也可以设置成联接到节气阀256的顶部部分。

尽管到此为止已经图示和描述了本发明构思的优选实施例，但是本发明构思不限于上述特定实施例，并且应当注意，本发明构思所属领域的技术人员可以以多种方式实施本发明构思而不背离权利要求书中要求保护的本发明构思的实质，并且不应与本发明构思的技术思想或预期相分离地理解对本发明的修改。