CN101198812A - 用于高能和高温气体的隔离阀 - Google Patents

用于高能和高温气体的隔离阀 Download PDF

Info

Publication number
CN101198812A
CN101198812A CNA2006800214165A CN200680021416A CN101198812A CN 101198812 A CN101198812 A CN 101198812A CN A2006800214165 A CNA2006800214165 A CN A2006800214165A CN 200680021416 A CN200680021416 A CN 200680021416A CN 101198812 A CN101198812 A CN 101198812A
Authority
CN
China
Prior art keywords
valve
movable link
hole
fluid
gas
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.)
Pending
Application number
CNA2006800214165A
Other languages
English (en)
Inventor
M·M·贝森
D·K·史密斯
R·W·小科林斯
J·派瑟拉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MKS Instruments Inc
Original Assignee
MKS Instruments Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MKS Instruments Inc filed Critical MKS Instruments Inc
Publication of CN101198812A publication Critical patent/CN101198812A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/08—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks
    • F16K11/085—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks with cylindrical plug
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/448—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
    • C23C16/452—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by activating reactive gas streams before their introduction into the reaction chamber, e.g. by ionisation or addition of reactive species
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/08—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks
    • F16K11/085—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks with cylindrical plug
    • F16K11/0856—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks with cylindrical plug having all the connecting conduits situated in more than one plane perpendicular to the axis of the plug
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
    • F16K5/04—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having cylindrical surfaces; Packings therefor
    • F16K5/0421—Fixed plug and turning sleeve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K51/00—Other details not peculiar to particular types of valves or cut-off apparatus

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Details Of Valves (AREA)
  • Temperature-Responsive Valves (AREA)
  • Sliding Valves (AREA)
  • Lift Valve (AREA)
  • Valve Housings (AREA)

Abstract

一种改进的流体流量控制阀(15a)，能够传导通过其中的热能的大部分，该阀包括第一部分(60)、第二部分(62)和可动构件(64)。第一部分包括与流体源流体连通的孔(66)。第二部分包括至少部分与第一孔(66)对准的第二孔(68)。设置在第一和第二部分之间并与它们隔开的可动构件使热能的至少主要部分能够从第一部分传导到第二部分。可动构件包括孔(70)，该孔在可动构件在打开位置时至少部分与第一和第二孔对准，且当可动构件在关闭位置时不与第一和第二孔中的至少一个对准。

Description

用于高能和高温气体的隔离阀
技术领域
本发明一般地涉及阀，并更具体地涉及用于将一个或多个处理室与衬底处理系统的其它部分隔离的阀。
背景技术
一般而言，集成电路和其它半导体产品的制造包括在诸如硅片的衬底上沉积的一层或多层。使用众所周知的沉积技术，例如化学气相沉积(CVD)，在衬底上生长形成集成电路或其它结构的各层。具体地说，在CVD工艺中，加热的前体材料反应形成衬底的暴露表面上的各层。
CVD系统通常包括与加热系统热接触的处理室、控制前体材料进入处理室的系统、以及保持并控制处理室内氛围条件的真空系统。一些CVD系统还包括反应气体等离子发生器，该等离子发生器在多个不同类型的工艺过程(例如，室清洗、衬底和/或沉积膜的氮化、以及衬底和/或沉积膜的氧化)为处理室提供加热的或高能的流体。
为了对工艺进行控制，可在处理室和反应气体等离子发生器之间和/或在处理室和真空系统之间设置一个或多个阀。这些阀用于将处理室与CVD系统的其它部分隔离，使得用户能控制处理室内的状态，并因此更精确地控制各层在衬底上的沉积。这些阀暴露于处理系统内的流体(例如，气态物质，诸如包括带电粒子、不带电粒子、加热气体、未加热气体、反应气体、不反应气体、高能气体、沉积物质、以及蚀刻物质)。已知这些处理流体由于它们的反应性质和/或温度经过一段时间(例如，几分钟至几小时)可损坏或破坏购得的阀内暴露的聚合体密封件。于是，需要频繁地更换阀来维持适当的处理控制，这使得有大量的时间CVD系统不可用。
发明内容
一般而言，本发明的特征是限制通过阀的导通率而不使用孔之间设置的聚合体密封件的流体流量控制阀。该流体流量控制阀包括：第一部分，限定与流体源流体连通的第一孔；第二部分，限定与第一孔至少部分对准的第二孔；以及可动构件，设置在第一和第二部分之间并与第一和第二部分隔开。可动构件限定有孔，该孔当可动构件在打开位置时至少部分与第一和第二孔对准，当可动构件在关闭位置时不与第一和第二孔中的至少一个对准。可动构件与第一部分和第二部分隔开以限制在关闭位置时通过阀的导通，而不需要在可动构件和第一部分之间的第一密封件或在可动构件和第二部分之间的第二密封件。
另一方面，本发明的特征是保护移动部件与高能或加热流体流隔开的流体流量控制阀。流体流量控制阀包括第一部分，限定与流体源流体连通的第一孔；第二部分，限定与第一孔至少部分对准的第二孔；以及可动构件，设置在第一和第二部分之间并与第一和第二部分隔开。可动构件限定有孔，该孔当可动构件在打开位置时至少部分与第一和第二孔对准，当可动构件在关闭位置时不与第一和第二孔中的至少一个对准。当可动部分在打开位置时，第一部分和第二部分基本上保护可动构件免受流体流的损害。
在又一方面，本发明的特征是一种改进的流体流量控制阀，它能够传导通过其中的热能的主要部分。该流体流量控制阀包括：第一部分，限定与流体源流体连通的第一孔；第二部分，限定与第一孔至少部分对准的第二孔；以及可动构件，设置在第一和第二部分之间并与第一和第二部分隔开，以使热能的至少主要部分能够从第一部分传导到第二部分。可动构件限定有孔，该孔当可动构件在打开位置时至少部分与第一和第二孔对准，当可动构件在关闭位置时不与第一和第二孔中的至少一个对准。
本发明的以上各方面中任何一方面的实施例都可包括以下特征中的一个或多个。当可动构件在打开位置时，第一部分和第二部分基本上保护可动构件免受流体流的损害。第一部分、第二部分和可动构件限定具有共同轴线的同心圆柱体，且可动构件可相对于第一和第二部分围绕共同轴线旋转。可动构件还可包括馈通部分，该馈通部分用于使可动构件能够移动以将孔再定位，且其中第一和第二部分中的至少一个限定可动构件的馈通部分延伸穿过其中的馈通小孔。在一些实施例中，聚合物密封件与可动构件的馈通部分物理连通。在某些实施例中，可动构件的馈通部分可围绕阀的纵向轴线旋转，以在打开位置和关闭位置之间旋转地移动可动构件。
本发明的以上各方面中任何一方面的实施例都可包括以下特征中的任何一个。第一部分和可动部分可隔开以限定具有基本上均匀厚度的间隙。在一些实施例中，间隙的厚度在约0.001英寸至约0.1英寸范围内(例如，0.005英寸，0.05英寸)。第二部分和可动部分也可隔开以限定具有基本上均匀厚度的间隙(即，第二间隙)。第二间隙的厚度也在约0.001英寸至约0.1英寸范围内。在一些实施例中，从流体源供应到阀的第一孔的流体包括氟气。在一些实施例中，供应到第一孔的流体可包括加热的气体或高能气体。当可动构件在打开位置时，热量主要通过靠近孔并与流过孔的加热的或高能流体接触的表面从加热的或高能流体流传递到可动构件。在某些实施例中，热量通过第一部分和第二部分中的至少一个从热源传递到可动构件。热源与第一部分和第二部分中的至少一个接触，在一些实施例中热源可至少部分嵌入第一部分或第二部分。第一部分、第二部分、和/或可动构件可包括铝。在一些实施例中，该阀还可包括传输流体的多个出口端口。
一般而言，上述阀可包括以下优点中的一个或多个。这些阀可用在存在高能气体(例如等离子激活的氟气)和/或高温(例如，200℃以上)的环境中。上述这些阀，由于第一部分、第二部分和可动部分的定位，可限制通过其中的导通，跨越其传导热能，并保护可动部分免受高能气体的损害。因此，当使用高温和/或高能气体时，用户可控制处理室内的氛围条件并因此可控制衬底上一层或多层上的沉积。又于是，阀在使用时经受较少的磨损和撕扯。因此，花费较少的时间来再调整、维护、和/或替换阀。
一般而言，本发明的另一方面的特征是一种用于传输离解气体的装置，包括用于离解气体的发生器；以及与发生器的气体输出气体连通的气体流量控制阀。该气体流量控制阀包括：第一部分，限定与气体输出流体连通的第一孔；第二部分，限定与气体传输端口流体连通的第二孔；以及可动构件，设置在第一和第二部分之间并与第一和第二部分隔开，以使热能的至少主要部分能够从第一部分传导到第二部分，可动构件限定有孔，该孔当可动构件在打开位置时至少部分与第一和第二孔对准，当可动构件在关闭位置时不与第一和第二孔中的至少一个对准。
在另一方面，本发明的特征是一种用于传输离解气体的装置。该装置包括用于离解气体的发生器；以及气体流量控制阀，与发生器的气体输出气体连通。该气体流量控制阀包括：第一部分，限定与气体输出流体连通的第一孔；第二部分，限定与气体传输端口流体连通的第二孔；以及可动构件，设置在第一和第二部分之间并与第一和第二部分隔开。可动构件限定有孔，该孔当可动构件在打开位置时至少部分与第一和第二孔对准，当可动构件在关闭位置时不与第一和第二孔中的至少一个对准。当可动部分在打开位置时，第一部分和第二部分基本上保护可动构件免受流体流的损害。
在另一方面，本发明的特征是一种用于传输离解气体的装置。该装置包括用于离解气体的发生器；以及气体流量控制阀，与所述发生器的气体输出气体连通。该气体流量控制阀包括：第一部分，限定与气体输出流体连通的第一孔；第二部分，限定与气体传输端口流体连通的第二孔；以及可动构件，设置在第一和第二部分之间并与第一和第二部分隔开。可动构件限定有孔，该孔当可动构件在打开位置时至少部分与第一和第二孔对准，当可动构件在关闭位置时不与第一和第二孔中的至少一个对准。当可动部分在关闭位置时，可动构件与第一部分和第二部分隔开以限制在关闭位置时通过阀的导通，而不需要在可动构件和第一部分之间的第一密封件或在可动构件和第二部分之间的第二密封件。
本发明的这些方面的各实施例可包括以下特征中的一个或多个。该阀和发生器可隔开六英寸或更小的距离。即，阀可设置在等离子发生器的出口6英寸范围内(例如，3英寸、2英寸、1英寸)，因为本发明的阀不像常规阀，不包括暴露于发生器发出的高能气体和/或高温的聚合物密封件。该发生器可包括等离子室；变压器，具有围绕等离子室的一部分的磁芯和一次绕组；以及AC电源，在所述室内感应AC电势，该电势形成环形等离子体，该等离子体完成变压器的二次电路。
一般而言，上述装置可包括以下优点中的一个或多个。当可动构件在关闭位置时，用在该装置中的阀可防止流体例如处理室内的气体回流到发生器。在各实施例中，小量的净化气体，诸如氩气可引入该装置的阀的气体传输端口。相信由于第一部分、可动构件、以及第二部分之间的间隔，当可动构件在关闭位置时，净化气体形成防止气体(例如处理室内的气体)通过阀回流并进入发生器的屏障。于是，需要时用户可控制阀以提供处理室和发生器之间的隔离。本发明的另一优点是温度范围和在其中可使用的气体。具体地说，用在本发明中的阀较之可购得的阀可承受更高的温度并可暴露于更活性和/或高能的气体。于是，在处理过程中可使用较高的温度。此外，该装置的阀使用更长时间才需要维护。
在另一方面，本发明的特征是一种系统，包括：包括流体的入口和出口的室；控制所述室内压力的泵；以及设置在出口和泵之间的阀。该阀包括第一部分、第二部分和可动构件。第一部分限定与泵流体连通的第一孔。第二部分限定至少部分与第一孔对准的第二孔。第二孔与所述室流体连通。可动构件设置在第一和第二部分之间并与第一和第二部分隔开以使热能的至少主要部分能够从第一部分传导到第二部分。可动构件限定有孔，该孔当可动构件在打开位置时至少部分与第一和第二孔对准。
在另一方面，本发明的特征是一种系统，包括：包括流体的入口和出口的室；控制所述室内压力的泵；以及设置在出口和泵之间的阀。该阀包括第一部分、第二部分和设置在第一和第二部分之间并与第一和第二部分隔开的可动构件。第一部分限定与气体输出流体连通的第一孔。第二部分限定至少部分与第一孔对准的第二孔。第二孔与气体传输端口流体连通。可动构件限定有孔，该孔当可动构件在打开位置时至少部分与第一和第二孔对准，且当可动构件在关闭位置时不与第一和第二孔中的至少一个对准。可动构件与第一部分和第二部分隔开以限制在关闭位置时通过阀的导通，而不需要在可动构件和第一部分之间的第一密封件或在可动构件和第二部分之间的第二密封件。
在另一方面，本发明的特征是一种系统，包括：包括流体的入口和出口的室；控制所述室内压力的泵；以及设置在出口和泵之间的阀。该阀包括第一部分、第二部分和设置在第一和第二部分之间并与第一和第二部分隔开的可动构件。第一部分限定与气体输出流体连通的第一孔。第二部分限定至少部分与第一孔对准的第二孔。第二孔与气体输出端流体连通。可动构件限定有孔，该孔当可动构件在打开位置时至少部分与第一和第二孔对准，且当可动构件在关闭位置时不与第一和第二孔中的至少一个对准。当可动部分在打开位置时，第一部分和第二部分至少基本上保护可动构件免受流体流的损害。
一般而言，上述系统可包括以下特征中的一个或多个。该阀可在约200℃或更高的温度下运行。例如，该阀可在暴露于200℃、300℃、400℃、500℃、600℃、700℃、800℃、900℃或1000℃温度下的加热气体或高能气体的流体中时运行。上述系统可与热源接触。热量通过阀的第一部分和第二部分中的至少一个从热源传递到可动构件。在一些实施例中，热源与阀的第一部分和第二部分中的至少一个热接触。在一些实施例中热源部分嵌入第一部分或第二部分。
以上中任何实施例可包括以下优点中的一个或多个。该系统中的阀可用于调节所述室内的压力。具体地说，可通过旋转可动构件来改变阀的导通。由于导通可变，可通过由可动构件的位置确定的导通量和所附连真空系统的结合来调节所述室内的压力。本发明的另一优点是由于第一部分、第二部分和可动构件的间隔，该阀可用在包括高温(例如200℃、1000℃)和/或高能气体(例如活性氟气)的系统中，而不损坏阀控制通过其中的流量的能力。
附图说明
在附图中，在所有不同的图中相同的标号一般是指相同的部件。此外，附图不一定是按比例绘制的，而是重点在于示出本发明的原理。
图1是包括根据本发明的实施例的三个阀的CVD系统的视图。
图2A是根据本发明的实施例的阀的分解图。
图2B是图2A的组装阀的剖视图。
图2C是用于图1的CVD系统的一部分的阀的视图。
图2D是图2B中阀的标以A的一部分的放大图。
图3是图2A的组装阀的另一剖视图。
图4是阀的另一实施例的视图。
图5是根据本发明的实施例的阀的剖视图。图5示出了阀的有限元、稳态热研究的结果。
图6是根据本发明的实施例的阀的剖视图。图6示出了阀的有限元、稳态热研究的结果。
图7是根据本发明的实施例的阀的剖视图。图7示出了阀的有限元、稳态热研究的结果。
图8是用于保持可动部分和第一部分之间或可动部分和第二部分之间隔开的间隙相对用于保持跨过设置在关闭位置的图2A的阀的200mTorr压降的净化气体的流率。
具体实施方式
本发明提供了一种用于流体流量控制的阀。流体流量控制阀可包含在用于处理衬底的系统或装置(例如CVD系统)中。具体地说，用在这些系统和装置中的阀可用于将系统的一个或多个部分与其余部分隔离。一般而言，该阀包括第一部分、第二部分和设置在第一和第二部分之间并与两部分隔开的可动部分。在一些实施例中，该阀使热能的大部分(例如热能的约85％至约100％之间)能够在通过其传导。在某些实施例中，阀的第一和第二部分中的至少一个保护可动部分免受流过的流动流(例如，加热的流体、高能流体)的损害。在一些实施例中，该阀限制流体通过而不使用第一部分、第二部分或可动部分上的孔之间设置的聚合物密封件。
图1示出了包括根据本发明的三个阀15(15a、15b、15c)的CVD系统10。CVD系统10用于处理衬底。具体地说，CVD系统10用于将薄膜从气体前体沉积在衬底上。CVD系统10包括保持衬底并与加热系统(未示出)热接触的两个处理室20、控制进入处理室20的气体流量的两个气体调节系统30(例如，每个调节系统可包括与调节器和质量流量控制器结合的一个或多个气体箱)、以及两个真空泵40。CVD系统10还包括设置在两处理室20之间的反应气体等离子发生器50。反应气体等离子发生器50用于清洗处理室20。即，反应气体等离子发生器50可用于向处理室传送反应的、加热的、和/或高能气体，例如氟气，以移除沉积过程中可形成在处理室20的壁上的不合要求的沉积物。一般而言，反应气体等离子发生器包括等离子室；变压器，具有围绕等离子室的一部分的磁芯和一一次绕组；以及AC电源，用于在等离子室内感应的AC电势形成环形等离子体而完成变压器的二次电路。可购得的反应气体等离子发生器的实例包括ASTRON发生器、ASTRONi发生器、ASTRONe发生器和ASTRONex发生器，这些都可从Wilimington，MA的万机仪器(MK8)得到。
在处理室20和反应气体等离子发生器50之间设有三个阀之一，阀15a。阀15a控制从反应气体等离子发生器50到处理室20的诸如反应的、高能的、或加热的气体的流体流量。参见图2a和2B，阀15a包括第一部分60、第二部分62、和设置在第一和第二部分之间并与两部分隔开的可动构件64(例如，见图2B和图2D中标以A的截面)。第一部分60、第二部分62、和可动构件64由诸如铝的不起反应的、导热金属制成，并分别包括成对孔66、68和70。阀15a的第一和第二部分60和62具有圆柱形本体并用固定件72定位并固定在一起，使得孔66和68至少部分对准并使得在部分60和62之间有金属与金属的接触(例如，接触位置63)，如图2A所示。可动构件64还具有圆柱形本体并可围绕阀15a的纵向轴线74旋转。于是，可操纵(例如通过馈通电动机76机械地操纵)可动构件64使得孔66、68和70至少部分对准。当孔66、68和70至少部分对准时，从反应气体等离子发生器50进入输入端78的流体流过阀15a，包括孔66、70和68。流体流出第二部分上的一对孔68(见图2B)，并通过出口80(见图2C)流出阀15a，进入处理室20。
当可动构件64处在两个孔70不与孔66和68对准的位置(例如，孔66和70不对准和/或孔68和70不对准)时，阀15a防止或限制穿过其中的流体通过。于是，防止流体从反应气体等离子发生器50流到出口80，由此将反应气体等离子发生器50与CVD系统10的其余部分隔离。当阀15a中的可动构件64放置在关闭位置时，即孔66和70不对准和/或孔68和70不对准时，反应气体等离子发生器50与CVD系统10的其余部分隔离，且防止流体(例如，反应气体、高能气体、加热气体)从发生器50进入处理室20。当可动构件64设置在打开位置时，即孔66、70和68至少部分对准时，提供流体从发生器50到处理室20。
可动构件64与第一和第二部分60和62隔开，使得可动构件64在打开和关闭位置之间自由旋转。在某些实施例中，诸如图2A和2B所示的实施例，设有馈通电动机76来控制可动构件64的定位。例如，CVD操作员(例如用户)可通过启动馈通电动机76来控制流体是否从反应气体等离子发生器50流到处理室20。具体地说，用户可通过启动电动机76来使可动构件64围绕纵向轴线74旋转而将可动构件64设置在打开位置(即，流体流动位置)或关闭位置(即阻止流体流动位置)。为了容纳馈通电动机76并使可动构件64能够运动，第二部分62在其基部82包括馈通小孔，且可动构件64包括馈通部分84。馈通部分84延伸穿过基部82上的馈通小孔并连接到电动机76的旋转部分86。于是，控制电动机76的运动的用户可控制可动构件64的旋转，并因此控制通过阀15a的流体流量。为了防止或阻止从基部82上馈通孔的泄漏，在馈通孔和馈通部分84之间设置聚合物密封件(例如，可在插入馈通孔之前围绕馈通部分84的周界设置聚合物o形环)。
除了控制流体是否流过阀15a，用户还可通过控制孔66、70和68对准的程度来控制流体穿过出口80的量。例如，用户可通过将可动构件64旋转到对准程度减小的位置(例如孔66、68、70仅部分对准，使得穿过阀的开口通道的面积小于孔66、68或70限定的面积)来减小流过阀15a的流体流量。于是经过阀15a的流体减少且流率下降。
参见图2B和2D，可动构件分别与第一和第二部分60，62隔开距离d1和d2。每个距离d1和d2足够大以使可动构件64能够旋转，且同时足够小使得第一部分60和可动构件64和/或第二部分62和可动部分64之间能够进行热传导。具体地说，由于第一部分60、第二部分62和可动构件64的间隔，通过阀15a传导施加到第一或第二部分上的至少85％(例如90％、95％、100％)的热能。即，施加到阀15a的热能的一部分(例如约60％至约80％)通过第一和第二部分60，62之间的金属与金属的接触(例如在接触位置63)传导，且施加到阀15a的热能的其余部分(例如约20％至约40％)经过d1到可动部分64且然后经过d2到第二部分62。在一些实施例中，距离d1(即第一部分60和可动构件64之间的间隙)在约0.0001英寸至约0.1英寸之间，并具有基本上均匀的厚度。在某些实施例中，距离d1在与0.001英寸至约0.01英寸之间，例如0.005英寸。第二部分62和可动构件64之间的距离d2也可在约0.0001英寸至0.1英寸之间(例如，在约0.001英寸至0.01英寸之间)，且在一些实施例中，d2具有基本上均匀的厚度。在某些实施例中，距离d2可具有与d1相同的值。
由于施加到第一部分60或第二部分62上的热能的至少85％通过阀传导，至少因为施加的热能可通过阀消散(传导)，阀15a经受较少的磨损和撕扯，且因此防止和/或限制了阀15a的任何单个部分的过热。热能(例如热量)可施加到阀的内侧(例如通过加热流体或高能流体进入入口78并与第一部分60接触)或阀的外侧(例如通过围绕阀外部缠绕的热带，该热带与第二部分62直接接触)。由于第一部分60和可动构件64紧靠和/或第二部分62和可动构件64紧靠，施加到阀的内侧(即，第一部分60)或阀的外侧(即，第二部分62)的热量可通过传导传递到可动构件64。例如，当流体流过阀时，来自通过入口78进入阀15a的加热的或高能流体(即热源)的流动的热量可加热图3所示的第一部分60的五个表面90a、90b、90c、90d和90e以及出口80。由于紧密间隔的第一部分60、第二部分62和可动构件64之间的热连通性，热量传递到可动构件64(通过直接从表面90d和间接跨过间隔d1)和第二部分62(通过从可动构件64跨过d2和从第一部分60通过第一和第二部分60，62的金属与金属的接触)，由此限制阀15a的任何一部分或构件的过热。
第一部分60、第二部分62、和可动构件64之间的热连通还可用于控制阀15a内的温度。在一些实施例中，可通过对第二部分62应用散热装置(例如，冷却板、冷却流体管)来降低第一部分60的温度。在某些实施例中，可通过对第二部分62应用热源(例如，加热器)来增加第一部分60的温度。由于部分60，62和可动构件64之间的热连通性，通过可动构件64和第二部分62或单独通过第二部分62从第一部分60带走热量(例如，当使用散热装置时)或向第一部分60运载热量(例如，当使用热源时)。因此，可控制第一部分60的温度。例如，在一些实施例中，用户可通过向第二部分62提供冷源来防止和/或限制阀15a的过热，且在另一些实施例中，用户可通过对第二部分62应用热源来蒸发阀15a内的沉积物。
在某些实施例中，热源(例如，加热的流体、加热器)或散热装置(例如，冷却板、冷却流体管)至少部分嵌入在第一部分60和/或第二部分62内。例如，如图2B所示，冷却流体的管子90部分嵌入在第二部分62内。在其它实施例中，热源或散热装置可与第一部分60或第二部分62的表面物理接触。例如可向第一部分60的内表面90a、90b、90c和90d提供来自反应气体等离子反应器50的加热流体，或将热带围绕第二部分62的外表面缠绕。
当在关闭位置时，阀15a限制流体穿过其中的导通而不使用设置在第一部分60和可动构件64之间，和/或第二部分62和可动构件64之间的聚合物密封件。具体地说，当阀在关闭位置时，由于第一和第二部分60，62和可动构件64的间隔(即，d1和d2)，至少可基本上防止流体从入口78穿过阀15a到出口80的流体流动。因此，不像依靠移动部件之间的聚合物密封件来形成紧密封和阻止流动的常规阀，阀15a不包括其流路(例如入口79直到出口80之间的开口通路)内的聚合物密封件。于是，阀15a可用于不适于聚合物密封件的环境而不损坏阀的关闭能力。例如，阀15a可用于控制高能氟气的流动，而不必依靠耗时的阀维护来替换磨损或损坏的聚合物密封件。
由于阀15a的构造，它还能经受苛刻或恶劣的环境。除了它没有在流体流路中使用聚合物密封件，第一和第二部分60，62的定位用于保护可动构件64免受流体流的损害。于是，仅阀的静止部分(即第一部分60和第二部分62)暴露于经过阀的流体。可动构件64和旋转部分86没有暴露于流动的流体，且因此不会被流体相互作用损害。一般而言，移动部件比静止部件更易于受到流体流的损害。因此，第一和第二部分60，62设置成屏蔽移动部件与流动流体的接触(例如，固定部分60和62围绕可动构件64和旋转部分86)。
除了阀15a，CVD系统10还包括阀15b和15c。阀15b和15c各设置在处理室20之一和真空泵40之一之间。参见图4，阀15b和15c各包括第一部分60、第二部分62和可动构件64。第一和第二部分60和62和可动构件64间隔成如上所述对阀15a那样。事实上，阀15b和15c与阀15a相同，只是除了包括的出口路径的数量不同。具体地说，阀15a包括两个出口路径(即，第一部分60、第二部分62、可动构件64上的各两个孔和两个出口80)，而阀15b和15c中的每个仅包括一个出口路径(即，第一部分60、第二部分62、可动构件64上的各一孔和一出口80)。
阀15b和15c与两真空泵40联合工作以辅助控制处理室20内的条件。例如，当阀15b和15c在打开位置时，每个处理室20在它们相应的真空泵40的影响下(即，在降低的压力下)。当阀15b和15c在关闭位置时，各处理室20与它们相应的真空泵10隔离，且当阀15b和15c在打开和关闭位置之间时，处理室20经受一定程度的真空影响。于是，用户可通过控制阀15b和15c的位置来控制处理室20内的压力(例如应用到处理室20的真空的量)。
在某些实施例中，阀15b和15c的流路暴露于反应气体，诸如氟气。在一些实施例中，阀15b和15c的流路暴露于高能流体，诸如等离子体。在一些实施例中，阀15b和15c的流路暴露于高温(例如约200℃至约1000℃范围，约300℃至约900℃范围)。在以上实施例中的任何一个中，阀15b和15c能够保持它们在打开位置和关闭位置之间旋转的能力并使用户能够控制处理室条件(例如处理室隔离)。
由于即使在恶劣条件下阀15a、15b和15c都能够继续使用户能控制处理室条件，所以阀15a、15b和15c可设置在辐射热量或产生反应或高能流体的装置附近。例如，阀15a可设置在到反应气体发生器六英寸或更少的距离(例如，五英寸、四英寸、三英寸)内，而不会对阀造成严重的损害(例如，安装后的头三个月内阀的维护或修理)。通常，本发明的阀需要少于每六个月一次的频率的维护，且在一些实施例中，阀仅需要每年维护一次(例如阀旋转500,000次之后，阀旋转1,000,000次之后)。
以下给出的实例进一步说明了阀15a、15b和15c的一些优点。
实例1
图5示出了稳态热有限元分析计算的结果。在该实例中，第一部分60、第二部分62和可动构件64各由具有4.24 W/in/℃热传导率的铝制成。第一部分60和可动构件64之间的间隔d1是0.005英寸，且第二部分62和可动部分之间的间隔d2也是0.005英寸。热分析研究了对具有热传导率为7.08x10-4W/in/℃且通过阀来自反应气体等离子发生器的流动的氟气产生的温度效应。测定了当氟气以3W/in2的内部热流率穿过阀时，氟气对第一部分60的五个表面90a、90b、90c、90d和90e和出口80(见图3)施加的热量。该计算中使用的环境温度是50℃且阀的外部以0.03W/in2的热流率经受冷却。如图5所示，阀经受的最高温度是111.248℃，且最低温度值是98.9097℃。因此，具有0.005英寸d1和0.005英寸d2的阀能够热传导通过阀施加的热能的主要部分，如阀内的小的热梯度明显显示的那样(即通过阀的最高和最低温度之间的12.338℃的梯度)。
实例2
图6示出了稳态热有限元分析计算的结果。在该实例中，第一部分60、第二部分62和可动构件64各由具有4.24W/in/℃的热传导率的铝制成。第一部分60和可动构件64之间的间隔d1是0.001英寸，且第二部分62和可动部分之间的间隔d2也是0.001英寸。热分析研究了对具有热传导率为7.08x10-4W/iN/℃且通过阀来自反应气体等离子发生器的流动的氟气产生的温度效应。当氟气以3W/in2的内部热流率穿过阀时，氟气对第一部分60的五个表面90a、90b、90c、90d和90e和出口80(见图3)施加热量。该计算中使用的环境温度是50℃且阀的外部以0.03W/in2的热流率经受冷却。如图6所示，阀经受的最高温度是108.948℃，且最低温度值是100.164℃。
由于与实例1相比d1和d2减小，阀内的温度梯度减小(即，实例2的8.784℃对实例1的12.338℃)，因此，通过本实例的阀比通过实例1的阀传导更多得多的热量(即，较低的热阻)。于是可认为，通过阀的热传导率的增加是可动构件64分别与第一和第二部分60和62之间的更近间隔d1和d2的结果。例如，当d2减小时，可动构件64和第二部分62之间的温度梯度减小，致使更多的热能从可动构件64通过到第二部分62，反之亦然。
实例3
图7示出了稳态热有限元分析计算的结果。在该实例中，第一部分60、第二部分62和可动构件64各由具有4.24W/in/℃的热传导率的铝制成。第一部分60和可动构件64之间的间隔d1是0.005英寸，且第二部分62和可动部分之间的间隔d2也是0.005英寸。
热分析研究了对阀的第二部分62施加外部热源产生的温度效应。具体地说，该分析计算了将具有100℃温度的热带缠绕在阀的外部表面上的结果。如图7所示，阀经受的最高温度是100.189℃，且最低温度值是99.0084℃。因此，具有0.005英寸d1和0.005英寸d2的阀能够热传导施加到第二部分62直到第一部分60的能量的基本全部，如整个阀内的小的热梯度明显显示的那样(即1.181℃)。
对普通技术人员会有在此所描述的变型、更改和其它实施例，而不背离本发明的精神和范围。例如，以上已经描述阀15a、15b和15c为具有一个或两个出口路径，而根据本发明的阀可具有任何数量(例如一个、两个、三个、四个)出口路径。因而，本发明并不是仅限定为前述示例性说明。
实例4
图8示出了用于在关闭的阀两边产生200mTorr压降的净化和/或流动气体的量，由此防止沿不合要求的方向的流动(即，防止从入口78到出口80通过阀15a的流动)。可通过入口78将净化气体引入反应器50下方。图8中的图示出了用于在具有5/8英寸内部直径(如图2A中示出的几何形状)并连接到保持在1Torr的处理室的阀两边产生200mTorr压降的氮气(在20℃)100的量和氩气(在100℃)105的量。此外，该图还示出了在具有5/8英寸内径闭合的阀中对于各种气体间隔/距离(例如，0.005英寸的间隙对应于d1等于0.005英寸且d2等于0.005英寸的)用于保持200mTorr压降的氮气100和氩气105的理论值。如图8中的图所示，具有0.005英寸间隙的阀使用小于1sccm的净化气体(即，氮气100或氩气102)来有效地保持入口78处的压力在1.2Torr的值，而保持出口80处的压力为1Torr。

Claims (89)

1.一种流体流量控制阀，包括：
第一部分，限定与流体源流体连通的第一孔；
第二部分，限定与所述第一孔至少部分对准的第二孔；以及
可动构件，设置在所述第一和第二部分之间并与所述第一和第二部分隔开，以使热能的至少主要部分能够从所述第一部分传导到所述第二部分，所述可动构件限定有孔，当所述可动构件在打开位置时所述孔至少部分与所述第一和第二孔对准，当所述可动构件在关闭位置时所述孔不与所述第一和第二孔中的至少一个对准。
2.如权利要求1所述的阀，其特征在于，当所述可动构件在打开位置时，所述第一部分和所述第二部分基本上保护所述可动构件免受流体流的损害。
3.如权利要求1所述的阀，其特征在于，所述第一部分、所述第二部分和所述可动构件限定具有共同轴线的同心圆柱体，且所述可动构件可相对于所述第一和第二部分围绕所述共同轴线旋转。
4.如权利要求1所述的阀，其特征在于，所述可动构件还包括馈通部分，所述馈通部分用于使所述可动构件移动以将所述孔再定位，且其中所述第一和第二部分中的至少一个限定所述可动构件的所述馈通部分延伸穿过其中的馈通小孔。
5.如权利要求4所述的阀，其特征在于，聚合物密封件与所述可动构件的所述馈通部分物理连通，提供流体密封。
6.如权利要求4所述的阀，其特征在于，所述可动构件的所述馈通部分可围绕所述阀的纵向轴线旋转，以在所述打开位置和所述关闭位置之间旋转地移动所述可动构件。
7.如权利要求1所述阀，其特征在于，所述第一部分和所述可动部分隔开以限定具有基本上均匀厚度的间隙。
8.如权利要求7所述的阀，其特征在于，所述间隙的厚度在约0.0001英寸至约0.1英寸范围内。
9.如权利要求1所述的阀，其特征在于，所述第二部分和所述可动部分间隔开以限定具有基本上均匀厚度的间隙。
10.如权利要求9所述的阀，其特征在于，所述间隙的厚度在约0.0001英寸至约0.1英寸范围内。
11.如权利要求1所述的阀，其特征在于，从所述流体源供应到所述第一孔的流体包括加热的或高能气体。
12.如权利要求1所述的阀，其特征在于，从所述流体源供应到所述第一孔的流体包括氟气。
13.如权利要求1所述的阀，其特征在于，当所述可动构件在打开位置时，来自加热的或高能流体流的热量主要通过靠近所述孔并与流过所述孔的所述加热的或高能流体流接触的表面传递到所述可动构件。
14.如权利要求1所述的阀，其特征在于，来自热源的热量通过所述第一部分和所述第二部分中的至少一个传递到所述可动构件。
15.如权利要求14所述的阀，其特征在于，所述热源与所述第一部分和所述第二部分中的至少一个接触。
16.如权利要求14所述的阀，其特征在于，所述热源至少部分嵌入所述第一部分或所述第二部分中的一个。
17.如权利要求1所述的阀，其特征在于，所述第一部分由铝制成。
18.如权利要求1所述的阀，其特征在于，所述第二部分由铝制成。
19.如权利要求1所述的阀，其特征在于，所述可动构件由铝制成。
20.如权利要求1所述的阀，其特征在于，还包括多个出口端口。
21.一种流体流量控制阀，包括：
第一部分，限定与流体源流体连通的第一孔；
第二部分，限定与所述第一孔至少部分对准的第二孔；以及
可动构件，设置在所述第一和第二部分之间并与所述第一和第二部分隔开，所述可动构件限定有孔，当所述可动构件在打开位置时所述孔至少部分与所述第一和第二孔对准，当所述可动构件在关闭位置时所述孔不与所述第一和第二孔中的至少一个对准，当所述可动部分在打开位置时，所述第一部分和所述第二部分至少基本上保护所述可动构件免受流体流损害。
22.如权利要求21所述的阀，其特征在于，所述第一部分、所述第二部分和所述可动构件限定具有共同轴线的同心圆柱体，且所述可动构件可相对于所述第一和第二部分围绕所述共同轴线旋转。
23.如权利要求21所述的阀，其特征在于，所述可动构件还包括馈通部分，所述馈通部分用于使所述可动构件移动以将所述孔再定位，且其中所述第一和第二部分中的至少一个限定所述可动构件的所述馈通部分延伸穿过其中的馈通小孔。
24.如权利要求23所述的阀，其特征在于，聚合物密封件与所述可动构件的所述馈通部分物理连通，提供流体密封。
25.如权利要求23所述的阀，其特征在于，所述可动构件的所述馈通部分可围绕所述阀的纵向轴线旋转，以在所述打开位置和所述关闭位置之间旋转地移动所述可动构件。
26.如权利要求21所述阀，其特征在于，所述第一部分和所述可动部分隔开以限定具有基本上均匀厚度的间隙。
27.如权利要求26所述的阀，其特征在于，所述间隙的厚度在约0.0001英寸至约0.1英寸范围内。
28.如权利要求21所述的阀，其特征在于，所述第二部分和所述可动部分间隔开以限定具有基本上均匀厚度的间隙。
29.如权利要求28所述的阀，其特征在于，所述间隙的厚度在约0.0001英寸至约0.1英寸范围内。
30.如权利要求21所述的阀，其特征在于，从所述流体源供应到所述第一孔的流体包括加热的或高能气体。
31.如权利要求21所述的阀，其特征在于，从所述流体源供应到所述第一孔的流体包括氟气。
32.如权利要求21所述的阀，其特征在于，当所述可动构件在打开位置时，来自加热的或高能流体流的热量主要通过靠近所述孔并与流过所述孔的所述加热的或高能流体流接触的表面传递到所述可动构件。
33.如权利要求21所述的阀，其特征在于，来自热源的热量通过所述第一部分和所述第二部分中的至少一个传递到所述可动构件。
34.如权利要求33所述的阀，其特征在于，所述热源与所述第一部分和所述第二部分中的至少一个接触。
35.如权利要求33所述的阀，其特征在于，所述热源至少部分嵌入所述第一部分或所述第二部分中的一个。
36.如权利要求21所述的阀，其特征在于，所述第一部分由铝制成。
37.如权利要求21所述的阀，其特征在于，所述第二部分由铝制成。
38.如权利要求21所述的阀，其特征在于，所述可动构件由铝制成。
39.如权利要求21所述的阀，其特征在于，还包括多个出口端口。
40.一种流体流量控制阀，包括：
第一部分，限定与流体源流体连通的第一孔；
第二部分，限定与所述第一孔至少部分对准的第二孔；以及
可动构件，设置在所述第一和第二部分之间，所述可动构件限定有孔，当所述可动构件在打开位置时所述孔至少部分与所述第一和第二孔对准，当所述可动构件在关闭位置时所述孔不与所述第一和第二孔中的至少一个对准，所述可动构件与所述第一部分和所述第二部分隔开以限制在所述关闭位置时所述阀的导通，而不需要在所述可动构件和所述第一部分之间的第一密封件或在所述可动构件和所述第二部分之间的第二密封件。
41.如权利要求40所述的阀，其特征在于，当所述可动构件在打开位置时，所述第一部分和所述第二部分基本上保护所述可动构件免受流体流的损害。
42.如权利要求40所述的阀，其特征在于，所述第一部分、所述第二部分和所述可动构件限定具有共同轴线的同心圆柱体，且所述可动构件可相对于所述第一和第二部分围绕所述共同轴线旋转。
43.如权利要求40所述的阀，其特征在于，所述可动构件还包括馈通部分，所述馈通部分用于使所述可动构件移动以将所述孔再定位，且其中所述第一和第二部分中的至少一个限定所述可动构件的所述馈通部分延伸穿过其中的馈通小孔。
44.如权利要求43所述的阀，其特征在于，聚合物密封件与所述可动构件的所述馈通部分物理连通，提供流体密封。
45.如权利要求43所述的阀，其特征在于，所述可动构件的所述馈通部分可围绕所述阀的纵向轴线旋转，以在所述打开位置和所述关闭位置之间旋转地移动所述可动构件。
46.如权利要求40所述的阀，其特征在于，所述第一部分和所述可动部分隔开以限定具有基本上均匀厚度的间隙。
47.如权利要求46所述的阀，其特征在于，所述间隙的厚度在约0.0001英寸至约0.1英寸范围内。
48.如权利要求40所述的阀，其特征在于，所述第二部分和所述可动部分间隔开以限定具有基本上均匀厚度的间隙。
49.如权利要求48所述的阀，其特征在于，所述间隙的厚度在约0.0001英寸至约0.1英寸范围内。
50.如权利要求40所述的阀，其特征在于，从所述流体源供应到所述第一孔的流体包括加热的或高能气体。
51.如权利要求40所述的阀，其特征在于，从所述流体源供应到所述第一孔的流体包括氟气。
52.如权利要求40所述的阀，其特征在于，当所述可动构件在打开位置时，从加热的或高能流体流的热量主要通过靠近所述孔并与流过所述孔的所述加热的或高能流体流接触的表面传递到所述可动构件。
53.如权利要求40所述的阀，其特征在于，来自热源的热量通过所述第一部分和所述第二部分中的至少一个传递到所述可动构件。
54.如权利要求53所述的阀，其特征在于，所述热源与所述第一部分和所述第二部分中的至少一个接触。
55.如权利要求53所述的阀，其特征在于，所述热源至少部分嵌入所述第一部分和所述第二部分中的一个。
56.如权利要求40所述的阀，其特征在于，所述第一部分由铝制成。
57.如权利要求40所述的阀，其特征在于，所述第二部分由铝制成。
58.如权利要求40所述的阀，其特征在于，所述可动构件由铝制成。
59.如权利要求40所述的阀，其特征在于，还包括多个出口端口。
60.一种用于传输离解气体的装置，所述装置包括：
用于离解气体的发生器；以及
气体流量控制阀，与所述发生器的气体输出气体连通，所述阀包括：
第一部分，限定与所述气体输出流体连通的第一孔；
第二部分，限定与所述第一孔至少部分对准的第二孔，所述第二部分与气体传输端口流体连通；以及
可动构件，设置在所述第一和第二部分之间并与所述第一和第二部分隔开，以使热能的至少主要部分能够从所述第一部分传导到所述第二部分，所述可动构件限定有孔，当所述可动构件在打开位置时所述孔至少部分与所述第一和第二孔对准，当所述可动构件在关闭位置时所述孔不与所述第一和第二孔中的至少一个对准。
61.如权利要求60所述的装置，其特征在于，所述阀和所述发生器之间的距离小于六英寸。
62.如权利要求60所述的装置，其特征在于，所述发生器包括：
等离子室；
变压器，具有围绕所述等离子室的一部分的磁芯和一次绕组；以及
AC电源，在所述室内感应AC电势，所述电势形成环形等离子体，所述等离子体完成所述变压器的二次电路。
63.一种用于传输离解气体的装置，所述装置包括：
用于离解气体的发生器；以及
气体流量控制阀，与所述发生器的气体输出气体连通，所述阀包括：
第一部分，限定与所述气体输出流体连通的第一孔；
第二部分，限定与所述第一孔至少部分对准的第二孔，所述第二孔与气体传输端口流体连通；以及
可动构件，设置在所述第一和第二部分之间并与所述第一和第二部分隔开，所述可动构件限定有孔，当所述可动构件在打开位置时所述孔至少部分与所述第一和第二孔对准，当所述可动构件在关闭位置时所述孔不与所述第一和第二孔中的至少一个对准，当所述可动部分在打开位置时，所述第一部分和所述第二部分至少基本上保护所述可动构件免受流体流的损害。
64.如权利要求63所述的装置，其特征在于，所述阀和所述发生器之间的距离小于六英寸。
65.如权利要求63所述的装置，其特征在于，所述发生器包括：
等离子室；
变压器，具有围绕所述等离子室的一部分的磁芯和一次绕组；以及
AC电源，在所述室内感应AC电势，所述电势形成环形等离子体，所述等离子体完成所述变压器的二次电路。
66.一种用于传输离解气体的装置，所述装置包括：
用于离解气体的发生器；以及
气体流量控制阀，与所述发生器的气体输出气体连通，所述阀包括：
第一部分，限定与所述气体输出流体连通的第一孔；
第二部分，限定与所述第一孔至少部分对准的第二孔，所述第二孔与气体传输端口流体连通；以及
可动构件，设置在所述第一和第二部分之间，所述可动构件限定有孔，当所述可动构件在打开位置时所述孔至少部分与所述第一和第二孔对准，当所述可动构件在关闭位置时所述孔不与所述第一和第二孔中的至少一个对准，所述可动构件与所述第一部分和所述第二部分隔开以限制在所述关闭位置时所述阀的导通，而不需要在所述可动构件和所述第一部分之间的第一密封件或在所述可动构件和所述第二部分之间的第二密封件。
67.如权利要求66所述的装置，其特征在于，所述阀和所述发生器之间的距离小于六英寸。
68.如权利要求66所述的装置，其特征在于，所述发生器包括：
等离子室；
变压器，具有围绕所述等离子室的一部分的磁芯和一次绕组；以及
AC电源，在所述室内感应AC电势，所述电势形成环形等离子体，所述等离子体完成所述变压器的二次电路。
69.一种系统，包括：
包括流体的入口和出口的室；
控制所述室内压力的泵；以及
设置在所述出口和所述泵之间的阀，所述阀包括：
第一部分，限定与所述泵流体连通的第一孔；
第二部分，限定与所述第一孔至少部分对准的第二孔，所述第二孔与所述室流体连通；以及
可动构件，设置在所述第一和第二部分之间并与所述第一和第二部分隔开，以使热能的至少主要部分能够从所述第一部分传导到所述第二部分，所述可动构件限定有孔，当所述可动构件在打开位置时所述孔至少部分与所述第一和第二孔对准，当所述可动构件在关闭位置时所述孔不与所述第一和第二孔中的至少一个对准。
70.如权利要求69所述的系统，其特征在于，所述阀在约200℃或更高的温度下运行。
71.如权利要求70所述的系统，其特征在于，所述阀在低于约1000℃的温度下运行。
72.如权利要求69所述的系统，其特征在于，来自热源的热量通过所述阀的所述第一部分和所述第二部分中的至少一个传递到所述可动构件。
73.如权利要求72所述的系统，其特征在于，所述热源与所述阀的所述第一部分和所述第二部分中的至少一个热接触。
74.如权利要求72所述的系统，其特征在于，所述热源至少部分嵌入所述第一部分或所述第二部分中。
75.如权利要求69所述的系统，其特征在于，所述流体包括加热的或高能气体。
76.一种系统，包括：
包括流体的入口和出口的室；
控制所述室内压力的泵；以及
设置在所述出口和所述泵之间的阀，所述阀包括：
第一部分，限定与所述泵流体连通的第一孔；
第二部分，限定与所述第一孔至少部分对准的第二孔，所述第二孔与所述室流体连通；以及
可动构件，设置在所述第一和第二部分之间并与所述第一和第二部分隔开，所述可动构件限定有孔，当所述可动构件在打开位置时所述孔至少部分与所述第一和第二孔对准，当所述可动构件在关闭位置时所述孔不与所述第一和第二孔中的至少一个对准，当所述可动部分在打开位置时，所述第一部分和所述第二部分至少基本上保护所述可动构件免受流体流的损害。
77.如权利要求76所述的系统，其特征在于，所述阀在约200℃或更高的温度下运行。
78.如权利要求77所述的系统，其特征在于，所述阀在低于约1000℃的温度下运行。
79.如权利要求77所述的系统，其特征在于，来自热源的热量通过所述阀的所述第一部分和所述第二部分中的至少一个传递到所述可动构件。
80.如权利要求79所述的系统，其特征在于，所述热源与所述阀的所述第一部分和所述第二部分中的至少一个热接触。
81.如权利要求79所述的系统，其特征在于，所述热源至少部分嵌入所述第一部分或所述第二部分中。
82.如权利要求76所述的系统，其特征在于，所述流体包括加热的或高能气体。
83.一种系统，包括：
包括流体的入口和出口的室；
控制所述室内压力的泵；以及
设置在所述出口和所述泵之间的阀，所述阀包括：
第一部分，限定与所述泵流体连通的第一孔；
第二部分，限定与所述第一孔至少部分对准的第二孔，所述第二孔与所述室流体连通；以及
可动构件，设置在所述第一和第二部分之间，所述可动构件限定有孔，当所述可动构件在打开位置时所述孔至少部分与所述第一和第二孔对准，当所述可动构件在关闭位置时所述孔不与所述第一和第二孔中的至少一个对准，所述可动构件与所述第一部分和所述第二部分隔开以限制在所述关闭位置时所述阀的导通，而不需要在所述可动构件和所述第一部分之间的第一密封件或在所述可动构件和所述第二部分之间的第二密封件。
84.如权利要求83所述的系统，其特征在于，所述阀在约200℃或更高的温度下运行。
85.如权利要求84所述的系统，其特征在于，所述阀在低于约1000℃的温度下运行。
86.如权利要求83所述的系统，其特征在于，来自热源热量通过所述阀的所述第一部分和所述第二部分中的至少一个传递到所述可动构件。
87.如权利要求86所述的系统，其特征在于，所述热源与所述阀的所述第一部分和所述第二部分中的至少一个热接触。
88.如权利要求86所述的系统，其特征在于，所述热源至少部分嵌入所述第一部分或所述第二部分中。
89.如权利要求83所述的系统，其特征在于，所述流体包括加热的或高能气体。
CNA2006800214165A 2005-05-09 2006-05-08 用于高能和高温气体的隔离阀 Pending CN101198812A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/124,704 US20060249702A1 (en) 2005-05-09 2005-05-09 Isolation valve for energetic and high temperature gases
US11/124,704 2005-05-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101198812A true CN101198812A (zh) 2008-06-11

Family

ID=36923399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2006800214165A Pending CN101198812A (zh) 2005-05-09 2006-05-08 用于高能和高温气体的隔离阀

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20060249702A1 (zh)
EP (1) EP1886050A2 (zh)
JP (1) JP2008540960A (zh)
KR (1) KR20080011284A (zh)
CN (1) CN101198812A (zh)
TW (1) TW200706785A (zh)
WO (1) WO2006122015A2 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106015683A (zh) * 2016-08-05 2016-10-12 维都利阀门有限公司 耐冲蚀可调节型旋塞阀
CN106382134A (zh) * 2015-07-29 2017-02-08 上海电气电站设备有限公司 无芯式汽轮机进汽阀

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8632689B2 (en) * 2011-10-27 2014-01-21 Applied Materials, Inc. Temperature control with stacked proportioning valve
EP3022412A4 (en) * 2013-07-18 2017-03-29 Postevka, Valentin Cylindrical valve assembly
FR3021307B1 (fr) * 2014-05-23 2016-07-01 Cryl Dispositif de transfert d'un liquide

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1043935A (en) * 1911-03-20 1912-11-12 Harlyn Hitchcock Valve.
US1160342A (en) * 1914-02-17 1915-11-16 Walter E Taft Faucet or valve.
US1695014A (en) * 1925-05-18 1928-12-11 Alfred G Heggem Valve
US1792906A (en) * 1927-08-16 1931-02-17 Henry C Heilos Valve
US3276466A (en) * 1962-05-18 1966-10-04 Lockheed Aircraft Corp Rotary hot gas valve
US3971402A (en) * 1975-04-21 1976-07-27 Gallo William C Rotary valve assembly
US4206778A (en) * 1979-01-15 1980-06-10 Gallo William C Rotary valve assembly having a dual purpose valve element
US4319735A (en) * 1980-07-22 1982-03-16 Stanadyne, Inc. Faucet valves
KR100491875B1 (ko) * 2003-02-20 2005-05-31 대명엔지니어링 주식회사 반도체 제조공정용 배기가스 배출밸브

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106382134A (zh) * 2015-07-29 2017-02-08 上海电气电站设备有限公司 无芯式汽轮机进汽阀
CN106382134B (zh) * 2015-07-29 2018-11-02 上海电气电站设备有限公司 无芯式汽轮机进汽阀
CN106015683A (zh) * 2016-08-05 2016-10-12 维都利阀门有限公司 耐冲蚀可调节型旋塞阀

Also Published As

Publication number Publication date
US20060249702A1 (en) 2006-11-09
JP2008540960A (ja) 2008-11-20
WO2006122015A2 (en) 2006-11-16
KR20080011284A (ko) 2008-02-01
TW200706785A (en) 2007-02-16
EP1886050A2 (en) 2008-02-13
WO2006122015A3 (en) 2007-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102294827B1 (ko) 원격 플라즈마 원자층 증착을 위한 라디컬 소스 설계
TWI677593B (zh) 用於提供均勻流動的氣體的設備及方法
JP6335688B2 (ja) コンダクタンス制御を有する化学蒸着装置
KR102484362B1 (ko) 효과적인 혼합 및 퍼징을 위한 유입부
US6692575B1 (en) Apparatus for supporting a substrate in a reaction chamber
KR100758049B1 (ko) 가스 처리 장치
US6454860B2 (en) Deposition reactor having vaporizing, mixing and cleaning capabilities
US20100006032A1 (en) Chamber components for cvd applications
US20080178797A1 (en) Processing chamber with heated chamber liner
CN106148916A (zh) 高温衬底基座模块及其组件
TW202024520A (zh) 用於提供均勻氣流之氣體分配設備與處理腔室
US10113232B2 (en) Azimuthal mixer
CN101198812A (zh) 用于高能和高温气体的隔离阀
CN112673461A (zh) 用于多流前驱物剂量的装置
US20170301568A1 (en) Gas supply mechanism and semiconductor manufacturing system
TWI742537B (zh) 用以防止hdp-cvd腔室發弧的先進塗層方法及材料
JPH111775A (ja) 成膜処理装置
CN115161619B (zh) 阀门及气相沉积设备
CN115167574B (zh) 阀门温控装置及气相沉积设备
JP2004311550A (ja) 基板処理装置
JPS62117318A (ja) 薄膜形成装置の冷却方法および冷却装置
KR100797887B1 (ko) 디퓨젼 플랜지 및 이의 제조방법
KR20200097021A (ko) 온도 조절 장치
KR20150048447A (ko) 기화기 및 원료 공급 장치

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20080611