CN101451619B - 摆阀及等离子体加工装置及其控制反应腔室内压力的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种摆阀及等离子体加工装置及其控制反应腔室内压力的方法，摆阀的主阀芯上设有副摆阀。等离子体加工装置的反应腔室的抽气口处设有这种摆阀，通过这种摆阀及其主阀芯上设有的副摆阀联合控制反应腔室内的压力。在控压过程中，可以是通过对摆阀的开启步数进行划分实现分段控压；也可以通过对反应腔室内的压力进行划分实现分段控压。摆阀的控压能力高，尤其是高压情况下能够更精确的控制压力。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体加工技术，尤其涉及一种摆阀及等离子体加工装置及其控制反应腔室内压力的方法。
背景技术
摆阀是一种根据设定气压来调节压力的阀门装置。在半导体制造的刻蚀制程中，反应腔室内压力稳定性对刻蚀的均匀性和稳定性至关重要，而对反应腔室内压力稳定性的控制主要是靠摆阀来实现的，因此，摆阀性能对刻蚀结果有着关键的影响。
现有技术中的摆阀如图1、图2所示，包括阀体1、阀芯2，阀体1与阀芯2通过轴3铰接，阀芯2绕轴3相对于阀体1旋转，使摆阀以不同的程度打开或关闭。
如图3所示，现有技术中的摆阀，当反应腔室入口气体(N2气)流量为50sccm时，摆阀的开启步数和压力的对应关系如表1：
表1：
| 压力(毫托) | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
| 步数(步) | 380 | 155 | 132 | 116 | 108 | 103 | 98 | 96 | 95 |
可以看出，随着压力的升高，压力每变化10毫托，摆阀的步数变化减少，尤其是在高压的时候，例如在80毫托的时候，摆阀的步数是96步，而压力增加10毫托到90毫托的时候，摆阀的步数仅减少1步，这1步的差异相对于摆阀从全闭到全开1000步来说，非常小。
上述现有技术至少存在以下缺点：
摆阀的控压能力比较差，尤其在高压时摆阀的控压能力较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种控压能力好的摆阀及等离子体加工装置及其控制反应腔室内压力的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的摆阀，包括阀体，所述阀体上设有主阀芯，所述的主阀芯上设有副摆阀。
本发明的等离子体加工装置，包括反应腔室，所述反应腔室的抽气口处设有上述的摆阀。
本发明的上述的等离子体加工装置控制反应腔室内压力的方法，通过上述的摆阀及其主阀芯上设有的副摆阀联合控制反应腔室内的压力。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的摆阀及等离子体加工装置及其控制反应腔室内压力的方法，由于主阀芯上设有副摆阀，通过摆阀及其主阀芯上设有的副摆阀联合控制反应腔室内的压力。控压能力好。
附图说明
图1为现有技术中的摆阀的结构示意图；
图2为现有技术中的摆阀的开启状态示意图；
图3为现有技术中反应腔室入口气体流量为50sccm时的摆阀开启步数和反应腔室内的压力关系示意图；
图4为本发明的摆阀的结构示意图；
图5为本发明的摆阀的主阀芯开启状态示意图；
图6为本发明的摆阀的主阀芯上的副摆阀开启状态示意图。
具体实施方式
本发明的摆阀，其较佳的具体实施方式如图4所示，包括阀体1，阀体1上设有主阀芯4，主阀芯4上设有副摆阀。副摆阀可以包括在主阀芯4开设副排气孔，副排气孔处设有副阀芯5。
主阀芯4可以相对于阀体1转动或移动，使阀体1上的主排气孔关闭或打开；副阀芯5可以相对于主阀芯4转动或移动，使主阀芯4上的副排气孔关闭或打开。形成一种包括主摆阀和副摆阀的复合摆阀。
副阀芯5与主阀芯4之间可以设有铰轴6，副阀芯5与主阀芯4之间通过铰轴6铰接，可以相对转动。
铰轴6可以垂直于主阀芯4的平面，这样副阀芯5转动的方向平行于主阀芯4的平面，类似于平行移动的状态。
铰轴6也可以平行于所述主阀芯4的平面，这样副阀芯5转动的轨迹垂直于主阀芯4的平面，副阀芯5与主阀芯4之间处于相对转动的状态。
副阀芯5与主阀芯4之间的连接方式不限于上述的铰接的方式，也可以采用其它的方式。
本发明的等离子体加工装置，包括反应腔室，反应腔室的抽气口处设有上述的摆阀。
本发明的上述的等离子体加工装置控制反应腔室内压力的方法，通过上述的摆阀及其主阀芯上设有的副摆阀联合控制反应腔室内的压力。
可以单独或同时控制主阀芯4和副阀芯5的动作，实现对反应腔室内不同压力段进行控压。
如图5所示，低压时通过控制主阀芯4的动作控压；
如图6所示，高压时通过控制副阀芯5的动作控压。
具体实施例：
假设在控压过程中，摆阀的总开启步数为1000步，可以是通过对摆阀的开启步数进行划分实现分段控压：
当摆阀的开启步数大于100步时，通过主阀芯4实现控压；
当摆阀的开启步数小于等于100步时，通过副摆阀实现控压。
也可以通过对反应腔室内的压力进行划分实现分段控压，在控压过程中，当反应腔室内进气的流量为45～55sccm，如45、50、55sccm时：
当反应腔室内的压力小于50mT时，通过主阀芯4实现控压；
当反应腔室内的压力大于等于50mT时，通过副摆阀实现控压。
在摆阀的实际应用过程中，可以根据不同的工艺条件，对摆阀的开启步数或反应腔室内的压力进行划分，实现分段控压。
本发明的摆阀，实际上是一个复合摆阀，由主摆阀和副摆阀构成，可以利用主摆阀来控制压力，副摆阀不工作；也可以利用副摆阀来控制压力，主摆阀不工作；也可以是利用主摆阀和副摆阀同时工作来控制压力。提高了摆阀的控压能力，尤其是高压情况下能够更精确的控制压力。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种等离子体加工装置，包括反应腔室，所述反应腔室的抽气口处设有摆阀，所述摆阀包括阀体，所述阀体上设有主阀芯，其特征在于，所述的主阀芯上设有副摆阀；
所述的副摆阀包括在所述主阀芯上设有副排气孔，所述副排气孔处设有副阀芯。
2.根据权利要求1所述的等离子体加工装置，其特征在于，所述副阀芯与所述主阀芯之间设有铰轴。
3.根据权利要求2所述的等离子体加工装置，其特征在于，所述铰轴垂直于所述主阀芯的平面。
4.根据权利要求2所述的等离子体加工装置，其特征在于，所述铰轴平行于所述主阀芯的平面。
5.一种权利要求1至4任一项所述的等离子体加工装置控制反应腔室内压力的方法，其特征在于，通过所述的摆阀及其主阀芯上设有的副摆阀联合控制反应腔室内的压力。
6.根据权利要求5所述的控制反应腔室内压力的方法，其特征在于，在控压过程中，摆阀的总开启步数为1000步；
当摆阀的开启步数大于100步时，通过主阀芯实现控压；
当摆阀的开启步数小于等于100步时，通过副摆阀实现控压。
7.根据权利要求5所述的控制反应腔室内压力的方法，其特征在于，在控压过程中，
当反应腔室内的压力小于50mT时，通过主阀芯实现控压；
当反应腔室内的压力大于等于50mT时，通过副摆阀实现控压。
8.根据权利要求7所述的控制反应腔室内压力的方法，其特征在于，在控压过程中，反应腔室内入口气体流量为45～55sccm。
9.根据权利要求8所述的控制反应腔室内压力的方法，其特征在于，在控压过程中，反应腔室内入口气体流量为50sccm。
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