CN102374315A - 单向控制阀、用于芯片制程的真空装置及防气体反冲方法 - Google Patents

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潘家荣
孙建华
何亮
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Wuxi CSMC Semiconductor Co Ltd
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Abstract

一种单向控制阀，包括设有真空管道连接口和真空泵连接口的腔体、设于腔体内活动覆盖真空管道连接口的挡板以及在真空泵不工作时推动挡板密封所述真空管道连接口的与挡板结合的弹性机构。防止气体中的尘埃反冲至真空管道以及连接真空管道的芯片制程腔体，提高芯片的制造的成功率，减少对芯片和芯片制程腔体的污染，提高芯片的品质，获得更高的经济效益。

Description

单向控制阀、用于芯片制程的真空装置及防气体反冲方法
【技术领域】
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种单向控制阀、用于芯片制程的真空装置及防气体反冲方法。
【背景技术】
科技水平的飞速发展，电子和半导体技术也得到迅猛发展。采用半导体技术所制造的电子元器件大量的应用在家用电器领域、通信领域、办公设备领域、电子娱乐消费领域以及军事领域等，如计算机、移动电话、PDA、军事卫星等。
在大量的半导体电子元器件中，芯片的出现赋予了电子设备生命，具有了运算、分析等功能，极大的提高了工作的便利性并丰富了人们的生活。
芯片的制造一般在工艺腔体内进行，工艺腔体通过真空管道连接至真空泵进行抽真空处理，因而工艺腔体具有高真空、无尘等特点。要保证芯片的制造过程中的真空无尘状态，就得保证真空泵高速不断的工作。然而在真空泵系统中，由于真空泵长期处于运转状态，会由于各种原因如温度过高、震动及堵塞等使真空泵停止工作，即跳泵。当发生跳泵时，真空泵内外的压力差使大气立即反冲到工艺腔体内使得外界的尘埃或者是真空管道内的聚合物颗粒散落，并污染工艺腔体以及芯片。
【发明内容】
有鉴于此，有必要提供一种防止气体反冲的单向控制阀；
此外，还有必要提供一种防止气体反冲的用于芯片制程的真空装置；
此外，还有必要提供一种防气体反冲方法。
一种单向控制阀，包括设有真空管道连接口和真空泵连接口的腔体、设于腔体内活动覆盖真空管道连接口的挡板以及在真空泵不工作时推动挡板密封所述真空管道连接口的与挡板结合的弹性机构。
优选地，所述弹性机构包括固定件，所述固定件一端穿过挡板固定在腔体的内壁，另一端设有固定螺栓；所述挡板与所述固定螺栓之间设有弹簧，所述挡板受所述弹簧的弹力作用沿固定件趋向于真空管道连接口移动。
优选地，还包括垫圈，所述垫圈设置在与挡板接触的腔体的内壁上。
优选地，所述垫圈为圆环形；所述垫圈为橡胶垫圈。
此外，还提供一种用于芯片制程的真空装置，包括依次连通的芯片制程腔体、真空管道以及真空泵，所述真空管道上设置有单向控制阀，所述单向控制阀包括连通真空管道和真空泵的腔体、设于腔体内活动覆盖真空管道连接口的挡板以及在真空泵不工作时推动挡板密封所述真空管道连接口的与挡板结合的弹性机构。
优选地，所述腔体通过真空管道连接口与真空管道连接，通过真空泵连接口与真空泵连接；所述弹性机构包括固定件，所述固定件一端穿过挡板固定在腔体的内壁，另一端设有固定螺栓；所述挡板与所述固定螺栓之间设有弹簧，所述挡板受所述弹簧的弹力作用沿固定件趋向于真空管道连接口移动。
此外，还提供一种防气体反冲的方法，包括如下步骤：
步骤S1，在芯片制程腔体和真空泵之间设置单向控制阀，所述单向控制阀包括设有真空管道连接口和真空泵连接口的腔体、设于腔体内活动覆盖真空管道连接口的挡板以及在真空泵不工作时作动挡板密封所述真空管道连接口的与挡板结合的弹性机构；
步骤S2，真空泵工作时，由真空管道连接口抽出的气体推开挡板，弹性机构被压缩，气体被所述真空泵抽走；
步骤S3，真空泵跳泵时，停止抽真空动作，所述挡板受到弹性机构弹力的作用闭合真空管道连接口，防止外界气体通过真空管道反冲至与真空管道连接口连接的芯片制程腔体。
优选地，所述弹性机构包括与所述挡板套接的固定件，所述固定件一端固定在腔体的内壁，另一端设有固定螺栓；所述挡板与所述固定螺栓之间设有弹簧，所述挡板受所述弹簧的弹力作用沿固定件趋向于真空管道连接口移动。
优选地，所述弹簧分别与所述挡板和固定螺栓相连接。
优选地，还包括在与挡板接触的腔体的内壁上设置垫圈的步骤。
通过设有真空管道连接口和真空泵连接口的单向控制阀，该单向控制阀两端分别与芯片制程腔体和真空泵连接；通过真空泵抽取芯片制程腔体内的气体；当真空泵跳泵时，单向控制阀内的挡板受到弹力作用闭合真空管道连接口；防止气体中的尘埃反冲至真空管道以及连接真空管道的芯片制程腔体，减少对芯片和芯片制程腔体的污染，提高芯片的良率，进而提高芯片的品质，获得更高的经济效益。
用于抽真空的单向控制阀包括固定件，该固定件两端分别连接挡板和固定螺栓，并在挡板和固定螺栓之间套接有弹簧，结构精简、巧妙，节省材料。
该弹簧套接在挡板和固定螺栓之间易于安装和拆卸。
该垫圈可以防止挡板在弹簧的推力的作用下与反冲装置内壁碰撞，保护盖挡板；环形的橡胶垫圈可以起到较好的密封效果。
【附图说明】
为更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的附图，然而所附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
图1为本发明用于芯片制程的真空装置的示意图；
图2为本发明单向控制阀的结构图；
图3为本发明单向控制阀的气体流向图；
图4为本发明防气体反冲方法的流程图。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。
如图1所示，通过在真空管道20处设置单向控制阀30，用于抽真空，与用于抽真空的单向控制阀30连接的真空泵40开启或停止抽真空动作，则该用于抽真空的单向控制阀30相应的开启或闭合真空管道20，防止外界气体反冲至真空管道20，或者是通过真空管道20反冲至与真空管道20连接的芯片制程腔体10。
参见图1至3，该单向控制阀30包括设有真空管道连接口21和真空泵连接口41的腔体36、设于腔体36内并位于真空管道连接口21的挡板31以及在真空泵40不工作时推动挡板31密封该真空管道连接口21的与挡板31结合的弹性机构。该弹性机构包括固定件34，在该固定件34的一端穿过挡板31固定在腔体36的内壁，另一端设有固定螺栓33，挡板31与所述固定螺栓33之间设有弹簧32，挡板31在外力的(包括该弹簧32的弹力以及气流的推力)作用下沿固定件34趋向于真空管道连接口21移动。
该挡板31略大于真空管道20的内径，使得该挡板31完全覆盖(即该挡板31的面略积大于该真空管道连接口21)，保证该挡板31闭合真空管道20的时候无气体流动。该固定件34可以是螺栓或铁条等，优选地为固定螺钉；该固定螺钉的一端为箭形，易于把该固定螺钉固定在腔体36的内壁，该固定螺钉的另一端设有固定螺栓33。该固定螺钉从靠近固定螺栓33一侧开始，依次套接弹簧32和挡板31。该弹簧32两端分别与挡板31及固定螺栓33相连接，易于对挡板31的移动进行控制。
上述用于抽真空的单向控制阀30还包括垫圈35，该垫圈35设置在与挡板31接触的反冲装置内壁。该垫圈35优选为圆环形；同时该垫圈35的材质优选为橡胶垫圈35。该垫圈35可以防止挡板31在弹簧32的推力的作用下与反冲装置内壁碰撞，保护盖挡板31；同时橡胶垫圈35可以实现较好的密封效果。
基于上述单向控制阀30，还提供用于芯片制程的真空装置(参见图1)，包括：依次连接的芯片制程腔体10、真空管道20以及真空泵40，在真空管道20设有上述用于抽真空的单向控制阀30，该用于抽真空的单向控制阀30包括连通真空管道20和真空泵连接口41的腔体36、设于腔体36内活动覆盖真空管道连接口21的挡板31以及在真空泵40不工作时推动挡板31密封所述真空管道连接口21的与挡板31结合的弹性机构。
该腔体36通过真空管道连接口21与真空管道20连接，通过真空泵连接口41与真空泵40连接；该弹性机构包括固定件34，该固定件34一端穿过挡板31固定在腔体36的内壁，另一端设有固定螺栓33；该挡板31与该固定螺栓33之间设有弹簧32，该挡板31受该弹簧32的弹力作用沿固定件34趋向于真空管道连接口21移动。采用该芯片制程的真空装置能够防止气体中的尘埃反冲至真空管道20，以及连接真空管道20的芯片制程腔体10。
在与用于抽真空的单向控制阀30连接的真空泵40对真空管道20执行抽真空动作(参见图3)，由于真空泵40的动力使得气体具有很大的推力，该推力通过推动挡板31并压缩弹簧32，使得与真空管道20连接的芯片制程腔体10内的气体通过真空管道20被真空泵40抽走，达到真空状态。当真空泵40由于某种情况跳泵(例如停电、温度过高等)，而对真空管道20停止抽真空动作，由于弹簧32的弹力把挡板31推至腔体36的内壁，紧密贴合并闭合真空管道20(即真空管道连接口21)，防止外界的气体通过真空管道20反冲至芯片制程腔体10，防止芯片和芯片制程腔体10的污染。弹簧32的弹力不应过大，以免挡板31两侧需要较大的气压差才能推动挡板31移动。
此外，参阅图4，还提供防气体反的冲方法，包括如下步骤：
步骤S1，在芯片制程腔体10和真空泵40之间设置用于抽真空的单向控制阀30，该用于抽真空的单向控制阀30包括设有真空管道连接口21和真空泵连接口41的腔体36、设于腔体36内并位于真空管道连接口21的挡板31以及与挡板31连接使挡板31趋向于真空管道连接口21移动的弹性机构，该挡板31的面积大于真空管道20(即真空管道连接口21)；
步骤S2，真空泵40工作时，通过所述真空管道20进行抽真空动作，气体通过真空管道连接口21并推动挡板31，开启真空管道连接口21，弹性机构被压缩，气体被该真空泵40抽走；
步骤S3，该真空泵40跳泵，停止抽真空动作，该用于抽真空的单向控制阀30的挡板31受到弹力的作用闭合真空管道连接口21，防止外界气体通过真空管道20反冲至与真空管道连接口21连接的芯片制程腔体10。
用于抽真空的单向控制阀30包括与该挡板31连接的固定件34，该固定件34一端固定在腔体36的内壁，另一端设有固定螺栓33；该挡板31与该固定螺栓33之间设有弹簧32，当该真空泵40开启或停止抽真空动作，则该挡板31在该弹簧32的弹力作用沿固定件34趋向于真空管道连接口21移动。
该弹簧32分别与挡板31和固定螺栓33相连接；该垫圈35设置在与挡板31接触的腔体36的内壁上。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种单向控制阀，其特征在于，包括设有真空管道连接口和真空泵连接口的腔体、设于腔体内活动覆盖真空管道连接口的挡板以及在真空泵不工作时推动挡板密封所述真空管道连接口的与挡板结合的弹性机构。
2.根据权利要求1所述的单向控制阀，其特征在于，所述弹性机构包括固定件，所述固定件一端穿过挡板固定在腔体的内壁，另一端设有固定螺栓；所述挡板与所述固定螺栓之间设有弹簧，所述挡板受所述弹簧的弹力作用沿固定件趋向于真空管道连接口移动。
3.根据权利要求1或2所述的单向控制阀，其特征在于，还包括垫圈，所述垫圈设置在与挡板接触的腔体的内壁上。
4.根据权利要求3所述的单向控制阀，其特征在于，所述垫圈为圆环形；所述垫圈为橡胶垫圈。
5.一种用于芯片制程的真空装置，包括依次连通的芯片制程腔体、真空管道以及真空泵，其特征在于，所述真空管道上设置有单向控制阀，所述单向控制阀包括连通真空管道和真空泵的腔体、设于腔体内活动覆盖真空管道连接口的挡板以及在真空泵不工作时推动挡板密封所述真空管道连接口的与挡板结合的弹性机构。
6.根据权利要求5所述的用于芯片制程的真空装置，其特征在于，所述腔体通过真空管道连接口与真空管道连接，通过真空泵连接口与真空泵连接；所述弹性机构包括固定件，所述固定件一端穿过挡板固定在腔体的内壁，另一端设有固定螺栓；所述挡板与所述固定螺栓之间设有弹簧，所述挡板受所述弹簧的弹力作用沿固定件趋向于真空管道连接口移动。
7.一种防气体反冲的方法，包括如下步骤：
步骤S1，在芯片制程腔体和真空泵之间设置单向控制阀，所述单向控制阀包括设有真空管道连接口和真空泵连接口的腔体、设于腔体内活动覆盖真空管道连接口的挡板以及在真空泵不工作时作动挡板密封所述真空管道连接口的与挡板结合的弹性机构；
步骤S2，真空泵工作时，由真空管道连接口抽出的气体推开挡板，弹性机构被压缩，气体被所述真空泵抽走；
步骤S3，真空泵跳泵时，停止抽真空动作，所述挡板受到弹性机构弹力的作用闭合真空管道连接口，防止外界气体通过真空管道反冲至与真空管道连接口连接的芯片制程腔体。
8.根据权利要求7所述的防气体反冲的方法，其特征在于，所述弹性机构包括与所述挡板套接的固定件，所述固定件一端固定在腔体的内壁，另一端设有固定螺栓；所述挡板与所述固定螺栓之间设有弹簧，所述挡板受所述弹簧的弹力作用沿固定件趋向于真空管道连接口移动。
9.根据权利要求7所述的防气体反冲的方法，其特征在于，所述弹簧分别与所述挡板和固定螺栓相连接。
10.根据权利要求7所述的防气体反冲的方法，其特征在于，还包括在与挡板接触的腔体的内壁上设置垫圈的步骤。
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