CN112359423B - 压力控制装置及半导体加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种压力控制装置及半导体加工设备，该装置包括压力采样部件和气体输送结构，压力采样部件中设置有气体通道，气体通道的两端分别与工艺腔室的排气口和排气装置连接，且气体通道包括变径通道段，变径通道段的内径沿气体流通方向逐渐变化；气体输送结构包括第一管路，第一管路与压力采样部件可移动的连接，用于使第一管路的出气端移动至变径通道段内在轴向上的不同位置处，并沿第一方向输出调压气体，用于调节工艺腔室的负压；其中，第一方向与变径通道段的气体输送方向相同。本发明实施例提供的压力控制装置及半导体加工设备的技术方案，不仅具有较高的响应速度，而且还可以有效防止厂务端气体倒灌发生，并可以延长管路寿命。

Description

压力控制装置及半导体加工设备

技术领域

本发明涉及半导体加工技术领域，具体地，涉及一种压力控制装置及半导体加工设备。

背景技术

在进行半导体工艺的过程中，例如使用立式氧化炉进行热处理工艺时，会在硅片上生成一层硅的氧化膜。该工艺对膜厚一致性的要求较高，但是，由于目前采用的控制腔室压力的方法是将腔室压力与周围环境压力进行对比，并根据对比结构控制压力条件来影响氧化膜厚度，这种控制方式受排气压力的波动影响较大，腔室压力容易出现波动，影响氧化膜厚度的一致性。

现有的压力控制装置包括设置在工艺腔室的排气管路的进气端上的压差计和设置在该排气管路上的压力控制阀，其中，压差计用于实时检测排气管路的进气端的压力值(相当于腔室压力)，并将其发送至控制单元；控制单元用于根据检测到的压力值与压力设定值进行差比较，并根据比较结果控制压力控制阀的开度，以使排气管路的进气端的压力与压力设定值一致，从而达到控制腔室压力的目的。另外，上述排气管路与厂务端连接，厂务端用于提供负压。

但是，由于压力控制阀对控制单元发出的指令的响应具有滞后性，导致当厂务端负压发生波动时，腔室压力很难迅速达到压力平衡，即，维持在设定压力值，从而影响腔室压力的稳定性。而且，一旦厂务端负压突然失效，同时工艺腔室内为负压时，厂务端气体将会倒灌进入腔室内部，污染腔室。另外，由于自工艺腔室排出的气体可能存在诸如氯化氢等的腐蚀性气体，导致金属的排气管路容易被腐蚀，从而导致使用寿命缩短。

发明内容

本发明实施例旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种压力控制装置及半导体加工设备，其不仅具有较高的响应速度，可以有效减少因厂务端压力波动而对腔室压力的稳定性产生的影响，而且还可以有效防止厂务端气体倒灌发生，并可以稀释工艺腔室排出的腐蚀气体的浓度，从而可以延长管路寿命。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种压力控制装置，应用于半导体加工设备的工艺腔室，包括压力采样部件和气体输送结构，其中，所述压力采样部件中设置有气体通道，所述气体通道的两端分别与所述工艺腔室的排气口和排气装置连接，且所述气体通道包括变径通道段，所述变径通道段的内径沿气体流通方向逐渐变化；

所述气体输送结构包括第一管路，所述第一管路与所述压力采样部件可移动的连接，用于使所述第一管路的出气端移动至所述变径通道段内在轴向上的不同位置处，并沿第一方向输出调压气体，用于调节所述工艺腔室的负压；其中，所述第一方向与所述变径通道段的气体输送方向相同。

可选的，所述气体通道包括排气段、进气段和拐角段，所述进气段的进气端与所述排气口连接，所述排气段的出气端与所述排气装置连接；

所述排气段的轴向和所述进气段的轴向之间呈夹角，且所述进气段的出气端与所述拐角段的进气端连接，所述排气段的进气端与所述拐角段的出气端连接；

所述变径通道段包括第一变径通道段，所述拐角段构成所述第一变径通道段，所述第一管路伸入所述拐角段内，且沿所述排气段的轴向延伸方向移动。

可选的，所述变径通道段还包括第二变径通道段，所述排气段构成所述第二变径通道段，所述第二变径通道段的内径由中部向两端逐渐增大；

所述第一管路能够由所述拐角段移动至所述第二变径通道段的中部位置。

可选的，所述气体输送结构还包括第二管路，所述第二管路与所述拐角段可移动的连接，以使所述第二管路的出气端能够分别移动至所述拐角段在轴向上的不同位置处，并沿第二方向输出所述调压气体，来调节所述工艺腔室的正压；其中，所述第二方向与所述气体输送方向相反。

可选的，所述变径通道段还包括第三变径通道段，所述进气段构成所述第三变径通道段，所述第三变径通道段的内径由中部向两端逐渐增大；

所述第二管路能够由所述拐角段移动至所述第二变径通道段的中部位置。

可选的，所述排气段竖直设置或者相对于竖直方向倾斜设置，且下端与所述拐角段的出气端连接；所述进气段水平设置或者相对于水平方向倾斜设置。

可选的，所述第一管路的移动方向和所述第二管路的移动方向相垂直。

可选的，所述压力控制装置还包括压力检测单元、驱动单元和控制单元，其中，

所述压力检测单元用于实时检测所述气体通道的进气端压力，并将其发送至所述控制单元；

所述控制单元用于根据所述进气端压力与预设的压力设定值控制所述驱动单元驱动所述气体输送结构移动，以使所述气体输送结构的出气端移动至所述变径通道段内在轴向上的指定位置处，所述指定位置满足使所述进气端压力等于所述压力设定值。

可选的，所述驱动单元包括旋转电机和传动结构，其中，所述旋转电机用于提供旋转动力；所述传动结构分别与所述旋转电机和所述气体输送结构连接，用以将所述旋转电机提供的旋转动力转换为直线动力，并传递至所述气体输送结构。

作为另一个技术方案，本发明实施例还提供一种半导体加工设备，包括工艺腔室、排气装置和分别与所述工艺腔室的排气口和所述排气装置连接的压力控制装置，所述压力控制装置采用本发明实施例提供的上述压力控制装置。

本发明实施例的有益效果：

本发明实施例提供的压力控制装置，其通过在气体通道中设置变径通道段，其内径沿气体流通方向逐渐变化，并利用气体输送结构中的第一管路与压力采样部件可移动的连接，通过使第一管路的出气端移动至变径通道段内在轴向上的不同位置处，并沿第一方向输出调压气体，可以对工艺腔室的负压进行调节，这种调压结构具有较高的响应速度，可以有效减少因厂务端压力波动而对腔室压力的稳定性产生的影响，而且上述气体输送结构输出的调压气体，不仅可以有效防止厂务端气体倒灌发生，而且还可以稀释工艺腔室排出的腐蚀气体的浓度，从而可以延长管路寿命。

本发明实施例提供的半导体加工设备，其通过采用本发明实施例提供的上述压力控制装置，不仅可以有效减少因厂务端压力波动而对腔室压力的稳定性产生的影响，而且还可以有效防止厂务端气体倒灌发生，并可以稀释工艺腔室排出的腐蚀气体的浓度，从而可以延长管路寿命。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的压力控制装置的结构图；

图2为本发明第一实施例采用的压力采样部件的剖视图；

图3为本发明第一实施例采用的驱动单元的结构图；

图4A为采用现有的压力控制装置获得的腔室压力的曲线图；

图4B为采用发明第一实施例提供的压力控制装置得的腔室压力的曲线图；

图5为本发明第二实施例采用的压力采样部件的剖视图；

图6A为本发明第二实施例采用的第一管路在一种状态的结构图；

图6B为本发明第二实施例采用的第一管路在另一种状态的结构图；

图7为本发明第三实施例提供的压力控制装置的结构图；

图8为本发明第三实施例采用的压力采样部件的剖视图；

图9为本发明第四实施例采用的压力采样部件的剖视图；

图10A为本发明第四实施例采用的第二管路在一种状态的结构图；

图10B为本发明第四实施例采用的第二管路在另一种状态的结构图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的压力控制装置及半导体加工设备进行详细描述。

第一实施例

请参阅图1，本实施例提供的压力控制装置，应用于半导体加工设备的工艺腔室1，该半导体加工设备例如为立式氧化炉，用于对被加工工件进行热处理工艺，例如在硅片上生成一层硅的氧化膜。其中，工艺腔室1具有排气口2。

本实施例提供的压力控制装置包括压力采样部件7和气体输送结构，其中，压力采样部件7中设置有气体通道71，该气体通道71的两端分别与工艺腔室1的排气口2和排气装置连接，用以将工艺腔室1自排气口2排出的尾气输送至排气装置中。在实际应用中，不同的设备，排气装置的结构也不同，以立式氧化炉为例，排气装置包括排气管路4，该排气管路4的进气端与上述气体通道71的输出端连接，排气管路4的出气端与厂务端6连接，用以将自压力采样部件7流出的气体输送至厂务端。另外，在排气管路4上还设置有冷凝器3和气体流量控制阀5，其中，冷凝器3用于使经过的气体温度降低至安全温度值以下，以保证气体流量调节阀5能够在安全的温度环境下工作。气体流量调节阀5用于调节排气管路4中的气体流量，例如为手动调节阀。

对于压力采样部件7，其气体通道71的进气端与工艺腔室1的排气口2相邻，因此，气体通道71的进气端压力可等同于工艺腔室1的内部压力，通过控制气体通道71的进气端压力，即可实现腔室压力的控制。在本实施例中，上述气体通道71包括变径通道段，该变径通道段的内径沿气体流通方向逐渐变化。气体通道71能够形成变径通道段的结构可以有多种，例如，如图2所示，气体通道71包括排气段71c、进气段71a和拐角段71b，进气段71a的进气端与排气口2连接，排气段71c的出气端与排气装置(即，排气管路4的进气端)连接；排气段71c的轴向和进气段71a的轴向之间呈夹角，且进气段71a的出气端与拐角段71b的进气端连接，排气段71c的进气端与拐角段71b的出气端连接。这样，自排气口2流出的气体依次经由进气段71a、拐角段71b和排气段71c流入排气管路4。

排气段71c的轴向和进气段71a的轴向可以有多种设置方式，例如，如图2所示，排气段71c的轴向竖直设置；进气段71a的轴向相对于水平方向倾斜设置，且进气段71a的进气端高于出气端，即，进气段71a自进气端向出气端向下倾斜，以能够在一定程度上减少气体倒灌。此外，通过使排气段71c的轴向竖直设置；进气段71a的轴向相对于水平方向倾斜设置，可以给气体输送结构的安装和移动提供方便。但是，本发明实施例并不局限于此，在实际应用中，排气段71c也可以相对于竖直方向倾斜；进气段71a也可以水平设置。另外，排气段71c的轴向和进气段71a的轴向之间的夹角的大小也可以根据具体需要自由设定。

而且，上述变径通道段包括第一变径通道段，拐角段71b构成该第一变径通道段。具体地，如图2所示，在高度H0和H2之间的通道即为拐角段71b，由于该拐角段71b位于呈夹角的排气段71c和进气段71a之间，其在自高度H0向高度H2的方向(即，与排气段71c的气体流动方向B相同的方向)上的内径逐渐变化，从而可以构成第一变径通道段。

如图1所示，气体输送结构包括第一管路8，该第一管路8竖直设置，且与压力采样部件7可移动的连接，具体地，第一管路8的出气端自压力采样部件7的下方穿入压力采样部件7，并伸入拐角段71b(即，第一变径通道段)内，且沿排气段71c的轴向延伸方向移动。当第一管路8升降时，其输出端81能够移动至拐角段71b的不同内径处，并且第一管路8的输出端81的出气方向沿第一方向设置，该第一方向与排气段71c的气体流动方向B相同。

需要说明的是，第一方向与排气段71c的气体流动方向B相同，是指第一方向与排气段71c的气体流动方向B均朝向通道的同一出气端流动，而第一方向与气体流动方向B不一定相互平行，也可以呈夹角。

第一管路8用于沿上述第一方向提供调压气体，该调压气体采用惰性气体，例如氮气，以能够起到吹扫气路的作用。如图2所示，当第一管路8的出气端81的高度在H0与H2之间时，该出气端81所在的通道内径大于排气段71c的内径(例如通道在高度H1的内径大于在高度H2以上的内径)，在H0与H2之间的高度区间对应的气体通过通道的等效截面面积较大，自第一管路8的出气端81流出的调压气体带动通道中的气体流动的能力较小，从而通道的排气能力较弱，进而使得气体通道的进气端压力减小，从而可以降低腔室压力。当第一管路8的出气端81的高度上升至高度H2以上时，通道内径变小，对应的气体通过通道的等效截面面积变小，自第一管路8的出气端81流出的调压气体带动通道中的气体流动的能力增大，从而通道的排气能力变强，进而使得气体通道的进气端压力增大，从而可以提高腔室压力。

由上可知，在第一管路8的出气端81在高度H0与H2之间(即，沿沿第一变径通道段)升降的过程中，通过沿上述第一方向输出调压气体，可以对工艺腔室1的负压进行调节，这种调压结构具有较高的响应速度，可以有效减少因厂务端6压力波动而对腔室压力的稳定性产生的影响，而且上述第一管路8的出气端81输出的调压气体，不仅可以有效防止厂务端气体倒灌发生，而且还可以稀释工艺腔室1排出的腐蚀气体的浓度，从而可以延长管路寿命。

在一些实施例中，如图1所示，压力控制装置还包括压力检测单元9、驱动单元10和控制单元11，其中，压力检测单元9用于实时检测气体通道71的进气端压力，并将其发送至控制单元11；控制单元11用于根据该进气端压力与预设的压力设定值控制驱动单元10驱动第一管路8移动，以使第一管路8的出气端81移动至上述第一变径通道段内在轴向上的指定位置处，该指定位置满足使进气端压力等于压力设定值，从而实现使工艺腔室1的压力维持在该压力设定值。压力检测单元9例如为压差计。控制单元11例如为PLC或者计算机等的微处理器，由此，可以实现腔室压力的闭环控制。

如图3所示，上述驱动单元10包括旋转电机104和传动结构，其中，该旋转电机104用于提供旋转动力；传动结构分别与旋转电机101和第一管路8连接，用以将旋转电机104提供的旋转动力转换为直线动力，并传递至第一管路8。上述传动结构可以有多种结构，例如，传动结构包括两个连接件101、齿条102和齿轮103，其中，齿条102竖直设置，且通过两个连接件101与第一管路8固定连接；齿轮103与旋转电机104的驱动轴连接，并且齿轮103与齿条102啮合，在旋转电机104的驱动下，齿轮103旋转并带动齿条102沿竖直方向升降，从而带动第一管路8升降。当然，在实际应用中，若第一管路8的轴向相对于竖直方向倾斜，则齿条102也沿同样的方向倾斜。

另外，在本实施例中，如图1所示，第一管路8通过密封接头12与压力采样部件7可移动的密封连接，以保证气体通道7中的气体不会泄漏，同时能够使第一管路8能够移动。

在现有技术中，控制单元根据检测到的压力值与压力设定值进行差比较，并根据比较结果控制压力控制阀的开度。如图4A所示，在厂务端的压力正常的情况下，压力控制阀的开度值为30％(如图4A中的实线所示)；工艺腔室的排气口出气端的压力为-50Pa(如图4A中的虚线所示)。当厂务端突然产生100Pa的压降并持续5秒时，排气口出气端的压力迅速增大到-10Pa，此时控制单元会控制压力控制阀增大其开度，以使排气口出气端的压力下降，但是由于压力控制阀对控制单元发出的指令的响应具有滞后性，当厂务端压力已经恢复正常时，控制单元仍然需要往复多次地控制压力控制阀增大或减小其开度，直至排气口出气端的压力维持在压力设定值。此过程造成了排气口出气端的压力波动幅度较大，由图4A所示，在厂务端产生压降并恢复正常期间，压力波动幅度在0Pa至-70Pa之间。

与现有技术相比，在本实施例中，利用上述气体输送结构中的第一管路8沿第一方向输出调压气体，与压力采样部件7可移动的连接，通过使第一管路8的出气端移动至变径通道段内在轴向上的不同位置处，并沿第一方向输出调压气体。如图4B所示，在厂务端的压力正常的情况下，第一管路8的出气端81的高度为30mm(如图4B中的实线所示)；气体通道71的进气端压力为-50Pa(如图4B中的虚线所示)。当厂务端突然产生100Pa的压降并持续5秒时，由于上述气体输送结构的响应速度较快，排气口出气端的压力在增大到-30Pa便开始下降，控制单元在往复多次地控制第一管路8的出气端81的高度，直至气体通道71的进气端压力维持在压力设定值。此过程耗费的时间相对于现有技术明显缩短，气体通道71的进气端压力快速稳定在压力设定值，而且压力波动幅度较小，由图4B所示，在厂务端产生压降并恢复正常期间，压力波动幅度在-30Pa至-60Pa之间。

通过上述对比可知，本发明实施例提供的压力控制装置，其通过在气体通道71中设置变径通道段，并中的第一管路8沿第一方向输出调压气体，与压力采样部件7可移动的连接，通过使第一管路8的出气端移动至变径通道段内在轴向上的不同位置处，并沿第一方向输出调压气体，可以对工艺腔室1的负压进行调节，这种调压结构具有较高的响应速度，可以有效减少因厂务端压力波动而对腔室压力的稳定性产生的影响，而且上述气体输送结构输出的调压气体，不仅可以有效防止厂务端气体倒灌发生，而且还可以稀释工艺腔室排出的腐蚀气体的浓度，从而可以延长管路寿命。

需要说明的是，在本实施例中，上述气体输送结构采用第一管路8和驱动单元实现气体输送和移动，但是，本发明实施例并不局限于此，在实际应用中，上述气体输送结构还可以采用其他任意结构，只要能够实现气体输送和移动即可。

第二实施例

本实施例提供的压力控制装置，其是在上述第一实施例的基础上所作的改进，具体为：变径通道段还包括第二变径通道段，用以进一步提高气体输送结构的调压灵敏性和调压精度。

在本实施例中，如图5所示，变径通道段还包括第二变径通道段711，排气段71c构成该第二变径通道段711，该第二变径通道段711的内径由中部向两端逐渐增大，即，第二变径通道段711的内径在高度H3处的内径最小，且内径自该高度H3处向两端逐渐增大，第一管路8能够由拐角段71b移动至第二变径通道段711的中部位置(高度H3处)。通过使第二变径通道段711的内径由中部向两端逐渐增大，既可以使第二变径通道段711的内径逐渐变化，又可以保证排气段71c的出气端的内径足够大，以使输出的气体流量能够满足要求。

具体来说，如图5所示，在自高度H2向高度H3的方向上，第二变径通道段711的内径进一步减小，这样，当第一管路8的出气端81上升至高度H2以上，并继续上升时，对应的气体通过通道的等效截面面积继续变小，如图6A和图6B所示，高度H3处的通道内径小于高度H4处的通道内径，高度H3对应的气体通过通道的等效截面面积小于高度H4对应的气体通过通道的等效截面面积，由图6A和图6B所示的气体流动箭头的分布密度显然可以看出，在高度H3处，自第一管路8的出气端81流出的调压气体带动通道中的气体流动的能力相对于高度H4处更强。由此，借助上述第三变径通道段711，可以进一步提高通道的排气能力，而且在高度H2以上仍然可以继续起到调压作用，从而可以提高气体输送结构的调压灵敏性和调压精度。

本实施例提供的压力控制装置的其他结构与上述第一实施例相同，由于在上述第一实施例中已有了详细描述，在此不再赘述。

第三实施例

本实施例提供的压力控制装置，其是在上述第二实施例的基础上所作的改进，如图7所示，在能够调节工艺腔室的负压的基础上，上述气体输送结构还包括第二管路13，该第二管路13与拐角段71b可移动的连接，以通过使其出气端移动至拐角段71b在轴向上的不同位置处，并沿第二方向输出调压气体，来调节工艺腔室1的正压；其中，上述第二方向与变径通道段的气体输送方向相反。

在一些实施例中，第二管路13水平设置，即，第二管路13的移动方向与第一管路8的移动方向相垂直。而且，第二管路13位于压力采样部件7的与进气段71a相对的一侧，并且第二管路13伸入拐角段71b内，且沿进气段71a的轴向延伸方向移动。当第二管路13平移时，其输出端131能够移动至拐角段71b的不同内径处，并且第二管路13的输出端131的出气方向沿第二方向设置，该第二方向与图2中进气段71a的气体流动方向A相反。

需要说明的是，第二方向与图2中进气段71a的气体流动方向A相反，是指第二方向与进气段71a的气体流动方向A分别朝向通道的进气端和出气端流动，而第二方向与气体流动方向A不一定相互平行，也可以呈夹角。

虽然第二管路13的出气端131的气体输出方向与上述气体流动方向A相反，但是，由于工艺腔室1的排气量往往远大于第二管路13输出的气体流量，自第二管路13的出气端131输出的调压气体仍然会随工艺腔室1排出的尾气一同向排气装置排出，而不会流入工艺腔室1中。同时，自第二管路13的出气端131输出的调压气体会对工艺腔室1排出的尾气产生阻力，且第二管路13的出气端131在上述变径通道段内在轴向上的位置不同，则上述阻力的大小也不同。

具体来说，如图8所示，当第二管路13的出气端131在相对位置D0的左侧时，该出气端131所在的通道内径大于进气段71a的内径(例如通道在相对位置D1的内径大于在相对位置D0右侧的内径)，在相对位置D0的左侧区间对应的气体通过通道的等效截面面积较大，产生的阻力较小，从而可以降低工艺腔室1内的正压；反之，当第二管路13的出气端131在相对位置D0的右侧时，通道内径变小，对应的气体通过通道的等效截面面积变小，产生的阻力增大，从而可以提高工艺腔室1内的正压。

需要说明的是，在实际应用中，为了避免上述第一管路8与第二管路13产生干扰，在需要调节腔室正压时，上述第一管路8下降至最低位置处，并可以选择关闭第一管路8。

由上可知，借助上述第二管路13，可以对工艺腔室1的正压进行调节，从而压力控制装置可以满足不同的工艺需求，而且无需更换任何部件，从而可以提高使用便捷性和工作效率。

在一些实施例中，压力控制装置还包括正压驱动单元14，用于驱动第二管路13沿第二方向移动，该正压驱动单元14例如为直线电机，或者也可以采用旋转电机配合传动结构来实现第二管路13沿第二方向的移动。另外，上述控制单元11还用于根据该进气端压力与预设的压力设定值控制正压驱动单元14驱动第二管路13移动。

此外，如图7所示，与第一管路8相类似的，第二管路13通过密封接头12与压力采样部件7可移动的密封连接，以保证气体通道7中的气体不会泄漏，同时能够使第二管路13能够移动。

需要说明的是，在本实施例中，上述气体输送结构采用第二管路13和正压驱动单元实现气体输送和移动，但是，本发明实施例并不局限于此，在实际应用中，上述气体输送结构还可以采用其他任意结构，只要能够实现气体输送和移动即可。

第四实施例

本实施例提供的压力控制装置，其是在上述第三实施例的基础上所作的改进，即，变径通道段还包括第三变径通道段，以进一步提高气体输送结构的调压灵敏性和调压精度。

在本实施例中，如图9所示，进气段71a构成第三变径通道段712，该第三变径通道段712的内径由中部向两端逐渐增大，即第三变径通道段712的内径在相对位置D2处的内径最小，且内径自该相对位置D2处向两端逐渐增大，第二管路13能够由拐角段71b移动至第三变径通道段712的中部位置(相对位置D2)。通过使第三变径通道段712的内径由中部向两端逐渐增大，既可以使第三变径通道段712的内径逐渐变化，又可以保证进气段71a的进气端和出气端的内径足够大，以使输入和输出的气体流量能够满足要求。

如图9所示，借助上述第三变径通道段712，相对位置D0右侧的通道在内径相对于相对位置D0左侧的通道内径变小的基础上，可以进一步缩小内径，这样，当第二管路13的出气端131向右移动至相对位置D0右侧，并继续向右移动时，在相对位置D0右侧的通道内径继续变小，对应的气体通过通道的等效截面面积继续变小，如图10A和图10B所示，相对位置D3处的通道内径大于相对位置D2处的通道内径，相对位置D3对应的气体通过通道的等效截面面积大于相对位置D2对应的气体通过通道的等效截面面积，由图10A和图10B所示的气体流动箭头的分布密度显然可以看出，在相对位置D2处，自第二管路13的出气端131流出的调压气体产生的阻力相对于相对位置D3处更强。由此，借助上述第三变径通道段712，可以进一步提高正压调节能力，而且在相对位置D0右侧仍然可以继续起到调压作用，从而可以提高气体输送结构的调压灵敏性和调压精度。

本实施例提供的压力控制装置的其他结构与上述第三实施例相同，由于在上述第三实施例中已有了详细描述，在此不再赘述。

综上所述，本发明实施例提供的压力控制装置，其通过在气体通道中设置变径通道段，其内径延气体流通方向逐渐变化，并利用气体输送结构中的第一管路与压力采样部件可移动的连接，通过使第一管路的出气端移动至变径通道段内在轴向上的不同位置处，并沿第一方向输出调压气体，可以对工艺腔室的负压进行调节，这种调压结构具有较高的响应速度，可以有效减少因厂务端压力波动而对腔室压力的稳定性产生的影响，而且上述气体输送结构输出的调压气体，不仅可以有效防止厂务端气体倒灌发生，而且还可以稀释工艺腔室排出的腐蚀气体的浓度，从而可以延长管路寿命。

作为另一个技术方案，本发明实施例还提供一种半导体加工设备，以图1为例，包括工艺腔室1、排气装置和分别与工艺腔室1的排气口2和排气装置连接的压力控制装置，该压力控制装置采用本发明实施例提供的上述压力控制装置。

本发明实施例提供的半导体加工设备，其通过采用本发明实施例提供的上述压力控制装置，不仅可以有效减少因厂务端压力波动而对腔室压力的稳定性产生的影响，而且还可以有效防止厂务端气体倒灌发生，并可以稀释工艺腔室排出的腐蚀气体的浓度，从而可以延长管路寿命。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种压力控制装置，应用于半导体加工设备的工艺腔室，其特征在于，包括压力采样部件和气体输送结构，其中，所述压力采样部件中设置有气体通道，所述气体通道的两端分别与所述工艺腔室的排气口和排气装置连接，且所述气体通道包括变径通道段，所述变径通道段的内径沿气体流通方向逐渐变化；

所述气体输送结构包括第一管路，所述第一管路与所述压力采样部件可移动的连接，用于使所述第一管路的出气端移动至所述变径通道段内在轴向上的不同位置处，并沿第一方向输出调压气体，用于调节所述工艺腔室的负压；其中，所述第一方向与所述变径通道段的气体输送方向相同；

所述气体通道包括排气段、进气段和拐角段，所述进气段的进气端与所述排气口连接，所述排气段的出气端与所述排气装置连接；

所述排气段的轴向和所述进气段的轴向之间呈夹角，且所述进气段的出气端与所述拐角段的进气端连接，所述排气段的进气端与所述拐角段的出气端连接；

所述变径通道段包括第一变径通道段，所述拐角段构成所述第一变径通道段，所述第一管路伸入所述拐角段内，且沿所述排气段的轴向延伸方向移动。

2.根据权利要求1所述的压力控制装置，其特征在于，所述变径通道段还包括第二变径通道段，所述排气段构成所述第二变径通道段，所述第二变径通道段的内径由中部向两端逐渐增大；

所述第一管路能够由所述拐角段移动至所述第二变径通道段的中部位置。

3.根据权利要求2所述的压力控制装置，其特征在于，所述气体输送结构还包括第二管路，所述第二管路与所述拐角段可移动的连接，以使所述第二管路的出气端能够分别移动至所述拐角段在轴向上的不同位置处，并沿第二方向输出所述调压气体，来调节所述工艺腔室的正压；其中，所述第二方向与所述气体输送方向相反。

4.根据权利要求3所述的压力控制装置，其特征在于，所述变径通道段还包括第三变径通道段，所述进气段构成所述第三变径通道段，所述第三变径通道段的内径由中部向两端逐渐增大；

所述第二管路能够由所述拐角段移动至所述第二变径通道段的中部位置。

5.根据权利要求1所述的压力控制装置，其特征在于，所述排气段竖直设置或者相对于竖直方向倾斜设置，且下端与所述拐角段的出气端连接；所述进气段水平设置或者相对于水平方向倾斜设置。

6.根据权利要求3所述的压力控制装置，其特征在于，所述第一管路的移动方向和所述第二管路的移动方向相垂直。

7.根据权利要求1所述的压力控制装置，其特征在于，所述压力控制装置还包括压力检测单元、驱动单元和控制单元，其中，

所述压力检测单元用于实时检测所述气体通道的进气端压力，并将其发送至所述控制单元；

所述控制单元用于根据所述进气端压力与预设的压力设定值控制所述驱动单元驱动所述气体输送结构移动，以使所述气体输送结构的出气端移动至所述变径通道段内在轴向上的指定位置处，所述指定位置满足使所述进气端压力等于所述压力设定值。

8.根据权利要求7所述的压力控制装置，其特征在于，所述驱动单元包括旋转电机和传动结构，其中，所述旋转电机用于提供旋转动力；所述传动结构分别与所述旋转电机和所述气体输送结构连接，用以将所述旋转电机提供的旋转动力转换为直线动力，并传递至所述气体输送结构。

9.一种半导体加工设备，包括工艺腔室、排气装置和分别与所述工艺腔室的排气口和所述排气装置连接的压力控制装置，其特征在于，所述压力控制装置采用权利要求1-8任意一项所述的压力控制装置。

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