CN116631893A - 排气装置及用于其的进气管线自动关闭装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于将晶圆处理装置的处理空间中的气体排出到外部的排气装置，该排气装置包括：主排气管线，连接到处理空间；以及辅助排气管线，其一端连接到主排气管线，以将外部空气流供给到主排气管线，其中，在辅助排气管线的另一端设置有自动关闭器，以在特定情况下关闭辅助排气管线的另一端。

Description

排气装置及用于其的进气管线自动关闭装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2022年2月21日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2022-0022504号的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本发明涉及一种半导体工艺装置，尤其涉及一种排气装置和一种进气管线自动关闭装置。
背景技术
在晶圆上执行诸如光刻、蚀刻、灰化、离子注入、沉积和清洁的各种工艺以制造半导体器件，并且针对这些工艺使用各种晶圆处理装置。由于半导体器件性能的提高，电路图案变得越来越精细和致密，并且残留在晶圆表面上的诸如微粒、有机物质和金属的污染物可能对半导体器件的特性和产量产生显著影响。
这样，晶圆处理装置的处理空间需要保持在恒定的处理气氛中。通过排气装置将处理气氛控制为保持在预定压力。排气装置不仅可以通过控制气体从处理空间的排出来控制处理气氛为恒定，而且可以排出在晶圆处理期间产生的工艺副产物。例如，在从晶圆表面去除各种处理材料和污染物的清洁工艺期间，可能产生工艺副产物，诸如烟雾。作为另一示例，在晶圆上的热处理工艺期间，有机物质可能挥发以产生工艺副产物。
排气装置连接到晶圆处理装置以从晶圆处理装置排出气体，并且通常包括用于从晶圆处理装置外部接收空气流以控制排气管线的空气流的附加进气管线。通常，连接到排气装置的一端的泵产生抽吸压力，因此仅在外部空气被引入的方向上形成进气管线中的空气流。然而，在例如泵可能不产生抽吸压力或装置停止工作的紧急情况下，残留在排气管线中的气体可能通过进气管线在回退方向上泄漏。残留在排气管线中的气体包括烟雾、有毒气体、微粒等，因此需要不使其泄漏到晶圆处理装置外。
发明内容
本发明提供一种能够在发生紧急情况时防止工艺副产物气体通过进气口泄漏的排气装置和进气管线自动关闭装置。
本发明还提供一种能够在紧急情况发生时自动关闭进气管线而无需额外控制的排气装置和进气管线自动关闭装置。
本发明还提供一种能够通过防止工艺副产物气体的泄漏来保护晶圆处理装置外部的系统和使用者的排气装置和进气管线自动关闭装置。
然而，本发明的范围不限于此。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于将晶圆处理装置的处理空间中的气体排出到外部的排气装置，该排气装置包括：主排气管线，连接到所述处理空间；以及辅助排气管线，所述辅助排气管线的一端连接到所述主排气管线以将外部空气流供应到所述主排气管线，其中在所述辅助排气管线的另一端设置有自动关闭器，以在特定情况下关闭所述辅助排气管线的另一端。
特定情况可以包括其中待通过主排气管线排出到外部的气体通过辅助排气管线的另一端泄漏的情况。
自动关闭器可以包括：主体，连接到所述辅助排气管线并具有开口；密封器，连接在所述主体上并具有中空部分；盖，在所述密封器上安装成能够竖直移动以打开或关闭所述开口；以及驱动器，连接到所述盖以竖直驱动所述盖。
自动关闭器可以包括多个主体，并且密封器可以所述多个主体上以将所述多个主体整体地连接。
盖可以设置成同时打开或关闭所述多个主体的所述开口。
一个驱动器可以连接到盖。
在所述密封器的面向所述盖的上表面中可以设置有O形环槽。
开口和中空部分可以彼此连通。
驱动器可以包括：驱动轴，连接到所述盖以竖直驱动所述盖；以及支承轴，在所述密封器上安装成穿过所述盖的支承孔。
特定情况可以包括其中电源被切断的情况，并且在具体情况下，5盖可以通过其自身的重量而下落以关闭所述开口。
在所述辅助排气管线上可以安装有用于感测被引入到所述辅助排气管线中的外部空气流的量的外部空气传感器。
当由所述外部空气传感器感测到的被引入到所述辅助排气管线中
的所述外部空气流的量为零或小于预定量时，所述盖可以关闭所述开0口。
在所述辅助排气管线中可以安装有用于控制流经所述辅助排气管线的外部空气流的量的空气流控制器。
质量块可以连接到空气流控制器，并且在特定情况下，所述空气
流控制器可以通过所述质量块的重量被定向为阻塞所述辅助排气管线。5根据本发明的另一方面，提供了一种用于在特定情况下关闭进气
管线的自动关闭装置，所述自动关闭装置包括：主体，连接到所述进气管线并具有开口；密封器，连接在所述主体上并具有中空部分；盖，安装成在所述密封器上能够竖直移动以打开或关闭所述开口；以及驱动器，连接到所述盖以竖直驱动所述盖。
0自动关闭装置可以包括多个主体，密封器可以设置在多个主体上
以将多个主体整体地连接，并且盖可以设置成同时打开或关闭多个主体的开口。
一个驱动器可以连接到盖。
在所述密封器的面向所述盖的上表面中可以设置有O形环槽。
5驱动器可以包括：驱动轴，连接到所述盖以竖直驱动所述盖；以及支承轴，在所述密封器上安装成穿过所述盖的支承孔。
特定情况可以包括其中电源被切断的情况，并且在具体情况下，盖可以通过其自身的重量而下落以关闭所述开口。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于将晶圆处理装置的处理0空间中的气体排出到外部的排气装置，所述排气装置包括：主排气管线，连接到所述处理空间；以及辅助排气管线，所述辅助排气管线的一端连接到所述主排气管线以向所述主排气管线供应外部空气流；其中，在所述辅助排气管线的另一端设置有自动关闭器，且所述自动关闭器包括：主体，连接到所述辅助排气管线并具有开口；密封器，连接在所述主体上并具有中空部分；盖，在所述密封器上安装成能够竖直移动以打开或关闭所述开口；以及驱动器，连接到所述盖以竖直驱动所述盖，以及，其中，在其中电源被切断的情况下，为了防止待通过所述主排气管线排出到外部的气体通过所述辅助排气管线的所述另一端泄漏，所述盖通过其自身的重量而下落以关闭所述开口，从而关闭所述辅助排气管线的所述另一端。
附图说明
通过参考附图详细描述本发明的实施例，本发明的上述和其它特征和优点将变得更加明显，其中：
图1是根据本发明实施例的晶圆处理系统的平面图；
图2是根据本发明实施例的晶圆处理装置的剖视图；
图3是根据本发明另一实施例的晶圆处理装置的剖视图；
图4是根据本发明实施例的排气装置的示意图；
图5和图6是根据比较例的排气装置的示意图；
图7是根据本发明实施例的自动关闭器的透视图；
图8和图9是示出根据本发明实施例的排气装置的操作的示意图；以及
图10至图12是根据本发明各种实施例的排气装置的示意图。
具体实施方式
在下文中，将通过参考附图解释本发明的实施例来详细描述本发明。
然而，本发明可以以多种不同的形式来实施，并且不应被解释为限于本文所述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将是全面和完整的，并且将本发明的概念充分传达给本领域的普通技术人员。在附图中，为了清楚或便于解释，夸大了层的厚度或尺寸。
本文参考本发明的理想化实施例(和中间结构)的示意图来描述本发明的实施例。这样，可以预期由例如制造技术和/或公差导致的相对于图示形状的变化。因此，本发明的实施例不应被解释为限于本文所示区域的特定形状，而应包括例如由制造导致的形状上的偏差。
图1是根据本发明实施例的晶圆处理系统10的平面图。
参照图1，晶圆处理系统10包括转位模块100和工艺处理模块200。转位模块100包括装载端口120和传送框架140。装载端口120、传送框架140和工艺处理模块200可以顺序地布置。这里，装载端口120，传送框架140和工艺处理模块200所布置的方向被称为第一方向12(或x轴方向)，当从上方观察时垂直于第一方向12的方向被称为第二方向14(或y轴方向)，以及与包括第一方向12和第二方向14的平面(即，xy平面)垂直的方向被称为第三方向16(或z轴方向)。
包含晶圆W的载具130安置于装载端口120上。多个装载端口120可以沿着第二方向14设置。根据工艺处理模块200的工艺效率、生产效率等，装载端口120的数量可以增加或减少。每个载具130可以使用前开式晶圆传送盒(FOUP；front opening unified pod)并且包括用于水平地保持多个晶圆W的槽。
工艺处理模块200包括缓冲单元220、传送室240和处理室260。传送室240可平行于第一方向12延伸，且处理室260可沿传送室240的长度方向设置在两侧。处理室260中的一些可以彼此堆叠。另外，处理室260可仅设置在传送室240的一侧。
缓冲单元220设置在传送框架140和传送室240之间，以提供晶圆W在传送框架140和传送室240之间被传送之前停留的空间。缓冲单元220包括用于设置晶圆W的槽。缓冲单元220可被设置成对传送框架140和传送室240是打开的或可打开的。
传送框架140可以在载具130和缓冲单元220之间传送晶圆W。传送框架140设置有转位导轨142和转位机器人144。转位导轨142可平行于第二方向14延伸，并且转位机器人144可安装在转位导轨142上以沿第二方向14移动。转位机器人144包括基座144a、主体144b和转位臂144c。基座144a设置成可沿转位导轨142移动。主体144b联接到基座144a，并且设置成可旋转并且可在基座144a上沿着第三方向16移动。转位臂144c联接到主体144b，并且设置成可远离或朝向主体144b移动。可以提供多个转位臂144c并且多个转位臂144c可以单独被驱动。每个转位臂144c可用于将晶圆W从载具130传送到工艺处理模块200，或从工艺处理模块200传送到载具130。
传送室240在缓冲单元220和处理室260之间或在处理室260之间传送晶圆W。传送室240设置有导轨242和主机器人244。导轨242可以平行于第一方向12延伸，并且主机器人244可以安装在导轨242上以沿着第一方向12移动。主机器人244包括基座244a、主体244b和主臂244c。基座244a设置成可沿着导轨242移动。主体244b联接到基座244a，并且设置成可旋转并且可在基座244a上沿着第三方向16移动。主臂244c联接到主体244b，并且设置成可远离主体244b或朝向主体244b移动。可以提供多个主臂244c并且多个主臂244c可以被单独驱动。
每个处理室260设置有用于对晶圆W执行工艺的晶圆处理装置300或400(参见图2或图3)。晶圆处理装置300或400可以根据所执行的工艺具有不同的结构。另外，所有处理室260中的晶圆处理装置300可以具有相同的结构，或者属于相同组的处理室260中的晶圆处理装置300可以具有相同的结构。
晶圆处理装置300(参见图2)可以执行清洁工艺，以用液体处理晶圆W。晶圆处理装置400(参见图3)可以执行加热晶圆W的加热工艺。晶圆处理装置300和400在本文中被描述为清洁装置和加热装置，但不限于此，并且应当注意，晶圆处理装置300或400也可应用于蚀刻装置、光刻装置等。此外，还应注意，本发明的排气装置500(参见图4)可应用于各种晶圆处理装置300和400，诸如清洁装置和加热装置。
图2是根据本发明实施例的晶圆处理装置300的剖视图。晶圆处理装置300可以用作清洁晶圆W的装置。
参考图2，晶圆处理装置300包括壳体310、处理室320、升降器330、晶圆支承器340、支承驱动器350、基座360、液体排放器370和空气流供应器380。
壳体310提供内部空间。开口(未示出)可设置在壳体310的一侧，并用作晶圆W的通道。门(未示出)可安装在开口上，以打开或关闭开口。在晶圆处理工艺中，开口被关闭以密封壳体310的内部空间。排气口315和316可以设置在壳体310的一侧，以将壳体310中形成的空气流排出到外部。
处理室320提供执行晶圆处理工艺的空间。处理室320具有打开的顶部。处理室320包括多个收集桶322、324和326。尽管在本发明的实施例中假定了三个，例如第一收集桶322、第二收集桶324和第三收集桶326，但是收集桶的数量可以增加或减少。收集桶322、324和326设置成沿着竖直方向(或第三方向16)彼此间隔开。收集桶322、324和326可以竖直地彼此堆叠。第一收集桶322、第二收集桶324和第三收集桶326可以收集在工艺过程中使用的不同的处理液。处理室320提供在竖直方向(或第三方向16)上形成的一个或多个流入空间R1、R2和R3，以在晶圆处理之后接收处理液。
第一收集桶322可设置成围绕晶圆支承器340，第二收集桶324可设置成围绕第一收集桶322，并且第三收集桶326可设置成围绕第二收集桶324。收集桶322、324和326设置成圆环形状。第一收集桶322的内部空间R1、第一收集桶322和第二收集桶324之间的空间R2、以及第二收集桶324和第三收集桶326之间的空间R3用作处理液被引入到其中的流入空间R1、R2和R3。收集管可以从收集桶322、324和326的底表面向下延伸，以分别排出被引入流入空间R1、R2和R3中的处理液。排出的处理液可以通过外部处理液再循环系统(未示出)再利用。
升降器330联接到收集桶322、324和326以升降收集桶322、324和326。第一升降器332连接到第一收集桶322，第二升降器334连接到第二收集桶324，以及第三升降器336连接到第三收集桶326。升降器332、334和336可以分别连接到驱动单元333、335和337，以接收用于竖直运动的驱动力。升降器330可以控制收集桶322、324和326的高度，以调节流入空间R1、R2和R3的尺寸、高度、位置等。
晶圆支承器340在壳体310的内部空间中支承和旋转晶圆W。晶圆支承器340设置在处理室320的内部空间中。晶圆支承器340包括旋转支承板341和固定支承板342。
当从上方观察时，旋转支承板341具有几乎圆形的上边缘。旋转支承板341位于固定支承板342的外侧区域中。旋转支承板341通过支承驱动器350旋转。支承销346和卡盘销347设置在旋转支承板341上。当从上方观察时，固定支承板342具有几乎圆形的上边缘。固定支承板342位于晶圆支承器340的中心区域中。
支承驱动器350可以旋转或提升晶圆支承器340。支承驱动器350连接到晶圆支承器340的旋转支承板341。支承驱动器350包括驱动轴352和驱动器354。驱动轴352通过驱动器354旋转以使旋转支承板341旋转。此外，驱动轴352可以通过驱动器354在竖直方向上移动或伸长，以调节晶圆支承器340的高度。
基座360设置成围绕处理室320并具有打开的顶部的圆柱形。基座360包括底部361和壁363。基座360设置成杯状。底部361设置成盘状，并且可连接到排气口(未示出)。壁363从底部361的边缘在竖直方向上延伸。基座360可以由具有高耐酸性的树脂材料制成。基座360基本上用作整个处理室320的外壁。
液体排放器370(或正面液体排放器370)在晶圆处理工艺中向晶圆W供应处理液。液体排放器370将处理液供应到晶圆W的正面。例如，可以从液体排放器370排放诸如异丙醇(IPA)的有机溶剂以干燥晶圆W的正面。
空气流供应器380在壳体310的内部空间中形成下降的空气流。空气流供应器380包括风扇382、空气流供应管线384和过滤器386。风扇382安装在壳体310的上侧，以在壳体310的内部空间中形成下降的空气流。空气流供应管线384将外部空气供应到壳体310中。过滤器386过滤空气中包含的杂质。
排气口315和316连接到将在下面描述的排气装置500(参见图4)。排气口315和316分别连接到排气装置500的主排气管线510(511和515)。多个晶圆处理装置300的排气口315和316可以分别连接到排气装置500的主排气管线510(511和515)。尽管在图3中示出了两个排气口315和316，但根据液体类型、工艺副产物类型等，排气口的数量可以增加或减少，并且每个排气口可以连接到排气装置500的主排气管线510。
图3是根据本发明另一实施例的晶圆处理装置400的剖视图。晶圆处理装置400可以用作加热晶圆W的装置。
参照图3，晶圆处理装置400包括壳体410、支承板420和加热器430。
壳体410在其中提供处理空间412，晶圆W在该处理空间412中被加热。开口411可设置在壳体410的一侧，并用作晶圆W的通道。门(未示出)可安装在开口411上，以打开或关闭开口411。在晶圆处理工艺中，开口411被关闭以密封壳体410的内部空间。排气口415和416可以设置在壳体410的一侧，以将壳体410中形成的空气流排出到外部。
支承板420位于处理空间412中。支承板420设置成盘状。支承板420的上表面设置为供安置晶圆W的区域。在支承板420的上表面中设置有多个小孔(未示出)。在每个小孔中设置有升降销(未示出)。升降销(未示出)设置成在竖直方向上移动。例如，可以将三个小孔定位成沿着支承板420的圆周方向彼此间隔开。
加热器430将支承板420上的晶圆W加热到预定温度。多个加热器430位于支承板420的不同区域中。加热器430加热支承板420的不同区域。支承板420的对应于加热器430的区域被设置为加热区。例如，加热器430可以是热电元件或热线。
排气口415和416连接到将在下面描述的排气装置500(参见图4)。排气口415和416分别连接到排气装置500的主排气管线510(511和515)。多个晶圆处理装置400的排气口415和416可以分别连接到排气装置500的主排气管线510(511和515)。尽管在图4中示出了两个排气口415和416，但根据液体类型、工艺副产物类型等，排气口的数量可以增加或减少，并且每个排气口可以连接到排气装置500的主排气管线510。
图4是根据本发明实施例的排气装置500的示意图。
参照图4，提供排气装置500以将晶圆处理装置300或400的处理空间中的气体、工艺副产物等排出到外部。排气装置500还可以用于将晶圆处理装置300或400的壳体310或410中的处理气氛保持在恒定压力下。
排气装置500包括主排气管线510和辅助排气管线520。主排气管线510包括第一主排气管线511和第二主排气管线515，辅助排气管线520包括第一辅助排气管线521和第二辅助排气管线525，但其数量可以变化。本发明的排气装置500的特征在于，在辅助排气管线520的另一端524和528设置有自动关闭器550。
主排气管线510可以处于接收负压的状态，以抽吸晶圆处理装置300或400的处理空间的气体EG1和EG2。诸如泵的抽吸压力装置(未示出)可设置在排气装置500的排气路径的端部以施加负压。多个主排气管线510(511和515)可以连接到晶圆处理装置300或400。
用于感测从晶圆处理装置300或400排出的气体EG1和EG2的量的排气传感器512和516可以安装在主排气管线510(511和515)上。在主排气管线510上可以安装有诸如开闭器(shutter)、阀、挡板(damper)或风扇的排气控制器(未示出)，以基于由排气传感器512和516感测到的值来调节主排气管线510的开度。
辅助排气管线520(521和525)设置成将外部空气流EA1和EA2(或外部空气)供应到主排气管线510(511和515)。辅助排气管线520的端部连接到主排气管线510。第一辅助排气管线521的一端连接到第一主排气管线511，且第二辅助排气管线525的一端连接到第二主排气管线515。辅助排气管线520的另一端524和528设置成从晶圆处理系统10的内部或外部抽吸外部空气流EA1和EA2。也就是说，辅助排气管线520的另一端524和528被设置为外部进气口。
外部排气管线530可构造成合并主排气管线510和辅助排气管线520。外部排气管线530提供通道，通过该通道，引入主排气管线510的气体EG1和EG2以及引入辅助排气管线520的外部空气流EA1和EA2被合并且排出到外部。外部排气管线530(531和535)的数量可对应于主排气管线510或辅助排气管线520的数量。外部排气管线530(531和535)可以连接到掩埋在晶圆处理系统10(或半导体制造设施(FAB))下面的放电线ME1和ME2。
根据实施例，第一主排气管线511和第二主排气管线515可以根据在晶圆处理工艺中使用的液体选择性地打开或关闭。例如，当在晶圆处理工艺中使用酸性和碱性液体时，在用酸性液体处理晶圆W的情况下，第一主排气管线511可以被打开并且第二主排气管线515可以被关闭。相反，当用碱性液体处理晶圆W的情况下，第一主排气管线511可以被关闭而第二主排气管线515可以被打开。第一辅助排气管线521和第二辅助排气管线525也可以与第一主排气管线511和第二主排气管线515的打开和关闭相关联地打开和关闭。
控制器540设置成控制排气装置500的其它元件。根据实施例，控制器540可以基于与从排气传感器512和516接收的气体EG1和EG2的量相关的信号来调节主排气管线510的开度。根据实施例，控制器540可以基于与从外部空气传感器522和526接收的外部空气流EA1和EA2的量相关的信号来调节辅助排气管线520的开度。根据实施例，控制器540可以控制自动关闭器550的操作。下面将详细描述排气装置500的控制。
自动关闭器550(或自动关闭装置550)设置在辅助排气管线520的另一端524和528处。自动关闭器550可以插入并连接到第一辅助排气管线521的另一端524和第二辅助排气管线525的另一端528中，从而设置在辅助排气管线520的另一端。自动关闭器550设置成在发生特定情况时自动关闭辅助排气管线520的另一端524和528。
图5和图6是根据比较例的排气装置500'的示意图。根据对比例的排气装置500'和本发明的排气装置500之间的相同元件用相同的附图标记表示，并且在此不再重复描述。
参照图5，根据比较例的排气装置500'包括主排气管线510'和辅助排气管线520'。主排气管线510'连接到辅助排气管线520'的一端，并且辅助排气管线520'的另一端524'和528'被打开。外部空气流EA1和EA2被吸入到辅助排气管线520'的另一端524'和528'中。
外部排气管线530'被构造成将主排气管线510'和辅助排气管线520'合并，并提供通道，通过该通道，气体EG1和EG2以及外部空气流EA1和EA2被合并且排出到外部。
抽吸压力装置(未示出)可设置在排气装置500'的排气路径的一端以施加负压。这样，气体EG1和EG2以及外部空气流EA1和EA2朝向外部排气管线530'移动并且被排出到外部。气体EG1和EG2以及外部空气流EA1和EA2的方向和排出可以在整个工艺中通过安装在每个排气管线上的抽吸压力装置(未示出)和气体流速控制装置(未示出)来控制。
然而，当发生特定或紧急情况时，气体EG1和EG2以及外部空气流EA1和EA2可以不同地移动。特定或紧急情况包括其中各种设备的电源被切断的情况、电缆短路的情况、控制系统发生错误的情况、设备损坏的情况等。例如，特定或紧急情况可以包括其中晶圆处理系统10、晶圆处理装置300或400、以及排气装置500'中的任何一个的电源被切断，使得气体EG1和EG2以及外部空气流EA1和EA2不向外部排气管线530'排出的情况。
参照图6，当上述特定或紧急情况发生时，排气装置500'的元件停止工作。因为在排气装置500'中没有施加抽吸压力，所以外部空气流EA1和EA2未被引入辅助排气管线520'的另一端524'和528'。另外，在发生特定情况之前，已经从晶圆处理装置300或400排出的气体EG1和EG2可以保留在主排气管线510'中。当发生特定或紧急情况时，气体EG1和EG2可通过辅助排气管线520'的另一端524'和528'在回退方向上泄漏。
从不同的观点来看，特定或紧急情况可以是这样的情况，其中待通过主排气管线510'排出到外部的气体EG1和EG2通过辅助排气管线520'的另一端524'和528'泄漏。因为气体EG1和EG2包括有毒气体、微粒等，当它们通过辅助排气管线520'泄漏时，可能导致严重的问题，诸如异物被吸附到外部系统上、系统表面劣化、外部系统的气氛被污染以及使用者健康受到损害。
因此，本发明的特征在于，在辅助排气管线520的另一端524和528设置有自动关闭器550(或自动关闭装置550)，以在发生特定情况时自动关闭辅助排气管线520的另一端524和528。
图7是根据本发明实施例的自动关闭器550(或自动关闭装置550)的立体图。
参照图7，自动关闭器550包括主体551、密封器553、盖555和驱动器557。
主体551可以连接到辅助排气管线520。主体551可以具有开口552。当主体551连接到辅助排气管线520时，开口552可连通到辅助排气管线520的内部通道并用作外部空气流EA1和EA2的入口通道。主体551可以具有与辅助排气管线520的外径相对应的内径，以便装配到辅助排气管线520中。主体551可以整体设置为圆柱形，或设置为其它形状，只要它们可连接到辅助排气管线520即可。
自动关闭器550可包括一个或多个主体551。基于本文中辅助排气管线520(521和525)的数量，自动关闭器550包括两个主体551：551-1和551-2，但不限于此。
密封器553连接到主体551上。总体上，密封器553具有在包括第一方向12和第二方向14的平面(即xy平面)中延伸的板形状。密封器553具有中空部分554以对应于主体551的开口552。主体551可以整体地连接到密封器553，并且开口552和中空部分554可彼此连通并用作外部空气流EA1和EA2的入口通道。
密封器553包括直接连接到主体551(551-1和551-2)上的第一密封部分553-1和第二密封部分553-2。密封器553还包括连接第一密封部分553-1和第二密封部分553-2的第三密封部分553-3。第三密封部分553-3的通孔HA设置成容纳驱动器557的驱动轴557-2。密封器553连接到主体551(551-1和551-2)上，因此可用于将多个主体551(551-1和551-2)整体地连接。
在密封器553的第一密封部分553-1和第二密封部分553-2中还可以设置有O形环槽OT。O形环槽OT可以围绕中空部分554在密封器553的上表面中设置到一定深度。O形环(未示出)可插入O形环槽OT中。
盖555可以安装成在密封器553上可竖直移动。盖555总体上具有与密封器553的尺寸和形状相对应的板形状。盖555可以定位成通过驱动器557与密封器553竖直地间隔开。
盖555包括面对第一密封部分553-1和第二密封部分553-2的第一盖部分555-1和第二盖部分555-2。盖555还包括连接第一盖部分555-1和第二盖部分555-2的第三盖部分555-3。第三盖部分555-3的支承孔HB设置成容纳驱动器557的支承轴557-3。
当盖555移动到下限时，盖555可以接触密封器553的上表面。在这种情况下，盖555可以封闭密封器553的中空部分554和主体551的开口552。盖555具有与密封器553相对应的宽板形状，因此可以同时打开或关闭多个主体551:551-1和551-2的开口552。插入密封器553的O形环槽OT中的O形环(未示出)可以将密封器553和盖555之间更紧密地密封。另外，除了O形环/O形环槽OT之外，可以不受限制地使用用于密封器553和盖555之间接触密封的各种装置。替代地，可以在盖555中设置O形环/O形环槽，以在盖555和密封器553之间进行密封。
驱动器557设置成连接到盖555以竖直地驱动盖555。驱动器557包括动力单元557-1、驱动轴557-2和支承轴557-3。
动力单元557-1提供驱动力以伸长或竖直驱动驱动轴557-2。驱动轴557-2的上部可以连接到盖555，以通过使用从动力单元557-1接收的驱动力竖直地驱动盖555。例如，驱动轴557-2可以穿过密封器553的通孔HA而连接到盖555。作为另一示例，驱动轴557-2可以绕过密封器553而连接到盖555。动力单元557-1和驱动轴557-2可以使用诸如气缸或电机的装置。一个驱动器557或驱动轴557-2可以连接到盖555，并且盖555可以同时打开或关闭多个主体551(551-1和551-2)的开口552，从而使驱动器557的构造最小化。
支承轴557-3可以安装在密封器553上，并且其下端可以被固定。支承轴557-3的上端可穿过盖555的支承孔HB。盖555可以在由支承轴557-3形成的竖直空间中竖直移动。支承轴557-3可引导盖555的竖直路径。
图8和图9是示出根据本发明实施例的排气装置500的操作的示意图。图8示出了在正常工艺中的操作，而图9示出了当特定或紧急情况发生时的操作。
参照图8，从晶圆处理装置300或400排出的气体EG1和EG2移动通过主排气管线510，而外部空气流EA1和EA2移动通过辅助排气管线520。因为自动关闭器550的盖555与密封器553间隔开，所以外部空气流EA1和EA2可以通过主体551的开口552被引入到辅助排气管线520中。气体EG1和EG2以及外部空气流EA1和EA2可以被合并且移动到外部排气管线530并被排出到外部排气装置。控制器540控制主排气管线510的排气传感器512和516、辅助排气管线520的外部空气传感器522和526，以及安装在每个排气管线上的流速控制装置(未示出)。此外，控制器540可以控制自动关闭器550的驱动器557，使得盖555和密封器553彼此间隔开。控制器540还可以控制盖555和密封器553之间的距离，以调节通过开口552引入的外部空气流EA1和EA2的量。
参照图9，当发生特定或紧急情况时，自动关闭器550关闭辅助排气管线520的另一端524和528。当发生其中各种设备的电源被切断的情况、电缆短路的情况、控制系统发生错误的情况、设备损坏的情况等时，气体EG1和EG2不应通过开口552泄漏。
例如，即使在自动关闭器550的电源被切断的情况作为特定或紧急情况发生时，自动关闭器550的盖555也可以向下移动(如“G”所示)以接触密封器553。当驱动器557不向盖555传递驱动力时，盖555可以通过其自身的重量而下落。当盖555下落时，支承轴557-3引导盖555的下落路径。
当盖555通过其自身的重量而下落以接触密封器553时，O形环可以更紧密地密封开口552。这样，残留在主排气管线510和辅助排气管线520中的气体EG1和EG2被盖555阻挡，从而不会通过辅助排气管线520的另一端524和528泄漏。此外，外部空气流EA1和EA2被盖555阻挡，从而不会通过辅助排气管线520的另一端524和528被引入。
作为另一示例，即使在特定的情况下，当控制器540和自动关闭器550可操作时，控制器540可以驱动驱动器557使得盖555向下移动。
另外，参考回图4，用于感测外部空气流EA1和EA2的引入量的外部空气传感器522和526可以安装在辅助排气管线520的另一端524和528附近。当确定由外部空气传感器522和526感测到的、引入到辅助排气管线520中的外部空气流EA1和EA2的量为零或小于预定量时，控制器540可以驱动驱动器557使得盖555关闭开口552。当排气装置500的特定元件不能正常工作时，正常被引入到辅助排气管线520中的外部空气流EA1和EA2的量可能改变。因此，当由外部空气传感器522和526感测到的被引入到辅助排气管线520中的外部空气流EA1和EA2的量为零或小于预定量时，控制器540可将其确定为特定情况并提供控制以自动关闭开口552。
图10至图12是根据本发明各种实施例的排气装置的示意图。
参照图10，根据实施例的自动关闭器550可被构造成对开口552a和552b独立地控制。两个自动关闭器550a和550b分别连接到辅助排气管线520(521和525)。每个自动关闭器550a或550b包括一个主体551a或551b，并且还包括密封器553a或553b，盖555a或555b，以及连接到主体551a或551b的一个驱动器557a或557b。
自动关闭器550a和550b可以在特定或紧急情况下关闭开口552a和552b，如上面关于图9所述。在正常工艺中，自动关闭器550a和550b可以分别调节通过开口552a和552b被引入的外部空气流EA1和EA2的量。
参照图11，根据实施例的排气装置500还可包括安装在辅助排气管线520(521和525)中的空气流控制器523a和527a。空气流控制器523a和527a可以是能够调节辅助排气管线520的开度的开闭器、阀、挡板或风扇。例如，当空气流控制器523a和527a是开闭器时，每个开闭器可以被设置成能够绕中心轴线旋转，并且辅助排气管线520的开度可以被调节，并且外部空气流的引入量也可以基于开闭器的旋转而被调节(例如，EA1->EA1')。
控制器540可以通过控制空气流控制器523a和527a来关闭辅助排气管线520，而不需要通过驱动自动关闭器550的盖555来密封开口552。控制器540可以通过控制空气流控制器527a以使其被定向为阻塞辅助排气管线520来防止外部空气流EA2被引入。当辅助排气管线520通过空气流控制器527a被关闭时，也可以防止气体EG2在回退方向上泄漏。
参照图12，根据实施例，质量块GM可以连接到空气流控制器523b。质量块GM可以具有足以改变空气流控制器523b的定向的重量。即使当在特定或紧急情况下空气流控制器523b不受控制时，质量块GM也会通过其自身的重量面向下方GD。这样，空气流控制器523b可以被定向为阻塞辅助排气管线520，并且可以不引入外部空气流EA1。当辅助排气管线520通过空气流控制器523b被关闭时，也可以防止气体EG1在回退方向上泄漏。
如上所述，根据本发明的实施例，当发生紧急情况时，可以防止工艺副产物气体通过进气口泄漏。
此外，根据本发明的实施例，当发生紧急情况时，在没有额外控制的情况下可以自动关闭进气管线。
此外，根据本发明的实施例，通过防止工艺副产物气体的泄漏，可以保护晶圆处理装置外部的系统和使用者。
然而，本发明的范围不限于上述效果。
虽然已经参考本发明的实施例具体示出和描述了本发明，但是本领域的普通技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。

Claims (20)

1.一种排气装置，用于将晶圆处理装置的处理空间中的气体排出到外部，所述排气装置包括：
主排气管线，连接到所述处理空间；以及
辅助排气管线，所述辅助排气管线的一端连接到所述主排气管线，以向所述主排气管线供应外部空气流；
其中，在所述辅助排气管线的另一端设置有自动关闭器，以在特定情况下关闭所述辅助排气管线的所述另一端。
2.根据权利要求1所述的排气装置，其中，所述特定情况包括其中待通过所述主排气管线排出的气体通过所述辅助排气管线的所述另一端泄漏到外部。
3.根据权利要求1所述的排气装置，其中，所述自动关闭器包括：
主体，连接到所述辅助排气管线并具有开口；
密封器，连接在所述主体上并具有中空部分；
盖，在所述密封器上安装成能够竖直移动以打开或关闭所述开口；以及
驱动器，连接到所述盖以竖直驱动所述盖。
4.根据权利要求3所述的排气装置，其中，所述自动关闭器包括多个所述主体，以及
其中，所述密封器设置在所述多个主体上以将所述多个主体整体地连接。
5.根据权利要求4所述的排气装置，其中，所述盖设置成同时打开或关闭所述多个主体的所述开口。
6.根据权利要求5所述的排气装置，其中，一个驱动器连接到所述盖。
7.根据权利要求3所述的排气装置，其中，在所述密封器的面向所述盖的上表面中设置有O形环槽。
8.根据权利要求3所述的排气装置，其中，所述开口和所述中空部分彼此连通。
9.根据权利要求3所述的排气装置，其中，所述驱动器包括：
动力单元，提供用于竖直驱动所述盖的驱动力；
驱动轴，连接到所述盖以竖直驱动所述盖；以及
支承轴，在所述密封器上安装成穿过所述盖的支承孔。
10.根据权利要求3所述的排气装置，其中，所述特定情况包括其中电源被切断的情况，以及
其中，在所述特定情况下，所述盖通过其自身的重量而下落以关闭所述开口。
11.根据权利要求1所述的排气装置，其中，在所述辅助排气管线上安装有用于感测被引入到所述辅助排气管线中的外部空气流的量的外部空气传感器。
12.根据权利要求11所述的排气装置，其中，当由所述外部空气传感器感测到的被引入到所述辅助排气管线中的所述外部空气流的量为零或小于预定量时，所述盖关闭所述开口。
13.根据权利要求1所述的排气装置，其中，在所述辅助排气管线中安装有用于控制流经所述辅助排气管线的外部空气流的量的空气流控制器。
14.根据权利要求13所述的排气装置，其中，质量块连接到所述空气流控制器，以及
其中，在所述特定情况下，所述空气流控制器通过所述质量块的重量被定向为阻塞所述辅助排气管线。
15.一种用于在特定情况下关闭进气管线的自动关闭装置，所述自动关闭装置包括：
主体，连接到所述进气管线并具有开口；
密封器，连接在所述主体上并具有中空部分；
盖，安装成在所述密封器上能够竖直移动以打开或关闭所述开口；以及
驱动器，连接到所述盖以竖直驱动所述盖。
16.根据权利要求15所述的自动关闭装置，其中，所述自动关闭装置包括多个所述主体，
其中，所述密封器设置在所述多个主体上以将所述多个主体整体地连接，以及
其中，所述盖设置成同时打开或关闭所述多个主体的所述开口。
17.根据权利要求16所述的自动关闭装置，其中，一个驱动器连接到所述盖。
18.根据权利要求15所述的自动关闭装置，其中，在所述密封器的面向所述盖的上表面中设置有O形环槽。
19.根据权利要求15所述的自动关闭装置，其中，所述驱动器包括：
动力单元，提供用于竖直驱动所述盖的驱动力；
驱动轴，连接到所述盖以竖直驱动所述盖；以及
支承轴，在所述密封器上安装成穿过所述盖的支承孔。
20.一种排气装置，用于将晶圆处理装置的处理空间中的气体排出到外部，所述排气装置包括：
主排气管线，连接到所述处理空间；以及
辅助排气管线，所述辅助排气管线的一端连接到所述主排气管线以向所述主排气管线供应外部空气流；
其中，在所述辅助排气管线的另一端设置有自动关闭器，且所述自动关闭器包括：
主体，连接到所述辅助排气管线并具有开口；
密封器，连接在所述主体上并具有中空部分；
盖，在所述密封器上安装成能够竖直移动以打开或关闭所述开口；以及
驱动器，连接到所述盖以竖直驱动所述盖，以及
其中，在其中电源被切断的情况下，为了防止待通过所述主排气管线排出到外部的气体通过所述辅助排气管线的所述另一端泄漏，所述盖通过其自身的重量而下落以关闭所述开口，从而关闭所述辅助排气管线的所述另一端。
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