CN117515301A - 转接块及气体控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及半导体加工设备技术领域，尤其是涉及一种转接块及气体控制装置。所述转接块，包括：底座，所述底座内设有流道；所述底座包括第一连接部，所述第一连接部上设有与所述流道的一端连通的第一接口；所述底座还包括第二连接部，所述第二连接部上设有与所述流道的另一端连通的第二接口；所述第一接口处设有第一密封件，所述第二接口处设有第二密封件；所述第一接口用于与C型密封模块的第一外部连通口连通，所述第二接口用于与W型密封模块的第二外部连通口连通，可以使得气体控制装置的结构紧凑、占用空间少，进而使得半导体加工设备结构紧凑、占用空间少。

Description

转接块及气体控制装置

技术领域

本发明涉及半导体加工设备技术领域，尤其是涉及一种转接块及气体控制装置。

背景技术

Surface Mount连接是半导体行业除VCR连接方式以外又一种常见的连接方式。因其拆卸方便，组装简单，节约空间，可靠的密封性能和适用于高真空高耐温的特点而被广泛应用于半导体工艺中，如物理气相沉积（PECVD）、物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）、低压化学气相沉积（LPCVD）、金属有机化学沉积（MOCVD）、原子层沉积（ALD）、原子层刻蚀(ALE）等。此连接方式可以确保在高真空、超高真空、高纯、超高纯、高温条件下，防止气体泄露和杂质进入系统，以保证半导体工艺的稳定性和可靠性。

元件与基块之间的密封均采用 W 形密封（W-seal）或者 C 形密封（C-seal），因此，根据密封形式不同，模块可以分为W 形密封模块和C 形密封模块。在高端制程中，半导体加工设备需要用到W 形密封模块和C 形密封模块，两种密封形式的模块难以实现互通，因此，两种模块均需要配备供气装置或者排气装置，使得整个设备的管路复杂，占用空间大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种转接块及气体控制装置，以在一定程度上解决现有技术中存在的两种模块均需要配备供气装置或者排气装置，使得整个设备的管路复杂，占用空间大的技术问题。

本发明提供了一种转接块，包括：底座，所述底座内设有流道；所述底座包括第一连接部，所述第一连接部上设有与所述流道的一端连通的第一接口；所述底座还包括第二连接部，所述第二连接部上设有与所述流道的另一端连通的第二接口；所述第一接口处设有第一密封件，所述第二接口处设有第二密封件；所述第一接口用于与C型密封模块的第一外部连通口连通，所述第二接口用于与W型密封模块的第二外部连通口连通。

第一接口与C型密封模块的第一外部连通口连通，第二接口与W型密封模块的第二连通口，第一接口和第二接口通过流道连通，从而将C型密封模块和W型密封模块连通；且在第一接口处设有第一密封件，在第二接口处设有第二密封件，第一密封件和第二密封件可以保障转接块和C型密封模块、W型密封模块连通连接处的密封性，可以避免气体泄漏。通过转接块可以将C型密封模块和W型密封模块连通，则两种模块可以共用相同的供气装置和排气装置，使得C型密封模块和W型密封模块连通紧凑，从而可以使得气体控制装置的结构紧凑、占用空间少，进而使得半导体加工设备结构紧凑、占用空间少；通过转接块可以将C型密封模块和W型密封模块连通可以以减少零部件的设置，减少管路设置，从而可以降低成本。尤其当C型密封模块的数量和W型密封模块的数量均为多个时，采用合适数量的本实施例提供的转接块，可以将多个C型密封模块和多个W型密封模块连接成为一个整体，较大程度上简化气体控制装置的结构、占用空间和成本。而且还可以根据需要自由组合C型密封模块和W型密封模块，可以实现灵活多变，使得气体控制装置的实用性更强。

进一步地，所述第一密封件包括第一密封片和固定在所述第一密封片的侧部的第一限位板，所述第一密封片上设有第一限流孔；所述第一连接部上设有第一安装槽和第一限位槽，所述第一密封片卡设在所述第一安装槽内，且所述第一密封片凸出所述第一连接部的表面设置，所述第一限位板插设在所述第一限位槽内。

进一步地，所述第二密封件包括第二密封片和固定在所述第二密封片的侧部的第二限位板，所述第二密封片上设有第二限流孔；所述第二连接部上设有第二安装槽和第二限位槽，所述第二密封片卡设在所述第二安装槽内，且所述第二密封片凸出所述第二连接部的表面设置，所述第二限位板插设在所述第二限位槽内。

进一步地，所述底座还包括中间部，所述中间部连接在所述第一连接部和所述第二连接部之间，且所述第一连接部、中间部和第二连接部形成Z形；所述流道贯穿所述第一连接部、中间部和第二连接部；所述第一接口设置在所述第一连接部的内壁，所述第二接口设置在所述第二连接部的内壁。

进一步地，所述第一连接部上设有第一连接孔，第一紧固件穿过所述第一连接孔与C型密封模块连接固定；所述第二连接部上设有第二连接孔，第二紧固件穿过所述第二连接孔与W型密封模块连接固定。

进一步地，所述底座上还设有加热件。

进一步地，所述底座的内部埋设有加热棒，所述底座上设有走线孔。

进一步地，所述中间部上设有插孔，所述插孔内插设加热棒。

进一步地，所述底座上固定有加热贴。

本发明提供一种气体控制装置，包括： C型密封模块、W型密封模块和上述转接块；所述C型密封模块上设有第一外部连通口，所述W型密封模块上设有第二外部连通口，所述转接块的第一接口与所述第一外部连通口连通，所述第二外部连通口与所述第二接口连通。

应当理解，前述的一般描述和接下来的具体实施方式两者均是为了举例和说明的目的并且未必限制本公开。并入并构成说明书的一部分的附图示出本公开的主题。同时，说明书和附图用来解释本公开的原理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的转接块的结构示意图；

图2为图1所示的转接块中底座的第一视角的结构示意图；

图3为图1所示的转接块中底座的第二视角的结构示意图；

图4为图1所示的转接块的切面图；

图5为图1所示的转接块中第一密封件的结构示意图；

图6为本发明实施例的气体控制装置的结构示意图。

图标：1-底座；2-第一密封件； 101-流道；102-第一连接部；103-第一接口；104-第二连接部；105-第二接口；106-中间部；107-第一安装槽；108-第一限位槽；109-第二安装槽；110-第二限位槽；111-第一连接孔；112-第二连接孔；113-走线孔；114-加热孔；201-第一密封片；202-第一限位板；203-第一限流孔；10-转接块；20-C型密封模块；30-W型密封模块；21-第一外部连通口；31-第二外部连通口。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

如图1至图6所示，本发明提供一种转接块10，包括：底座1，底座1内设有流道101；底座1包括第一连接部102，第一连接部102上设有与流道101的一端连通的第一接口103；底座1还包括第二连接部104，第二连接部104上设有与流道101的另一端连通的第二接口105；第一接口103处设有第一密封件2，第二接口105处设有第二密封件；第一接口103用于与C型密封模块20的第一外部连通口21连通，第二接口105用于与W型密封模块30的第二外部连通口31连通。

本实施例中，第一接口103与C型密封模块20的第一外部连通口21连通，第二接口105与W型密封模块30的第二外部连通口31连通，第一接口103和第二接口105通过流道101连通，从而将C型密封模块20和W型密封模块30连通；且在第一接口103处设有第一密封件2，完成装配后，第一密封件2连接在第一连接部和C型密封模块20之间，在第二接口105处设有第二密封件，完成装配后，第二密封件连接在第二连接部和W型密封模块30之间，第一密封件2和第二密封件可以保障转接块10和C型密封模块20、W型密封模块30连通连接处的密封性，可以避免气体泄漏。

通过转接块10可以将C型密封模块20和W型密封模块30连通，则两种模块可以共用相同的供气装置和排气装置，使得C型密封模块20和W型密封模块30连通紧凑，从而可以使得气体控制装置的结构紧凑、占用空间少，进而使得半导体加工设备结构紧凑、占用空间少；通过转接块10可以将C型密封模块20和W型密封模块30连通可以以减少零部件的设置，减少管路设置，从而可以降低成本。尤其当C型密封模块20的数量和W型密封模块30的数量均为多个时，采用合适数量的本实施例提供的转接块10，可以将多个C型密封模块20和多个W型密封模块30连接成为一个整体，较大程度上简化气体控制装置的结构、占用空间和成本。而且还可以根据需要自由组合C型密封模块20和W型密封模块30，可以实现灵活多变，使得气体控制装置的实用性更强。

其中，第一密封件2的结构形式可以为多种，例如：第一密封件2为第一环形垫圈，在第一连接部102的第一接口103处设有第一环形凹槽，第一环形垫圈卡设在第一环形凹槽。

作为一种可选方案，如图5所示，第一密封件2包括第一密封片201和固定在第一密封片201的侧部的第一限位板202，第一密封片201上设有第一限流孔203；第一连接部102上设有第一安装槽107和第一限位槽108，第一密封片201卡设在第一安装槽107内，且第一密封片201凸出第一连接部102的表面设置，第一限位板202插设在第一限位槽108内。

本实施例中，在第一连接部102的第一接口103处设置第一安装槽107和第一限位槽108，第一密封片201卡设在第一安装槽107内，同时，第一限位板202插设在第一限位槽108内，第一限位板202和第一限位槽108的配合能够对第一密封件2进行限位，避免第一密封件2移位而影响密封效果，而且，安装时作为定位使用，可以方便工人高效的对准放平第一密封件，节约施工时间，提高工作效率。另外，第一密封片201凸出第一连接部102的表面设置（可以理解的是，第一密封片201凸出第一连接部102的与C型密封模块20连接的一面），则当第一连接部102与C型密封模块20连接时，可以对第一密封片201进行加压变形，从而使得密封效果更好。第一密封片201上的第一限流孔203可以使得气体通过进入流道101或者流出流道101。

其中，可以根据工艺需要来设置第一限流孔203的横截面积，从而满足流量要求，可以避免在转接块10上设置流量阀、流量计等原件，使得转接块10的结构简单，成本低。当需要不同的流量时，可以设置多个第一密封件2，每个第一密封件2上的第一限流孔203的横截面积均不同，根据需要安装相应的第一密封件2，从而可以实现不同流量调整，简单高效，需要说明的是，此时需要转接块10与C型密封模块20可拆卸连接。

可选的，第一安装槽107和第一接口103同轴设置，第一安装槽107的横截面积大于第一接口103的横截面积，也可以理解为第一接口103设置在第一安装槽107的底部，方便加工。第一限位板202的数量可以为一个，较佳的，第一限位板202的数量为多个（例如：两个、三个或者四个等），多个第一限位板202间隔的固定在第一密封片201的四周，相应的第一连接部102上设有与多个第一限位板202一一对应设置的第一限位槽108，这样可以使得第一密封件2的安装更加稳定。可选的，第一密封片201和第一限位板202一体成型。

第一密封片201可以呈矩形或者椭圆形等形状，相应的，第一安装槽107可以呈矩形或者椭圆形等形状。可选的，第一密封片201和第一安装槽107均呈圆形，方便加工。

第一密封件2可以采用镍钴合金等耐腐蚀性强、软度高和形变较高的材质。

其中，第二密封件的结构形式可以为多种，例如：第二密封件为第二环形垫圈，在第二连接部104的第二接口105处设有第二环形凹槽，第二环形垫圈卡设在第二环形凹槽。

作为一种可选方案，如图5所示，第二密封件包括第二密封片和固定在第二密封片的侧部的第二限位板，第二密封片上设有限流孔；第二连接部104上设有第二安装槽109和第二限位槽110，第二密封片卡设在第二安装槽109内，且第二密封片凸出第二连接部104的表面设置，第二限位板插设在第二限位槽110内。

本实施例中，在第二连接部104的第二接口105处设置第二安装槽109和第二限位槽110，第二密封片卡设在第二安装槽109内，同时，第二限位板插设在第二限位槽110内，第二限位板和第二限位槽110的配合能够对第二密封件进行限位，避免第二密封件移位而影响密封效果，而且，安装时作为定位使用，可以方便工人高效的对准放平垫片，节约施工时间，提高工作效率。另外，第二密封片凸出第二连接部104设置（可以理解的是，第二密封片凸出第二连接部的与W型密封模块30连接的一面），则当第二连接部104与W型密封模块30连接时，可以对第二密封片进行加压变形，从而使得密封效果更好。第二密封片上的第二限流孔可以使得气体通过进入流道101或者流出流道101。

其中，可以根据工艺需要来设置第二限流孔的横截面积，从而满足流量要求，可以避免在转接块10上设置流量阀、流量计等原件，使得转接块10的结构简单，成本低。当需要不同的流量时，可以设置多个第二密封件，每个第二密封件上的第二限流孔的横截面积均不同，根据需要安装相应的第二密封件，从而可以实现不同流量调整，简单高效，需要说明的是，此时需要转接块10与W型密封模块30可拆卸连接。

可选的，第二安装槽109和第二接口105同轴设置，第二安装槽109的横截面积大于第二接口105的横截面积，也可以理解为第二接口105设置在第二安装槽109的底部，方便加工。第二限位板的数量可以为二个，较佳的，第二限位板的数量为多个（例如：两个、三个或者四个等），多个第二限位板间隔的固定在第二密封片的四周，相应的第二连接部104上设有与多个第二限位板一一对应设置的第二限位槽110，这样可以使得第二密封件的安装更加稳定。可选的，第二密封片和第二限位板一体成型。

第二密封片可以呈矩形或者椭圆形等形状，相应的，第二安装槽109可以呈矩形或者椭圆形等形状。可选的，第二密封片和第二安装槽109均呈圆形，方便加工。

第二密封件可以采用镍钴合金等耐腐蚀性强、软度高和形变较高的材质。

需要说明的是，第一密封件2和第二密封件可以采用不同的结构形式。可选的，第一密封件2和第二密封件的结构形式相同，使得密封件的结构统一，方便加工，方便安装。

如图1至图5所示，在上述实施例基础之上，进一步地，底座1还包括中间部106，中间部106连接在第一连接部102和第二连接部104之间，且第一连接部102、中间部106和第二连接部104形成Z形，也可以理解为，第一连接部102、中间部106和第二连接部104均为块状体，在中间部106的高度方向上，第一连接部102固定在中间部106的一端，第二连接部104固定在中间部106的另一端，且在中间部106的厚度方向上，第一连接部102和第二连接部104分别为中间部106的两侧，较佳的，第一连接块的外表面、中间部106的外表面和第二连接块的外表面均为平面，方便加工；流道101贯穿第一连接部102、中间部106和第二连接部104，也即在第一连接部102、中间部106和第二连接部104上均设置流道段，三个流道101段相应的呈Z形，三个流道段形成一整个流道101；第一接口103设置在第一连接部102的内壁（靠近第二连接部104的壁），第二接口105设置在第二连接部104的内壁（靠近第一连接部102的壁）。

本实施例中，底座1呈Z形设置，则第一连接部102可以搭接在C型密封模块20上，第二连接部104可以搭接在W型密封模块30上，从而可以进一步使得C型密封模块20和W型密封模块30的结构紧凑，进一步减少气体控制装置的占用空间。

可选的，底座1为一体成型。

在上述实施例基础之上，进一步地，可以通过焊接实现第一连接部102和C型密封模块20连接、第二连接部104与W型密封模块30连接；或者通过卡扣实现第一连接部102和C型密封模块20连接、第二连接部104与W型密封模块30连接等。

作为一种可选方案，如图2至图4所示，在上述实施例基础之上，进一步地，第一连接部102上设有第一连接孔111，第一紧固件穿过第一连接孔111与C型密封模块20连接固定；第二连接部104上设有第二连接孔112，第二紧固件穿过第二连接孔112与W型密封模块30连接固定。

本实施例中，通过第一紧固件（例如：螺栓或者螺钉等）实现第一连接部102和C型密封模块20的可拆卸连接，通过第二紧固件可以实现第二连接部104和W型密封模块30的可拆卸连接，从而实现转接块10与两种模块的可拆连接，一方面这种连接方式方便操作，连接稳定，另一方面可以方便更换底座1，或者更换第一密封件2、第二密封件。

可以理解的是，可以设置多个第一连接孔111，每个第一连接孔111均连接一个第一紧固件，设置多个第二连接孔112，每个第二连接孔112均连接一个第二紧固件，使得转接块10与两种模块的连接更加牢固，使得密封性更好。

在上述实施例基础之上，进一步地，底座1上还设有加热件。本实施例中，在底座1上设置加热件，可以用于需要加温的工况，随着工艺的发展，半导体技术运用的液态源，固态源，混合掺杂等工艺越 来越多，实际使用对于加热的需求越来越广泛，设置加热件可以满足不同需求。

其中，可以，底座1的内部埋设有加热棒，底座1上设有走线孔113，也即在底座1的内部设置加热棒，加热棒能够更加接近流道101，这样可以用更小的功率达到相同的效果，监测结果最接近气流温度，为工艺反应提供更准确的数据。可以设置加热箱（例如：电线或者数据线）与加热棒连接，加热线穿过走线孔113与供电结构连接。可以理解的是，在中间部106的高度方向上，加热孔114位于第一连接部102和第二连接部104之间。

还可以，在中间部106上设有插孔，插孔内插设加热棒，这种结构可以与C型密封块上的加热孔114配合，在对应的孔内设置加热棒可以实现既能够在C型密封块上进行加热又能够在转接块10上进行加热。

还可以，底座1上固定有加热贴，以与W型密封模块30相配合，实现既能够对W型密封块上进行加热又能够对转接块10上进行加热。

可以在底座1上设置上述三种加热件中的一种或者两种，也可以设置三种。

本发明的实施例还提供了一种气体控制装置，包括C型密封模块20、W型密封模块30和上述任一技术方案的转接块10；C型密封模块20上设有第一外部连通口21，W型密封模块30上设有第二外部连通口31，转接块10的第一接口103与第一外部连通口21连通，第二外部连通口31与第二接口105连通，因而，气体控制装置具有该转接块10的全部有益技术效果，在此，不再赘述。

需要说明的是，气体控制装置可以包括多个转接块，可以根据C型密封模块20和W型密封模块30的数量来设置。多个转接块10可以相互独立，也可以通过螺纹连接、焊接或者一体成型等方式形成一个整体。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。

Claims (10)

1.一种转接块，其特征在于，包括：底座，所述底座内设有流道；

所述底座包括第一连接部，所述第一连接部上设有与所述流道的一端连通的第一接口；所述底座还包括第二连接部，所述第二连接部上设有与所述流道的另一端连通的第二接口；

所述第一接口处设有第一密封件，所述第二接口处设有第二密封件；所述第一接口用于与C型密封模块的第一外部连通口连通，所述第二接口用于与W型密封模块的第二外部连通口连通。

2.根据权利要求1所述的转接块，其特征在于，

所述第一密封件包括第一密封片和固定在所述第一密封片的侧部的第一限位板，所述第一密封片上设有第一限流孔；

所述第一连接部上设有第一安装槽和第一限位槽，所述第一密封片卡设在所述第一安装槽内，且所述第一密封片凸出所述第一连接部的表面设置，所述第一限位板插设在所述第一限位槽内。

3.根据权利要求1所述的转接块，其特征在于，

所述第二密封件包括第二密封片和固定在所述第二密封片的侧部的第二限位板，所述第二密封片上设有第二限流孔；

所述第二连接部上设有第二安装槽和第二限位槽，所述第二密封片卡设在所述第二安装槽内，且所述第二密封片凸出所述第二连接部的表面设置，所述第二限位板插设在所述第二限位槽内。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的转接块，其特征在于，

所述底座还包括中间部，所述中间部连接在所述第一连接部和所述第二连接部之间，且所述第一连接部、中间部和第二连接部形成Z形；

所述流道贯穿所述第一连接部、中间部和第二连接部；所述第一接口设置在所述第一连接部的内壁，所述第二接口设置在所述第二连接部的内壁。

5.根据权利要求4所述的转接块，其特征在于，

所述第一连接部上设有第一连接孔，第一紧固件穿过所述第一连接孔与C型密封模块连接固定；

所述第二连接部上设有第二连接孔，第二紧固件穿过所述第二连接孔与W型密封模块连接固定。

6.根据权利要求4所述的转接块，其特征在于，

所述底座上还设有加热件。

7.根据权利要求6所述的转接块，其特征在于，

所述底座的内部埋设有加热棒，所述底座上设有走线孔。

8.根据权利要求6所述的转接块，其特征在于，

所述中间部上设有插孔，所述插孔内插设加热棒。

9.根据权利要求6所述的转接块，其特征在于，

所述底座上固定有加热贴。

10.一种气体控制装置，其特征在于，包括： C型密封模块、W型密封模块和如权利要求1-9中任一项所述的转接块；所述C型密封模块上设有第一外部连通口，所述W型密封模块上设有第二外部连通口，所述第一接口与所述第一外部连通口连通，所述第二外部连通口与所述第二接口连通。