CN219176975U - 一种半导体机台的隔离结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种半导体机台的隔离结构，涉及半导体技术领域。所述隔离结构至少包括，阀口；阀板，设置在所述阀口的一侧；移动单元，设置在所述阀板远离所述阀口的一侧，且与所述阀板连接，允许所述移动单元带动所述阀板远离或靠近所述阀口；动力单元，设置在所述移动单元的一端，与所述移动单元连接；以及控制单元，设置在所述动力单元上。本实用新型提供的一种半导体机台的隔离结构，能够提高半导体机台操作的安全性。

Description

一种半导体机台的隔离结构

技术领域

本实用新型涉及半导体制造领域，特别涉及一种半导体机台的隔离结构。

背景技术

半导体器件在制作过程中，晶圆在同一机台的多模块区域之间进行流转，即晶圆在工艺进行过程中通过阀口的开合在各大模块中传送，为保证各个腔室的超高真空状态在晶圆传送前后保持稳定，相邻阀口中间会加一个隔离阀。其中，隔离阀核心是通过双作用气缸控制阀板的升降，由于气体不受人工控制，气缸输入管一旦通入气体，隔离阀口会自动关上，隔离阀的开关模式给预防保养的工作带来安全风险。另外隔离阀口在开关时由于震动，粒子累积会受到影响，增加预防保养的次数。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种半导体机台的隔离结构，能够控制隔离阀口开合的程度，有效提高半导体机台操作的安全性，减少预防保养的次数。

本实用新型提供一种半导体机台的隔离结构，至少包括，

阀口；

阀板，设置在所述阀口的一侧；

移动单元，设置在所述阀板远离所述阀口的一侧，且与所述阀板连接，允许所述移动单元带动所述阀板远离或靠近所述阀口；

动力单元，设置在所述移动单元的一端，与所述移动单元连接；以及控制单元，设置在所述动力单元上。

在本实用新型的一实施例中，所述阀板的形状和所述阀口的形状相同，且所述阀板的尺寸为所述阀口的尺寸的1.2倍～1.5倍。

在本实用新型的一实施例中，所述隔离结构还包括密封件，所述密封件设置在所述阀口四周。

在本实用新型的一实施例中，所述隔离结构还包括多个固定单元，多个所述固定单元对称设置在所述阀板上。

在本实用新型的一实施例中，所述移动单元包括第一连接件，所述第一连接件上设置多个连接孔，相邻所述连接孔之间的距离与所述阀板上相邻的所述固定单元之间的距离相等。

在本实用新型的一实施例中，所述移动单元包括第二连接件，所述第二连接件贯穿所述第一连接件，连接所述阀板和所述移动单元。

在本实用新型的一实施例中，所述移动单元包括滑动件，所述滑动件的一端与所述第一连接件连接，所述滑动件的另一端与所述动力单元连接。

在本实用新型的一实施例中，所述动力单元包括动力输送单元，所述控制单元设置在所述动力输送单元上。

在本实用新型的一实施例中，所述控制单元包括流量检测单元，所述流量检测单元靠近所述移动单元设置。

在本实用新型的一实施例中，所述控制单元包括开关，所述开关设置在所述流量检测单元远离所述移动单元的一侧，且所述开关和所述流量检测单元之间设置有缓冲区。

本实用新型提供的一种半导体机台的隔离结构，能够在半导体机台更换隔离阀时，由操作人员手动控制阀口的开关和阀口的开关程度，从而提高半导体机台预防保养操作的安全性，同时延长隔离阀的使用寿命，减少半导体机台预防保养次数。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为一实施例中开启状态下隔离结构的结构示意图。

图2为一实施例中关闭状态下隔离结构的结构示意图。

图3为一实施例中动力单元的结构示意图。

图4为一实施例中移动单元的结构示意图。

图5为一实施例中的流量检测单元示意图。

标号说明：

100、阀口；101、密封件；102、腔壁；200、阀板；201、固定单元；300、移动单元；310、第一连接件；301、连接孔；320、第二连接件；330、滑动件；400、动力单元；410、动力发生单元；411、活塞；412、气源孔；420、动力输送单元；421、第一气体输送管道；422、第二气体输送管道；500、控制单元；510、开关；520、流量检测单元；521、转子。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本方案可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本方案所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本方案所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本方案可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本方案可实施的范畴。

本实用新型提出一种半导体机台的隔离结构，通过移动单元和控制单元的设置，人工控制隔离结构开合的速度和程度，减少隔离结构保养更换的次数，提高操作人员操作半导体机台的安全性。本实用新型提供的半导体机台的隔离结构满足各种半导体机台的隔离需求，结构简单，效果优越。

请参阅图1至图3所示，在本实用新型一实施例中，半导体机台的隔离结构设置在半导体机台各腔室上，连通相连两个腔室，便于晶圆在腔室之间传递时，保持超高真空环境。半导体机台的隔离结构包括阀口100、阀板200、移动单元300、动力单元400和控制单元500等。其中，阀板200设置在阀口100的一侧，用于开启或关闭阀口100。移动单元300设置在阀板200远离阀口100的一侧，移动单元300与阀板200连接，移动单元300用于带动阀板200远离或靠近阀口100，起到关闭或开启阀口100的作用。动力单元400设置在移动单元300的一端，动力单元400与移动单元300通过动力输送单元420连接，以给移动单元300提供的动力。控制单元500设置在动力输送单元420上，用于控制隔离结构开启或关闭的程度和速度。通过本实用新型提供的半导体机台的隔离结构，减少操作人员在对隔离结构预防保养时的安全隐患，提高隔离结构使用寿命。

请参阅图1和图2所示，在本实用新型一实施例中，阀口100例如设置在腔室的腔壁102上，作为晶圆腔室之间传递的通道，且阀口100的形状和大小例如根据实际的半导体机台腔室的结构决定。在本实施例中，阀口100的形状例如为圆角方形，阀口100的尺寸例如为晶圆最大横向尺寸的1.2倍～2倍，减少了晶圆传送装置或晶圆在腔室之间传递过程中的磕碰。在其他实施例中，阀口100的形状又例如为椭圆形、长方形、正方形或其他形状，阀口100的尺寸可根据使用场景选择为其他尺寸。阀口100的四周例如设置有密封件101，密封件101例如为J型橡胶密封圈或O型橡胶密封圈等密封圈中的一种，密封件101包裹阀口100的内壁，并延伸至腔壁102上，起到全面的密封和减震的作用，保证半导体腔室的超高真空状态，同时，在隔离结构开启或关闭时起到减震作用，减少粒子累积。

请参阅图1和图2所示，在本实用新型一实施例中，阀板200设置在阀口100的一侧，通过阀板200的升降，实现阀口100的开启或关闭。阀板200的形状和尺寸例如根据阀口100的形状和尺寸设定，在本实施例中，阀板200的形状例如为和阀口100的形状相同的圆角方形，且阀板200的尺寸例如为阀口100的1.2倍～1.5倍，即阀板200的尺寸例如大于阀口100的尺寸，阀板200的尺寸和密封件101合围的尺寸不受限制，例如大于密封件101合围的尺寸。在其他实施例中，阀板200的形状和尺寸又例如为其他设置。阀板200的材料例如选择和腔室材料相同的材料，又例如为具有耐高压、耐腐蚀和高硬度等性能的材料。

请参阅图1至图4所示，在本实用新型一实施例中，阀板200上例如设置有固定单元201，用于和移动单元300固定，固定单元201例如对称设置在阀板200的两端，且固定单元201的数量至少为2个，在本实施例中，固定单元201的数量为2个。固定单元201例如为螺纹连接孔、卡槽、固定槽或其他固定结构。隔离结构在关闭状态下，阀板200完全覆盖在阀口100上，并且阀板200与密封件101紧密贴合，起到隔离密封作用，避免不同工作腔室之间产生影响。阀板200通过固定单元201和移动单元300连接，移动单元300带动阀板200沿密封件101移动，直至完全暴露出阀口100停止，密封件101处于打开状态，进行腔室之间晶圆的传送。

请参阅图1至图4所示，在本实用新型一实施例中，半导体机台的隔离结构包括移动单元300，移动单元300设置在阀板200远离阀口100的一侧。移动单元300与阀板200连接，连接方式例如为固定连接。通过移动单元300的往复运动带动阀板200远离或靠近阀口100，从而起到阀口100开启和关闭的状态。移动单元300例如包括第一连接件310、第二连接件320和滑动件330等。第一连接件310例如和阀板200连接，第一连接件310的长度例如大于阀板200上两端的固定单元201之间的距离。本实用新型并不限制第一连接件310的形状和宽度、厚度等尺寸，在本实施例中，第一连接件310的形状例如为长方体。在其他实施例中，第一连接件310的形状、宽度或厚度例如为其他设置。第一连接件310上设置有连接孔301，连接孔301例如为通孔或螺纹孔等孔道结构，在本实施例中，连接孔301例如为通孔。连接孔301的数量例如和固定单元201的数量相同，相邻连接孔301之间的距离例如和相邻固定单元201之间的距离相等。在本实施例中，连接孔301的数量例如为2个，连接孔301例如设置在第一连接件310的两端，且连接孔301例如在第一连接件310上对称设置，即第一连接件310例如为轴对称结构，保证阀板200升降时的稳定性。在其他实施例中，连接孔301的位置和数量例如根据应用的半导体设备的不同进行调整。

请参阅图1至图4所示，在本实用新型一实施例中，移动单元300例如还包括第二连接件320和滑动件330。第二连接件320连接第一连接件310和阀板200，即第一连接件310和阀板200通过第二连接件320固定连接。第二连接件320的数量例如和贯穿第一连接件310上的连接孔301相同，在本实施例中，第二连接件320的数量例如为2个。第二连接件320贯穿连接孔301和阀板200上的固定单元201连接固定，第二连接件320例如为枢轴或螺栓等用于连接固定用的结构，在本实施例中，第二连接件320例如为枢轴。滑动件330设置在第一连接件310的一侧，且滑动件330例如位于第一连接件310的中心位置。滑动件330的一端和第一连接件310固定连接，连接方式例如为螺纹连接、焊接或其他固定连接方式。其中，第一连接件310通过滑动件330的运动，带动阀板200远离或靠近阀口100，实现阀口100的开启和关闭。本实用新型不限制滑动件330的形状和尺寸的设置，在本实施例中，滑动件330的长度例如大于或等于阀板200从完全开启的状态到完全关闭的状态所移动的距离，保证了阀口100开启时，隔离结构不影响晶圆的传送，以及阀口100关闭时，腔室的超高真空状态的保持。

请参阅图1至图4所示，在本实用新型一实施例中，半导体机台的隔离结构还包括动力单元400，动力单元400例如设置在移动单元300远离第一连接件310的一端，与滑动件330的另一端固定连，通过动力单元400提供动力，带动滑动件330的滑动。动力单元400例如包括动力发生单元410和动力输送单元420，动力发生单元410例如和移动单元300直接连接，动力输送单元420例如和动力发生单元410连接。通过设置动力单元400，动力输送单元420向动力发生单元410输送动力，驱动动力发生单元410带动滑动件330运行，实现隔离结构开启或关闭。本实用新型不限制动力发生单元410和动力输送单元420的结构，动力发生单元410例如为液压升降结构或气压升降结构等升降结构中的一种。在本实施例中，动力发生单元410例如为气压升降结构，又例如为双作用气缸，动力输送单元420例如为气体输送管道，且动力输送单元420例如和外部气体或气体发生单元连接。在其他实施例中，动力发生单元410和动力输送单元420又例如为其他设置。

请参阅图1至图4所示，在本实用新型一实施例中，动力发生单元410例如为气压升降结构，又例如为双作用气缸，双作用气缸例如设置在滑动件330相对于第一连接件310的一端，与滑动件330固定连接。双作用气缸例如包括电磁阀(图中未显示)、活塞411和气源孔412等。气源孔412的数量例如至少为2个，在本实施例中，气源孔412的数量例如为2个。气源孔412例如与气体输送管道连接，本实用新型不限制气源孔412和气体输送管道的连接方式。压缩气体通过气源孔412进入气缸内，通过电磁阀控制压缩气体的进入或排出，压缩气体推动活塞411在气缸内前进或后退，实现阀口100的开启或关闭。通过设置双作用气缸能有效的控制阀板200的升降，提高晶圆传送的效率。

请参阅图1至图4所示，在本实用新型一实施例中，动力输送单元420例如为气体输送管道，在本实施例中，动力输送单元420例如包括第一气体输送管道421和第二气体输送管道422，且第一气体输送管道421和第二气体输送管道422的一端例如与双作用气缸上的气源孔412连接，第一气体输送管道421和第二气体输送管道422的另一端例如与气体压缩机连接(图中未显示)，气体压缩机为双作用气缸输送压缩气体，提供气源力。本实用新型不限制第一气体输送管道421和第二气体输送管道422的型号和尺寸，在本实施例中，第一气体输送管道421的型号和尺寸例如和第二气体输送管道422的型号和尺寸相同。

请参阅图1至图5所示，在本实用新型一实施例中，半导体机台的隔离结构包括控制单元500，控制单元500例如设置在动力输送单元420上，通过控制输送至动力发生单元410的动力大小实现阀口100开关的速度和程度。控制单元500的数量和尺寸根据实际生产需求设定，在本实施例中，控制单元500的数量例如为2个，控制单元500的尺寸例如与第一气体输送管道421和第二气体输送管道422的尺寸相匹配。控制单元500例如设置在动力输送单元420靠近动力发生单元410的一端，且在本实施例中，控制单元500例如分别设置在第一气体输送管道421和第二气体输送管道422上，控制压缩气体的流速和流量。

请参阅图1和图5所示，在本实用新型一实施例中，控制单元500例如包括开关510和流量检测单元520，开关510例如根据流量检测单元520对流量实时监控调节流量的大小。开关510例如选择为球阀、截止阀、隔膜阀、调节阀或针阀等中的一种，流量检测单元520例如为气体流量计或气压传感器等中的一种。在本实施例中，开关510例如选择为针阀，针阀的活门呈针状，沿气流方向动作，通过改变过流断面积，用以截断或调节流量。通过选择针阀作为开关510，在关闭到开启的过程中能连续细微地调节气体流量，提高了气体流量的调节精度。流量检测单元520例如选择为气体流量计，气体流量计监控气体的流量，针阀通过气体流量计显示的气体流量调节气体流量的大小，通过设置气体流量计更精确的控制隔离结构的开启与关闭程度和速度，提高了隔离结构的使用的安全性。

请参阅图1和图5所示，在本实用新型一实施例中，气体流量计例如靠近动力发生单元410设置，针阀例如设置在气体流量计远离动力发生单元410一侧的动力输送单元420上。本实用新型不限制气体流量计和针阀之间的距离，在本实施例中，流量计和针阀之间例如设置有缓冲区，便于调节气体流量时稳定气流，提高测量精度。气体输送管道内的压缩气体经过针阀，从流量计的一端流入。流量计例如设置有转子521，流量达到一定程度时，产生的作用力将流量计中的转子521托起。通过调解针阀，气体的流量变大或变小，转子521将向上或向下移动，此时气体的流动截面积也会发生变化，直到流速平衡，转子521在新的位置上稳定，气体流量计显示出气体的流速。通过设置控制单元500，针阀与流量计配合使用，通过针阀控制气体的流量，同时，流量计可以记录管道内部气体流量的大小，从而控制开关阀口100的开合的程度和速度。

请参阅图1和图2所示，在本实用新型一实施例中，操作人员根据实际生产需求调节控制单元500控制流量大小，实现对隔离结构开关的程度和速度的控制。隔离结构打开，工作人员在对隔离结构进行操作时，将控制单元500关上，此时气体输送管道内无气体流通，避免压力灌倒气体输送管道内，为隔离结构的预防维修操作加一重保险，避免操作过程中隔离结构关闭造成人员夹伤，提高操作的安全性。操作完全结束后，打开控制单元500，恢复气体输送管道内压缩气体的输送，同时可以调节压缩气体的流量，减少隔离结构开关的震动，延长隔离结构的使用寿命和预防维修次数。

综上，本实用新型提供的一种半导体机台的隔离结构，通过设置移动单元和动力单元，控制半导体机台各模块之间隔离结构的开启和关闭，保证各腔室在晶圆传送前后的超高真空状态。通过在动力单元上设置控制单元，人工控制隔离结构的开关状态和速度，避免隔离结构自动关闭带来的安全隐患，提高半导体机台操作的安全性能，同时，减轻由于隔离结构自动开关带来的震动损伤，延长隔离结构的使用寿命。

以上公开的本实用新型实施例只是用于帮助阐述本实用新型。实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种半导体机台的隔离结构，其特征在于，至少包括，

阀口；

阀板，设置在所述阀口的一侧；

移动单元，设置在所述阀板远离所述阀口的一侧，且与所述阀板连接，允许所述移动单元带动所述阀板远离或靠近所述阀口；

动力单元，设置在所述移动单元的一端，与所述移动单元连接；以及

控制单元，设置在所述动力单元上。

2.根据权利要求1所述的一种半导体机台的隔离结构，其特征在于，所述阀板的形状和所述阀口的形状相同，且所述阀板的尺寸为所述阀口的尺寸的1.2倍～1.5倍。

3.根据权利要求1所述的一种半导体机台的隔离结构，其特征在于，所述隔离结构还包括密封件，所述密封件设置在所述阀口四周。

4.根据权利要求1所述的一种半导体机台的隔离结构，其特征在于，所述隔离结构还包括多个固定单元，多个所述固定单元对称设置在所述阀板上。

5.根据权利要求4所述的一种半导体机台的隔离结构，其特征在于，所述移动单元包括第一连接件，所述第一连接件上设置多个连接孔，相邻所述连接孔之间的距离与所述阀板上相邻的所述固定单元之间的距离相等。

6.根据权利要求5所述的一种半导体机台的隔离结构，其特征在于，所述移动单元包括第二连接件，所述第二连接件贯穿所述第一连接件，连接所述阀板和所述移动单元。

7.根据权利要求6所述的一种半导体机台的隔离结构，其特征在于，所述移动单元包括滑动件，所述滑动件的一端与所述第一连接件连接，所述滑动件的另一端与所述动力单元连接。

8.根据权利要求1所述的一种半导体机台的隔离结构，其特征在于，所述动力单元包括动力输送单元，所述控制单元设置在所述动力输送单元上。

9.根据权利要求8所述的一种半导体机台的隔离结构，其特征在于，所述控制单元包括流量检测单元，所述流量检测单元靠近所述移动单元设置。

10.根据权利要求9所述的一种半导体机台的隔离结构，其特征在于，所述控制单元包括开关，所述开关设置在所述流量检测单元远离所述移动单元的一侧，且所述开关和所述流量检测单元之间设置有缓冲区。

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