矩形閘真空閥、其工作方法及具有其的半導體製造裝置與流程

2023-09-20 14:55:10 5

本發明涉及矩形閘真空閥、其工作方法及具有其的半導體製造裝置，更具體地涉及如下的矩形閘真空閥及其工作方法及具有其的半導體製造裝置：可在相同的空間內實現對兩側閘的密封(sealing)工作，因此可有效地對應於需要在限定的空間內進行兩側閘的密封的半導體工序。

背景技術：

由於半導體需要高精度，因此在具有高清潔度的潔淨室(clean room)中通過特殊的製造技術來進行製造。

當製造半導體時，由於真空作業區域和大氣區域的密封技術也對半導體的品質帶來多的影響，因此，通常在可最完全阻隔與包含於空氣中的異物相接觸的真空狀態下製造。

因此，在半導體製造設備中廣泛使用作為用於選擇性地造成腔室的真空環境的機構的閘閥(gate valve)。

眾所周知，公知有多種閘閥，但是一般主要利用矩形閘真空閥。

理所當然地，除了用於製造半導體的腔室之外，還可使用用於液晶顯示器(LCD)蒸鍍的蒸鍍腔室，例如，在處理腔室和料腔室或料腔室和負載鎖定腔室之間也可使用真空閥。

真空閥可分類為單向閥和雙向閥兩種，這些閥可根據相應工序的特性來進行選擇並適用。

這種矩形閘真空閥具有盤(disk)對開口的矩形閘進行開閉的方式。

簡單觀察工作，處於打開狀態(open mode)的盤和與其相連接的軸(main shaft)的上升一同進入閘框架內(關閉模式，close mode)，結束進入之後，一邊產生略微的角度位移，一邊關閉在閘框架呈開口狀態的閘並進行密封(推動模式，pushmode)。

之後，再次與軸的下降一同盤下降，並開閘，以適合於工序的狀況的方式反覆進行這種工序，並形成真空或解除真空。

最終，矩形閘真空閥可稱為一同適用直線運動機制和上死點中的旋轉運動機制的閥，當前正廣發使用這種方式。

但是，在當前正使用的矩形閘真空閥的情況下，由於具有僅用於開閉一側的閘的結構，因此存在有可能或多或少降低閘的利用度的問題。

例如，無法實現在相同的空間內對兩側閘的密封(sealing)工作，因此無法對應於需要在限定的空間內進行兩側閘的密封的半導體工序的問題，當考慮到這一點時，就需要對此的技術開發。

現有技術文獻

專利文獻：

韓國專利廳申請號第10-1987-0011712號

韓國專利廳申請號第10-1998-0040974號

韓國專利廳申請號第10-2007-0114829號

韓國專利廳申請號第10-2012-7028963號

技術實現要素：

(一)要解決的技術問題

本發明的目的在於，提供矩形閘真空閥、其工作方法及具有其的半導體製造裝置，可在相同的空間內實現對兩側閘的密封(sealing)工作，因此可有效地對應於需要在限定的空間內進行兩側閘的密封的半導體工序。

(二)技術方案

上述目的通過矩形閘真空閥實現，上述矩形閘真空閥的特徵在於，包括：閘框架，在相向的兩側面形成有第一閘和第二閘；第一閥單元，以可通過上述閘框架的下部開口向上述閘框架內進行直線移動或旋轉的方式配置，用於選擇性地開閉上述第一閘；以及第二閥單元，以可通過上述閘框架的上部開口向上述閘框架內進行直線移動或旋轉的方式配置，用於選擇性地開閉上述第二閘。

上述第一閥單元可包括：第一開閉用盤，用於選擇性地開閉上述第一閘；第一單元軸，與上述第一開閉用盤相連接，用於使上述第一開閉用盤直線移動；以及第一旋轉部，與上述第一單元軸相結合，來使上述第一單元軸旋轉。

上述第二閥單元包括：第二開閉用盤，用於選擇性地開閉上述第二閘；第二單元軸，與上述第一開閉用盤相連接，用於使上述第一開閉用盤直線移動；以及第二旋轉部，與上述第二單元軸相結合，來使上述第二單元軸旋轉。

在上述第一開閉用盤及第二開閉用盤可設置有密封用壓接環。

上述第一閘和上述第二閘的大小可相同或不同。

本發明還可包括：信號發生器，用於產生上述第一閘和上述第二閘的開閉信號；以及控制器，基於來自上述信號發生器的輸入信息，對上述第一閥單元和上述第二閥單元的工作進行控制。

另一方面，上述目的還通過矩形閘真空閥的工作方法實現，上述矩形閘真空閥的工作方法的特徵在於，包括：第一閥單元進入步驟，藉助第一單元軸的工作，第一閥單元的第一開閉用盤通過閘框架的下部開口以傾斜地向上述閘框架內進行直線移動的方式進入；第一閥單元旋轉步驟，由第一旋轉部，上述第一閥單元產生相當於預先確定的角度的位移並進行旋轉；以及第一閘密封步驟，利用上述第一閘加壓上述第一開閉用盤，來使上述第一開閉用盤的第一密封用壓接環壓接於上述第一閘的周邊面，並通過關閉上述第一閘來進行密封。

本發明還包括：第一閥單元回歸原位步驟，上述第一閥單元向原位回歸；第二閥單元進入步驟，藉助第二單元軸的工作，第二閥單元的第二開閉用盤通過閘框架的上部開口以傾斜地向上述閘框架內進行直線移動的方式進入；第二閥單元旋轉步驟，由第二旋轉部上述第二閥單元產生相當於預先確定的角度的位移並進行旋轉；以及第二閘密封步驟，利用上述第二閘加壓上述第二開閉用盤，來使上述第二開閉用盤的第一密封用壓接環壓接於上述第二閘的周邊面，並通過關閉上述第二閘來進行密封，上述第一閘密封步驟和上述第二閘密封步驟可反覆進行。

另一方面，上述目的還通過矩形閘真空閥的工作方法實現，上述矩形閘真空閥的工作方法的特徵在於，包括：第一閥單元進入步驟，藉助第一單元軸的工作，第一閥單元的第一開閉用盤通過閘框架的下部開口以向上述閘框架內進行垂直移動的方式進入；以及第一閘密封步驟，已進入的上述第一閥單元進行水平移動，並利用上述第一閘加壓上述第一開閉用盤，接著使上述第一開閉用盤的第一密封用壓接環壓接於上述第一閘的周邊面，並通過關閉上述第一閘來進行密封。

另一方面，上述目的還通過具有矩形閘真空閥的半導體製造裝置來實現，上述具有矩形閘真空閥的半導體製造裝置的特徵在於，包括：第一真空腔室及第二真空腔室，以相互隔開的方式配置，並形成用於製造半導體的工序；以及矩形閘真空閥，連接在第一真空腔室及第二真空腔室之間，用於選擇性地開閉向上述第一真空腔室及第二真空腔室側的第一閘及第二閘，上述矩形閘真空閥包括：閘框架，以與上述第一真空腔室及第二真空腔室相對應的方式形成有上述第一閘和第二閘；第一閥單元，以可通過上述閘框架的下部開口向上述閘框架內進行直線移動或旋轉的方式配置，用於選擇性地開閉上述第一閘；以及第二閥單元，以可通過上述閘框架的上部開口向上述閘框架內進行直線移動或旋轉的方式配置，用於選擇性地開閉上述第二閘。

上述第一閥單元包括：第一開閉用盤，用於選擇性地開閉上述第一閘；第一單元軸，與上述第一開閉用盤相連接，來使上述第一開閉用盤進行直線移動；以及第一旋轉部，與上述第一單元軸相連接，來使上述第一單元軸進行旋轉，上述第二閥單元包括：第二開閉用盤，用於選擇性地開閉上述第二閘；第二單元軸，與上述第一開閉用盤相連接，使上述第一開閉用盤進行直線移動；以及第二旋轉部，與上述第二單元軸相連接，使上述第二單元軸進行旋轉，在上述第一開閉用盤及第二開閉用盤設置有密封用壓接環。

(三)發明效果

根據本發明，可在相同的空間內實現對兩側閘的密封工作，因此具有可有效地對應於需要在限定的空間內進行兩側閘的密封的半導體工序的效果。

附圖說明

圖1作為本發明一實施例的半導體製造裝置的簡要結構圖，是第一閥處於關閉狀態的圖。

圖2作為本發明一實施例的半導體製造裝置的簡要結構圖，是第二閥處於關閉狀態的圖。

圖3為本發明一實施例的矩形閘真空閥的簡要結構圖。

圖4至圖7分別為階段性地示出矩形閘真空閥的工作的圖。

圖8為矩形閘真空閥的控制框圖。

圖9為本發明一實施例的矩形閘真空閥的工作方法的順序圖。

圖10至圖13分別為矩形閘真空閥的變形例。

具體實施方式

本發明包括：閘框架，在相向的兩側面形成有第一閘和第二閘；第一閥單元，以可通過上述閘框架的下部開口向上述閘框架內進行直線移動或旋轉的方式配置，用於選擇性地開閉上述第一閘；以及第二閥單元，以可通過上述閘框架的上部開口向上述閘框架內進行直線移動或旋轉的方式配置，用於選擇性地開閉上述第二閘。

以下，參照附圖詳細說明本發明的實施例，以便本發明所屬技術領域的普通技術人員可容易實施。

但是，對本發明的說明僅僅為用於結構性說明至功能性說明的實施例，因此本發明的發明要求保護範圍不應解釋為只限於在本文中進行說明的實施例。

例如，多個實施例可進行多種變形，並且可具有多種形態，因此本發明的發明要求保護範圍應理解為包含可實現技術思想的等同物。

並且，在本發明中所提出的目的或效果並不是特定實施例應全部包含所提出的目的或效果或應僅包含這種效果，因此不應理解為本發明的發明要求範圍由此受到限制。

在本說明書中，本實施例只用於使本發明的公開更加完整，並為了向本發明所屬技術領域的普通技術人員完整地告知本發明的範疇而提供。並且本發明僅由發明要求保護範圍進行定義。

因此，為了避免模糊地解釋本發明，在一些實施例中，對眾所周知的結構要素、工作及技術不進行具體說明。

另一方面，在本發明中敘述的術語的意義應不局限於詞典上的意義，並應理解為如下。

當提及到一個結構要素與其他結構要素「相連接」時，應理解為可直接地與其他結構要素相連接，但是在中間還可存在其他結構要素。相反，當提及到一個結構要素與其他結構要素「直接相連接」時，應理解為在中間不存在其他結構要素。另一方面，說明結構要素之間的關係的其他表達，即「～之間」和「正～之間」或「與～相鄰」和「與～直接相鄰」等也應相同地解釋。

在文脈上未明確地且不同地定義的情況下，單數的表達就可包括複數的表達，「包括」或「具有」等的術語用於指定存在實施的特徵、數字、步驟、工作、結構要素、部品或對它們進行的組合，不應理解為預先排除一個或其以上的另外特徵或數字、工作、結構要素、部品或對它們進行組合的存在或附加可能性。

其中所使用的全部術語在不另外定義的情況下，具有與由本發明所屬技術領域的普通技術人員通常理解的含義相同的意義。

通常，在使用的詞典上定義的術語應解釋為在相關技術的文脈上具有的意義一致，只要未在本發明中明確定義，就不應解釋成理想狀態的含義或過分形式化的含義。

以下，參照附圖對本發明的實施例進行詳細說明。在實施例的說明中，對相同的結構賦予相同的附圖標記，根據情況省略對相同的附圖標記的說明。

圖1作為本發明一實施例的半導體製造裝置的簡要結構圖，是第一閥處於關閉狀態的圖，圖2作為本發明一實施例的半導體製造裝置的簡要結構圖，是第二閥處於關閉狀態的圖。

參照這些圖，本發明一實施例的半導體製造裝置可包括：第一真空腔室101及第二真空腔室102，以相互隔開的方式配置，並形成用於製造半導體的工序；以及矩形閘真空閥100，連接在第一真空腔室101及第二真空腔室102之間，用於選擇性地開閉向上述第一真空腔室101及第二真空腔室102側的第一閘121及第二閘122。

此時，第一真空腔室101及第二真空腔室102的作用可相同或不同。

例如，第一真空腔室101及第二真空腔室102可以為蒸鍍腔室、處理腔室、料腔室或負載鎖定腔室。當然，顯示器裝備的多個腔室也在於相同的範圍，因此應屬於本發明的發明要求保護範圍。

矩形閘真空閥100用於選擇性地開閉向第一真空腔室101及第二真空腔室102側的第一閘121及第二閘122。

此時，矩形閘真空閥100在相同的空間，即可實現在限定的空間內對兩側的第一閘121及第二閘122的密封工作，因此可有效地對應於需要在限定的空間內進行第一閘121及第二閘122的密封的半導體工序。

參照圖3至圖9對執行這種作用的矩形閘真空閥100進行詳細說明。

圖3為本發明一實施例的矩形閘真空閥的簡要結構圖，圖4至圖7分別為階段性地示出矩形閘真空閥的工作的圖，圖8為矩形閘真空閥的控制框圖，以及圖9為本發明一實施例的矩形閘真空閥的工作方法的順序圖。

參照這些圖，本實施例的矩形閘真空閥100可實現在相同的空間內對兩側的第一閘121及第二閘122的密封工作，因此可有效地對應於需要在限定的空間內進行第一閘121及第二閘122的密封的半導體工序，本實施例的矩形閘真空閥100可包括閘框架120、第一閥單元130、第二閥單元140、信號發生器150及控制器160。

首先，閘框架120形成根據本實施例的矩形閘真空閥100的外框架。

在這種閘框架120的兩側面形成有第一閘121和第二閘122。從平面上進行觀察時，第一閘121和第二閘122可呈矩形形狀。

此時，在本實施例的情況下，第一閘121和上述第二閘122的尺寸相同。

但是，第一閘121和上述第二閘122的尺寸還可互不相同。

其次，如圖3及圖5所示，第一閥單元130以可通過上述閘框架120的下部開口向上述閘框架120內進行直線移動或旋轉的方式配置，起到選擇性地開閉上述第一閘121的作用。

這種第一閥單元130包括：第一開閉用盤131，用於選擇性地開閉上述第一閘121；第一單元軸132，與上述第一開閉用盤相連接，用於使上述第一開閉用盤131進行直線移動；以及第一旋轉部133，與上述第一單元軸132相結合，來使上述第一單元軸132旋轉。

由於第一閘121為矩形形狀，因此第一開閉用盤131也呈尺寸大於第一閘121的矩形形狀。

在這種第一開閉用盤131的周邊面設置有第一密封用壓接環134，如圖5所示，壓接於第一閘121的周邊面，從而使真空不產生洩漏。

第一單元軸132起到使第一開閉用盤131進行直線移動的作用，第一旋轉部133起到使第一開閉用盤131進行旋轉的作用。在第一單元軸132的下部區域可設置有用於使第一開閉用盤131進行直線移動或旋轉的驅動部，但是對此進行省略。

接著，如圖3、圖6及圖7所示，第二閥單元140以可通過上述閘框架120的上部開口120b向上述閘框架內進行直線移動或旋轉的方式配置，起到選擇性地開閉上述第二閘122的作用。第二閥單元140可具有與第一閥單元130相同的結構。

這種第二閥單元140包括：第二開閉用盤141，用於選擇性地開閉上述第二閘122；第二單元軸142，與上述第二開閉用盤相連接，用於使上述第二開閉用盤141進行直線移動；以及第二旋轉部143，與上述第二單元軸142相結合，來使上述第二單元軸142進行旋轉。

由於第二閘122為矩形形狀，因此第二開閉用盤141也呈尺寸大於第二閘122的矩形形狀。

在這種第二開閉用盤141的周邊面設置有第二密封用壓接環144，如圖7所示，壓接於第一閘121的周邊面，從而使真空不產生洩漏。

第二單元軸142起到使第二開閉用盤141進行直線移動的作用，第二旋轉部143起到使第二開閉用盤141進行旋轉的作用。當然，在第一單元軸132的上部區域可設置有用於使第二開閉用盤141進行直線移動或旋轉的驅動部，但是對此進行省略。

接著，信號發生器150用於產生第一閘121和第二閘122的開閉信號。即，產生如圖5所示的使第一閘121關閉的信號或如圖7所示的使第二閘122關閉的信號。產生的信號向控制器160傳輸。

最後，控制器160基於來自上述信號發生器的輸入信息，來對上述第一閥單元130和上述第二閥單元140的工作進行控制。即，基於來自信號發生器150的輸入信息，以如圖5所示的使第一閘121關閉或如圖7所示的使第二閘122關閉的方式，對第一閥單元130和第二閥單元140的工作進行控制。

這種控制器160可包括中央處理器161(CPU)、存儲器162(MEMORY)、輔助電路163(SUPPORT CIRCUIT)。

為了在本實施例中基於來自信號發生器150的輸入信息，來控制第一閥單元130和第二閥單元140的工作，中央處理器161可以為在產業上適用的多種計算機處理器中的之一。

存儲器162與中央處理器161相連接。存儲器162作為計算機可讀記錄介質可設置於本地或遠程位置，例如，可以如隨機存取存儲器(RAM)，只讀存儲器(ROM)、硬碟或任一數字存儲形式，容易利用的至少一種存儲器。

輔助電路163(SUPPORT CIRCUIT)與中央處理器161相連接，用於輔助處理器的典型的工作。這種支持電路163可包括高速緩存、電源、時鐘電路、輸入/輸出電路、子系統等。

在本實施例中，控制器160基於來自信號發生器150的輸入信息對第一閥單元130和第二閥單元140的工作進行控制。此時，控制器160基於來自傳感部180的信息，可在存儲器162存儲用於控制通過船體阻力降低模塊140的是否發生氣泡或氣泡發生量等的一系列的工序。典型地，軟體程序可存儲於存儲器162。軟體程序還可藉助其他中央處理器(未圖示)來進行存儲或執行。

本發明的工序被說明為由軟體程序執行，但是在本發明的工序中至少一部分還可由硬體程序執行。像這樣，本發明的工序實現為在計算機系統上執行的軟體或實現為集成電路等硬體，或者可通過軟體和硬體的組合來實現。

以下，參照圖9對本發明實施例的矩形閘真空閥110的工作方法進行說明。

首先，藉助第一單元軸132的工作，第一閥單元130的第一開閉用盤131通過閘框架120以傾斜地向上述閘框架內進行直線移動的方式進入(S11)。

接著，以傾斜地向閘框架120進行直線移動的方式進入的第一閥單元130由第一旋轉部產生相當於預先確定的角度的位移並進行旋轉(S12)。

其次，利用上述第一閘121加壓上述第一開閉用盤131，使上述第一開閉用盤131的第一密封用壓接環134壓接於上述第一閘121的周邊面，並通過關閉上述第一閘121來進行密封(S13，參照圖5)。

接著，第一閥單元130回歸原位(S14)，之後第二閥單元140進行工作。

即，藉助第二單元軸142的工作，第二閥單元140的第二開閉用盤141通過閘框架120的上部開口120b以傾斜地向上述閘框架120內進行直線移動的方式進入(S15)。

接著，以傾斜地向閘框架120內進行直線移動的方式進入的第二閥單元140由第二旋轉部143來產生相當於預先設定的角度的位移並進行旋轉(S16)。

接著，利用上述第二閘122加壓上述第二開閉用盤141，來使第二開閉用盤141的第二密封用壓接環144壓接於第二閘122的周邊面，並通過關閉第二閘122來進行密封(S17，參照圖7)。

可反覆進行這種過程，即，圖5的第一閘121密封步驟和圖7的第二閘122密封步驟。當然，還可根據信號發生器150選擇性地進行。

根據具有如上所述的結構和作用的本實施例，可實現在相同的空間內對兩側的第一閘121及第二閘122的密封工作，因此可有效地對應於需要在限定的空間內進行第一閘121及第二閘122的密封的工序。

圖10至圖13分別是矩形閘真空閥的變形例。

參照圖10，在如圖10所示的矩形閘真空閥210的情況下，在設置於第一閥單元230及第二閥單元240的第一開閉用盤231及第二開閉用盤241上分別設置有多對密封用壓接環234、244。

像這樣，在第一開閉用盤231及第二開閉用盤241上分別設置有多對密封用壓接環234、244的情況下，使對於第一閘121及第二閘122的密封的效率提高，從而可防止真空任意洩漏的現象。

參照圖11至圖13，在示出於這些附圖中的矩形閘真空閥310的情況下，包括：第一開閉用盤331a及第二開閉用盤331b，用於選擇性地開閉第一閘121及第二閘122；單元共用軸332，以共用的方式與第一開閉用盤331a及第二開閉用盤331b相連接，來使第一開閉用盤331a及第二開閉用盤331b進行直線移動；以及共用旋轉部333，與單元共用軸332相結合，來使單元共用軸332進行旋轉。

在本實施例的情況下，如圖12及圖3所示，在一個單元共用軸332的兩側設置有第一開閉用盤331a及第二開閉用盤331b，來藉助單元共用軸332及共用旋轉部333的作用，選擇性地開閉第一閘121及第二閘122。在具有這種結構的情況下，存在可謀求簡化結構的優點。

即使適用圖10至圖13的實施例，也可實現在相同的空間內對兩側第一閘121及第二閘122的密封工作，因此，可有效地對應於需要在限定的空間內進行第一閘121及第二閘122的密封的半導體工序。

以上，參照附圖對本發明進行了詳細說明，但是本發明並不局限於此。

在如上所述的實施例中進行說明的第一閥單元和第二閥單元可同時移動，但是當考慮碰撞危險時，可優選地，使第一閥單元和第二閥單元一個個輪流移動。

如上所述，本發明並不局限於記載的實施例，在不脫離本發明的思想及範圍的情況下可進行多種修改及變形，這是對本發明所屬技術領域的普通技術人員來說是顯而易見的。因此，那種修改例或變形例應屬於本發明的發明要求範圍。

產業上的可利用性

在本發明的半導體製造設備中可適用作為用於選擇性地造成腔室的真空環境的機構的閘閥。