[发明专利]活动阀门、活动屏蔽门及真空处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及半导体加工设备，更具体地说，涉及活动阀门、活动屏蔽门及真空处理系统。

背景技术

现有技术中一真空处理系统如图1所示，其包括一真空传输室TM，4个真空处理腔室PM1、PM2、PM3、PM4,以及一设于真空传输室TM中的机械手VR、一真空过渡装载锁LL和一缓冲腔室BS，其中，真空处理腔室PM1、PM2、PM3、PM4分别与真空传输室TM连接，晶圆从大气环境被放入真空过渡装载锁LL中，以在不损失真空环境的前提下在大气环境和真空传输室TM之间传输晶圆，位于真空传输室TM中的机械手VR对真空过渡装载锁LL中的晶圆进行抓取，可分别放入真空处理腔室PM1、PM2、PM3、PM4中进行等离子体加工处理，也可放入缓冲腔室BS中暂时存放，或从缓冲腔室BS中抓取晶圆送往真空处理腔室PM1、PM2、PM3、PM4。

通常，各真空处理腔室PM1、PM2、PM3、PM4与真空传输室TM之间均以一活动阀门隔离，活动阀门通常由气动结构控制其开合状态，活动阀门打开时，机械手VR可在真空处理腔室PM1、PM2、PM3、PM4与真空传输室TM之间传输晶圆，活动阀门闭合时，在真空处理腔室PM1、PM2、PM3、PM4中对晶圆进行等离子体处理工艺。

上述由气动结构控制的活动阀门，动作原理复杂，还需额外设置气体管路及密封气囊或气缸，使得活动阀门及真空处理系统结构复杂、造价昂贵。

另一方面，在一些以腐蚀性气体作为制程气体的等离子体刻蚀工艺中，可在真空处理腔室内部设一内罩(liner)，并将晶圆箱放置于内罩中、在内罩内部对晶圆进行等离子体处理工艺，内罩可防止制程气体对保护外部腔室的腐蚀。而为传输晶圆，内罩或设置为可移除结构，或在内罩侧壁设一朝向真空传输室的开口。可移除的内罩在需要装卸晶圆时被从真空处理腔室中移除，其需要复杂的机械设计；而内罩上设有开口的方式，将对等离子体处理工艺的均一性带来不利影响。

本领域技术人员理解，真空处理腔室的形状及对称性对等离子体处理工艺均一性影响重大。为使工艺制备出的晶圆满足均一性的要求，真空处理腔室应具有对称的内部结构，而位于真空处理腔室侧部的活动阀门以及内罩上的开口，都会为真空处理腔室结构带来了不对称的因素，从而给工艺均一性带来了不可忽略的不利影响。为此，可设有一屏蔽门将活动阀门区域与晶圆处理区域隔离或补偿内罩开口给晶圆处理区域带来的不对称因素，从而提高等离子体处理工艺的均一性。现有技术中屏蔽门通常以气动原理进行开合动作，需额外设置气体管路及密封气囊或气缸，因而结构复杂、造价昂贵。

因此，使活动阀门以及活动屏蔽门脱离气动的动作模式，从而简化真空处理系统的结构，是本发明需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种隔离真空处理腔室与真空传输室的活动阀门，其以电磁力控制开合状态，结构简单。

为实现上述目的，本发明一技术方案如下：

一种用于真空处理系统的活动阀门，设于真空处理腔室与真空传输室的连接通道中并与连接通道密合，用于隔离真空处理腔室与真空传输室，真空处理腔室中设有一晶圆箱，用于放置晶圆，真空传输室中设有一机械臂，用于通过连接通道传输晶圆，活动阀门包括：一常闭门体，设于连接通道中并与其密合，门体至少包括一受磁部件，受磁部件设置于门体一活动端部；一电磁转换单元，固接于连接通道上远离受磁部件的一面，其通电后产生磁吸力作用于受磁部件而带动门体打开。

可选地，门体还包括一垂直门体与一水平门体，水平门体固接于垂直门体上临近于连接通道顶面的一端；受磁部件固设于水平门体上远离垂直门体的端部，电磁转换单元固接于连接通道底面，并与受磁部件上下正对；活动阀门还包括一弹性部件，其一端固接于水平门体底面，另一端固接于连接通道底面；其中，电磁转换单元通电时产生磁吸力作用于受磁部件，受磁部件带动门体向下运动并施压于弹性部件，以打开门体；电磁转换单元断电时，弹性部件以弹力带动门体向上运动，以使门体与连接通道密合。

可选地，门体还包括一枢轴，枢轴固接于连接通道底面；受磁部件固设于门体上靠近连接通道顶面的活动端部，电磁转换单元固接于连接通道底面，并与枢轴以一大体等于门体高度的间距分离设置；活动阀门还包括一弹性铰链，其一端固接于门体上朝向电磁转换单元的一面，其另一端固接于连接通道底面；其中，电磁转换单元通电时产生磁吸力作用于受磁部件，受磁部件带动门体绕枢轴转动并施压于弹性铰链，以打开门体；电磁转换单元断电时，弹性铰链以弹力带动门体绕枢轴逆向转动，以使门体与连接通道密合。