[发明专利]用于半导体处理设备的非弹性体、非聚合物、非金属膜阀

说明书

可以提供一种装置，该装置包括具有一个或多个微流体阀结构的衬底。该阀结构是用于高真空应用的非弹性体、非聚合物、非金属膜阀。即使在阀的流体控制侧暴露于通常可用于折叠(collapse)/密封传统弹性体膜阀的低于大气压的压强场时这种阀也能发挥作用。

通过引用并入

PCT请求表作为本申请的一部分与本说明书同时提交。本申请要求在同时提交的PCT请求表中确定的其利益或优先权的每个申请通过引用以其整体并入本文并用于所有目的。

背景技术

在半导体处理操作中，通常需要提供多种气体，该气体可以以各种组合、以各种流速并在各种时间流入半导体处理室。在一些半导体处理工具中，向工具供应多达15-20种不同气体(其中每种气体通常单独进行控制)的情况并不少见。半导体处理工具通常包括容纳大量不同计算机控制的阀、质量流量控制器和/或其他气流组件的“气箱”，该组件可被控制以在半导体处理操作期间的不同时间提供所需的气体混合物。

这种气箱通常由相对较大(例如具有用于使流组件与其各自的歧管对接的1.5”方形安装法兰)的离散组件(例如表面安装阀、歧管通道、密封件等)组装而成。这种组件可以组装成“气棒”用于控制每种气体，然后将气棒安装到柜子中以形成“气箱”。气棒可以包括多个表面安装组件，例如5到10个这种组件，并且半导体处理工具可以包括多个，例如10或20个这种气棒。

技术领域

本文介绍了用于半导体处理气流控制组件的新设计，其可用于提供更紧凑的阀系统。

发明内容

本说明书中描述的主题的一个或多个实施方式的细节在附图和以下描述中阐述。其他特征、方面和优点将根据描述、附图和权利要求变得显而易见。以下非限制性实施方式被视为本公开的一部分；根据本公开的全部内容和附图，其他实施方式也将是显见的。

在一些实施方式中，可以提供一种装置，该装置包括具有一个或多个微流体阀结构的衬底，一个或多个微流体阀结构中的每个微流体阀结构包括隔膜，该隔膜具有标称直径D_d、第一侧和与第一侧相对的第二侧；基部；基部中的孔口，该孔口在平行于基部的平面中具有横截面积A_o；以及凸座结构，该凸座结构具有标称外径D_o和标称内径D_i。对于这种装置中的每个微流体阀结构，隔膜可以由非弹性体材料制成，凸座结构可以从基部朝向隔膜的第一侧延伸，当微流体阀结构处于未致动状态时，凸座结构的面向隔膜的表面可以与隔膜的第一侧隔开距离d的间隙，Di可以小于或等于0.2·D_d，A_o可以小于等于并且隔膜、凸座结构和该微流控阀结构的间隙的尺寸可以设计成使得，当微流体阀结构通过将隔膜的第二侧加压至第一压强而转变为致动状态时，隔膜的一部分被导致朝向凸座结构弹性变形并抵靠凸座结构进行密封。

在一些这种实施方式中，对于微流体阀结构中的一个或多个，A_o可以小于或等于并且A_o可以大于或等于在一些其他这种实施方式中，对于微流体阀结构中的一个或多个，A_o可以小于或等于并且A_o可以大于或等于在一些其他这种实施方式中，对于微流体阀结构中的一个或多个，A_o可以小于或等于并且A_o可以大于或等于在一些其他这种实施方式中，对于微流体阀结构中的一个或多个，A_o可以小于或等于并且A_o可以大于或等于在一些其他这种实施方式中，对于微流体阀结构中的一个或多个，A_o可以小于或等于并且A_o可以大于或等于在一些其他这种实施方式中，对于微流体阀结构中的一个或多个，A_o可以小于或等于并且A_o可以大于或等于

在一些实施方式中，对于一个或多个微流体阀结构中的第一微流体阀结构，在用于第一微流体阀结构的隔膜的第一侧与用于第一微流体阀结构的凸座结构的表面之间沿第一轴线的最大距离可以小于或等于40μm，并且第一轴线可以垂直于用于第一微流体阀结构的凸座结构的表面。