[发明专利]用于控制狭缝阀的狭缝阀设备和控制狭缝阀设备的方法

说明书

公开了一种狭缝阀设备及一种用于控制狭缝阀的方法。狭缝阀设备包括狭缝阀组件及与狭缝阀组件通信的伺服控制系统。狭缝阀组件包括能够在打开位置与关闭位置之间转换的至少一个闸门、至少一个气动致动器、包括有多个控制器的至少一个比例气动阀、及连续位置传感器。伺服控制系统包括集中控制器，该集中控制器基于用于闸门的位置轨迹、来自连续位置传感器的闸门的线性位置测量、及来自多个控制器的流体压力/流量测量，来产生控制信号并且调节至少一个闸门的移动。

技术领域

本公开内容的实施方式通常涉及电子装置处理系统领域，及用于狭缝阀设备的伺服控制的方法。

背景技术

半导体基板通常在真空处理系统中处理。这些系统包括一个或多个腔室、及用于辅助处理的等离子体，每个腔室执行基板处理操作，诸如蚀刻、化学气相沉积或物理气相沉积，这些基板处理操作可以包括加热或冷却基板。通常，将这种处理腔室内的环境维持在低次大气压下。每个腔室包括用于抽空设备及接纳处理气体的入口及出口，以及由狭缝阀控制以接纳基板的孔。这种处理腔室可与基板传送腔室连通，并且基板传送腔室也可具有由阀控制的孔，可以穿过该孔从系统外部接纳基板。

打开及关闭孔的狭缝阀通常容纳在位于相邻腔室之间的端口内。端口通常容纳至少一个闸门，该闸门耦接到用于操纵其的致动器。致动器可以是包括一个或多个活塞的气动致动器，用于将闸门从打开位置(其中闸门未将一个腔室与相邻腔室隔离并且孔是打开的)移动到关闭位置(其中闸门将一个腔室与相邻腔室隔离并且孔是关闭的)，且反之亦然。

已知的气动狭缝阀控制方法包括由系统控制器控制的气动开关，该气动开关提供全行程致动(即，两个位置：打开位置或关闭位置)。另外，已知的气动狭缝阀控制方法包括位于闸门的端部位置的两个分离的传感器(即，一个传感器在关闭位置且一个传感器在打开位置)。

利用此种已知的气动阀控制方法，在闸门从一个端部位置到另一端部位置的运动期间，并不知道闸门的所在之处(whereabouts)。另外，在对闸门进行致动以使其从一个端部位置移动到另一端部位置时，闸门开始加速，直到其达到稳定速度为止，此时该闸门以其最高速度紧急硬停止(hard stop)。此举可带来不期望的振动、粒子产生、及晶片缺陷。

发明内容

在某些实施方式中，本公开内容针对一种用于控制狭缝阀的狭缝阀设备。狭缝阀设备包括狭缝阀组件及与狭缝阀组件通信的伺服控制系统。狭缝阀组件包括至少一个闸门，该闸门被配置为在打开位置与关闭位置之间转换。狭缝阀组件进一步包括至少一个气动致动器，该气动致动器包括耦接到至少一个闸门的至少一个移动构件。狭缝阀组件进一步包括至少一个比例气动阀，该比例气动阀被配置为控制在加压流体供应器或通气口与至少一个气动致动器之间的流体压力和/或流体流量。至少一个比例气动阀包括多个控制器，每个控制器被配置为独立地测量和/或控制在通向至少一个气动致动器的相应供应管线中的流体压力和/或流体流量。狭缝阀组件进一步包括连续位置传感器，该连续位置传感器被配置为连续地确定至少一个闸门的线性位置。

在某些实施方式中，本公开内容涉及一种控制狭缝阀设备的方法。方法包括由集中控制器接收用于狭缝阀设备的至少一个闸门的位置轨迹。方法进一步包括由集中控制器从连续位置传感器接收线性位置的测量，该连续位置传感器连续地确定至少一个闸门的线性位置。方法进一步包括由集中控制器从多个控制器接收流体压力和/或流体流量的测量，这些控制器独立地测量和/或控制在通向至少一个气动致动器的相应供应管线中的流体压力和/或流体流量。方法进一步包括由集中控制器基于位置轨迹、线性位置的测量、及在通向至少一个气动致动器的相应供应管线中的流体压力和/或流体流量的测量来产生控制信号。方法进一步包括由集中控制器向至少一个比例气动阀的多个控制器发送控制信号，以调节在通向至少一个气动致动器的相应供应管线中的流体压力和/或流体流量。方法进一步包括由集中控制器操作伺服控制系统以经由至少一个气动致动器的至少一个移动构件在至少一个闸门上施加力。