專利名稱：晶圓反應(yīng)室閥門及其o型環(huán)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于保持晶圓反應(yīng)室完全封閉的晶圓反應(yīng)室閥門及其O型環(huán)裝置。
背景技術(shù)：
晶圓反應(yīng)室是一種具有強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、電漿、有毒物質(zhì)和有毒氣體充斥的一個(gè)晶圓加工空間，一個(gè)不容任何雜質(zhì)侵入的空間。因此，它除了必須要求無塵之外，真空也是必須的。所以它是一個(gè)必須完全封閉的構(gòu)造，而且它的磨損率必須降到最低，任何零配件的抽換速度必須快而確實(shí)。
現(xiàn)有技術(shù)中的晶圓反應(yīng)用的閥門設(shè)計(jì)。最常見的方式是在一個(gè)金屬平板塊狀閥門的外圍貼上O型環(huán)。由晶圓通道出入口的斜后方推進(jìn)，利用O型環(huán)的彈性，以達(dá)到迫緊的效果。這樣的設(shè)計(jì)一方面具有其方便性、簡單性，也具有其普遍性，因此廣為多數(shù)晶圓廠使用。其缺點(diǎn)在于O型環(huán)耗損與維護(hù)的問題。
閥門在反應(yīng)室的作用異常頻繁，金屬塊與金屬門栓緊密，光靠精密加工當(dāng)然是不夠的，所以O(shè)型環(huán)在此就顯得非常重要。但是任何彈性物質(zhì)經(jīng)過長時(shí)間頻繁的擠壓、磨擦，加上反應(yīng)室經(jīng)常溢出的有毒氣體與物質(zhì)、強(qiáng)酸強(qiáng)堿的浸蝕，老化或產(chǎn)生微粒時(shí)有所見，以至于使閥門緊密度受到嚴(yán)重的考驗(yàn)，不是必須更換閥門，就是得抽換O型環(huán)。
常見的O型環(huán)有兩種，一種是斷面為圓形狀的參見圖4(a)，它被放在閥門的外緣的一道溝槽中。因?yàn)樗菆A柱形，任何一面都可能高出閥門面板，而使閥門與門栓緊密結(jié)合。但它的問題是它也很容易因?yàn)橥饬κ箞A柱體轉(zhuǎn)動(dòng)，造成O型環(huán)磨損，產(chǎn)生細(xì)粒，不僅影響閥門的緊密度，更使真空的要求受到嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。即便它容易抽換，但是圓形表面與金屬平面接觸的緊密度，畢竟不如面與面的接觸，即便它也在適當(dāng)?shù)臏喜蹆?nèi)外側(cè)留下小小的缺口，以供夾具夾取，但惟恐此缺口造成毒氣或強(qiáng)酸強(qiáng)堿經(jīng)此洞口外泄，缺口的底部淺，夾取十分困難，效果并不大。
另一種迫緊的方法則采斷面為下方上圓的O型環(huán)設(shè)計(jì)參見圖4(b)，淺淺的溝槽主要目的不在固定，而在定位，因?yàn)樗怯媚z水固定的方式，所以沒有轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生微粒的顧忌。但是閥門替換的時(shí)間成本和材料成本，恐怕不是與時(shí)間賽跑的晶圓廠所能接受的。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種可以快速抽換O型環(huán)，使達(dá)到隨時(shí)緊密的效果的晶圓反應(yīng)室閥門及其O型環(huán)裝置。
本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種加強(qiáng)閥門緊密效果，并且不扭曲、旋轉(zhuǎn)，從而不產(chǎn)生微粒，不造成側(cè)漏的晶圓反應(yīng)室閥門及其O型環(huán)裝置。
一種晶圓反應(yīng)室閥門及其O型環(huán)裝置，包括閥門本體126、鑲嵌于其表面外圍的O型環(huán)122，其特點(diǎn)在于閥門與晶圓出口封閉處，沿門框之外緣設(shè)有一鳩尾槽10，所述鳩尾槽10的底部具有鳩尾槽底部夾角130和接合處127；鳩尾槽10內(nèi)安裝有底部與鳩尾槽10完全吻合，并與鳩尾槽10緊密固定的，斷面形狀為上窄下寬的鳩尾形的O型環(huán)122；鳩尾槽10的外側(cè)設(shè)有一個(gè)或一個(gè)以上缺口128，缺口128的缺口底部125低于鳩尾槽底124。
本實(shí)用新型的有益效果在于因?yàn)镺型環(huán)既然是彈性物質(zhì)，就必定容易老化。O型環(huán)一經(jīng)老化，一般裝置或者要求不是十分苛刻，然而晶圓反應(yīng)室是一種高精密的產(chǎn)業(yè)，又開關(guān)頻繁，每次的開關(guān)，又重復(fù)著反應(yīng)室內(nèi)抽真空，室內(nèi)送進(jìn)大量的強(qiáng)酸強(qiáng)堿和有毒氣體的，對(duì)于閥門的要求就不是一般產(chǎn)業(yè)所能了解的。
金屬與金屬接觸要作到完全密合，一次二次或者有可能，經(jīng)常性的操作要達(dá)到密合的要求，是一種想象。因此閥門與O型環(huán)的組合就顯得非常重要，特別是它的可快速抽換性恐怕不是非從業(yè)者所能理解的。
本實(shí)用新型經(jīng)過實(shí)際測試，它產(chǎn)生微粒的機(jī)率小于現(xiàn)有閥門技術(shù)的十分之一，而其抽換O型環(huán)的時(shí)間更只有現(xiàn)有閥門技術(shù)的五分之一到三分之一不到，大大的延長晶圓反應(yīng)用閥門與O型環(huán)耗材的使用壽命，并縮短停工時(shí)間。
本實(shí)用新型最難能可貴的特點(diǎn)在于，晶圓反應(yīng)室多是國外制造進(jìn)口，信道口已經(jīng)有一定的設(shè)計(jì)，能變動(dòng)的部份十分有限，既要牽就存在的設(shè)備，又要達(dá)到省時(shí)省耗材的目的，確實(shí)不是擁有廣大的改進(jìn)空間所能比的創(chuàng)作。本實(shí)用新型完全利用O型環(huán)的彈性特質(zhì)，與支點(diǎn)和著力點(diǎn)的力學(xué)原理，巧妙地運(yùn)用鳩尾溝槽的兩角分別扮演支點(diǎn)與著力點(diǎn)，使表面上小小的缺口，卻成就了極大的固定與松脫的功能，是本實(shí)用新型最值得喝采的創(chuàng)意所在。
本實(shí)用新型以最小的改良，在不改變反應(yīng)室信道原有設(shè)計(jì)，影響生產(chǎn)的條件下，卻能改善生產(chǎn)制程，使品質(zhì)提升。減少抽換時(shí)間，提高產(chǎn)能。


圖1是晶圓反應(yīng)室通道口閥門。
圖2是閥門外緣缺口示意圖。
圖3是閥門外緣缺口正面圖。
圖4是各種閥門O型環(huán)設(shè)計(jì)剖面比較圖，其中圖4(a)為現(xiàn)用圓條形O型環(huán)，圖4(b)是固定式O型環(huán)。
圖4(c)是本實(shí)用新型晶圓反應(yīng)室閥門及其O型環(huán)裝置的鳩尾槽與下寬上圓的O型環(huán)及缺口剖面圖。
圖5是本實(shí)用新型晶圓反應(yīng)室閥門及其O型環(huán)裝置的斷面圖。
所述的附圖標(biāo)記為10鳩尾槽 11～14是四個(gè)代表性的缺口121 O型環(huán)頂點(diǎn) 122 O型環(huán)123 閥門正面平板部份 124 鳩尾槽底125 缺口底部 126 閥門本體127 接合處 128 缺口129 閥門背部與伸縮手臂連接處 130 鳩尾槽底部夾角
40圓形O型環(huán)閥門本體 41外缺口42圓柱體O型環(huán)43內(nèi)缺口44閥門正面平板部份 45放置槽46放置槽底座 47左側(cè)48右側(cè) 50固定式O型環(huán)閥門本體51O型環(huán)外墻 52固定式O型環(huán)54正面平板部份 56凹槽具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型是配合晶圓反應(yīng)室通道口的一種閥門設(shè)計(jì)(見圖1)。它的正面的外圍為了達(dá)到與門框緊密的效果，安置有一條具有超高耐酸堿的O型環(huán)。
現(xiàn)有技術(shù)的O型環(huán)與閥門之間的構(gòu)造如圖4(a)、圖4(b)。圖4(a)是一種可抽換式構(gòu)造，其主要作用點(diǎn)是依賴圓柱體O型環(huán)42的左側(cè)47或右側(cè)48頂住固定溝槽的內(nèi)側(cè)。因此，除了容易造成O型環(huán)旋轉(zhuǎn)之外，O型環(huán)任何一段變質(zhì)或硬化，都可能產(chǎn)生細(xì)?；騻?cè)漏，有毒氣體經(jīng)O型環(huán)與溝槽內(nèi)側(cè)進(jìn)入放置槽底座46，經(jīng)O型環(huán)放置槽45及右側(cè)48漏出室外。
圖4(a)中的外缺口41，內(nèi)缺口43是一為夾取O型環(huán)的缺口，為了防止側(cè)漏，缺口的深度必小于圓柱體半徑，則勢(shì)必夾取不易。
圖4(b)中的固定式O型環(huán)52以粘膠固定于凹槽56底部，所以它不需要缺口。
圖4(c)是本實(shí)用新型晶圓反應(yīng)室閥門及其O型環(huán)裝置的缺口部份的剖面圖，O型環(huán)是一個(gè)斷面呈上窄下寬如鳩尾形狀的構(gòu)造，這樣的形狀使得O型環(huán)與鳩尾槽達(dá)到非常緊密的面的結(jié)合，沒有旋轉(zhuǎn)的顧慮，更沒有側(cè)漏的問題。
因?yàn)樗芫o密的結(jié)合，取出的方式因此采用很特別的方法。在O型環(huán)外側(cè)的本體墻設(shè)有一個(gè)以上缺口底部125的深度低于槽底124的缺口128。O型環(huán)與槽底的接合處127從缺口的正面見圖3，圖4(c)清晰可見。所以當(dāng)一扁平工具插入結(jié)合處127，只需利用杠桿原理輕輕挑起O型環(huán)122，彈性O(shè)型環(huán)即刻被推出溝槽，達(dá)到取出的目的，抽換的速度也最為快速。
本實(shí)用新型第二大特點(diǎn)在于使O型環(huán)松脫的設(shè)計(jì)。圖4(a)的圓柱體O型環(huán)42取出的方法，不管從缺口的內(nèi)側(cè)或外側(cè)或兩側(cè)夾起或挑起，都沒有一個(gè)很穩(wěn)妥的著力點(diǎn)，除非以尖物插入O型環(huán)本體中，以表面作支點(diǎn)，或者可以取出。此O型環(huán)既是具有耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿的特質(zhì)，一定不易穿洞著力。
但是圖4(c)，本實(shí)用新型鳩尾槽底部夾角130是一個(gè)最佳的支點(diǎn)，接合處127則是最佳的著力點(diǎn)。任何一字型工具伸入接合處127夾縫中，O型環(huán)即可輕易推出。這是晶圓反應(yīng)室另一個(gè)極為重要的必備條件。
綜上所述，本實(shí)用新型利用晶圓反應(yīng)室閥門一個(gè)小小的構(gòu)造改變，成就了緊密與維護(hù)的最大功效，堪稱是一個(gè)非常獨(dú)特的設(shè)計(jì)，不僅具有新穎性，更具進(jìn)步性與實(shí)用性，當(dāng)然具有專利性。
權(quán)利要求1.一種晶圓反應(yīng)室閥門及其O型環(huán)裝置，包括閥門本體(126)、鑲嵌于其表面外圍的O型環(huán)(122)，其特征在于閥門與晶圓出口封閉處，沿門框之外緣設(shè)有一鳩尾槽(10)，所述鳩尾槽(10)的底部具有鳩尾槽底部夾角(130)和接合處(127)；鳩尾槽(10)內(nèi)安裝有底部與鳩尾槽(10)完全吻合，并與鳩尾槽(10)緊密固定的，斷面形狀為上窄下寬的鳩尾形的O型環(huán)(122)；鳩尾槽(10)的外側(cè)設(shè)有一個(gè)或一個(gè)以上缺口(128)，缺口(128)的缺口底部(125)低于鳩尾槽底(124)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于保持晶圓反應(yīng)室完全封閉的晶圓反應(yīng)室閥門及其O型環(huán)裝置。一種晶圓反應(yīng)室閥門及其O型環(huán)裝置，包括閥門本體126、鑲嵌于其表面外圍的O型環(huán)122，其特點(diǎn)在于閥門與晶圓出口封閉處，沿門框之外緣設(shè)有一鳩尾槽10，所述鳩尾槽10的底部具有鳩尾槽底部夾角130和接合處127；鳩尾槽10內(nèi)安裝有底部與鳩尾槽10完全吻合，并與鳩尾槽10緊密固定的，斷面形狀為上窄下寬的鳩尾形的O型環(huán)122；鳩尾槽10的外側(cè)設(shè)有一個(gè)或一個(gè)以上缺口128，缺口128的缺口底部125低于鳩尾槽底124。
文檔編號(hào)H01L21/00GK2665914SQ0320601
公開日2004年12月22日 申請(qǐng)日期2003年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月22日
發(fā)明者李訓(xùn)徹 申請(qǐng)人:福謙科技股份有限公司