专利名称：晶圆反应室阀门及其o型环装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于保持晶圆反应室完全封闭的晶圆反应室阀门及其O型环装置。
背景技术：
晶圆反应室是一种具有强酸、强碱、电浆、有毒物质和有毒气体充斥的一个晶圆加工空间，一个不容任何杂质侵入的空间。因此，它除了必须要求无尘之外，真空也是必须的。所以它是一个必须完全封闭的构造，而且它的磨损率必须降到最低，任何零配件的抽换速度必须快而确实。
现有技术中的晶圆反应用的阀门设计。最常见的方式是在一个金属平板块状阀门的外围贴上O型环。由晶圆通道出入口的斜后方推进，利用O型环的弹性，以达到迫紧的效果。这样的设计一方面具有其方便性、简单性，也具有其普遍性，因此广为多数晶圆厂使用。其缺点在于O型环耗损与维护的问题。
阀门在反应室的作用异常频繁，金属块与金属门栓紧密，光靠精密加工当然是不够的，所以O型环在此就显得非常重要。但是任何弹性物质经过长时间频繁的挤压、磨擦，加上反应室经常溢出的有毒气体与物质、强酸强碱的浸蚀，老化或产生微粒时有所见，以至于使阀门紧密度受到严重的考验，不是必须更换阀门，就是得抽换O型环。
常见的O型环有两种，一种是断面为圆形状的参见图4(a)，它被放在阀门的外缘的一道沟槽中。因为它是圆柱形，任何一面都可能高出阀门面板，而使阀门与门栓紧密结合。但它的问题是它也很容易因为外力使圆柱体转动，造成O型环磨损，产生细粒，不仅影响阀门的紧密度，更使真空的要求受到严重的挑战。即便它容易抽换，但是圆形表面与金属平面接触的紧密度，毕竟不如面与面的接触，即便它也在适当的沟槽内外侧留下小小的缺口，以供夹具夹取，但惟恐此缺口造成毒气或强酸强碱经此洞口外泄，缺口的底部浅，夹取十分困难，效果并不大。
另一种迫紧的方法则采断面为下方上圆的O型环设计参见图4(b)，浅浅的沟槽主要目的不在固定，而在定位，因为它是用胶水固定的方式，所以没有转动产生微粒的顾忌。但是阀门替换的时间成本和材料成本，恐怕不是与时间赛跑的晶圆厂所能接受的。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种可以快速抽换O型环，使达到随时紧密的效果的晶圆反应室阀门及其O型环装置。
本实用新型的另一目的在于提供一种加强阀门紧密效果，并且不扭曲、旋转，从而不产生微粒，不造成侧漏的晶圆反应室阀门及其O型环装置。
一种晶圆反应室阀门及其O型环装置，包括阀门本体126、镶嵌于其表面外围的O型环122，其特点在于阀门与晶圆出口封闭处，沿门框之外缘设有一鸠尾槽10，所述鸠尾槽10的底部具有鸠尾槽底部夹角130和接合处127；鸠尾槽10内安装有底部与鸠尾槽10完全吻合，并与鸠尾槽10紧密固定的，断面形状为上窄下宽的鸠尾形的O型环122；鸠尾槽10的外侧设有一个或一个以上缺口128，缺口128的缺口底部125低于鸠尾槽底124。
本实用新型的有益效果在于因为O型环既然是弹性物质，就必定容易老化。O型环一经老化，一般装置或者要求不是十分苛刻，然而晶圆反应室是一种高精密的产业，又开关频繁，每次的开关，又重复着反应室内抽真空，室内送进大量的强酸强碱和有毒气体的，对于阀门的要求就不是一般产业所能了解的。
金属与金属接触要作到完全密合，一次二次或者有可能，经常性的操作要达到密合的要求，是一种想象。因此阀门与O型环的组合就显得非常重要，特别是它的可快速抽换性恐怕不是非从业者所能理解的。
本实用新型经过实际测试，它产生微粒的机率小于现有阀门技术的十分之一，而其抽换O型环的时间更只有现有阀门技术的五分之一到三分之一不到，大大的延长晶圆反应用阀门与O型环耗材的使用寿命，并缩短停工时间。
本实用新型最难能可贵的特点在于，晶圆反应室多是国外制造进口，信道口已经有一定的设计，能变动的部份十分有限，既要牵就存在的设备，又要达到省时省耗材的目的，确实不是拥有广大的改进空间所能比的创作。本实用新型完全利用O型环的弹性特质，与支点和着力点的力学原理，巧妙地运用鸠尾沟槽的两角分别扮演支点与着力点，使表面上小小的缺口，却成就了极大的固定与松脱的功能，是本实用新型最值得喝采的创意所在。
本实用新型以最小的改良，在不改变反应室信道原有设计，影响生产的条件下，却能改善生产制程，使品质提升。减少抽换时间，提高产能。
图1是晶圆反应室通道口阀门。
图2是阀门外缘缺口示意图。
图3是阀门外缘缺口正面图。
图4是各种阀门O型环设计剖面比较图，其中图4(a)为现用圆条形O型环，图4(b)是固定式O型环。
图4(c)是本实用新型晶圆反应室阀门及其O型环装置的鸠尾槽与下宽上圆的O型环及缺口剖面图。
图5是本实用新型晶圆反应室阀门及其O型环装置的断面图。
所述的附图标记为10鸠尾槽 11～14是四个代表性的缺口121 O型环顶点 122 O型环123 阀门正面平板部份 124 鸠尾槽底125 缺口底部 126 阀门本体127 接合处 128 缺口129 阀门背部与伸缩手臂连接处 130 鸠尾槽底部夹角
40圆形O型环阀门本体 41外缺口42圆柱体O型环43内缺口44阀门正面平板部份 45放置槽46放置槽底座 47左侧48右侧 50固定式O型环阀门本体51O型环外墙 52固定式O型环54正面平板部份 56凹槽具体实施方式
本实用新型是配合晶圆反应室通道口的一种阀门设计(见图1)。它的正面的外围为了达到与门框紧密的效果，安置有一条具有超高耐酸碱的O型环。
现有技术的O型环与阀门之间的构造如图4(a)、图4(b)。图4(a)是一种可抽换式构造，其主要作用点是依赖圆柱体O型环42的左侧47或右侧48顶住固定沟槽的内侧。因此，除了容易造成O型环旋转之外，O型环任何一段变质或硬化，都可能产生细粒或侧漏，有毒气体经O型环与沟槽内侧进入放置槽底座46，经O型环放置槽45及右侧48漏出室外。
图4(a)中的外缺口41，内缺口43是一为夹取O型环的缺口，为了防止侧漏，缺口的深度必小于圆柱体半径，则势必夹取不易。
图4(b)中的固定式O型环52以粘胶固定于凹槽56底部，所以它不需要缺口。
图4(c)是本实用新型晶圆反应室阀门及其O型环装置的缺口部份的剖面图，O型环是一个断面呈上窄下宽如鸠尾形状的构造，这样的形状使得O型环与鸠尾槽达到非常紧密的面的结合，没有旋转的顾虑，更没有侧漏的问题。
因为它很紧密的结合，取出的方式因此采用很特别的方法。在O型环外侧的本体墙设有一个以上缺口底部125的深度低于槽底124的缺口128。O型环与槽底的接合处127从缺口的正面见图3，图4(c)清晰可见。所以当一扁平工具插入结合处127，只需利用杠杆原理轻轻挑起O型环122，弹性O型环即刻被推出沟槽，达到取出的目的，抽换的速度也最为快速。
本实用新型第二大特点在于使O型环松脱的设计。图4(a)的圆柱体O型环42取出的方法，不管从缺口的内侧或外侧或两侧夹起或挑起，都没有一个很稳妥的着力点，除非以尖物插入O型环本体中，以表面作支点，或者可以取出。此O型环既是具有耐强酸强碱的特质，一定不易穿洞着力。
但是图4(c)，本实用新型鸠尾槽底部夹角130是一个最佳的支点，接合处127则是最佳的着力点。任何一字型工具伸入接合处127夹缝中，O型环即可轻易推出。这是晶圆反应室另一个极为重要的必备条件。
综上所述，本实用新型利用晶圆反应室阀门一个小小的构造改变，成就了紧密与维护的最大功效，堪称是一个非常独特的设计，不仅具有新颖性，更具进步性与实用性，当然具有专利性。
权利要求1.一种晶圆反应室阀门及其O型环装置，包括阀门本体(126)、镶嵌于其表面外围的O型环(122)，其特征在于阀门与晶圆出口封闭处，沿门框之外缘设有一鸠尾槽(10)，所述鸠尾槽(10)的底部具有鸠尾槽底部夹角(130)和接合处(127)；鸠尾槽(10)内安装有底部与鸠尾槽(10)完全吻合，并与鸠尾槽(10)紧密固定的，断面形状为上窄下宽的鸠尾形的O型环(122)；鸠尾槽(10)的外侧设有一个或一个以上缺口(128)，缺口(128)的缺口底部(125)低于鸠尾槽底(124)。
专利摘要本实用新型涉及一种用于保持晶圆反应室完全封闭的晶圆反应室阀门及其O型环装置。一种晶圆反应室阀门及其O型环装置，包括阀门本体126、镶嵌于其表面外围的O型环122，其特点在于阀门与晶圆出口封闭处，沿门框之外缘设有一鸠尾槽10，所述鸠尾槽10的底部具有鸠尾槽底部夹角130和接合处127；鸠尾槽10内安装有底部与鸠尾槽10完全吻合，并与鸠尾槽10紧密固定的，断面形状为上窄下宽的鸠尾形的O型环122；鸠尾槽10的外侧设有一个或一个以上缺口128，缺口128的缺口底部125低于鸠尾槽底124。
文档编号H01L21/00GK2665914SQ0320601
公开日2004年12月22日 申请日期2003年7月22日 优先权日2003年7月22日
发明者李训彻 申请人:福谦科技股份有限公司