一种蝶阀、半导体设备及蝶阀的控制方法技术

本申请公开一种蝶阀、半导体设备及蝶阀的控制方法。该半导体设备包括：反应模块，其内具有反应腔，反应模块上设置有喷淋装置，喷淋装置连接气体供给部，通过喷淋装置向入反应腔内送入反应气体，且反应模块上配置有排气口；及设置于反应模块与抽真空装置之间的蝶阀，该蝶阀包括：抽真空装置，其通过管道连接至反应模块的排气口；阀体及配置于阀体上的控制器，阀体内配置有流道，其内设有呈圆形的阀板，阀板的中部连接转轴，阀体的端部截面呈椭圆状，转轴连接至控制器的输出端，基于控制器的控制转轴旋转带动阀板旋转，以打开或关闭流道。实现0

【技术实现步骤摘要】
一种蝶阀、半导体设备及蝶阀的控制方法


[0001]本申请涉及半导体设备领域，具体地涉及一种蝶阀、半导体设备及蝶阀的控制方法。

技术介绍

[0002]半导体在制造过程中，反应腔内需要保持气压恒定，目前大都通过蝶阀及抽真空装置的组合抽取来控压。该方式下抽真空装置动作同时配合控制蝶阀的旋转开度使得气体流动进而来控制反应腔内的气压。目前蝶阀，其截面通常为以转轴为中心的同心圆，其阀板开合在0
‑5°
之间时，气体流量变化很小，需要展开到5
°
以上才能有效控压，蝶阀的控制范围很有限，难以在微小调整中做到平稳控压。
[0003]此外，一般对于阀板的运动控制都是线性的，会出现阀板运动过快或过慢情况，使控制稳压的时间过长，并且阀板与阀体的间隙较大，在蝶阀关闭状态下进行保压需要较大的气体流量才可以维持。

技术实现思路

[0004]为克服上述缺点，本申请的目的在于：提供一种基于蝶阀控制的半导体设备及蝶阀的控制方法，该方法能够以较小的气体流量来保持反应腔压力稳定。
[0005]为了达到以上目的，本申请采用如下技术方案：
[0006]一种蝶阀，其包括：
[0007]阀体及配置于阀体上的控制器，
[0008]阀体内配置有流道，其内设有呈圆形的阀板，阀板的中部连接转轴，阀体的端部截面呈椭圆状，转轴连接至控制器的输出端，
[0009]基于控制器的控制转轴旋转带动阀板旋转，以打开或关闭流道。
[0010]可选的，作为一种实施方式的蝶阀，
[0011]阀体的两侧分别设置有第一连接部及第二连接部，第一连接部及第二连接部分别与连接管道密封连接。
[0012]可选的，作为一种实施方式的蝶阀，
[0013]阀板截面在阀体径向的两端为长边在阀体直径方向，短边在气体运动方向的椭圆状弧形，该椭圆方程为y2/a2+x2/b2＝1，其中a为椭圆的长边长度，b为椭圆的短边长度，阀板与通道壁之间的间隙d1＝D/2
‑
a*cosθ，其中D为通道直径，θ为阀板绕转轴旋转的角度。
[0014]可选的，作为一种实施方式的蝶阀，
[0015]阀板截面两端为偏心距离为R1，边缘半径为R2的偏心圆，并且R1与R2均小于阀板最大半径，阀板与通道壁之间的间隙d2＝D/2
‑
(R1*COSθ+R2)，其中D为通道直径，θ为阀板绕转轴旋转的角度。
[0016]可选的，作为一种实施方式的蝶阀，
[0017]转轴设置有第一卡槽，阀板嵌置于第一卡槽中，并通过连接件固定连接。
[0018]可选的，作为一种实施方式的蝶阀，
[0019]第一卡槽的开槽深度与转轴的半径相等。
[0020]可选的，作为一种实施方式的蝶阀，
[0021]阀板中部设置第二卡槽，第二卡槽的开槽深度为阀板厚度的一半，第一卡槽与第二卡槽配合连接，使阀板与转轴的中轴线重合。
[0022]可选的，作为一种实施方式的蝶阀，
[0023]控制器与转轴之间设置有减速器(如：涡轮减速器)。
[0024]本申请包含一种半导体设备，其包括以上任一项实施方式的蝶阀，且该半导体设备还包括：
[0025]反应模块，其内具有反应腔，反应模块上设置有喷淋装置，喷淋装置连接气体供给部，通过喷淋装置向反应腔内送入反应气体，且反应模块上配置有排气口；
[0026]抽真空装置，其通过管道连接至反应模块的排气口；
[0027]该蝶阀设置于反应模块与抽真空装置之间的连接管道。
[0028]本申请另一方面提出一种蝶阀的控制方法，该方法包括：
[0029]阀板旋转角度在0
°
至5
°
的范围内阀板的转动速度大于5
°
至90
°
范围内的阀板的转动速度。
[0030]有益效果
[0031]本申请提出的基于蝶阀控制的半导体设备及蝶阀的控制方法，通过对阀板截面的优化设计，使阀板在0
°
至5
°
之间旋转时，仍有足够的气体流量变化，并且以非线性的速度控制，实现快速控制气体稳压，增大了蝶阀的控压效率，此外阀板的结构更加紧凑，满足关闭状态下使用较小的进气量来维持恒压。
附图说明
[0032]附图用来提供对本公开技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本公开的实施例一起用于解释本公开的技术方案，并不构成对本公开技术方案的限制。附图中各部件的形状和大小不反映真实比例，目的只是示意说明本申请内容。
[0033]图1为现有技术与本申请实施例对比示意图；
[0034]图2为本申请实施例基于蝶阀控制的半导体设备的立体结构示意图；
[0035]图3为本申请实施例蝶阀的立体结构示意图；
[0036]图4为本申请实施例蝶阀的后视结构示意图；
[0037]图5为本申请实施例阀板的立体结构示意图；
[0038]图6为本申请实施例转轴的立体结构示意图；
[0039]图7为本申请实施例阀板截面的半剖结构示意图；
[0040]图8为本申请实施例阀板打开到5
°
状态的截面示意图；
[0041]图9为图8中A部分的放大示意图；
[0042]图10为本申请另一实施例偏心圆方案的半剖截面示意图；
[0043]图11为本申请实施例旋转加速度控制曲线；
[0044]图12为本申请实施例气体通过面积增量曲线；
[0045]附图标记：1
‑
现有技术；2
‑
本申请实施例；10
‑
阀体；20
‑
阀板；21
‑
第二卡槽；30
‑
控
制器；40
‑
转轴；41
‑
第一卡槽；50
‑
第一连接部；60
‑
第二连接部；100
‑
抽真空装置；200
‑
反应腔；210
‑
喷淋装置；300
‑
连接管道；a
‑
椭圆长边；b
‑
椭圆短边；d
‑
阀体与阀板的间隙；D
‑
阀体通道直径；E
‑
气体流动方向；F
‑
阀体旋转方向。
具体实施方式
[0046]以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本申请而不限于限制本申请的范围。实施例中采用的实施条件可以如具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
[0047]本申请公开一种蝶阀及半导体设备，其包括：反应模块，其内具有反应腔，反应模块上设置有喷淋装置，喷淋装置连接气体供给部，通过喷淋装置向入反应腔内送入反应气体，且反应模块上配置有排气口；及设置于所述反应模块与所述抽真空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蝶阀，其特征在于，包括：阀体及配置于阀体上的控制器，所述阀体内配置有流道，其内设有呈圆形的阀板，所述阀板的中部连接转轴，所述阀体的端部截面呈椭圆状，所述转轴连接至控制器的输出端，基于控制器的控制所述转轴旋转带动阀板旋转，以打开或关闭所述流道。2.如权利要求1所述的蝶阀，其特征在于，所述阀体的两侧分别设置有第一连接部及第二连接部，所述第一连接部及所述第二连接部分别与连接管道密封连接。3.如权利要求1所述的蝶阀，其特征在于，所述阀板截面在阀体径向的两端为长边在阀体直径方向，短边在气体运动方向的椭圆状弧形，阀板与通道壁之间的间隙d1＝D/2
‑
a*cosθ，其中，D为流道的直径，θ为阀板绕转轴旋转的角度，a为椭圆的长边长度。4.如权利要求1所述的蝶阀，其特征在于，所述阀板截面两端为偏心距离为R1，边缘半径为R2的偏心圆，且R1与R2均小于阀板最大半径，阀板与通道壁之间的间隙d2＝D/2
‑
(R1*cosθ+R2)，其中，D为通道直径，θ为阀板绕转轴旋转的角度。5.如权利要求1所述的蝶阀，其特征在于，所述转轴设置有第一卡槽，所述阀板嵌置于所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢勇，蒲勇，施建新，赵鹏，郑英杰，
申请(专利权)人：芯三代半导体科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：