【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于工件加工、特别是用于半导体生产的工件加工的工艺装置，以及涉及一种用于将工艺气体配量到特别是构成用于半导体生产的工艺装置的工艺室中的方法。
技术介绍
1、在例如在电子工业、尤其在半导体工业中使用的许多制造工艺中使用工艺气体。借助可以具有从惰性直至高反应性的各种化学特性的工艺气体可以在工件加工期间在要加工的工件处采取、支持或中断化学过程。为此已知：将工件容纳在工艺室中，在所述工艺室中可以例如通过提供工艺气体以及高频电磁场来执行工件的等离子覆层。随着待制造工件的日益小型化，工艺气体的精确配量变得越来越重要。通常，用于工件处理的工艺装置被设置用于处理多个时间上彼此相随的工作步骤，并且为此具有与多个工艺气体源的连接。为了能够确保相应的工艺气体期望精确地配量到工艺室中，已知：将流量调节装置布置到相应的工艺气体源和工艺室之间，借助所述流量调节装置能够影响工艺气体从工艺气体源进入工艺室中的入流。通常，为用于在工艺室中执行加工工艺的每种工艺气体设有自身的流量调节装置。为了能够确保在配量工艺气体时不断提高的精度要求，必须在流量调节装置中投入大量的技术耗费，使得所述流量调节装置是在配备工艺装置时的显著的成本因素。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：提供一种工艺装置，其中可以成本适宜配量工艺气体。此外，本专利技术的目的在于：提供一种用于配量进入工艺室中的工艺气体的方法，借助所述方法可以实现工艺气体配量的高精度。
2、本专利技术的目的通过具有以下特征的上述类型的工艺装
3、通常，工艺室构成为封闭的空间体积，可以通过适当的开口(舱口、门、井)执行将工件输送或导出所述空间体积中。此外，一个或多个加工机构布置在工艺室处和/或工艺室中，所述加工机构构成用于执行相应期望的加工工艺。所述加工机构可以是例如电压发生器和与所述电压发生器电连接的、布置在工艺室中的电极，以便例如可以为工件执行等离子体处理。此外，将用于配量工艺气体的配量装置与工艺室相关联，该配量装置与工艺室流体连接。借此，可以将由配量装置提供的工艺气体导入工艺室中，以便在那里开始、支持或中断期望的处理工艺。
4、为了配量工艺气体，配量装置包括可弹性变形构成的配量容器以及与配量容器连接的驱动装置和构成用于操控驱动装置的控制装置。在此，驱动装置可以可选地仅构成用于压缩配量容器以减少其中容纳的气体体积的体积，或者仅构成用于膨胀配量容器以增加其中容纳的气体体积的体积。特别优选地规定：驱动装置构成用于压缩和膨胀配量容器，以便在工艺气体流入配量容器中还有在工艺气体流出配量容器中时可以精确地影响工艺气体的压力走向和/或质量流走向。
5、例如，一定气体体积的工艺气体容纳在配量容器中，使得在通过驱动装置引起的配量容器压缩移动过程中，可以将在执行相应加工工艺期间所需的工艺气体量提供给工艺室。可选地，容纳在配量容器中的气体体积的输出可以在唯一的配量过程期间或在时间上彼此相随的配量设备的序列期间执行。根据配量容器的构造，为了配量工艺气体而考虑：在压缩移动结束时，工艺气体在配量容器中的残余气体体积始终保留，因为应当避免配量容器到塑性区域中的过强的变形。必要时可以规定：配量容器中的所述剩余气体体积通过排挤插件来减小。
6、此外，应当考虑：配量容器的最大气体体积同样与配量容器的弹性极限相关联，其中在实践中既不应该达到压缩移动的弹性极限，又不应该达到配量容器的膨胀移动的弹性极限。更确切地说，应当选择配量容器的膨胀和压缩，使得即使在变化的环境条件下，特别是在考虑温度波动的情况下也始终确保配量容器的纯弹性变形。
7、根据配量容器的构造，驱动装置构成用于将压力或拉力或拉力和压力两者引入到配量容器上。例如，可以规定：配量容器在其中驱动装置完全不受力的初始状态下具有平均气体体积，进而为了达到其最大气体体积的膨胀移动和为了达到其最小气体体积的压缩移动而必须加载相应的压力或拉力。
8、在一个替代的设计方案中规定：配量容器在驱动装置的无作用力的初始位置中具有最小气体体积或最大气体体积，并且必须由驱动装置相应地提供膨胀移动或压缩移动，以便实现期望的工艺气体配量。
9、例如构成为具有相应外围装置的微处理器或微控制器的控制装置用于向驱动装置提供驱动能量，其中所述驱动能量可以根据与控制装置连接的上级控制器的控制信号和/或根据与控制装置电连接的一个或多个传感器的传感器信号来提供。
10、本专利技术的有利实施方式是从属权利要求的主题。
11、适宜的是：将位置传感器与配量容器或驱动装置相关联，所述位置传感器构成用于提供与配量容器的变形相关的位置信号并且所述位置传感器与控制装置连接，其中控制装置构成用于处理位置信号，特别用于执行对驱动装置的位置调节，以便对于配量容器引起预设的变形。
12、位置传感器的任务是：向控制装置提供位置信号，借助所述位置信号，能够使控制装置置于：求出配量容器在驱动装置的激活持续时间之前、期间和之后的体积变化，并且实现相应地操控驱动装置。对于这样求出变形，考虑多种位置传感器，特别是用于增量或绝对长度确定的传感器或用于基于光学、磁性或电容的间距确定的传感器。优选地规定：位置传感器输出与气体体积的体积变化成比例的位置信号，使得控制装置能够被置于：借助少量计算步骤实现在配量容器中容纳的气体体积的确定。优选地规定：位置传感器和控制装置彼此协调，使得可以为驱动装置执行位置调节，借助所述位置调节确保配量容器的预设的变形，进而实现精确的工艺气体配量。
13、在本专利技术的一个改进形式中规定：将压力传感器附接在配量容器处，特别是附接在流体接口处，所述压力传感器构成用于根据配量容器中的气体压力提供压力信号并且所述压力传感器与控制装置电连接。压力传感器为控制装置实现：在了解配量容器中的气体压力的情况下，对驱动装置执行有针对性的操控，以便选择性地在配量容器中容纳精确限定的气体体积或者从配量容器中输出精确限定的气体体积。在精确了解配量容器和工艺室之间的流动阻力的情况下，可以根据压力传感器的压力信号也由控制装置执行工艺气体的质量流的估计或求出，所述工艺气体从配量容器协调到工艺室中。
14、有利的是，阀装置布置在流体接口处，所述阀装置与控制装置电连接，并且控制装置构成用于根据位置信号和/或压力信号操控阀装置。阀装置实现精确时间上影响应从配量容器输出到工艺室中的工艺气体流，其中所述阀装置尤其构成为流体先导控制的切换阀或磁阀或压电阀。例如，在将工艺气体从本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于工件加工、特别是用于半导体生产的工件加工的工艺装置(1)，所述工艺装置具有：用于容纳工件并用于使用至少一种工艺气体执行加工工艺的工艺室(2)；和用于至少一种工艺气体的配量装置(3)，所述配量装置与所述工艺室(2)流体连接并且所述配量装置具有可弹性变形构成的配量容器(4)，所述配量容器限制可变尺寸的气体体积(95)并且在所述配量容器处构成用于将气体输送到所述气体体积(24)中和/或用于将气体从所述气体体积(24)引出的流体接口(5)；以及用于引入到所述配量容器(4)上的变形移动的驱动装置(6)；和用于操控所述驱动装置(6)的控制装置(7)。
2.根据权利要求1所述的工艺装置(1)，其特征在于，将位置传感器(8)与所述配量容器(4)或所述驱动装置(6)相关联，所述位置传感器构成用于提供与所述配量容器(4)的变形相关的位置信号并且所述位置传感器与所述控制装置(7)连接，其中所述控制装置(7)构成用于处理所述位置信号，特别用于执行对所述驱动装置(6)的位置调节，以便对于所述配量容器(4)引起预设的变形。
3.根据权利要求1或2所述的工艺装置(1)，其特
4.根据权利要求3所述的工艺装置(1)，其特征在于，阀装置(10)布置在所述流体接口(5)处，所述阀装置与所述控制装置(7)电连接并且所述控制装置(7)构成用于根据所述位置信号和/或所述压力信号操控所述阀装置(10)。
5.根据权利要求3所述的工艺装置(1)，其特征在于，所述流体接口(5)与所述工艺室(2)连接，并且工艺气体接口(11)构成在所述配量容器(4)处，所述工艺气体接口设置用于与工艺气体源(30)连接，在所述工艺气体接口处布置有工艺气体阀(12)，所述工艺气体阀与所述控制装置(7)电连接并且所述工艺气体阀构成用于将工艺气体配量到所述配量容器(4)的气体体积(24)中。
6.根据权利要求5所述的工艺装置(1)，其特征在于，第二工艺气体接口构成在所述配量容器(4)处，所述第二工艺气体接口设置用于与第二工艺气体源连接，并且第二工艺气体阀布置在所述第二工艺气体接口处，所述第二工艺气体阀与所述控制装置(7)电连接并且所述第二工艺气体阀构成用于将第二工艺气体配量到所述配量容器(4)的气体体积(25)中。
7.根据前述权利要求中任一项所述的工艺装置(1)，其特征在于，所述配量容器(4)被制成为由金属材料构成的波纹管(13)，并且构成用于沿变形轴线(22)弹性变形和/或形状稳定的耦联板(17，18)分别附接在所述配量容器(4)的彼此相反的端部区域(15，16)处，其中所述驱动装置(6)的驱动器壳体(19)和可移动地支承在所述驱动器壳体(19)中的驱动元件(20)分别与所述耦联板(17，18)中的一个连接。
8.根据前述权利要求中任一项所述的工艺装置(1)，其特征在于，所述驱动装置(6)构成用于向所述配量容器(4)提供线性变形移动并且选自以下构成的组：电主轴驱动器、电齿条驱动器、液压缸、气压缸。
9.根据前述权利要求中任一项所述的工艺装置(1)，其特征在于，在所述配量容器(4)处布置至少一个传感器(21)，用于检测在所述配量容器(4)中容纳的气体的至少一个物理特性，所述传感器选自以下构成的组：温度传感器、气体密度传感器、湿度传感器，所述传感器与所述控制装置(7)电连接，并且所述控制装置(7)构成用于处理所述至少一个传感器(21)的传感器信号。
10.一种用于将工艺气体配量到特别构成用于半导体制造的工艺装置(1)的工艺室(2)中的方法，所述方法具有以下步骤：打开与工艺气体源(30)连接的工艺气体阀(12)，以便在可弹性变形的配量容器(4)的工艺气体接口(11)处提供工艺气体，借助驱动装置(6)引入所述配量容器(4)的膨胀移动(23)，所述驱动装置由控制装置(7)操控，求出选自以下构成的组的至少一个物理变量：所述配量容器(4)的结构变化、所述配量容器(4)中的工艺气体压力、所述配量容器(4)中的工艺气体密度、所述驱动装置(6)的位置变化；在达到由所述控制装置(7)监控的所述至少一个物理变量的预设的阈值时，闭合所述工艺气体阀(12)并停用所述驱动装置(6)；打开与所述配量容器(4)处的流体接口(5)连接的阀装置(10)并且借助由所述控制装置(7)操控的所述驱动装置(6)引入所述配量容器(4)的压缩移动(24)，以便将容纳在所述配量容器(4)中的所述工艺气体至少部分地提供给与所述...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于工件加工、特别是用于半导体生产的工件加工的工艺装置(1)，所述工艺装置具有：用于容纳工件并用于使用至少一种工艺气体执行加工工艺的工艺室(2)；和用于至少一种工艺气体的配量装置(3)，所述配量装置与所述工艺室(2)流体连接并且所述配量装置具有可弹性变形构成的配量容器(4)，所述配量容器限制可变尺寸的气体体积(95)并且在所述配量容器处构成用于将气体输送到所述气体体积(24)中和/或用于将气体从所述气体体积(24)引出的流体接口(5)；以及用于引入到所述配量容器(4)上的变形移动的驱动装置(6)；和用于操控所述驱动装置(6)的控制装置(7)。
2.根据权利要求1所述的工艺装置(1)，其特征在于，将位置传感器(8)与所述配量容器(4)或所述驱动装置(6)相关联，所述位置传感器构成用于提供与所述配量容器(4)的变形相关的位置信号并且所述位置传感器与所述控制装置(7)连接，其中所述控制装置(7)构成用于处理所述位置信号，特别用于执行对所述驱动装置(6)的位置调节，以便对于所述配量容器(4)引起预设的变形。
3.根据权利要求1或2所述的工艺装置(1)，其特征在于，将压力传感器(9)附接在所述配量容器(4)处，特别是附接在所述流体接口(5)处，所述压力传感器构成用于根据所述配量容器(4)中的气体压力提供压力信号并且所述压力传感器与所述控制装置(7)电连接。
4.根据权利要求3所述的工艺装置(1)，其特征在于，阀装置(10)布置在所述流体接口(5)处，所述阀装置与所述控制装置(7)电连接并且所述控制装置(7)构成用于根据所述位置信号和/或所述压力信号操控所述阀装置(10)。
5.根据权利要求3所述的工艺装置(1)，其特征在于，所述流体接口(5)与所述工艺室(2)连接，并且工艺气体接口(11)构成在所述配量容器(4)处，所述工艺气体接口设置用于与工艺气体源(30)连接，在所述工艺气体接口处布置有工艺气体阀(12)，所述工艺气体阀与所述控制装置(7)电连接并且所述工艺气体阀构成用于将工艺气体配量到所述配量容器(4)的气体体积(24)中。
6.根据权利要求5所述的工艺装置(1)，其特征在于，第二工艺气体接口构成在所述配量容器(4)处，所述第二工艺气体接口设置用于与第二工艺气体源连接，并且第二工艺气体阀布置在所述第二工艺气体接口处，所述第二工艺气体阀与所述控制装置(7)电连接并且所述第二工艺气体阀构成用于将第二工艺气体配量到所述配量容器(4)的气体体积(25)中。
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