[发明专利]流量控制阀及反应腔室压力控制装置

说明书

一种流量控制阀及反应腔室压力控制装置。流量控制阀包括依次连接的进气接头、阀座和出气接头，还包括以并联方式连接于阀座的调节阀部件和截止阀部件，调节阀部件和截止阀部件分别用于调节通过阀座的气体流量。流量控制阀和反应腔室压力控制装置可实现较大流量范围内的流量调节，缩短响应时间。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种流量控制阀及包括该流量控制阀的反应腔室压力控制装置。

背景技术

在半导体制造、光伏等领域，氧化炉是最重要的设备。进入氧化炉反应腔室的H₂、HCL、过量的O₂、少量的C₂H₂Cl₂以及N₂需要在恒定的压力下进行化学反应，以确保镀层的厚度。对反应腔室内压力的控制精度会影响镀层的厚度，另外，当反应腔室内的压力突变时，压力控制系统的响应时间同样影响镀层的厚度，因此必须确保反应腔室内的压力精度和压力控制系统的响应时间。

图1显示现有的反应腔室压力控制系统。如图1所示，该反应腔室压力控制系统包括压力规102、质量流量控制器104、真空发生器105、控制盒106、工控PC 107、气动阀108和输入输出管路103。进入反应腔室101的工艺气体为H₂、HCL、过量的O₂、少量的C₂H₂Cl₂以及N₂。压力规102检测反应腔室101内的实时压力，质量流量控制器104根据控制盒106反馈的信号控制流经质量流量控制器104的流量大小，从而实现对反应腔室内部压力的调节。

质量流量控制器104是反应腔室压力控制系统的核心部件。现有质量流量控制器104在工艺气体流量在0.3～30SLM(标准状态下1L/min)范围内时，控制精度可达到0.2％F.S.，控制系统的响应时间≤10S。当工艺发生变化时，如果工艺气体流量大于30SLM，由于质量流量控制器的结构以及真空发生器抽力的限制，导致压力控制系统的响应时间远远大于10S，甚至无法达到反应腔室的设定压力。不能在规定的时间内把反应腔室的压力稳定到设定压力值，不但影响镀层的厚度，严重的可导致整炉的晶片报废，造成巨大的经济损失。因此，期待一种流量调节范围广的流量控制器，以使反应腔室压力控制系统适用于各种流量工作条件。

发明内容

本发明的目的是提供一种流量控制阀和反应腔室压力控制装置，以克服现有质量流量控制器流量调节范围小的缺陷。

本发明一方面提出一种流量控制阀，包括依次连接的进气接头、阀座和出气接头，还包括以并联方式连接于所述阀座的调节阀部件和截止阀部件，所述调节阀部件和所述截止阀部件分别用于调节通过所述阀座的气体流量。

优选地，所述阀座内设有并联的第一流道和第二流道，所述第一流道和所述第二流道均与所述进气接头和所述出气接头连通，所述调节阀部件用于无级调节所述第一流道的流道截面积，所述截止阀部件用于导通或切断所述第二流道。

优选地，所述截止阀部件包括感应线圈、衔铁、弹性连接件和密封件；所述衔铁通过所述弹性连接件连接于所述阀座，所述感应线圈套设于所述衔铁外部，所述密封件设于所述衔铁靠近所述阀座的一端，所述衔铁能够在所述感应线圈和所述弹性连接件的作用下沿所述感应线圈的轴向运动，以带动所述密封件切断或导通所述第二流道。

优选地，所述截止阀部件还包括固定连接于所述阀座的阀体和固定座；所述阀体为管状，所述衔铁和所述感应线圈分别设于所述阀体内部和外部；所述固定座为环状，套设于所述阀体外部，所述感应线圈连接于所述固定座。

优选地，所述进气接头、所述阀座、所述出气接头、所述密封件与所述流体接触的表面设有聚四氟乙烯、ZrO₂或SiO₂涂层。