[发明专利]真空腔室及其压力控制方法以及半导体处理设备

权利要求书

1.一种真空腔室，其特征在于，包括：

内腔，设有至少一个内腔进气管和至少一个内腔出气管；

外腔，套设于所述内腔，设有至少一个外腔进气管和至少一个外腔出气管；

腔门组件，设于所述外腔和所述内腔的同侧面，控制所述内腔与外部连通或隔离；

第一供气组件，与所述内腔进气管连接，用于向所述内腔提供反应气体；

第二供气组件，与所述外腔进气管连接，用于向所述外腔提供保护气体；

排气组件，包括负压供给系统，所述负压供给系统连接所述内腔出气管和所述外腔出气管；

密封组件，设于外腔与内腔之间；

压力控制组件，通过控制所述第一供气组件、所述第二供气组件和所述排气组件以将内外腔之间的压力差控制在安全压力差范围内；

所述压力控制组件包括主控部，用于检测和发送所述内腔的压力信息的第一压力传感器，用于检测和发送所述外腔的压力信息的第二压力传感器，设于所述内腔出气管与所述负压供给系统之间的第一压力控制执行单元，设于所述外腔出气管与所述负压供给系统之间的第二压力控制执行单元，第一驱动模块和第二驱动模块；

所述主控部通信连接所述第一压力传感器和所述第二压力传感器以接收所述内腔和所述外腔的压力信息，以及控制所述第一供气组件、所述第二供气组件和所述排气组件；

当所述内腔的压力变化时，所述主控部控制所述第一驱动模块驱动所述第一压力控制执行单元和所述第一供气组件中的至少一个，以调整所述内腔的压力，使所述内腔的压力保持在所述内腔设定压力；

当所述外腔的压力变化时，所述主控部控制所述第二驱动模块驱动所述第二压力控制执行单元和所述第二供气组件中的至少一个，以调整所述外腔的压力，使所述外腔的压力保持在所述外腔设定压力；

所述排气组件还包括自动开启阀门，所述自动开启阀门连接所述内腔出气管和所述外腔出气管，当所述外腔与所述内腔之间的压力差超出所述安全压力差时，所述自动开启阀门开启。

2.如权利要求1所述的真空腔室，其特征在于，所述安全压力差范围为-100mbar～500mbar。

3.如权利要求1所述的真空腔室，其特征在于，所述外腔内还设有冷却装置，所述冷却装置包括冷却管路和冷媒源，至少一部分所述冷却管路位于所述密封组件处。

4.如权利要求1所述的真空腔室，其特征在于，所述负压供给系统包括第一负压供给系统和第二负压供给系统，所述内腔出气管接入所述第一负压供给系统，所述外腔出气管接入所述第二负压供给系统。

5.如权利要求1所述的真空腔室，其特征在于，所述腔门组件包括外腔门和内腔门。

6.如权利要求5所述的真空腔室，其特征在于，所述内腔门与所述外腔门的开启形式为独立开启与联动开启中的任一种。

7.如权利要求1所述的真空腔室，其特征在于，所述腔门组件为一体式结构。

8.如权利要求1所述的真空腔室，其特征在于，所述内腔接触反应气体的表面由惰性材料组成，以不与反应气体发生反应，所述外腔材质为金属材质。

9.如权利要求8所述的真空腔室，其特征在于，所述内腔为圆柱形或方形。

10.一种半导体处理设备，其特征在于，所述半导体处理设备包括权利要求1-9任一项所述的真空腔室。

11.一种真空腔室的压力控制方法，应用于所述权利要求1-9任一项所述真空腔室，其特征在于，包括以下步骤：

S1：分别设定内腔的压力、外腔的压力、所述外腔与内腔之间的安全压力差范围，所述外腔设定压力值与所述内腔设定压力值之差位于所述安全压力差范围内；

S2：通过第一供气组件，向所述内腔提供反应气体；

S3：通过第二供气组件，向所述外腔提供保护气体；

S4：通过压力控制组件控制所述第一供气组件、所述第二供气组件和排气组件，从而实现控制所述外腔和所述内腔之间的压力差在所述安全压力差范围内；

所述压力控制组件包括主控部、第一驱动模块和第一压力控制执行单元，当所述内腔的压力变化时，所述主控部控制所述第一驱动模块驱动所述第一压力控制执行单元和所述第一供气组件中的至少一个，以调整所述内腔的压力，使所述内腔的压力保持在所述内腔设定压力；

所述压力控制组件还包括第二驱动模块和第二压力控制执行单元，当所述外腔的压力变化时，所述主控部控制所述第二驱动模块驱动所述第二压力控制执行单元和所述第二供气组件中的至少一个，以调整所述外腔的压力，使所述外腔的压力保持在所述外腔设定压力；

所述排气组件还包括自动开启阀门，当所述外腔和所述内腔之间的压力差超过所述安全压力差范围时，所述自动开启阀门自动开启，连通所述内腔和所述外腔以平衡压力确保所述真空腔室的安全性。