單驅(qū)動(dòng)源設(shè)計(jì) | 全新機(jī)械式L-Motion傳輸閥

隨著半導(dǎo)體的制程演進(jìn)，工藝對(duì)真空環(huán)境潔凈度的要求持續(xù)提升。在真空閥門領(lǐng)域，閥板啟閉過(guò)程中與密封圈（O-ring）的摩擦，是顆粒污染的重要來(lái)源之一。矩形傳輸閥的運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)，經(jīng)歷了從I-motion到J-motion再到L-motion的演進(jìn)過(guò)程——每一次迭代，都在解決密封、振動(dòng)與顆粒控制之間的矛盾。

日揚(yáng)科技推出全新機(jī)械式L-Motion方案，靠雙氣缸單路動(dòng)力源+機(jī)械連桿結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)閥板兩個(gè)不同方向的運(yùn)動(dòng)，L型軌跡的實(shí)現(xiàn)純靠機(jī)械結(jié)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)切換點(diǎn)由機(jī)械限位精確控制，不依賴電氣時(shí)序或傳感器信號(hào)。這種方案在實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)正交封合的基礎(chǔ)上，在驅(qū)動(dòng)軸的穩(wěn)定性、受力均勻性方面相較主流的LM（雙驅(qū)動(dòng)源方案）進(jìn)一步提升。

基于全新的L-motion技術(shù)，日揚(yáng)科技探索了更多形態(tài)的腔體傳輸與隔離方案，同時(shí)提供振動(dòng)、Particle和耐腐蝕方面的測(cè)試報(bào)告與上機(jī)測(cè)試服務(wù)。

I-motion是最早的矩形傳輸閥運(yùn)動(dòng)形式。閥板沿垂直方向上下移動(dòng)，閉合時(shí)直接壓緊密封面，開(kāi)啟時(shí)垂直提升脫離閥座。該方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，啟閉速度快，低振動(dòng)，過(guò)程中閥板與密封圈無(wú)水平方向的相對(duì)滑動(dòng)。因此I-motion在密封圈摩擦控制方面表現(xiàn)良好，顆粒產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)較低。

但其局限性在于：閥板僅依靠垂直方向的壓緊力實(shí)現(xiàn)密封，不提供橫向水平方向的密封力補(bǔ)償，在高壓差工況下密封可靠性受限。因此I-motion主要適用于對(duì)密封壓力要求不高的低水平制程應(yīng)用。

J-motion采用凸輪搖臂式機(jī)構(gòu)，閥板沿弧形軌跡運(yùn)動(dòng)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)實(shí)現(xiàn)啟閉。該方案在I-motion的基礎(chǔ)上增加了水平方向的密封力分量，密封性能有所提升。

但是閥板在弧形擺動(dòng)過(guò)程中，密封面與O-ring之間存在切向相對(duì)運(yùn)動(dòng)，O-ring表面受到一個(gè)切向的刮擦力，隨著頻次累積，O-ring表面的磨損會(huì)產(chǎn)生顆粒脫落物，同時(shí)密封面的均勻性也會(huì)受到影響。隨著高階制程對(duì)顆粒污染控制的要求不斷提升，這種局限性變得不可忽視。

雙驅(qū)動(dòng)源L-motion封合是目前主流方案，它的核心特征在于：閥板與O-ring的接觸過(guò)程被分解為兩個(gè)獨(dú)立的正交運(yùn)動(dòng)階段——垂直上升階段閥板與密封面無(wú)接觸，不產(chǎn)生任何摩擦；水平壓緊階段O-ring只受到垂直方向的均勻壓縮，無(wú)切向滑動(dòng)從而避免顆粒物的脫落。因此L-motion在理論上平衡了高密封、低振動(dòng)和低摩擦污染三者之間的矛盾，成為先進(jìn)制程高潔凈度真空閥門的優(yōu)先技術(shù)方向之一。

雙氣源LM方案靠雙氣源時(shí)序控制+配氣模塊實(shí)現(xiàn)閥板兩個(gè)不同方向的運(yùn)動(dòng)，這種方案也是目前主流的方案之一。

半導(dǎo)體制程的需求進(jìn)一步演化，催動(dòng)著閥門技術(shù)的革新：這次全新機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的正交分離方案，最終目的還是為了追求半導(dǎo)體閥門的更高真空、更潔凈、更耐蝕的未來(lái)。