电子束扫描设备及其密封阀门装置的制作方法

本发明属于电子束扫描设备在半导体的应用，尤其涉及一种电子束扫描设备及其密封阀门装置。

背景技术：

1、晶圆缺陷检测设备是半导体制造过程中非常重要的设备之一，对于真空环境的要求极高，需要晶圆缺陷检测设备具有高精度和高稳定性，以确保检测结果的准确性和可靠性。

2、而晶圆缺陷检测设备中的主要设备为电子束扫描设备，真空对电子束扫描设备有非常重要的作用。电子束扫描设备工作时，整个电子束路径与待分析的样品一起都会置于高真空的环境，如果真空度不够高容易引起分析失真，导致缺陷检测精度下降甚至失效。

3、如图1，电子束扫描设备通常需要多节沿电子束路径上的真空腔体，示例性的如：真空腔体可包括保持电子束发射源所在区域真空度的第一腔室，以及传输电子束过渡的第二腔室，第二腔室的底部为工作腔室，工作腔室和第二腔室采用电子束传输通道连通，第一腔室和第二腔室具备真空差以利于电子束的传输；当正常工作状态或工作腔室没有破真空时，工作腔室的真空度通常小于第二腔室；但是如果工作腔室由于保养、维修需要破真空时，此时与工作腔室联通的第二腔室就暴露在大气环境中，特别是针对一些较为小型的电子束扫描设备，其第二腔室处空间紧凑无法装备电子阀门，如果再次进入工作状态需重新对第二腔室抽真空，由于真空度要求较高，当暴露在大气内时间过长时，零部件内进入气体越多，抽真空时间越久，耗时费力，且可能对第二腔室中的零部件造成不可逆的损害。

4、基于此，提出本方案。

技术实现思路

1、针对上述的技术问题，本申请的目的是提供一种电子束扫描设备及其密封阀门装置，旨在解决现有技术所存在的技术问题，即在工作腔室维修保养或者破真空时，与工作腔室联通的第二腔室处暴露在真空中，当再进入工作状态时，需要很长的时间重新抽真空，且长期和空气接触会影响零件受损减少精度甚至使得零件失效，影响电子束扫描设备的可靠性。

2、由此本申请第一方面，首先提供一种密封阀门装置，应用于电子束扫描设备，密封阀门装置包括调节组件以及阀门组件，调节组件包括调节机构和推杆，推杆连接阀门组件；其中，阀门组件包括密封部、及沿推杆的轴向连接于密封部一侧的连通部，调节机构使得推杆至少能够沿轴向伸缩，以切换密封部或连通部的任一者连接电子束扫描设备的电子束传输通道，以密封或者开启电子束传输通道。

3、在本申请进一步的方案中，密封部包括：固定块以及密封块；固定块内部为一容纳腔，固定块朝电子束传输通道的一侧设有连通容纳腔的第一密封口；其中，密封块连接于推杆，且能够至少部分收容于容纳腔内；推杆能够在调节机构的作用下，带动密封块从第一密封口处伸出以密封电子束传输通道。

4、在本申请可选的方案中，密封块和电子束传输通道的连接处设置有密封圈。

5、在本申请可选的方案中，固定块背离第一密封口的一侧设置有对穿孔。

6、在本申请进一步的方案中，推杆还被设置成在调节机构的作用下至少能够沿轴向旋转，包括：调节段和设置有调节段两端的连接段，调节段相对连接段偏心设置；固定块沿推杆的轴向开设有对置的安装孔，连接段和安装孔匹配以连接在安装孔内；密封块连接调节段，调节段旋转时，调节段带动密封块上升或者下降，以从第一密封口处伸出密封电子束传输通道，或者从电子束传输通道退回第一密封口内。

7、在本申请可选的方案中，第一密封口和电子束传输通道之间保留预设的间隙。

8、在本申请可选的方案中，安装孔处设置有定位件，以用于推杆定位。

9、在本申请进一步的方案中，连通部包括连接板以及突出块，突出块沿推杆的径向至电子束传输通道一向延伸，连接板在轴向上突出于突出块；连接板的一端连接在固定块上，连通部设置有贯穿连接板和突出块的连通孔，连通孔对应电子束传输通道设置。

10、在本申请进一步的方案中，调节机构包括：夹套结构，内部包括沿轴向的中空腔，外壁上设置有贯穿中空腔的运动槽；摩擦环，套嵌在中空腔的内壁处；其中，推杆的外周面连接有沿径向突出的限位块，推杆通过摩擦环设置于中空腔内部，且限位块置于运动槽中以约束推杆的运动轨迹及行程。

11、在本申请进一步的方案中，运动槽包括：直槽部，沿推杆的轴向设置，以用于约束推杆在轴向伸缩的位移行程；至少一旋转部，连通在直槽部的端部且沿推杆的周向设置，以用于约束推杆旋转的位移行程。

12、在本申请进一步的方案中，密封阀门装置还包括安装组件，包括：安装块，安装块的一侧包括第一固定孔和第二固定孔，第一固定孔用于连接并密封电子束扫描设备，第二固定孔用于和调节机构连接；轴向密封环，设置于安装块和电子束扫描设备的连接处；轴向密封环，设置于安装块和安装组件的连接处。

13、在本申请进一步的方案中，调节机构包括操作组件，操作组件包括：旋拧部，设置于安装块背离第一固定孔的一侧，并连接在推杆背离阀门组件的一端；固定部，用于连接旋拧部和推杆。

14、本申请的第二方面提供一种用于电子束扫描设备的密封方法，需要应用如上的密封阀门装置，包括：电子束扫描设备位于第一工作状态下时，通过调节组件带动推杆向第一方向旋转，调节密封部连接电子束传输通道；电子束扫描设备位于第二工作状态下时，通过调节组件带动推杆向第一方向的反方向旋转以开启电子束传输通道，并带动推杆轴向伸缩，切换至连通部连接电子束传输通道。

15、最后本申请还提供一种电子束扫描设备，包括：如上的密封阀门装置；真空腔室，包括第一腔室和第二腔室，第二腔室内包括工作腔室，第二腔室和工作腔室的连接处设置有电子束传输通道，密封阀门装置设置于第二腔室内，以密封或者开启电子束传输通道。

16、综上，本申请提供一种密封阀门装置，包括调节组件和阀门组件，调节组件包括推杆和调节机构，阀门组件包括密封部、及沿推杆的轴向连接于密封部一侧的连通部，在电子束扫描设备正常工作状态下，密封阀门装置采用连通部和电子束传输通道连通，电子束可以从第二腔室直接通过电子束传输通道进入工作腔室；当工作腔室需要维护时，通过操作密封阀门装置的密封部能够紧密地封住电子束传输通道的通道口，使得第二腔室和工作腔室隔绝，从而阻止第二腔室和大气环境接触，减少外部污染物进入第二腔室的可能性。确保在维护保养期间确保第二腔室内的元器件其性能的稳定，避免元件受损或者失效，延长设备使用寿命，且在重新投入使用后无需重新抽真空，减少操作时间，提高工作效率。该操作过程十分便捷，无需进行复杂的操作或设置，简化作业流程。

17、本发明实施例的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以说明。

技术特征：

1.一种密封阀门装置，应用于电子束扫描设备，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的密封阀门装置，其特征在于，所述密封部包括：固定块以及密封块；所述固定块内部为一容纳腔，所述固定块朝所述电子束传输通道的一侧设有连通所述容纳腔的第一密封口；

3.根据权利要求2所述的密封阀门装置，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的密封阀门装置，其特征在于，所述连通部包括连接板以及突出块，所述突出块沿所述推杆的径向至电子束传输通道一向延伸，所述连接板在轴向上突出于所述突出块；

5.根据权利要求3或4任一项所述的密封阀门装置，其特征在于，所述调节机构包括：

6.根据权利要求5所述的密封阀门装置，其特征在于，所述运动槽包括：

7.根据权利要求5所述的密封阀门装置，其特征在于，所述密封阀门装置还包括安装组件，所述安装组件包括：

8.根据权利要求7所述的密封阀门装置，其特征在于，所述密封阀门装置还包括操作组件，所述操作组件包括旋拧部和固定部；

9.一种用于电子束扫描设备的密封方法，需要应用如权利要求1至8任一项所述的密封阀门装置，其特征在于，包括：

10.一种电子束扫描设备，其特征在于，包括：

技术总结本发明属于电子束扫描设备在半导体的应用技术领域，尤其涉及一种电子束扫描设备及其密封阀门装置；密封阀门装置，应用于电子束扫描设备，密封阀门装置包括调节组件以及阀门组件，调节组件包括调节机构和推杆，推杆连接阀门组件；其中，阀门组件包括密封部、及沿推杆的轴向连接于密封部一侧的连通部，调节机构使得推杆至少能够沿轴向伸缩，以切换密封部或连通部的任一者连接电子束扫描设备的电子束传输通道，以密封或者开启电子束传输通道；确保在维护保养期间确保和真空腔室相关的元器件其性能的稳定，避免元件受损或者失效，延长设备使用寿命，且在重新投入使用后无需重新抽真空，减少操作时间，提高工作效率。技术研发人员：孙炳晖,李帅辰受保护的技术使用者：东方晶源微电子科技（北京）股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23