在圖7中的實例CVD系統(tǒng)中，實例歧管隔離閥總成10以及其隔離閥12、14、16被示意性地展示成安裝于前級管道76中，以將來自反應(yīng)腔室44的流出物流接收在總成的歧管26的進入端口 24中。歧管26的三個出口 32、34、36分別連接至前級管道76的分支部分90、92、94，以將流出物流自反應(yīng)腔室44導(dǎo)引至真空泵46、47、48中的一或多個?？稍诜磻?yīng)腔室44中藉由多種壓力測量或讀取裝置(例如，壓力計104)中的任一個監(jiān)視腔室44中的壓力，且該壓力可由前級管道76中的壓力控制閥(例如，圖7中所說明的前級管道76中的壓力控制閥102)來控制。而且，諸如羅茨泵或渦輪泵的輔助泵106可裝設(shè)于在歧管26上游的前級管道76中，以促進反應(yīng)腔室44的更快速抽空，且達到反應(yīng)腔室44中的較低壓力。一或多個可選截留器(例如，截留器78、80、82)可設(shè)置于前級管道76的分支部分90、92,94中的一或多個中，以在反應(yīng)物及反應(yīng)副產(chǎn)物氣體、副產(chǎn)物粒子或蝕刻劑氣體到達真空泵46、47、48之前將其移除。一或多個洗滌器設(shè)備(例如，洗滌器84、86、88)可設(shè)置于真空泵46、47、48的下游，以在任何剩余流出物被排至大氣中之前自流出物氣流移除有害化學(xué)品。某一種類的隔離閥通常定位于在反應(yīng)腔室44下游的前級管道76中，以在不得不移除下游組件(諸如，真空泵、截留器、過濾器或其他組件)以進行維護、修理或替換時將反應(yīng)腔室44與大氣隔離且與其他污染物隔離。亦可包括熟知此項技術(shù)者已知但對于理解歧管隔離閥總成10的功能及益處而言不必要的多種其他CVD裝備或組件中的任一者，但并未展示于圖7中。
[0040]圖1至圖6中所示的實例歧管隔離閥總成10在CVD系統(tǒng)(諸如，圖7中示意性地說明的實例CVD系統(tǒng))中尤其有用，這些CVD系統(tǒng)經(jīng)設(shè)計以用不同洗滌器(例如，洗滌器84、86、88)及/或視情況不同截留器(例如，截留器78、8。、82)處置包含不同組份氣體的流出物，洗滌器及截留器中的每一者經(jīng)設(shè)計以有效地移除一或多種特定流出物氣體組份，但可能不能有效地移除其他特定流出物氣體組份。舉例而言，在使用可由第一洗滌器46有效地自流出物恢復(fù)的第一特定饋入氣體的CVD過程步驟期間，歧管隔離閥總成10中的第一隔離閥12可打開，且另兩個隔離閥14、16可關(guān)閉，以便導(dǎo)引流出物流通過第一排出口 32至第一洗滌器84以用于恢復(fù)此第一饋入氣體。接著，當在CVD過程中的下一個步驟中使用可用第二洗滌器48自流出物恢復(fù)的第二特定饋入氣體時，第一及第三隔離閥12、16可關(guān)閉，且第二隔離閥14可打開以將流出物導(dǎo)引至第二洗滌器86。類似地，為了用第三洗滌器88自流出物恢復(fù)第三氣體組份，第一及第二隔離閥12、14可關(guān)閉，且第三隔離閥16可打開以將流出物流導(dǎo)引至彼第三洗滌器88。
[0041]現(xiàn)主要參看圖2及圖5，可看出流出物氣體經(jīng)由進入口 24流動至歧管26的閥腔室110中，如流動箭頭112所指示，藉由打開及關(guān)閉各別隔離閥12、14、16，該流出物氣體可經(jīng)導(dǎo)引而流出三個出口 32、34、36中的任一者，因為歧管26中的閥腔室110對于所有隔離閥12、14、16及所有出口 32、34、36而言是共用的。在圖2及圖5中，中間隔離閥14被示出為(例如)在打開模式下，而端部隔離閥12、14兩者被示出為(例如)在關(guān)閉模式下。當然，隔離閥12、14、16的任何組合可在任何時間打開或關(guān)閉，或它們可全部關(guān)閉或全部打開。
[0042]實例隔離閥12、14、16全部相同，因此出于簡單起見且為了避免不必要的冗余，這些閥的一些特定各別組件的編號在此描述中相同。在實例隔離閥12、14、16中的每一個中，氣動活塞130由閥桿116連接至關(guān)閉構(gòu)件118以用于使關(guān)閉構(gòu)件118移動遠離各別閥座122、124、126，藉此打開各別出口開口 32、34、36。壓縮彈簧114將力施加于閥桿116上(或關(guān)閉構(gòu)件118上)以將閥關(guān)閉構(gòu)件118及閥密封件120推至相應(yīng)隔離閥12、14、16的閥座122、124、126上，以關(guān)閉此相應(yīng)隔尚閥12、14、16。如由中間隔尚閥14 (其代表實例歧管隔尚閥總成10中的所有隔離閥12、14、16)所說明的，為了打開中間排出口 34，將加壓空氣強制壓入活塞130下的隔離閥14的氣動活塞汽缸129中，以將足夠壓力施加于活塞130上，以克服彈簧114對閥關(guān)閉構(gòu)件118的壓縮力，且藉此提升閥關(guān)閉構(gòu)件118使其遠離中間閥座124。當然，自活塞130下面釋放加壓空氣會移除由活塞130施加于閥桿116上的提升力，允許彈簧114將閥關(guān)閉構(gòu)件118及閥密封件120關(guān)閉至閥座122、124、126上。熟知此項技術(shù)者理解除了空氣之外的氣體亦可用于此氣動活塞操作。一或多個密封件(例如，圖5及圖6中的圍繞閥桿116的O形環(huán)密封件119)提供密封以防止加壓空氣或其他氣體自氣動活塞汽缸129泄漏。在實例歧管隔離閥總成10中，在隔離閥如上文所描述打開及關(guān)閉時，閥桿116以往復(fù)方式向上及向下滑動穿過O形環(huán)密封件119。
[0043]在典型應(yīng)用中，例如在圖7中的CVD系統(tǒng)中，在典型CVD過程中的一些或全部過程期間，藉由真空泵84、86、88(圖7)中的一或多個將歧管26中的共同閥腔室110 (圖1、圖2、圖5及圖6)連同反應(yīng)腔室44、前級管道76及其他CVD系統(tǒng)組件一起抽空至小于大氣壓的低壓(亦即，具有真空)。這些真空常常是極低壓，需要顯著真空泵汲能力及效率來實現(xiàn)并維持，因此需要防止空氣或其他氣體泄漏至包括流體流道18(圖1及圖2)的經(jīng)抽空系統(tǒng)組件中，以實現(xiàn)并維持真空且使真空泵汲效率最大化。而且，空氣或其他氣體自氣動活塞汽缸129泄漏至包括歧管隔離閥總成10的流道18的前級管道組件中會冒此空氣或其他氣體向上游迀移至反應(yīng)腔室44中的風(fēng)險，在反應(yīng)腔室44中空氣或其他氣體可污染反應(yīng)腔室44及在反應(yīng)腔室44中生產(chǎn)的薄膜44。對于活塞130的氣動操作而言，圍繞閥桿116的O形環(huán)密封件119系有效的，因為這些O形環(huán)密封件119使得閥桿121及關(guān)閉構(gòu)件118上下往復(fù)運動以打開及關(guān)閉閥12、14、16，但并不適合或有效地用于密封歧管26的流體流道18中的顯著真空。因此，不讓空氣及其他氣體透過的波紋管128(圖2及圖5)定位于閥桿116周圍，且波紋管128在頂部及底部密封以按真空密閉方式將閥桿及相關(guān)聯(lián)的密封件與閥腔室110分離，使得閥腔室110中的真空不會因經(jīng)抽空的閥腔室110曝露至驅(qū)動氣動活塞130的氣動活塞汽缸129中的氣動空氣或其他流體而受損害。取決于特定閥結(jié)構(gòu)，其他閥致動器組件亦可由波紋管128以真空密閉方式與閥腔室110分離或隔離。舉例而言，實例閥12、14、16中的彈簧114由波紋管128環(huán)繞，但并不需要波紋管128將彈簧114與閥腔室110中的真空進行此隔離。
[0044]波紋管128可縱向地擴張及收縮，使得其可適應(yīng)閥桿116的向上及向下移動而不會失去真空密閉密封。波紋管128由不讓用于操作氣動活塞130的空氣或其他氣體透過的材料制成，并且，典型的是在用于CVD系統(tǒng)中的隔離閥中，波紋管128可由不銹鋼制成以便抵抗流動通過這些系統(tǒng)中的這些隔離閥的蝕刻劑及其他侵蝕性氣體的侵蝕效應(yīng)。然而，為了提供適應(yīng)閥桿116的向上及向下移動所需的可撓性，如上文所解釋，在一些應(yīng)用中，不銹鋼波紋管128必須相當薄，例如約為0.006英寸。如以引用的方式并入本文中的美國專利第8，196，893號中解釋的，一些蝕刻氣體(例如NF3;CF4及其他氣體)可在時間短至三個月的普通CVD晶圓過程操作及就地清潔循環(huán)中侵蝕穿過0.006英寸的321或316不銹鋼波紋管。如果不銹鋼波紋管128被侵蝕穿孔，那么將破壞由波紋管128提供以維持閥腔室110中的真空的不可滲透的真空密閉密封。此破壞將不僅使得難以產(chǎn)生及維持所需要的真空，而且亦將使閥腔室110曝露至大氣及污染。此污染可向上游迀移至反應(yīng)腔室44(圖7)中，且污染通過CVD過程在反應(yīng)腔室44中沉積薄膜涂層40，并潛在地使薄膜涂層40降級或毀壞。因此，將必須使整個CVD沉積系統(tǒng)停機且不能使用，同時移除并拆卸歧管隔離閥總成10，以修理或替換具有這些經(jīng)侵蝕的波紋管128的一或多個隔離閥12、14、16。而且，密封件及其他閥致動器組件將易受蝕刻氣體以及反應(yīng)副產(chǎn)物及未反應(yīng)的處理氣體腐蝕。
[0045]如上文所提及，美國專利第8，196，893號中的隔離閥描述圍繞波紋管的保護性杯狀防護罩，其用以在隔離閥打開以允許侵蝕性氣體流經(jīng)閥時將波紋管與閥腔室隔離。然而，美國專利第8，196，893號中的彼杯狀防護罩隨著閥桿上下移動，因此在閥關(guān)閉時，該杯狀防護罩不會將波紋管與閥腔室隔離。雖然美國專利第8，196，893號中的彼保護性防護罩在一些應(yīng)用中可大體上有效地用于保護波紋管，但其無法有效地保護與打開的隔離閥一起定位于侵蝕性氣體所流經(jīng)的共同閥腔室中的關(guān)閉的隔離閥的波紋管。
[0046]如最佳地在圖5及圖6中所見，實例歧管隔離閥總成10中的實例隔離閥12、14、16中的每一個包括可擴張及可收縮的防護罩20，該防護罩20環(huán)繞波紋管128且圍封波紋管128定位于其中的空間，以保護波紋管128免遭可存在于流經(jīng)閥腔室110的流體流中的粒子或侵蝕性氣體的損害。為避免在圖5中造成不必要的混亂及此描述中的冗余，主要關(guān)于中間閥14來描述防護罩20，圖6為中間閥14的放大橫截面圖，同時要理解此描述亦適用于實例歧管隔離閥總成10中的其他閥12、16。防護罩20自歧管閥本體26或歧管閥本體26的一部分(例如，自閥蓋142)向下延伸至閥關(guān)閉構(gòu)件118或閥關(guān)閉構(gòu)件118的閥桿116，且防護罩20可相對于縱軸150縱向地擴張及收縮以適應(yīng)閥桿116及關(guān)閉構(gòu)件118的向上及向下移動，以及適應(yīng)波紋管128的縱向擴張及收縮。因此，防護罩20在相應(yīng)關(guān)閉構(gòu)件朝向相應(yīng)排出口移動時擴張，且在相應(yīng)關(guān)閉構(gòu)件移動遠離相應(yīng)排出口時收縮。在此實例中，防護罩20可伸縮地擴張及收縮。如下