單驅動源設計 | 全新機械式L-Motion傳輸閥

隨著半導體的制程演進，工藝對真空環(huán)境潔凈度的要求持續(xù)提升。在真空閥門領域，閥板啟閉過程中與密封圈（O-ring）的摩擦，是顆粒污染的重要來源之一。矩形傳輸閥的運動軌跡設計，經(jīng)歷了從I-motion到J-motion再到L-motion的演進過程——每一次迭代，都在解決密封、振動與顆?？刂浦g的矛盾。

日揚科技推出全新機械式L-Motion方案，靠雙氣缸單路動力源+機械連桿結構實現(xiàn)閥板兩個不同方向的運動，L型軌跡的實現(xiàn)純靠機械結構，運動切換點由機械限位精確控制，不依賴電氣時序或傳感器信號。這種方案在實現(xiàn)了標準正交封合的基礎上，在驅動軸的穩(wěn)定性、受力均勻性方面相較主流的LM（雙驅動源方案）進一步提升。

基于全新的L-motion技術，日揚科技探索了更多形態(tài)的腔體傳輸與隔離方案，同時提供振動、Particle和耐腐蝕方面的測試報告與上機測試服務。

I-motion是最早的矩形傳輸閥運動形式。閥板沿垂直方向上下移動，閉合時直接壓緊密封面，開啟時垂直提升脫離閥座。該方案結構簡單，啟閉速度快，低振動，過程中閥板與密封圈無水平方向的相對滑動。因此I-motion在密封圈摩擦控制方面表現(xiàn)良好，顆粒產(chǎn)生風險較低。

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

J-motion采用凸輪搖臂式機構，閥板沿弧形軌跡運動，通過旋轉或擺動實現(xiàn)啟閉。該方案在I-motion的基礎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過程中，密封面與O-ring之間存在切向相對運動，O-ring表面受到一個切向的刮擦力，隨著頻次累積，O-ring表面的磨損會產(chǎn)生顆粒脫落物，同時密封面的均勻性也會受到影響。隨著高階制程對顆粒污染控制的要求不斷提升，這種局限性變得不可忽視。

雙驅動源L-motion封合是目前主流方案，它的核心特征在于：閥板與O-ring的接觸過程被分解為兩個獨立的正交運動階段——垂直上升階段閥板與密封面無接觸，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，無切向滑動從而避免顆粒物的脫落。因此L-motion在理論上平衡了高密封、低振動和低摩擦污染三者之間的矛盾，成為先進制程高潔凈度真空閥門的優(yōu)先技術方向之一。

雙氣源LM方案靠雙氣源時序控制+配氣模塊實現(xiàn)閥板兩個不同方向的運動，這種方案也是目前主流的方案之一。

半導體制程的需求進一步演化，催動著閥門技術的革新：這次全新機械結構實現(xiàn)的正交分離方案，最終目的還是為了追求半導體閥門的更高真空、更潔凈、更耐蝕的未來。