CN101532582A - 真空处理设备、控制真空处理设备的方法及器件制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种真空处理设备、控制其的方法及器件制造方法，其中减小安装闸阀的驱动部分和排气泵所必要的空间使整个设备紧凑。该设备包括真空室(5)、与真空室(5)的排气口(10)相通的排气泵(6)、以及具有阀体(11)的闸阀(7)，该阀体沿着接近和离开排气口(10)的方向运动以打开/封闭排气口(10)。真空室(5)设有沿着从阀体(11)的运动方向倾斜的方向从排气口(10)延伸的连接部分(8)。连接部分(8)连接至排气泵(6)。闸阀(7)包括设在真空室(5)中的阀体(11)、具有沿阀体(11)的运动方向延伸且驱动阀体(11)的杆部(13)的驱动部分(12)。驱动部分(12)布置在连接部分(8)的外部。

Description

真空处理设备、控制真空处理设备的方法及器件制造方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种真空处理设备、控制该真空处理设备的方法以及器件制造方法，该真空处理设备包括用于打开/封闭真空室的排气口的闸阀且通过排气泵排空真空室的内部。
背景技术
[0002]作为传统的真空处理设备，已知例如图3中所示的布置(参见日本申请特开No.08-42737)。如图3所示，该真空处理设备101包括设有排气口110的真空室105和排气泵106，所述排气泵106与真空室105的排气口110相通。具有阀体111的闸阀107布置在真空室105的排气口110附近，该阀体111打开/封闭排气口110。
[0003]闸阀107包括布置在真空室105中的阀体111和驱动阀体111的驱动部分112。驱动部分112具有一组杆部113a和113b以及一组缸114a和114b。杆部113a和113b沿着接近排气口110的方向(图3中箭头b的方向)和从排气口110分离的方向(图3中箭头a的方向)驱动阀体111。缸114a和114b分别驱动杆部113a和113b。
[0004]杆部113a和113b与阀体111的运动方向平行地延伸，并且各自在其一端处支承阀体111。这组缸114a和114b布置在横过排气口110彼此相对的位置处。杆部113a和113b各自的另一端部连接至相应的缸114a和114b。驱动部分112设有分别覆盖杆部113a和113b的外表面的波纹管118a和118b，以将杆部113a和113b以及缸114a和114b密封在真空状态中。
[0005]真空室105的排气口110设有密封部分116。密封部分116在与阀体111邻接时就会密封地封闭真空室105的内部。可变孔口123可以安装在排气口110和排气泵106之间。阀体111的外形的尺寸大于真空室105的排气口110的开口区域。阀体111支承成通过驱动部分112可在用于封闭排气口110的封闭位置P11与用于打开排气口110的打开位置P12之间运动。真空室105还设有与辅助泵(未示出)相通的另一排气口120。
[0006]在真空室105的抽空过程中，阀体111运动至用于打开排气口110的打开位置P12。在真空室105的抽空停止时，阀体111运动至用于封闭排气口110的封闭位置P11。
[0007]然而，在上述传统的真空处理设备中，当排气泵和驱动部分设置在真空室外的同一侧时，一组缸和一组杆部必须各自布置在横过排气泵的两侧上。为此，在传统的真空处理设备中，为了支承阀体111，布置两个杆部113a和113b或更多部件的多个安装空间变得必要。即，传统的真空处理设备趋向于总体上变得庞大，这是不方便的。
发明内容
[0008]因此本发明的目的是解决以上问题，并且更具体的是提供一种减小安装用于闸阀的驱动部分和排气泵的必要空间的真空处理设备，由此使整个设备紧凑。
[0009]根据本发明的一个方面，提供一种包括真空室的真空处理设备，其包括：
布置在所述真空室中的闸阀，所述闸阀包括阀体和用于使所述阀体运动的驱动装置，所述阀体沿着接近和离开所述真空室的排气口的方向运动以打开/封闭所述排气口；
连接部分，所述连接部分的一端连接至所述真空室的所述排气口，并且所述连接部分沿着从所述阀体的运动方向倾斜的方向形成；以及
排气泵，所述排气泵连接至所述连接部分的另一端且能够抽空所述连接部分的内部，
其中所述闸阀布置在所述连接部分的所述一端和所述另一端之间，以及
所述闸阀布置在所述连接部分的外部。
[0010]根据本发明的另一方面，提供一种包括真空室的真空处理设备，其包括：
布置在所述真空室中的闸阀，所述闸阀包括阀体和用于使所述阀体运动的驱动装置，所述阀体沿着接近和离开所述真空室的排气口的方向运动以打开/封闭所述排气口；
沿着从所述阀体的运动方向倾斜的方向形成的第一连接部分；
第二连接部分，所述第二连接部分的一端连接至所述真空室的所述排气口且另一端连接至所述第一连接部分的一端，并且所述第二连接部分沿着与所述阀体的运动方向平行的方向形成；以及
排气泵，所述排气泵连接至所述第一连接部分的另一端并能够抽空所述第一连接部分的内部和所述第二连接部分的内部，
其中所述闸阀布置在所述第二连接部分的所述一端和所述另一端之间，以及
所述闸阀布置在所述第二连接部分的外部。
[0011]根据本发明的另一方面，提供一种控制真空处理设备的方法，所述真空处理设备包括真空室和闸阀，所述闸阀布置在所述真空室中并且包括阀体和用于使所述阀体运动的驱动装置，所述阀体沿着接近和离开所述真空室的排气口的方向运动以打开/封闭所述排气口，所述方法包括：
排气步骤，驱动排气泵，由此抽空所述连接部分的内部，所述排气泵通过沿着从所述阀体的运动方向倾斜的方向形成的连接部分而连接至所述真空室的所述排气口；以及
运动步骤，在所述连接部分的内部在所述排气步骤中被排空之后通过驱动所述闸阀的所述驱动装置而使所述阀体运动。
[0012]根据本发明的另一方面，提供一种器件制造方法，其包括使用根据本发明的一个方面的真空处理设备处理衬底的步骤。
[0013]根据本发明的另一方面，提供一种器件制造方法，其包括使用根据本发明的另一方面的真空处理设备处理衬底的步骤。
[0014]根据本发明，可以减小真空室外安装用于闸阀的驱动部分和真空泵所必要的空间，从而可以减小整个空间。因此，根据本发明，可以使整个真空处理设备紧凑。
[0015]本发明的其它特征将从以下参照附图的典型实施例说明变得清楚。
附图说明
[0016]图1是示出根据本发明的第一实施例的真空处理设备的视图，其中1A是剖视图且1B是部分侧视图；
[0017]图2是示出根据本发明的第二实施例的真空处理设备的视图，其中2A是剖视图且2B是部分侧视图；以及
[0018]图3是示出传统的真空处理设备的剖视图。
具体实施方式
[0019]以下将参照附图说明本发明的实施例。
[0020](第一实施例)
图1-1A是根据第一实施例的真空处理设备的剖视图，并且图1-1B是从图1-1A中箭头X的方向看到的根据第一实施例的真空处理设备的部分侧视图。
[0021]如图1-1A中所示，第一实施例的真空处理设备包括真空室5、与真空室5的排气口10相通的排气泵6、以及具有打开/封闭排气口10的阀体11的闸阀7。控制器180控制真空处理设备的操作。
[0022]真空室5沿着从杆部13的轴向以预定角度倾斜的方向连接至连接部分8。连接部分8的一端插入排气口10中。连接部分8的另一端连接至排气泵6。真空室5设有另一辅助排气口20。排气口20通过连接部分21连接至辅助泵(未示出)。真空室5由此通过连接部分21与辅助泵相通。
[0023]闸阀7包括布置在真空室5中的阀体11和驱动阀体11的驱动部分12。驱动部分12具有杆部13和缸14。杆部13用作驱动轴，所述驱动轴沿着接近排气口10的方向(图1-1A中箭头b的方向)和从排气口10分离的方向(图1-1A中箭头a的方向)驱动阀体11。缸14驱动杆部13。杆部13与阀体11的运动方向平行地延伸并且在其一端处支承阀体11。缸14布置在连接部分8的外部并连接至杆部13的另一端。连接部分8与轴向支承部17一体地形成，所述轴向支承部17支承杆部13以使其可沿着箭头a和b的方向运动。因此，阀体11被支撑成通过驱动部分12而可在用于封闭排气口10的封闭位置P1与用于打开排气口10的打开位置P2之间运动。
[0024]阀体11的外形的尺寸大于插入且连接至排气口10的连接部分8的一端的开口区域。当阀体11运动至封闭位置P1时，阀体11可以封闭连接部分8的一端。阀体11的外形的尺寸小于真空室5的排气口10的开口区域。连接部分8的一端设有密封部分16以与阀体11密封地封闭真空室5的内部。因而，当阀体11运动至封闭位置P1时，阀体11通过密封部分16抵靠连接部分8的一端的端面，以便能够密封地封闭真空室5的内部。
[0025]如图1-1A和1B所示，驱动部分12设有波纹管18，所述波纹管18覆盖杆部13的外表面从而将杆部13和缸14密封在真空状态中。波纹管18的一端固定至轴向支承17且另一端固定至缸14的轴承部分。将杆部13和缸14密封地封闭在真空状态中的密封封闭机构不限于使用诸如波纹管18的波纹管构件的布置。也可以采用使用例如配合在杆部13的外表面上的O型环代替波纹管构件的另外的布置。
[0026]根据该实施例，构成一组排气系统的阀体11、杆部13、缸14、连接部分8以及排气泵6可以比较容易地从真空室5去除而不用将它们全部拆卸。
[0027]缸14设有端口51a和51b以及法兰52。通过端口51a和51b供应或排出操作缸14的工作介质。在工作介质通过端口51a供应至缸14时，供应至法兰52的下表面侧的工作介质的一部分向上推法兰52。当法兰52向上运动时，位于法兰52的上表面侧的工作介质的一部分通过端口51b排出。杆部13连接至法兰52并随着法兰52向上运动而向上运动。在杆部13向上运动时，连接至杆部13的阀体11运动以到达封闭位置P1。在该状态中，阀体11封闭真空室5的排气口10。
[0028]在工作介质通过端口51b供应至缸14时，供应至法兰52上表面侧的工作介质的一部分向下推法兰52。当法兰52向下运动时，位于法兰52的下表面侧的工作介质的一部分通过端口51a排出。在法兰52向下运动时，杆部13也向下运动。在杆部13向下运动时，连接至杆部13的阀体11运动以到达打开位置P2。在该状态中，阀体11打开真空室5的排气口10，并且真空室5的内部通过连接部分8而与排气泵6相通。
[0029]假设在连接部分8的内部被排气泵6抽空的情况下，阀体11处在封闭位置P1且真空室5的内部将被加压至接近大气压力。由于阀体11布置在真空室5中，该阀体11接收作用在排气口10上的大气压力。大气压力偏压面对真空室5内部的阀体11的下表面。例如，当阀体11处在开口位置P2时，由大气压力产生的偏压能够形成驱动阀体11的驱动力的一部分。在此情况下，由大气压力产生的偏压不会依赖于通过缸14关闭阀体11的驱动力。在面对连接部分侧的阀体11的上表面侧，排气泵6排空连接部分8的内部。由此，在阀体11从打开位置P2运动至封闭位置P1的同时，向上推位于阀体11上表面侧的气体以使阀体11运动的负荷被减少。通过由排气泵6抽空连接部分8的内部以及由大气压力产生的偏压，可以使缸14制成比较小的尺寸，其仅仅具有在关闭阀体11时使阀体11和杆部13沿着箭头b的方向运动所必要的驱动力。结果，根据该实施例，当与驱动部分要求等于或高于作用在排气口上的大气压力的驱动力的传统布置相比较时，可以使驱动部分12的缸14紧凑。
[0030]如图1-1A中所示，必要时，可变孔口23可以布置在排气口6和连接部分8之间。
[0031]关于根据具有以上布置的该实施例的真空处理设备1，将说明抽空真空室5的内部的操作。
[0032]当抽空真空室5的内部时，控制器180驱动排气泵6以抽空连接部分8的内部。这时，阀体11可以位于封闭位置P1或打开位置P2。用作探测阀体11位置的探测器的传感器(未示出)探测阀体11的位置。探测输出被输入到控制器180。
[0033]首先，当恢复时，即打开仅真空室5的内部以接近大气压力时，在控制器180的控制下，缸14被驱动，使得阀体11沿着箭头b的方向运动并在封闭位置P1处停止。然后，仅真空室5的内部开放到接近大气压力。
[0034]相继地，当真空室5的内部待抽空成真空时，控制器180驱动辅助泵(未示出)以抽空真空室5的内部。然后，缸14使杆部13沿着箭头a的方向运动，使得阀体11在打开位置P2处停止。
[0035]根据该实施例的真空处理设备1，连接部分8沿着从阀体11的运动方向倾斜的方向延伸，并且驱动部分12的杆部13沿着阀体11的运动方向延伸。借助该布置，可以减少真空室5外安装用于闸阀7的驱动部分12的缸14和排气泵6所必要的空间，由此减少空间。因此，借助真空处理设备1，整个设备可以制造得紧凑。
[0036]根据该实施例，阀体11小于真空室5的排气口10，并且密封部分16在连接部分8的端部处形成。因而，包括闸阀7和排气泵6的排气系统可以从真空室5去除并以组装状态附装至真空室5。更具体地，闸阀7可以比较容易地从真空室5去除而不用完全拆卸闸阀7和排气泵6。因此，借助真空处理设备1，维持了工作效率，例如闸阀7的驱动部分12可以改进。
[0037]而且，根据该实施例，在阀体11布置在真空室5中时，驱动部分12的缸14可以制造得紧凑。
[0038](第二实施例)
在上述第一实施例中，采用排气泵6通过连接部分8与真空室5相通的布置。或者，可以采用在真空室5和连接部分8之间另外布置另一连接部分的布置。
[0039]图2-2A和2B是根据第二实施例的真空处理设备的剖视图。在第二实施例中，与第一实施例的真空处理设备的组成构件以相同的方式起作用的组成构件用相同的附图标记表示，并且将省略重复的说明。
[0040]如图2-2A和2B所示，第二实施例的真空处理设备2包括与第一实施例中的连接部分8相对应的第一连接部分28。第一连接部分28的一端连接至第二连接部分29。第一连接部分28的另一端连接至排气泵6。第二连接部分29形成直管。第二连接部分29的一端插入并连接至真空室5的排气口10。第二连接部分29的另一端连接并固定至第一连接部分28。
[0041]闸阀7的阀体11的外形的尺寸大于插入并连接至排气口10的第二连接部分29的一端的开口区域。当阀体11运动至封闭位置P1时，阀体11可以封闭第二连接部分29的一端。阀体11的外形的尺寸小于真空室5的排气口10的开口区域。第二连接部分29的一端设有密封部分16以与阀体11密封真空室5的内部。因而，当阀体11运动至封闭位置P1时，阀体11通过密封部分16抵靠第二连接部分29的一端的端面，由此能够密封地封闭真空室5的内部。
[0042]第二实施例也可以采用以与第一实施例相同的方式将可变孔口23布置在排气泵6和第一连接部分28之间的布置。
[0043]第二实施例的真空处理设备2的操作与上述第一实施例的真空处理设备1的操作相同，并且因此将省略重复的说明。
[0044]在该实施例的真空处理设备2中，第二连接部分29在真空室5的排气口10和沿着从阀体11的运动方向倾斜的方向延伸的第一连接部分28之间形成。借助这种布置，第一连接部分28的位置可以相对于真空室5的排气口10在阀体11的运动方向上移动。由此可以确保真空室5和排气泵6之间的空间。换句话说，因为真空处理设备2包括第二连接部分29，所以可以确保靠近排气口10的期望的空间。
[0045](器件制造方法)
可以在半导体制造处理或液晶制造处理中的衬底处理中适当地采用根据各第一和第二实施例的真空处理设备。制造半导体器件或液晶器件(下文将仅仅称为“器件”)的器件制造方法具有用于使用根据第一或第二实施例的真空处理设备处理衬底的处理。
[0046]虽然已经参照典型实施例说明本发明，但应理解本发明不限制于所公开的典型实施例。下述权利要求的范围将与最广泛解释一致，从而包含所有这些修改和等同结构以及功能。

Claims (9)

1.一种包括真空室的真空处理设备，其包括：
布置在所述真空室中的闸阀，所述闸阀包括阀体和用于使所述阀体运动的驱动装置，所述阀体沿着接近和离开所述真空室的排气口的方向运动以打开/封闭所述排气口；
连接部分，所述连接部分的一端连接至所述真空室的所述排气口，并且所述连接部分沿着从所述阀体的运动方向倾斜的方向形成；以及
排气泵，所述排气泵连接至所述连接部分的另一端且能够抽空所述连接部分的内部，
其中所述闸阀布置在所述连接部分的所述一端和所述另一端之间，以及
所述闸阀布置在所述连接部分的外部。
2.根据权利要求1所述的真空处理设备，
其中所述阀体形成为大于所述连接部分的所述一端的开口区域。
3.根据权利要求2所述的真空处理设备，
其中所述阀体形成为小于所述真空室的所述排气口的开口区域，以及
所述连接部分的所述一端设有密封部分，所述密封部分接触所述阀体并维持所述真空室中形成的密封状态。
4.一种包括真空室的真空处理设备，其包括：
布置在所述真空室中的闸阀，所述闸阀包括阀体和用于使所述阀体运动的驱动装置，所述阀体沿着接近和离开所述真空室的排气口的方向运动以打开/封闭所述排气口；
沿着从所述阀体的运动方向倾斜的方向形成的第一连接部分；
第二连接部分，所述第二连接部分的一端连接至所述真空室的所述排气口且另一端连接至所述第一连接部分的一端，并且所述第二连接部分沿着与所述阀体的运动方向平行的方向形成；以及
排气泵，所述排气泵连接至所述第一连接部分的另一端并能够抽空所述第一连接部分的内部和所述第二连接部分的内部，
其中所述闸阀布置在所述第二连接部分的所述一端和所述另一端之间，以及
所述闸阀布置在所述第二连接部分的外部。
5.根据权利要求4所述的真空处理设备，
其中所述阀体形成为大于所述第二连接部分的所述一端的开口区域。
6.根据权利要求5所述的真空处理设备，
其中所述阀体形成为小于所述真空室的所述排气口的开口区域，以及
所述第二连接部分的所述一端设有密封部分，所述密封部分接触所述阀体并维持所述真空室中形成的密封状态。
7.一种控制真空处理设备的方法，所述真空处理设备包括真空室和闸阀，所述闸阀布置在所述真空室中并且包括阀体和用于使所述阀体运动的驱动装置，所述阀体沿着接近和离开所述真空室的排气口的方向运动以打开/封闭所述排气口，所述方法包括：
排气步骤，驱动排气泵，由此抽空所述连接部分的内部，所述排气泵通过沿着从所述阀体的运动方向倾斜的方向形成的连接部分而连接至所述真空室的所述排气口；以及
运动步骤，在所述连接部分的内部在所述排气步骤中被排空之后通过驱动所述闸阀的所述驱动装置而使所述阀体运动。
8.一种器件制造方法，其包括使用根据权利要求1所述的真空处理设备处理衬底的步骤。
9.一种器件制造方法，其包括使用根据权利要求4所述的真空处理设备处理衬底的步骤。
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