CN102618840B - 传送腔室接口用的浮动狭缝阀 - Google Patents
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Abstract
本发明一般包括用于与腔室相接的浮动(floating)狭缝阀。浮动狭缝阀相对于另一对象(例如腔室)而移动或“浮动(float)”。狭缝阀可耦接于两个腔室之间。当耦接至狭缝阀的腔室加热时，狭缝阀亦可因传导而被加热。当狭缝阀被加热时，狭缝阀可能会产生热膨胀。当腔室抽成真空时，狭缝阀可能因为真空偏差而变形。通过在腔室及狭缝阀之间放置低摩擦材料间隔物，在热膨胀/收缩及/或真空偏差期间，狭缝阀不会磨抵腔室，因此，不会产生不期望的微粒污染物。另外，用于将狭缝阀耦接至腔室且钻设于腔室的狭孔的尺寸设计可容纳狭缝阀的热膨胀/收缩及/或真空偏差。
Description
本申请是申请号为“200880006747.0”、申请日为2008年2月29日、题为“传送腔室接口用的浮动狭缝阀”的专利申请的分案申请。
发明背景
技术领域
本发明的实施例一般涉及一种用于与传送腔室相接的狭缝阀。
背景技术
为了在一个或多个基板上有效地进行连续工艺，可将多个处理腔室耦接在一起。效率对于半导体、平板显示器、光电池及太阳能面板的制造是特别重要的，因为在基板上进行数个连续工艺是常见的。为将基板由一个处理腔室传送至另一个处理腔室，需要将传送腔室与一个或多个处理腔室耦接。传送腔室可将一个或多个基板自处理腔室移出，并将基板传送至一个或多个其它处理腔室、另一传送腔室或甚至是加载锁定室。处理腔室可直接耦接至另一处理腔室或加载锁定室。另外，加载锁定室可以耦接至另一加载锁定室。
腔室之间的每个接口均可设置有狭缝阀。当开启狭缝阀时，允许一个或多个基板在相邻的腔室之间传送。当关闭狭缝阀时，基板则无法在腔室之间传送。狭缝阀因此可使腔室密闭并与邻近腔室隔绝，藉此，各个腔室具有各个腔室自己的、与邻近腔室隔绝的环境。
因此，本技术领域需要一种可提供腔室之间有效密封的狭缝阀。
发明内容
本发明一般是关于用于与腔室相接的浮动(floating)狭缝阀。浮动狭缝阀相对于另一对象(例如腔室)而移动或“浮动(float)”。狭缝阀可耦接于两个腔室之间。当耦接至狭缝阀的腔室被加热时，狭缝阀亦可因传导而被加热。当狭缝阀被加热时，狭缝阀可能会产生热膨胀。当腔室抽成真空时，狭缝阀可能因为真空偏差而变形。通过在腔室及狭缝阀之间放置低摩擦材料间隔物，在热膨胀/收缩及/或真空偏差期间，狭缝阀不会磨抵腔室，因此，不会产生不期望的微粒污染物。另外，用于将狭缝阀耦接至腔室且钻设于腔室的狭孔的尺寸设计为可容纳狭缝阀的热膨胀/收缩及/或真空偏差。
在一个实施例中，狭缝阀包括狭缝阀主体，所述主体具有贯穿自身的开口，所述开口的尺寸允许基板在开口中通过。所述主体亦具有第一沟槽，所述第一沟槽刻设(carved)于所述主体的表面内并环绕所述开口。所述主体亦具有数个第二沟槽，这些第二沟槽亦刻设于与第一沟槽相同的主体的所述表面内，这些第二沟槽径向地设置于所述第一沟槽的外侧。所述多个第二沟槽沿着基本上线性的路径延伸。所述狭缝阀亦可包括一个或多个间隔物组件，所述些间隔物组件设置于所述多个第二沟槽中的至少一个内。
在另一个实施例中，一种设备包括传送腔室、狭缝阀，及耦接于狭缝阀与传送腔室之间的O形环。传送腔室包括传送腔室主体。所述传送腔室主体可具有贯穿所述传送腔室主体的第一开口。所述第一开口可具有第一宽度。一个或多个第二开口可被设置为贯穿所述传送腔室主体。每个第二开口具有第二宽度，所述第二宽度小于所述第一宽度。还可设置贯穿所述传送腔室主体的一个或多个第三开口。每个第三开口具有第三宽度，所述第三宽度大于所述第二宽度并小于所述第一宽度。狭缝阀包括狭缝阀主体，所述狭缝阀主体具有贯穿自身的开口。所述开口的尺寸允许基板通过所述开口。所述主体亦具有第一沟槽，所述第一沟槽刻设于所述主体内并环绕所述开口。所述主体亦具有一个或多个刻设于所述主体内的第二沟槽。一个或多个间隔物组件可设置于所述一个或多个第二沟槽中的至少一个内。
在又一实施例中，揭露了一种沿着传送腔室滑动狭缝阀的方法。所述方法包括：加热处理腔室并传导性地加热所述狭缝阀。所述狭缝阀可耦接至所述处理腔室及所述传送腔室。所述方法亦可包括使所述狭缝阀膨胀。所述膨胀步骤可包括沿着所述传送腔室的第一表面而滑动一个或多个间隔物组件。所述传送腔室包括贯穿所述传送腔室主体的第一开口。所述第一开口具有第一宽度。还可设置贯穿所述传送腔室主体的一个或多个第二开口。每个第二开口可具有第二宽度，所述第二宽度小于所述第一宽度。还可设置贯穿所述传送腔室主体的一个或多个第三开口。每个第三开口可具有第三宽度，所述第三宽度大于所述第二宽度并小于所述第一宽度。所述狭缝阀包括狭缝阀主体，所述狭缝阀主体具有贯穿自身的开口。所述开口的尺寸允许基板通过所述开口。所述主体亦可具有第一沟槽，所述第一沟槽刻设于所述主体内并环绕所述开口。所述主体亦可具有一个或多个刻设于所述主体内的第二沟槽以及一个或多个间隔物组件，所述间隔物组件设置于所述一个或多个第二沟槽中的至少一个内。
附图说明
为让本发明的上述特征更明显易懂，可配合参考实施例说明，其部分绘示如附图。须注意的是，虽然所附图式揭露本发明特定实施例，但其并非用以限定本发明的精神与范围，任何熟习此技艺者，当可作各种的更动与润饰而得等效实施例。
图1绘示设置于两个腔室之间的狭缝阀的概要示图。
图2绘示根据本发明的一个实施例的狭缝阀与传送腔室之间的接口的前视图(透过传送腔室来看)。
图3绘示根据本发明的一个实施例的狭缝阀与传送腔室之间的接口的前视图(透过传送腔室来看)，其中狭缝阀并未热膨胀及/或真空变形。
图4绘示根据本发明的一个实施例的图3的狭缝阀与传送腔室之间的接口的前视图，其中狭缝阀已热膨胀及/或真空变形。
图5绘示根据本发明的一个实施例的狭缝阀与传送腔室之间的接口的剖面视图。
为便于了解，图式中相同的组件符号表示相同的组件。某一实施例采用的组件当不需特别详述而可应用到其它实施例。
具体实施方式
本发明于下将描述与传送腔室及处理腔室耦接的狭缝阀。示例性的传送腔室、处理腔室及加载锁定室是购自加州圣克拉拉的应用材料公司(Applied Materials，Inc.)的子公司AKT。可预期本发明亦可等效应用至其它传送腔室、处理腔室及加载锁定室，包括由其它制造商者所生产的那些腔室。另外，应了解虽然本发明讨论耦接于传送腔室与处理腔室之间的狭缝阀，但狭缝阀亦可耦接于任两个腔室之间，包括传送腔室、处理腔室、加载锁定室及上述各室的组合。
“图1”是设置于传送腔室102及处理腔室104之间的狭缝阀108的示意图。处理系统100可包括一个或多个耦接至传送腔室102的处理腔室104。狭缝阀108可设置于传送腔室102与处理腔室104之间。应理解虽然图中仅示出一个处理腔室104与传送腔室102耦接，但亦可为多个处理腔室104与传送腔室102耦接。在处理腔室104与传送腔室102耦接的各点，狭缝阀108可耦接在处理腔室104与传送腔室102间。相似地，当任两个腔室耦接在一起时，狭缝阀108亦可耦接在任两个腔室间。
处理腔室104可为用于处理基板的任何适合的处理腔室104，例如等离子体增强化学气相沉积(PECVD)室、物理气相沉积(PVD)室，或是其它腔室。经处理的基板可以为半导体基板、平板显示器基板、太阳能面板基板或其它任何基板。在各处理腔室104中，可处理一个或多个基板。
“图2”为根据本发明的一个实施例的狭缝阀与传送腔室之间的接口200的前视图(透过传送腔室来看)。当狭缝阀开启，开口202是存在于传送腔室与处理腔室之间，以允许一个或多个基板通过传送腔室与处理腔室之间。狭缝阀可通过一个或多个O形环208而密接至传送腔室。一个或多个间隔物204可设置于传送腔室与狭缝阀之间。此外，一个或多个紧固件206可耦接于狭缝阀和传送腔室之间。一个或多个紧固件206可沿着共同轴210设置。
“图3”为根据本发明的一个实施例的狭缝阀与传送腔室之间的接口300的前视图(透过传送腔室来看)，其中狭缝阀并未热膨胀及/或真空变形。如上所述，一或多个O形环306可设置于狭缝阀与传送腔室之间，以将传送腔室密接至狭缝阀。另外，一个或多个间隔物322可设置于传送腔室及狭缝阀之间。当狭缝阀相对于传送腔室移动时，一个或多个间隔物322会随着狭缝阀移动。一个或多个间隔物322会降低狭缝阀与传送腔室彼此之间相互摩擦的机会，以及降低可能会污染任何基板的微粒产生的机会。当狭缝阀开启，一个或多个基板会通过传送腔室与处理腔室之间的开口302。
一个或多个紧固构件304可额外的将传送腔室耦接至狭缝阀。在一个实施例中，各个紧固构件可与对应的间隔物322对准。各个紧固构件304可设置在穿设于传送腔室的狭孔308、310、312、314、316、318内。应了解虽然此处示出6个狭孔308、310、312、314、316、318，但亦可设置更多或更少个狭孔308、310、312、314、316、318。举例来说，一个或多个狭孔可设置于处理腔室与传送腔室之间的开口302下方。另外，一或多个狭孔可设置于接口300的中央320的另一侧。
在基板处理的过程中，处理腔室或邻近腔室可加热至高于约300℃的温度。基于传导之故，狭缝阀亦会被加热。在一个实施例中，狭缝阀可传导性地加热至约120～约200℃。在另一实施例中，狭缝阀可传导性地加热至约120～约130℃。由于狭缝阀被加热，因此狭缝阀会膨胀。一旦狭缝阀冷却，则它会收缩。相反地，由于传送腔室并未直接耦接至处理腔室，而是直接耦接至狭缝阀，因此传送腔室不会经历大幅度的热膨胀/收缩。因此，狭缝阀可相对于传送腔室而膨胀及收缩。由于狭缝阀相对于相对固定的传送腔室的膨胀及收缩，狭缝阀可允许沿着传送腔室及狭缝阀之间的接口300滑动。相似地，当处理腔室抽成真空时，则狭缝阀可能因为施加至本身的真空压力而相对于传送腔室产生变形。
由于热膨胀/收缩及/或真空变形，狭缝阀可相对于传送腔室而膨胀及/或收缩。因此，当狭缝阀相对于传送腔室膨胀及收缩时，紧固构件304及间隔物322可随着狭缝阀移动。距离接口300的中央320的距离愈远，则狭缝阀的膨胀程度愈大，因此，紧固构件304及间隔物322的移动程度也愈大。因此，传送腔室中的狭孔308、310、312、314、316、318随着离接口300的中央320的距离愈远，则会相继变大。
最接近接口300的中央320的狭孔308的宽度以箭头A表示，且由于狭孔308接近中央320，紧固构件304有较小的空间可移动。狭缝308中的紧固构件304的中央与接口300的中央320相距的距离为G。狭孔310的宽度以B表示，所述狭孔310相对于狭缝308而与接口300的中央320相隔较大的距离H。狭孔310的宽度B可大于狭孔308的宽度A。
狭孔312的宽度以箭头C表示，并且相较于狭孔310而与接口300的中央320相隔较大的距离I。狭孔312的宽度C可大于狭孔310的宽度B。狭孔314的宽度以箭头D表示，并且相较于狭孔312而与接口300的中央320相隔较大的距离J。狭孔314的宽度D可大于狭孔312的宽度C。狭孔316的宽度以箭头E表示，并且相较于狭孔314而与接口300的中央320相隔较大的距离K。狭孔316的宽度E可大于狭孔314的宽度D。狭孔318的宽度以箭头F表示，并且相较于狭孔316而与接口300的中央320相隔较大的距离L。狭孔318的宽度F可大于狭孔316的宽度E。因此，距离接口300的中央320愈远，则狭孔愈大。
“图4”为根据本发明一个实施例的在“图3”的狭缝阀与传送腔室之间的接口300的前视图，其中狭缝阀为热膨胀及/或真空变形。由于狭缝阀的热膨胀及/或真空变形，紧固构件304已经相对于传送腔室移动。紧固构件304相对于传送腔室的移动被示为紧固构件304在传送腔室的狭孔310、312、314、316、318内移动的距离。由于狭孔308邻近接口300的中央320，因此狭孔308中的紧固构件304并不会明显地相对于传送腔室而移动。因此，狭孔308中的紧固构件304基本上保持与接口300的中央320的距离G。然而，由于狭缝阀的热膨胀，在各个其它狭孔310、312、314、316、318内的紧固构件304已经相对于传送腔室移动。
狭孔310中的紧固构件304的中央可与接口300的中央320相距距离M。距离M大于距离H。狭孔312中的紧固构件304的中央可与接口300的中央320相距距离N。距离N大于距离I。狭孔314中的紧固构件304的中央可与接口300的中央320相距距离P。距离P大于距离J。狭孔316中的紧固构件304的中央可与接口300的中央320相距距离R。距离R大于距离K。狭孔318中的紧固构件304的中央可与接口300的中央320相距距离S。距离S大于距离L。另外亦注意间隔物322也移动了。间隔物322在膨胀/收缩/变形的过程中沿着传送腔室滑动。
通过允许狭缝阀相对于传送腔室移动，O形环306可维持密接至传送腔室。若缺乏相对于传送腔室移动的能力，狭缝阀会因为传导加热所产生的膨胀而变形，并伤害O形环，且与传送腔室之间无法密封。
“图5”是根据本发明的一个实施例的传送腔室502与狭缝阀504之间的接口500的剖面视图。O形环508可设置于传送腔室502及狭缝阀504之间。O形环508可部分设置于狭缝阀504的沟槽518中。一个或多个间隔物506可设置于狭缝阀504及传送腔室502之间。一个或多个间隔物506可埋头钻设(Countersunk)于狭缝阀504中，并延伸出狭缝阀504的外有距离T。
一个或多个间隔物506可包括低摩擦及低热传导的材料。在一个实施例中，低摩擦与低热传导材料可包括陶瓷、工程塑料(engineering plastic)、聚酰胺、聚酰亚胺、涂覆有NiB(镍硼合金)的金属、涂覆有WS2(二硫化钨)的金属，及上述各材料的组合。在一个实施例中，金属包括不锈钢。材料的低热传导性减少由狭缝阀传导至传送腔室的热量。低摩擦允许间隔物506沿着与狭缝阀504相接的传送腔室的一侧520而滑动。当由于热膨胀/收缩及/或真空变形而造成狭缝阀504移动时，间隔物506可沿着传送腔室502的一侧520滑动。当狭缝阀收缩时，间隔物506亦可沿着传送腔室502的一侧520滑动。
一个或多个间隔物506可设置于O形环508的大气侧。由于间隔物506位于O形环508的大气侧，则在间隔物506沿着传送腔室502的一侧520滑动时，由间隔物506及/或传送腔室502的一侧520所产生的微粒则不会进入包含在传送腔室502及处理腔室中的处理空间而污染工艺。间隔物506可协助维持传送腔室502与狭缝阀504之间的距离T。维持传送腔室502与狭缝阀504之间的距离T可降低当狭缝阀504热膨胀/收缩及/或真空变形时，狭缝阀504与传送腔室502之间相互摩擦的可能性。如果狭缝阀504与传送腔室502相互摩擦，则微粒会使狭缝阀504、传送腔室502或两者剥落。微粒可能会污染基板。可基于狭缝阀504的预期热膨胀/收缩及/或真空变形而设定距离T。距离T可以为可允许狭缝阀504与传送腔室502之间的有效真空密封并同时可降低传送腔室502与狭缝阀504之间相互摩擦的可能性的足够距离。
紧固构件510可额外将狭缝阀504耦接至传送腔室502。紧固构件510可包括螺纹部分516，所述螺纹部分516是螺锁耦接至狭缝阀504。平滑部分522可设置于延伸穿过传送腔室502的狭孔524中。当狭缝阀504产生热膨胀及/或真空变形并沿着传送腔室502的一侧520滑动时，平滑部分522可以在狭孔524中移动。紧固构件510可包括罩盖部分512，而罩盖部分512具有凸缘部分514。凸缘部分514可抵靠在传送腔室502的一侧526。凸缘部分514可预防紧固构件510将狭缝阀504过度旋紧并夹挤至传送腔室502。间隔物506以及抵靠在传送腔室502的一侧526的凸缘部分514的组合可协助维持传送腔室502与狭缝阀504之间的距离T。间隔物506以及抵靠在传送腔室502的一侧526的凸缘部分514的组合亦可协助将O形环508密接在传送腔室502及狭缝阀504之间。
通过补偿在处理过程中狭缝阀的预期热膨胀/收缩及/或真空变形，狭缝阀不会变形或是与邻近腔室摩擦而产生有害的污染物。在不存在狭缝阀的变形及对邻近腔室的摩擦的前提下，可在狭缝阀与腔室之间维持有效的密封。
惟本发明虽以较佳实施例说明如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，仍应属本发明的技术范畴。本发明的范畴由权利要求所界定。
Claims (7)
1.一种设备，包括：
传送腔室，包括传送腔室主体，所述传送腔室主体具有：
开口，穿设于所述传送腔室主体，所述开口的尺寸允许一个或多个基板通过所述开口；
多个狭孔，穿设于所述传送腔室主体；
狭缝阀，所述狭缝阀包括：
狭缝阀主体，具有贯穿自身的开口，所述开口的尺寸允许基板通过所述开口；
一个或多个间隔物组件，耦接至所述狭缝阀主体中，并且当所述狭缝阀由于热膨胀/收缩移动时，所述一个或多个间隔物组件能够沿着所述传送腔室的一侧滑动；以及
紧固构件，所述紧固构件穿设于所述多个狭孔的一狭孔中，并与所述狭缝阀主体耦接，其中，所述传送腔室中的狭孔随着离所述开口的中央的距离越大而相继变大。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述间隔物组件包括至少一种材料，所述材料选自由陶瓷、聚酰胺、聚酰亚胺、涂覆有镍硼合金（NiB）的金属、涂覆有二硫化钨（WS2）的金属及上述各材料的组合所组成的群组。
3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述金属包括不锈钢。
4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述狭缝阀额外耦接至处理腔室。
5.一种沿着传送腔室滑动狭缝阀的方法，包括：
加热处理腔室；
传导性地加热所述狭缝阀，所述狭缝阀耦接至所述处理腔室及所述传送腔室，所述传送腔室包括：
开口，穿设于所述传送腔室主体，所述开口的尺寸允许一个或多个基板通过所述开口；
多个狭孔，穿设于所述传送腔室主体；所述狭缝阀包括：
狭缝阀主体，具有贯穿于自身的开口，所述开口的尺寸允许基板通过所述开口；
紧固构件，所述紧固构件穿设于所述多个狭孔的一狭孔中，并与所述狭缝阀主体耦接；以及
一个或多个间隔物组件，耦接至所述狭缝阀主体中；以及
使所述狭缝阀膨胀，所述膨胀包括沿着所述传送腔室的第一表面而滑动所述一个或多个间隔物组件，其中，所述传送腔室中的狭孔随着离所述开口的中央的距离越大而相继变大。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述膨胀还包括：
移动所述紧固构件，所述紧固构件沿所述传送腔室的第二表面与所述狭缝阀主体耦接。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述间隔物组件包括至少一种材料，所述材料选自由陶瓷、聚酰胺、聚酰亚胺、涂覆有镍硼合金（NiB）的金属、涂覆有二硫化钨（WS2）的金属及上述各材料的组合所组成的群组。
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