JP2002536597A - 可膨張性スリットバルブ及び可膨張性ゲートバルブ - Google Patents
可膨張性スリットバルブ及び可膨張性ゲートバルブInfo
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- Y10S414/135—Associated with semiconductor wafer handling
- Y10S414/139—Associated with semiconductor wafer handling including wafer charging or discharging means for vacuum chamber
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型で、安価で、信頼性が高く、従来のドアアセンブリより少ない粒子を生じさせるドアアセンブリを提供する。
【解決手段】 密封しなければならない開口に面する前板、該前板に有効に結合される後板、および前板と後板の間に位置する少なくとも１つの可膨張性部材を含む、密封可能ドアアセンブリ。膨張した際、可膨張性部材は、前板を移動させ開口と密封係合させる。ある実施態様においては、可膨張性部材は、１つまたは複数の真空グレードのベローズを含む。可動機構は、ドアアセンブリを選択的に開口を塞ぐためにドアアセンブリを移動する。いったんドアアセンブリが開口を塞ぐと、可膨張性部材は膨張し、拡大し、前板を開口に垂直な方向で押しやり、それによって開口を密封する。ドアアセンブリは、移動チャンバの外壁内に形成されるポケットの中に取り付けられてよく、密封板はポケット内に気密領域を形成するために利用されてよい。気密領域は、開口のドアのシールを高めるために加圧されてよい。
Description
【０００１】 （発明の分野） 本発明は、開口の自動化気密シールを提供するための方法および装置に関する
。より詳細には、本発明は、半導体装置製作ツールの密封チャンバ用のゲートバ
ルブまたはスリットバルブなどのドアアセンブリに関する。
。より詳細には、本発明は、半導体装置製作ツールの密封チャンバ用のゲートバ
ルブまたはスリットバルブなどのドアアセンブリに関する。
【０００２】 （発明の背景） 半導体ウェハは、ツール（つまり、ロードロック）へまたはツールからのウェ
アの装填／取出し、ウェハの移載、またはウェハ加工のために指定される複数の
チャンバを備える自動製造ツール内で加工される。典型的には、各チャンバの環
境は、相互汚染を防止するため、および多様なチャンバを、その中で実行される
工程に応じて異なる圧力で維持できるようにするために、近隣のチャンバの環境
から選択的に切り離さなければならない。また、ロードロックも、ツールの外側
に存在する環境から選択的に切り離さなければならない。このような選択的な切
離しを達成するために、各チャンバには、ウェハをチャンバへおよびチャンバか
ら移動するためにウェハハンドラが伸張するスリットが備えられる。スリットは
、可動ドアと選択的に密封される（典型的には、真空用途の場合スリットバルブ
と、非真空用途の場合ゲートバルブと呼ばれる）。従来の可動ドアアセンブリは
嵩張り、貴重なクリーンルームの空間を消費し、多くの移動パーツおよび頻繁な
交換を必要とする。したがって、可動ドアアセンブリは、大きな費用を構成する
。
アの装填／取出し、ウェハの移載、またはウェハ加工のために指定される複数の
チャンバを備える自動製造ツール内で加工される。典型的には、各チャンバの環
境は、相互汚染を防止するため、および多様なチャンバを、その中で実行される
工程に応じて異なる圧力で維持できるようにするために、近隣のチャンバの環境
から選択的に切り離さなければならない。また、ロードロックも、ツールの外側
に存在する環境から選択的に切り離さなければならない。このような選択的な切
離しを達成するために、各チャンバには、ウェハをチャンバへおよびチャンバか
ら移動するためにウェハハンドラが伸張するスリットが備えられる。スリットは
、可動ドアと選択的に密封される（典型的には、真空用途の場合スリットバルブ
と、非真空用途の場合ゲートバルブと呼ばれる）。従来の可動ドアアセンブリは
嵩張り、貴重なクリーンルームの空間を消費し、多くの移動パーツおよび頻繁な
交換を必要とする。したがって、可動ドアアセンブリは、大きな費用を構成する
。
【０００３】 多くの一般的に使用されているドアアセンブリは、パドル形をしており、密封
表面を有し、密封面から下方に伸びる細長い軸部分を有している。運転中、ドア
アセンブリは、密封面が、密封されるスリット開口を塞ぐように持ち上げられる
。その後に、ドアアセンブリの下部軸部分に位置している空気シリンダが作動さ
れる。空気シリンダはチャンバ壁を押し、このようにしてドアの下部軸部分をチ
ャンバから強制的に離し、スリットを密封するためにドアアセンブリの密封面を
内向きに押しやる。経時的に、この片持ち梁状の力が軸を曲げ、そこに沿ったあ
らゆる気密シールを破壊する。さらに密封面は、スリットを囲む面に沿って傾か
せるわずかに弧を描いて動く運動で、密封面をスリット開口に向かって移動する
。この摺動接触が、水面を汚染することのある粒子を生じさせる。
表面を有し、密封面から下方に伸びる細長い軸部分を有している。運転中、ドア
アセンブリは、密封面が、密封されるスリット開口を塞ぐように持ち上げられる
。その後に、ドアアセンブリの下部軸部分に位置している空気シリンダが作動さ
れる。空気シリンダはチャンバ壁を押し、このようにしてドアの下部軸部分をチ
ャンバから強制的に離し、スリットを密封するためにドアアセンブリの密封面を
内向きに押しやる。経時的に、この片持ち梁状の力が軸を曲げ、そこに沿ったあ
らゆる気密シールを破壊する。さらに密封面は、スリットを囲む面に沿って傾か
せるわずかに弧を描いて動く運動で、密封面をスリット開口に向かって移動する
。この摺動接触が、水面を汚染することのある粒子を生じさせる。
【０００４】 結果的に、これらの従来のドアアセンブリは、嵩張り、高価で、信頼性に欠け
、潜在的に破壊的な粒子を生じさせる。したがって、さらに小型で、さらに安価
で、さらに信頼性が高い、および従来のドアアセンブリより少ない粒子を生じさ
せる改善されたドアアセンブリに対するニーズが存在する。
、潜在的に破壊的な粒子を生じさせる。したがって、さらに小型で、さらに安価
で、さらに信頼性が高い、および従来のドアアセンブリより少ない粒子を生じさ
せる改善されたドアアセンブリに対するニーズが存在する。
【０００５】 （発明の開示） 本発明は、半導体製造ツールのスリット開口などの開口を選択的に密封するた
めの可動ドアアセンブリを提供する。ドアアセンブリは、密封される開口を有す
る面と密封係合させるように適応された前板、該前板に有効に結合される後板、
および前板と後板の間に位置する、前板を移動させて開口と選択的に密封係合さ
せるための少なくとも１つの可膨張性部材を備える。前板は、開口の回りの気密
シールを達成するための密封部材を有する。前板は、密封される開口を有する面
に平行であり、可膨張性部材は、密封される面に垂直な方向に前板を移動するよ
うに結合される。このようにして、本発明のドアアセンブリは、開口を取り囲む
面に沿って摺動することなく、それにより粒子を生じさせずに開口を密封する。
めの可動ドアアセンブリを提供する。ドアアセンブリは、密封される開口を有す
る面と密封係合させるように適応された前板、該前板に有効に結合される後板、
および前板と後板の間に位置する、前板を移動させて開口と選択的に密封係合さ
せるための少なくとも１つの可膨張性部材を備える。前板は、開口の回りの気密
シールを達成するための密封部材を有する。前板は、密封される開口を有する面
に平行であり、可膨張性部材は、密封される面に垂直な方向に前板を移動するよ
うに結合される。このようにして、本発明のドアアセンブリは、開口を取り囲む
面に沿って摺動することなく、それにより粒子を生じさせずに開口を密封する。
【０００６】 本発明のドアアセンブリを真空環境での使用のため構成するとき、可膨張性部
材はステンレス鋼から作られるベローズなどの１つまたは複数の真空グレードの
部材を備える。真空用途に好ましい実施態様においては、本発明のドアアセンブ
リは、密封される開口と連絡しているポケット内（例えば、ウェハを移載するた
めの中央チャンバの外壁内に機械加工されるポケット内）に収容される。ドアア
センブリは、閉鎖位置に、および閉鎖位置からドアを移動させるための可動機構
を有し、そこではドアアセンブリは開口を塞ぐ。密封板は、可動機構に結合され
、ポケットの壁に接して密封するために配置され、それによりポケット内に気密
領域を生じさせる。気密領域を加圧することによって、密封開始後、ドアアセン
ブリの密封が（気密領域とチャンバ間の圧力勾配のために）強まり、さらに安価
な可膨張性部材が利用されてよい。
材はステンレス鋼から作られるベローズなどの１つまたは複数の真空グレードの
部材を備える。真空用途に好ましい実施態様においては、本発明のドアアセンブ
リは、密封される開口と連絡しているポケット内（例えば、ウェハを移載するた
めの中央チャンバの外壁内に機械加工されるポケット内）に収容される。ドアア
センブリは、閉鎖位置に、および閉鎖位置からドアを移動させるための可動機構
を有し、そこではドアアセンブリは開口を塞ぐ。密封板は、可動機構に結合され
、ポケットの壁に接して密封するために配置され、それによりポケット内に気密
領域を生じさせる。気密領域を加圧することによって、密封開始後、ドアアセン
ブリの密封が（気密領域とチャンバ間の圧力勾配のために）強まり、さらに安価
な可膨張性部材が利用されてよい。
【０００７】 さらなる優位点は、各ベローズを通過する単一気体送達路に結合される複数の
ベローズを有するモジュールを利用することによって達成される。このような設
計が、可膨張性部材および気体送達路を容易に交換または修復できるようにし、
設計を容易に縮小拡大可能にする。
ベローズを有するモジュールを利用することによって達成される。このような設
計が、可膨張性部材および気体送達路を容易に交換または修復できるようにし、
設計を容易に縮小拡大可能にする。
【０００８】 本発明のその他の目的、特色および優位点は、好ましい実施態様の以下の詳細
な説明、添付クレーム、および添付図面からさらに明らかになるだろう。
な説明、添付クレーム、および添付図面からさらに明らかになるだろう。
【０００９】 （図面の詳細な説明） 図１は、本発明のドアアセンブリ１１ａの第１実施態様の等角図である。ドア
アセンブリ１１ａは、誘導式空気シリンダリフト１７などの移動機構を介してハ
ウジング１５内に可動で結合されるドア１３を備える。空気シリンダリフト１７
はハウジング１５に取り付けられ、ドア１３が（図３に最もよく図示されている
）開口１９を塞がない開放位置と、ドア１３が開口１９を塞ぐ閉鎖位置の間でド
ア１３を昇降するように構成されている。気体供給線路２０は、図２Ａおよび図
Ｂに関してさらに説明されるように、遠隔ソース（図示せず）からドア１３の可
膨張性部材に気体を供給する。
アセンブリ１１ａは、誘導式空気シリンダリフト１７などの移動機構を介してハ
ウジング１５内に可動で結合されるドア１３を備える。空気シリンダリフト１７
はハウジング１５に取り付けられ、ドア１３が（図３に最もよく図示されている
）開口１９を塞がない開放位置と、ドア１３が開口１９を塞ぐ閉鎖位置の間でド
ア１３を昇降するように構成されている。気体供給線路２０は、図２Ａおよび図
Ｂに関してさらに説明されるように、遠隔ソース（図示せず）からドア１３の可
膨張性部材に気体を供給する。
【００１０】 図２Ａおよび図２Ｂは、図１のドア１３のそれぞれ側面図および展開等角図で
ある。ドア１３は、前板２１ａ、後板２３ａ、および可膨張性ブラダ２５などの
可膨張部材を備え、前板２１ａおよび後ろ板２３ａの間で有効に結合される。可
膨張性ブラダ２５は、フレーム２７によって支えられる。複数のばね３１ａ−ｃ
は、前板２１ａおよび後板２３ａを互いに向かって偏向させるように前板２１ａ
と後板２３ａの両方に結合するが、前板２１ａおよび後板２３ａがチャンバ（図
３）内の開口およびハウジング１５（図１）の開口１９を封止するほど十分な距
離、互いから離れることができるように伸張する。前板２１ａ、後板２３ａおよ
びフレーム２７は、（図１に最もよく示されている）取付けブロック３３を介し
て空帰シリンダリフト１７の上部にボルトで留められる。前板２１ａおよび後板
２３ａは、好ましくは、その外面上にそれぞれ密封部材２２，２４を有する。前
板２１ａおよび後板２３ａは、好ましくは、ステンレス鋼、アルミニウム、また
はニッケルめっきアルミニウム等の耐食性材料を備える。前板２１ａおよび後板
２３ａは、図３を参照してさらに説明されるように、チャンバ内の開口（図３）
およびハウジング１５の開口１９（図１）の回りで密封するための寸法で作られ
ている。
ある。ドア１３は、前板２１ａ、後板２３ａ、および可膨張性ブラダ２５などの
可膨張部材を備え、前板２１ａおよび後ろ板２３ａの間で有効に結合される。可
膨張性ブラダ２５は、フレーム２７によって支えられる。複数のばね３１ａ−ｃ
は、前板２１ａおよび後板２３ａを互いに向かって偏向させるように前板２１ａ
と後板２３ａの両方に結合するが、前板２１ａおよび後板２３ａがチャンバ（図
３）内の開口およびハウジング１５（図１）の開口１９を封止するほど十分な距
離、互いから離れることができるように伸張する。前板２１ａ、後板２３ａおよ
びフレーム２７は、（図１に最もよく示されている）取付けブロック３３を介し
て空帰シリンダリフト１７の上部にボルトで留められる。前板２１ａおよび後板
２３ａは、好ましくは、その外面上にそれぞれ密封部材２２，２４を有する。前
板２１ａおよび後板２３ａは、好ましくは、ステンレス鋼、アルミニウム、また
はニッケルめっきアルミニウム等の耐食性材料を備える。前板２１ａおよび後板
２３ａは、図３を参照してさらに説明されるように、チャンバ内の開口（図３）
およびハウジング１５の開口１９（図１）の回りで密封するための寸法で作られ
ている。
【００１１】 図３は、ロードロックチャンバ３５から展開されるドアアセンブリ１１ａを示
す、図１の本発明のドアアセンブリ１１ａの展開等角図である。ロードロックチ
ャンバ３５には、その中にスリット開口３７が形成される。ハウジング１５は、
複数のボルト穴３９を通して伸張するボルト（図示せず）を介して、ロードロッ
クチャンバ３５の前部にボルトで留められる。ロードロックチャンバ３５のスリ
ット開口３７およびハウジング１５の開口１９は、ウェハハンドラ（図示せず）
が、ハウジング１５の外部の周囲環境とロードロックチャンバ３５の内部領域の
間でウェハを渡すことができるように整列され、渡すことができるような寸法で
作られている。
す、図１の本発明のドアアセンブリ１１ａの展開等角図である。ロードロックチ
ャンバ３５には、その中にスリット開口３７が形成される。ハウジング１５は、
複数のボルト穴３９を通して伸張するボルト（図示せず）を介して、ロードロッ
クチャンバ３５の前部にボルトで留められる。ロードロックチャンバ３５のスリ
ット開口３７およびハウジング１５の開口１９は、ウェハハンドラ（図示せず）
が、ハウジング１５の外部の周囲環境とロードロックチャンバ３５の内部領域の
間でウェハを渡すことができるように整列され、渡すことができるような寸法で
作られている。
【００１２】 図３に図示されているように、空気シリンダリフト１７は、そこに結合されて
いるドア１３が開放位置にあるように下がった位置にある。開放位置では、ドア
１３は、ウェハハンドラがその間を通過できるようにするために、ハウジング１
５の開口１９、およびロードロックチャンバ３５のスリット機構３７の高さより
十分に下にある。運転中、ウェハが開口１９と３７を通して挿入または抽出され
た後に、空気シリンダリフト１７は付勢され、そこに結合されるドア１３がハウ
ジング１５の開口１９を塞ぎ、ロードロックチャンバ３５の開口スリット３７を
塞ぐように、閉鎖位置に移動する。それ以降、気体（例えば、空気、窒素等）が
、気体供給線路２０を介して可膨張性ブラダ２５に供給される。気体は、その結
果、同時に、前板２１ａの密封部材２２をハウジング１５に押しつけ、後板２３
ａの密封部材をロードロックチャンバ３５に押しつける可膨張性ブラダ２５を膨
張させる。前板の密封部材２２は、それにより、開口１９の回りで密封し、後板
の密封部材２４は、スリット開口３７の回りで密封する。図３の例では、後板２
３ａの密封部材２４は、別の部材にではなくむしろ周囲環境につながる開口１９
を密封することは必要ではないため、省略することができる。
いるドア１３が開放位置にあるように下がった位置にある。開放位置では、ドア
１３は、ウェハハンドラがその間を通過できるようにするために、ハウジング１
５の開口１９、およびロードロックチャンバ３５のスリット機構３７の高さより
十分に下にある。運転中、ウェハが開口１９と３７を通して挿入または抽出され
た後に、空気シリンダリフト１７は付勢され、そこに結合されるドア１３がハウ
ジング１５の開口１９を塞ぎ、ロードロックチャンバ３５の開口スリット３７を
塞ぐように、閉鎖位置に移動する。それ以降、気体（例えば、空気、窒素等）が
、気体供給線路２０を介して可膨張性ブラダ２５に供給される。気体は、その結
果、同時に、前板２１ａの密封部材２２をハウジング１５に押しつけ、後板２３
ａの密封部材をロードロックチャンバ３５に押しつける可膨張性ブラダ２５を膨
張させる。前板の密封部材２２は、それにより、開口１９の回りで密封し、後板
の密封部材２４は、スリット開口３７の回りで密封する。図３の例では、後板２
３ａの密封部材２４は、別の部材にではなくむしろ周囲環境につながる開口１９
を密封することは必要ではないため、省略することができる。
【００１３】 ドアアセンブリを開くためには、可膨張性ブラダ２５は、製造ツールメインフ
レームの一部である電磁バルブ（図示せず）を死なせ、可膨張性ブラダ２５およ
び気体供給線路を大気に排出することによって収縮される。可膨張性ブラダ２５
が収縮するにつれて、ばね３１ａ−ｃが前板２１ａおよび後板２３ａを互いに向
かって引き寄せる。前板２１ａおよび後板２３ａが、それぞれロードロックチャ
ンバ２５およびハウジング１５から十分な距離引き寄せられてから、空気シリン
ダリフト１７が、ドア１３がスリット開口３７および開口１９を塞がなくなるよ
うに、ドア３を引き下げる。
レームの一部である電磁バルブ（図示せず）を死なせ、可膨張性ブラダ２５およ
び気体供給線路を大気に排出することによって収縮される。可膨張性ブラダ２５
が収縮するにつれて、ばね３１ａ−ｃが前板２１ａおよび後板２３ａを互いに向
かって引き寄せる。前板２１ａおよび後板２３ａが、それぞれロードロックチャ
ンバ２５およびハウジング１５から十分な距離引き寄せられてから、空気シリン
ダリフト１７が、ドア１３がスリット開口３７および開口１９を塞がなくなるよ
うに、ドア３を引き下げる。
【００１４】 図４は、本発明のドアアセンブリの第２実施態様の等角図である。図１から図
８を通して、類似しているが、同一ではない本発明のドアアセンブリの第１実施
態様および第２実施態様の構成要素がそれぞれ「ａ」と「ｂ」として示されてい
る。図４から図７のドアアセンブリ１１ｂは、図１から図３のドアアセンブリ１
１ａのように構成されているが、真空環境内での使用に対処するためにわずかに
修正されている。特に、ドアアセンブリ１１ｂの可膨張性部材は、真空グレード
の材料（例えば、ステンレス鋼またはＩＮＣＯ，Ｉｎｃ．によって製造されるイ
ンコネル６２５（登録商標））から構成されている。図４に示されているように
、好ましい可膨張性部材は、空気シリンダリフト１７の軸を容器に入れ、第１気
体供給線路を容器に入れる４つの真空グレードのベローズ４３ａ−ｄおよび１つ
の垂直真空グレードのベローズ４５を備える（図６参照）。ドアアセンブリ１１
ｂは、（例えば、空気シリンダリフト１７の軸が密封板４７を通過し、密封板４
７が、軸がドアアセンブリ１１ｂを昇降する間に静止したままとすることができ
るように）空気シリンダリフト１７に有効に結合される密封板４７も有する。
８を通して、類似しているが、同一ではない本発明のドアアセンブリの第１実施
態様および第２実施態様の構成要素がそれぞれ「ａ」と「ｂ」として示されてい
る。図４から図７のドアアセンブリ１１ｂは、図１から図３のドアアセンブリ１
１ａのように構成されているが、真空環境内での使用に対処するためにわずかに
修正されている。特に、ドアアセンブリ１１ｂの可膨張性部材は、真空グレード
の材料（例えば、ステンレス鋼またはＩＮＣＯ，Ｉｎｃ．によって製造されるイ
ンコネル６２５（登録商標））から構成されている。図４に示されているように
、好ましい可膨張性部材は、空気シリンダリフト１７の軸を容器に入れ、第１気
体供給線路を容器に入れる４つの真空グレードのベローズ４３ａ−ｄおよび１つ
の垂直真空グレードのベローズ４５を備える（図６参照）。ドアアセンブリ１１
ｂは、（例えば、空気シリンダリフト１７の軸が密封板４７を通過し、密封板４
７が、軸がドアアセンブリ１１ｂを昇降する間に静止したままとすることができ
るように）空気シリンダリフト１７に有効に結合される密封板４７も有する。
【００１５】 実際には、ドアアセンブリ１１ｂは、好ましくはチャンバ壁５１（図５）内で
機械加工されるポケット４９（図５）の内側に取り付けられ、密封板４７はポケ
ット４９の開放側面（例えば、底部）を密封し、それにより図５を参照してさら
に説明されるように気密領域を作成するように構成される。
機械加工されるポケット４９（図５）の内側に取り付けられ、密封板４７はポケ
ット４９の開放側面（例えば、底部）を密封し、それにより図５を参照してさら
に説明されるように気密領域を作成するように構成される。
【００１６】 図５は、そこに取り付けられている図４の発明のドアアセンブリを有する典型
的な移載チャンバ５１の等角図である。移載チャンバ５１は、その中で複数のポ
ケット４９ａ−ｆが機械加工されている厚い外壁５３を有する。従来、各ポケッ
ト４９ａ−ｆは、それぞれ内側スリット開口５７および外側スリット開口５９を
有する内側ポケット壁および外側ポケット壁５５ａ、５５ｂによって供給される
。ポケット４９の底部は、そこを通ってドアアセンブリ（例えば、スリットバル
ブ）を受け取るために、従来開かれたままにされる。密封板４７は、ポケット４
９の側壁を封止するような寸法で作られ、ポケット４９の側壁を封止するＯ−リ
ング（図示せず）を含む溝を有する。このようにして、ドアアセンブリ１１ｂが
、ポケット４９の内側に取り付けられるとき、ポケット４９は気密領域を形成す
る。運転中、空気シリンダリフト１７は、ドア１３ｂがポケットの内側スリット
開口５７および外側スリット開口５９を塞ぐ閉鎖位置と、ドア１３ｂがポケット
の内側スリット開口５７および外側スリット開口５９を塞がない開口位置の間で
ドア１３ｂは昇降する。閉鎖位置にあるとき、ドア１３ｂが膨張し、図６および
図７を参照してさらに説明されるように、内側スリット開口５７および外側スリ
ット開口５９の回りにシールを形成する。
的な移載チャンバ５１の等角図である。移載チャンバ５１は、その中で複数のポ
ケット４９ａ−ｆが機械加工されている厚い外壁５３を有する。従来、各ポケッ
ト４９ａ−ｆは、それぞれ内側スリット開口５７および外側スリット開口５９を
有する内側ポケット壁および外側ポケット壁５５ａ、５５ｂによって供給される
。ポケット４９の底部は、そこを通ってドアアセンブリ（例えば、スリットバル
ブ）を受け取るために、従来開かれたままにされる。密封板４７は、ポケット４
９の側壁を封止するような寸法で作られ、ポケット４９の側壁を封止するＯ−リ
ング（図示せず）を含む溝を有する。このようにして、ドアアセンブリ１１ｂが
、ポケット４９の内側に取り付けられるとき、ポケット４９は気密領域を形成す
る。運転中、空気シリンダリフト１７は、ドア１３ｂがポケットの内側スリット
開口５７および外側スリット開口５９を塞ぐ閉鎖位置と、ドア１３ｂがポケット
の内側スリット開口５７および外側スリット開口５９を塞がない開口位置の間で
ドア１３ｂは昇降する。閉鎖位置にあるとき、ドア１３ｂが膨張し、図６および
図７を参照してさらに説明されるように、内側スリット開口５７および外側スリ
ット開口５９の回りにシールを形成する。
【００１７】 密封を開始した後、気密領域は、有効にそこに結合されている機構によって（
例えば、製造ツールのメインフレームの電磁バルブ６０を開放することによって
）、および機構を介して圧縮性流体を気密領域に流し込むことによって加圧され
てよい。圧縮性流体は、気密領域とチャンバの処理領域の間で圧力勾配を生じさ
せることによって、内側スリット開口５７および外側スリット開口５９を密封す
るために必要とされる力を生じさせる。この圧力勾配は密封を強め、さらに小型
で、さらに安価な可膨張性部材の使用を可能にする。
例えば、製造ツールのメインフレームの電磁バルブ６０を開放することによって
）、および機構を介して圧縮性流体を気密領域に流し込むことによって加圧され
てよい。圧縮性流体は、気密領域とチャンバの処理領域の間で圧力勾配を生じさ
せることによって、内側スリット開口５７および外側スリット開口５９を密封す
るために必要とされる力を生じさせる。この圧力勾配は密封を強め、さらに小型
で、さらに安価な可膨張性部材の使用を可能にする。
【００１８】 図６は、図４のドアアセンブリ１１ｂの発明ドア１３ｂの展開等角図であり、
図７は発明ドア１３ｂの気体供給の等角図である。真空グレードのベローズ４３
ａ−ｄの気体供給システムは、垂直真空グレードのベローズ４５を通して気体ソ
ース（図示せず）から取付けブロック３３へ気体を供給する第１気体線路６１ａ
を備える。取付けブロック３３内では、第１気体線路６１ａは、第２気体線路６
１ｂに結合する。第２気体供給線路６１ｂおよび真空グレードのベローズ４３ａ
−ｄは、好ましくは、それらが１つの装置として取り外すことができる（つまり
モジュール式である）ように設計される。第２気体線路６１ｂは、好ましくは固
定した部材（例えば、ステンレス鋼管材から構成されている）であり、その中に
複数の開口６３が形成されている。真空グレードのベローズ４３ａ−ｄは、第２
気体線路６１ｂ上に取り付けられ、気体は、第２気体線路６１ｂ内の開口６３を
介して真空グレードのベローズ４３ａ−ｄへ供給される。Ｏ−リング６７ａ、６
７ｂをそのそれぞれの側面に有する空気シール６５は、各真空グレードのベロー
ズ４５ａ−ｄの間の第２気体線路６１ｂに取り付けられる。第２気体線路６１ｂ
のそれぞれの端部では、端部Ｏ−リング６９、座金７１およびナット７３が図６
に示されるように取り付けられている。このようにして、第２気体線路６１ｂに
取り付けられるとき、ベローズ４３ａ−ｄは、ナット７３を増締めすることによ
って容易にともに保持される。
図７は発明ドア１３ｂの気体供給の等角図である。真空グレードのベローズ４３
ａ−ｄの気体供給システムは、垂直真空グレードのベローズ４５を通して気体ソ
ース（図示せず）から取付けブロック３３へ気体を供給する第１気体線路６１ａ
を備える。取付けブロック３３内では、第１気体線路６１ａは、第２気体線路６
１ｂに結合する。第２気体供給線路６１ｂおよび真空グレードのベローズ４３ａ
−ｄは、好ましくは、それらが１つの装置として取り外すことができる（つまり
モジュール式である）ように設計される。第２気体線路６１ｂは、好ましくは固
定した部材（例えば、ステンレス鋼管材から構成されている）であり、その中に
複数の開口６３が形成されている。真空グレードのベローズ４３ａ−ｄは、第２
気体線路６１ｂ上に取り付けられ、気体は、第２気体線路６１ｂ内の開口６３を
介して真空グレードのベローズ４３ａ−ｄへ供給される。Ｏ−リング６７ａ、６
７ｂをそのそれぞれの側面に有する空気シール６５は、各真空グレードのベロー
ズ４５ａ−ｄの間の第２気体線路６１ｂに取り付けられる。第２気体線路６１ｂ
のそれぞれの端部では、端部Ｏ−リング６９、座金７１およびナット７３が図６
に示されるように取り付けられている。このようにして、第２気体線路６１ｂに
取り付けられるとき、ベローズ４３ａ−ｄは、ナット７３を増締めすることによ
って容易にともに保持される。
【００１９】 ドアアセンブリ１１ｂの前板２１ｂおよび後板２３ｂは、好ましくは、図４お
よび図６に示されるようにベローズ４３ａ−ｄを受け入れるように形成され、真
空グレードのベローズ４３ａ−ｄの中に伸張するボルト穴７５とボルト（図示せ
ず）とを有する。このようにして、真空グレードのベローズ４３ａ−ｄ、および
第２気体線路６１ｂを備えるモジュールは、前板２１ｂおよび後板２３ｂから容
易に切離し可能で、組立ておよび修復を容易にする。
よび図６に示されるようにベローズ４３ａ−ｄを受け入れるように形成され、真
空グレードのベローズ４３ａ−ｄの中に伸張するボルト穴７５とボルト（図示せ
ず）とを有する。このようにして、真空グレードのベローズ４３ａ−ｄ、および
第２気体線路６１ｂを備えるモジュールは、前板２１ｂおよび後板２３ｂから容
易に切離し可能で、組立ておよび修復を容易にする。
【００２０】 図８は、図１の発明ドアアセンブリ１１ａおよび図４の発明ドアアセンブリ１
１ｂを利用する自動半導体装置製造ツール７７の平面図である。製造ツール７７
は、それぞれ第１ウェハハンドラおよび第２ウェハハンドラ８３、８５を収容す
る第１移載チャンバ７９および第２移載チャンバ８１を備える。第１移載チャン
バ７９は、１組のロードロック８７、８９および１組の通過チャンバ９１、９３
に有効に結合される。（仮想線で示されている）ガス抜きチャンバまたは冷却チ
ャンバのようなそれ以外のチャンバも、第１移載チャンバ７９に結合されてよい
。第２移載チャンバ８１は、通過チャンバ９１、９３に、および多様な半導体製
造工程（例えば、化学的気相蒸着、スパッタディポジション等）を実行するため
に構成される複数の加工チャンバ９５、９７、９９、および１０１に結合される
。
１ｂを利用する自動半導体装置製造ツール７７の平面図である。製造ツール７７
は、それぞれ第１ウェハハンドラおよび第２ウェハハンドラ８３、８５を収容す
る第１移載チャンバ７９および第２移載チャンバ８１を備える。第１移載チャン
バ７９は、１組のロードロック８７、８９および１組の通過チャンバ９１、９３
に有効に結合される。（仮想線で示されている）ガス抜きチャンバまたは冷却チ
ャンバのようなそれ以外のチャンバも、第１移載チャンバ７９に結合されてよい
。第２移載チャンバ８１は、通過チャンバ９１、９３に、および多様な半導体製
造工程（例えば、化学的気相蒸着、スパッタディポジション等）を実行するため
に構成される複数の加工チャンバ９５、９７、９９、および１０１に結合される
。
【００２１】 製造ツール７７の各チャンバは、発明のドアアセンブリ１１ａ、１１ｂの１つ
または複数によって密封される。第１および第２の発明のドアアセンブリ１１ａ 1 、１１ａ2は、それぞれ大気からロードロックチャンバ８７，８９を密封する。
残りのシールが２つの真空環境の間で発生するため、図４のドアアセンブリ１１
ｂは、それが真空環境内での使用のために、およびチャンバ壁内の取付けのため
に構成されるときに利用される。したがって、第１から第６のドアアセンブリ１
１ｂ1-6が第１移載チャンバ７９の壁の中に取り付けられ、第７ドアアセンブリ
から第１２ドアアセンブリ１１ｂ7-12が、第２移載チャンバ８１の壁の中に取り
付けられる。マイクロプロセッサ１０５およびメモリ１０７を備える制御装置１
０３は、ロードロック、通過チャンバ、および加工チャンバを選択的に密封する
、第１ウェハハンドラおよび第２ウェハハンドラ８３，８５、ロードロック８７
，８９、およびドアアセンブリ１１ａ1-2、１１ｂ1-12に有効に結合される。制
御装置１０３は、このようにして製造ツール７７内でのウェハの移載および加工
を制御する。
または複数によって密封される。第１および第２の発明のドアアセンブリ１１ａ 1 、１１ａ2は、それぞれ大気からロードロックチャンバ８７，８９を密封する。
残りのシールが２つの真空環境の間で発生するため、図４のドアアセンブリ１１
ｂは、それが真空環境内での使用のために、およびチャンバ壁内の取付けのため
に構成されるときに利用される。したがって、第１から第６のドアアセンブリ１
１ｂ1-6が第１移載チャンバ７９の壁の中に取り付けられ、第７ドアアセンブリ
から第１２ドアアセンブリ１１ｂ7-12が、第２移載チャンバ８１の壁の中に取り
付けられる。マイクロプロセッサ１０５およびメモリ１０７を備える制御装置１
０３は、ロードロック、通過チャンバ、および加工チャンバを選択的に密封する
、第１ウェハハンドラおよび第２ウェハハンドラ８３，８５、ロードロック８７
，８９、およびドアアセンブリ１１ａ1-2、１１ｂ1-12に有効に結合される。制
御装置１０３は、このようにして製造ツール７７内でのウェハの移載および加工
を制御する。
【００２２】 本発明のドアアセンブリ１１ｂが必要とする空間はさらに少ないため、第１移
載チャンバ７９および第２移載チャンバ８１の全体的な底面積を削減することが
できるようにし、クリーンルームの費用を削減する。この節約は、信頼性の向上
、優れたシール、さらに長い耐用年数、および発明ドアアセンブリ１１ｂの費用
の削減と組み合わされ、半導体製造ツールで使用される発明ドアアセンブリ１１
ａ、１１ｂを従来のスリットバルブおよび／またはゲートバルブよりはるかに優
れたものにする。代わりに、移載チャンバ７９の底面積を縮小するよりむしろ、
移載チャンバ７９は、その従来のサイズで維持されてよく、その場合、発明のド
アアセンブリのさらに小さいサイズが、ロボットの運転体積にさらに増加した空
間を提供し、アーム長がさらに長く引き伸ばされたロボットの使用を可能にする
。
載チャンバ７９および第２移載チャンバ８１の全体的な底面積を削減することが
できるようにし、クリーンルームの費用を削減する。この節約は、信頼性の向上
、優れたシール、さらに長い耐用年数、および発明ドアアセンブリ１１ｂの費用
の削減と組み合わされ、半導体製造ツールで使用される発明ドアアセンブリ１１
ａ、１１ｂを従来のスリットバルブおよび／またはゲートバルブよりはるかに優
れたものにする。代わりに、移載チャンバ７９の底面積を縮小するよりむしろ、
移載チャンバ７９は、その従来のサイズで維持されてよく、その場合、発明のド
アアセンブリのさらに小さいサイズが、ロボットの運転体積にさらに増加した空
間を提供し、アーム長がさらに長く引き伸ばされたロボットの使用を可能にする
。
【００２３】 前記説明は、発明の好ましい実施態様だけを開示し、発明の範囲内に該当する
前記に開示された装置および方法の修正は、当業者には明らかとなるだろう。例
えば、Ｏ−リングなどの密封部材は、発明のドアアセンブリの前板および後板に
よりむしろ、ドアアセンブリハウジング、ロードロックチャンバ、またはポケッ
トの内壁または外壁に取り付けられてよい。このような装置では、前板および後
板は、依然として、それぞれの面を密封係合するように適応されると考えられる
。さらに、多様な構成要素の、およびその間の特殊な結合の形状は変わってよい
。発明のドアアセンブリは、ハウジングのサイズ、多様な板のサイズ、および可
膨張性サイズを変更することによって（例えば、２００ｍｍまたは３００ｍｍの
ウェハシステムで使用するために）容易に拡大縮小されてよい。可膨張性ベロー
ズが利用されるとき、その数は、所望のサイズを容易に達成するために増減され
てよい。さらに、開口の回りで密封するように適応される前板の部分は、好まし
くは、それが封止する面に平行であるが、前板は多様な向きを有する多くの部分
から構成されてよい。
前記に開示された装置および方法の修正は、当業者には明らかとなるだろう。例
えば、Ｏ−リングなどの密封部材は、発明のドアアセンブリの前板および後板に
よりむしろ、ドアアセンブリハウジング、ロードロックチャンバ、またはポケッ
トの内壁または外壁に取り付けられてよい。このような装置では、前板および後
板は、依然として、それぞれの面を密封係合するように適応されると考えられる
。さらに、多様な構成要素の、およびその間の特殊な結合の形状は変わってよい
。発明のドアアセンブリは、ハウジングのサイズ、多様な板のサイズ、および可
膨張性サイズを変更することによって（例えば、２００ｍｍまたは３００ｍｍの
ウェハシステムで使用するために）容易に拡大縮小されてよい。可膨張性ベロー
ズが利用されるとき、その数は、所望のサイズを容易に達成するために増減され
てよい。さらに、開口の回りで密封するように適応される前板の部分は、好まし
くは、それが封止する面に平行であるが、前板は多様な向きを有する多くの部分
から構成されてよい。
【００２４】 したがって、本発明は、その好ましい実施態様と関連して開示されたが、それ
以外の実施態様が、以下のクレームによって定められるように、発明の精神およ
び範囲に該当してよいことが理解されるべきである。
以外の実施態様が、以下のクレームによって定められるように、発明の精神およ
び範囲に該当してよいことが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のドアアセンブリの第１実施態様の等角図である。
【図２Ａ】 図１のドアの側面立面図および展開等角図である。
【図２Ｂ】 図１のドアの側面立面図および展開等角図である。
【図３】 ロードロックチャンバを基準にして図示される、図１の本発明のドアアセンブ
リの展開等角図である。
リの展開等角図である。
【図４】 本発明のドアアセンブリの第２実施態様の等角図である。
【図５】 そこに取り付けられている図４の本発明のドアアセンブリを有する典型的な移
載チャンバ５３の等角図である。
載チャンバ５３の等角図である。
【図６】 図４の本発明の展開等角図である。
【図７】 図６の本発明のドア用の気体供給の等角図である。
【図８】 図１および図４の本発明のドアアセンブリを備える自動半導体装置製造ツール
の平面図である。
の平面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/3065 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｂ Ｆターム(参考） 3H053 AA25 AA35 BA19 BA24 BB20 BC09 DA09 3H066 AA03 BA17 BA38 4K029 AA06 AA24 BD01 KA01 KA05 KA09 4K030 CA04 CA12 GA12 KA10 KA11 KA28 5F004 AA14 AA16 BA00 BC01 BC06
Claims (26)
- 【請求項１】 密封される開口を有する面を密封係合するように適応される
前板と、 前板に有効に結合される後板と、 前板と後板の間に位置していると共に、選択的に前板を移動させて開口に密封
係合させる少なくとも１つの可膨張性部材と、 を有するドア、 を備える、気密シールを提供するためのドアアセンブリ。 - 【請求項２】 前板が、密封される開口を有する面に平行であり、可膨張性
部材が、密封される表面に垂直な方向に前板を移動するように構成される、請求
項１に記載の装置。 - 【請求項３】 密封される開口をドアが塞ぐ位置と、密封される開口をドア
が塞がない位置の間でドアを選択的に移動させるための、ドアに結合される機構
をさらに備える、請求項１に記載の装置。 - 【請求項４】 前板および後板を互いに向かって偏向させるように、前板と
後板の間で有効に結合される少なくとも１つの偏向機構をさらに備える、請求項
１に記載の装置。 - 【請求項５】 可膨張性部材の膨張中に後板が押しつけられる固定した構造
を提供するように後板の後ろに配置されるハウジング、をさらに備える、請求項
１に記載の装置。 - 【請求項６】 密封される開口をドアが塞ぐ位置と、密封される開口をドア
が塞がない位置の間でドアを選択的に移動するためにドアに有効に結合される機
構をさらに備え、 可膨張性部材が、密封される面に垂直な方向に前板を移動し、可膨張性部材が
膨張したときにハウジングに垂直な方向で後板を移動するように構成され、ハウ
ジングは、密封される開口に対して整列した開口を有する、請求項５に記載の装
置。 - 【請求項７】 可膨張性部材は真空グレード部材を備える、請求項１に記載
の装置。 - 【請求項８】 気体送達線路を備え、可膨張性部材が、そこから気体を受け
取るために、気体送達線路に有効に結合される複数の真空グレードのベローズを
さらに備える、請求項１に記載の装置。 - 【請求項９】 気体送達線路および複数の真空グレードのベローズがモジュ
ール式である、請求項８に記載の装置。 - 【請求項１０】 請求項２に記載のドアアセンブリと、 ドアに有効に結合される昇降機構と、 前板および後板を互いに向かって偏向させるように、前板と後板の間で有効に
結合される少なくとも１つの偏向機構と、を備える装置。 - 【請求項１１】 可膨張性部材が、複数の真空グレードのベローズを備える
、請求項１０に記載の装置。 - 【請求項１２】 囲い壁と、 内側開口のある内側ポケット壁および内側開口に対して整列した外側開口のあ
る外側ポケット壁の中で機械加工されるポケットと、 ポケットの中で結合される可動機構と、 内側開口と外側開口をドアが塞ぐ閉鎖位置と、内側開口または外側開口をドア
が塞がない開放位置の間で移動するように可動機構に取り付けられている請求項
７に記載の密封可能ドアアセンブリと、 可動機構に有効に結合される密封板であって、ポケットの内壁および外壁を封
止し、それによってポケット内に、および内側開口と外側開口に隣接して気密領
域を作り出すように配置されている密封板と、 そこに気体を供給するために気体気密領域に有効に結合される機構と、を備え
る真空チャンバ。 - 【請求項１３】 ドアの前板が内側ポケット壁に平行であり、ドアの後板が
外側ポケット壁に平行であり、内側ポケット壁に垂直な方向で前板を移動するよ
うに、外側ポケット壁に垂直な方向で後板を移動するように、および後板を外側
ポケット壁に押しつける一方で内側ポケット壁に対して前板を押しつけるように
、可膨張性部材が結合される、請求項１２に記載の装置。 - 【請求項１４】 可膨張性部材が、複数の真空グレードのベローズを備える
、請求項１３に記載の装置。 - 【請求項１５】 複数の出口をその中に有する気体送達線路をさらに備え、
複数の真空グレードのベローズが気体送達線路に有効に結合され、出口を通して
気体を受け入れ、そして気体送達線路とブロック式装置を形成する、請求項１４
に記載の装置。 - 【請求項１６】 ドアが開口を塞ぐ位置に、ドアを移動することと、 ドアを膨らませ、それによって開口を密封することと、 を備える、チャンバ開口を選択的に密封する自動方法。
- 【請求項１７】 ドアの拡大が、ドアの可膨張性部材を膨張させることと、
それによって開口に垂直な方向でドアを移動させることと、 を備える、請求項１６に記載の方法。 - 【請求項１８】 ドアと連絡する気密領域を形成することと、開口が密封さ
れた後に気密領域を加圧することと、 をさらに備える、請求項１６に記載の方法。 - 【請求項１９】 ドアと連絡する気密領域を形成することと、開口が密封さ
れた後に気密領域を加圧することと、 をさらに備える、請求項１７に記載の方法。 - 【請求項２０】 ドアの可膨張性部材を膨張させることが、ドアの前板に開
口を密封係合させ、ドアの後板にドアハウジングを押しつけさせるほど十分に可
膨張性部材を膨張させることを備える、請求項１７に記載の方法。 - 【請求項２１】 ドアの可膨張性部材を膨張させることが、ドアの前板に内
側開口を密封係合させ、ドアの後板に外側開口を密封係合させるほど十分に可膨
張性部材を膨張させることを備える、請求項１７に記載の方法。 - 【請求項２２】 囲い壁によって形成される封入領域の内側に配置されたウ
ェハハンドラを有する請求項１４に記載の装置と、 ポケットの外側開口に有効に結合される半導体ウェハを加工するための加工チ
ャンバと、 を備える、自動半導体製造ツール。 - 【請求項２３】 囲い壁によって形成される封入領域の内側に配置されたウ
ェハハンドラを有する請求項１３に記載の装置と、 ポケットの外側開口に有効に結合される半導体ウェハを加工するための加工チ
ャンバと、 を備える自動半導体製造ツール。 - 【請求項２４】 囲い壁によって形成される封入領域の内側に配置されたウ
ェハハンドラを有する請求項１２に記載のチャンバと、 半導体ウェハを製造ツールに装填し、製造ツールから取り出すためのポケット
の外側開口に有効に結合されるロードロックチャンバと、 を備える、自動半導体製造ツール。 - 【請求項２５】 囲い壁によって形成される封入領域の内側に配置されたウ
ェハハンドラを有する請求項１３に記載の装置と、 製造ツールに半導体ウェハを装填し、製造ツールから半導体ウェハを取り出す
ためのポケットの外側開口に有効に結合されるロードロックチャンバと、 を備える、自動半導体製造ツール。 - 【請求項２６】 ウェハを移載するためにその中にウェハハンドラを配置さ
せる移載チャンバと、 移載チャンバに有効に結合される少なくとも１つの加工チャンバと、 移載チャンバに有効に結合される少なくとも１つのロードロックであって、ウェ
ハが通過する密封可能な開口を有するロードロックと、 ロードロックの密封可能な開口に有効に結合される請求項６に記載の装置と、
を備える、自動半導体製造ツール。
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