JP2006005348A - 湾曲したスリットバルブドア - Google Patents

Abstract

【課題】 チャンバ内の基板搬送通路をシールするための装置の実施形態の提供。
【解決手段】 一実施形態においては、チャンバ内の基板搬送通路をシールするための装置は、凸シーリング面を有する伸長したドア部材と裏面とを含んでいる。他の実施形態においては、内容積を有するチャンバ本体と、大面積基板がそれを通過することができるように構成されたチャンバ本体を通って画成された少なくとも１つの基板アクセスと、基板搬送ポートを覆う第一位置と基板搬送ポートを取り除いた第二位置間で移動可能な凸シーリング面を有するドア部材とを含む基板搬送通路をシールするための装置を有するチャンバが提供される。他の実施形態においては、更に、チャンバ本体がロードロックチャンバであってもよい。
【選択図】 図９

Description

発明の背景

発明の分野
[0001]本発明の実施形態は、一般的には、真空処理システムにおける基板通路をシールするためのスリットバルブドアに関する。
関連技術の背景
[0002]薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は、一般に、コンピュータやテレビモニタのようなアクティブマトリクスディスプレイ、携帯電話ディスプレイ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、また、多くの他のデバイスに用いられる。一般的には、フラットパネルは、液晶材料の層が間に挟まれた２枚のガラス板を備えている。ガラス板の少なくとも１枚は、電源に結合している、その上に配置された１枚の導電膜を含んでいる。電源から導電膜に供給される電力は結晶物質の配向を変化させ、パターンディスプレイが作られる。

[0003]フラットパネル技術の市場の受け入れと共に、より大型のディスプレイ、生産の増加及び製造コストの低下の要求が、フラットパネルディスプレイ組立加工業者の大型サイズのガラス基板を収容する新規システムを開発させるように装置製造業者を駆り立てた。現在のガラス処理装置は、一般的には、約１平方メートルまでの基板を収容するように構成されている。近い将来には４平方メートルまで、また、それを超える基板サイズを収容するように構成された処理装置が想定される。

[0004]ガラス基板処理は、典型的には、クラスタツールにおいて基板上にデバイス、コンダクタ、及び絶縁体を作るために基板を複数の連続処理に供することによって行われる。これらの処理の各々は、一般的には、製造プロセスの単一ステップを行うように構成されたプロセスチャンバにおいて行われる。処理ステップの全順序を効率よく完了するために、クラスタツールは、中央の搬送チャンバに結合した多くのプロセスチャンバを含んでいる。ロボットは、プロセスチャンバとロードロックチャンバの間の基板搬送を容易にするために搬送チャンバに収容されている。ロードロックチャンバは、基板をクラスタツールの真空環境とファクトリインタフェースの周囲環境との間で搬送することを可能にする。このようなガラス基板処理のためのクラスタツールは、カリフォルニア州サンタクララのアプライドマテリアルズ社の全額出資子会社であるＡＫＴ社から入手することができる。

[0005]フラットパネルディスプレイを製造するための基板サイズが増加するにつれて、これら基板の製造装置も同様にサイズが大きくなる。従って、２つのチャンバ間のスロット開口部がスロット開口部を通過する基板の大きな幅を収容するために幅広くしなければならないので、１つの真空チャンバ（又はロードロック）をもう１つのチャンバを分離するドア又はゲートはより大きく、又は特に長くなった。ドアの増加する長さは、二つのチャンバ間の良質な分離シールを得るために技術的な課題を提起し、それはドアとチャンバ壁間のスロット開口部の周りに配置されたエラストマーシールによって維持される。

[0006]図１Ａは、チャンバ本体１０６から形成されるとともに従来のスリットバルブ１１０によって選択的にシールされた基板通路１０８を示す部分断面図である。従来のスリットバルブドアは、典型的には、横の範囲が長いアルミニウムのフラット部材から構成される。密閉力は、図１Ａ-図１Ｂに示されるように、硬い回転シャフト１０４に取付けられたブラケット１０２によってドア１１０の中心方向に加えられる。ドア１１０は、シャフト１０４に結合したアクチュエータ１１８によって通路１０８（図１Ａに図示）をシールする位置と通路１０８を開放する位置との間で回転する。シール１１６は、ドア１１０とチャンバ本体１０６の間に配置される。

[0007]良好なチャンバ分離を得るためにシール１１６を負荷するのに必要とされる力は高いものである。ドア１１０の中心近くに加えられる高い負荷によって、矢印の力１１２によって示されるように、ドア１１０の中心付近に高い負荷力とドアの端近くにかなり弱いシーリング力が生じる。ドア１１０はチャンバ本体１０６の壁に配置されたベアリング支持体１１４とドア１１０の中心に結合したブラケット１０２間の範囲が長いので、想像線シャフト１１４によって示される荷重下での間シャフト１０４はゆがんでしまう。ドア１１０が閉じた位置にある間、シャフト１１４のゆがみはドアの端でシールの低負荷状態を更に悪化させる。ドアの端での低シーリング力により、通路１０８をから望ましくない漏れが生じることがある。

[0008]均一なシール負荷に対して硬いドアを与えるために、ドア及び/又はシャフトは、厚い材料又はモジュラスが高い材料から製造することができる。しかしながら、高強度材料は典型的には高価であるので、この方法はロードロックチャンバのコストを増加させ、大型のロードロックチャンバには動作中に隙間が十分な大型の高強度ドアを収容することが必要となることがある。大型ロードロックチャンバは、大型ロードロック容積を排気するために必要とされる高ポンプ能力と共にチャンバ自体の材料と製造コストが増加するために望ましくない。更に、高ロードロック容積は、典型的には、システム処理量に不利な影響を与える排気時間の増加が必要である。

[0009]それ故、基板搬送通路をシールするために改善されたスリットバルブドアが求められている。

発明の概要

[0010]チャンバにおいて基板搬送通路をシールするための装置の実施形態が提供される。一実施形態においては、チャンバの基板搬送通路をシールするための装置は、凹シーリング面と裏面を有する伸長したドア部材を含んでいる。

[0011]他の実施形態においては、内部容積を有するチャンバ本体、大面積基板を通過するように構成されたチャンバ本体を通って画成された少なくとも１つの基板搬送ポート、基板搬送ポートを覆う最初の位置と基板搬送ポートを開放する第二位置間で移動可能な凹シーリング面を有するドア部材を含む基板搬送通路をシールするための装置を有するチャンバが提供される。また他の実施形態においては、チャンバ本体はロードロックチャンバであってもよい。

[0012]本発明の上記特徴が得られ、詳細に理解することができるように、上で簡単に纏めた本発明の詳しい説明は添付の図面に示される実施形態を参照してなされるものである。

[0024]しかしながら添付された図は本発明の典型的な実施形態のみを示し、それ故、本発明の範囲を制限するものとみなされないので、本発明は他の等しく有効な実施形態を許容することができることは留意すべきである。

詳細な説明

[0025]本発明は、一般的には、大面積基板プロセスチャンバを用いるのに特に適している改善されたスリットバルブドアを提供する。本発明は、アプライドマテリアルズ社の子会社、カリフォルニア州サンタクララ、ＡＫＴ社から入手できるようなフラットパネル処理システムに用いられるように以下に説明的に記載される。しかしながら、本発明は、他のシステム構造において他のタイプの処理装置での基板搬送通路をシールするために有用であることを理解すべきである。

[0026]図２は、大面積基板（例えば、平面積が約０.１６平方メートルより大きなガラス又はポリマー基板）を処理するのに適した処理システム２５０の一実施形態の平面図である。プロセスシステム２５０は、典型的には、ロードロックチャンバ２００のによってファクトリインタフェース２３２に結合した搬送チャンバ２０８を含んでいる。搬送チャンバ２０８は、そこに配置される少なくとも１つの真空ロボット２３４を有し、複数の外接プロセスチャンバ２３２とロードロックチャンバ２００との間で基板を搬送させるように適合している。任意により、プロセスチャンバ２３２の１つは、システム２５０の処理量を高めるために処理前に基板を熱的に調整する予熱チャンバであってもよい。典型的には、搬送チャンバ２０８は、各基板搬の送後に搬送チャンバ２０８と個々のプロセスチャンバ２３２間の圧力を調節する必要性を取り除くために真空条件に維持される。

[0027]ファクトリインタフェース２１２は、一般的には、複数の基板保管カセット２３８と少なくとも１つの大気ロボット２３６を含んでいる。カセット２３８は、一般的には、ファクトリインタフェース２１２の片側に形成される複数のベイ２４０に移動可能に配置される。大気ロボット２３６は、カセット２３８とロードロックチャンバ２００間で基板２１０を搬送するように適合している。典型的には、ファクトリインタフェース２１２は、大気圧で又は大気圧よりわずかに高い圧力で維持される。

[0028]図３は、図２のロードロック２００の一実施形態の断面図である。ロードロックチャンバ２００は、ファクトリインタフェース２１２と搬送チャンバ２０８間で通路３１６をシールするように適合したスリットバルブドアアセンブリ３００_iを含んでいる。本発明から利益を得るように適合することができるロードロックチャンバの一実施形態は、Ｋuritaらによる２００３年１０月２０日出願の“大面積基板処理システムのためのロードロックチャンバ”と称する米国特許仮出願第６０/５１２,７２７号とＫuritaらによる１９９９年１２月１５日出願の二重基板ロードロックプロセス装置と称する米国特許仮出願第０９/４６４,３６２号に記載されている。本発明のスリットバルブドアアセンブリ３００は、代替的構成をもつロードロックチャンバと用いることができることが予想される。また、スリットバルブドアアセンブリ３００は、搬送チャンバ２０８又はプロセスチャンバ２３２に形成される基板ポートを選択的にシールするために用いることができることも予想される。

[0029]図３に示される実施形態においては、ロードロックチャンバ２００は、真空密着水平内部壁３１４によって分けられた、垂直に積重ねた環境的に分離された複数の基板搬送チャンバを含むチャンバ本体３１２を有する。３つの単一基板搬送チャンバ３２０、３２２、３２４は図３に示される実施形態で示されているが、ロードロックチャンバ２００のチャンバ本体３１２は、垂直に積重ねた２つ以上の基板搬送チャンバを含むことができる。例えば、ロードロックチャンバ２００は、Ｎ-１個の水平内部壁３１４によって分けられたＮ個の基板搬送チャンバを含むことができ、ここで、Ｎは１を超える整数である。

[0030]基板搬送チャンバ３２０、３２２、３２４は、各々単一大面積基板２１０を収容するように構成されるので、速い排気と吸気サイクルを強化するために各チャンバ容積は最小にすることができる。図３に示される実施形態においては、各基板搬送チャンバ３２０、３２２、３２４の内容積は、平面積が約３.７平方メートルである基板を収容するために約２０００リットル未満、一実施形態においては１０００リットルである。他の幅、長さ及び/又は高さを有する本発明の基板搬送チャンバは、異なるサイズの基板を収容するように構成することができることが予想される。

[0031]チャンバ本体３１２は、第一側壁３０２、第二側壁３０４、第三側壁３０６、底面３０８及び最上面３１０を含んでいる。第四側壁３１８（部分的に図３に示されている）は、第三側壁３０６の反対側にある。本体３１２は、真空条件下に用いるのに適した剛体材料から製造される。チャンバ本体３１２は、アルミニウム又は他の適した物質の単一ブロック（例えばワンピース）から製造され、又はモジュラーセクションからも製造される。

[0032]基板２１０は、第一基板搬送チャンバ３２０の底面３０８と第二及び第三基板搬送チャンバ３２２、３２４の底面と境界を接する内部壁３１４の上の複数の基板支持体３４４によって支持される。基板支持体３４４は、チャンバ本体と基板との接触を避けるために底面３０８（又は壁３１４）より上に持ち上げられた状態で基板２１０を支持するように構成され、隔置される。基板支持体３４４は、基板の引掻きや汚染を最少にするように構成される。図３に示される実施形態においては、基板支持体３４４は、丸い上端３４６を有するステンレスピンである。他の適した基板支持体は、２００３年３月５日出願の米国特許第６,５２８,７６７号；２００１年１０月２７日出願の米国特許出願第０９/９８２,４０６号；２００３年２月２７日出願の米国特許出願第６０/３７６,８５７号に記載されている。

[0033]基板搬送チャンバ３２０、３２２、３２４の各々の側壁の少なくとも１つは、各チャンバの内容積内部の圧力制御を容易にするためにポンプシステム３４２に形成され結合された少なくとも１つのポート３４０を含んでいる。ポンプシステム３４２は、基板搬送チャンバ３２０、３２２、３２４の所定の１つを選択的に吸気又は排気することを可能にする吸気、排気及びフロー制御を含んでいる。本発明から利益を得るように適合することができるポンプシステムの一例は、Ｋuritaらによる２００３年１０月２０日出願の“大面積基板処理システムのためのロードロックチャンバ”と称する前に確認された米国特許仮出願第６０/５１２,７２７号に記載されている。

[0034]チャンバ本体３１２内に画成された基板搬送チャンバ３２０、３２２、３２４の各々は、２つの基板アクセスポート３１６を含んでいる。ポート３１６は、ロードロックチャンバ２００から大面積基板２１０を挿入及び取出しを容易にするように構成される。図３に示される実施形態においては、基板搬送チャンバ３２０、３２２、３２４の各々の基板アクセスポート３１６はチャンバ本体３１２の対向する側面に配置されるが、ポート３１６は本体３１２の隣接した壁に交互に位置してもよい。一実施形態においては、第一及び第二基板アクセスポート３１６、３１６の幅は、少なくとも１３６５ミリメートルであるが、それに制限されない。

[0035]基板アクセスポート３１６の各々は、搬送チャンバ２０８とファクトリインタフェース２１２の環境から第一基板搬送チャンバ３２０を選択的に分離するように適合しているそれぞれのスリットバルブドアアセンブリ３００によって選択的にシールされる。各スリットバルブドアアセンブリ３００は、少なくとも１つのアクチュエータ３３０によって開放及び密閉位置間で移動する（１つのアクチュエータ３３０は、通常は、図３においては第四壁３１８上のチャンバ本体３１２の外側に配置される）。

[0036]図４は、スリットバルブドアアセンブリ３００の１つまでのロードロックチャンバ２００の水平断面図である。スリットバルブドアアセンブリ３００は、少なくとも第一シャフト４０４に結合したドア部材４０２を含んでいる。第一シャフト４０４は、開放及び密閉位置間でドア部材４０２を移動させるアクチュエータ３３０によって回転する。図４に示される実施形態においては、スリットバルブドアアセンブリ３００は、ドア部材４０２に結合した第二シャフト４０６とチャンバ本体３１２の第三側壁３０６の外側に結合した第二アクチュエータ４３０を含んでいる。第二アクチュエータ４３０はドア部材４０２を回転させるためにアクチュエータ３３０と共に動く。第一及び第二アクチュエータ３３０、４３０は、シャフト４０４、４０６を回転させるのに適した油圧シリンダー、空気圧シリンダー、モータ又は他のアクチュエータであってもよい。

[0037]各シャフト４０４、４０６は、内部アクチュエータアーム４１２によってドア部材４０２の取付けアセンブリ４１０に結合している。側壁３０６、３１８は、内部アクチュエータアーム４１２を回転させることができるその中に形成された溝４１６を含み、それにより、チャンバ本体３１６の幅と内容積を最小にすることができる。各シャフト４０４、４０６は、また、外部アクチュエータアーム４１４によってアクチュエータ３３０、４３０にそれぞれ結合される。各外部アクチュエータアーム４１４とシャフト４０４、４０６は、その間での回転のずれを防止するためにスプライン結合されてもキーみぞが切られても別の方法で構成されてもよい。

[0038]チャンバ本体３１２の真空気密を維持しつつ各シャフト４０４、４０６は、シャフトを回転させることができるシールパックアセンブリ４０８を通過する。シールパックアセンブリ４０８は、一般的には、チャンバ本体３１２の幅と内容積を最小にするためにチャンバ本体３１２の外側に取り付けられる。

[0039]図５は、シールパックアセンブリ４０８の一実施形態の断面図である。シールパックアセンブリ４０８は、ハウジング５０２、内部ベアリング５０４、外部ベアリング５０６、１以上のシャフトシール５０８を含んでいる。ハウジング５０２は、一般的には、複数のファスナ５１０によってチャンバ本体３１２に結合されている。Ｏリング５１２がハウジング５０２とチャンバ３１２の間に配置されてその間の真空シールを与える。

[0040]ハウジング５０２は、シャフト４０６がハウジング５０２を通過することができるスルーホール５１４を含んでいる。ホール５１４は、内部ベアリングと外部ベアリング５０４、５０６を受入れる各末端でカウンタボアを有する。保持リング５１８は、ベアリング５０４、５０６が穴５１４から出ることを防止する。ベアリング５０４、５０６は、回転を容易にするためにシャフト４０６の周りにプレスフィットで取付けられる。図５に示される実施形態においては、ベアリング５０４、５０６は、クロスローラベアリンングである。

[0041]１つ以上のシャフトシール５０８は、穴５１４の中に配置され、第二シャフト４０６とハウジング５０２間の動的真空シールを与える。図５に示される実施形態においては、複数のシャフトシール５０８は、スペーサ５１６で分けて示されている。

[0042]第二シャフト４０６の内部端５２０は、シャフト４０６からアーム４１２までの回転運動の伝達を確実にする方法で内部アクチュータ４１２に結合している。例えば、内部アクチュエータアーム４１２は、シャフト４０６と連動しても回転を確実にするキーみぞを含んでもよい。或いは、内部アクチュエータアーム４１２は、シャフト４０６とクランプ、ピン、プレスフィット、溶接又は接着で取付けられてもよい。

[0043]内部アクチュエータアーム４１２の遠位端５２４とピン５２２による取付けアセンブリ４１０との接続を最もよく説明するために、図５ではドア部材４０２を回転させた。ピン５２２は、ドア部材４０２を内部アクチュエータアーム４１２に相対して回転させることができ、それにより、基板アクセスポート３１６をシールする場合にドア部材４０２をチャンバ本体と整列させることができる。

[0044]図５に示される実施形態においては、取付けアセンブリ４１０は本体５３０とスペーサ５３２を含んでいる。本体５３０は、ピン５２２と内部アクチュエータアーム４１２に隙間を与えるためにドア部材４０２から伸張している。本体５３０の不可欠な部分になることができるスペーサ５３２によって分けられ、本体５３０とドア部材４０２の隙間を内部アクチュエータアーム４１２を除いて回転させることができる。図５に示される実施形態においては、ピン５２２は、内部アクチュエータアーム４１２の遠位端５２４に固定され、取付けアセンブリ４１０の本体５３０に形成される通路５２６と契合する。取付けアセンブリ４１０内のピン５２２の回転を容易にするために、ピン５２２と本体５３０間の通路５２６にブッシング５２８が配置される。ブッシング５２８は、ＴＯＲＯＬＯＮ(登録商標)のようなポリアミド-イミド、又は他の適した材料から製造することができる。

[0045]図６は、スプリング６０２を有する取付けアセンブリ４１０の斜視図である。ドア部材４０２がチャンバ本体３１２と接触する場合に有利な向きを維持するように内部アクチュエータアーム４１２に相対してドア部材４０２を予め決められた向きに押し付けるスプリング６０２が設けられる。図６に示される実施形態においては、スプリング６０２はドア部材４０２に結合し、二つのフィンガ６０４、６０６を含んでいる。各フィンガ６０４、６０６は、ドア部材４０２と内部アクチュエータアーム４１２間でそれぞれピン５２２の両側に伸張している。フィンガー６０４、６０６は、ドア部材４０２をピン５２２の軸の周りで対向する向きに押し付けるように作動し、ドア部材４０２がチャンバ本体３１２を除いて移動する場合に予め決められた方向に戻る。ドア部材４０２の向きは、典型的には、ドア部材４０２がチャンバ本体と接触してきた場合にチャンバ本体３１２と本質的に平行になるように選択される。第一シャフト４０４も、同様の方法でドア部材４０２に結合する。

[0046]更に図７を参照すると、第二シャフト４０６に対する回転動作として外部アクチュエータアーム４１４の運動の伝達を確実にする方法において第二シャフト４０６の外部端５４０が外部アクチュエータアーム４１４に結合している。例えば、外部アクチュエータアーム４１４は、シャフト４０６と連動してもよく、回転を確実にするキー７０２を含んでもよい。或いは、外部アクチュエータアーム４１４は、シャフト４０６にクランプ、ピン、プレスフィット、溶接又は接着で取付けられてもよい。

[0047]図５と図７の実施形態においては、ピン５４２は外部アクチュエータアーム５１４の遠位端５４４をアクチュエータ４３０に接続する。ピン５４２は、アクチュエータ４３０の直線運動を外部アクチュエータアーム５１４と回転で契合することを可能にし、それにより、第二シャフト４０６（及びドア部材４０２）を回転させる。アクチュエータ４３０は、空気圧シリンダー又は油圧シリンダー、又は他のタイプの適切なリニアアクチュエータであってもよい。ギアモータや他の回転モータ/アクチュエータを含む他のアクチュエータが、回転運動をシャフト４０６に与えるために交互に用いることもできる。

[0048]図８-図９は、ドア部材４０２の一実施形態を示す正面図と平面図である。ドア部材４０２は、一般的には、伸ばされ、アルミニウム又は他の適切な材料から製造される。ドア部材４０２は、大きな側面８０２、８０４、小さな側面８０６、８０８、シーリング面８１０、裏面８１２を含んでいる。取付けアセンブリ４１０のそれぞれの１つは、小さな側面８０８、８１０に近接したドア部材４０２の裏面８１２の対向する末端に結合している。一実施形態においては、ドア部材４０２は矩形であり、小さな側面８０６、８０８の間の幅は少なくとも１２６０ミリメートルである。ドア部材４０２は、異なるサイズの基板を収容するために幅が長くても短くてもよい。

[0049]シールグランド８１４は側面８０２、８０４、８０６、８０８の内側のシーリング面８１０に形成される。シールグランド８１４は、チャンバ本体３１２を通って基板アクセスポート３１６を覆うドア部材４０２の中心部に外接している。シール８１６は、シールグランド８１４内に配置され、チャンバ本体３１６に対してドア部材４０２をシールする。シール８１６は、一般的には、アクチュエータ３３０、４３０によって圧縮された場合にチャンバ本体３１６に対してドア部材４０２間の接触を防止するように構成される。一実施形態においては、シール８１６は、フルオロポリマー又は他の適切な材料から製造されたＯリングから構成される。他のシール材料の例としては、フルオロカーボン（fｋｍ）又はペルフルオロエラストマー（ffｋｍ）、二トリルゴム（nｂr）、シリコンが含まれる。シール８１６とシールグランド８１４がチャンバ本体３６０上に交互に配置されてもよいことは予想される。

[0050]ドア部材４０４の少なくともシーリング面８１０は、小さな側面８０６、８０８に接続して画成された主軸９０２に相対して湾曲している。主軸９０２は、ドア部材４０２がシールするチャンバ本体３１６のシーリング面９１２によって画成された想像線９００と平行である。軸９０２は、また、シャフト４０４、４０６と平行である。シーリング表面９１２とドア部材４０２は、明瞭にするために図９では誇張した一定の間隔で離れた関係で示されている。想像線９００は、また、シャフト４０４、４０６と平行で、小さな側面８０６、８０８と垂直であってもよい。図９に示される実施形態においては、シーリング面８１０は、線９００に対して凸状であり、最初にドア部材４０２が密閉しているので、シーリング面８１０の中心はチャンバ本体３１２と接触し、それにより、ドア部材４０２内でスプリング力が生じる。

[0051]動作中、小さな側面８０６、８０８に配置された取付けアセンブリ４１２に結合したアクチュエータ３３０、４３０は、ドア部材４０２を密閉して回転させる。アクチュエータ３３０、４３０によるドアに対する負荷力は、図１０において矢印１００２で示されている。ドア部材４０２の湾曲のために、ドア部材４０２の中心はチャンバ本体３１２と最初に接触する。アクチュエータ３３０、４３０の力がドア部材４０２を平らにさせるので、ドア部材４０２の湾曲により、ドア部材４０２の中心領域においてシール８１６を増加させるスプリング力が生成する。ドア部材４０２のスプリング力による負荷力は、図１０において矢印１００４で示されている。アクチュエータ３３０、４３０による高いドア末端負荷の組み合わせは、ドア部材４０２の中心スプリング力によって相殺されて基板アクセスポート３１６の周りにシール８１６を均一に圧縮し負荷する。合わせた付加力９１０、９２０の和は、図１０において矢印１００６で示されている。アクチュエータの合計力とドア部材４０２によって生じたスプリング力によって、平らになったシーリング面８１０は、チャンバ本体３１２を通る通路の周りにシール８１６の均一な負荷を与え、それによりシールの寿命を増加しつつ通路の周囲に均一に信頼性の高い真空シールを確実にする。シーリング面８１０の湾曲量は、所定のドアの形と望む真空条件のためのビーム偏向分析によって求めることができる。

[0052]更に、第一及び第二シャフト４０４、４０６は、ドア部材４０２とロードロックチャンバ２００の幅に対して短く、シャフトのゆがみは小さく、それによりアクチュエータ４０２からドア部材４０２へ力の効率のよい伝達を可能にする。より短いシャフト４０４、４０６は、また、用いられるより小さなシャフト径を可能にし、それにより硬さのための大きな径と規模の大きい付随したハードウェアを必要とする長いシャフトに伴うコストが削減される。更に、内部アクチュエータアーム４１２がチャンバ本体３１６内に形成される溝４１６に配置されるので、ロードロックチャンバ２００の幅と内容積は、予め決められた基板アクセスポート幅を最小にすることができ、有益にはロードロックチャンバ２００を製造するコストを削減し、動作中排気と吸気に必要とされるロードロックチャンバ２００の容積を縮小することによって処理量が増加する。

[0053]図１１は、ロードロックチャンバ１１００の他の実施形態の部分断面図である。ロードロックチャンバ１１００は、ドア部材４０２の対向する末端に結合したアクチュエータ１１０２、１１０４がチャンバ本体１１１２の内部に配置されていることを除いて上記ロードロックチャンバと本質的に同様である。

[0054]上記は本発明の好適実施形態に関するが、本発明の更に多くの実施形態が本発明の基本的な範囲から逸脱することなく講じられてもよく、その領域は次の特許請求の範囲によって決定される。

図１Ａは、従来のスリットバルブドアによって選択的にシールされる基板通路を有するチャンバ本体の部分断面図である。 図１Ｂは、チャンバ本体が取り除かれた図１Ａのドアアクチュエータと従来のスリットバルブドアの側面図である。 図２は、本発明のロードロックチャンバを有する大面積基板を処理するための処理システムの一実施形態の平面図である。 図３は、図２の区切り線３-３に沿ったロードロックチャンバの断面図である。 図４は、図３の区切り線４-４に沿ったロードロックチャンバの断面図である。 図５は、図４の区切り線５-５に沿ったシールパックアセンブリの一実施形態の断面図である。 図６は、取付けアセンブリの一実施形態の斜視図である。 図７は、図２のロードロックチャンバの一部切り取った部分側面図である。 図８は、ドア部材の一実施形態の平面図である。 図９は、ドア部材の一実施形態の正面図である。 図１０は、ドア部材上のシーリング力の概略図である。 図１１は、ロードロックチャンバの他の実施形態の部分断面図である。

符号の説明

１０２…ブラケット、１０４…硬い回転シャフト、１０６…チャンバ本体、１０８…基板通路、１１０…スリットバルブドア、１１２…力の矢印、１１６…シール、１１８…アクチュエータ、１１４…ベアリング支持体、２００…ロードロックチャンバ、２０８…搬送チャンバ、２１０…大面積基板、２１２…ファクトリインタフェース、２３２…プロセスチャンバ、２３４…真空ロボット、２３８…基板保管カセット、２３６…大気ロボット、２４０…ベイ、２５０…プロセスシステム、３００…スリットバルブドアアセンブリ、３０２…第一側壁、３０４…第二側壁、３０６…第三側壁、３０８…底面、３１０…最上面、３１２…チャンバ本体、３１４…内壁、３１６…基板アクセスポート、３１８…第四側壁、３２０…基板搬送チャンバ、３２２…基板搬送チャンバ、３２４…基板搬送チャンバ、３３０…アクチュエータ、３４２…ポンプシステム、３４４…基板支持体、３４６…上端、４０２…ドア部材、４０４…第一シャフト、４０６…第二シャフト、４０８…シールパックアセンブリ、４１０…取付けアセンブリ、４１２…内部アクチュエータアーム、４１４…外部アックチュエータアーム、４３０…第二アクチュエータ、５０２…ハウジング、５０４…内部ベアリング、５０６…外部ベアリング、５０８…シャフトシール、５１０…ファスナ、５１４…穴、５１６…スペーサ、５１８…保持リング、５２０…内部端、５２２…ピン、５２４…遠位端、５２６…通路、５３０…本体、５３２…スペーサ、５４０…外部端、６０２…スプリング、６０４…フィンガ、６０６…フィンガ、７０２…キーみぞ、８０２…側面、８０４…側面、８０６…側面、８０８…側面、８１０…シーリング面、８１２…裏面、８１４…シールグランド、８１６…シール、９０２…主軸、９００…想像線、９１０…負荷力、９１２…シーリング面、９２０…負荷力、１１００…ロードロックチャンバ、１１０２…アクチュエータ、１１１２…チャンバ本体。

Claims (39)

1. チャンバ内の基板搬送通路をシールするための装置であって、
   凸シーリング面と裏面を有する伸長したドア部材、
   を備えている、前記装置。
2. 該シーリング面が該ドア部材の主軸に相対して凸面である、請求項１記載の装置。
3. 該シーリング面が、
   該ドア部材の大きい方のエッジと小さい方のエッジに近接した該シーリング面に形成され且つ該ドア部材の内部領域に外接しているシールグランド、
   を更に備えている、請求項２記載の装置。
4. 該グランド内に配置されたフルオロポリマーシール、
   を更に備えている、請求項３記載の装置。
5. 第一取付けアセンブリと、
   第二取付けアセンブリと、
   を更に備え、該第一取付けアセンブリと第二取付けアセンブリが該ドア部材の該裏面の対向する末端に結合している、請求項１記載の装置。
6. 少なくとも１つの取付けアセンブリと共に近接した該ドア部材に結合したスプリング、
   を更に備えている、請求項５記載の装置。
7. 該第一取付けアセンブリに結合した第一シャフトと、
   該第一シャフトに結合した第一アクチュエータと、
   該第二取付けアセンブリに結合した第二シャフトと、
   該第二シャフトに結合した第二アクチュエータと、
   を更に備え、該第一アクチュエータと第二アクチュエータが該第一シャフトと第二シャフトの周りに該ドア部材を回転させるように適合している、請求項６記載の装置。
8. 該ドア部材の小さい方の第一端に結合した、該ドア部材を第一アクチュエータに結合するための第一手段と、
   該ドアの小さい方の第二端に結合した、該ドア部材を第二アクチュエータに結合するための第二手段と、
   を更に備えている、請求項１記載の装置。
9. 基板搬送通路をシールするための装置を有するチャンバであって、
   内部容積を有するチャンバ本体と、
   大面積基板がそこを通過することができるように形成された該チャンバ本体を通って画成された少なくとも１つの基板搬送ポートと、
   該基板搬送ポートを覆う第一位置と該基板搬送ポートを取り除いた第二位置間で移動可能な凸シーリング面を有するドア部材と、
   を備えている、前記チャンバ。
10. 該基板搬送ポートがそれを通って形成された該チャンバ本体の壁に相対して該シーリング面が凸面である、請求項１０記載のチャンバ。
11. 該シーリング面が、
    該ドア部材の周囲エッジに近接した該シーリング面に形成され且つ該ドア部材の内部領域に外接しているシールグランド、
    を更に備えている、請求項１０記載のチャンバ。
12. 該グランド内に配置されたフルオロポリマーシール、
    を更に備えている、請求項１２記載のチャンバ。
13. 該チャンバ本体を通って伸長する第一シャフトと、
    該チャンバ本体を通って伸長する第二シャフトと、
    を更に備え、該第一シャフトと第二シャフトが該ドア部材の該裏面の対向する末端に結合している、請求項１０記載のチャンバ。
14. 該ドア部材の裏面に結合した第一取付けアセンブリと、
    該第一シャフトに結合した第一内部アクチュエータアームと、
    該第一取付けアセンブリを該第一内部アクチュエータに回転で結合している第一ピンと、
    該第一取付けアセンブリに対向して該ドア部材の該裏面に結合した第二取付けアセンブリと、
    該第二シャフトに結合した第二内部アクチュエータと、
    該第二取付けアセンブリを該第二内部アクチュエータアームに回転で結合している第二ピンと、
    を更に備えている、請求項１４記載のチャンバ。
15. 該チャンバ本体が、
    該第一内部アクチュエータアームの少なくとも一部を収容する第一側壁内に形成された第一溝と、
    該第二内部アクチュエータの少なくとも一部を収容する第二側壁内に形成された第二溝と、
    を更に備えている、請求項１５記載のチャンバ。
16. 該ドア部材に結合し且つ該第一アクチュエータアームに相対して予め決められた向きに該ドア部材を押し付けるように適合したスプリング、
    を更に備えている、請求項１５記載のチャンバ。
17. 該第一シャフトに結合した第一アクチュエータと、
    該第二シャフトに結合した第二アクチュエータと、
    を更に備え、該第一アクチュエータと第二アクチュエータが該第一シャフトと第二シャフトの周りに該ドア部材を回転させるように適合している、請求項１５記載のチャンバ。
18. 該ドア部材が本質的に矩形であり、幅が少なくとも１２６０ミリメートルである、請求項１０記載のチャンバ。
19. 該チャンバ本体を通って内容積まで配置された第二基板搬送ポート、
    を更に備えている、請求項１０記載のチャンバ。
20. 第一内容積の上に縦に積重ねた該チャンバ本体内に形成され且つ大面積基板をその中に収容するように適合した第二内容積と、
    該チャンバ本体を通って該第二内容積まで配置された第三基板搬送ポートと、
    該チャンバ本体を通って該第二内容積まで配置された第四基板搬送ポートと、
    を更に含んでいる、請求項２０記載のチャンバ。
21. 基板搬送通路をシールするための装置を有するロードロックチャンバであって、
    少なくとも１つの基板搬送チャンバがその中に形成されたチャンバ本体と、
    該基板本体を通って該基板搬送チャンバまで配置された第一基板搬送ポートと第二基板搬送ポートと、
    凸シーリング面と該第一基板搬送ポートを閉じている第一位置と該第一基板搬送ポートを取り除いた第二位置間で移動可能な第一ドア部材と、
    該チャンバ本体に結合し且つ該基板搬送チャンバの内容積の圧力を制御するように適合した圧力制御システムと、
    を備えている、前記ロードロックチャンバ。
22. 該第一基板搬送ポートが、それを通って形成された該チャンバ本体の壁に相対して該シーリング面が凸面である、請求項２２記載のチャンバ。
23. 該シーリング面が、
    該ドア部材の周囲エッジに近接した該シーリング面に形成され且つ該ドア部材の内部領域に外接しているシールグランド、
    を更に備えている、請求項２３記載のチャンバ。
24. 該グランド内に配置されたフルオロポリマーシール、
    を更に備えている、請求項２４記載のチャンバ。
25. 該チャンバ本体を通って伸長する第一シャフトと、
    該チャンバ本体を通って伸長する第二シャフトと、
    を更に備え、該第一シャフトと第二シャフトが該ドア部材の該裏面の対向する末端に結合している、請求項２２記載のチャンバ。
26. 該ドア部材の裏面に結合した第一取付けアセンブリと、
    該第一シャフトに結合した第一内部アクチュエータアームと、
    該第一取付けアセンブリを該第一内部アクチュエータアームに回転で結合している第一ピンと、
    該第一取付けアセンブリに対向する該ドア部材の該裏面に結合した第二取付けアセンブリと、
    該第二シャフトに結合した第二内部アクチュエータと、
    該第二取付けアセンブリを該第二内部アクチュエータアームに回転で結合している第二ピンと、
    を更に備えている、請求項２６記載のチャンバ。
27. 該チャンバ本体が、
    該第一内部アクチュエータの少なくとも一部を収容する第一側壁内に形成された第一溝と、
    該第二内部アクチュエータアームの少なくとも一部を収容する第二側壁内に形成された第二溝と、
    を更に備えている、請求項２７記載のチャンバ。
28. 該ドア部材に結合し且つ該ドア部材が第一位置にある場合に該チャンバ本体に相対して予め決められた向きに該ドア部材を押し付けるように適合したスプリング、
    を更に備えている、請求項２２記載のチャンバ。
29. 該第一シャフトに結合した第一アクチュエータと、
    該第二シャフトに結合した第二アクチュエータと、
    を更に備え、該第一アクチュエータと第二アクチュエータが該第一シャフトと第二シャフトの周りに該ドア部材を回転させるように適合している、請求項２７記載のチャンバ。
30. 該第一基板搬送ポートの幅が少なくとも約１３６５ミリメートルである、請求項２２記載のチャンバ。
31. 該内容積の上に縦に積重ねた該チャンバ本体内に配置され且つ大面積基板を収容するように適合した第二容積、
    を更に備えている、請求項２２記載のチャンバ。
32. 該チャンバ本体を通って該第二内容積まで配置された第三基板アクセスポートと、
    該チャンバ本体を通って該第二内容積まで配置された第四基板アクセスポートと、
    を更に備えている、請求項３２記載のチャンバ。
33. 該チャンバ本体内に配置され且つ該ドア部材の第一端に結合した第一アクチュエータと、
    該チャンバ本体内に配置され且つ該ドア部材の第二端に結合した第二アクチュエータと、
    を更に備えている、請求項２２記載の方法。
34. チャンバの壁と該チャンバまで伸長したドア部材と間のシール力の均一性を改善する方法であって、
    該ドア部材の中心部と該チャンバの該壁とを接触させて基板アクセス通路を覆うステップと、
    該ドア部材の末端に密閉力を加えて該ドア部材のシーリング面を平らにするステップと、
    を含む、前記方法。
35. 該ドア部材の末端に該密閉力を加えるステップが、
    該ドア部材の第一端に結合した第一アクチュエータを作動させる工程と、
    該ドア部材の第二端に結合した第二アクチュエータを作動させる工程と、
    を更に含んでいる、請求項３５記載の方法。
36. 該第一アクチュエータを作動させるステップが、
    該チャンバの該壁を通って配置されたシャフトを回転させる工程、
    を更に含んでいる、請求項３６記載の方法。
37. 該第一アクチュエータを作動させるステップが、
    該ドア部材を該シャフトの半径で回転させる工程、
    を更に含んでいる、請求項３７記載の方法。
38. 該ドア部材を回転させるステップが、
    該チャンバ壁に相対して該ドア部材の予め決められた向きを維持する工程、
    を更に含んでいる、請求項３８記載の方法。
39. 該ドア部材の末端に加えた該密閉力と該ドア部材の平らにした該シーリング面によって生じたスプリング力が、該ドア部材と該チャンバの該壁間に配置されたシールを均一に負荷する、請求項３５記載の方法。

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