JP2007208252A - 柔軟性のある結合要素を備えた湾曲したスリットバルブドア - Google Patents

Abstract

【課題】チャンバ内における基板搬送路を密閉するための装置の実施形態が提供される。
【解決手段】一実施形態において、チャンバ内の基板搬送路を密閉するための装置は、柔軟性のある結合要素によりアクチュエータに結合された凹面密閉面を有する、延長されるドア部材を含む。この柔軟性のある結合要素は、レバーアームに対して、少なくとも２つの平面内においてドア部材の動きを可能とするよう構成されている。
【選択図】図５Ａ

Description

発明の分野

本発明の実施形態は、主に、真空処理システムにおける基板搬送路を密閉するためのスリットバルブドアに関する。

関連技術の説明

薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は、コンピュータ、テレビのモニター、携帯電話の表示部、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡｓ）、及び増加する他の電子装置などのアクティブマトリクスディスプレイの為によく用いられる。一般に、フラットパネルは液晶材料の層を挟む２つのガラス板を含む。少なくともそのガラス板の１つは電源に接続された１つの導電フィルムを含む。電源から導電フィルムに供給される電源は液晶材料の配向性を変化せしめ、所定のパターンの表示を行う。

フラットパネル技術が市場に受け入れられるにつれ、より大きいディスプレイ、より高い生産性、より低い生産コストに対する需要は、フラットパネルディスプレイの製造のためにより大きいサイズのガラス基板を収容できるような新しいシステムを開発せしめるよう装置製造業者をかりたてる。現在のガラス基板処理装置は一般に約５平方メートルまでの基板を収容するよう構成されている。５平方メートルを越える大きさの基板を収容するよう構成された処理装置はごく近い将来に計画されている。

ガラス基板処理は、一般に基板上にデバイス絶縁層を形成するために、複数の連続的なプロセスにより基板を処理することにより、クラスターツール内で一般に行われる。これらのプロセスの各々は一般に、製造プロセスの単一のステップを行うために構成されるプロセスチャンバ内で行われる。処理ステップの全体のシーケンスを効率的に成し遂げるために、クラスターツールは中央の搬送チャンバに接続される幾つかのプロセスチャンバを含む。プロセスチャンバとロードロックチャンバとの間で基板の搬送を行うために、搬送チャンバ内にはロボットが収容されている。ロードロックチャンバにより、基板は、クラスターツール内の真空環境と工場内のインターフェースの大気圧環境との間で搬送される。そのようなガラス基板処理のためのクラスター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所有である子会社ＡＫＴ社から市販されている。

フラットパネルディスプレイの製造のための基板のサイズが大きくなるにつれ、これらの基板のための製造装置も同様に大きいサイズとなる。従って、真空チャンバの間のスロットの開口部はそのスロットの開口部を通過する基板の大きい幅を収容するためにより広くならなければならないので、１つの真空チャンバ（又はロードロックチャンバ）を他のものから遮断するドア若しくはゲートは、より大きいものとなり、特に、長くなる。より長くなるドアの長さは２つのチャンバ間において、より良好な密閉を得るために技術的な挑戦を課することとなり、それはドアとチャンバの側壁との間のスロット開口部の周りに設けられた弾性密閉部材により維持される。

図１Ａはチャンバ本体１０６において形成され、従来のスリットバルブドア１１０により選択的に密閉される基板の搬送路１０８の部分断面図である。従来のスリットバルブドアは、典型的には、横方向に長い幅を有するアルミでできた平面部材からなっている。閉じるための力は取り付けられたブラケット１０２によりドア１１０の中央部に向かって加えられ、図１Ａ−Ｂに示されるように、硬固な回転シャフト１０４へ加えられる。ドア１１０は（図１Ａに示されるように）搬送路１０８を密閉する位置と搬送路１０８を開放する位置との間でシャフト１０４により結合されたアクチュエータ１１８により、回動する。シール１１６はドア１１０とチャンバ本体１０６との間に設けられる。

良好なチャンバの遮断を得るために、シール１１６に加えられる力は強い。ドア１１０の中央近傍に加えられる高い負荷は、力の矢印１１２により示されるように、ドア１１０の中央近傍では高い負荷となり、ドアの端部近くでは、実質的に、より低い密閉力となる。ドア１１０の全長が、チャンバ本体１０６の壁に設けられたベアリングサポート１１４とドア１１０の中央部分に結合されたブラケット１０２との間で、長くなるにつれ、シャフト１０４は、破線で示されるシャフト１２０に示されるような力を受ける間、歪むかもしれない。ドア１１０が閉じた位置にある間のシャフト１０４の歪みはドアの端部での密閉の状態をより低くする。ドアの端部での低い密閉力は、搬送路１０８を通じて、好ましくない漏れをもたらすかもしれない。

より均一な密閉のために、より堅固なドアを提供するために、ドア及び／又はシャフトはより厚い材料、若しくは、より高い係数を有する材料から製造されるかもしれない。しかしながら、より高い強度の材料は一般に高価であり、より大きいロードロックチャンバが動作中に適切な許容値を有する、より大きい、より強固なドアを収容するために必要とされるかもしれないので、このアプローチはロードロックチャンバのコストを増加せしめることとなる。より大きいロードロックチャンバはチャンバ自体の材料及び製造コストを増加させるとともに、より大きいロードロックの容量を真空排気させるに必要な容量のポンプを必要とするので好ましくない。さらに、一般により大きいロードロックチャンバはより長く排気時間を要するのでシステムのスループットに悪影響を与える。

湾曲したスリットバルブの使用は、これらの問題を解決するために提案され、本件と共に譲渡され、以前に組み込まれた、２００４年６月１４日に出願の「湾曲したスリットバルブドア」と題された出願番号１０／８６７,１００の米国特許出願に記載されている。この湾曲したスリットバルブドアの利用は新しい技術上のチャレンジをもたらす。例えば、スリットバルブの搬送路を密閉するために、平坦なチャンバの壁に対して押さえつける時に、ドアのシーリング表面が平らになるにつれ、湾曲したスリットバルブドアの伸び出る長さの変化によりもたらされる不具合は、ドアの駆動メカニズムの過度な損耗を防ぐために、改善されるべきである。

従って、より改善されたスリットバルブドアの必要とされる。

発明の概要

チャンバ内での基板搬送路を密閉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、チャンバ内の基板搬送路を密閉するための装置は、柔軟性のある結合要素によりアクチュエータに結合された、へこんだ密閉表面を有して伸びるドア部材を含む。

別の実施形態において、真空チャンバ内での基板搬送路を密閉するための装置は、柔軟性のある結合要素によりレバーアームに結合されたへこんだ密閉表面を有して伸びるドア部材を含む。この柔軟性のある結合要素はレバーアームに対するドア部材の横方向の動きを許容するよう構成されている。

さらなる実施形態において、湾曲したスリットバルブドアを駆動機構に接続するための柔軟性のある結合要素は複数の弾力性のあるブッシングを含む。このブッシングは少なくとも２つの平面において、ドアと駆動機構との間での相対的な動きを許容する。一実施形態において、この動きは回転的なものであり、一方、他の実施形態において、この動きは第１の平面においての回転的なものと、第２の平面における回転との間にある。

詳細な説明

本発明は、一般に、広い面積の基板の処理チャンバに用いられるのに特に好適な改善されたスリットバルブドアを提供する。このスリットバルブドアは湾曲した密閉表面及び柔軟性のある結合要素を有し、それはドアの伸び出る長さにおける変化を許容し、これにより回転部品の結合に伴う好ましくないパーティクルの発生を最小化しながら、ドアの駆動メカニズムの寿命を延ばすことができる。本発明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一事業部であるＡＫＴから市販されているもののようなフラットパネル処理システムにおいて用いられるよう以下に説明される。しかしながら、本発明は異なる構成を有する他の型の処理装置における基板搬送路を密閉するためにも有用であることは理解されるべきである。

図２は大きい面積の基板（例えば、約０．１６ｍ^２以上の大きさの平面領域を有するガラス又はポリマーの基板）を処理するために好適なプロセスシステム２５０の一実施形態の平面図である。典型的には、この処理システム２５０はロードロックチャンバ２００により工場のインターフェース２１２に結合される搬送チャンバ２０８を含む。この搬送チャンバ２０８は取り囲む複数のプロセスチャンバ２３２とロードロックチャンバ２００との間で基板を搬送するように設置された少なくとも１つの真空ロボットを有している。プロセスチャンバ２３２は化学的蒸着チャンバ、物理的蒸着チャンバ、計測チャンバ、若しくは熱処理チャンバなどである。典型的には、搬送チャンバ２０８は各々の基板の搬送の後、搬送チャンバ２０８と個々のプロセスチャンバ２３２との間の圧力を調整する必要を取り除くために、一定の真空状態に維持される。

一般に、工場のインターフェース２１２は複数の基板保持カセット２３８及び少なくとも１つの大気下中のロボット２３６を含む。カセット２３８は一般に工場のインターフェース２１２の一端側に形成された複数のベイ２４０に移動可能に設けられる。大気下中のロボット２３６はカセット２３８とロードロックチャンバ２００との間で基板２１０を搬送するようになっている。典型的には、工場のインターフェース２１２は大気下中の圧力と同じ若しくは少し上に維持される。

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は工場のインターフェース２１２と搬送チャンバ２０８との間の搬送路３１６を密閉するようになっているスリットバルブドアアセンブリ３００を含む。本発明の恩恵をこうむるかもしれないロードロックチャンバの一例は、２００３年１０月２０日に出願され、「大面積基板の処理システムのためのロードロックチャンバ」と題された、栗田らによる出願番号６０／５１２,７２７の米国特許仮出願、及び１９９９年１２月１５日に出願され、「デュアル基板ロードロックプロセス装置」と題された栗田らによる出願番号０９／４６４,３６２の米国特許出願に記述されている。本発明のスリットバルブドアアセンブリ３００は他の構成を有するロードロックチャンバとともに用いられるかもしれない。また、このスリットバルブドアアセンブリ３００は搬送チャンバ２０８、処理チャンバ２３２、又は他の真空チャンバに形成された基板ポートを選択的に密閉するために用いられるかもしれない。

図３に示された実施形態において、ロードロックチャンバ２００は真空に密閉しうる水平方向の内部の壁３１４により分離された垂直方向に積み重ねられ、環境的に遮断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。図３に示された実施形態において３つの単一基板搬送チャンバ３２０、３２２、３２４が示されているが、ロードロックチャンバ２００のチャンバ本体３１２は２つ以上の垂直に積み重ねられた基板搬送チャンバを含むかもしれない。例えば、ロードロックチャンバ２００はＮ−１個の水平方向の内部の壁３１４に分離されたＮ個の基板搬送チャンバを含むかもしれない（Ｎは１より大きい整数である）。

基板搬送チャンバ３２０、３２２、３２４は、より高速に真空排気し、排気のサイクルを高めるために各チャンバの容量が最小限とできるように、単一の大きい面積の基板２１０を収容するよう構成されている。図３に示される実施形態において、各基板搬送チャンバ３２０、３２２、３２４は、５平方メートルより大きい又はそれと同じような、約３．７平方メートルより大きい平面表面面積を有する基板を収容するように、約２０００リットルより少ない内部容量、一実施形態においては約１４００リットルより少ない内部容量を有する。異なる大きさの基板を収容するために、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が構成されることも考えられる。

チャンバ本体３１２は第１の側壁３０２、第２の側壁３０４、第３の側壁３０６、底３０８、及び天井３１０を含む。第４の側壁３１８（部分的に図３に示されているが）第３の側壁３０６の反対側である。本体３１２は真空状態のもとで用いられるのに好適な硬い材料から作られている。チャンバ本体３１２はアルミ又は他の公的な材料の単一のブロック（例えば１つの塊）から作られるか、又はモデュール式組立部品から作られる。

基板２１０は第１の基板搬送チャンバ３２０の底３０８及び第２及び第３の基板搬送チャンバ３２２、３２４の底を区切る内部壁３１４の上で、複数の基板サポート３４４により支持される。基板支持体３４４はチャンバ本体３１２と基板が接触しないように、底３０８（又は壁３１４）の上のある高さにおいて基板２１０を支持するよう構成され、位置している。基板支持体３４４は基板の引っ掻き及びコンタミネーションを最小化するよう構成されている。図３に示される実施形態において、基板支持体３４４は丸まった上部の端部３４６を有するステンレスピンである。他の好適な基板支持体は２００３年３月５日に出願された米国特許６５２８７６７、２００１年１０月２７日に出願された出願番号０９／９８２４０６の米国特許出願、及び２００３年２月２７日に出願された出願番号６０／３７６,８５７の米国特許出願に記載されている。

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部容量内での圧力を制御するために、ポンプシステム３４２に接続された、その壁内に形成された少なくとも１つのポート３４０を含む。ポンプシステム３４２は、ポンプシステム３４２が基板搬送チャンバ３２０、３２２、３２４の内の所定の１つを選択的に真空排気若しくはポンプダウンすることができるように、排気、ポンプ及びフローの制御を行う制御部を含む。本発明から恩恵をこうむるようなポンプシステムの一実施形態は２００３年１０月２０日に出願され、「大面積基板の処理システムのためのロードロックチャンバ」と題され、以前に組み込まれた、出願番号６０／５１２７２７の米国特許仮出願に記載されている。

チャンバ本体３１２内で区分けら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を含む。ポート３１６はロードロックチャンバ２００から大きい面積の基板２１０を出し入れするよう構成されている。図３に示される実施形態において、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の反対側におかれる。しかしながら、ポート３１６は選択的に本体３１２の近傍の壁上に置かれるかもしれない。一実施形態において、第１及び第２の基板アクセスポート３１６の幅は、それには限定されないが、少なくとも１３６５ｍｍである。

基板アクセスポート３１６の各々は、搬送チャンバ２０８及び工場のインターフェース２１２の環境から、第１の基板搬送チャンバ３２０を選択的に隔絶するようになっている各々のスリットバルブドアアセンブリ３００により選択的に密閉される。各々の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により開いた位置及び閉じた位置との間で動かされる（１つのアクチュエータ３３０は通常、図３の第４の壁３１８上のチャンバ本体３１２の外側に位置する）。

図４はスリットバルブドアアセンブリ３００のうちの１つに通じるロードロックチャンバ２００の水平方向の断面図である。スリットバルブドアアセンブリ３００はレバーアーム４１３により少なくとも１つの第１のシャフト４０４に接続されたドア部材４０２を含む。第１のシャフト４０４及びレバーアーム４１３は開いた位置及び閉じた位置との間でドア部材４０２を動かすようにアクチュエータ３３０により回動される。図４に示される実施形態において、スリットバルブドアアセンブリ３００はドア部材４０２にレバーアーム４１３により結合された第２のシャフト４０６を含む。チャンバ本体３１２の第３の壁３０６の外部に接続されるよう図示されるように、第２のアクチュエータ４３０はドア部材４０２を動かすために、アクチュエータ３３０と連動して用いられる。第２のアクチュエータ４３０はドア部材４０２を回動するためにアクチュエータ３３０とともに共働する。第１及び第２のアクチュエータ３３０、４３０はシャフト４０４、４０６を回動するための水圧式シリンダ、空気圧式シリンダ、モーター若しくは他のアクチュエータであるかもしれない。

各シャフト４０４、４０６に接続されたレバーアーム４１３は柔軟性のある結合要素４１９によりドア部材４０２に接続されている。柔軟性のある結合部材４１９により、ドア部材４０２は、ドア部材４０２を動かすために用いられるシャフト４０４、４０６若しくは他の部品を束縛することなしに、収縮したり、長さを変えたり、旋回したり、又は、たわむことができる。

一実施形態において、柔軟性のある結合要素４１９は結合部材４５０を含む。結合部材４５０はレバーアーム４１３に対して少なくとも２つの平面内においてドア部材４０２の回動を可能とする。

図５に示される実施形態を参照すると、柔軟性のある結合部材４１９は結合部材４５０、複数の弾力性のあるベアリング４１１、ワッシャースラスト４２１及びスペーサ４２３を含む。結合部材４５０はドア部材４０２をレバーアーム４１３に固着するための適宜な構造のものであり、図５に示される実施形態においてはベルボルト４１０及びナット４１５である。

弾力性のあるブッシング４１１の少なくとも１つはドア部材４０２内に形成されたへこみ部分５３０に設けられる。このへこみ部分５３０はベルボルト４１０がドア部材４０２を貫通するための穴５３２を含む。また、ベルボルト４１０はブッシング４１１の穴５０４を貫通する。ベルボルト４１０の頭部５０２はベルボルト４１０が弾力性のあるブッシング４１１をすり抜けるのを防ぐ。弾力性のあるブッシング４１１の弾性により、ベルボルト４１０はドア部材４０２に対して全方向に旋回する（すなわち、少なくとも２つの平面内、例えばＸ及びＹ軸の周りでの回動する）。

弾力性のあるブッシング４１１はベルボルト４１０の直径より大きい内径５０４を有する。ベルボルト４１０は弾力性のあるブッシング４１１内を横方向に動き、これによりレバーアーム４１３に対するドア部材４０２の横方向の動きを許容する。

また、弾力性のあるブッシング４１１の少なくとも１つはレバーアーム４１３内に形成されたへこみ部分５４０に設けられる。へこみ部分５４０内に形成された穴５４２によりベルボルト４１０はレバーアーム４１３を貫通することができる。図５に図示された実施形態において、２つの弾力性のあるブッシング４１１はレバーアーム４１３内のへこみ部分内のベルボルト４１０の周りに設けられる。ベルボルト４１０内を貫くナット４１５はレバーアーム４１３のへこみ部分内にブッシング４１１を補足する。ナット４１５は、ボルト４１０から、うっかり外れないように他の方法により、ピン止め、又は、ロック、又は、固着されてもよい。一実施形態において、位置決めねじ５１６がボルト４１０にナット４１５を固着するために用いられる。

図５に示される実施形態において、その間にスペーサ４２３を有する２つのブッシング４１１が、ベルボルト４１０上のレバーアーム４１３のへこみ部分に設けられる。ブッシング４１１により、ベルボルト４１０はレバーアーム４１３に対して全方向に旋回（すなわちＸ及びＹ軸の周りでの回動）することができる。ブッシング４１１はベルボルト４１０の直径５１４より大きい大きさの内径５１２を有し、これによりレバーアーム４１３に対するドア部材４０２の横方向の動きを許容する。スペーサ４２３はレバーアーム４１３内に設けられたブッシング４１１内のベルボルト４１０の動きに固さを加える。

スラストワッシャー４２１がドア部材４０２とレバーアーム４１３との間に設けられる。スラストワッシャー４２１はドア部材４０２とレバーアーム４１３との間の摩擦抵抗性を増やすための弾性部材を提供し、これにより、ドア部材４０２の連続する開閉サイクルの間でのチャンバ密閉表面に対するドア部材４０２の方向をほぼ維持する堅牢さと再現性が追加される。

弾力性のあるブッシング４１１はポリマー又はバネの形状の弾力性のある材料から作られる。ポリマの適宜な材料の例はＴＯＲＬＯＮ（商標名）、ＶＩＴＯＮ（商標名）などのポリウレタン、ポリアミドイミド、他の適宜な弾力性のある材料であるかもしれない。ブッシング４１１を含むかもしれない他の弾力性のある部材の例はベルビルスプリングなどの金属又は他の適宜なバネ材料から作られるバネの形状のものを含む。

ブッシング４１１の弾力性のある特性によりレバーアーム４１３及び／又はドア部材４０２に対する角度又は横方向の位置を結合部材４５０が変えうる。ブッシング４１１によりもたらされる動きは、ロードロックチャンバの動作の間、ドア部材４０２の方向性における変化を補償する。例えば、ドア部材４０２の端部が外方向（Ｘ方向）に動くと、チャンバ本体３１６に接触している間ドアは平らであるので、弾力性のあるブッシング４１１はレバーアーム４１３に対して過度な横方向の力を伝えることなく、ベルボルト４１６に対する横方向の動きを許容する。このように、ブッシング４１１は横方向の力の伝搬をほぼ吸収するので、レバーアーム４１３は束縛が発生するような位置にせき立てられない。又、柔軟性のある結合要素４１９は、レバーアーム４１３（又はシャフト４０４、４０６）の束縛し、及び／又は、歪みを与えることなく、ドア部材４０２の（Ｚ軸の周りでの）曲線的な変化を許容し、これにより、損耗を最小化し、潜在的なパーティクルの源を取り除く。さらに、柔軟性のある結合要素４１９により、ドア部材４０２は（Ｘ軸の周りに）旋回し、チャンバ本体と接触して揃うことができる。

再び、図４を参照すると、側壁３０６、３１８はレバーアーム４１３の少なくとも一部分を収容する底に形成されたへこみ部分４１６を含み、これによりチャンバ本体３１６の幅及び内部容積が最小化される。また、各シャフト４０４、４０６は外部アクチュエータアーム４１４によりアクチュエータ３３０、４３０に各々接続される。各アクチュエータアーム４１４およびシャフト４０４、４０６は、その間での回転的なスリップを防止するために、スプライン結合されるか、ザラザラに表面加工されるか、又は他の加工が施される。

シャフト４０４、４０６の各々は、シャフトの回転を許容しながらチャンバ本体３１２の真空の完全性を維持するシールパックアセンブリ４０８を通る。シールパックアセンブリ４０８は一般にチャンバ本体３１２の幅及び内部容積を最小化するために、チャンバ本体３１２の外側に取り付けられる。

図６Ａ−６Ｂは開いた位置及び閉じた位置でのドア部材４０２の断面図である。図６Ａは開いた位置における湾曲したスリットバルブドアを図示する。開いた位置において、ドア部材４０２は曲がっており、弾力性のあるブッシング４１１の歪みがレバーアーム４１３とドア部材４０２との間において第１の方向によりベルボルト４１０を収容する。レバーアーム４１３に接続されたアクチュエータ３３０、４３０が回動し、ドア部材４０２が閉じた位置に回動するにつれ、ドア部材４０２はスリットバルブの搬送路３１６を閉じるためにチャンバ本体に対して押し付けられる。ドア部材４０２が平らになると、レバーアーム４１３に対して柔軟性のある結合要素４１９により結合された端部は外方向に動く。開いた位置及び閉じた位置（例えば湾曲した位置、及び、平らになった位置）でのドア部材４０２の突出部分の長さの差違は図６Ａ−６Ｂに示されるドア部材４０２の端から伸びる仮想的な線６００、６０２の差により図示される。ドア部材４０２の拡張により、ベルボルト４１０の方向性が変化し、レバーアーム４１３に対し、所定の角度に傾く。また、ブッシング４１１は、ドア部材４０２の長さにおける変化を補償するように、ベルボルト４１０が横方向に動くことを許容する。また、柔軟性のある結合要素４１９により、レバーアーム４１３はチャンバ本体３１６を通るシャフト４０４、４０６に対しての方向性においてほぼ変わらないままとなる。湾曲したドア部材４０２が真っ直ぐ伸びることによりもたらされる動きに追加して、ドア部材４０２の表面がチャンバの壁に接触して揃うよう旋回するので、第２の平面における回動もまた、柔軟性のある結合要素４１９により吸収される。

図７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。このシールパックアセンブリ４０８は筺体７０２、内部ベアリング７０４、外側のベアリング７０６、及び１つ以上のシャフトシール７０８を含む。筺体７０２は一般に複数の締結部７１０によりチャンバ本体３１２に結合されている。Ｏ−リング７１２はその間の真空シールをもたらすために、筺体７０２とチャンバ本体３１２との間に設けられる。

筺体７０２はシャフト４０６が筺体７０２を貫通することができるような貫通孔７１４を含む。穴７１４は内側及び外側のベアリング７０４、７０６を受け入れるために座ぐりを各端に有する。リテニングリング７１８によりベアリング７０４、７０６が穴７１４からはみ出すのを防ぐ。ベアリング７０４、７０６はシャフト４０６が回動可能なようにシャフトの周りに圧入され、はまり込む。図７に示される実施形態において、ベアリング７０４、７０６はクロス‐ローラーベアリングである。

１つ以上のシャフトシール７０８が穴７１４に設けられ、第２のシャフト４０６と筺体７０２との間に動的な真空シールをもたらす。図７に示される実施形態において、複数のシャフトシール７０８がスペーサ７１６により分離されて示されている。

第２のシャフト４０６の内部の端７２０はシャフト４０６からアーム４１３への回転運動の伝達を確実ならしめる方法により、レバーアーム４１３に結合される。例えば、レバーアーム４１３はシャフト４０６にはまり込み、回転を確実ならしめるキー表面加工を含む。選択的に、レバーアーム４１３はシャフト４０６にクランプ、ピン止め、圧入、溶接、若しくは接着されてもよい。

図８は、レバーアーム４１３の一実施形態の透視図を図示する。第１のシャフト４０４の外側の端７４０は、第１のシャフト４０４への回転運動として外側のアクチュエータアーム４１４の動きを確実に伝達せしめる態様により、外部のアクチュエータアーム４１４に結合される。第２のシャフト４０６も同様に取り付けられる。例えば、外部のアクチュエータアーム４１４はシャフト４０４とはまり合い、回転を確実ならしめるキー８０２を含む。選択的に外部のアクチュエータアーム４１４はシャフト４０４に係止し、ピン止め、圧入、溶接、又は接着されてもよい。

図９−１０はドア部材４０２の一実施形態の正面図及び平面図を図示する。ドア部材４０２は一般に引き伸ばされたものであり、または、アルミ若しくは適宜な材料から作られる。ドア部材４０２は横方向のサイド９０２、９０４、縦方向のサイド９０６、９０８、シーリング表面９１０及びバックサイド９１２を含む。レバーアーム４１３の各々は、柔軟性のある結合要素４１９により、縦方向のサイド９０６、９０８の近傍のドア部材４０２のバックサイド９１２の両端に結合される。一実施形態において、ドア部材４０２は四角形であり、縦方向のサイド９０６、９０８の間に少なくとも１２６０ｍｍの幅を有する。ドア部材４０２は異なるサイズの基板を収容するためにより長い、若しくは、より短い幅であるかもしれない。

シールグランド９１４はサイド９０２、９０４、９０６、９０８の内側の密閉表面９１０において形成される。シールグランド９１４はチャンバ本体３１２に開いた基板アクセスポート３１６を覆うドア部材４０２の中央部分を取り囲む。シール９１６はシールグランド９１４内に設けられ、チャンバ本体３１６に対してドア部材４０２を密封する。シール９１６は一般にアクチュエータ３３０、４３０により圧縮されたときに、ドア部材４０２とチャンバ本体３１６との間の接触を防止するよう構成されている。一実施形態においてシール９１６はフルオロポリマ若しくは他の好適な材料から作られるＯ−リングを含む。他のシール材料の例はフルオロカーボン（ｆｋｍ）若しくはパーフルオロエラストマー（ｆｆｋｍ）、ニトリルラバー（ｎｄｒ）及びシリコンを含む。シール９１６及びシールグランド９１４は選択的にチャンバ本体３１６の上に設けられることも考えられる。

ドア部材４０２の少なくともシーリング表面９１０は横方向のサイド９０６、９０８に接続する横方向のライン１００２に対して曲がっている。横方向のライン１００２は、ドア部材４０２が密封するチャンバ本体３１６の密閉表面１０１により定義される仮想的なライン１０００に平行である。密閉表面１０１２及びドア部材４０２は、明確化のために、図１０に、誇張された間隔をとった関係に示されている。また、仮想的なラインはシャフト４０４、４０６に並行であり、縦方向のサイド９０６、９０８に垂直である。図１０に示された実施形態において、密閉表面９１０はライン１０００に対して出張った形である。その結果、ドア部材４０２が閉じられた時、密閉表面９１０の中央は最初にチャンバ本体３１２に接触し、これによりドア部材４０２内にバネ力が形成される。

動作において、縦方向のサイド９０６、９０８に設けられたレバーアーム４１３に接続されたアクチュエータ３３０、４３０によりドア部材４０２は回動し閉じる。アクチュエータ３３０、４３０による湾曲したドアへのローディング力は図１１において矢印１１０２により示される。ドアが回転して閉じると、弾力性のあるブッシング４１１によりベルボルト４１０が横方向に動き、これによりレバーアーム４１３に対する長手方向の動きが可能となる。ドア部材４０２の湾曲により、ドア部材４０２の中央は、まずチャンバ本体３１２に接触する。アクチュエータ３３０、４３０の力により。ドア部材４０２が平らとなるので、ドア部材４０２の湾曲はドア部材４０２の中央領域におけるシール９１６を増加せしめるバネ力を生成する。ドア部材４０２のバネ力に起因する負荷は図１１において矢印１１０４により示される。アクチュエータ３３０、４３０による、高いドア端部での負荷の組み合わせは、ドア部材４０２の中央部分のバネ力によりオフセットされ、基板アクセスポート３１６の周りを均一に押圧し、密閉９１６が行われる。組み合わされた負荷１１０２、１１０４の合計は図１１において矢印１１０６により示される。アクチュエータによる組み合わされた力及びドア部材４０２により生成されるバネ力の下、平らになった密閉面９１０はチャンバ本体３１２へと通じる搬送路の周りで均一なシール９１６をもたらし、これにより搬送路の周辺周りにおいて均一で信頼性のある真空がもたらされ、その一方でシールの寿命を増加せしめる。密閉面９１０の湾曲の程度は所定のドアの形状及び所要の真空条件のためのはり偏向分析により決定される。

さらに、第１及び第２のシャフト４０４、４０６はドア部材４０２及びロードロックチャンバ２００の幅に対して短いので、シャフトの歪みは小さく、これによりアクチュエータ３３０、４３０からドア部材４０２への力のより効率的な伝達が可能となる。また、より短いシャフト４０４、４０６により、より小さい径のシャフトが用いられうり、これにより、堅固さのためにより大きい径を必要とする長いシャフト及びそれに関連するより大きい大きさのハードウェアに伴うコストを低減する。さらに、内部のアクチュエータアーム４１２はチャンバ本体３１６に形成されたへこみ部分４１６に設けられるので、ロードロックチャンバ２００の幅及び内部の容積は所定の基板アクセスポートの幅のために最小化され、それは効果的にロードロックチャンバ２００を製造するコストを低減し、動作中に排気及びポンプダウンするに必要なロードロックチャンバ２００の容積を低減することによりスループットを増加する。

図１２はロードロックチャンバ１２００の他の実施形態の部分断面図である。このロードロックチャンバ１２００は、ドア部材４０２の端の反対に接続されたアクチュエータ１２０２、１２０４がチャンバ本体１２１２の内部に設けられている点を除き、上述に記述されたロードロックチャンバとほぼ同様のものである。

本発明のより好ましい実施形態に基づいて上述の説明がなされてきたが、本発明の他の、及び、更なる実施形態が本発明の基本範囲を逸脱することなく成し得、その範囲は添付の特許請求の範囲により決定される。

本発明の上記に引用した特長が達成され、詳細に理解されるように、上記に短く要約されるような本発明の、より詳細な説明が添付の図面により図示される実施形態を参照してなされる。
従来のスリットバルブドアにより選択的に密閉される基板搬送路を有するチャンバ本体の部分断面図である。 チャンバ本体が取り除かれた状態での、図１Ａのドアアクチュエータ及び従来のスリットバルブドアの側面図である。 本発明のロードロックチャンバを有する大きいサイズの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２中の線３−３に沿ってロードロックチャンバを切断した断面図である。 図３の線４−４に沿ってロードロックチャンバを切断した断面図である。 柔軟性のある結合アセンブリの一実施形態の断面図である。 開放された位置における湾曲したスリットバルブの一実施形態の断面図である。 回動され閉じられた湾曲したスリットバルブドアの一実施形態の断面図である。 図４の線５‐５に沿って切り取られ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２の一実施形態の一実施形態の部分側面図である。 〜 ドア部材の一実施形態の正面図及び平面図である。 ドア部材上の密閉力を示す概念図である。 一実施形態の他の実施形態の部分断面図である。

理解を容易にするために、図に共通する同等な要素を示すために、同じ参照番号が可能な場合には用いられている。一実施形態の要素及び特徴は更なる引用なくして他の実施形態において効果的に組み込まれうることが考えられる。

しかしながら、添付の図面は本発明の例示的な実施形態のみを図示し、従って発明の範囲を制限するものと考えられるべきではなく、本発明は同等の効果を有する他の実施形態をも許容するものである。

Claims (20)

1. 第１の基板搬送ポートを有するチャンバ本体と、
   前記第１の基板搬送ポートを選択的に密閉するために位置することが可能なように湾曲した密閉力を有するドア部材と、
   レバーアームと、
   前記レバーアームを前記スリットバルブドアに結合し、前記レバーアームに対する前記ドアの横方向の動きを可能ならしめるよう構成された柔軟性のある結合要素とを含むチャンバ。
2. 前記柔軟性のある結合要素はさらに、
   少なくとも第１の弾力性のあるブッシングと、
   前記ブッシング、ドア部材、及び前記レバーアームを貫通する結合部材とを含む請求項１記載のチャンバ。
3. 前記柔軟性のある結合要素はさらに、
   前記結合部材が貫通する第２の弾力性のあるブッシングを含み、前記第１及び第２の弾力性のあるブッシングはレバーアームにより離間されている請求項２記載のチャンバ。
4. 前記柔軟性のある結合部材はさらに、
   前記結合部材が貫通し、前記第２の弾力性のあるブッシングの近傍に位置する第３の弾力性のあるブッシングを含む請求項３記載のチャンバ。
5. 前記第２の弾力性のあるブッシング及び前記第３の弾力性のあるブッシングはスペーサにより離間されている請求項４記載のチャンバ。
6. 前記柔軟性のある結合要素はさらに、
   前記ドア部材の一端に形成された第１の穴及び前記レバーアームに形成された第２の穴を貫通するボルトと、
   前記ボルトの周りに設けられ、前記ドア部材により前記レバーアームから離間された第１の弾力性のあるブッシングと、
   前記ボルトの周りに設けられ、前記レバーアームにより前記部材から離間された第２の弾力性のあるブッシングとを含む請求項１記載のチャンバ。
7. 前記レバーアームと前記ドア部材との間の設けられたスペーサをさらに含む請求項６記載のチャンバ。
8. 前記レバーアームはさらに、
   へこみ部分を有し、前記第２の弾力性のあるブッシングは前記へこみ部分に設けられている請求項６記載のチャンバ。
9. 前記柔軟性のある結合要素はさらに、
   ２つの平面内において、前記レバーアームに対して前記ドア部材の動作を可能ならしめる態様において、前記ドア部材及び前記レバーアームに結合する結合部材を含む請求項１記載のチャンバ。
10. 前記チャンバ本体を貫き、前記レバーアームに結合されたシャフトと、
    前記シャフトに作動的に結合されるアクチュエータをさらに含む請求項１記載のチャンバ。
11. 前記レバーアームはさらに、
    前記チャンバ本体を貫く第１のシャフトに接続する第１の端と、
    前記柔軟性のある結合要素により前記ドア部材の第１の端に結合された第２の端とを含む請求項１記載のチャンバ。
12. 第２の柔軟性のある結合要素と、
    前記チャンバ本体を貫く第２のシャフトに結合された第１の端と前記第２の柔軟性のある結合要素により前記スリットバルブドア部材の第２の端に結合された第２の端を有する第２のレバーアームとをさらに含む請求項１１記載のチャンバ。
13. 前記チャンバ本体はさらに複数の積み重ねられた単一基板の搬送チャンバを含む請求項１記載のチャンバ。
14. 少なくとも第１の基板搬送ポートを有するチャンバ本体と、
    前記基板搬送ポートを選択的に密閉するように位置可能な湾曲した密閉力を有するスリットバルブドアと、
    レバーアームと、
    前記レバーアームを前記スリットバルブドアに接続し、２つの軸の周りで前記レバーアームに対して前記ドアの回動を許容するよう構成された柔軟性のある結合要素とを含む基板真空処理システムに用いられるチャンバ。
15. 前記チャンバは化学的蒸着チャンバ、ロードロックチャンバ、計測チャンバ、熱処理チャンバ、若しくは物理的蒸着チャンバ、ロードロックチャンバ、基板搬送チャンバ、又は真空チャンバの内の１つである請求項１４記載のチャンバ。
16. 前記柔軟性のある結合要素はさらに、
    前記レバーアームに対して前記ドア部材の横方向の動きを許容する態様により、前記スリットバルブドア及び前記レバーアームを結合する結合要素を含む請求項１４記載のチャンバ。
17. 第１の基板搬送ポート及び少なくとも１つの第２の基板搬送ポートを有するチャンバ本体と、
    前記第１の基板搬送ポートを選択的に密閉するよう位置可能な湾曲した密閉力を有するドア部材と、
    レバーアームと、
    前記レバーアームに対して、前記ドア部材の横方向及び回転方向の動きを許容する態様により、前記レバーアームを前記ドア部材に接続する結合要素とを含むロードロックチャンバ。
18. 前記結合要素が貫通する複数の弾力性のあるブッシングをさらに含む請求項１７記載のロードロックチャンバ。
19. 前記弾力性のあるブッシングの少なくとも１つはポリマーをさらに含む請求項１７記載のロードロックチャンバ。
20. 前記弾力性のあるブッシングの内の少なくとも１つはスプリング形状をさらに含む請求項１７記載のロードロックチャンバ。

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