TW202100897A - 槽閥及包含其之基板加工裝置 - Google Patents

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梁根壽
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Abstract

本發明揭露一種槽閥。槽閥包含用以開啟或關閉形成於腔室之側壁之開口的閘板、容置於腔室之側壁中且用以在水平方向上來回移動閘板的驅動單元，以及連接閘板於驅動單元的軸。閘板藉由驅動單元之密封操作位於與腔室之內表面相同的平面。

Description

槽閥及包含其之基板加工裝置
本申請案主張於2019年6月17日提交之韓國專利申請第10-2019-0071491的權益，所述申請案透過引用結合於本文中，如同在本文中完全闡述。
本發明實施例係關於槽閥與包含其之基板加工裝置。
一般而言，用於製造半導體設備之半導體製造裝置包含處理室、負載鎖定室（load lock chamber）及傳送室。處理室用以加工多個基板。負載鎖定室用以在真空狀態及大氣壓力狀態之間轉換。傳送室用以在處理室與負載鎖定室之間取回或運送基板。於處理室、負載鎖定室及傳送室之間設置槽閥作為通道。
圖1係使用一般槽閥來組裝半導體製造設備的結構示意圖。
參照圖1，一般槽閥30裝設於處理室10與傳送室20之間，所述處理室10與傳送室20分別包含：形成為穿過各自之隔牆的基板傳送通道11與21。一般槽閥30包含水平驅動單元31、分別連接於水平驅動單元31之一端及相對端的多個板32、用以使多個板32向上或向下移動的垂直驅動單元33、分別與多個板32各自之一側表面耦合的O型環34，以及容置上述組件的外殼35。
在基板S傳送至處於基板傳送通道11與21開啟之狀態的處理室10之內部時，進行基板加工製程。此時，需要關閉基板傳送通道11與21以將處理室10抽真空。在藉由垂直驅動單元33將多個板32往上移動至預設高度的狀態下，水平驅動單元31將多個板32分別壓至外殼35之相對兩側表面以關閉基板傳送通道11與21。處理室10之內部藉由O型環34維持在真空狀態。
然而，由於上述一般槽閥30為了關閉形成為穿過處理室10之隔牆的基板傳送通道11而與處理室10之外部耦合，故在基板傳送通道11中形成有對應於處理室10與槽閥30之隔牆之厚度的一虛設空間40。此虛設空間40造成處理室10內空間不對稱，因此在基板加工製程時會擾動氣流及／或電漿，導致薄膜之異常沉積。
此外，在基板加工製程中製造出的粒子50會聚積於虛設空間40且被傳送至所運送的基板S，導致不良品產生。為了防止此種情況，需要清潔虛設空間40。然而，在此種情況下，需要暫時停止處理室10的運轉。據此，設備的運轉率降低，導致生產率變差。
再者，處理室10之內部藉由分別與多個板32各自之一側表面耦合之O型環34來維持在真空狀態。然而，在電漿態下的氣體電荷會聚集於經密封的處理室10並防止逸散至外部。因此，會因電漿而發生異常放電現象。
本發明實施例係關於基板加工裝置，其藉由將槽閥安裝於腔室之一側壁中來防止腔室的空間不對稱，並藉由將密封件置於其間來防止由電漿所致之異常放電。
然而，實施例所要完成之目的並不受限於上述目的，自以下描述中，實施例所屬領域的技術人員將清楚明白其他未提及之目的。
根據一實施例，槽閥可包含：閘板，用以開啟或關閉形成於腔室之側壁的開口；驅動單元，容置於腔室之側壁中，所述驅動單元用以在水平方向上來回移動閘板；以及軸，連接閘板於驅動單元。閘板可藉由驅動單元之密封操作位於與腔室之內表面相同的平面。
閘板可包含：第一閘板，設置於腔室內，以及第二閘板，設置於第一閘板相反側。
槽閥可更包含：外殼，形成於腔室之外部以容置第二閘板，且具有形成於該外殼之至少一側的入口。第一閘板與第二閘板可在相反方向上受到驅動。
或者第二閘板可設置於腔室之側壁，並且第一閘板與第二閘板可在相同方向上受到驅動。
軸可包含：第一軸，連接於第一閘板，以及第二軸，連接於第二閘板，並且第一軸與第二軸可具有不同的長度。
根據另一實施例，基板加工裝置可包含：腔室，具有形成於該腔室之至少一側壁的開口，以及槽閥，安裝於腔室之至少一側壁中。槽閥可包含：閘板，用以選擇性開啟或關閉開口；驅動單元，容置於至少一側壁中，所述驅動單元用以在第一方向上升高或下降，且所述驅動單元所述驅動單元用以在垂直於第一方向之第二方向上來回移動閘板；以及軸，連接閘板於驅動單元。閘板可藉由驅動單元之密封操作位於與腔室之內表面相同的平面。
至少一側壁可包含階梯部，所述階梯部沿開口之外周形成且在第二方向上凹陷成階梯狀。在軸藉由密封操作移入驅動單元時，閘板之一表面可被帶至接觸階梯部，且形成於該表面相反側的閘板之相反側表面可位於與側壁之內表面相同的平面。
閘板可具有對應於階梯部之寬度的寬度。
基板加工裝置可更包含：密封件，置於閘板與至少一側壁之間。
至少一側壁可包含：接收部，形成為使驅動單元嵌設於其中；以及凹部，形成於接收部與腔室之內表面之間以接收軸。凹部可具有對應於軸之形狀的形狀。
應當理解本揭露內容中之前面一般描述與以下詳細描述皆為用於示例與說明者，並且旨在提供對所主張之揭露內容的進一步解釋。
以下將參照圖式詳細描述。本發明所揭露的內容可有各種修改與替代形式，其具體實施例透過示例之方式揭示於圖示，並在說明書中進行詳細說明。然而，本發明不應被解釋為受限於所闡述之實施例，反之，本發明旨在涵蓋所有落於實施例之精神與範圍的修改、同等形式與替代形式。
可理解儘管可使用術語「第一」、「第二」等來描述各種元件，但此等元件不應被解釋為受限於此等術語者。此外，相關之術語例如「上、上部或上方」以及「下、下部或下方」僅用於區分一主體或元件與另一主體或元件，而無須對主體或元件要求或涉及任何物理或邏輯上的關係或次序。
使用於以下描述的術語僅用於描述具體實施例，並無意限制本發明。除非在上下文中以單數表達者明顯不同，否則單數之表達包含複數之意義。
以下參照圖式來描述根據實施例之基板加工裝置。
圖2係根據本發明之一實施例之在藉由槽閥開啟開口之狀態下之基板加工裝置的局部剖面圖
參照圖2，根據一實施例之基板加工裝置1000A可包含處理室100與安裝於處理室100之至少一側壁110中的槽閥200。
處理室100可於其中具有用於進行一系列單元製程（為便於描述，以下稱為「基板加工製程」）例如沉積、照光（photo）與蝕刻製程的反應空間，以對所傳送之基板進行加工。反應空間可藉由以側壁110圍繞而成，所述側壁110形成為包含內表面110a與外表面110b的雙重結構。
處理室100之一側壁110可包含：形成於側壁110中作為基板傳送通道的開口OP、以接收安裝於其中之槽閥200的接收部111，以及以內徑往側壁110之內表面110a增加之方式沿開口OP之外周形成為樓梯形狀的階梯部112。
槽閥200可包含起重裝置210、開／關裝置230與外殼250，所述外殼250設置於處理室100之外部，以容置開／關裝置230的至少一組件。
起重裝置210可包含第一驅動單元211、挺桿212與波紋管213。第一驅動單元211安裝於處理室100之外部以在第一方向上向上或向下移動開／關裝置230。挺桿212連接第一驅動單元211於開／關裝置230。波紋管213氣密圍繞挺桿212暴露於處理室100之外部部分。
第一驅動單元211可以氣動式、液壓式或電動線性制動器來實施，且可沿一軸受到驅動。第一驅動單元211可將動力傳往挺桿212，以使開／關裝置230在第一方向上往上或往下移動。
挺桿212可藉由第一驅動單元211來壓縮或延展，可插入形成於處理室100之下側壁120的通孔H，且可向上或向下移動。通孔H可形成為在第一方向上與形成於處理室100之側壁110的開口OP重疊，並自接收部111之至少一區域向下延伸。
波紋管213可設置於處理室100之外部，且可置於處理室100與第一驅動單元211之間以密封通孔H。處理室100之內部可透過波紋管213來與外部隔離，從而可維持在加工時所需之真空狀態。
開／關裝置230可包含：用於選擇性開啟或關閉開口OP的閘板231、容置於處理室100之側壁110內以在與第一方向垂直之第二方向上來回移動閘板231的第二驅動單元232，以及連接閘板231於第二驅動單元232的軸233。
閘板231可包含分別連接於第二驅動單元232之一端與相對端的第一閘板231a與第二閘板231b。第一及第二閘板231a及231b可彼此平行且彼此間隔開，且可分別具有對應於形成於處理室100之側壁110之開口OP的形狀。
在此情況下，第一閘板231a可設置於處理室100內，而第二閘板231b可設置於外殼250內。在開／關裝置230已透過起重裝置210向上移動的狀態下，第一及第二閘板231a及231b可透過第二驅動單元232之推拉操作往相反方向受到驅動，藉此開啟或關閉開口OP。
第一閘板231a之寬度w1可形成為對應於階梯部112之寬度w2。於此，階梯部112之寬度w2可為階梯部112之厚度，所述階梯部112沿開口OP之外周形成且在第二方向上凹陷成階梯狀。第一閘板231a與階梯部112之寬度可以彼此相同為佳（w1＝w2）。
第二驅動單元232可設置於接收部111，所述接收部111形成於處理室100之側壁110中之開口OP之底部。第二驅動單元232可包含：連接於起重裝置210並提供動力以使第一及第二閘板231a及231b透過起重裝置210之推拉操作在第二方向上以線性方式來回移動的圓柱體232a，以及連接於圓柱體232a之一表面與相反側表面以引導第一及第二閘板231a及231b移動的導引件對232b。
軸233可包含：一端連接於第一閘板231a且相對端連接於第二驅動單元232的第一軸233a，以及一端連接於第二驅動單元232且相對端連接於第二閘板231b的第二軸233b。第一及第二軸233a及233b可藉由導引件對232b分別與第一及第二閘板231a及231b的中心軸對齊，且可向左或向右移動。
第一及第二軸233a及233b之長度可定為不同。舉例而言，第一軸233a之長度d1可定為大於或小於第二軸233b之長度d2。然而，其僅為示例，並且第一及第二軸233a及233b之長度可依形成於處理室100之側壁110之接收部111的寬度及位置而定為彼此相等。
外殼250設置於處理室100之外部，以容置係為開／關裝置230之組件的第二閘板231b與第二軸233b。外殼250可具有多個入口，例如第一入口251及第二入口252，第一入口251形成為穿過靠近處理室100之外殼250之一側，第二入口252形成為穿過靠近傳送室（未繪示）之外殼250之另一側。第一入口251及第二入口252可作為基板傳送通道。
第一入口251及第二入口252可彼此相對設置，並且可形成為彼此具有不同的開口面積。舉例而言，靠近處理室100之第一入口251的開口面積可形成為大於靠近傳送室（未繪示）之第二入口252的開口面積。其原因在於，第一入口252之底部對應於在開／關裝置230下降至最低水平時第二軸233b所置放之最大值，第二入口252之底部對應於在開／關裝置230下降至最低水平時防止第二閘板231b之末端干擾設置於傳送室（未繪示）內的傳送裝置（例如機械手臂或類似於其者）之最小值，且第一入口252之底部位於較第二入口252之底部低的位置。
此外，密封件270可置於閘板231與處理室100之側壁110之間。
密封件270可藉由將導電材料應用於例如為O型環之具有密封功能之構件來形成。密封件270可安裝於「閘板231之一表面之一邊緣上」或者「在接觸閘板231之一表面之側壁110中的階梯部112上」之至少一者。
參照圖2中之區域A，鳩尾狀之溝290a可形成於面對開口OP之第二閘板231b之一表面之邊緣，且密封件270可嵌合於溝290a。
參照圖2中之區域B，鳩尾狀之溝290b可形成於接觸第一閘板231a表面的側壁110之階梯部112，且密封件270可嵌合於溝290b。
然而，上述密封件270的安裝位置僅為示例。溝290b可比照圖2中之區域A形成於第一閘板231a之一表面之邊緣，或者溝290a可比照圖2中之區域B形成於第一入口252之外周，且密封件270可分別嵌合於溝290a及290b。
在開口OP被閘板231關閉時，密封件270可用於維持處理室100中的內部壓力，阻止氣體引入槽閥200，並誘導離子激發至電漿態，使離子透過與處理室100之側壁形成等電位而逸散之地線（未繪示）。亦即，密封件270不僅可起到將處理室100之內部密封的作用，還可防止處理室100中的異常放電或電弧現象。
以下參照圖3描述將形成於處理室100之開口OP密封的操作。
圖3係圖2所示之實施例之在藉由槽閥關閉開口之狀態下之基板加工裝置的局部剖面圖。
參照圖3，以虛線表示之開／關裝置230的狀態係已藉由起重裝置210向上移動至預設高度的狀態，並且以實線表示之開／關裝置230的狀態係藉由開／關裝置230關閉形成於處理室100之開口OP的狀態。
槽閥200可為了傳送基板而開啟開口OP（參照圖2），且可為了進行基板加工製程而關閉開口OP（參照圖3）。
如圖2所示，起重裝置210可使軸233移至最低位置以使閘板231在第二方向上不與鄰近傳送室（未繪示）之外殼250中的第二入口252重疊，進而開啟開口OP。因此，基板可穿過開口OP而在傳送室（未繪示）與處理室100之間傳送。凹部（未繪示）可形成在形成於處理室100之側壁110的接收部111與階梯部112之間，以在開／關裝置230下降時使軸233置放於凹部。將參照圖5於後描述之。
在已將基板傳送至處理室100之內部時，槽閥200可關閉開口OP以使基板加工製程在反應空間內進行。
具體而言，起重裝置210向上移動開／關裝置230使軸233位於最高位置，以使閘板231之端部在第二方向上與處理室100的階梯部112重疊。挺桿212可接收來自第一驅動單元211之動力，從而在第一方向上延展至預設高度。於此，所述預設高度係自軸233之最低位置至其最高位置的距離。
在開／關裝置230已向上移動的狀態下，第一及第二軸233a及233b可透過第二驅動單元232之拉動操作在第二方向上移入第二驅動單元232，從而關閉開口OP。
此時，第一閘板231a可被帶至直接接觸處理室100之階梯部112而置放於其上。第二閘板231b可被帶至均勻接觸第一入口252之外周。第一及第二閘板231a及231b可在相反方向上受到驅動。
因此，由於第一及第二閘板231a及231b藉由第二驅動單元232之拉動操作被帶至均勻接觸開口OP以及第一入口252之外周，故正壓與負壓可彼此抵消，因此可在不對操作零件施加過大壓力的情況下穩定關閉開口OP。
此時，第一閘板231a之一表面可被帶至接觸處理室100之階梯部112以置放於其上，並且第一閘板231a之相反側表面可位於與處理室100之側壁110之內表面110a相同的平面。據此，處理室100中的反應空間可為空間對稱，因此在基板加工製程時不會擾動氣流及／或電漿。如此，可防止薄膜之異常沉積並且可改善產量及產品品質。
不同於圖1所示之構造，獨立之虛設空間並未形成於處理室100之開口OP中。因此，可防止由粒子之聚積所致之設備的運轉率之降低並使產品生產率最大化。
此外，處理室100可氣密密封，並且可藉由設置於第一閘板231a與處理室100之側壁110接觸之位置的密封件270來維持其內部壓力。因此，可阻斷氣體往槽閥200之流入，從而防止槽閥200之腐蝕。
在基板加工製程完成時，槽閥200可再次開啟開口OP以將基板傳送至處理室100之外部，並且可以與上述關閉操作相反之順序進行開啟操作。
開／關裝置230可以下述方式操作：藉由第二驅動單元232之推動操作使第一及第二軸233a及233b在第二方向上移出第二驅動單元232。起重裝置210可以下述方式操作：使挺桿212在第一方向上壓縮至預設高度，藉此開／關裝置230可下降。
圖4係根據本發明之一實施例之傳送室與基板加工裝置耦合之結構的剖面示意圖；
參照圖4，傳送室2000可與基板加工裝置1000A之一側耦合，並且基板S可為設置於傳送室2000內之傳送裝置2500所握持而傳送至處理室100之內部。
於處理室100中可設置有噴淋頭130以及基座140，所述噴淋頭130具有多個注入孔130，所述基座140與噴淋頭130相對設置且其間具有一預設間隔，且所述基座140用以供基板S可置放於其上。將用於基板加工製程之氣體供給至反應空間的氣體供給裝置300以及將射頻（Radio-Frequency，RF）電源供於噴淋頭130的電漿產生裝置400可設置於處理室100之外部並可與處理室100連接。
在形成於處理室100之側壁110的開口OP藉由槽閥200關閉時，基板加工裝置1000A可在處理室100中的反應空間內進行基板加工製程。在氣體自氣體供給裝置300導入噴淋頭130且電漿產生裝置400連接於噴淋頭130時，氣體可透過RF電源被激發（excited or ignited）成電漿態，並且激發成電漿態的氣體或離子可透過形成於噴淋頭130的多個注入孔噴灑至基板S上，藉此進行沉積、照光與蝕刻製程。
在基板加工裝置1000A中，閘板231之一表面因密封件270而可與形成於開口OP之外周的階梯部112氣密接觸。因此，處理室100之內部可在加工壓力狀態下維持恆定，並且可防止由電漿所致之異常放電或電弧。在具有導電性的密封件270置於閘板231與處理室100之側壁110之間時，閘板231與處理室100之側壁110可彼此電性連通且彼此形成等電位，並且聚集於處理室100中之激發成電漿態的離子之電荷可透過密封件270而逸散至地線450。
此外，在基板加工裝置1000A中，閘板231之相反側表面可位於與處理室100之側壁110之內表面110a相同的平面。因此，可防止處理室100的空間不對稱，可防止由氣流之擾動及／或電漿所致之異常沉積，且可改善產量及產品品質。在藉由槽閥200關閉開口OP時，在噴淋頭130與基座140之間的反應空間可變為對稱，因此，進行加工所需之電漿態氣體可均勻供給至基板S上。此外，不同於圖1所示之通用槽閥30，由於獨立之虛設空間並未形成於處理室100之開口OP中，故能夠防止由粒子之聚積所致之設備的運轉率之降低並使產品生產率最大化。
圖5係圖4所示之區域C的放大立體示意圖。
參照圖5，第一軸233a可設置於導引件對232b中之一者之一表面，且第二軸233b可設置於導引件對232b中之另一者之相反側表面。第一及第二軸233a及233b各自可包含在與第一及第二方向相交之第三方向上彼此間隔開的多個軸。
凹部113可形成於處理室100之側壁110中並位在接收部111之左側和右側，以接收或置放第一及第二軸233a及233b於其中。凹部113可形成於「側壁110之內表面110a與接收部111之間的位置（或在階梯部112與接收部111之間的位置）」或者「側壁110之外表面110b與接收部111之間的位置」之至少一者。
凹部113可包含在第三方向上彼此間隔開以對應於第一及第二軸233a及233b的多個溝，並且各個溝可具有對應於第一及第二軸233a及233b中對應之一者的形狀。
凹部113之深度可大於或等於軸233之外徑。據此，在開／關裝置230已下降的狀態下，軸233可插入或接收至處理室100之側壁110中。
因此，在凹部113形成於位在接收部111相對側之側壁110之內表面110a與外表面110b之間時，可將槽閥200安裝至側壁110中，同時維持下側壁120之厚度而無須改變之。
以下參照圖6及圖7描述根據本發明之另一實施例的基板加工裝置1000B。
不同於圖2及圖3所示之基板加工裝置1000A，圖6及圖7所示之基板加工裝置1000B可具有下述結構：槽閥200之所有組件皆安裝於處理室100之一側壁110中並省略外殼250。為了避免重複敘述，主要描述與圖2至圖4所示之基板加工裝置1000A不同之處，且相同的組件將由相同的參考標號來表示。
圖6係根據本發明之另一實施例之在藉由槽閥開啟開口之狀態下之基板加工裝置的局部剖面圖
參照圖6，根據另一實施例之基板加工裝置1000B可包含處理室100與槽閥200，所述槽閥200安裝於處理室100之至少一側壁110中且設置有起重裝置210與開／關裝置230。
處理室100之側壁110可包含：形成於側壁110中作為基板傳送通道的開口OP、安裝於側壁110中以接收槽閥200的接收部111，以及以內徑往側壁110之內表面110a增加之方式沿開口OP之外周形成為樓梯形狀的階梯部112。
接收部111可包含：凹陷形成於開口OP之底部的第一接收部111a，以及凹陷形成於開口OP之頂部的第二接收部111b。第一及第二接收部111a及111b分別可形成為具有在開口OP開啟或關閉之狀態下能接收開／關裝置230的尺寸。
起重裝置210可包含：安裝於處理室100之外部以在第一方向上向上或向下移動開／關裝置230的第一驅動單元211、連接第一驅動單元211於開／關裝置230的挺桿212，以及氣密圍繞挺桿212暴露於處理室100之外部部分的波紋管213。
開／關裝置230可包含：用於選擇性開啟或關閉開口OP的閘板231、容置於處理室100之側壁110內以在與第一方向垂直之第二方向上來回移動閘板231的第二驅動單元232，以及連接閘板231於第二驅動單元232的軸233。
閘板231可包含設置於處理室100中之反應空間的第一閘板231a以及設置於處理室100之側壁110（例如接收部111）的第二閘板231b。在開／關裝置230已透過起重裝置210向上移動的狀態下，第一及第二閘板231a及231b可透過第二驅動單元232之推拉操作往相同方向受到驅動，藉此開啟或關閉開口OP。
第一閘板231a之寬度w1可以形成為對應於階梯部112之寬度w2。於此，階梯部112之寬度w2可為階梯部112之厚度，所述階梯部112沿開口OP之外周形成且在第二方向上凹陷成階梯狀。第一閘板231a與階梯部112之寬度以彼此相同為佳（w1＝w2）。
第二驅動單元232可設置於形成於處理室100的接收部111。第二驅動單元232可包含：連接於起重裝置210並提供動力以使第一及第二閘板231a及231b透過起重裝置210之推拉操作在第二方向上以線性方式來回移動的圓柱體232a，以及連接於圓柱體232a之一表面與相反側表面以引導第一及第二閘板231a及231b移動的導引件對232b。
軸233可包含：一端連接於第一閘板231a且相對端連接於第二驅動單元232的第一軸233a，以及一端連接於第二驅動單元232且相對端連接於第二閘板231b的第二軸233b。第一及第二軸233a及233b之長度可定為不同。舉例而言，第一軸233a之長度d1可定為小於或大於第二軸233b之長度d2。然而，其僅為示例，並且第一及第二軸233a及233b之長度可依形成於處理室100之側壁110之接收部111的寬度及位置而定為彼此相等。
此外，密封件270可置於閘板231與處理室100之側壁110之間。密封件270可安裝於「閘板231之一表面之一邊緣上」或者「接觸閘板231之一表面的側壁110上」之至少一者。
以下參照圖7描述將形成於處理室100之開口OP密封的操作。
圖7係根據本發明之另一實施例之在藉由槽閥關閉開口之狀態下之基板加工裝置的局部剖面圖。
參照圖7，以虛線表示之開／關裝置230的狀態係已藉由起重裝置210向上移動至預設高度的狀態，並且以實線表示之開／關裝置230的狀態係藉由開／關裝置230關閉形成於處理室100之開口OP的狀態。
槽閥200可為了傳送基板而開啟開口OP（參照圖6），且可為了進行基板加工製程而關閉開口OP（參照圖7）。
如圖6所示，在起重裝置210已將開／關裝置230向下移動的狀態下，起重裝置210可使軸233移至最低位置以使閘板231之末端不干擾設置於傳送室（未繪示）之傳送裝置，進而開啟開口OP。因此，基板可在傳送室（未繪示）與處理室100之間傳送。如參照圖5而於上已述之內容，凹部（未繪示）可形成在形成於處理室100的接收部111與階梯部112之間，以在開／關裝置230下降時使軸233置放於凹部。
在已將基板傳送至處理室100之內部時，槽閥200可關閉開口OP以使基板加工製程在反應空間內進行。
具體而言，起重裝置210可向上移動開／關裝置230使軸233位於最高位置，以使閘板231之端部在第二方向上與處理室100的階梯部112重疊。挺桿212可接收來自第一驅動單元211之動力，從而可在第一方向上延展至預設高度。於此，所述預設高度係自軸233之最低位置至其最高位置的距離。
在開／關裝置230已向上移動的狀態下，第一軸233a可透過第二驅動單元232之拉動操作在第二方向上移入第二驅動單元232，且第二軸233b可透過第二驅動單元232之推動操作在第二方向上移出第二驅動單元232，進而關閉開口OP。
此時，第一閘板231a可被帶至直接接觸處理室100之階梯部112而置放於其上。第二閘板231b可被帶至均勻接觸第一及第二接收部111a及111b之與側壁110之外表面110b相反之側的表面。第一閘板231a和第二閘板231b可在相同的方向上被驅動。
因此，由於第一及第二閘板231a及231b藉由第二驅動單元232之拉動操作與推動操作的交互作用被帶至均勻接觸開口OP之外周，故正壓與負壓可彼此抵消，因此可在不對操作零件施加過大壓力的情況下穩定關閉開口OP。
此時，第一閘板231a之一表面可被帶至接觸處理室100之階梯部112以置放於其上，並且第一閘板231a之相反側表面可位於與處理室100之側壁110之內表面110a相同的平面。據此，處理室100中的反應空間可為空間對稱，因此在基板加工製程時不會擾動氣流及／或電漿。因此，可防止薄膜之異常沉積並且可改善產量及產品品質。
在基板加工製程完成時，槽閥200可再次開啟開口OP以將基板傳送至處理室100之外部，並且可以與上述關閉操作相反之順序進行開啟操作。
開／關裝置230可以下述方式操作：藉由第二驅動單元232之推動操作與拉動操作的交互作用使第一軸233a移出第二驅動單元232並使第二軸233b移入第二驅動單元232。起重裝置210可以下述方式操作：使挺桿212在第一方向上壓縮至預設高度，藉此開／關裝置230可下降。
如上所述，不同於圖2及圖3所示之基板加工裝置1000A，圖6及圖7所示之基板加工裝置1000B具有槽閥200之所有組件皆安裝於處理室100之側壁110中的結構。因此，可去除外殼250。因此，可減少設備所佔的總空間量。
處理室100之側壁110與閘板231的形狀並不受限於圖2至圖7所示者，可如後所述形成為各種態樣。
圖8係分別繪示圖3及圖7所示之區域D之另一實施例的局部剖面圖
圖8(a)繪示開口OP之開啟的狀態，而圖8(b)繪示開口OP之關閉的狀態。以下主要描述與圖3及圖7所示之構造不同之處，且相同的組件將由相同的參考標號來表示。
參照圖8(a)，根據另一實施例，傾斜部114可形成於處理室100之側壁110，且閘板231可具有梯形截面。
傾斜部114以其內徑往側壁110之內表面110a逐漸增加之方式沿開口OP之外周形成。傾斜部114可相對於第二方向以預設第一角度θ1傾斜，所述第二方向係傳送基板的方向。所述預設第一角度θ1可在0°至90°之範圍任意設定。
設置於靠近處理室100的閘板231a可包含連接於軸233a的一表面、形成於連接於軸233a之所述表面相反側的相反側表面，以及傾斜表面，所述傾斜表面形成於連接於軸233a之所述表面與相反側表面之間且以預設第二角度θ2往開口OP之內部傾斜。所述預設第二角度θ2可在0°至90°之範圍任意設定。所述預設第二角度θ2可以設定為與所述預設第一角度θ1相等為佳。
形成於閘板231a的傾斜表面之寬度w3可對應於形成於處理室100之側壁110的傾斜部114之寬度w4。傾斜表面之寬度w3與傾斜部114之寬度w4可以彼此相同為佳（w3＝w4）。
用於處理室100之內部的密封件270可置於處理室100之側壁110與閘板231a之間，且用於接收密封件270的溝290c可形成於閘板231a之傾斜表面。然而，其僅為示例，並且溝290c可形成於處理室100之傾斜部114。
為了防止由電漿所致之異常放電，密封件270可包含導電材料。在進行基板加工製程時，密封件270可將處理室100之側壁110與閘板231a彼此電耦合，從而形成用於RF電流的回流路徑。在用於RF電流的回流路徑在具有短波長的高頻區中增加時，可能會改變阻抗之振幅與相位，導致電磁干擾（Electromagnetic Interference，EMI）雜訊的惡化與反射損失的增加。
因此，根據本發明，如圖8所示，由於密封件270安裝於閘板231a之傾斜表面或處理室100之傾斜部114，故可縮短用於RF電流的回流路徑，從而減少EMI雜訊或反射損失。詳細而言，自電漿產生裝置400對處理室100之內部施加的RF電流流經密封件270並沿處理室100之側壁110返回地線450。用於RF電流的回流路徑沿閘板231a之傾斜表面或處理室100之傾斜部114形成，因此可減少回流路徑的長度。
參照圖8(b)，在軸233a藉由在開／關裝置（未繪示）已上升之狀態下之第二驅動單元（未繪示）的拉動操作於第二方向上移入開口OP時（參照圖8(a)），可關閉形成於處理室100的開口OP。此時，由於閘板231a之傾斜表面與處理室100之傾斜部114彼此具有相同之寬度與傾角，故變成彼此表面接觸且閘板231a之相反側表面位於與處理室100之側壁110之內表面110a相同的平面，從而防止處理室100的空間不對稱。
圖9係分別繪示圖3及圖7所示之區域D之又另一實施例的局部剖面圖。圖9(a)繪示開口OP之開啟的狀態，而圖9(b)繪示開口OP之關閉的狀態。
參照圖9(a)及圖9(b)，根據又另一實施例之處理室100之一側壁110可更包含自傾斜部114之末端往開口OP之中心突出的阻擋件116。
阻擋件116不僅用於防止閘板231a在開口OP關閉時於被腔室之間的壓力差往傳送室（未繪示）之方向上所推壓，還可固定閘板231a以防止在彼此接觸的處理室100之傾斜部114與閘板231a之傾斜表面之間形成微小間隙。
因此，在除了於處理室100之側壁110形成傾斜部114還進一步形成阻擋件116之外，圖9所示之基板加工裝置實質上與圖8所示之基板加工裝置相同，故將省略重複敘述。
圖10(a)及圖10(b)係根據本發明之又另一實施例之基板加工裝置的局部剖面圖。
參照圖10(a)，根據本發明之又另一實施例之基板加工裝置1000C可包含處理室100與槽閥200。處理室100可具有形成於其中的反應空間。反應空間可藉由以側壁110圍繞而成，所述側壁110形成為包含內表面110a與外表面110b的雙重結構。
處理室100之一側壁110可具有形成於其中以使基板可傳送而過的開口OP。開口OP可以其內徑往處理室100之反應空間逐漸減少之方式以預設角度傾斜來形成。
槽閥200可安裝於處理室100之外部以選擇性開啟或關閉開口OP。槽閥200可包含起重裝置210與開／關裝置230。
起重裝置210可包含：用於在第一方向上向上或向下移動開／關裝置230的第一驅動單元211，以及連接第一驅動單元211於開／關裝置230的挺桿212。挺桿212可藉由第一驅動單元211來壓縮或延展。
開／關裝置230可包含：用於選擇性開啟或關閉開口OP的閘板231、在與第一方向垂直之第二方向上以線性方式移動閘板231的第二驅動單元232，以及連接閘板231於第二驅動單元232的軸233。在已透過起重裝置210向上移動至預設高度的狀態下，閘板231可於藉由第二驅動單元232之操作來壓縮或延展軸233時開啟或關閉開口OP。
閘板231可具有對應於形成於處理室100之側壁110之開口OP的形狀。舉例而言，閘板231可具有梯形截面。
根據實施例之閘板231可包含連接於軸233的一表面、形成於連接於軸233之所述表面相反側的相反側表面，以及傾斜表面，所述傾斜表面形成於連接於軸233之所述表面與相反側表面之間且以預設角度往開口OP之內部傾斜。傾斜表面可以其內徑往處理室100之反應空間逐漸減少之方式形成。
閘板231之傾斜表面可沿開口OP之外周與處理室100之側壁緊密接觸，從而關閉開口OP。閘板231之相反側表面與靠近處理室100中的反應空間之開口OP的部分可具有相同的高度，且閘板231之寬度w5可小於或等於側壁110之寬度w6（w5≦w6）。據此，閘板231之相反側表面可位於與處理室100之內表面110a相同的平面，藉此可防止處理室100的空間不對稱。
此外，密封件270可置於閘板231與處理室100之側壁110之間，用於接收密封件270的溝290d可形成於閘板231之傾斜表面。如上所述，密封件270可藉由將導電材料施加於具有密封功能之構件來形成，以維持處理室100中的內部壓力並防止由電漿所致之異常放電。由於密封件270安裝於閘板231之傾斜表面，故可縮短用於RF電流的回流路徑，因此減少EMI雜訊與反射損失。上面已參照圖8進行詳細描述，因此將省略相同內容之重複敘述。
以示例之方式描述槽閥200以如下方式操作：藉由包含於起重裝置210的多個驅動單元211及232與開／關裝置230在第一或第二方向上來回移動閘板231，但本發明並不受限於此。舉例而言，根據本發明之槽閥200可藉由配置成在水平或垂直之方向上來回移動閘板231的單一驅動單元來實現。
閘板231之形狀並不受限於此，且閘板231可製造成各種態樣，茲參照圖10(b)描述作為一例。
參照圖10(b)，根據另一實施例之閘板231可包含：連接於軸233且覆蓋處理室100之外表面110b之至少一部分的固定部2311，以及在固定部2311之厚度方向上延伸且沿開口OP之外周傾斜的突起部2313。
固定部2311透過防止閘板231在開口OP關閉時被腔室之間的壓力差往處理室100所推壓，以用於穩定固定閘板231。
突起部2313可包含與固定部2311接觸之一表面、位於與固定部2311接觸之所述表面相反側的相反側表面，以及傾斜表面，所述傾斜表面形成於與固定部2311接觸之所述表面與相反側表面之間且以預設角度往開口OP之內部傾斜。傾斜表面可以其內徑往處理室100之反應空間逐漸減少之方式形成。突起部2313可與固定部2311一體成形。
突起部2313之傾斜表面可沿開口OP之外周與處理室100之側壁緊密接觸，從而關閉開口OP。突起部2313可具有與處理室100之側壁110相同的寬度。據此，突起部2313之相反側表面可位於與處理室100之內表面110a相同的平面，藉此可防止處理室100的空間不對稱。
上面僅描述有限數量的實施例，但亦可有各種其他實施例。只要上述實施例之技術內容並非彼此不相容即可組合為各種態樣，因此可以新的實施例實現。
根據圖2至圖10所示之實施例之基板加工裝置1000A、1000B及1000C係由處理室來示例，但本發明並不受限於此，且亦可於處理室以外應用於需要傳送進基板的任何半導體製造設備。舉例而言，本發明可應用於傳送室、負載鎖定室、緩衝室、設備前端模組（Equipment Front-End Module，EFEM）或類似此等者。
明顯如上所述，於根據本發明之一實施例之基板加工裝置中，槽閥安裝於腔室之側壁且腔室之側壁中的開口係藉由槽閥之拉動操作來密封。據此，可防止腔室的空間不對稱，從而可防止異常沉積，此外，可防止設備的運轉率之降低，因此改善產品之產量或產率。
此外，密封件設置於槽閥與腔室之側壁接觸的位置，以使此等能夠電性連通。據此，於腔室中激發成電漿態的離子之電荷可釋放至外部，從而可防止由電漿所致之異常放電現象。
然而，透過本揭露內容可獲得之效果並不受限於上述效果，並且本領域之技術人員將清楚理解本文中未提及的其他效果。
明顯可知本領域之技術人員在不脫離本揭露內容所闡述之精神與實質特徵的情況下，可對態樣與細節進行各種改變。據此，以上詳細敘述並非旨在解釋為在各方面上限制揭露內容，且非旨在以示例之方式思考。揭露內容之範圍應透過隨附之申請專利範圍之合理解釋來決定，且在不脫離揭露內容的情況下做出之所有同等修改應包含於所述之請求項。
10、100:腔室 11、21:基板傳送通道 20:傳送室 30:一般槽閥 31:水平驅動單元 32:板 33:垂直驅動單元 34:O型環 35、250:外殼 40:虛設空間 50:粒子 110:側壁 110a:內表面 110b:外表面 111:接收部 111a:第一接收部 111b:第二接收部 112:階梯部 113:凹部 114:傾斜部 116:阻擋件 120:下側壁 130:噴淋頭 140:基座 200:槽閥 210:起重裝置 211:第一驅動單元 212:挺桿 213:波紋管 230:開／關裝置 231:閘板 231a:第一閘板 231b:第二閘板 2311:固定部 2313:突起部 232:第二驅動單元 232a:圓柱體 232b:導件對 233:軸 233a:第一軸 233b:第二軸 251:第一入口 252:第二入口 270:密封件 290a、290b、290c、290d:溝 300:氣體供給設備 400:電漿產生設備 450:地線 1000A、1000B、1000C:基板加工裝置 2000:傳送室 2500:傳送裝置 A、B、C、D:區域 H:通孔 S:基板 OP:開口 d1、d2:長度 w1、w2、w3、w4、w5、w6:寬度
為了提供對揭露內容之進一步之理解而包含且併入本申請案中而構成本申請案之一部分的圖式，繪示揭露內容之實施例，並與說明書一同用於解釋揭露內容的原理。在圖示中： 圖1係使用一般槽閥來組裝半導體製造裝置的結構示意圖； 圖2係根據本發明之一實施例之在藉由槽閥開啟開口之狀態下之基板加工裝置的局部剖面圖； 圖3為圖2所示之實施例之在藉由槽閥關閉開口之狀態下之基板加工裝置的局部剖面圖； 圖4係根據本發明之一實施例之傳送室與基板加工裝置耦合之結構的剖面示意圖； 圖5係圖4所示之區域C的放大立體示意圖； 圖6係根據本發明之另一實施例之在藉由槽閥開啟開口之狀態下之基板加工裝置的局部剖面圖； 圖7係根據本發明之另一實施例之在藉由槽閥關閉開口之狀態下之基板加工裝置的局部剖面圖； 圖8係分別繪示圖3及圖7所示之區域D之另一實施例的局部剖面圖； 圖9係分別繪示圖3及圖7所示之區域D之又另一實施例的局部剖面圖；以及 圖10(a)及圖10(b)係根據本發明之又另一實施例之基板加工裝置的局部剖面圖。
100:腔室
250:外殼
110:側壁
110a:內表面
110b:外表面
111:接收部
112:階梯部
120:下側壁
200:槽閥
210:起重裝置
211:第一驅動單元
212:挺桿
213:波紋管
230:開/關裝置
231:閘板
231a:第一閘板
231b:第二閘板
232:第二驅動單元
232a:圓柱體
232b:導件對
233a:第一軸
233b:第二軸
251:第一入口
252:第二入口
270:密封件
290a、290b:溝
1000A:基板加工裝置
A、B:區域
H:通孔
OP:開口
d1、d2:長度
w1、w2:寬度

Claims (17)

  1. 一種槽閥，包含：一閘板，用以開啟或關閉形成於一腔室之一側壁的一開口；一驅動單元，容置於該腔室之該側壁中，該驅動單元用以在一水平方向上來回移動該閘板；以及一軸，連接該閘板於該驅動單元；其中，該閘板藉由該驅動單元之一密封操作位於與該腔室之一內表面相同的平面。
  2. 如請求項1所述之槽閥，其中該閘板包含：一第一閘板，設置於該腔室內；以及一第二閘板，設置於該第一閘板相反側。
  3. 如請求項2所述之槽閥，更包含：一外殼，形成於該腔室之外部以容置該第二閘板，且該外殼包含形成於該外殼之至少一側的一入口；其中，該第一閘板與該第二閘板在相反方向上受到驅動。
  4. 如請求項2所述之槽閥，其中該第二閘板設置於該腔室之該側壁中，並且其中，該第一閘板與該第二閘板在相同方向上受到驅動。
  5. 如請求項2所述之槽閥，其中該軸包含：一第一軸，連接於該第一閘板；以及一第二軸，連接於該第二閘板，並且其中，該第一軸與該第二軸具有不同的長度。
  6. 一種基板加工裝置，包含：一腔室，包含形成於該腔室之至少一側壁的一開口；以及一槽閥，安裝於該腔室之該至少一側壁中，其中，該槽閥包含：一閘板，用以選擇性開啟或關閉該開口；一驅動單元，容置於該至少一側壁中，該驅動單元用以在一第一方向上升高或下降，且該驅動單元用以在垂直於該第一方向之一第二方向上來回移動該閘板；以及一軸，連接該閘板於該驅動單元，並且其中，該閘板藉由該驅動單元之一密封操作位於與該腔室之一內表面相同的平面。
  7. 如請求項6所述之基板加工裝置，其中該至少一側壁包含一階梯部，該階梯部沿該開口之外周形成且在該第二方向上凹陷成階梯狀，並且其中，在該軸藉由該密封操作移入該驅動單元時，該閘板之一表面被帶至接觸該階梯部，且形成於該表面相反側的該閘板之一相反側表面位於與該側壁之一內表面相同的平面。
  8. 如請求項7所述之基板加工裝置，其中該閘板具有對應於該階梯部之寬度的寬度。
  9. 如請求項6所述之基板加工裝置，其中該至少一側壁包含一傾斜部，該傾斜部以其內徑往該腔室之該內表面逐漸增加之方式沿該開口之外周形成，該傾斜部相對於該第二方向以一第一角度傾斜，其中，該閘板包含：一表面，連接於該軸；一相反側表面，形成於連接於該軸之該表面相反側；以及一傾斜表面，形成於連接於該軸之該表面與該相反側表面之間且以一第二角度往該開口之內部傾斜，並且其中該第二角度與該第二角度相等。
  10. 如請求項9所述之基板加工裝置，其中該至少一側壁更包含一阻擋件，該阻擋件自該傾斜部之末端往該開口之中心突出。
  11. 如請求項9或10所述之基板加工裝置，其中該傾斜部之寬度與該傾斜表面之寬度相同。
  12. 如請求項6所述之基板加工裝置，更包含：一密封件，置於該閘板與該至少一側壁之間。
  13. 如請求項12所述之基板加工裝置，其中該密封件包含一導電材料，使該腔室與該閘板形成等電位。
  14. 如請求項6所述之基板加工裝置，其中該至少一側壁包含：一接收部，形成為使該驅動單元嵌設於其中；以及一凹部，形成於該接收部與該腔室之該內表面之間以接收該軸，並且其中，該凹部具有對應於該軸之形狀的形狀。
  15. 一種槽閥，包含：一閘板，用以開啟或關閉形成於一腔室之一側壁的一開口；一驅動單元，用以在水平方向與垂直方向上來回移動該閘板；以及一軸，連接該閘板於該驅動單元，其中，在該腔室之該側壁的該開口中形成有一傾斜部，其中，該閘板包含對應於該傾斜部的一傾斜表面，並且其中，該閘板藉由該驅動單元之一密封操作位於與該腔室之一內表面相同的平面。
  16. 如請求項15所述之槽閥，其中該閘板之寬度等於或小於該側壁之寬度。
  17. 如請求項15所述之槽閥，更包含：一密封件，置於該傾斜部與該傾斜表面之間。
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