TW436577B - Tolerance resistant and vacuum compliant door hinge with open-assist feature - Google Patents

Description

436577 五、發明說明（1) 【發明之背景】 !明之領域 本發明係關於半導體處理設備之模 具有助開功能且能免除公差與順應真空作尤有關於 1乍用之門鉸鏈。 里知技術之描沭 在製造半導體裝置時，例如處理腔室 許晶圓在複數界面腔室間之傳送。舉例而二 二 ν 藉由經由設置於界面腔室之鄰近壁中之二，此種傳送係 晶圓之傳輸模組而達成。舉例…口以移動 種的基板處理模組（可包含半導體蝕刻系’絲、、，且一般係與種 統、平面顯示蝕刻系統等）一起使用。由於i材料沉積系 準確度之需求成長’已需要在處理步驟期門Z愈絮與高製程 之間，減少人類交互作用量。此種需處理步驟 間處理設備(典型地維持於-減少的壓力糟如，現作為中 之傳輸模組而部分得到滿足。舉例而言，一畀二狀) 在物理上是位於儲存基板之一個或更，輪模組可能 實際上處理基板（例如蝕刻或於其上執行…^儲存設備與 處理模組之間。依此方式’ #需要處理基l之複？基板 個位於傳輸模組内之機器手臂以從儲存a，:採用一 廿t 丁丨取得一個！遲ήίτ 基板’並將其置放在複數之處理模組之其令一個中 如熟習本項技藝者所熟知的，用以在多重的儲存嗖備 與處理模組之間”運送”基板的傳輸模組之配置，係常常以 一種”群集工具構造（Cluster tool architecture)1'系統

第7頁 436577 五、發明說明（2) 表示。圖1A說明一種典型的半導體製程群集構造1〇〇，其 顯示以一傳輸模組106作為介面之各種不同的腔室。傳輸 模組1 0 6顯示連接至可個別地被最佳化以執行各種不同的 製程之二個處理模組108a-108c。舉例而言，可實現處理 模組108a-108c以執行變壓耦式電漿（TCp)基板蝕刻，層的 沉積，與/或濺鍍。 連接至傳輸模組1 0 6係為一種可能被實現以導入基板 進入傳輸模組106之加載互鎖室1〇4。加載互鎖室1〇4可能 連接至一個儲存基板之潔淨室102。除了作為取得與飼服 機構以外’加載互鎖室1 〇 4亦在傳輸模組1 〇 6與潔淨室1 〇 2 之間作為壓力變化界面《因此，傳輸模組1 Q 6可能保持於 一固定壓力（例如真空）’而潔淨室丨02係保持於大氣壓 力。處理模組1 〇8a-1 08c通常安置的很接近傳輸模組1〇 6， 且每一個都傾向於由需要經由傳輪模組〗〇 6之覆蓋物〗〇 9存 取傳輸模組106之維修人員阻擋至傳輪模组1〇6之物理存 取。因此，在多數的狀態下，只存在有一個從鄰近的處理 模組108a-108c之間延伸至傳輸模組1〇6的狹小通道。因 此’關於操作員可施加於覆蓋物丨09之蓋子上的物理力 量（例如用以打開蓋子1Π)，存在有相當的限制。因為人 體工學之規格假設維修人員係能施加30磅的力量以打開蓋 子，狹小之通道可使其在沒有機械或其他非人力協助二 很難打開蓋子。 一種型式之覆蓋物109係顯示於圖，於其中設有安 裝於固定鉸鏈114之蓋子111。蓋子ιη具有蓋子密封表面

436577 五、發明說明（3) " ' --- 1^6，其乃被設計以在其平行於一覆蓋物密封表面117時作 =封。蓋子111旋轉係對者一個銷118旋轉，但隨著各種不 =的製造公差，蓋子ill之最後旋轉移動無法將蓋子密封 J面116定位於平行覆蓋物密封表面117。因此，可能會導 個角度[以使-個在蓋子U1與覆蓋物密封表面117 曰之0型環119將被不均勻地壓入。當於待被覆蓋物1〇9封 之真空容室抽成真空時，因為蓋子U1更進一步的移動 至覆蓋物109 ’所以角度X會增 >，並導致一種不當的密 封〇 、在嘗試避免非平行密封表面116與117之這些問題，並 ^從人體工學規格，某些人已經使用可舉起或降下蓋子 Π1以離開或進入與覆蓋物丨09之密封關係之空氣或水力汽 紅121，以保持於一個平行—覆蓋物密封表面117之密封表 面116。如所注意的，人體工學規格之需要是！重量在 :二上之蓋子’必須設有機械或其他非人力協助以打開蓋 :⑴。因此’如果汽缸121減少至少於3〇磅的力量，亦即 疋一個人所必須施加以打開蓋子m ,則汽缸121符合這些 規格 '然而圖ic所示’汽虹121通常安裝於靠近蓋子 111之位置，並在一旦打開蓋子丨1】時，可阻擋到一開口 1』2與真空容室之内部之存取。又，這些汽缸i2i傾向於昂 貝的價位，且通常被使用在期望以升高整個覆蓋物丨〇9 , 而非只有升高蓋子丨丨丨之情況。又，下面之安全的警傷可 能是需要的：維修人員的兩隻手必須在汽缸121之運 間遠離蓋子⑴。因為蓋子川之重量可為例如3 ，

436577 五、發明說明（4) 必須使用問鎖以避免急遽地關 所以一旦打開蓋子111時 閉蓋子111之安全需求。 如圖id所$，為避免這些汽缸121之限制 &人已 經枢接整個覆蓋物1 09。然而，與蓋子丨丨i之較小、重"量比較 而。除了 2屑移動覆蓋物1〇9之較大重量（例如5〇〇磅）以 外，較大尺寸的覆蓋物1〇9易於阻擋至例如電性面板123之 存取。 鑑於上述觀點，吾人所需要的是一種用以覆蓋半導體 處理設備之模組的蓋子，其中，此蓋子係藉由能免除公 差、順應真空作用且具有助開功能之鉸鏈而安裝。 【發明概要】 廣義來說，本發明係藉由提供一種用以覆蓋半導體處 理fix備之模組的蓋子，其中，此蓋子係藉由能免除公差、 順應真空作用且具有助開功能之鉸鏈而滿足這些需要。免 除公差可藉由一順應真空作用之連接而從蓋子分離一鉸鏈 本體而達成，無論製造公差為何，順應真空作用之連接允 許蓋子之一密封表面相對於一覆蓋物密封表面而密封底 座。又，助開功能可配合相對於一個定義於覆蓋物中之開 口以安裝蓋子之欽鏈本體而達成。 本發明之這些實施樣態可藉由一個安裝於開口與蓋子 間之扭力桿而達成。當蓋子係相對於開口地位於一關閉位 置時’扭力桿係在扭力之狀態下以輔助蓋子之開口之開啟 動作。又，舉例而言，一個套筒係包圍扭力桿，並可與蓋

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五、發明說明（5) 子相對移動。摩，鉸鏈構造係在覆蓋物與一套筒之間，鉸 鏈構造係與—套筒維持一種摩擦嚙合關係，用以抵抗蓋子 之開口之關閉動作。另一套筒包圍扭力桿，且被固定至覆 蓋物。額外之摩擦鉸鏈構造係在蓋子與另一套筒之間，而 這些鉸键構造亦與另一套筒維持於一種摩擦嚙合關係，以 更進一步地抵抗蓋子之開口之關閉動作。 本發明之另一實施樣態可藉由一種製造一鉸鏈組件之 方法而達成’該絞鏈組件係用以相對於定義於真空容室之 覆蓋物中之開口安裝蓋子。操作方法可包含：當蓋子係相 對於開口地位於一關閉位置時，以在扭力之狀態下之一扭 力桿’將此扭力桿安裝於開口與蓋子之間，以輔助蓋子之 開口之開啟動作》另一操作係安裝—個套筒以圍繞此扭力 桿’並以與一套筒維持摩擦嚙合關係地安裝至少一摩擦鉸 鏈構造至覆蓋物與一個套筒之間’以抵抗蓋子之開口之關 閉動作。其他操作包含安裝額外的摩擦鉸鏈構造於蓋子與 另一套筒之間。這些額外的鉸鏈構造亦維持於一種與另一 套筒之摩擦嚙合關係’用以更進一步抵抗蓋子之開口之 閉動作。 因為免除公差之結果，當蓋子關閉且蓋子之密封表面 趨近於覆蓋物密封表面時，無論製造公差為何，蓋子密封 表面可維持平行於覆蓋物密封表面。依此方式，〇型環係 ，將腔室抽真空之前均句地被壓縮。順應真空作用之特徵 可藉由下述方式而因此達成：在真空下之0型環之更進— 步壓縮’可適當地使各密封表面成為密封接觸β

436577 五、發明說明（6) 然後，吾 順應真空作用 有一個安裝於 尤其，因為無 之密封表面相 封表面移動以 平行於覆蓋物 技術之位置、 避免圖1 D所示 本發明之 明之原理之附 人應理解到，本發明 ’並具有助開功能， 一固定鉸鏈上之蓋子 論' 製造公差為何，順 對於覆蓋物密封表面 與〇型環接觸並壓縮〇 密封表面。又，這種 成本、與安全之缺點 之抱接於覆蓋物之限 其他實施樣態與優點 圖的下述詳細說明而 之鉸鏈係能 其能避免顯 之覆蓋物之 應公差之連 地密封底座 型環，蓋子 平行配置係 。又，本發 制。 將從配合顯 得以更顯清 免除公差， 示於圖1 B設 上述缺點。 接容許蓋子 ’當蓋子密 密封表面係 不具有習知 明之優點可 示說明本發 楚。 【較佳實施例之說明】 本發明係針對於皮接__ ^ ^ -真空容室之J之此蓋子提供到 差並順應真空作用，同時具；助 撐部係免除公 半導體處理設備之模组使用明本；== 助打開蓋子'然：空作用，同時能辅 發明亦可能在不具有某'!=;者應可輕易理解到’本 實例中’…㈣化本發明，將省略熟知之處 隼構L1。圖2 明ΐ常被說明為包含-半導體處理群 集構泣〇其具有一傳輪模組202、複數之加載互鎖室 \}ϊ 第12頁 436577 五 '發明說明（7) 203，與複數之處理模組206a，其中’傳輸模組202之覆蓋 部204係設有複數之蓋子207，以促進存取傳輸模組202之 内部。考慮到圖2作為一平面視圖，至傳輸模組2 02之複數 蓋子207之存取係被視為受限於複數之加載互鎖室203與複 數之處理模組206a之尺寸與配置。吾人可理解到這種尺寸 與配置，係可首先藉由考量除存取係被提供至模組2 02之 複數之蓋子2 07之方式以外的方式而指定<各個蓋子20 7係 設有複數之鉸鏈元件208，這些複數之鉸鏈元件208乃被設 計以免除公差與順應真空作用，同時辅助打開蓋子207 □ 舉例而言，鉸鏈元件208使為構造20 0之模組202服務的人 員所必須浪費的努力最小化。因此，各個模組2 0 2、2 0 3、 或2 0 6 a之尺寸與位置對於例如為模組2 0 2服務之努力具有 較不顯著的衝擊。 圖3顯示設有覆蓋部204之傳輸模組202，此覆蓋部204 具有複數之爪式夾甜206，與兩個藉由本發明之複數之鼓 鏈元件208所安裝之蓋子207，以允許至傳輪模組202内部 之存取。如所顯示的，覆蓋部204與複數之蓋子2〇7之上表 面係彼此齊平，以提供相當的平坦表面，於其上，舉例而 言，維修人員當他們執行服務運作時可以跪下。因為複數 之般鍵元件2 0 8係定方位於相反的方向，所以以下說明的 參考文獻針對於顯示於圖3左側之鉸鏈組件2〇8，且吾人應 理解到’如果從傳輸模組2 0 2之左側觀察，則此說明亦適 合於另一個欽鍵级件2 0 8。 複數之蓋子207係顯示於圖3與4D之關閉位置，以密封

第13頁 436577 五、發明說明（8) 一開口2〇9 ’而當蓋子m開啟時，傳輪模組2〇2之直空容 室之内部係經由此開口 2 0 9作存取。複數之蓋子2〇7之移動 可藉由複數之鉸鏈元件m而便利化。每個錢組件2〇8包 含免除公差與順應真空作用之連接，或連接器2U，其乃 在腔室之真空狀態之下，以容許蓋子20 7相對於覆蓋部2〇4 密封底座，儘管製造公差為何都是如此。此外，每一個鉸 鏈元件208之助開功能係在鉸鏈本體212與一扭力桿213組 合時同時提供。當蓋子207係相對於開口2〇9地位於顯示於 圖3與4D之關閉位置時’扭力桿2 13係在扭力之狀離下'，'以 輔助蓋子2 0 7之開口之開啟動作，使其到達顯示於^4人之 開啟蓋子的位置。 如圖4B與4D所示’扭力桿21 3之一端（於圖4B所看到之 右端與於圖4D所看到之左端），係藉由一第一桿失鉗214而 被保持固定至覆蓋部204 ’俾能在蓋子2〇7移動至關閉位置 或從關閉位置移出時’使桿213之一端不旋轉。扭力桿213 之另一端（圖4B中所看到之左端與圖4D所看到之右端），係 藉由一第二桿夾鉗217而被保持固定至一中間蓋子安裝板 21 6 ’俾能在蓋子2 0 7移動至關閉位置或從關閉位置移出 時’使桿213之那一端旋轉。當蓋子20 7係相對於開口2〇9 而位於顯示於圖3與4D之關閉位置時，為了在扭力之狀雖 下定位扭力桿213，第二桿夹鉗217相對於桿213係處於^ 脫位置，而蓋子20 7係被移動至開啟位置（圖4A)。然後f 第二桿夾鉗217夾緊桿213，俾能在蓋子207從開啟位置（圖 4A)被移動至關閉位置（圖4D)時，桿213係被扭轉且處於扭

五、發明說明（9) 力之作用下。桿213係被設計以提供扭力（輔助蓋子2〇7移 動至開啟位置，與抵抗蓋子2 〇7返回至關閉位置夕狡缸、 =扭力對於桿21 3之縱軸上之蓋子20 7之角位置係為 的β 如所顯示的’在圖4Α與4Β中’每個较鏈級件2〇8亦包 含複數之套筒218與摩擦鉸鏈構造219。一個套筒（以蓋$ 套筒21 8Η表示並顯示於圖4Β之左側）包圍扭力桿213之左側 部分。一個蓋子-套筒夾鉗221將套筒218Η固定至蓋子 2〇7，用以與蓋子2〇7 一起移動。—個摩擦鉸鏈構造2igc係 與一個套筒218H維持摩擦嚙合關係，被固定至在覆蓋部 204與一個套筒218H間之覆蓋部2〇4。當套筒以“與蓋^ —起旋轉時（亦即，如圖仙與帽所示之順時針方'^，參 見箭號Α1) ’摩擦嚙合關係阻擋了蓋子2〇7之開口之關閉動 作。 另一種套筒218(以覆蓋物套筒218C表示並顯示於圖“ 之右侧，且顯示於圖4G)包圍扭力桿213，且藉由另一央鉗 (以覆蓋物-套筒夾鉗222表示）而被保持固定至覆蓋部 20 4。一個額外的摩擦鉸鏈構造219H係安裝於在蓋子2〇了與 f 一，筒218C間之中間蓋子安装板216a，且亦維持於與另

—套筒21 8C之摩擦嚙合關係.當附加的摩擦鉸鏈構造219H 與蓋子2 07 —起且相對於固定套筒218(：旋轉時（亦即，如圖 4B與4G所示之順時針方向’參見箭號⑵，摩擦嗔合關係 更進一步的阻擋了蓋子2 〇7之順時針的開口之關閉動作（箭 號A2)。

第15頁 436577 五、發明說明（10) 為了清楚地表示圖例與說明，在圖4B、4C、4E、與4F 中’所顯示的套筒21 8C與218H係從各覆蓋物-套筒夾鉗222 與蓋子-套筒夾鉗221朝向彼此地延伸。依此方式，可清楚 地顯示套筒21 8C與套筒21 8H之分離。吾人應理解到在實際 上’每個套筒可從各夾鉗222與221之各端緣222E與221E延 伸朝向各夾鉗214與217。 圖4G詳細顯示摩擦鉸鏈構造219H，其包含安裝於扭力 桿213上之套筒21 8C。一摩擦彈簧223H至少局部地繞線圍 繞套筒21 8C以定義一螺旋形，使得彈簧223H與主要部分之 套筒21 8C之外表面嚙合。彈簧223H係預先形成以具有比套 筒218C之外徑略小的直徑。一彈簧外殼224H支撐彈簧 223H。彈簧223H之凸出部226係容納於外殼224H之插槽227 中° 一卡扣部228將外殼224H固定至中間蓋子安裝板 216a ’並固定至蓋子安裝板216。插槽227避免彈簧223H完 全地纏繞在套筒21 8C周圍。舉例而言，當外殼224H與蓋子 207係在蓋子2〇7之關閉期間，對於套筒218C順時針旋轉 時’這種變成完全纏繞之傾向將會產生。以如此局部纏繞 與被保持之彈簧22 3H，此彈簧22 3H係在蓋子207以顯示於 圖4B之順時針方向（亦即，在蓋子2〇 7之開口關閉之運動期 間）之旋轉期間雉持有效，以導致上述的摩擦嚙合關係而 對於那種相對於套筒218C之動作提供高阻抗，套筒218C係 藉由覆蓋物-套筒夾鉗22 2而在覆蓋部2 0 4上而被保持於靜 態。相反地，在蓋子207之開口之開啟動作期間，摩擦彈 簧223H傾向於對於彈簧外殼2 24H與蓋子207之逆時針動作

第16頁 436577 五、發明說明（u) 提供低阻抗。 圖4H詳細顯示摩擦鉸鏈構造219C，其包含安裝於扭力 桿213上之套筒218H。一摩擦彈簧223C係至少局部地繞線 圍繞套筒218H ’以定義—螺旋形’用以使彈簧223C與套筒 218H之主要外表面嚙合D 一彈簧外殼224C支撐彈簧223C。 彈簧223C之一凸出部226係容納於外殼224C之插槽227中。 一卡扣部228將外殼224C固定至一中間覆蓋物安裝板 216b ’並固定至覆蓋物界面板216c。插槽227避免彈著 223C完全纏繞在套筒218H周圍。變成完全纏繞之此種趨勢 將會產生’舉例而言，在蓋子2〇7之關閉期間’當蓋子2〇7 與套筒218H相對於彈簧2 23C順時針（箭號A1)旋轉時，這種 趨勢就會產生。以如此部分纏繞且被保持之彈簧223C，在 套筒218H與蓋子207以顯示於圖4H之順時針方向（箭號 A1)(亦即’在蓋子2 〇 7之開口之關閉動作期間）之旋轉期 間，彈簧223C係維持為有效，以導致上述摩擦嚙合關係而 對相對於彈簧223C之蓋子/套筒動作提供高阻抗，外殼 224C與彈簧22 3C係藉由板21 6b與216c而於覆蓋部204上被 保持於靜態p相反地，在蓋子2〇 7之開口之開啟動作期 間’摩擦彈簧22 3C傾向於對套筒218H與蓋子207之逆時針 動作提供低阻抗。 吾人應可理解到，助開功能具有一種實施樣態，於其 中’扭力桿2 13係藉由於相反於箭號A1與A2之方向提供扭 力’以協助打開蓋子207 (亦即，沿著開口開啟方向以輔助 維修人員）。又，助開功能具有另一種實施樣態，於其

I麵 第17頁 436577 五、發明說明（12) 中，在蓋子207之重量下關閉開口209之蓋子207的傾向， 係藉由對相對之蓋子關閉動作提供高阻抗之上述摩擦嚙合 關係而受到阻擋。摩擦嚙合關係可使蓋子2 〇 7固定於在開 啟與關閉之間之任何角度，而不需要操作員之協助。 圖4E顯示本發明之另一實施例，於其中，額外阻抗可 對著顯著的相對運動提供。尤其，一個顯示於圖4(：之摩擦 鉸鏈構造21 9C，係可能與顯示於圖4E之第二摩擦鉸鏈構造 219C-2 —起使用，用以對顯著的相對運動提供額外阻抗。 又’一個屬於顯示於圖4C之摩擦鉸鏈構造219H的型式之第 二摩擦鉸鏈構造21 9H-2，可設置成接近摩擦鉸鏈構造 219H(參見圖4E之虛線），以對顯著的相對動作提供額外阻 抗。 鉸鏈本體21 2係與中間蓋子安裝板216相關聯地顯示於 圖5 A-5D，其能提供一種免除公差、順應真空作用之鉸鏈 229 ’用以相對於定義於覆蓋部2〇4中之開口2〇9安裝蓋子 207，以使蓋子2 07可關閉並開啟開口 2〇9。所顯示的覆蓋 4 204 6又有一覆蓋物密封表面231。舉例而言，鉸鏈22g可 包含女裝以供桿213之縱軸之旋轉之鉸鏈本體212，本體 2_12係以被/固定至中間蓋子安裝板21 6之央鉗21 7之型式顯 示一此軸係與覆蓋物密封表面2 3 1隔開一個尺寸2 3 2。舉例 而I、’尺寸232可能為0.032 ’亦可具有大約±〇.〇17之製 差。公差免除之鉸鏈229可更包含所顯示的中間蓋子 安裝板21 6 ’其乃連接鉸鏈本體2 12至蓋子2 0 7。蓋子2 0 7設 有個與—0型環234與覆蓋物密封表面231共同作用之蓋 Η 第18頁 436577 五、發明說明（13) 子密封表面233。如下所述’在無論說明於下之製造公差 為何，鉸鏈本體21 2與蓋子2 07之間之鉸鏈229，可容許蓋 子密封表面233於覆蓋物密封表面231上密封底座。 中間蓋子安裝板216係設有一第一孔236，其具有_卡 扣軸237與一個與卡扣軸237同心的埋頭孔238。埋頭孔238 具有一肩部2 39，其昊有延伸於蓋子安裝板216中之深度尺 寸D。舉例而言’深度尺寸])之數值可能大約是〇. 705，並 可具有大約± 0.003之製造公差。相對於埋頭孔238之直徑 而言’第一孔2 3 6具有較小的直徑》—螺孔2 41係對準卡扣 轴237地設置於蓋子207中，以固定——^扣部242，從而固 定安裝於中間蓋子安裝板216之蓋子207。卡扣部242之前 頭驅戚向肩部239並壓縮一個由複數彈簧246所構成之彈簧 組件2 4 4。 鉸鏈22 9之其餘製造公差係關於從蓋子2 〇7之重心到蓋 子2 G 7之左側之距離G，舉例而言，此距離g可具有大約士 0.250之公差。又’提供了 一距離a，其乃從蓋子207之左 侧到蓋子207之卡扣軸23 7。舉例而言，距離A可具有大約 ± 0，050之製造公差。舉例而言，卡扣部242之厚度FA可具 有約± 0. 0 01之製造公差·>又，舉例而言，彈簧組件2 4 4之 厚度S可具有大約±〇.〇〇7之製造公差。此外，舉例而言， 〇型環234之鬆弛的直徑〇可具有大約±〇〇1〇之製造公差。 又’舉例而言，蓋子安裝板216之厚度η可具有大約± 010之製造公差。最後’可提供從蓋子2〇7之左側到表示 力量FT被施加至蓋子207的點之距離FJ)(如下所述），相對

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距離FD可具有例如大 五、發明說明（14) 於板216，這可造成易於移動蓋子 約± 0. 0 1 0之製造公差。 | 在使用鉸鏈22 9時，在腔室之真空運作之前， 將蓋子20 7移動進入顯示於圖3之關閉位置。這種初始 會負載0型環234之内側，其乃為顯示於圖5a_5d之"，才 且在板216與蓋子2 07之間（與顯示於圖5D與叱之角卢 T1比較而言）不存在有任何角度。沒有角度存在於&丨^盘 蓋子2 0 7之間之狀態將對應至一種非順應真空作用之鉸” 鏈，舉例而言，其將為在蓋子2〇7與板216之間不允許相 運動之一種狀態。因為〇型環234並非均句地載入， 種狀態並非是可接受的。 當操作員施加力量FT至蓋子2 07時，一角度Τ2(圖5D) 係形成於板216與蓋子20 7之間。當角度T2形成時，〇型環 234之整個周邊變成平均地載入。平均載入量係為彈簧組 件244之彈簧246之數目與尺寸之函數，且並以〇型環234之 預麼表示。為保留均勻負荷，複數之爪式夾鉗2〇6(顯示於 圖3)係被鎖緊以固定位於鉸鏈22 9反側之蓋子2 0 7之邊緣。 複數之夾鉗2 0 6可施加力量FT，以取代操作員。 值此際’蓋子207之關閉係如圖5D所示地出現，其 中’密封表面231與233係彼此平行，且角度丁 2係設置於板 216與蓋子207之間。在真空運作之前’在關於圖5B所作說 明之所有公差之變化之下，鉸鏈229可容許角度T2之存 在。 均勻載入之0型環234側，真空運作會開始。在真空運

第20頁 436577 五、發明說明G5) =古0型環234係被壓縮，直到在密封表面231與23 3之 鏈全接觸為止。當腔室從大氣壓抽成真空時，较 Γ二子2 07從顯示☆圖5D之位置(於相對於刪之 ^T2)移動至顯示於㈣㈣之中間位置，然後，移動 顯不於圖5C之最終位置（於相對於板216之角产τι)。此 係在當預Μ㈣型環234(顯示於圖5D)完全錢至運 二:盥=壓縮(圖5C)時產生，其中，密封表面231與 部204完全接觸。因為鉸鏈229允許角度T2存 1運作之前，與在關於圖5β所作說明之公差之 ΐ::: ’所以能允許在板216與蓋子m間之所有範圍的 :董運動’如角度12變成議所示，以使密封表面231 ” 233，以免除公差與順應真空作用之方式完成密封。 然後，吾人可能理解到鉸鏈229正常地驅策蓋子7成 為平订對準於板216(圖^)，亦允許在板216與蓋子2 07間 之相對運動，俾能在例如無論顯著的製造公差與腔室真空 運作之下，使蓋子密封表面233將被安置平行於覆蓋物密 封表面231 (圖5C與5D)。 、 雖然為清楚理解本發明之目的，以對上述的發明作詳 細說明，但吾人應理解到，在以下申請專利範圍之範疇之 内仍可作某種改變與變形例。因此，本實施例係僅為例 示之目的而非揭限於本發明，且本發明並非受限於此所 列出之細節，但可能在與以下申請專利範圍等效的範疇之 内作變化《

436577 圖式簡單說明 ' ~----^ 本發明將藉由參考附圖的詳細禮 解’其中雜類似的參考數字表示類似構造二V:楚 圖55::種典型的習知技術半導體處理群隼構造’ 其顯=顯模組作為介面之各種不同的腔： 圖1B顯不—種型式的腔室覆蓋物 於一固定鉸鏈上之蓋子。 又有個夂 圖1C顯：―個被保持於平行一覆蓋物密封表面之襄子 密封丄2由一種可舉起或降下蓋子離開戍成為與 覆蓋= 習知技術之空氣或水力成。 圖/“ 技術的真空容室之整個覆蓋物之樞 接安裝，以虛線顯示封閉之覆蓋物， 覆蓋物，Λ乃易於阻擔至例如電性面；顯不開 /2傳輸模一：集Λ具構造之示意圖，此群集工具構造 包含-傳輸模級，其為了模組之覆蓋物設有，， 蓋子係藉由2免除公差、順應真空作帛， 之本發明之鉸鏈所安裝。 丹有助開刀 圖3係為了模組之覆叢物母古 立體圖，所顯示之每一個蓋子之傳輸模組之 裝。 個蓋子係猎由本發明之鉸鏈而安 圖4Α係為顯示於圖3之其中 圖’其顯示當蓋子係位閉 赢：Ύ細的立體 與受到扭力之扭力 Α1閉的位置時，在摩擦鉸鏈構造 的位置。 干協助之下’蓋子係被保持於一開齒 圖4Β係為沿著圖4J)之線4β，之詳細立體囷其顯示

436577 圖式簡單說明 兩個摩擦鉸鍵構造與扭力桿。 圖4C傜為與一個安裝於杻力桿上之套筒喷合之其中一 個摩擦敍鍵構造之放大立體圖。 圖4D係為顯示一個在摩擦鉸鏈構造與蓋子間之中間板 之立體圖。 圖4E係為沿著圖4D之線4E-4E之立體圖，其顯示一個 於扭力桿之一端具有兩個摩擦鉸鏈構造之實施例。 圖4F係、為類似於圖4E之視圖，其顯示於扭力桿之一端 之兩個摩擦鼓鏈構造之下侧。 圖4G係為其中—個摩擦鉸鏈構造之剖面圖，其顯示一 個與安裝於扭力桿上之套筒嚙合之摩擦彈簧。 圖4H係其中另—個摩擦鉸鏈構造之剖面圖，其顯示與 安裝於扭力椁上之另一套筒嚙合之另一摩擦彈簧。 圖5A係為具有與其成一體之其中一個摩擦鉸鏈構造之 剖面圖，其能免除公差，並能順應本發明之真空作用之 4总 〇 圖5B係為類似於圖5A之概要視圖，其顯示免除公差盘 順應具有製造公差之真空作用之連接之尺寸。 一、 之免類似，5A之剖面®，其顯示本發明之鉸鏈 差iS:作用之實施樣態，於其"，免除公 i二#上乍用之連接允許蓋子與覆蓋物之密封表面平 仃，並於真空腔室之下接觸。 衣囬十 前以〇圖為類似於圖5C之剖面圖，其顯示在真空運作之 刖以〇型環預壓之蓋子。 F ^

第23頁 4 3 6577 圖式簡單說明 【符號之說明】 100〜半導體製程群集構造 1 0 2 ~潔淨室 104〜加載互鎖室 I 0 6 ~傳輸模組 10 8a~108c〜處理模組 1〇9~覆蓋物 II 1〜蓋子 1 1 4〜固定鉸鏈 116、117~密封表面 11 8 ~ 銷 119~0型環 1 2 1〜汽缸 1 2 2〜開口 1 2 3 ~電性面板 20 0~半導體處理群集構造 20 2〜傳輸模組 203〜加載互鎖室 2 0 4〜覆蓋部 20 6〜爪式夾鉗 206a~處理模組 20 7〜蓋子 2 0 8 ~鉸鏈組件

第24頁 436577 圖式簡單說明 2 0 9〜開口 21 1〜連接器 2 1 2〜鼓鏈本體 2 1 3〜扭力桿 2 1 4 ~第一桿夾鉗 2 1 6〜中間蓋子安裝板 21 6a〜中間蓋子安裝板 21 6b〜中間覆蓋物安裝板 21 6c〜覆蓋物界面板 2 1 7〜第二桿夾甜 218〜套筒 218C 、 218H~ 套筒 2 1 9〜摩擦鉸鏈構造 2190摩擦鉸鏈構造 21 9C-2〜第二摩擦鉸鏈構造 219H〜摩擦鉸鏈構造 21 9H-2〜第二摩擦鉸鏈構造 221〜蓋子-套筒夹鉗 22 2、22卜夾鉗 22 2E、221E~ 端緣 2230摩擦彈簧 223H〜彈簧 224C〜外殼 224H〜外殼

第25頁 436577 圖式簡單說明 2 2 6〜凸出部 2 2 7 ~插槽 2 2 8 —^扣部 2 2 9 ~欽鍵 231、233〜密封表面 232〜尺寸 234〜0型環 23 6〜第一孔 2 3 7 —^扣抽 2 3 8〜埋頭孔 2 3 9 ~肩部 24卜螺孔 2 4 2 ~卡扣部 244〜彈簧組件 246~彈簧

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Claims (1)

1. 436577 六、 申請專利範圍 1_ 一種鉸鏈組件，用以相對於一個定義於一真空容室 之一覆蓋物中之開口安裝一蓋子’以使此蓋子可關閉旅開 啟開口，該鉸鏈絚件包含： —扭力桿，安裝於開口與蓋子之間，當該蓋子係處於 相對於開口之一關閉位置時’該扭力桿係處於扭力之狀態 下，以輔助蓋子之開口之開啟動作； 至少一套鸿，圍繞該扭力桿，並可對該蓋子移動；以 及 複數之摩擦鉸鏈構造，位於覆蓋物與至少一套筒之 間，該等鉸鏈構造係與至少一套筒維持於一種摩擦嚙合關 係，以抵抗蓋子之開口之關閉動作。 2. 如申請專利範圍第1項之鉸鏈組件，其中： 該等摩擦鉸鏈構造包含至少一摩擦彈簧，該至少一 擦彈簧至少於一第一方向局部地繞線圍繞至少一套筒， 能在蓋子之開口之關閉動作期間，使該至少一摩擦&妹 向於對在至少一套筒與至少一摩擦彈簧間之相對運= 阻抗，而在蓋子之開口之開啟動作期間，該至少一 2 簧傾向於對在至少一套筒與至少—摩擦彈菁 ^ 提供低阻抗。 相對運動 3. 如申請專利範圍第2項之鉸鏈組件，更包含. —第一夾鉗區塊’將該扭力桿之一第一端附著至 2艟用以固定該扭力桿之第一端，以對抗相對於覆 紅轉；以及 血仰心 第一夾鉗區塊’將該扭力桿之一第二端附著至蓋

   436577 ΐ'申請專利範圍 子，用以在蓋 間，相對於第 4.如申請 子的開口之開啟動作與開口 —端旋轉。 專利範圍第3項之鉸鏈组件 套筒包含第一與第二套筒，且該鉸鏈址件 一第三夾鉗區塊，附著至第—套筒以 物之旋轉； 一第四夾 子的開口之開 桿而旋轉： 甜區塊’將第二套筒附著至 啟動作與開口之關閉動作期 之關閉動作期 其中之至少一 更包含： 對抗相對於覆蓋 盘子1用以在蓋 間，相對於扭力 一套筒 擦彈簧 提供高 彈簧傾 低阻抗 該摩擦鉸鏈構造更包含： 一第一摩擦彈簧，至少於第一方向局 在蓋子之開口之關閉動作期 對在第一套筒與第—摩擦彈 而在蓋子之開口之開啟動作 著在第一與第一摩擦彈簧間 向局部 閉動作 之關閉 間，第 提供低 5. 第 ，俾能 傾向於 阻抗， 向於對 ;以及 第二摩 地繞線 期間， 動作提 一摩擦 阻抗。 如申請 —摩擦 擦彈簧，至少於與第一方向 圍繞第二套筒’俾能在第二 使得第二摩擦彈簧傾向於對 供高阻抗，而在蓋子之開口 彈簧傾向於對於第二套筒之 專利範圍第4項之鉸鏈組件： 彈簧，被裝設至蓋子。 部地繞線圍繞第 間，使得第一摩 簧間之相對運動 期間，第一摩擦 之相對運動提供 相反之一第二方 套筒之開口之關 第二套筒之開口 之開啟動作期 開口之開啟動作 更包含：

   第28頁 436577 六、申請專利範固 6. 如申請專利範圍第4項之鉸鏈組件’更包含： 第二摩擦彈簧，被裝設至覆蓋物。 7. 如申請專利範圍第1項之鉸鏈組件’其中： 該至少一套筒包含第一與第二套筒，安裝於扭力桿 上，第一套筒係被固定至蓋子，第二套筒係被固定至覆蓋 物： 一套筒， 擦彈簧傾 蓋子之開 套筒之相 一第 向，局部 關閉動作 相對運動 第二摩擦 8, 一 於一個定 子’以使 法包含： 該摩擦鉸鏈構造更包含： 一第一摩擦弹簧，至少於第 之開口之關 方向局部地繞線圍繞第 俾能在蓋子 向於對於第 口之開啟動 對運動提供 二摩擦彈簧 地繞線圍繞 期間，使得 提供尚阻抗 彈箐傾向於 種鉸鏈組件 義於一真空容室之一覆 此蓋子可關閉並開啟開 閉動作期間 套筒之相對運動提供 作期間，第 低阻抗；以 ，至少於與 第二套筒， 第二摩擦彈 ’而在蓋子 對第二套筒 之製造方法 摩擦彈簧 ，使得第一摩 南阻抗’而在 傾向於對第一 及 第一方向相反之一第二方 俾能在第二 簧傾向於對 之開口之開 之相對運動 ，該较鏈組 蓋物中之開 口’該鉸鏈 套筒之開口之 於第二套筒之 啟動作期間， 提供低阻抗。 件係用以相對· 口安裝一蓋 細件之製造方 女裒一扭力桿於開 對於開口之-關閉位置時？：：：间’嘗該蓋子係處於 下，以輔助蓋子之開口之開：：：桿係處於扭力之狀態

   436577 六、申請專利範圍 安裝至少一套筒圍繞該扭力桿；以及 間 係 安裝至少一摩擦錢鏈構造於覆蓋物與至少—套筒 該鉸鏈構造係與至少一套筒維持於一種摩擦喷丄 以抵抗蓋子之開口之關閉動作。 _ 9. 如申請專利範圍第8項之方法，更包含： 設置摩擦鉸鏈構造，其包含至少一摩擦彈脊，該 ( 一摩擦彈簧至少於一第一方向局部地繞線圍繞至少一套V 筒，俾能在蓋手之開口之關閉動作期間，使該至少一麽 彈簧傾向於對在至少一套筒與至少一摩擦彈簧間之相對擦 動提供阻抗，而在蓋子之開口之開啟動作期間，該至，丨、運 摩擦彈簧傾向於對至少一套筒之相對運動提供低^抗二了 10. 如申請專利範圍第9項之方法，更包含： 為摩擦鉸鍵構造更設置一第一夾鉗區塊，其乃將該 力桿之一第一端附著至覆蓋物，用以固定該杻力桿之^一 端’以對抗相對於覆蓋物之旋轉；以及 為摩擦鉸鏈構造更設置一第二夾鉗區塊， f端附著至蓋子，用以在蓋子：開：2 = 作與開口之關閉動作期間，相對於第一端旋轉。 動 11. 如申請專利範圍第10項之方法，更包含： 以第一與第二套筒之型式設置至少一套筒；_ 設置一第三夾鉗區塊，其乃附著至第一套箇以m pI 對於覆蓋物之旋轉； 套Π以對柷相 =-第四夾鉗區㉟’其乃將第二套 用…子的開口之開啟動作與開口之關閉動作期^子相

   436577 六、申請專利範園 對於扭力桿而旋轉； 設置摩擦鉸鏈構造之一第一摩擦彈簧，其至少於第一 方向局部地繞線圍繞第一套筒，俾能在蓋子之開口之關閉 動作期間’使得第一摩擦彈簧傾向於對在第一套筒與第一 摩擦彈簧間之相對運動提供高阻抗，而在蓋子之開口之開 啟動作期間，第一摩擦彈簧傾向於對著在第一與第一摩擦 彈簧間之相對運動提供低阻抗；以及 設置摩擦鉸鏈構造之一第二摩擦彈簧，其至少於與第 一方向相反之一第二方向局部地繞線圍繞第二套筒，俾能 在第二套筒之開口之關閉動作期間，使得第二摩擦彈簧傾 向於對第二套筒之開口之關閉動作提供高阻抗’而在蓋子 之開口之開啟動作期間，第二摩擦彈簧傾向於對於第二套 筒之開口之開啟動作提供低阻抗。 12·如申請專利範圍第11項之方法，更包含：將第一 摩擦彈簧附著至蓋子。 1 3 ·如申請專利範圍第1 1項之方法，更包含：將第二 摩擦彈簧附著至覆蓋物。 1 4.如申請專利範圍第8項之方法，更包含： 設置至少一套筒，其係包含第一與第二套筒且安裝於 扭力桿上； 將第一套筒固定至蓋子； 將第二套筒固定至覆蓋物；以及 以一第一摩擦彈簧之型式設置摩擦鉸鏈構造，該第— 摩擦彈簧係至少於第一方向局部地繞線圍繞第一套筒，俾

   436577 六、申請專利範圍 能在蓋子之開口之關閉動作期間，使得第一摩擦彈簧傾向 於對於第一套筒之相對運動提供高阻抗’而在蓋子之開口 之開啟動作期間，第一摩擦彈簧傾向於對第一套筒之相對 運動提供低阻抗；以及 更以一第二摩擦彈簧之型式設置摩擦鉸鏈構造，該第 二摩擦彈簧係至少於與第一方向相反之一第二方向，局部 地繞線圍繞第二套筒，俾能在第二套筒之開口之關閉動作 ，間’使得第二摩擦彈簧傾向於對於第二套筒之相對運動 ，供高阻抗，而在蓋子之開口之開啟動作期間，第二摩擦 彈筹傾向於對第二套筒之相對運動提供低阻抗。 1 5 . —種免除公差與順應真空作用之鉸鏈用以相對 於—個定義於一真空容室之—覆蓋物中之開口安裝一蓋 子’以使此蓋子可關閉並開啟開口，覆蓋物係設有一覆蓋 物密封表面，該鉸鏈包含： 一鉸鏈本體，安裝以供於一個與覆蓋物密封表面隔開 之鉸鏈轴旋轉，鉸鏈轴具有一製造公差；以及 一免除公差與順應真空作用之連接器，位於鉸鏈本體 與蓋子之間，用以允許蓋子於覆蓋物密封表面上密封底 座’無論鉸鏈軸製造公差與真空容室中之真空運作為何皆 是如此。 16.如申請專利範圍第15項之鉸鏈，更包含： 該蓋子，具有一蓋子密封表面； 一連接器本體，位於鉸鏈本體與蓋子之間；以及 一彈簧組件，用以驅策.蓋子至連接器本體，同時允許

   第32頁 436577 六、申請專利範圍 在連接器本體與蓋子間之相對運動’俾能在無論連接器本 體之製造公差為何的情況下’使蓋子密封表面被安置地平 行覆蓋物之密封表面° 17.如申請專利範圍第15項之鉸鏈’其中： 該連接器包含： —連接器本體’具有一第—孔’設有一個卡扣軸以及 與卡扣軸同心的一埋頭孔，埋頭孔於連接器本體之深度具 有—肩部，該深度具有一製造公差； 該蓋子係設有一個與卡扣軸和一密封表面同心的螺 礼；以及 --^扣部，被形成螺線成為螺孔’用以將連接器本體 連接至蓋子，卡扣部具有一個肩部’該肩部具有一個製造 公差之深度； 一止推墊圈，位於卡扣部與埋頭孔之肩部之間；以及 一彈簧組件，位於卡扣部上’並位於塾圈與埋頭孔之 肩部間’用以驅策蓋子向連接器本體，同時允許在連接器 本體與蓋子間之相對運動，俾能在無論製造公差與真空運 作為何之情況下’使得蓋子之密封表面將被安置地平行覆 蓋物之密封表面。 1 8. —種免除公差與順應真空作用之鉸鏈，用以相對 於一個定義於一真空容室之一覆蓋物中之開口安裝一蓋 子’以使此蓋子可關閉並開啟開口，覆蓋物係設有一覆蓋 物密封表面，該鉸鍵包含： 一扭力桿，於一鉸鏈軸上安裝於開口與蓋子之間，當

   第33頁 436577 六、申請專利範圍

   關閉 蓋子係相對 扭力之狀態 至少一 摩擦鉸 鉸鏈構造係 蓋子之開口 一欽鏈 旋轉，鉸鏈 一個免 體與蓋子之 本體與連接 密封表面上 下，以 套筒， 鍵構造 與至少 之關閉 本體， 轴具有 除公差 間，俾 器之製 地位於 辅助蓋 圍繞該 子之開 扭力桿 ，位於覆蓋物 一套筒維持於 動作； 安裝於與覆蓋 —製造公差； 與順應真空作 能在開口之關 造公差為何， 位置時，該扭力 σ之開啟動作； 並可相對於蓋子 與至少一套筒之 一摩擦嚙合關係 物密封表面隔開 以及 用之連接器，位 閉動作之末端， 使蓋子密封底座 19·如申請專利範圍第18項之鉸鏈，該免除， 接器更包含： 一連接器本體，位於鉸鏈本體與蓋子之間； —彈簧組件，用以驅策蓋子朝向連接器本體 許在連接器本體與蓋子間之相對運動，俾能在無 差與真空運作為何的情況下，使蓋子之密封表面 於平行覆蓋物之密封表面。 20· —種鉸鏈，用以相對於一個定義於一真丨 —覆蓋物中之開口安裝一蓋子，以使此蓋子可關 開口’該覆蓋物係被設有一覆蓋物密封表面，該 含： 桿係處於 移動； 間，該等 ，以阻擋 之鉸鏈軸 於鉸鏈本 無論鉸键 於覆蓋物 >差之連 以及 ，同時允 論製造公 將被安置 Ε容室之 閉並開啟 鉸鏈包 —桿，安裝於覆蓋物上，用以界定一個與覆蓋物密封 436577 六、申請專利範圍 表面隔開之鉸鏈軸，該鉸鏈軸具有一製造公差； 一鉸鏈本體，被安裝用以於該桿上旋轉； 一連接器本體，具有設有·—^扣軸之一第一孔，與與 卡扣軸同心之一埋頭孔，埋頭孔於連接器本體中之深度具 有一肩部，此深度具有一製造公差； 該蓋子係被設有一個與卡扣軸同心之螺孔，及一密封 表面； 一卡扣部，於其中形成螺孔，用以將連接器本體連接 至蓋子，卡扣部具有一肩部，該肩部具有一深度，該深度 具有一製造公差；以及 一彈簧組件，位於在卡扣部之肩部與埋頭孔之肩部間 之卡扣部上，周以驅策蓋子朝向連接器本體，同時允許在 連接器本體與蓋子間之相對運動，俾能在無論製造公差與 在真空容室中之真空運作為何的情況下，蓋子之密封表面 將被安置成平行覆蓋物之密封表面。

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