TW486554B

TW486554B - Single shaft, dual blade vacuum slot valve and method for implementing the same

Info

Publication number: TW486554B
Application number: TW090107121A
Authority: TW
Inventors: Tony R Kroeker; Gregory A Tomasch
Original assignee: Lam Res Corp
Priority date: 2000-03-30
Filing date: 2001-03-26
Publication date: 2002-05-11
Also published as: US20020096656A1; KR20010095017A; US20020070371A1; JP2002009125A; JP4871452B2; US6564818B2; US6390448B1; KR100715919B1; US6601824B2

Description

486554 五、發明說明（1) 發明—之領^ ' 一般而言’本發明係關於，種閥，直設備的模組，且尤其是關於一種單軸驅^於半導體處理兩個支架板上並載有雙開槽閥，及諸如^置，其安裝在設備的各個室之間的閥等之製造方法，复在半導體處理著開槽的密封面關閉以提供特定的閥垂^ 在特定的閥靠移動後，至少一支架的樞轴是立即直立 L朝向密封面的安裝面對齊，及其中在另一個室維修期、二特定的閥的作可以持續進行，且其半導體處理設一室中的操真空系統。了 u是—多重室之相關技術之描在可以讓是藉由的相鄰種種的統、材及高度驟之間求已經分地滿 )。舉儲存設半導體基板或傳輸模壁部之基板處料沈積處理精，對於藉由一足（典例而言施之間崖裝置製造中，晶圓在例如介組，其移動晶開槽或開α。理模組配合的系統、及平面度的要求增加減少人機交互當作中間操作型地維持在一，傳輪模組可，而在其間儲多重的面的室圓，例例如，，而其顯示蝕，因此作用之設備之降低的以實際存基板處理室是由之間傳送。如穿過設置傳輪模組一可以包含半刻系統。由在處理步驟量的需求已傳輪模組的壓力下，例地位在一或 ’且基板在介面連接而此類之傳送在介面室等般是用於與導體蝕刻系於對潔淨度中及處理步增強。此需實施而被部如真空狀態多個潔淨的多重的基板 %

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五、發明說明（2) 處理模組中實際地處理，例如為加士 θ 士、；士行。依此方式，當基板= ”手臂可以用於從儲存設施中取出選擇的心並將= 於多重的處理模組之一中。、罝

對於熟悉該項技術者而言，在多重的儲存設施及處理莫，之間用以『傳輸』基板之傳輸模組的配置經常被稱為『叢集工具結構』系統。圖1描繪出典型的半導體處理叢集工具結構100，其說明以傳輸模組1〇6介面之各種室。所不之傳輸模組106連接到三個處理模組1〇83至1〇8(：，其為可以獨立地最佳化去進行各種製造程序。舉例而言，處理模組108a至108c可以用以執行變壓耦式電漿（TCp)基板蝕刻、層沈積、及/或濺鍍。連接到傳輸模組106的是一加載互鎖室1〇4，其可將基板導入傳輸模組1 〇 6内。加載互鎖室1 〇 4可以連接到潔淨室 102 ’而基板儲存在其中。除了作為取出及發出機構以外’加載互鎖室1 〇 4在傳輸模組1 0 6及潔淨室1 〇 2之間也當作一壓力變化介面。因此，傳輸模組1〇6可以保持在一固定的壓力下（例如真空），當潔淨室1〇2保持在大氣壓力時。為了避免在壓力變化的轉變期間在模組等之間的洩漏’或為了在處理期間封鎖處理模組到傳輸模組1〇6，因此各種的閘驅動閥用於隔離各種模組等。關於閘驅動閥更多的資訊，可參考美國專利第4，721， 2 8 2號’藉此列入參考資料。另一此類之閘驅動閥揭露於美國專利第5, 667, 197號，其中揭露一習知技術的閥外

五、發明說明（3) 開口部之：兩：，口開口部’及僅有-個閥用於兩個開口闕。又= =關閉此開°，其不設有相關的接的傳輸及處理室之間開口，2用於關閉在： :閘平板的驅動組件以一連續；：閥：f 閉内部開口的3 移動間平板’以達到密封或關室之κην，882號揭露一種在處理系統之各種虹及—肘節^ =在減魔室及㈣室之間。#由-氣塵肘即配置使限位器平板以相當大而將此類之閥驅動，#装盥門綠Α入η值擎力碰展η 旋轉的連桿，一；配；分離。#由逆時針動，而祛門細^ 最直移動變成水平的移的問ϊ Γ f 縫移動。’8 8 2號專利為了避免習知技術器平板由一雙硼化之硬合金構成…氣塵後，、: 並不會仔止，但是在限位器平板與滾筒相鄰料以Ϊ之它的持續驅動操作。因此，除了需要特殊的材閥。，2號專利並沒有在相鄰的處理室之間設置兩個個閱用ί叢集工具結構系統之其他的閥等，包含一用於兩的t之每一個之各別的驅動裝置，其易於增加閥驅動外殼度或，當試圖縮小此寬度時，易於限制驅動裝置施力都2的位置。又，就兩個各別驅動裝置的每一個，此類閥如雨要隔離伸縮囊。因為此類伸縮囊的成本很高（例 ’西元2000年時，每個在美金80 0· 〇〇到1 000· 〇〇元之間 486554 五、發明說明（4) )，所以需要兩個伸縮囊驅動裝置一般是由各别貝的。又，每個此類之各別每一個都需要一各別魅&氣麼缸所驅動，因此當兩個閥的仍有其他的閥用於叢^置時’這也增加了成本。架，其設有用以安裝二驅”工具結構系統中，其包含一支動到與由驅動裝置所承都，裝置的抠軸，其中柩軸無法移正。承裁的兩個閥之兩者的閥密封面對如上所述’在_的處理室或傳輸室等4間是需要一閥声件，其中此閥組件設有一用於雙閥的軸，因此藉由取消一伸縮囊而降低組件的成本，及其中一轴安裝在兩個以可樞轉方式安裝的支架上，且其中在特定的閥抿靠於一開槽的密封面而關閉時，至少一支架的一樞軸是沿直立方向與一特定閥的安裝面對齊，以提供特定閥垂直地朝向密封面之移動，且其中一個雙致動雙閥之一氣壓驅動器用，且於其中例如當另一個室正在進行維修時，在此一室中的操作可以持續進行。發明的綜合說大略而言，本^明滿足藉由設置一載有雙側開槽閥之單轴在相鄰的室或模組，如傳輸室及處理室之間的外糾之需求。將可各自選擇性地關閉及開啟的閥設置^兩‘ ς二殼開口或開槽的每一個，以使一外殼開口與處理室相鄰或一外殼開口與傳輸室相鄰’例如，當另一個開〇保 1 時，可以選擇性地關閉之。舉例而言，選擇性關閉的二可 $ 9頁 486554

五、發明說明（5) 方便維持在— 到大氣以進行此，在處理室達到期望的真因為處理室的又，設有狀態，而從開遷移可以被與碎岁將不會污理室的閥在損的更換期間仍真空狀態維修時，維修後，空值，而維修而必閥使傳輸啟的處理處理室相染傳輸室壞後需要可維持在 ’例如，傳輪室則並不需要這將避免須在傳輪室關閉，室而來的關的開啟。因此，在維修期真空狀態當其相鄰可維持在抽真空循停機的實室上進行因此傳輸碎片（如的閥所阻一般而言間更換，的處理室開啟通一真空狀態。因環以使得傳輸室質期間，且不會其他的操作。至可以處於真空破碎的晶圓）之隔’因而此類之 ’只有緊鄰著處且傳輸室在這樣

又，雙侧開槽閥的設置具對開啟的閥進行維修，而容許的閥。此輕易接近係藉由安裝置及安裝在第二支架上的第二轴而達成。為了關閉一個閥，支架，及第二驅動裝置則伸出架。相對於各個開口，當一個但非在侧面分隔開的（亦即是置的情況時，第一及第二驅動維修時，第一驅動裝置及第二位器而將兩個支架定位，俾能的位置對中，並維持每個閥在〜輛位置上，工人可以帶著手有如下優點，即於初期為了輕易的接近一個或兩個開啟在主支架上的第一驅動裝及第三驅動裝置所操作之單第一驅動裝置縮回以旋轉主以便在主支架上旋轉第二支閥關閉及另一個閥在開啟，，非鉛直方向分隔開的）位裝置停止。一旦兩個閥都要驅動裝置則伸出並緊靠著限固定單轴使其在一開啟一軸其開啟位置上。而在此開啟套伸到開啟的閥或閥等來進

第10頁叫6554 五、發明說明（6) 行維修。第三驅匈面地移動各個開口。等’而例如向下移動的 <間的垂直手套一般是礙工人清潔此外，例如在相鄰貝際面積。施力到每個力。又，與矣且件比較起此外，閥，所以在的閥垂直地與特定的門然後，持續進行正維修都可以殼中移除晶内部、及移動裝置可 (例如，向下移動這樣的露閥及接近距離，所難以伸到閥四周的僅有一個的傳輸及又，此類開槽閥門其他設有來，因僅因設有單特定的閥朝向密封的安裝面當可了解常操作的進行。此圓的破片除並更換以作為移動向下移動）之開啟的閥出可允許例用開口部（以在垂直地閥中去作維能力，其包軸設置用於處理室之間之一個轴在，此減少了兩個驅動裝單軸的功能並使 ’而遠離開啟位露出開口等四周如清潔密封面。其藉由蓋子而為向下移動後，工修。然而，閥等含靠著門密封起兩個開槽閥門，的閥外殼在潔淨開槽閥門的中立用來維持開槽閥置而需求兩個伸有一個轴，所以僅需要一個閥等兩者置及遠離的密封面因為在被常閉的）人的防護並不會妨來的面。俾能縮小室所佔之位置時，門關閉之縮囊的閥伸縮囊。雙側開槽提供特定植轴立即一室中，，多數的室或閥外軸安裝在兩罪著開槽的面的移動後直立地對齊的是’當兩時候’在兩類之維修可以包含例如從、清潔一個開口的密封面、清潔室的閱（例如門或〇形環）的構件，而此個支架板並載有一密封面關閉以，至少一支架的個相鄰的室等之個室之另一個中

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因設有密封面而達到密封的效果。理正常的才罙例如稱為作中，這些及其他的作為維 t導體處『維修』或『保養』。唯邊此至的知作是，本發明之其他目的及優點由申請專利範圍當可更加明白，，，。思後之詳細說明及隨附之輕J圭實施例之詳細説明以下說明本發明乃作為確保一半構之-模組…一模組的維修期間仍可明就用於半導體處理設備模組之閥說明之，二理設備各別模組之間之閥的。方i諸：：類在半導體處項技術者而言，顯然可以在古對於熟悉該 ΤΓ每竑夫淼―甘—&牡个侑冲刀或所有具體細節之下貝施本發明。在其它情況下，熟知的處理

細說明以免模糊本發明。二 S 參考圖2，大略言之，本發明包含一半導體隼工具結構200，其設有一傳輸模組2〇2及處理模組2〇6，^ 中一雙侧開槽閥20 4位在相鄰的傳輸模組2〇2及處理模組、 206之間。視圖2為一平面圖，此結構的接地面積僂輪組202、處理模組2 06、及雙侧開槽閥2〇4之組合的占地面、積所界定。可以了解的是，傳輸模組202及處二模組2〇6的占地面積主要是由將模組202，204及206密封在一起以利操作的方式以外之考量所決定。各個雙侧開槽闕2〇 4界定了模組202及206為利操作而密封在一起的方式，如此1一 486554 五、發明說明（8) 來’在試圖縮小叢集工具結構2 〇〇的接地面積時，每個獨立的雙侧開槽閥2 0 4的接地面積就變成重要的。因此，為了縮小每個獨立的雙侧開槽閥2 〇 4的接地面積，則儘可能地縮小每個獨立的雙側開槽閥2 〇 4的寬度是極為重要的。圖3顯示本發明的一雙侧開槽閥204，其包含位在叢集工具結構2 0 0之兩個模組之間的閥之真空本體（或外殼） 212。如圖所示，這兩個模組為傳輸模組2〇2及一個處理模組2 0 6，而必須了解的是；閥之真空本體2 1 2可以位在叢集工具結構200的任意兩個模組之間。閥之真空本體212具有的寬度W是由相向之壁部214所界定。每個壁部214最靠近處理模組2 0 6的一側可以稱為『p jj侧』，而每個壁部2 1 4最靠近傳輸模組2 0 2的一側則可以稱為『tm側』。閥之真空本體2 12具有的長度L是由相對端的壁部216所界定，而在寬度W乘以長度L之後，則界定了獨立的雙侧開槽閥2〇4的接地面積。開口（或開槽或開口部）218設置在每個壁部2 14中而可以讓例如晶圓（未圖示）在模組及另一模組之間傳送。如圖3所示，諸如此類之模組為傳輸模組2〇2及另一個諸如此類之模組為處理模組2 06，而設有開槽21 8P靠近處理模組206及設有開槽21 8T靠近傳輸模組202。每個開槽21 8P及 21 8T大略是長方形的，且其尺寸小於每個門（或侧門） 2 2 2之尺寸’而此門為大略長方形且設置用來關閉各個開槽218P或218T。至於門2 22以及開槽218P及218T，其角落為圓的’因此各個長方形的形狀乃稱為『大略長方形』。

第13頁 486554 發明說明（9) 每個門222 ~i及門222 一2設有密封邊m，其與真空本體 2^2的對向壁部214之對向密封面226重疊。密封邊224可以设置具有一如〇形環2 28之密封裝置，其壓靠著密封面根以一便吉門222 — 1或門222 一2在如下說明之關閉的狀態時k供一真空緊密的，或氣密的密封。又，密封裝置可以硬化成門222，或者可以使用另一種密封裝置，其設有可更，的密封環。壁部214上的門2 22 _2在傳輸模組2〇2及處理模組20 6之間形成一壓力密封。依此方式，例如當tm侧維梦在正常的真空程度（例如，80 — 1 00米托耳）時，ΡΜ 侧仍可以排氣到大氣中。閥2〇4也可設計成當處理模組處於真空狀態時，仍可令傳輸模組2 〇2排氣，或者傳輸模組2 0 2處於真空狀態時，仍可令處理模組2〇6排氣。

參考門2 22之一，如門222 ~1說明之，舉例而言其顯示於如圖3的右側，當操作一單軸組件232時，可以選擇、性地使各個開槽21 8Ρ關閉。例如在單軸組件232的使用許可 =，當處理模組20 6例如正在維修時，在傳輸模組2〇2内的操作仍可持續進行。因此，僅一被選擇的傳輪模組2〇2及處理模組2 0 6需要停機以維修此一被選擇的模組。單轴組件232其驅動作用之一結果是，如圖3中所示，若非將門 2 2 2置於其關閉位置，即是將其置於開啟位置。X轴表示一些微地拱起的路徑，其為沿著門222從其關閉位置移動其開啟位置之路徑。在開啟位置中，門222 一1及門222〜2、中之任一個界定了在門222及壁部2 14之間的空間234。驅動裝置232的另一個驅動作用是將門222一1及門222_2定位

第14頁 486554 五、發明說明（10) 於非下即上之任一個位置，其位置乃沿著如圖3中顯示之z 轴方向。圖4 A顯示傳輸模組2 〇 2、處理模組2 〇 6、及一個雙側開槽閥204。控制器402是連接到閥204並控制其操作，其包含了 =於控制門222—1及222 — 2之單轴組件232的操作。控制器402亦連接到電腦工作站，或内建方法的控制器， 404 °控制器402經由電子單元4〇6作為介面而控制閥204。圖4B顯不電子單元4 〇6之上端，其設置有一組開關4〇8、 41 q、及41 2，分別用於控制門2 2 2 — 1及門2 2 2 — 2成為其開啟及關閉位置之移動、用於控制門2 2 2 — 1及門2 2 2 — 2成為其下及上方位置之移動、及用於選擇模組2 〇2及2〇6其一成為待維修模組（例如，處理模組206為『pm』；及傳輸模組202為『TM』）。在控制器402及開槽閥204之間傳輸信號41 4的例子為『開啟門』及『關閉門』。如圖5、及圖6A至6D中所顯示之單轴組件232，用於支撐兩個門222—1及222 — 2進行如下述之移動。參考圖6B，關閉用之門222—1的移動為移至如圖6A中所顯示之開啟位置的左側。如圖6D中所顯示，關閉用之門222 — 2的移動為移至如圖6A中所顯示之開啟位置的右側。當每個門222的密封邊224趨近於真空本體2 12的密封面226以關閉各個開槽218時’正關閉的門222之安裝面22 2M實質上垂直地移向密封面226 °因此，所顯示的X軸大概垂直於壁部214的平面及密封面224及安裝面222M的平面。如下所述，將單轴組件23 2安裝在支架軸線cl及CR上，其位在相對於門222 —

第15頁 486554 五、發明說明（11) 1及門222—2的位置上並提供單轴組件如實質上垂直的移動。如圖6A — 6D所顯示，雖然門222 — !及222 _2的路徑相對於支架軸線CL及CR是稍微拱起的，但是此弧形的半徑是足夠大的，因此門2 2 2的開啟位置可以視為垂直並遠離真空本體212的側壁部214。在開啟位置時，門222 — i及門 2 22 — 2界定了在各個門2 22及各個壁部214之間的空間 234。當門222—1及門222—2在其開啟位置時，可如上述般容易接近閥20 4以便維修。初期容許較易於接近處於圖 6A戶斤示開啟且上方位置，此位置並非在垂直正下方（亦即不是在橫向分隔開的位置），的閥2 〇 4之優點為··在開啟及上方位置時，維修工人從真空本體212移開蓋子236後，可以帶著手套（未圖示）伸到閥204的門222 — 1及門222 — 2中進行維修。 Z轴為對應至上述垂直或侧向的方向或空間，並也如圖5、及6A至6D中所顯示之。Z轴為單轴組件232之軸，而沿著此軸，門2 2 2 — 1及門2 2 2 — 2移動到相對於開槽2 1 8的上及下方位置。比較圖6A與圖6B，當可明白Z轴的移動，尤其可明白其在支架轴線CL及CR上，從垂直方向（圖6 A ) 到如圖6B及6D中所顯示之任一傾斜方向的旋轉，例如，一相對於垂直方向之角度TR或TL。圍繞C —轴線方向及從c _ 轴線到門222 — 1及門222 —2中心之距離A (圖6D )的改變，導致門222—1及Π 222—2沿著X轴的方向從如圖咄中所顯示之關閉位置（在此位置時0形環228接觸到密封面 226 )，移動到如圖6A中所顯示之開啟位置，其中門222 —

486554 五、發明說明（12) 1及門222 — 2藉由空間234將其與壁部214分開。

將單軸組件232容納於閥之真空本體212的上方，而此真空本體為安裝在底板3 〇2之上方。真空本體212設有與χ 軸對齊的開槽21 8Ρ及21 8Τ，並設有一上方開口並以蓋/子 236密封之。將伸縮囊3〇6的下端3〇4密閉地裝設至底板 3 〇 2。而伸縮囊3 〇 6的上端3 0 8則密閉地裝設至上伸縮囊板 310。舉例而言，由於設有伸縮囊3〇6密封到底板3〇2及上伸縮囊板310 ’並設有蓋子236密封住閥之真空本體212的上方’因此真空本體21 2是夠堅固的，以抵抗經由開槽 21 8Ρ而來的真空所產生的作用力。而設有中空圓柱形狀的伸縮囊3 0 6則界定了空腔3 1 2。

圖5顯示了底板302以主樞軸框架318的兩個分隔開的框架構件316使其牢固。框架構件31 6從底板3〇2向下延伸並J以安裝在叢集工具結構2 〇〇的基底（未圖示）。將橋接部^19設置朝向框架構件3 16的底部，其作為將第一馬達 320安裝到框架構件316上。馬達32〇可以為一單動氣壓馬達’例如其設有一連接到主支架324的活塞桿32 2。主支架 324則安裝在兩個用於在右轴CR上旋轉之分隔開的框架構件316之間及其上。與右支架轴CR同轴的相向之主支架樞轴326 ’自框架構件316為主支架324提供了旋轉支撐。圖5 中左側構件316的樞轴326如圖所示延伸過構件316及主支架324兩者，而右側構件3 16的柩軸326則為了圖解的目的而以切開方式顯示。圖6A至6D中，相向之主支架樞軸 326則顯示在主支架324的右上侧。

第17頁 486554 五、發明說明（13) 如圖6A、6C、及6D所示，第一馬達320設有初始，或伸出^位置’其中活塞桿32 2將主支架324定位以作為開啟門的操作（圖6A及6C )或作為左門2 22 — 2關閉的操作（圖 6D ) °第一馬達32〇也設有第二，或縮回位置，其中活塞桿322將主支架324定位以作為右門2 22 關閉的操作（圖 6B ) 〇如圖6A至6D顯示位在主支架324上之支架轴CL。圖5顯示與左支架軸CL同軸的相向之第二支架樞轴33〇，自主支架3 24為第二支架332之分隔開的臂部331提供了旋轉支撲。圖5中’右侧臂部3 3 1的樞轴3 3 0如圖所示延伸過臂部 331及主支架324兩者，而在框架318的右侧構件316與主支架3 24的右侧部之間的樞軸326為了圖解的目的而以切開方式顯示。在圖6A至6D中，相向之第二支架楣轴"ο是顯示在第二支架332的左上側。因此，第二支架332相對於主支架 324可以在軸CL上旋轉。此類旋轉由安裝在主支架324並用，與^ 一起移動的第二馬達334所產生。第二馬達334可以是一單動氣壓馬達，例如其設有一連接到第二支架332的活塞桿336。如圖5顯示，第二馬達3 34使主支架324牢固且切開第二支架332成一設有凹口 337而可以讓活塞桿336結合銷33 8以便在左轴CR及樞轴330上旋轉第二支架332。第二馬達334設有初始，或伸出的位置，其中當第一馬達32 0也在其初始（伸出的）位置時，活塞桿336將第二支架332定位以作為開啟門的操作（圖6A及6(：)或作為左

第18頁 486554 發明說明（14) 門222 — 2關閉的操作（圖6D )。而第二馬達334在第一馬達320在其縮回位置時，也使用其初始（伸出的）位置以作為右門222 — 1關閉的操作（圖6B )。第二馬達334也設有第二，或縮回的位置，其中當第一馬達32〇在其伸出的位置時，活塞桿3 3 6將第二支架3 3 2定位以作為左門2 2 2 — 2 關閉的操作（圖6D )。活塞桿3 2 2及3 3 6同時伸出的位置對應至門2 2 2 — 1及門 222 —2的開啟位置，且藉由第一及第二馬達32〇及334所保持著，因而導致各個活塞桿322及336壓靠著各個限位器 350 — 1及350 — 2，而每個限位器限制各個活塞桿322或336 φ 及各個支架324及3 32的行程。第二支架332也支撐著第三，或上/下馬達356。因設有上/下馬達固定在第二支架332上，因此活塞桿358 可以伸出或縮回並滑過一設置在第二支架332内之開口部 362中的轴承360。伸縮囊30 6設有空腔312，其設有中空的圓柱形狀且作為容納活塞桿358的門安裝部364。如圖6A至 6C中所示，此類之軸承3 60允許第三（上/下）馬達35 6的活塞桿3 5 8伸出或縮回及相關地移動伸縮囊板3丨〇上或下。伸縮囊板310載有者門安裝部364，而門安裝部則支撐著兩個門222—1及222—2在鉸鏈銷366上的旋轉。將門安裝邻籲 364 ^^H 222 -^n 222 _2i,x#； η Λ 中心點對正，而此類之每個門22 2由門安裝部364所支撐著，而此門安裝部則就每個門22 2之較長侧（或γ轴尺寸）對中。由於門222—1及門222 —2對著門安裝部分364對中

第19頁 486554 五、發明說明（15)

安裝，由門安裝部364作用到每 ,,ρ ( .6Λ ) , fiJ 組件232可使真空本體212的寬度W從閥的寬度上實質而上早地軸 Γ、二ί:ί體中則設置著兩個各別的驅動裝置、。實際 $:例如真空本體212的寬度,僅需要大約六又二分之：：從圖6Α及6C中者"?1"日月白μ 出睥，ρπ?? ^ Κ田了月白上/下馬達356的活塞桿358伸出時門222 — 1及門222 —2係位在其上方位 306 伸長（圖6Α、6ΒΑ6]η 。 358縮回時，門222 —i及門222田‘：,26的活塞桿絞憂/ 1及門以2 —2移動到其下方位置且伸 =黎古(圖6C)，因而提供-在開槽218Τ及218Ρ之 2曰06之門彳/L親察線，而允許晶圓（未圖示）在模組202及輸。然後當可明白的是，設有各別馬達320及 /X 早，組件2 32操作，而使門222 ―1及門222 一2同時地的第一方向上移動，此方向概略垂直於真空本體以？冏？9 9固第一及第二壁部214—1及214—2。一旦門222—1及〜2在其開啟位置時，組件232將在第二（侧面的或 / )方向上移動門222 — i及門2 22 _2，而此方向概略、’行於真空本體212的壁部214。 2 如上所述’單轴組件23 2支撐著兩個門222 — 1及22 2 — 置而X轴表示是一沿著門22 2 — 1及門222 — 2從其關閉的位的移動到開啟的位置之些微地拱起的路徑。關閉門222 — 1 6])動可說是朝左到如圖6A中所顯示之開啟位置，而如圖 ^ 關閉門222—2的移動則是朝右到如圖6A中所顯示

第20頁 486554 五、發明說明（16) 之開啟位置。例如當主支架324在圖6B中順時針地在右轴CR上旋轉時’左支架軸CL相對於主支架轴CR向上移動。而當右門 222 — 1關閉時，第二支架轴CL因而變成在主支架轴CR的上面°當主支架324逆時針地從如圖6B中所顯示之右門關閉的位置旋轉到如圖6D中所顯示之左門關閉的位置時，支架轴CL相對於主支架轴“向下移動並直到左門222 — 2關閉且軸線CR及CL在Z轴上具有相同的高度為止。因為轴線CR及 CL^X轴方向的間距，及因為此類轴以相對於轴“之移動’因此以下的益處當可明白。即當每個門222的密封邊 224趨近於真空本體212的密封面226以關閉各個開槽218 時’在這樣關閉的時候，各個支架軸線CL及CR在其時的位置為一達成其正在關閉的門222之安裝面222M之想要的移動之位置。支架轴線CL及CR的間距及位置，及安裝在兩個用來載有雙侧開槽閥2〇4之支架324及332上的單軸組件 232 ’將導致在特定的門222靠著各個開槽218的各個密封面2 2 6關閉以提供特定的門2 2 2垂直地朝向密封面2 2 6 (例如’參考在圖6B及6D中之垂直對正箭號C)的移動後，至少一支架324或332的樞轴（或轴CL或CR)與特定的門222 的安裝面222M立即直立地對齊。如此類之安裝面22 2M之想要的移動實質上是垂直於密封面226。如此垂直的移動將更確保0形環228在密封面226上之適當的貼合。 S知技術的叢集工具結構1 〇〇之未滿足的需求由如上所述之在相鄰的模組2〇6及202之間，如在傳輸模組202及

第21頁 486554 五、發明說明（17) 處理模組206之間的真空本體212中的雙側開槽足。就兩個閥外殼開口 2 1 8之任一個，將隔離門222 一丄及隔離門222 — 2之一設置在單轴組件232上，如此一如與處理模組2 0 6相鄰的外殼開口 2丨8 p及與傳輪植’ 鄰的外殼開口218Τ在當另一個開口維持開啟時，將可以^ 擇性地關閉。例如，當相鄰的處理模組2〇6開啟通到 J性”閉可方便在傳輸模組202 :維持真工。目此，在處理模組2〇6維修後，並真空循環以使得傳輸模組20 2達到期望的真空才避免停機的？質期間’且不會因為處理模組2〇6的維J而在傳輸模組2〇2上進行其他的操作。再者，因為^由 2 f02保持在Λ空中，心匕當處理模組206在進日行維 >，，此將使生產得以持續使用傳輪模組2 〇 2，工且結構20 0的總體生產力也將為之提高。八八又，設有門閥222 — 2使傳輸模組2〇2關閉，因此傳輸以處於真空狀態，而從開啟的處理模組2〇6而= 2:相=碎的晶圓，未圖示）…可以被與處理模組 06相關的開啟的門閥222 — 1所阻隔，因而此類之碎片將 :::亏染傳輸模組202。因此’一般而言，只有緊鄰著處械組20 6的閥門222 — 1在損壞後需求在維修期間更換，傳輪核組2 0 2在這樣的更換期間仍可維持在真空狀。又’雙侧開槽閥的設置2〇4具有如下優點，$於二期 $ 了對開啟的門閥222進行維修，而容許輕易的接近一個或兩個開啟的門閥222。此輕易接近是藉著由第一、第

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二、及第三驅動裝置320 而提供。 3 3 4及3 5 6所操作之單轴組件2 3 2 如圖5中所示，將第三馬達3 56伸出靠著限位器35Q_ 3，以關閉門閥2 22 (如左門222 一2)。而主馬達324則受致動（伸出）抵靠於各限位器35 〇一 1然後停止。主達324因此將主支架324固定在垂直位置（圖6A)且第二馬達334作動（縮回）到如圖6D中所顯示之門關閉的位置以使得第二支架33 2傾斜，而如此一來將使得左門閥222 _2 在声門222 — 1在其開啟的位置且兩個門閥222 一 i及門閥 222 — 2在其上方位置的情況下，處於其關閉的位置。一旦閥222—1及閥222—2兩者都要維修時，主馬達 320及第二馬達3 34則作動（伸出）並緊靠著各個限位器 350 — 1及350 — 2。支架324及332然後保持垂直（圖6A)且門222 — 1及門22 2 — 2在其開啟且對中的位置。在此開啟位置2，工人可以帶著手套伸到開啟的門閥222或門閥22 2來進行維修。然後第三馬達3 5 6可以移動單軸組件2 3 2的門安裝部364而使得門閥222 — 1及門閥222 —2兩者側面地移動 (亦即是，向下移動）而遠離開啟位置及遠離各開口 2 i 8p 及開口 21 8T並到如圖6D中所顯示之下方位置，以露出圍繞開口 218Ρ及開口 21 8Τ之密封面226。這樣的露出可允許例如清潔密封面22 6。因為在侧面移動的門閥222—1及門閥222—2及接近用之開口部2 6 2 (其藉由蓋子2 3 6而為常閉的）之間的垂直距離’所以在垂直地向下移動後，工人的防護手套一般是難 ΙΗ 第23頁 486554 五、發明說明（19) 以伸到門閥2 22 — 1及門閥22 2 — 2中去作維修。然而，在侧面向下移動的位置中，在開口 21 8T及21 8P之間有一清楚的觀察線以致於門閥222—1及門閥222 — 2並不會妨礙工人潔淨門閥222 — 1及門閥222 — 2四周的能力，這包含面226其為門閥222 — 1及門閥222 — 2靠在其上而密封，且晶圓（未圖示）可以從一模組傳輸到下一模組。此外，僅有單一門安裝部364設置用於兩個開槽門閥 2 2 2 — 1及2 2 2 — 2 ’因此縮小了寬度w並因而縮小了例如在相鄰的傳輸模組20 2及處理模組206之間的閥外殼212在潔淨至所佔之實際面積。又，在開槽閥門222的中心位置上’此類之單一門安裝部3 6 4施力F到每個開槽門閥2 2 2 — 1 及222 — 2，此減少了用來維持開槽閥門222關閉力之值F。又，與其他設有兩個驅動裝置而需求兩個伸縮囊的閥組件比較起來’因僅有單一門安裝部364，所以僅需要一伸縮囊306 。 ' 然後，當可了解的是，當正常的操作在兩個相鄰的模組202及206之一模組（例如，2〇2 )中持續進行的時候，在兩個模組（例如，一相鄰的處理模組2〇6 )之另一個中，多數的維修都可以進行。例如此正常的操作可以允許傳輸模組202與另一也是與傳輸模組2〇2相鄰的處理模組 206的使用，而提高了叢集工具結構2〇〇的總體，或整體的生產力。例如處理模組2 〇 6此類之維修可以包含從處理模組206或閥外殼2 12中移除晶圓的破片、清潔開口 218的密封面22 6、清潔處理模組的内部、及移除並更換閥2〇4 (例

第24頁 486554 五、發明說明（20) 如門22 2或0形環22 8 )的構件。當安裝面22 2M達到預期的移動時，將獲得這些益處。因此，當每個門22 2的密封邊224趨近於真空本體212的密 ’在這樣關閉之時的各支架關閉之門222的安裝面222M 這樣的垂直移動更確保〇形合0 封面2 2 6以關閉各個開槽21 8時軸線CL及CR的位置可使其正被實質上是垂直於密封面226的。環228在密封面226上適當的貼以上所述者，僅為了例€，而並非將本發明狹義〖方便說明本發明之較佳實施發明所做的任何變更，比也限制於該較佳實施例。凡依本白屬本發明申請專利之範圍。

第25頁 486554 圖式簡單說明圖1描繪出典型習知技術的半導體處理叢集工具結構，其說明各種以傳輸模組作為介面的處理模組，其中單門閥在處理或傳輸模組之中，以致於每個處理及傳輸模組都必須停機’才能夠維修它們之中任一個。圖2描緣出本發明的雙側開槽闕，其位在相鄰的傳輸模組及處理模組之間，其中兩個門閥在閥外殼的閥之真空本體之中，而此真空本體在傳輸及處理模組之間；如^ 一來，僅模組中選擇之一模組需求停機便能夠維修它們之中此一選擇的模組。圖3為一本發明之雙侧開槽閥的平面圖，其顯示閥之真空本體其具有由相向之壁部所界定的寬度，及在每個壁部中的開槽其可以讓晶圓從傳輸模組傳送到處理模組，复中在一轴的移動後，開槽可以立即由兩個門閥之一地關閉，這使得當選擇㈣組正*維修時，*另内的操作仍可以持續進行。口模組圖4A為控制器的示意圖各第二門的移動，其中控制之電腦工作站。 ’其用於控制閥之各第一門及器連接到用其操作雙侧開槽間圖4B描繪出三個開關，其作為提供便控制閥之第一門及第二門的移動。』徑制器从方 =5為一本發明之雙侧開槽閥的直立安裝在第二支架的轴，而第二支架主圖其顯-- 在相對於主要及第二支架的第一支架上，其中啟或關閉的位置。 ^ 一馬達移動門等至開 486554 圖式簡單說明圖6A為一垂直示意圖，其顯示本發明的兩個閥門在其開啟及上方位置，並顯示單轴其載有此兩個門。圖6B為一類似於圖6A之垂直視圖，其顯示本發明的左側閥門在其關閉的及上方位置以方便另一個閥門的維修。圖6C為一類似於圖6A及6B之垂直視圖，其顯示本發明的兩個閥門在其下及開啟位置以方便閥之開槽的維修。圖6D為一示意圖，其顯示本發明的右侧閥門在其關閉的及上方位置以方便另一個閥門的維修。符號說明 100 叢集工具結構 102 潔淨室 10 4 加載互鎖室 106 傳輸模組 108a，108b，108c 處理模組 200 叢集工具結構 202 傳輸模組 204 閥 206 處理模組 212 閥之真空本體（或閥外殼） 214 壁部 216 相對端的壁部 218 開口（或開槽或開口部） 218P 開口（或開槽或開口部）

第27頁 486554 圖式簡單說明 2 1 8T 開口（或開槽或開口部） 222，2 22 — 1 ，222 — 2 門（或閥或侧門或門閥） 222M安裝面 224 密封邊（或密封面） 226 密封面 228 0形環 232 單軸組件（或驅動裝置） 234 門222 — 1 (或門22 2 — 2 )與壁部214之間的空間 236 蓋子 262 接近用之開口部 3 0 2 底板 304 伸縮囊306的下端 306 伸縮囊 308 伸縮囊306的上端 310 伸縮囊板 312 空腔 316 構件 318 框架 319 橋接部 320 第一馬達 322 主支架324的活塞桿 324 主支架 326 主支架樞轴 330 第二支架樞轴

第28頁 486554 圖式簡單說明 331 臂部 332 第二支架 334 第二馬達 336 第二支架332的活塞桿 337 凹口 338 銷限位器 350 — 1 ，350 - 2 ，350 -3 356 第三（或上/下）馬達 358 第三（或上/下）馬達356的活塞桿 3 6 0 軸承 362 第二支架3 32内之開口部 364 活塞桿358的門安裝部 366 鉸鏈銷 402 控制器 404 電腦工作站 406 電子單元 4 0 8，4 1 0，4 1 2 開關 414 在控制器402及開槽閥204之間的傳輸信號 A 從支架轴線CR (或CL )到門22 2 — 1 (或門222 — 2 ) 中心之距離 C 垂直對正箭號 CL，CR 支架軸線 L 閥之真空本體212具有的長度 F 力

IBH 第29頁 486554 圖式簡單說明 PM 壁部214最靠近處理模組20 6的一侧 TM 壁部214最靠近傳輸模組20 2的一侧 TL ， TR 角度 X X軸 Z Z軸

第30頁

Claims

486554 六、申請專利範圍 1. 一種雙側開槽闕，其用於半導體處理叢集工具結構配置中，包含：一外殼，其具有第一側及第二側，此外殼於其第一侧上設有第一開槽且於其第二侧上設有第二開槽，而可以讓一基板在第一模組及第二模組之間傳輸，而此第一模組為裝設至外殼的第一側上及第二模組為裝設至外殼的第二侧上；及第一門，其以可移動方式安裝在外殼内，以使第一開槽可以關閉；及第二門，其以可移動方式安裝在外殼内，以使第二開槽可以關閉；及一單轴，其連接到第一門及第二門的每一個；及一雙支架組件，其攜載有該單軸，並用於選擇性地且各別地移動第一及第二門之任一個到一關閉的位置，而關閉相向的開槽。 2. 依申請專利範圍第1項之雙侧開槽閥，其中：該單軸具有一中立位置；及當該單軸在其中立位置時，第一門及第二門的每一個係被置於一開啟位置，該開啟位置係與該第一開槽及第二開槽隔開，並介於該第一開槽及第二開槽之間；及該雙支架組件，包含：第一及第二支架；及為每一個支架而設之各別的驅動裝置，而每個各別的

◦υο：)4

各Μ :、八有一伸出的位置，而位在其各自之伸出位驅動裝置將單軸固定在其中立位置，俾使第一弟二門保持在其開啟位置上。置的門及 3·依申請專利範圍第2項之雙侧開槽閥，其中·· 牟.ί :支架係被安裝以相對於外殼旋轉，並載有第二支二絲第一支架則載有單轴，並被安裝以相對於第一支架轉，且每個各別的驅動裝置也具有一縮回位置。 4·依申請專利範圍第3項之雙侧開槽閥，更包含： μ 一控制器，其用於操作各別的驅動裝置，而此控制器使付各別的驅動裝置之一在其伸出的位置且各別的驅動裝置，另一，則在其縮回位置，以沿著閥開啟一關閉的路徑將第一及第二門朝向或離開各自之開啟及關閉位置而移動，俾選擇性地及各別地移動第一或第二門到一關閉的位置以關閉各個開槽。〕·依申請專利範圍第2項之雙侧開槽閥，其中：

各別的驅動裝置中之一者設有兩個安裝在支架之一上的馬達’而兩個馬達之一則將位在中立位置的單軸自開槽之間移動’俾讓基板在第一模組及第二模組之間傳輸。 5 ·依申請專利範圍第1項之雙側開槽閥，其中，該雙支架組件包含： Χ

第32頁 '中請專利範圍

且一框架，用以支撐外殼；第一支架第二支架，，在框架上，俾相對於外殼而移動，·及女在第一支架上，俾相對於外殼移動； ιΓΓ軸被安f在第二支架*，俾第-及第^支架的每開啟戈s: 1於：ί會改變在外殼内之單軸的位置而右又或關閉〆選擇的開槽。依申請專利範圍第6項之雙側開槽閥，其級件更包含：、該雙支架一驅動装置’用於朝第一移動單軸並關閉一開槽。

同方向移動各該支架，以 8 ·依申請專利範圍第6項之雙侧開槽閥，組件更包含：、該雙支架一雕勁π各川奶/w 移動單軸並關閉一開槽，閉另一開槽。及沿L共並: 9 · 一種雙侧開槽閥的製造方法，其具結構配置中’包含以下各步驟：用於半導體處理叢集工

=側’此外殼並設有二侧上，而可以讓一 ;及設置一外殼，其設有第一侧及第第一開槽在第一侧上及第二開槽在第基板在第一模組及第二模組之間傳輪

486554 六、申請專利範圍 — 裝設第一模組到外殼的第一侧；及裝。又第一模組到外殼的第二侧，及設置第一門在外殼内，以使得第一開槽可以關閉；及 $又置第一門在外殼内，以使得第二開槽可以關閉，·及安裝第一及第二門在單軸上，俾便於沿著第一直線的路徑移動；及 v ' 將單轴支撐於一雙支架構造上，該雙支架構造設有分隔開的樞軸，用於選擇性地及各別地移動第一及第二門之任一個以關閉各自之開槽。 10·依申明專利範圍第9項之雙侧開槽閥的製造方法，更包 _ 含以下步驟：支撐操作，為單轴設一中立位置，俾當單轴在其中立位置時，第一門及第二門的每一個均在其開啟位置，此位置係與第一開槽及第二開槽的每一個均隔開並處於第一開槽及第二開槽之間。 11 ·依申請專利範圍第1 0項之雙侧開槽閥的製造方法’其中·· 支撐操作，包含：於雙支架構造設置第一及第二支架；及令分隔開的樞軸中之一者，與在其各自的關閉位對應之一門相對齊；及，而將各支架安裝在分隔開的樞軸中之相對的^個上

第34頁 486554 六、申請專利範圍使得第一門或第二門朝向關閉相對開槽方向的選擇性及各別之移動，垂直於相對開槽之平面。 1 2.依申請專利範圍第1 0項之雙侧開槽閥的製造方法，其中，支撐操作，包含：設置雙支架構造，其具有第一及第二支架；將旋轉用之第一支架安裝在分隔開的樞轴中之一者上，而此樞軸位於在第一及第二旋轉位置間移動用之第二支架上；

將單轴安裝在第一支架上；將旋轉用之第二支架安裝在移動用之分隔開的樞轴之另一者上，而此樞軸在第三及第四旋轉位置之間且與外殼分隔開；及限制各該第一及第二支架在各第一及第三旋轉位置上的旋轉，而將單軸定位在一門開啟位置。 1 3.依申請專利範圍第1 2項之雙侧開槽閥的製造方法，更包含以下各步驟：

首先使第一支架位於第二旋轉位置上；其次使第二支架位於第四旋轉位置上；第一及第二步驟將使單轴移動並令一門關閉第一開槽；及第三步驟使第一支架到第一旋轉位置上；第四步驟使第二支架到第三旋轉位置；

第35頁 486554 六、申請專利範圍第三及第四步驟將使單轴移動並使另一門關閉第二開槽0 1該雙侧開槽閥用於半導方法包含以下各步驟·· 第二模組之間形成介面；及第二開槽，俾容許基板及第二門，俾容許各該第單轴；及，使單轴朝向第一及第二的門關閉該一開槽並容許個開槽的開啟，而開槽關裝置而達成，而兩個驅動及第二支架中之不同支一上。 1 4. 一種雙侧開槽閥的操作方法體處理叢集工具結構中，此操作以雙側開槽閥在第一模組及於雙支架構造設置第一開槽在第一模組及第二模組之間傳輸於雙側開槽閥内設置第一門一及第二開槽關閉；將第一門及第二門安裝到一施加一開槽關閉力到單軸上開槽之一移動，令對應至一開槽對應至另一個開槽的門保持另一閉力的施加是藉由致動兩個驅動裝置的每一個係各別連接到第一架，且單軸被安裝在該等支架之 1 5.依申請專利範圍第1 4項之雙侧開槽閥的操作方法，其中：該兩個驅動裝置的致動，係採將該等驅動裝置之一者伸出及將該等驅動裝置之另一者縮回。 1 6.依申請專利範圍第14項之雙侧開槽閥的操作方法，其

第36頁 486554 六、申請專利範圍中：施以一開槽關閉力到單軸上之步驟，包含：將旋轉用之該等支架之一安裝到該等支架之另一個上；將旋轉用之該等支架的另一個安裝到一閥外殼上，而此外殼包含第一及第二開槽；及安裝單軸到該等支架之一上，而兩個驅動裝置的每一個則在該等支架之一上旋轉；且該操作方法尚包含：

相對於一支架移動單轴，以將門攜載離開開槽，而容許基板在第一模組及第二模組之間傳輸。 1 7. —種雙側開槽閥，其用於設有一處理模組及一傳輸模組之半導體處理叢集工具結構中，此雙側開槽閥包含：

一真空本體，其具有第一處理模組侧及第二傳輸模組側，且真空本體在第一側上設有一處理模組開槽，並在第二侧上設有一傳輸模組開槽，而可以讓基板在處理模組及傳輸模組之間傳輸，處理模組被裝設至真空本體的第一侧上及傳輸模組被裝設至真空本體的第二側上，而真空本體的第一侧設有第一壁面及真空本體的第二側設有第二壁面；一單軸，其設有一門安裝端，而該門安裝端可在真空本體中沿著一關閉路徑朝向及遠離處理模組開槽及傳輸模組開槽的每一個移動，該門安裝端可沿著大致垂直於關閉

第37頁六、申請專利範圍路徑的一接近路徑朝遠離真空本一組開槽及傳輸模組之間提供-清楚的：；；；俾於處理模第一π ’安裝於沿著關閉路徑移端’用以開啟及關閉處理模組開槽早軸的門安裝 =二門，安裝於沿著關閉路徑移動知，用以開啟及關閉傳輸模組開槽；早㈣門女裝上方二門藉由單轴而安裝，而此單軸用於沿著遠離觀察i!置之間的接近路徑移動，該下方位置為 < — 而谷許接近開槽及鄰接於開槽的各個壁面；著接:L支^件，用於攜載該單轴，以便讓門安裝端沿者接近路徨及關閉路徑移動；及在雙:機構’其在雙支架組件上’此機構設有安裝 /亩* 1、、且之第一驅動機構，而此雙支架組件用於移動及遠：虚ΐ t的單軸之門安裝端，使其沿著關閉路徑朝向擒播钟古f組開槽及傳輸模組開槽的每一個，而軸驅動验箸66 〜第—驅動機構，其用於沿著接近路徑將轴驅動、Ί女裝端朝向及遠離真空本體移動。 18·依申請專利範圍第17項之雙侧開槽閥，其中：雙支架組件，其設有第一及第二支架，而第一第二支架的第一轴上旋轉，第二支架則被^裝成可工本體的第二轴上旋轉；單轴’被安裝在第一支架上；第一驅動機構被安裝在第一及第二支架上，其用於旋

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轉第一及第二支架，及沿著關閉路徑將意，的門安裝端朝向及遠離處理模組及每一個移動；及仏及空本體中驅動裝傳輸模組開槽的用於沿著接近第二驅動機構被安裝在第一支架上路經將Η安裝端朝向及遠離真空本體移動其 19·依申Λ專利範圍第17項之雙側開槽閥，更勺人一控制态，其用於分別地控制第一驅動動裝置；及呢動裝置及一電腦工作站，其連接到控制器，用非關閉位置，以維修處理模組；同時，第一置，而容許傳輪模組繼續操作而非在維；2關 20.依申請專利範圍第19項之雙侧開槽閥更勺入. 門；f空本體’其設有一接近門用之開口，以二更八電腦工作站’其包含電腦程式指令，而此電腦 t用於使控制器能夠操作轴驅動機構， = 動第一門及第-門丨μ古办甚〜者接近 „ t 門到上方位置，及沿著關閉路徑務門到一開啟位置，及沿荖關蘭敗y- t # 一复及/口者關閉路徑去移動第二門以 :開槽；在上方位置’當第-門位於開啟位置的情 L一 2位在可與經由接近門用之開口而提供之- 門相替換的位置上。第一^驅 Π處於閉位維修該程式指路徑移動第一關閉第况下，乾淨的

486554 六、申請專利範圍 2 1. —種雙侧開槽閥，其用於一多個室的真空系統中，此雙側開槽閥包含：一外殼，其具有第一側及第二側，且此外殼於其第一側設有第一開槽及於其第二侧設有第二開槽，而可以讓基板在第一室及第二室之間傳輸，而第一室則被裝設至外殼的第一側上及第二室被裝設至外殼的第二侧上；第一門，其以可移動方式安裝在外殼内而可關閉第一開槽；第二門，其以可移動方式安裝在外殼内而可關閉第二開槽；一單軸，其連接到第一及第二門的每一個；及一雙支架組件，其攜載著該單轴，而用於選擇性地及各別地移動第一及第二門之任一個到一關閉的位置，以關閉各開槽。