TWI386577B - 真空用入口栓及使用該入口栓之密封構件 - Google Patents

Description

真空用入口栓及使用該入口栓之密封構件

本發明係有關使用於半導體製造裝置等之真空入口栓以及其所使用之密封構件。

矽晶圓等的半導體製造、薄膜製造、液晶製造等，係在乾淨環境下、高真空中，進行離子電鍍、電漿蝕刻等的工件加工、處理等。

可是，作為在要求如此高的氣密性的同時，使被處理物的矽晶圓的取置容易的部份的開口開閉的栓構造，已知有束縛型真空用入口栓。

相較於例如僅在板片本體中形成的鳶尾溝內組裝密封構件之先前密封裝置，該種束縛型真空用入口栓具有密封性能高且重複開閉動作性優異的優點。

此處，板片本體由於係由鋁等金屬所形成者，故該板片本體上黏著有氟橡膠等的密封構件。

第6圖為專利文獻1所揭示之先前真空用入口栓。此真空用入口栓係配置在例如製程腔室2與傳送腔室4間之晶圓出入用之入口開口部16。

真空用入口栓6係由形成為略矩形形狀之金屬製板片本體8與黏著於該板片本體8外周部之由彈性材料所構成之密封構件10所構成。又，板片本體8固定於剖面略成L字型之基座12，且在基座12長度方向中央部安裝可上下移動之例如一根軸部14。

惟該種真空用入口栓6為可藉軸部14的上下方向移動而使入口開口部16開閉的構造，且因板片本體8等的滑動導致較容易損傷而成為發生顆粒的原因，因此，需暫且將板片本體8拉回到圖的左方後，於上下方向移動。也就是說，該板片本體8位於下方位置且係為開啟的狀態時，若需關閉入口開口部 16，則需先使下方位置的軸部14移向箭頭X的方向，之後，才能將板片本體8移向箭頭Y的方向，始能將密封構件10壓向於入口開口部16外周部所形成之栓座面18上，藉此使製程腔室2內密封。

惟因上述真空用入口栓6，係如第7圖所示，其組裝於板片本體8的密封構件10之剖面形狀為略似山形，且形成於板片本體8的密封構件組裝溝23的剖面形狀，係形成為外側端面為開放的L字狀。

因此，若設密封構件組裝溝23之底面寛度為S時，該密封構件10之最突出頂點T的位置，係較該S/2的中間點C更位於外側(在第7圖中為右側)。也就是A>B者。

又，因真空用入口栓6的密封構件10，係以頂點T為界，分別在外側形成外側傾斜面26，而在內側形成有內側傾斜面28。此外，在該外側傾斜面26與內側傾斜面28間，成為一圓弧狀曲線30。

其中，內側傾斜面28相對於密封構件組裝溝23底面的傾斜角度θ 2比外側傾斜面26之傾斜角度θ 1大，也就是說θ 2>θ 1。

上述設定有頂點T及傾斜角度θ 1、θ 2的密封構件10，係以黏著劑黏貼在板片本體8之密封構件組裝溝23內。之後，將備有該密封構件10的板片本體8配置於第6圖所示之製程腔室2與傳送腔室4之間。因此，使板片本體8內的密封構件10抵接在構成入口開口部16之壁體22，若於Y方向逐漸壓縮，則如第8圖所示，密封構件10首先以箭頭Z所示般，向密封構件組裝溝23外方鼓出。因此，密封構件10的端部10a，如第8圖所示，一部分自密封構件組裝溝23變形而擠出。因此，若以上述方式一再重複該一部分擠出狀態的變形動作時，可能發生黏著劑剝落。又，若在黏貼劑剝落後仍繼續進行該壓縮變形，則在抵接於板片本體8角部發生應力集中，而於該處容易導致龜裂24。若於發生龜裂24後，進而於該處施加壓縮負載，則慢慢地該龜裂24成長，其結果，有使密封構件10破損的問題。或雖不致於使密封構件10破損，但有發生顆粒問題。

進而，有於密封構件10的頂點T變形時，與其相對部位面因摩擦而有顆粒發生的問題。

專利文獻1：特開2005－252184號公報

有鑑於此種狀況，本發明之目的在於提供一種真空用入口栓，其係於半導體製造裝置等所使用的真空用入口栓，其可防止例如因應力集中或因黏著劑剝離而導致之密封構件發生龜裂或顆粒，且能發揮長時間安定密封性能者。

為達成上述目的之本發明的真空用入口栓，其特徵為具有：密封構件組裝溝的外側端形成為開放的板片本體；及組裝於上述板片本體之上述密封構件組裝溝內之以彈性構件形成為無端狀之密封構件；且上述密封構件之剖面形狀，為具有頂點T的類似山形狀，且自該頂點T具有向上述密封構件組裝溝寛度方向外側的外側傾斜面，及自該頂點T具有朝上述密封構件組裝溝寛度方向內側的內側傾斜面，進而，若設前述外側傾斜面的傾斜角為θ 1、前述內側傾斜面之傾斜角為θ 2、且前述密封構件組裝溝底面寛度為S時，該頂點T的位置，係位於上述密封構件組裝溝之S/2更內側，且θ 1>θ 2者。

依據上述構成之本發明真空用入口栓，即使密封構件被壓縮，亦可抑制該密封構件向外側的變形，因而難以發生外徑側的應力集中，且亦可防止外方側的黏著劑剝離。由此，得以抑制因向外側傾倒而發生之顆粒。

其中，在上述外側傾斜面下部形成曲折點P，且由該曲折點P進而形成比於上述密封構件組裝溝的寛度方向所形成之傾斜角更為緩和的小裙角為宜。

依據上述構成，則得以有效地防止密封構件向外側傾倒以及龜裂與顆粒的發生。

其特徵為：剖面形狀係具有頂點T之似山形狀，具有自上述頂點T朝密封構件組裝溝寛度方向外側的外側傾斜面，以及具有自上述頂點T朝密封構件組裝溝寛度方向內側的內側傾斜面，進而設上述外側傾斜面的傾斜角為θ 1，上述內側傾斜面的傾斜角為θ 2，且密封構件組裝溝底面寛度為S時，上述頂點T的位置，係較S/2更位於前述密封構件組裝溝寬度方向的內側且θ 1>θ 2。

依據上述構成的密封構件，則於與相對構件之間壓縮時，使向其外側的變形變小，因而，得使其在外徑側之應力集中減少。

依據本發明的真空用入口栓，由於與相對構件間之壓縮變形時，密封構件向其外側之變形變小，因此，得以防止密封構件由密封構件組裝溝的擠出而變形。藉此，較難於發生黏著劑之剝離等。又，因難以發生應力集中，故得以防止密封構件發生龜裂、破損或顆粒發生。再者，可抑制頂部T的變形所導致之與相對面發生摩擦發生顆粒。

又，藉由於密封構件之外側傾斜面下部，形成以曲折點為界具備較緩和傾斜角度的裙部，可進一步防止密封構件向外側傾倒，藉此，可有效地防止龜裂發生或顆粒發生。

茲依附圖所示，説明本發明實施例如下；第1圖係顯示本發明一實施例之真空用入口栓所採用之板片本體的立體圖。而第2圖為顯示組裝於第1圖之板片本體之密封構件正面圖。

第1圖及第2圖係對應於第6圖。亦即，第1圖中所示的板片本體40係對應於第6圖所示之板片本體8，係由鋁等的金屬所形成。且係對應於板片本體8於該左右方向於長度方向形成。而密封構件24於自然狀態下成為帶狀，藉由組裝於板片本體40之密封構件組裝溝23內而調整為周環狀。

如第1圖所示的板片本體40之外周緣，如第3圖之擴大圖所示，形成有外方端部為開放的呈剖面L字型的密封構件組裝溝23。接著，於該密封構件組裝溝23內，如第2圖所示般，藉由黏著劑強固地黏著由彈性材料所構成之密封構件24。

具體而言，密封構件24係由氟橡膠所形成。因而，依據使用環境，而選擇使用耐電漿性、耐熱性、耐真空性等機能優異的材料。

該密封構件24的剖面形狀係如下述般形成。

亦即，如第3圖及第4圖所示，密封構件24以剖面形狀觀看為略為山形。因而，如第3圖及第4圖所示，該密封構件24，對應於外方端部呈開放的剖面略呈L字型之密封構件組裝溝23兩邊，具有互為直角的底邊24a及內側邊24b。

又，該密封構件24具有自板片本體40突出之圓弧狀突出部24c，在該圓弧狀突出部24c的頂部有一頂點T。因此，自該頂點T向外側具有外側傾斜面24d、自該頂點T向內側具有內側傾斜面24e。

再者，於外側傾斜面24d中，在其下方部形成有曲折點P，自該曲折點P向密封構件組裝溝23下方形成一傾斜角逐漸緩和的裙部32。而於裙部32的終端部形成去角面(chamfer)34。

另一方面，設密封構件組裝溝23底面寛度為S時，密封構件24的頂點T設定於較S/2為內側位置。也就是說，如第3圖中，頂點T的位置係預先設定於A<B之位置。

又密封構件24中於內側傾斜面24e的徑內方側，具備有平坦的基部側端部24f。

上述構成的密封構件24藉由黏著劑黏著於第1圖所示之板片本體40之密封構件組裝溝23內。然後，具備如此的密封構件24的真空用入口栓，例如如第6圖所示的情況一樣，作為製程腔室2與傳遞腔室4間之真空用入口栓6而使用。

以下，就本實施例中之真空用入口栓及使用該真空用入口栓的密封構件之作用加以説明。

本實施例中的密封構件24，係如第5圖所示，藉由壁體22的壓縮，則如第5圖的箭頭L所示，對該密封構件24施加一作用力。於是，由於來自內側邊24b所抵接壁面的反作用力，使密封構件24雖向其外側變形，但得以將該變形抑制至最小。又，亦得以減低外側的應力集中。又，因可抑制該向外側的壓縮變形，故可防止密封構件24的裙部32附近之黏著劑剝離，此外亦防止龜裂發生。又，因密封構件24在外側傾斜面24d下部側所形成的裙部32難以向外擠出。藉此，得以防止外方端的龜裂發生、且防止因該龜裂成長引起的顆粒發生。因此，可期待長期的安定密封性能。再者，藉由頂點T變形而亦可抑制與相對面的摩擦而發生顆粒。

如以上的説明，依據本發明之一實施例之真空用入口栓及使用於該真空用入口栓的密封構件，在密封構件被壓縮之情況，可抑制向外側的變形，因而，在外側端部的應力集中難以發生，由此，可防止龜裂發生或顆粒發生。故得以長期發揮安定的密封性能。

以上，僅係就本發明之一實施例予以説明。惟本發明不受上述實施例之任何限制。

例如，栓開口部的剖面形狀不限定為長方形。

又，上述實施例之板片本體40，通常雖係組裝在一支軸部14上，但亦可以2支軸部予以支承板片本體40。

2‧‧‧製程腔室

4‧‧‧傳送腔室

6‧‧‧真空用入口栓

8‧‧‧板片本體

10‧‧‧密封構件

10a‧‧‧端部

12‧‧‧基座

14‧‧‧軸部

16‧‧‧入口開口部

18‧‧‧栓座面

22‧‧‧壁體

23‧‧‧密封構件組裝溝

24‧‧‧密封構件

24a‧‧‧底邊

24b‧‧‧內側邊

24c．．．圓弧狀突出部

24d．．．外側傾斜面

24e．．．內側傾斜面

24f．．．基部側端部

26．．．外側傾斜面

28．．．內側傾斜面

30．．．曲線

32．．．裙部

34．．．去角面

40．．．板片本體

P．．．曲折點

T．．．頂點

θ 1、θ 2．．．傾斜角

第1圖係構成本發明一實施例之真空用入口栓的板片本體的略半部之立體圖；第2圖係組裝於第1圖之板片本體之密封構件的略半部之正面圖；第3圖係將第2圖的密封構件組裝於第1圖之板片本體時的剖面圖；第4圖係第3圖所示的密封構件之概略剖面圖；第5圖係第3圖所示的密封構件被壓縮時之概略剖面圖；第6圖係特開2005-252184號揭示之先前真空用入口栓剖面圖；第7圖係特開2005-252184號揭示之密封構件壓縮變形的初期概略剖面圖；及第8圖係第7圖所示密封構件完全變形時的概略剖面圖。

23．．．密封構件組裝溝

24．．．密封構件

24a．．．底邊

24b．．．內側邊

24c．．．圓弧狀突出部

24d．．．外側傾斜面

24e．．．內側傾斜面

24f．．．基部側端部

32．．．裙部

34．．．去角面

40．．．板片本體

P．．．曲折點

S．．．組裝溝底面寬度

θ1．．．傾斜角

θ2．．．傾斜角

Claims (3)

1. 一種真空用入口栓，其特徵為具有：密封構件組裝溝的外方端形成為開放的板片本體；及組裝於上述板片本體之上述密封構件組裝溝內之以彈性構件形成為無端狀之密封構件，且上述密封構件之剖面形狀為具有頂點T的略山形狀，且自該頂點T具有向上述密封構件組裝溝寛度方向外側的外側傾斜面，及自該頂點T具有朝上述密封構件組裝溝寛度方向內側的內側傾斜面，進而，若設前述外側傾斜面的傾斜角為θ 1、前述內側傾斜面之傾斜角為θ 2、且前述密封構件組裝溝底面寛度為S時，該頂點T的位置，係位於上述密封構件組裝溝之S/2更內側，且θ 1>θ 2者。
2. 如申請專利範圍第1項所述之真空用入口栓，其中在上述外側傾斜面下部形成有曲折點P，且自該曲折點P再向上述密封構件組裝溝之寛度方向的外方，形成其傾斜角逐漸變小的裙部者。
3. 一種密封構件，其特徵為其剖面形狀為具有頂點T的略為山狀，且自該頂點T具有朝密封構件組裝溝寛度方向外側的外側傾斜面，及自該頂點T具有朝密封構件組裝溝寛度方向內側的內側傾斜面，且，設外側傾斜面2的傾斜角為θ 1、內側傾斜面之傾斜角為θ 2、且密封構件組裝溝底面寛度為S時，該頂點T的位置係位於密封構件組裝溝寛度方向之S/2更內側，且θ 1>θ 2者。