TWI463594B - 用於真空晶圓處理系統的液體輸送機制 - Google Patents

Description

用於真空晶圓處理系統的液體輸送機制

本發明是有關於真空處理系統，且更特定言之是有關於用於真空處理系統的液體輸送機制。

離子植入器通常用於產生半導體晶圓。使用離子源來產生離子束，離子束接著被導向晶圓。當離子撞擊晶圓時，離子對晶圓之特定區進行摻雜。摻雜區之組態界定其功能性，且經由使用導電互連，此等晶圓可變換為複雜電路。

圖1中繪示代表性離子植入器100之方塊圖。離子源產生所要種類之離子。在一些實施例中，此等種類為原子離子，其可能最適合於高植入能量。在其他實施例中，此等種類為分子離子，其可能較適合於低植入能量。此等離子形成為射束，射束接著穿過源過濾器。源過濾器較佳位於離子源附近。射束內的離子在管柱中加速/減速至所要能階。使用具有孔徑之質譜分析器磁體從離子束移除不想要的成分(component)，從而產生穿過解析孔徑之具有所要能量及質量特性的離子束。

在某些實施例中，離子束為點束。在此情形下，離子束穿過掃描儀160，掃描儀160可為靜電或磁性掃描儀，其使離子束偏轉以產生經掃描射束155至157。在某些實施例中，掃描儀160包括與掃描產生器通信之分離掃描板。掃描產生器形成掃描電壓波形，諸如具有振幅及頻率成分之正弦、鋸齒形或三角波形，其被施加至掃描板。在 較佳實施例中，掃描波形通常非常接近三角波形(恆定斜率)，以便在每個位置留下經掃描射束，持續幾乎相同的時間量。使用與三角形的偏差來使射束均勻。所得電場致使離子束如圖1所示般發散。

在替代實施例中，離子束為帶束。在此實施例中，不需要掃描儀，因此帶束已經適當地成形。

角度校正器170用以使發散的離子小射束(beamlet)155至157偏轉為一組具有實質上平行軌跡之小射束。較佳地，角度校正器170包括磁線圈及磁極片，其間隔開以形成供離子小射束從中穿過的間隙。使線圈通電以在間隙內形成磁場，其根據所施加磁場之強度及方向使離子小射束偏轉。藉由改變穿過磁線圈之電流來調整磁場。或者，亦可利用諸如平行化透鏡等其他結構來執行此功能。

遵循角度校正器170，經掃描射束以工件175為目標。工件附接至工件支撐件。工件支撐件提供多種程度的移動。

使用工件支撐件將晶圓固持在適當位置，且定向所述晶圓以便由離子束適當植入。為了有效地將晶圓固持在適當位置，大多數工件支撐件通常使用上面擱置工件之圓形表面，稱為平台(platen)。通常，平台使用靜電力將工件固持在適當位置。藉由在平台(亦稱為靜電夾盤)上產生強靜電力，可將工件或晶圓固持在適當位置，而無需任何機械緊固裝置。此舉使污染減至最小且亦改良循環時間，因為晶圓無需在其已被植入後鬆開。此等夾盤通常使用兩種類型之力中的一者來將晶圓固持在適當位置：庫侖力 (coulombic force)或約翰遜-拉貝克力(Johnson-Rahbeck force)。

工件支撐件通常能夠在一或多個方向上移動工件。舉例而言，在離子植入中，離子束通常為具有遠大於其高度之寬度的經掃描射束或帶束。假定將射束之寬度定義為x軸，將射束之高度定義為y軸，且將射束之行進路徑定義為z軸。射束之寬度通常比工件之寬度寬，使得工件不必在x方向上移動。然而，通常沿y軸移動工件，以使整個工件暴露於射束。

在一些應用中，有必要將氣體及/或液體形式之流體傳遞至真空環境中。舉例而言，在一些實施例中，藉由使流體穿過位於平台內之導管來使平台維持在恆定或幾乎恆定的溫度。依據正執行之離子植入之類型，此流體可用於加熱工件或冷卻工件之目的。

此整個系統通常被維持在非常低的壓力下，例如小於100毫托。儘管壓力大於0，但此環境通常被稱為真空。將流體輸送至真空環境之任務由於若干因素而進一步複雜化。首先，在許多情況下，必須將流體輸送至並非靜止的末端或端點。如上文所述，通常，工件支撐件沿y軸移動以照射工件之整個表面。末端之移動通常使可撓性管道或一些其他可移動導管的使用成為必要。使此努力更困難的是，有時正被輸送的流體處於非常低的溫度，諸如極冷(cryogenic)溫度。在極低溫度下，可撓性管道由於來自循環移動之彎曲應力而容易疲勞，且因此不能使用。諸如旋 轉或線性滑動密封件等替代耦合機制難以在無洩漏的情況下產生。所述耦合機制在實體上通常亦相當大，且因此難以在移動之工件附近封裝。

舉例而言，對於極冷離子植入，有必要將晶圓之溫度維持在非常低的溫度，而不管恆定離子轟擊往往增加晶圓之溫度的事實。一種達成此目的之方法是使低溫流體穿過平台中之導管。藉由使平台保持極冷，晶圓依靠其與平台之接觸而保留其低操作溫度。然而，如上文所闡釋，晶圓(且因此平台)通常軸向移動穿過離子束，以便保證整個晶圓暴露於離子束。將極冷流體可靠地輸送至真空環境中之移動平台是極其困難的。

此等約束使得向真空晶圓處理系統中之工件支撐件(諸如平台)提供流體輸送系統是非常困難的。因此，一種允許將流體(諸如極冷流體)輸送至真空環境中(尤其若輸送至非靜止末端)的系統將極其有益。

本揭露案中所描述之流體輸送機制克服了先前技術之問題。在一些實施例中，此機制提供一種供單一運動軸中使用的解決方案，其允許在較寬溫度範圍內將一或多個流體流動路徑連接至真空環境中。所述機制不使用尤其在非常低的溫度下容易疲勞的可撓性管道。在一特定實施例中，管在經密封活塞內軸向移動，以允許液體輸送。在第二特定實施例中，使用波紋管來提供所需功能性。在另一實施例中，有可能藉由利用兩個或兩個以上適當組態之機 制來達成兩個或三個運動軸中之移動。

如上所述，將流體(尤其極冷流體)輸送至真空環境中是非常困難的。此在所述輸送之流體之目的地非靜止時進一步複雜化。在一實施例中，本發明之機制提供一種允許沿一運動軸之移動的輸送系統。此允許將流體輸送至正沿一運動軸移動之裝置或末端。

此裝置之一此類應用為離子植入系統之處理腔室。在某些實施例中，必須使晶圓維持在某一溫度範圍內。為達成此目的，固持晶圓之平台由穿過位於其內之導管的流體冷卻(或加熱)。舉例而言，在於極低溫度下發生之離子植入中，必需連續冷卻平台，因為被導引於晶圓處之離子往往加熱所述晶圓，且間接地加熱平台。為了使晶圓之溫度維持在所要範圍內，有必要將極冷流體傳遞至平台以及自平台傳遞極冷流體。此等流體可為氣體，諸如氦氣、氮氣或CDA(潔淨的乾燥空氣，clean dry air)，或者可為液體，諸如液態氮、Flourinert或其他低溫冷卻劑。

如上文所陳述，在許多應用中，晶圓由離子束掃描。此射束非常窄，且因此，有必要移動晶圓以保證晶圓之所有部分均暴露於射束。此舉通常藉由以線性方式移動晶圓所附接至之平台以使晶圓之不同部分經受射束來完成。因此，為了如上所述冷卻或加熱平台，用於攜載流體至平台之裝置必需能夠適應平台之不同位置。

圖2繪示本發明之裝置的一實施例。所述裝置包括管 柱或汽缸200，其經由使用密封元件220而分為一或多個腔室210。管柱較佳由不鏽鋼構成，儘管可使用其他適宜材料。由Teflon®或另一適宜材料製成之密封元件形成幾乎液密且氣密之密封。此等密封元件界定管柱200內之鄰近腔室210。管柱或汽缸200內為管230，其具有中空中心，所述中空中心允許流體通過。密封元件220中之每一者較佳在其中心亦具有孔，管230穿過所述孔。密封元件220與管230之間的界面亦幾乎液密且氣密。

管230之一端離開汽缸200，而相對端保持在管內，且較佳侷限在一腔室210a內。為了保證管230保持在單一隔室內，管之近端較佳諸如經由使用凸緣235而變得較寬，使得其無法穿過密封元件220中之開口。因此，管230之行進長度限於管230之較寬端所處之腔室210a的長度。雖然此圖中說明凸緣，但熟習此項技術者將瞭解，可使用其他機制來保證中心管230之近端保持在腔室210a內。所述機制在本揭露案之範疇內。

如上所述，可將管柱200分為任一數目之腔室210，每一腔室210由密封元件220分離並界定。管柱200之開放端較佳用密封元件220d(類似於用於分離所述腔室之密封元件)封閉。

在一實施例中，流體(氣體或液體)經由流體入口240進入管柱200。由於管230是中空的，因此流體自隔室210a傳遞至管230中，並流動至末端。由於密封元件220提供幾乎液密且氣密之障壁，因此少量流體可引入至鄰近隔室 中。為了解決此問題，每一隔室與一差動泵連通，所述差動泵用以降低每一隔室(相對於鄰近於其之隔室)的壓力。因此，腔室210b內之壓力低於腔室210a內之壓力，但高於腔室210c中之壓力。隨著腔室接近汽缸200之開放端，每一腔室內之壓力減小。

通常，引入至隔室210a中之流體處於或接近正常大氣壓。管柱200外部且尤其是密封元件220d之外部上之環境接近真空壓力。因此，包含若干個腔室210b至210d可為有益的，所述腔室210b至210d用以減小密封元件220a至220d上之差壓。換言之，在僅使用一個腔室之情況下，單獨密封件上之差壓等於腔室中之流體與外部真空的壓力差。藉由利用四個腔室(如圖2所示)，任一密封元件上之差壓減小75%。為了達成此目的，使用差動泵來經由入口250調整每一腔室內的壓力。在圖2所示之管柱中，每一腔室內的壓力自頂部向底部移動而減小，因為最上方之腔室處的壓力接近大氣壓，且最下方之腔室以下的壓力接近真空。雖然圖2中繪示四個腔室210，但可視需要使用任一數目(更多或更少)個腔室210。舉例而言，若密封元件220d可提供液密且氣密之密封，則不必在汽缸200內提供任何額外腔室210。

圖3a至圖3c繪示如與末端(諸如，工件支撐件350)一起使用的圖2之裝置。工件支撐件350包含靜止部分345及可移動部分343。可移動部分343之遠端處為平台300。如早先所描述，平台300在垂直方向上移動，以便離子束 可掃描整個所附接之晶圓。為此，工件支撐件350之可移動部分343上下移動。三幅圖說明可移動部分343及平台300之3個代表性位置。熟習此項技術者應明白，平台300以連續運動移動，且因此針對平台300存在任意數目個位置。此圖僅僅試圖藉由繪示3個不同位置來描述裝置之操作。在圖3a中，平台300處於其運動範圍之中部，或中間範圍位置。因此，管230自汽缸200部分延伸。因此，管230之近端近似位於腔室210a之中部。在圖3b中，平台300已向下移動至其最低點，且進一步遠離汽缸200。可移動部分343之此運動迫使管230自汽缸200進一步延伸。在此位置中，管230處於其最大延伸位置，因為管230之較寬端與密封元件220a接觸或幾乎接觸。圖3c繪示可移動部分343及平台處於其最高點，其中管230處於其最小延伸位置。因此，管230之較寬近端與汽缸200之封閉端接觸或幾乎接觸。圖3b及圖3c界定管230及平台300之運動範圍。此運動範圍之此長度必須小於或等於第一腔室210a之高度。腔室210a之長度可視需要遠長於平台之運動範圍。唯一要求是腔室210a之長度必須至少與管之所需運動範圍相同。

儘管圖3a至圖3c未繪示，但管230較佳諸如經由焊接、螺旋式配合或其他附接手段而固定至可移動部分343。可移動部分343內之導管自附接點通往平台300。

如上所述，在某些實施例中，藉由使流體穿過平台300來使平台300冷卻。在此類實施例中，需要至少兩個流體 輸送路徑；第一路徑將流體帶至平台300，且第二路徑充當所輸送之流體的返回路徑。

圖4繪示處理腔室佈局之側視圖。在此實施例中，使用兩個汽缸260a、260b，其中一個汽缸用以將流體輸送至平台300，且另一個汽缸充當返回路徑。由壁275界定之腔室270保持在接近真空壓力，而外部環境278維持在大氣壓。如結合圖2描述之兩個裝置用於使流體循環穿過平台300。圖4中，繪示此等裝置具有處於其最大延伸位置的管280a、280b。可移動部分343及平台300可向上移動，直至管280到達汽缸260之封閉端為止。在此實施例中，兩個管280之遠端固定至工件支撐件350之可移動部分343。在可移動部分內，使用2個導管341a、341b來導引流體流動之路徑，以便接觸平台300上之適當位置。將管附接至工件支撐件之其他方法是熟知的，且在本揭露案之範疇內。

在操作中，流體經由入口265a進入汽缸260a之上部腔室。此流體穿過管280a並進入可移動部分343中之流體導管341a中。流體接著穿過平台300，並經由流體導管341b返回至管280b。流體沿管280b向上行進，並進入汽缸260b之上部腔室中。流體接著經由出口265b離開。流體路徑之源及末端保持在真空環境外部。在一些實施例中，流體被再循環，並自出口265b被抽汲回入口265a。在一些實施例中，在重新使用流體之前，對流體進行調節，諸如冷卻。

汽缸260a、260b部分在真空環境270中，且部分在 真空外部。為了維持真空環境270之完整性，使用密封元件267在壁275與汽缸260a、260b之間提供液密且氣密密封。在圖4中，使用導管261將差動泵附接至汽缸260a、260b內之各個腔室。較佳的是，差動泵保持在正常大氣壓環境278中，且因此密封件亦用於維持導管261與壁275之間的真空的完整性。

如上文所闡釋，在許多實施例中，通常且有必要具有兩個單獨的流體路徑(如圖4所示)。圖5a繪示達成此目的之單一管的橫截面。在此實施例中，中心管600並非具有單一導管，而是具有多個導管602、604。可使用許多技術來達成此目的。在圖5a所示之一實施例中，使用同軸管600，其具有內導管602及圍繞內導管602之外導管604。此等導管之尺寸可經設計以使得所述導管具有相等的橫截面面積，或可以任何其他適宜比率設計尺寸。在圖6a所示之一實施例中，此等導管終止於不同腔室中。內導管602終止於最右腔室210a中，而外導管604終止於鄰近腔室210b中。此兩個腔室210a、210b較佳具有相等長度，且內導管602延伸超過外導管604此長度，使得每一導管終止於其相應腔室內之相同的相對位置中。使用入口290a將流體供應至所述機制，而使用出口290b自腔室210b移除返回之流體。注意，密封元件620a與其餘密封元件之不同之處在於，密封元件620a具有用以僅容納內導管602的開口。或者，外導管604可延伸所述管之長度，並在遠端處密封，如圖6b所示。在此實施例中，外導管604可在 第二腔室210b中沿其圓周含有開口605。內導管602經由管600之近端上之開口607與腔室210a連通。在此實施例中，所有密封元件620大小相同。

在此實施例中，使用內導管602將流體提供至目的地(例如，平台)，而使用外導管604作為返回路徑。熟習此項技術者將瞭解，可以其他方式使用所述導管。雖然圖5a繪示同軸導管，但本揭露案不限於此實施例。舉例而言，可將導管設置成在管中彼此鄰近，如圖5b所示。圖6c繪示使用圖5b所示之管的實施例。此圖中，開口608存在於管600之位於第一腔室210a中的一側中，用於允許流體進入管600，且第二開口609存在於管600之位於第二腔室210b中的相對側上以充當流體出口。如上所述，流體分別經由入口290a及出口290b進入及離開汽缸。

雖然圖5a及圖5b所示之管說明具有2個流體導管之實施例，但預見其他實施例。舉例而言，可在圖5a之管中使用任意數目之同軸導管。類似地，可將圖5b所示之管劃分為與所要數目一樣多的導管。

在所有實施例中，使用多個密封元件620及隔室來緩解密封元件處所經歷之壓差，並符合每一密封元件並非完全氣密的事實。

圖7繪示利用具有如圖5a至圖6c所示之多個導管之管的處理腔室佈局的正視圖。在此實施例中，流體經由入口290a進入腔室210a。流體行進穿過管600，尤其是管600之內導管602，並固定至工件支撐件350之可移動部分 343。如上文所闡釋，內部導管341a將流體自管附接點傳遞至平台300。在流體循環穿過平台300之後，流體經由第二內部導管341b返回至附接點。流體接著穿過管600中之外導管604，並經由出口290b離開汽缸。如早先所描述，密封元件620用以將汽缸分為多個腔室，其中每一腔室與鄰近腔室相比維持在較低壓力下。

亦可使用除圖2至圖7中所揭露之實施例之外的其他實施例來形成流體輸送機制。

圖8a繪示波紋管(bellows)機制之各種組件。波紋管800為可壓縮單元，較佳由可在指定範圍內展開及收縮的諸如不鏽鋼、Inconel®或Monel®等金屬製成。波紋管800附接至耦合器810，並形成液密且氣密密封。耦合器810用於將若干波紋管鏈接在一起，以形成較長的結構。波紋管800a之一端附接至耦合器810，且第二波紋管800b之末端附接至耦合器810之相對側。可使用耦合器810將任意數目之波紋管800接合在一起。

圖8b中繪示耦合器810之側視圖。通常，耦合器810具有中心開口或通路820，其用以允許管830穿過其中。此管830配合至通路820，以便形成液密且氣密密封。在某些實施例中，耦合器810亦具有若干額外開口或通路822。此等通路822較佳與波紋管810之內部體積825連通。因此，當使用耦合器將兩個或兩個以上波紋管800接合在一起時，由於所有耦合器上均存在額外開口822，因此所有波紋管之內部體積825是連通的。

圖8c繪示具有兩個耦合器810及一管830之波紋管800的橫截面。在一實施例中，流體經由管830自其源供應至末端。流體之返回路徑是經由耦合器810中之額外通路822，使得波紋管之內部體積充滿自末端返回之流體。

可使用波紋管組態將流體供應至真空環境內之可移動末端，如圖9a及圖9b所示。在一實施例中，在未加壓環境278中供應流體。管830及耦合器810a之一部分穿過界定真空環境270的壁275。使用密封元件來保證耦合器810與壁275之間的液密且氣密密封。流體穿過管830並進入真空環境270中，其中流體最終到達工件支撐件(未圖示)。當工件進一步遠離壁275移動時，管830被拉至真空環境270中，如圖9b中最佳繪示。當工件支撐件朝壁275移動時，管830進一步延伸至未加壓環境278中，如圖9a所示。位於管830之遠端附近之耦合器亦固定至工件支撐件，且因此追隨管830之移動。然而，由於波紋管800終止於真空環境270內，因此當工件支撐件(未圖示)相對於壁275移動時，波紋管被迫延伸及壓縮。圖9a繪示波紋管被最大程度壓縮，而圖9b繪示波紋管被最大程度延伸。如上所述，流體之返回路徑是經由波紋管800之內部體積825。流體接著經由耦合器810或壁自身中之單獨導管而穿過壁275。

圖10繪示使用圖8a至圖9b之波紋管系統之處理腔室佈局的正視圖。在所示之實施例中，使用耦合器810將一或多個波紋管800接合在一起。波紋管位於真空環境270 內，波紋管之一端較佳壓在腔室之壁275上。在此實施例中，波紋管800之相對端附接至工件支撐件350。中心管830與工件支撐件350之可移動部分343連通，中心管830之遠端延伸至真空環境270外。最低耦合器810a與工件支撐件350連通，且經密封以形成液密且氣密密封。如結合圖3a至圖3c所闡釋，工件支撐件及平台300在上下(垂直)方向上移動。受腔室壁275及可移動部分343約束之波紋管回應於此移動而壓縮及展開。當可移動部分343向上移動時，中心管830僅進一步延伸出來而進入非真空環境中。在此組態中，耦合器810與管830之間存在液密且氣密密封。因此，不需要結合先前實施例所描述之差動泵。

圖11a至圖11c繪示利用波紋管之第二實施例。在此實施例中，最低耦合器810a不與可移動部分343直接接觸。事實上，管835將最低耦合器810a連接至可移動部分343。此管835比中心管830短得多。在此實施例中，波紋管800侷限於腔室壁275與管835之末端之間。因此，當可移動部分343移動時，管835相應地移動。此動作接著致使波紋管視需要而展開或收縮。

在晶圓正被掃描時，工件支撐件350在垂直方向上移動。當平台到達其最低點時，如圖11a所示，波紋管800被最大程度延伸。波紋管組合件(assembly)之近端較佳經由液密且氣密密封與腔室之壁275連通。因此，當平台向下移動時，波紋管組合件被延伸。中心管830根據可移動部分343而移動，且因此，在此位置中，所述管大部分 在真空環境270內。

當平台在向上方向上移動時，如圖11b所示，波紋管800開始壓縮，且中心管830進一步延伸至真空腔室270外。

當平台到達其最高點時，如圖11c所示，中心管830最大程度延伸出真空環境270，且波紋管被最大程度壓縮。

雖然圖11a至圖11c所示之序列利用管835將可移動部分343連接至波紋管810，但所述闡釋同樣適用於圖10中所說明之實施例(其中，波紋管與可移動部分343直接接觸)。

應注意，雖然到達平台之兩個流體路徑(一個用於供應，且一個用於返回)是典型的，但其他實施例是可能的。舉例而言，在一些應用中，可能有必要將背側氣體(backside gas)供應至真空環境中。背側氣體是指注射於晶圓與平台之間的氣體。此氣體在針對必須自晶圓移除之熱量的冷卻路徑中。本揭露案中所描述之機制可用於提供此氣體。舉例而言，圖12繪示利用2個波紋管組合件900a、900b的實施例。第一波紋管組合件900a可用於如上所述將流體提供至平台。第二波紋管組合件可用於將第二流體供應至工件支撐件。在某些實施例中，此流體為上文所描述之背側氣體。在其他實施例中，此流體可為穿過平台之第二流體。舉例而言，假定植入製程要求離子植入之一部分在第一溫度下執行，且植入之第二部分在第二溫度下執行，其中此等溫度中之一者為極冷溫度。第一波紋 管組合件900a可提供液態氮(或其他極冷流體)之供應及返回路徑。此路徑在正在低溫下執行離子植入時啟用。第二波紋管組合件900b用於供應第二流體(諸如，水或CDA)，其在於較高溫度下執行之植入期間使用。諸如在工件支撐件350內之閥可用於啟用適當的流體路徑。雖然考慮極冷流體之輸送，但其並非本揭露案之要求。舉例而言，兩種流體可用於兩個不同的溫度範圍，其中無一溫度範圍為極冷。

先前圖式繪示提供一個維度上之軸向移動的流體輸送機制。藉由組合此等機制中之若干者，如圖13所示，有可能達成沿兩個軸之移動。圖13繪示具有兩個流體輸送機制950a、950b的真空腔室270。每一流體輸送機制可具有上文所描述之實施例中之任一者，或具有含相同功能性之另一實施例。第一流體輸送機制950a部分位於真空環境270內，如上所述。然而，代替於連接至工件支撐件，第一流體輸送機制950a連接至定向於不同方向的第二流體輸送機制950b。在圖13所示之實施例中，兩個流體輸送機制垂直於彼此而定向，然而，並非要求如此。在此實施例中，平台可垂直移動，如先前實施例中一樣。然而，平台亦可水平移動，從而允許x-y平面上之任何所要運動。

100‧‧‧離子植入器

155‧‧‧經掃描射束/離子小射束

157‧‧‧經掃描射束/離子小射束

160‧‧‧掃描儀

170‧‧‧角度校正器

175‧‧‧工件

200‧‧‧管柱或汽缸

210a‧‧‧腔室/隔室/最右腔室/第一腔室

210b‧‧‧腔室/第二腔室

210c‧‧‧腔室

210d‧‧‧腔室

220‧‧‧密封元件

220a‧‧‧密封元件

220b‧‧‧密封元件

220c‧‧‧密封元件

220d‧‧‧密封元件

230‧‧‧管/中心管

235‧‧‧凸緣

250‧‧‧入口

260a‧‧‧汽缸

260b‧‧‧汽缸

261‧‧‧導管

265a‧‧‧入口

265b‧‧‧出口

267‧‧‧密封元件

270‧‧‧腔室/真空環境/真空腔室

275‧‧‧壁/腔室壁

278‧‧‧外部環境/正常大氣壓環境/未加壓環境

280a‧‧‧管

280b‧‧‧管

290a‧‧‧入口

290b‧‧‧出口

300‧‧‧平台

341a‧‧‧導管/流體導管/內部導管

341b‧‧‧導管/流體導管/第二內部導管

343‧‧‧可移動部分

345‧‧‧靜止部分

350‧‧‧工件支撐件

600‧‧‧中心管/管/同軸管

602‧‧‧導管/內導管

604‧‧‧導管/外導管

605‧‧‧開口

607‧‧‧開口

608‧‧‧開口

609‧‧‧第二開口

620‧‧‧密封元件

620a‧‧‧密封元件

800‧‧‧波紋管

800a‧‧‧波紋管

800b‧‧‧第二波紋管

810‧‧‧耦合器

810a‧‧‧最低耦合器

820‧‧‧中心開口或通路

822‧‧‧額外開口或通路

825‧‧‧內部體積

830‧‧‧管/中心管

835‧‧‧管

900a‧‧‧第一波紋管組合件

900b‧‧‧第二波紋管組合件

950a‧‧‧第一流體輸送機制

950b‧‧‧第二流體輸送機制

圖1表示傳統離子植入器。

圖2表示具有單一流體路徑之線性流體滑動密封件。

圖3a至圖3c表示如在連接至移動設備時使用的圖2 之滑動密封件。

圖4表示利用圖2之滑動密封件中之兩者的處理腔室佈局的側視圖。

圖5a至圖5b表示具有多個導管之管的橫截面視圖。

圖6a至圖6c表示使用圖5a及圖5b所示之管的具有多個流體導管之線性流體滑動密封件的實施例。

圖7表示利用圖6a至圖6c所示之滑動密封件之實施例的處理腔室佈局的側視圖。

圖8a至圖8c繪示第二實施例中所使用之各種元件。

圖9a及圖9b繪示利用波紋管之實施例的操作。

圖10繪示使用圖8之實施例之處理腔室的正視圖。

圖11a至圖11c繪示利用波紋管之第二實施例。

圖12繪示利用波紋管之第三實施例。

圖13繪示提供沿兩個軸之移動的實施例。

210a‧‧‧腔室/隔室/最右腔室/第一腔室

290a‧‧‧入口

290b‧‧‧出口

300‧‧‧平台

341a‧‧‧導管/流體導管/內部導管

341b‧‧‧導管/流體導管/第二內部導管

343‧‧‧可移動部分

600‧‧‧中心管/管/同軸管

602‧‧‧導管/內導管

604‧‧‧導管/外導管

620‧‧‧密封元件

Claims (14)

1. 一種用於將工件維持在所要溫度之機制，包括：a.上面定位有所述工件之平台，所述平台中具有導管；b.第一流體輸送機制，包括：i.中空汽缸，具有封閉端及開放端；ii.管，具有定位在所述汽缸內之近端、自所述汽缸之所述開放端延伸之遠端，以及位於所述近端與所述遠端之間的第一導管，其中所述第一導管與所述平台中之所述導管成流體連通；iii.第一密封元件，位於所述汽缸內，且定位在所述管之外表面與所述汽缸之內表面之間，使得所述管可相對於所述汽缸及所述第一密封元件而移動，且其中所述汽缸內所述封閉端與所述第一密封元件之間的體積界定第一腔室，其中所述管之所述近端位於所述第一腔室中；以及iv.流體通路，與所述第一腔室及所述汽缸之外表面連通，且用以將流體供應至所述第一腔室中或移除所述流體。
2. 如申請專利範圍第1項所述之用於將工件維持在所要溫度之機制，更包括：a.第二密封元件，位於所述汽缸內，在所述第一密封元件與所述汽缸之所述開放端之間，且定位在所述管之外表面與所述汽缸之內表面之間，使得所述管可相對於所述汽缸及所述第二密封元件而移動，且其中所述汽缸內所述第一密封元件與所述第二密封元件之間的體積界定第二腔室；以及 b.差動泵，與所述第二腔室連通。
3. 如申請專利範圍第1項所述之用於將工件維持在所要溫度之機制，更包括：a.第二密封元件，位於所述汽缸內，在所述第一密封元件與所述汽缸之所述開放端之間，且定位在所述管之外表面與所述汽缸之內表面之間，使得所述管可相對於所述汽缸及所述第二密封元件而移動，且其中所述汽缸內所述第一密封元件與所述第二密封元件之間的體積界定第二腔室；b.所述管中之第二導管，與所述第二腔室及所述遠端成流體連通；以及c.第二流體通路，與所述第二腔室及所述汽缸之外表面連通，用以供應流體或自所述第二腔室移除流體。
4. 如申請專利範圍第3項所述之用於將工件維持在所要溫度之機制，其中所述平台中之所述導管包括入口及出口，且所述管中之所述第一導管與所述入口連通，且所述管中之所述第二導管與所述出口連通。
5. 如申請專利範圍第3項所述之用於將工件維持在所要溫度之機制，其中所述平台中之所述導管包括入口及出口，且所述管中之所述第一導管與所述出口連通，且所述管中之所述第二導管與所述入口連通。
6. 如申請專利範圍第3項所述之用於將工件維持在所要溫度之機制，更包括：a.第三密封元件，位於所述汽缸內，在所述第二密封 元件與所述汽缸之所述開放端之間，且定位在所述管之所述外表面與所述汽缸之所述內表面之間，使得所述管可相對於所述汽缸及所述第三密封元件而移動，且其中所述汽缸內所述第二密封元件與所述第三密封元件之間的體積界定第三腔室；以及b.差動泵，與所述第三腔室連通。
7. 如申請專利範圍第3項所述之用於將工件維持在所要溫度之機制，更包括：a.多個密封元件，位於所述汽缸內，在所述第二密封元件與所述汽缸之所述開放端之間，且定位在所述管之外表面與所述汽缸之內表面之間，使得所述管可相對於所述汽缸及所述多個密封元件中之每一者而移動，且其中所述多個密封元件界定多個額外腔室；以及b.多個差動泵，每一者與所述額外腔室中之相應一者連通。
8. 如申請專利範圍第1項所述之用於將工件維持在所要溫度之機制，更包括第二流體輸送機制，所述第二流體輸送機制包括：a.第二中空汽缸，具有第二封閉端及第二開放端；b.第二管，具有定位在所述第二中空汽缸內之第二近端、自所述第二中空汽缸之所述第二開放端延伸之第二遠端，以及位於所述第二近端與所述第二遠端之間的第二導管，其中所述第二導管與所述第一流體輸送機制中之所述第一導管成流體連通； c.第二密封元件，位於所述第二中空汽缸內，且定位在所述第二管之外表面與所述第二中空汽缸之內表面之間，使得所述第二管可相對於所述第二中空汽缸及所述第二密封元件而移動，且其中所述第二中空汽缸內所述第二封閉端與所述第二密封元件之間的體積界定第二腔室，其中所述第二管之所述第二近端位於所述第二腔室中；以及d.第二流體通路，與所述第二腔室及所述第二中空汽缸之外表面連通，用以將流體供應至所述第二腔室中或移除所述流體。
9. 如申請專利範圍第8項所述之用於將工件維持在所要溫度之機制，其中所述第一及第二流體輸送機制之所述管及所述第二管定向於不同方向，以便提供兩種程度之運動。
10. 如申請專利範圍第1項所述之用於將工件維持在所要溫度之機制，更包括第二流體輸送機制，所述第二流體輸送機制包括：a.第二中空汽缸，具有第二封閉端及第二開放端；b.第二管，具有定位在所述第二中空汽缸內之第二近端、自所述第二中空汽缸之所述第二開放端延伸之第二遠端，以及位於所述第二近端與所述第二遠端之間的第二導管，其中所述第二導管與所述平台中之所述導管成流體連通；c.第二密封元件，位於所述第二中空汽缸內，且定位在所述第二管之外表面與所述第二中空汽缸之內表面之 間，使得所述第二管可相對於所述第二中空汽缸及所述第二密封元件而移動，且其中所述第二中空汽缸內所述第二封閉端與所述第二密封元件之間的體積界定第二腔室，其中所述第二管之所述第二近端位於所述第二腔室中；以及d.第二流體通路，與所述第二腔室及所述第二中空汽缸之外表面連通，用以將流體供應至所述第二腔室中或移除所述流體，且其中所述第一及第二流體輸送機制將不同流體供應至所述平台。
11. 一種用於將工件維持在所要溫度之機制，包括：a.上面定位有所述工件之平台，所述平台中具有導管；b.第一流體輸送機制，包括：i.波紋管，具有第一端及第二端；ii.耦合器，位於所述波紋管之所述端中之每一者中，每一個耦合器具有一中心通路；以及iii.管，穿過所述耦合器中之所述中心通路並穿過所述波紋管，所述管具有自所述波紋管之所述第一端延伸之近端及自所述波紋管之所述第二端延伸之遠端，以及位於所述近端與所述遠端之間的第一導管，其中所述第一導管與所述平台中之所述導管成流體連通；c.第二流體輸送機制，包括：i.第二波紋管，具有第一端及第二端；ii.第二耦合器，位於所述第二波紋管之所述端中之每一者中，每一個第二耦合器具有一第二中心通路；以及iii.第二管，穿過所述第二耦合器中之所述第二中心通 路並穿過所述第二波紋管，所述第二管具有自所述第二波紋管之所述第一端延伸之近端及自所述第二波紋管之所述第二端延伸之遠端，以及位於所述第二管的所述近端與所述遠端之間的第二導管，其中所述第二導管與所述平台中之任一個所述導管成流體連通，或所述第二導管與所述第一流體輸送機制中的所述第一導管成流體連通。
12. 如申請專利範圍第11項所述之用於將工件維持在所要溫度之機制，其中所述第一及第二流體輸送機制之所述管及所述第二管定向於不同方向，以便提供兩種程度之運動。
13. 一種用於將工件維持在所要溫度之機制，包括：a.上面定位有所述工件之平台，所述平台中具有導管；b.第一流體輸送機制，包括：i.波紋管，具有第一端及第二端；ii.耦合器，位於所述波紋管之所述端中之每一者中，每一個耦合器具有一中心通路；以及iii.管，穿過所述耦合器中之所述中心通路並穿過所述波紋管，所述管具有自所述波紋管之所述第一端延伸之近端及自所述波紋管之所述第二端延伸之遠端，以及位於所述近端與所述遠端之間的第一導管，其中所述第一導管與所述平台中之所述導管成流體連通；c.第二流體輸送機制，包括：i.中空汽缸，具有封閉端及開放端；ii.第二管，具有定位在所述汽缸內之近端、自所述汽 缸之所述開放端延伸之遠端，以及位於所述近端與所述遠端之間的第二導管，其中所述第二導管與所述第一流體輸送機制中之所述第一導管成流體連通；iii.密封元件，位於所述汽缸內，且定位在所述第二管之外表面與所述汽缸之內表面之間，使得所述第二管可相對於所述汽缸及所述密封元件而移動，且其中所述汽缸內所述封閉端與所述密封元件之間的體積界定腔室，其中所述第二管之所述近端位於所述腔室中；以及d.流體通路，與所述腔室及所述汽缸之外表面連通，用以將流體供應至所述腔室中或移除所述流體。
14. 如申請專利範圍第13項所述之用於將工件維持在所要溫度之機制，其中所述第一及第二流體輸送機制之所述管及所述第二管定向於不同方向，以便提供兩種程度之運動。