專利名稱：傳送腔室接口用的浮動狹縫閥的制作方法
技術領域：
本發明的實施例一般涉及一種用于與傳送腔室相接的狹縫閥。
背景技術：
為了在一個或多個基板上有效地進行連續工藝，可將多個處理腔室耦接在一起。 效率對于半導體、平板顯示器、光電池及太陽能面板的制造是特別重要的，因為在基板上進行數個連續工藝是常見的。為將基板由一個處理腔室傳送至另一個處理腔室，需要將傳送腔室與一個或多個處理腔室耦接。傳送腔室可將一個或多個基板自處理腔室移出，并將基板傳送至一個或多個其它處理腔室、另一傳送腔室或甚至是加載鎖定室。處理腔室可直接耦接至另一處理腔室或加載鎖定室。另外，加載鎖定室可以耦接至另一加載鎖定室。腔室之間的每個接口均可設置有狹縫閥。當開啟狹縫閥時，允許一個或多個基板在相鄰的腔室之間傳送。當關閉狹縫閥時，基板則無法在腔室之間傳送。狹縫閥因此可使腔室密閉并與鄰近腔室隔絕，藉此，各個腔室具有各個腔室自己的、與鄰近腔室隔絕的環境。因此，本技術領域需要一種可提供腔室之間有效密封的狹縫閥。
發明內容
本發明一般是關于用于與腔室相接的浮動(floating)狹縫閥。浮動狹縫閥相對于另一對象(例如腔室)而移動或“浮動(float)”。狹縫閥可耦接于兩個腔室之間。當耦接至狹縫閥的腔室被加熱時，狹縫閥亦可因傳導而被加熱。當狹縫閥被加熱時，狹縫閥可能會產生熱膨脹。當腔室抽成真空時，狹縫閥可能因為真空偏差而變形。通過在腔室及狹縫閥之間放置低摩擦材料間隔物，在熱膨脹/收縮及/或真空偏差期間，狹縫閥不會磨抵腔室， 因此，不會產生不期望的微粒污染物。另外，用于將狹縫閥耦接至腔室且鉆設于腔室的狹孔的尺寸設計為可容納狹縫閥的熱膨脹/收縮及/或真空偏差。在一個實施例中，狹縫閥包括狹縫閥主體，所述主體具有貫穿自身的開口，所述開口的尺寸允許基板在開口中通過。所述主體亦具有第一溝槽，所述第一溝槽刻設(carved) 于所述主體的表面內并環繞所述開口。所述主體亦具有數個第二溝槽，這些第二溝槽亦刻設于與第一溝槽相同的主體的所述表面內，這些第二溝槽徑向地設置于所述第一溝槽的外偵U。所述多個第二溝槽沿著基本上線性的路徑延伸。所述狹縫閥亦可包括一個或多個間隔物組件，所述些間隔物組件設置于所述多個第二溝槽中的至少一個內。在另一個實施例中，一種設備包括傳送腔室、狹縫閥，及耦接于狹縫閥與傳送腔室之間的0形環。傳送腔室包括傳送腔室主體。所述傳送腔室主體可具有貫穿所述傳送腔室主體的第一開口。所述第一開口可具有第一寬度。一個或多個第二開口可被設置為貫穿所述傳送腔室主體。每個第二開口具有第二寬度，所述第二寬度小于所述第一寬度。還可設置貫穿所述傳送腔室主體的一個或多個第三開口。每個第三開口具有第三寬度，所述第三寬度大于所述第二寬度并小于所述第一寬度。狹縫閥包括狹縫閥主體，所述狹縫閥主體具有貫穿自身的開口。所述開口的尺寸允許基板通過所述開口。所述主體亦具有第一溝槽， 所述第一溝槽刻設于所述主體內并環繞所述開口。所述主體亦具有一個或多個刻設于所述主體內的第二溝槽。一個或多個間隔物組件可設置于所述一個或多個第二溝槽中的至少一個內。在又一實施例中，揭露了一種沿著傳送腔室滑動狹縫閥的方法。所述方法包括 加熱處理腔室并傳導性地加熱所述狹縫閥。所述狹縫閥可耦接至所述處理腔室及所述傳送腔室。所述方法亦可包括使所述狹縫閥膨脹。所述膨脹步驟可包括沿著所述傳送腔室的第一表面而滑動一個或多個間隔物組件。所述傳送腔室包括貫穿所述傳送腔室主體的第一開口。所述第一開口具有第一寬度。還可設置貫穿所述傳送腔室主體的一個或多個第二開口。 每個第二開口可具有第二寬度，所述第二寬度小于所述第一寬度。還可設置貫穿所述傳送腔室主體的一個或多個第三開口。每個第三開口可具有第三寬度，所述第三寬度大于所述第二寬度并小于所述第一寬度。所述狹縫閥包括狹縫閥主體，所述狹縫閥主體具有貫穿自身的開口。所述開口的尺寸允許基板通過所述開口。所述主體亦可具有第一溝槽，所述第一溝槽刻設于所述主體內并環繞所述開口。所述主體亦可具有一個或多個刻設于所述主體內的第二溝槽以及一個或多個間隔物組件，所述間隔物組件設置于所述一個或多個第二溝槽中的至少一個內。
為讓本發明的上述特征更明顯易懂，可配合參考實施例說明，其部分繪示如附圖。 須注意的是， 雖然所附圖式揭露本發明特定實施例，但其并非用以限定本發明的精神與范圍，任何熟習此技藝者，當可作各種的更動與潤飾而得等效實施例。圖I繪示設置于兩個腔室之間的狹縫閥的概要示圖。圖2繪示根據本發明的一個實施例的狹縫閥與傳送腔室之間的接口的前視圖(透過傳送腔室來看)。圖3繪示根據本發明的一個實施例的狹縫閥與傳送腔室之間的接口的前視圖(透過傳送腔室來看)，其中狹縫閥并未熱膨脹及/或真空變形。圖4繪示根據本發明的一個實施例的圖3的狹縫閥與傳送腔室之間的接口的前視圖，其中狹縫閥已熱膨脹及/或真空變形。圖5繪示根據本發明的一個實施例的狹縫閥與傳送腔室之間的接口的剖面視圖。為便于了解，圖式中相同的組件符號表示相同的組件。某一實施例采用的組件當不需特別詳述而可應用到其它實施例。
具體實施例方式本發明于下將描述與傳送腔室及處理腔室耦接的狹縫閥。示例性的傳送腔室、處理腔室及加載鎖定室是購自加州圣克拉拉的應用材料公司(Applied Materials, Inc.)的子公司AKT。可預期本發明亦可等效應用至其它傳送腔室、處理腔室及加載鎖定室，包括由其它制造商者所生產的那些腔室。另外，應了解雖然本發明討論耦接于傳送腔室與處理腔室之間的狹縫閥，但狹縫閥亦可耦接于任兩個腔室之間，包括傳送腔室、處理腔室、加載鎖定室及上述各室的組合。
“圖I”是設置于傳送腔室102及處理腔室104之間的狹縫閥108的示意圖。處理系統100可包括一個或多個耦接至傳送腔室102的處理腔室104。狹縫閥108可設置于傳送腔室102與處理腔室104之間。應理解雖然圖中僅示出一個處理腔室104與傳送腔室 102耦接，但亦可為多個處理腔室104與傳送腔室102耦接。在處理腔室104與傳送腔室 102耦接的各點，狹縫閥108可耦接在處理腔室104與傳送腔室102間。相似地，當任兩個腔室耦接在一起時，狹縫閥108亦可耦接在任兩個腔室間。處理腔室104可為用于處理基板的任何適合的處理腔室104，例如等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)室、物理氣相沉積(PVD)室，或是其它腔室。經處理的基板可以為半導體基板、平板顯示器基板、太陽能面板基板或其它任何基板。在各處理腔室104中，可處理一個或多個基板。“圖2”為根據本發明的一個實施例的狹縫閥與傳送腔室之間的接口 200的前視圖 (透過傳送腔室來看)。當狹縫閥開啟，開口 202是存在于傳送腔室與處理腔室之間，以允許一個或多個基板通過傳送腔室與處理腔室之間。狹縫閥可通過一個或多個0形環208而密接至傳送腔室。一個或多個間隔物204可設置于傳送腔室與狹縫閥之間。此外，一個或多個緊固件206可耦接于狹縫閥和傳送腔室之間。一個或多個緊固件206可沿著共同軸210 設置。“圖3”為根據本發明的一個實施例的狹縫閥與傳送腔室之間的接口 300的前視圖 (透過傳送腔室來看)，其中狹縫閥并未熱膨脹及/或真空變形。如上所述，一或多個0形環306可設置于狹縫閥與傳送腔室之間，以將傳送腔室密接至狹縫閥。另外，一個或多個間隔物322可設置于傳送腔室及狹縫閥之間。當狹縫閥相對于傳送腔室移動時，一個或多個間隔物322會隨著狹縫閥移動。一個或多個間隔物322會降低狹縫閥與傳送腔室彼此之間相互摩擦的機會，以及降低可能會污染任何基板的微粒產生的機會。當狹縫閥開啟，一個或多個基板會通過傳送腔室與處理腔室之間的開口 302。一個或多個緊固構件304可額外的將傳送腔室耦接至狹縫閥。在一個實施例中， 各個緊固構件可與對應的間隔物322對準。各個緊固構件304可設置在穿設于傳送腔室的狹孔 308、310、312、314、316、318 內。應了解雖然此處示出 6 個狹孔 308、310、312、314、316、 318，但亦可設置更多或更少個狹孔308、310、312、314、316、318。舉例來說，一個或多個狹孔可設置于處理腔室與傳送腔室之間的開口 302下方。另外，一或多個狹孔可設置于接口 300的中央320的另一側。在基板處理的過程中，處理腔室或鄰近腔室可加熱至高于約300°C的溫度。基于傳導之故，狹縫閥亦會被加熱。在一個實施例中，狹縫閥可傳導性地加熱至約120 約200°C。 在另一實施例中，狹縫閥可傳導性地加熱至約120 約130°C。由于狹縫閥被加熱，因此狹縫閥會膨脹。一旦狹縫閥冷卻，則它會收縮。相反地，由于傳送腔室并未直接耦接至處理腔室，而是直接耦接至狹縫閥，因此傳送腔室不會經歷大幅度的熱膨脹/收縮。因此，狹縫閥可相對于傳送腔室而膨脹及收縮。由于狹縫閥相對于相對固定的傳送腔室的膨脹及收縮， 狹縫閥可允許沿著傳送腔室及狹縫閥之間的接口 300滑動。相似地，當處理腔室抽成真空時，則狹縫閥可能因為施加至本身的真空壓力而相對于傳送腔室產生變形。由于熱膨脹/收縮及/或真空變形，狹縫閥可相對于傳送腔室而膨脹及/或收縮。 因此，當狹縫閥相對于傳送腔室膨脹及收縮時，緊固構件304及間隔物322可隨著狹縫閥移動。距離接口 300的中央320的距離愈遠，則狹縫閥的膨脹程度愈大，因此，緊固構件304 及間隔物322的移動程度也愈大。因此，傳送腔室中的狹孔308、310、312、314、316、318隨著離接口 300的中央320的距離愈遠，則會相繼變大。最接近接口 300的中央320的狹孔308的寬度以箭頭A表示，且由于狹孔308接近中央320，緊固構件304有較小的空間可移動。狹縫308中的緊固構件304的中央與接口 300的中央320相距的距離為G。狹孔310的寬度以B表示，所述狹孔310相對于狹縫308 而與接口 300的中央320相隔較大的距離H。狹孔310的寬度B可大于狹孔308的寬度A。狹孔312的寬度以箭頭C表示，并且相較于狹孔310而與接口 300的中央320相隔較大的距離I。狹孔312的寬度C可大于狹孔310的寬度B。狹孔314的寬度以箭頭D 表示，并且相較于狹孔312而與接口 300的中央320相隔較大的距離J。狹孔314的寬度D 可大于狹孔312的寬度C。狹孔316的寬度以箭頭E表示，并且相較于狹孔314而與接口 300的中央320相隔較大的距離K。狹孔316的寬度E可大于狹孔314的寬度D。狹孔318 的寬度以箭頭F表示，并且相較于狹孔316而與接口 300的中央320相隔較大的距離L。狹孔318的寬度F可大于狹孔316的寬度E。因此，距離接口 300的中央320愈遠，則狹孔愈大。“圖4”為根據本發明一個實施例的在“圖3”的狹縫閥與傳送腔室之間的接口 300 的前視圖，其中狹縫閥為熱膨脹及/或真空變形。由于狹縫閥的熱膨脹及/或真空變形， 緊固構件304已經相對于傳送腔室移動。緊固構件304相對于傳送腔室的移動被示為緊固構件304在傳送腔室的狹孔310、312、314、316、318內移動的距離。由于狹孔308鄰近接口 300的中央320，因此狹孔308中的緊固構件304并不會明顯地相對于傳送腔室而移動。因此，狹孔308中的緊固構件304基本上保持與接口 300的中央320的距離G。然而，由于狹縫閥的熱膨脹，在各個其它狹孔310、312、314、316、318內的緊固構件304已經相對于傳送腔室移動。狹孔310中的緊固構件304的中央可與接口 300的中央320相距距離M。距離M 大于距離H。狹孔312中的緊固構件304的中央可與接口 300的中央320相距距離N。距離N大于距離I。狹孔314中的緊固構件304的中央可與接口 300的中央320相距距離P。 距離P大于距離J。狹孔316中的緊固構件304的中央可與接口 300的中央320相距距離 R0距離R大于距離K。狹孔318中的緊固構件304的中央可與接口 300的中央320相距距離S。距離S大于距離L。另外亦注意間隔物322也移動了。間隔物322在膨脹/收縮 /變形的過程中沿著傳送腔室滑動。通過允許狹縫閥相對于傳送腔室移動，0形環306可維持密接至傳送腔室。若缺乏相對于傳送腔室移動的能力，狹縫閥會因為傳導加熱所產生的膨脹而變形，并傷害0形環， 且與傳送腔室之間無法密封。
“圖5”是根據本發明的一個實施例的傳送腔室502與狹縫閥504之間的接口 500 的剖面視圖。0形環508可設置于傳送腔室502及狹縫閥504之間。0形環508可部分設置于狹縫閥504的溝槽518中。一個或多個間隔物506可設置于狹縫閥504及傳送腔室502之間。一個或多個間隔物506可埋頭鉆設(Countersunk)于狹縫閥504中，并延伸出狹縫閥504的外有距離T。一個或多個間隔物506可包括低摩擦及低熱傳導的材料。在一個實施例中，低摩擦與低熱傳導材料可包括陶瓷、工程塑料(engineering plas tic)、聚酰胺、聚酰亞胺、涂覆有NiB (鎳硼合金)的金屬、涂覆有WS2 (二硫化鎢)的金屬，及上述各材料的組合。在一個實施例中，金屬包括不銹鋼。材料的低熱傳導性減少由狹縫閥傳導至傳送腔室的熱量。低摩擦允許間隔物506沿著與狹縫閥504相接的傳送腔室的一側520而滑動。當由于熱膨脹 /收縮及/或真空變形而造成狹縫閥504移動時，間隔物506可沿著傳送腔室502的一側 520滑動。當狹縫閥收縮時，間隔物506亦可沿著傳送腔室502的一側520滑動。一個或多個間隔物506可設置于0形環508的大氣側。由于間隔物506位于0形環508的大氣側，則在間隔物506沿著傳送腔室502的一側520滑動時，由間隔物506及/ 或傳送腔室502的一側520所產生的微粒則不會進入包含在傳送腔室502及處理腔室中的處理空間而污染工藝。間隔物506可協助維持傳送腔室502與狹縫閥504之間的距離T。 維持傳送腔室502與狹縫閥504之間的距離T可降低當狹縫閥504熱膨脹/收縮及/或真空變形時，狹縫閥504與傳送腔室502之間相互摩擦的可能性。如果狹縫閥504與傳送腔室502相互摩擦，則微粒會使狹縫閥504、傳送腔室502或兩者剝落。微粒可能會污染基板。可基于狹縫閥504的預期熱膨脹/收縮及/或真空變形而設定距離T。距離T可以為可允許狹縫閥504與傳送腔室502之間的有效真空密封并同時可降低傳送腔室502與狹縫閥504之間相互摩擦的可能性的足夠距離。緊固構件510可額外將狹縫閥504耦接至傳送腔室502。緊固構件510可包括螺紋部分516，所述螺紋部分516是螺鎖耦接至狹縫閥504。平滑部分522可設置于延伸穿過傳送腔室502的狹孔524中。當狹縫閥504產生熱膨脹及/或真空變形并沿著傳送腔室502 的一側520滑動時，平滑部分522可以在狹孔524中移動。緊固構件510可包括罩蓋部分 512,而罩蓋部分512具有凸緣部分514。凸緣部分514可抵靠在傳送腔室502的一側526。 凸緣部分514可預防緊固構件510將狹縫閥504過度旋緊并夾擠至傳送腔室502。間隔物 506以及抵靠在傳送腔室502的一側526的凸緣部分514的組合可協助維持傳送腔室502 與狹縫閥504之間的距離T。間隔物506以及抵靠在傳送腔室502的一側526的凸緣部分 514的組合亦可協助將0形環508密接在傳送腔室502及狹縫閥504之間。通過補償在處理過程中狹縫閥的預期熱膨脹/收縮及/或真空變形，狹縫閥不會變形或是與鄰近腔室摩擦而產生有害的污染物。在不存在狹縫閥的變形及對鄰近腔室的摩擦的前提下，可在狹縫閥與腔室之間維持有效的密封。惟本發明雖以較佳實施例說明如上，然其并非用以限定本發明，任何熟習此技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內所作的更動與潤飾，仍應屬本發明的技術范疇。本發明的范疇由權利要求所界定。
權利要求
1.一種設備，包括傳送腔室，包括傳送腔室主體，所述傳送腔室主體具有開口，穿設于所述傳送腔室主體，所述開口的尺寸允許一個或多個基板通過所述開n ；多個狹孔，穿設于所述傳送腔室主體；狹縫閥，所述狹縫閥包括狹縫閥主體，具有貫穿自身的開口，所述開口的尺寸允許基板通過所述開口 ；一個或多個間隔物組件，耦接至所述狹縫閥主體中，并且當所述狹縫閥由于熱膨脹/ 收縮移動時，所述一個或多個間隔物組件能夠沿著所述傳送腔室的一側滑動；以及緊固構件，所述緊固構件穿設于所述多個狹孔的一狹孔中，并與所述狹縫閥主體耦接。
2.如權利要求I所述的設備，其特征在于，所述間隔物組件包括至少一種材料，所述材料選自由陶瓷、聚酰胺、聚酰亞胺、涂覆有鎳硼合金(NiB)的金屬、涂覆有二硫化鎢(WS2)的金屬及上述各材料的組合所組成的群組。
3.如權利要求2所述的設備，其特征在于，所述金屬包括不銹鋼。
4.如權利要求I所述的設備，其特征在于，所述狹縫閥額外耦接至處理腔室。
5.一種沿著傳送腔室滑動狹縫閥的方法，包括加熱處理腔室；傳導性地加熱所述狹縫閥，所述狹縫閥耦接至所述處理腔室及所述傳送腔室，所述傳送腔室包括開口，穿設于所述傳送腔室主體，所述開口的尺寸允許一個或多個基板通過所述開口 ；多個狹孔，穿設于所述傳送腔室主體；所述狹縫閥包括狹縫閥主體，具有貫穿于自身的開口，所述開口的尺寸允許基板通過所述開口 ；緊固構件，所述緊固構件穿設于所述多個狹孔的一狹孔中，并與所述狹縫閥主體耦接；以及一個或多個間隔物組件，耦接至所述狹縫閥主體中；以及使所述狹縫閥膨脹，所述膨脹包括沿著所述傳送腔室的第一表面而滑動所述一個或多個間隔物組件。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述膨脹還包括移動所述緊固構件，所述緊固構件沿所述傳送腔室的第二表面與所述狹縫閥主體耦接。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述間隔物組件包括至少一種材料，所述材料選自由陶瓷、聚酰胺、聚酰亞胺、涂覆有鎳硼合金(NiB)的金屬、涂覆有二硫化鎢(WS2)的金屬及上述各材料的組合所組成的群組。
全文摘要
本發明一般包括用于與腔室相接的浮動(floating)狹縫閥。浮動狹縫閥相對于另一對象(例如腔室)而移動或“浮動(float)”。狹縫閥可耦接于兩個腔室之間。當耦接至狹縫閥的腔室加熱時，狹縫閥亦可因傳導而被加熱。當狹縫閥被加熱時，狹縫閥可能會產生熱膨脹。當腔室抽成真空時，狹縫閥可能因為真空偏差而變形。通過在腔室及狹縫閥之間放置低摩擦材料間隔物，在熱膨脹/收縮及/或真空偏差期間，狹縫閥不會磨抵腔室，因此，不會產生不期望的微粒污染物。另外，用于將狹縫閥耦接至腔室且鉆設于腔室的狹孔的尺寸設計可容納狹縫閥的熱膨脹/收縮及/或真空偏差。
文檔編號C23C16/00GK102618840SQ20121008524
公開日2012年8月1日 申請日期2008年2月29日 優先權日2007年3月1日
發明者J·M·懷特, 松本隆之, 栗田真一 申請人:應用材料公司