專利名稱：具有分離間隙閥門密封隔間的負載鎖定室的制作方法
技術領域：
本發明的具體實施例大體涉及用于真空處理系統的負載鎖定室，且更具體地說， 涉及具有分離間隙閥門密封隔間的負載鎖定室。相關技術描述薄膜晶體管及光伏特裝置為兩種快速發展的科技領域。由平板技術形成的薄膜晶體管(TFT)可廣泛運用于有源矩陣顯示器如計算機及電視屏幕、移動電話顯示器、個人數字助理(PDA)、以及日漸增加的其它裝置。一般而言，平板至少包含兩塊玻璃板，二塊玻璃板之間夾有一層液晶材料。玻璃板的至少其一包括設置于其上、耦合至電源的導電薄膜。由電源供應至導電薄膜的電力可改變晶體材料的取向，而產生圖案顯示。光伏特裝置(photovoltaic device, PV)或太陽能電池裝置可將陽光轉換成直流 (DC)電力。PV或太陽能電池通常在一面板上形成一或多個p-n連接點。每一連接點至少包含在一半導體材料中的兩個不同區域，其中將一側稱為P型區域而另一側稱為η型區域。 當PV電池的p-n連接點暴露于陽光(由來自光子的能量所組成)下時，可透過PV效應將陽光直接轉換成電力。一般而言，需要一種高質量的以硅為基礎的材料以產生高效率的連接點裝置(即，每單位面積較高的電力輸出)。在PV太陽能電池中，已廣泛運用非晶硅(a-Si) 薄膜作為以硅為基礎的面板材料，這是由于非晶硅薄膜在傳統低溫等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)工藝中的制造成本低廉。由于市場對平板技術的接受度高，加上對于以更有效率的PV裝置來抵消螺旋能量成本的需要導致對更大面板、更高生產速率及更低制造成本等因素的需求使得儀器制造商必須開發新系統以容納用于平板顯示器及PV裝置制造業者的更大型基板。目前基板處理設備通常可用以容納略大于約2平方米的基板。可預見，在不久的將來會出現用以容納更大基板尺寸的處理設備。用以制造此種大型基板的設備意味著制造業者必須付出大量的投資成本。傳統系統需要大型且昂貴的硬件。由于在負載鎖定室操作期間所經歷的大幅壓力差，負載鎖定室的壁必須非常厚，以便將撓曲降到最小。室撓曲促成和/或造成大量工藝問題，其中某些問題包括溫度控制特征與基板間的間隔不一致造成熱輸送不均勻、處理室中基板支架的移動造成機械交遞問題、減損密封壽年、以及產生粒子。然而，將壁的厚度增加到可解決上述問題的程度可能造成無法接受的室體重量及成本，且同樣地，非常需要其它解決方案以限制和/或隔絕室撓曲。因此，需要一種負載鎖定室以便有效率地輸送大面積基板。 發明概要本發明的具體實施例包括一負載鎖定室，該負載鎖定室具有一分離間隙閥門密封
4隔間。在一具體實施例中，一負載鎖定室包括一主要組合件、一第一間隙閥門密封隔間及一密封組合件。主要組合件之中形成一基板輸送腔。貫穿主要組合件形成二基板進接端口， 并將該二基板進接端口流體耦合至腔。第一間隙閥門密封隔間具有一孔，該孔排列鄰近于該些進接端口之一并與之成一直線。第一間隙閥門密封隔間和主要組合件分離。密封組合件將第一間隙閥門密封隔間耦合至主要組合件。在另一具體實施例中，一負載鎖定室包括一主要組合件、一第一間隙閥門密封隔間、一間隙閥門及一環狀彈性密封。主要組合件具有一基板輸送腔。貫穿主要組合件形成兩個基板進接端口，并將該兩個基板進接端口流體耦合至腔。第一間隙閥門密封隔間具有一基板輸送通道。基板輸送通道具有一相鄰端口，該端口和主要組合件的進接端口之一排列成直線。第一間隙閥門密封隔間和主要組合件分離。間隙閥門接合第一間隙閥門密封隔間的一密封面，以選擇性地密封基板輸送通道。環狀彈性密封在第一間隙閥門密封隔間以及主要組合件間形成一密封。在又另一具體實施例中，一負載鎖定室包括一主要組合件、一第一間隙閥門密封隔間、一間隙閥門及一環狀彈性密封。主要組合件具有一基板輸送腔及二基板進接端口。 二基板進接端口貫穿主要組合件流體耦合至腔。第一間隙閥門密封隔間具有一基板輸送通道，其中設置了間隙閥門。可操作間隙閥門以選擇性地接合第一間隙閥門密封隔間的一密封面，以選擇性地密封基板輸送通道。環狀彈性密封在第一間隙閥門密封隔間以及主要組合件間形成一密封。附圖簡要說明為了達到本發明的特征并完整理解本發明，參照附圖中闡明的具體實施例更加詳細描述上面概述的本發明。然而，應指出，附圖僅闡明本發明的典型具體實施例，且不應將其視為對本發明范圍的限制，本發明也承認其它同樣有效的具體實施例。
圖1為一平面圖，闡明一說明性集束型設備，該集束型設備具有本發明的一負載鎖定室的一具體實施例；圖2為一剖面圖，沿著圖1的剖面線段2-2闡明負載鎖定室；圖3為一部分剖面圖，闡明圖1的負載鎖定室；圖4為室體組合件的一簡化剖面圖，闡明用以將工廠界面自負載鎖定室密封的間隙閥門的位置；圖5為一剖面圖，闡明一密封組合件的一具體實施例；圖6為一剖面圖，闡明一密封環的一具體實施例；圖7為一透視圖，闡明一密封環的一具體實施例；圖8A-B為上方圖及剖面圖，闡明一夾塊的一段的剖面圖；圖9A-B上方圖及剖面圖，闡明一夾塊的另一段的剖面圖；圖10為室體組合件的一簡化剖面圖，闡明用以將輸送室自負載鎖定室密封的間隙閥門的位置；圖IlA為另一部分剖面圖，闡明圖1的負載鎖定室；圖IlB為一部分等角視圖，闡明一負載鎖定室的內部的另一具體實施例；圖IlC為一部分剖面圖，闡明一負載鎖定室的一內部的另一具體實施例；圖12為另一部分剖面圖，闡明圖1的負載鎖定室；
圖13為圖1的負載鎖定室的一部分剖面圖，闡明一燈組合件的一具體實施例；以及圖14-15為一部分剖面圖，闡明一負載鎖定室中支撐的燈組合件的一封閉端。為了協助理解附圖，盡可能使用相同的元件符號來表示在附圖中通用的相同元件。可以理解，可將一具體實施例的元件有利地運用于其它具體實施例中，而不需進一步列舉。具體描述提出一具有一分離間隙閥門密封隔間的負載鎖定室，能夠有效地輸送大面積基板。由于間隙閥門密封隔間的表面積遠小于負載鎖定室的主要室體組合件，因此，可將施加于室體組合件的元件的力，例如因壓力或其它力造成的熱膨脹或撓曲，與間隙閥門密封隔間隔離，且相對應地不會對密封隔間造成任何顯著的移動或撓曲。因此，分離一詞指室體組合件相對于密封而移動或偏向且不會減損該室的真空整體性的能力。這能夠有利地將密封隔間上界定的間隙閥門密封表面維持在操作容限中，且能夠促使減低在操作過程中產生的粒子，同時可延長間隙閥門密封的使用壽命。雖然將主要具體實施例描述成一負載鎖定室， 可想見，可利用此處所述的分離密封隔間構造來建構其它真空室，如，例如一基板輸送、化學氣相沉積、物理氣相沉積、熱處理、蝕刻、離子植入或其它真空室。此外，即便下文參照可由 Applied Materials, Inc. , of Santa Clara，California 取得的一負載鎖定室的構造來描述具有一分離密封隔間的一室的特定具體實施例，可想見，發明性特征可適用于其它負載鎖定、熱、和/或真空處理室中，包括由其它制造商供應者。圖1為闡明一說明性集束型設備100的平面圖，該集束型設備100具有本發明的一負載鎖定室104的一具體實施例。集束型設備100包括一工廠界面102，該工廠界面102 由負載鎖定室104耦合至一輸送室106。工廠界面102—般包括多個基板儲存卡匣114、及一常壓機械手臂112。常壓機械手臂112有助于在卡匣114及負載鎖定室104間輸送基板 116。多個基板處理室108可耦合至輸送室106。一真空機械手臂110設置于輸送室106 中，以協助在負載鎖定室104及處理室108間輸送一基板116。負載鎖定室104 —般包括至少一個與環境隔絕的腔，腔中界定了一或多個基板儲存槽。在某些具體實施例中，可提供多個與環境隔絕的腔，每一腔中界定了一或多個基板儲存槽。可操作負載鎖定室104以便在工廠界面102的一周遭或大氣環境以及輸送室106維持的真空環境之間輸送基板116。多個燈組合件120，圖1中以虛線表示，以大致上垂直于在工廠界面102及輸送室 106間通過負載鎖定室104的一基板的移動方向而延伸橫過負載鎖定室104。燈組合件120 耦合至一電源122，而使得能夠選擇性地加熱設置于負載鎖定室120中的基板。雖然圖1所示具體實施例中僅顯示五個燈組合件120，可想見負載鎖定室104可含有較多或較少的燈組合件120，根據加熱要求及幾何限制來選擇燈組合件120。可想見能夠利用其它類型的加熱器來取代、或另加于燈組合件120。負載鎖定室104 —般包括一體組合件160，該一體組合件160具有一主要組合件 140及至少一個分離間隙閥門密封隔間。間隙閥門密封隔間包括一表面可供間隙閥門相對于負載鎖定室104的與環境隔絕內部而密封。在圖1所示具體實施例中，將一第一間隙閥門密封隔間142設置于主要組合件140及工廠界面102間，而將一第二間隙閥門密封隔間144設置于主要組合件140及輸送室106間。圖2進一步闡明圖1的負載鎖定室104的細節。雖然圖標的負載鎖定室104具有多個基板輸送腔，可于該多個基板輸送腔之一內設置一燈組合件120，可想見燈組合件120 可用于具有至少一個腔以供進行基板輸送的任何負載鎖定室之中，包括效能大于每一腔中一單一基板的負載鎖定室。體組合件160通常由堅固材料制成，例如不銹鋼、鋁或其它適當材料。體組合件 160能夠由可形成防漏結構的元件的組合件制成。主要組合件140可以是一單一件或次組件的組合件。2006年1月13日申請的美國專利申請No. 11/332, 781公開了一種可受益于本發明的適當體組合件。可受益于本發明的其它負載鎖定室包括2004年4月沈日申請的美國專利申請No. 10/832，795 ；2000年9月15日申請的美國專利申請No. 09/663, 862 ；2004 年5月10日申請的美國專利申請No. 10/842,079;及2006年6月2日申請的美國專利申請No. 11/421，793，等等。此處將所有上述美國專利申請整體納入作為參照。在一具體實施例中，主要組合件140包括一頂板204及一底板206，二者之間夾了多個環形體對8。將內部板298設置于體M8間。板204、206、298可封閉體M8的每一個中界定的內部體積220。在圖2所示的具體實施例中，將上方及下方內部體積220配置成基板輸送腔208、210，而將由中間體248劃界的內部體積220配置成一加熱腔212。在圖2所示的具體實施例中，闡明將燈組合件120設置于加熱腔212中。然而，可替代性地將燈組合件設置于其它輸送腔208、210之一中、或腔208、210、212的任何組合中。以多個緊固件將頂板及底板204、206密封地耦合至體M8，該密封地耦合方式可允許頂板及底板204、206的至少其一及體M8間的相對運動。舉例而言，頂板及底板204、 206的至少其一可耦合至體248而不需熔接。在具體實施例中，當由板204、206施加至側壁的力不是重大問題時，可通過熔接來耦合頂板及底板204、206及體M8。額外參照一部分剖面圖，闡明圖3所示的體組合件160，在頂板204的一下方表面 302及體M8的一上方表面304間提出至少一間隔件316。間隔件316可隔開頂板204及室體M8，而使得可在頂板204及室體248之間界定一間隙306。在一具體實施例中，間隔件316為一構件，其平面面積遠小于室體248的上方表面304的平面面積。舉例而言，可將多個間隔件316沿著室體M8的一側設置于上方表面304上。可選擇間隔件316的厚度而使得能夠適當壓縮一墊片或0型環386以維持板及體間的一真空密封，且同時可防止頂板204在真空或其它應力條件下和室體248接觸。相似地，可在底板206及室體M8間提出一或多個間隔件316以維持底板206及室體M8間的間隙306。在圖3所示的具體實施例中，一第一間隔件312及一第二間隔件314示出為設置于頂板204及室體248間。制成間隔件312,314的材料在其本身間(即，間隔件312與間隔件314)的摩擦系數小于間隔件與室體248和/或頂板204間的摩擦系數。因此，當室體 248及頂板204由于真空、熱或其它力而相對于彼此移動時，頂板204及第一間隔件312能夠自由地側向移動而橫過第二間隔件314(及體M8)同時防止頂板204及體248接觸。在一具體實施例中，間隔件312、314為圓盤。圓盤可以是墊圈，該墊圈圍繞用以緊固體組合件160以利于組裝的螺栓觀2。當滑動元件(如，間隔件312、314)相對于體248 的上方表面304的接觸面積變小時，滑動元件移動所需的力會變小。此外，由于間隔件312、314的接觸表面為由墊片觀6向外，可有利地防止在間隔件312、314滑動期間內產生的任何粒子進入負載鎖定室104的內部體積220。可想見間隔件316的形式可以是一肋形或其它外型，在板及體間延伸以維持二者間的一間隙。亦可想見，可將間隔件并入板或體中。可想見間隔件316的形式可以是一肋形或其它外型，在板及體間延伸以維持二者間的一間隙。 亦可想見，可將間隔件并入板或體中(即，具有單元構造)。在圖3所示的具體實施例中，在體M8的上方表面304中形成一凹部308，以定位第二間隔件314。非必須地，可在頂板204中形成一凹部(未示出)以定位第一間隔件312。 選擇凹部(未示出)308的一深度，而使得間隔件314可延伸超過上方表面304以確保第一間隔件312能夠自由地相對于體248側向滑動。非必須地，為了進一步將施加于負載鎖定室104的頂板204(及其它水平板)的力最小化，可在負載鎖定室104中形成至少一個槽(未示出)。該槽允許頂板204的中央區域可移動、偏向和/或膨脹且同時將該移動在頂板邊緣上產生的效應最小化。將一密封組合件設置于槽中以防止滲漏進負載鎖定室104的內部體積中。一具有用以減輕撓曲的槽的負載鎖定室描述于2006年1月13日申請的美國專利申請No. 11/332，781，此處將它整個納入作為參照。回到圖2，可貫穿體M8的相對側壁形成兩個基板進接端口 216，以允許基板由基板輸送腔208、210的內部體積220進入及排出。圖2僅顯示端口 216之一。加熱腔212包括至少一個基板進接端口 216，該基板進接端口 216在耦合至輸送室106的體248的一側上界定，該基板進接端口 216使得真空機械手臂110(圖1中所示)可以接近輸送腔212的內部體積220。加熱腔212能夠非必須地擁有一第二基板進接端口(圖2中未顯示)以允許在加熱腔212及工廠界面102間輸送基板。第二基板進接端口可由一間隙閥門選擇性地密封，或者是由一盲板密封，這是由于在負載鎖定組合件的此種構造中，基板進接端口主要用于腔的保持。圖4為室體組合件106的一簡化剖面圖，闡明間隙閥門400的位置，該間隙閥門 400可用以密封負載鎖定室104的工廠界面側上的基板進接端口 216。下文將參照圖10進一步描述將間隙閥門400設置于負載鎖定室104的輸送室側上。將間隙閥門400裝罩于間隙閥密封隔間142、144中。可利用間隙閥門400以提供一壓力障并選擇性地隔絕體主要組合件140的腔。在一封閉位置中，間隙閥門400可防止氣體及基板移動通過端口 216。在一開啟位置中，間隙閥門400可防止流動通過基板進接端口，如本領域所熟知。Tanase等人提出的美國專利申請案No. 10/867，100，標題為彎曲間隙閥門，2004年6月14日提出，描述可受益于本發明的一種間隙閥門，此處將其整個納入作為參照。在圖4所示的具體實施例中，密封隔間142 —般包括一輸送通道402，基板可透過該輸送通道402在負載鎖定室104及工廠界面102間輸送。輸送通道402具有一基板輸送端口 406及一門腔404。基板輸送端口 406可由密封隔間142的一第一側420而離開密封隔間142，且通常可和主要組合件140的基板進接端口 216—起排列。門腔404可由密封隔間142的一第二側420上離開密封隔間142，在該處腔404通常對工廠界面102開放。一般可設計門腔404的大小，以允許門400在該門腔404中于可容納供基板(及機械手臂)運輸通過該處的空隙的一開啟位置、以及可有效密封輸送通道402的一封閉位置(如圖所示) 二者間轉動。
在輸送通道402中于門腔404及輸送端口 406間界定一密封面408。圖4中所示的密封面408處于一垂直方位中，但可以從垂直線傾斜以減低操作門400的致動器(未示出)的移動。將一密封組合件410設置于密封隔間142及主要組合件140間。密封組合件410 在密封隔間142及主要組合件140之間圍繞端口 216、406提出一真空緊密密封。圖5為一剖面圖，闡明密封組合件410的一具體實施例。密封組合件410 —般包括一密封環500及多個夾塊502，該密封組合件410可插入配合至主要組合件140及密封隔間142的邊緣界定的一凹部504中。密封環500可由一聚合物制成，例如VIT0N、或適用于真空條件下的其它墊片材料。或者是，密封環500可以是一金屬化風箱。將夾塊502排列成兩個間隔分離的環狀環，每一夾塊環可用以密封密封環500的一相對邊緣。夾塊502通常由堅硬材料制成，例如金屬、陶瓷或聚合物。通常可選擇夾塊 502的材料使它具備足夠的硬度以便如下述壓縮環500。緊固件514通常可貫穿在夾塊502及密封環500中形成的洞516、518，且可和分別在密封隔間142及主要組合件140中形成的具螺紋的洞520接合。當鎖緊緊固件514時， 每一夾塊502將密封環500的相對邊緣分別對著密封隔間142及主要組合件140而壓縮， 以在兩者間形成一密封。由于密封隔間142及主要組合件140仍保持分離，即，兩者間界定了一間隙，主要組合件140的移動和/或撓曲會因為密封環500的彈性而不會轉移至密封隔間142。因此，當密封組合件410實質上承擔了主要組合件140的所有移動和/或撓曲而不需將主要組合件140固定至密封隔間142的任何其它堅固緊固件或其它堅固元件時，主要組合件140的移動和/或撓曲會和密封隔間142分離，因而可保持門組合件400及密封面408的方位，以形成一結實且可靠的密封，且可大致上排除滑動密封面至門的移動，以提供較長的密封壽命并減低粒子產生。額外參照圖6-7，密封環500通常為一環狀的環，密封環500的外型可配合界定端口 216、406的壁。在圖7所示的具體實施例中，密封環500具有大致上為矩形的外型，雖然可利用能夠圍繞端口的其它幾何外型。密封環500具有一第一內側702及一第二外側704， 它們可界定一具有管狀外型的平坦帶。密封環500包括一從第二側704突起的波浪510。 由主要組合件140及板142的一部份中界定的凹部504包括一底部506可供環500密封地夾合。凹部504的底部506中界定一槽508，以容納波浪510。可使得槽508及底部506的側壁間的一界面512成圓角，以防止損壞環500。相似地，夾塊502的內底部轉角亦可為圓角，以防止當密封環500暴露于真空時會被拉向一尖銳的轉角。當在真空下帶動環500的第一側420時，波浪510能夠對抗夾塊502而變平坦以支撐密封。由于密封環500中的洞 518會暴露于真空環境中，在環500的第一及第二側420、422上由洞518向內提供脊706以集中環500及夾塊502及凹部504的底部506 二者的個別表面間的接觸壓力，以加強維持真空整體性。夾塊502可由金屬或其它適當材料制成。夾塊502的外型可以是環狀，且夾塊502 可稍微撓曲以運許夾合環510。在其它具體實施例中，夾塊502可由多個夾合段制成以利組舉例而言，在圖8A-B及圖9A-B所示的具體實施例中，該對夾塊可至少包含夾合段。可將夾合段如圖所示排列成對，或交錯排列。可將夾合段鄰近彼此而緊固，以便大體上覆蓋環500的第一內側702。夾合段包括任何大小及形狀的段，可排列所述段以大體上覆蓋該環的第一內側702。在第8A-B及9A-B圖所示的具體實施例中，夾塊502包括多個轉角段 500(A)及多個直線段500(B)。如圖8A的剖面圖以及圖8B的上方圖所示，轉角段500㈧ 有一彎曲802，該彎曲802大致上可符合凹部504的轉角，因為凹部504可彎曲或轉向以符合端口 216、406的周邊。如圖9A的剖面圖以及圖9B的上方圖所示，可設計直線段500(B) 的大小以沿著凹部504的直線部分覆蓋環500，不論是一個單一直線段500 (B)、或以多個相鄰的直線段500(B)。可想見夾塊502能夠具有其它構造。圖10為室體組合件106的一簡化剖面圖，闡明間隙閥門400的位置，該間隙閥門 400裝罩于密封隔間144中且可用以密封負載鎖定室104的輸送室側的基板進接端口 216。 密封隔間144 一般包括一輸送通道1002，基板可通過該處在負載鎖定室104及輸送室106 間輸送。輸送通道1002具有一基板輸送端口 1006、一基板輸送孔1010及一門腔1004。基板孔1010在密封隔間144的一第一側1020上離開密封隔間144，且通常和主要組合件140 的基板進接端口 216排列成一直線。基板輸送端口 1006在密封隔間144的一第二側1022 上離開密封隔間144，且通常向輸送室106開啟。在端口 1006及孔1010間界定門腔1004。 通常可設計門腔1004的大小，以允許門1000在該門腔1004中于可容納供基板(及機械手臂)運輸通過該處的空隙的一開啟位置、以及可有效密封輸送通道1002的一封閉位置(如圖所示)二者間轉動。在輸送通道1002中于門腔1004及輸送端口 1006間界定一密封面1008。圖10中所示的密封面1008處于一垂直方位中，但可以從垂直線傾斜以減低操作門1000的致動器 (此處未示出)的移動。將一密封組合件410設置于密封隔間144及主要組合件140間。密封組合件410 在密封隔間144及主要組合件140之間圍繞端口 216、1006提出一真空緊密密封，且可參照上文圖5-9所述構造。密封組合件410具有一彈性構件，該彈性構件可將密封隔間144耦合至主要組合件140。因而，由于欠缺堅固構件，例如金屬緊固裝置、緊固件、熔接部分、及類似物，以便將密封隔間144直接耦合至主要組合件140，因此可將在主要組合件140上作用的移動和/或力與密封隔間144隔離。這可以改善密封壽年及可靠性，同時可減低由于密封摩擦/磨耗產生的微粒。回到圖2，可將板204、206、298的至少其一配置成一溫度調節板。可在板204、206、 298中形成一或多個通道2M并將的耦合至一流體來源228。流體來源2 提供一熱傳遞流體，該熱傳遞流體可在通道2M中循環以調節(即，加熱和/或冷卻)板204、206、298的溫度，且最終可調節基板116的溫度。通過冷卻板204、206、四8，能夠在不利用設置于腔208、 210內的獨立的傳統冷卻板的情形下，冷卻由該處理而傳回的熱基板。加熱腔212 —般包括一或多個燈組合件120，該燈組合件120設置于內部體積220 中，可選擇性地利用該燈組合件120以加熱基板116。在圖2的剖面圖中所示，燈組合件220 在體組合件160的側壁間延伸。可將每一燈組合件120耦合至電源122，而使得能夠獨立控制設置于內部體積120中的每一燈組合件，因而使得能夠隨需要來修改基板116的溫度概況，例如可藉由均勻地加熱和/或使基板的一區域的加熱速度大于一第二區域。在一具體實施例中，可排列和/或控制燈組合件120，而使得基板116的中心的加熱速度和基板的周圍部分不同。
參照圖2及圖11A-B，將一基板支撐結構218設置于輸送腔208、210的內部體積 220中。通常可配置基板支撐結構218以在一堆棧方位中支撐二基板。可控制支撐結構218 的高度，而使得能夠調整基板至冷卻的板(或燈組合件120)鄰近部分的溫度。亦可控制支撐結構218的高度以協助基板透過端口 216交換。在一具體實施例中，將每一基板支撐結構218耦合至一或多個致動器294而使得能夠獨立控制每一腔內的基板支撐結構218的高度。可想見能夠替代性地運用其它基板支撐結構。亦可想見，可利用一或多個致動器同步化腔之間的支撐結構的高度。在一具體實施例中，基板支撐結構218包括耦合至致動器四4的一板或多個橫條 2960可配置橫條四6以橫跨其上支撐的基板下方，以協助將橫條耦合至致動器四4。可自每一橫條296伸出一或多個插銷226以支撐橫條上的基板116。用以支撐基板116的插銷2 的末端可以是圓角和/或包括一球體以減少基板116的底部表面及插銷 226間的動態摩擦，且可防止基板刮傷。在圖2所示的具體實施例中，將一球體設置于每一插銷226的一遠程。球體所造成的減低的摩擦力使得當基板支撐結構于插銷2 上時能夠輕易地膨脹及收縮而不會刮傷基板。其它適當基板支撐結構可見于2003年3月5日申請的美國專利No. 6，528，767 ；2001年10月27日申請的美國專利申請No. 09/982, 406 ；及2003 年2月27日申請的美國專利申請No. 60/376，857，此處將它們整個納入作為參照。通常可排列插銷226以協助以一機械手臂端反應器進行基板交換。可額外地將插銷2 耦合至形成加熱腔212的地板的內部板四8以支撐加熱腔212中的基板。為了加強基板及室體M8間的熱傳遞，基板支撐結構218能夠將其上支撐的基板支撐結構移動到輸送腔208、210的地板(或天花板)附近。能夠以基板的溫度為基礎調整基板及輸送腔地板/天花板間的距離。舉例而言，由加壓傳回的熱基板的溫度可超過攝氏 240度。為了防止形成和形成凝結和/或熱應力，可將熱基板和輸送腔地板/天花板保持一很大的距離。一旦熱基板經過足夠的冷卻，舉例而言，冷卻至約攝氏140度，可移動較低溫的基板以更接近輸送腔地板/天花板，以便增加熱傳遞效率，因而可允許以一較快的速度得到較低溫的基板溫度，這亦可加強基板產率。為了進一步提升基板及輸送腔208、210的地板/天花板間的熱傳遞，可配置基板支撐結構218以便在輸送腔的地板和/或天花板間互相配合。這使得可將基板及室體組合件160間的距離最小化，且在某些具體實施例中，可設置基板使它和室體組合件160接觸， 以完全利用和流經通道224的熱傳遞流體間的熱交換。圖12為一剖面圖，闡明內部板四8的一具體實施例，該內部板298可用以和基板支撐結構218互相配合。板298包括槽1202 (如圖12所示)，槽1202可用以允許基板支撐結構218的橫條296在槽1202中移動。在一具體實施例中，可選擇槽1202的深度以便當橫條296移動至槽1202的底部時可允許板298將基板由插銷2 抬起。或者是，槽1202、 或橫條四6的移動能夠將插銷2 上支撐的基板116保持在鄰近板處，而使得在通道2M 中循環的液體能夠有效冷卻基板。可相似地在第二輸送腔210配置邊界內部板298的下方部分中形成的槽1202。圖IlC為一部分等角視圖，闡明負載鎖定室的一內部的另一具體實施例。在圖IlC 所示的具體實施例中，一第一致動器1104可控制下方基板支撐結構1144的高度，且一第二致動器1102可控制上方基板支撐結構1142的高度，因而可允許獨立控制一單一腔中單獨基板的高度。第一致動器1104可通過上方基板支撐結構1142中形成的一形體1140，因而使得能夠將致動器1102、1106排列成一直線。因此，基板支撐結構1142、1144在負載鎖定室的內部體積內可具有相同的突起區域(如，占據區域(footprint))，因而使得負載鎖定室體的壁被設置為更接近基板支撐結構1142、1144，這樣可減少負載鎖定室的內部體積，并有利地導致較少的抽吸及排放時間。在具體實施例中，形體1140可以通過上方基板支撐結構 1142形成的一洞。可想見，形體1140能夠替代性地為一凹口、一凹槽、一槽、切除部分或上方及下方基板支撐結構1142、1144間的其它幾何像差，所述幾何像差使得控制下方基板支撐結構1144高度的致動器1104能夠耦合至下方支撐板1144而不會出現上方基板支撐結構1142的干擾。亦可想見，可將成對的致動器1102、1104和縮短通過上方致動器1102的桿1162及上方基板支撐結構1142的形體1140的下方致動器的致動桿1164共中心排列， 如圖IlC所示。再度參照圖2，一壓力控制系統250可耦合至負載鎖定室104以控制體組合件160 的內部體積220內的壓力。壓力控制系統250 —般包括一氣體源252及一排放系統254。 氣體源252耦合至貫穿室體組合件160形成的至少一進口端口沈0。氣體源252提供一排放氣體，該排放氣體可用以提高和/或調節室體組合件160的內部體積220中的壓力。舉例而言，氣體源252能夠將排放棄體流動至輸送腔208、210的內部體積220中，以協助將基板116由一真空環境輸送至一周遭環境。在一具體實施例中，排放氣體至少包含氮、氦、空氣或其它適當氣體的至少其一。非必須地，在一具體實施例中，加熱腔212可能不像包括一進口端口，因為能夠不斷地將腔212維持在操作真空壓力。將一進口控制閥256設置于氣體源252及進口端口 260之間，以選擇性地控制排放氣體流動進入體組合件160的內部體積220。進口控制閥256能夠在真空條件下提供一大體上防漏、緊密的密封。在一具體實施例中，氣體源252可用以控制排放氣體的特性，例如排放氣體的流速、溫度和/或濕度。在圖2所示的具體實施例中，一排放通道238可將進口端口 260耦合至一或多個擴散器M0。擴散器240在頂板204(或其它板)的一內部側中形成，而使得可將流進內部體積220的氣體導向基板116的上方。在處理基板116之后，此種排列可有利地在排放負載鎖定室104時協助冷卻基板116。在一具體實施例中，在板204J98的底部表面界定的一凹部232中形成擴散器 2400 一帽244可覆蓋凹部232以在板中界定一充氣部M2。一連接洞236可將充氣部242 流體耦合至排放通道238。貫穿帽244形成多個孔276，以允許排放氣體由氣體源252流動通過充氣部242并進入內部體積220中，如箭頭234所示。雖然擴散器240主要用于將排放的氣體導入至負載鎖定室104中，可想見亦可利用擴散器240來清空室104的內部體積 220。排放系統2M通常可耦合至貫穿室體組合件160形成的至少一排放端口沈2。排放系統2M可用以由負載鎖定室104的內部體積220移除氣體。排放系統2M能夠包括一或多個真空泵(此處未顯示)且最終可耦合至設施排放系統(此處亦未顯示)。舉例而言， 排放系統邪4能夠由內部體積220抽出氣體以協助將基板116由一周遭環境輸送至一真空環境。可將一排放控制閥258設置于排放系統2M及排放端口 262間，以選擇性地控制離開體組合件160的內部體積220的氣體流動。排放控制閥258通常類似進口控制閥256 且能夠在真空環境下提供一大體上防漏、緊密的密封。可將一控制器280耦合至負載鎖定室104以控制負載鎖定室104的操作。控制器280包括一中央處理單元(CPU)觀2、支持電路286及內存觀4。CPU282可以是可用于一企業環境中以控制各種室及次處理器的任一種形式的計算機處理器。可將支持電路286耦合至CPU 282以利用一傳統方式來支持處理器。這些電路包括高速緩沖存取、電力供應、時鐘電路、輸入/輸出電路、次系統、及類似物。內存284可耦合至CPU 112。內存觀4、或計算機可讀取媒體可以是一或多個可輕易取得的內存例如隨機存取內存(RAM)、只讀存儲器 (ROM)、軟盤、硬盤、或任何其它形式的本地或遠程數字儲存。圖13為負載鎖定室104的一部分剖面圖，闡明燈組合件120的一具體實施例。燈組合件120 —般包括一燈管1302以裝罩一燈1304。燈1304可以是碳頂燈或其它適用于輻射加熱設置于內部體積220中的基板的燈。一可反射性材料涂覆燈1304和/或燈管1302的上方表面，而使得可將燈1304產生的能量向下導向至基板以提高加熱效率。在一具體實施例中，該涂覆至少包含金。燈管1302通常由一透射性材料制成，該材料可允許燈1304產生的輻射熱能夠有效地加熱設置于體組合件160的內部體積220中的基板116。在一具體實施例中，燈管1302 通常由石英所制成。通常可選擇燈管1302的直徑及厚度，以防止當燈管1302被真空環境包圍時經歷的壓力差所造成的崩壞。燈管1302 —般包括一開放端1306及一封閉端1308。可將燈管1302設置于通過體M8的一側壁1314形成的一孔1312中。燈管1302包括開放端1306界定的一擴口凸緣 1310。封閉端1308 —般可延伸進入體組合件160中界定的內部體積202中。可利用一裝置組合件1316將燈管1302耦合至體組合件160。裝置組合件1318 — 般包括一裝置塊1318、一扣件1320及一帽1322。裝置組合件1316 —般包括一孔1332，可供燈管1302的封閉端1308延伸通過該處。扣件1320的外型通常為環狀并利用多個緊固件13M耦合至裝置塊1318。扣件 1320的內側直徑通常小于燈管1302的凸緣1310的一外側直徑。這可防止燈管1302的開放端1306通過孔1332并進入體組合件160的內部體積220。可利用多個緊固件13 將帽1322耦合至裝置塊1318。帽1322可背靠著扣件 1320抓住燈管1302的凸緣1310。將一第一密封13 設置于帽1322及裝置塊1318之間。 將一第二密封1330設置于帽1322及燈管1302的凸緣1310之間。將一第三密封1340設置于裝置塊1318及體248之間。當緊固件13 將帽1322壓縮至裝置塊1318且將裝置塊 1318壓縮至體對8時，可壓縮密封13觀、1330、1340以提供一真空密封，因而可將內部體積 220和體組合件160外部隔絕。更有甚者，設置于燈管1302及裝置組合件1316間的第二密封1330可將燈管1302的內部和體組合件160的內部體積流體地隔絕。由于燈組合件120主要由體組合件160的壁來支撐，而該壁的面積小于上方或下方，可將燈組合件120由于壓力改變和/或體撓曲造成的移動減到最小。此外，可將基板及燈組合件120間的間隔維持在大致上一致的距離。燈管1302的開放端206暴露于室體202外的大氣，因而使得可將燈204插入和/ 或取代燈管1302，而不需將負載鎖定室的內部體積220暴露于周遭環境。此外，燈1304包括導線1334，導線1334可由內部體積220之外(如，位于周遭氣壓)的一連接件1336及線 1342耦合，因而可減低出現火花及產生相關粒子的可能性。更有甚者，將與燈或多個燈的電子連接相關的任何粒子和基板流體隔離，因而可排除來自這些來源的粒子污染的機會。線1342可依循設置于室體202之外的一暗管1338或其它導線管的路線。暗管 1338使得延伸進入內部體積220中的多重燈組合件120能夠由一單一位置作用。圖14-15為部分剖面圖，闡明室體202中支撐的燈組合件120的封閉端1308。在圖14-15圖所示的具體實施例中，將多重成對的燈組合件120排列成列。界定一對的每一燈組合件120可延伸通過負載鎖定室104的對向側壁1314而形成的貫穿孔(61 。每一對燈組合件120的封閉端1308由一導件1400支撐。如圖15中虛線所示，導件1400可以是單元橫條1500的形式。橫跨室體的內部體積的相對的燈組合件構造必須在燈管1302中運用較短的燈1304。較短的燈1304(即，小于一內部室寬度的燈)在燈置換時需要的空隙較小。由于處理室108和相鄰負載鎖定室104的側壁距離很近，如圖1所示，因此較短的燈的外型有其優勢。在圖14所示的具體實施例中，燈管1302的封閉端1308由一導件1400支撐。導件1400包括一可接收燈管1302的封閉端1308的洞1402。可想見，可針對每一燈管1302 運用專屬的導件。在一具體實施例中，洞1402對燈管1302提供了足夠的空隙，以確保由側壁以一懸臂方向來支撐燈組合件120，因而可加強一致的燈至基板間隔一致性。導件1400通常耦合至內部體積220的天花板1404。導件1400可固定燈組合件 120使燈組合件120和天花板1404形成一種間隔關系。在圖14所示的具體實施例中，天花板1404為內部板四8的下側。在其它具體實施例中，可將導件耦合至頂板204的底部、底板206、或體組合件160的其它部分。因此已提出一種加熱的負載鎖定室。端支撐的燈組合件可將燈的位置和室體上方在真空下經歷的撓曲分離，因而可將在排氣及真空循環中燈及基板間的距離的改變最小化。更有甚者，由于燈的電子連接設置于真空環境的外側，可排除在真空環境中產生火花。 此外，相對的燈管設計有助于在不破壞真空的情形下置換燈，即便相鄰的室設置于緊鄰負載鎖定室處。雖然上文關于本發明的較佳具體實施例，可在不悖離本發明的基本范圍的情形下，設計出本發明的其它及進一步具體實施例。本發明的范圍由所附權利要求所界定。
權利要求
1.一種負載鎖定室，包括一主要組合件，所述主要組合件具有一基板輸送腔以及貫穿該主要組合件形成的兩個基板進接端口，所述兩個基板進接端口流體耦合至該基板輸送腔； 一下方基板支撐結構，用以支撐該基板輸送腔中的一第一基板； 一上方基板支撐結構，用以支撐該基板輸送腔中的一第二基板； 一第一致動器，可操作地控制該下方基板支撐結構的高度；以及一第二致動器，可操作地控制該上方基板支撐結構的高度，而無論該下方基板支撐結構的高度如何。
2.根據權利要求1所述的負載鎖定室，其中該第一致動器通過在該上方基板支撐結構中形成的一形體與該下方基板支撐結構相耦合。
3.根據權利要求1所述的負載鎖定室，其中該第一致動器通過該第二致動器與下方基板支撐結構相耦合。
4.根據權利要求1所述的負載鎖定室，進一步包括一第一間隙閥門密封隔間，所述第一間隙閥門密封隔間具有一孔排列于鄰近該些進接端口之一并與該些進接端口成一直線，該第一間隙閥門密封隔間和該主要組合件分離； 一間隙閥門，耦合至該第一間隙閥門密封隔間，并且可操作地開啟和關閉該孔；以及一密封組合件，將該第一間隙閥門密封隔間耦合至該主要組合件。
5.一種基板支撐裝置，包括封閉一基板輸送腔的一個或多個壁，其中所述一個或多個壁中至少其一具有貫穿該壁形成的基板進接端口；設置于基板輸送腔中的兩個或多個基板支撐結構，其中該兩個或多個基板支撐結構中每個具有基板支撐結構表面，該基板支撐結構表面配置為容納通過基板進接端口輸送的基板；以及一致動器，該致動器耦合至該兩個或更多個基板支撐結構并且配置為相對于該一個或多個壁的一表面來定位該兩個基板支撐結構。
6.根據權利要求5所述的基板支撐裝置，進一步包括與該一個或多個壁的該表面進行熱交流的溫度調節板。
7.根據權利要求5所述的基板支撐裝置，進一步包括配置為向設置在基板支撐結構表面上的基板傳送熱的燈。
8.一種負載鎖定室，包括封閉一基板輸送腔的一個或多個壁，其中所述一個或多個壁中至少其一具有貫穿該壁形成的基板進接端口；一第一基板支撐結構，用以支撐該基板輸送腔中的一第一基板； 一第二基板支撐結構，用以支撐該基板輸送腔中的一第二基板； 一第一致動器，可操作地控制該第一基板支撐結構相對于該一或多個壁的第一壁的高度。
9.根據權利要求8所述的負載鎖定室，進一步包括一第二致動器，所述第二致動器可操作地控制該第二基板支撐結構的高度，而無論該第一基板支撐結構的高度如何。
10.根據權利要求8所述的負載鎖定室，進一步包括一板，所述板與該第一壁進行熱交流，其中所述板具有用來容納冷卻流體的一或多個通道。
11.根據權利要求10所述的負載鎖定室，其中所述第一壁包括一槽，所述第一基板支撐結構可插入該槽中。
12.根據權利要求8所述的負載鎖定室，進一步包括用來向基板輸送腔傳送熱的燈。
13.根據權利要求8所述的負載鎖定室，進一步包括與所述一或多個壁之一耦合的一或多個氣體擴散器，其中該一或多個氣體擴散器具有多個孔，所述多個孔配置成將流經該些孔的氣體導向設在該第一或第二基板支撐結構上的基板支撐結構表面。
14.根據權利要求8所述的負載鎖定室，進一步包括一第一間隙閥門密封隔間，所述第一間隙閥門密封隔間具有一孔排列于鄰近該進接端口并與該進接端口成一直線，該第一間隙閥門密封隔間和該一或多個壁分離；一間隙閥門，耦合至該第一間隙閥門密封隔間，并且可操作地開啟和關閉該孔；以及一密封組合件，將該第一間隙閥門密封隔間耦合至該一或多個壁。
全文摘要
本發明的具體實施例包括一負載鎖定室，該負載鎖定室具有一分離間隙閥門密封隔間。在一具體實施例中，一負載鎖定室包括一主要組合件、一第一間隙閥門密封隔間及一密封組合件。主要組合件之中形成一基板輸送腔。貫穿主要組合件形成二基板進接端口，并將該二基板進接端口流體耦合至腔。第一間隙閥門密封隔間具有一孔，該孔排列鄰近于該些進接端口之一并與之成一直線。第一間隙閥門密封隔間和主要組合件分離。密封組合件將第一間隙閥門密封隔間耦合至主要組合件。
文檔編號H01L21/677GK102254791SQ20111018022
公開日2011年11月23日 申請日期2007年8月3日 優先權日2006年8月4日
發明者李在珠, 栗田真一, 蘇希爾·安瓦爾 申請人:應用材料股份有限公司