具有球状联轴器的真空隔离阀门制造技术

本发明专利技术提供了一种用于密封腔室中的基板传送通道的装置的实施方式。在一个实施方式中，用于密封腔室中的基板传送通道的装置包括通过球状接头与致动器轴联的伸长的阀门构件。该球状接头配置为允许阀门构件围绕球状接头的中心相对活动臂运动。在一个实施方式中，该伸长的阀门的密封面为弯曲的。在另一实施方式中，该腔室为化学气相沉积腔室、真空交换腔、计量腔、热处理腔室，或物理气相沉积腔室、真空交换腔、基板传送腔或真空腔室的其中之一。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施方式主要涉及用于密封真空处理系统中的基板通道的真空 隔离阀门。
技术介绍
薄膜晶体管(TFT)普遍用于诸如计算机和电视监视器、移动电话显示器、 个人数字助理(PDA)及越来越多的其他器件的有源矩阵显示器。 一般地，平 板显示器包括具有液晶材料层嵌入二者之间的两个玻璃板。至少一个玻璃板包 括设置在其上的导电薄膜，该导电薄膜与电源连接。从电源提供给该导电薄膜 的功率改变晶体材料的取向，形成图案显示。随着市场对于平板显示技术的接受，对于更大显示器、更多产量和更低制 造成本的需求促使设备制造商为平板显示器制造商开发容纳更大尺寸的玻璃 基板的新系统。现有的玻璃基板处理设备通常配置为容纳最高至约5平方米的 基板。在不久的将来预想配置容纳超过5平方米基板尺寸的处理设备。玻璃基板处理通常在集束设备(cluster tool)中通过将基板经历多个依次 工序以在基板上形成器件、导体和绝缘体而实施。这些工序的每个通常在配置 为实施单个步骤的生产工艺的工艺腔室中实施。为了有效地完成全部次序的处 理步骤，集束设备包括多个与中央传送腔室联接的工艺腔室。安装在传送腔室 中的机械手辅助工艺腔室和真空交换腔之间的基板传送。真空交换腔允许基板 在集束设备的真空环境和工厂界面的周围环境之间传送。这种用于玻璃基板处 理的集束设备可从加利福尼亚的Santa Clara市的应用材料公司的全资拥有子 公司AKT公司购买。由于用于制造平板显示器的基板尺寸变大，用于这些基板的制造设备也在 尺寸上变得更大。相应地，将真空腔室(或真空交换腔)彼此隔离的门或闸变 得更大，或尤其是更长，原因在于两个腔室之间的槽式开口必须变得更宽以容纳大宽度的基板通过槽式开口。阀门不断增加的尺寸对两个腔室之间通过设置 在围绕阀门和腔室壁之间的狭槽开口的合成橡胶密封而维持的良好的隔离密 封带来技术挑战。图1A示出了通过腔室主体106形成并利用传统的真空隔离阀门IIO选择 性密封的基板通道108的部分截面图。传统的真空隔离阀门通常由具有较长横 向跨度的铝的平板构件组成。如图1A-图1B所示，通过与刚性旋转轴104联 接的闸102向阀门110的中心施加闭合力。阀门IIO通过与轴104轴联的致动 器118在密封通道108的位置(图1A所示)和通道108的打开位置之间旋转。 密封件116设置在阀门110和腔室主体106之间。为获得良好腔室隔离而要求加载密封件116的力很大。如箭头112所示， 施加在阀门IIO中心附近的高负载导致阀门IIO的中心附近具有较高的负载力 而阀门端部附近具有基本上较小的密封力。如虚线的轴120所示，由于阀门 110在设置在腔室主体106的壁内的轴承支架114和轴联至阀门110的中心的 闸102之间具有较长的跨度，轴104在负载下可能弯曲。在阀门IIO在闭合位 置时，轴104的弯曲进一步恶化阀门的端部处的密封件的低负载条件。阀门的 边缘处的较低的密封力可导致通过通道108的不期望泄露。为了对于更加均匀的密封负载提供更加刚性的阀门，阀门和/或轴可由更 厚的材料或具有更高模量的材料制造。然而，由于高强度材料通常较为昂贵， 并且在操作期间较大的真空交换腔可能需要具有足够的间隙以容纳具有较大、 高强度的门，因此这种方式增加真空交换腔的成本。由于腔室本身增加的材料 和制造成本，以及抽空较大真空容积需要增加泵功率，因此较大的真空交换腔 并不合需要。另外，增加的真空容积通常需要增加对系统产量具有不利影响的 抽真空时间。已提出采用弯曲的真空隔离阀门以解决这些问题，并且在共同转让并先前 引入的2004年6月14日递交的题为"CURVED SLIT VALVE DOOR"的美 国专利申请序列号No. 10/867， 100中对其进行了描述。弯曲的真空隔离阀门 的实施提出新的工程挑战。例如，由于当按压平面的腔室壁以密封真空隔离 阀门通道时阀门密封表面变成平面，因此应当容纳弯曲的真空隔离阀门的投 影长度的变化以防止阀门致动机构的过度磨损。另外，由于真空隔离阀门相 对阀门密封表面旋转，因此真空隔离阀门和阀门密封表面之间的任何不平行度将导致这些表面之间的横向移动。该横向移动将导致密封件磨损和颗粒生 成，并且在极端情形下，可导致密封件在密封管中不断夹紧，而这可进一步 导致永久性的密封件失效。因此，需要一种改进的真空隔离阀门。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于密封基板传送通道的设备的实施方式。在一个实施方 式中，用于密封腔室中的基板传送通道的设备包括具有利用球连接与致动器耦 接的密封表面的加长的阀门构件。腔室可为化学气相沉积腔室、真空交换腔、 测量腔室、热处理腔室，或物理气相沉积腔室、真空交换腔、基板传送室或真 空腔室及其他的其中之一。在另一实施方式中，用于密封真空腔室中的基板传送通道的设备包括通过 球状接头与活动臂轴联的具有凹进密封面的伸长的阀门构件。该球状接头配置 为允许阀门构件围绕球状接头的中心相对活动臂运动。在另一实施方式中，用于密封真空腔室中的基板传送通道的设备包括通过 球状接头与致动器轴联的伸长的阔门构件。球状接头配置为允许阀门构件围绕 球状接头的中心相对活动臂运动。在一个实施方式中，伸长的阀门的密封面为 弯曲的。附图说明因此为了获得并且更详细地理解本专利技术的以上所述特征，将参照附图中示 出的实施例对以上简要所述的本专利技术进行更具体描述。图1A为具有利用传统的真空隔离阔门选择性密封的基板通道的腔室的部 分截面图1B为在腔室主体移除后阀门致动器和图1A的传统的真空隔离阀门的 侧视图2为具有本专利技术的真空交换腔的用于处理大面积基板的处理系统的一 个实施方式的俯视平面图3为沿着图2的截面线3-3提取的真空交换腔的截面图； 图4为沿着图3的截面线4-4提取的真空交换腔的截面图5A为挠性联轴器组件的一个实施方式的部分截面图； 图5B为挠性联轴器组件的另一实施方式的部分截面图6A为在开口位置的弯曲的真空隔离阀门的一个实施方式的截面图； 图6B为旋转关闭的弯曲真空隔离阀门的一个实施方式的截面图7为沿着图4的截面线5-5提取的密封包装组件的一个实施方式的截 面图8为图2的真空交换腔的一个实施方式的剖面部分侧视图9和图IO为阀门构件的一个实施方式的前视图和俯视图11为表示阀门构件上的密封力的示意图；以及 图12为真空交换腔的另一实施方式的部分截面图。为有助于理解，附图中尽可能地使用相同的附图标记表示共同的元件。一 般认为在没有进一步叙述下，一个实施方式的元件和特征可有利地并入在其他 实施方式中。然而，应当注意，附图仅示出了本专利技术的示例性实施方式，并因此不能认 为是对本专利技术范围的限定，本专利技术可允许其他等同的有效实施例。具体实施例方式本专利技术主要提供尤其适合用于大面积基板处理腔室中的改进的真空隔离 阀门。该真空隔离阀门包括弯曲的密封面和挠性联轴器，其适应阀门的投影长 度的变化，从而延长阀门致动装置的使用寿命，同时最小化与旋转部件的紧固 相关的不必要的微粒生成。以下所述的本专利技术可在诸如可从加利福尼亚的 Santa Clara市的应用材料公司的分公司AKT购买得到的平板处理系统中使用。 然而，应当理解本专利技术可用于密封具有不同结构的其他类型的处理设备中的基 板ft送通道。图2为适合用于处理大面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种腔室，包括：具有第一基板传送口的腔室主体；具有可定位地选择性密封所述第一基板传送口的密封面的阀门构件；活动臂；以及将所述活动臂与真空隔离阀门连接的球状接头，其中所述球状接头允许所述活动臂围绕至少两个轴旋转。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：亨山金，在珠李，威廉N斯特科，保罗布朗，
申请(专利权)人：应用材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]