闸门阀和包括其的衬底处理装置的制作方法

专利名称：闸门阀和包括其的衬底处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种闸门阀，且更具体地说，涉及一种用于大型衬底的闸门阀和一种包括所述闸门阀的衬底处理装置。
背景技术：
用于半导体设备的装置已被广泛研制。例如，在美国专利申请公开案第 US2002/0024611号中揭示一种用于直径为300mm的晶片的制造装置。在用于半导体设备的 制造装置中，用于传递设备的轨道安置在外壳的中心部分，且多个处理台沿所述轨道的两 侧安置。所述传递设备由所述轨道支撑且沿所述轨道移动。另外，传递设备的高度是可控 制的，且传递设备包括一个具有衬底固持器的衬底传递构件。衬底固持器可突出并横过轨 道，并使用一个臂组合件。衬底传递构件通过衬底固持器连接到其中具有晶片的多个处理 台。晶片从臂组合件前面的输送容器供应到传递设备。制造装置由一外壳包围，且输 送容器连接到所述外壳。传递设备安置在所述多个处理台之间。由于由外壳包围的空间与 周围空气隔离，因而防止在传递设备与多个处理台之间传递的晶片被污染。然而，用于改进外壳的隔离和防污染能力的高真空受到经济和结构条件限制。外 壳具有一结构，其内部气体由于高真空空间与周围空气的压力差而被慢慢排空。另外，将衬底从输送容器传递到所述空间而不受污染的可能性和在通过传递设备 来传递衬底时保持空间清洁的可能性也受到限制。特别是，所述制造装置不能应用于平板 显示器(FPD)的大型衬底。由于大型衬底可能具有若干平方米的面积，因而制造装置具有 不可控制的尺寸。用于大型衬底的制造装置可能在时间和成本上具有限制，因为对于大型 衬底需要花大量时间来获得高真空空间。因此，加长了处理时间，且增加了制造成本。

发明内容
因此，本发明针对于一闸门阀和一包括所述闸门阀的装置，其大体上避免归因于 背景技术的限制和缺点的问题中的一或多者。本发明的一个目的在于提供一种用于大型衬底的闸门阀和一种包括所述闸门阀 的衬底处理装置，所述装置在高真空条件下容纳一大型衬底。本发明的另一目的在于提供一种闸门阀、一种可移动传递室和一种衬底处理装置，其中归因于所述闸门阀而获得模块之间的迅速对接和模块之间对衬底的迅速传递。本发明的额外特征和优点将在随后具体实施方式
中阐述，且部分地将从具体实施方式
中显而易见，或可通过实践本发明来了解到。本发明的目的和其他优点将由在此书面具体实施方式
和权利要求书以及附图中具体指出的结构来实现和获得。为了达成这些和其他优点，且根据本发明的目的，如实施和概括描述的，一衬底处 理装置包括沿第一方向安置的多个模块，所述多个模块中的每一者具有一可容纳一衬底 的内部空间；在所述多个模块之间传递衬底的传递单元，所述传递单元包括至少一个沿所 述第一方向安置的轨道和至少一个沿所述至少一个轨道移动的可移动传递室；和一闸门 阀，其固定在所述多个模块中的每一者上且与所述至少一个可移动传递室结合，其中所述 至少一个可移动传递室在移动时在气压上与外部隔离。多个模块中的每一者包括一传递孔，且所述至少一个可移动传递室包括一对应于 所述传递孔的开口部分和一打开和关闭所述开口部分的第一阀。另外，所述闸门阀包括一 打开和关闭所述传递孔的第二阀和一对应于所述第一阀的闭锁构件。所述闭锁构件经安置
以与所述第一阀重叠。闸门阀包括一对应于所述开口部分的第一路径孔，且第一阀安置在所述第一路径 孔中。此外，第一阀由闭锁构件在一打开位置与一关闭位置之间移动，且第一阀包括一对应 于开口部分的阀板。闭锁构件包括一可在闸门阀的内部空间中旋转的挡板，且所述挡板经 安置以在闸门阀与可移动传递室结合时归因于压力差而与阀板重叠和接触。所述挡板经安 置以在闸门阀与可移动传递室结合时归因于一磁铁而与所述阀板重叠并接触。此外，挡板 在闸门阀的内部空间中相对于一平行于闸门阀与可移动传递室的连接表面的旋转轴旋转。多个模块中的每一者包括传递孔，且所述至少一个可移动传递室包括一对应于所 述传递孔的开口部分和一打开和关闭所述开口部分的第一阀。另外，闸门阀包括一打开和 关闭所述传递孔的第二阀、一对应于第一阀的第一闭锁构件和一对应于第二阀的第二闭锁 构件。所述第一和第二闭锁构件分别包括可在闸门阀的内部空间中旋转的第一和第二挡 板，且所述第二挡板是所述第二阀。所述装置第一和第二挡板经安置以在间门阀与可移动 传递室结合时彼此重叠。此外，间门阀进一步包括支持构件，其支撑第一和第二挡板以关闭 传递孔和开口部分，且支持构件包括具有一对应于第一和第二挡板的侧壁的支持体。此外， 第一和第二挡板由支持构件在不直接接触的情况下支撑。支持体的侧壁包括多个第一磁 铁，且第一和第二挡板面向侧壁的后表面包括多个第二磁铁，所述多个第一磁铁具有与所 述多个第二磁铁相反的极性。所述至少一个可移动传递室包括一打开和关闭开口部分的第一阀和一在开口部 分的面向闸门阀的一边界处的透镜，且所述闸门阀包括一打开和关闭传递孔的第二阀和一 对应于第一阀的闭锁构件。透镜由可移动传递室弹性支撑。例如，透镜可通过一带有皱纹 的连接构件连接到可移动传递室。间门阀包括一为两部分的第一磁铁，且透镜包括一第二 磁铁，所述第二磁铁对应于所述第一磁铁且与所述第一磁铁具有相同极性。透镜与间门阀 之间的间隙部分在闸门阀与可移动传递室结合之前和之后被净化，且间隙部分通过使用闭 锁构件而被净化。将了解到，前述概括描述和以下详细描述均为例示性和解释性的，且希望提供对 主张的本发明的进一步解释。


附图提供对本发明的进一步理解，且并入此说明书中并构成此说明书的一部分，

本发明的实施例并与具体实施方式
一起用于解释本发明的原理。在图式中 图1是展示一根据本发明第一实施例的衬底处理装置的透视图；图2是说明根据本发明第二实施例的模块与可移动传递室之间使用闸门阀的对 接操作的横截面图；图3是说明根据本发明第三实施例的模块与可移动传递室之间使用闸门阀的对 接操作的横截面图；图4是图3的部分“IV”的放大图；图5是图3的第一挡板的示范性放大图；图6是根据本发明第三实施例的从用于衬底处理装置的可移动传递室处观察所 得的闸门阀的侧视图；图7是从图6的部分“VII”处观察所得的闸门阀的侧视图；图8是图6的部分“VIII”的放大图；和图9是沿图6的线“IX-IX”获得的横截面图。
具体实施例方式现将详细参考优选实施例，附图中说明了优选实施例的实例。在根据本发明的衬底处理装置中，通过使用闸门阀在不破坏模块中的处理压力条 件的情况下以最小能量在模块之间传递衬底。所述闸门阀可固定到一个模块，且可与另一 模块分离。闸门阀包括一闭锁构件，以在闸门阀与模块分离时关闭闸门阀的路径孔。闭锁 构件包括一经安置以面向分离模块的传递孔的挡板。另外，闸门阀在外壳中包括一用于闸 板的支撑板。在可移动传递室连接到闸门阀之前，由支撑板界定的隔离空间被排空以除去 污染物质。因此，在不破坏压力条件的情况下执行可移动传递室与间门阀之间的连接(对 接)，且衬底被迅速传递而不受污染。由于可旋转挡板安置在闸门阀的相对路径孔上，因而简化了闸门阀的结构且提高 了传递衬底的速度。另外，由于可旋转挡板在外壳中重叠，因而使闸门阀的体积最小化。在 关闭位置，可旋转挡板经安置以覆盖路径孔，且通过支持构件彼此支撑。支持构件使用磁铁 在不直接接触的情况下支撑挡板。一透镜形成在可移动传递室上，即便可移动传递室的体积和重量较大，也可防止 可移动传递室与间门阀不对准并实现迅速对接传递。所述透镜通过使用一个带有皱纹的连 接构件由可移动传递室支撑，且独立接触间门阀。所述透镜可阻止可移动传递室朝向闸门 阀移动。同时，在传递室移动期间，可移动传递室可通过使用磁铁在不直接接触的情况下与 闸门阀对准。磁铁形成在闸门阀和可移动传递室上，且具有相同极性。因此，防止归因于闸 门阀与可移动传递室的摩擦力的污染。闸门阀与可移动传递模块之间的间隙部分可在闸门阀与可移动传递室连接之后 排空。在排空之前，间隙部分可由通过挡板供应以清洁透镜的纯净气体净化。出于这些目 的，闸门阀的挡板与可移动传递室的闸板由间隙部分间隔开。
另外，模块的传递孔可由一阀覆盖。所述阀包括一可上下移动的阀板。阀板由一个 从闸门阀向下突出的控制构件驱动。当阀板向下移动时，挡板安置在闸门阀的底部上。因 此，使得闸门阀的体积最小化。闸门阀被固定到多个模块中的每一者上，且可与可移动传递室分离。可移动传递 室可使用牵弓I构件固定到闸门阀上。当闸门阀与可移动传递室彼此连接时，可移动传递室的开口部分可由阀板覆盖， 以便保持可移动传递室中的压力条件。阀板可使用磁铁而固定到可移动传递室，因为可移 动传递室的压力低于外部。闸门阀的支持构件保持挡板的关闭位置。为实现打开位置，闸门阀被排空，以便路径孔可被打开，且挡板旋转到安置于打开位置处。用于排空的抽吸单元可组合到一个支撑 挡板的轴上。图1是展示根据本发明第一实施例的衬底处理装置的透视图。如图1所示，衬底处理装置1包括第一到第六模块2到7和传递单元27。所述第 一到第六模块2到7分别在面向传递单元27的侧壁上具有第一到第六传递孔8到14。第 一模块2具有第一和第二传递孔8和9。传递单元27包括第一和第二轨道15和16。彼此 平行的第一和第二轨道15和16沿着第一到第六模块2到7安置。第一和第二输送单元17 和18分别安置在第一和第二轨道15和16上。第一和第二输送单元17和18独立移动，藉 此沿相反方向移动。因此，第一和第二输送单元17和18可独立对应于第一到第六模块2 到7中的向每一者。第一和第二输送单元17和18分别包括第一和第二引导滑板19和20。 第一和第二引导滑板19和20分别支撑第一和第二可移动传递室21和22。第一和第二引 导滑板19和20可上下移动以调整第一和第二可移动传递室21和22的高度。第一和第二 可移动传递室21和22可穿过第一到第七传递孔8到14连接到第一到第六模块2到7中 的每一者，以实现气密连接。例如，第一和第二可移动传递室21和22中的每一者与第一到第六模块2到7中 的每一者之间的气密连接可通过象望远镜一样延伸第一和第二可移动传递室21和22中每 一者的中间部分来获得。第一和第二可移动传递室21和22中每一者的中间部分可沿横跨 第一和第二轨道15和16的方向延伸。第一和第二可移动传递室21和22可具有对应于衬底尺寸的六面体形状。尽管未 在图1中展示，但第一和第二可移动传递室可包括一衬底固持器，所述衬底固持器具有金 属带和滚轴。所述衬底固持器可支撑衬底，并在第一和第二可移动传递室21和22中的每 一者与第一到第六模块2到7中的每一者之间传递衬底。衬底可安置在一个装配到金属带 的大规模带上。作为组装构件的一部分的连接构件(诸如停止设备或阀)形成在第一和第二可移 动传递室21和22每一者的面向第一到第七传递孔8到14中每一者的前端部分处。在传 递衬底时，可通过连接构件来实现第一和第二可移动传递室21和22中的每一者与第一到 第六模块2到7中的每一者之间的气密连接。因此，为传递衬底而保持第一和第二可移动 传递室21和22中的每一者中的压力条件。第一和第二可移动传递室21和22中每一者中 的压力条件可在第一和第二可移动传递室21和22中的每一者连接到第一模块2时获得。第一和第二可移动传递室21和22具有容纳一具有若干平方米的衬底的容积，藉此具有矩形六面体形状。第一和第二可移动传递室21和22横过第一和第二轨道15和16。 第一可移动传递室21通过第一引导滑板19而支撑到邻近第一到第六模块2到7的第一轨 道15上。另外，第二可移动传递室22通过第二引导滑板20而支撑到离第一到第六模块2 到7较远的第二轨道16上。因此，第一可移动传递室21从第一引导滑板19延伸到第二轨 道16。第二可移动传递室22通过一子托架23而连接到第二引导滑板20。所述子托架 23包括一个向第一到第六模块2到7中的每一者突出的支撑板24。第二可移动传递室22 安置在支撑板24上，且向第一到第六模块2到7延伸。子托架23和引导滑板20为第一可 移动传递室21构成一条U形路径。因此，第一和第二可移动传递室21和22独立连接到第 一到第六模块2到7或与第一到第六模块2到7分开，而不管第一和第二输送单元17和18 的重叠排列。即使当在另一实施例中第一和第二引导滑板19和20的高度可调节或第一到 第七传递孔8到14可调节时，衬底处理装置可包括构成一 U形路径的子托架23。另外，围绕第一可移动传递室21的第一空气循环空间可通过子托架23而在气压 上与围绕第二可移动传递室22的第二空气循环空间隔离。
在此实施例中，第一和第二引导滑板19和20的高度不是可调节的而是固定的，且 第一和第二可移动传递室21和22具有固定高度。例如，第一到第七传递孔8到14可被分 成具有不同高度的两个组，且第一和第二可移动传递室21和22可分别对应于第一到第七 传递孔8到14的两个组。另外，第一模块2可用作传递模块，且具有第一和第二传递孔8 和9。具有不同高度的第一和第二传递孔8和9分别对应于第二和第一可移动传递室22和 21。此外，第一和第二传递孔分别对应于第三到第七传递孔10到14的两个组。因此，第一 传递孔8对应于第二可移动传递室22、第五模块6的第六传递孔13和第六模块7的第七传 递孔14。另外，第二传递孔9对应于第一可移动传递室21、第二模块3的第三传递孔10、第 三模块4的第四传递孔11和第四模块5的第五传递孔12。第一到第六模块2到7可基于每一模块中的处理时间来排列。例如，当第一模块2 用作传递模块时，第二到第六模块3到7可经排列使得包括第五和第六模块6和7的第一 模块组中的处理时间比包括第二到第四模块3到5的第二模块组中的处理时间短。因此， 用于较远第一模块组的包括处理时间和传递时间的总时间接近用于第二模块组的总时间。 另外，第一模块组的传递孔的高度可与第二模块组的传递孔的高度不同，藉此第一和第二 可移动传递室21和22分别对应于第二和第一模块组。第一和第二可移动传递室21和22充当在不破坏真空的情况下在第一到第六模块 2到7之间传递衬底的真空室。另外，第一和第二可移动传递室21和22的真空可通过作为 传递模块的第一模块2获得。图2是说明根据本发明第二实施例的模块与可移动传递室之间使用闸门阀的对 接操作的截面图。为了便于说明，图2展示表示衬底处理装置的模块单元的(图1的)第 三模块4(其将被命名为“模块”)和表示衬底处理装置的传递单元的(图1的)第一可移 动传递室21 (其将被命名为“可移动传递室”)的关闭和打开状态。对接操作可应用于另一 模块与另一可移动传递室之间的连接。在图2中，当模块4连接到可移动传递室21时，模块4与可移动传递室21之间的 空间在气压上与外部隔离。因此，模块4的第一内部空间229与可移动传递室21的第二内部空间228在气压上与周围空气隔离的情况下通过模块4的传递孔11和可移动传递室21的开口部分225而彼此连接。由于可移动传递室21因弹性而相对于(图1的)轨道15平移模块4与可移动传 递室21之间的间隙距离230，因而模块4与可移动传递室21彼此连接。间隙距离230可基 于模块4和可移动传递室21的耐受性由可移动传递室21的可移动性确定。然而，在另一 实施例中，即使可移动传递室不朝着模块平移，模块与可移动传递室也可通过使用模块与 可移动传递室之间的辅助连接构件而彼此连接。此外，在另一实施例中，朝向模块平移的可 移动传递室可通过使用一辅助连接构件而连接到模块上。随着衬底加大，洁净室的容积和包围整个衬底处理装置的外壳也增大。洁净室容 积和装置外壳尺寸的增加引起成本的增加。特别是，当需要高水平洁净时，装置外壳成本大 大增加。包围图1的衬底处理装置的所有周围空气不是洁净室空气。而是，(图1的)第一 到第六模块2到7可部分地由洁净室空气包围。由于通过使用(图1的)第一和第二可移 动传递室21和22而在(图1的)第一到第六模块2到7之间传递衬底，因而降低了制造 成本和能量。(图1的)第一和第二可移动传递室21和22具有与连接到(图1的)第一 和第二可移动传递室21和22的(图1的)第一到第六模块2到7中的一者的压力条件。 所述压力条件可为其中处理衬底的下一模块中的处理真空条件。另外，(图1的)第一和 第二可移动传递室21和22可在连接到(图1的)第一到第六模块2到7中的一者时被排 空。第一和第二可移动传递室21和22的尺寸可被最小化以迅速传递衬底。再次参考 图2，包括外壳232的闸门阀231经安置以对应于模块4的传递孔11。外壳232包括第一 凸缘233，且可移动传递室21包括一对应于第一凸缘233的第二凸缘235。所述第二凸缘 235由一牵引构件234向第一凸缘233牵引。例如，可将弹簧夹头用作牵引构件234。另外， 可将多个弹簧夹头安装在闸门阀231的边界处。图2展示在啮合前位置中(其中可移动传 递室21与闸门阀231间隔一间隙距离230)和在对接位置中(其中可移动传递室21与闸 门阀231接触)的可移动传递室21。闸门阀231具有可容纳一衬底的尺寸。例如，闸门阀231可对应于衬底一侧而具 有约为1. 5mm的宽度。为了使闸门阀231的体积最小化且将模块4和可移动传递室21与 外部完全隔离，可移动传递室21包括一具有第一阀板237的第一阀236。当可移动传递室 21与闸门阀231分开时，第一阀板237覆盖开口部分225，且第一阀板237的外表面和第一 对接表面238构成平坦表面。开口部分225对应于闸门阀231的外壳232中的路径孔239。 当模块4与可移动传递室21分开时，一对应于第一阀板237的闭锁构件240覆盖第一路径 孔 239。闭锁构件240包括一挡板241，其可在第二对接表面242与外壳232的底端部分之 间旋转。第二对接表面242由在模块4和可移动传递室21的对接位置处的第一和第二凸 缘234和235界定，且外壳232的底端部分邻近第二对接表面242。挡板241相对于由旋转 构件(未图示)的轴246界定的旋转轴243且平行于第二对接表面242旋转。因此，挡板 241可交替地安置在关闭位置(其中第一路径孔232由挡板241覆盖)和打开位置(其中 第一路径孔232为打开的)。在模块4与可移动传递室21彼此连接之后，挡板241旋转以 安置在打开位置处，且由传递孔11和开口部分225界定的衬底传递路径为打开的。图2展示衬底传递路径的中心水平表面244。
在图2中，第一阀板237安置在关闭位置处。例如，第一阀板237可通过使用磁铁 而固定到可移动传递室21。在关闭位置处，由于可移动传递室21的内部压力低于可移动传 递室21的外部压力，因而第一阀板237可由相对较弱的力固定。在另一实施例中，可使用 其他力来将第一阀板237固定到可移动传递室21。当第一阀板237打开时，第一阀板237通过使用压力差而附着于挡板241上。例 如，第一阀板237可通过使用真空吸附到挡板241上。因此，当挡板241的关闭位置变成打 开位置时，挡板241和第一阀板237 —起旋转，闸门阀231和可移动传递室21彼此开放。挡 板241包括一吸力表面245以用于抓取第一阀板237。所述吸力表面245通过轴246连接 到一外部低压源。在衬底传递路径因第一阀板237附着至挡板241而打开前，第二对接表 面242处的空间被排空。因此，模块4和可移动传递室21中的衬底传递路径在传递衬底时 不会被污染。闸门阀231进一步包括一在外壳232中的第二路径孔247。所述第二路径孔247 对应于模块4的传递孔11，且一具有第二阀板249的第二阀248安置在第二路径孔247中。 第二阀248可通过控制构件250而交替地安置在关闭位置和打开位置处。在打开位置处， 第二阀板249向下移动以进入闸门阀231的外壳232的侧室251，且挡板240安置在外壳 232的底端部分上以覆盖侧室251的入口。因此，在可移动传递室21与模块4的对接操作 期间，在开口部分225和第一路径孔239因第一阀236而打开之前，传递孔11和第二路径 孔247因第二阀248而打开。归因于第一阀236、第二阀248和挡板240，闸门阀231的体积被最小化。另外，由 于模块4和可移动传递室21的内部空间由第一阀236、第二阀248和挡板240在气压上与 外部周围空气隔离，因而闸门阀231的结构被简化。出于这些目的，内部空间的压力保持在 低于周围空气的压力。图3是说明根据本发明第三实施例的模块与可移动传递室之间使用闸门阀的对 接操作的横截面图。另外，图4是图3的一部分“IV”的放大图，且图5是图3的第一挡板 的示范性放大图。为了便于说明，图3展示一表示衬底处理装置的模块单元的模块302和 一表示衬底处理装置的传递单元的可移动传递室303的关闭和打开状态。对接操作可应用 于另一模块与另一可移动传递室之间的连接。在图3中，闸门阀301安置于模块302与可移动传递室303之间。模块302和可 移动传递室303相对于彼此打开和关闭，且通过使用闸门阀301在气压上与外部隔离。另 夕卜，在对接操作期间，因闸门阀301而防止污染。模块302包括传递孔304，且可移动传递室 303包括开口部分305。闸门阀301包括一具有第一和第二路径孔306和307的外壳308。 第一和第二路径孔306和307分别对应于传递孔304和开口部分305。传递孔304和开口 部分305在状态和尺寸上分别与第一和第二路径孔306和307大体上相同。另外，第一和 第二路径孔306和307可分别由第一和第二挡板310和311关闭。第一和第二挡板310和 311可在外壳308中独立旋转。由于闸门阀301固定在模块302的外表面309上，因而在模 块302和闸门阀301中的衬底传递路径可由第一挡板310关闭。当模块302和可移动传递室303彼此分开时，闸门阀301的外壳308的第二路径 孔307和可移动传递室303的开口部分305被关闭以保持模块302和可移动传递室303的压力条件。为了在分开时保持模块302和可移动传递室303的内部空间在气压上与外部 隔离，阀板312覆盖开口部分305，且第二挡板311覆盖第二路径孔307。类似于第二挡板 311，阀板312在闸门阀301的内部空间313中旋转，以打开开口部分305。第一和第二挡板310和311分别安置在第一和第二路径孔306和307内部。另 夕卜，第一和第二挡板310和311在闸门阀301的内部空间313中分别相对于第一和第二旋 转轴315和316且平行于闸门阀301与可移动传递室303的连接表面而向下旋转。例如， 第二挡板311可先于第一挡板310打开且晚于第一挡板310关闭。因此，当在模块302、闸 门阀302和可移动传递室303中产生衬底传递路径时，第二挡板311可安置在第一挡板310 下方。闸门阀301的内部空间313可连接到外部抽吸单元317，且在第一挡板310打开前， 闸门阀301可由所述外部抽吸单元317排空。另外，在第二挡板311打开之前，闸门阀301的内部空间313和模块302可由外部 抽吸单元317排空。因此，在衬底传递到可移动传递室303之前，可从第一挡板310和内部 空间313中除去例如颗粒和气体的污染源。如图5所示，第一挡板310包括前板318、绝缘层319、支撑层320和后板334。所述绝缘层319可遮蔽来自模块302中的高温处理的热量，且支撑所述前板318。前板318被 固定到支撑层320的边缘部分。例如，前板318可包围支撑层320的边缘部分，以防止前板 318发生热膨胀和热变形。另外，前板318可与第一路径孔306的框架322间隔开，而不管 气压隔离装置中的高压力。前板318可通过使用一组合到前板318的螺孔323的螺钉而固 定到支撑层320。第一和第二挡板310和311通过支持构件324而彼此支撑。由于在不存在由支持 构件324连续接触的情况下传输力，因而防止归因于磨损的污染。支持构件324的功能不 依赖于第一路径孔306、第二路径孔307、传递孔304和开口部分305的形状，例如用于传递 约若干平方米的大型衬底的矩形形状。支持构件324包括一对第一控制筒325、一引导套 326、一引导管328和一支持体327。所述引导套326包围所述第一控制筒325，且所述支持 体327使用滚轴通过引导管328而连接到引导套326。支持体327从横截面来看具有锥形 形状，且包括一侧壁330。第一控制筒325经垂直安置以与第一和第二路径孔306和307的 水平中心表面314间隔开。另外，第一控制筒325移动支持体327。导管328从支持体327 的底部延伸，且第一带有皱纹的连接构件329包围导管328。因此，支持构件324的导管328 在气压上与闸门阀301的内部空间313隔离。当第一和第二挡板310和311安置在关闭位置时，支持体327向下移动以对应于 连接到第一和第二旋转杆331和332的第一和第二挡板310和311。支持体327的倾斜侧 壁330与外壳308的侧壁在侧壁330的顶端位置处由一间隙333间隔开。因此，支持体327 的侧壁330在侧壁330的底部部分处与第一和第二挡板310和311的后板334间隔开并与 之平行。在关闭位置，支持体327在不直接接触的情况下向第一和第二挡板310和311供力 以保持关闭位置。例如，支持体327可使用磁铁335推动第一和第二挡板310和311。所述 磁铁335可安置于第一和第二挡板310和311的后板334上和支持体327的侧壁330上， 使得相等极性彼此相对。因此，当支持体327安置在底部位置时，后板334与侧壁330之间 产生排斥力。可将永久磁铁用作磁铁。可将多个永久磁铁倾斜地安置以与侧壁330和后板 334平行。因此，在可移动传递室303连接到模块302之前，一强排斥力供应到在关闭位置处的第一和第二挡板310和311。
图6是根据本发明第三实施例从用于衬底处理装置的可移动传递室观察所得的 闸门阀的侧视图，且图7是从图6的部分“VII”观察所得的闸门阀的侧视图。另外，图8是 图6的部分“VIII”的放大图，且图9是沿图6的线“IX-IX”获得的横截面图。图7说明第 一和第二挡板310和311的操作，且图3是沿图6的线“111-111”获得的。如图6和7所示，(图3的)第一和第二挡板310和311由安置在闸门阀301的 外壳308外部的一对第二控制筒336驱动。第二控制筒336连接到一连接到第一和第二挡 板310和311中一者的转向杆337。因此，所述对第二控制筒336相对于一旋转轴沿相反方 向旋转转向杆337，藉此反向地旋转第一和第二挡板310和311。需要在闸门阀301的外壳308与可移动传递室303对接期间将污染和损坏降到最 低。因此，不论接触外壳308的可移动传递室303的侧壁的总体区域如何，必须防止在可移 动传递室303的开口部分305和外壳308的第二路径孔307附近的部分处出现破损。如图4、7和8所示，可移动传递室303在开口部分305的边界处包括一透镜340， 以减小可移动传递室303对闸门阀301的对接和冲击的未对准。透镜340安置在可移动 传递室303的前框架341上、在向前方向342中面向闸门阀301，且包围关闭可移动传递室 303的阀板312。阀板312紧密接触可移动传递室341的前框架341，以便模块302和闸门 阀可在气压上与外部隔离。透镜340紧密接触前框架341，且通过使用第二带有皱纹的连接 构件343由前框架341弹性支撑。另外，前框架341和透镜340通过臂弹簧344彼此连接。 臂弹簧344安置在前框架341外部以对应于透镜340。第二挡板311包括对应于阀板312的腔345，且一支撑板346形成在所述腔345中 以吸收沿向前方向的冲击。支撑板346可通过卡簧349弹性连接到腔345。所述卡簧349 包括一固定到腔345底部的卡体350和一从卡体350延伸的卡臂350。卡臂351可沿相反 方向弯曲，且卡臂351的一端固定在支撑板346上。第一和第二粘附磁铁347和348分别 安置在阀板312和支撑板346上。阀板312和支撑板346使用第一和第二粘附磁铁347和 348而彼此附着。如图4所示，当第二挡板311安置在关闭位置时，第二挡板311接触闸门阀301的 外壳308的内部表面，以在气压上将闸门阀301与外部隔离。另外，第二挡板311的一部分 填充第二路径孔307。阀板312接触可移动传递室303的前框架341，以在气压上将可移动 传递室303与外部隔离。由前框架341弹性支撑的透镜340接触闸门阀301的外壳308。 此外，用于阀板312的支撑板346经安置以面向前框架341。施加于支撑板346的负荷由连 接到支撑板346的卡簧349吸收。在关闭位置之前，支撑板346经安置以接触在卡臂351前面的第二挡板311。由于 第二挡板311包括对应于腔345的边界的凹形部分359，因而当开始安置为关闭位置时，周 围空气通过闸门阀301与可移动传递室303之间的间隙部分352而扩散到腔345中。接下 来，间隙部分352由透镜340关闭，且接着在第二挡板311打开之前，通过一排气管353将 腔345排空而在腔345和间隙部分352中获得真空条件。排气管353可形成在用于第二挡 板311的第二旋转杆332中。腔345中的周围空气可通过具有管道形状且安置在用于旋转 第二挡板311的第二旋转轴316处的驱动轴358来排空。另外，控制阀354可连接到驱动 轴358以调整排气度。
间隙部分352可由第二挡板311的尺寸、第二挡板311和外壳308的锁深度和阀 板312的厚度确定。支撑阀板312的卡簧349吸收施加于阀板312的负荷。如图3到图9所示，第一和第二挡板310和311分别连接到第一和第二旋转杆331 和332。第一和第二挡板310和311旋转以改变面向方向。在关闭位置，由于卡簧349使用弹力来推动支撑板346，因而阀板312由支撑板 346朝前框架341推动。当第二挡板311打开时，腔345比可移动传递室303具有更低压 力。因而，由于压力差的存在，支撑板346和阀板312 —起向闸门阀301的内部空间313被 推动，而不管卡簧349的弹力。因而，第二挡板311和阀板312—起旋转。弹簧单元(诸如 具有卡臂351的卡簧349)的弹力可由固定于阀板312的停止单元限制。
如图6和8所示，第一磁铁356形成于阀门闸301的第二路径孔307的边界处。第 一磁铁356可具有为两部分的矩形带形状。另外，当可移动传递室303连接到闸门阀301 时，第二磁铁357对应于第二路径孔307而形成于透镜340中。第一和第二磁铁356和357 具有相等极性。由于透镜340由可移动传递室303的前框架341弹性支撑，因而可通过将 第一与第二磁铁356与357对准而将间门阀301的外壳308和可移动传递室303的前框架 341对准。此外，即使模块302与可移动传递室303稍微未对准，模块302与可移动传递室 303也可在气压上隔离。如图6所示，可移动传递室303上的第二磁铁357覆盖闸门阀301 上的第一磁铁356的两部分的中心。另外，第一和第二磁铁356和357彼此间隔开，如图8 所示。在可移动传递室303与闸门阀301的对接操作期间，通过使用闸门阀301而防止 归因于周围空气的污染。具体地说，当可移动传递室303连接到闸门阀301时，优选地通过 排气管353注入洁净空气。因而，在例如惰性气体的洁净气体注入腔345和间隙部分352以 用于净化之后，外壳308和透镜340彼此接触以在气压上与外部隔离。接下来，腔345和间 隙部分352通过排气管353排空，以获得真空条件。排气管353用作注入管和排气管。因 而，阀板312与第二挡板311 —起旋转以获得打开位置，因为阀板312由于真空而稳定地附 着在第二挡板311上。根据本发明的闸门阀特别在包括一可移动传递室的衬底处理装置中具有优点。此 夕卜，根据本发明的闸门阀可用于包括可分离模块的装置中以用于供应、维持和管理。根据本 发明的闸门阀可应用于具有不同尺寸的模块之间的连接。根据本发明的闸门阀的元件可独立使用。例如，挡板可单独用于遮蔽，或者挡板和 阀板可一起用于支撑。此外，挡板和透镜可一起用于对准。在本发明中，透镜用于迅速且稳定地连接分离单元。当分离单元被重新连接时，通 过使相同极性彼此相对来安置磁铁而将透镜与连接表面对准。因而，根据本发明的衬底处理装置在高真空条件下通过使用一可移动传递室而以 最小能量来处理大型衬底。另外，由于传递时间的最小化和可移动传递室的结构简化，因而 有效地使用处理时间和处理空间。此外，在外壳不包围整个装置或洁净室不包围装置的情 况下，通过使用包围衬底的可移动传递室而在高真空条件下传递衬底。对于所属领域的技术人员为显而易见的是，在不偏离本发明的精神或范畴的情况 下，可对包括可移动传递室的衬底处理装置作出各种修改和变化。因此，希望本发明涵盖此 发明的修改和变化，只要其在所附权利要求书和其等效物的范畴内。
权利要求
一种衬底处理装置，其包含沿第一方向安置的多个模块，所述多个模块中的每一者都具有可容纳衬底的内部空间；和传递单元，其在所述多个模块之间传递所述衬底，所述传递单元包括水平面上的沿所述第一方向安置的第一和第二轨道和沿所述第一和第二轨道移动的第一和第二可移动传递室；闸门阀，其固定在所述多个模块中的每一者上且与所述第一和第二可移动传递室中的一者结合，其中所述第一和第二可移动传递室在移动时在气压上与外部隔离，其中所述第一可移动传递室在所述第二可移动传递室下移动，且其中所述第一和第二可移动传递室平行于所述水平面移动。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一和第二可移动传递室分别独立地沿所述 第一和第二轨道移动。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个模块分别包括多个传递孔，且其中所述 多个传递孔被分成具有不同高度的第一组和第二组。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一和第二可移动传递室分别由第一和第二 弓丨导滑板支撑，且所述第一和第二引导滑板被分别安置在所述第一和第二轨道上。
5.根据权利要求4所述的装置，其中所述第一和第二可移动传递室相对于所述多个模 块高度的高度可分别由所述第一和第二引导滑板调节。
6.根据权利要求4所述的装置，其中所述第一可移动室从所述第一引导滑板延伸至所 述第二轨道。
7.根据权利要求4所述的装置，其中在所述第二滑板上安置子托架，且所述子托架包 括向所述多个模块延伸的支撑板。
8.根据权利要求7所述的装置，其中子托架具有U形路径，使得所述第一可移动室在所 述第二可移动室下移动。
9.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个模块中的每一者包括传递孔，其中所述 第一和第二可移动传递室中的每一者包括对应于所述传递孔的开口部分和用于开启和关 闭所述开口部分的第一阀，且其中所述闸门阀包括用于开启和关闭所述传递孔的第二阀、 对应于所述第一阀的第一闭锁构件、对应于所述第二阀的用于开启和关闭所述传递孔的第 二闭锁构件、以及不直接接触地支撑所述第一和第二闭锁构件以关闭所述传递孔和所述开 口部分的支持构件。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述第一和第二闭锁构件分别包括可在所述闸 门阀的内部空间中旋转的第一和第二挡板，其中所述第二挡板是所述第二阀。
11.根据权利要求9所述的装置，其中所述第一和第二挡板经安置以在所述闸门阀与 所述可移动传递室结合时彼此重叠。
12.根据权利要求9所述的装置，其中所述支持构件包括具有对应于所述第一和第二 挡板的侧壁的支持体。
13.根据权利要求12所述的装置，其中所述支持体的所述侧壁包括多个第一磁铁，且 所述第一和第二挡板面向所述侧壁的后表面包括多个第二磁铁，所述多个第一磁铁具有一与所述多个第二磁铁相反的极性。
14.根据权利要求9所述的装置，其中所述第一和第二传递室中的每一者包括在所述 开口部分面向所述闸门阀的边界处的透镜。
15.根据权利要求14所述的装置，其中所述透镜由所述第一和第二可移动传递室中的每一者弹性支撑。
16.根据权利要求15所述的装置，其中所述透镜通过带有皱纹的连接构件连接到所述 第一和第二可移动传递室。
17.根据权利要求16所述的装置，其中所述闸门阀包括具有两层的第一磁铁，且其中 所述透镜包括第二磁铁，所述第二磁铁对应于所述第一磁铁且与所述第一磁铁具有相同极 性。
18.根据权利要求14所述的装置，其中所述透镜与所述闸门阀之间的间隙部分在所述 闸门阀与所述第一和第二可移动传递室中的一者结合之前和之后被净化。
19.根据权利要求18所述的装置，其中所述间隙部分通过使用所述闭锁构件来净化。
20.一种衬底处理装置，其包含具有可容纳衬底的内部空间的模块，所述模块包括传递孔；自或向所述模块传递所述衬底的传递单元，所述传递室包括对应于所述传递孔的开口 部分和用于开启和关闭所述开口部分的第一阀；闸门阀，其固定在所述模块上且与所述可移动传递室结合，其中所述闸门阀包括用于 开启和关闭所述传递孔的第二阀，对应于所述第一阀的第一闭锁构件，对应于所述第二阀 用于开启和关闭所述传递孔的第二闭锁构件，和不直接接触地支撑所述第一和第二闭锁构 件以关闭所述传递孔和所述开口部分的支持构件，和所述传递单元在移动时在气压上与外 邰隔罔。
21.一种用于传递衬底处理装置中的衬底的方法，所述衬底处理装置包括沿第一方向 安置的多个模块，所述多个模块中的每一者具有可容纳衬底的内部空间，其中所述多个模 块中的每一者包括传递孔；在所述多个模块之间传递所述衬底的传递单元，所述传递单元 包括沿所述第一方向安置的至少一个轨道和沿所述至少一个轨道移动的至少一个可移动 传递室，其中所述至少一个可移动传递室包括对应于所述传递孔的开口部分和用于开启和 关闭所述开口部分的第一阀；和固定在所述多个模块中的每一者上且与所述至少一个可 移动传递室结合的闸门阀，其中所述闸门阀包括用于开启和关闭所述传递孔的第二阀，对 应于所述第一阀的第一闭锁构件，对应于所述第二阀用于开启和关闭所述传递孔的第二闭 锁构件，和不直接接触地支撑所述第一和第二闭锁构件以关闭所述传递孔和所述开口部分 的支持构件，其中所述至少一个可移动传递室在移动时在气压上与外部隔离，所述方法包 括移动所述至少一个可移动传递室，所述可移动传递室容纳沿所述至少一个轨道的所述 衬底；将所述至少一个可移动传递室连接至所述多个模块中的一者而不破坏压力条件；和，将所述衬底从所述至少一个可移动传递室传递至所述多个模块中的一者。
22.一种用于传递衬底处理装置中的衬底的方法，所述衬底处理装置包括沿第一方向安置的多个模块，所述多个模块中的每一者包括容纳衬底的内部空间；和在所述多个模 块之间传递所述衬底的传递单元，所述传递单元包括在水平面上沿所述第一方向安置的第 一和第二轨道和沿所述第一和第二轨道移动的第一和第二可移动传递室，固定在所述多个 模块中的每一者上且与所述第一和第二可移动传递室中的一者结合的间门阀，其中所述第 一和第二可移动传递室在移动时在气压上与外部隔离，其中所述第一可移动传递室在所述 第二可移动传递室下移动，且其中所述第一和第二可移动传递室平行于所述水平面移动， 所述方法包括 移动所述第一和第二可移动传递室中的一者，所述第一和第二可移动传递室容纳沿所 述第一和第二轨道中的一者的所述衬底；将所述第一和第二可移动传递室中的一者连接至所述多个模块中的一者而不破坏压 力条件；和将所述衬底从所述第一和第二可移动传递室中的一者传递至所述多个模块中的一者。
23. 一种用于传递衬底处理装置中的衬底的方法，所述衬底处理装置包括具有容纳 衬底的内部空间的模块，所述模块包括传递孔；自或至所述模块传递所述衬底的传递单元， 所述传递室包括对应于所述传递孔的开口部分和用于开启和关闭所述开口部分的第一阀； 固定在所述模块上且与所述传递室结合的闸门阀，其中所述闸门阀包括用于开启和关闭所 述传递孔的第二阀，对应于所述第一阀的第一闭锁构件，对应于所述第二阀用于开启和关 闭所述传递孔的第二闭锁构件，和不直接接触地支撑所述第一和第二闭锁构件以关闭所述 传递孔和所述开口部分的支持构件，且其中所述传递单元在移动时在气压上与外部隔离， 所述方法包括将容纳所述衬底的所述传递单元连接至所述模块而不破坏压力条件；和将所述衬底从 所述传递单元传递至所述模块。
全文摘要
本发明涉及一种闸门阀和包括其的衬底处理装置。本发明提供一种衬底处理装置，其包含沿一第一方向安置的多个模块，所述多个模块中的每一者具有一可容纳一衬底的内部空间；一在所述多个模块之间传递衬底的传递单元，所述传递单元包括至少一个沿所述第一方向安置的轨道和至少一个沿所述至少一个轨道移动的可移动传递室；和一闸门阀，其固定在所述多个模块中的每一者上且与所述至少一个可移动传递室结合，其中所述至少一个可移动传递室在移动时在气压上与外部隔离。
文档编号H01L21/00GK101866827SQ201010188468
公开日2010年10月20日 申请日期2006年8月23日 优先权日2005年8月26日
发明者克劳斯·赫格勒 申请人:周星工程股份有限公司;阿西斯自动系统股份有限公司