專利名稱：為室門提供浮動密封的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請總的涉及平板顯示器和/或電子器件制造室以及用于密封這些室的門的方法和裝置。
背景技術(shù)：
在許多電子器件制造方法中，真空處理室被廣泛地用于處理各種化學或物理工序。例如，真空處理室被廣泛地用于例如化學汽相沉積或物理汽相沉積的沉積工序；例如對于光致抗蝕劑材料或玻璃上旋轉(zhuǎn)(spin-on-glass)材料的旋轉(zhuǎn)涂敷工序的涂敷工序；以及各種其他制造工序。此外，為了防止受到外部粒子的污染，轉(zhuǎn)移室也可以在真空條件下進行操作。常規(guī)的室室采用門密封，所述門依靠在該門上的O環(huán)或相似的密封元件，其接觸該門開口周圍的室壁上的密封表面。為了防止泄露，門必須在每次關(guān)閉時進行可靠地密封。因此，需要可靠地密封室門的方法和裝置。

發(fā)明內(nèi)容
一個方面，本發(fā)明提供一種包括使密封表面與室的室壁隔離并且在密封表面和室壁之間密封室的方法。
另一方面，本發(fā)明提供一種裝置，其包括傾于偏移的室壁部分，提供密封表面的固定部分，和連接到室壁部分和固定部分的柔性膜盒。
另一方面，本發(fā)明提供一種系統(tǒng)，其包括包括具有開口的室壁的室，配置用于密封開口的門，相鄰于開口并與室壁隔離的密封表面，和密封表面和室壁之間的密封。
另一方面，本發(fā)明提供包括柔性膜盒的可替換部分，所述柔性膜盒包括第一凸緣部分，第二凸緣部分，和連接到第一和第二凸緣部分的柔性部分。
本發(fā)明的其他特征和方面將通過以下示例性實施例的詳細說明，所附權(quán)利要求，和所附附圖而更加充分的明顯。


圖1A是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，利用柔性膜盒的浮動密封的例子中，室開口的截面圖。
圖1B是圖1A的室開口的透視圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，利用模制橡膠膜盒的浮動密封的例子的切割透視圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，浮動密封的一部分的例子的切割分解圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，利用柔性金屬膜盒的浮動密封的例子的截面透視圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，浮動密封的一部分的例子的切割透視圖。
圖6A是圖4的室開口的透視圖。
圖6B是圖6A的被環(huán)繞部分的詳細視圖。
圖6C是沿圖6A的被環(huán)繞部分中的C-C線得到的截面圖。
圖6D是根據(jù)本發(fā)明一些實施例的柔性膜盒的一部分的分解透視圖。
具體實施例方式
本發(fā)明提供一種改進的用于密封室(例如，處理室，轉(zhuǎn)移室，負載鎖定裝置(loadlock)等)和其他需要不透氣密封的器件的方法和裝置。通過提供固定的浮動密封表面，本發(fā)明避免了密封表面相對于門密封元件的移動。這避免了門密封元件的磨蝕和磨損并且防止了污染粒子的產(chǎn)生。因此，通過提供機械隔離的密封表面(例如，環(huán)繞室開口的密封表面)，本發(fā)明確保了室門能夠在關(guān)閉時一直獲得密封，即使當室壁顯著偏移時。在各種實施例中，密封表面相對于室壁“浮動”，從而當室壁由于真空壓力變化或熱膨脹/收縮引起偏移時不會發(fā)生位移。因此，本發(fā)明的方法和裝置可以防止密封表面相對于門密封元件滑動，防止粒子的產(chǎn)生，防止密封元件的磨蝕和磨損，以及提供了確保正確的密封進行的裝置。
本發(fā)明的發(fā)明人注意到由于室與其周圍環(huán)境之間的室壓和溫度不同導致的室壁偏移(例如，從鄰近室和/或室外大氣壓)，O環(huán)或相似密封元件單獨不能夠一直產(chǎn)生好的密封。發(fā)明人進一步觀察到在室壁在壓力下和/或由于熱膨脹偏移引起的偏移時，在常規(guī)室門中用作密封的密封元件受到由于移動密封表面引起的磨蝕。該磨蝕導致污染粒子的產(chǎn)生，密封元件的磨損，和最后的差的密封性能。當室通過不同工序循環(huán)和密封元件進一步由于磨損而退化，上述問題隨著時間的過去而增加。該問題在需要頻繁“抽氣”(降壓)和通風(再加壓)的室例如負載鎖定裝置中負載鎖定裝置尤其嚴重。
進一步，在設計具有共用公共壁的多個室的工具中，例如大的“層疊”室(例如，雙或三負載鎖定裝置)，不同的室可能同時處于不同的壓力下并且室壁的偏移可能從一個室到另一個室累積。這種情況可能導致密封表面相對于門密封元件的顯著移位。
在本發(fā)明的一些實施例中，密封表面可以通過柔性膜盒支撐，所述膜盒允許密封表面在室壁偏移時相對門密封元件保持固定。柔性膜盒也可以密封室壁和密封表面之間的間隙。在一些實施例中，膜盒可以包括連接到密封表面和柔性支座或片的模制橡膠膜盒?？缮炜s支座可以安裝在偏移最小的室壁上或在室內(nèi)(或其外部)的剛性支撐構(gòu)件上，該構(gòu)件不會在室壁偏移時發(fā)生移位。
在可替代或附加實施例中，室壁和密封表面之間間隙的大小可以選擇為容納最大可能的室偏移量。例如，在由Applied Materials，Inc.制造的AKT-25KA模式轉(zhuǎn)移室時，在門開口中心處的室偏移量可以大約為4mm，依照本發(fā)明，容納該偏移的間隙可以大約為8mm。同樣地，膜盒的大小和彈性可以選擇為適應最大可能的室偏移量。
在一些實施例中，只有在室開口(例如，門開口)上方或下方的密封表面可以與室壁偏移相隔離。在這種浮動密封實施例中，室門開口側(cè)的密封表面的任何偏移可能不顯著。圖1A是截面圖，圖1B是局部透視圖，每一個都描述了根據(jù)本發(fā)明的這種浮動密封裝置100的示例性實施例。注意室門102接觸固定的密封表面104，其通過間隙106與室體108相分離。同時注意間隙106通過柔性膜盒110密封。
參考圖1A和1B所示的浮動密封裝置100的具體例子，在一些實施例中，本發(fā)明的單獨特征和組件可以如所述的那樣相對于彼此成比例。在一些實施例中，特征和組件的比例可能非常不同于所述的。例如，在上述AKT-25KA模式轉(zhuǎn)移室中，室門開口112的高度(H)可以大約為127mm，室門開口112(和/或偏移間隙106)的寬度(W)可以大約為1524mm。在這樣的裝置100中，在本發(fā)明的至少一個實施例中，室體108和密封表面104之間的間隙106的尺寸(G)可以大約為8mm；室門開口112和間隙106之間的距離(D)可以大約為25mm。門102附近的室體108的厚度(T)可以大約為50mm以及進一步進入室內(nèi)(例如，以尺寸U)，大約為113mm。
注意兩個間隙106的累積尺寸(例如，2倍尺寸G)可以選擇以便兩個間隙106一起能夠共同地容納室體/壁108偏移的最大可能量。
轉(zhuǎn)到圖2，提供更詳細的根據(jù)本發(fā)明的上述浮動密封裝置100的實施例的切割透視圖。在抽氣和通風期間，連接到柔性支座/片202的密封表面104相對于門封裝元件204保持固定，即使當室壁108偏移時。因此，本發(fā)明防止或減少了密封元件的磨蝕和污染粒子的產(chǎn)生。
轉(zhuǎn)到圖3，提供分解切割局部透視圖，其更詳細地描述了上述實施例100的上部并圖示了可以用于密封柔性支座/片202(密封表面104安裝在其上)和室體108之間的間隙106的模制橡膠膜盒110的例子。注意在所示的例子中，安裝框架304被用于夾緊(或固定)膜盒110的一個凸緣邊緣306和室體108，以及密封表面104用于夾緊(或固定)膜盒110的另一個凸緣邊緣308和柔性支座/片302。當使用上述實施例的AKT-25KA轉(zhuǎn)移室時，柔性膜盒110的柔性部分310(例如，不包括用于夾緊膜盒110與室體108和密封表面104的凸緣部分306，308的部分)可以被定尺寸以便緊密地裝配在室體108和密封表面104/柔性支座/片302之間的間隙106中，因此可以大約為9mm高(包括在膜盒110的長度上滾動的接觸珠(未示出))。該膜盒110的厚度，例如，可以大約為2.3mm。
在一些實施例中，膜盒110可以由任何合適的材料例如碳氟(FKM)橡膠化合物制作?？商娲?，在一些實施例中，其他化合物例如丁基(IIR)，乙丙橡膠(EPDM)，氟硅氧烷(FVMQ)，二氫(CO/ECO)，氯丁橡膠(CR)，腈(NBR)，硅樹脂(VMQ)，苯乙烯丁二烯(SBR)，或類似物可以使用。由橡膠化合物制成的膜盒提供相對低的成本，低維護費，易于更換，和易于制造密封密封表面(和/或柔性支座/片)與室壁間的間隙的裝置。
在一些實施例中，柔性膜盒可以采用薄、柔性卷折的金屬薄片實現(xiàn)?？梢圆捎萌魏魏线m的金屬，例如不銹鋼。由薄折疊金屬制成的柔性膜盒可比橡膠化合物更加耐用和可靠，因此可更適合用于難接近的位置或難于維持的應用例如處理室與轉(zhuǎn)移室之間的密封。當利用上述實施例的橡膠化合物膜盒時，柔性金屬膜盒吸收室壁的任何偏移而不移動密封表面。
本發(fā)明的使用金屬膜盒400的實施例如圖4所示。圖4是切割透視圖，說明了密封表面104安裝至室外的剛性結(jié)構(gòu)402，以當柔性部分404安裝至室壁108并當壁108偏移而偏移時維持固定位置。金屬膜盒400配置在固定的密封表面104和柔性部分404之間以在密封表面104和柔性部分404之間的縫隙或間隙106中實現(xiàn)柔性密封。在一些實施例中，縫隙/間隙的尺寸可以選擇為容納室壁偏移的最大可能預期值。
轉(zhuǎn)到圖5，僅提供了柔性膜盒400，固定的密封表面部分104，和柔性部分404的透視切割圖。注意在圖5中的圖像與圖4的描述旋轉(zhuǎn)了90度。同時注意只有部分104，404的一部分被描述以說明膜盒400。在一些實施例中，完全的柔性浮動密封可以構(gòu)造整個室開口112(圖4)。
轉(zhuǎn)到圖6A至6D，描述了柔性金屬膜盒400例子的詳細結(jié)構(gòu)。圖6A是圖4的室開口112的透視圖。圖6B是圖6A的被環(huán)繞部分604的詳細視圖。圖6C是沿圖6A的被環(huán)繞部分604中C-C線得到的截面圖。圖6D是柔性膜盒400的一部分的分解透視圖。
具體參考圖6A，注意在描述的實施例中，在室開口112上方和下方的密封表面104與室壁108相隔離，但側(cè)602則不是。如上所述，在一些實施例中，室門開口112任一側(cè)602上的偏移可能不顯著。如圖6B和6D所示，內(nèi)角加強條(comer block)606或錐體可以連接(例如，焊接)到金屬608例如不銹鋼的薄折疊片的兩個末端，以形成一個單件柔性金屬膜盒400。這種單件柔性膜盒400的一個例子可以為大約1550mm長，8mm高，12mm深，并由約0.15mm厚的金屬片制成。然后，膜盒400的邊緣610可以焊接到密封表面104和室壁108，如圖6C所示。注意，如圖6C所示，在一些實施例中，槽612可以沿偏移間隙104的任一側(cè)在室壁108中和密封表面104上進行碾磨，以提供適當厚度的邊緣614，616，以焊接柔性金屬膜盒400。在一些實施例中，槽612大約可以為4mm深和2mm寬。
同時注意使用橡膠化合物膜盒時，柔性金屬膜盒400的尺寸和彈性可以選擇為容納室偏移的最大可能量。
盡管本發(fā)明已經(jīng)相當詳盡并特別描述了幾個所述實施例，但并不意味著應當局限于任何這些特性或?qū)嵗蛞恍┨厥鈱嵗?，但是需要通過參考所附權(quán)利要求來分析以考慮到先有技術(shù)來提供這些權(quán)利要求的最寬可能解釋，并因此，有效的包含本發(fā)明打算的范圍。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括將一密封表面與一室的室壁隔離；并且在密封表面和室壁之間將室密封。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述隔離密封表面包括在密封表面和室壁之間于室壁上形成一間隙。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述形成間隙包括形成足夠尺寸的間隙以容納室壁偏移的最大預期量。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述形成間隙包括形成間隙以橫跨沿室開口的主尺寸。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述隔離密封表面包括使密封表面環(huán)繞室開口而隔離。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述環(huán)繞室開口隔離密封表面步驟包括在相鄰于室開口的室壁上形成間隙。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述形成間隙包括在室開口上方形成第一水平間隙和在室開口下方形成第二水平間隙。其中所述第一和第二水平間隙被形成具有足夠的尺寸以容納室壁偏移的最大預期量并橫跨室開口的寬度。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述將室密封包括使用柔性膜盒來密封密封表面和室壁間的間隙。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述將室密封包括使用膜盒來在密封表面和室壁之間將室密封。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述使用膜盒包括使用由模制化合物構(gòu)成的膜盒。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述使用膜盒包括使用柔性金屬膜盒。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述使用柔性金屬膜盒包括使用在室壁預期偏移的方向上具有柔性的金屬膜盒。
13.一種裝置，包括易于偏移的室壁部分；提供密封表面的固定部分；和連接于室壁部分和固定部分的柔性膜盒。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述柔性膜盒是模制化合物并且密封在室壁部分和固定部分之間的間隙。
15.如權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述柔性膜盒是一單片金屬圈，它密封在室壁部分和固定部分之間的間隙。
16.一種系統(tǒng)，包括包括具有開口的室壁的室；配置用于密封開口的門；相鄰于開口并且與室壁相隔離的密封表面；和密封表面和室壁之間的密封。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述密封表面通過在密封表面和室壁之間的室壁上的間隙與室壁隔離。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述間隙具有足夠尺寸以容納室壁偏移的最大預期量。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述間隙沿開口的主尺寸橫跨。
20.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述密封表面環(huán)繞開口延伸。
21.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中所述環(huán)繞開口的密封表面通過在相鄰于開口的室壁上的至少兩個間隙被隔離。
22.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述間隙包括配置在開口上方的第一水平間隙和配置在開口下方的第二水平間隙。其中所述第一和第二水平間隙具有足夠的尺寸以共同容納室壁偏移的最大預期量，并且每個橫跨開口的寬度。
23.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中所述密封包括密封所述第一水平間隙的第一柔性膜盒和密封所述第二水平間隙的第二柔性膜盒。
24.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述密封包括適于在密封表面和室壁之間將室密封的膜盒。
25.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中所述膜盒由模制化合物構(gòu)成。
26.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中所述膜盒包括柔性金屬膜盒。
27.如權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中所述柔性金屬在室壁的預期偏移方向上具有柔性。
28.一種可替換部件，包括柔性膜盒，其包括第一凸緣部分；第二凸緣部分；和連接于第一和第二凸緣部分的柔性部分。
29.如權(quán)利要求28所述的可替換部件，其中所述柔性膜盒由模制化合物構(gòu)成。
30.如權(quán)利要求28所述的可替換部件，其中所述第一凸緣部分適于連接于易于偏移的室壁，所述第二凸緣部分適于連接于隔離的密封表面。
31.如權(quán)利要求30所述的可替換部件，其中所述柔性部分適于容納室壁偏移的最大預期量。
32.如權(quán)利要求28所述的可替換部件，其中所述柔性膜盒由柔性金屬圈構(gòu)成。
33.如權(quán)利要求32所述的可替換部件，其中所述柔性膜盒進一步包括連接于柔性部分的每個末端的內(nèi)角加強條。
34.如權(quán)利要求32所述的可替換部件，其中所述第一和第二凸緣部分是柔性部分的一體部分。
35.如權(quán)利要求34所述的可替換部件，其中所述第一凸緣部分適于被焊接到形成在室壁中的邊緣，第二凸緣部分適于被焊接到形成在隔離的密封表面上的邊緣。
全文摘要
本發(fā)明提供一種方法，它包括使密封表面與室的室壁隔離，并且在密封表面和室壁之間將室密封。本發(fā)明還提供一種裝置，其包括易于偏移撓曲的室壁部分，提供密封表面的固定部分，和連接到室壁部分和固定部分的柔性膜盒。本發(fā)明還提供一種系統(tǒng)，其包括室，該室包括具有開口的室壁；配置用于密封開口的門；相鄰于開口并與室壁隔離的密封表面；密封表面和室壁之間的密封。
文檔編號C23C16/54GK1789485SQ20051010673
公開日2006年6月21日 申請日期2005年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月2日
發(fā)明者B·C·梁, D·E·博克斯特瑞瑟, S·庫利塔 申請人:應用材料股份有限公司