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KR101017148B1 - 챔버를 밀봉하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

챔버를 밀봉하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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KR101017148B1
KR101017148B1 KR1020060105209A KR20060105209A KR101017148B1 KR 101017148 B1 KR101017148 B1 KR 101017148B1 KR 1020060105209 A KR1020060105209 A KR 1020060105209A KR 20060105209 A KR20060105209 A KR 20060105209A KR 101017148 B1 KR101017148 B1 KR 101017148B1
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KR
South Korea
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load lock
chamber
sealing surface
sealing
door
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엠. 화이트 존
쿠리타 시니치
엔. 스터링 윌리엄
타나세 요시아키
Original Assignee
어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

특정 실시예들에서, 밀봉면을 포함하는 적어도 하나의 밀봉면 벽을 갖는 몸체를 포함하는 로드 락 챔버가 제공된다. 상기 밀봉면 벽은 기판을 입력 또는 출력하도록 제공되는 상기 밀봉면에 인접한 개구를 갖는다. 상기 몸체는 다수의 측벽들을 더 포함한다. 상기 로드 락 챔버는 또한 상기 몸체에 결합된 상부를 포함한다. 상기 상부는 상기 상부를 제 1 부분과 제 2 부분으로 분할하는 하나 이상의 개구들을 포함한다. 상기 로드 락 챔버는 상기 상부의 각 개구를 커버하도록 제공되는 하나 이상의 상부 밀봉 부재들을 더 포함한다. 각각의 상부 밀봉 부재는 상기 상부의 제 2 부분에 대한 상기 상부의 제 1 부분의 이동을 흡수한다. 많은 다른 실시예들이 제공된다.
로드 락 챔버, 밀봉, 챔버용 도어

Description

챔버를 밀봉하기 위한 방법 및 장치{METHODS AND APPARATUS FOR SEALING A CHAMBER}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 예시적인 제 1 로드 락 시스템의 측면도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 상기 예시적인 제 1 로드 락 시스템의 제 1 로드 락의 상면도를 나타낸다.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 제 1 로드 락 부분들의 전개도를 나타낸다.
도 3b 및 도 3c는 각각 제 1 로드 락에 대한 예시적인 제 2 하부의 상면도 및 측단면도이다.
도 3d는 도 3b 및 도 3c의 예시적인 제 2 하부의 확대된 측단면도이다.
도 3e는 도 3d의 예시적인 제 2 하부의 선택적 실시예의 확대된 측단면도이다.
도 3f는 도 3b-3e의 하부가 사용되는 예시적인 제 2 로드 락 시스템의 부분적인 측단면도이다.
도 3g는 도 3f의 컴포넌트들의 전개된 부분적인 측단면도이다.
도 3h는 슬롯의 예시적인 실시예를 나타내는 도 3b-3e의 하부의 일부분을 나 타내는 단면의 사시도이다.
도 3i는 도 3h의 슬롯을 진공화시키는데 사용될 수 있는 예시적인 펌핑 채널을 도시하는 도 3b-3e의 하부의 일부분을 단면의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 예시적인 제 2 로드 락 시스템의 측면도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 예시적인 제 1 로드 락 도어의 측면도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 제 2 로드 락 도어의 측면도를 도시한다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
101: 제 1 로드 락 시스템 103-107: 로드 락
108: 몸체 109-111: 밀봉면 벽
115-117: 개구 119-121: 로드 락 도어
125-127: 슬롯 133: 가스킷
본 출원은 2004년 7월 12일자 제출된 미국 가특허출원 시리얼 번호 60/587,114를 우선권으로 청구하며, 2004년 6월 2일자 제출된 가특허출원 60/576,906호는 모든 목적들을 위해 그 전체가 참조로 본 발명에 포함된다.
본 발명은 일반적으로 평판 디스플레이 및/또는 전자 장치 제조에 관한 것으로서, 특히 챔버를 밀봉하기 위한 방법들 및 장치에 관한 것이다.
평판 디스플레이 및/또는 전자 장치 제조 처리량을 증가시키기 위해, 제 1 로드 락(load lock)상에 제 2 로드 락이 적층될 수 있다. 각 로드 락은 로드 락 내부에 진공상태가 형성될 수 있도록 로드 락을 밀봉하기 위한 하나 이상의 로드 락 도어들을 포함할 수 있다. 압력 기울기들(예, 로드 락 외부의 대기압 및/또는 로드 락 내부의 진공 압력들)은 로드 락의 상부 또는 하부가 이동되도록 하고, 이에 따라 로드 락의 하나 이상의 벽들이 이동되도록 할 수 있다. 로드 락 도어를 포함하는 로드 락 벽의 이동은 밀봉 가스킷, 로드 락 벽 및 로드 락 도어 사이의 마찰을 초래할 수 있다. 이러한 마찰은 가스킷이 소모되도록 하고 평판 디스플레이 및/또는 전자 장치 제조시 결함들을 생성하는 입자들을 발생시킬 수 있다.
로드 락들은 밀봉면들을 포함하는 벽들의 압력 유도 운동이 감소되도록 큰 두께의 하나 이상의 벽들, 상부 및/또는 하부로 설계될 수 있다. 그러나, 로드 락의 벽들, 상부 및/또는 하부의 두께 증가는 여분의 물질을 필요로 하므로, 로드 락의 비용 및 무게를 증가시킨다. 더욱이, 하나 이상의 적층 로드 락들의 상부 및/또는 하부의 두께 증가는 로드 락들의 피치를 증가시키고, 적층된 로드 락들 및/또는 적층된 로드 락들로부터 기판들을 전달하는 전달 기구들을 복잡하게 하고 및/또는 그 비용을 증가시킴으로써 적층된 로드 락들을 포함하는 제조 설비의 복잡성 및 비용을 증가시킨다.
따라서, 챔버(예, 로드 락)를 밀봉시키기 위한 개선된 방법들과 장치가 요구 된다.
본 발명의 특정 실시예들에서, 밀봉면을 포함하는 적어도 하나의 밀봉면 벽을 갖는 몸체를 포함하는 로드 락 챔버가 제공된다. 상기 밀봉면 벽은 기판을 입력 또는 출력하도록 제공되는 밀봉면에 인접한 개구를 갖는다. 상기 몸체는 다수의 측벽들을 더 포함한다. 상기 로드 락 챔버는 또한 상기 몸체에 결합된 상부를 포함한다. 상기 상부는 상기 상부를 제 1 부분과 제 2 부분으로 분할하는 하나 이상의 개구들을 포함한다. 상기 로드 락 챔버는 상기 상부의 각 개구를 커버하도록 제공되는 하나 이상의 상부 밀봉 부재들을 더 포함한다. 각각의 상부 밀봉 부재는 상기 상부의 제 2 부분에 대한 상기 상부의 제 1 부분의 이동을 흡수한다.
본 발명의 몇몇 실시예들에서, 제 1 로드 락 챔버를 밀봉하기 위한 방법은, (1) 상부의 중심부 이동에 의해 초래되는 밀봉면 벽의 이동을 감소시키기 위해, 상기 제 1 로드 락 챔버의 상부의 중심부 및 밀봉면 벽 사이의 갭을 규정하는 단계; 및 (2) 플렉서블한 갭 밀봉 부재로 상기 갭을 밀봉하는 단계를 포함한다.
본 발명의 특정 실시예들에서, 로드 락 시스템은 다수의 적층된 로드 락 챔버들을 포함하도록 제공된다. 각각의 로드 락 챔버는 몸체를 포함하며, 상기 몸체는 (1) 밀봉면을 포함하고, 기판을 입력 또는 출력하도록 제공되는 상기 밀봉면에 인접한 개구를 갖는 적어도 하나의 밀봉면 벽; 및 (2) 다수의 측벽들을 갖는다. 또한, 각 로드 락 챔버는, (a) 상기 몸체에 결합된 상부 - 상기 상부는 상기 상부를 제 1 부분과 제 2 부분으로 분할하는 하나 이상의 개구들을 포함함 -; (b) 상기 상부의 각 개구를 커버하도록 제공되는 하나 이상의 상부 밀봉 부재들 - 각 상부 밀봉 부재는 상기 상부의 제 2 부분에 대한 상기 상부의 제 1 부분의 이동을 흡수함 -; (c) 상기 몸체에 결합된 하부 - 상기 하부는 상기 하부를 제 1 부분과 제 2 부분으로 분할하는 하나 이상의 개구들을 포함함 -; 및 (d) 상기 하부의 각 개구를 커버하도록 제공되는 하나 이상의 하부 밀봉 부재들 - 각각의 하부 밀봉 부재는 상기 하부의 제 2 부분에 대한 상기 하부의 제 1 부분의 이동을 흡수함 - 을 포함한다. 많은 다른 실시예들이 제공된다.
본 발명의 다른 특징들 및 실시예들은 이하의 상세한 설명, 첨부된 청구범위 및 도면으로부터 보다 명백해질 것이다.
본 발명은 챔버의 로드 락 챔버 또는 상기 챔버의 상부 또는 하부에 적층되는 인접 로드 락 챔버에서 압력 또는 압력 변화에 의해 야기되는 로드 락 챔버 상부 및/또는 하부의 이동으로 인한 챔버(예, 로드 락) 밀봉면의 이동을 감소시키는 것에 관한 것이다. 더욱이, 본원발명에 따라 개량된 챔버 도어(예, 로드 락 챔버 도어)가 상기 로드 락 챔버의 밀봉면 벽에 결합되어 이동될 수 있다. 이하에서 기술되는 것처럼, 상기 로드 락 챔버의 밀봉면 벽은 로드 락 챔버의 압력 또는 압력 변화 및/또는 인접 로드 락 챔버의 압력 또는 압력 변화로 인해 이동될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 제 1 로드 락 시스템(101)의 측면도를 도시한다. 도 1을 참조로, 예시적인 제 1 로드 락 시스템(101)은 수직으로 적층되는 다수의 로드 락들(103-107)을 포함한다. 예시적인 제 1 로드 락 시스 템은, 제 2 로드 락(105) 아래에 적층되고 제 3 로드 락(107)의 위에 적층되는 제 1 로드 락(103)을 포함한다. 제 1 로드 락(103)은 다수의 밀봉면 벽들(109-111)을 규정하는 몸체(108)를 포함한다. 밀봉면 벽들(109-111)은 스테인레스 강, 알루미늄 등으로 형성될 수 있다. 제 1 로드 락(103)의 밀봉면 벽들(109-111) 중 하나 이상은 평판 디스플레이 및/또는 전자 장치 제조시 기판(예, 유리 기판, 폴리머 기판, 반도체 기판 등)을 입력 및/또는 제거하기 위한 개구(115-117)를 포함한다.
로드 락(103)을 밀봉하기 위해 각각의 밀봉면 벽(109-111)(예, 밀봉면 벽(109-111)의 개구(115-117) 주변의 밀봉면 벽(109-111)의 밀봉면(122))에 로드 락 도어(119-121)가 결합될 수 있다. 로드 락 도어(119-121)는 로드 락(103)의 내부 또는 외부에 있을 수 있다. 예를 들어, 제 1 로드 락(103)은 제 1 밀봉면 벽(109)에 결합되어 제 1 개구(115)를 밀봉하도록 제공되는 외부 도어(119), 및 제 2 밀봉면 벽(111)에 결합되어 제 2 개구(117)를 밀봉하도록 제공되는 내부 도어(121)를 포함한다. 더 크거나 더 작은 개수의 도어들 및/또는 상이한 도어 위치들이 사용될 수 있다. 각각의 로드 락 도어(119-121)는 O-링과 같은 가스킷(123)을 통해 밀봉면 벽(109-111)에 결합될 수 있다.
제 1 로드 락(103)은 밀봉면 벽들(예, 밀봉면 벽들(109-111)의 상부 둘레)에 결합된 상부(113)를 포함한다. 제 1 로드 락(103)의 상부(113)는 제 2 로드 락(105)의 하부로서 작용한다. 도 1에 도시된 상부(113)는 다중-조각 상부이지만, 일체형 상부(예, 판)가 사용될 수 있다. 제 1 로드 락(103)의 상부(113)는 상부(113)의 제 1 부분(129)과 제 2 부분(131)을 규정하는 하나 이상의 슬롯들(125- 127)을 포함한다. 상기 하나 이상의 슬롯들(125-127)은 각각 상부(113)의 개구들을 규정한다(예, 상부(113)의 상면 및 저면의 개구).
제 2 로드 락(105)으로부터 제 1 로드 락(103)을 밀봉시키기 위해, 각각의 슬롯(125-127)에 의해 규정되는 개구들을 커버하도록 가스킷(133)과 같은 플렉서블한 갭 밀봉 부재가 사용될 수 있다. 예를 들어, 이중 가스킷(예, 차동적인) 밀봉재가 사용될 수 있다. 가스킷(133)은 탄성체 또는 금속 벨로우즈(bellows)일 수 있다(다른 가스킷 구성들 및/또는 물질들이 사용될 수도 있음). 추가로, 프레임(135)이 각 가스킷(133)에 결합되어 지지될 수 있다(예, 상부(113)에 각 가스킷을 부착함으로써).
제 1 로드 락(103)은 밀봉면 벽들(109-111)(예, 밀봉면 벽들(109-111)의 하부 둘레)에 결합된 하부(137)를 포함한다. 제 1 로드 락(103)의 하부(137)는 제 3 로드 락(107)의 상부로서 작용한다. 제 1 로드 락(103)의 하부(137)는 구조 및 기능상 제 1 로드 락(103)의 상부(113)와 유사하기 때문에, 여기서 상세히 기술되지 않는다.
유사한 방식으로, 부가적인 로드 락들이 제 2 로드 락(105)의 위 및/또는 제 3 로드 락(107)의 아래에 적층될 수 있다. 선택적으로, 제 2 로드 락(105)은 적층된 로드 락 시스템(101)의 상부일 수 있으며, 또는 제 3 로드 락(107)은 적층된 로드 락 시스템(101)의 하부일 수 있다. 제 3 로드 락(107)이 적층된 로드 락 시스템(101)의 하부인 실시예들에서, 제 3 로드 락(107)의 하부(139)는 제 1 로드 락(103)의 하부(137)와 유사할 수 있다. 그러나, 제 3 로드 락(107)의 하부(139) 가 제 3 로드 락(107) 아래의 로드 락 도어를 수용할 필요가 없기 때문에, 제 3 로드 락(107)의 하부(139)는 변경될 수 있다. 예를 들어, 하부(139)의 저면은 제 1 로드 락(103)의 하부(137)에 대해 나타낸 절단부(cut-out portion)와 같이, 도어 운동을 수용하는 절단부를 포함할 필요가 없다. 더욱이, 하부(139)의 슬롯들(125, 127)을 밀봉하는데 단일 가스킷 밀봉부가 사용될 수 있다. 유사하게, 제 2 로드 락(105)이 적층된 로드 락 시스템(101)의 상부인 실시예들에서, 제 2 로드 락(105)의 상부(141)는 제 1 로드 락(103)의 상부(113)와 유사할 수 있다. 그러나, 제 2 로드 락(105)의 상부(141)가 제 2 로드 락(105) 위의 로드 락 도어를 수용할 필요가 없기 때문에, 제 2 로드 락(105)의 상부(141)는 변경될 수 있다. 단일 가스킷 밀봉부가 제 2 로드 락(105)의 상부(141)의 슬롯들(125, 127)을 밀봉시키는데 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 제 1 로드 락 시스템의 제 1 로드 락(103)의 상면도를 도시한다. 로드 락 밀봉면 벽들(109-111)의 부분들은 상기 도면에서 제거되었다. 도 2를 참조하면, 로드 락(103)의 상부(113)(예, 제 2 부분(131)의 상면)의 제 2 부분(131)에 프레임(135)이 결합된다. 가스킷(도 2에서 미도시; 도 1의 "133")은 프레임(135) 아래에 있고, 상부(113)의 제 2 부분(131)에서 슬롯(도 2에 미도시; 도 1의 "125")에 의해 규정되는 개구를 밀봉한다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 로드 락(103) 부분들의 전개도를 나타낸다. 도 3a를 참조하면, 로드 락(103)은 다수의 밀봉면 벽들(109-111) 및 측벽들(301-303)을 포함하는 몸체(108)를 포함한다. 제 1 및 제 2 밀봉면 벽들(109- 111)은 밀봉면들(예, 플래퍼(flapper) 도어 밀봉면들)을 포함한다. 일 실시예에서, 로드 락 몸체(108)는 단조(forged) 알루미늄 또는 스테인레스 강 박스이다. 상기 박스의 길이는 약 110인치이고, 상기 박스의 폭은 약 88인치이며, 상기 박스의 높이는 약 10.5인치이다. 또한, 밀봉면 벽들(109-111) 및/또는 상기 박스의 측벽들(301-303)의 두께는 약 2인치이다. 몸체(108)는 다른 물질들로 형성될 수 있다. 그리고, 상이한 로드 락 몸체 구성들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 로드 락 몸체(108)는 더 크거나 더 작은 개수의 측면들을 포함할 수 있으며, 상이한 크기일 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 밀봉면 벽(109)에서 제 1 개구(115)의 폭은 약 82.5인치이고, 제 1 밀봉면 벽(109)에서 제 1 개구(115)의 높이는 약 5.6인치이다. 제 2 밀봉면 벽(111)에서 제 2 개구(117)는 유사한 크기일 수 있다. 다른 치수들도 사용될 수 있다.
제 1 로드 락(103)의 하부(137)는 일체형 조립체일 수 있다. 예를 들어, 도 3a의 실시예에서, 하부(137)는 기계가공된 스텝(step)(미도시)을 포함하는 알루미늄 분리판이다. 스테인레스 강 등과 같이 알루미늄과 유사한 다른 물질들이 하부(137)로 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 하부(137)의 길이는 약 110인치이고, 하부(137)의 폭은 약 88인치이며, 하부(137)의 두께는 약 2인치이다. 따라서, 제 1 로드 락(103)의 하부(137)는 제 1 로드 락(103)의 압력과 제 3 로드 락(107)(도 1)의 압력으로 인한 이동에 감응할 수 있다. 제 1 로드 락(103)의 하부(137)는 상이한 크기일 수 있다.
제 1 로드 락(103)의 하부(137)는 하부(137)의 제 1 부분(129)(예, 가장자리 영역) 및 제 2 부분(131)(예, 중심 영역)을 규정하도록 위치되는 2개의 슬롯들(125, 127)을 포함한다. 예를 들어, 각각의 슬롯(125, 127)은 약 82인치 길이와 약 0.5인치 폭의 타원형일 수 있다. 또한, 슬롯들(125, 127)은 약 4인치 폭의 가장자리 영역을 규정한다(각 슬롯(125, 127)의 중심에 대해). 상기 슬롯들은 상이한 형상, 크기 및/또는 위치를 가질 수 있다. 더욱이, 더 크거나 더 작은 개수의 슬롯들이 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이 하나 이상의 가스킷들(133)이 각각의 슬롯들(125, 127)을 밀봉시키는데 사용될 수 있다. 따라서, 각 가스킷(133)은 가스킷(133)이 결합된 슬롯(125, 127)에 의해 규정되는 개구를 밀봉시키도록 하는 크기이다. 도 3a에 도시되지 않지만, 제 1 로드 락(103)의 상부(113)는 제 1 로드 락(103)의 하부(137)와 유사할 수 있다.
도 3b 및 도 3c는 각각 제 1 로드 락(103)에 대한 예시적인 제 2 하부(137')의 상면도 및 측단면도이다. 하부(137')는 스테인레스 강 프레임(305)과 알루미늄 삽입부(307)(도 3c)를 포함하는 다중-조각 조립체이다. 프레임(305) 및/또는 삽입부(307)에 대해 다른 물질들이 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 하부(137')의 길이는 약 110인치, 하부(137')의 폭은 약 88인치, 하부(137')의 프레임(305)의 두께는 약 2인치이다. 따라서, 제 1 로드 락(103)의 하부(137')는 제 1 로드 락(103)의 압력 및 제 3 로드 락(107)(도 1)의 압력으로 인한 이동에 감응할 수 있다. 제 1 로드 락9103)의 하부(137')는 상이한 크기일 수 있다.
도 3d는 예시적인 제 2 하부(137')의 확대된 측단면도이다. 도 3d에 나타낸 바와 같이, 예시적인 일 실시예에서, 스테인레스 강 프레임(305)은 약 3.7 내지 약 5.5 인치의 폭(WI)을 갖고(도 3f를 참조로 이하에서 기술되는 것처럼 스테인레스 강 프레임(305)이 로드 락 시스템의 상부 또는 하부의 "중심"인지 "외부"인지에 따라), 약 2인치의 제 1 두께(T1) 및 약 4인치의 제 2 두께(T2)를 가지며, 알루미늄 삽입부(307)를 수용하도록 형성되는 계단부(309)를 갖는다. 계단부(309)는 약 1.8인치의 폭(W2)과 약 0.2인치의 높이(H1)를 갖는다. 알루미늄 삽입부(307)는 스테인레스 강 프레임(305)의 계단부(309)에 놓이는 삽입부(307)의 플랜지(311)에 의해 지지되는 프레임(305)내에 안착되는 크기일 수 있다. 일 실시예에서, 삽입부(307)의 플랜지(311)의 두께는 약 1.1인치 내지 2.4인치일 수 있으며, 삽입부(307)의 총 두께는 약 4.5인치일 수 있다. 프레임(305) 및/또는 삽입부(307)에 대한 다른 크기들도 사용될 수 있다.
도 3e는 예시적인 제 2 하부(137')의 선택적 실시예의 확대된 측단면도로서, 도 3d와 유사하지만, 프레임(305)의 두께(T)는 균일하다(다른 치수들이 사용될 수 있지만, 예를 들어 일 실시예에서 약 2인치). 도 3e의 하부(137')의 나머지 치수들은 도 3d의 하부(137')의 치수들과 유사할 수 있다.
도 3f는 예시적인 제 2 하부(137')가 사용되는 제 2 로드 락 시스템(101')의 부분적인 측단면도이다. 몸체(108), 밀봉면 벽들(109-111), 개구들(115-117) 및/또는 각 로드 락(103-107)의 로드 락 도어들(119-121)은 도 3f에 도시되지 않지만, 도 1에서 나타낸 것과 유사할 수 있다(다른 적절한 컴포넌트들이 사용될 수도 있 음).
도 3f의 로드 락 시스템(101)은 도 3b-3e를 참조로 상술된 하부(137')와 유사한 제 1 (중심) 로드 락(103)의 상부(113')를 사용한다. 즉, 상부(113')는 프레임(305)과 삽입부(307)를 포함한다. 제 2 로드 락 챔버(105)의 상부(141')는 제 1 로드 락 챔버(103)의 상부(113')와 유사하고, 제 3 로드 락 챔버(107)의 하부(139')는 제 1 로드 락 챔버(103)의 하부(137')와 유사하다. 도 3e의 하부(137')와 유사한 상부들 및 하부들이 사용될 수 있다는 것을 유의한다.
도 3g는 각각의 상부(113')/하부(137')에 대한 프레임들(305)로부터 분리되는 삽입부들(307)을 나타내는 도 3f의 컴포넌트들의 전개된 부분 측단면도이다. 도 3f 및 도 3g의 실시예에서, 로드 락 시스템(101')의 "중심" 프레임들(305)은 로드 락 시스템(101')으로 더 연장됨으로써, (1) 제 1 (중심) 로드 락(103)의 상부(113')의 삽입부(307)가 제 2 (상부) 로드 락(105)의 상부(141')의 프레임(305)을 관통하도록 하며; (2) 제 1 (중심) 로드 락(103)의 하부(137')의 삽입부(307)가 제 3 (하부) 로드 락(107)의 하부(139')의 프레임(305)을 관통하도록 한다. 본 발명의 일 실시예에서, 로드 락(103)의 상부(113') 및 하부(137')의 삽입부들(307)은 약 88인치×약 73인치이고, 제 2 로드 락(105)의 상부(141')의 삽입부(307)는 약 95인치×약 81인치이며, 제 3 로드 락(107)의 하부(139')의 삽입부(307)는 약 95인치×약 81인치이다. 삽입부들(307)은 약 4.5인치의 총 두께를 갖는다. 다른 크기의 삽입부들이 사용될 수 있다. 삽입부들(307)은 임의의 적절한 밀봉 기구(예, O-링) 및/또는 고정 기구(예, 볼트, 스크류들 등)를 통해 프레임들(305)에 결합될 수 있다. 일 실시예에서, 2개의 하부 삽입부들(307)의 플랜지(311)는 약 1.1인치 두께이고, 2개의 상부 삽입부들(307)의 플랜지(311)는 약 2.4인치 두께를 갖는다(예, 상부 및 하부 삽입부들은 약 4.5인치의 총 두께를 가짐). 하나 이상의 실시예들에서, 상부 및 하부 플랜지들(311)의 두께 차이는 3개의 로드 락들(103-107)의 부피들을 대략적으로 동일하게 할 수 있다. 프레임들(305)은 도 3d 또는 도 3e의 프레임(305)과 유사할 수 있다. 다른 플랜지/삽입부 크기들 및/또는 형상들이 사용될 수 있다.
도 3b-3G를 참조하면, 제 1 로드 락(103)의 하부(137')는 슬롯들(125, 127)이 하부(137')(프레임(305)내에서)의 제 1 부분(129)(예, 가장자리 영역)과 제 2 부분(예, 중심 영역)을 규정하도록 위치되는 2개의 슬롯들(125, 127)을 포함한다. 예를 들어, 각각의 슬롯(125, 127)은 약 82인치 길이와 약 0.5인치 폭의 타원형일 수 있다. 또한, 슬롯들(125, 127)은 각 슬롯(125, 127)의 중심에 대해 약 4인치 폭의 가장자리 영역을 규정한다. 상기 슬롯들은 상이한 형상, 크기 및/또는 위치를 가질 수 있다. 더욱이, 더 크거나 더 작은 개수의 슬롯들이 사용될 수 있다.
도 3h는 슬롯(125)의 예시적인 실시예를 나타내는 로드 락(103)의 하부(137')의 일부를 나타내는 단면의 사시도이다. 슬롯(127)은 유사하게 구성될 수 있다.
슬롯들(125)은 하부(137')의 프레임(305) 영역 내부에 나타낸다. 예시적인 일 실시예에서, 슬롯(125)은 약 0.5인치의 폭(WS)을 갖는다. 상술한 것처럼, 하나 이상의 가스킷들(133a-b)(예, 고무, Dupont, 금속 또는 다른 적절한 물질에서 이용 가능한 Viton®과 같은 플루오르탄성체)이 슬롯(125)을 밀봉시키는데 사용될 수 있다. 가스킷들(133a-b)은 스테인레스 강 또는 유사한 유지판(retaining plate)(313) 또는 적절한 구조물을 통해(예, 볼트, 스크류들 또는 다른 패스너들을 통해) 프레임(305)에 대항하여 유지될 수 있다. 슬롯(125)은 도시된 가스킷들(133a-b) 및/또는 유지판(313)을 수용하는 계단부들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 슬롯(125)내의 계단부들은 가스킷들(133a-b) 및/또는 유지판(313)의 두께와 같은 약 0.1인치의 깊이일 수 있다. 다른 크기들의 계단부, 가스킷 및/또는 유지판이 사용될 수도 있다.
슬롯(125)은 하부(137')내에서 유도되는 압력을 경감하기 위한 반경 피쳐들(315)을 포함할 수 있다(예, 고압 지점들로서 작용하는 뾰족한 가장자리들을 방지함으로써). 일 실시예에서, 다른 치수들이 사용될 수 있지만, 반경 피쳐들(315)은 각각 약 3/8인치의 반경을 가질 수 있다.
도 3h에서 나타낸 것처럼, 캐비티(317)는 슬롯(125)내의 가스킷들(133a-b) 사이에 형성된다. 적어도 하나의 실시예에서, 캐비티(317)는 로드 락 챔버(103)의 사용시 진공화될 수 있다(예, 약 500miliTorr 또는 다른 적절한 압력으로). 도 3i는 슬롯(125)을 진공화시키는데 사용될 수 있는 예시적인 펌핑 채널(319)을 도시하는 하부(137')의 일부를 나타내는 단면의 사시도이다. 다른 펌핑 채널 구성들이 사용될 수도 있다. 도 3i는 또한 슬롯(125)(및/또는 슬롯(127))이 슬롯(125)내의 압력을 경감하기 위한 반경 단부들(321)을 가질 수 있다는 것을 나타낸다. 일 실시예에서, 다른 크기들이 사용될 수 있지만, 반경 단부들(321)은 약 1인치의 직경 을 갖는 키홀-형상을 형성한다.
동작시, 평판 디스플레이 및/또는 전자 장치 제조 동안, 예시적인 로드 락 시스템(101, 101')의 2개 이상의 로드 락들(103-107) 내부 압력은 상이할 수 있다. 예를 들어, 제 1, 제 2 및 제 3 로드 락들(103-107)은 각각 제 1, 제 2 및 제 3 압력을 포함할 수 있다. 인접 로드 락들(103-107) 사이의 압력차(및 부가적으로, 주변 압력)는 하나 이상의 로드 락들(103-107)의 상부 및/또는 하부가 이동되도록 할 수 있다(예, 수직으로 편향). 예를 들어, 제 1 및 제 2 로드 락들(103-105) 사이의 압력차는 제 2 로드 락(105)의 하부로서 작용하는 제 1 로드 락(103)의 하나 이상의 상부(113, 113') 부분들이 하향하게 이동되도록 할 수 있다. 상부(113, 113')의 제 2 부분(131)의 하향 편향은 제 1 부분(129)(예, 가장자리 영역)이 편향(예, 하향하게)되도록 한다. 슬롯들(125, 127)은 상부(113, 113')의 중심 부분이 동일한 압력차를 받는 종래의 상부 위로 이동되도록 할 수 있고(예, 하향하게 또는 상향하게), 상부(113, 113')의 가장자리 영역이 동일한 압력차를 받는 종래의 상부 아래로 이동되도록 할 수 있다. 이러한 방식으로, 제 1 로드 락(103)의 상부(113, 113')는 제 1 로드 락(103)의 상부(113, 113')의 제 2 (중심) 부분(131)의 이동에 의해 야기되는 제 1 (가장자리) 부분(129)의 이동을 감소시도록 제공된다.
또한, 제 1 로드 락 챔버(103)의 상부(113, 113')의 제 1 부분(129)에 인접한 로드 락 밀봉면 벽(109, 111)(도 1)의 이동은 감소된다. 보다 구체적으로, 상부(113, 113')의 가장자리 영역(129)의 이동(예, 상향 또는 하향)은 상부(113, 113')의 제 1 부분(129)에 인접한 로드 락 밀봉면 벽(109, 111)이 이동(예, 상향 또는 하향)되도록 한다. 그러나, 제 1 로드 락 챔버(103)의 상부(113, 113')의 제 1 부분(129)의 이동을 감소시킴으로써, 제 1 로드 락 챔버(103)의 상부(113, 113')의 제 1 부분(129)에 인접한 로드 락 밀봉면 벽(109, 111)의 이동은 감소된다. 마찬가지로, 제 1 로드 락(103)의 상부(113, 113')의 제 1 부분(129)의 이동에 의해 야기되는 로드 락 밀봉면(122)의 이동도 감소된다. 결과적으로, 가스킷들(123), 로드 락 밀봉면 벽들(109-111) 및 로드 락 밀봉면 벽(109-111)에 결합된 로드 락 도어들(119-121) 사이의 마찰은 감소된다. 이러한 방식으로, 입자 생성 및 이와 연관된 임의의 기판 결함들로서 가스킷들(123) 및/또는 다른 접촉면들의 마모는 감소된다.
본 발명의 사용을 통해, 로드 락(103)(및 로드 락들(105-107))의 밀봉면(122)은 로드 락(103)과 인접 로드 락들(105-107) 사이의 압력차(예, 로드 락 시스템(101, 101')에서 하나 이상의 로드 락들(103-107)의 압력 변동으로 발생됨)에 의해 야기되는 로드 락(103)의 다른 부분들(예, 상부(113, 113')의 중심 부분)의 이동들로부터 분리될 수 있다. 더 얇은 벽 두께들이 사용됨으로써, 로드 락 시스템 비용 및/또는 복잡성을 감소시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 제 3 로드 락 시스템(401)의 측면도를 도시한다. 도 4의 예시적인 제 3 로드 락 시스템(401)은 도 1의 예시적인 제 1 로드 락 시스템(101)과 유사하다. 그러나, 예시적인 제 3 로드 락 시스템의 로드 락들의 상부 및/또는 하부는 예시적인 제 1 로드 락 시스템과 상이하다. 도 4를 참조하면, 예시적인 제 3 로드 락 시스템(401)의 제 1 로드 락 챔버(405)의 상부(403)는 제 1 로드 락 챔버(405)의 상부(403)의 중심 부분(408)과 밀봉면 벽(409)(예, 밀봉면 벽(409)의 상부) 사이에 갭(407)을 규정하도록 제공된다. 본 발명의 일 실시예에서, 갭(407)은 약 1/4인치 폭일 수 있고, 밀봉면 벽(409)에 인접한 상부(403)의 제 1 부분은 적어도 약 1인치 두께이며, 상부(403)의 제 2 부분(예, 중심 부분)은 약 4-5인치 두께이다(상부(403) 및/또는 갭(407)은 상이한 크기 및/또는 형상을 가질 수 있음).
제 1 로드 락 챔버(405)의 상부(403)는 제 2 로드 락 챔버(410)의 하부로서 작용할 수 있다. 이러한 실시예들에서, 전술한 것과 유사한 방식으로, 제 1 로드 락 챔버(405)의 상부(403)는 제 2 로드 락 챔버(410)의 상부(403) 및 밀봉면 벽(411)(예, 밀봉면 벽(411)의 저면) 사이에 갭(407)을 규정하도록 제공된다. 선택적으로, 제 1 로드 락 챔버(405)의 상부(403)는 제 2 로드 락 챔버(410)가 없는 경우 예시적인 제 3 로드 락 시스템(401)의 상부로서 작용할 수 있다.
상부(403)는 가스킷과 같은 플렉서블한 갭 밀봉 부재(412)를 통해 밀봉면 벽(409, 411)에 결합된다. 보다 구체적으로, 플렉서블한 갭 밀봉 부재(412)는 상부(403)와 밀봉면 벽(409, 411) 사이에 규정되는 갭들(407)을 밀봉한다. 플렉서블한 갭 밀봉 부재(412)는 상부(403)의 이동에 의해 야기되는 밀봉면 벽들(409, 411)의 이동을 감소시키는데 사용된다. 결과적으로, 로드 락 밀봉면(409, 411) 및 로드 락 도어(425, 427) 사이에 결합되는 가스킷(423) 사이의 마찰은 감소된다.
유사하게, 예시적인 제 3 로드 락 시스템(401)의 제 1 로드 락 챔버(405)의 하부(413)는 제 1 로드 락 챔버(405)의 하부(413) 및 밀봉면 벽(409)(예, 밀봉면 벽(409)의 하부) 사이에 갭을 규정하도록 제공된다. 제 1 로드 락 챔버(405)의 하부(413)는 제 3 로드 락 챔버(415)의 상부로서 작용할 수 있다. 이러한 실시예들에서, 전술한 것과 유사한 방식으로, 제 1 로드 락 챔버(405)의 하부(413)는 제 3 로드 락 챔버(415)의 하부(413) 및 밀봉면 벽(417)(예, 밀봉면 벽(417)의 상부) 사이에 갭(407)을 규정하도록 제공된다. 선택적으로, 제 1 로드 락 챔버(405)의 하부(413)는 제 3 로드 락 챔버(415)가 없는 경우 예시적인 제 3 로드 락 시스템(401)의 하부로서 작용할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 제 1 로드 락 도어(501)의 측면도를 나타낸다. 예시적인 제 1 로드 락 도어(501)는 평판 디스플레이 및/또는 전자 장치 제조시 로드 락 챔버를 밀봉시킬 수 있다. 도 5를 참조하면, 예시적인 제 1 로드 락 도어(501)는 상부(506) 및 하부(507)를 포함하는 로드 락(505)의 밀봉면 벽(503)에 결합될 수 있다. 보다 구체적으로, 예시적인 제 1 로드 락 도어(501)는 밀봉면 벽(503)의 개구(509) 주변의 밀봉면(508)에 결합될 수 있다.
로드 락 도어(501)는 프레임(513)(예, 알루미늄 또는 스테인레스 강 프레임과 같은 플렉서블한 클램프 프레임)을 통해 벨로우즈(511)(예, 벨로우즈/바스켓)의 제 1 측면(예, 외면)에 결합되는 제 1 보강재(stiffener)(510)를 포함한다. 제 2 보강재(515)는 벨로우즈(511)의 제 2 측면(예, 내면)에 결합된다. 제 1 보강재(510)는 하나 이상의 볼트(517) 또는 유사한 체결 수단을 통해 제 2 보강재(515)에 결합될 수 있다. 제 1 및 제 2 보강재(510, 515)는 벨로우즈(511)의 이동을 제한하므로, 예시적인 제 1 도어(501)에 강성도를 제공한다. 제 1 및 제 2 보강 재(510, 515)는 알루미늄, 스테인레스 강 등으로 형성될 수 있다. 제 2 보강재(515)는 벨로우즈(511)의 제 2 측면과 결합되도록 제공된다.
벨로우즈(511)는 로드 락(505)에 플렉서블한 진공 밀봉을 제공하도록 제공된다. 벨로우즈(511)는 하나 이상의 곡선부들(R1)을 포함할 수 있다. 벨로우즈(511)는 스테인레스 강 등과 같은 탄성체 또는 플렉서블한 금속, 또는 다른 물질들로 형성될 수 있다.
플렉서블한 밀봉 부재(523)는 벨로우즈(511)의 제 2 측면에 결합된다. 보다 구체적으로, 플렉서블한 밀봉 부재(523)의 제 1 측면은 벨로우즈(511)의 둘레에 결합하도록 제공되고, 이에 따른 크기를 갖는다. 플렉서블한 밀봉 부재(523)의 제 2 측면은 예를 들어, O-링과 같은 가스킷(525)을 통해 밀봉면 벽(503)(예, 밀봉면 벽(503)의 밀봉면(508)에서)으로 밀봉부를 형성 및 결합하도록 제공된다. 플렉서블한 밀봉 부재(523)는 알루미늄 또는 다른 적절한 물질로 형성될 수 있다. 플렉서블한 밀봉 부재(523)는 하나 이상의 볼트들(527) 또는 유사한 체결 수단을 통해 프레임(513)에 결합될 수 있다. 추가로, 예시적인 제 1 도어(501)는 예시적인 제 1 도어(501)가 로드 락(505)에 대해 피봇할 수 있도록 하는 샤프트(529)를 통해 로드 락(505)에 결합된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 제 2 로드 락 도어의 측면도를 도시한다. 도 6을 참조하면, 예시적인 제 2 로드 락 도어(601)는 예시적인 제 1 로드 락 도어(501)와 유사하다. 그러나, 예시적인 제 2 로드 락 도어(601)에 사용되는 보강재들의 개수와 형상은 상이하다. 또한, 예시적인 제 2 로드 락 도 어(601)에 의해 사용되는 벨로우즈(603)의 형상은 상이하다. 예를 들어, 벨로우즈(603)의 가장자리들(609)은 곡선부들(R2)을 포함한다.
예시적인 제 2 로드 락 도어(601)는 벨로우즈(603)의 제 1 측면에 결합되는 보강재(605)를 포함한다. 보강재(605)는 벨로우즈(603)와 결합되도록 제공된다. 보다 구체적으로, 벨로우즈(603)와 인접하는 보강재(605)의 가장자리들은 라운드된다. 다른 체결 기구들이 사용될 수도 있지만, 볼트(611) 및 대응하는 너트(613)가 보강재(605)를 벨로우즈(603)에 결합시키는데 사용될 수 있다. 제 2 도어(601)의 나머지 컴포넌트들은 제 1 도어(501)와 유사할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 로드 락 도어의 동작은 예시적인 제 1 로드 락 도어(501)를 도시하는 도 5를 참조로 기술된다. 예시적인 제 2 로드 락 도어(601)는 유사한 방식으로 동작한다.
주변 압력과 같은 밀봉력은 예시적인 제 1 로드 락 도어(501)에 적용될 수 있다. 로드 락(505)의 상부(506)의 이동에 의해 야기되는 로드 락 도어(501)의 이동 방향에 대한 각도일 수 있는 밀봉력은 로드 락 밀봉면 벽(503)에 대항하여 로드 락 도어(501)를 편향시킨다. 본 발명에 따라, 로드 락(505)의 상부(506)가 이동하면, 플렉서블한 밀봉 부재(523)는 상부(506)의 로드 락 밀봉면 벽(503)과 함께 이동한다. 결과적으로, 로드 락 밀봉면 벽(503), 및 가스킷(525) 및/또는 다른 접촉면들 사이의 마찰은 감소된다. 따라서, 가스킷(525) 및/또는 다른 접촉면들의 마모가 감소된다.
예시적인 제 1 로드 락 도어(501)는 적층된 로드 락 시스템의 로드 락(505) 에 포함 및/또는 결합될 수 있다. 예를 들어, 로드 락(505)은 상부 로드 락(미도시) 아래 및 하부 로드 락(미도시) 위에 적층될 수 있다. 로드 락(505)의 상부(506)는 상부 로드 락에 대한 하부으로서 작용할 수 있다. 로드 락(505)의 하부(507)는 하부 로드 락에 대한 상부로서 작용할 수 있다. 평판 디스플레이 및/또는 전자 장치 제조시, 로드 락(505)의 압력들, 상부 로드 락 및 하부 로드 락은 로드 락(505)의 상부(506) 및/또는 하부(507)가 이전에 기술된 것처럼 이동(예, 편향)하도록 할 수 있다. 예를 들어, 둘레(531)와 같은 상부(506)의 일부는 로드 락들 내부의 상이한 압력들로 인해 이동될 수 있다.
또한, 상부(506)의 둘레(531)의 이동은 로드 락 밀봉면 벽(503)이 이동(예, 상향 또는 하향)하도록 한다. 결과적으로, 밀봉면 벽(503)의 밀봉면(508)은 이동된다.
본 발명의 사용을 통해, 로드 락 도어(501)(예, 로드 락 도어의 밀봉 피쳐들)의 하나 이상의 부분들은 평판 디스플레이 및/또는 전자 장치 제조시 로드 락 밀봉면 벽(503)과 연계하여 이동된다. 상기 로드 락 도어는 로드 락 챔버를 밀봉하기에 충분히 견고한 동시에, 상기 로드 락 밀봉면 벽과 함께 이동하기에 충분히 플렉서블하다.
전술한 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시예들만을 개시한다. 본 발명의 범주내에 속하는 상기 개시된 장치 및 방법들의 변형들은 통상의 당업자에게 명백할 것이다. 하나 이상의 상기 방법들 및 장치들이 로드 락 챔버에 대해 기술되지만, 다른 실시예들에서 본 발명의 방법들 및 장치들은 평판 디스플레이 및/또는 전자 장치 제조시 사용되는 다른 형태들의 챔버들에 의해 사용될 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 실시예에서 제공되는 방법은, (1) 본 발명에 기술되는 진보적인 로드 락 챔버들 중 하나를 제공하는 단계; (2) 상기 로드 락 챔버내에 기판을 저장하는 단계; (3) 상기 로드 락 챔버에서 처리 챔버로 기판을 전달하는 단계; 및 (4) 상기 처리 챔버내에서 기판을 처리하는 단계(예, 기판상에서 평판 디스플레이 및/또는 전자 장치 제조 프로세스를 수행함으로써)를 포함한다. 예를 들어, 상기 로드 락 챔버는 전달 챔버에 의해 처리 챔버에 결합될 수 있고, 상기 기판은 상기 전달 챔버와 함께 배치되는 진공 로봇을 통해 상기 로드 락 챔버와 상기 처리 챔버 사이에서 전달될 수 있다. 상기 기판은 상기 처리 챔버내에서 처리 이후 상기 로드 락 챔버로 복귀될 수 있다.
따라서, 본 발명은 그 예시적인 실시예들과 연계하여 개시되지만, 이하의 청구범위에 의해 정의된 것처럼 다른 실시예들이 본 발명의 사상과 범주내에 속할 수 있음을 이해해야 한다.
따라서, 본원 발명은 챔버(예, 로드 락)를 밀봉시키기 위한 개선된 방법들과 장치를 제공함으로써, 제조 설비의 복잡성 및 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 챔버용 도어로서,
    상기 챔버의 개구를 밀봉하기 위한 벨로우즈;
    상기 벨로우즈의 제 1 측면에 결합된 제 1 보강재;
    상기 벨로우즈의 제 2 측면에 결합되는 밀봉 부재로서, 상기 챔버 개구의 밀봉면 벽에 대해 밀봉하도록 구성되는 밀봉 부재; 및
    상기 챔버 개구를 둘러싸는 밀봉면 벽에 상기 벨로우즈를 결합시키도록 구성되는 프레임;을 포함하는
    챔버용 도어.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 벨로우즈는 탄성체 또는 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는
    챔버용 도어.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 보강재는 알루미늄 또는 스테인레스 강을 포함하는 것을 특징으로 하는
    챔버용 도어.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 벨로우즈의 제 2 측면에 결합된 제 2 보강재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    챔버용 도어.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2 보강재는 알루미늄 또는 스테인레스 강을 포함하는 것을 특징으로 하는
    챔버용 도어.
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