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CN111279107A - 用于真空密封的锁定阀、真空腔室和真空处理系统 - Google Patents

用于真空密封的锁定阀、真空腔室和真空处理系统 Download PDF

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CN111279107A
CN111279107A CN201780096319.0A CN201780096319A CN111279107A CN 111279107 A CN111279107 A CN 111279107A CN 201780096319 A CN201780096319 A CN 201780096319A CN 111279107 A CN111279107 A CN 111279107A
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sealing
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valve
vacuum
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Application number
CN201780096319.0A
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拉尔夫·林登贝格
马丁·凯梅尔
布里希·拉贾
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Original Assignee
Applied Materials Inc
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Abstract

描述了用于真空密封的锁定阀(100)。所述锁定阀(100)包括：基部结构(110)，所述基部结构具有阀开口(111)；闸板(140)，所述闸板用于关闭所述阀开口(111)；以及密封件(160)。所述密封件包括：密封基部(161)，所述密封基部连接到所述基部结构(110)；以及密封顶部(162)，所述密封顶部用于提供与所述闸板(140)的密封接触。所述密封基部(161)具有比所述密封顶部(162)高的刚度。

Description

用于真空密封的锁定阀、真空腔室和真空处理系统
技术领域
本公开内容的实施方式涉及用于真空密封的锁定阀。特别地，本公开内容涉及用于真空处理系统的真空腔室的真空密封的锁定阀。此外，本公开内容涉及用于将基板从大气条件传送到真空条件的具有锁定阀的真空腔室。另外地，本公开内容涉及用于处理基板的真空处理系统，特别是用于处理大面积基板的直列(inline)真空处理系统。
背景技术
通常例如在5*10-4hPa至0.5hPa的范围内的压力下在高真空条件下在真空处理系统或真空涂覆设备中涂覆基板。为了提高设备生产率和避免必需要为每个基板而抽空整个设施并尤其是高真空区段的情况，针对基板使用了装载锁定件和卸载锁定件(或入口腔室和出口腔室)。
为了提高材料通量速率和提高在现代直列涂覆设备中的生产率，使用了单独的装载锁定腔室和卸载锁定腔室。一种简单的所谓的3腔室式涂覆单元由装载锁定件、顺序的真空涂覆区段(一个或多个工艺腔室)和卸载锁定件组成，在该装载锁定件中，基板从大气压力被泵吸到例如在p＝l*10-3hPa至p＝1.0hPa之间的适当的过渡压力，在该卸载锁定件中，通过通气将所述基板再次调整到大气压力水平。在一些系统中，装载锁定件和卸载锁定件由同一装载锁定腔室提供。
装载锁定腔室和卸载锁定腔室的任务是将充足且足够低的过渡压力抽空到工艺范围，以及再尽可能快地通气到大气压力。在将基板从装载锁定腔室卸载之后，再次抽空装载锁定腔室。
同时，在过去几年中，越来越希望在真空工艺期间有较少的污染。例如，当生产显示器时，对颗粒污染的接受度已经降低，并且品质标准，同时也是客户所期望的品质标准，已经提高。例如，可能因由在真空腔室排空期间的压力变化导致的作用在锁定阀部件上的机械应力而发生污染。
因此，对提供可用来克服本领域的至少一些问题的改进的用于真空密封的锁定阀、真空腔室和真空处理系统存在持续需求。
发明内容
鉴于上述，提供了一种根据独立权利要求的用于真空密封的锁定阀、具有用于真空密封的至少一个锁定阀的真空腔室、以及用于处理基板的真空处理系统。
根据本公开内容的一方面，提供了一种用于真空密封的锁定阀。所述锁定阀包括：基部结构，所述基部结构具有阀开口；闸板，所述闸板用于关闭所述阀开口；以及密封件。所述密封件包括密封基部，所述密封基部连接到所述基部结构。此外，所述密封件包括密封顶部，所述密封顶部用于提供与所述闸板的密封接触。所述密封基部具有比所述密封顶部高的刚度。
根据本公开内容的另一方面，提供了一种用于真空密封的锁定阀。所述锁定阀包括：壳体，所述壳体具有第一孔和第二孔；以及锁定阀嵌体。所述锁定阀嵌体布置在所述壳体中。此外，所述锁定阀嵌体包括基部结构，所述基部结构具有阀开口。所述阀开口被配置为用于传送大面积基板通过所述阀开口。另外地，所述锁定阀嵌体包括闸板，所述闸板用于关闭所述阀开口。此外，所述锁定阀嵌体包括密封件，所述密封件设于所述阀开口周围。所述密封件包括密封基部，所述密封基部连接到所述基部结构。此外，所述密封件包括密封顶部，所述密封顶部用于提供与所述闸板的密封接触。所述密封基部具有比所述密封顶部高的刚度。
根据本公开内容的另一方面，提供了一种真空腔室，所述真空腔室具有至少一个锁定阀，所述至少一个锁定阀用于真空密封。所述至少一个锁定阀包括：基部结构，所述基部结构具有阀开口；闸板，所述闸板用于关闭所述阀开口；以及密封件。所述密封件包括密封基部，所述密封基部连接到所述基部结构。此外，所述密封件包括密封顶部，所述密封顶部用于提供与所述闸板的密封接触。所述密封基部具有比所述密封顶部高的刚度。
根据本公开内容的另一方面，提供了一种用于处理基板的真空处理系统。所述真空处理系统包括真空处理腔室，所述真空处理腔室适于处理所述基板。此外，所述真空处理系统包括至少一个装载锁定腔室，所述至少一个装载锁定腔室被配置为用于将所述基板从大气条件传送到真空条件。所述装载锁定腔室包括至少一个锁定阀，所述至少一个锁定阀用于真空密封。所述至少一个锁定阀包括：基部结构，所述基部结构具有阀开口；闸板，所述闸板用于关闭所述阀开口；以及密封件。所述密封件包括密封基部，所述密封基部连接到所述基部结构。此外，所述密封件包括密封顶部，所述密封顶部用于提供与所述闸板的密封接触。所述密封基部具有比所述密封顶部高的刚度。
本公开内容的另外的方面、优点和特征将从说明书和附图显而易见。
附图说明
为了能够详细地理解本公开内容的上述特征的方式，可以通过参考实施方式来获得以上简要地概述的本公开内容的更特定的描述。附图涉及本公开内容的实施方式并描述如下：
图1是根据本文所描述的实施方式的锁定阀的示意性截面图，该锁定阀被示出为处于关闭状态；
图2是根据本文所描述的实施方式的锁定阀的示意性截面图，该锁定阀被示出为处于打开状态；
图3A至图3F是根据本文所描述的实施方式的用于锁定阀的密封件的各种可能实现方式的示意图；
图4是根据本文所描述的另外实施方式的锁定阀的示意性截面图；
图5是根据本文所描述的实施方式的具有用于真空密封的至少一个锁定阀的真空腔室的示意性截面图；以及
图6是根据本文所描述的实施方式的真空处理系统的示意图。
具体实施方式
现将详细地参考各种实施方式，这些实施方式的一个或多个示例示于图中。每个示例以解释的方式提供，而不意在作为限制。例如，被示出或描述为一个实施方式的部分的特征可以在任何其它实施方式上或结合任何其它实施方式使用，以产生又进一步实施方式。本公开内容旨在包括这样的修改和变化。
在附图的以下描述中，相同的附图标记表示相同或类似的部件。在本公开内容中，仅描述了关于各别实施方式的差异。除非另有指明，否则一个实施方式中的部分或方面的描述也适用于另一个实施方式中的对应的部分或方面。
在更详细地描述本公开内容的各种实施方式之前，解释关于本文所使用的一些术语和表达的一些方面。
在本公开内容中，“锁定阀”可以被理解为被配置为用于锁定阀开口的阀。特别地，锁定阀可以被理解为被配置为用于提供真空密封(例如，在大气条件与真空条件之间)的阀。例如，可以将锁定阀设于真空腔室的壁中，以提供大气环境和设在真空腔室内部的真空条件的真空密封。换句话说，锁定阀可以被理解为可真空密封阀，其可以被配置为选自由以下项组成的组的阀：闸阀、狭缝阀和狭槽阀。
在本公开内容中，锁定阀的“基部结构”可以被理解为被配置为用于支撑锁定阀的部件或零件的结构。例如，基部结构可以是设在锁定阀的壳体中的锁定阀嵌体。或者，基部结构可以是锁定阀的壳体的部分。特别地，基部结构可以是基本上平坦的元件，例如板状锁定阀嵌体、锁定阀壳体的壁或真空腔室的壁。典型地，基部结构包括阀开口，该阀开口可以由锁定阀打开和关闭。
在本公开内容中，锁定阀的“阀开口”可以被理解为可由锁定阀打开和关闭的开口。因此，阀开口可以是锁定孔。特别地，阀开口或锁定孔可以是设在锁定阀的基部结构中的细长开口或细长孔。例如，阀开口可以是矩形开口。更特定地，阀开口可以具有长度L1，该长度是阀开口的宽度W的至少两倍。典型地，阀开口的尺寸被选择为使得本文所描述的基板可以被传送通过阀开口。
在本公开内容中，“闸板”可以被理解为锁定阀的被配置为用于关闭阀开口的元件。因此，闸板的尺寸被选择为使得阀开口可以由闸板完全地关闭。
在本公开内容中，“密封件”可以被理解为被配置为用于在两个元件之间(例如，如本文所描述，在基部结构与闸板之间)提供密封界面的密封元件。特别地，本文所描述的密封件可以被配置为用于提供真空密封。更特定地，本文所描述的密封件可以被理解为被配置为用于提供本文所描述的阀开口或阀孔的气密密封的密封件。典型地，本文所描述的密封件包括密封基部和密封顶部。“密封基部”可以被理解为密封件的被连接或附接到本文所描述的基部结构的部分。特别地，密封基部可以连接或附接到基部结构，使得密封基部固定到基部结构。更特定地，密封基部可以连接或附接到基部结构，使得密封基部不能相对于基部结构移动。“密封顶部”可以被理解为密封件的被配置为当闸板关闭本文所描述的阀开口时与闸板形成密封接触(例如，经由参考图3A示例性地描述的密封接触元件)的部分。特别地，密封顶部可以连接到密封基部。
示例性地参考图1，描述了根据本公开内容的用于真空密封的锁定阀100。根据可与本文所描述的其他实施方式相结合的实施方式，锁定阀100包括具有阀开口111的基部结构110、用于关闭阀开口111的闸板140、以及密封件160。密封件包括密封基部161，该密封基部连接到基部结构110。此外，密封件包括密封顶部162，该密封顶部用于提供与闸板140的密封接触。密封基部161具有比密封顶部162高的刚度。特别地，密封基部161可以被配置为提供比密封顶部162高的刚度。换句话说，密封基部161的刚度kbase可以比密封顶部162的刚度ktop高，即kbase＞ktop。
因此，本公开内容的实施方式有益地提供一种锁定阀，用该锁定阀能够大幅地减少或甚至消除密封件的磨损。因此，本公开内容的实施方式具有以下优点：可以大幅地减少或甚至消除因密封件的磨损而造成的颗粒产生。特别地，将密封件提供为其密封基部具有比密封顶部高的刚度有益地提供在密封基部处为支撑性且在密封顶部处为柔性的密封件。因此，本文所描述的密封件有益地被配置为使得可以避免金属间接触(例如，在基部结构与闸板之间)，而同时可以大幅地减少或甚至消除在密封顶部与闸板之间的界面处的摩擦。更特定地，提供本文所描述的柔性密封顶部可能是有益的，因为密封顶部可以跟随相邻部分(例如，接触闸板)的相对移动，而不改变在密封件与闸板的密封表面之间的接触面积。
根据可与本文所描述的任何其他实施方式相结合的实施方式，密封基部161的结构和/或材料和/或几何形状可以被选择为使得密封基部161包括比密封顶部162高的刚度。因此，密封顶部162的结构和/或材料和/或几何形状可以被选择为使得密封顶部162包括刚度ktop，该刚度ktop比密封基部161的刚度kbase小。例如，密封基部161可以具有比密封顶部162高的弹性模量。换句话说，密封基部161的弹性模量Ebase可以比密封顶部162的弹性模量Etop高，即Ebase＞Etop。
应注意，刚度k应理解为由主体提供的抵抗变形的量度。特别地，刚度被定义为k＝F/δ，其中F是作用在主体上的力，并且δ是由力产生的移位，特别是在力的方向上的移位。
根据可与本文所描述的任何其他实施方式相结合的一些实施方式，密封件160包括刚度梯度。特别地，密封件的材料可以被配置为提供从密封基部161到密封顶部162减小的刚度。例如，密封件160的结构和/或材料组成和/或几何形状可以被选择为使得刚度从密封基部161到密封顶部162逐渐地减小。例如，密封件160可以被配置为具有从密封基部161到密封顶部162减小的弹性模量。
附加地或替代地，密封件160的结构(例如，密封材料的孔隙率)可以从密封基部161到密封顶部162变化，使得密封顶部的刚度ktop比密封基部161的刚度kbase小。例如，密封顶部162的孔隙率可以比密封基部161的孔隙率高。特别地，密封件160的孔隙率可以从密封基部161到密封顶部逐渐地增大。例如，可以通过泡沫结构和/或蜂巢状结构来提供孔隙率。
提供具有包括刚度梯度的密封件的锁定阀具有以下优点：可以大幅地减少或甚至消除因密封件的磨损而造成的颗粒产生。特别地，通过提供本文所描述的包括刚度梯度的密封件，可以获得具有支撑性密封基部和柔性密封顶部的密封件。因此，本文所描述的密封件有益地被配置为使得可以避免金属间接触(例如，基部结构与闸板之间)，而同时可以大幅地减少或甚至消除在密封顶部与闸板之间的界面处的摩擦。
在下文中，示例性地参考图1和图2，描述了根据本公开内容的实施方式的锁定阀100的另外的细节。图1示出了处于关闭状态的锁定阀的示意性截面图，而图2示出了处于打开状态的锁定阀的示意性截面图。特别地，如从图1和图2中可以看出，根据可与本文所描述的任何其他实施方式相结合的实施方式，锁定阀100通常包括用于打开和关闭阀开口111的机构120。用于打开和关闭阀开口的机构120包括翻板机构121和锁定机构122。
特别地，如在图2中示例性地示出的，翻板机构121可以设在阀开口111的第一侧111A上，而锁定机构122可以设在阀开口111的相对的第二侧111B上。如图1和图2中示例性地示出的，翻板机构121和锁定机构122通常连接到基部结构110。翻板机构121通常包括用于关闭阀开口111的闸板140。锁定机构122包括闩锁150，该闩锁用于将闸板140固定在锁定阀的关闭位置，如图1中示例性地示出的。特别地，闩锁150可以设有接合元件151，该接合元件被配置为与形成在闸板140上的至少部分地互补的轮廓143接合，以便将闸板固定在关闭位置。如图2中示例性地示出的，闸板140可以安装到杆轴123。杆轴123可围绕旋转轴线旋转。闩锁150可以安装到锁定轴124，该锁定轴通常可围绕旋转轴线旋转，如图2示例性地示出的。
在本公开内容中，“用于打开和关闭阀开口的机构”可以被理解为被配置为用于打开和关闭阀开口或阀孔的机构。特别地，用于打开和关闭阀开口的机构可以被理解为被配置为用于提供阀开口或阀孔的气密密封的机构。“用于打开和关闭阀开口的机构”在本文中也可以被称为“打开/关闭机构”。
在图1至图5中，示出了包括第一方向101、第二方向102和第三方向103的坐标系。例如，第一方向101可以是x方向，第二方向102可以是y方向，并且第三方向103可以是z方向。特别地，第一方向101可以是水平方向，而第二方向102可以是竖直方向。更特定地，第一方向101可以平行于基部结构110的与密封件160连接的主表面。第三方向103可以垂直于第一方向，即，垂直于基部结构110的与密封件160连接的主表面。
根据可与本文所描述的任何其他实施方式相结合的实施方式，阀开口111是纵向阀开口，其具有在第二方向102上延伸的长度L1和在第一方向101上延伸的宽度W。例如，阀开口的长度L1可以从具有L1＝1.0m的下限、特别是L1＝1.5m的下限、更特别是L1＝2.0m的下限和L1＝2.5m的上限、特别是L1＝3.5m的上限、更特别是L1＝4.0m的上限、更特别是L1＝4.5m的上限的范围中选择。阀开口的宽度W可以从具有W＝5cm的下限、特别是W＝7cm的下限、更特别是W＝9cm的下限和W＝16cm的上限、特别是W＝25cm的上限，更特别是W＝50cm的上限的范围中选择。通常，阀开口的选定宽度在阀开口的选定长度上延伸。
根据可与本文所描述的任何其他实施方式相结合的实施方式，阀开口111被配置为用于将本文所描述的基板，特别是大面积基板传送通过阀开口111。
在本公开内容中，本文所使用的术语“基板”或“大面积基板”应特别地涵盖非柔性基板，例如玻璃板和金属板。然而，本公开内容不限于此，并且术语“基板”还可以涵盖柔性基板，诸如幅材或箔。根据一些实施方式，基板可以由适合于材料沉积的任何材料制成。例如，基板可以由选自由以下材料组成的组的材料制成：玻璃(例如，钙钠玻璃、硼硅酸盐玻璃等)、金属、聚合物、陶瓷、化合物材料、碳纤维材料、云母或可通过沉积工艺涂覆的任何其他材料或材料组合。
根据可与本文所描述的任何其他实施方式相结合的实施方式，本文所描述的“大面积基板”可以具有至少0.01m2、特别是至少0.1m2、以及更特别是至少0.5m2的尺寸。例如，大面积基板或载体可以是第4.5代(其对应于约0.67m2基板(0.73m×0.92m))、第5代(其对应于约1.4m2基板(1.1m×1.3m))、第7.5代(其对应于约4.29m2基板(1.95m×2.2m))、第8.5代(其对应于约5.7m2基板(2.2m×2.5m))、或甚至是第10代(其对应于约8.7m2基板(2.85m×3.05m))。可以类似地实现甚至更高的代(诸如第11代和第12代)以及对应的基板面积。因此，基板可以选自由以下项组成的组：第1代、第2代、第3代、第3.5代、第4代、第4.5代、第5代、第6代、第7代、第7.5代、第8代、第8.5代、第10代、第11代和第12代。特别地，基板可以选自由以下项组成的组：第4.5代、第5代、第7.5代、第8.5代、第10代、第11代和第12代或更大代基板。此外，基板厚度可以是从0.1至1.8mm，特别是约0.9mm或更低，诸如0.7mm或0.5mm。
示例性地参考图3A至图3F，描述了根据本公开内容的锁定阀的密封件的另外的实施方式。
示例性地参考图3A，根据可与本文所描述的任何其他实施方式相结合的一些实施方式，基部结构110包括接收部113。特别地，接收部设在阀开口周围。如图3A中示例性地示出的，通常，密封基部161布置在接收部113中。例如，密封基部161可以压配合到或卡在接收部中。
根据可与本文所描述的任何其他实施方式相结合的一些实施方式，密封件160可以是成整体的一体式元件。或者，密封顶部162可以是连接到密封基部161的单独元件。例如，密封顶部162可以由与密封基部161不同的材料制成。特别地，密封顶部可以包括具有比密封基部低的弹性模量的材料。因此，密封顶部可以是柔性的和可压缩的。通常，密封顶部和/或密封基部由聚合材料制成。
图3A至图3F中的箭头F指示当锁定阀关闭时(即，当闸板处于如图1中示例性地示出的关闭位置时)作用在密封件上的力。因此，箭头F指示当锁定阀关闭时闸板对密封件的压缩力。
图3A至图3F中的箭头A3指示密封件的支撑性特征。特别地，箭头A3指示在第三方向103上提供的密封件的刚度。通常，在第三方向上提供的密封件的刚度由密封基部提供。特别地，在第三方向103上提供的密封件160的刚度被选择为使得避免闸板140与基部结构110的接触。因此，在闸板和基部结构由金属材料制成的情况下，有益地避免了金属间接触，使得可以大幅地减少或甚至消除颗粒产生。
图3A至图3F中的箭头A1指示密封件的柔性特征。特别地，箭头A1指示在第一方向101上提供的密封件的柔性。典型地，在第一方向上提供的密封件的柔性由具有比密封基部低的刚度的密封顶部提供。因此，由于密封件的柔性特征允许密封件的横向移动，故可以大幅地减少或甚至消除在密封件与闸板之间的摩擦。换句话说，密封件被配置为使得与闸板的密封接触跟随闸板相对于基部结构的移动，使得可以大幅地减少或甚至消除在与闸板的密封接触处的摩擦。因此，主要地发生密封件的块体材料变形，而不是摩擦。
根据可与本文所描述的任何其他实施方式相结合的一些实施方式，密封顶部162可以包括密封接触元件164，如图3A示例性地示出的。特别地，密封接触元件164可以具有比密封顶部162低的刚度。例如，与密封顶部162相比，密封接触元件164可以是柔软的。典型地，密封接触元件164是柔性的且可压缩的。更特定地，密封接触元件164的弹性模量可以比密封顶部162的弹性模量低。典型地，当锁定阀关闭时，密封顶部162的密封接触元件164提供与闸板的密封接触。特别地，密封接触元件164可以被配置为当锁定阀关闭时提供与闸板的线接触。提供本文所描述的密封接触元件164可以有益于补偿或均衡真空腔室公差(例如，制造公差、不完美的平坦度等)和/或以相对低的压缩力提供气密密封。
示例性地参考图3B，根据可与本文所描述的任何其他实施方式相结合的一些实施方式，密封件160包括用于将密封件160固定到基部结构110的固定件163。例如，固定件163可以被配置为用于将密封基部161固定到基部结构110。例如，固定件163可以通过固定元件(例如，螺杆、夹具、销或其他固定元件)来固定到基部结构。
因此，与常规的密封件(例如，O形环)相比，提供了单独密封件固定件。特别地，提供用于将密封基部固定到基部结构的单独密封件固定件可能对于减少或甚至消除在密封件与基部结构之间的界面处的摩擦是有益的。因此，可以避免密封基部相对于基部结构的移动。如图3B中示例性地示出的，密封件160可以固定到基部结构110的顶表面。或者，可以通过经由固定件163将密封件固定在接收部113中来将密封件160固定到基部结构110，如图3C示例性地示出。
示例性地参考图3D，根据可与本文所描述的任何其他实施方式相结合的一些实施方式，密封顶部162可以被配置为使得密封顶部162的截面在第三方向103上(即，在朝向密封接触或密封界面的方向上)减小。例如，图3D示出了其中密封顶部162具有滴状形状的实施方式。滴状密封顶部162具有连接到密封基部161的基部和用于提供与闸板的密封接触的尖端。
在图3E中，示出了其中密封基部161和密封顶部162被提供为成整体的一体式元件的示例性实施方式。此外，根据可与本文所描述的任何其他实施方式相结合的一些实施方式，密封接触元件164可以连接到密封顶部162。此外，如图3E中示例性地示出的，在未压缩状态下，即，当锁定阀打开时，可以在固定件163与密封顶部162之间设有间隙166。特别地，间隙166的尺寸可以被选择为使得在压缩时，即，在由闸板施加压缩力时(如箭头F示例性地示出的)，密封顶部可以横向地扩展(例如，在第一方向101上)，特别是使得在压缩时，密封顶部162不会在第一方向101上压抵固定件163。
根据可与本文所描述的任何其他实施方式相结合的一些实施方式，可以在固定件163与密封基部161之间设有另一间隙167。特别地，该另一间隙167的尺寸可以被选择为使得在压缩时，即，在由闸板施加压缩力时(如箭头F示例性地示出的)，密封基部可以横向地扩展(例如，在第一方向101上)，特别是使得在压缩时，密封基部161不会在第一方向101上压抵固定件163。
根据可与本文所描述的任何其他实施方式相结合的一些实施方式，密封件160可以包括嵌入在密封件160中的功能元件165，如图3F中示例性地示出的。特别地，功能元件165可以嵌入在密封基部161中。此外，典型地，功能元件165被配置为用于增强密封基部161的刚度。例如，功能元件165可以选自由以下项组成的组：弹簧、U形金属板材、S形金属板材、V形金属板材或以上项的任何组合。
根据可与本文所描述的任何其他实施方式(图中未明确地示出)相结合的一些实施方式，密封基部包括与密封顶部不同的材料结构。例如，密封顶部的孔隙率可以比密封基部的孔隙率高。因此，通过将密封顶部提供为比密封基部具有较高孔隙率，可以将密封顶部提供成比密封基部更具柔性且更可压缩。
应理解，关于图3A至图3F中所示的各别实施方式描述的密封件的特征可以彼此组合。换句话说，关于图3A至图3F中之一所示的示例性实施方式描述的特征不限于该特定示例性实施方式，而是可以与参考本文所描述的密封件的其他实施方式描述的一个或多个特征组合。
示例性地参考图4，根据可与本文所描述的任何其他实施方式相结合的实施方式，用于真空密封的锁定阀100包括具有第一孔171和第二孔172的壳体170。例如，第一孔171可以设在壳体的第一壁中，而第二孔172可以设在壳体的与壳体的第一壁相对的第二壁中。例如，如图5中示例性地示出的，第二孔172的尺寸可以比第一孔171的尺寸大。此外，锁定阀100可以包括布置在壳体170中的锁定阀嵌体175。例如，锁定阀嵌体175可以附接到壳体的壁的内表面173。锁定阀嵌体175可以包括具有纵向阀开口的基部结构110，该纵向阀开口在第二方向102上具有长度L1。典型地，阀开口111被配置和布置为与设在壳体170中的第一孔171叠合。或者，第一孔171的尺寸可以比阀开口111的尺寸大，而比附接到壳体的壁的内表面的基部结构110的尺寸小。因此，如图4示例性地示出的，第一孔171可以由闸板140关闭以提供气密密封。
另外，锁定阀嵌体可以包括用于打开和关闭阀开口111的机构120。如参考图1和图2示例性地描述的，用于打开和关闭阀开口的机构120包括翻板机构121和锁定机构122。翻板机构121可以设在阀开口111的一侧上，而锁定机构122可以设在阀开口111的相对侧上。翻板机构121和锁定机构122通常连接到基部结构110。
此外，如图4中示例性地示出的，锁定阀包括具有阀开口111的基部结构110、用于关闭阀开口111的闸板140和密封件160。如参考图1至图3F更详细地描述的，密封件包括连接到基部结构的密封基部。此外，密封件包括密封顶部，密封顶部用于提供与闸板的密封接触。密封基部具有比密封顶部高的刚度。
示例性地参考图5，描述了根据本公开内容的实施方式的真空腔室200。真空腔室200包括至少一个锁定阀100。例如，真空腔室可以包括第一锁定阀100A和第二锁定阀100B。更特定地，第一锁定阀100A可以设在真空腔室的壁中，而第二锁定阀100B可以设在真空腔室的相对壁中，如图5示例性地示出的。例如，至少一个锁定阀100可以是根据本文(例如，参考图1至图4)所描述的实施方式的锁定阀。特别地，真空腔室200的至少一个锁定阀100包括具有阀开口111的基部结构110、用于关闭阀开口111的闸板140、以及密封件160。密封件160包括连接到基部结构110的密封基部161。此外，密封件160包括用于提供与闸板140的密封接触的密封顶部162。密封基部161具有比密封顶部162高的刚度。示例性地参考图3A至图3F，描述了可在本文所描述的用于真空腔室200的锁定阀中采用的密封件160的各种实施方式。
在本公开内容中，“真空腔室”可以被理解为在其中提供技术真空的腔室，例如具有小于例如10毫巴的真空压力的技术真空。典型地，本文所描述的真空腔室中的压力可以在10-5毫巴与约10-8毫巴之间，更典型地在10-5毫巴与10-7毫巴之间，并且甚至更典型地在约10-6毫巴与约10-7毫巴之间。根据一些实施方式，真空腔室中的压力可以被认为是真空腔室内的蒸发材料的分压，或总压(当仅存在蒸发材料作为要在真空腔室中沉积的组分时，两者可以大致相同)。在一些实施方式中，真空腔室中的总压可以在约10-4毫巴至约10-7毫巴的范围内，尤其是在真空腔室中存在除蒸发材料之外的第二组分(诸如气体或类似物)的情况下。
因此，应理解，本文所描述的真空腔室可以是可抽空到真空的，并且可以包括相应设备，诸如可连接到真空泵的真空抽吸出口、真空泵吸出口或真空端口。另外，根据本文所描述的实施方式的真空腔室可以具有用于在真空腔室内运输基板和/或将基板运输到另一真空腔室(例如，真空处理腔室)的基板运输系统。在一些实施方式中，真空腔室可以包括用于在真空腔室内运载基板和/或将基板运载通过真空腔室的载体。
例如，真空腔室200可以是装载锁定腔室。“装载锁定腔室”可以被理解为用于真空处理系统的腔室，例如，如参考图6描述的。例如，装载锁定腔室可以提供从大气条件到低压或真空的过渡腔室。例如，根据本文所描述的实施方式的装载锁定腔室可以具有用于接收在大气条件下递送的基板的基板入口和适于连接到真空腔室(诸如，处理腔室或中间腔室)的基板出口。典型地，装载锁定腔室可以在基板入口处和基板出口处具有可真空密封阀。特别地，在基板入口和基板出口处的可真空密封阀可以是根据本文所描述的实施方式的锁定阀。
示例性地参考图6，描述了根据本公开内容的实施方式的用于处理基板的真空处理系统300。特别地，图6示出了真空处理系统的示意性俯视图。如图6中示例性地示出的，真空处理系统300包括适于处理基板的真空处理腔室310。此外，真空处理系统300包括被配置为用于将基板从大气条件传送到真空条件的至少一个装载锁定腔室320。装载锁定腔室包括用于真空密封的至少一个锁定阀100。如参考图1至图4示例性地描述的，至少一个锁定阀100包括具有阀开口111的基部结构110、用于关闭阀开口111的闸板140、以及密封件160。密封件160包括连接到基部结构110的密封基部161。此外，密封件160包括用于提供与闸板140的密封接触的密封顶部162。密封基部161具有比密封顶部162高的刚度。示例性地参考图3A至图3F，描述了可在本文所描述的用于真空处理系统300的锁定阀中采用的密封件160的各种实施方式。因此，在真空处理系统中采用的至少一个锁定阀100可以是参考图1至图4描述的锁定阀100。
因此，有益地，可以提供真空处理系统，在该真空处理系统中，可以大幅地减少或甚至消除因密封件的磨损而造成的颗粒产生。因此，真空处理系统的实施方式具有可实现改进的且高品质的处理结果的优点。
如图6中示例性地示出的，真空处理系统300可以包括第一真空处理布置301和第二真空处理布置302。第一真空处理布置301包括第一装载锁定腔室320A和第一真空处理腔室310A。因此，第二真空处理布置302可以包括第二装载锁定腔室320B和第二真空处理腔室310B。此外，如图6中示例性地示出的，第一装载锁定腔室320A和第二装载锁定腔室320B可以包括根据所描述的实施方式的锁定阀100。例如，可以提供锁定阀100以连接到用于将基板装载到处理真空处理系统中的相邻基板装载模块350。
根据可与本文所描述的任何其他实施方式相结合的实施方式，第一真空处理腔室310A和第二真空处理腔室310B可以提供具有一个或多个沉积源或沉积源阵列的沉积区域，一个或多个沉积源或沉积源阵列由附图标记333和334指示。此外，如图6中示例性地示出的，可以在第一真空处理布置301和第二真空处理布置302的相应装载锁定腔室(320A、320B)和相应真空处理腔室(310A、310B)之间设有另一个真空腔室(321、322)。这种配置可能对于在相应装载锁定腔室(320A、320B)中产生具有第一真空压力的第一真空并在另外的真空腔室(321、322)中产生具有第二真空压力的第二真空是有益的。因此，可以在两个单独步骤中降低真空压力。如图6中示例性地示出的，另外的真空腔室(321、322)可以包括根据本文所描述的实施方式的锁定阀100以用于将另外的真空腔室连接到装载锁定腔室和真空处理腔室。
根据可与本文所描述的其他实施方式相结合的一些实施方式，真空处理系统可以被配置为用于基板上的静态层沉积。或者，处理设备可以被配置为用于基板上的动态层沉积，如图6中示例性地示出的。动态沉积工艺，例如溅射沉积工艺，可以被理解为其中在进行建设沉积工艺时基板沿运输方向移动通过沉积区域的沉积工艺。换句话说，在溅射沉积工艺期间基板不是静止的。
因此，真空处理系统可以被配置为用于具有直列处理布置的动态处理，特别是动态沉积。“直列处理布置”可以被理解为两个或更多个真空腔室布置在一条线上的布置。更特定地，本文所描述的“直列处理布置”可以被配置为用于在竖直基板上沉积一个或多个层。例如，可以在静态沉积工艺或动态沉积工艺中沉积一个或多个层。沉积工艺可以是PVD工艺，例如溅射工艺或CVD工艺。直列处理布置，特别是被配置为用于动态层沉积的直列处理布置，提供对基板(例如，大面积基板，诸如矩形玻璃板)的均匀处理。处理工具(诸如一个或多个沉积源)主要在一个方向(例如，竖直方向)上延伸，并且基板在不同的第二方向(例如，第一运输方向1或第二运输方向1'，其可以是水平方向，如图6中示例性地示出的)上移动。因此，在各别真空处理腔室(310A、310B)的两侧上，可以设有相邻的另外的真空腔室(321、325和322、326)。
因此，鉴于上述，应理解，本文所描述的实施方式提供了可用来克服本领域的至少一些问题的用于真空密封的改进的锁定阀、改进的真空腔室和改进的真空处理系统。特别地，本文所描述的实施方式提供了一种可用来大幅地减少或甚至消除密封件的磨损的锁定阀，使得可以大幅地减少或甚至消除颗粒产生。更特定地，如上所述，锁定阀的密封件有利地被配置为包括功能重整(functional defragmentation)以用于提供密封接触，例如，具有关于固定而优化的第一密封部分、关于支撑性性质而优化的第二密封部分、关于柔性而优化的第三密封部分、以及关于可压缩性而优化的第四密封部分。
因此，通过在真空腔室或真空处理系统中采用根据本文所描述的实施方式的锁定阀，可以提供改进的真空腔室和改进的真空处理系统，该改进的真空腔室和改进的真空处理系统可用来实现改进的高品质的处理结果。
尽管前述内容针对的是本公开内容的实施方式，但是在不脱离本公开内容的基本范围的情况下，可以设计本公开内容的其他和进一步实施方式，并且本公开内容的范围由所附权利要求书确定。
特别地，本书面描述使用示例来公开公开内容，包括最佳模式，并且还使得本领域的任何技术人员都能够实践所描述的主题，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何所涵盖的方法。虽然前述已经公开各种特定的实施方式，但是上文所描述的实施方式的互不排斥的特征可以彼此组合。专利保护范围由权利要求书限定，并且若权利要求具有不与权利要求的字面语言相异的结构要素，或若权利要求包括与权利要求的字面语言无实质差异的等同结构要素，则其他示例旨在落在权利要求书的范围内。

Claims (15)

1.一种用于真空密封的锁定阀(100)，包括：
-基部结构(110)，所述基部结构具有阀开口(111)，
-闸板(140)，所述闸板用于关闭所述阀开口(111)，以及
-密封件(160)，所述密封件包括：密封基部(161)，所述密封基部连接到所述基部结构(110)；以及密封顶部(162)，所述密封顶部用于提供与所述闸板(140)的密封接触，所述密封基部(161)具有比所述密封顶部(162)高的刚度。
2.根据权利要求1所述的锁定阀(100)，所述密封件(160)包括刚度梯度，所述刚度从所述密封基部(161)到所述密封顶部(162)减小。
3.根据权利要求1或2所述的锁定阀(100)，所述密封件(160)包括固定件(163)，所述固定件用于将所述密封件(160)固定到所述基部结构(110)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的锁定阀(100)，所述基部结构(110)包括接收部(113)，所述密封基部(161)布置在所述接收部(113)中。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的锁定阀(100)，所述密封件(160)是成整体的一体式元件。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的锁定阀(100)，所述密封顶部(162)是连接到所述密封基部(161)的单独元件。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的锁定阀(100)，所述密封顶部(162)由与所述密封基部(161)不同的材料制成。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的锁定阀(100)，所述密封件(160)包括功能元件(165)，所述功能元件嵌入在所述密封件(160)中。
9.根据权利要求8所述的锁定阀(100)，所述功能元件(165)嵌入在所述密封基部(161)中并被配置为用于增强所述密封基部(161)的所述刚度。
10.根据权利要求8或9所述的锁定阀(100)，所述功能元件(165)选自由以下项组成的组：弹簧、U形金属板材、S形金属板材、V形金属板材或以上项的任何组合。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的锁定阀(100)，所述密封基部(161)具有与所述密封顶部(162)不同的材料结构。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的锁定阀(100)，所述密封顶部(162)是柔性的且可压缩的。
13.一种用于真空密封的锁定阀(100)，包括：
-壳体(170)，所述壳体具有第一孔(171)和第二孔(172)，以及
-锁定阀嵌体(175)，所述锁定阀嵌体布置在所述壳体中，所述锁定阀嵌体包括：
-基部结构(110)，所述基部结构具有阀开口(111)，所述阀开口(111)被配置为用于传送大面积基板通过所述阀开口(111)；
-闸板(140)，所述闸板用于关闭所述阀开口(111)；以及
-密封件(160)，所述密封件设于所述阀开口周围，所述密封件(160)包括：密封基部(161)，所述密封基部连接到所述基部结构(110)；以及密封顶部(162)，所述密封顶部用于提供与所述闸板(140)的密封接触，所述密封基部(161)具有比所述密封顶部(162)高的刚度。
14.一种真空腔室(200)，所述真空腔室具有至少一个锁定阀(100)，所述至少一个锁定阀用于真空密封，所述至少一个锁定阀包括：基部结构(110)，所述基部结构具有阀开口(111)；闸板(140)，所述闸板用于关闭所述阀开口(111)；以及密封件(160)，所述密封件包括：密封基部(161)，所述密封基部连接到所述基部结构(110)；以及密封顶部(162)，所述密封顶部用于提供与所述闸板(140)的密封接触，所述密封基部(161)具有比所述密封顶部(162)高的刚度。
15.一种用于处理基板的真空处理系统(300)，包括：真空处理腔室(310)，所述真空处理腔室适于处理所述基板；以及至少一个装载锁定腔室(320)，所述至少一个装载锁定腔室被配置为用于将所述基板从大气条件传送到真空条件，所述装载锁定腔室包括至少一个锁定阀(100)，所述至少一个锁定阀用于真空密封，所述至少一个锁定阀包括：基部结构(110)，所述基部结构具有阀开口(111)；闸板(140)，所述闸板用于关闭所述阀开口(111)；以及密封件(160)，所述密封件包括：密封基部(161)，所述密封基部连接到所述基部结构(110)；以及密封顶部(162)，所述密封顶部用于提供与所述闸板(140)的密封接触，所述密封基部(161)具有比所述密封顶部(162)高的刚度。
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