用于真空閥的帶有被壓平的硫化密封的封閉件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種用于氣密封閉流路的真空閥的封閉件、相應(yīng)的真空閥W及用于制 造運(yùn)種封閉件的模具和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 通常，從現(xiàn)有技術(shù)的各種不同實(shí)施方式中公開(kāi)了用于基本氣密封閉延伸經(jīng)過(guò)在閥 殼體內(nèi)形成的開(kāi)口的流路的真空閥。真空滑閥尤其應(yīng)用在集成電路和半導(dǎo)體加工領(lǐng)域內(nèi)， 所述加工必須在保護(hù)氣氛下盡量沒(méi)有污染顆粒地發(fā)生。例如在用于半導(dǎo)體晶圓或液晶基材 的加工設(shè)備中，高度敏感的半導(dǎo)體元件或液晶元件依次經(jīng)過(guò)許多處理室，位于處理室中的 半導(dǎo)體元件在處理室內(nèi)分別借助一個(gè)加工裝置被加工。在處理室內(nèi)的加工過(guò)程中W及在從 處理室之間的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中，高度敏感的半導(dǎo)體元件都必須總是處于保護(hù)氣氛下且尤其在真 空中。處理室例如通過(guò)連接通道相互連通，在運(yùn)里，處理室可W借助真空滑閥被打開(kāi)W便將 元件從一個(gè)處理室轉(zhuǎn)移到下一個(gè)處理室并且隨后被氣密關(guān)閉W執(zhí)行各自加工步驟。運(yùn)樣的 閥口因所述的應(yīng)用領(lǐng)域而也被稱(chēng)為真空輸送閥且因其矩形開(kāi)口橫截面而也被稱(chēng)為矩形滑 閥。
[0003] 因?yàn)檩斔烷y尤其應(yīng)用在高度敏感的半導(dǎo)體元件制造中，故尤其須盡量少地保持由 閥口操作引起的顆粒產(chǎn)生和在閥口腔內(nèi)的自由顆粒數(shù)量。顆粒產(chǎn)生主要是由例如金屬-金 屬接觸和磨蝕所導(dǎo)致的摩擦造成的。
[0004] 密封例如可W或是通過(guò)安置在封閉盤(pán)的閉合側(cè)的密封實(shí)現(xiàn)，該密封被壓到環(huán)繞開(kāi) 口的閥座上，或是通過(guò)在閥座上的密封圈來(lái)實(shí)現(xiàn)，閥盤(pán)閉合側(cè)被壓到該閥座上。從現(xiàn)有技術(shù) 中例如從US6629682B2OXielli)中知道了不同的密封裝置。適用于密封圈的材料例如是W 商品名巧份11磨已知的彈性密封材料。
[0005] 對(duì)被用在真空閥中的密封的要求是很?chē)?yán)格的。一方面，必須在閥口閉合狀態(tài)下保 證閥口密封性。運(yùn)尤其是因?yàn)樵谡婵諈^(qū)內(nèi)的高壓差和進(jìn)而出現(xiàn)的作用于閥口密封的大的力 而是一項(xiàng)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因?yàn)樗玫拿芊庠谶^(guò)度壓緊時(shí)遇到高于平均的嚴(yán)重磨損或損壞，故必 須如此構(gòu)成閥n，即壓差力沒(méi)有或只能有限地作用于密封。密封壓緊應(yīng)該沿其走向盡量相 同地進(jìn)行，運(yùn)需要閥盤(pán)的壓緊力在整個(gè)接觸區(qū)內(nèi)均勻作用于閥座。尤其是盡量小地保持作 用于密封的橫向負(fù)載和縱向負(fù)載。當(dāng)沿密封縱向的橫向有橫向負(fù)載時(shí)，在0形密封圈情況 下有W下危險(xiǎn)，即它被化出其支座尤其是固定它的槽。硫化的密封也會(huì)遇到很有限的橫向 力。在閥口的打開(kāi)狀態(tài)和閥口閉合狀態(tài)下，密封有時(shí)都遇到侵蝕性物質(zhì)并因此須如此提供， 即密封能忍受所述作用和/或離開(kāi)所述物質(zhì)的流路W避免磨蝕。密封過(guò)度磨損是工藝安全 性的一個(gè)不安全因素并且需要定期更換該密封，運(yùn)又導(dǎo)致工藝過(guò)程中的更長(zhǎng)的停機(jī)時(shí)間。
[0006] 真空閥的尤其是其密封和驅(qū)動(dòng)技術(shù)的不同實(shí)施方式已由現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)，現(xiàn)有技術(shù) 的目的尤其是延長(zhǎng)所用密封的使用壽命W及改善的工藝安全性。
[0007] 根據(jù)各自的驅(qū)動(dòng)技術(shù)，尤其分為也被稱(chēng)為滑動(dòng)閩口或矩形滑閥的滑閥和擺動(dòng) 閥，在運(yùn)里，在現(xiàn)有技術(shù)中的啟閉大多分兩步進(jìn)行。在第一步中，使閥口封閉部件且尤 其是封閉盤(pán)或封閉件在例如由US6, 416, 037 (Geiser)或US6, 056, 266度lecha)所公 開(kāi)的尤其是L型的滑閥情況下基本平行于閥座地線性移動(dòng)到開(kāi)口上方，或者在例如由 US6, 089, 537 (Olmsted)所公開(kāi)的擺動(dòng)閥情況下如已知的那樣繞轉(zhuǎn)軸擺動(dòng)到開(kāi)口上方，而此 時(shí)沒(méi)有發(fā)生在封閉盤(pán)和閥殼體閥座之間的接觸。在第二步中，將封閉盤(pán)的封閉側(cè)壓到閥殼 體的閥座上，從而將開(kāi)口氣密封閉。密封例如可W通過(guò)安置在封閉盤(pán)的封閉側(cè)的被壓到環(huán) 繞該開(kāi)口的閥座上的密封件實(shí)現(xiàn)，或是通過(guò)閥座上的密封圈實(shí)現(xiàn)，封閉盤(pán)的封閉側(cè)被壓到 該閥座上。密封且尤其是密封圈可W在槽內(nèi)被定位和/或硫化。
[0008] 封閉部件在此首先被橫向移動(dòng)到開(kāi)口上方而不會(huì)出現(xiàn)密封與閥座接觸并且封閉 部件隨即基本被垂直壓到閥座上的所述兩級(jí)運(yùn)動(dòng)除了可W精確調(diào)節(jié)流通量的可能性外尤 其有W下優(yōu)點(diǎn)，即該密封幾乎只被垂直壓下，沒(méi)有出現(xiàn)密封的橫向載荷或縱向載荷。驅(qū)動(dòng)具 有比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，它尤其或是由唯一的容許封閉部件的L形運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)構(gòu)成，或 是由多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)例如兩個(gè)線性驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或一個(gè)線性驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和一個(gè)展開(kāi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)構(gòu) 成。大多直接安置在封閉盤(pán)后面的且相對(duì)于其所處的桿軸使它在垂直于閥座的方向上移動(dòng) 的展開(kāi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在閥口內(nèi)具有執(zhí)行彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)的許多機(jī)械零部件。
[0009] 制備線性調(diào)整移動(dòng)的模形閥容許高許多的調(diào)節(jié)速度，但它們因?yàn)槊芊鈾M向受力而 有時(shí)幾乎不適用于真空區(qū)，即使用例，也僅能用幾個(gè)調(diào)節(jié)周期。
[0010] 該問(wèn)題借助滑閥來(lái)解決，在運(yùn)里，閉合密封過(guò)程雖然通過(guò)唯一的線性運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí) 現(xiàn)，但密封形狀是運(yùn)樣的，將完全避免該密封的橫向受力。運(yùn)種閥口例如是瑞±化ag的 VATVakummventiIeAG公司的W商品名"M0N0VAT系列02和03"已知的且作為矩形 內(nèi)鑲閥構(gòu)成的輸送閥。運(yùn)樣的閥口的結(jié)構(gòu)和功能原理例如在US4, 809, 950(Geiser)和 US4, 881，717 (Geiser)中有所描述。
[0011] 那里所述的閥口在其閥殼體中具有密封面，密封面在閥口通流口的軸線方向上看 具有前后布置的多個(gè)部分，運(yùn)些部分通過(guò)連續(xù)延伸的彎曲過(guò)渡至側(cè)向朝外延伸的平坦的密 封面部分，在運(yùn)里，該一體的但有多個(gè)部分的密封面的假想母線平行于閥口通流口的軸線。 該密封面被加工。封閉部件具有與之對(duì)應(yīng)的用于周向完整閉合的密封的接觸面。具體而言， 所謂的滑閥具有滑閥殼體和滑閥通流口，滑閥通流口能利用可在其平面內(nèi)移動(dòng)的封閉部件 被關(guān)閉。在滑閥通流口區(qū)域中設(shè)有密封面，在封閉部件的關(guān)閉位置上，安置于封閉部件上的 周向完整閉合的密封貼靠該密封面，其中該密封面的假想筆直母線平行于滑閥通流口的軸 線。該周向完整閉合的一體密封具有帶有不同長(zhǎng)度和/或形狀的多個(gè)部分，運(yùn)些部分處于 不同的平面中，在運(yùn)里，該周向完整閉合的密封的了主體部分位于垂直于該滑閥通流口的 軸線且彼此間隔的多個(gè)平面內(nèi)。該密封的兩個(gè)主要部分通過(guò)側(cè)部相連。該封閉部件相對(duì)于 殼體密封面的走向具有對(duì)應(yīng)延伸的、裝載該周向完整閉合的密封的表面。該周向完整閉合 的密封的所述側(cè)部呈U形延伸。呈U形延伸的側(cè)部的每個(gè)支腿處于一個(gè)平面內(nèi)。在滑閥通 流口的軸向上前后布置的密封面部分為了密封主體部支承在其在此具有同一個(gè)筆直且軸 平行的母線的區(qū)域中而過(guò)渡到側(cè)向朝外衍射內(nèi)的平坦的密封面部分。所述平坦的密封面部 分處于相互平行且相對(duì)于滑閥通流口的軸線平行的平面內(nèi)。
[0012] 適用于運(yùn)種可利用線性運(yùn)動(dòng)被關(guān)閉的輸送閥的驅(qū)動(dòng)裝置在JP6241344度uriida 化uberuto)中被示出。那里描述的驅(qū)動(dòng)裝置具有偏屯、安置的用于線性移動(dòng)推桿的杠桿，在 推桿上裝有所述封閉部件。
[0013] 運(yùn)些用于設(shè)置或安置用于封閉件的密封的實(shí)施方式基本上與用于閥口封閉機(jī)構(gòu) 的上述驅(qū)動(dòng)技術(shù)無(wú)關(guān)。如上所述，運(yùn)樣的密封一般WO形圈形式在槽中實(shí)現(xiàn)或者為了獲得 更好的耐久性而借助特殊模具被硫化到封閉件上。
[0014] 為了密封的硫化而設(shè)有溢流縫隙，借此能排走多余的密封材料例如彈性體，并且 密封100可W根據(jù)由模具規(guī)定的形狀來(lái)產(chǎn)生（見(jiàn)圖la)。但是，通過(guò)溢流縫隙而流走的材料 IOUior留在了例如由侶或不誘鋼制造的板巧110上并且必須在硫化后被機(jī)械去除。運(yùn)種 去除目前大多借助在金屬/密封材料過(guò)渡區(qū)內(nèi)的修剪來(lái)實(shí)現(xiàn)并且導(dǎo)致了不僅去除了密封 材料，也去除了金屬，就像在圖化的區(qū)域101和101'中示出的那樣。
[0015] 但此加工過(guò)程的一大缺點(diǎn)是，在材料的修剪去除時(shí)出現(xiàn)顆粒和形成毛刺。因?yàn)轭w 粒形成和運(yùn)樣的顆粒留在閥口封閉件中恰好對(duì)于要在真空區(qū)中執(zhí)行的加工過(guò)程是非常致 命的，因此希望減少或在最佳情況下完全避免運(yùn)樣的顆粒。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 因此，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種用于真空閥尤其是真空輸送閥的封閉板或者說(shuō)封 閉件，其具有硫化的密封，其中獲得改善的工藝安全性。
[0017] 一個(gè)任務(wù)尤其是提供一種相應(yīng)的封閉件，其中由制造引起的毛刺結(jié)構(gòu)或殘余顆粒 的出現(xiàn)至少在朝向待封閉的處理體積的部分中被盡量減小或完全避免。
[0018] 本發(fā)明設(shè)及一種用于真空閥的封閉件，其中密封如此安裝到封閉件上，即，該封閉 件的隨后的磨削加工可W至少在在使用中朝向待封閉的處理體積的且尤其直接接觸該體 積的區(qū)域內(nèi)被省掉。因此，不再需要該封閉件在該區(qū)域中的二次切削加工，例如修剪，由此 盡量消除（?。╊w?；蛎痰某霈F(xiàn)。
[0019] 該封閉件一般是運(yùn)樣的封閉機(jī)構(gòu)（也稱(chēng)為閥盤(pán)、封閉板或封閉部件），即，真空閥 開(kāi)口可借助該封閉機(jī)構(gòu)被氣密封閉。在布置在根據(jù)前言的真空閥的情況下，例如能W閥盤(pán) 形式構(gòu)成的封閉件一般可W至少沿在封閉件內(nèi)的橫向于開(kāi)口軸線延伸的幾何調(diào)節(jié)軸線恰 好在打開(kāi)位置和關(guān)閉位置之間線性移動(dòng)。該調(diào)節(jié)軸線的走向優(yōu)選垂直于開(kāi)口軸線并且該調(diào) 節(jié)軸線位于被開(kāi)口軸線垂直穿過(guò)的平面內(nèi)?；蛘撸{(diào)節(jié)軸線傾斜且不平行于該開(kāi)口軸線地 進(jìn)行延伸，其中，交角尤其在90度和45度之間。
[0020] 另外，尤其