[发明专利]真空阀

说明书

本发明涉及真空阀(1')，具有至少一个声学传感器(10)，该声学传感器(10)设计成信息可以作为测量信号通过该声学传感器经由作用于真空阀(1')的至少一个部件的结构固有声波来产生。

技术领域

本发明涉及真空阀，其具有包括至少一个声学传感器的传感器组件。

背景技术

总体上，用于调整体积流和/或质量流和/或用于基本气密关断延伸经过形成在阀壳体内的开口的流路的真空阀的不同实施方式已由现有技术公开了并且尤其应用在集成电路加工、半导体加工或基材加工领域的真空室系统中，所述加工须在受保护气氛下尽量不存在污染颗粒的情况下发生。这样的真空室系统尤其包括至少一个设置用于容纳待加工或待制造的半导体元件或基材的可抽真空的真空室，其具有至少一个真空室开口，半导体元件或其它基材可通过该真空室开口进出真空室，该真空室系统还包括至少一个用于真空室抽真空的真空泵。例如，在用于半导体晶圆或液晶基材的加工设备中，高度敏感的半导体元件或液晶元件依次穿过多个工艺真空室，在该工艺真空室内，位于工艺真空室内的元件分别借助加工装置被加工。不仅在工艺真空室内的加工期间内，也在腔室之间的输送期间内，高度敏感的半导体元件或基材必须总是处于受保护气氛、尤其是排空空气的环境中。为此，一方面采用用于启闭气体输入或排出的外围阀，另一方面采用用于真空室转移开口的启闭以便元件进出的转移阀。

半导体件所经过的真空阀因所述应用领域和与之相关的尺寸设定被称为真空转移阀，因其多件式矩形开口横截面也被称为矩形阀，因其常见的工作方式也被称为滑阀、矩形滑阀或转移滑阀。

外围阀尤其被用于控制或调整在一个真空室与一个真空泵或另一真空室之间的气体流动。外围阀例如位于在一个工艺真空室或一个转移室或一个真空泵、大气或另一工艺真空室之间的管系内。这种也被称为泵阀的阀的开口横截面一般小于真空转移阀。因为外围阀依据应用领域不仅安置用于开口的全开和全闭、也用于通过在全开位置和气密关闭位置之间的开口横截面的调整来控制或调整流通，故其也被称为调整阀。一种可能的用于控制或调整气体流动的外围阀是摆动阀。在例如像US6,089,537(Olmsted)所公开的典型的摆动阀中，在第一步骤中，一般圆形的阀盘从放开开口的位置到覆盖开口的中间位置地回转摆动到一般也为圆形的开口上方。在例如像US6,416,037(Geiser)或US6,056,266(Blecha)所述的滑阀情况下，阀盘还有开口大多设计成矩形并在第一步骤中从放开开口的位置线性移动到覆盖开口的中间位置。摆动阀的或滑阀的阀盘在中间位置中与围绕开口的阀座间隔对置。在第二步骤中，阀盘与阀座之间的距离被缩小，使得阀盘和阀座被相互均匀压靠并且开口被基本气密封闭。第二步骤优选基本上在垂直于阀座的方向上进行。密封例如可以或是通过设置在阀盘的封闭侧的且被压到围绕开口的阀座上的密封环进行，或是通过阀座上的密封环进行，阀盘封闭侧被压至阀座上。通过分两步进行的关闭过程，在阀盘与阀座之间的密封环几乎不受会损坏密封环的剪切力，这是因为在第二步骤中的阀盘运动基本上垂直于阀座地笔直发生。不同的密封装置由现有技术公开了，例如由US6,629,682B2(Duelli)公开了。适用于真空阀中的密封环和密封的材料例如是也称为FKM的氟化橡胶、尤其以商品名Viton已知的氟化弹性体以及简称为FFKM的全氟橡胶。

从现有技术中知道了用于获得在摆动阀中转动的和在滑阀中平行经过开口的平移和基本垂直于开口的平移的阀盘运动的组合的不同驱动系统，例如从用于摆动阀的US6,089,537(Olmsted)和用于滑阀的US6,416,037(Geiser)中。

必须如此进行将阀盘压紧到阀座闪，即，不仅在整个压力范围内保证所需要的速度，也避免密封介质、尤其是呈O形环形式的密封环因过高压力载荷而受损。为了保证这一点，已知的阀规定了与在两个阀盘侧之间存在的压差相关地被调整的阀盘压紧力控制。但是，尤其当压力波动大或者从负压切换至正压或反之时，无法总是保证沿着整个密封环周围的均匀力分布。通常力求的是使密封环与因加载于阀上的压力而产生的支撑力无关联。为此，在US6,629,682(Duelli)中例如提出一种具有密封介质的真空阀，密封介质由密封环和并排的支撑环组成，从而密封环基本上摆脱了支撑力。