WO2010115917A1

WO2010115917A1 - Vakuumventil und vakuumkammersystem

Info

Publication number: WO2010115917A1
Application number: PCT/EP2010/054578
Authority: WO
Inventors: Friedrich Geiser; Bernhard Duelli
Original assignee: Vat Holding Ag
Priority date: 2009-04-07
Filing date: 2010-04-07
Publication date: 2010-10-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Vakuumventil (1) zur Anordnung an einer Halbleiter- oder Substratbearbeitungs-Prozesskammer, mit einem ersten Verschlussglied (103), einem Querantrieb (4) zum Verstellen des ersten Verschlussgliedes (103) in eine Verstellrichtung (5) quer zu einer ersten Öffnungsachse (102) und einem ersten Längsantrieb (110) zum Verstellen des ersten Verschlussglieds (103) in Richtung parallel der ersten Öffnungsachse (102). Der erste Längsantrieb (110) ist als mindestens ein erstes Exzenterelement (111), das exzentrisch drehbar ist und dessen Exzentrizität in Richtung parallel zur ersten Öffnungsachse (102) wirkt, und als ein erster Antrieb (113) zum Verstellen des ersten Exzenterelements (111) ausgebildet. Das erste Verschlussglied (103) ist mit einer ersten Aufnahme (120) gekoppelt, die derart angeordnet und ausgebildet ist, dass das erste Exzenterelement (111) in die erste Aufnahme (120) eingreift und das erste Verschlussglied (103) durch das Verstellen des ersten Exzenterelements (111) mittels des ersten Antriebs (113) verstellbar ist. Ausserdem umfasst die Erfindung ein Vakuumventil mit einem zweiten Verschlussglied (203), das in paralleler Gegenüberlage mit verstellbarem Abstand zu dem ersten Verschlussglied (103) angeordnet ist, sowie ein Vakuumkammersystem (1000) zur Halbleiter- oder Substratbearbeitung mit mindestens zwei zur Aufnahme von zu bearbeitenden Halbleiterelementen vorgesehenen, evakuierbaren und über das Vakuumventil (1) miteinander verbundenen Vakuumkammern (1100, 1200).

Description

Vakuumventil und VakuumkammerSystem

Die Erfindung betrifft ein Vakuumventil nach Anspruch 1 und ein Vakuumkammersystem nach Anspruch 14.

Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Vakuumkammersysteme zur Halbleiter- oder Substratbearbeitung oder -herstellung in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. Derartige Vakuumkammersysteme umfassen insbesondere mindestens zwei zur Aufnahme von zu bearbeitenden oder herzustellenden Halbleiterelementen oder Substraten vorgesehene, evakuierbare Vakuumkammern, die jeweils mindestens eine Vakuumkammeröffnung besitzen, durch welche die Halbleiterelemente oder anderen Substrate in die und aus der Vakuumkammer führbar sind. Derartige Vakuumkammersysteme kommen insbesondere im Bereich der IC-, Halbleiter- oder Substratfertigung, die in einer geschützten Atmosphäre möglichst ohne das Vorhandensein verunreinigender Partikel stattfinden muss, zum Einsatz. Beispielsweise durchlaufen in einer Fertigungsanlage für Halbleiter-Wafer oder

Flüssigkristall-Substrate die hochsensiblen Halbleiter- oder Flüssigkristall-Elemente, insbesondere auch Bildschirm- oder Solarpaneele, sequentiell mehrere Prozesskammern, in denen die innerhalb der Prozesskammer befindlichen Halbleiterelemente oder Flüssigkristall-Substrate mittels jeweils einer

Bearbeitungsvorrichtung bearbeitet werden. Sowohl während des Bearbeitungsprozesses innerhalb der Prozesskammer, als auch während des Transports von Prozesskammer zu Prozesskammer müssen sich die hochsensiblen Halbleiterelemente oder Substrate stets in geschützter Atmosphäre - insbesondere in luftleerer Umgebung - befinden.

Aus dem Stand der Technik, beispielsweise der US 5,076,205 oder der US 5,292,393, sind Mehrkammersysteme zur Herstellung von Halbleiterelementen - insbesondere Halbleiter-Wafern - bekannt, bei welchen mehrere Prozesskammern sternförmig um eine mittige Transferkammer angeordnet sind. Die mittige Transferkammer ist über einen Tunnel mit einer zweiten Transferkammer, um welche weitere Prozesskammern sternförmig angeordnet sind, verbunden, so dass mittels einer Vielzahl derartiger Bearbeitungsinseln ein grosses zusammenhängendes Halbleiterfertigungssystem herstellbar ist. Die Halbleiterelemente werden mittels eines in der Transferkammer angeordneten Handhabungssystems von einer Prozesskammer über die Transferkammer in die nächste Prozesskammer transportiert. Ein Vorteil dieser bewährten Technik sind die sehr kurzen Transportwege innerhalb einer Bearbeitungsinsel. Da die mittige Transferkammer ebenso wie die Prozesskammern während des gesamten Prozesses im evakuierten Zustand sein kann, ist für den Transport kein aufwendiges Ein- und Ausschleusen der Bauteile erforderlich.

Die beschriebenen sternförmigen Vakuumkammersysteme werden für unterschiedliche Bereiche der Halbleiter- und

Substratfertigung eingesetzt und haben sich für die Herstellung und Bearbeitung von kleinen bis mittelgrossen Halbleiter- und Substratbauteilen bewährt. Neue technische Gebiete erfordern jedoch immer grossere einstückige Halbleiterbauteile und Substrate, die die Schaffung neuer Fertigungssysteme erfordern. Beispiele hierfür sind Solarpaneele oder Bildschirmpaneel, insbesondere Plasma- und LCD-Paneele, mit einer Breite von teilweise sogar über zwei Metern. Zur Bearbeitung derart grosser Halbleiterbauteile, Flüssigkristallsubstrate oder anderer Substrate sind entsprechend gross dimensionierte Prozesskammern erforderlich. Für eine sternförmige Anordnung dieser Prozesskammern in Form mehrerer Bearbeitungsinseln, einschliesslich der jeweiligen Infrastruktur, ist eine Fläche zur Aufstellung des gesamten Fertigungssystems erforderlich, die das Mass üblicher Fertigungshallen, die meist eine langgestreckte und für derartige Anordnungen zu schmale Grundfläche aufweisen, regelmässig überschreitet.

Aus dem Stand der Technik sind ausserdem Vakuumkammersysteme bekannt, deren Prozesskammern entlang einer Linie angeordnet sind und vakuumdicht verschliessbare Öffnungen, die in eine gemeinsame Richtung weisen, besitzen. Eine parallel zu der Prozesskammerlinie linear verfahrbare Transferkammer ist an den einzelnen Prozesskammern andockbar und dient zum Transport der Bauteile von einer Prozesskammer zur nächsten Prozesskammer. Die evakuierte Transferkammer wird hierzu mit ihrer Transferkammeröffnung an eine Prozesskammeröffnung vakuumdicht angedockt. Dann werden die insbesondere als

Schieberventile ausgebildeten Verschlüsse der Prozesskammer und der Transferkammer geöffnet. Hierbei kommt es aufgrund der Verbindung der beiden evakuierten Räume zu einer erheblichen Krafteinwirkung der beiden Kammern zueinander. Die Halbleiterbauteile oder Substrate werden mittels einer

Fördervorrichtung, beispielsweise einem Handhabungsroboter, von der Prozesskammer in die Transferkammer zum Transport zur nächsten Transferkammer geführt. Nach Verschliessen der Öffnungen und Erhöhung des Drucks im Zwischenraum werden die in evakuierter Atmosphäre geschützten Halbleiterbauteile oder Substrate über Transfermittel, die beispielsweise einem hochpräzisen Schienensystem gebildet werden, durch lineares Verschieben der Transferkammer zur nächsten Prozesskammer gebracht. Ein derartiges System wird beispielsweise allgemein in der US-2007-0186851-A1 (Geiser) beschrieben.

Ausserdem ist es möglich, die Prozesskammern sequentiell in einer Aneinanderkettung von Prozesskammern anzuordnen, wobei zwischen den benachbarten Prozesskammern eine Verbindungsöffnung vorgesehen ist, welche mittels eines Vakuumventils gasdicht verschliessbar ist. Jede Prozesskammer weist in diesem Fall mindestens zwei Öffnungen auf, wobei die Ausgangsöffnung einer Prozesskammer jeweils die Eingangsöffnung einer in der Prozesskammerkette folgenden

Prozesskammer ist. Zwischen jeweils zwei Prozesskammern und am Anfang und Ende der Prozesskammerkette befindet sich jeweils ein Vakuumventil, das jeweils zwei gasdicht voneinander trennbare Ventilöffnungen in seinem Ventilgehäuse aufweist. Der vom Gehäuse des Ventils umschlossene Innenraum des

Vakuumventils zwischen den beiden Ventilöffnungen bildet hierbei ebenfalls zwangsläufig eine kleine Vakuumkammer zwischen jeweils zwei verbundenen Prozesskammern. Mindestens eine der beiden Ventilöffnungen ist von innen mittels einer Verschlussplatte schliessbar, indem die Verschlussplatte zunächst quer zur Öffnungsachse über die Ventilöffnung geschoben und bei vollständiger Überdeckung der Ventilöffnung auf einen rings um die Ventilöffnung laufenden, nach innen weisenden Ventilsitz gedrückt wird.

Derartige Ventile, welche zum Öffnen und Schliessen von Prozesskammern ausgebildet sind, zeichnen sich abhängig vom jeweiligen Prozess durch eine ausserordentlich grosse Dimensionierung und einen sehr grossen Öffnungsquerschnitt, zum Teil mit einer Breite von über 1500 Millimeter und einer Höhe von über 500 Millimeter oder sogar noch grösser aus.

Ein Nachteil des beschriebenen Ventilaufbaus besteht darin, dass das Ventil nur in einer Richtung schliesst und nur in eine Richtung für grossere Druckdifferenzen eingesetzt werden kann. Auf derjenigen Seite, in welche das Ventil durch den Ventilantrieb gedrückt wird, sollte Gleichdruck oder relativer Unterdruck herrschen. Ein Unterdruck auf der Seite des Ventilinneren würde bewirken, dass das Vakuumventil gegen den Differenzdruck dichten muss und dass eine Kraft auf die Verschlussplatte ausgeübt wird, welche die Verschlussplatte vom Ventilsitz abhebt und die dem Antrieb entgegenwirkt.

Aus diesem Grunde kommen bei Anwendungen, bei welchen zwischen relativem Überdruck und Unterdruck gewechselt wird, regelmässig Doppel- oder Zweiplattenventile zum Einsatz. Bei derartigen Doppel- oder Zweiplattenventile kann eine erste Verschlussplattenseite in die eine erste Richtung auf einen ersten Ventilsitz, der sich rings um die erste Ventilöffnung erstreckt, und eine gegenüberliegende zweite Verschlussplattenseite in die eine entgegengesetzte zweite Richtung auf einen gegenüberliegenden zweiten Ventilsitz, der sich rings um die zweite Ventilöffnung erstreckt, gedrückt werden. Dies kann mittels eines einzigen Verschlussglieds, das entweder auf den ersten oder den zweiten Ventilsitz gedrückt wird, oder mittels zweier Verschlussplatten, die entweder unabhängig voneinander oder miteinander gekoppelt auf die jeweiligen Ventilsitze gedrückt werden, geschehen. Bestimmte Ausführungen sehen einen Spreizmechanismus zum

Auseinanderdrücken der Verschlussplatten und zum jeweiligen Aufdrücken auf den jeweiligen Ventilsitz vor.

Manche Prozesse innerhalb der Prozesskammern werden in aggressiver Prozessgasatmosphäre durchgeführt. Teilweise bewirken gewisse Prozesse eine erhebliche Verunreinigung des Prozesskammerinneren. Derartige aggressive Gase oder Verunreinigungen sollten nicht in das Ventilinnere gelangen, da hierdurch die Ventilsitze oder Dichtungen verunreinigt oder beschädigt werden könnten, wodurch es zu Undichtigkeiten kommen würde. Auch aus diesem Grunde wird bei gewissen Anwendungen angestrebt, beide Ventilöffnungen des Vakuumventils, unabhängig von den Druckverhältnissen, gasdicht zu schliessen, was ebenfalls mittels der beschriebenen Doppeloder Zweiplattenventile möglich ist.

Aus dem Stand der Technik sind solche Vakuumventile bekannt, die ein Ventilgehäuse mit einem Innenraum besitzen, der einen Vakuumbereich des Vakuumventils bildet, mit parallelen Längsachsen aufweisenden ersten und zweiten Ventilöffnungen, die von ersten und zweiten Ventilsitzen umgeben sind. Ein Verschlussglied umfasst erste und zweite Verschlussplatten. Mittels eines Querantrieb ist das Verschlussglied in eine Betätigungsrichtung quer zu den Längsachsen der Ventilöffnungen, also der Öffnungsachse, zwischen einer Offenstellung, in der die Verschlussplatten die Ventilöffnungen freigeben, und einer Zwischenstellung, in der die Verschlussplatten die Ventilöffnungen überdecken, von den Ventilsitzen aber abgehoben sind, verstellbar. Ausserdem ist ein erster Längsantrieb zum Verstellen des Verschlussglieds zwischen der Zwischenstellung und einer ersten Schliessstellung, in der die erste Verschlussplatte an den ersten Ventilsitz angedrückt ist, vorgesehen. Mit Hilfe eines zweiten Längsantriebs ist das Verschlussglied zwischen der Zwischenstellung und einer zweiten Schliessstellung, in der die zweite Verschlussplatte an den zweiten Ventilsitz angedrückt ist, verstellbar.

Aus der US 6,390,448 Bl ist ein Vakuumventil der eingangs genannten Art bekannt. Ein Verschlussglied dieses Vakuumventils weist erste und zweite Verschlussplatten auf, die wechselweise an erste und zweite Ventilsitze angedrückt werden können, welche erste und zweite Ventilöffnungen umgeben. Mittels eines Querantriebs ist das Verschlussglied quer zu den Längsachsen der Ventilöffnungen zwischen einer Offenstellung und einer Zwischenstellung, in der die Verschlussplatten die Ventilöffnungen überdecken, aber von den Ventilsitzen abgehoben sind, verstellbar. Der Querantrieb ist an einem um eine Achse verschwenkbaren Schwenkteil angebracht. Mittels eines Antriebselements kann das Schwenkteil um seine Schwenkachse verschwenkt werden, um die erste Verschlussplatte an den ersten Ventilsitz anzudrücken. Das Antriebselement und die Schwenkachse für das Schwenkteil sind an einem weiteren Schwenkteil angeordnet, welches um eine weitere Schwenkachse mittels eines weiteren Antriebselements verschwenkbar ist. Durch Verschwenkung des weiteren Schwenkteils um die weitere Schwenkachse kann die zweite Verschlussplatte an den zweiten Ventilsitz angedrückt werden. Diese Konstruktion ist relativ aufwendig. Das Vakuumventil ist für Ventilöffnungen mit relativ geringen Öffnungsweiten ausgelegt.

In der US 6,776,394 B2 wird ein Vakuumventil beschrieben, bei welchem ein Ventilteller an einem Schwenkarm angebracht ist. Der Schwenkarm ist an einer um eine Drehachse verschwenkbaren und in Richtung der Drehachse verschiebbaren Welle angebracht. Die Welle ist gegenüber dem Ventilgehäuse mittels einer Kulissenführung geführt. Zum Verschieben der Welle in Richtung der Drehachse und zum Verdrehen der Welle um die Drehachse dient ein in Verbindung mit der Kulissenführung wirkender, in ein Innengewinde der Welle eingeschraubter und mittels eines Antriebselements verdrehbarer Schaft. Weiters sind im Ventilgehäuse Antriebselemente in Form von Kolben-Zylinder- Einheiten vorgesehen, die mit in den Vakuumbereich hineingeführten stösselartigen Betätigungselementen zusammenwirken. Von diesem kann in der Schliessstellung der Verschlussplatte die Verschlussplatte mit einer zusätzlichen Kraft an den Ventilsitz angedrückt werden.

Das aus der US 2004/0079915 Al bekannte Vakuumventil weist ein Verschlussglied mit einem Tragteil auf, an welchem eine Verschlussplatte mittels Kolben-Zylinder-Einheiten verschiebbar angeordnet ist. In der die Ventilöffnung überdeckenden Stellung des Verschlussgliedes kann die Verschlussplatte mittels der Kolben-Zylinder-Einheiten an den die Ventilöffnung umgebenden Ventilsitz angedrückt werden. Vorzugsweise ist weiters eine Abstützplatte vorhanden, die mittels Kolben-Zylinder-Einheiten gegenüber dem Tragteil verschiebbar ist, wobei sie in der Schliessstellung der Verschlussplatte an eine gegenüberliegende Wand des Ventilgehäuses in einem eine weitere Ventilöffnung umgebenden Bereich angedrückt ist. An der Verschlussplatte und an der

Abstützplatte sind Elastomerringe zum Zusammenwirken mit der Wand des Ventilgehäuses angeordnet.

Der Aufbau derartiger Doppelplattenventile unterscheidet sich wesentlich von Einplattenventilen. Die Verwendung gemeinsamer Teile ist kaum möglich.

Ein weiteres Problem besteht darin, dass aufgrund der grossen Öffnungsquerschnitte und der dadurch bedingten grossen Kräfte, welche bei Druckdifferenz auf die Verschlussplatten wirken, bei einem relativen Überdruck auf der Seite des Ventilinneren eine Öffnen des Ventils nicht mehr möglich ist. Da bei relativem Überdruck auf der Seite des Ventilinneren die Verschlussplatte oder gegebenenfalls beide Verschlussplatten durch die Druckdifferenz auf den Ventilsitz gedrückt werden, muss zum Öffnen des Ventils die Verschlussplatte vom Ventilsitz in senkrechter Richtung weggezogen werden. Die Dimensionierung der Antriebe ist jedoch regelmässig hierzu nicht ausreichend. Sind beide Ventilöffnungen geschlossen und herrscht im Ventilinneren ein relativer Überdruck, ist ein Öffnen des Ventils nicht mehr möglich. Bisherige Lösungen sehen in einem solchen Fall vor, den Druck zumindest in einer Prozesskammer derart zu erhöhen, dass die jeweilige Verschlussplatte wieder geöffnet werden kann. Eine Aufgabe der Erfindungen ist es, die genannten Probleme im Stand der Technik zu lösen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindungen besteht darin, ein

Vakuumventil zur Verfügung zu stellen, dessen Ventilinneres - insbesondere dessen Ventilsitze und dessen Dichtungen - vor Verunreinigung durch eine verunreinigte Atmosphäre ausserhalb des Ventils geschützt werden kann.

Eine weitere Aufgabe der Erfindungen ist es, ein Zweiplattenventil zur Verfügung zu stellen, das auch bei relativem Überdruck im Ventilinneren geöffnet werden kann.

Eine weitere Aufgabe der Erfindungen besteht darin, ein Vakuumventil insbesondere mit vergrössertem

Öffnungsquerschnitt zur Verfügung zu stellen, das nicht gegen den Differenzdruck, welcher auf den beiden Ventilseiten besteht, dichten muss.

Eine weitere Aufgabe der Erfindungen besteht darin, ein Zweiplattenventil insbesondere mit vergrössertem Öffnungsquerschnitt zur Verfügung zu stellen, dessen Platten unabhängig voneinander auf den jeweiligen Ventilsitz gedrückt werden können.

Eine weitere Aufgabe der Erfindungen ist es, ein Ein- oder Zweiplattenventil insbesondere mit vergrössertem Querschnitt zur Verfügung zu stellen, das innerhalb kurzer Zeit vollständig geschlossen und wieder geöffnet werden kann, und sich durch hohe Zuverlässigkeit und Dichtigkeit auszeichnet.

Diese Aufgaben werden durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst, wobei Merkmale, welche die Erfindung in alternativer oder vorteilhafter Weise weiterbilden, den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen sind.

Das erfindungsgemässe Vakuumventil, das sich insbesondere zur Anordnung an einer Halbleiter- oder Substratbearbeitungs- Prozesskammer oder zwischen zwei Prozesskammern eignet, besitzt ein Ventilgehäuse mit einer von einem ersten Ventilsitz umgebenen ersten Ventilöffnung. Der erste Ventilsitz wird insbesondere von einer ebenen Dichtfläche, welche rings um die erste Ventilöffnung am Ventilgehäuse in das Ventilinnere weisend ausgeformt ist, gebildet. Die erste Ventilöffnung, die insbesondere einen rechteckigen, quadratischen oder runden Querschnitt hat, wird von einer mittig durch die erste Ventilöffnung laufende erste Öffnungsachse durchlaufen.

Die erste Ventilöffnung kann mittels eines ersten Verschlussglieds gasdicht verschlossen werden. Das erste Verschlussglied weist eine erste Verschlussplatte auf, die zum vollständigen Überlappen und Schliessen der ersten

Ventilöffnung dient. Hierzu besitzt die erste Verschlussplatte vorzugsweise eine mit dem ersten Ventilsitz korrespondierende erste Dichtfläche, mittels welcher ein gasdichter Kontakt zu dem ersten Ventilsitz herstellbar ist.

Das erste Verschlussglied ist mit Hilfe eines Querantriebs in eine Verstellrichtung zwischen einer Offenstellung und einer Zwischenstellung des ersten Verschlussglieds verstellbar. Die Verstellrichtung verläuft quer zu der ersten Öffnungsachse der ersten Ventilöffnung und somit parallel zu der ersten

Öffnungsebene, die durch die erste Öffnung aufgespannt wird. In der Offenstellung gibt die erste Verschlussplatte die erste Ventilöffnung frei, indem sie aus dem Öffnungsbereich der ersten Öffnung hinausbewegt ist. In der Zwischenstellung überdeckt die erste Verschlussplatte die erste Ventilöffnung, jedoch ist die erste Verschlussplatte von dem ersten Ventilsitz noch abgehoben. In anderen Worten befinden sich die erste Verschlussplatte mit ihrer ersten Dichtfläche und der erste Ventilsitz in beabstandeter Gegenüberlage.

Ausserdem besitzt das Vakuumventil einen ersten Längsantrieb zum Verstellen des ersten Verschlussglieds in Richtung parallel der ersten Öffnungsachse und somit senkrecht zur ersten Öffnungsebene zwischen der Zwischenstellung und einer ersten Schliessstellung. In der ersten Schliessstellung ist die erste Verschlussplatte mit ihrer ersten Dichtfläche an den ersten Ventilsitz gedrückt. In anderen Worten ist der senkrechte Abstand zwischen der ersten Verschlussplatte und dem ersten Ventilsitz mittels des ersten Längsantriebs derart verstellbar, dass die erste Dichtfläche der ersten Verschlussplatte in der ersten Schliessstellung den ersten Ventilsitz auf gasdichtende Weise berührt.

Erfindungsgemäss ist der erste Längsantrieb als mindestens ein erstes Exzenterelement und als ein erster Antrieb zum Verstellen des ersten Exzenterelements ausgebildet. Der erste Antrieb ist beispielsweise ein Elektromotor oder ein Pneumatikantrieb. Das erste Exzenterelement ist mit dem Ventilgehäuse gekoppelt. Vorzugsweise ist das erste

Exzenterelement am seitlichen Rahmen des Ventilgehäuses angeordnet. Das erste Exzenterelement ist um eine erste Drehachse, die quer zu der ersten Öffnungsachse der ersten Ventilöffnung und somit parallel zur ersten Öffnungsebene verläuft, exzentrisch drehbar. Mittels des ersten Antriebs kann das erste Exzenterelement um die erste Drehachse verstellt werden. Die Exzentrizität des ersten Exzenterelements wirkt in Richtung parallel zur ersten Öffnungsachse und somit senkrecht zur ersten Öffnungsebene und senkecht zum ersten Ventilsitz. Vorzugsweise ist das erste Exzenterelement ein erstes Rundelement, insbesondere eine erste zylindrische Rolle, wobei das erste Rundelement um die erste Drehachse exzentrisch mittels des ersten Antriebs drehbar ist.

Anstelle eines einzigen ersten Exzenterelements und ersten Längsantriebs können entlang der Verstellrichtung am seitlichen Rahmen des Ventilgehäuses vorzugsweise mehrere erste Längsantriebe und mehreren erste Exzenterelemente angeordnet sein. Diese mehreren ersten Längsantriebe können als separate, voneinander unabhängige erste Längsantriebe mit einzelnen Motoren oder Antrieben ausgebildet sein. In einer Weiterbildung der Erfindung haben diese ersten Längsantriebe eine gemeinsame, sich entlang des seitlichen Rahmens und der Verstellrichtung erstreckende erste Antriebsstange. Mittels eines gemeinsamen ersten Antriebs ist diese erste Antriebsstange antreibbar, indem sie beispielsweise um ihre erste Antriebsstangenlängsachse drehbar oder verschiebbar ist. Die insbesondere rotatorische oder translatorische Bewegung der ersten Antriebsstange ist mittels mehrerer erster Getriebe in die jeweilige rotatorische Bewegung der ersten Exzenterelemente, die sich jeweils um die zur ersten Antriebsstangenlängsachse senkrechte erste Drehachse drehen, umwandelbar.

Das erste Verschlussglied ist mit einer ersten Aufnahme gekoppelt. Die erste Aufnahme ist derart angeordnet und ausgebildet, dass das erste Exzenterelement in der Zwischenstellung in die erste Aufnahme eingreift. Somit kann das erste Exzenterelement in der Zwischenstellung auf die erste Aufnahme wirken und eine Kraft auf die erste Aufnahme in Richtung senkrecht zum ersten Ventilsitz mittels der Exzentrizität des ersten Exzenterelements bei dessen Rotation ausüben. Das erste Verschlussglied ist somit durch das Verstellen des ersten Exzenterelements mittels des ersten Antriebs zwischen der Zwischenstellung und der ersten Schliessstellung verstellbar.

Beispielsweise ist die erste Aufnahme als eine erste Schiene ausgebildet ist, wobei sich die erste Schiene seitlich am ersten Verschlussglied parallel zur Verstellrichtung erstreckt und das erste Exzenterelement in der Zwischenstellung in der jeweiligen Schiene aufgenommen ist.

Die Erfindung sieht in einer Weiterbildung vor, dass zwischen dem ersten Verschlussglied und der ersten Verschlussplatte eine erste federnde Lagerung, insbesondere in Form von ersten Federn derart angeordnet ist, dass die erste Verschlussplatte relativ zum ersten Verschlussglied in Richtung parallel zur ersten Öffnungsachse federnd gelagert ist. Die federnde Lagerung ist derart ausgebildet und bewirkt, dass geometrische Ungenauigkeiten, insbesondere elastische Verformungen des ersten Verschlussglieds, der ersten Verschlussplatte und/oder des ersten Ventilsitzes kompensierbar sind.

Vorzugsweise ist jeweils mindestens eine erste Dichtung, insbesondere in Form eines ersten O-Rings, auf der ersten Verschlussplatte derart angeordnet, dass in der jeweiligen Schliessstellung ein gasdichter Kontakt zwischen der ersten Dichtung und dem ersten Ventilsitz besteht. In einer Weiterbildung sind im Randbereich der ersten Dichtung auf der ersten Verschlussplatte oder auf dem ersten Ventilsitz erste Abstandshalter angeordnet, welche den Mindestabstand zwischen der ersten Verschlussplatte und dem ersten Ventilsitz derart rings um die erste Ventilöffnung begrenzen, dass eine durch Verquetschen bedingte Beschädigung der ersten Dichtung vermieden wird. Dies ist vor allem bei Auftreten eines relativen Überdrucks auf der Innenseite des Vakuumventils von Vorteil, da der die erste Verschlussplatte auf den Ventilsitz drückende Überdruck ansonsten zu einer übermässigen Verpressung der ersten Dichtung zwischen der ersten Verschlussplatte und dem ersten Ventilsitz führen würde. Eine derartige übermässige Verpressung könnte zu einem übermässigen Verschleiss der ersten Dichtung oder sogar zu einer Zerstörung dieser Dichtung und somit zu einer Undichtigkeit führen. Dies wird durch die genannten ersten Abstandshalter, welche den kleinstmöglichen Abstand zwischen Verschlussplatte und Ventilsitz begrenzen, vermieden.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das erste Verschlussglied in der Verstellrichtung und entlang des Wegs zwischen der Offenstellung und der Zwischenstellung über mindestens ein erstes Rad am seitlichen Rahmen des Ventilgehäuses verschiebbar gelagert ist. Das erste Rad ist am ersten Verschlussglied angeordnet und um eine im Wesentlichen quer zur Verstellrichtung und im Wesentlichen parallel zur ersten Öffnungsachse verlaufende, erste Radachse drehbar gelagert. Das erste Rad ermöglicht, dass das erste Verschlussglied linear entlang der Verstellrichtung gelagert ist und entlang der Verstellrichtung mittels des Querantriebs verstellt werden kann. Vorzugsweise ist das erste Rad auf der Unterseite des ersten Verschlussglieds angeordnet, so dass das Gewicht des ersten Verschlussglieds von dem mindestens einen ersten Rad aufgenommen wird. Ausserdem ist am seitlichen Rahmen des Ventilgehäuses mindestens eine erste Rolle angeordnet. Diese erste Rolle ist um eine im Wesentlichen parallel zur Verstellrichtung verlaufende, erste Rollenachse drehbar gelagert. Mittels dieser Rolle ist das erste Verschlussglied in Richtung parallel zur ersten Öffnungsachse und entlang des Wegs zwischen der Zwischenstellung und der ersten Schliessstellung verschiebbar gelagert. Die erste Rolle ist in demjenigen Bereich am seitlichen Rahmen des Ventilgehäuses angeordnet, in welchem sich das erste Rad im Bereich zwischen der Zwischenstellung und der ersten Schliessstellung befindet und in welchem das erste Rad auf der hierzu quer verlaufenden ersten Rolle aufliegt. In anderen Worten läuft das erste Rad beim Verstellen der ersten Verschlussglieds von der Offenstellung in die Zwischenstellung kurz vor Erreichen der Zwischenstellung auf die erste Rolle auf. Somit kommt das erste Rad in der Zwischenstellung auf der ersten Rolle zum liegen. Hierdurch ist das erste Rad quer zur Verstellrichtung und parallel zur ersten Radachse mittels der ersten Rolle verschiebbar, und zwar von der Zwischenstellung in die erste Schliessstellung, und zurück. Die erste Rolle ermöglicht somit die Bewegbarkeit des ersten Verschlussglieds zwischen der Zwischenstellung und der ersten Schliessstellung, und zwar bewirkt durch den ersten Längsantrieb. Während dieser Bewegung steht das erste Rad still und es erfolgt kein zwangsläufiges Verstellen des ersten Verschlussglieds entlang der Verstellrichtung. In einer Ausführungsform der Erfindung ist auf beiden Seiten des ersten Verschlussglieds mindestens ein erstes Rad und auf beiden seitlichen Rahmen des Ventilgehäuses mindestens eine erste Rolle angeordnet.

Vorzugsweise erstrecken sich die Verstellrichtung, die erste Radachse und die erste Rollenachse im Wesentlichen horizontal, wobei das erste Rad auf der Unterseite des sich vertikal erstreckenden ersten Verschlussglieds und die erste Rolle auf dem unteren seitlichen Rahmen des Ventilgehäuses angeordnet sind.

Mittels des oben beschriebenen erfindungsgemässen Antriebskonzepts für ein Plattenventil ist es möglich, selbst sehr grosse Verschlussglieder mit grossen und schweren Verschlussplatten über die im Vakuumbereich übliche zweistufige Bewegung zu verstellen. Die erfindungsgemässen Exzenterelemente ermöglichen ein starkes Anpressen der Verschlussplatte auf den Ventilsitz rings um den gesamten Öffnungsquerschnitt. Hierzu sieht die Erfindung vorzugsweise vor, entlang der Verstellrichtung sowohl unterhalb, als auch oberhalb der Öffnung im seitlichen Rahmenbereich mehrere Längsantriebe in Form von mehreren Exzenterelementen anzuordnen, so dass ein gleichmässiges Andrücken der Verschlussplatte auf den Ventilsitz möglich ist, und dies sogar bei Öffnungsquerschnitten von beispielsweise bis zu 2000 mm x 1000 mm bzw. zwei Quadratmetern, oder mehr. Ein Vorteil des beschriebenen Exzenterantriebs ist auch dessen kompakte Bauweise, die es ermöglicht, mehrere Exzenterantriebe längs oder parallel zum Verstellen von zwei parallelen Verschlussplatten anzuordnen.

Das in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehne Rad- und Rollensystem ermöglicht zudem, selbst sehr schwere Verschlussglieder entlang der Verstellrichtung zwischen der Offenstellung und der Zwischenstellung und in Längsrichtung zwischen der Zwischenstellung und der Schliessstellung verstellen zu lassen, ohne ein aufwändiges Lagerungssystem einzusetzen .

Ein grosser Vorteil des erfindungsgemässen Antriebskonzepts besteht darin, dass es nicht nur für den Einsatz in einem Einplattenventil verwendet werden kann, sondern es aufgrund seines kompakten Aufbaus auch für den Einsatz in einem Zweiplattenventil geeignet ist, bei welchem zwei parallele Verschlussglieder mit zwei parallelen Verschlussplatten unabhängig voneinander auf jeweils gegenüberliegende Ventilsitze gedrückt werden können. Eine Weiterbildung der Erfindung umfasst daher ein Zweiplattenventil, dessen Aufbau dem oben beschriebenen Einplattenventil und dessen Weiterbildungen bezüglich des ersten Verschlussglied und den ihm zugeordneten ersten Komponenten entspricht, jedoch zusätzlich ein zweites

Verschlussglied mit ihm zugeordneten zweiten Komponenten aufweist, wobei das erste und zweite Verschlussglied und die ersten und zweiten Komponenten einander entsprechen können. Daher sei bezüglich des Aufbaus des zweiten Verschlussgliedes und den ihm zugeordneten zweiten Komponenten im Allgemeinen auf die bisherige Beschreibung verwiesen. Es ist jedoch erfindungsgemäss auch möglich, das erste und zweite Verschlussglied sowie dessen Komponenten unterschiedlich auszubilden, wobei jeweils insbesondere unterschiedliche, im Rahmen der Erfindung in Bezug auf ein Element beschriebene Merkmalskombinationen zum Einsatz kommen. Diese Merkmalskombinationen fallen ebenfalls unter die Erfindung.

Vereinfacht ausgedrückt kann das Zweiplattenventil spiegelsymmetrisch in Bezug zu einer Mittelebene, die parallel zur ersten Öffnungsebene, insbesondere parallel zur Ebene des ersten Ventilsitzes verläuft, aufgebaut sein, wobei das Ventilgehäuse von dieser Mittelebene in zwei geometrische Hälfen geteilt wird. Ein derartiger Aufbau ist aufgrund der Verwendung von Gleichteilen auf beiden Hälften des

Vakuumventils und für beide Verschliessglieder einschliesslich deren Komponenten von besonderem Vorteil.

Neben den bereits in Zusammenhang mit dem Einplattenventil oben beschriebenen Merkmalen weist das Zweiplattenventil vorzugsweise zusätzlich folgende Merkmale auf.

Das Ventilgehäuse dieses Zweiplattenventils besitzt eine von einem zweiten Ventilsitz umgebene zweite Ventilöffnung mit einer zur ersten Öffnungsachse parallelen, insbesondere kollinearen zweiten Öffnungsachse auf. Zwischen den beiden Ventilöffnungen befindet sich im Inneren des Ventilgehäuses ein Ventilinnenraum, der einen Vakuumbereich des Vakuumventils bildet. In anderen Worten bildet der Ventilinnenraum einen gasdichten Bereich mit zwei schliessbaren Öffnungen, nämlich der ersten Ventilöffnung und der zweiten Ventilöffnung. Der erste Ventilsitz und der zweite Ventilsitz liegen einander gegenüber, weisen in den Ventilinnenraum und weisen aufeinander zu.

Dieses als Zweiplattenventil ausgebildete Vakuumventil besitzt ein zweites Verschlussglied mit einer zweiten Verschlussplatte. Das erste Verschlussglied und das zweite Verschlussglied sind in Verstellrichtung miteinander gekoppelt, so dass sie gemeinsam mittels des Querantriebs entlang der Verstellrichtung im Ventilinneren verstellt werden können. Sie sind in paralleler Gegenüberlage mit verstellbarem Abstand zueinander in Richtung der beiden Öffnungsachsen gelagert. Die beiden im Ventilinneren befindlichen

Verschlussplatten sind im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet. Der Querantrieb ist zum gekoppelten Verstellen der beiden Verschlussglieder in die Verstellrichtung quer zu den beiden Öffnungsachsen der beiden Ventilöffnungen zwischen der Offenstellung und der Zwischenstellung ausgebildet. In der Offenstellung geben die beiden Verschlussplatten die erste und zweite Ventilöffnung gemeinsam frei. In der Zwischenstellung überdecken die beiden Verschlussplatten gemeinsam die beiden Ventilöffnungen, jedoch sind die beiden Verschlussplatten in dieser Zwischenstellung von den beiden Ventilsitzen abgehoben. Im anderen Worten überdeckt in der Zwischenstellung die erste Verschlussplatte die erste Ventilöffnung und die zur ersten Verschlussplatte parallele zweite Verschlussplatte die zweite Ventilöffnung, jeweils mit einem senkrechten Abstand zum jeweiligen Ventilsitz.

Das Zweiplattenventil hat ausser dem ersten Längsantriebe auch noch einen vom ersten Längsantrieb unabhängigen zweiten

Längsantrieb zum Verstellen des zweiten Verschlussglieds in Richtung parallel der zweiten Öffnungsachse, also in Richtung senkrecht zum zweiten Ventilsitz, zwischen der Zwischenstellung und einer zweiten Schliessstellung. In der zweiten Schliessstellung wird die zweite Verschlussplatte mittels des zweiten Längsantriebs an den zweiten Ventilsitz angedrückt ist. Der zweite Längsantrieb kann gleich aufgebaut sein wie der erste Längsantrieb. Dieser zweite Längsantrieb wird von mindestens einem zweiten Exzenterelement und einem zweiten Antrieb, mittels welchem das zweite Exzenterelement um die zweite Drehachse verstellbar ist, gebildet. Das zweite Exzenterelement ist mit dem Ventilgehäuse, insbesondere dessen seitlichen Rahmen, gekoppelt und um die zweite Drehachse, die quer zu der zweiten Öffnungsachse der zweiten Ventilöffnung und vorzugsweise parallel zur Ebene des zweiten Ventilsitzes verläuft, exzentrisch drehbar. Diese Exzentrizität wirkt in Richtung parallel zur zweiten Öffnungsachse, also vorzugsweise senkrecht zur Ebene des zweiten Ventilsitzes.

Das zweite Verschlussglied ist mit einer zweiten Aufnahme gekoppelt, deren Aufbau dem der ersten Aufnahme entsprechen kann. Die zweite Aufnahme ist derart angeordnet und ausgebildet, dass das zweite Exzenterelement in der Zwischenstellung in die zweite Aufnahme eingreift und das zweite Verschlussglied durch das Verstellen des zweiten

Exzenterelements mittels des zweiten Antriebs zwischen der Zwischenstellung und der zweiten Schliessstellung verstellbar ist. Diese Verstellbarkeit des zweiten Verschlussglieds ist unabhängig vom ersten Verschlussglied oder abhängig vom ersten Verschlussglied.

Erfindungsgemäss ist es möglich, dass das Zweiplattenventil drei unterschiedliche gasdicht geschlossene Zustände einnehmen kann .

In einem ersten geschlossenen Zustand befinden sich das erste Verschlussglied in der ersten Schliessstellung und das zweite Verschlussglied in der Zwischenstellung. In diesem Zustand ist die erste Ventilöffnung somit gasdicht verschlossen, wohingegen die zweite Ventilöffnung noch geöffnet ist, so dass von dieser Seite aus Gas in das Ventilinnere gelangen kann. Eine derartige Ventilstellung ist insbesondere bei einem relativen Überdruck auf der Seite der zweiten Ventilöffnung vorteilhaft, da die erste Verschlussplatte in diesem Fall aufgrund des rückseitigen relativen Überdrucks auf den ersten Ventilsitz gedrückt wird und sich die erste Verschlussplatte am ersten Ventilsitz abstützen kann. Die Druckdifferenz wirkt somit nicht gegen den ersten Längsantrieb. Um eine durch Verquetschen bedingte Beschädigung der ersten Dichtung vermeiden zu können, sind beispielsweise erste Abstandshalter angeordnet, welche den Mindestabstand zwischen der ersten Verschlussplatte und dem ersten Ventilsitz rings um die erste Ventilöffnung begrenzen.

In einem zweiten geschlossenen Zustand verhält es sich umgekehrt und das zweite Verschlussglied in der zweiten Schliessstellung und das erste Verschlussglied in der Zwischenstellung, so dass die zweite Ventilöffnung gasdicht verschlossen ist, wohingegen die erste Ventilöffnung noch geöffnet ist. Sowohl im ersten, als auch im zweiten Zustand wird vorzugsweise in Richtung der Druckdifferenz und nicht gegen die Druckdifferenz abgedichtet, indem diejenige Öffnung, auf welcher relativer Unterdruck herrscht oder herrschen soll, verschlossen wird. Durch das Dichten in Richtung der

Druckdifferenz wird die jeweilige dichtende Verschlussplatte aufgrund der Druckdifferenz gegen den jeweiligen Ventilsitz gedrückt, so dass der jeweilige Längsantrieb keine durch die Druckdifferenz auftretenden Kräfte aufnehmen muss.

In anderen Worten ist das Vakuumventil derart ausgebildet, dass ein Dichten der Verschlussglieder gegen einen am Vakuumventil herrschenden Differenzdruck vermeidbar ist, indem bei geschlossenem Vakuumventil eines der Verschlussglieder auf der Seite, auf welcher relativer Unterdruck herrscht, in Schliessstellung ist.

Ein wesentlicher Nachteil dieser beiden geschlossenen Zustände besteht jedoch darin, dass von der Seite des relativen Überdrucks Gas in den Ventilinnenraum gelangen kann, da die Ventilöffnung auf der Seite mit dem relativen Überdruck unverschlossen bleibt. Dies bewirkt, dass der Ventilinnenraum verunreinigt werden kann und sich Ablagerungen auf dem Ventilsitz und der Dichtung des nicht geschlossenen Verschlussglieds bilden können. Derartige Ablagerungen können zur Folge haben, dass das Vakuumventil auf der betroffenen Seite nicht mehr in ausreichendem Masse gasdicht dichten kann.

Daher sieht die Erfindung einen dritten geschlossenen Zustand vor, in welchem sowohl das erste Verschlussglied in der ersten Schliessstellung, als auch das zweite Verschlussglied in der zweiten Schliessstellung sind. Somit sind sowohl die erste Ventilöffnung, als auch die zweite Ventilöffnung gasdicht verschlossen, so dass der Ventilinnenraum einen gasdicht verschlossenen Bereich bildet und vor Verunreinigung geschützt ist. Die erfindungsgemässe, unabhängige Längsverstellbarkeit der Verschlussglieder mittels der beiden unabhängigen Längsantriebe ermöglicht somit einen flexiblen und betriebssicheren Einsatz des Vakuumventils und erhöht die Lebensdauer der Dichtungen und Ventilsitze erheblich. Zeit- und Kostenaufwendige Wartungsarbeiten können somit erheblich reduziert werden.

Die Erfindung sieht ausserdem vor, dass im dritten Zustand ein Überdruck im Ventilinnenraum gegenüber sowohl der Seite der ersten Ventilöffnung, als auch der Seite der zweiten Ventilöffnung und insbesondere auch gegenüber der Umgebung erzeugbar ist. Dieser Überdruck kann durch eine entsprechende Druckverringerung auf der Seite der ersten bzw. zweiten

Ventilöffnung gewollt oder ungewollt erzeugt werden, oder gewollt durch Druckerhöhung im Ventilinnenraum, insbesondere mittels einer Pumpvorrichtung. Ein gewollter relativer Überdruck im Ventilinnerraum im dritten Zustand, in welchem sich beide Verschlussglieder in der Schiessstellung befinden und der Ventilinnenraum gasdicht verschlossen ist, bewirkt, dass ein Dichten einer der beiden Verschlussplatten gegen einen Differenzdruck vermieden wird. Ausserdem wird durch diesen relativen Überdruck ein unerwünschtes Eindringen von Gas oder Partikeln in das Ventilinnere verhindert.

Ein relativer Überdruck auf der Seite des Ventilinnenraums ist zwar von Vorteil, um das Vakuumventil geschlossen zu halten, jedoch müssen die Längsantriebe zum Öffnen des Ventils gegen die Druckdifferenz wirken. Vor allem bei Verschlussplatten mit grossen Querschnitten ist die hierzu erforderliche Kraft erheblich und erfordert eine grosse Dimensionierung der Längsantriebe. Um selbst bei einer kleinen Dimensionierung der Längsantriebe stets ein Öffnen der Verschlussglieder zu ermöglichen, sieht die Erfindung vor, dass der verschlossene Ventilinnenraum zumindest teilweise evakuierbar ist. Somit ist es möglich, zum Öffnen einer der Verschlussglieder oder beider Verschlussglieder einen relativen Unterdruck im Ventilinneren zu der zu öffnenden Seite zu erzeugen, so dass die

Verschlussplatte leicht von dem jeweilige Ventilsitz mittels des jeweiligen Längsantriebs abgehoben werden kann.

Insbesondere zur Umsetzung dieser Funktionen umfasst die Erfindung ausserdem ein Vakuumkammersystem mit dem erfindungsgemässen Zweiplattenventil zur Halbleiter- oder Substratbearbeitung. Das Vakuumkammersystem umfasst mindestens zwei zur Aufnahme von zu bearbeitenden und/oder bearbeiteten Halbleiterelementen vorgesehenen, evakuierbaren Vakuumkammern, die jeweils mindestens eine Vakuumkammeröffnung, durch welche die Halbleiterelemente in die und aus der jeweiligen Vakuumkammer führbar sind, aufweisen. Derartige Vakuumkammern sind beispielsweise Prozesskammern oder Transferkammern. Die Vakuumkammeröffnungen sind zum Transfer der Halbleiterelemente von der einen Vakuumkammer in die andere Vakuumkammer über das Vakuumventil, also über die erste Ventilöffnung, den Ventilinnenraum und die zweite Ventilöffnung, miteinander verbunden. Das Vakuumkammersystem weist eine dem Vakuumventil zugeordnete Pumpvorrichtung auf, welche mit dem Ventilinnenraum, der einen gasdichten Bereich des

Vakuumventils bildet, verbunden ist. Die Pumpvorrichtung ist zum Hinauspumpen von Gas aus dem Ventilinnenraum, also zur Erzeugung eines Unterdrucks bzw. zum zumindest teilweisen Evakuieren des Ventilinnenraums, und/oder zum Hineinpumpen von Gas in den Ventilinnenraum, also zur Erzeugung eines im Ventilinnenraum ausgebildet. Unter Gas ist auch die Umgebungslust zu verstehen. In einer Weiterbildung des Vakuumkammersystems umfasst selbiges auch eine Steuerung, die mit dem ersten Antrieb, dem zweiten Antrieb, dem ersten Längsantrieb, dem zweiten Längsantrieb und der Pumpvorrichtung in Signalverbindung steht, um diese Komponenten in Abhängigkeit von Eingangsbefehlen und Eingangsgrössen anzusteuern. Eingangsgrössen sind insbesondere der Druck im

Ventilinnenraum, in der ersten Vakuumkammer und in der zweiten Vakuumkammer. Die Steuerung ist derart ausgebildet und steht in derartiger Signalverbindung zu den Komponenten, dass der

Ventilinnenraum während gleichzeitiger erster Schliessstellung und zweiter Schliessstellung zur Herstellung eines relativen Gleichdrucks oder Unterdrucks im Ventilinnenraum zu der einen Vakuumkammer und/oder der anderen Vakuumkammer zumindest teilweise evakuierbar ist, bevor das erste Verschlussglied bzw. das zweite Verschlussglied mittels der Steuerung geöffnet wird. In anderen Worten ist die Steuerung derart ausgebildet, dass bei einem relativen Überdruck im Ventilinnenraum relativ zu derjenigen Vakuumkammer, deren ihm zugeordneten Verschlussglied geöffnet werden soll, mittels der

Pumpvorrichtung der Druck im Ventilinnenraum derart reduziert wird, dass relativer Gleichdruck oder relativer Unterdruck im Ventilinnenraum in Bezug zu der zu öffnenden Ventilkammer herrscht .

Das erfindungsgemässe Vakuumkammersystem ermöglicht somit, dass vor dem Öffnen eines Verschlussglieds ein relativer Überdruck im Ventilinneren abgebaut wird und die Verschlussplatte in Richtung der Druckdifferenz, und nicht gegen die Druckdifferenz, ohne grosseren Kraftaufwand mittels des Längsantriebs geöffnet werden kann.

Das erfindungsgemässe Vakuumventil und das erfindungsgemässe Vakuumkammersystem werden nachfolgend anhand von in den Zeichnungen schematisch dargestellten konkreten Ausführungsbeispielen rein beispielhaft näher beschrieben.

Im Einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine Schrägansicht auf ein Zweiplattenventil in der Zwischenstellung der Verschlussglieder;

Fig. 2 eine Schrägansicht auf das Zweiplattenventil in der Offenstellung der Verschlussglieder;

Fig. 3 eine Schräg-Detailansicht auf ein erstes Rad und eine erste Rolle des Zweiplattenventils in der Zwischenstellung der Verschlussglieder;

Fig. 4 eine Schräg-Detailansicht auf ein erstes

Exzenterelement und ein zweites Exzenterelement des Zweiplattenventils in der Offenstellung der Verschlussglieder;

Fig. 5 eine Querschnitts-Detailansicht auf das

Zweiplattenventil in der Zwischenstellung der Verschlussglieder;

Fig. 6 eine Querschnitts-Detailansicht auf das

Zweiplattenventil in der ersten Schliessstellung des ersten Verschlussglieds; und

Fig. 7 ein Vakuumkammersystem in einer schematischen Darstellung.

Die Figuren 1 bis 6 zeigen eine gemeinsame, exemplarische Ausführungsform eines erfindungsgemässen, als Zweiplattenventil ausgebildeten Vakuumventils in unterschiedlichen Zuständen, aus unterschiedlichen Ansichten und in unterschiedlichen Detaillierungsgraden. Daher werden diese Figuren gemeinsam beschrieben, wobei zum Teil auf bereits in vorangegangenen Figuren erläuterte Bezugszeichen und Merkmale nicht erneut eingegangen wird.

In den Figuren 1 bis 6 ist ein Vakuumventil 1 in Form eines Zweiplattenventils zur Anordnung an einer Halbleiter- oder Substratbearbeitungs-Prozesskammer gezeigt. Das Vakuumventil 1 besitzt ein Ventilgehäuse 2 mit einem Ventilinnenraum 3, der einen gasdichten Vakuumbereich des Vakuumventils 1 bildet. Das Ventilgehäuse 2 besitzt eine von einem ersten Ventilsitz 101 umgebene erste Ventilöffnung 100, durch welche mittig die geometrische erste Öffnungsachse 102 verläuft, sowie eine von einem zweiten Ventilsitz 201 umgebene zweite Ventilöffnung 200 mit einer zur ersten Öffnungsachse 102 parallelen zweiten Öffnungsachse 202. Im gezeigten Beispiel liegen die beiden Öffnungsachsen 102 und 202 aufeinander und sind somit kollinear .

Mittels eines Querantriebs 4 in Form eines Motors sind ein erstes Verschlussglied 103 und ein zweites Verschlussglied 203 in eine Verstellrichtung 5, welche quer zu der ersten und zweiten Öffnungsachse 102 und 202 bzw. parallel zu den Ventilsitzen 101 und 201 verläuft, linear verstellbar. Das erste Verschlussglied 102 und das zweite Verschlussglied 203 sind in Verstellrichtung 5 miteinander gekoppelt und in paralleler Gegenüberlage mit verstellbarem Abstand zueinander angeordnet .

Das erste Verschlussglied 103 hat eine geschlossene, ebene erste Verschlussplatte 104 und das zweite Verschlussglied 203 eine geschlossene, ebene zweite Verschlussplatte 204, wobei die beiden Verschlussplatten 104 und 204 im Wesentlichen zueinander parallel ausgerichtet sind.

Auf dem ersten Ventilsitz 101 ist eine erste Dichtung 106 in Form eines ersten O-Rings 106 und auf dem zweiten Ventilsitz 201 eine zweite Dichtung 206 in Form eines zweiten O-Rings 206 angeordnet. Die Dichtungen 106 und 206 korrespondieren derart mit den Verschlussplatten 104 und 204, dass ein gasdichter Kontakt zwischen den Dichtungen 106 und 206 der Ventilsitze 101 und 201 und den Verschlussplatten 104 und 204 herstellbar ist.

Der Querantrieb 4 ermöglicht es, das erste Verschlussglied 103 und das zweite Verschlussglied 203 gemeinsam und miteinander gekoppelt entlang der Verstellrichtung 5 zwischen einer

Offenstellung O, Figuren 2 und 4, und einer Zwischenstellung I, Figuren 1, 3 und 5, linear zu verstellen.

In der Offenstellung O, wie in den Figuren 2 und 4 gezeigt, geben die Verschlussglieder 103 und 203 mit deren

Verschlussplatten 104 und 204 sowohl die erste Ventilöffnung 100, als auch die zweite Ventilöffnung 200 vollständig frei, indem sie aus Bereich des Ventilinnenraums 3, welcher die beiden Ventilöffnungen 100 und 200 verbindet, mittels des Querantriebs 4 hinausgeschoben sind.

In der Zwischenstellung I, wie in den Figuren 1, 3 und 5 gezeigt, überdecken die erste Verschlussplatte 104 die erste Ventilöffnung 100 und die zweite Verschlussplatte 204 die zweite Ventilöffnung 200, wobei die beiden Verschlussplatten

104 und 204 jedoch von den jeweiligen Ventilsitzen 101 und 201 und deren Dichtungen 106 und 206 abgehoben sind, wie in Figur 5 erkennbar. In anderen Worten befinden sich die Verschlussplatten 104 und 204 jeweils in beabstandeter Gegenüberlage zu den jeweiligen Ventilsitzen 101 und 201 bzw. den jeweiligen Dichtungen 106 und 206.

Das Vakuumventil 1 umfasst weiters einen ersten Längsantrieb 110 zum Verstellen des ersten Verschlussglieds 103 in Richtung parallel der ersten Öffnungsachse 102 zwischen der Zwischenstellung I und einer ersten Schliessstellung Cl, Figur 6. In der ersten Schliessstellung Cl ist die erste Verschlussplatte 104 an die erste Dichtung 106 des ersten Ventilsitzes 101 angedrückt, so dass ein gasdichter Kontakt zwischen der ersten Verschlussplatte 104 und dem ersten Ventilsitz 101 besteht und somit die erste Öffnung 100 gasdicht verschlossen ist, wie in Figur 6 gezeigt.

Der erste Längsantrieb 110 umfasst vier erste Exzenterelemente 111, Figuren 4, 5 und 6, mit jeweils einem ersten Getriebe 115 und zwei erste Antriebe 113 mit jeweils einer ersten Antriebsstange 114. Die ersten Exzenterelemente 111 sind mit dem oberen und unteren seitlichen Rahmen 6 des Ventilgehäuse 2 gekoppelt und jeweils um eine erste Drehachse 112, die jeweils quer zu der ersten Öffnungsachse 102 der ersten Ventilöffnung 100 und parallel zum ersten Ventilsitz 101 verläuft, exzentrisch drehbar. Die Exzentrizitäten der ersten Exzenterelemente 111 wirken in Richtung parallel zur ersten Öffnungsachse 102, also in Richtung senkrecht zum ersten

Ventilsitz 101. Die ersten Exzenterelemente 111 sind als erste Rundelemente 111 in Form erster zylindrischer Rollen 111 ausgebildet, wobei das jeweilige erste Rundelement 111 um die jeweilige erste Drehachse 112 exzentrisch mittels des jeweiligen ersten Antriebs 113 drehbar ist. Die jeweils eine gemeinsame, sich entlang des oberen und unteren seitlichen Rahmens 6 und der Verstellrichtung 5 erstreckende erste Antriebsstange 114 verbindet jeweils zwei erste Getriebe 115 mit jeweils einem ersten Antrieb 113. Die jeweilige erste Antriebsstange 114 kann vom dem jeweiligen ersten Antrieb 113 um die jeweilige erste Antriebsstangenlängsachse verdreht werden. Mittels der ersten Getriebe 115 wird die durch den jeweiligen ersten Antrieb 113 erzeugte rotatorische Bewegung der jeweiligen ersten Antriebsstange 114 in eine Drehbewegung der jeweiligen ersten Exzenterelemente 111 um die jeweilige erste Drehachse 112 umgewandet.

Das erste Verschlussglied 103 ist mit einer unteren und einer oberen ersten Aufnahme 120, Figur 5, gekoppelt, die derart angeordnet und ausgebildet sind, dass die ersten Exzenterelemente 111 in der Zwischenstellung I des ersten Verschlussgliedes 103 in die erste Aufnahme 120 eingreifen, wie in den Figuren 1, 3, 5 und 6 gezeigt, und dass die erste Verschlussplatte 104 des ersten Verschlussglieds 103 durch das Verstellen der ersten Exzenterelemente 111 mittels der ersten Antriebe 113 zwischen der Zwischenstellung I und der ersten Schliessstellung Cl verstellbar ist. Die ersten Aufnahmen 120 sind jeweils als erste Schiene 120 ausgebildet, wobei sich die jeweilige erste Schiene 120 seitlich unterhalb und oberhalb am ersten Verschlussglied 103 parallel zur Verstellrichtung 5 erstreckt und die jeweiligen ersten Exzenterelemente 111 in der Zwischenstellung I in der jeweiligen ersten Schiene 120 aufgenommen sind, wie in Figur 5 und Figur 6 gezeigt.

Die erste Dichtung 106 in Form des ersten O-Rings 106 ist auf dem ersten Ventilsitz 101 derart angeordnet, dass in der ersten Schliessstellung Cl ein gasdichter Kontakt zwischen der ersten Verschlussplatte 104 und dem ersten Ventilsitz 101 besteht, wie in Figur 6 gezeigt. Im Randbereich der ersten

Dichtung 106 sind auf dem ersten Ventilsitz 101 mehrere erste Abstandshalter 107 angeordnet, welche den Mindestabstand zwischen der ersten Verschlussplatte 104 und dem ersten Ventilsitz 101 derart rings um die erste Ventilöffnung 100 begrenzen, dass eine durch Verquetschen bedingte Beschädigung der ersten Dichtung 106 in der ersten Schliessstellung vermieden wird.

Zwischen dem ersten Verschlussglied 103 und der ersten

Verschlussplatte 104 ist eine erste federnde Lagerung 105 in Form von ersten Federn 105 derart angeordnet, dass die erste Verschlussplatte 104 relativ zum ersten Verschlussglied 103 in Richtung parallel zur ersten Öffnungsachse 102 federnd gelagert ist, so dass geometrische Ungenauigkeiten, insbesondere elastische Verformungen des ersten Verschlussglieds 103, der ersten Verschlussplatte 104 und/oder des ersten Ventilsitzes 101 kompensiert werden, wenn sich die erste Verschlussplatte 104 in der ersten Schliessstellung Cl befindet, wie in Figur 6 gezeigt.

Das erste Verschlussglied 103 ist in der Verstellrichtung 5 und entlang des Wegs zwischen der Offenstellung O und der Zwischenstellung I über zwei untere erste Räder 121 am unteren seitlichen Rahmen 6 des Ventilgehäuses 2 verschiebbar gelagert. Die ersten Räder 121 sind an der Unterseite des ersten Verschlussglieds 103 angeordnet und um jeweils eine im Wesentlichen quer zur Verstellrichtung 5 und im Wesentlichen parallel zur ersten Öffnungsachse 102 verlaufende, erste Radachse 122 drehbar gelagert, wie in der Figur 3, 4 und 5 gezeigt. Ausserdem ist das erste Verschlussglied 103 in Richtung parallel zur ersten Öffnungsachse 102 und entlang des Wegs zwischen der Zwischenstellung I und der ersten Schliessstellung Cl über zwei untere erste Rollen 123 am unteren seitlichen Rahmen 6 des Ventilgehäuses 2 verschiebbar gelagert. Die ersten Rollen 123 am unteren seitlichen Rahmen 6 des Ventilgehäuses 2 sind in dem Bereich angeordnet, in welchem sich die ersten Räder 121 im Bereich zwischen der Zwischenstellung I und der ersten Schliessstellung Cl befinden und die ersten Räder 121 auf den hierzu quer verlaufenden ersten Rollen 123 aufliegen. Die ersten Rollen 123 sind jeweils um eine im Wesentlichen parallel zur Verstellrichtung 5 verlaufende, erste Rollenachse 124 drehbar gelagert, wie ebenfalls in Figuren 3, 4 und 5 gezeigt. Die Verstellrichtung 5, die ersten Radachsen 122 und die ersten Rollenachsen 124 erstrecken sich im Wesentlichen horizontal, parallel zu einer horizontalen Ebene.

Das gezeigte Zweiplattenventil ist spiegelsymmetrisch in Bezug zu einer Mittelebene 7, die parallel zur Ebene des ersten Ventilsitzes 101 verläuft, aufgebaut. Das Ventilgehäuse 2 wird von dieser Mittelebene 7 in zwei geometrische Hälfen geteilt. Ein derartiger Aufbau ist aufgrund der Verwendung von Gleichteilen auf beiden Hälften des Vakuumventils und für beide Verschliessglieder einschliesslich deren Komponenten von besonderem Vorteil. Im Folgenden wird die zweite Hälfte des Ventils mit dem zweiten Verschlussglied und dem ihm zugeordneten Komponenten beschrieben.

Ausser dem ersten Längsantrieb 110 umfasst das Vakuumventil 1 auch einen zweiten Längsantrieb 210 zum Verstellen des zweiten Verschlussglieds 203 in Richtung parallel der zweiten Öffnungsachse 202 zwischen der Zwischenstellung I und einer nicht dargestellten zweiten Schliessstellung C2. Das

Verstellen des zweiten Verschlussglieds 203 mittels des zweiten Längsantriebs 210 erfolgt unabhängig vom Verstellen des ersten Verschlussglieds 103 mittels des ersten Längsantriebs 110. Diese zweite Schliessstellung C2 entspricht der ersten Schliessstellung aus Figur 6, jedoch ist anstelle des ersten Verschlussgliedes 103 das zweite Verschlussglied 203 in der Schliessstellung. In dieser zweiten

Schliessstellung C2 ist die zweite Verschlussplatte 204 an die zweite Dichtung 206 des zweiten Ventilsitzes 201 angedrückt, so dass ein gasdichter Kontakt zwischen der zweiten Verschlussplatte 204 und dem zweiten Ventilsitz 201 besteht und somit die zweite Öffnung 200 gasdicht verschlossen ist.

Der zweite Längsantrieb 210 umfasst vier zweite

Exzenterelemente 211, Figuren 4, 5 und 6, mit jeweils einem zweiten Getriebe 215 und zwei zweite Antriebe 213 mit jeweils einer zweiten Antriebsstange 214. Die zweiten Exzenterelemente 211 sind mit dem oberen und unteren seitlichen Rahmen 6 des Ventilgehäuse 2 gekoppelt und jeweils um eine zweite Drehachse 212, die jeweils quer zu der zweiten Öffnungsachse 202 der zweiten Ventilöffnung 200 und parallel zum zweiten Ventilsitz 201 verläuft, exzentrisch drehbar. Die Exzentrizitäten der zweiten Exzenterelemente 211 wirken in Richtung parallel zur zweiten Öffnungsachse 202, also in Richtung senkrecht zum zweiten Ventilsitz 201. Die zweiten Exzenterelemente 211 sind als zweite Rundelemente 211 in Form zweiter zylindrischer Rollen 211 ausgebildet, wobei das jeweilige zweite Rundelement 211 um die jeweilige zweite Drehachse 212 exzentrisch mittels des jeweiligen zweiten Antriebs 213 drehbar ist. Die jeweils eine gemeinsame, sich entlang des oberen und unteren seitlichen Rahmens 6 und der Verstellrichtung 5 erstreckende zweite Antriebsstange 214 verbindet jeweils zwei zweite Getriebe 215 mit jeweils einem zweiten Antrieb 213. Die jeweilige zweite Antriebsstange 214 kann vom dem jeweiligen zweiten Antrieb 213 um die jeweilige zweite

Antriebsstangenlängsachse verdreht werden. Mittels der zweiten Getriebe 215 wird die durch den jeweiligen zweiten Antrieb 213 erzeugte rotatorische Bewegung der jeweiligen zweiten Antriebsstange 214 in eine Drehbewegung der jeweiligen zweiten Exzenterelemente 211 um die jeweilige zweite Drehachse 212 umgewandet . Das zweite Verschlussglied 203 ist mit einer unteren und einer oberen zweiten Aufnahme 220, Figur 5, gekoppelt, die derart angeordnet und ausgebildet sind, dass die zweiten Exzenterelemente 211 in der Zwischenstellung I des zweiten Verschlussgliedes 203 in die zweite Aufnahme 220 eingreifen, wie in den Figuren 1, 3, 5 und 6 gezeigt, und dass die zweite Verschlussplatte 204 des zweiten Verschlussglieds 203 durch das Verstellen der zweiten Exzenterelemente 211 mittels der zweiten Antriebe 213 zwischen der Zwischenstellung I und der zweiten Schliessstellung C2 verstellbar ist. Die zweiten

Aufnahmen 220 sind jeweils als zweite Schiene 220 ausgebildet, wobei sich die jeweilige zweite Schiene 220 seitlich unterhalb und oberhalb am zweiten Verschlussglied 203 parallel zur Verstellrichtung 5 erstreckt und die jeweiligen zweiten Exzenterelemente 211 in der Zwischenstellung I in der jeweiligen zweiten Schiene 220 aufgenommen sind, wie in Figur 5 und Figur 6 gezeigt.

Die zweite Dichtung 206 in Form des zweiten O-Rings 206 ist auf dem zweiten Ventilsitz 201 derart angeordnet, dass in der zweiten Schliessstellung C2 ein gasdichter Kontakt zwischen der zweiten Verschlussplatte 204 und dem zweiten Ventilsitz 201 besteht, wie in Figur 6 gezeigt. Im Randbereich der zweiten Dichtung 206 sind auf dem zweiten Ventilsitz 201 mehrere zweite Abstandshalter 207 angeordnet, welche den

Mindestabstand zwischen der zweiten Verschlussplatte 204 und dem zweiten Ventilsitz 201 derart rings um die zweite Ventilöffnung 200 begrenzen, dass eine durch Verquetschen bedingte Beschädigung der zweiten Dichtung 206 in der zweiten Schliessstellung vermieden wird.

Zwischen dem zweiten Verschlussglied 203 und der zweiten Verschlussplatte 204 ist eine zweite federnde Lagerung 205 in Form von zweiten Federn 205 derart angeordnet, dass die zweite Verschlussplatte 204 relativ zum zweiten Verschlussglied 203 in Richtung parallel zur zweiten Öffnungsachse 202 federnd gelagert ist, so dass geometrische Ungenauigkeiten, insbesondere elastische Verformungen des zweiten Verschlussglieds 203, der zweiten Verschlussplatte 204 und/oder des zweiten Ventilsitzes 201 kompensiert werden, wenn sich die zweite Verschlussplatte 204 in der zweiten Schliessstellung C2 befindet.

Das zweite Verschlussglied 203 ist in der Verstellrichtung 5 und entlang des Wegs zwischen der Offenstellung O und der Zwischenstellung I über zwei untere zweite Räder 221 am unteren seitlichen Rahmen 6 des Ventilgehäuses 2 verschiebbar gelagert. Die zweiten Räder 221 sind an der Unterseite des zweiten Verschlussglieds 203 angeordnet und um jeweils eine im Wesentlichen quer zur Verstellrichtung 5 und im Wesentlichen parallel zur zweiten Öffnungsachse 202 verlaufende, zweite Radachse 222 drehbar gelagert, wie in der Figur 3, 4 und 5 gezeigt. Ausserdem ist das zweite Verschlussglied 203 in Richtung parallel zur zweiten Öffnungsachse 202 und entlang des Wegs zwischen der Zwischenstellung I und der zweiten Schliessstellung C2 über zwei untere zweite Rollen 223 am unteren seitlichen Rahmen 6 des Ventilgehäuses 2 verschiebbar gelagert. Die zweiten Rollen 223 am unteren seitlichen Rahmen 6 des Ventilgehäuses 2 sind in dem Bereich angeordnet, in welchem sich die zweiten Räder 221 im Bereich zwischen der Zwischenstellung I und der ersten Schliessstellung Cl befinden und die zweiten Räder 221 auf den hierzu quer verlaufenden zweiten Rollen 223 aufliegen. Die zweiten Rollen 223 sind jeweils um eine im Wesentlichen parallel zur Verstellrichtung 5 verlaufende, zweite Rollenachse 224 drehbar gelagert, wie ebenfalls in Figuren 3, 4 und 5 gezeigt. Die Verstellrichtung 5, die zweiten Radachsen 222 und die zweiten Rollenachsen 224 erstrecken sich im Wesentlichen horizontal, parallel zu einer horizontalen Ebene.

In Figur 7 ist ein erfindungsgemässes Vakuumkammersystem 1000 mit dem in den Figuren 1 bis 6 beschriebenen, als

Zweiplattenventil ausgebildeten Vakuumventil 1 dargestellt. Das Vakuumkammersystem 1000 zur Halbleiter- oder Substratbearbeitung umfasst zwei zur Aufnahme von zu bearbeitenden Halbleiterelementen vorgesehenen, evakuierbaren Vakuumkammern 1100 und 1200. Diese Vakuumkammern 1100 und 1200 sind insbesondere Prozesskammern, in welchen Halbleiterelemente oder Substrate mittels einer entsprechenden, nicht dargestellten Bearbeitungsvorrichtung bearbeitet werden können.

Die beiden Vakuumkammern 1100 und 1200 weisen jeweils eine Vakuumkammeröffnung 1101 bzw. 1201 auf, durch welche die Halbleiterelemente in die und aus der jeweiligen Vakuumkammer 1101 bzw. 1201 geführt werden können. Die beiden Vakuumkammeröffnungen 1101 und 1201 sind zum Transfer der Halbleiterelemente von der einen Vakuumkammer 1100 in die andere Vakuumkammer 1200 über das Vakuumventil 1 miteinander verbunden. In anderen Worten ist die eine Vakuumkammeröffnungen 1101 mit der ersten Ventilöffnung 100 des Vakuumventils 1 und die andere Vakuumkammeröffnung 1201 mit der zweiten Ventilöffnung des Vakuumventils 1 gasdicht verbunden. Wie bereits beschrieben ist die erste Ventilöffnung 100 mittels des ersten Verschlussgliedes 103 und die zweite Ventilöffnung 200 mittels des zweiten Verschlussgliedes 203 gasdicht verschliessbar .

Das Vakuumkammersystem 1000 hat eine dem Vakuumventil 1 zugeordnete Pumpvorrichtung 1001, welche mit dem Ventilinnenraum 3, der einen gasdichten Bereich des Vakuumventils 1 bildet, verbunden ist. Die Pumpvorrichtung 1001 ist derart ausgebildet, dass ein Unterdruck oder ein Überdruck im Ventilinnenraum 3 erzeugt werden kann, wenn beide Verschlussglieder 103 und 203 geschossen sind und der Ventilinnenraum 3 somit verschlossen ist. Mittels eines relativen Überdrucks im Ventilinnenraum 3 wird bewirkt, dass ein Dichten einer der beiden Verschlussglieder 103 oder 203 gegen einen Differenzdruck vermieden und ein unerwünschtes Eindringen von Gas oder Partikeln in den Ventilinnenraum 3 verhindert wird.

Das Vakuumkammersystem 1000 umfasst ausserdem eine Steuerung 1002, die derart ausgebildet ist und mit dem ersten Antrieb 113, dem zweiten Antrieb 213, dem ersten Längsantrieb 110, dem zweiten Längsantrieb 210 und der Pumpvorrichtung 1001 derart in Signalverbindung steht, dass der Ventilinnenraum 3 während gleichzeitiger erster Schliessstellung Cl des ersten Verschlussgliedes 103 und zweiter Schliessstellung C2 des zweiten Verschlussgliedes 203 zumindest teilweise evakuierbar ist. Somit kann ein Gleichdruck oder ein Unterdruck im

Ventilinnenraum 3 relativ zu dem inneren Druck in der einen Vakuumkammer 1100 oder der anderen Vakuumkammer 2100 hergestellt werden, bevor das erste Verschlussglied 103 bzw. das zweite Verschlussglied 203 mittels der Steuerung 1002 geöffnet wird. Dies bewirkt, dass selbst bei einer kleinen

Dimensionierung der Längsantriebe 110 und 210 stets ein Öffnen der Verschlussglieder 103 und 203 ermöglicht wird, das die jeweilige Verschlussplatte 104 bzw. 204 leicht von dem jeweilige Ventilsitz 101 bzw. 201 mittels des jeweiligen Längsantriebs 110 bzw. 210 abgehoben werden kann.

Die Steuerung kann beispielsweise als SPS bzw. als speicherprogrammierbare Steuerung ausgebildet oder funktionaler Bestandteil einer computergestützten Prozesssteuerung sein.

Die in den Figuren 1 bis 7 veranschaulichten und erläuterten konkreten Ausführungsbeispiele dienen lediglich zur exemplarischen Veranschaulichung der Erfindungsaspekte anhand schematischer Darstellungen. Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiele und dessen Merkmalskombinationen.

Claims

Patentansprüche

1. Vakuumventil (1) zur Anordnung an einer Halbleiter- oder

Substratbearbeitungs-Prozesskammer, mit • einem Ventilgehäuse (2) mit

° einer von einem ersten Ventilsitz (101) umgebenen ersten Ventilöffnung (100) mit einer ersten Öffnungsachse (102),

• einem ersten Verschlussglied (103) mit einer ersten Verschlussplatte (104),

• einem Querantrieb (4) zum Verstellen des ersten Verschlussgliedes (103) in eine Verstellrichtung (5) quer zu der ersten Öffnungsachse (102) der ersten Ventilöffnung (100) zwischen π einer Offenstellung (O) , in der die erste

Verschlussplatte (104) die erste Ventilöffnung (100) freigibt, und D einer Zwischenstellung (I), in der die ersten

Verschlussplatte (104) die erste Ventilöffnung (100) überdeckt, jedoch von dem ersten Ventilsitz (101) abgehoben ist, und

• einem ersten Längsantrieb (110) zum Verstellen des ersten Verschlussglieds (103) in Richtung parallel der ersten Öffnungsachse (102) zwischen π der Zwischenstellung (I) und

° einer ersten Schliessstellung (Cl), in der die erste Verschlussplatte (104) an den ersten Ventilsitz (101) angedrückt ist, wobei

• der erste Längsantrieb (110) als mindestens ein D erstes Exzenterelement (111), das mit dem

Ventilgehäuse (2), insbesondere dessen seitlichen Rahmen, gekoppelt ist und um eine erste Drehachse (112), die quer zu der ersten Öffnungsachse (102) der ersten Ventilöffnung (100) verläuft, exzentrisch drehbar ist und dessen Exzentrizität in Richtung parallel zur ersten Öffnungsachse (102) wirkt, und D ein erster Antrieb (113) zum Verstellen des ersten Exzenterelements (111) um die erste Drehachse (112) ausgebildet ist, und

• das erste Verschlussglied (103) mit einer ersten Aufnahme (120) gekoppelt ist, die derart angeordnet und ausgebildet ist, dass das erste Exzenterelement (111) in der Zwischenstellung (I) in die erste Aufnahme (120) eingreift und das erste Verschlussglied (103) durch das Verstellen des ersten Exzenterelements (111) mittels des ersten Antriebs (113) zwischen der Zwischenstellung (I) und der ersten Schliessstellung (Cl) verstellbar ist.

2. Vakuumventil (1) nach Anspruch 1,

• wobei das Ventilgehäuse (2)

° einen Ventilinnenraum (3) , der einen Vakuumbereich des Vakuumventils (1) bildet, und

° eine von einem zweiten Ventilsitz (201) umgebenen zweiten Ventilöffnung (200) mit einer zur ersten Öffnungsachse (102) parallelen zweiten Öffnungsachse (202) aufweist,

• mit einem zweiten Verschlussglied (203) mit einer zweiten Verschlussplatte (204), wobei das erste Verschlussglied (102) und das zweite Verschlussglied

(203) in Verstellrichtung (5) miteinander gekoppelt sind und in paralleler Gegenüberlage mit verstellbarem

Abstand zueinander in Richtung der Öffnungsachsen (102, 202) gelagert sind, wobei die Verschlussplatten (104, 204) im Wesentlichen zueinander parallel ausgerichtet sind, • wobei der Querantrieb (4) zum gekoppelten Verstellen der Verschlussglieder (103, 203) in die Verstellrichtung (5) quer zu den Öffnungsachsen (102, 202) der Ventilöffnungen (100, 200) zwischen D der Offenstellung (O) , in der die Verschlussplatten (104, 204) die Ventilöffnungen (100, 200) freigeben, und π der Zwischenstellung (I), in der die Verschlussplatten

(104, 204) die Ventilöffnungen (100, 200) überdecken, jedoch von den Ventilsitzen (101, 201) abgehoben sind, ausgebildet ist,

• mit einem zweiten Längsantrieb (210) zum Verstellen des zweiten Verschlussglieds (203) in Richtung parallel der zweiten Öffnungsachse (202) zwischen π der Zwischenstellung (I) und

^D einer zweiten Schliessstellung (C2), in der die zweite Verschlussplatte (204) an den zweiten Ventilsitz (201) angedrückt ist, wobei • der zweite Längsantrieb (210) als mindestens ein ° zweites Exzenterelement (211), das mit dem

Ventilgehäuse (2), insbesondere dessen seitlichen Rahmen, gekoppelt ist und um eine zweite Drehachse (212), die quer zu der zweiten Öffnungsachse (202) der zweiten Ventilöffnung (200) verläuft, exzentrisch drehbar ist und dessen Exzentrizität in Richtung parallel zur zweiten Öffnungsachse (202) wirkt, und π ein zweiter Antrieb (213) zum Verstellen des zweiten Exzenterelements (211) um die zweite Drehachse (212) ausgebildet ist, und

• das zweite Verschlussglied (203) mit einer zweiten Aufnahme (220) gekoppelt ist, die derart angeordnet und ausgebildet ist, dass das zweite Exzenterelement (211) in der Zwischenstellung (I) in die zweite Aufnahme (220) eingreift und das zweite Verschlussglied (203) durch das Verstellen des zweiten Exzenterelements (211) mittels des zweiten Antriebs (213), unabhängig vom ersten Verschlussglied (103) oder abhängig vom ersten Verschlussglied (103), zwischen der Zwischenstellung (I) und der zweiten Schliessstellung (C2) verstellbar ist.

3. Vakuumventil (1) nach Anspruch 2, wobei das Vakuumventil (1) derart ausgebildet ist, dass ein Dichten der Verschlussglieder (103, 203) gegen einen am Vakuumventil (1) herrschenden Differenzdruck vermeidbar ist, indem bei geschlossenem Vakuumventil (1) eines der Verschlussglieder (103; 203) auf der Seite, auf welcher relativer Unterdruck herrscht, in Schliessstellung (Cl; C2) ist.

4. Vakuumventil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei

• die erste Aufnahme (120) als erste Schiene (120) ausgebildet ist und/oder die zweite Aufnahme (220) als zweite Schiene (220) ausgebildet ist, wobei sich die jeweilige Schiene (120; 220) seitlich am jeweiligen Verschlussglied (103; 203) parallel zur Verstellrichtung (5) erstreckt und das jeweilige Exzenterelement (111; 211) in der Zwischenstellung (I) in der jeweiligen Schiene (120; 220) aufgenommen ist.

5. Vakuumventil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei • das erste Exzenterelement (111) als erstes Rundelement (111) ausgebildet ist und/oder das zweite Exzenterelement (211) als zweites Rundelement (211) ausgebildet ist, und • das jeweilige Rundelement (111; 211) um die jeweilige Drehachse (112; 212) exzentrisch mittels des jeweiligen Antriebs (113, 213) drehbar ist.

6. Vakuumventil nach Anspruch 5, wobei

• das erste Rundelement (111) als erste zylindrische Rolle

(111) und/oder das zweite Rundelement (211) als zweite zylindrische Rolle (211) ausgebildet ist.

7. Vakuumventil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei entlang der Verstellrichtung (5) am seitlichen Rahmen (6) des Ventilgehäuses (2) jeweils

• mehrere erste Längsantriebe (110) und mehreren erste Exzenterelemente (111) und/oder

• mehrere zweite Längsantriebe (210) und mehrere zweite Exzenterelemente (211) angeordnet sind.

8. Vakuumventil nach Anspruch 7, wobei

• die ersten Längsantriebe (110)

^D eine gemeinsame, sich entlang des seitlichen Rahmens (6) und der Verstellrichtung (5) erstreckende erste Antriebsstange (114), π jeweils ein erstes Getriebe (115) zum jeweiligen Umwandeln einer - insbesondere rotatorischen oder translatorischen - Bewegung der ersten Antriebsstange (114) in die zur ersten Antriebsstangenlängsachse senkrechten jeweiligen ersten Drehachse (112) des jeweiligen ersten Exzenterelements (111) und

° einen gemeinsamen ersten Antrieb (113) zum Antreiben der ersten Antriebsstange (114), insbesondere zum Drehen der ersten Antriebsstange (114) um ihre erste AntriebsStangenlängsachse aufweisen, und/oder

• die zweiten Längsantriebe (210)

^D eine gemeinsame, sich entlang des seitlichen Rahmens (6) und der Verstellrichtung (5) erstreckende zweite Antriebsstange (214), π jeweils ein zweites Getriebe (215) zum jeweiligen Umwandeln einer - insbesondere rotatorischen oder translatorischen - Bewegung der zweiten Antriebsstange (214) in die zur zweiten Antriebsstangenlängsachse senkrechten jeweiligen zweiten Drehachse (212) des jeweiligen zweiten Exzenterelements (211) und D einen gemeinsamen zweiten Antrieb (213) zum Antreiben der zweiten Antriebsstange (214), insbesondere zum Drehen der zweiten Antriebsstange (214) um ihre zweite Antriebsstangenlängsachse aufweisen .

9. Vakuumventil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei • zwischen dem ersten Verschlussglied (103) und der ersten Verschlussplatte (104) eine erste federnde Lagerung (105), insbesondere in Form von ersten Federn (105), und/oder

• zwischen dem zweiten Verschlussglied (203) und der zweiten Verschlussplatte (204) eine zweite federnde

Lagerung (205), insbesondere in Form von zweiten Federn (205), derart angeordnet ist, dass die jeweilige Verschlussplatte (104; 204) relativ zum jeweiligen Verschlussglied (103; 203) in Richtung parallel zur jeweiligen Öffnungsachse (102; 202) federnd gelagert ist, so dass geometrische Ungenauigkeiten, insbesondere elastische Verformungen des jeweiligen Verschlussglieds (103; 203), der jeweiligen Verschlussplatte (104; 204) und/oder des jeweiligen Ventilsitzes (101; 201) kompensierbar sind.

10. Vakuumventil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei • jeweils eine Dichtung (106; 206), insbesondere ein O- Ring (106; 206), auf der jeweiligen Verschlussplatte (104; 204) und/oder dem jeweiligen Ventilsitz (101; 201) derart angeordnet ist, dass in der jeweiligen Schliessstellung (Cl; C2) ein gasdichter Kontakt zwischen der jeweiligen Verschlussplatte (104; 204) und dem jeweiligen Ventilsitz (101; 201) besteht, und • im Randbereich der jeweiligen Dichtung (106; 206) auf der jeweiligen Verschlussplatte (104; 204) oder auf dem jeweiligen Ventilsitz (101; 201) jeweils Abstandshalter (107; 207) angeordnet sind, welche den Mindestabstand zwischen der jeweiligen Verschlussplatte (104; 204) und dem jeweiligen Ventilsitz (101; 201) derart rings um die jeweilige Ventilöffnung (100; 200) begrenzen, dass eine durch Verquetschen bedingte Beschädigung der jeweiligen Dichtung (106; 206) vermeidbar ist.

11. Vakuumventil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das erste Verschlussglied (103) • in der Verstellrichtung (5) und entlang des Wegs zwischen der Offenstellung (O) und der Zwischenstellung (I) über mindestens ein erstes Rad (121) am seitlichen Rahmen (6) des Ventilgehäuses (2) verschiebbar gelagert ist, wobei das erste Rad (121) am ersten Verschlussglied (103) angeordnet und um eine im Wesentlichen quer zur Verstellrichtung (5) und im Wesentlichen parallel zur ersten Öffnungsachse (102) verlaufende, erste Radachse (122) drehbar gelagert ist, und • in Richtung parallel zur ersten Öffnungsachse (102) und entlang des Wegs zwischen der Zwischenstellung (I) und der ersten Schliessstellung (Cl) über mindestens eine erste Rolle (123) am seitlichen Rahmen (6) des Ventilgehäuses (2) verschiebbar gelagert ist, wobei die erste Rolle (123) am seitlichen Rahmen (6) des Ventilgehäuses (2) in dem Bereich, in welchem sich das erste Rad (121) im Bereich zwischen der Zwischenstellung (I) und der ersten Schliessstellung (Cl) befindet und das erste Rad (121) auf der hierzu quer verlaufenden ersten Rolle (123) aufliegt, um eine im Wesentlichen parallel zur Verstellrichtung (5) verlaufende, erste Rollenachse (124) drehbar gelagert ist.

12. Vakuumventil (1) nach Anspruch 2, wobei das erste Verschlussglied (103)

• in der Verstellrichtung (5) und entlang des Wegs zwischen der Offenstellung (O) und der Zwischenstellung (I) über mindestens ein erstes Rad (121) am seitlichen Rahmen (6) des Ventilgehäuses (2) verschiebbar gelagert ist, wobei das erste Rad (121) am ersten Verschlussglied (103) angeordnet und um eine im Wesentlichen quer zur Verstellrichtung (5) und im Wesentlichen parallel zur ersten Öffnungsachse (102) verlaufende, erste Radachse (122) drehbar gelagert ist, und π in Richtung parallel zur ersten Öffnungsachse (102) und entlang des Wegs zwischen der Zwischenstellung (I) und der ersten Schliessstellung (Cl) über mindestens eine erste Rolle (123) am seitlichen Rahmen (6) des Ventilgehäuses (2) verschiebbar gelagert ist, wobei die erste Rolle (123) am seitlichen Rahmen (6) des Ventilgehäuses (2) in dem Bereich, in welchem sich das erste Rad (121) im Bereich zwischen der Zwischenstellung (I) und der ersten Schliessstellung (Cl) befindet und das erste Rad (121) auf der hierzu quer verlaufenden ersten Rolle (123) aufliegt, um eine im Wesentlichen parallel zur Verstellrichtung (5) verlaufende, erste Rollenachse (124) drehbar gelagert ist, und wobei das zweite Verschlussglied (203) • in der Verstellrichtung (5) und entlang des Wegs zwischen der Offenstellung (O) und der Zwischenstellung (I) über mindestens ein zweites Rad (221) am seitlichen Rahmen (6) des Ventilgehäuses (2) verschiebbar gelagert ist, wobei das zweite Rad (121) am zweiten Verschlussglied (203) angeordnet und um eine im Wesentlichen quer zur Verstellrichtung (5) und im Wesentlichen parallel zur zweiten Öffnungsachse (202) verlaufende, zweite Radachse (222), die insbesondere parallel oder kollinear zur ersten Radachse (122) ist, drehbar gelagert ist, und

° in Richtung parallel zur zweiten Öffnungsachse (102) und entlang des Wegs zwischen der Zwischenstellung (I) und der zweiten Schliessstellung (C2) über mindestens eine zweite Rolle (223) am seitlichen Rahmen (6) des Ventilgehäuses (2) verschiebbar gelagert ist, wobei die zweite Rolle (223) am seitlichen Rahmen (6) des Ventilgehäuses (2) in dem Bereich, in welchem sich das zweite Rad (221) im Bereich zwischen der Zwischenstellung (I) und der zweiten Schliessstellung (C2) befindet und das zweite Rad (221) auf der hierzu quer verlaufenden zweiten Rolle (223) aufliegt, um eine im Wesentlichen parallel zur Verstellrichtung (5) verlaufende, zweite Rollenachse (224), die insbesondere parallel zur ersten Rollenachse (124) verläuft, drehbar gelagert ist.

13. Vakuumventil (1) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei

• sich die Verstellrichtung (5), die erste Radachse (122), die erste Rollenachse (124), und/oder die zweite Radachse (222) und die zweite Rollenachse (224) im Wesentlichen horizontal erstrecken,

• das erste Rad (121) auf der Unterseite des sich vertikal erstreckenden ersten Verschlussglieds (103) und/oder das zweite Rad (221) auf der Unterseite des sich vertikal erstreckenden zweiten Verschlussglieds (203) angeordnet ist und

• die erste Rolle (123) und/oder die zweite Rolle (223) auf dem unteren seitlichen Rahmen (6) des Ventilgehäuses (2) angeordnet sind.

14. Vakuumkammersystem (1000) mit dem Vakuumventil (1) nach Anspruch 2 oder nach einem der auf Anspruch 2 rückbezogenen Ansprüche 3 bis 13, zur Halbleiter- oder Substratbearbeitung mit mindestens zwei zur Aufnahme von zu bearbeitenden Halbleiterelementen vorgesehenen, evakuierbaren Vakuumkammern (1100, 1200), die jeweils mindestens eine Vakuumkammeröffnung (1101; 1201), durch welche die Halbleiterelemente in die und aus der jeweiligen Vakuumkammer (1101; 1201) führbar sind, aufweisen, wobei

• die Vakuumkammeröffnungen (1101, 1201) zum Transfer der Halbleiterelemente von der einen Vakuumkammer (1100) in die andere Vakuumkammer (1200) über das Vakuumventil (1) miteinander verbunden sind und • das Vakuumkammersystem (1000) eine dem Vakuumventil (1) zugeordnete Pumpvorrichtung (1001) aufweist, welche mit dem Ventilinnenraum (3), der einen gasdichten Bereich des Vakuumventils (1) bildet, verbunden ist und die zum Erzeugen eines Unterdrucks oder eines Überdrucks im Ventilinnenraum (3), insbesondere zum Evakuieren des Ventilinnenraums (3), ausgebildet ist.

15. Vakuumkammersystem (1000) nach Anspruch 14, mit einer Steuerung (1002), die derart ausgebildet ist und mit

• dem ersten Antrieb (113),

• dem zweiten Antrieb (213),

• dem ersten Längsantrieb (110),

• dem zweiten Längsantrieb (210) und • der Pumpvorrichtung (1001) derart in Signalverbindung steht, dass der Ventilinnenraum (3) während gleichzeitiger erster Schliessstellung (Cl) und zweiter Schliessstellung (C2) zur Herstellung eines relativen Gleichdrucks oder Unterdrucks im Ventilinnenraum (3) zu der einen Vakuumkammer (1100) und/oder der anderen Vakuumkammer (2100) evakuierbar ist, bevor das erste Verschlussglied (103) und/oder das zweite Verschlussglied (203) mittels der Steuerung (1002) offenbar ist.