狭缝隔板

技术领域

本发明涉及一种狭缝隔板、一种包括布置成彼此相邻的至少两个狭缝隔板的狭缝隔板系统，并且涉及一种包括狭缝隔板的涂覆模块和涂覆设施。

背景技术

狭缝隔板用于各种技术领域，并且在例如涂覆设施领域中被采用。例如，在使用不同的溅射阴极和靶材物理沉积层系统的情况下，通过闭合的隔板保护相应的非活性靶材免于受到污染。在这种情况下，狭缝膜片用作挡板。然而，狭缝隔板也与可变隔板狭缝一起使用，例如以便能够选择性地影响层厚度曲线(参见例如EP 3 663 431 A1)。

用于溅射设施的各种隔板系统例如从JP H03-202 466A,US 2013/299345A1,DE10 2016 116 568 A1,EP 3 556 902 A1和EP 3 587 619 A1中已知。然而，这些狭缝隔板表现出各种缺点。例如，齿条齿轮驱动件和致动器相对昂贵，并且前者经常有机械问题。例如，它们很容易卡住或倾斜。另一方面，EP 3 556902A1中所描述的布置需要相对大量的空间。由于在真空中操作，常常需要膜波纹管，但膜波纹管容易出现故障，并且因此需要大量维护。此外，膜波纹管的使用寿命有限，并且只能持续有限次数的载荷循环。相对复杂的解决方案中的许多包括多个磨损部件，这些磨损部件会对操作可靠性产生不利影响，尤其是在真空密闭性方面。

发明内容

因此，本发明的目的是提供改进的狭缝隔板，特别地用于涂覆设施，所述改进的狭缝隔板考虑到上述缺点。所述目的通过下文描述的狭缝隔板和如权利要求1和2所述的狭缝隔板系统来实现。本发明的优选实施方案在从属权利要求中描述。

因此，本发明涉及一种狭缝隔板，所述狭缝隔板包括两个可移动地安装的细长隔板元件，每个元件具有第一纵向端部和第二纵向端部。具有可变宽度的细长隔板狭缝被配置在细长隔板元件之间。细长隔板元件的两个第一纵向端部连接到旋转驱动单元并且细长隔板元件的两个第二纵向端部彼此联接。

根据本发明的另一方面，要求保护一种包括两个可移动地安装的细长隔板元件的狭缝隔板，每个可移动地安装的细长隔板元件具有第一纵向端部和第二纵向端部，其中具有可变宽度的细长隔板狭缝被配置在细长隔板元件之间。两个细长隔板元件旋转地安装并且可由驱动单元移动，使得细长隔板狭缝的纵向取向对于不同的隔板狭缝宽度保持恒定。

换句话说，本发明基于，特别是，通过隔板元件的旋转轴承和/或通过旋转驱动单元替换在许多方面存在问题的已知狭缝隔板的线性驱动件的想法。隔板元件的两个第一纵向端部连接到旋转驱动单元并且两个第二纵向端部彼此联接的事实意味着狭缝隔板可用单个驱动单元打开和闭合。此外，联接确保细长隔板狭缝的纵向取向对于不同的隔板狭缝宽度保持不变，这在狭缝隔板不仅用作挡板而且例如涂覆设施要在不同的狭缝宽度下操作的情况下特别重要。

根据本发明的旋转驱动单元以及隔板元件的旋转轴承可以以简单的方式并且以具有成本效益的方式实现。可通过简单的旋转馈通件实现到真空的转变，因此可摒弃包括用于线性移动的机械装置的有问题的膜波纹管。最后，根据本发明的狭缝隔板非常节省空间，这将在下面详细解释。

根据本发明，细长隔板元件被理解为这样的隔板元件，其中长宽的比率为至少4，优选至少6，并且特别优选至少8。所述比率也可以是至少10或至少12。这同样适用于根据本发明的细长隔板狭缝的理解，其中在这种情况下最大狭缝宽度处的尺寸是决定性的。

根据本发明，细长隔板元件的第一纵向端部和第二纵向端部不仅被认为是准确的端部，而且被认为是位于隔板元件相反端部处的相应区域。相应纵向端部中的每一个的长度可达到隔板元件长度的20％。

根据本发明，细长隔板元件的两个第二纵向端部之间的联接可允许两个第二纵向端部相对于彼此的相对移动，以便因此能够改变细长隔板狭缝的宽度。特别优选地，两个第二纵向端部通过旋转轴承彼此联接。

优选地，两个细长隔板元件可由单个驱动单元移动，使得细长隔板狭缝的纵向取向对于不同的隔板狭缝宽度保持恒定。细长隔板狭缝的纵向取向可例如由细长隔板狭缝的中心轴的取向限定。进一步优选的是，隔板狭缝的宽度沿着隔板狭缝的长度基本恒定。

优选地，通过隔板元件的所有纵向端部沿圆形路径移动来实现不同的隔板狭缝宽度。优选地，这些圆形路径都具有相同的半径，这导致对于不同的隔板狭缝宽度，细长的隔板元件保持平行于彼此并且平行于狭缝的恒定纵向轴线。

为此，两个隔板元件的第一纵向端部附接到第一旋转地安装的元件，优选地以无需工具即可拆卸的方式进行，并且两个隔板元件的第二纵向端部附接到第二旋转地安装的元件，优选地以无需工具即可拆卸的方式进行。可优选地由驱动单元使第一元件围绕垂直于细长隔板狭缝的纵向取向延伸的轴线旋转。第二元件可优选地围绕与其平行的轴线旋转而无需连接到驱动单元。相反，第二元件的旋转是由两个隔板元件在被驱动时相对于彼此的相对移动赋予的。

第一元件和第二元件可以是第一臂和第二臂，其中第一臂和第二臂中的每一个旋转地安装在中心和/或其中两个隔板元件的第一纵向端部和第二纵向端部分别安装在第一臂和第二臂的相反端处。然而，代替这种臂，也可以使用圆盘或其他旋转地安装的元件。为了能够在尽可能小的旋转移动的情况下实现尽可能大的隔板狭缝宽度的可变性，优选将两个细长隔板元件附接在距离旋转地安装的元件的旋转轴线相同的距离处。

优选地，具有可变宽度的细长隔板狭缝可通过驱动单元从完全闭合状态转变到完全打开状态。在完全闭合的状态下，两个隔板元件优选地彼此重叠。所述重叠优选地为至少1mm，更优选地为至少3mm并且特别优选地为至少5mm。在完全打开状态下，两个隔板元件与彼此的距离优选地为至少5cm，更优选地为至少8cm并且特别优选地为至少10cm。根据本发明，两个隔板元件与彼此的距离被定义为彼此面对的两个边缘与彼此的距离，使得两个隔板元件的距离对应于细长隔板狭缝的狭缝宽度。优选地，两个隔板元件可呈现在完全闭合状态和完全打开状态之间的多个优选地无级的中间状态。

两个隔板元件的长度优选地为至少50cm，更优选地为至少75cm并且特别优选地为至少100cm。

本发明还涉及一种包括如上所述的至少两个狭缝隔板的狭缝隔板系统，所述至少两个狭缝隔板彼此相邻地布置。彼此相邻地布置的两个狭缝隔板被布置和配置成使得处于其完全打开状态的第一狭缝隔板的隔板元件覆盖至少部分地也被处于其完全打开状态的第二狭缝隔板的隔板元件覆盖的区域。由两个隔板元件覆盖的区域的宽度为一个隔板元件的宽度的优选地至少75％，更优选地至少85％并且特别优选地至少95％。

此外，本发明涉及一种包括如上所述的至少两个狭缝隔板的狭缝隔板系统，所述至少两个狭缝隔板彼此相邻地布置，其中布置成彼此相邻的两个狭缝隔板被布置和配置成使得处于其完全打开状态的第一狭缝隔板的隔板元件与处于其完全闭合状态的第二狭缝隔板的隔板元件基本直接相邻。在这种状态下的两个隔板元件的距离为一个隔板元件的宽度的优选地至多20％，更优选地至多10％，并且特别地优选至多5％。优选地，在这种状态下的两个隔板元件的距离为至多5mm，更优选地至多3mm并且特别优选地至多1mm。

换句话说，根据本发明的旋转轴承或旋转驱动件的解决方案允许极其节省空间的布置。这在两个或多个狭缝隔板布置成彼此相邻时特别起作用，如在例如当要通过不同的溅射阴极和不同的靶材沉积多层系统时是必要的。由于在这种安装中两个相邻的隔板永远不会同时完全打开，因此相邻的狭缝隔板可以直接彼此相邻安装。在使用例如在开头所讨论的用于真空馈通的齿条齿轮驱动件和膜波纹管的常规狭缝隔板的情况下，这将是不可能的，或者只会以高昂的费用和复杂的方式实现。

此外，本发明涉及一种包括如上所述的狭缝隔板的涂覆模块。涂覆模块包括溅射阴极、靶材、基板的支撑装置和/或运输装置，以及布置在靶材与支撑装置和/或传输装置之间的如上所述的狭缝隔板。支撑装置和/或运输装置可以是例如基板载体、基座板、基板的传送带等。在这方面对于本发明来说决定性的只是在涂覆期间基底处于确保狭缝隔板布置在基底和靶材之间的位置。

此外，本发明涉及一种包括如上所述的狭缝隔板或包括如上所述的狭缝隔板系统的涂覆设施。优选地，涂覆设施包括溅射阴极和靶材，其中在完全打开状态下的隔板狭缝宽度为靶材的宽度的优选地至少100％，更优选地至少110％，并且特别优选地至少120％。进一步优选的是，隔板狭缝宽度可以在靶材的宽度的0％和至少100％之间，更优选地至少110％和特别优选地至少120％之间可变地调节。

优选地，在纵向方向上看，隔板元件的纵向端部的轴承和驱动单元布置在涂覆设施的涂覆区域之外。这也是有利的，尤其是因为轴承和驱动单元不能被涂覆材料污染，从而安装不易维护。

如从上述说明中应当清楚的是，根据本发明的狭缝隔板实现许多优点。例如，可摒弃昂贵的齿条齿轮驱动件，并且可仅用单个驱动单元来操作一对隔板元件。在旋转轴承的情况下，现有技术的线性引导件的已知的卡住问题不会出现，并且不再需要昂贵且易出故障的膜波纹管。根据本发明的狭缝隔板可以简单的方式和具有成本效益的方式实现，不易维护并且极其节省空间。

附图说明

下文将参考附图更详细地描述本发明的优选实施方案，其中：

图1示出根据优选实施方案的狭缝隔板的透视图；

图2示出通过包括根据图1的狭缝隔板的涂覆设施的剖视图；

图3示出根据图2的沿着线Z-Z的剖视图；

图4示出根据图1的狭缝隔板的顶视图；

图5示出根据图2的涂覆设施的俯视图；

图6示出根据优选实施方案的包括两个狭缝隔板的替代涂覆设施的俯视图；并且

图7示出根据图6的沿着线X-X的剖视图。

具体实施方式

图1示出根据依据优选实施方案的发明的狭缝隔板的示意图，所述狭缝隔板包括两个可移动地安装的细长隔板元件1，每个可移动地安装的细长隔板元件包括第一纵向端部2和第二纵向端部3，其中具有可变宽度的细长隔板狭缝4被配置在细长隔板元件1之间。两个细长隔板元件1的两个纵向端部2连接到旋转驱动单元5，并且细长隔板元件1的两个第二纵向端部3通过可旋转地安装的臂6彼此联接。旋转驱动单元5包括驱动件5a和用于执行进入真空区域的驱动移动的旋转传输导入件5b。这可以在通过根据图2的涂覆设施的示意性剖视图中看得特别清楚。如图2中可见，基板9、靶材10和涂覆设施的未示出的溅射阴极连同狭缝隔板一起位于真空密闭区域或容器8中。旋转驱动单元5的驱动件5a位于容器8之外并且由驱动件5a提供的用于旋转臂6的扭矩通过旋转传输馈通件5b被引入到容器8的真空区域中。这些旋转传输馈通件是可商购获得的旋转传输馈通件，这些旋转传输馈通件在制造和维护方面简单且具有成本效益。

在细长隔板元件1的相反的第二端3处，细长隔板元件通过臂6联接到旋转端部支撑件7，然而，旋转端部支撑件不需要从真空区域到外部区域的导入件(参见图2)。

在图2所示的涂覆设施中，根据本发明的狭缝隔板位于基板9和靶材10之间(尽管布置也可以相反)。在涂覆步骤期间，基板9可布置在未示出的支撑装置和/或运输装置上，例如在载体上或基座板上。在狭缝隔板完全打开的状态下，如图1所示，基板9可通过细长隔板狭缝4涂覆来自靶材10的材料，其中靶10具有长度L和宽度W(参见图5)。然而，当通过旋转连接到驱动单元5的臂6来闭合狭缝隔板时，基板9被保护免受从靶材10发射的粒子的影响。从这个意义上讲，狭缝隔板可作为简单的挡板操作。另外地或替代地，两个隔板元件1也可以呈现在完全闭合状态和完全打开状态之间的多个、优选地无级的中间状态，因此充当其狭缝宽度可相对于具体涂覆要求而变化的孔径隔板。细长隔板狭缝4的宽度由两个细长隔板元件1的相对的侧边缘之间的距离D限定，如图4所指示。

隔板元件1优选地包括至少一个侧边缘上的台阶或弯曲部段12(参见图3和图4)，所述弯曲部段旨在确保两个隔板元件1在完全闭合状态下彼此重叠，如图7中可见。两个臂6中的每一个旋转地安装在中心，并且隔板元件的第一纵向端部和第二纵向端部分别附接到第一臂和第二臂的相反端部(参见图4)。细长隔板元件1的第一纵向端部2处的第一臂6由驱动单元5围绕第一轴线13a旋转(参见图4)，而细长隔板元件1的第二纵向端部3处的第二臂6可围绕第二旋转轴线13b自由移动(参见图5)。当第一臂6由驱动单元5旋转时，两个隔板元件1中的牵引力和推力引起第二臂6的平行旋转(参见图5)，使得隔板元件1的所有纵向端部沿着图5所指示的圆形路径14移动。无论隔板的打开程度如何，细长隔板狭缝的纵向取向都保持恒定，即，隔板狭缝的纵向或中心轴线与靶材10的宽度方向之间的角度α(参见图6)在本实施方案中总是90°。当然，隔板狭缝相对于靶材的取向也可呈现任何其他但恒定的角度。

这种旋转移动还需要两个隔板元件1之间的偏置(参见图1和图5)，这种偏置旨在确保隔板元件1的长度被尽可能完全地利用，因为同时打开或闭合隔板会导致隔板元件由于旋转轴承而沿狭缝的纵向延伸的相对移动。这一点从图6中很明显，根据所述图，偏置从完全打开状态(左)在转变到完全闭合状态(右)期间转变到其相反偏置。

因此，术语“第一纵向端部”和“第二纵向端部”应被广义地解释，因为图1和图5所示的情况也应理解为两个第一纵向端部2连接到旋转驱动单元5。

两个隔板元件1可以无需工具即可拆卸的方式(例如通过简单的插入连接)附接到旋转地安装的臂6，如图3所指示。这特别有利于对应的涂覆设施的清洁和维护，因为隔板元件可以用手容易地移除和重新附接。

本发明还涉及狭缝隔板系统，所述狭缝隔板系统包括至少两个、优选地至少三个、更优选地至少四个布置成彼此相邻的狭缝隔板，如图6和图7示意性地指示。如已经解释的那样，根据本发明的狭缝隔板的特别节省空间的布置的优点在这里特别明显。

图6示出了包括布置成彼此相邻的两个狭缝隔板的狭缝隔板系统，并且其中处于其完全打开状态的左狭缝隔板(对应于图6)的右隔板元件1a与处于完全闭合状态的右狭缝隔板的左隔板元件1b基本上直接相邻。在这种状态下，左狭缝隔板完全打开，使得左靶材10a完全暴露，而右靶材10b被完全闭合的右狭缝隔板完全覆盖。

当两个驱动单元现在各自旋转到正好不到90°时，左狭缝隔板完全闭合并且右狭缝隔板完全打开。同样在这种状态下，左狭缝隔板的右隔板元件1a和右狭缝隔板的左隔板元件1b然后将基本上彼此直接相邻。在图6所示状态下，左狭缝隔板的右隔板元件1a所覆盖的区域然后将被右狭缝隔板的左隔板元件1b覆盖。

如果B描述了狭缝隔板在宽度方向上的最大延伸，则根据本发明的布置可在1.75B的宽度延伸上容纳两个狭缝隔板。换句话说，涂覆区域之间的距离，即涂覆区域的中心轴线之间或溅射阴极的中心轴线之间的距离，则为A＝0.75B(参见图6)。包括两个狭缝隔板的隔板系统的有效宽度因此从常规系统的情况下的2B减小到根据本发明的系统的情况下的1.75B。对于包括n个狭缝隔板的隔板系统，有效宽度为(0.75×n+0.25)B。