CN101675279A - 阀和具有该阀的处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种设置在能够使内部保持减压的腔体和对该腔体内进行排气的排气装置之间的阀。该阀具有：包含第一开口和第二开口的第一阀主体，该第一开口和第二开口容许气体在腔体和排气装置之间连通；封闭用阀体，配置在第一阀主体内，与第一阀主体的第二开口离合，以对该第二开口进行开闭；密封部件，设置在封闭用阀体上，在封闭用阀体将第一阀主体的第二开口关闭时，将该第二开口密封；阀退避部，设置在第一阀主体的从第二开口分离的内壁部，在封闭用阀体从该第二开口分离而移动时，从第一阀主体的内部空间对密封部件进行遮蔽；和第一转动轴，转动封闭用阀体，使之能够配置在第一阀主体的第二开口和阀退避部中的一方。

Description

阀和具有该阀的处理装置
技术领域
本发明涉及设置在对半导体晶片等被处理体进行真空处理的处理装置的腔体和排气装置之间的阀和具有该阀的处理装置。具体地讲，本发明涉及能够将处理装置的腔体和排气装置之间封闭的封闭阀、具有控制腔体内压力的功能的封闭阀和具有所述封闭阀的处理装置。
背景技术
在半导体制造工序中，进行成膜处理、蚀刻处理等各种真空处理。在进行这种真空处理的处理装置中，将作为被处理体的半导体晶片送入内部能够真空排气的腔体内，通过包含真空泵的排气装置对腔体进行真空排气，同时对半导体晶片进行规定的处理。
在该处理的期间，腔体通过真空泵进行排气，腔体内的压力，通过调节设置在腔体和真空泵之间的压力控制阀的开度而得到控制。这种压力控制阀，在例如专利文献1(日本特开平9-178000号)和专利文献2(日本特开2005-9678号公报)中有记载。其中记载的压力控制阀，均构成为：在从转动轴延伸的臂的前端设有圆板状阀体，通过旋转转动轴，阀体能够从将关闭流路的位置移动到使流路全部打开的位置为止。
专利文献1、2中记载的压力控制阀，在阀主体上，具有提供流体通路的两个开口和设置在与流体通路交叉的方向用于收容圆板状阀体的空间。圆板状阀体与转动轴的臂一体地设置在该臂的前端。压力控制阀全部打开时，圆板状阀体位于空间内，因此阀体位于流体通路的侧方，开口全部打开。
另一方面，当阀体移动到将开口完全覆盖的位置时，安装在阀体上的密封部件不会与开口贴紧，不会将开口完全密封。阀体为了将开口密封，圆筒形状的密封接合部件继续在轴方向移动，将阀体的密封部件挤压在开口上，从而开口被密封。
另外，在专利文献3中，记载了具有下述结构的闸阀：在排气流路中具有用于控制腔体内压力的流量控制部(例如，叶片、滑动阻力阀体)，而且将设置在主阀体上的主阀密封件(密封部件)与排出气体中的游离基、等离子体隔断。
专利文献1：日本特开平9-178000号公报
专利文献2：日本特开2005-9678号公报
专利文献3：日本特开2004-286131号公报
而作为真空处理，在进行例如CF气体或O2气体等的等离子体处理时，等离子体中的游离基等通过被阀体打开到规定开度的开口。此时，阀体的密封部件会暴露在游离基等中，密封部件会因此而劣化，密封能力下降，或产生颗粒。因此，在密封部件劣化的时点，必须对装置进行保养，更换密封部件。
在当前，随着等离子体、游离基的能量的增加，为了提高耐等离子体性、耐游离基性，使用比较昂贵的用完全氟化了的橡胶制作的密封部件，但是仍然不能避免劣化，隔几个月就必须更换密封部件，密封部件成本变高。另外，为了更换密封部件，装置就要处于保养状态，所以处理能力下降。
另外，虽然也有构成为将密封部件与等离子体、游离基隔断的闸阀，但是，该闸阀具有流量控制部(控制用阀体)和主阀部(封闭用阀体)形成为一体的结构，会导致闸阀的制造成本和维护成本的增加。
发明内容
本发明是鉴于上述情况作出的，其目的在于提供一种能够实现密封部件的长寿命化、低制造成本和低维护成本的封闭阀、具有压力控制功能的封闭阀以及具有所述封闭阀的处理装置。
为了解决上述课题，本发明的第一方式提供的阀，设置在能够使内部保持减压的腔体和对该腔体内进行排气的排气装置之间。该阀具有：包含第一开口和第二开口的第一阀主体，该第一开口和第二开口容许气体在腔体和排气装置之间连通；封闭用阀体，配置在第一阀主体内，与第一阀主体的第二开口离合，以对该第二开口进行开闭；密封部件，设置在封闭用阀体上，在封闭用阀体将第一阀主体的第二开口关闭时，将该第二开口密封，阀退避部，设置在第一阀主体的从第二开口离开的内壁部，在封闭用阀体从该第二开口分离而移动时，从第一阀主体的内部空间对密封部件进行遮蔽；和第一转动轴，转动封闭用阀体，使之能够配置在第一阀主体的第二开口和阀退避部中的一方。
本发明的第二方式提供的阀，在第一方式的阀中，其特征在于，第一开口与腔体相连接，第二开口与排气装置相连接。
本发明的第三方式提供的阀，在第一或第二方式的阀中，其特征在于，第一转动轴构成为，以第一转动轴的中心轴为转动中心，使封闭用阀体在与第二开口相对应的第一位置和与阀退避部相对应的第二位置之间转动；第一转动轴构成为，使配置在第一位置的封闭用阀体沿着第一转动轴的中心轴方向在双方向移动，使配置在第二位置的封闭用阀体沿着第一转动轴的中心轴方向在双方向移动。
本发明的第四方式提供的阀，在第一至第三方式中任一项的阀中，其特征在于，封闭用阀体，在密封部件的外侧具有保护密封部件，保护密封部件，其耐游离基性优于密封部件，密封部件，其气密性优于保护密封部件。
本发明的第五方式提供的阀，在第四方式的阀中，其特征在于，第一阀主体，在该第一阀主体的第二开口的周边，具有收容保护密封部件的凹槽，在密封部件将第一阀主体的第二开口关闭时，保护密封部件被收容在凹槽中。
本发明的第六方式的阀，在第四或第五方式的阀中，其特征在于，第一阀主体，在阀退避部上具有收容密封部件的凹槽，在保护密封部件与阀退避部贴紧时，密封部件被收容在凹槽中。
本发明的第七方式提供的阀，在第一至第六方式中任一项的阀中，其特征在于，第一转动轴为内部收容了引导轴的中空轴，该中空轴构成为，以中空轴的中心轴为转动中心，使封闭用阀体在与第二开口相对应的第一位置和与阀退避部相对应的第二位置之间转动，中空轴构成为：使配置在第一位置的封闭用阀体沿着中空轴的中心轴方向在双方向移动，使配置在第二位置的封闭用阀体沿着中空轴的中心轴方向在双方向移动。
本发明的第八方式提供的阀，在第一至第七方式中任一项的阀中，其特征在于，在第一阀主体上设有第五开口。
本发明的第九方式提供的阀，在第八方式的阀中，其特征在于，第五开口，在第二开口被关闭时，使从第一开口流入的气体流出。
本发明的第十方式提供的阀，在第一至第九方式中任一项的阀中，其特征在于，还具有：第二阀主体，包含容许气体在腔体和排气装置之间连通的第三开口和第四开口，将第一开口与第四开口连接；没有密封部件的控制用阀体，位于第二阀主体内，调节该第二阀主体的第三开口的开度；和第二转动轴，使控制用阀体转动，调节第二阀主体的第三开口的开度。
本发明的第十一方式提供的阀，在第十方式的阀中，其特征在于，第一转动轴构成为，以第一转动轴的中心轴为转动中心，使封闭用阀体在与第二开口相对应的第一位置和与阀退避部相对应的第二位置之间转动；第一转动轴构成为，使配置在第一位置的封闭用阀体沿着第一转动轴的中心轴方向在双方向移动，使配置在第二位置的封闭用阀体沿着第一转动轴的中心轴方向在双方向移动。
本发明的第十二方式提供的阀，在第十一方式的阀中，其特征在于，第二阀主体，具有在控制用阀体调节第二阀主体的第三开口的开度时能够收容控制用阀体的空间，第二转动轴，以第二转动轴的中心轴为转动中心，使控制用阀体在第二阀主体的第三开口和空间之间转动，第二转动轴和第一转动轴为同轴，第一转动轴是具有能够转动地收容第二转动轴的中空部的中空轴。
本发明的第十三方式提供的阀，在第十至第十二方式中任一项的阀中，其特征在于，封闭用阀体在密封部件的外侧具有保护密封部件，保护密封部件，其耐游离基性优于密封部件，密封部件，其气密性优于保护密封部件。
本发明的第十四方式提供的阀，在第十三方式的阀中，其特征在于，第一阀主体，在该第一阀主体的第二开口的周边，具有收容保护密封部件的凹槽，在密封部件将第一阀主体的第二开口关闭时，保护密封部件被收容在凹槽中。
本发明的第十五方式提供的阀，在第十三或第十四方式的阀中，其特征在于，第一阀主体，在阀退避部上具有收容密封部件的凹槽，在保护密封部件与阀退避部贴紧时，密封部件被收容在凹槽中。
本发明的第十六方式提供的阀，在第十至第十五方式中任一项的阀中，其特征在于，在第二阀主体和第一阀主体中的至少一方上设有第五开口。
本发明的第十七方式提供的阀，在第十六方式的阀中，其特征在于，第五开口，在第一阀主体的第二开口被关闭时，使从第二阀主体的第三开口流入的气体流出。
本发明的第十八方式提供的阀，在第十至第十七方式中任一项的阀中，其特征在于，第二阀主体和第一阀主体装拆自如地相结合。
本发明的第十九方式提供的阀，在第一至第九方式中任一项的阀中，其特征在于，还具有：控制用阀体，位于第一阀主体内，构成为能够相对于第一阀主体的第一开口开闭；和第二转动轴，使控制用阀体转动，以调节第一开口的开度。
本发明的第二十方式提供的处理装置，其特征在于，具有：能够使内部保持真空的腔体，收容被处理体；处理机构，在腔体内对被处理体实施规定的等离子体处理；排气装置，对腔体内进行排气；和设置在腔体和排气装置之间的、第一至第十九方式中任一项的阀。
本发明的第二十一方式提供的处理装置，在第二十方式的处理装置中，其特征在于，在第一阀主体上设有第五开口，在对第一阀主体内进行清洁时，用封闭用阀体将第一阀主体的第二开口关闭，并且气体从第一阀主体内经第五开口流出。
根据本发明的实施方式，能够提供一种可实现密封部件的长寿命化、且能够以低成本制造、而且能够降低维护成本的封闭阀、具有压力控制功能的封闭阀以及具有所述封闭阀的处理装置。
附图说明
图1是使用了本发明第一实施方式的阀的RLSA微波等离子体处理装置的剖视图。
图2是表示本发明第一实施方式的阀的结构的剖视图。
图3是沿着图2中的B-B线的剖视图。
图4是表示控制用阀体将开口的一部分关闭的状态的剖视图。
图5是沿着图4中的D-D线的剖视图。
图6是表示本发明第一实施方式的阀的另一例的剖视图。
图7是表示本发明第二实施方式的阀的结构的剖视图。
图8是表示本发明第三实施方式的阀的结构的剖视图。
图9是表示清洁的一例的剖视图。
图10是使用了本发明第三实施方式的阀的RLSA微波等离子体处理装置的概略剖视图。
图11是表示本发明第四实施方式的阀的剖视图。
图12是表示封闭用阀体将开口关闭的状态的剖视图。
图13是表示封闭用阀体使开口全部打开的状态的剖视图。
图14是使用了本发明第四实施方式的阀的RLSA微波等离子体处理装置的概略剖视图。
图15是表示本发明第四实施方式的阀的另一例的剖视图。
图16是表示本发明第五实施方式的阀的剖视图。
图17是表示本发明第六实施方式的阀的剖视图。
图18是表示本发明第七实施方式的阀的剖视图。
标号说明
腔体
53、54  排气装置
60  压力控制阀
61、61-APC、61-seal  阀主体
61a  空间
61b、61c、61f  开口
61d  阀退避部
61d’  凹部
61e  凹槽
62  封闭用阀体
62a  密封部件
62b  保护密封部件
63  控制用阀体
64、65、82a  转动轴
70  凸缘
73、73-APC、73-seal  排气口
80  开闭阀
81  旁通路径
82  引导轴
具体实施方式
下面，参照附图，详细说明本发明实施方式的阀和具有该阀的处理装置。
(第一实施方式)
图1是使用了本发明第一实施方式的压力控制阀的RLSA微波等离子体处理装置的概略剖视图。
如图1所示，该RLSA微波等离子体处理装置10，具有：收容半导体基板，可保持真空的大致呈圆筒状的腔体11；设置在其底部，放置半导体基板S的基座12；设置在腔体11的侧壁用于导入处理气体的形成环状的气体导入部13；面对腔体11的上部的开口部而设置，形成有多个微波穿透孔14a的平面天线14；产生微波的微波产生部15；将微波产生部15向平面天线14引导的微波传输机构16；和对气体导入部13供给处理气体的处理气体供给系统17。
在平面天线14的下方，设有由电介质形成的微波穿透板21，在平面天线14的上面，设有屏蔽部件22。微波传输机构16具有：从微波产生部15传导微波的在水平方向延伸的导波管31；由从平面天线14向上方延伸的内导体33和外导体34组成的同轴导波管32；和设置在导波管31和同轴导波管32之间的模式转换机构35。
在腔体11上，设有用于对腔体11内进行排气的由阀和排气装置等组成的排气机构24。排气机构24，具有与腔体11底部的排气口11a相连接的排气管23，在该排气管23上串联地设有作为排气装置的牵引泵53和作为排气装置的干燥泵54。干燥泵54将腔体11排气到低真空为止，牵引泵53将腔体11排气到高真空为止。
在排气管23的牵引泵53的上游侧，设有第一实施方式的压力控制阀60。在腔体11上，设有检测其中的压力的压力传感器55，压力控制阀60与压力传感器55的检测值对应地调节开度。在排气管23上，在压力控制阀60的上游侧设有开闭阀56，在牵引泵53和干燥泵54之间设有开闭阀57。
在腔体11的侧壁，设有可搬入搬出半导体基板S的搬运进出口25，该搬运进出口25可通过闸阀G来开闭。另外，在基座12内埋设了加热器18。
处理气体供给系统17，具有例如CF气体、O2气体等处理气体的供给源，具有通过与气体导入部13相连接的气体供给管线19向腔体11供给处理气体的功能。气体供给管线19，具有开闭阀和质量流量控制器等流量控制器(未图示)。
该RLSA微波等离子体处理装置10，具有与各结构部件、设备相连接的、由微处理器(计算机)组成的过程控制器50。各结构部件、设备由该过程控制器50控制。第一实施方式的压力控制阀60，也由与压力传感器55的检测值对应的过程控制器50的指令进行控制。另外，在过程控制器50上，为了操作者管理RLSA微波等离子体处理装置10，连接着用户界面51，该用户界面51由进行指令的输入操作等的键盘、将等离子体处理装置的运转状况可视化而进行显示的显示器等组成。
另外，在过程控制器50上连接着存储部52，该存储部52存储用于使在RLSA微波等离子体处理装置10执行的各种处理通过过程控制器50的控制来实现的控制程序、用于与处理条件对应地使RLSA微波等离子体处理装置10的各结构部执行处理的程序即处方(recipe)。处方存储在存储部52中的存储介质中。存储介质可以是硬盘、半导体存储器，也可以是CD-ROM、DVD、闪存等可移动的介质。另外，也可以例如通过专用线路从其他的装置适当地传输处方。
然后，根据需要，通过用来自用户界面51的指示等从存储部52调用任意的处方，使过程控制器50执行，进行所希望的处理。另外，用压力传感器55检测出腔体11内的压力，经过过程控制器50，进行压力控制阀60的开度的调节。
接下来，对在上述结构的RLSA微波等离子体处理装置10中进行的RLSA微波等离子体处理装置的方法的概要进行说明。
首先，将半导体基板S搬入腔体11内，放置在基座12上。然后，通过排气机构24对腔体11内进行真空排气，同时例如CF气体、O2气体等处理气体从处理气体供给系统17依次通过气体供给管线19和气体导入部13而供给到腔体11内，腔体11内的压力由压力控制阀60保持在规定的压力。在这种状态下进行蚀刻处理等。
在该RLSA微波方式的等离子体装置中，因为在低电子温度下形成以高密度的游离基为主体的等离子体，所以能够实现低损伤的等离子体处理。
当存在多个处理工序时，一个处理工序完成后，继续进行真空排气，同时，将设置在处理气体供给系统17上的Ar等净化气体供给到腔体11内，对在前一道工序残留的气体进行清洁。然后，将用于进行下一个处理的气体供给给腔体11，形成微波等离子体，进行下一个工序的处理。
图2是表示第一实施方式的压力控制阀60的结构的图，是表示封闭用阀体将开口封闭的状态的图3的A-A剖视图。图3是图2的B-B剖视图。图4是表示控制用阀体将开口的一部分关闭的状态的图5的C-C剖视图，图5是图4的D-D剖视图。
如图2和图3所示，第一实施方式的压力控制阀60，具有阀主体61-APC和阀主体61-seal。阀主体61-APC和阀主体61-seal装拆自如地相结合。阀主体61-APC和阀主体61-seal，在内部具有空间61a和相互对着而形成的开口61b、61c。阀主体61-APC的开口61b与腔体11相连接，阀主体61-seal的开口61c与作为排气机构的一部分的牵引泵53相连接，容许气体在腔体11和牵引泵53之间连通。另外，在阀主体61-seal的形成有开口61c的壁部，在从开口61c离开的位置形成阀退避部61d，在其中心具有圆形的凹部61d’。在开口61c的外侧，有和开口61c成同心圆状的凹槽61e。
在阀主体61-APC的内部，设有控制用阀体63，在阀主体61-seal的内部，设有封闭用阀体62。封闭用阀体62呈圆板状，在一方的面上沿着周缘形成双重环状的槽。在内侧的槽里面嵌入密封部件62a，在外侧的槽里面嵌入保护密封部件62b。保护密封部件62b，具有优于密封部件62a的耐游离基性，密封部件62a，具有优于保护密封部件62b的气密性。
控制用阀体63呈和封闭用阀体62相同的圆板形状，但是没有密封部件。
在阀主体61-APC上，如图2和图3所示，在阀主体61-APC的中央的上方设有转动轴64，控制用阀体63安装在转动轴64上。转动轴64与使转动轴64旋转的电动机等驱动部(未图示)相连接，从而可转动控制用阀体63。
在阀主体61-seal上，也在阀主体61-seal的中央的上方设有转动轴65(图2)，控制用阀体62安装在转动轴65上。转动轴65也与使转动轴65旋转的电动机等驱动部(未图示)相连接。
转动轴65，为了使封闭用阀体62在图3所示的与开口61c相对应的位置(例如开口61c的上方)和图5所示的与阀退避部61d相对应的位置(例如阀退避部61d的上方)中的一方选择其一地移动，以转动轴65的中心轴为转动中心使之转动。而且，转动轴65可通过例如螺线管等直线运动促动器，沿着转动轴65的中心轴方向在双方向移动。从而，转动轴65，在封闭用阀体62位于与开口61c相对应的位置时，能够使封闭用阀体62沿着转动轴65的中心轴方向移动，使之靠近或远离开口61c；在封闭用阀体62位于与阀退避部61d相对应的位置时，能够使封闭用阀体62沿着转动轴65的中心轴方向移动，使之靠近或远离阀退避部61d。
当封闭用阀体62向与开口61c相对应的位置移动，朝着开口61c前进时，如图3所示，密封部件62a紧贴在开口61c的周围。与此同时，保护密封部件62b被收容在与开口61c成同心圆状而设置的凹槽61e中。
当封闭用阀体62从开口61c后退，从开口61c分离时，封闭用阀体62转动，移动到与阀退避部61d相对应的位置。当封闭用阀体62朝着阀退避部61d前进时，如图5所示，保护密封部件62b与阀退避部61d紧贴。与此同时，密封部件62a被收容在设置于阀退避部61d中心的圆形的凹部61d’中。
其中，在阀退避部61d上，也可以设置能够收容密封部件62a的环状凹槽，来代替凹部61d’。
转动轴64，通过使之以转动轴64的中心轴为转动中心在开口61b和空间61a之间转动，可使控制用阀体63相对于开口61b开闭。即，转动轴64能够通过使控制用阀体63在从控制用阀体63将开口61b完全堵塞的位置到使之完全开口的位置之间转动，调节开口61的开度。图4表示控制用阀体63使开口61b略微开口的状态。
在图1所示的RLSA微波等离子体处理装置10中进行等离子体处理时，压力控制阀60的转动轴65使封闭用阀体62向阀退避部61d移动。在等离子体处理过程中，通过由控制用阀体63调节开口61b的开度，通过用牵引泵53吸引腔体11，腔体11保持在所希望的真空度。
在打开控制用阀体63时，使转动轴64旋转。通过使转动轴64旋转，控制用阀体63转动，使开口61b成为规定的开度。其中，转动轴64也可以形成为：虽然不能在中心轴方向移动，不能使控制用阀体63在转动轴64的中心轴方向移动，但是和转动轴65相同地，可使转动轴64沿着转动轴64的中心轴方向在双方向移动，能够使控制用阀体63沿着中心轴方向在双方向移动。在这种情况下，例如，转动轴64能够使控制用阀体63从开口61b分离，使控制用阀体63转动，以使开口61b具有规定的开度，并使控制用阀体63朝着开口61b移动，与开口61b紧贴。
等离子体、游离基，从用控制用阀体63打开到规定开度的开口61b通往开口61c。在控制用阀体63上，没有容易因等离子体、游离基而劣化的密封部件。
另一方面，具有密封部件62a的封闭用阀体62向阀退避部61d移动。然后，保护密封部件62b压接在阀退避部61d(凹部61d’的周围)，密封部件62a位于阀退避部的凹部61d’内，不会压接在凹部61d’的底面。通过保护密封部件62b压接在阀退避部61d，密封部件62a可得到气密封闭，与等离子体、游离基完全隔断，能够防止劣化。保护密封部件62b虽然略受等离子体、游离基的影响，但是，因为该保护密封部件62b只要能够将密封部件62a密闭即可，所以即使劣化，对密封部件62a的密闭也没有问题。
第一实施方式的压力控制阀60，在阀主体61-seal的形成有开口61c的壁部，在从开口61c离开的位置，具有从开口61c离开的封闭用阀体62退避的阀退避部61d。当封闭用阀体62退避到阀退避部61d时，密封部件62a被从空间61a遮蔽。特别是当封闭用阀体62退避到阀退避部61d时，密封部件62a被收容在设置于阀退避部61d上的凹部61d’中，并且被设置在密封部件62a的外侧的保护密封部件62b密闭。
如此，根据第一实施方式的压力控制阀60，因为能够使封闭用阀体62退避到阀退避部61d，将密封部件62a从阀主体61-seal的空间61a进行遮蔽，所以在使用CF气体、O2气体的等离子体处理中，能够防止密封部件62a暴露在等离子体、等离子体中的游离基中，从而能够实现密封部件62a的长寿命化。
而且，根据第一实施方式，能够得到下述的优点。
基于第一实施方式的压力控制阀60，具有收容控制用阀体63的阀主体61-APC和收容封闭用阀体62的阀主体61-seal，两者装拆自如地相结合。因此，通过准备现有的阀来替代压力控制阀60的用于控制压力的部分，将该阀和阀主体61-seal结合，就能够以更低的成本制造长寿命化密封部件62a的压力控制阀。
例如，在第一实施方式中，在用于控制压力的部分(APC)，使用了摆式阀，但是，除了摆式阀以外，也可以使用例如蝶型阀等不同形式的阀。阀主体61-APC和阀主体61-seal装拆自如的结合的一例如下所述：如图6所示，在阀主体61-APC和阀主体61-seal上设置凸缘70，在凸缘70上形成结合部70a(例如螺丝孔)，将该螺丝孔通过螺栓71和螺母72等结合部进行结合。另外，不限于这种结合，也可以在阀主体61-APC外表面上的开口61c的周围设置环状槽，在其中嵌入O型环等密封部件，并且在阀主体61-seal外表面上的开口61b的周围设置环状槽，在其中嵌入O型环等密封部件，利用两个密封部件和带凸缘的筒状部件，将阀主体61-APC和阀主体61-seal气密地结合。
另外，第一实施方式中，因为密封部件62a的寿命延长，所以密封部件62a的更换频率减少，能够降低等离子体、游离基通过压力控制阀的处理装置(例如RLSA微波等离子体处理装置)的运行成本。除此以外，在进行定期检查时等情况下，只需将阀主体61-APC或阀主体61-seal中的任一个拆下，就能够进行检查和修理，从而能够简化处理装置的维护，并降低维护成本。
(第二实施方式)
图7是表示第二实施方式的压力控制阀60的结构的剖视图。图7所示的剖面，例如与表示封闭用阀体将开口封闭的状态的图2的B-B剖面相对应。
如图7所示，第二实施方式和第一实施方式的不同点在于，使转动轴64和转动轴65为同轴。
在第二实施方式的压力控制阀60中，用于控制压力的部分也是和用于封闭的部分一样的摆式。控制用阀体63安装在转动轴64上，以转动轴64的中心轴为转动中心，在阀主体61-APC的开口61b和空间61a之间转动。
封闭用阀体62安装在转动轴65上。转动轴65，形成为具有可转动地收容转动轴64的中空部的中空轴。转动轴65将转动轴64转动自如地收容在中空部，并且该转动轴65本身也转动自如，同时，通过螺线管等直线运动促动器，可沿着中心轴方向在双方向移动。其他的结构和第一实施方式相同。因此，在图7中，通过例如对和图3相同的部分赋予相同的标号，省略重复的说明。
根据第二实施方式，能够得到和第一实施方式相同的优点，并且因为使转动轴64和转动轴65为同轴，所以，在例如可将驱动转动轴64和转动轴65的电动机配置在压力控制阀60的一侧(阀主体61-seal侧)等方面有利。
其中，第二实施方式虽然是使转动轴64和转动轴65为同轴的方式，但是也可以和第一实施方式一样，使阀主体61-APC和阀主体61-seal装拆自如地相结合。例如也可以如图6所示，分别在阀主体61-APC和阀主体61-seal上设置具有结合部70a的凸缘70，将凸缘70的结合部70a(例如螺丝孔)通过螺栓71和螺母72等结合部进行结合。
此时，在进行定期检查等时，即使在转动轴64和转动轴65为同轴的情况下，也只需拆下阀主体61-APC或阀主体61-seal，就能够进行检查和修理。因此，和第一实施方式一样，能够简化处理装置的维护，降低维护成本。
(第三实施方式)
图8是表示第三实施方式的压力控制阀60的结构的图。图8是剖视图，例如与表示封闭用阀体将开口封闭的状态的图2的B-B剖面相对应。
如图8所示，第三实施方式和第一、第二实施方式的不同点在于，在阀主体61-APC和阀主体61-seal中的一方或双方设有开口61f。在阀主体61-APC和阀主体61-seal双方设有开口61f。
开口61f从连接开口61b和开口61c的流体通路离开而形成。例如，开口61f设置在壁部，该壁部形成在与流体通路的延伸方向交叉的方向上从流体通路离开而设置的空间61a。具体地讲，第三开口61f设置在空间61a的壁部之中的在与流体通路的延伸方向交叉的方向上离流体通路最远的、与流体通路平行的壁部61g上。
参照图9，阀主体61-APC的开口61f与排气口73-APC相连接，阀主体61-seal的开口61f与排气口73-seal相连接，从而，从阀主体61-APC的开口61b流入的气体能够通过开口61f而进行排气。开口61f，例如在封闭用阀体62将阀主体61-seal的开口61c封闭时，可以用作连接旁通阀的开口。
另外，在对阀主体61-APC的内部进行清洁和对阀主体61-seal的内部进行清洁时，开口61f也可以用作清洁通路。
例如，在如本实施方式的压力控制阀一样为具有空间61a的摆式阀时，因为该空间61a从流体通路离开，所以流体可能在空间61a内停滞。当流体停滞时，就会有颗粒74在空间61a积存。
关于这一点，在第三实施方式中，因为在阀主体61-APC、阀主体61-seal中至少一方(在图示的例中是在双方)设有开口61f，所以能够利用开口61f进行空间61a的清洁。因此，根据第三实施方式，能够提高空间61a的清洁效果，并能够将积存颗粒74的可能性防患于未然。因而，能够得到可有助于提高半导体装置的制造成品率的优点。
图9是表示利用了本发明第三实施方式的压力控制阀的清洁的一例的剖视图，图10是使用了本发明第三实施方式的压力控制阀的RLSA微波等离子体处理装置的概略剖视图。
如图9所示，在进行清洁时，用封闭用阀体62将阀主体61-seal的开口61c封闭，将与图10所示的压力控制阀60流向牵引泵53的流体通路隔断。在图10所示的等离子体处理装置10中，压力控制阀60的排气口73-APC和排气口73-seal经开闭阀58与干燥泵54相连接。在此，当从处理气体供给系统17(图10)对腔体11供给例如Ar、N2等净化气体，并且打开开闭阀58使干燥泵54工作时，在压力控制阀60上，如图9所示，净化气体从阀主体61-APC的开口61b朝着开口61f，沿着经过阀主体61-APC的空间61a和阀主体61-seal的空间61a的流体通路流动。清洁时的流体通路如果经过空间61a，空间61a的清洁效果就会提高。具体地讲，因为开口61f设置在离开口61b、61c最远的壁部61g(图8)，所以流体通路沿着封闭用阀体62和控制用阀体63而产生。因此，封闭用阀体62和控制用阀体63的清洁效果也会提高。
如此，根据第三实施方式，能够得到和第一实施方式相同的优点，并且通过在从流体通路离开的空间61a设置开口61g，在清洁时，不仅是空间61a，还能够提高封闭用阀体62和控制用阀体63的清洁效果，所述流体通路从开口61b朝向开口61c。因此，能够使阀主体61-APC内和阀主体61-seal保持清洁。
其中，在第三实施方式中，也可以和第一实施方式一样，使阀主体61-APC和阀主体61-seal装拆自如地相结合，例如，如图6所示，分别在阀主体61-APC和阀主体61-seal上设置凸缘70，将凸缘70通过螺栓71和螺母72等结合部进行结合。
另外，第三实施方式可以和第二实施方式组合来实施，也可以和第一、第二实施方式双方组合来实施。
在这种情况下，能够分别得到兼具在第二实施方式或者同时第一、第二实施方式中说明的优点的压力控制阀。
(第四实施方式)
图11是表示第四实施方式的封闭阀80的结构的图。图11是剖视图，例如与表示封闭用阀体62将开口61c封闭的状态的图12的B-B剖面相对应。图12和图13是与图11的A-A剖面相对应的剖视图，其中图13表示封闭用阀体62将开口61c全部打开的状态。
如图11至图13所示，采用在第一种至第三实施方式中说明的压力控制阀60的用于封闭的部分，可得到封闭阀80。
封闭阀80，具有和参照图2至图5所说明的第一实施方式的压力控制阀的用于封闭的部分的结构相同的结构，另外，其工作也相同。因此，在表示第四实施方式的封闭阀80的图11至图13中，关于和图2至图5相同的部分，赋予相同的标号，省略重复的说明。
第四实施方式的封闭阀80，和在第一实施方式中说明的压力控制用阀60的用于封闭的部分一样，在与阀主体61-seal的开口61c相邻的壁部，具有从开口61c分离的用于封闭用阀体62退避的阀退避部61d。
在第四实施方式中，当封闭用阀体62退避到阀退避部61d时，密封部件62a也被从空间61a遮蔽。即，当封闭用阀体62退避到阀退避部61d时，密封部件62a被收容到阀退避部61d上设置的凹部61d’中，并且被设置在密封部件62a外侧的保护密封部件62b密闭。
如此，根据第四实施方式的封闭阀80，因为能够使封闭用阀体62退避到阀退避部61d，将密封部件62a与外界遮蔽，所以在使封闭阀80全部打开时，能够将密封部件62a与流体通路隔离。因此，即使流过流体通路的气体中含有等离子体、等离子体中的游离基，也能够防止密封部件62a暴露在等离子体、游离基中，从而能够实现密封部件62a的长寿命化。
另外，第四实施方式的封闭阀80，没有与例如用于控制压力的控制用阀体构成为一体，因此还可提供能够以低成本制造封闭阀、且降低维护所需成本的优点。
而且，第四实施方式的封闭阀80，没有具备具有控制压力的功能的部分，因此与和该部分形成为一体的阀相比，容易维护。另外，第四实施方式的封闭阀80因为能够用作处理装置中的任意封闭阀，所以通用性高。
图14是使用了本发明第四实施方式的封闭阀的RLSA微波等离子体处理装置的概略剖视图。
图14所示的等离子体处理装置和图1所示的等离子体处理装置的不同点在于，具有不经过压力控制阀60和牵引泵53而从腔体11直接到达干燥泵54的旁通路径81。在该旁通路径81的路径中，设有开闭阀58，通过开闭该开闭阀58，控制打开或关闭旁通路径81。
如图14所示，开闭阀58设置在腔体11和干燥泵54之间。即，开闭阀58的一端与腔体11连通，另一端与干燥泵54连通。如此将腔体11和干燥泵54可遮断地连通的开闭阀58，特别是在腔体11内进行处理的过程中，必须将干燥泵54侧充分地密封。当密封不充分时，气体会朝着压力下降的腔体11内流入，在腔体11内的处理将不能充分地进行。而且，上述开闭阀58因为与腔体11内相连通，所以开闭阀58上设置的密封部件在例如开闭阀58全部打开时，有可能会暴露在等离子体、等离子体中的游离基中。因此，上述开闭阀58的密封部件容易劣化。
关于这一点，第四实施方式的封闭阀80，在全部打开时，密封部件62a与流体通路隔离，因此能够很好地适用于如开闭阀58那样在全部打开时有可能会暴露在等离子体、游离基中的阀。
作为在全部打开时有可能会暴露在等离子体、游离基中的阀，有在第三实施方式中参照的图10所示的开闭阀58。在图10所示的开闭阀58中，第四实施方式的封闭阀80也能够很好地适用。
而且，第四实施方式的封闭阀80，能够很好地适用于图10和图14所示的开闭阀58中，但是不限于用于开闭阀58。例如，也能够适用于图1所示的开闭阀56、57、图10和图14所示的开闭阀57。
另外，第四实施方式的封闭阀80还可进行在第一实施方式中说明的变形。例如，如图15所示，也可以考虑与压力控制阀、其他的阀和管线等结合，在阀主体61上设置凸缘70，在该凸缘70上设置结合部70a(例如螺丝孔)。
另外，第四实施方式的封闭阀80也可以如第二、第三实施方式的压力控制阀60那样进行变形。下面，作为第五、第六实施方式，说明如此变形的封闭阀。
(第五实施方式)
图16是表示第五实施方式的封闭阀80的结构的图。图16是剖视图，例如与表示封闭用阀体将开口封闭的状态的图12的B-B剖面相对应。
如图16所示，封闭阀80，使封闭用阀体62转动的转动轴65也可以是中空轴。当转动轴65为中空轴时，引导轴82被收容在转动轴65的内部。除此以外的结构，是和第二实施方式的压力控制阀60的用于封闭的部分相同的结构，因此在图16中，对和图7相同的部分赋予相同的标号，省略重复的说明。
该第五实施方式的封闭阀80，和第二实施方式的压力控制阀60的用于封闭的部分具有互换性。例如，第五实施方式的封闭阀80能够提供下述的优点：通过将引导轴82更换成在第二实施方式中说明的转动轴64，可简单地变更为第二实施方式的压力控制阀60的用于封闭的部分。
另外，第五实施方式的封闭阀80和第四实施方式一样，没有和用于控制压力的控制用阀体形成为一体，因此也能够提供可降低封闭阀的制造成本和维护成本的优点。而且，第五实施方式的封闭阀80，没有具备具有控制压力的功能的部分，因此与和该部分形成为一体的阀相比，容易维护。另外，第五实施方式的封闭阀80因为能够用作处理装置中的任意封闭阀，所以通用性高。
(第六实施方式)
图17是表示第六实施方式的封闭阀80的结构的图。图17是剖视图，例如与表示封闭用阀体将开口封闭的状态的图12的B-B剖面相对应。
如图17所示，第六实施方式的封闭阀80，是在阀主体61上设有和在第三实施方式中说明的开口61f相同的开口61f的阀。除此以外的结构，是和第三实施方式的压力控制阀60的用于封闭的部分相同的结构，因此在图17中，对和图8相同的部分赋予相同的标号，省略重复的说明。
在第六实施方式的封闭阀80中，和第三实施方式的压力控制阀60一样，例如当封闭用阀体62将阀主体61的开口61c封闭时，开口61f可用作连接旁通阀的开口。另外，例如在对阀主体61的内部进行清洁时，开口61f可提供清洁通路。
另外，在第六实施方式中，也和第三实施方式一样，开口61f设置在从连接开口61b和开口61c的流体通路离开的空间61a，因此可特别对从流体通路离开的空间61a的内部有效地进行清洁。
而且，在第六实施方式中，和第四实施方式一样，开口61f设置在如沿着封闭用阀体62在空间61a内产生流体通路的位置。开口61f设置在与流体通路的延伸方向交叉的方向上离流通通路最远的、与流体通路平行的壁部61g上。在清洁时，只要使流体通路沿着封闭用阀体62而产生，不仅是空间61a内部，封闭用阀体62也能够更有效地得到清洁。
如此，根据第六实施方式的封闭阀80，可得到和第三实施方式的压力控制阀60的用于封闭的部分相同的优点。
当然，第六实施方式的封闭阀80和第四实施方式一样，没有具备具有控制压力的功能的部分，因此能够降低封闭阀的制造成本和维护成本。而且，第六实施方式的封闭阀80，没有和具有控制压力的功能的部分形成为一体，因此与和该部分形成为一体的阀相比，容易维护。另外，第六实施方式的封闭阀80能够用作处理装置中的任意封闭阀，通用性也高。
而且，上述第五、第六实施方式的封闭阀80也和第四实施方式一样，在全部打开时，密封部件62a与流体通路隔离，因此能够很好地适用于如图10、图14所示的开闭阀58那样在全部打开时有可能会暴露在等离子体、游离基中的阀。
而且，第五、第六实施方式的封闭阀80，能够很好地适用于图10和图14所示的开闭阀58中，但是也不限于用于开闭阀58。和第四实施方式的封闭阀80一样，例如，也能够适用于图1所示的开闭阀56、57、图10和图14所示的开闭阀57。
(第七实施方式)
下面，参照图18，说明本发明第七实施方式的阀。第七实施方式的阀80，例如可用作图1所示的RLSA等离子体处理装置10的压力控制阀60。如图18所示，阀80具有：包含开口61b、61c的阀主体61，该开口61b、61c构成为容许气体在腔体11和牵引泵53(图1)之间连通；封闭用阀体62，位于阀主体61内，与开口61c离合，对开口61c进行开闭；密封部件62a，设置在封闭用阀体62上，在封闭用阀体62将开口61c关闭时，将开口61c密封；阀退避部61d，设置在从阀主体61的开口61c离开的壁部，在封闭用阀体62从开口61c离开而移动时，从阀主体61的内部空间对密封部件62a进行遮蔽；转动轴65，转动封闭用阀体62，使之能够配置在阀主体61的开口61c和阀退避部61d中的一方；控制用阀体63，位于阀主体61内，构成为可相对于阀主体61的开口61b而开闭；和转动轴82a，转动控制用阀体63，调节开口61b的开度。
转动轴65可通过例如螺线管等直线运动促动器，沿着转动轴65的中心轴方向在双方向移动。从而，转动轴65可将封闭用阀体62向与开口61c相对应的位置转动，并使之在该位置移动，以靠近或远离开口61c，另外，可将其向与阀退避部61d相对应的位置转动，并使之在该位置移动，以靠近或远离阀退避部61d。
另外，转动轴65为具有可转动地收容转动轴82a的中空部的中空轴，从而，转动轴65和转动轴82a互相同轴状地配置，可独立地转动。因此，安装在转动轴65上的封闭用阀体62和安装在转动轴82a上的控制用阀体63，能够互相独立地转动。
封闭用阀体62，在朝向开口61c的表面上，具有包围密封部件62a的保护密封部件62b。如在前面的实施方式中所说明的，优选的是，保护密封部件62b具有优于密封部件62a的耐游离基性，密封部件62a具有优于保护密封部件62b的气密性。
在阀主体61的内部具有空间61a。空间61a具有作为容许封闭用阀体62和控制用阀体63的转动运动(摆的运动)的空间的功能。另外，在阀主体61的开口61c的周围具有凹槽61e。当封闭用阀体62将开口61c关闭时，保护密封部件62b被收容在该凹槽61e中。另一方面，当封闭用阀体62将开口61c关闭时，密封部件62a压接在阀主体61的开口61c的周围，从而开口61c被可靠地关闭。
另外，在阀主体61的阀退避部61d的中央，形成圆形的凹部61d’。当封闭用阀体62从开口61c离开而移动到阀退避部61d时，密封部件62a被收容在凹部61d’中。此时，保护密封部件62b压接在凹部61d’的周围，从而，密封部件62a由保护密封部件62b以气密方式收容在由封闭用阀体62和凹部61d’包围的空间，可靠地与阀主体61的内部空间遮蔽。因此，能够防止密封部件62a暴露在流过阀主体62内的气体中，即使气体中含有游离基等活性种类气体，也能够防止密封部件62a的劣化、腐蚀。
另外，在本实施方式的阀80上也可以设置参照图17说明的开口61f和与开口61f相连接的排气口73。如果在排气口73上连接配管，在封闭用阀体62将开口61c关闭时，可将来自腔体11(图1等)的气体从开口61b通过阀主体61的内部空间(61a)和开口61f而从排气口73排出。即，可将该流体路径用作旁通线路。另外，这种流体路径可在对阀主体61内进行清洁时使用。
以上，按照若干个实施方式说明了本发明，本发明不限于上述实施方式，可以进行各种变形。例如，在上述实施方式中，表示了将本发明的压力控制阀或开闭阀适用于RLSA微波等离子体处理装置中的例子，但是不限于此，也可以适用于其他的等离子体处理装置。另外，阀的驱动方式等也不限于上述实施方式。
本国际专利申请主张基于在2007年5月8日申请的日本国特许申请2007-123266号和2007-123267号的优先权，在此援用其全部内容。

Claims (21)

1.一种阀，设置在能够使内部保持减压的腔体和对该腔体内进行排气的排气装置之间，其特征在于，具有：
包含第一开口和第二开口的第一阀主体，该第一开口和第二开口容许气体在所述腔体和所述排气装置之间连通；
封闭用阀体，配置在所述第一阀主体内，与所述第一阀主体的所述第二开口离合，以对该第二开口进行开闭；
密封部件，设置在所述封闭用阀体上，在所述封闭用阀体将所述第一阀主体的第二开口关闭时，将该第二开口密封；
阀退避部，设置在所述第一阀主体的从所述第二开口离开的内壁部，在所述封闭用阀体从该第二开口分离而移动时，从所述第一阀主体的内部空间对所述密封部件进行遮蔽；和
第一转动轴，转动所述封闭用阀体，使之能够配置在所述第一阀主体的第二开口和所述阀退避部中的一方。
2.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述第一开口与所述腔体相连接，所述第二开口与所述排气装置相连接。
3.根据权利要求1或2所述的阀，其特征在于，
所述第一转动轴构成为，以所述第一转动轴的中心轴为转动中心，使所述封闭用阀体在与所述第二开口相对应的第一位置和与所述阀退避部相对应的第二位置之间转动，
所述第一转动轴构成为，使配置在所述第一位置的所述封闭用阀体沿着所述第一转动轴的中心轴方向在双方向移动，使配置在所述第二位置的所述封闭用阀体沿着所述第一转动轴的中心轴方向在双方向移动。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的阀，其特征在于，
所述封闭用阀体，在所述密封部件的外侧具有保护密封部件，
所述保护密封部件，其耐游离基性优于所述密封部件，
所述密封部件，其气密性优于所述保护密封部件。
5.根据权利要求4所述的阀，其特征在于，
所述第一阀主体，在该第一阀主体的第二开口的周边，具有收容所述保护密封部件的凹槽，
在所述密封部件将所述第一阀主体的第二开口关闭时，所述保护密封部件被收容在所述凹槽中。
6.根据权利要求4或5所述的阀，其特征在于，
所述第一阀主体，在所述阀退避部上具有收容所述密封部件的凹槽，
在所述保护密封部件与所述阀退避部贴紧时，所述密封部件被收容在所述凹槽中。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的阀，其特征在于，
所述第一转动轴为内部收容了引导轴的中空轴，
该中空轴构成为，以所述中空轴的中心轴为转动中心，使所述封闭用阀体在与所述第二开口相对应的第一位置和与所述阀退避部相对应的第二位置之间转动，
所述中空轴构成为，使配置在所述第一位置的所述封闭用阀体沿着所述中空轴的中心轴方向在双方向移动，使配置在所述第二位置的所述封闭用阀体沿着所述中空轴的中心轴方向在双方向移动。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的阀，其特征在于，在所述第一阀主体上设有第五开口。
9.根据权利要求8所述的阀，其特征在于，所述第五开口，在所述第二开口被关闭时，使从所述第一开口流入的气体流出。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的阀，其特征在于，还具有：
第二阀主体，包含容许气体在所述腔体和所述排气装置之间连通的第三开口和第四开口，将所述第一开口与所述第四开口连接；
没有密封部件的控制用阀体，位于所述第二阀主体内，调节该第二阀主体的所述第三开口的开度；和
第二转动轴，使所述控制用阀体转动，调节所述第二阀主体的所述第三开口的开度。
11.根据权利要求10所述的阀，其特征在于，
所述第一转动轴构成为，以所述第一转动轴的中心轴为转动中心，使所述封闭用阀体在与所述第二开口相对应的第一位置和与所述阀退避部相对应的第二位置之间转动，
所述第一转动轴构成为，使配置在所述第一位置的所述封闭用阀体沿着所述第一转动轴的中心轴方向在双方向移动，使配置在所述第二位置的所述封闭用阀体沿着所述第一转动轴的中心轴方向在双方向移动。
12.根据权利要求11所述的阀，其特征在于，
所述第二阀主体，具有在所述控制用阀体调节所述第二阀主体的所述第三开口的开度时能够收容所述控制用阀体的空间，
所述第二转动轴，以所述第二转动轴的中心轴为转动中心，使所述控制用阀体在所述第二阀主体的所述第三开口和所述空间之间转动，
所述第二转动轴和所述第一转动轴为同轴，所述第一转动轴是具有能够转动地收容所述第二转动轴的中空部的中空轴。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的阀，其特征在于，
所述封闭用阀体，在所述密封部件的外侧具有保护密封部件，
所述保护密封部件，其耐游离基性优于所述密封部件，
所述密封部件，其气密性优于所述保护密封部件。
14.根据权利要求13所述的阀，其特征在于，
所述第一阀主体，在该第一阀主体的所述第二开口的周边，具有收容所述保护密封部件的凹槽，
在所述密封部件将所述第一阀主体的所述第二开口关闭时，所述保护密封部件被收容在所述凹槽中。
15.根据权利要求13或14所述的阀，其特征在于，
所述第一阀主体，在所述阀退避部上具有收容所述密封部件的凹槽，
在所述保护密封部件与所述阀退避部贴紧时，所述密封部件被收容在所述凹槽中。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的阀，其特征在于，在所述第二阀主体和所述第一阀主体中的至少一方上设有第五开口。
17.根据权利要求16所述的阀，其特征在于，所述第五开口，在所述第一阀主体的所述第二开口被关闭时，使从所述第二阀主体的所述第三开口流入的气体流出。
18.根据权利要求10至17中任一项所述的阀，其特征在于，所述第二阀主体和所述第一阀主体装拆自如地相结合。
19.根据权利要求1至9中任一项所述的阀，其特征在于，还具有：
控制用阀体，位于所述第一阀主体内，构成为能够相对于所述第一阀主体的所述第一开口开闭；和
第二转动轴，使所述控制用阀体转动，以调节所述第一开口的开度。
20.一种处理装置，其特征在于，具有：
能够使内部保持真空的腔体，收容被处理体；
处理机构，在所述腔体内对被处理体实施规定的等离子体处理；
排气装置，对所述腔体内进行排气；和
权利要求1至19中任一项所述的阀，设置在所述腔体和所述排气装置之间。
21.根据权利要求20所述的处理装置，其特征在于，
在所述第一阀主体上设有第五开口，在对所述第一阀主体内进行清洁时，用所述封闭用阀体将所述第一阀主体的所述第二开口关闭，
并且气体从所述第一阀主体内经所述第五开口流出。
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