JP2000337546A

JP2000337546A - ゲートバルブ

Info

Publication number: JP2000337546A
Application number: JP11149245A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Oka; 寛樹岡; Masaki Narishima; 正樹成島
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1999-05-28
Filing date: 1999-05-28
Publication date: 2000-12-05

Abstract

(57)【要約】【課題】特開平５−１９６４５０号公報のゲートバル
ブ１００は構成部品が多く機構的に複雑でコスト的に高
くなる上に、ローラ１０９がゲートチャンバー１０６の
内壁にぶつかりパーティクルを発生し易い。特開平１０
−１５９９９９号公報のゲートバルブ２００は第１、第
２コロガイド溝２０３、２０４を高精度に加工しなくて
はならずコスト的に高くなり、部品点数も多い。【解決手段】本発明のゲートバルブ１０は、固定され
た第１リンク１１Ａ及び第１リンク１１Ａに対して第
２、第３リンク１１Ｂ、１１Ｃを介して連結された移動
可能な第４リンク１１Ｄを有する平行四辺形状のリンク
機構１１と、このリンク機構１１の第４リンク１１Ｄの
上方の連結部からの延長端に取り付けられて開口部２１
を開閉する弁体１２と、この弁体１２を駆動するために
第１、第２リンク１１Ａ、１１Ｂの連結部と第３、第４
リンク１１Ｃ、１１Ｄの連結部に両端がそれぞれ連結さ
れたエアシリンダ１３とを備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゲートバルブに関
し、更に詳しくはコストダウンを図ることができるゲー
トバルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のゲートバルブは例えばリンク機構
を用いたものやカム機構を用いたものが知られている。
例えば、特開平５−１９６４５０号公報ではリンク機構
を用いた図４に示すゲートバルブが提案され、特開平１
０−１５９９９９号公報ではカム機構を用いた図５の
（ａ）、（ｂ）に示すゲートバルブが提案されている。

【０００３】図４に示すゲートバルブ１００は、シリン
ダ１０１に接続された基体１０２と、基体１０２の上下
でリンク１０３、１０４を介して連結され且つ右側の処
理室１２０の開口部１２１を開閉する弁体１０５と、基
体１０２と弁体１０５を収容するゲートチャンバー１０
６と、ゲートチャンバー１０６のロードロック室１１０
側の壁面に沿って設けられ且つ基体１０２を昇降案内す
るガイドレール１０７と、基体１０２と弁体１０５を連
結するスプリング１０８とを備え、弁体１０５で処理室
の１２０の開口部１２１を開閉するようになっている。

【０００４】従って、処理室１２０の開口部１２１を閉
じる時には、シリンダ１０１が駆動して基体１０２及び
弁体１０５が一体的にガイドレール１０７に従って上昇
すると、弁体１０５上端のローラ１０９がチャンバー１
０６の天面に当たる。引き続き基体１０２が上昇する
と、弁体１０５はそれ以上上昇しないが、スプリング１
０８に抗してローラ１０９を回転させながら処理室１２
０の開口部１２１に接近し、基体１０２が上昇端に達す
ると基体１０２及び弁体１０５の高さが揃い、しかも上
下のリンク１０３、１０４を介して弁体１０５が処理室
１２０の開口部１２１に強く押す付けられ、開口部１２
１を閉じる。開口部１２１を開く時にはシリンダ１０１
が逆方向に駆動し、基体１０２が下降し、更に弁体１０
５がゲートチャンバー１０６から離れると、弁体１０５
はスプリング１０８を介して基体１０２側に引き寄せら
れ、初期状態に戻る。

【０００５】一方、図５の（ａ）、（ｂ）に示すゲート
バルブ２００は、開口部２１０を開閉する弁体２０１
と、この弁体２０１の上下にそれぞれ固定された左右一
対の側板２０２と、各側板２０２にそれぞれ形成された
特殊形状の第１コロガイド溝２０３と、各第１コロガイ
ド溝２０３にそれぞれ対応する特殊形状の第２コロガイ
ド溝２０４が形成された弁体駆動ロッド２０５と、第
１、第２コロガイド溝２０３、２０４を介して弁体２０
１と弁体駆動ロッド２０５を連結する軸状のコロ２０６
と、各側板２０２と弁駆動ロッド２０５を連結するスプ
リング２０７とを備えている。第１、第２コロガイド溝
２０３、２０４とコロ２０６との関係を拡大して示した
ものが図５の（ｂ）で、この図からも明らかなように開
口部２１０が開いた状態では両コロガイド溝２０３、２
０４は側面から見ると、上下の中央部で外側（右側）へ
蛇行し下半分が外側へ偏倚している。

【０００６】従って、開口部２１０を閉じる時には、弁
体駆動ロッド２０５が駆動し、弁体２０１が弁座２１１
との間に隙間を介在させた状態で下降して開口部２１０
の下方のストッパー２１２に当たると、弁体駆動ロッド
２０５がスプリング２０７に抗して下降する。この際、
コロ２０６が第１コロガイド溝２０３を介して側板２０
２を僅かではあるが開口部２１０側へ移動させ、最終的
には弁体２０１を弁座２１１に対して押圧する。開口部
２１０を開く時には、弁体駆動ロッド２０５が上昇す
る。この際、コロ２０６はスプリング２０７を介して第
１コロガイド溝２０３内を上昇し、弁体２０１を弁座２
１２から引き離す。更に、弁体駆動ロッド２０５が上昇
すると、コロ２０６は図５の（ｂ）に示す状態を維持す
ると共に弁体２０１と開口部２１０との隙間を維持しな
がら弁体２０１を上昇させ初期状態に戻る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
５−１９６４５０号公報で提案されているゲートバルブ
１００はリンク機構の他にガイドレール１０７やスプリ
ング１０８等の部品を用いて基体１０２及び弁体１０５
のスライド動作及び開口部との離接動作を実現している
ため、構成部品が多く機構的に複雑でコスト的に高くな
る上に、ローラ１０９がゲートチャンバー１０６の内壁
にぶつかりパーティクルを発生し易いという課題があっ
た。また、特開平１０−１５９９９９号公報で提案され
ているゲートバルブ２００は第１、第２コロガイド溝２
０３、２０４を介して弁体２０１の上下動作及び開口部
との離接動作を実現しているため、コロガイド溝を高精
度に加工しなくてはならずコスト的に高くなり、部品点
数も多いという課題があった。

【０００８】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、構成部品を削減し簡単な機構で低コストで
製造することができ、しかもパーティクルを発生し難い
ゲートバルブを提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
のゲートバルブは、固定された第１リンク及び第１リン
クに対して第２、第３リンクを介して連結された移動可
能な第４リンクを有する平行四辺形状のリンク機構と、
このリンク機構の第４リンクの一方の連結部から延長さ
れた部分に取り付けられて開口部を開閉する弁体と、こ
の弁体を駆動するために第１、第２リンクの連結部と第
３、第４リンクの連結部に両端がそれぞれ連結された伸
縮機構とを備えたことを特徴とするものである。

【００１０】また、本発明の請求項２に記載のゲートバ
ルブは、一端を中心に揺動する第１リンクと、第１リン
クの他端に一端が連結された第２リンクと、第２リンク
の他端に一端が連結された伸縮機構と、この伸縮機構を
介して駆動する第２リンクに取り付けられて開口部を開
閉する弁体とを備えたことを特徴とするものである。

【００１１】また、本発明の請求項３に記載のゲートバ
ルブは、請求項１または請求項２に記載の発明におい
て、上記伸縮機構がエアシリンダからなることを特徴と
するものである。

【００１２】また、本発明の請求項４に記載のゲートバ
ルブは、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発
明において、上記開口部が処理装置の搬出入口であるこ
とを特徴とするものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図３に示す実施形態
に基づいて本発明を説明する。本実施形態のゲートバル
ブ１０は、例えば図１の（ａ）、（ｂ）に示すように、
平行四辺形状のリンク機構１１と、このリンク機構１１
に連結された弁体１２及び伸縮機構（例えば、エアシリ
ンダ、油圧シリンダ）１３とを備え、半導体ウエハ、Ｌ
ＣＤ用基板等の被処理体の処理装置（成膜装置、エッチ
ング装置等）２０の搬出入口等の開口部２１を開閉する
ものである。尚、図１において２２はＯリングである。

【００１４】上記リンク機構１１は、開口部２１の下方
やや前方において垂直に固定された第１リンク１１Ａ
と、第１リンク１１Ａの上下両端で一端がそれぞれピン
結合された同一長さの第２、第３リンク１１Ｂ、１１Ｃ
と、これら両リンク１１Ｂ、１１Ｃの他端でそれぞれピ
ン結合された第４リンク１１Ｄとを有している。第４リ
ンク１１Ｄは下端で第３リンク１１Ｃにピン結合され、
このピン結合部から第１リンク１１Ａの長さ分だけ離間
した位置で第２リンク１１Ｂにピン結合され、第１リン
ク１１Ａよりも長く形成されている。第４リンク１１Ｄ
の上端には弁体１２が常に開口部２１に対して平行を維
持するように固定されている。第１リンク１１Ａと第２
リンク１１Ｂのピン結合部には伸縮機構であるエアシリ
ンダ１３のシリンダ１３Ａの基端側がピン結合され、第
３リンク１１Ｃと第４リンク１１Ｄのピン結合部にはエ
アシリンダ１３のロッド１３Ｂの先端がピン結合されて
いる。

【００１５】次に、動作について説明する。ゲートバル
ブ１０のエアシリンダ１３が最も伸びた図１の（ａ）に
示す初期状態において、開口部２１を介して処理装置２
０での被処理体の搬出入が行われる。即ち、処理装置２
０内への被処理体の搬入動作が終了すると、エアシリン
ダ１３が制御装置の制御下で駆動してロッド１３Ｂがシ
リンダ１３Ａ内に後退すると、第３リンク１１Ｃは第１
リンク１１Ａとのピン結合部を中心に第４リンク１１Ｄ
とのピン結合部が反時計方向へ回転する。これに伴って
第２リンク１１Ｂも第１リンク１１Ａとのピン結合部を
中心に第４リンク１１Ｄとのピン結合部が反時計方向へ
回転し、第４リンク１１Ｄが第１リンク１１Ａと平行を
維持しながら移動する。これにより弁体１２は図１の
（ａ）に示すように初期状態から矢印方向へ回転し、同
図の（ｂ）に示すように開口部２１に当接し、開口部２
１を閉じる。その後、処理装置２０内で被処理体に対す
る所定の処理が行われた後、ゲートバルブ１０のエアシ
リンダ１３が逆方向に作動し、弁体１２が先の場合とは
逆向きに移動して図１の（ｂ）の状態から図１の（ａ）
に示す初期状態に戻り、開口部２１を開く。この状態で
被処理体の搬出動作が行われる。

【００１６】以上説明したように本実施形態によれば、
平行四辺形状のリンク機構１１の第１リンク１１Ａを固
定し、第４リンク１１Ｄの延長部分に弁体１２を取り付
けると共にリンク機構１１の対角線上にエアシリンダ１
３を配置するという簡単な構造で少ない部品点数でゲー
トバルブ１０を構成することができ、ゲートバルブ１０
の製造コストを低減することができる。また、本実施形
態によれば、ゲートバルブ１０自体に摺動部分がないた
め、パーティクルが発生し難く、処理装置２０に好適に
用いることができる。

【００１７】図２は本発明の他の実施形態を示す図であ
る。本実施形態のゲートバルブ３０はリンク機構３１と
伸縮機構であるエアシリンダ３３のみを用いて弁体３２
を駆動する点で図１のゲートバルブ１０と共通してい
る。本実施形態におけるリンク機構３１は、図２の
（ａ）〜（ｃ）に示すように、処理装置２０の開口部２
１の下方に一端がピン結合により枢着された第１リンク
３１Ａと、第１リンク３１Ａの他端で一端がピン結合さ
れた第２リンク３１Ｂとを有している。第２リンク３１
Ｂは支持リンク３１Ｃを有する略Ｔ字状に形成され、第
１リンク３１Ａとのピン結合部の延長端にエアシリンダ
３３のロッド３３Ｂがピン結合されている。このピン結
合部と第１リンク３１Ａとのピン結合部の間から支持リ
ンク３１Ｃが垂直に延設され、この支持リンク３１Ｃの
先端に弁体３２が固定されている。エアシリンダ３３は
垂直に固定され、この固定位置からロッド３３Ｂを上下
方向に伸縮するようになっている。

【００１８】次に、動作について説明する。ゲートバル
ブ３０のエアシリンダ３３が制御装置の制御下で駆動し
てロッド３３Ｂがシリンダ３３Ａから伸びると、第１リ
ンク３１Ａと第２リンク３１Ｂが第１リンク３１Ａの枢
着点を中心に反時計方向へ回転する。これに伴って第２
リンク３１Ｂが図１の（ａ）に示す傾斜状態から同図の
（ｂ）に示すように徐々に傾斜を緩めて弁体３２が徐々
に開口部２１に近づき、最終的には同図の（ｃ）に示す
ように第２リンク３１Ｂが水平になると共に弁体３２が
垂直になって開口部２１を閉じる。開口部２１を開く時
には、ゲートバルブ３０のエアシリンダ３３が逆方向に
作動し、弁体３２が先の場合とは逆向きに移動して図２
の（ａ）の状態から同図の（ｂ）の状態を経由して同図
の（ａ）に示す初期状態に戻り、開口部２１を開く。

【００１９】本実施例においても図１に示す実施例の場
合と同様の作用効果を期することができる。また、本実
施形態の場合には図２の（ｃ）に示すようにエアシリン
ダ３３により第２リンク３１Ｂを確実に水平に保持する
ことができるため、開口部２１の内部から弁体３２に圧
力が作用しても弁体３２と開口部２１間の気密を確実に
保つことができる。

【００２０】図３は本発明の更に他の実施形態を示す図
である。本実施形態では処理装置５０の開口部５１が傾
斜し下方を向いている点を除き、図２の示すゲートバル
ブ３０に準じて構成されている。即ち、本実施形態のゲ
ートバルブ４０は、図２に示すゲートバルブ３０と同様
のリンク機構４１、弁体４２及びエアシリンダ４３を備
えている。但し、第１リンク４１Ａの取付位置及び支持
リンク４１Ｃに対する弁体４２の取付状態が図２に示す
ものとは異なっている。第１リンク４１Ａの一端は処理
装置５０の開口部５１の下方で開口部５０の形成された
壁面に直交する部分５３に枢着されている。また、弁体
４２は第２リンク４１Ｂに対して所定の角度で傾斜した
状態で支持リンク４１Ｃに固定されているが、この傾斜
角度は開口部５１が水平面に対して形成する角度と同一
に設定されている。その他は、図２に示すゲートバルブ
３０と同様に構成されている。従って、本実施形態にお
いても図２に示すゲートバルブ３０と同様の作用効果を
期することができる。

【００２１】尚、本発明は上記実施形態に何等制限され
るものではなく、必要に応じて各構成要素を適宜設計変
更することができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明の請求項１〜請求項４に記載の発
明によれば、簡単な機構で低コストで製造することがで
き、しかもパーティクルを発生し難いゲートバルブを提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のゲートバルブの一実施形態の動作説明
図で、（ａ）は開口部を閉じる前の初期状態を示す断面
図、（ｂ）は開口部を閉じた状態を示す断面図である。

【図２】本発明のゲートバルブの他の実施形態の動作説
明図で、（ａ）は開口部を閉じる前の初期状態を示す断
面図、（ｂ）は開閉動作の中間時点の状態を示す断面
図、（ｃ）は開口部を閉じた状態を示す断面図である。

【図３】本発明のゲートバルブの更に他の実施形態の動
作説明図で、（ａ）は開口部を閉じる前の初期状態を示
す断面図、（ｂ）は開口部を閉じた状態を示す断面図で
ある。

【図４】従来のゲートバルブの一例を示す断面図であ
る。

【図５】従来のゲートバルブの他の一例を示す図で、
（ａ）はその要部断面図、（ｂ）は（ａ）に示すコロと
コロガイド溝の関係を拡大して示す断面図である。

【符号の説明】

１０、３０、４０ゲートバルブ１１、３１、４１リンク機構１１Ａ第１リンク１１Ｂ第２リンク１１Ｃ第３リンク１１Ｄ第４リンク１２、３２、４２弁体１３、３３、４３エアシリンダ（伸縮機構）３１Ａ、４１Ａ第１リンク３１Ｂ、４１Ｂ第２リンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3H053 AA25 AA26 AA31 BD10 DA01 DA09 3H056 AA01 BB22 BB32 BB37 BB38 BB41 CA01 CB02 CD04 CE04 GG02 GG14 3H063 AA01 BB22 BB32 BB37 BB39 BB41 DA15 DB43 GG02 GG15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定された第１リンク及び第１リンクに
対して第２、第３リンクを介して連結された移動可能な
第４リンクを有する平行四辺形状のリンク機構と、この
リンク機構の第４リンクの一方の連結部から延長された
部分に取り付けられて開口部を開閉する弁体と、この弁
体を駆動するために第１、第２リンクの連結部と第３、
第４リンクの連結部に両端がそれぞれ連結された伸縮機
構とを備えたことを特徴とするゲートバルブ。
【請求項２】一端を中心に揺動する第１リンクと、第
１リンクの他端に一端が連結された第２リンクと、第２
リンクの他端に一端が連結された伸縮機構と、この伸縮
機構を介して駆動する第２リンクに取り付けられて開口
部を開閉する弁体とを備えたことを特徴とするゲートバ
ルブ。
【請求項３】上記伸縮機構がエアシリンダからなるこ
とを特徴とする請求項１または請求項２に記載のゲート
バルブ。
【請求項４】上記開口部が処理装置の搬出入口である
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に
記載のゲートバルブ。