JP2001090848A - 弁体の駆動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パーティクルが発生し難く，必要スペースが
小さく，必要コストが少なく，さらに空間の密閉を確実
に実現できる，駆動機構を提供する。 【解決手段】 駆動機構１０は，シリンダハウジング１
２と第１ピストン１４と第２ピストン１６とエアシリン
ダ１８とＬＭガイド２０とを備えている。エアシリンダ
１８によって第１ピストン１４を上昇させると，支持部
１２ｄがハウジング９の天井に突き当たりシリンダハウ
ジング１２の上昇が止まる。さらにエアシリンダ１８に
より第１ピストン１４を上昇させると，第１ピストン１
４が第１シリンダ部１２ａ内に押し込まれ流体Ｆの圧力
を上昇させるため，第２ピストン１６が流体Ｆに押され
て第２シリンダ部１２ｂから押し出され，第２ピストン
１６と一体化された弁体７が外壁３に押しつけられる。
結果として，貫通孔に相当する搬送口５が弁体７により
塞がれて，処理室ＰＣ１が密閉される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，密閉する空間の外
壁に形成された貫通孔を塞ぎ当該空間を密閉する弁体の
駆動機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来，弁体の駆動機構には，リンク機構
を用いた構成，または２以上の駆動手段を設置する構成
が採用されている。図９には，リンク機構を適用した従
来の駆動機構１１０を示す。図９に示すように，従来の
駆動機構１１０は，リンク１１８を介して弁体１１２と
リンク保持ブロック１１６とを接続した構成を有する。
かかる駆動機構１１０では，リンク保持ブロック１１６
が駆動手段１２０に接続されており，弁体１１２の上部
に摺動体１２２が設置されている。

【０００３】以上説明した構成を有する駆動機構１１０
は，以下のように動作する。すなわち，駆動手段１２０
によりリンク保持ブロック１１６および弁体１１２を上
昇させると，やがて弁体１１２上部がハウジング１２４
の天井に突き当たる。駆動手段１２０によりさらにリン
ク保持ブロック１１６を上昇させると，摺動体１２２が
ハウジング１２４の天井を摺動し，弁体１１２が水平移
動する。結果として，外壁１２６に形成された搬送口１
２８が弁体１１２によって塞がれる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記従
来の駆動機構１１０では，摺動体１２２とハウジング１
２４との接触部やリンク１１８の支点において，パーテ
ィクルが発生し易い。したがって，密閉空間１３０を真
空にし密閉空間１３０内でパーティクルが問題となるよ
うな処理を行う場合に，駆動機構１１０がパーティクル
の発生源となる可能性がある。また，２以上の駆動手段
を設置する構成の従来の駆動機構では，駆動手段や付随
する構成要素のためのスペース・コストが必要となる。
本発明は、従来の駆動機構が有する上記その他の問題点
に鑑みて成されたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に，本願にかかる発明は，密閉する空間の外壁に形成さ
れた貫通孔を塞ぎ当該空間を密閉する弁体の駆動機構に
おいて，以下のような構成を採用する。

【０００６】まず，請求項１に記載の発明は，内部空間
が相互に連通する第１シリンダおよび第２シリンダと，
第１シリンダ内で往復動可能な第１ピストンと，弁体に
固定されており第２シリンダ内で往復動可能な第２ピス
トンと，内部空間に封入されており第１ピストンから印
加された圧力を第２ピストンに伝達する流体と，第１ピ
ストンの駆動手段と，を備える構成を採用する。

【０００７】本項記載の発明では，駆動手段で第１ピス
トンを駆動することにより，流体による圧力伝達を介し
て第２ピストンに固定された弁体を駆動することができ
る。したがって，単一の駆動手段を用いることにより，
弁体の駆動が可能となるため，駆動機構の装置構成を簡
素化することができる。

【０００８】また，本項記載の発明によれば，第２ピス
トンと流体との接触面積を，第１ピストンと流体との接
触面積より大きくすれば，駆動手段が発生する力より大
きな力を弁体に印加することができる。パスカルの原理
によれば，静止流体内の圧力上昇は当該流体内の全点で
均一に行われるためである。したがって，本項記載の発
明によれば，より大きな力で弁体を駆動して確実に外壁
の貫通孔を塞ぐことができる。

【０００９】請求項２に記載の発明は，内部空間が相互
に連通する第１シリンダおよび第２シリンダと，第１シ
リンダ内部で往復動可能な第１ピストンと，弁体に固定
されており第２シリンダ内部で往復動可能な第２ピスト
ンと，内部空間に封入されており第１ピストンから印加
された圧力を第２ピストンに伝達する流体と，第１シリ
ンダの駆動手段と，を備える構成を採用する。

【００１０】本項記載の発明では，駆動手段で第１シリ
ンダを駆動することにより，流体による圧力伝達を介し
て第２ピストンに固定された弁体を駆動することができ
る。したがって，単一の駆動手段を用いることにより，
弁体の駆動が可能となるため，駆動機構の装置構成を簡
素化することができる。

【００１１】また，本項記載の発明によれば，第２ピス
トンと流体との接触面積を，第１ピストンと流体との接
触面積より大きくすれば，駆動手段が発生する力より大
きな力を弁体に印加することができる。パスカルの原理
によれば，静止流体内の圧力上昇は当該流体内の全点で
均一に行われるためである。したがって，本項記載の発
明によれば，より大きな力で弁体を駆動して確実に外壁
の貫通孔を塞ぐことができる。

【００１２】請求項３に記載の発明は，さらに，第１シ
リンダと第１ピストンとの接触部を遮蔽する第１シール
材を備える構成を採用する。本項記載の発明によれば，
第１シリンダ側において，駆動装置外部への流体の発散
を防止することができる。さらに，本項記載の発明によ
れば，摺動部の露出を防止することができるため，密閉
する空間を高真空にする場合にパーティクルの発生を防
止することができる。

【００１３】請求項４に記載の発明は，さらに，第２シ
リンダと第２ピストンとの接触部を遮蔽する第２シール
材を備える構成を採用する。本項記載の発明によれば，
第２シリンダ側において，駆動装置外部への流体の発散
を防止することができる。さらに，本項記載の発明によ
れば，摺動部の露出を防止することができるため，密閉
する空間を高真空にする場合にパーティクルの発生を防
止することができる。

【００１４】請求項５に記載の発明は，さらに，第２ピ
ストンに復元力を印加し弁体を外壁から離隔する戻し手
段を備える構成を採用する。かかる構成によれば，流体
の圧力を低下させることにより，弁体による貫通孔の閉
鎖の解除を行うことができる。また，請求項６に記載の
発明は，第１シリンダと第２シリンダとは，一体化され
てシリンダハウジングを形成する構成を採用する。

【００１５】請求項７に記載の発明は，さらに，弁体が
外壁から受ける反力に対抗してシリンダハウジングを支
持する耐反力手段を備える構成を採用する。本項記載の
発明によれば，シリンダハウジングの支持を介して，弁
体から外壁に効率よく力を伝達することができるため，
弁体により密閉する空間の気密性を向上させることがで
きる。

【００１６】請求項８に記載の発明は，シリンダハウジ
ングには，内部空間に流体の不足分を補充する補充シス
テムが接続されている構成を採用する。本項記載の発明
によれば，内部空間の流体量を一定に保てるため，弁体
により貫通孔を塞ぐのに必要な第１ピストンまたは第１
シリンダの移動量の変動を防ぐことができる。したがっ
て，本項記載の発明によれば，安定した動作が可能な駆
動機構を提供することができる。

【００１７】請求項９に記載の発明は，さらに，第１ピ
ストンと前記シリンダハウジングとの間に設置され，前
記弁体により前記貫通孔を塞ぐことのできる位置に前記
シリンダハウジングが達するまでの間，前記シリンダハ
ウジングと前記第１ピストンとの位置関係を一定に保持
する弾性体を備える構成を採用する。本構成において，
弾性体には，例えば，コイルバネ，板バネや気体バネ等
のバネ或いはゴムや樹脂などを適用することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下，本発明の好適な実施の形態
について，添付図面を参照しながら詳細に説明する。な
お，以下の説明及び添付図面において，同一の構成及び
機能を有する構成要素については，同一符号を付するこ
とにより，重複説明を省略する。

【００１９】（第１の実施の形態）まず，図１〜図７を
参照しながら，第１の実施の形態について説明する。図
１は，本実施の形態にかかる駆動機構を適用可能な処理
装置１の概略構成を示す平面図である。図１に示す処理
装置１において，本実施の形態にかかる駆動機構は，ゲ
ートバルブＧＶ１〜ＧＶ６に設置される。処理装置１に
おいて，ゲートバルブＧＶ１〜ＧＶ６は，搬送室（Ｔｒ
ａｎｓｆｅｒ Ｃｈａｍｂａ）ＴＣと他の部屋（ＰＣ１
〜ＰＣ４，ＣＲ１，ＣＲ２）との搬送口間に設置されて
いる。

【００２０】処理装置１において，処理室（Ｐｒｏｃｅ
ｓｓ Ｃｈａｍｂａ）ＰＣ１〜ＰＣ４では，例えば，エ
ッチング，アッシング，ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖ
ａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ），ＰＶＤ（Ｐｈｙｓ
ｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）或いは
アニーリング等の各種処理が行われる。搬送室ＴＣに
は，各部屋（ＰＣ１〜ＰＣ４，ＣＲ１，ＣＲ２）間でウ
ェハを搬送する搬送アーム（Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ａｒ
ｍ）ＴＡが設置されている。カセット室（Ｃａｓｓｅｔ
ｔｅ Ｒｏｏｍ）ＣＲ１，ＣＲ２には，ウェハを収容す
るカセットが設置されている。

【００２１】図２は，本実施の形態にかかる駆動機構１
０を適用した処理装置１のＡ−Ａ’断面図である。図２
に示すように，本実施の形態にかかる駆動機構１０は，
処理室ＰＣ１の外壁３に形成された処理室口５を塞ぐ弁
体７を駆動するために，処理装置１のゲートバルブＧＶ
１に設置される。かかる駆動機構１０は，シリンダハウ
ジング１２と第１ピストン１４と第２ピストン１６とエ
アシリンダ１８とベアリングガイド２０とを備えてい
る。

【００２２】駆動機構１０において，シリンダハウジン
グ１２には，連通路１２ｃを介して内部空間が相互に連
通する第１シリンダ部１２ａおよび第２シリンダ部１２
ｂが形成されている。駆動機構１０において，第１シリ
ンダ部１２ａには，第１ピストン１４のピストンヘッド
１４ａが挿入されており，第２シリンダ部１２ｂには，
第２ピストン１６のピストンヘッド１６ａが挿入されて
いる。

【００２３】さらに，第１シリンダ部１２ａおよび第２
シリンダ部１２ｂの内部空間には，非圧縮性の流体Ｆが
封入されている。なお，本実施の形態において，流体Ｆ
は，例えばフォンブリンなどの蒸気圧の低い液体を適用
することが好適である。万一，駆動機構１０外部に漏れ
た場合でも，処理室ＰＣ１の真空度向上の妨げとならな
いためである。

【００２４】さらに，シリンダハウジング１２には，所
定の高さにおいてシリンダハウジング１２の上昇を止め
る支持部１２ｄが形成されている。かかる支持部１２ｄ
は，弁体７の高さと処理室口５の高さとがほぼ一致した
ときにハウジング９の天井に突き当たる。なお，ハウジ
ング９の天井において支持部１２ｄが突き当たる部分に
は，パーティクルが発生し難い材質の部材を埋め込んだ
り，或いはその様な部材をボルト等で取り付けることが
好適である。

【００２５】さらに，シリンダハウジング１２には，第
１モレガード１２ｅおよび第２モレガード１２ｆが形成
されている。駆動機構１０では，かかる構成により，第
１シリンダ部１２ａ側と第２シリンダ部１２ｂ側との双
方で，流体Ｆの漏れを防止するための２重シール構造が
実現される。なお，第１モレガード１２ｅは，第１シリ
ンダ部１２ａとピストンヘッド１４ａとの間から流体Ｆ
が漏れ出した場合に，当該漏れた流体Ｆのシリンダハウ
ジング１２外部への発散を防ぐ。また，第２モレガード
１２ｆは，第２シリンダ部１４ｂとピストンヘッド１６
ａとの間から流体Ｆが漏れ出した場合に，当該漏れた流
体Ｆのシリンダハウジング１２外部への発散を防ぐ。

【００２６】ここで，第１ピストン１４と第１シリンダ
部１２ａと第１モレガード１２ｅとにより囲まれた密閉
空間，および第２ピストン１６と第２シリンダ部１２ｂ
と第２モレガード１２ｆとにより囲まれた密閉空間に
は，例えば気体などの圧縮性流体が封入される。かかる
構成では，第１ピストン１４と第２ピストン１６とが移
動したときに，第１ピストン１４と第２ピストン１６と
を元の位置に戻す力を発生させる気体バネが構成され
る。なお，かかる気体バネは，戻し手段に相当する。

【００２７】さらに，シリンダハウジング１２には，リ
ターンスプリングである板バネ１２ｇが設けられてい
る。かかる板バネ１２ｇは，第２モレガード１２ｆとピ
ストンヘッド１６ａとの間に設置されている。板バネ１
２ｇは，上記気体バネとともに，第２ピストン１６に復
元力を印加し弁体７を外壁３から離隔する戻り手段に相
当する。

【００２８】さらに，シリンダハウジング１２の内部空
間には，補充システム２２が接続されている。駆動機構
１０において，補充システム２２は，第１ピストン１４
の往復動および第２ピストン１６の往復動により影響を
受けない所定の位置，例えば連通路１２ｃに接続され
る。図４に示すように，かかる補充システム２２は，補
充用の流体Ｆを格納したリザーバタンク２２ａと，シリ
ンダハウジング１２内の流体Ｆのリザーバタンク２２ａ
への逆流を防止する逆止弁２２ｂとを，備えている。か
かる補充システム２２は，シリンダハウジング１２内の
流体Ｆが所定量以下になった場合に，シリンダハウジン
グ１２の内部空間に流体Ｆの不足分を自動的に供給す
る。

【００２９】再び図２に示すように，駆動機構１０にお
いて，第１ピストン１４のピストン棒１４ｂは，エアシ
リンダ１８に接続されている。第１ピストン１４は，か
かるエアシリンダ１８による駆動によって，鉛直方向に
往復動することができる。駆動機構１０において，シリ
ンダハウジング１２に作用する水平方向の力は，ベアリ
ングガイド２０によって支持される。すなわち，駆動機
構１０では，ベアリングガイド２０によって，シリンダ
ハウジング１２の水平方向の運動が抑制される。

【００３０】駆動機構１０において，第２ピストン１６
は，弁体７と一体化されている。第２ピストン１６にお
いて，弁体７はピストンヘッド１６ａの対抗側に形成さ
れている。かかる弁体７には，処理室ＰＣ１の気密性を
確保するために，処理室ＰＣ１の外壁３との接触面にＯ
リングＲが設けられている。

【００３１】さらに，駆動機構１０には，シリンダハウ
ジング１２を支持するバネ２４が設置されている。かか
るバネ２４は，例えば，コイルバネであり，第１ピスト
ン１４のバネ受け１４ｃとシリンダハウジング１２の第
１モレガード１２ｅとの間に設置されている。駆動機構
１０において，バネ２４は，シリンダハウジング１２が
上死点に達していない状態，即ち支持部１２ｄがハウジ
ング９の天井に突き当たっていない状態では，シリンダ
ハウジング１２と第１ピストン１４との位置関係を一定
に保持する。また，バネ２４は，支持部１２ｄがハウジ
ング９の天井に突き当たり第１ピストン１４が第１シリ
ンダ部１２ａ内に押し込まれると，第１ピストン１４に
復元力を印加し第１ピストン１４の戻し手段として機能
する。

【００３２】駆動機構１０において，ピストンヘッド１
４ａの第１シリンダ部１２ａとの接触部，および第１モ
レガード１２ｅのピストン棒１４ｂとの接触部には，Ｕ
パッキンＰが設けられている。また，ピストンヘッド１
６ａの第２シリンダ部１２ｂとの接触部，および第２モ
レガード１２ｆの連接部１６ｂとの接触部にも，Ｕパッ
キンＰが設けられている。図５には，ピストンヘッド１
６ａの第２シリンダ部１２ｂとの接触部に設けられたＵ
パッキンＰを示す。図５に示すように，ＵパッキンＰ
は，図中Ａ側から図中Ｂ側に向かう流体Ｆの漏れを効果
的に防止することができる。

【００３３】次に，図２および図３を参照しながら，以
上のように構成された駆動機構１０の動作について説明
する。図３に示す初期状態においてエアシリンダ１８に
よって第１ピストン１４を上昇させると，第１ピストン
１４の上昇に伴ってバネ２４に支持されたシリンダハウ
ジング１２が上昇する。弁体７により処理室口５を塞ぐ
ことのできる高さまでシリンダハウジング１２が上昇す
ると，支持部１２ｄがハウジング９の天井に突き当た
り，シリンダハウジング１２の上昇が止まる。

【００３４】さらにエアシリンダ１８により第１ピスト
ン１４を上昇させると，第１ピストン１４は，バネ２４
の反力に抗して第１シリンダ部１２ａ内に押し込まれ流
体Ｆの圧力を上昇させる。結果として，第２ピストン１
６が流体Ｆに押されて第２シリンダ部１２ｂから押し出
される。第２シリンダ部１２ｂから押し出された第２ピ
ストン１６は処理室ＰＣ１の外壁３に接近し，やがて弁
体７が処理室口５の周囲の外壁３と接触する。

【００３５】さらにエアシリンダ１８により第１ピスト
ン１４に上向きの力を印加すると，第１ピストン１４か
ら流体Ｆに印加される圧力によって，第２ピストン１６
と一体化された弁体７が外壁３に押しつけられる。結果
として，図２に示すように，貫通孔に相当する処理室口
５が弁体７により塞がれて，処理室ＰＣ１が密閉され
る。

【００３６】ここで，第１ピストン１４の駆動力Ｆ１と
第２ピストン１６の駆動力Ｆ２との間には，パスカルの
原理に基づく関係が成立する。すなわち，第１ピストン
１４と流体Ｆとの接触面積をＳ１とし，第２ピストン１
６と流体Ｆとの接触面積をＳ２とすると，Ｆ２＝Ｆ１×
（Ｓ２／Ｓ１）が成立する。したがって，駆動機構１０
では，接触面積の比（Ｓ２／Ｓ１）を調整することによ
り，第２ピストン１６の駆動力Ｆ２を増減コントロール
することができる。

【００３７】なお，第１シリンダ部１２ａと第２シリン
ダ部１２ｂとが円筒形をしている場合には，接触面積の
比（Ｓ２／Ｓ１）は，第１シリンダ部１２ａと第２シリ
ンダ部１２ｂとの内径の２乗比として与えられる。ちな
みに，かかる場合，第１ピストン１４のピストンヘッド
１４ａと第２ピストン１６のピストンヘッド１６ａとは
円板状となる。したがって，かかる場合，接触面積の比
（Ｓ２／Ｓ１）は，ピストンヘッド１４ａ，１６ａの外
径の２乗比と考えることもできる。

【００３８】図２に示す状態においてエアシリンダ１８
により第１ピストン１４を下降させると，第１ピストン
１４の下降量が所定量に達するまでは，バネ２４の作用
により，シリンダハウジング１２が上死点に保持されな
がら第１シリンダ部１２ａ内から第１ピストン１４が引
き出される。そのため，流体Ｆの圧力が下降し，板バネ
１２ｇと第１ピストン１４側の気体バネと第２ピストン
１６側の気体バネおよびその作用により第２ピストン１
６が第２シリンダ部１２ｂ内に押し込まれる。結果とし
て，弁体７が外壁３から離隔し，処理室ＰＣ１が開放さ
れる。

【００３９】さらにエアシリンダ１８により第１ピスト
ン１４を下降させると，第１ピストン１４の下降に伴い
シリンダハウジング１２がバネ２４に支持されながら下
降し，支持部１２ｄがハウジング９の天井から離隔す
る。さらに，図３に示す初期状態まで第１ピストン１４
を下降させることにより，搬送室ＴＣから処理室ＰＣ１
へのウェハの搬入及び処理室ＰＣ１から搬送室ＴＣへの
ウェハの搬出を妨げない高さまで，シリンダハウジング
１２を退避させる。

【００４０】次に，図６および図７を参照しながら，本
実施の形態にかかる他の駆動機構について説明する。図
６に示す駆動機構３０は，シリンダハウジングおよび第
２ピストンの構成が，図２に示す駆動機構１０と相違す
る。図６に示すように，駆動機構３０のシリンダハウジ
ング３２には，第１ピストン３４のピストン軸に対して
対称に，２の第２シリンダ部３２ｂが形成されている。
かかる駆動機構３０では，第２シリンダ部３２ｂのそれ
ぞれに第２ピストン３６が往復動可能に挿入されてい
る。ここで，両第２シリンダ部３２ｂの内径は略同一で
ある。また，両第２ピストン３６のピストンヘッドの外
径も略同一である。

【００４１】かかる構成を有する駆動機構３０では，第
１ピストン３４を駆動することにより，相互に対向する
外壁３，３’の処理室口５，５’を同時に塞ぐことがで
きる。さらに，駆動機構３０では，外壁３の反力と外壁
３’の反力とが釣り合うため，上記ベアリングガイド２
０などのシリンダハウジング３２の水平方向運動を抑制
する耐反力手段を別途設ける必要がない。なお，シリン
ダハウジング３２内は，真空引きされている。

【００４２】また，図７に示す駆動機構７０は，駆動機
構１０において，耐反力手段に相当する突出部７２を図
２に示すハウジング９の天井に形成したものと実質的に
同一の構成を有する。なお，突出部７２には，他の部材
と摺動してもパーティクルが発生し難い材質の部材を設
けることが好適である。

【００４３】以上説明した本実施の形態にかかる駆動機
構では，処理装置の内部雰囲気に露出する部分には，摺
動部分がほとんど存在しない。したがって，本実施の形
態によれば，処理装置内でのパーティクルの発生が抑制
される。また，本実施の形態にかかる駆動機構では，パ
スカルの原理を応用することにより，駆動手段が発生す
る力より大きな力を弁体に印加することができる。した
がって，処理室の密閉を確実に行うことができる。結果
として，本実施の形態によれば，処理室の真空度を高め
ることができる。

【００４４】（第２の実施の形態）次に，図８を参照し
ながら第２の実施の形態について説明する。なお，本実
施の形態にかかる駆動機構も，上記第１の実施の形態に
かかる駆動機構と同様に，図１に示す処理装置１のゲー
トバルブＧＶ１〜ＧＶ６に適用することができる。図８
は，本実施の形態にかかる駆動機構９０の概略構成を示
す断面図である。図８に示すように，駆動機構９０は，
シリンダハウジング９２と第１ピストン９４と第２ピス
トン９６とエアシリンダ９８とを備えている。

【００４５】駆動機構９０において，シリンダハウジン
グ９２には，連通路９２ｃを介して内部空間が相互に連
通する第１シリンダ部９２ａおよび第２シリンダ部９２
ｂが形成されている。駆動機構９０において，第１シリ
ンダ部９２ａには，第１ピストン９４のピストンヘッド
９４ａが挿入されており，第２シリンダ部９２ｂには，
第２ピストン９６のピストンヘッド９６ａが挿入されて
いる。さらに，第１シリンダ部９２ａおよび第２シリン
ダ部９２ｂの内部空間には，非圧縮性の流体Ｆが封入さ
れている。

【００４６】かかるシリンダハウジング９２は，エアシ
リンダ９８に接続される支持棒９２ｄを備えている。駆
動機構９０では，かかるエアシリンダ９８の駆動によっ
て，シリンダハウジング９２が鉛直方向に往復動する。

【００４７】さらに，シリンダハウジング９２には，一
端が第１シリンダ部９２ａに固定され他端が第１ピスト
ン９４の傘部９４ｃに固定される第１べローズ９２ｅが
設けられている。また，シリンダハウジング９２には，
一端が第２シリンダ部９２ｂに固定され他端が第２ピス
トン９６の傘部９６ｃに固定される第２ベローズ９２ｆ
が設けられている。駆動機構９０では，かかる構成によ
って，第１シリンダ部９２ａ側と第２シリンダ部９２ｂ
側との双方において流体Ｆの漏れを防止するための２重
シール構造が実現されている。

【００４８】さらに，シリンダハウジング９２には，戻
し手段に相当するコイルバネ９２ｇが設けられている。
かかるコイルバネ９２ｇは，第１シリンダ部９２ａと第
１ピストン９４の傘部９４ｃとの間および第２シリンダ
部９２ｂと弁体７との間に設置されている。コイルバネ
９２ｇは，第１ピストン９４と第２ピストン９６とに復
元力を印加し弁体７を外壁３から離隔するリターンスプ
リングである。さらに，シリンダハウジング９２の内部
空間には，図４に示す上記補充システム２２が接続され
ている。

【００４９】駆動機構９０において，第１ピストン９４
のピストン棒９４ｂは，その端部がハウジング９の天井
に向かってつきだしている。すなわち，駆動機構９０
は，ピストン棒９４の端部がハウジング９の天井に突き
当たり第１ピストン９４の上昇が止まる構成を有する。
ここで，ハウジング９の天井においてピストン棒１４ｂ
が突き当たる部分には，パーティクルが発生し難い材質
の部材を埋め込んだり，或いはその様な部材をボルト等
で取り付けてもよい。なお，第１ピストン９４におい
て，ピストン棒９４ｂには，上記傘部９４ｃが形成され
ている。

【００５０】駆動機構９０において，第２ピストン９６
は，弁体７と一体化されている。第２ピストン９６にお
いて，弁体７はピストンヘッド９６ａの対抗側に形成さ
れている。かかる弁体７には，処理室ＰＣ１の気密性を
確保するために，外壁３との接触面にＯリングＲが設け
られている。また，駆動機構９０において，ピストンヘ
ッド９４ａの第１シリンダ部９２ａとの接触部およびピ
ストンヘッド９６ａの第２シリンダ部９２ｂとの接触部
には，ＵパッキンＰが設けられている。

【００５１】次に，引き続き図８を参照しながら，本実
施の形態にかかる駆動機構９０の動作について説明す
る。処理室口５が開放されている状態において，エアシ
リンダ９８によってシリンダハウジング９２を上昇させ
ると，シリンダハウジング９２の上昇に伴って第１ピス
トン９４が上昇する。弁体７により処理室口５を塞ぐこ
とのできる高さまでシリンダハウジング９２が上昇する
と，ピストン棒９４ｂがハウジング９の天井に突き当た
り，第１ピストン棒９４の上昇が止まる。

【００５２】さらにエアシリンダ９８によりシリンダハ
ウジング９２を上昇させると，第１ピストン９４は，第
１シリンダ部９２ａ内に押し込まれ流体Ｆの圧力を上昇
させる。結果として，第２ピストン９６が流体Ｆに押さ
れて第２シリンダ部９２ｂから押し出される。第２シリ
ンダ部９２ｂから押し出された第２ピストン９６は処理
室ＰＣ１の外壁３に接近し，やがて弁体７が処理室口５
の周囲の外壁３と接触する。

【００５３】さらにエアシリンダ９８によりシリンダハ
ウジング９２に上向きの力を印加すると，第１ピストン
９４から流体Ｆに印加される圧力によって，第２ピスト
ン９６と一体化された弁体７が処理室ＰＣ１の外壁３に
押しつけられる。結果として，処理室ＰＣ１の外壁３の
処理室口５が弁体７により塞がれて，処理室ＰＣ１が密
閉される。

【００５４】次に，エアシリンダ９８によりシリンダハ
ウジング９２を下降させると，流体Ｆの圧力が下降す
る。そのため，コイルバネ９２ｇの作用により，第１ピ
ストン９４が第１シリンダ部９２ａ内から引き出される
とともに第２ピストン９６が第２シリンダ部９２ｂ内に
引き込まれる。結果として，処理室ＰＣ１の弁体７が外
壁３から離隔し，処理室ＰＣ１が開放される。

【００５５】さらに，エアシリンダ９８によりシリンダ
ハウジング９２を下降させると，シリンダハウジング９
２の下降に伴い第１ピストン９４が下降し，ピストン棒
９４ｂがハウジング９の天井から離隔する。さらにシリ
ンダハウジング９２を下降させることにより，処理室Ｐ
Ｃ１へのウェハの搬入及び処理室ＰＣ１からのウェハの
搬入を妨げない高さまで第１ピストン９４を退避させ
る。

【００５６】なお，駆動機構９０において，第１シリン
ダ部９２ａ内とハウジング９内とは第１ベローズ９２ｅ
によって隔離されている。駆動機構９０では，かかる構
成により，第１シリンダ部９２ａ内からハウジング９内
への流体Ｆの漏れ，および第１ピストン９４のピストン
ヘッド９４ａと第１シリンダ部９２ａとの摺動に起因す
るハウジング９内でのパーティクル発生が防止される。
さらに，第２シリンダ部９２ｂ内とハウジング９内と
は，第２ベローズ９２ｆによって隔離されている。駆動
機構９０では，第２シリンダ部９２ｂ内からハウジング
９内への流体Ｆの漏れ，および第２ピストン９６のピス
トンヘッド９６ａと第２シリンダ部９２ｂとの摺動に起
因するハウジング９内でのパーティクル発生が防止され
る。

【００５７】以上説明した本実施の形態にかかる駆動機
構では，ベローズにより，第１ピストンと第１シリンダ
部との接触部と，第２ピストンと第２シリンダ部との接
触部とが，遮蔽されている。したがって，処理装置の内
部雰囲気に露出する部分には，摺動部分が存在しない。
結果として，本実施の形態によれば，上記第１の実施の
形態以上に，処理装置内でのパーティクルの発生を抑制
することができる。

【００５８】また，本実施の形態にかかる駆動機構で
は，パスカルの原理を応用することにより，駆動手段が
発生する力より大きな力を弁体に印加することができ
る。したがって，処理室の密閉を確実に行うことができ
る。結果として，本実施の形態によれば，処理室の真空
度を高めることができる。

【００５９】以上，本発明に係る好適な実施の形態につ
いて説明したが，本発明はかかる構成に限定されない。
当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術思想
の範囲内において，各種の修正例及び変更例を想定し得
るものであり，それら修正例及び変更例についても本発
明の技術範囲に包含されるものと了解される。

【００６０】例えば，上記実施の形態においては，第１
ピストンで流体の圧力を上昇させ弁体を空間外壁に押し
つけることにより貫通孔を塞ぐ構成を採用する駆動機構
を例に挙げて説明したが，本発明はかかる構成に限定さ
れない。本発明は，第１シリンダで流体の圧力を低下さ
せ空間外壁の向こう側に配した弁体を引き寄せることに
より貫通孔を塞ぐ構成を採用する駆動機構に対しても適
用することができる。

【００６１】また，上記実施の形態においては，流体と
して非圧縮性流体を適用した駆動機構を例に挙げて説明
したが，本発明はかかる構成に限定されない。本発明
は，流体として圧縮性流体を適用した駆動機構に対して
も適用することができる。なお，上記実施の形態の如
く，例えば液体などの非圧縮性流体を適用した駆動機構
では，弁体が空間外壁と接触した後は，印加する力のみ
を増加させ第１ピストンをほとんど移動させずに，第２
ピストンに所望の大きさの力を印加することができる。
対して，例えば気体などの圧縮性流体を適用した駆動機
構において，第２ピストンに所望の大きさの力を印加す
るには，弁体が空間外壁と接触した後，第１ピストンを
さらに第１シリンダ内に押し込む必要がある。ここで，
所望の大きさ力とは，弁体による貫通孔の閉鎖が十分に
行われる程度の大きさの力である。

【００６２】さらに，上記実施の形態においては，第１
シリンダと第２シリンダとをシリンダハウジングに一体
化した構成を有する駆動機構を例に挙げたが，本発明は
かかる構成に限定されない。本発明は，例えば，第１シ
リンダと第２シリンダとをボルト等の固定手段により相
互固定した構成，或いは第１シリンダと第２シリンダと
がチューブなどの接続手段を介して接続されるのみで相
対運動可能な構成等を有する駆動機構に対しても適用す
ることができる。

【００６３】さらにまた，上記実施の形態においては，
第２シリンダおよび第２ピストンを１または２備える駆
動機構を例に挙げて説明したが，本発明はかかる構成に
限定されない。本発明は，例えば，第２シリンダおよび
第２ピストンを３またはそれ以上備える駆動機構に対し
ても適用することができる。本発明では，原動ピストン
である第１ピストンにより印加される圧力が，流体を媒
介にして従動ピストンである第２ピストンに伝達され
る。したがって，第２ピストンの数に関わりなく，パス
カルの原理に基づき，第１ピストンの圧力を各第２ピス
トンに均等に伝達することができる。

【００６４】また，上記実施の形態においては，第１ピ
ストンの運動方向と第２ピストンの運動方向とが実質的
に垂直な駆動機構を例に挙げて説明したが，本発明はか
かる構成に限定されない。本発明は，第１ピストンの運
動方向と第２ピストンの運動方向とが任意の角度を成す
駆動機構に適用することができる。

【００６５】

【発明の効果】本発明によれば，パーティクルが発生し
難い駆動機構が提供される。また，本発明によれば，単
一の駆動手段により駆動でき，必要スペースが小さく必
要コストが少ない駆動機構を提供することができる。ま
た，本発明によれば，駆動手段で発生する駆動力を自在
に増幅して（すなわち，駆動力を所望の大きさに大きく
または小さくして），弁体に印加することができる駆動
機構を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用可能な処理装置の概略構成を示す
平面図である。

【図２】本発明を適用可能な駆動機構を説明するための
断面図である。

【図３】図２に示す駆動機構を説明するための断面図で
ある。

【図４】図２に示す駆動機構に適用可能な補充システム
についての説明図である。

【図５】図２に示す駆動機構に適用可能なＵパッキンに
ついての説明図である。

【図６】本発明を適用可能な他の駆動機構を説明するた
めの断面図である。

【図７】本発明を適用可能な他の駆動機構を説明するた
めの断面図である。

【図８】本発明を適用可能な他の駆動機構を説明するた
めの断面図である。

【図９】従来の駆動機構１１０の概略構成を示す断面図
である。

【符号の説明】

３ 外壁 ５ 処理室口 ７ 弁体 １０ 駆動機構 １２ シリンダハウジング １２ｅ，１２ｆ モレガード １４ 第１ピストン １６ 第２ピストン １８ エアシリンダ ２０ ベアリングガイド ２２ 補充システム ２４ バネ Ｆ 流体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/205 Ｈ０１Ｌ 21/205 ５Ｆ０４５ 21/3065 21/302 Ｂ Ｆターム(参考） 3H052 AA01 BA01 BA31 BA35 CA24 CD09 EA09 3H056 AA01 BB01 BB32 BB41 CA02 CA13 CB03 CD01 CD04 CE10 DD03 GG14 3H066 AA01 BA17 BA23 BA38 3H081 AA01 AA09 AA32 BB05 CC23 DD02 DD26 EE22 EE27 FF21 HH04 HH05 5F004 AA16 BC01 BC03 BC05 BC06 5F045 BB14 EB08 EB09 EB10

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉する空間の外壁に形成された貫通孔
   を塞ぎ当該空間を密閉する弁体の駆動機構であって：内
   部空間が相互に連通する第１シリンダおよび第２シリン
   ダと；前記第１シリンダ内で往復動可能な第１ピストン
   と；前記弁体に固定されており前記第２シリンダ内で往
   復動可能な第２ピストンと；前記内部空間に封入されて
   おり前記第１ピストンから印加された圧力を前記第２ピ
   ストンに伝達する流体と；前記第１ピストンの駆動手段
   と；を備えることを特徴とする，駆動機構。
2. 【請求項２】 密閉する空間の外壁に形成された貫通孔
   を塞ぎ当該空間を密閉する弁体の駆動機構であって：内
   部空間が相互に連通する第１シリンダおよび第２シリン
   ダと；前記第１シリンダ内で往復動可能な前記第１ピス
   トンと；前記弁体に固定されており前記第２シリンダ内
   で往復動可能な第２ピストンと；前記内部空間に封入さ
   れており前記第１ピストンから印加された圧力を前記第
   ２ピストンに伝達する流体と；前記第１シリンダの駆動
   手段と；を備えることを特徴とする，駆動機構。
3. 【請求項３】 さらに，前記第１シリンダと前記第１ピ
   ストンとの接触部を遮蔽する第１シール材を備えること
   を特徴とする，請求項１または２に記載の駆動機構。
4. 【請求項４】 さらに，前記第２シリンダと前記第２ピ
   ストンとの接触部を遮蔽する第２シール材を備えること
   を特徴とする，請求項１，２または３のいずれかに記載
   の駆動機構。
5. 【請求項５】 さらに，前記第２ピストンに復元力を印
   加し前記弁体を前記外壁から離隔する戻し手段を備える
   ことを特徴とする，請求項１，２，３または４のいずれ
   かに記載の駆動機構。
6. 【請求項６】 前記第１シリンダと前記第２シリンダと
   は，一体化されてシリンダハウジングを形成することを
   特徴とする，請求項１，２，３，４または５のいずれか
   に記載の駆動機構。
7. 【請求項７】 さらに，前記弁体が前記外壁から受ける
   反力に対抗して前記シリンダハウジングを支持する耐反
   力手段を備えることを特徴とする，請求項６に記載の駆
   動機構。
8. 【請求項８】 前記シリンダハウジングには，前記内部
   空間に前記流体の不足分を補充する補充システムが接続
   されていることを特徴とする，請求項６または７に記載
   の駆動機構。
9. 【請求項９】 さらに，第１ピストンと前記シリンダハ
   ウジングとの間に設置され，前記弁体により前記貫通孔
   を塞ぐことのできる位置に前記シリンダハウジングが達
   するまでの間，前記シリンダハウジングと前記第１ピス
   トンとの位置関係を一定に保持する弾性体を備えること
   を特徴とする，請求項６，７または８のいずれかに記載
   の駆動機構。