JP2002303372A - ゲートバルブ並びに真空処理装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】弁デスク表面、特にＯリング表面に腐食性ガス
が接触する面積，時間を小さくしてコンタミの付着を小
さなものとし、プラズマアタックの影響を小さくしてシ
ール時におけるシール性の確保を行うことのできるゲー
トバルブを提供する。 【解決手段】前記連結装置のストローク途中で連結装置
のストローク動作を止めるストッパと、該ストッパを移
動させてストローク動作止めを行わせる第２の移動装置
とを設け、前記ストッパは前記弁デスクが前記弁座に対
向しないストローク位置に移動したときに前記第２の移
動装置によって移動されて前記連結装置のストローク動
作を止め、この状態下で、前記第１の移動装置は前記弁
デスクを傾動させ、前記弁デスクが前記弁座に押圧され
るようにする。

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、特
に半導体ウエハ（以下、ウエハという）の処理を行う真
空処理装置に使用されるゲートバルブに関し、更には真
空処理装置および真空処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】本件出願人は、先に特願平７−２１９４
６７号（特願平５−３４２７６０号の分割）および特願
平６−２８８７２０号の特許出願を行い、それらはそれ
ぞれ特許第２６４９６６２号および特許第２６５７７７
８号として成立した。

【０００３】前者には、弁箱内に設けた弁座に対接され
るよう上記弁箱内に配置した弁デスクと、この弁デスク
に連結した、上記弁箱内から弁箱外にベローズを介して
上下動及び傾動自在に気密に突出する弁ロッドと、この
弁ロッドを介して上記弁デスクを上記弁座に対向する位
置と対向しない位置に移動自在ならしめ、上記弁デスク
が上記弁座にこれから離間して対向する位置となった
後、上記弁ロッドを傾動して上記弁デスクが上記弁座に
押圧されるようにした、弁箱外部に設けた移動手段とよ
り成り、上記移動手段が、ピストンシリンダと、このピ
ストンシリンダのピストンロッドに連結されたヨーク
と、上記弁ロッドの上部に連結されたブロックと、この
ブロックの上面に形成した段部と、この段部と対向する
よう上記ヨークの下面に形成した段部と、上記両段部間
に傾斜して配置した断面菱形の板状カムと、上記ヨーク
及びブロックを軸方向の相対移動を抑制するよう互いに
連結するばねと、上記ブロックを上下動及び傾動自在に
ガイドするため上記ピストンシリンダの側面に形成した
ガイドとより成り、上記ヨークを上記ブロックに対して
接近するよう押圧した際、上記板状カムが水平状となっ
て上記弁ロッドが上記ブロックを中心として傾斜し、上
記弁デスクが上記弁座に押圧されるようになるゲートバ
ルブが記載されている。

【０００４】また、後者には、弁箱内に設けた弁座に対
接されるよう上記弁箱内に配置した弁デスクと、この弁
デスクに連結した、上記弁箱内から弁箱外にベローズを
介して上下動及び傾動自在に気密に突出する弁ロッド
と、この弁ロッドを介して上記弁デスクを上記弁座に対
向する位置と対向しない位置に移動自在ならしめ、上記
弁デスクが上記弁座にこれから離間して対向する位置と
なった後、上記弁ロッドを傾動して上記弁デスクが上記
弁座に押圧されるようにした、弁箱外部に設けた移動手
段とより成り、上記移動手段が、ピストンシリンダ装置
と、このピストンシリンダ装置のピストンロッドと上記
弁ロッドを互いに連結するためこれらの一方及び他方に
夫々設けたローラ及びこのローラに係合する傾斜長孔
と、上記ピストンロッド及び弁ロッドを軸方向に互いに
離間するように抑制するばねと、上記弁ロッドを上下動
及び傾動自在に案内するため上記ピストンシリンダ装置
のシリンダに形成したガイドとより成り、上記ピストン
シリンダ装置によって上記ピストンロッドを上記弁ロッ
ドに対して接近するように押圧した際、上記ローラ及び
傾斜長孔を介して上記弁ロッドが傾斜し、上記弁デスク
が上記弁座に押圧されるようになるゲートバルブが記載
されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来品のゲートバルブ
にあっては、ゲートバルブ開放時における弁座面へ着座
していない状態では、弁デスクと本体もしくはチャンバ
の内壁との間に隙間があり、プロセスガス等の腐食性ガ
スが弁デスクに回り込み、弁デスク表面、特に弁デスク
に設けたＯリング表面にコンタミが付着したり、プラズ
マアタックを受けてバルブのシール性が低下してしまう
おそれがあった。この対策として装置を止めて弁デスク
表面の清掃、特に弁座Ｏリングの交換を相当の頻度で実
施することが必要とされ、装置の稼働率の低下を招くお
それがあった。

【０００６】本発明は、弁デスク表面、特にＯリング表
面に腐食性ガスが接触する面積，時間を小さくしてコン
タミの付着を小さなものとし、プラズマアタックの影響
を小さくしてシール時におけるシール性の確保を行うこ
とのできるゲートバルブを提供することを目的とする。

【０００７】更に、本発明は、ウエハを搬送する時に弁
デスク表面にコンタミが付着しないようにした状態下で
ウエハ搬送を行うようにしてウエハにコンタミが蒸発な
どによって再付着することが極力なくなるようにした真
空処理装置および真空処理方法を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、ピストンの上
下動作を操作部に設けたガイド、例えばガイド用溝を連
結装置であるローラにより案内して、そのストロークエ
ンドを支点にして弁ロッドを回転動作させて弁デスクを
傾動動作をさせるようにしたことに加え、例えばガイド
の任意の位置に連結装置であるローラの移動を止めるた
めのストッパを取り付けることにより、その任意の位置
にてもバルブの回転動作をさせることで、弁デスクを本
体もしくはチャンバの内壁に任意の位置で密着させるこ
とにより、例えば、弁デスクが弁座に対向しない位置に
移動した時にも弁デスクを弁座に押圧して弁デスクを保
護することが出来るようにした。

【０００９】本発明は、具体的には、弁座に対接される
ように配置した弁デスクと、この弁デスクに連結した、
上下動および傾動する弁ロッドと、この弁ロッドを介し
て前記弁デスクを前記弁座に対向する位置と対向しない
位置に移動自在ならしめ、前記弁デスクが前記弁座にこ
れから離間して対向する位置となったとき、前記弁ロッ
ドを傾動させて前記弁デスクが前記弁座に押圧されるよ
うにした、第１の移動装置とより成り、かつ弁デスクを
弁座方向に傾動させる連結装置を備え、前記連結装置の
ストロークエンドを支点として前記弁ロッドが傾動し、
前記弁デスクが前記弁座に押圧されるようになるゲート
バルブにおいて、前記連結装置のストローク途中（スト
ローク他エンドを含む）で連結装置のストローク動作を
止めるストッパと、該ストッパを移動させてストローク
動作止めを行わせる第２の移動装置とを設け、前記スト
ッパは前記弁デスクが前記弁座に対向しないストローク
位置に移動したときに前記第２の移動装置によって移動
されて前記連結装置のストローク動作を止め、この状態
下で、前記第１の移動装置は前記弁デスクを傾動させ、
前記弁デスクが前記弁座に押圧されるようになるゲート
バルブを提供する。

【００１０】本発明は、更には、弁座に対接されるよう
に配置した弁デスクと、この弁デスクに連結した、上下
動および傾動する弁ロッドと、この弁ロッドを介して前
記弁デスクを前記弁座に対向する位置と対向しない位置
に移動自在ならしめ、前記弁デスクが前記弁座にこれか
ら離間して対向する位置となったとき、前記弁ロッドを
傾動させて前記弁デスクが前記弁座に押圧されるように
した、第１の移動装置とより成り、前記第１の移動装置
が、ピストンシリンダ装置と、このピストンシリンダ装
置のピストンロッドと前記弁ロッドを互いに連結し、か
つ弁デスクを弁座方向に傾動させる連結装置と、前記ピ
ストンロッドおよび弁ロッドを軸方向に互いに離間する
ように抑制するばねと、前記弁ロッドを上下動および傾
動自在に案内するガイドとより成り、前記ピストンシリ
ンダ装置によって前記ピストンロッドを前記弁ロッドに
対し移動操作したとき、前記連結装置のストロークエン
ドを支点として前記弁ロッドが傾動し、前記弁デスクが
前記弁座に押圧されるようになるゲートバルブにおい
て、前記連結装置のストローク途中で連結装置のストロ
ーク動作を止めるストッパと、該ストッパを移動させて
ストローク動作止めを行わせる第２の移動装置とを設
け、前記ストッパは前記弁デスクが前記弁座に対向しな
いストローク位置に移動したときに前記第２の移動装置
によって移動されて前記連結装置のストローク動作を止
め、この状態下で、前記第１の移動装置は前記弁デスク
を傾動させ、前記弁デスクが前記弁座に押圧されるよう
になるゲートバルブを提供する。

【００１１】また、これらのゲートバルブを真空処理装
置に適用した例を提供する。

【００１２】ピストンロッドと弁ロッドとを連結する連
結装置は、上下動し、そのストロークの２点で（少なく
とも１点はストロークエンドで）、ストローク動作を停
止せしめられて停止点を支点として弁ロッドを回転動作
させる構成を有し、具体的には、ローラとこのローラに
係合する傾斜長孔が設けられた部材によって形成され、
あるいは弁ロッドに連結されたブロックと、このブロッ
クの面に形成した段部と、この段部と対向するようにし
て他の部材であるヨークの面に形成した段部と、両段部
間に傾斜して配置した断面菱形の板状カムによって形成
される。このように、連結装置は、回動支点を有し、回
動支点を中心にして回動したときに弁座あるいはチャン
バ内壁に向かって弁デスクを傾動させる傾動部分が形成
された部材を有する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる実施例を図
面に基づいて説明する。

【００１４】図１〜図５において、１は弁箱本体または
真空搬送室もしくは真空処理室（後述）のチャンバの内
壁、２はこのチャンバ内壁１に設けた矩形状の弁座、３
はこの弁座２に対接されるように配置した矩形板状の弁
デスク、４は本体３０の上部に設けたピストンシリンダ
装置、５はそのピストン、６はピストン５の中央部下面
から突出して設けたピストンロッド、７はシリンダ、８
は弁デスク３に一体化された第１のステム２１，第２の
ステム２２を介して連結された弁ロッドを示す。

【００１５】本体３０は蓋部３１を有し、蓋部３１に設
けた孔３２を弁ロッド８は貫通する。

【００１６】弁ロッド８の上部付近には弁ロッド受けで
あるブロック１０が設けられる。蓋部３１とブロック１
０によって形成される空間３５には、蓋部３１とブロッ
ク１０とに連結された筒状ベローズ９が設けられる。

【００１７】このように、弁ロッド８の上部に、筒状ベ
ローズ９を被さるようにブロック１０が設けられ、この
ブロック１０の両側に枢軸１１を、弁座２に対する弁デ
スク３の押圧方向と直角の方向に伸びるように突設して
ある。この枢軸１１にはローラ２６が設けられる。

【００１８】この枢軸１１を案内する所定長さのストロ
ークを有するガイド溝１２が形成されたガイド２３が円
筒ガイド部材２４に形成される。ガイド溝１２はピスト
ンシリンダ装置４のシリンダ７の内側面に夫々設けるよ
うにすることもできる。ピストンシリンダ装置４を付勢
してピストンロッド６を下降させれば、後述する連結手
段１３（あるいは連結装置）を介して枢軸１１がガイド
溝１２によって案内されて下降し、図６および図７に示
すように、ガイド溝１２の下端であるストロークエンド
位置で、枢軸１１が支持されている状態でブロック１０
を矢印Ａ方向に押圧すれば枢軸１１を中心として、すな
わちストロークエンド位置を中心として弁ロッド８が傾
動し、この弁ロッド８の下端に連結された弁デスク３が
矢印Ｂ方向に移動し、弁座２に押圧される。弁座２には
その表面にＯリング４０が設けてあり、気密性のある封
止がなされることになる。

【００１９】連結手段１３は、ピストン５の中央部下面
から垂下せしめたピストンロッドによって構成すること
ができ、ピストンロッド６は図４に示すようにＴ字状を
なした部材であり、ピストンロッド６が挿入されるよう
弁ロッド８の上端部に形成した二叉部１４と、この二叉
部１４によって枢支軸１５を介して回動自在に枢支した
ローラ１６と、このローラ１６が係合するようピストン
ロッド６に貫通して設けた傾斜長孔１７と、ピストン５
と弁ロッド８を軸方向に互いに離間するよう抑制するた
め両者間に介挿された伸長ばね１８とにより構成する。

【００２０】このような構成を有するゲートバルブ１０
０は、弁を閉じるときは、ピストンシリンダ装置４を付
勢して図１および図２に示す位置からピストンロッド６
を下降せしめれば同時に伸長ばね１８を介して弁ロッド
８が一体に下降し、その結果図６および図７に示すよう
に弁デスク３が弁座２に対向する位置に下降し、この位
置で枢軸１１のローラ２６がガイド溝１２の下端である
ストロークエンド位置に接して位置決めされるようにな
る。

【００２１】この状態では弁ロッド８はそれ以上下降し
ないが、ピストンロッド６は伸長スプリング１８を圧縮
しながら更に下降を続け、ローラ１６が傾斜長孔１７に
沿って次第に左方に移動され、この移動により弁ロッド
８が枢軸１１を中心として、すなわちストロークエンド
位置を中心として矢印Ａ方向に傾動し、この結果、弁ロ
ッド８の下端に連結された弁デスク３が矢印Ｂ方向に移
動して弁座２に強く押圧されることになる。

【００２２】なお、この状態でピストンシリンダ装置４
によるピストンロッド６の下降を停止すれば、弁デスク
３は弁座２に押圧された状態に維持される。

【００２３】弁を開く場合には、ピストンシリンダ装置
４を付勢してピストンロッド６を上昇せしめる。この場
合、弁ロッド８は、弁座２と弁デスク３間の摩擦力が大
きいため直ちに上昇することはなく、一方ピストンロッ
ド６は伸長ばね１８の作用により弁ロッド８から離間す
る方向に抑制されているから直ちに上昇し、上記ローラ
１６が傾斜長孔１７に沿って右方に移動し、その結果、
弁ロッド８の傾斜が解除され、弁デスク３が上記矢印Ｂ
方向と反対方向に移動して弁座２から離れる。

【００２４】その後更にピストンロッド６が上昇すれば
ローラ１６の枢支軸１５を介して弁ロッド８が弁デスク
３と共に上昇し、図１及び図２に示すように弁が開くよ
うになる。

【００２５】なお、実施例においては上記ガイド溝１２
及び枢軸１１が弁デスク３に対向する弁座２の面に対応
する線上またはその近傍に位置せしめるようにするのが
好ましい。

【００２６】このようにすれば、弁デスク３が上記弁座
２に接する位置で弁デスク３の移動の軌跡が弁座２の面
に対し略垂直となり、片当たりがないようになる。円筒
ガイド部材２４（シリンダ７を延長してシリンダ７を使
用してもよい）の背面に接して、第２のピストンシリン
ダ装置４１となる移動装置（あるいは移動手段）を設置
する支持体４２が設けられる。このピストンシリンダ装
置４１は、ストッパシリンダを備え、これに圧縮空気
（圧空）が投入される。この支持体４２および円筒ガイ
ド部材２４には、水平方向に、すなわち弁ロッド８に向
けて孔４３が設けられる。

【００２７】この孔４３内にはストッパ４４が設けら
れ、このストッパ４４は、ピストンシリンダ装置４１の
ピストン４５に連結され、ストッパシリンダに投入され
た圧空によってガイド溝１２内に突出移動可能され、ま
たストッパシリンダ内部のバネ４９により元の位置に戻
される。これらの動作はピストンシリンダ装置４１に対
する制御装置であるコンピュータによってコンピュータ
コントロールされる。

【００２８】ストッパ４４の設けられる位置は、ガイド
溝１２のストロークの途中であり、枢軸１１、すなわち
連結装置１３のストローク途中で連結装置１３の上下動
作の内、ストローク動作を止めることになる。

【００２９】第２の移動装置であるピストンシリンダ装
置４１は、ストッパ４４を突出移動させてストローク動
作止めを行わせることになる。

【００３０】ストッパ４４は、弁デスク３が弁座２に対
向しないストローク位置に移動したときに第２の移動装
置によって移動されて連結手段１３の枢軸１１のストロ
ーク動作を止め、この状態下で、第１の移動装置である
ピストンシリンダ装置４はピストンロッド６に設けたロ
ーラ１６が傾斜長孔１７に沿って左方に移動し、その結
果、この移動により弁ロッド８が枢軸１１を中心とし
て、ストローク途中のストッパ点で矢印Ａ方向に傾動さ
れ、弁ロッド８の下端に連結された弁デスク３が矢印Ｂ
方向に移動して弁座２に強く押圧されることになる。

【００３１】弁の開放は前述した方法によって行えばよ
い。

【００３２】以上のように、本実施例によれば、ガイド
２３に突出するストッパ４４と、該ストッパ４４を突出
移動させる他のピストンシリンダ装置４１が設けられ、
ストッパ４４は、前記弁デスクが前記弁座に対向しない
位置に移動したとき、他のピストンシリンダ装置４１に
よってガイド２３のガイド溝１２に突出移動され、第１
の移動手段によって、ローラ１６および傾斜長孔１７を
介して弁ロッド８を傾動せしめ、弁デスク３が前記弁座
に押圧されるようになる。

【００３３】図８は、傾動手段についての他の実施例を
示し、この例においては上記ローラ１６及び傾斜長孔１
７を用いる代わりに上記弁ロッド８の二叉部１４と上記
ピストンロッド６に夫々その端部を回動自在に枢支した
傾斜リンク１９を用いている。即ち、この実施例では、
二叉部１４の内側と、この二叉部１４に挿入されている
ピストンロッド６の対向面間に夫々傾斜リンク１９が配
置されており、この傾斜リンク１９の一端は二叉部１４
の内側面の前端部（図８において下部）に回動自在に枢
支され、他端は二叉部１４の内側面の後端部（図８にお
いて上部）に回動自在に枢支されている。従ってピスト
ンロッド６が弁ロッド８に相対的に押し下げられると、
傾斜リンク１９が傾斜し、ピストンロッド６の上部が二
叉部１４に相対的に後方に（図８において上方）に移動
され、ピストンロッド６の下部は枢支軸１５を中心とし
て前方（図８において下方）に移動されるようになる。

【００３４】この例にあっても、ストッパ４４および他
のピストンシリンダ装置４１を設けてストローク途中に
おいて連結手段１３のストローク動作を止め、ピストン
ロッド６が弁ロッド８に相対的に押し下げられると、傾
斜リンク１９が傾斜し、ピストンロッド６の上部が二叉
部１４に相対的に後方に移動され、ピストンロッド６の
下部は枢支軸１５を中心として前方に移動されるように
なる。

【００３５】他の構成は、特にストッパ４４およびピス
トンシリンダ装置４１を設けることについては、先に説
明した実施例と同様である。

【００３６】他の実施例について図面に基づいて説明す
る。

【００３７】図９〜図１３において、５１は弁箱または
真空搬送室もしくは真空処理室（後述）のチャンバ内
壁、５２はこのチャンバ内壁５１に設けた矩形状の弁
座、５３はこの弁座５２に対接されるように配置した矩
形板の弁デスク、５４は本体８０の上部に設けたピスト
ンシリンダ、５６はピストンロッド、５７はこのピスト
ンロッド５６の上部に連結したヨーク、５８は弁デスク
５３に第１のステム７１，第２のステム７２を介して連
結した弁ロッドを示す。

【００３８】本体８０は箱部もしくは蓋部８１を有し、
蓋部８１に設けた孔８２を弁ロッド５８が貫通する。

【００３９】弁ロッド５８の上部付近には弁ロッド受け
であるブロック６０が設けられる。ブロック６０と蓋部
８１によって形成される空間８５には、ステム案内部材
８３とブロック６０とに連結された筒状ベローズ５９が
設けられる。

【００４０】弁ロッド５８の上部にブロック６０を連結
し、このブロック６０の両側中心線上に枢軸６１を、弁
座５２に対する弁デスク５３の押圧方向と直角の方向に
延びるよう突設し、この枢軸６１をガイドする所定長さ
のガイド溝６２を左右２つのピストンシリンダ５４の側
面中心線上に夫々設け、ピストンシリンダ５４の側面に
形成したガイド溝６２の下端によって枢軸６１が支持さ
れている状態でブロック６０を図９に示す矢印Ａ方向に
押せば枢軸６１を中心として弁ロッド５８が傾動し、こ
の弁ロッド５８の下端に連結された弁デスク５３が図９
の矢印Ｂ方向に移動し弁座５２に押圧されるようにす
る。

【００４１】更に、ブロック６０に溝６３を形成し、こ
の溝６３内に引張ばね６５を配置すると共に、ヨーク５
７の弁座５２側の側面に垂下部分６４を設け、この垂下
部分６４に引張ばね６５の一端を取り付け、他端をブロ
ック６０に固定する。

【００４２】また、ブロック６０の上面及びヨーク５７
の下面に夫々対向する段部６６ａ，６６ｂを形成し、両
者間に断面が菱形の板状カム６７を傾斜して配置せし
め、ピストンシリンダ５４のピストンロッド５６によっ
てヨーク５７を下降せしめた場合、ブロック６０と共に
下降し、ブロック６０の枢軸６１がピストンシリンダ５
４の側面に形成したガイド溝６２の下端に接するように
なった状態で、更にヨーク５７をブロック６０に向かっ
て押し下げた場合、上記傾斜した板状カム６７が略水平
となりその結果ブロック６０が枢軸６１を中心として引
張ばね６５のばね力に抗して矢印Ａ方向に移動されるよ
うにする。

【００４３】なお、板状カム６７と引張ばね６５の配置
関係は、図９に示すように常時ハの字形を形成するよう
に定めるのが好ましい。

【００４４】ゲートバルブ１００は上記のような構成で
あるから、弁を閉じるときは、ピストンシリンダ装置５
４を操作してヨーク５７を下降せしめれば同時にブロッ
ク６０が引張ばね６５によってヨーク５７の垂下部分６
４に摩擦結合されたまま一体に下降し、その結果図９，
図１０に示すように弁デスク５３が弁座５２に対向する
位置に下降し、この位置で枢軸６１が上記ガイド溝６２
の下端に接して位置決めされるようになる。

【００４５】この状態ではブロック６０はそれ以上下降
しないが、ヨーク５７は更に下降を続け、ヨーク５７が
ブロック６０に対して押し下げられ、傾斜している板状
カム６７が略水平となり、これに伴ってブロック６０が
引張ばね６５のばね力に抗して水平方向に移動され、こ
の移動によりブロック６０が枢軸６１を中心として引張
ばね６５のばね力に抗して矢印Ａ方向に傾動し、この結
果、弁ロッド５８の下端に連結された弁デスク５３が矢
印Ｂ方向に移動して弁座５２に強く押圧されるようにな
る。

【００４６】なお、この状態でピストンシリンダ装置５
４によるヨーク５７の下降を停止すれば、弁デスク５３
は弁座５２に押圧された状態に維持される。

【００４７】弁を開く場合には、ピストンシリンダ装置
５４を操作してヨーク５７を上昇せしめる。この場合、
ブロック６０は、弁座５２と弁デスク５３間の摩擦力が
大きいため直ちに上昇することはなく、一方ブロック６
０の側面はヨーク５７の垂下部分１４から離間して両者
は摩擦結合されていないためヨーク５７のみがブロック
６０に相対的に上方に引き離されるようになり、この結
果引張ばね６５の作用により板状カム６７が再び傾斜
し、同時に弁ロッド５８の傾斜が解除され、弁デスク５
３が矢印Ｂ方向と反対方向に移動して弁座５２から離
れ、続いてヨーク５７と共にブロック６０が弁デスク５
３と共に上昇し、図１２に示すように弁が開くようにな
る。

【００４８】ピストンシリンダ装置５４の背面に接し
て、第２のピストンシリンダ装置１４１となる移動装置
（移動手段）を設置され、ピストンシリンダ装置５４の
シリンダ１４２には、水平方向に、すなわち弁ロッド５
８に向けて孔１４３が設けられる。

【００４９】この孔１４３内にはストッパ１４４が設け
られ、このストッパ１４４は、ピストンシリンダ装置１
４１のピストン１４５に連結され、一体化され、ガイド
溝６２内に突出移動可能になる。また、ストッパシリン
ダ内部のバネ４９により元の位置に戻される。これらの
動作はピストンシリンダ装置１４１に対する制御装置で
あるコンピュータによってコンピュータコントロールさ
れる。

【００５０】ストッパ１４４の設けられる位置は、スト
ロークの途中であり、枢軸６１、すなわち連結装置６３
のストローク途中で連結装置６３の上下動作の内、スト
ローク動作を止めることになる。

【００５１】第２の移動装置であるピストンシリンダ装
置１４１は、ストッパ１４４を突出移動させてストロー
ク動作止めを行わせることになる。１４６はピストンシ
リンダ装置１４１のシリンダである。

【００５２】ストッパ１４４は、弁デスク５８が弁座５
２に対向しないストローク位置に移動したときに第２の
移動装置によって移動されて連結装置６３の枢動６１の
ストローク動作を止め、この状態下で、第１の移動装置
であるピストンシリンダ装置５４はピストンロッド５６
に設けた板状カム６７を水平に移動せしめ、その結果、
この移動により弁ロッド５８が枢軸６１を中心として、
ストローク途中のストッパ点で矢印Ａ方向に傾動し、弁
ロッド５８の下端に連結された弁デスク５３が矢印Ｂ方
向に移動して弁座５２に強く押圧されることになる。

【００５３】弁の開放は前述した方法によって行えばよ
い。

【００５４】図１４は、図１〜図５に示すゲートバルブ
１００の動作ステップを示す図である。図１４に（ｉ）
〜（ｉｖ）に示す１サイクル動作は次のようになされ
る。

【００５５】図１４（ｉ） ゲートバルブの閉動作 １）ピストンシリンダ装置４１のシリンダ閉側に圧空投
入 ２）ゲートバルブ１００の閉動作 ３）弁座２に弁デスク３（弁体）着座 シリンダ閉側に圧空投入することにより、ガイド２３の
ガイド溝１２に沿ってローラ２６が上昇し、ローラ２６
がストロークエンド位置（終点）に着くと、ブロック１
０，弁ロッド８，ステム２２，２１が回転動作して、弁
座２に弁デスク３を着座させる。

【００５６】図１４（ii） ゲートバルブの開動作 ４）シリンダ開側に圧空投入 ５）ゲートバルブ１００の開動作 シリンダ閉側への圧空投入を止め、シリンダ開側に圧空
を投入することによりブロック１０，弁ロッド８，ステ
ム２２，２１の回動動作が戻って弁ロッド８は垂直にな
りゲートバルブ１００は開放される。

【００５７】図１４（iii） ゲートバルブストローク
移動 ６）シリンダ開側への圧空投入継続 弁ロッド８，弁デスク３が上昇する（図１０の場合）。 （逆方向に設置すれば下降する。通常、図とは逆方向に
放置される。）

【００５８】図１４（iv） 移動位置における着座 ７）ストッパシリンダに圧空投入 ８）ストッパ突出移動 ９）ゲートバルブ閉動作 １０）内壁に弁デスク３が着座 ストッパシリンダに圧空を投入することによりストッパ
４４がガイド２３のガイド溝１２内に突出移動する。こ
の状態下で、シリンダ閉側に圧空を投入することにより
ガイド溝１２の終点がストッパ４４の位置に移行し、そ
の位置にてブロック１０，弁ロッド８，ステム２２，２
１が回転動作して、弁デスク３が内壁１に着座状態とな
る。この状態では弁デスク３の表面に設けたＯリングが
内壁１に押圧されて密着する。

【００５９】図１４（iii） ゲードバルブ着座開放 １１）ゲートバルブ着座開放 １２）ストッパシリンダの圧空開放 シリンダ閉側への圧空を止めてシリンダ開側への圧空を
投入することにより、ブロック１０，弁ロッド８，ステ
ム２２，２１の回転動作が戻って垂直になり、弁デスク
３が内壁１の着座面から離れる。その後、ストッパシリ
ンダへの圧空を止めると、ストッパシリンダ内部のバネ
によってストッパ４４が引き込まれ、ガイド溝１２の外
に位置に戻される。

【００６０】以上のように、ゲートバルブ１００の弁デ
スク３は弁座２への着座と共に、内壁１に着座が可能に
なる。これによって弁デスク３とチャンバの内壁１との
間に隙間をなくすことができるようになり、プロセスの
ガス等の腐食性ガスの弁デスク３への回り込みを防止す
ることが可能になる。

【００６１】図１５および図１６は、前述したゲートバ
ルブ１００を半導体の真空処理装置２００に適用した例
を示すブロック図である。

【００６２】半導体処理装置２００は、真空搬送室９１
に１つもしくは複数の真空処理室９２が隣接して設けら
れ、この間の開口部９３にゲートバルブ１００が設けら
れる構成であることがよく知られている。

【００６３】本発明の実施例である真空処理装置２００
は、開口部９３を形成する内壁１、該内壁１に形成され
た弁座２、該弁座２に対接されるように配置された弁デ
スク３，開口部９３を選択的に開閉するゲートバルブ１
００を備える。９４はロードロック室である。また、ロ
ードロック室の入口部、出口部にもゲートバルブ１００
が設けられる。

【００６４】ゲートバルブ１００は、前述したように弁
ロッド８を介して弁デスク３を弁座２に対向する位置と
対向しない位置に移動自在ならしめられる。弁デスク３
が弁座２から離して対向する位置になったとき、弁ロッ
ド８を傾動させて弁デスク３が、すなわちＯリング４０
が、弁座２に押圧されるようにされる。また、図１６の
状態からゲートバルブが内壁１に沿って移動されて弁デ
スク３が弁座２に対向しない位置になったとき、ストッ
パ４４を突出移動させることによって、弁ロッド８，弁
デスク３を傾動させて弁デスク３が弁座２に図１４に示
すようにして押圧されるようにされる。弁デスク３が弁
座２に押圧されている状態下で、真空搬送室９１内に設
けた搬送ロボット９５によって真空搬送物９１と真空処
理室９２との間でウエハの搬送授受を行う。

【００６５】このようにウエハの搬送授受を行う時に、
弁デスク３を本体もしくはチャンバ内壁１に任意の位置
で密着させることにより弁デスク３をウエハの搬送に伴
うコンタミから保護することができる。

【００６６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、弁デスク
が弁座に対向しない位置において弁デスクは内壁に着座
することが可能になるので、弁デスクの表面、特にＯリ
ング表面に腐食性ガスが接触する面積，時間が小さくな
り、コンタミの付着が小さなものとすることができる。
これによって、プラズマアタックの影響を小さくしてシ
ール時におけるシール性を確保できるゲートバルブを提
供できる。

【００６７】また、本発明によれば、このようなゲート
バルブをウエハ処理時に採用することによって、弁デス
ク表面にコンタミが付着しないようにした状態下で、ウ
エハ搬送を行うようにしてウエハにコンタミが蒸発など
によって再付着することが極力なくなるようにした真空
処理装置および真空処理方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】弁が開いた状態における本発明のゲートバルブ
の縦断側面図である。

【図２】弁が開いた状態における本発明のゲートバルブ
の側面図である。

【図３】弁が閉じる直前の状態における本発明のゲート
バルブの縦断正面図である。

【図４】弁が閉じる直前の状態における本発明のゲート
バルブの正面図である。

【図５】弁が閉じる直前の状態における本発明のゲート
バルブの斜視図である。

【図６】弁が閉じる直前の状態における本発明のゲート
バルブの縦断側面図である。

【図７】弁が閉じる直前の状態における本発明のゲート
バルブの側面図である。

【図８】本発明のゲートバルブの他の実施例におけるピ
ストンロッド部の横断平面図である。

【図９】弁が閉じる直前の状態における本発明のゲート
バルブの縦断側面図である。

【図１０】弁が閉じる直前の状態における本発明のゲー
トバルブの縦断正面図である。

【図１１】弁を開いた状態における本発明のゲートバル
ブの正面図である。

【図１２】本発明のゲートバルブのピストンシリンダ部
分の斜視図である。

【図１３】本発明のゲートバルブのブロック部分の斜視
図である。

【図１４】ゲードバルブ動作ステップ図である。

【図１５】真空処理装置の概要を示す構成ブロック図で
ある。

【図１６】図１５のゲート部分の拡大図である。

【符号の説明】 １、５１…内壁、２…弁座、３…デスク、４…ピストン
シリンダ装置、５…ピストン、６…ピストンロッド、７
…シリンダ、８…弁ロッド、９…筒状ベローズ、１０…
ブロック、１１…枢軸、１２…ガイド溝、１３…連結手
段、１４…二叉部、１５…枢支軸、１６、２６…ロー
ラ、１７…傾斜長孔、１８…伸長ばね、１９…傾斜リン
ク、２１，２２…ステム、２３…ガイド、２４…円筒ガ
イド部材、４０…Ｏリング、４１…第２のピストンシリ
ンダ装置、４４…ストッパ、９１…真空搬送物、９２…
真空処理室、９３…開口部、１００…ゲートバルブ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H053 AA02 AA31 BA22 CA06 DA09 3H056 AA05 BB22 BB41 CD04 CE03 GG14 3H066 AA03 BA19 BA38

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】弁座に対接されるように配置した弁デスク
   と、この弁デスクに連結した、上下動および傾動する弁
   ロッドと、この弁ロッドを介して前記弁デスクを前記弁
   座に対向する位置と対向しない位置に移動自在ならし
   め、前記弁デスクが前記弁座にこれから離間して対向す
   る位置となったとき、前記弁ロッドを傾動させて前記弁
   デスクが前記弁座に押圧されるようにした、第１の移動
   装置とより成り、かつ弁デスクを弁座方向に傾動させる
   連結装置を備え、前記連結装置のストロークエンドを支
   点として前記弁ロッドが傾動し、前記弁デスクが前記弁
   座に押圧されるようになるゲートバルブにおいて、 前記連結装置のストローク途中で連結装置のストローク
   動作を止めるストッパと、該ストッパを移動させてスト
   ローク動作止めを行わせる第２の移動装置とを設け、 前記ストッパは前記弁デスクが前記弁座に対向しないス
   トローク位置に移動したときに前記第２の移動装置によ
   って移動されて前記連結装置のストローク動作を止め、
   この状態下で、前記第１の移動装置は前記弁デスクを傾
   動させ、前記弁デスクが前記弁座に押圧されるようにな
   ることを特徴とするゲートバルブ。
2. 【請求項２】弁座に対接されるように配置した弁デスク
   と、この弁デスクに連結した、上下動および傾動する弁
   ロッドと、この弁ロッドを介して前記弁デスクを前記弁
   座に対向する位置と対向しない位置に移動自在ならし
   め、前記弁デスクが前記弁座にこれから離間して対向す
   る位置となったとき、前記弁ロッドを傾動させて前記弁
   デスクが前記弁座に押圧されるようにした、第１の移動
   装置とより成り、前記第１の移動装置が、ピストンシリ
   ンダ装置と、このピストンシリンダ装置のピストンロッ
   ドと前記弁ロッドを互いに連結し、かつ弁デスクを弁座
   方向に傾動させる連結装置と、前記ピストンロッドおよ
   び弁ロッドを軸方向に互いに離間するように抑制するば
   ねなどの抑制手段と、前記弁ロッドを上下動および傾動
   自在に案内するガイドとより成り、前記ピストンシリン
   ダ装置によって前記ピストンロッドを前記弁ロッドに対
   し移動操作したとき、前記連結装置のストロークエンド
   を支点として前記弁ロッドが傾動し、前記弁デスクが前
   記弁座に押圧されるようになるゲートバルブにおいて、 前記連結装置のストローク途中で連結装置のストローク
   動作を止めるストッパと、該ストッパを移動させてスト
   ローク動作止めを行わせる第２の移動装置とを設け、 前記ストッパは前記弁デスクが前記弁座に対向しないス
   トローク位置に移動したときに前記第２の移動装置によ
   って移動されて前記連結装置のストローク動作を止め、
   この状態下で、前記第１の移動装置は前記弁デスクを傾
   動させ、前記弁デスクが前記弁座に押圧されるようにな
   ることを特徴とするゲートバルブ。
3. 【請求項３】弁座に対接されるように配置した弁デスク
   と、この弁デスクに連結した、上下動および傾動する弁
   ロッドと、この弁ロッドを介して前記弁デスクを前記弁
   座に対向する位置と対向しない位置に移動自在ならし
   め、前記弁デスクが前記弁座にこれから離間して対向す
   る位置となったとき、前記弁ロッドを傾動させて前記弁
   デスクが前記弁座に押圧されるようにした、移動手段と
   より成り、前記移動手段が、ピストンシリンダ装置と、
   このピストンシリンダ装置のピストンロッドと前記弁ロ
   ッドを互いに連結するためこれらの一方および他方に夫
   々設けたローラおよびこのローラに係合する傾斜長孔
   と、前記ピストンロッドおよび弁ロッドを軸方向に互い
   に離間するように抑制するばねと、前記弁ロッドを上下
   動および傾動自在に案内するためのガイドとよりなり、
   前記ピストンシリンダ装置によって前記ピストンロッド
   を前記弁ロッドに対して接近するように押圧した際、前
   記ローラおよび傾斜長孔を介して前記弁ロッドが傾動
   し、前記弁デスクが前記弁座に押圧されるゲートバルブ
   において、 前記ガイドに突出するストッパと、該ストッパを突出移
   動させる他のピストンシリンダとを設け、 前記ストッパは、前記弁デスクが前記弁座に対向しない
   位置に移動したとき、前記他のピストンシリンダによっ
   て前記ガイドに突出移動され、前記移動手段によって、
   前記ローラおよび傾斜長孔を介して前記弁ロッドを傾動
   せしめ、前記弁デスクが前記弁座に押圧されるようにな
   ることを特徴とするゲートバルブ。
4. 【請求項４】弁座に対接されるように配置した弁デスク
   と、この弁デスクに連結した、上下動および傾動する弁
   ロッドと、この弁ロッドを介して前記弁デスクを前記弁
   座に対向する位置と対向しない位置に移動自在ならし
   め、前記弁デスクが前記弁座にこれから離間して対向す
   る位置となったとき、前記弁ロッドを傾動させて前記弁
   デスクが前記弁座に押圧されるようにした、移動手段と
   より成り、前記移動手段が、ピストンシリンダと、この
   ピストンシリンダのピストンロッドに連結されたヨーク
   と、前記弁ロッドの上部に連結されたブロックと、この
   ブロックの上面に形成した段部と、この段部と対向する
   よう前記ヨークの下面に形成した段部と、前記両段部間
   に傾斜して配置した断面菱形の板状カムと、前記ヨーク
   およびブロックを軸方向の相対移動を抑制するよう互い
   に連結するばねと、前記ブロックを上下動および傾動自
   在に案内するためのガイドとによりなり、前記ヨークを
   上記ブロックに対して接近するよう押圧した際、前記板
   状カムが水平状となって前記ロッドが前記ブロックを中
   心として傾動し、前記弁デスクが前記弁座に押圧される
   ゲートバルブにおいて、 前記ガイドに突出するストッパと、該ストッパを突出移
   動させる他のピストンシリンダとを設け、 前記ストッパは、前記デスクが前記弁座に対向しない位
   置に移動したとき、前記他のピストンシリンダによって
   前記ガイドに突出移動され、前記移動手段によって、上
   記板状カムが水平状になって前記弁ロッドが前記ブロッ
   ク中心として傾動し、前記デスクが前記弁座に押圧され
   るようになることを特徴とするゲートバルブ。
5. 【請求項５】ウエハを搬送する真空搬送室と、この真空
   搬送室に隣接した１つもしくは複数の真空処理室とを有
   し、真空搬送室と真空処理室とを分離するとともに連通
   させる開口部を形成した内壁と、該内壁に形成された弁
   座、該弁座に対接されるように配置された弁デスク、該
   弁デスクに連結した上下動および傾動する弁ロッドを備
   え、前記開口部を選択的に開閉するゲートバルブとを有
   する真空処理装置において、 前記ゲートバルブは前記弁ロッドを介して前記弁デスク
   を前記弁座に対向する位置と対向しない位置に移動自在
   ならしめ、前記弁デスクが前記弁座にこれから離間して
   対向する位置となったとき、前記弁ロッドを傾動させて
   前記弁デスクが前記弁座に押圧されるようにしたもので
   あって、かつ前記弁デスクが前記弁座に対向しない位置
   になったとき、弁デスクを傾動させて前記弁デスクが前
   記弁座に押圧されるようにされるものであり、前記弁デ
   スクが前記弁座に押圧されている状態下で、前記真空搬
   送物と前記真空処理室との間でウエハの搬送授受を行う
   搬送ロボットを前記真空搬送室内に設けたことを特徴と
   する真空処理装置。
6. 【請求項６】ウエハを搬送する真空搬送室と、この真空
   搬送室に隣接した１つもしくは複数の真空処理室とを有
   し、真空搬送室と真空処理室とを分離するとともに連通
   させる開口部を形成し内壁と、該内壁に形成された弁
   座、該弁座に対接されるように配置された弁デスク、該
   弁デスクに連結した上下動および傾動する弁ロッドを備
   え、前記開口部を選択的に開閉するゲートバルブとを有
   する真空処理装置を使用した真空処理方法において、 前記弁ロッドを介して前記弁デスクを前記弁座に対向す
   る位置と対向しない位置に移動自在ならしめ、前記弁デ
   スクが前記弁座にこれから離間して対向する位置となっ
   たとき、前記弁ロッドを傾動させて前記弁デスクが前記
   弁座に押圧されるようになし、かつ前記弁デスクが前記
   弁座に対向しない位置になったとき、弁デスクを傾動さ
   せて前記弁デスクが前記弁座に押圧されるようになし、
   前記弁デスクが前記弁座に押圧されている状態下で、前
   記真空搬送物と前記真空処理室との間でウエハの搬送授
   受を行うことを特徴とする真空処理方法。