JP2011084788A - ゲートバルブ、真空処理装置、及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ゲートバルブを２段シール構造とする極めて簡単な構造で、ゲートバルブを介する第１処理室と第２処理室との間のリークを確実に防止する。
【解決手段】ゲート開口部が設けられた弁箱４２と、ゲート開口部を開閉する弁体４５とからなり、弁体４５を移動させて弁箱４２のゲート開口部を閉じたとき、弁箱４２のゲート開口部に沿って設けられたシール座面６４ａ（６４ｂ）に弁体４５の周端面であるシール面５１ａ（５１ｂ）が対向することによってゲート開口部が遮断される構造のゲートバルブであって、シール面５１ａ（５１ｂ）とシール座面６４ａ（６４ｂ）との間の全周にわたってシール部材が設けられ、このシール部材５３は、スライド移動方向に直交する方向の中央部が両側部よりシール面６４ａ（６４ｂ）側に凹んだ凹部に形成されことで、シール部材５３自体が２段シール構造となっている。
【選択図】図７

Description

本発明は、ゲートバルブ、このゲートバルブを用いた真空処理装置、及びこの真空処理装置を用いた半導体装置の製造方法に係り、特にゲートバルブのシール構造に特徴を持つゲートバルブ、真空処理装置、及び半導体装置の製造方法に関する。

図１２及び図１３は、従来の一般的な真空処理装置の構成を示しており、図１２は装置上面からみた概略横断面図、図１３は装置側面から見た概略縦断面図である。また、図１４は、図１２の符号Ｂで示す部分を拡大して示す断面図である。

この真空処理装置１は、被処理物である基板２０の真空処理（成膜処理）が行われる真空処理室２と真空排気可能なロードロック室３とが、ゲートバルブ４を介して接続された構成となっている。真空処理室２には、真空処理室２内を排気する例えば真空ポンプ等からなる排気装置２１が接続されており、ロードロック室３には、ロードロック室３内を排気する例えば真空ポンプ等からなる排気装置３５が接続されている。

真空処理室２内には、平行平板型の電極構造を有するカソード電極２２とアノード電極２３とが上下に対向して設けられている。カソード電極２２には、高周波電源２４から交流電力が供給され、アノード電極２３は接地されている。また、真空処理室２内には、アノード電極２３側（図ではアノード電極２３の下側）に、基板２０を加熱処理するための加熱装置２５が設けられている。この加熱装置２５としては、一般的にランプヒータや、抵抗体の発熱を利用したヒータ等が使用される。

また、真空処理室２には、真空処理に使用するガスをガス供給源２６から導入するガス導入部２６ａが設けられている。また、排気装置２１と真空処理室２との間には、ガス導入部２６ａから導入されたガスの真空処理室２内における圧力を一定に保つための圧力調整バルブ２７が設けられている。なお、真空処理としては、例えばプラズマＣＶＤ(Chemical vapor deposition)による成膜が挙げられるが、これに限られず、スパッタ法や蒸着法等による成膜またはプラズマエッチング等でも良い。

すなわち、上記構成の真空処理装置１がプラズマＣＶＤ装置の場合には、基板２０が、カソード電極２２とアノード電極２３との間に発生するプラズマによって成膜されるようになっている。

一方、ロードロック室３内には、基板２０を載置する搬入側基板トレイ３１が設けられており、この搬入側基板トレイ３１には、真空処理室２で真空処理される前の基板２０が載置される。また、ロードロック室３内には、真空処理室２で真空処理された後の基板２０を取り出して収容するための搬出側基板トレイ３２が設けられている。搬入側基板トレイ３１及び搬出側基板トレイ３２は、基板２０の搬送方向Ｘ（Ｘ１，Ｘ２）に垂直な方向Ｙ（Ｙ１，Ｙ２）に所定距離離れて平行に配置されている。また、搬入側基板トレイ３１及び搬出側基板トレイ３２は、図示しない搬入側昇降装置及び搬出側昇降装置によって、それぞれ別々にＹ方向へ前記所定距離だけ上下往復移動可能に設けられている。ただし、搬入側基板トレイ３１と搬出側基板トレイ３２とは、一体となって（前記所定距離を保って）Ｙ方向へ上下往復移動可能に構成されていてもよい。

ロードロック室３には、ロードロック室３内を大気開放する際に、ガス供給源３３から徐々にリーク用ガスを導入するためのガス導入部３３ａが設けられている。また、ロードロック室３の外壁の一部には、外部から基板２０を出し入れするためのゲートバルブ５が設けられている。すなわち、ロードロック室３は、その前後がゲートバルブ４，５によって個別に開閉可能に構成されている。そして、外部と連通するゲートバルブ５を閉じた状態でゲートバルブ４を開けることによって、真空処理室２内部とロードロック室３内部とが連通され、真空状態を維持したままで真空処理室２とロードロック室３との間で基板２０を搬送できるようになっている。

そのため、真空処理室２及びロードロック室３には、それぞれ基板２０を搬送するための図示しない基板搬送装置が設けられている。この基板搬送装置は、搬入側基板トレイ３１上の真空処理前の基板２０を搬送方向Ｘ１（真空処理室１１側）に搬送することによって、ロードロック室３内部から真空処理室２内部のアノード電極２３上まで基板２０を搬送して受け渡し、アノード電極２３上の真空処理後の基板２０を搬送方向Ｘ２（ロードロック室１２側）に搬送することによって、真空処理室２内部からロードロック室３内部の搬出側基板トレイ３２上まで基板２０を搬送して受け渡すようになっている。

上記したように、搬入側基板トレイ３１は搬入側昇降装置によってＹ方向に往復移動可能に設けられ、搬出側基板トレイ３２も搬出側昇降装置によってＹ方向に往復移動可能に設けられている。従って、基板２０をロードロック室３から真空処理室２に搬送する際には、搬入側昇降装置によって搬入側基板トレイ３１を真空処理室２内のアノード電極２３と同じ高さ位置までＹ方向に移動させる（図１３はこの状態を示している）ことによって、ロードロック室３と真空処理室２との間での基板２０の受け渡しをスムーズに行うことが可能となる。また、基板２０を真空処理室２からロードロック室３に搬送する際には、搬出側昇降装置によって搬出側基板トレイ３２を真空処理室２内のアノード電極２３と同じ高さ位置までＹ方向に移動させることによって、ロードロック室３と真空処理室２との間での基板２０の受け渡しをスムーズに行うことが可能となる。

一方、ゲートバルブ４，５は、図１２に示すように、基板２０を通過させるためのゲート開口部４９が設けられた弁箱４２と、ゲート開口部４９に沿って一方向（図１２中、Ｚ方向）にスライド往復移動させることによりゲート開口部４９を開閉する弁体４５とからなり、弁体４５をスライド移動させて弁箱４２のゲート開口部４９を閉じたとき（図１２に示す状態）、図１４に示すように、弁体４５の周端面であるシール面６４が弁箱４２のゲート開口部４９に沿って囲むように設けられたシール座面５１に対向することによって、ゲート開口部４９が遮断される構造となっている。そのため、弁体４５のシール面６４には、その全周にわたって、ゴム状弾性体で形成された環状のＯリングからなるシール部材１４５が設けられており、このシール部材１４５が弁箱４２のシール座面５１に圧接される（図１４（ｂ）参照）ことによって、ゲート開口部４９がシールされるようになっている。

次に、上記従来構成の真空処理装置１を用いた一般的な半導体装置の製造方法について説明する。製造される半導体装置としては、例えば薄膜太陽電池を例示することができる。ただし、初期状態として、真空処理室２内に真空処理（成膜プロセス）が完了した基板（薄膜太陽電池セル基板）２０が存在し、真空処理室２内は排気装置２１にて真空引きが完了しており、ロードロック室３は大気開放されているものとする。

（工程１）上記初期状態において、真空処理前の基板２０を、装置外部からゲートバルブ５を通って大気開放されたロードロック室３内の搬入側基板トレイ３１上に搬入する。

（工程２）次に、ゲートバルブ５を閉めた後、ロードロック室３の内部を排気装置３５で、真空処理室２の内部と同等の真空度に到達するまで真空引きする。

（工程３）次に、真空引き完了後、ゲートバルブ４を開放し、真空処理室２とロードロック室３とを連通させる。

（工程４）次に、搬入側基板トレイ３１を搬出側昇降装置（不図示）によってＹ１方向に移動させるとともに、搬出側基板トレイ３２を搬出側昇降装置（不図示）によって同じくＹ１方向に移動させ、搬出側基板トレイ３２を真空処理室２のアノード電極２３と同じ高さに移動させる。

（工程５）次に、真空処理室２内の真空処理後の基板２０を、基板搬送装置（不図示）によってアノード電極２３上からロードロック室３内の搬出側基板トレイ３２上に移動し、その後、排出側基板トレイ３２を排出側昇降装置（不図示）によってＹ２方向に所定距離だけ移動させる。

（工程６）次に、搬入側基板トレイ３１を基板昇降装置（不図示）によって真空処理室２のアノード電極２３と同じ高さまでＹ２方向に移動させる。なお、（工程５）と（工程６）とは同時に行ってもよい。

（工程７）次に、搬入側基板トレイ３１上の真空処理前の基板２０を、基板搬送装置（不図示）によって搬入側基板トレイ３１からアノード電極２３上に移動し、ゲートバルブ４を閉じる。

（工程８）この後、真空処理室２が成膜プロセスを開始する。すなわち、ガス供給源２６からガス導入部２６ａを通り、電極内のガス配管（不図示）を通してプロセスガスを導入し、アノード電極２３上の基板２０表面にプロセスガスを供給する。そして、高周波電源２４よりカソード電極２２に交流電力を供給してプラズマを発生させ、基板２０表面に成膜する。

（工程９）次に、成膜プロセス完了後、排気装置２１によって真空処理室２内のプロセスガスを排気し、真空引きする。

（工程１０）一方、ロードロック室３内はガス供給源３３からＮ₂ガスを供給し、ロードロック室３内の圧力を常圧にする。

（工程１１）常圧に到達後、ゲートバルブ５を開いてロードロック室３を大気開放して、処理完了基板２０を一定時間待機させて冷却し、冷却完了後、装置より取り出す。

（工程１２）上記（工程１１）を終了した状態が上記初期状態なので、この後、上記（工程１）の処理に戻って、成膜プロセスを繰り返し続行する。

ところで、上記従来構成の真空処理装置１では、シール部材１４５は、図１４（ａ）にその断面を拡大して示すように、断面形状が円形状若しくは楕円形状（図１４（ａ）では楕円形状としている。）に形成された環状の１個のＯリングによって形成されており、このような断面形状のシール部材１４５が、弁体４５の周端面であるシール面６４の全周にわたって環状に形成された断面半円弧形状の溝部４５８に嵌め合わされて装着されている。従って、このように形成されたシール部材１４５を、弁箱４２のゲート開口部４９に沿って囲むように設けられたシール座面５１に圧接すると、図１４（ｂ）に示すように、シール部材１４５は、シール面６４から突出した部分が左右に若干押し潰された状態で広がってシール座面５１に密着することになる。すなわち、密着面は若干左右に押し潰されて広くなっているとは言うものの、その密着面（シール面）は幅方向において１個所のみとなっている。つまり、ゲートバルブ４によるシール構造は、１個のシール部材１４５による１段シール構造（すなわち、幅方向において１個所のみをシールする構造）となっている。

このような従来構成の真空処理装置１では、シール部材１４５の劣化やシール面６４とシール座面５１との当たりずれ等によってシール部分がリークした場合、真空処理室２内に存在するプロセスガスであるモノシランなどが、ロードロック室３の大気と混在することで自然発火し、大きな事故につながる可能性が高い。従って、十分な安全性を確保するためには、上記（工程８）、（工程９）の真空処理室２での成膜プロセス処理中に、上記（工程１０）、（工程１１）のロードロック室３での大気開放及び冷却待機を行うことはできない。

つまり、安全性を最大限に考慮した場合には、プロセス処理が完全に完了して真空処理室２内のプロセスガスを全て排出するまで（すなわち、上記（工程８）、（工程９）が完了するまで）、ロードロック室３内に処理完了基板をそのままの状態で待機させておく（すなわち、上記（工程１０）、（工程１１）は実施しない）か、または、ロードロック室３での処理完了基板の大気開放及び冷却待機が完了して基板が搬出され、新しい基板が搬入されて、ロードロック室３の真空引きが完了するまで（すなわち、上記（工程１０）、（工程１１）、（工程１２）から次の（工程１）、（工程２）が完了するまで）、真空処理室２でのプロセス処理を開始しない（すなわち、上記（工程８）、（工程９）を実施しない）ようにする必要がある。そのため、真空処理装置１の処理待ち時間が増加し、稼働率が低下して、スループット及び生産コストが悪化するといった問題があった。また、処理待ち時間を短縮するために、冷却不足の状態で基板を搬出してしまった場合には、基板の熱不均一による歪により、割れや撓みなどのトラブルが発生し、製品品質が低下するといった問題があった。

そこで、上記のような問題の発生を防止して、処理待ち時間の短縮を図った真空処理装置が従来から提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図１５は、上記特許文献１記載の真空処理装置を上面側から見た概略横断面図である。

図１５に示すように、特許文献１記載の真空処理装置は、真空処理室２１０とロードロック室２２０との間に、それぞれ弁体２３１ａ，２３１ｂを有するゲートバルブ２３０ａ，２３０ｂを二重に配置した構成となっている。ロードロック室２２０には、コンダクタンスの異なる３本の排気管２２１，２２２，２２３が接続されており、これら排気管２２１，２２２，２２３は、それぞれ開閉弁２６１，２６２，２６３を介して真空ポンプ２６０に接続されている。また、ロードロック室２２０には、ロードロック２２０の内部にＮ₂ガスを導入するＮ₂ガス供給源２２６が開閉弁２２７を介して接続されている。

真空処理室２１０には、１本の排気管２２４が接続されており、この排気管２２４は、開閉弁２６４を介して真空ポンプ２６０に接続されている。また、真空処理室２１０には、真空処理室２１０の内部に処理ガスを導入する処理ガス供給源２１６が開閉弁２１７を介して接続されている。

さらに、真空処理室２１０の側に配備されたゲートバルブ２３０ａには、排気管２２７が配置されている。排気管２２７は真空ポンプ２６０と接続されており、その途中には排気制御弁２６５が設けられている。排気管２２７を設けることによって、ゲートバルブ２３０ａ，２３０ｂを閉じた状態で、ゲートバルブ２３０ａのバルブ筐体２９５ａ内を排気して所定の圧力まで減圧することが可能となっている。

このように、特許文献1記載の真空処理装置は、真空処理室２１０とロードロック室２２０との間にゲートバルブ２３０ａ，２３０ｂを二重に配置した構成とすることにより、ロードロック室２２０から真空処理室２１０への空気のリークを防止することが可能となっている。また、特許文献1記載の真空処理装置は、ゲートバルブ２３０ａに排気手段を設けることにより、両方のゲートバルブ２３０ａ，２３０ｂを閉じた状態で、ロードロック室２２０内を大気開放した場合でも、真空処理室２１０との間に、バルブ筐体２９５ａの内部全体が減圧状態となったゲートバルブ２３０ａを介在させることができるため、ロードロック室２２０から真空処理室２１０への空気のリークをより確実に防止することが可能となっている。

特開２００７−７３５４１号公報

上記特許文献１記載の真空処理装置によれば、両ゲートバルブ２３０ａ，２３０ｂを閉じた状態で、ロードロック室２２０内を大気開放した場合でも、ロードロック室２２０から真空処理室２１０への空気のリークを確実に防止することが可能である。

しかし、上記特許文献１記載の真空処理装置では、ゲートバルブを２つ平行に配置する必要があるため、真空処理装置の設置面積が増大し、かつ、ゲートバルブの開閉制御も複雑化するといった問題があった。また、ゲートバルブの配置構造が複雑化するため、部品点数の増加とも相まって製造コストが大幅に上昇するといった問題もあった。さらに、従来の真空処理装置を利用して上記特許文献１記載の真空処理装置を製造しようとした場合に、ゲートバルブを新たに設置する必要があるため、装置の大幅な改造が必要となり、非常に大きな改造コストがかかるといった問題もあった。

本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、１つのゲートバルブを２段シール構造とする極めて簡単な構造で、ゲートバルブを介する第１処理室と第２処理室との間のリークを確実に防止することのできるゲートバルブ、このゲートバルブを用いた真空処理装置、及びこの真空処理装置を用いた半導体装置の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明のゲートバルブは、被搬送物を通過させるためのゲート開口部が設けられた弁箱と、スライド往復移動により前記ゲート開口部を開閉する弁体とからなり、前記弁体をスライド移動させて前記弁箱のゲート開口部を閉じたとき、前記弁箱のゲート開口部に沿って設けられたシール座面に前記弁体の周端面であるシール面が対向することによって前記ゲート開口部が遮断される構造のゲートバルブであって、前記シール面と前記シール座面との間の全周にわたって、前記スライド移動方向に直交する方向に所定の間隔を存して第１シール部と第２シール部とを設けた構成としている。

すなわち、シール面とシール座面との間の全周にわたって、スライド移動方向に直交する方向に所定の間隔を存して第１シール部と第２シール部とを設けることで、１つのゲートバルブを第１シール部と第２シール部とを備えた２段シール構造とすることができる。従って、一方のシール部がリークしたとしても、他方のシール部でシールできるため、ゲートバルブで仕切られる両側の処理室にそれぞれガスが充填されていても、それらのガス同士が混在する心配がない。すなわち、本発明のゲートバルブを用いることにより、ゲートバルブを介する第１処理室と第２処理室の並行処理を安全に行うことが可能となる。

また、本発明によれば、前記シール面と前記シール座面とを対向させた状態で、前記第１シール部と前記第２シール部との間に空間部を形成した構成とすることができる。このように、第１シール部と第２シール部との間に空間部を形成することで、一方のシール部がリークしたとしても、そこから漏れ出たガスはこの空間部に漏れ出すだけであり、他方のシール部を介して他方の処理室まで進入することはない。

また、本発明では、前記第１シール部を、前記シール面と前記シール座面との間の全周にわたって設けられた第１シール部材によって形成し、前記第２シール部を、前記シール面と前記シール座面との間の全周にわたって設けられた第２シール部材によって形成した構成とすることができる。すなわち、第１シール部材と第２シール部材とを別体として構成することで、一体として形成する場合に比べてシール部材の使用量が少ないので、シール部材の材料コストを低減することが可能となる。

この場合、前記第１シール部材と前記第２シール部材との間の前記シール面及び／または前記シール座面に凹部を形成し、この凹部と前記第１シール部材及び前記第２シール部材とによって前記空間部を形成するように構成してもよい。このように、第１シール部材と第２シール部材との間のシール面及び／またはシール座面に凹部を形成することで、空間部を確実に確保することが可能となる。つまり、ゲートバルブを閉じたときの押圧力等によってシール部材が変形等して潰れた場合でも、シール面またはシール座面に形成した凹部によって確実に一定領域の空間部を確保することが可能となる。

また、第１シール部と第２シール部の他の構成として、本発明では、前記第１シール部材と前記第２シール部材とを１つのシール部材によって一体に形成した構成とすることができる。このように、第１シール部材と第２シール部材とを１つのシール部材で一体に形成することで、部品点数を削減することができる。

この場合、前記１つのシール部材は、中央部を両側部より前記シール面側に凹んだ凹部に形成することで、前記凹部と前記シール座面との間で前記空間部を形成する構成とすることができる。このように、１つのシール部材を、中央部が両側部よりシール面側に凹んだ凹部に形成することで、第１シール部及び第２シール部と空間部とを、この１つのシール部材で形成することができる。また、この構成において、前記シール座面に凹部を形成し、前記シール面と前記シール座面との間に前記空間部を形成してもよい。このように、空間部を形成するシール座面にも凹部を形成することで、シール部材の凹部とシール座面の凹部とで空間部を形成することができるため、一定領域の空間部を確実に確保することが可能となる。つまり、ゲートバルブを閉じたときの押圧力等によってシール部材が変形等して凹部が潰れた場合でも、シール座面に形成された凹部によって確実に一定領域の空間部を確保することが可能となる。

また、本発明によれば、前記第１シール部と前記第２シール部との間の空間部を真空引きする真空引き手段をさらに備えた構成としてもよい。

また、本発明の真空処理装置は、真空引き手段を備えた上記構成のゲートバルブを、被搬送物の第１処理室と第２処理室との間を開閉するゲートバルブとして設けた構成としたものである。これにより、ゲートバルブの第１シール部と第２シール部との間の空間部を真空引き手段で真空引きすることで、例えば第１処理室に充填されていたガスが第１シール部のリークによって第１シール部と第２シール部との間に漏れ出したとしても、第１シール部と第２シール部との間の空間部が真空引きされているため、ガスは外部へ排気され、第２シール部を介して第２処理室に進入することはない。

また、本発明の半導体装置の製造方法は、上記構成の真空処理装置を用いた半導体装置の製造方法であって、前記真空引き手段により前記ゲートバルブの前記第１シール部と前記第２シール部との間を真空引きすることによって、前記第１処理室での処理と前記第２処理室での処理とを並行して行う構成としている。

このように、第１シール部と第２シール部との間の空間部を真空引き手段で真空引きすることで、例えば第１処理室に充填されていたガスが第１シール部のリークによって空間部に漏れ出したとしても、この空間部は真空引きされているため、リークしたガスは排気され、第２シール部を介して第２処理室に進入することはない。同様に、第２処理室に充填されていたガスが第２シール部のリークによって空間部に漏れ出したとしても、この空間部は真空引きされているため、リークしたガスは排気され、第１シール部を介して第１処理室に進入することはない。すなわち、本発明では、シール部を２段構成としたことによって、いずれか一方のシール部がリークしたとしても、第１処理室内のガスと第２処理室内のガスとが混合する心配がない。従って、第１処理室での処理と第２処理室での処理とを並行して行うことができるため、装置のスループット（throughput）及び生産性が向上し、ひいては生産コストを低減することができる。

本発明の半導体装置の製造方法において、上記構成の真空処理装置は、具体的には、前記第１処理室が大気に開放されるロードロック室であり、前記第２処理室が前記被搬送物である半導体基板を処理する真空処理室である。

このような真空処理装置を用いた半導体装置の製造方法によれば、第１シール部と第２シール部との間の空間部を真空引き手段で真空引きすることで、真空処理室に充填されたプロセスガスであるモノシランなどが第２シール部のリークによって空間部に漏れ出したとしても、この空間部は真空引きされているため、リークしたモノシランガスは排気され、第１シール部を介してロードロック室に進入することはない。これにより、モノシランとロードロック室側のガス（例えば大気）とが混合することを防止することができる。

従来のゲートバルブのような１段シール構造では、シール部がリークした場合にプロセスガスであるモノシランなどが大気中で自然発火し、大きな事故につながる可能性が高いため、処理プロセス中にロードロック室を大気開放することができない。従って、安全性を考慮した場合、処理プロセスが完全に完了して真空処理室内のプロセスガスを全て排出するまでロードロック室内に処理完了基板を待機させたままにするか、または、ロードロック室での処理完了基板の大気開放及び冷却待機が完了して基板が搬出され、新しい基板が搬入されて、ロードロック室の真空引きが完了するまで、真空処理室でのプロセス処理を開始しないか、のいずれかの構成とする必要があるので、装置の処理待ち時間が増加し稼働率が低下することになる。これに対し、本願発明では、ゲートバルブを第１シール部と第２シール部との２段シール構造としているので、一方のシール部がリークした場合でもプロセスガスであるモノシランなどが大気と混在することがない。従って、真空処理室での基板の真空処理（プロセス処理）と、ロードロック室での大気開放、基板の冷却処理及び新規基板の搬入とを並行して行うことができるため、装置のスループット及び生産性が向上し、ひいては生産コストを低減することができる。

本発明によれば、シール面とシール座面との間の全周にわたって、スライド移動方向に直交する方向に所定の間隔を存して第１シール部と第２シール部とを設けた構成としたので、１つのゲートバルブを第１シール部と第２シール部とを備えた２段シール構造とすることができる。これにより、一方のシール部がリークしたとしても、他方のシール部でシールできるため、ゲートバルブで仕切られる両側の処理室にそれぞれガスが充填されていても、それらのガス同士が混在することがない。従って、ゲートバルブを介する第１処理室と第２処理室の並行処理を安全に行うことができる。

また、本発明によれば、第１シール部と第２シール部との間の空間部を真空引きする真空引き手段を設けた構成としたので、例えば第１処理室に充填されていたガスが第１シール部のリークによって第１シール部と第２シール部との間に漏れ出したとしても、第１シール部と第２シール部との間の空間部が真空引きされているため、漏れ出したガスは外部に排気され、第２シール部を介して第２処理室に進入することはない。これにより、ゲートバルブを介する第１処理室と第２処理室の並行処理を安全に行うことができる。

本発明のゲートバルブを備えた真空処理装置の全体構成を示しており、装置上面からみた概略横断面図である。 本発明のゲートバルブを備えた真空処理装置の全体構成を示しており、装置側面から見た概略縦断面図である。 本発明のゲートバルブの構造を示す分解斜視図である。 本発明のゲートバルブの縦断面図である。 ゲートバルブを構成する弁箱の一部を切り欠いた状態の分解斜視図である。 シール部材の全体形状の一実施例を示す斜視図である。 ゲートバルブのシール構造の実施例１を示しており、図１の符号Ａで示す部分の拡大断面図である。 ゲートバルブのシール構造の実施例２を示しており、図１の符号Ａで示す部分の拡大断面図である。 ゲートバルブのシール構造の実施例３を示しており、図１の符号Ａで示す部分の拡大断面図である。 ゲートバルブのシール構造の実施例４を示しており、図１の符号Ａで示す部分の拡大断面図である。 ゲートバルブのシール構造の実施例５を示しており、図１の符号Ａで示す部分の拡大断面図である。 従来の一般的な真空処理装置の構成を示しており、装置上面からみた概略横断面図である。 従来の一般的な真空処理装置の構成を示しており、装置側面から見た概略縦断面図である。 図１２の符号Ｂで示す部分を拡大して示す断面図であり、（ａ）はゲートバルブを完全に閉じる前の状態、（ｂ）はゲートバルブを完全に閉じた状態を示している。 特許文献１記載の真空処理装置を上面側から見た概略横断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

本実施形態では、本発明のゲートバルブを真空処理装置に適用した場合について説明する。ただし、本実施形態では、真空処理装置の一例としてプラズマＣＶＤ装置を例に挙げて説明する。

図１及び図２は、本実施形態のゲートバルブを備えた真空処理装置の全体構成を示しており、図１は装置上面からみた概略横断面図、図２は装置側面から見た概略縦断面図である。なお、本実施形態の真空処理装置の基本構成は、上記従来技術で説明した図１２及び図１３に示す真空処理装置の構成と同じであるので、ここでは図１２及び図１３に示した真空処理装置と同じ構成部材については同符号を付すこととし、詳細な説明を省略する。

すなわち、本実施形態の真空処理装置１は、真空処理室２とロードロック室３との間に配置されているゲートバルブ４のシール構造に特徴を有している。

すなわち、本実施形態に係るゲートバルブ４は、基板２０を通過させるためのゲート開口部４９が設けられた弁箱４２と、ゲート開口部４９を一方向（図１中、Ｚ方向）からスライド往復移動させることによってゲート開口部４９を開閉する弁体４５とからなり、弁体４５をスライド移動させて弁箱４２のゲート開口部４９を閉じたとき、弁体４５の周端面であるシール面６４が弁箱４２のゲート開口部４９に沿って囲むように設けられたシール座面５１に当接されることによって、ゲート開口部４９が遮断される構造となっている。そのため、弁体４５のシール面６４には、その全周にわたって、ゴム状弾性体からなるシール部材５３が設けられており、このシール部材５３が弁箱４２のシール座面５１に圧接されることによってシールされるようになっている。

本実施形態では、ゲートバルブ５の弁体４５のシール面６４に設けられたシール部材５４の形状は、上記従来技術で説明したシール部材１４５の形状と同じであるが、真空処理室２とロードロック３との間に配置されたゲートバルブ４の弁体４５のシール面６４に設けられたシール部材５３の形状は、上記従来技術で説明したシール部材１４５の形状とは異なっている。本発明は、このシール部材５３の形状を含む弁体４５のシール面６４及び／または弁箱４２のシール座面５１の形状等に特徴を有している。

図３ないし図６は、真空処理室２とロードロック３との間に配置されたゲートバルブ４のより詳細な構造を示しており、図３は分解斜視図、図４は縦断面図、図５は、弁箱の一部を切り欠いた状態の分解斜視図、図６は、シール部材の全体形状を示す斜視図である。

このゲートバルブ４は、内部が後述する弁板４５のスライド空間４２ａに形成された略箱形状の弁箱４２と、サイド板４３と、弁箱４２の一側面（図５では左側の側面）に形成された、スライド空間４２ａの開口部４２ｂを覆う蓋部材４４と、図示しないエアシリンダの駆動軸（シリンダロッド）４６に支持された略板形状の弁体４５とから構成されている。ただし、サイド板４３は、図３では弁箱４２に既に装着した状態で示している。

弁箱４２は、スライド空間４２ａを形成する一方の側壁４８ａと、サイド板４３を装着するサイド板装着開口部４１（図４参照）を備えた他方の側壁４８ｂとからなり、一方の側壁４８ａには、略矩形状に形成されたゲート開口部４９ａが貫通して形成されている。また、サイド板４３にも、同様に略矩形状に形成されたゲート開口部４９ｂが貫通して形成されている。すなわち、同じ形状のゲート開口部４９ａ，４９ｂが、弁箱４２のスライド空間４２ａを貫通するように形成されている。

また、弁箱４２の一方の側壁４８ａの内壁面には、ゲート開口部４９ａ，４９ｂの全周を囲むようにして、右シール座面５１ａと左シール座面５１ｂとがそれぞれ形成されている。各シール座面５１ａ，５１ｂは、図５に示す正面側から見たときに、左右対称の台形形状に形成されており、全体として六角形状に形成されている。これらのシール座面５１ａ，５１ｂは、接続部である上部位置及び下部位置において段違いに形成されているが、その段違い部５５，５５を含めて、全体が厚み方向に段差を有する六角形の環形状となるように、連続して形成されている。これにより、弁箱４２の内壁面には、右シール座面５１ａから段違い部５５を経て左シール座面５１ｂに至るまでの連続した六角形状のシール座面が形成されている。

一方、弁体４５は、略正方形状の本体部６１の右側端面６２に、スライド方向（図３ないし図５において、矢符Ｚ１方向）に延設するようにして台形形状の右側弁体部６３が形成されている。この右側弁体部６３は、本体部６１の半分の厚みに形成されている。すなわち、右側端面６２の手前側半分に形成されている。一方、右側端面６２の奥側半分には、右側弁体部６３と対称な台形形状の切欠き部６５が形成されており、この切欠き部６５によって囲まれた本体部６１の切欠き部分が、六角形状の左側弁体部６６となっている。すなわち、右側弁体部６３と左側弁体部６６は、図３に示す正面側から見たときに、左右対称の台形形状に形成されており、全体として前記シール座面５１ａ，５１ｂに合致する六角形状に形成されている。すなわち、右側弁体部６３の周端面（以下、「右シール面」という。）６４ａ及び左側弁体部６６の周端面（以下、「左シール面」という。）６４ｂは、接続部である上部位置及び下部位置において段違いに形成されているが、その段違い部６７，６７を含めて、全体が厚み方向に段差を有する六角形の環形状となるように、連続して形成されている。

また、右側弁体部６３の右シール面６４ａ及び左側弁体部６６の左シール面６４ｂには、シール部材５３が装着されている。シール部材５３は、図６に示すように、長細い環状に形成されており、右側弁体部６３の右シール面６４ａと左側弁体部６６の左シール面６４ｂとの連続する段違い部６７に対応する略Ｕ字状部分５３ａ，５３ａから上下両側にそれぞれ台形状に押し開いた姿勢で、右側弁体部６３の右シール面６４ａ及び左側弁体部６６の左シール面６４ｂに装着されている。

そして、弁体４５がゲート開口部４９ａ，４９ｂを閉じる方向（図３及び図４において、Ｚ１方向）にスライド空間４２ａ内を移動したときに、右側弁体部６３の右シール面６４ａ及び左側弁体部６６の左シール面６４ｂに装着されているシール部材５３が、弁箱４２の右シール座面５１ａ及び左シール座面５１ｂにそれぞれ圧接され（図４参照）、これにより、弁箱４２のゲート開口部４９ａ，４９ｂ間の流通が遮断されるようになっている。

なお、弁体４５には、本体部６１の上面と下面にそれぞれ自由回転可能に複数のローラ６８，６８，・・・が取り付けられており、このローラ６８，６８，・・・が、弁箱４２のスライド空間４２ａの上下の内壁面（レール面）４２ａ２，４２ａ２にそれぞれ接触した状態で転動することで、弁体４５がスライド空間４２ａ内をスムーズに移動するようになっている。

次に上記構成のゲートバルブ４のシール構造について実施例を挙げて説明する。

［実施例１］
図７は、ゲートバルブ４のシール構造の実施例１を示しており、図１の符号Ａで示す部分の拡大断面図である。

本実施例１のシール構造は、シール部材５３の形状に特徴を有している。

すなわち、本実施例１のシール部材５３Ａは、図７において上部の断面形状が円形状若しくは楕円形状に形成されており、このような断面形状のシール部材５３Ａの円形状若しくは楕円形状の上部５３１が、弁体４５のシール面６４ａ，６４ｂの全周にわたって環状に形成された断面半円弧形状の溝部４５１に嵌め合わされて装着されている。

一方、溝部４５１から露出したシール部材５３の下部側には、第１突起部５３２と第２突起部５３３とが形成されており、これら第１突起部５３２と第２突起部５３３とは、図７において左右に開いた二股形状となっている。そして、弁体４５のスライド移動方向に直交する方向（図７では左右方向）の中央部を、その両側部よりシール面６４ａ（６４ｂ）側に凹んだ凹部に形成している。すなわち、弁体４５のスライド移動方向に直交する方向の中央部である第１突起部５３２と第２突起部５３３との連接部分５３４を、第１突起部５３２の先端部５３２ａ及び第２突起部５３３の先端部５３３ａよりシール面６４ａ（６４ｂ）側に凹んだ凹部に形成することで、この凹部と弁箱４２のシール座面５１ａ（５１ｂ）との間に空間部Ｓを形成する構成としている。

つまり、本実施例１では、第１突起部５３２が請求項に記載の例えば第１シール部を構成し、第２突起部５３３が請求項に記載の例えば第２シール部を構成している。また、弁体４２のシール座面５１ａ（５１ｂ）に当接する第１突起部５３２の先端部５３２ａと第２突起部５３３の先端部５３３ａとの間の距離が請求項に記載の所定の間隔となっている。

このように、１つのシール部材５３Ａを、中央部が両側部よりシール面側に凹んだ凹部に形成することで、第１シール部（第１突起部５３２の先端部５３２ａ）及び第２シール部（第２突起部５３３の先端部５３３ａ）と空間部Ｓとを、この１つのシール部材５３Ａで形成することができる。

また、空間部Ｓに対向するシール座面５１ａ（５１ｂ）には、空間部Ｓ内を真空引きするためのガス導出路５１１が形成されており、このガス導出路５１１の導出先端部に真空ポンプからなる排気装置６９（図１参照）が接続されている。

本実施例１のシール構造によれば、シール面６４ａ（６４ｂ）とシール座面５１ａ（５１ｂ）との間の全周にわたって、上記構成のシール部材５３Ａを設けることで、スライド移動方向に直交する方向に所定の間隔を存して第１シール部（第１突起部５３２の先端部５３２ａ）と第２シール部（第２突起部５３３の先端部５３３ａ）とを備えた２段シール構造とすることができる。従って、例えば第１突起部５３２の先端部５３２ａとシール座面５１ａ（５１ｂ）との当接部分がリークしたとしても、第２突起部５３３の先端部５３３ａとシール座面５１ａ（５１ｂ）との当接部分でシールできていれば、ゲートバルブ４で仕切られた両側の処理室（真空処理室２とロードロック３）にそれぞれガスが充填されていても、それらのガス同士が混在する心配がない。また、このとき排気装置６９によって空間部Ｓ内を真空引きしておけば、例えば第１突起部５３２の先端部５３２ａとシール座面５１ａ（５１ｂ）との当接部分（第１シール部）がリークして真空処理室２内のガスが空間部Ｓ内に進入したとしても、このガスは空間部Ｓ内の真空吸引力によってガス導出路５１１から外部に排気されるため、ガスが第２突起部５３３の先端部５３３ａとシール座面５１ａ（５１ｂ）との当接部分（第２シール部）を不測に通過してゲートバルブ室３に進入することはない。

従って、本実施例１のシール構造とすることで、ゲートバルブ４を介する真空処理室２及びロードロック室３での処理を並行して安全に行うことが可能となる。

［実施例２］
図８は、ゲートバルブ４のシール構造の実施例２を示しており、図１の符号Ａで示す部分の拡大断面図である。

本実施例２のシール構造は、上記実施例１のシール構造において、空間部Ｓを形成するシール座面５１ａ（５１ｂ）にも凹部５１２を形成したものである。このように、空間部Ｓを形成するシール座面５１ａ（５１ｂ）にも凹部５１２を形成することで、シール部材５３Ａの凹部とシール座面５１ａ（５１ｂ）の凹部５１２とでより広い空間部を形成することができ、一定領域の空間部を確実に確保することが可能となる。

つまり、ゲートバルブ４を閉じたときの押圧力やその後の排気装置６９による真空引きでの力等により、シール部材５３Ａの第１突起部５３２と第２突起部５３３とが左右に広がるように変形して凹部が若干潰れた場合でも、シール座面５１ａ（５１ｂ）に形成された凹部５１２によって一定領域の空間部を確実に確保することができる。つまり、排気装置６９で真空引きしたときの真空領域を十分に確保することができるため、ガス漏れがあった場合でも、そのガスを外部に排気するための吸引力を十分に確保することができるものである。

本実施例２のシール構造によれば、シール面６４ａ（６４ｂ）とシール座面５１ａ（５１ｂ）との間の全周にわたって、上記構成のシール部材５３Ａを設けることで、スライド移動方向に直交する方向に所定の間隔を存して第１シール部（第１突起部５３２の先端部５３２ａ）と第２シール部（第２突起部５３３の先端部５３３ａ）とを備えた２段シール構造とすることができる。従って、例えば第１突起部５３２の先端部５３２ａとシール座面５１ａ（５１ｂ）との当接部分がリークしたとしても、第２突起部５３３の先端部５３３ａとシール座面５１ａ（５１ｂ）との当接部分でシールできていれば、ゲートバルブ４で仕切られた両側の処理室（真空処理室２とロードロック３）にそれぞれガスが充填されていても、それらのガス同士が混在する心配がない。また、このとき排気装置６９によって空間部Ｓ内を真空引きしておけば、例えば第１突起部５３２の先端部５３２ａとシール座面５１ａ（５１ｂ）との当接部分（第１シール部）がリークして真空処理室２内のガスが空間部Ｓ内に進入したとしても、このガスは空間部Ｓ内の真空吸引力によってガス導出路５１１から外部に排気されるため、ガスが第２突起部５３３の先端部５３３ａとシール座面５１ａ（５１ｂ）との当接部分（第２シール部）を不測に通過してゲートバルブ室３に進入することはない。

従って、本実施例２のシール構造とすることで、ゲートバルブ４を介する真空処理室２及びロードロック室３での処理を並行して安全に行うことが可能となる。

［実施例３］
図９は、ゲートバルブ４のシール構造の実施例３を示しており、図１の符号Ａで示す部分の拡大断面図である。

本実施例３のシール構造と、上記実施例１，２のシール構造との一番大きな違いは、シール部材の構成が上記実施例１，２とは異なっている点である。

すなわち、本実施例３のシール構造では、第１シール部を、シール面６４ａ（６４ｂ）とシール座面５１ａ（５１ｂ）との間の全周にわたって設けられた環状の０リングからなる第１シール部材５３Ｂ１によって形成し、第２シール部を、シール面６４ａ（６４ｂ）とシール座面５１ａ（５１ｂ）との間の全周にわたって設けられた環状の０リングからなる第２シール部材５３Ｂ２によって形成した構成としたものである。すなわち、第１シール部材５３Ｂ１と第２シール部材５３Ｂ２とを別体として構成している。

これにより、上記実施例１，２のように、第１シール部と第２シール部とを１つのシール部材５３Ａで一体に形成する場合に比べて、シール部材の使用量が少ないので、シール部材の材料コストを低減することが可能となる。

この場合、第１シール部材５３Ｂ１及び第２シール部材５３Ｂ２は、上記従来技術で説明したシール部材と類似した形状の部材を用いることが可能であり、断面形状が円形状若しくは楕円形状に形成された環状の１個のＯリングによって形成されている。そして、このような断面形状の第１シール部材５３Ｂ１及び第２シール部材５３Ｂ２が、弁体４５の周端面であるシール面６４ａ（６４ｂ）の全周にわたって幅方向に所定の間隔を存して環状に形成された断面半円弧形状の溝部４５２，４５３にそれぞれ嵌め合わされて装着されている。従って、このように形成された第１シール部材５３Ｂ１及び第２シール部材５３Ｂ２を、弁箱４２のシール座面５１ａ（５１ｂ）に圧接すると、図９に示すように、シール面６４ａ（６４ｂ）から突出した部分が左右に若干押し潰された状態で広がってシール座面５１ａ（５１ｂ）に密着することになる。

本実施例３のシール構造によれば、シール面６４ａ（６４ｂ）とシール座面５１ａ（５１ｂ）との間の全周にわたって、上記構成の第１シール部材５３Ｂ１と第２シール部材５３Ｂ２とを設けることで、スライド移動方向に直交する方向に所定の間隔を存して第１シール部（第１シール部材５３Ｂ１）と第２シール部（第２シール部材５３Ｂ２）とを備えた２段シール構造とすることができる。

また、本実施例３では、第１シール部材５３Ｂ１と第２シール部材５３Ｂ２との間の弁体４５のシール面６４ａ（６４ｂ）に凹部４５５を形成し、この凹部４５５を含む弁体４５のシール面６４ａ（６４ｂ）と第１シール部材５３Ｂ１及び第２シール部材５３Ｂ２と弁箱４２のシール座面５１ａ（５１ｂ）とによって空間部Ｓを形成する構成としている。

さらに、本実施例３では、空間部Ｓに対向するシール座面５１ａ（５１ｂ）には、空間部Ｓ内を真空引きするためのガス導出路５１１が形成されており、このガス導出路５１１の導出先端部に真空ポンプからなる排気装置６９（図１参照）が接続されている。

本実施例３のシール構造によれば、シール面６４ａ（６４ｂ）とシール座面５１ａ（５１ｂ）との間の全周にわたって、上記構成の第１シール部材５３Ｂ１及び第２シール部材５３Ｂ２を設けることで、スライド移動方向に直交する方向に所定の間隔を存して第１シール部（第１シール部材５３Ｂ１）と第２シール部（第２シール部材５３Ｂ２）とを備えた２段シール構造とすることができる。従って、例えば第１シール部材５３Ｂ１とシール座面５１ａ（５１ｂ）との当接部分がリークしたとしても、第２シール部材５３Ｂ２とシール座面５１ａ（５１ｂ）との当接部分でシールできていれば、ゲートバルブ４で仕切られた両側の処理室（真空処理室２とロードロック３）にそれぞれガスが充填されていても、それらのガス同士が混在する心配がない。また、このとき排気装置６９によって空間部Ｓ内を真空引きしておけば、例えば第１シール部材５３Ｂ１とシール座面５１ａ（５１ｂ）との当接部分がリークして真空処理室２内のガスが空間部Ｓ内に進入したとしても、このガスは空間部Ｓ内の真空吸引力によってガス導出路５１１から外部に排気されるため、このガスが第２シール部材５３Ｂ２とシール座面５１ａ（５１ｂ）との当接部分（第２シール部）を不測に通過してゲートバルブ室３に進入することはない。

従って、本実施例３のシール構造とすることで、ゲートバルブ４を介する真空処理室２及びロードロック室３での処理を並行して安全に行うことが可能となる。

［実施例４］
図１０は、ゲートバルブ４のシール構造の実施例４を示しており、図１の符号Ａで示す部分の拡大断面図である。

本実施例４のシール構造は、上記実施例３のシール構造において、空間部Ｓを形成する凹部を、弁体４５のシール面６４ａ（６４ｂ）側ではなく、弁箱４２のシール座面５１ａ（５１ｂ）側に設けたものである。

すなわち、第１シール部材５３Ｂ１と第２シール部材５３Ｂ２との間の弁箱４２のシール座面５１ａ（５１ｂ）に凹部４５６を形成し、この凹部４５６を含む弁箱４２のシール座面５１ａ（５１ｂ）と第１シール部材５３Ｂ１及び第２シール部材５３Ｂ２と弁体４５のシール面６４ａ（６４ｂ）とによって空間部Ｓを形成する構成としている。この場合、本実施例４では、この凹部４５６の底面にガス導出路５１１を形成している。

本実施例４のシール構造によれば、シール面６４ａ（６４ｂ）とシール座面５１ａ（５１ｂ）との間の全周にわたって、上記構成の第１シール部材５３Ｂ１及び第２シール部材５３Ｂ２を設けることで、スライド移動方向に直交する方向に所定の間隔を存して第１シール部（第１シール部材５３Ｂ１）と第２シール部（第２シール部材５３Ｂ２）とを備えた２段シール構造とすることができる。従って、例えば第１シール部材５３Ｂ１とシール座面５１ａ（５１ｂ）との当接部分がリークしたとしても、第２シール部材５３Ｂ２とシール座面５１ａ（５１ｂ）との当接部分でシールできていれば、ゲートバルブ４で仕切られた両側の処理室（真空処理室２とロードロック３）にそれぞれガスが充填されていても、それらのガス同士が混在する心配がない。また、このとき排気装置６９によって空間部Ｓ内を真空引きしておけば、例えば第１シール部材５３Ｂ１とシール座面５１ａ（５１ｂ）との当接部分がリークして真空処理室２内のガスが空間部Ｓ内に進入したとしても、このガスは空間部Ｓ内の真空吸引力によってガス導出路５１１から外部に排気されるため、このガスが第２シール部材５３Ｂ２とシール座面５１ａ（５１ｂ）との当接部分（第２シール部）を不測に通過してゲートバルブ室３に進入することはない。

従って、本実施例４のシール構造とすることで、ゲートバルブ４を介する真空処理室２及びロードロック室３での処理を並行して安全に行うことが可能となる。

［実施例５］
図１１は、ゲートバルブ４のシール構造の実施例４を示しており、図１の符号Ａで示す部分の拡大断面図である。

本実施例５のシール構造は、上記実施例３のシール構造と上記実施例４のシール構造とを組み合わせた構造としたものである。

すなわち、空間部Ｓを形成する凹部を、弁体４５のシール面６４ａ（６４ｂ）と弁箱４２のシール座面５１ａ（５１ｂ）の両方に対向させて設けたものである。上記実施例例３，４，５によれば、ゲートバルブ４を閉じたときの押圧力やその後の排気装置６９による真空引きでの力等により、第１及び第２シール部材５３Ｂ１，５３Ｂ２が変形等して若干潰れた場合でも、シール面６４ａ（６４ｂ）及び／またはシール座面５１ａ（５１ｂ）に形成した凹部によって確実に一定領域の空間部を確保することが可能となる。

また、本実施例５のシール構造によれば、シール面６４ａ（６４ｂ）とシール座面５１ａ（５１ｂ）との間の全周にわたって、上記構成の第１シール部材５３Ｂ１及び第２シール部材５３Ｂ２を設けることで、スライド移動方向に直交する方向に所定の間隔を存して第１シール部（第１シール部材５３Ｂ１）と第２シール部（第２シール部材５３Ｂ２）とを備えた２段シール構造とすることができる。従って、例えば第１シール部材５３Ｂ１とシール座面５１ａ（５１ｂ）との当接部分がリークしたとしても、第２シール部材５３Ｂ２とシール座面５１ａ（５１ｂ）との当接部分でシールできていれば、ゲートバルブ４で仕切られた両側の処理室（真空処理室２とロードロック３）にそれぞれガスが充填されていても、それらのガス同士が混在する心配がない。また、このとき排気装置６９によって空間部Ｓ内を真空引きしておけば、例えば第１シール部材５３Ｂ１とシール座面５１ａ（５１ｂ）との当接部分がリークして真空処理室２内のガスが空間部Ｓ内に進入したとしても、このガスは空間部Ｓ内の真空吸引力によってガス導出路５１１から外部に排気されるため、このガスが第２シール部材５３Ｂ２とシール座面５１ａ（５１ｂ）との当接部分（第２シール部）を不測に通過してゲートバルブ室３に進入することはない。

従って、本実施例５のシール構造とすることで、ゲートバルブ４を介する真空処理室２及びロードロック室３での処理を並行して安全に行うことが可能となる。

なお、上記実施形態では、シール部材５３Ａ，５３Ｂ１，５３Ｂ２を弁体４５のシール面６４ａ（６４ｂ）側に装着しているが、弁箱４２のシール座面５１ａ（５１ｂ）に上記実施例１〜５で示した断面半円弧形状の溝部を設け、この溝部にシール部材５３Ａ，５３Ｂ１，５３Ｂ２を嵌め合わせることで、シール部材５３Ａ，５３Ｂ１，５３Ｂ２を弁箱４２のシール座面５１ａ（５１ｂ）側に装着するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、真空処理室２とゲートバルブ３との間を仕切るゲートバルブ４についてのみ上記実施例１〜５を適用しているが、このような構成をゲートバルブ３と外部とを仕切るゲートバルブ５にも適用してよいことは当然である。ただし、ゲートバルブ５に関しては、真空処理室２のプロセスガスがゲートバルブ５を介して大気中に漏れ出す心配は少ないので、上記従来技術で説明した構造のままでもよい。

次に、上記構成の真空処理装置１を用いて半導体装置（例えば、薄膜太陽電池等）を製造する場合の、上記従来技術で説明した製造方法との違いについて説明する。

本発明の真空処理装置１を用いた半導体装置の製造方法も、その基本的な製造工程は上記従来技術で説明した（工程１）から（工程１１）までの製造工程と同じである。

ただし、本発明の真空処理装置１を用いた半導体装置の製造方法では、本発明のゲートバルブ４が上記したように２段シール構造となっているため、真空処理室２で行う（工程８）、（工程９）の処理と、ロードロック室３で行う（工程１０）、（工程１１）、（工程１２）から次の（工程１）、（工程２）までの処理とを同時にまたは並行して行っても、真空処理室２での処理とロードロック室３での処理とを安全に行うことができる点で、従来の製造方法とは異なっている。

すなわち、２段シール構造としたことで、例えば一方のシール部がリークしたとしても、他方のシール部が十分にシールできていれば、ゲートバルブ４で仕切られた両側の処理室（真空処理室２とロードロック３）にそれぞれガスが充填されていても、それらのガス同士が混在する心配がない。また、本発明では、排気装置によってシール部間の空間部内を真空引きしているので、一方のシール部を介して空間部に進入してきたガスは外部に排気され、他方のシール部を介して隣接する処理室に進入する心配がない。これらの理由により、ゲートバルブ４を介する真空処理室２及びロードロック室３での処理を並行して安全に行うことが可能となるものである。

１ 真空処理装置
２ 真空処理室（第１処理室）
３ ロードロック室（第２処理室）
４，５ゲートバルブ
２０ 被処理物（基板）
２１ 排気装置
２２ カソード電極
２３ アノード電極
２４ 高周波電源
２５ 加熱装置
２６ ガス供給源
２６ａ ガス導入部
２７ 圧力調整バルブ
３１ 搬入側基板トレイ
３２ 搬出側基板トレイ
３３ ガス供給源
３３ａ ガス導入部
３５ 排気装置
４２ 弁箱
４２ａ スライド空間
４２ａ２ 内壁面（レール面）
４２ｂ 開口部
４３ サイド板
４４ 蓋部材
４５ 弁体
４６ 駆動軸（シリンダロッド）
４８ａ，４８ｂ 側壁
４９ａ，４９ｂ ゲート開口部
５１ シール座面
５１ａ 右シール座面
５１ｂ 左シール座面
５３，５３Ａ シール部材
５３Ｂ１ 第１シール部材
５３Ｂ２ 第２シール部材
５３ａ 略Ｕ字状部分
５３２ 第１突起部
５３３ 第２突起部
５３２ａ，５３３ａ 先端部
５５ 段違い部
６１ 本体部
６２ 右側端面
６３ 右側弁体部
６４ シール面（周端面）
６４ａ 右シール面（周端面）
６４ｂ 左シール面（周端面）
６５ 切欠き部
６６ 左側弁体部
６７ 段違い部
６８ ローラ
６９ 排気装置
４５１，４５２，４５３ 溝部
４５６ 凹部
５３１ 上部
Ｓ 空間部

Claims (14)

1. 被搬送物を通過させるためのゲート開口部が設けられた弁箱と、スライド往復移動により前記ゲート開口部を開閉する弁体とからなり、前記弁体をスライド移動させて前記弁箱のゲート開口部を閉じたとき、前記弁箱のゲート開口部に沿って設けられたシール座面に前記弁体の周端面であるシール面が対向することによって前記ゲート開口部が遮断される構造のゲートバルブであって、
   前記シール面と前記シール座面との間の全周にわたって、前記スライド移動方向に直交する方向に所定の間隔を存して、第１シール部と第２シール部とが設けられていることを特徴とするゲートバルブ。
2. 請求項１に記載のゲートバルブであって、
   前記シール面と前記シール座面とを対向させた状態で、前記第１シール部と前記第２シール部との間に空間部が形成されていることを特徴とするゲートバルブ。
3. 請求項１または請求項２に記載のゲートバルブであって、
   前記第１シール部は、前記シール面と前記シール座面との間の全周にわたって設けられた第１シール部材によって形成され、前記第２シール部は、前記シール面と前記シール座面との間の全周にわたって設けられた第２シール部材によって形成されていることを特徴とするゲートバルブ。
4. 請求項１または請求項２に記載のゲートバルブであって、
   前記第１シール部と前記第２シール部とが１つのシール部材によって一体に形成されていることを特徴とするゲートバルブ。
5. 請求項４に記載のゲートバルブであって、
   前記１つのシール部材は、中央部が両側部より前記シール面側に凹んだ凹部に形成され、前記凹部と前記シール座面との間が空間部に形成されていることを特徴とするゲートバルブ。
6. 請求項４または請求項５に記載のゲートバルブであって、
   前記シール座面に凹部が形成されていることを特徴とするゲートバルブ。
7. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のゲートバルブであって、
   前記第１シール部と前記第２シール部との間の前記シール面及び／または前記シール座面に凹部が形成され、前記凹部と前記第１シール部及び前記第２シール部とによって前記シール面と前記シール座面との間に空間部が形成されていることを特徴とするゲートバルブ。
8. 請求項１に記載のゲートバルブであって、
   前記第１シール部と前記第２シール部との間を真空引きする真空引き手段を備えたことを特徴とするゲートバルブ。
9. 請求項２から請求項７までのいずれか１項に記載のゲートバルブであって、
   前記空間部を真空引きする真空引き手段を備えたことを特徴とするゲートバルブ。
10. 請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のゲートバルブが、被搬送物の第１処理室と第２処理室との間を開閉するゲートバルブとして設けられていることを特徴とする真空処理装置。
11. 請求項８または請求項９に記載のゲートバルブが、被搬送物の第１処理室と第２処理室との間を開閉するゲートバルブとして設けられていることを特徴とする真空処理装置。
12. 請求項１０または請求項１１に記載の真空処理装置であって、
    前記第１処理室が大気に開放されるロードロック室であり、前記第２処理室が前記被搬送物である半導体基板を処理する真空処理室であることを特徴とする真空処理装置。
13. 請求項１１に記載の真空処理装置を用いた半導体装置の製造方法であって、
    前記真空引き手段により前記ゲートバルブの前記第１シール部と前記第２シール部との間を真空引きすることによって、前記第１処理室での処理と前記第２処理室での処理とを並行して行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
14. 請求項１３に記載の半導体装置の製造方法であって、
    前記第１処理室が大気に開放されるロードロック室であり、前記第２処理室が前記被搬送物である半導体基板を処理する真空処理室であることを特徴とする半導体装置の製造方法。

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