JP2017078515A - 真空用ゲートバルブ - Google Patents

Abstract

【課題】バルブプレートによる密閉状態を確実に保持しつつ、金属同士の接触によるパーティクルの発生を抑制することができる一方、簡易にメンテナンスをすることができる真空用ゲートバルブを提供する。
【解決手段】真空用ゲートバルブ１０は、開口１２ａを有するケーシング１２と、このケーシング１２内を揺動して開口を開閉するバルブプレート１４と、このバルブプレート１４が開口１２ａに対し全閉位置にあるときにバルブプレート１４をケーシング１２に密着させる位置調整手段１８を更に備えている。バルブプレート１４は、ケーシング１２への密着時においてケーシング１２に弾性的に接触するクッション材３４を有し、位置調整手段１８には、バルブプレート１４と接触する面にＯリング４０が埋設して設置されており、このＯリング４０は、バルブプレート１４のクッション材３４とは反対側の面においてバルブプレート１４に接触する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、半導体装置の処理チャンバに使用されて各種処理チャンバ内を真空にするための真空用ゲートバルブの改良に関し、特に、バルブプレートによる密閉状態を確実に保持しつつ、金属同士の接触によるパーティクルの発生を抑制する一方、簡易にメンテナンスをすることに関するものである。

半導体装置の製造工程においては、エッチング装置やＣＶＤ（化学気相蒸着）による薄膜処理、ＰＶＤ等の処理を行う各種処理チャンバ内を真空状態とするために、処理チャンバと吸引ポンプとの間にゲートバルブが使用される。この真空用ゲートバルブとしては、近年、スペース的に有利で、比較的簡易に製造することができることから、ケーシング内においてバルブプレートを横方向に揺動させる横旋回式のゲートバルブが多く採用されている。

この横旋回式の真空用ゲートバルブにおいては、ケーシング内におけるバルブプレートの円滑な揺動を確保するため、バルブプレートとケーシングとの間にして若干の間隙が設定されている。従って、バルブプレートを開口を塞ぐ位置に移動させた後、その間隙を解消して密閉状態を確保するため、バルブプレートをケーシングに密着させることが必要となる。

この場合、圧力差によるバルブプレートの変位や変形を防止して、密閉状態を確実に保持すると共にバルブプレートの損傷を抑制するため、本発明者等は、バルブプレートが開口に対し全閉位置にあるときにバルブプレートをケーシングに密着させる位置調整手段を更に備え、この位置調整手段は、駆動源と、この駆動源により回転する回転体と、この回転体の回転により回転体に対して相対的に昇降する昇降体とから成り、この昇降体はバルブプレートに接してバルブプレートの位置を調整することを特徴とする真空用ゲートバルブを提案した（特許文献１、２参照）。この技術は、バルブプレートのケーシングへの密着時においては弾性部材を介さず機構的にバルブプレートの変位を許容しない一方、バルブプレートのケーシングへの密着時を除いてはバルブプレートの揺動を許容して開閉を可能とするものである。

しかし、特に、バルブプレートが開口に対し全閉位置にあるときにバルブプレートをケーシングに密着させる状態においては、バルブプレートのケーシングへの押し付け時や、昇降体の昇降（回転）に伴うバルブプレートの若干のスライド時に、バルブプレートやケーシングの材料である金属同士の接触（メタルコンタクト）によって、パーティクルが発生するおそれがある。このパーティクルが、処理チャンバ内で飛散すると、製造される半導体装置の性能に影響を与えたり、圧力センサー等の各種計測機器が損傷して、不具合が生じる可能性がある。

また、このような密着時のみならず、バルブプレートは、大気圧と真空という圧力差が激しい臨界に設置されて、圧力による負荷がかかるため、この気圧差による負荷によって、特に揺動可能状態における密閉直前の位置において、バルブプレートに想定した以上の急激な変位が生じ、予期せぬスピードでバルブプレートがケーシングに衝突等するおそれもあった。これらの問題には、とりわけ、近年におけるバルブプレートの大型化に伴い、バルブプレートが大面積で圧力負荷を受けることになるため、充分に対応することが必要である。

更に、近年では、高性能のモーターを使用して、ゲートバルブの高速開閉が可能となっているため、特に、大型化、重量化された近年のバルブプレートにおいては、このモーターの駆動により、バルブプレートの揺動に伴って振動が生じ、この振動により、高速で開閉するバルブプレートがケーシング等と接触した場合には、バルブプレートが破損するおそれも生じる。

この場合、バルブプレートとケーシングとの接触を、確実に回避しなければならない一方で、同時に、これらの機械要素が非常に過酷な環境下で使用されるため、短期間でのメンテナンスが必要とされる場合があることから、メンテナンスのためのアクセスや着脱を簡易に行うことができることが非常に重要となる。

特許第４６３０９９４号公報 特開２０１１−１１７４８８号公報

本発明が解決しようとする課題は、上記の問題点に鑑み、バルブプレートによる密閉状態を確実に保持しつつ、金属同士の接触によるパーティクルの発生を抑制することができる一方、簡易にメンテナンスをすることができる真空用ゲートバルブを提供することにある。

本発明は、上記の課題を解決するための第１の手段として、開口を有するケーシングと、このケーシング内を揺動して開口を開閉するバルブプレートとを備えた真空用ゲートバルブにおいて、バルブプレートが開口に対し全閉位置にあるときにバルブプレートをケーシングに密着させる位置調整手段を更に備え、バルブプレートは、ケーシングへの密着時においてケーシングに弾性的に接触するクッション材を有し、位置調整手段には、バルブプレートと接触する面にＯリングが埋設して設置されており、このＯリングは、バルブプレートのクッション材とは反対側の面においてバルブプレートに接触することを特徴とする真空用ゲートバルブを提供するものである。

本発明は、上記の課題を解決するための第２の手段として、上記第１の解決手段において、バルブプレートは、ケーシングへの密着時において、クッション材部分でケーシングと接触し、位置調整手段によりバルブプレートがケーシングに押し付けられて密閉状態となったときに、クッション材により、バルブプレートとケーシングとの間にギャップが生じるように設定されていることを特徴とする真空用ゲートバルブを提供するものである。

本発明は、上記の課題を解決するための第３の手段として、上記第１又は第２のいずれかの解決手段において、クッション材は、バルブプレートとケーシングとが直接接触する場合の摩擦抵抗に比べて、より摩擦抵抗を低減することができる材質から形成されていることを特徴とする真空用ゲートバルブを提供するものである。

本発明は、上記の課題を解決するための第４の手段として、上記第１乃至第３のいずれかの解決手段において、クッション材は、ケーシングの開口周縁に沿った円弧状の形状を有することを特徴とする真空用ゲートバルブを提供するものである。

本発明は、上記の課題を解決するための第５の手段として、上記第１乃至第４のいずれかの解決手段において、クッション材は、バルブプレートの揺動のための揺動軸側に開口するように配置してバルブプレートに取り付けられることを特徴とする真空用ゲートバルブを提供するものである。

本発明は、上記の課題を解決するための第６の手段として、上記第１乃至第５のいずれかの解決手段において、クッション材は、バルブプレートのケーシングの開口周縁に当接する部分において円弧状に形成された取付溝に着脱自在に嵌着されて、バルブプレートに取り付けられていることを特徴とする真空用ゲートバルブを提供するものである。

本発明は、上記の課題を解決するための第７の手段として、上記第６の解決手段において、取付溝は、底面よりも上方の開口の方が狭い形状を有し、クッション材も同様の縦断面を有することを特徴とする真空用ゲートバルブを提供するものである。

本発明は、上記の課題を解決するための第８の手段として、上記第６又は第７のいずれかの解決手段において、クッション材は、取付溝の端部に装着されたスプリングにより、取付溝内において、取付溝の端部から離反するように付勢されることを特徴とする真空用ゲートバルブを提供するものである。

本発明によれば、上記のように、バルブプレートは、ケーシングへの密着時においてケーシングに弾性的に接触するクッション材を有するため、バルブプレートが密閉のためにケーシングに押し付けられたりスライドしても、また、揺動時や圧力調整時においても、ケーシングとの直接のメタルコンタクトを回避することができるため、パーティクルの発生やバルブプレート、ケーシングの損傷を効果的に抑制することができる実益がある。

この場合、特に、本発明によれば、上記のように、位置調整手段には、バルブプレートと接触する面にＯリング４０が埋設して設置されており、このＯリングは、バルブプレートのクッション材とは反対側の面においてバルブプレートに接触するため、バルブプレート自体のクッション材とは反対側の面にＯリングを埋設する必要がなくなり、バルブプレートの両面にクッション材及びＯリングを設ける場合に比べて、バルブプレートの厚みを適切に確保することができ、充分な強度を確保しつつ、Ｏリングにより処理チャンバ側の密閉状態を確保することができる実益がある。

本発明によれば、上記のように、バルブプレートは、ケーシングへの密着時において、クッション材部分でケーシングと接触し、位置調整手段によりバルブプレートがケーシングに押し付けられて密閉状態となったときに、クッション材により、バルブプレートとケーシングとの間にギャップが生じるように設定されているため、バルブプレートが密閉のためにケーシングに押し付けられたりスライドしても、直接のメタルコンタクトを回避することができるので、密着時のパーティクルの発生を効果的に抑制することができ、また、バルブプレートの揺動時や、上述した圧力調整弁としての機能時において、予期しないエラーによりケーシングと衝突した場合であっても、パーティクルの発生や、これらのバルブプレート及びケーシングの損傷を効果的に抑制することができる実益がある。

本発明によれば、上記のように、クッション材は、バルブプレートとケーシングとが直接接触する場合の摩擦抵抗に比べて、より摩擦抵抗を低減することができる材質から形成されているため、バルブプレートのケーシングへの密着時において摩擦抵抗を低減して緩衝的に密着させることができ、押し付けやスライドによるパーティクルの発生を効果的に抑制することができると共に、ケーシングの開口の開放から密閉への移行のためのバルブプレートの揺動時に、クッション材がケーシングに接触しても滑り効果によりケーシングの開口周縁内に円滑に収納させることができると同時に、パーティクルの発生や各部位の損傷を防止することができる実益がある。

本発明によれば、上記のように、クッション材は、ケーシングの開口周縁に沿った円弧状の形状を有し、また、バルブプレートの揺動のための揺動軸側に開口するように配置してバルブプレートに取り付けられるため、クッション材は、密閉時にケーシングに押し付けられる略円板状のバルブプレートのほぼ全周にわたってバルブプレートとケーシングとのメタルコンタクトの回避によるパーティクルの発生を防止することができる実益がある。

本発明によれば、上記のように、クッション材は、バルブプレートのケーシングの開口周縁に当接する部分において円弧状に形成された取付溝に着脱自在に嵌着されて、バルブプレートに取り付けられているため、密閉時にケーシングに押し付けられるバルブプレートのほぼ全周にわたってメタルコンタクトの回避によるパーティクルの発生を防止することができる実益がある。

本発明によれば、上記のように、取付溝は、底面よりも上方の開口の方が狭い形状を有し、クッション材も同様の縦断面を有するため、ケーシングに確実に押し付けられてもクッション材が容易に離脱せず、パーティクルの発生を確実に抑制することができる一方で、クッション材を容易に着脱することができ、過酷な条件下でも所定の位置に確実に配置されつつ、メンテナンス時には容易に対応することができる実益がある。

本発明によれば、上記のように、クッション材は、取付溝の端部に装着されたスプリングにより、取付溝内において、取付溝の端部から離反するように付勢されるため、クッション材の位置を固定して取付溝へのクッション材の係合状態を確実に維持することができる一方、スプリングを取り外すだけで、クッション材を取り外し可能な位置に容易に変位させることができ、クッション材の交換や清掃等のメンテナンスを簡易に行うことができる実益がある。

本発明の真空用ゲートバルブの開位置における概略断面図である。 本発明の真空用ゲートバルブの概略斜視図である。 本発明に用いられる位置調整手段の斜視図である。 本発明に用いられる回転体と昇降体のバルブプレートが開位置にあるときの斜視図である。 本発明に用いられる回転体と昇降体のバルブプレートが閉位置にあるときの斜視図である。 本発明に用いられる回転体と昇降体のバルブプレートの開放時における一部断面図である。 本発明に用いられる回転体と昇降体のバルブプレートのケーシングへの密着時における一部断面図である。 本発明に用いられるクッション材をバルブプレートに取り付ける状態の斜視図である。 本発明に用いられるクッション材をバルブプレートに取り付けた状態の斜視図である。 本発明に用いられるクッション材を付勢するスプリングをバルブプレートに取り付ける状態を示す斜視図である。 本発明に用いられるクッション材を付勢するスプリングをバルブプレートに取り付けた状態を示す斜視図である。

本発明を実施するための形態を図面を参照しながら詳細に説明すると、図１及び図２は本発明の真空用ゲートバルブ１０を示し、この真空用ゲートバルブ１０は、例えば、図示しない半導体装置の製造工程で使用される処理チャンバと、この処理チャンバ内を真空とするための図示しない吸引ポンプとの間に設置され、処理チャンバ内を密閉して真空に保持するために使用される。

この本発明の真空用ゲートバルブ１０は、図１及び図２に示すように、開口１２ａを有するケーシング１２と、このケーシング１２内を揺動して開口１２ａを開閉するバルブプレート１４と、このバルブプレート１４を駆動するモーター１６と、バルブプレート１４が開口１２ａに対し全閉位置にあるときにバルブプレート１４をケーシング１２に密着させて処理チャンバ内を真空に保持する位置調整手段１８とを備えている。

（１．動力伝達手段）
本発明においては、この位置調整手段１８は、図１乃至図５及び図７に示すように、バルブプレート１４のケーシング１２への密着時においては弾性部材を介さず機構的にバルブプレート１４の変位を許容しない構造となっている。従って、バルブプレート１４が、大気圧と真空との臨界において圧力による負荷を受けても、ケーシング１２から離反したり、一方向に反る等してケーシング１２との間にギャップが生じることがないため、密閉状態を確実に保持することができる。

具体的には、この位置調整手段１８は、特に図２乃至図７に示すように、駆動源２０と、この駆動源２０により回転する回転体２２と、この回転体２２の回転により回転体２２に対して相対的に昇降する昇降体２４とから成っている。

これらの回転体２２及び昇降体２４は、図２に特に示すように、ケーシング１２の開口１２ａ周縁に配置されて、このケーシング１２内に収納されている。従って、図２に示すように、ケーシング１２の大きさや形状に従来の設計から大きな変更を加えることなく、省スペース化を図りつつ密閉状態を保持することができる。一方、駆動源２０は、図２に示すように、ケーシング１２の外側においてケーシング１２に取り付けられ、後述する動力伝達手段としての駆動ギア３０及び回転ギア２８により、ケーシング１２内部の回転体２２に動力を伝達する。このため、駆動源２０の修理、点検等のメンテナンスや交換を容易に行うことができる。

また、このケーシング１２は、特に図１に示すように、ケーシング本体１２Ａと、このケーシング本体１２Ａに、ボルト等により、着脱自在に取り付けられるカバー１２Ｂとから成っている。従って、ケーシング１２は、カバー１２Ｂの着脱により、開閉自在に形成されている。回転体２２及び昇降体２４は、図１に示すように、この開閉自在なケーシング１２によりケーシング１２内に着脱自在に収納されている。このため、回転体２２及び昇降体２４の点検や保守、修理等のメンテナンス、また、交換を容易に行うことができる。

（２．駆動源）
駆動源２０としては、図２乃至図７に示すように、バルブプレート１４の揺動のために設置されたモーター１６とは別に、密閉用モーター２６を使用することが望ましい。バネ等の使用状況に左右される駆動源ではなく、駆動の要否を直接的に制御することができる駆動源とすることで、バルブプレート１４の位置を適切に調整するためである。

この場合、この駆動源２０である密閉用モーター２６は、後述する回転体２２及び昇降体２４の動作により、昇降体２４がバルブプレート１４をゲートバルブ１２に密着させる位置にあるときは、その位置から昇降体２４が変位しないように制止して、昇降体２４の昇降を規制している。即ち、昇降体２４は、密閉用モーター２６が作動しない限り変位することはなく、密閉用モーター２６が逆回転しない限り、密閉位置から開放位置へ移動せずに、密閉状態を確実に保持することができる。

（３．回転体）
回転体２２は、図２乃至図７に示すように、環状レール２２Ａと、この環状レール２２Ａから突出する複数のピン２２Ｂを有している。この回転体２２の環状レール２２の側面には、図２乃至図７に示すように、ギア溝２２ａが形成されている。回転体２２は、このギア溝２２ａに噛み合う回転ギア２８と、この回転ギア２８に噛み合い密閉用モーター２６の回転軸に取り付けられる駆動ギア３０により、密閉用モーター２６の駆動力が伝達されて回転する。なお、このギア溝２２ａは、図３に示すように、回転体２２を回転させることが必要な範囲において形成すれば足りる。

環状レール２２Ａは、図４及び図５に示すように、内部に溝を有する断面逆凹字状の形状を有し、その内壁面から内側へ向かって突出するように複数のピン２２Ｂが設置されている。従って、このピン２２Ｂは環状レール２２Ａと共に一体的に回転する。なお、このピン２２は、強度を確保するため、断面逆凹字状の環状レール２２の両壁面にわたって設置することが望ましいが、その場合でも、昇降体２４の組付けのために、環状レール２４Ａに着脱自在に取り付けることが望ましい。

また、この環状レール２２Ａの上面には、図３乃至図５に示すように、位置調整手段１８である回転体２２及び昇降体２４をケーシング１２内に保持するためのスクリュー３２が貫通すると共にこのスクリュー３２に沿って回転体２２が回転することを許容する湾曲長孔２２ｂが形成されている。このため、複数のスクリュー３２は、環状の回転体２２の輪郭に沿って所定の間隔を開けて配置される。

（４．昇降体）
一方、昇降体２４は、図３乃至図７に示すように、回転体２２の環状レール２２Ａに係合してこの環状レール２２Ａに沿って回転するリング状本体２４Ａと、このリング状本体２４Ａに形成され回転体２２のピン２２Ｂが挿入される長孔２４ａを有している。このリング状本体２４Ａは、断面が略凸状の形状を有し、上方に延びる壁面部が回転体２２の環状レール２２Ａ内部の溝に挿入されて回転体２２と機構的に係合する。なお、長孔２４ａは、回転体２２のピン２２Ｂに応じた個数に設定する。

長孔２４ａは、図４及び図５に特に示すように、少なくとも一部が回転体２２に対して傾斜して形成されている。このため、昇降体２４は、回転体２２のピン２２Ｂが回転体２２の回転によりこの昇降体２４の傾斜した長孔２４ａ内を移動することにより、回転体２２に対して相対的に昇降することができる。

より具体的には、図４及び図６に示すように、バルブプレート１４をケーシング１２に密着させない開放時においては、回転体２２のピン２２Ｂが長孔２４ａの最下位にある始端に位置し、回転体２２と昇降体２４とが最も近接した状態にある。この位置に置いては、図６に示すように、昇降体２４はバルブプレート１４から離反し、バルブプレート１４の揺動を許容することができる。

一方、この図４及び図６に示す開位置の状態から、回転体２２が、長孔２４ａの傾斜の上昇方向（図４の左方向）へ回転すると、昇降体２４は、図５及び図７に示すように、長孔２４ａ内を移動するピン２２Ｂにより押し下げられ、この長孔２４ａの傾斜に沿って次第に下降し、最終的に長孔２４ａの最上位にある終端に達することにより、バルブプレート１４に接してバルブプレート１４をケーシング１２に押し付け、密閉状態とすることができる。

この場合、この長孔２４ａは、その始端と終端において、図４及び図５に示すように、水平に形成され、昇降体２４に働く上下方向の力を受け止めることができるため、全開又は密閉状態にある全閉状態において、昇降体２４が密着するバルブプレート１４に圧力差による負荷が加わっても、回転体２２のピン２２Ｂが昇降体２４の長孔２４ａ内で変位することがない。このため、回転体２２のピン２２Ｂを所定の位置に確実に保持することができ、駆動源２６である密閉用モーター２６の駆動停止と相俟って、密閉状態において、バルブプレート１４がケーシング１２から離反等することがなく、弾性部材を介することなく機構的にバルブプレート１４を所定の位置に保持して、密閉状態を確保することができる。

このように、昇降体２４は、回転体２２に係合して回転体２２の回転により昇降するため、図２乃至図５に示すように、幅方向に不必要なスペースを要することなく、上下方向からバルブプレート１４をケーシング１２に密着又は開放することができ、バネを用いた場合と同様の省スペース化を図りつつ密閉状態を保持することができる。

また、昇降体２４のリング状本体２４Ａは、環状であるため、円板状のバルブプレート１４の輪郭に沿って、バルブプレート１４の全周にわたってバルブプレート１４に接して、バルブプレート１４をケーシング１２に密着させることができ、圧力差による負荷を受けても、バルブプレート１４が、例えば、先端方向等の一方向にのみ反って、バルブプレート１４とケーシング１２との間に間隙が生ずることがなく、密閉状態を確実に保持することもできる。

また、この昇降体２４に形成された長孔２４ａは、図４及び図５に示すように、水平に形成された始端と終端に連続する部分が、他の部分よりも緩やかに傾斜して形成することが望ましい。これにより、バルブプレート１４が圧力による負荷を受けても、特に、初動や終動の速度を規制して急激にバルブプレート１４が変位することを防止することができ、バルブプレート１４とケーシング１２との激しい衝突を回避して、バルブプレート１４やケーシング１２の損傷を抑制することができる。

一方、駆動源２０である密閉用モーター２６は、水平に形成された始端と終端を除いた位置における回転体２２のピン２２Ｂの位置を制御することもできる。具体的には、駆動源２０である密閉用モーター２６は、回転体２２のピン２２Ｂを昇降体２４の傾斜した長孔２４ａ内の所定の位置に制止させる等して制御することができ、これにより、バルブプレート１４とケーシング１２との間のギャップを調整し、開口１２ａに連通する処理室内の圧力を制御することもできる。これにより、バルブプレート１４は、単なる開閉のためのゲート弁としてのみならず、同時に圧力調整弁としての機能をも発揮することができる。

なお、この昇降体２４の昇降距離は、長孔２４ａの最上位と最高位との標高差により決定されるが、一般的には、その差を約２．５ｍｍ程度に設定すれば、バルブプレート１４をケーシング１２に確実に密着させることができる。

また、図示の実施の形態では、回転体２２のピン２２Ｂ及び昇降体２４の長孔２４ａが、８つ形成されているのが示されているが、その設置個数には特に限定はない。但し、円滑で、均等な回転、昇降を確保するためには、少なくとも、相対向する方向に２組以上の、複数に設定することが望ましい。

（５．バルブプレート）
バルブプレート１４は、図６に示すように、位置調整手段１８によりケーシング１２に密着状態から解放されているときは、ケーシング１２との間にギャップが生じるように設定されている。具体的には、後述するクッション材３４とケーシング１２との間に約１ｍｍ程度のギャップが設定されている。これにより、バルブプレート１４が、揺動時にケーシング１２等に接触したり、また、その結果、破損等することを防止して、円滑な揺動を確保することができる。即ち、位置調整手段１８は、このバルブプレート１４の自由状態での位置設定に抗して、バルブプレート１４をケーシング１２に密着させるものである。

また、本発明においては、バルブプレート１４は、図６乃至図１１に示すように、ケーシング１２への密着時においてケーシング１２に弾性的に接触するクッション材３４を有している。このクッション材３４は、具体的には、特に図７（Ｂ）に示すように、昇降体２４によりバルブプレート１４がケーシング１２に押し付けられて密閉状態となったときに、ケーシング１２との間で、約０．２ｍｍのギャップが生じるように設定されている。

このため、バルブプレート１４は、図７に示すように、ケーシング１２への密着時において、このクッション材３４部分でケーシング１２と接触する。このため、特に図７に示すように、バルブプレート１４が密閉のためにケーシング１２に押し付けられたりスライドしても、直接のメタルコンタクトを回避することができるため、密着時のパーティクルの発生を効果的に抑制することができる。また、バルブプレート１４の揺動時や、上述した圧力調整弁としての機能時において、予期しないエラーによりケーシング１２と衝突した場合であっても、パーティクルの発生や、これらのバルブプレート１４及びケーシング１２の損傷を効果的に抑制することができる。

このクッション材３４は、図８及び図９に示すように、ケーシング１２の開口１２ａ周縁に沿った円弧状の形状を有し、バルブプレート１４の揺動のための揺動軸１４ａ側に開口するように配置してバルブプレート１４に取り付けられる。従って、クッション材３４は、密閉時にケーシング１２に押し付けられる略円板状のバルブプレート１４のほぼ全周にわたってバルブプレート１４とケーシング１２とのメタルコンタクトの回避によるパーティクルの発生を防止することができる。

また、このクッション材３４は、バルブプレート１４とケーシング１２とが直接接触する場合の摩擦抵抗に比べて、より摩擦抵抗を低減することができる材質から形成する。具体的には、クッション材３４は、摩擦抵抗低減材、即ち、テフロン（登録商標）等の樹脂の中でも摩擦係数が最も低いフッ素樹脂から形成することが望ましい。

これにより、バルブプレート１４のケーシング１２への密着時において摩擦抵抗を低減して緩衝的に密着させることができ、パーティクルの発生を効果的に抑制することができると共に、ケーシング１２の開口１２ａの開放から密閉への移行のためのバルブプレート１４の揺動時に、クッション材３４がケーシング１２に接触しても滑り効果によりケーシング１２の開口１２ａ周縁内に円滑に収納させることができると同時に、パーティクルの発生や各部位の損傷を防止することができる。

もっとも、このクッション材３４は、ケーシング１２に接触する部分において、上記摩擦抵抗作用を発揮することができれば、緩衝効果を発揮することができるため、クッション材３４全体をフッ素樹脂で形成する場合に限られず、他に、例えば、芯材の表面にフッ素樹脂を被覆して形成することもできる。

更に、このクッション材３４は、図６乃至図１１に示すように、バルブプレート１４のケーシング１２の開口１２ａ周縁に当接する部分において円弧状に形成された取付溝３６に着脱自在に嵌着されて、バルブプレート１４に取り付けられている。

このバルブプレート１４に形成された取付溝３６は、図８乃至図１１に示すように、幅広に形成された非係合部３６Ａと、この非係合部３６Ａと隣り合うように交互に幅狭に形成された係合部３６Ｂとを有する。一方、クッション材３４には、図８乃至図１１に示すように、クッション材３４の両側面から突出するように形成された係止部３４Ａが形成されている。

このクッション材３４に形成された係止部３４Ａは、バルブプレート１４の非係合部３６Ａに付合する略台形状の横断面形状を有し、図８に示すように、この非係合部３６Ａから取付溝３６内に挿入することができる一方、図９に示すように、取付溝３６内で係合部３６Ｂ側へ向けてスライドさせて変位することにより係合部３６Ｂに係合することができる。この場合、この係合部３６Ｂにおける取付溝３６は、特に、図７に示すように、底面よりも上方の開口の方が狭い略台形状の形状を有し、クッション材３４の係止部３４Ａも同様の縦断面を有する。このため、係止部３４Ａが、係合部３６Ｂに係合している状態では、図７に示すように、クッション材３４が取付溝３６から外れることがない。

一方、クッション材３４は、その係止部３４Ａが係合部３６Ｂに係合している図９に示す状態から、クッション材３４を取付時とは逆の方向に（非係合部３６Ａ側へ）スライドさせて、クッション材３４の係止部３４Ａを、取付溝３６の非係合部３６Ａに付合させるだけで、バルブプレート１４から簡易に取り外すことができる。

このため、図７に示すように、ケーシング１２に押し付けられてもクッション材３４が容易に離脱することがなく、パーティクルの発生を確実に抑制することができる一方で、クッション材３４を容易に取り外すことができ、過酷な条件下でも所定の位置に確実に配置されてパーティクルの発生を抑制しつつ、一方でメンテナンス時には容易に対応することができる。

また、クッション材３４は、図１０及び図１１に示すように、取付溝３６の端部３６ａに装着されてクッション材３４を取付溝３６内において付勢するスプリング３８を有する。このスプリング３８は、図１０及び図１１に示すように、巻回されたリング状部分３８ａと、このリング状部分３８ａから延びる２つの伸張部３８ｂと、更に、一方の伸張部３８ｂの先端に巻回して設けられた受け部３８ｃとを有する。

このスプリング３８は、図１１に示すように、受け部３８ｃ及び伸張部３８ｂの一部が取付溝３６の係合部３６Ｂに係合するようにして、取付溝３６の端部３６ａから取付溝３６内に挿入され、リング状部分３８ａを取付溝３６の端部３６ａに当接させる一方、受け部３８ｃをクッション材３４の端部３４ａに当接させるようにして、クッション材３４の端部３４ａと取付溝３６の端部３６ａとの間の間隙に装着されることにより、クッション材１４を、スプリング３８自らから（ひいては、取付溝３６の端部３６ａから）離反するように、付勢する。

即ち、スプリング３８は、クッション材３４を取付溝３６内に自由状態で取り付けた場合に、クッション材３４の端部３４ａの取付溝３６の端部３６ａの端部との間に生ずる間隙（図９）よりも長い固有長を有し、収縮により近接するようにではなく、伸張によりクッション材３４が取付溝３６の端部３６ａから離反するように付勢する。

これにより、クッション材１４を適正な位置に固定して、取付溝３６の係合部３６Ｂへのクッション材３４の係止部３４Ａの係合状態を確実に維持することができる。一方、スプリング３８は、リング状部分３８ａを上方に引き出すことにより、取付溝３６から取り外すことができ、これにより、スプリング３８を取り外すだけで、クッション材１４を取り外し可能な位置に容易に変位させることができ、クッション材１４の交換や清掃等のメンテナンスを簡易に行うことができる。

なお、このように、バルブプレート１４には取付溝３６が形成され、当該部分については、肉厚が薄くなる。このため、バルブプレート１４の強度の低下を防止しつつ、密閉時における気密性を確保するため、図６及び図７に示すように、バルブプレート１４側にではなく、昇降体２４に、バルブプレート１４と接触する面にＯリング４０を埋設して設置する。

これにより、バルブプレート１４自体のクッション材３４とは反対側の面にＯリングを埋設する必要がなくなり、バルブプレート１４の両面にクッション材３４及びＯリングを設ける場合に比べて、バルブプレート１４の厚みを適切に確保することができ、充分な強度を確保しつつ、Ｏリング４０により処理チャンバ側の密閉状態を確保することができる。なお、このように、Ｏリング４０により、処理チャンバ側の密閉状態を確保することができるため、クッション材３４は、図６乃至図１１に示す実施の形態のように、完全なリング状（環状）ではなく、バルブプレート１４の揺動のための揺動軸１４ａ側に開口する円弧状の形状を有していても、バルブプレート１４としての密閉機能には何ら影響を与えない。

もっとも、図示の実施の形態では、図６乃至図１１に示すように、クッション材３４及び取付溝３６を、揺動軸１４ａ側を除いた円弧状に形成したが、取付溝３６を環状に形成した上で、クッション材１４をスプリング３８部分のみを除いた円弧状とし、取付溝３６の一部にスプリング３８を装着して、クッション材３４を取付溝３６に固定して取り付けることもできる。

本発明は、特に、半導体装置におけるエッチング装置やＣＶＤによる薄膜処理、ＰＶＤ、更には、フラットパネルディスプレイの製造等に使用される処理チャンバ等に広く適用することができる。

１０ 真空用ゲートバルブ
１２ ケーシング
１２Ａ ケーシング本体
１２Ｂ カバー
１２ａ 開口
１４ バルブプレート
１４ａ 揺動軸
１６ モーター
１８ 位置調整手段
２０ 駆動源
２２ 回転体
２２Ａ 環状レール
２２Ｂ ピン
２２ａ ギア溝
２２ｂ 湾曲長孔
２４ 昇降体
２４Ａ リング状本体
２４ａ 長孔
２６ 密閉用モーター
２８ 回転ギア
３０ 駆動ギア
３２ スクリュー
３４ クッション材
３４ａ クッション材の端部
３４Ａ 係止部
３６ 取付溝
３６Ａ 非係合部
３６Ｂ 係合部
３６ａ 取付溝の端部
３８ スプリング
３８ａ リング状部分
３８ｂ 伸張部
３８ｃ 受け部
４０ Ｏリング

Claims (8)

1. 開口を有するケーシングと、前記ケーシング内を揺動して前記開口を開閉するバルブプレートとを備えた真空用ゲートバルブにおいて、前記バルブプレートが前記開口に対し全閉位置にあるときに前記バルブプレートを前記ケーシングに密着させる位置調整手段を更に備え、前記バルブプレートは、前記ケーシングへの密着時において前記ケーシングに弾性的に接触するクッション材を有し、前記位置調整手段には、前記バルブプレートと接触する面にＯリングが埋設して設置されており、前記Ｏリングは、前記バルブプレートの前記クッション材とは反対側の面において前記バルブプレートに接触することを特徴とする真空用ゲートバルブ。
2. 請求項１に記載された真空用ゲートバルブであって、前記バルブプレートは、前記ケーシングへの密着時において、前記クッション材部分で前記ケーシングと接触し、前記位置調整手段により前記バルブプレートが前記ケーシングに押し付けられて密閉状態となったときに、前記クッション材により、前記バルブプレートと前記ケーシングとの間にギャップが生じるように設定されていることを特徴とする真空用ゲートバルブ。
3. 請求項１又は請求項２のいずれかに記載された真空用ゲートバルブであって、前記クッション材は、前記バルブプレートと前記ケーシングとが直接接触する場合の摩擦抵抗に比べて、より摩擦抵抗を低減することができる材質から形成されていることを特徴とする真空用ゲートバルブ。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された真空用ゲートバルブであって、前記クッション材は、前記ケーシングの前記開口周縁に沿った円弧状の形状を有することを特徴とする真空用ゲートバルブ。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載された真空用ゲートバルブであって、前記クッション材は、前記バルブプレートの揺動のための揺動軸側に開口するように配置して前記バルブプレートに取り付けられることを特徴とする真空用ゲートバルブ。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載された真空用ゲートバルブであって、前記クッション材は、前記バルブプレートの前記ケーシングの前記開口周縁に当接する部分において円弧状に形成された取付溝に着脱自在に嵌着されて、前記バルブプレートに取り付けられていることを特徴とする真空用ゲートバルブ。
7. 請求項６に記載された真空用ゲートバルブであって、前記取付溝は、底面よりも上方の開口の方が狭い形状を有し、前記クッション材も同様の縦断面を有することを特徴とする真空用ゲートバルブ。
8. 請求項６又は請求項７のいずれかに記載された真空用ゲートバルブであって、前記クッション材は、前記取付溝の端部に装着されたスプリングにより、前記取付溝内において、前記取付溝の端部から離反するように付勢されることを特徴とする真空用ゲートバルブ。

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