JP2020501089A - 低粒子防護型フラッパバルブ - Google Patents

Abstract

本開示の実施形態は概して、フラッパバルブに関する。このフラッパバルブは、処理チャンバ（半導体基板処理チャンバなど）と共に使用されうる。一実施形態では、フラッパバルブは、第１端部にある第１開口及び第２端部にある第２開口を有する、ハウジングと、ハウジング内に枢動可能に配置された第１フラッパと、ハウジング内に枢動可能に配置された第２フラッパとを、含む。第１及び第２のフラッパは、第１開口と第２開口の少なくとも一方を選択的に開閉するよう動作可能である。【選択図】図２Ａ

Description

［０００１］本開示の実施形態は概して、フラッパバルブ及びフラッパバルブを使用する処理チャンバに関する。

関連技術の説明
［０００２］半導体基板の処理においては、例えば洗浄又はその他のプロセス向けに、処理チャンバにイオン化ガスを提供するために、遠隔プラズマ源（ＲＰＳ）が使用される。ＲＰＳは、典型的には、スタティックフィードスルー（ｓｔａｔｉｃ ｆｅｅｄｔｈｒｏｕｇｈ）パイプなどの導管を通じて、処理チャンバに接続される。従来型の接続により、ＲＰＳと処理チャンバとの間に共有される静的空間が生じる。ＲＰＳと処理チャンバとが間に空間を共有することによって、処理済み基板上に、それ以前の洗浄工程からの粒子源による粒子汚染が発生しうる。

［０００３］粒子汚染を軽減するための試みには、分離機構を使用することが含まれてきた。しかし、従来型の分離機構は、それらには一般的な、機械的な作動と密封という問題による粒子汚染問題に悩まされることが多い。加えて、従来型の分離機構は、ラジカル化ガスの流通に耐えられない。ラジカル化ガスの再結合により、高い熱負荷が加わるからである。この高い熱負荷により密封不具合が早期に発生し、更なる粒子汚染源が付与される。

［０００４］したがって、新たな分離機構が必要とされている。

［０００５］本開示の実施形態は概して、フラッパバルブに関する。

［０００６］一実施形態では、フラッパバルブは、第１端部にある第１開口及び第２端部にある第２開口を有する、ハウジングと、ハウジング内に枢動可能に配置された第１フラッパと、ハウジング内に枢動可能に配置された第２フラッパとを備え、第１フラッパ及び第２フラッパは、第１開口と第２開口の少なくとも一方を選択的に開閉するよう動作可能であり、開位置では、第１フラッパと第２フラッパとが重なる。

［０００７］一実施形態では、フラッパバルブは、第１端部にある第１開口及び第２端部にある第２開口を有する、ハウジングと、ハウジング内に枢動可能に配置された第１フラッパであって、シール部材が連結されており、このシール部材は、第１フラッパが閉位置にある時に、ハウジングの内表面に接触し、かつ第１開口を密封する、第１フラッパと、ハウジング内に枢動可能に配置された第２フラッパであって、開位置では第１フラッパを覆うように位置付けられ、閉位置では第２開口を覆うように位置付けられる、第２フラッパとを、備える。

［０００８］別の実施形態では、フラッパバルブを開く方法は、第１シール部材を有する第１フラッパを開位置に位置付けることと、第２フラッパを開位置に位置付けることであって、第２フラッパは開位置では第１フラッパと重なり、第２フラッパは第２シール部材を含み、第２シール部材は、開位置では第１フラッパに接触して、第１フラッパの第１シール部材の径方向外側に位置付けられる、第２フラッパを開位置に位置付けることと、第１フラッパ及び第２フラッパが開位置にある間に、フラッパバルブを通してイオン化ガス又はラジカル化ガスを流すことと、フラッパバルブを通してイオン化ガス又はラジカル化ガスを流した後に、第２フラッパを閉じることと、第２フラッパを閉じた後に第１フラッパを閉じることとを、含む。

［０００９］上述した本開示の特徴を詳しく理解しうるように、本開示（上記で簡単に要約した）のより詳細な説明が、実施形態を参照することによって得られる。一部の実施形態は付随する図面に示されている。しかし、本開示は他の等しく有効な実施形態も許容しうることから、付随する図面は例示的な実施形態のみを示すものであり、したがって、本開示の範囲を限定すると見なすべきではないことに、留意されたい。

［００１０］本開示の一実施形態による処理チャンバの概略図である。 ［００１１］本開示の一実施形態によるフラッパバルブの概略図である。 本開示の一実施形態によるフラッパバルブの概略図である。 本開示の一実施形態によるフラッパバルブの概略図である。 本開示の一実施形態によるフラッパバルブの概略図である。 ［００１２］本開示の実施形態によるシール部材の部分概略断面図である。 ［００１３］本開示の別の実施形態によるフラッパバルブの概略図である。

［００１４］理解を促進するために、可能な場合には、複数の図に共通する同一の要素を指し示すのに同一の参照番号を使用した。一実施形態の要素及び特徴は、更なる記述がなくとも、他の実施形態に有益に組み込まれうると、想定される。

［００１５］本開示の実施形態は概して、フラッパバルブに関する。このフラッパバルブは、処理チャンバ（半導体基板処理チャンバなど）と共に使用されうる。しかし、その他の用途も想定される。

［００１６］図１は、本開示の一実施形態による、処理チャンバ１００の概略図である。処理チャンバ１００はチャンバ本体１０１を含み、チャンバ本体１０１の上にはチャンバリッド１０２が配置されている。ＲＰＳ１０３が、導管１０４を介してチャンバ本体１０１の内部空間に連結されている。分離機構（フラッパバルブ１０５など）が、チャンバ本体１０１の内部空間をＲＰＳ１０３から分離させる。処理チャンバ１００は処理チャンバの一例の例示にすぎず、その他のチャンバの使用も想定されることを、理解されたい。例示的な処理チャンバ１００は、カリフォルニア州Ｓａｎｔａ ＣｌａｒａのＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．から入手可能である。

［００１７］処理チャンバ１００は、その内部に基板（半導体基板など）を収納するために使用されうる。内部に収納された一又は複数の基板は、エッチング、注入、堆積などといった一又は複数のプロセスを経ることが可能である。ＲＰＳ１０３は、基板の処理を促進するために、又は、チャンバ本体１０１及びチャンバリッド１０２の内表面を洗浄するために、使用されうる。ガス源１０６によりＲＰＳ１０３に望ましいガスが選択的に導入されて、導入されたガスのラジカル及び／又はイオンが生成される。

［００１８］図２Ａから図２Ｄは、本開示の実施形態によるフラッパバルブ２０５の概略図である。フラッパバルブ２０５は、図１に示しているフラッパバルブ１０５の代わりに使用されうる。装着ブラケット２９８に連結されたフラッパバルブ２０５が図示されており、装着ブラケット２９８は、チャンバリッド１０２（図１参照）に連結されることになる。ブラケット２９８により、ファスナ２９９を介して、洗浄、保守、及び／又は交換を促進するためにフラッパバルブ２０５をチャンバリッドから取り外すことが、容易になる。あるいは、フラッパバルブ２０５は、チャンバリッド１０２に直接接続されうると想定される。一又は複数のシール部材２８１により、フラッパバルブ２０５、ブラケット２９８、及び／又はチャンバリッド１０１のうちの一又は複数の間の密封が促進される。

［００１９］図２Ａはフラッパバルブ２０５の概略断面図である。フラッパバルブ２０５はハウジング２０６を含む。ハウジング２０６は立体であり、一又は複数のフラッパ（２つのフラッパが図示されている）２０７ａ、２０７ｂを内部に収納する封入体を画定している。ハウジング２０６は、ラジカル化プロセスガス及び／又はイオン化プロセスガスを受容するための、第１開口２０８ａを含む。第１開口２０８ａの反対側に位置付けられている第２開口２０８ｂにより、ラジカル化プロセスガス及び／又はイオン化プロセスガスのハウジング２０６からの放出が促進される。一例では、第２開口２０８ｂは、装着ブラケット２９８又はチャンバリッド１０２に隣接して位置付けられる。開口２０８ａ、２０８ｂは、互いに対して、軸方向に位置が合わされうる。フラッパ２０７ａ、２０７ｂは、ラジカル化プロセスガス及び／又はイオン化プロセスガスがフラッパバルブ２０５のハウジング２０６を通って流れることを可能にするよう、それぞれの軸２０９ａ、２０９ｂの周りで、アクチュエータ２１２（１つのアクチュエータを図示している）によって枢動可能である。フラッパ２０７ａは、ラジカル化ガス又はイオン化ガスが開口２０８ａを通って流れるのを遮る又は妨げる場所から、枢動可能である。同様に、フラッパ２０７ｂは、ラジカル化ガス又はイオン化ガスが開口２０８ｂを通って流れるのを遮る又は妨げる場所から、枢動可能である。

［００２０］ハウジング２０６は、冷却流体がオプションで流通するための、一又は複数の冷却チャネル２１０を含む。冷却流体によって処理中のフラッパバルブ２０５の冷却が促進される。これにより、密封劣化が軽減されることで、フラッパバルブ２０５の密封完全性が維持される。加えて、フラッパバルブ２０５の保守を促進するために、ハウジング２０６は、取り外し可能なドア（取り外した状態を図示している）を含む。ハウジング２０６は、Ｏリングなどのシール部材（図示せず）を受容するための溝２５０を有する、表面２１１を含む。取り外し可能なドアは、表面２１１とシール部材に接触して、それらの間に気密密封を形成し、ひいてはハウジング２０６の空間を画定するよう、位置付けられうる。取り外し可能なドアとハウジング２０６とを連結させるよう構成されたファスナを受容するために、複数の開口２８７が表面２１１に形成される。

［００２１］図２Ｂは、フラッパバルブ２０５の概略上面断面図を示している。図２Ｂでは、フラッパバルブ２０５は、ガスの流通を可能にする開位置で示されている。フラッパ２０７ａ、２０７ｂは、開位置では、開口２０８ａ、２０８ｂを塞がない位置に枢動している。例えば、フラッパ２０７ａ、２０７ｂは、ハウジング２０６の内部空間の側方に位置付けられる。フラッパ２０７ａ、２０７ｂは重複配向に位置付けられ、これにより、ハウジングの内部空間が最小化されると共に、フラッパ２０７ａ、２０７ｂのシール面の保護も促進される。

［００２２］フラッパ２０７ａは、一又は複数のシール部材２１３ａが連結されている第１シール面を含む。一例では、一又は複数のシール部材２１３ａは、シール溝２１４内に埋め込まれたＯリングである。閉位置では、一又は複数のシール部材２１３ａは、開口２０８ａを囲み、ラジカル化ガス／イオン化ガスの流通を妨げる。シール部材２１３ａのサイズと比較して開口２０８ａのサイズを小さくすることで、密封が促進されるだけでなく、シール部材２１３ａとイオン化ガス／ラジカル化ガスとの接触を軽減することによりシール部材２１３ａの保護も促進される。シール部材２１３ａは、開口２０８ａよりも大きな直径を有するので、開口２０８ａから離間し、ゆえに流通するガスからも離間する。

［００２３］フラッパ２０７ｂは、その第１シール面に一又は複数のシール部材２１３ｂを含む。一又は複数のシール部材２１３ｂは、対応するシール溝２１４に埋め込まれていることもある。シール部材２１３ｂは、フラッパ２０７ａ、２０７ｂの開位置において一又は複数のシール部材２１３ａを取り囲む、Ｏリング又は類似したシール部材でありうる。シール部材２１３ｂの半径又は長さ／幅の方が大きいことで、フラッパが図のように開位置にある時に、一又は複数のシール部材２１３ａの周囲に保護密封が形成される。ゆえに、一又は複数のシール部材２１３ｂにより、イオン化ガス又はラジカル化ガスがフラッパバルブ２０５を通って流れる際の、イオン化ガス又はラジカル化ガスによる一又は複数のシール部材２１３ａの劣化が防止される。かかる配設では、イオン化ガス／ラジカル化ガスがフラッパバルブ２０５を通って流れても、プロセスガスとの接触が最小化されることによってフラッパバルブ２０５の分離能力が維持されるので、少なくとも１つのシール部材（例えばシール部材２１３ａ）は機能し続ける。

［００２４］一又は複数のシール部材２１３ａの保護を更に促進するために、フラッパ２０７ｂは、フラッパ２０７ａを内部に収容又は受容する凹型面２１５を含む。凹型面は、開位置では、フラッパ２０７ａに隣接する。一例では、凹型面２１５は、フラッパ２０７ａとほぼ等しいか、又はそれよりも若干長い、長さを有する。例えば、凹型面２１５は、フラッパ２０７ａの長さよりも約３パーセント〜約１５パーセント長い、長さを有しうる。かかる一例では、フラッパ２０７ｂの長さは、フラッパ２０７ａの長さよりも長くなる。凹型面は、フラッパ２０７ａのシール面に隣接するガス流を減少させるために篩型（ｌａｂｙｒｉｎｔｈ ｓｈａｐｅ）を形成するよう、凹型面に隣接する伸長部２１６を含む。

［００２５］各フラッパ２０７ａ、２０７ｂはそれぞれ、内部に形成された冷却チャネル２１７ａ、２１７ｂを含む。冷却チャネル２１７ａ、２１７ｂにより、それらを通って冷却流体が流れることが可能になる。イオン化ガス／ラジカル化ガスがフラッパバルブ２０５を通って流れている間に、フラッパ２０７ａ、２０７ｂを通る冷却剤の流れが生じうる。冷却剤により、フラッパ２０７ａ、２０７ｂの温度は、一又は複数のシール部材２１３ａ、２１３ｂの完全性を保つ範囲内に維持される。

［００２６］図２Ｃは、閉位置のフラッパバルブ２０５を示している。フラッパ２０７ａ、２０７ｂは、閉位置において、ＲＰＳから処理チャンバへのラジカル化ガス／イオン化ガスの流れを妨げる。閉位置では、フラッパ２０７ａ、２０７ｂは、開口２０８ａ、２０８ｂのそれぞれを通る流体の流れを妨げるよう、開口２０８ａ、２０８ｂのそれぞれに隣接して位置付けられる。フラッパ２０７ａ、２０７ｂは、開位置においては重複位置にあるので、閉位置に動く時には順次作動する。例えば、第１フラッパ２０７ｂが閉位置に動かされることで、フラッパ２０７ａが閉位置へと作動するための進路が空く。フラッパ２０７ａが閉位置にある状態では、一又は複数のシール部材２１３ａは、開口２０８ａに隣接するハウジング２０６の内表面に接触している。一又は複数のシール部材２１３ａは、開口２０８ａを取り囲んでガスの流通を妨げる。シール部材２１３ｂは、図示しているように、ハウジング２０６の内表面に接触しないが、更なるシール部材（図示せず）が、フラッパ２０７ｂのシール部材２１３ｂとは反対の側に位置付けられることもあると、想定される。この更なるシール部材は、閉位置において開口２０８ｂの周囲に密封を形成し、フラッパバルブ２０５の密封能力を更に向上させうる。しかし、かかる更なるシール部材は、イオン化ガス／ラジカル化ガスに曝露されることがあり、したがって、密封能力を維持するためには頻繁に交換するのが有益でありうると、想定される。

［００２７］図２Ｄは、フラッパバルブ２０５の概略側面断面図を示している。図２Ｄでは、フラッパバルブ２０５のハウジング２０６に接触している、取り外し可能な壁２２０が図示されている。取り外し可能な壁２２０の反対側には、作動アセンブリ２２１ａ、２２１ｂが、フラッパ２０７ａ、２０７ｂの作動をそれぞれ促進するために、ハウジング２０６の外面に連結される。各作動アセンブリ２２１ａ、２２１ｂは、一又は複数のファスナ２２２（ボルトなど）によって、ハウジングに固定される。ファスナ２２２は、それぞれベース２２３ａ、２２３ｂ及び水ジャケット２２４ａ、２２４ｂを通って配置され、ハウジング２０６に固定される。ベース２２３ａは水ジャケット２２４ａと軸方向に位置合わせされている一方、ベース２２３ｂは、水ジャケット２２４ｂと軸方向に位置合わせされている。シャフト２２５ａが、ベース２２３ａ及び水ジャケット２２４ａを軸方向に通るように配置されると共に、第２シャフト２２５ｂが、ベース２２３ｂ及び水ジャケット２２４ｂを軸方向に通るように配置される。フラッパ２０７ａ、２０７ｂがシャフト２２５ａ、２２５ｂのそれぞれの第１端部に連結される一方、シャフト２２５ａ、２２５ｂの第２端部は、シャフト２２５ａ、２２５ｂ及びそれらに連結されたフラッパ２０７ａ、２０７ｂの回転作動を促進するよう、一又は複数のアクチュエータ２１２（２つのアクチュエータが図示されている）に連結される。各作動アセンブリ２２１ａ、２２１ｂは、フラッパ２０７ａ、２０７ｂ同士の干渉を軽減するため、及びフラッパ２０７ａ、２０７ｂの開状態／閉状態の判定を促進するために、フラッパ２０７ａ、２０７ｂの各々の位置を判定するための、位置センサ（例えば、アクチュエータ２１２の各々に組み込まれたもの）を含みうる。一代替例では、シャフト２２５ａ、２２５ｂ上のマーキングを特定することにより、シャフト２２５ａ、２２５ｂ、ひいてはフラッパ２０７ａ、２０７ｂ，の位置を判定するために、光学センサが利用されうる。かかる例では、光学センサ２９６は、シャフト２２５ａ又は２２５ｂの回転位置付けを促進するために、一又は複数のマーキング２９７を特定しうる。

［００２８］各ベース２２３ａ、２２３ｂは、そこに形成されたポート２５１を含む。各ポート２５１は、中心開口２２６から径方向に延在して、中心開口２２６への真空接続を促進する。各ベース２２３ａ、２２３ｂは、シャフト２２５ａ、２２５ｂのそれぞれの周りを密封して水入口ポート２３０から水出口ポート２３１へと流体を導くよう、中心開口２２６の内表面に形成された、一又は複数のシール部材２２８を含む。水ジャケット２２４ａ、２２４ｂのそれぞれは、ベース２２３ａ、２２３ｂの各々に連結される。水ジャケット２２４ａ、２２４ｂはそれぞれ、ハウジング２２７ａ、２２７ｂを含み、中心開口２２６がハウジング２２７ａ、２２７ｂを通って延在する。一又は複数の軸受２２９（２つの軸受が重なった配向で図示されている）が、各ハウジング２２７ａ、２２７ｂ内に、ベース２２３ａ、２２３ｂに隣接して位置付けられる。シャフト２２５ａ、２２５ｂの回転が促進されるよう、シャフト２２５ａ、２２５ｂは、軸方向に軸受２２９を通って配置される。軸受２２９により、シャフト位置、ひいてはフラッパ位置を合わせること又は調整することが促進される。あるいは、軸受２２９は、低摩擦軸受であり、ゆえに、シャフト２２５ａ、２２５ｂの回転抵抗を減少させる。

［００２９］各ハウジング２２７ａ、２２７ｂは、水入口ポート２３０と水出口ポート２３１とを含む。水ジャケット２２４ａ、２２４ｂの各々の水入口ポート２３０と水出口ポート２３１とは、それぞれの冷却チャネル２１７ａ、２１７ｂに連結される。冷却チャネル２１７ａ、２１７ｂは、水入口ポート２３０から水を受容するか、又は水出口ポート２３１に水を送るために、水入口ポート２３０及び水出口ポート２３１に隣接した開口２８５を含む。種々の回転構成のシャフト２２５ａ、２２５ｂにおいて冷却チャネル２１７ａ、２１７ｂに流体を導くために、１を上回る数の開口２８５（又は狭長型開口２８５）が使用されうる。開口２２５に隣接して位置付けられたシール部材２２８が、開口２８５と、各々の水入口ポート２３０又は水出口ポート２３１との間で、水（又は他の冷却流体）を導く。

［００３０］稼働中に、冷却剤（水など）が、水入口ポート２３０に提供され、シャフト２２５ａ、２２５ｂの各々に沿って軸方向に延在している第１流体チャネル２３２に沿って進む。第１流体チャネル２３２は、冷却チャネル２１７ａ、２１７ｂの各々に流体連結されているか、又は、冷却チャネル２１７ａ、２１７ｂの各々に統合された部分である。冷却流体は、冷却チャネル２１７ａ、２１７ｂを通って進み、第２冷却チャネル２３３を介して水出口ポート２３１に送られる。第２冷却チャネル２３３は、シャフト２２５ａ、２２５ｂの各々内に、軸方向に形成される。第２流体チャネル２３３は、冷却チャネル２１７ａ、２１７ｂの各々に流体連結されるか、又は、冷却チャネル２１７ａ、２１７ｂの各々と一体的に形成される。冷却流体によってフラッパ２０７ａ、２０７の温度が下がることにより、熱に起因するシール部材２１３ａ、２１３ｂの損傷が軽減される。フラッパ２０７ａの周縁に沿った四角形の形状を有する冷却チャネル２１７ａが図示されているが、冷却チャネル２１７ａ、２１７ｂの各々について、その他の冷却チャネル構成も想定されることに、留意されたい。

［００３１］図２Ａから図２Ｄはフラッパバルブ２０５の一実施形態を示している。しかし、その他の実施形態も想定される。例えば、フラッパ２０７ａ、２０７ｂの一方又は両方が、処理チャンバ１００にプロセスガス又はパージガスを提供するためのガスフィードスルーを含むこともある。かかる一例では、フラッパ２０７ａ、２０７ｂは、閉位置にありつつも、ガスフィードスルーに流体連結されたガスが処理チャンバ１００に導入されることを可能にしうる。加えて、フラッパ２０７ａは、フラッパ２０７ａとハウジング２０６の内表面との位置合わせを促進することによって摩擦及び粒子生成を最小化するための、一又は複数のフィーチャを含みうる。例えば、フラッパ２０７ａは、位置合わせを促進するための、一又は複数の物理的フィーチャ（例えばガイドや位置合わせマークなど）を含みうる。

［００３２］図３Ａから図３Ｂは、本開示の実施形態によるシール部材２１３ａの部分概略断面図である。シール部材２１３ａだけを図示しているが、シール部材２１３ｂも類似した構成を有しうることを理解されたい。図３Ａは、シール溝２１４内に位置付けられたシール部材２１３ａを示している。オプションの予備シール部材３４２（Ｔ型シールなど）が、シール部材２１３ａに隣接して位置付けられることもある。このＴ型シールはシール部材２１３ａの一側部又は両側部に位置付けられうることに、留意されたい。

［００３３］溝２１４は、底部３３５と、対向両側部３３６ａ、３３６ｂとを含む。対向両側部３３６ａ、３３６ｂは、底部３３５から、互いに向かって傾いている。対向両側部３３６ａ、３３６ｂのこの内傾により、溝２１４内でのシール部材２１３ａの保持が促進される。シール部材２１３ａは、ベース３３７とベース３３７から延在する旗状部３３８とを含む。ベース３３７は、ベース３３７の下側表面が溝２１４の底部３３５に接触するように、溝２１４内に位置付けられる。旗状部３３８は、底部３３５に対向するようにベース３３７から延在する、片側固定構造である。フラッパ２０７ａ、２０７ｂ（図２Ａ参照）が閉じられると、旗状部３３８は、ハウジング２０６（図２Ａ参照）に接触して、密封を形成する。アクチュエータ２１２（図２Ｄ参照）は、旗状部３３８とハウジング２０６との間に望ましい量の接触力を印加するよう構成されうる。旗状部３３８は、非圧縮状態では、溝２１４の上側境界を画定する平面３３９を越えて延在する。図３Ｂに示しているように、圧縮のもとでの旗状部のゆがみに対応するために、ベース３３７の上側表面と旗状部３３８の下側表面との間にスペース３４０が画定されている。

［００３４］稼働中、フラッパバルブ２０５の内部圧力を低下させるために、フラッパバルブ２０５の内部は真空引きされうる。この圧力低下により、シール部材２１３ａとハウジング２０６との間に使用される接触圧を低くしつつも、適切な密封を維持することが、可能になる。接触圧が低くなることで、シール部材２１３ａの耐用期間が延び、加えて、望ましくない粒子生成が減少する。粒子生成が減少することによって、基板処理が改善され、かつ、フラッパバルブ２０５のための予防保守の実施から次の実施までの期間が長くなる。加えて、シール部材２１３ａは、粒子生成の減少を更に促進すると共に、密封位置ずれを補償するために、比較的低い剛性を有することが想定される。

［００３５］一例では、ポート２５１を通じて真空引きが行われる。ポート２５１を通じての真空引きは、フラッパバルブ２０５が閉じている時にハウジング２０６の内部空間を排気するために使用されうる。排気を促進するために、シャフト２２５ａ、２２５ｂの各々に形成されたポート（図示せず）が、フラッパ２０７ａ及び／又は２０７ｂが閉位置にある時にポート２５１とハウジング２０６の内部空間との間の流体連結を実現しうる。ポート２５１を通じて内部空間からプロセスガスを排気することで、フラッパバルブ２０５のシール部材とプロセスガスとの接触が低減されることにより、密封完全性が促進される（このようにしなければ、プロセスガスは、閉状態において内部空間に閉じ込められることになる）。追加的又は代替的には、ハウジング２０６の内部空間からガスを排気するために、ハウジング２０６に一又は複数のポートが形成されうる。

［００３６］図４は、本開示の別の実施形態によるフラッパバルブ４０５の概略図である。フラッパバルブ４０５は、上記で示したフラッパバルブ２０５に類似している。しかし、フラッパバルブ４０５は、異なるハウジング４０６及びフラッパ４０７ａ、４０７ｂを利用している。図４に示しているように、フラッパ４０７ａ、４０７ｂは各々、１つの湾曲区域４４５ａ、４４５ｂと３つの直線区域４４６ａ、４４６ｂとを含む周縁を有する。ハウジング４０６は、対応する形状（例えば、第１湾曲区域４４７と四角形区域４４８）を含む。ハウジング４０６とフラッパ４０７ａ、４０７ｂの構造が対応していることで、フラッパバルブ４０５の無駄なスペース（ここに物質が閉じ込められうる）が減少し、これにより、処理中の処理チャンバの汚染が低減する。その他の形状及び構成も想定されることに、留意されたい。一例では、各湾曲区域４４５ａ、４４５ｂ及び４４７は、約１８０度にわたって延在する。

［００３７］フラッパバルブ４０５は、ガス導管、ＲＰＳ、処理チャンバなどとの連結を促進するよう、フラッパ４０７ａ、４０７ｂのそれぞれに隣接したフランジ付き連結部４９０ａ、４９０ｂも含む。フランジ付き連結部４９０ａ、４９０ｂの各々は、フラッパバルブ４０５を通るガス流を促進するための、フランジ付き連結部４９０ａ、４９０ｂを通って形成された開口４９１を含む。開口４９１は、それらを通るガスの導通を促進するよう、同軸に位置付けられる。シャフト２２５ａ、２２５ｂ（図２Ｄ参照）と同様にフラッパ４０７ａ、４０７ｂの作動及び冷却を促進するよう、シャフト４２５ａ、４２５ｂが、ハウジング４０６から延在する。シャフト４２５ａ、４２５ｂの各々は、フラッパ４０７ａ、４０７ｂの回転抵抗を低減するために更なる軸受（図２Ｄに示している軸受２２９など）を含むことを容易にするよう、ハウジング４０６の反対側を通って延在しうる。

［００３８］フラッパ４０７ａ、４０７ｂの各々は、支持部分４９２と密封部分４９３とを含む。支持部分４９２は、密封部分４９３の一区域と一致した外形を有する、アーチ型面を含む。密封部分４９３は、連結部４９４（例えば、密封部分４９３の伸長部が支持部分４９２の凹部又は開口の中に挿入されている）を介して、支持部分４９２に連結される。その他の連結機構も想定される。かかる一例では、密封部分４９３は、密封部分４９３の周縁に沿って配置された係合領域４８０を含む。係合領域４８０は、ハウジング４０６の内表面に接触して、間に密封を形成する。係合領域４８０は、密封部分４９３が密封する開口よりも長い直径を有する。

［００３９］別個になった支持部分４９２と密封部分４９３とを利用することで、保守の際の密封部分４９３の容易な交換が促進される。これもフラッパ２０７ａ、２０７ａに関連して上述したが、フラッパ４０７ａ、４０７ｂが開位置にある時に、一方の密封部分４９３は、流体が他方の密封部分４９３と接触することを妨げうるか、あるいは制限しうることが、想定される。ゆえに、密封完全性の長寿命化が増進される。あるいは、フラッパ４０７ａ、４０７ｂは、フラッパ２０７ａ、２０７ｂに関連して同様に上述したような密封構成を含む。追加的又は代替的には、ハウジング４０６の内表面及び／又はフラッパ４０７ａ、４０７ｂの表面は、工程において使用される腐食性ガスからのフラッパバルブ４０５の保護を促進するよう、保護膜（セラミックなど）でコーティングされうる。

［００４０］本開示の利点は、ＲＰＳと処理チャンバとの間の分離を向上させることを含む。あるいは、本書で開示されているフラッパバルブに対する熱負荷が低減することにより、密封の長寿命化及び完全性が改善される。

［００４１］以上の記述は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の基本的な範囲から逸脱しなければ、本開示の他の実施形態及び更なる実施形態が考案されてよく、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。

Claims (15)

1. 第１端部にある第１開口及び第２端部にある第２開口を有する、ハウジングと、
   前記ハウジング内に枢動可能に配置された第１フラッパと、
   前記ハウジング内に枢動可能に配置された第２フラッパとを備える、フラッパバルブであって、前記第１フラッパ及び前記第２フラッパは、前記第１開口と前記第２開口の少なくとも一方を選択的に開閉するよう動作可能であり、開位置では、前記第１フラッパと前記第２フラッパとが重なる、フラッパバルブ。
2. 前記第１フラッパ上の第１シール部材と、前記第２フラッパ上の第２シール部材とを更に備え、前記第１フラッパ及び前記第２フラッパが開位置にある時に、前記第１シール部材が前記第２シール部材と重なる、請求項１に記載のフラッパバルブ。
3. 前記第１フラッパと前記第２フラッパとが、開位置にある時に、対面するように位置付けられる、請求項１に記載のフラッパバルブ。
4. 前記第１フラッパ及び前記第２フラッパが、前記第１フラッパ内及び前記第２フラッパ内に形成されたそれぞれの冷却チャネルを通って流体が流れることによって個別に冷却される、請求項１に記載のフラッパバルブ。
5. 前記第１フラッパ及び前記第２フラッパが前記ハウジングとは別個に冷却され、前記ハウジングは、内部に形成された一又は複数の冷却チャネルを有する、請求項４に記載のフラッパバルブ。
6. 前記第１フラッパと前記第２フラッパの各々が回転シャフト上に配置され、前記回転シャフトはその周囲に配置されたシール部材を有し、前記シール部材が、前記ハウジングの外部の環境から前記ハウジングの内部空間を分離させる、請求項１に記載のフラッパバルブ。
7. 前記回転シャフトの位置を判定するための一又は複数のセンサを更に備える、請求項６に記載のフラッパバルブ。
8. 前記センサが光学センサである、請求項７に記載のフラッパバルブ。
9. 前記回転シャフトの軸が低摩擦軸受を介して調整可能である、請求項６に記載のフラッパバルブ。
10. 前記第１フラッパ又は前記第２フラッパの一又は複数の表面が、表面上に腐食を低減するためのコーティングを有する、請求項１に記載のフラッパバルブ。
11. 前記ハウジングの前記第１開口と前記第２開口とが同軸に位置付けられる、請求項１に記載のフラッパバルブ。
12. 前記ハウジングが、前記ハウジングからガスを排気するための一又は複数のガスパージポートを含む、請求項１に記載のフラッパバルブ。
13. 前記第１フラッパが、処理チャンバにプロセスガス又はパージガスを供給するためのガスフィードスルーを含む、請求項１に記載のフラッパバルブ。
14. フラッパバルブであって、
    第１端部にある第１開口及び第２端部にある第２開口を有する、ハウジングと、
    前記ハウジング内に枢動可能に配置された第１フラッパであって、シール部材が連結されており、前記シール部材は、前記第１フラッパが閉位置にある時に、前記ハウジングの内表面に接触し、かつ前記第１開口を密封する、第１フラッパと、
    前記ハウジング内に枢動可能に配置された第２フラッパであって、開位置では前記第１フラッパを覆うように位置付けられ、閉位置では前記第２開口を覆うように位置付けられる、第２フラッパとを備える、フラッパバルブ。
15. フラッパバルブを開く方法であって、
    第１シール部材を有する第１フラッパを開位置に位置付けることと、
    第２フラッパを開位置に位置付けることであって、前記第２フラッパは開位置では前記第１フラッパと重なり、前記第２フラッパは第２シール部材を含み、前記第２シール部材は、開位置では前記第１フラッパに接触して、前記第１フラッパの前記第１シール部材の径方向外側に位置付けられる、第２フラッパを開位置に位置付けることと、
    前記第１フラッパ及び前記第２フラッパが開位置にある間に、前記フラッパバルブを通してイオン化ガス又はラジカル化ガスを流すことと、
    前記フラッパバルブを通して前記イオン化ガス又はラジカル化ガスを流した後に、前記第２フラッパを閉じることと、
    前記第２フラッパを閉じた後に前記第１フラッパを閉じることとを含む、方法。

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