JP2023049941A - ゲートバルブ、基板処理システムおよびゲートバルブの動作方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シール時の押圧方向および押圧力を精度よく制御できる技術を提供する。【解決手段】ゲートバルブは、２つの区画の境界部に設けられ、当該２つの区画の間の連通を遮断する。ゲートバルブは、ベースと、ベースに取り付けられ、第１直線軌道に沿って第１可動体を移動させる第１移動機構と、第１可動体に取り付けられ、第１移動機構と異なるタイミングで動作し、第１直線軌道と直交する第２直線軌道に沿って第２可動体を移動させる第２移動機構と、第２可動体に取り付けられ、被接触面に接触してシールを行う弁体と、を備える。第１直線軌道および第２直線軌道のうちいずれか一方は、被接触面に直交する方向と平行である。【選択図】図３

Description

本開示は、基板処理システムおよびゲートバルブの動作方法に関する。

ゲートバルブは、基板を処理するプロセスモジュールと、基板を搬送する搬送モジュールとの境界部に設けられ、シールによりプロセスモジュールと搬送モジュール間の連通を遮断する。この種のゲートバルブは、連通箇所をシールするシール材の耐久性を高めるために、適切な押圧方向および押圧力でシールすることが求められる。

例えば、特許文献１に開示のゲートバルブは、第１の駆動装置により弁体を縦方向に移動させた後、第１の駆動装置と別位置にある第２の駆動装置により弁体を横方向に移動させてシールを行う。また、特許文献２に開示のゲートバルブは、弁体の縦方向の移動に伴って弁体の上部の段差に設けられたシール材によって、縦方向にシールを行う。

特開２０１３‐２３１４６１号公報 特開２００７‐３０９３３７号公報

本開示は、シール時の押圧方向および押圧力を精度よく制御できる技術を提供する。

本開示の一態様によれば、２つの区画の境界部に設けられ、当該２つの区画の間の連通を遮断するゲートバルブであって、ベースと、前記ベースに取り付けられ、第１直線軌道に沿って第１可動体を移動させる第１移動機構と、前記第１可動体に取り付けられ、前記第１移動機構と異なるタイミングで動作し、前記第１直線軌道と直交する第２直線軌道に沿って第２可動体を移動させる第２移動機構と、前記第２可動体に取り付けられ、被接触面に接触してシールを行う弁体と、を備え、前記第１直線軌道および前記第２直線軌道のうちいずれか一方は、前記被接触面に直交する方向と平行である、ゲートバルブが提供される。

一態様によれば、シール時の押圧方向および押圧力を精度よく制御できる。

基板処理システムの全体構成例を示す概略平面図である。 ゲートバルブが設置されている境界部、プロセスモジュールおよび搬送モジュールの一部を示す概略側面図である。 第１実施形態に係るゲートバルブの各構成を示す概略斜視図である。 図４（ａ）は、図３のゲートバルブの各構成を示す概略側面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の矢印Ａ方向から見たゲートバルブの概略図である。 水平アクチュエータに適用される差動ネジ機構を示す概略縦断面図である。 図６（ａ）は、ゲートバルブの閉塞動作を示すフローチャートであり、図６（ｂ）は、弁体の閉塞動作を示す説明図である。 図７（ａ）は、ゲートバルブの開放動作を示すフローチャートであり、図７（ｂ）は、弁体の開放動作を示す説明図である。 第２実施形態に係るゲートバルブの各構成を示す概略斜視図である。 図８のゲートバルブの概略側面図である。

以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

図１は、基板処理システム１００の全体構成例を示す概略平面図である。図１に示すように、基板処理システム１００は、基板の一例であるウエハＷを処理するプロセスモジュール１１０を複数備えるクラスタ構造（マルチチャンバタイプ）の半導体製造装置である。複数のプロセスモジュール１１０は、適宜の真空雰囲気に減圧され、所定の処理（クリーニング処理、エッチング処理、成膜処理など）をウエハＷに施す。

また、基板処理システム１００は、各プロセスモジュール１１０の他に、搬送モジュール１２０、複数のロードロック部１３１、１３２、ロードモジュール１４０、ロードポート１５０および制御装置１６０を備える。基板処理システム１００は、各プロセスモジュール１１０（第１区画）と搬送モジュール１２０（第２区画）とを隣接配置している。そして、基板処理システム１００は、プロセスモジュール１１０と搬送モジュール１２０との境界部１０に、プロセスモジュール１１０の開閉を行うゲートバルブ１を有する。

基板処理システム１００の搬送モジュール１２０は、複数の室（プロセスモジュール１１０、ロードロック部１３１、１３２）と連結され、所定の真空雰囲気に減圧される。搬送モジュール１２０は、ウエハＷを搬送する真空搬送装置１２１を内部に備える。真空搬送装置１２１は、各プロセスモジュール１１０のゲートバルブ１の開放に応じて、各プロセスモジュール１１０と搬送モジュール１２０との間でウエハＷの搬入および搬出を行う。また、真空搬送装置１２１は、各ロードロック部１３１、１３２のゲートバルブ１３１ａ、１３１ａの開放に応じて、各ロードロック部１３１、１３２と搬送モジュール１２０との間でウエハＷの搬入および搬出を行う。

各ロードロック部１３１、１３２は、搬送モジュール１２０とロードモジュール１４０との間に設けられ、室内を大気雰囲気と真空雰囲気とに切り替える。各ロードロック部１３１、１３２は、ウエハＷを載置するステージ（不図示）と、搬送モジュール１２０側のゲートバルブ１３１ａ、１３２ａと、ロードモジュール１４０側のドアバルブ１３１ｂ、１３２ｂと、を備える。各ロードロック部１３１、１３２は、真空雰囲気の状態で、各ゲートバルブ１３１ａ、１３２ａの開閉により搬送モジュール１２０と連通する。また、各ロードロック部１３１、１３２は、大気雰囲気の状態で、各ドアバルブ１３１ｂ、１３２ｂの開閉によりロードモジュール１４０と連通する。

ロードモジュール１４０は、大気雰囲気となっており、例えば清浄空気のダウンフローが形成されている。また、ロードモジュール１４０は、ウエハＷを搬送する大気搬送装置１４１と、ウエハＷの位置合わせを行うアライナ１４２と、を備える。

さらに、ロードモジュール１４０の壁面には、ロードポート１５０が設けられている。ロードポート１５０は、ウエハＷが収容されたキャリアＣ又は空のキャリアＣが取り付けられる。キャリアＣとしては、例えば、ＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）などを用いることができる。

大気搬送装置１４１は、各ドアバルブ１３１ｂ、１３２ｂの開閉に応じて、各ロードロック部１３１、１３２とロードモジュール１４０との間でウエハＷの搬入および搬出を行う。また、大気搬送装置１４１は、アライナ１４２とロードモジュール１４０との間でウエハＷの搬入および搬出を行う。さらに、大気搬送装置１４１は、ロードポート１５０に取り付けられたキャリアＣとロードモジュール１４０との間でウエハＷの搬入および搬出を行う。

制御装置１６０は、図示しない１以上のプロセッサ、メモリ、入出力インタフェースおよび電子回路を有する制御用コンピュータである。制御装置１６０は、メモリに記憶されたプログラムおよびレシピをプロセッサが実行することで、各プロセスモジュール１１０に対してウエハＷの処理を指令し、またウエハＷの搬送を制御する。具体的には、制御装置１６０は、まず大気搬送装置１４１および真空搬送装置１２１を制御して、ロードポート１５０に取り付けられたキャリアＣのウエハＷを、アライナ１４２で位置調整して、ロードロック部１３１を介して搬送モジュール１２０に搬送する。

そして、制御装置１６０は、真空搬送装置１２１を制御して、搬送モジュール１２０から各プロセスモジュール１１０に対してウエハＷの搬入および搬出を行う。さらに、制御装置１６０は、各プロセスモジュール１１０に搬送したウエハＷに対して、所定の処理（クリーニング処理、エッチング処理、成膜処理など）を施す。１または複数のプロセスモジュール１１０でウエハＷを処理した後、制御装置１６０は、搬送モジュール１２０、ロードロック部１３２を経由してロードモジュール１４０にウエハＷを搬出する。そして、大気搬送装置１４１は、処理後のウエハＷを空のキャリアＣに搬入する。

例えば、各プロセスモジュール１１０のうち所定のプロセスモジュール１１０Ａは、原料ガスを化学反応させ、ウエハＷの表面に薄膜を堆積する成膜処理（ＣＶＤ）を行うように構成される。この場合、プロセスモジュール１１０Ａは、真空雰囲気かつ高温化可能な処理容器１１１を有する。

図２は、ゲートバルブ１が設置されている境界部１０、プロセスモジュール１１０Ａおよび搬送モジュール１２０の一部を示す概略側面図である。図２に示すように、処理容器１１１は、例えば、アルミニウムにより形成され、側壁１１２、天井壁１１３および底壁１１４を備える。また、処理容器１１１において搬送モジュール１２０に対向する側壁１１２には、処理容器１１１の処理空間１１１ａと境界部１０とを連通するプロセス側開口１１５が設けられている。

処理容器１１１の内部には、ウエハＷを保持する載置台１１６が設けられる。成膜処理を行うプロセスモジュール１１０Ａは、プラズマを生成するプラズマ生成部、プラズマ励起用ガスや原料ガスを供給するガス供給部、およびガスを排出するガス排出部などを備える（共に不図示）。

一方、搬送モジュール１２０は、真空搬送装置１２１を収容した内部空間１２２ａが形成された筐体１２２を有する。筐体１２２は、側壁１２３、天井壁１２４および底壁１２５を備える箱状に形成されている。筐体１２２の側壁１２３において各プロセスモジュール１１０（プロセスモジュール１１０Ａ）に対向する箇所には、内部空間１２２ａと境界部１０とを連通する搬送側開口１２６が設けられている。例えば、搬送側開口１２６の開口面積は、プロセス側開口１１５の開口面積に対して大きく形成される。

各プロセス側開口１１５および各搬送側開口１２６は、搬送モジュール１２０からプロセスモジュール１１０の各々へウエハＷを搬入させ、かつプロセスモジュール１１０の各々から搬送モジュール１２０へウエハＷを搬出させる。境界部１０に設けられるゲートバルブ１は、境界部１０を開放することでウエハＷの搬入および搬出を可能とする一方で、境界部１０を閉塞することでプロセスモジュール１１０における減圧などの処理を可能とする。

境界部１０は、搬送モジュール１２０の筐体１２２に隣接するように設けられる断熱部材１１と、断熱部材１１とプロセスモジュール１１０の処理容器１１１との間に設けられるブロック体１２と、を有する。断熱部材１１およびブロック体１２の内部には、プロセス側開口１１５と搬送側開口１２６との間をつなぐ連通空間１３が形成されている。なお、境界部１０は、プロセスモジュール１１０のプロセス時の温度などを勘案して、適宜の構成を採ればよく、例えば、断熱部材１１を備えなくてもよい。

断熱部材１１は、熱伝導率が低い材料（樹脂材料、ステンレスなどの金属材料）により形成され、扁平な筒状（環状）を呈している。断熱部材１１は、プロセスモジュール１１０と搬送モジュール１２０の間を断熱する。断熱部材１１の内部には、連通空間１３を構成する連通孔１１ａが設けられている。連通孔１１ａは、搬送側開口１２６の開口形状と略同じ断面形状に形成されている。

ブロック体１２は、例えば、アルミニウム合金、ステンレスなどの金属材料により形成され、断熱部材１１よりも鉛直方向に長い筒状を呈している。また、連通空間１３の延在方向（プロセスモジュール１１０と搬送モジュール１２０が並ぶ方向）に沿ったブロック体１２の厚みは、断熱部材１１の厚みよりも厚くなっている。

ブロック体１２の内部には、連通空間１３を構成する搬送側空間１４、収容空間１５およびプロセス側空間１６が設けられている。すなわち、境界部１０の連通空間１３は、搬送モジュール１２０側から各プロセスモジュール１１０側に向かって順に、連通孔１１ａ、搬送側空間１４、収容空間１５、プロセス側空間１６を含む。

搬送側空間１４は、断熱部材１１の連通孔１１ａの断面形状（搬送側空間１４の開口形状）と略同じ断面形状に形成され、当該連通孔１１ａと収容空間１５とを連通している。プロセス側空間１６は、プロセス側開口１１５の開口形状と略同じ断面形状に形成され、当該プロセス側開口１１５と収容空間１５とを連通している。

搬送側空間１４とプロセス側空間１６の間に設けられる収容空間１５は、ゲートバルブ１の弁体５０を移動可能に収容する。収容空間１５は、ブロック体１２内を鉛直方向に延在しており、搬送側空間１４およびプロセス側空間１６よりも大きな体積を有する。収容空間１５の厚み（鉛直方向と直交する方向の寸法）は、弁体５０の厚みよりも若干大きく設定される。

ブロック体１２内で収容空間１５を構成し、かつプロセスモジュール１１０側に位置する内面は、当該ゲートバルブ１の弁体５０が接触する被接触面１７を有する。被接触面１７は、鉛直方向と平行に延在するブロック体１２の内面に面一に連続し、プロセス側空間１６の周囲を囲っている。被接触面１７は、弁体５０のサイズにもよるが、例えば、プロセス側空間１６の縁からプロセス側空間１６の短辺よりも短い領域のことをいう。また、ブロック体１２は、収容空間１５の下端に開放部１５ａを有しており、この開放部１５ａは、ゲートバルブ１の構造により閉塞される。以下、ゲートバルブ１の構成について、２つの実施形態をあげて具体的に説明していく。

〔第１実施形態〕
図２に示すように、ゲートバルブ１は、ベース２０と、境界部１０の外側隣接位置においてベース２０に固定される動作機構部２５（第１移動機構３０、第２移動機構４０）と、を有する（図３も参照）。また、ゲートバルブ１は、境界部１０の収容空間１５内に配置される弁体５０と、境界部１０およびプロセスモジュールの外側でゲートバルブ１を制御する制御部６０と、を備える。

図３は、第１実施形態に係るゲートバルブ１の各構成を示す概略斜視図である。図４（ａ）は、図３のゲートバルブ１の各構成を示す概略側面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の矢印Ａ方向から見たゲートバルブ１の概略図である。図３、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、ベース２０は、プロセスモジュール１１０Ａの外側かつ下方において、ゲートバルブ１の動作機構部２５を固定および支持する。ベース２０は、プロセスモジュール１１０Ａの処理容器１１１に対して固定される固定板部２１と、固定板部２１から延在するガイド板部２２と、を有する。固定板部２１とガイド板部２２は、互いに直交して連なっており、側面視でＬ字状を呈している。なお、ベース２０は、プロセスモジュール１１０Ａに固定される構成に限定されず、搬送モジュール１２０に固定されてもよい。

固定板部２１は、適宜の固定手段（ネジ止め、溶着など）によって処理容器１１１の底壁１１４に取り付けられる。ガイド板部２２は、鉛直方向に沿って長く延在し、搬送モジュール１２０側を臨む板面に第１移動機構３０を保持している。ガイド板部２２の鉛直方向に沿った長さは、弁体５０の鉛直方向の移動距離に応じて適宜設定されるとよい。

第１移動機構３０は、ゲートバルブ１の弁体５０を鉛直方向（第１直線軌道：高さ方向）に沿って往復動させる。第１移動機構３０は、ガイド板部２２に設置される鉛直ガイドレール３１と、鉛直ガイドレール３１に沿って移動する鉛直可動体３２と、鉛直可動体３２を移動させる鉛直アクチュエータ３３と、を含む。

鉛直ガイドレール３１は、ガイド板部２２に複数（例えば、一対）取り付けられ、鉛直方向に沿って相互に平行に延在している。なお、鉛直ガイドレール３１の設置数は、特に限定されず、１つだけでもよい。

鉛直可動体３２は、ガイド板部２２に平行（鉛直方向）に延在する鉛直フレーム部３２１と、鉛直フレーム部３２１に直交するように連結されて水平方向に延在する水平台部３２２と、を有する。鉛直フレーム部３２１は、複数の鉛直ガイドレール３１に対応して設けられる複数の縦板部位３２１ａと、複数の縦板部位３２１ａ同士を架橋するように横方向に延在する横板部位３２１ｂと、を有する。

この鉛直フレーム部３２１は、複数の鉛直ガイドレール３１の各々に取り付けられる複数（上下一対）のガイド部材３４を備える。例えば、ガイド部材３４は、鉛直ガイドレール３１の幅方向両側に設けられた案内溝３１ｇを転動可能な複数の球体（不図示）を有する。ガイド部材３４は、複数の球体が鉛直ガイドレール３１に係合することで、鉛直可動体３２の水平方向の離脱を防止しつつ、鉛直ガイドレール３１上を移動する。つまり、鉛直ガイドレール３１およびガイド部材３４は、鉛直方向（第１直線軌道）に沿って鉛直可動体３２を直線運動させる直線運動軸受３５を構成している。

一方、水平台部３２２は、プロセスモジュール１１０Ａの処理容器１１１と、境界部１０のブロック体１２の下方において、水平方向に延在する平板状に形成されている。水平台部３２２の上面には、第２移動機構４０が固定される。水平台部３２２の下面には、鉛直アクチュエータ３３が連結されている。

鉛直アクチュエータ３３は、鉛直可動体３２を鉛直方向（第１直線軌道）に沿って上下動させる適宜の駆動機構（ボールネジ駆動部、流体圧シリンダ、リニアスライダなど）を適用することができる。本実施形態に係る鉛直アクチュエータ３３は、ボールネジ駆動部を適用している。

鉛直アクチュエータ３３は、ガイド板部２２に固定されるモータ３３１と、モータ３３１に設けられる減速機構３３２と、減速機構３３２に連結されるボールネジ３３３と、ボールネジ３３３に螺合されかつ鉛直可動体３２に固定されるナット３３４と、を含む。モータ３３１は、ガイド板部２２の下端部かつ幅方向中央部に固定されている。このモータ３３１は、図示しないモータドライバを介してゲートバルブ１の制御部６０に接続され、制御部６０の制御指令に応じて回転が制御される。減速機構３３２は、モータ３３１の回転速度を所定の減速比で減速してボールネジ３３３を回転させる。

ボールネジ３３３は、減速機構３３２から鉛直方向上側に向かって延出している。ナット３３４は、ボールネジ３３３の回転運動を鉛直方向に沿った直線運動に変換する。これにより、鉛直アクチュエータ３３は、モータ３３１の回転に応じてボールネジ３３３が回転することで、ナット３３４および鉛直可動体３２を鉛直方向に変位させる。

一方、第２移動機構４０は、ゲートバルブ１の弁体５０を被接触面１７に対して接触および離間する接触離間方向（第２直線軌道）に沿って往復動させる。この第２移動機構４０は、水平台部３２２に設置される水平ガイドレール４１と、水平ガイドレール４１に沿って移動する水平可動体４２と、水平可動体４２を移動させる水平アクチュエータ４３と、を含む。

水平ガイドレール４１は、水平台部３２２に複数（例えば、一対）取り付けられ、接触離間方向に沿って相互に平行に延在している。なお、水平ガイドレール４１の設置数も、特に限定されず、１つだけでもよい。

水平可動体４２は、水平台部３２２に平行に延在する水平フレーム部４２１と、水平フレーム部４２１から起立してその上端部において弁体５０を支持する支持体４２２と、を有する。水平フレーム部４２１は、複数の水平ガイドレール４１に対応して設けられるサイド部位４２１ａと、複数のサイド部位４２１ａ同士を架橋するように幅方向に延在する連結部位４２１ｂと、を有する。また、水平フレーム部４２１（連結部位４２１ｂ）には、水平アクチュエータ４３が連結されている。

この水平フレーム部４２１も、複数の水平ガイドレール４１の各々に取り付けられる複数のガイド部材４４を備える。ガイド部材３４は、第１移動機構３０のガイド部材３４と同様の構成をとり得る。つまり、水平ガイドレール４１およびガイド部材４４は、水平方向（接触離間方向：第２直線軌道）に沿って水平可動体４２を直線運動させる直線運動軸受４５を構成している。

一方、支持体４２２は、水平フレーム部４２１に複数（例えば、一対）設けられる中実棒状の部材であり、水平フレーム部４２１から鉛直方向上側に延出している。各支持体４２２は、境界部１０（ブロック体１２）の外側下方位置からブロック体１２の開放部１５ａを通して収容空間１５内に挿入され、収容空間１５内において弁体５０を幅方向に支持している。また、各支持体４２２の下部側は、支持体４２２の鉛直方向の剛性を高めるため、接触離間方向に沿って広がる三角形状に形成されている。

そして、ゲートバルブ１は、ブロック体１２との接続箇所に、開放部１５ａを塞ぐ閉塞部材５５と、閉塞部材５５に形成された複数の支持体用孔部５５ａから収容空間１５側に挿入されて各支持体４２２を覆う複数のベローズ５６と、を有する。閉塞部材５５および各ベローズ５６は、収容空間１５とブロック体１２の外側を遮断する。各支持体用孔部５５ａは、支持体４２２が挿入される孔であり、接触離間方向に沿って支持体４２２を移動可能な長孔に形成されている。各ベローズ５６は、各支持体用孔部５５ａを囲う閉塞部材５５の周縁に固定され、鉛直方向に沿って伸縮可能な蛇腹を有する円筒状に形成されている。各ベローズ５６は、可撓性を有しており、各支持体４２２の覆いを維持しつつ、各支持体４２２の接触離間方向に沿った移動を許容する。

また、水平アクチュエータ４３は、水平可動体４２を接触離間方向（第２直線軌道）に沿って往復動させる適宜のアクチュエータ（ボールネジ駆動部、流体圧シリンダ、リニアスライダなど）を適用することができる。本実施形態に係る水平アクチュエータ４３は、差動ネジ機構４３０を含むボールネジ駆動部を適用している。

この水平アクチュエータ４３は、水平台部３２２に固定されるモータ４３１と、モータ４３１に連結される第１ネジ４３２と、第１ネジ４３２の内部に螺合される第２ネジ４３３と、第２ネジに螺合されかつ水平可動体４２に固定されるスライダ４３４と、を含む。モータ４３１は、水平台部３２２の一端部かつ幅方向中央部に固定されている。このモータ４３１は、図示しないモータドライバを介してゲートバルブ１の制御部６０に接続され、制御部６０に制御指令に応じて回転が制御される。

図５は、水平アクチュエータ４３に適用される差動ネジ機構４３０を示す概略縦断面図である。図５に示すように、第１ネジ４３２、第２ネジ４３３およびスライダ４３４は、接触離間方向に沿ってスライダ４３４を微小送りする差動ネジ機構４３０を構成している。差動ネジ機構４３０は、第１ネジ４３２の回転に伴って第２ネジ４３３を軸方向に移動させつつ当該第２ネジ４３３を回転させる。そして、スライダ４３４は、第２ネジ４３３の外周面に螺合しており、第２ネジ４３３の回転に伴い第２ネジ４３３の軸方向の移動距離よりも短い移動距離でスライドする。これにより、水平可動体４２は、接触離間方向の微小範囲を高精度に移動できる。

また、ゲートバルブ１の弁体５０は、搬送側空間１４の断面形状よりも一回り大きな直方体に形成されている。詳細には、弁体５０は、鉛直方向に短く、幅方向（接触離間方向に直交する水平方向）に沿って長く形成され、また接触離間方向に沿って適宜の厚みを有する。弁体５０においてプロセスモジュール１１０（プロセス側空間１６）を臨むシール面５０ａの外周部には、シール材５１が設けられている。

シール材５１は、弾性変形可能かつ高い耐熱性を有するゴム材料やエラストマなどにより形成され、シール面５０ａの外周部を周回するＯリングを構成している。シール材５１は、第１移動機構３０による鉛直方向の上昇によって、ブロック体１２の被接触面１７に対向するようになり、さらに第２移動機構４０による接触方向の移動に伴って、被接触面１７に押圧される。これにより、ゲートバルブ１は、プロセス側空間１６およびプロセスモジュール１１０の処理空間１１１ａを安定してシールすることが可能となる。

なお、本実施形態に係るゲートバルブ１は、プロセスモジュール１１０側に弁体５０を移動させてシールする構成であるが、搬送モジュール１２０側に弁体５０を移動させてシールする構成でもよい。また、ゲートバルブ１の動作機構部２５もプロセスモジュール１１０に固定することに限定されず、搬送モジュール１２０に固定してもよい。

ゲートバルブ１の制御部６０は、１以上のプロセッサ６１、メモリ６２、図示しない入出力インタフェースおよび電子回路を有する制御用ボードを適用し得る。制御部６０は、例えば、処理容器１１１の底壁１１４やベース２０に固定されている。プロセッサ６１は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、複数のディスクリート半導体からなる回路などのうち１つまたは複数を組み合わせたものである。メモリ６２は、揮発性メモリ、不揮発性メモリを含み、ゲートバルブ１を動作させるプログラムを記憶している。なお、ゲートバルブ１の制御部６０は、基板処理システム１００の制御装置１６０が兼ねてもよい。

第１実施形態に係るゲートバルブ１は、基本的には以上のように形成され、以下その動作および効果について説明する。

基板処理システム１００は、プロセスモジュール１１０によるウエハＷの処理時に、ゲートバルブ１を動作してプロセスモジュール１１０と搬送モジュール１２０との境界部１０の開閉を行う。ゲートバルブ１は、プロセスモジュール１１０の処理容器１１１側を閉塞して処理容器１１１内を密閉することで、処理容器１１１内の真空雰囲気および高温化を実施可能とする。また、ゲートバルブ１は、プロセスモジュール１１０の処理容器１１１側を開放することで、プロセスモジュール１１０と搬送モジュール１２０との間でのウエハＷの搬送を実施可能とする。

図６（ａ）は、ゲートバルブ１の閉塞動作を示すフローチャートであり、図６（ｂ）は、弁体５０の閉塞動作を示す説明図である。図６（ａ）に示すように、ゲートバルブ１の制御部６０は、基板処理システム１００の制御装置１６０からゲートバルブ１の閉塞指令を受信することに基づき、閉塞動作を開始する（ステップＳ１１）。閉塞動作の開始前において、ゲートバルブ１の弁体５０は、境界部１０の収容空間１５の下側に設定された退避位置ＤＰに待機している。これにより、プロセス側空間１６は、収容空間１５に対して全開している。

制御部６０は、閉塞動作を開始すると、まず第１移動機構３０を動作させて、退避位置ＤＰからプロセス側空間１６に対向する対向位置ＦＰに弁体５０を上昇させる（ステップＳ１２）。この際、制御部６０は、予め設定された動作速度および動作時間の指令を、モータドライバに出力することで、モータドライバから第１移動機構３０のモータ３３１に適宜の電力を供給させる。換言すれば、制御部６０は、フィードフォワード制御により弁体５０を昇降させる。なお、ゲートバルブ１は、モータ３３１からの回転速度などをフィードバックすることで、弁体５０の昇降位置を認識して制御を行う構成でもよい。

第１移動機構３０は、直線運動軸受３５（一対の鉛直ガイドレール３１、ガイド部材３４）によって鉛直可動体３２の変位をガイドすることで、鉛直方向上側（第１直線軌道の一方）に向かって鉛直可動体３２を直線状に上昇させる。これにより、水平可動体４２を介して鉛直可動体３２に支持されている弁体５０は、ブロック体１２の収容空間１５において、ブロック体１２の内面に接触することなく、退避位置ＤＰから対向位置ＦＰに向かって円滑に移動できる。

対向位置ＦＰに弁体５０が達すると、制御部６０は、第２移動機構４０を動作させて対向位置ＦＰからシール位置ＳＰに弁体５０を移動（進出）させる（ステップＳ１３）。この際、制御部６０は、予め設定された動作速度および動作時間の指令を、モータドライバに出力することで、モータドライバから第２移動機構４０のモータ４３１に適宜の電力を供給させる。なお、ゲートバルブ１は、第２移動機構４０においても、モータ４３１からの回転速度などをフィードバックすることで、弁体５０の進出位置を認識して制御を行う構成としてよい。

第２移動機構４０は、モータ４３１の回転に伴って、差動ネジ機構４３０（第１ネジ４３２、第２ネジ４３３、スライダ４３４）を動作させることで、被接触面１７の接触方向（第２直線軌道の一方）に向かって水平可動体４２を直線状に微小送りする。この際、第２移動機構４０は、直線運動軸受４５（一対の水平ガイドレール４１、ガイド部材４４）によって水平可動体４２の変位をガイドすることで、接触離間方向に沿って鉛直可動体３２を直線状にスライドさせる。すなわち、第２移動機構４０は、水平可動体４２の可動体基準位置からの変位と時間の関係を弁体５０の弁体基準位置からの変位と時間の関係と一致させる。水平可動体４２の可動体基準位置からの変位と時間の関係は、例えば、水平アクチュエータ４３の動作方向、動作量、動作速度、動作速度の時間変化、動作力（動作トルクを含む）、動作力（動作トルクを含む）の時間変化などによって決定される。これにより図６（ｂ）に示すように、シール位置ＳＰに移動した弁体５０のシール材５１が、プロセス側空間１６の周囲の被接触面１７の全周に接触し、収容空間１５とプロセス側空間１６との間を均一的にシールできる。

以上の閉塞動作において、ゲートバルブ１は、弁体５０を上昇方向（第１直線軌道の一方）の移動と、接触方向（第２直線軌道の一方）の移動とを２段階のタイミングで順に行っている。このため、シール材５１により被接触面１７をシールする際には、被接触面１７に直交する方向（接触方向）のみからシール材５１を押圧する。よって、弁体５０が斜めに移動するなどしてシール材５１が擦れるなどの不都合がなくなり、シール材５１の耐久性を向上させることができる。また、ゲートバルブ１は、差動ネジ機構４３０により、弁体５０を短い移動量で移動させて、弁体５０による被接触面１７への押圧力を適切に調整できる。

ここで、特許文献１に開示されているゲートバルブは、第１の駆動装置と第２の駆動装置とが別位置に設けられており、しかも第２の駆動装置は、シール時の弁体の押圧方向と第２の駆動装置のロッドが移動（進出）する方向とが異なっている。このため、ゲートバルブ全体としての機構が大型化するとともに、弁体の押圧方向および押圧力がシール材にスムーズに伝わらない可能性がある。例えば、第２の駆動装置のロッドにより弁体が斜めに傾いてシールすることで、押圧方向および押圧力が不安定になる。また、特許文献２に開示されているゲートバルブは、弁体に段差状のシール材を取り付けているが、この場合、弁体の幅方向両側のシール材が、被接触面に対して傾斜することで、シール性能が低下することになる。

これに対して、第１実施形態に係るゲートバルブ１は、境界部１０およびプロセスモジュール１１０の下側（外側隣接位置）に動作機構部２５を備え、しかも第１移動機構３０に第２移動機構４０を搭載している。このため、ゲートバルブ１は、境界部１０内に弁体５０の移動に関わる機構を備えず、境界部１０を狭くすることができ、またゲートバルブ１全体としても可及的に小型化が図られる。さらに、ゲートバルブ１は、第２移動機構４０の第２直線軌道と、弁体５０のシール方向とが一致している（平行になっている）ため、弁体５０の押圧方向および押圧力として第２移動機構４０の移動ベクトルを弁体５０にスムーズに伝えることができる。その結果、弁体５０のシール性能をより高めることができる。

図７（ａ）は、ゲートバルブ１の開放動作を示すフローチャートであり、図７（ｂ）は、弁体５０の開放動作を示す説明図である。図７（ａ）に示すように、ゲートバルブ１の制御部６０は、プロセスモジュール１１０の処理前や処理後に、制御装置１６０からゲートバルブ１の開放指令を受信することに基づき、開放動作を開始する（ステップＳ２１）。開放動作の開始時に、ゲートバルブ１の弁体５０は、シール位置ＳＰで被接触面１７をシールしており、プロセス側空間１６は、収容空間１５に対して全閉した状態となっている。

制御部６０は、開放動作を開始すると、まず第２移動機構４０を動作させて、シール位置ＳＰから対向位置ＦＰまで弁体５０を移動（後退）させる（ステップＳ２２）。第２移動機構４０は、モータ４３１の逆転に伴って、被接触面１７から離間方向（第２直線軌道の他方）に向かって水平可動体４２を直線状にスライドさせる。これにより、被接触面１７とシール材５１の固着を抑制して、弁体５０が押圧方向と逆方向に容易に離れる。

対向位置ＦＰに弁体５０が達すると、制御部６０は、第１移動機構３０を動作させて、対向位置ＦＰから退避位置ＤＰに弁体５０を下降させる（ステップＳ２３）。第１移動機構３０は、モータ３３１の回転に伴って、下降方向（第１直線軌道の他方）に向かって鉛直可動体３２を直線状に変位させる。よって図７（ｂ）に示すように、弁体５０は、ブロック体１２の収容空間１５において内面に接触することなく、弁体５０を退避位置ＤＰまで円滑に移動できる。

すなわち、開放動作でも、ゲートバルブ１は、弁体５０を離間方向（第２直線軌道の他方）の移動と、下降方向（第１直線軌道の他方）の移動との２段階のタイミングで移動を行う。このため、ゲートバルブ１は、被接触面１７からシール材５１をスムーズに離間して、シール材５１が擦れるなどの不都合がなくなり、シール材５１の耐久性を向上させることができる。

なお、ゲートバルブ１は、上記の実施形態に限定されず、種々の変形例を採り得る。例えば、ゲートバルブ１は、弁体５０の接触方向における移動量または押圧力の変化を直接検出して、シール材５１の状態（摩耗量、へたり量など）を予測し、シール材５１の移動位置（押圧力）を調整してもよい。

一例として、ゲートバルブ１は、弁体５０の接触離間方向の位置を検出する位置センサ（不図示）、または弁体５０にかかる荷重を検出する荷重センサ（不図示）などを備える。そして、制御部６０は、位置センサの位置情報や荷重センサの荷重情報を取得し、予め保有している図示しないマップ情報を参照してシール材５１の状態を予測する。さらに、制御部６０は、シール材５１の摩耗量が増えたことを予測すると、第２移動機構４０による接触方向の移動の目標位置を、より被接触面１７側に寄るように補正する。これにより、ゲートバルブ１は、基板処理システム１００の運用中にシール材５１が摩耗しても、当該シール材５１のシール性能を補うように弁体５０の動作を良好に調整できる。

〔第２実施形態〕
図８は、第２実施形態に係るゲートバルブ１Ａの各構成を示す概略斜視図である。図９は、図８のゲートバルブ１Ａの概略側面図である。図８および図９に示すように、ゲートバルブ１Ａは、第１移動機構３０Ａが接触離間方向に移動し、第１移動機構３０Ａに固定される第２移動機構４０Ａが鉛直方向に移動する点で、第１実施形態に係るゲートバルブ１と異なっている。

具体的には、ゲートバルブ１Ａは、プロセスモジュール１１０の外側かつ下方において、ゲートバルブ１Ａの動作機構部２５Ａを固定するベース２０Ａを有する。ベース２０Ａは、水平方向に延在する板状に形成され、処理容器１１１の底壁１１４に取り付けられる。また、ベース２０Ａは、プロセスモジュール１１０から境界部１０まで延在し、ブロック体１２の開放部１５ａを覆うことで、収容空間１５を閉塞する閉塞部材５５（図２参照）を兼ねている。なお、ゲートバルブ１Ａ（およびゲートバルブ１）は、ベース２０、２０Ａとして機能する部材を備えずに、プロセスモジュール１１０または搬送モジュール１２０に第１移動機構３０Ａを直接設置してもよい。この場合、プロセスモジュール１１０の処理容器１１１または搬送モジュール１２０の筐体１２２が、本開示のベース２０、２０Ａに相当することになる。

第１移動機構３０Ａは、ベース２０Ａに設置される水平ガイドレール３６と、水平ガイドレール３６に沿って移動する水平可動体３７と、水平可動体３７を移動させる水平アクチュエータ３８と、を含む。水平ガイドレール３６は、ベース２０Ａに複数（一対）取り付けられ、接触離間方向に沿って相互に平行に延在している。水平可動体３７は、ベース２０Ａおよび水平ガイドレール３６と平行に延在しており、各水平ガイドレール３６にスライド自在に係合するガイド部材３９を上面に備える一方で、第２移動機構４０Ａを下面に設置している。すなわち、水平ガイドレール３６とガイド部材３９とは、直線運動軸受３９ａを構成している。

水平アクチュエータ３８は、水平可動体３７を接触離間方向（第１直線軌道）に沿って往復動させる。この水平アクチュエータ３８も、差動ネジ機構３８０を含むボールネジ駆動部を適用している。水平アクチュエータ３８は、ベース２０Ａに固定されるモータ３８１と、モータ３８１に連結される第１ネジ３８２と、第１ネジ３８２の内部に螺合される第２ネジ３８３と、第２ネジ３８３に螺合されかつ水平可動体４２に固定されるスライダ３８４と、を含む。

一方、第２移動機構４０Ａは、水平可動体３７に固定される筒状ガイド部４６および鉛直アクチュエータ４７と、鉛直アクチュエータ４７に固定される鉛直可動体４８と、を有する。そして、鉛直可動体４８には、弁体５０を支持する複数（例えば、一対）の支持体４８２が設けられている。

筒状ガイド部４６および支持体４８２は、水平可動体３７の幅方向両側に設けられる。筒状ガイド部４６は、水平可動体３７から鉛直方向下側に向かって短く突出し、その軸心に設けられたガイド孔４６ａに支持体４８２を挿入していることで、支持体４８２の鉛直方向の昇降をガイドする。すなわち、筒状ガイド部４６および支持体４８２は、鉛直方向の直線運動軸受４９を構成している。なお、ガイド孔４６ａと支持体４８２とは、ボール軸受、スプライン軸受または他の滑り軸受などの種々の軸受構造を適用してよい。

鉛直アクチュエータ４７は、例えば、エアシリンダ（流体圧シリンダ）を適用することができる。この場合、鉛直アクチュエータ４７は、シリンダ部４７１と、シリンダ部４７１に対してエアを流入および流出させる図示しないエア機構と、シリンダ部４７１の軸心に配置されてエア圧により進退するロッド４７２と、を有する。本実施形態において、ロッド４７２は、鉛直方向下側に延在しており、その延出端（下端）において鉛直可動体４８を固定している。

鉛直可動体４８は、水平可動体３７の下方において幅方向に延在する板状に形成された駆動伝達部材４８１と、駆動伝達部材４８１に連結される支持体４８２と、を有する。駆動伝達部材４８１は、幅方向中央部にロッド４７２が固定されている一方で、幅方向両側の各々に支持体４８２が固定されている。

以上のように構成されたゲートバルブ１Ａは、制御部６０の制御に基づき、第２移動機構４０Ａにより退避位置ＤＰから対向位置ＦＰの間で鉛直方向（第２直線軌道）に沿って弁体５０を直線状に昇降させる。つまり、鉛直アクチュエータ４７は、ロッド４７２を下方に進出することにより鉛直可動体４８および支持体４２２を介して弁体５０を下降させる一方で、ロッド４７２を上方に後退することにより鉛直可動体４８および支持体４８２を介して弁体５０を上昇させる。

そして、弁体５０を上昇させて対向位置ＦＰに配置した後、ゲートバルブ１Ａは、第１移動機構３０Ａにより対向位置ＦＰから接触位置に弁体５０を移動させ、弁体５０のシール材５１を被接触面１７に押圧する。第１移動機構３０Ａは、差動ネジ機構３８０により弁体５０を微小送りする。この際、第１移動機構３０Ａは、直線運動軸受３９ａによって水平可動体３７の変位をガイドすることで、接触離間方向に沿って水平可動体３７を直線状にスライドさせる。すなわち、第１移動機構３０Ａは、水平可動体３７の可動体基準位置からの変位と時間の関係を弁体５０の弁体基準位置からの変位と時間の関係と一致させる。水平可動体３７の可動体基準位置からの変位と時間の関係は、例えば、水平アクチュエータ３８の動作方向、動作量、動作速度、動作速度の時間変化、動作力（動作トルクを含む）、動作力（動作トルクを含む）の時間変化などによって決定される。これにより、第１移動機構３０Ａは、被接触面１７に対して、弁体５０のシール材５１を適切な押圧方向および押圧力で押圧することができる。

このように、第２実施形態に係るゲートバルブ１Ａでも、第１移動機構３０Ａおよび第２移動機構４０Ａによって弁体５０の押圧方向および押圧力を精度よく制御することができ、シール材５１の耐久性を高めることが可能となる。

以上の実施形態で説明した本開示の技術的思想および効果について以下に記載する。

本開示の第１の態様は、２つの区画の境界部１０に設けられ、当該２つの区画の間の連通を遮断するゲートバルブ１、１Ａであって、ベース２０、２０Ａと、ベース２０、２０Ａに取り付けられ、第１直線軌道に沿って第１可動体（鉛直可動体３２、水平可動体３７）を移動させる第１移動機構３０、３０Ａと、第１可動体に取り付けられ、第１移動機構３０、３０Ａと異なるタイミングで動作し、第１直線軌道と直交する第２直線軌道に沿って第２可動体（水平可動体４２、鉛直可動体４８）を移動させる第２移動機構４０、４０Ａと、第２可動体に取り付けられ、被接触面１７に接触してシールを行う弁体５０と、を備え、第１直線軌道および第２直線軌道のうちいずれか一方は、被接触面１７に直交する方向と平行である。

上記のゲートバルブ１、１Ａは、第１移動機構３０および第２移動機構４０により２方向に直線状に弁体５０を移動させることで、シール時の押圧方向および押圧力を精度よく制御できる。すなわち、ゲートバルブ１、１Ａは、被接触面１７に対して直交する方向（接触方向）に弁体５０を平行に移動させることで、シール材５１を被接触面１７に安定的して（高い再現性で）押し付けて押圧することができる。その結果、ゲートバルブ１、１Ａは、従来のリンク機構などを利用したシール動作に比べて、弁体５０のシール材５１の擦れや固着を抑制して、シール材５１の耐久性を高めることができる。

また、第１移動機構３０、３０Ａおよび第２移動機構４０、４０Ａは、境界部１０の外側隣接位置に設けられている。これにより、ゲートバルブ１、１Ａは、境界部１０の厚みを可及的に小さくでき、ゲートバルブ１、１Ａが設けられているシステムの小型化を促すことが可能となる。

また、２つの区画のうち一方は、基板を処理する処理容器１１１の処理空間１１１ａであり、少なくとも第１移動機構３０は、処理容器１１１の下方に設けられている。ゲートバルブ１、１Ａは、弁体５０を移動させる動作機構部２５，２５Ａの一部が処理容器１１１の下方に位置することで、境界部１０をより一層小型化することができる。

また、境界部１０は、弁体５０を移動可能に収容する収容空間１５を有し、弁体５０と第２可動体（水平可動体４２、鉛直可動体４８）は、境界部１０の外部から収容空間１５にわたって延出する支持体４２２、４８２を介して連結され、支持体４２２、４８２の周囲には、収容空間１５を閉塞している部分から当該収容空間１５に延び、支持体４２２、４８２を囲うベローズ５６を備える。これにより、ゲートバルブ１、１Ａは、ベローズ５６の内部に連なる第１移動機構３０、３０Ａおよび第２移動機構４０、４０Ａを大気側に設置することができ、第１移動機構３０、３０Ａおよび第２移動機構４０、４０Ａを安定して動作させることが可能となる。特に、真空雰囲気やガスが供給される空間に弁体５０が配置される場合に、ゲートバルブ１、１Ａは、空間の状態変化を抑えることができる。

また、第１移動機構３０、３０Ａおよび第２移動機構４０、４０Ａは、直線運動軸受３５、３９ａ、４５、４９を有する。これにより、ゲートバルブ１、１Ａは、第１直線軌道および第２直線軌道に沿って弁体５０を円滑に移動させることができる。

また、第１移動機構３０、３０Ａおよび第２移動機構４０、４０Ａのうち被接触面１７に向かって弁体５０を移動させるものは、弁体５０を微小送り可能な差動ネジ機構３８０、４３０を含む。これにより、ゲートバルブ１、１Ａは、被接触面１７に弁体５０を接触させる際に、より精度よく弁体５０を移動させることが可能となり、シール時の押圧力を適切に制御できる。

また、第１移動機構３０は、第１直線軌道として鉛直方向に第１可動体（鉛直可動体３２）を昇降させ、第２移動機構４０は、第２直線軌道として弁体５０が被接触面１７に直交する方向と平行に第２可動体（水平可動体４２）を移動させる。これにより、ゲートバルブ１は、第１移動機構３０により弁体５０を上昇させた後、第２移動機構４０により弁体５０を被接触面１７に向けて移動することで、シールをスムーズに行うことができる。

また、ベース２０は、鉛直方向に沿って延在し、第１移動機構３０は、ベース２０に設けられた鉛直ガイドレール３１と、鉛直ガイドレール３１に沿って第１可動体（鉛直可動体３２）を移動させる鉛直アクチュエータ３３と、を有し、第１可動体は、鉛直方向に延在する縦延在部（鉛直フレーム部３２１）と、縦延在部に連なるとともに水平方向に延在する横延在部（水平台部３２２）と、を有し、第２移動機構４０は、横延在部に設けられた水平ガイドレール４１と、水平ガイドレール４１に沿って第２可動体（水平可動体４２）を移動させる水平アクチュエータ４３と、を有する。これにより、ゲートバルブ１は、弁体５０の２つの軌道に沿った移動を、一層円滑に行うことができる。

また、第２移動機構４０は、第２可動体（水平可動体４２）の可動体基準位置からの変位と時間の関係を弁体５０の弁体基準位置からの変位と時間の関係と一致させる。これにより、ゲートバルブ１は、第２移動機構４０の動作を弁体５０の動作としてスムーズに伝達することができる。その結果、複数の機械要素の動作が一致しない機構（例えばリンク機構）を適用した構成に比べて、弁体５０を安定的に動作させることができる。

また、第１移動機構３０Ａは、第１直線軌道として弁体５０が被接触面１７に直交する方向と平行に第１可動体（水平可動体３７）を移動させ、第２移動機構４０Ａは、第２直線軌道として鉛直方向に第２可動体（鉛直可動体４８）を昇降させる。これにより、ゲートバルブ１Ａは、第２移動機構４０Ａにより弁体５０を上昇させた後、第１移動機構３０Ａにより弁体５０を被接触面１７に向けて移動することで、シールをスムーズに行うことができる。

また、ベース２０Ａは、水平方向に沿って延在し、第１移動機構３０Ａは、ベース２０に設けられた水平ガイドレール３６と、水平ガイドレール３６に沿って第１可動体（水平可動体３７）を移動させる水平アクチュエータ３８と、を有し、第２移動機構４０Ａは、第１可動体に設けられた鉛直案内部材（筒状ガイド部）と、鉛直案内部材に沿って第２可動体（鉛直可動体４８）を移動させる鉛直アクチュエータ４７と、を有する。この場合でも、ゲートバルブ１Ａは、弁体５０の２つの軌道に沿った移動を、一層円滑に行うことができる。

また、第１移動機構３０Ａは、第１可動体（水平可動体３７）の可動体基準位置からの変位と時間の関係を弁体５０の弁体基準位置からの変位と時間の関係と一致させる。これにより、ゲートバルブ１Ａでも、第１移動機構３０Ａの動作を、弁体５０の動作としてスムーズに伝達することができる。

また、ゲートバルブ１、１Ａは、半導体製造装置に設けられる。これにより、ゲートバルブ１、１Ａは、半導体製造装置において半導体を製造する空間の開閉を精度よく制御でき、弁体５０の耐久性が高められる。よってゲートバルブ１、１Ａは、半導体製造装置のメンテナンス周期を延ばすことができる。

また、本開示の第２の態様は、基板を処理するプロセスモジュール１１０と、プロセスモジュール１１０に基板（ウエハＷ）を搬送する搬送モジュール１２０と、プロセスモジュール１１０および搬送モジュール１２０の境界部１０に設けられるゲートバルブ１、１Ａと、を備える基板処理システム１００であって、ゲートバルブ１、１Ａは、ベース２０、２０Ａと、ベース２０、２０Ａに取り付けられ、第１直線軌道に沿って第１可動体（鉛直可動体３２、水平可動体３７）を往復動させる第１移動機構３０、３０Ａと、第１可動体に取り付けられ、第１移動機構３０、３０Ａと異なるタイミングで動作し、第１直線軌道と直交する第２直線軌道に沿って第２可動体（水平可動体４２、鉛直可動体４８）を往復動させる第２移動機構４０、４０Ａと、第２可動体に取り付けられ、被接触面１７に接触してシールを行う弁体５０と、を備え、第１直線軌道および第２直線軌道のうちいずれか一方は、被接触面１７に直交する方向と平行である。

また、本開示の第３の態様は、２つの区画の境界部１０に設けられ、当該２つの区画の間の連通を遮断するゲートバルブ１、１Ａの動作方法であって、ゲートバルブ１、１Ａは、ベース２０、２０Ａと、ベース２０、２０Ａに取り付けられ、第１直線軌道に沿って第１可動体（鉛直可動体３２、水平可動体３７）を移動させる第１移動機構３０、３０Ａと、第１可動体に取り付けられ、第１移動機構３０、３０Ａと異なるタイミングで動作し、第１直線軌道と直交する第２直線軌道に沿って第２可動体（水平可動体４２、鉛直可動体４８）を移動させる第２移動機構４０、４０Ａと、第２可動体に取り付けられ、被接触面１７に接触してシールを行う弁体５０と、を備え、第１直線軌道および第２直線軌道のうちいずれか一方は、被接触面１７に直交する方向と平行であり、動作方法では、第１移動機構３０、３０Ａおよび第２移動機構４０、４０Ａのうち一方を先に動作して弁体５０を退避位置ＤＰから対向位置ＦＰに移動させる第１工程と、第１工程後に、第１移動機構３０、３０Ａおよび第２移動機構４０、４０Ａのうち他方を動作して弁体５０を対向位置ＦＰから被接触面１７に接触するシール位置ＳＰに移動させる第２工程と、を行う。

上記の第２の態様および第３の態様でも、シール時の押圧方向および押圧力を精度よく制御できる。

今回開示された実施形態に係るゲートバルブ１、１Ａは、すべての点において例示であって制限的なものではない。実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で変形及び改良が可能である。上記複数の実施形態に記載された事項は、矛盾しない範囲で他の構成も取り得ることができ、また、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。

１、１Ａ ゲートバルブ
１０ 境界部
１７ 被接触面
２０、２０Ａ ベース
３０、３０Ａ 第１移動機構
３２、４８ 鉛直可動体
３７、４２ 水平可動体
４０、４０Ａ 第２移動機構
５０ 弁体

Claims (15)

1. ２つの区画の境界部に設けられ、当該２つの区画の間の連通を遮断するゲートバルブであって、
   ベースと、
   前記ベースに取り付けられ、第１直線軌道に沿って第１可動体を移動させる第１移動機構と、
   前記第１可動体に取り付けられ、前記第１移動機構と異なるタイミングで動作し、前記第１直線軌道と直交する第２直線軌道に沿って第２可動体を移動させる第２移動機構と、
   前記第２可動体に取り付けられ、被接触面に接触してシールを行う弁体と、を備え、
   前記第１直線軌道および前記第２直線軌道のうちいずれか一方は、前記被接触面に直交する方向と平行である、
   ゲートバルブ。
2. 前記第１移動機構および前記第２移動機構は、前記境界部の外側隣接位置に設けられている、
   請求項１に記載のゲートバルブ。
3. 前記２つの区画のうち一方は、基板を処理する処理容器の処理空間であり、
   少なくとも前記第１移動機構は、前記処理容器の下方に設けられている、
   請求項２に記載のゲートバルブ。
4. 前記境界部は、前記弁体を移動可能に収容する収容空間を有し、
   前記弁体と前記第２可動体は、前記境界部の外部から前記収容空間にわたって延出する支持体を介して連結され、
   前記支持体の周囲には、前記収容空間を閉塞している部分から当該収容空間に延び、前記支持体を囲うベローズを備える、
   請求項２または３に記載のゲートバルブ。
5. 前記第１移動機構および前記第２移動機構は、直線運動軸受を有する、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載のゲートバルブ。
6. 前記第１移動機構および前記第２移動機構のうち前記被接触面に向かって前記弁体を移動させるものは、前記弁体を微小送り可能な差動ネジ機構を含む、
   請求項１乃至５のいずれか１項に記載のゲートバルブ。
7. 前記第１移動機構は、前記第１直線軌道として鉛直方向に前記第１可動体を昇降させ、
   前記第２移動機構は、前記第２直線軌道として前記弁体が前記被接触面に直交する方向と平行に前記第２可動体を移動させる、
   請求項１乃至６のいずれか１項に記載のゲートバルブ。
8. 前記ベースは、前記鉛直方向に沿って延在し、
   前記第１移動機構は、前記ベースに設けられた鉛直ガイドレールと、前記鉛直ガイドレールに沿って前記第１可動体を移動させる鉛直アクチュエータと、を有し、
   前記第１可動体は、前記鉛直方向に延在する縦延在部と、縦延在部に連なるとともに水平方向に延在する横延在部と、を有し、
   前記第２移動機構は、前記横延在部に設けられた水平ガイドレールと、前記水平ガイドレールに沿って前記第２可動体を移動させる水平アクチュエータと、を有する、
   請求項７に記載のゲートバルブ。
9. 前記第２移動機構は、前記第２可動体の可動体基準位置からの変位と時間の関係を前記弁体の弁体基準位置からの変位と時間の関係と一致させる、
   請求項７または８に記載のゲートバルブ。
10. 前記第１移動機構は、前記第１直線軌道として前記弁体が前記被接触面に直交する方向と平行に前記第１可動体を移動させ、
    前記第２移動機構は、前記第２直線軌道として鉛直方向に前記第２可動体を昇降させる、
    請求項１乃至６のいずれか１項に記載のゲートバルブ。
11. 前記ベースは、水平方向に沿って延在し、
    前記第１移動機構は、前記ベースに設けられた水平ガイドレールと、前記水平ガイドレールに沿って前記第１可動体を移動させる水平アクチュエータと、を有し、
    前記第２移動機構は、前記第１可動体に設けられた鉛直案内部材と、前記鉛直案内部材に沿って前記第２可動体を移動させる鉛直アクチュエータと、を有する、
    請求項１０に記載のゲートバルブ。
12. 前記第１移動機構は、前記第１可動体の可動体基準位置からの変位と時間の関係を前記弁体の弁体基準位置からの変位と時間の関係と一致させる、
    請求項１０または１１に記載のゲートバルブ。
13. 前記ゲートバルブは、半導体製造装置に設けられる、
    請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のゲートバルブ。
14. 基板を処理するプロセスモジュールと、前記プロセスモジュールに前記基板を搬送する搬送モジュールと、前記プロセスモジュールおよび前記搬送モジュールの境界部に設けられるゲートバルブと、を備える基板処理システムであって、
    前記ゲートバルブは、
    ベースと、
    前記ベースに取り付けられ、第１直線軌道に沿って第１可動体を移動させる第１移動機構と、
    前記第１可動体に取り付けられ、前記第１移動機構と異なるタイミングで動作し、前記第１直線軌道と直交する第２直線軌道に沿って第２可動体を移動させる第２移動機構と、
    前記第２可動体に取り付けられ、被接触面に接触してシールを行う弁体と、を備え、
    前記第１直線軌道および前記第２直線軌道のうちいずれか一方は、前記被接触面に直交する方向と平行である、
    基板処理システム。
15. ２つの区画の境界部に設けられ、当該２つの区画の間の連通を遮断するゲートバルブの動作方法であって、
    ゲートバルブは、
    ベースと、
    前記ベースに取り付けられ、第１直線軌道に沿って第１可動体を移動させる第１移動機構と、
    前記第１可動体に取り付けられ、前記第１移動機構と異なるタイミングで動作し、前記第１直線軌道と直交する第２直線軌道に沿って第２可動体を移動させる第２移動機構と、
    前記第２可動体に取り付けられ、被接触面に接触してシールを行う弁体と、を備え、
    前記第１直線軌道および前記第２直線軌道のうちいずれか一方は、前記被接触面に直交する方向と平行であり、
    動作方法では、前記第１移動機構および前記第２移動機構のうち一方を先に動作して前記弁体を退避位置から対向位置に移動させる第１工程と、
    前記第１工程後に、前記第１移動機構および前記第２移動機構のうち他方を動作して前記弁体を対向位置から前記被接触面に接触するシール位置に移動させる第２工程と、を行う、
    ゲートバルブの動作方法。

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