JP3138869U - 真空用ゲート弁 - Google Patents

Abstract

【課題】弁体と弁箱本体との接触による金属パーティクルの発生をなくし、長期間使用されたとしても、高いクリーン環境を良好に維持することのできる真空用ゲート弁を提供する。
【解決手段】弁体５の側面に、当板部材２６，２７を配設するとともに、この当板部材２６，２７に対応する弁箱本体２にガイドローラ２３，２５を配設し、これら当板部材２６，２７とガイドローラ２３，２５との当接により、弁閉状態にある前記弁体を弁箱本体２内で支持するようにしたことを特徴としている。
【選択図】図２

Description

本考案は、半導体製造装置等に使用される真空用ゲート弁に関する。

シリコンウェハなどの半導体製造、薄膜製造、液晶製造などにおいては、クリーンな環境下、高い真空中で、イオンプレーティング、プラズマエッチングなどのワークの加工、処理などが行われている。

これらに使用される真空用ゲート弁は、例えば、図３に示したような構造を有している。すなわち、真空用ゲート弁３１は、弁箱本体３２内に弁体３６が移動自在に配置され、その先端部３６ａと基端部３６ｂとには、シール部材３７が装着されている。このシール部材３７は、図４に示したように、長細い環状のシール部材を両側に押し開いた姿勢で使用されるものである。

そして、このような弁体３６が軸３４を介して直線移動されることにより、ゲート開口部３３ａ，３３ｂ間が開放されたり、遮断されたりする。
そして、このような真空用ゲート弁３１は、例えば、半導体製造装置などに組み込まれ、ゲート開口部３３ａが大気側に、ゲート開口部３３ｂが減圧側にそれぞれ接続されて使用される（例えば、特公平６−５０１４８号公報参照）。

ところで、今、真空用ゲート弁３１において、ゲート開口部３３ａ，３３ｂ間が、図３に示したように遮断されている。このとき、弁体３６は、大気に連通したゲート開口部３３ａ側からの圧力で、ゲート開口部３３ｂ側に押圧され、その結果、弁体３６の側面３６ｃが、弁箱本体３２の内壁面３２ａなどに密着されてしまうことがある。

この際、弁箱および弁体に傷が付き、金属パーティクルの発生原因となる。さらに、弁体が傾くことでシール部材の転動や磨耗が発生し、充分なシール性を得られないという問題があった。

また、このような状態から、弁体３６を、図３の下方、すなわち弁が開く方向に移動させる場合は、ゲート開口部３３ａ，３３ｂ側に差圧のない環境にて弁体３６が移動するため、通常、弁体３６は、軸３４により一旦、図の左方に引き戻されてから内壁面３２ａに接触することなく、図３に示す位置にて開閉移動される。

さらに、開口部の横方向の長さが６００ｍｍ以上にもなる大型の真空用ゲート弁３１では、重く、長い弁体３６を移動させるため、弁板の駆動軌道に多少のずれが生じやすく、弁体３６の側面３６ｃが、内壁面３２ａとの摺接により傷つけられてしまうという問題があった。

しかも、このような弁体３６と弁箱本体３２とは、ともにアルミニウムなどの金属から形成されているため、金属パーティクルが発生するという問題があった。
本考案はこのような実情に鑑み、弁体の傾きを防止し、高いシール性能を維持するとともに、弁体と弁箱本体との接触による金属パーティクルの発生をなくし、長期間使用されたとしても、高いクリーン環境を良好に維持することのできる真空用ゲート弁を提供することを目的としている。

上記目的を達成するための本考案は、
略箱形状の弁箱本体に貫通してゲート開口部が形成されるとともに、このゲート開口部を横断する方向に弁体を移動させるための溝が、前記ゲート開口部と直交する方向に形成されており、前記弁体を取り付けた軸が前記ゲート開口部側へ直線運動することにより、この軸に取り付けられた前記弁体が、前記溝に沿って前記ゲート開口部を横断する方向に移動されるとともに、前記弁体が所定距離移動されて前記ゲート開口部の最終到達部に達したときに、前記弁体の外周に取り付けられたシール部材が、前記弁箱本体内のシール座面に当接し、この当接により、前記ゲート開口部が遮断される真空用ゲート弁であって、
前記弁体の側面に、当板部材を配設するとともに、この当板部材に対応する前記弁箱本体にガイドローラを配設し、これら当板部材とガイドローラとの当接により、弁閉状態にある前記弁体を弁箱本体内で支持するようにしたことを特徴としている。

係る構成による本考案の真空用ゲート弁では、差圧のある環境下で、大気圧側からの圧力により、弁体が真空室側に押圧されたときに、ガイドローラが弁体の傾きを押さえることができ、シール部材の転動や磨耗の発生を最小限に抑えることができるので、シール性能が低下することはない。また、弁箱と弁体との接触を防止することができる。

さらに、ガイドローラの当接は当て板部材により行われるので、弁箱と弁体との接触を可及的に少なくし、金属パーティクルの発生を可及的に少なくすることができる。
また、ゲート開閉時には、ゲート開口部９ａ，９ｂ側に差圧のない環境にて弁体５が移動するため、弁体５は、ガイドローラに接触することなく開閉移動されるが、万が一、弁体がガイドローラに接触しながら開閉移動しても、ガイドローラが当板に当接して回転するので、弁体の移動をスムーズに行い、パーティクルの発生を可及的に少なくすることができる。

また、本考案は、前記当板部材と前記ガイドローラのうち、少なくとも一方は、樹脂により形成されていることが好ましい。
このような構成であれば、高硬度の金属同士の接触が無くなるので、金属パーティクルの発生を可及的に少なくすることができる。

さらに、前記当板部材と前記ガイドローラとの当接面は、前記弁体の前記弁箱に対する当接基準面である前記溝の内壁面より内方に突出して配置されていることが好ましい。
このような構成であれば、弁体と弁箱本体との接触をなくし、弁体の傾きを可及的に少なくすることができる。

以上、説明したように、本考案に係る真空用ゲート弁によれば、ゲート開口部の上流側および下流側との間の差圧により、例えば、大気圧側からの圧力により、真空室側に押圧されたときに、ガイドローラと当板部材とが当接されることにより、弁体の傾き、倒れを防止することができる。このように弁体の移動を防止することにより、シール部材の転動や磨耗の発生を最小限に抑えることができるので、シール性能が低下することはない。

さらに、弁板と弁箱が接触することが無く、金属パーティクルの発生を防止することができる。
さらに、弁体と当板部材との少なくとも一方が樹脂から形成されているため、金属パーティクルの発生を防止することができる。

以下、図面を参照しながら本考案の実施例について説明する。
図１は、本考案の一実施例に係る真空用ゲート弁の概略分解斜視図で、図２はその概略断面図である。

真空用ゲート弁１は、略箱形状の弁箱本体２と、サイドプレート３と、弁箱本体２の下端開口を覆うボンネットフランジ部材４と、軸６に支持された長形の弁体５、とから構成されている。

弁箱本体２のサイドプレート３が装着される一方の長側壁８と他方の長側壁８との間には、略矩形状のゲート開口部９ａ，９ｂが貫通して形成されている。
弁箱本体２内には、ゲート開口部９ａ，９ｂを上下に挟む態様で図の上方側に上方シール座面１１が、図の下方側に下方シール座面１６が形成され、これらのシール座面１１，１６は、段違いではあっても、変形した環になるように、連続して形成されている。これにより、箱形弁箱本体２内部には、上方シール座面１１から下方シール座面１６に至るまでの、連続したシール座面が構成されている。なお、弁体５の先端部５ａが当接されるシール座面１１は、図２の断面図で明らかなように、溝２１内に構成されている。

また、弁体５は、先端部５ａ側の幅が細く、基端部５ｂ側の幅が太く形成されることにより、この弁体５が移動したときに、先端部５ａおよび基端部５ｂが、上記した上方シール座面１１および下方シール座面６にそれぞれ当接する。

弁体５の先端部５ａならびに基端部５ｂには、図４に示したシール部材３７が装着されている。
そして、このようなシール部材３７を備えた弁体５が、図２の下方から軸６に案内されて上方に移動されると、シール部材３７が、上方シール座面１１ならびに下方シール座面１６に当接され、これにより、弁箱本体２のゲート開口部９ａ，９ｂ間の流通が遮断されることになる。

ところで、本実施例による真空用ゲート弁１では、弁体５の移動を案内する溝２１内の両壁面に、一対のガイドローラ２３と、一対のガイドローラ２５とが設置されている。そして、これらのガイドローラ２３，２５の周面は、溝２１の内方に若干、突出して配置されている。ただし、通常時のガイドローラと当板部材は当接しない設計である。ゲート開口部が閉じられた状態では、ガイドローラと当板部材は０．１〜数ミリの隙間をもって配置されている。

また、このようなガイドローラ２３，２５は、樹脂あるいは金属から形成されている。
一方、図２に示したように、このようなガイドローラ２３，２５と当接する弁体５の対応部分には、当板部材２６，２７がそれぞれ配設されている。このような当板部材２６，２７も、ガイドローラ２３，２５と同様に、金属あるいは樹脂により形成されている。しかしながら、例えば、当板部材２６，２７と対応するガイドローラ２３、２５が、金属から形成されている場合は、当板部材２６，２７は樹脂により形成されることが好ましい。すなわち、ガイドローラと当板部材のうち、少なくとも一方は、樹脂から形成されることにより、金属同士の接触とならないことが好ましい。また、このような当板部材２６，２７も、弁体５を案内する溝２１の内方に、若干突出して配置されていることが好ましい。

このように、ガイドローラ２３、２５、ならびに当板部材２６，２７が若干溝２１の内方に突出して配置すれば、弁体５が他の部分に当接することを可及的に防止することができる。

本実施例による真空用ゲート弁１によれば、軸６の駆動により弁体５が溝２１に案内されて、弁箱本体２のゲート開口部９ａ，９ｂに向かって直線的に移動する。
したがって、ゲート閉鎖時に、仮にゲート開口部９ａ側が減圧室側に、ゲート開口部９ｂ側が大気側に接続され、弁体５がゲート開口部９ａ側に強く押圧されていたとしても、この弁体５が弁箱本体２の側壁面などに全面的に密着してしまうことがない。

しかも、弁体５とガイドローラとの移動初期の接触は、当板部材２６，２７を介して行われるので、ガイドローラ２５，２６および当板部材２６，２７のいずれか一方が樹脂から形成されていれば、金属パーティクルによる環境汚染を防止することができる。

なお、ガイドローラ２３，２５および当板部材２６，２７として金属を用いる場合は、例えば、ステンレスから形成されることが好ましく、樹脂から形成する場合は、例えば、ＰＴＦＥ、ＰＥＥＫ，ＰＩなどを用いることが好ましい。

以上、本考案の一実施例について説明したが、本考案は、上記実施例に何ら限定されない。
例えば、上記実施例では、弁箱本体２内に一対のガイドローラ２３、２３およびガイドローラ２５，２５を設けたが、ガイドローラ２３，２５を両側に設けなくても良く、少なくとも減圧室側に配置されていればよい。

また、弁箱本体の形状、弁体の形状などは、上記実施例に何ら限定されない。

図１は本考案の一実施例による真空用ゲート弁の分解斜視図である。 図２は図１を組み付けたときの要部断面図である。 図３は従来の真空用ゲート弁の断面図である。 図４は真空用ゲート弁に使用されたシール部材の斜視図である。

符号の説明

１ 真空用ゲート弁
２ 弁箱本体
５ 弁体
６ 軸
７ 短側壁
８ 長側壁
９ａ，９ｂ ゲート開口部
１１，１６ シール座面
１３ シール部材
２３，２５ ガイドローラ
２６，２７ 当板部材

Claims (3)

1. 略箱形状の弁箱本体に貫通してゲート開口部が形成されるとともに、このゲート開口部を横断する方向に弁体を移動させるための溝が、前記ゲート開口部と直交する方向に形成されており、前記弁体を取り付けた軸が前記ゲート開口部側へ直線運動することにより、この軸に取り付けられた前記弁体が、前記溝に沿って前記ゲート開口部を横断する方向に移動されるとともに、前記弁体が所定距離移動されて前記ゲート開口部の最終到達部に達したときに、前記弁体の外周に取り付けられたシール部材が、前記弁箱本体内のシール座面に当接し、この当接により、前記ゲート開口部が遮断される真空用ゲート弁であって、
   前記弁体の側面に、当板部材を配設するとともに、この当板部材に対応する前記弁箱本体にガイドローラを配設し、これら当板部材とガイドローラとの当接により、弁閉状態にある前記弁体を弁箱本体内で支持するようにしたことを特徴とする真空用ゲート弁。
2. 前記当板部材と前記ガイドローラのうち、少なくとも一方は、樹脂により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の真空用ゲート弁。
3. 前記当板部材と前記ガイドローラとの当接面は、前記弁体の前記弁箱に対する当接基準面である前記溝の内壁面より内方に突出して配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の真空用ゲート弁。

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