JP3586657B2 - ゲートバルブ並びに真空処理装置および方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゲートバルブ、特に半導体ウエハ（以下、ウエハという）の処理を行う真空処理装置に使用されるゲートバルブに関し、更には真空処理装置および真空処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本件出願人は、先に特願平７−２１９４６７号（特願平５−３４２７６０号の分割）および特願平６−２８８７２０号の特許出願を行い、それらはそれぞれ特許第２６４９６６２号および特許第２６５７７７８号として成立した。
【０００３】
前者には、弁箱内に設けた弁座に対接されるよう上記弁箱内に配置した弁デスクと、この弁デスクに連結した、上記弁箱内から弁箱外にベローズを介して上下動及び傾動自在に気密に突出する弁ロッドと、この弁ロッドを介して上記弁デスクを上記弁座に対向する位置と対向しない位置に移動自在ならしめ、上記弁デスクが上記弁座にこれから離間して対向する位置となった後、上記弁ロッドを傾動して上記弁デスクが上記弁座に押圧されるようにした、弁箱外部に設けた移動手段とより成り、上記移動手段が、ピストンシリンダと、このピストンシリンダのピストンロッドに連結されたヨークと、上記弁ロッドの上部に連結されたブロックと、このブロックの上面に形成した段部と、この段部と対向するよう上記ヨークの下面に形成した段部と、上記両段部間に傾斜して配置した断面菱形の板状カムと、上記ヨーク及びブロックを軸方向の相対移動を抑制するよう互いに連結するばねと、上記ブロックを上下動及び傾動自在にガイドするため上記ピストンシリンダの側面に形成したガイドとより成り、上記ヨークを上記ブロックに対して接近するよう押圧した際、上記板状カムが水平状となって上記弁ロッドが上記ブロックを中心として傾斜し、上記弁デスクが上記弁座に押圧されるようになるゲートバルブが記載されている。
【０００４】
また、後者には、弁箱内に設けた弁座に対接されるよう上記弁箱内に配置した弁デスクと、この弁デスクに連結した、上記弁箱内から弁箱外にベローズを介して上下動及び傾動自在に気密に突出する弁ロッドと、この弁ロッドを介して上記弁デスクを上記弁座に対向する位置と対向しない位置に移動自在ならしめ、上記弁デスクが上記弁座にこれから離間して対向する位置となった後、上記弁ロッドを傾動して上記弁デスクが上記弁座に押圧されるようにした、弁箱外部に設けた移動手段とより成り、上記移動手段が、ピストンシリンダ装置と、このピストンシリンダ装置のピストンロッドと上記弁ロッドを互いに連結するためこれらの一方及び他方に夫々設けたローラ及びこのローラに係合する傾斜長孔と、上記ピストンロッド及び弁ロッドを軸方向に互いに離間するように抑制するばねと、上記弁ロッドを上下動及び傾動自在に案内するため上記ピストンシリンダ装置のシリンダに形成したガイドとより成り、上記ピストンシリンダ装置によって上記ピストンロッドを上記弁ロッドに対して接近するように押圧した際、上記ローラ及び傾斜長孔を介して上記弁ロッドが傾斜し、上記弁デスクが上記弁座に押圧されるようになるゲートバルブが記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来品のゲートバルブにあっては、ゲートバルブ開放時における弁座面へ着座していない状態では、弁デスクと本体もしくはチャンバの内壁との間に隙間があり、プロセスガス等の腐食性ガスが弁デスクに回り込み、弁デスク表面、特に弁デスクに設けたＯリング表面にコンタミが付着したり、プラズマアタックを受けてバルブのシール性が低下してしまうおそれがあった。この対策として装置を止めて弁デスク表面の清掃、特に弁座Ｏリングの交換を相当の頻度で実施することが必要とされ、装置の稼働率の低下を招くおそれがあった。
【０００６】
本発明は、弁デスク表面、特にＯリング表面に腐食性ガスが接触する面積，時間を小さくしてコンタミの付着を小さなものとし、プラズマアタックの影響を小さくしてシール時におけるシール性の確保を行うことのできるゲートバルブを提供することを目的とする。
【０００７】
更に、本発明は、ウエハを搬送する時に弁デスク表面にコンタミが付着しないようにした状態下でウエハ搬送を行うようにしてウエハにコンタミが蒸発などによって再付着することが極力なくなるようにした真空処理装置および真空処理方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ピストンの上下動作を操作部に設けたガイド、例えばガイド用溝を連結装置であるローラにより案内して、そのストロークエンドを支点にして弁ロッドを回転動作させて弁デスクを傾動動作をさせるようにしたことに加え、例えばガイドの任意の位置に連結装置であるローラの移動を止めるためのストッパを取り付けることにより、その任意の位置にてもバルブの回転動作をさせることで、弁デスクを本体もしくはチャンバの内壁に任意の位置で密着させることにより、例えば、弁デスクが弁座に対向しない位置に移動した時にも弁デスクを弁座に押圧して弁デスクを保護することが出来るようにした。
【０００９】
本発明は、具体的には、弁座に対接されるように配置した弁デスクと、この弁デスクに連結した、上下動および傾動する弁ロッドと弁ロッド受けであり、かつガイドに形成されたガイド溝に突設する枢軸を有するブロックと、この弁ロッドを介して前記弁デスクを前記ブロックによって受けて前記弁座に対向する位置と対向しない位置に移動自在ならしめ、前記弁デスクが前記弁座にこれから離間して対向する位置となったとき、前記弁ロッドを傾動させて前記弁デスクが前記弁座に押圧されるようにした、第１の移動装置とより成り、かつ弁デスクを弁座方向に傾動させる連結装置を備え、前記連結装置のストロークエンドを支点として前記弁ロッドが傾動し、前記弁デスクが前記弁座に押圧されるようになるゲートバルブにおいて、前記ガイドに設けたガイド溝に突出可能とされて突出することによって、連結装置のストローク動作を止めるストッパと、該ストッパを移動させてストローク動作止めを行わせる第２の移動装置とを設け、前記ストッパは前記弁デスクが前記弁座に対向しないストローク位置に移動したときに前記第２の移動装置によって移動されて前記連結装置のストローク動作を止め、この状態下で、前記第１の移動装置は前記弁デスクを傾動させ、前記弁デスクが前記弁座に押圧されるようになるゲートバルブを提供する。
【００１０】
本発明は、更には、弁座に対接されるように配置した弁デスクと、この弁デスクに連結した、上下動および傾動する弁ロッドと弁ロッド受けであり、かつガイドに形成されたガイド溝に突設する枢軸を有するブロックと、この弁ロッドを介して前記弁デスクを前記ブロックによって受けて前記弁座に対向する位置と対向しない位置に移動自在ならしめ、前記弁デスクが前記弁座にこれから離間して対向する位置となったとき、前記弁ロッドを傾動させて前記弁デスクが前記弁座に押圧されるようにした、第１の移動装置とより成り、前記第１の移動装置が、ピストンシリンダ装置と、このピストンシリンダ装置のピストンロッドと前記弁ロッドを互いに連結し、かつ弁デスクを弁座方向に傾動させる連結装置と、前記ピストンロッドおよび弁ロッドを軸方向に互いに離間するように抑制するばねと、前記弁ロッドを上下動および傾動自在に案内するガイドとより成り、前記ピストンシリンダ装置によって前記ピストンロッドを前記弁ロッドに対し移動操作したとき、前記連結装置のストロークエンドを支点として前記弁ロッドが傾動し、前記弁デスクが前記弁座に押圧されるようになるゲートバルブにおいて、前記ガイドに設けたガイド溝に突出可能とされて前記枢軸のストロークを止め、以って連結装置のストローク動作を止めるストッパと、該ストッパを移動させてストローク動作止めを行わせる第２の移動装置とを設け、前記ストッパは前記弁デスクが前記弁座に対向しないストローク位置に移動したときに前記第２の移動装置によって移動されて前記連結装置のストローク動作を止め、この状態下で、前記第１の移動装置は前記弁デスクを傾動させ、前記弁デスクが前記弁座に押圧されるようになるゲートバルブを提供する。
【００１１】
また、これらのゲートバルブを真空処理装置に適用した例を提供する。
【００１２】
ピストンロッドと弁ロッドとを連結する連結装置は、上下動し、そのストロークの２点で（少なくとも１点はストロークエンドで）、ストローク動作を停止せしめられて停止点を支点として弁ロッドを回転動作させる構成を有し、具体的には、ローラとこのローラに係合する傾斜長孔が設けられた部材によって形成され、あるいは弁ロッドに連結されたブロックと、このブロックの面に形成した段部と、この段部と対向するようにして他の部材であるヨークの面に形成した段部と、両段部間に傾斜して配置した断面菱形の板状カムによって形成される。このように、連結装置は、回動支点を有し、回動支点を中心にして回動したときに弁座あるいはチャンバ内壁に向かって弁デスクを傾動させる傾動部分が形成された部材を有する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる実施例を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１〜図５において、１は弁箱本体または真空搬送室もしくは真空処理室（後述）のチャンバの内壁、２はこのチャンバ内壁１に設けた矩形状の弁座、３はこの弁座２に対接されるように配置した矩形板状の弁デスク、４は本体３０の上部に設けたピストンシリンダ装置、５はそのピストン、６はピストン５の中央部下面から突出して設けたピストンロッド、７はシリンダ、８は弁デスク３に一体化された第１のステム２１，第２のステム２２を介して連結された弁ロッドを示す。
【００１５】
本体３０は蓋部３１を有し、蓋部３１に設けた孔３２を弁ロッド８は貫通する。
【００１６】
弁ロッド８の上部付近には弁ロッド受けであるブロック１０が設けられる。蓋部３１とブロック１０によって形成される空間３５には、蓋部３１とブロック１０とに連結された筒状ベローズ９が設けられる。
【００１７】
このように、弁ロッド８の上部に、筒状ベローズ９を被さるようにブロック１０が設けられ、このブロック１０の両側に枢軸１１を、弁座２に対する弁デスク３の押圧方向と直角の方向に伸びるように突設してある。この枢軸１１にはローラ２６が設けられる。
【００１８】
この枢軸１１を案内する所定長さのストロークを有するガイド溝１２が形成されたガイド２３が円筒ガイド部材２４に形成される。ガイド溝１２はピストンシリンダ装置４のシリンダ７の内側面に夫々設けるようにすることもできる。ピストンシリンダ装置４を付勢してピストンロッド６を下降させれば、後述する連結手段１３（あるいは連結装置）を介して枢軸１１がガイド溝１２によって案内されて下降し、図６および図７に示すように、ガイド溝１２の下端であるストロークエンド位置で、枢軸１１が支持されている状態でブロック１０を矢印Ａ方向に押圧すれば枢軸１１を中心として、すなわちストロークエンド位置を中心として弁ロッド８が傾動し、この弁ロッド８の下端に連結された弁デスク３が矢印Ｂ方向に移動し、弁座２に押圧される。弁座２にはその表面にＯリング４０が設けてあり、気密性のある封止がなされることになる。
【００１９】
連結手段１３は、ピストン５の中央部下面から垂下せしめたピストンロッドによって構成することができ、ピストンロッド６は図４に示すようにＴ字状をなした部材であり、ピストンロッド６が挿入されるよう弁ロッド８の上端部に形成した二叉部１４と、この二叉部１４によって枢支軸１５を介して回動自在に枢支したローラ１６と、このローラ１６が係合するようピストンロッド６に貫通して設けた傾斜長孔１７と、ピストン５と弁ロッド８を軸方向に互いに離間するよう抑制するため両者間に介挿された伸長ばね１８とにより構成する。
【００２０】
このような構成を有するゲートバルブ１００は、弁を閉じるときは、ピストンシリンダ装置４を付勢して図１および図２に示す位置からピストンロッド６を下降せしめれば同時に伸長ばね１８を介して弁ロッド８が一体に下降し、その結果図６および図７に示すように弁デスク３が弁座２に対向する位置に下降し、この位置で枢軸１１のローラ２６がガイド溝１２の下端であるストロークエンド位置に接して位置決めされるようになる。
【００２１】
この状態では弁ロッド８はそれ以上下降しないが、ピストンロッド６は伸長スプリング１８を圧縮しながら更に下降を続け、ローラ１６が傾斜長孔１７に沿って次第に左方に移動され、この移動により弁ロッド８が枢軸１１を中心として、すなわちストロークエンド位置を中心として矢印Ａ方向に傾動し、この結果、弁ロッド８の下端に連結された弁デスク３が矢印Ｂ方向に移動して弁座２に強く押圧されることになる。
【００２２】
なお、この状態でピストンシリンダ装置４によるピストンロッド６の下降を停止すれば、弁デスク３は弁座２に押圧された状態に維持される。
【００２３】
弁を開く場合には、ピストンシリンダ装置４を付勢してピストンロッド６を上昇せしめる。この場合、弁ロッド８は、弁座２と弁デスク３間の摩擦力が大きいため直ちに上昇することはなく、一方ピストンロッド６は伸長ばね１８の作用により弁ロッド８から離間する方向に抑制されているから直ちに上昇し、上記ローラ１６が傾斜長孔１７に沿って右方に移動し、その結果、弁ロッド８の傾斜が解除され、弁デスク３が上記矢印Ｂ方向と反対方向に移動して弁座２から離れる。
【００２４】
その後更にピストンロッド６が上昇すればローラ１６の枢支軸１５を介して弁ロッド８が弁デスク３と共に上昇し、図１及び図２に示すように弁が開くようになる。
【００２５】
なお、実施例においては上記ガイド溝１２及び枢軸１１が弁デスク３に対向する弁座２の面に対応する線上またはその近傍に位置せしめるようにするのが好ましい。
【００２６】
このようにすれば、弁デスク３が上記弁座２に接する位置で弁デスク３の移動の軌跡が弁座２の面に対し略垂直となり、片当たりがないようになる。円筒ガイド部材２４（シリンダ７を延長してシリンダ７を使用してもよい）の背面に接して、第２のピストンシリンダ装置４１となる移動装置（あるいは移動手段）を設置する支持体４２が設けられる。このピストンシリンダ装置４１は、ストッパシリンダを備え、これに圧縮空気（圧空）が投入される。この支持体４２および円筒ガイド部材２４には、水平方向に、すなわち弁ロッド８に向けて孔４３が設けられる。
【００２７】
この孔４３内にはストッパ４４が設けられ、このストッパ４４は、ピストンシリンダ装置４１のピストン４５に連結され、ストッパシリンダに投入された圧空によってガイド溝１２内に突出移動可能され、またストッパシリンダ内部のバネ４９により元の位置に戻される。これらの動作はピストンシリンダ装置４１に対する制御装置であるコンピュータによってコンピュータコントロールされる。
【００２８】
ストッパ４４の設けられる位置は、ガイド溝１２のストロークの途中であり、枢軸１１、すなわち連結装置１３のストローク途中で連結装置１３の上下動作の内、ストローク動作を止めることになる。
【００２９】
第２の移動装置であるピストンシリンダ装置４１は、ストッパ４４を突出移動させてストローク動作止めを行わせることになる。
【００３０】
ストッパ４４は、弁デスク３が弁座２に対向しないストローク位置に移動したときに第２の移動装置によって移動されて連結手段１３の枢軸１１のストローク動作を止め、この状態下で、第１の移動装置であるピストンシリンダ装置４はピストンロッド６に設けたローラ１６が傾斜長孔１７に沿って左方に移動し、その結果、この移動により弁ロッド８が枢軸１１を中心として、ストローク途中のストッパ点で矢印Ａ方向に傾動され、弁ロッド８の下端に連結された弁デスク３が矢印Ｂ方向に移動して弁座２に強く押圧されることになる。
【００３１】
弁の開放は前述した方法によって行えばよい。
【００３２】
以上のように、本実施例によれば、ガイド２３に突出するストッパ４４と、該ストッパ４４を突出移動させる他のピストンシリンダ装置４１が設けられ、ストッパ４４は、前記弁デスクが前記弁座に対向しない位置に移動したとき、他のピストンシリンダ装置４１によってガイド２３のガイド溝１２に突出移動され、第１の移動手段によって、ローラ１６および傾斜長孔１７を介して弁ロッド８を傾動せしめ、弁デスク３が前記弁座に押圧されるようになる。
【００３３】
図８は、傾動手段についての他の実施例を示し、この例においては上記ローラ１６及び傾斜長孔１７を用いる代わりに上記弁ロッド８の二叉部１４と上記ピストンロッド６に夫々その端部を回動自在に枢支した傾斜リンク１９を用いている。即ち、この実施例では、二叉部１４の内側と、この二叉部１４に挿入されているピストンロッド６の対向面間に夫々傾斜リンク１９が配置されており、この傾斜リンク１９の一端は二叉部１４の内側面の前端部（図８において下部）に回動自在に枢支され、他端は二叉部１４の内側面の後端部（図８において上部）に回動自在に枢支されている。従ってピストンロッド６が弁ロッド８に相対的に押し下げられると、傾斜リンク１９が傾斜し、ピストンロッド６の上部が二叉部１４に相対的に後方に（図８において上方）に移動され、ピストンロッド６の下部は枢支軸１５を中心として前方（図８において下方）に移動されるようになる。
【００３４】
この例にあっても、ストッパ４４および他のピストンシリンダ装置４１を設けてストローク途中において連結手段１３のストローク動作を止め、ピストンロッド６が弁ロッド８に相対的に押し下げられると、傾斜リンク１９が傾斜し、ピストンロッド６の上部が二叉部１４に相対的に後方に移動され、ピストンロッド６の下部は枢支軸１５を中心として前方に移動されるようになる。
【００３５】
他の構成は、特にストッパ４４およびピストンシリンダ装置４１を設けることについては、先に説明した実施例と同様である。
【００３６】
他の実施例について図面に基づいて説明する。
【００３７】
図９〜図１３において、５１は弁箱または真空搬送室もしくは真空処理室（後述）のチャンバ内壁、５２はこのチャンバ内壁５１に設けた矩形状の弁座、５３はこの弁座５２に対接されるように配置した矩形板の弁デスク、５４は本体８０の上部に設けたピストンシリンダ、５６はピストンロッド、５７はこのピストンロッド５６の上部に連結したヨーク、５８は弁デスク５３に第１のステム７１，第２のステム７２を介して連結した弁ロッドを示す。
【００３８】
本体８０は箱部もしくは蓋部８１を有し、蓋部８１に設けた孔８２を弁ロッド５８が貫通する。
【００３９】
弁ロッド５８の上部付近には弁ロッド受けであるブロック６０が設けられる。ブロック６０と蓋部８１によって形成される空間８５には、ステム案内部材８３とブロック６０とに連結された筒状ベローズ５９が設けられる。
【００４０】
弁ロッド５８の上部にブロック６０を連結し、このブロック６０の両側中心線上に枢軸６１を、弁座５２に対する弁デスク５３の押圧方向と直角の方向に延びるよう突設し、この枢軸６１をガイドする所定長さのガイド溝６２を左右２つのピストンシリンダ５４の側面中心線上に夫々設け、ピストンシリンダ５４の側面に形成したガイド溝６２の下端によって枢軸６１が支持されている状態でブロック６０を図９に示す矢印Ａ方向に押せば枢軸６１を中心として弁ロッド５８が傾動し、この弁ロッド５８の下端に連結された弁デスク５３が図９の矢印Ｂ方向に移動し弁座５２に押圧されるようにする。
【００４１】
更に、ブロック６０に溝６３を形成し、この溝６３内に引張ばね６５を配置すると共に、ヨーク５７の弁座５２側の側面に垂下部分６４を設け、この垂下部分６４に引張ばね６５の一端を取り付け、他端をブロック６０に固定する。
【００４２】
また、ブロック６０の上面及びヨーク５７の下面に夫々対向する段部６６ａ，６６ｂを形成し、両者間に断面が菱形の板状カム６７を傾斜して配置せしめ、ピストンシリンダ５４のピストンロッド５６によってヨーク５７を下降せしめた場合、ブロック６０と共に下降し、ブロック６０の枢軸６１がピストンシリンダ５４の側面に形成したガイド溝６２の下端に接するようになった状態で、更にヨーク５７をブロック６０に向かって押し下げた場合、上記傾斜した板状カム６７が略水平となりその結果ブロック６０が枢軸６１を中心として引張ばね６５のばね力に抗して矢印Ａ方向に移動されるようにする。
【００４３】
なお、板状カム６７と引張ばね６５の配置関係は、図９に示すように常時ハの字形を形成するように定めるのが好ましい。
【００４４】
ゲートバルブ１００は上記のような構成であるから、弁を閉じるときは、ピストンシリンダ装置５４を操作してヨーク５７を下降せしめれば同時にブロック６０が引張ばね６５によってヨーク５７の垂下部分６４に摩擦結合されたまま一体に下降し、その結果図９，図１０に示すように弁デスク５３が弁座５２に対向する位置に下降し、この位置で枢軸６１が上記ガイド溝６２の下端に接して位置決めされるようになる。
【００４５】
この状態ではブロック６０はそれ以上下降しないが、ヨーク５７は更に下降を続け、ヨーク５７がブロック６０に対して押し下げられ、傾斜している板状カム６７が略水平となり、これに伴ってブロック６０が引張ばね６５のばね力に抗して水平方向に移動され、この移動によりブロック６０が枢軸６１を中心として引張ばね６５のばね力に抗して矢印Ａ方向に傾動し、この結果、弁ロッド５８の下端に連結された弁デスク５３が矢印Ｂ方向に移動して弁座５２に強く押圧されるようになる。
【００４６】
なお、この状態でピストンシリンダ装置５４によるヨーク５７の下降を停止すれば、弁デスク５３は弁座５２に押圧された状態に維持される。
【００４７】
弁を開く場合には、ピストンシリンダ装置５４を操作してヨーク５７を上昇せしめる。この場合、ブロック６０は、弁座５２と弁デスク５３間の摩擦力が大きいため直ちに上昇することはなく、一方ブロック６０の側面はヨーク５７の垂下部分１４から離間して両者は摩擦結合されていないためヨーク５７のみがブロック６０に相対的に上方に引き離されるようになり、この結果引張ばね６５の作用により板状カム６７が再び傾斜し、同時に弁ロッド５８の傾斜が解除され、弁デスク５３が矢印Ｂ方向と反対方向に移動して弁座５２から離れ、続いてヨーク５７と共にブロック６０が弁デスク５３と共に上昇し、図１２に示すように弁が開くようになる。
【００４８】
ピストンシリンダ装置５４の背面に接して、第２のピストンシリンダ装置１４１となる移動装置（移動手段）を設置され、ピストンシリンダ装置５４のシリンダ１４２には、水平方向に、すなわち弁ロッド５８に向けて孔１４３が設けられる。
【００４９】
この孔１４３内にはストッパ１４４が設けられ、このストッパ１４４は、ピストンシリンダ装置１４１のピストン１４５に連結され、一体化され、ガイド溝６２内に突出移動可能になる。また、ストッパシリンダ内部のバネ４９により元の位置に戻される。これらの動作はピストンシリンダ装置１４１に対する制御装置であるコンピュータによってコンピュータコントロールされる。
【００５０】
ストッパ１４４の設けられる位置は、ストロークの途中であり、枢軸６１、すなわち連結装置６３のストローク途中で連結装置６３の上下動作の内、ストローク動作を止めることになる。
【００５１】
第２の移動装置であるピストンシリンダ装置１４１は、ストッパ１４４を突出移動させてストローク動作止めを行わせることになる。１４６はピストンシリンダ装置１４１のシリンダである。
【００５２】
ストッパ１４４は、弁デスク５８が弁座５２に対向しないストローク位置に移動したときに第２の移動装置によって移動されて連結装置６３の枢動６１のストローク動作を止め、この状態下で、第１の移動装置であるピストンシリンダ装置５４はピストンロッド５６に設けた板状カム６７を水平に移動せしめ、その結果、この移動により弁ロッド５８が枢軸６１を中心として、ストローク途中のストッパ点で矢印Ａ方向に傾動し、弁ロッド５８の下端に連結された弁デスク５３が矢印Ｂ方向に移動して弁座５２に強く押圧されることになる。
【００５３】
弁の開放は前述した方法によって行えばよい。
【００５４】
図１４は、図１〜図５に示すゲートバルブ１００の動作ステップを示す図である。
図１４に（ｉ）〜（ｉｖ）に示す１サイクル動作は次のようになされる。
【００５５】
図１４（ｉ） ゲートバルブの閉動作
１）ピストンシリンダ装置４１のシリンダ閉側に圧空投入
２）ゲートバルブ１００の閉動作
３）弁座２に弁デスク３（弁体）着座
シリンダ閉側に圧空投入することにより、ガイド２３のガイド溝１２に沿ってローラ２６が上昇し、ローラ２６がストロークエンド位置（終点）に着くと、ブロック１０，弁ロッド８，ステム２２，２１が回転動作して、弁座２に弁デスク３を着座させる。
【００５６】
図１４（ｉｉ） ゲートバルブの開動作
４）シリンダ開側に圧空投入
５）ゲートバルブ１００の開動作
シリンダ閉側への圧空投入を止め、シリンダ開側に圧空を投入することによりブロック１０，弁ロッド８，ステム２２，２１の回動動作が戻って弁ロッド８は垂直になりゲートバルブ１００は開放される。
【００５７】
図１４（ｉｉｉ） ゲートバルブストローク移動
６）シリンダ開側への圧空投入継続
弁ロッド８，弁デスク３が上昇する（図１０の場合）。
（逆方向に設置すれば下降する。通常、図とは逆方向に放置される。）
【００５８】
図１４（ｉｖ） 移動位置における着座
７）ストッパシリンダに圧空投入
８）ストッパ突出移動
９）ゲートバルブ閉動作
１０）内壁に弁デスク３が着座
ストッパシリンダに圧空を投入することによりストッパ４４がガイド２３のガイド溝１２内に突出移動する。この状態下で、シリンダ閉側に圧空を投入することによりガイド溝１２の終点がストッパ４４の位置に移行し、その位置にてブロック１０，弁ロッド８，ステム２２，２１が回転動作して、弁デスク３が内壁１に着座状態となる。この状態では弁デスク３の表面に設けたＯリングが内壁１に押圧されて密着する。
【００５９】
図１４（ｉｉｉ） ゲードバルブ着座開放
１１）ゲートバルブ着座開放
１２）ストッパシリンダの圧空開放
シリンダ閉側への圧空を止めてシリンダ開側への圧空を投入することにより、ブロック１０，弁ロッド８，ステム２２，２１の回転動作が戻って垂直になり、弁デスク３が内壁１の着座面から離れる。その後、ストッパシリンダへの圧空を止めると、ストッパシリンダ内部のバネによってストッパ４４が引き込まれ、ガイド溝１２の外に位置に戻される。
【００６０】
以上のように、ゲートバルブ１００の弁デスク３は弁座２への着座と共に、内壁１に着座が可能になる。これによって弁デスク３とチャンバの内壁１との間に隙間をなくすことができるようになり、プロセスのガス等の腐食性ガスの弁デスク３への回り込みを防止することが可能になる。
【００６１】
図１５および図１６は、前述したゲートバルブ１００を半導体の真空処理装置２００に適用した例を示すブロック図である。
【００６２】
半導体処理装置２００は、真空搬送室９１に１つもしくは複数の真空処理室９２が隣接して設けられ、この間の開口部９３にゲートバルブ１００が設けられる構成であることがよく知られている。
【００６３】
本発明の実施例である真空処理装置２００は、開口部９３を形成する内壁１、該内壁１に形成された弁座２、該弁座２に対接されるように配置された弁デスク３，開口部９３を選択的に開閉するゲートバルブ１００を備える。９４はロードロック室である。また、ロードロック室の入口部、出口部にもゲートバルブ１００が設けられる。
【００６４】
ゲートバルブ１００は、前述したように弁ロッド８を介して弁デスク３を弁座２に対向する位置と対向しない位置に移動自在ならしめられる。弁デスク３が弁座２から離して対向する位置になったとき、弁ロッド８を傾動させて弁デスク３が、すなわちＯリング４０が、弁座２に押圧されるようにされる。また、図１６の状態からゲートバルブが内壁１に沿って移動されて弁デスク３が弁座２に対向しない位置になったとき、ストッパ４４を突出移動させることによって、弁ロッド８，弁デスク３を傾動させて弁デスク３が弁座２に図１４に示すようにして押圧されるようにされる。弁デスク３が弁座２に押圧されている状態下で、真空搬送室９１内に設けた搬送ロボット９５によって真空搬送物９１と真空処理室９２との間でウエハの搬送授受を行う。
【００６５】
このようにウエハの搬送授受を行う時に、弁デスク３を本体もしくはチャンバ内壁１に任意の位置で密着させることにより弁デスク３をウエハの搬送に伴うコンタミから保護することができる。
【００６６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、弁デスクが弁座に対向しない位置において弁デスクは内壁に着座することが可能になるので、弁デスクの表面、特にＯリング表面に腐食性ガスが接触する面積，時間が小さくなり、コンタミの付着が小さなものとすることができる。これによって、プラズマアタックの影響を小さくしてシール時におけるシール性を確保できるゲートバルブを提供できる。
【００６７】
また、本発明によれば、このようなゲートバルブをウエハ処理時に採用することによって、弁デスク表面にコンタミが付着しないようにした状態下で、ウエハ搬送を行うようにしてウエハにコンタミが蒸発などによって再付着することが極力なくなるようにした真空処理装置および真空処理方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】弁が開いた状態における本発明のゲートバルブの縦断側面図である。
【図２】弁が開いた状態における本発明のゲートバルブの側面図である。
【図３】弁が閉じる直前の状態における本発明のゲートバルブの縦断正面図である。
【図４】弁が閉じる直前の状態における本発明のゲートバルブの正面図である。
【図５】弁が閉じる直前の状態における本発明のゲートバルブの斜視図である。
【図６】弁が閉じる直前の状態における本発明のゲートバルブの縦断側面図である。
【図７】弁が閉じる直前の状態における本発明のゲートバルブの側面図である。
【図８】本発明のゲートバルブの他の実施例におけるピストンロッド部の横断平面図である。
【図９】弁が閉じる直前の状態における本発明のゲートバルブの縦断側面図である。
【図１０】弁が閉じる直前の状態における本発明のゲートバルブの縦断正面図である。
【図１１】弁を開いた状態における本発明のゲートバルブの正面図である。
【図１２】本発明のゲートバルブのピストンシリンダ部分の斜視図である。
【図１３】本発明のゲートバルブのブロック部分の斜視図である。
【図１４】ゲードバルブ動作ステップ図である。
【図１５】真空処理装置の概要を示す構成ブロック図である。
【図１６】図１５のゲート部分の拡大図である。
【符号の説明】
１、５１…内壁、２…弁座、３…デスク、４…ピストンシリンダ装置、５…ピストン、６…ピストンロッド、７…シリンダ、８…弁ロッド、９…筒状ベローズ、１０…ブロック、１１…枢軸、１２…ガイド溝、１３…連結手段、１４…二叉部、１５…枢支軸、１６、２６…ローラ、１７…傾斜長孔、１８…伸長ばね、１９…傾斜リンク、２１，２２…ステム、２３…ガイド、２４…円筒ガイド部材、４０…Ｏリング、４１…第２のピストンシリンダ装置、４４…ストッパ、９１…真空搬送物、９２…真空処理室、９３…開口部、１００…ゲートバルブ。

Claims (6)

1. 弁座に対接されるように配置した弁デスクと、この弁デスクに連結した、上下動および傾動する弁ロッドと弁ロッド受けであり、かつガイドに形成されたガイド溝に突設する枢軸を有するブロックと、この弁ロッドを介して前記弁デスクを前記ブロックによって受けて前記弁座に対向する位置と対向しない位置に移動自在ならしめ、前記弁デスクが前記弁座にこれから離間して対向する位置となったとき、前記弁ロッドを傾動させて前記弁デスクが前記弁座に押圧されるようにした、第１の移動装置とより成り、かつ弁デスクを弁座方向に傾動させる連結装置を備え、前記連結装置のストロークエンドを支点として前記弁ロッドが傾動し、前記弁デスクが前記弁座に押圧されるようになるゲートバルブにおいて、
   前記ガイドに設けたガイド溝に突出可能とされて前記枢軸のストロークを止め、以って連結装置のストローク動作を止めるストッパと、該ストッパを移動させてストローク動作止めを行わせる第２の移動装置とを設け、
   前記ストッパは前記弁デスクが前記弁座に対向しないストローク位置に移動したときに前記第２の移動装置によって移動されて前記連結装置のストローク動作を止め、この状態下で、前記第１の移動装置は前記弁デスクを傾動させ、前記弁デスクが前記弁座に押圧されるようになることを特徴とするゲートバルブ。
2. 弁座に対接されるように配置した弁デスクと、この弁デスクに連結した、上下動および傾動する弁ロッドと弁ロッド受けであり、かつガイドに形成されたガイド溝に突設する枢軸を有するブロックと、この弁ロッドを介して前記弁デスクを前記ブロックによって受けて前記弁座に対向する位置と対向しない位置に移動自在ならしめ、前記弁デスクが前記弁座にこれから離間して対向する位置となったとき、前記弁ロッドを傾動させて前記弁デスクが前記弁座に押圧されるようにした、第１の移動装置とより成り、前記第１の移動装置が、ピストンシリンダ装置と、このピストンシリンダ装置のピストンロッドと前記弁ロッドを互いに連結し、かつ弁デスクを弁座方向に傾動させる連結装置と、前記ピストンロッドおよび弁ロッドを軸方向に互いに離間するように抑制するばねなどの抑制手段と、前記弁ロッドを上下動および傾動自在に案内するガイドとより成り、前記ピストンシリンダ装置によって前記ピストンロッドを前記弁ロッドに対し移動操作したとき、前記連結装置のストロークエンドを支点として前記弁ロッドが傾動し、前記弁デスクが前記弁座に押圧されるようになるゲートバルブにおいて、
   前記ガイドに設けたガイド溝に突出可能とされて前記枢軸のストロークを止めて、以って連結装置のストローク動作を止めるストッパと、該ストッパを移動させてストローク動作止めを行わせる第２の移動装置とを設け、
   前記ストッパは前記弁デスクが前記弁座に対向しないストローク位置に移動したときに前記第２の移動装置によって移動されて前記連結装置のストローク動作を止め、この状態下で、前記第１の移動装置は前記弁デスクを傾動させ、前記弁デスクが前記弁座に押圧されるようになることを特徴とするゲートバルブ。
3. 弁座に対接されるように配置した弁デスクと、この弁デスクに連結した、上下動および傾動する弁ロッドと弁ロッド受けであり、かつガイドに形成されたガイド溝に突設する枢軸を有するブロックと、この弁ロッドを介して前記弁デスクを前記ブロックによって受けて前記弁座に対向する位置と対向しない位置に移動自在ならしめ、前記弁デスクが前記弁座にこれから離間して対向する位置となったとき、前記弁ロッドを傾動させて前記弁デスクが前記弁座に押圧されるようにした、移動手段とより成り、前記移動手段が、ピストンシリンダ装置と、このピストンシリンダ装置のピストンロッドと前記弁ロッドを互いに連結するためこれらの一方および他方に夫々設けたローラおよびこのローラに係合する傾斜長孔と、前記ピストンロッドおよび弁ロッドを軸方向に互いに離間するように抑制するばねと、前記弁ロッドを上下動および傾動自在に案内するためのガイドとよりなり、前記ピストンシリンダ装置によって前記ピストンロッドを前記弁ロッドに対して接近するように押圧した際、前記ローラおよび傾斜長孔を介して前記弁ロッドが傾動し、前記弁デスクが前記弁座に押圧されるゲートバルブにおいて、
   前記ガイドに設けたガイド溝に突出可能とされて前記枢軸のストロークを止めるストッパと、該ストッパを突出移動させる他のピストンシリンダとを設け、
   前記ストッパは、前記弁デスクが前記弁座に対向しない位置に移動したとき、前記他のピストンシリンダによって前記ガイドに突出移動され、前記移動手段によって、前記ローラおよび傾斜長孔を介して前記弁ロッドを傾動せしめ、前記弁デスクが前記弁座に押圧されるようになることを特徴とするゲートバルブ。
4. 弁座に対接されるように配置した弁デスクと、この弁デスクに連結した、上下動および傾動する弁ロッドと弁ロッド受けであり、かつガイドに形成されたガイド溝に突設する枢軸を有するブロックと、この弁ロッドを介して前記弁デスクを前記ブロックによって受けて前記弁座に対向する位置と対向しない位置に移動自在ならしめ、前記弁デスクが前記弁座にこれから離間して対向する位置となったとき、前記弁ロッドを傾動させて前記弁デスクが前記弁座に押圧されるようにした、移動手段とより成り、前記移動手段が、ピストンシリンダと、このピストンシリンダのピストンロッドに連結されたヨークと、前記弁ロッドの上部に連結されたブロックと、このブロックの上面に形成した段部と、この段部と対向するよう前記ヨークの下面に形成した段部と、前記両段部間に傾斜して配置した断面菱形の板状カムと、前記ヨークおよびブロックを軸方向の相対移動を抑制するよう互いに連結するばねと、前記ブロックを上下動および傾動自在に案内するためのガイドとによりなり、前記ヨークを上記ブロックに対して接近するよう押圧した際、前記板状カムが水平状となって前記ロッドが前記ブロックを中心として傾動し、前記弁デスクが前記弁座に押圧されるゲートバルブにおいて、
   前記ガイドに設けたガイド溝に突出可能とされて前記枢軸のストロークを止めるストッパと、該ストッパを突出移動させる他のピストンシリンダとを設け、
   前記ストッパは、前記デスクが前記弁座に対向しない位置に移動したとき、前記他のピストンシリンダによって前記ガイドに突出移動され、前記移動手段によって、上記板状カムが水平状になって前記弁ロッドが前記ブロック中心として傾動し、前記デスクが前記弁座に押圧されるようになることを特徴とするゲートバルブ。
5. ウエハを搬送する真空搬送室と、この真空搬送室に隣接した１つもしくは複数の真空処理室とを有し、真空搬送室と真空処理室とを分離するとともに連通させる開口部を形成した内壁と、該内壁に形成された弁座、該弁座に対接されるように配置された弁デスク、該弁デスクに連結した上下動および傾動する弁ロッドを備え、前記開口部を選択的に開閉するゲートバルブとを有する真空処理装置において、
   前記ゲートバルブは請求項１から４のいずれかのゲートバルブであること
   を特徴とする真空処理装置。
6. ウエハを搬送する真空搬送室と、この真空搬送室に隣接した１つもしくは複数の真空処理室とを有し、真空搬送室と真空処理室とを分離するとともに連通させる開口部を形成し内壁と、該内壁に形成された弁座、該弁座に対接されるように配置された弁デスク、該弁デスクに連結した上下動および傾動する弁ロッドを備え、前記開口部を選択的に開閉するゲートバルブとを有する真空処理装置を使用した真空処理方法において、
   請求項１から４のいずれかのゲートバルブを使用して、前記弁ロッドを介して前記弁デスクを前記弁座に対向する位置と対向しない位置に移動自在ならしめ、前記弁デスクが前記弁座にこれから離間して対向する位置となったとき、前記弁ロッドを傾動させて前記弁デスクが前記弁座に押圧されるようになし、かつ前記弁デスクが前記弁座に対向しない位置になったとき、弁デスクを傾動させて前記弁デスクが前記弁座に押圧されるようになし、前記弁デスクが前記弁座に押圧されている状態下で、前記真空搬送物と前記真空処理室との間でウエハの搬送授受を行うこと
   を特徴とする真空処理方法。

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