JP4642488B2 - ゲートバルブ - Google Patents
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前記接続機構は、前記弁体が前記基体の進行方向と逆方向に変位すると同時に前記基体から離反するように、前記弁体と前記基体を接続しており、前記基体および固定手段のうち一方は受孔を有し、他方は前記受孔に挿入される挿入部を有し、前記基体の進行により前記弁体が前記ストッパに当接するまで移動された後、さらに前記基体が進行することにより、前記弁体が前記基体から離反しながら前記弁座に当接して閉弁し、前記閉弁に際して前記基体に曲げ応力が加わる前に前記基体の進行によって前記挿入部と前記受孔とが係合され、当該閉弁状態において前記基体が前記第2の壁体に固定されることを特徴とする。
図1は、本発明の実施の形態1に係るゲートバルブ1を示す斜視図である。また、図2は、ゲートバルブ1の開弁状態を示す断面図であり、図3は、ゲートバルブ1の閉弁状態を示す断面図である。真空対応のメインチャンバ2と試料導入用のサブチャンバ(又はロードロックチャンバ)4は隔壁10で隔てられており、その隔壁10に形成された開口部8にゲートバルブ1が配設されている。開口部8を包囲する隔壁10に枠状の弁座6が設けられ、その弁座6に略矩形の板状体である弁体12が当接/離反することにより、開口部8が閉弁/開弁される。弁体12の着座面には、その外縁に沿ってOリング14が敷設されている。弁体12が弁座6に当接した際に弁体12と弁座6の間でOリング14がつぶれることにより、開口部8が気密封止される。弁座6は、Oリング14と密着性の良い材料からなる枠状部材としても良いし、単に隔壁10自身であっても良い。
まず、図2は、ゲートバルブの開弁状態を示す。図2に示すように、基体5は内壁30aの方向に後退している。また、ねじりコイルバネ26の付勢力により、弁体12は、リンク20の可動範囲内で基体5を基準として前方に変位した状態に保持されている。その結果、弁体12は、隔壁10から離間した位置にある。
図8は、実施の形態2に係るゲートバルブを示す断面図である。本実施の形態においては、リンク機構に代えて、傾斜した摺動面を介して弁体12と基体5が接続されている。その他の点は実施の形態1と同様である。
基体5が前進すると、弁体12が開口部8に隣接して設けられたストッパ28に当接し、弁体12の基体進行方向への移動が規制される。そこから、圧縮バネ40の付勢力に抗して基体5をさらに前進させると、摺動ユニット40が斜めに摺動し始め、弁体12がシャフト16から離反しながら開口部8の方向に向かって移動する。
本実施の形態のゲートバルブは、傾斜した摺動面を介して弁体12と基体5が接続されている点は実施の形態2と同様であるが、摺動面が、弁体の裏面に固定された軸(=被案内部材)と支持部材18に固定されたU字状の軸受部材(=案内部材)で構成される点が異なる。また、シャフト先端の固定部における螺子の雄雌を反転させ、シャフト16を回転させる代わりに、内壁30に埋設した回転部材50の回転させることによって基体5の固定を行う。その他の点は、実施の形態2と同様である。
図9に示すように、基体5が前進すると、弁体12が開口部8に隣接して設けられたストッパ28に当接し、弁体12の基体進行方向への移動が規制される。そこから、引っ張りバネ48の付勢力に抗して基体5をさらに前進させると、U字溝43中を軸44が斜め下方に摺動し、弁体12が基体5から離反しながら開口部8の方向に向かって移動する。
本実施の形態では、実施の形態1で説明したゲートバルブを用いて真空装置を構成した例について説明する。図12は、そのような真空装置を示す模式図である。試料の処理を行うための真空対応のメインチャンバ2と、メインチャンバ2に試料を導入するためのサブチャンバ4が、隔壁8を介して接続されている。隔壁8には開口部8が設けられ、さらに開口部8を開閉するために実施の形態1のゲートバルブ1が配設されている。また、サブチャンバ4の側壁30には試料搬送装置7が配設されており、その先端に載置した試料9は開口部8を通じてメインチャンバ2内に移送することができる。
空圧シリンダやアクチュエータが不要となり、極めて小型、軽量で、操作性に優
れた装置とすることが出来る。また、本実施の形態の真空装置は、走査型電子顕
微鏡、透過型電子顕微鏡、走査型FIB(フォーカスイオンビーム)顕微鏡等の
検査装置、電子線描画装置、FIBリペア装置等の加工装置に応用することがで
きる。また、種々のプラズマを用いるエッチング装置、コーティング装置、アッ
シング装置等にも応用することができる。なお、本実施の形態の真空装置を電子
線顕微鏡に応用する場合、上記メインチャンバ2を鏡筒と連結された試料を観察
する為の試料室とし、サブチャンバ4を試料室に試料を導入する為の試料交換室
とすれば良い。
Claims (11)
- 弁座に囲まれた開口部を有する壁体と、
前記弁座に当接/離反することにより、前記開口部を閉弁/開弁するための弁体と、
前記開口部に略平行な方向に進行、後退可能な基体と、
前記弁体と前記基体を互いに変位可能に接続するリンク機構からなる接続機構と、
前記弁体を開弁状態に位置させる付勢力を付与するための付勢力付与部材と、
前記基体進行方向への前記弁体の移動を規制するストッパと、
前記基体を、前記壁体に対して相対的に変位しない第2の壁体に固定する固定手段と、を備えたゲートバルブであって、
前記接続機構は、前記弁体が前記基体の進行方向と逆方向に変位すると同時に前記基体から離反するように、前記弁体と前記基体を接続しており、
前記基体および固定手段のうち一方は受孔を有し、他方は前記受孔に挿入される挿入部を有し、
前記基体の進行により前記弁体が前記ストッパに当接するまで移動された後、さらに前記基体が進行することにより、前記弁体が前記基体から離反しながら前記弁座に当接して閉弁し、前記閉弁に際して前記基体に曲げ応力が加わる前に前記基体の進行によって前記挿入部と前記受孔とが係合され、当該閉弁状態において前記基体が前記第2の壁体に固定されることを特徴とするゲートバルブ。 - 前記固定手段が、前記弁体が前記弁座に当接すると略同時に又は当接する前から前記基体を把持することを特徴とする請求項1記載のゲートバルブ。
- 前記固定手段が、前記基体進行方向にある前記基体先端を固定することを特徴とする請求項1又は2記載のゲートバルブ。
- 前記固定手段が、前記挿入部又は前記受孔の周面に設けられ、前記基体進行方向に螺子切された雄又は雌螺子を有し、前記基体が進行しながら前記固定手段に螺合されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のゲートバルブ。
- 前記受孔の内周面に、第1の平坦部と、該内周面に沿って設けられた突起又は溝とが設けられ、
前記挿入部の外周面に、第2の平坦部と、前記内周面の前記突起又は溝に対応するように前記外周面に沿って設けられた溝又は突起とが設けられ、
前記突起と前記溝が噛合されることにより前記基体が前記第2の壁体に固定される請求項1乃至3のいずれかに記載のゲートバルブ。 - 前記付勢力付与部材が、前記弁体の基体進行方向と逆方向への変位に抵抗するネジリコイルバネであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のゲートバルブ。
- 前記基体は、シャフトと、前記シャフトに環装された支持部材とを有する請求項1乃至請求項6のいずれかに記載のゲートバルブ。
- 前記基体は、前記シャフトの軸方向において前記支持部材の両端を挟むように前記シャフトに取り付けられた固定部材を有する請求項7に記載のゲートバルブ。
- 前記付勢力付与手段は、前記接続機構に搭載されている請求項1乃至8のいずれかに記載のゲートバルブ。
- 試料を観察又は加工するための真空対応のメインチャンバと、前記メインチャンバに試料を導入するためのサブチャンバとを備えた真空装置であって、
前記メインチャンバとサブチャンバの間に請求項1乃至9のいずれかに記載のゲートバルブを備えた真空装置。 - 試料を観察するための鏡筒と、前記鏡筒に試料を導入するための試料交換室とを備えた電子顕微鏡であって、
前記鏡筒と前記試料交換室との間に請求項1乃至9のいずれかに記載のゲートバルブを備えた電子顕微鏡。
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