JP4666205B2 - ゲートバルブおよびそれを備えた真空チャンバ - Google Patents
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Description
図7において、111は筐体、112は弁体、113は弁棒、114はベローズ、115a、bはOリング、116は開口、117は隙間、118はヒータ、119はヒータ用ケーブルである。111は筐体であり、開口116の面に、成膜装置などのプロセス装置が取り付けられる。ゲートバルブは、Oリング115aを備えた弁体112と、弁体112に接続された弁棒113と、弁棒113に接続されたベローズ114と図示しない駆動手段(エアシリンダなど)で構成される。弁体112には、加熱用ヒータ118が内蔵されている。ヒータ118にはケーブル119が取り付けられている。ケーブル119は、弁体112から引き出され、弁棒113内部に納められている。弁体112の開閉動作時には、ケーブル119も弁体112とともに動く。
上述のような真空チャンバに、成膜装置やエッチャなどのプラズマ処理装置が取り付けられている場合、プラズマ処理時に生成した難揮発性有機物が処理室内壁、弁体112表面に付着する。有機物が弁体112表面に蓄積されると、弁体112の開閉動作によって剥離しパーティクルを生じる。また、ゲートバルブが成膜装置や拡散炉などの高温処理装置に取り付けられている場合、プロセス処理後にバルブを開けるとバルブが冷え、弁体112表面に水滴が付着する。水滴は、プロセス処理室の真空度を悪化させ、ロードロック時間を長くする。従来、有機物や水滴の付着を低減するために、弁体112をヒータ117で100〜140℃に加熱している。
このように、従来のゲートバルブを備えた真空チャンバは、ゲートバルブの弁体112を常に加熱しているのである。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、ランニングコストを低減するとともに、容易にメンテナンスを行うことができ、さらに、弁体表面を清浄に保つことのできるゲートバルブを備えた真空チャンバを提供することを目的とする。
請求項1記載の発明は、筐体の被処理物の出し入れ面側に設けた開口部と、前記開口部を開閉するための弁体と、これを駆動する弁棒とを有するゲートバルブとを備えた真空チャンバにおいて、前記ゲートバルブの弁体表面の一部または全面に形成した光触媒膜と、前記筐体の外側に設けられ前記光触媒膜を励起する光源と、前記光源からの光を前記光触媒膜に導入する光導入口とを備えたものである。
請求項2に記載の発明は、前記光導入口を、前記筐体の被処理物の出し入れ面と平行に下方に向かって設けたものである。
請求項3に記載の発明は、前記光導入口に、前記光源からの光を反射する反射面を設けたものである。
光触媒を励起できる光源と光導入口を備えているので、弁体表面に付着した難揮発性有機物や水滴を定期的に除去することができ、弁体表面を清浄に保つことができる。
請求項2に記載に発明によると、光導入口を前記筐体の被処理物の出し入れ面と平行に下方に向かって設けたので、光源を真空チャンバ下部に設置でき真空チャンバの設置面積を小さくできる。
請求項3に記載の発明によると、反射光を光触媒膜に照射するので、光源の形状、大きさに制約がなく、任意形状の光源を使用できる。
光触媒膜1は、弁体112の表面に形成されており、その材料は、TiO2、Ta2O5、ZnO、SnO2、InTaO4、NaTaO3の少なくとも1つを用いる。光源ユニット2は、開状態の弁体112の正面の光導入口6に設けられOリング115cで気密が保持されている。また、光触媒を励起する光を照射できる光源を含んでいる。光触媒を励起できる光源としては、高圧水銀灯、低圧水銀灯、ブラックライト、蛍光灯、発光ダイオード(LED)などを用いることができる。このうち、LEDは消費電力が特に小さいので、よりランニングコストを低減することができる。
本発明が特許文献1と異なる部分は、弁体内部に加熱用ヒータがない部分とヒータに付随するケーブルがない部分と、弁体表面に光触媒膜を形成した部分と光触媒励起用光源を設けた部分である。
凹レンズ4を介して光触媒膜1に光を照射しているので、小さい光源でも光触媒膜全面に光を照射することができ、効率的に有機物や水滴を除去することができる。さらに、凹レンズ4の窪み部に光源ユニット2を設置できるので、省スペース化が可能である。
弁体112の正面から筐体111の下面にかけて光導入口6が設けられている。光反射面7は、光源ユニット2から照射された光を筐体111内に反射させるため、光導入口6の壁面に設けられている。光反射面7は、光を効率よく反射させるために鏡面仕上げされているか、または、光反射用のシートが設けられていることが望ましい。光反射用のシートの材質は、紫外線の反射率が高いアルミ、または、アルミ合金であることが望ましい。なお、図では、光導入口6は筐体111下面に設けられているが、これに限らず、筐体111の横方向(紙面に垂直な方向)に光導入口を設けても良い。
次に、動作について説明する。実施例1,2と同様に、ゲートバルブが開状態のときに、光源ユニット2から光を照射する。光は、反射面6で反射され弁体112表面すなわち光触媒膜1表面に照射される。
光源ユニット2が筐体111の下面に取り付けられているので、真空チャンバの省スペース化が可能である。
筐体111の光導入口5には、光ファイバコネクタ8が設けられている。光源ユニット2は筐体111から離れて設置されており、シャッタ10aを介して、光ファイバケーブル9aで筐体111と接続されている。なお、光源ユニット2は、複数の光ファイバケーブルを備えており、1つの光源ユニット2から複数の弁体112すなわち光触媒膜1に光を照射できる構成である。その他の構成は実施例3と同様である。
次に、動作について説明する。本実施例の場合、光源ユニット2は常に運転されている。光ファイバケーブル9aに接続されたゲートバルブが開状態のとき、すなわち弁体112が図のような位置のとき、シャッタ10aが開き、光が筐体111内に導入される。実施例3のときと同様に、光は光反射面7で反射され、弁体112の表面すなわち光触媒膜1に照射される。ゲートバルブが閉状態になると、シャッタ10aは閉じる。一方、光ファイバケーブル9bに接続された図示しないゲートバルブが開状態のときは、シャッタ10bが開きそのゲートバルブに光を照射する。
光源ユニット2を筐体111から離れた場所に設置するので、光源ユニットの形状、大きさに制約がなく、任意形状の光源ユニットを使用することができる。また、光源ユニットのメンテナンスが容易である。さらに、1つの光源から複数のゲートバルブへ光を照射することができるので、光触媒被覆ゲートバルブを備えた真空チャンバの省エネルギー化が可能であり、ランニングコストを低減できる。
2 光源ユニット
3 光源用ケーブル
4 凹レンズ
5 レンズ押さえ板
6 光導入口
7 光反射面
8 光ファイバコネクタ
9、9a、9b 光ファイバケーブル
10、10a、10b シャッタ
111 筐体
112 弁体
113 弁棒
114 ベローズ
115a、115b、115c Oリング
116 開口
117 隙間
118 ヒータ
119 ヒータ用ケーブル
Claims (3)
- 筐体の被処理物の出し入れ面側に設けた開口部と、前記開口部を開閉するための弁体と、これを駆動する弁棒とを有するゲートバルブとを備えた真空チャンバにおいて、
前記ゲートバルブの弁体表面の一部または全面に形成した光触媒膜と、前記筐体の外側に設けられ前記光触媒膜を励起する光源と、前記光源からの光を前記光触媒膜に導入する光導入口とを備えたことを特徴とする真空チャンバ。 - 前記光導入口は、前記筐体の被処理物の出し入れ面と平行に下方に向かって設けられていることを特徴とする請求項1記載の真空チャンバ。
- 前記光導入口は、前記光源からの光を反射する反射面が設けられていることを特徴とする請求項1記載の真空チャンバ。
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