JP7185545B2 - 仕切弁 - Google Patents
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Description
この構成によれば、仕切弁の内部構造(擦れる状態が発生する部位)に起因して発生した塵埃が飛散しても、筐体(カバー)が存在するため、真空槽の内部空間へ向けて、その塵埃が一気に拡散することはない。
よって、本発明は、仕切弁の内部構造(擦れる状態が発生する部位)から真空槽の内部空間へ進行する塵埃の総量を大幅に低減できることから、真空槽の内部空間へ誘導され、被処理体(基板)へ影響が及ぶのを、抑制可能な仕切弁の提供に貢献する。
図1は、本発明の仕切弁が搭載された真空処理装置の一例を示す断面図であり、真空処理装置を構成する真空槽(チャンバ)と仕切弁との関係を説明する図である。
図1の真空処理装置10は、5つの真空槽C1~C5が順に接続されており、隣接する真空槽(たとえば、真空槽C2と真空槽C3)の内部空間は、隣接する真空槽を隔てる側壁W23に設けられた開口部A23により連通するように構成されている。
仕切弁50は、図2に示すように、開口部A23に対する弁板51の「開閉動作に伴って擦れる状態が発生する部位」を内在している。
仕切弁50が開状態にある場合は、側壁W23における開口部A12の周縁域(シール部)W23Sは露呈した状態にある。
図3Cは図3Aの開状態から閉状態へ移行した仕切弁の断面図である。上述した顕在化は、図3Cに示す状態において発生する。すなわち、図3Cに示す状態は、図3Bの状態からアーム部53をさらに矢印CLの方向に移動することにより得られる。特に、弁板部51の一面が、側壁W23における開口部A12の周縁域(シール部)W23Sへ向けて移動し、押し付けられた状態となるタイミングで、「開閉動作に伴って擦れる状態が発生する部位」において塵埃が発生する。
仕切弁50は、図3Cに示すとおり、隣接する真空槽C2、C3を隔てる側壁W23の開口部A23の周縁域(シール部)に対して弁板部51を閉状態とする。このように、仕切弁50の弁板部51で開口部A23を塞ぐことにより、隣接する真空槽C2と真空槽C3との間の雰囲気を分離する。
図4に示すように、仕切弁50は、弁板部51と、弁板部51に接して配されるクレビス部52(52A,52B)と、クレビス部52を介して弁板部51を支持して弁板部51を移動可能とするアーム部53と、図4には不図示の前記開口部A23の周縁域(シール部)に対して弁板部51の開状態と閉状態を制御するために、アーム部53を回転動作させるシャフト部55とを含んで構成されている。
本発明の仕切弁50では、図5に示すように、上述した「開閉動作に伴って擦れる状態が発生する部位」を内在し、該部位を取り囲むように筐体(カバー)Kを配置した。この筐体Kは、たとえば、図5に示すように、複数のボルトBによって弁板部51に固定される構成が用いられる。この際は、筐体Kをなす金具と弁板部51を共締めする形で弁板部51の側に筐体Kを固定した。
ただし、上述したボルトBによる固定方法は、メンテナンスの際に取り外しを容易にするため、磁石(マグネット)による吸着や、クランプによる固定へ置き換えた方がより好ましい。
図6は、図5の仕切弁において筐体の内部を示す透過斜視図である。
図5に示すように、筐体Kの側面KSWにフィルターFを設置する場合は、仕切弁の内部構造(擦れる状態が発生する部位)から真空槽の内部空間へ進行する塵埃を濾し取るために、フィルターFは外向きに配置する。
図7に示す仕切弁では、筐体Kの側面KSWにフィルターFを設置せず、筐体Kは仕切弁の内部構造(擦れる状態が発生する部位)から真空槽の内部空間へ進行する塵埃を、基本的に密閉する構造とした。この際、筐体Kの位置ずれを回避するため、たとえば、位置決めピンPを2ヶ所に設けた。また、位置決めピンPと重なる位置に磁石KNGを配置することにより、筐体Kが磁石KNGの吸着力により固定する構造とした。これにより、筐体Kの位置ずれが回避されると共に、メンテナンス時における筐体Kの着脱作業が容易となる。
図8にも示すように、弁板部51はピン部54を中心に回転動作が可能となっているので、金具と筐体Kの隙間N1を0(ゼロ)にすると、両者が接触することになる。この隙間N1を埋めることは困難である。
そこで、本発明者らは、この問題を解消するために、図8に示すように、隙間N1の近傍に集塵用の磁石(マグネット)を内包するケースDMを配置する構成を採用した。これにより、筐体Kの内部において、仕切弁の内部構造(擦れる状態が発生する部位)から真空槽の内部空間へ進行する塵埃は、集塵用の磁石(マグネット)を内包するケースDMの表面に吸着される。ゆえに、真空槽の内部空間へ進行する塵埃の量をさらに抑制することが可能となる。
図9の仕切弁では、図7に示した、筐体Kの位置ずれを回避するために2ヶ所に設けた位置決めピンPの間に、位置合わせ用のピンP1を設ける構造とした。また、筐体Kの反対側にも同様に、位置合わせ用のピンP2を設けた。これにより、筐体Kを設置する際に、位置合わせが容易となり、メンテナンス時の作業短縮をもたらす。
図10の仕切弁では、図8の構成例に比べて、隙間N1の近傍に集塵用の磁石(マグネット)を内包するケースDM(DM1、DM2、DM3)の数を増やし、隙間N1の近傍を取り囲むように配置する構成を採用した。
これにより、筐体Kの内部において、仕切弁の内部構造(擦れる状態が発生する部位)から真空槽の内部空間へ進行する塵埃が、集塵用の磁石(マグネット)を内包するケースDM(DM1、DM2、DM3)の表面に吸着される可能性が高まる。ゆえに、真空槽の内部空間へ進行する塵埃の量を、図8の構成例に比べて、一段と抑制することが可能となるので、より好ましい。
図11のグラフにおいて横軸の「カバー無し」とは、図4に示した仕切弁の構成例(筐体なし)による評価結果である。図11のグラフにおいて横軸の「カバー有り」とは、図10に示した仕切弁の構成例(筐体あり、集塵マグネットあり)による評価結果である。
図11のグラフにおいて縦軸は、被処理体として152cm角のガラス基板を用い、真空雰囲気(圧力0.2Pa)とした3つの真空槽(C2→C3→C4)の内部空間を、基板搬送した際に、ガラス基板の主表面に付着した微小欠陥(凹欠陥、凸欠陥)の欠陥数(塵埃数)を評価した結果である。この評価には、欠陥検査装置(レーザーテック社製:MAGICS6640)を用いた。なお、「カバー無し」と「カバー有り」の各評価結果は、おのおの8枚のガラス基板を搬送して計測した結果の平均値である。
表1において、たとえば、「0.05-0.15」とは、欠陥サイズが0.05より大きく、かつ、0.15μm以下に含まれる欠陥の数である。「2.0up」とは、欠陥サイズが2.0μmより大きな欠陥の数である。
表1における「Total」欄の数字は、カバー無の場合におけるTotal欠陥数を1として表記したものである。
図11および表1より、以下の点が明らかとなった。
(1)本発明の仕切弁(カバー有)は、従来の仕切弁(カバー無)に比べて、欠陥サイズが0.15μmより大きく、かつ、0.30μm以下の欠陥数が減少する(0.46→0.35)。
(2)本発明の仕切弁(カバー有)では、従来の仕切弁(カバー無)に比べて、欠陥サイズが0.05μmより大きく、かつ、0.15μm以下の欠陥数が激減する(0.46→0.15)。
(3)本発明の仕切弁(カバー有)では、従来の仕切弁(カバー無)に比べて、欠陥サイズが2.0μmより大きな欠陥数も激減し皆無となった(0.04→0.00)。
(4)本発明の仕切弁(カバー有)では、従来の仕切弁(カバー無)に比べて、「Total」の数字がほぼ半減する(1→0.54)。
以上の評価結果より、本発明の仕切弁は、仕切弁の内部構造(擦れる状態が発生する部位)から真空槽の内部空間へ進行する塵埃の総量を大幅に低減できる。ゆえに、本発明は、真空槽の内部空間へ誘導され、被処理体(基板)へ影響が及ぶのを抑制可能な仕切弁をもたらすことが確認された。
C1、C2、C3、C4、C5 真空槽、
CL、OP 回転方向、
M 回転手段、
S 被処理体(基板)、
W12、W23、W34、W45 側壁、
W23S 開口部の周縁域(シール部)、
10 真空処理装置、
50 仕切弁、
51 弁板部、
52 クレビス部、
53 アーム部、
54 ピン部、
55 シャフト部。
Claims (6)
- 被処理体を真空処理する内部空間を備えた真空槽どうしを接続する位置に配され、接続する真空槽の内部空間どうしを連通させる開口部に対して、弁板を押し付けて該開口部を塞ぐ仕切弁であって、
前記開口部に対する前記弁板の開閉動作に伴い擦れる状態が発生する部位を内在し、該部位を取り囲むように筐体を配置し、
前記仕切弁は、前記開口部の周縁域に当設させる一面を有する弁板部と、前記弁板部の他面に接して配される一面を有するクレビス部と、前記クレビス部を介して前記弁板部の他面を支持して該弁板部を移動可能とするアーム部と、前記開口部の周縁域に対して前記弁板の開状態と閉状態を制御するために、前記アーム部を回転動作させるシャフト部と、を含み、
前記開閉動作に伴って擦れる状態が発生する部位が、
前記クレビス部の他面に配され該クレビス部の一部である突起部を前記アーム部の穴部に嵌め合わせた状態において、該クレビス部と該アーム部を連結するためのピン部が前記アーム部の穴部と接触する箇所である
ことを特徴とする仕切弁。 - 前記筐体はその一部が弁板部に固定され、かつ、前記ピン部の周囲を取り囲む状態で、該筐体と前記アーム部の間には隙間を設け、前記開閉動作が行われることを特徴とする請求項1に記載の仕切弁。
- 前記筐体の内側にあって、該筐体と前記アーム部との隙間の近傍に磁石を配したことを特徴とする請求項1又は2に記載の仕切弁。
- 前記筐体は、前記磁石の吸着力で前記弁板部に固定する構造であることを特徴とする請求項3に記載の仕切弁。
- 前記筐体は、前記磁石の吸着力で固定した際に、位置ずれを防止するための位置決めピンを備える
ことを特徴とする請求項4に記載の仕切弁。 - 前記筐体は、内部から外部へ向けて通気可能とするフィルターを備えることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の仕切弁。
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