JPH0320188A - ゲートバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，半導体製造装置の反応処理室等を開閉するゲ
ートバルブに係り、特に反応処理室内の板の汚染を防止
するのに好適なゲートバルブに関する． 〔従来の技術〕 従来のゲートバルブとしては，例えばエス・ケイ・ケイ
・バキュームエンジニアリング株式会社カタログＰ．２
に記載されたように，片側面にシ一トシールを備えた弁
板が弁箱内を往復運動し、流体が流れる弁箱開口部を弁
板が開閉するものが知られている．また日酸エドワーズ
真空株式会社カタログに記載されたように、弁板を厚さ
方向に押しひろげてシールするものもある． 一方，半導体製造装置の反応処理室内で基板に真空蒸着
によりパターンを形成するような場合、過剰に生成され
た反応生成物が処理室内壁に付着する．特にこの反応生
戒物が反応処理室を開閉するために取り付けられたゲー
トパルブの弁板や弁箱の側面に付着すると、弁開閉時の
摩擦や振動、あるいは弁開放時の流体の急激な流れによ
り、付着した反応生成物が異物粒子として剥離飛散しや
く，他の壁面に付着した場合よりも基板を汚染しやすい
。そして基板に形成された配線パターンの不良の原因と
なる，この点については前記２例の従来のゲー１−バル
ブは配慮されておらず、これらのゲートバルブを前記反
応処理室に設けた場合には、基板の配線不良を発生しや
すいという問題があった。

この問題を解決するための提案としては、特開昭５６−
１０５１８２号公報及び特開昭６２−１８８８６３号公
報に記載された提案が知られている。前者は弁箱側シー
ト及び弁体側シートを冷却し，シート上流側に高温ガス
用冷却機構を設けて、ガス中の蒸気金属のシート表面へ
の付着を防止するようにしたものである。また後者は弁
板に付着した反応生成物等をかき落すためのスクレツパ
部を，弁笛ｒｊｒｌ口部孔縁に設けたものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記の公報に記載された提案のうち、前者
は反応処理の過程によってはかえってゲートバルブ汚染
を促進してしまうという問題があった．また後者はゲー
トバルブの作動に伴う弁板の往復運動によって，弁板は
スクレツパ部でたえず清掃されるが、反応処理室内にか
き落された異物が飛散し，反応処理室内の試料を汚染す
るという欠点があった。

すなわち，従来のゲートバルブを半導体製造装置の反応
処理室の開閉に使用した場合，反応処理室内の試料の汚
染を防止することが困難であった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，半導体
製造装置の反応処理室等に取り付けて，反応処理室等の
内部に収納された試料の汚染を低減させることのできる
ゲートバルブを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達或するために、半導体製造装置の
反応処理室等を開閉する弁板を有するゲートバルブにお
いて、前記弁板に温度１１Ｊ御手段を設けたものである
． また温度制御手段を設けた弁板を第２の弁板とするとと
もに第１の弁板を並設し、前記第２の弁板を反応処理室
側に設けてもよい。

〔作用〕

上記の構戒によると、試料の反応処理中に反応処理室を
閉じている弁板を温度制御手段により任意の温度に設定
できる。従って弁板と反応生或物等の付着しにくい温度
に設定することにより，弁板への汚染物質の付着を低減
することができる。

この結果弁板の駆動による摩擦や振動で再飛散する汚染
物質も極めて少なくなり、しかも任意の時に設定温度を
高くして汚染物質を燃焼させて除去することもできる。

また温度制御手段が設けられた弁板を通常の弁板とは別
に反応処理室側に併設することにより，通常の弁体が反
応処理室の空間と直接接することを防ぐことができ、反
応生戊物等の汚染物質の付着を防ぐことができる。この
とき２枚の弁板の駆動シーケンスを適正に設定すること
により，弁板開放時の流体の急激な流れの変化による汚
染物質の再飛散を防止することができる。

上記のことから、反応処理室において発生した反応生戊
物が汚染物質としてゲートバルブに付着し，それがゲー
トバルブの駆動等によって再飛散し、異物粒子として基
板等の試料に付着することを低減することができる． 〔実施例〕 以下，本発明に係るゲートバルブの一実施例を図面を参
照して説明する。

第１図に本発明の一実施例を示す。図において、ゲート
パルブｌの弁箱２には流体の通路となる貢通孔３が形成
されており、弁箱２には貫通孔３を開閉する１対の弁板
４，５が貫通孔３の軸方向に対して直角の方向に摺動自
在に並設されている。

これらの弁板４，５は貫通孔３を閉塞した状態において
，貫通孔３の内周に形或された凹溝６，７にそれぞれ嵌
合し、弁板４，５の茸側の側面に設けられたシール部材
８，９がそれぞれ凹溝６，７の側面に摺接して気密にシ
ールしている。また弁板４，５は弁箱２の上部に設けら
れ図示しない凍動源によって昇降駆動される駆動部材１
０．１１にそれぞれ連結されている。

弁板４，５のうち第１の弁板４は通常の形状となってお
り，図示しない反応処理室側の第２の弁板５内には電熱
線などで構或された加熱部材１２と，水等が流通する冷
却管などで構成された冷却部材１３とが埋設されている
．これらの加熱部材ｌ２及び冷却部材１３は駆動部材１
１が取り付けられた側の第２の弁板５の端部から外部に
取り出され、図示しない温度制御システムに接続されて
いる．そして第２の弁板５の温度は温度制御システムに
よって任意に設定されるようになっている．次に本実施
例の作用を説明する．反応処理室内で基板などの試料の
反応処理が行なわれている間に発生した反応生成物は，
反応処理室の内壁と同時にゲートバルブ１に付着する。

このとき，反応処理の過程にまり生戒する反応生成物は
、種類も様々であり、物性も異なる．従って弁箱２の壁
面や弁板４，５に対する付着を低減させる最適の温度や
燃焼する温度も異なる．しかし本実施例では特に付着し
た反応生成物が剥離飛散しやすい弁板を、第１及び第２
の弁板４，５で構成し、反応処理室側の第２の弁板５を
任意の温度に調整できるようにしたので，第１の弁板４
は第２の弁板５により反応処理室空間から保護でき、し
かも第２の弁板５に反応生成物等の汚染物質が付着する
ことを防止できる．また，反応生成物の種類によっては
温度によって付着状態が異なるので，第２の弁板５の温
度を付着した反応生成物が剥離しにくい温度に設定する
ことも可能である． 第２図は第１の弁板４と第２の弁板５との開閉シーケン
スの一例を示したものである．実線が第１の弁板４のシ
ーケンス，破線が第２の弁板５のシーケンス２である．
すなわち、第２の弁板５は第１の弁板４が開く前に開き
、第１の弁板４が閉じた後に閉じる．従ってゲートバル
ブ１の開閉に伴う流体の急激な流れによって，第２の弁
板５に多少付着した汚染物質が飛散することはない．ま
た第２図に示す時刻ｔ４から時刻ｔＩ１の間で、反応処
理室で試料の反応処理が行なわれている。

第３図及び第４図は従来のゲートバルブを有した真空容
器内において，ゲートバルブを開き外部より気体をパー
ジしたときに、ゲートバルブで発生した粒子の挙動を解
析した実施例である．太線が粒子の挙動、細線がパージ
した気体の流れを示す。この計算は背圧１０Ｐａ、粒子
密度２．７ｇ／ａＪ，パージ流速６ｍ／ｓとして行ない
、第３図は粒子径０．１μｍ、第４図は粒子径１．０μ
ｍの場合を示す。またパージした気体で粒子が再飛散す
ることを想定して、粒子の初速度はＯ　ｍ　／　ｓとし
た．図に示すように、ゲートバルブの駆動による摩擦や
振動等により汚染物質が剥離する場合，発生した粒子の
速度ベクトルが試料方向に向いていると、粒子はさらに
試料に付着しやすい。従ってゲートバルブ１の駆動部で
あるフト板には極力汚染粒子を近付けず，付着させない
ようにする必要があるが、上述した実施例では反応処理
が行なわれている間は，温度調整された第２の弁板５が
第１の弁板４を被覆しているので，弁板４，５に汚染物
質が付着することをほぼ完全に防止できる。

一方、第２の弁板５の設定温度を高くすることにより第
２の弁板５に付着した汚染物質を燃焼させて、第２の弁
板５をクリーニングすることもできる．このクリーニン
グは任意の時間に実施できるので、試料が反応処理室内
にないときに実施すれば、試料を逆汚染することなくク
リーニングできる．逆に第２の弁板５の設定温度を低く
して冷却すると、付着している汚染物質の付着力が低下
し、拭取りによるクリーニングが容易となる。

本実施例によれば，反応処理時に第ｌの弁板４とともに
第２の弁板５も閉じるので，第１の弁板４及び弁箱２に
反応生成物が処理物質として付着することを防止できる
。また第２の弁板５は反応処理時に生或する反応生成物
が付着しにくい温度に制御されているので，反応生戊物
が汚染物質として付着することを低減できる。従ってゲ
ートバルブ１の駆動による摩擦や振動、澗放時に生じる
液体の急激な流れによって汚染物質が再飛散し、異物粒
子として試料に付着することが防止できる。

さらに，第２の弁板５の設定温度を適当に選定すること
により、付着した汚染物質を燃焼させたり，付着力を低
下させたりしてクリーニング効果を高めることができ、
試料を逆汚染することなく常にゲートバルブ１を清浄に
保つことができる。

第５図に本発明の他の実施例を示す．図において第１図
に示す実施例と同一または同等部分には同一符号を付し
て示し，説明を省略する。この実施例では第１の弁板４
の反応処理室側の反応処理室空間と接する位置に、温度
制御機能を有する第２の弁板５を接着した。

本実施例によれば、温度によってシール部材８のシール
効果が変わるので、余り温度変化を大きくとれないが，
大きな温度変化が要求されない場には有効であり、小型
に構成できる利点がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係るゲートバルブによれ
ば，反応処理室内において反応処理によって発生した汚
染物質が弁板に付着する量を低減させることができ、剥
離，再飛散による試料の汚染を低減し試料の品質の低下
を防止することができる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るゲート弁の一実施例を示す縦断面
図、第２図は本実施例による弁板の開閉シーケンスを示
すグラブ、第３図及び第４図はゲートバルブから発生す
る異物粒子の挙動解析結果の一例を示す図、第５図は本
発明の他の実施例を示す縦断面図である． １・・・ゲートバルブ、４・・・第１の弁板、５・・・
第２の弁板，１２・・・加熱部材（温度制御手段），１
３・・・第 口 ３　３　図 ６４−　図 拓２口 時間

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体製造装置の反応処理室等を開閉する弁板を有
   するゲートバルブにおいて、前記弁板に温度制御手段を
   設けたことを特徴とするゲートバルブ。 ２、温度制御手段を設けた弁板を第２の板弁とするとと
   もに第１の弁板を並設し、前記第２の弁板を反応処理室
   側に設けたことを特徴とする請求項１記載のゲートバル
   ブ。 ３、半導体製造装置の反応処理室等を開閉する弁板を有
   するゲートバルブを備えた真空容器において、請求項１
   又は２記載のゲートバルブを備えたことを特徴とする真
   空容器。