JPH04228978A - スリット・バルブ装置と方法 - Google Patents

スリット・バルブ装置と方法

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JPH04228978A
JPH04228978A JP3086498A JP8649891A JPH04228978A JP H04228978 A JPH04228978 A JP H04228978A JP 3086498 A JP3086498 A JP 3086498A JP 8649891 A JP8649891 A JP 8649891A JP H04228978 A JPH04228978 A JP H04228978A
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    • F16K51/02Other details not peculiar to particular types of valves or cut-off apparatus specially adapted for high-vacuum installations

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般にスリット・バル
ブ装置と方法に関し、さらに詳しくは、半導体製造装置
に使用するスリット・バルブ装置と方法に関する。半導
体製造装置は、隣接しているが独立して密閉可能な多数
のチャンバを有する。たとえば、1台の半導体製造装置
が、中央の自動搬送チャンバの周囲に配設された多数の
処理チャンバと1つ以上のロード・ロック・チャンバ(
load−lock chambrs)を有する場合が
ある。チャンバ間で半導体ウェーハを通過させるため、
長いアパチャ、すなわち「スリット」がこれらのチャン
バの間の壁に設けられている。これらのアパチャはスリ
ット・バルブによって選択的に開閉することができる。
【0002】非常に多種のスリット・バルブが従来技術
で周知である。たとえば、トシマの米国特許第4,78
5,962 号では、真空チャンバ・スリット・バルブ
が開示され、このバルブは、アパチャの近くで回転自在
に取り付けられたドアと開位置と閉位置との間でこのド
アを選択的に回転させる空圧作動のカム・フォロワ・ロ
ーラを有する。Hutchinsonは米国特許第4,
715,764 号で別のアプローチを行い、Hutc
hinsonは、ここで角度を付けて配設されたシート
部をこのシート部に対して直角に移動しこれと対応する
角度のついた閉鎖部を有するゲート・バルブを教示して
いる。第3のアプローチが、1989年5月1日付のV
acuum Valve 90 というVAT社の製品
のカタログの24ページから29ページに開示されてい
る。 VAT社は長方形のバルブを提供し、このバルブは、ア
パチャに対して直角に移動する相手のゲートと係合する
段の付いたシートを有する。
【0003】従来技術によるゲート・バルブには幾つか
の問題がある。第1に、これらのゲート・バルブ全てチ
ャンバ内にベアリングの面を有し、これらの面は面同志
の摩擦によって微粒子を発生する。第2に、ゲート・バ
ルブを閉位置に保持するのに必要な力は、この閉鎖力が
シート面に対して常にある角度にあるため、比較的大き
くなりやすい。この結果、従来技術によるスリット・バ
ルブのドアをバルブ・シートに対して適切に密閉するに
は、かなりの力をドアに加えなければならない。
【0004】
【発明の概要】従って、本発明の目的は、従来技術のゲ
ート・バルブ装置よりも密閉力が小さくてすみ、このゲ
ート・バルブ装置と連動するチャンバ内に微粒子を発生
する摩擦面を有さないゲート・バルブ装置を提供するこ
とである。本発明によるこの装置は、集積回路のウェー
ハを搬送面に沿って通過させることのできるアパチャを
形成したチャンバ壁を有する。このスリット・バルブ装
置は、さらにアパチャを取り囲み、搬送面に対して角度
をつけて配設されたシート面を形成する第1着座面を有
するシートと第1着座面と相対して係合可能な第2着座
面を有するドアとを含む。最後に、このスリット・バル
ブ装置は着座面に対して実質的に直角なアクチュエータ
軸に沿ってドアをシートに向って、またはこのシートか
ら直線的に移動させる直線アクチュエータ機構を有する
。この直線アクチュエータ機構の摩擦係合部分は、伸縮
可能なベロー・スリーブによって取り囲まれ、全ての摩
擦係合面をチャンバの内部から隔離する。
【0005】本発明の方法は、前記のアパチャを通って
延びる搬送面に対して角度を付けて配設された密閉面を
形成する第1密閉面によって長いアパチャを取り囲むス
テップと、密閉面に対して実質的に直角方向に第2着座
面を直線的に移動させることによって、第2着座面を第
1着座面と係合させまたはこの係合を解くステップを有
する。第1着座面と第2着座面の方向は、第2着座面の
位置をロックするロック機構を解除し、第1着座面と第
2着座面を係合させ、次にこのロック機構を再び作動さ
せることによって調整される。
【0006】本発明の利点は、ドアの開閉動作が直線的
かつバルブ・シートに対して直角に行われることである
。ドアに加わる全ての力は着座面に対して直角であり、
より小さな圧力をドアに加えるだけで効率的な密閉が行
われることである。本発明の他の利点は、全ての摩擦面
がベロー・スリーブによってチャンバの内部から隔離さ
れることである。これによって、微粒子の形成を劇的に
減少させ、半導体製造装置内で処理されるウェーハの歩
留を増加させることが可能である。
【0007】本発明のこれら及び他の利点は、本発明の
詳細な説明及び幾つかの図面を検討することによって当
業者に明らかとなる。
【0008】
【実施例】図1で、本発明によるスリット・バルブ装置
10は用紙の平面に対して直角な長軸16と短軸18と
を有するアパチャ14を設けたチャンバ壁12を有する
。このアパチャ14は、集積回路のウェーハのような対
象物を長軸16に平行で短軸18に対して直角な搬送面
20に対して実質的に平行に通過させる。矢印21で示
すように、この対象物もまた搬送面20と平行な全ての
面またはこの搬送面20に対して平行に近い全ての面に
沿ってアパチャ14を通って移動される。シート22は
第1着座面24を有し、この着座面24によって密閉面
26が形成され、この密閉面26は搬送面20に対して
角度を付けて配設される。ドア28は第2着座面30を
有し、この第2着座面30は密閉面26に沿って第1着
座面24と相対して係合可能である。ドア28は直線ア
クチュエータ機構32と結合されている。Oリング・シ
ール34がドア28上に設けられ、ドア28とシート2
2を効果的に密閉する。
【0009】直線アクチュエータ機構32は、長いシャ
フト36、シャフト36の第1端部をドアと結合する調
整機構38、およびシャフト36の第2端部に結合され
た直線往復駆動機構40を有する。機構40は、ブラケ
ット41によって壁12に強固に結合されている。シャ
フト・ガイト42は壁12に結合され、Oリング44が
設けられて壁にシャフト・ガイト42を密閉する。伸縮
可能なベロー・スリーブ46は調節機構38の一端およ
びシャフト・ガイド42の他端で密閉されている。この
ようにして、シャフト36とシャフト・ガイド42との
間の滑動的摩擦による係合は、チャンバの内部48から
隔離される。この直線駆動機構は、市販の空圧アクチュ
エータであることが好ましく、これによって空気圧が第
1送入口50に加えられると、シャフト36は機構40
から離れ、空気圧が第2送入口52に供給されると、機
構40から離れる。
【0010】図2において、送入口52から空気圧を加
えると、ドア28は密閉面26に対して実質的に垂直な
アクチュエータ軸54に沿って密閉面26から直線的に
離れる。シャフト・ガイド42は、直線駆動機構40に
向かうシャフト36の動作を制限するストッパの作用を
する。ドア28は、適当な傾斜機構(図示せず)によっ
て開位置、閉位置または何らかの中間位置に向かって付
勢されることができる。
【0011】摩擦を生ずる面は全て、ベロー・スリーブ
46によってチャンバの内部48から隔離されているこ
とに留意する必要がある。したがってスリット・バルブ
装置10がチャンバの内部48に微粒子を発生する可能
性は非常に低い、これによって汚染の潜在的発生源を排
除している。直線駆動機構40によって、バルブ・シー
ト22に対して直角にアクチュエータ軸54に沿ってそ
の力が全てがバルブ・シート22に伝達されることにも
また留意する必要がある。これによって、アクチュエー
タ機構32の加えなければならない力が減少するだけで
なく、Oリング34と第1着座面24との間に生ずる摩
擦が極小化し、従って微粒子の発生およびOリングの摩
耗が減少する。
【0012】転送面20と密閉面26との間の角度Aは
、30゜〜60゜の範囲が好ましく、約45゜がもっと
も好ましい。もし角度Aが約60゜よりかなり大きくな
ると、ドア28がアパチャ14の底面56から離れさせ
るため、シャフト36のストロークを非常に長くしなけ
ればならない。もし角度Aが30゜よりかなり小さくな
ると、第1着座面24が大きくなり過ぎて、リークの可
能性が高まり、直線駆動機構40はより大きな圧力を出
さなければならない。45゜の角度Aが、シャフト36
の過剰なストローク長さと直線駆動機構40に要求され
る適当な閉鎖圧力との間の適当な妥協点である。
【0013】図3は調整機構38の分解斜視図であり、
ブラケット・アセンブリ58、回転軸60および1対の
回転軸のベアリング62を示す。ブラケット・アセンブ
リの円板64は、シャフト36に取り付けられてベロー
・スリーブ46によって密閉され、また1対のフィンガ
66は、ピボット・ピン70によって回転軸60の中心
部68に係合される。回転軸60のベアリング面72は
、回転軸用ベアリング62の穴74と係合する。回転軸
用ベアリング62の耳76は、ドア28に取り付けられ
る。多くの機械ねじ78によって、シャフト36に対し
てドア28を所定の位置にロックし、調整機構38を共
に保持するロック機構が形成される。
【0014】調整機構38によって、バルブ・シート2
2に対するドア28の位置について4つの別個の調整が
行われる。第1の調整80によって、ドア28の左右の
角度位置を調整する。第2の調整82によって、ドア2
8の上下の角度位置を調整する。第3の調整84によっ
て、バルブ・シート22に対するドア28の左右の直線
位置を調整する。最後に第4の調整によって、ドア28
の上下の直線位置を調整する。
【0015】ドア28をバルブ・シート22に対して正
確に調整するため、ねじ78を緩め、直線駆動機構40
の送入口50に空気圧を加えてドア28を閉める。第1
着座面24を第2着座面30に押し付けることによって
、角度の調整80および82を自動的に行ない、直線の
調整84および86は、もし必要であれば、手動で行な
う。ドア28を正確に位置決めすると、ねじ78を締め
てドア28を所定の位置にロックする。調整機構38が
ロックされれば、チャンバの内部48には摩擦を発生す
る動作部品は存在しないことに留意する必要がある。
【0016】本発明をつくつかの好適な実施例によって
説明したが、当業者にとって本発明の種々の変形と変更
が明らかであると考えられる。従って、添付の特許請求
の範囲は、かかる変形と変更を全て本特許の真の精神と
範囲内に包含することを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるスリット・バルブ装置の部分断面
正面図であり、スリット・バルブは閉位置にある。
【図2】図1と同じ図であるが、スリット・バルブは開
位置にある。
【図3】本発明のバルブ・ドアの調整可能な支持体の分
解斜視図である。
【符号の説明】
10  スリット・バルブ装置 20  転送面 22  シート 24  第1着座面 26  密閉面 28  ドア 30  第2着座面 32  直線アクチュエータ機構 40  往復直線駆動機構

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  長軸と短軸を有しアパチャを形成する
    壁手段であって、上記のアパチャが長軸に対して平行で
    あり、短軸に対して直角な転送面に沿って対象物を通過
    させるように設けられた壁手段と、上記のアパチャを取
    り囲むシート手段であって、このシート手段が転送面に
    対して角度をつけて配設された密閉面を形成する第1着
    座面を有する上記シート手段と、上記の密閉面に沿って
    第1着座面と相対して係合可能な第2着座面を有するド
    ア手段と、上記の密閉面に直角なアクチュエータ軸に沿
    って上記の密閉手段に向かってまたは密閉手段から上記
    のドア手段を選択的に移動させる直線アクチュエータ手
    段と、を有することを特徴とするスリット・バルブ装置
  2. 【請求項2】  上記の転送面と密閉面との間の内角が
    30゜〜60゜の範囲であることを特徴とする請求項1
    記載のスリット・バルブ装置。
  3. 【請求項3】  上記の内角が約45゜であることを特
    徴とする請求項2記載のスリット・バルブ装置。
  4. 【請求項4】  上記の直線アクチュエータ手段が、第
    1端部で上記のドア手段と結合され第2端部で往復直線
    駆動機構と結合される長いシャフトを有することを特徴
    とする請求項1記載のスリット・バルブ装置。
  5. 【請求項5】  上記のシャフトは、上記の壁手段を貫
    通し、さらにアクチュエータ軸に沿ってシャフトを誘導
    する壁手段に結合されたガイド手段と、シャフトの第1
    端部を壁手段に結合する取り囲み手段とを有することを
    特徴とする請求項4記載のスリット・バルブ装置。
  6. 【請求項6】  上記のシャフトの第1端部を上記のド
    ア手段に結合する多軸調整手段をさらに有することを特
    徴とする請求項4記載のスリット・バルブ装置。
  7. 【請求項7】  上記の往復直線駆動機構が空気圧によ
    って作動されることを特徴とする請求項4記載のスリッ
    ト・バルブ装置。
  8. 【請求項8】  上記の取り囲み手段が第1端部で上記
    のシャフトに結合され第2端部で上記の壁手段に結合さ
    れたベローズによって構成されることを特徴とする請求
    項5記載のスリット・バルブ装置。
  9. 【請求項9】  上記の第1着座面と上記の第2着座面
    との間に配置された第1密閉手段と、上記のベローズと
    上記の壁手段との間に配設された第2密閉手段とをさら
    に有することを特徴とする請求項8記載のスリット・バ
    ルブ装置。
  10. 【請求項10】  壁に長いアパチャが設けられこれを
    介して対象物が転送面に平行に通過するアパチャを選択
    的に開閉する方法において、上記の方法が、上記の転送
    面に対して角度を付けて配設された密閉面を形成する第
    1着座面によってアパチャを取り囲むステップと、上記
    の密閉面に直角方向に上記の第2着座面を直線的に移動
    させることによって、第2着座面を上記の第1着座面に
    係合させまたはこの係合を解くステップと、を有するこ
    とを特徴とする方法。
  11. 【請求項11】  上記の第1着座面と上記の第2着座
    が平行になり、上記の第2着座面が上記の第1着座面と
    係合する場合、上記のアパチャが上記の第2着座面によ
    って完全に覆われるように上記の第1着座面と上記の第
    2着座面の方向を調整するを、さらに有することを特徴
    とする請求項10記載の長いアパチャを選択的に開閉す
    る方法。
  12. 【請求項12】  上記の方向を調整するステップは、
    上記の第2着座面の位置をロックするロック手段を解除
    するステップと、上記の第1着座面と上記の第2着座面
    とを係合させるスッテプと、上記のロック手段を再び作
    動させるステップと、によって行われることを特徴とす
    る請求項10記載の長いアパチャを選択的に開閉する方
    法。
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