JPH07208613A

JPH07208613A - 真空ゲート弁

Info

Publication number: JPH07208613A
Application number: JP7002174A
Authority: JP
Inventors: George L Coad; ジョージ・エル・コード; George Matthias; ジョージ・マシアス
Original assignee: Intevac Inc
Current assignee: Intevac Inc
Priority date: 1994-01-11
Filing date: 1995-01-10
Publication date: 1995-08-11
Also published as: US5379984A

Abstract

(57)【要約】【目的】小さな機械的な力で迅速に作動すると共に信
頼性が高く且つ寿命の長い真空ゲート弁を提供する。【構成】真空ゲート弁は、弁体１００と、スイングゲ
ート・アセンブリ１３０とを備える。弁体１００は、貫
通する開口１０２と、該開口を包囲する弁座１２０とを
有する。スイングゲート・アセンブリ１３０は、開位置
と閉位置との間で枢動軸線１４０の周囲で回転する。ス
イングゲート・アセンブリ１３０は、スイングゲート本
体１３２、閉位置において弁座１２０に封止的に係合す
るようにスイングゲート本体に取り付けられた弾性シー
ルガスケット、および弁座に係合する弾性シールガスケ
ットの領域を平坦化するスプレッダ１５２を有する。真
空ゲート弁はさらに該スイングゲート・アセンブリ１３
０を回転させるアクチュエータを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、真空処理装置用のゲー
ト弁に関し、より詳細には、構造が簡単で且つ小さな作
動力によって高速で作動する真空ゲート弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】フラットパネル型ディスプレイの製造
は、インジウム−錫酸化物（ＩＴＯ）及び金属を含む種
々のフィルムを大きなガラスパネルに堆積させる工程を
含んでいる。一般的には矩形状であるガラスパネルは、
４５０ｍｍ×５５０ｍｍあるいはそれ以上の寸法を有す
ることができる。ＩＴＯ及び金属は、堆積されるべき材
料のターゲットからスパッタリングすることにより、ガ
ラスパネルに堆積される。ＩＴＯの如き幾つかの場合に
おいては、ターゲット材料は、スパッタリングチャンバ
の中で、酸素の如き気体と反応することがある。スパッ
タリングは一般に、基板を加熱する工程と、所望のフィ
ルムを上記加熱された基板に堆積させる工程とを含んで
いる。上記基板は、スパッタリングを行う前に、別のチ
ャンバの中で予熱することができる。

【０００３】ガラスパネルにフィルムをスパッタリング
堆積させるための製造装置は、基板ハンドリングが自動
化され、生産量が高く、微粒子の汚染が極めて少なく、
フロアスペースが小さく、信頼性が高いものでなければ
ならない。フラットパネル型ディスプレイにスパッタリ
ング堆積を行うためのある既存の装置は、いわゆる「イ
ンライン”ｉｎｌｉｎｅ”」装置であり、このインライ
ン装置においては、基板は、線形又はＵ字形状の経路に
沿って、種々の処理チャンバを通って移動する。そのよ
うな装置の１つの欠点は、製造設備に大きなフロアスペ
ースを必要とすることである。また、そのような装置の
柔軟性は限られており、直列的な処理だけが可能であ
り、並行的な処理を行うことは全くできない。

【０００４】フラットパネル型ディスプレイのスパッタ
リング堆積を行うための他の既存の装置は、いわゆるク
ラスタ・ツール（”ｃｌｕｓｔｅｒｔｏｏｌ”）であ
る。クラスタ・ツールにおいては、中央チャンバの周囲
に複数のチャンバが設けられる。基板は、上記中央チャ
ンバから選択された処理チャンバへ搬送される。既存の
装置は、基板が水平な向きになるような形態を用いてお
り、従って、微粒子による汚染が増大する。既存の装置
はまた、生産量が限定されている。

【０００５】フラットパネル型ディスプレイを製造する
ための既存の装置は総て、１又はそれ以上のの欠点を有
しており、例えば、微粒子による汚染のために歩留が低
下し、生産量が少なく、頻繁な清掃並びにターゲットの
交換のために休止時間が長く、大きなパネルを処理する
能力がなく、プロセスの監視が貧弱であり、広いフロア
スペースを必要とし、大きなクリーンルームを必要とす
る。そのような装置における重要な要素は、真空ゲート
弁であり、この真空ゲート弁は、閉じた時に、種々の真
空チャンバを隔離し、また、開いた時に、基板がチャン
バ間で搬送されるのを可能にする。真空ゲート弁は、閉
じた時に気密シールをもたらすことに加えて、短時間で
作動し、その構造が簡単であり且つコストが低く、ま
た、長い作動寿命を有する必要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題及び課題を解決するため
の手段】本発明によれば、真空ゲート弁は、貫通する開
口及び該開口を包囲する弁座を有する弁体と、スイング
ゲート・アセンブリとを備えており、該スイングゲート
・アセンブリは、枢動軸線の周囲で開位置と閉位置との
間で回転することができ、上記開位置においては、上記
弁体を貫通する上記開口が開放され、上記閉位置におい
ては、上記開口はシールされる。上記スイングゲート・
アセンブリは、スイングゲート本体と、シールガスケッ
トとを備えている。シールガスケットは、弾性シートを
有しており、該弾性シートは、上記閉位置において上記
弁座に封止的に係合するように上記スイングゲート本体
に取り付けられている。シールガスケットは、上記閉位
置において、弁体の両側に作用する差圧によって弁座に
係合するように押圧されている。真空ゲート弁は更に、
上記スイングゲート・アセンブリを上記枢動軸線の周囲
で上記開位置と閉位置との間で回転させるための手段を
備えている。

【０００７】上記スイングゲート・アセンブリは、上記
シールガスケットに張力を与え、これにより、上記弁座
に係合している上記シールガスケットの領域を平坦化す
るためのスプレッダを備えるのが好ましい。好ましい実
施例においては、シールガスケットは、弾性チューブを
有し、上記スプレッダは、該チューブの中に設けられ
る。スプレッダは、両側部を有する溝を有しており、上
記両側部は、上記弁座に係合している上記チューブの領
域に張力を与える。スイングゲート・アセンブリは更
に、上記シールガスケットに与えられる張力を調節する
ように上記スプレッダを調節するための手段を有するの
が好ましい。

【０００８】スイングゲート・アセンブリは、弁体の両
端に回転可能に取り付けられるのが好ましい。スイング
ゲート・アセンブリを回転させるための手段は、スイン
グゲート・アセンブリの一端部に接続された回転型アク
チュエータを備える。回転アクチュエータは、真空包囲
部の外側に設けられ、回転型真空シールを介してスイン
グゲートに接続されている。シールガスケットは、大気
圧によって、弁座に接触するように押圧されているの
で、比較的小さな作動力を用いて十分なシール力を維持
することができる。

【０００９】

【実施例】本発明をより良く理解するために、図面を参
照して本発明の実施例を以下に詳細に説明する。

【００１０】真空処理装置の配置が図１に示されてい
る。この装置の概略的な断面図は図２に示されている。
システム制御装置、動力分配制御機器、真空ポンプ用の
制御機器等を収容し、本装置の一部を形成するキャビネ
ットは、理解を容易にするために図１及び図２から省略
してある。本装置は、フラットパネル型ディスプレイ用
の矩形のガラスパネルをハンドリングして処理するよう
になされている。より詳細には、本装置は、そのような
ガラスパネルにスパッタリング堆積を行うようになされ
ている。本装置は基本的には、インジウム−錫酸化物
（ＩＴＯ）フィルム及び金属フィルムのスパッタリング
堆積を行うように設計されているが、そのようなフィル
ムに限定されるものではない。

【００１１】本発明の真空処理装置は、クラスタの形態
を用いており、この形態においては、種々の処理ステー
ションが、中央のバッファチャンバの周囲に集められて
いる。図１及び図２に示すように、処理ステーション１
０、１２、１４、１６、１８、２０は、中央のバッファ
チャンバ２４の周囲に設けられている。処理チャンバは
一般に、加熱チャンバ及びスパッタリング堆積チャンバ
を備えており、また、高周波エッチング（ＲＦｅｔｃ
ｈ）又は高周波バイアス（ＲＦｂｉａｓ）の如き追加
の機能を含むことができる。基板は、基板を装置に搬入
するためのロードロック２６を介して装置の中へ装填さ
れ、また、基板を装置外に搬出するアンロードロック２
８を介して装置から取り出される。ロードロック２６及
びアンロードロック２８は共に、バッファチャンバ２４
に接続されている。基板は、ロボット３０によって、積
込カセット３２からロードロック２６の中へ装填され
る。基板は、ロボット３０によって、アンロードロック
２８から積卸カセット３４へ積み卸しされる。

【００１２】基板は、装置の中でハンドリング及び処理
を受けている間は常に、垂直方向の向きに保持される。
その結果、微粒子による汚染は極めて少なくなる。基板
は、時間多重式にハンドリング及び処理され、これによ
り、複数の基板を同時に処理することができる。２５０
０オングストロームの厚みを有するＩＴＯフィルムに関
して、１時間当たり６０を越える基板の生産量を達成す
ることができる。

【００１３】ロードロック２６及びアンロードロック２
８は、それぞれゲート弁４０、４２を介して、中央のバ
ッファチャンバ２４に連通している。同様に、真空チャ
ンバ１０、１２、１４、１６、１８、２０は、ゲート弁
５０、５２、５４、５６、５８、６０を介して、中央の
バッファチャンバ２４に連通している。ロードロック２
６、アンロードロック２８、各々の真空チャンバ、及び
中央のバッファチャンバ２４は、別の真空ポンプ装置に
よって排気される。図１の例においては、ロードロック
２６及びアンロードロック２８は、粗引・ポンプすなわ
ち一次ポンプ４３、及び、クライオポンプ４４、４５に
よって、真空排気される。処理チャンバ１０は、クライ
オポンプ４６によって排気される。各々の処理チャンバ
１２、１４、１６、１８、２０は、ターボポンプ４７及
びフォアラインポンプ４８によって排気される。バッフ
ァチャンバ２４は、クライオポンプ４９によって排気さ
れる。種々の真空排気装置を用いることができることは
理解されよう。特定の用途の要件に応じて、各々の処理
チャンバを真空排気するために、例えばターボポンプま
たはクライオポンプを用いることができる。運転のいず
れの時点においても、ゲート弁の１つだけが開き、従っ
て、処理チャンバとロードロック及びアンロードロック
との間の隔離が確実に行われる。

【００１４】基板は、基板キャリア６４により各空間を
搬送される。各々の基板キャリア６４は、基板６６を垂
直方向の向きにして支持する。基板キャリア６４は、プ
ロセス操作中基板を垂直方向の向きに保持するため金属
プレートであるのが好ましい。このプレートは、直角に
当接すると共に基板を収容するためのＶ字形状の溝を有
する上縁部を備えている。基板の縁部は、該基板が垂直
方向の向きになるように保持されている。基板６６を保
持する基板キャリア６４は、キャリア搬送アセンブリに
よって、個々のチャンバと垂直軸線７２の周囲で回転す
るようにバッファチャンバ２４の中に設けられた回転テ
ーブル７０との間で装置を通って搬送される。回転テー
ブル７０は、該回転テーブル７０が回転している間に基
板キャリア６４を保持する基板キャリア位置７４、７６
を備えている。図２においては、空の基板キャリア６４
が位置７６にあり、位置７４は空である。回転テーブル
７０上の基板キャリア位置７４、７６は、垂直軸線７２
から等しい距離Ｄだけ隔置されている。距離Ｄは、基板
キャリア位置７４、７６を処理チャンバ１０、１２、１
４、１６、１８、２０の基板処理位置、並びに、ロード
ロック２６及びアンロードロック２８のそれぞれ積込位
置及び積卸位置に確実に整合させるように選択される。
この構成は、基板キャリア６４が、基板キャリア位置７
６とロードロック２６との間、及び、基板キャリア位置
７６と処理チャンバ１４との間で、直線的な線に沿って
搬送されることを許容する。同様に、基板キャリア６４
は、基板キャリア位置７４と回転テーブル７０との間、
及び、基板キャリア位置７４と処理チャンバ１６との間
でも、直線的な線に沿って搬送されることが可能であ
る。回転テーブル７０が１８０°回転すると、位置７４
及び７６が相互変換する。回転テーブル７０が、図２に
示す向きから時計方向に９０°だけ回転すると、基板キ
ャリア位置７６が処理チャンバ１２、１８と整合し、こ
れにより、位置７６にある基板キャリア６４は、上記処
理チャンバの方へあるいは該処理チャンバから搬送され
る。同様に、位置７４は、処理チャンバ１０、２０に整
合され、位置７４にある基板キャリア６４は、上記処理
チャンバの方へあるいは該処理チャンバから搬送され
る。回転テーブル７０を図２に示す向きから反時計方向
に９０°だけ回転させると、位置７４、７６が相互変換
する。

【００１５】図２に示す回転テーブルの構造は、基板及
び基板キャリアが、ロードロック２６から回転テーブル
７０上の基板キャリア位置７４、７６の１つに搬送さ
れ、該位置からいずれかの選択された処理チャンバの中
へ搬送されることを可能とする。基板及び基板キャリア
は、選択された処理チャンバの中での処理の後に、第２
の処理チャンバ又はアンロードロック２８へ搬送するこ
とができる。従って、本装置は、完全な柔軟性を有し、
また、後述するように、幾つかの基板を同時に処理して
高い生産量を達成することができる。

【００１６】ロードロック２６は、基板６６用のホルダ
８２を有するドア８０を備えている。同様に、アンロー
ドロック２８は、基板用のホルダ８８を有するドア８６
を備えている。ロードロック２６のドア８０は、開位置
にある状態で図２に示されており、アンロードロック２
８のドア８６は、閉位置にある状態で図２に示されてい
る。以下に説明するある実施例においては、ロードロッ
ク２６及びアンロードロック２８は、ドア８０及び８６
を開位置と閉位置との間で動かすための往復枢動機構を
備えており、上記開位置においては、基板６６は、クリ
ーンルームの壁部を９０を介してアクセスすることがで
き、また、上記閉位置においては、基板６６は、それぞ
れのロックの中にシールされる。他のドア構造を用いる
ことができることは理解されよう。

【００１７】制御装置９２が、ゲート弁、キャリア搬送
アセンブリ、ロードロック及びアンロードロック、処理
チャンバ、回転テーブル、並びに、本装置の他の総ての
要素を本明細書に記載する作用に従って制御する。制御
装置９２は、作動シーケンス、プロセス情報等を記憶す
ると共に上述の要素を制御するためのコンピュータを備
えるのが好ましい。

【００１８】次に、基板をハンドリング及び処理するた
めの代表的なシーケンスを説明する。基板６６は、ロボ
ット３０によって、積込カセット３２からロードロック
２６のドア８０上のホルダ８２まで搬送される。次に、
ドア８０が、シールされた閉位置へ枢動し、ロードロッ
ク２６が所望の圧力レベルまで排気される。所望の圧力
レベルに達すると、ゲート弁４０が開き、基板キャリア
６４が回転テーブル７０上の位置７６からロードロック
２６へ搬送される。基板６６は、ホルダ８２からキャリ
ア６４上へ搬送され、該キャリア６４は、ゲート弁４０
を介して、回転テーブル７０へ搬送される。次に、ゲー
ト弁４０が閉じて回転テーブル７０が回転し、これによ
り、位置７６にある基板及び基板キャリア６４が、例え
ば処理チャンバ１２の如き選択された処理チャンバに整
合される。次に、ゲート弁５２が開き、基板及び基板キ
ャリア６４が、回転テーブル７０から処理チャンバ１２
の中へ搬送される。ゲート弁５２が閉じ、基板は処理チ
ャンバ１２の中で処理される。チャンバ１２の中の処理
は、基板を予熱する工程を含むことができる。ゲート弁
５２が閉じているので、上記基板が処理チャンバ１２の
中で処理されている間に、他の基板及び基板キャリアを
動かすことができる。チャンバ１２の中の処理が完了す
ると、ゲート弁５２が開き、基板及び基板キャリア６４
は回転テーブル７０上に搬送される。回転テーブル７０
は典型的には、第２の選択された処理チャンバ、例えば
処理チャンバ１４に整合するように回転される。ゲート
弁５４が開き、基板及び基板キャリア６４は、回転テー
ブル７０から処理チャンバ１４の中へ搬送される。ゲー
ト弁５４が閉じ、基板はチャンバ１４の中で処理を受け
る。チャンバ１４の中の処理は、ＩＴＯフィルム又は金
属フィルムのスパッタリング堆積を行う工程を含むこと
ができる。チャンバ１４の中の処理が完了すると、ゲー
ト弁５４が開き、基板及び基板キャリア６４は回転テー
ブル７０上へ搬送される。ゲート弁５４が閉じ、回転テ
ーブル７０は、アンロードロック２８に整合するように
回転される。ゲート弁４２が開き、基板及び基板キャリ
ア６４はアンロードロック２８の中へ搬送される。基板
は、基板キャリア６４からホルダ８８へ搬送され、ま
た、基板キャリア６４は、回転テーブル７０へ戻され
る。次に、ゲート弁４２が閉じ、アンロードロック２８
は大気圧に通気される。最後に、ドア８６が、ドア８０
に関して図示した位置に相当する位置まで開き、ロボッ
ト３０が、基板をホルダ８８から積卸カセット３４へ搬
送する。

【００１９】単一の基板のハンドリング及び処理は上述
の如くである。図１及び図２に示す実施例においては、
装置は、６つの処理チャンバと、６つの基板キャリアと
を備えている。回転テーブル７０は、２つの基板キャリ
ア位置７４、７６を有している。ある特別の実施例にお
いては、処理チャンバ１０、１２は、基板を予熱するた
めに使用され、また、チャンバ１４、１６、１８、２０
は、基板をスパッタリング被覆するために用いられる。
更に、処理チャンバ１０、１２、１４、１６、１８、２
０、並びに、ロードロック２６及びアンロードロック２
８は、各ゲート弁によってバッファチャンバ２４から隔
離されている。この構成は、複数の基板を多重時間式に
同時にハンドリングして処理することを可能とし、従っ
て、高い生産速度を達成する。例えば、ゲート弁５４
は、基板が処理チャンバ１４の中で処理されている時間
の間は、閉じている。この時間の間に、追加の基板をロ
ードロックから他の処理チャンバへ搬送し、基板をある
処理チャンバから他の処理チャンバへ搬送し、更に、基
板を処理チャンバからアンロードロックへ搬送すること
ができる。

【００２０】本発明の真空ゲート弁が図３乃至図５に示
されている。ゲート弁を貫通する開口は、所望の目的物
すなわち対象物を通過させることができるような寸法に
なされている。上述の真空処理装置においては、ゲート
弁は、基板を担持している基板キャリアを通過させなけ
ればならない。基板キャリア６４及び基板は、それらが
基板キャリアの平面に対して平行な方向に搬送される時
には、長く幅の狭い輪郭を有している。ゲート弁は、装
置の高い生産速度を達成するために、迅速に作動しなけ
ればならず、約０．５乃至０．７秒で作動するのが好ま
しい。また、ゲート弁の故障は装置の休止時間を生じが
ちであるので、ゲート弁は、高い信頼性を有する必要が
ある。また、ゲート弁は、構造が簡単でコストが低いも
のでなければならない。

【００２１】図３乃至図５を参照すると、真空ゲート弁
は弁体１００を備えている。開口１０２が弁体１００を
貫通している。この例においては、開口１０２は細長く
幅の狭いスリットである。真空ゲート弁のある例におい
ては、開口１０２は、約９１４ｍｍ（約３６インチ）の
長さと、約１２．７ｍｍ（約１／２インチ）の幅を有し
ている。本明細書で説明し且つ図示するゲート弁の構造
は、開口１０２が、１０又はそれ以上の長さ対幅比を有
する細長いスリットである場合に、最も実用的である。
弁体１００は、アルミニウム合金の如き金属から形成さ
れ、エラストマのシールリング用の溝１０４、１０６を
有しており、これら溝は、ゲート弁を真空密の状態で取
り付けることを可能とする。弁体１００は、低圧又は真
空の側部１１０が真空チャンバの方を向き、高圧又は大
気圧の側部１１２がより圧力の高い高圧チャンバ又は大
気圧の方を向いた状態で設置される。

【００２２】弁座１２０が、弁体１００に取り付けられ
ている。弁座１２０は、弁体１００の細長い溝１２２の
中に設けられている。弁座１２０を貫通する開口１２４
が、弁体１００を貫通する開口１０２に整合されてい
る。弁座１２０は、開口１２４を完全に包囲する隆起部
１２６を有している。後述するように、シールガスケッ
トが、上記隆起部１２６に圧接し、ゲート弁が閉じた時
にシールを形成する。図５の実施例においては、弁座１
２０は、弁体１００に取り外し可能に取り付けられてい
る。これにより、ゲート弁を装置から取り除くことな
く、弁座を交換することができる。また、弁座１２０
は、弁体１００と一体の部品として形成することができ
る。

【００２３】ゲート弁は更に、図５に実線で示す閉位置
と図５に破線で示す開位置との間で運動可能なスイング
ゲート・アセンブリ１３０を備えている。スイングゲー
ト・アセンブリ１３０は、弁体１００の細長い溝１３８
の中に設けられている。スイングゲート・アセンブリ１
３０は、その上方端及び下方端をそれぞれの枢動ピン１
３４、１３６によって弁体１００に回転可能に取り付け
られたスイングゲート本体１３２を備えている。スイン
グゲート・アセンブリ１３０は、枢動軸線１４０の周囲
で、開位置と閉位置との間で回転可能である。枢動ピン
１３４は、回転型の真空フィードスルー１４２を介して
アクチュエータ１４４に接続されている。アクチュエー
タ１４４は、スイングゲート・アセンブリ１３０を開位
置及び閉位置の間で約９０°にわたって回転させる必要
がある。後に説明するように、比較的小さな力を有する
アクチュエータを用いることができる。好ましい実施例
においては、アクチュエータ１４４は、ＰＨＤ社（ＰＨ
ＤＩｎｃ．）によって製造される回転作動型のＲ１１
Ａを備える。しかしながら、所要の力及び速度を有する
適宜なアクチュエータを用いることができる。アクチュ
エータ１４４は、制御装置９２からの制御信号に応じ
て、ゲート弁を開閉する。

【００２４】スイングゲート・アセンブリ１３０は更
に、弾性シートの形態のシールガスケット１５０を備え
ており、該シールガスケットは、弁座１２０の隆起部１
２６に圧接し、ゲート弁が閉じた時にシールを形成す
る。スプレッダ１５２が、シールガスケット１５０に張
力を与え、弁座１２０の隆起部１２６に接触している上
記シールガスケット１５０の領域を少なくとも平坦化さ
せる。スプレッダ１５２は、シールガスケット１５０に
与えられる張力を変えるように調節できるのが好まし
い。

【００２５】図５に示す好ましい実施例においては、シ
ールガスケット１５０は、細長いチューブの形態であ
り、また、スプレッダ１５２は、管状のシールガスケッ
ト１５０の中に設けられている。管状のシールガスケッ
ト１５０及びスプレッダ１５２は共に、開口１０２の全
長にわたって伸長している。管状のシールガスケットの
構造は、該シールガスケットをスプレッダの側部に固定
する際の困難性を排除する。スプレッダ１５２は、概ね
Ｕ字形状のあるいはＶ字形状の断面を有するチャンネル
であるのが好ましい。このチャンネルは、外方へ広がっ
た対向する側部１５４、１５６を有している。上記溝チ
ャンネルは、剛性を示し且つ十分な力が加わった時に変
形可能なように、シート金属から形成されるのが好まし
い。スプレッダ１５２及び管状のシールガスケット１５
０は、スイングゲート本体１３２の細長い溝１６０の中
に設けられ、該溝１６０の開放した側部において内方へ
伸長するリップ部１６２、１６４によって、上記溝１６
０の中に保持されている。

【００２６】シールガスケット１５０に与えられる張力
は、調節可能であることが好ましい。図５の実施例にお
いては、上記張力は、スプレッダ１５２を変形させるこ
とにより調節される。スプレッダ１５２は、調節ネジ１
７０によって変形される。調節ネジ１７０は、スイング
ゲート本体１３２にねじ込まれ、スプレッダ１５２の背
後に接触している。調節ネジ１７０を弁座１２０に向け
て前進させることにより、スプレッダ１５２の側部１５
４、１５６がより大きく外方へ広がり、これにより、シ
ールガスケット１５０に与えられる張力を増大させる。
反対に、与えられる張力は、調節ネジ１７０を弁座から
離れる方向に後退させることにより減少する。シールガ
スケット１５０は、ゲート弁が閉じた時に、該シールガ
スケットが平坦になって開口１０２の全周にわたって弁
座１２０の隆起部１２６に確実に接触するように、十分
な張力を受ける必要がある。スプレッダ１５２の長さに
沿って幾つかの調節ネジ１７０を間隔をおいて設け、こ
れにより、概ね均一な張力がシールガスケット１５０の
面積全体に確実に加わるようにするのが好ましい。

【００２７】スプレッダは、種々の形態を取ることがで
き、また、スプレッダは、シールガスケット１５０がス
イングゲート本体１３２に取り付けられ、これにより、
ゲート弁が閉位置にある時に、弁座１２０が開口１０２
の全周にわたって確実に接触するようになされる場合に
は、ゲート弁から省くことができる。例えば、スプレッ
ダは、連続的に湾曲する断面を有するチャンネルの形態
とすることができる。また、スプレッダ１５２は適当な
調節機構により調節することができる。

【００２８】シールガスケット１５０の材料は、良好な
表面仕上げを有し、また、弾性を有し、更に、ピンホー
ルをもたないものでなければならない。また、そのよう
な材料は、比較的低いジュロメータ硬度を有するひつよ
うがあり、そのような硬度は、７５又はそれ以下である
のが好ましい。好ましい実施例においては、シールガス
ケット１５０は、フッ化ビニリデン及びヘキサフルオロ
プロピレンの共重合体をベースにしたフルオロエラスト
マであるバイトン（登録商標：Ｖｉｔｏｎ）から形成さ
れる。シールガスケットの好ましい厚みは、約０．５１
ｍｍ（０．０２０インチ）乃至約１．７８ｍｍ（０．０
７０インチ）の範囲である。

【００２９】シールガスケット１５０に接触する隆起部
１２６の上縁部は、十分なシール力をもたらすように鋭
利でなければならないが、シールガスケットを切る程に
は鋭利であってはならない。隆起部１２６の上縁部の半
径は、約０．１２７ｍｍ（約５ミル）乃至約０．２５４
ｍｍ（約１０ミル）とするのが好ましい。弁座１２０
は、シールガスケット１５０に信頼性のある真空密のシ
ールを与える適宜な形態を有することができる。

【００３０】上述のように、ゲート弁は、真空側部１１
０が低圧真空室の方を向いて取り付けられる。例えば、
図２を参照すると、ゲート弁４０は、真空側部１１０が
バッファチャンバ２４の方を向いて取り付けられる。ロ
ードロック２６が大気圧に開放されている時には、大気
圧がシールガスケット１５０を押圧して該シールガスケ
ットを弁座１２０の隆起部１２６に高圧で接触させ、こ
れにより、確実な真空シールが生ずる。大気圧（あるい
は、ゲート弁の真空側部に比較して高い他の圧力）は、
真空シールを維持する助けを行うので、ゲート弁の作動
を行わせまたシールを閉位置に維持するために必要な機
械的な力は小さい。そのような機械的な力は、ゲート弁
用のアクチュエータ１４４が長いスリットの一端部に位
置する場合には特に小さくなる。シール力が大気圧によ
って増大されない弁においては、嵩の大きな弁構造、並
びに、より大型でより高価なアクチュエータを使用しな
い限り、ゲート弁の長さに沿って均一なシール力を確実
にもたらすことは困難である。しかしながら、本発明の
ゲート弁においては、弁体１００の高圧側部１１２と真
空側部１１０との間の差圧が、シール圧力を増大させ、
真空シールを維持するのを助ける。バッファチャンバ２
４と処理チャンバの１つとを隔離する場合のように、共
に比較的低い圧力を有する２つの真空チャンバを隔離す
るためにゲート弁を用いる場合には、大気圧は、真空シ
ールを維持する助けをしない。しかしながら、そのよう
な場合には、ゲート弁が大きな面積をもたない限り、リ
ークすなわち漏れは比較的問題とならない。

【００３１】図３乃至図５に示し且つ上に説明した真空
ゲート弁は、約０．５乃至０．７秒の作動時間を有して
いる。本ゲート弁は、比較的小さな機械的な力で信頼性
をもってシールし、長い作動寿命を有している。

【００３２】現時点において本発明の好ましい実施例で
あると考えられるものを図示し且つ上に説明したが、請
求の範囲に記載する本発明の範囲から逸脱することな
く、種々の変形及び変更を行うことができることは、当
業者には明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】真空処理装置の配置図である。

【図２】図１の装置の概略的な断面平面図であって、基
板のハンドリング及び処理を示している。

【図３】本発明の真空ゲート弁の正面図である。

【図４】真空ゲート弁の断面側面図である。

【図５】真空ゲート弁を図３及び図４に比較して拡大し
て示す側方断面図である。

【符号の説明】

５０、５２、５４、５６、５８、６０ゲート弁１００弁体１０２開口１２０弁座１２６隆起部１３０スイングゲート・アセンブリ１３２スイングゲート本体１４０枢動軸線１４４アクチュエータ（回転手段）１５０シールガスケット１５２スプレッダ１５４、１５６チャンネルの対向する側部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ジョージ・マシアスアメリカ合衆国カリフォルニア州94536, フリーモント，レッドウッド・テラス 38302

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空ゲート弁において、貫通する開口、並びに、該開口を包囲する弁座を有する
弁体と、前記開口が開放される開位置と前記開口がシールされる
閉位置との間で枢動軸線の周囲で回転可能なスイングゲ
ート・アセンブリと、前記スイングゲート・アセンブリを前記枢動軸線の周囲
で前記開位置と前記閉位置との間で回転させる回転手段
とを備え、前記スイングゲート・アセンブリは、スイングゲート本
体及びシールガスケットを具備し、該シールガスケット
は、前記閉位置において前記弁座に封止的に係合するよ
うに、前記スイングゲート本体に取り付けられた弾性シ
ートを有しており、前記シールガスケットは、前記閉位
置において、前記弁体の両側の間の差圧によって前記弁
座に係合するように押圧されており、前記スイングゲー
ト・アセンブリは、前記シールガスケットに張力を与え
て少なくとも前記弁座に係合する前記シールガスケット
の領域を平坦化するスプレッダを有することを特徴とす
る真空ゲート弁。
【請求項２】請求項１の真空ゲート弁において、前記
スプレッダは、対向する側部を有するチャンネルを有し
ており、前記シールガスケットは、前記チャンネルの対
向する側部に取り付けられていることを特徴とする真空
ゲート弁。
【請求項３】請求項１の真空ゲート弁において、前記
スイングゲート・アセンブリが、前記スプレッダを調節
して前記シールガスケットに与えられる張力を調節する
ための調節手段を更に備えることを特徴とする真空ゲー
ト弁。
【請求項４】請求項１の真空ゲート弁において、前記
シールガスケットは、弾性チューブを有しており、前記
スプレッダが前記弾性チューブの中に設けられることを
特徴とする真空ゲート弁。
【請求項５】請求項４の真空ゲート弁において、前記
スプレッダは、対向する側部を有するチャンネルを備え
ており、前記対向する側部は、前記弁座に係合する前記
弾性チューブの領域に少なくとも張力を与えることを特
徴とする真空ゲート弁。
【請求項６】請求項５の真空ゲート弁において、前記
スイングゲート・アセンブリは、前記チャンネルの対向
する側部の間の間隔を調節して前記シールガスケットに
与えられる張力を調節する手段を更に備えることを特徴
とする真空ゲート弁。
【請求項７】請求項４の真空ゲート弁において、前記
弾性チューブは、前記スイングゲート・アセンブリが前
記閉位置にある時に、前記開口を覆うことを特徴とする
真空ゲート弁。
【請求項８】請求項４の真空ゲート弁において、前記
弾性チューブが、ピンホールのない弾性材料を有するこ
とを特徴とする真空ゲート弁。
【請求項９】請求項４の真空ゲート弁において、前記
弁座は、前記開口を包囲すると共に前記シールガスケッ
トに係合する隆起部を有することを特徴とする真空ゲー
ト弁。
【請求項１０】請求項１の真空ゲート弁において、前
記開口は、１０又はそれ以上の長さ対幅比を有する細長
いスリットを有することを特徴とする真空ゲート弁。
【請求項１１】請求項１０の真空ゲート弁において、
前記枢動軸線が、前記細長いスリットの長手方向の軸線
に対して平行であることを特徴とする真空ゲート弁。
【請求項１２】真空ゲート弁において、貫通する開口、並びに、該開口を包囲する弁座を有する
弁体と、前記開口が開放される開位置と前記開口がシールされる
閉位置との間で枢動軸線の周囲で回転可能なスイングゲ
ート・アセンブリと、前記スイングゲート・アセンブリを前記枢動軸線の周囲
で前記開位置と前記閉位置との間で回転させる回転手段
とを備え、前記スイングゲート・アセンブリは、スイングゲート本
体及びシールガスケットを具備し、該シールガスケット
は、前記閉位置において前記弁座に封止的に係合するよ
うに、前記スイングゲート本体に取り付けられた弾性シ
ートを有しており、前記シールガスケットは、前記閉位
置において、前記弁体の両側の間の差圧によって前記弁
座に係合するように押圧されており、また、前記スイン
グゲート・アセンブリは、前記弁体の両端で前記弁体に
回転可能に接続されており、前記回転手段は、回転型真空シールを介して前記スイン
グゲート・アセンブリに接続された回転型アクチュエー
タを有することを特徴とする真空ゲート弁。
【請求項１３】真空ゲート弁において、貫通する開口、並びに、該開口を包囲する弁座を有する
弁体と、前記開口が開放される開位置と前記開口がシールされる
閉位置との間で枢動軸線の周囲で回転するように前記弁
体に回転可能に取り付けられたスイングゲート・アセン
ブリと、制御信号に応答して、前記スイングゲート・アセンブリ
を前記開位置と前記閉位置との間で回転させるアクチュ
エータとを備え、前記スイングゲート・アセンブリは、スイングゲート本
体と、閉位置において前記弁座に封止的に係合するよう
に前記スイングゲート本体に取り付けられた弾性を有す
るシールガスケットと、前記弁座に係合する前記弾性を
有するシールガスケットの領域を平坦化するスプレッダ
とを備えることを特徴とする真空ゲート弁。
【請求項１４】請求項１３の真空ゲート弁において、
前記スイングゲート・アセンブリは、前記スプレッダを
調節して前記弾性を有するシールガスケットに与えられ
る張力を調節する調節手段を更に備えることを特徴とす
る真空ゲート弁。
【請求項１５】請求項１３の真空ゲート弁において、
前記弾性を有するシールガスケットは弾性チューブを有
し、前記スプレッダは前記弾性チューブの中に設けられ
ることを特徴とする真空ゲート弁。
【請求項１６】請求項１５の真空ゲート弁において、
前記スプレッダは、対向する側部を有するチャンネルを
備えており、前記対向する側部は、前記弁座に係合する
前記弾性チューブの領域に少なくとも張力を与えること
を特徴とする真空ゲート弁。
【請求項１７】請求項１３の真空ゲート弁において、
前記弁座は、前記開口を包囲すると共に前記弾性を有す
るシールガスケットに係合する隆起部を有することを特
徴とする真空ゲート弁。
【請求項１８】請求項１３の真空ゲート弁において、
前記開口が細長いスリットを有することを特徴とする真
空ゲート弁。