JPS63106468A - 流体経路遮断弁 - 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〕 この発明は主に半導体製造装置、特にグラズマエッチン
グ装置の真空排気系に用いられる流体経路遮断弁に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来この糧の流体経路遮断弁（以下、真空／ｆルグと略
称する）としては第２図に示すものがあ夛、（１）はそ
の側面図、（ｂ）は断面図である。これは一般的なグー
）ズマエッチング装置に主として用いられており、該装
置の反応ガスやパージガスを排気する排気系の途中に設
置されている。

第３図はこのようなグラズマエッチング装置の構成１示
す図で、図中、１は被処理体（以下、ウェハという）、
２は容器（以下、チャンバといり）でオシ、ウェハ１は
チャンバ２内に配設されｅ　一対の電極３間に位置する
よう配設されている。また電極３は高周波電源４に接続
されている。５゜６はそれぞれチャンバ２内に開口した
エツチング用ガスの導入管および排出管で、排出管６の
他端は真空ポングアに接続され、また排出管６の途中に
は真空パルプ８が設置されている。

真空パル１８はその詳細を第２図に示すように、排出管
６ａ、６ｂに連通した本体胴部９内に排出管６ａｔ′閉
鎖するようシール部材１０としてＯリングが取り付けら
れたシールブロック１１が配設され、このシールブロッ
ク１１が矢印方向（閉鎖面に対して垂直方向）Ｋ移動す
ることで排出管６から真空イングアに至る真空経路の遮
断、開放が行われる。また、１２はシール！ロックｔｔ
ｔ−駆動するためのシャフトで、その一端はシールブロ
ック１１に固定され、他端側はエアシリンダ１３内を摺
動するピストン１４が一体に設けられている＠エアシリ
ンダ１３にはピストン１４によって区画される室Ａ、Ｂ
にそれぞれ連通するピストン駆動用ガスの導入−排出口
１５．１６が形成され、室ＡまたはＢへのガスの導入、
排出によってピストン１４の駆動、すなわちシールクロ
ック１１の開閉を行うようになっている。さらに、１７
はシールクロックＩＩと本体胴部９のエアシリンダ１３
側内壁９＆との間に設けられたベローズ、１８はエアシ
リンダ１３シール用のＯリングである。また、シール部
材ｌＯは真空パルプ８の開閉動作に伴い押圧力が繰シ返
し加わるため、復元性の高い高分子材料が使用されてい
る。

次に上記プラズマエツチング装置における真空パルプ８
の動作を説明する。先ずウェハ１をチャンバ２内の電極
３間に設置し、チャンバ２内を真空ポンプ７により減圧
した後、ＣＦ４等のエツチング用ガスを導入管５より所
定量供給し、チャンバ２内を一定の真空度に保つ。次に
高周波電源４より電極３間に高周波電圧（周波数１３．
５６ＭＨｚ）′ｆｔ印加し、チャンバ２内にグロー放電
を生じさせる。

これＫよりチャンバ２内のエツチング用ガスを励起し、
化学的に活性な状態としてウェハ１表面の膜（例えばＳ
ｉ３Ｎ４．ポリ８１等）のエツチングを行う◎この時真
空Ｉ々ルグ８は、シリンダ１３の室Ｂにピストン駆動用
ガスが導入−排出口１６より導入されてシールブロック
１１がシリンダ側（図面では左方向）に移動しておシ、
真空経路は開放状態になっている。

所定の時間ウェハＩＫエツチングを施し死後は真空パル
プ８を閉じ、真空ポングアとチャンバ２間の真空経路上
遮断する。すなわち、真空パルプ８は、シリンダ１３の
室ＡＩＩＫガスを導入してシールブロツク１１を閉鎖面
方向に移動、押圧して排出管６ａを閉鎖し真空経路の遮
断を行う。そしてチャン／１２内にノダージ用ガスを導
入してチャンバ２内圧力を大気圧まで上昇させた後、ウ
ェハ１１０出す。さらにエツチングを行う場合は、ウェ
ハ１をチャンバ２内に設置して再び真空パル１８を開放
し、チャンバ２内の減圧を行って上述の作業を繰り返す
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の真空パル１８は以上のように構成されているが、
そのシール部材１０は真空パルプ８の開放、遮断いずれ
の場合でも本体胴部９円に露出しているため、上述した
ウェハ１のエツチング時において特にチャンバ２内の反
応ガスを排気する時、シール部材１０も同時にエツチン
グされることになる。この之めシール部材ＩＯが劣化し
易く、真空経路の遮断がシール部材１０の劣化によシ完
全に行えなくなるという問題点金有していた・この発明
は上記の問題点を解決するためになされたもので、開放
時の流体流通によるシール部材の劣化のない流体経路遮
断弁を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は流体経路遮断弁において、開放時にシールブ
ロックを収納部へ平行移動させる手段を設け、かつシー
ルブロックに取シ付けられたシール部材を覆う凹部をシ
ールブロツクの収納部に形成したものである。

〔作用〕

この発明における流体経路遮断弁は、その遮断時では流
体経路の閉鎖面をシールブロックとこれに取り付けられ
たシール部材で閉鎖し、流体の流通全遮断する。また開
放時はシールブロツクを閉鎖部より平行移動させて収納
部に収納すると共【、収納部に形成され之凹部にシール
部材を嵌合させてシール部材が流体に接触しないように
する。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例による流体経路遮断弁の構
成を示し、この流体経路遮断弁は第２図に示した真空パ
ルプ同様グラズマエッチング装置に用いられるものであ
り、第１図（ａ）はその底面図、第１図（ｂ）は断面図
である。図中、１９は本体で、真空パルプ２０中、以下
説明する部材は全てこの本体１９に取り付けられている
。また、この実施例における真空パルプ２０は、室Ｃ，
Ｄ、Ｅから構成されており、室Ｃは従来よシの真空主配
管であり、室りは真空パルプ開時におけるシールブロッ
クの収納部、室Ｅはシールブロックの閉鎖面に対する垂
直方向の移動を行うエアシリンダ部で、第２図の真空パ
ルプのエアシリンダ構造と略同様の構成となっている。

２１はシリンダで、内部には中空のシャフト２２と一体
のピストン２３が配設され、またピストン２３によって
区画されるシリンダ２１内両側の部屋にそれぞれ連通す
る導入−排出口２４．２５が形成されている。シャフト
２２の内側にはシール！ロック回転用の、該シャフト２
２とは回転自在となったロッド２６が設けられており、
２７．２８はそれぞれシャフト２２のシリンダ２１内に
設けられた動作制限用リングおよびロッド２６に設けら
れた動作制限用リングである。ロッド２６の一端はアー
ム２９の一端部が一体に取シ付けられ、アーム２９の他
端部にはシールブロック３０が取り付けられている。こ
のシール１０ツク３０にはシール部材３１としてＯリン
グが取り付けられ、真空パルプ２０の「閉」時は真空主
配管の閉鎖面３２に押圧されて真空経路を遮断するよう
になっている。

また室りにおける室Ｃの閉鎖面３２からの延出面にはシ
ール部材３１と略直径が等しくかつシール部材３１の厚
みと略等しい深さの凹部３３が形成され、真空パルプ「
開」時はシール部材３１が凹部に収納されるようになっ
ている。

上記ロッド２６の他端部には、ロッド回転用エアシリン
ダ３４の一端がロッド２６と一体に固定された支持部材
３５を介して取シ付けられ、またロッド回転用エアシリ
ンダ３４の他端は本体１９に固定され、その伸縮によっ
てロッド２６ｔ−回転させるようになっている。なお、
３６はシャフト２２の一端と室Ｅとの間に設けられたベ
ローズである。

次にかかる構成の真空パルプ２０の動作を説明する。先
ず図面中実線で示すように真空経路の遮断状態を初期状
態として真空パルプ２０を「閉」から「開」とするには
、最初に室Ｅの導入−排出口２４より４隻Ｑ程度の圧搾
ガスを導入し、ピストン２３を、動作制限用リング２７
がシリンダ２１内壁に接触するまで後退させる。この時
シャフト２２端面が動作制限用リング２８に接触するた
め、ロッド２６もピストン２３の移動に連動して後退し
、シールブロック３０を例えば５Ｉ！ｌＩ程度後退させ
る。

次にロッド回転用エアシリンダ３４に圧搾ガス金導入し
、シリンダ全長全伸長させることによシロラド２６を回
転させ（第１図（ａ）において反時計回シ方向）、アー
ム２９ｔ′第１図（ｊＬ）破線で示すように回動させて
シールブロツク３０を「閉」位置、すなわちシール部材
３１が凹部３３に対応する位置まで平行移動させる。

その後、導入−排出口２５より　４　”／ｊの圧搾ガス
を導入し、同時に導入−排出口２４側を大気圧に戻すこ
とによりピストン２３を前進させる。これによりアーム
２９は前進駆動され、従ってシール部材３１は凹部３３
内に収納されると共に押圧され、またシールブロツク３
０で覆われるため、室Ｃ，Ｄの雰囲気とは遮断され、エ
ツチング時の反応ガスにさらされるのを防止できる。

また、上記動作は真空パルプ２０を「開」から「閉」に
する場合について説明したが、これを「閉」から「開」
とする場合は上記動作を逆に行うことで同様に行える。

なお、上記実施例では流体経路遮断弁としてプラズマエ
ツチング装置に用いられる真空パルプ２゜を例にとって
説明したが、これに限定されるものではなく、流体経路
遮断弁の開放時にシール部材が流体によって劣化する恐
れのあるものであれば上記実施例と同様の効果を奏する
。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明の流体経路遮断弁によれば、弁の
開放時はシールブロツクを平行移動させ、かつシールブ
ロックに取シ付けられたシール部材を凹部に収納して遮
断弁内部の雰囲気から遮断するようにし九ので、開放時
はシール部材が流体に接触せず、従ってシール部材が流
体によって劣化する恐れがある場合でもこの劣化を防止
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｔ　、　（ｂ）はそれぞれこの発明の一実施
例による流体経路遮断弁の底面図および断面図、第２図
（ａ）　、　Ｃｂ）はそれぞれ従来の流体経路遮断弁の
側面図および断面図、第３図は流体経路遮断弁をプラズ
マエツチング装置の真空経路遮断弁として適用した場合
の構成図である。 ２０・・・真空経路遮断弁、２６・・・ロッド、２９・
・・アーム、３０・・・シールブロツク、３１・・・シ
ール部材、３２・・・閉鎖面、３３・・・凹部、３４・
・・ロッド回転用エアシリンダ、３５・・・支持部材。 づ６ 半茫８月カー大施使ｌ抹示す構挾図 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 流体経路の遮断および開放を行う流体経路遮断弁であつ
   て、 シール部材が取り付けられ前記流体経路を閉鎖するシー
   ルブロツクと、 前記流体経路の開放時に前記シールブロツクを該流体経
   路の閉鎖面に対して収納部へ平行移動させる手段と、 前記収納部に設けられ、前記流体経路の開放時に前記シ
   ール部材を覆う凹部とを備えたことを特徴とする流体経
   路遮断弁。