TW201840944A - 閘閥裝置 - Google Patents

Abstract

本發明是減少產生於閘閥裝置上的塵埃，並且確保真空容器的開口的阻塞性的裝置，其包括：閥體2，使真空容器11的開口11H開閉；支撐軸3，設置在閥體2的兩端部，用以使閥體2旋轉；以及進退移動機構4，介於閥體2與支撐軸3之間而設置，使閥體2在與支撐軸3正交的方向上進退移動；並且進退移動機構4包括：導引部41，設置在支撐軸3側；滑行部42，設置在閥體2側，在導引部41上滑行移動；連桿機構43，一端與滑行部42連接；以及驅動部44，連接著連桿機構43的另一端，使連桿機構43驅動。

Description

閘閥裝置

本發明是有關於一種使真空容器的開口開閉的閘閥裝置。

作為此種閘閥裝置，可想到如專利文獻1所示，使用凸輪（cam）機構作為使閥體相對於開口進退移動的機構的裝置。

具體而言，所述凸輪機構是使支撐閥體的閥體支撐桿進退移動的機構，包括設置在閥體支撐桿上的凸輪銷（cam pin）、以及具有所述凸輪銷所嵌合的凸輪孔的凸輪部。而且，構成為藉由凸輪部移動，而使閥體支撐桿的凸輪銷在所述凸輪部的凸輪孔中滑動，從而使閥體相對於開口進退移動。

然而，在使用凸輪機構的裝置中是凸輪銷及凸輪孔進行滑動，故而該些構件會因滑動摩擦（sliding friction）而磨損，從而產生塵埃。通過閘閥的基板有可能被所述塵埃污染。又，藉由凸輪銷或凸輪孔因滑動摩擦而磨損，閘閥裝置對開口的阻塞性亦有可能變差。 [現有技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利第4079157號公報

[發明所欲解決之課題] 因此，本發明是為了解決所述問題而開發的，其主要課題在於減少產生於閘閥裝置上的塵埃，並且確保真空容器的開口的阻塞性。 [解決課題之手段]

即，本發明的閘閥裝置的特徵在於包括：閥體，使真空容器的開口開閉；支撐軸，設置在所述閥體的兩端部，用以使所述閥體旋轉；以及進退移動機構，介於所述閥體與所述支撐軸之間而設置，使所述閥體在與所述支撐軸正交的方向上進退移動；並且所述進退移動機構包括：導引部，設置在所述支撐軸側；滑行部，設置在所述閥體側，在所述導引部上滑行移動；連桿（link）機構，一端與所述滑行部連接；以及驅動部，連接著所述連桿機構的另一端，使所述連桿機構驅動。

若為如上所述的閘閥裝置，則利用連桿機構使閥體相對於開口進退移動，故與利用凸輪機構的情況相比可減少因滑動而產生的塵埃。其結果為，可防止由閘閥裝置引起的基板的污染。 又，所述閘閥裝置是使用連桿機構，故可防止由滑動摩擦引起的磨損，從而可防止閘閥裝置對真空容器的開口的阻塞性變差。 此外，由於利用連桿機構來使滑行部進退移動，故而在滑行部中在進退移動期間會產生速度變化，因此可一面利用所述速度變化而使閥體的移動速度降低，一面使閥體進行阻塞。因此，可減小施加至閥體或設置於閥體上的密封構件等的衝擊。其結果為，可防止閥體或密封構件等的破損。

作為進退移動機構的具體的實施方式，理想的是：所述導引部具有相對向的一對側壁，所述滑行部在所述一對側壁的內表面上滑行移動，所述連桿機構設置在所述一對側壁之間。 若為所述構成，則形成為連桿機構位於導引部的內側的構成，因此可使閘閥裝置小型化。

為了消除滑行部與導引部的滑動摩擦，防止由該些構件的滑動摩擦引起的塵埃產生，理想的是所述滑行部經由轉動體而相對於所述導引部滑行移動。若為所述構成，則會藉由滑行移動而產生轉動體與導引部的滾動摩擦，由於所述摩擦力小於滑動摩擦，故可減少塵埃。

然而，當滑行部與一對側壁的各自的內表面僅以一點相接觸時，在使滑行部滑行移動時，滑行部會以與連桿機構的連接部為旋轉中心而旋轉，從而閥體對真空容器的開口的阻塞性有可能下降。 為了防止滑行部的旋轉，利用閥體對開口更穩定地進行阻塞，較佳為所述轉動體沿所述滑行部進行滑行移動的方向設置有多個。 若為此種構成，則滑行部與一對側壁的各自的內表面沿滑行移動的方向以多個點相接觸，故可防止在滑行移動時，以與連桿機構的連接部為旋轉中心而旋轉。

較佳為：所述轉動體設置在所述滑行部或所述導引部中的一者上，所述進退移動機構具有使所述轉動體對所述滑行部或所述導引部中的另一者按壓的施壓體。 若為此種構成，則藉由施壓體，而使轉動體按壓至滑行部或導引部，故可消除轉動體與導引部或滑行部之間的晃動，使滑行部相對於導引部而更穩定地滑行移動。

理想的是：所述驅動部通過所述支撐軸的內部而與所述連桿機構的另一端連接。 若為所述構成，則可簡化支撐軸周圍的構成，從而可使閘閥裝置小型化。

理想的是：將所述閥體與所述進退移動機構及所述支撐軸構以可分離的方式構成。 若為所述構成，則在更換閥體時無需與閥體一併自真空容器拆卸進退移動機構及支撐軸，從而可使閥體的維護變得容易。又，亦可僅拆卸設置在閥體的一個端部上的進退移動機構及支撐軸，從而亦可使該些構件的維護變得容易。 [發明的效果]

根據如上所述而構成的本發明，利用連桿機構使閥體相對於開口進退移動，故可減少產生於閘閥裝置上的塵埃，並且確保真空容器的開口的阻塞性。

以下，參照圖式，對本發明的閘閥裝置的一實施形態進行說明。

＜裝置構成＞ 本實施形態的閘閥裝置100是用於例如濺鍍（sputtering）或化學氣相沈積（chemical vapor deposition，CVD）等使用電漿的真空處理裝置。所述閘閥裝置100如圖1～圖3所示，設置在兩個真空容器10、真空容器11之間，使所述兩個真空容器10、真空容器11的開口10H、開口11H連通或隔斷。兩個真空容器10、真空容器11是形成真空鎖（load lock）室的真空容器、形成預備加熱室的真空容器或形成基板處理室的真空容器中的任兩個。

具體而言，閘閥裝置100是將形成於其中一個真空容器10的側壁101上的開口10H、與形成於另一個真空容器11的側壁111上的開口11H加以連接的裝置，具有包含開口6H1、開口6H2的框體6，所述開口6H1、開口6H2與所述開口10H、開口11H分別連通。

所述框體6呈長方體形狀，在其相對向的一對側壁6a、側壁6b上形成有兩個開口6H1、開口6H2。又，框體6的側壁6a、側壁6b與真空容器10、真空容器11的側壁101、側壁111經由例如O形圈（O ring）等密封構件12、密封構件13而氣密地連接。真空容器10、真空容器11的開口10H、開口11H及框體6的開口6H1、開口6H2均呈具有短邊及長邊的矩形狀，以便可進行基板W的搬入搬出。

而且，閘閥裝置100如圖1～圖4所示，包括：閥體2，對形成於框體6的側壁6b上的開口6H2進行阻塞；支撐軸3，設置在所述閥體2的兩端部，相對於框體6可旋轉地支撐閥體2；以及進退移動機構4，介於閥體2與支撐軸3之間而設置，使閥體2在與支撐軸3正交的方向上進退移動。在本實施形態中，藉由閥體2使框體6的開口6H2開閉，而使真空容器11的開口11H開閉。

閥體2呈可覆蓋開口6H2的形狀，具體而言呈具有短邊及長邊的矩形狀（參照圖4）。閥體2是沿框體6的長邊方向而設置。在所述閥體2的落座面2a上，為了與開口6H2的周邊部即側壁6b的內表面氣密地接觸，設置有例如O形圈等密封構件21。

支撐軸3分別設置在閥體2的長邊方向兩端部，藉由設置於框體6的外部的旋轉驅動部5而旋轉驅動。在本實施形態中，在兩個支撐軸3上分別設置有旋轉驅動部5。藉由所述旋轉驅動部5，支撐軸3在閥體2與框體6的開口6H2相對向的對向位置P（參照圖1）與閥體2自開口6H2退避的退避位置Q（參照圖2）之間旋轉。旋轉驅動部5是使支撐軸3旋轉的旋轉致動器，例如，可使用利用壓縮空氣的擺動式致動器（rotary actuator）或可正反旋轉的馬達等。

進退移動機構4使位於對向位置P的閥體2在所述對向位置P（參照圖1）與阻塞開口6H2的阻塞位置R（參照圖3）之間相對於支撐軸3而直進移動。

具體而言，進退移動機構4特別是如圖5所示，包括：導引部41，設置在支撐軸3側；滑行部42，設置在閥體2側，在導引部41上滑行移動；連桿機構43，一端與滑行部42連接；以及驅動部44，連接著連桿機構43的另一端，使連桿機構43驅動。

導引部41與支撐軸3連接而與支撐軸3一併旋轉。所述導引部41包括與支撐軸3連接的基端部41a、以及自所述基端部41a延伸出來的相對向的一對側壁41b、側壁41c。所述一對側壁41b、側壁41c形成為相互平行，且自基端部41a沿軸方向朝向閥體2側延伸出來。

滑行部42與閥體2的長邊方向兩端部分別連接而與閥體2一併進退移動。所述滑行部42在導引部41的一對側壁41b、側壁41c的內表面上滑行移動，且以與一對側壁41b、側壁41c的內表面相接觸的方式旋轉自如地設置有作為轉動體的輥（roller）45。在本實施形態中，在側壁41b、側壁41c的內表面上分別以相接觸的方式設置有一個輥45。再者，所述輥45亦可旋轉自如地設置在導引部41的一對側壁41b、側壁41c上，以滑行部42在輥45上滾動的方式而構成。

連桿機構43包括驅動連桿43a及從動連桿43b，從動連桿43b的一端部藉由第1軸構件43c而與滑行部42可旋轉地連結。又，驅動連桿43a與從動連桿43b藉由第2軸構件43d而可旋轉地連結著。所述連桿機構43設置在導引部41的一對側壁41b、側壁41c之間。

此處，在滑行部42中，連接著從動連桿43b的一端部的位置（第1軸構件43c的位置）設置在與中心線L上不同的位置，所述中心線L是將設置在滑行部42上的上下兩個輥45加以連結而成。藉由如上所述加以連接，即使是藉由兩個輥45而滑行移動的構成，亦可使滑行部不相對於導引部41圍繞著第1軸構件43c旋轉而使其姿勢穩定。

驅動部44與連桿機構43的驅動連桿43a的另一端部連接，藉由使連桿機構43驅動，而使滑行部42及閥體2進退移動。所述驅動部44通過支撐軸3的內部而與連桿機構43的驅動連桿43a的另一端部連接。驅動部44是使驅動連桿43a旋轉的旋轉致動器，例如，可使用利用壓縮空氣的擺動式致動器或可正反旋轉的馬達等。

對如上所述而構成的閘閥裝置100的動作進行簡單說明。

當使兩個真空容器10、真空容器11連通時，旋轉驅動部5使支撐軸3旋轉而使閥體2移動至退避位置Q（參照圖2）。此時，閥體2退避至基板W所通過的區域以外，在本實施形態中，退避至基板W所通過的區域的上部。

自真空容器10向真空容器11的基板W的搬運結束之後，旋轉驅動部5使支撐軸3自退避位置Q旋轉90度而使閥體2移動至對向位置P（參照圖1）。繼而，進退移動機構4的驅動部44對連桿機構43進行驅動而使滑行部42朝向開口6H2移動。由此，閥體2移動至阻塞位置R（參照圖3），而對真空容器11的開口11H進行阻塞。再者，亦可構成為使旋轉驅動部5及進退移動機構4的驅動部44同時驅動，而同時進行自退避位置Q向對向位置P的移動及自對向位置P向阻塞位置R的移動。

然後，當打開真空容器11的開口11H時，進退移動機構4的驅動部44對連桿機構43進行驅動而使滑行部42遠離開口6H2。由此，閥體2移動至對向位置P（參照圖1）。繼而，旋轉驅動部5使支撐軸3自對向位置P旋轉90度而使閥體2移動至退避位置Q（參照圖2）。在所述狀態下，進行自真空容器11向真空容器10的基板W的搬運。再者，亦可構成為使旋轉驅動部5及進退移動機構4的驅動部44同時驅動，而同時進行自阻塞位置R向對向位置P的移動及自對向位置P向退避位置Q的移動。

而且，在本實施形態的閘閥裝置100中，如圖6所示，將閥體2與進退移動機構4及支撐軸3以可分離的方式構成。具體而言，將閥體2與進退移動機構4的滑行部42藉由利用緊固構造（參照圖4）加以連接而以可分離的方式構成，所述緊固構造是使用螺釘7。

此處，框體6如圖1等所示，包括形成有用以維護閥體2的開口6H3的框體主體61、以及可開閉地阻塞所述開口6H3的蓋構件62。在框體主體61中，維護用的開口6H3形成於上壁部6c，例如呈具有短邊及長邊的矩形狀，以便可拆卸閥體2。蓋構件62是螺固於框體主體61的維護用的開口6H3的周邊部，框體主體61與蓋構件62例如藉由O形圈等密封構件8而氣密地被阻塞。而且，藉由在已拆卸蓋構件62的狀態下，使位於退避位置Q的閥體2與滑行部42分離，可自維護用的開口6H3僅拆卸閥體2（參照圖7）。再者，為了使自開口6H3拆卸閥體2的操作變得容易，對閥體2及滑行部42進行緊固的螺釘7是自閥體2的前面部分即落座面加以緊固。

又，如圖6及圖8所示，在框體主體61的長邊方向兩端部的側壁部611、側壁部612，一體地安裝有進退移動機構4及支撐軸3。而且，所述側壁部611、側壁部612是以與框體主體61的其他側壁部可分離的方式構成。側壁部611、側壁部612是螺固於框體主體61的其他側壁部上，框體主體61的其他側壁部與側壁部611、側壁部612藉由例如O形圈等密封構件14而氣密地被阻塞。而且，藉由在已拆卸閥體2的狀態下，使側壁部611、側壁部612自框體主體61分離，可自框體主體61一舉拆卸進退移動機構4及支撐軸3。

＜本實施形態的效果＞ 根據如上所述而構成的本實施形態的閘閥裝置100，利用連桿機構43而使閥體2相對於真空容器11的開口11H，即相對於框體6的開口6H2進退移動，故與利用凸輪機構的情況相比可減少因滑動而產生的塵埃。其結果為，可防止由閘閥裝置100的動作引起的基板W的污染。 又，所述閘閥裝置100是使用連桿機構43，故可防止由滑動摩擦引起的磨損，從而可防止閘閥裝置100對真空容器11的開口11H，即對框體6的開口6H2的阻塞性變差。 此外，由於利用連桿機構43使滑行部42進退移動，故而會在滑行部42中在進退移動期間產生速度變化，因此可一面利用所述速度變化使閥體2的移動速度降低，一面形成為阻塞位置R。因此，可減小施加至閥體2或設置於閥體2上的密封構件21等的衝擊。其結果為，可防止閥體2或密封構件21等的破損。

＜其他變形實施形態＞ 再者，本發明並不限於所述實施形態。

例如，亦可配置多層所述實施形態的閘閥裝置100。具體而言，如圖9及圖10所示，當將所述實施形態的兩個真空容器10、真空容器11上下配置有多層時，在各層上設置閘閥裝置100。

在圖9的情況，兩個閘閥裝置100的框體6設為共同，並且，構成為兩個閘閥裝置100的動作為上下對稱。而且，在框體6的上壁部6c及下壁部6d上設置有維護用的開口6H3及蓋構件62。

又，在圖10的情況，三個閘閥裝置100的框體6設為共同，並且，構成為上方兩個閘閥裝置100的動作與下方一個閘閥裝置100的動作為上下對稱。在框體6的上壁部6c及下壁部6d上設置有維護用的開口6H3及蓋構件62，且可拆卸地構成有將兩個閘閥裝置100加以間隔的間隔壁63。間隔壁63是自框體6的上壁部6c的維護用的開口6H3拆卸。由此，亦可維護正中央的閘閥裝置100的閥體2。

又，在所述實施形態的閘閥裝置100中，在一對側壁41b、側壁41c的內表面分別以相接觸的方式設置有一個輥45，但並不限於此。在其他實施形態中，如圖11所示，亦可在一對側壁41b、側壁41c的各自的內表面上，沿滑行方向以相接觸的方式設置有多個（例如兩個）輥45。此時，與其中一個側壁41b接觸的輥45的數量和與另一個側壁41b接觸的輥45的數量既可為相同，亦可為不同。再者，與一對側壁41b、側壁41c的各自的內表面接觸的輥45的數量亦可為三個以上。 若為此種裝置，則在一對側壁41b、側壁41c的各自的內表面上，沿滑行方向以相接觸的方式設置有多個（例如兩個）輥45，故可防止滑行部42自身以軸構件43c為旋轉中心而旋轉。由此，閥體2可在阻塞位置R上，對開口6H2更穩定地進行阻塞。 再者，即使設為沿滑行方向多個輥45與側壁41b（或側壁41c）的內表面相接觸，一個輥45與側壁41c（或側壁41b）的內表面相接觸，亦可獲得同樣的效果。

又，進退移動機構4亦可具有使輥45按壓至一對側壁41b、側壁41c的各自的內表面的彈性體即施壓體46。所述施壓體46是受到壓縮方向上的載荷而產生復原力的壓縮螺旋彈簧（施壓彈簧）。 如圖11所示，施壓體46是以可沿與滑行部42的滑行方向垂直的方向進行伸縮的方式，將其一端安裝於滑行部42。側壁41c側的輥45與施壓體46的另一端連接，由此構成為可相對於滑行部42在所述垂直的方向上位移。而且，所述施壓體46構成為無論閥體2位於對向位置P、退避位置Q、阻塞位置R及該些位置之間的位置中的何者上，均經常被壓縮於輥45與滑行部12之間，而使復原力起作用。

若為如上所述的裝置，則會藉由施壓體46的復原力，而使側壁41c側的輥45按壓至側壁41c。又，藉由施壓體46的復原力，而將滑行部42上推至側壁41b側，使設置於滑行部42的側壁41b側的輥45按壓至側壁41b。由此，可消除導引部41與滑行部42之間的晃動，使滑行部42更穩定地滑行移動。 再者，在所述實施形態中，施壓體46為壓縮螺旋彈簧，但並不限定於此。施壓體46只要是受到壓縮方向上的載荷而產生反彈力（復原力）的構件即可，例如亦可為橡膠等的彈性構件。 又，施壓體46既可與側壁41b側的輥45連接，亦可與一對側壁41b、側壁41c中的任一側的輥45連接。

此外，毋庸置言，本發明並不限於所述實施形態，在不脫離其主旨的範圍內可進行各種變形。 [產業上的可利用性]

根據本發明，可減少產生於閘閥裝置上的塵埃，並且確保真空容器的開口的阻塞性。

2‧‧‧閥體

2a‧‧‧落座面

3‧‧‧支撐軸

4‧‧‧進退移動機構

5‧‧‧旋轉驅動部

6‧‧‧框體

6a、6b、41b、41c、101、111‧‧‧側壁

6c‧‧‧上壁部

6d‧‧‧下壁部

6H1、6H2、6H3‧‧‧開口

7‧‧‧螺釘

8、12、13、14、21‧‧‧密封構件

10、11‧‧‧真空容器

10H、11H‧‧‧開口

41‧‧‧導引部

41a‧‧‧基端部

42‧‧‧滑行部

43‧‧‧連桿機構

43a‧‧‧驅動連桿

43b‧‧‧從動連桿

43c‧‧‧第1軸構件

43d‧‧‧第2軸構件

44‧‧‧驅動部

45‧‧‧轉動體

46‧‧‧施壓體

61‧‧‧框體主體

62‧‧‧蓋構件

63‧‧‧間隔壁

100‧‧‧閘閥

611、612‧‧‧側壁部

A-A、B-B‧‧‧剖面線

L‧‧‧中心線

P‧‧‧對向位置

Q‧‧‧退避位置

R‧‧‧阻塞位置

圖1是示意性地表示本實施形態的閘閥裝置的構成（阻塞位置）的剖面圖。 圖2是示意性地表示所述實施形態的閘閥裝置的構成（對向位置）的剖面圖。 圖3是示意性地表示所述實施形態的閘閥裝置的構成（退避位置）的剖面圖。 圖4是示意性地表示所述實施形態的閘閥裝置的構成（除框體以外）的自閥體前方觀察的立體圖。 圖5是示意性地表示所述實施形態的進退移動機構的構成的圖。 圖6是表示所述實施形態的使閥體與閥體以外的構件分離的狀態的立體圖。 圖7是表示所述實施形態的自維護用的開口已取出閥體的狀態的示意圖。 圖8是表示所述實施形態的已取出進退移動機構及支撐軸的狀態的示意圖。 圖9是示意性地表示配置有兩層閘閥裝置的示例的剖面圖。 圖10是示意性地表示配置有三層閘閥裝置的示例的剖面圖。 圖11是示意性地表示其他實施形態的進退移動機構的構成的圖。

Claims (6)

1. 一種閘閥裝置，包括： 閥體，使真空容器的開口開閉； 支撐軸，設置在所述閥體的兩端部，用以使所述閥體旋轉；以及 進退移動機構，介於所述閥體與所述支撐軸之間而設置，使所述閥體在與所述支撐軸正交的方向上進退移動；並且 所述進退移動機構包括： 導引部，設置在所述支撐軸側； 滑行部，設置在所述閥體側，在所述導引部上滑行移動； 連桿機構，一端與所述滑行部連接；以及 驅動部，連接著所述連桿機構的另一端，使所述連桿機構驅動。
2. 如申請專利範圍第1項所述的閘閥裝置，其中 所述導引部具有相對向的一對側壁， 所述滑行部在所述一對側壁的內表面上滑行移動， 所述連桿機構設置在所述一對側壁之間。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的閘閥裝置，其中所述滑行部經由轉動體相對於所述導引部而滑行移動。
4. 引用申請專利範圍第2項如申請專利範圍第3項所述的閘閥裝置，其中所述轉動體是沿所述滑行部進行滑行移動的方向設置有多個。
5. 如申請專利範圍第3項或第4項所述的閘閥裝置，其中 所述轉動體設置在所述滑行部或所述導引部中的一者上， 所述進退移動機構具有使所述轉動體對所述滑行部或所述導引部中的另一者按壓的施壓體。
6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的閘閥裝置，其中所述驅動部通過所述支撐軸的內部而與所述連桿機構的另一端連接。