TWI274122B - Gate valve apparatus - Google Patents

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TWI274122B
TWI274122B TW93105363A TW93105363A TWI274122B TW I274122 B TWI274122 B TW I274122B TW 93105363 A TW93105363 A TW 93105363A TW 93105363 A TW93105363 A TW 93105363A TW I274122 B TWI274122 B TW I274122B
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Tsuneo Ishigaki
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Smc Corp
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Description

1274122 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於設置於半導體製造裝置等之真空室和排氣 泵之間的閘閥。 【先前技術】 被記載在專利文獻1 (日本專利特開平9 - 1 7 8 0 0 0號公報） 之滑動閥（閘閥）係使下部外殼和上部外殼在分割面接合和 固定，用以形成外殼，在下部外殼形成有筆直之排氣流路 (排氣通路）用來使入口側氣門口和出口側氣門口相通。滑 動板（閥體）被設置成可以依排氣流路之中心線以垂直方向 移動（直進或搖動），利用伺服馬達用來進行該移動，利用 滑動板之移動用來控制排氣流路之流量。在下部外殼内設 置環狀之密封環，成為與滑動板平行而且位於包圍排氣流 路之位置，在密封環之内周部形成環狀凸部。第1個0環 設在密封環之接近滑動板之面之環狀溝内，第2個0環接 觸在被設於環狀凸部之外周面之排氣流路之内接面。 被配置在真空室和排氣泵之間的閘閥，在維護（例如零件 之修理、更換、洗淨等）真空室時，使主閥（滑動板和閥座） 全部關閉，使室内成為大氣壓，繼續驅動真空泵。另外， 在成膜、蝕刻、或洗淨時，調節真空室内之壓力控制用之 主閥之開放程度，用來調整流量，藉以驅動真空泵。第1 個0環和第2個0環在主閥為全閉位置，全開位置和中間 位置之任一個位置時，會曝露到排氣通路之排氣氣體（包含 電漿，自由基）。 6 312/發明說明書(補件)/93-05/93105363 1274122 在半導體製造裝置等之真空處理室内，為了進行成膜、 蝕刻、洗淨等，大多利用以電漿使化合物分解之方法。另 外，當利用電漿使化合物分解時，會產生自由基（具有未成 對電子之原子）。自由基具有熱能，反應性非常高，即使多 次碰撞真空室之壁面亦不會有失去其能量之傾向，會使封 裝等之密封材料之聚合狀態分解而劣化。 對於封墊類之耐電漿性，封墊類假如在從電漿源不能直 視之位置，則離子化之原子在室内進行碰撞而失去電荷。 因此，可以某種程度防止由高能量電漿所造成之劣化、減 少電漿的影響、但是卻無法完全防止劣化。在封墊類除了 電漿外，因為受到不太會劣化之自由基的作用，所以封墊 類之劣化成為大問題。 在封墊類中，真空室等之固定密封部係使密封材料進入 金屬等之密封溝。要使電漿或自由基到達密封材料時，需 要在間隙為數十//之金屬等之壁面前進數m m，在這期間電 漿或自由基會失去能量，藉以降低密封材料之劣化。 但是，排氣系統之閘閥之密封材料因為位於接近排氣氣 體通路之位置，所以直接曝露到具有強烈反應性之自由 基，和具有某種程度能量之電漿中，因此其壽命顯著變短。 作為密封材料者，使用電漿之裝置的閘閥在前一世代是 使用氟素橡膠（FKM)。但是，現在因為電漿、自由基之高能 量化，所以一般常識是使用完全氟化橡膠（高氟彈性 體：F F K Μ )作為閘閥之密封材料，用來提高耐電漿性和耐自 由基性。另外，即使使用完全氟化橡膠，由於電漿或自由 312/發明說明書(補件)/93-05/93105363 1274122 基之劣化，依照情況之不同需要每2〜3個月更換一次。密 封材料之價格在腈丁二烯橡膠（N B R )為 1時，氟素橡膠為 10〜20，完全氟化橡膠成為100〜200。超高價格之完全氟 化橡膠之密封材料之更換所需要之費用，和因更換使裝置 停止而產生的損失很大。 【發明内容】 本發明之課題1是在閘閥中使排氣氣體中之自由基，電 漿接觸在主閥封墊之機會成為最小限度，用來防止主閥封 墊之劣化，本發明之課題2是在主闊體設置主閥封墊，在 主閥之全閉（遮蔽）以外時，為了控制處理室内之壓力，使 主閥體移動到遮蔽位置，被遮蔽成為與排氣通路隔離，利 用主閥以外之機器進行排氣通路之流量控制，使排氣氣體 不會接觸在主閥密封材料。 本發明用來達成上述課題，其第1構造是一種閘閥，在 閥本體形成從室氣門口到泵氣門口之直進型排氣流路，在 閥本體設置由主閥體和主閥座構成之主閥，主閥體被設置 成可以在移動空間内依排氣流路之軸線之平行方向移動， 在主閥體之密封位置，主閥體之主閥封墊與主閥座接觸， 用來中斷排氣流路之連通，在主閥體之非密封位置，主閥 體以指定距離與主閥座隔離，主閥體被收納在收納室以依 排氣流路之軸線之垂直方向進行移動（搖動或直進）；其特 徵是： 在主閥體之接觸面設置主閥封墊，在收納室内面（例如收 納室之泵側内面）設置環狀突起，在主閥體之非密封位置使 8 312/發明說明書(補件)/93-05/93105363 1274122 主閥體朝向收納室内面（例如收納室之泵側内面）移動，主 閥體之外周部接觸（包含密接）在環狀突起，主閥封墊被主 閥體、環狀突起和收納室内面（例如收納室之泵側面）遮蔽 成為與排氣氣體中之自由基、電漿隔離。 本發明之第2構造是在第1構造中，在主閥體之接觸面 更位於主閥封墊外之外周部，形成環狀溝或環狀缺口 ，在 主閥封墊之遮蔽位置使上述環狀突起（密接狀態的）嵌合在 上述環狀溝或環狀缺口。 本發明之第3構造是在第1構造中，在主閥封墊之遮蔽 位置，主閥體之外周面（密接狀態的）嵌合在上述環狀突起 之内周面。 本發明之第4構造是在第1構造中，在主閥封墊之遮蔽 位置，主閥體之接觸面更位於主閥封墊外之外周部接觸（密 接）在上述環狀突起。 本發明之第5構造是一種閘閥，在閥本體形成從室氣門 口到泵氣門口之直進型排氣流路，在閥本體設置由主閥體 和主閥座構成之主閥，主閥體被設置成可以在移動空間内 依排氣流路之軸線之平行方向移動，在主閥體之密封位 置，主閥體之主閥封墊與主閥座接觸，用來中斷排氣流路 之連通，在主閥體之非密封位置，主閥以指定距離與主閥 座隔離，主閥體被收納在收納室以依排氣流路之軸線之垂 直方向進行移動；其特徵是： 在主閥體之接觸面設置主閥封墊，在主閥體之接觸面更 位於主閥封墊外之外周部固定有遮蔽環，在主閥座形成環 3 12/發明說明書(補件)/93-05/93105363 9 1274122 用環狀溝，在主閥體之密封位置，遮蔽環位於環用環狀溝 内，且主閥封墊接觸在主閥座，在主閥體之非密封位置使 主閥體以指定距離與主閥座隔開，朝向收納室内面移動， 使遮蔽環接觸在收納室内面，主閥封墊被主閥體，遮蔽環 和收納室内面遮蔽成為與排氣氣體中之自由基，電漿隔離。 本發明之第6構造是在第1至第5構造中，在排氣流路 内設置多個旋轉阻抗閥體使其旋轉軸成為可以朝向排氣流 路之軸線之垂直方向旋轉之狀態，經由變化旋轉阻抗閥體 之葉片之角度用來控制排氣流路内之流量。 本發明之第7構造是在第1至第5構造中，旋轉軸被設 置成互相平行，在旋轉軸之一端固定有小齒輪，複合齒條 嚙合在多個小齒輪，一部份之小齒輪以其一側面嚙合在複 合齒條，其餘之小齒輪以其另一側面。齒合在複合齒條，利 用複合齒條之往返運動使一部份之小齒輪和其餘之小齒輪 之旋轉方向成為相反。 本發明之第8構造是在第1至第5構造中，在移動空間 内設置與主閥體隔開指定間隔（與主閥體大致平行）之滑動 阻抗閥體，該滑動阻抗閥體可以在排氣流路之軸線之垂直 方向移動（搖動或直進），利用滑動阻抗閥體之移動用來控 制排氣流路内之流量。 本發明之第9構造是在第6或第7構造中，在旋轉軸之 小齒輪近旁安裝加熱器，用來防止副產品附著在旋轉阻抗 體之葉片。 本發明之第1 0構造是在第7構造中，以使用有金屬伸縮 10 312/發明說明書(補件)/93-05/93105363 1274122 管之氣缸用來進行複合齒條之往返運動。 本發明之第1 1構造是在第8構造中，使用金屬伸縮管作 為引動器用來使滑動阻抗閥體在排氣流路之軸線之垂直方 向進行移動。 本發明之第1 2構造是一種閘閥，在閥本體形成從雀氣門 口到泵氣門口之直進型排氣流路，在閥本體設置由主閥體 和主閥座構成之主閥，主閥體被設置成可以在移動空間内 依排氣流路之軸線之平行方向移動，在主閥體之密封位 置，主閥體之主閥封墊與主閥座接觸，用來中斷排氣流路 之連通，在主閥體之非密封位置，主閥體以指定距離與主 閥座隔離，主閥體被收納在收納室以依排氣流路之軸線之 垂直方向進行移動；其特徵是： 在主閥體之接觸面設置主閥封墊，在主閥體之非密封位 置，主閥體朝向收納室内面移動，用來使主閥體依排氣流 路之軸線之平行方向移動藉以按壓收納室之收納室内面， 用以遮蔽主閥體之按壓面成為與電漿隔離。 在第1至第5構造，第8構造之閘閥，使排氣氣體中之 自由基，電漿接觸在主閥封墊之機會成為最小限度，用來 防止主閥封墊之劣化。亦即，在主閥體設置主閥封墊，在 主閥之全閉以外時（主閥體之非密封位置時），為了控制處 理室内之壓力，利用主閥以外之機器進行排氣通路之流量 控制，使主閥封墊移動到遮蔽位置，被遮蔽成為與排氣通 路隔離，用來防止主閥封墊與排氣氣體中之自由基，電漿 接觸。因此，主閥封墊之壽命可以格外的延長，可以實現 11 312/發明說明書(補件)/93-05/93105363 1274122 主閥封墊之免維護，和可以節省主閥封墊之更換費用。另 外，利用主閥封墊之免維護化，可不需裝置之維護時間， 不會發生因為在維護時間使半導體製造裝置停止動作而造 成損失。另外，不會因為自由基或電漿造成主閥封墊之衝 擊，所以不會發生先前技術產生之主閥封墊之分解物在處 理室逆流而污染製品。 在第6、第7構造之閘閥，因為在排氣流路之垂直剖面 之全體區域可以控制旋轉阻抗閥體，所以在與排氣流路相 通之處理室内之製品部不會有壓力不均，可以均一的處理 製品，藉以提高完成品之性能。 【實施方式】 圖1 A〜圖4 D表示本發明之閘閥之實施形態1。如圖2 A， 圖2 B所示，閥本體1 0由閥體1 1，閥蓋帽1 2和突緣1 3構 成。在閥本體1 0從室侧（圖2 A之上側）之室氣門口 1 5到泵 側（圖2 A之下側）之泵氣門口 1 6形成有直進型之排氣流路 1 7，主閥體2 0形成可以在排氣流路1 7之軸線之平行方向 和垂直方向進行移動，以此方式形成主閥體2 0之移動空間 1 8。閥體1 1之室側之側壁2 6和泵側之側壁2 7以圖2 A之 左壁5 4連接，在側壁2 6和側壁2 7之閥蓋帽1 2側端面， 分別經由蓋帽封墊5 0連接閥蓋帽1 2之側壁2 8和側壁2 9， 另外閥體1 1和閥蓋帽1 2被螺栓（圖中未顯示）固定。閥蓋 帽1 2之側壁2 8和側壁2 9被圖2 A之右壁5 5連接。在閥體 1 1之側壁2 6之表面，環狀之突緣1 3被多個螺栓（圖中未 顯示）固定，突緣1 3之室氣門口 1 5和閥體1 1之排氣流路 12 312/發明說明書(補件)/93-05/93105363 1274122 1 7以相同直徑被配置在同一軸線上。 如圖2 A、圖2 B所示，在閥體1 1之泵側之側壁2 7之内 側（圖中之上側），於泵氣門口 1 6之周緣形成環狀之主閥座 2 1，在主閥體2 0之泵側之面形成有環狀之接觸面2 2，在 接觸面2 2之環狀裝著溝9 6裝著主閥3 2。利用主閥體2 0 和主閥座2 1構成主閥，在主閥體2 0之密封位置，主閥體 2 0之主閥封墊3 2與主閥座2 1成為同心狀態，與主閥座2 1 密接用來中斷排氣流路1 7之連通。 在閥體1 1之側壁2 6内，在排氣流路1 7之半徑方向外 方位置形成環狀氣缸室3 3，環狀氣缸室3 3之室側被開放， 接觸在突緣1 3之内側面。在側壁2 6之室側，在環狀氣缸 室3 3之内側和外側之位置形成環狀溝，在各個環狀溝分別 裝著内側封墊5 1和外側封墊5 2，利用該等之封墊5 1、5 2 進行側壁2 6和突緣1 3之間之密封。 環狀活塞3 4可自由滑動的嵌合在環狀氣缸室3 3，在環 狀活塞3 4之泵側固定多個（例如2個）之活塞軸3 5 (參照圖 1 A、圖1 B )。如圖2 B所示，活塞軸3 5通過側壁2 6之插穿 孔3 7延伸到移動空間1 8，在活塞軸3 5之前端固定有剖面 為圓形之顎部3 6。在插穿孔3 7之内面形成有環狀溝，在 環狀溝設置封墊5 6，利用封墊用來進行活塞軸3 5和插穿 孔3 7之間之密封。在圖1A和圖1B中，在主閥體2 0之下 側側部形成正面看為U字形之溝3 8，以圖2 B之側剖面看， 在溝3 8之下側形成鄰接之長方形穴3 9。以圖2 B之側剖面 看，在長方形穴39之上面形成接觸部40，在長方形穴39 13 312/發明說明_ 補件)/93-05/93105363 1274122 之下面形成接受部4 1。在主閥體之密封位置（圖1 A〜圖 2 B )，活塞軸3 5插穿到溝3 8、顎部3 6之下面按壓主閥體 2 0之接受部4 1。另外，利用未具有顎部3 6之活塞軸亦可 以直接按壓主閥體2 0之上面。 主閥體2 0之搖動中心位於閥蓋帽1 2之移動空間1 8内， 在搖動中心之搖動軸4 3固定有主閥體2 0。搖動軸4 3插穿 到閥蓋帽1 2之側壁2 8之插穿孔4 4，延伸到閥蓋帽1 2之 室側的突出。如圖2 A，圖4 A所示，搖動軸4 3被嵌合固定 在搖動臂4 5之一端部之穿通穴，在搖動軸4 3於搖動臂4 5 之一端部之上下兩側，設置第1止推滾珠軸承4 6和第2 止推滾珠軸承4 7。第1止推滾珠軸承4 6之外輪（上側輪） 4 6 A和第2止推滾珠軸承4 7之外輪4 7 B (下側輪）接觸在搖 動臂4 5之一端部，第1止推滾珠軸承4 6之内輪4 6 B (下側 輪）和第2止推滾珠軸承4 7之内輪（上側輪）4 7 A連結到搖 動軸4 3。另外，在第1止推滾珠軸承4 6之内輪4 6 B和側 壁2 8之室側面之間裝著有彈簧4 8。利用彈簧4 8之彈力將 第1止推滾珠軸承4 6，搖動臂4 5和第2止推滚珠軸承4 7 偏移向離開閥本體1 0之方向。另外，在初期位置，主閥體 2 0係利用彈簧4 8之彈力成為離開主閥座2 1指定之距離。 如圖4 A〜圖4 C所示，在搖動臂4 5之另一端部形成4角 形之框5 7，在框5 7之下壁形成插穿溝5 8，L形臂5 9之縱 長部的上方部插穿到該插穿溝5 8。在L形臂5 9之縱長部 之上端，經由滾動軸承裝著旋轉輪6 0，旋轉輪6 0被設在 框5 7之内部，與框5 7之内側壁接合。另外，設有與L形 14 312/發明說明書(補件)/93-05/93105363 1274122 臂5 9之橫長部平行之推進軸6 1，在推進軸6 1之一端部之 侧面設置2根突出之鏈結用梢6 2，在L形臂5 9之橫長部 之側面亦設置2根突出之鍵結用梢6 3。在鍵結板6 4之兩 端部分別形成接合孔，在鏈結板6 4之一方接合孔，接合鏈 結用梢6 2，在鏈結板6 4之另外一方之接合孔，接合鏈結 用梢6 3。在推進軸6 1之一端之側面設置1根突出之彈簧 用梢6 6，在L形臂5 9之橫長部之側面亦設置1根突出之 彈簧用梢6 7，在梢6 6和梢6 7之間裝著拉伸用彈簧6 8。當 推進軸6 1未受外力作用時，利用拉伸用彈簧6 8之拉伸力， 使鏈結板6 4如圖4 B所示的傾斜。另外，搖動臂4 5，推進 軸6 1等被具有阻擋功能之蓋4 2覆蓋。 在圖3 A中，在移動空間1 8之左半部之位置顯示密封位 置之主閥體2 0，在移動空間1 8之右半部之位置（收納室7 8 ) 顯示主閥封墊3 2被遮蔽成為與排氣流路1 7之排氣氣體隔 離之遮蔽位置之主閥體2 0。下面說明將主閥封墊3 2遮蔽 成為與排氣氣體隔離之機構。在收納室7 8之泵側内面設置 突出之環狀突起7 9，在主閥體2 0之非密封位置，當收納 室7 8内之主閥體2 0與環狀突起7 9成為同心狀態時，主閥 體2 0朝向收納室7 8之泵側内面移動，使主閥體2 0之外周 部接觸（包含密接）在環狀突起7 9。半導體製造裝置之閘閥 之排出流路1 7的壓力因為通常為數腿〜數1 0誦，所以排氣 氣體中之電漿，自由基之平均自由行程為數cm ，當主閥封 墊3 2被主閥體2 0、環狀突起7 9和收納室7 8之泵側内面 包圍時，可以遮蔽排氣氣體之有害成分（電漿，自由基）。 15 3 12/發明說明書(補件)/93-05/93105363 1274122 圖3 A〜圖3 E表示主閥體2 0之外周部接觸在環狀突起 79之4個態樣。在圖3Β中，在主閥體20之接觸面22更 位於主閥封墊3 2外之外周部（半徑方向之外側部），形成環 狀缺口 8 0，在環狀缺口 8 0嵌合環狀突起7 9 (成為密接狀 態）。在圖3 C中，在主閥體2 0之接觸面2 2之位於主閥封 墊3 2之外周部，形成環狀溝8 1，在環狀溝8 1嵌合環狀突 起7 9 (成為密接狀態）。在圖3 D中，在主閥體2 0之外周面 接觸有環狀突起79之内周面。在圖3Ε中，在主閥體20 之接觸面2 2更位於主閥封墊3 2外之外周部，接觸有環狀 突起7 9。另外，亦可以在上述之接觸部或嵌合部配置氟素 樹脂等之封墊。 下面參照圖1 A，圖2 Α和圖4 D用來說明使用有旋轉阻抗 閥體7 0之實施形態1之流量控制裝置（百葉門方式）。多個 旋轉阻抗閥體7 Ο A〜7 Ο E之旋轉軸7 1 A〜7 1 E被設置在排氣流 路1 7之軸線之垂直方向（最好在垂直面内）而且互相平 行。在旋轉軸7 1 A〜7 1 E具有大直徑部和小直徑部，旋轉軸 7 1 A〜7 1 E之小直徑部之前端部被支持在突緣1 3之支持孔 (有底孔）72A〜72E成為可自由旋轉之方式。旋轉軸71A〜71E 之大直徑部插穿到突緣1 3之插穿孔7 3 A ~ 7 3 E，旋轉軸 7 1 A〜7 1 E之大直徑部之基端突出到閥本體1 0之外部（大氣 中）。在旋轉軸7 1 A〜7 1 E之大直徑部和突緣1 3之插通孔 7 3 A〜7 3 E之間，分別被外部封墊7 7 A〜7 7 E密封，用來防止 大氣之流入到排氣流路1 7。另外，為了防止產生物附著在 旋轉阻抗閥體7 0，可以在旋轉阻抗閥體7 0或旋轉軸7 1設 16 312/發明說明書(補件)/93-05/93105363 1274122 置加熱器。 在旋轉阻抗閥體7 Ο A〜7 Ο E固定有圖1 A所示形狀之葉片 7 4 A〜7 4 E，經由使旋轉軸7 1 A〜7 1 E搖動，用來將處理室内 之壓力控制在指定之壓力。在旋轉軸7 1 A〜7 1 E之大直徑部 之基端（一端）固定有小齒輪75A〜75E，小齒輪75A〜75E 。齒合在複合齒條7 6。在圖4 D中，在複合齒條7 6包含有只 與小齒輪7 5之上側（一側面）σ齒合之齒條部7 6 A，和只與小 齒輪7 5之下側（另一側面）嚙合之齒條部7 6 B。小齒輪7 5 A、 7 5B在上側只與齒條部76A嚙合，小齒輪75C〜75E在下側 只與齒條部7 6 Β σ齒合。因此，當使複合齒條7 6利用圖中未 顯示之引動器依圖4D之箭頭R方向移動時，小齒輪75Α、 7 5 Β依順時針方向（右旋轉）旋轉最大約9 0度、小齒輪7 5 C 〜7 5 Ε依反時針方向（左旋轉）旋轉最大約9 0度。用來使複 合齒條7 6和搖動臂4 5 (推進軸6 1 )移動之引動器使用低滑 動之金屬氣缸，利用不滑動之伸縮管（例如金屬伸縮管）之 伸縮的氣缸，或線性馬達。在圖2 Α中葉片7 4 Α〜7 4 Ε之水 平位置（實線位置）是最大阻抗（最小流量）之位置，葉片 7 4 A〜7 4 E之垂直位置是最小阻抗（最大流量）之位置。 下面說明實施形態1之動作。圖1 A和圖2 A表示主閥體 2 0在密封位置之狀態，壓縮空氣流入到環狀氣缸室3 3之 頭側氣缸室（在圖1 A中為上側氣缸室），利用環狀活塞3 4 之前進力抵抗彈簧4 8之偏移力，用來將環狀活塞3 4按下。 活塞軸3 5之顎部3 6按壓主閥體2 0之接受部4 1，主閥封 墊3 2被按壓到主閥座2 1，用來中斷排氣流路1 7之連通。 17 312/發明說明書(補件)/93-05/93105363 1274122 其次，下面說明主閥體2 0從密封位置移動到非密封位 置，或主閥封墊移動到遮蔽位置之動作。首先，使環狀氣 缸室3 3之頭側氣缸室之壓縮空氣放出到大氣。主閥體2 0 受到彈簧4 8之偏移力之作用，如有需要使壓縮空氣流入到 環狀氣缸室3 3之桿側氣缸室（在圖1 Α中為下側氣缸室）， 當施加環狀活塞3 4之後退力時，接觸部4 0就與活塞軸3 5 之顎部3 6之上面接觸。然後，抵抗主閥體2 0之主閥封墊 3 2和主閥座2 1之固著力，搖動軸4 3、主閥體2 0開始依照 與排氣流路1 7之軸線平行之方向，朝向室側（在圖1 A中為 上方）移動。當搖動軸4 3之上端之第2止推滾珠軸承4 7 之上面接觸在蓋4 2時，主閥體2 0之移動就停止和被定位。 這時推進軸6 1和L形臂5 9之位置關係如圖4 B所示。 利用推進軸6 1之另外一端之引動器（圖中未顯示，搖動 引動器），當對推進軸61施加箭頭F方向之力時，拉伸彈 簧6 8維持圖4 B之形狀，同時主閥體2 0以搖動軸4 3為中 心，依照圖1 A之順時針方向開始搖動。主閥體2 0之溝3 8， 長方形穴3 9離開活塞軸3 5、顎部3 6，主閥體2 0移動到收 納室7 8之深側，當主閥體2 0之側面接觸在具有滾輪用來 使主閥體2 0容易上下移動之阻擋部2 4時，就停止主閥體 2 〇之依排氣流路1 7之軸線之垂直方向之移動。停止位置 為主閥體2 0之收納位置，在該位置當繼續施加箭頭F方向 之力時，因為不能朝向排氣流路1 7之軸線之垂直方向移 動，所以拉伸彈簧6 8進行伸長，對推進軸6 1形成傾斜之 鏈結板6 4朝向推進軸6 1之垂直方向（排氣流路1 7之軸線 18 312/發明說明書(補件)/93-05/93105363 1274122 之平行方向）進行轉動，成為圖4 C所示之狀態。利用 板6 4之轉動，使L形臂5 9移動到泵側（在圖2 A，圖 圖4 C中為向下移動），該移動經由旋轉輪6 0、搖動臂 和搖動軸4 3傳達到主閥體2 0。主閥體2 0之外周部成 觸在環狀突起7 9之遮蔽位置，主閥封墊3 2被主閥體 環狀突起7 9、和收納室7 8之泵側内面包圍，被遮蔽 與排氣氣體之有害成分（自由基，電漿）隔離。另外， 存在有環狀突起7 9之情況時，因為主閥體2 0被按壓 納室7 8之泵側内面，所以主閥體2 0之按壓面被遮蔽 與排氣氣體之有害成分（自由基、電漿）隔離。在本發 因為利用主閥體2 0進行排氣之流量控制，所以可以迅 進行主閥體2 0之密封位置到主閥體2 0之遮蔽位置之5 在圖2A中，當旋轉阻抗閥體70A〜70E之葉片74A〜 在實線位置時，利用葉片74A〜74E覆蓋在排氣流路1 7 致全面。另外，因為在排氣流路1 7内為中位真空狀態 以不需要將排氣流路1 7密閉，即使主閥體2 0進入到 室7 8移動至遮蔽位置，亦可以利用實線位置之葉片 7 4 A〜7 4 E大致遮蔽排氣氣體。使複合齒條7 6移動、經 整葉片74A〜74E之傾斜角度，可以控制室内之壓力， 控制排氣氣體之流量。 當從主閥封墊3 2之遮蔽位置移動到主閥體2 0之密 置時，當對推進軸6 1施加箭頭F之反方向之力時，主 2 0就依照排氣流路1 7之軸線之平行方向移動，從圖 動到圖4 B之位置，主閥體2 0離開環狀突起7 9。然後 312/發明說明書(補件)/93·05/93105363 鏈結 4A〜 45、 為接 20、 成為 在未 到收 成為 明中 速的 多動。 74E 之大 〔，所 收納 由調 藉以 封位 閥體 4C移 •，當 19 1274122 對推進軸6 1施加箭頭F之相反方向之力時，主閥體2 0就 依照排氣流路1 7之軸線之方向移動，從收納室7 8朝向排 氣流路1 7之方向，主閥體2 0停止依照排氣流路1 7之軸線 之垂直方向之移動，主閥體2 0之主閥封墊3 2和主閥座2 1 位於同一軸線上。當壓縮空氣流入到環狀氣缸室3 3之頭側 氣缸室時，活塞軸3 5、主閥體2 0朝向主閥座21之方向移 動，到達圖2 Α之主閥體2 0之密封位置。 圖5〜圖7表示本發明之閘閥之實施形態2。作為流量 控制裝置者，在實施形態1中是使用旋轉阻抗閥體7 0，與 此相對的，在實施形態2中是使用滑動阻抗閥體8 3。在實 施形態2中，由於滑動阻抗閥體8 3之使用，將環狀氣缸室 3 3和彈簧4 8配置在與實施形態1不同之位置，但是主閥 體2 0之移動原理與實施形態1相同。在實施形態2中，在 與實施形態1相同之構件，附加與實施形態1相同之元件 符號，而其說明則加以省略或簡略。 在實施形態2中是將環狀氣缸室3 3設置在突緣1 3，但 是亦可以設置在閥體1 1之側壁2 6。 如圖6 A、圖7所示，形成貫穿閥蓋帽1 2之側壁2 9之插 穿孔8 5，使搖動軸4 3之下端部插穿該插穿孔，在插穿孔 8 5和搖動軸4 3之間利用封墊進行密封。在搖動軸4 3之泵 側端部形成有底孔8 4，在插穿孔8 5之下端設置彈簧座8 6。 在有底孔8 4之底部設置第1止推滾珠軸承4 6 Η，在第1止 推滾珠軸承4 6 Η和彈簧座8 6之間裝有彈簧4 8 Η。 下面說明實施形態2之使用滑動阻抗閥體8 3之流量控 20 312/發明說明書(補件)/93-05/93105363 1274122 制裝置。如圖5〜圖7所示，滑動阻抗閥體8 3成為在圓形 板具有柄之形狀，搖動中心位於柄之部份，在搖動中心固 定有中空之滑動軸8 7。在實施形態1之插穿孔4 4，只插穿 搖動軸4 3，但是在實施形態2之插穿孔4 4 Η插穿有滑動軸 8 7，和在滑動軸8 7之内孔插穿有搖動軸4 3。在插穿孔4 4 Η 之内面和滑動軸87之外面之間，以及在滑動軸87之内孔 和搖動軸4 3之外面之間，分別利用封墊密封。 在插穿孔4 4 Η之室側端（在圖7中為上端）形成分段孔 8 8，與分段孔8 8對抗的，在滑動軸8 7之外周部份形成環 狀溝。在分段孔8 8設置止推滾珠軸承8 9，止推滚珠軸承 8 9之上侧之環狀支持板被支持在滑動軸8 7之環狀溝，以 此方式支持施加在滑動軸8 7之負載。在滑動軸8 7之上端 固定有滑動臂9 0之一端部，在滑動臂9 0之另一端部形成 有引導溝91。在引導溝91接合有旋轉輪92，旋轉輪92 經由軸承被支持在臂9 3成為可以自由旋轉。當使臂9 3依 照圖7之紙面之大致垂直之方向移動時，壁9 3之移動經由 滑動臂9 0，滑動軸8 7傳達到滑動阻抗閥體8 3，用來使滑 動阻抗閥體8 3搖動。 下面說明實施形態2之動作。在實施形態2中，當與實 施形態1之情況比較時，因為被固定在旋轉1 8 0度後之位 置，所以考慮到此點的使主閥體2 0移動。在主閥體2 0之 密封位置，滑動阻抗閥體8 3之圓形板之外周部之上面（室 側面），和側壁2 6之下面（泵側面）之排氣流路1 7之周緣， 具有指定之間隙，滑動阻抗閥體8 3阻塞排氣流路1 7方向。 21 312/發明說明書(補件)/93-05/93105363 1274122 主閥體2 0在收納室7 8之非密封位置，對臂9 3施加力量， 用來使滑動阻抗閥體8 3搖動，藉以調整排氣流路1 7之開 放程度，經由控制室内之壓力用來控制排氣氣體之流量。 另外，實施形態2之其他部份與實施形態1相同。 圖8 A、圖8 Β表示本發明之閘閥之實施形態2之變化例。 在實施形態2之變化例中，在與實施形態2相同之構件附 加與實施形態2相同之元件符號，而其說明則加以省略或 簡略。在圖8 A中，在移動空間1 8之左半部表示在密封位 置之主閥體2 0，在移動空間1 8之右半部（收納室）表示在 遮蔽位置之主閥體2 0。在實施形態2之變化例中，其特徵 是在主閥體2 0之接觸面2 2之位於主閥封墊3 2之半徑方向 外側之外周部，形成有環狀缺口 8 0或環狀溝8 1 (與圖3 C 同），在環狀缺口 8 0或環狀溝81固定在遮蔽環9 4，在主 閥體2 0之密封位置，遮蔽環9 4位於環用環狀溝9 5内，實 施形態2之環狀突起7 9被刪除。該特徵亦可以適用在實施 形態1。另外，主閥封墊3 2之劣化發生在主閥封墊3 2之 前端。 如圖8 A、8 B所示，環用環狀溝9 5形成在主閥座21，在 主閥體2 0之密封位置，朝向遮蔽環9 4之下方突出之凸狀 之突出部，以非接觸狀態位於環用環狀溝9 5内，主閥封墊 3 2接觸在主閥座21，用來將排氣流路1 7閉鎖。從主閥體 2 0之密封位置到主閥封墊3 2之遮蔽位置之移動，以與實 施形態2同樣之方式進行，遮蔽環9 4和主閥體2 0 —起移 動。在主閥封墊3 2之遮蔽位置，遮蔽環9 4之前端（在圖 22 312/發明說明書(補件)/93-05/93105363 1274122 8 A、圖8 B中為下端面）接觸在收納室7 8之泵側内面，主閥 封墊3 2不接觸在上述内面，被主閥體2 0，遮蔽環9 4和收 納室7 8之泵側之内面包圍，被遮蔽成為與排氣氣體中自由 基，電漿隔離。 【圖式簡單說明】 圖1 A為實施形態1之閘閥之正面說明圖。 圖1B為圖1A之主要部份擴大圖。 圖2A為圖1A之箭頭A-A剖面圖。 圖2B為圖2A之主要部份擴大圖。 圖3A為圖1A之箭頭B-B剖面圖。 圖3B為圖3A之主要部份擴大圖。 圖3 C〜圖3 E表示圖3 B之變化例。 圖4A為圖2A之另一主要部份擴大圖。 圖4 B為圖4 A之左側面之主要部份擴大圖（當閥封墊在 非遮蔽位置時）。 圖4 C為圖4 A之左側面之主要部份擴大圖（當閥封墊在 遮蔽位置時）。 圖4D為從圖1A之箭頭E方向所見之圖。 圖5為實施形態2之閘閥之正面說明圖。 圖6A為圖5之箭頭C-C剖面圖。 圖6B為圖5之箭頭D_D剖面圖。 圖7為圖6 A之主要部份擴大圖。 圖8 A為實施形態2之變化例，表示與圖6 B對應之剖面 圖〇 23 312/發明說明書(補件)/93-05/93105363 1274122 圖8B為圖8A之主要部份擴大圖。 (元件符號說明） 10 闊本體 11 閥體 12 閥蓋帽 13 突緣 15 室氣門口 16 泵氣門口 17 排氣流路 18 移動空間 2 0 主閥體 2 1 主閥座 22 接觸面 2 6 室側之側壁 27 泵側之側壁 28 、 29 側壁 3 2 主閥 33 環狀氣缸室 34 環狀活塞 3 5 活塞軸 3 6 顎部 3 7 插穿孔 38 溝 3 9 長方形穴 312/發明說明書(補件)/93-05/93105363 24 1274122 40 接 觸 部 4 1 接 受 部 42 蓋 43 搖 動 轴 44 插 穿 孔 44H 插 穿 孔 45 搖 動 臂 46 第 1 止 推 滾 珠 軸 承 46A 外 輪 46B 内 輪 46H 第 1 止 推 滾 珠 車由 承 47 第 2 止 推 滾 珠 軸 承 47A 内 輪 47B 外 輪 48 彈 簧 50 蓋 帽 封 墊 5 1 内 側 封 墊 52 外 側 封 墊 54 左 壁 55 右 壁 56 封 墊 57 框 58 插 穿 溝 59 L 形 臂 312/發明說明書(補件)/93-05/93105363 25 1274122 60 旋轉輪 6 1 推進軸 6 2、6 3 鏈結用梢 6 4 鍵結板 66、67 彈簧用梢 68 彈簧 7 0 旋轉阻抗閥體 7 0 A〜7 0 E 旋轉阻抗閥體 7 1 A〜7 1 E 旋轉軸 7 2 A〜7 2 E 支持孔（有底孔） 73 A〜73 E 插穿孔 74A〜74E 葉片 75A〜75E 小齒輪 7 6 複合齒條 7 6 A、7 6 B 齒條部 77A〜77E 外部封墊 7 8 收納室 7 9 環狀突起 8 0 環狀缺口 8 1 環狀溝 83 滑動阻抗閥體 84 有底孔 85 插穿孔 86 彈簧座 312/發明說明書(補件)/93-05/93105363 26 1274122 87 滑 動 轴 88 分 段 孔 89 止 推 滚 珠 軸承 90 滑 動 臂 9 1 引 導 溝 92 旋 轉 輪 93 壁 94 遮 蔽 環 95 環 狀 溝 96 環 狀 裝 著 溝 27 312/發明說明書(補件)/93-05/93105363

Claims (1)

1274122 拾、申請專利範圍： 1 . 一種閘閥，在閥本體形成從室氣門口到泵氣門口之直 進型排氣流路’在閥本體設置由主閥體和主閥座構成之主 閥，主閥體被設置成可以在移動空間内依排氣流路之軸線 之平行方向移動，在主閥體之密封位置，主閥體之主閥封 墊與主閥座接觸，用來中斷排氣流路連通，在主閥體之非 密封位置，主閥體以指定距離與主閥座隔離，主閥體被收 納在收納室以依排氣流路之軸線之垂直方向進行移動；其 特徵是： 在主閥體之接觸面設置主閥封墊，在收納室内面設置環 狀突起，在主閥體之非密封位置使主閥體朝向收納室内面 移動，主閥體之外周部接觸在環狀突起，主閥封墊被主閥 體、環狀突起和收納室内面遮蔽成為與排氣氣體中之自由 基、電漿隔離。 2 .如申請專利範圍第1項之閘閥，其中，在主閥體之接 觸面更位於主閥封墊之外周部，形成環狀溝或環狀缺口， 在主閥封墊之遮蔽位置使上述環狀突起嵌合在上述環狀溝 或環狀缺口。 3 .如申請專利範圍第1項之閘閥，其中，在主閥封墊之 遮蔽位置，主閥體之外周面嵌合在上述環狀突起之内周面。 4 .如申請專利範圍第1項之閘閥，其中，在主閥封墊之 遮蔽位置，主閥體之接觸面更位於主閥封墊之外周部接觸 在上述環狀突起。 5 . —種閘閥，在閥本體形成從室氣門口到泵氣門口之直 312/發明說明書(補件)/93-05/93105363 28 1274122 進型排氣流路，在閥本體設置由主閥體和主閥座構成之主 閥，主閥體被設置成可以在移動空間内依排氣流路之軸線 之平行方向移動，在主閥體之密封位置，主閥體之主閥封 墊與主閥座接觸，用來中斷排氣流路之連通，在主閥體之 非密封位置，主閥體以指定距離與主閥座隔離，主閥體被 收納在收納室以依排氣流路之軸線之垂直方向進行移動； 其特徵是： 在主閥體之接觸面設置主閥封墊，在主閥體之接觸面更 位於主閥封墊之外周部固定有遮蔽環，在主閥座形成環用 環狀溝，在主閥體之密封位置，遮蔽環位於環用環狀溝内， 且主閥封墊接觸在主閥座，在主閥體之非密封位置使主閥 體以指定距離與主閥座隔開，朝向收納室内面移動，使遮 蔽環接觸在收納室内面，主閥封墊被主閥體、遮蔽環和收 納室内面遮蔽成為與排氣氣體中之自由基、電漿隔離。 6 .如申請專利範圍第1項之閘闊，其中，在排氣流路内 設置多個旋轉阻抗閥體之旋轉軸，其可以朝向排氣流路之 軸線之垂直方向旋轉之狀態，經由改變旋轉阻抗闊體之葉 片之角度用來控制排氣流路内之流量。 7 ·如申請專利範圍第6項之閘閥，其中，旋轉軸被設置 成互相平行，在旋轉軸之一端固定有小齒輪，複合齒條喷 合在多個小齒輪，一部份之小齒輪以其一側面σ齒合在複合 齒條，其餘之小齒輪以其另一側面嚙合在複合齒條，利用 複合齒條之往返運動使一部份之小齒輪和其餘之小齒輪之 旋轉方向成為相反。 29 312/發明說明書(補件)/93-05/93105363 1274122 8 .如申請專利範圍第1項之閘閥，其中，在移動空間内 設置與主閥體隔開指定間隔之滑動阻抗閥體，該滑動阻抗 閥體可以在排氣流路之軸線之垂直方向移動，利用滑動阻 抗閥體之移動用來控制排氣流路内之流量。 9 .如申請專利範圍第6或7項之閘閥，其中，在旋轉軸 之小齒輪近旁安裝加熱器，用來防止副產品附著在旋轉阻 抗體之葉片。 1 0 .如申請專利範圍第7項之閘閥，其中，以使用有金屬 伸縮管之氣缸用來進行複合齒條之往返運動。 1 1 .如申請專利範圍第8項之閘閥，其中，使用金屬伸縮 管作為引動器用來使滑動阻抗閥體在排氣流路之軸線之垂 直方向進行移動。 1 2 . —種閘閥，在閥本體形成從室氣門口到泵氣門口之直 進型排氣流路，在閥本體設置由主閥體和主閥座構成之主 閥，主閥體被設置成可以在移動空間内依排氣流路之軸線 之平行方向移動，在主閥體之密封位置，主閥體之主閥封 墊與主閥座接觸，用來中斷排氣流路之連通，在主閥體之 非密封位置，主閥體以指定距離與主閥座隔離，主闊體被 收納在收納室以依排氣流路之軸線之垂直方向進行移動； 其特徵是： 在主閥體之接觸面設置主閥封墊，在主閥體之非密封位 置，主閥體朝向收納室内面移動，用來使主閥體依排氣流 路之軸線之平行方向移動並按壓收納室之收納室内面，用 以遮蔽主閥體之按壓面成為與電漿隔離。 30 312/發明說明書(補件)/93-05/93105363
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