TWI390134B - 閥體部及閘閥裝置 - Google Patents

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Description

閥體部及閘閥裝置
本發明有關於一種應用在針對半導體晶圓等被處理體進行一定處理之處理室(chamber)的閥體部及閘閥(gate valve)裝置。
一般而言，在半導體元件(device)的製造過程中，反覆地對半導體晶圓進行各種處理、例如乾式蝕刻(dry etching)、噴濺(spattering)、化學氣相沈積(CVD,Chemical Vapor Deposition)等各種處理。上述各種處理，大部分都在真空環境下進行，用以針對進行各種處理的處理室而搬進搬出晶圓的搬入開口，則在處理進行中藉由閘閥裝置密封為高度氣密性的狀態。
在例如抽成真空的處理室之側壁，形成有寬度大小僅能夠讓晶圓通過的搬入開口，而此種閘閥裝置則安裝在該搬入開口。並且，在製程中，藉由該閘閥裝置中附設有O型環等的閥體，在將上述搬入開口封閉成氣密狀的狀態下進行製程處理。
在此，如圖15及圖16所示，習知閘閥裝置100具有框體102、設在框體102內部而可被驅動的閥體104、及旋轉驅動閥體104後使其抵壓於閥座的閥體驅動部106。又，在框體102分別形成有與鄰接之處理室(未圖示)相連通的第1開口部108，及用於維修設在閥體104之後述密封構件112的第2開口部110。上述閥體104藉由閥體驅動部106旋轉驅動而抵壓在閥座，藉此能夠封閉第1開口部108或第2開口部110。此外，在閥體104的表面分別設有在封閉第1開口部108時可氣密地密封第1開口部108的密封構件112、及在封閉第2開口部110時可氣密地密封第2開口部110的密封構件114。
在以上構成中，如圖17所示，在維修其中一個密封構件112時，閥體104封閉上述第2開口部110，而在維修結束後，在閥體104封閉第1開口部108之際，由於閥體104長邊方向之兩端部附近會有與框體102之側壁相接觸(參照圖17所示S部位)的問題，因此必須將框體變大、或必須在使閥體104朝旋轉中心方向大幅移動後才能旋轉驅動閥體104。使閥體104朝旋轉中心方向大幅移動之下，閥體104的旋轉驅動半徑r會變小，因此能夠解決閥體104之一部分接觸(干涉)到框體102之側壁的問題。
專利文獻1：日本專利特開平8－60374號公報
但是在使閥體朝旋轉中心方向大幅移動時，光是這一部分就會有使閥體驅動部之構造變得複雜且大型化的問題。又，當閥體驅動部變得複雜且大型化時，隨著其大型化也會有閘閥裝置之製造成本增加的問題。
在此，本發明即考慮到上述的情形，其目的在於提供一種除藉由小型且簡易的構造能夠降低製造成本外，並且在旋轉驅動閥體時，在不必使閥體朝旋轉中心方向大幅移動的狀態下，即能夠圓滑地旋轉驅動之閥體部及閘閥裝置。
申請專利範圍第1項所記載之發明係一閥體部，其設置在框體的內部，該框體在其中一個側壁部形成有第1開口部，而在另一個側壁部形成有開口面積較上述第1開口部的開口面積為大且長邊方向之長度較上述第1開口部長邊方向之長度為長的第2開口部；該閥體部用於封閉或開放上述第1開口部及上述第2開口部；如此之閥體部，其特徵在於：上述第1開口部的長邊方向兩端部形成為圓弧狀；上述第2開口部中，位在上述第2開口部之長邊方向兩端部而與第2開口部長邊方向呈垂直相交之方向上的長度，形成為較位在上述第2開口部之長邊方向中心部而與第2開口部長邊方向呈垂直相交之方向上的長度為短；具有形成與上述第1開口部的形狀大約相同之形狀而用於封閉上述第1開口部的第1閥體部，及形成與上述第2開口部的形狀大約相同之形狀而用於封閉上述第2開口部的第2閥體部；在上述第1閥體部安裝有可氣密地密封上述第1開口部的第1密封構件；在上述第2閥體部安裝有可氣密地密封上述第2開口部的第2密封構件。
申請專利範圍第2項所記載之發明，係在申請專利範圍第1項記載之閥體部中，其構成為：上述第1閥體部沿著方向垂直相交於上述閥體部之厚度方向的平面而從上述第2閥體部分離；而在上述第2閥體部封閉上述第2開口部的狀態下，上述第1閥體部可相對於上述第2閥體部而自由地裝卸。
申請專利範圍第3項所記載之發明，係在申請專利範圍第2項記載之閥體部中，在上述第1閥體部與上述第2閥體部之間存在有緩衝構件。
申請專利範圍第4或5項所記載之發明，係在申請專利範圍第2或3項記載之閥體部中，在上述第1閥體部與上述第2閥體部之間設有用於將上述第1閥體部相對於上述第2閥體部而定位的定位構件。
申請專利範圍第6項所記載之發明為閘閥裝置，其特徵在於具備有：申請專利範圍第1至5項中任一項之上述閥體部；及可繞著既定旋轉軸周圍而旋轉驅動上述閥體部的閥體驅動部。
根據申請專利範圍第1項所記載之發明，在維修第1密封構件時成為由構成閥體部的第2閥體部封閉第2開口部的狀態。在此狀態下，由設在第2閥體部的第2密封構件氣密地密封第2開口部，因此遮斷框體的內部與外部。並且，由於第1密封構件從第2開口部露出於外部，只要將該露出的第1密封構件更換為新的即可完成維修。在維修完成後，由閥體部的第1閥體部封閉第1開口部。
在此，由於第1開口部的長邊方向兩端部形成為圓弧狀，而用以封閉該第1開口部的第1閥體部之形狀也大略形成為與第1開口部相同的形狀，因此第1閥體部的長邊方向兩端部必然也形成為圓弧狀。換言之，位在第1閥體部之長邊方向兩端部而與第1閥體部之長邊方向呈垂直相交之方向上的長度，較位在第1閥體部之長邊方向中心部而與第1閥體部之長邊方向呈垂直相交之方向上的長度為短。又，位在上述第2開口部之長邊方向兩端部而與第2開口部長邊方向呈垂直相交之方向上的長度，形成為較位在上述第2開口部之長邊方向中心部而與第2開口部長邊方向呈垂直相交之方向上的長度為短，由於用以封閉該第2開口部的第2閥體部之形狀大略形成與第2開口部相同的形狀，因此位在上述第2閥體部之長邊方向兩端部而與第2閥體部長邊方向呈垂直相交之方向上的長度，形成為較位在上述第2閥體部之長邊方向中心部而與第2閥體部長邊方向呈垂直相交之方向上的長度為短。根據此等因素，當旋轉閥體部時，閥體部之長邊方向兩端部的旋轉驅動半徑，較閥體部之長邊方向中央部的旋轉驅動半徑為小。因此，即使在框體之第1開口部的長邊方向外側形成有側壁，由於閥體部不會接觸(干涉)到該側壁，因此在旋轉驅動時，在不必使閥體朝旋轉中心方向大幅移動的狀態下，即能夠圓滑地旋轉驅動該閥體部。結果，能夠將閥體部及框體設為小型且簡單的構造，而能夠減少其製造成本。
根據申請專利範圍第2項所記載之發明，由於在第2閥體部封閉第2開口部的狀態下，第1閥體部沿著方向垂直相交於上述閥體部之厚度方向的平面(切斷面)，從第2閥體部分離而可自由裝卸，因此在上述第2閥體部封閉上述第2開口部的狀態下，第1閥體部可從第2閥體部分離而經由第2開口部取出。藉此，當要維修(更換)已經劣化的第1密封構件時，在從第2閥體部取下第1閥體部的同時，只須將其他新的第1閥體部(安裝有適當之第1密封構件的第1閥體部)安裝於第2閥體部，即能夠將劣化的第1密封構件更換為新的第1密封構件。如此，當將第1密封構件更換為新的第1密封構件時，藉著更換第1閥體部，能夠節省將第1密封構件安裝到第1閥體部的手續。結果。能夠使第1密封構件的更換作業變得簡單且容易而提高作業效率。
又，當更換第1密封構件時，由於連同第1閥體部也更換為新的，因此即使成為粒子產生原因的反應生成物(粉塵等)附著在安裝有劣化之第1密封構件的第1閥體部之表面時，除更換第1密封構件外，也可同時清洗第1閥體部的表面(或是更換為新的第1閥體部)，而能夠經常保持第1閥體部的表面在清潔的狀態。結果能夠防止粒子的發生。
根據申請專利範圍第3項所記載之發明，由於在第1閥體部與第2閥體部之間存在有緩衝用構件，因此能夠防止因為第1閥體部與第2閥體部互相摩擦而產生鐵粉(金屬粉)。結果能防止在框體內部產生造成粒子原因的粉塵。
根據申請專利範圍第4或5項所記載之發明，由於在第1閥體部與第2閥體部之間設有將第1閥體部相對於第2閥體部而定位的定位構件，因此能夠防止第1閥體部相對於第2閥體部的位置偏移。特別是在將第1閥體部安裝到第2閥體部時，藉由定位構件能夠進行第1閥體部相對於第2閥體部的定位，因此第1閥體部相對於第2閥體部的安裝作業可以變得簡單且容易。
根據申請專利範圍第6項所記載之發明，在旋轉驅動時，可在不必使閥體部朝旋轉中心方向大幅移動的狀態下，即可藉由閥體驅動部旋轉驅動閥體部。能夠將閘閥裝置變為小型且簡單的構造，而能夠減少其製造成本。
接著參照圖式說明本發明第1實施形態之閘閥裝置。
如圖1所示，處理系統10具有多個(4個)處理室12A、12B、12C、12D、可連通於所有上述處理室12A、12B、12C、12D而呈六角形狀的搬送室14、及2個裝載(load lock)室16A、16B。具體而言，除分別將上述各12A、12B、12C、12D抽成真空外，也分別設有可將作為被處理體的半導體晶圓(以下適當地簡稱為晶圓)W載置到各處理室12A、12B、12C、12D內的載置台18A、18B、18C、18D，在將晶圓W載置在該載置台18A、18B、18C、18D的狀態下實施各種處理(製程)。此外，各種處理一般雖在真空環境下進行，但根據處理形態的不同有時也會在大約常壓下進行。上述各處理室12A、12B、12C、12D經由本發明之閘閥裝置20A、20B、20C、20D而分別連接到上述搬送室14的各邊。
又，上述各搬送室14內部也可以抽成真空及回復到大氣壓。因此，在該搬送室14內設有可伸縮及旋轉的搬送機構22以搬送晶圓W，可以將晶圓W搬出．搬入於開放的各處理室12A、12B、12C、12D。
又，2個裝載室16A、16B經由閘閥裝置24A、24B連結到搬送室14。各裝載室16A、16B內部也可以抽成真空及回復到大氣壓。又，各裝載室16A、16B經由閘閥裝置26A、26B連結到裝載模組(load module)28。在該裝載模組28設有設置收容多個晶圓W之卡匣的開口(port)30。此外，在裝載模組28內，可自由伸縮及自由旋轉的搬送機構32設置成可沿著導軌34自由移動，而從載置在上述開口30的卡匣內將晶圓W取入到內部，將其搬送到各裝載室16A、16B內部。又，裝載室16A、16B的晶圓W由搬送室14內的搬送機構22所取入，如上所述般地被搬入到各處理室12A、12B、12C、12D。又，在搬出晶圓W時，經由與上述搬入路徑相反的路徑而搬出。
接著參照圖2說明設在搬送室14與各處理室12A、12B、12C、12D間的本發明之閘閥裝置20A、20B、20C、20D。由於此等閘閥裝置20A、20B、20C、20D為相同的構造，因此在圖2中標示為閘閥裝置20，又，將處理室12A、12B、12C標示為處理室12。
如圖1及圖2所示，在區隔處理室12的側壁36，形成有可供晶圓W通過而搬出搬入的細長狀搬入開口38，在區隔搬送室14的側壁40也形成有開口42。此外，閘閥裝置20具有例如由鋁所製成而大約為長方體狀的框體44。在該框體44的一側，形成有連通到處理室12內的細長狀搬出入口(第1開口部)46。在框體44與上述處理室12及搬送室14的接合面分別設有O型環48、50以保持其氣密性。
在此，針對作為本發明主要部分之搬出入口46的形狀詳細地說明。
如圖7所示，搬出入口46形成為與搬入開口38大略相同形狀的形狀。具體而言，在框體44形成有用於區隔而形成搬出入口46的第1延伸部46A。又，在框體44形成有用於區隔而形成搬出入口46的第2延伸部46B。又，在框體44形成有連接第1延伸部46A在延伸方向之其中一側端部與第2延伸部46B在延伸方向之其中一側端部的第1彎曲部46C。並且，在框體44形成有連接第1延伸部46A在延伸方向之另一側端部與第2延伸部46B在延伸方向之另一側端部的第2彎曲部(省略圖示)。此等各彎曲部46C以中心點作為基準而以一定直徑形成圓弧狀。如此，搬出入口46形成為分別由形成在框體44的各延伸部46A、46B與各彎曲部46C所包圍。
在框體44內設有閥體部52及用於驅動該閥體部52的閥體驅動機構54，閥體部52可以依必要而氣密地密封上述搬出入口46。此外，由於上述搬出入口46與搬入開口38連通為一體，因此藉由開閉上述搬出入口46可同時開閉搬入開口38。
具體而言，如圖4及圖5所示，閥體部52具備有用於封閉或開放搬出入口46的平板狀第1閥體部56，及封閉或開放後述之維修用開口(第2開口部)62(參照圖6)的平板狀第2閥體部57。在該第1閥體部56設有當閥體部52封閉搬出入口46時可氣密地密封搬出入口46的閥體密封部(第1密封構件)58。又在第2閥體部57設有位在閥體密封部58的外側而當閥體部52封閉維修用開口62時可氣密地密封維修用開口62的維修用密封部(第2密封構件)60。其中，閥體密封部58及維修用密封部60最好由O型環構成。
在此，針對成為本發明主要部分之第1閥體部56、第2閥體部57及各密封構件58、60的形狀及構成分別加以詳細地說明。
如圖4及圖5所示，閥體部52之第1閥體部56的形狀大略與搬出入口46相同，而其閥體長邊方向兩端部形成為圓弧狀。此外，第1閥體部56的周緣部安裝有上述閥體密封部58。又，閥體部52之第2閥體部57的形狀大略與維修用開口62相同，而位在其閥體長邊方向兩端部而與閥體長邊方向呈垂直相交之方向上的長度Y2，設定為較位在其閥體長邊方向中心部而與閥體長邊方向呈垂直相交之方向上的長度Y1為短。此外，該第2閥體部57之閥體長邊方向兩端部的輪廓構成為彎曲狀。並且在第2閥體部57的周緣部安裝有維修用密封部60。
又，如圖4及圖7所示，在閥體部52之長邊方向兩端部附近安裝有可相對於框體44而驅動閥體部52的閥體驅動機構54。該閥體驅動機構54連接於馬達等驅動源66，而藉由驅動源66繞著既定的旋轉軸周圍而旋轉驅動閥體部52。該閥體驅動機構54除在搬出入口46與維修用開口62之間移動該閥體部52外，並且驅動閥體部52使其抵接在搬出入口46及維修用開口62周圍的抵接面上。
例如圖7所示，閥體驅動機構54由藉由軸承(bearing)54C等手段而設成可相對於框體44自由旋轉的軸部54A，及除支撐閥體部52夕卜並可在相對於軸部54A大略呈垂直相交之方向上驅動的支撐部54B所構成。此外，在支撐部54B的周圍設有構成可以伸縮的伸縮構件54D。
又，如圖6所示，在框體44的頂部形成有用於更換閥體密封部58之細長狀維修用開口62。具體而言，該維修用開口62的大小設定為，當使閥體部52抵接在其周圍的抵接面時，在僅使內側之閥體密封部58露出的狀態下，外側的維修用密封部60可接觸到抵接面而氣密地密封。換言之，上述維修用開口62形成為僅較上述搬出入口46的大小稍微大一點的尺寸，而能夠藉由維修用密封部60氣密地密封該維修用開口62，且使內側的閥體密封部58露出在維修用開口62內。
在此針對成為本發明主要部分之維修用開口62的形狀詳細地說明。
如圖6及圖7所示，維修用開口62的開口面積形成為較搬出入口46的開口面積為大。又，維修用開口62之長邊方向長度L1則設定為較搬出入口46之長邊方向長度L2為長。
又，如圖2及圖3所示，在維修用開口62經由O型環70呈氣密地從其外側安裝有維修用開閉蓋68。此時，維修用開閉蓋68藉由多個螺栓72安裝成可自由裝卸。又例如使用由丙醯酸樹脂板等所構成的透明板作為該維修用開閉蓋68時，則在不取下維修用開閉蓋68即能夠從外側辨視閥體密封部58的惡化程度。此時，也可以在維修用開閉蓋68的一部分設置能夠辨識內部之透明的窗部。
又設有空隙供氣系統76，當上述閥體部52抵接在上述維修用開口62周圍的抵接面而加以封閉時，可使在上述維修用開閉蓋68與所抵接的閥體部52之間所形成的空隙74(參照圖2)回復到大氣壓。具體而言，如圖2所示，空隙供氣系統76，在用於區隔上述維修用開口62的區隔壁，設有可供上述空隙74與外部連通的流路78，在該流路78設有開閉閥80，因應必要而供給N2 氣體或淨化空氣。
又，如圖2所示，設有可將上述空隙74內抽成真空的空隙真空排氣系統82。該空隙真空排氣系統82在用於區隔上述維修用開口62的區隔壁，設有可供上述空隙74與外部連通的流路84，在該流路84設有開閉閥86，而因應必要可將空隙74內的環境排氣成真空。
接著針對本實施形態之閘閥裝置20A、20B、20C、20D的作用而說明。
如圖2、圖8及圖9所示，維修閥體密封部58時，第2閥體部57會抵接在維修用開口62的抵接面而成為封閉維修用開口62的狀態。在此狀態下，由於設在第2閥體部57的維修用密封部60氣密地密封維修用開口62，因此框體44的內部與外部被切斷。此外，在藉由可使上述空隙74內回復到大氣壓的空隙供氣系統76，而使上述空隙74內回復到大氣壓時，則開放上述維修用開閉蓋68，從維修用開口62將露出到外部的閥體密封部58更換為新品而完成維修。
在完成維修後，為避免大氣進入到處理室12A、12B、12C、12D，在藉由可將上述空隙74內抽成真空的空隙真空排氣系統82而將上述空隙74內抽成真空後，藉由閥體驅動機構54而繞著既定旋轉軸的周圍旋轉驅動閥體部52，同時閥體部52的第1閥體部56抵接在搬出入口46的抵接面而封閉搬出入口46。
在此，如圖4、圖5及圖7所示，搬出入口46的長邊方向兩端部形成為圓弧狀，而抵接在該搬出入口46之抵接面的第1閥體部56，由於其形狀形成為與搬出入口46形狀大略相同的形狀，因此第1閥體部56的長邊方向兩端部必然形成為圓弧狀。換言之，位在第1閥體部56之長邊方向兩端部而與閥體密封部長邊方向呈垂直相交之方向上的長度X2，設定為較位在第1閥體部56之長邊方向中心部而與閥體密封部長邊方向呈垂直相交之方向上的長度X1為短。
又，如圖6所示，位在維修用開口62之長邊方向兩端部而與維修用開口長邊方向呈垂直相交之方向上的長度M2，設定為較位在維修用開口62之長邊方向中心部而與維修用開口長邊方向呈垂直相交之方向上的長度M1為短。又，如圖5所示，由於抵接在該維修用開口62之抵接面的第2閥體部57，其形狀形成為大約與維修用開口62的形狀相同，因此，位在第2閥體部57之長邊方向兩端部而與長邊方向呈垂直相交之方向上的長度Y2，較位在第2閥體部57之長邊方向中心部而與長邊方向呈垂直相交之方向上的長度Y1為短。
根據此等理由，如圖8及圖9所示，當閥體部52藉由閥體驅動機構54而被旋轉驅動時，位在第1閥體部56之長邊方向兩端部側的旋轉驅動半徑R2，較位在第1閥體部56之長邊方向中央部側的旋轉驅動半徑R1為小。因此，即使在框體44之搬出入口46的長邊方向外側形成有側壁，由於閥體部52的一部分不會接觸(干涉)到該側壁，因此在旋轉驅動時不必使閥體部52朝旋轉中心方向大幅移動，閥體部52僅須朝旋轉中心方向些微移動即能夠旋轉驅動閥體部52。結果，由於能夠使框體44小型化，因此能夠使閘閥裝置20A、20B、20C、20D成為小型且簡單的構造，而能夠減少其製造成本。
特別在旋轉驅動閥體部52時，由於閥體部52朝旋轉中心方向的移動只需要一點點即可，因此能夠輕巧地構成支撐部54B及伸縮構件54D，除能夠使閥體驅動機構54的構造變得小型且簡單外，也能夠大幅地降低其製造成本。
接著參照圖式說明本發明之第2實施形態之閘閥裝置。此外，針對與第1實施形態之閘閥裝置重複的構造，除附加相同符號外，也省略其說明。
如圖10至圖12所示，第2實施形態之閘閥裝置11(參照圖13及圖14)的閥體部13，如上所述，雖由金屬製(鋁)的第1閥體部15及形成較第1閥體部15為大的金屬製(鋁)的第2閥體部17所構成，但第1閥體部15設定為可沿著方向垂直相交於閥體部13之厚度方向的平面而從第2閥體部17分離出。
亦即，在第1閥體部15的長邊方向兩端部分別形成有4個貫穿孔19。在該貫穿孔19中插通有閥體固定螺絲21。插通貫穿孔19的各閥體固定螺絲21與第2閥體部17的螺合溝23(參照圖12)互相螺合，藉此將第1閥體部15安裝在第2閥體部17。在第1閥體部15安裝在第2閥體部17的狀態下，將後述的維修用密封部39設定為位於第1閥體部15之外緣部的外側。
在第1閥體部15的表面側中央部沿著長邊方向形成有第1突出部25。該第1突出部25的背側成為可供後述之第2突出部35插入的空洞部。在作為第1閥體部15的周緣部之第1突出部25的周圍外側，形成有第1密封溝(溝)27(參照圖10、圖11)。該第1密封溝27沿著第1閥體部15的周緣部的整周連續地形成。閥體密封部(第1密封構件)29安裝在該第1密封溝27。在此，閥體密封部29在未使用接著劑等固定工具的狀態下嵌合於第1密封溝27。亦即，第1密封溝27兩側壁之前端部彼此相距的距離，設定為較閥體密封部29的直徑為小，而將閥體密封部29壓入到第1密封溝27。在閥體密封部29嵌合在第1密封溝27的狀態下，成為第1密封溝27兩側壁之前端部對閥體密封部29作用有任意壓力的狀態。藉此，能夠將閥體密封部29確實地安裝在第1密封溝27，而防止閥體密封部29從第1密封溝27意外地脫落。又，在第1閥體部15的背面側中央部則形成可供定位銷(定位構件)31之其中一端部插入的第1定位插入孔33。
第2閥體部17安裝在第1閥體部15的背面側。在第2閥體部17的長邊方向兩端部附近分別形成有4個螺合溝23。藉著將插通於第1閥體部15之貫穿孔19的各閥體固定螺絲21螺合在該螺合溝23，可將第1閥體部15組裝進第2閥體部17，而由兩者成為一體的閥體部。
在此，4個閥體固定螺絲21使用只能鎖緊至一定高度的肩部螺栓(shoulder blot)。當4個閥體固定螺絲21使用肩部螺栓時，各閥體固定螺絲21不會完全鎖入各螺合溝23，在第1閥體部15與第2閥體部17之間會存在有些微的間隙。藉此，當第1閥體部15被加熱而產生熱膨脹(熱變形)時，藉由上述的間隙能夠吸收該熱膨脹(熱變形)，因此在第1閥體部15與第2閥體部17的結合(接觸)部位不會有太大的力量作用。結果，即使第1閥體部15被加熱，也不會受到熱膨脹的影響，而能夠維持第1閥體部15與第2閥體部17間適當的結合(接觸)狀態。
在第2閥體部17的表面側中央部沿著長邊方向形成有第2突出部35。第2突出部35當第1閥體部15安裝到第2閥體部17時，插入到第1閥體部15之第1突出部25的背面側。該第2突出部35係為提高閥體部的剛性以防止閥體部13因密封的反作用力而彎曲而形成。因此當閥體部13抵壓在閥座面時，在密封的整個領域中，閥體密封部29及維修用密封部39的壓縮量成為一定，而能夠發揮穩定的高密封性。
又，作為第2閥體部17的周緣部之第2突出部35的周圍外側，形成有第2密封溝37(參照圖10、圖11)。該第2密封溝37沿著第2閥體部17的周緣部之整個周圍連續地形成。維修用密封部(第2密封構件)39安裝在該第2密封溝37。亦即，第2密封溝37兩側壁之前端部彼此相距的距離，設定為較維修用密封部39的直徑為小，而將維修用密封部39壓入到第2密封溝37。在維修用密封部39嵌合在第2密封溝37的狀態下，成為第2密封溝37兩側壁之前端部對維修用密封部39作用有任意壓力的狀態。藉此，能夠將維修用密封部39確實地安裝在第2密封溝37以防止維修用密封部39意外地從第2密封溝37脫落。
此外，閥體密封部29及維修用密封部39並不限定於壓入到第1密封溝27及第2密封溝37的構造，例如也可以在第1閥體部15及第2閥體部17，在凹狀的凹溝或閥體部的周緣分別形成呈L字狀缺口的溝(省略圖示)，利用接著劑將閥體密封部29及維修用密封部39接著在各溝。
又，在第2閥體部17之第2突出部的表面側中央部，形成有可供定位銷31之另一端部插入的第2定位插入孔41。在定位銷31之另一端部插入到第2定位插入孔41的狀態下，藉著使定位銷31之其中一端部插入到第1定位插入孔33而將第1閥體部15安裝到第2閥體部17，能夠將第1閥體部15相對於第2閥體部17而定位。如此般，使定位銷31位於第1閥體部15與第2閥體部17之間，藉著使該定位銷31插入到各定位插入孔33、41而將第1閥體部15安裝到第2閥體部17，能夠經常地將第1閥體部15安裝到第2閥體部17之適當的位置。
又，在第2閥體部17的表面側載置有緩衝片(緩衝構件)43。由於在該緩衝片43載置在第2閥體部17的表面側的狀態下，將第1閥體部15安裝到第2閥體部17，因此在第1閥體部15與第2閥體部17之間經常存在有緩衝片43。因此，第1閥體部15與第2閥體部17經由緩衝片43而接觸。此外，緩衝片43由厚度50 μm的PTFE(聚四氟乙烯)或PI(聚醯亞胺)所構成。
在此，如圖13及圖14所示，金屬板45安裝在框體44之維修用開口62側的壁部。亦即，在框體44之維修用開口62側的壁部設有金屬製的安裝台47(參照圖14)，而金屬板45藉由未圖示的固定具而安裝在安裝台47。此外，金屬板45藉由解除固定具的固定能夠容易地從安裝台47取下。
又，在金屬板45內藏有作為加熱手段的筒式加熱器(cartridge heater)49。驅動該筒式加熱器49時，金屬板45被加熱。金屬板45被加熱時，熱經由安裝台47傳達到框體44。因此能夠將框體44的溫度經常控制在一定的溫度。當框體44的溫度上昇時，則在第1閥體部15封閉第1開口部46之際，熱也會傳達到與框體44接觸的第1閥體部15，而使第1閥體部15的溫度上昇。如此，藉由在金屬板45內藏有筒式加熱器49，而根據未圖示的控制器(controller)控制筒式加熱器49之驅動，也能夠控制第1閥體部15的溫度。
在此，在封閉第1開口部46的狀態下，當熱從框體44或處理室(chamber)12傳達到第1閥體部15時，雖然熱欲從第1閥體部15傳達到第2閥體部17，但由於在第1閥體部15與第2閥體部17之間存在有緩衝片43，因此會阻礙熱從第1閥體部15朝第2閥體部17移動。結果，由於能夠抑制熱由第1閥體部15逃逸，因此熱會集中地蓄熱在第1閥體部15，而能夠只使第1閥體部15集中地昇溫。
又，用於驅動閥體部13的閥體驅動機構54及閘閥裝置之其他的構成構件，由於使用與第1實施形態之閥體驅動機構54及閘閥裝置的構成構件相同的東西，因此省略其說明。
接著，參照圖式說明本發明第2實施形態之閘閥裝置的作用。
在維修閥體密封部29時，如圖14所示，閥體部13的第2閥體部17抵接在維修用開口62側的抵接面，而成為封閉維修用開口62的狀態。此時，維修用開口62由安裝在第2閥體部17的維修用密封部39所氣密地密封。又，在維修用開口62由第2閥體部17所封閉的狀態下，成為第1閥體部15整體進入到維修用開口62之內部的狀態。
在第1閥體部15的整體進入到維修用開口62之內部的狀態下，當從安裝台47取下金屬板45時，則第1閥體部15的整體會露出在外部。因此，如圖11及圖12所示，解除閥體固定螺絲21的固定，而從第2閥體部17取下第1閥體部15。由於閥體密封部29安裝在第1閥體部15，因此藉著從第2閥體部17取下第1閥體部15，閥體密封部29也會與第1閥體部15一起從第2閥體部17被取下。
當從第2閥體部17取下第1閥體部15後，將安裝好無破損且未惡化之新閥體密封部的第1閥體部15安裝到第2閥體部17。此時，由於定位銷31之另一端部插入到第2閥體部17的第2定位插入孔41，因此將定位銷31之其中一端部插入到第1閥體部15的第1定位插入孔33而對位，同時將第1閥體部15安裝到第2閥體部17，藉此能夠定位出第1閥體部15相對於第2閥體部17的中心位置，而能夠提高第1閥體部15相對於第2閥體部17之安裝位置的位置精度。
因此，雖然第1閥體部15藉由閥體固定螺絲21而安裝，但如上所述，由於使用肩部螺栓作為閥體固定螺絲21，因此各閥體固定螺絲21不會完全鎖入到各螺合溝23，而在第1閥體部15與第2閥體部17之間設有些微的間隙。藉此，當第1閥體部15被加熱而產生熱膨脹(熱變形)時，藉由上述間隙能夠吸收該熱膨脹(熱變形)，因此不會受到熱膨脹的影響，而能夠維持第1閥體部15與第2閥體部17之適當的結合(接觸)狀態。
如上所述，在維修或是更換閥體密封部29時，當要將第1閥體部15換成新的東西時，相較於將閥體密封部29自第1閥體部取下而進行維修或是更換的情形，其維修作業或是更換作業變得容易，而能夠提高作業效率。
特別是當要更換閥體密封部29時，在從第2閥體部17取下第1閥體部15，而將安裝有可正常地作用之閥體密封部29的第1閥體部15安裝在第2閥體部17之際，可以洗淨第1閥體部15以除去附著在第1閥體部15的反應性生物，而再利用第1閥體部15，亦可更換成新的第1閥體部。藉此，由於能夠事先從第1閥體部15除去會脫落而成為發生粒子(particle)原因的反應生成物，因此能夠防止粒子侵入到處理室12的內部。
又，如圖13及圖14所示，筒式加熱器49內藏在金屬板45，因此藉由來自筒式加熱器49的熱傳導或熱輻射(熱放射)，會將熱傳達到金屬板45、安裝台47、框體44，更會從框體44傳達到第1閥體部15。雖然熱會傳達到第1閥體部15，更欲從第1閥體部15傳達到第2閥體部17，但由於在第1閥體部15與第2閥體部17之間存在有緩衝片43而發揮阻止熱傳導的作用，因此緩衝片43可產生阻止熱傳導之功能，阻止從第1閥體部15到第2閥體部17的熱傳導。藉此，會集中地蓄熱在第1閥體部15，而能夠使第1閥體部15集中地昇溫。藉著使第1閥體部15的溫度上昇，能夠防止反應氣體的反應生成物附著在第1閥體部15。換言之，當第1閥體部15的溫度變低時，則反應氣體的反應生成物容易附著在第1閥體部15。當反應氣體的反應生成物附著在第1閥體部15時，則反應生成物會因為閥的振動等，從第1閥體部15脫落而產生粒子。當產生粒子時，就會產生污染到處理室12內部之半導體晶圓W的問題。然而，藉由使第1閥體部15集中地昇溫，由於能夠防止成為粒子發生原因的反應生成物附著在第1閥體部15，因此能夠防止粒子污染到處理室12內部的半導體晶圓W。
此外，由於在第1閥體部15與第2閥體部17之間存在有緩衝片43，因此能夠防止因為第1閥體部15與第2閥體部17的互相摩擦而產生金屬粉等。結果能夠防止在框體44的內部產生造成粒子原因的粉塵。
11．．．閘閥裝置
12．．．處理室
12A、12B、12C、12D．．．處理室
13．．．閥體部
14．．．搬送室
15．．．第1閥體部
16A、16B．．．裝載室
17．．．第2閥體部
18A、18B、18C、18D．．．載置台
19．．．貫穿孔
20、20A、20B、20C、20D．．．閘閥裝置
21．．．閥體固定螺絲
23．．．螺合溝
25．．．第1突出部
27．．．第1密封溝(溝)
28．．．裝載模組
29．．．閥體密封部(第1密封構件)
30．．．開口
31．．．定位銷(定位構件)
32．．．搬送機構
33．．．第1定位插入孔
34．．．導軌
35．．．第2突出部
38．．．搬入開口(室側開口部)
39．．．維修用密封部(第2密封構件)
41．．．第2定位插入孔
43．．．緩衝片(緩衝構件)
44．．．框體
45．．．金屬板
46．．．搬出入口(第1開口部)
46A．．．第1延伸部
46B．．．第2延伸部
46C．．．彎曲部
47．．．安裝台
48．．．O型環
49．．．筒式加熱器
50．．．O型環
52．．．閥體部
54．．．閥體驅動機構(閥體驅動部)
54A．．．軸部
54B．．．支撐部
54C．．．軸承
54D．．．伸縮構件
56．．．第1閥體部
57．．．第2閥體部
58．．．閥體密封部(第1密封構件)
60．．．維修用密封部(第2密封構件)
62．．．維修用開口(第2開口部)
68．．．維修用開閉蓋
70．．．O型環
72．．．螺栓
74．．．空隙
76．．．空隙供氣系統
78．．．流路
80．．．開閉閥
82．．．空隙真空排氣系統
84．．．流路
100．．．閘閥裝置
102．．．框體
104．．．閥體
106．．．閥體驅動部
108．．．第1開口部
110．．．第2開口部
112．．．密封構件
114．．．密封構件
W．．．半導體晶圓(被處理體)
圖1係表示利用本發明第1實施形態的閘閥裝置之處理系統的一例之上視圖。
圖2係表示本發明第1實施形態的閘閥裝置之安裝狀態的放大剖視圖。
圖3係表示本發明第1實施形態的閘閥裝置之上視圖。
圖4係表示構成本發明第1實施形態的閘閥裝置之閥體部的立體圖。
圖5係表示構成本發明第1實施形態的閘閥裝置之閥體部的正視圖。
圖6係表示在構成本發明第1實施形態之閘閥裝置的框體所形成之維修用開口的說明圖。
圖7表示構成本發明第1實施形態的閘閥裝置之部分的剖視圖。
圖8係表示在圖7中以A切開的剖面中，旋轉驅動構成本發明第1實施形態之閘閥裝置的閥體部之情形的說明圖。
圖9係表示在圖7中以B切開的剖面中，旋轉驅動構成本發明第1實施形態之閘閥裝置的閥體部之情形的說明圖。
圖10係表示將構成本發明第2實施形態之閘閥裝置的閥體部，在長邊方向中央部切開時之狀態的立體圖。
圖11係表示構成本發明第2實施形態之閘閥裝置的閥體部，在長邊方向其中一側之部分的分解立體圖。
圖12係表示構成本發明第2實施形態之閘閥裝置的閥體部，在長邊方向另一側之部分的分解立體圖。
圖13係表示從第2開口部側觀察本發明第2實施形態之閘閥裝置時的上視圖。
圖14係表示以構成本發明第2實施形態之閘閥裝置的閥體部封閉第2開口部之狀態(第1密封構件在維修時的狀態)的說明圖。
圖15係表示習知技術之閘閥裝置之部分的剖視圖。
圖16係表示構成習知技術之閘閥裝置之閥體的正視圖。
圖17係表示在圖15中以D切開的剖面中，旋轉驅動構成習知技術的閘閥裝置之閥體之情形的說明圖。
20(20A~20D)．．．閘閥裝置
44．．．框體
52．．．閥體部
62．．．維修用開口(第2開口部)
74．．．空隙

Claims (6)

  1. 一種閥體部，其設置在框體的內部，該框體在其中一個側壁部形成有第1開口部，而在另一個側壁部形成有開口面積較上述第1開口部的開口面積為大且長邊方向之長度較上述第1開口部長邊方向之長度為長的第2開口部；該閥體部用於封閉或開放上述第1開口部及上述第2開口部；如此之閥體部，其特徵在於：上述第1開口部的長邊方向兩端部形成為圓弧狀；上述第2開口部中，位在上述第2開口部之長邊方向兩端部而與第2開口部長邊方向呈垂直相交之方向上的長度，形成為較位在上述第2開口部之長邊方向中心部而與第2開口部長邊方向呈垂直相交之方向上的長度為短；具有形成為與上述第1開口部的形狀大約相同之形狀而用於封閉上述第1開口部的第1閥體部，以及形成為與上述第2開口部的形狀大約相同之形狀而用於封閉上述第2開口部的第2閥體部；在上述第1閥體部安裝有可氣密地密封上述第1開口部的第1密封構件；在上述第2閥體部安裝有可氣密地密封上述第2開口部的第2密封構件。
  2. 如申請專利範圍第1項之閥體部，其中，上述第1閥體部沿著方向垂直相交於上述閥體部之厚度方向的平面，而從上述第2閥體部分離；在上述第2閥體部封閉上述第2開口部的狀態下，上述第1閥體部構成為可相對於上述第2閥體部而自由地裝卸。
  3. 如申請專利範圍第2項之閥體部，其中，在上述第1閥體部與上述第2閥體部之間存在有緩衝構件。
  4. 如申請專利範圍第2項之閥體部，其中，在上述第1閥體部與上述第2閥體部之間設有用於將上述第1閥體部相對於上述第2閥體部而定位的定位構件。
  5. 如申請專利範圍第3項之閥體部，其中，在上述第1閥體部與上述第2閥體部之間設有用於將上述第1閥體部相對於上述第2閥體部而定位的定位構件。
  6. 一種閘閥裝置，其特徵在於具備有：申請專利範圍第1至5項中任一項之上述閥體部；及可繞著既定旋轉軸周圍而旋轉驅動上述閥體部的閥體驅動部。
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