WO2009130995A1

WO2009130995A1 - ゲートバルブ及びこのゲートバルブを用いた真空装置

Info

Publication number: WO2009130995A1
Application number: PCT/JP2009/057099
Authority: WO
Inventors: 克史岸本; 裕介福岡; 友亮尾崎; 宣幸谷川
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2008-04-22
Filing date: 2009-04-07
Publication date: 2009-10-29

Abstract

　ゲートバルブは、搬送物を通過させるためのゲート開口部と、ゲート開口部を囲むようにしてシール座面とが設けられた弁箱と、一方向にスライド往復移動させることによってゲート開口部を開閉し、シール面が形成された板状の弁体と、からなる。弁体が、弁箱に対して横方向にスライド往復移動可能に設けられている。また、弁体のシール面及び弁箱のシール座面の下部が、垂直方向に対して傾斜を有する傾斜面に形成されている。このゲートバルブでは、弁体をスライド移動させて弁箱のゲート開口部を閉じたとき、弁体のシール面が弁箱のシール座面に当接することによってゲート開口部を遮断する。　または、ゲートバルブは、搬送物を通過させるためのゲート開口部と、ゲート開口部を囲むようにしてシール座面とが設けられた弁箱と、一方向にスライド往復移動させることによってゲート開口部を開閉し、シール面が形成された板状の弁体と、からなる。ゲート開口部を閉口したときの弁体の外周面と前記弁箱のシール座面との間に、シール部材の圧潰量を規制するスペーサ部材が設けられている。このゲートバルブでは、弁体をスライド移動させて前記弁箱のゲート開口部を閉じたとき、弁体のシール面に取り付けられたシール部材が弁箱のシール座面に当接することによってゲート開口部を遮断する。

Description

ゲートバルブ及びこのゲートバルブを用いた真空装置

　本発明は、真空装置等に使用するゲートバルブに関する。

　ゲートバルブの従来の構造の一例を図８及び図９に示す。図８は、ゲートバルブの構造の一例を示す分解斜視図、図９はゲートバルブの縦断面図である。図１０は、ゲートバルブのシール部材の形状を示す斜視図である。なお、このゲートバルブは、特開２００４－３６７６２号公報に開示されているゲートバルブ（真空用ゲート弁）である。

　このゲートバルブ１０１は、図８に示すように、略箱形状の弁箱本体１０２と、サイドプレート１０３と、弁箱本体１０２の下端開口を覆うボンネットフランジ部材１０４と、軸１０６に支持された長形の弁体１０５とから構成されている。

　弁箱本体１０２のサイドプレート１０３が装着される一方の長側壁１０８と他方の長側壁１０８との間には、略矩形状のゲート開口部１０９ａが貫通して形成されており、サイドプレート１０３にも、略矩形状のゲート開口部１０９ｂが貫通して形成されている。

　弁箱本体１０２内には、ゲート開口部１０９ａ，１０９ｂを上下に挟む位置関係で、図８，９の図面の上方側に上方シール座面１１１が、図８，９の図面の下方側に下方シール座面１１６がそれぞれ形成され、これらのシール座面１１１，１１６は、段違いではあっても、全体が変形した環形状となるように、連続して形成されている。これにより、弁箱本体１０２内部には、上方シール座面１１１から下方シール座面１１６に至るまでの連続したシール座面が構成されている。

　一方、弁体１０５の先端部１０５ａの端面及び基端部１０５ｂの端面には、シール部材１１３が装着されている。シール部材１１３は、図１０に示すように、長細い環状に形成されており、上方シール座面１１１と下方シール座面１１６との連続する段違い部に対応する略Ｕ字状部分１１３ａ，１１３ａから上下両側に押し開いた姿勢で、弁体１０５の外周面（すなわち、先端部１０５ａの端面及び基端部１０５ｂの端面）に装着されている。

　そして、弁体１０５がゲート開口部１０９ａ，１０９ｂを閉じる方向（図８，９中、上方向）に移動したときに、その先端部１０５ａ及び基端部１０５ｂに装着されているシール部材１１３が、弁箱本体１０２の上方シール座面１１１及び下方シール座面１１６にそれぞれ圧接され、これにより、弁箱本体１０２のゲート開口部１０９ａ，１０９ｂ間の流通が遮断されるようになっている。

　上記構成において、弁体１０５の移動は、図示しないエアシリンダによる駆動手段によって行われており、弁体１０５をゲート開口部１０９ａ，１０９ｂを閉じる方向に移動したとき、シール部材１１３と上方シール座面１１１及び下方シール座面１１６との圧接力（すなわち、シール部材１１３の潰し量）は、このエアシリンダによるエアー圧を変えることによって制御されている。

特開２００４－３６７６２号公報

　ところで、最近はゲートバルブ自体の形状が大きくなり、これに伴って弁体１０５も大型化する傾向にあるため、この弁体１０５を駆動するエアシリンダの駆動力も大きくなっている。そのため、その駆動力でシール部材１１３をシール座面１１１，１１６に押し付けてしまうと、シール部材１１３を押さえ過ぎて余分な力がかかることになる。

　この場合、設計段階では、シール部材１１３がシール座面１１１，１１６に均等に当たるように設計しているが、使用による経年変化等により、シール部材１１３とシール座面１１１，１１６との当たりに偏りが出てくる。この偏りが原因となってゲートバルブの遮断性能の低下を招く。

　そこで、上記課題を解決するために、本発明は、ゲートバルブの遮断性能の低下を抑えるゲートバルブ及びこのゲートバルブを用いた真空装置を提供することを目的とする。

　上記課題を解決するため、本発明のゲートバルブは、搬送物を通過させるためのゲート開口部と、前記ゲート開口部を囲むようにしてシール座面とが設けられた弁箱と、一方向にスライド往復移動させることによって前記ゲート開口部を開閉し、シール面が形成された板状の弁体と、からなり、前記弁体が、前記弁箱に対して横方向（水平方向）にスライド往復移動可能に設けられ、前記弁体のシール面及び前記弁箱のシール座面の下部（垂直方向下部）が、垂直方向に対して傾斜を有する傾斜面に形成され、前記弁体をスライド移動させて前記弁箱のゲート開口部を閉じたとき、前記弁体のシール面が前記弁箱のシール座面に当接することによって前記ゲート開口部を遮断することを特徴としている。

　本発明によれば、ゲートバルブの遮断性能の低下を抑えることが可能となる。具体的に、本発明では、前記弁体を横方向にスライド移動させることによって前記ゲート開口部を開閉する構造としている。すなわち、ゲートが開いているとき、前記弁体は前記ゲート開口部の横に位置しているので、例えば搬送物が前記ゲート開口部を通過するときにパーティクル等の粉塵を落下させたとしても、前記弁体の前記シール面に直接落下することがなく、その結果、前記弁体の前記シール面に堆積することなく、前記シート面に堆積したパーティクルや粉塵が原因となってゲートバルブの遮断性能低下するのを抑えることが可能となる。

　ところで、従来技術では、上記した図８～１０に示すように、ゲートバルブ１０１は、弁体１０５を上下に動かすことで、ゲート開口部１０９ａ，１０９ｂを上下方向に開閉する構造となっており、弁体１０５の先端部１０５ａの端面及び基端部１０５ｂの端面は、その両端部を除けばほぼ全体が上を向いた水平面となっている。

　このような構造のゲートバルブ１０１を、例えばプラズマＣＶＤ装置等の真空装置の各室を仕切るゲートバルブとして使用した場合、ゲートバルブ１０１の弁体１０５を開いて搬送物である基板を隣の室に搬送するとき、製造過程で発生したパーティクル等が弁体１０５の先端部１０５ａの端面上に落下することになる。これに対して、本発明では、上記した従来技術とは異なり、パーティクルや粉塵などが前記弁体のシール面に直接落下することはない。

　また、図８～１０に示すような従来技術では、設計段階でシール部材１１３がシール座面１１１，１１６に均等に当たるように設計しているが、使用による経年変化等により、シール部材１１３とシール座面１１１，１１６との当たりに偏りが出てくると、弁体１０５の先端部１０５ａの端面及び基端部１０５ｂの端面が弁箱本体１０２のシール座面１１１，１１６に直接当たって、弁体１０５の先端部１０５ａ及び基端部１０５ｂが削れていくといった問題が発生していた。従って、このような削り屑による粉塵も弁体１０５の先端部１０５ａの端面上に落下することになる。また、削り屑による粉塵は、弁体１０５の基端部１０６ａの端面上にも落下することになる。これに対して、本発明では、上記した従来技術とは異なり、削り屑による粉塵が前記弁体に落下することはない。

　特に、ゲート開口部を通過時に落下した粉塵は、弁箱のシール座面上に落下することになるが、本発明によれば、粉塵が落下する箇所の前記シール座面が傾斜面に形成されているので、落下した粉塵はこの傾斜面を下方に滑り落ちるように落下し、前記シール座面上に残ることはない。これにより、粉塵の影響によるゲートバルブの遮断性能の低下を防止することが可能となる。

　上記したように、本発明によれば、前記シール部材が装着されている前記弁体のシール面上にパーティクルや粉塵が直接落下することを防止するとともに、前記弁箱本体のシール座面上に落下するパーティクルや粉塵の量を減らし、かつ、落下してもこれを回収することのできる構造とすることで、パーティクルや粉塵による遮断性能の低下を防止することが可能となる。

　また、上記構成において、前記シール座面の傾斜面の下端部（垂直方向下端部）に、粉塵を収納するための収納凹部が設けられてもよい。

　この場合、傾斜面を下方に滑り落ちるように落下した粉塵は、前記シール座面の傾斜面の下端部に設けられた前記収納凹部内に収納されるので、落下した粉塵がゲートの開閉によって再び舞い上がり、前記シール座面上に付着するといった心配がない。これにより、粉塵の影響によるゲートバルブの遮断性能の低下をより確実に防止することができる。さらに、粉塵は前記収納凹部に収納されているので、ゲートバルブのメンテナンス時の粉塵除去作業が容易となり、前記シール座面上にパーティクル等が溜まりにくい構造であるので、リークも起こりにくい構造とすることも可能である。

　また、上記構成において、前記シール座面の下部（垂直方向下部）が、Ｖ字状の傾斜面に形成され、前記収納凹部が前記傾斜面の交差部分に設けられてもよい。具体的な構成として、Ｖ字状の傾斜面のうち、一方の傾斜面は下向きのシール座面となっており、他方の傾斜面が上向きのシール座面となる構成が挙げられる。この場合、粉塵の落下が遮断性能に影響するのは、傾斜面が上向きの他方のシール座面だけであり、上方を向いているシール座面が上記従来のゲートバルブに比べて約半分となっている。

　上記したように、本発明のゲートバルブは、前記弁体を横方向にスライド移動させる構造としたこと、及び前記シール座面の下部をＶ字状の傾斜面に形成したことによって、従来構造のゲートバルブと比べて、粉塵の落下の影響を極めて受けにくい構造とすることが可能となる。

　また、上記課題を解決するため、本発明のゲートバルブは、搬送物を通過させるためのゲート開口部と、前記ゲート開口部を囲むようにしてシール座面とが設けられた弁箱と、一方向にスライド往復移動させることによって前記ゲート開口部を開閉し、シール面が形成された板状の弁体と、からなり、前記弁体のシール面には、シール部材が取り付けられ、前記ゲート開口部を閉口したときの前記弁体の外周面と前記弁箱のシール座面との間に、前記シール部材の圧潰量を規制するスペーサ部材が設けられ、前記弁体をスライド移動させて前記弁箱のゲート開口部を閉じたとき、前記弁体のシール面に取り付けられたシール部材が前記弁箱のシール座面に当接することによって前記ゲート開口部を遮断することを特徴としている。

　本発明によれば、ゲートバルブの遮断性能の低下を抑えることが可能となる。具体的に、本発明によれば、前記弁体の外周面と前記弁箱のシール座面との間に、前記シール部材の圧潰量を規制する前記スペーサ部材が設けられているので、前記シール部材の潰し量を、エアシリンダの圧力のみで制御するのではなく、前記スペーサ部材の厚み幅で規制できる。これにより、前記シール部材のシール座面への当たりに偏りが生じたとしても、前記シール部材は前記スペーサ部材の厚み以上には押し潰されないので、先に当たる部分が必要以上に押し潰されてしまうといった事態は発生しない。そのため、仮にこの偏り部分に剪断応力が発生したとしても、その大きさはエアシリンダの圧力によって制御する従来の場合に比べてはるかに小さく、前記シール部材を転動させるほどの力とはならないので、前記シール部材が破損することもなく、ゲートバルブとしての遮断性能も低下することがない。

　ところで、図８～１０に示す従来技術では、上記したように、ゲートバルブ自体の形状が大きくなり、これに伴って弁体１０５も大型化する傾向にあるため、この弁体１０５を駆動するエアシリンダの駆動力も大きくなっている。そのため、その駆動力でシール部材１１３をシール座面１１１，１１６に押し付けてしまうと、シール部材１１３を押さえ過ぎて余分な力がかかることになる。

　設計段階では、シール部材１１３がシール座面１１１，１１６に均等に当たるように設計しているが、使用による経年変化等により、シール部材１１３とシール座面１１１，１１６との当たりに偏りが出てくるので、シール部材１１３がシール座面１１１，１１６に常に均等に当たるようにエアシリンダの圧力のみで制御することは実質的に困難である。また、このようなゲートバルブを真空装置等のゲートバルブとして使用した場合、半導体素子等の製造過程で発生する熱の影響によって弁体が伸縮や変形等し、これによってもシール部材１１３とシール座面１１１，１１６との当たりに偏りが出てくるので、このような製造プロセスにおいてシール部材１１３がシール座面１１１，１１６に常に均等に当たるようにエアシリンダの圧力だけで制御することは実質的に困難である。

　また、上記したように、弁体１０５の先端部１０５ａには、弁体１０５の移動方向に対して斜めになる面１０５ａ１があり、この斜めの面１０５ａ１に装着されているシール部材１１３がシール座面１１１の対応する斜めの面に偏った状態で当接すると、シール部材１１３の斜めの面部分でその偏りが剪断応力となって現れることになる。例えば、斜めの部分の下部側がシール座面に先に当たって、上部側が当たらないといった偏りであった場合、シール部材１１３を斜め上方に押し上げる力が働き、この力によってシール部材１１３が弁体１０５の外周面に形成された溝１０７内で転動してしまうといった問題が発生する。この転動は、実際にはシール部材１１３が完全なＯリング形状ではないので（図８～１０）、上方シール座面１１１と下方シール座面１１６との連続する段違い部に対応する略Ｕ字状部分１１３ａ，１１３ａに、転動による応力が集中し、この部分のシール部材に皺が寄るといった現象として現れることになる。

　そのため、このような集中応力によってシール部材１１３が損傷し、シール部材１１３の劣化が早く進行して、ゲートバルブとしての遮断性能も低下するといった問題があった。

　この従来技術に対して、本発明にかかるゲートバルブによれば、前記ゲート開口部と前記シール座面とが設けられた前記弁箱と、前記シール面が形成された前記弁体と、からなり、前記弁体のシール面に前記シール部材が取り付けられ、前記ゲート開口部を閉口したときの前記弁体の外周面と前記弁箱のシール座面との間に前記スペーサ部材が設けられているので、前記シール部材のシール座面への当たりの偏りを改善することが可能であり、その結果、前記シール部材の劣化の防止、及び遮断性能の向上を図ることが可能となる。

　また、上記構成において、前記スペーサ部材は、前記弁体のシール面に取り付けられてもよい。前記スペーサ部材を前記ゲート開口部のシール座面に取り付けることも可能であるが、本発明のゲートバルブを真空装置のゲートバルブとして使用する場合、真空装置内の熱の影響による前記弁体と弁箱の温度の上がり方が微妙に異なるため、前記弁体や前記弁箱の伸縮や変形等によって、両者が数ミリ単位でずれることになる。そのため、両者の位置関係をしっかり出すためには、動く方である前記弁体に前記スペーサ部材を取り付けておくのがよい。

　また、上記構成において、前記スペーサ部材は、前記弁体のシール面のうち、前記ゲート開口部を閉じる方向の先端側の垂直面に取り付けられてもよい。熱の影響による前記弁体の伸縮等は、先端側と対となる基端側より前記先端側により顕著に現れる。そのため、エアシリンダのシリンダロッドが連結される前記弁体の基端側を基準とした場合、この基端側から最も離れた前記先端側がより前方に延びた状態となる。従って、最も変化のある前記先端側の垂直面に前記スペーサ部材を取り付けることで、前記弁体の横方向のぶれや熱の影響による伸縮や変形等に十分に対応することが可能となる。

　また、上記構成において、前記スペーサ部材は、前記弁体のシール面のうち、前記弁体の温度が最も上昇する部分に取り付けられてもよい。温度が最も上昇する部分が最も熱変形が生じる部分であるので、この部分に前記スペーサ部材を取り付けることにより、温度変化に十分対応することが可能となる。因みに、前記弁体の温度が最も上昇する部分は、上記した先端側の垂直面部分である。

　また、上記構成において、前記スペーサ部材は、前記弁箱のシール座面に面接触するように設けられてもよい。例えば、点接触であると、その部分が削れてパーティクルが発生する可能性がある。従って、面接触にしておくことで、このようなパーティクルの発生を防止（低減）することが可能となる。

　また、上記構成において、前記スペーサ部材は、熱膨張の少ない材質の材料で形成されてもよい。前記スペーサ部材は前記シール部材の潰し量を規制するものであるから、当然のことながら熱変形の少ないものがよい。

　また、上記課題を解決するため、本発明の真空装置は、上記した本発明にかかるゲートバルブが、真空雰囲気で搬送物の処理を行う第１処理室と第２処理室の間を開閉するゲートバルブとして設けられたことを特徴とする。

　本発明によれば、上記した本発明にかかるゲートバルブが、前記第１処理室と前記第２処理室の間を開閉するゲートバルブとして設けられているので、上記した本発明にかかるゲートバルブによる作用効果を有し、ゲートバルブの遮断性能の低下を抑えることが可能となる。その結果、当該真空装置自体の耐久性や、前記第１処理室と前記第２処理室との遮断性能を向上させることが可能となる。

　本発明にかかるゲートバルブ及びこのゲートバルブを用いた真空装置によれば、ゲートバルブの遮断性能の低下を抑えることが可能となる。

本発明の実施例１に係るゲートバルブの分解斜視図である。本発明の実施例１に係るゲートバルブの縦断面図である。本発明の実施例１に係るゲートバルブの弁箱の一部を切り欠いた状態の分解斜視図である。本発明の実施例１に係るゲートバルブのシール部材の形状を示す斜視図である。本発明の実施例１のゲートバルブを搭載した真空装置の一構成例を示す概略図である。本発明の実施例２に係るゲートバルブの弁箱の一部を切り欠いた状態の分解斜視図である。図６のＶ－Ｖ線に沿う断面図である。従来のゲートバルブの構造の一例を示す分解斜視図である。従来のゲートバルブの縦断面図である。従来のゲートバルブのシール部材の形状を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施例では、真空装置としてプラズマＣＶＤ装置に本発明を適用した場合を示す。

　以下、本発明の実施例１について、図面を参照して説明する。

　図１ないし図３は、本実施例１に係るゲートバルブ１の構造を示しており、図１はゲートバルブ１の分解斜視図であり、図２はゲートバルブ１の縦断面図であり、図３は、弁箱の一部を切り欠いた状態の分解斜視図である。

　このゲートバルブ１は、内部が後述する弁板５のスライド空間２ａ（図３参照）に形成された略箱形状の弁箱２と、サイド板３と、弁箱２の一側面（図３では左側の側面）に形成された、スライド空間２ａの開口部２ｂを覆う蓋部材４と、図示しないエアシリンダの駆動軸（シリンダロッド）６に支持された略板形状の弁体５とから構成されている。なお、図１では、サイド板３を弁箱２に既に装着した状態で示している。

　弁箱２のサイド板３が装着される一方の側壁８ａと他方の側壁８ｂとの間には、略矩形状に形成されたゲート開口部９ａが貫通して形成されており、サイド板３にも、略矩形状に形成されたゲート開口部９ｂが貫通して形成されている。すなわち、ゲート開口部９ａ，９ｂが、スライド空間２ａを貫通するように形成されている。

　また、弁箱２のスライド空間２ａの左右の内壁面には、ゲート開口部９ａ，９ｂを左右から挟むような位置関係で、右シール座面１１と左シール座面１６とがそれぞれ形成されている。各シール座面１１，１６は、図１に示すゲートバルブ１を正面側から見たときに、左右対称の台形形状に形成されており、全体として六角形状に形成されている。これらのシール座面１１，１６は、接続部である上部位置（垂直方向上部位置）及び下部位置（垂直方向下部位置）において段違いに形成されているが、その段違い部１５，１５を含めて、全体が厚み方向に段差を有する六角形の環形状となるように、連続して形成されている。これにより、弁箱２の内壁面には、右シール座面１１から段違い部１５を経て左シール座面１６に至るまでの連続した六角形状のシール座面が形成されている。

　一方、弁体５は、略正方形状の本体部５１の右側端面５２に、スライド方向（図１及び図３中、矢符Ｘ１方向）に延設するようにして台形形状の右側弁体部５３が形成されている。この右側弁体部５３は、本体部５１の半分の厚みに形成されている。すなわち、右側端面５２の手前側半分に形成されている。一方、右側端面５２の奥側半分には、右側弁体部５３と対称な台形形状の切欠き部５５が形成されており、この切欠き部５５によって囲まれた本体部５１の切欠き部分が、台形形状の左側弁体部５６となっている。すなわち、右側弁体部５３と左側弁体部５６は、図１に示すゲートバルブ１を正面側から見たときに、左右対称の台形形状に形成されており、全体としてシール座面１１，１６に合致する六角形状に形成されている。すなわち、右側弁体部５３の周端面（以下、「右シール面」という。）５３ａ及び左側弁体部５６の周端面（以下、「左シール面」という。）５６ａは、接続部である上部位置及び下部位置において段違いに形成されているが、その段違い部５７，５７を含めて、全体が厚み方向に段差を有する六角形の環形状となるように、連続して形成されている。

　また、右側弁体部５３の右シール面５３ａ及び左側弁体部５６の左シール面５６ａには、シール部材１３が装着されている。シール部材１３は、図４に示すように、長細い環状に形成されており、右側弁体部５３の右シール面５３ａと左側弁体部５６の左シール面５６ａとの連続する段違い部５７に対応する略Ｕ字状部分１３ａ，１３ａから上下両側（垂直の両方向）に押し開いた姿勢で、右側弁体部５３の右シール面５３ａ及び左側弁体部５６の左シール面５６ａに装着されている。

　そして、弁体５がゲート開口部９ａ，９ｂを閉じる方向（図１，３中、Ｘ１方向）にスライド空間２ａ内を移動したときに、右側弁体部５３の右シール面５３ａ及び左側弁体部５６の左シール面５６ａに装着されているシール部材１３が、弁箱２の右シール座面１１及び左シール座面１６にそれぞれ圧接され、これにより、弁箱２のゲート開口部９ａ，９ｂ間の流通が遮断されるようになっている。

　なお、弁体５には、本体部５１の上面（垂直方向上面）と下面（垂直方向下面）にそれぞれ自由回転可能に複数のローラ５８，５８，・・・が取り付けられており、このローラ５８，５８，・・・が、図３に示すように、弁箱２のスライド空間２ａの上下の内壁面（レール面）２ａ２，２ａ２にそれぞれ接触した状態で転動することで、弁体５がスライド空間２ａ内をスムーズに移動するようになっている。

　上記構成において、本実施例１では、右側弁体部５３の右シール面５３ａと弁箱２の右シール座面１１との間に、シール部材１３の圧潰量を規制するスペーサ部材２１を取り付けている。すなわち、シール部材１３の潰し量を、従来のようにエアシリンダの圧力で制御するのではなく、このスペーサ部材２１の厚み幅で規制するようにしている。これにより、製造過程で発生する熱の影響によって弁体５が伸縮や変形等し、その結果、シール部材１３のシール座面１１，１６への当たりに偏りが生じたとしても、シール部材１３はスペーサ部材２１の厚み以上には押し潰されないので、シール部材１３の先に当たる部分が必要以上に押し潰されてしまうといった事態は発生しない。そのため、仮にこの偏り部分に剪断応力が発生したとしても、その大きさはエアシリンダの圧力によって制御する従来の場合に比べてはるかに小さく、シール部材１３を転動させるほどの力とはならないので、シール部材１３が破損することもなく、ゲートバルブとしての遮断性能も低下することがない。

　本実施例１では、スペーサ部材２１を弁体５の外周面である右側弁体部５３の右シール面５３ａに取り付けている。スペーサ部材１３を右シール座面１１に取り付けることも可能であるが、熱の影響による弁体５と弁箱２の温度の上がり方が微妙に異なるため、数ミリ単位で両者がずれるので、両者の位置関係をしっかり出すためには、動く方である（弁箱２に対して挿脱可能な移動体である）弁体５にスペーサ部材２１を取り付けておくのがよい。

　この場合、スペーサ部材２１は、右側弁体部５３の右シール面５３ａのうち、ゲート開口部を閉じる方向の先端側の垂直面５３ａ１に取り付けるのがよい。熱の影響による弁体５の伸縮等は、エアシリンダのシリンダロッド６が取り付けられている弁体５の基端側（図１では図中左側）より弁体５の先端側（図１では図中右側）により顕著に現れる。すなわち、エアシリンダのシリンダロッド６が連結される弁体５の基端側を基準とした場合、この基端側から最も離れた先端側がより前方に延びた状態となる。従って、最も変化のある先端側、すなわち右側弁体部５３の右シール面５３ａの垂直面５３ａ１にスペーサ部材２１を取り付けることで、弁体５の横方向（水平方向）のぶれや熱による変形等に十分に対応することが可能となる。すなわち、言い換えると、スペーサ部材２１は、右側弁体部５３の右シール面５３ａ及び左側弁体部５６の左シール面５６ａのうち、弁体５の温度が最も上昇する部分に取り付けられている。温度が最も上昇する部分が最も熱変形が生じる部分であるので、この部分にスペーサ部材１３を取り付けることにより、温度変化に十分対応することが可能となる。

　また、スペーサ部材２１は、右シール座面１１に面接触するように設けられている。すなわち、スペーサ部材２１は直方体形状に形成されており、本実施例１では、この直方体形状のスペーサ部材２１を、所定の間隔を存して３個取り付けている。ただし、取り付ける個数については設計的事項であり、任意に決定すればよい。例えば、スペーサ部材２１と右シール座面１１との接触が点接触であった場合には、その部分のスペーサ部材２１が削れてパーティクルが発生する可能性がある。従って、面接触にしておくことで、このようなパーティクルの発生を防止（低減）することが可能となる。

　なお、本実施例１では、スペーサ部材２１は、熱膨張の少ない材質の材料で形成されている。スペーサ部材２１はシール部材１３の潰し量を規制するものであるから、当然のことながら熱変形の少ないものがよい。ここで、スペーサ部材２１の材料としては、樹脂材料と金属材料とがある。樹脂材料としては、テフロン（登録商標）、ダイフロン、ピークなどの使用が可能である。また、金属材料としては、ステンレス、アルミ合金、チタン合金などの使用が可能である。

　また、上記実施例１では、スペーサ部材２１を、右側弁体部５３の右シール面５３ａのうち、ゲート開口部９ａ，９ｂを閉じる方向の先端側の垂直面５３ａ１のみに取り付けているが、右シール面５３ａの他の面（垂直方向に対して傾斜している面）や、左側弁体部５６の左シール面５６ａの適所にも、必要に応じて取り付けてもよい。

　上記構成のゲートバルブ１は、真空雰囲気で搬送物の処理を行う真空装置の第１処理室と第２処理室との間を開閉するゲートバルブとして用いることできる。これにより、真空装置自体の耐久性や、第１処理室と第２処理室との遮断性能を向上させることができる。

　図５は、本実施例１のゲートバルブ１（図５では符号１Ａ，１Ｂ）を搭載した真空装置の概略構成図であり、ここではプラズマＣＶＤ装置８０を例示している。すなわち、このプラズマＣＶＤ装置８０は、加熱室８１、成膜室８２、及び取り出し室８３を有し、加熱室８１と成膜室８２との間、及び成膜室８２と取り出し室８３との間にそれぞれ本実施例１のゲートバルブ１Ａ，１Ｂが配置されている。搬送物である基板は各室内を矢印Ｙ１方向に移動する。

　まず最初に、ガラスなどからなる透明基板上に透明導電膜が形成されて、基板が構成される。次に、この基板をプラズマＣＶＤ装置８０に搬入する。プラズマＣＶＤ装置８０に搬入した基板は、加熱室８１で成膜温度に一定時間加熱保持される。その後、加熱室８１と成膜室８２との間との間のゲートバルブ１Ａを開き、基板を加熱室８１から成膜室８２に搬入した後、ゲートバルブ１Ａを閉める。そして後、説膜室８２にてプラズマＣＶＤ法によりｐｉｎ成膜を行う。成膜後、成膜室８２と取り出し室８３との間のゲートバルブ１Ｂを開き、基板を取り出し室８３に搬出した後、ゲートバルブ１Ｂを閉める。この後、取り出し室８３にて膜剥離などの異常の有無の確認を行う。

　このような構成のプラズマＣＶＤ装置８０によれば、ゲートバルブ１Ａ，１Ｂは、製造過程において発生する熱によって加熱されることになる。そのため、この熱の影響によって弁体５が伸縮や変形等し、その結果、シール部材１３のシール座面１１，１６への当たりに偏りが生じる可能性がある。すなわち、ゲートバルブ１Ａ，１Ｂ自体の経年変化に加え、熱による変形等によっても当たりに偏りが生じる可能性があるが、本実施例１のゲートバルブ１Ａ，１Ｂによれば、シール部材１３はスペーサ部材２１の厚み以上には押し潰されないので、シール部材１３の先に当たる部分が必要以上に押し潰されてしまうといった事態は発生しない。従って、シール部材１３が破損することもなく、ゲートバルブ１Ａ，１Ｂの遮断性能も低下しないので、耐久性に優れたプラズマＣＶＤ装置８０を実現することができるものである。なお、本発明でいう第１処理室は、ゲートバルブ１Ａから見た場合には加熱室８１となり、本発明でいう第２処理室は成膜室８２となる。また、ゲートバルブ１Ｂから見た場合には、本発明でいう第１処理室が成膜室８２となり、本発明でいう第２処理室が取り出し室８３となる。

　なお、本実施例１では、真空装置としてプラズマＣＶＤ装置８０を例示しているが、ドライエッチング装置やスパッタリング装置などのガス導入を伴うプラズマ処理装置に本発明のゲートバルブを適用した場合においても同様の効果を期待することができる。

　次に、本実施例２にかかるゲートバルブを図面を用いて説明する。また、本実施例２にかかるゲートバルブは、上記した実施例１と同様に真空装置に用いることが好ましい。なお、本実施例２にかかるゲートバルブは、実施例１に対して、ゲートバルブの形状が異なる。そこで、本実施例２では、実施例１と異なる構成について説明し、同一の構成についての説明を省略する。また、本実施例２では、実施例１の同一構成による作用効果及び変形例は、実施例１と同様の作用効果及び変形例を有する。

　図６、図７は、本実施例２に係るゲートバルブ１の構造を示し、図６は、弁箱の一部を切り欠いた状態のゲートバルブ１の分解斜視図であり、図７は、図６のＶ－Ｖ線断面図である。

　本実施例２にかかるゲートバルブ１では、上記した実施例１にかかるゲートバルブ１の構成に、さらに弁箱２のシール座面１６の傾斜面１１ａ、１６ａ（下記参照）の下端部（垂直方向下端部）に、粉塵を収納するための収納凹部３１（下記参照）が設けられている。

　本実施例２では、弁箱２の内壁面に形成された右シール座面１１と左シール座面１６は、図６に示すゲートバルブ１を正面側から見たとき、左右対称の台形形状に形成されており、全体として六角形状に形成されている。また、右シール座面１１の下側傾斜面１１ａと、左シール座面１６の下側傾斜面１６ａとで、Ｖ字形状の傾斜面が形成されている。このうち、左側傾斜面１６ａは下向きの傾斜面（シール座面１６）となっており、右側傾斜面１１ａが上向きの傾斜面（シール座面１６）となっている。すなわち、粉塵の落下が遮断性能に影響するのは、傾斜面が上向きの右側傾斜面１１ａだけであり、上方を向いているシール座面の幅方向の領域が、上記従来のゲートバルブに比べて約半分となっている。

　このＶ字状の右側傾斜面１１ａと左側傾斜面１６ａの交差部分である段違い部１５に沿って、その下部（垂直方向下部）に、粉塵等を収納するための収納凹部３１を形成している。この収納凹部３１は、図６，７に示すように、ポケット形状となっており、スライド空間２ａの下内壁面（レール面）２ａ２に、粉塵等を収納するための開口部３１ａが形成されている。このように、段違い部１５に沿ってその下部に、収納凹部３１を形成することで、右側傾斜面１１ａ上に落下し、この上を滑り落ちてきた粉塵等が、段違い部１５に沿って自然落下し、開口部３１ａから収納凹部３１内に落下することになる。

　なお、図６，７に示すように収納凹部３１の底面部分に開閉可能な蓋体３１ｂを設け、この蓋体３１ｂを開放することで、収納凹部３１内に溜まった粉塵等を、弁箱２の底面側から取り出せるようにしている。具体的には、蓋体３１ｂの構造として、ねじ構造があげられる。このねじ構造によれば、蓋体３１ｂを円柱形状に形成し、その外周部に雄ねじを形成する一方、収納凹部３１の底面に円筒形状の穴３１ｃを形成し、この穴３１ｃの内周面に雌ねじを形成すればよい。ただし、蓋体３１ｂの開閉構造は、このようなねじ構造に限るものではない。

　また、本実施例２によれば、弁体５にスペーサ部材２１が設けられているので、弁体５の右シール面５３ａが弁箱２の右シール座面１１に直接当たって削り屑が発生することを抑制できる。さらに、削り屑による粉塵が発生した場合でも、この粉塵は、右側傾斜面１１ａ上を滑り落ちて段違い部１５に沿って自然落下し、開口部３１ａから収納凹部３１内に落下することになる。すなわち、粉塵の発生抑制と、発生した粉塵の回収といった２段構成とすることで、粉塵に対してより強い構造のゲートバルブを実現することができるものである。

また、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

　また、この出願は、２００８年４月２２日に日本で出願された特願２００８－１１１５０１号、および特願２００８－１１１５０２号に基づく優先権を請求する。これに言及することにより、その全ての内容は本出願に組み込まれるものである。

　本発明は、プラズマＣＶＤ装置などの真空装置に用いるゲートバルブに好適である。

　１　ゲートバルブ
　２　弁箱
　２ａ　スライド空間
　２ｂ　開口部
　３　サイド板
　４　蓋部材
　５　弁体
　６　エアシリンダの駆動軸（シリンダロッド）
　８ａ，８ｂ　側壁
　９ａ，９ｂ　ゲート開口部
　１１　右シール座面
　１１ａ　右側傾斜面
　１３　シール部材
　１３ａ，１３ｂ　略Ｕ字状部分
　１５　段違い部
　１６　左シール座面
　１６ａ　左側傾斜面
　２１　スペーサ部材
　３１　収納凹部
　３１ａ　開口部
　３１ｂ　蓋体
　５１　本体部
　５２　右側端面
　５３　右側弁体部
　５５　切欠き部
　５６　左側弁体部
　５３ａ　右シール面（周端面）
　５６ａ　左シール面（周端面）
　５７　段違い部
　８０　プラズマＣＶＤ装置
　８１　加熱室
　８２　成膜室
　８３　取り出し室

Claims

　ゲートバルブにおいて、
　搬送物を通過させるためのゲート開口部と、前記ゲート開口部を囲むようにしてシール座面とが設けられた弁箱と、
　一方向にスライド往復移動させることによって前記ゲート開口部を開閉し、シール面が形成された板状の弁体と、からなり、
　前記弁体が、前記弁箱に対して横方向にスライド往復移動可能に設けられ、
　前記弁体のシール面及び前記弁箱のシール座面の下部が、垂直方向に対して傾斜を有する傾斜面に形成され、
　前記弁体をスライド移動させて前記弁箱のゲート開口部を閉じたとき、前記弁体のシール面が前記弁箱のシール座面に当接することによって前記ゲート開口部を遮断するゲートバルブ。
　請求項１に記載のゲートバルブにおいて、
　前記シール座面の傾斜面の下端部に、粉塵を収納するための収納凹部が設けられたゲートバルブ。
　請求項２に記載のゲートバルブにおいて、
　前記シール座面の下部が、Ｖ字状の傾斜面に形成され、
　前記収納凹部が前記傾斜面の交差部分に設けられたゲートバルブ。
　ゲートバルブにおいて、
　搬送物を通過させるためのゲート開口部と、前記ゲート開口部を囲むようにしてシール座面とが設けられた弁箱と、
　一方向にスライド往復移動させることによって前記ゲート開口部を開閉し、シール面が形成された板状の弁体と、からなり、
　前記弁体のシール面には、シール部材が取り付けられ、
　前記ゲート開口部を閉口したときの前記弁体の外周面と前記弁箱のシール座面との間に、前記シール部材の圧潰量を規制するスペーサ部材が設けられ、
　前記弁体をスライド移動させて前記弁箱のゲート開口部を閉じたとき、前記弁体のシール面に取り付けられたシール部材が前記弁箱のシール座面に当接することによって前記ゲート開口部を遮断するゲートバルブ。
　請求項４に記載のゲートバルブにおいて、
　前記スペーサ部材は、前記弁体のシール面に取り付けられたゲートバルブ。
　請求項５に記載のゲートバルブにおいて、
　前記スペーサ部材は、前記弁体のシール面のうち、前記ゲート開口部を閉じる方向の先端側の垂直面に取り付けられたゲートバルブ。
　請求項５に記載のゲートバルブにおいて、
　前記スペーサ部材は、前記弁体のシール面のうち、前記弁体の温度が最も上昇する部分に取り付けられたゲートバルブ。
　請求項５から請求項７までのいずれか１項に記載のゲートバルブにおいて、
　前記スペーサ部材は、前記弁箱のシール座面に面接触するように設けられたゲートバルブ。
　請求項５から請求項８までのいずれか１項に記載のゲートバルブにおいて、
　前記スペーサ部材は、熱膨張の少ない材質の材料で形成されたゲートバルブ。
　真空装置において、
　請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載のゲートバルブが、真空雰囲気で搬送物の処理を行う第１処理室と第２処理室の間を開閉するゲートバルブとして設けられた真空装置。