JPH044369A

JPH044369A - バルブ

Info

Publication number: JPH044369A
Application number: JP10468090A
Authority: JP
Inventors: Ryozo Sato; 佐藤　亮三
Original assignee: Daiwa Handotai Sochi Kk
Current assignee: Daiwa Handotai Sochi Kk
Priority date: 1990-04-20
Filing date: 1990-04-20
Publication date: 1992-01-08

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］本発明は、バルブに関する。特に、半導体製造工程にお
ける高温カス等の供給・遮断に用いられる。

［従来の技術］例えは、Ｍ−ＣＶＤ、ＭＯ−ＣＶＤ法による半導体製造
装置において、各種流体の供給・遮断に用いられるバル
ブを第２図、第３図に示す。

第２図は、流入路１２．流出路１３を有する本体１０と
、バルブピース２０と、本体１０の接液面１１との間に
両路１２，１３を連通させる密封空間Ｓを形成するベロ
ー３９（４５はカバーである。）と、バルブピース２０
の操作棒２５とがらなるいわゆるベローシール型バルブ
を示し、また、第３図は本体１０　（１２，１３）と、
この本体１０の接液面１１に埋設されたチップ２９と、
接液面１１との間に密封空間Ｓを形成するとともにその
一部がバルブピース（２０）を形成するダイヤフラム３
つと、操作棒２５とがらなるいわゆるりイヤフラム型バ
ルブを示す。

したかって、いずれの型も操作棒２５を上下動させるこ
とによって、流入路１２と流出路１３とを密封空間Ｓを
介して連結・遮断することができる。

ところで、上記バルブの本体１０は５ＵＳ３１６等の金
属で形成され、また、バルブピース２０はテフロン系樹
脂等から形成されているのか一般的である。

しかし、例えば、水銀等を使用するＭ−ＣＶＤ法の装置
では金属の使用か許されず、また、近年は蒸気圧との関
係から一層の耐蝕性と耐熱性か求められ、さらに、超電
導物質や金属化合物を生成するＭＯ−ＣＶＤ法装置にお
いても一段と高温（例えは２５０〜２８０℃）の酸素等
を用いる傾・　　向にあることがら、上記構造のバルブ
では使用に耐えないとの指摘がある。また、耐熱性のみ
ならずテフロン系樹脂等からなるダイヤフラムではカス
透過性の点から、特に、異種カス混入を嫌うＭＯ−ＣＶ
　Ｄ法装置では使用できない。

これに対して、カス透過性のない耐熱ゴムを用いること
が考えられるが、この場合には熱変形が生じ、さらには
室温に戻したときに本体１０の接液面１１に粘着したま
まとなってしまう問題がある。

しかして、例えば２５０℃以上の高温カスを使用する場
合には、本体１０．バルブピース２０を石英あるいは耐
熱カラスで形成した第３図に示したような手動コック型
構造のバルブを用いているのが実状である。

［発明が解決しようとする課題］しかしなから、上記手動コック型の場合、本体１０とバ
ルブピース２０とはテーパー摺合せ構造とされているの
で、流体の完全遮断性に欠け、ハンドル２６の締め角度
や経時的変化等によりリークが発生ずる、とともに機械
的強度・信頼性か低くかつ高温使用中における自動操作
か困雑という問題があった。

本発明の目的は、流体の正確な供給とリーク絶無の完全
遮断とを高温においても長期に亘って安定して保障でき
るバルブを提供することにある。

１課題を解決するための手段］本発明は、流入路および流出路を有する本体と、この本
体の接液面との間に流入路と流出路とを連通させる密封
空間を形成するダイラフラムと、流入路または流出路と
密封空間とを連通・遮断するバルブピースとを含み形成
されたバルブにおいて、前記本体の少なくとも前記接液面を石英、サファイア等
の酸化物または弗素系耐熱ゴムで形成するとともに前記
ダイヤフラムを弗素系耐熱ゴムから形成し、前記密封空間内に前記タイヤプラムと接液面とが直接接
触することを防止するための石英、サファイア等の酸化
物または弗素系耐熱ゴムからなる粘着防止部材を配設し
たことを特徴とする。

［作　用コ＝　５− 本発明では、本体の少なくとも接液面が石英等の酸化物
乃至弗素系耐熱ゴムで形成されかつタイヤプラムもカス
透過性のない弗素系耐熱ゴムから形成されているので、
例えは２８０℃以上の高温中でも確実使用できる。

また、ダイヤフラムと接液面との間には粘着防止部材が
介装されているので、高温〜室温と使用環境が変化して
も、ダイヤフラムが接液面に粘着してしまうことを防止
でき安定した開閉が保障できる。さらに、カス透過によ
る異種流体の混入も完全に防止でき、バルブ開閉の自動
化を容易に達成できる。

［実施例］以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

本バルブは、第１図に示される如く、大別して本体１０
．バルブピース２０．ダイヤフラム３０粘着防止部材４
０等から構成され、高温での確実・安定使用かできるよ
うに形成されている。

まず、本体１０は、高温使用に耐える石英、サファイア
等の酸化物または弗素系耐熱ゴムから形成される。この
実施例では石英から形成されている。

但し、本発明においては、少なくとも接液面１１が上記
石英等から形成されておればよく、必ずしも全体を石英
等から形成することを意味しない。

例えば、流入ｒＩＩｒ１２．流出路１３と配管との接続
便宜のためにその部分に他の材料を用いる場合等である
。したがって、従来のステンレス鋼製による耐腐蝕性、
耐酸化性問題を一掃でき、２８０℃以−Ｆの高温中でも
使用できる。

次に、バルブピース２０も接液することがら、弗素系耐
熱性ゴムから形成されている。この実施例では２８０°
Ｃ以上においても使用に耐えるカルレッツ（デュポン社
製）を採用している。

また、このバルブピース２０には、係止部２０ａを一体
に設け、溝２５ａに嵌挿することによって操作棒２５に
取付けている。したかって、操作棒２５を手動あるいは
自動によって上下動させれば、流出路１３の開口部１３
ａを開閉できる。

また、ダイヤフラム３０は、本体１０の接液面１１との
間に流入路１２と流出路１３とを連通さぜる密封空間Ｓ
を形成する手段であり、この実施例ではバルブピース２
０と同質材の一体成形品とされている。このダイヤフラ
ム３０は、本体１０の円形溝１５内に嵌込まれ、フラン
ジ５５とカバー５０とをボルト５６で締付固定されてい
る。カバー５０の突出部５０ａはダイヤフラム３０の保
護カバーを形成するものである。つまり、保護カバー（
５０ａ）は相当の肉厚を持つダイヤフラム３０の高温使
用中における破損を防止する役目を持つ。したがって、
保護カバー５０ａ（カバー５０）は、十分な機械的強度
を持たせるなめに金属製の固定ボンネットとされ、ダイ
ヤフラム３０に加わる大きな圧力にも耐えるものである
。

ここに、ダイヤプラム型としているのは、前出第２図に
示すベローシール型とすると、ベロー（３９）と操作棒
２５との間に介装される０リング等が使用温度２５０〜
２８０℃では激しく磨耗したり捩れ等が発生し、実用価
値のないという本出願人の実験・研究結果に基づくもの
である。

さて、このように本体１０の少なくとも接液面１１を石
英等から形成するとともにバルブピース２０およびダイ
ヤフラム３０を弗素系耐熱ゴムから形成したダイヤフラ
ム型のバルブとすると、高温中の使用に十分耐えかつ前
出第４図に示す手動コック型のリーク発生、信頼性欠如
等欠点を一掃できる。しかしながら、これでも長期に亘
る安定使用と各種使用態様に対する適応性か万全である
とはいい難い。

すなわち、ダイヤフラム３０は耐熱性といえどゴムであ
るから、高温では変形し、密封空間Ｓ内の温度が室温に
戻れば変形したままとなったり、接触面積の大きな接液
面１１に粘着してしまうことがある。一般的なゴム系の
熱接着法を考えれば容易に理解できる。

ここに、本発明では、上記密封空間Ｓ内であって接液面
１１とダイヤフラム３０との間に高温に耐える粘着防止
部材４０を介装しているのである。

この実論例では、粘着防止部材４０は接液面１１と同じ
く石英製でワッシャー形状とされている。

但し、材質そのものは、サファイア、耐熱プラスチック
等としてもよい。

しながって、高温使用中にダイヤフラム３０が変形し接
液面１１方向に垂れ下っても、接液面１１に直接接触す
ることはなく粘着防止部材４０に接触するにすぎない。

このため、密封空間Ｓ内の温度か室温に下って、タイヤ
プラム３０と粘着防止部材４０（第１図で上面側）か粘
着してしまうことがあっても、粘着防止部材４０（第１
図で下面側）と接液面１１とは常に分離可能状態とされ
ているから、バルブピース２０の開閉動作にいささかの
不都合も生じさせない。

なお、バルブピース２０と開口部１．３　ａの周囲縁１
６との接触面積は非常に小さくかつバルブピース２０自
体の機械的強度もダイヤフラム３０より大きいので、こ
れらか粘着することはない。

さらに、この実施例では、耐熱ゴムの復元性に着目し、
温度検出手段６０が設けられている。

−１０〜ずなわち、高温から室温に戻すと、耐熱ゴムは変形した
ままとなったり、他の部位に粘着したままとなるが、例
えば５０〜・６０°Ｃに昇温すれは元の形に復元する性
質かある。この実施例（上記力ルレッツ）の場合、使用
温度が１５０℃以上で変形し、また、室温に下って石英
に粘着した場合、５７℃に昇温することにより形状が復
元しかつ石英（粘着防止部材４０）と剥離することを確
認している。

そこで、本実施例では、−層の確実動作の保障と適応性
の拡大から、バルブ、特に密封空間Ｓ内の温度が所定温
度（例えば上記５７°Ｃ）以上とならなければ、操作棒
２５の動作を許容しないインターロックを導入するため
に温度検出手段６０を設けているのである。手段６０と
してはその形態・形式等は限定されないが、本実施例で
は、金属カバー５０とフランジ５５に埋設したカートリ
ッジヒータから形成している。

しかして、・この実施例によれは、本体１０の接液面１
１か酸化物（石英）、ダイヤフラム３０が弗素系耐熱ゴ
ムで形成さｈかつ両者１．１．．３０間に酸化物（石英
）からなる粘着防止部材４０か介装された構成とされて
いるので、２８０°Ｃ以上の高温にも耐え、リーク無し
の完全遮断・確実供給を長期に亘り安定保障できる、と
ともに機械的強度、信頼性も高く取扱容易で自動操作も
可能となる。

また、バルブピース２０とダイヤフラム３０とは一体成
形とされているので、ダイヤフラム３０と操作棒２５と
のＯリング貫通構造を排除でき、この点からもリークを
完全防止できかつ機械的安定度を一段と向上できる。

また、粘着防止部材４０は、ワッシャー形状とされ、密
封空間Ｓ内に介装するたけでよいから低コストで組立容
易である。

また、ダイヤフラム３０の上方には、金属製のカバー２
５　（２５ａ）が配設されているので、ダイヤフラム３
０の熱歪みによる破損を防止でき長期安定作動を確約で
きる。

さらに、カバー５０とフランジ５５とには、インターロ
ック用の温度検出手段６０が設けられているので、タイ
ヤプラム３０と粘着防止部材４０との粘着のみならす他
の部位間の粘着を剥離した後にバルブ開閉操作するとい
う万全策を容易に構築することができる。

［発明の効果コ本発明によれば、本体の少なくとも接液面を酸化物等か
ら形成しかつダイヤフラムを弗素系耐熱ゴムから形成す
る、とともに接液面とダイヤフラムとの間に酸化物等か
らなる粘着防止部材を配設した構成とされているので、
２５０〜２８０℃以上の高温でも正確供給とリーク絶無
の完全遮断とを長期に亘って安定動作できる信頼性か高
く取扱容易なバルブを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図および第２′
図〜第４図は従来バルブの縦断面図であって第２図はベ
ローシール型を示し、第３図はダイヤフラム型を示し、
かつ第４図は手動コック型を示すものである。１０・・・本体、１１・・・接液面、１２・・・流入路、１３・・・流出路、２０・・・バルブピース、２５・・・操作棒、３０・・・ダイヤフラム、４０・・・粘着防止部材、５０・・・カバー、５５・・・フランジ、６０・・・温度検出手段、Ｓ・・・密封空間６出願人　大和半導体装置株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）流入路および流出路を有する本体と、この本体の
接液面との間に流入路と流出路とを連通させる密封空間
を形成するダイラフラムと、流入路または流出路と密封
空間とを連通・遮断するバルブピースとを含み形成され
たバルブにおいて、前記本体の少なくとも前記接液面を石英、サファイア等
の酸化物または弗素系耐熱ゴムで形成するとともに前記
ダイヤフラムを弗素系耐熱ゴムから形成し、前記密封空間内に前記ダイヤフラムと接液面とが直接接
触することを防止するための石英、サファイア等の酸化
物または弗素系耐熱ゴムからなる粘着防止部材を配設し
たことを特徴とするバルブ。