JPH0595038U - 真空用仕切弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 連結された真空室の一方が大気側に開放され
た状態であっても他方の真空室を確実に真空密閉された
状態に保持する真空用仕切弁を、小型の弁板の駆動機構
及び剛性の小さな弁板によって構成する。 【構成】 真空室Ａ，Ｂを連結し、各真空室Ａ、Ｂを真
空密閉する仕切弁において、一対の弁板１，３からなる
弁体と前記弁体を移動可能に収納するとともに、前記真
空室Ａ，Ｂ間に設置される弁体室Ｃと弁体室Ｃに正圧を
かける手段とを備え、前記弁体室Ｃに正圧をかけること
によって前記弁板１，３を閉鎖して前記真空室Ａ，Ｂの
真空密閉を確実なものとする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、インライン式及びマルチチャンバ式の成膜装置において、真空空間 を形成する真空室に設けられる真空密閉用の仕切弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、インライン式及びマルチチャンバ式の成膜装置においては種々の目的で 隣接して設置されるチャンバ間を仕切弁によって仕切っている。 図９は従来のチャンバ間の仕切弁の構成図である。 図において、二つの真空室Ａ及び真空室Ｂが連結された構成例によって従来の チャンバ間の仕切弁について説明する。仕切弁は仕切板２，４及び６によって構 成される。真空室Ａには大気と接する側に仕切板２が設けられ、また真空室Ｂに は、大気と接する側に仕切板６が設けられている。一方、真空室Ａ及び真空室Ｂ の間には貫通穴が形成され、真空室Ａ側に仕切板４が設けられている。

【０００３】 前記構成において、二つの真空室Ａ及び真空室Ｂはそれぞれ仕切板２，仕切板 ４及び仕切板６によって大気及び隣接して連結される真空室に対して密閉状態が 保たれている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前記の従来の真空密封用の仕切弁では、以下のような問題点が ある。 前記従来の仕切弁の構成の動作を説明する。 図１０は真空室Ａが大気開放されたときの従来の仕切弁の動作図である。

【０００５】 図において、真空室Ａは弁板２の開放によって大気開放され、真空室Ａ内の圧 力は大気圧となる。この真空室Ａ内の大気圧によって、弁板４は真空室Ａのシー ル面に密着する。また、真空室Ｂの大気側の仕切板６は、真空室Ｂの圧力が低い ので大気圧によって真空室Ｂのシール面に密着する。したがって、真空室Ｂは、 仕切板４によって真空室Ａとの間を仕切られ、一方仕切板６によって大気との間 を仕切られて真空密閉される。

【０００６】 ところが、真空室Ｂが大気開放されると以下のような問題が生じる。 図１１は真空室Ｂが大気開放されたときの従来の仕切弁の動作図である。 図において、真空室Ｂは弁板２の開放によって大気開放され、真空室Ｂ内の圧 力は大気圧となる。 真空室Ｂが大気開放されると弁板４には大気圧がかかり、弁板４は真空室Ａを 密閉状態に保持しておくことが難しい。真空室Ａを真空密閉しておくには、大気 圧によって押されている弁板４をさらに大気圧と反対の方向から大気の圧力以上 の力ａで押し返してやらねばならず、弁板４を大気圧以上の力によって押すため の大型の駆動機構が必要であるとともに弁板４自体も大きな剛性が必要となる。

【０００７】 したがって、本考案は前記の問題点を解決して、連結された真空室の一方が大 気圧となった状態でも、他方の真空室を小型の弁板の駆動機構及び剛性の小さな 弁板によって真空状態に保持して真空密閉を行うことのできる真空用仕切弁を提 供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記の目的を達成するために、真空室を連結し、各真空室を真空密 閉する仕切弁において、一対の弁板からなる弁体と前記弁体を移動可能に収納す るとともに、前記真空室間に設置される弁体室と前記弁体室に正圧をかける手段 とを備え、前記弁体室に正圧をかけることによって前記弁板を閉鎖して真空室を 真空密閉するものである。

【０００９】

【作用】

本考案によれば、上記の構成によって、弁体室によって連結されている真空室 の一方が大気に開放された状態であっても、弁体室を真空室に対して正圧とする ことによって弁体室内の弁板を閉鎖して他方の真空室を確実に真空密閉すること ができる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例について図を参照しながら詳細に説明する。 図１は本考案の真空用仕切弁の構成図である。 図１において、１，２，３，及び６は仕切板、Ａ，及びＢは真空室、Ｃは弁体 室、Ｄは駆動部であり、各真空室Ａ，Ｂ、及び弁体室Ｃにはバルブを介して真空 ポンプ及びリーク用のＮ₂ ガスが接続されている。

【００１１】 真空室Ａには大気側との間に弁板２が設けられ、一方真空室Ｂには大気側との 間に弁板４が設けられている。また、弁体室Ｃは前記真空室Ａと真空室Ｂとの間 に配置して両真空室を連結するものであり、該弁体室Ｃ内に弁板１及び弁板３か らなる弁体が設けられている。 前記弁板１及び弁板３は駆動部Ｄによって弁体室Ｃ内を移動する。弁板１及び 弁板３を作動させる場合には、駆動部Ｄは弁板１及び弁板３を真空室Ａ及び真空 室Ｂの開口部の位置に移動する。一方、弁板１及び弁板３を作動させない場合に は、駆動部Ｄは弁板１及び弁板３を真空室Ａ及び真空室Ｂの開口部の位置から離 れる方向に移動する。

【００１２】 次に、本考案の動作について説明する。 図２は本考案の仕切弁の第１の動作図であり、真空室Ａが大気開放されたとき の仕切弁の動作図である。 図において、弁板１及び弁板３は駆動部Ｄによって真空室Ａ及び真空室Ｂの開 口部の位置に移動し、開口部を閉じる。このとき真空室Ａを弁板２の開放によっ て大気開放し、一方真空室Ｂを真空状態とすると、真空室Ａ内の圧力は大気圧と なり、弁板１は弁体室Ｃ内に押される。弁体室Ｃ内の圧力は大気圧であるのに対 して真空室Ｂは真空状態であるので、弁板３は真空室Ｂ側に押され、弁体室Ｃ内 のシール面に密着される。

【００１３】 したがって、真空室Ｂは、仕切板３によって真空室Ａ及び弁体室Ｃとの間が仕 切られ、一方仕切板６によって大気との間を仕切られて真空密閉される。 次に、真空室Ｂが大気開放されたときの動作について説明する。 図３は本考案の仕切弁の第２の動作図であり、真空室Ｂが大気開放されたとき の仕切弁の動作図である。

【００１４】 図において、弁板１及び弁板３は駆動部Ｄによって真空室Ａ及び真空室Ｂの開 口部の位置に移動し、開口部を閉じる。このとき真空室Ｂを弁板６の開放によっ て大気開放し、一方真空室Ａを真空状態とすると、真空室Ｂ内の圧力は大気圧と なり、弁板３は弁体室Ｃ内に押される。弁体室Ｃ内の圧力は大気圧であるのに対 して真空室Ｂは真空状態であるので、弁板１は真空室Ａ側に押され、弁体室Ｃ内 のシール面に密着される。

【００１５】 したがって、真空室Ａは、仕切板１によって真空室Ａ及び弁体室Ｃとの間が仕 切られ、一方仕切板２によって大気との間を仕切られて真空密閉される。 次に、真空室Ａ及び真空室Ｂを互いに相互汚染することなく、真空状態に保管 する場合の動作について説明する。 図４は本考案の仕切弁の第３の動作図である。

【００１６】 図において、弁板１及び弁板３は駆動部Ｄによって真空室Ａ及び真空室Ｂの開 口部の位置に移動し、開口部を閉じる。この状態において、真空室Ａ及び真空室 Ｂを真空ポンプによってチャンバ内を減圧し、一方弁体室ＣにはＮ₂ ガスなどの 成膜に影響のない希ガスを導入する。この各チャンバの圧力状態によって、弁体 室Ｃのチャンバ内を真空室Ａ及び真空室Ｂに対して正圧とすることができる。

【００１７】 弁体室Ｃ内の圧力状態を真空室Ａ及び真空室Ｂに対して正圧とすることによっ て、弁板１及び弁板３はそれぞれ真空室Ａ及び真空室Ｂ側の弁体室Ｃ内のシール 面に密着される。弁板１及び弁板３を押す力は、弁体室Ｃ内の真空室Ａ及び真空 室Ｂに対する正圧を積極的に利用しているので弁板の駆動部及び弁板の剛性は小 さなものでよい。

【００１８】 したがって、従来の真空用仕切弁のように弁板を大気圧に抗して押すための駆 動機構や大気圧に耐える大きな剛性の弁板を必要とせず、駆動部をも小型のもの とすることができ、また弁板をより薄い板によって対応することができる。 次に、本考案の実施例について説明する。 図５は本考案の真空用仕切弁の実施例の一部断面図である。

【００１９】 図において、中央の一点鎖線よりも左側の部分は本考案の真空用仕切弁を真空 室側から見た正面図であり、一方中央の一点鎖線よりも右側の部分は本考案の真 空用仕切弁を真空室側から見た断面図である。 また、図の正面図側においては弁板２１は開口部１３と対面しておらず弁板２ １が開放された状態を示しており、一方、図の断面図側においては弁板２１は開 口部１３と対面していて弁板２１が密閉された状態を示している。

【００２０】 始めに、弁体２０の部分について説明する。弁体２０の部分は、弁板２１と弁 ローラ２３と板ばね２４とから構成される。前記弁板２１と弁座２２は各開口部 １３に対して設けられるのでそれぞれ２個を一組として構成される。弁板２１は 各真空室の開口部１３を閉じることのできる大きさとするとともに開口部１３に 対向してそれぞれ設けられ、板バネ２４によって連結されている。また、二つの 弁板２１には弁ローラ２３が向かい合わせの状態で設けられている。

【００２１】 また、開口部１３の穴の周囲近傍にはストッパ１４が設置され、弁板２１が開 口部１３と対面したとき弁板２１の一部と係合可能となっており、該ストッパ１ ４をガイド軸して弁板２１は駆動棒３０の移動方向と直交する方向に水平移動可 能となっている。 次に、駆動部分について説明する。前記弁体２０は基部３４によって、弁体室 Ｃ内において各真空室の開口部１３に対向する位置と該開口部１３から外れた位 置との間を両開口部１３を結ぶ線に直交する方向に移動可能に構成されている。 前記基部３４の移動はガイド棒３２に案内されながら駆動棒３０によって行われ る。また、前記基部３４には駆動先端部３１が設けられ、該駆動先端部３１は前 記２個の弁ローラ２３の間に挿入可能な位置に設置されている。

【００２２】 また、図の実施例においては、前記駆動先端部３１を二つ設けているので、弁 ローラ２３は合計して四個設けられることになる。また、各弁板２１の開口部に 対向する部分の外周部にはＯリングが設けられている。 なお、図の実施例において、Ｏリング１１はメンテナンス用のフランジ１５を 取り付けるためのものであり、また、Ｏリング１２は弁体２０を組み付けるとき にベースフランジ１６に取り付けるためのものである。

【００２３】 次に、前記本考案の真空用仕切弁の動作を説明する。 図の一点鎖線より左側の正面図側においては、弁体２１が開放された状態であ る。この状態では、駆動棒３０は駆動部Ｄ内に引き込まれた状態にあり、前記基 部３４は両開口部１３を結ぶ直線に対して直交する方向から離れた位置にある。 弁板２１が開口部１３から離れた該位置において、弁座２２と基部３４との間に 間隔が開くように設定され、基部３４に設置された駆動先端部３１は二つの弁ロ ーラ２３の間に挿入されず弁板２１は板ばね２４によって互いに接近した位置に ある。

【００２４】 次に、駆動棒３０が開口部１３に接近する方向に移動すると、基部３４も駆動 棒３０とともにガイド棒３２に案内されて開口部１３に接近する方向に移動する 。弁体２０は基部３４に押されて開口部１３側に移動し、弁体２０の弁板２１が ストッパ１４によって移動を止められ、開口部１３に対向した位置で停止する。 弁板２１の停止後、基部３４がさらに上昇すると駆動先端部３１が二つの弁ロー ラ２３の間に挿入される。前記二つの弁ローラ２３は、板ばね２４によって接近 する方向に力を受けているが、前記状態において基部３４に設置された駆動先端 部３１が二つの弁ローラ２３の間に挿入されると、該二つの弁ローラ２３をそれ ぞれ対向する開口部１３側に押し広げられる。弁ローラ２３が開口部１３側に押 し広げられると、弁板２１は開口部１３側に移動し、開口部１３に対して接触す る。

【００２５】 前記弁板２１が開口部を閉じた状態において、真空室Ａ及び真空室Ｂを真空状 態とし、また、弁体室ＣにＮ₂ ガスなどを導入すると弁体室Ｃに正圧がかかる。 このとき、弁板２１はシール面に密着され、より確実な密閉が行われる。 駆動部３０が前記と反対の方向に移動すると、駆動先端部３１は二つの弁ロー ラ２３から取り出される。二つの弁ローラ２３は板ばね２４によって互いに引き 合っているので、弁板２１は開口部から離れる。さらに、駆動部３０が移動する と、弁板２１は駆動部３０とともに開口部から離れる方向に移動し、初期の状態 に戻る。

【００２６】 図６は本考案の弁体及び駆動部分の断面図である。 図において、弁体室Ｃは真空室Ａと真空室Ｂの間に配置され内部に弁体及び駆 動機構が設置されており、弁板１及び弁板３による真空室Ａと真空室Ｂの密閉状 態を示している。 弁板１はＯリング４３を真空室Ａと対向する面に有するとともに弁ローラ７を 支持している。一方、弁板３はＯリング４４を真空室Ｂと対向する面に有すると ともに弁ローラ８を支持している。前記弁板１及び弁板３は対をなして駆動棒３ ０によって移動し、弁板１及び弁板３が真空室Ａ及び真空室Ｂの開口部と対向す る位置と外れた位置との二つの位置において位置決めすることができる。

【００２７】 また、前記弁体室Ｃは真空室Ａとの接触部分においてＯリング４２によって気 密状態で接触しており、同様にして真空室Ｂとの接触部分においてＯリング４０ によって気密状態で接触している。また、弁体室Ｃと駆動部Ｄとの間の接触部分 はＯリング４１によって気密状態で接触している。 弁板１と弁板３による密閉について説明する。

【００２８】 図７は本考案の弁板と駆動部先端との関係図である。 図７の（ａ）は密閉状態を示し、図７の（ｂ）は開放状態を示している。 図７の（ｂ）において、弁板１と弁板３は駆動棒３０によって開口部の位置に まで移動した状態にある。この状態では、弁板１と弁板３は板ばねによって互い に引き合う方向に力を受けており開口部側に移動していない。駆動棒３０がさら に移動すると基部３４の先端の駆動先端部３１は板ばねのばね力を抗して二つの 弁ローラ７、及び弁ローラ８の間に入り込む。駆動先端部３１の挿入によって、 二つの弁ローラ７、及び弁ローラ８は開口部方向に移動する。この移動よって弁 板１及び弁板３は開口部に接触する。なお、弁板１及び弁板３の開口部側の周辺 部にはＯリング４３及びＯリング４４が設けられ、密閉状態を良好なものとして いる。 逆に、駆動棒３０が両開口部から離れる方向に移動し基部３４の先端の 駆動先端部３１が二つの弁ローラ７、及び弁ローラ８から外れると、弁板１及び 弁板３は板ばね２４の力によってそれぞれの開口部から離れる方向に動き弁座の 移動する。

【００２９】 図８は板ばねの構成図である。図において、２４は板ばね、２６は板ばね支持 手段、２７は板ばね固定支持手段である。 板ばね２４は板ばね固定支持手段によって弁体１及び弁体３に固定されるとと もに支持手段板ばね２６によって支持し、弁体１及び弁体３を互いに近づく方向 に力を加えている。

【００３０】 また、本考案の真空用仕切弁において、真空室Ａ及び真空室Ｂの間の接合部に はその壁部にＯリング４０及び４２が設けられている。Ｏリング４０及び４２の 設置位置は、接合時において該Ｏリング４０及び４２が真空室Ａ及びＢに露出し ない位置である。この設置位置によって、超高真空状態においてもＯリング４０ 及び４２からの脱ガスの恐れがなく、真空室を汚染することがない。

【００３１】 Ｏリングの前記設置方法は、他のＯリング１１，１２，４０〜４２、さらに駆 動棒３０の直線導入部においても適用することができ、これによってＯリングか らの脱ガスの恐れがなく、真空室を汚染することがない。 なお、本考案は上記実施例に限定されるものではなく、本考案の趣旨に基づき 種々の変形が可能であり、それらを本考案の範囲から排除するものではない。

【００３２】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば以下の効果を得ることができる。 （１）弁体室によって連結されている真空室の一方が大気に開放された状態であ っても、弁体室を真空室に対して正圧とすることによって弁体室内の弁板を閉鎖 して他方の真空室を確実に真空密閉することができる。 （２）また、真空を保持する力は弁体室の正圧を積極的に利用しているので、弁 板の駆動部及び弁板の剛性は小さなものでよく、弁板をより薄い板により構成し 駆動部も小型とすることができる。 （３）真空シールの信頼性を増すことができる。 （４）Ｏリングを真空室内に露出しないように設置をにすることによって、Ｏリ ングからの脱ガスによる真空室の汚染を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の真空用仕切弁の構成図である。

【図２】本考案の仕切弁の第１の動作図である。

【図３】本考案の仕切弁の第２の動作図である。

【図４】本考案の仕切弁の第３の動作図である。

【図５】本考案の真空用仕切弁の実施例の一部断面図で
ある。

【図６】本考案の弁体及び駆動部分の断面図である。

【図７】本考案の弁板と駆動部先端との関係図である。

【図８】板ばねの構成図である。

【図９】従来のチャンバ間の仕切弁の構成図である。

【図１０】従来の仕切弁の動作図である。

【図１１】従来の仕切弁の動作図である。

【符号の説明】

１，２，３，６，２１…弁板、７，８，２３…弁ロー
ラ、１０…枠、１１，１２，２５，４０〜４５…Ｏリン
グ、１３…開口部、１４…ストッパ、１５…メンテナン
スフランジ、１６…ベースフランジ、２０…弁体、２４
…板ばね、２６…板ばね支持手段、２７…板ばね固定手
段、３０…駆動棒、３１…駆動先端部、３２…ガイド
棒、３４…基部、Ａ，Ｂ…真空室、Ｃ…弁体室、Ｄ…駆
動部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空室を連結し、各真空室を真空密閉す
   る真空用仕切弁において、 （ａ）一対の弁板からなる弁体と、 （ｂ）前記弁体を移動可能に収納するとともに、前記真
   空室間に設置される弁体室と、 （ｃ）前記弁体室に正圧をかける手段とを備え、 （ｄ）前記弁体室に正圧をかけることによって前記弁板
   を閉鎖して前記真空室の真空密閉を一層確実にすること
   を特徴とする真空用仕切弁。