(57)【要約】  低荷重で十分なシール力を得ることができ、反応ガスなどが外部に漏洩することがなく、周囲環境を汚染することがない、安全性の高いシール材、およびこのシール材を用いたゲートバルブを提供する。  シール部分の装着溝内に装着される略環状のシール材であって、シール材の断面形状が、装着溝の底部から離間して配置される基端部と、基端部から、装着溝の一方の側壁側の下方に延設され、装着溝の一方の側壁に係止される一方側係止片部と、基端部から、装着溝の他方の側壁側の下方に延設され、装着溝の底部の他方の側壁側に形成された係止溝内に係止される他方側係止片部と、基端部のシール面側に、相互に一定間隔離間して突設するように形成された複数のリップ部とを備える。
2009107495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シール部分の装着溝内に装着される略環状のシール材であって、
前記シール材の断面形状が、
前記装着溝の底部から離間して配置される基端部と、
前記基端部から、装着溝の一方の側壁側の下方に延設され、装着溝の一方の側壁に係止される一方側係止片部と、
前記基端部から、装着溝の他方の側壁側の下方に延設され、装着溝の底部の他方の側壁側に形成された係止溝内に係止される他方側係止片部と、
前記基端部のシール面側に、相互に一定間隔離間して突設するように形成された複数のリップ部と、を備え、
前記複数のリップ部のうち最外側に位置するリップ部間の距離Ｌが、シール部分のシール材当接面に配置される排気孔の口径ｄよりも広くなるように形成されていることを特徴とするシール材。
【請求項２】
前記リップ部間の距離Ｌが、装着溝の開口幅Ｗに対して、Ｌ≦０．７Ｗとなるように形成され、かつ、シール部分のシール材当接面に配置される排気孔の口径ｄに対して、Ｌ≧３ｄとなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシール材。
【請求項３】
前記複数のリップ部のうち最外側に位置するそれぞれのリップ部の面圧に、差があるように形成されていることを特徴とする請求項１から２のいずれかに記載のシール材。
【請求項４】
前記装着溝の底部から基端部の底部までの離間距離Ｓが、シール材の装着溝の底部からリップ部の頂部までの高さＨに対して、Ｓ／ｈ＝０．２〜０．４の範囲になるように形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のシール材。
【請求項５】
前記基端部の底部に、装着溝の底部側に突設する突設部が形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のシール材。
【請求項６】
前記シール材が、ゲートバルブに装着されるシール材であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のシール材。
【請求項７】
請求項６に記載のシール材が、前記ゲートバルブの弁板側に形成された装着溝に、
前記シール材の一方側係止片部を、装着溝の一方の側壁に係止するとともに、
前記シール材の他方側係止片部を、装着溝の底部の他方の側壁側に形成された係止溝内に係止することによって脱着自在に装着されていることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項８】
前記シール材の他方側係止片部を、装着溝の底部の他方の側壁側に形成された係止溝内に、装着溝の他方の側壁を形成する脱着自在な係止板で係止することによって脱着自在に装着されていることを特徴とする請求項７に記載のゲートバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、半導体製造装置など、太陽電池などの薄膜作成装置において、真空室と外部雰囲気との間、真空室相互の間で使用されるゲートバルブに使用されるシール材、およびこのシール材を用いたゲートバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウェハなどの半導体製造、薄膜製造、液晶製造などにおいては、クリーンな環境下、高い真空中で、スパッタリング、プラズマエッチングなどのデバイスの成膜処理が行われている。【０００３】
これらの製造装置において、例えば、真空室と外部雰囲気との間、真空室相互の間で、各チャンバー間を開放、閉止するために、真空用ゲートバルブが使用されている。【０００４】
このような半導体製造装置などで使用されている真空用ゲートバルブとして、例えば、ワンアクションタイプの真空用ゲートバルブが知られている。【０００５】
このようなワンアクションタイプの真空用ゲートバルブおよびこれに用いるシール材が、例えば、特許文献１（特開２００７−１５５０１６号公報）などに提案されている。【０００６】
すなわち、図１０に示したように、このワンアクションタイプの真空用ゲートバルブ１００では、略箱体形状の弁箱本体１０２内に、弁箱本体１０２を貫通するように、ゲート開口部１０４ａ、１０４ｂが形成されている。そして、このゲート開口部１０４ａ、１０４ｂを横断する方向に、図示しない駆動機構によって、駆動軸１０６が移動するようになっている。【０００７】
この駆動軸１０６の移動によって、駆動軸１０６の先端部に取り付けられた略板形状の弁体１０８が、弁箱本体１０２に形成された弁座に対して、離反、接近することによって、ゲート開口部１０４ａ、１０４ｂを開放または閉止するように構成されている。【０００８】
なお、弁体１０８の先端部１０８ａと基端部１０８ｂには、それぞれあり溝形状の装着溝１１２内に、シール材１１０が装着されている。このシール材１１０は、図１１に示したように、長細い環状のシール材を、破線位置から両側に押し開いた状態で使用されるものである。【０００９】
これによって、弁体１０８が駆動軸１０６を介して、ゲート開口部１０４ａ、１０４ｂを閉止する方向に移動して、弁箱本体１０２に形成された弁座に着座した際に、このシール材１１０によって、気密的に閉止されるようになっている。【００１０】
そして、このような真空用ゲートバルブ１００は、例えば、半導体や液晶製造装置などに組み込まれ、ゲート開口部１０４ａが大気側に、ゲート開口部１０４ｂが減圧側にそれぞれ接続されて使用される。【００１１】
そして、特許文献１では、図１２に示したように、シール材１１０は、断面形状が、弁座のシール面と当接する第１の隅角部１１０ａと、装着溝１１２の底部と側壁に当接する第２の隅角部１１０ｂと、第３の隅角部１１０ｃを有する略三角形の形状とするとともに、基端部１１０ｄの底面の少なくとも一部に、凹所１１０ｅを形成したものである。【００１２】
これにより、シール面を構成する頂部である第１の隅角部１１０ａが容易に変形するので、低荷重で所定のシール力を得ることができるように構成されている。
【特許文献１】特開２００７−１５５０１６号公報
【特許文献２】特開２００２−２６７０２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献１のようなシール材１１０では、弁座のシール面と当接する部分が、第１の隅角部１１０ａしか存在しないいわば一重のシール構造であるので、例えば、半導体や液晶製造装置などのスパッタリング、プラズマエッチングなどのデバイスの成膜処理の際に発生する反応ガスなどの有害なガスが、万一、第１の隅角部１１０ａの部分から大気側に漏洩した場合には、周囲環境を汚染するおそれがある。【００１４】
また、特許文献２（特開２００２−２６７０２９号公報）では、図１３に示したように、真空シール機構２００において、図示しない、内周側装着溝と外周側装着溝の二重の装着溝に、それぞれ内周側シール材２０２と外周側シール材２０４の二つの同心円状のシール材２０２、２０４を装着している。【００１５】
そして、これらのシール材２０２、２０４の間に、排出孔２０６を有する中間排気経路２０８を設けて、この中間排気経路２０８を介して、シール材２０２、２０４の間を減圧する方が開示されている。これを応用し、内周側のシール材２０２から漏洩したガスを外部に排出することが考えられる。【００１６】
しかしながら、このような特許文献２のような真空シール機構２００では、内周側装着溝と外周側装着溝の二重の装着溝を形成し、これらの装着溝に、２本の同心円状のシール材２０２、２０４を装着する必要があり、複雑な構成となり、加工などに手間がかかる上、部品点数も多くなり、コストも高くつくことになる。【００１７】
このように部品点数が多くなると、パーティクルなどの発生するおそれがあり、例えば、半導体や液晶製造装置などにおいて、製品の品質にも影響をおよぼすことにもなる。【００１８】
本発明は、このような現状に鑑み、例えば、半導体製造装置、液晶製造装置などに使用される真空用ゲートバルブにおいて、低荷重で十分なシール力を得ることができ、反応ガスなどが外部に漏洩することがなく、しかも、シール部分のシール材当接面に配置される排気経路の排気孔から、漏洩したガスを外部に排出することができ、周囲環境を汚染することがない、安全性の高いシール材、およびこのシール材を用いたゲートバルブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明のシール材は、
シール部分の装着溝内に装着される略環状のシール材であって、
前記シール材の断面形状が、
前記装着溝の底部から離間して配置される基端部と、
前記基端部から、装着溝の一方の側壁側の下方に延設され、装着溝の一方の側壁に係止される一方側係止片部と、
前記基端部から、装着溝の他方の側壁側の下方に延設され、装着溝の底部の他方の側壁側に形成された係止溝内に係止される他方側係止片部と、
前記基端部のシール面側に、相互に一定間隔離間して突設するように形成された複数のリップ部と、を備え、
前記複数のリップ部のうち最外側に位置するリップ部間の距離Ｌが、シール部分のシール材当接面に配置される排気孔の口径ｄよりも広くなるように形成されていることを特徴とする。【００２０】
このように構成することによって、シール面を構成する複数のリップ部が容易に変形するので、面圧が高くなり、シール圧力が高くなるとともに、低荷重（低締め付け力）で所定のシール力を得ることができる。【００２１】
また、逆に、初期の圧縮荷重を超える場合には、装着溝の底部から離間して配置される基端部が、一方側係止片部と他方側係止片部を支点として、バネのように撓んで変形するので、所定の反発力を維持することができ、これにより、金属部分同士が接触するいわゆるメタルタッチを防止でき、パーティクルの発生を防止することができるとともに、所定のシール力を得ることができる。【００２２】
さらに、一方側係止片部によって、装着溝の一方の側壁に係止されるとともに、他方側係止片部によって、装着溝の底部の他方の側壁側に形成された係止溝内に係止されるので、シール材が装着溝から抜け落ちるのを防止できるとともに、シール材の転動を防止することができ、シール性が低下することがなく、常に一定のシール力を維持することができる。【００２３】
また、相互に一定間隔離間して突設するように形成された複数のリップ部の隣接するリップ部間に、シール部分のシール材当接面に配置される排気経路の排気孔を位置させることができ、これにより、例えば、半導体や液晶製造装置などのスパッタリング、プラズマエッチングなどのデバイスの成膜処理の際に発生する反応ガスなどの有害なガスが、万一、漏洩した場合にも、排気経路の排気孔を介して、別途に設けた反応ガスの処理システムに排出することができるので、周囲環境を汚染するおそれがない。【００２４】
また、本発明のシール材は、前記複数のリップ部のうち、シール部分のシール材当接面に配置される排気孔が位置する、隣接するリップ部間の距離Ｌが、排気孔の口径ｄよりも広くなるように形成されている。【００２５】
すなわち、漏洩したガスを外部に排出するために、シール部分のシール材当接面に排気経路の排気孔が配置される場合に、複数のリップ部のうち、シール部分のシール材当接面に配置される排気孔が位置する、隣接するリップ部間の距離Ｌが、排気孔の口径ｄよりも小さければ、排気孔がリップ部によって閉塞されてしまうことがある。【００２６】
その結果、排気経路の排気孔を介して、反応ガスなどの有害なガスを、別途に設けた反応ガスの処理システムに排出することができず、周囲環境を汚染するおそれがある。【００２７】
これに対して、本発明のシール材のように、複数のリップ部のうち、シール部分のシール材当接面に配置される排気孔が位置する、隣接するリップ部間の距離Ｌが、排気孔の口径ｄよりも広ければ、この隣接するリップ部間に、シール部分のシール材当接面に配置される排気経路の排気孔を位置させることができる。【００２８】
従って、排気孔がリップ部によって閉塞されてしまうことがなく、その結果、排気経路の排気孔を介して、反応ガスなどの有害なガスを、別途に設けた反応ガスの処理システムに確実に排出することができ、周囲環境を汚染するおそれがない。【００２９】
また、本発明のシール材は、前記リップ部間の距離Ｌが、装着溝の開口幅Ｗに対して、Ｌ≦０．７Ｗとなるように形成され、かつ、シール部分のシール材当接面に配置される排気孔の口径ｄに対して、Ｌ≧３ｄとなるように形成されていることを特徴とする。【００３０】
すなわち、前述したリップ部間の距離Ｌが、装着溝の開口幅Ｗよりも大きくなると、リップ部がシール部分のシール材当接面に圧接した際に、リップ部の先端部分が外方に変形するが、この状態で装着溝の角部と接触してしまい、シール材のシール面を構成するリップ部分が損傷して、シール性が低下することになる。【００３１】
これに対して、本発明のシール材のように、リップ部間の距離Ｌが、装着溝の開口幅Ｗよりも小さければ、リップ部がシール部分のシール面に圧接した際に、リップ部の先端部分が外方に変形した際にも、装着溝の角部と接触することがなく、シール材のシール面を構成するリップ部分が損傷することがないので、シール性が低下することがなく、常に一定のシール力を維持することができる。【００３２】
また、本発明のシール材は、前記リップ部間の距離Ｌが、装着溝の開口幅Ｗに対して、Ｌ≦０．７Ｗとなるように形成されている。【００３３】
このような範囲に、前述したリップ部間の距離Ｌがあれば、リップ部がシール部分のシール面に圧接した際に、リップ部の先端部分が外方に変形した際にも、装着溝の角部と接触することを確実に防止でき、シール材のシール面を構成するリップ部分が損傷することがないので、シール性が低下することがなく、常に一定のシール力を維持することができる。【００３４】
また、本発明のシール材は、シール部分のシール材当接面に配置される排気孔の口径ｄに対して、Ｌ≧３ｄとなるように形成されている。【００３５】
このような範囲に、前述したリップ部間の距離Ｌがあれば、排気孔がリップ部によって閉塞されてしまうことを確実に防止でき、その結果、排気経路の排気孔を介して、反応ガスなどの有害なガスを、別途に設けた反応ガスの処理システムに確実に排出することができ、周囲環境を汚染するおそれがない。【００３６】
また、本発明のシール材は、前記複数のリップ部のうち最外側に位置するそれぞれのリップ部の面圧に、差があるように形成されていることを特徴とする。【００３７】
このように構成することによって、例えば、ゲートバルブにおいてはシール面圧が、真空側に配置される一方側リップ部よりも、大気圧側に配置される他方側リップ部の方を大きくすることによって、大気側への反応ガスの流出を確実に防止することができる。【００３８】
また、本発明のシール材は、前記装着溝の底部から基端部の底部までの離間距離Ｓが、シール材の装着溝の底部からリップ部の頂部までの高さＨに対して、Ｓ／ｈ＝０．２〜０．４の範囲になるように形成されていることを特徴とする。【００３９】
すなわち、装着溝の底部から基端部の底部までの離間距離Ｓが、シール材の装着溝の底部からリップ部の頂部までの高さＨに対して、Ｓ／ｈの値が、０．２より小さければ、シールの圧縮反力が大きくなり、シール性が低下することになる。【００４０】
逆に、Ｓ／ｈの値が、０．４よりも大きくなれば、リップ部の内側への倒れこみが大きくなり、リップの間隙が小さくなって、排気孔がリップ部によって閉塞されてしまうことがある。【００４１】
その結果、排気経路の排気孔を介して、反応ガスなどの有害なガスを、別途に設けた反応ガスの処理システムに排出することができず、周囲環境を汚染するおそれがある。【００４２】
これに対して、本発明のシール材のように、装着溝の底部から基端部の底部までの離間距離Ｓが、シール材の装着溝の底部からリップ部の頂部までの高さＨに対して、Ｓ／ｈの値が、Ｓ／ｈ＝０．２〜０．４の範囲にあれば、シールの圧縮反力を低減させることができ、例えば、従来のＯリングの略半分の圧縮反力であり、圧縮反力が適切で、シール性が低下することがなく十分なシール性が得られる。【００４３】
しかも、排気孔がリップ部によって閉塞されてしまうことがなく、排気経路の排気孔を介して、反応ガスなどの有害なガスを、別途に設けた反応ガスの処理システムに排出することができ、周囲環境を汚染するおそれがない。【００４４】
また、本発明のシール材は、前記基端部の底部に、装着溝の底部側に突設する突設部が形成されていることを特徴とする。【００４５】
このように構成することによって、リップ部がシール部分のシール面に圧接した際に、装着溝の底部に突設部が当接し、リップの面圧を高める働きをして、シール性能を向上することができる。【００４６】
また、本発明のシール材は、前記シール材が、ゲートバルブに装着されるシール材であることを特徴とする。【００４７】
このように構成することによって、例えば、半導体製造装置、液晶製造装置などに使用される真空用ゲートバルブにおいて、低荷重で十分なシール力を得ることができ、反応ガスなどが外部に漏洩することがなく、しかも、シール部分のシール材当接面に配置される排気経路の排気孔から、漏洩したガスを外部に排出することができ、周囲環境を汚染することがない、安全性の高いシール材、およびこのシール材を用いたゲートバルブを提供することができる。【００４８】
また、本発明のゲートバルブは、前述に記載のシール材が、前記ゲートバルブの弁板側に形成された装着溝に、
前記シール材の一方側係止片部を、装着溝の一方の側壁に係止するとともに、
前記シール材の他方側係止片部を、装着溝の底部の他方の側壁側に形成された係止溝内に係止することによって脱着自在に装着されていることを特徴とする。【００４９】
このように構成することによって、一方側係止片部によって、装着溝の一方の側壁に係止されるとともに、他方側係止片部によって、装着溝の底部の他方の側壁側に形成された係止溝内に係止されるので、シール材が装着溝から抜け落ちるのを防止できるとともに、シール材の転動を防止することができ、シール性が低下することがなく、常に一定のシール力を維持することができる。【００５０】
また、本発明のゲートバルブは、前記シール材の他方側係止片部を、装着溝の底部の他方の側壁側に形成された係止溝内に、装着溝の他方の側壁を形成する脱着自在な係止板で係止することによって脱着自在に装着されていることを特徴とする。【００５１】
このように構成することによって、シール材の他方側係止片部を、装着溝の底部の他方の側壁側に形成された係止溝内に、装着溝の他方の側壁を形成する脱着自在な係止板で係止することができ、シール材の装着、交換が容易である。【００５２】
しかも、初期の圧縮荷重を超える場合に、装着溝の底部から離間して配置される基端部が、一方側係止片部と他方側係止片部を支点として、バネのように撓んで変形する際に、基端部と、一方側係止片部と、他方側係止片部と、装着溝の底部で形成される空間の気体を、この装着溝の底部の他方の側壁側に形成された係止溝と、シール材の他方側係止片部と、係止板の隙間を介して、排出することができ、上記の変形を容易にすることができる。【００５３】
その結果、所定の反発力を維持することができ、これにより、金属部分同士が接触するいわゆるメタルタッチを防止でき、パーティクルの発生を防止することができるとともに、所定のシール力を得ることができる。
【発明の効果】
【００５４】
本発明によれば、シール面を構成する複数のリップ部が容易に変形するので、面圧が高くなり、シール圧力が高くなるとともに、低荷重（低締め付け力）で所定のシール力を得ることができる。【００５５】
また、逆に、初期の圧縮荷重を超える場合には、装着溝の底部から離間して配置される基端部が、一方側係止片部と他方側係止片部を支点として、バネのように撓んで変形するので、所定の反発力を維持することができ、これにより、金属部分同士が接触するいわゆるメタルタッチを防止でき、パーティクルの発生を防止することができるとともに、所定のシール力を得ることができる。【００５６】
さらに、一方側係止片部によって、装着溝の一方の側壁に係止されるとともに、他方側係止片部によって、装着溝の底部の他方の側壁側に形成された係止溝内に係止されるので、シール材が装着溝から抜け落ちるのを防止できるとともに、シール材の転動を防止することができ、シール性が低下することがなく、常に一定のシール力を維持することができる。【００５７】
また、相互に一定間隔離間して突設するように形成された複数のリップ部の隣接するリップ部間に、シール部分のシール材当接面に配置される排気経路の排気孔を位置させることができ、これにより、例えば、半導体や液晶製造装置などのスパッタリング、プラズマエッチングなどのデバイスの成膜処理の際に発生する反応ガスなどの有害なガスが、万一、漏洩した場合にも、排気経路の排気孔を介して、別途に設けた反応ガスの処理システムに排出することができるので、周囲環境を汚染するおそれがない。【００５８】
従って、例えば、半導体製造装置、液晶製造装置などに使用される真空用ゲートバルブにおいて、低荷重で十分なシール力を得ることができ、反応ガスなどが外部に漏洩することがなく、しかも、シール部分のシール材当接面に配置される排気経路の排気孔から、漏洩したガスを外部に排出することができ、周囲環境を汚染することがない、安全性の高いシール材、およびこのシール材を用いたゲートバルブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は、本発明のシール材を装着したゲートバルブの概略断面図である。
【図２】図２は、図１のゲートバルブのシール材の締め付け前の部分拡大断面図である。
【図３】図３は、図１のゲートバルブのシール材の締め付け時の変形の状態を示した概略断面図である。
【図４】図４は、本発明のシール材の圧縮量と圧縮反力との関係(ＳＳカーブ)を示すグラフである。
【図５】図５は、本発明のシール材の部分拡大断面図である。
【図６】図６は、本発明のシール材を装着したゲートバルブの別の実施例の概略断面図である。
【図７】図７は、本発明のシール材を装着したゲートバルブの別の実施例の概略断面図である。
【図８】図８は、本発明のシール材を装着したゲートバルブの別の実施例の概略断面図である。
【図９】図９は、本発明のシール材を装着したゲートバルブの別の実施例の概略断面図である。
【図１０】図１０は、従来のワンアクションタイプの真空用ゲートバルブの概略断面図である。
【図１１】図１１は、従来のゲートバルブのシール部材を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、従来のゲートバルブのシール部材を示す概略断面図である。
【図１３】図１３は、従来の真空シール機構を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０   ゲートバルブ
１２   弁箱本体
１４ａ ゲート開口部
１４ｂ ゲート開口部
１６   駆動軸
１８   弁体
１８ａ 先端部
１８ｂ 基端部
２０   シール材
２２   装着溝
２４   係止板
２６   底部
２８   基端部
２８ａ 底部
３０   側壁
３２   一方側係止片部
３２ａ 外周壁部
３２ｂ 小突起部
３４   側壁
３６   係止溝
３８   他方側係止片部
３８ａ 外周壁部
３８ｂ 小突起部
４０   一方側リップ部
４２   他方側リップ部
４４   排気経路
４６   排気孔
４８   係止突設部
５０   空間
５２   突設部
５４   中央リップ部
１００ 真空用ゲートバルブ
１０２ 弁箱本体
１０４ａ      ゲート開口部
１０４ｂ      ゲート開口部
１０６ 駆動軸
１０８ 弁体
１０８ａ      先端部
１０８ｂ      基端部
１１０ シール材
１１０ａ      隅角部
１１０ｂ      隅角部
１１０ｃ      隅角部
１１０ｄ      基端部
１１０ｅ      凹所
１１２ 装着溝
２００ 真空シール機構
２０２ 内周側シール材
２０４ 外周側シール材
２０６ 排出孔
２０８ 中間排気経路
Ｂ     中央線
Ｃ     中央線
Ｄ     中央線
ｄ     口径
Ｌ     リップ間距離
Ｓ     離間距離
Ｗ     開口幅
α     角度
β     角度
γ     角度
【発明を実施するための最良の形態】
【００６１】
以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。【００６２】
図１は、本発明のシール材を装着したゲートバルブの概略断面図、図２は、図１のゲートバルブのシール材の締め付け前の部分拡大断面図、図３は、図１のゲートバルブのシール材の締め付け時の変形の状態を示した概略断面図、図４は、本発明のシール材の圧縮量と圧縮反力との関係を示すグラフである。【００６３】
本発明のシール材２０は、略環状のシール材であって、図１１に示した従来のシール材１１０と同様に、長細い環状のシール材を、破線位置から両側に押し開いた状態で使用されるものである。【００６４】
そして、図１に示したように、本発明のシール材が装着されるゲートバルブは、図１０に示した従来のワンアクションタイプの真空用ゲートバルブ１００と概略同様な構造を有するゲートバルブ１０である。【００６５】
すなわち、略箱体形状の弁箱本体１２内に、弁箱本体１２を貫通するように、ゲート開口部１４ａ、１４ｂが形成されている。そして、このゲート開口部１４ａ、１４ｂを横断する方向に、図示しない駆動機構によって、駆動軸１６が移動するようになっている。【００６６】
この駆動軸１６の移動によって、駆動軸１６の先端部に取り付けられた略板形状の弁体１８が、弁箱本体１２に形成された弁座に対して、離反、接近することによって、ゲート開口部１４ａ、１４ｂを開放または閉止するように構成されている。【００６７】
なお、弁体１８の先端部１８ａと基端部１８ｂには、それぞれあり溝形状の装着溝２２内に、シール材２０が装着されている。【００６８】
これによって、弁体１８が駆動軸１６を介して、ゲート開口部１４ａ、１４ｂを閉止する方向に移動して、弁箱本体１２に形成された弁座に着座した際に、このシール材２０によって、気密的に閉止されるようになっている。【００６９】
そして、このような真空用ゲートバルブ１０は、例えば、半導体や液晶製造装置などに組み込まれ、ゲート開口部１４ａが大気側に、ゲート開口部１４ｂが減圧側にそれぞれ接続されて使用される。【００７０】
以下の図１〜図３については、弁体１８の基端部１８ｂのあり溝形状の装着溝２２内に装着したシール材２０について説明する。【００７１】
この場合、図１に示したように、弁体１８の先端部１８ａのあり溝形状の装着溝２２内に装着したシール材２０に対向する、真空用ゲートバルブ１０の弁箱本体１２側には、装着溝２２のシール材２０の後述する一方側リップ部４０と他方側リップ部４２との間のリップ間に、開口するように位置するように、排気経路４４の排気孔４６が配置されている。【００７２】
これに対して、図１に示したように、弁体１８の基端部１８ｂのあり溝形状の装着溝２２内に装着したシール材２０に対向する、真空用ゲートバルブ１０の弁箱本体１２側には、排気経路４４、排気孔４６が配置されていないが、図２、図３の説明では、説明の便宜上、排気経路４４、排気孔４６が配置されている場合について説明する。【００７３】
これにより、例えば、半導体や液晶製造装置などのスパッタリング、プラズマエッチングなどのデバイスの成膜処理の際に発生する反応ガスなどの有害なガスが、万一、漏洩して、一方側リップ部４０と他方側リップ部４２との間のリップ間に漏洩した場合にも、排気経路の排気孔を介して、別途に設けた反応ガスの処理システムに、漏れ出た有害ガスを排出することができるので、周囲環境を汚染するおそれがないように構成されている。【００７４】
また、後述するように、シール材２０の他方側係止片部３８を、装着溝２２の底部２６の他方の側壁３４側に形成された係止溝３６内に、装着溝２２の他方の側壁３４を形成する脱着自在な係止板２４で係止することによって脱着自在に装着されており、これにより、シール材の装着、交換が容易な構造となっている。【００７５】
しかも、初期の圧縮荷重を超える場合には、装着溝２２の底部２６から離間して配置される基端部２８が、一方側係止片部３２と他方側係止片部３８を支点として、図３に示したように、バネのように撓んで変形する。【００７６】
この際に、基端部２８と、一方側係止片部３２と、他方側係止片部３８と、装着溝２２の底部２６で形成される空間５０の気体を、この装着溝２２の底部２６の他方の側壁３４側に形成された係止溝３６と、シール材２０の他方側係止片部３８と、係止板２４の隙間を介して、排出することができ、上記の変形を容易にすることができる。【００７７】
その結果、所定の反発力を維持することができ、これにより、金属部分同士が接触するいわゆるメタルタッチを防止でき、パーティクルの発生を防止することができるとともに、所定のシール力を得ることができるように構成されている。【００７８】
図１〜図３に示したように、本発明のシール材２０は、その断面形状が略Ｍ字形状をしている。【００７９】
すなわち、シール材２０は、装着溝２２の底部２６から離間して配置される基端部２８を備えており、この基端部２８から、装着溝２２の一方の側壁３０側の下方に延設され、装着溝２２の一方の側壁３０に係止される一方側係止片部３２が形成されている。【００８０】
この場合、一方側係止片部３２の外周壁部３２ａは、あり溝形状の装着溝２２の一方の側壁３０と相補的な形状をしており、これにより、シール材２０が装着溝２２より抜け落ちるのが防止されるようになっている。【００８１】
また、一方側係止片部３２の外周壁部３２ａの略中央部には、略三角形状の小突起部３２ｂが形成されており、これにより、さらに、シール材２０が装着溝２２より抜け落ちるのが防止されるようになっている。【００８２】
また、この基端部２８から装着溝２２の他方の側壁３４側の下方に略垂直方向に延設され、装着溝２２の底部２６の他方の側壁３４側に形成された係止溝３６内に係止される他方側係止片部３８が形成されている。【００８３】
また、他方側係止片部３８の外周壁部３８ａの下方には、略三角形状の小突起部３８ｂが形成されており、これにより、さらに、シール材２０が装着溝２２より抜け落ちるのが防止されるようになっている。【００８４】
なお、これらの小突起部３２ｂ、小突起部３８ｂは、形成しなくても良く、また、形成する場合には、少なくとも一方を形成すればよい。また、これらの小突起部３２ｂ、小突起部３８ｂの形状、数、形成位置などは、特に限定されるものではなく、上記のシール材の抜け落ちを防止する効果を奏するものであれば、例えば、矩形状、半円状などとすることが可能である。【００８５】
さらに、基端部２８のシール面側に、相互に一定間隔離間して、相互に外方に広がるように形成され、輪郭が略放物線状の２つのリップ部、すなわち、一方側リップ部４０と、他方側リップ部４２が突設するように形成されている。【００８６】
なお、これらのリップ部４０、４２の先端部分は、それぞれ曲線状のアールであるＲ１、Ｒ２を形成している。【００８７】
この場合、図２に示したように、一方側リップ部４０は、一方側リップ部４０の中央線Ｂと、シール材２０の中央線Ｃとのなす角度αが、α＝５〜２０°の範囲になるように形成されているのが望ましい。【００８８】
すなわち、この角度αが、５°より小さくなると、圧縮した際に一方側リップ部４０が内側に倒れこみ、圧縮後の一方側リップ部４０と他方側リップ部４２との間のリップ間距離Ｌが狭くなる。このため、排気孔がリップ部によって閉塞されてしまうことがある。【００８９】
その結果、排気経路の排気孔を介して、反応ガスなどの有害なガスを、別途に設けた反応ガスの処理システムに排出することができず、周囲環境を汚染するおそれがあるからである。【００９０】
逆に、この角度αが、２０°より大きくなると、圧縮した際に、一方側リップ部４０の頂部が、挫屈しやすくなり、シールのクラックなどの不具合が発生し、シール性が低下することがあるからである。【００９１】
一方、図２に示したように、他方側リップ部４２は、他方側リップ部４２の中央線Ｄと、シール材２０の中央線Ｃとのなす角度βが、β＝５〜２０°の範囲になるように形成されているのが望ましい。【００９２】
すなわち、この角度βが、５°より小さくなると、圧縮した際に他方側リップ部４２が内側に倒れこみ、圧縮後の一方側リップ部４０と他方側リップ部４２との間のリップ間距離Ｌが狭くなる。このため、排気孔がリップ部によって閉塞されてしまうことがあるからである。【００９３】
その結果、排気経路の排気孔を介して、反応ガスなどの有害なガスを、別途に設けた反応ガスの処理システムに排出することができず、周囲環境を汚染するおそれがある。【００９４】
逆に、この角度βが、２０°より大きくなると、圧縮した際に、他方側リップ部４２の頂部が、挫屈しやすくなり、シールのクラックなどの不具合が発生し、シール性が低下することがあるからである。【００９５】
また、図２に示したように、一方側リップ部４０の厚さｄ１は、一方側リップ部４０の先端のＲ１部分の中心と、他方側リップ部４２の先端のＲ２部分の中心との間のリップ間の距離Ｌに対して、ｄ１＝Ｌ×（１０〜２０）％とするのが望ましい。なお、この実施例のシール材２０の場合には、ｄ１＝Ｌ×約１３％とした。【００９６】
さらに、一方側リップ部４０の厚さｄ１は、一方側リップ部４０の輪郭を形成する放物線の接線がなす角度γに対して、γ＝２０〜３０°とするのが望ましい。なお、この実施例のシール材２０の場合には、γ＝約２７°とした。【００９７】
すなわち、一方側リップ部４０の厚さｄ１が小さすぎると、一方側リップ部４０が、挫屈しやすくなり、シールのクラックなどの不具合が発生し、シール性が低下することがあるからである。【００９８】
逆に、一方側リップ部４０の厚さｄ１が大きすぎると、圧縮時において、前述したリップ間の距離Ｌが小さくなってしまい、排気孔４６が一方側リップ部４０、他方側リップ部４２によって閉塞されてしまうことがある。【００９９】
その結果、排気経路４４の排気孔４６を介して、反応ガスなどの有害なガスを、別途に設けた反応ガスの処理システムに排出することができず、周囲環境を汚染するおそれがあるからである。【０１００】
また、一方側リップ部４０の厚さｄ１が大きすぎると、一方側リップ部４０の剛性が大きくなって、反力が増すことになって、シール性が低下することになるからである。【０１０１】
また、図２に示したように、他方側リップ部４２の厚さｄ２は、一方側リップ部４０の先端のＲ１部分の中心と、他方側リップ部４２の先端のＲ２部分の中心との間のリップ間の距離Ｌに対して、ｄ２＝Ｌ×（１０〜２０）％とするのが望ましい。なお、この実施例のシール材２０の場合には、ｄ２＝Ｌ×約１３％とした。【０１０２】
さらに、他方側リップ部４２の厚さｄ２は、他方側リップ部４２の輪郭を形成する放物線の接線がなす角度δに対して、δ＝２０〜３０°とするのが望ましい。なお、この実施例のシール材２０の場合には、δ＝約２７°とした。【０１０３】
すなわち、他方側リップ部４２の厚さｄ２が小さすぎると、他方側リップ部４２が、挫屈しやすくなり、シールのクラックなどの不具合が発生し、シール性が低下することがあるからである。【０１０４】
逆に、他方側リップ部４２の厚さｄ２が大きすぎると、圧縮時において、前述したリップ間の距離Ｌが小さくなってしまい、排気孔４６が一方側リップ部４０、他方側リップ部４２によって閉塞されてしまうことがある。【０１０５】
その結果、排気経路４４の排気孔４６を介して、反応ガスなどの有害なガスを、別途に設けた反応ガスの処理システムに排出することができず、周囲環境を汚染するおそれがあるからである。【０１０６】
また、他方側リップ部４２の厚さｄ２が大きすぎると、他方側リップ部４２の剛性が大きくなって、反力が増すことになって、シール性が低下することになるからである。【０１０７】
さらに、図２に示したように、本発明のシール材２０では、前述したリップ部間の距離Ｌが、装着溝２２の開口幅Ｗよりも小さくなるように形成されているのが望ましい。【０１０８】
すなわち、このリップ部間の距離Ｌが、装着溝２２の開口幅Ｗよりも大きくなると、リップ部がシール部分のシール材当接面に圧接した際に、一方側リップ部４０と他方側リップ部４２の先端部分が外方に変形するが、この状態で装着溝２２の角部と接触してしまい、シール材２０のシール面を構成する一方側リップ部４０と他方側リップ部４２のリップ部分が損傷して、シール性が低下することになる。【０１０９】
これに対して、本発明のシール材２０のように、このリップ部間の距離Ｌが、装着溝２２の開口幅Ｗよりも小さければ、一方側リップ部４０と他方側リップ部４２がシール部分のシール面に圧接した際に、一方側リップ部４０と他方側リップ部４２の先端部分が外方に変形した際にも、装着溝２２の角部と接触することがなく、シール材２０のシール面を構成する一方側リップ部４０と他方側リップ部４２のリップ部分が損傷することがないので、シール性が低下することがなく、常に一定のシール力を維持することができる。【０１１０】
なお、この場合、このリップ部間の距離Ｌが、装着溝２２の開口幅Ｗに対して、Ｌ≦０．７Ｗとなるように形成されているのが、前述した効果をより発揮するには望ましい。【０１１１】
また、図２に示したように、本発明のシール材２０では、シール部分のシール材当接面に配置される排気孔４６が位置する、前述したリップ部間の距離Ｌが、排気孔４６の口径ｄよりも広くなるように形成されているのが望ましい。【０１１２】
すなわち、漏洩したガスを外部に排出するために、シール部分のシール材当接面に排気経路４４の排気孔４６が配置される場合に、シール部分のシール材当接面に配置される排気孔４６が位置する、前述したリップ部間の距離Ｌが、排気孔４６の口径ｄよりも小さければ、排気孔４６が一方側リップ部４０、他方側リップ部４２によって閉塞されてしまうことがある。【０１１３】
その結果、排気経路４４の排気孔４６を介して、反応ガスなどの有害なガスを、別途に設けた反応ガスの処理システムに排出することができず、周囲環境を汚染するおそれがある。【０１１４】
これに対して、本発明のシール材２０のように、シール部分のシール材当接面に配置される排気孔４６が位置する、前述したリップ部間の距離Ｌが、排気孔の口径ｄよりも広ければ、この隣接する一方側リップ部４０と他方側リップ部４２のリップ部間に、シール部分のシール材当接面に配置される排気経路４４の排気孔４６を位置させることができる。【０１１５】
従って、排気孔４６が一方側リップ部４０、他方側リップ部４２によって閉塞されてしまうことがなく、その結果、排気経路４４の排気孔４６を介して、反応ガスなどの有害なガスを、別途に設けた反応ガスの処理システムに確実に排出することができ、周囲環境を汚染するおそれがない。【０１１６】
この場合、前述したリップ部間の距離Ｌが、シール部分のシール材当接面に配置される排気孔４６の口径ｄに対して、Ｌ≧３ｄとなるように形成されているのが、前述した効果をより発揮するには望ましい。【０１１７】
また、本発明のシール材２０では、複数のリップ部４０、４２のうち最外側に位置するそれぞれのリップ部の面圧に、差があるように形成されているのが望ましい。【０１１８】
このように構成することによって、例えば、ゲートバルブにおいてはシール面圧が、真空側に配置される一方側リップ部４０よりも、大気圧側に配置される他方側リップ部４２の方を大きくすることによって、大気側への反応ガスの流出を確実に防止することができる。【０１１９】
また、図２に示したように、本発明のシール材２０では、シール材２０の装着溝２２の底部２６から一方側リップ部４０、他方側リップ部４２の頂部までの高さＨが、装着溝２２の高さｈに対して、Ｈ／ｈ＝１．１５〜１．４０の範囲になるように形成されているこのが望ましい。【０１２０】
このような範囲に、シール材２０の装着溝２２の底部２６から一方側リップ部４０、他方側リップ部４２の頂部までの高さＨがあれば、従来のOリングや異形シール材と同様なシール性を確保することができる。【０１２１】
また、図２に示したように、本発明のシール材２０では、装着溝２２の底部２６から基端部２８の底部２８ａまでの離間距離Ｓが、シール材２０の装着溝２２の底部２６から一方側リップ部４０、他方側リップ部４２の頂部までの高さＨに対して、Ｓ／ｈ＝０．２〜０．４の範囲になるように形成されているのが望ましい。【０１２２】
すなわち、装着溝２２の底部２６から基端部２８の底部２８ａまでの離間距離Ｓが、シール材２０の装着溝２２の底部２６から一方側リップ部４０、他方側リップ部４２の頂部までの高さＨに対して、Ｓ／ｈの値が、０．２より小さければ、シールの圧縮反力が大きくなり、シール性が低下することになる。【０１２３】
逆に、Ｓ／ｈの値が、０．４よりも大きくなれば、一方側リップ部４０と他方側リップ部４２の内側への倒れこみが大きくなり、一方側リップ部４０と他方側リップ部４２の間隙が小さくなって、排気孔４６が、一方側リップ部４０、他方側リップ部４２によって閉塞されてしまうことがある。【０１２４】
その結果、排気経路４４の排気孔４６を介して、反応ガスなどの有害なガスを、別途に設けた反応ガスの処理システムに排出することができず、周囲環境を汚染するおそれがある。【０１２５】
これに対して、本発明のシール材２０のように、装着溝２２の底部２６から基端部２８の底部２８ａまでの離間距離Ｓが、シール材２０の装着溝２２の底部２６から一方側リップ部４０、他方側リップ部４２の頂部までの高さＨに対して、Ｓ／ｈの値が、Ｓ／ｈ＝０．２〜０．４の範囲にあれば、シールの圧縮反力を低減させることができる。【０１２６】
例えば、図４のグラフに示したように、従来のＯリングの圧縮反力が約５．０  Ｎ／ｍｍの圧縮反力であるのに対して、本発明のシール材２０では、一点鎖線で示したように、約２．５〜３．０Ｎ／ｍｍの圧縮反力であり、略半分の圧縮反力であり、圧縮反力が適切で、シール性が低下することがなく十分なシール性が得られる。【０１２７】
しかも、排気孔４６が一方側リップ部４０、他方側リップ部４２によって閉塞されてしまうことがなく、排気経路４４の排気孔４６を介して、反応ガスなどの有害なガスを、別途に設けた反応ガスの処理システムに排出することができ、周囲環境を汚染するおそれがない。【０１２８】
また、図２に示したように、本発明のシール材２０では、基端部２８の底部２８ａの中央部分に、装着溝２２の底部２６側に突設する略曲面形状の突設部５２が形成されている。【０１２９】
このように構成することによって、図３に示したように、一方側リップ部４０、他方側リップ部４２がシール部分のシール面に圧接した際に、装着溝２２の底部２６に突設部５２が当接し、リップの面圧を高める働きをして、シール性能を向上することができる。【０１３０】
なお、上記図１〜図３の説明においては、弁体１８の基端部１８ｂのあり溝形状の装着溝２２内に装着したシール材２０について説明したが、図１に示したように、弁体１８の先端部１８ａのあり溝形状の装着溝２２内に装着したシール材２０は、弁体１８の基端部１８ｂのあり溝形状の装着溝２２内に装着したシール材２０に対して、左右が逆に配置されているものであって、その構成は同様であるので、その詳細な説明は省略する。【０１３１】
また、この実施例では、一方側リップ部４０、他方側リップ部４２を、シール材２０の中央線Ｃに対して、線対称となるように形成したが、これらの一方側リップ部４０、他方側リップ部４２の形状、形成位置などを相違するように形成することも可能である。【０１３２】
また、この実施例では、一方側リップ部４０、他方側リップ部４２の先端部分を、略曲線形状に形成したが、図５の部分拡大断面図に示したように、先端部分に凹凸を形成することも可能である。【０１３３】
さらに、この実施例では、リップ部を、一方側リップ部４０、他方側リップ部４２の２つのリップ部から形成したが、３つ以上の複数個のリップ部を有するように形成することも可能である。【０１３４】
図６は、このように複数個のリップ部、図６の実施例の場合には、３つのリップ部を有するように形成したシール材２０の実施例を示している。【０１３５】
すなわち、図６の実施例のシール材２０では、基端部２８の一方側リップ部４０と他方側リップ部４２の間に、中央リップ部５４が突設するように形成され、排気経路４４の排気孔４６が２箇所もうけられている、
このような３つ以上の複数個のリップ部を有する場合には、図６に示したように、複数のリップ部のうち、シール部分のシール材当接面に配置される排気経路４４の排気孔４６が位置する、隣接するリップ部間の距離Ｌが、排気孔の口径ｄよりも広くなるように形成すればよい。【０１３６】
また、上記の実施例では、略曲面形状の突設部５２としたが、この形状は、特に限定されるものではなく、図示しないが、四角形状、三角形状など適宜変更可能であり、また、図示しないが、図５の部分拡大断面図と同様に、先端部分に凹凸を形成することも可能である。【０１３７】
さらに、上記の実施例では、基端部２８の底部２８ａの中央部分に、１つの突設部５２を形成したが、図７に示したように、複数個の突設部５２（図７の実施例では３個の突設部５２）を形成することも可能である。【０１３８】
また、図８に示したように、図６と図７とを組み合わせて、複数個のリップ部と、複数個の突設部５２を有するように構成することも可能である。【０１３９】
さらに、上記の実施例では、シール材２０の装着溝２２として、あり溝に適用した実施例を示したが、それ以外のいかなる形状の装着溝、部材にも有効に適用することができる。【０１４０】
例えば、図９に示したように、装着溝２２の一方の側壁３０の上部に、内側に突設する係止突設部４８を設けて、これにより、シール材２０の一方側係止片部３２を、装着溝２２の一方の側壁３０に係止するようにして、シール材２０の抜け落ちを防止するように構成すればよい。【０１４１】
以上、本発明の好ましい実施の態様を説明してきたが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、上記実施例では、特に、半導体製造装置、液晶製造装置において使用されるワンアクションタイプの真空用ゲートバルブについて適用した実施例について説明したが、使用箇所は、これに限定されるものではなく、いわゆるツーアクションタイプの真空用ゲートバルブにも適用可能である。【０１４２】
また、半導体製造装置、液晶製造装置において、減圧と大気開放とが繰り返されるロードロックチャンバの真空用ゲートバルブにも適用することもできる。【０１４３】
さらに、真空用ゲートバルブに限らず、シール性が要求される部分であれば、本発明のシール材を適用することが可能であるなど本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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