(57)【要約】【課題】  弁体のサイズが大きくなっても気密性が低下し難いゲートバルブを提供すること。【解決手段】  被処理体を出し入れする開口部６１ａの周囲に押圧される弁体６２と、弁体６２に開口部６１ａに沿って環状に設けられた押圧部６９と、開口部６１ａの開口面６４に対して平行な方向にスライドするメインスライダー６６と、メインスライダー６６に設けられ、押圧部６９を押圧する押圧機構６３と、を備え、押圧機構６３は、弁体６２を開口部６１ａの周囲に押圧する突起部６７と、突起部６７からスロープ状に下がる傾斜部６８とを含んだカムで構成され、押圧機構６３が、弁体６２を開口部６１ａに正対させた状態で、開口部６１ａの開口面６４に対して垂直な方向Ａに押し出し、弁体６２を開口部６１ａの周囲に押圧する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体を出し入れする開口部の周囲に押圧される弁体と、
前記弁体に前記開口部に沿って環状に設けられた押圧部と、
前記開口部の開口面に対して平行な方向にスライドするメインスライダーと、
前記メインスライダーに設けられた、前記押圧部を押圧する押圧機構と、を備え、
前記押圧機構は、前記弁体を前記開口部の周囲に押圧する突起部と、前記突起部からスロープ状に下がる傾斜部とを含んだカムで構成され、
前記押圧機構が、前記弁体を前記開口部に正対させた状態で、前記開口部の開口面に対して垂直な方向に押し出し、前記弁体を前記開口部の周囲に押圧することを特徴とするゲートバルブ。
【請求項２】
前記弁体を保持し、前記弁体と、前記メインスライダーとの間に配置された、前記開口部の開口面に対して平行な方向にスライドするサブスライダーを、さらに備え、
前記サブスライダーは、前記弁体を保持するとともに、前記弁体の押圧方向および前記弁体の離脱方向を前記開口部の開口面に対して垂直な方向に規定する保持ガイド機構を備えることを特徴とする請求項１に記載のゲートバルブ
【請求項３】
前記サブスライダーのスライドを停止させるストッパーを、さらに備え、
前記サブスライダーのスライドが前記ストッパーにより停止された後、前記メインスライダーがさらにスライドし、前記押圧機構の前記突起部が、前記傾斜部に代えて前記弁体を押圧するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載のゲートバルブ。
【請求項４】
前記弁体を前記開口部の周囲から離脱させる離脱機構を、さらに備え、
前記離脱機構が伸縮可能な伸縮体を有し、
前記伸縮体が、前記弁体が前記開口部の周囲に押圧されているときに縮退し、前記弁体を前記開口部の周囲から離脱させるときに伸長して前記弁体を前記開口部の周囲から離脱させることを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれか一項に記載のゲートバルブ。
【請求項５】
前記サブスライダーに、前記離脱機構が設けられ、
前記離脱機構の伸縮体が、前記サブスライダーの前記メインスライダーに相対する相対面と、この相対面上に設けられたフランジ部との間に配置されていることを特徴とする請求項４に記載のゲートバルブ。
【請求項６】
前記フランジ部が、前記弁体が前記開口部の周囲に押圧されたときに前記伸縮体を圧縮し、
前記弁体を前記開口部の周囲から離脱させるときに前記圧縮された伸縮体から伸長力を受け、前記弁体を前記開口部の周囲から離脱させるように構成されていることを特徴とする請求項５に記載のゲートバルブ。
【請求項７】
前記メインスライダーが、前記サブスライダーを引掛ける引掛け部を有し、
前記メインスライダーがスライドされたとき、前記引掛け部が、前記ストッパーにより停止されていた前記サブスライダーを引掛けて、前記サブスライダー及び前記弁体をスライドさせることを特徴とする請求項２乃至請求項６いずれか一項に記載のゲートバルブ。
【請求項８】
前記弁体の前記押圧機構により押圧される押圧部が、前記開口部の内側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７いずれか一項に記載のゲートバルブ。
【請求項９】
前記押圧部が、前記開口部の中央部分に対応して配置されていることを特徴とする請求項８に記載のゲートバルブ。
【請求項１０】
前記メインスライダーの前記弁体とは反対側に、前記メインスライダーの弾性変形量を規制する衝立部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項９いずれか一項に記載のゲートバルブ。
【請求項１１】
被処理体を出し入れする開口部を有し、前記被処理体を真空状態下におくことが可能な、前記被処理体に処理を施す処理室と、
前記被処理体を出し入れする開口部を有し、前記被処理体を大気状態下及び真空状態下の双方におくことが可能な、処理前及び処理済の被処理体を交換するロードロック室と、
前記被処理体を出し入れする開口部を有し、前記被処理体を真空状態下におくことが可能な、前記ロードロック室と前記処理室との間で前記被処理体を搬送する搬送室と、を備えた基板処理システムであって、
前記処理室、前記ロードロック室、及び前記搬送室の少なくともいずれか一つの、前記被処理体を出し入れする開口部を開閉するゲートバルブに、請求項１乃至請求項１０いずれか一項に記載されたゲートバルブが用いられていることを特徴とする基板処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ゲートバルブ及びそれを用いた基板処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池や液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に代表されるフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）などの製造過程においては、大型のガラス基板にエッチング、あるいは成膜等の所定の処理を施す。このような処理を施す基板処理システムとしては、複数の処理室を備えたマルチチャンバタイプの基板処理システムが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
このようなマルチチャンバタイプの基板処理システムは、基板（被処理体）を搬送する搬送装置が設けられた共通搬送室を有し、この共通搬送室の周囲に、処理室や、共通搬送室と大気圧雰囲気との間で未処理の基板と処理済の基板とを交換するロードロック室等を備えている。これら共通搬送室、処理室、及びロードロック室は真空装置であり、これらの真空装置は、排気機構を用いて排気することで内部が所定の減圧状態下とされる。
【０００４】
真空装置は気密に構成された容器本体を備え、この容器本体には、被処理体を出し入れするための開口部が設けられている。開口部はゲートバルブを用いて開閉される。開口部をゲートバルブにより閉じると、容器本体の内部は気密にシールされ、容器本体の内部の圧力を、所定のプロセス圧力まで減圧したり、大気状態と減圧状態との相互間で変換したりすることが可能となっている。ゲートバルブの構造例は、上記特許文献１に記載されている。
【０００５】
上記特許文献１に記載されるゲートバルブでは、油圧シリンダによって昇降する板状のゲートベースを設け、ゲートベースと弁体の両側面をリンクで回動自在に連結して、弁体の支持および押圧を行っている。このようなリンク機構を用いたゲートバルブは、リンクが弁体に対して斜めの状態のとき、弁体を開口部周囲から離し、リンクが弁体に対して水平な状態のとき、弁体を押し出して弁体を開口部周囲に密着させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１９６１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近時、被処理体の大型化、あるいは被処理体を同時に複数枚処理するバッチ処理が進展しており、容器本体に設けられた被処理体を出し入れするための開口部のサイズが大きくなってきている。開口部のサイズが大きくなることにより弁体のサイズも大きくなり、それに伴い弁体の重量が増加する傾向にある。
【０００８】
特許文献１に記載されるようなリンク機構によるゲートバルブにおいては、弁体の重量が増加するとリンクにより弁体を保持することが困難となる。また、弁体を両側面から押圧することになるため、開口部のサイズが大きくなることにより、弁体の上部および下部に対する押圧が不足することが懸念される。さらに、押圧方向に対して反対側の圧力が高い状態（逆圧状態）においては、リンク機構が水平状態からわずかでもずれてしまうと、弁体と開口部周囲との間でリークが生じ、ゲートバルブの気密性が低下しやすい、という事情がある。
【０００９】
これらの事情は、開口部が大きい、即ち、弁体が大きいほど顕著になってきている。弁体が大きいほど、逆圧状態において受ける圧力が大きく、弁体を押し戻そうとする力が強く、また、弁体のたわみ量も大きくなるからである。
【００１０】
この発明は、弁体のサイズが大きくなっても気密性が低下し難いゲートバルブ、及びこのゲートバルブを用いた基板処理システム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】
【００１１】
この発明の第１の態様に係るゲートバルブは、被処理体を出し入れする開口部の周囲に押圧される弁体と、前記弁体に前記開口部に沿って環状に設けられた押圧部と、前記開口部の開口面に対して平行な方向にスライドするメインスライダーと、前記メインスライダーに設けられた、前記押圧部を押圧する押圧機構と、を備え、前記押圧機構は、前記弁体を前記開口部の周囲に押圧する突起部と、前記突起部からスロープ状に下がる傾斜部とを含んだカムで構成され、前記押圧機構が、前記弁体を前記開口部に正対させた状態で、前記開口部の開口面に対して垂直な方向に押し出し、前記弁体を前記開口部の周囲に押圧する。
【００１２】
この発明の第２の態様に係る基板処理システムは、被処理体を出し入れする開口部を有し、前記被処理体を真空状態下におくことが可能な、前記被処理体に処理を施す処理室と、前記被処理体を出し入れする開口部を有し、前記被処理体を大気状態下及び真空状態下の双方におくことが可能な、処理前及び処理済の被処理体を交換するロードロック室と、前記被処理体を出し入れする開口部を有し、前記被処理体を真空状態下におくことが可能な、前記ロードロック室と前記処理室との間で前記被処理体を搬送する搬送室と、を備えた基板処理システムであって、前記処理室、前記ロードロック室、及び前記搬送室の少なくともいずれか一つの、前記被処理体を出し入れする開口部を開閉するゲートバルブに、上記第１の態様に係るゲートバルブが用いられている。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、弁体のサイズが大きくなっても気密性が低下し難いゲートバルブ、及びこのゲートバルブを用いた基板処理システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態に係るゲートバルブが用いられた基板処理システムの一例を概略的に示す平面図
【図２】一実施形態に係るゲートバルブの押圧機構の一例を概略的に示す側面図
【図３】一実施形態に係るゲートバルブの押圧機構の一例を概略的に示す側面図
【図４】一実施形態に係るゲートバルブの離脱機構の一例を概略的に示す側面図
【図５】一実施形態に係るゲートバルブの離脱帰庫の一例を概略的に示す側面図
【図６】一実施形態に係るゲートバルブの一例を概略的に示す側面図
【図７】一実施形態に係るゲートバルブの一例を概略的に示す側面図
【図８】一実施形態に係るゲートバルブの一例を概略的に示す側面図
【図９】押圧部の配置例を示す図
【図１０】一実施形態に係るゲートバルブの一例を概略的に示す平面図
【図１１】図１０中の矢印１１の方向から見た正面図
【図１２】この発明の一実施形態の一変形例に係るゲートバルブの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。参照する図面全てにわたり、同一の部分については同一の参照符号を付す。
【００１６】
本説明においては被処理体の一例として太陽電池やＦＰＤの製造に用いられる大型ガラス基板を挙げ、このガラス基板に対して所定の処理、例えば、エッチング、あるいは成膜等を施す基板処理システムを例示しながら説明する。
【００１７】
図１は、この発明の一実施形態に係るゲートバルブが用いられた基板処理システムを概略的に示す平面図である。
【００１８】
図１に示すように、一実施形態に係る基板処理システム１は、基板Ｇに処理を施す処理室、本例においては複数の処理室１０ａ、１０ｂと、処理前及び処理済の基板Ｇを交換するロードロック室２０と、ロードロック室２０と処理室１０ａ又は１０ｂ、並びに処理室１０ａと処理室１０ｂとの間で基板Ｇを搬送する共通搬送室３０と、共通搬送室３０に設けられた、基板Ｇを搬送する搬送装置４０と、を備えている。
【００１９】
本例においては、処理室１０ａ、１０ｂ、ロードロック室２０、及び共通搬送室３０は真空装置であり、それぞれ基板Ｇを所定の減圧状態下におくことが可能な、気密に構成された容器本体５０ａ、５０ｂ、５０ｃまたは５０ｄを備えている。容器本体５０ａ、５０ｂ、５０ｃまたは５０ｄには、基板Ｇを出し入れする開口部５１ａ、５１ｂ、５１ｃまたは５１ｄが設けられている。
【００２０】
処理室１０ａ、１０ｂの容器本体５０ａ、５０ｂに設けられた開口部５１ａ、５１ｂは、ゲートバルブ室６０を介して共通搬送室３０の容器本体５０ｃに設けられた開口部５１ｃに接続される。同様にロードロック室２０の容器本体５０ｄに設けられた開口部５１ｄは、ゲートバルブ室６０を介して共通搬送室３０の容器本体５０ｃに設けられた開口部５１ｃに接続されている。
【００２１】
本例のゲートバルブ室６０は、開口部５１ａ、５１ｂ、５１ｃまたは５１ｄに連通し、基板Ｇを通過させる開口部６１ａ、６１ｂ、６１ｃまたは６１ｄを有し、ゲートバルブ室６０の内部にはゲートバルブの弁体６２が収容されている。開口部６１ａ、６１ｂおよび６１ｄは弁体６２により開閉される。本例では、弁体６２は、ゲートバルブ室６０に設けられた処理室側またはロードロック室側の開口部６１ａ、６１ｂおよび６１ｄの周囲に密着し、容器本体５０ａ、５０ｂ、５０ｃおよび５０ｄを気密にシールするように構成されている。しかし、これに限られることはなく、弁体６２が、共通搬送室３０側に設けられた開口部６１ｃの周囲に密着することで、容器本体５０ａ、５０ｂ、５０ｃおよび５０ｄを気密にシールするようにしても良い。
【００２２】
また、ロードロック室２０は、大気側、即ち、基板処理システム１の外部に開放される開口部５１ｅを有している。外部に開放される開口部５１ｅは、処理前の基板Ｇのロード、処理済の基板Ｇのアンロードに使用され、大気状態下に開放された弁体６２により開閉される。
【００２３】
次に、この発明の一実施形態に係るゲートバルブを、個々の要素を抜粋して説明する。
【００２４】
図２及び図３は、この発明の一実施形態に係るゲートバルブの弁体押圧機構の一例を抜粋して概略的に示す側面図である。この側面は、図１中の矢印IIに示す方向から見たものであり、処理室１０ａと共通搬送室３０との間に設けたゲートバルブを例として詳述する。また、図２は弁体を開口面に正対させた状態（弁体が押圧から開放された状態）、図３はゲートバルブが閉じられた状態（弁体が押圧された状態）を示す。
【００２５】
図２及び図３に示すように、一実施形態に係るゲートバルブ６Ａは、基板Ｇを出し入れする処理室１０ａ側の開口部６１ａの周囲に押圧される弁体６２と、弁体６２を開口部６１ａの周囲に対して押圧する押圧機構６３と、を備えている。
【００２６】
押圧機構６３は、弁体６２を開口部６１ａに正対させた状態（図２参照）で、開口部６１ａの開口面６４に対して垂直な方向Ａに押し出し（図３参照）、弁体６２を開口部６１ａの周囲に押圧する。
【００２７】
ゲートバルブ６Ａは、開口面６４に対して平行な方向Ｂにスライド、本例では上下動するメインスライダー６６を備え、このメインスライダー６６に押圧機構６３が設けられている。押圧機構６３は、弁体６２を開口部６１ａの周囲に押圧する突起部６７と、突起部６７からスロープ状に下がる傾斜部６８とを含んだカムで構成されている。
【００２８】
弁体６２には、押圧機構６３により押圧される押圧部６９が設けられている。押圧部６９は、押圧機構６３に接触するローラー７０を有している。ローラー７０は、押圧機構６３のスライド、本例では上下動に応じ、突起部６７と傾斜部６８との間を、突起部６７の表面及び傾斜部６８の表面に沿って転がる。
【００２９】
ローラー７０が傾斜部６８に接しているときには、図２に示すように、弁体６２は開口部６１ａの周囲から離れた状態にあり、ローラー７０が突起部６７に接しているときには、図３に示すように、突起部６７がローラー７０を垂直な方向Ａに沿って押圧し、弁体６２を開口部６１ａの周囲に押圧した状態にある。なお、開口部６１ａの周囲には、図示しないシール部材、例えばＯリングが設けられており、気密性を高めている。
【００３０】
押圧部６９は、図９Ａに示すように、開口部６１ａの周囲に沿って環状に配置される。これにより、弁体６２を、その側部のみならず、上部および下部も押圧することができる。
【００３１】
次に、弁体６２の離脱機構（弁体戻し機構）および垂直押し当て機構（保持ガイド機構）に関して説明する。
【００３２】
リンク機構を用いたゲートバルブは、弁体の離脱機構、即ち、弁体が閉じられた状態（押圧された状態）から開かれた状態（押圧から開放された状態）に戻す機構として引張バネを用いている。つまり、ゲートバルブが閉じられた状態にあるときには、引張バネを伸長させて引張力をかけておき、弁体を基台に引き戻せる状態としている。ゲートバルブを開くときには、引張バネが縮退することで弁体を基台に引き戻す。
【００３３】
このように、弁体の離脱機構には引張バネが用いられており、ゲートバルブを閉じた状態においては、常に引張バネに引張力を作用させておく。このため、引張バネが劣化して切れてしまう可能性がある。
【００３４】
そこで、一実施形態に係るゲートバルブにおいては、以下に説明するように工夫した。
【００３５】
図４及び図５は、一実施形態に係るゲートバルブの弁体戻し機構の一例を抜粋して概略的に示す側面図である。この側面は、図２及び図３と同様に、図１中の矢印IIに示す方向から見たものである。また、図４はゲートバルブが閉じられた状態、図５は弁体を開口面に正対させた状態（弁体が押圧から開放された状態）を示す。
【００３６】
図４及び図５に示すように、ゲートバルブ６Ｂは、図２及び図３に示したゲートバルブ６Ａに比較して、弁体６２を開口部６１ａの周囲から離脱させる離脱機構８０を、さらに備えている。離脱機構８０は、弁体６２が閉じた状態で縮退状態となる伸縮可能な伸縮体８１、具体的な一例は圧縮バネを有している。
【００３７】
伸縮体８１は、弁体６２が開口部６１ａの周囲に押圧されているときには図４に示すように縮退し、弁体６２を開口部６１ａの周囲から離脱させるときには図５に示すように伸長して弁体６２を開口部６１ａの周囲から離脱させる。
【００３８】
具体的な一例としては、ゲートバルブ６Ｂは、弁体６２と、メインスライダー６６との間に配置された、開口部６１ａの開口面６４に対して平行な方向Ｂにスライドするサブスライダー８２を備え、このサブスライダー８２に、離脱機構８０が設けられている。
【００３９】
さらに、サブスライダー８２には、弁体６２を保持するとともに、弁体６２の押圧方向および弁体６２の離脱方向を開口面６４に対して垂直な方向Ａに規定する保持ガイド機構８３が設けられている。保持ガイド機構８３の一例としては、サブスライダー８２に設けられ、垂直な方向Ａに沿って開口された案内開口８４と、この案内開口８４を貫通し、弁体６２に取り付けられるシャフト８５とを含んで構成することができる。シャフト８５は案内開口８４に沿って前後に動くので、弁体６２が移動する方向を、垂直な方向Ａに規定することができる。
【００４０】
さらに、シャフト８５の弁体６２と反対側の先端には、フランジ部８６が設けられている。本例では、伸縮体８１が、サブスライダー８２のメインスライダー６６に相対する相対面８７と、この相対面８７上に設けられたフランジ部８６との間に配置されている。
【００４１】
フランジ部８６は、弁体６２が開口部６１ａの周囲に押圧されたときには、図４に示すように、伸縮体８１を圧縮し、弁体６２を開口部６１ａの周囲から離脱させるときには、図５に示すように、圧縮された伸縮体８１から伸長力を受け、弁体６２を開口部６１ａの周囲から離脱させる。
【００４２】
なお、離脱機構８０は、伸縮体８１が伸長状態となった際に、フランジ部８６がメインスライダー６６に接触しないようにするのが望ましい。本実施形態においては、メインスライダー６６に図示しない開口部を設け、離脱機構８０の伸縮体８１が伸長状態となった際に、フランジ部８６がメインスライダー６６に接触しないようにしている。
【００４３】
また、本実施形態においては、保持ガイド機構８３に、離脱機構８０を取り付ける例を示したが、保持ガイド機構８３と、離脱機構８０とを別々に設けるようにしても良い。
【００４４】
次に、弁体６２の退避機構を含めた、全体的な構成および動作を詳述する。
【００４５】
弁体６２が、開口部６１ａの周囲から離脱した後、弁体６２は、基板Ｇの出し入れができるように、開口部６１ａの正面から退避される。例えば、弁体６２は、開口部６１ａに対して、上、又は下、又は右、又は左に退避される。本実施形態においては、弁体６２は、開口部６１ａに対して上に退避される。
【００４６】
図６乃至図８は、この発明の一実施形態に係るゲートバルブの一例を概略的に示す側面図である。この側面は、図２及び図３と同様に、例えば、図１中の矢印IIに示す方向から見たものである。また、図６はゲートバルブが閉じられた状態、図７は弁体を開口面に正対させた状態（弁体が押圧から開放された状態）、図８はゲートバルブが開かれた状態（弁体が退避した状態）を示す。また、図１０は、この発明の一実施形態に係るゲートバルブの一例を概略的に示す平面図、図１１は、図１０中の矢印１１に示す方向（共通搬送室３０側から処理室１０ａへ向かう方向）から見た正面図である。ただし、図１０においては、弁体６２の上部（および下部）の中央部に配置される押圧部６９およびそれに対応する押圧機構６３の図示は省略してある。
【００４７】
図６乃至図８に示すように、一実施形態に係るゲートバルブ６Ｃは、開口部６１ａの開口面６４に対して平行な方向Ｂへのサブスライダー８２のスライドを停止させるストッパー９０を備えている。ストッパー９０は、例えば、ゲートバルブ室６０の底壁９１に設けられる。
【００４８】
また、図６乃至図８に示すゲートバルブ６Ｃでは、メインスライダー６６が、サブスライダー８２を引掛ける引掛け部９２を有している。引掛け部９２は、例えば、突起部であり、この突起部は、サブスライダー８２に設けられた開口９３の内部に位置される。
【００４９】
また、図１０及び図１１に示すように、メインスライダー６６は、サブスライダー８２に相対する相対面１０７側に、メインスライダー６６をサブスライダー８２に対してスライド、本例では上下可動させる垂直ガイド機構１０１を備え、この垂直ガイド機構１０１を介して、サブスライダー８２とメインスライダー６６が連結されている。なお、垂直ガイド機構１０１は、図６乃至図８においては図示を省略している。垂直ガイド機構１０１の一例としては、サブスライダー８２の相対面８７に設けられ、開口面６４に対して平行な方向Ｂに設けられたガイドレール１０２と、メインスライダー６６のサブスライダー８２に相対する相対面１０７に取り付けられた連結部材１０３とを含んで構成することができる。ガイドレール１０２と連結部材１０３により、メインスライダー６６は、サブスライダー８２と連結したまま、サブスライダー８２に対してスライドすることができる。
【００５０】
さらに、ゲートバルブ６Ｃは、図１０及び図１１に示すように、メインスライダー６６をスライド、本例では上下動させる垂直ガイド機構１１０を備えている。なお、垂直ガイド機構１１０は、図６乃至図８においては図示を省略している。垂直ガイド機構１１０は、メインスライダー６６を、開口部６１ａの開口面６４に対して平行な方向Ｂに沿って上下動させる。垂直ガイド機構１１０は、垂直ガイド機構１０１と同様に構成することができる。即ち、図１０及び図１１に示すように、ゲートバルブ室６０の内壁に、開口面６４に対して平行な方向Ｂに設けられたガイドレール１０４と、メインスライダー６６に取り付けられた連結部材１０５とを含んで構成することができる。
【００５１】
さらにまた、ゲートバルブ６Ｃは、図１０及び図１１に示すように、メインスライダー６６を駆動、本例では上下動させる駆動機構１２０を備えている。駆動機構１２０としては、例えば、エアシリンダあるいは油圧シリンダ等で構成することができる。駆動機構１２０は、接続継手１２１を介してメインスライダー６６に連結されている。メインスライダー６６は垂直ガイド機構１１０によって開口面６４に対して平行な方向Ｂに沿って案内されながら、駆動機構１２０によって上下動される。なお、駆動機構１２０及び接続継手１２１は、図６乃至図８においては図示を省略している。
【００５２】
次に、この発明に係るゲートバルブの動作を図６乃至図８を用いて詳述する。
【００５３】
図８に示すように、ゲートバルブ６Ｃが開いた状態（弁体６２が開口部６１ａの正面から退避した状態）においては、メインスライダーに設けた引掛け部９２によりサブスライダー８２が支持されている。なお、弁体６２は上述のように、サブスライダー８２に設けられた保持ガイド機構８３により支持されている。駆動機構１２０及びメインスライダー６６に設けられた垂直ガイド機構１１０により、メインスライダー６６はサブスライダー８２を支持したまま、開口面６４に対して平行な方向Ｂに沿って下降する。
【００５４】
図７に示すように、弁体６２が開口部６１ａと正対する位置までメインスライダーが下降すると、サブスライダー８２の下降は、ストッパー９０により停止され、弁体も停止する。サブスライダー８２の下降が停止された後、垂直ガイド機構１０１により、メインスライダー６６のみが垂直ガイド機構１１０に沿って、さらに下降する。これにより、押圧機構６３の突起部６７が傾斜部６８に代えて、押圧部６９を介して弁体６２を開口部６１ａの周囲に押圧する。このとき、弁体６２は保持ガイド機構８３により、開口面６４に対して垂直な方向Ａに沿って押圧され、弁体６２が開口面６４に対してずれることなくゲートバルブが閉じられた状態（図６参照）になる。
【００５５】
次に、この状態からゲートバルブが開かれた状態（図８を参照）にするには、まず、駆動機構１２０によりメインスライダー６６を上昇させる。メインスライダー６６が上昇すると、図７に示すように、ローラー７０は突起部６７から傾斜部６８に転がり、伸縮体８１が弁体６２を開口面６４に対して垂直な方向Ａに沿って引っ張ることで、弁体６２がサブスライダー８２に引きつけられ、開口部６１ａの周囲から離脱される。
【００５６】
メインスライダー６６が、さらに上昇すると、図７に示すように、引掛け部９２がサブスライダー８２の開口９３の縁に当接される。さらに、メインスライダー６６を上昇させると、引掛け部９２が、ストッパー９０により停止されていたサブスライダー８２の開口９３を引掛けて、サブスライダー８２及び弁体６２を上昇させる。これにより、弁体６２は、図８に示すように、開口部６１ａの正面から退避、即ち、開口部６１ａの上方に退避させることができ、開口部６１ａを介しての基板Ｇの出し入れが可能となる。
【００５７】
上記説明からも明らかなように、この発明のゲートバルブによれば、メインスライダー６６に設けられた押圧機構６３が、弁体６２を開口部６１ａに正対させた状態で、開口面６４に対して垂直な方向Ａに押し出し、弁体６２を開口部６１ａの周囲に均一に押圧することができる。また、メインスライダー６６は、ガイド機構１０１を介してゲートバルブ室６０の内壁に連結されており、メインスライダー６６は開口面６４に対して垂直な方向Ａにおいて、ゲートバルブ室６０の内壁に支えられることになる。このため、例えば、処理室１０ａにおいて共通搬送室３０の圧力よりも高い圧力で処理を行う場合や、処理室１０ａをメンテナンスする際に取り外した場合などにより、弁体６２に逆圧がかかった場合においても、押圧機構６３は、弁体６２の押圧部６９を垂直な方向Ａに押圧し続ける。しかも、押圧機構６３はスライド、本例では上下動するだけであり、斜めに動くことはない。つまり、押圧機構６３は、逆圧を受けても斜めに動くことはなく、押圧部６９を垂直な方向Ａに均一に押圧し続けるだけである。このため、弁体６２が逆圧を受けた際、特に、弁体６２のサイズが大きくなり、大きな逆圧を受けた際であっても、弁体６２が開口部６１ａの周囲から離れ難くすることができ、弁体のサイズが大きくなっても気密性が低下し難いゲートバルブ、及びこのゲートバルブを用いた基板処理システムを得ることができる。
【００５８】
また、特許文献１に示すようなゲートバルブにおいては、ゲートバルブが閉じた状態を維持するには油圧シリンダを作動し続ける必要がある。しかしながら、この発明のゲートバルブの押圧機構６３は、カムにより弁体６２を押圧する構成にしているので、ゲートバルブが閉じた状態を維持するのに別段の駆動力を必要としない。よって、メンテナンスなどにより、駆動用のエアーや電力が停止した状態であっても、ゲートバルブが閉じた状態を維持することができる。
【００５９】
さらに、リンク機構によるゲートバルブにおいては、弁体の両側面に設けたリンクにより弁体を支持することになる。弁体の重量が増加すると、弁体の重量に耐えきれずリンクが変形してしまうことが懸念される。この発明の一実施形態に係るゲートバルブによれば、弁体６２はサブスライダー８２に設けられた保持ガイド機構８３により支持されており、保持ガイド機構８３はサブスライダー８２の如何なる箇所にも設けることができる。例えば、サブスライダー８２の中央部にも設けることができ、多数の保持ガイド機構８３を設けることができる。また、サブスライダー８２を保持する、メインスライダー６６に設けられた引掛け部９２も同様に、サブスライダー８２の開口９３に対応した箇所であれば、メインスライダー６６の如何なる箇所にも設けることができる。よって、弁体６２のサイズが大きくなり重量が増加しても、弁体６２を支持することができ、弁体６２のサイズの大型化に対応することができる。
【００６０】
さらにまた、サブスライダー８２に保持ガイド機構８３を設けることにより、正確に弁体６２を開口面６４に対して垂直に押し当てることができる。しかも、サブスライダー８２は、垂直ガイド機構１０１を介してメインスライダー６６と連結されているため、サブスライダー８２が開口面６４に対して斜めにずれることはない。これらのことから、気密性がさらに低下し難いゲートバルブ、及びこのゲートバルブを用いた基板処理システムを得ることができる。
【００６１】
さらにまた、この発明の一実施形態に係るゲートバルブによれば、離脱機構８０に伸長状態が安定となる伸縮体８１を用い、ゲートバルブを閉じた状態において、伸縮体８１に圧縮力を作用させておくことができる。これにより、ゲートバルブを閉じた状態において常に伸縮体に引張力を作用させておく場合に比較して、伸縮体が切れてしまう事情を解消することができる。よって、例えば、基板の処理中に伸縮体が切れ、弁体６２を開口部６１ａの周囲から離脱させることができなくなるような不具合を解消できるゲートバルブ、及びそれを用いた基板処理システムを得ることができる。
【００６２】
図１２Ａ及び図１２Ｂはこの発明の一実施形態の一変形例に係るゲートバルブの断面図である。図１２Ａに示す断面は、図１２Ｂ中の１２Ａ−１２Ａ線に沿った縦断面を示しており、図１２Ｂに示す断面は、図１２Ａ中の１２Ｂ−１２Ｂ線に沿った横断面を示している。また、図１２Ａ及び図１２Ｂに示す一変形例においては、サブスライダー８２を省略した例示しているが、サブスライダー８２を備えている場合においても適用できることはもちろんである。
【００６３】
図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、押圧機構６３によって開口面６４に押圧される弁体６２の周囲には封止部材１３０が取り付けられることが一般的である。封止部材１３０が開口面６４に押圧されることで、開口６１ａは封止される。封止部材１３０の例は、Ｏリングである。処理中には、開口６１ａから弁体６２に対して逆圧がかかることがある。このような逆圧は、弁体６２自体の剛性とメインスライダー６６からの押圧機構６３による押圧力とで押し返し、封止部材１３０を開口面６４に密着させることで、気密性を保つことができる。
【００６４】
また、一実施形態にかかるゲートバルブにおいては、メインスライダー６６の後ろ側に、例えば、ガイドレール１０４が配置され、このガイドレール１０４にメインスライダー６６に取り付けられた連結部材１０５が、スライド可能な状態で連結される。このようなガイドレール１０４は、開口６１ａの側部に沿って配置されている。このため、弁体６２からメインスライダー６６に逆圧がかかったとき、メインスライダー６６からの逆圧を受ける部分として機能し、開口６１ａの側部に沿ったメインスライダー６６の弾性変形を規制する役目を果たす。
【００６５】
ところで、上述したように一実施形態に係るゲートバルブは大型化に有利な構成を備えている。一実施形態に係るゲートバルブは、例えば、開口６１ａの一辺がメートルオーダー、例えば、数メートル×数メートルの大きさを有していても対応可能な構成である。開口６１ａの一辺がメートルオーダーの場合には、弁体６２の一辺の大きさもメートルオーダーとなる。
【００６６】
このように、大きな弁体６２となると、受ける逆圧もはるかに大きなものとなる。大きな逆圧を受けた弁体６２は、メインスライダー６６に、開口６１ａの上部、下部に沿って変形させる力を加える。この結果、メインスライダー６６は弾性変形を起こす。
【００６７】
逆圧を受けた弁体６２の変形が、たとえ僅かなものであったとしても、弁体６２の一辺が、例えば、メートルオーダーの大きさを持つ場合には、開口６１ａ上部の中央部分、及び開口６１ａ下部の中央部分における変形は、非常に大きなものとなる。
【００６８】
しかし、一実施形態にかかるゲートバルブにおいては、開口６１ａの上部、下部に沿った部分に、ガイドレール１０４のような、メインスライダー６６からの逆圧を受ける部分がない。
【００６９】
もしも、弁体６２の、開口６１ａ上部の中央部分、及び開口６１ａ下部の中央部分が、封止部材１３０の潰ししろを超えて変形してしまうと、封止部材１３０が開口面６４から離れ、気密性が低下する。
【００７０】
そこで、一変形例においては、メインスライダー６６の弁体６２とは反対側で、開口６１ａ上部の中央部分に対応した位置、及び開口６１ａ下部の中央部分に対応した位置に、メインスライダー６６の弾性変形量を規制する衝立部１３１を設ける。本例では、衝立部１３１を共通搬送室３０側の開口５１ｃ、６１ｃそれぞれの上部中央部分、下部中央部分に設けている。衝立部１３１は、本例では共通搬送室３０の壁面に固定して取り付けられ、取り外しは可能であるが、取り付け時には容易に動かないようになっている。例えば、ボルト締めである。
【００７１】
このように、開口６１ａ上部の中央部分に対応した位置、及び開口６１ａ下部の中央部分に対応した位置に衝立部１３１を設けることで、弁体６２からの逆圧がメインスライダー６６にかかったとしても、メインスライダー６６の弾性変形は、衝立部１３１で規制される。メインスライダー６６の弾性変形が規制されることで、弁体６２の、開口６１ａ上部の中央部分、及び開口６１ａ下部の中央部分の変形を止めることができる。例えば、メインスライダー６６と、衝立部１３１の先端部分１３２との離間距離を、封止部材１３０の潰ししろ未満に設定すれば、弁体６２の、開口６１ａ上部の中央部分、及び開口６１ａ下部の中央部分が、封止部材１３０の潰ししろを超えて変形することを抑制することができる。具体的な数値の例としては、弁体６２の大きさや、想定される逆圧の大きさにより変わるが、一例を挙げるならば以下の通りである。
【００７２】
（弁体６２が、処理室１０ａ、１０ｂの容器本体５０ａ、５０ｂを塞ぐ場合）
・下段の衝立部１３１Ｌの先端部分１３２とメインスライダー６６との離間距離ＤＬは０．３ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下
・上段の衝立部１３１Ｕの先端部分１３２とメインスライダー６６との離間距離ＤＵは０．５ｍｍ以上０．５５ｍｍ以下
（弁体６２が、ロードロック室２０の容器本体５０ｄを塞ぐ場合）
・下段の衝立部１３１Ｌの先端部分１３２とメインスライダー６６との離間距離ＤＬは０．４ｍｍ以上０．４５ｍｍ以下
・上段の衝立部１３１Ｕの先端部分１３２とメインスライダー６６との離間距離ＤＵは０．６ｍｍ以上０．６５ｍｍ以下
これらの数値範囲は、バルブの構成部材の可動時の接触等のリスクから下限値が決まり、逆圧時に気密性を保てる許容限界から上限値が決まる。
【００７３】
このような一変形例は、例えば、弁体６２が、一辺のサイズがメートルオーダーとなる場合、あるいは想定される逆圧が大きい場合に、特に有効である。
【００７４】
上記説明はこの発明の一実施形態であって、この発明は上記一実施形態に限定されることはなく、種々の変形が可能である。また、この発明の実施形態は、上記一実施形態が唯一のものでもない。
【００７５】
例えば、弁体６２の押圧機構６３により押圧される押圧部６９であるが、上記実施形態では、弁体６２の如何なる箇所にも設けることが可能である。例えば、リンク機構を用いた場合には、弁体の両側面に設けたリンクにより押圧することになる。対して、押圧部６９は、弁体６２の上部および下部にも配置することができる。このため、図９Ａに示すように、弁体の側部のみならず、弁体の上部および下部も押圧することが可能である。
【００７６】
また、押圧部６９は、弁体６２の面内に配置することができる。このため、例えば、図９Ｂに示すように、弁体６２が最も圧力を受ける開口部６１ａの内側に沿って環状に配置することが可能である。
【００７７】
さらにまた、図９Ｃに示すように、開口部６１ａの中央部分に対応して、さらに配置することも可能である。
【００７８】
このように押圧部６９を、開口部６１ａの内側に配置することで、弁体６２が受ける逆圧に対して、弁体６２の変形を阻止するように、弁体６２を押圧することができる。これにより、弁体のサイズが大きくなっても、さらに気密性が低下し難いゲートバルブを得ることができる。
【００７９】
なお、この利点は、特に、開口部６１ａの内側に沿って環状に配置、さらには開口部６１ａの中央部分に対応して配置することで、より良く得ることができる。
【００８０】
図９Ａ乃至図９Ｃにおいては、押圧部６９を弁体６２の各辺に３個ずつ、開口部６１ａに沿って環状に合計８個又は中央に１個加えて９個設けた例を示したが、これに限られることはない。例えば、押圧部６９を弁体６２の各辺に４個ずつ合計１２個、又は中央に１個加えて１３個設けた構成にしても構わないし、それ以上でも構わない。ただし、いずれにせよ、弁体６２の各辺に設ける押圧部６９は、距離が均等になるように配置し、弁体６２を均一に押圧できるように構成するのが望ましい。
【００８１】
また、上記一実施形態では、弁体、サブスライダーおよびメインスライダーを上下に動かす例を示したが、左右に動かす形式にしても良い。
【００８２】
さらに、上記一実施形態では、押圧機構６３を突起部６７と傾斜部６８とを含んだカムで構成し、押圧部６９をカムに接触するローラー７０で構成したが、押圧機構をローラーで構成し、押圧部を突起部と傾斜部とを含んだカムで構成することもできる。
【００８３】
さらにまた、上記一実施形態では、被処理体として太陽電池やＦＰＤの製造に用いられるガラス基板を示したが、被処理体はガラス基板に限定されず、半導体ウエハ等の他の基板であってもよい。
【符号の説明】
【００８４】
６Ａ、６Ｂ、６Ｃ…ゲートバルブ、１０ａ、１０ｂ…処理室、２０…ロードロック室、３０…搬送室、６０…ゲートバルブ室、６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ…開口部、６２…弁体、６３…押圧機構、６４…開口面、６６…メインスライダー、６７…突起部、６８…傾斜部、６９…押圧部、７０…ローラー、８０…離脱機構、８１…伸縮体、８２…サブスライダー、８３…保持ガイド機構、８４…案内開口、８５…シャフト、８６…フランジ部、８７…相対面、９０…ストッパー、９１…底壁、９２…引掛け部、９３…開口。
【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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