(57)【要約】【課題】本発明は、パーティクルが生じにくくて、気密性のよいゲートバルブアセンブリを提供する。【解決手段】流路開口と、前記流路開口の周縁を回る接触領域とを含むバルブ座と、周縁に設けられ、二つの側壁と、前記側壁らの間に接続される底壁とを有する凹溝と、前記凹溝の中に設けられ、弧形の上側表面と、底面と、二つの側面とを有し、前記底面が前記底壁と接触し、前記上側表面が前記凹溝の外に露出する密封物とを含み、前記流路開口を閉めることとして使われるバルブとを含む。【選択図】      図６
2004158816.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャップ式のゲートバルブアセンブリであって、バルブ座と、バルブとを含んでなり、
前記バルブ座は、流路開口と、前記流路開口の周縁を回る接触領域とを含み、
前記バルブは、前記バルブの周縁に設けられ、二つの側壁と、前記側壁らの間に接続される底壁とを有する凹溝と、前記凹溝の中に設けられ、弧形の上側表面と、底面と、二つの側面とを有し、前記底面が前記底壁と接触し、前記上側表面が前記凹溝の外に露出する密封物とを含み、前記流路開口を閉めるのに使われ、
前記バルブは、キャップの形で前記流路開口を閉め、前記バルブが閉まる時に、前記密封物の前記上側表面が前記接触領域と緊密に接合し、前記密封物の各々の前記側面がそれぞれ前記凹溝の各々の前記側壁と緊密に接触することによって、前記バルブと前記バルブ座との間が摩擦によるパーティクルを生じることを避けることを特徴とするバルブアセンブリ。
【請求項２】
前記凹溝の開口の幅が前記底壁の幅より小さくて、前記密封物が前記凹溝に噛み合わされることを特徴とする請求項１記載のゲートバルブアセンブリ。
【請求項３】
前記底壁の開口の幅が前記底面の幅より大きくて、前記凹溝が前記密封物に伸ばせる空間を提供することによって、前記密封物が長期的に圧縮され、弾性疲労を生じることを避けることを特徴とする請求項１記載のゲートバルブアセンブリ。
【請求項４】
前記密封物が、外せる形で前記凹溝の中に設けられることを特徴とする請求項１記載のゲートバルブアセンブリ。
【請求項５】
前記凹溝は、更に二つの面取りを含み、各々の前記面取りと前記底壁との夾角がやや４５°であり、前記密封物の前記上側表面が前記凹溝の開口の周縁と接触摩擦を生じることを避けるためであることを特徴とする請求項１記載のゲートバルブアセンブリ。
【請求項６】
前記密封物は、更に二つの側面面取りを含み、各々の前記側面面取りが各々の前記側面と各々の前記底面との間に接続され、各々の前記側面面取りと前記底面との夾角がやや４５°であり、簡単に前記密封物を前記凹溝の中に入れるためであることを特徴とする請求項５記載のゲートバルブアセンブリ。
【請求項７】
前記バルブ座は、更に前記流路開口の周縁を回る密接表面を含み、前記接触領域が前記密接表面の上にあり、前記密接表面が、上表面と、下表面と、前記上表面と前記下表面との間に接続される中間表面を含むことを特徴とする請求項１記載のゲートバルブアセンブリ。
【請求項８】
前記上表面と前記中間表面との接続するところが外凸部を形成し、前記下表面と前記中間表面との接続するところが内凹部を形成することを特徴とする請求項７記載のゲートバルブアセンブリ。
【請求項９】
前記バルブが前記バルブ座の上に被さる時に、前記外凸部と前記内凹部が前記バルブを定位することとして使われることを特徴とする請求項８記載のゲートバルブアセンブリ。
【請求項１０】
前記バルブが前記バルブ座の上に被さる時に、前記外凸部と前記内凹部は、前記バルブの滑ることを避けることができることを特徴とする請求項９記載のゲートバルブアセンブリ。
【請求項１１】
キャップ式のゲートバルブアセンブリであって、バルブ座と、バルブとを含んでなり、
前記バルブ座は、流路開口と、前記流路開口の周縁を回る密接表面とを含み、更に前記密接表面が上表面と、中間表面と、下表面とを含み、その中、前記上表面と前記中間表面との接続するところが外凸部を形成し、前記下表面と前記中間表面との接続するところが内凹部を形成し、
前記バルブは、前記バルブの周縁に設けられる凹溝と、前記凹溝の中に入れられる密封物とを含み、前記流路開口を閉めることとして使われ、
前記バルブが前記バルブ座の上に被さる時に、前記外凸部と前記内凹部が前記バルブを定位することとして使われ、更に前記密封物が前記密接表面と緊密に接合し、前記バルブと前記バルブ座との間が滑りによるパーティクルを生じることを避けることを特徴とするゲートバルブアセンブリ。
【請求項１２】
前記凹溝が二つの側壁と、前記側壁らの間に接続される底壁とを含むことを特徴とする請求項１１記載のゲートバルブアセンブリ。
【請求項１３】
前記密封物が弧形の上側表面と、底面と、二つの側面とを含むことを特徴とする請求項１１記載のゲートバルブアセンブリ。
【請求項１４】
前記密封物が前記凹溝の中に入れられる時に、前記底面が前記底壁と接触し、前記上側表面が前記凹溝の外に露出することを特徴とする請求項１１記載のゲートバルブアセンブリ。
【請求項１５】
前記密接表面は、更に前記流路開口の周縁を回る接触領域を含み、前記バルブが閉まる時に、前記密封物の前記上側表面が前記接触領域と緊密に接触し、前記密封物の各々の前記側面がそれぞれ前記凹溝の各々の前記側壁と緊密に接触することを特徴とする請求項１１記載のゲートバルブアセンブリ。
【請求項１６】
半導体装置であって、真空チャンバーと、ゲートバルブアセンブリとを含んでなり、
前記ゲートバルブアセンブリは、前記真空チャンバーに付けられ、前記真空チャンバーを開ける或いは閉めることとして使われ、バルブ座と、バルブとを含み、
前記バルブ座は、ウエハーを前記真空チャンバーに出入りさせる流路開口と、前記流路開口の周縁を回り、上表面と、中間表面、下表面を含み、前記上表面と前記中間表面との接続するところが外凸部を形成し、前記下表面と前記中間表面との接続するところが内凹部を形成する密接表面とを含み、
前記バルブは、前記バルブの周縁に設けられ、二つの側壁と、前記側壁らの間に接続される底壁とを含む凹溝と、前記凹溝の中に入れられ、弧形の上側表面と、底面と、二つの側面とを有し、前記底面が前記底壁と接触し、前記上側表面が前記凹溝の外に露出する密封物とを含み、
前記バルブが前記バルブ座の上に被さる時に、前記外凸部と前記内凹部が前記バルブを定位することとして使われ、前記バルブが前記バルブ座の上に被さる時に、前記密封物の前記上側表面が前記密接表面と緊密に接触し、前記密封物の各々の前記側面がそれぞれ前記凹溝の各々の前記側壁と緊密に接触し、前記真空チャンバーの真空状態を維持することを特徴とする半導体装置。
【請求項１７】
前記凹溝の開口の幅が前記底壁の幅より小さくて、前記密封物が前記凹溝に噛み合われ、落ちにくいことを特徴とする請求項１６記載の半導体装置。
【請求項１８】
前記底壁の開口の幅が前記底面の幅より大きくて、前記凹溝が前記密封物に伸ばせる空間を提供することによって、前記密封物が長期的に圧縮され、弾性疲労を生じることを避けることを特徴とする請求項１６記載の半導体装置。
【請求項１９】
前記凹溝は、更に二つの面取りを含み、各々の前記面取りと前記底壁との夾角がやや４５°であり、前記密封物の前記上側表面が前記凹溝の開口の周縁と接触摩擦を生じることを避けるためであることを特徴とする請求項１６記載の半導体装置。
【請求項２０】
前記密封物は、更に二つの側面面取りを含み、各々の前記側面面取りが各々の前記側面と各々の前記底面との間に接続され、各々の前記側面面取りと前記底面との夾角がやや４５°であり、簡単に前記密封物を前記凹溝の中に入れるためであることを特徴とする請求項１９記載の半導体装置。
【請求項２１】
前記半導体装置は、化学気相成長装置、物理気相成長装置、或いは蝕刻装置であることを特徴とする請求項１６記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャップ式のゲートバルブアセンブリに関し、特に真空チャンバーを開ける或いは閉めることとして使われるキャップ式のゲートバルブアセンブリに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゲートバルブアセンブリは、主にものを隔離することとして使われ、幅広く各種の設備に応用され、例えば、水道管路の水止めバルブ、或いは自動車及びバイクのエンジンバルブなどである。他に、ゲートバルブアセンブリもよく半導体装置に使われ、例えば、蝕刻装置、或いは化学気相成長装置などに使われる。
【０００３】
図１を参照するに、図１は、化学気相成長装置を表す説明図である。化学気相成長装置１０は、二つの移載チャンバー１２と、一つの基板移転チャンバー１４と、四つのプロセスチャンバー１６とを含む。各々の移載チャンバー１２は、ウエハーを化学気相成長装置１０にロードする或いは、ウエハーを化学気相成長装置１０からアンロードすることとして使われる。基板移転チャンバー１４は、ウエハーを異なるチャンバーに移転しやすいために、バッファー空間として使われ、更に中に基板移載装置１８が設けてあり、ウエハーを移載することとして使われる。又は、各々のプロセスチャンバー１６は、ウエハーの上に化学気相成長工程を行うことに使われ、例えば、誘電層をウエハーの上に堆積することに使われる。
【０００４】
化学気相成長装置１０の中には、更に複数のゲートバルブアセンブリ２０を含み、複数のゲートバルブアセンブリ２０が、それぞれ各々の移載チャンバー１２と基板移転チャンバー１４との間及び、各々のプロセスチャンバー１６と基板移転チャンバー１４との間に設けられ、更に各々のチャンバーを開ける或いは閉めることとして使われる。ここで注意すべき点は、基板移転チャンバー１４及び各々のプロセスチャンバー１６の中では、通常に真空状態に近づく低圧であるので、各々のチャンバーの真空状態を維持するために、ゲートバルブアセンブリ２０の気密性が良くなければならない点である。
【０００５】
図２から図５までを参照よるように、図２は、従来技術によるゲートバルブアセンブリ２０を表す説明図である。図３は、図２に示す３−３線の断面図である。図４は、図２に示すバルブの立体図である。図５は、図４に示す５−５線の断面図である。図２に示すように、ゲートバルブアセンブリ２０は、バルブ座２２と、バルブ３０とを含み、更にバルブ座２２の上に流路開口２４が設けてあり、流路開口２４の下側に複数の金属板２８が設けてあり、ウエハーが流路開口２４を介して、各々のチャンバーを出入りする。
【０００６】
その他、図３に示すように、バルブ３０は、第一面３０ａと第二面３０ｂを含み、更に第一面３０ａが流路開口２４の方向に向く。図４に示すように、バルブ３０は、凹溝３２と、凹溝３２の中に付けられるＯ型リング３４とを含み、更に凹溝３２が第一面３０ａの周縁を回る。図５に示すように、Ｏ型リング３４の断面の形状がやや円形を現わしており、又は、バルブ３０がポリマーコロイド３６を含み、ポリマーコロイド３６は、Ｏ型リング３４と凹溝３２の側壁との間に埋め込まれ、Ｏ型リング３４と凹溝３２の側壁との間にある隙間を埋め込むこととして使われ、更にＯ型リング３４を凹溝３２の中に固定させる。
【０００７】
続いて、図３を参照するように、ゲートバルブアセンブリ２０の動作方式を説明する。図３に示すように、バルブ３０は、ダブル矢印線ＡＡ’の方向に従って上下に滑ることができ、下に滑ると、流路開口２４を閉め、又は、バルブ３０にあるＯ型リング３４がバルブ座２２の平面２６と接触し、流路開口２４を密封する。逆に、バルブ３０は、上に滑ると、流路開口２４を開け、ウエハーに流路開口２４を通させる。しかし、バルブ３０が上下に滑る過程の中で、第二面３０ｂが金属板２８の側面２８ａと接触摩擦を起こし、長期的な摩擦によってパーティクルを起こしやすくて、又は、ゲートバルブアセンブリ２０が化学気相成長装置１０の中に設けられるので、起こされるパーティクルが化学気相成長装置１０の内部を汚染し、更に半導体工程の品質を影響する。もう一方、一般の化学気相成長工程で使われる腐食性気体は、ポリマーコロイド３６を腐蝕するので、Ｏ型リング３４と凹溝３２の側壁との間に隙間を起こし、バルブ３０が完全に流路開口２４を密封することができなくて、化学気相成長装置１０の内部を真空状態に維持させることができない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、パーティクルが生じにくく、気密性のよいゲートバルブアセンブリを提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者は従来の技術に見られる欠点に鑑み鋭意研究を重ねた結果、流路開口と、前記流路開口の周縁を回る接触領域とを含むバルブ座と、周縁に設けられ、二つの側壁と、前記側壁らの間に接続される底壁とを有する凹溝と、前記凹溝の中に設けられ、弧形の上側表面と、底面と、二つの側面とを有し、前記底面が前記底壁と接触し、前記上側表面が前記凹溝の外に露出する密封物とを含み、前記流路開口を閉めることとして使われるバルブとを含む構造によって課題を解決できる点に着眼し、かかる知見に基づいて本発明を完成させた。
【００１０】
請求項１に記載するゲートバルブアセンブリは、キャップ式のゲートバルブアセンブリであって、バルブ座と、バルブとを含んでなり、前記バルブ座は、流路開口と、前記流路開口の周縁を回る接触領域とを含み、前記バルブは、前記バルブの周縁に設けられ、二つの側壁と、前記側壁らの間に接続される底壁とを有する凹溝と、前記凹溝の中に設けられ、弧形の上側表面と、底面と、二つの側面とを有し、前記底面が前記底壁と接触し、前記上側表面が前記凹溝の外に露出する密封物とを含み、前記流路開口を閉めることとして使われ、前記バルブは、キャップの形で前記流路開口を閉め、前記バルブが閉まる時に、前記密封物の前記上側表面が前記接触領域と緊密に接合し、前記密封物の各々の前記側面がそれぞれ前記凹溝の各々の前記側壁と緊密に接触することによって、前記バルブと前記バルブ座との間が摩擦によるパーティクルを生じることを避ける。
【００１１】
請求項２に記載するゲートバルブアセンブリは、請求項１における凹溝の開口の幅が前記底壁の幅より小さくて、前記密封物が前記凹溝に噛み合われ、落ちにくい。
【００１２】
請求項３に記載するゲートバルブアセンブリは、請求項１における底壁の開口の幅が前記底面の幅より大きくて、前記凹溝が前記密封物に伸ばせる空間を提供することによって、前記密封物が長期的に圧縮され、弾性疲労を生じることを避ける。
【００１３】
請求項４に記載するゲートバルブアセンブリは、請求項１における密封物が、外せる形で前記凹溝の中に設けられる。
【００１４】
請求項５に記載するゲートバルブアセンブリは、請求項１における凹溝は、更に二つの面取りを含み、各々の前記面取りと前記底壁との夾角がやや４５°であり、前記密封物の前記上側表面が前記凹溝の開口の周縁と接触摩擦を生じることを避けるためである。
【００１５】
請求項６に記載するゲートバルブアセンブリは、請求項５における密封物は、更に二つの側面面取りを含み、各々の前記側面面取りが各々の前記側面と各々の前記底面との間に接続され、各々の前記側面面取りと前記底面との夾角がやや４５°であり、簡単に前記密封物を前記凹溝の中に入れるためである。
【００１６】
請求項７に記載するゲートバルブアセンブリは、請求項１におけるバルブ座は、更に前記流路開口の周縁を回る密接表面を含み、前記接触領域が前記密接表面の上にあり、前記密接表面が、上表面と、下表面と、前記上表面と前記下表面との間に接続される中間表面を含む。
【００１７】
請求項８に記載するゲートバルブアセンブリは、請求項７における上表面と前記中間表面との接続するところが外凸部を形成し、前記下表面と前記中間表面との接続するところが内凹部を形成する。
【００１８】
請求項９に記載するゲートバルブアセンブリは、請求項８におけるバルブが前記バルブ座の上に被さる時に、前記外凸部と前記内凹部が前記バルブを定位することとして使われる。
【００１９】
請求項１０に記載するゲートバルブアセンブリは、請求項９におけるバルブが前記バルブ座の上に被さる時に、前記外凸部と前記内凹部は、前記バルブの滑ることを避けることができる。
【００２０】
請求項１１に記載するゲートバルブアセンブリは、キャップ式のゲートバルブアセンブリであって、バルブ座と、バルブとを含んでなり、前記バルブ座は、流路開口と、前記流路開口の周縁を回る密接表面とを含み、更に前記密接表面が上表面と、中間表面と、下表面とを含み、その中、前記上表面と前記中間表面との接続するところが外凸部を形成し、前記下表面と前記中間表面との接続するところが内凹部を形成し、前記バルブは、前記バルブの周縁に設けられる凹溝と、前記凹溝の中に入れられる密封物とを含み、前記流路開口を閉めることとして使われ、前記バルブが前記バルブ座の上に被さる時に、前記外凸部と前記内凹部が前記バルブを定位することとして使われ、更に前記密封物が前記密接表面と緊密に接合し、前記バルブと前記バルブ座との間が滑りによるパーティクルを生じることを避ける。
【００２１】
請求項１２に記載するゲートバルブアセンブリは、請求項１１における凹溝が二つの側壁と、前記側壁らの間に接続される底壁とを含む。
【００２２】
請求項１３に記載するゲートバルブアセンブリは、請求項１１における密封物が弧形の上側表面と、底面と、二つの側面とを含む。
【００２３】
請求項１４に記載するゲートバルブアセンブリは、請求項１１における密封物が前記凹溝の中に入れられる時に、前記底面が前記底壁と接触し、前記上側表面が前記凹溝の外に露出する。
【００２４】
請求項１５に記載するゲートバルブアセンブリは、請求項１１における密接表面は、更に前記流路開口の周縁を回る接触領域を含み、前記バルブが閉まる時に、前記密封物の前記上側表面が前記接触領域と緊密に接触し、前記密封物の各々の前記側面がそれぞれ前記凹溝の各々の前記側壁と緊密に接触する。
【００２５】
請求項１６に記載するゲートバルブアセンブリは、半導体装置であって、真空チャンバーと、ゲートバルブアセンブリとを含んでなり、前記ゲートバルブアセンブリは、前記真空チャンバーに付けられ、前記真空チャンバーを開ける或いは閉めることとして使われ、バルブ座と、バルブとを含み、前記バルブ座は、ウエハーを前記真空チャンバーに出入りさせる流路開口と、前記流路開口の周縁を回り、上表面と、中間表面、下表面を含み、前記上表面と前記中間表面との接続するところが外凸部を形成し、前記下表面と前記中間表面との接続するところが内凹部を形成する密接表面とを含み、前記バルブは、前記バルブの周縁に設けられ、二つの側壁と、前記側壁らの間に接続される底壁とを含む凹溝と、前記凹溝の中に入れられ、弧形の上側表面と、底面と、二つの側面とを有し、前記底面が前記底壁と接触し、前記上側表面が前記凹溝の外に露出する密封物とを含み、前記バルブが前記バルブ座の上に被さる時に、前記外凸部と前記内凹部が前記バルブを定位することとして使われ、前記バルブが前記バルブ座の上に被さる時に、前記密封物の前記上側表面が前記密接表面と緊密に接触し、前記密封物の各々の前記側面がそれぞれ前記凹溝の各々の前記側壁と緊密に接触し、前記真空チャンバーの真空状態を維持する。
【００２６】
請求項１７に記載する半導体装置は、請求項１６における凹溝の開口の幅が前記底壁の幅より小さくて、前記密封物が前記凹溝に噛み合われ、落ちにくい。
【００２７】
請求項１８に記載する半導体装置は、請求項１６における底壁の開口の幅が前記底面の幅より大きくて、前記凹溝が前記密封物に伸ばせる空間を提供することによって、前記密封物が長期的に圧縮され、弾性疲労を生じる。
【００２８】
請求項１９に記載する半導体装置は、請求項１６における凹溝は、更に二つの面取りを含み、各々の前記面取りと前記底壁との夾角がやや４５°であり、前記密封物の前記上側表面が前記凹溝の開口の周縁と接触摩擦を生じることを避けるためである。
【００２９】
請求項２０に記載する半導体装置は、請求項１９における密封物は、更に二つの側面面取りを含み、各々の前記側面面取りが各々の前記側面と各々の前記底面との間に接続され、各々の前記側面面取りと前記底面との夾角がやや４５°であり、簡単に前記密封物を前記凹溝の中に入れるためである。
【００３０】
請求項２１に記載する半導体装置は、請求項１６における半導体装置は、化学気相成長装置、物理気相成長装置、或いは蝕刻装置である。
【００３１】
【発明の実施の形態】
本発明は、キャップ式のゲートバルブアセンブリに関し、特に真空チャンバーを開ける或いは閉めることとして使われるキャップ式のゲートバルブアセンブリに関し、流路開口と、前記流路開口の周縁を回る接触領域とを含むバルブ座と、周縁に設けられ、二つの側壁と、前記側壁らの間に接続される底壁とを有する凹溝と、前記凹溝の中に設けられ、弧形の上側表面と、底面と、二つの側面とを有し、前記底面が前記底壁と接触し、前記上側表面が前記凹溝の外に露出する密封物とを含み、前記流路開口を閉めることとして使われるバルブとによって、ゲートバルブアセンブリを構成する。
【００３２】
かかるゲートバルブアセンブリの構造と特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図面を参照して以下に説明する。
【００３３】
【実施例】
図６を参照するに、図６は、本発明の好ましい実施例によるゲートバルブアセンブリを表す説明図である。図６に示すように、ゲートバルブアセンブリ４０は、ケース４２と、ケース４２の下側に接続されるバルブ座４４と、ケース４２の上側に設けられるコンプレッサー５０と、コンプレッサー５０に駆動されるバルブ５２とを含む。本発明による好ましい実施例の中に、ケース４２、バルブ座４４及びバルブ５２がアルミ合金で構成される。
【００３４】
図７と図８と図９を参照するに、図７は、図６に示すバブル座４４の立体図であり、図８は、図６に示すバブル５２の立体図であり、図９は、図６に示すバブル５２及びバブル座４４の側面図である。図７に示すように、バブル座４４は、上表面４５ａと、下表面４５ｃと、上表面４５ａと下表面４５ｃとの間に接続される中間表面４５ｂとを含み、上表面４５ａ、中間表面４５ｂ及び下表面４５ｃが一つの密接表面を構成し、その中、上表面４５ａと中間表面４５ｂが直線４７ａで交差し、下表面４５ｃと中間表面４５ｂが直線４７ｂで交差し、更に上表面４５ａと中間表面４５ｂとの夾角が鈍角θ１であり、下表面４５ｃと中間表面４５ｂとの夾角が鈍角θ２である。その他、バルブ座４４は、更にウエハーがバルブ座４４を通すこととして使われる流路開口４６と、流路開口４６を回る接触領域４８とを含み、一点鎖線が流路開口４６の中心軸４９であり、更に直線４７ａと直線４７ｂが互いに平行する。
【００３５】
もう一方、図８に示すように、バルブ５２は、上表面５３ａと、下表面５３ｃと、上表面５３ａと下表面５３ｃとの間に接続される中間表面５３ｂとを含み、更に上表面５３ａと中間表面５３ｂとの夾角が鈍角θ１であり、下表面５３ｃと中間表面５３ｂとの夾角が鈍角θ２である。その他、バルブ５２は、バルブ５２の周縁に設けられる凹溝５４と、取り外せる形で凹溝５４の中に設けられる密封物５６とを含む。
【００３６】
図９に示すように、水平面５５ａが直線４７ａを含み、水平面５５ｂが直線４７ｂを含み、水平面５５ａ、５５ｂが中心軸４９と平行する。続いて、図９に示すように、上表面４５ａと水平面５５ａとの夾角が鋭角θ３であり、中間表面４５ｂと水平面５５ａとの夾角が鋭角θ４であり、上表面４５ａと中間表面４５ｂとの間が外凸部５１ａを形成する。その他、下表面４５ｃと水平面５５ｂとの夾角が鋭角θ５であり、中間表面４５ｂと水平面５５ｂの夾角が鋭角θ６であり、下表面４５ｃと中間表面４５ｂとの間が内凹部５１ｂを形成する。ここで注意すべき点は、バルブ５２がバルブ座４４の上に被さる時に、前記外凸部５１ａと内凹部５１ｂがバルブ５２を定位することとして使われることができ、更にバルブ５２が図６のダブル矢印線Ｃ−Ｃ’に示す方向に滑ることを避けることができる点である。言い換えると、本発明によるゲートバルブアセンブリ４０は、他の定位装置を使わなくて、正確的にバルブ５２をバルブ座４４の上に被ることができる。本発明による好ましい実施例の中で、鋭角θ３、θ５が約１５°であり、鋭角θ４、θ６が約３５°である。
【００３７】
図１０と図１１と図１２を参照するように、図１０は、図８に示す８−８線の凹溝の断面図であり、図１１は、図８に示す８−８線の密封物の断面図であり、図１２は、図８に示す８−８線のバルブの断面図である。図１０に示すように、凹溝５４は、二つの側壁５４ａと、二つの側壁５４ａの間に接続される一つの底壁５４ｂを有し、更に凹溝５４の開口が二つの面取り５４ｃを有し、各々の面取り５４ｃと底壁５４ｂとの夾角が４５°であり、凹溝５４の開口の幅Ｗ１が底壁５４ｂの幅Ｗ２より小さいので、凹溝５４の断面形状が台形を現わしている。その他、図１１に示すように、密封物５６は、二つの側面５６ａと、一つの底面５６ｂと、一つの弧形の上側表面５６ｃと、二つの側面面取り５６ｄを含み、各々の側面面取り５６ｄと底面５６ｂとの夾角が約４５°であり、更に底面５６ｂの幅Ｗ３が凹溝５４の底壁５４ｂの幅Ｗ２より小さい。本発明による好ましい実施例の中に、凹溝５４の深さＨ１が約４ｍｍであり、凹溝５４の開口の幅Ｗ１が約４．９８ｍｍであり、底壁５４ｂの幅Ｗ２が約６ｍｍである。その他、密封物５６の上側表面５６ｃが三分の一円であり、その高さＨ２が約２ｍｍであり、側面５６ａの高さＨ３が約４ｍｍであり、底面５６ｂの幅Ｗ３が約５ｍｍである。一般に言うと、密封物５６もＯ型リングと呼ばれ、本発明による好ましい実施例の中に、密封物５６がゴムから構成される。
【００３８】
図１２に示すように、密封物５６が凹溝５４に入れられる時に、密封物５６の底面５６ｂが凹溝５４の底壁５４ｂと接触し、密封物５６の上側表面５６ｃが凹溝５４の外に露出する。ここで注意すべき点は、密封物５６が二つの側面面取り５６ｄを有するので、密封物５６が簡単に凹溝５４の中に取り付けられる点である。もう一方、凹溝５４の開口の幅が底壁５４ｂの幅よりやや小さいので、密封物５６が凹溝５４の中にかみ合われることができ、図１２に示す凹溝５４が逆さまに置かれても、中にある密封物５６が落ちなくて、こうになると、簡単に真空を作ることができる。更に密封物５６の底面５６ｂの幅Ｗ３が凹溝５４の底壁５４ｂの幅Ｗ２より小さいので、密封物５６に伸ばす空間を提供することによって、密封物５６の長期的に圧縮されることから起こされる弾性疲労が密封物５６の密封能力に影響することを避ける。
【００３９】
図６と図１３を参照するように、ゲートバルブアセンブリ４０の動作原理を説明する。図１３は、図６に示すバルブ５２とバルブ座４４が閉まる状態での断面図である。バルブ座４４にある流路開口４６を閉める時に、コンプレッサー５０がバルブ５２をＢ−Ｂ’線の下方向に駆動させ、バルブ５２がバルブ座４４の上に被さり、更に、密封物５６の上側表面５６ｃがバルブ座４４にある接触領域４８と密接的に接合し、流路開口４６を完全に閉める。逆に、バルブ５２をＢ−Ｂ’線の上方向に駆動させると、流路開口４６が開く状態を現わす。その他、図１４と図１５を示すように、図１４と図１５は、図１３にある符号６０の拡大図であり、密封物５６の上側表面５６ｃがバルブ座４４の接触領域４８と接触する時に、点接触（図１４）から面接触（図１５）に変え、更に凹溝５４の開口に二つの面取り５４ｃを有するので、上側表面５６ｃが接触領域４８と接触した後に、上側表面５６ｃが凹溝５４の開口の周縁と接触摩擦を行うことによる密封物５６を破壊することがなくて、更にパーティクルの生じることによる装置内部を汚染することもない。その他、図１５に示すように、バルブ５２が完全に流路開口４６を閉めた後に、密封物５６の二つの側面５６ａがそれぞれ凹溝５４の二つの側壁５４ａと接触し、本発明による密封物５６が三つの平面５６ａ、５６ｂ、５６ｃによって凹溝５４と接触するので、密封物５６と凹溝５４との間に緊密に接触し、隙間がない。
【００４０】
ここで注意すべき点は、本発明によるバルブ５２が、キャップの形でバルブ座４４の上にある流路開口４６を閉めるので、バルブ５２とバルブ座４４との間には、摩擦によるパーティクルが装置内部を汚染することがない点である。しかし、バルブ５２の移動方向は、図６に示すＢ−Ｂ’の指す方向に限らず、バルブ５２が他の方向からバルブ座４４に被さることができる。その他、本発明によるゲートバルブアセンブリ４０も他の半導体装置の中に付けられることができ、例えば、物理気相成長装置或いは蝕刻装置である。
【００４１】
以上は、この発明の好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれもこの発明の特許請求の範囲の範囲に属するものとする。
【００４２】
【発明の効果】
従来技術と比べて、本発明によるバルブ５２がキャップの形でバルブ座４４の上にある流路開口４６を閉めるので、バルブ５２とバルブ座４４との間には、摩擦によるパーティクルが装置内部を汚染することがない。もう一方、バルブ座４４にある上表面４５ａ及び中間表面４５ｂが外凸部５１ａを形成し、更に下表面４５ｃ及び中間表面４５ｂが内凹部５１ｂを形成し、バルブ５２がバルブ座４４の上に被さる時に、外凸部５１ａと内凹部５１ｂは、バルブ５２を定位することとして使われ、バルブ５２の滑ることを避けることができる。又は、密封物５６は、二つの側面面取り５６ｄを含み、側面面取り５６ｄが簡単に密封物５６を凹溝５４の中に入れさせ、更に本発明による密封物５６の断面形状がやや台形を現わしているので、密封物５６が凹溝５４にかみ合われ、落ちにくくなる。更に凹溝５４の底壁５４ｂの幅が密封物５６の底面５６ｂの幅より大きいので、密封物５６が伸ばせる空間を具え、密封物５６が長期的に圧縮されることによって弾性疲労を生じることを避けることができ、更に密封物５６の密封能力を上げる。又は、凹溝５４の開口に二つの面取り５４ｃを有するので、上側表面５６ｃが接触領域４８と接触した後に、上側表面５６ｃが凹溝５４の開口の周縁と接触摩擦を行うことによる密封物５６を破壊することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】化学気相成長装置を表す説明図である。
【図２】従来技術によるゲートバルブアセンブリを表す説明図である。
【図３】図２に示す３−３線の断面図である。
【図４】図２に示すバルブの立体図である。
【図５】図４に示す５−５線の断面図である。
【図６】本発明による好ましいゲートバルブアセンブリを表す説明図である。
【図７】図６に示すバルブ座の立体図である。
【図８】図６に示すバルブの立体図である。
【図９】図６に示すバルブ座及びバルブの側面図である。
【図１０】図８に示す８−８線の溝の断面図である。
【図１１】図８に示す８−８線の密封物の断面図である。
【図１２】図８に示す８−８線のバルブの断面図である。
【図１３】図６に示すバルブとバルブ座が閉める状態に置かれる時の断面図である。
【図１４】図１３に示す部分領域の拡大図である。
【図１５】図１３に示す部分領域の拡大図である。
【符号の説明】
１０            化学気相成長装置
１２            移載チャンバー
１４            基板移転チャンバー
１６            プロセスチャンバー
１８            基板移載装置
２０、４０      ゲートバルブアセンブリ
２２、４４      バルブ座
２４            流路開口
２６            平面
２８            金属板
２８ａ          側面
３０            バルブ
３０ａ          第一面
３０ｂ          第二面
３２            凹溝
３４            Ｏ型リング
３６            ポリマーコロイド
４２            ケース
４５ａ、５３ａ  上表面
４５ｂ、５３ｂ  中間表面
４５ｃ、５３ｃ  下表面
４６            流路開口
４７ａ、４７ｂ  直線
４８            接触領域
４９            中心軸
５０            コンプレッサー
５１ａ          外凸部
５１ｂ          内凹部
５２            バルブ
５４            凹溝
５４ａ          側壁
５４ｂ          底壁
５４ｃ          面取り
５５ａ、５５ｂ  水平面
５６  密封物
５６ａ  側面
５６ｂ  底面
５６ｃ  上側表面
５６ｄ  側面面取り
【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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【図１４】
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【図１５】
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