(57)【要約】      （修正有）【課題】真空処理装置のゲートバルブを提供する。【解決手段】２個の真空チャンバー２−１，２−２間に、帯状の被処理物１０が搬入・搬出に際して通過する開口部分を有する２つのフランジ３−１、３−２と、帯状の被処理物を挟持して流体を遮断するゲートバルブ弁６−１と、帯状の被処理物の通路を構成する弁室とを具備し、該被処理物が通過する開口部分を有する２つのフランジの一方が、可動可能なフレキシブルフランジ３−１からなるゲートバルブを配設されてなる真空処理装置において、前記ゲートバルブ弁６−１の内部に小径の開口部７と該弁６−２が設けられており、ゲートバルブ６−１弁が開く時それに連動して前記小径開口部の弁６−２も開き、またゲートバルブ弁６−１が圧力差によって開かない時は前記小径開口部の弁６−２が開き、前記小径開口部の弁６−２が圧力差によって開かない時はゲートバルブ弁６−１が開くことを特徴とする真空処理装置のゲートバルブである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２個の真空チャンバー間に、帯状の被処理物が搬入・搬出に際して通過する開口部分を有する２つのフランジと、帯状の被処理物を挟持して流体を遮断するゲートバルブ弁と、帯状の被処理物の通路を構成する弁室とを具備し、該被処理物が通過する開口部分を有する２つのフランジの一方が、可動可能なフレキシブルフランジからなるゲートバルブを配設されてなる真空処理装置において、
前記ゲートバルブ弁の内部に小径の開口部と該弁が設けられており、ゲートバルブ弁が開く時それに連動して前記小径開口部の弁も開き、またゲートバルブ弁が圧力差によって開かない時は前記小径開口部の弁が開き、前記小径開口部の弁が圧力差によって開かない時はゲートバルブ弁が開くことを特徴とする真空処理装置のゲートバルブ。
【請求項２】
前記２つのフランジの横断面における両フランジ面が形成する角度が、３０〜１５０度の範囲を満たすことを特徴とする請求項１記載の真空処理装置のゲートバルブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空処理装置のゲートバルブに係わり、さらに詳細には、帯状の被処理物を真空中で成膜等の処理加工を施し、処理加工された後、被処理物を別のチャンバーに移す２個の真空チャンバー間にゲートバルブを配設されてなる真空処理装置において、２個の真空チャンバー間をシールすることにより、真空チャンバー間の真空度の差を保持し、また、ガスの流出を防ぐことのできる真空処理装置のゲートバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
真空装置に用いられる従来のゲートバルブについて、図１０〜１３に基づいて説明する。
図１０は、従来のゲートバルブの一例で、帯状の被処理物移動方向横から見た概略断面図である。図１０に示すように、長円状のシール材の中を帯状の被処理物が通る構造になっている。ゲートバルブの弁が上から降りてきて、長円状のシール材と接することで、左右の真空チャンバー内の雰囲気を遮断する。その時、帯状の被処理物は長円状のシール材と弁に挟まれる。
【０００３】
また、図１１は、図１０に示したゲートバルブの帯状の被処理物移動方向正面から見た概略断面図である。図１１に示すように、ゲートバルブの内部に長円状の開口部があり、その周囲を長円状のシール材が囲んでいる。弁はシリンダ等のバルブ駆動部により駆動される。駆動部はベローズによりゲートバルブ内の雰囲気と遮断されている。
【０００４】
また、図１２は、従来のゲートバルブの一例で、帯状の被処理物移動方向横から見た概略断面図である。連続したシール材の中を帯状の被処理物が通る。ゲートバルブの弁が上下から帯状の被処理物を挟みこみ、それと同時に連続したシール材と接することで、左右の真空チャンバー内の雰囲気を遮断する。
【０００５】
また、図１３は、図１２に示したゲートバルブで、帯状の被処理物移動方向正面から見た概略断面図である。ゲートバルブの内部に長円状の開口部があり、その周囲を連続したシール材が囲んでいる。２つの弁はそれぞれシリンダ等のバルブ駆動部により駆動される。駆動部はベローズによりゲートバルブ内の雰囲気と遮断されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の図１０〜１３に示した真空装置に用いられる従来のゲートバルブ場合、シール材交換等でゲートバルブを真空チャンバーから外すことがある。その場合、真空チャンバーを移動する必要が有る。しかし、帯状の被処理物を蛇行、しわの発生等の不具合無しに搬送させるため、チャンバー内にある帯状の被処理物の搬送系は高精度の調整を行なっている。そのため、真空チャンバーを移動して、元の位置に戻した時に元の搬送状態に戻すのは難しい。あるいは、真空チャンバーを高精度で位置決めができる構造にする必要がある。
【０００７】
また、真空チャンバーの材料に含まれているガスを放出させるため、真空チャンバーを耐熱温度付近まで上げる。あるいは、成膜のための加熱する場合がある。そのため、熱膨張により真空チャンバーの位置がずれたり、あるいは無理な力がかかったりする。それと、真空チャンバー内部を真空にすると、真空チャンバー壁面が大気圧によって押され、真空チャンバーの位置がずれたり、あるいは無理な力がかかったりする問題点があった。
【０００８】
また、隣り合った真空チャンバーの内部圧力が異なる場合、ゲートバルブ弁の上面に圧力がかかり、弁が開かなくなる問題点があった。
【０００９】
本発明は、上記従来技術の問題点を鑑みてなされたもので、２個の真空チャンバー間にゲートバルブを配設されてなる真空処理装置において、２個の真空チャンバー間をシールすることにより、真空チャンバー間の真空度の差を保持し、また、ガスの流出を防ぐことのできる、弁開閉の動作性能やメンテナンス性能に優れる真空処理装置のゲートバルブを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、すなわち請求項１に係る発明は、
２個の真空チャンバー間に、帯状の被処理物が搬入・搬出に際して通過する開口部分を有する２つのフランジと、帯状の被処理物を挟持して流体を遮断するゲートバルブ弁と、帯状の被処理物の通路を構成する弁室とを具備し、該被処理物が通過する開口部分を有する２つのフランジの一方が、可動可能なフレキシブルフランジからなるゲートバルブを配設されてなる真空処理装置において、
前記ゲートバルブ弁の内部に小径の開口部と該弁が設けられており、ゲートバルブ弁が開く時それに連動して前記小径開口部の弁も開き、またゲートバルブ弁が圧力差によって開かない時は前記小径開口部の弁が開き、前記小径開口部の弁が圧力差によって開かない時はゲートバルブ弁が開くことを特徴とする真空処理装置のゲートバルブである。
【００１１】
また、請求項２に係る発明は、
前記２つのフランジの横断面における両フランジ面が形成する角度が、３０〜１５０度の範囲を満たすことを特徴とする請求項１記載の真空処理装置のゲートバルブである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の真空処理装置のゲートバルブについて図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一例を示す真空処理装置のゲートバルブ（閉の状態）概略図である。図２は、図１のゲートバルブで開の状態を示す概略図である。図３は、図１〜２のゲートバルブの概略斜視図である。図４は、図１〜２のゲートバルブで概略上面図である。図５は、図１〜４のゲートバルブで、帯状被処理物方向正面から見た概略断面図である。
【００１３】
図１に示すように、ゲートバルブ１はチャンバー２−１とチャンバー２−２の間にあるが、ゲートバルブ１とチャンバー２−１との間にはフレキシブルフランジ３−１がある。また、ゲートバルブ１とチャンバー２−２との間には固定フランジ３−２がある。このように、可動可能なフランジにより真空チャンバーの膨張や収縮を吸収することでき、真空チャンバーの位置がずれたり、あるいは無理な力がかかったりする問題点がなくなる。
【００１４】
フランジ３‐１、３−２とチャンバー２−１、２−２の取付け面は、帯状被処理物１０に対し垂直であるが、フランジ３‐１、３−２とゲートバルブ１の取付け面は、帯状被処理物１０に対し１５度〜７５度の傾きをもっている。つまり、両フランジ面が３０〜１５０度の角度をなす。このように、ゲートバルブの両フランジ面に角度を持たせることで、真空チャンバーの移動無しにゲートバルブの脱着ができる。そのため、高精度に調整された帯状の被処理物の搬送系は移動することがなく、従って再調整も不要である。
【００１５】
フレキシブルフランジ３−１はチャンバーとの取付け部とゲートバルブ１との取付け部の間に、薄肉の弾性構造体１３を入れてある。そのため、チャンバー２−１、２−２との取付け部とゲートバルブ１との取付け部の位置関係を、ある程度変化させることができる。
【００１６】
図２において、弁６−１がバルブ駆動部４により開かれた状態で、帯状の被処理物１０がチャンバー２−１からチャンバー２−２の方向、または、その逆方向に移動する。帯状の被処理物１０が移動し終わるとバルブ駆動部４により弁６−１が閉じる。それが図１の状態である。
弁６−１は直動ガイド１１に沿って、バルブ駆動部４により移動し、弁６−１がシール９−４に接する、あるいは弁６−１とシール９−４の間に帯状の被処理物１０を挟みこんだ状態で両チャンバー間の雰囲気を遮断する。つまり、チャンバー２−１とチャンバー２−２の間がゲートバルブ１で遮断されることにより、両チャンバーを別の雰囲気に保つことができる。
例えば、一方のチャンバーを巻取り室。もう一方のチャンバーを成膜室。あるいは、一方のチャンバーを一層目の成膜室。もう一方のチャンバーを二層目の成膜室とすることもできる。
次ぎに、成膜等の処理が終わると、ゲートバルブ１は開となる。
【００１７】
図６は、弁室上部の圧力が弁室下部の圧力より低かった場合の開き方を示す弁部詳細図である。図７は、弁室上部の圧力が弁室下部の圧力より高かった場合の開き方を示す弁部詳細図である。
弁室上部の圧力が弁室下部の圧力より低かった場合、つまりチャンバー２−２の圧力がチャンバー２−１の圧力より低かった場合、弁６−１はバルブ駆動部４により直動ガイド１１に沿って開かれる。
その逆に、弁室上部の圧力が弁室下部の圧力より高かった場合、つまりチャンバー２−２の圧力がチャンバー２−１の圧力より高かった場合、弁６−１は圧力により動かない。しかし、弁６−２は逆に開きやすく、弁６−２が開くと小径開口部７が開き、内部の雰囲気が小径開口部７を通って移動するため、弁室上部と下部、及び両チャンバーの圧力が同じになる。そのため、弁６−１を開くことができる。
【００１８】
図８は、本発明の他の例を示す真空処理装置のゲートバルブ（閉の状態）概略図である。図９は、図８のゲートバルブで開の状態を示す概略図である。
図１〜５に示したゲートバルブ１の弁６−１は、直動ガイド１１に沿って、バルブ駆動部４により移動するが、図８〜９に示すゲートバルブ１の弁６−１は、回転軸１２を支点にしてバルブ駆動部４により回動する。
【００１９】
以上、詳細に説明したように、本発明におけるゲートバルブ１を固定する２箇所のフランジ面が３０〜１５０度の角度をなしている。このように、ゲートバルブ１の両フランジ面に角度を持たせることで、真空チャンバーの移動無しにゲートバルブ１の脱着ができる。そのため、高精度に調整された帯状の被処理物１０の搬送系は移動することがなく、従って再調整も不要である。
【００２０】
また、本発明におけるゲートバルブは、２個の真空チャンバー間の帯状の被処理物が通過する位置に、可動可能なフランジ３−１を設けている。このように、可動可能なフランジ３−１により真空チャンバーの膨張や収縮を吸収することができ、真空チャンバーの位置がずれたり、あるいは無理な力がかかったりする問題点がなくなる。
【００２１】
また、本発明におけるゲートバルブは、ゲートバルブ弁６−１の内部に小径の開口部７と弁６−２を有し、ゲートバルブ弁６−１が開く時リンクにより小径開口部７の弁６−２も開く構造になっている。ゲートバルブ弁６−１が圧力差によって開かない時は小径開口部７の弁６−２が先に開く。逆に、小径開口部７の弁６−２が圧力差によって開かない時はゲートバルブ弁６−１が先に開く構造になっている。このように、ゲートバルブ弁６−１の内部に小径の開口部７と弁６−２を付けたことにより、隣り合った真空チャンバーの圧力が異なり、ゲートバルブ弁６−１の上面に圧力がかかった場合、弁が開かなくなる問題点がなくなった。
【００２２】
さらに、本発明におけるゲートバルブ１をチャンバーの外に置いたことで、ゲートバルブ１内部からの発塵、ガス等のコンタミがチャンバー内に入りにくく、チャンバー内をクリーンに保てる利点がある。
【００２３】
さらに、本発明におけるゲートバルブ１は、帯状の被処理物を処理するチャンバー間に限らず、ガラス基板、シリコン基板等の枚葉物を処理するチャンバー間であっても使用することができる。また、帯状の被処理物の例としては、プラスチックフィルム、金属帯、布、紙等がある。チャンバー内での処理としては、ラミネート、成膜処理等があり、成膜処理としては、ＣＶＤ、蒸着、スパッタリング等がある。
【００２４】
【発明の効果】
本発明により、２個の真空チャンバー間にゲートバルブを配設されてなる真空処理装置におけるゲートバルブの帯状の被処理物が通過する開口部分を有する２つのフランジの一方に、可動可能なフレキシブルフランジを設け、２つのフランジの横断面における両フランジ面が形成する角度が、３０〜１５０度の範囲を満たす構造とし、ゲートバルブ弁の内部に小径の開口部と弁を設けたことで、２個の真空チャンバー間をシールすることにより、真空チャンバー間の真空度の差を保持し、また、ガスの流出を防ぐことのできる、弁開閉の動作性能やメンテナンス性能に優れる真空処理装置のゲートバルブを提供することができる。
【００２５】
特に、本発明の真空処理装置におけるゲートバルブは、ゲートバルブ弁の内部に小径の開口部と弁を設けたことにより、隣り合った真空チャンバーの圧力が異なり、ゲートバルブ弁の上面に圧力がかかった場合、弁が開かなくなるという問題を解消できるものである。また、可動可能なフランジを設けたことで、真空チャンバーの膨張や収縮を吸収することでき、真空チャンバーの位置がずれたり、あるいは無理な力がかかったりするという問題が解消できる。さらに、ゲートバルブの両フランジ面に特定の範囲の角度を持たせることで、真空チャンバーの移動無しにゲートバルブの脱着ができるため、高精度に調整された帯状の被処理物の搬送系は移動することがなく、従って再調整も不要である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例を示す真空処理装置のゲートバルブ（閉の状態）概略図である。
【図２】図１に示すゲートバルブで開の状態を示す概略図である。
【図３】図１〜２に示すゲートバルブの概略斜視図である。
【図４】図１〜２に示すゲートバルブで概略上面図である。
【図５】図１〜２に示すゲートバルブで、帯状の被処理物移動方向正面から見た概略断面図である。
【図６】弁室上部の圧力が弁室下部の圧力より低かった場合の開き方を示す弁部詳細図である。
【図７】弁室上部の圧力が弁室下部の圧力より高かった場合の開き方を示す弁部詳細図である。
【図８】本発明の他の例を示す真空処理装置のゲートバルブ（閉の状態）概略図である。
【図９】図８に示すゲートバルブで開の状態を示す概略図である。
【図１０】従来のゲートバルブの一例で、帯状の被処理物移動方向横から見た概略断面図である。
【図１１】図１０に示すゲートバルブで、帯状の被処理物移動方向正面から見た概略断面図である。
【図１２】従来のゲートバルブの一例で、帯状の被処理物移動方向横から見た概略断面図である。
【図１３】図１２に示すのゲートバルブで、帯状の被処理物移動方向正面から見た概略断面図である。
【符号の説明】
１・・・ゲートバルブ
２−１…チャンバー
２−２…チャンバー
３−１…フレキシブルフランジ
３−２…固定フランジ
４・・・バルブ駆動部
５・・・ベローズ
６−１…ゲートバルブ弁
６−２…弁
７・・・小径開口部
８・・・大径開口部
９−１…シール
９−２…シール
９−３…シール
１０・・・帯状の被処理物
１１・・・直動ガイド
１２・・・回転軸
１３・・・弾性構造体
【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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