(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通開口部、真空プロセスチャンバに露出される内面、及び大気圧に露出される外面を有するスロットルチャンバ本体と、前記貫通開口部を通るガスの流れを制御するために前記貫通開口部内に取り付けられた複数の回動可能なベーンと、前記複数の回動可能なベーンを回動させるための駆動機構と、を有する真空プロセスチャンバ用のマルチベーンスロットルバルブであって、
前記複数の回動可能なベーンの各々の後面に旋回可能に接続され、且つそれぞれの回動可能なベーンの各々から離れて後方へ延びるレシプロカルベーンと、
所定位置に固定され、且つ前記レシプロカルベーンを支持するために十分な所定距離だけレシプロカルベーンに向かって横方向に延びるアセンブリピンを有する、静止レシプロカルベーン角度調整アセンブリと、
を備え、前記貫通開口部を通るガスの流れを制御するためにそれぞれの回動可能なベーンが回動させられるときに、前記静止レシプロカルベーン角度調整アセンブリは、前記それぞれの回動可能なベーンに略平行な位置と、前記それぞれの回動可能なベーンに対して横断する位置との間の範囲で前記レシプロカルベーンを旋回させる、マルチベーンスロットルバルブ。
【請求項２】
前記静止レシプロカルベーン角度調整アセンブリは、それぞれの回動可能なベーンの回動軸から所定距離だけ後方に延びるアセンブリアームを更に備え、前記アセンブリピンが前記アセンブリアームの遠位端部分に固定して取り付けられる、請求項１に記載のマルチベーンスロットルバルブ。
【請求項３】
前記静止レシプロカルベーン角度調整アセンブリは、前記アセンブリアームの近位端部分に接続されたアセンブリクランプを更に備え、前記アセンブリクランプは、前記スロットルバルブ内の不動要素に固定される、請求項２に記載のマルチベーンスロットルバルブ。
【請求項４】
前記レシプロカルベーンは、前記それぞれの回動可能なベーンの回動軸からオフセットされる、請求項１に記載のマルチベーンスロットルバルブ。
【請求項５】
前記レシプロカルベーンに対して旋回可能に接続されるレシプロカルベーン部分を有するレシプロカルベーンブラケットを更に備え、前記回動可能なベーン部分は前記回動可能なベーンに固定して取り付けられている、請求項１に記載のマルチベーンスロットルバルブ。
【請求項６】
前記アセンブリピン上に配置され、且つ該アセンブリピンに固定して取り付けられたピン磁気要素と、前記アセンブリピンに対向する前記レシプロカルベーンの支持される側部に配置され、且つ該支持される側部に固定して取り付けられたレシプロカルベーン磁気要素とを更に備え、前記ピン磁気要素及び前記レシプロカルベーン磁気要素は、互いに面する同一の磁極を有して互いに反発し、非接触式のレシプロカルベーン角度調整を提供する、請求項１に記載のマルチベーンスロットルバルブ。
【請求項７】
真空チャンバプロセス中に、電子ビーム真空蒸着システム内の熱と蒸着粒子が蒸着システムの真空ポンプに侵入することを防止するためにスロットルバルブを修正する方法であって、
真空プロセスチャンバと共に使用するマルチベーンスロットルバルブを取得する工程であって、前記マルチベーンスロットルバルブがスロットルチャンバ本体のベーンチャンバ内に配置された複数の回動可能なベーンを有し、前記ベーンチャンバが貫通開口部を有し、前記複数の回動可能なベーンの各々が回動軸を有する、前記取得する工程と、
前記複数の回動可能なベーンの各々の後面に旋回可能に接続され、且つ各それぞれの回動可能なベーンから離れて後方へ延びるレシプロカルベーンを備えるように、前記複数の回動可能なベーンの各々を構成する工程と、
を含み、各回動可能なベーンの向きを回動可能に調整することにより、前記真空プロセスチャンバ内の真空プロセス中に線形コンダクタンス制御を提供するように前記貫通開口部を通るガスの流れを制御するために前記それぞれの回動可能なベーンが回動させられるときに、前記それぞれの回動可能なベーンに略平行な位置と、前記それぞれの回動可能なベーンに対して横断する位置との間の範囲で前記レシプロカルベーンを旋回させる、方法。
【請求項８】
前記回動可能なベーンの前記回動軸から前記レシプロカルベーンをオフセットすることを更に含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記構成する工程は、所定位置に固定された静止レシプロカルベーン角度調整アセンブリを取り付ける工程を含み、前記静止レシプロカルベーン角度調整アセンブリは、前記レシプロカルベーンを支持するために十分な所定距離だけレシプロカルベーンに向かって横方向に延びるアセンブリピンを有する、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記構成する工程は、それぞれの回動可能なベーンの前記回動軸から所定距離だけ後方へ延びるアセンブリアームを配置する工程を更に含み、前記アセンブリピンは、前記アセンブリアームの遠位端部分に固定して取り付けられている、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記静止レシプロカルベーン角度調整アセンブリを取り付ける工程は、アセンブリクランプを前記アセンブリアームの近位端部分へ、且つ前記スロットルバルブ内の不動要素へ固定してしっかり留める工程を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記構成する工程が、レシプロカルベーンブラケットのレシプロカルベーン部分を前記回動可能なベーンに固定する工程と、前記レシプロカルベーンブラケットを前記レシプロカルベーンに対して旋回可能に接続する工程とを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
前記静止レシプロカルベーン角度調整アセンブリを取り付ける工程は、ピン磁気要素を前記アセンブリピン上に配置し、且つ該アセンブリピンに固定して取り付ける工程と、レシプロカルベーン磁気要素を前記レシプロカルベーンの前記支持される側部に配置し、且つ該支持される側部に固定して取り付ける工程とを含み、前記ピン磁気要素及び前記レシプロカルベーン磁気要素は、互いに面する同一の磁極を有して互いに反発し、非接触式のレシプロカルベーン角度調整を提供する、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
スロットルバルブを使用する真空チャンバプロセス中に、電子ビーム真空蒸着システム内の熱と蒸着粒子が蒸着システムの真空ポンプに侵入することを防止する方法であって、
前記スロットルバルブ内に配置された回動可能なベーンの向きを回動可能に調整する工程を含み、これにより、前記回動可能なベーンの後面に旋回可能に接続されたレシプロカルベーンを前記回動可能なベーンに対して横断する位置に旋回させ、前記レシプロカルベーンは、前記回動可能なベーンから離れて後方へ延び、且つ前記レシプロカルベーンを支持するアセンブリピンを有する静止角度調整アセンブリにより支持され、それにより、前記スロットルバルブに向かう熱及び蒸着粒子を前記蒸着システムの前記真空ポンプから逸らすことを含む、方法。
【請求項１５】
前記アセンブリピン上に配置され、且つ該アセンブリピンに固定して取り付けられたピン磁気要素と、前記アセンブリピンに対向する前記レシプロカルベーンの支持される側部に配置され、且つ該支持される側部に固定して取り付けられたレシプロカルベーン磁気要素とを更に備える、静止角度調整アセンブリ及びレシプロカルベーンを選択する工程を更に含み、前記ピン磁気要素及び前記レシプロカルベーン磁気要素は、互いに面する同一の磁極を有して互いに反発し、非接触式のレシプロカルベーン角度調整を提供する、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の背景）
１．発明の分野
本発明は概して、プロセスシステム用バルブに関する。特に、本発明は真空システム用スロットルバルブに関する。
２．従来技術の説明
様々な種類のバルブが真空プロセスシステムで使用するために考案されている。バルブの種類にはゲートバルブ、バタフライバルブ、マルチベーンバルブ等がある。ゲートバルブの一部は、バルブを通るガス流体が全部流れる状態又は全く流れない状態のいずれかを可能にするように、開位置及び閉位置が設計されている。バタフライバルブは、設計が比較的単純であるが、線形コンダクタンス応答を達成する能力を制限している。マルチベーンバルブはバタフライバルブより精密な制御を提供する。
【０００２】
マルチベーンバルブの一例が、米国特許第６，２９３，３０６号明細書（ブレネス、２００１年）に記載されている。ブレネスは、直立した略矩形のバルブハウジングを備えるスロットルゲートバルブを開示している。バルブハウジング内には、バルブハウジングの下部に形成された貫通口を閉鎖するための直線的に移動可能なゲートバルブが配置されている。空圧式アクチュエータアセンブリが、ゲートバルブを開位置と閉位置との間で動かすために設けられる。スロットルバルブアセンブリ区画は、バルブハウジングの下側及び貫通開口部の枠を形成し、且つ該貫通開口部内に回動可能に配置される一組のスロットルベーンを備える。ドライブアクチュエータは、ベーンを回動させるために設けられ、ドライブアクチュエータ区画と、スロットルベーンの位置を制御するためのモータとを備える。ドライブアクチュエータは、ドライブアクチュエータがハウジングの内部に延びる箇所においてベローズシールドによって密閉されている。
【０００３】
別の種類のマルチベーンバルブは、メイヴァック・インコーポレイテッドによって商標「Ｖａｒｉ−Ｑ」として販売されているスロットルバルブである。メイヴァック社のスロットルバルブは、低摩擦ケーブル駆動システムによって相互接続された複数の逆方向に回転する三角形の（即ち、パイ形状の）ベーンを収容している円形のバルブチャンバを備える。
【０００４】
更に、別の種類のマルチベーンバルブは、部品番号０６２７−０６２４−０としてフェローテック（ユーエスエー）コーポレイションによって商標「Ｔｅｍｅｓｃａｌ」にて販売されている固定ベーンバルブである。このマルチベーンバルブは、低温ポンプと流体連通している全てのベーンが３０〜４５度の範囲で固定された位置にあるため、正確にはバルブではない。ベーンは各々、ベーンの全てを横断するステンレス鋼管にろう付けされる。ベーンは、熱シールドとして働くと共に、ステンレス鋼管を通って流れる冷却水を収容するステンレス鋼管へ熱を伝達するためにも働く。図１Ａ及び１Ｂは、冷却管と複数の固定ベーンの構造上の関係について正面図及び側断面図を示すそのような固定されたマルチベーンバルブの例を示す。
（発明の概要）
真空プロセスシステムは、一般的に、コンピュータチップの製造に用いられるプロセスチャンバと、プロセスチャンバを排気するために使用される真空ポンプとを有する。高真空ポンプは通常、プラズマ加工の圧力よりも低い圧力で動作する。マルチベーンバルブは全て、プロセス環境の制御を高め、プロセスチャンバからの熱やデブリから高真空ポンプを保護しようとするものである。マルチベーンバルブは、バルブの両側で差圧を生じるようにプロセスチャンバ内のガスを絞るように働き、チャンバ内の適正なプロセス圧力を維持しながら真空ポンプが高真空レベルで動作することを可能にする。回動可能なベーンを有するマルチベーンスロットルバルブは、マルチベーンバルブの全作動範囲にわたって線形制御を提供することにより、チャンバ内の適正なプロセス圧力の制御を高める。従来技術のマルチベーンスロットルバルブの欠点は、熱及び／又はデブリから高真空ポンプを保護する能力が限られていることである。
【０００５】
本発明の目的は、全範囲の線形コンダクタンス制御を提供することができる真空プロセスシステムにおいて使用するためのマルチベーンスロットルバルブを提供することである。本発明の別の目的は、真空ポンプ用の熱シールドとして機能することができるマルチベーンスロットルバルブを提供することである。本発明の更なる目的は、ベーン冷却能力を有する熱シールドであるマルチベーンスロットルバルブを提供することである。本発明の更なる目的は、ベーンチャンバとバルブの大気側との間の真空密閉の完全な状態を維持するための単純化された構造を有するマルチベーンスロットルバルブを提供することである。
【０００６】
本発明は、真空ポンプポートのコンダクタンスを制御するための、また、デブリ及び熱への暴露から真空ポンプを保護するために、マルチベーンスロットルバルブを提供することにより、これら及び他の目的を達成する。
【０００７】
一実施形態では、真空プロセスチャンバ用のマルチベーンスロットルバルブは、真空プロセスチャンバへ露出される内面及び大気圧へ露出される外面を有し、且つ真空プロセスチャンバ内の真空を制御するための貫通開口部を形成するスロットルチャンバ本体と、貫通開口部を通るガスの流れを制御するために貫通開口部内に取り付けられた複数の回動可能なベーンであって、各回動可能なベーンが、各回動可能なベーンと流体連通して各回動可能なベーンに沿って長手方向に配置される冷却流体経路を備える、回動可能なベーンと、プロセスガスの流れを変えるように複数の回動可能なベーンを回動させるためにスロットルチャンバ本体の外面上に配置され、且つ該外面に接続される駆動機構と、を備える。
【０００８】
本発明の別の実施形態では、冷却流体経路は回動可能なベーンに沿って長手方向に配置される冷却導管である。
本発明の更なる実施形態では、冷却導管は、直線状導管、正弦曲線状導管、方形波状導管、一対の長手方向導管を一端において接続する横断導管を備えた一対の長手方向導管、内側導管と外側導管との間に流路を形成する一対の同心状導管、及び長手方向のヒートパイプからなる群から選択される。
【０００９】
本発明の更に別の実施形態では、複数の回動可能なベーンの各々は直列に相互接続され、単一の連続的な流路を形成する。
本発明の更に別の実施形態では、駆動機構は、アクチュエータアームと、各回動可能なベーンに固定して接続された回動アームと、回動可能なベーンの回動アームを隣接する回動可能なベーンの回動アームに直列に旋回可能に接続して１つの連結アームがアクチュエータアームに接続される連結アームと、を備える。
【００１０】
本発明の別の実施形態では、回動アームは、一端において回動可能なベーンに、他端において連結アームに接続される。
本発明の更なる実施形態では、スロットルバルブは、複数の回動可能なベーンの各々に取り付けられたデブリシールドを備える。
【００１１】
本発明の更なる別の実施形態では、スロットルチャンバ本体は、第１本体フランジと、第２本体フランジと、第１本体フランジと第２本体フランジとの間で接続され、且つ複数の回動可能なベーンを収容しているベーンチャンバハウジングとを備える。
【００１２】
本発明の更なる実施形態では、ベーンチャンバハウジングは、天板と、底板と、第１チャンバ側壁と、第２チャンバ側壁と、第１チャンバ側壁に取り付けられたベーン支持フィードスルーとを備える。ベーン支持フィードスルーは、回動可能なベーンの冷却流体経路を支持し、且つ真空チャンバプロセスと大気圧との間の圧力差を維持する。
【００１３】
更に本発明の別の実施形態では、スロットルバルブは、真空チャンバプロセスの内部とスロットルバルブの外部の大気圧との間で、複数の回動可能なベーンの各々を支持する真空フィードスルーを備える。
【００１４】
別の実施形態では、マルチベーンスロットルバルブは、スロットルチャンバ本体の内部と外部との間において、回動ベーンの各々の一端を支持する磁性流体真空フィードスルーを備える。
【００１５】
更なる実施形態では、マルチベーンスロットルバルブは、各回動ベーン間で冷却流体を運ぶための各回動ベーンの一端に接続される回動アダプタを備える。
マルチベーンスロットルバルブの更なる別の実施形態において、冷却導管がヒートパイプである場合、スロットルバルブは、ベーンチャンバハウジングの外側にあるヒートパイプの一端部を回動可能に受容するための冷却ブロックを更に備える。任意選択的に、冷却ブロックは液体流ブロックもしくは熱電モジュールブロック、又はその組み合わせであってもよい。
【００１６】
マルチベーンスロットルバルブの更に別の実施形態では、回動ベーンは、回動ベーンの長手方向中心線に沿って横方向に延び、且つ各回動ベーンの間で冷却流体を運ぶ回動ジョイント内に延びる冷却導管を備える。
【００１７】
マルチベーンスロットルバルブの別の実施形態では、回動ベーンは、回動ベーンの長手方向中心線に沿って横方向に延び、且つ各回動ベーン間で冷却流体を運ぶ回動ジョイント内に延びる一対の同心状管を有する冷却導管を備える。
【００１８】
マルチベーンスロットルバルブの更なる実施形態では、回動ベーンは、回動ベーンの長手方向中心線で区切った一方の側においてベーン上に配置された第１冷却導管と、回動ベーンの長手方向中心線で区切った反対側においてベーン上に配置された第２冷却導管とを備える。第１冷却導管は第２冷却導管と流体連通しており、両方の冷却導管は、各回動ベーン間で冷却流体を運ぶ回動ジョイントと流体連通している。
【００１９】
マルチベーンスロットルバルブの別の実施形態では、回動ベーンは、回動ベーンの一方の側に配置されるデブリシールドを備える。
マルチベーンスロットルバルブの更に別の実施形態では、バルブは、水、低温材料等から選択される冷却剤を備える。
【００２０】
マルチベーンスロットルバルブの別の実施形態では、バルブは、複数の回動可能なベーンの各々の後面に旋回可能に接続され、それぞれの回動可能なベーンの各々から離れて後方へ延びるレシプロカルベーンと、所定位置に固定され、且つレシプロカルベーンを支持するために十分な所定距離だけレシプロカルベーンに向かって横方向に延びるアセンブリピンを有する静止レシプロカルベーン角度調整アセンブリとを備える。貫通開口部を通るガスの流れを制御するためにそれぞれの回動可能なベーンが回動されるときに、静止角度調整アセンブリが、それぞれの回動可能なベーンに略平行な位置と、それぞれの回動可能なベーンに対して横断する位置との間の範囲でレシプロカルベーンを旋回させる。
【００２１】
更なる実施形態では、静止角度調整アセンブリは、それぞれの回動可能なベーンの回動軸から所定距離だけ後方に延びるアセンブリアームを更に備え、アセンブリピンが、アセンブリアームの遠位端に固定して取り付けられる。
【００２２】
更に別の実施形態では、静止角度調整アセンブリは、アセンブリアームの近位端に接続されたアセンブリクランプを更に備え、アセンブリクランプはスロットルバルブ内の不動要素に固定される。
【００２３】
更に別の実施形態では、レシプロカルベーンはそれぞれの回動可能なベーンの回動軸からオフセットされる。
別の実施形態では、レシプロカルベーン部分及び回動可能なベーン部分を有するレシプロカルベーンブラケットが設けられ、レシプロカルベーン部分及びレシプロカルベーンが互いに対して旋回可能に接続され、回動可能なベーン部分が回動可能なベーンに固定して取り付けられる。
【００２４】
別の実施形態では、ピン磁気要素がアセンブリピン上に配置され、且つ該アセンブリピンに固定して接続され、レシプロカルベーン磁気要素が、アセンブリピンに対向するレシプロカルベーンの支持される側に配置され、且つ該支持される側に固定して取り付けられる。ピン磁気要素及びレシプロカルベーン磁気要素は、互いに面する同一の磁極を有して互いに反発し、非接触式のレシプロカルベーン角度調整を提供する。
【００２５】
更なる実施形態では、複数の回動可能なベーンの各々は冷却剤ブロックを備え、該冷却剤ブロックは、回動可能なベーンの回動軸と同軸を有するように配置され、且つ回動可能なベーンに沿って長手方向に配置される冷却導管を形成する冷却流体経路を含む。
【００２６】
本発明の別の実施形態では、真空チャンバプロセス中に電子ビーム真空蒸着システム内の熱と蒸着粒子が蒸着システムの真空ポンプに侵入することを防止する方法が開示される。該方法は、真空プロセスチャンバと共に使用する、複数の回動可能なベーンを有するマルチベーンスロットルバルブを取得する工程と、複数の回動可能なベーンの各々の後面に旋回可能に接続され、且つ各それぞれの回動可能なベーンから離れて後方へ延びるレシプロカルベーンを備えるように複数の回動可能なベーンの各々を構成する工程と、各回動可能なベーンの向きを回動可能に調整する工程であって、それにより、真空プロセスチャンバ内の真空プロセス中に線形コンダクタンス制御を提供するように貫通開口部を通るガスの流れを制御するためにそれぞれの回動可能なベーンが回動させられると、それぞれの回動可能なベーンに略平行な位置と、それぞれの回動可能なベーンに対して横断する位置との間の範囲でレシプロカルベーンを旋回させる、前記調整する工程とを含む。
【００２７】
前記方法の別の実施形態では、該方法は、回動可能なベーンの回動軸からレシプロカルベーンをオフセットすることを更に含む。
更なる別の方法では、スロットルバルブを使用する真空チャンバプロセス中に、電子ビーム真空蒸着システム内の熱と蒸着粒子が蒸着システムの真空ポンプに侵入することを防止する方法が開示され、該方法は、スロットルバルブ内に配置された回動可能なベーンの向きを回動可能に調整する工程を含み、それにより、回動可能なベーンの後面に旋回可能に接続されたレシプロカルベーンを回動可能なベーンに対して横断する位置に旋回させ、レシプロカルベーンは回動可能なベーンから離れて後方へ延びる。レシプロカルベーンは、レシプロカルベーンを支持するアセンブリピンを有する静止角度調整アセンブリにより支持されており、レシプロカルベーンは、スロットルバルブに向かう熱及び蒸着粒子を蒸着システムの真空ポンプから逸らす。該方法は、任意選択的に、アセンブリピン上に配置され、且つ該アセンブリピンに固定して取り付けられたピン磁気要素と、アセンブリピンに対向するレシプロカルベーンの支持される側に配置され、且つ該支持される側に固定して取り付けられたレシプロカルベーン磁気要素とを有する、静止角度調整アセンブリ及びレシプロカルベーンを選択する工程を含む。ピン磁気要素及びレシプロカルベーン磁気要素は、互いに面する同一の磁極を有して互いに反発し、非接触式のレシプロカルベーン角度調整を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１Ａ】マルチベーンバルブの従来技術のデバイスの正面図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示される従来技術のデバイスの側面図である。
【図２】マルチベーンスロットルバルブを示す本発明の一実施形態の斜視図である。
【図３】図２に示される実施形態の底面図である。
【図４】デブリシールド及び磁性流体フィードスルーを示す、図２の実施形態の分解図である。
【図５】一対の平行な直線状の冷却導管を示す、本発明の回動可能なベーンの一実施形態の斜視図である。
【図５Ａ】一対の鏡像の方形波状冷却導管を示す、回動可能なベーンの別の実施形態の斜視図である。
【図６】本発明のデブリシールドの一実施形態の斜視図である。
【図７】磁性流体支持体及び回動ジョイントの断面図を示す、回動可能なベーンの一実施形態の側面図である。
【図８】本発明の回動ジョイントの分解斜視図である。
【図９】本発明の回動ジョイントの別の実施形態の斜視図である。
【図１０】少なくとも２つの回動可能なベーンの間の接続部と流体導管を通る流体の流れ方向を示す、流体導管の拡大部分断面図である。
【図１１】単一の回動バルブハウジングを備える回動バルブを示す、本発明におけるベーンの一実施形態の側面図である。
【図１２】ベーンの長手方向中心軸に沿って配置される単一の管である冷却剤導管を示す、本発明のベーンの別の実施形態の側面図である。
【図１３】ベーンの長手方向中心軸に沿って配置される一対の同心状の管を示す、本発明のベーンの別の実施形態の断面図である。
【図１３Ａ】冷却流体の２つの可能な流路のうちの１つを示す、一対の同心状の管の密閉端の拡大断面図である。
【図１４】ベーンの長手方向中心軸に沿って配置されるヒートパイプを示す、本発明のベーンの別の実施形態の断面図である。
【図１５】本発明のフィードスルーの一実施形態の斜視図である。
【図１６Ａ】本発明のフィードスルーの一実施形態に組み込まれたクアッドＯリングの斜視図である。
【図１６Ｂ】図１６Ａで示されるクアッドＯリングの断面図である。
【図１７】磁性流体フィードスルーである本発明のフィードスルーの側面図である。
【図１８】マルチベーンスロットルバルブを示す、本発明の別の実施形態の後方から見た斜視図である。
【図１９】図１８のマルチベーンスロットルバルブのレシプロカルベーンの後方から見た拡大斜視図である。
【図２０】図２のマルチベーンスロットルバルブが電子ビーム真空システムで使用されるときの真空ポンプへの熱及び粒子の通過を示す概略図である。
【図２１】スロットルレシプロカルベーンを有する図１８のマルチベーンスロットルバルブが電子ビーム真空システムで使用されるときの真空ポンプの熱及び粒子の遮蔽を示す概略図である。
【図２２】スロットルバルブの回動可能なベーンが部分的に開放された位置にある、レシプロカルベーンと回動可能なベーンとの一組み合わせのみを示す、図１８のマルチベーンスロットルバルブの斜視図である。
【図２３】図２２に示されるレシプロカルベーンを備える回動可能なベーンの側面図である。
【図２４】全開位置にある、レシプロカルベーンと回動可能なベーンとの組み合わせの図である。
【図２５】図２４に示されるレシプロカルベーンを備える回動可能なベーンの側面図である。
【図２６】レシプロカルベーン上に配置される磁気要素及びレシプロカルベーン支持ピンを有する、レシプロカルベーンと回動可能なベーンとの組み合わせの別の実施形態の斜視図である。
【図２７】図２６に示されるレシプロカルベーンを備える回動可能なベーンの側面図である。
【図２８】非接触式支持ピンを形成する同様の磁気要素を示す、図２７のレシプロカルベーンを備える回動可能なベーンの拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の好ましい実施形態が図２〜２８に示されている。図２は本発明のマルチベーンスロットルバルブ１０の一実施形態を示す。スロットルバルブ１０は、スロットルチャンバ本体２０と、複数の回動可能なベーン４０と、駆動機構８０とを備える。スロットルチャンバ本体２０は、ベーンチャンバハウジング２０ａと、内表面２１と、複数の回動可能なベーン４０を配置した貫通開口部２３を形成する外表面２２とを有する。駆動機構８０が、複数の回動可能なベーン４０を動かしてプロセスガスの流れを変えるために、スロットルチャンバ本体２０の外面２２に配置され、該外面２２に接続されている。駆動機構８０は、回動アーム８４に対して着脱可能に且つ回動可能に接続される着脱可能な連結アーム８３に接続されたアクチュエータアーム８２を備える駆動モータ８１を有する。流体導管８５は、複数の回動可能なベーン４０の各々に相互接続される。
【００３０】
図３はマルチベーンスロットルバルブ１０の底面図である。この図から、スロットルチャンバ本体２０の本実施形態は、真空ポンプ側である第１本体フランジ２４、及びプロセスチャンバ側である第２本体フランジ２６を備えていることが分かる。第１本体フランジ２４と第２本体フランジ２６との間には貫通開口部２３があり、この貫通開口部２３は、複数の回動可能なベーン４０が取り付けられるベーンチャンバ２８を含む。ベーンチャンバ２８は、冷却流体マニホルド３４に取り付けられた冷却流体入口ポート３２及び冷却流体出口ポート３３を取り付けた底板３０を有する。
【００３１】
ここで、図４を参照すると、図１に示されたマルチベーンスロットルバルブ１０の実施形態の分解図が示されている。より明確に確認できるように、スロットルチャンバ本体２０は、第２本体フランジ２６に隣接するベーンチャンバ２８を示している貫通開口部２３を有する。ベーンチャンバ２８は、等間隔で離間された複数の開口２９を有する第１チャンバ側壁２８ａを有し、各開口２９には真空密閉フィードスルー７０が取り付けられている。各真空密閉フィードスルー７０は、複数の回動可能なベーン４０の１つの一端４１が真空密閉フィードスルー７０を通るように受容する。真空密閉フィードスルー７０は、回動可能にベーン４０を支持する。
【００３２】
複数の回動可能なベーン４０の各々は、第２側壁プレート３６上に取り付けられたベアリング３５により、反対側の端４２上において回動可能に支持されている。第２側壁プレート３６は、必要なときにメンテナンス及び修理を行うために、ベーンチャンバ２８へのアクセスを容易にすべく、複数のボルト３６ａにより第２側壁２８ｂに密閉的に、しかし取り外し可能に取り付けられている。本実施形態において、各ベーン４０は、ベーン４０のプロセスチャンバに面している側に取り付けられた、任意選択的に設けられるデブリシールド４３を有する。ベーン４０が銅から製作される場合、デブリシールド４３が使用されることが好ましい。ベーン４０がステンレス鋼から製作される場合、デブリシールドは必要ではない。
【００３３】
プロセスチャンバが典型的には化学蒸着法に使用される場合、プロセスチャンバ内の対象物を被覆するために用いられる様々な化学物質を含むデブリは、銅からよりもステンレス鋼からの方がより容易に除去される。さらに、回動可能なベーン４０は、デブリが真空ポンプに到達することも防止する。真空ポンプは修理するのにより費用がかかるため、デブリが真空ポンプに侵入することを防止することは、本発明の一つの重要な側面である。
【００３４】
別の重要な側面は、プロセスチャンバ内で行われているプロセス中に関連する熱である。真空ポンプは、通常、プロセス中には連続して作動しているため、プロセスチャンバ内のプロセスに関連する加熱されたガスは、真空ポンプを通って排出される。ガスからの熱も、真空ポンプに損傷をもたらす。完全に閉鎖された位置にあるときに複数のベーン４０がこの影響を低減するのに役立つとしても、それは実用的な解決策ではない。なぜならば、スロットルベーン４０の目的は真空プロセスをより良好に制御することであるが、スロットルベーン４０を完全に閉鎖すると逆効果となるためである。
【００３５】
本発明の別の重要な側面は、回動可能なベーン４０の各々を冷却するための冷却システムの組み込みである。本発明における複数のベーン４０は、複数のベーン４０各々の中に配置され、そのベーン４０の長さに沿って長手方向に延びる冷却導管４４を備える。外部冷却液は、マルチベーンスロットルバルブ１０の真空ポンプ貫通開口部２３によって排出されるガスから吸収された熱を除去するために、冷却導管４４を通って流れる。冷却導管４４は、複数の回動ジョイント８７を備える流体導管８５と流体連通している。任意選択的に設けられる駆動機構カバー１１０が、アクチュエータアーム８２、連結アーム８３、及び回動アーム８４を囲んで保護するために、駆動機構８０及び回動ジョイント８７の上方に取り付けられてもよい。
【００３６】
次に図５を参照すると、本発明のベーン４０の一実施形態の斜視図が示されている。本実施形態において、ベーン４０はベーン近位端４５及びベーン遠位端４６を有する。ベーン遠位端４６は、スロットルチャンバ本体２０の第２側壁プレート３６内の対となる相手方の支持部品へベーン遠位端４６を回動可能な関係にて接続するように構成された遠位支持部４７を有する。ベーン近位端４５は、スロットルチャンバ本体２０の第１チャンバ側壁２８ａ内の対となる相手方の支持部品にベーン近位端４５を回動可能な関係で接続するように構成される近位支持部４８を有する。ベーン４０は、ベーン４０の一方の半分を通って長手方向に延びる第１冷却導管４４ａと、ベーン４０の他方の半分を通って長手方向に延びる第２冷却導管４４ｂとを有する。連続した冷却導管４４を形成するために、接続冷却導管４４ｃ（図７に示される）が、ベーン遠位端４６近傍において横断して第１冷却導管４４ａ及び第２冷却導管４４ｂに連通する。直線状の冷却流体経路又は導管が例示されているが、冷却導管は、直線状導管、正弦曲線状導管、方形波状導管、一対の長手方向導管を一端において接続する横断導管を備えた一対の長手方向導管、内側導管と外側導管との間の流路を形成する一対の同心状導管、及び長手方向ヒートパイプ等の他の構成を有していてもよい。図５Ａは一対の方形波状冷却導管を備えたベーンを示す。
【００３７】
図６は任意選択的に設けられるデブリシールド４３の斜視図を示す。デブリシールド４３は、ベーン４０の一方の側、好ましくは、プロセスチャンバからの損傷を与える材料が真空ポンプに侵入することを防止するためにプロセスチャンバに露出される側に取り付けられる。デブリシールド４３は、ろう付け、機械的固定具の使用、シールドがベーン４０上にスナップフィットすることを許容する部品を取り付けることを含むが、これらに限定されない任意の公知の方法を用いて、ベーン４０に取り付けられてもよい。デブリシールド４３は、ステンレス鋼で形成されることが好ましいが、１つ以上の真空チャンバプロセス中にベーン４０を保護し、且つシールドの完全性を維持することができる任意の金属及び／又は非金属素材で形成されていてもよい。
【００３８】
図７は、冷却剤供給及び冷却材帰還部材を備える、図５に示すベーン４０の実施形態の一部破断側面図である。先に述べたように、ベーン４０の本実施形態はベーン近位端４５及びベーン遠位端４６を備える。ベーン遠位端４６が遠位支持部４７を有するのに対し、ベーン近位端４５は近位支持部４８を有する。ベーン４０は、ベーン４０の一方の半分に沿って、又は該一方の半分を通って長手方向に延びる第１冷却導管４４ａと、ベーン４０の他方の半分に沿って、又は該他方の半分を通って長手方向に延びる第２冷却導管４４ｂとを有する。連続した冷却導管４４を形成するために、接続冷却導管４４ｃは、ベーン遠位端４６近傍において、横断して第１冷却導管４４ａ及び第２冷却導管４４ｂに連通する。ベーン近位端４５において、近位支持部４８は、外側導管チャンバ４８ａ及び内側導管チャンバ４８ｂを形成する一対の同心状の管４９ａ（外管）及び４９ｂ（内管）として構成され、外側導管チャンバ４８ａは第１冷却導管４４ａと流体連通し、内側導管チャンバ４８ｂは第２冷却導管４４ｂと流体連通する。内側及び外側導管チャンバ４８ａ、４８ｂは、回動アダプタ５０内へ延び、該回動アダプタ５０において、内側及び外側導管チャンバ４８ａ、４８ｂの各々は、冷却剤供給ポート６０ａ及び帰還ポート６０ｂとそれぞれ連通する。
【００３９】
図８は、図７で示された回動アダプタ５０の分解斜視図を示す。回動アダプタ５０の本実施形態において、回動アダプタ５０は、第１回動ハウジング５２と、該第１回動ハウジング５２と軸方向に位置合わせされ、且つ該第１回動ハウジングに固定された第２回動ハウジング５４とを備える。アダプタ５０は中空シャフト５３も備え、中空シャフト５３は、第１回動ハウジング５２内において軸方向に配置され、且つ中空シャフト５３を通って第２回動ハウシング５４内に内管４９ｂを受容するように構成される。中空回動シャフト５３の外表面の一部と第１回動ハウジング５２の内壁の間には空間５２ａが形成され、空間５２ａは近位支持部４８の外側導管チャンバ４８ａと流体連通する。図７に示されるように、冷却剤供給ポート６０ａは第１回動ハウジング５２に対して物理的に接続され、冷却剤帰還供給ポート６０ｂは第２回動ハウジング５４に対して物理的に接続されている。本実施形態は、ベーン近位端４５を介して、ベーン４０内へ、そしてベーン４０から外へ冷却剤を提供する。
【００４０】
図９は、回動アダプタ５０の別の実施形態の、一部破断斜視図である。この実施形態では、回動アダプタ５０は、単一の回動ハウジング５６及び改変された回動シャフト５７のみを備える。回動ハウジング５６は、冷却剤供給ポート６０ａを有する第１回動ハウジング５２と同一の機能を提供する。回動シャフト５７は、回動ハウジング５６を通って延び、冷却剤帰還ポート６０ｂにおいて終端している。本実施形態は、回動アダプタ５０に必要な部品点数を減らし、これにより、同一の機能を提供しながら、回動アダプタ５０のコストを削減すると共に組み立てやメンテナンスをより容易にする。
【００４１】
図１０は、ベーン４０を冷却するための流体の流れを示す回動バルブ５０及び近位支持部４８の拡大断面図である。本実施形態では、近位支持部４８の外管４９ａが、第１のチャンバ側壁２８ａに固定されるフィードスルー支持部７０によって回動可能に支持され、内管４９ｂがフィードスルー支持部７０を越えて、回動バルブ５０内に延びていることが示されている。矢印１５０は、ベーン４０内への冷却剤の流れを示し、矢印１６０は、ベーン４０外への冷却剤の流れを示す。図８で示された回動バルブ５０に関する上述された説明にかかわらず、以下のことは理解されたい。即ち、２つ以上のベーン４０を冷却剤供給部に連結する場合、１つの回動バルブ５０は、一端においては冷却剤供給ポート６０ａに対して軸方向に接続され、且つ、他端においては横断して冷却剤帰還ポート６０ｂに接続される回動ハウジング５６を有するが、それよりも前のベーン４０に直列に流体接続される次の隣接するベーン４０については、回動バルブ５０は、一端において冷却剤帰還ポート６０ｂに対して軸方向に接続され、且つ横断して冷却剤供給ポート６０ａに接続される回動ハウジング５６を有することは理解されたい。したがって、付加的なベーン４０各々については、冷却剤供給ポート６０ａ及び冷却剤帰還ポート６０ｂの回動ハウジング５６に対する軸方向又は横断方向の接続への割り当ては、複数のベーン４０を介して連続的な冷却剤回路を形成するために交互にされる。
【００４２】
次に図１１を参照すると、図９に示され、説明された回動バルブ５０を備えるベーン４０の側面図が示されている。図５に示されたベーン４０の実施形態のように、ベーン４０の本実施形態は、近位支持部４８を備えたベーン近位端４５、及び遠位支持部４７を備えたベーン遠位端４６を備える。ベーン４０は、ベーン４０の一方の半分を通って長手方向に延びる第１冷却導管４４ａと、ベーン４０の他方の半分を通って長手方向に延びる第２冷却導管４４ｂとを有する。連続した冷却導管４４を形成するために、接続冷却導管４４ｃは、ベーン遠位端４６近傍において横断して第１冷却導管４４ａ及び第２冷却導管４４ｂと連通する。ベーン近位端４５の近位支持部４８において、回動アダプタ５０は、単一の回動ハウジング５６及び改変された回動シャフト５７のみを備える。回動ハウジング５６は、冷却剤供給ポート６０ａを備えた第１回動ハウジング５２と同一の機能を提供する。回動シャフト５７は、回動ハウジング５６を介して冷却剤帰還ポート６０ｂと流体連通する。
【００４３】
図１２は、ベーン４０の別の実施形態を示す。本実施形態では、ベーン４０は単一の冷却剤導管４４を有し、該冷却剤導管４４は、ベーン４０の長手方向中心軸に沿って近位支持部４８から遠位支持部４７まで長手方向に延びている。近位支持部４８は、フィードスルー７０によって回動可能に支持され、単一のフィードスルーカラー７２を備える。フィードスルー７０が回動可能にベーン近位支持部４８を支持するため、冷却剤供給ポート６０ａは、フィードスルーカラー７２に固定して取り付けられてもよく、この場合、近位支持部４８は単一の管であり、一対の同心状の管ではない。更に、冷却剤導管４４がベーン４０の長手方向中心軸に沿って延びる単一の管であるため、流体冷却剤が、ベーン４０の一端（即ち、ベーン近位端４５又はベーン遠位端４６）に入り、他端から出なければならないことは留意すべきである。したがって、遠位支持部４７も、同様のフィードスルー７０及び冷却剤帰還ポート６０ｂが取り付けられるフィードスルーカラー７２を備えていなければならない。上述したように、２つ以上のベーン４０がスロットルバルブ１０内に組み込まれる場合、冷却剤供給ポート６０ａ及び冷却剤帰還ポート６０ｂのベーン近位端４５及びベーン遠位端４６におけるフィードスルーカラー７２への割り当ては、ベーン４０を通って連続的な冷却液回路を形成するために交互とされる。
【００４４】
図１３は、冷却流体（即ち、冷却剤）がベーン４０の同じ端（即ち、ベーン近位端４５）から出入りする、ベーン４０（図示せず）の冷却剤導管４４の別の実施形態を示す。本実施形態では、冷却剤導管４４は、外側導管チャンバ４４ｆ及び内側導管チャンバ４４ｇを形成する、ベーン４０の長手方向中心軸に沿って延びる一対の同心状の管４４ｄ（外管）及び４４ｅ（内管）である。冷却剤流体は、導管チャンバの一方に入り、導管チャンバの他方を通って出る。図１３Ａは、ベーン遠位端４６における冷却剤導管４４の拡大図を示す。矢印２００は冷却剤導管４４の内部に沿った冷却剤の流れを示す。この構成では、回動バルブ５０は、フィードスルー７０と共に、ベーン近位端４５において冷却剤導管４０によって形成される近位支持部４８を支持する。前述したように、外側及び内側導管チャンバ４４ｆ、４４ｇに対して冷却剤流体が流れる方向は、２つ以上のベーン４０を有するアセンブリについては交互となる。
【００４５】
図１４は、冷却導管を有するベーン４０の別の実施形態を示す。本実施形態では、ベーン４０の冷却システムは、ヒートパイプ近位端１３２及びヒートパイプ遠位端１５０を有する、ベーン４０の長手方向中心軸に沿って配置されるヒートパイプ１３０を備える。ヒートパイプ遠位端１５０は、スロットルハウジング本体２２の第２側壁３６に取り付けられたベアリングハウジング１５４内に配置されるベアリング１５２によって回動可能に支持される。ヒートパイプ近位端１３２は、フィードスルー７０によって回動可能に支持され、且つスロットルハウジング本体２２の外側で回動アダプタ５０内へと延びる。ヒートパイプ近位端１３２の端部分１３２ａは、回動アダプタ５０内に回動可能に保持される。回動アダプタ５０は、アダプタチャンバ５６ａを形成する回動ハウジング５６、ならびにアダプタチャンバ５６ａと流体連通する冷却剤供給ポート６０ａおよび冷却剤帰還ポート６０ｂを有する冷却剤ブロックであってもよい。アダプタチャンバ５６ａ内に配置されるヒートパイプ近位端１３２の周りには、ヒートパイプ１３０に熱的に接続される複数のヒートパイプ冷却フィン１３１が接続される。冷却剤ブロックに代えて、ヒートパイプ近位端１３２を冷却するための冷却機構を提供する１つ以上の熱電モジュールが、回動アダプタ５０の一部として組み込まれてもよい。ヒートパイプ１３０及び熱電モジュールは、これらの要素の典型的な作動特性及び構造的特性を有し、それぞれの技術分野における当業者には周知であるため、これらの作動の説明又は議論は不要である。
【００４６】
図１５は、フィードスルー７０の一実施形態の斜視図を示す。フィードスルー７０は、フィードスルーフランジ７４と、ベーンチャンバ２８の側壁にフィードスルー７０を取り付けるための固定ナット７５とを有する。フィードスルー７０は、ベーン４０の端を受容して支持するための中空シャフト７６も備える。中空シャフト７６はフィードスルー７０内で回動し、減圧下にあるスロットルベーンバルブの内部と大気圧であるスロットルベーンバルブの外部との間の密閉を維持する。
【００４７】
図１６Ａ及び１６Ｂは、近位支持部４８を、そして単一の冷却剤導管がベーン４０の長手方向中心軸に沿って配置される場合に遠位端支持部４７をも回動可能に支持するために使用されるフィードスルー７０の密閉構造の一実施形態を示す。図１６Ａ及び１６Ｂに示される一実施形態において、フィードスルー７０は、スロットルバルブ本体２２内部の真空とスロットルバルブ本体２２外部の大気とを分離するクアッドＯリング７７シールを組み込んでいる。クアッドＯリング７７は、Ｏリングの外周上に２つのシール面７７ａ、７７ｂと、Ｏリングの内周上に２つのシール面７７ｃ、７７ｄとを備えている。クアッドＯリング７７は、標準的なＯリングよりも高い信頼性を提供する。
【００４８】
図１７は、フィードスルー７０の好ましい実施形態の側面図を示す。本実施形態において、フィードスルー７０は磁性流体シール及びそのようなシールを形成するための関連部品を組み込んでいる。好ましい磁性流体フィードスルー７０は、米国ニューハンプシャー州ベッドフォードに所在するフェローテック（ユーエスエー）コーポレイションからカスタム製品番号ＨＳ−５００−ＳＦＢＳＣとして入手可能である。
【００４９】
次に図１８を参照すると、マルチベーンスロットルバルブ２００を後方から見た斜視図を示す、スロットルバルブの別の実施形態が示されている。スロットルバルブ２００は、スロットルチャンバ本体２２０と、複数の回動可能なベーン２４０と、駆動機構２８０とを備える。スロットルチャンバ本体２２０は、ベーンチャンバ２２０ａと、内表面２２１と、複数の回動可能なベーン２４０を中に配置する貫通開口部２２３を形成する外表面２２２とを有する。複数の回動可能なベーン２４０の各々は、それぞれの回動可能なベーン２４０が回動するときに逆方向に旋回するレシプロカルベーン３００を有する。任意選択的に、レシプロカルベーン３００は、回動可能なベーン２４０の後面２４２に旋回可能に取り付けられる。
【００５０】
マルチベーンスロットルバルブ２００の前面が、プロセスチャンバ１（図２０及び２１に示す）に面し、スロットルバルブ２００の後面が、真空ポンプ２（同様に図２０及び２１に示す）に面することに注意されたい。図１８に示される実施形態において分かるように、各レシプロカルベーン３００は、そのそれぞれの回動可能なベーン２４０から後方へ延びている。レシプロカルベーン３００の支持された側部３０２に沿って、静止レシプロカルベーン角度調整アセンブリ３５０が配置されている。角度調整アセンブリ３５０は、レシプロカルベーン３００を支持するために十分な所定距離だけレシプロカルベーン３００に向かって横方向に延びているアセンブリピン３５２を備える。
【００５１】
図１９は、図１８においてＦ１９として示される領域の拡大図である。複数の回動可能なベーン２４０が、これら回動可能なベーン２４０が流れ方向と平行である全開位置と回動可能なベーン２４０が開放平行位置に対して実質的に大きな角度をなす全閉位置との間で回動されるときに、アセンブリピン３５２が移動しないように、アセンブリピン３５２はベーンチャンバ２２０ａ内の固定された静止位置にある。レシプロカルベーン３００の様々な角度調整を達成するための効率的で単純な構成は、回動可能なベーン２４０の回動軸４００（図２２〜２３に示す）から所定距離だけ離れて、回動可能なベーン２４０の後面２４２に旋回接続部を位置決めすることである。このようにして、旋回接続部２３５の空間的位置が回動可能なベーン２４０の回動に起因して変化するため、レシプロカルベーン３００の支持された側３０１は、支持された側部３０２において固定されたアセンブリピン３５２を横切って摺動する。その結果、レシプロカルベーン３００はその向きが、回動可能なベーン２４０が水平な全開位置にあるときの平行位置から、回動可能なベーン２４０が回動するときの回動可能なベーン２４０に対して横断する位置に変わる。
【００５２】
図２０及び２１はレシプロカルベーン３００の重要性を示している。図２０は、レシプロカルベーン３００のない電子ビーム真空蒸着システム１の図である。蒸着システム１は、プロセスチャンバ２と、真空ポンプ３と、真空ポンプ３及びプロセスチャンバ２間のゲートバルブ４と、真空ポンプ３及びプロセスチャンバ２間のスロットルバルブ１０とを備える。プロセスチャンバ２内には、真空蒸着を行う複数の基板（図示せず）を収容するチャンバ２の最上部に位置する基板ホルダ８が配置されている。チャンバ２の底で中心に位置しているのはターゲット材料９ａであり、ターゲット材料９ａは電子ビーム（図示せず）を用いて蒸発させられる。低真空レベル（即ち、１０−６〜１０−７トル）に起因して、蒸発させられた材料は直線的に移動する。基板ホルダ８は球体の曲率に略類似する曲率を有し、その中心は、ターゲット材料９ａに位置し、それにより蒸発した材料が基板に直角に衝突することを確実にする。このことは、リフトオフプロセスを用いて後に被覆された基板を処理するために重要である。プロセスチャンバ２内には熱源９ｂも位置している。参照矢印５ａ及び５ｂは、ターゲット材料９ａから放出されたターゲット材料粒子の多数の軌道のうちの２つのみを表している。参照矢印６は、熱源９ｂからの熱の多数の軌道のうちの１つのみを表している。回動可能なベーン２４０が、熱及びターゲット粒子（即ち、デブリ）の大部分が真空ポンプ３に到達することを防止するにもかかわらず、図２０から分かるように、若干の粒子が複数の回動可能なベーン４０を通過して真空ポンプ３に侵入する。スロットルバルブ１０を通過する熱及びターゲット粒子はいかなる量であっても真空ポンプ３の寿命を縮める。
【００５３】
次に図２１を参照すると、スロットルバルブ２００内にレシプロカルベーン３００を備えることの有利な効果が示されている。例示されるように、参照矢印５ａ及び５ｂは、ターゲット材料９ａから放出されたターゲット材料粒子の多数の軌跡のうちの２つのみを表わしている。参照矢印６は、熱源９ｂからの熱の多数の軌跡のうちの１つのみを表している。図２１から分かるように、レシプロカルベーン３００は、回動可能なベーン２４０から横方向に且つ後方へ延びている。レシプロカルベーン３００の角度は、ターゲット材料粒子及び熱を真空ポンプ３から確実に逸らす。回動可能なベーン２４０が冷却剤ブロック２４６（図２２〜２５に示される）を有する実施形態では、熱は冷却剤ブロック２４６により偏向されるか、又は吸収される。
【００５４】
図２２及び２３は、明瞭に示すために、レシプロカルベーン３００を備える単一の回動可能なベーン２４０の拡大図を示す。図２２は斜視図であり、図２３は側面図であり、それらはより明瞭にレシプロカルベーン３００を示す。レシプロカルベーン３００は、回動可能なベーン２４０の後面２４２に旋回可能に取り付けられている。本実施形態では、レシプロカルベーンブラケット３７０は、レシプロカルブラケット部分３７２においてレシプロカルベーン３００を旋回可能に支持する。また、本実施形態において、回動可能なベーン２４０は、回動可能なベーン２４０に取り付けられた冷却剤ブロック２４６及びデブリシールド２４３を備える。レシプロカルベーンブラケット部分３７２が回動可能なベーン２４０の後面２４２によりかかっている一方で、レシプロカルベーンブラケット３７０は、冷却剤ブロック２４６に固定して取り付けられる近位端３７６を有していてもよい。レシプロカルブラケット部分３７２が回動可能なベーン２４０の後面２４２に固定して取り付けられることも想定され得る。レシプロカルブラケット部分３７２が回動ベーン２４０に取り付けられている実施形態では、レシプロカルブラケット３７０は、近位端３７６を有していてもよく、あるいは近位端３７６を有していなくてもよい。
【００５５】
一実施形態では、静止レシプロカルベーン角度調整アセンブリ３５０は、レシプロカルベーン３００の意図した旋回を達成するために、適切な場所においてスロットルチャンバ本体２２０の内表面２２１に固定して取り付けられた単なるアセンブリピン３５２であってもよい。別の実施形態では、静止レシプロカルベーン角度調整アセンブリ３５０は、アセンブリアーム３５４の遠位端部分３５５から横に延びるアセンブリピン３５２を備える。アセンブリアーム３５４は、アセンブリクランプ３６０に接続される近位端部分３５６も有する。アセンブリクランプ３６０は、スロットルバルブ２００内の不動要素又は構造に固定して取り付けられる。図２３から分かるように、回動可能なベーン２４０は一部開放された位置にある。使用されるアセンブリピン３５２の実施形態の種類にかかわらず、回動可能なベーン２４０に対するレシプロカルベーン３００の角度調整の程度は、レシプロカルベーン３００の支持される側３５１に対するアセンブリピン３５２の固定位置の場所によって決定される。例えば、アセンブリピン３５２が旋回接続部２３５により接近して位置決めされるほど、回動可能なベーン２４０に対するレシプロカルベーン３００の角度調整がより大きくなる。ピン３５２の全長ではなくピン３５２上の小さな領域のみが支持される側３５１と実際に接触するように、ピン３５２が円錐形を有することや、あるいはレシプロカルベーン３００と接触するピン３５２の少なくとも一側面にテーパを付けることも考えられる。この形状は、ピン３５２とレシプロカルベーン３００との間の接触により生じるデブリの量を減らすという長所を有する。実際、テーパ／円錐形状が図２６に示されている。
【００５６】
図２４及び２５は、それぞれ図２２〜２３に示される回動可能なベーン２４０及びレシプロカルベーン３００の斜視図及び側面図である。図２４及び２５における全ての参照符号は、図２２及び２３で示される同一要素を示す。図２３（一部開放状態の回動可能なベーン）と図２５（回動可能なベーンの全開位置）とを特に比較すると、回動可能なベーン２４０が回動軸４００上で回動すると、レシプロカルベーンブラケット３７０のレシプロカルベーン部分３７２がアセンブリアーム３５４に向かって動くことが分かる。回動可能なベーン２４０がその方向に回動するにつれ、レシプロカルベーン３００は、（固定され且つ静止位置にある）アセンブリピン３５２を横切って移動し、回動可能なベーン２４０が全開位置にあるときにレシプロカルベーン３００が回動可能なベーン２４０と同様に平行な水平位置になるように回動可能なベーン２４０に対するレシプロカルベーン３００の角度を変更する。プロセスチャンバ２が蒸着プロセスを行う前に真空にされている時に、回動可能なベーン２４０の全開位置が使用される。
【００５７】
次に図２６及び２７を参照すると、回動可能なベーン２４０及びレシプロカルベーン３００と共に使用されるアセンブリピン３５２の別の実施形態の斜視図及び側面図が示されている。本実施形態において、ピン磁気要素３５３はアセンブリピン３５２に固定して接続され、対応する支持された側部３０２は対応するレシプロカルベーン磁気要素３０３を有する。ピン磁気要素３５３は、アセンブリピン３５２を包囲していてもよく、あるいは支持された側部３０２に対向するアセンブリピン３５２の一部に接続されるのみであってもよい。レシプロカルベーン磁気要素３０３は、アセンブリピン３５２を横切って移動する支持された側部３０２の全領域に対応するレシプロカルベーン３００の支持された側部３０２の所定領域をカバーする。更に、ピン磁気要素３５３及びレシプロカルベーン磁気要素３０３は、互いに面することにより互いに反発する同一の磁極を有することを要する。これは非接触式のレシプロカルベーン角度調整を提供するために行われる。換言すれば、回動可能なベーン２４０が回動すると、レシプロカルベーン３００にアセンブリピン３５２を横切って「摺動させる」が、それはアセンブリピン３５２と支持された側部３０２との間の物理的な接触なしで行われる。なぜならば、ピン磁気要素３５３及びレシプロカルベーン磁気要素３０３の同種の磁界は、アセンブリピン３５２及び支持された測部３０２が互いに接触することを防ぐからである。この磁気システムは、アセンブリピン３５２とレシプロカルベーン３００の支持された側部３０２との間の摺動による接触に起因する摩損も防止する。摩損は、真空ポンプ３に影響を与え得るデブリを時間の経過とともに発生させる可能性もある。図２７は、磁気要素３５３及び３０３をより良好に示すためにワイヤフレーム（即ち、透明）モードで部品を示している。
【００５８】
図２８は、図２７においてＦ２８として参照される部分の拡大図である。例示されるように、ピン磁気要素３５３及びレシプロカルベーン磁気要素３０３の反発力に起因して、アセンブリピン３５２と支持された側部３０２との間に空間６００が形成される。磁界の強さ及び、ピン磁気要素３５３とレシプロカルベーン磁気要素３０３との間の反発力の強さは、アセンブリピン３５２とレシプロカルベーン３００の支持された側部３０２との間の接触を防止するのに十分なものであればよい。
【００５９】
本発明の好ましい実施形態が本明細書に説明されているが、上記の説明は単に例示的なものである。それぞれの技術分野の当業者であれば、本明細書に開示される本発明の更なる改変が想起されるであろうが、そのような全ての改変は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲内にあるとみなされる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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５Ａ】
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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１３−１３Ａ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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