(57)【要約】本発明の構成は、真空チャンバに備えられ基板の出入りを制御できるゲートバルブにおいて、真空チャンバの開閉口の周辺に沿って備えられガイドレールが開閉口の両側に垂直に設けられたブラケットと、前記ガイドレールに沿って昇降する固定板、および前記固定板とシーリング板を互いに連結する少なくとも一つの軸ピン、および前記固定板に内設され、前記軸ピンの間に位置し膨張力によってシーリング板が開閉口を開閉するチューブが備えられた加圧部材と、前記ブラケットの一側に設けられ前記加圧部材を昇降させるシリンダと、前記加圧部材の両端部を互いに連結し、前記シリンダによって加圧部材が昇降する時に加圧部材の両端部が互いに同期動作できるようにするガイド部材と、を含んでなる。本発明によると、気密性を均一に維持させると共に、シリンダに対する依存性を最小化し圧力を均一に分散させることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空チャンバに備えられ基板の出入りを制御できるゲートバルブにおいて、
真空チャンバの開閉口の周辺に沿って備えられガイドレールが開閉口の両側に垂直に設けられたブラケットと、
前記ガイドレールに沿って昇降する固定板、および前記固定板とシーリング板を互いに連結する少なくとも一つの軸ピン、および前記固定板に内設され、前記軸ピンの間に位置し膨張力によってシーリング板が開閉口を開閉するチューブが備えられた加圧部材と、
前記ブラケットの一側に設けられ前記加圧部材を昇降させるシリンダと、
前記加圧部材の両端部を互いに連結し、前記シリンダによって加圧部材が昇降する時に加圧部材の両端部が互いに同期動作できるようにするガイド部材と、を含んでなることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項２】
前記軸ピンには、前記固定板とシーリング板との間で弾性力を維持しながら互いに支持するスプリングをさらに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】
前記軸ピンは、前記チューブを挟んで上下対象に位置す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】
前記チューブは、その断面の形状が多角形、円形または楕円形から選ばれるいずれか一つからなることを特徴とする請求項３に記載のゲートバルブ。
【請求項５】
前記チューブは、前記断面の一側が屈曲された形状を有す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】
前記チューブは、前記固定板に無限軌道の形態を有し内設されることを特徴とする請求項４または請求項５に記載のゲートバルブ。
【請求項７】
前記固定板には、前記シリンダと同期動作する引張スプリングをさらに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８】
前記ガイド部材は、鎖歯車(ｃｈａｉｎ ｓｐｒｏｃｋｅｔ)またはワイヤーから選ばれるいずれか一つによって前記固定板の両端を互いに連結す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９】
真空チャンバに備えられ基板の出入りを制御できるゲートバルブにおいて、
真空チャンバの開閉口の周辺に沿って備えられガイドレールが開閉口の両側に垂直に設けられたブラケットと、
前記ガイドレールに沿って昇降する固定板、および前記固定板とシーリング板を互いに連結する少なくとも一つの軸ピン、および前記固定板に内設され、前記軸ピンの間に位置し膨張力によってシーリング板が開閉口を開閉するチューブが備えられた加圧部材と、
前記ブラケットの一側に一つ以上設けられ前記加圧部材を昇降させるシリンダと、を含んでなることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項１０】
前記軸ピンには、前記固定板とシーリング板との間で弾性力を維持しながら互いに支持するスプリングをさらに備えることを特徴とする請求項９に記載のゲートバルブ。
【請求項１１】
前記軸ピンは、前記チューブを挟んで上下対象に位置することを特徴とする請求項１０に記載のゲートバルブ。
【請求項１２】
前記チューブは、その断面の形状が多角形、円形または楕円形から選ばれるいずれか一つからなることを特徴とする請求項１１に記載のゲートバルブ。
【請求項１３】
前記チューブは、前記その断面の一側が屈曲された形状を有することを特徴とする請求項１２に記載のゲートバルブ。
【請求項１４】
前記チューブは、前記固定板に無限軌道の形態を有し内設されることを特徴とする請求項１２または請求項１３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、ゲートバルブ(Ｇａｔｅ ｖａｌｖｅ)に関し、特に気密性を均一に維持させると共に、シリンダの依存性を最小化し圧力を均一に分散させることができるゲートバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、半導体ウェハまたは液晶基板を処理するための装置において、半導体ウェハまたは液晶基板は、真空チャンバに備えられる基板移送通路を通じて種々の処理室から挿入または搬出されるが、この基板移送通路にはこの通路を開閉するゲートバルブが備えられる。
【０００３】
このようなゲートバルブは、代表的な従来技術としては、図１に示すように、真空チャンバ１の一側に設けられた開閉口２上に前記開閉口と対応する大きさを有するシーリング板３３を設け、前記シーリング板３３を水平および垂直移動させる垂直シリンダ３１と水平シリンダ３５を複数個備え、前記垂直シリンダ３１は垂直ロード３２とブラケット３４により水平シリンダ３５と連結されており、前記水平シリンダ３５はシーリング板３３と連結されており、シーリング板３３を水平および垂直移動させて真空チャンバを開閉する。
【０００４】
しかしながら、このような従来技術は、真空チャンバの内部から発生する真空圧により水平シリンダ３５に強い圧力が加えられるが、この時加えられる圧力がそれぞれの水平シリンダに対して均一に対応しなければならないものの、それぞれの水平シリンダによって圧力差が発生するため、一部分において圧力の不均衡によって真空が破壊するという問題点があった。
【０００５】
また、前記ゲートバルブは、シーリング板を水平および垂直移動させることによって構造が複雑となり、シリンダを二重に制御しなければならないという問題点があった。
【０００６】
そして、図２に示すゲートバルブ４０は、シーリング板４５がロード４２に直接連結し、前記ロード４２と連結するカム軸４３はシリンダハウジング４６に設けられたカム４４に沿って移動する。これは、前記ロード４２の垂直移動をカム軸４３によって、カム４４の傾斜面に沿って移動させながら、シーリング板４５を傾斜させて移動させ、開閉口を遮蔽することができる。
【０００７】
しかしながら、この場合は、シリンダがシーリング板を支持しているため、前記シリンダは真空圧と対応する力を持っていなければならないことから、相対的にシリンダの大きさが大きくなるという問題点があり、また、前記ロードの垂直移動をカムによって傾斜移動に切り替えることにより、シリンダの加圧力の分散によってシリンダがさらに大きくなるという問題点があった。
【０００８】
そして、継続的な反復運動から発生する誤差によって気密性が低下するという問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前記の問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、気密性を均一に維持させると共に、シリンダの依存性を最小化し、圧力を均一に分散させることができるゲートバルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述の目的を達成するために次のような構成を有する。
【００１１】
本発明のゲートバルブは、真空チャンバに備えられ基板の出入りを制御できるゲートバルブにおいて、真空チャンバの開閉口の周辺に沿って備えられガイドレールが開閉口の両側に垂直に設けられたブラケットと、前記ガイドレールに沿って昇降する固定板、および前記固定板とシーリング板を互いに連結する少なくとも一つの軸ピン、および前記固定板に内設され、前記軸ピンの間に位置し膨張力によってシーリング板が開閉口を開閉するチューブが備えられた加圧部材と、前記ブラケットの一側に設けられ前記加圧部材を昇降させるシリンダと、前記加圧部材の両端部を互いに連結し、前記シリンダによって加圧部材が昇降する時に加圧部材の両端部が互いに同期動作できるようにするガイド部材と、を含んでなる。
【００１２】
また、前記軸ピンには、前記固定板とシーリング板との間で弾性力を維持しながら互いに支持するスプリングをさらに備え、前記軸ピンは、前記チューブを挟んで上下対象に位置することが望ましい。
【００１３】
そして、前記チューブは、その断面の形状が多角形、円形または楕円形から選ばれるいずれか一つからなり、前記断面の一側が屈曲された形状を有し、前記固定板に無限軌道の形態を有し内設されることが望ましい。
【００１４】
また、前記固定板には、前記シリンダと同期動作する引張スプリングをさらに備えることが望ましく、前記ガイド部材は、鎖歯車(ｃｈａｉｎ ｓｐｒｏｃｋｅｔ)またはワイヤーから選ばれるいずれか一つによって前記固定板の両端を互いに連結することが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、気密性を均一に維持させると共に、シリンダに対する依存性を最小化し圧力を均一に分散させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来のゲートバルブを示す概略図である。
【図２】従来の他のゲートバルブを示す概略図である。
【図３】本発明のゲートバルブを示す斜視図である。
【図４】図３に示されたゲートバルブを示す縦断面図である。
【図５】図４に示された加圧部材の他の実施例を示す部分斜視図である。
【図６】本発明に係るゲートバルブの作動状態を示す例示図である。
【図７】本発明に係るゲートバルブの作動状態を示す例示図である。
【図８】本発明に係るゲートバルブの作動状態を示す例示図である。
【図９】本発明の他のゲートバルブを示す斜視図である。
【図１０】図９のゲートバルブの作動状態を示す例示図である。
【図１１】図９のゲートバルブの作動状態を示す例示図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付の図面を参照して、本発明の望ましい実施例を説明する。ただし、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【００１８】
図３または図４に示すように、前記ゲートバルブ１００は、ブラケット１１０、加圧部材１２０、ガイド部材１３０、シリンダ１４０およびシーリング板１６０からなる。
【００１９】
前記ブラケット１１０は、“コ”の字状で、両側にガイドレール１１２が垂直に設けられている。ここで前記ガイドレール１１２は、一般的な公知技術であるＬ/Ｍガイドを用いているので、その構成の具体的な説明は省略する。
【００２０】
前記加圧部材１２０は、固定板１２１、軸ピン１２２、スプリング１２３、チューブ１２４および空気注入管１２５からなる。
【００２１】
前記固定板１２１は、前記ブラケット１１０の水平長さ方向に設けられ、前記ガイドレール１１２と連結されて上下垂直移動ができ、一側にシーリング板１６０が隣接して位置している。また、前記固定板１２１は、前記シーリング板１６０と隣接した一側の長さ方向にチューブ挿入溝１２４ａを設けてチューブ１２４を配置させることができる。
【００２２】
前記軸ピン１２２は、前記固定板１２１を貫通して嵌挿されて、長さ方向に沿って一定間隔で複数個が設けられ、その両端に突出片(図示せず)を設けて前記固定板１２１とシーリング板１６０を互いに密着させる。ここで、前記のそれぞれの軸ピン１２２と固定板との間にスプリング１２３を設け、前記スプリング１２３によって前記固定板１２１と軸ピン１２２が互いに弾性支持され、シーリング板１６０が固定板側に密着する。
【００２３】
ここで、前記軸ピン１２２は、前記チューブ１２４を挟んで上下対称に配置されることが望ましい。これは、前記チューブが膨張してシーリング板を加圧する時に、前記シーリング板に均一な加圧力が印加されて移動できるようにするためである。
【００２４】
そして、前記軸ピン１２２が挿入される前記固定板１２１の孔の内周面に、前記軸ピン１２２の往復移動時における前記孔の摩耗を防止するためにボールブッシュ(Ｂａｌｌ Ｂｕｓｈ:Ｂ)をそれぞれ介する。
【００２５】
前記チューブ１２４は、中空管の形状であり、前記固定板１２１の長さ方向に形成されたチューブ挿入溝１２４ａに内設される。この時、前記チューブ１２４は、その断面の形状が多角形、円形、楕円形から選ばれるいずれか一つからなり、前記断面の一側には屈曲が形成されることが望ましい。これは、前記チューブ挿入溝１２４ａに挿入されて前記シーリング板１６０と密着している時に、外部から注入される空気によってチューブを膨張させ、シーリング板１６０を一側方向に、すなわち、真空チャンバ(図示せず)の開閉口(図示せず)方向に移動させるためである。
【００２６】
ここで、前記チューブ１２４の望ましい実施例として、前記チューブ１２４を一本の直線管(ＰｉＰｅ)状に図示しているが、図５に示すように、前記固定板２２１にチューブ挿入溝２２４ａをリング状に設け、前記チューブ２２４をチューブ挿入溝と対応するリング状の無限軌道に形成させ配置して備えることもできる。これは、前記チューブが上下配置される形状を有することにより、シーリング板に加えられる膨張力の均一性を増大させることができる。
【００２７】
前記の空気注入管１２５は、前記固定板１２１の一側を貫通して内設され、その一側端部は、外部に設けられた別途の空気注入手段(図示せず)と連結され、他側は、前記チューブ１２４と連結されてチューブ側に空気を供給する。
【００２８】
前記ガイド部材１３０は、滑車１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃおよびワイヤー１３２からなる。前記滑車１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃは、前記固定板１２１の３箇所の隅に軸(図示せず)により回転可能に取り付けられている。前記ワイヤー１３２は、前記滑車の外部を取り囲み、一側端部は前記固定板１２１の一側側部に固定され、他側は固定板の一側上部に連結されて、前記ガイドレールに沿って移動する時に固定板の両端が同期動作できるようにする。
【００２９】
ここで、前記ガイド部材１３０の望ましい実施例としては、前記滑車およびワイヤーをあげて説明したが、前記ガイド部材１３０として鎖歯車(ｃｈａｉｎ ｓｐｒｏｃｋｅｔ)を用いることもできる。これは、前記滑車およびワイヤーを用いて、前記固定板の一側に結合された一つのシリンダによって昇降する固定板を同期動作させ、均一に昇降させる手段である。したがって、鎖歯車を用いても同一効果を期待することができる。
【００３０】
前記シリンダ１４０は、前記固定板１２１の一側下部に設けられ、ロード１４２により固定板を昇降させる役割をする。ここで、前記シリンダが位置した固定板の他側端部に引張スプリング１５０をさらに設けることが望ましい。これは、前記引張スプリング１５０を用いてシリンダから加えられる加圧力がワイヤーと連動して固定板を均一に昇降させ、前記シリンダの誤作動時は引張スプリングを用いて下降させることができる。前記シリンダは一般的な公知技術であるので、その構成の具体的な説明は省略する。
【００３１】
前記シーリング板１６０は、真空チャンバに設けられた開閉口(図示せず)と対応する大きさを有しており、前記開閉口と密着している時に気密を維持できるようにシーリングパッド(図示せず)を備えている。
【００３２】
本発明のゲートバルブの結合関係を見ると、前記ブラケット１１０の両側にガイドレール１１２を固定し、前記ブラケットを真空チャンバ(図示せず)に設けられた開閉口(図示せず)側に固定させた後、前記加圧部材１２０がガイドレールと連結して昇降ができる。この時、前記シリンダ１４０を前記加圧部材１２０の下側一端に設けて前記加圧部材を昇降させ、前記シリンダの他側には引張スプリング１５０を設けて前記シリンダと同期動作させることができる。
【００３３】
また、前記加圧部材１２０の一側部にワイヤー１３２を連結し、他側の上端部にはワイヤーの他側端部を連結して結合した後、前記ブラケット１１０の３箇所の隅に取り付けられた滑車１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃをワイヤーで取り囲むように構成することにより、前記シリンダの動作によって前記滑車１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃに沿ってワイヤーが連動できる。そして、前記加圧部材１２０とシーリング板１６０との間にチューブ１２４を設け、前記チューブ１２４を挟んで上下対称になるように軸ピン１２２を設け、前記軸ピンでシーリング板と固定板１２１を連結すると共に、チューブの膨張力がシーリング板に均一に伝えられるようにする。この時、前記軸ピンと固定板との間にスプリング１２３を備え、前記スプリングの弾性力によって固定板と軸ピンが弾性支持され、シーリング板が固定板側に密着される。
【００３４】
一方、前記チューブ１２４と連結する空気注入管１２５を固定板の一側を貫通させて連結することにより、前記チューブに空気を注入でき、シーリング板を開閉口側に移動させることができる。
【００３５】
例えば、前記加圧部材の一側に設けられ、一つのシリンダおよび前記固定板と連結したワイヤーを用いて前記加圧部材に均一な力を加え、前記シリンダはシーリング板を昇降させる役割だけを遂行し、前記加圧部材とシーリング板との間に設けられたチューブを用いてシーリング板を加圧して水平移動させることにより、真空チャンバから発生した真空圧と対応する均一な加圧力を発生させ、開閉口の開閉を制御することができる。
【００３６】
以下、添付の図面を参照して、本発明の作動状態を説明する。
【００３７】
図６に示すように、先ず、前記シリンダ１４０を用いて前記加圧部材１２０を上昇させる。この時、前記加圧部材１２０にはワイヤーが連結しており、前記滑車１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃに沿ってワイヤーが移動し、加圧部材の両端を支持して同期動作させることになる。例えば、前記加圧部材の一側に取り付けられた滑車１３４ａは下側に力を受けると回転し、前記他側の滑車１３４ｃは上側に力を受けると回転して、前記加圧部材１２０の一側はシリンダによって上昇する力を受け、他側はワイヤーによって上昇する力を受けることにより、一つのシリンダによって加圧部材の均一な上昇が可能になる。そして、図７のように開閉口(図示せず)とシーリング板１６０が水平に配置され、図８のように空気注入孔１２５を通じて空気を注入してチューブ１２４を膨張させると、前記チューブ１２４はシーリング板１６０を加圧して開閉口側に移動し開閉口を閉塞する。この時、前記チューブの上下部に配置されたスプリング１２３によって、前記チューブ１２４の膨張力がシーリング板に均一に伝えられる。そして、前記真空チャンバで所定の工程を行う。
【００３８】
一方、前記真空チャンバ(図示せず)で所定の工程を行った後、開閉口を開放してチューブに注入された空気を空気注入管によって除去すると、チューブは加圧部材側に収縮し、前記シーリング板は前記スプリングにより加圧部材側に移動して密着し、開閉口が開放される。
【００３９】
このようにチューブを用いて開閉口の開閉を制御すると、チューブによってシーリング板の全体面積に対して均一に加圧できるだけでなく、真空チャンバから発生する真空圧をシーリング板によって均一に分散させることにより工程を簡略化し、且つ構成の簡略化および簡素化が可能となる。
【００４０】
本発明の他の実施例に係るゲートバルブ２００は、図９〜図１１に示すように、ブラケット２１０、加圧部材２２０、シリンダ２４０およびシーリング板２６０からなり、前記ブラケット２１０、加圧部材２２０、シリンダ２４０およびシーリング板２６０は上述の実施例と構造および機能が同一であるので、その詳細な説明は省略する。
【００４１】
特に、本実施例では上述の実施例とは異なり、前記加圧部材２２０は、その下側に一つ以上備えられるシリンダ２４０によって昇降される。
【００４２】
前記ブラケット２１０は、“コ”の字状で、両側にガイドレール２１２が垂直に設けられている。ここで、前記ガイドレール２１２は一般的な公知技術であるＬ/Ｍガイドを用いている。
【００４３】
前記加圧部材２２０は、後面にチューブ挿入溝２２４ａが形成される固定板２２１'、軸ピン２２２、スプリング２２３、チューブ２２４'および空気注入管２２５からなる。
【００４４】
そして、前記軸ピン２２２が挿入される前記固定板２２１'の孔の内周面に、前記軸ピン２２２の往復移動時における前記孔の摩耗を防止するためにボールブッシュ(Ｂａｌｌ Ｂｕｓｈ:Ｂ)をそれぞれ介する。
【００４５】
前記シリンダ２４０は、前記ブラケット２１０の下部に一つ以上備えられ、前記シーリング板２６０を初期位置から前記真空チャンバの開閉口(図示せず)の高さまで上昇させる。本実施例では前記ブラケット２１０の両端に備えられるものを例示する。
【００４６】
以下、添付の図面を参照して、本発明の作動状態を説明する。
【００４７】
図１０および図１１に示すように、先ず、前記シリンダ２４０を用いて前記加圧部材２２０を上昇させる。そして、前記開閉口とシーリング板２６０が水平に配置され、前記空気注入孔２２５を通して空気を注入してチューブ２２４'を膨張させると、前記チューブ２２４'は、シーリング板２６０を加圧して開閉口側に移動し前記開閉口を閉塞する。この時、前記チューブ２２４'の上下部に配置されたスプリング２２３によって、前記チューブ２２４'の膨張力がシーリング板に均一に伝えられる。そして、前記真空チャンバで所定の工程を行う。
【００４８】
一方、前記真空チャンバ(図示せず)で所定の工程を行った後、開閉口を開放してチューブ２２４'に注入された空気を空気注入管によって除去すると、チューブ２２４'は加圧部材側に収縮し、前記シーリング板２６０は前記スプリングにより加圧部材２２０側に移動して密着し、開閉口が開放される。
【００４９】
このようにチューブ２２４'を用いて開閉口の開閉を制御すると、チューブ２２４'によってシーリング板２６０の全面積に対して均一に加圧できるだけでなく、真空チャンバから発生する真空圧をシーリング板２６０によって均一に分散させることにより工程を簡略化し、且つ構成の簡略化および簡素化が可能となる。
【符号の説明】
【００５０】
１００                一実施例のゲートバルブ      １１０                            ブラケット
１１２                ガイドレール                    １２０                          加圧部材
１２１、２２１        固定板                          １２２                          軸ピン
１２３                スプリング                      １２４、２２４              チューブ
１２４ａ、２２４ａ    チューブ挿入溝          １２５  空気注入管
１３０                ガイド部材                      １３２                          ワイヤー
１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ              滑車
１４０                シリンダ                        １４２                          ロード
１５０                引張スプリング              １６０                            シーリング板
２００                他の実施例のゲートバルブ    ２１０                            ブラケット
２１２                ガイドレール                    ２２０                          加圧部材
２２１'          固定板                 ２２２      軸ピン
２２３                スプリング                      ２２４'            チューブ
２２４ａ          チューブ挿入溝                  ２２５                            空気注入管
２４０                シリンダ                        ２４２                          ロード
２６０                シーリング板
【図１】
2010505075.tif 000003
【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】
2010505075.tif 000009
【図８】
2010505075.tif 000010
【図９】
2010505075.tif 000011
【図１０】
2010505075.tif 000012
【図１１】
2010505075.tif 000013
【国際調査報告】
2010505075.tif 000014
2010505075.tif 000015