(57)【要約】【課題】小型化が容易であり、メンテナンス性に優れ、かつ、確実に塵埃の発生を防止することができる半導体製造装置用開閉装置を提供すること目的とする。【解決手段】開口部を開閉するゲート部材を、ドライブ軸の上下駆動のみで行えるため、ゲート部材の開閉機構を大幅に簡素化することができるとともに、開放時にゲート部材に開口部と平行な方向への外力が作用するような事態を回避することができるので、完全無摺動化できるという効果がある。また、ゲート部材、ゲート部材を収納するガイド枠部材、弾性支持部材、および、カム機構を一体化してコンパクトなゲートカセット部材としたので、筺体の一部を分解するだけで、本体よりそのゲートカセット部材を着脱することができ、その結果、ゲート部材を容易に外部に取り出せるので、ゲート部材の洗浄等のメンテナンス性が飛躍的に改善されるという効果も得る。【選択図】        図１
2005163964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体製造装置の真空チャンバの開口部を開閉する半導体製造装置用開閉装置において、
上記開口部に対応した窓が設けられ、上記窓を開閉するゲート部材が収容される筺体と、
上記ゲート部材を上下動するドライブ軸と、
上記ゲート部材を囲むガイド枠部材と、
上記ゲート部材を上記ガイド枠部材の上方向へ付勢して弾性支持する弾性支持手段と、
上記ガイド枠部材を上記ドライブ軸へ連結するための自在継手と、
上記ガイド枠部材を上記筺体内で上下方向に移動可能に案内するガイドレールユニットと、
上記筺体内での上記ゲート部材の上昇位置を規定するストッパ部材と、
上記ガイド枠部材に設けられ、上記ストッパ部材が挿通される挿通部と、
上記ゲート部材とガイド枠部材の内側との間に設けられ、上記ドライブ軸の上昇に伴って上記ゲート部材が上記ストッパ部材に突き当たると、それ以降は、上記ドライブ軸の上昇に伴って上記ゲート部材を、上記窓を閉塞する方向へ移動させるカム機構を備えたことを特徴とする半導体製造装置用開閉装置。
【請求項２】
半導体製造装置の真空チャンバの開口部を開閉する半導体製造装置用開閉装置において、
上記開口部に対応した窓が設けられ、上記窓を開閉するゲート部材が収容される筺体と、
上記ゲート部材を上下動するドライブ軸と、
上記ゲート部材を囲むガイド枠部材と、
上記ゲート部材を上記ガイド枠部材の上方向へ付勢して弾性支持する弾性支持手段と、
上記ガイド枠部材を支持するとともに上下方向に移動可能に案内するホルダ部材と、
上記ホルダ部材を上記ドライブ軸へ連結するための自在継手と、
上記筺体内での上記ゲート部材の上昇位置を規定するストッパ部材と、
上記ガイド枠部材に設けられ、上記ストッパ部材が挿通される挿通部と、
上記ゲート部材とガイド枠部材の内側との間に設けられ、上記ドライブ軸の上昇に伴って上記ゲート部材が上記ストッパ部材に突き当たると、それ以降は、上記ドライブ軸の上昇に伴って上記ゲート部材を、上記窓を閉塞する方向へ移動させるカム機構を備えたことを特徴とする半導体製造装置用開閉装置。
【請求項３】
前記ゲート部材とガイド枠部材と弾性支持手段は、一体化されたゲートカセット部材として構成され、上記ゲートカセット部材は、前記開口部に平行な面内で着脱自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の半導体製造装置用開閉装置。
【請求項４】
前記筺体の上壁は、着脱自在に形成され、前記ゲートカセット部材は、上記筺体の上方向へ取り出し可能にされたことを特徴とする請求項３記載の半導体製造装置用開閉装置。
【請求項５】
前記筺体は、前記窓の開口面と垂直方向に二分割され、当該に分割された一方の分割筺体には、前記上壁および他方の分割筺体との間にそれぞれ配設されるシール部材を支持するための支持体が付設されていることを特徴とする請求項４記載の半導体製造装置用開閉装置。
【請求項６】
前記筺体の左右の一方の壁は、着脱自在に形成され、前記ゲートカセット部材は、前記ゲート部材が前記窓を閉塞していない状態で、上記筺体の横方向へ取り出し可能にされたことを特徴とする請求項３記載の半導体製造装置用開閉装置。
【請求項７】
前記筺体は、前記窓の開口面と垂直方向に二分割され、当該に分割された一方の分割筺体には、前記壁および他方の分割筺体との間にそれぞれ配設されるシール部材を支持するための支持体が付設されていることを特徴とする請求項６記載の半導体製造装置用開閉装置。
【請求項８】
前記ストッパ部材は、ローラーであることを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３または請求項４または請求項５または請求項６または請求項７記載の半導体製造装置用開閉装置。
【請求項９】
前記弾性支持手段は、前記ゲート部材を、前記カム機構のカム溝に平行な方向で、かつ、前記ゲート枠部材の上方へ引き上げる方向へ付勢するコイルバネからなることを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３または請求項４または請求項５または請求項６または請求項７記載または請求項８記載の半導体製造装置用開閉装置。
【請求項１０】
前記ゲート部材が開方向へ移動する際、当該ゲート部材が上下方向へ移動しないように規定する開方向ストッパ部材をさらに設けたことを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３または請求項４または請求項５または請求項６または請求項７または請求項８または請求項９記載の半導体製造装置用開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置の真空チャンバの開口部を開閉する半導体製造装置用開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体製造装置の真空チャンバの開口部に設置される開閉装置（「ゲートバルブ」ともいう）においては、開閉動作時に開口部のバルブシート面とＯリングの間で軽度なものでも摺動することは、摩擦粉の発生の起因になるので、絶対回避しなければならない問題である。
【０００３】
そこで、この問題を解決するために、例えば、「半導体製造装置用無摺動ゲートバルブ」（特許文献１参照）、あるいは、「半導体製造装置」（特許文献２参照）などが、従来提案されていた。
【特許文献１】特開平１１−３２５３１３号公報
【特許文献２】特開２００２−９８２４２号公報
【０００４】
前者の従来装置は、ステムをローラーカムの水平方向の動きを利用し、ローラーを支点として、回転させることにより（特許文献１の図１８の（ｂ）を参照）、ゲートの周縁部のＯリングを開口部の周縁部に圧着させてゲートの締切りを行うものである。
【０００５】
また、後者の従来装置は、上下動エアシリンダーの力を連結ロッドにより揺動ロッドに伝え、枢支ブロックを支点として揺動ロッドを回転させることにより、弁体を開口部に垂直に押付けて弁体周縁に埋め込まれたシールリングを開口部のシール面に密着させて開口部の締切りを行うものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前者の従来装置の場合、ゲート及びステムの剛性がゲートのシール性に直接影響するため、開口部の大きさに対してかなり大掛かりなものとなる。また開動作の時、Ｏリングが粘着した状態あるいは逆圧状態ではＯリングを擦る分力が作用するので、Ｏリングから塵埃が生じる可能性があるという不具合がある。
【０００７】
また、後者の従来装置の場合も、弁体及び弁体サポート基板の剛性が弁体のシール性に直接影響するため、開口部の大きさに対してかなり大掛かりなものとなる。また開動作の時、Ｏリングが粘着した状態あるいは逆圧状態ではＯリングを擦る分力が作用するので、Ｏリングから塵埃が生じる可能性があるという不具合がある。またこのケースはゲートバルブの外側が大気開放ならばよいが、真空チャンバが連続していてその間にゲートバルブを設置する場合には構造上適さない、という不具合もある。
【０００８】
また、２つの従来装置に共通していえることであるが、メンテナンスのための分解が大変である。例えば、ゲートの洗浄及びＯリングの交換等を行うには製造設備全体の分解が必要となり多くの工数と長期の工事期間を要するという不具合もある。
【０００９】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、小型化が容易であり、メンテナンス性に優れ、かつ、確実に塵埃の発生を防止することができる半導体製造装置用開閉装置を提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、半導体製造装置の真空チャンバの開口部を開閉する半導体製造装置用開閉装置において、上記開口部に対応した窓が設けられ、上記窓を開閉するゲート部材が収容される筺体と、上記ゲート部材を上下動するドライブ軸と、上記ゲート部材を囲むガイド枠部材と、上記ゲート部材を上記ガイド枠部材の上方向へ付勢して弾性支持する弾性支持手段と、上記ガイド枠部材を上記ドライブ軸へ連結するための自在継手と、上記ガイド枠部材を上記筺体内で上下方向に移動可能に案内するガイドレールユニットと、上記筺体内での上記ゲート部材の上昇位置を規定するストッパ部材と、上記ガイド枠部材に設けられ、上記ストッパ部材が挿通される挿通部と、上記ゲート部材とガイド枠部材の内側との間に設けられ、上記ドライブ軸の上昇に伴って上記ゲート部材が上記ストッパ部材に突き当たると、それ以降は、上記ドライブ軸の上昇に伴って上記ゲート部材を、上記窓を閉塞する方向へ移動させるカム機構を備えたものである。
【００１１】
また、半導体製造装置の真空チャンバの開口部を開閉する半導体製造装置用開閉装置において、上記開口部に対応した窓が設けられ、上記窓を開閉するゲート部材が収容される筺体と、上記ゲート部材を上下動するドライブ軸と、上記ゲート部材を囲むガイド枠部材と、上記ゲート部材を上記ガイド枠部材の上方向へ付勢して弾性支持する弾性支持手段と、上記ガイド枠部材を支持するとともに上下方向に移動可能に案内するホルダ部材と、上記ホルダ部材を上記ドライブ軸へ連結するための自在継手と、上記筺体内での上記ゲート部材の上昇位置を規定するストッパ部材と、上記ガイド枠部材に設けられ、上記ストッパ部材が挿通される挿通部と、上記ゲート部材とガイド枠部材の内側との間に設けられ、上記ドライブ軸の上昇に伴って上記ゲート部材が上記ストッパ部材に突き当たると、それ以降は、上記ドライブ軸の上昇に伴って上記ゲート部材を、上記窓を閉塞する方向へ移動させるカム機構を備えたものである。
【００１２】
また、前記ゲート部材とガイド枠部材と弾性支持手段は、一体化されたゲートカセット部材として構成され、上記ゲートカセット部材は、前記開口部に平行な面内で着脱自在に取り付けられているものである。
【００１３】
また、前記筺体の上壁は、着脱自在に形成され、前記ゲートカセット部材は、上記筺体の上方向へ取り出し可能にされたものである。
【００１４】
また、前記筺体は、前記窓の開口面と垂直方向に二分割され、当該に分割された一方の分割筺体には、前記上壁および他方の分割筺体との間にそれぞれ配設されるシール部材を支持するための支持体が付設されているものである。
【００１５】
また、前記筺体の左右の一方の壁は、着脱自在に形成され、前記ゲートカセット部材は、前記ゲート部材が前記窓を閉塞していない状態で、上記筺体の横方向へ取り出し可能にされたものである。
【００１６】
また、前記筺体は、前記窓の開口面と垂直方向に二分割され、当該に分割された一方の分割筺体には、前記壁および他方の分割筺体との間にそれぞれ配設されるシール部材を支持するための支持体が付設されているものである。
【００１７】
また、前記ストッパ部材は、ローラーである。
【００１８】
また、前記弾性支持手段は、前記ゲート部材を、前記カム機構のカム溝に平行な方向で、かつ、前記ゲート枠部材の上方へ引き上げる方向へ付勢するコイルバネからなるものである。
【００１９】
また、前記ゲート部材が開方向へ移動する際、当該ゲート部材が上下方向へ移動しないように規定する開方向ストッパ部材をさらに設けたものである。
【発明の効果】
【００２０】
したがって、本発明によれば、開口部を開閉するゲート部材を、ドライブ軸の上下駆動のみで行えるため、ゲート部材の開閉機構を大幅に簡素化することができるとともに、開放時にゲート部材に開口部と平行な方向への外力が作用するような事態を回避することができるので、完全無摺動化できるという効果がある。
【００２１】
また、ゲート部材、ゲート部材を収納するガイド枠部材、弾性支持部材、および、カム機構を一体化してコンパクトなゲートカセット部材としたので、筺体の一部を分解するだけで、本体よりそのゲートカセット部材を着脱することができ、その結果、ゲート部材を容易に外部に取り出せるので、ゲート部材の洗浄等のメンテナンス性が飛躍的に改善されるという効果も得る。
【００２２】
また、ゲート部材の締め切りの反力を、開口部のすぐ近傍のガイドレールユニットで受ける構造になっているため、ゲート部材とドライブ軸との連結において剛性は必要なく、ゲートガイド枠は自在継手を介してドライブ軸と連結されている。したがって、カム機構に設けられた僅かな間隙と自在継手とにより加工精度に起因する揺れを緩和吸収することができる。また、自在継手を境にして、駆動部側と被駆動部のガイド枠側を各々単独に調整可能なため、ガイドレールユニット、ドライブ軸を含むドライブユニット等を、長穴・押しボルト・引きボルトのような簡単で調整可能な方法で固定することができるので、組立及び調整の作業性向上の効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２４】
図１〜図５は、本発明の一実施例にかかる半導体製造装置用開閉装置（以下、「開閉装置」という）の一例を示している。
【００２５】
図において、開閉装置１は、１つの真空チャンバ２の開口部２ａと、次の真空チャンバ３の開口部３ａの間に配設されており、その一方の分割筺体５には、真空チャンバ２の開口部２ａに対向する位置に開口部５ａが穿設され、また、その他方の分割筺体６には、真空チャンバ３の開口部３ａに対向する位置に開口部６ａが穿設されている。また、上壁部材７は、分割筺体５，６から分離可能に構成されている。
【００２６】
また、分割筺体５には、開口部２ａを囲む態様にＯリング８が付設されるとともに、分割筺体６には、開口部３ａを囲む態様にＯリング９が付設される。また、分割筺体５と分割筺体６の間には、Ｏリング１０が付設され、分割筺体６と上壁部材７の間には、Ｏリング１１が付設されている。
【００２７】
また、分割筺体６において、分割筺体５および上壁部材７と当接する位置には、細い角棒状の支持部材６ｂが設けられている。この支持部材６ｂは、分割筺体５との間ではＯリング１０を挟持するとともに、上壁部材７との間ではＯリング１１を挟持するためのものである。
【００２８】
また、分割筺体５，６には、開口部５ａを開閉するためのゲート部材１５が収容されており、ゲート部材１５には、開口部５ａを囲む態様にＯリング１６が付設されている。
【００２９】
このゲート部材１５は、支持枠部材１７と上枠部材１８からなるガイド枠部材１９に取り付けられている。支持枠部材１７には、コイルスプリング２０，２１が、調整ねじ２２，２３を介して取り付けられており、このコイルスプリング２０，２１は、ゲート部材１５に穿設されている穴２４，２５に挿入されている。
【００３０】
また、ゲート部材１５の左右には、カム機構のカム溝２６，２７，２８，２９が設けられており、支持枠部材１７に軸受３０，３１，３２，３３を介して回動自在に設けられているカム機構のカム軸３４，３５，３６，３７が、それぞれカム溝２６，２７，２８，２９に挿入されている。
【００３１】
これにより、ゲート部材１５は、コイルスプリング２０，２１の弾性力により、ガイド枠部材１９の上枠部材１８に付勢される態様に弾性支持されている。また、ガイド枠部材１９におけるゲート部材１５の移動可能な範囲は、カム機構のカム溝２６，２７，２８，２９とカム軸３４，３５，３６，３７との係合関係により規制されている。また、上枠部材１８には、ゲート部材１５の上昇位置を位置決めするために上壁部材７の内側に設けられているローラストッパ３８，３９を、挿通させてゲート部材１５の上端部に突き当て可能にするための挿通部としての切欠き４０，４１が設けられている。
【００３２】
また、ゲート部材１５、支持枠部材１７、および、上枠部材１８には、後述する自在継手４２に支持枠部材１７を取り付けるためのネジ４３を操作するための操作孔４４，４５，４６がそれぞれ穿設されている。
【００３３】
ここで、カム溝２６，２７，２８，２９は、水平方向に対して０．４〜０．７程度の傾斜率を有しており、カム溝２６，２７，２８，２９とカム軸３４，３５，３６，３７との間には、所定の隙間が形成されている。
【００３４】
また、ガイド枠部材１９の左右には、ガイド枠部材１９の移動を筺体内で上下方向に案内するためのガイドレールユニット４７，４８が設けられている。ガイドレールユニット４７，４８のレール座４７ａ，４８ａには、その下部に、ガイド枠部材１９の下端を受けるためのアゴ４７ｂ，４８ｂが形成されており、また、レール座４７ａ，４８ａの上端部には、ガイド枠部材１９の上端部を押さえるための押さえ板部材４９，５０が取り付けられている。
【００３５】
また、ガイドレールユニット４７，４８のガイドレール４７ｃ、４８ｃは、分割筺体６の内側に形成されているガイド溝６ｃ、６ｄに収容されて取り付けられている。
【００３６】
一方、空気圧によりドライブ軸５２を上下動する駆動装置５３が、開閉装置１の下部に配設されており、ドライブ軸５２の上端部には、自在継手４２が取り付けられている。また、気密保持のために、駆動装置５３の駆動軸側は、気密シリンダ５４を介して分割筺体５，６の下部に取り付けられるとともに、ドライブ軸５２は、気密ベローズ５５を介して気密シリンダ５４の内側に取り付けられている。また、これらの気密シリンダ５４および気密ベローズ５５により、開閉装置１の筺体内の真空度が保たれる。
【００３７】
これにより、ガイド枠部材１９は、その内側にゲート部材１５を弾性支持した状態で、ガイドレールユニット４７，４８のガイドレール４７ｃ，４８ｃに案内されて、ドライブ軸５２の動きに応じて、筺体の内側を上下方向に移動する。また、ドライブ軸５２を上方向に駆動した際に、ゲート部材１５の上角が突き当たって、ゲート部材１５の左右方向の位置を所定位置に案内するためのゲートガイド部材５６，５７が、ガイド枠部材１９の支持枠部材１７と上枠部材１８との間に設けられている。
【００３８】
また、このようにして、ゲート部材１５とガイド枠部材１９は、一体的に構成されているので、ゲート部材１５とガイド枠部材１９と、これらの部材を一体的に構成している各要素を総合して、ゲートカセット部材ＧＣと称す。
【００３９】
以上の構成で、駆動装置５３によりドライブ軸５２を下方向へ駆動すると、図６に示すように、ゲートカセット部材ＧＣは、ガイドレールユニット４７，４８に案内された状態で、下方向へ移動し、それにより、真空チャンバ２の開口部２ａが開放される。
【００４０】
また、この状態では、ゲート部材１５は、コイルスプリング２０，２１の付勢力により、上方に付勢されているので、ガイド枠部材１９の上枠部材１８に当接する状態となっている。
【００４１】
次に、真空チャンバ２の開口部２ａを閉塞するために、駆動装置５３によりドライブ軸５２を上方向へ駆動すると、ガイドレールユニット４７，４８に案内された状態で、ゲートカセット部材ＧＣは上昇し、ローラストッパ３８，３９が上枠部材１８の切欠き４０，４１を通過して、ゲート部材１５の上端部に当接する。この状態が、図７の位置ＰＡである。
【００４２】
そして、駆動装置５３がドライブ軸５２を規定位置までさらに上昇させると、ローラストッパ３８，３９によりそれ以上はゲート部材１５は上方向へは移動せず、したがって、コイルスプリング２０，２１の付勢力に抗して、ゲート部材１５はガイド枠部材１９の内側で相対的に下方向へ移動する力を受ける。
【００４３】
この力により、カム機構のカム溝２６，２７，２８，２９をカム軸３４，３５，３６，３７が、カム溝２６，２７，２８，２９の上端部に接した状態を維持しつつ、カム溝２６，２７，２８，２９に沿って回動しながら移動し、ゲート部材１５は、開口部５ａを閉塞する方向へ移動する。
【００４４】
このゲート部材１５の閉塞方向への移動は、ローラストッパ３８，３９の回転により円滑に行われ、Ｏリング１６が、開口部５ａの周囲に垂直に押しつけられ、駆動装置５３がドライブ軸５２の駆動を完了した時点では、ゲート部材１５およびＯリング１６により開口部５ａが閉塞される。
【００４５】
このようにして、ゲート部材１５が開口部５ａを閉塞する際には、Ｏリング１６には、閉塞方向にのみ力が作用するので、Ｏリング１６を閉塞方向と直交する方向へ摺動する分力は作用せず、その結果、Ｏリング１６が擦られて塵埃等が発生するような事態が回避される。
【００４６】
また、このようにゲート部材１５が開口部５ａを閉塞する際には、図８に示すように、ゲートガイド部材５６，５７のテーパ面に形成された面５６ａ，５７ａに、ゲート部材１５の上角が突き当たり、この面５６ａ，５７ａに案内された状態で、最終的な位置まで移動して、ゲート部材１５が位置決めされる。
【００４７】
また、図９に示すように、Ｏリング１６の圧縮代をＳＡ、ゲート部材１５の閉塞方向への移動距離をＳＤ、ゲート部材１５がローラストッパ３８，３９に当接した時点でのゲート部材１５と開口部５ａとの距離をＳＧ、ゲート部材１５がローラストッパ３８，３９に当接してからドライブ軸５２の上昇距離をＳＳとすると、例えば、ＳＳ＝２．１ｍｍ，ＳＤ＝１．２ｍｍ，ＳＧ＝０．８ｍｍ，ＳＡ＝０．４ｍｍとなる。
【００４８】
次に、開口部５ａを開放するとき、駆動装置５３は、ドライブ軸５２を下方向へ駆動する。このとき、コイルスプリング２０，２１の付勢力により、ゲート部材１５は、上方向に付勢されているので、カム軸３４，３５，３６，３７は、カム溝２６，２７，２８，２９の上端部に接した状態を維持しながら、カム溝２６，２７，２８，２９に沿って移動し、その結果、ゲート部材１５は、開口部５ａを閉塞する方向と逆方向へ移動する。
【００４９】
そして、ゲート部材１５は、距離ＳＤだけ閉塞方向と逆方向へ移動した後に、ゲートカセット部材ＧＣは、ドライブ軸５２の移動に従って、下方向へと移動し、開口部５ａが開放される。
【００５０】
このようにして、開口部５ａを開放する際にも、ゲート部材１５には、開放方向の成分の力のみが作用するので、Ｏリング１６を開放方向と直交する方向へ摺動する分力は作用せず、その結果、Ｏリング１６が擦られて塵埃等が発生するような事態が回避される。
【００５１】
また、製造設備室内の真空度が完全に大気圧戻る前にゲート部材１５の開動作に入ったり、開口部５ａの周辺にＯリング１６が固着して、Ｏリング１６が分割筺体５から離れにくくなったりする場合を考慮し、調整ネジ２２，２３により、コイルばね２０，２１の付勢力を調整することができる。
【００５２】
また、図９に示すように、ゲート部材１５の下端部を受ける開方向ゲートストッパ部５ｄを、分割筺体５に設けることで、ゲート部材１５を開方向へ移動するときの動作を確実にすることができる。この開方向ゲートストッパ部５ｄの高さＳＨは、距離ＳＧよりも大きく、かつ、ゲートカセット部材ＧＣを上昇中にＯリング１６が開方向ゲートストッパ部５ｄに接触しない程度の寸法に設定すればよい。
【００５３】
この場合には、製造設備室内の真空度が過大であったり、開口部５ａの周辺にＯリング１６が固着して、ばね圧調整範囲を超えたりした場合でもＯリングとシート面を摺動せずに引き離すことが可能となる。
【００５４】
このようにして、本実施例では、ゲート部材１５の締め切りの反力を流路開口部５ａのすぐ近傍のガイドレールユニット４７，４８で受ける構造にしているので、ゲート部材１５とドライブ軸５２との連結における剛性の必要がなくなる。
【００５５】
したがって、ガイド枠部材１９を自在継手４２を介してドライブ軸２と連結し、また、ガイド枠部材１９に固定されたカム軸３４，３５，３６，３７とゲート部材１５に設けた傾斜形のカム溝２６，２７，２８，２９との間に僅かな間隙を設けることができるので、この僅かな間隙と自在継手とにより加工精度に起因する揺れを緩和吸収することができる。
【００５６】
更に、ガイドレールユニット４７，４８や、ドライブ軸５２等を、長穴・押しボルト・引きボルトのような簡単で調整可能な方法で固定することができるため、組立及び調整の作業性を向上させることができる。
【００５７】
また、本実施例の構成により、キーコンポーネントの大部分は信頼性の高い市販機械要素部品を使い得る構成となるので、コストパフォーマンスを向上させながら、全体として高信頼性の半導体製造装置用開閉装置（ゲートバルブ）を実現することができる。
【００５８】
さて、本実施例の開閉装置１において、ゲート部材１５を取り出す際には、開閉装置１の上壁部材７を取り外し、操作孔４４，４５，４６からドライバ等の工具を差し込んで、ネジ４３をゆるめて取り外す。
【００５９】
それにより、ドライブ軸５２とガイド枠部材１９との連結が解除されるので、ゲートカセット部材ＧＣを筺体から取り出すことができる。
【００６０】
このようにして、本実施例では、簡単な作業により、ゲートカセット部材ＧＣを本体から取り外すことができ、ゲート部材１５やＯリング１６等を清浄することができるので、メンテナンス性が非常に良好になる。
【００６１】
ところで、上述した実施例では、コイルスプリング２０，２１により、ゲート部材１５をガイド枠部材１９に弾性支持するようにしているが、この弾性支持機構としては、図１０に示したように、ガイド枠部材１９の上部よりゲート部材１５をコイルスプリング６０の圧縮力により引き上げる構成を採用することもできる。なお、図１０において、図１〜図９と同一部分および相当する部分には、同一符号を付して、その説明を省略する。
【００６２】
この場合、コイルスプリング６０は、スタッド６１とバネ圧調整ナット６２により引き上げ力を調整し、バネ圧調整ナット６２は緩み止めのためダブルナット構成としている。スタッド６１のねじ込み角度αは、上述したカム機構のカム溝２６，２７，２８，２９の傾斜角度αと同じにすることで、ドライブ軸５２を上下動した際のコイルスプリング６０の変形方向が、カム軸３４，３５，３６，３７の移動方向に、一致するようにして、ゲート部材１５の閉塞前後方向に垂直な動きを阻害しないようにしている。
【００６３】
また、このような構成では、コイルスプリング６０のバネ圧調整ナット６２がガイド枠部材１９の上方に位置するので、開閉装置１の上壁部材７を取り外すだけで、コイルスプリング６０の圧力調整を行うことができ、非常に便利である。
【００６４】
ところで、本実施例では、図１１に示すように、支持部材６ｂを用いて、Ｏリング１０，１１の支持機構を構成している。このとき、分割筺体５には、支持部材６ｂを受ける段付部５ｆを設けるとともに、上壁部材７には、支持部材６ｂを受ける段付部７ｆを設けている。
【００６５】
ここで、開閉装置１の筺体の内部は、高真空状態となり、筺体の外部は、大気圧である。したがって、支持部材６ｂには、図示の矢印Ｐ方向へ力が作用することとなるが、このような力は、段付部５ｆ，７ｆにより受けられる。
【００６６】
そして、段付部５ｆ，７ｆが形成される分割筺体５および上壁部材７は、高真空の筺体を構成する程度に、十分に高い剛性を持って形成されるため、力Ｐによる支持部材６ｂの変形は防止され、その結果、支持部材６ｂをＯリング１０，１１の支持基盤として用いることができる。
【００６７】
すなわち、Ｏリングを用いるシール機構は、このように細くてＯリングを支持する基盤を形成する棒状の部材と、この棒状の部材を受ける段付部を備え、その棒状の部材の変形を抑止可能な十分に高い剛性を持つ壁部材との組合せで実現することができる。
【００６８】
したがって、例えば、図１２に示すように、Ｏリングを支持する基盤を構成する棒状の部材を骨組みとするような枠部材と、この枠部材を受ける段付部が形成されて６面をそれぞれふさぐ壁部材（図示略）により、高精度な密閉容器を構成することができる。
【００６９】
ところで、上述した実施例では、ゲートカセット部材ＧＣを取り外す際に、筺体の上壁部材７を分解して、ゲートカセット部材ＧＣを上方向へ取り外すことができるようにしているが、筺体の左右の壁部材を取り外し可能にして、ゲートカセット部材ＧＣを横方向に取り外すように構成することもできる。
【００７０】
その場合の実施例を図１３、図１４（ａ），（ｂ），（ｃ）、および、図１５に示す。なお、同図において、図１〜図９に示したと同一部分および相当する部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
【００７１】
同図において、分割筺体６は、左右の壁部材６ｅ，６ｆが分割可能に形成されており、ガイド枠部材１９の支持枠部材１７の左右には、ダボ孔７１，７２，７３，７４が形成されている。
【００７２】
また、ガイドレールユニット４７，４８のレール座４７ａ，４８ａには、連結部材７５，７６が取り付けられていて、この連結部材７５，７６には、ダボ孔７１，７２，７３，７４に突入するダボ７７，７８，７９，８０が取り付けられている。
【００７３】
そして、ダボ７７，７８，７９，８０をダボ孔７１，７２，７３，７４に嵌合することで、レール座４７ａ，４８ａが、ガイド枠部材１９へ固定される。
【００７４】
また、自在継手４２の先端には、軸８２が取り付けられており、この軸８２には、受け座８２ａ、頭部８２ｂ、および、頸部８２ｃが形成されている。また、ソケット８３，８４は、スプリング８５，８６の付勢力により、頸部８２ｃを挟持して、軸８２をガイド枠部材１９の支持枠部材１７へ連結するためのものであり、その頸部８２ｃとの接触面の下側には、テーパ面８３ａ，８４ａが形成されている。
【００７５】
また、支持枠部材１７を貫通して軸８２へと延びる軸８７，８８は、ソケット８３，８４と軸８２との係合状態を解除するためのものであり、その先端部は、カム軸８７ａ，８８ａに形成され、また、後述する解除部材と係合するための足部８７ｂ，８８ｂが、カム軸８７ａ，８８ａと平行な態様に形成されている。また、カム軸８７ａ，８８ａの幅は、ソケット８３，８４と軸８２が係合している状態で、ソケット８３とソケット８４のなす隙間にほぼ等しく形成されている。
【００７６】
さて、ソケット８３，８４と軸８２の係合を解除するには、まず、図１６に示すように、一方の壁部材６ｆを分割筺体６から取り外す。そして、分割筺体６の下部とガイド枠部材１９の支持枠部材１７の下部との隙間に、先端がテーパ状に形成されている解除部材９０を挿入する。
【００７７】
これにより、図１７（ａ）〜（ｃ）に示すように、解除部材９０の先端９０ａで軸８７，８８の足部８７ｂ，８８ｂが押されるので、軸８７，８８が回転し、それに伴ってカム８７ａ，８８ｂも回転する。それにより、カム軸８７ａ，８８ａが、スプリング８５，８６の付勢力に抗して、ソケット８３，８４の間を押し広げ、その結果、ソケット８３，８４と軸８２の係合が解除され、ゲートカセット部材ＧＣを自在継手４２から取り外すことができ、分解することができる。
【００７８】
また、ゲートカセット部材ＧＣを取り付ける場合には、取り出す作業の逆の手順となるが、取り付け完了時において、軸８７，８８の足部８７ｂ，８８ｂが、垂直方向に沿っていることを確認することが必要となる。
【００７９】
図１８〜図２１は、本発明の他の実施例にかかる開閉装置を示している。なお、図において、図１〜図９と同一部分および相当する部分には、同一符号を付している。また、本実施例におけるゲート部材１５の開閉動作は、上述した実施例と同様なものであるので、その説明は省略する。
【００８０】
この実施例では、ゲートカセット部材ＧＣを収容するホルダ部材９１を設け、このホルダ部材９１を自在継手４２に取り付けている。
【００８１】
また、図において、ホルダ部材９１の両側上端部には、収容したゲートカセット部材ＧＣを固定するための取付部材９３，９４が設けられており、これによって、ゲートカセット部材ＧＣは、ホルダ部材９１の上下動に伴って上下動する。
【００８２】
また、ゲートカセット部材ＧＣをホルダ部材９１に容易に着脱できるように、ホルダ部材９１には、ガイドレールユニット９５，９６の係合部材９５ａ，９６ａが設けられ、また、ゲートカセット部材ＧＣには、ガイドレールユニット９５，９６のレール部材９５ｂ、９６ｂがそれぞれ設けられている。
【００８３】
さて、本実施例の開閉装置１において、ゲート部材１５を取り出す際には、開閉装置１の上壁部材７を取り外し、開閉装置１の筺体の上面を開放した後に、ホルダ部材９１から取付部材９３，９４を取り外す。
【００８４】
それにより、ホルダ部材９１とゲートカセット部材ＧＣとの固定が外れるので、ガイドレールユニット９５，９６の作用により、ゲートカセット部材ＧＣをホルダ部材９１より取り出すことができる。
【００８５】
これにより、ゲートカセット部材ＧＣを着脱する際に必要な作業が非常に簡単なものとなり、メンテナンス性に優れたものとなる。
【００８６】
また、この実施例では、ゲートカセット部材ＧＣを上方向に取り外せるように構成したが、横方向に取り外すように構成することもできる。
【００８７】
その場合の実施例を図２２に示す。なお、同図において、図１８〜図２１と同一部分および相当する部分には、同一符号を付して、その説明を省略する。
【００８８】
同図において、分割筺体６は、左右の壁部材６ｅ，６ｆが分割可能に形成されており、また、ホルダ部材９１は、下部材９１ａと左右部材９１ｂ，９１ｃに分割形成されている。また、ガイド枠部材１９の支持枠部材１７の左右には、ダボ孔１０１，１０２，１０３，１０４が形成されるとともに、ホルダ部材９１の下部材９１ａには、ダボ孔１０５，１０６が形成されている。
【００８９】
また、ホルダ部材９１の壁部材９１ｂには、ダボ孔１０１，１０２，１０５に突入するダボ１０７，１０８，１０９が取り付けられ、壁部材９１ｃには、ダボ孔１０３，１０４，１０６に突入するダボ１１０，１１１，１１２が取り付けられている。
【００９０】
そして、ダボ１０７，１０８，１０９をダボ孔１０１，１０２，１０５へ嵌合し、また、ダボ１１０，１１１，１１２をダボ孔１０３，１０４，１０６へ嵌合することで、ホルダ部材９１へのゲートカセット部材ＧＣの取り付けが完了する。
【００９１】
また、ゲートカセット部材ＧＣを取り外すときには、例えば、分割筺体６の壁部材６ｅを、筺体より分離する。その際に、ダボ１１０，１１１，１１２をダボ孔１０３，１０４，１０６より取り外す。
【００９２】
これにより、ゲートカセット部材ＧＣを筺体の外へ引き出すことができる。
【００９３】
なお、上述した実施例では、ゲートカセット部材ＧＣを横方向に引き出す際に、右側へ引き出すように説明したが、左側へ引き出すようにすることができる。すなわち、本発明では、開閉装置１の左右の所望の方向へゲートカセット部材ＧＣを引き出すことができるので、設置場所に応じて適切な分解態様を取ることができることとなる。
【００９４】
また、上述した実施例では、筺体の分割態様として、筺体の上壁、または、左右の壁を分割できるように形成しているが、上壁および左右の壁の合わせて三方向に分割できるようにすることもできる。
【００９５】
また、ゲートカセット部材ＧＣを筺体より着脱する際の機構の構成は、上述したものに限ることはなく、適宜な構成を採用することができる。
【００９６】
なお、上述した実施例では、本発明を半導体製造装置の真空チャンバの開口部を開閉するための開閉装置に適用しているが、本発明は、それ以外のクリーンルーム等の高清浄度処理が必要な部屋の出入り口を開閉するための開閉装置についても、同様にして適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の一実施例にかかる半導体製造装置用開閉装置の構成を示した概略断面図。
【図２】本発明の一実施例にかかる半導体製造装置用開閉装置の構成を示した概略分解斜視図。
【図３】本発明の一実施例にかかる半導体製造装置用開閉装置の構成を示した概略分解斜視図。
【図４】本発明の一実施例にかかる半導体製造装置用開閉装置の構成を示した概略部分断面図（図５のＣ−Ｃ断面矢視図）。
【図５】本発明の一実施例にかかる半導体製造装置用開閉装置の構成を示した概略部分断面図（図４のＢ−Ｂ断面矢視図）。
【図６】本発明の一実施例にかかる半導体製造装置用開閉装置の構成を示した概略部分断面図。
【図７】本発明の一実施例にかかる半導体製造装置用開閉装置の構成を示した概略部分断面図（図４のＡ−Ａ断面矢視図）。
【図８】本発明の一実施例にかかる半導体製造装置用開閉装置の構成を示した概略断面部分図。
【図９】本発明の一実施例にかかる半導体製造装置用開閉装置の構成を示した概略断面部分図。
【図１０】本発明の他の実施例にかかる半導体製造装置用開閉装置の構成を示した概略断面部分図。
【図１１】シール機構について説明するための概略断面部分図。
【図１２】シール機構の他の例について説明するための概略斜視図。
【図１３】本発明の他の実施例にかかる半導体製造装置用開閉装置の構成を示した概略断面図。
【図１４】着脱機構を説明するための部分断面図。
【図１５】着脱機構を説明するための部分断面図。
【図１６】ゲートカセット部材ＧＣの取り外しの様子を説明するための概略図。
【図１７】ゲートカセット部材ＧＣの取り外しの様子を説明するための部分断面図。
【図１８】本発明のさらに他の実施例にかかる半導体製造装置用開閉装置の構成を示した概略分解斜視図。
【図１９】本発明のさらに他の実施例にかかる半導体製造装置用開閉装置の構成を示した概略分解斜視図。
【図２０】本発明のさらに他の実施例にかかる半導体製造装置用開閉装置の構成を示した概略部分断面図。
【図２１】本発明のさらに他の実施例にかかる半導体製造装置用開閉装置の構成を示した概略断面部分図。
【図２２】本発明のまたさらに他の実施例にかかる半導体製造装置用開閉装置の構成を示した概略断面部分図。
【符号の説明】
【００９８】
１  開閉装置
５，６  分割筺体
５ａ，６ａ  開口部
６ｂ  支持部材
７  上壁部材
８，９，１０，１１，１６  Ｏリング
１５  ゲート部材
１９  ガイド枠部材
２０，２１，６０  コイルスプリング
２２，２３  調整ネジ
２６，２７，２８，２９  カム溝
３０，３１，３２，３３  軸受
３４，３５，３６，３７  カム軸
３８，３９  ローラストッパ
４０，４１  切欠き
４２  自在継手
４４，４５，４６  操作孔
４７，４８  ガイドレールユニット
５２  ドライブ軸
５３  駆動装置
５４  気密シリンダ
５５  気密ベローズ
５６，５７  ゲートガイド部材
６１  スタッド
６２  バネ圧調整ナット
９１  ホルダ部材
ＧＣ  ゲートカセット部材
【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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【図１６】
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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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