(57)【要約】【課題】  バルブ開口部が開いているときにその周囲のシール部にバルブ開口部を通る処理材料等の付着を防止して、バルブ開口部を閉じた際にバルブ開口部周囲のシール部からのリークを防止できるようにする。【解決手段】  上側本体１０ａと下側本体１０ｂの隙間部１０ｄ側の各内側面でのバルブ開口部１０ｃの周囲に、円環状で内部が中空のシール材１３ａ、１３ｂを設置し、バルブ開及び閉動作時に、シール材１３ａ、１３ｂに圧縮空気を導入して膨張させ、上側本体１０ａと下側本体１０ｂの隙間部１０ｄ側の各内側面でのバルブ開口部１０ｃ周囲と弁体１１の両面との間をシールすることによって、バルブ開口部１０ｃを通る処理材料等がバルブ開口部１０ｃ周囲のシール部へ付着することが防止され、バルブ開口部１０ｃを閉じた際にバルブ開口部１０ｃ周囲のシール部からのリークを防止することができる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブ本体に形成された所定幅の隙間に、移動自在に支持された板状の弁体を設置し、バルブ開動作時には、前記バルブ本体の両面を貫通するようにして形成されたバルブ開口部に前記弁体に形成された開口穴を移動させ、バルブ閉動作時には、前記バルブ開口部に前記弁体のシール面が位置するように前記弁体を移動させて、前記バルブ開口部周囲のシール部でシールする真空ゲートバルブであって、
前記バルブ本体の前記隙間が形成された対向する各内側面の前記バルブ開口部周囲、又は前記弁体の開口穴周囲とシール面周囲の両面に、高圧流体の導入と排出によって膨張と収縮が可能な中空状のシール材を設置し、
バルブ開及び閉動作時に、前記シール材に高圧流体を導入して膨張させ、前記バルブ本体の各内側面の前記バルブ開口部周囲と前記弁体の両面との間をシールする、
ことを特徴とする真空ゲートバルブ。
【請求項２】
前記シール面の内側が凹状に窪んでいる、
ことを特徴とする請求項１に記載の真空ゲートバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体、ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）などの製造工程等で使用される真空処理装置の各室間のワークの移送通路、又は真空処理装置への処理材料の供給流通通路、又は圧力流体、気体等の流通通路等を開閉するための真空ゲートバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体、ＦＰＤなどの製造工程等で使用される真空処理装置の各室間のワークの移送通路、又は真空処理装置への処理材料の供給流通通路、又は圧力流体、気体等の流通通路等には、これらの通路を開閉することが可能な真空ゲートバルブが設けられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
上記したような従来の真空ゲートバルブでは、例えば移動自在な弁体を処理材料の供給流通通路周囲に設けたＯリングに押しつける、又は移動自在な弁体の周囲に組み込まれたＯリングを、処理材料の供給流通通路周囲に押しつけることによって、処理材料の供給流通通路を閉じてシールするようにしている。
【特許文献１】特開平９−３２９６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記したような従来の真空ゲートバルブが、真空処理装置への処理材料の供給流通通路に設けられている場合、処理材料の供給時には真空ゲートバルブのバルブ開口部が開いていることによって、処理材料の一部は、供給流通通路の周囲に設けられて剥き出しになっているＯリング等のシールド部に付着して堆積する。このため、供給流通通路を真空ゲートバルブで閉じた際に、真空ゲートバルブ周囲のシール部に堆積している処理材料によってこの真空ゲートバルブのバルブ開口部を完全に閉じることができなくなり、バルブ開口部周囲のシール部からリークが生じる虞があった。
【０００５】
また、真空処理装置として、例えば内部に蒸発源を有する真空処理室の上部に真空ゲートバルブを介して基板が配置される構成の真空成膜装置では、真空処理室内に供給される処理材料を蒸発源で加熱昇華させ、気体となった処理材料を、バルブ開口部を開いた状態の真空ゲートバルブを通して基板がセットされている基板搬送室に取込んで基板表面に成膜（コーティング）する成膜処理時において、基板表面に成膜しなかった気化している処理材料の一部が真空ゲートバルブのバルブ開口部周囲のシール部へ回り込んで付着し、薄膜として堆積する。このため、成膜処理後に真空ゲートバルブのバルブ開口部を閉じた際に、バルブ開口部周囲のシール部へ回り込んで付着して堆積している薄膜によって真空ゲートバルブのバルブ開口部を完全に閉じることができなくなり、バルブ開口部周囲のシール部からリークが生じる虞があった。
【０００６】
そこで本発明は、バルブ開口部が開いているときにその周囲のシール部への処理材料の付着や薄膜化した処理材料の付着を防止して、バルブ開口部を閉じた際にバルブ開口部周囲のシール部からのリークを防止し、良好にシールすることができる真空ゲートバルブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、バルブ本体に形成された所定幅の隙間に、移動自在に支持された板状の弁体を設置し、バルブ開動作時には、前記バルブ本体の両面を貫通するようにして形成されたバルブ開口部に前記弁体に形成された開口穴を移動させ、バルブ閉動作時には、前記バルブ開口部に前記弁体のシール面が位置するように前記弁体を移動させて、前記バルブ開口部周囲のシール部でシールする真空ゲートバルブであって、前記バルブ本体の前記隙間が形成された対向する各内側面の前記バルブ開口部周囲、又は前記弁体の開口穴周囲とシール面周囲の両面に、高圧流体の導入と排出によって膨張と収縮が可能な中空状のシール材を設置し、バルブ開及び閉動作時に、前記シール材に高圧流体を導入して膨張させ、前記バルブ本体の各内側面の前記バルブ開口部周囲と前記弁体の両面との間をシールすることを特徴としている。
【０００８】
また、前記シール面の内側が凹状に窪んでいることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、バルブ本体の隙間が形成された対向する各内側面のバルブ開口部周囲、又は弁体の開口穴周囲とシール面が位置する周囲の両面に、高圧流体の導入と排出によって膨張と収縮が可能な中空状のシール材を設置したことにより、バルブ開及び閉動作時に、シール材に高圧流体を導入して膨張させ、バルブ本体の隙間側の各内側面でのバルブ開口部周囲と弁体の両面との間をシールすることによって、バルブ開動作時にバルブ開口部を通る処理材料等がバルブ開口部周囲のシール部に付着することを防止することができるので、バルブ閉動作時にバルブ開口部を閉じた際にバルブ開口部周囲のシール部からのリークを防止して、長期にわたって良好なシール状態を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態に係る真空ゲートバルブを備えた真空成膜装置を示す概略構成図である。この真空成膜装置は、蒸発源としてＥＢガン１を有する真空処理室２と、第１真空ゲートバルブ３を設けた供給管４を介して真空処理室２の上部に接続されている処理材料供給タンク５と、第２真空ゲートバルブ６を介して真空処理室２の上部に接続されている基板搬送部７を備えている。
【００１２】
処理材料供給タンク５には、処理材料（本実施の形態ではＭｇＯ）８が収納されており、第１真空ゲートバルブ３の開閉動作によって真空処理室２への処理材料８の供給量が調整される。基板搬送部７は、複数の基板９が図の左側から右側方向に沿って搬送されるように構成されており、成膜処理時には基板９は第２真空ゲートバルブ６の上方で停止する。第２真空ゲートバルブ６は、ＥＢガン１の上方に位置している。真空処理室２と基板搬送部７には、それぞれ個別の真空排気装置（不図示）が接続されており、真空処理室２と基板搬送部７内をそれぞれ所定の圧力（真空度）になるように排気する。なお、本発明の特徴である第１、２真空ゲートバルブ３、６の詳細については後述する。
【００１３】
この真空成膜装置で成膜処理を行う際には、第１真空ゲートバルブ３を開けて処理材料供給タンク５内の処理材料（ＭｇＯ）８を、供給管４を通して真空処理室２の上方から真空排気されている真空処理室２内に供給する。真空処理室２内に供給された処理材料（ＭｇＯ）８は、ＥＢガン（蒸発源）１で加熱昇華され、気体となった処理材料が、開いた状態の第２真空ゲートバルブ６を通してその上方にセットされている基板搬送部７内の基板９表面に付着し、成膜（コーティング）される。
【００１４】
この際、処理材料供給タンク５から真空処理室２に供給される処理材料（ＭｇＯ）８の供給量は、第１真空ゲートバルブ３の開閉動作によって調整される。また、第２真空ゲートバルブ６は、上記の成膜処理時には開いているが、成膜処理動作の終了時や定期的な真空処理室２内のＥＢガン（蒸発源）１の保守時等には閉じるようにしている。
【００１５】
次に、本発明の実施の形態に係る第１、２真空ゲートバルブ３、６を、図２、図３を参照して説明する。図２は、第１、２真空ゲートバルブ３、６を示す一部破断した状態の平面図、図３は、そのＡ−Ａ線断面図である。
【００１６】
両図に示すように、第１、２真空ゲートバルブ３、６は、半円形状のバルブ本体１０と、回転自在に支持された扇形状の弁体１１を備えている。バルブ本体１０は、対向するようにして形成された上側本体１０ａと下側本体１０ｂとで形成されており、上側本体１０ａと下側本体１０ｂを連通するようにしてバルブ開口部１０ｃが形成されている。
【００１７】
上側本体１０ａと下側本体１０ｂの間に形成された所定幅（数ｍｍ程度）の隙間部１０ｄには弁体１１が設置されており、弁体１１は、上側本体１０ａにシールされて回転自在に軸支された回転軸１２によって回転自在に自在に支持されている。回転軸１２には、弁体１１を回転させるための回転駆動装置（不図示）が接続されており、回転駆動装置（不図示）からの回転駆動力（例えば圧縮空気）によって回転軸１２と一体に弁体１１が所定角度内で回転する。
【００１８】
弁体１１には、上側本体１０ａと下側本体１０ｂに形成したバルブ開口部１０ｃと略同じ径の開口穴１１ａと、上側本体１０ａ側の表面にバルブ開口部１０ｃの径より少し大きい径に形成された円形状のシール面１１ｂが設けられており、開口穴１１ａ又はシール面１１ｂがバルブ開口部１０ｃに位置するように、回転駆動装置（不図示）からの回転駆動力によって弁体１１が回転される。弁体１１に設けたシール面１１ｂは凹状に形成されている（図４参照）。
【００１９】
上側本体１０ａと下側本体１０ｂの隙間部１０ｄ側の各内側面でのバルブ開口部１０ｃの周囲には、円環状のゴム材からなる内部が中空のシール材１３ａ、１３ｂがそれぞれ取付けられている。シール材１３ａ、１３ｂには、切換え動作によって空気供給口と排気口とに切換えられる空気給排気口１４ａ、１４ｂがそれぞれ取付けられている。
【００２０】
シール材１３ａ、１３ｂは、空気給排気口１４ａ、１４ｂを通して圧縮空気供給装置（不図示）から圧縮空気が供給されることによって撓んだ状態から膨張し、バルブ開口部１０ｃ周囲のシール部において弁体１１の両面に密着してシール状態となる。また、空気給排気口１４ａ、１４ｂを通して排気装置（不図示）によって排気を行うと、元の撓んだ状態に戻ってシール状態が解除される。
【００２１】
本発明の実施の形態に係る第１、２真空ゲートバルブ３、６は上記のように構成されており、第１、２真空ゲートバルブ３、６の開動作時（処理材料８の真空処理室２への供給時や基板９への成膜時など）には、回転駆動装置（不図示）からの回転駆動力によって弁体１１を回転軸１２を回転中心にして回転移動させ、開口穴１１ａをバルブ開口部１０ｃの位置に合わせる。この動作時には、シール材１３ａ、１３ｂ内は排気されてシール解除状態にあり、シール材１３ａ、１３ｂは弁体１１の両面に接していない。
【００２２】
そして、弁体１１の開口穴１１ａがバルブ開口部１０ｃの位置に回転移動されると、空気給排気口１４ａ、１４ｂを通して圧縮空気供給装置（不図示）から圧縮空気をシール材１３ａ、１３ｂ内に供給して膨張させ、バルブ開口部１０ｃ周囲のシール部において弁体１１の両面（上側本体１０ａ側は開口穴１１ａ周囲）に密着させてシールする。
【００２３】
また、第１、２真空ゲートバルブ３、６の閉動作時（処理材料８の真空処理室２への供給停止時や成膜処理動作の終了時、或いは定期的な真空処理室２内のＥＢガン１の保守時など）には、回転駆動装置（不図示）からの回転駆動力によって弁体１１を回転軸１２を回転中心にして回転移動させ、シール面１１ｂをバルブ開口部１０ｃの位置に合わせる。この動作時には、シール材１３ａ、１３ｂ内は排気されてシール解除状態にあり、シール材１３ａ、１３ｂは弁体１１の両面に接していない。
【００２４】
そして、図４に示すように、弁体１１のシール面１１ｂがバルブ開口部１０ｃの位置に回転移動されると、空気給排気口１４ａ、１４ｂを通して圧縮空気供給装置（不図示）から圧縮空気をシール材１３ａ、１３ｂ内に供給して膨張させ、バルブ開口部１０ｃ周囲のシール部において弁体１１の両面（上側本体１０ａ側はシール面１１ｂ周囲）に密着させてシールする。
【００２５】
このように、バルブ開口部１０ｃが開口している第１、２真空ゲートバルブ３、６の開動作時には、バルブ開口部１０ｃ周囲のシール部はシール材１３ａ、１３ｂによってシールされている。よって、処理材料８の真空処理室２への供給時や成膜時に、バルブ開口部１０ｃ周囲のシール部に浮遊している処理材料８が付着したり薄膜が堆積することが防止されることにより、バルブ開口部１０ｃを弁体１１のシール面１１ｂで閉じた際にリークが発生することはなく、長期にわたって確実にシールすることができる。
【００２６】
更に、シール面１１ｂを凹状に形成したことにより、シール面１１ｂに浮遊している処理材料８が付着したり薄膜が堆積しても、これらは弁体１１の表面よりも低い凹状のシール面１１ｂにあるので、弁体１１を回転させたときにシール材１３ａ、１３ｂ等に付着することはない。
【００２７】
また、バルブ開口部１０ｃ周囲のシール部において弁体１１の両面をシール材１３ａ、１３ｂによってそれぞれシールすることにより、バルブ開口部１０ｃを弁体１１で閉じてシールしている際に、第１、２真空ゲートバルブ３、６の弁体１１を挟んでバルブ開口部１０ｃの両側の圧力（真空度）に差がある場合でも、その影響を受けることなく確実にシール状態を維持することができる。
【００２８】
また、第１、２真空ゲートバルブ３、６のバルブ本体１０と弁体１１の形状は上記の実施の形態に限定されることなく、例えば円形形状や矩形形状でもよい。
【００２９】
また、上記の実施の形態では、１つのバルブ開口部１０ｃを有する第１、２真空ゲートバルブ３、６であったが、複数のバルブ開口部を有する真空ゲートバルブにおいても同様に本発明を適用することができる。
【００３０】
なお、上記した実施の形態では、バルブ開口部１０ｃ周囲のシール部にて弁体１１の両面をシールするシール材１３ａ、１３ｂを、バルブ本体１０の上側本体１０ａと下側本体１０ｂの隙間部１０ｄ側の各内側面に設けた構成であったが、シール材１３ａ、１３ｂを弁体１１の開口穴１１ａとシール面１１ｂが位置する両面周囲に設ける構成でもよい。
【００３１】
また、上記の実施の形態では、本発明に係る真空ゲートバルブを真空成膜装置に用いた例であったが、真空成膜装置以外の各種の真空装置にも同様に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態に係る真空ゲートバルブを備えた真空成膜装置を示す概略構成図。
【図２】本発明の実施の形態に係る真空ゲートバルブを示す一部破断状態の平面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図。
【図４】バルブ開口部に弁体のシール面を回転移動させた状態を示す断面図。
【符号の説明】
【００３３】
１        ＥＢガン
２        真空処理室
３        第１真空ゲートバルブ
５        処理材料供給タンク
６        第２真空ゲートバルブ
７        基板搬送部
８        処理材料
９        基板
１０      バルブ本体
１０ａ    上側本体
１０ｂ    下側本体
１０ｃ    バルブ開口部
１０ｄ    隙間部
１１      弁体
１１ａ    開口穴
１１ｂ    シール面
１２      回転軸
１３ａ、１３ｂ      シール材
【図１】
2005133865.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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