(57)【要約】  バルブ１の第１の流路１１ａに流体を流す際には、エアシリンダ３ａにエア導入路３５ａからエアを導入することにより、作動板５ａを摺動させてシャフト４ａを駆動させ、封止板６ａの第２の封止面８ａが壁１３ａに当接する位置まで後退させる。エアシリンダ３ｂは、封止板６ｂの第１の封止面７ｂが壁１２ｂに当接する位置まで進出させて、開口１４ｂを封止する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体流路の開閉を行うバルブ用の弁体であって、
前記弁体は、軸方向に駆動されるシャフトの端部に設けられるとともに、
少なくとも一つの流体流路を封止する第１の封止面と、前記流体流路とは異なる流体流路を封止する第２の封止面と、を有しており、前記第１の封止面と前記第２の封止面のそれぞれにシール部を設けたことを特徴とする、弁体。
【請求項２】
前記弁体は、円板状に形成されており、該円板の表面に前記第１の封止面が形成され、裏面に前記第２の封止面が形成されている、請求項１に記載の弁体。
【請求項３】
前記シール部を二重に設けた、請求項１に記載の弁体。
【請求項４】
封止状態において、二重に設けた前記シール部の間隙にガスを導入するガス導入部を設けるとともに、
前記ガス導入部から導入するガスの流量または圧力を計測する計測手段を設けた、請求項３に記載の弁体。
【請求項５】
前記弁体の内部に温度制御手段を設けた、請求項１に記載の弁体。
【請求項６】
流体が流入または流出する流入出部に形成された開口を介して前記流入出部と連通する流体流路の開閉を行うバルブであって、
軸方向に駆動されるシャフトの端部に設けられ、前記開口を閉じて前記流体流路を封止する第１の封止面と、前記流体流路とは異なる流体流路を封止する第２の封止面と、を有する弁体を備え、
前記第１の封止面と前記第２の封止面のそれぞれにシール部を設けたことを特徴とする、バルブ。
【請求項７】
前記弁体は、円板状に形成されており、該円板の一方の面に前記第１の封止面が形成され、その裏面に前記第２の封止面が形成されている、請求項６に記載のバルブ。
【請求項８】
前記シール部を二重に設けた、請求項６に記載のバルブ。
【請求項９】
封止状態において、二重に設けた前記シール部の間隙にガスを導入するガス導入部を設けるとともに、
前記ガス導入部から導入するガスの流量または圧力を計測する計測手段を設けた、請求項８に記載のバルブ。
【請求項１０】
前記流体流路を構成する部材の内面であって、少なくとも前記第１の封止面および前記第２の封止面が当接する部分に、フッ素系樹脂コーティングを施した、請求項６に記載のバルブ。
【請求項１１】
前記弁体の内部に温度制御手段を設けた、請求項６に記載のバルブ。
【請求項１２】
流体が流入または流出する流入出部と、
前記流入出部に形成された第１の開口を介して前記流入出部と連通する第１の流体流路と、
前記流入出部に形成された第２の開口を介して前記流入出部と連通する第２の流体流路と、
を有する少なくとも２つの流体流路を切替える切替えバルブであって、
前記第１の開口を閉じて、前記第１の流体流路を封止する第１の弁体と、
前記第２の開口を閉じて、前記第２の流体流路を封止する第２の弁体と、を有しており、
前記第１の弁体と前記第２の弁体とは、それぞれ別々に、軸方向に駆動されるシャフトの端部に設けられていることを特徴とする、切替えバルブ。
【請求項１３】
前記第１の弁体は、前記第１の流体流路を封止する第１の封止面と、前記第１の流体流路とは異なる流体流路を封止する第２の封止面と、を有しており、前記第１の封止面と前記第２の封止面のそれぞれにシール部を設けた、請求項１２に記載の切替えバルブ。
【請求項１４】
前記第２の弁体は、前記第２の流体流路を封止する第１の封止面と、前記第２の流体流路とは異なる流体流路を封止する第２の封止面と、を有しており、前記第１の封止面と前記第２の封止面のそれぞれにシール部を設けた、請求項１２に記載の切替えバルブ。
【請求項１５】
前記第１の弁体は、円板状に形成されており、該円板の一方の面に前記第１の封止面が形成され、その裏面に前記第２の封止面が形成されている、請求項１３に記載の切替えバルブ。
【請求項１６】
前記第２の弁体は、円板状に形成されており、該円板の一方の面に前記第１の封止面が形成され、その裏面に前記第２の封止面が形成されている、請求項１４に記載の切替えバルブ。
【請求項１７】
前記シール部を二重に設けた、請求項１３に記載の切替えバルブ。
【請求項１８】
前記シール部を二重に設けた、請求項１４に記載の切替えバルブ。
【請求項１９】
封止状態において、二重に設けた前記シール部の間隙にガスを導入するガス導入部を設けるとともに、
前記ガス導入部から導入するガスの流量または圧力を計測する計測手段を設けた、請求項１７に記載の切替えバルブ。
【請求項２０】
封止状態において、二重に設けた前記シール部の間隙にガスを導入するガス導入部を設けるとともに、
前記ガス導入部から導入するガスの流量または圧力を計測する計測手段を設けた、請求項１８に記載の切替えバルブ。
【請求項２１】
前記第１の流体流路を構成する部材および前記第２の流体流路を構成する部材のそれぞれの内面であって、少なくとも前記第１の封止面および前記第２の封止面が当接する部分に、フッ素系樹脂コーティングを施した、請求項１３に記載の切替えバルブ。
【請求項２２】
前記第１の流体流路を構成する部材および前記第２の流体流路を構成する部材のそれぞれの内面であって、少なくとも前記第１の封止面および前記第２の封止面が当接する部分に、フッ素系樹脂コーティングを施した、請求項１４に記載の切替えバルブ。
【請求項２３】
前記第１の流体流路および前記第２の流体流路は、真空処理室からの排気ガスを排出する排気経路の一部分を構成しており、前記排気ガス中の物質を捕捉するトラップ装置に連通している、請求項１２に記載の切替えバルブ。
【請求項２４】
前記第１の弁体の内部に温度制御手段を設けた、請求項１２に記載の切替えバルブ。
【請求項２５】
前記第２の弁体の内部に温度制御手段を設けた、請求項１２に記載の切替えバルブ。
【請求項２６】
真空処理室からの排気ガスが流入または流出する流入出部と、前記流入出部に形成された第１の開口を介して前記流入出部と連通する第１の排気ガス流路と、前記流入出部に形成された第２の開口を介して前記流入出部と連通する第２の排気ガス流路と、を有する排気経路の途中に設けられ、前記排気ガス中の物質を捕捉するためのトラップ装置であって、
複数のトラップ室への排気ガスの流入を交互に切替える切替え手段として、前記第１の開口を閉じて前記第１の排気ガス流路を封止する第１の弁体と、前記第２の開口を閉じて前記第２の排気ガス流路を封止する第２の弁体と、を有し、前記第１の弁体と前記第２の弁体とがそれぞれ別々に軸方向に駆動されるシャフトの端部に設けられた切替えバルブを備えた、トラップ装置。
【請求項２７】
前記第１の弁体および前記第２の弁体の内部に温度制御手段を設けた、請求項２６に記載のトラップ装置。
【請求項２８】
前記真空処理室が、被処理体に対して成膜を行う成膜装置の真空チャンバである、請求項２６に記載のトラップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弁体、バルブ、切替えバルブおよびトラップ装置に関し、詳細には、例えば真空装置から排気ガスを排出する排出経路での使用に適した弁体、バルブおよび切替えバルブ、並びに該切替えバルブを備えたトラップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品などのデバイスを製造する際には、真空チャンバなどの処理室内において、半導体ウエハやガラス基板などの基板に成膜やエッチングなどの種々の処理が施される。このような処理に際しては、処理室に排気経路が接続されており、この排気経路を介して排気が行われる。排気ガス中には、未反応の処理ガスや反応生成物などが混入し、その中には有害物質や再利用可能な物質も含まれている。従って、これらを捕捉し、大気中に放出させないためのトラップ装置が配備されている。【０００３】
トラップ装置としては、２つのトラップ室と、これらのトラップ室を切り替えて排気経路に接続するための複動式シリンダ機構とを備え、排気経路に接続された一方のトラップ室にて排気ガス中の反応生成物などを捕集している間に、他方のトラップ室を洗浄して再生させることのできる切替え式トラップ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１１１８３４号公報（図１など）
【発明の開示】
【０００４】
ところで、切替え式トラップ機構に限らず、互いに混合不可のガスなど二種以上の流体を通流させる際に、バルブ機構を用いて流路の切替えを行う場合には、バルブを複数配備して流体の混合を防ぐ方法が一般的である。しかし、バルブを複数個配備すると、切替え部分のバルブと配管の設置スペースが大きくなり、装置全体が大型化してしまうという問題があった。
【０００５】
また、前記特許文献１（特開２００４−１１１８３４号公報）のような切替え式トラップ装置においては、トラップ室に排気ガスを通流させている状態（トラップ時）ではトラップ室は真空である。一方、排気ガスの通流を停止し、トラップ室に水などの洗浄液を導入して洗浄している状態（再生時）ではトラップ室は常圧になる。このように、真空状態のトラップ室と常圧のトラップ室が隣接する切替え式トラップ装置では、真空と常圧との圧力差に耐え得る確実なシール構造を採用することが必要となる。
【０００６】
このため、前記特許文献１の切替え式トラップ装置では、シリンダ機構のピストンに連結された筒体のフランジ部と隔壁との間にＯリングを介在させ、該フランジ部と隔壁とを接近させることによりシール性を保つ構造としている。このような構造により、シール構造を簡素化するとともにシール応答性を高めて信頼性の高い切替え機構を実現している。このように特許文献１の切替え機構は、シール性やシール応答性に優れた切替え機構であるものの、封止部が確実にシールされているか否かを確認することがむずかしいという課題があった。また、上記切替え機構の場合、故障箇所の発見が困難であることや、メンテナンスに時間がかかるという課題もあり、改良の余地が残されていた。
【０００７】
従って、本発明の目的は、高いシール性を確保しつつ、より簡易な機構で、かつ弁体のシール状態を容易に確認することが可能な切替え機構を提供することである。
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の第１の観点は、流体流路の開閉を行うバルブ用の弁体であって、
前記弁体は、軸方向に駆動されるシャフトの端部に設けられるとともに、
少なくとも一つの流体流路を封止する第１の封止面と、前記流体流路とは異なる流体流路を封止する第２の封止面と、を有しており、前記第１の封止面と前記第２の封止面のそれぞれにシール部を設けたことを特徴とする、弁体を提供する。
【０００９】
この第１の観点の弁体は、簡易な構造でありながら、開閉弁としても、あるいは切替え弁としても利用できるものである。
【００１０】
上記第１の観点において、前記弁体は、円板状に形成されており、該円板の一方の面に前記第１の封止面が形成され、その裏面に前記第２の封止面が形成されていることが好ましい。また、前記シール部を、二重に設けることが好ましい。これにより、高いシール性を確保することが可能になる。この場合、封止状態において二重に設けた前記シール部の間隙にガスを導入するガス導入部を設けるとともに、前記ガス導入部から導入するガスの流量または圧力を計測する計測手段を設けることが好ましい。これにより、シール状態を容易にモニタすることが可能になるため、信頼性の高いバルブ機構が実現する。また、前記弁体の内部に温度制御手段を設けることが好ましい。
【００１１】
本発明の第２の観点は、流体が流入または流出する流入出部に形成された開口を介して前記流入出部と連通する流体流路の開閉を行うバルブであって、
軸方向に駆動されるシャフトの端部に設けられ、前記開口を閉じて前記流体流路を封止する第１の封止面と、前記流体流路とは異なる流体流路を封止する第２の封止面と、を有する弁体を備え、
前記第１の封止面と前記第２の封止面のそれぞれにシール部を設けたことを特徴とする、バルブを提供する。
【００１２】
上記第２の観点において、前記弁体は、円板状に形成されており、該円板の表面に前記第１の封止面が形成され、裏面に前記第２の封止面が形成されていることが好ましい。また、前記シール部を、二重に設けることが好ましい。この場合、封止状態において、二重に設けた前記シール部の間隙にガスを導入するガス導入部を設けるとともに、前記ガス導入部から導入するガスの流量または圧力を計測する計測手段を設けることが好ましい。
【００１３】
また、前記流体流路を構成する部材の内面であって、少なくとも前記第１の封止面および前記第２の封止面が当接する部分に、フッ素系樹脂コーティングを施しておくことが好ましい。これにより、耐食性の向上や堆積物の付着などを防止できるとともに、シール部に用いるＯリングなどのシール部材が壁面に貼付くことを防止できる。また、前記弁体の内部に温度制御手段を設けることが好ましい。
【００１４】
本発明の第３の観点は、流体が流入または流出する流入出部と、
前記流入出部に形成された第１の開口を介して前記流入出部と連通する第１の流体流路と、
前記流入出部に形成された第２の開口を介して前記流入出部と連通する第２の流体流路と、
を有する少なくとも２つの流体流路を切替える切替えバルブであって、
前記第１の開口を閉じて、前記第１の流体流路を封止する第１の弁体と、
前記第２の開口を閉じて、前記第２の流体流路を封止する第２の弁体と、を有しており、
前記第１の弁体と前記第２の弁体とは、それぞれ別々に、軸方向に駆動されるシャフトの端部に設けられていることを特徴とする、切替えバルブを提供する。
【００１５】
第３の観点によれば、簡易な構造でありながら、高いシール性をもって流体流路を切替えることができる。それ故、弁体を隔てて隣接する流路空間に、種類の異なるガスを通流させたり、圧力を個別的に真空、加圧または常圧に設定したりすることができる。従って、この切替えバルブは、真空装置の排気経路に配備されるトラップ装置や、混合不可のガス種などを排気する排気経路に好適に使用できる。
【００１６】
上記第３の観点において、前記第１の弁体は、前記第１の流体流路を封止する第１の封止面と、前記第１の流体流路とは異なる流体流路を封止する第２の封止面と、を有しており、前記第１の封止面と前記第２の封止面のそれぞれにシール部を設けることが好ましい。また、前記第２の弁体は、前記第２の流体流路を封止する第１の封止面と、前記第２の流体流路とは異なる流体流路を封止する第２の封止面と、を有しており、前記第１の封止面と前記第２の封止面のそれぞれにシール部を設けることが好ましい。
【００１７】
また、前記第１の弁体および前記第２の弁体は、円板状に形成されており、該円板の一方の面に前記第１の封止面が形成され、その裏面に前記第２の封止面が形成されていることが好ましい。また、前記シール部を、二重に設けることが好ましい。この場合、封止状態において、二重に設けた前記シール部の間隙にガスを導入するガス導入部を設けるとともに、前記ガス導入部から導入するガスの流量または圧力を計測する計測手段を設けることが好ましい。
また、前記第１の流体流路を構成する部材および前記第２の流体流路を構成する部材のそれぞれの内面であって、少なくとも前記第１の封止面および前記第２の封止面が当接する部分に、フッ素系樹脂コーティングを施しておくことが好ましい。
【００１８】
さらに、前記第１の流体流路および前記第２の流体流路は、真空処理室からの排気ガスを排出する排気経路の一部分を構成しており、前記排気ガス中の物質を捕捉するトラップ装置に連通しているものであってもよい。また、前記第１の弁体の内部および／または前記第２の弁体の内部に温度制御手段を設けることが好ましい。
【００１９】
本発明の第４の観点は、真空処理室からの排気ガスが流入または流出する流入出部と、前記流入出部に形成された第１の開口を介して前記流入出部と連通する第１の排気ガス流路と、前記流入出部に形成された第２の開口を介して前記流入出部と連通する第２の排気ガス流路と、を有する排気経路の途中に設けられ、前記排気ガス中の物質を捕捉するためのトラップ装置であって、
複数のトラップ室への排気ガスの流入を交互に切替える切替え手段として、前記第１の開口を閉じて前記第１の排気ガス流路を封止する第１の弁体と、前記第２の開口を閉じて前記第２の排気ガス流路を封止する第２の弁体と、を有し、前記第１の弁体と前記第２の弁体とがそれぞれ別々に軸方向に駆動されるシャフトの端部に設けられた切替えバルブを備えた、トラップ装置を提供する。これにより、トラップ機能と再生機能との切替えを、簡易な構造の切替え手段で、かつ高いシール性を確保した状態で行うことが可能になり、信頼性の高いトラップ装置が得られる。
【００２０】
上記第４の観点において、前記第１の弁体および前記第２の弁体の内部に温度制御手段を設けることが好ましい。また、前記真空処理室は、被処理体に対して成膜を行う成膜装置の真空チャンバであってもよい。
【００２１】
本発明の弁体を備えたバルブは、簡易な構造で、設置スペースも小さいものでありながら、応用範囲が広いものである。例えば、Ｌ型バルブに代表される開閉バルブや、切替えバルブなどとして利用できる。また、簡易な構造であるため、故障の発見やメンテナンスも容易である。
【００２２】
また、特に弁体のシール部を二重に設け、封止状態においてシール部の間隙にリークチェック用のガス導入を行い、ガスのリークを流量計測などにより監視する構成とした場合には、弁体のシール性を容易に把握することが可能な、信頼性の高いバルブ機構として種々の用途に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係るバルブの概略断面図である。
【図２】図１のバルブの流路を切替えた状態を説明するための概略断面図である。
【図３】弁体の概略構成を示す斜視図である。
【図４】リークチェックのためのＮ２ガス導入構造を示す拡大図である。
【図５】図１のバルブの流路をすべて開放した状態を説明するための概略断面図である。
【図６】図１のバルブの流路をすべて封止した状態を説明するための概略断面図である。
【図７】トラップ装置を半導体製造装置の真空処理室の排気系に配備した状態を模式的に示す図面である。
【図８】トラップ装置の概略構成図である。
【図９】図８に対し、流路を切替えた状態のトラップ装置の概略構成図である。
【図１０】本発明の別の実施形態に係るバルブの概略断面図である。
【図１１】図１０のバルブの流路を切替えた状態を説明するための概略断面図である。
【図１２Ａ】トラップ装置に排気ガスを流しトラップしている状態を説明する図面である。
【図１２Ｂ】排気ガス経路を閉じた状態を説明する図面である。
【図１２Ｃ】トラップ装置の洗浄開始直後のバルブの状態を説明する図面である。
【図１３Ａ】トラップ装置に洗浄水をオーバーフローしている状態を説明する図面である。
【図１３Ｂ】トラップ装置をＮ２ガスにより乾燥処理している状態を説明する図面である。
【図１３Ｃ】再びトラップ装置に排気ガスを流しトラップしている状態を説明する図面である。
【図１４】オーバーフロー洗浄中のバルブ内の洗浄液の液面の位置を示す図面である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい形態について説明する。
図１および図２は、本発明の一実施形態に係るバルブ機構の概略構成を示す断面図である。バルブ１は、例えば、真空処理室からの排気ガス中の物質を捕捉するトラップ装置へ流入する排気ガスの流路を交互に切替える切替え手段等として好適に利用できるものである。このバルブ１には、ハウジング２に流体を流入させる流入部１０が設けられ、この流入部１０を中心に、左右に略対称な構造をなしている。つまり、ハウジング２内に、前記流入部１０を間にして、第１の流路１１ａと、第２の流路１１ｂが形成されている。第１の流路１１ａ内には、エアシリンダ３ａにより駆動される弁体としての封止板６ａが配備されている。第２の流路１１ｂ内には、エアシリンダ３ｂにより駆動される弁体としての封止板６ｂが配備されている。また、ハウジング２には、その壁を貫通して、管路３１ａ，３１ｂ、３２ａ，３２ｂ、３３ａ，３３ｂが接続されている。【００２５】
流入部１０は、開口１４ａにより第１の流路１１ａと連通し、また、開口１４ｂにより第２の流路１１ｂと連通している。そして、第１の流路１１ａは、例えば、流体流れ方向の下流側において、トラップ室（図示せず）と連通しており、また、第２の流路１１ｂも、同様に流体流れ方向の下流側において、前記とは別のトラップ室（図示せず）と連通している。なお、バルブ１をトラップ室に隣接配備した構成については後述する。【００２６】
また、第１の流路１１ａおよび第２の流路１１ｂを構成するハウジング２の内面には、フッ素系樹脂、例えば４フッ化エチレン、パーフロロアルコキシポリマーなどでコーティングされたコーティング層（図示せず）を有する。フッ素系樹脂は、耐熱性や強酸などに対する耐食性に優れるほか、堆積物（反応生成物など）の付着を防止する作用も有する。さらに本実施形態では、後述するＯリング２１ａ〜２４ａを配備した封止板６ａが当接する壁１２ａ、壁１３ａの内面や、Ｏリング２１ｂ〜２４ｂを配備した封止板６ｂが当接する壁１２ｂや壁１３ｂの内面に、前記フッ素系樹脂のコーティング層を設けておくことにより、Ｏリングの貼付きを防止することができる。これにより、Ｏリングによるシール性を確保できるほか、消耗部品であるＯリングの交換頻度や、メンテナンスに要する装置のダウンタイムを低減することができる。
また、上記フッ素系樹脂のコーティング層を設けるかわりに、第１の流路１１ａおよび第２の流路１１ｂを形成するハウジング２の母材である金属材料中に上記フッ素系樹脂を含浸させてもよい。含浸によっても、前記と同様に、耐食性の向上や堆積物の付着防止、Ｏリングの貼付き防止等の作用が得られる。【００２７】
封止板６ａは、図３に示すように、円板状をした弁体であり、シャフト４ａの端部に設けられている。封止板６ａは、第１の封止面７ａと、その裏面側（シャフト４ａに連結されている側）の第２の封止面８ａとを有している。第１の封止面７ａには、シール部材としてのＯリング２１ａとＯリング２２ａが二重に配備され、壁１２ａと当接した状態で高いシール性を確保できるようになっている。また、同様に第２の封止面８ａにも、Ｏリング２３ａとＯリング２４ａが二重に配備され、壁１３ａと当接した状態で高いシール性を確保できるようになっている。【００２８】
封止板６ａが設けられた側と反対側のシャフト４ａの端部には、作動板５ａが設けられている。この作動板５ａは、エアシリンダ３ａの内壁面にＯリング２５ａを介して摺動可能に密接している。シャフト４ａは、エアシリンダ３ａ内の空間に、エア導入路３４ａまたはエア導入路３５ａから空気を導入することにより、作動板５ａの摺動に随伴して、その軸方向に駆動される。これにより、封止板６ａは、第１の流路１１ａの中を直線的に進退移動できるように構成されている。なお、軸方向に駆動するシャフト４ａと壁１３ａとの間にはＯリング２６ａが介在されており、シール性が確保される。【００２９】
第１の流路１１ａの壁１２ａには、パージガスであるＮ２ガスを導入するためのＮ２ガス導入口１５ａが設けられている。このＮ２ガス導入口１５ａは、Ｎ２導入管１６ａを介して流量制御手段としてのマスフローコントローラー（ＭＦＣ）３６ａ、Ｎ２ガス供給源３７ａに接続されている。なお、マスフローコントローラー（ＭＦＣ）３６ａに替えて、マスフローメーター（ＭＦＭ）を使用することも可能である（以降の説明においても同様の代替が可能である）。また、Ｎ２ガス導入口１５ａは、封止板６ａの第１の封止面７ａが壁１２ａに当接して開口１４ａを封止した状態で、Ｏリング２１ａとＯリング２２ａとの間の空間にＮ２ガスを導入できる位置に形成されている。なお、Ｎ２ガス導入口１５ａ周囲の構造を図４に拡大して示すが、後述する他のＮ２ガス導入口１５ｂ，１７ａ，１７ｂ等も同様の構造である。
マスフローコントローラー３６ａは、Ｎ２ガスの流量を監視するためのセンサ部（図示せず）を有している。【００３０】
また、第１の流路１１ａの壁１３ａには、パージガスであるＮ２ガスを導入するためのＮ２ガス導入口１７ａが設けられている。このＮ２ガス導入口１７ａは、Ｎ２導入管１８ａを介して流量制御手段としてのマスフローコントローラー（ＭＦＣ）３８ａ、Ｎ２ガス供給源３９ａに接続されている。そして、Ｎ２ガス導入口１７ａは、封止板６ａの第２の封止面８ａが壁１３ａに当接して管路３１ａや管路３２ａを封止した状態で、Ｏリング２３ａとＯリング２４ａとの間にＮ２ガスを導入できる位置に形成されている。
マスフローコントローラー３８ａは、Ｎ２ガスの流量を監視するためのセンサ部（図示せず）を有している。【００３１】
管路３１ａは、例えば第１の流路１１ａ内を真空引き（もしくは加圧）するための配管である。この管路３１ａは、バルブ４３ａを介して、図示しないポンプに接続されている。【００３２】
また、管路３２ａは、例えば、第１の流路１１ａに連通するトラップ室（図示せず）を洗浄する際の洗浄液やパージガスなどを導入するための導入管である。この管路３２ａは、バルブ４４ａを介して図示しない洗浄液供給源やパージガス供給源に接続されている。【００３３】
管路３３ａは、洗浄液やパージガスの排出を行うための排出ポートとして機能する排出管である。この管路３３ａは、バルブ４１ａを介して図示しない排液槽や排気ガス貯留槽に接続されている。【００３４】
封止板６ｂは、封止板６ａと同様の構造を持つ円板状をした弁体であり、シャフト４ｂの端部に設けられている。封止板６ｂは、第１の封止面７ｂと、その裏面側（シャフト４ｂに連結されている側）の第２の封止面８ｂとを有している。第１の封止面７ｂには、シール部材としてのＯリング２１ｂとＯリング２２ｂが二重に配備され、壁１２ｂと当接した状態で高いシール性を確保できるようになっている。また、同様に第２の封止面８ｂにも、Ｏリング２３ｂとＯリング２４ｂが二重に配備され、壁１３ｂと当接した状態で高いシール性を確保できるようになっている。【００３５】
封止板６ｂが設けられた側と反対側のシャフト４ｂの端部には、作動板５ｂが設けられており、この作動板５ｂは、エアシリンダ３ｂの内壁面にＯリング２５ｂを介して摺動可能に密接している。シャフト４ｂは、エアシリンダ３ｂ内の空間に、エア導入路３４ｂまたはエア導入路３５ｂから空気を導入することにより、作動板５ｂの摺動に随伴して、その軸方向に駆動される。これにより、封止板６ｂは、第２の流路１１ｂの中を直線的に進退移動できるように構成されている。なお、軸方向に駆動するシャフト４ｂと壁１３ｂとの間にはＯリング２６ｂが介在されており、シール性が確保される。【００３６】
第２の流路１１ｂの壁１２ｂには、パージガスであるＮ２ガスを導入するためのＮ２ガス導入口１５ｂが設けられている。このＮ２ガス導入口１５ｂは、Ｎ２導入管１６ｂを介して流量制御手段としてのマスフローコントローラー（ＭＦＣ）３６ｂ、Ｎ２ガス供給源３７ｂに接続されている。そして、Ｎ２ガス導入口１５ｂは、封止板６ｂが壁１２ｂに当接して開口１４ｂを封止した状態で、Ｏリング２１ｂとＯリング２２ｂとの間にＮ２ガスを導入できる位置に形成されている。
マスフローコントローラー３６ｂも、Ｎ２ガスの流量を監視するためのセンサ部（図示せず）を有している。【００３７】
また、第２の流路１１ｂの壁１３ｂには、パージガスであるＮ２ガスを導入するためのＮ２ガス導入口１７ｂが設けられている。このＮ２ガス導入口１７ｂは、Ｎ２導入管１８ｂを介して流量制御手段としてのマスフローコントローラー３８ｂ、Ｎ２ガス供給源３９ｂに接続されている。そして、Ｎ２ガス導入口１７ｂは、封止板６ｂが壁１３ｂに当接して管路３１ｂや管路３２ｂを封止した状態で、Ｏリング２３ｂとＯリング２４ｂとの間にＮ２ガスを導入できる位置に形成されている。
マスフローコントローラー３８ｂも、Ｎ２ガスの流量を監視するためのセンサ部（図示せず）を有している。【００３８】
管路３１ｂは、例えば第２の流路１１ｂ内を真空引き（もしくは加圧）するための配管である。この管路３１ｂは、バルブ４３ｂを介して、図示しないポンプに接続されている。【００３９】
また、管路３２ｂは、例えば、第２の流路１１ｂに連通するトラップ室（図示せず）を洗浄する際の洗浄液やパージガスなどを導入するための導入管である。この管路３２ｂは、バルブ４４ｂを介して図示しない洗浄液供給源やパージガス供給源に接続されている。【００４０】
管路３３ｂは、洗浄液やパージガスの排出を行うための排出ポートとして機能する排出管である。この管路３３ｂは、バルブ４１ｂを介して図示しない排液槽や排気ガス貯留槽に接続されている。【００４１】
以上のような構成のバルブ１において、第１の流路１１ａに排気ガスなどの流体を流す際には、図１に示すようにエアシリンダ３ａにエア導入路３５ａから空気を導入する。これにより、エアシリンダ３ａ内で作動板５ａを摺動させてシャフト４ａを駆動させ、封止板６ａの第２の封止面８ａが壁１３ａに当接する位置まで後退させる。また、エアシリンダ３ｂにエア導入路３４ｂから空気を導入する。これにより、エアシリンダ３ｂ内で作動板５ｂを摺動させてシャフト４ｂを駆動させ、封止板６ｂの第１の封止面７ｂが壁１２ｂに当接する位置まで進出させて、開口１４ｂを封止する。【００４２】
このようにして、例えば第１の流路１１ａ内は真空状態で排気ガスを通流させ、第２の流路１１ｂ側は、管路３２ｂから、常圧で洗浄液を導入し、洗浄を行うことが可能になる。【００４３】
この際に、封止板６ａが壁１３ａと密着しているかどうかを確認するために、Ｏリング２３ａとＯリング２４ａの間にＮ２ガス供給源３９ａからマスフローコントローラー３８ａおよびＮ２ガス導入口１７ａを介してＮ２ガスを導入するとともに、その流量変動をマスフローコントローラー３８ａのセンサ（図示せず）により計測、監視する。封止板６ａによる封止が不完全な場合には、Ｏリング２３ａとＯリング２４ａの間隙からガスが漏れだし、Ｎ２ガス流量に変動が生じる。このようにして、封止板６ａにより、管路３１ａおよび管路３２ａの封止が確実になされているかどうかを確認することができる。従って、図１の状態で、管路３１ａや管路３２ａに排気ガスやそこに含まれる反応生成物が混入することを確実に防ぐことができる。【００４４】
また、封止板６ｂが壁１２ｂと密着しているかどうかを確認するために、Ｏリング２１ｂとＯリング２２ｂの間にＮ２ガス供給源３７ｂからマスフローコントローラー３６ｂおよびＮ２ガス導入口１５ｂを介してＮ２ガスを導入するとともに、その流量変動をマスフローコントローラー３６ｂのセンサ（図示せず）により計測、監視する。封止板６ｂによる封止が不完全な場合には、Ｏリング２１ｂとＯリング２２ｂの間隙からガスが漏れだし、Ｎ２ガス流量に変動が生じる。このようにして、封止板６ｂにより、開口１４ｂの封止が確実になされているかどうかを確認することができる。【００４５】
なお、例えば、マスフローコントローラー３８ａ等のセンサで流量を監視するかわりに、２重に配備したＯリング２３ａ，２４ａ等の間の空間の圧力を監視することよっても封止状態を確認できる（他の部位のＯリング間においてリークチェックを行う場合も同様である）。【００４６】
一方、第２の流路１１ｂに排気ガスなどの流体を流す際には、前記と逆にすればよい。すなわち、図２に示すように、エアシリンダ３ａにエア導入路３４ａからエアを導入する。これにより、エアシリンダ３ａ内で作動板５ａを摺動させてシャフト４ａを駆動させ、封止板６ａの第１の封止面７ａが壁１２ａに当接する位置まで進出させる。【００４７】
また、エアシリンダ３ｂにエア導入路３５ｂからエアを導入する。これにより、エアシリンダ３ｂ内で作動板５ｂを摺動させてシャフト４ｂを駆動させ、封止板６ｂの第２の封止面８ｂが壁１３ｂに当接する位置まで後退させる。
このようにして、例えば第２の流路１１ｂ内は真空状態で排気ガスを通流させ、第１の流路１１ａ側は、管路３２ａから、常圧で洗浄液を導入し、洗浄を行うことが可能になる。【００４８】
この際に、封止板６ａが壁１２ａと密着しているかどうかを確認するためには、前記と同様に、Ｏリング２１ａとＯリング２２ａの間にＮ２ガス供給源３７ａからマスフローコントローラー３６ａ、Ｎ２ガス導入口１５ａを介してＮ２ガスを導入するとともに、その流量変動をマスフローコントローラー３６ａのセンサ（図示せず）により監視すればよい。このようにして、封止板６ａにより、開口１４ａの封止が確実になされているかどうかを確認することができる。なお、前記したように、マスフローコントローラー３６ａのセンサで流量を監視するかわりに、Ｏリング２１ａとＯリング２２ａの間隙の圧力を監視することによって封止状態を確認してもよい。【００４９】
また、封止板６ｂが壁１３ｂと密着しているかどうかを確認するためには、Ｏリング２３ｂとＯリング２４ｂの間にＮ２ガス供給源３９ｂからマスフローコントローラー３８ｂ、Ｎ２ガス導入口１７ｂを介してＮ２ガスを導入するとともに、その流量変動をマスフローコントローラー３８ｂのセンサ（図示せず）により監視すればよい。このようにして、封止板６ｂにより、管路３１ｂおよび管路３２ｂの封止が確実になされているかどうかを確認することができる。【００５０】
以上の構成のバルブ１によれば、シャフト４ａの端部に設けられた封止板６ａを第１の流路１１ａ内で移動させ、また、この封止板６ａの移動とは独立して、シャフト４ｂの端部に設けられた封止板６ｂを第２の流路１１ｂ内で移動させることによって、開口１４ａと１４ｂとを交互に閉じ、流路の切替えを行うことができる。バルブ１は、図１等に示すように構成が簡素であるため、設置スペースも少なく、修理やメンテナンスも容易に行うことができる。また、封止状態でＮ２ガス導入口１５ａ，１５ｂおよびＮ２ガス導入口１７ａ，１７ｂを介してリークチェック用のＮ２ガスを導入することにより、弁体である封止板６ａ，６ｂによる封止が確実になされているか否かを容易に把握できるので、信頼性が高いバルブ機構である。【００５１】
なお、例えば、バルブ１をトラップ装置（後述）に接続配備するような構成において、当該トラップ装置の稼働中に、第１の流路１１ａおよび第２の流路１１ｂにそれぞれ接続される二つのトラップ室のいずれか一方に故障が発生した場合などの緊急時の対応として、図５に示すように、第１の流路１１ａ内および第２の流路１１ｂ内のシャフト４ａとシャフト４ｂをともに退避させ、封止板６ａ，６ｂを壁１３ａ，１３ｂにそれぞれ密着させる。これにより、開口１４ａと開口１４ｂを同時に開放し、故障していない側のトラップ室に緊急避難的に排気ガスを通流させて、トラップを行うことも可能である。【００５２】
また、例えば、第１の流路１１ａおよび第２の流路１１ｂにそれぞれ接続される二つのトラップ室を同時に交換する際やメンテナンスを行う場合などには、図６に示すように、第１の流路１１ａ内および第２の流路１１ｂ内にシャフト４ａ，４ｂをともに進出させ、封止板６ａ，６ｂにより開口１４ａと開口１４ｂを同時に封止することもできる。このように、本実施形態に係るバルブ１は、応用範囲が広く、種々の目的での使用が可能である。【００５３】
次に、図１のバルブ１をトラップ装置に適用した実施形態を、図７〜図９を参照しながら説明する。
図７は、トラップ装置１００を半導体製造装置の真空処理室２００の排気系に配備した状態を模式的に示している。このトラップ装置１００は、真空処理室２００からの排気物を捕捉、再生する切替え式トラップ装置である。トラップ装置１００は、ＣＶＤ装置等の真空処理室２００と真空ポンプ２０２の間の排気ガス経路２０１上に配備され、真空処理室２００から排気された排気ガス中に含まれる有害物質や副生成物等の排気物をトラップ室５０ａと５０ｂで捕捉、再生する。【００５４】
トラップ装置１００は、その入り口側と出口側にバルブ１ａ，１ｂを備えており、このバルブ１ａと１ｂが排気ガスの流路を切替える切替え手段として機能する。このバルブ１ａ，１ｂは、図１のバルブ１と略同様の構成を有するものである。そして、バルブ１ａ，１ｂにより、トラップ室５０ａとトラップ室５０ｂとが交互に排気ガス流路となるように切替える。例えば、トラップ室５０ａを排気ガス流路とする場合には、もう一方のトラップ室５０ｂは、排気ガスを通流させずに捕捉した排気物を気化、洗浄等の方法により再生する再生室として機能させる。再生時にトラップ室５０ｂから除去した排水等は、外部の処理装置（図示せず）で処理される。尚、図７において、符号２０３は真空ポンプ２０２からの処理ガスを無害化する除害装置である。【００５５】
図８および図９に、バルブ１ａ，１ｂを備えたトラップ装置１００の概略構成を示す。なお、バルブ１ａ，１ｂは、図１のバルブと略同様の構成を有しているため、同じ構成には同一の符号を付して説明を省略するとともに、細部は図示を省略している。また、図８および図９において、符号３３ｃ，３３ｄは、洗浄水などを排出するための排出管である。
図８は、バルブ１ａの第１の流路１１ａを開状態とし、トラップ室５０ａに排気ガスを通流させている状態である。【００５６】
トラップ室５０ａおよび５０ｂは、内部に複数のバッフル板５１を備えており、屈折した流路構造により、排気ガス中の有害物質や堆積物をトラップするように構成されている。トラップ室５０ａ，５０ｂの内部構造としては、バッフル板５１を配備した構成に限らず、例えばマイクロメッシュを配備した構成とすることも可能である。【００５７】
配管１３２は、トラップ室５０ａで捕捉された排気物を洗浄水などを用いて洗浄し、トラップ室５０ａを再生させる際に利用される。配管１３２の一部は、バルブ１ａの第１の流路１１ａにも連通している（図１等参照）。なお、図８および図９では、トラップ室５０ａ側のみ内部構造と洗浄水導入用の配管１３２を図示しているが、トラップ室５０ｂも同様の構成である。【００５８】
バルブ１ａとバルブ１ｂとは、互いに上下が逆になるように、トラップ室５０ａ，５０ｂの入り口側と出口側に配備されている。図８において、トラップ室５０ａ，５０ｂの入り口側に配備されたバルブ１ａでは、封止板６ａが退避位置にあるとともに、封止板６ｂが第２の流路１１ｂに進出して開口１４ｂを封止し、第１の流路１１ａのみが流入部１０と連通している。【００５９】
また、トラップ室５０ａ，５０ｂの出口側に配備されたバルブ１ｂにおいても、封止板６ａが退避位置にあるとともに、封止板６ｂが第２の流路１１１ｂに進出して開口１４ｂを封止し、第１の流路１１１ａのみが流出部１０１と連通している。このように、バルブ１ａ，１ｂにより、トラップ室５０ａ内は真空状態が維持され、トラップ室として機能する。一方、トラップ室５０ｂ内は常圧状態となり、再生室として機能する。【００６０】
本実施形態においても、前記したように、Ｎ２ガス導入口１７ａ等からＯリング２３ａ，２４ａ間などにＮ２ガスを導入してリークチェックすることにより、封止状態を確認することができる（図１等参照）。【００６１】
図９は、バルブ１ａの第２の流路１１ｂを開状態とし、トラップ室５０ｂに排気ガスを通流させている状態である。図９において、トラップ室５０ａ，５０ｂの入り口側に配備されたバルブ１ａでは、封止板６ｂが退避位置にあるとともに、封止板６ａが第１の流路１１ａに進出して開口１４ａを封止し、第２の流路１１ｂのみが流入部１０と連通している。【００６２】
また、トラップ室５０ａ，５０ｂの出口側に配備されたバルブ１ｂにおいても、封止板６ｂが退避位置にあるとともに、封止板６ａが第１の流路１１１ａに進出して開口１４ａを封止し、第２の流路１１１ｂのみが流出部１０１と連通している。このように、バルブ１ａ，１ｂにより、トラップ室５０ｂ内は真空状態が維持され、トラップ室として機能する。一方、トラップ室５０ａ内は常圧状態となり、配管１３２から洗浄水等を導入することにより、再生室として機能する。【００６３】
図１０および図１１は、本発明の別の実施形態に係るバルブ機構の概略構成を示す断面図である。バルブ３００は、例えば、真空処理室からの排気ガス中の物質を捕捉するトラップ装置へ流入する排気ガス流路において、Ｌ字バルブとして好適に利用できるものである。このバルブ３００には、ハウジング３０２に流体を流入出させる流入出部３１０ａと流入出部３１０ｂが略直交する角度で設けられ、ハウジング３０２内で折曲した流路３１１を形成している。流路３１１内には、エアシリンダ３０３によりシャフト３０４を介して駆動される弁体としての封止板３０６が配備されている。【００６４】
封止板３０６は、円板状をした弁体（図３参照）であり、内部に空所３０６ａを有している。封止板３０６は、第１の封止面３０７と、その裏面側（シャフト３０４に連結されている側）の第２の封止面３０８とを有している。第１の封止面３０７には、シール部材としてのＯリング３２１とＯリング３２２が二重に配備され、ハウジング３０２の壁３１２と当接した状態で高いシール性を確保できるようになっている。また、同様に第２の封止面３０８にも、Ｏリング３２３とＯリング３２４が二重に配備され、ハウジング３０２の壁３１３と当接した状態で高いシール性を確保できるようになっている。【００６５】
また、封止板３０６に直交して配備されたシャフト３０４は中空状の２重管構造をなしている。すなわち、シャフト３０４は、封止板３０６に直接連結している外筒部材３０４ａおよびこの外筒部材３０４ａ内に挿入される内筒部材３０４ｂを有している。外筒部材３０４ａと内筒部材３０４ｂとの摺接部位には、シール部材としてのＯリング３２５が配備されている。そして、外筒部材３０４ａの内部と封止板３０６の空所３０６ａとは連通しており、さらに、内筒部材３０４ｂの内部も、外筒部材３０４ａの内部を介して封止板３０６の空所３０６ａに連通している。【００６６】
封止板３０６の空所３０６ａには、温度制御手段として例えば抵抗加熱ヒータ３０９が設けられている。この抵抗加熱ヒータ３０９には、シャフト３０４の外筒部材３０４ａおよび内筒部材３０４ｂに挿入配備された給電線３０９ａから電力が供給されることにより、封止板３０６を内側から加熱できるように構成されている。このように封止板３０６に温度制御手段を配備することにより、排気ガス中の副生成物が封止板３０６に付着することを防止できる。封止板３０６の加熱温度は、排気ガス中に含まれる反応生成物（副生成物）が封止板３０６に付着することを防止できる温度であればよい。例えば、バルブ３００をシリコンウエハ等の基板上にＴｉＮ膜を成膜するＣＶＤ装置の排気ガス流路に配備する場合、排気ガス中に含まれるＮＨ４Ｃｌなどの副生成物が封止板３０６に付着することを防止するため、抵抗加熱ヒータ３０９による封止板３０６の加熱温度を例えば１５０〜２００℃に設定することが好ましい。【００６７】
なお、抵抗加熱ヒータ３０９に限らず、例えば気体、液体などの熱媒体を内筒部材３０４ｂおよび外筒部材３０４ａを介して空所３０６ａに導入・循環させて封止板３０６を加熱するようにしてもよい。また、加熱に限らず、温度制御手段により封止板３０６を冷却するようにしてもよい。例えば成膜ガスとしてＷＦ６とＳｉＨ４を用いるタングステン膜成膜プロセスの排気系統にバルブ３００を使用する場合などでは、未反応のＷＦ６とＳｉＨ４を加熱するとタングステンが析出するため、封止板３０６を低温に保つことが好ましい。このような場合には、例えば空所３０６ａに低温の気体・液体などの熱媒体を導入するなどして封止板３０６を冷却することが好ましい。【００６８】
以上のように中空２重管構造のシャフト３０４を用いることにより、封止板３０６を容易に所定の温度に調節することができるが、シャフト３０４は必ずしも２重構造にする必要はなく、中実な棒状体を用いることもできる。【００６９】
封止板３０６が設けられた側と反対側のシャフト３０４の端部には、作動板３０５が設けられている。この作動板３０５は、エアシリンダ３０３の内壁面にＯリング３２６を介して摺動可能に密接している。シャフト３０４は、エアシリンダ３０３内の空間に、エア導入路３３４またはエア導入路３３５から空気を導入することにより、作動板３０５の摺動に随伴して、その軸方向に駆動される。これにより、封止板３０６は、流路３１１の中を直線的に進退移動できるように構成されている。なお、軸方向に駆動するシャフト３０４と壁３１３との間にはＯリング３２７が介在されており、この部分のシール性が確保されている。【００７０】
ハウジング３０２の壁３１２には、パージガスであるＮ２ガスを導入するためのＮ２ガス導入口３１５が設けられている。このＮ２ガス導入口３１５は、Ｎ２導入管３１６を介して流量制御手段としてのマスフローコントローラー（ＭＦＣ）およびＮ２ガス供給源（いずれも図示せず）に接続されている。なお、このマスフローコントローラーは、Ｎ２ガスの流量を監視するためのセンサ部（図示せず）を有している。また、Ｎ２ガス導入口３１５は、封止板３０６の第１の封止面３０７が壁３１２に当接して流入出部３１０ａを封止した状態で、Ｏリング３２１とＯリング３２２との間の空間にＮ２ガスを導入できる位置に形成されている。【００７１】
流入出部３１０ａは、図示しない配管により例えばＣＶＤ装置などの真空処理室と接続されている。また、流入出部３１０ｂは、例えばトラップ室（図示せず）と連通している。従って、流路３１１は、真空処理室からトラップ室（いずれも図示せず）との間の流路の一部をなしている。なお、バルブ３００をトラップ室に隣接配備した構成については後述する。【００７２】
また、流路３１１を構成するハウジング３０２の内面には、図１に示す実施形態のバルブ１と同様に、フッ素系樹脂、例えば４フッ化エチレン、パーフロロアルコキシポリマーなどでコーティングされたコーティング層（図示せず）を有する。従って、前記と同様に、耐食性の向上や堆積物の付着防止、Ｏリングの貼付き防止等の作用が得られる。【００７３】
また、流路３１１の壁３１３には、パージガスであるＮ２ガスを導入するためのＮ２ガス導入口３１７が設けられている。このＮ２ガス導入口１７は、Ｎ２導入管３１８を介して図示しない流量制御手段としてのマスフローコントローラー（ＭＦＣ）およびＮ２ガス供給源に接続されている。このマスフローコントローラーは、Ｎ２ガスの流量を監視するためのセンサ部（図示せず）を有している。そして、Ｎ２ガス導入口３１７は、封止板３０６の第２の封止面３０８が壁３１３に当接して流入出路３３２ａ，３３２ｂを封止した状態で、Ｏリング３２３とＯリング３２４との間にＮ２ガスを導入できる位置に形成されている。【００７４】
また、流入出路３３２ａ，３３２ｂは、例えば、流路３１１に連通するトラップ室（図示せず）を洗浄する際の洗浄液やパージガスなどを導入する際の流入ポート、あるいは、トラップ室からの洗浄液やパージガスの排出を行うための排出ポートとして機能する。この流入出路３３２ａ，３３２ｂは、図示しない洗浄液供給源やパージガス供給源、または排液槽や排気ガス処理機構に接続されている。【００７５】
以上のような構成のバルブ３００において、流路３１１に排気ガスなどの流体を流す際には、エアシリンダ３０３にエア導入路３３５から空気を導入する。これにより、エアシリンダ３０３内で作動板３０５を摺動させてシャフト３０４を駆動させ、図１１に示すように封止板３０６の２の封止面３０８が壁３１３に当接する位置まで後退させる。このようにして、例えば図示しない真空処理室と接続された流入出部３１０ａから、流路３１１内に真空状態で排気ガスを導入し、流入出部３１０ｂを介して例えば図示しないトラップ室に排気ガスを導入できる。【００７６】
この際に、封止板３０６が壁３１３と密着しているかどうかを確認するために、Ｏリング３２３とＯリング３２４の間に図示しないＮ２ガス供給源からＮ２ガス導入口３１７を介してＮ２ガスを導入するとともに、その流量変動をマスフローコントローラーのセンサ（図示せず）により計測、監視する。封止板３０６による封止が不完全な場合には、Ｏリング３２３とＯリング３２４の間隙からガスが漏れだし、Ｎ２ガス流量に変動が生じる。このようにして、封止板３０６により、流入出路３３２ａ，３３２ｂの封止が確実になされているかどうかを確認できる。従って、図１１の状態で、流入出路３３２ａ，３３２ｂに、排気ガスやそこに含まれる反応生成物が混入することを防ぐことができる。【００７７】
なお、Ｎ２ガスの流量を監視するかわりに、２重に配備したＯリング３２３，３２４の間の空間の圧力を監視することよっても封止状態を確認できる（他の部位のＯリング間においてリークチェックを行う場合も同様である）。【００７８】
一方、図示しないトラップ装置を洗浄するための洗浄液や乾燥用ガスなどの流体を流路３１１に流す際には、エアシリンダ３０３にエア導入路３３４からエアを導入する。これにより、エアシリンダ３０３内で作動板３０５を摺動させてシャフト３０４を駆動させ、図１０に示すように封止板３０６の第１の封止面３０７が壁３１２に当接する位置まで進出させる。そして、流路３１１には、流入出路３３２ａ，３３２ｂから常圧で例えば洗浄液を導入し、流入出部３１０ｂを介して隣接したトラップ装置に供給し、その内部の洗浄を行うことが可能になる。【００７９】
この際に、封止板３０６が壁３１２と密着しているかどうかを確認するためには、前記と同様に、Ｏリング３２１とＯリング３２２の間に図示しないＮ２ガス供給源からＮ２ガス導入口３１５を介してＮ２ガスを導入するとともに、その流量変動をマスフローコントローラーのセンサ（図示せず）により監視すればよい。このようにして、封止板３０６により流入出部３１０ａが封鎖され、流路３１１と流入出部３１０ａとの隔離が確実に行なわれているかどうかを確認できる。なお、前記したように、Ｎ２ガスの流量を監視するかわりに、Ｏリング３２１とＯリング３２２の間隙の圧力を監視することによって封止状態を確認してもよい。【００８０】
以上の構成のバルブ３００によれば、シャフト３０４の端部に設けられた封止板３０６を流路３１１内で進退移動させることによって、流入出部３１０ａ側と流入出路３３２ａ，３３２ｂ側との間で流路の切替えを行うことができる。バルブ３００は、図１０および図１１に示すように構成が簡素であるため、設置スペースも少なく、修理やメンテナンスも容易に行うことができる。また、バルブ３００においては、封止状態でＮ２ガス導入口３１５およびＮ２ガス導入口３１７を介してリークチェック用のＮ２ガスを２重に配備されたＯリング３２１，３２２またはＯリング３２３，３２４の間に導入することにより、弁体である封止板３０６による封止が確実になされているか否かを容易に把握できる。【００８１】
さらに、弁体である封止板３０６の空所３０６ａに、抵抗加熱ヒータ３０９などの温度制御手段を配備することにより、排気ガス中の副生成物が封止板３０６に付着することを防止できる。従って、バルブ３００において、付着物によるシール性能の低下や、シャフト３０４等の駆動部の動作不良などが防止され、信頼性を向上させることが可能である。【００８２】
次に、図１０および図１１に示すバルブ３００をトラップ装置における排気および洗浄の切替えに利用した具体的な適用例について説明する。
まず、図１２Ａに示すように、トラップ装置（Ｔｒａｐ）５０の前後に図１０，１１に示すものと同様の構成のバルブ３００ａおよびバルブ３００ｂを一対配備する。バルブ３００ａはトラップ装置５０の上部に接続し、バルブ３００ｂはバルブ３００ａが接続された位置とは対角線上に位置するトラップ装置５０の下部に接続する。この際、バルブ３００ａ，３００ｂともに、エアシリンダ３０３のシャフト３０４の駆動方向が鉛直方向となるように、かつ、弁体である封止板３０６がシャフト３０４の上端に位置するように、上下を同じ方向に合わせて配置する。また、バルブ３００ａでは、弁座である壁３１３（図１０参照）が、トラップ装置５０の上端より低い位置になるように配置する。また、バルブ３００ｂにおいても、弁座である壁３１３（図１０参照）が、トラップ装置５０の下端より低い位置になるように配置する。【００８３】
上側のバルブ３００ａは、トラップ装置５０とは反対側で流入出部３１０ａを介して配管４０１に接続されており、この配管４０１は、図示しないＣＶＤ装置などの真空チャンバに接続されている。下側のバルブ３００ｂは、トラップ装置５０とは反対側で流入出部３１０ａを介して配管４０２に接続され、この配管４０２は図示しない排気ポンプや除害装置などに接続されている。【００８４】
図１２Ａは、トラップ工程におけるバルブの状態を示している。トラップ工程では、図示しない真空チャンバからの排気をトラップ装置５０に導入し、未反応の処理ガスや反応生成物を捕捉している。この状態でバルブ３００ａ，３００ｂの弁体である封止板３０６の第２の封止面３０８は、いずれも壁３１３に当接した状態である。従って、上側のバルブ３００ａでは、上部に設けられた流入出部３１０ａから排気ガスが流路３１１に導入され、側部に設けられた流入出部３１０ｂを介してトラップ装置５０に導入される。また、トラップ装置５０から排出された排気ガスは、下側のバルブ３００ｂの側部に設けられた流入出部３１０ｂを介して流路３１１に導入され、上部に設けられた流入出部３１０ａから配管４０２へ排出される。【００８５】
次に、図１２Ｂは、排気流路を閉鎖した状態を示している。すなわち、図１２Ａの状態から、バルブ３００ａ，３００ｂのシャフト３０４を駆動させることにより封止板３０６を上方へ押上げ、第１の封止面３０７を壁３１２に当接させる。これにより、バルブ３００ａ，３００ｂの流入出部３１０ａが封止される。【００８６】
次に、図１２Ｃに示すように、トラップ装置５０の洗浄を開始する。下側のバルブ３００ｂの流入出路３３２ａ，３３２ｂよりトラップ装置５０を洗浄するための処理液（例えば洗浄水５００）を注入し、流路３１１、流入出部３１０ｂを介してトラップ装置５０に導入していく。
そして、トラップ装置５０内の洗浄水５００の液面は順次上昇し、最終的にトラップ装置５０に充満した状態となった後、図１３Ａに示すようにオーバーフローして上側のバルブ３００ａの流入出部３１０ｂを介してバルブ３００ａ内に流入する。そして、洗浄水５００は、バルブ３００ａの流入出路３３２ａ，３３２ｂより排出され、図示しない排液処理装置へ送液される。この洗浄液のオーバーフローによるトラップ装置５０の洗浄は例えば１〜２０分間程度行なうことが好ましい。【００８７】
この図１３Ａの状態（オーバーフロー洗浄中）において、バルブ３００ｂの流路３１１内の洗浄水の液面は、封止板３０６に達しないように構成される。図１４は、オーバーフロー洗浄中のバルブ３００ｂ内の洗浄液の液面の状態を示している。本実施形態のバルブ３００ｂにおいて、封止板３０６の第１の封止面３０７を壁３１２に当接させた状態で、封止板３０６の下端の高さｈ１は、ハウジング３０２から横方向に突出して形成された流入出部３１０ｂの上端（つまり、内壁面）の高さｈ２よりも上に位置するように構成されている。【００８８】
また、第１の封止面３０７に２重に配備されたＯリング３２１，３２２により封止板３０６と壁３１２との間は密閉された状態になっていることから、洗浄液の上昇に伴い流路３１１内の空気はトラップ装置５０へ流入していくが、流入出部３１０ｂの上端より上方の空気は逃げ場を失ってハウジング２内の封止板３０６の近傍空間に閉じこめられる。このため、流入出部３１０ｂの上端の高さｈ２が洗浄液の液面の上限となり、オーバーフロー洗浄中でも封止板３０６が洗浄液中に浸漬することがない。前記のとおり、封止板３０６内の空所３０６ａには抵抗加熱ヒータ３０９が配設されていることから、安全上、ヒータ３０９に通電した状態で洗浄液中に封止板３０６を浸漬させることは避けるべきであるが、本実施形態では封止板３０６を洗浄液によって濡らすことなくオーバーフロー洗浄できることにより、抵抗加熱ヒータ３０９を加熱状態に維持したまま洗浄できる。従って、抵抗加熱ヒータ３０９による封止板３０６の加熱時間を節減してトラップ工程と洗浄工程とのサイクル時間を短縮できる。【００８９】
所定時間の洗浄処理が終了した後、洗浄水の供給を停止する。洗浄中は、バルブ３００ａ，３００ｂの流入出路３３２ａ，３３２ｂは開放状態になっているため、給水を停止し、バルブ３００ｂの流入出路３３２ａ，３３２ｂの接続先を洗浄液供給源から排液処理装置（いずれも図示せず）に変更することによって、バルブ３００ｂ内およびトラップ装置５０内の洗浄水を、下側のバルブ３００ｂの流入出路３３２ａ，３３２ｂを介して速やかに排出することができる。このとき、上側のバルブ３００ａの流入出路３３２ａ，３３２ｂから、例えばＮ２などのガスを導入することにより、下側のバルブ３００ｂの流入出路３３２ａ，３３２ｂからの洗浄水の排出を効果的に行なうことができる。【００９０】
次に図１３Ｂに示すように、トラップ装置５０の乾燥処理を行なう。乾燥処理工程では、上側のバルブ３００ａの流入出路３３２ａ，３３２ｂから、Ｎ２ガスなどの乾燥処理用ガスを導入し、トラップ装置５０内を通過させて、下側のバルブ３００ｂの流入出路３３２ａ，３３２ｂを介して排気する。これにより、トラップ装置５０の内部を乾燥処理することができる。乾燥処理用ガスの導入による１回の乾燥時間は、例えば１〜３０分間程度とすることが好ましい。なお、前記オーバーフロー洗浄工程と乾燥処理工程を１サイクルとして、必要に応じて複数サイクルを繰り返し実施することができる。【００９１】
次に、バルブ３００ａ，３００ｂのシャフト３０４を駆動して封止板３０６を下降させ、封止板３０６の第２の封止面３０８を壁３１３に当接させる。これにより、図１３Ｃに示すように、図示しない真空チャンバからの排気ガス経路が再び開通し、排気ガス成分のトラップを行なうことができる。
すなわち、上側のバルブ３００ａの流入出部３１０ａから排気ガスが導入されて流路３１１を通過し、流入出部３１０ｂを介してトラップ装置５０に導入される。また、トラップ装置５０から排出された排気ガスは、下側のバルブ３００ｂの流入出部３１０ｂを介してバルブ３００ｂの流路３１１を通過し、流入出部３１０ａから配管４０２へ排出される。【００９２】
以上のように、本実施形態のバルブ３００（３００ａ，３００ｂ）をトラップ装置５０の前後の排気ガス経路に配備することにより、トラップ装置５０により排気ガス成分をトラップするトラップ工程と、トラップ装置５０の内部を洗浄する洗浄工程と、洗浄後の乾燥処理を行なう乾燥処理工程との切替えを簡単に行なうことができる。
また、バルブ３００は、２重シール構造を採用していることから、真空雰囲気と大気圧雰囲気との間でも確実な気密性が得られる。さらに、２重シール構造においてシール部材の間にパージガスを導入することにより、シール状態を確認できるので、高い信頼性を備えている。【００９３】
また、バルブ３００の封止板３０６に温度制御手段としての抵抗加熱ヒータ３０９を備えたので、排気ガス中の反応生成物が付着することを防止できる。さらに、洗浄中においても、封止板３０６が洗浄水中に没しないバルブ構造であるため、抵抗加熱ヒータ３０９により加熱したままの状態でトラップ装置５０の洗浄を行なうことが可能である。よって、トラップ装置５０の洗浄後、再稼働させる際に、バルブ３００の封止板３０６を加熱する時間を節約することが可能であり、トラップ工程と洗浄工程とのサイクル時間を短縮できる。よって、効率の良いトラップ処理が可能である。
真空チャンバからの排気経路上に、図１２Ａのようにバルブ３００ａ，３００ｂを前後に配備したトラップ装置５０を複数台並列に配備し、各トラップ装置５０へ排気ガスを切替えて導入できるように構成してもよい。よって、トラップ装置５０における洗浄とトラップを並行して行なうことが可能になり、真空チャンバの稼働を停止させずにトラップ装置をメンテナンスできる。【００９４】
以上、本発明の実施形態を述べたが、本発明は上記実施形態に制約されることはなく、種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、弁体（封止板６ａ，６ｂ）を駆動させる駆動源としてエアシリンダ３ａ，３ｂを用いたが、駆動源はこれに限るものではなく、例えばギヤなどによる機械式駆動や油圧式駆動などを採用してもよい。また、エアシリンダ３ａ，３ｂにより封止板６ａ，６ｂを独立して駆動させる構成に限らず、一つの駆動系で複数の弁体を駆動させるようにしてもよい。【００９５】
また、上記実施形態では、２系統の流路（第１の流路と第２の流路）の切替えを例に挙げたが、本発明の切替えバルブ機構による切替えは、２系統以上、例えば４系統の流路の切替えにも適用できる。【００９６】
さらに、図７〜図９に示すトラップ装置１００では、排気ガスの入口側と出口側に、それぞれバルブ１（１ａ，１ｂ）を配備したが、どちらか一方のみにバルブ１を配備し、もう一方は、他の構造の切替え手段を配備してもよい。【００９７】
また、バルブ１ａ，１ｂは、図７〜図９に示すようにトラップ装置１００に（その一部として）隣接配備する構成に限らず、例えば、トラップ装置１００から離間して配備し、その間を配管で連絡するように構成してもよい。【００９８】
さらに、バルブ１ａ，１ｂは、真空装置の排気系に限らず流路の切替えを必要とする流路上であれば制限なく配備することができ、例えばトラップ装置を有しない通常の排気ガス経路上や、混合不可の複数種類のガスを通流させるガス流路などにも適用できる。【００９９】
また、図３に示すように、シャフト４の端部に、Ｏリング２１〜２４が配備された封止板６を備えた構造の弁体は、複数系統の流体流路の切替えバルブとしての用途にかぎらず、例えば、１系統の流体流路を開閉するＬ型バルブ等の弁体としても使用できる。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明は、各種半導体装置の製造において、成膜等の処理に使用される真空処理室の排気系の切替え機構に好適である。
【図１】
2006132318.tif 000002
【図２】
2006132318.tif 000003
【図３】
2006132318.tif 000004
【図４】
2006132318.tif 000005
【図５】
2006132318.tif 000006
【図６】
2006132318.tif 000007
【図７】
2006132318.tif 000008
【図８】
2006132318.tif 000009
【図９】
2006132318.tif 000010
【図１０】
2006132318.tif 000011
【図１１】
2006132318.tif 000012
【図１２Ａ】
2006132318.tif 000013
【図１２Ｂ】
2006132318.tif 000014
【図１２Ｃ】
2006132318.tif 000015
【図１３Ａ】
2006132318.tif 000016
【図１３Ｂ】
2006132318.tif 000017
【図１３Ｃ】
2006132318.tif 000018
【図１４】
2006132318.tif 000019
【国際調査報告】
2006132318.tif 000020
2006132318.tif 000021
2006132318.tif 000022
2006132318.tif 000023
2006132318.tif 000024
2006132318.tif 000025
2006132318.tif 000026
2006132318.tif 000027