(57)【要約】【課題】弁開時に副生成物が昇華しやすく、シール性能を長期間維持させることができ、弾性シール部材のメンテナンスが容易な真空弁を提供すること。【解決手段】第１ポート形成部材１３と第２ポート形成部材１４が弁本体部材１２に一体に設けられたボディ４と、弁本体部材１４に内蔵される弁体３と、弁体が当接又は離間する弁座部５と、前記弁体と前記弁座の間で押し潰されて弾性変形する弾性シール部材７と、前記弁体３に駆動力を付与する駆動手段２と、前記ボディ４を加熱するヒータ１０とを備える真空弁１Ａにおいて、前記弾性シール部材７が前記弁座部５に装着されていること、前記ボディ４の内壁に着脱自在に取り付けられ、前記弾性シール部材７を保持する保持手段６を有すること、を特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ポート部と第２ポート部が弁本体部に一体に突設され、反応ガスが流れるボディと、前記ボディに設けられた弁座と、前記弁座に当接又は離間する弁体と、前記弁体と前記弁座の間で押し潰されて弾性変形する弾性シール部材と、前記ボディに連結され、前記弁体に駆動力を付与する駆動手段と、前記ボディを加熱するヒータとを備える真空弁において、
前記弾性シール部材が前記弁座に装着されていること、
前記ボディの内壁に着脱自在に取り付けられ、前記弾性シール部材を保持する保持手段を有すること、
を特徴とする真空弁。
【請求項２】
請求項１に記載する真空弁において、
前記弁座は、前記弾性シール部材が装着されるアリ溝を有すること、
前記弁体は、前記弾性シール部材に密着するシール面の外径寸法が前記アリ溝の底部外径寸法以下であること
を特徴とする真空弁。
【請求項３】
請求項２に記載する真空弁において、
前記弁座は、前記弁体側に開口する開口部の内周面に径内方向に突出する膨出部を有すること、
前記アリ溝が、前記膨出部側に張り出すように前記弁座に形成されていること
を特徴とする真空弁。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載する真空弁において、
前記弾性シール部材より内側に設けられた絞り部を有すること
を特徴とする真空弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１ポート部と第２ポート部が弁本体部に一体に突設され、反応ガスが流れるボディと、前記ボディに設けられた弁座と、前記弁座に当接又は離間する弁体と、前記弁体と前記弁座の間で押し潰されて弾性変形する弾性シール部材と、前記ボディに連結され、前記弁体に駆動力を付与する駆動手段と、前記ボディを加熱するヒータとを備える真空弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体製造装置は、反応室と真空ポンプとの間に真空弁が配置されている。真空弁は、半導体の成膜に使用された反応ガスを反応室から真空ポンプへ排気する場合の排気流量を制御したり、反応室の真空圧力を一定に制御したりするのに用いられる。
【０００３】
図２６は、第１従来例の真空弁１０１の断面図である。真空弁１０１は、第１ポート部１２１と第２ポート部１２２が弁本体部１２３に一体に突設されたボディ１２０に、駆動手段１１０が連結されている。弁体１１２は、駆動手段１１０の駆動軸１１１に連結され、駆動手段１１０の駆動力により、ボディ１２０に設けられた弁座面１２４に当接又は離間する。弁体１１２は、弁座面１２４と対向するシール面１１２ａに弾性シール部材１１５が装着され、その弾性シール部材１１５を弁座面１２４に密着させることによりシールを行う。かかる真空弁１０１は、流路内において副生成物（化学反応で意図した反応と異なる反応により生成された物質）が発生することを防止するために、駆動軸１１１とボディ１２０にヒータ１１４，１４１，１４２，１４３が設けられている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
図２７は、第２従来例の真空弁２０１の要部断面図である。真空弁２０１は、弁体２１０に設けられた弾性シール部材２１２を、ボディ２２０に設けられた弁座面２２１に密着させることにより、弁閉する。ボディ２２０は、環状壁２３１が形成されている。その環状壁２３１は、弁座面２２１及び弾性シール部材２１２より内側に設けられている。弁体２１０は、真空弁２０１の弁開動作の開始時に、環状壁２３１と嵌め合って微小な絞り流路２４１を形成する環状溝２１１が形成されている。かかる真空弁２０１では、弁開動作の開始時に、反応ガスが絞り流路２４１で流速を緩和されてから、弾性シール部材２１２と弁座面２２１との間を通過するので、反応ガスの副生成物は、環状壁２３１の表面や環状溝２１１の内壁に付着しやすく、弾性シール部材２１２や弁座面２２１への付着が低減される（例えば特許文献２参照）。
【０００５】
図２８は、第３従来例の真空バルブユニット３０１の断面図である。真空バルブユニット３０１は、粗排気弁体３６２と主排気弁体３３０を単一構造体にしたものである。ボディ３１０は、ポート形成部材３１５が主排気弁体３３０の弁閉方向と反対向きに固定ねじ３１６を挿通され、その固定ねじ３１６をシリンダ本体３１４に締結することにより、固定されている。ポート形成部材３１５には、主排気弁座３１７が設けられ、その主排気弁座３１７に設けられた環状溝に弾性シール部材３１８がはめ込まれている。真空バルブユニット３０１は、図２８に示す状態から粗排気つまみ３６１が回転されると、粗排気弁体３６２が下降して粗排気弁座３６３を開放し、低真空圧までの減圧を行う。真空バルブユニット３０１は、粗排気後、粗排気つまみ３６１が逆方向に回転され、図２８に示す状態に戻されると、主排気つまみ３６４が回転される。これにより、主排気弁体３３０が上昇して主排気弁座３１７を開放し、高真空圧までの減圧を行う（例えば特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１７３８３８号公報
【特許文献２】特開２００８−６９９４３号公報
【特許文献３】特許第４８８４９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、第１〜第３従来例の真空弁１０１，２０１，３０１には、以下の問題があった。
第１従来例の真空弁１０１は、ヒータ１１４，１４１，１４２，１４３が弁体１１２とボディ１２０を加熱するにもかかわらず、弾性シール部材１１５に副生成物が付着していた。
【０００８】
図２９は、第１従来例の真空弁１０１を使用した後における弾性シール部材１１５のシール部１１５ａを示す図であって、（Ａ）は弾性シール部材１１５の平面図を示し、（Ｂ）は（Ａ）のＸＸ断面図である。尚、図２９（Ａ）（Ｂ）に記載する副生成物Ｙは、図面を見やすくするために、膜厚や大きさ等を強調して記載している。発明者らが、使用後の真空弁１０１から弾性シール部材１１５を取り外し、そのシール部１１５ａを顕微鏡写真で確認したところ、図２９（Ａ）（Ｂ）に示すように、シール部１１５ａより内側部分（弾性シール部材１１５の内周側）Ｐ１とシール部１１５ａより外側部分（弾性シール部材１１５の外周側）Ｐ２に副生成物Ｙが多く堆積していた。副生成物Ｙは、部分Ｐ１，Ｐ２から弾性シール部材１１５の外周側にかけて堆積量が減っていた。
【０００９】
副生成物Ｙが付着する原因について、発明者らは、弾性シール部材１１５を弁座面１２４から離間させるように弁体１１２が上昇した場合に、弾性シール部材１１５がヒータ１４１，１４２，１４３のヒータ熱を伝達されなくなって表面温度を低下させるためと考えた。また、発明者らは、弾性シール部材１１５を弁座面１２４から離間させるように弁体１１２が上昇した場合に、弾性シール部材１１５に反応ガスの流れが当たり、ガスが冷却され、温度の低い弾性シール部材１１５の表面に副生成物が析出すると考えた。
【００１０】
また、発明者らは、図２９（Ｂ）に示すように、弾性シール部材１１５のシール部１１５ａより内側部分Ｐ１と外側部分Ｐ２に、副生成物Ｙが膜状に張り付いていることを確認した。その原因について、発明者らは次のように考えた。弾性シール部材１１５は、弁閉時にヒータ１４１，１４２，１４３のヒータ熱を弁座面１２４を介して伝達されるため、弾性シール部材１１５の表面に付着した副生成物Ｙは、弁閉時に昇華しようとする。しかし、弾性シール部材１１５のシール部１１５ａ付近では、副生成物Ｙが、弾性シール部材１１５と弁座面１２４との間に挟み込まれて自由に動けないため、昇華しようとしてもできない。真空弁１０１が次に弁開すると、弾性シール部材１１５がヒータ熱を伝達されなくなる上に、残った副生成物Ｙが反応ガスに晒されるため、弾性シール部材１１５のシール部１１５ａ付近に残った副生成物Ｙの上に新たな副生成物Ｙが付着することになる。その後、真空弁１０１が再弁閉すると、新たな副生成物Ｙが古い副生成物Ｙの上に押し固められ、それらがヒータ熱で混ざり合って膜状に広がる。この繰り返しにより、副生成物Ｙがシール部１１５ａ付近に膜状に張り付くと考えられる。
【００１１】
上記副生成物Ｙは、シール部１１５ａの周方向に沿って均一な厚さで弾性シール部材１１５に付着しない。そのため、真空弁１０１は、使用を続けていると、弾性シール部材１１５に付着する副生成物Ｙによりシール部１１５ａを弁座面１２４に周方向に均一にシールさせることができなくなり、シール性能が低下する虞がある。この不具合を回避するためには、弾性シール部材１１５等のメンテナンスを短い周期で行う必要があった。このメンテナンス時には、半導体製造ラインを止める必要があるため、半導体の製造効率が低下する。よって、メンテナンス頻度を減らすために、シール性能を長期間維持できる真空弁が現場から求められていた。
【００１２】
ここで、図３０のグラフに示すように、反応ガスは、ヒーティング温度が高いほど、昇華量が増える。そこで、ヒータ１１４が発生する熱量を増やせば、弁開時でも弾性シール部材１１５を高温に加熱し、副生成物Ｙを昇華させられるとも考えられる。しかし、この方法では、駆動手段１１０が熱によって破損する虞があるため、好ましくない。
【００１３】
一方、図３０のグラフに示すように、反応ガスは、同じヒーティング温度でも、反応ガスの圧力が低ければ、昇華量を増加させることが可能である。そこで、発明者らは、弁開時でも弾性シール部材１１５を加熱すると共に、弾性シール部材１１５付近を流れる反応ガスの圧力を低下させる構造を導き出すことができれば、弁開時に副生成物Ｙが昇華しやすくなり、シール性能を長期間維持させることができるとの考えに至った。
【００１４】
第２従来例の真空弁２０１は、環状壁２３１と環状溝２１１を嵌め合わせないように弁体２１０が上昇した場合、反応ガスが絞り流路２４１が解消されるため、副生成物の付着抑制効果がなくなる。この場合、第２従来例の真空弁２０１は、弾性シール部材２１２が弁体２１０に装着されているため、第１従来例の真空弁１０１と同様、弾性シール部材２１２に付着した副生成物が昇華せず、シール性能を低下させる虞がある。
【００１５】
第３従来例の真空バルブユニット３０１は、主排気弁座３１７に弾性シール部材３１８を装着しているため、ボディ３１０をヒータで加熱すれば、弁開時でも弾性シール部材３１８を加熱できると考えられる。しかし、真空バルブユニット３０１は、主排気弁体３３０が上昇して弁開する場合、弾性シール部材３１８が反応ガスに晒され、弾性シール部材３１８付近の流速や圧力が大きくなる。そのため、仮に、ボディ３１０をヒータで加熱したとしても、弾性シール部材３１８が反応ガスに熱を奪われ、副生成物を効率良く昇華させることができない。
【００１６】
また、真空バルブユニット３０１は、粗排気と主排気を別々の弁体３６２，３３０で行うものであり、１個の弁体１１２，２１０で流量制御を行う第１及び第２従来例の真空弁１０１，２０１と構造が異なる。かかる真空バルブユニット３０１は、真空弁１０１，２０１と比べ、主排気弁体３３０が弁開動作する際に、主排気弁体３３０を挟んで上流側と下流側との差圧が小さいため、主排気弁体３３０に作用するシール荷重が真空弁１０１，２０１の弁体１１２，２１０に作用するシール荷重より小さい。よって、真空バルブユニット３０１では、シリンダ本体３１４に固定ねじ３１６で固定されるポート形成部材３１５に弁座３１７と弾性シール部材３１８を設ける構成が可能でも、真空弁１０１，２０１に真空バルブユニット３０１の弁構造を適用することは困難であった。なぜなら、この場合、固定ねじではシール荷重に対する強度が不足するからである。また、例えば、仮に、真空バルブユニット３０１と同様に、真空弁１０１の弁座面１２４に装着溝を形成して弾性シール部材を装着する構成を採用しても、真空弁１０１は、第１ポート部１２１と第２ポート部１２２を弁本体部１２３に一体に突設しているため、弾性シール部材の装着に手間がかかる。特に、反応ガスが装着溝と弾性シール部材との間に入り込んで固化した場合、弾性シール部材の取り外しが非常に困難になる。
【００１７】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、弁開時に副生成物が昇華しやすく、シール性能を長期間維持させることができ、弾性シール部材のメンテナンスが容易な真空弁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】
【００１８】
本発明の一態様は、次のような構成を有している。
（１）第１ポート部と第２ポート部が弁本体部に一体に突設され、反応ガスが流れるボディと、前記ボディに設けられた弁座と、前記弁座に当接又は離間する弁体と、前記弁体と前記弁座の間で押し潰されて弾性変形する弾性シール部材と、前記ボディに連結され、前記弁体に駆動力を付与する駆動手段と、前記ボディを加熱するヒータとを備える真空弁において、前記弾性シール部材が前記弁座に装着されていること、前記ボディの内壁に着脱自在に取り付けられ、前記弾性シール部材を保持する保持手段を有すること、を特徴とする。
【００１９】
上記構成では、ボディは、第１ポート部が弁本体部に一体に突設され、ボディに設けられたシール荷重に対する強度が確保されている。弾性シール部材は、ボディに設けられた弁座に設けられているので、ヒータがボディを加熱すると、そのヒータ熱が、弁閉状態と全開状態との間の如何なる弁開度であっても、ボディと弁座を介して弾性シール部材に伝達される。しかも、例えば、第１ポートに反応ガスが供給される場合、その反応ガスが弁体側へ向かって流れるため、弁座に設けられた弾性シール部材が反応ガスに晒されにくい。そのため、弁開時に弾性シール部材付近の圧力が弁体付近の圧力より低くなる。図３０に示すように、同じヒーティング温度の場合でも、圧力が低いほど、昇華量が増加する。よって、副生成物は、弁開時に昇華しやすく、弾性シール部材のシール部に付着しにくい。また、弁開時に副生成物を昇華させることができるので、弁開閉動作を繰り返しても、副生成物が弾性シール部材のシール部に残って押し固められることがない。従って、上記構成によれば、弁開時に弾性シール部材のシール部に副生成物が付着するのを抑制し、シール性能を長期間維持できる。
【００２０】
また、上記構成では、弁座が第１及び第２ポート部を弁本体部に一体に設けたボディに設けられ、その弁座に弾性シール部材が装着されているが、弾性シール部材は、駆動手段を弁体と一緒にボディから取り外し、保持手段をボディに着脱すれば、弁座に簡単に着脱できる。よって、上記構成によれば、弾性シール部材を容易にメンテナンスできる。
【００２１】
（２）（１）に記載の構成において、前記弁座は、前記弾性シール部材が装着されるアリ溝を有すること、前記弁体は、前記弾性シール部材に密着するシール面の外径寸法が前記アリ溝の底部外径寸法以下であることが好ましい。
【００２２】
上記構成によれば、同じシール径であれば、弾性シール部材を装着するアリ溝を備える弁体より、弁体の外径寸法を小さくできる。そのため、上記構成では、弾性シール部材を通過した反応ガスが弁本体部内へ直ぐに流出し、弾性シール部材付近の圧力を低くできる。よって、上記構成によれば、弁開時に弾性シール部材に付着した副生成物が昇華しやすい。
【００２３】
（３）（２）に記載の構成において、前記弁座は、前記弁体側に開口する開口部の内周面に径内方向に突出する膨出部を有すること、前記アリ溝が、前記膨出部側に張り出すように前記弁座に形成されていることが好ましい。
【００２４】
上記構成によれば、弁座の開口部の径方向肉厚を膨出部により厚くしているので、弁体に弾性シール部材を装着する場合と同様のシール径を有するように、弾性シール部材を装着するアリ溝を形成できる。よって、上記構成によれば、弁体をコンパクトにできる。
【００２５】
（４）（１）乃至（３）の何れか一つに記載の構成において、前記弾性シール部材より内側に設けられた絞り部を有することが好ましい。
【００２６】
上記構成では、弁開度が小さく、弾性シール部材付近の圧力が高くなるような場合でも、反応ガスが、絞り部で流量を絞られて圧力を小さくしてから、弾性シール部材と弁体の間を通過するため、弾性シール部材に付着した副生成物が昇華しやすい。
【発明の効果】
【００２７】
よって、上記構成によれば、弁開時に副生成物が昇華しやすく、シール性能を長期間維持させることができ、弾性シール部材のメンテナンスが容易な真空弁を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る真空弁の断面図であって、弁閉状態を示す。
【図２】図１に示す真空弁の断面図であって、弁開状態を示す。
【図３】図１に示す真空弁の弁構造を示す図である。
【図４】比較例の弁構造を示す断面図である。
【図５】比較例を全開した場合の流速分布を解析した結果を示す。
【図６】比較例を全開した場合の圧力分布を解析した結果を示す。
【図７】実施例１を全開した場合の流速分布を解析した結果を示す。
【図８】実施例１を全開した場合の圧力分布を解析した結果を示す。
【図９】比較例を全開に対して６０％の開度で弁開した場合の流速分布を解析した結果を示す。
【図１０】比較例を全開に対して６０％の開度で弁開した場合の圧力分布を解析した結果を示す。
【図１１】実施例１を全開時に対して６０％の開度で弁開した場合の流速分布を解析した結果を示す。
【図１２】実施例１を全開に対して６０％の開度で弁開した場合の圧力分布を解析した結果を示す。
【図１３】実施例２の弁構造を示す断面図である。
【図１４】実施例２を全開時の開度に対して２％の開度で弁開した場合の流速分布を解析した結果を示す。
【図１５】実施例２を全開時の開度に対して２％の開度で弁開した場合の圧力分布を解析した結果を示す。
【図１６】実施例１を全開時の開度に対して２％の開度で弁開した場合の流速分布を解析した結果を示す。
【図１７】実施例１を全開時の開度に対して２％の開度で弁開した場合の圧力分布を解析した結果を示す。
【図１８】本発明の第２実施形態に係る真空弁に対応する実施例３の弁構造を示す断面図である。
【図１９】本発明の第２実施形態に係る真空弁に対応する実施例４の弁構造を示す断面図である。
【図２０】実施例３を開度２％にした場合の流速分布を解析した結果を示す。
【図２１】実施例３を開度２％にした場合の圧力分布を解析した結果を示す。
【図２２】実施例４を開度２％にした場合の流速分布を解析した結果を示す。
【図２３】実施例４を開度２％にした場合の圧力分布を解析した結果を示す。
【図２４】本発明の第３実施形態に係る真空弁の弁構造を示す断面図である。
【図２５】本発明の第４実施形態に係る真空弁の弁構造を示す断面図である。
【図２６】第１従来例の真空弁の断面図である。
【図２７】第２従来例の真空弁の要部断面図である。
【図２８】第３従来例の真空弁の断面図である。
【図２９】第１従来例の真空弁を使用した後における弾性シール部材のシール部を示す図であって、（Ａ）は弾性シール部材の平面図を示し、（Ｂ）は（Ａ）のＸＸ断面図である。
【図３０】反応ガスの昇華を示すグラフであって、横軸に温度（℃）を示し、縦軸に圧力（Ｐａ）を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に、本発明に係る真空弁の実施形態について図面に基づいて説明する。
【００３０】
（第１実施形態）
（真空弁の全体構成について）
図１は、本発明の第１実施形態に係る真空弁１Ａの断面図であって、弁閉状態を示す。図２は、図１に示す真空弁１Ａの断面図であって、弁開状態を示す。
真空弁１Ａは、駆動手段２がボディ４に図示しないボルトで固定され、外観が構成されている。真空弁１Ａは、ボディ４に内設された弁体３を駆動手段２により軸線に沿って往復直線運動させることにより弁座部５に当接又は離間させ、流体制御を行う。
【００３１】
ボディ４は、ステンレス等の耐腐食性、耐熱性、伝熱性に優れた金属で形成されている。ボディ４は、第１ポート形成部材１３（第１ポート部の一例）が、弁本体部材１２の下端開口部に突き合わせ溶接され、第２ポート形成部材１４（第２ポート部の一例）が、弁本体部材１２の側面に軸線に対して直交する方向に設けられたフランジ部１２ｂに突き合わせ溶接されている。そのため、ボディ４は、第１ポート形成部材１３に設けられた第１ポート１３ａが弁室１２ａに対して同軸上に連通し、第２ポート形成部材１４に設けられた第２ポート１４ａが弁室１２ａに対して直交方向に連通しており、流路８がＬ字状に形成されている。
【００３２】
弁座部５は、第１ポート１３ａと弁室１２ａとの間に同軸上に設けられている。弁座部５には、耐熱性を有するゴムを環状に形成した弾性シール部材７が弾性変形可能に装着され、弁体３が弾性シール部材７に密着するようになっている。この弁座部５の構成については、後述する。
【００３３】
駆動手段２は、駆動軸２ａを弁室１２ａに突出させた状態でボディ４に連結される。駆動軸２ａは、弁室１２ａと同軸上に配置され、下端部に弁体３が連結されている。駆動手段２は、圧縮ばね２ｂが弁体３に対して弁座部５方向への付勢力を常時付与している。駆動手段２は、弁体３を軸線に沿って往復直線運動させることにより、弁開度を制御する。ベローズ９は、駆動軸２ａと圧縮ばね２ｂを覆った状態で、弁室１２ａに伸縮可能に配置されている。ベローズ９は、上端部９ａが駆動手段２とボディ４の間で挟持される一方、下端部９ｂが弁体３に溶接等により固定されており、パーティクルが流路８に流出したり、反応ガスが駆動手段２側へ漏れることを防いでいる。尚、弁体３とベローズ９は、ステンレス等の耐腐食性、耐熱性、伝熱性に優れた金属で形成されている。
【００３４】
真空弁１Ａは、副生成物が流路８内で生成されることを防ぐために、ヒータ１０，１１により加熱される。ヒータ１０は、ボディ４に外装され、ボディ４や弁座部５、弾性シール部材７を加熱する。ヒータ１１は、駆動軸２ａの下端部に内設され、弁体３やベローズ９を加熱する。駆動手段２が過剰に加熱されることを防止するために、ヒータ１１は、ヒータ１０より発生する熱量が小さく設定されている。
【００３５】
（弁座部の構成について）
図３は、図１に示す真空弁１Ａの弁構造を示す図である。
弁座部５は、第１ポート形成部材１３に設けられた弁座形成部１３ｃに保持手段６を取り付けることにより、弾性シール部材７が弁座面５ａに弾性変形可能に装着されている。弁座部５は、コンダクタンスを確保するために、弁座面５ａが第２ポート１４ａの底部１４ｂと同程度の位置に設けられている。
【００３６】
第１ポート形成部材１３は、第１ポート１３ａが弁室１２ａより小径に設けられ、弁体３側に位置する端部に、弁本体部材１２の開口部を塞ぐための閉鎖壁１３ｈが環状に設けられている。環状壁１３ｂは、その閉鎖壁１３ｈの外縁部に沿って、弁体３側（駆動手段２側）へ突出するように垂設され、弁本体部材１２の図中下端部に溶接されている。
【００３７】
閉鎖壁１３ｈは、環状壁１３ｂより内側の位置に、円筒形状の弁座形成部１３ｃが弁体３側へ突出するように設けられている。この弁座形成部１３ｃは、弁体３側に位置する端面が、平坦に形成され、第２ポート１４ａの底部１４ｂと同程度の位置に設けられている。弁座形成部１３ｃは、第１ポート１３ａ及び弁室１２ａと同軸となるように設けられている。弁座形成部１３ｃの内周面には、膨出部１３ｄが径方向内側に向かって突出するように設けられ、弁座面５ａに開口する開口部分の内径寸法Ｂが第１ポート１３ａの内径寸法Ａより小さくされている。
【００３８】
弁座形成部１３ｃは、弁体３側に位置する端面に、弁体３と反対側に凹む段差部１３ｇを設けられている。保持手段６は、段差部１３ｇに載置されるリング板形状のリング部材６ａと、リング部材６ａに挿通されて弁座形成部１３ｃに設けられたねじ孔１３ｉに締結される複数の固定ねじ６ｂを備える。リング部材６ａは、段差部１３ｇの高さと同じ厚さで設けられ、弁座形成部１３ｃと共に弁座面５ａを形成する。リング部材６ａの内周面と段差部１３ｇの周壁との間には、アリ溝１５が設けられ、弾性シール部材７はそのアリ溝１５の内壁に接触した状態で弁座部５に装着される。固定ねじ６ｂは、頭部がリング部材６ａに形成された凹部６ｃに収納され、反応ガスの流れを阻害しないようにしている。リング部材６ａと固定ねじ６ｂは、ステンレス等の耐腐食性、耐熱性、伝熱性に優れた金属で形成されている。そのため、弾性シール部材７は、リング部材６ａ、弁座形成部１３ｃを介してヒータ１０のヒータ熱を伝達され、弁閉状態から全開状態までの如何なる弁開度でもヒータ熱と同程度に加熱される。
【００３９】
ここで、弁座形成部１３ｃは、上述のように膨出部１３ｄを有し、弁座面５ａ付近の肉厚が径方向に厚くされている。そのため、弁座部５は、アリ溝１５が第１ポート１３ａの内壁１３ｆを駆動手段２側へ延長した延長線上に設けられ、例えば図２６及び図２７に示す第１及び第２従来例のように弁体１１２，２１０に弾性シール部材１１５，２１２を装着する場合と同様のシール径を有するように、弾性シール部材７を装着することが可能である。換言すると、本実施形態の弁体３は、シール面３ａの外径寸法Ｃがアリ溝１５ａの底部外径寸法Ｄより小さくされ、弾性シール部材を装着される弁体よりコンパクトにできる。
【００４０】
尚、弁座形成部１３ｃは、膨出部１３ｄと第１ポート１３ａの内壁１３ｆとの間にテーパ面１３ｅが設けられ、反応ガスをスムーズに縮流させることができる。
【００４１】
（真空弁の動作説明）
上記真空弁１Ａは、例えば、第１ポート１３ａが半導体製造装置の反応室に接続され、第２ポート１４ａが真空ポンプに接続される。真空弁１Ａは、反応室から排気しない場合、駆動手段２が駆動しない。この場合、弁体３は、圧縮ばね２ｂのばね力により押し下げられ、弾性シール部材７に密着してシールする。これにより、真空弁１Ａは、弁閉状態になる。
【００４２】
例えば、反応室から反応ガスの排気を開始する場合、真空弁１Ａは、第１ポート１３ａと第２ポート１４ａとの差圧が大きいので、反応ガスを微小流量で排気する。例えば、真空弁１Ａは、駆動手段２が弁体３を圧縮ばね２ｂに抗して僅かに上昇させることにより弾性シール部材７の弾性変形量を緩和させ、弾性シール部材７と弁体３との間から反応ガスを漏れさせる。これにより、反応ガスは、パーティクルを巻き上げないように微小流量で反応室から排気され、反応室が減圧される。
【００４３】
反応室が所定の低真空設定圧力まで減圧されると、真空弁１Ａは、第１ポート１３ａと第２ポート１４ａの差圧が小さくなる。そこで、真空弁１Ａは、反応ガスを大流量で排気する。すなわち、真空弁１Ａは、駆動手段２が圧縮ばね２ｂに抗して弁体３を更に上昇させて弾性シール部材７から離間させ、弁開度を大きくする。これにより、反応ガスの排気速度が速くなり、排気時間が短縮される。
【００４４】
反応室の内圧が所定の高真空設定圧力まで減圧されると、真空弁１Ａは、駆動手段２を停止させる。すると、弁体３が、圧縮ばね２ｂに付勢されて下降し、弾性シール部材７に密着する。これにより、真空弁１Ａは、弁閉状態に復帰する。真空弁１Ａは、例えば反応室に反応ガスを入れ替える度に上記弁開閉動作を繰り返す。
【００４５】
ところで、真空弁１Ａは、半導体製造装置が稼動する間、ヒータ１０，１１に加熱される。真空弁１Ａは、弾性シール部材７が弁座部５に設けられているので、ヒータ１０がボディ４を加熱すると、そのヒータ熱が、弁閉状態から全開状態までの如何なる弁開度であっても、ボディ４と弁座部５を介して弾性シール部材７に伝達される。特に、弁座部５は、伝熱性の良い金属からなるリング部材６ａと弁座形成部１３ｃからなるので、弾性シール部材７を加熱しやすい。しかも、第１ポート１３ａに反応ガスが供給される場合、その反応ガスが弁体３のシール面３ａへ向かって流れるため、弁座部５に設けられた弾性シール部材７が反応ガスに晒されにくい。そのため、弁開時に弾性シール部材７付近の圧力が弁体３のシール面３ａ付近の圧力より低くなる。図３０に示すように、同じヒーティング温度の場合でも、圧力が低いほど、昇華量が増加する。よって、副生成物が弁開時に昇華しやすく、弾性シール部材７のシール部に付着しにくい。また、弁開時に副生成物を昇華させることができるので、弁開閉動作を繰り返しても、副生成物が弾性シール部材７のシール部に残って押し固められることがない。従って、上記真空弁１Ａによれば、弁開時に弾性シール部材７のシール部に副生成物が付着するのを抑制し、シール性能を長期間維持できる。
【００４６】
真空弁１Ａは、高真空状態でも弁閉できるようにするために、シール荷重が大きく設定されている。そのシール荷重は、弾性シール部材７、弁座形成部１３ｃを介して第１ポート形成部材１３と弁本体部材１２との溶接部分に作用する。よって、真空弁１Ａは、シール荷重に対するボディ４の強度が十分に確保されている。
【００４７】
また、弾性シール部材７をメンテナンスする場合、ボディ４が第１及び第２ポート形成部材１３，１４を弁本体部材１２に溶接されているため、ボディ４の駆動手段２を連結される端部４ａの開口部を介して、弾性シール部材７を着脱することになる。弾性シール部材７は、ボディ４の弁座形成部１３ｃに着脱自在に取り付けられる保持手段６を介して弁座部５に保持されているので、駆動手段２を弁体３及びベローズ９と一緒にボディ４から取り外し、保持手段４を弁座部５に着脱すれば、弾性シール部材７を弁座部５に簡単に着脱できる。すなわち、端部４ａの開口部から工具を挿入して固定ねじ６ｂを緩めてリング部材６ａを弁座形成部１３ｃから取り外せば、弾性シール部材７を弁座部５から取り外せる。また、弾性シール部材７とリング部材６ａを段差部１３ｇに載置して固定ねじ６ｂをねじ孔１３ｉに締結すれば、弾性シール部材７を弁座部５に装着できる。よって、本実施形態の真空弁１Ａは、弾性シール部材７等のメンテナンスを容易に行える。
【００４８】
尚、真空弁１Ａは、弁座面５ａが第２ポート１４ａの底部１４ｂと同じ高さに設けられ、弾性シール部材７が第２ポート１４ａの底部１４ｂとほぼ同じ高さに配置されている。そのため、例えば、反応ガスがアリ溝１５と弾性シール部材７との間の隙間に入り込んで固化し、弾性シール部材７を取り外しにくい場合には、リング部材６ａを弁座形成部１３ｃから取り外した後、第２ポート１４ａから工具を挿入して弾性シール部材７を段差部１３ｇから引きはがすことも可能である。
【００４９】
また、真空弁１Ａは、弁体３のシール面３ａの外径寸法Ｃがアリ溝１５の底部の外径寸法Ｄより小さい。一方、例えば図２６及び図２７に示す第１及び第２従来例のように弁体１１２，２１０に弾性シール部材１１５，２１２を装着する場合、弁体１１２，２１０のシール面の外径寸法はアリ溝の底部の外径寸法より大きくならざるを得ない。よって、同じシール径であれば、真空弁１Ａのように弁座部５に弾性シール部材７を装着する方が、第１及び第２従来例のように弁体１１２，２１０に弾性シール部材１１５，２１２を装着するより、弁体３の外径寸法Ｃを小さくできる。弁体３の外径寸法Ｃが小さくなると、弾性シール部材７を通過した反応ガスが弁室１２ａへ直ぐに流出するので、弾性シール部材７付近の圧力を低下させることが可能になる。図３０に示すように、圧力が低下すると、同じヒーティング温度でも昇華量が増加する。よって、本実施形態の真空弁１Ａは、弾性シール部材７付近の反応ガスが昇華しやすくなり、副生成物が弾性シール部材７に付着するのを抑制できる。
【００５０】
特に、真空弁１Ａは、弁座部５が弁室１２ａに開口する開口部の内周面に膨出部１３ｄを設け、弁座部５の径方向の肉厚を厚くして、膨出部１３ｄ上にアリ溝１５を形成している。そのため、例えば、図２６に示す第１従来例の真空弁１０１のように弾性シール部材１１５を弁体１１２に設ける場合と同じシール径を有するように、弾性シール部材７が装着されるアリ溝１５を形成できる。よって、真空弁１Ａによれば、弁体３をコンパクトにできる。
【００５１】
また、真空弁１Ａは、弁座面５ａが、弁室１２ａの軸線に対して直交方向に設けられた第２ポート１４ａの底部１４ｂと同じ高さに設けられているので、第１ポート１３ａに供給した反応ガスが弁体３のシール面３ａに沿って第２ポート１４ａへ流れを変えやすい。そのため、真空弁１Ａは、図２６に示す真空弁１０１のように弁座１１２を第２ポート形成部材１２２より低い位置に設ける場合より、コンダクタンスを大きくできる。コンダクタンスが大きくなると、弾性シール部材７付近の圧力が低下する。よって、真空弁１Ａは、弾性シール部材７付近を流れる反応ガスが昇華しやすくなり、弾性シール部材７に副生成物が付着するのを抑制できる。
【００５２】
（流れ解析について）
発明者らは、真空弁１Ａの効果を確認するために、弾性シール部材７を弁座部５に設けた実施例１、及び、弾性シール部材１００７を弁体１００３に設けた比較例について、流れ解析を行った。
【００５３】
実施例１は、上記真空弁１Ａに対応しており、第１ポート１３ａの内径寸法Ａを８０ｍｍ、膨出部１３ｄの内径寸法（弁座面５ａの開口部内径寸法）Ｂを７５ｍｍ、弁体３の外径寸法Ｃを９１ｍｍに設定した。
【００５４】
図４は、比較例の弁構造を示す断面図である。
比較例の真空弁１００１は、弁座１００５と弁体１００３を除き、実施例１と同様に構成されている。真空弁１００１は、弁座面１００５が第２ポート１４ａの底部１４ｂより低い位置に設けられた閉鎖壁１００６に平坦に設けられている。弁体１００３は、ベローズ９の下端部９ｂが溶接されるバルブディスク１００３ａに、弁体部材１００３ｂがボルト１００３ｃで固定されている。弾性シール部材１００７は、バルブディスク１００３ａと弁体部材１００３ｂの間に形成されたアリ溝１０１５に装着されている。比較例は、第１ポート１３ａの内径寸法Ａ１が実施例１と同じ８０ｍｍにされ、弁座１００５の開口部内径寸法Ｂ１が第１ポート１３ａと同一にされ、弁体１００３の外径寸法Ｃ１が実施例１の弁体３の外径寸法Ｃより大きい９９ｍｍに設定されている。
【００５５】
流れ解析は、解析ソフト「ＳＣＲＹＵ」を使用し、比較例と実施例１を全開（開度１００％）にした状態で第１ポート１３ａに反応ガスを所定の圧力で供給した場合の速度及び圧力の分布を調べた。また、比較例と実施例１を全開に対して６０％の開度で弁開した状態で第１ポート１３ａに反応ガスを所定の圧力で供給した場合の速度及び圧力の分布を、調べた。
【００５６】
（全開時における流速の比較）
図５は、比較例を全開した場合の流速分布を解析した結果を示す。図７は、実施例１を全開した場合の流速分布を解析した結果を示す。
実施例１は、図７のＲ３に示すように、膨出部１３ｄを通過する際に反応ガスが加速されている。一方、比較例は、図５のＲ１に示す弁座面１００５の開口部付近よりも、図５のＲ２に示す弁体１００３の１００３ｄ付近で反応ガスが加速されている。そして、実施例１は、図５のＲ４に示す弁座面５ａとシール面３ａとの間の流速が、図５のＲ２に示す比較例の弁座面１００５と１００３ｄとの間の流速より速い。更に、実施例１は、図７のＱ３に示す弾性シール部材７付近の流速が、図５のＱ１に示す弾性シール部材１００７付近の流速より遅い。図７のＱ３に示す弾性シール部材７付近の平均流速は、図５のＱ１に示す弾性シール部材１００７付近の平均流速に対して、約１／６であった。
【００５７】
これらのことより、実施例１は、比較例より大きなコンダクタンスを確保しつつ、弾性シール部材７が比較例の弾性シール部材１００７より第１ポート１３ａに供給した反応ガスに晒されにくいことがわかった。
【００５８】
（全開時における圧力の比較）
図６は、比較例を全開した場合の圧力分布を解析した結果を示す。図８は、実施例１を全開した場合の圧力分布を解析した結果を示す。
図８のＱ４に示す弾性シール部材７付近の圧力は、図６のＱ２に示す弾性シール部材１００７付近の圧力より小さい。図８のＱ４に示す弾性シール部材７付近の平均圧力は、図６のＱ２に示す弾性シール部材１００７付近の平均圧力に対して、約１／３であった。図３０に示すように、圧力が低ければ、低いヒータ温度でも昇華が可能になる。よって、実施例１は、比較例より反応ガスを昇華させやすいことがわかった。
【００５９】
（６０％開度時における流速の比較）
図９は、比較例を全開に対して６０％の開度で弁開した場合の流速分布を解析した結果を示す。図１１は、実施例１を全開時に対して６０％の開度で弁開した場合の流速分布を解析した結果を示す。
図９のＲ１１、図１１のＲ１２に示すように、実施例１は、シール面３ａと弁座部５との間の流速が、比較例の弁座面１００５と１００３ｄとの間の流速より速い。よって、実施例１は、弁開度が小さい場合でも、比較例よりコンダクタンスが大きいことがわかる。
【００６０】
そして、実施例１は、図１１のＱ７に示す弾性シール部材７付近の流速が、図９のＱ５に示す比較例の弾性シール部材１００７付近の流速より遅い。よって、実施例１の弁構造によれば、弁開度を小さくしても、弾性シール部材７が全開時と同様に比較例の弾性シール部材１００７よりも反応ガスに晒されにくいことがわかった。
【００６１】
（６０％開度時における圧力の比較）
図１０は、比較例を全開に対して６０％の開度で弁開した場合の圧力分布を解析した結果を示す。図１２は、実施例１を全開に対して６０％の開度で弁開した場合の圧力分布を解析した結果を示す。
実施例１は比較例よりコンダクタンスが大きいので、図１２のＱ８に示す実施例１の弾性シール部材７付近の圧力は、図１０のＱ６に示す比較例の弾性シール部材１００７付近の圧力より小さい。しかも、比較例は、図６のＱ２、図１０のＱ６に示すように、弁開度が小さくなると、弾性シール部材１００７付近の圧力が上昇する。しかし、実施例１は、図８のＱ４、図１２のＱ８に示すように、全開の場合でも全開に対して６０％の弁開度でも、弾性シール部材７付近の圧力がほぼ同じである。よって、実施例１は、弁開度を小さくしても、弾性シール部材７付近の圧力を小さくする効果が得られることがわかった。そして、実施例１は、弁開度が小さい場合でも、比較例より反応ガスが昇華しやすく、弾性シール部材７に副生成物が付着しにくいことがわかった。
【００６２】
（考察）
上記流れ解析より、弾性シール部材７を弁座部５に設け、弁座面５ａを第２ポート１４ａの底部１４ｂより高くし、膨出部１３ｄを設ければ、コンダクタンスを大きく確保できること、また、弁開度に関係なく、弾性シール部材７付近の流速及び圧力を小さくできることがわかった。
【００６３】
（弁体の検討）
次に、弁体３の形状が流速や圧力に与える影響を検討するために、実施例１，２についてシミュレーションを行った。
【００６４】
図１３は、実施例２の弁構造を示す断面図である。実施例２の真空弁２００１は、弁体２００３の外径寸法Ｃ２が弁体３の外径寸法３より大きい点だけが、実施例１と相違している。弁体２００３の外径寸法Ｃ２は９９ｍｍに設定されている。
【００６５】
シミュレーションは、解析ソフト「ＳＣＲＹＵ」を使用し、実施例１，２が全開に対して２％の開度で弁開した状態で第１ポート１３ａに反応ガスを所定の圧力で供給した場合の流速分布及び圧力分布をそれぞれ解析した。
【００６６】
（流速の比較）
図１４は、実施例２を全開時の開度に対して２％の開度で弁開した場合の流速分布を解析した結果を示す。図１６は、実施例１を全開時の開度に対して２％の開度で弁開した場合の流速分布を解析した結果を示す。
図１６のＱ１１に示す実施例１の弾性シール部材７付近の流速は、図１４のＱ９に示す実施例２の弾性シール部材７付近の流速より遅い。これは、実施例２における弁座部５の開口部分から弁体２００３の外周部までの距離Ｌ２が、実施例１における弁座部５から弁体３の外周部までの距離Ｌ１より長く、反応ガスが加速されやすいためと考えられる。
【００６７】
（圧力の比較）
図１５は、実施例２を全開時の開度に対して２％の開度で弁開した場合の圧力分布を解析した結果を示す。図１７は、実施例１を全開時の開度に対して２％の開度で弁開した場合の圧力分布を解析した結果を示す。
図１７のＱ１２に示す実施例１における弾性シール部材７の二次側（第２ポート１４ａ側）の圧力は、図１５のＱ１０に示す実施例２における弾性シール部材７の二次側（第２ポート１４ａ側）の圧力より低い。これは、実施例１は、弁体３の外径寸法Ｃが実施例２の弁体２００３の外径寸法Ｃ２より小さいため、弾性シール部材７を通過した反応ガスが実施例２より早く弁室１２ａに流出するためと考えられる。
【００６８】
（考察）
上記流れ解析より、弁体３の外径寸法Ｃを小さくすれば、コンダクタンスを大きく確保できること、また、弾性シール部材７付近の流速及び圧力を小さくして、弾性シール部材７に副生成物が付着するのを抑制できることがわかった。
【００６９】
（第２実施形態）
続いて、本発明の第２実施形態について図面を参照して説明する。
第２実施形態の真空弁は、弁座形成部に設けられた膨出部の内側に突出するように突部が弁体に環状に設けられ、その突部と膨出部との間に形成される隙間により反応ガスの流量を絞る絞り部を構成している点が、第１実施形態の真空弁１Ａと相違する。
【００７０】
かかる第２実施形態の真空弁は、弁開度が小さい場合に、弁体に設けた突部の外周面が膨出部に対向し、絞り部を形成する。その間、反応ガスは、絞り部で流量を絞られて流速と圧力を低下されてから、弾性シール部材と弁体の間を通過する。そのため、第２実施形態の真空弁は、弁開度が小さい場合でも、弾性シール部材付近を流れる反応ガスが第１実施形態の真空弁１Ａより昇華しやすく、シール性能を長期間維持できる。
【００７１】
（実施例３，４の流れ解析について）
発明者らは、絞り部の効果を検証するための流れ解析を行った。シミュレーションは、解析ソフト「ＳＣＲＹＵ」を使用し、実施例３，４を全開に対して２％の弁開度で弁開させた状態で第１ポート１３ａに反応ガスを所定の圧力で供給した場合における流速分布と圧力分布を解析した。
【００７２】
図１８は、本発明の第２実施形態に係る真空弁に対応する実施例３の弁構造を示す断面図である。図２０は、実施例３を開度２％にした場合の流速分布を解析した結果を示す。図２１は、実施例３を開度２％にした場合の圧力分布を解析した結果を示す。
図１８に示すように、実施例３の真空弁３００１は、弁体３００３がシール面３００３ａに突部３００３ｂを環状に突設されている点が実施例１と相違し、その他の構成は実施例１と共通している。突部３００３ｂと膨出部１３ｄとの間には、隙間Ｓ１（絞り部の一例）が環状に形成されている。
【００７３】
図２０に示すように、突部３００３ｂは、隙間Ｓ１の径方向幅寸法Ｗ１が弁閉時におけるシール面３００３ａと弁座面５ａとの間の離間距離Ｗ２（図１８参照）より小さくなるように、外径寸法Ｅが設定される。弾性シール部材７の弾性変形量を制御して微小流量制御するときから絞り機能を発揮し、弾性シール部材７付近を流れる反応ガスの流速と圧力を低下させるためである。図１８、図２０、図２１に示すように、突部３００３ｂの高さは、弁閉状態の場合からシール面３００３ａが弾性シール部材７から僅かに離れるように弁開する場合までの微小流量制御を行う間（例えば、全開に対して０％〜１０％の弁開度の間）、突部３００３ｂが膨出部１３ｄの内側に配置されるように、設定される。コンダクタンスを確保しつつ、弁開度が小さい場合における反応ガスの昇華量を増加させるためである。また、突部３００３ｂは、先端部外周に沿ってテーパ面３００３ｃが設けられ、弁開度が大きくなるにつれて流量を増加させるようにしている。コンダクタンスを確保するためである。
【００７４】
図１９は、本発明の第２実施形態に係る真空弁に対応する実施例４の弁構造を示す断面図である。図２２は、実施例４を開度２％にした場合の流速分布を解析した結果を示す。図２３は、実施例４を開度２％にした場合の圧力分布を解析した結果を示す。
図１９に示すように、実施例４の真空弁４００１は、弁体４００３が絞り部４００３ｅを備える構成だけが実施例１の構成と相違し、その他の構成は実施例１と共通している。
【００７５】
弁体４００３は、シール面４００３ａに突部４００３ｂが環状に突設され、その突部４００３ｂの外周面に形成された装着溝４００３ｃにＯリング４００３ｄが装着されることにより、絞り部４００３ｅが形成されている。Ｏリング４００３ｄは、流体漏れを生じさせるように膨出部１３ｄの内壁に接触するように、或いは、膨出部１３ｄとの間に隙間Ｓ２を形成するように、装着されることが望ましい。実施例４では、後者を採用している。
【００７６】
図２２及び図２３に示すように、装着突部４００３ｂの外径寸法Ｆは、膨出部１３ｄの内径寸法Ｂより小さい。そして、Ｏリング４００３ｄは、膨出部１３ｄとの間に設けられる隙間Ｓ２の径方向幅寸法Ｗ３が、弁閉時にシール面４００３ａと弁座部５との離間距離Ｗ４（図１９参照）より小さくなるように、装着突部４００３ｂに装着されている。尚、Ｏリング４００３ｄが弾性変形するので、口径が異なる真空弁の間で弁体４００３を共用して絞り部４００３ｅを設けることができる。
【００７７】
（流速の解析について）
図２０及び図２２に示すように、実施例３，４は、シール面３００３ａ，４００３ａと弾性シール部材７との間Ｔ３，Ｔ５を流れる反応ガスの流速が、図１６に示す実施例１のシール面３ａと弾性シール部材７との間Ｔ１の流速より遅い。
【００７８】
（圧力の解析について）
図２１及び図２３に示すように、実施例３，４は、シール面３００３ａ，４００３ａと弾性シール部材７との間Ｔ４、Ｔ６の圧力が、図１７に示す実施例１のシール面３ａと弾性部材７との間Ｔ２の圧力より低い。
【００７９】
（考察）
上記流れ解析より、弾性シール部材７の第１ポート１３ａ側に隙間Ｓ１（絞り部の一例）、絞り部４００３ｅを設ければ、弁開度が小さい場合でも、弾性シール部材７付近の流速及び圧力を低下させ、弾性シール部材７付近を流れる反応ガスを昇華させやすくなることがわかった。
【００８０】
（第３実施形態）
続いて、本発明の第３実施形態について説明する。図２４は、本発明の第３実施形態に係る真空弁１Ｂの弁構造を示す断面図である。尚、図２４では、ヒータ１０の記載を省略している。
第３実施形態の真空弁１Ｂは、絞り部３７を除き、第１実施形態の真空弁１Ａと同様に構成されている。ここでは、第１実施形態の真空弁１Ａと相違する点を中心に説明し、第１実施形態の真空弁１Ａと共通する点は適宜説明を省略する。
【００８１】
絞り部３７は、弾性シール部材７より径方向内側に（第１ポート１３ａ側に）設けられている。絞り部３７は、弁座形成部１３ｃに対して、段差部１３ｇより内側の位置に、弁体３側へ突出するように環状に設けられた環状突起３５と、弁閉時に環状突起３５との間に隙間Ｓ３を空けて嵌合するように弁体３のシール面３ａに環状に形成された環状溝３４とで構成される。環状突部３５と環状溝３４の内壁には、嵌合を容易にするためのテーパが設けられている。
【００８２】
保持手段３１は、第１実施形態と同様、リング部材３２を固定ねじ３３でボディ４の弁座形成部１３ｃに着脱自在に取り付けることにより、構成される。リング部材３２は、弁体３側に位置する面が環状突部３５と同じ高さになるように、第１実施形態のリング部材６ａより厚く設けられている。
【００８３】
弁体３は、環状溝３４より外側に設けられた押圧部３６を環状突起３５とリング部材３２との間に挿入し、弾性シール部材７にシールする。
【００８４】
このような真空弁１Ｂは、微小流量制御を行う場合に、第１ポート１３ａに供給された反応ガスが絞り部３７で流量を絞られて流速と圧力を低下されてから、弾性シール部材７とシール面３ａとの間を通過する。よって、真空弁１Ｂは、第３及び第４実施例の隙間Ｓ１、絞り部４００３ｅと同様の作用効果を発揮する。
【００８５】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。図２５は、本発明の第４実施形態に係る真空弁１Ｃの弁構造を示す断面図である。
真空弁１Ｃは、弁座部４６の構成を除き、第１実施形態の真空弁１Ａと同様に構成されている。ここでは、真空弁１Ａと相違する点を中心に説明し、真空弁１Ａと共通する点は適宜説明を省略する。
【００８６】
第１ポート形成部材４５は、弁座形成部１３ｃを備えない点だけが、第１実施形態の第１ポート形成部材１３と相違している。弁座部４６は、閉鎖壁１３ｈに保持手段４０を取り付けることにより構成されている。
【００８７】
保持手段４０は、リング部材４１に挿通した固定ねじ４２を第１ポート形成部材４５の閉鎖壁１３ｈに形成したねじ孔１３ｉに締結することにより、第１ポート形成部材４５に着脱可能に取り付けられている。
【００８８】
リング部材４１は、弁体３側に位置する端面が平坦に形成され、弁座面４１ａを構成する。リング部材４１は、閉鎖壁１３ｈに取り付けられた状態で弁座面４１ａが第２ポート１４ａの底部１４ｂと同じ高さになるように、軸線方向（図中上下方向）の厚さが設定されている。リング部材４１の内周面には、第１ポート１３ａの内壁１３ｆより径方向内側に向かって突出する膨出部４１ｂを備える。つまり、弁座面４１ａの開口部分の内径寸法Ｂが、第１ポート１３ａの内径寸法Ａより小さくされている。テーパ面４１ｃは、膨出部４１ｂを内壁１３ｆに接続し、第１ポート１３ａに供給された反応ガスを膨出部４１ｂへ向かってスムーズに縮流させる。
【００８９】
リング部材４１は、弁座面４１ａにアリ溝４１ｄが形成され、そのアリ溝４１ｄに弾性シール部材７が弾性変形可能に装着されている。つまり、弾性シール部材７は、保持手段４０に保持された状態で弁座部４６に装着されている。アリ溝４１ｄは、第１ポート１３ａの内壁１３ｆを弁体３側に延長した延長線上に設けられ、シール面３ａに弾性シール部材７を装着する場合より弁体３をコンパクトにしている。リング部材４１は、アリ溝４１ｄが形成された端面と反対側に位置する端面４１ｅに環状溝４１ｆが形成され、Ｏリング４３が装着されている。Ｏリング４３は、固定ねじ４２の締結力によりリング部材４１と閉鎖壁１３ｈとの間で押し潰され、流体漏れを防いでいる。
【００９０】
このような真空弁１Ｃは、弁座部４６が第１実施形態の弁座部５と同様に機能し、第１実施形態の真空弁１Ａと同様の作用効果を奏する。真空弁１Ｃは、第１ポート形成部材４５の形状が第１実施形態の第１ポート形成部材１３の形状よりシンプルなので、第１実施形態の真空弁１ａより生産コストを低減できる。
また、真空弁１Ｃは、ポート形成部材４５に着脱可能に設けられる保持手段４０に弾性シール部材７を装着しているので、例えば、固定ねじ４２を弛めてリング部材４１を丸ごと交換すれば、弾性シール部材７を簡単に交換できる。
また、真空弁１Ｃは、固定ねじ４２を弁閉方向に締結するので、固定ねじ４２にシール荷重に対する強度が要求されない。
【００９１】
尚、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。
例えば、上記実施形態の真空弁は、半導体製造装置の他の装置に適用しても良いことはいうまでもない。
【符号の説明】
【００９２】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，２００１，３００１，４００１  真空弁
２    駆動手段
３    弁体
４    ボディ
５，４６    弁座部（弁座の一例）
６，３１，４０    保持手段
７    弾性シール部材
１０  ヒータ
１２  弁本体部材（弁本体部の一例）
１３，４５  第１ポート形成部材（第１ポート部の一例）
１４  第２ポート形成部材（第２ポート部の一例）
１５，４１ｄ  アリ溝
３７，４００３ｅ  絞り部
Ｓ１  隙間（絞り部の一例）
Ｃ    弁体の外径寸法
Ｄ    アリ溝の底部外径寸法
【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１３】
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【図１８】
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【図１９】
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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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【図３０】
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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１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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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２９】
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