(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の真空チャンバーの中間に設けられ、左右の真空チャンバーのチャンバー開口を開閉するための真空装置のバルブにおいて、この真空装置のバルブは、前記左右の真空チャンバー間に介在され、真空チャンバーのチャンバー開口に連なる左右の連通開口を有する弁部としての弁座体と、この弁座体内に回転自在で、且つ弁座体の軸方向に移動可能で、且つ回転位置の調節により前記連通開口を開閉する弁体と、前記弁体を弁座体内の軸方向に移動するとともに回転させるための駆動部とを備え、
前記弁座体は、直径が駆動部側から前記弁部の先端へ連続的に拡大する断面が円形の弁体収納室を有し、この弁体収納室の直径方向の両側に前記連通開口を備え、
前記弁体を、前記弁体収納室内に収納し、この弁体を前記弁体収納室に対応するように直径が駆動部側から前記弁部の先端に向かって連続的に拡大する略円柱体となし、この略円柱体に直径方向の左右に開口する弁口を備え、
前記弁座体の先端は閉塞盤によって閉塞され、この閉塞盤の内面中央部に前記弁体の先端から突出するガイド軸が回転自在且つ前記軸方向に移動可能に収納され、
前記駆動部は、内筒と外筒からなり、内筒と外筒間にリング状のマグネットを備えた二重シリンダーと、この二重シリンダー内に収納されてマグネットを備えた筒状ピストン体と、このシリンダーの内筒内に収納され前記弁体に連結されるとともに周囲に前記シリンダー内のマグネットに対応するマグネットを備えたピストンと、前記筒状ピストン体を回転させる回転ギア機構とからなり、前記二重シリンダー内及びピストンの周囲のマグネットは、マグネットカップリングを形成している
ことを特徴とする真空装置のバルブ。
【請求項２】
前記真空装置のバルブは、左右の真空チャンバー間に横方向に配設され、バルブの駆動部が真空チャンバーから横方向に張り出していることを特徴とする請求項１記載の真空装置のバルブ。
【請求項３】
前記弁座体の一部が開閉自在とされていることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の真空装置のバルブ。
【請求項４】
前記弁座体に加熱源を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の真空装置のバルブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２っの左右の真空チャンバー間に設けられ、それらの開口を開閉するための真空装置のバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体製造装置等の真空装置の真空チャンバーを開閉するための真空装置のバルブとしては、図７に示すようなものがある。すなわち、２つの左右の真空チャンバー８０、８１間には、縦方向に真空装置のバルブＶ0が設けられている。このバルブＶ0はケーシングＣを有し、このケーシングＣ内に上下方向に移動自在に弁体８６が収納されている。この弁体８６は板状をなして弁軸８４の上端に固着されている。弁軸８４はシールＳ0内を摺動し、このシールＳ0と弁軸８４上端間にベローズ８５が設けられ、弁軸８４が摺動してもケーシングＣ内の真空が維持されるようになっている。弁軸８４の下方には図示しない駆動部が設けられ、これにより弁体８６が上下動してケ―シングＣの連通孔８２が開閉するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、かかる真空装置のバルブＶ0においては、両真空チャンバー８０、８１の真空の連通空間Ｓ1内に位置するベローズ８５は真空内で伸縮するので、寿命が短いばかりでなくパーティクル発生の原因となっていた。また、かかるバルブＶ0は、板状の弁体を使用しているので片側の真空チャンバー８０のみしかシールができなかった。
【０００４】
更に、バルブＶ0は、左右の両真空チャンバー８０、８１間に縦方向に設けられているため、その駆動部のメインテナンスをする時に、狭い場所での作業となり、作業がしにくいという問題があった。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑み、ベローズを使用することなく、パーティクルが少なく寿命が長く、両側にシール部を備えた真空装置のバルブを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を達成するための手段】
そこで、本発明は、左右の真空チャンバーの中間に設けられ、左右の真空チャンバーのチャンバー開口を開閉するための真空装置のバルブにおいて、この真空装置のバルブは、前記左右の真空チャンバー間に介在され、真空チャンバーのチャンバー開口に連なる左右の連通開口を有する弁部としての弁座体と、この弁座体内に回転自在で、且つ弁座体の軸方向に移動可能で、且つ回転位置の調節により前記連通開口を開閉する弁体と、前記弁体を弁座体内の軸方向に移動するとともに回転させるための駆動部とを備え、前記弁座体は、直径が駆動部側から前記弁部の先端へ連続的に拡大する断面が円形の弁体収納室を有し、この弁体収納室の直径方向の両側に前記連通開口を備え、前記弁体を、前記弁体収納室内に収納し、この弁体を前記弁体収納室に対応するように直径が駆動部側から前記弁部の先端に向かって連続的に拡大する略円柱体となし、この略円柱体に直径方向の左右に開口する弁口を備え、前記弁座体の先端は閉塞盤によって閉塞され、この閉塞盤の内面中央部に前記弁体の先端から突出するガイド軸が回転自在且つ前記軸方向に移動可能に収納され、前記駆動部は、内筒と外筒からなり、内筒と外筒間にリング状のマグネットを備えた二重シリンダーと、この二重シリンダー内に収納されてマグネットを備えた筒状ピストン体と、このシリンダーの内筒内に収納され前記弁体に連結されるとともに周囲に前記シリンダー内のマグネットに対応するマグネットを備えたピストンと、前記筒状ピストン体を回転させる回転ギア機構とからなり、前記二重シリンダー内及びピストンの周囲のマグネットは、マグネットカップリングを形成しているようにした。
【０００７】
このような構造とすることにより、左右の真空チャンバーの開口を同時に開閉自在とし、パーティクルが少なく、寿命の長い真空装置のバルブとなる。
【０００８】
また、本発明のバルブを左右の真空チャンバー間に横方向に取付ければ、メンテナンス作業がきわめて容易となる。
【０００９】
【発明の実施の形態及び実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
【００１０】
図１及び２において、架台T.T上に設置された左右の真空チャンバー１、２の中間には、本発明の真空装置のバルブ３が横（水平）方向に配設されており、このバルブ３の駆動部５は真空チャンバー１，２の横方向に張り出して設けられている。このように、駆動部５が横方向に張り出して設けられていれば、他の部分よりメィンテナンスがより必要となる駆動部へのアクセスが容易となる。
【００１１】
前記バルブ３は、図３，４に示すように弁体Ｖが収納される弁部４と、この弁部４に連結され前記弁体Ｖを駆動させるための駆動部５とを備えている。
前記弁部４は、図５，６に示すように、弁体Ｖを収納するための外形が矩形の弁座体２０（弁箱２０）を備え、この弁座体２０は、左右の真空チャンバーの開口に対向する連通開口２１，２２を有するとともに、その中に断面が円形で直径が駆動部５側から弁部４の先端に連続的に拡大する弁体収納室６を有している。
【００１２】
そして、前記連通開口２１、２２は、前記弁座体２０の弁体収納室６の直径方向反対側に弁座体２０の軸方向に細長く伸びている。
【００１３】
前記連通開口２１，２２の周囲の弁座体２０の端面には、シールＳ4、Ｓ4が設けられ、これらのシールＳ4は左右の真空チャンバーの端面に密着している。
【００１４】
前記弁体Ｖは、前記弁体収納室６に対応する外形形状である外周面（直径）が駆動部５から弁部４の先端に向かって拡大する略円柱体であり、この円柱体の直径方向に開口する弁口１９を備え、この弁口１９の幅が前記連通開口２１，２２の幅に対応している。そして、これら弁口１９の周囲の弁体Ｖの外周面にはシールＳ5、Ｓ5がそれぞれ設けられている。
【００１５】
前記弁座体２０の先端は閉塞盤４０によって閉塞され、この閉塞盤４０の内面中央部に前記弁体Ｖの先端から突出するガイド軸４１が回転自在かつ軸方向に移動可能に収納されている。
【００１６】
この弁体Ｖは駆動部５によって、回転可能かつ軸方向摺動可能に駆動されるが、図４は弁座体２０の連通開口２１，２２が閉じている状態を示し、この状態においては、図５、図６に示すように、弁口１９は弁座体２０の弁体収納室６の内壁によって閉塞されている。一方、弁座体２０の連通開口２１，２２は弁体Ｖの外周壁によって閉塞されている。この状態から連通開口２１，２２を開放するためには、図４において弁体Ｖを図上右方向へ摺動させて弁体ＶのシールＳ5と弁座体の弁体収納室６の内壁との密着を開放し、次いで図５，６に示す位置から弁体Ｖを９０度回動させて弁体の弁口１９と弁座体２０の連通開口２１，２２とを対向させる。
【００１７】
逆に、連通開口２１，２２を閉塞させるためには、弁体ＶのシールＳ5の弁体収納室６の内壁への密着度が低い位置で開放状態から９０度回動せしめ、次いで弁体Ｖを第４図において左方向に移動せしめて弁体ＶのシールＳ5を弁座体の弁体収納室６の内壁に密着せしめる。こうして真空チャンバーが密閉される。
【００１８】
次に、前記弁体Ｖを回動させたり、軸方向に往復動させるための駆動部５の機構について説明する。
【００１９】
図４，５において、駆動部５はケーシング３５を有し、このケーシング３５の弁部４側には、仕切枠３２が設けられ、この仕切枠３２を貫いて弁体Ｖを支持している弁軸１７が伸びている。この弁軸１７の後端部には、リング状のマグネット１６ａが取付けられてピストン１６を形成している。このピストン１６は、二重シリンダー１２内を軸方向に摺動したり、回動したりするようになっており、前記二重シリンダー１２は外筒１２ａと内筒１２ｂとからなっている。これら外内筒１２ａと１２ｂ間にリング状のマグネット１３が収納され、このマグネット１３と前記マグネット１６ａとがマグネットカップリングを形成している。前記リング状のマグネット１３は筒状ピストン体７５の筒体部７２に固定され、この筒体部７２はその軸部７３と一体に連結され、この軸部７３の後端に作動板３０が固定され、この作動板３０は、リミットスイッチ３１と協働して前記筒体部７２と軸部７３からなる前記筒状ピストン体７５の後退位置を規制する。前記筒状ピストン体７５は、図４に示すように、二重シリンダー１２の両端部分に形成された空気取入口１４，１５からの空気供給調節により、その軸方向位置が調節され、このときの筒状ピストン体のマグネット１３と、弁軸１７のマグネット１６とが対向するように、弁軸１７のピストン１６が移動し、これとともに弁体Ｖが移動する。
【００２０】
前記筒状ピストン体の軸部１２ｄには、フレームＦ1、Ｆ1、Ｆ2に回転自在に支持された駆動歯車１０がスプライン結合され、この駆動歯車１０に中間歯車９が噛合し、この中間歯車９はフレームＦ1、Ｆ2に回転自在に支持された歯車軸８の後端に取付けられ、その先端には空気作動のロータリーアクチュエータ７が連結されている。このロータリーアクチュエータ７は空気作動の回転駆動部７ａと、この回転駆動部７ａの作動軸に取付けられた第１傘歯車７ｂと、この第１傘歯車７ｂと噛合し、前記歯車軸８に固定された第２傘歯車７ｃとからなっている。このロータリーアクチュエータ７の作動により、前記筒状ピストン体が回動し、これに伴って弁軸１７に取付けられたピストン１６が回動する。
【００２１】
弁座体２０の連通開口２１，２２を開放するときには、図３に示すシリンダー１２の後部に設けたエア口１４からエアを二重シリンダー１２内に供給して図５に示す状態から筒状ピストン体７５を右動せしめて弁軸１７のピストン１６を右動させる。これに伴って弁体Ｖも右動させる。次いで空気作動のロータリーアクチュエータ７を作動させて前記筒状ピストン体７５を９０度回動させる。これに伴って弁軸のピストン１６も９０度回動して弁座体２０の連通開口２１，２２が開放される。
【００２２】
前記連通開口２１，２２を開放するときには、先ずロータリーアクチュエ―タ７を作動させて弁体Ｖを９０度回動させた後に、空気を二重シリンダー１２の弁部４側のエア口１５から供給して二重シリンダー１２を作動させて弁体Ｖを軸方向に移動させる。
【００２３】
次に本発明の他の実施例について説明する。
【００２４】
図３、図４に示すように、弁体Ｖの外周壁には１対のシールリングＳ5、Ｓ5が設けられているが、このシールリングＳ5は一定期間経過後交換しなければならない。この交換を容易にするために図８に示すように、弁座体２０の少なくとも側壁に蓋９０を設ける。この蓋９０は押えバー９１によって押さえられている。シールリングＳ5の交換時には、押えバー９１を先ず弁座体２０の側壁から外し、次いで蓋９０を外し、更に、弁体Ｖを回転させつつ蓋９０を外して形成される開口部にシールリングＳ51を対向させてそれを取り外す。更に、逆方向に弁体Ｖを回転させてシールリングＳ52を蓋９０の開口に対向せしめてそれを取外す。これらシールリングＳ51、Ｓ52を取外した後に新たなシールリングをそれぞれの溝に嵌め込む。なお、蓋９０は反対側の壁内に更に設けてもよい。
また、これらシールリングＳ51、Ｓ52は一般的に低温であり、弁体Ｖ及び弁座体２０の壁面との間に温度差が生じると、シールリングＳ51、Ｓ52表面に反応生成物質が析出し、粉体状の有害パーティクルとなってシールリングＳ51、Ｓ52の寿命が短くなる。そこで、ハロゲンランプ等の熱源９２を弁座体２０の側壁に設けてバルブ全体の温度を８０℃〜１５０℃の範囲に調節してもよい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、以上のようにベローズを使用することなく、マグネットカップリングを使用したので、寿命が伸びるとともにパーティクルの発生も少なく、両側にシール面を設けることができ、特に本発明のバルブを左右の真空チャンバー間に横方向に配設すれば、駆動部のメンテナンスが良好になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の真空装置のバルブの配置を示す真空チャンバーの側面図。
【図２】本発明の真空装置のバルブの配置を示す真空チャンバーの正面図。
【図３】本発明の真空装置のバルブの内部構造を示す側面部分断面図。
【図４】本発明の真空装置のバルブの内部構造を示す上面から見た平面断面図。
【図５】図４におけるＡ−Ａ断面図。
【図６】図４におけるＢ−Ｂ断面図。
【図７】従来の真空装置のバルブの概略構成図。
【図８】本発明の他の実施例を示す弁座体の断面図。
【符号の説明】
１、２  …  真空チャンバー
３        …  バルブ
４        …  弁部
５        …  駆動部
６        …  弁体収納室
１２      …  二重シリンダー
１６      …  ピストン
２１、２２…  連通開口
【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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