JP4319434B2 - ゲートバルブ及び真空容器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体デバイス製造用の真空処理装置などにおいて被処理体の搬入出口の開閉に使用されるゲートバルブ、及び、そのゲートバルブを備えた処理室やロードロック室などの真空容器に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、半導体デバイスなどの製造設備の一つとして、真空搬送室の周囲に複数のロードロック室と真空処理室とを配列したクラスタータイプの真空処理装置が知られている。また、真空処理装置の設置スペースを小さくするために、ロードロック室や真空処理室を上下に多段に積層したものも知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
この種の真空処理装置では、真空環境を維持しながら被処理体の搬入出を行う必要があることから、各室間の境界に気密性を保持するためのゲートバルブを配置している。
【0004】
図10は従来の真空処理装置の一例を示す側断面図である。図において、1は搬送室、2は処理室、3はロードロック室である。処理室2及びロードロック室3と搬送室1との境界にはそれぞれゲートバルブ5が設けられ、搬送室1の内部にはワークをロードロック室3と処理室2の間、あるいは、2つの処理室2間で搬送する搬送ロボット6が設けられている。
【0005】
この種のゲートバルブ5としては、一般に、被処理体の搬入出のための通路を該通路の貫通方向と直交する方向にスライドするバルブプレートで開閉する形式のものが使用されている(例えば、特許文献2参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開平2001−160578号公報
【特許文献2】
特開平2−113178号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図10に示した従来の真空処理装置では、処理室2やロードロック室3などの真空室を上下に多段に積層することで、設置面積を増やさずに、処理室2やロードロック室3の数を増やすようにしている。しかしながら、各真空室を多段に積層した場合、ゲートバルブ5も同じ位置で上下に多段に並ぶことになるため、ゲートバルブ5の駆動系の配置スペースを十分に確保できないおそれがあり、そのため、逆に真空室の積層段数や積層間隔に制約を受けるという問題があった。
【0008】
本発明は、前記事情を考慮してなされたもので、バルブ駆動系の配置スペースを広くとらず、上下方向の寸法を極力コンパクトに抑えながら、多数の段数の通路の開閉制御が可能なゲートバルブ及びそのゲートバルブを備えた真空容器を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち、請求項1のゲートバルブに係る発明は、前後方向に貫通した通路を上下方向に多段に有するハウジングと、このハウジングの前端面に前記各通路の前端開口毎に設けられたバルブシートと、前記各通路の前端開口を開閉するためにそれぞれ上下方向にスライド自在(移動自在)に設けられ、且つ、閉位置にスライド(移動)した時に前記各通路の前端開口の周囲に確保された前記バルブシートに密着することで各通路を閉鎖する複数のバルブプレートと、これら各バルブプレートを前記通路の開閉のためにそれぞれ個別にスライドさせる駆動機構とを具備しており、前記バルブプレートを下から上にスライドさせて閉鎖する通路が複数ある場合は、当該各通路のバルブシートが、上段のものから下段のものに向かって前方から後方へ後退するように順次前後方向に位置をずらして配置されると共に、当該下から上にスライドさせて通路を閉鎖する複数のバルブプレートが、バルブシートの前後方向のずらし量に対応させて前後方向に位置をずらして配置され、前記バルブプレートを上から下にスライドさせて閉鎖する通路が複数ある場合は、当該各通路のバルブシートが、下段のものから上段のものに向かって前方から後方へ後退するように順次前後方向に位置をずらして配置されると共に、当該上から下にスライドさせて通路を閉鎖する複数のバルブプレートが、バルブシートの前後方向のずらし量に対応させて前後方向に位置をずらして配置されていることを特徴とする。
【0010】
請求項2の発明は、請求項1に記載のゲートバルブにおいて、全ての前記通路が、前記バルブプレートを下から上にスライドさせて閉鎖するものとして構成されており、これら各通路のバルブシートが、上段のものから下段のものに向かって前方から後方へ後退するように順次前後方向に位置をずらして配置されると共に、複数の前記バルブプレートが、バルブシートの前後方向のずらし量に対応させて前後方向に位置をずらして配置され、前記各バルブプレートの駆動機構が前記ハウジングの下方位置に配置されていることを特徴とする。
【0011】
請求項3の発明は、請求項1に記載のゲートバルブにおいて、全ての前記通路が、前記バルブプレートを上から下にスライドさせて閉鎖するものとして構成されており、これら各通路のバルブシートが、下段のものから上段のものに向かって前方から後方へ後退するように順次前後方向に位置をずらして配置されると共に、複数の前記バルブプレートが、バルブシートの前後方向のずらし量に対応させて前後方向に位置をずらして配置され、前記各バルブプレートの駆動機構が前記ハウジングの上方位置に配置されていることを特徴とする。
【0012】
請求項4の発明は、請求項2または3に記載のゲートバルブにおいて、前記各通路を開閉するための前記バルブプレートのスライドストロークが全て等しく設定されていることを特徴とする。
【0013】
請求項5の発明は、請求項4のゲートバルブにおいて、前記バルブプレートのスライドストロークが、前記上下方向に隣接する2つの通路の前端開口の中心間距離に略等しく設定されていることを特徴とする。
【0014】
請求項6の発明は、請求項2〜5のいずれかに記載のゲートバルブにおいて、前記バルブプレートが、その幅方向両端に配した1対のロッドを介して前記駆動機構の昇降動作部に連結されており、1対の前記ロッドの間隔が、前記各通路の開口を通過する被搬送物の幅よりも大きく設定されていることを特徴とする。
【0015】
請求項7の真空容器に係る発明は、互いに遮断された真空室を上下方向に多段に有する容器本体と、請求項1〜6のいずれかに記載のゲートバルブとから構成される真空容器であって、前記ゲートバルブの各通路をそれぞれ前記各真空室に連通させた状態で、ゲートバルブのハウジングの後端部が前記容器本体に結合されていることを特徴とする。
【0016】
請求項8の発明は、請求項7の真空容器において、前記ゲートバルブが前記容器本体の2つの側面に一対配置されることで、前記各真空室がロードロック室として構成されていることを特徴とする。
【0017】
請求項9の発明は、請求項7または8の真空容器において、多段の前記真空室を有する容器本体の少なくとも周壁部分が一体部材として構成され、各段の真空室にそれぞれ連通する排気用または給気用の通路が、前記容器本体の周壁部分に上下に延びる内部通路として形成されており、各上下に延びる内部通路の開口端に排気手段または給気手段が接続可能とされていることを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を添付図面に基いて詳述する。
図1は本発明の実施の形態のゲートバルブの正面図及び側断面図、図2はその一部の通路を開いている状態を示す縦断面図で、(a)は上から第1段目と第3断面の通路を開いている状態を示す図、(b)は第2段目と第4段目の通路を開いている状態を示す図である。また、図3は第1段目と第3断面の通路を開いている状態のゲートバルブの斜め右上前方から見た斜視図である。
【0019】
図1に示すように、このゲートバルブ20は、1つのハウジング21に、複数のバルブプレート(弁体)24A〜24D及びその駆動機構30A〜30Dを組み付けて、1ユニット化した多連バルブ構造のものであり、図示しない容器本体と一体化されることで、多段型の処理室やロードロック室などの真空容器を構成することができるものである。
【0020】
一体構造のハウジング21には、上下方向に多段(図示例では4段)に、前後方向に貫通した通路22A〜22Dが互いに平行に形成されている。ハウジング21の前端面21aには、各通路22A〜22Dに対応させて階段状に段が付いており、各段の端面に、各通路21A〜21Dの前端開口23A〜23Dが形成されている。そして、各前端開口23A〜23Dの周囲に、それぞれバルブシート(弁座)25A〜25Dが設けられている。バルブシート25A〜25Dは、シール性を確保するために図示しないシール部材などを備えている。なお、ハウジング21の後端面21bは単なるフラットな面となっている。
【0021】
バルブプレート24A〜24Dは、各通路22A〜22Dの前端開口23A〜23Dをそれぞれ個別に開閉することができるように、各通路22A〜22Dに対応した枚数だけ設けられており、ハウジング21の前端面21a側に配設されている。各バルブプレート24A〜24Dは、通路22A〜22Dの開閉のためにそれぞれ上下方向にスライド自在(移動自在)に設けられ、閉位置にスライドした時に、各バルブシート25A〜25Bに密着することで、各通路22A〜22Dを閉鎖することができるようになっている。
【0022】
本実施の形態では、全ての通路22A〜22Dが、バルブプレート24A〜24Dを下から上にスライドさせて(移動させて)閉鎖するものとして構成されており、各バルブシート25A〜25Dは、上段のものから下段のものに向かって前方から後方へ一定寸法ずつ後退するように順次前後方向に位置をずらして階段状に設けられている。
【0023】
また、バルブプレート24A〜24Dは、バルブシート25A〜25Dの前後方向のずらし量に対応させて、前後方向に位置を一定ピッチずつずらして配置されている。従って、上から1段目のバルブシート25Aに密着するバルブプレート24Aは最前部に配置され、2段目のバルブシート25Bに密着するバルブプレート24Bは前から2番目に配置され、3段目のバルブシート25Cに密着するバルブプレート24Cは前から3番目に配置され、4段目のバルブシート25Dに密着するバルブプレート24Dは最後部に配置されている。そして、各バルブプレート24A〜24Dを個別にスライドさせるためのエアシリンダ等の駆動機構30A〜30Dが、ハウジング21の下方位置に、対応するバルブプレート24A〜24Dと同じ順番で配置されている。
【0024】
ここで、各通路22A〜22Dを開閉するためのバルブプレート24A〜24Dのスライドストローク(移動量)は全て同一に設定されており、従って、同じストロークの同仕様の駆動機構30A〜30Dが、それぞれハウジング21の下端のフレーム29に固定された状態で配置されている。
【0025】
この場合のバルブプレート24A〜24Dのスライドストロークは、上下方向に隣接する2つの通路22A〜22Dのピッチ(前端開口23A〜23Dの中心間距離)に略等しく設定されている。
【0026】
従って、図2(a)に示すように、上下に隣接する開口を同時に開けることはできないが、上側のバルブプレートを開けたとき、そのバルブプレートは、そのすぐ下側に隣接するバルブプレートの高さと同じ高さに保持され、更にその下側の開口の位置までは下降しない。よって、1段おきの開口について同時に各バルブプレートを開操作して開くことができ、1段おきの通路に対し被搬送物(被処理体)の出し入れができるようになっている。
【0027】
例えば、図2(a)のように上から1段目と3段目のバルブプレート24A、24Cを開位置に下降させた場合、その下側に隣接する2段目と4段目のバルブプレート24B、24Dの高さレベルに、1段目と3段目のバルブプレート24A、24Cが保持されるので、その高さの開口23B、23Dを同時に開けることはできないが、1段目と3段目の開口23A、23Cは同時に開けることができる。
【0028】
同様に、図2(b)のように上から2段目と4段目のバルブプレート24B、24Dを開位置に下降させた場合、2段目の下側に隣接する3段目のバルブプレート24Cの高さレベルに、2段目のバルブプレート24Bが保持されるので、その高さの開口23Cを同時に開けることはできないが、2段目と4段目の開口23B、23Dは同時に開けることができる。
【0029】
従って、1段おきの開口23A〜23Dについて、同時に各バルブプレート24A〜24Dを開操作して開くことができ、1段おきの通路22A〜22Dに対して被搬送物の出し入れができる。
【0030】
このように、バルブプレート24A〜24Dの動作ストロークを、通路22A〜22Dの開口23A〜23Dの1ピッチ分に略相当する寸法に設定したことにより、バルブプレート24A〜24Dの駆動機構30A〜30Dの寸法を最小にすることができ、ゲートバルブ20全体のコンパクト化に寄与することができるようになる。
【0031】
また、図1(a)、図3に示すように、前側3枚のバルブプレート24A〜24Cは、各昇降フレーム26(図3参照)を介して駆動機構30A〜30Cの伸縮ロッドの先端に連結されている。昇降フレーム26は、駆動機構30A〜30Dの伸縮ロッドの上端に連結された水平バー26a〜26cと、その長さ方向の両端に立設され、各上端が各バルブプレート24A〜24Cの幅方向両端に連結された一対のロッド26A〜26Cとからなるもので、一対のロッド26A〜26Cの間隔が、各開口23A〜23Dを通過する被搬送物の幅よりも大きく設定されている。
【0032】
これは、バルブプレート24A〜24Dを昇降させるための昇降フレーム26(特にロッド26A〜26C)が、他の開口23A〜23Dに対して出し入れする被搬送物の邪魔にならないようにするためである。つまり、一対のロッド26A〜26C間の空間を利用して、下側の開口23B〜23Dに対しての被搬送物の出し入れができるようにするためである。また、このように一対のロッド26A〜26C間を通して被搬送物を搬入出できる状態を確保しながら、一対のロッド26A〜26Cでバルブプレート24A〜24Dを片寄りなく、安定な姿勢でスライドさせることができるようにするためである。
【0033】
ゲートバルブ20は以上のように構成されているので、次のような作用効果が得られる。
まず、各通路22A〜22Dを開閉するバルブプレート24A〜24Dを、前後方向にずらした位置でスライドさせるようにしているので、バルブプレート24A〜24D同士の干渉やバルブプレート24A〜24Dの駆動系同士の干渉を避けながら、バルブプレート24A〜24Dを上下方向に小さい間隔で配置し、バルブプレート24A〜24Dの駆動系のスペースを略同じ高さレベルで前後方向に重ねて配置することができる。
【0034】
従って、各バルブプレート24A〜24Dによって開閉する通路22A〜22Dの上下間隔も、それに応じて狭く設定することができるし、また、各バルブプレート24A〜24Dの駆動機構30A〜30Dの高さも揃えることができ、多数のバルブプレート24A〜24Dを有する多連構造のゲートバルブ20を、上下方向寸法のコンパクトな1つのユニットとして構成することができる。
【0035】
次に、バルブプレート24A〜24Dの可動部分を全て各通路22A〜22Dの開口23A〜23Dの下側に配置しているので、可動部分から発生したパーティクルが被搬送物の移動領域へ到達するのを極力回避することができる。
【0036】
しかも、上段のものから下段のものに向かって前方から後方へ後退するように各段のバルブシート25A〜25Dを配置しているので、たとえ上段のバルブシート25A〜25Cの近辺からパーティクルが下方に落ちたとしても、そのまま更に下方へ落下するだけであり、下段側の開口23B〜23Dの周辺に入り込みにくくなる。従って、パーティクル対策上において良好な成果を得ることが可能となり、パーティクルの影響を回避しながら、通路22A〜22Dや各通路22A〜22Dに連通する真空室を多段に積層することができるようになる。
【0037】
なお、上記の実施の形態では、全ての通路22A〜22Dを、バルブプレート24A〜24Dを下から上にスライドさせて閉鎖するものとして構成した場合について示したが、全ての通路22A〜22Dを、バルブプレート24A〜24Dを上から下にスライドさせて閉鎖するものとして構成することもできる。
【0038】
そのようなゲートバルブは、図1のゲートバルブ20の上下を逆にしたものである。即ち、そのゲートバルブでは、全ての通路22A〜22Dが、バルブプレート24A〜24Dを上から下にスライドさせて閉鎖するものとして構成されており、これら各通路22A〜22Dのバルブシート25A〜25Dが、下段のものから上段のものに向かって前方から後方へ後退するように順次前後方向に位置をずらして配置されると共に、複数のバルブプレート24A〜24Dが、バルブシート25A〜25Dの前後方向のずらし量に対応させて前後方向に位置をずらして配置され、各バルブプレート24A〜24Dの駆動機構30A〜30Dがハウジング21の上方位置に配置されている。
【0039】
このように駆動機構30A〜30Dが上側に配置されたゲートバルブの場合、ハウジング21の下部空間の有効利用を図ることができるため、例えばメンテナンスがやりやすくなる等の利点が得られる。
【0040】
次に、前記のゲートバルブ20と容器本体50とを一体化して構成した真空容器について説明する。特にここでは、2つの側面に一対のゲートバルブ20を配置して構成したロードロック装置100について説明する。
【0041】
図4はロードロック装置100の縦断面図、図5は水平断面図である。
このロードロック装置(真空容器)100は、互いに遮断されたロードロック室(真空室)52A〜52Dを上下方向に多段(ここではゲートバルブ2と同数の4段)に有する容器本体50と、その前後方向の両端に設けられた一対のゲートバルブ20とから構成された1つのユニットである。使用するゲートバルブ20の構造は前述したものと同じである。
【0042】
容器本体50は、周壁を含めた主体部分を一体に製作した箱形の本体ケーシング55と、その本体ケーシング55に後付けされた数枚の盤材56、57とから構成されている。各段のロードロック室52A〜52Dは、本体ケーシング55の高さ方向中段に一体に形成された棚壁58を中心にして各盤材56、57を上下対象に配置することで、棚壁58と盤材57の間、及び、2枚の盤材57、56の間にそれぞれ形成されている。
【0043】
本体ケーシング55の内部には、高さ方向に一定間隔で水平壁55a〜55eが形成されており、その高さ方向の中段の水平壁55cが前記棚壁58として構成され、他の水平壁55a、55b、55d、55eに形成された開口55f、55gにそれぞれ前記盤材56、57が嵌め込まれている。
【0044】
最上段の盤材56は蓋の役目を果たし、他の盤材56、57の上面及び棚壁58の上面が、被処理体(例えば半導体ウエハ)を載置する面として構成されている。これらの面には、例えば被処理体である基板を支持するためのピン59が突設されている。
【0045】
各ロードロック室52A〜55Dは前後方向に貫通しており、それら各ロードロック室52A〜55Dに各通路22A〜22Dを連通させた状態で、ゲートバルブ20のハウジング21の後端部が容器本体50の前後端面に結合されることにより、ロードロック装置100が構成されている。
【0046】
このロードロック装置100によれば、ゲートバルブ20の各バルブプレート24A〜24Dの開閉操作により、各ロードロック室52A〜52Dに対して個別に被処理体の出し入れを行うことができる。
【0047】
このように、多段構造のロードロック室52A〜55Dを有する容器本体50に、前述の上下方向寸法のコンパクト化を図った多段構造のゲートバルブ20を一体化したことにより、ゲートバルブ20側の寸法に特別な制約を受けることなく、ロードロック室52A〜52Dの上下方向の間隔をできるだけ小さくすることができる。従って、上下方向のコンパクト化を図りながら、ロードロック室52A〜52Dの積層段数を増やすこともできるし、また、ロードロック室の上下寸法の縮小により、真空引き時間の短縮も可能となる。
【0048】
なお、図4の例では、容器本体に一対のゲートバルブを取り付けたロードロック装置の場合を示したが、容器本体の片方の側面だけに1個のゲートバルブを取り付けて、真空処理容器として構成してもよい。
【0049】
図6はゲートバルブにおけるバルブシート25A〜25Dとバルブプレート24A〜24Dの関係を拡大して示している。バルブシート25A〜25Dとバルブプレート24A〜24Dの当たり面24pは、閉鎖時の密閉性を確保するために、バルブプレート24A〜24Dのスライド方向(直動方向)に対して斜めの面で構成されており、バルブプレート24A〜24Dを閉鎖方向に直動させてバルブシート25A〜25Dに当てたとき、傾斜した面同士が強く当たって高い密閉性を保つようになっている。また、特許文献2に示されるバルブプレートを用いることもできる。また、上下方向のスライド動作と水平動作とによって開口を開閉する方式のバルブプレートを用いてもよい。
【0050】
図7はクラスタータイプのマルチチャンバ型の真空処理装置の平面レイアウトを示している。この真空処理装置では、中央の真空搬送室101の周囲に、前述のゲートバルブ20を装備した複数の処理室120と図4に示したロードロック装置100とが接続されており、搬送室101に搬送ロボット110が装備されている。この場合、真空搬送室101の周囲に設けられたゲートバルブ20の駆動機構30A〜30Dの各ロッドの周囲はベローズ等により気密に保たれるのは勿論である。
【0051】
ところで、上述のロードロック装置等の真空容器を構成する場合、各ロードロック室52A〜52Dに対して真空排気やガス供給を行うための給排気系の通路を接続する必要がある。従来の別チャンバ形式の真空処理装置の場合は、例えば各ロードロック室が互いに離れた位置にあるので、外部配管で給排気通路を構成するのが通例であったが、本発明の実施形態のように、1つの容器本体の内部に複数段のロードロック室(真空室)を形成する場合は、各真空室に配管をそれぞれ接続すると、配管部品の数が増えてコスト高になる上、配管レイアウトが難しくなる。
【0052】
そこで、図8、図9にそれぞれ示す例では、容器本体に、内部通路としてそれらの給排気系の通路を形成し、真空容器周辺での外部配管を無くしている。図8は穴開け加工により内部通路を形成した例、図9は鋳造により内部通路を一体に形成した例を示している。
【0053】
図8において、容器本体の本体ケーシング221には多段のロードロック室(真空室)52A〜52Dが形成されている。本体ケーシング221の少なくとも周壁部分は一体部材として構成されており、その周壁部分に、各段のロードロック室(真空室)52A〜52Dにそれぞれ連通する排気用の通路が上下に延びる内部通路231A〜231Dとして形成されている。各内部通路231A〜231Dは、互いに連通する縦孔232及び横孔233によって形成され、縦孔232は本体ケーシング221の下面から横孔233に交わる位置まで穿設され、横孔233は本体ケーシング221の外側面から各ロードロック室52A〜52Dに達するまで穿設されている。そして、横孔233の開口を閉塞材234で塞ぎ、縦孔232の下端開口にマニホールド235を取り付けることで、外部の真空排気手段と接続できるようになっている。また、給気用の通路(不図示)も上記排気用の通路と同様にして設けられる。
【0054】
また、図9に示す容器本体の本体ケーシング321は鋳造で一体品として製作され、本体ケーシング321には多段のロードロック室(真空室)52A〜52Dが形成されている。被処理体の載る棚板325の上面、ゲートバルブを結合するフランジ328の取付面330、図示略の蓋盤の嵌合孔326を有した天板327の上面などは研磨仕上されている。その他の不要な面は鋳肌360のまま残されている。そして、この本体ケーシング321の周壁部に、外側に出っ張るようにして、各段のロードロック室(真空室)52A〜52Dにそれぞれ連通する排気用(給気用)の通路が、上下に延びる内部通路331A〜331Dとして形成され、各内部通路331A〜331Dの下端開口にマニホールド350が設けられ、そこに外部の真空排気手段(ガス供給手段)と接続できるようになっている。
【0055】
このように各ロードロック室(真空室)52A〜52Dに連通する給排気用の通路を、一体部材である容器本体(本体ケーシング221、321)の周壁部分の内部通路231A〜231D、331A〜331Dとして形成したので、給排気手段に繋がる配管をまとめて内部通路の開口端に接続することにより、給排気系の組み立てを完了することができる。従って、外部配管の取り回しの面倒を軽減することができ、配管部品コストの低下、配管レイアウトの容易化、シール箇所の減数によるリーク可能性の低減を図ることができる。
【0056】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の設計変更等が可能である。例えば、図1に示した実施の形態では、ゲートバルブ20のハウジング21を一体物として形成しているが、少なくとも1つの通路を有する小ハウジングを複数個段積みして結合することにより、多数の小ハウジングの集合で1個のハウジングを構成しても良い。
【0057】
また、図4の実施の形態では、ゲートバルブ20のハウジング21と容器本体50の本体ケーシング55とを別体に形成しているが、一体構造品として製作しても良い。通路22A〜22Dの段数は2段以上であれば何段でも良い。また、1個または2個のゲートバルブを容器本体に取り付けて構成した真空容器に、加熱装置や冷却装置等を組み込めば、加熱室、冷却室として使用することもできる。被搬送物(被処理体)としては、LCD基板等であってもよい。
【0058】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
(1)請求項1のゲートバルブの発明によれば、前後方向に貫通した通路を上下方向に多段に有するハウジングと、このハウジングの前端面に前記各通路の前端開口毎に設けられたバルブシートと、前記各通路の前端開口を開閉するためにそれぞれ上下方向にスライド自在に設けられ、且つ、閉位置にスライドした時に前記各通路の前端開口の周囲に確保された前記バルブシートに密着することで各通路を閉鎖する複数のバルブプレートと、これら各バルブプレートを前記通路の開閉のためにそれぞれ個別にスライドさせる駆動機構とを具備しており、前記バルブプレートを下から上にスライドさせて閉鎖する通路が複数ある場合は、当該各通路のバルブシートが、上段のものから下段のものに向かって前方から後方へ後退するように順次前後方向に位置をずらして配置されると共に、当該下から上にスライドさせて通路を閉鎖する複数のバルブプレートが、バルブシートの前後方向のずらし量に対応させて前後方向に位置をずらして配置され、前記バルブプレートを上から下にスライドさせて閉鎖する通路が複数ある場合は、当該各通路のバルブシートが、下段のものから上段のものに向かって前方から後方へ後退するように順次前後方向に位置をずらして配置されると共に、当該上から下にスライドさせて通路を閉鎖する複数のバルブプレートが、バルブシートの前後方向のずらし量に対応させて前後方向に位置をずらして配置されているため、上下方向寸法のコンパクトな多連構造のゲートバルブとすることができる。従って、ゲートバルブ側の寸法に制約を受けることなく、処理室やロードロック室などの真空室の上下方向の間隔をできるだけ小さくすることができ、真空室の積層段数を増やすことが可能となる。
【0059】
(2)請求項2の発明によれば、請求項1に記載のゲートバルブにおいて、全ての前記通路が、前記バルブプレートを下から上にスライドさせて閉鎖するものとして構成されており、これら各通路のバルブシートが、上段のものから下段のものに向かって前方から後方へ後退するように順次前後方向に位置をずらして配置されると共に、複数の前記バルブプレートが、バルブシートの前後方向のずらし量に対応させて前後方向に位置をずらして配置され、前記各バルブプレートの駆動機構が前記ハウジングの下方位置に配置されているため、パーティクル対策上において良好な成果を得ながら、通路や真空室の多段積層化が可能となる。
【0060】
(3)請求項3の発明によれば、請求項1に記載のゲートバルブにおいて、全ての前記通路が、前記バルブプレートを上から下にスライドさせて閉鎖するものとして構成されており、これら各通路のバルブシートが、下段のものから上段のものに向かって前方から後方へ後退するように順次前後方向に位置をずらして配置されると共に、複数の前記バルブプレートが、バルブシートの前後方向のずらし量に対応させて前後方向に位置をずらして配置され、前記各バルブプレートの駆動機構が前記ハウジングの上方位置に配置されているため、ハウジングの下部空間の有効利用を図ることができ、例えばメンテナンスがやりやすくなる等の利点が得られる。
【0061】
(4)請求項4の発明によれば、請求項2または3に記載のゲートバルブにおいて、前記各通路を開閉するための前記バルブプレートのスライドストロークが全て等しく設定されているため、同じ型の駆動機構を使用することができ、コスト削減が図れる。
【0062】
(5)請求項5の発明によれば、請求項4のゲートバルブにおいて、前記バルブプレートのスライドストロークが、前記上下方向に隣接する2つの通路の前端開口の中心間距離に略等しく設定されているため、バルブプレートの駆動機構の寸法を最小にすることができ、ゲートバルブ全体のコンパクト化を図ることができる。また、同時に複数の通路を開くことも可能であり、そうした場合、複数の通路に対する被搬送物の出し入れを同時に進めることもできる。
【0063】
(6)請求項6の発明によれば、請求項2〜5のいずれかに記載のゲートバルブにおいて、前記バルブプレートが、その幅方向両端に配した1対のロッドを介して前記駆動機構の昇降動作部に連結されており、1対の前記ロッドの間隔が、前記各通路の開口を通過する被搬送物の幅よりも大きく設定されているため、ロッドが他の開口に対して出し入れする被搬送物の邪魔にならない。また、ロッド間を通して被搬送物を搬入出できる状態を確保しながら、一対のロッドでバルブプレートを昇降させるので、バルブプレートを片寄りなく、安定姿勢でスライドさせることができる。
【0064】
(7)請求項7の真空容器の発明によれば、互いに遮断された真空室を上下方向に多段に有する容器本体と、請求項1〜6のいずれかに記載のゲートバルブとから構成される真空容器であって、前記ゲートバルブの各通路をそれぞれ前記各真空室に連通させた状態で、ゲートバルブのハウジングの後端部が前記容器本体に結合されているため、各バルブプレートの開閉操作により、各真空室に対して個別に被搬送物の出し入れを行うことができる。
【0065】
(8)請求項8の発明によれば、請求項7の真空容器において、前記ゲートバルブが前記容器本体の2つの側面に一対配置されることで、前記各真空室がロードロック室として構成されているため、多段のロードロック室を有するロードロック装置として機能させることができる。
【0066】
(9)請求項9の発明によれば、請求項7または8の真空容器において、多段の前記真空室を有する容器本体の少なくとも周壁部分が一体部材として構成され、各段の真空室にそれぞれ連通する排気用または給気用の通路が、前記容器本体の周壁部分に上下に延びる内部通路として形成されており、各上下に延びる内部通路の開口端に排気手段または給気手段が接続可能とされているため、給排気手段に繋がる配管をまとめて前記内部通路の開口端に接続することにより、給排気系の組み立てを完了することができる。従って、外部配管の取り回しの面倒を軽減することができ、配管部品コストの低下、配管レイアウトの容易化、シール箇所の減数によるリーク可能性の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態のゲートバルブの構成図で、(a)は正面図、(b)は側断面図である
【図2】前記ゲートバルブの一部の通路を開いている状態を示す縦断面図で、(a)は上から第1段目と第3断面の通路を開いている状態を示す図、(b)は第2段目と第4段目の通路を開いている状態を示す図である。
【図3】前記ゲートバルブの第1段目と第3断面の通路を開いている状態の斜め右上前方から見た斜視図である。
【図4】前記ゲートバルブを容器本体に一対結合して構成したロードロック装置の縦断面図である。
【図5】前記ロードロック装置の平断面図である。
【図6】前記ゲートバルブのバルブプレートとバルブシートの関係を拡大して示す縦断面図である。
【図7】前記ゲートバルブを使用した真空処理装置の例を示す平面図である。
【図8】本発明の他の実施の形態の構成要素である容器本体の斜視図である。
【図9】本発明の更に他の実施の形態の構成要素である容器本体の斜視図である。
【図10】従来の真空処理装置の側面図である。
【符号の説明】
20 ゲートバルブ
21 ハウジング
21a 前端面
21b 後端面
22A〜22D 通路
23A〜23D 前端開口
24A〜24D バルブプレート
25A〜25D バルブシート
26 昇降フレーム
26a〜26c 水平バー
26A〜26C ロッド
30A〜30D 駆動機構
50 容器本体
52A〜52D ロードロック室(真空室)
100 ロードロック装置
231A〜231D 内部通路
331A〜331D 内部通路
Claims (9)
- 前後方向に貫通した通路を上下方向に多段に有するハウジングと、このハウジングの前端面に前記各通路の前端開口毎に設けられたバルブシートと、前記各通路の前端開口を開閉するためにそれぞれ上下方向にスライド自在に設けられ、且つ、閉位置にスライドした時に前記各通路の前端開口の周囲に確保された前記バルブシートに密着することで各通路を閉鎖する複数のバルブプレートと、これら各バルブプレートを前記通路の開閉のためにそれぞれ個別にスライドさせる駆動機構とを具備しており、前記バルブプレートを下から上にスライドさせて閉鎖する通路が複数ある場合は、当該各通路のバルブシートが、上段のものから下段のものに向かって前方から後方へ後退するように順次前後方向に位置をずらして配置されると共に、当該下から上にスライドさせて通路を閉鎖する複数のバルブプレートが、バルブシートの前後方向のずらし量に対応させて前後方向に位置をずらして配置され、前記バルブプレートを上から下にスライドさせて閉鎖する通路が複数ある場合は、当該各通路のバルブシートが、下段のものから上段のものに向かって前方から後方へ後退するように順次前後方向に位置をずらして配置されると共に、当該上から下にスライドさせて通路を閉鎖する複数のバルブプレートが、バルブシートの前後方向のずらし量に対応させて前後方向に位置をずらして配置されていることを特徴とするゲートバルブ。
- 全ての前記通路が、前記バルブプレートを下から上にスライドさせて閉鎖するものとして構成されており、これら各通路のバルブシートが、上段のものから下段のものに向かって前方から後方へ後退するように順次前後方向に位置をずらして配置されると共に、複数の前記バルブプレートが、バルブシートの前後方向のずらし量に対応させて前後方向に位置をずらして配置され、前記各バルブプレートの駆動機構が前記ハウジングの下方位置に配置されていることを特徴とする請求項1記載のゲートバルブ。
- 全ての前記通路が、前記バルブプレートを上から下にスライドさせて閉鎖するものとして構成されており、これら各通路のバルブシートが、下段のものから上段のものに向かって前方から後方へ後退するように順次前後方向に位置をずらして配置されると共に、複数の前記バルブプレートが、バルブシートの前後方向のずらし量に対応させて前後方向に位置をずらして配置され、前記各バルブプレートの駆動機構が前記ハウジングの上方位置に配置されていることを特徴とする請求項1記載のゲートバルブ。
- 前記各通路を開閉するための前記バルブプレートのスライドストロークが全て等しく設定されていることを特徴とする請求項2または3記載のゲートバルブ。
- 前記バルブプレートのスライドストロークが、前記上下方向に隣接する2つの通路の前端開口の中心間距離に略等しく設定されていることを特徴とする請求項4記載のゲートバルブ。
- 前記バルブプレートが、その幅方向両端に配した1対のロッドを介して前記駆動機構の昇降動作部に連結されており、1対の前記ロッドの間隔が、前記各通路の開口を通過する被搬送物の幅よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項2〜5のいずれかに記載のゲートバルブ。
- 互いに遮断された真空室を上下方向に多段に有する容器本体と、請求項1〜6のいずれかに記載のゲートバルブとから構成される真空容器であって、前記ゲートバルブの各通路をそれぞれ前記各真空室に連通させた状態で、ゲートバルブのハウジングの後端部が前記容器本体に結合されていることを特徴とする真空容器。
- 前記ゲートバルブが前記容器本体の2つの側面に一対配置されることで、前記各真空室がロードロック室として構成されていることを特徴とする請求項7記載の真空容器。
- 多段の前記真空室を有する容器本体の少なくとも周壁部分が一体部材として構成され、各段の真空室にそれぞれ連通する排気用または給気用の通路が、前記容器本体の周壁部分に上下に延びる内部通路として形成されており、各上下に延びる内部通路の開口端に排気手段または給気手段が接続可能とされていることを特徴とする請求項7または8記載の真空容器。
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