JPH10252943A - 真空バルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 真空バルブの摺動部から発生したパーティク
ルがバルブ外部に拡散し、真空処理装置の置かれたクリ
ーンルーム内を汚染する事を防止する。 【解決手段】 バルブシャフトの摺動部をＯリング等の
軸シールと、ベローズを用いて二重シールした超高真空
用真空バルブに於いて、ベローズの内側空間部とバルブ
外の大気空間部とを結ぶ連通孔にエアフィルタを設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空バルブに関
し、特に薄膜作製の為の半導体製造装置に使用される真
空バルブの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造装置は、その多くの工程を真
空雰囲気中で行うものが多いが、最近の超ＬＳＩでは、
集積度の高まりにつれて、装置が実現できる真空のレベ
ル（いわゆる真空度）は勿論の事、製造装置中の塵（パ
ーティクル）が製品歩留まりに与える影響が益々大きな
比重を占める様になっている。そこで、パーティクルに
よる悪影響を避け、製品歩留まりの向上を図るため、半
導体製造中の真空雰囲気のパーティクルの厳しい管理が
要求されている。

【０００３】ところで、これら半導体製造装置は通常数
多くの部品から構成されているが、製造装置全体のクリ
ーン度を高める為には、これらの構成部品もパーティク
ルの発生が少ないクリーンなものが求められてきている
し、出来上がった製造装置全体を清浄に保つ為には、パ
ーティクルの発生を押さえた特別の部屋（クリーンルー
ム）内に設置する必要もある。そして、クリーンルーム
内に置かれた製造装置を運転する上で必要となる種々の
ガスを制御する為に用いられるバルブ類も、当然前述の
目的に沿った特別仕様の弁（真空バルブ）が用いられて
いる。

【０００４】従来、この種の真空バルブにはバルブ摺動
部から発生した塵の拡散を押さえるためとか、摺動部か
らの真空漏れを極力低減させ、装置の超高真空を実現
（通常１０^-7Ｔｏｏｒ以下）するために、種々の工夫が
施されてきており、その一つがＯリングとベローズの二
重シールを用いる方法である。この方法が用いられた真
空バルブでは、バルブシャフトの摺動部の真空シールに
関して、Ｏリング等の軸シールを用いて封止し、その上
から更にベローズを用いて封止し、二重にシールしてい
た。

【０００５】従来からあるこの種の真空バルブでは、バ
ルブ組立後や、バルブを装置組み込み後に、バルブのベ
ローズ部から漏れが無いかどうかをＨｅリークディテク
タ等で検査するために、バルブの外からベローズの大気
側の内側空間部にＨｅガス等を導入するための連通孔を
有していた。この連通孔は、又、弁体の上下動に伴うベ
ローズの伸縮でベローズの内側空間部の内容積が変化
し、このため内圧が変動し、ベローズが短寿命とならな
いように、ベローズの内側空間部の大気がバルブの外部
と自由に出入できるようにする機能上の観点からも必要
なものであった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】半導体製造装置、特に
薄膜作製の為の真空装置はパーティクルが少ない特別の
クリーンルーム内に設置される。しかし、上記従来の真
空バルブは、連通孔があるためバルブ開閉に伴い、ベロ
ーズの内側空間部における摺動部から発生するパーテイ
クルをバルブの外へ排出し、クリーンルームを汚染して
しまうといった欠点があった。製品歩留まりを大きく左
右するこのパーティクルは出来るだけ発生を押さえる
か、又は押さえられない時は拡散を防止することが要求
されるが、連通孔を無くしてしまえば、ベローズ部のＨ
ｅリークテストができなくなり、またバルブ開閉に伴い
ベローズの内側空間部の圧力が変化し、ベローズに力が
掛かり、ベローズの寿命が短くなる。

【０００７】本発明の目的は、上記の問題を解決するこ
とにあり、ベローズの内側空間部と大気空間部とを通じ
る連通孔を有する真空バルブの開閉に伴い、ベローズの
内側空間部から発生するパーティクルを、バルブ外へ排
出しない真空バルブを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段および作用】上記の目的を
達成するために、本発明の真空バルブは、バルブシャフ
トを介して弁体を駆動させる真空バルブのバルブシャフ
ト摺動部を軸封材で真空封止し、その上からベローズで
被い、当該ベローズの内側空間部とバルブ外の大気空間
部とを連通孔で連通した真空バルブにおいて、該連通孔
にエアフィルタを設けたものである。このエアフィルタ
を設けることにより、ベローズの内側空間部で発生する
パーティクルをバルブ外のクリーンルーム内へ排出する
ことが防げられる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の真空バルブの好適
な実施形態を図面に基づいて説明する。図１はいわゆる
自動Ｌ型真空バルブと呼ばれるものである。３はシリン
ダであり、隔壁１９を挟み込んで、バルブボディ１５と
ボルト２０で固定されており、該シリンダ３内にはピス
トン２が納められている。１及び１４はピストン２を動
作させるための圧搾気体（エア）の出入口ポート、４は
シリンダに設けられた上部ストツパ部である。ピストン
２の中心にはバルブシャフト６の一端がナット５を用い
て固定され、該シャフトは隔壁１９を摺動自在に貫通し
てバルブボディ１５内に延び、他端で弁体７部とつなが
っている。１２及び１３の部分はバルブボディ１５の一
部を形成し、本発明の真空バルブで制御すべき被制御流
体が流れる為の流通口である。弁体７がバルブボディ１
５の弁座１６に対面する部分には真空シール材１７が付
設されている。又、弁体７と隔壁１９との間にはバルブ
シャフト６を包んでベローズ８が設けられ、ベローズ８
の一端は隔壁１９に、他端は弁体７に固定されている。
１０はベローズ８の内部側空間９とバルブ外の大気空間
部とを結ぶ連通孔、１１はその連通孔１０に設けられた
エアフィルタである。

【００１０】上記真空バルブを開にするには、圧搾空気
（エア）をポート１に入れることにより、ピストン２を
上方向に移動させ、シリンダ３の上部ストッパ部４に接
触し停止させる。その結果、ピストン２にナット５で固
着されたバルブシャフト６を介して弁体７が上方向に移
動し、流通口１２と１３が連通状態となり、バルブは開
となる。

【００１１】その際ベローズ８が縮むので、ベローズ８
の大気側の内側空間９の中の大気は圧縮され、連通孔１
０からエアフィルタ１１を介してバルブ外のクリーンル
ーム内に排出される。

【００１２】また、上記真空バルブを閉にするには、圧
搾空気（エア）をポート１４に入れることにより、ピス
トン２が下方向に移動し、ピストン２にナット５にて接
続されたバルブシャフト６を介して弁体７がバルブボデ
ィ１５の弁座１６に接触し停止する。この際、弁体７に
付属した真空シール材１７により、流通口１２と１３が
弁体７により気密に遮断され、バルブは閉状態となる。

【００１３】その際ベローズ８は伸長し、ベローズ８の
大気側の内側空間９が減圧状態となり、バルブ外のクリ
ーンルーム内の大気がエアフィルタ１１を介して連通孔
１０を通りベローズの内側空間９に導入される。

【００１４】このような構造となっているので、真空バ
ルブを開状態にする際、ベローズ８の内側空間９のパー
ティクルをバルブの外に排出することがなく、クリーン
ルームをパーティクルにより汚染することはない。

【００１５】尚、本実施形態では自動Ｌ型真空バルブの
例を説明したが、手動Ｌ型真空バルブ、手動のゲートバ
ルブ、自動のゲートバルブ等、バルブ開閉時にベローズ
伸縮を伴う真空バルブ全てに応用できることは言うまで
もない。また、図１ではエアフィルタ１１を真空バルブ
の外に配置した図で示したが、連通孔１０内に内蔵して
もよいことは勿論である。

【００１６】

【発明の効果】真空バルブの開閉を行っても、ベローズ
の内側空間部から発生するパーティクルを真空バルブの
外部へ排出しないので、真空バルブでクリーンルーム内
をパーティクル汚染することが防げられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示した真空バルブの縦断
面図である。

【符号の説明】

１ ポート ２ ピストン ３ シリンダ ４ 上部ストッパ部 ５ ナット ６ バルブシャフト ７ 弁体 ８ ベローズ ９ ベローズの内側空間 １０ 連通孔 １１ エアフィルタ １２ 流通口 １３ 流通口 １４ ポート １５ バルブボディ １６ 弁座 １７ 真空シール材 １８ 軸シール １９ 隔壁 ２０ ボル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空バルブの弁体を駆動するバルブシャ
   フトを導入するに際して、バルブシャフト摺動部を軸封
   材で真空封止し、その上から更にベローズで封止し、当
   該ベローズの内側空間部とバルブ外の大気空間部とを連
   通孔で連通した真空バルブにおいて、該連通孔にエアフ
   ィルタを設けたことを特徴とする真空バルブ。