ゲートバルブ装置および真空処理装置およびゲートバルブ装置における弁体の開放方法。
【課題】パーティクルの発生や機構部寿命低下を生じさせることなく、動作時間を目標時間に納めることが可能なゲートバルブ装置を提供すること。
【解決手段】真空処理室１０の側壁に設けられた、ガラス基板Ｇの搬入出用の搬入出口１０ａを開閉するためのゲートバルブ装置３０は、搬入出口１０ａを開閉する弁体３３と、弁体３３を駆動させるエアシリンダ３６と、弁体３３の位置に応じて弁体３３の移動速度を異ならせるように弁体３３の駆動を制御するエア駆動回路６０とを具備する。
【解決手段】真空処理室１０の側壁に設けられた、ガラス基板Ｇの搬入出用の搬入出口１０ａを開閉するためのゲートバルブ装置３０は、搬入出口１０ａを開閉する弁体３３と、弁体３３を駆動させるエアシリンダ３６と、弁体３３の位置に応じて弁体３３の移動速度を異ならせるように弁体３３の駆動を制御するエア駆動回路６０とを具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャンバの側壁に設けられた、被処理基板の搬入出用の基板搬入出口を開閉するためのゲートバルブ装置、およびそのようなゲートバルブ装置を含む真空処理装置、ならびにゲートバルブ装置における弁体の開放方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に代表されるフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の製造過程においては、真空下でガラス基板にエッチング、アッシング、成膜等の真空処理が多用されている。
【０００３】
このような真空処理を行う真空処理装置においては、真空に保持されて上記処理を行う真空処理室と、この真空処理室に隣接して搬送機構を備えた真空予備室とが設けられている。真空予備室としては、大気側に配置されたカセットと真空処理室との間に大気側と真空側とのインターフェイスとして機能するロードロック室や、常時真空に保持される真空搬送室が用いられる。
【０００４】
そして、このような真空処理室と真空予備室との間にはゲートバルブが設けられ、真空処理を行う際にはゲートバルブの弁体により真空処理室に設けられた搬入出口が閉じられ、ガラス基板を搬送する際にはゲートバルブの弁体を下降させることにより搬入出口が開けられる（例えば、特許文献１）。
【０００５】
そして、ゲートバルブの弁体により搬入出口を閉じる際には、弁体に連結されたエアシリンダのロッドを上昇させて弁体を搬入出口まで上昇させ、さらにエアシリンダのロッドを上昇させてリンク機構により弁体を搬入出口の周囲部分に押しつけてシールする。また、搬入出口を開ける際には、エアシリンダのロッドを下降させ、最初にリンク機構による弁体の押しつけ力を解除し、さらにロッドを下降させることにより弁体を下降させて搬入出口を開放する。
【０００６】
このようなゲートバルブによる搬入出口の開閉動作において、駆動源であるエアシリンダは、スピードコントロールバルブを用い、動作開始時および停止時の衝撃緩和、ならびに目標時間内の動作完了を実現している。
【０００７】
ところで、近時、ＦＰＤ用のガラス基板に対する大型化の要求が強く、一辺が２ｍを超えるような巨大なものが出現するに至っている。そして、このような巨大な基板を処理する装置も大型化せざるを得ず、ゲートバルブにより開閉すべき搬入出口のサイズも極めて大きいものとなっており、弁体重量、エアシリンダの駆動ストロークも増大する。また、真空処理室から弁体に圧力がかかるいわゆる逆圧時の負荷も増大する。したがって、従来のスピードコントロールバルブだけの調整では、動作時間を目標時間に納めようとすると、動作開始時および停止時の衝撃が増大し、パーティクルの発生や機構部寿命低下が問題となる。
【特許文献１】特開平５−８７２５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、パーティクルの発生や機構部寿命低下を生じさせることなく、動作時間を目標時間に納めることが可能なゲートバルブ装置、およびそのようなゲートバルブ装置を備えた真空処理装置を提供することを目的とする。また、そのようなゲートバルブ装置における弁体の開放方法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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第１の観点では、チャンバの側壁に設けられ被処理基板の搬入出用の基板搬入出口を開閉するためのゲートバルブ装置であって、前記基板搬入出口を閉塞する弁体と、前記弁体を、前記基板搬入出口を閉塞する閉塞位置と、前記基板搬入出口から離隔した退避位置との間で移動させる駆動機構と、前記弁体の位置に応じて弁体の移動速度を異ならせるように前記弁体の駆動を制御する駆動制御部とを具備することを特徴とするゲートバルブ装置を提供する。
【００１０】
上記第１の観点において、前記駆動制御部は、前記弁体をその位置に応じて相対的に遅い第１の速度と相対的に速い第２の速度で移動させるようにすることができる。この場合に、前記駆動制御部は、前記弁体が他の部材と接触する第１の領域にて前記弁体を前記第１の速度により移動させ、前記弁体が他の部材と接触しない第２の領域にて前記弁体を前記第２の速度により移動させるように制御することが好ましい。
【００１１】
また、前記駆動機構はエアシリンダであり、前記駆動制御部は前記エアシリンダへのエアの供給および排出を行ってエアシリンダの駆動を制御するエア駆動回路を有し、前記エア駆動回路は、前記第１の速度に対応した第１のスピードコントロールバルブと、第２の速度に対応した第２のスピードコントロールバルブを有する構成とすることができる。この場合に、前記エア駆動回路は、前記第１のスピードコントロールバルブに接続されたパイロットチェック弁と、該パイロットチェック弁に接続され、該パイロットチェック弁へのエアの供給速度を調整して前記第１の速度と前記第２の速度の切り換えタイミングを調整するタイミング調整スピードコントロールバルブとを有する構成を採用することができる。
【００１２】
前記エア駆動回路は、前記エアシリンダに接続された第１および第２のエア供給・排出配管と、前記第１のエア供給・排出配管および前記第２のエア供給・排出配管のエアの供給および排出を切り替えるソレノイドバルブとを有し、前記第１のスピードコントロールバルブは前記第２のエア供給・排出配管に設けられ、前記第２のスピードコントロールバルブは前記第１のスピードコントロールバルブと並列して設けられている構成とすることができる。この場合に、前記エア駆動回路は、前記第１のエア供給・排出配管および／または前記第２のエア供給・排出配管を介して前記エアシリンダからのエアの排出を行う際に、前記ソレノイドバルブを介さずに高速排気する機構を有するように構成することができる。
【００１３】
上記第１の観点において、前記駆動機構を複数備えていることが好ましい。この場合に、前記複数の駆動機構は、前記弁体を前記基板搬入出口の閉塞位置と退避位置との間で移動させる主駆動機構と、前記弁体を閉じる際の押しつけ動作を補助する補助駆動機構とを有し、該補助駆動機構は、前記弁体が前記退避位置にあるときには前記弁体とは離間していることが好ましい。前記補助駆動機構は、前記弁体を退避位置から閉塞位置に移動させる際には、前記主駆動機構より遅れて動作することが好ましい。
【００１４】
前記チャンバが真空に保持される真空室であり、前記搬入出口を介して他の真空室に隣接している構成の場合に有効である。
【００１５】
本発明の第２の観点では、側壁に被処理基板の搬入出用の基板搬入出口を有し、被処理基板に真空処理を施す真空処理室と、前記真空処理室と隣接して設けられた、前記真空処理室に対する基板の搬入出を行う真空予備室と、前記真空処理室と前記真空予備室との間に、前記基板搬入出口を開閉可能に設けられたゲートバルブ装置とを具備する真空処理装置であって、前記ゲートバルブ装置は、前記基板搬入出口を閉塞する弁体と、前記弁体を、前記基板搬入出口を閉塞する閉塞位置と、前記基板搬入出口から離隔した退避位置との間で移動させる駆動機構と、 前記弁体の位置に応じて弁体の移動速度を異ならせるように前記弁体の駆動を制御する駆動制御部とを具備することを特徴とする真空処理装置を提供する。
【００１６】
本発明の第３の観点では、チャンバの側壁に設けられ被処理基板の搬入出用の基板搬入出口を開閉するためのゲートバルブ装置における弁体の開放方法であって、前記弁体を、前記基板搬入出口を閉塞する閉塞位置から、前記基板搬入出口から離隔した退避位置へ移動させる際に、前記弁体に他の部材への接触部が存在する第１の領域では前記弁体を相対的に遅い第１の速度で動作させ、前記弁体に接触部が存在しない第２の領域では前記弁体を相対的に速い第２の速度で動作させることを特徴とするゲートバルブ装置における弁体の開放方法を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、弁体の位置に応じて弁体の移動速度を異ならせるように前記弁体の駆動を制御するので、弁体が他の部材へ接触する領域では弁体の移動速度を遅くし、他の部材と接触しない領域では弁体の移動速度を速くすることができる。このため、パーティクルの発生や機構部寿命低下を生じさせることなく、弁体の動作時間を目標時間に納めることが可能となる。
【００１８】
また、駆動機構として昇降機構としてのエアシリンダを用い、駆動制御部としてエア駆動回路を用い、弁体の速度制御にスピードコントロールバルブを用いて上記動作を実現することにより、制御や機構の複雑化をもたらすことなく上記効果を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について具体的に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るゲートバルブ装置を備えた真空処理装置の外観を示す斜視図、図２は図１の真空処理装置のロードロック室（真空予備室）および真空処理室を示す水平断面図、図３は真空処理室とロードロック室との間のゲートバルブ装置の駆動部分を示す縦断面図である。
【００２０】
図１に示すように、真空処理装置１００は、真空雰囲気でＦＰＤ用ガラス基板Ｇに対してプラズマエッチング処理や薄膜形成処理等の所望の真空処理を行う真空処理室（チャンバ）１０と、この真空処理室１０に連設され、真空予備室として機能するロードロック室２０と、真空処理室１０とロードロック室２０との間に設けられたゲートバルブ装置３０と、ロードロック室２０と外部の大気側搬送機構５０とを隔てるゲートバルブ装置４０とを備えている。ここで、ＦＰＤとしては、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、エレクトロルミネセンス（Electro Luminescence；ＥＬ）ディスプレイ、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等が例示される。
【００２１】
大気側搬送機構５０は、旋回および伸縮が可能な搬送アーム５１を備えており、複数の基板Ｇが収納された基板ラック５５から未処理の１枚の基板Ｇを取り出し、ゲートバルブ装置４０を介してロードロック室２０内の基板搬送装置２７に渡す動作、および処理済の基板Ｇを、ロードロック室２０内の基板搬送装置２７から受け取ってゲートバルブ４０を介して大気側に取り出し、基板ラック５５に収納する動作を行う。
【００２２】
図２に示すように、真空処理室１０には、ガラス基板Ｇを搬入搬出する搬入出口１０ａが設けられている。また、真空処理室１０には、ガス供給配管１１を介して処理ガス供給部１２が接続されており、ガス供給配管１１にはバルブ１３および流量制御器（図示せず）が設けられている。そして、このガス供給部１２から真空処理室１０の内部に所定の処理ガスを供給することが可能になっている。また、真空処理室１０には、排気配管１４を介して真空ポンプ１５が接続されており、排気配管１４には圧力制御バルブ１６が設けられている。これにより、真空処理室１０内を処理に必要な所定の圧力の処理ガス雰囲気を形成可能となっている。真空処理室１０の内部には処理対象であるガラス基板Ｇが載置される処理ステージ１７が設けられている。
【００２３】
図２に示すように、ロードロック室２０には、真空処理室１０との間でガラス基板Ｇを搬入出する第１搬入出口２０ａと、大気側との間でガラス基板Ｇを搬入出する第２搬入出口２０ｂとを有している。また、ロードロック室２０には、排気配管２１を介して真空ポンプ２２が接続されており、排気配管２１にはバルブ２３が設けられている。また、ロードロック室２０には、パージガス供給配管２４を介してパージガス供給部２５が設けられており、パージガス供給配管２４にはバルブ２６および流量制御器（図示せず）が設けられている。そして、真空処理室１０との間でガラス基板Ｇを搬送する場合には、真空ポンプ２２により真空処理室１０と同等の真空度まで真空排気され、大気雰囲気の基板ラック５５との間でガラス基板Ｇを搬送する場合には、パージガス供給部２５からロードロック室２０内にＮ２ガス等のパージガスが供給されてロードロック室２０内は大気圧に戻される。また、ロードロック室２０の内部には、基板搬送装置２７が設けられており、この基板搬送装置２７により真空処理室１０に対するガラス基板Ｇの搬入出が行われるようになっている。
【００２４】
ゲートバルブ装置３０は、図２、３に示すように、真空処理室１０とロードロック室２０との間に設けられており、真空処理室１０およびロードロック室２０の外壁に密着され、真空処理室１０の搬入出口１０ａおよびロードロック室２０の第１の搬入出口２０ａに連通する一対の開口３１が形成された枠体３２と、この枠体３２内を移動し、開口３１の開閉動作を行う弁体３３を備えている。
【００２５】
弁体３３は、枠体３２の真空処理室１０側の開口３１を塞ぐための（すなわち搬入出口１０ａを塞ぐための）押さえ部３３ａと、押さえ部３３ａを開口３１の周囲部分に押しつけるためのリンク機構３４と、押さえ部３３ａをリンク機構３４を介して支持する支持体３５とを有している。支持体３５の下端にはエアシリンダ３６のロッド３７が接続されている。そして、エアシリンダ３６に接続された第１のエア供給・排出配管３８ａおよび第２のエア供給・排出管３８ｂを介してエアシリンダ３６に対するエアの供給および排出を行うことにより、ロッド３７が昇降動作を行い、その昇降動作にともなって弁体３３が昇降するようになっている。エアシリンダ３６による弁体３３の駆動は、エア駆動回路６０によって制御されるようになっている。
【００２６】
弁体３３の押さえ部３３ａの上端には係止ローラ６１が設けられ、枠体３２の上壁内側の係止ローラ６１に対応する位置には緩衝機能を有するストッパ６２が設けられている。また、支持体３５の裏面側（ロードロック室２０側）には、押さえ部３３ａが開口３１に対応する位置に存在する際に、真空処理室１０内の圧力が高くなる「逆圧」状態が生じても押さえ部３３ａによる開口３１の密閉状態が維持されるようにするために一対の背当てローラ６３ａ、６３ｂが取り付けられている。これら背当てローラ６３ａ，６３ｂは、弁体３３が開口３１に対応する位置に存在する際に、ロードロック室２０側の開口３１を上下に跨ぐように設けられており、枠体３２の内壁には、これらを受ける受け部材６４ａ，６４ｂが設けられている。これら受け部材６４ａ，６４ｂは緩衝機能を有している。
【００２７】
上記リンク機構３４は、図４に示すように、押さえ部３３ａおよび支持体３５にそれぞれ軸６５ａ，６５ｂにより連結された上リンク６５と、その下方に位置する軸６６ａ，６６ｂにより押さえ部３３ａおよび支持体３５に連結され、上リンク６５と平行に設けられた下リンク６６とを有し、これら上リンク６５、下リンク６６、押さえ部３３ａ、および支持体３５により平行四辺形リンクを構成している。そして、弁体３３が閉じていないときには、図４の（ａ）に示すように、付勢手段としてのバネ６７により弁体３３の押さえ部３３ａが支持体３５より上の位置になるように押さえ部３３ａが付勢されている。そして、この状態からエアシリンダ３６により弁体３３が上昇していき、押さえ部３３ａの係止ローラ６１がストッパ６２に当接すると、図４の（ｂ）に示すように、押さえ部３３ａの上昇が妨げられ、支持体３５のみがバネ６７の付勢力に抗して上昇する。そうすると、バネ６７の付勢力により斜めになっていた上リンク６５および下リンク６６が水平に近づき、平行四辺形リンクがより長方形に近い形状になり、これにともなって、押さえ部３３ａが真空処理室１０側に押しつけられ、開口３１の周囲が押さえ部３３ａにより密閉され、真空処理室１０の搬入出口１０ａは弁体３３により閉じられる。
【００２８】
弁体３３を開放して搬入出口１０ａを開ける場合には、エアシリンダ３６により支持体３５を下降させ、まず、図４の（ｂ）の状態から押さえ部３３ａをロードロック室２０側へ移動させて図４の（ａ）の状態とし、その状態からエアシリンダ３６により弁体３３の全体を下降させる。
【００２９】
この場合に、ゲートバルブ装置３０においては、弁体３３によって開口３１を閉塞している状態から開ける際には、シール部や、係止ローラ、背当てローラ等の接触部が必ず存在し、その後接触範囲外となる。接触部が存在している際に弁体３３を速く動作させるとパーティクルが発生しやすく、また機構部の寿命も低下しやすく、逆に発塵を抑制するために動作を遅くすると、目標時間内に動作が終了しない。
【００３０】
そこで、本実施形態では、エア駆動回路６０により、弁体３３を開く際に、接触部が存在している初期段階では弁体３３を低速で動作させ（ａ動作）、接触部が存在しなくなった段階で弁体３３を高速で動作させる（ｂ動作）ように、エアシリンダ３６による駆動を制御して、パーティクルの抑制および目標時間内での弁体３３の開閉動作を実現する。
【００３１】
エア駆動回路６０の具体的な構成を図５に示す。
第１のエア供給・排出配管３８ａは、エアシリンダ３６の上部に接続されており、エアシリンダ３６のロッド３７を下降させる際（弁体３３の開放動作）にエアシリンダ３６内にエアを供給し、上昇させる際（弁体３３の閉塞動作）にエアを排出するようになっている。一方、第２のエア供給・排出配管３８ｂは、エアシリンダ３６の下部に接続されており、エアシリンダ３６のロッド３７を上昇させる際（弁体３３の閉塞動作）にエアシリンダ３６内にエアを供給し、下降させる際（弁体３３の開放動作）にエアを排出するようになっている。第１のエア供給・排出配管３８ａおよび第２のエア供給・排出配管３８ｂへのエアの供給およびこれらからのエアの排出はソレノイドバルブ８０により制御される。ソレノイドバルブ８０は、クローズ部８１とオープン部８２とで切り替え可能となっており、クローズ部８１に切り替えた際には、弁体３３の閉塞動作が行われ、オープン部８２に切り替えた際には、弁体３３の開放動作が行われる。
【００３２】
第１のエア供給・排出配管３８ａには、第１スピードコントロールバルブ７１が介装されている。この第１スピードコントロールバルブ７１は、エアを排出する際には絞り弁７１ａにより所定流量に制御し、エアを供給する際には逆止弁７１ｂに妨げられずに大流量で供給可能とする。
【００３３】
第２のエア供給・排出配管３８ｂには、低速の上記ａ動作用の第２スピードコントロールバルブ７２が介装されている。この第２スピードコントロールバルブ７２は、エアを排出する際には絞り弁７２ａにより弁体３３の開放動作がパーティクルを抑制可能な低速のａ動作になるように低流量に制御し、エアを供給する際には逆止弁７２ｂに妨げられずに大流量で供給可能とする。また、第２のエア供給・排出配管３８ｂには、第２スピードコントロールバルブ７２をバイパスするように、配管７３が接続されており、この配管７３には高速の上記ｂ動作用の第３スピードコントロールバルブ７４が介装されている。第３スピードコントロールバルブ７４は、通常のスピードコントロールバルブ構造を有するコントロール部７６にパイロットチェック弁７５を組み合わせたものであり、パイロットチェック弁７５には第１のエア供給・排出配管３８ａから分岐した配管７７が接続されている。この配管７７には第４スピードコントロールバルブ７８が介装されている。そして、弁体３３の開放動作を行う際には、最初は第３スピードコントロールバルブ７４のパイロットチェック弁７５により配管７３へエアは流れず、第２スピードコントロールバルブ７２により小流量でエアが排出される。これにより、弁体３３を開放する初期段階では弁体３３が低速で動作する（ａ動作）。このとき、第４スピードコントロールバルブ７８の絞り弁７８ａにより所定流量で、第１のエア供給・排出配管３８ａに供給されたエアの一部が配管７７を通って第３スピードコントロールバルブ７４のパイロットチェック弁７５に供給されていき、パイロットチェック弁７５のエアシリンダ３６側の圧力に対して、配管７７側の圧力が所定の圧力（ここでは５０％）となった時点で、パイロットチェック弁７５が開いて配管７３にエアが流れる。このとき第３スピードコントロールバルブ７４のコントロール部７６の絞り弁７６ａの絞りを緩くして第２スピードコントロールバルブ７２により制御される流量よりも大流量とすることができ、これにより弁体３３の動作を高速動作（ｂ動作）に切り替えることができる。すなわち、第４スピードコントロールバルブ７８はａ動作とｂ動作の切り替え用として機能する。このような弁体３３の初期動作とその後の高速動作の切り替えタイミングは、第４スピードコントロールバルブ７８の絞り弁７８ａにより配管７７を流れるエアの流量を調整することにより制御することができる。
【００３４】
なお、ゲートバルブ装置３０が大型の場合には、弁体３３の駆動に大きな力が必要となり、その場合には、図６のようにエアシリンダ３６を２つ設けることが好ましい。この場合に、２つのエアシリンダ３６はエア駆動回路６０′により、同期して同じ動作を行わせる。
【００３５】
このエア駆動回路６０′は、図７に示すように、２つのエアシリンダ３６に対して、ソレノイドバルブ８０、第４スピードコントロールバルブ７８等を共通化しているが、基本構成は、エアシリンダ３６が一つの場合と同様である。
【００３６】
ゲートバルブ装置４０は、図２に示すように、ロードロック室２０の大気側に設けられており、ロードロック室２０の外壁に密着され第２搬入出口２０ｂおよび大気側に連通する一対の開口４１が形成された枠体４２と、この枠体４２内を移動し、開口４１の開閉動作を行う弁体４３を備えている。
【００３７】
図２に示すように、真空処理装置１００の各構成部は、制御部９０により制御される構成となっている。例えば、ガスの供給、排気、開閉バルブ、ゲートバルブ装置等が制御部９０により制御される。特に、上記ゲートバルブ装置３０においては、エア駆動回路６０のソレノイドバルブ８０の動作が制御部９０により制御される。
【００３８】
この制御部９０はマイクロプロセッサを備えたプロセスコントローラ９１を有し、このプロセスコントローラ９１には、オペレータが真空処理装置１００を管理するためのコマンドの入力操作等を行うキーボードや、真空処理装置１００の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインターフェース９２が接続されている。また、プロセスコントローラ９１には、真空処理装置１００で実行される各種処理をプロセスコントローラ９１の制御にて実現するための制御プログラムや、処理条件に応じて真空処理装置１００に所定の処理を実行させるための制御プログラムすなわちレシピ、さらには各種データベース等が格納された記憶部９３が接続されている。記憶部９３は記憶媒体を有しており、レシピ等はその記憶媒体に記憶されている。記憶媒体は、ハードディスクのような固定的なものであってもよいし、ＣＤＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の可搬性のものであってもよい。そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース９２からの指示等にて任意のレシピを記憶部９３から呼び出してプロセスコントローラ９１に実行させることで、プロセスコントローラ９１の制御下で、真空処理装置１００での所望の処理が行われる。
【００３９】
次に、このように構成される真空処理装置の動作について説明する。
まず、基板搬送装置２７は、ロードロック室２０内に存在し、ゲートバルブ装置３０の弁体３３が閉じられ、真空処理室１０の内部は真空ポンプ１５にて必要な真空度に排気される。
【００４０】
次いで、大気側搬送機構５０の搬送アーム５１により、未処理のガラス基板Ｇを基板ラック５５から取り出し、ゲートバルブ装置４０の弁体４２を開放し、開口部４１および搬入出口２０ｂを通過させて大気雰囲気のロードロック室２０内にガラス基板Ｇをロードロック室２０内に搬入し、位置決め部（図示せず）に配置される。その後、搬送アーム５１を大気側に引き抜いてロードロック室２０の外部に退避させ基板搬送装置２７のピック上にガラス基板Ｇを載せる。
【００４１】
この状態で、ゲートバルブ装置４０の弁体４２を閉じてロードロック室２０を密閉状態にし、排気制御弁２３を開いて真空ポンプ２２により、真空処理室１０への搬送が可能な圧力になるまで排気した後、ゲートバルブ装置３０の弁体３３を開く。この場合に、弁体３３は、開口３１を閉塞し開口３１の周囲に対して押しつけられている状態から開放され次いで下降されるが、弁体３３の開放動作の初期段階において、ロードロック室２０内の圧力のほうが真空処理室１０内の圧力よりも高い正圧状態か両者が等しい等圧状態では、弁体３３のシール部が枠体３２の開口３１周囲部分に接触し、ロードロック室２０内の圧力のほうが真空処理室１０内の圧力も低い逆圧状態では背当てローラ６３ａ，６３ｂが受け部材６４ａ，６４ｂに接触し、いずれの場合にも係止ローラ６１がストッパ６２に接触しているから、弁体３３の動作初期には必ず接触部が存在する。従来は、弁体３３の動作時間を所定時間内に納めるために、動作初期の接触部が存在する段階においても弁体３３の動作速度を速くせざるを得ず、図８に示すように、接触部が高速で摺動されること等により発塵し、機構部の寿命低下も懸念される。このような問題は、背当てローラ６３ａ，６３ｂを設ける等の衝撃を少なくする対策を講じても、接触部が存在する初期段階で弁体３３の動作を高速にしている限り生じてしまうことが判明した。
【００４２】
そこで、本実施形態では、弁体３３の開放動作において、図９の（ａ）に示すように、弁体３３に接触部が存在している間は、極力発塵が生じないように低速で動作させ（ａ動作）、図９の（ｂ）に示すように、接触部が存在しなくなり、発塵や機構の寿命低下の懸念がなくなった時点で高速で動作させる（ｂ動作）。これにより、発塵および機構の寿命を引き起こすことなく、弁体３３の全体の動作時間を短くすることができる。
【００４３】
そして、このようなａ動作およびｂ動作の２段階の動作制御をエア駆動回路６０により行うので、弁体３３の動作の際に、制御部９０において制御するのはソレノイドバルブ８０の動作の切り替え制御のみであり、しかもこのエア駆動回路６０は複数のスピードコントロールバルブと配管の組み合わせによる簡易な構造であるため、複雑な機構や制御を用いることなく、このような２段階動作を実現することができる。
【００４４】
このようにして弁体３３を開けた状態で、基板搬送装置２７によりロードロック室２０の搬入出口２０ａ、ゲートバルブ装置３０の一対の開口３１、および搬入出口１０ａを介してガラス基板Ｇを真空処理室１０に搬入する。この場合に、トータルのスループット向上の観点からは、上記弁体３３の開放動作の途中で基板搬送装置２７の動作を開始することが好ましい。これにより、弁体３３の開放が終了した時点で基板搬送装置２７の動作を開始するよりもトータルの基板搬送時間を短縮することができる。この際の基板搬送装置２７の動作タイミングとしては、例えばゲートバルブ装置３０に弁体３３の下降動作の際に弁体３３が所定位置を通過したことを検知するセンサを設けておき、そのセンサからの信号をトリガーとして基板搬送装置２７を動作させることが考えられる。また、基板搬送装置の動作に合わせて弁体を閉じるときには、基板搬送装置の駆動機構に取り付けたエンコーダ等により基板搬送装置の位置情報を検出して、それに基づいて弁体３３を上昇させるためのトリガー信号を出力することもできる。
【００４５】
このようにガラス基板Ｇを搬入後、ソレノイドバルブ８０を切り替えて、第１のエア供給・排出配管３８ａを介してエアシリンダ３６内のエアを排出し、第２のエア供給・排出配管３８ｂを介してエアシリンダ３６内にエアを供給することにより、ロッド３７を上昇させ、弁体３３を上昇させ、さらに枠体３２の開口３１の周囲部分に弁体３３を押し込む。これにより弁体３３が閉じた状態となり、真空処理室１０内でガラス基板Ｇに対して所定の真空処理が行われる。
【００４６】
真空処理後、上述と同様にしてゲートバルブ装置３０の弁体３３が開けられ、基板搬送装置２７により真空処理室１０内のガラス基板Ｇを受け取ってロードロック室２０内に戻し、その後、ゲートバルブ装置３０の弁体３３は閉じられる。ロードロック室２０にガラス基板Ｇが存在する状態でロードロック室２０内にパージガス供給部２５からロードロック室２０内にパージガスを供給し、その中を大気圧にし、その後、ゲートバルブ装置４０の弁体４２を開放して大気側搬送機構によりガラス基板Ｇを大気雰囲気に存在するラック５５に収納される。
【００４７】
次に、上記の２段階動作を実現する他のエア駆動回路について説明する。
図１０はそのような他のエア駆動回路１６０を示す図である。ここでは、基本構造は図５に示したエア駆動回路６０と同じであるから、同じものには同じ符号を付して説明を簡略化する。
【００４８】
このエア駆動回路１６０は、第１のエア供給・排出配管３８ａに第１スピードコントロールバルブ７１の代わりに、急速排気弁１７１を設け、ソレノイドバルブ８０にエアを戻す代わりにエアを高速排気する。すなわち、急速排気弁１７１は、三方弁構造を有しており、分岐部１７１ａに急速排気ライン１７２が繋がっている。また、分岐部１７１ａの第１のエア供給・排出配管３８ａに繋がる流路３８ａ′には逆止弁１７１ｂが設けられており、エアを排出する際には逆止弁１７１ｂによりエアは流路３８ａ′には流れず、高速排気ライン１７２を介して高速に排気される。したがって、エアシリンダ３６による弁体３３の上昇動作をより高速で行うことができる。エアシリンダにエアを供給する際には逆止弁１７１ｂに妨げられずに第１のエア供給・排出配管３８ａを通って供給される。
【００４９】
一方、第３スピードコントロールバルブ７４は、第２のエア供給・排出配管３８ｂから分岐し、ソレノイドバルブ８０に戻らずに、そのままエア排出可能な配管１７３に接続されている。したがって、より高速排気が可能となり、弁体３３を高速で下降させる上記ｂ動作を、より高速で行うことが可能となる。
【００５０】
装置が一層大型化した場合には、図１０を用いた高速動作回路は好ましいが、一つのエアシリンダでは、弁体３３を閉じる際の押し込み力が不足する傾向にあり、また、このような高速排気を用いるとエアがソレノイドバルブ８０に戻らないので、弁体３３の落下防止を十分に行えない。
【００５１】
そこで、図１１に示すように、図１０のエア駆動回路１６０を用いたメインのエアシリンダ３６の他に、補助のための２つのエアシリンダ１３６を用いる。この補助用のエアシリンダ１３６は、ロッド１３７は弁体３３に未接続であり、弁体３３を閉じる際に弁体３３の押し込み力の補助のために用いるものである。また、これら２つのエアシリンダ１３６は、弁体３３の落下防止機能を果たすこともできる。これら２つのエアシリンダ１３６はエア駆動回路２６０により駆動されるようになっており、第１のエア供給・排出配管１３８ａおよび第２のエア供給・排出配管１３８ｂを有している。
【００５２】
図１２にエア駆動回路１６０とエア駆動回路２６０とを組み合わせた状態を示す。エア駆動回路２６０には、上述したように、第１のエア供給・排出配管１３８ａおよび第２のエア供給・排出配管１３８ｂを有している。第１のエア供給・排出配管１３８ａは、エアシリンダ１３６の上部に接続されており、エアシリンダ１３６のロッド１３７を下降させる際にエアシリンダ１３６内にエアを供給し、上昇させる際にエアを排出するようになっている。一方、第２のエア供給・排出配管１３８ｂは、エアシリンダ１３６の下部に接続されており、エアシリンダ１３６のロッド１３７を上昇させる際にエアシリンダ１３６内にエアを供給し、下降させる際にエアを排出するようになっている。第１のエア供給・排出配管１３８ａは流路１３８ａ′を経てソレノイドバルブ８０に至り、第２のエア供給・排出配管１３８ｂは流路１３８ｂ′を経てソレノイドバルブ８０に至る。第１のエア供給・排出配管１３８ａおよび第２のエア供給・排出配管１３８ｂへのエアの供給およびこれらからのエアの排出はソレノイドバルブ１８０により制御される。ソレノイドバルブ１８０は、クローズ部１８１とオープン部１８２とで切り替え可能となっており、クローズ部１８１に切り替えた際には、ロッド１３７の上昇動作が行われ、オープン部１８２に切り替えた際には、ロッド１３７の下降動作が行われる。
【００５３】
第１のエア供給・排出配管１３８ａには、第１スピードコントロールバルブ１８１が介装されている。この第１スピードコントロールバルブ１８１は、図５に示すエア駆動回路６０の第３スピードコントロールバルブ７４と同様、通常のスピードコントロールバルブ構造を有するコントロール部１８３にパイロットチェック弁１８２を組み合わせたものであり、パイロットチェック弁１８２には第２のエア供給・排出配管１３８ｂから分岐した配管１８５が接続されている。このため、第２のエア供給・排出配管１３８ｂへのエアの供給が何らかのトラブルにより止まった際には、配管１８５へのエアの供給が止まるため、パイロットチェック弁１８２は閉じる。するとエアシリンダ１３７に接続された第１のエア供給・排出配管１３８ａは閉じた空間となりエアの流れが発生しない。つまり、エアシリンダ１３７の動作を止め、トラブルの際に現状を保持するようにする。
【００５４】
一方、第２のエア供給・排出配管１３８ｂには、第２スピードコントロールバルブ１８４が介装されている。この第２スピードコントロールバルブ１８４は、エアを排出するときに流量を制御する通常の構造を有している。
【００５５】
そして、２つのエアシリンダ１３６の第１のエア供給・排出配管１３８ａ、第２のエア供給・排出配管１３８ｂはそれぞれ一本化されて共通のソレノイドバルブ１８０に接続されている。これにより、２つのエアシリンダ１３６は同期して同じ動作を行うことができる。
【００５６】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく本発明の思想の範囲内で種々変形可能である。たとえば、上記実施形態では、駆動機構として昇降機構であるエアシリンダを用いた例を示したが、駆動態様は昇降に限らず、例えば回動等、他の態様であってもよく、駆動機構もエアシリンダに限らず電動モータ等の他の駆動機構であってもよい。エアシリンダを用いない場合には、制御機構としてエア駆動回路を用いる代わりに、電気的な制御等、他の制御手法を用いることもできる。
【００５７】
さらに、上記実施形態では、真空予備室としてロードロック室を用いた例について示したが、常時真空に保持される真空搬送室であってもよい。
【００５８】
さらにまた、基板として、ＦＰＤ基板を用いた場合について示したが、これに限らずその他の基板にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、大型の基板を真空室間で搬送する際にこれら真空室の間を開閉するゲートバルブ装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態に係るゲートバルブ装置を備えた真空処理装置の外観を示す斜視図。
【図２】図１の真空処理装置のロードロック室（真空予備室）および真空処理室を示す水平断面図。
【図３】真空処理室とロードロック室との間のゲートバルブ装置の駆動部分を示す縦断面図。
【図４】図３に示すゲートバルブ装置の弁体のリンク機構およびその動作を示す図。
【図５】弁体を駆動するエアシリンダの駆動を制御するエア駆動回路を示す図。
【図６】弁体を駆動するエアシリンダを２つ設けた例を示す模式図。
【図７】エアシリンダを２つ設けた場合のエア駆動回路を示す図。
【図８】弁体の開放動作の初期段階の状態を説明する模式図。
【図９】本発明の２段階動作を説明するための模式図。
【図１０】弁体を駆動するエアシリンダの駆動を制御するエア駆動回路の他の例を示す図。
【図１１】弁体の駆動のためにメインのエアシリンダとその両側に補助のエアシリンダを設けた例を示す模式図。
【図１２】図１１の場合のエア駆動回路を示す図。
【符号の説明】
【００６１】
１０……真空処理室
２０……ロードロック室（真空予備室）
３０……ゲートバルブ装置
３１……開口
３２……枠体
３３……弁体
３４……リンク機構
３５……支持体
３６……エアシリンダ
３７……ロッド
３８ａ……第１のエア供給・排出配管
３８ｂ……第２のエア供給・排出配管
６０，６０′，１６０，２６０……エア駆動回路
７１……第１のスピードコントロールバルブ
７２……第２のスピードコントロールバルブ
７３，７７……配管
７４……第３のスピードコントロールバルブ
７８……第４のスピードコントロールバルブ
８０……ソレノイドバルブ
１００……真空処理装置
Ｇ……ガラス基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャンバの側壁に設けられた、被処理基板の搬入出用の基板搬入出口を開閉するためのゲートバルブ装置、およびそのようなゲートバルブ装置を含む真空処理装置、ならびにゲートバルブ装置における弁体の開放方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に代表されるフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の製造過程においては、真空下でガラス基板にエッチング、アッシング、成膜等の真空処理が多用されている。
【０００３】
このような真空処理を行う真空処理装置においては、真空に保持されて上記処理を行う真空処理室と、この真空処理室に隣接して搬送機構を備えた真空予備室とが設けられている。真空予備室としては、大気側に配置されたカセットと真空処理室との間に大気側と真空側とのインターフェイスとして機能するロードロック室や、常時真空に保持される真空搬送室が用いられる。
【０００４】
そして、このような真空処理室と真空予備室との間にはゲートバルブが設けられ、真空処理を行う際にはゲートバルブの弁体により真空処理室に設けられた搬入出口が閉じられ、ガラス基板を搬送する際にはゲートバルブの弁体を下降させることにより搬入出口が開けられる（例えば、特許文献１）。
【０００５】
そして、ゲートバルブの弁体により搬入出口を閉じる際には、弁体に連結されたエアシリンダのロッドを上昇させて弁体を搬入出口まで上昇させ、さらにエアシリンダのロッドを上昇させてリンク機構により弁体を搬入出口の周囲部分に押しつけてシールする。また、搬入出口を開ける際には、エアシリンダのロッドを下降させ、最初にリンク機構による弁体の押しつけ力を解除し、さらにロッドを下降させることにより弁体を下降させて搬入出口を開放する。
【０００６】
このようなゲートバルブによる搬入出口の開閉動作において、駆動源であるエアシリンダは、スピードコントロールバルブを用い、動作開始時および停止時の衝撃緩和、ならびに目標時間内の動作完了を実現している。
【０００７】
ところで、近時、ＦＰＤ用のガラス基板に対する大型化の要求が強く、一辺が２ｍを超えるような巨大なものが出現するに至っている。そして、このような巨大な基板を処理する装置も大型化せざるを得ず、ゲートバルブにより開閉すべき搬入出口のサイズも極めて大きいものとなっており、弁体重量、エアシリンダの駆動ストロークも増大する。また、真空処理室から弁体に圧力がかかるいわゆる逆圧時の負荷も増大する。したがって、従来のスピードコントロールバルブだけの調整では、動作時間を目標時間に納めようとすると、動作開始時および停止時の衝撃が増大し、パーティクルの発生や機構部寿命低下が問題となる。
【特許文献１】特開平５−８７２５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、パーティクルの発生や機構部寿命低下を生じさせることなく、動作時間を目標時間に納めることが可能なゲートバルブ装置、およびそのようなゲートバルブ装置を備えた真空処理装置を提供することを目的とする。また、そのようなゲートバルブ装置における弁体の開放方法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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第１の観点では、チャンバの側壁に設けられ被処理基板の搬入出用の基板搬入出口を開閉するためのゲートバルブ装置であって、前記基板搬入出口を閉塞する弁体と、前記弁体を、前記基板搬入出口を閉塞する閉塞位置と、前記基板搬入出口から離隔した退避位置との間で移動させる駆動機構と、前記弁体の位置に応じて弁体の移動速度を異ならせるように前記弁体の駆動を制御する駆動制御部とを具備することを特徴とするゲートバルブ装置を提供する。
【００１０】
上記第１の観点において、前記駆動制御部は、前記弁体をその位置に応じて相対的に遅い第１の速度と相対的に速い第２の速度で移動させるようにすることができる。この場合に、前記駆動制御部は、前記弁体が他の部材と接触する第１の領域にて前記弁体を前記第１の速度により移動させ、前記弁体が他の部材と接触しない第２の領域にて前記弁体を前記第２の速度により移動させるように制御することが好ましい。
【００１１】
また、前記駆動機構はエアシリンダであり、前記駆動制御部は前記エアシリンダへのエアの供給および排出を行ってエアシリンダの駆動を制御するエア駆動回路を有し、前記エア駆動回路は、前記第１の速度に対応した第１のスピードコントロールバルブと、第２の速度に対応した第２のスピードコントロールバルブを有する構成とすることができる。この場合に、前記エア駆動回路は、前記第１のスピードコントロールバルブに接続されたパイロットチェック弁と、該パイロットチェック弁に接続され、該パイロットチェック弁へのエアの供給速度を調整して前記第１の速度と前記第２の速度の切り換えタイミングを調整するタイミング調整スピードコントロールバルブとを有する構成を採用することができる。
【００１２】
前記エア駆動回路は、前記エアシリンダに接続された第１および第２のエア供給・排出配管と、前記第１のエア供給・排出配管および前記第２のエア供給・排出配管のエアの供給および排出を切り替えるソレノイドバルブとを有し、前記第１のスピードコントロールバルブは前記第２のエア供給・排出配管に設けられ、前記第２のスピードコントロールバルブは前記第１のスピードコントロールバルブと並列して設けられている構成とすることができる。この場合に、前記エア駆動回路は、前記第１のエア供給・排出配管および／または前記第２のエア供給・排出配管を介して前記エアシリンダからのエアの排出を行う際に、前記ソレノイドバルブを介さずに高速排気する機構を有するように構成することができる。
【００１３】
上記第１の観点において、前記駆動機構を複数備えていることが好ましい。この場合に、前記複数の駆動機構は、前記弁体を前記基板搬入出口の閉塞位置と退避位置との間で移動させる主駆動機構と、前記弁体を閉じる際の押しつけ動作を補助する補助駆動機構とを有し、該補助駆動機構は、前記弁体が前記退避位置にあるときには前記弁体とは離間していることが好ましい。前記補助駆動機構は、前記弁体を退避位置から閉塞位置に移動させる際には、前記主駆動機構より遅れて動作することが好ましい。
【００１４】
前記チャンバが真空に保持される真空室であり、前記搬入出口を介して他の真空室に隣接している構成の場合に有効である。
【００１５】
本発明の第２の観点では、側壁に被処理基板の搬入出用の基板搬入出口を有し、被処理基板に真空処理を施す真空処理室と、前記真空処理室と隣接して設けられた、前記真空処理室に対する基板の搬入出を行う真空予備室と、前記真空処理室と前記真空予備室との間に、前記基板搬入出口を開閉可能に設けられたゲートバルブ装置とを具備する真空処理装置であって、前記ゲートバルブ装置は、前記基板搬入出口を閉塞する弁体と、前記弁体を、前記基板搬入出口を閉塞する閉塞位置と、前記基板搬入出口から離隔した退避位置との間で移動させる駆動機構と、 前記弁体の位置に応じて弁体の移動速度を異ならせるように前記弁体の駆動を制御する駆動制御部とを具備することを特徴とする真空処理装置を提供する。
【００１６】
本発明の第３の観点では、チャンバの側壁に設けられ被処理基板の搬入出用の基板搬入出口を開閉するためのゲートバルブ装置における弁体の開放方法であって、前記弁体を、前記基板搬入出口を閉塞する閉塞位置から、前記基板搬入出口から離隔した退避位置へ移動させる際に、前記弁体に他の部材への接触部が存在する第１の領域では前記弁体を相対的に遅い第１の速度で動作させ、前記弁体に接触部が存在しない第２の領域では前記弁体を相対的に速い第２の速度で動作させることを特徴とするゲートバルブ装置における弁体の開放方法を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、弁体の位置に応じて弁体の移動速度を異ならせるように前記弁体の駆動を制御するので、弁体が他の部材へ接触する領域では弁体の移動速度を遅くし、他の部材と接触しない領域では弁体の移動速度を速くすることができる。このため、パーティクルの発生や機構部寿命低下を生じさせることなく、弁体の動作時間を目標時間に納めることが可能となる。
【００１８】
また、駆動機構として昇降機構としてのエアシリンダを用い、駆動制御部としてエア駆動回路を用い、弁体の速度制御にスピードコントロールバルブを用いて上記動作を実現することにより、制御や機構の複雑化をもたらすことなく上記効果を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について具体的に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るゲートバルブ装置を備えた真空処理装置の外観を示す斜視図、図２は図１の真空処理装置のロードロック室（真空予備室）および真空処理室を示す水平断面図、図３は真空処理室とロードロック室との間のゲートバルブ装置の駆動部分を示す縦断面図である。
【００２０】
図１に示すように、真空処理装置１００は、真空雰囲気でＦＰＤ用ガラス基板Ｇに対してプラズマエッチング処理や薄膜形成処理等の所望の真空処理を行う真空処理室（チャンバ）１０と、この真空処理室１０に連設され、真空予備室として機能するロードロック室２０と、真空処理室１０とロードロック室２０との間に設けられたゲートバルブ装置３０と、ロードロック室２０と外部の大気側搬送機構５０とを隔てるゲートバルブ装置４０とを備えている。ここで、ＦＰＤとしては、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、エレクトロルミネセンス（Electro Luminescence；ＥＬ）ディスプレイ、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等が例示される。
【００２１】
大気側搬送機構５０は、旋回および伸縮が可能な搬送アーム５１を備えており、複数の基板Ｇが収納された基板ラック５５から未処理の１枚の基板Ｇを取り出し、ゲートバルブ装置４０を介してロードロック室２０内の基板搬送装置２７に渡す動作、および処理済の基板Ｇを、ロードロック室２０内の基板搬送装置２７から受け取ってゲートバルブ４０を介して大気側に取り出し、基板ラック５５に収納する動作を行う。
【００２２】
図２に示すように、真空処理室１０には、ガラス基板Ｇを搬入搬出する搬入出口１０ａが設けられている。また、真空処理室１０には、ガス供給配管１１を介して処理ガス供給部１２が接続されており、ガス供給配管１１にはバルブ１３および流量制御器（図示せず）が設けられている。そして、このガス供給部１２から真空処理室１０の内部に所定の処理ガスを供給することが可能になっている。また、真空処理室１０には、排気配管１４を介して真空ポンプ１５が接続されており、排気配管１４には圧力制御バルブ１６が設けられている。これにより、真空処理室１０内を処理に必要な所定の圧力の処理ガス雰囲気を形成可能となっている。真空処理室１０の内部には処理対象であるガラス基板Ｇが載置される処理ステージ１７が設けられている。
【００２３】
図２に示すように、ロードロック室２０には、真空処理室１０との間でガラス基板Ｇを搬入出する第１搬入出口２０ａと、大気側との間でガラス基板Ｇを搬入出する第２搬入出口２０ｂとを有している。また、ロードロック室２０には、排気配管２１を介して真空ポンプ２２が接続されており、排気配管２１にはバルブ２３が設けられている。また、ロードロック室２０には、パージガス供給配管２４を介してパージガス供給部２５が設けられており、パージガス供給配管２４にはバルブ２６および流量制御器（図示せず）が設けられている。そして、真空処理室１０との間でガラス基板Ｇを搬送する場合には、真空ポンプ２２により真空処理室１０と同等の真空度まで真空排気され、大気雰囲気の基板ラック５５との間でガラス基板Ｇを搬送する場合には、パージガス供給部２５からロードロック室２０内にＮ２ガス等のパージガスが供給されてロードロック室２０内は大気圧に戻される。また、ロードロック室２０の内部には、基板搬送装置２７が設けられており、この基板搬送装置２７により真空処理室１０に対するガラス基板Ｇの搬入出が行われるようになっている。
【００２４】
ゲートバルブ装置３０は、図２、３に示すように、真空処理室１０とロードロック室２０との間に設けられており、真空処理室１０およびロードロック室２０の外壁に密着され、真空処理室１０の搬入出口１０ａおよびロードロック室２０の第１の搬入出口２０ａに連通する一対の開口３１が形成された枠体３２と、この枠体３２内を移動し、開口３１の開閉動作を行う弁体３３を備えている。
【００２５】
弁体３３は、枠体３２の真空処理室１０側の開口３１を塞ぐための（すなわち搬入出口１０ａを塞ぐための）押さえ部３３ａと、押さえ部３３ａを開口３１の周囲部分に押しつけるためのリンク機構３４と、押さえ部３３ａをリンク機構３４を介して支持する支持体３５とを有している。支持体３５の下端にはエアシリンダ３６のロッド３７が接続されている。そして、エアシリンダ３６に接続された第１のエア供給・排出配管３８ａおよび第２のエア供給・排出管３８ｂを介してエアシリンダ３６に対するエアの供給および排出を行うことにより、ロッド３７が昇降動作を行い、その昇降動作にともなって弁体３３が昇降するようになっている。エアシリンダ３６による弁体３３の駆動は、エア駆動回路６０によって制御されるようになっている。
【００２６】
弁体３３の押さえ部３３ａの上端には係止ローラ６１が設けられ、枠体３２の上壁内側の係止ローラ６１に対応する位置には緩衝機能を有するストッパ６２が設けられている。また、支持体３５の裏面側（ロードロック室２０側）には、押さえ部３３ａが開口３１に対応する位置に存在する際に、真空処理室１０内の圧力が高くなる「逆圧」状態が生じても押さえ部３３ａによる開口３１の密閉状態が維持されるようにするために一対の背当てローラ６３ａ、６３ｂが取り付けられている。これら背当てローラ６３ａ，６３ｂは、弁体３３が開口３１に対応する位置に存在する際に、ロードロック室２０側の開口３１を上下に跨ぐように設けられており、枠体３２の内壁には、これらを受ける受け部材６４ａ，６４ｂが設けられている。これら受け部材６４ａ，６４ｂは緩衝機能を有している。
【００２７】
上記リンク機構３４は、図４に示すように、押さえ部３３ａおよび支持体３５にそれぞれ軸６５ａ，６５ｂにより連結された上リンク６５と、その下方に位置する軸６６ａ，６６ｂにより押さえ部３３ａおよび支持体３５に連結され、上リンク６５と平行に設けられた下リンク６６とを有し、これら上リンク６５、下リンク６６、押さえ部３３ａ、および支持体３５により平行四辺形リンクを構成している。そして、弁体３３が閉じていないときには、図４の（ａ）に示すように、付勢手段としてのバネ６７により弁体３３の押さえ部３３ａが支持体３５より上の位置になるように押さえ部３３ａが付勢されている。そして、この状態からエアシリンダ３６により弁体３３が上昇していき、押さえ部３３ａの係止ローラ６１がストッパ６２に当接すると、図４の（ｂ）に示すように、押さえ部３３ａの上昇が妨げられ、支持体３５のみがバネ６７の付勢力に抗して上昇する。そうすると、バネ６７の付勢力により斜めになっていた上リンク６５および下リンク６６が水平に近づき、平行四辺形リンクがより長方形に近い形状になり、これにともなって、押さえ部３３ａが真空処理室１０側に押しつけられ、開口３１の周囲が押さえ部３３ａにより密閉され、真空処理室１０の搬入出口１０ａは弁体３３により閉じられる。
【００２８】
弁体３３を開放して搬入出口１０ａを開ける場合には、エアシリンダ３６により支持体３５を下降させ、まず、図４の（ｂ）の状態から押さえ部３３ａをロードロック室２０側へ移動させて図４の（ａ）の状態とし、その状態からエアシリンダ３６により弁体３３の全体を下降させる。
【００２９】
この場合に、ゲートバルブ装置３０においては、弁体３３によって開口３１を閉塞している状態から開ける際には、シール部や、係止ローラ、背当てローラ等の接触部が必ず存在し、その後接触範囲外となる。接触部が存在している際に弁体３３を速く動作させるとパーティクルが発生しやすく、また機構部の寿命も低下しやすく、逆に発塵を抑制するために動作を遅くすると、目標時間内に動作が終了しない。
【００３０】
そこで、本実施形態では、エア駆動回路６０により、弁体３３を開く際に、接触部が存在している初期段階では弁体３３を低速で動作させ（ａ動作）、接触部が存在しなくなった段階で弁体３３を高速で動作させる（ｂ動作）ように、エアシリンダ３６による駆動を制御して、パーティクルの抑制および目標時間内での弁体３３の開閉動作を実現する。
【００３１】
エア駆動回路６０の具体的な構成を図５に示す。
第１のエア供給・排出配管３８ａは、エアシリンダ３６の上部に接続されており、エアシリンダ３６のロッド３７を下降させる際（弁体３３の開放動作）にエアシリンダ３６内にエアを供給し、上昇させる際（弁体３３の閉塞動作）にエアを排出するようになっている。一方、第２のエア供給・排出配管３８ｂは、エアシリンダ３６の下部に接続されており、エアシリンダ３６のロッド３７を上昇させる際（弁体３３の閉塞動作）にエアシリンダ３６内にエアを供給し、下降させる際（弁体３３の開放動作）にエアを排出するようになっている。第１のエア供給・排出配管３８ａおよび第２のエア供給・排出配管３８ｂへのエアの供給およびこれらからのエアの排出はソレノイドバルブ８０により制御される。ソレノイドバルブ８０は、クローズ部８１とオープン部８２とで切り替え可能となっており、クローズ部８１に切り替えた際には、弁体３３の閉塞動作が行われ、オープン部８２に切り替えた際には、弁体３３の開放動作が行われる。
【００３２】
第１のエア供給・排出配管３８ａには、第１スピードコントロールバルブ７１が介装されている。この第１スピードコントロールバルブ７１は、エアを排出する際には絞り弁７１ａにより所定流量に制御し、エアを供給する際には逆止弁７１ｂに妨げられずに大流量で供給可能とする。
【００３３】
第２のエア供給・排出配管３８ｂには、低速の上記ａ動作用の第２スピードコントロールバルブ７２が介装されている。この第２スピードコントロールバルブ７２は、エアを排出する際には絞り弁７２ａにより弁体３３の開放動作がパーティクルを抑制可能な低速のａ動作になるように低流量に制御し、エアを供給する際には逆止弁７２ｂに妨げられずに大流量で供給可能とする。また、第２のエア供給・排出配管３８ｂには、第２スピードコントロールバルブ７２をバイパスするように、配管７３が接続されており、この配管７３には高速の上記ｂ動作用の第３スピードコントロールバルブ７４が介装されている。第３スピードコントロールバルブ７４は、通常のスピードコントロールバルブ構造を有するコントロール部７６にパイロットチェック弁７５を組み合わせたものであり、パイロットチェック弁７５には第１のエア供給・排出配管３８ａから分岐した配管７７が接続されている。この配管７７には第４スピードコントロールバルブ７８が介装されている。そして、弁体３３の開放動作を行う際には、最初は第３スピードコントロールバルブ７４のパイロットチェック弁７５により配管７３へエアは流れず、第２スピードコントロールバルブ７２により小流量でエアが排出される。これにより、弁体３３を開放する初期段階では弁体３３が低速で動作する（ａ動作）。このとき、第４スピードコントロールバルブ７８の絞り弁７８ａにより所定流量で、第１のエア供給・排出配管３８ａに供給されたエアの一部が配管７７を通って第３スピードコントロールバルブ７４のパイロットチェック弁７５に供給されていき、パイロットチェック弁７５のエアシリンダ３６側の圧力に対して、配管７７側の圧力が所定の圧力（ここでは５０％）となった時点で、パイロットチェック弁７５が開いて配管７３にエアが流れる。このとき第３スピードコントロールバルブ７４のコントロール部７６の絞り弁７６ａの絞りを緩くして第２スピードコントロールバルブ７２により制御される流量よりも大流量とすることができ、これにより弁体３３の動作を高速動作（ｂ動作）に切り替えることができる。すなわち、第４スピードコントロールバルブ７８はａ動作とｂ動作の切り替え用として機能する。このような弁体３３の初期動作とその後の高速動作の切り替えタイミングは、第４スピードコントロールバルブ７８の絞り弁７８ａにより配管７７を流れるエアの流量を調整することにより制御することができる。
【００３４】
なお、ゲートバルブ装置３０が大型の場合には、弁体３３の駆動に大きな力が必要となり、その場合には、図６のようにエアシリンダ３６を２つ設けることが好ましい。この場合に、２つのエアシリンダ３６はエア駆動回路６０′により、同期して同じ動作を行わせる。
【００３５】
このエア駆動回路６０′は、図７に示すように、２つのエアシリンダ３６に対して、ソレノイドバルブ８０、第４スピードコントロールバルブ７８等を共通化しているが、基本構成は、エアシリンダ３６が一つの場合と同様である。
【００３６】
ゲートバルブ装置４０は、図２に示すように、ロードロック室２０の大気側に設けられており、ロードロック室２０の外壁に密着され第２搬入出口２０ｂおよび大気側に連通する一対の開口４１が形成された枠体４２と、この枠体４２内を移動し、開口４１の開閉動作を行う弁体４３を備えている。
【００３７】
図２に示すように、真空処理装置１００の各構成部は、制御部９０により制御される構成となっている。例えば、ガスの供給、排気、開閉バルブ、ゲートバルブ装置等が制御部９０により制御される。特に、上記ゲートバルブ装置３０においては、エア駆動回路６０のソレノイドバルブ８０の動作が制御部９０により制御される。
【００３８】
この制御部９０はマイクロプロセッサを備えたプロセスコントローラ９１を有し、このプロセスコントローラ９１には、オペレータが真空処理装置１００を管理するためのコマンドの入力操作等を行うキーボードや、真空処理装置１００の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインターフェース９２が接続されている。また、プロセスコントローラ９１には、真空処理装置１００で実行される各種処理をプロセスコントローラ９１の制御にて実現するための制御プログラムや、処理条件に応じて真空処理装置１００に所定の処理を実行させるための制御プログラムすなわちレシピ、さらには各種データベース等が格納された記憶部９３が接続されている。記憶部９３は記憶媒体を有しており、レシピ等はその記憶媒体に記憶されている。記憶媒体は、ハードディスクのような固定的なものであってもよいし、ＣＤＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の可搬性のものであってもよい。そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース９２からの指示等にて任意のレシピを記憶部９３から呼び出してプロセスコントローラ９１に実行させることで、プロセスコントローラ９１の制御下で、真空処理装置１００での所望の処理が行われる。
【００３９】
次に、このように構成される真空処理装置の動作について説明する。
まず、基板搬送装置２７は、ロードロック室２０内に存在し、ゲートバルブ装置３０の弁体３３が閉じられ、真空処理室１０の内部は真空ポンプ１５にて必要な真空度に排気される。
【００４０】
次いで、大気側搬送機構５０の搬送アーム５１により、未処理のガラス基板Ｇを基板ラック５５から取り出し、ゲートバルブ装置４０の弁体４２を開放し、開口部４１および搬入出口２０ｂを通過させて大気雰囲気のロードロック室２０内にガラス基板Ｇをロードロック室２０内に搬入し、位置決め部（図示せず）に配置される。その後、搬送アーム５１を大気側に引き抜いてロードロック室２０の外部に退避させ基板搬送装置２７のピック上にガラス基板Ｇを載せる。
【００４１】
この状態で、ゲートバルブ装置４０の弁体４２を閉じてロードロック室２０を密閉状態にし、排気制御弁２３を開いて真空ポンプ２２により、真空処理室１０への搬送が可能な圧力になるまで排気した後、ゲートバルブ装置３０の弁体３３を開く。この場合に、弁体３３は、開口３１を閉塞し開口３１の周囲に対して押しつけられている状態から開放され次いで下降されるが、弁体３３の開放動作の初期段階において、ロードロック室２０内の圧力のほうが真空処理室１０内の圧力よりも高い正圧状態か両者が等しい等圧状態では、弁体３３のシール部が枠体３２の開口３１周囲部分に接触し、ロードロック室２０内の圧力のほうが真空処理室１０内の圧力も低い逆圧状態では背当てローラ６３ａ，６３ｂが受け部材６４ａ，６４ｂに接触し、いずれの場合にも係止ローラ６１がストッパ６２に接触しているから、弁体３３の動作初期には必ず接触部が存在する。従来は、弁体３３の動作時間を所定時間内に納めるために、動作初期の接触部が存在する段階においても弁体３３の動作速度を速くせざるを得ず、図８に示すように、接触部が高速で摺動されること等により発塵し、機構部の寿命低下も懸念される。このような問題は、背当てローラ６３ａ，６３ｂを設ける等の衝撃を少なくする対策を講じても、接触部が存在する初期段階で弁体３３の動作を高速にしている限り生じてしまうことが判明した。
【００４２】
そこで、本実施形態では、弁体３３の開放動作において、図９の（ａ）に示すように、弁体３３に接触部が存在している間は、極力発塵が生じないように低速で動作させ（ａ動作）、図９の（ｂ）に示すように、接触部が存在しなくなり、発塵や機構の寿命低下の懸念がなくなった時点で高速で動作させる（ｂ動作）。これにより、発塵および機構の寿命を引き起こすことなく、弁体３３の全体の動作時間を短くすることができる。
【００４３】
そして、このようなａ動作およびｂ動作の２段階の動作制御をエア駆動回路６０により行うので、弁体３３の動作の際に、制御部９０において制御するのはソレノイドバルブ８０の動作の切り替え制御のみであり、しかもこのエア駆動回路６０は複数のスピードコントロールバルブと配管の組み合わせによる簡易な構造であるため、複雑な機構や制御を用いることなく、このような２段階動作を実現することができる。
【００４４】
このようにして弁体３３を開けた状態で、基板搬送装置２７によりロードロック室２０の搬入出口２０ａ、ゲートバルブ装置３０の一対の開口３１、および搬入出口１０ａを介してガラス基板Ｇを真空処理室１０に搬入する。この場合に、トータルのスループット向上の観点からは、上記弁体３３の開放動作の途中で基板搬送装置２７の動作を開始することが好ましい。これにより、弁体３３の開放が終了した時点で基板搬送装置２７の動作を開始するよりもトータルの基板搬送時間を短縮することができる。この際の基板搬送装置２７の動作タイミングとしては、例えばゲートバルブ装置３０に弁体３３の下降動作の際に弁体３３が所定位置を通過したことを検知するセンサを設けておき、そのセンサからの信号をトリガーとして基板搬送装置２７を動作させることが考えられる。また、基板搬送装置の動作に合わせて弁体を閉じるときには、基板搬送装置の駆動機構に取り付けたエンコーダ等により基板搬送装置の位置情報を検出して、それに基づいて弁体３３を上昇させるためのトリガー信号を出力することもできる。
【００４５】
このようにガラス基板Ｇを搬入後、ソレノイドバルブ８０を切り替えて、第１のエア供給・排出配管３８ａを介してエアシリンダ３６内のエアを排出し、第２のエア供給・排出配管３８ｂを介してエアシリンダ３６内にエアを供給することにより、ロッド３７を上昇させ、弁体３３を上昇させ、さらに枠体３２の開口３１の周囲部分に弁体３３を押し込む。これにより弁体３３が閉じた状態となり、真空処理室１０内でガラス基板Ｇに対して所定の真空処理が行われる。
【００４６】
真空処理後、上述と同様にしてゲートバルブ装置３０の弁体３３が開けられ、基板搬送装置２７により真空処理室１０内のガラス基板Ｇを受け取ってロードロック室２０内に戻し、その後、ゲートバルブ装置３０の弁体３３は閉じられる。ロードロック室２０にガラス基板Ｇが存在する状態でロードロック室２０内にパージガス供給部２５からロードロック室２０内にパージガスを供給し、その中を大気圧にし、その後、ゲートバルブ装置４０の弁体４２を開放して大気側搬送機構によりガラス基板Ｇを大気雰囲気に存在するラック５５に収納される。
【００４７】
次に、上記の２段階動作を実現する他のエア駆動回路について説明する。
図１０はそのような他のエア駆動回路１６０を示す図である。ここでは、基本構造は図５に示したエア駆動回路６０と同じであるから、同じものには同じ符号を付して説明を簡略化する。
【００４８】
このエア駆動回路１６０は、第１のエア供給・排出配管３８ａに第１スピードコントロールバルブ７１の代わりに、急速排気弁１７１を設け、ソレノイドバルブ８０にエアを戻す代わりにエアを高速排気する。すなわち、急速排気弁１７１は、三方弁構造を有しており、分岐部１７１ａに急速排気ライン１７２が繋がっている。また、分岐部１７１ａの第１のエア供給・排出配管３８ａに繋がる流路３８ａ′には逆止弁１７１ｂが設けられており、エアを排出する際には逆止弁１７１ｂによりエアは流路３８ａ′には流れず、高速排気ライン１７２を介して高速に排気される。したがって、エアシリンダ３６による弁体３３の上昇動作をより高速で行うことができる。エアシリンダにエアを供給する際には逆止弁１７１ｂに妨げられずに第１のエア供給・排出配管３８ａを通って供給される。
【００４９】
一方、第３スピードコントロールバルブ７４は、第２のエア供給・排出配管３８ｂから分岐し、ソレノイドバルブ８０に戻らずに、そのままエア排出可能な配管１７３に接続されている。したがって、より高速排気が可能となり、弁体３３を高速で下降させる上記ｂ動作を、より高速で行うことが可能となる。
【００５０】
装置が一層大型化した場合には、図１０を用いた高速動作回路は好ましいが、一つのエアシリンダでは、弁体３３を閉じる際の押し込み力が不足する傾向にあり、また、このような高速排気を用いるとエアがソレノイドバルブ８０に戻らないので、弁体３３の落下防止を十分に行えない。
【００５１】
そこで、図１１に示すように、図１０のエア駆動回路１６０を用いたメインのエアシリンダ３６の他に、補助のための２つのエアシリンダ１３６を用いる。この補助用のエアシリンダ１３６は、ロッド１３７は弁体３３に未接続であり、弁体３３を閉じる際に弁体３３の押し込み力の補助のために用いるものである。また、これら２つのエアシリンダ１３６は、弁体３３の落下防止機能を果たすこともできる。これら２つのエアシリンダ１３６はエア駆動回路２６０により駆動されるようになっており、第１のエア供給・排出配管１３８ａおよび第２のエア供給・排出配管１３８ｂを有している。
【００５２】
図１２にエア駆動回路１６０とエア駆動回路２６０とを組み合わせた状態を示す。エア駆動回路２６０には、上述したように、第１のエア供給・排出配管１３８ａおよび第２のエア供給・排出配管１３８ｂを有している。第１のエア供給・排出配管１３８ａは、エアシリンダ１３６の上部に接続されており、エアシリンダ１３６のロッド１３７を下降させる際にエアシリンダ１３６内にエアを供給し、上昇させる際にエアを排出するようになっている。一方、第２のエア供給・排出配管１３８ｂは、エアシリンダ１３６の下部に接続されており、エアシリンダ１３６のロッド１３７を上昇させる際にエアシリンダ１３６内にエアを供給し、下降させる際にエアを排出するようになっている。第１のエア供給・排出配管１３８ａは流路１３８ａ′を経てソレノイドバルブ８０に至り、第２のエア供給・排出配管１３８ｂは流路１３８ｂ′を経てソレノイドバルブ８０に至る。第１のエア供給・排出配管１３８ａおよび第２のエア供給・排出配管１３８ｂへのエアの供給およびこれらからのエアの排出はソレノイドバルブ１８０により制御される。ソレノイドバルブ１８０は、クローズ部１８１とオープン部１８２とで切り替え可能となっており、クローズ部１８１に切り替えた際には、ロッド１３７の上昇動作が行われ、オープン部１８２に切り替えた際には、ロッド１３７の下降動作が行われる。
【００５３】
第１のエア供給・排出配管１３８ａには、第１スピードコントロールバルブ１８１が介装されている。この第１スピードコントロールバルブ１８１は、図５に示すエア駆動回路６０の第３スピードコントロールバルブ７４と同様、通常のスピードコントロールバルブ構造を有するコントロール部１８３にパイロットチェック弁１８２を組み合わせたものであり、パイロットチェック弁１８２には第２のエア供給・排出配管１３８ｂから分岐した配管１８５が接続されている。このため、第２のエア供給・排出配管１３８ｂへのエアの供給が何らかのトラブルにより止まった際には、配管１８５へのエアの供給が止まるため、パイロットチェック弁１８２は閉じる。するとエアシリンダ１３７に接続された第１のエア供給・排出配管１３８ａは閉じた空間となりエアの流れが発生しない。つまり、エアシリンダ１３７の動作を止め、トラブルの際に現状を保持するようにする。
【００５４】
一方、第２のエア供給・排出配管１３８ｂには、第２スピードコントロールバルブ１８４が介装されている。この第２スピードコントロールバルブ１８４は、エアを排出するときに流量を制御する通常の構造を有している。
【００５５】
そして、２つのエアシリンダ１３６の第１のエア供給・排出配管１３８ａ、第２のエア供給・排出配管１３８ｂはそれぞれ一本化されて共通のソレノイドバルブ１８０に接続されている。これにより、２つのエアシリンダ１３６は同期して同じ動作を行うことができる。
【００５６】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく本発明の思想の範囲内で種々変形可能である。たとえば、上記実施形態では、駆動機構として昇降機構であるエアシリンダを用いた例を示したが、駆動態様は昇降に限らず、例えば回動等、他の態様であってもよく、駆動機構もエアシリンダに限らず電動モータ等の他の駆動機構であってもよい。エアシリンダを用いない場合には、制御機構としてエア駆動回路を用いる代わりに、電気的な制御等、他の制御手法を用いることもできる。
【００５７】
さらに、上記実施形態では、真空予備室としてロードロック室を用いた例について示したが、常時真空に保持される真空搬送室であってもよい。
【００５８】
さらにまた、基板として、ＦＰＤ基板を用いた場合について示したが、これに限らずその他の基板にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、大型の基板を真空室間で搬送する際にこれら真空室の間を開閉するゲートバルブ装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態に係るゲートバルブ装置を備えた真空処理装置の外観を示す斜視図。
【図２】図１の真空処理装置のロードロック室（真空予備室）および真空処理室を示す水平断面図。
【図３】真空処理室とロードロック室との間のゲートバルブ装置の駆動部分を示す縦断面図。
【図４】図３に示すゲートバルブ装置の弁体のリンク機構およびその動作を示す図。
【図５】弁体を駆動するエアシリンダの駆動を制御するエア駆動回路を示す図。
【図６】弁体を駆動するエアシリンダを２つ設けた例を示す模式図。
【図７】エアシリンダを２つ設けた場合のエア駆動回路を示す図。
【図８】弁体の開放動作の初期段階の状態を説明する模式図。
【図９】本発明の２段階動作を説明するための模式図。
【図１０】弁体を駆動するエアシリンダの駆動を制御するエア駆動回路の他の例を示す図。
【図１１】弁体の駆動のためにメインのエアシリンダとその両側に補助のエアシリンダを設けた例を示す模式図。
【図１２】図１１の場合のエア駆動回路を示す図。
【符号の説明】
【００６１】
１０……真空処理室
２０……ロードロック室（真空予備室）
３０……ゲートバルブ装置
３１……開口
３２……枠体
３３……弁体
３４……リンク機構
３５……支持体
３６……エアシリンダ
３７……ロッド
３８ａ……第１のエア供給・排出配管
３８ｂ……第２のエア供給・排出配管
６０，６０′，１６０，２６０……エア駆動回路
７１……第１のスピードコントロールバルブ
７２……第２のスピードコントロールバルブ
７３，７７……配管
７４……第３のスピードコントロールバルブ
７８……第４のスピードコントロールバルブ
８０……ソレノイドバルブ
１００……真空処理装置
Ｇ……ガラス基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバの側壁に設けられた、被処理基板の搬入出用の基板搬入出口を開閉するためのゲートバルブ装置であって、
前記基板搬入出口を閉塞する弁体と、
前記弁体を、前記基板搬入出口を閉塞する閉塞位置と、前記基板搬入出口から離隔した退避位置との間で移動させる駆動機構と、
前記弁体の位置に応じて弁体の移動速度を異ならせるように前記弁体の駆動を制御する駆動制御部と
を具備することを特徴とするゲートバルブ装置。
【請求項２】
前記駆動制御部は、前記弁体をその位置に応じて相対的に遅い第１の速度と相対的に速い第２の速度で移動させることを特徴とする請求項１に記載のゲートバルブ装置。
【請求項３】
前記駆動制御部は、前記弁体が他の部材と接触する第１の領域にて前記弁体を前記第１の速度により移動させ、前記弁体が他の部材と接触しない第２の領域にて前記弁体を前記第２の速度により移動させるように制御することを特徴とする請求項２に記載のゲートバルブ装置。
【請求項４】
前記駆動機構はエアシリンダであり、前記駆動制御部は前記エアシリンダへのエアの供給および排出を行ってエアシリンダの駆動を制御するエア駆動回路を有し、前記エア駆動回路は、前記第１の速度に対応した第１のスピードコントロールバルブと、第２の速度に対応した第２のスピードコントロールバルブを有することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のゲートバルブ装置。
【請求項５】
前記エア駆動回路は、前記第１のスピードコントロールバルブに接続されたパイロットチェック弁と、該パイロットチェック弁に接続され、該パイロットチェック弁へのエアの供給速度を調整して前記第１の速度と前記第２の速度の切り換えタイミングを調整するタイミング調整スピードコントロールバルブとを有することを特徴とする請求項４に記載のゲートバルブ装置。
【請求項６】
前記エア駆動回路は、前記エアシリンダに接続された第１および第２のエア供給・排出配管と、前記第１のエア供給・排出配管および前記第２のエア供給・排出配管のエアの供給および排出を切り替えるソレノイドバルブとを有し、
前記第１のスピードコントロールバルブは前記第２のエア供給・排出配管に設けられ、前記第２のスピードコントロールバルブは前記第１のスピードコントロールバルブと並列して設けられていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載のゲートバルブ装置。
【請求項７】
前記エア駆動回路は、前記第１のエア供給・排出配管および／または前記第２のエア供給・排出配管を介して前記エアシリンダからのエアの排出を行う際に、前記ソレノイドバルブを介さずに高速排気する機構を有することを特徴とする請求項６に記載のゲートバルブ装置。
【請求項８】
前記駆動機構を複数備えていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のゲートバルブ装置。
【請求項９】
前記複数の駆動機構は、前記弁体を前記基板搬入出口の閉塞位置と退避位置との間で移動させる主駆動機構と、前記弁体を閉じる際の押しつけ動作を補助する補助駆動機構とを有し、該補助駆動機構は、前記弁体が前記退避位置にあるときには前記弁体とは離間していることを特徴とする請求項８に記載のゲートバルブ装置。
【請求項１０】
前記補助駆動機構は、前記弁体を退避位置から閉塞位置に移動させる際には、前記主駆動機構より遅れて動作することを特徴とする請求項９に記載のゲートバルブ装置。
【請求項１１】
前記チャンバは真空に保持される真空室であり、前記搬入出口を介して他の真空室に隣接していることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のゲートバルブ装置。
【請求項１２】
側壁に被処理基板の搬入出用の基板搬入出口を有し、被処理基板に真空処理を施す真空処理室と、
前記真空処理室と隣接して設けられた、前記真空処理室に対する基板の搬入出を行う真空予備室と、
前記真空処理室と前記真空予備室との間に、前記基板搬入出口を開閉可能に設けられたゲートバルブ装置と
を具備する真空処理装置であって、
前記ゲートバルブ装置は、
前記基板搬入出口を閉塞する弁体と、
前記弁体を、前記基板搬入出口を閉塞する閉塞位置と、前記基板搬入出口から離隔した退避位置との間で移動させる駆動機構と、
前記弁体の位置に応じて弁体の移動速度を異ならせるように前記弁体の駆動を制御する駆動制御部と
を具備することを特徴とする真空処理装置。
【請求項１３】
チャンバの側壁に設けられ被処理基板の搬入出用の基板搬入出口を開閉するためのゲートバルブ装置における弁体の開放方法であって、
前記弁体を、前記基板搬入出口を閉塞する閉塞位置から、前記基板搬入出口から離隔した退避位置へ移動させる際に、前記弁体に他の部材への接触部が存在する第１の領域では前記弁体を相対的に遅い第１の速度で動作させ、前記弁体に接触部が存在しない第２の領域では前記弁体を相対的に速い第２の速度で動作させることを特徴とするゲートバルブ装置における弁体の開放方法。
【請求項１】
チャンバの側壁に設けられた、被処理基板の搬入出用の基板搬入出口を開閉するためのゲートバルブ装置であって、
前記基板搬入出口を閉塞する弁体と、
前記弁体を、前記基板搬入出口を閉塞する閉塞位置と、前記基板搬入出口から離隔した退避位置との間で移動させる駆動機構と、
前記弁体の位置に応じて弁体の移動速度を異ならせるように前記弁体の駆動を制御する駆動制御部と
を具備することを特徴とするゲートバルブ装置。
【請求項２】
前記駆動制御部は、前記弁体をその位置に応じて相対的に遅い第１の速度と相対的に速い第２の速度で移動させることを特徴とする請求項１に記載のゲートバルブ装置。
【請求項３】
前記駆動制御部は、前記弁体が他の部材と接触する第１の領域にて前記弁体を前記第１の速度により移動させ、前記弁体が他の部材と接触しない第２の領域にて前記弁体を前記第２の速度により移動させるように制御することを特徴とする請求項２に記載のゲートバルブ装置。
【請求項４】
前記駆動機構はエアシリンダであり、前記駆動制御部は前記エアシリンダへのエアの供給および排出を行ってエアシリンダの駆動を制御するエア駆動回路を有し、前記エア駆動回路は、前記第１の速度に対応した第１のスピードコントロールバルブと、第２の速度に対応した第２のスピードコントロールバルブを有することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のゲートバルブ装置。
【請求項５】
前記エア駆動回路は、前記第１のスピードコントロールバルブに接続されたパイロットチェック弁と、該パイロットチェック弁に接続され、該パイロットチェック弁へのエアの供給速度を調整して前記第１の速度と前記第２の速度の切り換えタイミングを調整するタイミング調整スピードコントロールバルブとを有することを特徴とする請求項４に記載のゲートバルブ装置。
【請求項６】
前記エア駆動回路は、前記エアシリンダに接続された第１および第２のエア供給・排出配管と、前記第１のエア供給・排出配管および前記第２のエア供給・排出配管のエアの供給および排出を切り替えるソレノイドバルブとを有し、
前記第１のスピードコントロールバルブは前記第２のエア供給・排出配管に設けられ、前記第２のスピードコントロールバルブは前記第１のスピードコントロールバルブと並列して設けられていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載のゲートバルブ装置。
【請求項７】
前記エア駆動回路は、前記第１のエア供給・排出配管および／または前記第２のエア供給・排出配管を介して前記エアシリンダからのエアの排出を行う際に、前記ソレノイドバルブを介さずに高速排気する機構を有することを特徴とする請求項６に記載のゲートバルブ装置。
【請求項８】
前記駆動機構を複数備えていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のゲートバルブ装置。
【請求項９】
前記複数の駆動機構は、前記弁体を前記基板搬入出口の閉塞位置と退避位置との間で移動させる主駆動機構と、前記弁体を閉じる際の押しつけ動作を補助する補助駆動機構とを有し、該補助駆動機構は、前記弁体が前記退避位置にあるときには前記弁体とは離間していることを特徴とする請求項８に記載のゲートバルブ装置。
【請求項１０】
前記補助駆動機構は、前記弁体を退避位置から閉塞位置に移動させる際には、前記主駆動機構より遅れて動作することを特徴とする請求項９に記載のゲートバルブ装置。
【請求項１１】
前記チャンバは真空に保持される真空室であり、前記搬入出口を介して他の真空室に隣接していることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のゲートバルブ装置。
【請求項１２】
側壁に被処理基板の搬入出用の基板搬入出口を有し、被処理基板に真空処理を施す真空処理室と、
前記真空処理室と隣接して設けられた、前記真空処理室に対する基板の搬入出を行う真空予備室と、
前記真空処理室と前記真空予備室との間に、前記基板搬入出口を開閉可能に設けられたゲートバルブ装置と
を具備する真空処理装置であって、
前記ゲートバルブ装置は、
前記基板搬入出口を閉塞する弁体と、
前記弁体を、前記基板搬入出口を閉塞する閉塞位置と、前記基板搬入出口から離隔した退避位置との間で移動させる駆動機構と、
前記弁体の位置に応じて弁体の移動速度を異ならせるように前記弁体の駆動を制御する駆動制御部と
を具備することを特徴とする真空処理装置。
【請求項１３】
チャンバの側壁に設けられ被処理基板の搬入出用の基板搬入出口を開閉するためのゲートバルブ装置における弁体の開放方法であって、
前記弁体を、前記基板搬入出口を閉塞する閉塞位置から、前記基板搬入出口から離隔した退避位置へ移動させる際に、前記弁体に他の部材への接触部が存在する第１の領域では前記弁体を相対的に遅い第１の速度で動作させ、前記弁体に接触部が存在しない第２の領域では前記弁体を相対的に速い第２の速度で動作させることを特徴とするゲートバルブ装置における弁体の開放方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
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【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−１１５２４２（Ｐ２００９−１１５２４２Ａ）
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２８９９８０（Ｐ２００７−２８９９８０）
【出願日】平成１９年１１月７日（２００７．１１．７）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月７日（２００７．１１．７）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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