真空用ゲートバルブ
【課題】 超高速での開閉を可能としてチャンバ内での処理効率を高めつつ、衝突や永年劣化による寿命の低下を防止して耐用年数を向上させる。
【解決手段】 真空用ゲートバルブ１０は、開口を有するケーシング１２と、このケーシング１２内を揺動して開口を開閉するバルブプレート１４と、このバルブプレート１４を駆動するモーター１６とを備えている。モーター１６の回転軸１６Ａの動力は、ギアを介さずに同軸上でバルブプレート１４に直接伝達される。この場合、モーター１６の回転力は、モーター１６の回転軸１６Ａに連結されて回転軸１６Ａと共に回転し回転軸１６Ａよりも大径に形成されたフランジ２０と、このフランジ２０及びバルブプレート１４に連結されてフランジ２０と共に回転する回転体２２と、この回転体２２をケーシング１２から離反するように付勢するスプリング２４を介して、バルブプレートに伝達される。フランジ２０は、中空部２０ａを有する。
【解決手段】 真空用ゲートバルブ１０は、開口を有するケーシング１２と、このケーシング１２内を揺動して開口を開閉するバルブプレート１４と、このバルブプレート１４を駆動するモーター１６とを備えている。モーター１６の回転軸１６Ａの動力は、ギアを介さずに同軸上でバルブプレート１４に直接伝達される。この場合、モーター１６の回転力は、モーター１６の回転軸１６Ａに連結されて回転軸１６Ａと共に回転し回転軸１６Ａよりも大径に形成されたフランジ２０と、このフランジ２０及びバルブプレート１４に連結されてフランジ２０と共に回転する回転体２２と、この回転体２２をケーシング１２から離反するように付勢するスプリング２４を介して、バルブプレートに伝達される。フランジ２０は、中空部２０ａを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、半導体装置の処理チャンバに使用されて各種処理チャンバ内を真空にするための真空用ゲートバルブの改良に関し、特に、バルブプレートを高速で開閉して処理速度を高めつつ、永年劣化を低減して耐用年数を向上させることに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程においては、エッチング装置やＣＶＤ（化学気相蒸着）による薄膜処理、ＰＶＤ等の処理を行う各種処理チャンバ内を真空状態とするために、処理チャンバと吸引ポンプとの間にゲートバルブが使用される。この真空用ゲートバルブとしては、近年、スペース的に有利で、比較的簡易に製造することができることから、ケーシング内においてバルブプレートを横方向に揺動させる横旋回式のゲートバルブが多く採用されている。
【０００３】
この横旋回式の真空用ゲートバルブにおいては、その揺動の駆動源として、伸縮式のアクチュエータが使用されることが多かった（例えば、特許文献１、２参照）。しかし、伸縮式のアクチュエータでは、バルブプレートを開閉させる速度に限界があるため、チャンバ内での処理効率も充分に向上させることができず、大量生産の要求に必ずしも充分に対応することができなかった。また、アクチュエータを使用すると、いきおい真空用ゲートバルブが大型化する問題もあった。
【０００４】
このため、駆動源として、アクチュエータではなく、モーターを使用して、その駆動力をバルブプレートに伝達することも考えられる。この場合、バルブプレートが、大型化、重量化した近年においては、充分な駆動力を確保するために、モーターの回転軸をギアを介してバルブプレートに連結することが一般的であるといえる。しかし、動力の伝達のための要素が増えれば増えるほど、やはり処理速度が低下すると共に、ギアの噛み合い等の際の部材同士の衝突により摩耗が生じ寿命が短くなる上に、その交換等に手間を要する問題が生ずる。
【０００５】
この問題を解決するためには、モーターの回転軸の動力をギアを介さずに同軸上でバルブプレートに直接伝達することが考えられる。しかし、モーターの回転軸をバルブプレートに直結すると、特に、バルブプレートの揺動の開始時又は終息時にはモーターの回転軸にねじれ方向に力が加わり、特に、バルブプレートが大型化、重量化した今日においては、その力が非常に大きいものとなっているため、モーターの回転軸のねじれに対する充分な強度を確保することが困難で、永年劣化により回転軸が破損するおそれがある。
【０００６】
この場合、モーターの回転軸を大径化して太くすることにより、動力を伝達する機械要素の剛性を高めることが考えられるが、いきおい動力伝達系統の重量が増加し、バルブプレートの高速での開閉に却って支障となるおそれがある。また、真空用ゲートバルブは、設置箇所によっては、充分なスペースを確保することができず、必要に応じて高さ調整することが必要となる場合もある。
【０００７】
更には、バルブプレートの高速での揺動を実現した場合でも、特に、大型化、重量化された近年のバルブプレートにおいては、このモーターの駆動により、バルブプレートの揺動に伴って振動が生じ、この振動が処理チャンバへ伝達されると、処理チャンバ内でパーティクルが飛散して、製造される半導体装置の性能に影響を与えたり、圧力センサー等の各種計測機器が損傷して、不具合が生じることがある。また、この振動により、高速で開閉するバルブプレートがケーシング等と接触した場合には、バルブプレートが破損するおそれも生じる。従って、特に、ゲートバルブを高速で開閉させる場合には、振動による影響には最大限の注意を払う必要が高まっている。
【０００８】
加えて、バルブプレートは、大気圧と真空という圧力差が激しい空間の境界に設置されて負荷がかかるため、特に、処理チャンバの密閉時から開口のための初動時において変位しやすく、その際にケーシング等と接触して損傷したり、また、大面積で圧力を受けるため、バルブプレートが大きく反って変形や破損等するおそれもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−２８１０３４号公報
【特許文献２】特開２００３−４２３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、上記の問題点に鑑み、超高速での開閉を可能としてチャンバ内での処理効率を高めつつ、衝突や永年劣化による寿命の低下を防止して耐用年数を向上させることができる真空用ゲートバルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するための第１の手段として、開口を有するケーシングと、このケーシング内を揺動して開口を開閉するバルブプレートと、このバルブプレートを駆動するモーターとを備えた真空用ゲートバルブにおいて、モーターの回転軸の動力をギアを介さずに同軸上でバルブプレートに直接伝達する動力伝達手段を更に有し、この動力伝達手段は、モーターの回転軸に連結されて回転軸と共に回転し回転軸よりも大径に形成されたフランジと、このフランジ及びバルブプレートに連結されてフランジと共に回転する回転体を有し、フランジは、中空部を有することを特徴とする真空用ゲートバルブを提供するものである。
【００１２】
本発明は、上記の課題を解決するための第２の手段として、上記第１の解決手段において、フランジは、モーターの回転軸に直結される結合フランジ部と、結合フランジ部に連結されるシャフトフランジ部と、結合フランジ部とシャフトフランジ部との間に挟持される凹凸状の結合板バネとから成り、シャフトフランジ部はモーター側に開口する有底円筒形状を有することを特徴とする真空用ゲートバルブを提供するものである。
【００１３】
本発明は、上記の課題を解決するための第３の手段として、上記第１又は第２のいずれかの解決手段において、モーターの高さ位置を調整することができる高さ調整手段を有し、この高さ調整手段は、モーターの回転軸を挿入することができるフランジの中空部であって、モーターの回転軸の中空部への挿入深さの設定によりモーターの高さ位置を調整することを特徴とする真空用ゲートバルブを提供するものである。
【００１４】
本発明は、上記の課題を解決するための第４の手段として、上記第１乃至第３のいずれかの解決手段において、回転体は、本体部と、この本体部から延びバルブプレートに連結されるシャフト部を有し、ケーシングに固定されたカバー内に設置されて、カバーにより横方向及び上下方向を覆われ、回転体の本体部は、カバーに対して、横方向においてはローラーベアリングを介して、上下方向においては本体部の上下に配置された２つのスラストベアリングを介して保持されることにより、カバー内に回転自在に設置されていることを特徴とする真空用ゲートバルブを提供するものである。
【００１５】
本発明は、上記の課題を解決するための第５の手段として、上記第１乃至第４のいずれかの解決手段において、動力伝達手段は、回転体に連結されたバルブプレートがケーシングの開口から離反する方向に回転体を付勢するスプリングを更に有し、このスプリングは、バルブプレートの上下方向における変位を吸収することを特徴とする真空用ゲートバルブを提供するものである。
【００１６】
本発明は、上記の課題を解決するための第６の手段として、上記第５の解決手段において、動力伝達手段は、スプリングの付勢力により、バルブプレートをケーシングとの間にギャップを保持させて揺動させることを特徴とする真空用ゲートバルブを提供するものである。
【００１７】
本発明は、上記の課題を解決するための第７の手段として、上記第５又は第６のいずれかの解決手段において、スプリングは、リング状の皿バネから成り、バルブプレートの横方向の全方位における傾きを修正することを特徴とする真空用ゲートバルブを提供するものである。
【００１８】
本発明は、上記の課題を解決するための第８の手段として、上記第１乃至第７のいずれかの解決手段において、バルブプレートは、閉位置にあるときに開口に位置する部分が他の部分よりも薄く形成されていることを特徴とする真空用ゲートバルブを提供するものである。
【００１９】
本発明は、上記の課題を解決するための第９の手段として、上記第１乃至第８のいずれかの解決手段において、モーター及び動力伝達手段は、バルブプレートに着脱可能に連結されていることを特徴とする真空用ゲートバルブを提供するものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、上記のように、モーターの回転軸の動力をギアを介さずに同軸上でバルブプレートに直接伝達する動力伝達手段を備えているため、モーターの駆動力をダイレクトにバルブプレートに伝達することができ、０．３秒程度の超高速でバルブプレートを開閉させることができる一方、部品点数が低減すると共に噛み合い等の際に生ずる衝突による劣化を抑制することができるため、耐用年数を飛躍的に向上させることができる実益がある。また、同軸上での回転であるため、回転時に生ずる振動を低減することができる実益もあり、更に、ギアを用いた場合に比べて動力伝達手段をコンパクトにすることができ、小型化、省スペース化にもなる実益がある。
【００２１】
この場合、特に、本発明によれば、上記のように、動力伝達手段として、モーターの回転軸よりも大径に形成され、かつ、中空部を有するフランジを使用しているため、中空部により動力伝達手段の重量の増加を抑制して軽量性を維持しつつ、大径化によりバルブプレートの揺動によるねじれに対する剛性を格段に向上させているため、重量化されたバルブプレートの高速での開閉及び当該高速開閉によっても破損しない充分な強度を確保することができる実益がある。
【００２２】
また、本発明によれば、上記のように、モーターの高さ位置を調整することができる高さ調整手段を有しているため、モーターの回転軸の中空部への挿入深さの設定によりモーターの高さ位置を設置箇所等に応じて適切に調整して、特に、コンパクトに設定することができる実益がある。
【００２３】
本発明によれば、上記のように、回転体は、摩擦係数が小さいベアリングにより回転自在に保持されるため、ギア等を用いた場合と異なり、永年劣化が少なく、充分な駆動力を確保しつつ耐用年数を向上させることができると共に、回転体を芯振れなく回転させることができる実益がある。
【００２４】
本発明によれば、上記のように、フランジによりモーターの回転軸の回転力をバルブプレートに伝達しつつ、バルブプレートに連結された回転体を付勢するスプリングによりバルブプレートの上下方向への変位を吸収しているため、高速で揺動して振動が生じたり、バルブプレートの表裏で気圧差が激しくても、変位や反りを打ち消してバルブプレートを設定した所定の位置や形状に調整して、バルブプレートの破損を抑制することができると共に、バルブプレートを適正に揺動させることができる。
【００２５】
本発明によれば、上記のように、スプリングの付勢力により、バルブプレートをケーシングとの間にギャップを保持させて揺動させるため、高速で開閉しても、バルブプレートがケーシングに衝突や接触等することがなく、円滑な開閉を実現することができると共に、バルブプレートの損傷を防止して耐用年数を向上させることができる実益がある。
【００２６】
本発明によれば、上記のように、スプリングは、リング状の皿バネから成るため、バルブプレートの横方向（周方向）のいずれの位置において傾きが生じても、その傾きを修正してバルブプレートを適正な位置に調整することができるので、円滑な開閉の確保及びバルブプレートの損傷の抑制を実現することができる実益がある。
【００２７】
本発明によれば、上記のように、バルブプレートは、閉位置にあるときに前記開口部に位置する部分が、例えば、表裏両面を切削する等して、他の部分よりも薄く形成されているため、バルブプレートの軽量化を図ることができ、高速での開閉を適切に達成することができる実益がある。
【００２８】
本発明によれば、記のように、モーター及び動力伝達手段は、バルブプレートに着脱可能に連結されているため、保守や修理等のメンテナンスや交換等を簡易に行うことができる実益がある。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の真空用ゲートバルブの開位置における概略断面図である。
【図２】本発明に用いられる動力伝達手段の分解斜視図である。
【図３】本発明に用いられるバルブプレートが開位置にあるときの動力伝達手段の断面図である。
【図４】本発明に用いられるバルブプレートが閉位置にあるときの動力伝達手段の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明を実施するための形態を図面を参照しながら詳細に説明すると、図１は本発明の真空用ゲートバルブ１０を示し、この真空用ゲートバルブ１０は、例えば、図示しない半導体装置の製造工程で使用される処理チャンバと、この処理チャンバ内を真空とするための図示しない吸引ポンプとの間に設置され、処理チャンバ内を密閉して真空に保持するために使用される。
【００３１】
この本発明の真空用ゲートバルブ１０は、図２に示すように、開口１２Ａを有するケーシング１２と、このケーシング１２内を揺動して開口１２Ａを開閉するバルブプレート１４と、このバルブプレート１４を駆動するモーター１６と、このモーター１６の回転軸１６Ａの動力をバルブプレート１４に伝達する動力伝達手段１８とを備えている。
【００３２】
（１．動力伝達手段）
本発明においては、この動力伝達手段１８は、図１乃至図４に示すように、モーター１６の回転軸１６Ａの動力を、ギアを介さずに、同軸上でバルブプレート１４に直接伝達する。従って、モーター１６の駆動力をダイレクトにバルブプレート１４に伝達することができ、０．３秒程度の超高速でバルブプレート１４を開閉させることができる。同時に、ギア等を介さないため部品点数が低減すると共に噛み合い等の際に生ずる衝突による劣化を抑制することができるため、耐用年数を飛躍的に向上させることができる。
【００３３】
具体的には、この動力伝達手段１８は、図１乃至図４に示すように、モーター１６の回転軸１６Ａに連結されてこの回転軸１６Ａと共に回転するフランジ２０と、このフランジ２０及びバルブプレート１４に連結されてフランジ２０と共に回転する回転体２２と、この回転体２２に連結されたバルブプレート１４がケーシング１２の開口１２Ａから離反する方向に回転体２２を付勢するスプリング２４とを有している。
【００３４】
フランジ２０は、特に図２乃至図４に示すように、モーター１６の回転軸１６Ａに直結される結合フランジ部２０Ａと、この結合フランジ部２０Ａに連結されるシャフトフランジ部２０Ｂと、結合フランジ部２０Ａとシャフトフランジ部２０Ｂとの間に挟持される凹凸状の結合板バネ２０Ｃとから成っている。このフランジ２０により、モーター１６の回転軸１６Ａの回転力を、ギアを介さずに同軸上でバルブプレート１４に伝達することができ、バルブプレート１４の高速での揺動を実現することができる。なお、結合板バネ２０Ｃは、結合フランジ部２０Ａとシャフトフランジ部２０Ｂとの間の駆動時における緩衝作用を担うものである。
【００３５】
このフランジ２０は、図１乃至図４に示すように、モーター１６の回転軸１６Ａよりも大径に形成されている。具体的には、特に、図２乃至図４に示すように、結合フランジ部２０Ａ及びシャフトフランジ部２０Ｂは、回転軸１６Ａの約３倍〜４倍の直径を有するように形成されている。このため、バルブプレート１４の揺動の開始時又は終息時に動力伝達手段１８に加わるねじれ方向の力に対する充分な剛性を有し、特に、大型化、重量化したバルブプレート１４を繰り返し開閉しても、容易に破損することがなく、耐久性を向上させることができる。
【００３６】
また、このフランジ２０は、図１乃至図４に示すように、中空部２０ａを有している。具体的には、特に、図２乃至図４に示すように、フランジ２０のシャフトフランジ部２０Ｂは、モーター１６側に開口する有底円筒形状（フランジ部付きのカップ形状）を有し、結合フランジ部２０Ａと連結されることにより、フランジ２０の内部に中空部２０ａが形成される。このため、フランジ２０は、内部が中空であるために、重量の増加が抑制され、大径でありながら、充分な軽量化が図られているため、充分な強度を確保しつつ、バルブプレート１４の高速揺動を円滑に実現させることができる。
【００３７】
回転体２２は、特に図２乃至図４に示すように、本体部２２Ａと、この本体部２２Ａから延びバルブプレート１４に連結されるシャフト部２２Ｂを有する略駒状の形状を有する。この回転体２２は、図２乃至図４に示すように、ケーシング１２に固定されたカバー２６内に設置されて、このカバー２６により横方向及び上下方向を覆われる。回転体２２の本体部２２Ａは、このカバー２６に対して、特に図２乃至図４に示すように、横方向においてはローラーベアリング２８を介して、また、上下方向においては本体部２２Ａの上下に配置されたワッシャ３０ａ付きの２つのスラストベアリング３０Ａ、３０Ｂを介して保持されることにより、カバー２６内に回転自在に設置される。このように、回転体２２は、摩擦係数が小さいベアリング２８、３０Ａ、３０Ｂにより回転自在に保持されるため、ギア等を用いた場合と異なり、永年劣化が少なく、充分な駆動力を確保しつつ耐用年数を向上させることができると共に、回転体２２を芯振れなく回転させることができる。
【００３８】
なお、このカバー２６内には、図２及び図３に示すように、フランジ２０のシャフトフランジ部２０Ｂの一部（先端）が挿入され、回転体２２は、このカバー２６内において、フランジ２０に連結されると共に、フランジ２０の回転によりフランジ２０と共に回転することができる。この場合、スラストベアリング３０Ａ、３０Ｂは、図２乃至図４に示すように、フランジ２０のシャフトフランジ部２０Ｂの周囲や回転体２２の本体部２２Ａの上面部及び底面部を覆うようにリング状に配置される。一方、ローラーベアリング２８は、図２乃至図４に示すように、回転体２２の本体部２２Ａの周囲に配置されるリング状のフレーム２８Ａと、このフレーム２８Ａ内に隣り合って配置された複数の棒状ローラー２８から成っている。また、回転体２２のシャフト部２２Ｂは、図２及び図３に示すように、Ｏリングのケーシング３２を介してケーシング１２内に保持される。
【００３９】
また、スプリング２４は、図２乃至図４に示すように、回転体２２のフランジ２０側において、回転体２２の本体部２２Ａとスラストベアリング３０Ａとの間に設置されている。このスプリング２４としては、図２乃至図４に示すように、フランジ２０のシャフトフランジ部２０Ｂの周囲に配置されたリング状の皿バネを使用することが好適である。
【００４０】
このスプリング２４は、自由状態においては、この回転体２２に連結されたバルブプレート１４がケーシング１２の開口１２Ａから離反する方向に（図１及び図３においては回転体２２を上方へ押し上げるように）回転体２２を付勢している。従って、バルブプレート１４に密閉時のための機械的な負荷が係らない開位置においては、回転体２２は、図３に示すように、バルブプレート１４側のスラストベアリング３０Ａとの間にギャップが生じない状態で押しつけられ、図１に示すように、バルブプレート１４を持ち上げてケーシング１２から離反するように付勢している。
【００４１】
このため、例えば、バルブプレート１４に大気圧や振動等によって、ケーシング１２方向（図１及び図３における下方向）への力が作用した場合、本発明と異なりバルブプレート１４がスプリング２４を介さずに固定的に動力伝達手段１８に連結されている場合には、バルブプレート１４の根元部分は固定（挟持）されたまま先端に行くに連れて次第に反ってしまうままとなってしまうのに対し、本発明では、スプリング２４が、バルブプレート１４の根元部分を含めて上下方向への変位を受け止めて吸収すると共に、その付勢力によりバルブプレート１４を本来の位置に復元しようとするため、バルブプレート１４を所定の位置に調整することができる。このため、バルブプレート１４が高速で揺動して振動が生じたり、バルブプレート１４の表裏で気圧差が激しい場合であっても、バルブプレート１４を設定した所定の位置に調整して適正に揺動させることができる。同時に、バルブプレート１４に不自然に負荷された圧力により、バルブプレート１４の破損や変形を抑制することができる。
【００４２】
一方、チャンバ内の密閉のために図１に示すアイソレーション手段３６により、バルブプレート１４が、スプリング２４の付勢力に抗して、ケーシング１２に機械的に密着させられている状態（密閉時）においては、回転体２２は、図３に示すように、スプリング２４を緩衝部材としてケーシング１２側（図１及び図４における下方向）への変位が許容され、回転体２２とスラストベアリング３０Ａとの間にギャップが生じ、密閉状態を保持することができる。この密閉時においても、バルブプレート１４は大気圧側から広範囲にわたって圧力を受け、例えば、図１において下側に膨らむように反りが生じうるが、その場合も、バルブプレート１４の根元部分もスプリング２４により変位できるため、反りによる剪断力を低減して不自然に応力がかかるのを抑制することができ、バルブプレート１４の損傷を防止することができる。
【００４３】
また、バルブプレートの開閉時（揺動時）においては、このスプリング２４の付勢力により、動力伝達手段１８は、図１及び図３に示すように、バルブプレート１４をケーシング１２との間にギャップを保持させたまま揺動させることができる。従って、バルブプレート１４を高速で開閉しても、バルブプレート１４がケーシング１２に衝突や接触等することがなく、円滑な開閉を実現することができると共に、バルブプレート１４の損傷を防止して耐用年数を向上させることができる。
【００４４】
更に、このスプリング２４は、リング状の皿バネから成っているため、バルブプレート１４の横方向（周方向）の全方位における傾きを修正することができる。即ち、例えば、バルブプレート１４の根元部分と先端を結んだ方向（図１及び図２における左右方向）において生じた傾きや、これに直行する方向（図１及び図２における奥行方向）において生じた傾きのいずれであっても、傾斜の上端側に位置するバネ部分が圧縮され、傾斜の下端側に位置するバネ部分が伸張することによりバルブプレート１４の傾きを受け止める一方、その復元力によりバルブプレート１４を元の水平位置に戻してバルブプレート１４を適正な位置に調整することができ、バルブプレート１４の円滑な開閉を確保することができると共に、不自然に応力が集中してバルブプレート１４が損傷するのを抑制することができる。
【００４５】
（３．高さ調整手段）
また、本発明の真空用ゲートバルブ１０は、更に、図１乃至図４に示すように、モーター１６の高さ位置を調整することができる高さ調整手段３６を有する。この高さ調整手段３６は、具体的には、図２乃至図４に示すように、モーター１６の回転軸１６Ａを挿入することができるフランジ２０の中空部２０ａとすることができる。すなわち、このモーター１６の回転軸１６Ａの中空部２０ａへの挿入深さの設定によりモーター１６の高さ位置を調整することができる。
【００４６】
このため、モーターの高さ位置を設置箇所等に応じて適切に調整して、特に、コンパクトに設定することができる。この場合、図２乃至図４に示すように、中空部２０ａの深さを、モーター１６の回転軸１６Ａの長さに応じて設定して、回転軸１６Ａを充分な深さまで挿入することができるように設定する。
【００４７】
（３．バルブプレート）
また、本発明においては、バルブプレート１４は、図１に示すように、閉位置にあるときに開口１２Ａに位置する部分が他の部分よりも薄く形成されている。これにより、バルブプレート１４の軽量化を図ることができ、高速での開閉により適したバルブプレート１４とすることができる。この場合、図１に示すように、真空となるチャンバ側の表面のみを切削等することもできるし、バルブプレート１４の表裏両面を切削等して薄く形成することもできる。
【００４８】
また、この軽量化のために、バルブプレート１４はアルミニウムから形成することが望ましい。このように、薄肉化や軽量化を図っても、本発明においては、動力伝達手段１８のスプリング２４により、バルブプレート２４の変位や変形を吸収しているため、充分な耐用性を確保することができる。
【００４９】
（４．着脱）
更に、本発明においては、モーター１６及び動力伝達手段１８は、バルブプレート１４に着脱自在に連結されている。具体的には、バルブプレートと回転体２２は、図１に示すように、スクリュー３４により連結され、この連結ピンによる固定を解除することにより、動力伝達手段１８及びモーター１６、並びに、Ｏリングのケーシング３２を、バルブプレート１４やケーシング１２から簡易に取り外すことができる。このため、保守や修理等のメンテナンスや交換等を簡易に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、特に、半導体装置におけるエッチング装置やＣＶＤによる薄膜処理、ＰＶＤ、更には、フラットパネルディスプレイの製造等に使用される処理チャンバ等に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１０ 真空用ゲートバルブ
１２ ケーシング
１２Ａ 開口
１４ バルブプレート
１６ モーター
１６Ａ 回転軸
１８ 動力伝達手段
２０ フランジ
２０Ａ 結合フランジ部
２０Ｂ シャフトフランジ部
２０Ｃ 結合板バネ
２０ａ 中空部
２２ 回転体
２２Ａ 本体部
２２Ｂ シャフト部
２４ スプリング
２６ カバー
２８ ローラーベアリング
２８Ａ フレーム２８Ａ
２８Ｂ 棒状ローラー
３０Ａ、３０Ｂ スラストベアリング
３０ａ ワッシャ
３２ Ｏリングのケーシング
３４ スクリュー
３６ 高さ調整手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、半導体装置の処理チャンバに使用されて各種処理チャンバ内を真空にするための真空用ゲートバルブの改良に関し、特に、バルブプレートを高速で開閉して処理速度を高めつつ、永年劣化を低減して耐用年数を向上させることに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程においては、エッチング装置やＣＶＤ（化学気相蒸着）による薄膜処理、ＰＶＤ等の処理を行う各種処理チャンバ内を真空状態とするために、処理チャンバと吸引ポンプとの間にゲートバルブが使用される。この真空用ゲートバルブとしては、近年、スペース的に有利で、比較的簡易に製造することができることから、ケーシング内においてバルブプレートを横方向に揺動させる横旋回式のゲートバルブが多く採用されている。
【０００３】
この横旋回式の真空用ゲートバルブにおいては、その揺動の駆動源として、伸縮式のアクチュエータが使用されることが多かった（例えば、特許文献１、２参照）。しかし、伸縮式のアクチュエータでは、バルブプレートを開閉させる速度に限界があるため、チャンバ内での処理効率も充分に向上させることができず、大量生産の要求に必ずしも充分に対応することができなかった。また、アクチュエータを使用すると、いきおい真空用ゲートバルブが大型化する問題もあった。
【０００４】
このため、駆動源として、アクチュエータではなく、モーターを使用して、その駆動力をバルブプレートに伝達することも考えられる。この場合、バルブプレートが、大型化、重量化した近年においては、充分な駆動力を確保するために、モーターの回転軸をギアを介してバルブプレートに連結することが一般的であるといえる。しかし、動力の伝達のための要素が増えれば増えるほど、やはり処理速度が低下すると共に、ギアの噛み合い等の際の部材同士の衝突により摩耗が生じ寿命が短くなる上に、その交換等に手間を要する問題が生ずる。
【０００５】
この問題を解決するためには、モーターの回転軸の動力をギアを介さずに同軸上でバルブプレートに直接伝達することが考えられる。しかし、モーターの回転軸をバルブプレートに直結すると、特に、バルブプレートの揺動の開始時又は終息時にはモーターの回転軸にねじれ方向に力が加わり、特に、バルブプレートが大型化、重量化した今日においては、その力が非常に大きいものとなっているため、モーターの回転軸のねじれに対する充分な強度を確保することが困難で、永年劣化により回転軸が破損するおそれがある。
【０００６】
この場合、モーターの回転軸を大径化して太くすることにより、動力を伝達する機械要素の剛性を高めることが考えられるが、いきおい動力伝達系統の重量が増加し、バルブプレートの高速での開閉に却って支障となるおそれがある。また、真空用ゲートバルブは、設置箇所によっては、充分なスペースを確保することができず、必要に応じて高さ調整することが必要となる場合もある。
【０００７】
更には、バルブプレートの高速での揺動を実現した場合でも、特に、大型化、重量化された近年のバルブプレートにおいては、このモーターの駆動により、バルブプレートの揺動に伴って振動が生じ、この振動が処理チャンバへ伝達されると、処理チャンバ内でパーティクルが飛散して、製造される半導体装置の性能に影響を与えたり、圧力センサー等の各種計測機器が損傷して、不具合が生じることがある。また、この振動により、高速で開閉するバルブプレートがケーシング等と接触した場合には、バルブプレートが破損するおそれも生じる。従って、特に、ゲートバルブを高速で開閉させる場合には、振動による影響には最大限の注意を払う必要が高まっている。
【０００８】
加えて、バルブプレートは、大気圧と真空という圧力差が激しい空間の境界に設置されて負荷がかかるため、特に、処理チャンバの密閉時から開口のための初動時において変位しやすく、その際にケーシング等と接触して損傷したり、また、大面積で圧力を受けるため、バルブプレートが大きく反って変形や破損等するおそれもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−２８１０３４号公報
【特許文献２】特開２００３−４２３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、上記の問題点に鑑み、超高速での開閉を可能としてチャンバ内での処理効率を高めつつ、衝突や永年劣化による寿命の低下を防止して耐用年数を向上させることができる真空用ゲートバルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するための第１の手段として、開口を有するケーシングと、このケーシング内を揺動して開口を開閉するバルブプレートと、このバルブプレートを駆動するモーターとを備えた真空用ゲートバルブにおいて、モーターの回転軸の動力をギアを介さずに同軸上でバルブプレートに直接伝達する動力伝達手段を更に有し、この動力伝達手段は、モーターの回転軸に連結されて回転軸と共に回転し回転軸よりも大径に形成されたフランジと、このフランジ及びバルブプレートに連結されてフランジと共に回転する回転体を有し、フランジは、中空部を有することを特徴とする真空用ゲートバルブを提供するものである。
【００１２】
本発明は、上記の課題を解決するための第２の手段として、上記第１の解決手段において、フランジは、モーターの回転軸に直結される結合フランジ部と、結合フランジ部に連結されるシャフトフランジ部と、結合フランジ部とシャフトフランジ部との間に挟持される凹凸状の結合板バネとから成り、シャフトフランジ部はモーター側に開口する有底円筒形状を有することを特徴とする真空用ゲートバルブを提供するものである。
【００１３】
本発明は、上記の課題を解決するための第３の手段として、上記第１又は第２のいずれかの解決手段において、モーターの高さ位置を調整することができる高さ調整手段を有し、この高さ調整手段は、モーターの回転軸を挿入することができるフランジの中空部であって、モーターの回転軸の中空部への挿入深さの設定によりモーターの高さ位置を調整することを特徴とする真空用ゲートバルブを提供するものである。
【００１４】
本発明は、上記の課題を解決するための第４の手段として、上記第１乃至第３のいずれかの解決手段において、回転体は、本体部と、この本体部から延びバルブプレートに連結されるシャフト部を有し、ケーシングに固定されたカバー内に設置されて、カバーにより横方向及び上下方向を覆われ、回転体の本体部は、カバーに対して、横方向においてはローラーベアリングを介して、上下方向においては本体部の上下に配置された２つのスラストベアリングを介して保持されることにより、カバー内に回転自在に設置されていることを特徴とする真空用ゲートバルブを提供するものである。
【００１５】
本発明は、上記の課題を解決するための第５の手段として、上記第１乃至第４のいずれかの解決手段において、動力伝達手段は、回転体に連結されたバルブプレートがケーシングの開口から離反する方向に回転体を付勢するスプリングを更に有し、このスプリングは、バルブプレートの上下方向における変位を吸収することを特徴とする真空用ゲートバルブを提供するものである。
【００１６】
本発明は、上記の課題を解決するための第６の手段として、上記第５の解決手段において、動力伝達手段は、スプリングの付勢力により、バルブプレートをケーシングとの間にギャップを保持させて揺動させることを特徴とする真空用ゲートバルブを提供するものである。
【００１７】
本発明は、上記の課題を解決するための第７の手段として、上記第５又は第６のいずれかの解決手段において、スプリングは、リング状の皿バネから成り、バルブプレートの横方向の全方位における傾きを修正することを特徴とする真空用ゲートバルブを提供するものである。
【００１８】
本発明は、上記の課題を解決するための第８の手段として、上記第１乃至第７のいずれかの解決手段において、バルブプレートは、閉位置にあるときに開口に位置する部分が他の部分よりも薄く形成されていることを特徴とする真空用ゲートバルブを提供するものである。
【００１９】
本発明は、上記の課題を解決するための第９の手段として、上記第１乃至第８のいずれかの解決手段において、モーター及び動力伝達手段は、バルブプレートに着脱可能に連結されていることを特徴とする真空用ゲートバルブを提供するものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、上記のように、モーターの回転軸の動力をギアを介さずに同軸上でバルブプレートに直接伝達する動力伝達手段を備えているため、モーターの駆動力をダイレクトにバルブプレートに伝達することができ、０．３秒程度の超高速でバルブプレートを開閉させることができる一方、部品点数が低減すると共に噛み合い等の際に生ずる衝突による劣化を抑制することができるため、耐用年数を飛躍的に向上させることができる実益がある。また、同軸上での回転であるため、回転時に生ずる振動を低減することができる実益もあり、更に、ギアを用いた場合に比べて動力伝達手段をコンパクトにすることができ、小型化、省スペース化にもなる実益がある。
【００２１】
この場合、特に、本発明によれば、上記のように、動力伝達手段として、モーターの回転軸よりも大径に形成され、かつ、中空部を有するフランジを使用しているため、中空部により動力伝達手段の重量の増加を抑制して軽量性を維持しつつ、大径化によりバルブプレートの揺動によるねじれに対する剛性を格段に向上させているため、重量化されたバルブプレートの高速での開閉及び当該高速開閉によっても破損しない充分な強度を確保することができる実益がある。
【００２２】
また、本発明によれば、上記のように、モーターの高さ位置を調整することができる高さ調整手段を有しているため、モーターの回転軸の中空部への挿入深さの設定によりモーターの高さ位置を設置箇所等に応じて適切に調整して、特に、コンパクトに設定することができる実益がある。
【００２３】
本発明によれば、上記のように、回転体は、摩擦係数が小さいベアリングにより回転自在に保持されるため、ギア等を用いた場合と異なり、永年劣化が少なく、充分な駆動力を確保しつつ耐用年数を向上させることができると共に、回転体を芯振れなく回転させることができる実益がある。
【００２４】
本発明によれば、上記のように、フランジによりモーターの回転軸の回転力をバルブプレートに伝達しつつ、バルブプレートに連結された回転体を付勢するスプリングによりバルブプレートの上下方向への変位を吸収しているため、高速で揺動して振動が生じたり、バルブプレートの表裏で気圧差が激しくても、変位や反りを打ち消してバルブプレートを設定した所定の位置や形状に調整して、バルブプレートの破損を抑制することができると共に、バルブプレートを適正に揺動させることができる。
【００２５】
本発明によれば、上記のように、スプリングの付勢力により、バルブプレートをケーシングとの間にギャップを保持させて揺動させるため、高速で開閉しても、バルブプレートがケーシングに衝突や接触等することがなく、円滑な開閉を実現することができると共に、バルブプレートの損傷を防止して耐用年数を向上させることができる実益がある。
【００２６】
本発明によれば、上記のように、スプリングは、リング状の皿バネから成るため、バルブプレートの横方向（周方向）のいずれの位置において傾きが生じても、その傾きを修正してバルブプレートを適正な位置に調整することができるので、円滑な開閉の確保及びバルブプレートの損傷の抑制を実現することができる実益がある。
【００２７】
本発明によれば、上記のように、バルブプレートは、閉位置にあるときに前記開口部に位置する部分が、例えば、表裏両面を切削する等して、他の部分よりも薄く形成されているため、バルブプレートの軽量化を図ることができ、高速での開閉を適切に達成することができる実益がある。
【００２８】
本発明によれば、記のように、モーター及び動力伝達手段は、バルブプレートに着脱可能に連結されているため、保守や修理等のメンテナンスや交換等を簡易に行うことができる実益がある。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の真空用ゲートバルブの開位置における概略断面図である。
【図２】本発明に用いられる動力伝達手段の分解斜視図である。
【図３】本発明に用いられるバルブプレートが開位置にあるときの動力伝達手段の断面図である。
【図４】本発明に用いられるバルブプレートが閉位置にあるときの動力伝達手段の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明を実施するための形態を図面を参照しながら詳細に説明すると、図１は本発明の真空用ゲートバルブ１０を示し、この真空用ゲートバルブ１０は、例えば、図示しない半導体装置の製造工程で使用される処理チャンバと、この処理チャンバ内を真空とするための図示しない吸引ポンプとの間に設置され、処理チャンバ内を密閉して真空に保持するために使用される。
【００３１】
この本発明の真空用ゲートバルブ１０は、図２に示すように、開口１２Ａを有するケーシング１２と、このケーシング１２内を揺動して開口１２Ａを開閉するバルブプレート１４と、このバルブプレート１４を駆動するモーター１６と、このモーター１６の回転軸１６Ａの動力をバルブプレート１４に伝達する動力伝達手段１８とを備えている。
【００３２】
（１．動力伝達手段）
本発明においては、この動力伝達手段１８は、図１乃至図４に示すように、モーター１６の回転軸１６Ａの動力を、ギアを介さずに、同軸上でバルブプレート１４に直接伝達する。従って、モーター１６の駆動力をダイレクトにバルブプレート１４に伝達することができ、０．３秒程度の超高速でバルブプレート１４を開閉させることができる。同時に、ギア等を介さないため部品点数が低減すると共に噛み合い等の際に生ずる衝突による劣化を抑制することができるため、耐用年数を飛躍的に向上させることができる。
【００３３】
具体的には、この動力伝達手段１８は、図１乃至図４に示すように、モーター１６の回転軸１６Ａに連結されてこの回転軸１６Ａと共に回転するフランジ２０と、このフランジ２０及びバルブプレート１４に連結されてフランジ２０と共に回転する回転体２２と、この回転体２２に連結されたバルブプレート１４がケーシング１２の開口１２Ａから離反する方向に回転体２２を付勢するスプリング２４とを有している。
【００３４】
フランジ２０は、特に図２乃至図４に示すように、モーター１６の回転軸１６Ａに直結される結合フランジ部２０Ａと、この結合フランジ部２０Ａに連結されるシャフトフランジ部２０Ｂと、結合フランジ部２０Ａとシャフトフランジ部２０Ｂとの間に挟持される凹凸状の結合板バネ２０Ｃとから成っている。このフランジ２０により、モーター１６の回転軸１６Ａの回転力を、ギアを介さずに同軸上でバルブプレート１４に伝達することができ、バルブプレート１４の高速での揺動を実現することができる。なお、結合板バネ２０Ｃは、結合フランジ部２０Ａとシャフトフランジ部２０Ｂとの間の駆動時における緩衝作用を担うものである。
【００３５】
このフランジ２０は、図１乃至図４に示すように、モーター１６の回転軸１６Ａよりも大径に形成されている。具体的には、特に、図２乃至図４に示すように、結合フランジ部２０Ａ及びシャフトフランジ部２０Ｂは、回転軸１６Ａの約３倍〜４倍の直径を有するように形成されている。このため、バルブプレート１４の揺動の開始時又は終息時に動力伝達手段１８に加わるねじれ方向の力に対する充分な剛性を有し、特に、大型化、重量化したバルブプレート１４を繰り返し開閉しても、容易に破損することがなく、耐久性を向上させることができる。
【００３６】
また、このフランジ２０は、図１乃至図４に示すように、中空部２０ａを有している。具体的には、特に、図２乃至図４に示すように、フランジ２０のシャフトフランジ部２０Ｂは、モーター１６側に開口する有底円筒形状（フランジ部付きのカップ形状）を有し、結合フランジ部２０Ａと連結されることにより、フランジ２０の内部に中空部２０ａが形成される。このため、フランジ２０は、内部が中空であるために、重量の増加が抑制され、大径でありながら、充分な軽量化が図られているため、充分な強度を確保しつつ、バルブプレート１４の高速揺動を円滑に実現させることができる。
【００３７】
回転体２２は、特に図２乃至図４に示すように、本体部２２Ａと、この本体部２２Ａから延びバルブプレート１４に連結されるシャフト部２２Ｂを有する略駒状の形状を有する。この回転体２２は、図２乃至図４に示すように、ケーシング１２に固定されたカバー２６内に設置されて、このカバー２６により横方向及び上下方向を覆われる。回転体２２の本体部２２Ａは、このカバー２６に対して、特に図２乃至図４に示すように、横方向においてはローラーベアリング２８を介して、また、上下方向においては本体部２２Ａの上下に配置されたワッシャ３０ａ付きの２つのスラストベアリング３０Ａ、３０Ｂを介して保持されることにより、カバー２６内に回転自在に設置される。このように、回転体２２は、摩擦係数が小さいベアリング２８、３０Ａ、３０Ｂにより回転自在に保持されるため、ギア等を用いた場合と異なり、永年劣化が少なく、充分な駆動力を確保しつつ耐用年数を向上させることができると共に、回転体２２を芯振れなく回転させることができる。
【００３８】
なお、このカバー２６内には、図２及び図３に示すように、フランジ２０のシャフトフランジ部２０Ｂの一部（先端）が挿入され、回転体２２は、このカバー２６内において、フランジ２０に連結されると共に、フランジ２０の回転によりフランジ２０と共に回転することができる。この場合、スラストベアリング３０Ａ、３０Ｂは、図２乃至図４に示すように、フランジ２０のシャフトフランジ部２０Ｂの周囲や回転体２２の本体部２２Ａの上面部及び底面部を覆うようにリング状に配置される。一方、ローラーベアリング２８は、図２乃至図４に示すように、回転体２２の本体部２２Ａの周囲に配置されるリング状のフレーム２８Ａと、このフレーム２８Ａ内に隣り合って配置された複数の棒状ローラー２８から成っている。また、回転体２２のシャフト部２２Ｂは、図２及び図３に示すように、Ｏリングのケーシング３２を介してケーシング１２内に保持される。
【００３９】
また、スプリング２４は、図２乃至図４に示すように、回転体２２のフランジ２０側において、回転体２２の本体部２２Ａとスラストベアリング３０Ａとの間に設置されている。このスプリング２４としては、図２乃至図４に示すように、フランジ２０のシャフトフランジ部２０Ｂの周囲に配置されたリング状の皿バネを使用することが好適である。
【００４０】
このスプリング２４は、自由状態においては、この回転体２２に連結されたバルブプレート１４がケーシング１２の開口１２Ａから離反する方向に（図１及び図３においては回転体２２を上方へ押し上げるように）回転体２２を付勢している。従って、バルブプレート１４に密閉時のための機械的な負荷が係らない開位置においては、回転体２２は、図３に示すように、バルブプレート１４側のスラストベアリング３０Ａとの間にギャップが生じない状態で押しつけられ、図１に示すように、バルブプレート１４を持ち上げてケーシング１２から離反するように付勢している。
【００４１】
このため、例えば、バルブプレート１４に大気圧や振動等によって、ケーシング１２方向（図１及び図３における下方向）への力が作用した場合、本発明と異なりバルブプレート１４がスプリング２４を介さずに固定的に動力伝達手段１８に連結されている場合には、バルブプレート１４の根元部分は固定（挟持）されたまま先端に行くに連れて次第に反ってしまうままとなってしまうのに対し、本発明では、スプリング２４が、バルブプレート１４の根元部分を含めて上下方向への変位を受け止めて吸収すると共に、その付勢力によりバルブプレート１４を本来の位置に復元しようとするため、バルブプレート１４を所定の位置に調整することができる。このため、バルブプレート１４が高速で揺動して振動が生じたり、バルブプレート１４の表裏で気圧差が激しい場合であっても、バルブプレート１４を設定した所定の位置に調整して適正に揺動させることができる。同時に、バルブプレート１４に不自然に負荷された圧力により、バルブプレート１４の破損や変形を抑制することができる。
【００４２】
一方、チャンバ内の密閉のために図１に示すアイソレーション手段３６により、バルブプレート１４が、スプリング２４の付勢力に抗して、ケーシング１２に機械的に密着させられている状態（密閉時）においては、回転体２２は、図３に示すように、スプリング２４を緩衝部材としてケーシング１２側（図１及び図４における下方向）への変位が許容され、回転体２２とスラストベアリング３０Ａとの間にギャップが生じ、密閉状態を保持することができる。この密閉時においても、バルブプレート１４は大気圧側から広範囲にわたって圧力を受け、例えば、図１において下側に膨らむように反りが生じうるが、その場合も、バルブプレート１４の根元部分もスプリング２４により変位できるため、反りによる剪断力を低減して不自然に応力がかかるのを抑制することができ、バルブプレート１４の損傷を防止することができる。
【００４３】
また、バルブプレートの開閉時（揺動時）においては、このスプリング２４の付勢力により、動力伝達手段１８は、図１及び図３に示すように、バルブプレート１４をケーシング１２との間にギャップを保持させたまま揺動させることができる。従って、バルブプレート１４を高速で開閉しても、バルブプレート１４がケーシング１２に衝突や接触等することがなく、円滑な開閉を実現することができると共に、バルブプレート１４の損傷を防止して耐用年数を向上させることができる。
【００４４】
更に、このスプリング２４は、リング状の皿バネから成っているため、バルブプレート１４の横方向（周方向）の全方位における傾きを修正することができる。即ち、例えば、バルブプレート１４の根元部分と先端を結んだ方向（図１及び図２における左右方向）において生じた傾きや、これに直行する方向（図１及び図２における奥行方向）において生じた傾きのいずれであっても、傾斜の上端側に位置するバネ部分が圧縮され、傾斜の下端側に位置するバネ部分が伸張することによりバルブプレート１４の傾きを受け止める一方、その復元力によりバルブプレート１４を元の水平位置に戻してバルブプレート１４を適正な位置に調整することができ、バルブプレート１４の円滑な開閉を確保することができると共に、不自然に応力が集中してバルブプレート１４が損傷するのを抑制することができる。
【００４５】
（３．高さ調整手段）
また、本発明の真空用ゲートバルブ１０は、更に、図１乃至図４に示すように、モーター１６の高さ位置を調整することができる高さ調整手段３６を有する。この高さ調整手段３６は、具体的には、図２乃至図４に示すように、モーター１６の回転軸１６Ａを挿入することができるフランジ２０の中空部２０ａとすることができる。すなわち、このモーター１６の回転軸１６Ａの中空部２０ａへの挿入深さの設定によりモーター１６の高さ位置を調整することができる。
【００４６】
このため、モーターの高さ位置を設置箇所等に応じて適切に調整して、特に、コンパクトに設定することができる。この場合、図２乃至図４に示すように、中空部２０ａの深さを、モーター１６の回転軸１６Ａの長さに応じて設定して、回転軸１６Ａを充分な深さまで挿入することができるように設定する。
【００４７】
（３．バルブプレート）
また、本発明においては、バルブプレート１４は、図１に示すように、閉位置にあるときに開口１２Ａに位置する部分が他の部分よりも薄く形成されている。これにより、バルブプレート１４の軽量化を図ることができ、高速での開閉により適したバルブプレート１４とすることができる。この場合、図１に示すように、真空となるチャンバ側の表面のみを切削等することもできるし、バルブプレート１４の表裏両面を切削等して薄く形成することもできる。
【００４８】
また、この軽量化のために、バルブプレート１４はアルミニウムから形成することが望ましい。このように、薄肉化や軽量化を図っても、本発明においては、動力伝達手段１８のスプリング２４により、バルブプレート２４の変位や変形を吸収しているため、充分な耐用性を確保することができる。
【００４９】
（４．着脱）
更に、本発明においては、モーター１６及び動力伝達手段１８は、バルブプレート１４に着脱自在に連結されている。具体的には、バルブプレートと回転体２２は、図１に示すように、スクリュー３４により連結され、この連結ピンによる固定を解除することにより、動力伝達手段１８及びモーター１６、並びに、Ｏリングのケーシング３２を、バルブプレート１４やケーシング１２から簡易に取り外すことができる。このため、保守や修理等のメンテナンスや交換等を簡易に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、特に、半導体装置におけるエッチング装置やＣＶＤによる薄膜処理、ＰＶＤ、更には、フラットパネルディスプレイの製造等に使用される処理チャンバ等に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１０ 真空用ゲートバルブ
１２ ケーシング
１２Ａ 開口
１４ バルブプレート
１６ モーター
１６Ａ 回転軸
１８ 動力伝達手段
２０ フランジ
２０Ａ 結合フランジ部
２０Ｂ シャフトフランジ部
２０Ｃ 結合板バネ
２０ａ 中空部
２２ 回転体
２２Ａ 本体部
２２Ｂ シャフト部
２４ スプリング
２６ カバー
２８ ローラーベアリング
２８Ａ フレーム２８Ａ
２８Ｂ 棒状ローラー
３０Ａ、３０Ｂ スラストベアリング
３０ａ ワッシャ
３２ Ｏリングのケーシング
３４ スクリュー
３６ 高さ調整手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を有するケーシングと、前記ケーシング内を揺動して前記開口を開閉するバルブプレートと、前記バルブプレートを駆動するモーターとを備えた真空用ゲートバルブにおいて、前記モーターの回転軸の動力をギアを介さずに同軸上で前記バルブプレートに直接伝達する動力伝達手段を更に有し、前記動力伝達手段は、前記モーターの回転軸に連結されて前記回転軸と共に回転し前記回転軸よりも大径に形成されたフランジと、前記フランジ及び前記バルブプレートに連結されて前記フランジと共に回転する回転体を有し、前記フランジは、中空部を有することを特徴とする真空用ゲートバルブ。
【請求項２】
請求項１に記載された真空用ゲートバルブであって、前記フランジは、前記モーターの回転軸に直結される結合フランジ部と、前記結合フランジ部に連結されるシャフトフランジ部と、前記結合フランジ部と前記シャフトフランジ部との間に挟持される凹凸状の結合板バネとから成り、前記シャフトフランジ部は前記モーター側に開口する有底円筒形状を有することを特徴とする真空用ゲートバルブ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載された真空用ゲートバルブであって、前記モーターの高さ位置を調整することができる高さ調整手段を更に有し、前記高さ調整手段は、前記モーターの回転軸を挿入することができる前記フランジの前記中空部であって、前記モーターの回転軸の前記中空部への挿入深さの設定により前記モーターの高さ位置を調整することを特徴とする真空用ゲートバルブ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された真空用ゲートバルブであって、前記回転体は、本体部と、前記本体部から延び前記バルブプレートに連結されるシャフト部を有し、前記ケーシングに固定されたカバー内に設置されて、前記カバーにより横方向及び上下方向を覆われ、前記回転体の本体部は、前記カバーに対して、横方向においてはローラーベアリングを介して、上下方向においては本体部の上下に配置された２つのスラストベアリングを介して保持されることにより、前記カバー内に回転自在に設置されていることを特徴とする真空用ゲートバルブ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載された真空用ゲートバルブであって、前記動力伝達手段は、前記回転体に連結された前記バルブプレートが前記ケーシングの開口から離反する方向に前記回転体を付勢するスプリングを更に有し、前記スプリングは、前記バルブプレートの上下方向における変位を吸収することを特徴とする真空用ゲートバルブ。
【請求項６】
請求項５に記載された真空用ゲートバルブであって、前記動力伝達手段は、前記スプリングの付勢力により、前記バルブプレートを前記ケーシングとの間にギャップを保持させて揺動させることを特徴とする真空用ゲートバルブ。
【請求項７】
請求項５又は請求項６のいずれかに記載された真空用ゲートバルブであって、前記スプリングは、リング状の皿バネから成り、前記バルブプレートの横方向の全方位における傾きを修正することを特徴とする真空用ゲートバルブ。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載された真空用ゲートバルブであって、前記バルブプレートは、閉位置にあるときに前記開口に位置する部分が他の部分よりも薄く形成されていることを特徴とする真空用ゲートバルブ。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれかに記載された真空用ゲートバルブであって、前記モーター及び動力伝達手段は、前記バルブプレートに着脱可能に連結されていることを特徴とする真空用ゲートバルブ。
【請求項１】
開口を有するケーシングと、前記ケーシング内を揺動して前記開口を開閉するバルブプレートと、前記バルブプレートを駆動するモーターとを備えた真空用ゲートバルブにおいて、前記モーターの回転軸の動力をギアを介さずに同軸上で前記バルブプレートに直接伝達する動力伝達手段を更に有し、前記動力伝達手段は、前記モーターの回転軸に連結されて前記回転軸と共に回転し前記回転軸よりも大径に形成されたフランジと、前記フランジ及び前記バルブプレートに連結されて前記フランジと共に回転する回転体を有し、前記フランジは、中空部を有することを特徴とする真空用ゲートバルブ。
【請求項２】
請求項１に記載された真空用ゲートバルブであって、前記フランジは、前記モーターの回転軸に直結される結合フランジ部と、前記結合フランジ部に連結されるシャフトフランジ部と、前記結合フランジ部と前記シャフトフランジ部との間に挟持される凹凸状の結合板バネとから成り、前記シャフトフランジ部は前記モーター側に開口する有底円筒形状を有することを特徴とする真空用ゲートバルブ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載された真空用ゲートバルブであって、前記モーターの高さ位置を調整することができる高さ調整手段を更に有し、前記高さ調整手段は、前記モーターの回転軸を挿入することができる前記フランジの前記中空部であって、前記モーターの回転軸の前記中空部への挿入深さの設定により前記モーターの高さ位置を調整することを特徴とする真空用ゲートバルブ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された真空用ゲートバルブであって、前記回転体は、本体部と、前記本体部から延び前記バルブプレートに連結されるシャフト部を有し、前記ケーシングに固定されたカバー内に設置されて、前記カバーにより横方向及び上下方向を覆われ、前記回転体の本体部は、前記カバーに対して、横方向においてはローラーベアリングを介して、上下方向においては本体部の上下に配置された２つのスラストベアリングを介して保持されることにより、前記カバー内に回転自在に設置されていることを特徴とする真空用ゲートバルブ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載された真空用ゲートバルブであって、前記動力伝達手段は、前記回転体に連結された前記バルブプレートが前記ケーシングの開口から離反する方向に前記回転体を付勢するスプリングを更に有し、前記スプリングは、前記バルブプレートの上下方向における変位を吸収することを特徴とする真空用ゲートバルブ。
【請求項６】
請求項５に記載された真空用ゲートバルブであって、前記動力伝達手段は、前記スプリングの付勢力により、前記バルブプレートを前記ケーシングとの間にギャップを保持させて揺動させることを特徴とする真空用ゲートバルブ。
【請求項７】
請求項５又は請求項６のいずれかに記載された真空用ゲートバルブであって、前記スプリングは、リング状の皿バネから成り、前記バルブプレートの横方向の全方位における傾きを修正することを特徴とする真空用ゲートバルブ。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載された真空用ゲートバルブであって、前記バルブプレートは、閉位置にあるときに前記開口に位置する部分が他の部分よりも薄く形成されていることを特徴とする真空用ゲートバルブ。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれかに記載された真空用ゲートバルブであって、前記モーター及び動力伝達手段は、前記バルブプレートに着脱可能に連結されていることを特徴とする真空用ゲートバルブ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−１３７５３７（Ｐ２０１１−１３７５３７Ａ）
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７９１８８（Ｐ２０１０−１７９１８８）
【出願日】平成２２年８月１０日（２０１０．８．１０）
【特許番号】特許第４７１４８３５号（Ｐ４７１４８３５）
【特許公報発行日】平成２３年６月２９日（２０１１．６．２９）
【出願人】（５０７３０７００８）プログレッシオ合同会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１０日（２０１０．８．１０）
【特許番号】特許第４７１４８３５号（Ｐ４７１４８３５）
【特許公報発行日】平成２３年６月２９日（２０１１．６．２９）
【出願人】（５０７３０７００８）プログレッシオ合同会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
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