開閉バルブ及び該開閉バルブを備えた処理装置
【課題】 シール部材の長寿命化を達成することができる開閉バルブを提供すること。
【解決手段】内部を真空に保持可能なチャンバー１１と、排気装置５３、５４との間に設けられる開閉バルブ１００であって、チャンバー１１側と排気装置５３、５４側とを連通する開口１１１を備えた弁本体１１０と、弁本体１１０内にあって開口１１１に接離して開口を開閉する弁体１２０と、弁体１２０に設けられ弁体１２０が開口１１１を閉じた際に開口１１１をシールするシール部材１２０ｂと、弁体を進退させる直進移動手段１４０と、開口１１１から離隔した位置に設けられ、開口１１１から離反した弁体１２０が退避する弁退避部１１３ｂと、弁体１２０を、開口１１１に対応する位置と弁退避部１１３ｂに対応する位置との間で回動させる回動手段１５０とを有する。
【解決手段】内部を真空に保持可能なチャンバー１１と、排気装置５３、５４との間に設けられる開閉バルブ１００であって、チャンバー１１側と排気装置５３、５４側とを連通する開口１１１を備えた弁本体１１０と、弁本体１１０内にあって開口１１１に接離して開口を開閉する弁体１２０と、弁体１２０に設けられ弁体１２０が開口１１１を閉じた際に開口１１１をシールするシール部材１２０ｂと、弁体を進退させる直進移動手段１４０と、開口１１１から離隔した位置に設けられ、開口１１１から離反した弁体１２０が退避する弁退避部１１３ｂと、弁体１２０を、開口１１１に対応する位置と弁退避部１１３ｂに対応する位置との間で回動させる回動手段１５０とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の被処理体に対して真空処理を行う処理装置のチャンバーと、排気装置内との間に設けられる開閉バルブと、この開閉バルブを備えた処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程においては、成膜処理や、エッチング処理等の真空処理が多用されている。このような真空処理を行う処理装置においては、内部が真空排気可能なチャンバー内に、被処理体である半導体ウエハを搬入し、チャンバー内を真空ポンプを備えた排気装置により真空排気しながら、半導体ウエハに所定の処理を施す。
【０００３】
この処理の間、チャンバー内は、真空ポンプにより真空排気されつつ、チャンバーと真空ポンプとの間に設けられた圧力制御バルブの開度を調整することによりチャンバー内が所定の圧力に制御される。
【０００４】
一方、メンテナンスの際等、真空ポンプの上流側または下流側において排気路を完全に遮蔽する必要がある場合が存在するため、圧力制御バルブの他に排気路を完全に遮断することができる開閉バルブが設けられている。
【０００５】
このような開閉バルブとしては、特許文献１（特開平９−８９１３９号）が知られている。ここに記載されているように、一般的な開閉弁は、開口に弁体が接離して弁の開閉を行うものである。そして、弁の閉止を確実なものにするために、弁体には弾性に富む環状のシール部材がとりつけられており、弁体が開口に圧接したとき、シール部材が弾性変形して隙間を塞ぎ、密閉することができる。
【特許文献１】特開平９−８９１３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の従来の開閉バルブにおいて、弁体が直進して開口に接離することにより開閉動作を行うので、開弁状態のとき、弁体は開口と対向した位置にある。
【０００７】
ところで、上記真空処理として、例えば、ＣＦガスやＯ２ガス等のクリーニングやプラズマ処理を行うが、その間は当該開閉バルブは開弁しており、弁体は開口から離れて、開口と対向した位置にある。そして、プラズマガスが開口を通過して排気装置に吸引される際に、弁体のシール部材は、プラズマ中のラジカルに曝されて劣化し、封止能力が低下したり、パーティクルが発生するなどの問題が発生する。そのため、シール部材が劣化した時点で、装置を停止してシール部材を交換する必要が生じる。
【０００８】
現在では、プラズマやラジカルの高エネルギー化に伴い、耐プラズマ性・耐ラジカル性を上げるため、シール部材として高価な完全フッ素化ゴムを使用しているが、それでも劣化は起こり、シール部材を数ヶ月で交換しなければならず、シール部材コストが高いものとなり、また、シール部材交換のために装置を停止させるので、スループットが低下するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、シール部材の長寿命化を達成することができる開閉バルブと、この開閉バルブを備えた処理装置を提供することを目的としている。
【００１０】
上記の目的を達成するために本発明の第１の観点では、内部を真空に保持可能なチャンバーと、該チャンバー内を真空排気する排気装置との間に設けられる開閉バルブであって、内部に前記チャンバー側と前記排気装置側とを連通する開口が形成された弁本体と、該弁本体内にあって前記開口に接離して開口を開閉する弁体と、前記弁体に設けられ前記弁体が前記開口を閉じた際に開口をシールするシール部材と、前記弁体を進退させる直進移動手段と、前記開口から離隔した位置に設けられ、前記開口から離反した前記弁体が退避する弁退避部と、前記弁体を、前記開口に対応する位置と前記退避部または前記退避部に対応する位置との間で回動させる回動手段と、を有し、前記弁体が前記開口から離反している際に、前記直進移動手段と回動手段とにより前記弁体を前記弁退避部に移動することを特徴とする開閉バルブを提供する。
【００１１】
第１の観点において、前記弁退避部は前記開口から離隔した壁部に設けられ、前記弁体が前記弁退避部に対応する位置に移動したとき、前記直進移動手段が、前記シール部材が弁退避部に圧接されるように、前記弁体を直進させるような構成にすることができる。
【００１２】
また、第１の観点において、前記直進移動手段が、カム機構を有する構成とすることができる。あるいは、前記カム機構が、板状部材の表面に形成された溝を有する板カムである構成としてもよい。
【００１３】
同じく第１の観点において、前記回動手段が、前記弁体と共にカム機構を回動することにしてもよい。
【００１４】
また、第１の観点において、前記弁体が、前記シール部材の外側に保護シールを有し、前記保護シールが前記弁退避部に密着したとき、前記シール部材が前記保護シール内に気密に封止される構成としてもよい。
【００１５】
さらに、前記開口の周辺に、前記保護シールが収容される凹溝を形成し、前記シール部材が開口を封止したとき前記保護シールが前記凹溝に収容される構成とすることもできる。
【００１６】
本発明の第２の観点では、被処理体が収容され、内部を真空に保持可能なチャンバーと、前記チャンバー内で被処理体にプラズマによる処理を施す処理機構と、前記チャンバー内を真空排気する排気装置と、前記チャンバーと前記排気装置との間に設けられる開閉バルブとを有する処理装置であって、前記開閉バルブが、内部に前記チャンバー側と前記排気装置側とを連通する開口が形成された弁本体と、該弁本体内にあって前記開口に接離して開口を開閉する弁体と、前記弁体に設けられ前記弁体が前記開口を閉じた際に開口をシールするシール部材と、前記弁体を進退させる直進移動手段と、前記開口から離隔した位置に設けられ、前記開口から離反した前記弁体が退避する弁退避部と、前記弁体を、前記開口に対応する位置と前記退避部または前記退避部に対応する位置との間で回動させる回動手段と、を有し、前記弁体が前記開口から離反している際に、前記直進移動手段と回動手段とにより前記弁体を前記弁退避部に移動することを特徴とする処理装置を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の開閉バルブによれば、半導体基板を処理中には、弁体は開口から離隔した位置にある弁退避部に移動しており、シール部材に接触する排気流の量を減少させることができ、プラズマ中のラジカル等によるシール部材の劣化を少なくすることができ、シール部材の寿命が延びて処理装置のランニングコストを低下させることができ、処理のスループットも向上するという優れた効果を奏する。特に、弁体が開状態の時に、シール部材が弁退避部に圧接されるようにすることにより、シール部材へのラジカル等の進入をほぼ完全に遮断することができ、より大きな効果を奏することができる。
【００１８】
前記シール部材の外側に保護シールを有し、前記保護シールが弁退避部に密着したとき、前記シール部材が前記保護シール内に気密に封止される構成とすれば、弁体が弁退避部に退避しているとき、シール部材がプラズマ中のラジカル等に浸食されることを防止することができる。
【００１９】
前記開口の周辺に、前記保護シールが収容される凹溝を形成し、前記シール部材が開口を封止したとき前記保護シールが前記凹溝に収容される構成とすれば、シール部材が開口を封止しているとき、保護シールは凹溝に入っていて変形しないので、弁退避部に移動したときの封止を確実なものにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。本実施形態では、被処理基板としての半導体ウエハ（以下単にウエハと記す）の表面にＣＶＤによりＴｉＮ膜を成膜する装置を例にとって説明する。
【００２１】
以下、添付図面を参照して、本発明の圧力制御バルブとこの圧力制御バルブを備えた処理装置について詳細に説明する。図１は、本発明の圧力制御バルブを使用したＲＬＳＡマイクロ波プラズマ処理装置の概略断面図である。図１に示すように、このＲＬＳＡマイクロ波プラズマ処理装置１０は、半導体基板を収容する真空に保持可能な略円筒状のチャンバー１１と、その底部に設けられた、半導体基板Ｓを載置するサセプタ１２と、チャンバー１１の側壁に設けられた処理ガスを導入するためのリング状をなすガス導入部１３と、チャンバー１１の上部の開口部に臨むように設けられ、多数のマイクロ波透過孔１４ａが形成された平面アンテナ１４と、マイクロを発生させるマイクロ波発生部１５と、マイクロ波発生部１５を平面アンテナ１４に導くマイクロ波伝送機構１６と、ガス導入部１３に処理ガスを供給する処理ガス供給系１７とを有している。
【００２２】
平面アンテナ１４の下方には誘電体からなるマイクロ波透過板２１が設けられ、平面アンテナ１４の上にはシールド部材２２が設けられている。マイクロ波伝送機構１６は、マイクロ波発生部１５からマイクロ波を導く水平方向に伸びる導波管３１と、平面アンテナ１４から上方に伸びる内導体３３および外導体３４からなる同軸導波管３２と、導波管３１と同軸導波管３２との間に設けられたモード変換機構３５とを有している。
【００２３】
チャンバー１１の底部にはチャンバー１１内を排気するためのバルブや排気装置等からなる排気機構２４が設けられている。排気機構２４は、チャンバー１１の底部の排気口１１ａに接続された排気管２３を有し、この排気管２３の前段には排気装置としてのドラッグポンプ５３が設けられ、後段には同じく排気装置としてのドライポンプ５４が設けられていて、ドライポンプ５４で粗引きを行い、ドラッグポンプ５３でさらに高真空まで真空引きを行う。
【００２４】
排気管２３のドラッグポンプ５３の上流側には、圧力制御バルブ６０が設けられている。チャンバー１１には、その中の圧力を検出する圧力センサ５５が設けられており、圧力制御バルブ６０は圧力センサ５５の値に応じて開度を調節するようになっている。排気管２３には、ドラッグポンプ５３とドライポンプ５４との間に本発明に係る開閉バルブ１００が設けられている。また、圧力制御バルブ６０の上流側にも開閉バルブ１００と同様の開閉バルブ１０１が設けられている。
【００２５】
チャンバー１１の側壁には半導体基板Ｓを搬入出可能な搬入出口２５が設けられており、この搬入出口２５はゲートバルブＧにより開閉可能となっている。また、サセプタ１２内にはヒータ１８が埋設されている。
【００２６】
処理ガス供給系１７は、たとえば、ＣＦガスやＯ２ガスのような処理ガスを供給するもので、これらがそれぞれのガスの供給源から共通のガス供給ライン１９に接続されている。ガス供給ライン１９は上記ガス導入部１３に接続されている。なお、ガス供給ライン１９には開閉バルブおよびマスフローコントローラ等の流量制御器（図示せず）が介装されている。
【００２７】
このＲＬＳＡマイクロ波プラズマ処理装置１０は、各構成部を制御するマイクロプロセッサ（コンピュータ）からなるプロセスコントローラ５０を有しており、各構成部がこのプロセスコントローラ５０に接続されて制御される構成となっている。例えば、圧力制御バルブ６０は、圧力センサ５５の値に応じたプロセスコントローラ５０の指令により制御されるようになっており、開閉バルブ１００もプロセスコントローラ５０からの指令で開閉されるようになっている。また、プロセスコントローラ５０には、オペレータがＲＬＳＡマイクロ波プラズマ処理装置１０を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、プラズマ処理装置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５１が接続されている。
【００２８】
また、プロセスコントローラ５０には、ＲＬＳＡマイクロ波プラズマ処理装置１０で実行される各種処理をプロセスコントローラ５０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ＲＬＳＡマイクロ波プラズマ処理装置１０の各構成部に処理を実行させるためのプログラムすなわちレシピが格納された記憶部５２が接続されている。レシピは記憶部５２の中の記憶媒体に記憶されている。記憶媒体は、ハードディスクや半導体メモリであってもよいし、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。また、他の装置から、例えば専用回線を介してレシピを適宜伝送させるようにしてもよい。
【００２９】
そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース５１からの指示等にて任意のレシピを記憶部５２から呼び出してプロセスコントローラ５０に実行させることで所望の処理が行われる。また、圧力センサ５５でチャンバー１１内の圧力を検出して、プロセスコントローラ５０を介して、圧力制御バルブ６０の開度の調節を行う。
【００３０】
次に、上記構成のＲＬＳＡマイクロ波プラズマ処理装置１０において行われるＲＬＳＡマイクロ波プラズマ処理装置の方法の概略について説明する。
【００３１】
まず、半導体基板Ｓをチャンバー１１内に搬入し、サセプタ１２上に載置する。そして、排気機構２４によりチャンバー１１内を真空排気しながら、処理ガス供給系１７からガス供給ライン１９を経由し、ガス導入部１３を介して、たとえば、上述したＣＦガス、Ｏ２ガスのような処理ガスがチャンバー１１内に供給され、エッチング処理などの処理がされる。
【００３２】
このＲＬＳＡマイクロ波方式のプラズマ処理は、低電子温度で高密度のラジカルを主体とするプラズマが形成されるため、低ダメージのプラズマ処理を実現することができる。
【００３３】
複数の処理工程がある場合は、１つの処理工程が完了したら、真空排気を継続しながら、処理ガス供給系１７に設けられたＡｒなどのパージガスをチャンバー１１内に供給し、前工程で残留しているガスをパージする。その後、次ぎの処理を行うためのガスに切り替えて供給し、マイクロ波プラズマを形成して次工程の処理をおこなう。
【００３４】
図２は、本発明の開閉バルブの図で、（ａ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【００３５】
開閉バルブ１００は、ほぼ立方体形状をした弁本体１１０を有する。弁本体１１０の一方には流体の入口となる開口１１１があり、これと対向する位置に流体の出口となる開口１１２があって、これら入口側の開口１１１と出口側の開口１１２との間にはほぼ円筒形状の空間１１３が形成されている。
【００３６】
空間１１３内には、入口側の開口１１１に接離可能に弁体１２０が設けられている。空間１１３の内壁の開口１１１の周縁に弁体が接離して開口を開閉する。開口１１１の外側には、凹溝１１１ａが形成されている。弁体１２０は、円板形状で、入口側の開口１１１を気密に封止できるように、周縁には環状のシール部材１２０ｂが嵌め込まれ、その外側に同じく環状の保護シール１２０ａが嵌め込まれている。シール部材１２０ｂは、完全フッ素化ゴム製のものが望ましい。保護シール１２０ａは、シール部材１２０ｂと同じ素材でもよいが、別の素材を使用してもよい。弁体１２０の後方には、弁棒１２２が設けられ、この弁棒１２２は、空間１１３内に収容された小枠体１３０を摺動自在な状態で貫通している。弁体１２０と小枠体１３０との間には、弁体１２０を入口側の開口１１１に向けて付勢するバネ手段１２４がある。バネ手段１２４としては、この実施例ではコイルスプリングを使用している。
【００３７】
弁棒１２２の中間には、ピン１２３が立設されており、ピン１２３は、弁棒１２２の両側に突出し、ピン１２３の先端は、カム機構としての板カム１３１のカム溝１３２に入っている。ピン１２３は、カム溝１３２との間に若干の隙間を有するが、バネ手段１２４によりカム溝１３２の一方に常時圧接された状態である。板カム１３１は、小枠体１３０内にあって弁棒１２２を両側から挟むように設けられ、両側の板カム１３１は両端で接続され、弁体１２０の外側に設けられた駆動手段１３５とロッド１３６で接続されている。ロッド１３６は、小枠体１３０と弁本体１１０を貫通している。リニアモータやエアーシリンダなどからなる駆動手段１３５は、ロッド１３６を図２（ｂ）の矢印に示す方向に進退させ、ロッド１３６と一体となった板カム１３１を進退させる。
【００３８】
図３は、図２の弁体１２０と板カム１３１の部分を模式的に拡大した平面図である。上下の板カム１３１のカム溝１３２は、相互に鏡象の関係にあり、ロッド１３６の進退方向と平行な両端の直行部１３２ａ、１３２ｃと、これら直行部１３２ａと直行部１３２ｃをつなぐ斜行部１３２ｂとを有する。
【００３９】
板カム１３１は、ロッド１３６の進退により、図３のｙ軸方向に移動する。一方、弁棒１２２は、両端を小枠体１３０に支持されており、小枠体１３０は、図２（ｂ）に示すように、両端が弁本体１１０の空間１１３の内壁に当接しているので、ｙ軸方向には移動できない構造となっており、弁棒１２２とこれに固定されているピン１２３は共にｙ軸方向には移動できない。そのため、板カム１３１がｙ軸方向に移動すると、ピン１２３はカム溝１３２内を移動することになる。
【００４０】
板カム１３１がｙ軸方向に移動し、ピン１２３がカム溝１３２の直行部１３２ａ内を移動するときは、弁体１２０は入口側の開口１１１から離反して開弁状態となる。このとき、弁体１２０と入口側の開口１１１とは一定の距離を保っており、弁体１２０は入口側の開口１１１に近づきもせず、遠ざかりもしない。
【００４１】
図３に示すピン１２３の位置から、板カム１３１がｙ軸方向を図の上方向に移動しピン１２３がカム溝１３２の直行部１３２ａを出て斜行部１３２ｂに入り斜行部１３２ｂ内を移動するときは、ピン１２３は、ｘ軸方向を図３の左方に移動し、弁体１２０を入口側の開口１１１に近づける。ピン１２３が斜行部１３２ｂと直行部１３２ｃの境界に達すると、弁体１２０は入口側の開口１１１の周縁に圧接された状態となり、シール部材１２０ｂが撓んで入口側の開口１１１を気密に閉じた閉弁状態となる。
【００４２】
さらに板カム１３１が図の上方に移動すると、ピン１２３は直行部１３２ｃ内に入り、この中を移動する。このとき、弁体１２０は、入口側の開口１１１に圧接した状態を保持する。ピン１２３が直行部１３２ｃに入ることで、板カム１３１が停止しても、ピン１２３が斜行部１３２ｂに戻ることを防止でき、弁を閉じた状態を保持することができる。以上に説明したように、駆動手段１３５、ロッド１３６、板カム１３１、ピン１２３、弁棒１２２で、弁体１２０の直進移動手段１４０を構成している。
【００４３】
上記は、弁体１２０の直進運動の説明であるが、開閉バルブ１００は、さらに、回動手段１５０を有している。この回動手段１５０は、駆動手段１３５、ロッド１３６、小枠体１３０、板カム１３１、弁棒１２２、弁体１２０、を一括してロッド１３６の中心軸を中心として回動するものであり、弁体１２０を、開口１１１に対応する位置と、弁本体１１０の内壁の開口１１１から約９０゜離れた位置にある弁退避部１１３ｂに対応（対向）する位置との間で回動可能となっている。また、駆動手段１３５と回動手段１５０とは、独立して作動し、プロセスコントローラ５０からの指令に基づいて図示しない制御装置により制御される構成である。この場合、回動手段１５０により弁体１２０が弁退避部１１３ｂに対応する位置まで回動した後、駆動手段１３５により弁体１２０を進出させ、シール部材１２０ｂを弁体１２０の内壁に密着させることができるようになっている。回動手段１５０としては、減速機を備えたモータなどを使用することができる。
【００４４】
次に、図４（ａ）から（ｅ）を参照して、本発明の開閉バルブ１００の開閉動作、すなわち、閉弁状態から開弁して弁体が退避部に退避するまでの動作を説明する。
【００４５】
図４（ａ）は弁閉状態で、弁体１２０が入口側の開口１１１を密閉した状態である。この状態は、図２（ｂ）に示す板カム１３１が一番上に移動し、図３に示すピン１２３が直行部１３２ｃの最下部に位置し、ロッド１３６は最も短くなった状態である。シール部材１２０ｂは開口１１１に圧接し、外側の保護シール１２０ａは、開口１１１の外側に形成された凹溝１１１ａ内に収容されている。凹溝１１１ａ内では、保護シール１２０ａの先端は、凹溝１１１ａの底面に当接しない状態である。このようにすることによって、保護シール１２０ａの変形を防止して封止力を確保している。
【００４６】
図４（ｂ）は、開弁状態を示す。この状態は、図３において、ロッド１３６が最も長くなって、板カム１３１が一番下に移動し、ピン１２３が直行部１３２ａの最上部にある状態である。このとき弁体１２０は、入口側の開口１１１から離れ、入口側の開口１１１と出口側の開口１１２とが連通した状態となっている。すなわち、（ａ）から（ｂ）の変化は、板カム１３１が最上部から最下部に移動することによって行われる。
【００４７】
図４（ｃ）は、図４（ｂ）の状態から、回動手段１５０で、駆動手段１３５から弁体１２０までを一斉に約４５゜回転した状態である。弁体１２０は開口１１１から離れた状態であり、しかも、弁本体１１０の内部の空間１１３は、円形なので、弁体１２０をロッド１３６の中心軸を軸として回転させても、空間１１３の内壁に衝突することはない。なお、内部の空間１１３が円形でなくても、弁体１２０が内壁に衝突しない形状にすることは可能である。
【００４８】
図４（ｄ）は、回動手段１５０でさらに小枠体１３０等を回転して回転角が約９０゜になった状態である。弁体１２０は、開口１１１から約９０゜離れた位置にある弁退避部１１３ｂと対向する位置に移動している。
【００４９】
この状態で、駆動手段１３５を稼働してロッド１３６を縮小する。すると板カム１３１が図３の状態から上昇し、ピン１２３がカム溝１３２の直行部１３２ｃの最下端に達し、図４（ｅ）に示すように、弁体１２０が弁退避部１１３ｂに達する。この状態では、保護シール１２０ａが弁退避部１１３ｂに密着し、シール部材１２０ｂは保護シール１２０ａで密封され、かつ、先端面がどこにも当たらない状態となる。
【００５０】
チャンバー１１内で所定のプラズマ処理を行う際には、開閉バルブ１００は図４（ｅ）に示す状態となっているが、この状態では弁体１２０が弁退避部１１３ｂに退避され保護シール１２０ａでシール部材１２０ｂが封止された状態になるので、入口側の開口１１１から進入し出口側の開口１１２に流れるラジカル等がシール部材１２０ｂに接触することがなくなる。このため、弁棒１２２の寿命を伸ばすことができ、装置のランニングコストを低下させることができる。また、処理のスループットも向上する。
【００５１】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々変形可能である。例えば、上記実施形態では本発明の開閉バルブをＲＬＳＡマイクロ波プラズマ処理装置に適用した例を示したが、これに限るものではなく、他のプラズマ処理装置にも適用可能である。また、上記実施形態では、弁退避部１１３ｂが弁本体１１０の内壁に位置し、弁体１２０が退避状態のとき、保護シール１２０ａを弁退避部１１３ｂに密着させる構成としている。そして、このとき、シール部材１２０ｂは内壁に当接しないようにしている。このようにすることによって、シール部材１２０ｂの変形を防止し、シール部材１２０ｂの寿命を延ばせるようにしている。
【００５２】
本発明の実施例では、弁退避部１１３ｂが空間１１３の円筒形の内壁にあるので、シール部材１２０ｂは内壁に当接しない。しかし、内壁が平面の場合など、弁退避部に移動したシール部材１２０ｂが壁面に圧接する場合もある。そのような場合には、弁退避部に凹部を形成してシール部材１２０ｂが圧接しないようにすることが望ましい。
【００５３】
上記の実施例において、弁退避部は必ずしも弁本体１１０の内壁に位置していなくてもよい。シール部材が壁部に密着しない状態であっても、シール部材に接触する排気流の量を減少させることができれば、シール部材の劣化を少なくできる効果が得られる。さらに、バルブの駆動方式等も上記実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態に係る成膜装置を示す模式図である。
【図２】本発明の開閉バルブの図で、（ａ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図２の弁体と板カムの部分を模式的に拡大した平面図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の開閉バルブの開閉動作、すなわち、閉弁状態から開弁して弁体が退避部に退避するまでの動作を説明する図である。
【符号の説明】
【００５５】
１１ チャンバー
５３、５４ 排気装置
１００ 開閉バルブ
１１０ 弁本体
１１１ 開口
１１３ｂ 弁退避部
１２０ 弁体
１２０ａ 保護シール
１２０ｂ シール部材
１３１ 板カム（カム機構）
１４０ 直進移動手段
１５０ 回動手段
Ｓ 半導体基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の被処理体に対して真空処理を行う処理装置のチャンバーと、排気装置内との間に設けられる開閉バルブと、この開閉バルブを備えた処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程においては、成膜処理や、エッチング処理等の真空処理が多用されている。このような真空処理を行う処理装置においては、内部が真空排気可能なチャンバー内に、被処理体である半導体ウエハを搬入し、チャンバー内を真空ポンプを備えた排気装置により真空排気しながら、半導体ウエハに所定の処理を施す。
【０００３】
この処理の間、チャンバー内は、真空ポンプにより真空排気されつつ、チャンバーと真空ポンプとの間に設けられた圧力制御バルブの開度を調整することによりチャンバー内が所定の圧力に制御される。
【０００４】
一方、メンテナンスの際等、真空ポンプの上流側または下流側において排気路を完全に遮蔽する必要がある場合が存在するため、圧力制御バルブの他に排気路を完全に遮断することができる開閉バルブが設けられている。
【０００５】
このような開閉バルブとしては、特許文献１（特開平９−８９１３９号）が知られている。ここに記載されているように、一般的な開閉弁は、開口に弁体が接離して弁の開閉を行うものである。そして、弁の閉止を確実なものにするために、弁体には弾性に富む環状のシール部材がとりつけられており、弁体が開口に圧接したとき、シール部材が弾性変形して隙間を塞ぎ、密閉することができる。
【特許文献１】特開平９−８９１３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の従来の開閉バルブにおいて、弁体が直進して開口に接離することにより開閉動作を行うので、開弁状態のとき、弁体は開口と対向した位置にある。
【０００７】
ところで、上記真空処理として、例えば、ＣＦガスやＯ２ガス等のクリーニングやプラズマ処理を行うが、その間は当該開閉バルブは開弁しており、弁体は開口から離れて、開口と対向した位置にある。そして、プラズマガスが開口を通過して排気装置に吸引される際に、弁体のシール部材は、プラズマ中のラジカルに曝されて劣化し、封止能力が低下したり、パーティクルが発生するなどの問題が発生する。そのため、シール部材が劣化した時点で、装置を停止してシール部材を交換する必要が生じる。
【０００８】
現在では、プラズマやラジカルの高エネルギー化に伴い、耐プラズマ性・耐ラジカル性を上げるため、シール部材として高価な完全フッ素化ゴムを使用しているが、それでも劣化は起こり、シール部材を数ヶ月で交換しなければならず、シール部材コストが高いものとなり、また、シール部材交換のために装置を停止させるので、スループットが低下するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、シール部材の長寿命化を達成することができる開閉バルブと、この開閉バルブを備えた処理装置を提供することを目的としている。
【００１０】
上記の目的を達成するために本発明の第１の観点では、内部を真空に保持可能なチャンバーと、該チャンバー内を真空排気する排気装置との間に設けられる開閉バルブであって、内部に前記チャンバー側と前記排気装置側とを連通する開口が形成された弁本体と、該弁本体内にあって前記開口に接離して開口を開閉する弁体と、前記弁体に設けられ前記弁体が前記開口を閉じた際に開口をシールするシール部材と、前記弁体を進退させる直進移動手段と、前記開口から離隔した位置に設けられ、前記開口から離反した前記弁体が退避する弁退避部と、前記弁体を、前記開口に対応する位置と前記退避部または前記退避部に対応する位置との間で回動させる回動手段と、を有し、前記弁体が前記開口から離反している際に、前記直進移動手段と回動手段とにより前記弁体を前記弁退避部に移動することを特徴とする開閉バルブを提供する。
【００１１】
第１の観点において、前記弁退避部は前記開口から離隔した壁部に設けられ、前記弁体が前記弁退避部に対応する位置に移動したとき、前記直進移動手段が、前記シール部材が弁退避部に圧接されるように、前記弁体を直進させるような構成にすることができる。
【００１２】
また、第１の観点において、前記直進移動手段が、カム機構を有する構成とすることができる。あるいは、前記カム機構が、板状部材の表面に形成された溝を有する板カムである構成としてもよい。
【００１３】
同じく第１の観点において、前記回動手段が、前記弁体と共にカム機構を回動することにしてもよい。
【００１４】
また、第１の観点において、前記弁体が、前記シール部材の外側に保護シールを有し、前記保護シールが前記弁退避部に密着したとき、前記シール部材が前記保護シール内に気密に封止される構成としてもよい。
【００１５】
さらに、前記開口の周辺に、前記保護シールが収容される凹溝を形成し、前記シール部材が開口を封止したとき前記保護シールが前記凹溝に収容される構成とすることもできる。
【００１６】
本発明の第２の観点では、被処理体が収容され、内部を真空に保持可能なチャンバーと、前記チャンバー内で被処理体にプラズマによる処理を施す処理機構と、前記チャンバー内を真空排気する排気装置と、前記チャンバーと前記排気装置との間に設けられる開閉バルブとを有する処理装置であって、前記開閉バルブが、内部に前記チャンバー側と前記排気装置側とを連通する開口が形成された弁本体と、該弁本体内にあって前記開口に接離して開口を開閉する弁体と、前記弁体に設けられ前記弁体が前記開口を閉じた際に開口をシールするシール部材と、前記弁体を進退させる直進移動手段と、前記開口から離隔した位置に設けられ、前記開口から離反した前記弁体が退避する弁退避部と、前記弁体を、前記開口に対応する位置と前記退避部または前記退避部に対応する位置との間で回動させる回動手段と、を有し、前記弁体が前記開口から離反している際に、前記直進移動手段と回動手段とにより前記弁体を前記弁退避部に移動することを特徴とする処理装置を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の開閉バルブによれば、半導体基板を処理中には、弁体は開口から離隔した位置にある弁退避部に移動しており、シール部材に接触する排気流の量を減少させることができ、プラズマ中のラジカル等によるシール部材の劣化を少なくすることができ、シール部材の寿命が延びて処理装置のランニングコストを低下させることができ、処理のスループットも向上するという優れた効果を奏する。特に、弁体が開状態の時に、シール部材が弁退避部に圧接されるようにすることにより、シール部材へのラジカル等の進入をほぼ完全に遮断することができ、より大きな効果を奏することができる。
【００１８】
前記シール部材の外側に保護シールを有し、前記保護シールが弁退避部に密着したとき、前記シール部材が前記保護シール内に気密に封止される構成とすれば、弁体が弁退避部に退避しているとき、シール部材がプラズマ中のラジカル等に浸食されることを防止することができる。
【００１９】
前記開口の周辺に、前記保護シールが収容される凹溝を形成し、前記シール部材が開口を封止したとき前記保護シールが前記凹溝に収容される構成とすれば、シール部材が開口を封止しているとき、保護シールは凹溝に入っていて変形しないので、弁退避部に移動したときの封止を確実なものにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。本実施形態では、被処理基板としての半導体ウエハ（以下単にウエハと記す）の表面にＣＶＤによりＴｉＮ膜を成膜する装置を例にとって説明する。
【００２１】
以下、添付図面を参照して、本発明の圧力制御バルブとこの圧力制御バルブを備えた処理装置について詳細に説明する。図１は、本発明の圧力制御バルブを使用したＲＬＳＡマイクロ波プラズマ処理装置の概略断面図である。図１に示すように、このＲＬＳＡマイクロ波プラズマ処理装置１０は、半導体基板を収容する真空に保持可能な略円筒状のチャンバー１１と、その底部に設けられた、半導体基板Ｓを載置するサセプタ１２と、チャンバー１１の側壁に設けられた処理ガスを導入するためのリング状をなすガス導入部１３と、チャンバー１１の上部の開口部に臨むように設けられ、多数のマイクロ波透過孔１４ａが形成された平面アンテナ１４と、マイクロを発生させるマイクロ波発生部１５と、マイクロ波発生部１５を平面アンテナ１４に導くマイクロ波伝送機構１６と、ガス導入部１３に処理ガスを供給する処理ガス供給系１７とを有している。
【００２２】
平面アンテナ１４の下方には誘電体からなるマイクロ波透過板２１が設けられ、平面アンテナ１４の上にはシールド部材２２が設けられている。マイクロ波伝送機構１６は、マイクロ波発生部１５からマイクロ波を導く水平方向に伸びる導波管３１と、平面アンテナ１４から上方に伸びる内導体３３および外導体３４からなる同軸導波管３２と、導波管３１と同軸導波管３２との間に設けられたモード変換機構３５とを有している。
【００２３】
チャンバー１１の底部にはチャンバー１１内を排気するためのバルブや排気装置等からなる排気機構２４が設けられている。排気機構２４は、チャンバー１１の底部の排気口１１ａに接続された排気管２３を有し、この排気管２３の前段には排気装置としてのドラッグポンプ５３が設けられ、後段には同じく排気装置としてのドライポンプ５４が設けられていて、ドライポンプ５４で粗引きを行い、ドラッグポンプ５３でさらに高真空まで真空引きを行う。
【００２４】
排気管２３のドラッグポンプ５３の上流側には、圧力制御バルブ６０が設けられている。チャンバー１１には、その中の圧力を検出する圧力センサ５５が設けられており、圧力制御バルブ６０は圧力センサ５５の値に応じて開度を調節するようになっている。排気管２３には、ドラッグポンプ５３とドライポンプ５４との間に本発明に係る開閉バルブ１００が設けられている。また、圧力制御バルブ６０の上流側にも開閉バルブ１００と同様の開閉バルブ１０１が設けられている。
【００２５】
チャンバー１１の側壁には半導体基板Ｓを搬入出可能な搬入出口２５が設けられており、この搬入出口２５はゲートバルブＧにより開閉可能となっている。また、サセプタ１２内にはヒータ１８が埋設されている。
【００２６】
処理ガス供給系１７は、たとえば、ＣＦガスやＯ２ガスのような処理ガスを供給するもので、これらがそれぞれのガスの供給源から共通のガス供給ライン１９に接続されている。ガス供給ライン１９は上記ガス導入部１３に接続されている。なお、ガス供給ライン１９には開閉バルブおよびマスフローコントローラ等の流量制御器（図示せず）が介装されている。
【００２７】
このＲＬＳＡマイクロ波プラズマ処理装置１０は、各構成部を制御するマイクロプロセッサ（コンピュータ）からなるプロセスコントローラ５０を有しており、各構成部がこのプロセスコントローラ５０に接続されて制御される構成となっている。例えば、圧力制御バルブ６０は、圧力センサ５５の値に応じたプロセスコントローラ５０の指令により制御されるようになっており、開閉バルブ１００もプロセスコントローラ５０からの指令で開閉されるようになっている。また、プロセスコントローラ５０には、オペレータがＲＬＳＡマイクロ波プラズマ処理装置１０を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、プラズマ処理装置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５１が接続されている。
【００２８】
また、プロセスコントローラ５０には、ＲＬＳＡマイクロ波プラズマ処理装置１０で実行される各種処理をプロセスコントローラ５０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ＲＬＳＡマイクロ波プラズマ処理装置１０の各構成部に処理を実行させるためのプログラムすなわちレシピが格納された記憶部５２が接続されている。レシピは記憶部５２の中の記憶媒体に記憶されている。記憶媒体は、ハードディスクや半導体メモリであってもよいし、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。また、他の装置から、例えば専用回線を介してレシピを適宜伝送させるようにしてもよい。
【００２９】
そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース５１からの指示等にて任意のレシピを記憶部５２から呼び出してプロセスコントローラ５０に実行させることで所望の処理が行われる。また、圧力センサ５５でチャンバー１１内の圧力を検出して、プロセスコントローラ５０を介して、圧力制御バルブ６０の開度の調節を行う。
【００３０】
次に、上記構成のＲＬＳＡマイクロ波プラズマ処理装置１０において行われるＲＬＳＡマイクロ波プラズマ処理装置の方法の概略について説明する。
【００３１】
まず、半導体基板Ｓをチャンバー１１内に搬入し、サセプタ１２上に載置する。そして、排気機構２４によりチャンバー１１内を真空排気しながら、処理ガス供給系１７からガス供給ライン１９を経由し、ガス導入部１３を介して、たとえば、上述したＣＦガス、Ｏ２ガスのような処理ガスがチャンバー１１内に供給され、エッチング処理などの処理がされる。
【００３２】
このＲＬＳＡマイクロ波方式のプラズマ処理は、低電子温度で高密度のラジカルを主体とするプラズマが形成されるため、低ダメージのプラズマ処理を実現することができる。
【００３３】
複数の処理工程がある場合は、１つの処理工程が完了したら、真空排気を継続しながら、処理ガス供給系１７に設けられたＡｒなどのパージガスをチャンバー１１内に供給し、前工程で残留しているガスをパージする。その後、次ぎの処理を行うためのガスに切り替えて供給し、マイクロ波プラズマを形成して次工程の処理をおこなう。
【００３４】
図２は、本発明の開閉バルブの図で、（ａ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【００３５】
開閉バルブ１００は、ほぼ立方体形状をした弁本体１１０を有する。弁本体１１０の一方には流体の入口となる開口１１１があり、これと対向する位置に流体の出口となる開口１１２があって、これら入口側の開口１１１と出口側の開口１１２との間にはほぼ円筒形状の空間１１３が形成されている。
【００３６】
空間１１３内には、入口側の開口１１１に接離可能に弁体１２０が設けられている。空間１１３の内壁の開口１１１の周縁に弁体が接離して開口を開閉する。開口１１１の外側には、凹溝１１１ａが形成されている。弁体１２０は、円板形状で、入口側の開口１１１を気密に封止できるように、周縁には環状のシール部材１２０ｂが嵌め込まれ、その外側に同じく環状の保護シール１２０ａが嵌め込まれている。シール部材１２０ｂは、完全フッ素化ゴム製のものが望ましい。保護シール１２０ａは、シール部材１２０ｂと同じ素材でもよいが、別の素材を使用してもよい。弁体１２０の後方には、弁棒１２２が設けられ、この弁棒１２２は、空間１１３内に収容された小枠体１３０を摺動自在な状態で貫通している。弁体１２０と小枠体１３０との間には、弁体１２０を入口側の開口１１１に向けて付勢するバネ手段１２４がある。バネ手段１２４としては、この実施例ではコイルスプリングを使用している。
【００３７】
弁棒１２２の中間には、ピン１２３が立設されており、ピン１２３は、弁棒１２２の両側に突出し、ピン１２３の先端は、カム機構としての板カム１３１のカム溝１３２に入っている。ピン１２３は、カム溝１３２との間に若干の隙間を有するが、バネ手段１２４によりカム溝１３２の一方に常時圧接された状態である。板カム１３１は、小枠体１３０内にあって弁棒１２２を両側から挟むように設けられ、両側の板カム１３１は両端で接続され、弁体１２０の外側に設けられた駆動手段１３５とロッド１３６で接続されている。ロッド１３６は、小枠体１３０と弁本体１１０を貫通している。リニアモータやエアーシリンダなどからなる駆動手段１３５は、ロッド１３６を図２（ｂ）の矢印に示す方向に進退させ、ロッド１３６と一体となった板カム１３１を進退させる。
【００３８】
図３は、図２の弁体１２０と板カム１３１の部分を模式的に拡大した平面図である。上下の板カム１３１のカム溝１３２は、相互に鏡象の関係にあり、ロッド１３６の進退方向と平行な両端の直行部１３２ａ、１３２ｃと、これら直行部１３２ａと直行部１３２ｃをつなぐ斜行部１３２ｂとを有する。
【００３９】
板カム１３１は、ロッド１３６の進退により、図３のｙ軸方向に移動する。一方、弁棒１２２は、両端を小枠体１３０に支持されており、小枠体１３０は、図２（ｂ）に示すように、両端が弁本体１１０の空間１１３の内壁に当接しているので、ｙ軸方向には移動できない構造となっており、弁棒１２２とこれに固定されているピン１２３は共にｙ軸方向には移動できない。そのため、板カム１３１がｙ軸方向に移動すると、ピン１２３はカム溝１３２内を移動することになる。
【００４０】
板カム１３１がｙ軸方向に移動し、ピン１２３がカム溝１３２の直行部１３２ａ内を移動するときは、弁体１２０は入口側の開口１１１から離反して開弁状態となる。このとき、弁体１２０と入口側の開口１１１とは一定の距離を保っており、弁体１２０は入口側の開口１１１に近づきもせず、遠ざかりもしない。
【００４１】
図３に示すピン１２３の位置から、板カム１３１がｙ軸方向を図の上方向に移動しピン１２３がカム溝１３２の直行部１３２ａを出て斜行部１３２ｂに入り斜行部１３２ｂ内を移動するときは、ピン１２３は、ｘ軸方向を図３の左方に移動し、弁体１２０を入口側の開口１１１に近づける。ピン１２３が斜行部１３２ｂと直行部１３２ｃの境界に達すると、弁体１２０は入口側の開口１１１の周縁に圧接された状態となり、シール部材１２０ｂが撓んで入口側の開口１１１を気密に閉じた閉弁状態となる。
【００４２】
さらに板カム１３１が図の上方に移動すると、ピン１２３は直行部１３２ｃ内に入り、この中を移動する。このとき、弁体１２０は、入口側の開口１１１に圧接した状態を保持する。ピン１２３が直行部１３２ｃに入ることで、板カム１３１が停止しても、ピン１２３が斜行部１３２ｂに戻ることを防止でき、弁を閉じた状態を保持することができる。以上に説明したように、駆動手段１３５、ロッド１３６、板カム１３１、ピン１２３、弁棒１２２で、弁体１２０の直進移動手段１４０を構成している。
【００４３】
上記は、弁体１２０の直進運動の説明であるが、開閉バルブ１００は、さらに、回動手段１５０を有している。この回動手段１５０は、駆動手段１３５、ロッド１３６、小枠体１３０、板カム１３１、弁棒１２２、弁体１２０、を一括してロッド１３６の中心軸を中心として回動するものであり、弁体１２０を、開口１１１に対応する位置と、弁本体１１０の内壁の開口１１１から約９０゜離れた位置にある弁退避部１１３ｂに対応（対向）する位置との間で回動可能となっている。また、駆動手段１３５と回動手段１５０とは、独立して作動し、プロセスコントローラ５０からの指令に基づいて図示しない制御装置により制御される構成である。この場合、回動手段１５０により弁体１２０が弁退避部１１３ｂに対応する位置まで回動した後、駆動手段１３５により弁体１２０を進出させ、シール部材１２０ｂを弁体１２０の内壁に密着させることができるようになっている。回動手段１５０としては、減速機を備えたモータなどを使用することができる。
【００４４】
次に、図４（ａ）から（ｅ）を参照して、本発明の開閉バルブ１００の開閉動作、すなわち、閉弁状態から開弁して弁体が退避部に退避するまでの動作を説明する。
【００４５】
図４（ａ）は弁閉状態で、弁体１２０が入口側の開口１１１を密閉した状態である。この状態は、図２（ｂ）に示す板カム１３１が一番上に移動し、図３に示すピン１２３が直行部１３２ｃの最下部に位置し、ロッド１３６は最も短くなった状態である。シール部材１２０ｂは開口１１１に圧接し、外側の保護シール１２０ａは、開口１１１の外側に形成された凹溝１１１ａ内に収容されている。凹溝１１１ａ内では、保護シール１２０ａの先端は、凹溝１１１ａの底面に当接しない状態である。このようにすることによって、保護シール１２０ａの変形を防止して封止力を確保している。
【００４６】
図４（ｂ）は、開弁状態を示す。この状態は、図３において、ロッド１３６が最も長くなって、板カム１３１が一番下に移動し、ピン１２３が直行部１３２ａの最上部にある状態である。このとき弁体１２０は、入口側の開口１１１から離れ、入口側の開口１１１と出口側の開口１１２とが連通した状態となっている。すなわち、（ａ）から（ｂ）の変化は、板カム１３１が最上部から最下部に移動することによって行われる。
【００４７】
図４（ｃ）は、図４（ｂ）の状態から、回動手段１５０で、駆動手段１３５から弁体１２０までを一斉に約４５゜回転した状態である。弁体１２０は開口１１１から離れた状態であり、しかも、弁本体１１０の内部の空間１１３は、円形なので、弁体１２０をロッド１３６の中心軸を軸として回転させても、空間１１３の内壁に衝突することはない。なお、内部の空間１１３が円形でなくても、弁体１２０が内壁に衝突しない形状にすることは可能である。
【００４８】
図４（ｄ）は、回動手段１５０でさらに小枠体１３０等を回転して回転角が約９０゜になった状態である。弁体１２０は、開口１１１から約９０゜離れた位置にある弁退避部１１３ｂと対向する位置に移動している。
【００４９】
この状態で、駆動手段１３５を稼働してロッド１３６を縮小する。すると板カム１３１が図３の状態から上昇し、ピン１２３がカム溝１３２の直行部１３２ｃの最下端に達し、図４（ｅ）に示すように、弁体１２０が弁退避部１１３ｂに達する。この状態では、保護シール１２０ａが弁退避部１１３ｂに密着し、シール部材１２０ｂは保護シール１２０ａで密封され、かつ、先端面がどこにも当たらない状態となる。
【００５０】
チャンバー１１内で所定のプラズマ処理を行う際には、開閉バルブ１００は図４（ｅ）に示す状態となっているが、この状態では弁体１２０が弁退避部１１３ｂに退避され保護シール１２０ａでシール部材１２０ｂが封止された状態になるので、入口側の開口１１１から進入し出口側の開口１１２に流れるラジカル等がシール部材１２０ｂに接触することがなくなる。このため、弁棒１２２の寿命を伸ばすことができ、装置のランニングコストを低下させることができる。また、処理のスループットも向上する。
【００５１】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々変形可能である。例えば、上記実施形態では本発明の開閉バルブをＲＬＳＡマイクロ波プラズマ処理装置に適用した例を示したが、これに限るものではなく、他のプラズマ処理装置にも適用可能である。また、上記実施形態では、弁退避部１１３ｂが弁本体１１０の内壁に位置し、弁体１２０が退避状態のとき、保護シール１２０ａを弁退避部１１３ｂに密着させる構成としている。そして、このとき、シール部材１２０ｂは内壁に当接しないようにしている。このようにすることによって、シール部材１２０ｂの変形を防止し、シール部材１２０ｂの寿命を延ばせるようにしている。
【００５２】
本発明の実施例では、弁退避部１１３ｂが空間１１３の円筒形の内壁にあるので、シール部材１２０ｂは内壁に当接しない。しかし、内壁が平面の場合など、弁退避部に移動したシール部材１２０ｂが壁面に圧接する場合もある。そのような場合には、弁退避部に凹部を形成してシール部材１２０ｂが圧接しないようにすることが望ましい。
【００５３】
上記の実施例において、弁退避部は必ずしも弁本体１１０の内壁に位置していなくてもよい。シール部材が壁部に密着しない状態であっても、シール部材に接触する排気流の量を減少させることができれば、シール部材の劣化を少なくできる効果が得られる。さらに、バルブの駆動方式等も上記実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態に係る成膜装置を示す模式図である。
【図２】本発明の開閉バルブの図で、（ａ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図２の弁体と板カムの部分を模式的に拡大した平面図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の開閉バルブの開閉動作、すなわち、閉弁状態から開弁して弁体が退避部に退避するまでの動作を説明する図である。
【符号の説明】
【００５５】
１１ チャンバー
５３、５４ 排気装置
１００ 開閉バルブ
１１０ 弁本体
１１１ 開口
１１３ｂ 弁退避部
１２０ 弁体
１２０ａ 保護シール
１２０ｂ シール部材
１３１ 板カム（カム機構）
１４０ 直進移動手段
１５０ 回動手段
Ｓ 半導体基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を真空に保持可能なチャンバーと、該チャンバー内を真空排気する排気装置との間に設けられる開閉バルブであって、
内部に前記チャンバー側と前記排気装置側とを連通する開口が形成された弁本体と、
該弁本体内にあって前記開口に接離して開口を開閉する弁体と、
前記弁体に設けられ前記弁体が前記開口を閉じた際に開口をシールするシール部材と、
前記弁体を進退させる直進移動手段と、
前記開口から離隔した位置に設けられ、前記開口から離反した前記弁体が退避する弁退避部と、
前記弁体を、前記開口に対応する位置と前記退避部または前記退避部に対応する位置との間で回動させる回動手段と、
を有し、
前記弁体が前記開口から離反している際に、前記直進移動手段と回動手段とにより前記弁体を前記弁退避部に移動することを特徴とする開閉バルブ。
【請求項２】
前記弁退避部は前記開口から離隔した壁部に設けられ、前記弁体が前記弁退避部に対応する位置に移動したとき、前記直進移動手段が、前記シール部材が弁退避部に圧接されるように、前記弁体を直進させることを特徴とする請求項１に記載の開閉バルブ。
【請求項３】
前記直進移動手段が、カム機構を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の開閉バルブ。
【請求項４】
前記カム機構が、板状部材の表面に形成された溝を有する板カムであることを特徴とする請求項３に記載の開閉バルブ。
【請求項５】
前記回動手段が、前記弁体と共にカム機構を回動することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の開閉バルブ。
【請求項６】
前記弁体が、前記シール部材の外側に保護シールを有し、前記保護シールが前記弁退避部に密着したとき、前記シール部材が前記保護シール内に気密に封止されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の開閉バルブ。
【請求項７】
前記開口の周辺に、前記保護シールが収容される凹溝を形成し、前記シール部材が開口を封止したとき前記保護シールが前記凹溝に収容されることを特徴とする請求項６に記載の開閉バルブ。
【請求項８】
被処理体が収容され、内部を真空に保持可能なチャンバーと、前記チャンバー内で被処理体にプラズマによる処理を施す処理機構と、前記チャンバー内を真空排気する排気装置と、前記チャンバーと前記排気装置との間に設けられる開閉バルブとを有する処理装置であって、
前記開閉バルブが、内部に前記チャンバー側と前記排気装置側とを連通する開口が形成された弁本体と、該弁本体内にあって前記開口に接離して開口を開閉する弁体と、前記弁体に設けられ前記弁体が前記開口を閉じた際に開口をシールするシール部材と、前記弁体を進退させる直進移動手段と、前記開口から離隔した位置に設けられ、前記開口から離反した前記弁体が退避する弁退避部と、前記弁体を、前記開口に対応する位置と前記退避部または前記退避部に対応する位置との間で回動させる回動手段と、を有し、前記弁体が前記開口から離反している際に、前記直進移動手段と回動手段とにより前記弁体を前記弁退避部に移動することを特徴とする処理装置。
【請求項１】
内部を真空に保持可能なチャンバーと、該チャンバー内を真空排気する排気装置との間に設けられる開閉バルブであって、
内部に前記チャンバー側と前記排気装置側とを連通する開口が形成された弁本体と、
該弁本体内にあって前記開口に接離して開口を開閉する弁体と、
前記弁体に設けられ前記弁体が前記開口を閉じた際に開口をシールするシール部材と、
前記弁体を進退させる直進移動手段と、
前記開口から離隔した位置に設けられ、前記開口から離反した前記弁体が退避する弁退避部と、
前記弁体を、前記開口に対応する位置と前記退避部または前記退避部に対応する位置との間で回動させる回動手段と、
を有し、
前記弁体が前記開口から離反している際に、前記直進移動手段と回動手段とにより前記弁体を前記弁退避部に移動することを特徴とする開閉バルブ。
【請求項２】
前記弁退避部は前記開口から離隔した壁部に設けられ、前記弁体が前記弁退避部に対応する位置に移動したとき、前記直進移動手段が、前記シール部材が弁退避部に圧接されるように、前記弁体を直進させることを特徴とする請求項１に記載の開閉バルブ。
【請求項３】
前記直進移動手段が、カム機構を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の開閉バルブ。
【請求項４】
前記カム機構が、板状部材の表面に形成された溝を有する板カムであることを特徴とする請求項３に記載の開閉バルブ。
【請求項５】
前記回動手段が、前記弁体と共にカム機構を回動することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の開閉バルブ。
【請求項６】
前記弁体が、前記シール部材の外側に保護シールを有し、前記保護シールが前記弁退避部に密着したとき、前記シール部材が前記保護シール内に気密に封止されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の開閉バルブ。
【請求項７】
前記開口の周辺に、前記保護シールが収容される凹溝を形成し、前記シール部材が開口を封止したとき前記保護シールが前記凹溝に収容されることを特徴とする請求項６に記載の開閉バルブ。
【請求項８】
被処理体が収容され、内部を真空に保持可能なチャンバーと、前記チャンバー内で被処理体にプラズマによる処理を施す処理機構と、前記チャンバー内を真空排気する排気装置と、前記チャンバーと前記排気装置との間に設けられる開閉バルブとを有する処理装置であって、
前記開閉バルブが、内部に前記チャンバー側と前記排気装置側とを連通する開口が形成された弁本体と、該弁本体内にあって前記開口に接離して開口を開閉する弁体と、前記弁体に設けられ前記弁体が前記開口を閉じた際に開口をシールするシール部材と、前記弁体を進退させる直進移動手段と、前記開口から離隔した位置に設けられ、前記開口から離反した前記弁体が退避する弁退避部と、前記弁体を、前記開口に対応する位置と前記退避部または前記退避部に対応する位置との間で回動させる回動手段と、を有し、前記弁体が前記開口から離反している際に、前記直進移動手段と回動手段とにより前記弁体を前記弁退避部に移動することを特徴とする処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−２３２２１１（Ｐ２００８−２３２２１１Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−７０３６２（Ｐ２００７−７０３６２）
【出願日】平成１９年３月１９日（２００７．３．１９）
【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２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月１９日（２００７．３．１９）
【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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