JP2008045640A - Gate valve device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウエーハ等の被処理体に対して所定の処理を行う処理チャンバに用いられるゲートバルブ装置に関する。 The present invention relates to a gate valve device used in a processing chamber that performs a predetermined process on an object to be processed such as a semiconductor wafer.
一般に、半導体デバイスの製造工程にあっては、半導体ウエーハに各種の処理、例えば、ドライエッチング、スパッタリング、CVD(Chemical Vapor Deposition)等の各種のプロセスが繰り返し行われる。上記した各種の処理の多くは真空雰囲気にて行われ、この種の処理を行う処理チャンバに対してウエーハの搬出入を行う搬入開口は、処理時にはゲートバルブ装置によって気密性が高い状態でシールされる。 In general, in a semiconductor device manufacturing process, various processes such as dry etching, sputtering, and CVD (Chemical Vapor Deposition) are repeatedly performed on a semiconductor wafer. Many of the various types of processing described above are performed in a vacuum atmosphere, and a loading / unloading opening for loading / unloading a wafer into / from a processing chamber for performing this type of processing is sealed in a highly airtight state by a gate valve device during processing. The
この種のゲートバルブ装置は、例えば真空引き可能になされた処理チャンバの側壁にウエーハが通過し得る程度の大きさの僅かな幅の搬入開口を形成し、この搬入開口に取り付けられる。そして、プロセス時にはこのゲートバルブ装置のOリング等の付いた弁体で上記搬入開口を気密に閉じた状態でプロセス処理を行うことになる。 This type of gate valve device is formed with a carry-in opening having a width that is small enough to allow a wafer to pass through, for example, on the side wall of a processing chamber that can be evacuated, and is attached to the carry-in opening. At the time of the process, the process is performed in a state in which the carry-in opening is hermetically closed by a valve body having an O-ring or the like of the gate valve device.
ここで、図11及び図12に示すように、従来のゲートバルブ装置100は、筐体102と、筐体102の内部に駆動可能に設けられた弁体104と、弁体104を回転駆動後、弁座に押圧する弁体駆動部106と、を有している。また、筐体102には、隣接する処理チャンバ(図示省略)と連通するための第1開口部108と、弁体104に設けられた後述の第1シール部材112のメンテナンスを行うための第2開口部110と、がそれぞれ形成されている。上記弁体104は、弁体駆動部106により回転駆動され、弁座に押圧されることにより、第1開口部108又は第2開口部110を閉塞することができるようになっている。なお、弁体104の表面には、第1開口部108を閉塞したときに第1開口部108を気密にシールするための第1シール部材112と、第2開口部110を閉塞したときに第2開口部110を気密にシールするための第2シール部材114と、がそれぞれ設けられている。
Here, as shown in FIGS. 11 and 12, the conventional
上記構成のゲートバルブ装置100では、弁体により第1開口部108が閉塞されている状態では第1シール部材112が弾性変形されており、また、弁体104により第2開口部110が閉塞されている状態では第2シール部材が114弾性変形されている。このように、各シール部材112、114が弾性変形されることにより、第1開口部108又は第2開口部110を気密にシールすることができる。
ところで、上記構成のゲートバルブ装置では、弁体駆動部が、回動機構と、弁体を昇降するための昇降機構を併せ持った複雑な構造であるため、信頼性の高い駆動部の実現に若干の問題があった。また、弁体駆動部の推力により弁体を各開口部に押し付けているため、弁体が各開口部に押し付けられるときに弁体の移動速度が速くなり、弁体が各開口部に着座したときの衝撃力が大きくなってしまう。この結果、各シール部材が劣化、破損し易くなり、パーティクルが発生する問題がある。 By the way, in the gate valve device having the above-described configuration, the valve body driving unit has a complicated structure having both a rotation mechanism and a lifting mechanism for raising and lowering the valve body. There was a problem. Further, since the valve body is pressed against each opening by the thrust of the valve body driving section, the moving speed of the valve body is increased when the valve body is pressed against each opening, and the valve body is seated in each opening. When the impact force becomes large. As a result, each seal member is likely to be deteriorated and damaged, and there is a problem that particles are generated.
そして、第1シール部材及び第2シール部材の潰し代の管理あるいは設定は弁体駆動部の推力のみで制御されている構造となっているため、第1シール部材及び第2シール部材の潰し代の管理あるいは設定を弁体駆動部の推力のみで制御しようとすると、細かい制御をすることが困難となり、第1シール部材及び第2シール部材が潰れ過ぎの状態となることがある。この結果、安定したシール性能が得られず、第1シール部材及び第2シール部材の製品寿命が低下するとともに、パーティクルが発生し易くなる問題がある。 Since the control or setting of the crushing allowance of the first seal member and the second seal member is controlled only by the thrust of the valve body drive unit, the crushing allowance of the first seal member and the second seal member is used. If the control or setting is controlled only by the thrust of the valve body drive unit, it is difficult to perform fine control, and the first seal member and the second seal member may be too crushed. As a result, there is a problem that stable sealing performance cannot be obtained, product life of the first sealing member and the second sealing member is reduced, and particles are easily generated.
そこで、本発明は、上記事情を考慮し、簡易な構成で、回動機構と昇降機構の駆動機構に信頼性が高く、第1シール部材及び第2シール部材の各開口部に対する衝撃力を低減し、かつ各シール部材の各開口部に対する押付量を一定にでき、高いシール性能を有するゲートバルブ装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention has a simple structure, high reliability in the driving mechanism of the rotation mechanism and the lifting mechanism, and reduces the impact force on each opening of the first seal member and the second seal member. In addition, an object of the present invention is to provide a gate valve device that can make the pressing amount of each seal member against each opening constant and has high sealing performance.
請求項1に記載の発明は、被処理体に所定の処理を施す処理チャンバを区画する壁部に形成され前記被処理体が通過する搬入開口を、閉塞又は開放するゲートバルブ装置であって、一方の側壁部には前記搬入開口と連通する第1開口部が形成され、他方の側壁部には外部空間と連通する第2開口部が形成された筐体と、前記筐体の内部に設けられ前記第1開口部又は前記第2開口部に着座して前記第1開口部又は前記第2開口部を閉塞又は開放する弁体と、前記弁体を回動させて前記第1開口部又は前記第2開口部に対向する位置に移動させるとともに前記弁体を径方向に移動させて前記第1開口部又は前記第2開口部に着座させる弁体駆動部と、を有し、前記弁体には、前記弁体が前記第1開口部に着座したときに前記第1開口部を気密にシールする第1シール部材と、前記弁体が前記第2開口部に着座したときに前記第2開口部を気密にシールする第2シール部材と、が設けられ、前記弁体駆動部は、前記筐体に設けられ前記弁体を回動可能に支持する支持部と、回動可能となるように設けられ前記弁体に接続されるとともに回動中心から所定の距離だけ離れた部位に中心が位置する偏心軸部を有する偏心シャフトと、を備え、前記偏心シャフトが前記支持部とは独立して回動することにより、前記弁体が径方向外側に移動して前記第1開口部又は前記第2開口部に着座することを特徴とする。 The invention according to claim 1 is a gate valve device that closes or opens a carry-in opening formed on a wall section that defines a processing chamber for performing a predetermined process on the object to be processed, and through which the object to be processed passes. A first opening that communicates with the carry-in opening is formed on one side wall, and a second opening that communicates with an external space is formed on the other side wall, and the housing is provided inside the housing. A valve body that is seated in the first opening or the second opening and closes or opens the first opening or the second opening; and the valve body is rotated to turn the first opening or A valve body drive unit that moves the valve body to a position facing the second opening and moves the valve body in a radial direction so as to be seated on the first opening or the second opening, and the valve body When the valve body is seated on the first opening, the first opening is airtight. A first seal member that seals and a second seal member that hermetically seals the second opening when the valve body is seated in the second opening, A support portion provided in the housing for rotatably supporting the valve body, and a center provided at a predetermined distance from the rotation center and connected to the valve body so as to be rotatable. And an eccentric shaft having an eccentric shaft portion, wherein the eccentric shaft rotates independently of the support portion, so that the valve body moves radially outward and the first opening or It is seated in the second opening.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のゲートバルブ装置において、前記偏心シャフトは、前記支持部の回動中心上の部位に中心が位置する同心軸部を有し、前記弁体駆動部は、前記同心軸部に取り付けられて前記偏心シャフトの回動とともに回動し、係合部が形成された第1カム部と、前記係合部と係合する被係合部が形成され、前記支持部と接続され前記支持部とともに回動し、前記第1カム部が所定の角度の範囲を回動する場合には前記係合部と前記被係合部が係合し前記第1カム部と連動して回動し、前記第1カム部が所定の角度の範囲以外の範囲を回動する場合には前記係合部と前記被係合部との係合が解除され回動が停止する第2カム部と、をさらに備えたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the gate valve device according to the first aspect, the eccentric shaft has a concentric shaft portion whose center is located at a position on the rotation center of the support portion, and the valve body. The drive part is attached to the concentric shaft part and rotates with the rotation of the eccentric shaft, and a first cam part formed with an engagement part and an engaged part engaged with the engagement part are formed. And when the first cam portion is rotated within a predetermined angle range, the engaging portion and the engaged portion are engaged and the first engaged portion is engaged. When the first cam portion rotates in conjunction with one cam portion and the first cam portion rotates in a range other than a predetermined angle range, the engagement between the engaging portion and the engaged portion is released. And a second cam portion that stops moving.
請求項1に記載の発明によれば、弁体が外部空間と連通する第2開口部と対向する位置にある状態を基準にすると、偏心シャフトと支持部とが連動して所定の方向に回動されることにより、弁体が第1開口部に対向する位置に移動される。そして、偏心シャフトが支持部とは独立して回動されることにより、弁体は径方向外側に移動されて第1開口部に着座する。このとき、第1開口部は第1シール部材により気密にシールされた状態で閉塞される。一方、偏心シャフトが支持部とは独立して逆方向に回動することにより、弁体は径方向内側に移動され、第1開口部が開放される。 According to the first aspect of the present invention, based on the state in which the valve body is in a position facing the second opening communicating with the external space, the eccentric shaft and the supporting portion rotate in a predetermined direction in conjunction with each other. By being moved, the valve body is moved to a position facing the first opening. Then, when the eccentric shaft is rotated independently of the support portion, the valve body is moved radially outward and is seated in the first opening. At this time, the first opening is closed while being hermetically sealed by the first seal member. On the other hand, when the eccentric shaft rotates in the reverse direction independently of the support portion, the valve body is moved radially inward and the first opening is opened.
また、偏心シャフトと支持部とが連動して逆方向に回動されることにより、弁体が第2開口部に対向する位置に移動される。そして、偏心シャフトが支持部とは独立して回動されることにより、弁体は径方向外側に移動されて第2開口部に着座する。このとき、第2開口部は第2シール部材により気密にシールされた状態で閉塞される。一方、偏心シャフトが支持部とは独立して正方向に回動することにより、弁体は径方向内側に移動され、第2開口部が開放される。 Further, when the eccentric shaft and the support portion are rotated in the opposite direction in conjunction with each other, the valve body is moved to a position facing the second opening. Then, when the eccentric shaft is rotated independently of the support portion, the valve body is moved radially outward and is seated in the second opening. At this time, the second opening is closed while being hermetically sealed by the second seal member. On the other hand, when the eccentric shaft rotates in the forward direction independently of the support portion, the valve body is moved radially inward and the second opening is opened.
以上のように、本発明によれば、弁体の径方向外側への移動量は、偏心シャフトの偏心軸部の偏心量に基づくことになる。このため、偏心シャフトの偏心軸部の偏心量を所定値となるように設定するだけで、弁体の径方向外側への移動量が一定量となるように容易に制御することができる。これにより、簡易な構成で、各シール部材の各開口部に対する押付量を一定にすることができ、さらに、各シール部材の各開口部に対する衝撃力を低減させることができる。この結果、各シール部材の製品寿命の低下を抑制することができ、また、各シール部材が原因となるパーティクルの発生を防止することができる。 As described above, according to the present invention, the amount of movement of the valve body in the radially outward direction is based on the amount of eccentricity of the eccentric shaft portion of the eccentric shaft. For this reason, it is possible to easily control the amount of movement of the valve body to the outside in the radial direction to be a constant amount only by setting the eccentric amount of the eccentric shaft portion of the eccentric shaft to be a predetermined value. Thereby, with a simple structure, the pressing amount with respect to each opening part of each sealing member can be made constant, and also the impact force with respect to each opening part of each sealing member can be reduced. As a result, it is possible to suppress a decrease in product life of each seal member, and it is possible to prevent generation of particles caused by each seal member.
請求項2に記載の発明によれば、偏心シャフトに取り付けられた第1カム部が所定の角度の範囲を回動する場合には、第1カム部の係合部と第2カム部の被係合部とが係合し、第2カム部は第1カム部と連動して回動する。そして、第2カム部と接続されている支持部も回動する。このとき、偏心シャフトは、第1カム部の係合部と第2カム部の被係合部とが係合されているので、支持部に対して独立して回動することはなく、支持部とともに回動する。これにより、弁体を第1開口部又は第2開口部と対向する位置に移動させることができる。 According to the second aspect of the present invention, when the first cam portion attached to the eccentric shaft rotates within a predetermined angle range, the engagement portion of the first cam portion and the second cam portion are covered. The engaging portion engages, and the second cam portion rotates in conjunction with the first cam portion. And the support part connected with the 2nd cam part also rotates. At this time, since the engaging portion of the first cam portion and the engaged portion of the second cam portion are engaged with each other, the eccentric shaft does not rotate independently with respect to the supporting portion. It rotates with the part. Thereby, a valve body can be moved to the position which opposes a 1st opening part or a 2nd opening part.
また、第1カム部が所定の角度の範囲以外の範囲を回動する場合には、係合部と被係合部との係合が解除されるため、第2カム部に駆動力が伝達されず第2カム部の回動が停止する。これにより、偏心シャフトは、支持部に対して独立して回動する。偏心シャフトが支持部に対して独立して回動することにより、弁体を径方向外側又は径方向内側に移動させることができるため、第1開口部又は第2開口部を閉塞又は開放することができる。つまり、簡易な構成で、弁体を回動させる回動機構と、弁体を径方向に移動させる昇降機構とが実現可能で、信頼性の高い駆動機構を提供できる。 Further, when the first cam portion rotates in a range other than the predetermined angle range, the engagement between the engaging portion and the engaged portion is released, so that the driving force is transmitted to the second cam portion. The rotation of the second cam portion is not stopped. Thereby, an eccentric shaft rotates independently with respect to a support part. Since the eccentric shaft rotates independently with respect to the support portion, the valve body can be moved radially outward or radially inward, so that the first opening or the second opening is closed or opened. Can do. That is, with a simple configuration, a rotation mechanism that rotates the valve body and an elevating mechanism that moves the valve body in the radial direction can be realized, and a highly reliable drive mechanism can be provided.
次に、本発明の一実施形態に係るゲートバルブ装置について、図面を参照して説明する。 Next, a gate valve device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、処理チャンバ12を区画する側壁36には、例えばウエーハなどの被処理体を通過させて搬出入させる細長い搬入開口38が形成され、また搬送室14を区画する側壁40にも開口42が形成されている。そして、ゲートバルブ装置20は、例えばアルミニウムよりなる略直方体状の筐体44を有している。この筐体44の一側には、処理チャンバ12内に連通する細長い第1開口部46が形成されている。筐体44と上記処理チャンバ12及び搬送室14との接合面には、Oリング48、50がそれぞれ介在されて気密性を保持できるようになっている。
As shown in FIG. 1, the
また、筐体44内には一部に弁体52とこの弁体52を駆動する弁体駆動機構(弁体駆動部)11が設けられており、必要に応じて弁体52が上記第1開口部46に着座してこれを気密にシールできるようになっている。なお、上記第1開口部46と搬入開口38とは一体的に連通されているので、上記第1開口部46を開閉することにより搬入開口38も開閉されることになる。
Further, a part of the
具体的には、弁体52には、第1開口部46を閉塞又は開放する平面状の第1シール面56と、後述のメンテナンス用開口(第2開口部)62を閉塞又は開放する平面状の第2シール面57が形成されている。この第1シール面56には、弁体52が第1開口部46を閉塞したときに第1開口部46を気密にシールする弁体シール部(第1シール部材)58が設けられている。また、第2シール面57には、弁体シール部58の外側に位置し弁体52がメンテナンス用開口62を閉塞したときにメンテナンス用開口62を気密にシールするメンテナンスシール部(第2シール部材)60が設けられている。なお、弁体シール部58及びメンテナンスシール部60は、Oリングで構成されていることが好ましい。
Specifically, the
そして、弁体52の第1シール面56は第1開口部46と略同じ形状に形成され、第1シール面56の縁部には上述した弁体シール部58が装着されている。また、弁体52の第2シール面57はメンテナンス用開口62と略同じ形状に形成されている。また、第2シール面57の縁部には、メンテナンス用シール部60が装着されている。
The
また、弁体52の長手方向両端部近傍には、弁体52を筐体44に対して回動させ又は径方向に移動させるための弁体駆動機構11が取り付けられている。
Further, in the vicinity of both ends in the longitudinal direction of the
ここで、弁体52を駆動させる弁体駆動機構11の構成について詳細に説明する。
Here, the configuration of the valve
図1乃至図3に示すように、弁体52の長手方向両端部には、支持部13が取り付けられている。この支持部13は、中空状に形成されている。この支持部13は、筐体44の軸受部15により回動可能となるように支持されている。また、支持部13の内側には、軸受部(図示省略)を介して偏心シャフト17が回動可能となるように配置されている。この偏心シャフト17は、シャフト本体部17Aと、シャフト本体部17Aの中心(軸心)から所定の距離だけ離れた部位に中心が位置する偏心軸部17Bと、シャフト本体部17Aの中心(軸心)上に中心が位置する同心軸部17Cと、で構成されている。偏心軸部17Bには、すべり軸受け(図示省略)を介してローラ22が配置され、この偏心軸部17Bの外周には、ローラ22を介して径方向に延在した支持片19が取り付けられている。すなわち、この支持片19には、偏心軸部17Bが挿入される挿入部21が形成され、偏心軸部17Bが回動可能に接続された構成となっている。上記した支持片19の径方向外側端部は、弁体52と接続されている。なお、支持片19と弁体52とは、ビスやネジなどの固着具により接続されている。
As shown in FIGS. 1 to 3,
また、支持部13の一方側端部の外周部には、第1ギア部25が取り付けられている。筐体44には、第1ギア部25と噛み合う第2ギア部27が回動可能に取り付けられている。すなわち、第2ギア部27の中心には回転軸が取り付けられており、この回転軸には、ゼネバカム(第2カム部)29が取り付けられている。ゼネバカム29は、円盤状部材29Aに2つの切り欠き部29B(一方の切り欠き部29Bのみ図示)が形成された構成となっている。そして、径方向に沿って延在した溝部(被係合部)29Cが形成されている。この溝部29Cの径方向側端部は開放しており、外部から溝部29Cの内部に後述の連動カム31のピン部31Aが挿入できるようになっている。
A
また、偏心シャフト17の同心軸部17Cには、連動カム(第1カム部)31が取り付けられている。この連動カム31の径方向外側には、ピン部(係合部)31Aが取り付けられている。このピン部31Aは、同心軸部17Cの軸方向に突出しており、ゼネバカム29の溝部29Cの内部に挿入可能となっている。
An interlocking cam (first cam portion) 31 is attached to the
また、図2及び図3に示すように、偏心シャフト17の同心軸部17Cには、第1駆動ギア33が取り付けられている。
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, a
さらに、筐体44には、駆動モータ66が取り付けられている。この駆動モータ66は、正方向及び逆方向に回転するモータ回転軸66Aを備えている。このモータ回転軸66Aには、第2駆動ギア34が取り付けられている。そして、この第2駆動ギア34と前記第1駆動ギア33とが連動するように、ベルト35が設けられている。
Further, a
上記弁体駆動機構によれば、図3に示すように、駆動モータ66が駆動してモータ回転軸66Aが所定の方向に回転駆動されると、第2駆動ギア34が回動する。第2駆動ギア34が回動すると、ベルト35を介して第1駆動ギア33が回動する。第1駆動ギア33が回動すると、偏心シャフト17が回動する。このとき、連動カム31のピン部31Aがゼネバカム29の溝部29Cの内部に挿入され両者が係合されて、ゼネバカム29は連動カム31と連動して回動する。ゼネバカム29が回動すると、第2ギア部27が回動する。第2ギア部27が回動すると、第2ギア部27と噛み合っている第1ギア部25が回動する。第1ギア部25が回動すると支持部13が回動するため、偏心シャフト17と支持部13は一緒に回動することになる。一方、連動カム31のピン部31Aがゼネバカム29の溝部29Cの内部に挿入されておらず両者の係合が解除されている状態では、連動カム31のみが回動するため、偏心シャフト17は支持部13とは独立して回動する。このとき、連動カム31に締結された回動規制フランジ24にて、ゼネバカム29は90度回動したところでそれ以上回動しないように規制される。この回動規制フランジ24は、一部切り欠き部が形成された円盤状の形状を有し、この円盤部とゼネバカムの切り欠き部29Bが係合することによって、ゼネバカム29は回動せず、よって、支持部13も回動しない。
According to the valve drive mechanism, as shown in FIG. 3, when the
また、図1及び図2に示すように、筐体44の天井部には、弁体シール部58を取り替えるための細長いメンテナンス用開口62が形成されている。具体的には、このメンテナンス用開口62は、この周囲の着座面に弁体52を着座させたときに内側の弁体シール部58だけが露出された状態で外側のメンテナンス用シール部60が着座面に接触して気密にシールし得るような大きさに設定されている。換言すれば、上記メンテナンス用開口62は、上記第1開口部46の大きさより、僅かな幅だけ広くなるように形成されており、このメンテナンス用開口62をメンテナンス用シール部60で気密にシールする一方、内側の弁体シール部58をメンテナンス用開口62内に露出させるようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, an
また、図1に示すように、メンテナンス用開口62には、その外側からメンテナンス用開閉蓋68がOリング70を介して気密に取り付けられている。この場合、メンテナンス用開閉蓋68は、複数本のボルト72により着脱可能に取り付けられている。また、例えば、このメンテナンス用開閉蓋68として、アクリル樹脂板等よりなる透明板を用いれば、メンテナンス用開閉蓋68を取り外すことなく、弁体シール部58の劣化の程度を外側から視認することができる。この場合、メンテナンス用開閉蓋68の一部に、内部を視認できる透明な窓部を設けるようにしてもよい。
As shown in FIG. 1, a maintenance opening /
また、上記弁体52を上記メンテナンス用開口62に着座させ閉塞したときに、上記メンテナンス用開閉蓋68と着座した弁体52との間に形成される空隙74内を大気圧復帰させるために空隙給気系76が設けられている。具体的には、図1に示すように、空隙給気系76は、上記メンテナンス用開口62を区画する区画壁に、上記空隙74と外部とを連通する流路78を設け、この流路78に開閉弁80を介設して必要に応じてN2ガスや清浄空気等を供給できるようになっている。
Further, when the
また、上記空隙74内を真空引きするための空隙真空排気系82が設けられている。この空隙真空排気系82は、上記メンテナンス用開口62を区画する区画壁に、上記空隙74と外部空間とを連通する流路84を設け、この流路84に開閉弁86を介設して必要に応じて空隙74内の雰囲気を真空排気できるようになっている。
Further, a
次に、本実施形態のゲートバルブ装置20の作用について説明する。本実施形態の作用では、弁体52がメンテナンス用開口62と対向する位置にある状態(OPEN状態)を基準に説明する。
Next, the operation of the
図2乃至図4に示すように、弁体52がメンテナンス用開口62と対向する位置にある状態(OPEN状態)では、筐体44の内部と処理チャンバ12内とは第1開口部46を介して連通した状態となっている。このOPEN状態では、連動カム31のピン部31Aが最上点(0度の位置)の位置にあり、ゼネバカム29の溝部29Cは最上点から−90度開いた位置(270度の位置)にあり、溝部29Cの開口部がピン部31Aの近傍に位置している。また、OPEN状態では、偏心シャフト17の偏心軸部17Bは、回動中心を基準としてメンテナンス用開口62側と反対側に位置している。
As shown in FIGS. 2 to 4, when the
図2及び図3に示すように、駆動モータ66のモータ回転軸66Aが正方向に回転されると、上記各駆動ギア33、34及びベルト35を介して、駆動モータ66の駆動力が偏心シャフト17に伝達される。駆動モータ66の駆動力が偏心シャフト17に伝達されると、偏心シャフト17が所定の方向(図3中矢印A方向)に回動する。このとき、連動カム31のピン部31Aがゼネバカム29の溝部29Cの内部に挿入され両者が係合される状態になる。このため、ゼネバカム29は連動カム31と連動して所定の方向(図3中矢印C方向)に回動する。ゼネバカム29が回動すると、第2ギア部27が回動する。第2ギア部27が回動すると、第2ギア部27と噛み合っている第1ギア部25が偏心シャフト17の回動方向と同じ方向に回動する。第1ギア部25が回動すると支持部13が偏心シャフト17の回動方向(図3中矢印A方向)と同じ方向に回動するため、偏心シャフト17は支持部13と連動して同じ方向(図3中矢印A方向)に90度回動することになる。上記駆動モータ66の駆動により、弁体52は、図5に示す45度の位置を経て、図6に示す90度の位置に移動する。図6に示す90度の位置では、弁体52が第1開口部46と対向する位置にある。ここで、図6に示す90度の位置(シール直前状態)では、連動カム31のピン部31Aとゼネバカム29の溝部29Cとの係合が解除される。
As shown in FIGS. 2 and 3, when the
図7に示すように、図6に示す90度の位置から駆動モータ66のモータ回転軸66Aが正方向にさらに回転されると、連動カム31のピン部31Aとゼネバカム29の溝部29Cとの係合が解除されているので、偏心シャフト17のみが所定の方向(図3中矢印A方向)に回動する。さらに、回動規制フランジ24にて、ゼネバカム29は90度回動したところでそれ以上回動しないように規制されているため、ゼネバカム29が動くことがない。よって、このとき、支持部13は回転しない。偏心シャフト17が図6に示す90度の位置から180度(0度の位置から270度)だけ回転すると、偏心シャフト17の偏心軸部17Bは、その偏心量×2倍の距離(偏心軸部17Bの直径寸法に相当)だけ第1開口部46側に移動する。これにより、弁体52が第1開口部46に着座し、第1開口部46が閉塞される(CLOSE時状態)。このとき、弁体52の押圧力により、弁体シール部58は弾性変形されている。
As shown in FIG. 7, when the
図8に示すように、図7に示す270度の位置から駆動モータ66のモータ回転軸66Aを正方向にさらに若干回転させた位置をモータの駆動端、つまり、これ以上回転しないように設定する。これにより、偏心シャフト17が上死点を超え、さらに1〜5度程度回動する。偏心シャフト17が上死点を超えているため、仮に弁体52に対しシールを解除する方向に圧力などが加わった場合や、駆動モータ66の駆動力が消失した場合でも、偏心シャフト17を逆回転させ、上死点を超えたうえで弁体シール部58の気密を解除することは困難となる。つまり、ロック機能が働き、安定した弁体押付力を維持できる。
As shown in FIG. 8, the position where the
一方、第1開口部46を開放する場合には、駆動モータ66のモータ回転軸66Aを逆方向に回転させて偏心シャフト17を逆方向(図3中矢印B方向)に回転させる。偏心シャフト17を逆方向(図3中矢印B方向)に回転させると、偏心シャフト17は、やがて図6に示す90度の位置に戻り、弁体52が第1開口部46から離間する。偏心シャフト17が図6に示す90度の位置に戻ると、連動カム31のピン部31Aがゼネバカム29の溝部29Cの内部に挿入され両者が係合される状態になる。
On the other hand, when opening the
図6に示す90度の位置から駆動モータ66のモータ回転軸66Aを逆方向にさらに回転させると、偏心シャフト17が回動することになるが、このとき、連動カム31のピン部31Aがゼネバカム29の溝部29Cの内部に挿入され両者が係合されているため、ゼネバカム29は連動カム31と連動して所定の方向(図3中矢印D方向)に回動する。ゼネバカム29が回動すると、第2ギア部27が回動する。第2ギア部27が回動すると、第2ギア部27と噛み合っている第1ギア部25が偏心シャフト17の回動方向と同じ方向に回動する。第1ギア部25が回動すると支持部13が偏心シャフト17の回動方向と同じ方向に回動するため、偏心シャフト17と支持部13は連動して同じ方向(図3中矢印B方向)に回動することになる。上記駆動モータ66の駆動により、弁体52は、図5に示す45度の位置を経て、図4に示す0度の位置に移動する。
When the
ここで、図9に示すように、弁体52でメンテナンス用開口62を閉塞する場合には、図2に示すメンテナンスハンドル38を作動させ、メンテナンスピン37を解除し、図4に示す0度の位置から駆動モータ66のモータ回転軸66Aを逆方向に回転させる。駆動モータ66のモータ回転軸66Aを逆方向に回転させると、偏心シャフト17が逆方向に180度回動する場合には連動カム31のピン部31Aとゼネバカム29の溝部29Cとの係合が解除されているので、偏心シャフト17のみが所定の方向(図3中矢印B方向)に回動する。なお、このとき、支持部13は回転しない。偏心シャフト17が図4に示す0度の位置から180度(0度の位置から−180度)だけ回転すると、偏心シャフト17の偏心軸部17Bは、その偏心量×2倍の距離(偏心軸部17Bの直径寸法に相当)だけメンテナンス用開口62側に移動する。これにより、弁体52がメンテナンス用開口62に着座し、メンテナンス用開口62が閉塞される。このとき、弁体52がメンテナンス用開口62に着座した状態では、弁体52の押圧力によりメンテナンスシール部60が弾性変形されており、メンテナンス用開口62が気密にシールされる(メンテナンス時状態)。
Here, as shown in FIG. 9, when the
以上のように、本実施形態のゲートバルブ装置20によれば、弁体52の径方向外側への移動量は、偏心シャフト17の偏心軸部17Bの偏心量に基づくことになる。このため、偏心シャフト17の偏心軸部17Bの偏心量を所定値となるように設定するだけで、弁体52の径方向外側への移動量が一定量となるように容易に制御することができる。これにより、簡易な構成で、各シール部材58、60の各開口部46、62に対する押付量を一定にすることができ、さらに、各シール部材58、60の各開口部46、62に対する衝撃力を低減させることができる。この結果、各シール部材58、60の製品寿命の低下を抑制することができ、また、各シール部材58、60が原因となるパーティクルの発生を防止することができる。さらに、本実施形態のゲートバルブ装置20によれば、簡易な構成で、弁体52を回動させる回動機構と、弁体52を径方向に移動させる昇降機構とが実現可能で、信頼性の高い駆動機構を提供できる。
As described above, according to the
次に、上記実施形態のゲートバルブ装置20の変形例について説明する。
なお、上記実施形態のゲートバルブ装置20と同様の構成及び駆動機構については同符号を付し、その説明を適宜省略する。
Next, a modification of the
In addition, about the structure and drive mechanism similar to the
図10に示すように、ゲートバルブ装置20の弁体53の形状が断面湾曲状に構成されていてもよい。弁体53の断面形状を湾曲状にすることにより、弁体53の回転軌跡が描く円の半径が小さくなり、弁体53の径方向外側への移動量を小さくすることが可能となる。つまり、偏心シャフト17の偏心軸部17Bの偏心量を僅かな量に押さえることが可能となり、弁体駆動機構11の小型化に寄与する。
As shown in FIG. 10, the shape of the
また、弁体53を支持する支持部13には、支持片19を囲むようにベローズ55が取り付けられている。このベローズ55を設けることにより、支持部13内部から発生したパーティクルを筐体内に放出することなく、高いクリーン性能を有する。
A bellows 55 is attached to the
11 弁体駆動機構(弁体駆動部)
12 処理チャンバ
13 支持部
17 偏心シャフト
17B 偏心軸部
17C 同心軸部
20 ゲートバルブ装置
29 ゼネバカム(第2カム部)
29C 溝部(被係合部)
31 連動カム(第1カム部)
31A ピン部(係合部)
38 搬入開口
44 筐体
46 第1開口部
52 弁体
53 弁体
56 第1シール面
57 第2シール面
58 弁体シール部(第1シール部材)
60 メンテナンスシール部(第2シール部材)
62 メンテナンス用開口(第2開口部)
11 Valve body drive mechanism (valve body drive part)
12
29C Groove (engaged part)
31 Interlocking cam (first cam part)
31A Pin part (engagement part)
38 Carry-in
60 Maintenance seal part (second seal member)
62 Maintenance opening (second opening)
Claims (2)
一方の側壁部には前記搬入開口と連通する第1開口部が形成され、他方の側壁部には外部空間と連通する第2開口部が形成された筐体と、前記筐体の内部に設けられ前記第1開口部又は前記第2開口部に着座して前記第1開口部又は前記第2開口部を閉塞又は開放する弁体と、前記弁体を回動させて前記第1開口部又は前記第2開口部に対向する位置に移動させるとともに前記弁体を径方向に移動させて前記第1開口部又は前記第2開口部に着座させる弁体駆動部と、を有し、
前記弁体には、前記弁体が前記第1開口部に着座したときに前記第1開口部を気密にシールする第1シール部材と、前記弁体が前記第2開口部に着座したときに前記第2開口部を気密にシールする第2シール部材と、が設けられ、
前記弁体駆動部は、前記筐体に設けられ前記弁体を回動可能に支持する支持部と、回動可能となるように設けられ前記弁体に接続されるとともに回動中心から所定の距離だけ離れた部位に中心が位置する偏心軸部を有する偏心シャフトと、を備え、
前記偏心シャフトが前記支持部とは独立して回動することにより、前記弁体が径方向外側に移動して前記第1開口部又は前記第2開口部に着座することを特徴とするゲートバルブ装置。 A gate valve device that is formed in a wall section that defines a processing chamber that performs a predetermined process on a target object, and that closes or opens a loading opening through which the target object passes,
A first opening that communicates with the carry-in opening is formed on one side wall, and a second opening that communicates with an external space is formed on the other side wall, and the housing is provided inside the housing. A valve body that is seated in the first opening or the second opening and closes or opens the first opening or the second opening; and the valve body is rotated to turn the first opening or A valve body drive unit that moves the valve body to a position facing the second opening and moves the valve body in a radial direction to be seated on the first opening or the second opening,
The valve body includes a first seal member that hermetically seals the first opening when the valve body is seated in the first opening; and the valve body when the valve body is seated in the second opening. A second seal member that hermetically seals the second opening, and
The valve body drive unit is provided in the housing and supports the valve body so as to be rotatable. The valve body drive unit is provided so as to be rotatable and is connected to the valve body. An eccentric shaft having an eccentric shaft portion whose center is located at a site separated by a distance, and
A gate valve characterized in that the eccentric shaft rotates independently of the support portion, so that the valve body moves radially outward and is seated in the first opening or the second opening. apparatus.
前記弁体駆動部は、
前記同心軸部に取り付けられて前記偏心シャフトの回動とともに回動し、係合部が形成された第1カム部と、
前記係合部と係合する被係合部が形成され、前記支持部と接続され前記支持部とともに回動し、前記第1カム部が所定の角度の範囲を回動する場合には前記係合部と前記被係合部が係合し前記第1カム部と連動して回動し、前記第1カム部が所定の角度の範囲以外の範囲を回動する場合には前記係合部と前記被係合部との係合が解除され回動が停止する第2カム部と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載のゲートバルブ装置。
The eccentric shaft has a concentric shaft portion whose center is located at a position on the rotation center of the support portion,
The valve body drive unit is
A first cam portion attached to the concentric shaft portion and rotated with the rotation of the eccentric shaft, and an engagement portion is formed;
An engaged portion that engages with the engaging portion is formed, is connected to the support portion and is rotated together with the support portion, and the engagement when the first cam portion rotates within a predetermined angle range. When the mating portion and the engaged portion are engaged and rotated in conjunction with the first cam portion, and the first cam portion rotates in a range other than a predetermined angle range, the engaging portion And a second cam portion in which the engagement with the engaged portion is released and rotation stops,
The gate valve device according to claim 1, further comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006220634A JP2008045640A (en) | 2006-08-11 | 2006-08-11 | Gate valve device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2006220634A JP2008045640A (en) | 2006-08-11 | 2006-08-11 | Gate valve device |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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-
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- 2006-08-11 JP JP2006220634A patent/JP2008045640A/en not_active Withdrawn
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20091110 |