专利名称：真空装置用闸阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于真空装置的闸阀，具体涉及蒸镀装置的电子枪用 闸阀。
背景技术：
在制造半导体、薄膜、液晶等时使用的真空装置中，使用开放、 关闭各真空室间的间阀。现有技术中，已知有各种真空装置用间阀。例如，有在闭阀时使用膨胀密封件(一y7，一卜、乂一^)来提高密封性的阀(例如参照专利文献l、 2)或摆式阀等。图5、图6表示摆式阀的一例。该现有的摆式阀200从正面看时， 在阀箱202的侧壁202b上形成开口 204b (图6 )。另外，该阀200从侧面看阀箱202内部时，具有在其相向的侧 壁202a、 202b间形成的阀室215; i殳在其内部的冲罢形阀体203;密封 环205。在该相向的侧壁202a、 202b上形成开口 204a、 204b。在密 封环205上安装环状的密封件206、 207 (图5 )。当开阀状态的阀200闭阀时，利用空气压力驱动阀箱202侧方的 空气促动器209，使促动器轴208转动而使摆形的阀体203移动到作 为闭阀位置的开口 204a之前。然后，利用空气压力驱动气缸211来使 轴210动作，将密封环205压向阀体203，由此在阀箱202内部，由 密封件207将开口 204b周围的内壁面和密封环205之间密封，由密封 件206将阀体203的表面和密封环205间密封。其结果，形成为开口 204a和开口 204b间4皮遮断。在此，在作为一个真空装置的真空蒸镀装置中，在装置的真空槽 内加热金属、金属氧化物、金属化合物等的蒸镀材料并使之蒸发(参照图7)。此时，从蒸发源产生的蒸镀材料的蒸气侵入到电子枪252内， 存在难以长时间持续产生稳定的电子束的问题，虽然试验了种种对策 但仍未得到解决。例如，如图7的真空蒸镀装置所示那样具有在电子束的出口孔附 近排气的排气机构，或者虽未图示但在电子束的出口孔的前方设置捕 获蒸镀材料的蒸气的收集器(参照专利文献3)。但是，在MgO的场合，蔓延激烈而得不到充分的效果。另外， 即使临时防止蒸镀材料的蒸气侵入电子枪，也必须进行灯丝的更换等 定期维护保养。专利文献1:(日本)特开2000-145980号公报(第3页、图1) 专利文献2:(日本)特开2004-360754号公报(第4页、图1) 专利文献3:(日本)特开平7-58832号公报(第4页、图l) 对于作为上述真空装置一例的串联式MgO蒸镀装置，实施2周 以上的连续运行。另外，对于具有MgO自动供给机构的装置，也可 以进行l个月的连续运行。但是，电子枪的灯丝、阴极等的消耗部件 大约每2 3周必须进行更换。或者在发生偶然的故障时，只把电子枪 部形成为大气压而进行维护保养。在此，在电子枪部和蒸镀室之间设 置闸阀，在更换时通过关闭该闸阀而只把电子枪部形成大气压就可以 进行维护保养，这样可把蒸镀室保持为真空状态，所以可期待大幅缩 短再开始运行时的起动时间。因此，在图7所示的串联式MgO蒸镀装置250的例子中，使用 现有的真空装置用闸阀200。在图7中，在串联式MgO蒸镀装置250中，蒸镀室251利用连 接在排气口 253上的图中未示出的排气装置(真空泵)，把其内部整体 保持成真空。为了对图中的被蒸镀物280进行蒸镀处理，在装置本体下部与被 蒸镀物280相向的位置，配置有收容蒸镀材料(MgO) 281的蒸发源 254。另外，在蒸发源254的侧方，配置有对蒸镀材料281照射电子线的作为加热源的电子枪252。在此，在电子枪252的前面，作为隔离电子枪部和蒸镀室251之 间的阀，配置了真空装置用闸阀200。通过关闭该闸阀200，在保持蒸 镀室251真空的状态下，可对电子枪252进行维护保养。进而，具有可连续运行的蒸镀材料的自动供给机构260。自动供 给机构260由以下的单元构成。MgO供给室(在真空中贮存MgO的 腔)261、 MgO供料器(把MgO定量连续地供给蒸发源的机构)263 以及MgO投射器264。在MgO供给室261中贮存约5~200Kg以上的Mg0282，间歇地 向MgO供料器263供给必要量的MgO约1 ~ 1.5Kg。间歇动作通过 气缸266使MgO供给阀267动作而得以进行。MgO由供料器263移 送，在MgO投射器264滑落而进入蒸发源254内。然而，在现有的真空装置用闸阀200中，在阀位于开阀位置时， 阀箱202内部的阀室215处于与蒸镀室251连接的状态。此时的阀箱 202的内壁面和阀体203暴露在蒸镀物(MgO) 281的蒸气中。为此 在阀箱202的内壁面及阀体203与密封环205的密封件206、 207的周 围也附着蒸镀物(MgO)，真空保持的可靠性甚低。因而，必须把蒸 镀室251也形成为大气压地进行维护保养。发明内容在闭阀时，与现有技术同样地阀体把电子枪部从蒸镀室分离。在 开阀时，通过把筒状的可动屏蔽件从阀的蒸镀室侧开口插入阀箱内， 使阀箱内与蒸镀室分离，阀箱的内壁面及岡体受到保护而不会附着蒸 镀物(MgO)。采用以上的才几构，可以防止蒸镀物(MgO)向阀座面 附着，能够解决无法保持真空的问题。另外，阀箱的内壁面及阀体具 有密封件、O型环等密封部件，可动屏蔽件也可防止向蒸镀物(MgO) 这些部件附着。发明的效果在串联式MgO蒸镀装置的连续运行中可减少停机时间。另外，也可以减少必须把蒸镀室向大气压开放的频度。
图l是表示本发明的电子枪用闸阔的实施方式的说明图(从阀箱 内部的本体侧面的说明图)。图2是表示本发明的电子枪用闸阀的动作的说明图(从阀箱内部 的本体侧面的说明图)。图2A表示开阀的状态，图2B表示闭阀的状 态。图3是表示本发明的电子枪用闸阀的实施方式的说明图(从蒸镀 室侧观看电子枪用闸阀本体的外观的正面图)。图4是表示本发明的电子枪用闸阀使用的串联式MgO蒸镀装置 的一例的说明图。图5是表示现有的真空装置用闸阀的一例的说明图(从阀箱内部 的本体侧面的说明图)。图6是表示现有的真空装置用闸阀的一例的说明图(从蒸镀室侧 的正面图)。图7是表示使用现有的真空装置用闸阀的串联式MgO蒸镀装置 的一例的说明图。 附图标记说明1真空装置用闸阀；2阀箱；3阀体；4a开口 (电子枪侧)；4b 开口 (蒸镀室侧)；5密封环；6密封件；7密封件；8促动器轴；9 空气促动器；10轴；11气缸；15阀室；21可动屏蔽件止挡部件； 22可动屏蔽件；23气缸；24轴；50串联式MgO蒸镀装置；51蒸 镀室；52电子枪；53排气口； 54蒸发源；56防镀板(可动屏蔽件 止挡部件)；60自动供给机构；61MgO供给室；63MgO供料器；64 MgO投射器；66供给阀驱动用气缸；67MgO供给阀；68 MgO补给 口；69MgO补给口的盖；80被蒸镀物；81蒸镀材料(MgO); 82 MgO; 200真空装置用闸阀；202阀箱；203阀体；204a、 204b开口； 205 密封环；206、 207密封件；208促动器轴；209空气促动器；210轴；211气缸；215阀室；231气缸；232气缸杆；233空气通路；250串 联式MgO蒸镀装置；251蒸镀室；252电子枪；253排气口； 254蒸 发源；260自动供给才几构；261MgO供给室；263 MgO供给器；264 MgO投射器；266供给阀驱动用气缸；267 MgO供给阀；268 MgO 补给口； 269MgO补给口的盖；280被蒸镀物；281蒸镀材料(MgO: 熔融状态)；282 MgO。
具体实施方式
以下，参照附图对适用本发明的具体实施方式
进行详细说明。 图4是表示使用本发明的电子枪用闸阀1的串联式MgO蒸镀装 置50的例子。在图4中，在串联式MgO蒸镀装置50中，蒸镀室51通过与排 气口 53连接的未图示的排气装置(真空泵)而保持其内部整体为真空。为了对图中的被蒸镀物80进行蒸镀处理，在装置本体下部与被蒸 镀物80相向的位置上，配置收容蒸镀材料(MgO) 81的蒸发源54。另外，在蒸发源54的侧方，配置向蒸镀材料81照射电子线的作 为加热源的电子枪52。在此，在电子枪52之前，作为隔离电子枪部和蒸镀室51之间的 阀，配置电子枪用闸岡l。通过关闭该闸阀l,在保持蒸镀室51真空 的状态下，可对电子枪52进行维护保养。进而，具有可连续运行的蒸镀材料82的自动供给机构60。自动 供给机构60由以下的单元构成。MgO供给室(在真空中贮存MgO 的腔)61、 MgO供料器(把MgO定量连续供给蒸发源的机构)63及 MgO投射器64。在MgO供给室61贮存约5~200Kg以上的Mg082，间歇地向 MgO供料器63供给必要量的MgO约1 ~ 1.5Kg。间歇供给动作通过 气缸66使MgO供给阀67动作而得以进行。MgO由供料器63移送， 在MgO投射器64滑落而进入蒸发源54内。本发明实施方式的电子枪用闸阀1的实施例如图l及3所示。在本实施方式，如图1所示，阀箱2的内部与现有的真空装置用 闸阀的摆式阀相同。筒状的可动屏蔽件止挡部件21、筒状的可动屏蔽 件22、可动屏蔽件驱动用的气缸23和安装可动屏蔽件的轴24与现有 的摆式阀不同。如图3所示，电子枪用闸阀1在从正面看阀箱2时，在阀箱2的 蒸镀室侧的侧壁2b形成开口 4b。在开口 4b的周围安装可动屏蔽件止 挡部件21。筒状的可动屏蔽件22安装在轴24的末端，贯通开口 4b 地自由往复运动，由作为驱动机构的气缸23驱动。在可动屏蔽件22 的电子枪侧的侧壁2a形成的开口 4a侧的末端部，在内方侧形成凸缘， 在开口 4b侧的末端部在外方侧形成凸缘，都用于密封阀室15。另外，该电子枪用闸阀1在从侧面看阀箱2内部时，具备在其 相向的侧壁2a、 2b间形成的阀室15;设在阀箱2的内部的摆形的阀 体3;设在阀箱2的内部的密封环5。在阀箱2中，在其相向的侧壁 2a、 2b上形成开口 4a、 4b。在密封环5上安装环状的密封件6、 7(图 1)。在关闭开阀状态的阀1时，由空气压力驱动阀箱2侧方的空气促 动器9，使促动器轴8转动而使摆形的阀体3移动到作为闭阀位置的 开口4a之前。然后，由空气压力驱动气缸11使轴10动作，把密封环 5按压向阀体3。由此，在阀箱2的内部，开口4b的周围的内壁面和 密封环5之间由密封件7密封，阀体3的表面和密封环5之间由密封 件6密封。其结果，开口 4a和开口 4b间净皮遮断。用图2说明本发明的实施方式的可动屏蔽件的功能。在图2A、图2B中表示本实施例的电子枪用闸阀的打开及关闭状态。图2A表示阀打开的时候。在开阀时，由筒状的可动屏蔽件22保 护阀室15。即，在开阀时，可动屏蔽件22从蒸镀室侧的开口部4b被 插入，贯通阀室15，通过电子枪侧的开口 4a而被兼作可动屏蔽件止 挡部件的防镀板(防着板)56挡住。可动屏蔽件22的开口 4a侧的末 端部在内方侧形成凸缘，与防镀板56 ( SUS304制)的凸缘紧密接合。其结果，阀室15的可动屏蔽件22的内方侧和可动屏蔽件22的外方侧 的阀室15的气氛被分开。另外，同时可动屏蔽件22的开口 4b侧的末端在外方侧成为凸缘， 与屏蔽件止挡部件21的开口 4b侧端面及内方侧面紧密接合。通过以 上构成，完全密封阀室15。因而，除去可动屏蔽件22的内方侧的阀 室15由于与蒸镀室完全分离，所以可切实保护阀箱2的内壁面和阀体 3、及密封环5的密封件6、 7，故能够防止附着异物。图2B表示阀关闭的时候。在闭阀时，与现有的闸阀同样由阀体3 及密封环5进行密封。通过把阀体3移动到闭阀位置，把密封环5按 压向阀体3，从而进4亍闭阀。另外，通过移动阀体3把密封环5按压向阀体3而进行闭阀的机 构使用与图5、 6的现有例相同的机构。通过以上构成，在串联式MgO蒸镀装置的连续运行中可以减少 停机时间。阀正常动作时的电子枪的维护保养时间为冷却30分钟、排放5 分钟、电子枪维护保养10分钟、真空排气10分钟的共计55分钟。当阀不正常动作时，为冷却30分钟、电子枪室及蒸镀室排放10 分钟、电子枪维护保养10分钟、真空排气360分钟的共计410分钟。因而，可以减少355分钟的停才几时间。以上，说明了本发明的实施方式，当然本发明并不限于此，可以 基于本发明的技术构思进行种种的变型。在本发明的电子枪用闸阀的实施例中，阀箱2和阀体3的构造采 用与图5、 6所示的采用现有的摆式阀体的真空装置用闸阀相同的构 造，但也可以是其他构造的真空装置用闸阀。例如，也可以是膨胀密 封式闸板阀、扇型阀体式闸板阀、球阀。只要是具有形成了贯通相向 壁面的开口的阀箱、并具有位于开阀位置的阀体能够从所述开口完全 退避的阀室的真空装置用闸阀的构造就可以使用。在实施例中，阀的 开口为圆形，当然也可以是其他的形状。例如，若阀的开口是正方形 的话，则只要把筒体的横断面形状做成正方形即可。另外，在开阀时可动屏蔽件22被兼作可动屏蔽件止挡部件的防镀 板56挡住，但也不一定必须挡住，也可以保持具有能够真空地分开气 氛的传导的间隙、例如5mm以下的间隙，使可动屏蔽件22接近兼作 可动屏蔽件止挡部件的防镀板56而使之停止。
另外，作为本发明的变形例，也可以设置冷却可动屏蔽件22的机 构。在电子枪用闸阀位于开岡位置时，通过对密封阀室15的可动屏蔽 件22进行冷却而冷却阀箱2内，可防止密封件6、 7因热而产生的劣 化。例如，可动屏蔽件22位于开阀位置时，由于与止挡部件21紧密 接触，所以通过在止挡部件21的与可动屏蔽件22接触的面上设置使 冷却水循环的金属管而能够得以实现。
另外，在本发明的实施例中，对于兼作可动屏蔽件止挡部件的防 镀板56使用了不锈钢材，但为了提高紧密接合性也可以用软质金属。
例如是极软钢、软钢、纯铁、铜、铝、锌、铅、锡。
进而，作为本发明的变形例，也可以在可动屏蔽件22的两端部的 凸缘或可动屏蔽件止挡部件21、 56的与可动屏蔽件抵接的面上，安装 例如极软钢、软钢、纯铁、铜、铝、锌、铅、锡等的密封件。
其中任何一个都可以提高可动屏蔽件22与可动屏蔽件止挡部件 21、 56抵接部分的紧密接合性，从而提高遮蔽效果。
权利要求
1.一种真空装置用闸阀，其是隔离真空装置的处理室和电子枪部之间的阀，其特征在于，包括在相向的侧壁部上分别具有开口的阀箱、开闭所述开口的阀体、开阀时从所述开口的处理室侧插入所述阀箱内的能够自由往复运动的筒状的可动屏蔽件、能够与所述可动屏蔽件的末端部抵接且设在所述开口的电子枪部侧的止挡部件、和使所述可动屏蔽件往复运动的驱动机构；通过利用所述驱动机构使所述可动屏蔽件的末端部和所述止挡部件接近，所述可动屏蔽件的内方侧的气氛与所述阀箱内的气氛被分离。
2. 如权利要求l所述的真空装置用闸阀，其特征在于，所述可动 屏蔽件具有冷却机构。
3. 如权利要求l所述的真空装置用闸阀，其特征在于，在所述可 动屏蔽件与所述止挡部件抵接的部位使用密封件，该密封件是极软钢、软钢、纯铁、铜、铝、锌、铅、锡。
全文摘要
一种用于蒸镀装置的真空装置用闸阀，即使其位于开阀位置时，也可以通过保护阀箱的内壁面及阀体的密封部件与蒸镀材料的蒸气隔离来提高蒸镀室真空保持的可靠性。作为电子枪用闸阀(1)，使用真空装置用闸阀，关闭阀时，与现有技术同样地阀体(3)把电子枪部从蒸镀室分离。打开阀时，通过把筒状的可动屏蔽件(22)插入阀的阀室(15)内，使阀室(15)与蒸镀室隔离，阀箱(2)的内壁面及阀体(3)的密封部件不暴露在蒸镀室内的蒸气中，以进行保护而避免蒸镀物(MgO)附着。
文档编号F16K51/02GK101321888SQ20068004521
公开日2008年12月10日 申请日期2006年11月28日 优先权日2005年12月5日
发明者饭岛荣一 申请人:株式会社爱发科