| 【発明の名称】 |
半導体ウェーハ処理装置用クラスタバルブ |
| 【発明者】 |
【氏名】トアン キュー． トラン
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| 【要約】 |
【課題】チャンバ本体と排気装置組立体との間の、より緻密な設計と熱伝導の改善を提供することにより設備メンテナンスを容易にする代替を提供する。
【解決手段】バルブ組立体２００は、内部弁座と複数のアダプタポートを有するバルブ本体２０２を備える。非金属封止材料が、隣接の真空部品の合わせ面間の真空封止を提供し、合わせ面間の物理的直接接触が、バルブ組立体２００内での良好な熱伝導を確保する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 バルブ組立体であって：内部弁座と複数のアダプタポートとを有するバルブ本体と；前記内部弁座と封止接触を可能にするよう第１の前記アダプタポートで前記バルブ本体へ一体に接続される第１バルブと；第２の前記アダプタポートで前記バルブ本体へ接続される第２バルブと；を備え、有効な真空封止のために隣接する合わせ面間に配設された封止材料を伴って、物理的直接接触が、前記アダプタポートと前記第１および第２バルブとのそれぞれの合わせ面間に維持される、バルブ組立体。
【請求項２】 前記バルブ本体と、前記第１および第２バルブとの間の有効な真空封止は、前記合わせ面に提供される溝内に配設される非金属封止材料により維持される、請求項１記載のバルブ組立体。
【請求項３】 前記第２バルブは、前記バルブ本体の第３のアダプタポートと前記第２バルブの出口との間に通路を提供するよう、入口で前記バルブ本体へ接続され、前記第１バルブが前記バルブ本体内側の前記内部弁座と封止接触にある場合、前記通路が閉鎖される、請求項１記載のバルブ組立体。
【請求項４】 前記バルブ本体は、前記第３のアダプタポートでウェーハ処理チャンバへ接続され、真空封止と実質的な物理的直接接触が、前記バルブ本体と前記ウェーハ処理チャンバとのそれぞれの合わせ面間に維持される、請求項３記載のバルブ組立体。
【請求項５】 前記ウェーハ処理チャンバと前記バルブ本体は、実質的に同じ温度に維持される、請求項４記載のバルブ組立体。
【請求項６】 前記ウェーハ処理チャンバと前記バルブ本体は、約６５°Ｃより高い実質的に同じ温度に維持される、請求項４記載のバルブ組立体。
【請求項７】 前記第２バルブは：第１の表面で画成される第１開口と、第２の表面で画成される第２開口と、前記第１と第２開口へ接続されて中央に位置するチャンバとを有する、バルブハウジングと；前記チャンバ内側に円筒部を有するプランジャであって、前記円筒部は、前記第１開口と前記第２開口との間でガス流通を可能にする通路を画成する第１の位置と、前記第１開口と前記第２開口との間でガス流通を止める第２の位置とに配置されることが可能である、プランジャと；前記第１開口に配設される第１封止部材であって、前記第１封止部材は第１端と第２端とを有する、第１封止部材と；前記第２開口に配設される第２封止部材であって、前記第２封止部材は第１端と第２端とを有する、第２封止部材と；を備え、前記プランジャの前記円筒部は、前記第１封止部材の前記第１端と、前記第２封止部材の前記第１端と同時に封止接触を維持する、請求項２記載のバルブ組立体。
【請求項８】 前記第２バルブの前記第１と第２封止部材の前記第１端は、前記プランジャの前記円筒部に従うアーチ状表面を有する、請求項７記載のバルブ組立体。
【請求項９】 更に、前記第１封止部材の前記第１端と前記プランジャの前記円筒部との間の封止接触を維持するよう前記第１封止部材の前記第２端に対して圧力をかけるために、前記バルブハウジングの前記第１の表面へ接続される第１アダプタと；前記第２封止部材の前記第１端と前記プランジャの前記円筒部との間の封止接触を維持するよう前記第２封止部材の前記第２端に対して圧力をかけるために、前記バルブハウジングの前記第２の表面へ接続される第２アダプタと；を備える、請求項８記載のバルブ組立体。
【請求項１０】 前記第１アダプタは、更に前記バルブ本体へ接続され、前記第２アダプタは、更に真空ポンプへ接続される、請求項９記載のバルブ組立体。
【請求項１１】 バルブ組立体であって：内部弁座と複数のアダプタポートとを有するバルブ本体と；前記内部弁座との封止接触を可能にするよう第１の前記アダプタポートで前記バルブ本体へ一体に接続される第１バルブと；第２の前記アダプタポートで前記バルブ本体へ接続される第２バルブであって、前記第２バルブは：第１の表面で画成される第１開口と、第２の表面で画成される第２開口と、前記第１と第２開口へ接続されて中央に位置するチャンバを有するバルブハウジングと；前記バルブハウジングの前記第１の表面と封止及び物理的直接接触する第１真空アダプタと；前記バルブハウジングの前記第２の表面と封止及び物理的直接接触する第２真空アダプタと；前記チャンバ内側に円筒部を有するプランジャであって、前記円筒部は、前記第１開口と前記第２開口との間でガス流通を可能にする通路を画成する第１の位置と、前記第１開口と前記第２開口との間でガス流通を止める第２の位置とに配置されることが可能である、プランジャと；を備え、前記円筒部が前記第１と第２の位置との間に配置されている場合、前記プランジャの前記円筒部は、前記第１開口に保持されている第１封止部材と、前記第２開口に保持されている第２封止部材と同時に封止接触を維持する；第２バルブと；を備え、有効な真空封止のために隣接する合わせ面間に配設された封止材料を伴って、物理的直接接触が、前記アダプタポートと前記第１および第２バルブとのそれぞれの合わせ面間に維持される、バルブ組立体。
【請求項１２】 前記第２バルブの前記第１と第２封止部材は、前記プランジャの前記円筒部に従うアーチ状形状に成され、前記プランジャの前記円筒部は、前記プランジャの回転により前記第１の位置と前記第２の位置との間に配設され得る、請求項１１記載のバルブ組立体。
【請求項１３】 前記バルブ本体は、前記複数のアダプタポートの内の１つでウェーハ処理チャンバへ接続される、請求項１１記載のバルブ組立体。
【請求項１４】 ウェーハ処理チャンバ用バルブ組立体であって：バルブ本体であって、前記バルブ本体は、内部弁座と複数のアダプタポートを有するバルブ本体と；前記内部弁座との間で封止接触を可能にするよう第１の前記アダプタポートで前記バルブ本体へ一体に接続される第１バルブと；第２の前記アダプタポートで前記バルブ本体へ接続される第２バルブと；を備え、前記バルブ本体は、更に、前記バルブ組立体を前記ウェーハ処理チャンバの前記排気ポートと実質的に等しい温度に維持する、真空封止手段により前記ウェーハ処理チャンバの排気ポートへ接続される；ウェーハ処理チャンバ用バルブ組立体。
【請求項１５】 前記真空封止手段は、前記バルブ本体および前記ウェーハ処理チャンバの隣接する合わせ面間に配設される封止材料を備え、物理的直接接触が、前記隣接する合わせ面間に維持される、請求項１４記載のバルブ組立体。
【請求項１６】 前記封止材料が非金属であり、前記隣接する合わせ面の内の１つに提供される溝内に配設される、請求項１５記載のバルブ組立体。
【請求項１７】 前記バルブ組立体の前記温度は約６５°Ｃより高い、請求項１４記載のバルブ組立体。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェーハ処理装置で用いられる真空バルブ組立体に関し、より詳細にはクラスタバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】プラズマエッチングや化学的気相成長（ＣＶＤ）などの半導体ウェーハプロセスは、大気圧以下の条件で行われることが多い。ウェーハ処理において最高性能を確保するよう、反応副生成物を真空引き排出してプロセスチャンバへの反応性ガスの新気供給を維持するために、排気装置組立体の効果的な操作が必要とされる。図１は、チャンバ本体１０１へ接続された典型的な排気装置組立体１００を概略的に示す。排気装置組立体１００は、例えば真空引き操作の制御のための隔離バルブ１０４とスロットルバルブ１０６とを有する真空カプラー１０２を備える。診断付属装置（図示せず）も、バルブ１０８を介して真空カプラー１０２へ接続できる。スロットルバルブ１０６が真空引き操作の制御を可能にする一方、隔離バルブ１０４は、プロセスチャンバ本体１０１を真空引きフォアライン (pumping foreline) １１０から隔離することに使用される。真空部品のフランジ間の真空封止を提供するために、普通にはＯ−リングシールが使用される。Ｏ−リングシールを取入れた真空フランジ結合の現行の設計は、通常、合わさる真空フランジ間にスペースを残すようにしている。これは、図１で、チャンバ本体１０１、真空カプラー１０２、隔離バルブ１０４、およびスロットルバルブ１０６間の隙間１１２、１１４、および１１６で示される。非金属Ｏ−リング材料は、熱不良導体でもある。その場合、隔離バルブ１０４やスロットルバルブ１０６等の排気装置組立体１００における部品とプロセスチャンバ本体１０１との間の熱伝達は最少となる。
【０００３】多くのＣＶＤ用途において、プロセスガスおよび副生成物は、不揮発性または容易に凝固可能であることが多く、結果として、チャンバ本体１０１または排気装置組立体１００の内面に望ましくない堆積物を生じ得る。例えば、テトラエチルオルソシリケート（ＴＥＯＳ）とオゾン（Ｏ3）の反応を用いるケイ素堆積では、ＴＥＯＳと反応副生成物は、排気装置組立体１００の冷たい内部表面上に凝固する傾向がある。これらの堆積物の蓄積は、隔離バルブ１０４やスロットルバルブ１０６等の真空部品を詰まらせて、真空引き排出能力およびプロセス性能の劣化の一因となる。約２００ｔｏｒｒの圧力で、ＴＥＯＳは約６５°Ｃ未満の温度で凝固する。従って、これらの堆積物の形成を最少化するようチャンバ本体１０１および排気装置組立体１００を多少高い温度に維持するのが通例である。例えば、チャンバ本体１０１は、チャンバーライナーに埋設した抵抗ヒータ（図示せず）により加熱可能である。一定の用途では、ウェーハ支持ペデスタルを最適処理温度に維持するよう使用されるヒータも、チャンバ本体１０１を加熱することに寄与できる。排気装置組立体１００は、普通には、種々の真空部品の周囲の加熱テープまたはカートリッジヒータ（図示せず）により外部から加熱される。しかし、これらのヒータは、間違いなく、排気装置組立体１００のコストと、操作の複雑さを増す。加熱されたチャンバ本体１０１と排気装置組立体１００との間の熱伝導が改善できれば、排気装置組立体１００のための外部ヒータの必要性を排除できる。
【０００４】加熱に加えて、プロセスチャンバ１０１と排気装置組立体１００は、熱条件またはプラズマ条件のいずれかで、塩素（Ｃｌ2）またはフッ化窒素（ＮＦ3）ガスを使用する定期的なドライ洗浄手順にもさらされる。スロットルバルブ１０６は、排気装置組立体１００の最下流に位置するので、反応性洗浄ガスの減損が部分的に原因して、例えば、隔離バルブ１０４ほど効果的に洗浄されないかもしれない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、チャンバ本体１０１と排気装置組立体１００間のより緻密な設計と熱伝導の改善を提供することによって設備メンテナンスを容易にする代替に対するニーズが依然としてある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、効果的なメンテナンスと熱伝導の改善のために設計された真空排気装置組立体である。排気装置／バルブ組立体は、他の真空部品への接続のための内部弁座と幾つかのアダプタポートを有するバルブ本体を備える。物理的直接接触が、隣接する合わせ面間に維持されて、真空部品間の良好な熱伝導を確保する。
【０００７】このバルブ組立体がウェーハ処理装置用の排気装置組立体として使用される場合、バルブ本体は、チャンバ内面への望ましくない堆積物を最少化するよう高温に維持されるプロセスチャンバへ直接に接続される。本実施の形態は、外部ヒータを必要とせず、排気装置組立体全体を実質的に同じ高温に維持することを可能にする。本発明の緻密な設計は、排気装置組立体におけるバルブ部品のより効率的なドライ洗浄ももたらす。
【０００８】本発明の教示は、添付図面に関連させて、以下の詳細な説明を熟慮することにより容易に理解できる。理解を容易にするために、図で共通な同一構成要素を指示するために可能な限り、同一の符号を使用した。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明は、排気システムの設計において２点の方策を取り入れる。第１に、隣接部品間の真空結合は、（金属と金属の）実質的な物理的直接接触を有するように設計され、合わせ部品間のスペースを排除する。その場合、排気装置組立体における個々の真空部品とチャンバ本体１０１との間に良好な熱接触を達成できる。第２に、緻密なクラスタバルブ設計が採用され、バルブ、例えば、隔離バルブ及びスロットルバルブ１０４、１０６をチャンバ本体１０１へ可能な限り近接して取付けることを可能にする。これは、排気装置組立体全体にわたって反応性核種の利用を確保することにより、ドライ洗浄効率を改善する。
【００１０】図２は、本発明の排気装置組立体２００のクラスタバルブ設計の概略図である。クラスタバルブ／排気装置組立体２００は、半導体ウェーハ処理装置（図示せず）のチャンバ本体１０１へ直接に接続される。クラスタバルブ組立体２００は、単一のバルブ本体２０２へ取付られた幾つかのバルブ２０４、２０６、および２０８を備える。例えば、バルブ２０８は、排気装置組立体２００へ接続される洩れ試験または診断装置（図示せず）等の付属品を許容する手動バルブであってもよい。真空引きフォアライン２１０は、例えば、スロットルバルブであってもよいバルブ２０６へ接続される。
【００１１】
【クラスタバルブ組立体】図３ａは、本発明のクラスタバルブ組立体２００の、部分的に分解した斜視図を概略で示し、バルブ本体２０２、隔離バルブ２０４、およびスロットルバルブ２０６を備える。図４ａは、バルブ本体２０２の別の斜視図を示し、図４ｂは、図３ａの線４−４'に沿うバルブ本体２０２の断面図を示す。実施の形態の１つでは、アダプタプレート３２６を使用して、スロットルバルブ２０６をバルブ本体２０２へ結合する。しかしながら、オプションとして、アダプタプレート３２６は、スロットルバルブ２０６の一体の一部分として、例えばフランジとして設計されてもよい。
【００１２】図３ａ、４ａ、および４ｂに示すように、バルブ本体２０２は、中空円筒に類似しており、円筒形側面部３００を有し、バルブ本体２０２の種々の部分３０２、３０４、３０６、４０２で画成される開口３１２、３１４、３１６、４１２を有する。これらの開口３１２、３１４、３１６、４１２は、フランジ３０２、３０４、３０６および凹部４０２と共に、バルブ本体２０２に対する「アダプタポート」と一般に称される。本実施の形態は、これらのアダプタポートの設計融通性を例証するものであり、アダプタポートは、異なる大きさと形状を取ることができ、外部に取付けられた構造（例えば、フランジ３０６、３０２）、またはバルブ本体２０２と一体（例えば、凹部４０２）に構成できる。上フランジ３０２は、例えば、バルブ本体２０２を半導体ウェーハ処理装置のチャンバ本体１０１へ結合するよう使用される。側面フランジ３０６は、アダプタプレート３２６を介してスロットルバルブ２０６を取付けるために使用され、下フランジ３０４は隔離バルブ２０４へ結合することを可能にする。他のアダプタポートと同様に、図４ａに示す平坦な凹部４０２は、他の真空部品、例えば、図２の手動バルブ２０８へ接続するために提供される取付け孔４１４を有する。
【００１３】バルブ本体２０２は、隔離バルブ２０４に対する封止を提供する内部弁座４００も備える。１つだけの内部弁座４００がこの実施の形態のバルブ本体２０２で提供されているが、この設計は、必要な場合、追加の弁座を収容するよう適応できる。
【００１４】図３ａを参照すると、バルブ本体２０２の上フランジ３０２は、開口３１２に外接するＯ−リング溝３０２Ｇを有するように構成されている。複数の貫通孔３０２Ｈ、この実施例では８個が、バルブ本体２０２をチャンバ本体１０１へ取付けるために設けられている。Ｏ−リング溝３０２Ｇは方形の断面を有し、２つの合わせ面が相互に結合される場合、溝３０２Ｇの内側に装着されたＯ−リング（図示せず）またはガスケットがフランジ３０２の上表面３０２Ｔの上に突出しないように設計されている。その場合、合わせ面の間に物理的直接接触があり、良好な熱接触が、２つの隣接する部品、例えば、バルブ本体２０２とチャンバ本体１０１に対して確保できる。図示の実施例のように、ケイ素の堆積のためにテトラエチルオルソシリケート（ＴＥＯＳ）とオゾン（Ｏ3）との間の熱反応を使用するＣＶＤチャンバは、チャンバ内面の望ましくない堆積物を回避するよう、略６５°Ｃより上の温度に維持されなくてはならない。従来技術と対照的に、本発明は、クラスタバルブつまり排気装置組立体２００が外部のヒータまたは加熱テープを必要とせずに、６５°Ｃを超える温度に維持されることを可能にする。クラスタバルブ組立体２００における全てのＯ−リング接続は、同じ溝設計を使用することにより、バルブ本体２０２と；バルブ２０４、２０６およびアダプタプレート３２６を含めた他の接続真空部品との間に、金属と金属の実質的な直接接触がある。一般に、溝３０２Ｇに使用されるＯ−リングは、チャンバ本体１０１とバルブ本体２０２の周囲の化学的および熱的環境に適合する限り、異なる材料で作成されてもよい。例えば、Chemres Ｏ−リングは、例えば、とりわけＴＥＯＳ、Ｏ3、およびＮＦ3を含め、ＣＶＤチャンバで使用されるプロセス排気物または洗浄ガスと化学的に適合する。用語「Ｏ−リング」の使用は例示のためだけの目的であり、真空封止は、一般に、金属と非金属両方を含め他の材料と同様に、ガスケットを使用することにより遂行できる。バルブ本体２０２、アダプタプレート３２６、およびスロットルバルブのハウジング５００は、部品間の熱伝導を改善するようアルミニウムで製作される。特定の用途によっては、他の材料、例えばステンレス鋼も使用できる。
【００１５】バルブ本体２０２は、更に、スロットルバルブ２０６のような追加部品への接続を可能にする側面フランジ３０６を備えている。側面フランジ３０６は、バルブ本体２０２の円筒形側部３００の相補形状に成されて溶接された凹状円筒面３０６ＣＳを備えて設計されている。側面フランジ３０６は、バルブ本体２０２の円筒形側部３００における側面開口３１８と整列する開口３１６（図４ｂ参照）を持つ平坦面３０６ＦＳも有する。本実施の形態では、アダプタプレート３２６が使用されて、側面フランジ３０６をスロットルバルブ２０６へ結合する。アダプタプレート３２６は、実質的に方形で、側面フランジ３０６の開口３１８と整列するよう画成された開口３２０を有する。図３ｂに示すように、アダプタプレート３２６は、バルブ本体２０２の側面フランジ３０６と合わせ面３２２上にＯ−リング溝３２６Ｇを有する。Ｏ−リング（図示せず）またはガスケットが、Ｏ−リング溝３２６Ｇの内側に用いられ、アダプタプレート３２６と側面フランジ３０６の平坦面３０６ＦＳとの間の封止を提供する。繰返すが、Ｏ−リングは、異なる材料で作成されてもよく、例えば、Kalrez が本発明の実施の形態の１つで使用された。アダプタプレート３２６のもう一方の面３２４は（図３ａ参照）、開口３２０の周囲に環状のリップ３２８を有し、４個で一セットの貫通孔３２３が、アダプタプレート３２６をスロットルバルブのハウジング５００へ取付けるために提供されている。別の４個一セットの貫通孔３２５（「外側の」セット）が、スロットルバルブ２０６と共にアダプタプレート３２６を、バルブ本体２０２の側面フランジ３０６上へ、対応するタップ孔３０５を通して取付けるために使用される。
【００１６】
【スロットルバルブ】図５ａは、スロットルバルブ２０６の分解斜視図を示す。スロットルバルブ２０６は、ハウジング５００、ハウジング５００の内側に配設されたプランジャ５４０、ハウジングフランジアダプタ５２０、および、多種の座金やインサート（５６０、５６２、５６４；と５７０、５７２、５７４）を備える。図５ｂは、スロットルバルブハウジング５００の別の斜視図を示し、図５ｃは、組立てられたスロットルバルブ２０６の断面略図を示す。ハウジング５００は、実質的に立方体形状であり、３つの表面５１０、５１２、と５１４に配設された３つの開口５３０、５３２、５３４へ接続された中央チャンバ５０５を有する。表面５１４（図５ａ参照）は方形であり、開口５３４に外接するＯ−リング溝５１４Ｇを有する。表面５１４は、円形フランジ５２４へ接続された実質的に正方形のフランジ５２２を備えるフランジアダプタ５２０へ結合される。溝５１４Ｇの内側のＯ−リング５８４は、スロットルバルブハウジング５００と、フランジアダプタ５２０の正方形フランジ５２２との間の封止を提供する。フランジアダプタ５２０は、正方形フランジ５２２上の貫通孔５２２Ｈと表面５１４に設けたタップ孔５１４Ｈを通すボルト（図示せず）によりハウジング５００上に取付られる。テフロン（登録商標）インサート５７０、平座金５７２、およびばね５７４が、フランジアダプタ５２０とハウジング５００との間でハウジング開口５３４の内側の所定場所に保持される。本実施の形態では、円形フランジ５２４は、真空引きフォアライン２１０へ接続されている。テフロンインサート５７０は、環状の円筒に似ていて、平坦な外側面５７０Ｆ、円筒部５７０Ｃ、およびアーチ形状である内側面５７０Ａを備える。フランジアダプタ５２０が、ハウジング面５１４上へボルト止めされる場合、ばね５７４は、テフロンインサート５７０の平坦面５７０Ｆに対して平座金５７２を付勢して、円筒部５７０Ｃがハウジング５００の中央チャンバ５０５の内側に突出する。円筒部５７０Ｃは、「内側」面５７０Ａでアーチ形状に成されている。
【００１７】図５ｂは、開口５３２に外接するＯ−リング溝５１２Ｇを有するハウジング５００の（表面５１４に対向する）表面５１２を示す。適切な材料（例えば、とりわけ、Viton, Chemres, Kalrez）製のＯ−リング５８２は、スロットルバルブハウジング５００とアダプタプレート３２６の表面３２４との間の封止を提供するよう使用される（図５ｃ参照）。ハウジング５００の開口５３２は、アダプタプレート３２６の環状リップ３２８が開口５３２の内側に嵌合するような大きさにされる。加えて、リッジ状のテフロン座金５６４、平座金５６２、およびテフロンインサート５６０が、開口５３２の内側に嵌合される。テフロンインサート５６０は、テフロンインサート５７０に類似しており、平坦面５６０Ｆ、アーチ形内側面５６０Ａを有する環状円筒部５６０Ｃ、を有する。ハウジング５００とアダプタプレート３２６は、例えば、アダプタプレート３２６上の貫通孔３２３とハウジング５００の表面５１２上のタップ孔５１２Ｈを通すねじ（図示せず）を使用することにより取付けできる。組立てられた状態では、アダプタプレート３２６の環状リップ３２８はリッジ形状テフロン座金５６４を押付け、他方、該リッジ形状テフロン座金５６４は平座金５６２を押付ける。テフロン座金５６４のリッジ形状の設計が迎合度を提供し、平座金５６２とテフロンインサート５６０の平坦面５６０Ｆに対して実際的な付勢圧力を維持する。この能力により、テフロン座金５６４がばね５７４と同様な役割を果たす。テフロンインサート５６０の環状円筒部５６０Ｃも、ハウジング５００の中央チャンバ５０５の内側に突出する。
【００１８】図５ｂと５ｃに示すように、ハウジング５００の表面５１０は、スロットルバルブ２０６のプランジャ５４０を収容する開口５３０を備えている。プランジャ５４０は、円筒部５４２と軸５４４を備える。円筒部５４２は、ハウジング５００の内側に配置され、図５ｃに示すように、円筒部５４２が実質的にＣ形断面を有する切欠部または凹部５４５を有する。軸５４４は、プランジャ５４０をハウジング５００の内側で回転させるよう駆動可能な動力伝達装置５９０へ接続されており、スロットルバルブ２０６を開閉する。プランジャ５４０は、軸５４４の周囲を封止するためのガスケット５５４および取付板５５０とハウジング５００との間を封止するためのＯ−リング５５２を組込んだ取付け組立体５５０によりハウジング５００の内側に固定される。図５ｃに示すように、スロットルバルブ２０６がアダプタプレート３２６上にボルト止めされ、Ｏ−リング５８２が真空封止を提供する場合、（金属と金属の）直接の物理的接触が、隣接する合わせ面間、すなわち、アダプタプレート３２６の表面３２４とハウジング５００の表面５１２との間に維持される。その場合、良好な熱伝導が、スロットルバルブ２０６とアダプタプレート３２６との間で、従って、バルブ本体２０２とで達成される。
【００１９】テフロンインサート５６０、５７０の環状円筒部５６０Ｃ、５７０Ｃは、両方共、プランジャ５４０の円筒部５４２に相補的（または、従形）であるアーチ形に成されている。ギアボックス５９０が、プランジャ５４０をその垂直軸Ｐ−Ｐ'のまわりで回転させるように、スロットルバルブ２０６を作動させる場合（図５ａ参照）、物理的直接接触（つまり真空封止）が、円筒部５４２とテフロンインサート５６０、５７０との間に維持される。一般に、テフロンインサート５６０、５７０は、「封止部材」とも称せられる。スロットルバルブ２０６が開の場合、凹部５４５は、開口５３２、５３４と縦に整合される。その場合、排出ガスがスロットルバルブ２０６を通し流れるよう、通路が提供される。スロットルバルブ２０６が閉の場合、プランジャ５４０の円筒部５４２は、例えば、開位置から約９０度回転される。閉位置では、図５ｃに示すように、凹部５４５は、もはや開口５３２、５３４と整合されず、スロットルバルブ２０６の開口５３２と５３４との間に通路は無い（すなわち、排出ガスの流通が防止される）。このように、バルブ本体２０２と隔離バルブ２０４は、真空引きフォアライン２１０からスロットルバルブ２０６により閉鎖隔離される。
【００２０】
【隔離バルブ】図３ａに戻り参照すると、バルブ本体の下フランジ３０４は、例えば、MKS Instruments から部品番号 100010102LPV-50-Sqr として購入できる、隔離バルブ２０４へ適合できるよう機械加工されている。隔離バルブ２０４は、この実施の形態では空圧バルブであり、バルブシリンダ３５２へ接続されたバルブステム３５０、およびバルブ本体２０２の下フランジ３０４と直接合わさる取付フランジ３５４を備える。取付フランジ３５４は、バルブ本体２０２の円筒側部３００の内側に嵌合する大きさの円形突出部３５６を備える。図４ｂに示すように、例えば、Viton でできたＯ−リング４０４が、フランジ３５４の突出部３５６の周辺３５６Ｃの周りに嵌合して、フランジ３５４と、バルブ本体２０２の内側に提供されている肩部４１４との間の真空封止を提供する。隔離バルブ２０４は、常時閉バルブとして構成されているので、Ｏ−リング４０２を収容するようその上部３５０Ｔに（方形断面を持つ）溝３５０Ｇを有するバルブステム３５０は、バルブ本体２０２の内側の弁座４００に対して常時封止されている。その場合、隔離バルブ２０４は、バルブ本体２０２へ一体に接続される。他の適切な材料も他の用途に対して使用できるが、この実施の形態で使用されるＯ−リング４０２は Chemres でできている。図４ｂに示すように、内部の弁座４００は、バルブ本体２０２の側面開口３１８の少し上に位置しており、それにより、（想像線で示す）隔離バルブ２０４が閉の場合、バルブ本体２０２の上部開口３１２は、側面開口３１８から封止され離されている。従って、半導体ウェーハ処理装置のチャンバ本体１０１は、スロットルバルブ２０６から隔離できる。隔離バルブ２０４を開くために、バルブシリンダ３５２は圧縮空気で充填され、該圧縮空気が、弁座４００から引離すよう付勢ばね（図示せず）に抗して下方へバルブステム３５０を移動させる。その場合、側面開口３１８は、バルブ本体の上部開口３１２へ接続されて、排出ガスが通り抜ける通路を提供する。
【００２１】クラスタバルブ／排気装置組立体２００で使用される全てのＯ−リング溝接続は、隣接する部品間で実質的に金属と金属の接触を可能にするよう設計されているので、良好な熱伝導が、チャンバ本体１０１と、スロットルバルブ２０６を含む、全体の排気装置組立体２００との間に維持できる。例えば、本発明を使用すると、スロットルバルブ２０６は、チャンバ本体１０１と実質的に同じ温度に、例えば、６５°Ｃより上に、外部ヒータを必要とせず、容易に維持できる。高温に維持されるバルブ組立体２００により、組立体２００の緻密な設計は、スロットルバルブ２０６のドライ洗浄の効率も高める。その場合、排気装置組立体２００の内面への望ましくない堆積物の形成は最少化でき、排気装置組立体２００の頻繁な洗浄、またはメンテナンスの必要性を減らすことにより、ウェーハ処理装置の操作を改善する結果となる。
【００２２】本発明の教示を取入れる幾つかの好ましい実施の形態が詳細に図示され説明されたが、この技術に精通する者は、これらの教示を依然取入れる多くの他の変更された実施の形態を容易に考案できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９００４０６６０
【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
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| 【出願日】 |
平成１２年５月２５日（２０００．５．２５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８８１５５
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１０８１３０（Ｐ２００１−１０８１３０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年４月２０日（２００１．４．２０） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１５５０２４（Ｐ２０００−１５５０２４） |
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