JP5909213B2 - 真空弁の外部シール構造 - Google Patents

Description

本発明は、弁部を内蔵するバルブボディと、駆動部を内蔵するシリンダカバーと、前記バルブボディと前記シリンダカバーとの間で上端プレートを挟持される隔壁部材とを備える真空弁に適用され、上端プレートとバルブボディとの間に環状シール部材を配置することにより、流体が外部に漏れることを防止する真空弁の外部シール構造に関する。

例えば、半導体製造装置では、反応室へ材料ガスを供給すると共に、反応室内を真空ポンプで真空引きすることにより、反応室の真空状態を保ちながらウエハに薄膜を形成することが行われる。排気時に反応室内でパーティクルを巻き上げてウエハの表面に付着させることがないように、真空弁が反応室の出口に配設されて排気速度を制御している。

図１１は、従来の真空弁１０１の断面図である。
真空弁１０１は、バルブボディ１０４とシリンダカバー１０７を連結することにより外観が構成されている。真空弁１０１は、駆動部１０６が駆動軸１０５を介して弁体１０２に駆動力を付与することにより、弁体１０２が弁座１０３に当接又は離間し、流体を制御する。バルブボディ１０４の内部には、隔壁部材１０８が伸縮可能に配置され、材料ガスが駆動部１０６側へ漏れることを防いでいる。

隔壁部材１０８は、ベローズ１０８ａの上端部に上端プレート１０８ｂが接続している。肉厚部１０８ｃは、上端プレート１０８ｂのシリンダカバー側端面の外縁部からシリンダカバー１０７側（図中上方）へ突出するように設けられている。バルブボディ１０４の図中上端部には、上端プレート１０８ｂが嵌め合わされる第１連結部１０４ａが設けられている。一方、シリンダカバー１０７の図中下端部には、肉厚部１０８ｃが嵌め合わされる段差部１０７ａが設けられた第２連結部１０７ｂを備える。バルブボディ１０４とシリンダカバー１０７は、肉厚部１０８ｃを介して径方向に位置決めされた状態で上端プレート１０８ｂを支持している。第１連結部１０４ａと上端プレート１０８ｂとの間には、フッ素系環状シール部材１０９が配設され、材料ガスが外部に漏れるのを防いでいる（例えば特許文献１参照）。

このような真空弁１０１は、製品組立後や、回路設置後、半導体製造装置のメンテナンス時などに、環状シール部材１０９の漏れを検出するリークテストが行われる。このリークテストは、一般的に、真空弁１０１の内圧をバックグラウンドまで減圧すると、作業者がバルブボディ１０４とシリンダカバー１０７の連結部分に検査用流体を吹き付ける。リークテスト装置は、真空弁１０１内の検査用流体の量を感知して（リーク測定値を測定し）、環状シール部材１０９からの漏れを検出する。尚、検査用流体には、一般的に、ヘリウムガス（以下「Ｈｅガス」という。）が使用される。へリウムガスは、分子直径が小さいため、漏れ部分に侵入しやすく、微量な漏れでも検出できるからである。

上記リークテストにおいて、Ｈｅガスの吹き付けを開始してから所定の検出時間が経過するまで、リーク測定値が減り続ける場合には、Ｈｅガスが環状シール部材１０９から漏れていないので、環状シール部材１０９に異常がないと判断する。一方、リーク測定値が所定の検出時間内に上昇した場合には、Ｈｅガスが環状シール部材１０９から漏れているので、環状シール部材１０９に異常があると判断する。このリークテストによれば、真空弁１０１を分解しなくても、環状シール部材１０９の漏れを検査できる。

特開２０１０−１２１７５２号公報

ところが、近年、材料ガスには、より腐食性の高い特殊ガスが使用されるようになった。この特殊ガスは、フッ素系環状シール部材１０９を腐食させる。そこで、フッ素系環状シール部材１０９に代えて、より耐腐食性の高いパーフルオロエラストマー製のシール部材を使用すれば、特殊ガスの外部漏れを防げることに発明者らは気付いた（以下、フッ素系環状シール部材１０９と区別するために、パーフルオロエラストマー製の環状シール部材を「環状シール部材１０９’」と記載する。）。

発明者らは、環状シール部材１０９’を用いた真空弁１０１についてリークテストを行ったところ、リーク測定値が所定の検出時間内に上昇した。そこで、発明者らは、この真空弁１０１を分解して環状シール部材１０９’を確認したが、異常を確認できなかった。つまり、環状シール部材１０９’を用いた真空弁１０１は、リークテスト時に、環状シール部材１０９’の異常（Ｈｅガス透過）が誤検出された。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、パーフルオロエラストマー製の環状シール部材についてリークテストを行う場合に、異常が誤検出されることを防止できる真空弁の外部シール構造を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、次のような構成を有している。
流路を流れる流体を制御する弁部を内蔵するバルブボディと、前記弁部に駆動力を付与する駆動部を内蔵するシリンダカバーと、前記バルブボディと前記シリンダカバーとの間で上端プレートを挟持され、前記バルブボディに伸縮可能に内設されて前記流路と前記駆動部との間を遮断する隔壁部材とを備える真空弁に適用され、前記上端プレートと前記バルブボディとの間にメイン流体用環状シール部材を配置することにより、前記流体が外部へ漏れることを防止する真空弁の外部シール構造において、前記メイン流体用環状シール部材の材質が、パーフルオルエラストマーであって、前記メイン流体用環状シール部材の、前記バルブボディと前記シリンダカバーの突き合わせ部分側に、フッ素系環状シール部材を配設し、外気に連通するリークポートを、前記メイン流体用環状シール部材のシール位置と前記フッ素系環状シール部材のシール位置との間に連通させるように、前記バルブボディに設け、前記フッ素系環状シール部材が装着された空間のうち、前記メイン流体用環状シール部材とは反対側にある空間が外気に連通している。

上記態様の真空弁のシール構造によれば、パーフルオロエラストマー製のメイン流体用環状シール部材についてリークテストを行う場合に、異常が誤検出されることを防止できる。

本発明の第１実施形態に係る外部シール構造を適用した真空弁の断面図であって、弁閉状態を示す。 図１のＡ部の拡大断面図である。 リークテスト装置の概略構成を示す図である。 リークテストの結果の一例を示す図であって、正常時を示す。 リークテストの結果の一例を示す図であって、メイン流体用環状シール部材の未装着を検出した場合を示す。 リークテストの結果の一例を示す図であって、メイン流体用環状シール部材の傷を検出した場合を示す。 リークテストの結果の一例を示す図であって、フッ素系環状シール部材の未装着又は傷を検出した場合を示す。 本発明の第２実施形態に係る外部シール構造を適用した真空弁の部分断面図である。 図８のＢ部拡大断面図である。 図８に示す外部シール構造の側面図である。 従来の真空弁の断面図であって、弁閉状態を示す。

以下、本発明に係る真空弁のシール構造の実施形態について図面に基づいて説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る外部シール構造２０Ａを適用した真空弁１Ａの断面図であって、弁閉状態を示す。図２は、図１に示す外部シール構造２０Ａの拡大断面図である。図３は、リークテスト装置の概略構成を示す図である。図４から図７は、リークテストの結果の一例を示す図である。以下の説明では、先ず、真空弁１Ａの全体構成及び動作を簡単に説明した後、外部シール構造２０Ａの構成を詳述する。そして、リークテストとその結果を説明し、最後に、外部シール構造２０Ａの作用効果を説明する。

Ａ．真空弁１Ａの全体構成及び動作の説明
図１に示す真空弁１Ａは、例えば、半導体製造装置の処理室（図示せず）と真空ポンプ（図示せず）との間に配置され、処理室から排気する材料ガスの排気流量を制御する。真空弁１Ａは、バルブボディ２とシリンダカバー３を連結することにより外観が構成され、バルブボディ２とシリンダカバー３の連結部分に外部シール構造２０Ａを設けることにより、材料ガスが外部へ漏れることが防止されている。

バルブボディ２は、流路１６を流れる材料ガスを制御する弁部１７を内蔵する。流路１６は、第１ポート４と第２ポート５が内部空間６を介して連通することにより形成されている。弁部１７は、第２ポート５が内部空間６に開口するバルブボディ２の内壁に設けられた弁座７と、弁座７に当接又は離間する弁体８で構成される。弁体８は、駆動軸９を介して駆動部１０に連結されている。駆動部１０は、シリンダカバー３に内蔵され、弁部１７に駆動力を付与する。

隔壁部材１１は、バルブボディ２に伸縮自在に内設され、流路１６と駆動部１０との間を遮断している。隔壁部材１１は、上端プレート１１ｂと下端プレート１１ｈがベローズ１１ａの上端部と下端部にそれぞれ溶接等で接続され、ベローズ１１ａから外径方向に延設されている。下端プレート１１ｈは、Ｏリング１３を介して固定部材１２をボルト１４で固定され、弁体８を構成する。肉厚部１１ｃは、上端プレート１１ｂのシリンダカバー側端面１１ｉの外縁部からシリンダカバー３側に突出するように設けられている。肉厚部１１ｃは、軸線方向の断面形状が矩形状をなす。バルブボディ２とシリンダカバー３は、肉厚部１１ｃを介して真空弁１Ａの径方向に位置決めされた状態で上端プレート１１ｂを支持している。このような隔壁部材１１は、弁体８の動作に応じてベローズ１１ａが自由に伸縮する。圧縮ばね１５は、隔壁部材１１内に配置され、弁体８を弁座方向へ常時付勢している。

上記構成の真空弁１Ａは、例えば、第１ポート４が半導体製造装置の処理室（図示せず）に接続し、第２ポート５が真空ポンプ（図示せず）に接続される。真空弁１Ａは、駆動部１０が駆動しない間は、弁体８が圧縮ばね１５に付勢されて弁座７に当接し、第１ポート４と第２ポート５の間を遮断し、処理室から排気する材料ガスの流量を制御しない。一方、真空弁１Ａは、駆動部１０が弁体８に駆動力を付与すると、駆動部１０の駆動力と圧
縮ばね１５のばね力とのバランスに応じて弁体８が上昇し、第１ポート４と第２ポート５が連通する。これにより、真空弁１Ａは、弁開度に応じた流量で、材料ガスを処理室から排気する。

Ｂ．真空弁１Ａの外部シール構造２０Ａの構成
図２に示すように、外部シール構造２０Ａは、隔壁部材１１の上端プレート１１ｂとバルブボディ２の第１連結部２ａとの間に、パーフルオロエラストマー製のメイン流体用環状シール部材２１とフッ素系環状シール部材２２が配置されている。つまり、外部シール構造２０Ａは、バルブボディ２とシリンダカバー３との連結部分を二重にシールしている。

第１連結部２ａは、軸方向断面形状が直角に屈曲した形状をなし、上端プレート１１ｂのバルブボディ側端面１１ｊと肉厚部１１ｃの外周面１１ｋに当接する。メイン流体用環状シール部材２１は、第１連結部２ａと上端プレート１１ｂとの間に配置されている。フッ素系環状シール部材２２は、メイン流体用環状シール部材２１より外側に配設されている。リークポート２ｂは、第１連結部２ａの表面から開設されて外気に連通している。リークポート２ｂは、メイン流体用環状シール部材２１とフッ素系環状シール部材２２との間に連通するように第１連結部２ａに設けられている。

より具体的に説明すると、上端プレート１１ｂは、バルブボディ側端面１１ｊの外縁部に沿って、メイン流体用環状シール部材２１を装着するための第１装着溝１１ｄが形成されている。また、上端プレート１１ｂは、肉厚部１１ｃの外周面１１ｋに沿って、フッ素系環状シール部材２２を装着するための第２装着溝１１ｅが形成されている。上端プレート１１ｂは、第１装着溝１１ｄと第２装着溝１１ｅとの間に壁部１１ｆが形成されている。

メイン流体用環状シール部材２１は、バルブボディ２とシリンダカバー３が上端プレート１１ｂを挟持する挟持方向（図中上下方向）に押し潰され、図中Ｐ１，Ｐ２に示すように、第１連結部２ａと壁部１１ｆに密着して２点でシールを行う。そのため、流路１６から第１連結部２ａと上端プレート１１ｂとの間に侵入した材料ガスがメイン流体用環状シール部材２１より外側に漏れない。

これに対して、フッ素系環状シール部材２２は、加圧リング２３を介して、シリンダカバー３の段差部３ａと上端プレート１１ｂの壁部１１ｆとの間で押し潰され、バルブボディ２（第１連結部２ａ）とシリンダカバー３（第２連結部３ｂ）との突き合わせ部分２７よりバルブボディ２側に配置されている。フッ素系環状シール部材２２は、図中Ｑ１、Ｑ２に示すように、壁部１１ｆと加圧リング２３に密着して上下２カ所でシールすると共に、図中Ｑ３，Ｑ４に示すように、第２装着溝１１ｅの内壁と第１連結部２ａの内壁に密着して内径方向と内径方向にシールを行う。これにより、バルブボディ２（第１連結部２ａ）とシリンダカバー３（第２連結部３ｂ）との突き合わせ部分２７から侵入する検査用流体は、フッ素系環状シール部材２２よりメイン流体用環状シール部材２１側へ漏れない。

上記のようにフッ素系環状シール部材２２がシールを行うと、リークテスト時に検査用流体をメイン流体用環状シール部材２１に供給できず、メイン流体用環状シール部材２１の漏れを検出できない。そこで、リークポート２ｂは、メイン流体用環状シール部材２１のシール位置Ｐ１，Ｐ２より外側であって、フッ素系環状シール部材２２のシール位置Ｑ１〜Ｑ４より内側に開口するように、第１連結部２ａに形成されている。リークポート２ｂは、リークテスト時に検査用流体をメイン流体用環状シール部材２１に供給しやすくするために、第１連結部２ａの外周面から直線状に形成され、第１装着溝１１ｄに連通している。尚、壁部１１ｆには、検査用流体をメイン流体用環状シール部材２１に向かって円
滑に流すために、ガイド面１１ｇが肉厚部１１ｃの外周面１１ｋから第１装着溝１１ｄに向かって斜めに形成されている。

リークテスト以外のときに、リークポート２ｂが開放されていると、リークポート２ｂから真空弁１Ａ内にパーティクル等が侵入する恐れがある。そこで、外部シール構造２０Ａは、リークポート２ｂを閉鎖する閉鎖手段２６が第１連結部２ａに着脱自在に設けられている。閉鎖手段２６は、リークポート２ｂの外気に連通する開口部に形成された雌ねじ孔２ｃに対して閉止ボルト２４がねじ込まれ、第１連結部２ａの外周面と閉止ボルト２４の頭部との間でシール部材２５を押し潰してシールさせることにより、リークポート２ｂの開口部を塞ぐ。尚、第１連結部２ａは、雌ねじ孔２ｃの開口部外縁に沿って収納凹部２ｄが形成され、閉止ボルト２４が外部に突出する量を抑制している。

Ｃ．リークテスト及びその結果
図３は、リークテスト装置３１の概略構成を示す図である。リークテスト装置３１は、検査用流体（ここではＨｅガス）を吹き付ける吹き付けプローブ３５を備える。リークテスト装置３１は、試験体となる真空弁１Ａの第１ポート４にリークディテクタ３２を接続する。尚、真空弁１Ａの第２ポート５は密閉材料で密閉される。

リークテストでは、真空弁１Ａを弁閉した状態で閉鎖手段２６を取り外し、リークディテクタ３２を駆動させる。リークディテクタ３２は、真空弁１Ａの内部空間６（図１参照）内を減圧し始める。リークディテクタ３２は、真空弁１Ａの内圧がバックグラウンドまで減圧したことを検出すると、Ｈｅガスの吹き付けが可能であることを表示ランプ等で作業者に知らせる。作業者は、吹き付けプローブ３５によりＨｅガスを外部シール構造２０Ａの全周に吹き付ける。リークディテクタ３２は、Ｈｅガスの吹き付けが開始されても、ゼロ点リセットされない。リークディテクタ３２は、Ｈｅガスの吹きつけが開始されてから所定の検出時間が経過するまでＨｅガスの量を感知し、漏れを検出する。尚、リークテストが終了すると、真空弁１Ａは、リークポート２ｂが閉鎖手段２６で閉鎖され、リークテスト装置３１から取り外される。

上記リークテストの結果について説明する。真空弁１Ａは、無傷のメイン流体用環状シール部材２１が正常に配置されていても、フッ素系環状シール部材２２が未装着である又は傷を有する場合には、図７に示すように、Ｈｅガスの吹き付けを開始した後、所定の検出時間が経過する前に、リーク測定値が上昇する。

これに対して、真空弁１Ａは、無傷のメイン流体用環状シール部材２１とフッ素系環状シール部材２２が正常に装着されている場合には、図４に示すように、Ｈｅガスの吹きつけを開始してから所定の検出時間が経過するまでの間、リーク測定値が減り続ける。

図４と図７の結果より、メイン流体用環状シール部材２１は、極めて腐食性の高い材料ガスの漏れを防止しても、単独の使用ではリークテスト時に異常を誤検出されることが明らかになった。その理由は、メイン流体用環状シール部材２１のＨｅガス透過が多いためと考えられる。また、図４と図７の結果より、メイン流体用環状シール部材２１の外側にフッ素系環状シール部材２２を配置すれば、リークテスト時にメイン流体用環状シール部材２１の異常が誤検出されないことが判明した。これは、リークテスト時にリークポート２ｂに流れ込んだＨｅガスのみがメイン流体用環状シール部材２１に供給されるため、メイン流体用環状シール部材２１を透過するＨｅガスの量が少量になるためと考えられる。

一方、真空弁１Ａは、無傷のフッ素系環状シール部材２２が正常に装着されていても、
第１装着溝１１ｄにメイン流体用環状シール部材２１が装着されていない場合には、図５に示すように、リーク測定値が減らない。これは、Ｈｅガスがリークポート２ｂから第１装着溝１１ｄを介して内部空間６へ流れ、内部空間６の内圧が低下しないからである。

また、真空弁１Ａは、無傷のフッ素系環状シール部材２２が正常に装着されていても、傷のあるメイン流体用環状シール部材２１が装着されている場合には、図６に示すように、Ｈｅガスを外部シール構造２０Ａに吹き付けた直後から、リーク測定値が上昇し始める。これは、第１装着溝１１ｄに供給されたＨｅガスがメイン流体用環状シール部材２１の傷を介して流路１６へ漏れるためである。

よって、外部シール構造２０Ａによれば、メイン流体用環状シール部材２１がＨｅガスを透過させるものであっても、図４、図５及び図６に示すように、Ｈｅガスを用いたリークテスト時にリーク測定値の変化傾向から、メイン流体用環状シール部材２１が装着されているか否か、メイン流体用環状シール部材２１に傷があるか否かを、外部シール構造２０Ａを分解しなくても検出できる。

Ｄ．第１実施形態の真空弁１Ａの外部シール構造２０Ａの作用効果
以上説明したように、第１実施形態の外部シール構造２０Ａは、流路１６を流れる材料ガスを制御する弁部１７を内蔵するバルブボディ２と、弁部１７に駆動力を付与する駆動部１０を内蔵するシリンダカバー３と、バルブボディ２とシリンダカバー３との間で上端プレート１１ｂを挟持され、バルブボディ２に伸縮可能に内設されて流路１６と駆動部１０との間を遮断する隔壁部材１１とを備える真空弁１Ａに適用され、上端プレート１１ｂとバルブボディ２との間にメイン流体用環状シール部材２１を配置することにより、材料ガスが外部へ漏れることを防止する真空弁１Ａの外部シール構造２０Ａにおいて、メイン流体用環状シール部材２１の材質が、パーフルオロエラストマーであって、メイン流体用環状シール部材２１の外側に、フッ素系環状シール部材２２を配設し、外気に連通するリークポート２ｂを、メイン流体用環状シール部材２１のシール位置Ｐ１，Ｐ２とフッ素系環状シール部材２２のシール位置Ｑ１〜Ｑ４との間に連通させるように、バルブボディ２に設ける。

このような外部シール構造２０Ａは、極めて腐食性の高い材料ガスの排気流量を真空弁１Ａが制御する場合でも、メイン流体用環状シール部材２１により、材料ガスが外部に漏れることを防ぐ。もっとも、パーフルオロエラストマー製のメイン流体用環状シール部材２１のみでは、リークテスト時に、外部シール構造２０Ａに吹き付けたＨｅガスが透過して、メイン流体用環状シール部材２１の異常を誤検出される。

しかし、外部シール構造２０Ａでは、Ｈｅガスが透過しないフッ素系環状シール部材２２を、メイン流体用環状シール部材２１より外側（大気側）に配置している。そのため、リークテスト時には、第１及び第２連結部２ａ，３ｂを突き合わせた部分２７から侵入したＨｅガスがフッ素系環状シール部材２２に遮断されるため、メイン流体用環状シール部材２１の異常が誤検出されなくなる。

従って、上記第１実施形態の外部シール構造２０Ａによれば、パーフルオロエラストマー製のメイン流体用環状シール部材２１についてリークテストを行う場合に、異常が誤検出されることを防止できる。

また、上記第１実施形態の外部シール構造２０Ａは、リークポート２ｂを閉鎖する閉鎖
手段２６がバルブボディ２に着脱自在に取り付けられているので、リークテスト以外の時にパーティクル等が真空弁１Ａ内に侵入することを防止できる。

上記第１実施形態の外部シール構造２０Ａは、上端プレート１１ｂは、シリンダカバー側端面１１ｉの外縁部に沿って肉厚部１１ｃが突設されており、バルブボディ２は、上端プレート１１ｂのバルブボディ側端面１１ｊと肉厚部１１ｃの外周面１１ｋに当接する第１連結部２ａを有し、メイン流体用環状シール部材２１は、第１連結部２ａと上端プレート１１ｂのバルブボディ側端面１１ｊとの間に配置され、上端プレート１１ｂをバルブボディ２とシリンダカバー３で挟み込む挟持方向（図中上下方向）に沿って上下でシールし、フッ素系環状シール部材２２は、肉厚部１１ｃの外周面１１ｋと第１連結部２ａの内側面との間に配置され、挟持方向（図中上下方向）に沿って上下にシールすると共に、真空弁１Ａの径方向内側と径方向外側でシールするので、リークポート２ｂを第１連結部２ａの外側面から真空弁１Ａの径方向に簡単に形成しても、Ｈｅガスの漏れを防止できる。

＜第２実施形態＞
続いて、本発明の第２実施形態に係る真空弁の外部シール構造について、図面を参照しながら説明する。図８は、本発明の第２実施形態に係る外部シール構造２０Ｂを適用した真空弁１Ｂの部分断面図であって、弁閉状態を示す。図９は、図８のＢ部拡大断面図である。図１０は、図８に示す外部シール構造２０Ｂの側面図である。

図８に示す第２実施形態に係る外部シール構造２０Ｂは、真空弁１Ｂに適用される。外部シール構造２０Ｂは、メイン流体用環状シール部材２１とフッ素系環状シール部材２２の配置、リークポート４１ｂの形状、及び、閉鎖手段４６の構成が、第１実施形態の外部シール構造２０Ａと主に相違する。ここでは、第１実施形態と相違する点を中心に説明し、第１実施形態と共通する構成については、図面に第１実施形態と同一符号を記載し、説明を適宜省略する。

図９に示すように、外部シール構造２０Ｂは、メイン流体用環状シール部材２１とフッ素系環状シール部材２２が、上端プレート４２ａのバルブボディ側端面１１ｊとバルブボディ４１の第１連結部４１ａとの間に配置されている。

図８に示すように、バルブボディ４１は、第１連結部４１ａにリークポート４１ｂと第１装着溝４１ｃを形成されている点を除き、第１実施形態のバルブボディ２と同様に構成されている。隔壁部材４２は、上端プレート４２ａを除き、第１実施形態の隔壁部材１１と同様に設けられている。

図９に示すように、第１連結部４１ａは、上端プレート４２ａに対向する面に、メイン流体用環状シール部材２１を装着するための第１装着溝４１ｃが環状に形成されている。メイン流体用環状シール部材２１は、バルブボディ４１とシリンダカバー３が上端プレート４２ａを挟み込む挟持方向（図中上下）に押し潰され、図中Ｐ１１，Ｐ１２に示すように、第１装着溝４１ｃの内壁と上端プレート４２ａのバルブボディ側端面１１ｊに密着してシールする。

一方、フッ素系環状シール部材２２は、上端プレート４２ａに形成された第２装着溝４２ｃに装着され、メイン流体用環状シール部材２１より外側に配置されている。上端プレート４２ａは、シリンダカバー側端面１１ｉの外縁に沿って肉厚部４２ｂが環状に突設され、バルブボディ側端面１１ｊの外縁に沿って、第２装着溝４２ｃが環状に形成されている。フッ素系環状シール部材２２は、バルブボディ４１とシリンダカバー３が上端プレート４２ａを挟み込む挟持方向（図中上下方向）に押し潰され、図中Ｑ１１，Ｑ１２に示すように、第１連結部４１ａと第２装着溝４２ｃの内壁に密着してシールする。

第１連結部４１ａは、リークポート４１ｂがＶ字形状に形成されている。リークポート４１ｂは、メイン流体用環状シール部材２１のシール位置Ｐ１１，Ｐ１２とフッ素系環状シール部材２２のシール位置Ｑ１１，Ｑ１２との間に開口する第１開口部４１ｄと、第１連結部４１ａの外周面に開口する第２開口部４１ｅが、Ｖ字流路４１ｆを介して連通している。これにより、リークテスト時に、外部シール構造２０Ｂの外周面に吹き付けられたＨｅガスがリークポート４１ｂを介してメイン流体用環状シール部材２１へ供給されやすくなる。

外部シール構造２０Ｂでは、リークポート４１ｂを閉鎖する閉鎖手段４６が第１連結部４１ａに着脱自在に取り付けられている。図１０に示すように、閉鎖手段４６は、リークポート４１ｂの第２開口部４１ｅを覆う閉鎖カバー４３が固定ボルト４４で第１連結部４１ａに固定される。図９に示すように、閉鎖カバー４３は、第１連結部４１ａの外周面形状に倣って円弧状をなし、第１連結部４１ａと対向する面に凹部４３ａが形成されている。閉鎖カバー４３は、凹部４３ａの側壁に沿って環状のシール部材４５が装着される。このような閉鎖手段４６は、環状シール部材４５を第１連結部４１ａの外周面と凹部４３ａの底壁との間で固定ボルト４４の締め付け方向に押し潰すことによりシールさせる。

このような外部シール構造２０Ｂは、流路１６を流れる材料ガスを制御する弁部１７を内蔵するバルブボディ４１と、弁部１７に駆動力を付与する駆動部１０を内蔵するシリンダカバー３と、バルブボディ４１とシリンダカバー３との間で上端プレート４２ａを挟持され、バルブボディ４１に伸縮可能に内設されて流路１６と駆動部１０との間を遮断する隔壁部材４２とを備える真空弁１Ｂに適用され、上端プレート４２ａとバルブボディ４１との間にメイン流体用環状シール部材２１を配置することにより、材料ガスが外部へ漏れることを防止する真空弁１Ｂの外部シール構造２０Ｂにおいて、メイン流体用環状シール部材２１の材質が、パーフルオロエラストマーであって、メイン流体用環状シール部材２１の外側に、フッ素系環状シール部材２２を配設し、外気に連通するリークポート４１ｂを、メイン流体用環状シール部材２１のシール位置Ｐ１１，Ｐ１２とフッ素系環状シール部材２２のシール位置Ｑ１１，Ｑ１２との間に連通させるように、バルブボディ４１に設ける。

外部シール構造２０Ｂは、上端プレート４２ａと第１連結部４１ａとの間に、パーフルオロエラストマー製のメイン流体用環状シール部材２１を配置しているため、真空弁１Ｂが極めて腐食性の高い特殊ガスを制御する場合でも、特殊ガスがメイン流体用環状シール部材２１から漏れない。

一方、外部シール構造２０Ｂは、リークテストを行うときに、閉鎖手段４６が第１連結部４１ａから取り外され、リークポート４１ｂが開放される。リークテスト時にＨｅガスが外部シール構造２０Ｂの外周面に吹き付けられると、バルブボディ４１の第１連結部４１ａとシリンダカバー３の第２連結部３ｂを突き合わせた部分２７から第２装着溝４２ｃへＨｅガスが流れ込む。しかし、Ｈｅガスは、第２装着溝４２ｃに装着されたフッ素系環状シール部材２２のシール位置Ｑ１１，Ｑ１２よりメイン流体用環状シール部材２１側へ流れない。そのため、メイン流体用環状シール部材２１には、リークポート４１ｂに流れ込んだＨｅガスだけが供給される。これにより、メイン流体用環状シール部材２１を透過するＨｅガスの量が少量になり、リークテスト時にメイン流体用環状シール部材２１の異常が誤検出されない。

また、第２実施形態の外部シール構造２０Ｂは、フッ素系環状シール部材２２を図中上下２箇所のシール位置Ｑ１１，Ｑ１２でシールさせるので、組み立てやすい。

尚、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。
例えば、上記実施形態では、真空弁１Ａ，１Ｂを半導体製造装置に組み付けたが、他の装置に組み付けても良いことは言うまでもない。
また、上記第１実施形態の閉鎖手段２６に代えて、第２実施形態の閉鎖手段４６を真空弁１Ａに適用しても良い。
また、上記第２実施形態では、リークポート４１ｂをＶ字形状に形成したが、第１連結部４１ａの図中下面から直線状に形成しても良い。

１Ａ，１Ｂ 真空弁
２ バルブボディ
２ａ，４１ａ 第１連結部
２ｂ，４１ｂ リークポート
３ シリンダカバー
１０ 駆動部
１１，４２ 隔壁部材
１１ｂ，４２ａ 上端プレート
１１ｃ，４２ｂ 肉厚部
２１ メイン流体用環状シール部材
２２ フッ素系環状シール部材
２０Ａ，２０Ｂ 外部シール構造
２６，４６ 閉鎖手段
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ１１，Ｐ１２，Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ１１，Ｑ１２ シール位置

Claims (4)

1. 流路を流れる流体を制御する弁部を内蔵するバルブボディと、前記弁部に駆動力を付与する駆動部を内蔵するシリンダカバーと、前記バルブボディと前記シリンダカバーとの間で上端プレートを挟持され、前記バルブボディに伸縮可能に内設されて前記流路と前記駆動部との間を遮断する隔壁部材とを備える真空弁に適用され、前記上端プレートと前記バルブボディとの間にメイン流体用環状シール部材を配置することにより、前記流体が外部へ漏れることを防止する真空弁の外部シール構造において、
   前記メイン流体用環状シール部材の材質が、パーフルオロエラストマーであって、
   前記メイン流体用環状シール部材の、前記バルブボディと前記シリンダカバーの突き合わせ部分側に、フッ素系環状シール部材を配設し、
   外気に連通するリークポートを、前記メイン流体用環状シール部材のシール位置と前記フッ素系環状シール部材のシール位置との間に連通させるように、前記バルブボディに設け、
   前記フッ素系環状シール部材が装着された空間のうち、前記メイン流体用環状シール部材とは反対側にある空間が外気に連通している
   ことを特徴とする真空弁の外部シール構造。
2. 請求項１に記載する真空弁の外部シール構造において、
   前記リークポートを閉鎖する閉鎖手段が前記バルブボディに着脱自在に取り付けられている
   ことを特徴とする真空弁の外部シール構造。
3. 請求項１又は請求項２に記載する真空弁の外部シール構造において、
   前記メイン流体用環状シール部材及び前記フッ素系環状シール部材は、前記バルブボディと前記上端プレートのバルブボディ側端面との間に配置され、前記上端プレートと前記バルブボディに密着してシールを行う
   ことを特徴とする真空弁の外部シール構造。
4. 請求項１又は請求項２に記載する真空弁の外部シール構造において、
   前記上端プレートは、シリンダカバー側端面の外縁部に沿って肉厚部が突設されており、
   前記バルブボディは、前記上端プレートのバルブボディ側端面と前記肉厚部の外周面に当接する第１連結部を有し、
   前記メイン流体用環状シール部材は、前記第１連結部と前記上端プレートの前記バルブボディ側端面との間に配置され、前記バルブボディと前記シリンダカバーが前記上端プレートを挟み込む挟持方向に沿って上下にシールし、
   前記フッ素系環状シール部材は、前記肉厚部の外周面と前記第１連結部の内側面との間に配置され、前記挟持方向に沿って上下にシールすると共に、前記真空弁の径方向内側と径方向外側でシールする
   ことを特徴とする真空弁の外部シール構造。

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