CN110307388B - 目标开度推断器以及压力调整真空阀 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够精度良好地算出目标开度推断值的目标开度推断器以及压力调整真空阀。目标开度推断器(110)基于压力调整真空阀(1)的阀体(12)的开度和连接压力调整真空阀(1)的真空腔室的压力的相关关系，与当前的开度及压力，来推断真空腔室的压力达到调压目标压力(Ps)时的阀体(12)的开度即目标开度推断值(θe)。

Description

目标开度推断器以及压力调整真空阀
技术领域
本发明涉及一种目标开度推断器以及压力调整真空阀。
背景技术
在化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)装置等真空处理装置中，多数情况下，一边使工艺气体流入至工艺腔室，一边将腔室内压力维持在规定压力来进行工艺。通常，在不同的工艺条件下具有多个步骤，所述各步骤中的条件的各个每隔规定时间来推进切换处理。此时，为了确保工艺的均匀性，需要在步骤间的切换时序迅速地收敛为下一个规定的压力值，或在各步骤区间内极力减少压力变动。
因此，在工艺腔室与真空泵之间设置压力调整真空阀(也称为压力自动控制(automatic pressure control，APC)阀)，并利用马达对此压力调整真空阀的阀体进行驱动控制，由此将工艺腔室的压力控制为所需的压力(例如，参照专利文献1)。
在使用包括真空泵与自动压力调整阀的真空排气装置来对工艺腔室进行排气的情况下，预先将真空排气装置的排气特性数据存储于压力调整真空阀的控制器，并基于所述排气特性数据来进行利用自动压力调整阀的调压动作。例如，在调压时在用于反馈控制的情况下，基于排气特性数据来设定移动目标的目标开度来驱动阀体。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2014-207353号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
然而，当目标开度的精度差时，压力值变为震荡等压力调整响应的稳定性成为问题。
[解决问题的技术手段]
本发明的优选形态的目标开度推断器基于压力调整真空阀的阀体的开度和连接所述压力调整真空阀的真空腔室的压力的相关关系，与当前的所述开度及所述压力，来推断所述真空腔室的压力达到调压目标压力时的所述阀体的开度即目标开度推断值。
在更优选的形态中，所述相关关系是表示相对于开度变化的压力响应特性的相关关系。
在更优选的形态中，所述相关关系是当将所述真空腔室的压力设为P、将所述真空腔室的压力的变化设为ΔP、将所述阀体的开度的变化设为Δθ时，用式子“|(ΔP/Δθ)|/P”表示的量。
在更优选的形态中，反复进行开度增量的相加直到基于对当前的开度加上所述开度增量所得的相加后开度与所述相关关系而算出的压力成为所述调压目标压力以上为止，从而推断所述目标开度推断值，在相加前开度未满规定开度的情况下，使用第1开度增量作为所述开度增量，在相加前开度为规定开度以上的情况下，使用比所述第1开度增量大的第2开度增量作为所述开度增量。
本发明的优选形态的压力调整真空阀包括：阀体，进行开闭驱动；根据所述形态的任一个记载的目标开度推断器；以及开度控制部，基于由所述目标开度推断器推断的目标开度推断值来控制所述阀体的开度。
在更优选的形态中，所述开度控制部是利用阀体驱动从调压开始时输出从当前的开度到目标开度推断值为止的前馈开度，来对所述阀体的开度进行前馈控制。
在更优选的形态中，所述开度控制部进行所述前馈控制，还进行反馈控制，在所述反馈控制中，在所述前馈开度达到所述目标开度推断值之前输出值为零的反馈开度，若所述前馈开度达到所述目标开度推断值，则输出与所述真空腔室的压力相对于所述调压目标压力的偏差相对应的反馈开度。
在更优选的形态中，所述开度控制部在所述调压目标压力低于所述真空腔室的压力的情况下，输出从当前的开度到比所述目标开度推断值大的开度为止的前馈开度，在所述调压目标压力高于所述真空腔室的压力的情况下，输出从当前的开度到比所述目标开度推断值小的开度为止的前馈开度。
[发明的效果]
根据本发明，能够精度良好地算出目标开度推断值，从而能够实现压力调整响应的稳定性提高。
附图说明
图1是包括本发明的压力调整真空阀的装置的示意图。
图2是表示压力调整真空阀的吸气口侧的图。
图3是说明压力调整真空阀的调压控制的框图。
图4是表示机体增益特性曲线的图。
图5是表示气体的种类不同的情况下的机体增益的图。
图6表示实效排气速度值Se中存在误差的情况下的目标开度推断值θe的一例。
[符号的说明]
1：压力调整真空阀
2：装置控制器
3：真空腔室
4：真空泵
10：阀控制部
11：马达
12：阀体
110：目标开度推断器
120：前馈控制器
130：反馈控制器
140：马达控制器
1000：真空工艺装置
Gp：机体增益
Ps：目标压力值
具体实施方式
以下，参照图式对用以实施本发明的实施方式进行说明。图1是包括本发明的压力调整真空阀的装置的示意图。图1所示的装置是例如CVD装置那样的真空工艺装置1000，其包括经由压力调整真空阀1而装设真空泵4的真空腔室3、以及装置控制器2。
真空泵4是涡轮分子泵，且在排气侧连接有粗抽泵5。在真空腔室3中，设置有测量腔室内压力的真空计31、以及对导入至真空腔室3的气体的流量Qin进行控制的流量控制器32。在压力调整真空阀1中包括：阀体12；马达11，对阀体12进行开闭驱动；以及阀控制部10，对压力调整真空阀1的动作进行控制。由真空计31测量的压力测量值Pr被输入至装置控制器2以及压力调整真空阀1的阀控制部10。从装置控制器2对阀控制部10输入目标压力值Ps。
图2是表示压力调整真空阀1的吸气口侧的图。阀体12被收容在压力调整真空阀1的阀主体14内，并在阀主体14的吸气侧设置有具有开口142的吸气口凸缘141。再者，安装有真空泵4的排气口凸缘(未图示)与吸气口凸缘141同轴地设置于阀主体14的排气侧(与吸气侧相反之侧)。
当对马达11在正方向及反方向上进行旋转驱动来使阀体12进行摆动驱动时，阀体12在水平方向上滑动来进行阀开闭动作。阀体12在与开口142的整体相向的开度0％的位置和从开口142退避的开度100％的位置之间被进行开闭驱动。在压力调整真空阀1中，通过调整阀体12的开度能够调整压力调整真空阀1的流导(conductance)。
图3是说明压力调整真空阀1的调压控制的框图。马达11中设有用以检测阀体12的开度的编码器13。编码器13的检测信号(以下，记作开度测量值θr)被输入至阀控制部10。另外，真空计31的压力测量值Pr被输入至阀控制部10中。阀控制部10包括：目标开度推断器110、前馈控制器120、反馈控制器130以及马达控制器140。
目标开度推断器110基于所输入的目标压力值Ps来推断运算目标开度推断值θe。目标开度推断器110的存储部112中存储有开度θ与压力P的相关关系，运算部111基于目标压力值Ps与相关关系来推断运算目标开度推断值θe。关于目标开度推断值θe的推断运算方法将后述。前馈控制器120基于由目标开度推断器110推断运算的目标开度推断值θe而输出开度设定输出(前馈开度设定输出)Δθ1。如此，在前馈控制中，另外求出成为目标压力值Ps那样的目标开度推断值θe，并通过以最终成为目标开度推断值θe的方式而适当确定的路径输出开度设定。反馈控制器130输出基于偏差ε的开度设定输出(反馈开度设定输出)Δθ2。通常，反馈控制器130包含比例增益、积分增益(所谓PI(proportional integral)增益)。
将前馈开度设定输出Δθ1与反馈开度设定输出Δθ2相加，并作为开度设定输出θs而输入至马达控制器140。马达控制器140基于开度设定输出θs来对马达11进行驱动控制。在图3所示的框图中，将前馈开度设定输出Δθ1与反馈开度设定输出Δθ2相加而得的开度设定输出θs输入至马达控制器140。作为实际的控制模式，既可为从阀体驱动开始时也混合反馈控制，即利用加上非0的Δθ2值而得的开度设定输出θs来进行控制，也可为在驱动前期利用前馈控制进行驱动，在Δθ1达到θe而接近目标压力值的后期进行反馈控制的控制模式。远离目标压力值的调压开始时的前馈控制是主体，在目标压力值附近反馈控制成为主体。以下，以后者的控制模式的情况为例进行说明。
(关于机体增益Gp)
如上所述，在目标开度推断器110的运算部111中，基于存储部112中存储的开度θ和真空腔室3的压力P的相关关系、与所输入的目标压力值Ps来推断运算目标开度推断值θe。此处，作为开度θ与压力P的相关关系，以使用由下式(1)定义的机体增益Gp的情况为例进行说明。根据式(1)可知，机体增益Gp表示相对于开度θ的变化的压力响应特性。再者，|(ΔP/Δθ)|表示(ΔP/Δθ)的绝对值。
Gp＝|(ΔP/Δθ)|/P…(1)
在将开度θ设为输入，将真空腔室3的压力P设为输出的情况下，利用压力P使相对于开度变化的压力变化即(ΔP/Δθ)标准化的量((ΔP/Δθ)/P)表示作为机体的真空腔室3内的稀薄气体的压力响应的静态增益特性。此处，将(ΔP/Δθ)/P的绝对值|(ΔP/Δθ)|/P称为机体增益Gp。再者，由式(1)表示的机体增益Gp也可考虑为利用开度θ将压力P(θ)的对数值(LogeP(θ))进行微分而得的量。
机体增益Gp是包含压力调整真空阀1、真空腔室3及真空泵4的系统的特性，且即便压力调整真空阀1相同，只要真空腔室3或真空泵4不同，则机体增益Gp也稍有不同。
之前，在压力调整真空阀1的开度控制中，一般使用压力调整真空阀1的吸气口中的实效排气速度值Se。通常，当将压力调整真空阀1装设于真空腔室3来使用时，进行与实效排气速度值Se相关的初始校正操作、即与阀体控制相关的初始校正操作。一般来说，在设为适用的工艺条件的代表性的气体、或平均的气体条件(气体种类、气体流量)的状态下，根据真空腔室3的容积、阀体的感度等来进行控制器的增益校正。作为平均的条件，例如，大多求出混合气体的平均分子量、以处理比较容易的气体种类代用。
存储部112中存储有机体增益Gp的初始值(数据表)，针对机体增益Gp，与使用实效排气速度值Se来进行控制的之前的情况同样地也必须进行初始校正。利用初始校正，求出预先决定的特定气体种类及流量值条件下的针对各开度θi的机体增益Gpi，并将所获得的数据表(θi，Gpi)作为校正后的机体增益Gp而存储于存储部112。
图4表示机体增益Gp的特性曲线的一例。机体增益Gp在开度θ比较小的开度位置(开度θ_Gp_max)具有最大值。此种情况表示：在取得最大值的开度θ_Gp_max附近，相对于开度变化而压力变化大幅度且敏感地作出反应，在机体增益Gp的值低的曲线的边缘附近(开度θ大的区域)，相对于开度变化的压力变化变得钝感。
发明者发现：如式(1)那样定义的机体增益Gp如图5所示，即便排出的气体的种类不同，如曲线Gp(1)、曲线Gp(2)、曲线Gp(3)那样，成为最大的开度θ_Gp_max大致位于相同的位置。另外，包含开度θ_Gp_max的周边开度而机体增益Gp的值具有如下特性：即便气体种类或导入气体流量不同，也被控制在数十％的范围内。与此相对，实效排气速度值Se具有因气体种类或导入气体流量的不同而在数100％左右的范围变动的特性。
(目标开度推断值θe的算出)
接着，对使用机体增益Gp的目标开度推断值θe的算出方法的一例进行说明。此处，设为当前的调压状态(θ，P)是(θ0，P0)，且应转移的下一个调压状态是(θ1，P1)。任一种调压状态都是平衡状态，因此遵从对应于调压的气体种类、流量的机体增益Gp(θ)。进而，如上所述机体增益Gp可考虑为对气体种类及流量的依存性小，因此可利用存储部112中预先存储的规定的气体种类、流量下的机体增益Gp的数据、或校正后的数据大致近似的机体增益。
通过使用表示图4的开度θ与机体增益Gp的关系的数据表(θ，Gp)，可获得各开度θ的机体增益Gp(θ)。若使用式(1)的定义式，则开度变化Δθ与压力变化ΔP的关系如式(2)那样表示。当开度θ增加时压力P减少，因此在式(2)的右边标注负号。
ΔP＝-P×Gp(θ)×Δθ…(2)
当前的调压状态(θ0，P0)与下一个调压状态(θ1，P1)的关系用下式(3)、式(4)表示。
θ1＝θ0+∫dθ(积分范围从θ0到θ1)…(3)
P1＝P0+∫dP(积分范围从P0到P1)…(4)
式(3)、式(4)的积分实际表示为将从调压状态(θ0，P0)至调压状态(θ1，P1)的各准静态状态下的开度的增量Δθ与压力的增量ΔP分别相加而得者，因此θ1及P1可如下式(5)、式(6)那样表示。再者，式(5)中的Δθ_n(θ_n)表示开度θ_n下的开度增量Δθ_n，例如，Δθ_1(θ_1)为从开度θ_0变化至开度θ_1的情况下的开度增量。同样地，ΔP_n(P_n)表示压力P_n下的压力增量。
θ1＝θ0+ΣΔθ_n(θ_n)…(5)
P1＝P0+ΣΔP_n(P_n)…(6)
关于式(5)的Δθ_n(θ_n)，只要如式(7)那样按照各开度θ_n而赋予增量Δθ_n(θ_n)即可。关于式(6)的ΔP_n(P_n)，只要使用开度θ与压力P的相关关系来赋予与开度θ_n下的增量Δθ_n(θ_n)对应的压力P_n下的增量ΔP_n(P_n)即可。在使用机体增益Gp作为相关关系的情况下，压力P_n下的增量ΔP_n＝ΔP_n(P_n)应用所述式(2)而如下式(8)那样表示。再者，在式(8)中，Δθ_n＝Δθ_n(θ_n)、Gp_n＝Gp(θ_n)。
Δθ_n＝Δθ_n(θ_n)…(7)
ΔP_n＝ΔP_n(P_n)＝-P_n×Gp_n×Δθ_n…(8)
若将式(7)、式(8)代入式(5)、式(6)进行累积运算，则能够大致达到调压状态(θ1，P1)下的开度值θ1、压力值P1。另外，若将式(5)、式(6)变形而如下式那样表示，则能够逐次运算。
θ_n+1＝θ_n+Δθ_n…(9)
P_n+1＝P_n+ΔP_n…(10)
在当前的调压状态(θ0，P0)下，当将目标压力值Ps从装置控制器2输入至阀控制部10作为下一个调压条件时，判定在所述时间点，下一个目标压力至少相对于当前的目标压力是高还是低。因此，在下一个目标压力值Ps变高的情况(Ps＝P1>P0)下，只要流量不过度地变化，阀体驱动方向为使开度比当前小的方向。相反，在下一个目标压力值Ps变低的情况(Ps＝P1<P0)下，阀体驱动方向成为使开度比当前大的方向。即，当由装置控制器2指示下一个调压条件时，能够确定是从当前的调压状态(θ0，P0)单调地增加开度增量的方向，还是单调地减少开度增量的方向。
若目标开度推断器110的运算处理能力高，则通过将式(7)中的Δθ_n的值尽可能设为微小量，运算精度可提高。例如，相对于满开度100％将Δθ_n设定为0.1％以下。以从调压状态(θ0，P0)单调地+0.1％，或单调地-0.1％的方式根据式(7)、式(9)累积运算开度θ，根据式(8)、式(10)逐次累积运算压力P。而且，若压力的累积运算值即式(6)的右边的值“P0+ΣΔP_n(P_n)”达到下一个压力值(目标压力值)P1(或超过)，则结束运算。达到此压力值P1时的累积运算的开度相当于目标开度推断值θe。以上是目标开度推断值θe的算出方法的一例，但如所述那样机体增益也可以是利用开度将压力的对数值进行微分而得的量，因此，虽未详述，但也可应用对数运算或指数运算来求出。
(比较例)
如上所述，在本实施方式中，利用目标开度推断器110来推断成为目标压力值Ps的目标开度推断值θe，并基于此目标开度推断值θe来输出前馈开度设定输出Δθ1。在此种压力调整真空阀中，如所述那样利用阀吸气口处的实效排气速度值Se来进行开度控制。在初始校正时，将规定气体流量Qin的气体导入至真空腔室3内，并根据此时的压力变化信息利用造斜法求出真空腔室3的容积V。另外，针对各阀体开度θi在平衡状态下测定腔室压力Pri，并利用Sei＝Qin/Pri算出各开度θi下的实效排气速度值Sei(θi)。此时的数据(θi，Sei)作为校正后的实效排气速度值Se的数据表来存储。
因而，只要通过利用排气的式子“Qin＝V×(dPr/dt)+Se×Pr”可正确地获得右边的各值，则能够推断导入气体流量Qin。Pr是利用真空计31测量的真空腔室3的压力测量值，dPr/dt是压力微分值，且根据当前压力与过去压力的测定值的差分而求出。Se是根据经校正而获得的数据表(θi，Sei)与从编码器13(参照图3)输出的开度测量值θr求出。通过使用所述值而算出左边的Qin。因而，若假定经推断的流量值的增减并不完全是固定，则达到目标压力值Ps时的实效排气速度值Se_s可根据式子“Se_s＝Qin/Ps”来求出。进而，根据所算出的实效排气速度值Se_s与数据表(θi，Sei)可求出与实效排气速度值Se_s对应的目标开度推断值θe。
在实效排气速度值Se_s的数据表(θi，Sei)中存在误差的情况下，例如，在校正时使用的气体种类与实际的工艺中使用的气体种类不同的情况下，应用数据表(θi，Sei)而由排气的式子求出的Qin会有误差。如上所述，在表示开度θ的变化与压力P的变化的关系的机体增益Gp的情况下，即便气体种类、导入气体流量不同，变动率也被控制在数十％范围内，在实效排气速度值Se的情况下，在数100％左右的范围内具有变动特性。
排气的式子的右边第1项“V×(dPr/dt)”在压力变动大的情况下为绝对值变大的动态项，第2项“Se×Pr”为静态项。例如，在目标压力值Ps比当前的压力测量值Pr低(dPr/dt)<0的情况下，在要使用的实效排气速度值Se小于实际的实效排气速度值的情况下，第2项“Se×Pr”变得比实际小且右边的值成为负。如此，也可存在导入气体流量Qin成为负值这样明显的不正确的推断。
此种目标开度推断值θe的运算在阀体驱动开始后也重复进行，从而输出基于此的开度设定。图6表示实效排气速度值Se中存在误差的情况下的目标开度推断值θe的一例。在时刻t1以前目标压力值为Ps0，并算出与目标压力值Ps0对应的目标开度推断值θe0。若在时刻t1输入目标压力值Ps1，则从所述时间点开始基于排气的式子与实效排气速度值数据而开始对应于目标压力值Ps1的目标开度推断值θe1的运算。实线表示的阶梯状的线表示与目标压力值Ps0、目标压力值Ps1对应的目标开度θs0、目标开度θs1，理想地期望目标开度推断值的运算结果也成为此种线的情况。但是，实际的目标开度推断值θe的运算结果成为用虚线所示那样的线，相对于理想的线而背离。
一般来说，在调压控制的前期压力变动大，如上所述在实效排气速度值Se存在误差的情况下，目标开度推断的精度变差，前馈控制输出值与实际应有的开度值背离来设定。因此，利用反馈控制应补正的开度量增大，存在因压力响应而产生过度超过目标压力值的过冲(overshoot)现象的情况。其结果，开度控制的稳定性存在问题。
另一方面，在本实施方式中，与阀体驱动开始无关，而基于作为当前的调压状态(θ0，P0)的开度θ0及压力P0、与压力调整真空阀1的阀体12的开度θ和真空腔室3的压力(即阀吸气口压力)P的相关关系来推断与目标压力值Ps对应的目标开度推断值θe，因此如上所述与之前相比能够精度良好地算出目标开度推断值θe。其结果，能够减轻控制后期的对反馈控制的负担，实现调压响应性能的改善。
作为开度与压力的相关关系，可考虑各种关系，通过使用作为表示相对于开度变化的压力响应特性的相关关系的一种的机体增益Gp，即便气体条件不同也可将机体增益Gp的变动抑制在数十％以下。因此，与之前相比，能够进一步抑制由机体增益校正时的气体条件与工艺时的气体条件的差异引起的对阀体控制的影响，从而控制稳定性优异。另外，即便是在用于各种气体条件的工艺的情况下，也能够通过在所述平均的气体条件下进行机体增益Gp的校正来充分应对。
与此相对，如上所述，在根据排气的式子与实效排气速度值Se的数据表(θi，Sei)来求出目标开度推断值θe的方法的情况下，即便是相对误差缓和的压力增减缓慢的状态下应用的情况，实效排气速度值Se也具有在数100％左右的范围内变动的特性，因此必须使用实际流动的气体种类、导入气体流量下的数据表。
进而，在根据排气的式子与实效排气速度值Se来求出目标开度推断值θe的方法的情况下，通过开始阀体12的驱动来进行推断，但在本实施方式的情况下，利用如式(5)、式(6)所示那样的累积运算来算出目标开度推断值θe，因此可与阀体驱动开始无关而求出目标开度推断值θe。
(对调压控制的应用)
如上所述，目标开度推断器110在调压状态(θ0，P0)下指示下一个调压条件(目标压力值P1)时，按照所述算法通过运算来求出目标开度推断值θe。而且，前馈控制器120以规定的开度速度输出用以将阀体12从当前开度θ0驱动到目标开度推断值θe的前馈开度设定输出Δθ1。另外，反馈控制器130在前馈开度沿着规定的路径并最终达到θe之前，输出Δθ2＝0作为反馈开度设定输出Δθ2，当前馈开度达到θe后，输出与偏差ε＝Pr-Ps相应的反馈开度设定输出Δθ2(≠0)。再者，若已开始反馈控制，则前馈开度设定输出Δθ1被固定为θe值。
即，在偏差ε变得比较小之前，利用前馈控制(θs＝Δθ1)进行调压控制，若通过前馈控制的结果偏差ε变得比较小，则为了补正消除仅利用前馈控制无法消除的目标压力中的收敛误差，利用反馈控制(θs＝θe+Δθ2)将压力测量值Pr收敛为目标压力值Ps。马达控制器140基于开度设定输出θs通过规定的速度(例如，可驱动的最大速度)以驱动阀体12的方式控制马达11。
且说，如图3所示也存在将前馈开度设定输出Δθ1与反馈开度设定输出Δθ2混合来同时控制的情况。此种情况下，优选构成反馈控制的偏差ε的当前的压力测量值Pr与目标压力值Ps内，不将目标压力值Ps从开始时的Ps0至下一个Ps1设定成步进状，而使目标压力值Ps从Ps0至Ps1连续地变化，以不无用地抵消利用同时输出的前馈控制的输出开度，作为有效的信号可列举使用与前馈控制的开度输出轨迹对应的压力响应的例子。因此，在无法正确预测与前馈控制的开度输出轨迹对应的压力响应的情况下，如上所述在前馈控制输出后(即直到目标开度推断值θe输出完成后)，开始反馈控制并收敛至下一个目标压力值Ps1。
(变形例1)
在所述说明中，例示了将式(7)中的Δθ_n的值设为微小量(例如±0.1％)的固定值的情况。但是，根据图4的机体增益Gp的曲线特性也可知：在开度θ小的区域(作为基准不足30％)Gp值的变化量大，另外，在此区域中也存在Gp值成为最大值的峰值位置。另一方面，在开度θ大的区域(作为基准30％以上)Gp值单调地减少，Gp值的大小与开度不足30％的区域相比也变小，另外，Gp值的变化量相对于开度θ的变化也小。
由此，例如优选在图4的开度30％以上增大Δθ_n并粗化运算，在开度不足30％时，根据运算处理能力减小Δθ_n并提高运算精度。
另外，在利用实效排气速度值Se对容积V的腔室进行排气的情况下，腔室内的压力P以大致与exp(-t/α)成比例的方式变化。此处，α为利用α＝V/Se而被赋予的量，且为成为压力响应的速度的基准的时间常数。因此，与机体增益Gp不同，预先存储表示实效排气速度值Se与开度θ的相关的数据表(θi，Sei)，并求出与在目标开度推断值运算时算出的开度θ_n的各个相对应的实效排气速度值Se_n。而且，可针对各实效排气速度值Se_n而分别算出时间常数α，以与各时间常数α对应的方式确定前馈控制的开度输出轨迹。即，针对时间常数α长的开度θ_n将开度输出的斜率设定得小(即，将阀体驱动速度设定得小)，针对时间常数α短的开度θ_n将开度输出的斜率设定得大(即，将阀体驱动速度设定得大)。
(变形例2)
在应用前馈控制的状态下，当前的压力测量值Pr与目标压力值Ps比较发生偏离。由此，按照要求快速响应性的观点，通过稍稍增加利用所述前馈控制的开度输出(开始时θs0→结束时θs1)，可实现响应性改善。即，使结束时θs1增加而成为θs1'。例如，相较结束时目标压力值Ps1而言，以过剩10％左右达到压力的方式设定并算出计算上的目标压力。具体来说，在Ps1<Ps0的情况下，将式(6)的左边P1设定为0.9×Ps1来算出开度。另外，在Ps1>Ps0的情况下，设定为1.1×Ps1而算出开度。此种算出结果θs1'在Ps1<Ps0的情况下θs1'>θs1，在Ps1>Ps0的情况下θs1'<θs1，从而增大(减小)实际输出来进行补正输出。进而，作为应用例，可为：如经由增加(减小)的开度而至最终不增加(减小)的开度那样的利用前馈控制的开度输出(开始时θs0→中途θs1'→结束时θs1)。其中，增加(减小)的大小需要考虑反馈控制的响应能力来决定，在响应能力低的情况下，减小增加率，在能力高的情况下，增大增加率。
本发明并不限定于所述实施方式及变形例的内容，在本发明的技术思想的范围内考虑到的其他形态也包含在本发明的范围内。例如，在所述实施方式中，将目标开度推断器110设置在压力调整真空阀1的阀控制部10，也可设为与压力调整真空阀1不同而独立的目标开度推断器。另外，也可将目标开度推断器110设置于装置控制器2。进而，作为真空阀使阀体12滑动移动而使开度变化，但只要是使开度变化来控制流导的类型的真空阀则可应用本发明。

Claims (6)

1.一种目标开度推断器，其特征在于，基于压力调整真空阀的阀体的开度和连接所述压力调整真空阀的真空腔室的压力的相关关系，与当前的所述开度及所述压力，来推断所述真空腔室的压力达到调压目标压力时的所述阀体的开度即目标开度推断值，
所述相关关系是表示相对于开度变化的压力响应特性的相关关系，
所述相关关系是当将所述真空腔室的压力设为P、将所述真空腔室的压力的变化设为△P、将所述阀体的开度的变化设为△θ时，用式子|(△P/△θ)|/P表示的量。
2.根据权利要求1所述的目标开度推断器，其特征在于，
反复进行开度增量的相加直到基于对当前的开度加上所述开度增量所得的相加后开度与所述相关关系而算出的压力成为所述调压目标压力以上为止，从而推断所述目标开度推断值，
在相加前开度未满规定开度的情况下，使用第1开度增量作为所述开度增量，在相加前开度为规定开度以上的情况下，使用比所述第1开度增量大的第2开度增量作为所述开度增量。
3.一种压力调整真空阀，其特征在于包括：
阀体，进行开闭驱动；
根据权利要求1或2所述的目标开度推断器；以及
开度控制部，基于由所述目标开度推断器推断的目标开度推断值来控制所述阀体的开度。
4.根据权利要求3所述的压力调整真空阀，其特征在于，
所述开度控制部是利用阀体驱动从调压开始时输出从当前的开度到目标开度推断值为止的前馈开度，来对所述阀体的开度进行前馈控制。
5.根据权利要求4所述的压力调整真空阀，其特征在于，
所述开度控制部进行所述前馈控制，还进行反馈控制，
在所述反馈控制中，在所述前馈开度达到所述目标开度推断值之前输出值为零的反馈开度，若所述前馈开度达到所述目标开度推断值，则输出与所述真空腔室的压力相对于所述调压目标压力的偏差相对应的反馈开度。
6.根据权利要求4或5所述的压力调整真空阀，其特征在于，
所述开度控制部在所述调压目标压力低于所述真空腔室的压力的情况下，输出从当前的开度到比所述目标开度推断值大的开度为止的前馈开度，
在所述调压目标压力高于所述真空腔室的压力的情况下，输出从当前的开度到比所述目标开度推断值小的开度为止的前馈开度。
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