CN111919053A - 阀装置 - Google Patents

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CN111919053A CN201880091000.3A CN201880091000A CN111919053A CN 111919053 A CN111919053 A CN 111919053A CN 201880091000 A CN201880091000 A CN 201880091000A CN 111919053 A CN111919053 A CN 111919053A
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中田知宏
丹野竜太郎
西野功二
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Abstract

本发明提供能够更加简单地对打开阀时的流量进行调整的阀装置。阀装置(1)具有:阀体(10),在其内部形成有第1流路(12)以及第2流路(13);阀芯(20),其通过关闭第1流路的开口而将第1流路和第2流路切断,并且通过打开第1流路的开口而使第1流路和第2流路连通;操作构件(40),其使阀芯在关闭开口的闭位置与打开开口的开位置之间移动;以及调整致动器(100),其限定操作构件的开位置,并且具有由根据电场的变化而发生变形的化合物形成的电驱动材料,通过电驱动材料的变形而使所限定的开位置发生变化。

Description

阀装置
技术领域
本发明涉及阀装置、流量控制方法、流体控制装置、半导体制造方法以及半导体制造装置。
背景技术
在半导体制造工艺中,为了将准确计量后的处理气体向处理腔室供给,使用了将开闭阀、调节器、质量流量控制器等各种流体控制设备集成化而成的被称作集成化气体系统的流体控制装置。将该集成化气体系统收纳于箱内而成的构件被称作气体箱。
通常,将自上述气体箱输出的处理气体直接向处理腔室供给,但在基于原子层沉积法(ALD:Atomic Layer Deposition法)使膜沉积于基板的处理工艺中,为了稳定地供给处理气体而将自气体箱供给的处理气体暂时贮存于作为缓冲器的罐,使设于紧靠处理腔室的附近的阀以高频率进行开闭,将来自罐的处理气体向真空气氛的处理腔室供给。此外,对于作为设于紧靠处理腔室的附近的阀,例如,参照专利文献1、2。
ALD法为化学气相沉积法之一,是在温度、时间等成膜条件下,使两种以上的处理气体一种一种地向基板表面上交替流动,并且使其与基板表面上的原子反应而单层单层地沉积膜的方法,由于能够单原子层单原子层地进行控制,因此能够形成均匀的膜厚,也能够沉积作为膜质非常致密的膜。
在基于ALD法的半导体制造工艺中,需要精密地调整处理气体的流量,并且由于基板的大口径化等,也需要在某种程度上确保处理气体的流量。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-64333号公报
专利文献2:日本特开2016-121776号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,在空气驱动式的阀中,通过空压调整、机械调整来精密地调整流量并不容易。另外,在基于ALD法的半导体制造工艺中,由于处理腔室周围成为高温,因此阀易于受到温度的影响。再者,由于以高频率对阀进行开闭,因此容易产生阀的经时、经年的变化,用于维持精密的流量的流量调整作业需要庞大的工时。
本发明是鉴于上述情况而作成的,其目的在于提供能够更加简单地对打开阀时的打开量进行调整的阀装置、流量控制方法和流体控制装置,以及提供在利用处理气体的处理工序中能够更加简单地对打开阀时的打开量进行调整的半导体制造方法以及半导体制造装置。
用于解决问题的方案
本公开的阀装置是具有如下构件的阀装置:阀体,在其内部形成有第1流路以及第2流路;阀芯,其通过关闭所述第1流路的开口而将所述第1流路和所述第2流路切断,并且通过打开所述第1流路的开口而使所述第1流路和所述第2流路连通;操作构件,其使所述阀芯在关闭所述开口的闭位置与打开所述开口的开位置之间移动;以及调整致动器,其限定所述操作构件的所述开位置,并且具有由根据电场的变化而发生变形的化合物形成的电驱动材料,通过所述电驱动材料的变形而使所限定的所述开位置发生变化。
另外,在本公开的阀装置中,所述调整致动器能够是包含所述电驱动材料的多个元件在所述操作构件的移动方向上层叠的构造。
另外,在本公开的阀装置中,所述电驱动材料也可以是压电材料或电驱动型高分子材料。另外,在该情况下,所述电驱动型高分子材料能够是电子型EAP、非离子型EAP以及离子型EAP中的任一者。
另外,在本公开的阀装置中,也可以还具有:弹性构件,其对所述操作构件向所述闭位置施力;以及主致动器,其对抗所述弹性构件而对所述操作构件向所述开位置施力。
另外,在本公开的阀装置中,也可以是,所述主致动器利用将所述调整致动器的侧面作为流路的一部分而供给的驱动流体,将所述操作构件向所述开位置移动。
另外,在本公开的阀装置中,也可以是,所述阀装置还具有把持所述调整致动器的环状的致动器按压件、以及在所述致动器按压件的内侧与所述调整致动器连接的配线,所述致动器按压件具有使所述致动器按压件的内侧和外侧连通的致动器按压件流通路径。
另外,在本公开的阀装置中,也可以是,所述阀装置还具有安装于所述主致动器的壳体并且连接所述致动器按压件的调整体,所述调整体具有在所述致动器按压件的内侧开口而供给所述驱动流体并且供所述配线穿过的调整体流通路径。
本公开的流量控制方法是使用上述阀装置中的任一个所记载的阀装置而对流体的流量进行调整的流量控制方法。
本公开的流体控制装置是具有多个流体设备的流体控制装置,是包括上述阀装置中的任一个所记载的阀装置的流体控制装置。
本公开的半导体制造方法是以如下内容为特征的半导体制造方法:在需要在密闭的腔室内利用处理气体进行处理工序的半导体装置的制造工艺中,在所述处理气体的流量控制中使用上述阀装置中的任一个所记载的阀装置。
本公开的半导体制造装置是以如下内容为特征的半导体制造装置:在需要在密闭的腔室内利用处理气体进行处理工序的半导体装置的制造工艺中,在所述处理气体的控制中使用上述阀装置中的任一个所记载的阀装置。
发明的效果
根据本发明的阀装置、流量控制方法以及流体控制装置,能够更加简单地对打开阀时的打开量进行调整。另外,根据本发明的半导体制造方法以及半导体制造装置,在利用处理气体进行的处理工序中,能够更加简单地对打开阀时的打开量进行调整。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的阀装置的纵剖视图。
图2是处于闭状态的图1的阀装置的调整致动器附近的放大剖视图。
图3是处于闭状态的图1的阀装置的隔膜附近的放大剖视图。
图4是用于对由驱动流体的供给引起的阀装置的动作进行说明的图。
图5是处于开状态的图1的阀装置的纵剖视图。
图6是图5的阀装置的调整致动器附近的放大剖视图。
图7是图5的阀装置的隔膜附近的放大剖视图。
图8A是用于对图5的阀装置的流量调整时(流量减少时)的状态进行说明的致动器附近的放大剖视图。
图8B是用于对图5的阀装置的流量调整时(流量减少时)的状态进行说明的隔膜附近的放大剖视图。
图9A是用于对图5的阀装置的流量调整时(流量增加时)的状态进行说明的致动器附近的放大剖视图。
图9B是用于对图5的阀装置的流量调整时(流量增加时)的状态进行说明的隔膜附近的放大剖视图。
图10是表示本实施方式的阀装置应用于半导体制造工艺的应用例的概略图。
图11是表示使用本实施方式的阀装置的流体控制装置的一个例子的立体图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外,在本说明书以及附图中,通过对功能实质上相同的构成要素使用相同的附图标记来省略重复的说明。
首先,参照图11对应用本发明的流体控制装置的一个例子进行说明。
图11所示的流体控制装置在金属制的基板BS上设有沿着宽度方向W1、W2排列且沿着长度方向G1、G2延伸的5根导轨构件994。此外,W1示出了正面侧的方向,W2示出了背面侧的方向,G1示出了上游侧的方向,G2示出了下游侧的方向。在各导轨构件994隔着多个流路块992而设置各种流体设备991A~991E,利用多个流路块992,分别形成有供流体自上游侧朝向下游侧流通的未图示的流路。
在此,“流体设备”是指控制流体的流动的流体控制装置所使用的设备,是具有划定流体流路的主体并且具有在该主体的表面开口的至少两个流路口的设备。具体而言,包括开闭阀(双通阀)991A、调节器991B、压力计991C、开闭阀(三通阀)991D、质量流量控制器991E等,但并不限定于此。此外,导入管993与上述未图示的流路的上游侧的流路口连接。该流体控制装置通过在5根导轨构件994固定多个流路块992而形成分别向G2方向流动的5条流路,为了实现小型化、集成化,能够将各流路的宽度方向W1、W2的长度设为10mm以下,即,能够将各流体设备的宽度(尺寸)设为10mm以下。
本发明能够应用于上述开闭阀991A、991D、调节器991B等各种阀装置,但在本实施方式中,列举应用于开闭阀(阀装置)的情况为例进行说明。
图1是表示本发明的一实施方式的阀装置的结构的图,示出了阀全闭时的状态,图2是图1的调整致动器附近的放大剖视图,图3是图1的隔膜附近的放大剖视图。此外,在以下说明中,将上方向设为开方向A1,将下方向设为闭方向A2。
在图1中,附图标记1示出了阀装置,附图标记10示出了阀体,附图标记20示出了作为阀芯的隔膜,附图标记38示出了隔膜按压件,附图标记30示出了阀盖,附图标记40示出了操作构件,附图标记50示出了壳体,附图标记60示出了主致动器,附图标记70示出了调整体,附图标记80示出了致动器按压件,附图标记90示出了螺旋弹簧,附图标记100示出了调整致动器,附图标记OR示出了作为密封构件的O形密封圈。
阀体10由不锈钢形成,具有块状的阀体主体10a、以及分别自阀体主体10a的侧方突出的连接部10b、10c,阀体10划定第1流路12以及第2流路13。第1流路12以及第2流路13的一端分别在连接部10b、10c的端面开口,另一端与上方开放的凹状的阀室14连通。在阀室14的底面,在设于第1流路12的另一端侧的开口(以下,简称为“开口”)周缘的安装槽嵌合固定有合成树脂(PFA、PA、PI、PCTFE等)制的阀座15。此外,在本实施方式中,由图3可知,通过嵌塞加工将阀座15固定于安装槽内,但也可以不通过嵌塞来配置。
隔膜20是通过关闭阀体10的第1流路12的开口而将第1流路12和第2流路13切断并且通过打开第1流路12的开口而使第1流路12和第2流路13连通的阀芯。隔膜20配置于阀座15的上方,保持阀室14的气密,并且隔膜20的中央部上下移动而与阀座15抵接、分离,由此切断或连通第1流路12以及第2流路13。在本实施方式中,使特殊不锈钢等金属制薄板以及镍·钴合金薄板的中央部向上方鼓出,由此隔膜20向上凸起的圆弧状设为自然状态下的球壳状。在本实施方式中,将3片该特殊不锈钢薄板和1片镍·钴合金薄板层叠而构成隔膜20。
隔膜20的周缘部载置于阀室14的内周面的突出部上,将向阀室14内插入了的阀盖30的下端部拧入阀体10的螺纹部16,由此借助不锈钢合金制的按压转接器25而向阀体10的所述突出部侧按压隔膜20,以气密状态夹持固定隔膜20。此外,镍·钴合金薄膜配置于气体接触侧。
此外,作为隔膜也可以使用其他结构的隔膜。
操作构件40使作为阀芯的隔膜20在关闭第1流路12的开口的闭位置与打开开口的开位置之间移动。操作构件40形成为大致圆筒状,与阀盖30的内周面以及形成于壳体50内的筒状部51的内周面嵌合,并且被支承为在上下方向上移动自如。此外,图1以及图2所示的A1、A2为操作构件40的移动方向,A1示出了隔膜20向开状态的移动方向,A2示出了向闭状态的移动方向。在本实施方式中,相对于阀体10而言,上方向为开方向A1,下方向为闭方向A2,但本发明并不限定于此。
在操作构件40的下端面安装有与隔膜20的中央部上表面抵接的聚酰亚胺等合成树脂制的隔膜按压件38。
在形成于操作构件40的外周面的凸缘部45的上表面与壳体50的顶面之间设有螺旋弹簧90,操作构件40被螺旋弹簧90始终朝向闭方向A2施力。因此,如图2所示,在主致动器60未进行工作的状态下,凸缘部45被螺旋弹簧90施力而凸缘部45与筒状部51之间的距离成为D0。此时,如图3所示,隔膜20被按压于阀座15,第1流路12与第2流路13之间成为被关闭的状态。
此外,凸缘部45既可以与操作构件40为一体,也可以是独立的构件。
螺旋弹簧90收纳在形成于壳体50的内周面与筒状部51之间的保持部52。在本实施方式中,使用了螺旋弹簧90,但并不限定于此,能够使用盘簧、板簧等其他种类的弹性构件。
壳体50通过其下端部内周被拧入在阀盖30的上端部外周形成的螺纹部36而固定于阀盖30。此外,在阀盖30上端面与壳体50之间固定有环状的隔板63。
在操作构件40的外周面与壳体50以及阀盖30之间形成有由隔板63上下划分出的缸室C1、C2。
在上侧的缸室C1嵌合插入有形成为环状的活塞61,在下侧的缸室C2嵌合插入有形成为环状的活塞62。这些缸室C1、C2以及活塞61、62构成了使操作构件40对抗作为弹性构件的螺旋弹簧90而向开位置移动的主致动器60。主致动器60使用两个活塞61、62而使压力的作用面积增加,由此能够增强驱动流体G的力。
缸室C1的活塞61的上侧的空间利用通气路径53与大气相连。缸室C2的活塞62的上侧的空间利用通气路径h1而与大气相连。
在图4中,被供给驱动流体G的区域由影线示出。驱动流体G例如为压缩空气,但并不限定于此。在此图中,为了易于理解说明,省略了被供给驱动流体G的区域以外的影线等的记载。由于缸室C1、C2的活塞61、62的下侧的空间被供给高压的驱动流体G,因此利用O形密封圈OR保持气密。这些空间分别与形成于操作构件40的操作构件流通路径41、42连通。操作构件流通路径41、42与形成于操作构件40的内侧的第2空压流路Ch2连通,第2空压流路Ch2与在操作构件40的内周面与调整致动器100的外周面之间形成的第1空压流路Ch1连通,该第1空压流路Ch1与由操作构件40的上端面、壳体50的筒状部51以及调整体70的下端面形成的空间SP连通。把持调整致动器100的环状的致动器按压件80具有使其内侧和外侧连通的致动器按压件流通路径81,致动器按压件流通路径81将空间SP和贯通调整体70的中心部的调整体流通路径71连接。调整体流通路径71经由管接头150与管160连通。由此,自管160供给的驱动流体G被向缸室C1、C2供给,并且将活塞61、62向方向A1推起。如此,通过将调整致动器100的侧面作为流路的一部分而供给驱动流体G,能够使阀装置1进一步小型化。在此,第1空压流路Ch1以及第2空压流路Ch2的开闭方向A1、A2上的长度能够根据主致动器60的开闭方向A1、A2上的长度以及调整致动器100的开闭方向A1、A2上的长度而适当确定,在该情况下,也可以是这样的结构:不具有第2空压流路Ch2而操作构件流通路径41、42直接与第1空压流路Ch1连接。
调整致动器100限定操作构件40的开位置并且具有由根据电场的变化而发生变形的化合物形成的电驱动材料。操作构件40的开位置也可以由调整致动器100的从操作构件40受到的压力的弹性变形来限定。即,调整致动器100能够利用电流或电压使电驱动材料的形状、大小发生变化,从而使所限定的操作构件40的开位置发生变化。这样的电驱动材料既可以是压电材料,也可以是压电材料以外的电驱动材料。在使用压电材料以外的电驱动材料的情况下能够采用电驱动型高分子材料。
电驱动型高分子材料也称作电活性高分子材料(Electro Active Polymer:EAP),例如存在由外部电场、库仑力驱动的电子型EAP、以及利用电场使令聚合物溶胀的溶剂流动而发生变形的非离子型EAP、由基于电场的离子、分子的移动驱动的离子型EAP等,能够使用它们中的任一者或组合。
作为电子型EAP,既可以使用例如聚偏二氟乙烯(PolyVinylidene DiFluoride:PVDF)等压电高分子,也可以使用丙烯酸橡胶、硅橡胶等介电弹性体。作为非离子型EAP,能够使用例如由作为电介质溶剂的二甲基亚砜(Dimethyl sulfoxide:DMSO)使聚乙烯醇凝胶(Polyvinyl alcohol:PVA)溶胀而成的凝胶等非离子型凝胶。
作为离子型EAP,能够使用例如将铂非电解镀于聚丙烯腈(Polyacrylonitrile:PAN)纤维而成的PAN-铂纤维等非离子型凝胶。另外,既可以使用聚吡咯、聚苯胺等电子导电性高分子,也可以使用利用了混合碳纳米管和离子液体而成的巴克凝胶的巴克凝胶致动器。
另外,作为其他离子型EAP,例如也可以使用在氟系离子交换树脂等的电解质膜的两面接合有金或者铂等的薄膜电极的构造等的离子导电性高分子金属聚合物(IonicPolymer-Metal Composite:IPMC)。特别是,作为将IPMC溶胀的离子液体,能够使用在1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate:EMIBF4)水溶液中进行了离子交换而成的物质(例如,Nafion(注册商标))、使用作为离子液体的1-乙基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐(1-ethyl-3-methylimidazolium trifluoroacetate,EMITFA)和1-乙基-3-甲基咪唑啉双(三氟甲基磺酰基)亚胺(1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide,EMITFSI)、以及含有碱金属离子的氢氧化钠(NaOH)进行了离子交换而成的物质(例如,Nafion(注册商标)NRE-211)等。
调整致动器100能够是包含电驱动材料的多个元件在操作构件40的移动方向上层叠的构造。另外,调整致动器100能够构成为该层叠的构造被收纳于容器内并且与容器一起发生变形。另外,在该情况下,多个致动器元件分别与配线105连接而控制动作。
如图1所示,对调整致动器100的供电由配线105进行。配线105在致动器按压件80的内侧与调整致动器100连接,从此穿过调整体流通路径71以及管接头150而被导向管160,并且自管160的中途向外部引出。向外部引出的配线105与未图示的控制装置连接,基于来自控制装置的电流或电压对调整致动器100的伸长进行控制。
调整致动器100的基端部103的开闭方向上的位置隔着致动器按压件80被调整体70的下端面限定。在形成于壳体50的上部的螺纹孔56拧入设于调整体70的外周面的螺纹部,由此调整体70安装于主致动器60的壳体50。通过对调整体70的开闭方向A1、A2上的位置进行调整,能够对调整致动器100的开闭方向A1、A2上的位置进行调整。调整体70具有在致动器按压件80的内侧开口而供给驱动流体G并且供配线105穿过的调整体流通路径71。
接着,参照图5~图9B对上述结构的阀装置1的动作进行说明。
如图5所示,当通过管160将预定压力的驱动流体G向阀装置1内供给时,自活塞61、62向操作构件40作用向开方向A1推起的推力。驱动流体G的压力被设定为足以克服从螺旋弹簧90作用于操作构件40的闭方向A2上的施力而使操作构件40向开方向A1移动的值。作用于操作构件40的开方向A1上的力由调整致动器100承受,操作构件40的A1方向上的移动在由于调整致动器100自操作构件40受到的压力而发生弹性变形的开位置处被限制。即,在图6中,凸缘部45和筒状部51之间的距离成为距离D1,该距离D1比操作构件处于闭位置的距离D0小了调整致动器100发生弹性变形的量。在该状态下,如图7所示,隔膜20根据弹性变形量而自阀座15离开升程量Lf。在此,在调整致动器100的弹性变形量为能够忽略的程度的情况下,例如能够将调整致动器100的下表面设为对操作构件40的开位置进行限制。
在欲对从图5所示的状态下的阀装置1的第2流路13输出并供给的流体的流量进行调整的情况下,使调整致动器100进行工作。
图8B以及图9B的中心线Ct的左侧示出了图5所示的状态,中心线Ct的右侧示出了对操作构件40的开闭方向A1、A2上的位置进行了调整后的状态。
在向使流体的流量减少的方向进行调整的情况下,由于经由配线105的电压的施加等,如图8A所示,使调整致动器100伸长,使调整致动器100的下端面向闭方向A2移动,由此使操作构件40的开位置向闭方向A2进行移动。由此,开状态下的操作构件40的自闭位置的移动量减少,凸缘部45和筒状部51之间的距离D2变得比通常的闭位置的距离D1大。由此,如图8B所示,隔膜20和阀座15之间的距离即调整后的升程量Lf-变得比调整前的升程量Lf小。
在向使流体的流量增加的方向进行调整的情况下,由于经由配线105的电压的施加等,如图9A所示,使调整致动器100缩短,使调整致动器100的下端面向开方向A1移动,由此使操作构件40向开方向A1进行移动。由此,开状态下的操作构件40的自闭位置的移动量增加,凸缘部45和筒状部51之间的距离D3变得比通常状态下的闭位置的距离D1小。由此,如图9B所示,隔膜20和阀座15之间的距离即调整后的升程量Lf+比调整前的升程量Lf大。
在本实施方式中,隔膜20的升程量的最大值为100μm~200μm左右,基于调整致动器100的调整量为±20μm左右,但调整量基于阀装置1的用途、调整致动器100所使用的材料等而适当确定。
即,调整致动器100的行程无法覆盖隔膜20的升程量,但通过同时使用由驱动流体G进行动作的主致动器60和调整致动器100,能够由行程相对较长的主致动器60确保阀装置1所供给的流量,并且能够由行程相对较短的调整致动器100精密地进行流量调整,与利用调整体70等手动地进行流量调整的情况相比,大幅削减流量调整工时。
根据本实施方式,由于仅通过使施加于调整致动器100的电压发生变化就能够进行精密的流量调整,因此能够立即执行流量调整,并且也能够实时地进行流量控制。
根据本实施方式,通过适当地选择主致动器以及调整致动器,能够得到需要的阀开度并且能够进行精密的流量控制。
根据本实施方式,能够更加简单地对打开阀时的打开量进行调整。
接着,参照图10对上述了的阀装置1的应用例进行说明。
图10所示的半导体制造装置980是用于执行基于ALD法的半导体制造工艺的装置,附图标记981示出了处理气体供给源,附图标记982示出了气体箱,附图标记983示出了罐,附图标记984示出了控制部,附图标记985示出了处理腔室,附图标记986示出了排气泵。
在基于ALD法的半导体制造工艺中,需要精密地调整处理气体的流量,并且由于基板的大口径化,也需要在某种程度上确保处理气体的流量。
气体箱982是为了将准确计量后的处理气体向处理腔室985供给而将开闭阀、调节器、质量流量控制器等各种流体控制设备集成化并收纳于箱的集成化气体系统(流体控制装置)。
罐983作为暂时贮存从气体箱982供给的处理气体的缓冲器而发挥作用。
控制部984执行驱动流体G向阀装置1的供给控制、调整致动器100的打开阀时的打开量的调整控制。
处理腔室985提供用于利用ALD法在基板上形成膜的密闭处理空间。
排气泵986对处理腔室985内进行抽真空。
根据上述那样的系统结构,若自控制部984向阀装置1发送用于流量调整的指令,则能够进行处理气体的初始调整。另外,即使是在处理腔室985内执行成膜工艺的中途,也能够进行处理气体的流量调整,能够实时地使处理气体流量最佳化。即,根据基于本实施方式的半导体制造装置980的半导体制造方法,在利用处理气体进行的处理工序中,能够更加简单地对打开阀时的打开量进行调整。
在上述应用例中,例示了将阀装置1用于基于ALD法的半导体制造工艺的情况,但并不限定于此,本发明能够应用于例如原子层蚀刻法(ALE:Atomic Layer Etching法)等需要精密的流量调整的所有对象。
在上述实施方式中,作为主致动器,使用了由气体压力进行工作的内置于缸室的活塞,但本发明并不限定于此,能够根据控制对象选择各种最佳的致动器。
此外,若利用调整体70预先精度良好且机械地调整操作构件40的开位置,则使调整致动器100承担之后的操作构件40的位置的高精度的控制,由此能够尽可能地减小调整致动器100的最大行程(能够实现调整致动器的小型化,并且),并且能够进行操作构件40的位置的高精度的微调整以及高精度的位置控制。
在上述实施方式中,列举所谓的常闭型的阀为例,但本发明并不限定于此,也能够应用于常开型的阀。在该情况下,例如,只要由调整用致动器进行阀芯的开度调整即可。
在上述实施方式中,构成为由调整致动器100支承(承受)作用于操作构件40的力,但本发明并不限定于此,也能够构成为:机械地进行操作构件40的开位置处的定位,不对作用于操作构件40的力进行支承而由调整用致动器仅执行操作构件40的开闭方向上的位置调整。
在上述实施方式中,作为阀芯例示了隔膜,但本发明并不限定于此,也能够采用其他种类的阀芯。
在上述实施方式中,构成为将阀装置1配置于作为流体控制装置的气体箱983的外部,但也能够使上述实施方式的阀装置1包括在将开闭阀、调节器、质量流量控制器等各种流体设备集成化并收纳于箱而成的流体控制装置内。
附图标记说明
1、阀装置;10、阀体;12、第1流路;13、第2流路;15、阀座;20、隔膜;25、按压转接器;30、阀盖;38、隔膜按压件;40、操作构件;45、凸缘部;50、壳体;60、主致动器;61、62、活塞;63、隔板;70、70A、调整体;71、调整体流通路径;80、致动器按压件;81、致动器按压件流通路径;90、螺旋弹簧;100、调整致动器;103、基端部;105、配线;150、管接头;160、管;981、处理气体供给源;982、气体箱;983、罐;984、控制部;985、处理腔室;986、排气泵;980、半导体制造装置;991A、开闭阀(双通阀);991B、调节器;991C、压力计;991D、开闭阀(三通阀);991E、质量流量控制器;992、流路块;993、导入管;994、导轨构件;A1、开方向;A2、闭方向;C1、C2、缸室;Ch1、Ch2、第1空压流路、第2空压流路;SP、空间;OR、O形密封圈;G、驱动流体;Lf、调整前的升程量;Lf+、Lf-、调整后的升程量。

Claims (12)

1.一种阀装置,其中,
所述阀装置具有:
阀体,在其内部形成有第1流路以及第2流路;
阀芯,其通过关闭所述第1流路的开口而将所述第1流路和所述第2流路切断,并且通过打开所述第1流路的开口而使所述第1流路和所述第2流路连通;
操作构件,其使所述阀芯在关闭所述开口的闭位置与打开所述开口的开位置之间移动;以及
调整致动器,其限定所述操作构件的所述开位置,并且具有由根据电场的变化而发生变形的化合物形成的电驱动材料,通过所述电驱动材料的变形而使所限定的所述开位置发生变化。
2.根据权利要求1所述的阀装置,其中,
所述调整致动器为包含所述电驱动材料的多个元件在所述操作构件的移动方向上层叠的构造。
3.根据权利要求1或2所述的阀装置,其中,
所述电驱动材料为压电材料或电驱动型高分子材料。
4.根据权利要求3所述的阀装置,其中,
所述电驱动型高分子材料为电子型EAP、非离子型EAP以及离子型EAP中的任一者。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的阀装置,其中,
所述阀装置还具有:
弹性构件,其对所述操作构件向所述闭位置施力;以及
主致动器,其对抗所述弹性构件而对所述操作构件向所述开位置施力。
6.根据权利要求5所述的阀装置,其中,
所述主致动器利用将所述调整致动器的侧面作为流路的一部分而供给的驱动流体,将所述操作构件向所述开位置移动。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的阀装置,其中,
所述阀装置还具有:
环状的致动器按压件,其把持所述调整致动器;以及
配线,其在所述致动器按压件的内侧与所述调整致动器连接,
所述致动器按压件具有使所述致动器按压件的内侧和外侧连通的致动器按压件流通路径。
8.根据权利要求7所述的阀装置,其中,
所述阀装置还具有安装于所述主致动器的壳体并且连接所述致动器按压件的调整体,
所述调整体具有在所述致动器按压件的内侧开口而供给驱动流体并且供所述配线穿过的调整体流通路径。
9.一种流量控制方法,其中,
所述流量控制方法使用权利要求1至8中任一项所述的阀装置,对流体的流量进行调整。
10.一种流体控制装置,其是具有多个流体设备的流体控制装置,其特征在于,
所述流体设备包括权利要求1至8中任一项所述的阀装置。
11.一种半导体制造方法,其特征在于,
所述半导体制造方法在需要在密闭的腔室内利用处理气体进行处理工序的半导体装置的制造工艺中,在所述处理气体的流量控制中使用权利要求1至8中任一项所述的阀装置。
12.一种半导体制造装置,其特征在于,
所述半导体制造装置在需要在密闭的腔室内利用处理气体进行处理工序的半导体装置的制造工艺中,在所述处理气体的控制中使用权利要求1至8中任一项所述的阀装置。
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