JP2000163137A - 真空圧力制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 真空比例開閉弁の開度を操作して、真空容器
内の真空圧力を外部から与えられた又は予めコントロー
ラに設定された目標真空圧力変化速度をもって変化させ
ることにより、真空容器内からガスを排出させる進行過
程をゆっくりと行って、真空容器内でパーティクルが巻
き上ることを防止するとともに、真空容器内の真空圧力
が目標真空圧力値に到達するまでに要する時間を短縮す
ることができる真空圧力制御システムを提供すること。 【解決手段】 真空圧力センサー１４、１５で計測され
た反応容器１０内の真空圧力に対し、Ｓ２４で取得した
目標真空圧力変化速度で変化させた真空圧力値を、内部
コマンドとして順次発生させている（Ｓ２６）。そし
て、順次発生する内部コマンドをフィードバック制御の
目標値とし、フィードバック制御の目標値を順次変更す
ることにより（Ｓ２６）、フィードバック制御を追従制
御として実行する（Ｓ２７）。これにより、反応室２０
内の真空圧力を目標真空圧力変化速度をもって一律に変
化させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置で
使用される真空圧力制御システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、半導体製造装置のＣＶＤ
装置においては、反応室内を減圧状態、すなわち、真空
状態に保ちながら、薄膜材料を構成する元素からなる材
料ガスを、ウエハー上に供給している。例えば、図１４
に示すＣＶＤ装置においては、真空容器である反応室１
０内のウエハーに対して、反応室１０の入口１１から材
料ガスを供給するとともに、反応室１０の出口１２から
真空ポンプ１３で排気することによって、反応室１０内
を真空状態に保っている。

【０００３】このとき、反応室１０内の真空圧力を一定
に保持する必要があるが、その一定値は、種々の条件に
よって変わり、大気圧又は大気圧に近い低真空から高真
空までの広いレンジに渡る。そこで、本出願人は、特許
公報第２６７７５３６号において、大気圧に近い低真空
から高真空までの広いレンジに渡って、真空圧力を精度
良く一定に保持できる真空圧力制御システムを開示して
いる。

【０００４】かかる真空圧力制御システムは、図１４に
ついて言えば、真空圧力センサー１４、１５で反応室１
０内の真空圧力を計測し、それと外部から与えられた目
標真空圧力値との差に応じて、ポペット弁の構造を持っ
た真空比例開閉弁１６の開度を操作し、反応室１０から
真空ポンプ１３までの排気系のコンダクタンスを変化さ
せることによって、反応室１０内の真空圧力をフィード
バック制御するものである。

【０００５】これにより、真空比例開閉弁１６の開度を
操作することによって、排気系のコンダクタンスを幅広
く確実に変化させることができるので、大気圧又は大気
圧に近い低真空から高真空までの広いレンジに渡って、
反応室１０内の真空圧力を精度良く目標真空圧力値に一
定に保持することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術の真空圧力制御システムにおいては、真空圧力センサ
ー１４、１５で反応室１０内の真空圧力を計測し、それ
と目標真空圧力値との差に応じて、真空比例開閉弁１６
の開度を操作して、排気系のコンダクタンスを変化させ
るものであるから、反応室１０内の真空圧力値が目標真
空圧力値へ進み行く速さ（以下、「真空圧力変化速度」
という）までも制御することができなかった。

【０００７】従って、近年の半導体製造装置の分野で
は、反応室１０内のウエハーに形成される薄膜の品質を
一層向上させるため、反応室１０内でパーティクルが巻
き上がることを防止する観点から、反応室１０内の真空
圧力を大気圧又は大気圧に近い低真空から目標真空圧力
値にまで到達させる真空引きの過程において、反応室１
０内からガスが排出される進行過程をゆっくりと行わせ
たい要請があるが、従来技術の真空圧力制御システムで
は、反応室１０内からガスが排出される進行過程までも
制御することができず、その要請には応えることができ
なかった。

【０００８】そこで、従来技術の真空圧力制御システム
においては、固定オリフィスを持ったバイパス弁１７を
真空比例開閉弁１６に対して並列に設け、真空比例開閉
弁１６を遮断する一方でバイパス弁１７を開けることに
より、排気系のコンダクタンスを所定の値にし、反応室
１０内の「真空圧力変化速度」を小さく抑えることによ
り、反応室１０内の真空圧力を目標真空圧力値に到達さ
せていた。

【０００９】しかし、バイパス弁１７で小さく抑えられ
る反応室１０内の「真空圧力変化速度」については、バ
イパス弁１７の固定オリフィスを通過するガスの流速
（以下、「ガス流速」という）が音速領域にある場合に
は、排気系のコンダクタンスのみに依存するけれども、
反応室１０内のガスが排気され絶対真空圧側へ向かって
真空圧力が低下すると、「ガス流速」は亜音速領域にな
り、「ガス流速」が音速から亜音速に移行する。こうな
ると、反応室１０内の「真空圧力変化速度」は、逆関数
的に遅くなっていく。

【００１０】また、反応室１０内が大気圧の状態で真空
ポンプ１３側への排気を始める場合に、排気系のコンダ
クタンスを決める固定オリフィスが必要以上に大きいと
きは、反応室１０内の「真空圧力変化速度」が一挙に速
くなることになる。このことは、反応室１０内でパーテ
ィクが巻き上がることを防止する観点からは決して望ま
しいものではなかった。また、排気系のコンダクタンス
を決める固定オリフィスが十分小さいときは、反応室１
０内でパーティクが巻き上がることを防止する観点から
見れば望ましいことであるが、こんどは、反応室１０内
の真空圧力を目標真空圧力値に到達させるまでには、か
なりの長時間を要することとなり、反応室１０内のバッ
チ処理時間が長期化する問題もあった。

【００１１】このような問題点に対しては、上述したバ
イパス弁１７の他に複数のバイパス弁や複数のニードル
弁を、真空比例開閉弁１６に対して並列に設けることに
より解決していたが、これでは、近年の半導体製造装置
の小型化やローコスト化の傾向に反することになる。

【００１２】そこで、本発明は、上述した問題点を解決
するためになされたものであり、真空比例開閉弁の開度
を操作して、真空容器内の真空圧力を外部から与えられ
た又は予めコントローラに設定された目標真空圧力変化
速度をもって変化させることにより、真空容器内からガ
スを排出させる進行過程をゆっくりと行って、真空容器
内でパーティクルが巻き上ることを防止するとともに、
真空容器内の真空圧力が目標真空圧力値に到達するまで
に要する時間を短縮することができる真空圧力制御シス
テムを提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に成された請求項１に係る発明は、真空容器と真空ポン
プとを接続する配管上にあって開度を変化させることに
より前記真空容器内の真空圧力を変化させる真空比例開
閉弁と、前記真空容器内の真空圧力を計測する真空圧力
センサーとを有し、前記真空圧力センサーの出力に基づ
いて前記真空比例開閉弁の開度を制御する真空圧力制御
システムであって、前記真空容器内の真空圧力を変化さ
せる真空比例開閉弁を遮断状態から微小な開度に制御し
て、前記真空容器内から排出するガス流量を少なくし、
前記真空容器内のガス流れの速度を小さく抑えることに
より、前記真空容器内でパーティクルが巻き上ることを
防止することを特徴とする。また、請求項２に係る発明
は、半導体製造ライン上に設けられた真空容器と、前記
真空容器内のガスを排出する真空ポンプと、前記真空容
器と前記真空ポンプとを接続する配管上にあって開度を
変化させることにより前記真空容器内の真空圧力を変化
させるとともにポペット式の弁構造を持った真空比例開
閉弁と、前記真空容器内の真空圧力を計測する真空圧力
センサーと、前記真空圧力センサーで計測された前記真
空容器内の真空圧力値と外部から与えられた目標真空圧
力値との差に応じて外部コマンドを発生させるコントロ
ーラと、前記外部コマンドに従って前記真空比例開閉弁
の開度を操作するサーボ機構とを有し、大気圧から高真
空圧までの範囲で前記真空容器内の真空圧力をフィード
バック制御する真空圧力制御システムであって、外部か
ら与えられた又は予め前記コントローラに設定された目
標真空圧力変化速度に基づいて算出される真空圧力値を
前記コントローラで内部コマンドとして順次発生させる
とともに、前記内部コマンドを前記フィードバック制御
の目標値として順次変更することにより、前記フィード
バック制御を追従制御として実行して、前記真空容器内
の真空圧力を前記目標真空圧力変化速度をもって変化さ
せることにより、前記真空容器内からガスが排出される
進行過程をゆっくりと行うことができることを特徴とす
る。

【００１４】また、請求項３に係る発明は、請求項１又
は請求項２に記載する真空圧力制御システムであって、
前記フィードバック制御を追従制御として実行している
最中でも、前記半導体製造ラインを管理する上位制御装
置により、前記目標真空圧力変化速度を可変できること
を特徴とする。

【００１５】また、請求項４に係る発明は、請求項１乃
至請求項３のいずれか一つに記載する真空圧力制御シス
テムであって、前記真空比例開閉弁の駆動源となる空気
圧シリンダを備え、前記フィードバック制御を開始する
前に、前記空気圧シリンダに対して予圧をかけることに
より、前記真空比例開閉弁の不感帯特性をなくしたこと
を特徴とする。また、請求項５に係る発明は、請求項４
に記載する真空圧力制御システムであって、前記空気圧
シリンダのピストンロッドの位置を計測するポテンショ
メータを備え、前記ポテンショメータの計測結果に基づ
いて、前記空気圧シリンダに対して予圧をかけることを
特徴とする。

【００１６】また、請求項６に係る発明は、請求項４に
記載する真空圧力制御システムであって、前記空気圧シ
リンダの空気圧を計測する空気圧力センサーを備え、前
記空気圧力センサーの計測結果に基づいて、前記空気圧
シリンダに対して予圧をかけることを特徴とする。ま
た、請求項７に係る発明は、請求項６に記載する真空圧
力制御システムであって、前記空気圧シリンダが始動す
る直前にまで、前記空気圧シリンダに対して予圧をかけ
ることを特徴とする。

【００１７】また、請求項８に係る発明は、請求項５乃
至請求項７のいずれか一つに記載する真空圧力制御シス
テムであって、前記空気圧シリンダに対して予圧をかけ
た直後に、前記真空容器の真空圧力値を僅かに変化させ
た値を前記フィードバック制御の目標値とする定値制御
をしばらく実行することにより、前記真空比例開閉弁の
不感帯特性を確実になくしたことを特徴とする。

【００１８】このような特定事項を有する本発明の真空
圧力制御システムでは、半導体製造ライン上に設けられ
た真空容器内の真空圧力を真空圧力センサーで計測し
て、外部から与えられた目標真空圧力値との差を求め、
この差に応じてコントローラが外部コマンドを発生し、
この外部コマンドに従ってサーボ機構が真空比例開閉弁
の開度を操作し、真空容器から真空ポンプまでの排気系
のコンダクタンスを変化させることによって、真空ポン
プでガスが排出される真空容器内の真空圧力を、大気圧
から高真空圧までの範囲にある目標真空圧力値に一定に
保持するフィードバック制御を行うものである。

【００１９】このとき、コントローラによって、真空圧
力センサーで計測された真空容器内の真空圧力に対し、
外部から与えられた又は予めコントローラに設定された
目標真空圧力変化速度で変化させた真空圧力値を、内部
コマンドとして順次発生させている。そして、順次発生
する内部コマンドをフィードバック制御の目標値とし、
フィードバック制御の目標値を順次変更することによ
り、フィードバック制御を追従制御として実行する。こ
れにより、真空容器内の真空圧力を目標真空圧力変化速
度をもって一律に変化させることができる。

【００２０】すなわち、本発明の真空圧力制御システム
では、真空比例開閉弁の開度を操作して、外部から与え
られた又は予めコントローラに設定された目標真空圧力
変化速度で真空容器内の真空圧力を一律に変化させるこ
とができるから、目標真空圧力変化速度を小さな値で外
部から与えることにより、真空容器内からガスを排出さ
せる進行過程をゆっくりと行うことが可能となり、もっ
て、真空容器内でパーティクルが巻き上ることを防止す
ることができる。

【００２１】さらに、真空容器内の真空圧力が目標真空
圧力値に到達するまで、外部から与えられた又は予めコ
ントローラに設定された目標真空圧力変化速度で真空容
器内の真空圧力を一律に変化させることができることか
ら、従来技術で述べたバイパスで小さく抑えられる真空
圧力変化速度のように、真空容器内の真空圧力変化速度
が逆関数的に遅くなっていくことはなく、真空容器内の
真空圧力が目標真空圧力値に到達するまでに要する時間
を短縮することが可能となる。従って、半導体製造ライ
ン上に設けられた真空容器内のバッチ処理時間の短縮に
大きく貢献することになる。

【００２２】また、本発明の真空圧力制御システムは、
真空比例開閉弁の開度を操作するフィードバック制御を
追従制御として実行することによって、外部から与えら
れた又は予めコントローラに設定された目標真空圧力変
化速度で真空容器内の真空圧力を一律に変化させるもの
であり、従来技術の欄で述べたバイパス弁を一つも使用
する必要はないことから、かかるバイパス弁を削除する
ことにより、半導体製造装置の小型化とローコスト化に
貢献することができる。

【００２３】また、外部から与えられた又は予めコント
ローラに設定された目標真空圧力変化速度で真空容器内
の真空圧力を一律に変化させることができるから、真空
容器内からガスを排出させる進行過程を所望の進行過程
で行わせることが可能となり、従来技術で述べたバイパ
ス弁のように、固定オリフィスの大きさで、真空容器内
からガスが排出される進行過程が決まってしまうことは
ない。

【００２４】また、本発明の真空圧力制御システムにお
いては、フィードバック制御を追従制御として実行して
いる最中でも、半導体製造ラインを管理する上位制御装
置により、目標真空圧力変化速度を可変できるので、導
体体製造プロセス全体の状況などを考慮しつつ、真空容
器内からガスを排出させる進行過程を所望の進行過程に
制御したい要請に応えることができる。

【００２５】また、真空比例開閉弁の駆動源として空気
圧シリンダを備えた場合には、フィードバック制御を開
始する前に、空気圧シリンダに対して予圧をかけること
により、真空比例開閉弁の不感帯特性をなくしているの
で、外部から与えられた又は予めコントローラに設定さ
れた目標真空圧力変化速度で真空容器内の真空圧力を一
律に変化させる際に応答遅れが発生することはない。

【００２６】ただし、真空比例開閉弁の機械的零点のず
れ、真空容器側と真空ポンプ側の圧力差などが要因とな
って、空気圧シリンダに対して予圧をかける度合いは、
各々の状況に応じて微妙に異なるものであるから、空気
圧シリンダに対して予圧をかけた直後に、真空容器の真
空圧力値を僅かに変化させた値をフィードバック制御の
目標値とする定値制御をしばらく実行することにより、
真空比例開閉弁の不感帯特性を確実になくし、外部から
与えられた又は予めコントローラに設定された目標真空
圧力変化速度で真空容器内の真空圧力を一律に変化させ
る際に応答遅れが発生することを皆無にして、真空容器
内からガスを排出させる進行過程をゆっくりと行う初期
状態を最適なものにすることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照にして説明する。第１実施の形態の真空圧力制御
システムは、特許公報第２６７７５３６号に記載された
真空圧力制御システムと同様な構成を持つものである。
ここでは、その詳細は、特許公報第２６７７５３６号に
記載されているので省略し、その概略について簡単に説
明する。

【００２８】図５に、従来技術の欄で示した図１４に対
する、第１実施の形態の真空圧力制御システムのブロッ
ク図を示す。第１実施の形態の真空圧力制御システム
は、コントローラ２０、空気圧制御部３０、操作部４０
である真空比例開閉弁１６、検出部６０である真空圧力
センサー１４、１５から構成される。

【００２９】コントローラ２０は、インターフェイス回
路２１、真空圧力制御回路２２、シーケンス制御回路２
３からなる。インターフェイス回路２１は、コントロー
ラ２０のフロントパネルのボタンを介した現場入力によ
る信号、及び、コントローラ２０のバックパネルのコネ
クタを介した遠隔入力による信号を、真空圧力制御回路
２２やシーケンス制御回路２３などに適した信号に変換
するものである。

【００３０】真空圧力制御回路２２は、図１４の反応室
１０内の真空圧力に対するフィードバック制御をＰＩＤ
制御で行わせる回路である。シーケンス制御回路２３
は、インターフェイス回路２１から与えられた動作モー
ドに従って、空気圧制御部３０内の第１電磁弁３４の駆
動コイルＳＶ１と第２電磁弁３５の駆動コイルＳＶ２と
に対し、予め定められた動作をさせる回路である。

【００３１】空気圧制御部３０は、位置制御回路３１、
パルスドライブ回路３２、時間開閉動作弁３３、第１電
磁弁３４、第２電磁弁３５からなる。位置制御回路３１
は、真空圧力制御回路２２から与えられた弁開度指令値
と、真空比例開閉弁１６に設けられたポテンショメータ
１８からアンプ１９を介して与えられた弁開度計測値と
を比較して、真空比例開閉弁１６の弁の位置を制御する
ものである。パルスドライブ回路３２は、位置制御回路
３１からの制御信号に基づいて、時間開閉動作弁３３へ
パルス信号を送信するものである。

【００３２】時間開閉動作弁３３は、図示しない給気側
比例弁及び排気側比例弁を内蔵するものであって、パル
スドライブ回路３２からのパルス信号に応じて、給気側
比例弁及び排気側比例弁を時間開閉動作させるものであ
り、第１電磁弁３４を介して、真空比例開閉弁１６の空
気圧シリンダ４１（後述する図３、図４参照）内の空気
圧力を調整するものである。

【００３３】操作部４０である真空比例開閉弁１６は、
図１４について言えば、反応室１０から真空ポンプ１３
までの排気系のコンダクタンスを変化させるものであ
る。図３、図４に真空比例開閉弁１６の断面を示す。図
に示すように、その中央には、ピストンロッド４３が設
けられている。そして、ピストンロッド４３に対し、真
空比例開閉弁１６の上部である空気圧シリンダ４１内に
おいて、ピストン４４が固設され、真空比例開閉弁１６
の下部であるベローズ式ポペット弁４２内において、ポ
ペット弁体４５が固設されている。従って、空気圧シリ
ンダ４１によりポペット弁体４５を移動させることがで
きる。

【００３４】この真空比例開閉弁１６では、空気圧シリ
ンダ４１内に供給ポート１８Ａを介して圧縮空気が供給
されず、空気圧シリンダ４１内が排気ポート１８Ｂを介
して排気ラインと連通するときは、空気圧シリンダ４１
内の復帰バネ４６による下向きの付勢力がピストン４４
に作用するので、図３に示すように、ポペット弁体４５
は弁座４７に密着し、真空比例開閉弁１６は遮断した状
態となる。

【００３５】一方、空気圧シリンダ４１内に給気ポート
１８Ａを介して圧縮空気が供給されるときは、空気圧シ
リンダ４１内の復帰バネ４６による下向きの付勢力と、
空気圧シリンダ４１内の圧縮空気による上向きの圧力と
がピストン４４に同時に作用するので、そのバランスに
応じて、図４に示すように、ポペット弁体４５は弁座４
７から離間し、真空比例開閉弁１６は開いた状態とな
る。

【００３６】よって、ポペット弁体４５が弁座４７から
離間する距離は、弁のリフト量として、空気圧シリンダ
４１に対する圧縮空気の供給と排気で操作することがで
きる。尚、ポペット弁体４５が弁座４７から離間する距
離は、弁のリフト量として、ピストン４４に連結された
スライドレバー４８を介して、ポテンショメータ１８で
計測されるものであり、真空比例開閉弁１６の開度に相
当するものである。

【００３７】検出部である真空圧力センサー１４、１５
は、図１４の反応室１０内の真空圧力を計測するキャパ
シタンスマノメータである。ここでは、計測される真空
圧力のレンジに応じて、２個のキャパシタンスマノメー
タを使い分けている。

【００３８】このような構成を持つ第１実施の形態の真
空圧力制御システムでは、動作モードとして、強制クロ
ーズモード（ＣＬＯＳＥ）を、コントローラ２０で選択
すると、シーケンス制御回路２３は、第１電磁弁３４及
び第２電磁弁３５を図５に示すように動作させる。これ
により、空気圧シリンダ４１内には圧縮空気が供給され
ず、空気圧シリンダ４１内は排気ラインと連通するの
で、空気圧シリンダ４１内の空気圧が大気圧となり、真
空比例開閉弁１６は遮断した状態となる。

【００３９】また、動作モードとして、真空圧力コント
ロールモード（ＰＲＥＳＳ）を、コントローラ２０で選
択すると、シーケンス制御回路２３は、第１電磁弁３４
を動作させることによって、時間開閉動作弁３３と空気
圧シリンダ４１とを連通させる。これにより、真空比例
開閉弁１６の空気圧シリンダ４１内の空気圧力が調整さ
れ、弁のリフト量が、空気圧シリンダ４１で操作できる
状態となる。

【００４０】また、このとき、真空圧力制御回路２２
は、現場入力又は遠隔入力で指示された目標真空圧力値
を目標値とするフィードバック制御を開始する。すなわ
ち、図１４において、真空圧力センサー１４、１５で反
応室１０内の真空圧力値を計測し、それと目標真空圧力
値との差（制御偏差）に応じて、真空比例開閉弁１６の
弁のリフト量を操作し、排気系のコンダクタンスを変化
させることによって、反応室１０内の真空圧力を目標真
空圧力値に一定に保持する。

【００４１】また、真空圧力制御回路２２においては、
フィードバック制御の制御偏差が大きいときは、フィー
ドバック制御の操作量を最大にさせているので、フィー
ドバック制御の速応性が十分に確保されている。一方、
フィードバック制御の制御偏差が小さいときは、予め調
整された時定数に段階的に移行するので、反応室１０内
の真空圧力を安定した状態で維持することができる。

【００４２】具体的には、図１２のブロック図のよう
に、真空圧力センサー１４、１５で計測された反応室１
０内の真空圧力値を比例微分回路１０５、１０６により
調整した値は、現場入力又は遠隔入力で指示された目標
真空圧力値と比較した後、比例微分積分回路１０２、１
０３に入力される。その後、直列に接続された積分回路
１０４は、位置制御回路３１に出力するため、０〜５Ｖ
の範囲の電圧を出力する。積分回路１０４の時定数は、
積分時間調整回路１０１により決定される。真空圧力セ
ンサー１４、１５の計測値が、目標真空圧力値に対し離
れているときは、内部演算回路により積分回路の積分時
間が極小となるように動作する。これにより、積分回路
１０４は、ほぼ無限大のゲインをもつ増幅回路として機
能する。すなわち、真空圧力センサー１４、１５の計測
値＞目標真空圧力値の場合は、積分回路１０４の最大値
である５Ｖが、位置制御回路３１に対して出力される。
その結果、真空比例開閉弁１６は急速に開く方向に動作
する。

【００４３】真空圧力センサー１４、１５の計測値＜目
標真空圧力値の場合は、積分回路１０４の最小値である
０Ｖが位置制御回路３１に対して出力される。その結
果、真空比例開閉弁１６は、急速に閉じる方向に動作す
る。これらの動作により、真空比例開閉弁１６の弁開度
は、目標真空圧力値にするための位置の近くまで、最短
時間で到達できる。その後、目標真空圧力値にするため
の位置の近くまで到達したと判断した積分時間調整回路
１０１は、その位置にて真空圧力を安定した状態で保持
するため、予め調整された積分回路１０４の時定数に段
階的に移行する動作を行う。

【００４４】さらに、第１実施の形態の真空圧力制御シ
ステムでは、動作モードとして、真空圧力変化速度コン
トロールモード（ＳＶＡＣ）を、コントローラ２０で選
択すると、反応室１０内の真空圧力を目標真空圧力に到
達させる際に、反応室１０内の真空圧力変化速度までも
制御することができる。

【００４５】ここでは、図６に示すように、反応室１０
内の真空圧力変化速度を目標真空圧力変化速度の値Ｒ３
に制御しながら、反応室１０内の真空圧力を大気圧Ｖ０
から所望の真空圧力の値Ｖ６に到達させ、さらに維持さ
せる、真空圧力変化速度コントロールモード（ＳＶＡ
Ｃ）について説明する。但し、真空圧力変化速度コント
ロールモード（ＳＶＡＣ）は、強制クローズモード（Ｃ
ＬＯＳＥ）から移行するものとする。

【００４６】真空圧力変化速度コントロールモード（Ｓ
ＶＡＣ）は、その動作内容を、準備時間と実行時間の２
つに区分けすることができる。図２は、真空圧力変化速
度コントロールモード（ＳＶＡＣ）の準備時間について
のフローチャートであり、図１は、真空圧力変化速度コ
ントロールモード（ＳＶＡＣ）の実行時間についてのフ
ローチャートである。

【００４７】真空圧力変化速度コントロールモード（Ｓ
ＶＡＣ）を、コントローラ２０で選択すると、先ず、図
２のＳ１に進み、反応室１０内の現在の真空圧力を真空
圧力センサー１４、１５を介して取得する。ここでは、
反応室１０内の現在の真空圧力は大気圧Ｖ０であるので
（図６参照）、大気圧Ｖ０が取得される。

【００４８】次に、Ｓ２において、弁のリフト量ランプ
アップ処理が行われる。ここでは、強制クローズモード
（ＣＬＯＳＥ）から移行しているので、真空圧力変化速
度コントロールモード（ＳＶＡＣ）が選択されたとき
は、真空比例開閉弁１６は遮断した状態にある。そこ
で、図１０に示すように、真空比例開閉弁１６の弁のリ
フト量がランプ関数的に変化するように、バイアス制御
回路１１０が位置制御回路３１へ指令電圧を出力し、位
置制御回路３１がパルスドライブ回路３２へ制御信号を
発信する（図１２参照）。ここでは、一例として、時間
ｔ１を１０ｓｅｃとし、弁のリフト量の値Ｌ１を０．１
２６６ｍｍとする。

【００４９】そして、Ｓ３において、時間ｔ１である１
０ｓｅｃが経過したか否かを判断する。時間ｔ１である
１０ｓｅｃが経過したと判断したときは（Ｓ３：Ｙｅ
ｓ）、Ｓ６に進むが、時間ｔ１である１０ｓｅｃが経過
していないと判断したときは（Ｓ３：Ｎｏ）、Ｓ４に進
んで、反応室１０内の現在の真空圧力を真空圧力センサ
ー１４、１５を介して取得する。その後、Ｓ５におい
て、反応室１０内の真空圧力について、僅かな圧力降下
があったか否かを判断する。僅かな圧力降下がないと判
断したときは（Ｓ５：Ｎｏ）、Ｓ２に戻って、上述した
処理を繰り返す。尚、ここでは、僅かな圧力降下を、２
６６Ｐａ以上の圧力降下とする。

【００５０】一方、２６６Ｐａ以上の圧力降下があると
判断したときは（Ｓ５：Ｙｅｓ）、時間ｔ１である１０
ｓｅｃが経過したと判断したとき（Ｓ３：Ｙｅｓ）と同
様にして、Ｓ６に進む。Ｓ６からＳ８では、反応室１０
内の真空圧力について、現在の真空圧力から２６６Ｐａ
を引いた値Ｖ１（図６参照）を目標値としたフィードバ
ック制御を、所定の時間（ここでは、１０ｓｅｃ）が経
過するまで定値制御として行う。そして、フィードバッ
ク制御を開始して１０ｓｅｃが経過したと判断したら
（Ｓ８：Ｙｅｓ）、図１のＳ２１に進み、実行時間のフ
ィードバック制御に移行する。

【００５１】図１の実行時間では、先ず、Ｓ２１におい
て、現場入力又は遠隔入力で指示された目標真空圧力値
を取得する。また、Ｓ２２において、反応室１０内の現
在の真空圧力を真空圧力センサー１４、１５を介して取
得する。そして、Ｓ２３において、反応室１０内の現在
の真空圧力が目標真空圧力値に到達したか否かを判断す
る。反応室１０内の現在の真空圧力が目標真空圧力値に
到達していないと判断したときは（Ｓ２３：Ｎｏ）、Ｓ
２４に進んで、現場入力又は遠隔入力で指示された目標
真空圧力変化速度を取得する。

【００５２】また、Ｓ２５において、反応室１０内の現
在の真空圧力値を真空圧力センサー１４、１５を介して
取得する。そして、Ｓ２６において、Ｓ２５で取得した
現在の反応室１０の真空圧力値に対し、Ｓ２４で取得し
た目標真空圧力変化速度で変化させた真空圧力値を、内
部コマンドとしてコントローラ２０で発生させている。
そして、内部コマンドをフィードバック制御の目標値と
し、フィードバック制御の目標値を変更する。その後、
Ｓ２７において、フィードバック制御を行う。

【００５３】具体的には、図１２のブロック図に示すよ
うに、現場入力又は遠隔入力で指示された目標真空圧力
値や真空圧力変化速度は、インターフェース回路２１
（図５参照）で０〜５Ｖの範囲の電圧で出力され、内部
コマンド発生回路１１１へ入力される。内部コマンド発
生回路１１１では、現在の反応室１０の真空圧力値か
ら、真空圧力変化速度の大きさに応じて、所定の真空圧
力値を引き、その値をフィードバック制御の目標値とし
て出力する。従って、その後のフィードバック制御は、
特許公報第２６７７５３６号に記載されているものと同
様である。

【００５４】一方、反応室１０内の現在の真空圧力が目
標真空圧力値に到達したと判断したときは（Ｓ２３：Ｙ
ｅｓ）、Ｓ２８に進んで、Ｓ２１で取得した目標真空圧
力値をフィードバック制御の目標値とする。その後、Ｓ
２７において、フィードバック制御を行う。ここでのフ
ィードバック制御も、特許公報第２６７７５３６号に記
載されているものと同様である。

【００５５】尚、Ｓ２７のフィードバック制御は、動作
モードが真空圧力変化速度コントロールモード（ＳＶＡ
Ｃ）から変更されない限り続行される。

【００５６】また、真空圧力変化速度コントロールモー
ド（ＳＶＡＣ）では、目標真空圧力変化速度を任意に変
化させることもできる。例えば、図７に示すように、反
応室１０内の真空圧力を大気圧Ｖ０から所望の真空圧力
の値Ｖ６に到達させ、さらに維持させる際において、反
応室１０内の目標真空圧力変化速度を、反応室１０内の
真空圧力に基づいて、複数の目標真空圧力変化速度の値
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５で制御することができ
る。

【００５７】そのためには、図１のＳ２４で、目標真空
圧力変化速度を取得する際において、反応室１０内の真
空圧力が値Ｖ０のときは目標真空圧力変化速度が値Ｒ１
に、反応室１０内の真空圧力が値Ｖ２のときは目標真空
圧力変化速度が値Ｒ２に、反応室１０内の真空圧力が値
Ｖ３のときは目標真空圧力変化速度が値Ｒ３に、反応室
１０内の真空圧力が値Ｖ４のときは目標真空圧力変化速
度が値Ｒ４に、反応室１０内の真空圧力が値Ｖ５のとき
は目標真空圧力変化速度が値Ｒ５に変化するようにす
る。

【００５８】上述したように、目標真空圧力変化速度
は、０〜５（Ｖ）の範囲の電圧で内部コマンド発生回路
１１１（図１２参照）に出力されるので、その出力電圧
を変化させることによって、目標真空圧力変化速度を変
化させることができる。例えば、目標真空圧力変化速度
１３．３〜２６６０（Ｐａ／ｓｅｃ）に対し、０〜５
（Ｖ）の範囲の出力電圧に相当する場合には、１３．３
（Ｐａ／ｓｅｃ）には０（Ｖ）、１３３（Ｐａ／ｓｅ
ｃ）には０．２５（Ｖ）、６６５（Ｐａ／ｓｅｃ）には
１．２５（Ｖ）、１３３０（Ｐａ／ｓｅｃ）には２．５
（Ｖ）、２６６０（Ｐａ／ｓｅｃ）には５（Ｖ）が相当
する。

【００５９】従って、図１の実行時間の最中において、
目標空圧力変化速度を、反応室１０内の真空圧力に関係
なく、現場入力又は遠隔入力で変化させることもでき
る。また、図１の実行時間の経過時間に応じて所望の真
空圧力変化速度を変化させることも可能である。さら
に、目標真空圧力変化速度を予めコントローラ２０に設
定することもできる。これらにより、反応室１０内の真
空圧力を任意の圧力曲線に沿わせることができる。

【００６０】次に、第２実施の形態の真空圧力制御シス
テムについて説明する。図９に、従来技術の欄で示した
図１４に対する、第２実施の形態の真空圧力制御システ
ムのブロック図を示す。図５の第１実施の形態の真空圧
力制御システムのものと異なる点は、操作部４０の真空
比例開閉弁１６において、ポテンショメータ１８とアン
プ１９とが削除され、その代わりに、真空比例開閉弁１
６の空気圧シリンダ４１内の空気圧力を計測する空気圧
力センサー７０が設けられた点と、位置制御回路３１が
空気圧制御回路１３１に代わった点である。従って、真
空比例開閉弁１６の弁のリフト量は、空気圧力センサー
７０で取得した空気圧シリンダ４１（図３、図４参照）
内の空気圧力を介して計測される。

【００６１】また、図８に、真空圧力変化速度コントロ
ールモード（ＳＶＡＣ）の準備時間についてのフローチ
ャートを示す。第２実施の形態の真空圧力制御システム
においては、真空圧力変化速度コントロールモード（Ｓ
ＶＡＣ）を、コントローラ２０で選択すると、先ず、Ｓ
１１に進み、反応室１０内の現在の真空圧力を真空圧力
センサー１４、１５を介して取得する。

【００６２】次に、Ｓ１２Ａにおいて、空気圧シリンダ
４１（図３、図４参照）内の空気圧力を、真空比例開閉
弁１６のポペット弁体４５（図３、図４参照）が駆動す
る直前の値（バイアス値）に到達するように、バイアス
制御回路１１０（図１２参照）が空気圧制御回路１３１
へ指令電圧を出力し、空気圧制御回路１３１がパルスド
ライブ回路３２へ制御信号を発信する。例えば、図１１
に示すように、空気圧シリンダ４１（図３、図４参照）
内の空気圧力をバイアス値Ｐ１にする。このとき、空気
圧シリンダ４１（図３、図４参照）内の現在の空気圧力
は空気圧力センサー７０（図９参照）で取得される。

【００６３】尚、時間ｔ２が経過するまで、バイアス値
Ｐ１の指令値が発信され続けるのは、空気圧シリンダ４
１（図３、図４参照）内の空気圧力の充填時間が必要な
ためである。また、真空比例開閉弁１６が遮断した状態
にある場合に、反応室１０内の真空圧力が大気圧より小
さいときは、真空比例開閉弁１６のポペット弁体４５
（図３、図４参照）に対して吸引力が反応室１０側に作
用し、かかる吸引力の大きさは反応室１０内の真空圧力
の大きさに影響される。従って、最適なバイアス値は反
応室１０内の真空圧力の大きさによって異なる。そこ
で、第２実施の形態の真空圧力制御システムにおいて
は、バイアス値Ｐ１と反応室１０内の真空圧力の大きさ
との関係を予めデータとして備えている。

【００６４】図８に戻り、Ｓ１２Ａにおいて、空気圧シ
リンダ４１（図３、図４参照）内の空気圧力が予め備え
ているバイアス値Ｐ１に到達すると、Ｓ１２Ｂに進ん
で、空気圧力ランプアップ処理が行われる。例えば、こ
こでは、図１１に示すように、時間ｔ３が経過するまで
に、空気圧シリンダ４１（図３、図４参照）内の空気圧
力がバイアス値Ｐ１から値Ｐ２へ直線的に変化するよう
に、空気圧制御回路１３１がパルスドライブ回路３２へ
制御信号を発信する（図５参照）。

【００６５】尚、第１実施の形態の真空圧力制御システ
ムの図１０との関係について言及すれば、空気圧シリン
ダ４１（図３、図４参照）内の空気圧力が値Ｐ２である
ときに、真空比例開閉弁１６の弁のリフト量の値Ｌ１が
０．１２６６ｍｍであれば、０．１２６６ｍｍの弁のリ
フト量を得るための空気圧力の充填（Ｐ１→Ｐ２）を、
１０ｓｅｃかけて行うことに相当する。

【００６６】そして、Ｓ１３では、時間ｔ２から時間ｔ
３までの間が経過したか否かを判断している。図８で
は、空気圧シリンダ４１（図３、図４参照）内の空気圧
力が値Ｐ２であるときに、真空比例開閉弁１６の弁のリ
フト量の値Ｌ１が０．１２６６ｍｍであるとし、時間ｔ
２から時間ｔ３までの間は、時間ｔ１の１０ｓｅｃとし
ている。その後は、第１実施の形態の真空圧力制御シス
テムと同様である。よって、第２実施の形態の真空圧力
制御システムの図８のＳ１３、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１
６、Ｓ１７、Ｓ１８は、第１実施の形態の真空圧力制御
システムの図２のＳ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８
に相当する。

【００６７】以上詳細に説明したように、本実施の形態
の真空圧力制御システムでは、半導体製造ライン上に設
けられたＣＶＤ装置の反応室１０内の真空圧力値を真空
圧力センサー１４、１５で計測して（Ｓ２２）、現場入
力又は遠隔入力をもって外部から与えられた目標真空圧
力値との差を求め、この差に応じてコントローラ２０が
外部コマンドを発生し、この外部コマンドに従って空気
圧制御部３０が真空比例開閉弁１６の開度を操作し、反
応室１０から真空ポンプ１３までの排気系のコンダクタ
ンスを変化させることによって、真空ポンプ１３でガス
が排出される反応室１０内の真空圧力を、大気圧から高
真空圧までの範囲にある目標真空圧力値に一定に保持す
るフィードバック制御を行うものである（Ｓ２７）。

【００６８】このとき、コントローラ２０によって、真
空圧力センサー１４、１５で計測された反応容器１０内
の真空圧力に対し、Ｓ２４で取得した目標真空圧力変化
速度で変化させた真空圧力値を、内部コマンドとして順
次発生させている（Ｓ２６）。そして、順次発生する内
部コマンドをフィードバック制御の目標値とし、フィー
ドバック制御の目標値を順次変更することにより（Ｓ２
６）、フィードバック制御を追従制御として実行する
（Ｓ２７）。これにより、反応室２０内の真空圧力を目
標真空圧力変化速度をもって一律に変化させることがで
きる。

【００６９】すなわち、本実施の形態の真空圧力制御シ
ステムでは、真空比例開閉弁１６の開度を操作して、外
部から与えられた又は予めコントローラ２０に設定され
た目標真空圧力変化速度で反応室１０内の真空圧力を一
律に変化させることができるから、目標真空圧力変化速
度を小さな値で外部から与えることにより、反応室１０
内からガスを排出させる進行過程をゆっくりと行うこと
が可能となり、もって、反応室１０内でパーティクルが
巻き上ることを防止することができる。

【００７０】さらに、反応室１０内の真空圧力が目標真
空圧力値に到達するまで、外部から与えられた又は予め
コントローラ２０に設定された目標真空圧力変化速度で
反応室１０内の真空圧力を一律に変化させることができ
ることから、従来技術の欄で述べたバイパス１７で小さ
く抑えられる真空圧力変化速度のように、反応室１０内
の真空圧力変化速度が逆関数的に遅くなっていくことは
なく、反応室１０内の真空圧力が目標真空圧力値に到達
するまでに要する時間を短縮することが可能となる。従
って、半導体製造ライン上に設けられた反応室１０内の
バッチ処理時間の短縮に大きく貢献することになる。図
１３に、反応室１０内の真空圧力が目標真空圧力値であ
る０（Ｐa）にまで到達させる場合において、従来技術
の欄で述べたバイパス１７で行ったとき（線Ｃ）と、真
空比例開閉弁１６で行ったとき（線Ａ、線Ｂ）の、反応
室１０内の真空圧力の経過を示した図である。真空比例
開閉弁１６で行ったとき（線Ａ、線Ｂ）は、目標真空圧
力変化速度が６６５（Ｐa／ｓｅｃ）のとき（線Ａ）
も、目標真空圧力変化速度が３３２．５（Ｐa／ｓｅ
ｃ）のとき（線Ｂ）も、目標真空圧力変化速度で反応室
１０内の真空圧力を一律に変化させることができること
がわかる。一方、従来技術の欄で述べたバイパス１７で
行ったとき（線Ｃ）は、反応室１０内の真空圧力変化速
度が逆関数的に遅くなっていく。以上より、本実施の形
態の真空圧力制御システムでは、反応室１０内の真空圧
力が目標真空圧力値である０（Ｐa）に到達するまでに
要する時間を短縮することが可能となる。

【００７１】また、本実施の形態の真空圧力制御システ
ムは、真空比例開閉弁１６の開度を操作するフィードバ
ック制御を追従制御として実行することによって（Ｓ２
６、Ｓ２７）、外部から与えられた又は予めコントロー
ラ２０に設定された目標真空圧力変化速度で反応室１０
内の真空圧力を一律に変化させるものであり、従来技術
の欄で述べたバイパス弁１７を使用する必要はないこと
から、かかるバイパス弁１７を削除することにより、半
導体製造装置の小型化とローコスト化に貢献することが
できる。

【００７２】また、外部から与えられた又は予めコント
ローラ２０に設定された目標真空圧力変化速度で反応室
１０内の真空圧力を一律に変化させることができるか
ら、反応室１０内からガスを排出させる進行過程を所望
の進行過程で行わせることが可能となり、従来技術の欄
で述べたバイパス弁１７のように、固定オリフィスの大
きさで、反応室１０内からガスが排出される進行過程が
決まってしまうことはない。

【００７３】また、本実施の形態の真空圧力制御システ
ムにおいては、フィードバック制御を追従制御として実
行している最中でも、半導体製造ラインを管理する上位
制御装置により、目標真空圧力変化速度を可変できるの
で、導体体製造プロセス全体の状況などを考慮しつつ、
反応室１０内からガスを排出させる進行過程を所望の進
行過程に制御したい要請に応えることができる。

【００７４】また、真空比例開閉弁１６の駆動源として
空気圧シリンダ４１を備えており、フィードバック制御
を開始する前に、空気圧シリンダ４１に対して予圧をか
けることにより（Ｓ２、Ｓ８）、真空比例開閉弁１６の
不感帯特性をなくしているので、外部から与えられた又
は予めコントローラ２０に設定された目標真空圧力変化
速度で反応容器１０内の真空圧力を一律に変化させる際
に応答遅れが発生することはない。

【００７５】ただし、真空比例開閉弁１６の機械的零点
のずれ、反応室１０側と真空ポンプ１３側の圧力差など
が要因となって、空気圧シリンダ４１に対して予圧をか
ける度合いは、各々の状況に応じて微妙に異なるもので
あるから、空気圧シリンダ４１に対して予圧をかけた直
後に、反応室１０の真空圧力値を僅かに変化させた値
（２６６Ｐａを引いた値）をフィードバック制御の目標
値とする定値制御をしばらく実行することにより（Ｓ６
〜Ｓ８、Ｓ１６〜Ｓ１８）、真空比例開閉弁１６の不感
帯特性を確実になくし、外部から与えられた又は予めコ
ントローラ２０に設定された目標真空圧力変化速度で反
応室１０内の真空圧力を一律に変化させる際に応答遅れ
が発生することを皆無にして、反応室１０内からガスを
排出させる進行過程をゆっくりと行う初期状態を最適な
ものにすることができる。

【００７６】尚、本発明は上記実施の形態に限定される
ものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が
可能である。例えば、本実施の形態の真空圧力制御シス
テムでは、真空圧力変化速度コントロールモード（ＳＶ
ＡＣ）は、強制クローズモード（ＣＬＯＳＥ）から移行
したものであったが、真空圧力コントロールモード（Ｐ
ＲＥＳＳ）から移行させてもよい。但し、この場合に
は、真空圧力変化速度コントロールモード（ＳＶＡＣ）
の準備時間は、図２のＳ６又は図８のＳ１６から始ま
る。

【００７７】また、本実施の形態の真空圧力制御システ
ムは、ＣＶＤ装置の反応室１０以外の半導体製造ライン
の真空容器についても、実施することは可能である。

【００７８】

【発明の効果】本発明の真空圧力制御システムでは、真
空比例開閉弁の開度を操作して、外部から与えられた又
は予めコントローラに設定された目標真空圧力変化速度
で真空容器内の真空圧力を一律に変化させることができ
るから、目標真空圧力変化速度を小さな値で外部から与
えることにより、真空容器内からガスを排出させる進行
過程をゆっくりと行うことが可能となり、もって、真空
容器内でパーティクルが巻き上ることを防止することが
できる。

【００７９】さらに、真空容器内の真空圧力が目標真空
圧力値に到達するまで、外部から与えられた又は予めコ
ントローラに設定された目標真空圧力変化速度で真空容
器内の真空圧力を一律に変化させることができることか
ら、従来技術で述べたバイパスで小さく抑えられる真空
圧力変化速度のように、真空容器内の真空圧力変化速度
が逆関数的に遅くなっていくことはなく、真空容器内の
真空圧力が目標真空圧力値に到達するまでに要する時間
を短縮することが可能となる。従って、半導体製造ライ
ン上に設けられた真空容器内のバッチ処理時間の短縮に
大きく貢献することになる。

【００８０】また、本発明の真空圧力制御システムは、
真空比例開閉弁の開度を操作するフィードバック制御を
追従制御として実行することによって、外部から与えら
れた又は予めコントローラに設定された目標真空圧力変
化速度で真空容器内の真空圧力を一律に変化させるもの
であり、従来技術の欄で述べたバイパス弁を使用する必
要はないことから、かかるバイパス弁を削除することに
より、半導体製造装置の小型化とローコスト化に貢献す
ることができる。

【００８１】また、外部から与えられた又は予めコント
ローラに設定された目標真空圧力変化速度で真空容器内
の真空圧力を一律に変化させることができるから、真空
容器内からガスを排出させる進行過程を所望の進行過程
で行わせることが可能となり、従来技術で述べたバイパ
ス弁のように、固定オリフィスの大きさで、真空容器内
からガスが排出される進行過程が決まってしまうことは
ない。

【００８２】また、本発明の真空圧力制御システムにお
いては、フィードバック制御を追従制御として実行して
いる最中でも、半導体製造ラインを管理する上位制御装
置により、目標真空圧力変化速度を可変できるので、導
体体製造プロセス全体の状況などを考慮しつつ、真空容
器内からガスを排出させる進行過程を所望の進行過程に
制御したい要請に応えることができる。

【００８３】また、真空比例開閉弁の駆動源として空気
圧シリンダを備えた場合には、フィードバック制御を開
始する前に、空気圧シリンダに対して予圧をかけること
により、真空比例開閉弁の不感帯特性をなくしているの
で、外部から与えられた又は予めコントローラに設定さ
れた目標真空圧力変化速度で真空容器内の真空圧力を一
律に変化させる際に応答遅れが発生することはない。

【００８４】ただし、真空比例開閉弁の機械的零点のず
れ、真空容器側と真空ポンプ側の圧力差などが要因とな
って、空気圧シリンダに対して予圧をかける度合いは、
各々の状況に応じて微妙に異なるものであるから、空気
圧シリンダに対して予圧をかけた直後に、真空容器の真
空圧力値を僅かに変化させた値をフィードバック制御の
目標値とする定値制御をしばらく実行することにより、
真空比例開閉弁の不感帯特性を確実になくし、外部から
与えられた又は予めコントローラに設定された目標真空
圧力変化速度で真空容器内の真空圧力を一律に変化させ
る際に応答遅れが発生することを皆無にして、真空容器
内からガスを排出させる進行過程をゆっくりと行う初期
状態を最適なものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態の真空圧力制御システムにおけ
る、真空圧力変化速度コントロールモードの実行時間の
フローチャート図である。

【図２】第１実施の形態の真空圧力制御システムにおけ
る、真空圧力変化速度コントロールモードの準備時間の
フローチャート図である。

【図３】真空比例開閉弁が遮断した状態にあるときの断
面図である。

【図４】真空比例開閉弁が開いた状態にあるときの断面
図である。

【図５】第１実施の形態の真空圧力制御システムの概略
を示したブロック図である。

【図６】真空圧力変化速度コントロールモードの一例を
示した図である。

【図７】真空圧力変化速度コントロールモードの一例を
示した図である。

【図８】第２実施の形態の真空圧力制御システムにおけ
る、真空圧力変化速度コントロールモードの準備時間の
フローチャート図である。

【図９】第２実施の形態の真空圧力制御システムの概略
を示したブロック図である。

【図１０】弁のリフト量ランプアップ処理における入力
信号を示した図である。

【図１１】空気圧力ランプアップ処理における入力信号
を示した図である。

【図１２】本実施の形態の真空圧力制御システムの概略
を示したブロック図である。

【図１３】本実施の形態の真空圧力制御システムの効果
を示した図である。

【図１４】ＣＶＤ装置及びその排気系の概要を示した図
である。

【符号の説明】

１０ ＣＶＤ装置の反応室 １４、１５ 真空圧力センサー １６ 真空比例開閉弁 １８ ポテンショメータ ２２ 真空圧力制御回路 ４１ 空気圧シリンダ ４５ ポペット弁体 ７０ 空気圧力センサー １１１ 内部コマンド発生回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 籠橋 宏 愛知県春日井市堀の内町850 シーケーデ ィ株式会社春日井事業所内 Ｆターム(参考） 3H066 AA01 BA06 BA38 EA03 3H106 EE48 KK04 5H316 AA20 BB01 DD11 DD12 EE02 EE09 EE12 FF01 FF37 GG06 GG12 HH02 HH08 HH12

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空容器と真空ポンプとを接続する配管
   上にあって開度を変化させることにより前記真空容器内
   の真空圧力を変化させる真空比例開閉弁と、前記真空容
   器内の真空圧力を計測する真空圧力センサーとを有し、
   前記真空圧力センサーの出力に基づいて前記真空比例開
   閉弁の開度を制御する真空圧力制御システムにおいて、 前記真空容器内の真空圧力を変化させる真空比例開閉弁
   を遮断状態から微小な開度に制御して、前記真空容器内
   から排出するガス流量を少なくし、前記真空容器内のガ
   ス流れの速度を小さく抑えることにより、前記真空容器
   内でパーティクルが巻き上ることを防止することを特徴
   とする真空圧力制御システム。
2. 【請求項２】 半導体製造ライン上に設けられた真空容
   器と、前記真空容器内のガスを排出する真空ポンプと、
   前記真空容器と前記真空ポンプとを接続する配管上にあ
   って開度を変化させることにより前記真空容器内の真空
   圧力を変化させるとともにポペット式の弁構造を持った
   真空比例開閉弁と、前記真空容器内の真空圧力を計測す
   る真空圧力センサーと、前記真空圧力センサーで計測さ
   れた前記真空容器内の真空圧力値と外部から与えられた
   目標真空圧力値との差に応じて外部コマンドを発生させ
   るコントローラと、前記外部コマンドに従って前記真空
   比例開閉弁の開度を操作するサーボ機構とを有し、大気
   圧から高真空圧までの範囲で前記真空容器内の真空圧力
   をフィードバック制御する真空圧力制御システムにおい
   て、 外部から与えられた又は予め前記コントローラに設定さ
   れた目標真空圧力変化速度に基づいて算出される真空圧
   力値を前記コントローラで内部コマンドとして順次発生
   させるとともに、前記内部コマンドを前記フィードバッ
   ク制御の目標値として順次変更することにより、前記フ
   ィードバック制御を追従制御として実行して、前記真空
   容器内の真空圧力を前記目標真空圧力変化速度をもって
   変化させることにより、前記真空容器内からガスが排出
   される進行過程をゆっくりと行うことができることを特
   徴とする真空圧力制御システム。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載する真空圧
   力制御システムにおいて、 前記フィードバック制御を追従制御として実行している
   最中でも、前記半導体製造ラインを管理する上位制御装
   置により、前記目標真空圧力変化速度を可変できること
   を特徴とする真空圧力制御システム。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれか一つに
   記載する真空圧力制御システムにおいて、 前記真空比例開閉弁の駆動源となる空気圧シリンダを備
   え、 前記フィードバック制御を開始する前に、前記空気圧シ
   リンダに対して予圧をかけることにより、前記真空比例
   開閉弁の不感帯特性をなくしたことを特徴とする真空圧
   力制御システム。
5. 【請求項５】 請求項４に記載する真空圧力制御システ
   ムにおいて、 前記空気圧シリンダのピストンロッドの位置を計測する
   ポテンショメータを備え、 前記ポテンショメータの計測結果に基づいて、前記空気
   圧シリンダに対して予圧をかけることを特徴とする真空
   圧力制御システム。
6. 【請求項６】 請求項４に記載する真空圧力制御システ
   ムにおいて、 前記空気圧シリンダの空気圧を計測する空気圧力センサ
   ーを備え、 前記空気圧力センサーの計測結果に基づいて、前記空気
   圧シリンダに対して予圧をかけることを特徴とする真空
   圧力制御システム。
7. 【請求項７】 請求項６に記載する真空圧力制御システ
   ムにおいて、 前記空気圧シリンダが始動する直前にまで、前記空気圧
   シリンダに対して予圧をかけることを特徴とする真空圧
   力制御システム。
8. 【請求項８】 請求項５乃至請求項７のいずれか一つに
   記載する真空圧力制御システムにおいて、 前記空気圧シリンダに対して予圧をかけた直後に、前記
   真空容器の真空圧力値を僅かに変化させた値を前記フィ
   ードバック制御の目標値とする定値制御をしばらく実行
   することにより、前記真空比例開閉弁の不感帯特性を確
   実になくしたことを特徴とする真空圧力制御システム。