JP2852843B2 - スローベントバルブ - Google Patents

スローベントバルブ

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JP2852843B2
JP2852843B2 JP5100428A JP10042893A JP2852843B2 JP 2852843 B2 JP2852843 B2 JP 2852843B2 JP 5100428 A JP5100428 A JP 5100428A JP 10042893 A JP10042893 A JP 10042893A JP 2852843 B2 JP2852843 B2 JP 2852843B2
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Japan
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valve
piston
cylinder
cam
metal diaphragm
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俊昭 岩渕
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株式会社ベンカン
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/12Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
    • F16K31/122Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a piston
    • F16K31/1225Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a piston with a plurality of pistons

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造装置に於け
る真空チャンバー内の圧力を大気圧に戻す場合や真空チ
ャンバー内のガスをパージする場合に真空チャンバー内
にガスを導入するのに適するスローベントバルブに関す
る。

【0002】

【従来の技術】半導体製造装置に於ける真空チャンバー
内の圧力を大気圧に戻す場合、急激にガスを導入する
と、真空チャンバー内のウェハーが動いたり、ゴミをま
き上げたりする。また、ガスの導入を絞り過ぎると、時
間がかかり、パージも困難になる。

【0003】従来、図2に示す真空チャンバー1内にN
2 ガスを導入する為に、配管2にニードルバルブ3とエ
アーバルブ4を直列に設け、さらにパージ用のエアーバ
ルブ5を並列に設けている。6は排気管7に設けたチェ
ックバルブ、8は真空ポンプ、9は真空チャンバー内の
ウェハーである。そして前述のように真空チャンバー1
内に急激にガスを導入すると、真空チャンバー1内のウ
ェハー9が動いたり、ゴミをまき上げたりするので、2
00〜300Torrまではエアーバルブ4を開けてニ
ードルバルブ3により流量調節しながらN2 ガスを導入
する。弁全開でN2 ガスを導入する場合、またはエアー
バルブ4,5の上流側の配管2内を真空排気し、パージ
する場合は、エアーバルブ5を開ける。

【0004】このように従来は、真空チャンバー1基
に、バルブを3個も必要とし、取扱操作が煩雑となる。
また、ニードルバルブは、クリーン処理が困難である
為、メンテナンス上問題があった。

【0005】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、弁体
を二段階に開き、最初はごく僅かな弁開によりガスをス
ローリークさせ、次に弁全開によりガス流通を行い、真
空チャンバー内へのガスの導入や真空チャンバー内のガ
スのパージも容易にできるようにしたスローベントバル
ブを提供しようとするものである。

【0006】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明のスローベントバルブは、ノーマルクローズタ
イプのメタルダイヤフラム弁に於いて、メタルダイヤフ
ラムを押す弁棒を作動するアクチュエータが、弁全開用
シリンダーとスローリーク用シリンダーとより成り、弁
全開用シリンダーは弁棒の中間外周に一体に設けられた
ピストンと、このピストンをメタルダイヤフラム側に付
勢するスプリングとを内蔵しており、スローリーク用シ
リンダーは弁全開用シリンダーに連設されていて、弁棒
の上端部外周に摺動可能に設けられ弁棒上端に固定され
た止めリングにて抜け止めされたリーク用ピストンと、
このリーク用ピストン上に設けられたキャップ状のカム
受けベースと、このカム受けベース上で上下に揺動可能
に配されたカムと、このカムの先端に係合して前記リー
ク用ピストンをメタルダイヤフラム側に付勢するスプリ
ングと、前記カムの揺動支点ボールとを内蔵し、且つ揺
動支点ボールを進退するアジャスターと、カムの先端上
面を押える調整摘みを備えてなることを特徴とするもの
である。

【0007】

【作用】上記のように構成された本発明のスローベント
バルブは、例えば半導体製造装置に於ける真空チャンバ
ー内にN2 ガスを導入する配管の途中に設け、真空チャ
ンバー内の圧力を大気圧に戻すのに使用するもので、先
ずスローリーク用シリンダー内にエアーを送り込んでリ
ーク用ピストンをスプリングに抗して僅かに押し上げ、
止めリングを介して弁棒をごく僅かに(0〜0.7m
m)押し上げてメタルダイヤフラムに対する押圧力を解
放し、メタルダイヤフラムを自身の弾性力によりごく僅
かに(0〜0.2mm)上昇させて弁開し、N2 ガスを
真空チャンバー内にスローリークさせる。真空チャンバ
ー内が200〜400Torrまで圧力上昇したなら
ば、弁全開用シリンダー内にエアーを送り込んでピスト
ンをスプリングに抗して押し上げ、ピストンと一体の弁
棒をカム受けベースに当接するまで上昇して弁を全開
し、N2 ガスを真空チャンバー内に導入する。かくして
真空チャンバーの圧力は大気圧となる。

【0008】前記N2 ガスのスローリーク量を調整する
時は、調整摘みを回転してカムの先端を上下させ、スプ
リングの弾性力を調節して、リーク用ピストンのストロ
ークを0〜0.7mmの範囲内で調節し、メタルダイヤ
フラムの弾性変形による上昇量を0〜0.2mmの範囲
内で調節すると良い。また、スローリーク時の弁開リフ
トの零点(始まり位置)調整は、アジャスターによりカ
ムの揺動支点ボールを上下させることにより行うことが
できる。

【0009】前記のように全開した弁を閉じるには、ス
ローリーク用シリンダー内及び弁全開用シリンダー内よ
りエアーを抜くことにより、リーク用ピストンがスプリ
ングにより押し下げられ、弁全開用シリンダーのピスト
ンがスプリングにより押し下げられ、ピストンと一体の
弁棒が押し下げられ、メタルダイヤフラムが押圧されて
弁座シートに密着し、閉弁される。

【0010】

【実施例】本発明のスローベントバルブの一実施例を図
1によって説明すると、10は弁箱で、流体入口通路1
1、流体出口通路12を有していて、流体入口通路11
の出口周縁に弁座シート13が設けられている。14は
弁開閉操作部で、この弁開閉操作部14と前記弁箱10
の内部とはメタルダイヤフラム15により隔離されてい
る。メタルダイヤフラム15は、その周縁部が弁箱10
の垂直円筒部16の凹部17内に装入され、袋ナット1
8により締付けられた筒状のボンネット19と凹部17
の底の周縁との間に締付挾持されている。

【0011】弁開閉操作部14は、筒状のボンネット1
9内の下部に上下に摺動可能に嵌入されてメタルダイヤ
フラム15を押すダイヤフラムピース20と、その上側
の弁棒21と、該弁棒21を作動するアクチュエータ2
2とよりなるものである。

【0012】アクチュエータ22は弁全開用シリンダー
23とスローリーク用シリンダー24とよりなる。弁全
開用シリンダー23は弁棒21の中間外周に一体に設け
られたピストン25と、このピストン25をメタルダイ
ヤフラム15側に付勢するスプリング26とを内蔵して
いる。スローリーク用シリンダー24は弁全開用シリン
ダー23に連設されていて、弁棒21の上端部外周に摺
動可能に設けられ弁棒21の上端に固定された止めリン
グ27にて抜け止めされたリーク用ピストン28と、こ
のリーク用ピストン28上に設けられたキャップ状のカ
ム受けベース29と、このカム受けベース29上で上下
に揺動可能に配されたカム30と、このカム30の先端
に係合して前記リーク用ピストン28をメタルダイヤフ
ラム15側に付勢するスプリング31と、前記カム30
の揺動支点ボール32とを内蔵し、且つ揺動支点ボール
32を進退するアジャスター33と、カム30の先端上
面を押える調整摘み34を備えてなるものである。尚、
35,36は弁全開用シリンダー23,スローリーク用
シリンダー24へのエアー供給口で、エアーホース(図
示省略)が接続される。37,38は、アジャスター3
3,調整摘み34の止めビスである。

【0013】このように構成された実施例のスローベン
トバルブ40は、通常スプリング26により弁棒21と
一体のピストン25がメタルダイヤフラム15側に付勢
され、ダイヤフラムピース20を介してメタルダイヤフ
ラム15が弁座シート13に密着して閉塞されて、ノー
マルクローズとなっている。またスプリング31により
リーク用ピストン28がメタルダイヤフラム15側に付
勢されている。

【0014】この実施例のスローベントバルブ40を、
例えば半導体製造装置に於ける図2に示される真空チャ
ンバー1内にN2 ガスを導入する配管2の途中に設け
て、真空チャンバー1の圧力を大気圧に戻すのに使用し
た場合について説明する。先ず、スローリーク用シリン
ダー24内にエアー供給口36よりエアーを送り込ん
で、リーク用ピストン28をスプリング31に抗して僅
かに押し上げ、止めリング27を介して弁棒21をごく
僅かに本例の場合0.5mm押し上げてメタルダイヤフ
ラム15に対する押圧力を解放し、メタルダイヤフラム
15を自身の弾性力によりごく僅かに、本例の場合0.
1mm上昇させて弁開し、N2 ガスを真空チャンバー1
内にスローリークさせる。真空チャンバー1(図2参
照)内が200〜400Torrまで圧力上昇したなら
ば、弁全開用シリンダー23内にエアー供給口35より
エアーを送り込んでピストン25をスプリング26に抗
して押し上げ、ピストン25と一体の弁棒21をカム受
けベース29に当接するまで上昇して弁を全開し、N2
ガスを真空チャンバー1内に導入する。かくして真空チ
ャンバー1内の圧力は大気圧となる。

【0015】前記N2 ガスのスローリーク量を調整する
時は、止めビス38を緩め、調整摘み34を回転してカ
ム30の先端を上下させ、スプリング31の弾性力を調
節してリーク用ピストン28のストロークを0〜0.7
mmの範囲内で調節し、メタルダイヤフラム15の弾性
変形による上昇量を0〜0.2mmの範囲内で調整す
る。

【0016】また、リーク用ピストン28のスローリー
ク時の弁開リフトの零点(始まり位置)調節は、止めビ
ス37を緩め、アジャスター33を回転して、カム30
の揺動支点ボール32を上下させることにより行う。

【0017】前記のように全開した弁を閉じるには、ス
ローリーク用シリンダー24内及び弁全開用シリンダー
23内よりエアーを抜くことにより、リーク用ピストン
28がスプリング31により押し下げられ、弁全開用シ
リンダー23のピストン25がスプリング26により押
し下げられ、ピストン25と一体の弁棒21が押し下げ
られ、ダイヤフラムピース20を介してメタルダイヤフ
ラム15が押圧されて弁座シート13に密着し、閉弁さ
れる。

【0018】

【発明の効果】以上の通り本発明のスローベントバルブ
は、メタルダイヤフラムを二段階に開き、最初はごく僅
かな弁開によりガスをスローリークさせ、次に弁全開に
よりガス流通を行うことができるので、半導体製造装置
に於ける真空チャンバーの配管に設けた場合、1個のバ
ルブで真空チャンバーの内圧を大気圧に戻す操作が容易
となり、また真空チャンバー内の気体のパージ操作も容
易となる。さらに従来と比べ、バルブのメンテナンスも
容易となる。

【0019】また、本発明のスローベントバルブは、ス
ローリーク量の調節及びスローリーク時の弁開リフトの
零点(始まり位置)調節を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明のスローベントバルブの一実施例の縦断
面図である。

【図2】従来の半導体製造装置に於ける真空チャンバー
の配管系統の一部を示す概略図である。

【符号の説明】

15 メタルダイヤフラム 21 弁棒 22 アクチュエータ 23 弁全開用シリンダー 24 スローリーク用シリンダー 25 ピストン 26 スプリング 27 止めリング 28 リーク用ピストン 29 カム受けベース 30 カム 31 スプリング 32 揺動支点ボール 33 アジャスター 34 調整摘み 40 スローベントバルブ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ノーマルクローズタイプのメタルダイヤ
    フラム弁に於いて、メタルダイヤフラムを押す弁棒を作
    動するアクチュエータが、弁全開用シリンダーとスロー
    リーク用シリンダーとより成り、弁全開用シリンダーは
    弁棒の中間外周に一体に設けられたピストンと、このピ
    ストンをメタルダイヤフラム側に付勢するスプリングと
    を内蔵しており、スローリーク用シリンダーは弁全開用
    シリンダーに連設されていて、弁棒の上端部外周に摺動
    可能に設けられ弁棒上端に固定された止めリングに抜け
    止めされたリーク用ピストンと、このリーク用ピストン
    上に設けられたキャップ状のカム受けベースと、このカ
    ム受けベース上で上下に揺動可能に配されたカムと、こ
    のカムの先端に係合して前記リーク用ピストンをメタル
    ダイヤフラム側に付勢するスプリングと、前記カムの揺
    動支点ボールとを内蔵し、且つ揺動支点ボールを進退す
    るアジャスターと、カムの先端上面を押える調整摘みを
    備えてなることを特徴とするスローベントバルブ。
JP5100428A 1993-04-02 1993-04-02 スローベントバルブ Expired - Lifetime JP2852843B2 (ja)

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US08/186,537 US5390895A (en) 1993-04-02 1994-01-26 Slow vent valve
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