JP4082401B2 - 真空流量調整弁 - Google Patents
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Description
本発明の他の技術的課題は、上記絞り弁やその前後の流通路ばかりでなく、流量調整弁の各部内面、特に、ベローズに上記副生成物が堆積するのを抑制できるようにした真空流量調整弁を提供することにある。
上記主弁部材に設けた加熱ヒーターには、必要に応じて該主弁部材の温度を検出してそれを該主弁部材の温度制御を行うコントローラに出力する温度センサーが設けられる。
上記初期排気によりチャンバー内が一定圧力まで低下した後には、主弁部材により開放される流路を通して高速排気するが、この段階でも上記チャンバー内に成膜用ガスがないので、該成膜用ガスが真空流量調整弁に接触することはない。
上記絞り弁の入口側及び出口側に設けた開閉弁は、この高速排気の段階では、開放していても、あるいは閉鎖していても差し支えない。
このように、初期排気及び高速排気の2段階の排気を行うことにより、前述したチャンバー内のダストの巻き上げ等の不都合を防止することができる。
この真空流量調整弁は、成膜用ガス(プロセスガス)を供給して成膜処理を行うための図示しない真空チャンバー(プロセスチャンバー)と、同じく図示しない真空ポンプとの間に介装して使用するもので、この真空流量調整弁の主たる外殻を構成する実質的に円筒状のハウジング1を備え、その軸線方向の一端に、上記真空チャンバーに接続される第1ポート2を設けると共に、内部の流路を通して該第1ポート2に連通し、上記真空ポンプに接続される第2ポート3を側面に設けている。そして、上記ハウジング1における第1ポート2の内方で第2ポート3との間の流路中に、主弁部材10により開閉される弁座4を設けている。
さらに、上記主弁部材10の背面と上記隔壁5との間に、上記主弁部材10を閉鎖方向に弾発するコイル状の復帰ばね13が設けられている。
また、上記主弁部材10は、熱伝導性の良好な材料により形成されていて、その内部に加熱ヒーター17を備え、後述する副生成物の付着防止のために該主弁部材10自体を加熱できるようにしている。
また、上記制御ポート24を通じて圧力室23を外部に開放すると、復帰ばね13の付勢力で上記主弁部材10が閉弁方向に駆動され、シール部材11が弁座4に当接して該弁座4が閉鎖される。この状態においては、上記第1及び第2ポート2,3と接続された真空チャンバー及び真空ポンプ間は遮断される。
また、上記弁支持部材35e,36eと弁体35c,36cとの間に復帰バネ35i,36i介装し、該復帰バネ35i,36iによりシール材35d,36dが弁座35b,36bに圧接する方向に付勢している。
その結果、主弁部材10の第1ポート2側の入口31と、第2ポート3側の出口32とが、開弁された開閉弁35,36、流通路33a,33b及びそれらの間に位置する絞り弁34を通して連通し、真空チャンバーが一定圧力に低下するまで、第1ポート2から第2ポート3へ徐々に排気される。
このように、初期排気及び高速または制御排気の2段階の排気を行うことにより、前述したチャンバー内のダストの巻き上げ等の不都合を防止することができる。
この成膜段階では、成膜用ガスを一定流量で流し、その成膜用ガスを分解反応させて基盤に成膜していくが、基盤に成膜される膜成分はわずかであり、多くの膜成分は開度を制御された真空流量調整弁を通して排出され、排気途中で該調整弁内やその配管に接触して付着し、または、トラップで吸着される。
2 第1ポート
3 第2ポート
4 弁座
6 操作部
10 主弁部材
12 弁シャフト
15 ベローズ
17 加熱ヒーター
18 遮蔽筒
31 入口
32 出口
34 絞り弁
35,36 開閉弁
35b,36b 弁座
35c,36c 弁体
35g,36g ピストン
35i,36i 復帰バネ
41 温度センサー
47 噴出ノズル
Claims (6)
- 成膜用ガスを供給して成膜処理を行う真空チャンバーと真空ポンプとの間に介装し、真空チャンバー内を大気圧状態から真空に排気する初期排気の段階では絞り弁を通して上記真空ポンプで徐々に排気し、一定圧力に低下後には主弁部材により開放される流路を通して高速排気するようにした真空流量調整弁において、
上記絞り弁の入口側及び出口側に、少なくとも上記成膜用ガスが真空チャンバーに存在する間は開放しないようにコントローラで制御される開閉弁を設けた、
ことを特徴とする真空流量調整弁。 - 上記絞り弁が、開度を調整可能なニードル弁により構成され、上記開閉弁が、流体圧駆動のピストンに連結されて該ピストンにより開弁され、復帰バネにより弁座に圧接される弁体を備えたものとして構成されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の真空流量調整弁。 - 上記真空チャンバーに接続される第1ポートを一端に設けると共に、内部の流路を通して該第1ポートに連通し、上記真空ポンプに接続される第2ポートが設けられたハウジングと、上記第1ポートの内方で第2ポートとの間に設けられた弁座と、この弁座を開閉する主弁部材と、この主弁部材の背面から延びる弁シャフトと、この弁シャフトを介して上記主弁部材を開閉操作する開閉操作部と、上記ハウジング内において主弁部材及び弁シャフトの回りを気密に取り囲む伸縮自在のベローズと、上記主弁部材の背後において上記ベローズの外周を取り囲むように配設されて該主弁部材と共に変位する遮蔽筒とを有し、
上記遮蔽筒が高熱伝導性の金属により形成されていて、その基端部が加熱ヒーターを備えた上記主弁部材に、該ヒーターから熱伝導を受けるように取り付けられ、該遮蔽筒の外周面は、上記主弁部材の閉弁時に、ハウジング内面との間が相互に非接触であるが、それらの間の隙間を通してベローズ外周部への流体の回り込みを防止する程度に該隙間を小さく形成している、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の真空流量調整弁。 - 上記主弁部材に設けた加熱ヒーターに、該主弁部材の温度を検出してそれを該主弁部材の温度制御を行うコントローラに出力する温度センサーを設けた、
ことを特徴とする請求項3に記載の真空流量調整弁。 - ハウジング内におけるベローズの外側空間に希釈用ガスを噴出する噴出ノズルを、ハウジングにおける開閉操作部に近接する位置に設け、該ノズルに、少なくとも、上記主弁部材の開弁時に第1のポートから第2のポートに流れる排出ガスがベローズの周囲の空間に流入しない程度に多量の希釈用ガスを噴出させる能力を持たせた、
ことを特徴とする請求項3または4に記載の真空流量調整弁。 - 上記希釈用ガスの温度を、主弁部材に設けて温度制御される加熱ヒーターの加熱温度と同等またはそれよりも高い温度に加熱して供給する加熱手段を設けた、
ことを特徴とする請求項5に記載の真空流量調整弁。
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