JPH11166665A - 真空弁及びその制御方法 - Google Patents
真空弁及びその制御方法Info
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- JPH11166665A JPH11166665A JP33754997A JP33754997A JPH11166665A JP H11166665 A JPH11166665 A JP H11166665A JP 33754997 A JP33754997 A JP 33754997A JP 33754997 A JP33754997 A JP 33754997A JP H11166665 A JPH11166665 A JP H11166665A
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Abstract
弁の開き際の流量特性がなだらかに変化する真空弁を提
供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、少なくとも、弁を開閉するた
めの弁軸と、操作空気圧により制御され、弁軸を制御す
るピストンと、弁座とにより構成される真空弁におい
て、前記ピストンと前記弁軸とは第1のスプリングを介
して設けられており、前記弁軸下部には第2のスプリン
グを介して傾斜板が設けられていることを特徴とする。
Description
ーの真空排気用途に適用する真空弁に関する。
製造装置の構成を図7に示す。
ー(以下、LLCとする)にセットアップされたウエハ
ーはトランスファーチャンバー(以下、TCとする)を
介してプロセスチャンバー(以下、PCとする)に収納
され、CVD、エッチング等のウエハー処理が実施され
る。前記処理完了後、ウエハーはTCを介してアンロー
ドチャンバー(以下、ULCとする)に移送される。そ
して、ここから半導体製造装置外に搬出される。
間的なガスの高速流によるパーティクルの舞い上がりを
防止するために両チャンバー間の差圧を一定値以下に抑
さえた真空中で行われる。しかし、装置外は大気圧力な
のでLLC、ULCでは、大気圧力と真空との圧力制御
が不可欠である。
受を行った後はチャンバーをTCと同一圧力まで真空排
気する。この時、急速排気を行うと、上述と同様にパー
ティクルが舞い上がり防止のため、ガス流動を極少とす
る様にゆっくりと真空排気しなければならない。そのた
めスロー排気が必要条件となる。
すフローで実施されてきた。即ち、先ずサイズの小さな
子弁を先に開き、小流量排気を実施する。その後、ガス
密度が十分低下しパーティクルの舞い上がりの危険性の
無い真空度に達してから主弁を開き、排気コンダクタン
スを上げTCと同一圧力まで真空排気する方式である。
部の装置では図7に示すような子弁内蔵型の真空弁が採
用されてきた。
て詳述する。従来技術におけるスロー排気は、オリフィ
スを2段階に制御する方式であった。
推移を図10に示す。図10の排気開始時の傾きは、上
述した通りパーティクル舞い上がり防止に直接影響する
要素である。このため、子弁のオリフィスのサイズが大
きければ、排気直後のパーティクル舞い上がり防止効果
が薄れるし、小さすぎれば真空排気時間がプロセスタイ
ムの増大となってしまう。
スロー排気では性能的限界があり、チャンバー内ガス密
度に排気速度が反比例するような理想的な排気特性、即
ち図10に示すような通続的に真空度が変化する真空排
気特性を有するスロー排気が要求される。
は、排気弁のオリフィスが連続的に変化する必要があ
る。そのため従来より図11に示す様な真空弁が用いら
れており、この真空弁は、弁の操作空気圧を徐々に変化
させながら排気制御することによって弁開面積が連続的
に変化し、図10の様な真空排気特性を得ることができ
る。
のような問題点がある。
本となる真空排気弁の弁開度に対する操作空気圧力の特
性を図12に示す。
2に示したA点まで操作空気圧力を与え、さらにB点付
近までゆっくりと変化させる必要がある。B点付近以降
は、要求されるチャンバー真空度に応じて徐徐に操作空
気圧力の変化を早めていげばよい。本制御方式では、B
点以降につきチャンバーに設置されている圧力センサー
によってフィードバック制御され容易に制御可能であ
る。しかしながら、A〜B点までは圧力センサーの検出
限界以下のためフィードバックが無く真空排気弁の開き
際の特性に依存していた。
記図11の真空排気弁は、長時間放置後、弁のオフバラ
ンス(弁開時の操作空気圧力)が変化し、操作空気庄変
化に対する弁開度変化が大きいため、弁の開き際の立ち
上がりが急峻であるという問題点がおこり、そのため、
図12のA〜B点の制御が困難となっていた。
スの変化を防止でき、弁の開き際の流量特性がなだらか
に変化する真空弁を提供することを目的とする。
くとも、弁を開閉するための弁軸と、操作空気圧により
制御され、弁軸を制御するピストンと、弁座とにより構
成される真空弁において、前記ピストンと前記弁軸とは
第1のスプリングを介して設けられており、前記弁軸下
部には第2のスプリングを介して傾斜板が設けられてい
ることを特徴とする。
くとも、操作空気圧により制御されるピストンと、弁の
開閉をための弁軸と弁座とにより構成される真空弁にお
いて、前記弁軸は、前記ピストンの始動に対し遅延して
始動し、前記弁の開閉の始動は、制御された弁座リーク
により、かつ前記弁軸の始動に対して遅延することを特
徴とする。
ール型の真空排気弁を用い、ノーマリークローズ型とし
た。同図は弁が全閉の状態である。
示されたとおり、弁軸1とピストン2とは上部スプリン
グ3及びスプリング押さえ4を介して構成されており、
ピストン2とシリンダ5はO−リング6によりシールさ
れている。
化を防止することができる。
摺動部の静摩擦の時間的変化であり、そのほとんどがピ
ストン2外周部のシールを司るゴム製のO−リング6が
占めている。このことは、図4を参照すると明らかで、
O−リング6は時間とともにシリンダ2内壁の微細な凹
凸に食い込んでいく。そのため初動時には通常の摺動抵
抗の他に、ピストンとO−リング6との引き剥がし力も
必要となる。これが、真空排気弁のオフバランス変化の
原因である。
走距離を持たせ、予めシリンダ5内壁の凹凸からO−リ
ング6を引きはがし、その後弁軸を動作させる構造とし
た。
αとなる。
動と同時に弁軸が始動せず、遅れて弁軸が始動するよう
になった。
21と弁軸20が直結しているため弁軸20の動作と弁
シート21の開口面積とが比例するという弁開き際の特
性があるが、図1の本実施例では、その特性を改善する
ため、弁シート7と弁軸1とを切り離した構成となって
おり、内部に下部スプリング8を設けることによって弁
軸1についても空走距離を持たせた構成としている。な
お、この空走距離の範囲はβとして示されている。この
弁軸1の空走距離を移動する間、弁軸1は、その下部に
設けられている下部スプリング8によって弁シート7は
弁本体9に押しつけられたままとなる。
下に座が傾斜したスプリングベース10を設けることに
より弁軸1が空走距離βを移動する間に制御された弁座
リークが発生する構造とした。この構造とすることによ
り、図5のような弁開き際の特性を変えることができ、
精度の良いスロー排気が可能となった。
0の代わりに、図6のようなV字断面の穴開きパッキン
を弁シートとして用いても同様な効果が得られた。
動作を説明する。
を採用したため、操作空気圧の無い状態では,同図のよ
うに弁は閉止状態である。
止状態) 次に、操作空気圧口11より空気が導入されると、上部
スプリング3によって下方に押し下げられていたピスト
ン2は操作空気圧にて上方に押し上げられる。この状態
はピストン2は空走距離間を移動しており、弁は閉止状
態である。なお、前記空走距離の範囲は図1に示された
αである。詳細は、図2に示すとおりである。
合でもO−リング6のゴム材はシリンダ5の壁の微小な
凹凸より引き剥がされることになり、弁シート7はベロ
ーズ内部のスプリング12によって弁本体9に押し付け
られて弁閉止状態をキープする。
座リーク領域) 次に、操作空気圧をさらに高めていき、ピストン2によ
って発生する駆動力がベローズ内部に設置されているス
プリング12の弾性力に打ち勝った時、弁軸1が持ち上
げられる。この状態で弁シート7は、弁シー卜7内の下
部スプリング8の弾性力によって、まだ弁本体9に押し
つけられている。詳細は、図2に示すとおりである。し
かし、弁シート7内の下部スプリング8はその座面の傾
いている(傾斜角度=θ)スプリングベース10ために
弁本体9への押しつけ力が不均一化し、一方向から弁座
リークし始める。このとき、弁座のリークの程度は傾斜
角度θによるため、この傾斜角度θで所望の弁座リーク
量を制御する。
られていた側の弁シート7も空走距離β間を過ぎ、弁は
操作空気圧に対してリニアに開き始める。
り大きいため、初動に少し大きめの力を要するが、動き
始めると摩擦力は小さくなる。そのため、この段階にな
ると、微妙なコントロールを要する場合、動摩擦の状態
だけをコントロール範囲に使用すればよい。なお、ピス
トンを常に回転させておいても同様の効果が得られる。
排気弁のオフバランス変化を極少化でき、真空排気弁の
開き際の流量特性をなだらかに変化するようにできる。
気圧制御による連続的開口面積変化を安価に達成でき
る。また、チャンバー内のガス密度変化に対応する真空
排気が可能となった。
範囲内と弁全開の2段階に操作空気を与えることができ
るため、従来の2段動作弁の機能を安価に達成できる。
る。
る。
ある。
ある。
である。
る。
る。
る。
る。
ある。
ある。
である。
る。
る。
特性を示すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項1】 少なくとも、弁を開閉するための弁軸
と、操作空気圧により制御され、弁軸を制御するピスト
ンと、弁座とにより構成される真空弁において、 前記ピストンと前記弁軸とは第1のスプリングを介して
設けられており、 前記弁軸下部には第2のスプリングを介して傾斜板が設
けられていることを特徴とする真空弁。 - 【請求項2】 少なくとも、操作空気圧により制御され
るピストンと、弁の開閉をための弁軸と弁座とにより構
成される真空弁において、 前記弁軸は、前記ピストンの始動に対し遅延して始動
し、 前記弁の開閉の始動は、制御された弁座リークにより、
かつ前記弁軸の始動に対して遅延することを特徴とする
真空弁の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33754997A JPH11166665A (ja) | 1997-12-08 | 1997-12-08 | 真空弁及びその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33754997A JPH11166665A (ja) | 1997-12-08 | 1997-12-08 | 真空弁及びその制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11166665A true JPH11166665A (ja) | 1999-06-22 |
Family
ID=18309702
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33754997A Pending JPH11166665A (ja) | 1997-12-08 | 1997-12-08 | 真空弁及びその制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11166665A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007042929A (ja) * | 2005-08-04 | 2007-02-15 | Hitachi High-Tech Control Systems Corp | ロードロック装置とその方法及び半導体製造装置 |
CN104369896A (zh) * | 2014-11-12 | 2015-02-25 | 山西江淮重工有限责任公司 | 密封包装箱抽真空及充氮气装置 |
CN108194443A (zh) * | 2018-03-13 | 2018-06-22 | 中铁隧道局集团有限公司 | 一种用于盾构机的速度集成装置 |
CN114110186A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-03-01 | 美洲豹(浙江)航空装备有限公司 | 一种真空阀 |
KR20220054217A (ko) * | 2020-10-23 | 2022-05-02 | 주식회사 에스알티 | 앵글밸브 |
-
1997
- 1997-12-08 JP JP33754997A patent/JPH11166665A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007042929A (ja) * | 2005-08-04 | 2007-02-15 | Hitachi High-Tech Control Systems Corp | ロードロック装置とその方法及び半導体製造装置 |
CN104369896A (zh) * | 2014-11-12 | 2015-02-25 | 山西江淮重工有限责任公司 | 密封包装箱抽真空及充氮气装置 |
CN108194443A (zh) * | 2018-03-13 | 2018-06-22 | 中铁隧道局集团有限公司 | 一种用于盾构机的速度集成装置 |
CN108194443B (zh) * | 2018-03-13 | 2019-07-09 | 中铁隧道局集团有限公司 | 一种用于盾构机的速度集成装置 |
KR20220054217A (ko) * | 2020-10-23 | 2022-05-02 | 주식회사 에스알티 | 앵글밸브 |
CN114110186A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-03-01 | 美洲豹(浙江)航空装备有限公司 | 一种真空阀 |
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