TW202334569A - 具壓力感測器的真空角閥 - Google Patents
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Abstract
本發明關於一真空閥(10)用於一流動路徑的氣密中斷,包含一閥殼體(11)其具有在一第一軸(12')的方向中的一第一埠(12)、在一第二軸(13')的方向中的一第二埠(13)、以及一閥座(16)。真空閥進一步包含:一閥碟(17)、一驅動單元(30)以及一控制單元(40)用於控制閥碟(17)的移位,其中閥碟(17)沿著或正交於第一軸(12')的一受控的移位係藉由驅動單元(30)的手段而提供。真空閥(10)具有一壓力感測器(50)配置以這樣的方式存在於流動腔室中的一製程壓力可藉由壓力感測器(50)的手段而量測。控制單元(40)具有一製程控制功能性其係配置以這樣的方式當其執行時,一提供的製程資訊係被處理,存在於流動腔室(15)中的製程壓力係藉由壓力感測器(50)而量測,閥碟(17)的移位係受控制為經處理的製程資訊及製程壓力的一函數。
Description
本發明關於一真空角閥具有一壓力感測器用於介於二個有角度地配置的埠之間的一流動路徑的實質上氣密中斷。
上述種類的閥係從習知技藝在各種實施例中為已知。真空閥係使用在尤其是IC及半導體生產領域,其必須發生在一受保護的大氣儘量沒有污染粒子在場。
習知技藝中已知描述的閥,舉例來說美國專利US6,772,989,具有一閥本體帶有在一方向上垂直於彼此配置的二埠、一閥座配置在流動腔室中連接二埠的一流動路徑中、以及對向於閥座的一開口。一氣動圓柱系統的一活塞係配置在一閥蓋中其關閉開口並驅動一閥碟其經由一閥桿打開和關閉閥座。閥蓋係藉由一風箱盤以一氣密方式附接至開口。當閥座打開時,介於閥碟及閥蓋之間的一返回彈簧係被壓縮,使得閥藉由彈簧力而關閉。
閥蓋具有一連接其供應排放壓縮空氣至位於風箱盤邊上被活塞分隔的一壓力腔室。圍繞閥柄的一風箱的二端係以一氣密方式附接至風箱盤的內邊緣表面以及閥碟。在面向閥座的表面上,閥碟具有一環形保留槽,一密封環係配置在其中。
閥本體通常由鋁或不銹鋼、或內部塗有鋁或其他合適的材料所製,而閥碟及風箱通常是鋼所製。風箱可沿著其縱向軸在碟的行進範圍內被擴展及壓縮者,以一氣密的方式從返回彈簧、閥柄及壓力腔室密封了流動腔室。二主要種類的風箱係被使用。一者是隔膜風箱,另一者是瓦楞風箱,後者和隔膜風箱的區別是在其無焊縫並且容易清理,但具有較小的最大衝程。
另一個角閥係從專利文獻WO2006/045317A1為已知,其具有一手動可運作機構用於打開和關閉閥。一操縱杆,其可旋轉例如180°,從機構的內部突出並且連接至同樣可旋轉的一內閘。藉由移動操縱杆以及閘與隨此閘的一元件的一相互作用,閥的打開和關閉可以實行。因其特定構造,系統具有比較大的區域其代表內部的機械與環境的一連接(狹槽在殼體中用於操縱杆的移動)。
此外,相同種類的角閥已知其具有一馬達用於移動閥碟。各種機構及齒輪已知用於將旋轉式的馬達移動轉換為線性的移動,用以打開和關閉閥碟。
當使用在真空技術中時,上述真空角閥的常見壞處是某些閥打開狀態的比較粗糙的可控性。這會導致舉例來說比較快速的閥打開。當閥使用來控制不同的製程步驟時,比較粗糙的可控性也變得舉例來說與不同的製程氣體及壓力相關。
打開或關閉閥太迅速可能導致流體流動進入及流出製程腔室,其不會展示顯著的層流性或同質的流動行為,但會致使紊流在製程體積中。然而,紊流必須要避免,尤其在真空應用中,因這會致使粒子被放鬆及分佈在製程體積中並且最後地導致基板不想要的污染。
為了以小的打開截面啟用一製程腔室的一快速注滿以及一慢速打開或關閉移動二者,在習知技藝已知的解決方案,其中二個分開的角閥係提供於各自的控制區段。
因此本發明的目的是提供用在真空範圍的一改善的角閥其可克服上述缺點。
更具體來說,本發明的一目的是提供一種真空角閥其具有改善的精確度及可靠度用於控制各種製程或製程步驟。
本發明的另一目的是提供一真空閥其有不同的製程步驟可整體精確地可靠地控制。
這些目的可藉由實現獨立項的特徵而解決。在一替代的或有利的方式進一步形成本發明的特徵可從附屬項得到。
本發明的概念是基於在一真空閥的一壓力感測器的整合以及閥的控制或調節基於從被閥阻礙的流動路徑的壓力資訊。
壓力感測器在真空閥中的整合結合允許直接及過程依賴的閥控制得以實行。對此沒有需要更進一步的控制或量測組件。真空閥的控制可個別地適配至一過程及其參數(例如預期的壓力輪廓、使用的製程氣體種類、用於一製程氣體的質量流入比例等等)。根據本發明的閥可然後獨自提供有一對應的製程規範,舉例來說閥以此為基礎提供一預期的壓力輪廓。
因此,本發明關於一真空閥用於一流動路徑的氣密中斷,包含一閥殼體。閥殼體具有在一第一軸的方向中的一第一埠、在一第二軸的方向中的一第二埠、以及一閥座,其中閥座係配置在一流動腔室的流動路徑中,流動腔室將第一埠與第二埠互連。尤其,第二軸可平行或實質上正交地(尤其當形成為一角閥)於第一軸而延伸。
埠具有舉例來說一圓的截面。尤其,當閥被關閉或打開時,流動腔室是閥的區段其可至少從二埠其中之一被注滿一流體。
閥也具有一閥碟,例如一圓柱形的活塞,其藉由一調整路徑可軸向地被導引至少部分地在流動腔室內沿著或正交於垂直於閥座的一表面的第一軸(移動軸)。
藉由移動閥碟,面向閥座尤其具有一密封材料或一密封本體的閥碟的一關閉表面-舉例來說以一O形環的形式位在一緊固槽中-可被帶至與閥座接觸(關閉位置,中斷流動路徑)或失去接觸(打開位置,釋放流動路徑)。這以一實質上氣密方式中斷流動路徑或釋放他。
關閉表面可藉由閥碟的端面而形成。尤其,關閉表面及閥座的表面是經設計以這樣的方式他們可以來依靠彼此。較佳地,閥碟的移動軸垂直於二者表面延伸。然而,二表面為傾斜或不均勻是可替代的可能的。在這種情況下,關閉表面及閥座的表面是軸垂直於的虛擬平均的表面。
根據本發明的閥的一優點是本質上僅閥殼體及閥碟直接鄰近於閥的流動腔室。既然流經過閥的介質,比如製程氣體,是因此僅暴露至平順地可形成的關閉表面、閥部分的平順地可形成的外表面以及閥殼體的內表面,閥具有微小趨勢變得被污染且用於氣體的一可能的反應表面是小的。閥部分可由尤其是鋁或不銹鋼或其他合適的材料所製,使得僅使用一材料在流動腔室中是可能的。這降低在一閥組件及製程氣體之間不想要的反應的風險。此外,直接涉及在流中的流動腔室體積的比重是相對地大的,使得流損是低的。
閥也具有一驅動單元其係耦接至閥碟以這樣的方式閥碟沿著或正交於第一軸的一受控的移位可藉由驅動單元的手段而提供。在這種方式,閥的打開和關閉可藉由驅動單元的一定義的啟動活化的手段而,因此精確地執行。
驅動單元舉例來說可具有一電氣馬達或一伺服氣動驅動。電氣馬達或伺服氣動驅動可耦接至閥碟以這樣的方式閥碟沿著第一軸的一受控的移位可藉由電氣馬達或伺服氣動驅動的手段而提供。
真空閥也具有一控制單元用於控制閥碟的移位。
真空閥也具有一壓力感測器配置以這樣的方式存在於流動腔室中的一製程壓力可藉由壓力感測器的手段而量測。壓力感測器可因此使用來提供關於一流體在流動腔室中的壓力的資訊。
控制單元具有一製程控制功能性用於控制一製程步驟。製程控制功能性係設置以這樣的方式,在其執行期間,提供的製程資訊係被處理,存在於流動腔室中的製程壓力係藉由壓力感測器而量測,且閥碟的移位係被控制為經處理的製程資訊及製程壓力的一函數。
以此目的,壓力感測器係連接至尤其是控制單元用以發送壓力訊號、壓力值或一壓力資訊。
真空閥因此啟用在流動腔室中的流體(例如製程氣體)的壓力量測以及閥基於量測壓力的打開或關閉狀態的控制。閥的整合設計因而是,即壓力感測器的配置直接在閥或在閥中,提供了一精簡的閥解決方案,其允許一調節基礎的壓力調整及控制在連接至流動腔室的一製程腔室中(例如藉由第一埠的手段)。
在一實施例中,製程控制功能性可配置使得閥碟的移位係連續的及/或依據一時間變數。時間變數可舉例來說是一時間標記在一製程步驟中,其係鏈結至一特定具體的製程壓力。
可替代地或附加地,製程資訊可具有一額定的調節輪廓。額定的調節輪廓可定義一額定的壓力用於製程步驟作為一製程時間的一函數。尤其,額定的調節輪廓因此提供一壓力變化的預期的輪廓用於一製程步驟,或製程資訊定義一額定的壓力輪廓用於製程步驟的至少部分。
在一實施例中,製程資訊可包含關於提供在流動腔室中的一製程氣體的資訊。尤其,可提供用於製程氣體的一氣體種類或一流入比率。
根據一實施例,製程控制功能性可設計使得一移位速度用於閥碟的移位(沿著或正交於第一軸)可被設定或依據製程資訊而設定。
尤其,製程控制功能性可被設置以這樣的方式閥碟係移動或可在製程步驟期間被移動在不同的速度。
基於以上資訊,一壓力變化,甚至多個壓力變化,可被控制及/或被調節在一製程步驟的執行期間。因此,真空閥也可提供不同的壓力變化的比率用於一製程步驟。
在一實施例中,製程步驟可包括,舉例來說一發洩處理用於連接至真空閥的一製程腔室。製程資訊可然後提供一發洩壓力輪廓用於發洩處理。驅動單元可藉由製程控制功能性而控制以這樣的方式,在一第一發洩區段,閥碟係在一第一移位速度從關閉位置移動至一第一打開位置,在一第二發洩區段,閥碟係在一第二移位速度從第一打開位置移動至一第二打開位置。第一移位速度係小於第二移位速度並且第一打開位置提供一開口截面其係小於第二打開位置的一開口截面。
在這種方式中,閥可逐步進行打開,用不同的打開速度啟用製程腔室來均勻地盡量整齊地通風。尤其,這可防止流體紊流及因此的粒子運送在製程體積中。
可了解的是發洩可發生在多於二發洩區段並進一步具有不同的移位速度。
可替代地,製程腔室的一排出可因此實行。製程步驟可然後包含一排出處理用於一製程腔室連接至真空閥。製程資訊提供一排出壓力輪廓用於排出處理。驅動單元可藉由製程控制功能性所控制以這樣的方式,在一第一排出區段,閥碟係在一第三移位速度從一第三打開位置移動至一第四打開位置,並且,在一第二排出區段,閥碟係在一第四移位速度從第四打開位置移動至關閉位置,第四移位速度係小於第三移位速度且第四打開位置提供一開口截面其係小於第三打開位置的一開口截面。
再一次,可了解的是排出可以發生在多於二排出區段並進一步具有不同的移位速度。
在一實施例中,閥殼體可具有一凹部,尤其一凹部面向流動腔室。壓力感測器可配置在凹部中。
尤其,凹部可具有一通道或穿設的鑽孔。
尤其,凹部可連接流動腔室及一閥外側,壓力感測器可配置在閥外側並且連接至凹部。因此,壓力感測器能夠提供一壓力量測在流動腔室中,同時感測器本身沒有提供在流動腔室中。這樣的配置使得有可能來避免舉例來說當製程氣體繞著它們流動時會導致流動紊流的不需要的干涉點在流動腔室中。
在一實施例中,真空閥可包含一袖套,藉袖套被塑形及配置(在閥殼體之內)使得一中間空間係形成在袖套的一袖套外壁(袖套外壁)以及閥殼體的一內壁之間,袖套壁具有一袖套凹部,袖套凹部連接中間空間及流動腔室。
袖套凹部因此尤其提供一開口在袖套壁中並允許流體流經開口。袖套凹部可舉例來說形成為在袖套壁中的狹槽或洞。
尤其,閥殼體的凹部可被配置並且被塑形以這樣的方式此凹部連接壓力感測器及藉由袖套所形成的中間空間。
尤其,閥殼體的凹部及袖套凹部可被配置並且被塑形以這樣的方式這些凹部連接壓力感測器及流動腔室。舉例來說,袖套凹部可面向閥殼體具有閥殼體的凹部的那側。
藉由配置這種內袖套在閥殼體中,例如在第一埠的那側,可以達到一同質的流體流動經過流動腔室,同時在相同的時間一壓力量測可藉由壓力感測器的手段而進行。
尤其,袖套可通過其中一埠插入到流動腔室。袖套可延伸…直到或接近閥座。特定地當延伸至閥座時,在關閉位置的中間空間可藉由閥碟被限制或關閉在一側。
在一實施例中,一流動路徑在中間空間中從袖套凹部至凹部的一長度可在中間空間的寬度的20倍至40倍的一範圍中。尤其,中間空間的寬度係對應於從閥殼體的內壁至袖套或對向的袖套壁的一距離。換句話說,流動路徑係至少長於中間空間的寬度的20倍。
圖1顯示一閥10,其係根據本發明的一角閥。
角閥10具有的一閥殼體11帶有一第一埠12及一第二埠13。埠12、13係座向實質上正交於彼此。第一埠12對應地定義一第一軸12’且第二埠13定義一第二軸13’,其中這些軸12’、13’也對應地相對於彼此正交。一軸相交點係位於殼體11裡面。
二埠12、13定義用於一介質或流體(例如製程氣體)的一流動路徑。流動路徑延伸通過一流動腔室15,其連接二埠12、13。流動路徑可藉由閥10的手段被中斷或釋放。
閥具有一驅動單元30。尤其,驅動單元30具有一可控制的電氣馬達,其驅動軸係藉由一驅動機構(齒輪)的手段結構地連接至閥10的一閥閉件17(閥碟)。在實施例中所示的驅動單元30具有一主軸驅動有一螺桿及與螺桿協同運作並且藉由螺桿旋轉沿著軸12’可移動的一導引元件。導引元件係耦接至閥碟17。
可移動的閥碟17係配置在閥殼體11裡面。閥碟17具有一關閉表面帶有一周圍地配置的密封材料18,當接觸在殼體側上的一閥座16時,流動路徑的一氣密中斷藉其而提供。舉例來說,閥碟17可以是呈活塞形狀設計的。密封的材料可以舉例來說包含由含氟聚合物所製的一O形環或一(固化)硫化封條。
閥10也具有一風箱19。風箱19一方面連接至閥碟17且另一方面連接至閥10的一內殼體部分。風箱19可設計為一金屬的瓦楞風箱或隔膜風箱。風箱19提供一驅動單元(例如螺桿)與流動腔室15的至少部分的大氣分離。這可防止產生在驅動側的粒子進入流動腔室15。
閥10也具有一控制單元40用於控制閥碟17的移位。控制單元40係連接至電氣馬達用於其控制。
如圖2所示,真空角閥10進一步包含一壓力感測器50。壓力感測器50係以這樣的方式配置,存在於流動腔室中的一壓力可藉由壓力感測器(50)的手段而量測。
在一實施例中,以此目的閥10的內壁可具有一凹部,舉例來說感測器可配置於此。壓力感測器可位於閥殼體裡面。
在所示實施例中,閥壁具有一凹部51在鄰近於第一埠12的流動腔室15的區域中。這也可在圖3看見,其顯示圖2的一放大區段。凹部51係設計為一似通道的壁腔並且連接壓力感測器50至流動腔室15。壓力感測器50本身係配置於此在閥10的一外區域,即沒有在閥殼體11裡面。凹部51允許壓力感測器50及流動腔室15之間的大氣交換,一製程氣體可施加於此。
此配置的一優點是經簡化的壓力感測器50的可更換性,舉例來說在定期保養或在感測器中的一瑕疵的情況下。
以此目的一輔助閥也可配置(未顯示)。輔助閥可連接至承載流體的凹部51(例如在其端)或配置在此凹部的腔道中。此輔助閥可使用來中斷一流體流通凹部51(通道)。凹部51可因此被密封(氣密)。
壓力感測器50然後尤其藉由先關閉輔助閥而重新放置,使得真空區域(流動腔室15)與外部區域分開,然後重新放置感測器並重新打開輔助閥,使得新感測器可再提供關於流動腔室的一壓力量測。
壓力感測器50可替代地配置在第二埠13的區域中或在閥座16的區域中,選擇性地在閥殼體11裡面或外部。
在所示實施例中,真空閥10進一步包含一袖套20。然而,本發明也關於沒有這種袖套20的替代實施例。
壓力感測器50與流動腔室15的連接係藉由袖套20的手段而提供在所示實施例中。以此目的此內袖套20係塑形並適配至閥殼體11就其空間延伸而言,以這樣的方式一中間空間22係形成在插入的袖套20及閥殼體11的內壁之間。壓力感測器50係通過通道51與中間空間22連通。
袖套20具有一袖套凹部21在袖套壁中。袖套凹部21提供一開口在流動腔室15及中間空間22之間。袖套凹部21因此提供一大氣的連通鏈結在流動腔室15及中間空間22之間。因此,壓力感測器50係連接至流動腔室15並可提供盛行在流動腔室15中的壓力的一壓力量測。
在袖套20及閥10的埠12之間的一封條52提供一氣密連接於袖套20及閥10之間。在埠12的區域中,袖套20係正連接至埠12或裝入埠12。中間空間22係因此被此正連接所限制。
插入的袖套20提供經過流動腔室15的一流體的改善層流。袖套凹部21的配置允許流體被導引同質地經過流動腔室15。
以此目的,尤其複數個(至少二)袖套凹部可提供在袖套中。舉例來說,二對向的或數個這種袖套凹部分佈在袖套圓周可導致與流動腔室15的截面相關的一均勻流動。在這種方式中,任何非層流影響可以產生均勻地分佈,因此仍整體產生改善的流的同質性的結果。
尤其,袖套凹部21可塑形以這樣的方式因介於袖套凹部21及流體流過的一相互作用,沒有或可忽略的紊流產生。
袖套20因此防止一單一不預期的干涉點(介於閥內壁及凹部51之間的過渡)存在於直接承載一製程流體的流動腔室15內側。這單一點干涉將造成流體不對稱、不想要的流動行為。
圖4a至圖4b顯示用於一製程體積的排出處理(圖4a)及發洩處理(圖4b)的不同的壓力時間輪廓。
二曲線60a、60b顯示根據習知技藝用一經典角閥用於一腔室排出(60a)及一腔室發洩(60b)的典型壓力輪廓,尤其適用氣動運作閥。如所示,突然的壓力改變於此發生,尤其當開始排出或發洩-在排出的情況,一更立即急劇壓力下降,在發洩的情況,一顯著且同樣立即的壓力上升。這些突然急促的壓力改變會造成氣體紊流在腔室中,造成粒子分開和紊流。這影響是非常有害於進行在腔室中的製程作業,因它們會例如造成嚴重的晶圓污染。
不有利的壓力輪廓導因於舉例來說一習知技藝閥的一閥關閉在其整個調整行進期間是通常移動在不變的速度。
相反的,製程腔室的排出及發洩可根據本發明的一閥被精確地控制或調節。
以此目的,根據本發明的真空閥的控制單元40具有一製程控制功能性用於控制一製程步驟。此製程控制功能性係設置以這樣的方式,在其執行期間,一提供的製程資訊例如一組壓力輪廓用於一製程步驟係被處理,並且存在於流動腔室15中的製程壓力係藉由壓力感測器50而量測。閥碟17的移位係然後被控制為經處理的製程資訊及製程壓力的一函數。閥碟17的此移位可因此特別連續地進行為一時間變數的一函數。
製程資訊提供為一額定的調節輪廓舉例來說也可定義一額定的壓力用於製程步驟作為一製程時間的一函數。
此外,製程資訊可具有關於提供在流動腔室15中的一製程氣體的資訊。既然不同的製程氣體具有不同的(流動)特性,此資訊可具有一直接明顯影響在一質量流經閥10以及在因而將被設定的壓力輪廓。所以這有利於列入考量。
如曲線61a、61b所示例,用根據本發明的一閥的排出(61a)及發洩(61b)可進行以這樣的方式一壓力改變可被比較同質地及慢慢地控制,尤其在非常小的閥開口截面的區域中(即靠近閥開口完全關閉或不久在閥開口的稍微打開之後)。以此目的,閥碟17可相對於閥座16比較慢慢地移動。
之前(尤其是腔室的排出)或之後(尤其是腔室的發洩)這種同質的過渡可然後接著一較快的閥盤17的調整,由此例如預期的(完全)發洩可提供在一預期的製程時間之內。
因關於閥碟17的調整的變化性(例如速度),根據本發明的這閥可取代習知技藝所需用於這壓力輪廓調整的複數個閥。典型的習知技藝製程,舉例來說,需要一第一閥用於輕微的預先發洩以及一第二閥用於提供急促完全的腔室的發洩。
所示的排出或發洩可進行尤其為依據一量測壓力的閥位置的控制(用於閥碟沿著或正交於第一軸的位置)。以此目的,製程資訊可舉例來說指定一預期的閥位置用於一某些壓力,其位置係然後設定在這一量測壓力。
可替代地,製程資訊可提供一預期的調節曲線(壓力輪廓隨著一段時間)且閥碟可基於量測的壓力及(已經過去)製程時間而調整。此調節發生尤其以這樣的方式藉由閥碟的調整隨著時間造成的壓力改變跟著或提供一預定地壓力輪廓(調節曲線)。
這種調節功能性可提供一改善的、更有彈性的及更準確的用一真空閥的壓力設定。壓力及一壓力輪廓可依據製程(不同的流體及壓力輪廓)與個別地用於不同的製程步驟精確地設定或調整用一單一閥。
圖5顯示根據本發明的一真空閥10的一進一步實施例。
相反於根據圖1的一角閥10,袖套20於此進一步具有一封條23。封條23提供一封條至閥殼體11的內壁。在這種方式,中間空間22可被限制。封條23因此分開在閥座16的方向中的中間空間22,由此中間空間22不是流動腔室15的部分,即一流體流經閥沒有流經中間空間22,但中間空間作為用於壓力感測器50的一連接空間。
藉由例如配置在圖1或圖5中的袖套20,一流體必定沿著流至壓力感測器50或經過中間空間22至凹部51的一流動路徑可延伸。既然一流體的流動速度隨增加覆蓋的距離而減少,尤其在流體流經的一通道的一內壁,這種流動路徑或流動通道的延伸可以因而是有利的。在流體之內分子間的力及介於流體與固體表面之間的摩擦力影響流動速度(流體動力邊界層)。
流動路徑從袖套凹部21至凹部51的嘴的長度對應(至少部分地)至用於壓力量測被一流體所覆蓋的距離。尤其,流動路徑的長度係選擇或設定使得流動速度當其到達凹部51的嘴時在中間空間22的邊緣是至少非常小或可忽略的,因此壓力量測的偽造發生。如果流體是在比較高的速度流動經過通道嘴,通道22中的壓力將下降且用壓力感測器50的一壓力量測將遞送太小的值。
尤其,沿著中間空間22的流動路徑的長度係選擇使得用感測器50的壓力量測對應於腔室內部壓力。尤其,以此目的流動路徑的長度(直到壓力感測器50或直到在中間空間22中的凹部51的嘴)對應於中間空間22的寬度(從袖套壁至閥殼體11的內壁)的20倍至40倍或形成的一流動通道的直徑。
所示附圖僅是可能的示例性實施例的示意說明。根據本發明,各種方式也可以相互結合並與現有技術用於在真空條件下關閉製程體積的裝置結合。
10:閥
11:殼體
12:第一埠/埠
13:第二埠/埠
12':第一軸/軸
13':第二軸/軸
15:流動腔室
16:閥座
17:閥閉件/閥碟/閥盤
18:密封材料
19:風箱
20:袖套
21:袖套凹部
22:中間空間
23:封條
30:驅動單元
40:控制單元
50:壓力感測器/感測器
51:凹部/通道
52:封條
60a、60b、61a、61b:曲線
根據本發明的裝置在下文中通過在圖式中示意性地出示的具體示例的實施例並且詳細描述,僅作為示例,下文還討論本發明的進一步優點,圖式詳細地出示:
圖1顯示根據本發明的一角閥的一第一實施例;
圖2顯示根據本發明說明角閥及壓力感測器的一剖視圖;
圖3顯示根據本發明說明角閥及壓力感測器的一放大剖視圖;
圖4a至圖4b顯示用於製程腔室的排出及發洩的不同的壓力輪廓;以及
圖5顯示根據本發明的一角閥的一其他實施例。
10:閥
11:殼體
12:第一埠
13:第二埠
12':第一軸
13':第二軸
15:流動腔室
16:閥座
17:閥閉件
18:密封材料
19:風箱
20:袖套
21:袖套凹部
22:中間空間
30:驅動單元
40:控制單元
50:壓力感測器
51:凹部
52:封條
Claims (14)
- 一種真空閥(10)用於一流動路徑的氣密中斷,包含: 一閥殼體(11)具有: 一第一埠(12)在一第一軸(12')的方向中, 一第二埠(13)在一第二軸(13')的方向中,以及 一閥座(16)配置在一流動腔室(15)的流動路徑中,其中該流動腔室(15)與該第一埠(12)及該第二埠(13)互連, 一閥碟(17),其係藉由一調整路徑至少部分地軸向地可移動地被導引在該流動腔室之內沿著該第一軸(12')垂直地至該閥座(16)的一表面以這樣的方式面向該閥座(16)的該閥碟(17)的一關閉表面,尤其具有一密封的材料(18)者,可被帶至一關閉位置用於該流動路徑的該氣密中斷,且在此處理中,可被帶至與該閥座(16)接觸,並且可提供用於釋放該流動路徑在一打開位置而沒有與該閥座(16)接觸, 一驅動單元(30),其中該驅動單元係耦接至該閥碟(17),以這樣的方式該閥碟(17)沿著或正交於該第一軸(12')的一受控的移位可藉由該驅動單元(30)的手段而提供,以及 一控制單元(40)用以控制該閥碟(17)的該移位, 其特徵在於 該真空閥(10)具有一壓力感測器(50)配置以這樣的方式存在於該流動腔室中的一製程壓力可藉由該壓力感測器(50)的手段而量測, 該控制單元(40)包含一製程控制功能性用於一製程步驟的該控制,其係配置以這樣的方式在其執行期間 一提供的製程資訊係被處理, 存在於該流動腔室(15)中的該製程壓力係藉由該壓力感測器(50)而量測,以及 該閥碟(17)的該移位係依據經處理的該製程資訊及該製程壓力所控制。
- 如請求項1所述的真空閥(10),其中該驅動單元(30)包含一電氣馬達,其中該電氣馬達係耦接至該閥碟(17)以這樣的方式該閥碟(17)沿著或正交於該第一軸(12')的一受控的移位可藉由該電氣馬達的手段而提供。
- 如請求項1或2所述的真空閥(10),其中該製程控制功能性係配置以這樣的方式該閥碟(17)的該移位發生連續地及/或為一時間變數的一函數。
- 如前述任一項所述的真空閥(10),其中該製程資訊包含一額定的調節輪廓,該額定的調節輪廓定義用於該製程步驟的一額定的壓力為一製程時間的一函數。
- 如前述任一項所述的真空閥(10),其中該製程資訊係定義用於該製程步驟的至少部分的一額定的壓力輪廓。
- 如前述任一項所述的真空閥(10),其中該製程資訊包含關於提供在該流動腔室(15)中的一製程氣體的資訊。
- 如前述任一項所述的真空閥(10),其中該製程控制功能性係設計以這樣的方式用於該閥碟(17)的該移位的一移位速度可被設為該製程資訊的一函數。
- 如前述任一項所述的真空閥(10),其中該製程控制功能性係設計使得該閥碟(17)係在該製程步驟期間移位在不同的速度。
- 如前述任一項所述的真空閥(10),其中 該製程步驟包含一發洩作業用於一製程腔室連接至該真空閥(10), 該製程資訊提供一發洩壓力輪廓用於該發洩處理, 該驅動單元(30)係藉由該製程控制功能性而控制以這樣的方式 在一第一發洩區段,該閥碟(17)在一第一移位速度從該關閉位置至一第一打開位置的一移位發生,以及 在一第二發洩區段,該閥碟(17)在一第二移位速度從該第一打開位置至一第二打開位置的一移位發生, 其中該第一移位速度係小於該第二移位速度,該第一打開位置提供一開口截面其係小於該第二打開位置的一開口截面。
- 如前述任一項所述的真空閥(10),其中 該製程步驟包含一排出處理用於一製程腔室連接至該真空閥(10), 該製程資訊提供一排出壓力輪廓用於該排出處理, 該驅動單元(30)係藉由該製程控制功能性所控制以這樣的方式 在一第一排出區段,該閥碟(17)從一第三打開位置至一第四打開位置的一移位發生在一第三移位速度,以及 在一第二排出區段,該閥碟(17)從該第四打開位置至該關閉位置的一移位發生在一第四移位速度, 其中該第四移位速度係小於該第三移位速度,該第四打開位置提供一開口截面其係小於該第三打開位置的一開口截面。
- 如前述任一項所述的真空閥(10),其中該閥殼體(11)具有一凹部(51),尤其一通道或一鑽孔,其中 該凹部連接該流動腔室(15)及一閥外側,以及 該壓力感測器(50)係配置在該閥外側上並連接至該凹部(51)。
- 如前述任一項所述的真空閥(10),其中該真空閥(10)包含一袖套(20),其中 該袖套(20)係塑形且配置使得一中間空間(22)係形成在該袖套(20)的一袖套壁及該閥殼體(11)的一內壁之間, 該袖套壁具有一袖套凹部(21),以及 該袖套凹部(21)連接該中間空間(22)及該流動腔室(15)。
- 如請求項11或12所述的真空閥(10),其中該凹部(51)係配置並且塑形使得該凹部(51)連接該壓力感測器(50)與該中間空間(22)。
- 如請求項12或13所述的真空閥(10),其中一流動路徑的一長度在該中間空間(22)中從該袖套凹部(21)至該凹部(51)係在該中間空間(22)的該寬度的20倍至40倍的一範圍。
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