TWI679367B - 致動器、閥，以及半導體製造裝置 - Google Patents

致動器、閥，以及半導體製造裝置 Download PDF

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Takeru MIURA
篠原努
Tsutomu Shinohara
中田知宏
Tomohiro Nakata
稲田敏之
Toshiyuki INADA
渡辺一誠
Kazunari Watanabe
近藤研太
Kenta KONDO
佐藤秀信
Hidenobu Sato
湯原知子
Tomoko Yuhara
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Abstract

提供一種能夠使活塞的移動速度成為恒速的致動器、閥，以及半導體製造裝置。 　　殼體，係於內周部形成有第1、2外周部收容溝(22g、23g)；第1、2活塞(31、34)，係於外周部形成有第1、2內周部收容溝(31c、34c)，設置於殼體內，並且與殼體一起形成第1、2壓力室(S1、S2)，藉由驅動流體進行驅動；以及環狀的第1、2密封構件(33、36)，係具有嵌入至第1、2外周部收容溝(22g、23g)的第1、2內周部(33A、36A)及嵌入至第1、2內周部收容溝(31c、34c)的第1、2外周部(33B、36B)，使第1、2壓力室(S1、S2)密閉；以及致動器(20)，係具備：閥桿(26)，係設置為藉由第1、2活塞(31、34)的驅動，能夠對於主體(10)接近分離而使流體通路(11b、11c)開閉。

Description

致動器、閥，以及半導體製造裝置
本發明係關於致動器、閥，以及半導體製造裝置。
以往，在藉由驅動流體進行開閉之具備致動器的閥中，係藉由驅動流體使與殼體一起形成壓力室的活塞上下，而進行閥的開閉。並且，於活塞的外周嵌入有O形環，該O形環係構成為於活塞的內周面滑動而上下移動。
[發明所欲解決的技術課題]
然而，於具備前述致動器的閥中，嵌入至活塞的O形環，會於活塞的內周面滑動，故會摩耗。因此，隨著使用次數增加，會因O形環的摩耗導致活塞的移動速度產生變化，而使閥的開閉速度產生變化。
在此，本發明之其中一項目的，係在於提供一種能夠使活塞的移動速度成為恒速(constant velocity)的致動器、閥，以及半導體製造裝置。 [用以解決課題的技術方案]
為解決前述目的，本發明之一形態之致動器，係具備：殼體，係於內周部形成有第1環狀溝；活塞，係於外周部形成有第2環狀溝，設置於前述殼體內並與前述殼體一起形成壓力室，藉由來自外部的驅動流體進行驅動；以及環狀的密封構件，係具有嵌入至前述第1環狀溝的第1嵌合部及嵌入至前述第2環狀溝的第2嵌合部，使前述壓力室密閉。
另外，亦可為：前述密封構件的第2嵌合部，能夠對於前述密封構件的第1嵌合部沿著前述密封構件的軸方向移動的最大距離，係被限制為前述密封構件的厚度的一半以下之預定距離。
另外，亦可為：前述密封構件，係具有：中間部，係位於前述第1嵌合部與前述第2嵌合部之間，構成為比前述第1嵌合部及前述第2嵌合部的厚度更薄。
另外，本發明之一形態之閥，係具備：主體，係形成有流體通路；閥體，係使前述流體通路開閉；殼體，係於內周部形成有第1環狀溝；活塞，係於外周部形成有第2環狀溝，設置於前述殼體內並與前述殼體一起形成壓力室，藉由來自外部的驅動流體進行驅動；環狀的密封構件，係具有嵌入至前述第1環狀溝的第1嵌合部及嵌入至前述第2環狀溝的第2嵌合部，使前述壓力室密閉；以及致動器，係具備：閥桿，係設置為藉由前述活塞的驅動，能夠對於前述主體接及近分離而使前述流體通路開閉。
另外，本發明之一形態之半導體製造裝置，係具備前述閥。
另外，本發明之一形態之致動器，係具備：殼體，係於內周部形成有第1環狀溝；減壓閥，係設置於前述殼體內，將從外部供給而來的驅動流體的壓力減壓至預定的壓力；活塞，係於外周部形成有第2環狀溝，設置於前述殼體內並與前述殼體一起形成壓力室，藉由被減壓的前述預定的壓力的驅動流體進行驅動；環狀的密封構件，係具有嵌入至前述第1環狀溝的第1嵌合部及嵌入至前述第2環狀溝的第2嵌合部，使前述壓力室密閉。 [發明之效果]
依據本發明，可提供一種能夠使活塞的移動速度成為恒速(constant velocity)的關於致動器、閥，以及半導體製造裝置。
針對本發明之一實施形態之閥，參照圖式進行說明。
第1圖，係表示本實施形態之閥1的正視圖。第2圖，係表示本實施形態之閥1的俯視圖。第3圖，係表示沿著第2圖所示之閥1的III-III線的剖面圖。第4圖，係表示將分隔碟22附近放大的剖面圖。第5圖，係表示沿著第1圖所示之閥1的V-V線的剖面圖。又，本實施形態之閥1係隔膜閥。
如第1圖所示，閥1係具備主體10、致動器20。又，於以下說明中，係將閥1的致動器20側作為上側、主體10側作為下側進行說明。
[主體10] 　　如第3圖所示，主體10，係具備：主體本體11、襯墊12、閥帽13、扣環14、隔膜15、按壓接合器16、隔膜按壓件17。
於主體本體11，形成有閥室11a、連通至閥室11a的流體流入路11b及流體流出路11c。襯墊12係呈環狀，並設置於閥室11a與流體流入路11b連通的部位的周緣。
閥帽13係呈大致圓筒狀，藉由將設置於其下端部的外周的公螺紋部螺合於設置在主體本體11的母螺紋部，以覆蓋閥室11a的方式固定於主體本體11。扣環14，為了將致動器20固定於主體10，係裝設於閥帽13的上端部的外周。
另外，於閥帽13的上端部形成有凹部13a，於凹部13a設置有剖面圓形之第1O形環13B。第1O形環13B，係導引閥桿26之上下方向的移動(對於隔膜15接近及遠離移動)，並防止驅動流體從後述之第1壓力室S1洩漏至外部。
作為閥體之隔膜15，係藉由配置於閥帽13的下端的按壓接合器16以及形成主體本體11的閥室11a的底面，將其外周緣部夾壓而保持。隔膜15係呈球殼狀，自然狀態為朝向上方凸起的圓弧狀。隔膜15，藉由對於襯墊12進行分離及抵接而進行流體通路的開閉。隔膜15，係例如以金屬薄板構成，切開為圓形，形成為中央部朝向上方鼓出的球殼狀。
隔膜按壓件17，係設置於隔膜15的上側，構成為能夠按壓隔膜15的中央部。
[致動器20] 　　致動器20，係整體呈大致圓柱形，並具有：下殼體21、分隔碟22、支撐碟23、中殼體24、上殼體25、閥桿26、壓縮線圈彈簧27、剖面圓形之第2～第6O形環28A～28E、4根螺栓29(參照第2圖)、驅動部30、減壓閥40、上升量調整機構50。又，藉由下殼體21、分隔碟22、支撐碟23、中殼體24以及上殼體25，構成致動器20的殼體。
下殼體21，係呈大致圓筒狀，並形成有閥帽13所貫穿的閥帽貫穿孔21a、收容驅動部30的驅動部收容孔21b。
閥帽貫穿孔21a，係被閥帽13的上部貫穿，閥帽13的上端係藉由扣環14固定於下殼體21。於形成驅動部收容孔21b的內周面21C，形成有第1階差部21D及第2階差部21E。另外，於下殼體21與閥帽13之間中介有第2O形環28A，防止驅動流體從後述之第1壓力室S1洩漏至外部，並防止垃圾等從外部流入。
分隔碟22，係設置於下殼體21內，並具有第1碟部22A、上突出部22B、第1下突出部22C。第1碟部22A，係於中心形成有閥桿26所貫穿的第1閥桿貫穿孔22d並呈大致圓盤狀，且於其內周及外周形成有呈連續一圈的環狀之第1、2O形環收容溝22e、22f。第1、2O形環收容溝22e、22f，係收容有第3、4O形環28B、28C，第3O形環28B係導引件閥桿26朝向上下方向的移動，並防止驅動流體從後述之第2壓力室S2洩漏。
上突出部22B係呈環狀，並從第1碟部22A的上面的外周緣朝向上側突出。第1下突出部22C係呈環狀，並從第1碟部22A的下面的外周緣朝向下側突出。第1下突出部22C的下端，係抵接於下殼體21的第2階差部21E，藉由第1下突出部22C及下殼體21的第1階差部21D，形成有呈環狀的第1外周部收容溝22g。第1外周部收容溝22g，係相當於形成在殼體的內周的第1環狀溝。
支撐碟23係位於分隔碟22的上側，藉由將設置於外周的公螺紋部螺合於設置在下殼體21的上端部的內周的母螺紋部，以封塞驅動部收容孔21b的方式固定於下殼體21。
支撐碟23，係具有第2碟部23A、第2下突出部23B、第3下突出部23C。第2碟部23A，係於中心形成有閥桿26所貫穿的第2閥桿貫穿孔23d並呈大致圓盤狀。於第2碟部23A，進一步形成有4個螺栓螺合孔23e(於第4圖中僅圖示2個)。
第2下突出部23B係呈環狀，並從第2碟部23A的下面的外周緣朝向下側突出。第3下突出部23C係呈環狀，並從第2下突出部23B的下面的外周緣朝向下側突出。第3下突出部23C的徑方向的厚度，係構成為比第2下突出部23B的徑方向的厚度更薄，藉由該厚度的不同，形成第3階差部23F。
第3下突出部23C的下端，係抵接於分隔碟22的上突出部22B，藉由第3階差部23F及上突出部22B，形成有呈環狀的第2外周部收容溝23g。又，藉由第1階差部21D、第2階差部21E、分隔碟22的上突出部22B及第1下突出部22C、支撐碟23的第2下突出部23B及第3下突出部23C，構成殼體的內周部。第2外周部收容溝23g，係相當於形成在殼體的內周部的第1環狀溝。
如第3圖所示，中殼體24係呈大致圓筒狀，設置於下殼體21及支撐碟23的上側。於中殼體24，係在其中心形成有沿著上下方向貫穿的第3閥桿貫穿孔24a，且於內周形成有呈連續一圈的環狀之第3、4O形環收容溝24b、24c。於第3、4O形環收容溝24b、24c，收容有第5、6O形環28D、28E。第5、6O形環28D、28E，係導引閥桿26之上下方向的移動，並防止驅動流體洩漏至外部。
另外，如第5圖所示，於中殼體24，形成有從其外周面24D長向內方延伸的大致圓柱狀的第1、2插入孔24e、24f。第1、2插入孔24e、24f係形成於同軸上，且彼此連通。另外，第1插入孔24e，係連通至第3閥桿貫穿孔24a。進而，於中殼體24，形成有驅動流體通過孔24g(亦參照第3圖)。驅動流體通過孔24g，係從中殼體24的上面延伸至第2插入孔24f。進而，於中殼體24，形成有4個螺栓插入孔24h。
如第3圖所示，上殼體25係呈大致圓筒狀，設置於中殼體24的上側。於上殼體25設置有突起部25F，並於其中心形成有沿著上下方向貫穿的調整機構裝設孔25a。調整機構裝設孔25a，係具有螺栓螺合孔25b、橫剖面為六角形狀的擋塊插入孔25c。
另外，於上殼體25，形成有驅動流體導入孔25d、4個螺栓插入孔25e(僅圖示2個)。驅動流體導入孔25d，係形成在相當於中殼體24的第2插入孔24f的上側的位置，於上端部連接有未圖示之管接頭，下端部係連通至驅動流體通過孔24g。
閥桿26係呈大致圓柱狀，設置為能夠朝向上下方向移動，從隔膜按壓件17通過閥帽13、下殼體21以及中殼體24延伸至上殼體25。視上升量的調整量，藉由閥桿26的上下移動，其上端係進入或退出擋塊插入孔25c。於閥桿26，在其上半分部分形成有朝向上下方向延伸的驅動流體流入路26a，並且在形成有橫跨驅動流體流入路26a的第1～第3驅動流體流出孔26b～26d。
驅動流體流入路26a的上端，係藉由滾珠26E封塞。第1驅動流體流出孔26b，係連通至第1插入孔24e。第2驅動流體流出孔26c，係位於第1驅動流體流出孔26b的下側，並連通至後述的第2壓力室S2。第3驅動流體流出孔26d，係位於第2驅動流體流出孔26c的下側，並連通至後述的第1壓力室S1。
壓縮線圈彈簧27，係於閥帽13內，設置在閥桿26的下半分部分的外周，將閥桿26持續朝向下方推彈。
各螺栓29，係插入至上殼體25的螺栓插入孔25e及中殼體24的螺栓插入孔24h，並螺合於支撐碟23的螺栓螺合孔23e，藉此下殼體21、中殼體24以及上殼體25係一體化。
[驅動部30] 　　驅動部30，係具有第1活塞31、第7O形環32、第1密封構件33、第2活塞34、第8O形環35、第2密封構件36、扣環37、38。
第1活塞31，係於中心形成有閥桿26所貫穿的第4閥桿貫穿孔31a並呈大致圓盤狀，於其內周形成有呈連續一圈的環狀之第5O形環收容溝31b，於其外周形成有第1內周部收容溝31c。第1內周部收容溝31c，係相當於形成在活塞的外周部的第2環狀溝。
剖面圓形的第7O形環32係收容於第5O形環收容溝31b，防止驅動流體從後述之第1壓力室S1洩漏。
第1密封構件33，係樹脂製的圓環狀的構件，並具有第1內周部33A、第1外周部33B、第1中間部33C。第1內周部33A係剖面呈大致橢圓狀，並嵌入至第1內周部收容溝31c。第1內周部33A係相當於第1嵌合部。第1外周部33B係剖面呈大致橢圓狀，並嵌入至第1外周部收容溝22g。第1外周部33B係相當於第2嵌合部。
第1中間部33C係位於第1內周部33A與第1外周部33B之間，並構成為比第1內周部33A及第1外周部33B的厚度更薄，將第1內周部33A的上下方向的中央部及第1外周部33B的上下方向的中央部彼此連接。並且，第1內周部33A，能夠對於第1外周部33B沿著第1密封構件33的軸方向的移動的最大距離，係被限制為第1密封構件33的厚度的一半以下之預定距離。
藉由第1活塞31、下殼體21以及閥帽13形成第1壓力室S1，該第1壓力室S1，係藉由第1O形環13B、第2O形環28A、第7O形環32以及第1密封構件33被密閉。於第1壓力室S1，連通有形成於閥桿26的驅動流體流入路26a及第3驅動流體流出孔26d。
於第1活塞31的上面設置有扣環37，扣環37係裝設於閥桿26。藉此，當第1活塞31朝向上側移動，則閥桿26會與扣環37一起朝向上側移動。
第2活塞34，係於中心形成有閥桿26所貫穿的第5閥桿貫穿孔34a並呈大致圓盤狀，於其內周形成有呈連續一圈的環狀之第6O形環收容溝34b，於其外周形成有第2內周部收容溝34c。第2內周部收容溝34c，係相當於形成在活塞的外周部的第2環狀溝。
剖面圓形的第8O形環35係收容於第6O形環收容溝34b，防止驅動流體從後述之第2壓力室S2洩漏。
第2密封構件36，係樹脂製的O形環，並具有第2內周部36A、第2外周部36B、第2中間部36C。第2內周部36A係剖面呈大致橢圓狀，並嵌入至第2內周部收容溝34c。第2內周部36A係相當於第1嵌合部。第2外周部36B係剖面呈大致橢圓狀，並嵌入至第2外周部收容溝23g。第2外周部36B係相當於第2嵌合部。
第2中間部36C係位於第2內周部36A與第2外周部36B之間，並構成為比第2內周部36A及第2外周部36B的厚度更薄，將第2內周部36A的上下方向的中央部及第2外周部36B的上下方向的中央部彼此連接。並且，第2內周部36A，能夠對於第2外周部36B沿著第2密封構件36的軸方向的移動的最大距離，係被限制為第2密封構件36的厚度的一半以下之預定距離。
藉由第2活塞34及分隔碟22形成第2壓力室S2，該第2壓力室S2，係藉由第3O形環28B、第8O形環35以及第2密封構件36被密閉。於第2壓力室S2，連通有形成於閥桿26的驅動流體流入路26a及第2驅動流體流出孔26c。
於第2活塞34的上面設置有扣環38，扣環38係裝設於閥桿26。藉此，當第2活塞34朝向上側移動，則閥桿26會與扣環38一起朝向上側移動。
[減壓閥40] 　　減壓閥40，係設置於中殼體24，並具備提動部41、減壓部42。
提動部41，係設置於第2插入孔24f，並具有提動栓43、提動件44、提動彈簧45。提動栓43，係被壓入至第2插入孔24f而固定於中殼體24，並具有第1提動件O形環43A。第1提動件O形環43A，係防止後述之流入室R1內的驅動流體洩漏至外部。第2插入孔24f之比提動栓43更靠內側的空間，係構成驅動流體所流入的流入室R1。並且，於流入室R1連通有驅動流體通過孔24g。
提動件44，係具有提動件本體44A、桿44B。提動件本體44A係位於流入室R1，並具有第2提動件O形環44C。第2提動件O形環44C，係構成為藉由對於中殼體24中之第1插入孔24e與第2插入孔24f連通的部分的周緣部24I遠離及抵接，而使流入室R1與後述之減壓室R2連通或隔絕。
桿44B，係從提動件本體44A的第1插入孔24e側的端部朝向第1插入孔24e延伸，並位於後述之減壓室R2內。提動彈簧45，係設置於提動栓43與提動件44之間，將提動件44朝向減壓部42推彈。
減壓部42，係設置於第1插入孔24e，並具有彈簧按壓件46、減壓活塞47、減壓彈簧48。
彈簧按壓件46，係被壓入或螺入至第1插入孔24e而固定於中殼體24。減壓活塞47，係設置為能夠在比彈簧按壓件46更靠第1插入孔24e的內側進行移動，並具有活塞O形環47A。第1插入孔24e之比減壓活塞47更靠內側的空間，係構成驅動流體所流入的減壓室R2。減壓室R2，係透過第3閥桿貫穿孔24a，連通至第1驅動流體流出孔26b及驅動流體流入路26a。活塞O形環47A，係防止減壓室R2內的驅動流體洩漏至外部。
桿44B的前端，係抵接於減壓活塞47。減壓彈簧48，係設置於彈簧按壓件46與減壓活塞47之間，將減壓活塞47朝向提動部41推彈。提動彈簧45及減壓彈簧48的推彈力，係設定為：在驅動流體未流入至流入室R1及減壓室R2，或是驅動流體流入所致之減壓室R2的升壓不夠充分的狀態，提動件本體44A的第2提動件O形環44C遠離周緣部24I，使流入室R1與減壓室R2連通。
[上升量調整機構50] 　　如第3圖所示，上升量調整機構50，係具有鎖定螺帽51、調整螺絲52、調整擋塊53。
鎖定螺帽51，係裝設於上殼體25的突起部25F的上端。調整螺絲52，係在上側部52A及下側部52B具有不同的間距，下側部52B的間距構成為比上側部52A的間距更小。調整螺絲52的上側部52A，係螺合至螺絲螺合孔25b。調整擋塊53係橫剖面呈六角形狀，形成有螺合凹部53a，並以能夠上下移動的方式插入至擋塊插入孔25c。於螺合凹部53a，螺合有調整螺絲52的下側部52B。
並且，藉由使調整螺絲52旋轉，調整擋塊53係上下移動。藉此，調整閥桿26的上下移動的距離，而調整隔膜15的上升量。又，閥桿26獨上端接觸於調整擋塊53的下端的狀態，係閥桿26位於上死點的狀態。
[流體供給系統2] 　　接著，參照第6圖，針對本實施形態之流體供給系統2進行說明。
第6圖，係表示流體供給系統2的構成圖。
如第6圖所示，流體供給系統2，係具有蓄壓器3、作為電磁閥之三通閥4、前述之閥1。蓄壓器3，係供給例如為操作空氣之驅動流體的供給源。三通閥4係切換手段，切換從蓄壓器3對於閥1供給驅動流體的流動、將驅動流體從閥1的驅動部30(第1、2壓力室S1、S2)排出至外部的流動。
[閥1的開閉動作] 　　接著，參照第3、4、6、7圖，針對本實施形態之流體供給系統2的閥1的開閉動作進行說明。又，作為本實施形態之壓力條件，係使從蓄壓器3對於閥1供給的驅動流體的壓力為0.5MPa，並使經由減壓室R2供給至第1、2壓力室S1、S2的驅動流體的壓力為0．35MPa。
第7圖，係表示在閥1的開閉時之減壓閥40的動作的說明圖。於第7圖中，驅動流體的流動係藉由空心箭號表示。
如第3圖所示，於本實施形態之閥1中，在驅動流體未流入至第1、2壓力室S1、S2的狀態，閥桿26係藉由壓縮線圈彈簧27的推彈力位於下死點(接近主體本體11)，藉由隔膜按壓件17按壓隔膜15而閥1成為閉狀態。亦即，閥1在一般狀態(未供給有驅動流體的狀態)為閉狀態。
並且，使第6圖所示之三通閥4成為驅動流體從蓄壓器3朝向閥1流動的狀態。藉此，驅動流體從蓄壓器3供給至閥1。驅動流體，係透過未圖示之空氣管及管接頭，從驅動流體導入孔25d通過驅動流體通過孔24g，如第7圖(A)所示般流入至流入室R1。驅動流體，係以0.5MPa的壓力流入至流入室R1。
因流入室R1與減壓室R2連通，故如第7圖(B)所示，驅動流體係流入至減壓室R2，而減壓室R2的壓力上升。當減壓室R2內的壓力上升，減壓活塞47係抵抗減壓彈簧48的推彈力，移動至彈簧按壓件46側。並且，當減壓室R2的壓力成為預定的壓力(驅動壓)之0.35MPa，則如第7圖(C)所示，提動件44的第2提動件O形環44C係抵接於周緣部24I，而隔絕流入室R1與減壓室R2的連通。
藉由自第7圖(A)至第7圖(B)的動作，預定的壓力的驅動流體，從減壓室R2透過第1驅動流體流出孔26b、驅動流體流入路26a、第2驅動流體流出孔26c及第3驅動流體流出孔26d，流入至第1、2壓力室S1、S2。另外，構成為藉由對於流入室R1供給來自蓄壓器3的0.5MPa的驅動流體，維持第7圖(C)所示之減壓閥40的狀態。
當驅動流體流入至第1、2壓力室S1、S2，第1、2活塞31、34會抵抗壓縮線圈彈簧27的推彈力而上升。藉此，閥桿26係移動至上死點(從主體本體11遠離)，藉由隔膜15的彈力及流體(氣體)的壓力，隔膜按壓件17移動至上側，而閥1成為開狀態。
另外，藉由第1活塞31的上升，於第1密封構件33，第1內周部33A與第1活塞31一起上升，第1外周部33B不上升，第1中間部33C伴隨著第1內周部33A的上升變形。同樣地，藉由第2活塞34的上升，於第2密封構件36，第2內周部36A與第2活塞34一起上升，第2外周部36B不上升，第2中間部36C伴隨著第2內周部36A的上升變形。
為了使閥1從開狀態成為閉狀態，係將三通閥4切換為驅動流體從閥1的驅動部30(第1、2壓力室S1、S2)排出至外部的流動。藉此，流入室R1內的壓力減少，而如第7圖(D)所示，提動件44的第2提動件O形環44C從周緣部24I遠離，流入室R1與減壓室R2連通。因此，第1、2壓力室S1、S2內的驅動流體，透過第2驅動流體流出孔26c、第3驅動流體流出孔26d、驅動流體流入路26a以及第1驅動流體流出孔26b，流入至減壓室R2及流入室R1，而透過驅動流體通過孔24g及驅動流體導入孔25d排出至外部。
第1活塞31及第2活塞34下降，藉此第1密封構件33的第1內周部33A及第2密封構件36的第2內周部36A亦下降，而第1密封構件33及第2密封構件36回到原本的狀態。閥桿26，係藉由壓縮線圈彈簧27的推彈力回到下死點，藉由隔膜按壓件17按壓隔膜15而閥1成為閉狀態。
[半導體製造裝置100] 　　接著，針對使用了前述所說明之閥1及流體供給系統2的半導體製造裝置100進行說明。
第8圖，係表示具備本實施形態之閥1及流體供給系統2的半導體製造裝置100。
如第8圖所示，半導體製造裝置100係例如為CVD(Chemical Vapor Deposition)裝置，具有流體供給系統2、氣體供給手段60、真空腔室70、排氣手段80，於晶圓上形成鈍態膜(氧化膜)的裝置。
氣體供給手段60，係具備氣體供給源61、流體控制裝置62。真空腔室70，係具備用以載置晶圓72的載置台71，以及用以於晶圓72上形成薄膜的電極73。於真空腔室70，連接有商用電源101。排氣手段80，係具備排氣配管81、開閉閥82、集塵機83。
於晶圓72上形成薄膜時，藉由流體供給系統2之閥1的開閉，控制對於真空腔室70的氣體的供給。另外，在去除作為於晶圓72上形成薄膜之際所產生的副產物的粉粒體時，開閉閥82成為開狀態，透過排氣配管81藉由集塵機83去除粉粒體。
如以上般，依據本實施形態之致動器20，係具備：減壓閥40，係將從外部供給的驅動流體的壓力減壓至預定的壓力；第1、2活塞31、34，係與設置於殼體內，與殼體一起形成第1、2壓力室S1、S2，藉由以減壓閥40減壓的預定的壓力的驅動流體所驅動。
藉由該構成，即便來自蓄壓器3的驅動流體的壓力有所變動，對於第1、2壓力室S1、S2，會藉由減壓閥40供給具有預定的壓力的驅動流體，故能夠藉由簡單的構成使致動器20的動作速度成為恒速，而能夠減少第1、2活塞31、34的動作的不均。
另外，將該致動器20運用於閥1，並將該閥1運用於具有供給驅動流體的蓄壓器3及切換驅動流體的流動的三通閥4之流體供給系統2，藉此能夠使閥1的開閉速度成為一定。藉此，於具備該閥1或是流體供給系統2的半導體製造裝置100，能夠將預定量的氣體供給至真空腔室70，故能夠於晶圓上形成具有所要求的膜厚的膜。
另外，本實施形態之致動器20，係具備：殼體，係於內周部形成有第1、2外周部收容溝22g、23g；第1、2活塞31、34，係於外周部形成有第1、2內周部收容溝31c、34c，與殼體一起形成第1、2壓力室S1、S2，藉由來自外部的驅動流體進行驅動；以及環狀的第1、2密封構件33、36，係具有嵌入至第1、2外周部收容溝22g、23g的第1、2內周部33A、36A及嵌入至第1、2內周部收容溝31c、34c的第1、2外周部33B、36B，使第1、2壓力室S1、S2密閉。
依據該構成，在第1、2活塞31、34移動時，僅第1、2密封構件33、36的第1、2內周部33A、36A，與第1、2活塞31、34一起移動。藉此，能夠抑制第1、2密封構件33、36於殼體的內周面滑動，而能夠防止第1、2密封構件33、36的摩耗。藉此，即便使用次數增加，第1、2活塞31、34不致摩耗，並能夠減少第1、2活塞31、34的動作的不均。
另外，藉由將該致動器20運用於閥1，能夠使閥1的開閉速度持續為一定。藉此，於具備該閥1的半導體製造裝置100，能夠將預定量的氣體供給至真空腔室70，故能夠於晶圓上形成所要求的膜厚的膜。
另外，第1、2內周部33A、36A，能夠對於第1、2外周部33B、36B沿著第1、2密封構件33、36的軸方向的移動的最大距離，係被限制為第1、2密封構件33、36的厚度的一半以下之預定距離。藉此，能夠抑制第1、2密封構件33、36於殼體的內周面滑動，而能夠防止第1、2密封構件33、36的摩耗。
另外，第1、2密封構件33、36，係位於第1、2內周部33A、36A與第1、2外周部33B、36B之間，具有構成為厚度比第1、2外周部33B、36B及第1、2外周部33B、36B更薄的第1、2中間部33C、36C。
藉由該構成，能夠僅藉由第1、2中間部33C、36C的變形使第1、2密封構件33、36追隨第1、2活塞31、34的移動，故能夠防止第1、2密封構件33、36於殼體的內周面滑動，而能夠防止第1、2密封構件33、36的摩耗。
又，本發明並不受前述之實施例所限制。發明所屬技術領域具有通常知識者，能夠於本發明之範圍內進行各種追加或變更。
例如，在前述實施形態中，如第9圖所示，於中殼體24除了減壓閥40，設置止回閥49亦可。此時，於中殼體24，形成有第3插入孔24j，並形成有連通第1插入孔24e與第3插入孔24j的第1連通孔24k、連通第2插入孔24f與第3插入孔24j的第2連通孔24m。第2連通孔24m的端部係藉由滾珠24N封塞。另外，中殼體24的驅動流體通過孔24g，係位於止回閥49的正上方，以連通至第3插入孔24j的方式形成。驅動流體導入孔25d，係於上殼體25，形成在相當於中殼體24的第3插入孔24j的上側的位置，下端部係連通至驅動流體通過孔24g。驅動流體通過孔24g及驅動流體導入孔25d，係相當於驅動流體通路。
並且，止回閥49係被壓入至第3插入孔24j，固定於中殼體24，並具有止回閥O形環49A及樹脂製之閥體49B。第3插入孔24j之比止回閥49更靠內側的空間，係構成止回室R3。止回閥O形環49A，係防止止回室R3內的驅動流體洩漏至外部。閥體49B，能夠對應於止回室R3的壓力，藉由該閥體49B的位移，止回閥49會成為閉狀態或是開狀態。止回閥49在閉狀態中，止回室R3與第1連通孔24k的連通被隔絕，止回閥49在開狀態中，止回室R3與第1連通孔24k連通。
並且，當驅動流體從中殼體24的驅動流體通過孔24g流入至止回室R3，則止回閥49會成為閉狀態，驅動流體會透過第2連通孔24m流入至流入室R1。因流入室R1與減壓室R2連通，故流入至流入室R1的驅動流體係流入至減壓室R2，而減壓室R2的壓力上升。當減壓室R2內的壓力上升，減壓活塞47係抵抗減壓彈簧48的推彈力，移動至彈簧按壓件46側。並且，當減壓室R2的壓力成為預定的壓力，則提動件44的第2提動件O形環44C係抵接於周緣部24I，而隔絕流入室R1與減壓室R2的連通。
藉此，預定的壓力的驅動流體，從減壓室R2透過第1驅動流體流出孔26b、驅動流體流入路26a、第2驅動流體流出孔26c及第3驅動流體流出孔26d，流入至第1、2壓力室S1、S2。因此，閥1會成為開狀態。
另一方面，藉由將三通閥4切換為驅動流體從閥1的驅動部30(第1、2壓力室S1、S2)排出至外部的流動，止回室R3內的壓力減少，而止回閥49成為開狀態。藉此，止回室R3與第1連通孔24k連通，第1、2壓力室S1、S2內的驅動流體，透過驅動流體流入路26a及第1驅動流體流出孔26b，從第1連通孔24k及止回室R3被排出至外部。另外，流入室R1、減壓室R2以及第2連通孔24m內的驅動流體亦從止回室R3被排出至外部。
如此，致動器20，係具備：止回閥49，係在將驅動流體導入至第1、2壓力室S1、S2之際會成為閉狀態，使驅動流體流至減壓閥40，在將驅動流體從第1、2壓力室S1、S2排出至外部之際會成為開狀態，將來自第1、2壓力室S1、S2的驅動流體排出至外部。
依據該構成，因係在將驅動流體從第1、2壓力室S1、S2排出至外部之際，不透過減壓閥40便將驅動流體排出至外部的構成，故能夠使從第1、2壓力室S1、S2至止回閥49的流路較大，而能夠使排出量增加，藉此使驅動流體的排出時間縮短。因此，閥1之從開狀態至閉狀態的時間亦能夠縮短。又，在僅有減壓閥40的情形，有必要在提動件本體44A的前後產生差壓，故無法輕易使提動件本體44A與周緣部24I的間隙(節流孔部)的面積增大。因此，無法使驅動流體的排出量增多。
另外，於前述實施形態中，雖將致動器20運用於閥1，然而運用於其他裝置亦可。切換從蓄壓器3對於閥1供給驅動流體的流動及將驅動流體從閥1的驅動部30排出至外部的流動之切換手段雖係三通閥4，然而為其他手段亦可。
第1、2密封構件33、36的形狀係不限於前述實施形態所示之形狀，例如剖面為圓形、X狀、U狀亦可。另外，構成為能夠變更第1、2壓力室S1、S2的內容積亦可。
另外，雖針對半導體製造裝置100為CVD裝置的情形進行說明，然而為濺鍍裝置或蝕刻裝置亦可。雖針對將閥1以致動器20側為上側並以主體10為下側設置的形態進行說明，然而設置方向不限於此，設置為水平方向設置亦可，設置為上下反方向亦可。
另外，第10圖係表示將提動栓43、彈簧按壓件46以及止回閥49藉由固定螺絲41A、42A、49C對於中殼體24固定的狀態。
於前述實施形態中，提動栓43、彈簧按壓件46以及止回閥49，係分別被壓入第2插入孔24f、第1插入孔24e以及第3插入孔24j，而固定於中殼體24。然而，如第10圖所示，於第2插入孔24f、第1插入孔24e以及第3插入孔24j的開口側，分別形成母螺紋部24P、24Q、24R，並將提動栓43、彈簧按壓件46以及止回閥49分別對於第2插入孔24f、第1插入孔24e以及第3插入孔24j以能夠滑動移動的方式插入亦可。並且，對於各母螺紋部24P、24Q、24R，螺合具有公螺紋部的固定螺絲41A、42A、49C。藉此，提動栓43係在被提動彈簧45與固定螺絲41A夾住的狀態被中殼體24支承。彈簧按壓件46，係在被減壓彈簧48與固定螺絲42A夾住的狀態被中殼體24支承。
固定螺絲41A、42A、49C，係附凹溝的固定螺釘(Set screw)。提動栓43、彈簧按壓件46、提動彈簧45、減壓彈簧48、固定螺絲41A以及固定螺絲42A，係分別相當於第1彈簧按壓件、第2彈簧按壓件、第1彈簧、第2彈簧、第1固定螺絲以及第2固定螺絲。固定螺絲41A係構成提動部41的一部分，固定螺絲42A係構成減壓部42的一部分。
依據該構成，能夠調整固定螺絲41A、42A的螺入量並使提動栓43及彈簧按壓件46移動，藉此能夠調整提動彈簧45及減壓彈簧48的推彈力。藉此，能夠調整減壓閥40的驅動壓(預定的壓力)，並能夠調整閥1的開閉速度。因此，能夠使每個閥1的開閉速度均勻，而能夠使閥1的開動作及閉動作的速度均勻。
1‧‧‧閥
2‧‧‧流體供給系統
3‧‧‧蓄壓器
4‧‧‧三通閥
10‧‧‧主體
11‧‧‧主體本體
11b‧‧‧流體流入路
11c‧‧‧流體流出路
15‧‧‧隔膜
20‧‧‧致動器
21‧‧‧下殼體
22‧‧‧分隔碟
22g‧‧‧第1外周部收容溝
23‧‧‧支撐碟
23g‧‧‧第2外周部收容溝
24‧‧‧中殼體
24e‧‧‧第1插入孔
24f‧‧‧第2插入孔
24g‧‧‧驅動流體通過孔
24I‧‧‧周緣部
24P、24Q‧‧‧母螺紋部
25‧‧‧上殼體
25d‧‧‧驅動流體導入孔
26‧‧‧閥桿
30‧‧‧驅動部
31‧‧‧第1活塞
31c‧‧‧第1內周部收容溝
33‧‧‧第1密封構件
33A‧‧‧第1內周部
33B‧‧‧第1外周部
33C‧‧‧第1中間部
34‧‧‧第2活塞
34c‧‧‧第2內周部收容溝
36‧‧‧第2密封構件
36A‧‧‧第2內周部
36B‧‧‧第2外周部
36C‧‧‧第2中間部
40‧‧‧減壓閥
41‧‧‧提動部
41A、42A‧‧‧固定螺絲
42‧‧‧減壓部
43‧‧‧提動栓
44‧‧‧提動件
44A‧‧‧提動件本體
44B‧‧‧桿
45‧‧‧提動彈簧
46‧‧‧彈簧按壓件
47‧‧‧減壓活塞
48‧‧‧減壓彈簧
49‧‧‧止回閥
100‧‧‧半導體製造裝置
S1‧‧‧第1壓力室
S2‧‧‧第2壓力室
R1‧‧‧流入室
R2‧‧‧減壓室
[第1圖]係表示本實施形態之閥的正視圖。 　　[第2圖]係表示本實施形態之閥的俯視圖。 　　[第3圖]係表示沿著第2圖所示之閥的III-III線的剖面圖。 　　[第4圖]係表示將分隔碟附近放大的剖面圖。 　　[第5圖]係表示沿著第1圖所示之閥的V-V線的剖面圖。 　　[第6圖]係表示本實施形態之流體供給系統的構成圖。 　　[第7圖]係表示在閥的開閉時之減壓閥的動作的說明圖。 　　[第8圖]係表示具備本實施形態之閥及流體供給系統的半導體製造裝置。 　　[第9圖]係表示於中殼體追加止回閥的形態的圖。 　　[第10圖]係表示將提動栓、彈簧按壓件以及止回閥藉由固定螺絲對於中殼體固定的狀態。

Claims (5)

  1. 一種致動器，其特徵為：具備：殼體，係於內周部形成有第1環狀溝；活塞，係於外周部形成有第2環狀溝，設置於前述殼體內並與前述殼體一起形成壓力室，藉由來自外部的驅動流體被驅動；以及環狀的密封構件，係具有嵌入至前述第1環狀溝的第1嵌合部及嵌入至前述第2環狀溝的第2嵌合部，使前述壓力室密閉；前述密封構件的第2嵌合部，能夠對於前述密封構件的第1嵌合部沿著前述密封構件的軸方向移動的最大距離，係被限制為前述密封構件的厚度的一半以下之預定距離。
  2. 如請求項1所述之致動器，其中，前述密封構件，係具有：中間部，係位於前述第1嵌合部與前述第2嵌合部之間，構成為比前述第1嵌合部及前述第2嵌合部的厚度更薄。
  3. 一種閥，其特徵為：具備：主體，係形成有流體通路；閥體，係使前述流體通路開閉；致動器，係具備：殼體，係於內周部形成有第1環狀溝；活塞，係於外周部形成有第2環狀溝，設置於前述殼體內並與前述殼體一起形成壓力室，藉由來自外部的驅動流體被驅動；以及環狀的密封構件，係具有嵌入至前述第1環狀溝的第1嵌合部及嵌入至前述第2環狀溝的第2嵌合部，使前述壓力室密閉；前述密封構件的第2嵌合部，能夠對於前述密封構件的第1嵌合部沿著前述密封構件的軸方向移動的最大距離，係被限制為前述密封構件的厚度的一半以下之預定距離；以及閥桿，係設置為藉由前述活塞的驅動，能夠對於前述主體接近及分離而使前述流體通路開閉。
  4. 一種半導體製造裝置，其特徵為：具備如請求項3所述之閥。
  5. 一種致動器，其特徵為：具備：殼體，係於內周部形成有第1環狀溝；減壓閥，係設置於前述殼體內，將從外部供給而來的驅動流體的壓力減壓至預定的壓力；活塞，係於外周部形成有第2環狀溝，設置於前述殼體內並與前述殼體一起形成壓力室，藉由被減壓的前述預定的壓力的驅動流體進行驅動；以及環狀的密封構件，係具有嵌入至前述第1環狀溝的第1嵌合部及嵌入至前述第2環狀溝的第2嵌合部，使前述壓力室密閉；前述密封構件的第2嵌合部，能夠對於前述密封構件的第1嵌合部沿著前述密封構件的軸方向移動的最大距離，係被限制為前述密封構件的厚度的一半以下之預定距離。
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