JP2009068607A - Valve opening and closing device and vacuum processing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、スパッタリング装置あるいはCVD装置による薄膜形成用のプロセスガス、または、主に、表面処理装置等に使用される、基板へのエッチングにおけるエッチングガス、あるいはガス分析装置に使用される処理ガスなどの配管に使用される弁開閉装置及びそれを用いた真空処理装置に関する。 The present invention is, for example, a process gas for forming a thin film by a sputtering apparatus or a CVD apparatus, or an etching gas used for etching a substrate, which is mainly used for a surface treatment apparatus, or a process used for a gas analyzer. The present invention relates to a valve opening / closing device used for piping such as gas and a vacuum processing device using the same.
半導体製造工程等の成膜装置で使用するガス供給量は、成膜の製品品質を大きく左右するため、一定な流量を保証することが求められる。 A gas supply amount used in a film formation apparatus such as a semiconductor manufacturing process greatly affects the product quality of the film formation, and thus it is required to guarantee a constant flow rate.
しかしながら、弁開閉装置を構成する弁体が弁座に接触して処理ガスの流路を塞いだ状態(以下、全閉状態という。)にする際、弁体の駆動を手動で行われ処理ガスが供給される容器の圧力表示で調整されることが多いため、弁体が弁座に所定以上に強く押し付けられることがあり、そのため弁座が塑性変形を起こし弁体と弁座の接触状態が変わってしまうという課題があった。 However, when the valve body constituting the valve opening / closing device comes into contact with the valve seat and closes the flow path of the processing gas (hereinafter referred to as a fully closed state), the valve body is manually driven to process gas. In many cases, the valve body is pressed against the valve seat more strongly than the predetermined pressure, so that the valve seat is plastically deformed and the contact state between the valve body and the valve seat is There was a problem of changing.
この種の弁開閉装置としては、特許文献1がある、ここでは弁体の駆動を手動で行うことの記載がある。
本発明の目的は、前述の課題に鑑み、弁体が弁座を強く押し付けることが無く、従って、塑性変形させることがないため再現性よく一定の流量のガスを調整できる弁開閉装置及び真空処理装置を提供することにある。 In view of the above-mentioned problems, the object of the present invention is to provide a valve opening / closing device and a vacuum process capable of adjusting gas at a constant flow rate with good reproducibility because the valve body does not strongly press the valve seat and therefore does not plastically deform. To provide an apparatus.
本発明の弁開閉装置は、内部に気体の流路が形成され、該流路にピストンを有する弁体と、該弁体が離接する弁座とが配され、該弁体と該弁座とが離接することにより該気体の流量が制御される弁開閉装置であって、
前記弁体と前記弁座が接触している場合に、前記弁体が前記弁座を所定の圧力以下で押すように、前記ピストンの移動を制御する駆動体を具備する弁開閉装置である。
The valve opening and closing device of the present invention has a gas flow path formed therein, a valve body having a piston in the flow path, and a valve seat to which the valve body is separated and connected, and the valve body and the valve seat Is a valve opening and closing device in which the flow rate of the gas is controlled by separating and contacting
When the valve body and the valve seat are in contact with each other, the valve body is a valve opening / closing device including a drive body that controls the movement of the piston so that the valve body pushes the valve seat at a predetermined pressure or less.
本発明によれば、弁体が弁座を強く押し付けることが無く、塑性変形させることがないため再現性よく一定の流量のガスを調整できる。 According to the present invention, since the valve body does not strongly press the valve seat and is not plastically deformed, a gas having a constant flow rate can be adjusted with good reproducibility.
以下、図面を参照して本発明の一実施形態の弁開閉装置について説明する。 Hereinafter, a valve opening and closing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態の弁開閉装置を示す断面図である。弁開閉装置は、例えば、処理ガスによる成膜、エッチング等またはガス分析処理等が行われる真空容器と処理ガスの供給を繋ぐ配管との間に接続される。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a valve opening and closing apparatus according to an embodiment of the present invention. The valve opening / closing device is connected, for example, between a vacuum vessel in which film formation, etching, gas analysis processing, or the like is performed with a processing gas and a pipe that connects the supply of the processing gas.
弁開閉装置は、装置本体1内で弁体2が弁座4に対して上下移動することで、弁体と弁座との離接が制御され、流路3を流れる処理ガスの流量(リーク量)を調整する。すなわち、ピストン6が上方に移動することにより、弁体2が弁座4に対して上方向に移動し、流路3を流れる処理ガスの流量を増やすことができる。一方、ピストン6が下方に移動することにより、弁体2が弁座4に対して下方向に移動し、流路3を流れる処理ガスの流量を減少させることができる。ベローズシール10は流路3と弁開閉装置の内部とを仕切る役割を担う。
In the valve opening / closing device, the valve body 2 moves up and down with respect to the valve seat 4 in the apparatus
ばね5は、ピストン6の先端が作用体7に接触するようにピストン6を上方に押し上げている。そして、ばね5は、ピストン6の直進運動を安定させる役割を担う。作用体7は、支持点8を支点にして、上面(図中右側の上面)がステッピングモーター等からなる駆動体9と連結され、下面(図中左側の下面)がピストン6の先端に突き当たっており、てこの原理によりピストンの上下移動の制御が可能となっている。リニアガイド11は駆動体9の位置を確認し、調整を行うためのものである。駆動体9は作用体7の一方を上下に直線移動できればよく、ここではステッピングモーターと、該ステッピングモーターの回転を直線運動に変える部材(例えば、ステッピングモーターにギアを取り付け、回転を直線運動に変える部材としてそのギアとかみ合う小型ジャッキを用いる)とで構成している。 The spring 5 pushes the piston 6 upward so that the tip of the piston 6 contacts the action body 7. The spring 5 plays a role of stabilizing the straight movement of the piston 6. The acting body 7 has a support point 8 as a fulcrum and an upper surface (the upper surface on the right side in the figure) is connected to a driving body 9 made of a stepping motor or the like, and a lower surface (the lower surface on the left side in the figure) abuts against the tip of the piston 6. Therefore, the vertical movement of the piston can be controlled by the lever principle. The linear guide 11 is for confirming the position of the driving body 9 and performing adjustment. The driver 9 only needs to be able to linearly move one of the acting bodies 7 up and down. Here, the stepping motor and a member that changes the rotation of the stepping motor into a linear motion (for example, a gear is attached to the stepping motor to change the rotation into a linear motion). A small jack that meshes with the gear is used as a member.
駆動体9が作用体7の図中右側の上面を下方に押すことにより、支持点8を支点にして、ピストン6が押し下げられ、弁体2は弁座4に対して下方向に押し下げられる。そして、弁体2は弁座4を押圧する。一方、駆動体9が作用体7の図中右側の上面を引き上げることにより、支持点8を支点にして、ピストン6が押し上げられ、弁体2を弁座4に対して上方向に押し上げる。なお駆動体9は作用体7の図中右側の下面と連結するように下面側に設けられてもよい。 When the driving body 9 pushes the upper surface on the right side of the working body 7 in the drawing downward, the piston 6 is pushed down with the support point 8 as a fulcrum, and the valve body 2 is pushed down with respect to the valve seat 4. Then, the valve body 2 presses the valve seat 4. On the other hand, when the driving body 9 pulls up the upper surface on the right side of the working body 7 in the drawing, the piston 6 is pushed up with the support point 8 as a fulcrum, and the valve body 2 is pushed up with respect to the valve seat 4. The driving body 9 may be provided on the lower surface side so as to be connected to the lower surface on the right side of the working body 7 in the drawing.
図2は本実施形態の弁開閉装置における、ステッピングモーターのモーターステップ数とヘリウムガスのリーク量(流量)との特性を示す図である。なお、1.00E-06は1.00×10-6を意味する。本実施形態の弁開閉装置のピストンを繰り返し上下移動させ、特性の経時変化を調べたが、塑性変形を起こすことなく再現性が確認された。本実施形態の弁開閉装置は、6.7×10-9Pa・m3/sec以上の流量の制御に特に好適に使用することができる。流量の上限は例えば1.5Pa・m3/sec以下である。また、弁体が弁座に接した後は、弁体が弁座を押圧する圧力が強くなると塑性変形を起こすことになる。従って、ステッピングモーターのモーターステップ数は接触後一定値以下となるように制御し、弁体が弁座を所定の圧力以下で押すようにする。 FIG. 2 is a diagram showing the characteristics of the number of motor steps of the stepping motor and the leak amount (flow rate) of helium gas in the valve opening / closing device of the present embodiment. Note that 1.00E-06 means 1.00 × 10 −6 . The piston of the valve opening / closing device of the present embodiment was repeatedly moved up and down to examine the change in characteristics over time, but reproducibility was confirmed without causing plastic deformation. The valve opening / closing device of the present embodiment can be particularly suitably used for controlling a flow rate of 6.7 × 10 −9 Pa · m 3 / sec or more. The upper limit of the flow rate is, for example, 1.5 Pa · m 3 / sec or less. In addition, after the valve body comes into contact with the valve seat, plastic deformation occurs when the pressure with which the valve body presses the valve seat becomes strong. Accordingly, the number of motor steps of the stepping motor is controlled so as to become a predetermined value or less after contact, and the valve body pushes the valve seat at a predetermined pressure or less.
駆動体9は、弁座4に加わる力を直接数値化できなくても、力を別の物理量(例えば、電気等)に換算できる機能を備えていればよい。従って、本実施形態では駆動体としてステッピングモーターと回転を直線移動に変える部材を用い、作用体を介してピストンを上下させているが、駆動体としてピエゾ素子等の他の手段を用いてもよい。また、本実施形態では作用体を用いてピストンを駆動しているが、直接駆動体によりピストンを駆動してもよい。 Even if the driving body 9 cannot directly digitize the force applied to the valve seat 4, it only needs to have a function of converting the force into another physical quantity (for example, electricity). Therefore, in this embodiment, a stepping motor and a member that changes rotation to linear movement are used as the driving body, and the piston is moved up and down via the action body, but other means such as a piezo element may be used as the driving body. . Further, in the present embodiment, the piston is driven using the operating body, but the piston may be driven directly by the driving body.
この数値化された弁座4の力を塑性変形が生じない限度以下で使用することで、弁座4が変形することを防ぎ、再現性よく一定量の処理ガスを供給することができる。 By using the digitized force of the valve seat 4 below the limit at which plastic deformation does not occur, it is possible to prevent the valve seat 4 from being deformed and supply a certain amount of processing gas with good reproducibility.
本実施形態の弁開閉装置は、弁体が弁座を押圧する力が所定の値になるような駆動体が具備されているため、弁座を塑性変形してしまうことが無く、処理ガスを一定量供給することができる。 The valve opening and closing device of the present embodiment is provided with a drive body in which the force with which the valve body presses the valve seat becomes a predetermined value, so that the valve seat is not plastically deformed, and the processing gas is discharged. A certain amount can be supplied.
なお、本実施形態の弁開閉装置は、処理ガスの流量調整に限られること無く、減圧された容器の真空排気に適用することも可能である。 Note that the valve opening / closing device of the present embodiment is not limited to the adjustment of the flow rate of the processing gas, but can also be applied to evacuation of a decompressed container.
以下、本実施形態の弁開閉装置を用いた真空処理装置について説明する。 Hereinafter, a vacuum processing apparatus using the valve opening / closing apparatus of this embodiment will be described.
図3は真空処理装置の構成を示す断面図である。図3に示すように、本実施形態の真空処理装置は、排気系20を備えたエッチングチャンバー2Dと、エッチングチャンバー2D内に設けられた基板ホルダー25と、エッチングチャンバー2D内に所定のガスを導入するガス導入手段26と、ガス導入手段26により導入されたガスにエネルギーを与えて基板ホルダー25を臨むエッチングチャンバー2D内の空間にプラズマPを形成するプラズマ形成手段27とを備えている。エッチングチャンバー2Dは、側壁部分にゲートバルブ21を備えた気密な真空容器である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the vacuum processing apparatus. As shown in FIG. 3, the vacuum processing apparatus of this embodiment introduces an
ガス導入手段26は、プラズマ形成手段27によってプラズマ化されるガスをエッチングチャンバー2D内に導入するものである。ここでは、アルゴンガスをエッチングチャンバー2D内に導入するようになっている。アルゴンガスのプラズマ中では、アルゴンのイオンが生成され、このイオンが基板29に入射することでエッチングが行われる。ガス導入手段26は、具体的には、アルゴンガスを貯めた不図示のガスボンベ、ガスボンベとエッチングチャンバー2Dとを繋ぐ配管に設けたバルブや流量調整器等によって構成される。
The gas introducing means 26 introduces the gas that is converted into plasma by the plasma forming means 27 into the
排気系20は、ターボ分子ポンプ等の真空ポンプを備えてエッチングチャンバー2D内を10−7Torr程度まで排気可能に構成される。
The
基板ホルダー25は、基板29より大きな径の円盤状のホルダーステージ51と、ホルダーステージ51の上に設けられた高周波電極52と、ホルダーステージ51を支えるホルダー支柱53と、高周波電極52に高周波を導入するための高周波導入棒54とから主に構成されている。
The
高周波電極52の周囲には、ホルダーシールド55が設けられている。
A
ホルダー支柱53は、内部が空洞になっている。そして、高周波導入棒54は、このホルダー支柱53の内部に配置されているとともに、ホルダーステージ51を貫通して先端が高周波電極52に達している。この高周波導入棒54の周囲は、円筒状の絶縁管56で覆われている。また、ホルダー支柱53内に位置する高周波導入棒54の部分の周囲には、アース管57が設けられている。アース管57と高周波導入棒54との間には絶縁管56が介在している。
The
一方、基板ホルダー25の上方には、プラズマ形成空間を取り囲むシールド81が設けられている。プラズマ形成手段27は、基板ホルダー25内の高周波導入棒54及び高周波電極52を経由してエッチングチャンバー2D内のガスに高周波エネルギーを与えるようになっている。具体的には、プラズマ形成手段27は、基板ホルダー25内の高周波導入棒54に高周波電力を供給する高周波電源71と、高周波電源71からの高周波の供給路に設けられた整合器72とから主に構成されている。
On the other hand, a
また、エッチングチャンバー2Dの上側には、磁石82が設けられている。磁石82は、基板9への前工程エッチングの分布を調整するものである。
A
移動機構58は、基板ホルダー5のホルダー支柱53を保持した保持アーム581と、保持アーム581に連結された上下駆動源582とから主に構成されている。図3に示すように、エッチングチャンバー2Dの下面には開口が形成されており、ホルダー支柱53はこの開口に挿通されている。そして、ホルダー支柱53の下端には、アーム取り付け板583が固定されている。保持アーム581の先端は、このアーム取り付け板583に固定されている。
The moving mechanism 58 mainly includes a holding
上下駆動源582は、例えば保持アーム581が螺合する上下方向に長い精密ねじと、精密ねじを回転させるサーボモータ等から構成される。上下駆動源582が駆動すると、精密ねじが回転して保持アーム581が上下動する。
The vertical drive source 582 includes, for example, a precision screw that is long in the vertical direction to which the holding
本実施形態の弁開閉装置はガス導入手段を構成するバルブや流量調整器となり、また排気系を構成するバルブや流量調整器となる。本実施形態の弁開閉装置は配管の途中に取り付けたり、処理チャンバーに固定して取り付けることができる。 The valve opening / closing device of the present embodiment is a valve or a flow regulator that constitutes the gas introduction means, and a valve or a flow regulator that constitutes the exhaust system. The valve opening and closing device of the present embodiment can be attached in the middle of the piping or fixed to the processing chamber.
本発明は、スパッタリング装置、CVD装置、表面処理装置等のガス導入系や排気系に使用される弁開閉装置に適用される。 The present invention is applied to a valve opening / closing device used for a gas introduction system or an exhaust system such as a sputtering apparatus, a CVD apparatus, and a surface treatment apparatus.
1 装置本体
2 弁体
3 流路
4 弁座
5 ばね
6 ピストン
7 作用体
8 支持点
9 駆動体
10 ベローズシール
11 リニアガイド
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記弁体と前記弁座が接触している場合に、前記弁体が前記弁座を所定の圧力以下で押すように、前記ピストンの移動を制御する駆動体を具備する弁開閉装置。 A gas flow path is formed therein, and a valve body having a piston in the flow path and a valve seat to which the valve body is separated from and contacted are arranged, and the valve body and the valve seat are separated from and brought into contact with each other. A valve opening and closing device in which the flow rate is controlled,
A valve opening / closing device comprising a driving body for controlling movement of the piston so that the valve body pushes the valve seat at a predetermined pressure or less when the valve body and the valve seat are in contact with each other.
Priority Applications (1)
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013224713A (en) * | 2012-04-23 | 2013-10-31 | Ckd Corp | Linear actuator, vacuum control device and computer program |
KR101547062B1 (en) * | 2014-05-28 | 2015-08-25 | 케이알이피에스 주식회사 | Balancing apparatrus for water supply pipe of hydroelectric power plant |
US9234595B2 (en) | 2011-02-02 | 2016-01-12 | Ckd Corporation | Vacuum control valve and vacuum control apparatus |
CN106949295A (en) * | 2017-05-05 | 2017-07-14 | 南京消防器材股份有限公司 | A kind of two-stage opens selector valve |
JP2020101213A (en) * | 2018-12-20 | 2020-07-02 | 株式会社島津製作所 | Vacuum valve and valve controller |
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Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9234595B2 (en) | 2011-02-02 | 2016-01-12 | Ckd Corporation | Vacuum control valve and vacuum control apparatus |
JP2013224713A (en) * | 2012-04-23 | 2013-10-31 | Ckd Corp | Linear actuator, vacuum control device and computer program |
WO2013161387A1 (en) * | 2012-04-23 | 2013-10-31 | Ckd株式会社 | Linear actuator and vacuum control device |
US9234586B2 (en) | 2012-04-23 | 2016-01-12 | Ckd Corporation | Linear actuator and vacuum control device |
TWI586909B (en) * | 2012-04-23 | 2017-06-11 | Ckd Corp | Linear actuators and vacuum control devices |
KR101547062B1 (en) * | 2014-05-28 | 2015-08-25 | 케이알이피에스 주식회사 | Balancing apparatrus for water supply pipe of hydroelectric power plant |
CN106949295A (en) * | 2017-05-05 | 2017-07-14 | 南京消防器材股份有限公司 | A kind of two-stage opens selector valve |
CN106949295B (en) * | 2017-05-05 | 2022-11-29 | 南京消防器材股份有限公司 | Two-stage opening selection valve |
JP2020101213A (en) * | 2018-12-20 | 2020-07-02 | 株式会社島津製作所 | Vacuum valve and valve controller |
JP7155999B2 (en) | 2018-12-20 | 2022-10-19 | 株式会社島津製作所 | Vacuum valves and valve controllers |
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