真空控制閥以及真空控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】提供真空控制閥以及真空控制系統(tǒng)。真空控制閥包括：控制閥主體，具有連接真空容器和真空泵的流路、形成于流路的閥座；動作部，具有閥體、活塞、連結閥體和活塞的桿，閥體通過調節(jié)提升量操控閥開度，通過與閥座抵接切斷流路；汽缸，與控制閥主體連接并收納活塞；施壓部，在使提升量減小的方向上對動作部施壓；調壓閥，追隨活塞的動作，密封活塞外周面與汽缸內周面之間的間隙。動作部及汽缸包括：閥開度操控室，是由調壓閥密封且具有呈包圍桿的筒形的空間，根據(jù)工作流體的作用壓力對活塞在使提升量增大的方向上產生載荷；切斷載荷產生室，形成于桿的內部，與閥開度操控室共中心軸線，在被供給工作流體時，對動作部在使提升量減小的方向上產生載荷。
【專利說明】真空控制閥以及真空控制系統(tǒng)
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及真空控制閥以及真空控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]在半導體的制造工藝中，包括下述工序，即:例如，在進行化學氣相沉積(CVD)時，將處理對象晶圓W配置在真空的真空容器710 (參照圖20、圖21)的內部，并使晶圓W的處理面Ws暴露于工藝氣體(在本說明書中，僅稱為氣體)中。工藝氣體含有薄膜構成元素，在處理面Ws上進行反應從而形成膜物質。
[0003]為了形成均勻的膜，要求更加穩(wěn)定均勻地將工藝氣體提供給晶圓W。另一方面，在現(xiàn)有的CVD工序中，通過圖20、圖21所示的結構提供工藝氣體并通過真空泵進行排氣。這種排氣控制一般通過使用振子式閥對排氣系統(tǒng)的流導進行操控來實現(xiàn)的，其中，振子式閥通過移動振子720來操控開閉量。
[0004]專利文獻1:日本國專利申請公開公報“特開2009-117444號公報”

【發(fā)明內容】

[0005]發(fā)明所要解決的課題
[0006]但是，在這樣的方法中，在為了調節(jié)流導而使振動子720的位置移動時，開口部的中心將隨振動子720的移動而發(fā)生移動。這種開口部的中心移動使真空容器710內部的氣流FL1、FL2發(fā)生偏移，從而例如產生氣體供給延遲的滯流區(qū)等導致氣體供給不均勻。而且，在從晶圓W的一側供給氣體并從另一側排出氣體的結構中，氣體的供給不均以晶圓W的排氣側附近的薄膜構成元素的濃度降低的方式體現(xiàn)。這種氣體供給的偏移，使處理面Ws的膜壓也發(fā)生偏移，隨著上述產品高精度化或高密度化的發(fā)展，這樣影響將更顯著。本發(fā)明是為解決上述現(xiàn)有問題中的至少一部分而完成的。
[0007]解決課題所需手段
[0008]方案I為，連接在真空容器和真空泵之間并通過工作流體操控閥開度以對所述真空容器內的真空壓力進行控制的真空控制閥，包括:控制閥主體，具有將所述真空容器和所述真空泵連接的流路、和形成于所述流路的閥座；動作部，具有閥體、活塞和連結所述閥體和所述活塞的桿，所述閥體通過調節(jié)提升量進行所述閥開度的操作，通過與所述閥座抵接進行所述流路的切斷，其中所述提升量為所述閥體與所述閥座的距離；汽缸，與所述控制閥主體連接并收納所述活塞；施壓部，對所述動作部施壓使得所述提升量變??；以及調壓閥，追隨所述活塞的動作，并對所述活塞的外周面與所述汽缸的內周面之間的間隙進行密封，所述動作部及所述汽缸包括:閥開度操控室，是由所述調壓閥密封且具有呈包圍所述桿的筒形形狀的空間，所述閥開度操控室根據(jù)所述工作流體的作用壓力對所述活塞在使所述提升量增大的方向上產生載荷；以及切斷載荷產生室，形成于所述桿的內部，與所述閥開度操控室共中心軸線，在被供給所述工作流體時，對所述動作部在使所述提升量變小的方向上產生載荷。[0009]在方案I中，通過真空控制閥進行控制，所述真空控制閥通過追隨活塞的動作并進行密封的膜狀彈性體對活塞的外周面和汽缸的內周面間的間隙進行密封。這種結構的真空控制閥由于具有低滯后特性，因此能夠顯著提高真空控制性能。
[0010]方案2為，連接在真空容器和真空泵之間且通過工作流體操控閥開度以對所述真空容器內的真空壓力進行控制的真空控制閥，包括:控制閥主體，具有將所述真空容器和所述真空泵連接的流路、和形成于所述流路的閥座；動作部，具有閥體、活塞和連結所述閥體和所述活塞的桿，所述閥體通過調節(jié)提升量進行所述閥開度的操作，通過與所述閥座抵接進行所述流路的切斷，其中所述提升量為所述閥體與所述閥座的距離；汽缸，與所述控制閥主體連接并收納所述活塞；施壓部，對所述動作部施壓使得所述提升量變??；以及調壓閥，追隨所述活塞的動作，并對所述活塞的外周面與所述汽缸的內周面之間的間隙進行密封，所述動作部及所述汽缸包括:閥開度操控室，是由所述調壓閥密封且具有呈包圍所述桿的筒形形狀的空間，所述閥開度操控室根據(jù)所述工作流體的作用壓力對所述活塞在使所述提升量增大的方向上產生載荷；以及切斷載荷產生室，與所述閥開度操控室共中心軸線，在被供給所述工作流體時，對所述動作部在使所述提升量變小的方向上產生載荷。
[0011]另外，在方案2中，所述汽缸包括頭蓋，所述頭蓋具有收納在所述切斷載荷產生室中的滑動凸部，所述真空控制閥包括密封部，所述密封部具有對所述切斷載荷產生室和所述滑動凸部之間進行密封的密封面，在對所述切斷載荷產生室提供所述工作流體時，提高所述密封面的表面壓力。
[0012]在方案2的真空控制閥中，密封部用于切斷載荷產生室，其中，在對切斷載荷產生室供給工作流體時，所述密封部提高密封面的表面壓力。由此，在對閥開度進行操控時，即在非切斷時，能夠抑制切斷載荷產生室的密封面的表面壓力并以低摩擦的滑動進行移動。其結果是，例如即使不使用調壓閥，也能夠利用簡單的結構實現(xiàn)低滯后的閥開度操控。
[0013]方案3為，在方案2中，所述滑動凸部與所述閥開度操控室共中心軸線，且呈圓筒狀，其中該圓筒狀的外徑小于所述閥開度操控室的內徑，所述動作部具有引導部，所述引導部在被所述滑動凸部的內周面包圍的空間中沿所述動作方向延伸，
[0014]所述真空控制閥配置在所述引導部和所述滑動凸部之間，能夠在所述動作方向上進行滑動，所述真空控制閥包括軸承，所述軸承對所述引導部和所述滑動凸部在與所述動作方向垂直的方向上的相互位置關系進行約束。
[0015]方案3的真空控制閥中，由于動作部中具有在被所述滑動凸部的內周面包圍的空間中沿所述動作方向延伸的引導部，因此，與調壓閥的滑動面相比，滑動凸部的滑動面配置在接近軸承的位置處。由此，精度要求較之于調壓閥更嚴格，能夠易于使切斷載荷產生室和滑動凸部間的滑動面的間隙的精度提高。
[0016]方案4為，在方案I中，所述汽缸包括頭蓋，所述頭蓋具有收納在所述切斷載荷產生室中的滑動凸部，所述真空控制閥包括密封部，所述密封部具有對所述切斷載荷產生室和所述滑動凸部之間進行密封的密封面，在對所述切斷載荷產生室提供所述工作流體時，提高所述密封面的表面壓力。
[0017]在方案4的真空控制閥中，密封部用于切斷載荷產生室，其中，在對切斷載荷產生室供給工作流體時，所述密封部提高密封面的表面壓力。由此，在對閥開度進行操控時，即在非切斷時，能夠抑制切斷載荷產生室的密封面的表面壓力并以低摩擦的滑動進行移動。其結果是，例如即使不使用調壓閥，也能夠利用簡單的結構實現(xiàn)低滯后的閥開度操控。
[0018]方案5為，在方案4中，所述滑動凸部與所述閥開度操控室共中心軸線，且呈圓筒狀，其中該圓筒狀的外徑小于所述閥開度操控室的內徑，所述動作部具有引導部，所述引導部在被所述滑動凸部的內周面包圍的空間中沿所述動作方向延伸，
[0019]所述真空控制閥配置在所述引導部和所述滑動凸部之間，能夠在所述動作方向上進行滑動，所述真空控制閥包括軸承，所述軸承對所述引導部和所述滑動凸部在與所述動作方向垂直的方向上的相互位置關系進行約束。
[0020]方案5的真空控制閥中，由于動作部中具有在被所述滑動凸部的內周面包圍的空間中沿所述動作方向延伸的引導部，因此，與調壓閥的滑動面相比，滑動凸部的滑動面配置在接近軸承的位置處。由此，精度要求較之于調壓閥更嚴格，能夠易于使切斷載荷產生室和滑動凸部間的滑動面的間隙的精度提高。
[0021]方案6為，包括:在方案I?5中的任一項中記載的真空閥；壓力傳感器，測量所述真空容器內的真空壓力；空壓回路，連接用于提供工作流體的工作流體供給部、和用于排出所述工作流體的工作流體排出部，將所述工作流體提供給所述真空控制閥；以及控制部，對從所述空壓回路提供給所述真空控制閥的工作流體進行操控以控制所述真空容器內的真空壓力。
[0022]方案7為，在方案6中，所述控制部在接收到真空泵停止信號時對所述閥開度操控室和所述工作流體排出部之間的流路進行連接，并對所述切斷載荷產生室和所述工作流體供給部之間的流路進行連接，所述真空泵停止信號包含表示停止所述真空泵的信息。
[0023]在方案7的真空控制系統(tǒng)中，由于根據(jù)真空泵停止信號的接收成為施加切斷載荷的工作模式，因此，即使真空泵側的壓力因真空泵的意外停止而上升，也具有能夠確保切斷狀態(tài)的優(yōu)點。另外，“真空泵停止信號的接收”具有廣泛的含義，包括例如對表示真空泵工作狀態(tài)的真空泵側的內部接點進行的狀態(tài)確認或真空泵的正常信號未抵達。
[0024]方案8為，在方案6或7中，所述空壓回路具有:第I電磁閥，在非通電狀態(tài)下連接所述閥開度操控室和所述工作流體排出部之間的流路；以及第2電磁閥，在非通電狀態(tài)下連接所述切斷載荷用產生室和所述工作流體供給部之間的流路。
[0025]在方案8的真空控制系統(tǒng)中，由于具有:在非通電狀態(tài)下對所述閥開度操控室和所述工作流體排出部之間的流路進行連接的第I電磁閥，以及在非通電狀態(tài)下對所述切斷載荷用產生室和所述工作流體供給部之間的流路進行連接第2電磁閥，因此在電源斷開或停電時必然成為緊急切斷狀態(tài)。由此，能夠簡單地實現(xiàn)考慮了確保緊急停止或停電時安全的系統(tǒng)設計。
[0026]方案9為，在方案2?5中的任一項中，所述密封部具有V字形墊圈。
[0027]方案10為，包括:在方案9中記載的真空閥；壓力傳感器，測量所述真空容器內的真空壓力；空壓回路，連接用于提供工作流體的工作流體供給部、和用于排出所述工作流體的工作流體排出部，將所述工作流體提供給所述真空控制閥；以及控制部，對從所述空壓回路提供給所述真空控制閥的工作流體進行操控以控制所述真空容器內的真空壓力。
[0028]另外，本發(fā)明并不限于半導體的制造裝置，還可以適用于半導體的制造方法，而且，可以用于氣體在真空容器內流過的處理裝置中?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0029]圖1是表示參考實施方式的真空控制系統(tǒng)10的結構的截面圖。
[0030]圖2是真空控制系統(tǒng)10的平面圖。
[0031]圖3是真空控制系統(tǒng)10的控制框圖。
[0032]圖4是表示真空控制系統(tǒng)10的控制系統(tǒng)的工作內容的流程圖。
[0033]圖5是表示偏離閥開度指令值獲取處理的內容的流程圖。
[0034]圖6是表示真空控制閥100單獨進行工作的情形的說明圖。
[0035]圖7是表示用于算出有效排氣速度的計算式的說明圖。
[0036]圖8是表示變形例的真空控制系統(tǒng)IOa的結構的截面圖。
[0037]圖9是表示實施方式中非通電時(閥全閉)的真空控制閥30的結構的截面圖。
[0038]圖10是表示非通電時的真空控制閥30具有的桿蓋81的結構的放大截面圖。
[0039]圖11是表示閥全開時的真空控制閥30的結構的截面圖。
[0040]圖12是表示真空控制閥30在進行真空壓力控制時的工作狀態(tài)的截面圖。
[0041]圖13是表示墊圈70和內周面63之間的摩擦面的放大截面圖。
[0042]圖14是表示墊圈70的安裝狀態(tài)并對密封原理進行說明的示意圖。
[0043]圖15是表示切斷載荷產生室39的非加壓時的狀態(tài)并對密封原理進行說明的示意圖。
[0044]圖16是表示對切斷載荷產生室39加壓時的狀態(tài)并對密封原理進行說明的示意圖。
[0045]圖17是表示實施方式的真空控制系統(tǒng)20的結構的示意圖。
[0046]圖18是表示實施方式的空壓回路22的結構和工作內容的示意圖。
[0047]圖19是實施方式的真空控制系統(tǒng)20的控制框圖。
[0048]圖20是表示現(xiàn)有技術的真空容器710的內部的氣體流路的說明圖。
[0049]圖21是表示現(xiàn)有技術的真空容器710的內部的氣體流路的說明圖。
【具體實施方式】
[0050]以下，參照附圖對將本發(fā)明具體化的各實施方式進行說明。
[0051](A.參考實施方式的真空控制系統(tǒng)的結構)
[0052]圖1是表示參考實施方式的真空控制系統(tǒng)10的結構的截面圖。圖2是參考實施方式的真空控制系統(tǒng)10的平面圖。真空控制系統(tǒng)10對提供給執(zhí)行化學氣相沉積(CVD)工序的真空容器500的氣體的流動進行控制。真空控制系統(tǒng)10具有2個真空控制閥100、200和I個渦輪分子泵300。真空控制閥100連接在真空容器500的排氣口 561和渦輪分子泵300之間。真空控制閥200連接在真空容器500的排氣口 562和渦輪分子泵300之間。在本實施例中，2個真空控制閥100、200具有相同的結構。干式泵(省略圖示)串聯(lián)連接于渦輪分子泵300。
[0053]真空容器500具有:晶圓臺520，支撐作為處理對象的晶圓W ;氣體分散部510，將氣體分散并提供給晶圓W的處理面Ws ;防護板530，用于保護真空控制閥100、200 ;以及壓力測量部631。在本參考實施方式中，處理面Ws由晶圓臺520支撐，以使其平行于水平面，即與重力方向垂直的面。氣體分散部510連接有用于從真空容器500的外部提供氣體的氣體供給管512和支撐結構(省略圖示)。
[0054]氣體分散部510具有與處理面Ws平行的相向面511。相向面511從與處理面Ws大致垂直的方向提供氣流FL。防護板530具有覆蓋排氣口 561、562的圓盤狀的形狀。在本參考實施方式中，壓力測量部631具有檢測水平面內處理中心Wc附近的壓力的壓力檢測部632。在本說明書中，“水平面內”是指被投影到水平面的狀態(tài)。處理中心Wc是在執(zhí)行處理的區(qū)域內預先設定的位置。執(zhí)行處理的區(qū)域也稱為“處理反應區(qū)”。在處理反應區(qū)內，幾乎不產生壓力損失，因此壓力檢測部632可以配置在處理反應區(qū)的任意位置。
[0055]由圖1、圖2可知，真空容器500的筐體具有:收納氣體分散部510的呈圓頂形狀的圓頂部551、2個排氣管571、572以及通過底座554固定有晶圓臺520的下部筐體553。在水平面內在處理中心Wc附近，圓頂部551具有供給口 Ge。
[0056]由圖2可知，2個排氣管571、572配置于在水平面內相互夾持處理反應區(qū)的位置。真空控制閥100、200分別連接于排氣管571、572。2個真空控制閥100、200也在水平面內相互夾持處理反應區(qū)的位置反向地連接。
[0057]真空容器500的氣體的流動如下。如圖1所示，氣體從供氣口 Ge提供給真空容器500。如上所述，從供氣口 Ge提供的氣體從氣體分散部510的相向面511從與處理面Ws大致垂直的方向作為氣流FL進行供給。提供給處理面Ws的氣體在處理面Ws實施CVD處理，并繞過防護板530被吸入排氣口 561、562。被吸入排氣口 561、562的氣體通過2個真空控制閥100、200從渦輪分子泵300排出。渦輪分子泵300在入口 301的附近產生有效排氣速度Soa、Sob (m3/秒)。有效排氣速度Soa是對經(jīng)由排氣口 561的流路的分擔量。有效排氣速度Sob是對經(jīng)由排氣口 562的流路的分擔量。在參考實施方式中，2個有效排氣速度Soa、Sob相互一致。
[0058]真空控制閥100具備:與真空容器500的排氣口 561連接的上游側流路141、與渦輪分子泵300連接的下游側流路142、對上游側流路141和下游側流路142之間進行開閉的提升閥體110、對提升閥體110施壓使其關閉的施壓彈簧133、通過壓縮空氣的力量使提升閥體110向開放側移動的汽缸室135、將壓縮空氣引導至汽缸室135的空氣流路134、對提供給空氣流路134的壓縮空氣進行操控的電動氣動控制閥131、用于向電動氣動控制閥131提供壓縮空氣的空氣口 132、以及從電動氣動控制閥131排出壓縮空氣的排氣口 137(參照圖2)。
[0059]下游側流路142具備壓力傳感器145，壓力傳感器145具有測量流路內部的壓力P2a的檢測面146。真空控制閥200同樣具備壓力傳感器245，壓力傳感器245具有測量流路內部的壓力P2b的檢測面246。提升閥體110具有彈性密封部件112，通過施壓彈簧133將提升閥體110推壓至閥座143，能夠對上游側流路141和下游側流路142之間進行切斷。
[0060]真空控制閥100的流導操控是通過操控提升閥體110的提升量來進行的。在本說明書中，提升量是指提升閥體110與閥座143之間的距離La。通過調節(jié)提升量La能夠將真空控制閥100的流導作為上游側流路141和下游側流路142之間的流導來操控。真空控制閥200具有與真空控制閥100相同的結構，能夠以同樣的方法對流導進行操控。下游側流路142的內部壓力通過這種流導的操控發(fā)生變化。該內部壓力P2a通過設置在下游側流路142的內部且具有檢測面146的壓力傳感器145測量，并將其傳送給控制器610。在真空控制閥200中，也同樣地對內部壓力P2b進行測定，并傳送給控制器610。[0061](B.參考實施方式的真空控制系統(tǒng)的結構和工作內容)
[0062]圖3是參考實施方式的真空控制系統(tǒng)10的控制框圖。該控制系統(tǒng)被構成為雙環(huán)路結構的串級控制，其中，上述雙環(huán)路結構具有:對真空控制閥100的提升閥體110的提升量進行控制的第I從屬環(huán)路、對真空控制器200的提升閥體210的提升量進行控制的第2從屬環(huán)路以及對真空容器500的內部壓力進行控制的主環(huán)路。從屬環(huán)路和主環(huán)路的各控制環(huán)路可由例如周知的PID控制系統(tǒng)構成。從屬環(huán)路和主環(huán)路也分別稱為從屬控制部和主控制部。
[0063]第I從屬環(huán)路是以電動氣動控制部130的電動氣動控制閥131 (參照圖1)對汽缸室135的壓力進行操控使得提升閥體110的位置接近目標值為目的的控制環(huán)路。電動氣動控制閥131能夠操控汽缸室135的內部壓力，通過與施壓彈簧133的施壓力的平衡來操控提升量。目標值通過控制器610作為表示提升閥體110的提升量的基準閥開度指令值pvl提供給電動氣動控制閥131。提升閥體110的提升量通過閥體位置傳感器138進行測量，并反饋給電動氣動控制閥131?；鶞书y開度指令值pvl也稱為共用開度指令值。
[0064]第I從屬環(huán)路對提升閥體110的提升量進行操控，以使反饋量與基準閥開度指令值PVl的偏差δ I減小。由此，第I從屬環(huán)路能夠進行控制使得提升閥體110的提升量接近由控制器610提供的基準閥開度指令值pvl。提升量的操控與對孔徑進行操控在物理上是等效的。
[0065]另外，還可以測量汽缸室135的內部壓力用作反饋量以代替提升量。如果反饋提升量，則能夠抑制由來自主環(huán)路的指令值(控制輸入)和提升量(開度)的非線性所引起的精度降低。該精度降低是由于各真空控制閥的開度范圍因偏離值相互偏移而產生的。本結構通過開度的實際測量以確保開度和控制輸入的線性，由此，即使開度范圍相互偏移也可實現(xiàn)對真空控制閥的特性變化進行抑制。
[0066]第2從屬環(huán)路與第I從屬環(huán)路的不同點在于目標值不是基準閥開度指令值pvl而是開度指令值pv2，除此之外，與第I從屬環(huán)路具有相同的結構。閥開度指令值pv2是通過將基準閥開度指令值pvl與偏離閥開度指令值Pva相加而生成的指令值。偏離閥開度指令值pva利用從修正值數(shù)據(jù)存儲部620讀出的值。偏離閥開度指令值pva是被設定使得當控制系統(tǒng)整體穩(wěn)定在正常狀態(tài)時有效排氣速度Sa、Sb (m3/秒)相互一致的修正值。修正值數(shù)據(jù)存儲部620也稱為偏離值存儲部。
[0067]有效排氣速度Sal (參照圖3)是指:將從處理中心Wc經(jīng)由排氣口 561 (參照圖1)至渦輪分子泵300的入口 301的流路、和渦輪分子泵300看做一體，將處理中心Wc作為渦輪分子泵300的入口來看待時的排氣速度。處理中心Wc為通過壓力測量部631進行壓力測量的位置。有效排氣速度Sal是考慮了自處理中心Wc到渦輪分子泵300的入口 301的流導所引起的降低因素后的排氣速度，是指處理中心Wc處的有效排氣速度。另一方面，有效排氣速度Sbl (參照圖3)是考慮了自處理中心Wc經(jīng)由排氣口 562 (參照圖1)到渦輪分子泵300的入口 301的流導所引起的降低因素后的排氣速度，是指處理中心Wc處的有效排氣速度。
[0068]有效排氣速度Sal、Sbl (m3/秒)相互一致是指，通過流導的操控使得渦輪分子泵300在處理中心Wc產生相同的有效排氣速度速度。另一方面，在處理中心Wc，由于經(jīng)由排氣口 561的路徑和經(jīng)由排氣口 562的路徑分享相同的壓力，因此可實現(xiàn)相同的排氣流量(Pa.m3/秒)。由此，能夠以相同的排氣流量從配置于相互夾著處理反應區(qū)位置處的2個排氣口 561、562排出氣體。
[0069]主環(huán)路是以控制器610對2個真空控制閥100、200的流導進行操控使得真空容器500的處理中心Wc的附近的壓力接近壓力目標值Plt為目的的控制環(huán)路。壓力目標值Plt是作為與處理相適應的值而被預先設定的固定壓力值。由于閥開度指令值pv2是通過將基準閥開度指令值Pvl與固定的偏離閥開度指令值Pva相加而被修正的值，因此開度指令值pv2和基準閥開度指令值pvl作為一個整體進行變動。由此，2個真空控制閥100、200以偏離后的提升量作為中心位置而一體移動，因此，相對于利用單一的真空控制閥的控制，具有在幾乎不損失適應性的情況下能夠簡單地確立控制規(guī)則的優(yōu)點。
[0070]圖4是表示參考實施方式的真空控制系統(tǒng)10的控制系統(tǒng)的工作內容的流程圖。在步驟SlOO中,用戶執(zhí)行偏離閥開度指令值獲取處理。偏離閥開度指令值獲取處理是使2個真空控制閥100、200分別動作以獲取特性數(shù)據(jù)，并獲取偏離閥開度指令值pva的處理。偏離閥開度指令值獲取處理的內容的詳情之后進行敘述。
[0071]在步驟S200中，用戶進行壓力目標值輸入處理。壓力目標值輸入處理是將壓力目標值Plt輸入控制器610的處理，其中壓力目標值Plt為預先設定的固定目標值。壓力目標值Plt被確定為與真空容器500執(zhí)行的處理相適應的值。
[0072]在步驟S300中，控制器610執(zhí)行基準閥開度指令值確定處理?；鶞书y開度指令值確定處理是指，根據(jù)真空容器500的內部的測量壓力和壓力目標值Plt的偏差Sm依次算出基準基準閥開度指令值pvl的處理?；鶞驶鶞书y開度指令值pvl基于預先存儲在控制器610中的控制規(guī)則來確定?；鶞书y開度指令值pvl用作對真空控制閥100進行控制的第I從屬環(huán)路的目標值。
[0073]在步驟S400中，執(zhí)行偏離閥開度指令值相加處理。偏離閥開度指令值相加處理是指，將從修正值數(shù)據(jù)存儲部620讀出的偏離閥開度指令值pva與基準閥開度指令值pvl相加的處理。通過該相加處理，生成閥開度指令值pv2。閥開度指令值pv2用作對真空控制閥200進行控制的第2從屬環(huán)路的目標值。由此，將基準閥開度指令值pvl和閥開度指令值pv2作為目標值對2個真空控制閥100、200進行一體地控制，其中基準閥開度指令值pvl和閥開度指令值pv2為相互偏離的目標值。
[0074]在步驟S500中，執(zhí)行提升量操控處理。提升量操控處理是指，根據(jù)基準閥開度指令值pvl和閥開度指令值pv2分別對2個提升閥110、210進行操控的處理。由此，實質上對真空控制閥100、200的孔徑進行操控，對真空控制閥100、200的流導進行操控。
[0075]在步驟S600中，執(zhí)行真空容器內壓力測量處理。真空容器內壓力測量處理是指，通過壓力測量部631測量真空容器500的內部壓力的處理。測量位置為真空容器500中的處理中心Wc的附近。由此，對處理中心Wc附近的壓力進行控制使其接近壓力目標值PU，并從真空控制閥100、200雙方均等地排出氣體。
[0076]由此，本參考實施方式只要能夠獲取偏離閥開度指令值pva，那么相對于利用單一的真空控制閥的控制就能夠在幾乎不損失適應性的情況下簡單地確立控制規(guī)則。
[0077](C.參考實施方式中的偏離閥開度指令值的獲取方法)
[0078]圖5是表示參考實施方式的偏離閥開度指令值獲取處理的內容的流程圖。在步驟SllO中，用戶關閉真空控制閥200。由此，排除由真空控制閥200的動作產生的影響，能夠獲取與真空控制閥100進行的排氣相應的特性數(shù)據(jù)。
[0079]圖6是表示參考實施方式的真空控制閥100單獨進行工作的情形的說明圖。在圖6的例子中，關閉真空控制閥200，并使真空控制閥100成為打開的狀態(tài)，因此，供給的全部氣體通過排氣口 561被吸入真空控制閥100。由此可知，達到能夠獲取真空控制閥100的特性數(shù)據(jù)的狀態(tài)。
[0080]在步驟S120中，用戶設定目標值。目標值是處理中心Wc的附近的壓力目標值Plt和來自供氣口 Ge的供氣量(Q/2)。壓力目標值Plt被設定為與所設想的處理相適應的真空壓力。供氣量(Q/2)被設定為真空控制閥100和渦輪分子泵300分擔的流量，該流量是與所設想的處理相適應的流量Q的一半。
[0081]在步驟S130中，用戶使真空控制閥100執(zhí)行真空控制。作為該真空控制的準備，用戶通過與渦輪分子泵300串聯(lián)連接的干式泵(未圖示)進行抽真空，使真空容器500的內部壓力降低至分子區(qū)。接著，啟動渦輪分子泵300并達到穩(wěn)定運轉狀態(tài)。
[0082]當真空容器500的內部壓力到達壓力目標值Plt的附近時，用戶以流量Q/2開始氣體的供給，并啟動由真空控制閥100進行的真空控制。在圖3的控制系統(tǒng)中，在主環(huán)路和第I從屬環(huán)路發(fā)揮作用而第2從屬環(huán)路停止的狀態(tài)下，作為串級控制來進行動作。在本參考實施方式的氣體供給控制中，供氣量(Q/2)作為設定值，并以該設定值穩(wěn)定地供給氣體。
[0083]如圖8所示，控制器610向真空控制閥100發(fā)送基準閥開度指令值pvl，執(zhí)行使真空壓力Pl接近壓力目標值Plt的控制?？刂破?10從真空控制閥100獲取渦輪分子泵300的入口壓力P2a和提升量La。入口壓力P2a作為下游側142的壓力，通過具有檢測面146的壓力傳感器來測量，并被發(fā)送給控制器610。通過電動氣動控制閥131將提升量La從閥體位置傳感器138發(fā)送給控制器610。
[0084]在步驟S140中，控制器610檢測到已滿足預先設定的穩(wěn)定條件并根據(jù)該檢測將提升量La存儲在修正值數(shù)據(jù)存儲部620。穩(wěn)定條件可以設定為:例如，主環(huán)路的偏差Sm和第I從屬環(huán)路的偏差S I兩者在一定時間小于預先設定的閾值?？刂破?10還算出真空控制閥100的有效排氣速度Sal，并存儲在修正數(shù)據(jù)存儲部620。
[0085]圖7是表示用于算出有效排氣速度Sal的計算式的說明圖。有效排氣速度Sal如下算出。第一，控制器610使用計算式F2(參照圖7)算出從處理中心Wc附近到渦輪分子泵300的入口的流導C。第二，控制器610使用計算式F4由流導C和渦輪分子泵300的排氣速度Sa2算出有效排氣速度Sal。這里，可根據(jù)處理中心Wc附近由壓力測量部631測量得到的測量壓力Plm、和由壓力傳感器122測量得到的渦輪分子泵300的入口壓力P2a的測量值算出流導C。另一方面，渦輪分子泵300的排氣速度Sa2可通過連續(xù)式F5算出。由此，控制器610算出真空控制閥100的有效排氣速度Sal，并將計算結果存儲在修正值數(shù)據(jù)存儲部620。
[0086]計算式Fl?F4是基于真空理論的算式且如下確定。計算式F2是將計算式Fl進行數(shù)學變形而推導出的算式。計算式Fl是將供氣量(Q/2)、渦輪分子泵300的入口壓力P2a的測量值和處理中心Wc的附近的真空壓力Pl (測量值)代入流導的定義式而得到的算式。計算式F4是將計算式F3進行數(shù)學變形而推導出的算式。計算式F3是表示排氣速度、流導和有效排氣速度Sal的關系的理論算式。另一方面，計算式F5是將氣體的流動作為壓縮性流體的一維流動看待，并利用質量流量為恒定的情況來確定而得到的算式。[0087]另外，在參考實施方式中，為了便于理解發(fā)明的概念，由渦輪分子泵300的入口壓力P2a的測量值算出流導C。但是，在參考實施方式的真空容器500中，只要獲取當處理中心Wc附近由壓力測量部631測量的測量壓力Plm與壓力目標值Plt —致時的提升量La即足夠。這是因為，通過上述，在與處理相適應的流量(分擔量=Q/2)中能夠獲取實現(xiàn)合適的壓力Plt的閥提升量La。換言之，這是因為，在供氣量(Q/2)中，能夠獲取實現(xiàn)處理中心Wc附近的合適的有效排氣速度Sal的閥提升量La(PlXSal=Q/2)。由此，未必需要算出流導C0
[0088]在步驟S150中，用戶停止真空控制閥100進行的控制并將該閥關閉。在停止氣體供給后執(zhí)行真空控制閥100的關閉。為了防止渦輪分子泵300的破損，在真空控制閥100關閉后執(zhí)行渦輪分子泵300的停止。
[0089]在步驟S160中，用戶設定真空控制閥200的目標值。設定目標值與真空控制閥200的目標值相同。即，目標值為處理中心Wc的附近的壓力目標值PU、和來自供氣口 Ge的供氣量(Q/2:真空控制閥200的分擔量)。
[0090]在步驟S170中，用戶使真空控制閥200執(zhí)行真空控制。真空控制的方法與真空控制閥100進行的真空控制(步驟S130)相同。在步驟S180中，控制器610檢測到已滿足預先設定的穩(wěn)定條件并根據(jù)該檢測將提升量Lb存儲在修正值數(shù)據(jù)存儲部620。提升量Lb的獲取方法與提升量La的獲取方法相同。
[0091]由此，能夠分別獲取在各分擔流量(Q/2)中當與處理中心Wc的壓力目標值Plt —致時的真空控制閥100的提升量La和此時的指令值Ca、真空控制閥200的提升量Lb和此時的指令值Cb。提升量La為在分擔流量(Q/2)中用于將處理中心Wc的壓力設為壓力目標值Plt的真空控制閥100的提升量。提升量Lb為在分擔流量(Q/2)中用于將處理中心Wc的壓力設為壓力目標值Plt的真空控制閥200的提升量。
[0092]因此，如果使兩個真空控制閥100、200進行的真空控制發(fā)揮作用，則在供氣量Q中以相同的分擔流量(Q/2)向兩者排氣。該真空控制也可以理解為如下控制，即，通過真空控制閥100、200的各流導操控使通過經(jīng)由排氣口 561的路徑和經(jīng)由排氣口 562的路徑在處理中心Wc中產生的有效排氣速度Sal、Sbl (m3/秒)相互一致。偏離閥開度指令值pva能夠作為指令值Ca和指令值Cb的差而算出。
[0093]如上所述，參考實施方式的真空控制系統(tǒng)10能夠半自動地算出偏離閥開度指令值pva，并存儲在修正值數(shù)據(jù)存儲部620中。由此，能夠使參考實施方式的控制系統(tǒng)發(fā)揮作用。其結果是，能夠抑制處理面Ws的氣流給真空控制系統(tǒng)的真空控制閥的動作帶來的影響，能夠在處理面Ws的附近實現(xiàn)均勻的流動。
[0094]在參考實施方式中，特別是2個真空控制閥100、200作為一體移動，閥的開口部的中心也相對重力方向同樣地移動，因此，由閥的開口部的中心移動所引起的氣流的偏離也得到有效抑制。
[0095]另外，上述實施方式構成為:在真空控制閥100側，通過壓力傳感器145(參照圖6)對下游側流路中流路內部的壓力進行測量。也可以如圖8所示得變形例那樣構成為，在各排氣口 561、562測量壓力。在該變形例中，通過壓力傳感器581a測量排氣口 561的壓力，壓力傳感器581a在排氣口 561的內部具有壓力檢測面582a。另外，在真空控制閥20(H則，同樣具備壓力傳感器581b，其中，上述壓力傳感器581b具有測量流路內部的壓力P2b的檢測面582b。這是因為，即使在這樣的結構中也可以使用算式Fl?F5進行與上述實施方式同樣的處理。
[0096]如上所述，壓力的測量位置只要設置在排氣口 561和渦輪分子泵的入口 301之間的任意位置、和排氣口 562和渦輪分子泵的入口 301之間的任意位置即可。如上述的實施例那樣，如果在真空控制閥100、200的下游測量壓力P2a、P2b，那么，由于壓力P2a、P2b隨閥提升量靈敏地發(fā)生變化，因此具有能夠以較高的精度獲取偏離閥開度指令值的優(yōu)點。
[0097](D.實施方式的真空控制系統(tǒng)20的結構)
[0098]實施方式的真空控制系統(tǒng)20使用多個具有低滯后特性的真空控制閥30，這一點與參考實施方式的真空控制系統(tǒng)10不同。由于真空控制閥30具有低滯后特性，因此能夠進行高響應性且精確的流導操控，由此，能夠使反應氣體的流動的矢量操控性顯著提高。
[0099]另外，在以下的說明中，對單個的真空控制閥30和操控單個的真空控制閥30的系統(tǒng)進行說明，但在應用于本發(fā)明時，單個的真空控制閥30被參考實施方式的真空控制閥100、200分別取代。
[0100]圖9是表示非通電時(閥全閉)的真空控制閥30的結構的截面圖。圖10是表示非通電時的真空控制閥30具有的桿蓋81的結構的放大截面圖。圖11是表示閥全開時的真空控制閥30的結構的截面圖。真空控制閥30具備控制閥主體43、缸筒31和動作部件32。控制閥主體43呈沿動作部件32的移動方向(軸線方向)延伸的圓筒狀的形狀?？刂崎y主體43形成有閥箱45，閥箱45為在軸線方向上向缸筒31側開口的大致圓柱形的凹部。閥箱45的開口部由桿蓋81堵塞，其中，桿蓋81具有可供動作部件32滑動貫穿的貫通孔82。
[0101]動作部件32具備:在閥箱45中操控真空控制閥30的閥開度的閥體33、貫穿貫通孔82的桿32r和與桿32r的端部連接的活塞51。閥體33與桿32r連接，可通過使動作部件32沿軸向移動來改變提升量La。在本實施方式中，提升量La相當于閥開度。動作部件32相當于動作部。
[0102]閥體33通過與控制閥主體43上形成的閥座42抵接而具有切斷流路的功能。通過在閥箱45的內部使閥體33與閥座42抵接并使二次側口 44與閥箱45隔離，由此進行流路的切斷。通過使一部分從閥體33突出的O形圈75與閥座42抵接并使其變形，由此實現(xiàn)切斷時的密封。閥座42是例如在軸線方向與閥體33相向的環(huán)狀的區(qū)域，并且在與二次側口 44連接的連接口周圍形成的表面粗糙度小。O形圈75處于在軸線方向與閥座42相向的位置處且具有環(huán)形的形狀。
[0103]活塞51具有朝向缸筒31的內周面53在半徑方向上延伸的環(huán)形的形狀，在缸筒31的內周面53形成有密閉的閥開度操控室36 (參照圖11)。在活塞51的外周端部連接有筒狀部件51v，該筒狀部件51v在軸線方向上沿閥開度操控室36的反向側延伸呈圓筒形形狀?；钊?1連接有將閥開度操控室36密封的調壓閥(bellofram)34。
[0104]閥開度操控室36形成為由調壓閥34、桿蓋81、桿32r和活塞51 (調壓閥定位器52)包圍的容積可變的環(huán)形密閉空間。通過螺絲54將調壓閥34的內周側的端部固定在活塞51和調壓閥定位器52之間。另一方面，調壓閥34的外周側的端部34a夾在缸筒31和桿蓋81之間。由此，調壓閥34與桿蓋81之間和調壓閥34與缸筒31之間被密閉(密封)。用調壓閥34對由內周面53形成的內部空間進行分隔而形成閥開度操控室36。能夠通過開閥用空氣流路37和連接流路87向閥開度操控室36供給操控氣體。另外，之后將對操作空氣的供給方法進行敘述。操作空氣相當于工作流體。
[0105]調壓閥34具有禮帽形的形狀，是能夠在較長的沖程(行程)中進行追隨或轉動(折返部分的移動)的可撓性空間分隔部件。調壓閥34是追隨活塞51的動作且使活塞51的外周面51s(參照圖11)和缸筒31的內周面53之間的間隙密閉的調壓閥。調壓閥34也稱為轉動型隔膜，由于在動作部件32和閥開度操控室36之間未形成導致摩擦的面接觸，因此滑動阻力極小，具有低滯后特性或微小壓力響應性、高密封性等固有的特性。為了使調壓閥34順利地轉動，通過直線軸承65確保外周面51s和內周面53的間隙。關于直線軸承65的詳情，在之后進行敘述。
[0106]由于調壓閥34將真空控制閥30中直徑最大的缸筒31的內周面53和活塞51之間的滑動部密封，因此能夠排除摩擦面從而顯著地降低動作部件32的滑動摩擦阻力。由此，通過對從電動氣動控制閥26提供給開閥用空氣流路37的操作空氣的壓力進行操控，在低滯后特性下實現(xiàn)高響應性的提升量La的調節(jié)。另外，也可以通過使用電動馬達使動作部件32移動。
[0107]另一方面，如圖10所示，桿32r和桿蓋81之間的密封如下構成。在桿蓋81的貫通孔82中，在靠近閥箱45側的位置處形成有安裝凹部83，在較于安裝凹部83更靠近缸筒31側的位置處形成有安裝槽84。安裝凹部83配置有耐壓性比較低、動摩擦阻力比較小的第I級輕載荷密封件76和第2級輕載荷密封件77。安裝槽84配置有耐壓性較高的墊圈74。另一方面，桿蓋81上形成有泄漏檢測用孔85，泄漏檢測用孔85在墊圈74和第I級輕載荷密封件76之間與安裝凹部83連通，并與外部貫通。
[0108]泄漏檢測用孔85能夠檢測墊圈74的泄露、和第I級輕載荷密封件76及第2級輕載荷密封件77的泄露。墊圈74的泄露能夠被檢測以作為操作空氣的泄露。第I級輕載荷密封件76及第2級輕載荷密封件77的泄露可以通過一方面向泄露檢測用孔85中注入氦氣另一方面使與氦泄露檢測器(省略圖示)連接的閥箱45處于真空狀態(tài)來進行檢測。
[0109]通過施壓彈簧55對活塞51進行施壓。施壓彈簧55對動作部件32的活塞51施壓使得提升量La和閥開度操控室36的容積都減小。施壓彈簧55收納在由缸筒31的內周面53和具有環(huán)形形狀的頭蓋61所包圍的空間內。在軸線方向上與閥開度操控室36相反的一側(內側)，施壓彈簧55的一端與活塞51抵接。施壓彈簧55的另一端與頭蓋61抵接。
[0110]頭蓋61具有:呈圓筒形形狀的筒部61b、和較之于筒部61b具有較小直徑的圓筒形的形狀的滑動凸部61a。頭蓋61與滑動凸部61a及筒部61b共中心軸線?；瑒油共?1a和筒部61b的直徑差形成行程限制面61e。行程限制面61e是通過與活塞51上形成的行程限制端部51e抵接來限制活塞51的上升量的抵接面。由此，活塞51行程的上升方向(提升量La增大方向)被行程限制面61e所限制，活塞51行程的下降方向(提升量La的減少方向)被閥座42所限制。
[0111]滑動凸部61a收納在動作部件32的內部形成的切斷載荷產生室39中。切斷載荷產生室39相對于在動作部件32的動作方向上延伸的中心線形成于閥開度操控室36的內偵U。由此，切斷載荷產生室39設置于在動作部件32的動作方向上與閥開度操控室36重合的位置處。其結果，能夠抑制因設置切斷載荷產生室39而導致的真空控制閥30的大型化(特別是動作部件32的動作方向上的大型化)。而且，由于能夠減小頭蓋61的滑動半徑，因此還能夠抑制因設置切斷載荷產生室39所引起的滑動阻力的產生。
[0112]通過切斷載荷產生室39施加切斷載荷，還能夠使真空控制閥30的可制造性提高。這是因為能夠減輕制造過程中施壓彈簧55設置時的載荷(閥關閉時的載荷)而易于制造。即，在現(xiàn)有技術中，要求以產生切斷時(提升量La為零時)所需要的切斷載荷的彈簧模量、和產生初始載荷(預載)的初始變形量來設置施壓彈簧55。
[0113]由此，伴隨著真空控制閥30的口徑的大型化，彈簧模量和初始變形量兩者將變得過大，因此本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)不僅是真空控制閥30的大型化，而且制造也變得困難。因此，在本結構中可知，通過頭蓋61和切斷載荷產生室39產生切斷載荷，由此能夠使施壓彈簧55的初始載荷減輕。
[0114]直線軸承65是約束頭蓋61和導桿56間的半徑方向(與軸線方向垂直的方向)的位置關系，并能夠以較小的摩擦在軸線方向(動作部件32的移動方向)上進行相對往復運動的軸承。直線軸承65配置在呈圓筒形形狀的滑動凸部61a的內周面的內側的空間中、且位于導桿56的外周面的外側。
[0115]導桿56與動作部件32連接，因此直線軸承65能夠維持(約束)活塞51和內周面53之間的位置關系(間隙)。由此，調壓閥34通過使其折返部分順利地移動從而能夠在幾乎不產生摩擦的情況下使動作部件32相對缸筒31移動。
[0116]導桿56上設置有用于測量導桿56相對于頭蓋61的動作量的閥體位置傳感器35。供閥體位置傳感器的探針35a插入的插入管35b通過接合器35c與導桿56連接。閥體位置傳感器35能夠產生與探針35a插入插入管35b的長度相應的電信號。導桿56相對于頭蓋61的動作量能夠作為插入長度的變化量來進行測量，因此能夠根據(jù)該變化量來測量提升量La?？梢圆捎美纭癠 二 7 ^ ^ -一夕(注冊商標)等作為閥體位置傳感器35。
[0117]頭蓋61具有2個共中心軸線的筒狀的滑動面。第I滑動面是滑動凸部61a的外周面61as和內周面63之間的滑動面。第2滑動面是滑動凸部61a的內周面62as和導桿56之間的滑動面。第I滑動面及第2滑動面的間距(間隙)通過直線軸承65精確地維持。
[0118]直線軸承65如上所述配置在滑動凸部61a和導桿56之間，并且滑動凸部61a和直線軸承65之間的相互位置關系被維持而與動作部件32的動作無關。由此，能夠簡單地提高切斷載荷產生室39和滑動凸部61a之間的間隙的精度。另一方面，直線軸承65與設置在貫通孔82上的墊圈74的位置關系也被維持而與動作部件32的動作無關，從而較之于被調壓閥34密閉的活塞51和內周面53之間的滑動面，直線軸承65更靠近墊圈47。由此，由于滑動面的間隙的精度要求嚴格的滑動面配置在直線軸承65的附近，因此能夠同時簡單地實現(xiàn)密封性能的提高和滑動阻力的降低。
[0119]在第1滑動面，在外周面61as上繞其整個外周形成有呈凹形狀的安裝槽78 (參照圖10)，在該安裝槽78安裝有V字形的墊圈70b。在第2滑動面，在內周面62as上繞其外周形成有呈凹形狀的安裝槽79，在該安裝槽79安裝有V字形的墊圈70a。V字形的墊圈70a、70b也稱為V型墊圈。
[0120]接下來，參照圖12對操控真空控制閥30的提升量La的方法進行說明。圖12是表示真空控制閥30進行真空壓力控制時的動作狀態(tài)的截面圖。如上所述，真空控制閥30通過將提升量La即閥體33和閥座42之間的距離作為閥開度來進行調節(jié)，由此能夠操控一次側口 41和二次側口 44之間的流導。通過改變動作部件32與閥座42的相對位置來對提升量La進行調節(jié)。流導是指流路中流體流動的容易度。
[0121]通過施加給動作部件32的驅動力、和與該驅動力相反的施壓彈簧55的施壓力之間的平衡對提升量La進行操控。施加給動作部件32的驅動力是由閥開度操控室36內部的操作空氣的壓力作用而產生的。在提升量La的控制中，希望降低由動作部件32和缸筒31之間的相對移動引起的摩擦力。這是因為摩擦力是導致滯后的原因并是阻礙精密控制的主要因素。
[0122]如圖10所示，動作部件32與缸筒31之間具有3處摩擦面。第I摩擦面是安裝于安裝槽78的墊圈70b和內周面63之間的摩擦面。第2摩擦面是安裝于安裝槽79的墊圈70a和導桿56之間的摩擦面。第3摩擦面是安裝于桿蓋81的貫通孔82的墊圈74與桿32r的外周面之間的摩擦面。
[0123]第3摩擦面主要通過降低閥開度操控室36的操控壓力來降低滑動阻力。在本實施方式中， 如上所述，降低閥開度操控室36的操控壓力可以通過減小施壓彈簧55設置時的載荷(閥關閉時的載荷)來實現(xiàn)。此外，根據(jù)本發(fā)明人的實驗確認，通過使桿321的外周面的表面粗糙度Ra設為0.2左右，能夠同時確?；瑒幼枇Φ慕档秃捅匾恼婵招孤短匦?。另外，第3摩擦面可以構成為通過使用波紋管覆蓋動作部件32來進行密封。
[0124]圖13是表示第I摩擦面、即安裝于安裝槽78的墊圈70和內周面63之間的摩擦面的放大截面圖。墊圈70是具有跟部71和分為2股的一對唇部72a、72b的V字形的墊圈。墊圈70被構成為使得一對唇部72b側朝向切斷載荷產生室39，受到來自切斷載荷產生室39的壓力時表面壓力將增大。第2摩擦面與第I摩擦面同樣地被密封。
[0125]在滑動部的設計中，滑動部的間隙S2、和安裝槽78的深度SI與墊圈70b的一對唇部72a、72b寬度方向的大小之差的關系將成為設計參數(shù)。在本實施方式中，由于僅在閥體33與閥座42抵接并產生切斷載荷時要求切斷載荷產生室39的氣密性，因此如后所述能夠減小墊圈70b的變形量。由此，能夠減小墊圈70b和內周面63之間的摩擦量并能夠使滯后降低。
[0126]接下來，參照圖14至圖16，對由墊圈70b實現(xiàn)的密封機制進行詳細說明。圖14是表示墊圈70b的安裝狀態(tài)以對密封原理進行說明的示意圖。圖15是表示切斷載荷產生室39的非加壓時的狀態(tài)以對密封原理進行說明的示意圖。圖16是表示對切斷載荷產生室39加壓時的狀態(tài)以對密封原理進行說明的示意圖。在圖14及圖16中，示出墊圈70b的表面壓力分布Pdl、Pd2。真空控制閥30由于僅在切斷時對切斷載荷產生室39進行加壓，因此在進行提升量La的控制的狀態(tài)下，不對切斷載荷產生室39進行加壓。
[0127]如圖15所示，墊圈70b在以變形量Q發(fā)生彈性形變的狀態(tài)下安裝于安裝槽78。在非加壓時，墊圈70b的接觸面壓力和表面壓力區(qū)域如表面壓力分布Pdl所示極小。這是因為，表面壓力分布Pdl是由一對唇部72a、72b的剛性和變形量Q引起并產生的表面壓力分布。由此，在利用真空控制閥26進行真空控制的狀態(tài)(切斷載荷產生室39的非加壓時)下，在切斷載荷產生室39和頭蓋61之間產生極小的動摩擦。
[0128]另一方面，如圖16所示，切斷載荷產生室39在施加切斷載荷時，如表面壓力分布Pd2所示那樣能夠實現(xiàn)充分的密封性能。而且可知，在施加切斷載荷時，由于處于閥體33與閥座42抵接的切斷狀態(tài)，切斷載荷產生室39和頭蓋61之間無需進行相對移動，而且控制狀態(tài)也未形成，因此動摩擦的產生并不會引起任何問題。而且，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，由于滑動時可以允許泄漏，因此能夠使表面壓力分布Pdl降低。由此發(fā)現(xiàn)能夠實現(xiàn)以下設計，即為了實現(xiàn)切斷載荷的產生功能，即使設置切斷載荷產生室39和滑動凸部61a，其滑動也不會重新成為滯后的原因。
[0129]接下來，參照圖17至圖19，對使用真空控制閥30的真空控制系統(tǒng)20進行說明。
[0130]圖17是表示實施方式的真空控制系統(tǒng)20的結構的示意圖。真空控制系統(tǒng)20具備用于執(zhí)行蝕刻處理的真空容器90、真空控制閥30、控制器21、空壓回路22、渦輪分子泵300和與渦輪分子泵300串聯(lián)連接的抽真空用的干式泵。以一定的供給量向真空容器90提供反應性氣體G，并通過真空控制閥30利用渦輪分子泵300進行排氣。通過操控真空控制閥30的流導對真空容器90的真空壓力進行控制。渦輪分子泵300相當于真空泵。
[0131]真空容器90具備:提供反應性氣體G的反應氣體供給孔91、排氣孔93以及真空壓力傳感器92。向反應氣體供給孔91提供利用質量流量傳感器(圖示省略)測量的一定量的反應性氣體G。排氣孔93與真空控制閥30的一次側口 41連接。真空壓力傳感器92測量真空容器90內部的真空壓力并將電信號發(fā)送至控制器21。真空壓力用于控制器21對真空控制閥30進行的操控。
[0132]通過從空壓回路22借助開閥用空氣流路37提供或排出操作空氣來對閥開度操控室36的內部壓力進行操控?？諌夯芈?2與用于提供操作空氣的高壓側的工作流體供給部95、和用于排出操作空氣的低壓側的工作流體排出部96連接。
[0133]切斷用載荷作為以下載荷來發(fā)揮作用，S卩，通過將操作空氣從空壓回路22提供給切斷用空氣流路38，使閥體33向閥座42移動，并在移動后將閥體33推壓在閥座42上。切斷用載荷與施壓彈簧55的施壓載荷形成合力來發(fā)揮作用。
[0134]在本實施方式中，例如，在控制器21從渦輪分子泵300接收到真空泵停止信號以使真空控制系統(tǒng)20緊急停止時施加切斷用載荷。以下，對包含緊急停止在內的各工作模式的工作內容進行說明?？刂破?1相當于控制部。真空泵停止信號是例如在真空泵停止時或者渦輪分子泵300的轉數(shù)異常降低時發(fā)送的信號。
[0135]接下來，參照圖18對空壓回路22和真空控制閥30的工作內容進行說明。圖18是表示實施方式的空壓回路22的構成和工作內容的示意圖?？諌夯芈?2為根據(jù)來自控制器21的指令提供操作空氣并利用操作空氣操控真空控制閥30的回路。空壓回路22具備:電動氣動控制閥26和3個電磁閥SV1、SV2、SV3。電動氣動控制閥26具有:與操作空氣的高壓側連接的供氣閥26a、和與操作空氣的排氣側連接的排氣閥26b。
[0136]在本實施方式中，控制器21構成為內置2個PID控制電路24a、24b的可編程序邏輯控制器(PLC)。可編程序邏輯控制器21是例如可使用梯形邏輯實現(xiàn)具有高可靠性的控制的邏輯電路。2個PID控制電路24a、24b用于真空容器90的真空壓力的反饋控制，其詳情之后進行敘述?？刂破?1向空壓回路22發(fā)送對3個電磁閥SV1、SV2、SV3各自的通斷指令、和對電動氣動控制閥26的脈寬調制信號。也可將電磁閥SV2和電磁閥SV3分別稱為第I電磁閥和第2電磁閥。
[0137]電動氣動控制閥26例如可通過以公知的脈寬調制方式操控供氣閥26a和排氣閥26b的開閥時間(占空比)從而操控由外部對開閥用空氣流路37提供壓縮空氣時的供氣壓力。電動氣動控制閥26通過增加供氣閥26a的開閥時間(占空比)使排氣閥26b的開閥時間減少，從而能夠提高由閥開度操控室36作用于動作部件32的空氣壓力。由此，能夠增大閥體33的提升量La。
[0138]另一方面，電動氣動控制閥26通過使供氣閥26a的開閥時間(占空比)減小，使排氣閥26b的開閥時間增大，能夠降低由閥開度操控室36作用于動作部件32的空氣壓力。由此，通過來自施壓彈簧55的載荷能夠減小閥體33的提升量La。
[0139]電磁閥SVl是將與電磁閥SV2連接的流路切換至電動氣動控制閥26或工作流體供給部95的電磁閥，在非通電時，電磁閥SVl與電動氣動控制閥26連接。電磁閥SV2是將與開閥用空氣流路37連接的流路切換至電磁閥SVl或工作流體排出部96的電磁閥，在非通電時，電磁閥SV2與工作流體排出部96連接。電磁閥SV3是將與切斷用空氣流路38連接的流路切換至工作流體供給部95或工作流體排出部96的電磁閥，在非通電時，電磁閥SV3與工作流體排出部95連接。
[0140]接下來，參照表T，對空壓回路22的各工作模式的內容進行說明。表T是表示各工作模式中3個電磁閥SV1、SV2、SV3的通電狀態(tài)的表。在表T中，通和斷分別以“0N”和“OFF”表示。
[0141]在真空控制系統(tǒng)20緊急停止時的工作模式中，電動氣動控制閥26及3個電磁閥SVU SV2、SV3全部斷開。緊急停止是在真空控制系統(tǒng)20的系統(tǒng)設計中被定義為最差的工作模式，例如是控制器21從干式泵(省略圖示)接收到真空泵停止信號時的工作模式。干式泵是與渦輪分子泵300串聯(lián)連接以用于抽真空的泵。在本工作模式中，處于大氣開放狀態(tài)的二次側口 44和真空側的一次側口 41之間，大氣壓全部作為壓差來施加。該壓差載荷在使提升量La增大的方向上施加給閥體33，在使閥體33離開閥座42并使大氣向真空容器90逆流的方向上發(fā)揮作用。在本實施方式的緊急停止中，能夠通過切斷載荷對抗上述壓差從而防止逆流。
[0142]如此，高壓側的工作流體供給部95與切斷用空氣流路38連接，并且排氣側的工作流體排出部96與開閥用空氣流路97連接。由此，施加切斷載荷的切斷載荷產生室39的氣壓上升，施加開閥側(提升量La增大)的載荷的閥開度操控室36的室內壓力降低至大氣壓。其結果是，與動作部件32連接的閥體33向閥座42的方向迅速移動，使真空控制閥30處于關閉狀態(tài)(切斷)并持續(xù)切斷載荷的施加。
[0143]另外，電磁閥SV3也可以構成為:在非通電時使得與切斷用空氣流路38連接的流路與工作流體排出部95連接。如上所述，如果電磁閥SV3在非通電時與工作流體供給部95連接，那么，在停電時，由于停止向空壓回路22供電，因此，如表T的箭頭所示那樣能夠設定與緊急停止時相同的工作內容的工作模式。
[0144]如上所述，當真空控制系統(tǒng)20停電或緊急停止時，在任一工作模式下，均能夠關閉真空控制閥30并施加切斷載荷。其結果是，在本實施方式的真空控制系統(tǒng)20中，空氣回路構成為:在停止向空壓回路22供電的狀態(tài)下，通過施壓彈簧55的施壓力和切斷載荷產生室39的加壓，使得閥體33向閥座42移動從而施加切斷載荷。
[0145]在這種結構中，由于確保在電源斷開或停電時必定處于切斷狀態(tài)，因此存在如下優(yōu)點:即能夠易于實現(xiàn)考慮了緊急停止或停電時確保安全的系統(tǒng)設計。而且，在本實施方式中，由于控制器21在接收到真空泵停止信號時而處于緊急停止的工作模式，因此還具有如下優(yōu)點:即使因渦輪分子泵300的意外停止暫時使得二次側口 44的壓力上升，也能夠確保切斷狀態(tài)。[0146]接下來，在使真空控制閥30處于關閉狀態(tài)的工作模式中，2個電磁閥SV1、SV2處于斷開狀態(tài)，另一方面電磁閥SV3處于接通狀態(tài)。該工作模式中，在渦輪分子泵300正常運轉的狀態(tài)下，使真空控制閥30處于關閉狀態(tài)。在該動工作模式中，為了在正常運轉狀態(tài)下使真空控制閥30處于關閉狀態(tài)，被設定為通過施壓彈簧55施加載荷，其中，上述載荷使得O型圈75以適當?shù)淖冃瘟孔冃?。由此，能夠提高O型圈75的耐久性。
[0147]如上所述，由于本發(fā)明的實施方式具備產生用于應對緊急情況時的切斷載荷的機構，因此可提供以下的設計自由度，即，能夠將施壓彈簧55的施壓力設定為使O型圈以適于正常運轉的變形量變形的程度。
[0148]另一方面，在使真空控制閥30處于打開狀態(tài)的工作模式中，3個電磁閥SV1、SV2、SV3全部接通。由此，高壓側的工作流體供給部95經(jīng)由處于接通狀態(tài)的2個電磁閥SVl、SV2使流路與開閥用空氣流路37連接。另一方面，排氣側的工作流體排出部96經(jīng)由處于接通狀態(tài)的電磁閥SV3使流路與切斷用空氣流路38連接。另一方面，電動氣動控制閥26通過處于接通狀態(tài)的電磁閥SVl使流路處于與開閥用空氣流路37分離的狀態(tài)。由此，無論電動氣動控制閥26的工作狀態(tài)如何，都能夠使真空控制閥30迅速地變?yōu)榇蜷_狀態(tài)(提升量La最大的狀態(tài))。
[0149]最后，在利用真空控制閥30控制真空壓力的工作模式中，電磁閥SVl處于斷開，另一方面2個電磁閥SV2、SV3均處于接通。由此，高壓側的工作流體供給部95依次經(jīng)由電動氣動控制閥26、處于斷開狀態(tài)的電磁閥SVl和處于接通狀態(tài)的電磁閥SV2使流路與開閥用空氣流路37連接。另一方面，排氣側的工作流體排出部96通過處于接通狀態(tài)的電磁閥SV3，使流路與切斷用空氣流路38連接。由此，電動氣動控制閥26能夠從開閥用空氣流路37提供操作空氣并對閥開度操控室36的內部壓力進行操控，從而調節(jié)提升量La。
[0150]接下來，參照圖19對真空控制系統(tǒng)20的控制內容進行說明。圖19是實施方式的真空控制系統(tǒng)20的控制框圖。該控制系統(tǒng)構成為雙環(huán)路結構的串級控制，該雙環(huán)路結構包括:控制真空控制閥30的閥體33的提升量La的從屬環(huán)路SL、和控制真空容器90的內部壓力的主環(huán)路ML。從屬回路SL和主環(huán)路ML的各控制電路可構成為例如公知的PID控制系統(tǒng)。
[0151]從屬回路SL為以通過電動氣動控制閥26操控閥開度操控室36的內部壓力使得閥體33的提升量La接近閥開度指令值Vp為目的的控制電路。在從屬回路SL中，PID控制電路24b根據(jù)閥開度指令值Vp (目標值)和提升量La (測量值)的偏差Sm來生成控制信號，向電動氣動控制閥26發(fā)送脈寬調制信號。電動氣動控制閥26根據(jù)脈寬調制信號操控閥開度操控室36的內部壓力，從而調節(jié)對安裝有閥體33的動作部件32施加的驅動力。
[0152]提升量La通過閥體位置傳感器35進行測量，并被PID控制電路24b用作反饋量。由此，真空控制閥30能夠對提升量La進行反饋控制。由此，能夠調節(jié)真空容器90和渦輪分子泵300之間的流路的流導。
[0153]在主環(huán)路ML中，PID控制電路24a根據(jù)預先設定的目標壓力值Pt和測量值Pm間的偏差S p，確定閥開度指令值Vp并將其發(fā)送給PID控制電路24b。測量壓力值Pm是由真空壓力傳感器92測量得到的真空容器90的內部壓力。PID控制電路24a調節(jié)閥開度指令值Vp以使測量壓力值Pm接近目標壓力值Pt。
[0154]另外，也可以去除提升量La的反饋環(huán)路而構成為對閥開度操控室36的內部壓力進行操控以使偏差S P接近O的簡單的單環(huán)路控制。如果設置成對提升量La進行反饋的雙環(huán)路結構，那么能夠抑制由來自主環(huán)路ML的指令值(控制輸入)和提升量(開度)的非線性引起的精度降低。該精度的降低是由于各真空控制閥的開度范圍因偏離值相互偏移而產生的。本結構被構成為通過開度的實測確保開度和控制輸入的線性從而在任意的開度范圍內使真空控制閥的特性保持平坦。
[0155]真空控制系統(tǒng)20還具有通過動作部件32對閥體33施加切斷用載荷的開環(huán)路AL。可編程序邏輯控制器21通過使2個電磁閥SV2、SV3都處于關閉狀態(tài)，并對切斷載荷產生室
39(參照圖10)施加氣壓來產生切斷用載荷。不管電磁閥SVl的通斷，都能夠通過適當設定切斷載荷產生室39的內徑、頭蓋61的外形來預先設定切斷用載荷的大小。
[0156]以上詳述的本實施方式具有以下優(yōu)點。
[0157]在本實施方式的真空控制閥30中，由于直徑最大的主汽缸的內周面和主活塞的外周面間通過調壓閥密封，因此能夠使滑動摩擦降低并使滯后緩和。由此，實施方式的真空控制閥30能夠簡單地實現(xiàn)低滯后下的正確工作、和對其工作狀態(tài)進行正確的測量，因此能夠實現(xiàn)精密且響應性高的真空控制。
[0158]而且，在本實施方式的真空控制閥30中，由于在動作部形成有通過工作流體的供給產生切斷載荷的切斷載荷產生室39，因此能夠有效利用動作部件32的占有空間并設置切斷載荷產生室39。而且，通過將切斷載荷產生室39形成于動作部的內部，能夠提供使切斷載荷產生室39的直徑變小方面的設計自由度。由此，抑制由切斷載荷產生室39的設置引起的真空控制閥的大型化，并能夠減小切斷載荷產生室39的滑動面積，從而降低由切斷載荷產生室39的摩擦引起的滯后。
[0159]在本實施方式的真空控制系統(tǒng)20中，空氣回路被構成為，使得在對全部電磁閥停止供電的狀態(tài)下，閥體33立即移動至閥座42以施加切斷載荷。由此，能夠簡單地實現(xiàn)考慮了確保緊急停止或停電時安全的系統(tǒng)設計。
[0160]另外，在實施方式中，切斷載荷產生室39和切斷用活塞61之間利用墊圈進行密封，但也可以構成為:利用調壓閥將切斷載荷產生室39和切斷用活塞61之間密封。如果利用墊圈將切斷載荷產生室39和切斷用活塞61之間密封，那么能夠使真空控制閥的結構簡單并能夠實現(xiàn)小型化。
[0161]此外，在實施方式中，在密封切斷載荷產生室39和切斷用活塞61之間的密封面使用V字形的墊圈，例如，也可以使用O型圈。這是因為:0型圈具有根據(jù)提供給切斷載荷產生室39的工作流體使接觸面壓力增高的性質。對于切斷載荷產生室39和切斷用活塞61之間的密封而言，通常，如果使用根據(jù)提供給切斷載荷產生室39的工作流體使密封面的表面壓力提高的密封部，那么能夠使真空控制閥的滯后降低。如果使用V字形的墊圈，那么能夠減小非加壓時的動摩擦力。
[0162]在實施方式中，切斷載荷產生室39形成于動作部件32的內側，切斷用活塞61配置在施壓彈簧的內側，但也可以反過來配置切斷載荷產生室39和切斷用活塞61。如果構成為在動作部件32的內部形成切斷載荷產生室39，那么能夠利用動作部件32的內部空間形成切斷載荷產生室39，因此能夠實現(xiàn)真空控制閥的小型化。
[0163]在實施方式中構成為:將一次側口(真空容器側連接口)作為低壓側、將二次側口(真空泵側連接口)作為高壓側并連接真空控制閥，通過對抗其壓差載荷的切斷載荷來維持切斷狀態(tài)。也可以使高壓側和低壓側對換位置。這樣的話，能夠對抗維持切斷狀態(tài)的方向上的壓差載荷從而處于打開狀態(tài)。而且，不僅可以用于真空容器的壓力控制而且還可以用于高壓容器的壓力控制。
[0164](E.變形例)
[0165]另外，本發(fā)明并不限于上述各實施方式的記載內容，例如也可以如下實施。
[0166](a)在上述各實施方式中，通過單個渦輪分子泵300從經(jīng)由排氣口 561的路徑和經(jīng)由排出口 562的路徑排出氣體，但不限于此，例如，也可以在各路徑上設置渦輪分子泵。這樣的話，能夠縮短從渦輪分子泵到排氣口的流路，提高有效排氣速度從而實現(xiàn)高泵送效率。
[0167](b)在上述各實施方式中，構成為利用配置于相互夾著處理反應區(qū)的位置處的2個排氣口，但不限于此，利用多個排氣口即可，例如，可以利用為3個以上的排氣口。而且，也可以構成為:4個渦輪分子泵分別通過各真空控制閥(真空控制閥的個數(shù)為4個)與各排氣口(排氣口的個數(shù)為4個)連接。
[0168]在排氣口為奇數(shù)個(例如3個)時，優(yōu)選地在以處理的供給部或處理中心Wc為中心的環(huán)狀的位置處等間隔地進行配置。所謂“相互夾著處理反應區(qū)的位置”，無需配置在水平面內，即與作為處理對象的平面平行的平面內，而可以在上下方向上偏移地配置。具體而言，雙方的排氣口可以不配置在真空容器的側面(參考實施方式)，而是配置在下面或上面，也可以一個配置在下面另一個配置在上面。而且，排氣口的個數(shù)為奇數(shù)時，在以工藝氣體的供給部為中心的環(huán)狀的位置中，等間隔或不等間隔配置的位置也包含在“相互夾著處理反應區(qū)的位置”中。
[0169](c)在上述各實施方式中，將第I從屬環(huán)路和第2從屬環(huán)路的目標值之差用作修正值，但不限于此，例如，也可以構成為:第I從屬環(huán)路和第2從屬環(huán)路兩者的目標值相對于基準值具有修正值。這種構成對于例如在真空控制閥側存儲修正值是有效的。
[0170](d)可以在各排氣口追加設置壓力傳感器(上述實施方式中共計有5個傳感器)。這樣的話，能夠獲取渦輪分子泵的入口和排氣口之間的流導，從而分別實現(xiàn)對排氣系統(tǒng)側的個體差進行補償?shù)男拚?、或者對真空容器內從處理中心Wc到排氣口的流導差異進行補償?shù)男拚Ｍǔ?，對從供氣部到各排氣部的流導差異、?或包括真空泵與真空控制閥在內的各排氣系統(tǒng)的個體差進行補償即可。
[0171](e)在上述各實施方式中，例示了在化學氣相沉積(CVD)的工序中實際安裝的例子，但也可以用于例如蝕刻處理或濺射這樣的工序中。通常，可以用于要求既供給氣體又維持真空狀態(tài)的控制的真空容器的真空控制。
[0172]上述各實施方式在蝕刻處理中起到顯著的效果。在蝕刻處理中具有如下的工序，即，例如在真空的真空容器的內部配置處理對象的晶圓W，并使晶圓W的處理面暴露于蝕刻氣體中。例如在反應性離子蝕刻中，在真空容器的內部通過放電電離等方式使蝕刻氣體等離子化，并在放置有晶圓W的陰極產生高頻磁場。由此，使等離子中的離子、原子團在晶圓W的方向加速并碰撞。其結果是，由于離子的濺射、和蝕刻氣體的化學反應同時發(fā)生，因此能夠進行適于精細處理的高精度蝕刻。
[0173]這種高精度的蝕刻也可以應用于MEMS(微機電系統(tǒng),Micro Electric MechanicalSystems)，從而能夠實現(xiàn)機械零部件或傳感器、執(zhí)行器、電子電路等集成裝置的實用化。這是因為在高精度的蝕刻中要求更均勻穩(wěn)定地將蝕刻氣體提供給晶圓W。[0174](f)在上述各實施方式中，配置在相互夾著處理反應區(qū)的位置，但不限于此，也可以配置在不同的位置。由此，不僅可以將工藝氣體的壓力和流量作為半導體工藝的設定條件，還可以將工藝氣體的方向操控作為第3操控參數(shù)，因此能夠得到工藝氣體的流動方向這個新的自由度。工藝氣體的方向操控還可以構成為例如基于處理的狀態(tài)來進行反饋。
[0175](g)在上述各實施方式中，使用渦輪分子泵和干式泵等作為真空泵，但不限于此，例如，也可以是單獨使用干式泵的結構，通常使用真空泵即可。
[0176](h)在上述各實施方式中，真空容器用于半導體的制造工藝中，但不限于此，也可以是其他的用途。由于氣流的微小變化對工藝的影響較大，因此，真空容器在半導體制造工藝中能夠起到顯著的效果。
【權利要求】
1.真空控制閥，連接在真空容器和真空泵之間并通過工作流體操控閥開度以對所述真空容器內的真空壓力進行控制，其特征在于，包括: 控制閥主體，具有將所述真空容器和所述真空泵連接的流路、以及形成于所述流路的閥座； 動作部，具有閥體、活塞以及連結所述閥體和所述活塞的桿，所述閥體通過調節(jié)提升量來操控所述閥開度，通過與所述閥座抵接進行所述流路的切斷，其中，所述提升量為所述閥體與所述閥座之間的距離； 汽缸，與所述控制閥主體連接并收納所述活塞； 施壓部，在使所述提升量減小的方向上對所述動作部施壓；以及調壓閥，追隨所述活塞的動作，并對所述活塞的外周面與所述汽缸的內周面之間的間隙進行密封， 其中，所述動作部及所述汽缸包括: 閥開度操控室，是由所述調壓閥密封且具有呈包圍所述桿的筒形形狀的空間，所述閥開度操控室根據(jù)所述工作流體的作用壓力對所述活塞在使所述提升量增大的方向上產生載荷；以及 切斷載荷產生室，形成于所述桿的內部，與所述閥開度操控室共中心軸線，在被供給所述工作流體時，對所述動作部在使所述提升量減小的方向上產生載荷。
2.真空控制閥，連接在真空容器和真空泵之間并通過工作流體操控閥開度以對所述真空容器內的真空壓力進行控制，其特征在于，包括: 控制閥主體，具有將所述真空容器和所述真空泵連接的流路、以及形成于所述流路的閥座； 動作部，具有閥體、活塞以及連結所述閥體和所述活塞的桿，所述閥體通過調節(jié)提升量來操控所述閥開度，通過與所述閥座抵接進行所述流路的切斷，其中，所述提升量為所述閥體與所述閥座之間的距離； 汽缸，與所述控制閥主體連接并收納所述活塞； 施壓部，在使所述提升量減小的方向上對所述動作部施壓；以及調壓閥，追隨所述活塞的動作，并對所述活塞的外周面與所述汽缸的內周面之間的間隙進行密封， 其中，所述動作部及所述汽缸包括: 閥開度操控室，是由所述調壓閥密封且具有呈包圍所述桿的筒形形狀的空間，所述閥開度操控室根據(jù)所述工作流體的作用壓力對所述活塞在使所述提升量增大的方向上產生載荷；以及 切斷載荷產生室，與所述閥開度操控室共中心軸線，在被供給所述工作流體時，對所述動作部在使所述提升量減小的方向上產生載荷， 所述汽缸包括頭蓋，所述頭蓋具有收納在所述切斷載荷產生室中的滑動凸部， 所述真空控制閥包括 密封部，所述密封部具有對所述切斷載荷產生室和所述滑動凸部之間進行密封的密封面，當所述切斷載荷產生室被提供所述工作流體時，提高所述密封面的表面壓力。
3.如權利要求2所述的真空控制閥，其特征在于，所述滑動凸部與所述閥開度操控室共中心軸線，且呈圓筒狀，其中該圓筒狀的外徑小于所述閥開度操控室的內徑， 所述動作部具有引導部，所述引導部在被所述滑動凸部的內周面包圍的空間中沿所述動作方向延伸， 所述真空控制閥配置在所述引導部和所述滑動凸部之間，能夠在所述動作方向上進行滑動，所述真空控制閥包括軸承，所述軸承對所述引導部和所述滑動凸部在與所述動作方向垂直的方向上的相互位置關系進行約束。
4.如權利要求1所述的真空控制閥，其特征在于， 所述汽缸包括頭蓋，所述頭蓋具有收納在所述切斷載荷產生室中的滑動凸部， 所述真空控制閥包括密封部，所述密封部具有對所述切斷載荷產生室和所述滑動凸部之間進行密封的密封面，當所述切斷載荷產生室被提供所述工作流體時，提高所述密封面的表面壓力。
5.如權利要求4所述的真空控制閥，其特征在于， 所述滑動凸部與所述閥開度操控室共中心軸線，且呈圓筒狀，其中該圓筒狀的外徑小于所述閥開度操控室的內徑， 所述動作部具有引導部，所述引導部在被所述滑動凸部的內周面包圍的空間中沿所述動作方向延伸， 所述真空控制閥配置在所述引導部和所述滑動凸部之間，能夠在所述動作方向上進行滑動，所述真空控制閥包括軸承，所述軸承對所述引導部和所述滑動凸部在與所述動作方向垂直的方向上的相互位置關系進行約束。
6.真空控制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 在權利要求1~5中的任一項所述的真空控制閥； 壓力傳感器，測量所述真空容器內的真空壓力； 空壓回路，連接用于提供工作流體的工作流體供給部、和用于排出所述工作流體的工作流體排出部，將所述工作流體提供給所述真空控制閥；以及 控制部，通過對從所述空壓回路提供給所述真空控制閥的工作流體進行操控以控制所述真空容器內的真空壓力。
7.如權利要求6所述的真空控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述控制部在接收到真空泵停止信號時對所述閥開度操控室和所述工作流體排出部之間的流路進行連接，并對所述切斷載荷產生室和所述工作流體供給部之間的流路進行連接，其中，所述真空泵停止信號包含表示停止所述真空泵的信息。
8.如權利要求6所述的真空控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述空壓回路具有:第I電磁閥，在非通電狀態(tài)下連接所述閥開度操控室和所述工作流體排出部之間的流路；以及第2電磁閥，在非通電狀態(tài)下連接所述切斷載荷用產生室和所述工作流體供給部之間的流路。
9.如權利要求2~5中的任一項所述的真空控制閥，其特征在于， 所述密封部具有V字形墊圈。
10.真空控制閥，其特征在于，包括: 在權利要求9中所述的真空控制閥；壓 力傳感器，測量所述真空容器內的真空壓力； 空壓回路，連接用于提供工作流體的工作流體供給部、和用于排出所述工作流體的工作流體排出部，將所述工作流體提供給所述真空控制閥；以及控制部，通過對從所述空壓回路提供給所述真空控制閥的工作流體進行操控以控制所述真空容器內的真空壓力。
【文檔編號】F16K51/02GK103912720SQ201410114225
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2011年1月10日 優(yōu)先權日:2010年1月15日
【發(fā)明者】板藤寬, 絞纈雅之 申請人:Ckd株式會社