阀装置、使用该阀装置的流量控制方法和半导体制造方法制造方法及图纸

提供一种流量控制范围较大且通用性得到提高的阀装置。具有：阀体(10)，其划分出流路(12、13)；隔板(20)，其以能够开闭流路(12、13)的方式设于阀体(10)；操作构件(40)，其用于操作隔板(20)，被设为能够在使流路(12、13)开闭的开闭方向(A1、A2)上移动；主致动器(60)，其赋予操作构件(40)以与沿着开闭方向的打开方向(A1)或关闭方向赋予的操作压力相对应的驱动力；切换机构，其能够根据操作压力的大小选择将限定流路的开度的操作构件(40)的位置切换至彼此不同的第1打开位置(P1)或第2打开位置(P2)；以及调节机构(70、80)，其能够分别独立地调节第1打开位置(P1)和第2打开位置(P2)。

Valve Device, Flow Control Method Using the Valve Device and Semiconductor Manufacturing Method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】阀装置、使用该阀装置的流量控制方法和半导体制造方法
本专利技术涉及一种阀装置、使用该阀装置的流量控制方法和半导体制造方法。
技术介绍
在半导体制造工艺中，为了将已准确地计量的处理气体供给至处理室，而使用被称作集成化气体系统的流体控制装置，该集成化气体系统集成有开闭阀、调节器、质量流量控制器等各种流体控制设备。将该集成化气体系统收纳于盒而成的部件被称作气体盒。通常，将从上述气体盒输出的处理气体直接供给至处理室，但在通过原子层沉积法(ALD：AtomicLayerDeposition法)使膜沉积于基板的处理工艺中，为了稳定地供给处理气体而将从气体盒供给来的处理气体暂时储存于作为缓冲储存器的罐，使设于处理室的跟前的阀以高频率开闭，将来自罐的处理气体供给向真空气氛的处理室。另外，作为设于处理室的跟前的阀，参照例如专利文献1、2。ALD法是化学气相沉积法之一，是这样的方法：在温度、时间等成膜条件下，使两种以上的处理气体一种一种地在基板表面上交替流动，与基板表面上的原子反应而逐层地沉积膜，能够对单原子层逐层地控制，因此能够形成均匀的膜厚，对于膜质，也能够使膜非常致密地沉积。在基于ALD法的半导体制造工艺中，需要高精密地调节处理气体的流量，并且由于基板的大口径化等还需要将处理气体的流量确保为一定程度。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2007－64333号公报专利文献2：日本特开2016－121776号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题上述那样的以往的阀是按照制造工艺的规格而设计的，缺乏通用性。并且，以往的阀以预先设定好的开度进行开闭动作，因此无法在工艺执行中改变阀的开度而将处理气体的流量控制为不同的值。而且，在以往的阀的情况下，为了更加高精密地实现流量调节，需要缩小流量调节用的螺距，但是需要牺牲流量可调节范围作为代价。同样地，在想要扩大流量可调节范围时，需要牺牲流量调节精度。本专利技术的一目的在于提供一种能够维持流量可调节范围并且能够进行高精密的流量调节的阀装置。本专利技术的另一目的在于提供一种能够维持流量调节精度并且流量可调节范围较大的阀装置。本专利技术的又另一目的在于提供一种能够在执行流体控制的过程中改变阀开度的开闭式阀装置。本专利技术的又另一目的在于提供一种流量控制范围较大且通用性得到提高的阀装置。用于解决问题的方案本专利技术的阀装置的特征在于，该阀装置具有：阀体，其划分出流路；阀芯，其被设为能够开闭所述流路；操作构件，其被设为能够使所述阀芯在开闭方向上移动；主致动器，其赋予所述操作构件以与赋予的操作压力相对应的驱动力；切换机构，其能够根据所述操作压力的大小选择将限定所述流路的开度的所述操作构件的位置切换至彼此不同的第1打开位置或第2打开位置；以及调节机构，其能够分别独立地调节所述第1打开位置和第2打开位置。优选的是，能够采用这样的结构：所述调节机构的所述第1打开位置的可调节范围与所述第2打开位置的可调节范围局部重叠。而且，优选的是，能够采用这样的结构：所述调节机构被设为能够在使流体在所述流路内流通的状态下操作。而且，优选的是，能够采用这样的结构：所述阀芯包括隔板，所述操作构件在所述第1打开位置和第2打开位置分别维持为所述隔板弹性变形的状态。本专利技术的流量控制方法的特征在于，利用上述阀装置控制流体的流量。本专利技术的半导体制造方法的特征在于，需要在密闭的室内进行工艺气体的处理工序的半导体装置的制造工艺中，将上述阀装置用于所述工艺气体的流量控制。本专利技术的流体控制装置具有多个流体设备，其中，所述流体设备包括上述结构的阀装置。本专利技术的半导体制造装置包括上述结构的阀装置，以需要在密闭的室内进行工艺气体的处理工序的半导体装置的制造工艺中用于所述工艺气体的控制。专利技术的效果根据本专利技术，采用设有开度切换机构并且能够调节第1打开位置和第2打开位置的结构，从而能够维持流量调节精度并且能够扩大流量可调节范围，或者，能够维持流量可调节范围并且能够实现更高精密的流量调节。并且，将第1打开位置或第2打开位置调节至预先期望的位置，根据操作压力选择所使用的打开位置，从而能够应对各种流量，装置的可应用范围明显扩大，装置的通用性得到提高。而且，通过使第1打开位置的可调节范围与第2打开位置的可调节范围局部重叠，从而能够在已扩大的调节范围内连续地进行开度调节。采用本专利技术，能够通过改变操作压力来选择第1打开位置和第2打开位置中的一者，因此能够容易地实现执行流体控制的中途的流量变更。附图说明图1是本专利技术的一实施方式的阀装置的纵剖视图。图2是图1的阀装置处于关闭状态时的上侧主要部分放大剖视图。图3是图1的阀装置处于关闭状态时的下侧主要部分放大剖视图。图4是表示压电致动器的动作的说明图。图5是表示活塞驱动力与操作构件的移动位置的关系的图表。图6是图1的阀装置处于第1打开位置时的下侧主要部分放大剖视图。图7是图1的阀装置处于第2打开位置时的上侧主要部分放大剖视图。图8是图1的阀装置处于第2打开位置时的下侧主要部分放大剖视图。图9A是用于说明来自第1打开位置的压电致动器的流量微调节动作(流量减少时)的下侧主要部分放大剖视图。图9B是用于说明来自第1打开位置的压电致动器的流量微调节动作(流量增加时)的下侧主要部分放大剖视图。图10A是用于说明来自第2打开位置的压电致动器的流量微调节动作(流量减少时)的下侧主要部分放大剖视图。图10B是用于说明来自第2打开位置的压电致动器的流量微调节动作(流量增加时)的下侧主要部分放大剖视图。图11是表示本专利技术的一实施方式的阀装置应用于半导体制造工艺的应用例的概略图。具体实施方式以下，参照附图说明本专利技术的实施方式。另外，在本说明书和附图中，对功能实质上同样的构成要素使用相同的附图标记，而省略重复的说明。图1是表示本专利技术的一实施方式的阀装置的结构的图，表示阀全闭时的状态，图2是图1的上侧主要部分的放大剖视图，图3是图1的下侧主要部分的放大剖视图，图4是用于说明作为调节用致动器的压电致动器的动作的图。另外，在以下的说明中，以上方为打开方向A1，以下方为关闭方向A2。在图1中，附图标记1表示阀装置，附图标记10表示阀体，附图标记15表示阀座，附图标记20表示作为阀芯的隔板，附图标记38表示隔板按压件，附图标记30表示阀盖，附图标记40表示操作构件，附图标记50表示外壳，附图标记60表示主致动器，附图标记70表示调节盖，附图标记78表示锁定螺母，附图标记80表示调节杆，附图标记90表示螺旋弹簧，附图标记100表示压电致动器，附图标记110表示致动器支承件，附图标记120、130表示碟形弹簧，附图标记140表示致动器按压件，附图标记145表示碟形弹簧支承件，附图标记75表示调节主体，附图标记150表示管接头，附图标记OR表示作为密封构件的O型密封圈，附图标记MG表示操作气体。阀体10由不锈钢形成，具有块状的阀体主体10a和分别自阀体主体10a的侧方突出的连接部10b、10c，划分出流路12、13。流路12、13的一端分别在连接部10b、10c的端面开口，另一端与上方开放的凹状的阀室14连通。在阀室14的底面，合成树脂(PFA、PA、PI、PCTFE等)制的阀座15嵌合固定于设置在流路12的另一端侧的开口周缘的安装槽。另外，在本实施方式中，由图3可知，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阀装置，其中，该阀装置具有：阀体，其划分出流路；阀芯，其被设为能够开闭所述流路；操作构件，其被设为能够使所述阀芯在开闭方向上移动；主致动器，其赋予所述操作构件以与赋予的操作压力相对应的驱动力；切换机构，其能够根据所述操作压力的大小选择将限定所述流路的开度的所述操作构件的位置切换至彼此不同的第1打开位置或第2打开位置；以及调节机构，其能够分别独立地调节所述第1打开位置和第2打开位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.30 JP 2016-2336731.一种阀装置，其中，该阀装置具有：阀体，其划分出流路；阀芯，其被设为能够开闭所述流路；操作构件，其被设为能够使所述阀芯在开闭方向上移动；主致动器，其赋予所述操作构件以与赋予的操作压力相对应的驱动力；切换机构，其能够根据所述操作压力的大小选择将限定所述流路的开度的所述操作构件的位置切换至彼此不同的第1打开位置或第2打开位置；以及调节机构，其能够分别独立地调节所述第1打开位置和第2打开位置。2.根据权利要求1所述的阀装置，其特征在于，所述调节机构的所述第1打开位置的可调节范围与所述第2打开位置的可调节范围局部重叠。3.根据权利要求1或2所述的阀装置，其特征在于，所述调节机构被设为能够在使流体能够在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田俊英，中田知宏，篠原努，稻田敏之，船越高志，佐藤秀信，汤原知子，
申请(专利权)人：株式会社富士金，
类型：发明
国别省市：日本,JP