目标开度推断器以及压力调整真空阀制造技术

本发明专利技术提供一种能够精度良好地算出目标开度推断值的目标开度推断器以及压力调整真空阀。目标开度推断器(110)基于压力调整真空阀(1)的阀体(12)的开度和连接压力调整真空阀(1)的真空腔室的压力的相关关系，与当前的开度及压力，来推断真空腔室的压力达到调压目标压力(Ps)时的阀体(12)的开度即目标开度推断值(θe)。

Target opening deducer and pressure-adjusted vacuum valve

【技术实现步骤摘要】
目标开度推断器以及压力调整真空阀
本专利技术涉及一种目标开度推断器以及压力调整真空阀。
技术介绍
在化学气相沉积(ChemicalVaporDeposition，CVD)装置等真空处理装置中，多数情况下，一边使工艺气体流入至工艺腔室，一边将腔室内压力维持在规定压力来进行工艺。通常，在不同的工艺条件下具有多个步骤，所述各步骤中的条件的各个每隔规定时间来推进切换处理。此时，为了确保工艺的均匀性，需要在步骤间的切换时序迅速地收敛为下一个规定的压力值，或在各步骤区间内极力减少压力变动。因此，在工艺腔室与真空泵之间设置压力调整真空阀(也称为压力自动控制(automaticpressurecontrol，APC)阀)，并利用马达对此压力调整真空阀的阀体进行驱动控制，由此将工艺腔室的压力控制为所需的压力(例如，参照专利文献1)。在使用包括真空泵与自动压力调整阀的真空排气装置来对工艺腔室进行排气的情况下，预先将真空排气装置的排气特性数据存储于压力调整真空阀的控制器，并基于所述排气特性数据来进行利用自动压力调整阀的调压动作。例如，在调压时在用于反馈控制的情况下，基于排气特性数据来设定移动目标的目标开度来驱动阀体。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利特开2014-207353号公报
技术实现思路
[专利技术所要解决的问题]然而，当目标开度的精度差时，压力值变为震荡等压力调整响应的稳定性成为问题。[解决问题的技术手段]本专利技术的优选形态的目标开度推断器基于压力调整真空阀的阀体的开度和连接所述压力调整真空阀的真空腔室的压力的相关关系，与当前的所述开度及所述压力，来推断所述真空腔室的压力达到调压目标压力时的所述阀体的开度即目标开度推断值。在更优选的形态中，所述相关关系是表示相对于开度变化的压力响应特性的相关关系。在更优选的形态中，所述相关关系是当将所述真空腔室的压力设为P、将所述真空腔室的压力的变化设为ΔP、将所述阀体的开度的变化设为Δθ时，用式子“|(ΔP/Δθ)|/P”表示的量。在更优选的形态中，反复进行开度增量的相加直到基于对当前的开度加上所述开度增量所得的相加后开度与所述相关关系而算出的压力成为所述调压目标压力以上为止，从而推断所述目标开度推断值，在相加前开度未满规定开度的情况下，使用第1开度增量作为所述开度增量，在相加前开度为规定开度以上的情况下，使用比所述第1开度增量大的第2开度增量作为所述开度增量。本专利技术的优选形态的压力调整真空阀包括：阀体，进行开闭驱动；根据所述形态的任一个记载的目标开度推断器；以及开度控制部，基于由所述目标开度推断器推断的目标开度推断值来控制所述阀体的开度。在更优选的形态中，所述开度控制部是利用阀体驱动从调压开始时输出从当前的开度到目标开度推断值为止的前馈开度，来对所述阀体的开度进行前馈控制。在更优选的形态中，所述开度控制部进行所述前馈控制，还进行反馈控制，在所述反馈控制中，在所述前馈开度达到所述目标开度推断值之前输出值为零的反馈开度，若所述前馈开度达到所述目标开度推断值，则输出与所述真空腔室的压力相对于所述调压目标压力的偏差相对应的反馈开度。在更优选的形态中，所述开度控制部在所述调压目标压力低于所述真空腔室的压力的情况下，输出从当前的开度到比所述目标开度推断值大的开度为止的前馈开度，在所述调压目标压力高于所述真空腔室的压力的情况下，输出从当前的开度到比所述目标开度推断值小的开度为止的前馈开度。[专利技术的效果]根据本专利技术，能够精度良好地算出目标开度推断值，从而能够实现压力调整响应的稳定性提高。附图说明图1是包括本专利技术的压力调整真空阀的装置的示意图。图2是表示压力调整真空阀的吸气口侧的图。图3是说明压力调整真空阀的调压控制的框图。图4是表示机体增益特性曲线的图。图5是表示气体的种类不同的情况下的机体增益的图。图6表示实效排气速度值Se中存在误差的情况下的目标开度推断值θe的一例。[符号的说明]1：压力调整真空阀2：装置控制器3：真空腔室4：真空泵10：阀控制部11：马达12：阀体110：目标开度推断器120：前馈控制器130：反馈控制器140：马达控制器1000：真空工艺装置Gp：机体增益Ps：目标压力值具体实施方式以下，参照图式对用以实施本专利技术的实施方式进行说明。图1是包括本专利技术的压力调整真空阀的装置的示意图。图1所示的装置是例如CVD装置那样的真空工艺装置1000，其包括经由压力调整真空阀1而装设真空泵4的真空腔室3、以及装置控制器2。真空泵4是涡轮分子泵，且在排气侧连接有粗抽泵5。在真空腔室3中，设置有测量腔室内压力的真空计31、以及对导入至真空腔室3的气体的流量Qin进行控制的流量控制器32。在压力调整真空阀1中包括：阀体12；马达11，对阀体12进行开闭驱动；以及阀控制部10，对压力调整真空阀1的动作进行控制。由真空计31测量的压力测量值Pr被输入至装置控制器2以及压力调整真空阀1的阀控制部10。从装置控制器2对阀控制部10输入目标压力值Ps。图2是表示压力调整真空阀1的吸气口侧的图。阀体12被收容在压力调整真空阀1的阀主体14内，并在阀主体14的吸气侧设置有具有开口142的吸气口凸缘141。再者，安装有真空泵4的排气口凸缘(未图示)与吸气口凸缘141同轴地设置于阀主体14的排气侧(与吸气侧相反之侧)。当对马达11在正方向及反方向上进行旋转驱动来使阀体12进行摆动驱动时，阀体12在水平方向上滑动来进行阀开闭动作。阀体12在与开口142的整体相向的开度0％的位置和从开口142退避的开度100％的位置之间被进行开闭驱动。在压力调整真空阀1中，通过调整阀体12的开度能够调整压力调整真空阀1的流导(conductance)。图3是说明压力调整真空阀1的调压控制的框图。马达11中设有用以检测阀体12的开度的编码器13。编码器13的检测信号(以下，记作开度测量值θr)被输入至阀控制部10。另外，真空计31的压力测量值Pr被输入至阀控制部10中。阀控制部10包括：目标开度推断器110、前馈控制器120、反馈控制器130以及马达控制器140。目标开度推断器110基于所输入的目标压力值Ps来推断运算目标开度推断值θe。目标开度推断器110的存储部112中存储有开度θ与压力P的相关关系，运算部111基于目标压力值Ps与相关关系来推断运算目标开度推断值θe。关于目标开度推断值θe的推断运算方法将后述。前馈控制器120基于由目标开度推断器110推断运算的目标开度推断值θe而输出开度设定输出(前馈开度设定输出)Δθ1。如此，在前馈控制中，另外求出成为目标压力值Ps那样的目标开度推断值θe，并通过以最终成为目标开度推断值θe的方式而适当确定的路径输出开度设定。反馈控制器130输出基于偏差ε的开度设定输出(反馈开度设定输出)Δθ2。通常，反馈控制器130包含比例增益、积分增益(所谓PI(proportionalintegral)增益)。将前馈开度设定输出Δθ1与反馈开度设定输出Δθ2相加，并作为开度设定输出θs而输入至马达控制器140。马达控制器140基于开度设定输出θs来对马达11进行驱动控制。在图3所示的框图中，将前馈开度设定输出Δθ1与反馈开度设定输出Δθ2相加而得的开度设定输出θs输入至马达控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种目标开度推断器，其特在在于，基于压力调整真空阀的阀体的开度和连接所述压力调整真空阀的真空腔室的压力的相关关系，与当前的所述开度及所述压力，来推断所述真空腔室的压力达到调压目标压力时的所述阀体的开度即目标开度推断值。

【技术特征摘要】
2018.03.20 JP 2018-0521001.一种目标开度推断器，其特在在于，基于压力调整真空阀的阀体的开度和连接所述压力调整真空阀的真空腔室的压力的相关关系，与当前的所述开度及所述压力，来推断所述真空腔室的压力达到调压目标压力时的所述阀体的开度即目标开度推断值。2.根据权利要求1所述的目标开度推断器，其特征在于，所述相关关系是表示相对于开度变化的压力响应特性的相关关系。3.根据权利要求2所述的目标开度推断器，其特征在于，所述相关关系是当将所述真空腔室的压力设为P、将所述真空腔室的压力的变化设为ΔP、将所述阀体的开度的变化设为Δθ时，用式子|(ΔP/Δθ)|/P表示的量。4.根据权利要求3所述的目标开度推断器，其特征在于，反复进行开度增量的相加直到基于对当前的开度加上所述开度增量所得的相加后开度与所述相关关系而算出的压力成为所述调压目标压力以上为止，从而推断所述目标开度推断值，在相加前开度未满规定开度的情况下，使用第1开度增量作为所述开度增量，在相加前开度为规定开度以上的情况下，使用比所述第1开度增量大的...

【专利技术属性】
技术研发人员：小崎纯一郎，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP