JPH02140478A

JPH02140478A - 圧力制御機構

Info

Publication number: JPH02140478A
Application number: JP63293608A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Kitazawa; 北沢　勉
Original assignee: Shibaura Engineering Works Co Ltd
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 1988-11-22
Filing date: 1988-11-22
Publication date: 1990-05-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】Ｕ産業上の利用分野］本発明は、分子流領域の圧力制御を必要とする真空チャ
ンバを有する半導体、電子部品の製造装置などに使用す
る圧力制御機構に係る。

［従来の技術］従来、真空チャンバにおいて、分子流領域の圧力制御を
行うには、第４図に示すような圧力制御機構を使用して
いる。即ち、第４図の機構において、真空チャンバ１に
は、配管２を介して、真空チャンバ内の気体を吸気する
ポンプ３が接続され、このポンプ３の真空チャンバ１側
に可変コンダクタンスバルブ４が設けられている。そし
て、この可変］ンダクタンスバルブ４により、真空チＶ
ンバ１からの排気速度を変化させることで真空チャンバ
１内の圧力制御を行っている。また、真空チャンバ１と
配管２との間には、真空チャンバ１の圧力に支配的な影
響を持つ固定オリフィス５が設け１うれている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、以上説明したような第４図に示す圧力制
御機構においては、構成の複雑な可変コンダクタンスバ
ルブ４を使用しているにも拘らず１、その制御範囲は狭
く、特に高真空側で必要な到達圧力を得ることが難しい
。この場合、必要な到達圧力を得るためには、可変コン
ダクタンスバルブ４を大型化しなければならず、この結
果、システム全体の大型化、大重量化を招いていた。

本発明は、このような従来技術の課題を解決するために
提案されたものであり、その目的は、小型・簡略な構成
で、且つ広範囲における分子流領域の圧力制御を効果的
に行い得るような、優れた圧力制御機構を提供すること
である。

［課題を解決するための手段］本発明による圧力制御機構は、真空チャンバと配管との
間にリング状の可変オリフィスを設けることを特徴とし
ている。

即ち、本発明は、真空チャンバと配管との間に隔壁を設
け、この隔壁に真空チャンバと配管とを連通ずるリング
状の貫通孔を設り、このリング状の貫通孔を形成する内
周面または外周面に、チＶンパ側から配管側に向かって
傾斜するリング状の傾斜面を形成する一方、リング状の
貫通孔のリング状の傾斜面に対向するリング状の傾斜面
を備え且つリングの軸方向に可動とされたスロットルリ
ングと、このスロワｉ・ルリングを駆動する駆動手段と
を設けたものである。

［作用］以上のような構成を有する本発明においては、スロット
ルリングを移動さけることにより、その移動ストローク
の３乗に比例して可変オリフィスのコンダクタンスを大
きく変化させられる。この点について、次に説明する。

即ち、本発明においては、スロットルリングをリングの
軸方向に駆動することによって、この移動ス１〜ローク
に比例して傾斜面間に形成されるリング状のオリフィス
の幅を変化させられる。これに対し、第３図に示すよう
な、外径ｄ１、内径ｄ２、長ざ愛の同心円筒の中間部分
におけるコンダクタンスＣは、モンテカルロ計算によれ
ば、Ｃ（２０’Ｃ窄気）＝１２１に３　　（ｄｔ−ｄ２
）２（ｄｉ　＋ｄ２）／愛　　　　　　　　　・・・０
式にて求められる。ここで、Ｋ３は、補正係数でおり、
ｄ２／ｄｔによって定まる定数である。この０式から、
同心円筒の中間部分におけるコンダクタンスＣは、その
幅（ｄｌ−ｄ２　）が変化した場合、この変位のほぼ３
乗に比例して変化することが分る。この場合の幅（ｄｉ
　−ｄ２　）は、本発明において傾斜面間に形成される
リング状のオリフィスの幅に相当するため、本発明にお
いては、オリフィスの幅の変化、即ちスロットルリング
の移動ストロークのほぼ３乗に比例して可変オリフィス
のコンダクタンスを変化させられるのである。

従って、本発明においては、僅かなスロットルリングの
動きで真空チＶンバ内の圧力を広い範囲で制御すること
が可能となる。

また１、隔壁にリング状の貫通孔を設け、この貫通孔に
対向するスロットルリングとその駆動手段を設けるとい
う極めて簡単な構成であるため、可変コンダクタンスバ
ルブを使用する必要もなく、別構全体を小型・簡略化で
きる。

［実施例１以上説明したような本発明による圧力制御機構黄の一実
施例を第１図及び第２図を参照して具体的に説明する。

まず、第１図に示づように、本実施例において、呉窄ヂ
Ｘ・ンバ１には、配管２を介して、頁苧チャンバ内の気
体を吸気するポンプ３か接続され、真空チＶンバ１と配
管２との間には可変オリフィス部６が設けられている。

第２図は、可変オリフィス部６の構成を示す図である。

第２図に示すように、真空チャンバ１の真空槽１１の中
央には、隔壁１２が固定され、これによってその上部に
圧力制御空間１３が形成されている。真空槽１１の隔壁
１２の下側は、リング状の排気空間１４とされ、真空槽
１１の側壁の一部に設けられた排気口１５によって真空
槽１１外部の配管２に連通している。

隔壁１２には、圧力制御空間１１とリング状の排気空間
１３とを連通ずる固定オリフィス１６と可変オリフィス
部１７とが内外に設けられている。

固定オリフィス１６は、円筒形状のｄ通孔とされ、同一
円周状に等間隔て１６個配置されている。可変オリフィ
ス１７部は、隔壁１２の周縁と真空槽１１の側壁との間
に設けられたリング状の隙間と、このリング状の隙間に
嵌め合わされるポジティブ形状とされ、隔壁１２の下側
に配置された可動のスロットルリング１８とにより構成
されている。

ここで、可変オリフィス部１７の内周面となる隔壁１２
の周縁と、可変オリフィス部１７の外周面となるスロワ
］・ルリング１８の内周面は、下に向かって中央側に傾
く同じ角度の傾斜面とされている。スロットルリング１
８は、真空槽１１の下面４箇所に配置されたアクチュエ
ータ１９により、ロッド２０を介して昇降駆動されるよ
うになっている。ロッド２０は、真空！Ｍ１１の下壁を
貫通して設けられている。ロッド２０の貫通部には真空
シール部２１が取付けられ、排気空間１４と外部との気
密が保持されている。

以上のような構成を有する本実施例の作用は次の通りで
ある。

即ち、本実施例においては、スロットルリング１８の移
動ストロークに比例して可変オリフィス部１７の幅ｔを
変化させられるため、前述した０式から明らかなように
、スロットルリング１８の移動ストロークのほぼ３乗に
比例して可変オリフィスのコンダクタンスを大きく変化
させられるため、アクチュエータ１９によってスロット
ルリング１８を若干昇降させるだけで、圧力制御空間１
３内の圧力を広い範囲で制御することが可能である。こ
のため、従来必要でめった可変コンダクタンスバルブ４
を省略できる。

具体的に、真空槽１１の内径を約３２０ｍｍとｌノ、可
変オリフィス部１７の幅ｔを１ｍｍから２ｍｍに変化さ
せたところ、排気スピードを約３０％と大きく変化させ
ることができた。この場合、同じ効果を得るために固定
オリフィスを増やそうとすると、約２０〜３０倍の数の
孔が必要となり、実用的でない。

また、本実施例にお（プる可変オリフィス部１７は、隔
壁１２の周囲に設けた隙間と同寸法のスロットルリング
１８を設けるだ（プで形成できるため、このオリフィス
部分の寸法は、従来とほとんど変らない。従って、大型
の可変コンダクタンスバルブ４を省略できる分だけ、全
体の構成を従来よりもはるかに小型、簡略化できる。

ところで、本実施例のスロットルリング１８は、寸法も
小さく、駆動ストロークも微小であるため、これを駆動
するアクチュエータ１９は小型のもので充分であり、ア
クチュエータ１９の存在が、本実施例にお（ブる機構全
体の小型、簡略化の効果を損う恐れはない。

また、一般に真空プロセスを必要とする半導体や電子部
品は、微細なごみを嫌うため、真空チャンバ１内で複雑
な機構を動かすことは好ましくないが、本実施例のスロ
ットルリング１８の動きは、極めて微小であるため、発
塵の恐れもほとんどない。

ざらに、真空プロセスにプラズマを使用する場合でも、
本実施例の機構は、プラズマと遮断して設置できるため
、有効な手段として利用できる。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
可変Ａリフイス部の構成は適宜変更可能で必り、その他
の具体的構成も適宜選択可能でおる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明の圧力制御機５溝において
は、真空チャンバと配管との間に可変第１ノフイス部を
設けることにより、可変コンダクタンスバルブを使用す
ることなく、広範囲における分子流領域の圧力制御を効
果的に行うことかできるため、従来よりもはるかに機構
を小型、簡略化でき、その効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による圧力制御機構の原理図、第２図は
本発明の一実施例を示す図でおり、第２図（Ａ＞は横断
面図、第２図（Ｂ）は縦断面図、第３図は本発明の詳細
な説明するための同心円筒を示す斜視図、第４図は従来
の圧ノコ制御機構の原理図である。１・・・真空チャンバ、２・・・配管、３・・・ポンプ
、４・・・可変コンダクタンスバルブ、５・・・固定オ
リフィス、６・・・可変Δリフイス部、１１・・・真空
槽、１２・・・隔壁、１３・・・圧力制御？間、１４・
・・排気空間、ゴ５・・・排気口、１６・・・固定第１
ノフイス、１７・・・可変オリフィス部、１８・・・ス
ロットルリング、１９・・・アクチュエータ、２０・・
・ロッド、２１・・・真空シール部。

Claims

【特許請求の範囲】分子流領域の圧力制御を必要とする真空チャンバと、真空チャンバ内の気体を吸気するポンプと、真空チャン
バとポンプとの間に設けられた配管と、真空チャンバと配管との間に設けられた隔壁と、隔壁に
、真空チャンバと配管とを連通するように設けられ、且
つその内周面または外周面にチャンバ側から配管側に向
かつて傾斜するリング状の傾斜面を形成されたリング状
の貫通孔と、リング状の貫通孔のリング状の傾斜面に対向するリング
状の傾斜面を備え、且つリングの軸方向に可動とされた
スロットルリングと、スロットルリングを駆動する駆動手段とを備えたことを
特徴とする圧力制御機構。