电动真空阀的排气速度控制方法、排气速度控制系统及阀开度设定点决定方法

文档序号:6323489阅读:530来源:国知局
专利名称:电动真空阀的排气速度控制方法、排气速度控制系统及阀开度设定点决定方法
技术领域
本发明涉及使配置在腔室与真空泵之间的电动真空阀的阀开度设定变化、来对排气速度进行控制的电动真空阀的排气速度控制方法、电动真空阀的排气速度控制系统、用于排气速度控制的电动真空阀的阀开度设定点决定方法。
背景技术
至今,真空技术在多方面使用。例如在半导体制造工序中,以微粒、污染物质的回避和防止副生成物的产生等为目的,使用真空技术对腔室的真空压力进行管理。即,通过缓慢扩大在腔室与真空泵之间配置的真空排气阀的阀开度来控制从腔室排出气体的排气速度,以不会卷起腔室内的堆积物的方式控制从腔室的排气流量、排气压力。例如在专利文献1中记载的排气速度控制方法中,真空排气阀使用具备控制大流量的母阀和控制小流量的子阀的阀。在该方法中,如图26所示,从排气开始时到经过预定时间,关闭母阀,打开子阀,由此减慢排气速度,缓慢地少量地进行排气,从排气开始时到经过预定时间以后,通过使母阀为全开状态,加快排气速度以大流量进行排气。根据这种方法,与仅通过母阀控制排气速度的情况相比较,能够使真空压力缓慢地以接近线性的状态下降。此外,例如在专利文献2中记载的排气速度控制方法中,由控制器依次产生基于从外部赋予的或者预先设定在控制器中的目标真空压力变化速度算出的真空压力值作为内部指令,通过依次变更依次产生的内部指令作为反馈控制的目标值,将由压力传感器测定的真空压力实测值与目标值比较,执行反馈控制作为追随控制。根据该方法,将真空压力变化速度(排气速度)R3控制为一定,在来自大气压的粘性流区域Vl V6中,能够使真空压力以所希望的压力降斜率线性地变化(例如参照专利文献2)。专利文献1 日本特开平11-166665号公报专利文献2 日本特开2000-163137号公报

发明内容
但是,由于专利文献1记载的排气速度控制方法只是通过子阀调节的传导性 (conductance)和使母阀为全开状态的传导性这2个状态,所以在粘性流区域中获得不对进程造成影响的真空压力、排气速度条件,以及在缩短排气时间上存在极限。此外,在专利文献2记载的排气速度控制方法中,为了进行反馈控制,需要复杂的控制基板、控制程序等,花费装置成本。近年来,半导体在各种领域中被使用,对腔室内的排气速度控制的要求也多样化。 因此,产业界要求一种比专利文献2中记载的排气速度控制方法更便宜,且能够实现介于在专利文献1中记载的排气速度控制方法与专利文献2中记载的排气速度控制方法之间的控制精度的排气速度控制方法。但是,在对应于该需求上,成为问题的是根据排气配管系统而控制成绩(精度、响应性、安定性等)不同,以及在粘性流区域中有可能由排气速度产生对进程的不良影响(堆积物的卷起、对工作中形成的膜的影响等)。排气配管系统的控制成绩只能在现场实测确认。此外,在现场调整排气速度以排出对进程的不良影响是需要专业知识的,并不是谁能简单实现的。本发明是为了解决上述问题点而完成的,其目的在于,提供一种能够以使腔室的压力与目标压力降斜率(斜度)接近的方式简单且低价地设定切换电动真空阀的阀开度的设定点的电动真空阀的电动真空阀的排气速度控制方法、电动真空阀的排气速度控制系统、用于排气速度控制的电动真空阀的阀开度设定点决定方法。为了解决上述课题,本发明的一个方面的电动真空阀的排气速度控制方法是在通过控制配设在将腔室与真空泵连接的排气配管系统中的电动真空阀的阀开度来控制排气速度的电动真空阀的排气速度控制方法中,包括压力实测工序,将上述电动真空阀的阀开度按照等比倍数阶段性地进行控制,在各阀开度下利用上述真空泵从粘性流区域进行排气,利用压力传感器测定上述腔室的真空压力以实测压力降曲线;排气速度决定工序,使在上述压力实测工序中实测到的按阀开度区分的上述压力降曲线以与目标压力降斜率近似的方式在时间上偏移,将上述压力降曲线彼此的交点决定为对上述电动真空阀的阀开度进行切换的设定点;和真空压力控制工序,基于在上述排气速度决定工序中决定的上述设定点对上述电动真空阀的阀开度进行切换,控制上述粘性流区域中的上述排气速度。上述结构优选包括设定上述等比倍数的等比倍数设定工序。上述结构优选包括设定上述目标压力降斜率的目标压力降斜率设定工序。上述结构优选在上述真空压力控制工序中,使上述压力传感器测定上述腔室的压力,当上述压力传感器测定到与上述设定点对应的真空压力时,切换上述电动真空阀的阀开度。上述结构优选具有与上述电动真空阀并列设置并与上述腔室连接的、相比上述电动真空阀能够控制更大流量的大口径真空切断阀,在上述真空压力控制工序中,在上述粘性流区域中在将上述大口径真空切断阀关闭的状态下切换上述电动真空阀的阀开度来控制上述排气速度,在从上述粘性流区域脱离以后或者在上述粘性流区域的粘性变低以后调整上述大口径真空切断阀的阀开度来控制上述排气速度。上述结构优选在上述真空压力控制工序中,在从上述粘性流区域脱离以后调整上述电动真空阀的阀开度来控制上述排气速度。为了解决上述课题,本发明的一个方面的排气速度控制系统是在通过控制配设在将腔室与真空泵连接的排气配管系统中的电动真空阀的阀开度来控制排气速度的排气速度控制系统中包括对腔室的压力进行测定的压力传感器;将上述电动真空阀的阀开度按照等比倍数阶段性地进行控制,在各阀开度下利用上述真空泵从粘性流区域进行排气,利用压力传感器测定上述腔室的真空压力以实测压力降曲线的压力实测单元;使上述压力实测单元实测到的按阀开度区分的上述压力降曲线以与目标压力降斜率近似的方式在时间上偏移,将上述压力降曲线彼此的交点决定为对上述电动真空阀的阀开度进行切换的设定点的排气速度决定单元;和基于上述排气速度决定单元决定的上述设定点对上述电动真空阀的阀开度进行切换,控制上述粘性流区域中的上述排气速度的真空压力控制单元。在上述结构中,优选具有与上述电动真空阀并列设置并与上述腔室连接的、相比上述电动真空阀能够控制更大流量的大口径真空切断阀,上述真空压力控制单元,在上述粘性流区域中在将上述大口径真空切断阀关闭的状态下切换上述电动真空阀的阀开度来控制上述排气速度,在从上述粘性流区域脱离以后或者在上述粘性流区域的粘性变低以后调整上述大口径真空切断阀的阀开度来控制上述排气速度。为了解决上述课题,本发明的一个方面的阀开度设定点决定方法是决定对通过控制电动真空阀的阀开度来控制排气速度的情况下的所述电动真空阀的阀开度进行切换的设定点,所述电动真空阀配设在将腔室与真空泵连接的排气配管系统中,包括压力实测工序,将上述电动真空阀的阀开度按照等比倍数阶段性地进行控制,在各阀开度下利用上述真空泵从粘性流区域进行排气,根据压力传感器测定的上述腔室的真空压力求出压力降曲线;和排气速度决定工序,使在上述压力实测工序中求出的按阀开度区分的上述压力降曲线以与目标压力降斜率近似的方式在时间上偏移,将上述压力降曲线彼此的交点决定为对上述电动真空阀的阀开度进行切换的设定点。上述发明为了使基于真空泵、腔室、排气配管系统的控制成绩直接反映在排气速度上,将电动真空阀的阀开度按照等比倍数阶段性地进行控制,在各阀开度下利用真空泵从粘性流区域进行排气,利用压力传感器测定腔室的真空压力以实测压力降曲线。即,使用电动真空阀的设置对象装置按不同阀开度实测压力降曲线。然后,在使实测到的按阀开度区分的压力降曲线以与目标压力降斜率近似的方式在时间上偏移时,压力降曲线与紧前的阀开度的压力降曲线交叉。因此,将压力降曲线彼此的交点决定为对电动真空阀的阀开度进行切换的设定点。像这样,使阀开度按照等比倍数变化时,由于与各阀开度对应的压力降曲线的与目标压力降斜率近似的部分不重叠,所以设定点不会无谓地设定。在真空压力控制时,基于设定点对电动真空阀的阀开度进行切换,由此变更排气配管系统的传导性,控制粘性流区域中的排气速度。此时,由于电动真空阀在腔室的压力偏离与目标压力降斜率近似的部分的同时将阀开度仅扩大等比倍数,使腔室的压力再次接近目标压力降斜率而下降,所以腔室的压力在粘性流区域中也以与目标压力降斜率近似的状态下降。像这样,在上述发明中,使用作为电动真空阀的设置对象的腔室、真空泵和排气配管系统对粘性流区域中的压力降曲线进行实测,所以能够将电动真空阀的设置对象的控制成绩、对粘性流区域中的进程的不良影响反映到对电动真空阀的阀开度进行切换的设定点的决定上。而且,决定阀开度的设定点的人即使不具有用于排除进程的不良影响的专业知识,也能够仅仅通过对压力降曲线进行实测以与目标压力降斜率近似的方式使压力降曲线在时间上偏移,使腔室的压力与目标压力降斜率接近地决定阀开度的设定点。其结果,上述发明与在粘性流区域中利用母阀和子阀对阀开度进行2段控制来控制排气速度的情况相比,能够以在粘性流区域中不对进程造成影响的方式获得真空压力、排气控制条件,缩短排气速度。而且,上述发明虽然不能够如对排气速度进行反馈控制的情况那样使腔室的压力直线状下降,但即使不使用复杂的控制基板、控制程序等,也比通过子阀和母阀控制排气速度的方式更加能够使腔室的压力直线地下降地控制排气速度。从而,根据上述发明,能够简单且低价地设定对电动真空阀的阀开度进行切换的设定点以使腔室的压力与目标压力降斜率接近。上述发明能够将等比倍数任意地设定。因此,例如如果将等比倍数设定得较小,则能够增加对电动真空阀的阀开度进行切换的设定点的数量,将设定点决定为与目标压力降斜率接近的位置,使腔室的压力平滑地变化。另一方面,例如如果将等比倍数设定得较大, 则实测的压力降曲线的数量减少,能够缩短决定阀开度的设定点的时间。从而,根据上述发明,能够通过等比倍数的设定值,调整使腔室的压力平滑地变化的程度、用于取得阀开度的设定点的能够确保的时间,能够使用户的各个要求反映到排气速度控制上。上述发明能够将目标压力降斜率任意地设定。因此,例如在想要使排气时间缩短的情况下,以使傾斜角度大的方式设定目标压力降斜率即可。另一方面,在想要缓慢排气的情况下,以使傾斜角度小的方式设定目标压力降斜率即可。从而,根据上述发明,通过目标压力降斜率的设定,能够调整排气时间、腔室的压力变化的程度,能够使用户的各个要求反映到排气速度控制上。上述发明在进行真空压力控制的情况下,用压力传感器测定监视腔室的压力。在腔室的压力测定为与阀开度的设定点对应的压力的情况下,对电动真空阀的阀开度进行切换。因此,上述发明在因外部干扰等导致阀开度的设定点在时间上偏移的情况下,即使不结合该偏移进行将该该阀开度的设定点以后的阀开度的设定点偏移的校正,也能够在使腔室的压力与线性的目标压力降斜率近似的状态下控制排气速度。上述发明与电动真空阀并列地设置大口径真空切断阀而与腔室连接,在粘性流区域中切换电动真空阀的阀开度来控制排气速度,在超过粘性流区域以后或者上述粘性流区域的粘性变低以后,调整相比电动真空阀能够控制更大流量的大口径真空切断阀的阀开度来控制排气速度。像这样,在容易卷起堆积物的粘性流区域中利用电动真空缓慢地进行排气,当超过粘性流区域则堆积物的卷起可能性降低时,利用大口径真空切断阀进行快速排气,所以能够使腔室的压力在短时间内从大气压到达目标真空压力。上述结构的发明中,因为在从粘性流区域脱离以后也调整电动真空阀的阀开度来控制排气速度,所以能够更确实地防止堆积物的卷起地控制排气速度。


图1是本发明的第1实施方式涉及的排气速度控制系统的概略结构图。图2是电动真空阀的截面图,表示关闭状态。图3是表示在大气压附近的粘性流区域中,使阀开度以相同比例变化的情况下的压力降曲线的图。纵轴表示真空压力,横轴表示时间。图4是表示使图3所示的压力降曲线以近似于目标压力降斜率的方式在时间上偏移的状态的图。纵轴表示真空压力,横轴表示时间。图5是表示在大气压附近的粘性流区域中,使阀开度按照2倍等比倍数变化的情况下的压力降曲线的图。纵轴表示真空压力,横轴表示时间。图6是表示使图5所示的压力降曲线以近似于目标压力降斜率的方式在时间上偏移的状态的图。纵轴表示真空压力,横轴表示时间。图7是表示在大气压附近的粘性流区域中,使阀开度按照V 2倍等比倍数变化的情况下的压力降曲线的图。纵轴表示真空压力,横轴表示时间。图8是表示使图7所示的压力降曲线以近似于目标压力降斜率的方式在时间上偏移的状态的图。纵轴表示真空压力,横轴表示时间。图9是排气速度决定程序的下载动作的流程图。
图10是表示下载确认画面的一个例子的图。
图11是表示等比倍数设定画面的一个例子的图。
图12是表示目标压力降斜率设定画面的一个例子的图。
图13是表示设定内容确认画面的一个例子的图。
图14是表示USB存储器插入指示画面的一个例子的图。
图15是表示复制进度状況显示画面的一个例子的图。
图16是表示复制完成通知画面的一个例子的图。
图17是排气速度决定程序的流程图。
图18是真空压力控制程序的流程图。
图19是本发明的第2实施方式涉及的排气速度控制系统的概略结构图。
图20是排气速度决定程序的流程图。
图21是表示压力实测数据输入画面的一个例子的图。
图22是表示排气速度控制数据确认画面的一个例子的图。
图23是表示存储介质设置指示画面的一个例子的图。
图24是表示排气速度决定完成画面的一个例子的图。
图25是表示减压干燥装置的概略结构的图。
图26是表示基于2段排气的排气速度控制方法的图。
图27是表示基于反馈控制的电动真空阀的排气速度控制方法的图。
具体实施例方式以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。(第1实施方式)图25是表示减压干燥装置1的概略结构的图。本实施方式的排气速度控制方法在例如图25所示的减压干燥装置1中使用。减压干燥装置1用于在使腔室10内保持为减压状态即真空状态的同时进行基板的涂膜干燥。 减压干燥装置1在腔室10与真空泵13之间设置有排气配管系统16。排气配管系统16并列设置有电动真空阀21和大口径真空切断阀12。减压干燥装置1根据腔室10的大小而增减排气配管系统16、大口径真空切断阀12和电动真空阀21的设置数量。这种减压干燥装置1通过电动真空阀21和大口径真空切断阀12来控制从腔室10向真空泵13排出气体的排气流量。腔室10的真空压力的管理主要依赖于真空泵13的能力。真空泵13的能力由真空泵13的排气速度S和到达真空压力P所决定。一般在大气压(105Pa)以下IOOPa以上的粘性流区域中,真空泵13的排气速度S大致一定,腔室10内的气体的流速由腔室10的形状、真空泵13的排气速度S和排气配管系统16的传导性C所决定。此外,在以真空泵13 的通称直径为基准构成排气配管系统16时,实效排气速度大致接近于真空泵13的排气速度S。换言之,排气配管系统16的传导性C变大。因此,在本实施方式的减压干燥装置1中,排气配管系统16以真空泵13的通称直径为基准构成。而且,电动真空阀21为了控制粘性流区域中的排气速度S而设置在将腔室 10和真空泵13连接的排气配管系统16中。在这种情况下,电动真空阀21的传导性的大小
8成为真空泵13的排气速度S的支配要素。具体而言,排气配管系统16的传导性C和真空泵13的排气速度S由电气回路中所说的并联电阻的合成方式所决定。即,在阀开度相比排气配管系统16的传导性C充分缩小的区域中使用电动真空阀21的情况下,排气配管系统 16的传导性C大致由电动真空阀21的传导性决定,在将电动真空阀21在全开附近使用以作为接近排气配管系统16的传导性C的条件的情况下,相比电动真空阀21的传导性,排气配管系统16的传导性C为较低的状态。但是,在将腔室10从大气压(105Pa)抽真空至低真空(不足105Pa但102Pa以上)、中真空(不足102Pa但IOlPa以上)、高真空(不足IOlPa)时,排气配管系统16中流动的气体的流动向粘性流、中间流、分子流变化。在从大气压刚开始抽真空后的粘性流区域 (大气压(105Pa)以下IOOPa以上)中,将电动真空阀21、大口径真空切断阀12的阀开度突然控制在全开附近时,有可能卷起腔室10内的堆积物,使其附着在基板上,对基板本身造成损伤。另一方面,在为了不卷起腔室10内的堆积物而使电动真空阀21、大口径真空切断阀12的阀开度足够小时,排气速度变慢,使腔室10内的真空压力到达目标真空压力需要较长时间。因此,图25所示的减压干燥装置1按照在将大口径真空切断阀12打开之前,使电动真空阀21的阀开度多级变化来使腔室10内的真空压力从大气压状态以接近线性的目标压力降斜率的状态下降至真空状态的方式,对从腔室10排出气体的排气速度进行控制。减压干燥装置1利用压力传感器15测定腔室10的真空压力,在根据压力传感器15的压力测定结果检测出腔室10内的真空压力已达到预定压力时,打开大口径真空切断阀12使排气流量增加。通过这样的排气速度控制,减压干燥装置1在使从大气压状态变成真空状态时, 不会卷起腔室10内的堆积物,使其附着在基板上而对基板本身造成损伤地进行排气量的调节,并且实现排气时间的缩短。<排气速度控制系统的概略结构>图1是本发明的第1实施方式涉及的排气速度控制系统66的概略结构图。图1所示的排气速度控制系统66包括服务器61、互联网62、个人计算机(以下称为“计算机”。)63、减压干燥装置1的控制器65、压力传感器15、电动真空阀21和真空泵13 而构成。图1所示的服务器61中存储有排气速度决定程序,该排气速度决定程序用于在对从腔室10排出气体的排气速度进行控制的情况下决定对电动真空阀21的阀开度进行切换的设定点。服务器61通过互联网62与计算机63能够通信地连接。计算机63为公知的电脑。计算机63与服务器61连接,下载排气速度决定程序。 此外,计算机63用于在控制排气速度的情况下设定使电动真空阀21的阀开度变化的等比倍数和使腔室10的压力下降的目标压力降斜率。计算机63使下载的排气速度决定程序、 设定的等比倍数和设定的目标压力降斜率存储在USB存储器64中。图1所示的控制器65连接有USB存储器64,排气速度决定程序、设定的等比倍数和设定的目标压力降斜率从USB存储器64复制到控制器65的记录介质中。控制器65中设置有对准备模式和执行模式进行选择的选择单元65a,准备模式决定对电动真空阀21的阀开度进行切换的设定点,执行模式基于准备模式中决定的设定点来控制排气速度,执行进程。
控制器65在由选择单元65a选择准备模式后,执行排气速度决定程序。在这种情况下,控制器65以按照等比倍数分级地控制电动真空阀21的阀开度的方式向电动真空阀 21输出阀开度控制信号。控制器65在各阀开度下驱动真空泵13而从粘性流区域进行排气,取得压力传感器15所测定的压力测定数据。其后,控制器65根据取得的压力测定数据按不同阀开度求出表示腔室10的压力与时间的关系的压力降曲线(例如参照图5的Y1、 Y2、Y4、Y8),使按阀开度区分的的压力降曲线以近似于目标压力降斜率(例如参照图6的 X)的方式在时间上偏移,将压力降曲线的交点决定为对电动真空阀21的阀开度进行切换的设定点(例如参照图6的P11、P12、P13)。然后,控制器65在由选择单元65a选择执行模式后,基于所决定的设定点P11、 P12、P13(例如参照图6)将切换电动真空阀21的阀开度的阀开度切换信号输出至电动真空阀21,控制粘性流区域中的真空泵13的排气速度。这种控制器65相当于“压力实测单元”、“排气速度决定单元”和“真空压力控制单元,,的一个例子。<电动真空阀的结构>图2是电动真空阀21的截面图,表示关闭状态。电动真空阀21外观构成如下阀体24和气缸体25由螺栓55 —体化,气缸体25、 盖26、步进电机27由螺栓28 —体化。阀部22中,在阀体24开口的第1端口 51和第2端口 52通过阀室53连通。阀室 53在第1端口 51开口的开口部外周,平坦地设置有阀座54。阀室53中收纳有与阀座54 抵接或者分离的阀芯42。阀部22中,在阀体24开口的第1端口 51和第2端口 52通过阀室53连通。阀室 53内的在第1端口 51开口的开口部外周,平坦地设置有阀座54。阀室53中收纳有与阀座 54抵接或者分离的阀芯42。驱动部23将步进电机27的旋转运动转换为直线运动传递到阀芯42。步进电机 27的输出轴30向形成在盖26与气缸体25之间的收纳空间部31突出。在盖26与气缸体 25之间夹持有轴承32,该轴承32自由旋转地保持着支架33。支架33在上端部由输出轴 30与连接器58连接,在下端部由多个固定螺钉35固定进给螺母34,能够利用步进电机27 的旋转量控制进给螺母34的旋转量。驱动轴37插通于在气缸体25上由固定螺钉39固定的防松螺母38。驱动轴37的呈截面六边形的防松轴部37a插通于防松螺母38上形成的六边形的防松孔38a,以限制旋转的状态向轴方向往返直线运动。进给螺旋轴36与进给螺母34螺合而接合于驱动轴37 的上端部,将进给螺母34的旋转运动转变为向轴方向的直线运动传递到驱动轴37。在驱动轴37的下端部,阀芯42通过连接部件40连接。阀芯42包括风箱盘47、阀盘48和边缘49,通过将其重合由连接螺母43 —体地固定于连接部件40而构成。环状密封部件50由能够弹性变形的材质形成,安装在风箱盘47与阀盘48之间形成的蚁槽。回归弹簧44收缩设置在与弹簧承座45之间,总是对阀芯42向阀座54方向施加作用力。连接部件40相对于驱动轴37具有沿轴方向的余隙,由结合销41连接,利用回归弹簧44的弹簧扭矩施加密封载荷。风箱46,上端部与被气缸体25和阀体24夹持的挟持部46a焊接,下端部与风箱盘47焊接。对应于阀芯42的上下动而在阀室53内伸缩,以使驱动轴37的滑动部等产生的微粒不会向流路内流出。此处,步进电机27上固定有用于对未图示的转子的机械的旋转位移量进行计测的编码器四。编码器四能够与减压干燥装置1的控制器65通信地连接,将计测结果输出到控制器65。控制器65与步进电机27的未图示的线圈连接,基于编码器四的计测信号向未图示的线圈供电(阀开度控制信号),控制电动真空阀21的阀开度。这种电动真空阀21中,通常阀芯42与阀座M抵接将第1端口 51与第2端口 52 之间切断。从该状态,步进电机27向正方向旋转时,进给螺母34通过支架33与输出轴30 一体地旋转,该旋转运动转换为向图中上方向(开阀方向)的直线运动传递给进给螺旋轴 36。驱动轴37与进给螺旋轴36 —体地上升,通过连接部件40拉起阀芯42。由此,阀芯42 从阀座M分离使第1和第2端口 51、52连通。电动真空阀21在使环状密封部件50的弹性变形量变化的区域中能够通过流体泄漏控制微小流量,进而在阀芯42从阀座M分离的区域中对应于分离量控制排气流量。其阀开度通过步进电机27的未图示的转子的旋转量来控制。另一方面,步进电机27向负方向旋转时,进给螺母34与输出轴30 —体地向负方向旋转,使进给螺旋轴36下降。驱动轴37与进给螺旋轴36 —体地下降,使阀芯42通过连接部件40与阀座M抵接。此时,阀芯42与阀座M抵接以后,回归弹簧44以连接部件40 和结合销41之间余隙量将阀芯42向阀座M —侧下压以使环状密封部件50与阀座M密合,进行密封。〈压力降曲线〉图3是表示在大气压附近的粘性流区域(大气压(105Pa)以下IOOPa以上)中使阀开度以相同比例变化的情况下的压力降曲线Yl、Y2、Y3、W、Y5、Y6、Y7、Y8的图。纵轴表示真空压力(1 ),横轴表示时间(Sec)。图4是表示使图3所示的压力降曲线Y1、Y2、Y3、 W、Y5、Y6、Y7、Y8以与目标压力降斜率X近似的方式在时间上偏移的状态的图。纵轴表示真空压力,横轴表示时间。图3和图4的纵轴记载的真空压力规格化(量纲为1化),1.0为大气压,为 1. 01325X 105Pa。此外,图3的横轴记载的时间的数字是为了方便而标注,并不一定限定于该时间。图3和图4所示的Yl Y8表示在使电动真空阀21的阀开度以一定的大小扩大的情况下的按阀开度区分的压力降曲线。压力降曲线Yl Y8将电动真空阀21的能力规格化表示,字母Y所添加的数字的大小表示流动能力的大小。图4的X是表示腔室10的压力的目标变化率的目标压力降斜率。图3和图4的Xl X8表示探求压力降曲线Yl Y8 中与目标压力降斜率X近似的部分的结果。如图3所示,在从压力降曲线Yl向压力降曲线Y8使电动真空阀21的阀开度以一定的大小(例如每Imm)阶段性地扩大时,压力降曲线Yl Y8中与目标压力降斜率X近似的近似部分Xl X8随着阀开度的扩大而减少。这是因为阀开度越大,真空压力的压力越一边描绘更大的曲线一边下降。此外,如图3所示,压力降曲线Yl Y8的近似部分Xl X8,阀开度越扩大,重叠的部分越增加。即,对压力降曲线Y2、Y3、Y4的近似部分X2、X3、X4进行比较时,压力降曲线Y3的近似部分X3与压力降曲线Y2的近似部分X2局部重叠,并且与压力降曲线W的近似部分X4局部重叠。此外,压力降曲线W Y8的近似部分X4 X8相互重叠。
因此,如图4所示,在使压力降曲线Y2 Y8以与目标压力降斜率X近似的方式沿时间轴移动的情况下,在将电动真空阀21的阀开度从与压力降曲线Yl对应的阀开度向扩大到压力降曲线Y2对应的阀开度以后,在压力降曲线Y2的目标压力降斜率X2的途中,将电动真空阀21的阀开度从与压力降曲线Y2对应的阀开度扩大到与压力降曲线TO对应的阀开度。再其后,在将电动真空阀21的阀开度从与压力降曲线TO对应的阀开度扩大到与压力降曲线W对应的阀开度以后立即将电动真空阀21的阀开度从与压力降曲线TO对应的阀开度扩大到与压力降曲线Y6对应的阀开度,再其后立即将电动真空阀21的阀开度从与压力降曲线Y6对应的阀开度扩大到与压力降曲线Y7对应的阀开度。然后进一步将电动真空阀21的阀开度从与压力降曲线Y7对应的阀开度扩大到与压力降曲线Y8对应的阀开度,将腔室10抽真空至绝对真空。即,如图4所示,在将电动真空阀21的阀开度以一定的大小扩大的情况下,产生了好几点在变更阀开度的设定点后必须立即变更为下一阀开度的设定点。这样的设定点实质上不用与排气控制,成为无谓的设定点。〈真空压力特性〉如上所述,在变更电动真空阀21的阀开度对压力降曲线进行的实测中,发明人发现了如果将阀开度按等比倍数扩大,以使在各阀开度获得的压力降曲线与目标压力降斜率 X近似的方式,来设定对电动真空阀21的阀开度进行切换的定时,则能够控制排气速度使得压力降曲线中与目标压力降斜率X近似的部分不重叠地使腔室10内的压力以与目标压力降斜率X近似的状态下降。以下,具体地进行说明。图5是表示在大气压附近的粘性流区域中,使阀开度按照2倍等比倍数变化的情况下的压力降曲线Y1、Y2、Y4、Y8的图。纵轴表示真空压力,横轴表示时间。图6是表示使图5所示的压力降曲线Υ1、Υ2、Υ4、Υ8以与目标压力降斜率X近似的方式在时间上偏移的状态的图。纵轴表示真空压力,横轴表示时间。图5的Υ1、Υ2、Υ4、Υ8是表示将电动真空阀21的阀开度按照2倍等比倍数设定, 用压力传感器15对腔室10的压力进行测定的结果的压力降曲线。图6的X是表示腔室10 的压力的目标变化率的目标压力降斜率。图5的XI、Χ2、Χ4、Χ8表示探求压力降曲线Υ1、 Υ2、Υ4、Υ8中与目标压力斜率X近似的部分的结果。压力降曲线Υ1、Υ2、Υ4、Υ8将电动真空阀21的能力规格化表示,字母Y添加的数字的大小表示流动能力的大小。如图6所示,在使压力降曲线Υ1、Υ2、Υ4、Υ8以与目标压力降斜率X近似的方式在时间上偏移时,不使图5所示的压力降曲线Υ1、Υ2、Υ4、Υ8的近似部分Χ1、Χ2、Χ4、Χ8重叠地设定阀开度的设定点P 11、Ρ12、Ρ13。即,如果如图6的设定点Pll所示,在抽真空开始后到时间til所经过的期间(或者真空压力从大气压下降至压力Qll的期间)将电动真空阀 21的阀开度设定为与压力降曲线Yl对应的阀开度,如图中阀开度的设定点P12所示,在从时间til到时间tl2所经过的期间(或者真空压力从压力Qll下降至压力Q12的期间)将电动真空阀21的阀开度设定为与压力降曲线Y2对应的阀开度,如图中阀开度的设定点P13 所示,在从时间tl2到时间tl3所经过的期间(或者真空压力从压力Q12下降至压力Q13 的期间)将电动真空阀21的阀开度设定为与压力降曲线W对应的阀开度,如图中阀开度的设定点P14所示,在时间tl3以后(真空压力下降至压力Q13之后)将电动真空阀21的阀开度设定为与压力降曲线Y8对应的阀开度,则通过将电动真空阀21的阀开度按4阶段扩大,能够从大气压到绝对真空以使真空压力接近目标压力降斜率X的状态进行抽真空。
图7是表示在大气压附近的粘性流区域中,使阀开度按照V 2倍等比变化的情况下的压力降曲线Y1、Y1. 41、Υ2、Υ2. 82.Υ4.Υ5. 64、Υ8的图。纵轴表示真空压力,横轴表示时间。图8是表示在使图7所示的压力降曲线Yl、Yl. 41、Υ2、Υ2. 82、Υ4 J5. 64、Υ8以与目标压力降斜率近似的方式在时间上偏移的状态的图。纵轴表示真空压力,横轴表示时间。图7的YU Yl. 41、Υ2、Υ2. 82、Υ4、Υ5. 64、Υ8是表示将电动真空阀21的阀开度按照V 2倍等比倍数设定,用压力传感器15对腔室10的压力进行测定的结果的压力降曲线。 图8的X是表示腔室10的压力的目标变化率的目标压力降斜率。图7的XI、XI. 41、Χ2、 Χ2. 82、Χ4、Χ5. 64、Χ8 表示探求压力降曲线 Yl、Yl. 41、Υ2、Υ2· 82.Υ4.Υ5. 64、Υ8 中与目标压力斜率X近似的部分的结果。图7和图8的压力降曲线YU Yl. 41、Υ2、Υ2. 82、Υ4、Υ5. 64、 Υ8将电动真空阀21的能力规格化表示,字母Y添加的数字的大小表示流动能力的大小。如图8所示,在使压力降曲线Yl、Yl. 41、Υ2、Υ2. 82、Υ4、Υ5. 64、Υ8以与目标压力降斜率X近似的方式在时间上偏移时,不使图7所示的压力降曲线Yl、Yl. 41、Υ2、Υ2. 82、 Υ4、Υ5. 64、Υ8的近似部分XI、XI. 41、Χ2、Χ2. 82、Χ4、Χ5. 64、Χ8重叠地设定阀开度的设定点 P21、P22、P23、P24、P25、P26。S卩,如果如图8的阀开度的设定点Ρ21所示,在抽真空开始后到时间t21所经过的期间(或者真空压力从大气压下降至压力Q21的期间)将电动真空阀 21的阀开度设定为与压力降曲线Yl对应的阀开度,如图中阀开度的设定点P22所示,在从时间t21到时间t22所经过的期间(或者真空压力从压力Q21下降至压力Q22的期间)将电动真空阀21的阀开度设定为与压力降曲线Yl. 41对应的阀开度,如图中阀开度的设定点 P23所示,在从时间t22到时间t23的期间(或者真空压力从压力Q22下降至压力Q23的期间)将电动真空阀21的阀开度设定为与压力降曲线Y2对应的阀开度,如图中阀开度的设定点PM所示,在从时间t23到时间t24的期间(或者真空压力从压力Q23下降至压力 Q24的期间)将电动真空阀21的阀开度设定为与压力降曲线Y2. 82对应的阀开度,如图中阀开度的设定点P25所示,在从时间U4到时间t25的期间(或者真空压力从压力QM下降至压力Q25的期间)将电动真空阀21的阀开度设定为与压力降曲线W对应的阀开度, 如图中阀开度的设定点P26所示,在从时间t25到时间t26的期间(或者真空压力从压力 Q25下降至压力(^6的期间)将电动真空阀21的阀开度设定为与压力降曲线Y5. 64对应的阀开度,在时间t26以后(或者真空压力下降至压力(^6之后)将电动真空阀21的阀开度设定为与压力降曲线Y8对应的阀开度,则通过将电动真空阀21的阀开度按7阶段扩大,能够从大气压到绝对真空以使真空压力接近目标压力降斜率X的状态进行抽真空。从而可知,如果如图6和图8所示,将电动真空阀21的阀开度以等比倍数设定,以使由设定的各阀开度获得的压力降曲线与目标压力降斜率X近似的方式使时间轴偏移,则能够不使压力降曲线的与目标压力降斜率X近似的部分重叠地决定切换阀开度的设定点。 即,可知与直线的目标压力降斜率X近似地使腔室10的气体向真空泵13排气,只要使电动真空阀21的阀开度等比设定即可。而且,可知如果决定等比倍数(或者将阀开度在几点切换),阀开度的设定点是按照所设定的目标压力降斜率X必然地决定的,不需要勉强设定。对图6和图8所示的图表进行比较时,可知如果将等比倍数的值设定得较小,则如图中阀开度的设定点Pll P13和阀开度的设定点P21 P^所示,压力降曲线的相连的部分接近于目标压力降斜率X,压力降曲线的相连变得不会浪费。即,将等比倍数的值设定得较小,使对电动真空阀21的阀开度进行切换的次数越多,则越能够真空压力的下降的直线性良好地控制排气速度。此外,如图6和图8所示,如果将等比倍数的值设定得较大,则实测的压力降曲线的数量可以较少。具体而言,将等比倍数设定为2倍的情况下的压力降曲线需要4条,与此相对,将等比倍数设定为V 2倍的情况下的压力降曲线需要7条,将等比倍数设定为2倍的情况与将等比倍数设定为V 2倍的情况相比,压力降曲线的数量可以减少3条。由于压力降曲线通过将电动真空阀21的阀开度设定为按照等比倍数的阀开度来从大气压到绝对真空进行抽真空而取得,所以可知压力降曲线的取得需要时间。从而,如果将等比倍数的值设定得较大而减少应取得的压力降曲线的数量,则压力降曲线的取得时间变短,能够缩短以近似于目标压力降斜率X的方式决定电动真空阀21的阀开度的时间。<电动真空阀的排气速度控制方法排气速度控制数据生成动作>对利用上述真空压力特性的电动真空阀的排气速度控制方法进行说明。图9是排气速度决定程序的下载动作的流程图。图10 图16是表示显示器63a上显示的画面的一个例子的图。图17是排气速度决定程序的流程图。图18是真空压力控制程序的流程图。计算机63按照来自用户的要求,在图9的步骤1(以下简称“Si”。)中,使计算机 63的显示器63a显示图10所示的下载确认画面。在下载确认画面上显示有“下载排气速度决定程序,同意吗? ”,如果下载,用户用鼠标等点击“是”的按钮Bl。于是,计算机63通过互联网62与服务器61连接,从服务器61开始下载排气速度决定程序。计算机63待机到完成排气速度决定程序的下载为止(图9的S2 =No)。当排气速度决定程序的下载完成时(S2 :Yes),计算机63在图9的S3中,使如图 11所示的等比倍数设定画面在显示器63a上显示。等比倍数设定画面中设置有等比倍数输入栏B3。用户从计算机63的键盘将所希望的等比倍数(此处为2倍。)输入到等比倍数输入栏B3中,再用鼠标等点击OK按钮B4。计算机63根据OK按钮B4被点击而判断阀开度的等比倍数已设定(图9的S4), 在S5中,使如图12所示的目标压力降斜率设定画面在显示器63a上显示。在目标压力降斜率设定画面中设置有用于输入从大气压到绝对真空使真空压力以线性降低的目标压力降斜率X的目标压力降斜率输入栏B5和用于输入排气时间的排气时间输入栏B6。用户通过在目标压力降斜率输入栏B5中用鼠标拖动等手动输入所希望的目标压力降斜率X,或者在排气时间输入栏B6中输入所希望的排气时间,来决定目标压力降斜率X。例如,在希望排气时间短的情况下,如图中)(a所示,使目标压力降斜率输入栏B5中显示的目标压力降斜率X的傾斜加大,另一方面,在希望排气时间长的情况下,如图中XB所示,使目标压力降斜率输入栏B5中显示目标压力降斜率X的傾斜减小。此外,例如,也可以根据排气时间输入栏B6中输入的时间来设定排气时间的长短。在输入了排气时间的情况下,优选使从大气压开始的目标压力降斜率X根据排气时间自动显示在目标压力降斜率输入栏B5中。目标压力降斜率X或者排气时间的设定完成后,用户用鼠标点击OK按钮B7。计算机63在OK按钮B7被点击时,判断目标压力降斜率X已设定(S6 :Yes),在图 9的S7中,使如图13所示的设定内容确认画面在显示器63a上显示。在设定内容确认画面中,在设定表示栏B8中,显示出由用户设定的阀开度的等比倍数和由用户设定的目标压力降斜率X。用户确认设定表示栏B8的显示内容正确以后,用鼠标点击“是”的按钮B9。其中,在用户想要变更设定表示栏B8的显示内容的情况下,用鼠标点击“变更”的按钮B10。
14在这种情况下(图9的S8 变更),计算机63返回到图9的S3,再次显示如图11所示的等比倍数设定画面。当设定内容确认画面的“是”的按钮B9被点击时(图9的S8 :0K),计算机63使如图14所示的USB存储器插入指示画面在显示器63a上显示。在USB存储器插入指示画面中显示例如“将排气速度决定程序、设定的等比倍数、设定的目标压力降斜率复制到USB存储器中,请将USB存储器插入USB端口。”的指示。用户按照指示将USB存储器64插入计算机63的USB端口后,点击USB存储器插入指示画面的OK按钮Bl 1。计算机63就这样待机到检测到USB存储器64为止(图9的Sll =No)。另一方面,计算机63在检测到USB存储器64时(Sll :Yes),在图9的S 12中,开始向USB存储器64中复制排气速度决定程序、设定的阀开度的等比倍数和设定的目标压力降斜率X。复制的进度状況在如图15所示的复制进度状況显示画面中显示。计算机63当复制完成时,在图9的S13中,显示如图16所示的复制完成通知画面。在复制完成通知画面中显示例如“复制已完成。请将USB存储器从 USB端口拔出。然后,请将拔出的USB存储器与控制腔室的压力的控制器连接,将排气速度决定程序、设定的等比倍数和设定的目标压力降斜率复制到控制器中。其后,请在通过控制器的选择单元选择准备模式决定了阀开度的设定点以后,通过选择单元选择执行模式执行进程。”的指示。用户根据显示内容理解了其后的操作顺序以后,点击复制完成通知画面的 OK按钮B12。于是,计算机63使图9的处理结束,将显示器63a的显示画面返回到初始画面。用户拿着USB存储器64向控制器65所在场所移动。然后,将USB存储器64与控制器65的USB端口连接,从USB存储器64向控制器65复制排气速度控制程序、设定的等比倍数和设定的目标压力降斜率X。当复制结束后,用户通过选择单元65选择准备模式。 于是,控制器65执行复制的排气速度决定程序。图17是排气速度决定程序的流程图。如图17的S15所示,控制器65将决定排气速度的处理正在执行中这一情况由显示灯等报知用户。由于该显示灯等的报知,用户认识到还不能够使减压干燥装置1执行进程。然后,S16中,控制器65读出设定的阀开度的等比倍数,依次取得压力降曲线并加以存储。即,控制器65按照从USB存储器64复制的等比倍数,求出电动真空阀21的阀开度。具体而言,在等比倍数被设定为2倍的情况下,电动真空阀21的阀开度求得为从关闭位置到全开位置的行程的12.5^^25^^50^^100 ^然后,按照求得的各阀开度求出压力降曲线。即,控制器65将例如将电动真空阀21的阀开度设定为从关闭位置到全开位置的行程的12. 5%的阀开度控制指令发送至电动真空阀21,驱动真空泵13使腔室10的压力从大气压下降至绝对真空。此时,控制器65从用于测定腔室10内的压力的压力传感器15输入压力测定数据。然后,控制器65如例如图5的Yl所示,根据所输入的压力测定数据,求出表示腔室10的真空压力与时间的关系的压力降曲线,并且将求得的压力降曲线与设定的阀开度12. 5%相关联存储在存储区域中。与此相同地,控制器65将电动真空阀21的阀开度分别设定为从关闭位置到全开位置的行程的25<%、50%、100%并取得压力测定数据,并且将根据取得的压力测定数据求得的图5的压力降曲线Y2、Y4、Y8与设定的阀开度25%、 50 %、100 %相关联分别存储在存储区域中。然后,S17中,基于设定的目标压力降斜率X和取得的压力降曲线生成排气速度控制数据并存储。此处,排气速度控制数据是指表示已决定切换阀开度的设定点的结果的数据。阀开度的设定点根据真空压力与时间的关系求得。对排气速度控制数据的生成方法进一步具体说明。当按照取得的压力降曲线Yl、Y2、Y4、Y8分别探求与目标压力降斜率X近似的部分时,成为如图5的近似部分X1、X2、X4、X8所示。如图6所示,当以与目标压力降斜率X近似的方式使压力降曲线Y1、Y2、Y4、Y8沿时间轴偏移时,从抽真空开始后经过时间 tll,并且在真空压力从大气压下降至压力Qll的情况下,压力降曲线Y1、Y2交叉。此外,从抽真空开始后经过时间tl2,并且在真空压力下降至压力Q12的情况下,压力降曲线Y2、Y4 交叉。此外,从抽真空开始后经过时间tl3,并且在真空压力下降至压力Q13的情况下,压力降曲线W、Y8交叉。在此,将压力降曲线Y1、Y2的交点设定为将阀开度从12. 5%切换至 25%的设定点Ρ11,将压力降曲线Y2J4的交点设定为将阀开度从25%切换至50%的设定点Ρ12,将压力降曲线Υ4、Υ8的交点设定为将阀开度从50%切换至100%的设定点Ρ13。然后,将通过真空压力和时间确定的设定点Ρ11、Ρ12、Ρ13作为排气速度控制数据而作成。排气速度控制数据的生成、存储结束后,在S18中,通过使显示灯熄灭等来报知排气速度决定动作已结束,终止处理。由此,用户能够认识到已能够执行进程。<电动真空阀的排气速度控制方法真空压力控制动作>图18是在控制器65中存储的真空压力控制程序的流程图。当用户通过控制器65的选择单元6 选择执行模式时,控制器65起动图18所示的真空压力控制程序。然后,首先在S20中,将晶片搬入腔室10。然后,S21中,按照由排气速度控制数据设定的阀开度的设定点(图6的Pll P13)切换电动真空阀21的阀开度, 使腔室10的压力从大气压减压至绝对真空。具体而言,如图6所示,控制器65使将电动真空阀21的阀开度设定为12. 5%的阀开度控制信号发送至电动真空阀21,使电动真空阀21 开阀,从大气压开始抽真空。在开始抽真空后经过阀开度切换时间tll时,控制器65使将电动真空阀21的阀开度设定为25%的阀开度控制信号发送至电动真空阀21,将电动真空阀21的阀开度扩大到紧前的阀开度的2倍,使排气系统的传导性变大。然后,控制器65在开始抽真空后经过阀开度切换时间tl2时,使将电动真空阀21的阀开度设定为50%的阀开度控制信号发送至电动真空阀21,将电动真空阀21的阀开度扩大到之前阀开度的2倍,使排气系统的传导性变大。然后,控制器65在开始抽真空后经过阀开度切换时间tl3时,使将电动真空阀21的阀开度设定为100%的阀开度控制信号发送至电动真空阀21,将电动真空阀21的阀开度扩大到之前阀开度的2倍,使排气系统的传导性变大。其结果,腔室10的压力如图6所示,以与用户设定的目标压力降斜率X近似的状态从大气压减压至绝对真空。然后,S22中,基于压力传感器15测定的压力测定数据,判断腔室10的压力是否超过粘性流区域。在没超过粘性流区域前(S22 :No),在S21中,使用电动真空阀21控制排气速度。另一方面,在腔室10的压力超过粘性流区域的情况下(S22 :Yes),调整大口径真空切断阀12的阀开度控制排气速度。大口径真空切断阀12相比电动真空阀21,阀座口径大、能够控制大流量,因此能够进行与仅利用电动真空阀21进行排气控制的情况相比更快速的排气。控制器65在对腔室10内的晶片的进程(process)结束时(S24 :Yes),在S25中, 将晶片从腔室10搬出。然后,控制器65在S26中,根据是否已通过进程结束按钮的按下等输入了使真空压力控制结束的指示来判断是否结束真空压力控制。在没有输入指示,继续进行真空压力控制的情况下(S^ :No),在S27中,使腔室10为大气压后在S24中搬入下一晶片。另一方面,当输入指示使真空压力控制结束的情况下(S^:Yes),终止处理。其中,控制器65在上述真空压力控制动作中也可以通过显示灯等报知处于进程中这一情况。此外,在阀开度的设定点的最大级数(此处为阀开度100%的情况下)中,有可能进入到受到系统的传导性的影响的区域(例如中间流区域)。但是在这种情况下,如图6的压力降曲线W所示,至少排气速度不会超过设定的目标压力降斜率X而变快,仅仅是速度向安全侧偏移。在上述说明中,例举了用户将等比倍数设定为2倍的情况,但是在例如用户将阀开度的等比倍数设定为V 2倍的情况下,通过与上述相同的处理,如图8所示决定阀开度的设定点P21 P26,能更直线地控制排气速度。〈作用效果〉从而,上述实施方式的电动真空阀的排气速度控制方法、排气速度控制系统66、阀开度决定方法、阀开度决定程序起到以下的作用效果。为了使真空泵13、腔室10、排气配管系统16的控制成绩直接反映在排气速度上,将电动真空阀21的阀开度按照等比倍数阶段性地进行控制,按各个阀开度,通过真空泵13从粘性流区域进行排气,并取得压力传感器 15对腔室10的压力所测定的压力测定数据。即,使用电动真空阀21的设置对象的装置按不同阀开度实测压力测定数据。根据按不同阀开度实测到的压力测定数据求出压力降曲线 ¥132、^334,在使压力降曲线¥1、¥233、料以与目标压力降斜率X近似的方式在时间上偏移时,压力降曲线¥2、¥3、料与之前的阀开度的压力降曲线¥13233分别交叉。在此,将压力降曲线彼此的交点决定为对电动真空阀21的阀开度进行切换的设定点P11、P12、P13。 像这样,在使阀开度按照等比倍数变化时,与各阀开度对应的压力降曲线Yl、Y2、Y3、Y4的与目标压力降斜率X近似的部分不会重叠,因此设定点P11、P12、P13不会无谓地设定。在真空压力控制时,基于设定点P11、P12、P13对电动真空阀21的阀开度进行切换,由此来变更排气配管系统16的传导性,控制粘性流区域中的排气速度。此时,由于电动真空阀21在腔室10的压力偏离与目标压力降斜率X近似的部分的同时将阀开度按等比倍数扩大,使腔室10的压力再次接近目标压力降斜率而下降,因此腔室10的压力即使在粘性流区域中也以近似于目标压力降斜率X的状态下降。像这样,在上述实施方式中,使用作为电动真空阀21的设置对象的腔室10、真空泵13和排气配管系统16来实测粘性流区域中的压力降曲线Y1、Y2、TO、Y4,所以能够将对电动真空阀21的设置对象的控制成绩、粘性流区域中的进程的不良影响反映到对电动真空阀21的阀开度进行切换的设定点P 11、P12、P13的决定上。然后,决定阀开度的设定点 PlU P12、P13的人即使不具有用于排除进程的不良影响的专业知识也能够仅通过实测压力降曲线Y1、Y2、Y3、W使压力降曲线Y1、Y2、Y3、W与目标压力降斜率X近似地在时间上偏移,以使腔室10的压力接近目标压力降斜率X的方式来决定阀开度的设定点Pll、P12、 P13。其结果,上述实施方式,相比在粘性流区域中通过母阀和子阀对阀开度进行2段控制来控制排气速度的情况(图沈参照),能够在粘性流区域中不对进程造成影响地获得真空压力、排气控制条件,缩短排气速度。然后,上述实施方式,虽然不能如对排气速度进行反馈控制的情况(图27参照)那样使腔室的压力直线状下降,但即使不使用复杂的控制基板、控制程序等,也能够相比通过子阀和母阀来控制排气速度的方式(图沈参照)更加使腔室 10的压力直线性下降地控制排气速度。从而,根据上述实施方式的电动真空阀的排气速度控制方法、排气速度控制系统 66、阀开度决定方法、阀开度决定程序,能够以使腔室10的压力接近目标压力降斜率X的方式简单且低价地设定对电动真空阀21的阀开度进行切换的设定点P11、P12、P13。上述实施方式的电动真空阀的排气速度控制方法,能够在等比倍数设定画面上设定等比倍数。因此,例如在等比倍数设定画面上将等比倍数设定得较小(例如V 2倍),则如图8所示,能够增加对电动真空阀的阀开度进行切换的设定点的数量,将设定点决定在接近目标压力降斜率的位置,使腔室的压力平滑地变化。另一方面,例如在等比倍数设定画面上将等比倍数设定得较大(例如2倍),则如图6所示,能够减少实测的压力降曲线的数量,缩短决定阀开度的设定点的时间。从而,根据上述实施方式的电动真空阀的排气速度控制方法,利用等比倍数的设定值,能够对使腔室10的压力平滑地变化的程度、用于取得阀开度的设定点的能够确保的时间进行调整,能够使用户的各个要求反映到排气速度控制上。上述实施方式的电动真空阀的排气速度控制方法,能够在目标压力降斜率设定画面上设定目标压力降斜率X。因此,在例如想要使排气时间较短的情况下,在目标压力降斜率设定画面中,使傾斜角度较大地设定目标压力降斜率X即可。另一方面,在想要缓慢排气的情况下,在目标压力降斜率设定画面中,使傾斜角度较小地设定目标压力降斜率X即可。 从而,根据上述实施方式的电动真空阀的排气速度控制方法,通过目标压力降斜率X的设定,能够对排气时间、腔室10的压力变化的程度进行调整,能够使用户的各个要求反映到排气速度控制上。上述实施方式的电动真空阀的排气速度控制方法和排气速度控制系统66,将大口径真空切断阀12与电动真空阀21并列设置并与腔室10连接,在粘性流区域中切换电动真空阀21的阀开度来控制排气速度,在超过粘性流区域以后,对相比电动真空阀21能够控制大流量的大口径真空切断阀12的阀开度进行调整来控制排气速度。像这样,在容易卷起堆积物的粘性流区域中利用电动真空阀21缓慢地进行排气,当超过粘性流区域而堆积物的卷起的可能降低时,利用大口径真空切断阀12进行快速排气,因此能够使腔室10的压力在短时间内从大气压到达目标真空压力。这种方法和系统66特别是在腔室10的容量大的情况下有效。(第2实施方式)接着,对本发明的第2实施方式进行说明。图19是本发明的第2实施方式涉及的排气速度控制系统72的概略结构图。本实施方式的排气速度控制系统72,使用控制器71所实测到的压力测定数据求取压力降曲线,使用该压力降曲线,计算机63决定阀开度的设定点,按照所决定的设定点, 控制器71对腔室10的真空压力进行控制。在该含义下,计算机63和控制器71是“压力实测单元”的一个例子,计算机63是“排气速度决定单元”的一个例子,控制器71是“真空压力控制单元”的一个例子。本实施方式的排气速度控制系统72,决定阀开度的设定点的方法与第1实施方式不同。在此,以与第1实施方式的不同点为中心进行说明,对于与第1实施方式共同的点,在附图和说明中采用与第1实施方式相同的符号适当省略说明。
如图19所示,计算机63通过互联网62与服务器61连接,从服务器61下载排气速度决定程序。当用户在计算机63上执行排气速度控制程序时,计算机63执行图20所示的处理,决定阀开度的设定点。图20是排气速度决定程序的流程图。计算机63在S31中,与图9的S3同样地显示等比倍数设定画面(图11),在S32 中,判断是否已设定阀开度的等比倍数。当等比倍数设定画面的等比倍数输入栏B3中输入有等比倍数,并点击OK按钮B4时,计算机63判断阀开度的等比倍数已被设定(S32 =Yes), 在S33中,显示如图21所示的压力实测数据输入画面。在压力实测数据输入画面中显示例如“对控制腔室的真空压力的控制器设定以下的阀开度并检查腔室的压力变化,请输入其实测结果”的指示。然后,在压力实测数据输入画面中,显示基于在S31设定的等比倍数 (此处为2倍)求得的阀开度12. 5%、25%、50%、100%。因此,用户拿着USB存储器64走到控制器71的设置场所,将USB存储器64连接于控制器71。然后,用户对控制器71的阀开度设定单元71a设定阀开度12. 5%。于是,控制器71使腔室10的压力从大气压减压至绝对真空,使从压力传感器15输入到控制器71的压力测定数据存储在USB存储器64中。 关于阀开度25 %、50 %、100 %用户也分别同样地使压力测定数据存储在USB存储器64中。 像这样,当阀开度12. 5%、25%、50%、100%的压力测定数据被存储在USB存储器64以后, 用户从控制器71拔出USB存储器64返回到计算机63,将USB存储器64连接于计算机63 并将存储于USB存储器64的压力测定数据复制到计算机63。当复制完成后,用户用鼠标等点击压力实测数据输入画面的输入按钮B21。计算机63当输入按钮B21被点击时,判断为已按照阀开度的等比倍数输入压力降曲线的实测值(S34 :Yes),在S35中,与图9的S5同样地使目标压力降斜率设定画面(图 12参照)在显示器63a上显示。当用户在目标压力降斜率设定画面设定目标压力降斜率X 时(S36 :Yes),计算机63在S37中,作成排气速度控制数据。排气速度控制数据的作成方法与图17的S22相同,因此省略说明。然后,计算机63在S38中,将例如图22所示的排气速度控制数据确认画面在显示器63a上显示,使用户确认排气速度控制数据的内容。在排气速度控制数据确认画面中, 显示有可知阀开度的设定点的图表B22和各阀开度下的开阀时间B23。用户在想要变更阀开度的设定点的情况下,点击变更按钮B25。在这种情况下(S39 变更),计算机63返回到 S31,使用户再设定等比倍数和目标压力降斜率X。另一方面,用户在排气速度控制数据没有变更的情况下,点击“是”的按钮 B24(S39 :0K)。于是,计算机63在S40中,将例如图23所示的存储介质设置指示画面在显示器63a上显示。在存储介质设置指示画面中显示例如“复制阀开度的设定点,在将USB存储器插入USB端口后,请点击“设置””的指示。因此,用户将USB存储器64插入计算机63 的USB端口,点击存储介质设置指示画面的设置按钮B26。当计算机63检测到USB存储器 64时(S41 =Yes),在S42中,将排气速度控制数据复制到USB存储器64中。计算机63在将排气速度控制数据复制到USB存储器64复制结束时,在S43中,将例如图M所示的排气速度决定完成画面在显示器63a上显示,终止处理。在排气速度决定完成画面中显示例如“阀开度的设定点已复制到USB存储器。请将USB存储器的阀开度的设定点复制到真空压力控制系统的控制器,并操作进程开始开关”的指示。因此,用户将USB存储器64从计算机63 拔出,用鼠标等点击排气速度决定完成画面的“是”按钮B27。由此,计算机63结束图19所示的处理。然后,用户拿着存储有排气速度控制数据(阀开度的设定点)的USB存储器64向控制器71的设置场所移动。然后,将USB存储器64连接于控制器71,使排气速度控制数据 (阀开度的设定点)存储在控制器71中。其后,用户对控制器71的进程开始开关71B进行操作,使控制器71执行基于排气速度控制数据的进程。〈作用效果〉从而,本实施方式的排气速度控制方法,除在第1实施方式中说明的作用效果以外,因为将在计算机63上决定的阀开度的设定点复制到控制器71,所以控制器71自动地取得压力测定数据不需要决定阀开度的设定点,能够单纯且低价地通过第1实施方式的控制器65构成控制器71的回路结构。(第3实施方式)接着,对本发明的第3实施方式进行说明。第3实施方式的排气速度控制方法除真空压力控制工序以外,与第1实施方式的排气速度控制方法相同。从而,在此以与第1实施方式的不同点为中心进行说明。本实施方式的排气速度控制方法在基于压力传感器15的压力测定数据来进行按照排气速度控制数据(例如参照图6)切换电动真空阀21的阀开度的定时这一点上与第1 实施方式不同。即,控制器65在使用例如图6所示的排气速度控制数据来进行真空压力控制的情况下,在将电动真空阀21的阀开度设定为12. 5%开始抽真空的同时,从压力传感器 15输入压力测定数据,监视腔室10的压力。当控制器65检测出压力传感器15的压力测定数据成为压力Qll时,将电动真空阀21的阀开度从12. 5%切换至25%。然后,当控制器65 检测出压力传感器15的压力测定数据成为压力Q12时,将电动真空阀21的阀开度从25% 切换至50%。进一步,当控制器65检测出压力传感器15的压力测定数据成为压力Q13时, 将电动真空阀21的阀开度从50%切换至100%。〈作用效果〉上述排气速度控制方法将压力传感器15的压力测定数据与排气速度控制数据比照进行阀开度切换。因此,上述排气速度控制方法在排气速度控制数据中设定的阀开度的设定点Pll受外界干扰(传导性的合成等)而在时间上偏移的情况下,即使不进行与该偏移对应地使该设定点Pll以后的阀开度的设定点P12、P13偏移的校正,也能够以使腔室10 的压力近似于线性的目标压力降斜率X的状态来控制排气速度。其中,本发明不限定于上述实施方式,能够实现各种应用。(1)例如在上述实施方式中,将电动真空阀的排气速度控制方法使用于减压干燥装置1,但是也可以使用在半导体制造领域的CVD装置、等离子体装置等其他的操作工序中所使用的装置、与半导体制造领域不同领域的装置(例如,将食用面包装在袋中使袋内为真空的装置或干燥食品用的干燥装置)等。(2)例如在上述实施方式中,电动真空阀21的驱动部23使用步进电机27,但是驱动部23也可以是螺线管方式或气动方式。(3)例如在上述实施方式中,取得排气速度控制数据作为映射数据,但是也可以取得基于表、函数的排气速度控制数据。(4)例如在上述实施方式中,使用排气速度决定程序使计算机63或控制器65作成排气速度控制数据。与此相对,用户也可以在看目录说明等的同时作成排气速度控制数据。 例如也可以是用户将电动真空阀21的阀开度按照所希望的等比倍数切换并实测压力降曲线,将取得的压力降曲线与所希望的目标压力降斜率X比照探索近似的部分,从探索到的部分通过手动操作设定阀开度的设定点来作成排气速度控制数据。在这种情况下,不需要排气速度决定程序,能够降低成本。相反地,也可以预先将排气速度决定程序存储在控制器 65中,若设定控制器65的排气速度控制数据取得模式,则自动地按照等比倍数控制电动真空阀21的阀开度并取得压力降曲线,作成排气速度控制数据。在这种情况下,用于参与排气速度控制数据的作成的时间变短,使用更加方便。(5)例如在上述实施方式中,使电动真空阀21进行粘性流区域中的排气速度控制,当超过粘性流区域后,通过大口径真空切断阀12来控制排气速度,由此实现排气时间的缩短。与此相对,例如在腔容量小的情况下,也可以仅使电动真空阀21与腔连接,仅由电动真空阀21来控制排气速度。在这种情况下,也可以通过电动真空阀21控制腔室10的压力以使其从大气压到超过粘性流区域的目标真空压力,能够更可靠地防止堆积物的卷起地控制排气速度。(6)例如在上述实施方式中,在脱离粘性流区域后调整大口径真空切断阀12的阀开度以控制真空压力。与此相对,因为随着粘性流区域的粘性降低,微粒变得难以卷起,所以也可以在粘性流区域的粘性降低以后对大口径真空切断阀12的阀开度进行调整来控制真空压力。在这种情况下,与在脱离粘性流区域以后通过大口径真空切断阀12来控制真空压力的情况相比,更早地使用大口径真空切断阀12,能够进一步缩短排气速度。
权利要求
1.一种电动真空阀的排气速度控制方法,通过控制配设在将腔室与真空泵连接的排气配管系统中的电动真空阀的阀开度来控制排气速度,其特征在于,包括压力实测工序,将所述电动真空阀的阀开度按照等比倍数阶段性地进行控制,在各阀开度下利用所述真空泵从粘性流区域进行排气,利用压力传感器测定所述腔室的真空压力以实测压力降曲线;排气速度决定工序,使在所述压力实测工序中实测到的按阀开度区分的所述压力降曲线以与目标压力降斜率近似的方式在时间上偏移,将所述压力降曲线彼此的交点决定为对所述电动真空阀的阀开度进行切换的设定点;和真空压力控制工序,基于在所述排气速度决定工序中决定的所述设定点对所述电动真空阀的阀开度进行切换,控制所述粘性流区域中的所述排气速度。
2.根据权利要求1所述的电动真空阀的排气速度控制方法,其特征在于,包括设定所述等比倍数的等比倍数设定工序。
3.根据权利要求1所述的电动真空阀的排气速度控制方法,其特征在于,包括设定所述目标压力降斜率的目标压力降斜率设定工序。
4.根据权利要求1所述的电动真空阀的排气速度控制方法,其特征在于在所述真空压力控制工序中,使所述压力传感器测定所述腔室的压力,当所述压力传感器测定到与所述设定点对应的真空压力时,切换所述电动真空阀的阀开度。
5.根据权利要求1所述的电动真空阀的排气速度控制方法,其特征在于具有与所述电动真空阀并列设置并与所述腔室连接的、相比所述电动真空阀能够控制更大流量的大口径真空切断阀,在所述真空压力控制工序中,在所述粘性流区域中在将所述大口径真空切断阀关闭的状态下切换所述电动真空阀的阀开度来控制所述排气速度,在从所述粘性流区域脱离以后或者在所述粘性流区域的粘性变低以后调整所述大口径真空切断阀的阀开度来控制所述排气速度。
6.根据权利要求1所述的电动真空阀的排气速度控制方法,其特征在于在所述真空压力控制工序中,在从所述粘性流区域脱离以后调整所述电动真空阀的阀开度来控制所述排气速度。
7.一种排气速度控制系统,通过控制配设在将腔室与真空泵连接的排气配管系统中的电动真空阀的阀开度来控制排气速度,其特征在于,包括对腔室的压力进行测定的压力传感器;将所述电动真空阀的阀开度按照等比倍数阶段性地进行控制,在各阀开度下利用所述真空泵从粘性流区域进行排气,利用压力传感器测定所述腔室的真空压力以实测压力降曲线的压力实测单元;使所述压力实测单元实测到的按阀开度区分的所述压力降曲线以与目标压力降斜率近似的方式在时间上偏移,将所述压力降曲线彼此的交点决定为对所述电动真空阀的阀开度进行切换的设定点的排气速度决定单元;和基于所述排气速度决定单元决定的所述设定点对所述电动真空阀的阀开度进行切换, 控制所述粘性流区域中的所述排气速度的真空压力控制单元。
8.根据权利要求7所述的排气速度控制系统,其特征在于具有与所述电动真空阀并列设置并与所述腔室连接的、相比所述电动真空阀能够控制更大流量的大口径真空切断阀,所述真空压力控制单元,在所述粘性流区域中在将所述大口径真空切断阀关闭的状态下切换所述电动真空阀的阀开度来控制所述排气速度,在从所述粘性流区域脱离以后或者在所述粘性流区域的粘性变低以后调整所述大口径真空切断阀的阀开度来控制所述排气速度。
9. 一种阀开度设定点决定方法,决定对通过控制电动真空阀的阀开度来控制排气速度的情况下的所述电动真空阀的阀开度进行切换的设定点,所述电动真空阀配设在将腔室与真空泵连接的排气配管系统中,其特征在于,包括压力实测工序,将所述电动真空阀的阀开度按照等比倍数阶段性地进行控制,在各阀开度下利用所述真空泵从粘性流区域进行排气,根据压力传感器测定的所述腔室的真空压力求出压力降曲线;和排气速度决定工序,使在所述压力实测工序中求出的按阀开度区分的所述压力降曲线以与目标压力降斜率近似的方式在时间上偏移,将所述压力降曲线彼此的交点决定为对所述电动真空阀的阀开度进行切换的设定点。
全文摘要
本发明提供能够以使腔室的压力与目标压力降斜率接近的方式简单且低价地设定切换电动真空阀的阀开度的设定点的电动真空阀的排气速度控制方法、排气速度控制系统及阀开度设定点决定方法。将电动真空阀(21)的阀开度按照等比倍数阶段性地进行控制,在各阀开度下利用真空泵(13)从粘性流区域进行排气,利用压力传感器(15)测定腔室的真空压力以实测出压力降曲线(Y1、Y2、Y3、Y4)以后,使压力降曲线(Y1、Y2、Y3、Y4)以与目标压力降斜率X近似的方式在时间上偏移,将压力降曲线彼此的交点决定为切换电动真空阀(21)的阀开度的设定点(P11、P12、P13),其后,基于设定点(P11、P12、P13)切换电动真空阀(21)的阀开度,控制粘性流区域中的排气速度。
文档编号G05D16/02GK102169352SQ20101060357
公开日2011年8月31日 申请日期2010年12月22日 优先权日2009年12月25日
发明者伊藤慎, 内藤正博, 吉安一智, 梅泽俊祐, 西垣绿 申请人:喜开理株式会社
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