[发明专利]真空压力控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种真空压力控制系统，其用于在正确的真空压力值 下使供应气体保持在半导体制造工艺中使用的真空容器内，且还允许 气体从真空容器中快速排出。

背景技术

迄今为止，在半导体制造工艺中，已经提出了各种真空压力控制 系统来交替地将工艺气体和清除气体充注到放置晶片的真空室内并将 工艺气体和清除气体从真空室中排出。一些真空压力控制系统设置成 用电磁阀和电-气比例阀来控制气体的流体通路并切断气体，这些阀用 来密封或排放供应到真空室内的气体(参见JP9(1997)-72458A)。

下面参考图12至图15简要说明JP’458A中公开的真空压力控制系 统。图12为显示了真空压力控制系统的配置的示例性视图。图13为用 在真空压力控制系统中的真空比例开/关阀318的截面图。图14为说明了 用于控制真空比例开/关阀318的控制装置的配置的框图。图15为说明了 定时开/关阀362的框图。

JP’458A的真空压力控制系统包括真空室311、压力传感器317、真 空泵319、连接在真空泵319和真空室311之间的真空比例开/关阀318及 其他。在此真空比例开/关阀318中，通过驱动空气启动柱塞341来相对 于阀座336上下移动提升阀元件333，从而使提升阀元件333和阀座336 之间有间隙或没有间隙来提供阀打开状态或阀关闭状态。在该真空压 力控制系统中，使用了用于快速供应空气的第一电磁阀360和用于快速 排放空气的第二电磁阀361。

为了将气体排出真空室311，在此真空压力控制系统中，第二电磁 阀361中的第一进气口611与出气口613连接，而第一电磁阀360中的第 二进气口602与出气口603连接，从而将驱动空气供应到真空比例开/关 阀318。因此，提升阀元件333被打开，以允许气体通过真空泵319从真 空室311吸入。

另一方面，为了密封真空室311内的气体，第二电磁阀361中的第 二进气口612与出气口613连接，而第一电磁阀360中的第二进气口602 与出气口603连接。因此，没有驱动空气被供应到真空比例开/关阀318， 因此提升阀元件333保持关闭，从而将气体密封在真空室311中。

在该真空压力控制系统中，当密封在真空室311中的气体被从提升 阀元件333的完全打开状态或从提升阀元件333的关闭状态调节到目标 真空压力值时，通过使用第一电磁阀360和第二电磁阀361来将真空压 力改变到接近目标真空压力值，气体被快速供应到真空室311内或从真 空室311中被排放出来。在密封了气体的真空室311中，设定为目标值 的真空压力值(即给定值)不同于通过压力传感器317所测得的真空压 力值(即测量值)。因此，对真空压力进行了额外精密的控制。

通过由真空压力控制电路367启动定时开/关阀362将真空室311内 的真空压力值(测量值)调节到给定值来进行真空压力的这种精密控 制。该定时开/关阀362由供应侧比例阀374和排放侧比例阀375构成，它 们为2口电-气比例阀。供应侧比例阀374和排放侧比例阀375之中的每一 个都具有有效截面面积小于第一电磁阀360和第二电磁阀361的有效截 面面积的气体通路。

供应侧比例阀374的进气口374a连接到空气供应源。阀374的出气 口374b连接到排放侧比例阀375的进气口375b。排放侧比例阀375的出 气口375a连接到排放侧。排放侧比例阀375的进气口375b和供应侧比例 阀374的出气口374b分别连接到第一电磁阀360的第一进气口601。供应 侧比例阀374和排放侧比例阀375在真空压力控制电路367的控制下分 别转换到开和关。具体地说，供应侧比例阀374和排放侧比例阀375由 通过脉冲驱动电路368施加到其上的脉冲电压来驱动。

上述配置使得可以将柱塞341停止在相应于阀开度比提升阀元件 333的开度更小的精确位置，以通过第一电磁阀360和第二电磁阀361来 进行快速供应操作和快速排放操作，从而精确地使提升阀元件333以高 的响应速度打开和关闭。因此，气体真空压力可得到高度精确的控制。