專利名稱：真空排氣閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及連接于真空腔和真空泵之間，為了使真空腔內(nèi)的壓力緩慢陣低到真空壓力而使用的真空排氣閥。
背景一般在半導體的制造工藝中，在用真空泵把放置有應處理的半導體晶片的真空腔內(nèi)的內(nèi)部壓力降低至真空壓力的情況下使用真空排氣閥。一般，這種真空排氣閥具有用于連接上述真空腔的腔口、用于連接真空泵的泵口、設置在連結(jié)這些口的流道中的閥座、開閉該閥座的閥體和、開閉驅(qū)動該閥體的活塞，通過空氣壓的作用使活塞動作而打開上述閥體，用真空泵排出上述真空腔內(nèi)的空氣，從而將該真空腔的內(nèi)部壓力降低到真空壓力。
但是，現(xiàn)有的真空排氣閥具有圖5所示的流量特性，在開閥初期排氣快，而且錐度也大，所以在真空腔內(nèi)殘留大量空氣的排氣初期階段進行快速排氣，因此，因在上述真空腔內(nèi)瞬間流動大量空氣而發(fā)生湍流，從而附著在該真空腔的內(nèi)壁等的微粒被卷上去并附著到晶片上，或晶片移動而偏離其固定位置。
發(fā)明目的本發(fā)明的目的在于提供一種真空排氣閥，該真空排氣閥通過漸漸增大打開閥體時的打開度，使流量變化緩慢，從而防止在真空腔內(nèi)產(chǎn)生氣體湍流，可以穩(wěn)定地進行排氣。技術(shù)方案為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明提供一種真空排氣閥，具有用于連接真空腔的腔口、用于連接真空泵的泵口；具有這些口的殼體；連結(jié)上述腔口和泵口的流道中的閥座；開閉上述閥座的閥體；經(jīng)軸連結(jié)于上述閥體的活塞；對上述活塞施加開閥方向的氣壓的壓力作用室；朝閉閥方向彈壓上述閥體的彈簧單元，上述閥體具有通過接合和脫離上述閥座而以提動閥式開閉閥座的閥密封部件和，嵌入上述閥座的內(nèi)孔內(nèi)、利用開閉上述閥密封部件來在該內(nèi)孔內(nèi)變動的柱狀流量調(diào)整部，該流量調(diào)整部通過形成為漸漸變小，而具有漸漸增大開放上述閥密封部件時流過流路的氣體流量的功能。
具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的真空排氣閥中，上述閥體具有漸漸變尖的柱狀流量調(diào)整部，由于該流量調(diào)整部具有在打開閥體時漸漸增大流過流路的空氣流量的功能，所以剛開閥時排氣緩慢。其結(jié)果，由于在真空腔內(nèi)殘留大量氣體的排氣初期階段不進行快速排氣，所以不會因瞬間流動大量空氣而發(fā)生湍流，從而附著在真空腔的內(nèi)壁等的微粒不會被湍流卷上去并附著到晶片上，或不會使晶片移動而偏離其固定位置。
根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，上述閥體在連接于上述流量調(diào)整部的位置具有直徑比該流量調(diào)整部的直徑大的止動部，在上述閥座的內(nèi)孔內(nèi)形成該止動部嵌入、止動的臺階部，由該止動部和臺階部規(guī)定上述閥體的閉閥位置。
上述閥體的流量調(diào)整部在軸線方向連續(xù)具有錐度不同的多個圓錐面，或由圓滑的曲面形成為頂端漸漸變細的形狀。
圖2是表示本發(fā)明的真空排氣閥的閥體移動量和排氣流量的關(guān)系的特性圖。
圖3是表示本發(fā)明的真空排氣閥的實施例2的閉閥狀態(tài)的主要部分剖面圖。
圖4是表示本發(fā)明的真空排氣閥的實施捌3的閉閥狀態(tài)的主要部分剖面圖。
圖5是表示現(xiàn)有的真空排氣閥的閥體移動量和排氣流量的關(guān)系的特性圖。
上述閥初構(gòu)具有開閉上述閥座5的閥體6、利用空氣壓作用驅(qū)動上述閥體6的活塞12、相互連結(jié)這些閥體6和活塞12的軸10。
上述閥體6由圓盤形閥柄6a和，安裝在該閥柄6a的周緣部分的環(huán)狀閥密封部件6b組成。通過使該閥密封部件6b接合和脫離上述閥座5來以提動閥式開閉該閥座5。在上述閥柄6a上一體地設有嵌合于上述閥座5的內(nèi)孔5a內(nèi)的短圓柱狀的止動部8、軸方向長度比該止動部8略長的短圓柱狀的流量調(diào)整部9。其中，位于閥柄6a的基端部側(cè)的上述止動部8的直徑相同，在閉閥上述閥體6時接觸上述內(nèi)孔5a內(nèi)周的臺階部5b，由該接觸來規(guī)定該閥體6的閉閥位置。另外，上述流量調(diào)整部9設在比上述止動部8更靠近閥體6的前端部的位置，通過在軸線方向連續(xù)具有錐度不同的多個圓錐面9a，9b，形成為前端漸漸變細的形狀。還有，具有通過隨著打開閥密封部件6b在上述內(nèi)孔5a中位移來漸漸增大流過流路的空氣流量的功能。在上述閥體6移動到開放行程端時，該流量調(diào)整部9位于從上述閥座5的內(nèi)孔5a完全拔出來的位置。
上述軸10的前端部嵌入到上述閥柄6a的中央部分，用軸壓件16鎖定在該閥柄6a上，以便不能從該閥柄6a脫離出來。另外，軸10的后端部經(jīng)導向軸套17和密封部件18自由滑動且氣密地貫通隔開上述殼體1和密封部1a之間的隔壁1b的中央部，突出在形成于上述缸部1a的內(nèi)部的活塞室7內(nèi)，通過壓板20利用固定螺母13氣密封地連結(jié)在自由滑動地配設在該活塞室7中的上述活塞12上。該連結(jié)是通過在上述活塞12的背面形成的凹部12a內(nèi)擰上述螺母13來進行的。
上述活塞12在其外周具有密封地連接到活塞室7的內(nèi)壁的密封杯14和導向環(huán)15，在該活塞12和上述隔壁1b13之間劃分形成的壓力作用室7a與設在缸部1a的側(cè)壁的操作口28連通從而，如果從上述操作口28向上述壓力作用室7a提供氣壓，則上述活塞12移動而開放閥體6。此時，給上述操作口28提供由電空調(diào)節(jié)器控制的壓力氣壓。
在上述管套1的內(nèi)部，在安裝在上述閥柄6a的彈簧座21和隔壁1b之間設有由朝封閉方向彈壓閥體6的2個螺旋彈簧22a，22b構(gòu)成的彈簧單元22，同時在介于管套1和隔壁1b之間的波紋管座25和上述閥柄6a之間設有內(nèi)含上述軸10和2個彈簧22a、22b的波紋管24。
另外，圖中11是嵌在上述軸10的外周的圓筒狀的彈簧導向件，一邊防止內(nèi)側(cè)的彈旋彈簧22a接觸到軸10，一邊引導彈簧22的伸縮。另外，19是保持軸10和活塞12之間的氣密的密封部件，26是保持上述管套1和波紋管25之間的密氣封的密封部件，27是使上述波紋管27的內(nèi)側(cè)空間與外部連通的通氣口，29是使上述活塞12背后的通氣室與外部連通的通氣口。
具有上述結(jié)構(gòu)的真空排氣閥在非操作狀態(tài)下，由于閥體6被彈簧單元22的彈力移動到閉閥位置，閥密封部件6b接觸閥座5來封閉流路，所以在該狀態(tài)下即使真空泵P運轉(zhuǎn)，真空腔C內(nèi)的氣體也不從腔口3排除到泵口4。
如果從操作口28將用未圖示的電空調(diào)節(jié)器控制壓力的壓力空氣提供給壓力作用室7a，當作用于活塞12的空氣壓作用力比彈簧單元22的彈力更大時，則上述活塞12克服彈簧單元22的彈力而移動到接觸蓋子2的位置，經(jīng)軸10移動閥體6，所以閥密封部件6b離開閥座5而開放流路，從而排出真空腔內(nèi)的空氣。此時，隨著上述閥密封部件6b打開閥座5，在閥體6形成的流量調(diào)整部9在上述閥座5的內(nèi)孔5a內(nèi)移動，利用前端變細的形狀緩慢增大空氣流量。因此，如圖2所示，在剛開閥時緩慢增大排氣。在排完一定量的氣體后再增大開閥量。其結(jié)果，由于不會像現(xiàn)有那樣在真空腔C內(nèi)殘留有大量氣體的剛排氣階段快速排氣，所以不會因瞬間流動大量空氣而產(chǎn)生湍流，從而可以可靠地防止附著在真空腔的內(nèi)壁等上的微粒被湍流卷上去而附著到晶片上、或使晶片移動而偏離其固定位置。
由設在上述腔口3或、連結(jié)該腔口3和真空腔C的配管部或、真空腔C的內(nèi)部的任何一方上的傳感器檢測上述真空腔C內(nèi)的真空壓力，為了將該真空腔C內(nèi)的真空壓力保持在設定壓力或變更到設定壓力，自動調(diào)節(jié)上述電空調(diào)節(jié)器的輸出壓力。
在上述真空腔C到了所要的真空度之后，如果降低來自操作口28的空氣壓，則在作用在活塞12的空氣壓作用力比彈簧單元22的彈力小時，上述活塞12和閥體6回歸，閥密封部件6b直接接觸閥座5而關(guān)閉流道。
本發(fā)明的真空排氣閥不限于上述實施例，在不脫離權(quán)利要求的范圍記載的發(fā)明的精神的范圍內(nèi)可以對設計進行各種變更，例如，如圖3所示，閥體6的流量調(diào)整部9也可以連續(xù)具有上述3個圓錐面9c、9d、9e，或具有4個以上的圓錐面。另外，如圖4所示，流量調(diào)整部9如上述，也可以代替上述圓錐面，由圓滑的曲面9f形成為前端漸細的形狀。
像這樣，本發(fā)明的真空排氣閥的上述閥體具有前端漸漸變細的柱狀的流量調(diào)整部，由于該流量調(diào)整部具有在打開閥體時使流過流路的空氣流量漸漸增大功能，所以剛開閥時排氣增大緩慢。其結(jié)果，由于在真空腔C內(nèi)殘留有大量空氣的初始排氣階段不進行快速排氣，所以不會因瞬間流動大量氣體而產(chǎn)生湍流，從而可以可靠地防止附著在真空腔的內(nèi)壁等的微粒被湍流卷上去而附著到晶片上、或使晶片移動而偏離其固定位置。
權(quán)利要求
1.一種真空排氣閥，具有用于與真空腔連接的腔口、用于與真空泵連接的泵口；具有這些口的殼體；連結(jié)上述腔口和泵口的流道中的閥座；開閉上述閥座的閥體；通過軸連結(jié)于上述閥體的活塞；對上述活塞作用開閥方向的空氣壓的壓力作用室；將上述閥體朝閉閥方向彈壓的彈簧單元，其特征在于上述閥體具有通過與上述閥座接觸、離開而提動閥式開閉該閥座的閥密封部件、嵌入上述閥座的內(nèi)孔內(nèi)并借助上述閥密封部件的開閉來在該內(nèi)孔內(nèi)位移的柱狀流量調(diào)整部，該流量調(diào)整部通過形成為前端部漸漸變細形狀而具有在開放上述閥密封部件時漸漸增大流過流道的氣體流量的功能。
2.如權(quán)利要求1所述的真空排氣閥，其特征在于上述閥體在與上述流量調(diào)整部相連的位置具有直徑比該流量調(diào)整部的直徑大的止動部，在上述閥座的內(nèi)孔內(nèi)形成該止動部所以嵌入、停止的臺階部，由這些止動部和臺階部規(guī)定上述閥體的閉閥位置。
3.如權(quán)利要求1所述的真空排氣閥，其特征在于上述閥體的流量調(diào)整部在軸線方向連續(xù)具有錐度不同的多個錐面。
4.如權(quán)利要求1所述的真空排氣閥，其特征在于上述閥體的流量調(diào)整部由圓滑的曲面形成為前端部漸漸變細的形狀。
全文摘要
利用閥體開閉連結(jié)腔口和泵口的流道中的閥座的真空排氣閥中,在上述閥體上除了設置提動閥式開閉上述閥座的閥密封部件之外,還設置嵌入閥座的內(nèi)孔內(nèi)的前端漸漸變細的流量調(diào)整部,在上述閥體開閥時,該流量調(diào)整部起漸漸增大排氣流量的作用。
文檔編號F16K1/38GK1346031SQ0113034
公開日2002年4月24日 申請日期2001年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月18日
發(fā)明者梶谷昌生 申請人:速睦喜股份有限公司