(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-01-25
(54)【発明の名称】真空プロセスチャンバのための気体流入弁
(51)【国際特許分類】
F16K 51/02 20060101AFI20230118BHJP
【ＦＩ】
F16K51/02 A
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022529050
(86)(22)【出願日】2020-11-18
(85)【翻訳文提出日】2022-05-18
(86)【国際出願番号】 EP2020082566
(87)【国際公開番号】W WO2021099405
(87)【国際公開日】2021-05-27
(31)【優先権主張番号】102019008017.3
(32)【優先日】2019-11-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】593030945
【氏名又は名称】バット ホールディング アーゲー
(74)【代理人】
【識別番号】100114890
【弁理士】
【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト
(74)【代理人】
【識別番号】100098501
【弁理士】
【氏名又は名称】森田 拓
(74)【代理人】
【識別番号】100116403
【弁理士】
【氏名又は名称】前川 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100134315
【弁理士】
【氏名又は名称】永島 秀郎
(74)【代理人】
【識別番号】100162880
【弁理士】
【氏名又は名称】上島 類
(72)【発明者】
【氏名】フローリアン エーアネ
(72)【発明者】
【氏名】マーティン ネッツァー
(72)【発明者】
【氏名】ハンスペーター フレーナー
【テーマコード（参考）】
3H066
【Ｆターム（参考）】
3H066AA01
3H066BA19
3H066BA23
3H066BA38
3H066DA09
(57)【要約】
本発明は、真空プロセスチャンバ内へのプロセスガスの制御された流入のための気体流入弁（１）であって、気体流入弁が、－気体入口（２１）、気体出口（２２）および内部容積（２３）を備えた気体通流ユニット（２）であって、内部容積（２３）が、気体入口および気体出口への自由なアクセスを有しており、気体通流ユニットが、内部容積内にシール面（２４）を有している、気体通流ユニット（２）と、－調節ユニット（３１）を備えた調節装置（３）であって、調節ユニットが、内部容積内に突入し、気体通流ユニットの外側で調節装置内において調節可能に支承されており、調節ユニットが、内部容積内に配置されているディスク（３２）を有しており、ディスク（３２）が、調節装置（３）により閉鎖位置へと移動可能であり、閉鎖位置においてディスクがシール面上に載置され、これにより気体通流を阻止し、ディスクが、調節装置により開放位置へと移動可能であり、開放位置においてディスクがシール面から離間しており、これにより気体通流を可能にする、調節装置（３）と、－２つのフレキシブルなシーリングエレメント（４１，４２）であって、気体通流ユニットと、調節ユニットとにそれぞれ取り付けられていて、これにより内部容積を密閉する２つのフレキシブルなシーリングエレメント（４１，４２）と、－位置特定ユニット（５）であって、調節装置に、または調節装置内に配置されていて、調節ユニットの、ディスクに対して固定的な位置関係を有する部分の位置を特定するように調整されている、位置特定ユニットと、を有している、気体流入弁（１）に関する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
真空プロセスチャンバ内へのプロセスガスの制御された流入のための気体流入弁（１，１００）であって、該気体流入弁（１，１００）が、気体入口（２１，１２１）、気体出口（２２，１２２）および内部容積（２３）を備えた気体通流ユニット（２，１０２）であって、前記内部容積（２３）が、前記気体入口（２１，１２１）および前記気体出口（２２，１２２）への自由なアクセスを有しており、前記気体通流ユニットが、前記内部容積（２３）内にシール面（２４，１２４）を有している、気体通流ユニット（２，１０２）と、
調節ユニット（３１）を備えた調節装置（３，１０３）であって、前記調節ユニット（３１）が、前記内部容積（２３）内に突入し、前記気体通流ユニット（２，１０２）の外側で前記調節装置（３，１０３）内において調節可能に支承されており、前記調節ユニット（３１）が、前記内部容積（２３）内に配置されているディスク（３２，１３２）を有しており、前記ディスク（３２，１３２）が、前記調節装置（３，１０３）により閉鎖位置へと移動可能であり、該閉鎖位置において前記ディスク（３２，１３２）が前記シール面（２４，１２４）上に載置され、これにより気体通流を阻止し、前記ディスクが、前記調節装置（３，１０３）により開放位置へと移動可能であり、該開放位置において前記ディスク（３２，１３２）が前記シール面（２４，１２４）から離間しており、これにより気体通流を可能にする、調節装置（３，１０３）と、
第１のフレキシブルなシーリングエレメント（４１，１４１）であって、前記気体通流ユニット（２，１０２）と、前記調節ユニット（３１）とに取り付けられていて、前記調節装置（３，１０３）を、前記内部容積（２３）から密閉する第１のフレキシブルなシーリングエレメント（４１，１４１）と、
位置特定ユニット（５，１０５）であって、前記調節装置（３，１０３）に、または前記調節装置（３，１０３）内に配置されていて、前記調節ユニット（３１）の、前記ディスク（３２，１３２）に対して固定的な位置関係を有する部分の位置を特定するように調整されている、位置特定ユニット（５，１０５）と、
を有している、気体流入弁（１，１００）。
【請求項2】
前記気体流入弁（１，１００）が、第２のフレキシブルなシーリングエレメント（４２）を有しており、前記第１のフレキシブルなシーリングエレメントと前記第２のフレキシブルなシーリングエレメントとが、前記気体通流ユニット（２，１０２）と前記調節ユニット（３１）とにそれぞれ取り付けられていて、これにより前記内部容積（２３）を密閉する２つのフレキシブルなシーリングエレメント（４１，４２）を具現化する、請求項１記載の気体流入弁（１，１００）。
【請求項3】
前記第１のフレキシブルなシーリングエレメント（４１）および／または前記第２のフレキシブルなシーリングエレメント（４２）が、前記ディスク（３２，１３２）と前記気体通流ユニット（２，１０２）とに取り付けられている、請求項１または２記載の気体流入弁（１，１００）。
【請求項4】
前記シーリングエレメントのうちの一方のシーリングエレメントまたは両シーリングエレメント（４１，４２）が、ダイヤフラムとして形成されており、特に金属ダイヤフラムとして形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の気体流入弁（１，１００）。
【請求項5】
前記ディスク（３２，１３２）が、前記閉鎖位置において予荷重により前記シール面（２４，１２４）に押し付けられ、前記予荷重は、少なくとも部分的に、前記シーリングエレメントのうちの少なくとも一方のシーリングエレメントから、かつ／または少なくとも部分的に、前記内部容積の外側に配置されている予荷重装置から加えられる、請求項１から４までのいずれか１項記載の気体流入弁（１，１００）。
【請求項6】
前記ディスク（３２，１３２）および／または前記シール面（２４）が、前記閉鎖位置において圧縮されるシールリングを有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の気体流入弁（１，１００）。
【請求項7】
前記両シーリングエレメント（４１，４２）が互いに対して予荷重を加えられており、これにより前記調節ユニット（３１）の調節時に、前記シーリングエレメントによる抵抗力が生じないか、または比較的小さな抵抗力しか生じない、請求項１から６までのいずれか１項記載の気体流入弁（１，１００）。
【請求項8】
前記シール面（２４）、前記ディスク（３２，１３２）および前記シーリングエレメント（４１，４２）が円形の横断面を有しており、前記内部容積が、少なくとも部分的に円筒形であり、前記シール面が、前記内部容積内の段部により形成される、請求項１から７までのいずれか１項記載の気体流入弁（１，１００）。
【請求項9】
前記内部容積（２３）の前記円筒形が、周面としての前記気体通流ユニットと、ベース面としての前記シーリングエレメントとにより形成され、前記気体入口および前記気体出口が、前記周面を介して前記内部容積への自由なアクセスを達成する、請求項８記載の気体流入弁（１，１００）。
【請求項10】
前記調節装置（３，１０３）が、電気的またはニューマチック式に作動する、請求項１から９までのいずれか１項記載の気体流入弁（１，１００）。
【請求項11】
前記ディスク（３２，１３２）が、前記閉鎖位置において前記内部容積（２３）を第１の部分内部容積（２３１）と第２の部分内部容積（２３２）とに分割し、前記気体入口が前記第１の部分容積への自由なアクセスを有しており、前記気体出口が前記第２の部分容積への自由なアクセスを有している、請求項１から１０までのいずれか１項記載の気体流入弁（１，１００）。
【請求項12】
前記気体出口が前記真空プロセスチャンバへの自由なアクセスを有しており、前記気体入口が気体源への自由なアクセスを有している、請求項１から１１までのいずれか１項記載の気体流入弁（１，１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、真空プロセスチャンバ内にプロセスガスを流入させるための気体流入弁に関する。
【背景技術】
【0002】
このような真空プロセスチャンバは、集積回路（ＩＣ）製造、半導体製造、フラットパネル製造または基板製造のために使用される。この場合、真空チャンバには、複数のプロセスステップの少なくとも一部のために、排気後にプロセスガスが注入される。製造は、保護された雰囲気内で、かつできるだけ汚染性の粒子の存在なしに行う必要がある。排気は、この場合、真空弁により行われる。真空弁は、真空プロセスチャンバを真空ポンプに接続し、真空弁の構成および技術的な要求は、気体流入弁とは異なっている。
【0003】
さらに、このような真空チャンバは、少なくとも１つまたは２つの真空チャンバ開口を有している。これらの開口を通じて、処理すべきエレメントが真空チャンバ内に導入可能であり、かつ／または真空チャンバから導出可能である。たとえば、半導体ウェハまたは液晶基板のための製造設備において、高度に敏感な半導体エレメントまたは液晶エレメントが連続的に複数の真空プロセスチャンバを通過し、これらの真空プロセスチャンバ内で、エレメントはそれぞれ１つの加工装置によって加工される。
【0004】
エレメントは、たとえばロボットを用いてリフトシステムの走出した支持ピン上に置かれ、支持ピンの降下によって支持体上に、たとえば電位プレート（チャック）上に置くことができる。その後に、典型的にはエレメントを支持するロボットアームが、チャンバから走出する。ピンは、エレメントを置いた後に降下させることができ、次いでこのエレメントから分離して位置している、つまりピンとエレメントとの間の接触は生じていない。ロボットアームの除去およびチャンバの閉鎖後に、チャンバは通常は排気され、次いでチャンバにはプロセスガスが充填される。その後、エレメントの加工を開始することができる。
【0005】
気体流入弁は、特に、気体流の定義された制御または調整のために設計されており、たとえば真空プロセスチャンバ（またはトランスファチャンバ）と気体源、雰囲気または別の真空プロセスチャンバとの間の管システム内に位置している。このような気体流入弁の開口横断面は通常、真空弁の開口横断面よりも小さい。
【0006】
気体流入弁は、使用分野に依存して、開口の完全な開閉のためだけではなく、開放位置と気密な閉鎖位置との間で開口横断面を連続的に調節することによる流量の制御または調整のためにも使用することができるので、気体流入弁は調整弁とも呼ばれる。
【0007】
チャンバ内へのプロセスガスの流入時には、チャンバ内における小さな流体技術的な影響と迅速かつ正確に制御可能な充填とが重要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
したがって、本発明の課題は、真空プロセスチャンバのための改善された気体流入弁を提供することである。特に、本発明に係る気体流入弁は、排気された真空プロセスチャンバにプロセスガスを迅速かつ正確に調整可能に注入することを可能にする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、真空プロセスチャンバ内へのプロセスガスの制御された流入のための気体流入弁であって、気体流入弁は、気体入口、気体出口および内部容積を備えた気体通流ユニットであって、内部容積が、気体入口および気体出口への自由なアクセスを有しており、気体通流ユニットが、内部容積内にシール面を有している、気体通流ユニットと、調節ユニットを備えた調節装置であって、調節ユニットが、内部容積内に突入し、気体通流ユニットの外側で調節装置内において調節可能に支承されており、調節ユニットが、内部容積内に配置されているディスクを有しており、ディスクが、調節装置により閉鎖位置へと移動可能であり、閉鎖位置においてディスクがシール面上に載置され、これにより気体通流を阻止し、ディスクが、調節装置により開放位置へと移動可能であり、開放位置においてディスクがシール面から離間しており、これにより気体通流を可能にする調節装置と、第１のフレキシブルなシーリングエレメントであって、気体通流ユニットと調節ユニットとに取り付けられていて、調節装置を内部容積に対して密閉する第１のフレキシブルなシーリングエレメントと、位置特定ユニットであって、調節ユニットに、または調節ユニット内に配置されていて、調節ユニットの、ディスクに対して固定的な位置関係を有する部分の位置を特定するように調整されている位置特定ユニットと、を有している気体流入弁に関する。
【0010】
一実施形態では、気体流入弁は、第２のフレキシブルなシーリングエレメントを有していてよく、第１のフレキシブルなシーリングエレメントと第２のフレキシブルなシーリングエレメントとは、気体通流ユニットと調節ユニットとにそれぞれ取り付けられていて、これにより内部容積を密閉する２つのフレキシブルなシーリングエレメントを具現化する。
【0011】
本発明はさらに、真空プロセスチャンバ内へのプロセスガスの制御された流入のための気体流入弁であって、気体流入弁は、気体入口、気体出口および内部容積を備えた気体通流ユニットであって、内部容積が、気体入口および気体出口への自由なアクセスを有しており、気体通流ユニットが、内部容積内にシール面を有している、気体通流ユニットと、調節ユニットを備えた調節装置であって、調節ユニットが、内部容積内に突入し、気体通流ユニットの外側で調節装置内において調節可能に支承されており、調節ユニットが、内部容積内に配置されているディスクを有しており、ディスクが、調節装置により閉鎖位置へと移動可能であり、閉鎖位置においてディスクがシール面上に載置され、これにより気体通流を阻止し、ディスクが、調節装置により開放位置へと移動可能であり、開放位置においてディスクがシール面から離間しており、これにより気体通流を可能にする調節装置と、２つのフレキシブルなシーリングエレメントであって、気体通流ユニットと調節ユニットとにそれぞれ取り付けられていて、これによって内部容積を密閉する、２つのフレキシブルなシーリングエレメントと、位置特定ユニットであって、調節装置に、または調節装置内に配置されていて、調節ユニットの、ディスクに対して固定的な位置関係を有する部分の位置を特定するように調整されている位置特定ユニットと、を有する気体流入弁にも関する。
【0012】
一実施形態によれば、第１のフレキシブルなシーリングエレメントおよび／または第２のフレキシブルなシーリングエレメントは、ディスクと気体通流ユニットとに取り付けられてもよい。
【0013】
シーリングエレメントのうちの一方のシーリングエレメントまたは両シーリングエレメントは、一実施形態ではダイヤフラムとして形成されており、特に金属ダイヤフラムとして形成されている。特に、シーリングエレメントのうちの少なくとも一方のシーリングエレメントと、ディスクの、それぞれのシーリングエレメントに対峙する面は、同様の大きさ、特別な場合にはまさに同一の圧力作用面積を有しており、これによって、少なくとも実質的に圧力相殺が達成され、この圧力相殺はディスクの運動を、存在している圧力とは無関係なものにする。これにより、弁を迅速に調節することができる。
【0014】
閉鎖位置において、ディスクは、特に予荷重によりシール面に押し付けられ、予荷重は、少なくとも部分的に、シーリングエレメントのうちの少なくとも一方のシーリングエレメントから、かつ／または少なくとも部分的に、内部容積の外側に配置されている予荷重装置から加えられる。したがって、特に、シーリングエレメントのうちの少なくとも一方のシーリングエレメントはばね硬さを有しており、予荷重によって、存在している圧力の力に抗して作用することができる。予荷重が少なくとも部分的に予荷重装置から加えられる場合、予荷重装置は調節装置に含まれている。上述の作用面積および／またはばねエレメントのばね剛性は、予荷重バイアスが生じるように互いに適合されていてもよく、この予荷重バイアスは、有利には弁の反応時間に作用する（たとえば、開放のみまたは閉鎖のみを迅速に行うことができなければならない場合）。
【0015】
ディスクおよび／またはシール面が、閉鎖位置において圧縮されるシールリングを有していてよい。圧縮は、予荷重によるものであり、気体入口が気体出口から気密に分離されていることを確実にする。
【0016】
両シーリングエレメントが互いに予荷重を加えられていてよく、したがって調節ユニットの調節時に、シーリングエレメントよる抵抗力が生じないか、または比較的小さな抵抗力しか生じない。
【0017】
シール面、ディスクおよびシーリングエレメントが、特に円形の横断面を有しており、内部容積が、少なくとも部分的に円筒形であり、シール面が、内部容積内の段部により形成される。
【0018】
内部容積の円筒形が、特に、周面としての気体通流ユニットと、ベース面としてのシーリングエレメントとにより形成され、気体入口および気体出口が、周面を介して内部容積への自由なアクセスを達成する。これは、気体入口および気体出口がそれぞれ周面を貫通することを意味する。
【0019】
調節装置は、電気的またはニューマチック式に作動させることができる。
【0020】
特に、ディスクが、閉鎖位置において内部容積を第１の部分内部容積と第２の部分内部容積とに分割し、気体入口が第１の部分容積への自由なアクセスを有しており、気体出口が第２の部分容積への自由なアクセスを有している。
【0021】
気体出口が特に真空プロセスチャンバへの自由なアクセスを有しており、気体入口が特に気体源への自由なアクセスを有している。
【0022】
本発明の別の利点は詳細な説明および図面から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【発明を実施するための形態】
【0024】
図１～図３は、気体入口２１、気体出口２２および内部容積２３を有する気体通流ユニット２を備えた気体流入弁１の一実施例を示している。内部容積２３は、気体入口２１および気体出口２２への自由なアクセスを有しており、気体通流ユニットは、内部容積内にシール面２４を有している。
【0025】
調節装置３は、調節ユニット３１とディスク３２とを有している。調節ユニット３１は、内部容積２３内に突入し、気体通流ユニット２の外側で調節装置３内において調節可能に支承されている。ディスクは、内部容積２３内に配置されており、調節装置３により閉鎖位置に移動可能である。この閉鎖位置では、ディスク３２がシール面２４上に載置され、これにより気体通流を阻止する。調節装置３により、ディスクはさらに開放位置へと移動可能である。開放位置では、ディスク３２がシール面２４から離間しており、これにより気体通流を可能にする。
【0026】
気体流入弁１は、図示の例ではダイヤフラムとして構成されている２つのフレキシブルなシーリングエレメント４１および４２をさらに有している。これらのシーリングエレメントは、気体通流ユニット２と調節ユニット３１とにそれぞれ取り付けられており、これにより内部容積２３を密閉する。
【0027】
位置特定ユニット５は、調節装置３に配置されていて、調節ユニット３１の上端部の位置を特定するように調整されている。調節ユニット３１は、図示の例では、互いに対して位置固定的に結合された複数のエレメントを有しているので、測定の位置（調節ユニット３１の上端部）はディスクに対して固定的な位置関係を有している。これにより、ディスクの位置を、常に中断することなしに特定することができる。換言すると、ディスク３２は調節ユニット３１に固定的に結合されており、これにより調節ユニット３１の位置の特定は、同時にディスク３２のための位置特定に一致する。ディスク位置の特に持続的または連続的な特定により、弁、ひいては気体流の能動的な制御（および／または調整）を実施することができる。有利には、現在の弁制御に依存した（制御量としての）実際の気体通流量の後からの（気体出口の下流側での）特定を省略することができる。
【0028】
図１は、気体流入弁１を外側から斜視図で示しており、図示の例では、ニューマチック式の装置６と制御ユニット７とが設けられており、これらを介して調節装置３が制御される。別の実施形態では、調節装置３をたとえば電動モータを介して作動させることができる。
【0029】
気体入口２１と気体出口２２とのために、それぞれ接続部８１，８２が設けられている。これらの接続部８１，８２を介して、気体源への管路および真空プロセスチャンバへの管路を接続することができる。
【0030】
図３は、図２と同様に気体流入弁１の断面図を示しているが、別の角度で示されているので、図３では調節装置３に組み込まれているコイルばね９１，９２が可視化される。ばねにおける予荷重を介して、ディスク３２が閉鎖位置においてシール面２４に押し付けられる。シールリング３３は、気密な閉鎖のために働く。このシールリングは、特にエラストマ、熱可塑性樹脂、金属等から成っており、ディスクの形状に合わせた形状（たとえばＯリング）を有していてよく、ディスクに加硫されていてよい。
【0031】
シールリングは、（図面に示すように）ディスク３２内に、あるいは（別の実施形態では）シール面２４に埋め込まれていてよい。
【0032】
さらに、シーリングエレメント４１とシーリングエレメント４２とは、互いに緊締されていてよく、したがって調節ユニット３１に作用する力は生じない。しかし、これにより、シール面２４からのディスク３２の離間工程時、つまり弁の開放時に、調節方向とは反対に作用する力が最小限にされる。このことは、弁の開放時に、シーリングエレメントのうちの一方のシーリングエレメントがその基本位置に近づき、他方のシーリングエレメントが調整経路により（さらに）続けて緊締される事実によるものである。一方の側での減少および他方の側での増加は、理想的には互いに相殺されるが、少なくとも調節時に生じる抵抗を最小限にする。したがって、弁が開閉される場合には、（実質的に）予荷重装置（ばね９１，９２）により引き起こされる予荷重のみが克服されればよい。特に、シーリングエレメントは金属ダイヤフラムである。
【0033】
図４は、気体通流ユニット２を詳細に示しており、特に、気体通流ユニット２内で調節可能なディスク３２と、図示の実施例において気体通流ユニット２と調節装置３との間、または気体通流ユニット２とロック部材１０との間に緊締されている両方のフレキシブルなシーリングエレメント４１，４２とを示している。この緊締は、ねじ締結によって達成することができる（図３の１０１および１０２を参照）。
【0034】
調節ユニット３１におけるフレキシブルなシーリングエレメント４１，４２の装着は、図４に示すように、同様に緊締により行うことができる。調節ユニット３１は、ロッド３１１だけでなく、ねじ３１２、スリーブ３１３およびディスク３２を含んでいる。ねじ３１２はロッド３１１内にねじ込まれており、一方ではシーリングエレメント４１がロッド３１１とディスク３２との間に緊締され、他方ではシーリングエレメント４２がディスク３２とスリーブ３１３との間に緊締されている。当業者には、ディスクが内部容積２３内で調節可能であるようにシーリングエレメントを調節ユニットに結合する多数の別の構造可能性が知られている。
【0035】
内部容積２３、それぞれ円形の横断面を有するディスク３２、シール面２４、軸３１１、スリーブ３１３、シーリングエレメント４１および４２、シールリング３３が示されている。特に、内部容積２３は、中空円筒として示されている。これらの構成部材は、楕円形、方形または任意のプロフィールで製造されていてもよいので、このことは必ずしも当てはまらない。シール面２４は、本実施例では、気体入口２１への自由なアクセスを有する第１の部分容積２３１内の段部として示されており、これにより、第１の部分容積内でより小さな横断面が生じる。別の実施形態では、シール面２４の段部は、気体出口２２への自由なアクセスを有する第２の部分容積２３２においても存在している横断面に再び戻る。周面は、異なる形状を有していてもよく、中空円筒に合わせられなくてよい。
【0036】
第１の部分容積２３１は、内部容積２３の周面とディスク３２の上側の軸方向部分の周面との間で環状に形成され、シーリングエレメント４１と前側のディスク面とによって軸方向で画定されている。第２の部分容積２３２は、内部容積２３の周面とディスク３２の下側の軸方向部分の周面との間で環状に形成され、シーリングエレメント４２と後側のディスク面とによって軸方向で画定されている。
【0037】
制御ユニット７は、特に、ディスク３２を定義して調節するように構成されている。閉鎖位置（ディスク３２がシール面２４に押し付けられる）は、純粋に受動的に、つまり場合によっては生じる予荷重（予荷重装置および／またはシーリングエレメント）により達成することができるか、または制御ユニット７により制御される調節装置３の対応する能動的調節によって達成することができる。ディスク３２の開放位置は、ディスク３２がシール面２４から持ち上げられていることを意味する。ディスク３２がどの程度持ち上げられるかは、制御ユニット７により対応して制御される調節装置３によって定義可能である。定義された目標値（閉鎖位置、ある程度の離間での開放位置）の他に、制御ユニット７は、ディスク３２の定義された走行経路を取るように調整されていてよい。つまり、乱流を回避する緩慢な開放工程を達成するために、ディスク３２を極めて低い開始速度でシール面２４から持ち上げることができ、その後にある程度の間隔が空いた後に、より迅速な上昇速度を達成することができる。別の実施形態では、弁を、定義して「パルス式」に開放することができ、したがってプロセスガスを細分してプロセスチャンバ内に導入することができる。
【0038】
制御ユニット７により調節ユニット３１を制御するために、特に位置特定ユニット５が連続的に読み出され、フィードバックとして使用される。
【0039】
このような特定の制御では、さらに、気体通流ユニット２の気体入口２１においては（接続された気体管路またはガスボンベによる）比較的高い圧力が占めており、気体出口２２においては０バール～気体源の正圧の間の圧力が占めていてよいことが常に考慮される。
【0040】
本発明に係る気体流入弁の利点は、気体入口２１が自由なアクセスを有している第１の部分容積内にいわば予備気体を集めることができ、この予備気体を、気体流入弁１の開放時に、流体技術的に有利かつ急激に第２の部分容積２３２に引き渡すことができることである。さらに、この流体技術的な利点に対して、本発明による気体流入弁は、極めて小さな構造サイズを有している。
【0041】
別の利点は、本実施形態では例示的にダイヤフラム４１および４２として示されているフレキシブルなシーリングエレメントにある。気体流入弁１の開閉時に生じる圧力変化は、これらのシーリングエレメントによって緩衝することができ、このことは、システム全体の耐久性を向上させる。
【0042】
図５ａおよび図５ｂは、本発明の別の実施形態を示している。図５ａは、調節装置１０３、気体通流ユニット１０２および位置特定ユニット１０５を備えた気体流入弁１００を示している。この実施形態は、特に気体通流ユニット１０２の構成と、（唯１つの）ダイヤフラム１４１による密閉とによって、先行する図面に示した実施形態とは異なっている。
【0043】
図５ｂは、気体通流ユニット１０２の断面を示している。弁１００の内部容積内には、弁閉鎖体または弁ディスク１３２が配置されていて、調節装置１０３のロッド１３１によって線形に運動可能である。弁ディスク１３２は、ロッド１３１に固定的に結合されている。弁１００は、図５ｂでは開放状態で示されており、つまり気体または流体が気体入口１２１を通って内部容積を介して気体出口１２２へ、かつ気体出口１２２を通って流れることができる。この状態では、弁ディスク１３２は、気体通流ユニット１０２の内部に設けられたシール面１２４に対して離間して存在している。図示の構成では、弁ディスク１３２は、シールエレメント１３３を有している。しかし、代替的な実施形態によれば、シールエレメント１３３がシール面１２４に配置されてもよいと理解される。
【0044】
ディスク１３２とロッド１３１との固定的かつ特に剛性の結合により、（調節ユニットの一部としての）ロッド１３１の線形位置を特定することができる位置特定ユニット１０５によって、ディスク１３２の位置を直接に特定することができる。したがって、位置特定ユニット１０５は、弁が閉鎖しているかまたは開放しているかの特定と、シール面１２４と弁ディスク１３２またはシールエレメント１３３との間の生じ得る間隔がどの程度大きいか、つまり存在する開放横断面がどれほど大きいか、ひいては弁１００を通る可能な体積流量が現在どれほど大きいかの特定とを可能にする。
【0045】
フレキシブルなシーリングエレメントとして形成されていたダイヤフラム１４１は、調節装置１０３に対する内部容積のフレキシブルな密閉を提供する。このために、ダイヤフラム１４１は、一方では気体通流ユニット１０２に、他方では調節ユニット、本実施形態ではディスク１３２またはロッド１３１に結合されている。
【0046】
図面は常に、上側および下側の軸方向部分（中空軸区分）を有しているディスク３２または１３２を示している。別の実施形態では、ディスク３２または１３２は、単にプレートであってよく、この場合、ディスク３２または１３２の上側および下側の部分は、軸方向でこのプレートに対して密閉されている単純な中空軸によって代替することができる。さらに、図面は常に、気体通流方向で開かれる、つまり図面では上方から下方へと調節されるディスク３２または１３２を示している。しかし、別の実施例では、関与する構成要素は、ディスクが閉鎖位置のために上方からシール面上へと押圧され、開放位置のために上方に向かって移動されるように構成されかつ配置されていてよい。
【0047】
本発明をその好適な実施形態につき説明したが、本発明の範囲を超えることなく、多くの別の変更およびバリエーションを実施することができる。したがって、添付の特許請求の範囲は、本発明の実際の範囲に含まれる変更およびバリエーションをカバーすることが規定されている。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5a】
【図5b】
【国際調査報告】