真空振子式バルブのよくある質問

振子式バルブとは?
スパッタリングや蒸着、CVD、エッチングなどの産業プロセス向けに設計された高真空振子式遮断弁バルブのことです。腐食性が高く、過酷で、パーティクル管理が重要な環境に対応した振子式バルブは、成膜、エッチング、コーティング、真空処理などの装置で広く使用されており、半導体やディスプレイの製造用途に最適なバルブです。
振子式バルブの種類

16.2シリーズや16.8シリーズなどの高真空(HV)用の振子式遮断弁バルブをはじめ、VATはさまざまなタイプの振子式真空バルブを提供しています。それぞれサイズやコンダクタンス、圧力定格が異なり、蒸着やスパッタリングなどの用途を含め、多種多様な真空流量条件やプロセスに対応しています。 16.2シリーズは圧空単動(NC)または3位置圧空駆動のゲート機構を採用しており、16.8シリーズ は当社独自機構のVATLOCKを採用しています。

振子式真空バルブを選ぶ際に考慮すべき点とは?
振子式真空バルブを選ぶ際には、使用圧力範囲やバルブサイズのほかに、そのバルブの遮断用としての具体的な用途を考慮することが重要です。さらに、バルブの材料やアクチュエータの種類、高温や腐食性環境などの過酷な条件に耐えられるかどうかなども考慮する必要があります。
振子式バルブと振子式制御弁の大きな違いは?
振子式バルブは圧空によって遮断するのに対し、圧力制御弁はさらに、ゲートの位置決めを行うための電動モーターを備えています。振子式バルブのコンダクタンスの精密な制御による遮断は、真空環境において極めて高い効果を発揮します。これに対し、圧力制御バルブは開度を変化させることで流体の流量を調整するように設計されています。
VATの振子式真空バルブの特長は?

VATの振子式真空バルブが他社製品と大きく異なる点は、コンパクトな設計とスムーズな動作、そして精密な制御能力です。

主な特長は以下のとおりです。。

  • 滑らかで低振動の動作により、パーティクルの発生を最小限に抑制
  • 高い信頼性と長いメンテナンス
  • 間隔分割型バルブボディにより、設置したままでの容易なメンテナンス
  • チャンバーへの直接取付けを可能にするスリムな形状

こうした特長は、過酷な環境下における半導体やディスプレイシステムなどの高性能用途向けに最適化されたものです。

振子式コントロールバルブの動作原理

振子式コントロールバルブの開閉は、真空チャンバーとポンプシステムの間のガス流路に対して円形のバルブプレートを回転させることで行われます。このプレートは、気流の外側にある軸を中心に回転します。

バルブ開度は、アクチュエータと、圧力センサーからのフィードバックを受け取る制御システムによって制御されます。測定された圧力に基づき、コントローラがプレートの位置を調整してバルブのコンダクタンスを制御します。このような連続的な調整により、真空チャンバー内の圧力を安定的に制御することが可能になります。

振子式コントロールバルブの用途とは?

振子式コントロールバルブは、安定した操作条件が不可欠な真空プロセスにおいて、圧力を精密に制御するために使用されます。

主な用途は以下のとおりです。

  • エッチングや成膜などの半導体製造プロセス
  • 薄膜コーティングや表面処理
  • ディスプレイの製造
  • 太陽電池の製造
  • 研究・実験用真空システム

これら振子式コントロールバルブは、再現性の高い高品質なプロセス結果を実現するために必要な、正確な圧力を維持する役割を担います。

真空システムにおける振子式コントロールバルブの利点とは?

真空用途の振子式コントロールバルブの利点は以下のとおりです。 

  • 低圧域でも高精度な圧力制御が可能
  • プロセス条件の変動にも迅速に反応
  • 繊細な製造プロセスにおいて、安定した再現性の高い操業を実現
  • クリーンルーム環境で重要なパーティクル発生の低減
  • 制御範囲が広く、さまざまな真空領域に対応可能

これらの特長により、圧力の安定性が製品の品質に直接影響するプロセスに最適なバルブです。

振子式コントロールバルブはどのようにして真空圧を制御するのか?

振子式コントロールバルブは真空チャンバーとポンプシステムの間のコンダクタンスを調整することにより、圧力を制御します。

バルブプレートがガス流路に移動しはじめるとコンダクタンスが低下し、実質的なポンプ速度が低下するため、チャンバー圧力が上昇します。バルブの開度がさらにあがるとコンダクタンスが上昇してポンプによるガス排出の効率が上がり、圧力が低下します。

コントロールシステムは、バルブ開度を適宜調整することで、設定された圧力値を維持します。

振子式コントロールバルブとバタフライバルブお違いとは?

主な違いはその構造と性能特性にあります。

  • 振子式コントロールバルブは、ガスの流れへの影響を最小限に抑えながら流路内に移動するピボットプレートを採用しており、非常に高精度な圧力調整が可能です。
  • バタフライバルブは、ガス流路内に直接配置された回転ディスクを使用するため、乱流が発生することがあり、一般的に圧力制御の精度は、振子式コントロールバルブと比較すると低くなります。

高精度な圧力制御と低パーティクル特性が求められるドライエッチングやドライクリーニング用途には振子式コントロールバルブがより適しています。一方で成膜プロセスや一般的な真空制御用途にはバタフライバルブが広く使用されています。