(57)【要約】      （修正有）【課題】電磁ソレノイドを用いた電磁比例減圧弁において、残留磁界によるヒステリシス成分の影響を押さえ、精密な制御を図る。【解決手段】弁部３０２と、弁部に押圧力を与えるピストン部２０２と、ピストン部に外嵌するシリンダ部２０４と、ピストン部が弁部を押圧する押圧方向に移動できるようにピストン部とシリンダ部に固定されて、シリンダ部の一部に気密空間を形成する仕切幕２０８とを備える減圧弁。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１流路を介して第１ポートに連通する第２ポートから流出する流体の圧力を制御する減圧弁であって、
前記第２ポートに一端が開口する第２流路に連通する排出ポートと、
前記第２ポートにおける前記流体の圧力を受けた場合に前記第２流路の内部で移動する弁部と、
予め定められた設定圧力の気体が導入されるシリンダ部と、前記シリンダ部において前記設定圧力を受けるピストン部とを有し、前記弁部を前記ピストン部で押圧するエアシリンダ部と、
前記ピストンにより前記弁部を押し付けられた場合に前記第２流路を閉鎖する弁座部と、
前記ピストン部および前記シリンダ部に固定されて前記シリンダ部の一部に前記気体を導入される気密空間を形成する仕切幕と
を備え、
前記第２ポートにおける前記流体から、前記設定圧力よりも大きな圧力を前記弁部が受けた場合に、前記ピストンの押圧力に抗して移動することにより前記弁部が前記弁座部から離れ、前記流体が前記排出ポートから排出される減圧弁。
【請求項２】
前記弁部が前記ピストンの押圧力に抗して移動した場合に、前記第１流路を遮断するバランスピストンを更に備える請求項１に記載の減圧弁。
【請求項３】
前記仕切幕は弾性素材により形成される請求項１または２に記載の減圧弁。
【請求項４】
前記弁部と前記ピストン部は別体に構成されており、前記ピストン部の押圧力を前記弁部に伝える弾性シートを更に備える請求項１から３までのいずれか一項に記載の減圧弁。
【請求項５】
前記弁部は、前記弾性シートにより区切られ、前記流体に満たされた収容空間を収容される請求項４に記載の減圧弁。
【請求項６】
前記ピストン部は、前記弾性シートにより区切られた開放空間に配され、
前記ピストン部の前記シリンダ部に対する摺動抵抗を抑制する直動ベアリングを更に備える請求項５に記載の減圧弁。
【請求項７】
前記弁座部の内部を前記第２ポートの流体に連通させるオリフィスを更に備え、
前記オリフィスを通じて前記弁部にかかる前記流体の圧力が、前記ピストン部が前記弁部を前記弁座部に押し付ける力を超えた場合に、前記弁部が前記弁座部から離れて、前記オリフィスが前記排出ポートに連通する請求項５または６に記載の減圧弁。
【請求項８】
前記流体は液体である請求項１から７のいずれか一項に記載の減圧弁。
【請求項９】
前記弁座部は交換可能である請求項１から８のいずれか一項に記載の減圧弁。
【請求項１０】
前記弁部は交換可能である請求項１から９のいずれか一項に記載の減圧弁。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項に記載の減圧弁を備え、前記減圧弁により制御された圧力により被加圧物を加圧する加圧装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の加圧装置を備え、前記加圧装置により複数のウェハを加圧して重ね合わせる重ね合わせ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減圧弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンピュータ制御可能な減圧弁の構造として、ソレノイドを用いた電磁比例減圧弁が知られている（例えば、特許文献１を参照）。ソレノイドを用いた電磁比例減圧弁は、ソレノイドに印加する電流を制御して可動鉄芯に作用する磁界を変化させることで、可動鉄芯によって弁に加える押圧力を調整する構成となっている。
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献１]  特開平７−１８２０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで可動鉄芯は、加えられた磁界が残留することにより、同じ電流を印加しても、磁界を加えられた経歴によって発生する推力が変動する、いわゆる磁気ヒステリシスの性質を有する。そのためソレノイドを用いた電磁比例減圧弁では、この磁気ヒステリシスの影響によって弁に加える押圧力が変動してしまい、精密な圧力制御を実現するのが難しいという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様における減圧弁は、弁部と、弁部に押圧力を与えるピストン部と、ピストン部に外嵌するシリンダ部と、ピストン部が弁部を押圧する押圧方向に移動できるようにピストン部とシリンダ部に固定されて、シリンダ部の一部に気密空間を形成する仕切幕とを備える。
【０００５】
また上記課題を解決するために、本発明の第２の態様における減圧弁は、弁部と、弁部とは別体に構成され、弁部に押圧力を与えるピストン部と、弁部とピストン部の間に介在して、ピストン部の押圧力を弁部へ伝達する弾性シートとを備える。
【０００６】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態に係る減圧弁の全体構造を概略的に示す断面図である。
【図２】エアシリンダ部の構造及び動作を概略的に示す断面図である。
【図３】リリーフバルブ部の構造及び動作を概略的に示す断面図である。
【図４】本実施形態に係る減圧弁を用いた昇降モジュールの構造を概略的に示す断面図である。
【図５】昇降モジュールの下部サブルームの体積を増加させてメインピストンを上昇させた様子を示す断面図である。
【図６】ウェハを重ね合わせる重ね合わせ装置の構造を概略的に示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００９】
図１は、本実施形態に係る減圧弁１００の全体構造を概略的に示す断面図である。図では、減圧弁１００の載置面に垂直な方向をＺ軸方向、横方向をＸ軸方向、奥行き方向をＹ軸方向としている。＋Ｚ軸方向を上方向、−Ｚ軸方向を下方向として説明する。減圧弁１００は、制御部１０１、電空レギュレータ１０２、コンプレッサ１０３、入力部１０４、エアシリンダ部２００、リリーフバルブ部３００及び減圧弁部４００を備える。
【００１０】
電空レギュレータ１０２は、制御部１０１において設定された設定圧力に対応する圧力制御信号を制御部１０１から受信して、コンプレッサ１０３からエアシリンダ部２００に供給される気体の圧力が設定圧力と等しくなるように圧力制御を実行する。具体的には電空レギュレータ１０２は、例えば電空レギュレータ１０２に内蔵されている圧力センサの出力に応じたフィードバック制御により、コンプレッサ１０３からエアシリンダ部２００に供給される気体の圧力を制御する。
【００１１】
設定圧力は制御部１０１によって管理されるが、他の装置から受信した情報に基づいて設定することができる。その場合制御部１０１は情報を他の装置から受信する機能を備える。また、入力部１０４を介してユーザが設定することもできる。
【００１２】
エアシリンダ部２００は、ピストン部２０２、ピストン部２０２に外嵌するシリンダ部２０４及びピストン部２０２とシリンダ部２０４に固定されてシリンダ部２０４の一部に気密空間を形成する仕切幕２０８を備える。電空レギュレータ１０２によって圧力制御された気体が、シリンダ部２０４の一部に形成された気密空間２０６に導入されることにより、シリンダ部２０４が下方向に移動して後述する弁部３０２に押圧力を与える構成となっている。エアシリンダ部２００のさらに具体的な構成については後述する。
【００１３】
リリーフバルブ部３００は、弁部３０２、弁座部３０４及びドレンポート３０６を備える。弁部３０２は、作動油で満たされた収容空間３０８に収容されている。収容空間３０８とエアシリンダ部２００は弾性シート３１０によって区切られており、収容空間３０８の作動油がエアシリンダ部２００側に漏れるのを防いでいる。また、この弾性シート３１０を介して、エアシリンダ部２００のピストン部２０２に発生した下方向の押圧力が弁部３０２に加えられる。
【００１４】
ピストン部２０２によって下方向の押圧力を受けた弁部３０２は、弁座部３０４に押し付けられる。ピストン部２０２は、電空レギュレータ１０２によって制御部１０１に設定された設定圧力で押圧されるので、弁部３０２に加わる押圧力は、この設定圧力と等しくなる。
【００１５】
弁座部３０４は、収容空間３０８の一部を形成して、後述する減圧弁部４００と通ずるオリフィス３１２を備える。減圧弁部４００からオリフィス３１２を通じて流入しようとする作動油の圧力が、弁部３０２が弁座部３０４を閉塞する押圧力を超えたときに、弁部３０２が弁座部３０４より退避することで作動油が収容空間３０８に流入して、収容空間３０８の体積を超えた作動油がドレンポート３０６より排出される。ドレンポート３０６にはタンク３１４が接続されており、ドレンポート３０６から排出された作動油はタンク３１４に収容される。リリーフバルブ部３００のさらに具体的な構成については後述する。
【００１６】
減圧弁部４００は、１次側ポート４０２、バランスピストン４０４、２次側ポート４０６、スプリング４０８を備える。１次側ポート４０２には定容量ポンプ４１０が接続されており、定容量ポンプ４１０から一定の圧力で作動油が供給される。
【００１７】
バランスピストン４０４は、収容空間４１２に収容されており、１次側ポート４０２から２次側ポート４０６への作動油の流路上に備えられている。収容空間４１２において、バランスピストン４０４が下側に位置しているときは１次側ポート４０２と２次側ポート４０６が連通する。またバランスピストン４０４が上側に移動していくと１次側ポート４０２と２次側ポート４０６の流路が狭まり、最終的には遮断される。スプリング４０８は、リリーフバルブ部３００とバランスピストン４０４の間に設けられ、バランスピストン４０４に下向きの力を加える。
【００１８】
１次側ポート４０２から供給された作動油によって２次側ポート４０６に加えられる圧力である２次側圧力は、バランスピストン４０４の下側に導かれる。バランスピストン４０４は、バランスピストン４０４の中心を貫通するセンターチョーク４１４を備えており、２次側圧力はセンターチョーク４１４を通って、弁部３０２に作用する。
【００１９】
バランスピストン４０４の上面と下面の受圧面積は同じであり、弁部３０２によって弁座部３０４が閉塞していて作動油が流れていないときは、バランスピストン４０４にかかる圧力は上面と下面で等しくなる。２次側圧力が、弁部３０２に加えられた設定圧力よりも低いときは、バランスピストン４０４はスプリング４０８の分だけ下方向に押される力が強くなり、バランスピストン４０４は下側に押し付けられる。その結果、１次側ポート４０２と２次側ポート４０６の流路は開いて、１次側ポート４０２から直接２次側ポート４０６に圧油が流れる。
【００２０】
２次側圧力が上昇して、弁部３０２に加えられた設定圧力を超えると、弁部３０２が弁座部３０４から退避して、作動油がドレンポート３０６を介してタンク３１４へ流れ出す。一方、バランスピストン４０４を流れる圧油はセンターチョーク４１４を通るので、流れが制限されてセンターチョーク４１４の前後で圧力差を生じ、バランスピストン４０４の上面側はドレンポート３０６に直結するので圧力が低くなり、バランスピストン４０４が上側に押し上げられる。その結果、１次側ポート４０２と２次側ポート４０６の流路が遮断され、２次側圧力はそのときの圧力に保持される。
【００２１】
また、２次側圧力が設定圧力より下がると弁部３０２が弁座部３０４を閉塞して、バランスピストン４０４の上面と下面の圧力が同じになり、バランスピストン４０４はスプリング４０８で下に押し下げられる。その結果、１次側ポート４０２と２次側ポート４０６の流路が開いて圧油が流れ始める。このように本実施形態に係る減圧弁１００は、２次側圧力の変動に対してバランスピストン４０４を上下動させることによって、２次側ポートから出力する作動油の圧力を一定に保つことができる。
【００２２】
図２は、エアシリンダ部２００の構造及び動作を概略的に示す断面図である。上図はピストン部２０２が弁部３０２を押圧する押圧方向である下方向に移動する前の状態を表しており、下図はピストン部２０２が下方向に移動した後の状態を表している。ピストン部２０２とシリンダ部２０４には仕切幕２０８が固定されており、仕切幕２０８によって、シリンダ部の一部に気密空間２０６が形成されている。この気密空間２０６に、電空レギュレータ１０２によって気体が導入されることで、下図に示すように、ピストン部２０２が下方向に移動して弾性シート３１０を押圧する。
【００２３】
弾性シート３１０に区切られたピストン部２０２側の空間は開放空間となっており、直動ベアリング２１０が、ピストン部２０２を押圧方向へ摺動可能に支持している。ピストン部２０２とシリンダ部２０４との間で摺動抵抗が発生した場合、摺動抵抗は一定ではなくピストン部２０２に加わる抵抗が変動するので、ピストン部２０２が弁部３０２に与える押圧力が変動してしまうことになる。本実施形態では、ピストン部２０２を直動ベアリング２１０で支持することによって摺動抵抗を抑え、ピストン部２０２が弁部３０２に与える押圧力の変動を低減する。
【００２４】
このように本実施形態に係る減圧弁１００は、シリンダ部２０４の一部に形成された気密空間に気体を導入することで、ピストン部２０２の押圧力を発生させ、弾性シート３１０を介して弁部３０２を押圧する。ここで本実施形態に係る減圧弁１００の構成と、ソレノイドを用いて弁部３０２に押圧力を加える構成とを比較する。
【００２５】
ソレノイドを用いて弁部３０２に押圧力を供給する場合、可動鉄芯と弁部３０２を連結させるかまたは可動鉄芯によって弁部３０２を押圧する構成となる。そして、ソレノイドに印加する電流を変化させることによって可動鉄芯に作用する磁界を調整することで、可動鉄芯の直進運動を制御して弁部３０２に押圧力を供給する。ここで可動鉄芯は、加えられた磁界が残留することにより、同じ電流を印加しても、磁界を加えられた経歴によって発生する推力が変動する、いわゆる磁気ヒステリシスの性質を有する。そのため、この磁気ヒステリシスの影響によって、弁部３０２に供給される押圧力が変動してしまい、押圧力を精密に制御することが難しい。
【００２６】
それに対して本実施形態に係る減圧弁１００では、電空レギュレータ１０２によってシリンダ部２０４の一部に形成された気密空間に導入した気体の圧力でピストン部２０２に押圧力を発生させる構成であり、磁気ヒステリシスの影響を受けない構造としている。また、ソレノイドを用いて弁部３０２に押圧力を供給する場合と比較すると、気体の圧力によって作動油で満たされた収容空間４１２に収容された弁部３０２を押圧するためにエアシリンダ部２００とリリーフバルブ部３００を区切る構造が必要となるが、そこに弾性シート３１０を用いることで、ソレノイドの磁気ヒステリシスに比べて、押圧力の変動を抑えることができる。
【００２７】
またさらに本実施形態では、仕切幕２０８を弾性素材により形成することで、気体の圧力を発生させる部分についても、押圧力の変動を抑えることができる。従って、ソレノイドを用いて弁部３０２に押圧力を供給する場合に比べて、高い精度での押圧力の制御を実現できる。なお仕切幕２０８は、弾性素材に限らず、例えばベローズにより形成しても良い。
【００２８】
また、ソレノイドを用いて弁部３０２に押圧力を供給する構成の場合、一般的に、作動油で満たされた非磁性体のケース内に弁部３０２と接続された可動鉄芯を収め、その非磁性体ケースの周りにソレノイドを設置する構造がとられる。このような構造の場合、作動油の汚れがソレノイドの円滑な動きを妨げるので、作動油の清浄度の管理が重要になり、専用の管理機構を設ける、頻繁にメンテナンスするなどの対処が必要となる。
【００２９】
それに対して本実施形態に係る減圧弁１００では、シリンダ部２０４の一部に形成された気密空間に気体を導入することでピストン部２０２の押圧力を発生させ、弾性シート３１０を介して弁部３０２を押圧するので、押圧力の発生について作動油の汚染の影響を受けない。そのため、ソレノイドを用いた場合に比べて、清浄度管理及びメンテナンスに係る負荷を軽減することができる。
【００３０】
また、弁部３０２に加える圧力は常に設定圧力に等しい状態を保つことが望ましいが、一般的にソレノイドの場合、ソレノイドと可動鉄芯の距離によって押圧力が変化する特性を有する。即ち、弁部３０２が弁座部３０４を閉塞している状態と、弁部３０２が弁座部３０４から退避した状態では、押圧力が変化してしまうので、弁部３０２に加える圧力を設定圧力に精度良く保つのが難しい。それに対して本実施形態に係る減圧弁１００では、エアシリンダ部２００によって気体の圧力で押圧力を発生させるので、弁部３０２の位置に関わらず、一定の圧力を加えることができる。
【００３１】
図３は、リリーフバルブ部３００の構造及び動作を概略的に示す断面図である。上図は弁部３０２が弁座部３０４から退避した状態を表しており、下図は弁部３０２が弁座部３０４を閉塞した状態を表している。弁部３０２は、ピストン部２０２の押圧力を、弾性シート３１０を介して受ける。
【００３２】
弾性シート３１０は、エアシリンダ部２００とリリーフバルブ部３００の間に圧着固定されており、エアシリンダ部２００側の気体と、リリーフバルブ部３００の収容空間３０８に満たされた作動油を仕切っている。また、エアシリンダ部２００の側に、弾性シート３１０に接してＯリング２１２を設置することによって、エアシリンダ部２００側への作動油の流入及び収容空間３０８側への気体の流入を補助的に防いでいる。
【００３３】
本実施形態に係る減圧弁１００では、エアシリンダ部２００、リリーフバルブ部３００及び減圧弁部４００は別体に構成されており、リリーフバルブ部３００と減圧弁部４００を離脱することによって、容易に弁座部３０４を取り外すことができる。具体的にはまず、リリーフバルブ部３００にねじ止めしたエアシリンダ部２００を取り外して、弾性シート３１０をはがして弁部３０２を取り出す。また、ねじ止めしたリリーフバルブ部３００と減圧弁部４００を離脱して、Ｏリング３１６を取り外すことによって、弁座部３０４を取り出す。
【００３４】
このようにして取り出した弁座部３０４に代えて、弁座部３０４の直径又はオリフィス３１２の直径の少なくとも一方が異なる弁座部を代わりに装着することで、リリーフバルブ部３００の特性を容易に変更することができる。例えば、弁部３０２と接触する弁座部３０４の直径が大きい弁座部と交換することで、弁部３０２を弁座部３０４から退避させるのに必要な圧力を低くすることができる。弁座部３０４の交換により特性を変更することで、例えば接続する減圧弁部の収容空間の体積の違い、使用する作動油の粘度の違いなどに適合させることができるので、振動防止などのチューニングを容易に行うことができる。
【００３５】
また本実施形態では弁部３０２として針弁を用いる例を挙げて説明したが、これに限らず、球形状または円柱形状の弁を用いることができる。針形状に対して球形状または円柱形状とすることで、弁部３０２を弁座部３０４から退避させたときの作動油の流量を増やすことができ、応答性を高めることができる。本実施形態では、弁座部３０４と同様に弁部３０２も容易に交換可能であり、例えば、本実施形態に係る減圧弁１００を接続する装置に応じて弁部３０２を交換することで、その装置に合わせて容易に特性を変更することができる。
【００３６】
図４は、本実施形態に係る減圧弁１００を用いた昇降モジュール６００の構造を概略的に示す断面図である。図では、縦方向をＺ軸方向、横方向をＸ軸方向、奥行き方向をＹ軸方向としている。昇降モジュール６００は、上下に２段の構造をとる。上側がメインＥＶ部６１０、下側がサブＥＶ部６２０である。ここでは、メインＥＶ部６１０に対して本実施形態に係る減圧弁１１０を、サブＥＶ部６２０に対して本実施形態に係る減圧弁１２０、１３０を適用した例を挙げて説明する。減圧弁１１０、１２０、１３０は減圧弁１００と同様の構成を有しており、対応する構成要素については同一の符号で説明する。
【００３７】
メインＥＶ部６１０は、径の大きな１つのシリンダ−ピストン機構から構成される。またサブＥＶ部６２０は、径の小さな３つのシリンダ−ピストン機構が、上方から見たときに円周方向に１２０°間隔に配置されて構成される。ただし、メインＥＶ部６１０とサブＥＶ部６２０は、互いに独立して上下に積み重なったものではなく、相互に作用を及ぼしながらステージ６１１を昇降させるように工夫されている。以下にそれぞれの構造について説明する。
【００３８】
メインＥＶ部６１０は、ステージ６１１をその上面とするメインピストン６１２、メインピストン６１２に外嵌するメインシリンダ６１３、およびメインシリンダ６１３に接続されメインピストン６１２の昇降に追従するベローズ６１４を備える。メインシリンダ６１３とメインピストン６１２の間に形成される空間であるメインルーム６１５は、メインピストン６１２が昇降しても気密に保たれる。
【００３９】
メインルーム６１５には、メインルーム供給口６１６及び電磁弁１１１を介して減圧弁１１０の２次側ポート４０６とタンク１４１が接続されている。メインルーム６１５は作動油で満たされており、この作動油の流入出を電磁弁１１１および減圧弁１１０で制御することによって、メインピストン６１２を上下させることができる。
【００４０】
サブＥＶ部６２０は、本実施形態においては上述のように３つ備えるが、それぞれがサブピストン６２１、およびサブピストン６２１に外嵌するサブシリンダ６２４を備える。サブピストン６２１は、メインシリンダ６１３の外側から、メインシリンダ６１３に設けられたピストンガイド６１７の内部に挿通され、メインルーム６１５内に到達している。そして、メインルーム６１５の内部に位置するサブピストン６２１の先端に、メインピストン６１２を固定する固定部６２２が設けられている。固定部６２２により、サブピストン６２１は、メインピストン６１２に締結されている。
【００４１】
サブピストン６２１は、固定部６２２が設けられる端とは反対の端に、サブシリンダ６２４と外嵌するピストンディスク６２３を備える。そして、サブシリンダ６２４内の空間は、ピストンディスク６２３により、メインシリンダ６１３側に位置する上部サブルーム６２５と、床面側に位置する下部サブルーム６２６とに分割される。
【００４２】
上部サブルーム６２５も下部サブルーム６２６も共に気密に保たれている。そして、上部サブルーム６２５に対しては、減圧弁１２０の２次側ポート４０６が接続されており、減圧弁１２０から作動油が流入出される。また、下部サブルームに６２６に対しては、減圧弁１３０の２次側ポート４０６が接続されており、減圧弁１３０から作動油が流入出される。
【００４３】
上部サブルーム６２５と下部サブルーム６２６は作動油で満たされている。また、上部サブルーム６２５と下部サブルーム６２６の体積の総和は常に一定であるので、減圧弁１２０と減圧弁１３０を協調制御して、上部サブルーム６２５と下部サブルーム６２６の体積比を変化させる。減圧弁１２０と減圧弁１３０の協調制御は、昇降モジュール６００の制御部と、減圧弁１２０の制御部１０１及び減圧弁１３０の制御部１０１とが通信することで実行される。
【００４４】
昇降モジュール６００から制御信号を受信した減圧弁１２０は、まずその制御信号に従って、設定圧力を調整する。そして、その設定圧力に対応する圧力制御信号を電空レギュレータ１０２に対して送信する。制御部１０１から圧力制御信号を受信した電空レギュレータ１０２は、コンプレッサ１０３からエアシリンダ部２００に供給する気体の圧力が設定圧力と等しくなるように調整する。
【００４５】
電空レギュレータ１０２によって、弁部３０２に設定圧力と等しい押圧力が加わり、２次側圧力が設定圧力と等しくなるよう調整される。このようにして減圧弁１２０は、昇降モジュール６００から受信した制御信号に対応する作動油を２次側ポート４０６から出力する。減圧弁１３０についても同様の制御により、昇降モジュール６００からの指示に従った圧力で作動油が出力される。
【００４６】
昇降モジュール６００の制御部は、サブピストン６２１を昇降させる場合、まず電磁弁１１１をドレンライン１１２に切り換え、タンク１４１とメインルーム６１５との作動油の出入りを自由にする。そして上昇させるときは、まず電磁弁１２１をドレンライン１２２に切り換えて、タンク１４２と上部サブルーム６２５との作動油の出入りを自由にする。そして、減圧弁１３０によって一定の圧力を加えた状態で、電磁弁１３１をドレンライン１３２から減圧弁１３０側に切り換えて、減圧弁１３０により発生した圧力を下部サブルーム６２６内に供給する。
【００４７】
また下降させるときは、電磁弁１３１をドレンライン１３２に切り換えて、タンク１４２と下部サブルーム６２６との作動油の出入りを自由にする。そして、減圧弁１２０によって一定の圧力を加えた状態で、電磁弁１２１をドレンライン１２２から減圧弁１２０側に切り換えて、減圧弁１２０により発生した圧力を上部サブルーム６２５に供給する。サブピストン６２１が昇降することにより、サブピストン６２１に締結されたメインピストン６１２が昇降する。
【００４８】
本実施形態においては上述のようにサブＥＶ部６２０を３つ備えるが、これら３つの上部サブルーム６２５と下部サブルーム６２６の体積の総和は、メインピストン６１２が最下端に位置する場合であってもメインルーム６１５の体積よりも小さい。このような空間関係を構成することにより、サブＥＶ部６２０に対してより小さい体積の作動油を流入出させることで、メインピストン６１２に大きな変化をもたらすことができる。
【００４９】
昇降モジュール６００の制御部は、減圧弁１１０によってメインピストン６１２を昇降させる場合、まず電磁弁１２１、１３１をドレンライン１２２、１３２に切り換えて、タンク１４２と、上部サブルーム６２５、下部サブルーム６２６との作動油の出入りを自由にする。そして、減圧弁１１０によって一定の圧力を加えた状態で電磁弁１１１をドレンライン１１２側から減圧弁１１０側に切り換えて、減圧弁１１０により発生した圧力をメインルーム６１５内全体に供給することでメインピストン６１２を上昇させる。
【００５０】
図５は、メインピストン６１２及びサブピストン６２１が上昇した状態の昇降モジュール６００の様子を示す断面図である。昇降モジュール６００は、サブピストン６２１を上昇させることにより、早い速度でステージ６１１を昇降させることができる。またメインピストン６１２を昇降させることで、ステージ６１１に載置された被加圧物を高い圧力で加圧することができる。
【００５１】
このように昇降モジュール６００が備えるメインＥＶ部６１０に対して減圧弁１１０、サブＥＶ部６２０に対して、減圧弁１２０、１３０から作動油を供給する構成とすることで、昇降モジュール６００に対して安定した圧力で作動油を供給することができる。その結果、ステージ６１１を安定して上下動させることができる。
【００５２】
図６は、本実施形態に係る減圧弁１２０、１３０を備える昇降モジュール６００によって昇降モジュール６００のステージ上に載置された複数のウェハを重ね合わせる重ね合わせ装置７００の構造を概略的に示す正面図である。重ね合わせ装置７００は、天井側に設置される上部トッププレート７３１、上部ヒートモジュール７４１および上部圧力制御モジュール７５１と、床面側に設置される下部トッププレート７３２、下部ヒートモジュール７４２、下部圧力制御モジュール７５２および昇降モジュール６００によって構成される。
【００５３】
上部トッププレート７３１、上部ヒートモジュール７４１および上部圧力制御モジュール７５１は、上部加圧モジュールを形成して、下部トッププレート７３２、下部ヒートモジュール７４２および下部圧力制御モジュール７５２は、下部加圧モジュールを形成する。なお、本実施形態においては、上部ヒートモジュール７４１および下部ヒートモジュール７４２により、上部トッププレート７３１および下部トッププレート７３２を加熱する機能を有するので、上部加圧モジュールおよび下部加圧モジュールは、それぞれ加熱モジュールとしての役割も同時に担うことができる。
【００５４】
下部トッププレート７３２には、２枚の基板１８０を挟持して２つの基板ホルダ１９０が一体化された基板ホルダ対が、搬送装置によって搬入され、載置される。基板ホルダ対は、昇降モジュール６００が上昇することにより上部トッププレート７３１と接触して、上部加圧モジュールと下部加圧モジュールに挟まれて加圧、加熱される。
【００５５】
このように、本実施形態に係る減圧弁１２０、１３０を備える昇降モジュール６００によって、昇降モジュール６００のステージ上に載置された複数のウェハを重ね合わせる構成とすることで、複数のウェハを安定した圧力で加圧することができる。その結果、複数のウェハを精密に接合することができる。
【００５６】
なおここでは、本実施形態に係る減圧弁１００を、複数のウェハを重ね合わせる重ね合わせ装置に用いる例を挙げて説明したが、それに限らず、小型成形プレス機など、非加圧物を加圧する他の装置に用いるように構成してもかまわない。本実施形態に係る減圧弁１００を用いることで、被加圧物を一定の圧力で精密に加圧することができる。
【００５７】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００５８】
１００  減圧弁、１０１  制御部、１０２  電空レギュレータ、１０３  コンプレッサ、１０４  入力部、１１０  減圧弁、１１１  電磁弁、１１２  ドレンライン、１２０  減圧弁、１２１  電磁弁、１２２  ドレンライン、１３０  減圧弁、１３１  電磁弁、１３２  ドレンライン、１４１  タンク、１４２  タンク、１８０  基板、１９０  基板ホルダ、２００  エアシリンダ部、２０２  ピストン部、２０４  シリンダ部、２０６  気密空間、２０８  仕切幕、２１０  直動ベアリング、２１２  Ｏリング、３００  リリーフバルブ部、３０２  弁部、３０４  弁座部、３０６  ドレンポート、３０８  収容空間、３１０  弾性シート、３１２  オリフィス、３１４  タンク、３１６  Ｏリング、４００  減圧弁部、４０２  １次側ポート、４０４  バランスピストン、４０６  ２次側ポート、４０８  スプリング、４１０  定容量ポンプ、４１２  収容空間、４１４  センターチョーク、６００  昇降モジュール、６１０  メインＥＶ部、６１１  ステージ、６１２  メインピストン、６１３  メインシリンダ、６１４  ベローズ、６１５  メインルーム、６１６  メインルーム供給口、６１７  ピストンガイド、６２０  サブＥＶ部、６２１  サブピストン、６２２  固定部、６２３  ピストンディスク、６２４  サブシリンダ、６２５  上部サブルーム、６２６  下部サブルーム、７００  重ね合わせ装置、７３１  上部トッププレート、７３２  下部トッププレート、７４１  上部ヒートモジュール、７４２  下部ヒートモジュール、７５１  上部圧力制御モジュール、７５２  下部圧力制御モジュール
【図１】
2014225282.tif 000003
【図２】
2014225282.tif 000004
【図３】
2014225282.tif 000005
【図４】
2014225282.tif 000006
【図５】
2014225282.tif 000007
【図６】
2014225282.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成26年8月1日(2014.8.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁部と、
流体が導入されるシリンダ部と、
前記流体から圧力を受けて前記弁部を押圧するピストン部と、
前記ピストン部により押圧された前記弁部に接触可能な弁座部と、
前記ピストン部および前記シリンダ部に固定されて前記シリンダ部の少なくとも一部に気密空間を形成する仕切幕と、
を備える減圧弁。
【請求項２】
前記仕切幕は弾性素材により形成される請求項１に記載の減圧弁。
【請求項３】
前記弁部と前記ピストン部は別体に構成されており、前記ピストン部の押圧力を前記弁部に伝える弾性シートを更に備える請求項１または２に記載の減圧弁。
【請求項４】
前記弁部は、前記弾性シートにより区切られ、前記流体に満たされた収容空間を収容される請求項３に記載の減圧弁。
【請求項５】
前記ピストン部は、前記弾性シートにより区切られた開放空間に配され、
前記ピストン部の前記シリンダ部に対する摺動抵抗を抑制する直動ベアリングを更に備える請求項４に記載の減圧弁。
【請求項６】
第１ポートと、
第１流路を介して前記第１ポートに連通する第２ポートと、
前記第２ポートに一端が開口する第２流路に連通する排出ポートと、
を備え、
前記弁部は、前記第２流路の内部で移動可能であり、
前記弁座部は、前記ピストン部により前記弁部を押し付けられることにより前記第２流路を閉鎖し、
所定の圧力よりも大きな圧力を前記弁部が受けた場合に、前記ピストンの押圧力に抗して移動することにより前記弁部が前記弁座部から離れ、前記流体が前記排出ポートから排出される請求項１から５のいずれか一項に記載の減圧弁。
【請求項７】
前記弁部が前記ピストンの押圧力に抗して移動した場合に、前記第１流路を遮断するバランスピストンを更に備える請求項６に記載の減圧弁。
【請求項８】
前記弁座部の内部を前記第２ポートの流体に連通させるオリフィスを更に備え、
前記オリフィスを通じて前記弁部にかかる前記流体の圧力が、前記ピストン部が前記弁部を前記弁座部に押し付ける力を超えた場合に、前記弁部が前記弁座部から離れて、前記オリフィスが前記排出ポートに連通する請求項６または７に記載の減圧弁。
【請求項９】
前記流体は液体である請求項１から８のいずれか一項に記載の減圧弁。
【請求項１０】
前記弁座部は交換可能である請求項１から９のいずれか一項に記載の減圧弁。
【請求項１１】
前記弁部は交換可能である請求項１から１０のいずれか一項に記載の減圧弁。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の減圧弁を備え、前記減圧弁により制御された圧力により被加圧物を加圧する加圧装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の加圧装置を備え、前記加圧装置により複数のウェハを加圧して重ね合わせる重ね合わせ装置。
【請求項１４】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の減圧弁により制御された圧力によって被加圧物を加圧する加圧方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の加圧方法により複数のウェハを加圧して重ね合わせる重ね合わせ方法。