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KR100598111B1 - 레귤레이터 및 이를 사용하여 가스를 공급하는 방법 - Google Patents

레귤레이터 및 이를 사용하여 가스를 공급하는 방법 Download PDF

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KR100598111B1
KR100598111B1 KR1020040108792A KR20040108792A KR100598111B1 KR 100598111 B1 KR100598111 B1 KR 100598111B1 KR 1020040108792 A KR1020040108792 A KR 1020040108792A KR 20040108792 A KR20040108792 A KR 20040108792A KR 100598111 B1 KR100598111 B1 KR 100598111B1
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KR
South Korea
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buffer space
gas
inlet
sheet member
outlet
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KR1020040108792A
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KR20060070147A (ko
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조부형
윤성덕
현성민
김영기
Original Assignee
삼성전자주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명은 일정한 압력으로 가스를 공급하기 위해 사용되는 레귤레이터에 관한 것으로, 레귤레이터는 유입라인, 유출라인, 그리고 버퍼공간이 형성된 몸체를 가진다. 몸체 내에는 차단 부재에 의해 내부 통로가 개폐되는 시트 부재가 설치된다. 시트 부재는 유입라인으로부터 가스를 유입하는 입구, 및 버퍼 공간으로 빠져나가는 출구를 가진다. 출구는 하나 또는 복수개가 제공되며, 버퍼 공간 내에서 가스가 일방향으로 흐를 수 있도록 형상지어진다.
레귤레이터, 시트부재, 가스

Description

레귤레이터 및 이를 사용하여 가스를 공급하는 방법{REGULATOR AND METHOD SUPPLYING GAS WITH THIS}
도 1은 일반적인 레귤레이터 사용시 문제점을 보여주는 도면;
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 레귤레이터의 종단면도;
도 3은 도 2에서 몸체의 내부를 보여주기 위해 일부가 절단된 몸체의 사시도;
도 4는 시트 부재의 입구가 개방된 상태의 단면도;
도 5는 몸체와 시트 부재의 평면도;
도 6a와 도 6b는 각각 시트 부재의 다른 예를 보여주는 평면도들; 그리고
도 7은 시트 부재의 또 다른 예를 보여주는 평면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
120 : 몸체 140 : 덮개
182 : 유입 라인 184 : 유출 라인
186 : 버퍼 공간 200 : 개폐기
220 : 시트 부재 222 : 입구
224 : 출구 240 : 차단 부재
260 : 가압 부재 262 : 다이어프램
280 : 탄성 부재
본 발명은 도관 상에 설치되어 유체의 유량 또는 압력을 조절하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 반도체 챔버 내로 공급되는 공정 가스의 유량 또는 압력을 조절하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자를 제조하기 위해서 기판 상에 소정의 물질을 증착하거나 식각하는 등 다양한 공정이 수행된다. 상술한 공정이 진행되는 장치는 웨이퍼를 수용하는 챔버를 가지며, 챔버에는 그 내부로 공정 가스를 공급하는 공급관이 설치된다. 공정 진행시 일관성이 유지되도록 챔버 내부로 공급되는 공정 가스의 압력 및 유량을 정확하게 조절하는 것은 매우 중요하다. 일반적으로 공급관에는 가스에 유동압을 제공하는 펌프와, 공정챔버로 가스를 일정압력으로 공급하기 위한 레귤레이터가 제공된다. 상술한 레귤레이터는 미국 등록 특허 제 5,950,652 등에 개시되어 있다.
일반적으로 사용되고 있는 레귤레이터에는 가스가 유입되는 유입라인과 가스가 유출되는 유출라인 및 이들을 연결하는 버퍼 공간이 제공된 몸체를 가진다. 몸체 내에는 버퍼 공간으로 유입되는 가스의 이동통로를 개폐하는 개폐기가 설치되며, 개폐기는 입구와 출구를 가지는 시트 부재 및 개폐기의 입구를 개폐하는 로드를 가진다. 도 1은 일반적인 레귤레이터 사용시 문제점을 보여주는 도면이다. 도 1 을 참조하면, 시트 부재(440)는 서로 대향되는 위치에 제공된 제 1출구(442)와 제 2출구(444)를 가지고, 각각의 출구(442, 444)에서 가스의 이동통로는 버퍼 공간(448)의 반경방향과 일직선으로 형성된다. 따라서 출구들(442, 444)을 통해 버퍼 공간(448)으로 유입되는 가스는 몸체(450)의 내측벽(452)과 정면으로 1차 충돌('A'지점)한다. 이후 양쪽으로 갈라져 시트 부재(440)의 외측벽을 따라 회전하면서, 제 1출구(442)를 통해 나오는 공정가스와 제 2출구(444)를 통해 나오는 공정가스가 서로 마주쳐 2차 충돌('B' 지점)한다. 공정가스가 버퍼 공간(448) 내에서 2회 충돌하므로 가스의 에너지 소모가 크고 유속이 크게 감소되어 압력 변동이나 유량 변화에 신속히 대응하지 못한다. 또한, 버퍼 공간 내에서 가스의 흐름이 원활하지 못하므로, 공정 가스 내에 함유되어 있는 이물질이나 불순물이 신속히 버퍼 공간 내를 빠져나가지 못하고 2차 충돌지점('B'지점)에서 잔류한다. 이들 이물질이 일정시점에서 동시에 유출라인을 통해 흐르는 경우 파티클로 인해 공정 불량이 발생된다. 또한, 일반적으로 사용되고 있는 레귤레이터의 시트 부재에는 2개의 출구만이 제공되어 있어 시트 부재로 유입되는 가스를 신속하게 버퍼 공간으로 공급하지 못하는 경우가 있다.
본 발명은 레귤레이터 내부에서 유체와 몸체 내벽간, 그리고 유체들간의 불필요한 충돌을 방지하고, 유체들이 원활하게 흐를 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 레귤레이터는 유입라인, 유출라인, 그리고 상기 유입라인과 유출라인을 연결하며 이들 사이에 제공되는 버퍼공간이 형성된 몸체를 가진다. 상기 몸체 내에는 상기 유입라인으로부터 상기 버퍼공간으로는 흐르는 유체의 이동통로를 개폐하는 개폐기가 제공된다. 상기 개폐기는 상기 통로에 설치되며 상기 유입라인을 통해 흐르는 유체를 유입하는 입구 및 상기 입구를 통해 유입된 유체를 상기 버퍼공간으로 유출하는 출구가 형성된 시트 부재를 가진다. 상기 시트 부재에는 상기 입구를 개폐하는 이동 가능한 차단 부재가 제공된다. 상기 출구는 상기 유체가 상기 버퍼 공간 내에서 상기 시트 부재의 외측벽을 따라 일방향으로 흐르도록 형상지어진다. 상기 출구는 상기 시트부재에 복수개 제공될 수 있으며, 이 경우 상기 복수의 출구들은 균일한 간격으로 배치되며 이들을 통해 빠져나가는 상기 유체의 방향이 동일하도록 형상 지어지는 것이 바람직하다.
상기 출구 내 가스 이동 통로는 직선으로 형성될 수 있으며, 선택적으로 곡선으로 형성될 수 있다. 상기 입구는 상기 시트 부재의 저면에 형성되고, 상기 출구는 상기 시트 부재의 측벽 상단에 제공된다. 상기 유입라인은 가스 공급부와 연결되는 공급관과 결합되고, 상기 유출라인은 반도체 공정이 수행되는 챔버와 연결되는 공급관과 결합될 수 있다. 상기 버퍼 공간은 원형의 횡단면을 가지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 레귤레이터는 내부에 유입라인, 유출라인, 그리고 상기 유입라인과 유출라인을 연결하며 이들 사이에 제공되는 버퍼공간이 형성된 몸체, 상 기 통로에 설치되며 상기 유입라인을 통해 흐르는 유체를 유입하는 입구 및 상기 입구를 통해 유입된 유체를 상기 버퍼공간으로 유출하는 출구가 형성된 시트 부재, 상기 시트 부재의 상단으로부터 돌출되도록 상기 시트 부재에 삽입되며 상기 입구를 개폐하는 차단 부재, 상기 차단 부재의 상부에 제공되며 상하로 이동 가능한 구조를 가지고 상기 입구가 열리도록 상기 차단 부재를 가압하는 가압 부재, 그리고 상기 차단 부재와 결합되며 상기 가압부재에 의해 제공되는 힘이 제거될 때 상기 입구가 닫히도록 상기 차단 부재를 이동시키는 탄성 부재를 가지고, 상기 출구는 상기 유체가 상기 버퍼 공간 내에서 일방향으로 회전되도록 형상지어진다.
상기 출구는 상기 시트부재에 복수개 제공되고, 상기 복수의 출구들은 이들을 통해 빠져나가는 상기 유체의 방향이 동일하도록 형상지어진다. 상기 레귤레이터는 상기 가압부재와 상기 시트 부재 사이에 위치되며 상기 가압부재가 상기 차단 부재를 누를 때 상기 시트 부재의 상단과 접촉되는 다이어프램을 포함할 수 있다.
상기 버퍼 공간은 원형의 횡단면을 가지도록 형상 지어지고, 상기 출구 내 이동통로는 상기 버퍼 공간의 반경방향으로부터 일방향으로 기울어지도록 형상 지어지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 레귤레이터를 통해 가스를 공급하는 방법은 시트 부재의 입구가 열리도록 가압부재가 상기 시트 부재에 삽입된 차단 부재를 누르는 단계, 유입라인으로부터 상기 시트 부재 내로 가스가 유입되는 단계, 상기 가스가 상기 시트 부재의 출구를 통해 버퍼 공간으로 흐르는 단계, 그리고 상기 버퍼 공간과 연결된 유출라인을 통해 상기 가스가 공정 챔버와 공급되는 단계를 포함하고, 상기 가 스가 상기 시트 부재의 출구를 통해 버퍼 공간으로 흐르는 단계는 상기 가스가 상기 버퍼 공간 내에서 상기 시트 부재의 외측벽을 따라 일방향으로 흐르도록 상기 버퍼 공간 내로 유출되는 단계를 포함한다.
또한, 상기 가스가 상기 버퍼 공간 내에서 일방향으로 회전되도록 상기 버퍼 공간 내로 유출되는 단계는 동일 방향으로 회전하면서 상기 버퍼 공간 내로 흐르도록 상기 시트 부재에 제공된 복수의 출구들을 통해 유출되는 단계를 포함한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 2 내지 도 7을 참조하면서 보다 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 레귤레이터(10)의 종단면도이고, 도 3은 도 2에서 몸체(120)의 내부를 보여주기 위해 일부가 절단된 몸체(120)의 사시도이다. 도 2와 도 3을 참조하면, 레귤레이터(regulator)(10)는 하우징과 개폐기(200)를 가진다. 하우징은 몸체(120)와 덮개(140)를 가진다. 몸체(120)의 외측벽 상단 및 덮개(140)의 내측벽 하단에는 나사산이 형성되어 몸체(120)와 덮개(140)는 나사 결합될 수 있다. 몸체(120)의 측벽 양단에는 각각 입력포트(162)와 출력포트(164)가 돌출되도록 제공된다. 입력 포트(162)는 가스 공급원(32)으로부터 가스를 공급하는 공급관(164)과 연결되고, 출력 포트(164)는 공정챔버(34)로 가스 를 공급하는 공급관(164)과 연결된다. 공정챔버(34)는 소정의 공정 가스를 사용하여 공정을 수행하는 챔버로, 예컨대 공정은 증착 공정 또는 식각 공정일 수 있다. 몸체(120) 내에는 입력 포트(162)로부터 출력 포트(164)까지 가스의 이동로로 제공되는 유체 이동 라인(180)이 형성된다. 레귤레이터(10)는 유입되는 유체의 압력 및 유량에 변화에 관계없이 유체를 일정 압력으로 공정챔버(34)로 공급한다.
유체 이동 라인(180)은 유입 라인(182), 유출라인(184), 그리고 버퍼 공간(186)을 가진다. 몸체(120)의 상부면과 덮개(140)의 하부면에는 각각 안쪽으로 함입된 공간들이 제공되고, 몸체(120)와 덮개(140)의 결합에 의해 이들 공간들은 버퍼 공간(186)으로서 기능한다. 유입 라인(182)은 입력 포트(162)로부터 몸체(120)의 안쪽을 향하는 방향으로 일정거리 수평하게 연장되는 수평부(182a)와 그 끝단으로부터 수직하게 상부로 연장되는 수직부(182b)를 가진다. 버퍼 공간(186)은 수직부(182b)와 연결되며, 횡단면이 원 형상을 가지도록 형상지어진다. 유출라인(184)은 출력 포트(164)로부터 몸체(120)의 안쪽을 향하는 방향으로 일정거리 수평하게 연장되는 수평부(184a)와 그 끝단으로부터 수직하게 상부로 연장되어 버퍼 공간(186)과 연결되는 수직부(184b)를 가진다. 유입 라인(182)의 수직부(182b)는 버퍼 공간(186)의 저면 중앙과 연결되고, 유출라인(184)의 수직부(184b)는 버퍼 공간(186)의 저면 가장자리와 연결된다. 유입 라인(182)의 수직부(182b)는 수평부(182a)로부터 연장되는 하층부(186a)와 버퍼 공간(186)과 연결되는 상층부(186b)를 가지고, 상층부(186b)는 하층부(186a)에 비해 긴 내부 직경을 가져 상층부(186b)와 하층부(186a)의 경계는 단차진다.
몸체(120) 내 유체 이동 라인(180)은 개폐기(switch)(200)에 의해 개폐된다. 개폐기(200)는 시트 부재(seat member)(220), 차단 부재(cutoff member)(240), 가압 부재(pressing member)(260), 그리고 탄성 부재(elastic member)(280)를 가진다. 시트 부재(220)는 상층부(186b)의 내부직경과 유사한 직경을 가지고 상층부(186b) 내에 설치된다. 시트 부재(220)의 저면은 상층부(186b)의 저면에 접촉되며, 시트 부재(220)는 상층부(186b)보다 긴 높이를 가져 일부가 상기 버퍼 공간(186) 내로 돌출된다. 시트 부재(220)의 중앙에는 상하방향으로 가스가 흐르는 통공(286)이 제공된다. 통공(286)의 횡단면은 원으로 형성된다. 시트 부재(220)의 저면 중앙은 통공(286) 내로 가스가 유입되는 입구(inlet)(282)로서 기능한다. 시트 부재(220)의 측벽 상단(버퍼 공간(186) 내로 돌출된 부분)에는 절곡홈이 형성되어, 통공(286) 내로 유입된 가스가 버퍼 공간(186)으로 유출되는 출구(outlet)(284)로서 기능한다. 도 3을 참조하면, 시트 부재(220)에는 세 개의 출구(284)들이 제공된다. 이들 출구(284)들은 서로 균등한 간격으로 형성된다. 각각의 출구(284)들은 가스의 이동은 버퍼 공간(186)의 반경 방향으로부터 한쪽으로 기울어지도록 형상지어진다. 가스들이 버퍼 공간(186) 내에서 시트 부재(220)의 외측벽을 따라 동일방향으로 흐르도록 출구(284)들의 기울어지는 방향은 동일하게 형성된다.
시트 부재(220)의 통공(286) 내에는 입구(282)를 개폐하는 차단 부재(240)가 삽입된다. 차단 부재(240)는 대체로 원통형의 긴 로드 형상을 가진다. 유입 라인(182)의 수평부(182a) 끝단에는 고정돌기(270)가 설치된다. 차단 부재(240)의 일단은 고정돌기(270)에 형성된 홈(272) 내로 삽입되고, 타단은 시트 부재(220)로부터 일정거리 상부로 돌출된다. 차단 부재(240)는 길이방향으로 일정위치에 측방향으로 돌출되어 시트 부재(220)의 입구(282)를 개폐하는 돌출부(242)를 가진다. 돌출부(242)는 대체로 아래로 갈수록 횡단면이 넓어지는 원추형상을 가진다. 돌출부(242)의 상단의 횡단면은 통공(286)의 입구(282) 면적보다 좁게 제공되고, 돌출부(242)의 하단의 횡단면은 통공(286)의 입구(282)면적보다 넓게 제공된다. 돌출부(242)는 시트 부재(220) 아래에 위치되고, 돌출부(242)의 저면에는 탄성 부재(280)가 결합된다. 탄성 부재(280)로는 스프링이 사용되며, 스프링(280)의 일단은 돌출부(242)의 바닥면에 고정되고, 타단은 고정 부재(270)의 상부면에 고정된다. 스프링(280)은 일정압력 압축된 상태로 설치되어 외부에서 힘이 가해지지 않을 때 돌출부(242)의 일부는 통공(286) 내에 삽입되어 시트 부재(220)의 입구(282)를 막고, 차단 부재(240)의 일단은 고정 부재(270)에 형성된 홈(272) 내에서 일부 승강된다.
차단 부재(240)는 가압 부재(260)에 의해 아래로 하강되고, 시트 부재(220)의 입구(282)는 개방된다. 가압 부재(260)는 가압 블럭(pressing block)(261), 다이어프램(diaphragm)(262), 부하 스프링(load spring)(263), 콘 와셔(con washer)(264), 그리고 조절바(adjusting bar)(265)를 가진다. 가압 블럭(261)은 버퍼 공간(186) 내 상부에 배치되며, 버퍼 공간(186)의 지름과 유사한 길이의 외경을 가진다. 가압 블럭(261)의 측벽에는 링 형상의 홈이 형성되고, 홈 내에는 오링(267)이 삽입된다. 오링(267)은 버퍼 공간(186)에서 가압 블럭(261)의 하부 및 상부를 서로 분리한다. 가압 블럭(261)은 버퍼 공간(186) 내에서 상하로 이동가능한 구조를 가진다. 가압 블럭(261)과 시트 부재(220) 사이에는 다이어프램(262)이 제 공되고, 다이어프램(262)의 가장자리 상에는 링 형상의 고정구(290)가 설치되어 다이어프램(262)을 버퍼 공간(186) 내에 고정시킨다. 가압 블럭(261)이 하강되면, 가압 블럭(261)은 다이어프램(262)을 중간 매개로 하여 차단 부재(240)의 상단을 누르고 이로 인해 시트 부재(220)의 입구(282)가 개방된다. 이 상태에서 다이어프램(262)은 시트 부재(220)의 상부면과 밀착된다.
덮개(140) 내에는 버퍼 공간(186)보다 작은 횡단면을 가진 상부공간(146)이 버퍼 공간(186)으로부터 상부로 연장되어 제공된다. 상부공간(146) 내에는 콘 와셔(264)와 부하 스프링(263)이 설치된다. 콘 와셔(264)는 상부공간(146) 내 상부에 배치되고, 부하 스프링(263)은 상부면에 콘 형상의 홈이 제공된 와셔(264)와 가압 부재(260)를 연결한다. 부하 스프링(263)의 일단은 콘 와셔(264)의 저면에 고정되고, 타단은 가압 부재(260)의 상부면에 고정된다. 덮개(140)에는 상부공간(146)으로부터 상부로 연장되어 덮개(140)를 관통하며 내측벽에 나사산이 형성된 조절홈(148)이 제공되고, 조절홈(148)에는 조절바(265)가 삽입된다. 조절바(265)는 누름부(265a), 로드부(265b), 그리고 손잡이부(265c)를 가진다. 누름부(265a)는 상부공간(146) 내에 위치되고 끝단이 콘 형상을 가지며 와셔(264)와 접촉되어 이를 누른다. 로드부(265b)는 누름부(265a)로부터 상부로 연장되며 조절홈에 삽입된다. 로드부(265b)의 외측벽에는 나사산이 형성되어 조절홈(148)과 체결된다. 손잡이부(265c)는 로드부(265b)의 상단에 결합되며, 작업자가 로드부(265b)를 용이하게 회전시킬 수 있도록 한다. 상술한 부하 스프링(263)은 조절바(265)가 유동되는 것을 방지한다. 손잡이부(265c)의 회전에 의해 조절바(265), 부하 스프링(263), 그리고 가압 부재(260)는 아래로 이동된다.
도 4는 시트 부재(220)의 입구(282)가 개방된 상태의 단면도로, 화살표는 레귤레이터(10) 내에서 가스의 이동경로를 나타낸다. 도 5는 몸체(120)와 시트 부재(220)의 평면도로, 화살표는 버퍼 공간(186) 내에서 가스의 이동경로를 나타낸다. 도 4를 참조하면, 다이어프램(262)이 가압 부재(260)에 의해 눌러지면, 다이어프램은 시트 부재(220)의 상단과 접촉되고, 차단 부재(240)는 하강되어 시트 부재(220)의 입구(282)가 개방된다. 가스 공급부(32)로부터 레귤레이터(10) 내로 공급된 가스는 유입 라인(182), 시트 부재(220) 내의 통공(286), 버퍼 공간(186), 그리고 유출라인(184)을 통해 순차적으로 흐르면서 압력 및 유량이 조절된 후 공정챔버(34)로 공급된다. 도 5를 참조하면, 시트 부재(220)로부터 버퍼 공간(186)으로 가스가 공급될 때, 가스는 버퍼 공간(186)의 반경방향으로 이동되지 않고, 버퍼 공간(186)의 반경방향으로부터 일방향으로 기울어진 상태로 공급된다. 따라서 가스는 버퍼공간 내에서 시트 부재(220)의 외측벽을 따라 일방향(도 5에서 반시계방향)으로 회전된다.
가스가 버퍼 공간(186)의 반경방향으로부터 기울어져 버퍼 공간(186) 내로 공급되므로 출구(284)를 벗어난 가스가 몸체(120)의 내측벽(142)과 정면으로 충돌하는 것을 피할 수 있으므로 가스 내 에너지 손실이 줄어든다. 또한, 출구(284)가 복수개 제공되는 경우, 출구(284)들이 동일 방향으로 기울어지도록 형상지어지므로 서로 다른 출구(284)를 통해 버퍼 공간(186)으로 유출된 가스들이 버퍼 공간(186) 내를 흐르면서 서로 충돌하는 것을 피할 수 있다. 따라서 일반적인 경우처럼 가스 들간의 충돌로 인한 에너지 손실 및 충돌지점에서 가스 내 이물질이 정체되는 현상을 방지할 수 있다. 본 발명의 레귤레이터(10) 내에서 가스들의 흐름이 원활하게 이루어지므로 압력변동이나 유량변화에 대해 레귤레이터(10)의 응답이 빨라, 공정 조건에 적합한 압력 및 유량의 가스를 신속하게 공정챔버(34)로 제공할 수 있다.
시트 부재(220)에 형성된 출구(284)는 다양한 숫자로 제공될 수 있다. 유입 라인(182)을 통해 유입되는 공정에 적합한 가스의 량에 따라 이에 가장 적합하도록 도 6a에 도시된 바와 같이 시트 부재(220a)는 1 내지 2개의 출구(284)를 가지거나, 도 6b에 도시된 바와 같이 시트 부재(220b)는 4개 이상의 출구(284)를 가질 수 있다. 또한, 도 5에서 출구(284) 내 가스의 이동통로는 직선으로 수평하게 형상지어지는 것으로 도시되었다. 그러나 도 7에 도시된 바와 같이 버퍼 공간(186) 내에서 몸체(120)의 내측벽과 가스의 충돌에 의한 충격을 최소화하고 가스가 보다 원활하게 흐를 수 있도록 출구(284a) 내 가스의 이동통로는 곡선으로 형상지어질 수 있다. 또한, 본 실시예에서 출구(284)는 시트 부재(220)의 측벽 상단을 절곡하여 제공되었으나, 이와 달리 출구(284)는 시트 부재(220)의 측벽 상단에 측벽을 관통하는 홀을 형성함으로써 제공될 수 있다.
상술한 실시예에서는 레귤레이터 내로 공급되는 유체가 가스인 것으로 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않으며 유체가 액체인 경우에도 적용가능하다.
본 발명에 의하면 시트 부재로부터 버퍼 공간으로 유출된 가스가 버퍼 공간 내에서 몸체의 내측벽에 충돌하거나 가스들간 충돌하여 가스의 에너지가 손실되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 버퍼 공간 내에서 가스들이 일방향으로 흐르므로 가스들간 충돌 지점에서 가스 내에 함유된 이물질이 정체되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 레귤레이터 내에서 가스의 흐름이 원활하게 유지되므로 유량 변화 또는 압력 변화에 따른 응답 속도가 빠르다.

Claims (15)

  1. 유입라인, 유출라인, 그리고 상기 유입라인과 유출라인을 연결하며 이들 사이에 제공되는 버퍼공간이 형성된 몸체와;
    상기 유입라인으로부터 상기 버퍼공간으로는 흐르는 유체의 이동통로를 개폐하는 개폐기를 구비하되,
    상기 개폐기는,
    상기 통로에 설치되며, 상기 유입라인을 통해 흐르는 유체를 유입하는 입구 및 상기 입구를 통해 유입된 유체를 상기 버퍼공간으로 유출하는 출구가 형성된 시트 부재와;
    상기 시트 부재에 삽입되며 상기 입구를 개폐하는 이동가능한 차단 부재를 가지고,
    상기 출구는 상기 유체가 상기 버퍼 공간 내에서 상기 시트 부재의 외측벽을 따라 일방향으로 흐르도록 형상지어지는 것을 특징으로 하는 레귤레이터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 출구는 상기 시트부재에 복수개 제공되고, 상기 복수의 출구들은 이들을 통해 빠져나가는 상기 유체의 방향이 동일하도록 형상지어진 것을 특징으로 하는 레귤레이터.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 출구들은 균일한 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 레귤레이터.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 유체는 가스인 것을 특징으로 하는 레귤레이터.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 출구 내 가스 이동 통로는 직선으로 수평하게 형성된 것을 특징으로 하는 레귤레이터.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 출구 내 가스 이동 통로는 곡선으로 형성된 것을 특징으로 하는 레귤레이터.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 입구는 상기 시트 부재의 저면에 형성되고,
    상기 출구는 상기 시트 부재의 측벽 상단에 제공되는 것을 특징으로 하는 레귤레이터.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 유입라인은 가스 공급부와 연결되는 공급관과 결합되고,
    상기 유출라인은 반도체 공정이 수행되는 챔버와 연결되는 공급관과 결합되는 것을 특징으로 하는 레귤레이터.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 버퍼 공간은 원형의 횡단면을 가지는 것을 특징으로 하는 레귤레이터
  10. 내부에 유입라인, 유출라인, 그리고 상기 유입라인과 유출라인을 연결하며 이들 사이에 제공되는 버퍼공간이 형성된 몸체와;
    상기 통로에 설치되며, 상기 유입라인을 통해 흐르는 유체를 유입하는 입구 및 상기 입구를 통해 유입된 유체를 상기 버퍼공간으로 유출하는 출구가 형성된 시트 부재와;
    상기 시트 부재의 상단으로부터 돌출되도록 상기 시트 부재에 삽입되며 상기 입구를 개폐하는 차단 부재와;
    상기 차단 부재의 상부에 제공되는, 그리고 상하로 이동가능한 구조를 가지며 상기 입구가 열리도록 상기 차단 부재를 가압하는 가압 부재와;
    상기 차단 부재와 결합되며, 상기 가압부재에 의해 제공되는 힘이 제거될 때 상기 입구가 닫히도록 상기 차단 부재를 이동시키는 탄성 부재를 포함하되,
    상기 출구는 상기 유체가 상기 버퍼 공간 내에서 일방향으로 회전되도록 형상지어지는 것을 특징으로 하는 레귤레이터(regulator).
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 출구는 상기 시트부재에 복수개 제공되고, 상기 복수의 출구들은 이들을 통해 빠져나가는 상기 유체의 방향이 동일하도록 형상지어진 것을 특징으로 하는 레귤레이터.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 레귤레이터는 상기 가압부재와 상기 시트 부재 사이에 위치되며 상기 가압부재가 상기 차단 부재를 누를 때 상기 시트 부재의 상단과 접촉되는 다이어프램을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레귤레이터.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 버퍼 공간은 원형의 횡단면을 가지도록 형상지어지고,
    상기 출구 내 이동통로는 상기 버퍼 공간의 반경방향으로부터 일방향으로 기울어지도록 형상지어진 것을 특징으로 하는 레귤레이터.
  14. 시트 부재의 입구가 열리도록 가압부재가 상기 시트 부재에 삽입된 차단 부재를 누르는 단계와;
    유입라인으로부터 상기 시트 부재 내로 가스가 유입되는 단계와;
    상기 가스가 상기 시트 부재의 출구를 통해 버퍼 공간으로 흐르는 단계와;
    상기 버퍼 공간과 연결된 유출라인을 통해 상기 가스가 공정 챔버와 공급되는 단계를 포함하되,
    상기 가스가 상기 시트 부재의 출구를 통해 버퍼 공간으로 흐르는 단계는 상기 가스가 상기 버퍼 공간 내에서 상기 시트 부재의 외측벽을 따라 일방향으로 흐르도록 상기 버퍼 공간 내로 유출되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레귤레이터를 사용하여 가스를 공급하는 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 가스가 상기 버퍼 공간 내에서 일방향으로 회전되도록 상기 버퍼 공간 내로 유출되는 단계는 동일 방향으로 회전하면서 상기 버퍼 공간 내로 흐르도록 상기 시트 부재에 제공된 복수의 출구들을 통해 유출되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레귤레이터를 사용하여 가스를 공급하는 방법.
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