KR102594753B1

KR102594753B1 - Flow amount control valve for with suction feature

Info

Publication number: KR102594753B1
Application number: KR1020180168625A
Authority: KR
Inventors: 이응석; 배일진; 임정택
Original assignee: 충북대학교 산학협력단
Priority date: 2018-12-24
Filing date: 2018-12-24
Publication date: 2023-10-27
Also published as: KR20200079388A

Abstract

본 발명은 흡입 기능을 갖는 유량 제어 밸브에 관한 것으로, 공급되는 약액을 단속하는 약액 작동부, 상기 약액 작동부와 연결되어 있고 약액이 유동하도록 상기 약액 작동부를 작동시키는 작동 제어부 및 상기 약액 작동부와 연결되어 있고 유동하는 상기 약액이 차단되도록 상기 약액 작동부를 작동시키는 작동 복귀부를 포함하며, 상기 약액 작동부는 약액 유입부, 약액 배출부, 약액 유입부와 연결된 제1 챔버 및 약액 배출부와 연결된 제2 챔버를 가지며, 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버는 연결되어 있고 상기 약액 작동부가 상기 약액을 차단하면 상기 제2 챔버의 체적이 증가하고 상기 약액 배출부 측의 약액은 상기 제2 챔버로 흡입된다.The present invention relates to a flow control valve having a suction function, comprising: a chemical liquid operating unit that regulates the supplied chemical liquid; an operation control unit connected to the chemical liquid operating unit and operating the chemical liquid operating unit to allow the chemical liquid to flow; and the chemical liquid operating unit. It is connected and includes an operation return unit that operates the chemical liquid operating unit to block the flowing chemical liquid, wherein the chemical liquid operating unit includes a chemical liquid inlet, a chemical liquid discharge unit, a first chamber connected to the chemical liquid inlet, and a second connected to the chemical liquid discharge unit. It has a chamber, the first chamber and the second chamber are connected, and when the chemical liquid operating unit blocks the chemical liquid, the volume of the second chamber increases and the chemical liquid on the chemical liquid discharge unit side is sucked into the second chamber. .

Description

Flow control valve with suction function {FLOW AMOUNT CONTROL VALVE FOR WITH SUCTION FEATURE}

본 발명은 흡입 기능을 갖는 유량 제어 밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a flow control valve with a suction function.

반도체 제조공정 중 현상액이나, 세정액과 같은 약액을 공급하는 장치는 웨이퍼의 표면에 약액을 균일하게 공급하여야 후속공정에 있어 공정의 균일도 및 불량발생이 최소화될 수 있다.During the semiconductor manufacturing process, a device that supplies chemicals such as a developer or cleaning solution must supply the chemicals uniformly to the surface of the wafer to minimize process uniformity and occurrence of defects in subsequent processes.

약액을 웨이퍼에 도포하는 방법으로는 약액을 표면에 공급하고 웨이퍼를 일정속도로 회전시켜 도포하는 방법과 분사노즐을 통하여 웨이퍼 표면에 약액을 분사하는 방법이 있다.Methods for applying a chemical to a wafer include a method of supplying the chemical to the surface and rotating the wafer at a constant speed, and a method of spraying the chemical on the wafer surface through a spray nozzle.

약액 도포 방법은 웨이퍼가 회전하는 원심력에 의해 약액이 웨이퍼 표면에 고르게 확산되도록 하는 방법이나 중심부와 외곽부위 사이에 다소 편차가 발생하게 되며 웨이퍼의 직경이 커지게 되면 이와 같은 편차는 더욱 심하게 된다.The method of applying the chemical is to spread the chemical evenly on the wafer surface by centrifugal force as the wafer rotates, but some deviation occurs between the center and the outer area, and this deviation becomes more severe as the diameter of the wafer increases.

약액 분사 방법은 웨이퍼의 직경이 커지더라도 중심과 외곽에서의 두께의 차이를 발생하지 않는다. 약액 분사 방식은 약액이 웨이퍼의 표면에 편중되지 않고 고르게 도포하기 위하여 약액과 함께 질소가스를 혼합 분사하는 방식을 취하여 사용하여 왔다.The chemical spray method does not cause a difference in thickness between the center and the outside even if the diameter of the wafer increases. The chemical spray method has been used to mix and spray nitrogen gas with the chemical in order to apply the chemical evenly without being concentrated on the surface of the wafer.

약액 분사 방법은 약액 탱크의 채워진 약액이 솔레노이드 밸브의 동작을 제어하는 제어부의 조작에 의해 노즐을 통하여 분사된다. 이때 제어부에서 설정된 시간만큼 노즐에서 약액이 분사된다. 약액 공급 이후 일정시간(세정공정이 진행 중이나 완료 후)이 경과하면 약액을 분사하고 난 노즐 내에 잔류되어 있던 약액이 방울로 맺혀서 노즐의 선단에 모이게 된다. 맺혀 있는 약액은 미세한 진동에도 노즐에서 웨이퍼의 표면으로 떨어지는 현상이 발생하게 된다. 떨어진 약액은 웨이퍼를 표면을 오염시키게 되며, 후속 공정의 진행에 있어 공정불량의 원인이 된다.In the chemical injection method, the chemical liquid filled in the chemical liquid tank is sprayed through a nozzle by manipulating a control unit that controls the operation of the solenoid valve. At this time, the chemical liquid is sprayed from the nozzle for the time set by the control unit. When a certain period of time has elapsed (either during or after the cleaning process is completed) after supplying the chemical solution, the chemical solution remaining in the nozzle after spraying the chemical solution forms into droplets and collects at the tip of the nozzle. The condensed chemical solution falls from the nozzle to the surface of the wafer even under slight vibration. Dropped chemicals contaminate the surface of the wafer and cause process defects in subsequent processes.

공개특허 제10-2017-0121849호 (2017.11.03.)Public Patent No. 10-2017-0121849 (2017.11.03.) 등록특허 제10-0895234호 (2009.04.21.)Registered Patent No. 10-0895234 (2009.04.21.)

본 발명은 약액 공급 이후에 약액 배출부에서 약액이 웨이퍼로 떨어지지 않도록 하여 약액에 의한 웨이퍼의 오염을 방지하여 후속공정에서의 공정결함을 줄일 수 있는 흡입 기능을 갖는 유량 제어 밸브를 제공한다.The present invention provides a flow control valve with a suction function that prevents contamination of the wafer by the chemical solution by preventing the chemical solution from falling onto the wafer from the chemical discharge unit after supplying the chemical solution, thereby reducing process defects in subsequent processes.

본 발명의 한 실시예에 따른 흡입 기능을 갖는 유량 제어 밸브는, 유동하는 약액을 제어하는 약액 작동부, 상기 약액 작동부와 연결되어 있고 약액이 유동하도록 상기 약액 작동부를 작동시키는 작동 제어부 및 상기 약액 작동부와 연결되어 있고 유동하는 상기 약액이 차단되도록 상기 약액 작동부를 작동시키는 작동 복귀부를 포함한다.A flow control valve with a suction function according to an embodiment of the present invention includes a chemical liquid operating unit that controls a flowing chemical liquid, an operation control unit connected to the chemical liquid operating unit and operating the chemical liquid operating unit so that the chemical liquid flows, and the chemical liquid. It is connected to the operating unit and includes an operation return unit that operates the chemical liquid operating unit so that the flowing chemical liquid is blocked.

상기 약액 작동부는, 약액 유입부, 약액 배출부, 약액 유입부와 연결된 제1 챔버 및 약액 배출부와 연결된 제2 챔버를 가지며, 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버는 연결되어 있고 상기 약액 작동부가 상기 약액을 차단하면 상기 제2 챔버의 체적이 증가하고 상기 약액 배출부 측의 약액은 상기 제2 챔버로 흡입될 수 있다.The chemical liquid operating unit has a chemical liquid inlet, a chemical liquid discharge unit, a first chamber connected to the chemical liquid inlet, and a second chamber connected to the chemical liquid discharge unit. The first chamber and the second chamber are connected, and the chemical liquid operating unit When the chemical solution is blocked, the volume of the second chamber increases and the chemical liquid on the side of the chemical liquid discharge unit can be sucked into the second chamber.

상기 약액 작동부는, 상기 약액 유입부, 상기 약액 배출부, 상기 약액 유입부, 상기 제1 챔버 및 상기 제2 챔버가 형성된 약액 하우징, 상기 제1 챔버에 승강할 수 있게 배치되어 있는 밸브, 상기 밸브와 상기 제1 챔버 둘레를 연결하는 밸브 다이어프램, 상기 제2 챔버에 승강할 수 있게 배치되어 상기 밸브와 연결된 승강로드 및 상기 승강로드와 상기 제2 챔버 둘레를 연결하는 승강로드 다이어프램을 포함할 수 있다.The chemical liquid operating unit includes a chemical liquid inlet, a chemical liquid outlet, a chemical liquid inlet, a chemical housing in which the first chamber and the second chamber are formed, a valve disposed to be raised and lowered in the first chamber, and the valve. and a valve diaphragm connecting the circumference of the first chamber, a lifting rod disposed to move up and down in the second chamber and connected to the valve, and a lifting rod diaphragm connecting the lifting rod and the circumference of the second chamber. .

상기 제1 챔버에는 둘레를 따라 상승한 상기 밸브가 접하는 걸림턱이 형성되어 있고, 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버는 상기 걸림턱에 의해 형성된 유동홀을 통해 연결되며, 상기 승강로드는 상기 유동홀을 관통하여 상기 밸브와 연결될 수 있다.A locking protrusion in contact with the valve rising along the circumference of the first chamber is formed, the first chamber and the second chamber are connected through a flow hole formed by the locking protrusion, and the lifting rod moves through the flow hole. It may penetrate and be connected to the valve.

상기 작동 복귀부는, 상기 약액 하우징과 연결된 복귀 하우징, 상기 복귀 하우징 내부에 승강할 수 있게 배치되어 있고 상기 밸브와 연결된 복귀로드 및 상기 밸브가 상기 걸림턱에 밀착되도록 상기 복귀로드에 탄성력을 가하는 복귀 탄성부재를 포함할 수 있다.The operation return unit includes a return housing connected to the chemical housing, a return rod disposed to be movable inside the return housing and connected to the valve, and a return elastic force that applies an elastic force to the return rod so that the valve comes into close contact with the locking jaw. May include absences.

상기 작동 제어부는, 내부에 제어공간과 상기 제어공간으로 공기를 유입시키는 공기유입홀이 형성되어 있으며 상기 약액 하우징과 연결되어 있는 제어 하우징, 상기 제어공간에 위치하여 상기 승강로드 다이어프램 위에 배치된 체적블록, 상기 체적블록을 관통하여 상기 승강로드와 연결된 가이드, 상기 가이드와 연결되어 상기 제어 하우징 상부로 노출된 가압로드 및 상기 체적블록에 배치되어 있고 상기 가이드가 상기 체적블록에서 멀어지는 방향으로 이동하도록 탄성력을 가하는 가이드 탄성부재를 포함할 수 있다.The operation control unit includes a control housing formed inside a control space and an air inlet hole for introducing air into the control space and connected to the chemical liquid housing, and a volume block located in the control space and disposed on the lifting rod diaphragm. , a guide connected to the lifting rod through the volume block, a pressure rod connected to the guide and exposed to the upper part of the control housing, and an elastic force disposed on the volume block and causing the guide to move in a direction away from the volume block. It may include a guide elastic member for applying force.

상기 공기유입홀을 통해 상기 제어공간으로 유입된 공기는 상기 가이드 상면에 압력을 가하여 상기 밸브가 상기 걸림턱에서 떨어질 수 있다.Air flowing into the control space through the air inlet hole applies pressure to the upper surface of the guide, causing the valve to fall from the locking protrusion.

상기 체적블록과 상기 승강로드 다이어프램 사이에는 체적확장공간이 형성되어 있고, 상기 제어 하우징에는 상기 체적확장공간과 연결된 체적 배기홀이 형성되어 있으며, 상기 밸브가 상기 걸림턱에 접하면 상기 승강로드 다이어프램은 상기 체적확장공간으로 이동하고 상기 체적확장공간의 공기는 상기 체적 배기홀을 통해 상기 제어 하우징 외부로 배출될 수 있다.A volume expansion space is formed between the volume block and the lifting rod diaphragm, and a volume exhaust hole connected to the volume expansion space is formed in the control housing. When the valve contacts the stopping protrusion, the lifting rod diaphragm It moves into the volume expansion space, and the air in the volume expansion space can be discharged to the outside of the control housing through the volume exhaust hole.

상기 가이드가 상기 작동 복귀부 방향으로 작동하면 상기 가이드와 상기 체적블록 사이의 공기가 배출되도록 상기 제어 하우징에는 상기 제어공간과 연결된 공기 배기홀이 형성될 수 있다.An air exhaust hole connected to the control space may be formed in the control housing so that air between the guide and the volume block is discharged when the guide operates in the direction of the operation return unit.

본 발명의 실시예에 따르면, 약액 공급이 차단되면 승강로드가 상승하면서 승강로드 다이어프램이 체적확장공간으로 이동하게 되면서 제2 챔버의 체적이 증가한다. 약액 배출부에 잔존한 약액은 체적이 증가된 제2 챔버로 유동하게 되어 약액 배출부 단부의 약액은 약액 배출부 내부로 유입된다. 약액 배출부에 진동이 발생하여도 약액은 웨이퍼의 표면으로 떨어지지 않는다. 현상이나 세정공정 후 약액이 웨이퍼에 떨어져서 웨이퍼의 표면이 오염되는 것을 예방할 수 있다. 웨이퍼 표면의 오염을 방지하여 후속공정에서의 공정불량 원인을 제거하므로 설비의 안정화 및 제품의 수율을 높일 수 있다According to an embodiment of the present invention, when the supply of the chemical solution is cut off, the lifting rod rises and the lifting rod diaphragm moves into the volume expansion space, thereby increasing the volume of the second chamber. The chemical liquid remaining in the chemical liquid discharge unit flows into the second chamber with an increased volume, and the chemical liquid at the end of the chemical liquid discharge unit flows into the chemical liquid discharge unit. Even if vibration occurs in the chemical discharge unit, the chemical liquid does not fall on the surface of the wafer. This can prevent the surface of the wafer from being contaminated by chemicals falling on the wafer after the development or cleaning process. By preventing contamination of the wafer surface, the cause of process defects in subsequent processes is eliminated, thereby stabilizing equipment and increasing product yield.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 흡입 기능을 갖는 유량 제어 밸브로서 약액이 유동하는 상태를 나타낸 개략도.
도 2는 도 1의 A 부분 확대도.
도 3은 도 1의 흡입 기능을 갖는 유량 제어 밸브로서 약액의 유동이 차단된 상태를 나타낸 개략도.
도 4는 도 3의 B 부분 확대도.
도 5는 도 3의 C 부분 확대도.1 is a schematic diagram showing a state in which a chemical solution flows through a flow control valve with a suction function according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an enlarged view of portion A of Figure 1.
Figure 3 is a schematic diagram showing the flow control valve with the suction function of Figure 1 in a state in which the flow of the chemical solution is blocked.
Figure 4 is an enlarged view of part B of Figure 3.
Figure 5 is an enlarged view of part C of Figure 3.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. Throughout the specification, similar parts are given the same reference numerals.

그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 흡입 기능을 갖는 유량 제어 밸브에 대하여 도 1 내지 도 4를 참고하여 설명한다.Next, a flow control valve with a suction function according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 흡입 기능을 갖는 유량 제어 밸브로서 약액이 유동하는 상태를 나타낸 개략도이고, 도 2는 도 1의 A 부분 확대도이며, 도 3은 도 1의 흡입 기능을 갖는 유량 제어 밸브로서 약액의 유동이 차단된 상태를 나타낸 개략도이고, 도 4는 도 3의 B 부분 확대도이며, 도 5는 도 3의 C 부분 확대도이다.Figure 1 is a schematic diagram showing a state in which a chemical solution flows as a flow control valve with a suction function according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an enlarged view of portion A of Figure 1, and Figure 3 is a suction function of Figure 1. It is a schematic diagram showing a state in which the flow of the chemical solution is blocked by a flow control valve, and FIG. 4 is an enlarged view of part B of FIG. 3, and FIG. 5 is an enlarged view of part C of FIG. 3.

도 1 내지 도 5를 참고하면, 본 실시예에 따른 흡입 기능을 갖는 유량 제어 밸브(1)는 약액 공급 이후에 약액 배출부에서 웨이퍼로 떨어지지 않도록 하여 약액에 의한 웨이퍼의 오염을 방지하여 후속공정에서의 공정결함을 줄일 수 있도록 한다. 흡입 기능을 갖는 유량 제어 밸브(1)는, 약액 작동부(10), 작동 제어부(30) 및 작동 복귀부(20)를 포함한다. 작동 복귀부(20), 약액 작동부(10) 및 작동 제어부(30)는 순차적으로 적층되어 있다.Referring to FIGS. 1 to 5, the flow control valve 1 with a suction function according to this embodiment prevents contamination of the wafer by the chemical solution by preventing it from falling onto the wafer from the chemical solution discharge unit after supplying the chemical solution, thereby preventing contamination of the wafer in the subsequent process. Helps reduce process defects. The flow control valve 1 with a suction function includes a chemical liquid operation unit 10, an operation control unit 30, and an operation return unit 20. The operation return unit 20, the chemical liquid operation unit 10, and the operation control unit 30 are sequentially stacked.

약액 작동부(10)는 약액 하우징(11), 밸브 다이어프램(13), 승강로드 다이어프램(15), 밸브(12) 및 승강로드(14)를 포함하며 웨이퍼로 공급되는 약액의 유동을 제어한다. 이에 약액의 유량, 공급, 차단 등을 약액 작동부(10)가 실시할 수 있다.The chemical liquid operating unit 10 includes a chemical liquid housing 11, a valve diaphragm 13, a lifting rod diaphragm 15, a valve 12, and a lifting rod 14, and controls the flow of the chemical liquid supplied to the wafer. Accordingly, the chemical liquid operating unit 10 can control the flow rate, supply, and blocking of the chemical liquid.

약액 하우징(11)의 내부에는 상하 방향으로 관통되어 있으며, 내부는 제1 챔버(111)와 제2 챔버(112)로 구획되어 있다. 제1 챔버(111)의 둘레에는 걸림턱(113)이 형성되어 있다. 제1 챔버(111)와 제2 챔버(112)는 걸림턱(113)에 의해 형성된 관통홀(113a)에 의해 연결되어 있다. 약액 하우징(11)에는 제1 챔버(111)와 연결된 약액 유입부(114), 그리고 제2 챔버(112)와 연결된 약액 배출부(115)가 형성되어 있다. 약액은 약액 유입부(114)를 통해 제1 챔버(111)로 유입되어 관통홀(113a) 및 제2 챔버(112)을 유동하여 약액 배출부(115)를 통해 배출되어 웨이퍼 표면에 분사될 수 있다.The interior of the chemical housing 11 is penetrated in the vertical direction, and the interior is divided into a first chamber 111 and a second chamber 112. A locking protrusion 113 is formed around the first chamber 111. The first chamber 111 and the second chamber 112 are connected by a through hole 113a formed by the stopping protrusion 113. The chemical liquid housing 11 is formed with a chemical liquid inlet 114 connected to the first chamber 111 and a chemical liquid discharge part 115 connected to the second chamber 112. The chemical solution flows into the first chamber 111 through the chemical solution inlet 114, flows through the through hole 113a and the second chamber 112, and is discharged through the chemical solution discharge part 115 to be sprayed on the wafer surface. there is.

밸브 다이어프램(13)은 약액 하우징(11)의 하면에 배치되어 제1 챔버(111)를 막고 있다. 승강로드 다이어프램(15)은 약액 하우징(11)의 상면에 배치되어 제2 챔버(112)를 막고 있다. 밸브 다이어프램(13)과 승강로드 다이어프램(15)은 제1 챔버(111) 및 제2 챔버(112)의 약액 정도에 따라 약액 하우징(11)에서 볼록해지고 오목해질 수 있다.The valve diaphragm 13 is disposed on the lower surface of the chemical housing 11 and blocks the first chamber 111. The lifting rod diaphragm 15 is disposed on the upper surface of the chemical housing 11 and blocks the second chamber 112. The valve diaphragm 13 and the lifting rod diaphragm 15 may be convex or concave in the chemical liquid housing 11 depending on the degree of chemical liquid in the first chamber 111 and the second chamber 112.

밸브(12)는 걸림턱(113) 아래에 위치하여 제1 챔버(111)에 배치되어 있으며 밸브 다이어프램(13)과 결합되어 있다. 밸브(12)의 상부측 외부 둘레 지름은 관통홀(113a)의 지름보다 크다. 밸브(12)는 제1 챔버(111)에서 움직일 수 있다. 밸브(12)는 작동 제어부(30) 방향에서 가해지는 압력에 의해 걸림턱(113)에서 떨어진다. 이와 반대로 밸브(12)는 작동 복귀부(20) 방향에서 가해지는 압력에 의해 걸림턱(113)에 접할 수 있다.The valve 12 is located below the stopping protrusion 113, is disposed in the first chamber 111, and is coupled to the valve diaphragm 13. The upper outer peripheral diameter of the valve 12 is larger than the diameter of the through hole 113a. The valve 12 is movable in the first chamber 111 . The valve 12 falls from the locking protrusion 113 by pressure applied in the direction of the operation control unit 30. On the contrary, the valve 12 may contact the stopping protrusion 113 by pressure applied in the direction of the operation return unit 20.

밸브(12) 상면이 걸림턱(113)에 접하면 관통홀(113a)이 막히게 되면서 제1 챔버(111)의 약액은 제2 챔버(112)로 유동하지 못한다. 그러나 밸브(12)의 상면이 걸림턱(113)에서 떨어지면 관통홀(113a)을 통해 제1 챔버(111)와 제2 챔버(112)가 연결되어 제1 챔버(111)의 약액은 제2 챔버(112)로 유동할 수 있다. 이에 밸브(12) 작동으로 약액의 공급과 차단을 제어한다.When the upper surface of the valve 12 contacts the stopping protrusion 113, the through hole 113a is blocked and the chemical liquid in the first chamber 111 cannot flow into the second chamber 112. However, when the upper surface of the valve 12 falls away from the locking protrusion 113, the first chamber 111 and the second chamber 112 are connected through the through hole 113a, and the chemical solution in the first chamber 111 is transferred to the second chamber. It can flow to (112). Accordingly, the supply and blocking of the chemical solution is controlled by operating the valve 12.

여기서 밸브(12)가 걸림턱(113)에 접하면 밸브 다이어프램(13)은 약액 하우징(11) 하면에서 오목해지며 밸브(12)가 걸림턱(113)에서 떨어지면 약액 하우징(11) 하면에서 볼록해진다.Here, when the valve 12 is in contact with the locking protrusion 113, the valve diaphragm 13 is concave on the lower surface of the chemical housing 11, and when the valve 12 is separated from the locking protrusion 113, the valve diaphragm 13 is convex on the lower surface of the chemical housing 11. It becomes.

승강로드(14)는 제2 챔버(112)에 배치되어 승강로드 다이어프램(15)과 연결되어 있다. 이때 승강로드(14)는 승강로드 다이어프램(15)을 기준으로 상, 하 방향으로 각각 돌출되어 있다. 승강로드(14)의 하부측 외부둘레 지름은 관통홀(113a)의 지름보다 작다. 승강로드(14)의 하부측은 관통홀(113a)을 관통하여 밸브(12) 내부로 삽입되어 있다. 승강로드(14)와 밸브(12)는 면 접촉하고 있으며 분리될 수도 있다.The lifting rod 14 is disposed in the second chamber 112 and connected to the lifting rod diaphragm 15. At this time, the lifting rod 14 protrudes in the up and down directions, respectively, with respect to the lifting rod diaphragm 15. The outer circumferential diameter of the lower side of the lifting rod 14 is smaller than the diameter of the through hole 113a. The lower side of the lifting rod 14 is inserted into the valve 12 through the through hole 113a. The lifting rod 14 and the valve 12 are in surface contact and may be separated.

승강로드(14)는 작동 제어부(30) 방향에서 가해지는 압력에 의해 하강하며 밸브(12)의 상면이 걸림턱(113)에서 떨어지도록 한다. 승강로드 다이어프램(15)이 약액 하우징(11) 상면에서 오목해지면 승강로드(14)는 하강하여 밸브(12)에 압력을 가하고 있다. 이와 반대로 승강로드 다이어프램(15)이 약액 하우징(11) 상면에서 볼록해지면 승강로드(14)는 상승하며 밸브(12) 상면은 걸림턱(113)과 접한다.The lifting rod 14 is lowered by pressure applied in the direction of the operation control unit 30 and causes the upper surface of the valve 12 to separate from the stopping protrusion 113. When the lifting rod diaphragm 15 is concave in the upper surface of the chemical housing 11, the lifting rod 14 is lowered to apply pressure to the valve 12. On the contrary, when the lifting rod diaphragm 15 becomes convex on the upper surface of the chemical housing 11, the lifting rod 14 rises and the upper surface of the valve 12 contacts the stopping protrusion 113.

작동 복귀부(20)는 복귀 하우징(21), 복귀로드(22) 및 복귀 탄성부재(23)를 포함하며, 걸림턱(113)과 떨어져 있는 밸브(12)가 걸림턱(113)에 밀착되도록 한다.The operation return unit 20 includes a return housing 21, a return rod 22, and a return elastic member 23, and allows the valve 12, which is away from the locking jaw 113, to come into close contact with the locking jaw 113. do.

복귀 하우징(21)은 약액 하우징(11) 하면에 결합되어 있으며 내부에는 상면 방향으로 개방된 작동공간(21a)이 형성되어 있다. 밸브 다이어프램(13)은 그 가장자리가 복귀 하우징(21)과 약액 하우징(11) 사이에서 고정되며 그 사이에는 기밀부재가 배치되어 있다.The return housing 21 is coupled to the lower surface of the chemical housing 11, and an operating space 21a open toward the top is formed therein. The edge of the valve diaphragm 13 is fixed between the return housing 21 and the chemical housing 11, and an airtight member is disposed between them.

복귀로드(22)는 작동공간(21a)에 승강할 수 있게 배치되어 있으며 상측이 밸브(12) 하면을 통해 그 내부로 삽입되어 있다. 복귀로드(22)와 밸브(12)는 분리되지 않는다. 복귀로드(22) 하부는 복귀 하우징(21)에 형성된 가이드홈(21b)에 삽입되어 있다. 가이드홈(21b)에 의해 승강하는 복귀로드(22)는 흔들리지 않고 반듯하게 움직일 수 있다. 복귀로드(22)는 밸브(12) 상면이 걸림턱(113)에서 떨어질 때 하강할 수 있다.The return rod 22 is arranged to be movable in the operating space 21a, and its upper side is inserted into the lower surface of the valve 12. The return rod 22 and the valve 12 are not separated. The lower part of the return rod 22 is inserted into the guide groove 21b formed in the return housing 21. The return rod 22, which is raised and lowered by the guide groove 21b, can move straightly without shaking. The return rod 22 can descend when the upper surface of the valve 12 falls off the stopping protrusion 113.

복귀 탄성부재(23)는 작동공간(21a)에 배치되어 있으며 하강한 복귀로드(22)가 상승할 수 있도록 복귀로드(22)에 탄성력을 가한다. 복귀로드(22)가 상승하면 걸림턱(113)에서 떨어진 밸브(12)는 걸림턱(113) 방향으로 이동할 수 있다.The return elastic member 23 is disposed in the operating space 21a and applies an elastic force to the return rod 22 so that the lowered return rod 22 can rise. When the return rod 22 rises, the valve 12 separated from the stopping shoulder 113 can move in the direction of the stopping shoulder 113.

작동 제어부(30)는 제어 하우징(31), 체적블록(32), 가이드(33), 가압로드(34) 및 가이드 탄성부재(35)를 포함하며, 밸브(12)가 걸림턱(113)에서 떨어지도록 밸브(12)에 압력을 가한다.The operation control unit 30 includes a control housing 31, a volume block 32, a guide 33, a pressure rod 34, and a guide elastic member 35, and the valve 12 is connected to the locking jaw 113. Apply pressure to the valve (12) so that it falls.

제어 하우징(31)은 약액 하우징(11) 상면에 결합되어 있다. 제어 하우징(31) 내부에는 하면이 개방된 제어공간(311)이 형성되어 있다. 제어 하우징(31)에는 제어공간(311)과 연결된 공기 유입홀(311a), 공기 배기홀(311b) 및 체적 배기홀(311c)이 형성되어 있다. 공기 유입홀(311a)은 제어 하우징(31) 상부측에 형성되어 있고 체적 배기홀(311c)은 제어 하우징(31) 하부측에 형성되어 있으며 공기 배기홀(311b)은 제어 하우징(31)의 중앙 부분에 형성되어 있다. 공기 유입홀(311a)을 통해 제어공간(311)으로 공기가 유입될 수 있다.The control housing 31 is coupled to the upper surface of the chemical housing 11. Inside the control housing 31, a control space 311 with an open lower surface is formed. The control housing 31 is formed with an air inlet hole 311a, an air exhaust hole 311b, and a volume exhaust hole 311c connected to the control space 311. The air inlet hole 311a is formed on the upper side of the control housing 31, the volume exhaust hole 311c is formed on the lower side of the control housing 31, and the air exhaust hole 311b is formed in the center of the control housing 31. It is formed in part. Air may flow into the control space 311 through the air inlet hole 311a.

체적블록(32)은 제어 하우징(31)의 하부 내측에 위치하여 제어공간(311)에 배치되어 있다. 제어 하우징(31)이 약액 하우징(11)과 결합될 때 체적블록(32)은 승강로드 다이어프램(15)의 가장자리를 약액 하우징(11) 상면으로 가압하여 고정한다.The volume block 32 is located inside the lower part of the control housing 31 and is disposed in the control space 311. When the control housing 31 is combined with the chemical housing 11, the volume block 32 presses and secures the edge of the lifting rod diaphragm 15 to the upper surface of the chemical housing 11.

체적블록(32)의 내부는 상하 관통되어 있으며 하부측 내부에는 원주방향을 따라 체적확장공간(321)이 형성되어 있다. 승강로드 다이어프램(15)은 체적확장공간(321)으로 삽입될 수 있다. 체적확장공간(321)의 공기가 배출될 수 있도록 체적블록(32) 하부에는 체적확장공간(321)과 체적 배기홀(311c)을 연결하는 체적 연결유로(322)가 형성되어 있다. 체적 연결유로(322)는 체적블록(32) 외부 둘레를 따라 형성되어 체적 배기홀(311c)과 연결된 띠홈(322a) 그리고 띠홈(322a)과 체적확장공간(321)을 연결하는 유동유로(322b)를 갖는다.The inside of the volume block 32 is penetrated up and down, and a volume expansion space 321 is formed along the circumferential direction inside the lower side. The lifting rod diaphragm 15 may be inserted into the volume expansion space 321. A volume connection passage 322 connecting the volume expansion space 321 and the volume exhaust hole 311c is formed in the lower part of the volume block 32 so that the air in the volume expansion space 321 can be discharged. The volume connection passage 322 is formed along the outer circumference of the volume block 32, and includes a band groove 322a connected to the volume exhaust hole 311c, and a flow passage 322b connecting the band groove 322a and the volume expansion space 321. has

가이드(33)는 피스톤(331)과 로드(332)를 포함하며 승강로드(14)가 하강하도록 압력을 가한다.The guide 33 includes a piston 331 and a rod 332 and applies pressure to the lifting rod 14 to descend.

피스톤(331)은 체적블록(32) 위에 위치하여 제어공간(311)에 배치되어 있으며 제어공간(311)에서 승강할 수 있다. 피스톤(331)의 외부 둘레에는 제어공간(311)의 둘레와 접하는 기밀부재가 배치되어 있다. 공기 유입홀(311a)을 통해 제어공간(311)으로 유입된 공기는 피스톤(331) 상면에 압력을 가할 수 있다. 상면에 압력을 받은 피스톤(331)은 하강할 수 있다.The piston 331 is located on the volume block 32 and is placed in the control space 311 and can be raised and lowered in the control space 311. An airtight member in contact with the perimeter of the control space 311 is disposed on the outer circumference of the piston 331. Air flowing into the control space 311 through the air inlet hole 311a may apply pressure to the upper surface of the piston 331. The piston 331 subjected to pressure on the upper surface may descend.

피스톤(331)과 체적블록(32) 사이의 공간(제어공간)은 공기 배기홀(311b)과 연결되어 있다. 피스톤(331)이 체적블록(32) 방향으로 이동할 때 피스톤(331)과 체적블록(32) 사이 공간은 공기 배기홀(311b)을 통해 제어 하우징(31) 외부로 배출될 수 있다. 이와 반대로 피스톤(331)이 체적블록(32)에서 멀어지는 방향으로 이동할 제어 하우징(31) 외부 공기는 공기 배기홀(311b)을 통해 피스톤(331)과 체적블록(32) 사이 공간으로 유입될 수 있다.The space (control space) between the piston 331 and the volume block 32 is connected to the air exhaust hole 311b. When the piston 331 moves in the direction of the volume block 32, the space between the piston 331 and the volume block 32 may be discharged to the outside of the control housing 31 through the air exhaust hole 311b. On the contrary, air outside the control housing 31, in which the piston 331 moves in a direction away from the volume block 32, may flow into the space between the piston 331 and the volume block 32 through the air exhaust hole 311b. .

로드(332)는 피스톤(331) 하면에서 돌출되어 체적블록(32) 내부를 관통하고 있다. 로드(332)의 하부는 승강로드(14)와 결합되어 있다. 로드(332)와 체적블록(32) 사이에는 기밀 유지를 위한 기밀부재로 결합되어 있다. 로드(332)는 피스톤(331)이 하강할 때 승강로드(14)를 가압하여 밸브(12)가 걸림턱(113)에서 떨어지도록 한다.The rod 332 protrudes from the lower surface of the piston 331 and penetrates the inside of the volume block 32. The lower part of the rod 332 is coupled with the lifting rod 14. The rod 332 and the volume block 32 are coupled with an airtight member to maintain airtightness. The rod 332 presses the lifting rod 14 when the piston 331 descends so that the valve 12 falls from the stopping jaw 113.

가이드 탄성부재(35)는 체적블록(32)과 피스톤(331) 사이에 위치하며 피스톤(331)이 하강할 때 압축될 수 있다. 가이드 탄성부재(35)는 피스톤(331)에 탄성력을 가하여 체적블록(32)에서 멀어지는 방향으로 이동할 수 있도록 한다.The guide elastic member 35 is located between the volume block 32 and the piston 331 and can be compressed when the piston 331 descends. The guide elastic member 35 applies elastic force to the piston 331, allowing it to move in a direction away from the volume block 32.

가압로드(34)는 제어공간(311)에 위치하여 상측이 제어 하우징(31) 외부로 돌출되어 있다. 가압로드(34)의 하부는 피스톤(331) 상면과 접하고 있으며 피스톤(331)을 누르고 있다.The pressure rod 34 is located in the control space 311 and its upper side protrudes out of the control housing 31. The lower part of the pressure rod 34 is in contact with the upper surface of the piston 331 and is pressing the piston 331.

다음은 위에서 설명한 흡입 기능을 갖는 유량 제어 밸브의 작용에 대하여 설명한다.Next, the operation of the flow control valve with the suction function described above will be explained.

약액 공급 전에는 도면 도 3 및 도 4에서 도시한 바와 같이 밸브(12)의 상면이 걸림턱(113)에 접하고 있다. 제1 챔버(111)와 제2 챔버(112)는 연결이 차단된 상태를 유지한다. 이에 약액은 약액 배출부(115)를 통해 배출되지 않는다.Before supplying the chemical solution, the upper surface of the valve 12 is in contact with the stopping protrusion 113, as shown in FIGS. 3 and 4. The first chamber 111 and the second chamber 112 remain disconnected. Accordingly, the chemical liquid is not discharged through the chemical liquid discharge unit 115.

도면 도 1에서 도시한 바와 같이 약액 공급을 위해 공기 유입홀(311a)을 통해 제어공간(311)으로 공기를 주입한다. 공기는 피스톤(331) 상면에 압력을 가하며, 피스톤(331)은 작동 복귀부(20) 방향으로 하강한다. 이때 가이드 탄성부재(35)는 압축되며 피스톤(331)과 체적블록(32) 사이의 공기는 공기 배기홀(311b)을 통해 배출된다.As shown in Figure 1, air is injected into the control space 311 through the air inlet hole 311a to supply the chemical solution. Air applies pressure to the upper surface of the piston 331, and the piston 331 descends in the direction of the return unit 20. At this time, the guide elastic member 35 is compressed and the air between the piston 331 and the volume block 32 is discharged through the air exhaust hole 311b.

하강한 피스톤(331)은 승강로드(14)를 가압하여 승강로드(14)가 하강하도록 한다. 이때 승강로드 다이어프램(15)은 오목한 상태가 된다. 하강한 승강로드(14)는 밸브(12)를 누르게 된다. 밸브(12)는 작동 복귀부(20) 방향으로 하강하게 되면서 걸림턱(113)에서 떨어진다. 제1 챔버(111)와 제2 챔버(112)는 관통홀(113a)을 통해 연결된다. 밸브(12)가 이동할 때 복귀로드(22)를 가압하게 되며 복귀 탄성부재(23)는 압축된다. 하강하는 밸브(12)에 의해 밸브 다이어프램(13)은 볼록해질 수 있다.The lowered piston 331 presses the lifting rod 14 and causes the lifting rod 14 to descend. At this time, the lifting rod diaphragm 15 is in a concave state. The lowered lifting rod 14 presses the valve 12. The valve 12 falls from the stopping protrusion 113 as it descends in the direction of the operation return unit 20. The first chamber 111 and the second chamber 112 are connected through a through hole 113a. When the valve 12 moves, the return rod 22 is pressed and the return elastic member 23 is compressed. The valve diaphragm 13 may become convex as the valve 12 descends.

제1 챔버(111)와 제2 챔버(112)의 연결로 약액 유입부(114)로 유입된 약액은 제1 챔버(111), 관통홀(113a), 제2 챔버(112) 및 약액 배출부(115)를 통해 웨이퍼 표면으로 분사된다. 여기서 밸브(12)가 걸림턱(113)으로부터 떨어진 정도에 따라 유량이 제어되어 약액의 분사량이 달라질 수 있다. 약액의 분사는 제어부(도시하지 않음) 제어로 일정시간 동안 진행될 수 있다.The chemical liquid flowing into the chemical liquid inlet 114 due to the connection of the first chamber 111 and the second chamber 112 is connected to the first chamber 111, the through hole 113a, the second chamber 112, and the chemical liquid discharge part. It is sprayed onto the wafer surface through (115). Here, the flow rate is controlled depending on the distance of the valve 12 from the stopping protrusion 113, so that the injection amount of the chemical solution may vary. The spraying of the chemical solution can proceed for a certain period of time under the control of a controller (not shown).

약액 분사 종료를 위해 제어공간(311)으로 유입되는 공기를 차단하면 피스톤(331) 상면에 압력이 가해지지 않는다. 이때 압축된 가이드 탄성부재(35)의 탄성 복원력에 의해 피스톤(331)은 체적블록(32)에서 멀어지는 방향으로 이동한다. 그리고 복귀 탄성부재(23) 탄성력에 의해 복귀로드(22)는 상승하면서 밸브(12)가 작동 제어부(30) 방향으로 이동하도록 압력을 가한다. 걸림턱(113)에 밸브(12)가 밀착되면서 제1 챔버(111)와 제2 챔버(112)의 연결이 차단되어 약액 공급은 완전하게 차단된다. 밸브(12)가 작동 제어부(30) 방향으로 이동할 때 승강로드(14)를 상승시킨다. 이때 승강로드 다이어프램(15)은 볼록한 상태가 되면서 체적확장공간(321)으로 삽입된다. 체적확장공간(321)의 공기는 배기유로(322)와 체적 배기홀(311c)을 통해 제어 하우징(31) 외부로 배출된다.If the air flowing into the control space 311 is blocked to end chemical injection, pressure is not applied to the upper surface of the piston 331. At this time, the piston 331 moves in a direction away from the volume block 32 due to the elastic restoring force of the compressed guide elastic member 35. And, due to the elastic force of the return elastic member 23, the return rod 22 rises and applies pressure to the valve 12 to move in the direction of the operation control unit 30. As the valve 12 comes into close contact with the locking protrusion 113, the connection between the first chamber 111 and the second chamber 112 is blocked, and the supply of the chemical solution is completely blocked. When the valve 12 moves in the direction of the operation control unit 30, the lifting rod 14 is raised. At this time, the lifting rod diaphragm 15 is in a convex state and is inserted into the volume expansion space 321. The air in the volume expansion space 321 is discharged to the outside of the control housing 31 through the exhaust passage 322 and the volume exhaust hole 311c.

제1 챔버(111)와 제2 챔버(112)가 차단된 상태에서 승강로드 다이어프램(15)이 체적확장공간(321)으로 삽입되면서 제2 챔버(112)의 체적이 증가한다. 이때 약액 배출부(115)에 잔존한 약액은 증가한 체적만큼 제2 챔버(112)로 흡입된다. 이에 약액 배출부(115) 단부에 약액이 방물 형태로 맺히지 않는다.With the first chamber 111 and the second chamber 112 blocked, the lifting rod diaphragm 15 is inserted into the volume expansion space 321, thereby increasing the volume of the second chamber 112. At this time, the chemical liquid remaining in the chemical liquid discharge unit 115 is sucked into the second chamber 112 by an increased volume. Accordingly, the chemical liquid does not form droplets at the end of the chemical liquid discharge unit 115.

따라서, 약액 배출부(115)에 진동이 발생하여도 약액은 웨이퍼의 표면으로 떨어지지 않는다. 현상이나 세정공정 후 약액이 웨이퍼에 떨어져서 웨이퍼의 표면이 오염되는 것을 예방할 수 있다. 웨이퍼 표면의 오염을 방지하여 후속공정에서의 공정불량 원인을 제거하므로 설비의 안정화 및 제품의 수율을 높일 수 있다Therefore, even if vibration occurs in the chemical discharge unit 115, the chemical does not fall on the surface of the wafer. This can prevent the surface of the wafer from being contaminated by chemicals falling on the wafer after the development or cleaning process. By preventing contamination of the wafer surface, the cause of process defects in subsequent processes is eliminated, thereby stabilizing equipment and increasing product yield.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements made by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also possible. falls within the scope of rights.

1: 흡입 기능을 갖는 유량 제어 밸브 10: 약액 작동부
11: 약액 하우징 111: 제1 챔버
112: 제2 챔버 113: 걸림턱
113a: 관통홀 114: 약액 유입부
115: 약액 배출부 12: 밸브
13: 밸브 다이어프램 14: 승강로드
15: 승강로드 다이어프램 20: 작동 복귀부
21: 복귀 하우징 21a: 작동공간
21b: 가이드홈 22: 복귀로드
23: 복귀 탄성부재 30: 작동 제어부
31: 제어 하우징 311: 제어공간
311a: 공기 유입홀 311b: 공기 배기홀
311c: 체적 배기홀 32: 체적블록
321: 체적확장공간 322: 체적 연결유로
322a: 띠홈 322b: 유동유로
33: 가이드 331: 피스톤
332: 로드 34: 가압로드
35: 가이드 탄성부재1: Flow control valve with suction function 10: Chemical liquid operating unit
11: chemical housing 111: first chamber
112: second chamber 113: locking jaw
113a: Through hole 114: Chemical inlet
115: chemical discharge unit 12: valve
13: valve diaphragm 14: lifting rod
15: lifting rod diaphragm 20: operation return unit
21: return housing 21a: operating space
21b: Guide groove 22: Return rod
23: return elastic member 30: operation control unit
31: control housing 311: control space
311a: air inlet hole 311b: air exhaust hole
311c: volumetric exhaust hole 32: volumetric block
321: volume expansion space 322: volume connection flow path
322a: Strip groove 322b: Flow path
33: Guide 331: Piston
332: Rod 34: Pressure rod
35: Guide elastic member

Claims

A chemical liquid operating unit that includes a chemical liquid inlet, a chemical liquid discharge unit, a chemical liquid housing through which a chemical liquid flows, and is formed with a first chamber connected to the chemical liquid inlet and a second chamber connected to the chemical liquid discharge part, and controls the flowing chemical liquid;
An operation control unit connected to the chemical liquid operating unit and operating the chemical liquid operating unit to allow the chemical liquid to flow; and
An operation return unit that is connected to the chemical liquid operating unit and operates the chemical liquid operating unit to block the flowing chemical liquid.
Includes,
The first chamber and the second chamber are connected, and when the chemical liquid operating unit blocks the chemical liquid, the volume of the second chamber increases and the chemical liquid on the chemical liquid discharge unit side is sucked into the second chamber,
The operation control unit,
A control housing connected to the chemical housing and having a control space therein and an air inlet hole, an air exhaust hole, and a volume exhaust hole connected to the control space, and
A volume block located in the control space, the inside of which is penetrated up and down, and a volume expansion space and a volume connection passage connected to the volume exhaust hole are formed along the circumferential direction inside the lower side.
Includes,
The volume connection flow path is formed along the outer circumference of the volume block and has a band groove connected to the volume exhaust hole, and a flow path connecting the band groove and the volume expansion space.
Flow control valve with suction function.

In paragraph 1:
The chemical liquid operating unit,
A valve disposed to be raised and lowered in the first chamber,
A valve diaphragm connecting the valve to the circumference of the first chamber,
A lifting rod disposed to be raised and lowered in the second chamber and connected to the valve, and
A lifting rod diaphragm connecting the lifting rod and the circumference of the second chamber.
Includes,
A locking protrusion in contact with the valve rising along the circumference of the first chamber is formed, the first chamber and the second chamber are connected through a flow hole formed by the locking protrusion, and the lifting rod moves through the flow hole. connected to the valve through
Flow control valve with suction function.

In paragraph 2,
The operation return unit,
A return housing connected to the chemical housing,
A return rod disposed to be movable inside the return housing and connected to the valve, and
A return elastic member that applies elastic force to the return rod so that the valve comes into close contact with the locking jaw.
containing
Flow control valve with suction function.

In paragraph 2,
The operation control unit,
A guide connected to the lifting rod through the volume block,
A pressure rod connected to the guide and exposed to the upper part of the control housing, and
A guide elastic member disposed on the volume block and applying elastic force to cause the guide to move in a direction away from the volume block.
Includes,
The air flowing into the control space through the air inlet hole applies pressure to the upper surface of the guide, causing the valve to fall from the locking jaw.
Flow control valve with suction function.

In paragraph 4,
A volume expansion space is formed between the volume block and the lifting rod diaphragm, and a volume exhaust hole connected to the volume expansion space is formed in the control housing. When the valve contacts the stopping protrusion, the lifting rod diaphragm moves to the volume expansion space, and the air in the volume expansion space is discharged to the outside of the control housing through the volume exhaust hole.
Flow control valve with suction function.

In paragraph 5,
A flow control valve with a suction function, wherein an air exhaust hole connected to the control space is formed in the control housing so that air between the guide and the volume block is discharged when the guide operates in the direction of the operation return unit.