KR20230150309A

KR20230150309A - 매니폴드 조립체를 포함하는 유체 유동 제어 시스템

Info

Publication number: KR20230150309A
Application number: KR1020237031210A
Authority: KR
Inventors: 필립 라이언 바로스; 그레그 패트릭 멀리건
Original assignee: 아이커 시스템즈, 인크.
Priority date: 2021-03-03
Filing date: 2022-02-14
Publication date: 2023-10-30
Also published as: TW202244657A; JP2024512898A; WO2022186971A1; TWI807659B; US20220283596A1; US11899477B2

Abstract

물품을 처리하기 위한 시스템은 반도체 제조에 필수적이다. 일 실시형태에서, 공정 유체를 공급하도록 구성된 복수의 유체 공급부, 복수의 유동 제어 장치, 복수의 장착 기판, 복수의 장착 기판에 유체 흐름 가능하게 연결된 진공 매니폴드, 복수의 장착 기판에 유체 흐름 가능하게 연결되는 출구 매니폴드, 진공 매니폴드에 유체 흐름 가능하게 연결된 진공 소스, 및 출구 매니폴드에 유체 흐름 가능하게 연결된 처리 챔버를 포함하는 시스템이 개시된다. 복수의 유동 제어 장치는 블리드 포트와 출구를 갖는다. 복수의 장치의 출구는 복수의 장착 기판의 대응하는 출구 포트에 유체 흐름 가능하게 연결된다. 복수의 장치의 블리드 포트는 복수의 장착 기판의 대응하는 진공 포트에 유체 흐름 가능하게 연결된다.

Description

매니폴드 조립체를 포함하는 유체 유동 제어 시스템

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 2021년 3월 3일자로 출원된 미국 특허 가출원 제63/155,861호의 이익을 주장하며, 이는 전문이 참조에 의해 본 명세서에 원용된다.

질량 유동 제어는 반도체 칩 제조에서 사용되는 핵심 기술 중 하나였다. 질량 유동을 제어하기 위한 장치는 반도체 제조 및 기타 산업 공정을 위한 공정 가스 및 액체의 공지된 유량을 전달하는 데 중요하다. 이러한 디바이스는 다양한 적용을 위해 유체의 유동을 측정하고 정확하게 제어하도록 사용된다. 주어진 제조 도구에서, 다양한 액체와 가스가 필요할 수 있다. 그 결과, 효율적인 가스 및 액체 처리는 현대 반도체 제조 장비에 필수적이다.

칩 제조 기술이 개선됨에 따라서, 유동을 제어하기 위한 장치에 대한 요구도 높아지고 있다. 반도체 제조 공정은 향상된 성능, 더 넓은 범위의 유동 용량, 더 많은 공정 가스 및 액체, 및 필요한 장비의 더 컴팩트한 설치를 점점 더 요구하고 있다. 다양한 유동 장치를 위한 개선된 가스 및 액체 처리는 감소된 공간과 감소된 비용으로 향상된 성능을 전달하기 위해 필요하다.

본 기술은 반도체와 같은 물품을 처리하기 위한 시스템에 관한 것이다. 다른 실시형태에서, 본 기술은 공정 유체를 제어하기 위한 시스템에 관한 것이다. 또 다른 실시형태에서, 본 기술은 공정 유체를 운반하기 위한 시스템에 관한 것이다. 다른 실시형태에서, 본 기술은 공정 유체의 유동을 제어하기 위한 장치에 관한 것이다. 본 시스템 및 매니폴드 조립체는 반도체 칩 제조, 태양광 패널 제조 등과 같은 광범위한 공정에서 사용될 수 있다.

하나의 구현예에서, 본 발명은 물품을 처리하기 위한 시스템이다. 시스템은 제1 공정 유체를 공급하도록 구성된 제1 유체 공급부, 및 제2 공정 유체를 공급하도록 구성된 제2 유체 공급부를 갖는다. 시스템은 제1 유동 제어 장치를 갖고, 제1 장치는 입구, 출구 및 블리드 포트(bleed port)를 갖고, 제1 장치의 입구는 제1 유체 공급부에 유체 흐름 가능하게 연결된다. 시스템은 제2 유동 제어 장치를 갖고, 제2 장치는 입구, 출구 및 블리드 포트를 갖고, 제2 장치의 입구는 제2 유체 공급부에 유체 흐름 가능하게 연결된다. 장치는 제1 및 제2 장착 기판을 가지고, 제1 장착 기판은 제1 진공 포트와 제1 출구 포트를 갖고, 제1 유동 제어 장치는 제1 유동 제어 장치의 블리드 포트가 제1 진공 포트에 유체 흐름 가능하게 연결되고 제1 유동 제어 장치의 출구가 제1 출구 포트에 유체 흐름 가능하게 연결되도록 제1 장착 기판에 부착된다. 제2 장착 기판은 제2 진공 포트와 제2 출구 포트를 갖고, 제2 유동 제어 장치는 제2 유동 제어 장치의 블리드 포트가 제2 진공 포트에 유체 흐름 가능하게 연결되고 제2 유동 제어 장치의 출구가 제2 출구 포트에 유체 흐름 가능하게 연결되도록 제2 장착 기판에 부착된다. 시스템은 제1 및 제2 진공 포트에 유체 흐름 가능하게 연결되는 진공 매니폴드, 제1 및 제2 출구 포트에 유체 흐름 가능하게 연결되는 출구 매니폴드, 진공 매니폴드에 유체 흐름 가능하게 연결되는 진공 소스, 및 출구 매니폴드에 유체 흐름 가능하게 연결되는 처리 챔버를 갖는다.

다른 구현예에서, 본 발명은 공정 유체를 제어하기 위한 시스템이다. 시스템은 제1 유동 제어 장치를 갖고, 제1 장치는 입구, 출구 및 블리드 포트를 갖고, 제1 장치의 입구는 제1 공정 유체를 수용하도록 구성된다. 시스템은 제2 유동 제어 장치를 갖고, 제2 장치는 입구, 출구 및 블리드 포트를 갖고, 제2 장치의 입구는 제2 공정 유체를 수용하도록 구성된다. 장치는 제1 및 제2 장착 기판을 가지고, 제1 장착 기판은 제1 진공 포트와 제1 출구 포트를 갖고, 제1 유동 제어 장치는 제1 유동 제어 장치의 블리드 포트가 제1 진공 포트에 유체 흐름 가능하게 연결되고 제1 유동 제어 장치의 출구가 제1 출구 포트에 유체 흐름 가능하게 연결되도록 제1 장착 기판에 부착된다. 제2 장착 기판은 제2 진공 포트와 제2 출구 포트를 갖고, 제2 유동 제어 장치는 제2 유동 제어 장치의 블리드 포트가 제2 진공 포트에 유체 흐름 가능하게 연결되고 제2 유동 제어 장치의 출구가 제2 출구 포트에 유체 흐름 가능하게 연결되도록 제2 장착 기판에 부착된다. 시스템은 제1 및 제2 진공 포트에 유체 흐름 가능하게 연결되는 진공 매니폴드, 및 제1 및 제2 출구 포트에 유체 흐름 가능하게 연결되는 출구 매니폴드를 갖는다.

또 다른 구현예에서, 본 발명은 공정 유체를 운반하기 위한 시스템이다. 시스템은 복수의 장착 기판을 가지고, 각각의 장착 기판은 진공 포트와 출구 포트를 갖는다. 시스템은 복수의 장착 기판의 진공 포트에 유체 흐름 가능하게 연결된 진공 매니폴드를 갖는다. 시스템은 또한 복수의 장착 기판의 출구 포트에 유체 흐름 가능하게 연결된 출구 매니폴드를 갖는다. 진공 매니폴드는 제1 길이방향축을 따라서 연장되는 복수의 주 채널, 및 복수의 공급 채널을 가지고, 복수의 장착 기판의 진공 포트는 복수의 공급 채널을 통해 복수의 주 채널에 유체 흐름 가능하게 연결된다. 출구 매니폴드는 제2 길이방향축을 따라서 연장되는 복수의 주 채널을 가지고, 제1 및 제2 길이방향축은 평행하다.

다른 구현예에서, 본 발명은 공정 유체의 유동을 제어하기 위한 장치이다. 장치는 입구, 출구, 블리드 포트, 입구로부터 출구까지 연장되는 유동 경로, 제1 밸브, 유동 제한기, 제2 밸브, 및 장착 부분을 갖는다. 제1 밸브는 유동 경로에 작동 가능하게 연결되고 입구와 출구 사이에 위치되고, 제1 밸브는 유동 경로에서 공정 유체의 유동을 제어하도록 구성된다. 유동 제한기는 유동 임피던스를 갖고, 유동 경로에 작동 가능하게 연결되고 입구와 출구 사이에 위치된다. 제2 밸브는 유동 경로에 작동 가능하게 연결되고 입구와 출구 사이에 위치되고, 제2 밸브는 유동 경로로부터 블리드 포트로의 공정 유체의 유동을 제어하도록 구성된다. 장착 부분은 출구와 블리드 포트를 포함한다.

또 다른 구현예에서, 본 발명은 물품을 제조하는 방법이다. 방법은 제1 공정 유체의 유동을 제어하기 위한 제1 장치를 제공하는 단계를 포함하고, 제1 유동 제어 장치는 장착 부분을 갖는다. 방법은 표면을 가진 제1 장착 기판을 제공하는 단계를 더 포함하고, 표면은 출구 포트 및 진공 포트를 갖고, 출구 포트는 출구 매니폴드에 유체 흐름 가능하게 연결되고 진공 포트는 진공 매니폴드에 유체 흐름 가능하게 연결된다. 제1 유동 제어 장치의 장착 부분은 제1 장착 기판의 표면에 고정된다. 출구 매니폴드는 처리 챔버에 유체 흐름 가능하게 연결되고, 진공 매니폴드는 진공 소스에 유체 흐름 가능하게 연결된다. 제1 공정 유체는 제1 유동 제어 장치에 공급된다. 제1 공정 유체는 제1 유동 제어 장치를 통해 유동한다. 제1 공정 유체는 제1 유동 제어 장치로부터 제1 장착 기판의 진공 포트로 전달된다. 제1 공정 유체는 진공 매니폴드를 통해 진공 소스로 배출된다. 제1 공정 유체는 제1 유동 제어 장치로부터 제1 장착 기판의 출구 포트로 전달된다. 마지막으로, 공정은 처리 챔버 내의 물품에 대해 수행된다.

본 기술의 적용 가능성의 추가 영역은 이하에 제공되는 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 상세한 설명과 바람직한 구현예를 나타내는 특정 예는 단지 예시를 위한 것이고 기술의 범위를 제한하려는 의도가 아니라는 점을 이해해야 한다.

본 개시내용의 발명은 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터 더욱 완전하게 이해될 것이다:
도 1은 유동을 제어하기 위한 하나 이상의 장치를 활용하여 반도체 디바이스를 제조하기 위한 시스템의 개략도이다.
도 2는 질량 유동 제어기의 개략도이고, 질량 유동 제어기는 도 1의 공정에서 활용될 수 있는 것과 같은 유동을 제어하기 위한 장치 중 하나이다.
도 3은 도 1의 시스템에서 활용될 수 있는 것과 같은 복수의 유동 제어 장치 및 매니폴드 시스템의 사시도이다.
도 4는 질량 유동 제어기 및 매니폴드 시스템의 부분의 사시도이고, 질량 유동 제어기는 도 1의 시스템에서 활용될 수 있는 것과 같은 유동을 제어하기 위한 장치 중 하나이다.
도 5는 도 4의 질량 유동 제어기 및 매니폴드 시스템의 부분의 저면 사시도이다.
도 6은 도 4의 질량 유동 제어기 및 매니폴드 시스템의 부분의 좌측면도이다.
도 7은 도 4의 질량 유동 제어기 및 매니폴드 시스템의 부분의 우측면도이다.
도 8은 도 4의 질량 유동 제어기 및 매니폴드 시스템의 부분의 정면도이다.
도 9는 도 4의 질량 유동 제어기 및 매니폴드 시스템의 부분의 배면도이다.
도 10은 도 4의 질량 유동 제어기 및 매니폴드 시스템의 부분의 평면도이다.
도 11은 도 4의 질량 유동 제어기 및 매니폴드 시스템의 부분의 저면도이다.
도 12는 선 XII-XII를 따라서 취해진 도 8의 질량 유동 제어기 및 매니폴드 시스템의 부분의 단면도이다.
도 13은 도 3의 매니폴드 시스템의 사시도이다.
도 14는 도 3의 매니폴드 시스템의 평면도이다.
도 15는 도 3의 매니폴드 시스템의 장착 기판과 진공 및 출구 매니폴드의 부분의 사시도이다.
도 16은 도 15의 장착 기판의 저면 사시도이다.
도 17은 선 XVII-XVII을 따라서 취해진 도 15의 장착 기판의 단면도이다.
도 18은 선 XVIII-XVIII을 따라서 취한 도 15의 장착 기판의 단면도이다.
도 19는 도 15의 장착 기판의 크래들(cradle)의 사시도이다.
도 20은 도 15의 장착 기판의 크래들의 평면도이다.
도 21은 도 15의 장착 기판 크래들의 저면 사시도이다.
도 22는 도 15의 장착 기판의 포트 블록의 제1 부분의 사시도이다.
도 23은 도 15의 장착 기판의 포트 블록의 제1 부분의 저면 사시도이다.
도 24는 도 15의 장착 기판의 포트 블록의 제2 부분의 사시도이다.
도 25는 도 15의 장착 기판의 포트 블록의 제2 부분의 저면 사시도이다.

본 발명의 원리에 따른 예시적 실시형태의 설명은 첨부된 도면과 관련하여 읽히도록 의도되고, 이는 전체 기재된 설명의 일부로 간주되어야 한다. 본 명세서에 개시된 본 발명의 실시형태의 설명에서, 방향 또는 배향에 대한 어떠한 언급도 단지 설명의 편의를 위한 것이고 본 발명의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다. "하부", "상부", "수평", "수직", "위에서", "아래에서", "위로", "아래로", "좌측", "우측", "상단", "바닥"과 같은 상대적 용어뿐만 아니라 그의 파생어(예를 들면, "수평으로", "아래쪽으로", "위쪽으로" 등)는 설명되거나 논의 중인 도면에 도시된 바와 같은 배향을 지칭하는 것으로 해석되어야 한다. 이들 관련 용어는 단지 설명의 편의를 위한 것이고 명시적으로 표시되지 않는 한 장치가 특정 배향으로 구성되거나 작동될 것을 요구하지 않는다. "부착된", "부착 고정된", "연결된", 결합된", "상호 연결된" 및 이와 유사한 용어는 달리 명시되지 않는 한 구조가 직접적으로 또는 개입 구조를 통해 간접적으로 서로 고정되거나 부착되는 관계 및 움직일 수 있거나, 단단한 부착물의 관계를 의미한다. 또한, 본 발명의 특징부 및 이점은 바람직한 실시형태 참조하여 예시된다. 따라서, 본 발명은 단독으로 또는 다른 특징 조합으로 존재할 수 있는 특징의 일부 가능한 비제한적 조합을 예시하는 이러한 바람직한 실시형태에 명시적으로 제한되어서는 안 되고; 본 발명의 범위는 본 명세서에 첨부된 청구범위에 의해 한정된다.

본 발명은 물품을 처리하기 위한 시스템에 관한 것이고, 이들 시스템은 유체 유동을 제어하기 위한 장치를 갖는다. 일부 실시형태에서, 장치는 공지된 질량 유동의 가스 또는 액체를 반도체 또는 유사한 공정에 전달하기 위한 질량 유동 제어기로서 기능할 수 있다. 반도체 제조는 유체 유동의 제어에서 고성능을 요구하는 산업 중 하나이다. 반도체 제조 기술이 발전함에 따라서, 고객은 전달되는 유체 유동의 질량에서 정확성과 반복성이 향상된 유동 제어 디바이스에 대한 필요성을 인식했다. 아울러, 유동 제어 디바이스는 다양한 공정 유체의 전달 및 제거를 요구하는 보다 정교한 배열을 활용하여 복잡성이 증가하였다. 본 시스템은 표준화된 매니폴드 구성을 활용하는 것에 의해 물품을 처리하기 위한 시스템의 신속한 조립 및 유지 관리를 가능하게 한다.

도 1은 물품을 처리하기 위한 예시적인 처리 시스템(1000)의 개략도를 도시한다. 처리 시스템(1000)은 처리 챔버(1300)에 유체 흐름 가능하게 연결된 복수의 유동 제어 장치(100)를 활용할 수 있다. 복수의 유동 제어 장치(100)는 출구 매니폴드(400)를 통해 처리 챔버(1300)에 하나 이상의 상이한 공정 유체를 공급하도록 사용된다. 반도체와 같은 물품은 처리 챔버(1300) 내에서 처리될 수 있다. 밸브(1100)는 유동 제어 장치(100)를 처리 챔버(1300)로부터 격리시켜, 유동 제어 장치(100)가 처리 챔버(1300)로부터 선택적으로 연결되거나 격리될 수 있게 한다. 처리 챔버(1300)는 복수의 유동 제어 장치(100)에 의해 전달되는 공정 유체를 도포하기 위한 하나 이상의 도포기를 포함하여, 복수의 유동 제어 장치(100)에 의해 공급된 유체의 선택적 또는 확산 분배를 가능하게 한다. 또한, 처리 시스템(1000)은, 동일한 유동 제어 장치(100)에서의 공정 유체 사이의 전환을 가능하게 하기 위해 공정 유체의 비우기를 가능하게 하거나 유동 제어 장치(100) 중 하나 이상의 퍼지를 용이하게 하도록 밸브(1100)에 의해 처리 챔버(1300)로부터 격리되는 진공 소스(1200)를 더 포함할 수 있다. 각각의 유동 제어 장치(100)는 진공 매니폴드(500)에 결합되는 별도의 블리드 포트를 가질 수 있고, 진공 매니폴드는 밸브(1100)를 통해 진공 소스(1200)에 연결된다. 선택적으로, 유동 제어 장치(100)는 질량 유동 제어기, 유동 분할기, 또는 처리 시스템에서 공정 유체의 유동을 제어하는 임의의 다른 디바이스일 수 있다. 또한, 밸브(1100)는 원하는 경우 유동 제어 장치(100)에 통합될 수 있다. 일부 구현예에서, 이는 처리 시스템(1000)에서 특정한 다른 밸브(1100)에 대한 필요성을 제거할 수 있다.

처리 시스템(1000)에서 수행될 수 있는 공정은 습식 세정, 포토리소그래피, 이온 주입, 건식 에칭, 원자층 에칭, 습식 에칭, 플라즈마 애싱, 급속 열 어닐링, 노 어닐링, 열 산화, 화학 기상 증착, 원자층 증착, 물리적 기상 증착, 분자 빔 에피택시, 레이저 리프트 오프, 전기화학적 증착, 화학-기계적 폴리싱, 웨이퍼 테스트, 또는 제어된 체적의 공정 유체를 활용하는 기타 공정을 포함할 수 있다.

도 2는 처리 시스템(1000)에서 활용될 수 있는 유동 제어 장치(100)의 한 유형인 예시적인 질량 유동 제어기(101)의 개략도를 도시한다. 질량 유동 제어기(101)는 입구(104)에 유체 흐름 가능하게 연결된 공정 유체의 유체 공급부(102)를 갖는다. 입구(104)는 비례 밸브(120)를 통해 유동하는 공정 유체의 질량 및 체적을 변화시킬 수 있는 비례 밸브(120)에 유체 흐름 가능하게 연결된다. 비례 밸브(120)는 P1 용적부(106)로 전달되는 공정 유체의 질량 유동을 계량한다. 비례 밸브(120)는 완전히 개방되거나 폐쇄될 필요가 없도록 공정 유체의 비례 제어를 제공할 수 있지만, 대신 공정 유체의 질량 유량의 제어를 허용하는 중간 상태들을 가질 수 있다.

P1 용적부(106)는 비례 밸브(120)에 유체 흐름 가능하게 연결되고, P1 용적부(106)는 비례 밸브(120)와 유동 제한기(160) 사이의 질량 유동 제어기(101) 내의 모든 체적의 합이다. 압력 트랜스듀서(130)는 P1 용적부(106) 내의 압력의 측정을 가능하게 하기 위해 P1 용적부(106)에 유체 흐름 가능하게 연결된다. 차단 밸브(150)는 유동 제한기(160)와 비례 밸브(120) 사이에 위치되고, P1 용적부(106)로부터 밖으로의 공정 유체의 유동을 완전히 중단시키도록 사용될 수 있다. 선택적으로, 유동 제한기(160)는 대안적인 구성에서 차단 밸브(150)와 비례 밸브(120) 사이에 위치될 수 있다. 유동 제한기(160)는 질량 유동 제어기(101)의 출구(110)에 유체 흐름 가능하게 연결된다. 처리 시스템에서, 출구(110)는 밸브(1100)에 유체 흐름 가능하게 연결되거나 또는 처리 챔버(1300)에 직접 연결된다. 본 실시형태에서, 유동 제한기(160) 차단 밸브(150)와 출구(110) 사이에 위치된다. 대안적인 실시형태에서, 차단 밸브(150)는 유동 제한기(160)와 출구(110) 사이에 위치된다. 따라서, 차단 밸브(150)와 유동 제한기(160)의 배열은 바뀔 수 있다. 마지막으로, 블리드 밸브(180)가 P1 용적부(106) 및 블리드 포트(190)에 연결된다. 블리드 밸브(180)는 비례 밸브, 온/오프 밸브, 또는 유체 유동을 제어하는 데 적합한 임의의 다른 유형의 밸브일 수 있다. 선택적으로, 제2 유동 제한기가 P1 용적부와 블리드 포트(190) 사이에 통합될 수 있다.

제1 차단 밸브(150)의 내부에는 밸브 시트와 폐쇄 부재가 있다. 장치(100)가 공정 유체를 전달할 때, 제1 차단 밸브(150)가 개방 상태에 있어서, 밸브 시트와 폐쇄 부재는 접촉하지 않는다. 이는 공정 유체의 유동을 허용하고, 유체 유동에 대해 무시 가능한 제한을 제공한다. 제1 차단 밸브(150)가 폐쇄 상태에 있을 때, 폐쇄 부재와 밸브 시트는 스프링에 의해 접촉되도록 편향되어, 제1 차단 밸브(150)를 통한 공정 유체의 유동을 정지시킨다.

유동 제한기(160)는 비례 밸브(120)와 조합하여, 공정 유체의 유동을 계량하도록 사용된다. 대부분의 실시형태에서, 유동 제한기(160)는 유체 유동에 알려진 제한을 제공한다. 제1 특징화된 유동 제한기(160)는 주어진 공정 유체의 원하는 범위의 질량 유량을 전달하기 위해 특정 유동 임피던스를 가지도록 선택될 수 있다. 유동 제한기(160)는 유동 제한기(160)의 상류 및 하류에 있는 통로보다 유동에 대해 더 큰 저항을 갖는다.

선택적으로, 질량 유동 제어기(101)는 유동 제한기(160) 및 차단 밸브(150) 하류에 있는 하나 이상의 P2 압력 트랜스듀서를 포함한다. P2 압력 트랜스듀서는 유동 제한기(160)에 걸친 압력 차이를 측정하도록 사용된다. 일부 실시형태에서, 유동 제한기(160)의 하류에서의 P2 압력은 처리 챔버에 연결된 다른 장치(100)로부터 얻어질 수 있으며, 판독값은 질량 유동 제어기(101)에 전달된다.

선택적으로, 온도 센서는 질량 유동 제어기(101)의 정확도를 더욱 향상시키기 위해 사용될 수 있다. 온도 센서는 P1 용적부(106) 근처의 질량 유동 제어기(101)의 베이스에 장착될 수 있다. 추가적인 온도 센서가 비례 밸브(120), 압력 트랜스듀서(130), 차단 밸브(150) 및 블리드 밸브(180)에 인접한 위치를 포함하는 다양한 위치에서 이용될 수 있다.

도 3을 참조하면, 복수의 유동 제어 장치(100) 및 매니폴드 시스템(300)의 사시도가 도시되어 있다. 알 수 있는 바와 같이, 6개의 장치(100)가 일렬로 제공된다. 이 예에서, 장치(100)의 각각은 질량 유동 제어기(101)이지만, 장치(100)의 각각은 다른 디바이스일 수 있다. 더욱이, 모든 질량 유동 제어기(101)가 동일할 필요는 없다. 일부는 다양한 유체, 다양한 범위의 유동 용량, 또는 원하는 공정을 구현하는 데 필요한 임의이 변형을 지원할 수 있다. 알 수 있는 바와 같이, 질량 유동 제어기(101)는 매니폴드 시스템(300)에 장착된다.

도 4 내지 도 12는 매니폴드 시스템(300)의 부분(301)과 함께 단일 질량 유동 제어기(101)를 더 자세히 도시한다. 부분(301)은 표준화된 구성으로 질량 유동 제어기(101) 또는 다른 장치(100)를 장착하기 위해 필요한 부착 특징부를 제공한다. 매니폴드 시스템은 아래에 자세히 설명된 것처럼 진공 및 출구 매니폴드 모두가 최소한의 복잡성으로 연결되는 것을 가능하게 한다.

도 12를 참조하면, 질량 유동 제어기(101) 및 매니폴드 시스템(300)의 부분(301)의 단면도가 도시되어 있다. 질량 유동 제어기(101)는 제1 부분(105)과 제2 부분(107)으로 형성된 베이스(103)를 포함한다. 일부 실시형태에서, 베이스(103)는 일체형이고 모놀리식인 반면, 다른 경우에, 베이스(103)는 2개 이상의 부분으로 형성될 수 있다. 베이스(103)는 입구(104) 및 출구(110), 입구(104)로부터 출구(110)까지 연장되는 유동 경로를 포함한다. 입구(104)는 전술한 바와 같이 유체 공급부(102)에 유체 흐름 가능하게 연결된다. 공정 유체는 유동 경로를 따라서 입구(104)로부터 출구(110)로 흐르고, 입구(104)는 상류로서 지칭되고 출구(110)는 하류로서 지칭되는데, 이는 질량 유동 제어기(101)의 작동 동안 유체 유동의 일반적인 방향이기 때문이다. 입구(104)와 출구(110) 둘 모두는 도 4 내지 도 11에 도시된 바와 같이 질량 유동 제어기(101)의 중심을 통해 연장되는 평면(M-M)에 놓인다. 베이스(103)는 통로를 폐쇄하는 밸브 캡(113)을 더 포함한다. 밸브 캡(113)은 베이스(103)의 제조를 용이하게 하고 질량 유동 제어기(101)의 조립을 돕기 위해 사용된다.

입구(104)는 입구 제어 밸브(151)에 유체 흐름 가능하게 연결되고, 입구 제어 밸브(151)는 질량 유동 제어기(101)로의 유체의 유동을 제어하는 역할을 한다. 입구 제어 밸브(151)의 주요 기능은 유지 보수, 서비스, 교정 등을 위하여 질량 유동 제어기(101)의 보장된 차단을 제공하는 것이다. 입구 제어 밸브(151)는 수동으로 또는 자동으로 작동될 수 있다. 일부 실시형태에서, 입구 제어 밸브(151)는 생략될 수 있다.

입구 제어 밸브(151)의 하류에서, 통합된 입자 필터(108)가 베이스(103)의 제1 부분(105)에 설치된다. 선택적으로, 통합된 입자 필터(108)는 생략될 수 있다. 대안적으로, 통합된 입자 필터는 입구 제어 밸브(151)의 상류 또는 유동 경로에서 다른 곳에 위치될 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 통합된 입자 필터(108)는 생략될 수 있다. 유체는 입구 제어 밸브(151)와 비례 밸브(120) 사이에 위치된 P0 용적부(109)에 유체 흐름 가능하게 연결된 P0 압력 트랜스듀서(131)를 지나쳐 흐른다. P0 용적부(109)는 입구 제어 밸브(151)와 비례 제어 밸브의 밸브 시트(122) 사이의 유동 경로에서의 모든 체적을 포함한다.

비례 밸브(120)는 밸브 시트(122)와 폐쇄 부재(121)를 포함한다. 비례 밸브는 개방 상태와 폐쇄 상태 사이의 임의의 중간 위치뿐만 아니라 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 전환하도록 구성된다. 이러한 것은 가변 체적의 가스 또는 액체가 비례 밸브(120)에 전달되는 것을 허용한다. 비례 밸브(120)의 하류에는 차단 밸브(150) 및 특징화된 제한기(160)가 있다. 전술한 바와 같이, 차단 밸브(150)는 특징화된 제한기(160)의 상류 또는 하류에 있을 수 있다. 이 실시형태에서, 비례 밸브(120)와 특성 제한기(160) 사이의 체적은 P1 용적부(106)로서 지칭된다. P1 용적부(106)는 비례 밸브(120)의 밸브 시트(122)와 특징화된 제한기(160) 사이의 유동 경로의 모든 체적을 포함한다.

블리드 밸브(180) 및 P1 압력 트랜스듀서(130)는 비례 밸브(120)와 특징화된 제한기(160) 사이에서 P1 용적부(106)에 유체 흐름 가능하게 연결된다. 블리드 밸브(180)는 폐쇄 부재(181) 및 밸브 시트(182)를 포함한다. P1 압력 트랜스듀서(130)는 P1 용적부(106)에서의 유체의 압력을 측정한다. 블리드 밸브(180)는 P1 용적부(106)로부터 블리드 포트(190)로 유체를 배출하도록 구성된다. 블리드 포트(190)는 공정 유체를 폐기하기 위해 진공 매니폴드에 연결되어야만 한다. 진공 매니폴드는 아래에서 더 자세히 설명된다.

특징화된 제한기(160)는 전술한 바와 같이 차단 밸브(150)의 하류 및 출구(110)의 상류에 위치된다. 특징화된 제한기(160)는 P1 용적부(106)와 P2 용적부(111) 사이의 압력차를 제공하기 위해 유체 유동에 대한 제한을 제공하도록 구성된다. P2 용적부(111)는 특징화된 제한기(160)와 출구(110) 사이의 유동 경로의 체적을 포함한다. P2 용적부(111)는 P2 압력 트랜스듀서(132)에 유체 흐름 가능하게 연결되고, P2 압력 트랜스듀서(132)는 P2 용적부(111)에서의 유체의 압력을 측정한다. 특징화된 제한기(160)의 유체 유동에 대한 제한은 또한 유동 임피던스로서 지칭될 수도 있으며, 유동 임피던스는 충분히 높아, 특징화된 제한기(160)에 걸친 압력 강하가 P1 및 P2 압력 트랜스듀서(130, 132)를 사용하여 측정될 수 있다.

일부 실시형태에서, 특징화된 제한기(160)는 차단 밸브(150)의 상류에 있을 수 있다. 일부 실시형태에서, 특징화된 제한기(160)는 적어도 부분적으로 차단 밸브(150) 내에 위치될 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 차단 밸브(150)는 생략될 수 있다. P1 및 P2 압력 트랜스듀서(130, 132)는 또한 특정 실시형태에서 생략될 수 있다. 또 다른 실시형태에서, P0, P1, P2 압력 트랜스듀서(131, 130, 132) 중 하나 이상은 차압 센서일 수 있고, P0, P1, P2 용적부(109, 106, 111) 사이의 차압 측정을 허용하기 위해 P0, P1, P2 용적부(109, 106, 111) 중 하나 이상에 유체 흐름 가능하게 연결될 수 있다.

블리드 밸브(180) 및 블리드 포트(190)로 돌아가면, 블리드 밸브(180)는 블리드 밸브(180)를 블리드 포트(190)에 연결하는 블리드 통로(181)를 통한 유동을 제어한다는 것을 알 수 있다. 이러한 블리드 통로(181)는 장착 부분(112)에 도달하기 위해 어떠한 필요한 경로도 취할 수 있다. 장착 부분(112)은 베이스(103)의 일부를 형성하고, 블리드 포트(190) 및 출구(110)를 포함하는 표면(114)을 갖는다. 바람직한 실시형태에서, 장착 부분(112)의 표면(114)은 평면이다. 장착 부분(112)은 매니폴드 시스템(300)의 부분(301)에 질량 유동 제어기(101)의 연결을 가능하게 한다.

매니폴드 시스템(300)의 부분(301)은 진공 매니폴드(500)의 부분(501)과 출구 매니폴드(400)의 부분(401)을 포함한다. 매니폴드 시스템(300)의 부분(301)은 장착 기판(310)을 더 포함한다. 3(310)은 질량 유동 제어기(101)의 장착 부분(112)을 위한 기계적 연결을 제공한다. 장착 기판(310)은 질량 유동 제어기(101)에 구조적 강도 및 강성을 모두 제공하고, 두 구성요소 사이의 견고한 유체 연결을 보장한다. 질량 유동 제어기(101)의 장착 부분(112)은 출구(110)와 블리드 포트(190)를 진공 매니폴드(500)와 출구 매니폴드(400)에 유체 흐름 가능하게 연결하기 위해 장착 기판(310)과 맞물리도록 구성된다. 장착 부분(112)의 표면(114)은 장착 부분(112)과 장착 기판(310) 사이의 액체 및/또는 가스 기밀 연결을 보장하기 위해 블리드 포트(190)와 출구(110)가 적절하게 밀봉될 수 있는 것을 보장하는 데 필요한 특징부를 통합할 수 있다. 이들 특징부는 밀봉 특징부, 밀봉구, 또는 유체 기밀 연결을 제공하는 기타 구성요소를 위한 방을 제공하는데 필요한 오목부 또는 임의의 다른 특징부를 포함할 수 있다.

도 13 및 도 14를 참조하면, 매니폴드 시스템(300)이 더 자세히 도시되어 있다. 매니폴드 시스템(300)은 복수의 부분(301)을 포함하고, 각각의 부분(301)은 실질적으로 동일하다. 각각의 부분(301)은 출구 매니폴드(400)의 부분(401)과 진공 매니폴드(500)의 부분(501)을 포함한다. 알 수 있는 바와 같이, 출구 매니폴드(400)의 부분(401)은 출구 매니폴드(400)를 집합적으로 형성하고, 진공 매니폴드(500)의 부분(501)은 진공 매니폴드(500)를 집합적으로 형성한다. 각각의 부분(301)은 장착 기판(310)을 포함한다.

진공 매니폴드(500)는 길이방향축(A-A)을 따라서 연장되고, 길이방향축(A-A)은 복수의 주 채널(502)과 동축이다. 길이방향축(A-A)은 질량 유동 제어기(101)의 입구(104)와 출구(110)를 통해 연장되는 평면(M-M)에 수직으로 연장된다. 선택적으로, 매니폴드 시스템(300)의 부분(301) 중 첫 번째 부분은, 밀봉되고 진공 매니폴드(500)를 종료할 수 있도록 주 채널(502)을 포함하지 않을 수 있다. 부분(301) 중 첫 번째 부분은 또한, 다른 배관 시스템에 연결되거나 위에서 논의된 바와 같이 진공 소스(1200)에 연결될 수 있는 주 채널(502)을 포함할 수 있다. 부분(301) 중 마지막 부분은 진공 매니폴드(500)가 진공 상태에 있는 것을 보장하기 위해 진공 소스(1200)에 유체 흐름 가능하게 연결되는 주 채널(502)을 포함한다.

주 채널(502)은 복수의 티 피팅(tee fitting)(506)을 통해 복수의 공급 채널(504)에 연결된다. 공급 채널(504)은 길이방향축(C-C)을 따라서 연장되고, 길이방향축(C-C)는 길이방향축(A-A)에 수직이다. 길이방향축(C-C)은 질량 유동 제어기(101)의 입구(104) 및 출구(110)를 통해 연장되는 평면(M-M)에 평행하게 연장된다. 공급 채널(504)은 장착 기판(310)에 연결되고, 복수의 주 채널(502)에 장착 기판(310)을 유체 흐름 가능하게 연결하도록 허용한다. 따라서, 유체는 복수의 장치(100)의 블리드 포트(190)로부터 장착 기판(310)을 통해, 공급 채널(504)을 통해 주 채널(502)로, 이어서 진공 소스로 흐른다. 주 채널(502)과 공급 채널(504)은 파이프 니플, 파이프의 길이, 또는 유체를 전도하는 기타 관형 부재일 수 있다. 이것들은 나사 결합, 용접, 납땜, 슬립 끼워맞춤, 압축 끼워맞춤, 장착 플랜지, 모놀리식 구성 등을 포함하는 임의의 공지된 방법을 통해 장착 기판(310) 및 티 피팅(506)에 연결될 수 있다. 주 채널(502)이 두 부분으로 도시되었을지라도, 각각의 주 채널(502)은 인접한 티 피팅(506)들 사이에서 연장되도록 일체로 형성될 수 있다. 일부 실시형태에서, 공급 채널(504)은 길이방향축(A-A)에 수직으로 연장되지 않을 수 있고, 90°이외의 각도로 길이방향축(A-A)에 대해 각이질 수 있다.

출구 매니폴드(400)는 길이방향축(B-B)을 따라서 연장되고, 길이방향축(B-B)은 길이방향축(A-A)에 평행하고 길이방향축(A-A)으로부터 이격된다. 길이방향축(B-B)은 질량 유동 제어기(101)의 입구(104)와 출구(110)를 통해 연장되는 평면(M-M)에 수직으로 연장된다. 출구 매니폴드(400)는 장착 기판(310)을 연결하는 복수의 주 채널(402)을 포함한다. 이것들은 나사 결합, 용접, 납땜, 슬립 끼워맞춤, 압축 끼워맞춤, 장착 플랜지, 모놀리식 구성 등을 포함하는 임의의 공지된 방법을 통해 장착 기판에 부착될 수 있다. 주 채널(402)이 두 부분으로 도시되었을지라도, 각각의 주 채널(402)은 인접한 장착 기판(310)들 사이에서 연장되도록 일체로 형성될 수 있다. 일부 실시형태에서, 길이방향축(B-B)은 길이방향축(A-A)에 평행하게 연장되지 않고 길이방향축(A-A)에 대해 각이질 수 있다.

도 15 내지 도 18을 참조하면, 매니폴드 시스템(300)의 부분(301)이 더 자세히 논의된다. 단일 부분(301)이 도 15 내지 도 18에 도시되어 있지만, 다른 부분(301)은 실질적으로 동일하다. 알 수 있는 바와 같이, 단일 부분(301)은 출구 매니폴드(400)의 부분(401)과 진공 매니폴드의 부분(5101)을 포함한다. 부분(301)은 또한 장착 기판(310)을 포함한다. 장착 기판(310)은 크래들(320) 및 포트 블록(330)을 포함한다. 포트 블록(330)은 제1 부분(340) 및 제2 부분(350)을 포함한다. 제1 부분(340)은 출구 포트(341)를 포함하는 반면에, 제2 부분(350)은 진공 포트(351)를 포함한다. 일부 실시형태에서, 포트 블록(330)은 단일의 일체형 모놀리식 구성요소로서 형성되고, 제1 및 제2 부분(340, 350)은 단일 구성요소의 부분들이다. 다른 실시형태에서, 도시된 바와 같은 포트 블록(330)은 제1 및 제2 부분(340, 350)이 개별 구성요소이도록 형성된다.

장착 기판(310)은 312를 더 포함하고, 표면(312)은 실질적으로 평면이다. 크래들(320) 및 포트 블록(330)은 각각 표면(312)의 일부를 형성하여, 질량 유동 제어기(101)의 장착 부분(112)이 표면(312)을 밀봉하도록 허용한다. 출구 포트(341) 및 진공 포트(351)는 표면(312) 내로 형성된다. 질량 유동 제어기(101)와 같은 유동 제어 장치(100)의 부착을 허용하도록 4개의 장착 구멍(322)이 크래들(320)에 제공된다. 시스템이 설치된 공장 내의 벤치, 프레임, 또는 기타 구조와 같은 다른 물체에 장착 기판(310)을 부착하기 위해 2개의 볼트(314)가 제공된다. 이러한 볼트(314)는 크래들(320)을 통해 연장되는 카운터보어 관통 구멍에 설치될 수 있다. 대안적으로, 임의의 다른 공지된 부착 기술이 사용될 수 있다.

도 17을 참조하면, 도 15의 선 XVII-XVII을 따르는 단면도가 도시되어 있다. 도 17에서, 출구 매니폴드(400) 및 장착 기판(310)의 관련 부분을 통하여 절단된 부분(301)이 도시되어 있다. 알 수 있는 바와 같이, 출구 매니폴드(400)는 축(B-B)를 따라서 연장된다. 크래들(320)은 출구 매니폴드(400)와 포트 블록(320)을 지지하고, 포트 블록(330)의 제1 부분(340)이 보인다. 포트 블록(330)의 제1 부분(340)의 출구 포트(341)로부터 출구 매니폴드(400)의 주 채널(402)까지의 유체 유동 경로가 이 도면에서 가장 잘 도시되어 있다.

도 18은 도 15의 선 XVIII-XVIII 선을 따르는 단면도를 도시한다. 도 18에서, 부분(301)은 포트 블록(330)의 제1 및 제2 부분(340, 350)을 통해 절단된 것으로 도시된다. 알 수 있는 바와 같이, 제2 부분(350)의 진공 포트(351)는 진공 매니폴드(500)의 공급 채널(504) 중 하나에 유체 흐름 가능하게 연결된다. 진공 포트(351)로부터의 유체는 제2 부분(350)으로 이동하여, 직각으로 회전하고, 이어서 티 피팅(506)에 도달할 때까지 공급 채널(504)을 따라서 진행한다. 제1 부분(340)의 출구 포트(341)가 또한 도시되어 있으며, 유체는 출구 매니폴드(400)에 도달할 때까지 직각으로 회전한다. 크래들(320)은 표면(312)이 실질적으로 평면이도록 포트 블록(330)을 지지하여, 장착 기판(110)에 의한 질량 유동 제어기(101)의 효과적인 밀봉을 보장한다.

도 19 내지 도 21을 참조하면, 크래들(320)이 더 자세히 도시되어 있다. 크래들(320)은 유동 제어 장치(100)를 부착하도록 사용되는 이전에 논의한 바와 같은 장착 구멍(322)들을 갖는다. 카운터보어 구멍(324)은 장착 기판(310) 및 장치(100)를 위한 기계적 지지를 제공하기 위해 프레임, 테이블 또는 다른 구성요소와 같은 기판을 크래들(320)에 부착하도록 사용된다. 크래들(320)은 또한 제1 측면(325), 제2 측면(326), 제3 측면(327), 및 제4 측면(328)을 갖는다. 제1 측면(325) 및 제2 측면(326)은 서로 반대편에 있고, 제3 측면(327)과 제4 측면(328)은 서로 반대편에 있다. 제1 슬롯(332)은 제1 측면(325)으로부터 제2 측면(326)을 향해 크래들(320)을 통해 연장된다. 제2 슬롯(333)은 제2 측면(326)으로부터 제1 측면(325)을 향해 크래들(320)을 통해 연장된다. 종합적으로, 제1 및 제2 슬롯(332, 333)은 제1 측면(325)으로부터 제2 측면(326)까지 연장된다.

제3 슬롯(334)은 제3 측면(327)으로부터 제4 측면(328)을 향해 크래들(320)을 통해 연장한다. 제4 슬롯(335)은 제4 측면(328)으로부터 제3 측면(327)을 향해 크래들(320)을 통해 연장한다. 종합적으로, 제3 및 제4 슬롯 슬롯(334, 335)은 제3 측면(327)으로부터 제4 측면(328)까지 연장된다. 제1 및 제2 측면(325, 326)은 제3 및 제4 측면(327, 328)에 수직이다. 제1 및 제2 슬롯(332, 333)은 주 채널(402)을 수용하는 반면에, 제3 슬롯(334)은 공급 채널(504)을 수용한다. 제4 슬롯(335)은 비어 있는 채로 남겨진다. 따라서, 출구 매니폴드(400)는 제1 및 제2 슬롯(332, 333)을 통해 연장되고, 진공 매니폴드(500)는 제3 및 제4 슬롯(334, 335) 중 하나를 통해 연장된다. 제4 슬롯(335)을 제공하는 것은 매니폴드 구성에서 더 큰 유연성을 가능하게 한다. 진공 매니폴드(500)는 제3 슬롯(334) 대신에 제4 슬롯(335)을 통해 연장할 수 있는 것이 고려된다. 또한 제3 포트가 포트 블록(330)에 추가되어 3개의 매니폴드의 연결을 가능하게 하여, 상이한 공정 챔버들이 동일한 장비에 의해 서비스받는 것을 허용하거나 상이한 유체 또는 상이한 목적을 위한 다수의 진공 매니폴드를 제공하는 것도 고려될 수 있다.

일반적으로, 제1 및 제2 슬롯(332, 333)은 제3 및 제4 슬롯(334, 335)보다 넓다. 일반적으로, 제1 및 제2 슬롯(332, 333)은 제3 및 제4 슬롯(334, 335)에 수직이다. 그러나, 슬롯(332, 333, 334, 335)은 동일한 폭을 가질 수 있거나, 제1 및 제2 슬롯(332, 333)은 제3 및 제4 슬롯(334, 335)보다 더 좁을 수 있다. 슬롯(332, 333, 334, 335)은 또한 서로 평행하거나 또는 서로에 수직각일 필요가 없으며, 직각이 아닌 각도로 각진 매니폴드 채널을 수용하기 위해 상이한 각도로 배열될 수 있다.

도 22 및 도 23은 진공 매니폴드(500)의 부분(501)과 함께 포트 블록(330)의 제2 부분(350)을 도시한다. 제2 부분의 진공 포트(351)는 상단 표면(352)에 위치되고, 이는 도 22에서 명확하게 볼 수 있다. 공급 채널(504), 티 피팅(506), 및 주 채널(502)은 제2 부분(350)으로부터 연장되는 것으로 보일 수 있다. 제2 부분(350)은 제3 슬롯(334) 내에 끼워지도록 구성되고, 제1 측면(353)으로부터 제2 측면(354)까지 측정된 바아 같은 제3 슬롯(334)의 폭과 대략 동일한 폭을 갖는다. 제2 부분(350)은 제3 슬롯(334)의 깊이와 실질적으로 동일한 높이를 갖는다.

도 24 및 도 25는 출구 매니폴드(400)의 부분(401)과 함께 포트 블록(330)의 제1 부분(340)을 도시한다. 진공 포트(341)는 상단 표면(342)에 위치되고, 이는 도 24에서 가장 잘 보일 수 있다. 주 채널(402)은 제1 및 제2 단부(343, 344)로부터 연장되는 것으로 보일 수 있다. 제1 부분(340)은 제1 및 제2 슬롯(332, 334)의 폭과 대략 동일한 폭을 가지고, 폭은 제3 측면(345)으로부터 제4 측면(346)까지 측정된다. 제1 부분(340)은 제1 및 제2 슬롯(332, 333)의 깊이와 실질적으로 동일한 높이를 갖는다.

전술한 시스템을 활용하는 방법이 이제 더 자세히 논의될 것이다. 바람직한 실시형태에서, 전술한 시스템은 반도체 디바이스와 같은 물품을 제조하는 방법을 구현하도록 사용된다. 이 방법에서, 유동 제어 장치(100)가 제공되고, 장치(100)는 장착 부분(112)을 포함한다. 장착 기판(312)이 또한 제공되고, 장착 기판은 출구 포트(341) 및 진공 포트(351)이 그 안에 형성되는 표면(312)을 갖는다. 출구 포트(341)는 출구 매니폴드(400)에 유체 흐름 가능하게 연결되고, 진공 포트(351)는 진공 매니폴드(500)에 유체 흐름 가능하게 연결된다. 출구 매니폴드(400)는 처리 챔버(1300)에 유체 흐름 가능하게 연결되고, 진공 매니폴드(500)는 진공 소스(1200)에 유체 흐름 가능하게 연결된다.

공정 유체가 장치(100)에 공급되고, 공정 유체는 장치(100)를 통해 흐르고 블리드 포트(190)로 전달된다. 이어서, 공정 유체는 진공 포트(351)가 블리드 포트(190)와 유체 연통하도록 장치(100)의 장착 부분(112)이 장착 기판(312)에 장착되기 때문에 블리드 포트(190)로부터 진공 포트(351)로 흐른다. 유사하게, 출구 포트(341)는 장치(100)의 출구(110)와 유체 연통한다. 공정 유체는 진공 포트(351)로부터 진공 매니폴드(500)로 흐르고, 그리고 진공 소스(1200)로 흐른다. 유사하게, 공정 유체는 장치(100)를 통해 흘러 출구(110)로 전달된다. 차례로, 공정 유체는 출구(110)로부터 장착 기판의 출구 포트(341)를 통해 출구 매니폴드(400)로 흐른다. 이어서, 공정 유체는 처리 챔버(1300)로 흐른다. 공정 유체는 처리 챔버 내의 물품에 대해 공정을 수행하도록 사용된다. 일부 실시 형태에서, 처리되는 물품은 반도체 디바이스이거나, 또는 방법에서 수행되는 처리의 결과로서 반도체 디바이스로 제조된다.

일부 실시형태에서, 공정 유체는 출구 포트(341)를 통해 흐르기 전에 진공 포트(351)를 통해 흐른다. 다른 실시형태에서, 공정 유체는 출구 포트(341)를 통해 흐르는 것과 동시에 두 진공 포트(351)를 통해 흐른다. 또 다른 실시형태에서, 공정 유체는 진공 포트(351)를 통해 흐르기 전에 출구 포트(341)를 통해 흐른다. 또 다른 실시형태에서, 복수의 장치(100) 및 장착 기판(312)이 활용될 수 있다. 이들 실시형태에서, 복수의 공정 유체가 사용될 수 있거나, 또는 동일한 공정 유체가 하나 이상의 장치(100)에서 사용될 수 있다. 복수의 장치(100)를 활용하는 이들 실시형태에서, 하나 이상의 장치(100)가 동시에 활성화될 수 있다. 일부 실시형태에서, 하나 이상의 공정 유체는 대응하는 진공 포트(351) 및 출구 포트(341)를 통해 동시에 흐를 수 있다.

본 발명은 본 발명을 수행하는 현재 바람직한 모드를 포함하는 특정 예에 대해 기술되었지만, 당업자는 상기된 시스템 및 기술의 다양한 변형 및 순열이 있음을 인식할 것이다. 다른 실시형태가 이용될 수 있고, 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 구조적 및 기능적 수정이 만들어질 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 본 발명의 사상 및 범위는 첨부된 바와 같이 광범위하게 해석되어야 한다.

Claims

물품을 처리하기 위한 시스템으로서,
제1 공정 유체를 공급하도록 구성된 제1 유체 공급부;
제2 공정 유체를 공급하도록 구성된 제2 유체 공급부;
입구, 출구 및 블리드 포트(bleed port)를 갖는 제1 유동 제어 장치로서, 상기 제1 유동 제어 장치의 입구는 상기 제1 유체 공급부에 유체 흐름 가능하게 연결되는, 상기 제1 유동 제어 장치;
입구, 출구 및 블리드 포트를 갖는 제2 유동 제어 장치로서, 상기 제2 유동 제어 장치의 입구는 상기 제2 유체 공급부에 유체 흐름 가능하게 연결되는, 상기 제2 유동 제어 장치;
제1 진공 포트 및 제1 출구 포트를 포함하는 제1 장착 기판으로서, 상기 제1 유동 제어 장치의 블리드 포트가 상기 제1 진공 포트에 유체 흐름 가능하게 연결되고 상기 제1 유동 제어 장치의 출구가 상기 제1 출구 포트에 유체 흐름 가능하게 연결되도록 상기 제1 유동 제어 장치가 상기 제1 장착 기판에 부착되는, 상기 제1 장착 기판;
제2 진공 포트 및 제2 출구 포트를 포함하는 제2 장착 기판으로서, 상기 제2 유동 제어 장치의 블리드 포트가 상기 제2 진공 포트에 유체 흐름 가능하게 연결되고 상기 제2 유동 제어 장치의 출구가 상기 제2 출구 포트에 유체 흐름 가능하게 연결되도록 상기 제2 유동 제어 장치가 상기 제2 장착 기판에 부착되는, 상기 제2 장착 기판;
상기 제1 및 제2 진공 포트에 유체 흐름 가능하게 연결되는 진공 매니폴드;
상기 제1 및 제2 출구 포트에 유체 흐름 가능하게 연결되는 출구 매니폴드;
상기 진공 매니폴드에 유체 흐름 가능하게 연결되는 진공 소스; 및
상기 출구 매니폴드에 유체 흐름 가능하게 연결되는 처리 챔버
를 포함하는, 물품을 처리하기 위한 시스템.
제1항에 있어서,
상기 진공 매니폴드는 제1 길이방향축을 따라서 연장되는 복수의 주 채널, 및 복수의 공급 채널을 포함하고, 상기 제1 및 제2 장착 기판의 제1 및 제2 진공 포트는 상기 복수의 공급 채널을 통해 상기 복수의 주 채널에 유체 흐름 가능하게 연결되고, 상기 출구 매니폴드는 제2 길이방향축을 따라서 연장되는 복수의 주 채널을 포함하고, 상기 제1 및 제2 길이방향축은 평행한, 시스템.
제2항에 있어서,
상기 복수의 공급 채널은 상기 제1 길이방향축에 수직으로 연장되는, 시스템.
제2항에 있어서,
제1 평면이 상기 제1 유동 제어 장치의 입구 및 출구를 교차하고, 상기 제1 평면은 상기 제2 길이방향축에 수직인, 시스템.
제4항에 있어서,
상기 제1 평면은 상기 복수의 공급 채널 중 첫 번째 공급 채널을 교차하는, 시스템.
제4항에 있어서,
제2 평면이 상기 제2 유동 제어 장치의 입구 및 출구를 교차하고, 상기 제2 평면은 상기 제2 길이방향축에 수직인, 시스템.
제6항에 있어서,
상기 제2 평면은 상기 복수의 공급 채널 중 두 번째 공급 채널을 교차하는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 장착 기판의 각각은 크래들(cradle) 및 포트 블록을 포함하는, 시스템.
제8항에 있어서,
상기 크래들의 각각은 제1, 제2, 제3 및 제4 슬롯을 포함하고, 상기 제1 및 제2 슬롯은 제1 측면으로부터 반대편의 제2 측면까지 상기 크래들을 통해 연장되고, 상기 제3 및 제4 슬롯은 제3 측면으로부터 반대편의 제4 측면까지 상기 크래들을 통해 연장되고, 상기 제1 및 제2 측면은 상기 제3 및 제4 측면에 수직인, 시스템.
제9항에 있어서,
상기 출구 매니폴드는 상기 제1 및 제2 슬롯을 통해 연장되고, 상기 진공 매니폴드는 상기 제3 및 제4 슬롯 중 하나를 통해 연장되는, 시스템.
제8항에 있어서,
상기 제1 장착 기판의 포트 블록은 제1 진공 포트 및 제1 출구 포트를 포함하는, 시스템.
제11항에 있어서,
상기 제2 장착 기판의 포트 블록은 제2 진공 포트 및 제2 출구 포트를 포함하는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 출구 매니폴드는 복수의 주 채널을 포함하고, 상기 복수의 주 채널의 각각은 길이방향축을 따라서 연장되는, 시스템.
공정 유체를 제어하기 위한 시스템으로서,
입구, 출구, 블리드 포트를 갖는 제1 유동 제어 장치로서, 상기 제1 유동 제어 장치의 입구는 제1 공정 유체를 수용하도록 구성되는, 상기 제1 유동 제어 장치;
입구, 출구, 블리드 포트를 갖는 제2 유동 제어 장치로서, 상기 제2 유동 제어 장치의 입구는 제2 공정 유체를 수용하도록 구성되는, 상기 제2 유동 제어 장치;
제1 진공 포트 및 제1 출구 포트를 포함하는 제1 장착 기판으로서, 상기 제1 유동 제어 장치의 블리드 포트가 상기 제1 진공 포트에 유체 흐름 가능하게 연결되고 상기 제1 유동 제어 장치의 출구가 상기 제1 출구 포트에 유체 흐름 가능하게 연결되도록 상기 제1 유동 제어 장치가 상기 제1 장착 기판에 부착되는, 상기 제1 장착 기판;
제2 진공 포트 및 제2 출구 포트를 포함하는 제2 장착 기판으로서, 상기 제2 유동 제어 장치의 블리드 포트가 상기 제2 진공 포트에 유체 흐름 가능하게 연결되고 상기 제2 유동 제어 장치의 출구가 상기 제2 출구 포트에 유체 흐름 가능하게 연결되도록 상기 제2 유동 제어 장치가 상기 제2 장착 기판에 부착되는, 상기 제2 장착 기판;
상기 제1 및 제2 진공 포트에 유체 흐름 가능하게 연결되는 진공 매니폴드; 및
상기 제1 및 제2 출구 포트에 유체 흐름 가능하게 연결되는 출구 매니폴드
를 포함하는, 공정 유체를 제어하기 위한 시스템.
제14항에 있어서,
상기 진공 매니폴드는 제1 길이방향축을 따라서 연장되는 복수의 주 채널, 및 복수의 공급 채널을 포함하고, 상기 제1 및 제2 장착 기판의 제1 및 제2 진공 포트는 상기 복수의 공급 채널을 통해 상기 복수의 주 채널에 유체 흐름 가능하게 연결되고, 상기 출구 매니폴드는 제2 길이방향축을 따라서 연장되는 복수의 주 채널을 포함하고, 상기 제1 및 제2 길이방향축은 평행한, 시스템.
제15항에 있어서,
상기 복수의 공급 채널은 상기 제1 길이방향축에 수직으로 연장되는, 시스템.
제14항에 있어서,
상기 제1 및 제2 장착 기판의 각각은 크래들 및 포트 블록을 포함하는, 시스템.
제17항에 있어서,
상기 크래들의 각각은 제1, 제2, 제3 및 제4 슬롯을 포함하고, 상기 제1 및 제2 슬롯은 제1 측면으로부터 반대편의 제2 측면까지 상기 크래들을 통해 연장되고, 상기 제3 및 제4 슬롯은 제3 측면으로부터 반대편의 제4 측면까지 상기 크래들을 통해 연장되고, 상기 제1 및 제2 측면은 상기 제3 및 제4 측면에 수직인, 시스템.
제18항에 있어서,
상기 출구 매니폴드는 상기 제1 및 제2 슬롯을 통해 연장되고, 상기 진공 매니폴드는 상기 제3 및 제4 슬롯 중 하나를 통해 연장되는, 시스템.
제17항에 있어서,
상기 제1 장착 기판의 포트 블록은 제1 진공 포트 및 제1 출구 포트를 포함하는, 시스템.
제20항에 있어서,
상기 제2 장착 기판의 포트 블록은 제2 진공 포트 및 제2 출구 포트를 포함하는, 시스템.
제14항에 있어서,
상기 매니폴드는 상기 장착 기판의 인접한 장착 기판들을 연결하는 복수의 주 채널을 포함하고, 상기 복수의 주 채널의 각각은 길이방향축을 따라서 연장되는, 시스템.
공정 유체를 운반하기 위한 시스템으로서,
각각의 장착 기판이 진공 포트 및 출구 포트를 포함하는 복수의 장착 기판;
상기 복수의 장착 기판의 진공 포트에 유체 흐름 가능하게 연결되는 진공 매니폴드; 및
상기 복수의 장착 기판의 출구 포트에 유체 흐름 가능하게 연결되는 출구 매니폴드
를 포함하되;
상기 진공 매니폴드는 제1 길이방향축을 따라서 연장되는 복수의 주 채널, 및 복수의 공급 채널을 포함하고, 상기 복수의 장착 기판의 진공 포트는 상기 복수의 공급 채널을 통해 상기 복수의 주 채널에 유체 흐름 가능하게 연결되고;
상기 출구 매니폴드는 제2 길이방향축을 따라서 연장되는 복수의 주 채널을 포함하고, 상기 제1 및 제2 길이방향축은 평행한, 공정 유체를 운반하기 위한 시스템.
제23항에 있어서,
상기 복수의 공급 채널은 상기 제1 길이방향축에 수직으로 연장되는, 시스템.
제23항에 있어서,
상기 복수의 장착 기판의 각각은 크래들 및 포트 블록을 포함하는, 시스템.
제25항에 있어서,
상기 크래들은 제1, 제2, 제3 및 제4 슬롯을 포함하고, 상기 제1 및 제2 슬롯은 제1 측면으로부터 반대편의 제2 측면까지 상기 크래들을 통해 연장되고, 상기 제3 및 제4 슬롯은 제3 측면으로부터 반대편의 제4 측면까지 상기 크래들을 통해 연장되고, 상기 제1 및 제2 측면은 상기 제3 및 제4 측면에 수직인, 시스템.
제26항에 있어서,
상기 출구 매니폴드는 상기 제1 및 제2 슬롯을 통해 연장되고, 상기 진공 매니폴드는 상기 제3 및 제4 슬롯 중 하나를 통해 연장되는, 시스템.
제25항에 있어서,
상기 포트 블록은 진공 포트 및 출구 포트를 포함하는, 시스템.
공정 유체의 유동을 제어하기 위한 장치로서,
입구;
출구;
블리드 포트;
상기 입구로부터 상기 출구까지 연장되는 유동 경로;
상기 유동 경로에 작동 가능하게 연결되고 상기 입구와 상기 출구 사이에 위치되고, 상기 유동 경로에서 공정 유체의 유동을 제어하도록 구성되는 제1 밸브;
유동 임피던스를 갖고, 상기 유동 경로에 작동 가능하게 연결되고 상기 입구와 상기 출구 사이에 위치되는 유동 제한기;
상기 유동 경로에 작동 가능하게 연결되고 상기 입구와 상기 출구 사이에 위치되고, 상기 유동 경로로부터 상기 블리드 포트로의 공정 유체의 유동을 제어하도록 구성된 제2 밸브;
상기 출구와 상기 블리드 포트를 포함하는 장착 부분
을 포함하는, 공정 유체의 유동을 제어하기 위한 장치.
제29항에 있어서,
상기 장착 부분은 밀봉 표면 및 복수의 장착 구멍을 포함하는, 장치.
제29항에 있어서,
상기 장착 부분은 평면 표면을 포함하는, 장치.
물품을 제조하는 방법으로서,
a) 장착 부분을 포함하는 제1 장치를 제공하는 단계로서, 제1 공정 유체의 유동을 제어하기 위한 상기 제1 장치를 제공하는 단계;
b) 표면을 포함하는 제1 장착 기판을 제공하는 단계로서, 상기 표면은 출구 포트 및 진공 포트를 갖고, 상기 출구 포트는 출구 매니폴드에 유체 흐름 가능하게 연결되고 상기 진공 포트는 진공 매니폴드에 유체 흐름 가능하게 연결되고, 상기 제1 유동 제어 장치의 장착 부분은 상기 제1 장착 기판의 표면에 고정되고, 상기 출구 매니폴드는 처리 챔버에 유체 흐름 가능하게 연결되고, 상기 진공 매니폴드는 진공 소스에 유체 흐름 가능하게 연결되는, 상기 제1 장착 기판을 제공하는 단계;
c) 상기 제1 유동 제어 장치에 상기 제1 공정 유체를 공급하는 단계;
d) 상기 제1 유동 제어 장치를 통해 상기 제1 공정 유체를 유동시키는 단계;
e) 상기 제1 유동 제어 장치로부터 상기 제1 장착 기판의 진공 포트로 상기 제1 공정 유체를 전달하는 단계;
f) 상기 진공 매니폴드를 통해 상기 진공 소스로 상기 제1 공정 유체를 배출하는 단계;
g) 상기 제1 유동 제어 장치로부터 상기 제1 장착 기판의 출구 포트로 상기 제1 공정 유체를 전달하는 단계; 및
h) 상기 처리 챔버 내의 물품에 대해 상기 공정을 수행하는 단계
를 포함하는, 물품을 제조하는 방법.
제32항에 있어서,
상기 물품은 반도체 디바이스인, 방법.
제32항에 있어서,
상기 유동 제어 장치는 상기 제1 장착 기판의 진공 포트에 유체 흐름 가능하게 연결되는 블리드 포트, 및 상기 제1 장착 기판의 출구 포트에 유체 흐름 가능하게 연결되는 출구를 포함하는, 방법.
제34항에 있어서,
상기 유동 제어 장치는 평면 표면을 포함하고, 상기 블리드 포트 및 상기 출구는 상기 평면 표면에 위치되는, 방법.
제32항에 있어서,
단계 a-1) 및 b-1)을 더 포함하고, 상기 단계 a-1)은 장착 부분을 포함하는, 제2 공정 유체의 제2 유동 제어 장치를 제공하는 단계를 포함하고, 상기 단계 b-1)은 출구 포트 및 진공 포트를 포함하는 표면을 포함하는 제2 장착 기판을 제공하는 단계를 포함하고, 상기 출구 포트는 상기 출구 매니폴드에 유체 흐름 가능하게 연결되고, 상기 진공 포트는 상기 진공 매니폴드에 유체 흐름 가능하게 연결되고, 상기 제2 유동 제어 장치의 장착 부분은 상기 제2 장착 기판의 표면에 고정되는, 방법.
제36항에 있어서,
단계 c-1), d-1), 및 e-1)을 더 포함하고, 상기 단계 c-1)은 상기 제2 유동 제어 장치에 상기 제2 공정 유체를 공급하는 단계를 포함하고, 상기 단계 d-1)은 상기 제2 유동 제어 장치를 통해 상기 제2 공정 유체를 유동시키는 단계를 포함하고, 상기 단계 e-1)은 상기 제2 유동 제어 장치로부터 상기 제2 장착 기판의 진공 포트로 상기 제2 공정 유체를 전달하는 단계를 포함하는, 방법.
제32항에 있어서,
단계 e)는 단계 g) 전에 발생하는, 방법.
제32항에 있어서,
단계 e)는 단계 g)와 동시에 발생하는, 방법.
제32항에 있어서,
단계 e)는 단계 g) 후에 발생하는, 방법.