KR100556162B1 - 유체 분배용 제거가능한 구성 요소의 매니폴드 시스템 - Google Patents

유체 분배용 제거가능한 구성 요소의 매니폴드 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가스 스틱을 형성함으로써 함께 접합될 수 있는 복수의 개별 매니폴드 블록을 구비하는 유체 분배를 가능하게 하는 매니폴드 시스템에 관한 것이다. 각 매니폴드 블록은 공통 표면을 접근하는 입구 포트와 출구 포트를 갖는 유체 통로를 가질 것이다. 능동 요소는 인접 매니폴드 블록의 일부분을 가로질러 연장하면서 하나의 매니폴드 블록에 장착될 수 있다. 정렬 시스템은 입구 포트와 출구 포트가 밀봉을 용이하게 하도록 공통 표면을 포함하는 평면에 위치되는 것을 보장하도록 제공된다.
밀봉 조립체, 능동 요소, 정렬 시스템, 가스 스틱, 매니폴드 블록

Description

유체 분배용 제거가능한 구성 요소의 매니폴드 시스템{MANIFOLD SYSTEM OF REMOVABLE COMPONENTS FOR DISTRIBUTION OF FLUIDS}
본 출원은 1998년 7월 8일자 출원된 미국 특허 출원 제09/111,999호의 일부 연속 출원이다.
본 발명은 유체의 분배를 가능하게 하는 매니폴드 시스템에 관한 것으로, 특히 복수개의 개별 매니폴드 블록들을 가스 스틱(gas stick)으로 조립함으로써 반도체 제조 환경에서 가스의 분배를 가능하게 하도록 반도체 처리 장비에 독자적으로 적응 가능한 모듈형 매니폴드 시스템에 관한 것이다.
웨이퍼 제조 설비는 통상적으로 화학 증착, 플라즈마 증착, 플라즈마 에칭, 스퍼터링 등의 수행되는 영역을 포함하도록 구성된다. 이들 공정을 수행하기 위하여, 처리 가스의 정밀한 양이 제공되는 공정에 사용되는 공구 및 기계가 제조 단계를 가능하게 할 것이 필요하다. 이들 가스들은 불활성 또는 반응성이거나, 특정 제조 공정에 의해 요구되는 반응종(reactive species)을 제공할 수 있다.
예컨대, 에피택시얼(epitaxial) 증착을 수행하기 위하여, 실리콘 4염화물이 이를 통해 기포화되고, 건조 질소 등의 캐리어 가스가 실리콘 4염화물 증기를 에피택시얼 증착 챔버 내로 운반한다. 증착된 산화물 피복으로도 알려진 실리콘 산화 물 유전 피복을 증착하기 위하여, 실레인(SiH4)이 공구 내로 유동하고 산소가 공구 내로 유동되며, 공구에서 이들은 반응하여 웨이퍼의 표면 상에 SiO2를 형성한다. 플라즈마 에칭은 탄소 4염화물 및 황 6플루오르화물을 플라즈마 에칭 공구로 공급함으로써 수행된다. 화합물은 이온화되어 반응성 할로겐 종을 형성하고, 반응성 할로겐 종은 실리콘 웨이퍼를 에칭한다. 실리콘 질화물이 공구 내에서의 2염화실레인 및 암모니아의 반응에 의해 증착될 수 있다. 각각의 예에서, 순수한 캐리어 가스 또는 반응 가스가 오염물 없이 정밀하게 계량된 양으로 공구로 제공되어야 함을 알 수 있다.
통상의 웨이퍼 제조 설비에서, 불활성 및 반응성 가스가 설비의 하부 구조에 위치되어 배관 또는 도관을 통해 밸브 매니폴드 박스에 연결된 탱크 내에 저장된다.
탱크 및 밸브 매니폴드 박스는 설비 레벨 시스템의 일부인 것으로 여겨진다. 공구 레벨에서, 플라즈마 에칭기(etcher) 등의 전체 공구 시스템은 가스 패널 및 공구 자체를 포함한다. 공구 내에 내장된 가스 패널은 수동 밸브, 공압 밸브, 압력 조절기, 압력 변환기, 질량 유동 제어기, 필터, 정화기 등의 능동 요소들이 내부에 연결된 복수개의 가스 경로를 포함한다. 이들 모두는 정밀하게 계량된 양의 순수 불활성 또는 반응성 가스를 밸브 매니폴드 박스로부터 공구 자체로 전달하려는 목적을 갖는다.
가스 패널은 공구와 함께 캐비닛 내에 위치되고, 통상적으로 비교적 큰 공간 량을 점유하는데, 그 이유는 각각의 능동 장치들이 장치에 대한 용접 배관 또는 카존 코포레이션(Cajon Corporation)으로부터 입수 가능한 VCR 등의 커넥터 및 용접부의 조합 등을 통해 가스 패널 내로 연관 설치되기 때문이다.
가스 패널은 비교적 제조가 곤란하고 고가이다. VCR 커넥터 및 용접된 배관 시스템의 조합에서, 각각의 요소들은 VCR 피팅(fitting)의 연결 이전에 정렬을 제공하기 위하여 쐐기식 지지체 상에 보유된다. VCR 피팅에서의 오정렬은 누설을 초래할 수 있다.
게다가, VCR 피팅이 종종 수송 중 느슨하게 되는 경향이 있고 일부 가스 패널 제조업자는 VCR 피팅이 수송 중에 느슨해지는 것을 당연시하는데, 이는 시스템으로 오염물이 들어가게 할 수 있음이 알려져 있다.
용접은 이러한 시스템으로 제조하는 것에 있어서 비교적 고가이지만, 통상적으로는 튜브 스텁(tube stub) 및 튜브를 함께 용접하는 오비탈 용접 헤드를 갖는 텅스텐 불활성 가스(TIG) 시스템을 사용하여 수행된다. 용접은 아르곤 등의 불활성 분위기에서 수행되어야만 하며, 이러한 경우에도 튜브 내에서의 표면 마무리의 열화를 초래한다. 현대의 가스 패널 시스템 및 가스 취급 시스템의 중요한 특징들 중 하나는, 오염물이 튜브 내에 퇴적되어 처리될 웨이퍼를 오염시킬 수 있는 입자 또는 먼지를 형성하는 핵화 구역 및 수집 구역의 개수를 감소시키기 위하여, 가스 또는 증기가 접촉되는 가스 취급 설비의 표면들이 가능한 한 매끄럽고 비반응성으로 제작되어야 한다는 것이다.
종래의 가스 패널이 갖는 다른 문제점은 오늘날 현재 사용되는 형태의 조합 형 VCR 및 용접 시스템이 유지 보수 중에 VCR 연결부에 접근하고 이를 개방할 수 있도록 각각의 요소들 사이에서 상당한 양의 공간을 요구한다는 것과 관련된다. 게다가, 현대의 가스 패널로부터 능동 요소를 제거하기 위하여, 요소들이 전개되어 고려되는 능동 요소를 제거할 수 있도록 주변 요소들의 지지체들 중 많은 것이 느슨하게 되어야만 한다.
대부분의 웨이퍼 제조자들은 이러한 것을 예컨대 가스 패널 내의 실레인 라인이 "먼지로 오염"될 때까지의 시간 문제라고만 알고 있다. "먼지 오염"은 공기가 능동 실레인 라인 내로 누설되어 자연발화성 반응이 발생하여서 튜브 내에 유리된 입자 실리콘 이산화물을 생성하여 라인을 오염시키는 때 발생한다. 다른 라인 또한 오염될 수 있다. 예컨대, 에칭기에 사용되는 염소 가스를 운반하는 라인 또는 다른 반응에 사용되는 염화 수소를 운반하는 라인. 공기 습도 내에 존재하는 수분과 혼합하는 염화 수소는 염산을 생성하고, 염산은 튜브의 내부를 에칭시켜 튜브를 거칠게 만들며 핵화 구역의 개수를 증가시키고 원치 않는 퇴적물이 튜브 내부에 발생할 가능성을 증가시킨다. 다른 경우에서뿐만 아니라 이들 모두의 경우에서, 튜브를 세척하기 위해 가스 패널 내의 특정 라인을 개방할 것이 필요하다. 게다가, 개별 요소의 고장은 세척을 위해 라인이 개방될 것을 요구하는데, 이는 시간 소모적이고 고가이다.
유체 분배 시스템의 예들은 반도체 분야뿐만 아니라 생화학 관련 산업 등의 다른 분야에서도 볼 수 있다. 미국 특허 제5,653,259호는 공통 유체 통로의 톱니 설계를 갖는 매니폴드 블록 및 배관 시스템의 특정 형태의 사용을 기재하고 있다. 미국 특허 제4,168,724호는 적당한 밸브 부재들에 연결될 수 있는 공통 도관 라인을 갖는 매니폴드 블록을 기재하고 있다.
미국 특허 제3,384,115호는 공통 매니폴드 블록 상에 공압식 논리 시스템을 장착하는 것을 기재하고 있다. 미국 특허 제4,181,141호는 원통형 커넥터 플러그를 사용하여 모듈의 순차적인 연결을 허용하는 공압식 제어 회로를 기재하고 있다.
미국 특허 제4,352,532호는 복수개의 공압 및 전기 작동식 제어 유닛을 착탈 가능하게 지지할 수 있는 매니폴드 시스템을 기재하고 있다. 마찬가지로, 미국 특허 제4,093,329호는 복수개의 특성 제어 유닛을 갖는 매니폴드 조립체를 기재하고 있다. PCT 국제공보 제WO98/25058호는 복수개의 상호연결된 별개의 블록들을 갖는 가스 패널을 기재하고 있다. 미국 특허 제4,524,807호는 스냅 체결 모듈 매니폴드 구성을 기재하고 있다. 미국 특허 제3,025,878호, 미국 특허 제4,921,072호, 미국 특허 제5,662,143호, 미국 특허 제5,178,191호 및 PCT 국제공보 제WO95/10001호가 전반적인 관심 대상의 것으로 인용된다.
종래 기술은 여전히 가스 등의 유체를 반도체 제조 장비로 분배하는 것을 최적화하려고 하고 있으며, 규모의 경제성을 얻기 위하여 용이하게 밀봉되고 제거될 수 있는 표준형 요소 인터페이스를 허용하는 표면 장착식 가스 분배 시스템을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명은 반도체 처리 가스와 같은 유체의 분배를 가능하게 하기 위한 매니폴드 시스템을 제공하고 능동 요소의 인터페이스의 표준화를 가능하게 할 개량된 표면 장착식 가스 분배 시스템을 제공하도록 설계된다. 구성 요소 인터페이스가 표준화된 상태로, 제품, 분배, 공장 및 가스 분배 요소의 현장 발명자는 감소되고 독자적인 설계가 소비자의 요구에 상응하는 것을 허용하면서 경제적인 크기를 가지는 것이 가능할 것이다.
본 발명은 공통 표면에 접근하는 입구 포트와 출구 포트를 갖는 유체 통로를 갖는 각 매니폴드 블록을 갖는 복수의 개별 매니폴드 블록을 제공함으로써 종래의 문제점에 대한 해결책을 제시한다. 공통 표면은 각 인접 매니폴드 블록의 각각을 위한 공통 표면이 밀봉 요구 조건을 용이하게 하도록 동일 평면에 유지되면서 질량 유동 제어기, 압력 및 유동 측정 센서, 압력 조절기, 가스 건조기, 필터, 정화기, 밸브 등과 같은 표준형 능동 요소를 장착할 수 있다. 능동 요소는 매니폴드 블록이 밀봉식 상호연결을 위해 각각의 유체 통로가 위치되는 것을 작동상 허용하도록 제거가능하게 정렬되고 상호체결된 상태로 인접 매니폴드 블록을 가로질러 브릿징 또는 연장될 것이다. 매니폴드 블록은 장착 표면의 정확한 제조 제어 및 균일성을 보장하도록 그 형성에 있어서 동일할 수 있다.
매니폴드 블록의 제1 실시예에 있어서, 중앙 본체는 이로부터 외팔보인 상보적 형상을 갖는 제1 상부 플랜지 및 제2 하부 플랜지를 지지할 수 있다. 제1 상부 플랜지 및 제2 하부 플랜지의 크기 및 위치는 각각의 플랜지를 통해 연장하는 적절한 고정 구멍에 의해 상호연결될 때 그 입구 및 출구 구멍을 위한 공통 표면은 동일 평면에 보유되어 통로를 용이하게 밀봉하는 것을 보장한다. 포트중의 하나는 상부 플랜지 상으로 및 매니폴드 블록의 중앙 본체 내로 연장할 것이다. 자기 정 렬 보어 구멍은 인접 매니폴드 블록의 하부 플랜지의 상보적 나사가공 보어와 상응하도록 상부 플랜지 상에 위치될 수 있다. 따라서, 나사가공 스크류 또는 볼트는 자기정렬될 수 있고 알랜 랜치(Allen wrench)와 같은 간단한 도구로 인접 매니폴드 블록을 상호연결하게 사용될 수 있다. 각각의 상부 및 하부 플랜지는 한쌍의 인접 매니폴드 블록을 제거가능하게 상호체결하기 위한 수단을 제공하도록 기능한다.
한쌍의 인접 매니폴드 블록을 상호체결시키는 제2 대체 실시예로서, 분리된 커넥터 판은 특정 반도체 적용예의 요구 조건에 상응하도록 독자적으로 설계될 수 있는 모듈형 매니폴드 시스템을 가능하게 하도록 매니폴드 블록을 가로질러 연장하거나 또는 이를 연결한다. 개별 매니폴드 블록은 특별한 장착 특성 또는 부가적인 유체 통로가 특정 적용예에 제공될 수 있지만 동일한 것이 바람직하다.
상호체결을 제공하는 본 발명의 제3 실시예는 한쌍의 인접 매니폴드 블록 아래로 연장하고 공통 표면이 밀봉 목적을 위해 동일 평면 내에 유지되는 것을 보장하도록 충분한 강도와 함께 잠겨지도록 얇은 평탄 평판을 구비한다.
본 발명의 제4 실시예는 특정 유체 분배 시스템을 수용하도록 상호연결될 수 있는 복수의 매니폴드 시스템을 구비한다. 각 매니폴드 블록은 공통 상부 표면 상에서 밀봉부로 장착된다. 능동 요소는 공통 상부 표면 상의 밀봉부와 함께 장착된다. 능동 요소는 분배 시스템 내에 고정되는 하나의 매니폴드 블록에 직접 장착될 수 있다. 각 매니폴드 블록은 제1 상부 플랜지와 제2 하부 플랜지를 갖는 중앙 본체부를 가진다. 한쌍의 원통형 지주와 같은, 그러나 이에 제한되지 않는, 수직 정렬 시스템은 하나의 플랜지 표면으로부터 연장할 수 있고, 다른 플랜지 표면은 인 접 매니폴드 블록 상의 수직 정렬 시스템과 상호 작용하기 위한 한쌍의 원형 개구와 같은, 그러나 이에 제한되지 않는, 상보적인 수직 리셉터클 시스템을 지지할 수 있다.
알 수 있는 바와 같이, 각 실시예의 각각의 개별 매니폴드 블록은, 원한다면 제거가능한 연결을 용이하게 하도록 연장하는 적절한 보어 구멍을 갖는 표면에 고정될 수 있다.
제1 양호한 실시예에 있어서, 매니폴드 본체의 중앙 본체는 인접 매니폴드 블록으로부터 오프셋되어 각각의 매니폴드 블록을 가로질러 브릿징하기 위한 질량 유동 제어기와 같은 능동 요소를 수용하지 않고 누설 검출을 용이하게 하기 위한 외부 가스 유동을 허용한다.
모듈형 복합 매니폴드 시스템을 제공함으로써, 표준형 개별 매니폴드 블록은 가스 패널 라인의 각 스테이션의 각각에서 능동 요소로의 연결을 위한 표준형 풋프린트(footprint)로 사용될 수 있다. 따라서, 복합 매니폴드 블록은 가스, 유체 또는 증기를 입구에서 수용하여 밀봉되고 유체가 반도체 제조 장치로 결국 전달되면서 복수의 능동 장치 수용 스테이션에 연결되는 복수의 내부 채널을 따라 유체가 이동할 수 있도록 정렬된다.
모듈형 시스템은 독자적으로 연장될 수 있고 동일 평면을 따라 정렬될 개별 매니폴드 블록의 정면에 대체로 직각으로 능동 요소의 각각의 본체를 위치시킬 것이다. 능동 요소는 수리 또는 교체를 위해 용이하게 제거될 수 있고 복수의 알랜 헤드 볼트에 의해 매니폴드 블록에 부착될 수 있다. 매니폴드 시스템은 미리 제조 된 반복가능한 기구 요소인 매니폴드 블록의 각각과 자기 정렬될 수 있다. 능동 장치가 적절한 밀봉으로 개별 매니폴드 블록 상에 직접 지지되고 이에 연결될 수 있기 때문에 용접 연결부 또는 VCR 튜브 연결부를 제공할 필요가 없다.
본 발명의 특성, 목적 및 장점은 도면 전체에 걸쳐 동일한 참조부호가 동일한 부품을 가리키는 첨부 도면과 함께 이후의 상세한 설명을 참조함으로써 명백해질 것이다.
도1은 복합 매니폴드 시스템으로서 함께 장착되는 복수의 매니폴드 블록을 개시하는 본 발명의 제1 실시예의 사시도이다.
도2는 점선이 장착 구멍과 유체 통로를 개시하는 상태로 제1 실시예를 도시하는 도면이다.
도3은 제1 실시예의 매니폴드 블록의 단면도이다.
도4는 제1 실시예의 가스 스틱 정렬부의 사시도이다.
도5는 제1 실시예의 매니폴드 시스템의 확대 사시도이다.
도6은 커넥터 판과 함께 보유되는 상호연결 매니폴드 블록 상에 장착된 능동 요소 부품을 개시하는 본 발명의 제2 실시예의 사시도이다.
도7은 도6에 개시된 제2 실시예의 분해도이다.
도8은 일련의 커넥터 판에 의해 함께 보유될 수 있는 대체의 형상의 상호연결 매니폴드 블록의 분해도를 개시하는 본 발명의 제3 실시예이다.
도9는 제3 실시예의 매니폴드 상호연결 블록들 중의 하나의 단면도이다.
도10은 도9의 실시예의 하부 평면도이다.
도11은 본 발명의 제4 실시예의 사시도이다.
도12는 도11의 분해도이다.
도13은 도11의 부분 단면도이다.
도14는 제4 실시예의 제1 매니폴드 블록의 평면도이다.
도15는 제4 실시예의 제2 매니폴드 블록의 평면도이다.
도16은 제4 실시예의 제3 매니폴드의 평면도이다.
도17은 제4 실시예의 제4 매니폴드 블록의 정면도이다.
도18은 제4 실시예의 장착 브라켓과 매니폴드 블록의 부분 사시도이다.
도19는 제4 실시예에 장착된 2개의 매니폴드 블록의 사시도이다.
도20은 도19의 선20-20을 따른 단면도이다.
도21은 도19의 선21-21을 따른 단면도이다.
도22는 제4 실시예의 매니폴드 블록의 종방향 부분 단면도이다.
당업자가 본 발명을 달성하고 사용할 수 있도록 다음의 설명이 제공되고, 그 발명을 성취한 발명자에 의해 시도된 최상의 모드가 설명된다. 그러나, 본 발명의 통상의 원리는 능동 요소가 가스 통로와의 상호연결을 위해 적절하게 밀봉되는 것을 허용하도록 실제적으로 형상화되고 상호연결될 수 있는 모듈형 매니폴드 블록들을 사용함으로써 반도체 분야에서 가스와 같은 유체의 분배를 가능하게 하는 개량된 매니폴드 시스템을 제공하도록 본원에서 구체적으로 한정되므로, 다양한 변경이 이제 당업자에게는 명백할 것이다.
최신 IC 칩 제조기는 300mm 크기 웨이퍼와 같은 큰 직경의 웨이퍼 상에 보다 많은 반도체를 처리함으로써 제품의 효율을 향상시켜왔다. 이러한 설계 목표는 프로세스 공구(tool)를 위한 작업 공간이 중요하기 때문에 장치 크기 및 구성의 증가를 최소화하는 프로세스 공구 제조기에 대한 요구에 더 주안점을 두었다. 또한, 보조 시스템의 크기를 감소시키고 고장 시간을 감소시키기 위해 신뢰성을 증가시키는 것이 또한 바람직하다.
통상, 반도체 프로세스 공구는 IC 패턴 및 웨이퍼를 제작하는 데에 관련된 모든 작동을 다룰 수 있는 자체 내장 유닛(self-contained unit)이다. 다수의 보조 시스템 중의 하나는 가스 분배 시스템이다. 가스 분배 시스템은 IC 패턴 개발에 중요하며 신뢰성있고 유지가능한 방식으로 깨끗하고 제어된 가스를 전달해야 한다. 가스 분배 시스템은 프로세스 공구의 체적의 10 내지 20%에 달하지만, 300mm 웨이퍼를 수용하도록 크게 형성되야하는 프로세스 챔버와 같은 기타 구성 요소에 요구되는 확장을 상쇄하는 것을 돕기 때문에 상기 시스템의 크기의 감소는 유익하다. 채널형 스테인리스 강 블록의 형태로 구성된 가스 스틱을 기본으로 한 가스 분배 시스템은 본 양수인에 의해 1996년 10월 30일자로 출원된 가스 패널용의 미국 특허 출원 제08/739,936호와 같이 제안되었다. 계류중인 미국 특허 출원은 본원에서 참조로 사용된다.
본 발명을 구체화하는 가스 패널 조립체는 각각의 능동 장치가 분리되게 정렬된다는 점에서 제조하기 용이하다. 오정렬이 예컨대 한쌍의 매니폴드 블록의 표 면 상의 장치 수용 스테이션과 압력 조절기 사이에서 발생한다면, 그 결과로 인접한 밸브 질량 유동 제어기 등은 통상의 매니폴드 구조를 갖는 정렬을 벗어나서 위치되지 않을 것이다. 따라서, 발생될 수도 있는 임의의 오정렬은 본 매니폴드 시스템의 사용을 통해 이웃하는 스테이션으로부터 결합 해제되었다. 공차가 축적되는 문제점은 능동 장치와 연결되어 이와 정합되는 매니폴드 블록의 동시적 능력에 의해 또한 회피된다.
매니폴드 시스템에 연결되는 각각의 능동 장치는 결합식 밀봉부 및 스크류 포획 기구 요소를 구비하고, 상기 밀봉부는 능동 장치와 정렬되게 밀봉부를 보유하기 위한 키퍼(keeper)를 구비하고 상기 스크류는 능동 장치 장착부의 보어 내에 스크류를 보유하도록 나일론 분할 링에 의해 포획되어 보유된다는 점에서 사전 제조된다. 이는 신속하고 용이한 조립을 허용한다. 능동 장치는 능동 사이트에서 에지 밀봉부 상에 안착된다. 에지 밀봉은 넓고 정밀한 표면을 준비할 필요가 없지만 매니폴드 시스템과 능동 장치 사이의 가스 유동 입구와 가스 유동 출구에서의 양호하고, 누설로부터 자유롭고, 오염으로부터 자유로운 접합부를 제공한다. 밀봉은 수리 중에 교체를 위해 용이하게 제거가능하다. 밀봉은 현장에서 매니폴드면 상의 능동 장치를 교체할 때 특히 도움이 되는 자체 위치 설정용 키퍼를 구비한다.
신규한 가스 패널 매니폴드 시스템은 전체 매니폴드 조립체가 능동 장치 요소들 사이에서 연장하는 모든 매니폴드 보어를 가열시키고 시스템의 프로세스 가스 라인의 각각을 통해 저압 증기 가스 또는 증기를 증기 상태로 유지하도록 가열된 테이프 또는 다른 히터 형태에 적용되도록 부착하는 것을 허용한다.
신규한 가스 패널 매니폴드 시스템은 가스 패널이 용접과 같이 현장에서 사용자에 의해 용이하게 재구성되는 것을 허용하고 VCR 연결은 분해될 필요가 없다. 능동 장치는 능동 장치 사이트와 이에 연결된 새로운 것과의 연결에서 벗어나게 상승시킴으로써 간단하게 교체 또는 추가될 수도 있다.
한쌍의 질소 세척 입구가 매니폴드 시스템의 상류 및 하류 단부 모두에 제공될 수 있고, 매니폴드 시스템으로부터 능동 장치를 제거하는 데에 필요하도록 건조 니트로겐은 매니폴드 시스템을 통해 후방 및 전방으로 이동될 수 있다. 건조되고 세척된 니트로겐은 능동 장치 사이트의 노출된 입구 및 출구 포트 모두에서 배출되어 매니폴드 시스템의 나머지의 오염은 능동 장치가 변화하는 중에 제거될 수 있다.
상기 실시예의 장점은 316L 스테인리스 강이 개별 매니폴드 블록에 사용되고 스테인리스 강에 드릴 가공되는 내부 채널이 특정 가스 부식을 최소화하기 위해 크롬 산화물로 비활성화되도록 이미 본원에서 수행되는 것이다. 각 요소의 내부 및 외부는 매니폴드 블록 내부 V형 채널 형상과 상응하도록 위치된다. 이는 가스 스틱을 통한 유동 통로가 완료되도록 이웃한 요소의 내부 연결을 가능하게 하고 배관 및 피팅을 위한 공간을 형성할 필요를 제거한다. 따라서, 종래의 용접식 시스템의 50%만큼 감소되는 가스 패널의 크기를 달성하는 설계 목표가 실현된다. 매니폴드 블록의 모듈식 접근 방법은 능동 요소의 장착 및 제거가 알랜 렌치에 제한되지 않는 수동 조작 공구만을 필요로 하면서 각 요소에 직접 접근하는 것을 허용한다. 능동 요소로의 직접 접촉을 제공함으로써, 손상된 능동 요소만을 제거하여 간단하 게 수리하는 것이 가능하여, 고장 시간을 감소시키게 된다. 매니폴드 블록은 표준화되기 때문에, 종래의 용접식 시스템 고유의 설계 유연성은 능동 요소가 가스 스틱 상의 임의의 장소에 배치될 수 있으므로 유지된다. 밀봉부가 모듈형 시스템에 제공되고, 그런 후 밀봉 공정에 있어서, 능동 요소 장착 인터페이스 및 매니폴드 블록은 누설로부터 자유로운 시스템을 제공하도록 가단(mealleable) 니켈 밀봉부 또는 선택적으로는 스테인레스 강 밀봉부를 포함하는 기구 마개와 상호 협동한다. 장착 중에, 밀봉부는 0.1um보다 큰 입자를 통상 제공하지 않을 것이고 제공될 수도 있는 입자는 통상 미세하게 가스 시스템 외부로 세척될 수 있다.
도1에 의하면, 본 발명의 제1 실시예가 개시되고, 복합 매니폴드 조립체(2)는 작동 시스템을 형성하도록 개별 매니폴드 블록을 결합함으로써 적절한 지지 표면 상에 장착될 수 있다. 개시된 바와 같이, 3개의 매니폴드 블록(4)의 각각은 동일하며 316L 스테인리스 강과 같은 스테인리스 강 재료로 형성된다. V형 가스 통로는 매니폴드 블록에 각각 제공되고, 도1에 도시된 바와 같이 통로는 공통 상부 표면(38) 상에 위치된 접근 포트를 가진다. 용이하게 설명하기 위해서, 쉽게 역전될 수 있지만, 유동 통로는 좌측으로부터 우측으로 연장하는 것으로 간주하고, 입구 포트(6)는 출구 포트(8)와 함께 상부 표면(48) 상에 도시된다. 입구 포트(6)는 중앙 매니폴드 본체부(12)로부터 외팔보인 상부 플랜지 부재(14) 상에 부분적으로 위치된다. 하부 플랜지 부재(14)는 근접한 매니폴드 블록의 상부 플랜지 부재(10)와 상응하기 위해 상보적 형상을 가지도록 치수 형성된다. 이후에 기술되는 바와 같이, 도1에 도시되지 않은 능동 요소는 하나의 매니폴드 블록(4) 상의 입구 포트(6)를 가로질러 인접한 매니폴드 블록(4) 상의 출구 포트(8)로 브릿징된다. 상부 플랜지 부재(10)는 각각의 입구 포트와 출구 포트의 중앙 지점들 사이의 거리가 약 1/2인치인 상태로 약 2인치의 간격만큼 중앙 매니폴드 본체부(12)로부터 오프셋된다. 능동 요소 아래의 이러한 간격은 당업자가 알 수 있는 바와 같이 임의의 가스 누설의 검출을 용이하게 할 수 있다. 본원의 도면에 도시되지는 않지만, 가스 스틱은 안정상 목적 및 가스 분배 시스템으로부터의 임의의 누설 가스의 제거를 제어할 목적으로 밀봉된 하우징에 장착될 수 있다.
도2에 의하면, 입구 포트(6)와 출구 포트(8) 사이의 V형 가스 통로가 점선으로 도시될 수 있다. 상부 플랜지 부재(10) 상의 한쌍의 적절한 보어 구멍(16, 18)은 임의의 볼트 체결구의 자체 정렬을 가능하게 하도록 하부 베벨 표면을 가진다. 각각의 보어(16, 18)는 인접한 매니폴드 블록의 하부 플랜지 부재(14) 상의 나사가공된 개구(20, 22)와 적절하게 정렬된다.
한쌍의 나사가공된 보어(24, 26, 28, 29)는 도4 및 도5에서 알 수 있는 바와 같이 능동 요소 상에서 플랜지를 체결할 수 있도록 각각의 주연부측 상에 제공된다. 결국, 대향된 측부 상의 한쌍의 리세스(30, 32)는 능동 요소의 하부에 키퍼를 체결하기 위한 스크류의 임의의 돌출부를 수용하도록 또한 제공된다. 보어 개구(16, 18)는 적절한 체결구가 밀봉될 때 키퍼 부재와 결합된 임의의 체결 스크류 또는 볼트의 돌출 헤드를 수용하도록 체결구 위에 충분한 수직 룸이 있도록 충분한 깊이를 가진다.
다시, 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 관통 구멍(34, 36)은 하부 플랜지 부 재(14)의 측부 중 하나에 제공되어 하부 지지 표면(7)으로의 부착을 위한 체결구(31)를 수용한다. 상부 플랜지 부재(10)는 예컨대 알랜 렌치에 의해 임의의 체결구(31)로 접근하는 것을 용이하게 하도록 적절하게 테이퍼지거나 절단된다.
알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예는 개별 매니폴드 블록이 특정 유체 분배 시스템을 수용하도록 상호연결되는 것을 가능하게 하도록 중앙 매니폴드 본체부(12)로부터 외팔보인 특정 상부 플랜지 부재(10)와 하부 플랜지 부재(14)를 갖는 복수의 매니폴드 블록(4)을 이용한다. 매니폴드 블록(4)의 각각은 공통 상부 표면(38)에 접근하는 입구 포트(6)와 출구 포트(8)를 갖는 유동 통로를 가진다. 상부 플랜지 부재(10)와 하부 플랜지 부재(14)는 상기 부재들이 상호 가로질러 연장하여 각각의 유체 통로가 상호연결을 위해 위치되는 것을 작동상 허용하도록 한쌍의 인접 매니폴드 블록(4)을 제거가능하게 상호체결시키기 위한 수단이 제공하는 정도이다.
도3에 의하면, 입구 포트(6)로부터 출구 포트(8)로 연장하는 중앙의 종방향 선을 따라 취한 단면도는 매니폴드 블록 시스템의 단부편으로서 사용될 수 있는 선택적인 매니폴드 블록(40)을 도시한다. 또한, 이 단부편 매니폴드 블록(40)은 도4 및 도5에 도시된 가스 스틱의 이중 하부 플랜지 매니폴드 블록(42)과 인터페이스될 수 있다. 도시된 바와 같이, 동일한 일련의 3개의 매니폴드 블록(4)은 이중 하부 플랜지 매니폴드(42)로부터 적층되어 정합 단부편(44)에서 종결된다.
정합 단부편 매니폴드 블록(44)은 T형 통로를 기본적으로 개시하고, 입구 포트(46)는 매니폴드 블록(44)의 양측부 상에 한쌍의 배출 포트(48, 50)와 유체적으 로 연결된다. 동일한 구멍 및 보어는 도4에 도시된 가스 스틱 시스템의 종방향 축에 직각으로 가스 스틱 시스템이 연장할 수 있도록 구비된다.
도5에 도시된 바와 같이, 튜브 커플러(52)는 적절한 밀봉부(56)와 한쌍의 분할 링형 플라스틱 보유부(58)를 지지하는 키퍼 부재(54)를 갖는 단부편(40) 매니폴드 블록의 상부 상에 장착된다. 한쌍의 나사가공 볼트(60, 62)는 2중 하부 플랜지 매니폴드 블록(42)에 단부편 매니폴드 블록(40)을 상호 체결시킬 수 있다. 밀봉은 각각의 나사가공 볼트(66)를 단순히 조임으로써 달성된다. 스크류 또는 체결구(64)는 튜브 커플러(52)의 하부 적소에 밀봉 부재(56)와 분할 링형 보유부(58)를 갖는 키퍼(54)를 보유할 수 있다. 한쌍의 볼트(66)는 입구 포트(68)와 정렬하여 단부편 매니폴드 블록(40)의 표면에 튜브 커플러(52)를 고정시킨다.
유사한 정렬부는 밸브 조립체(70, 72)와 같은 능동 요소의 각각에 대해 제공된다. 적절한 키퍼 부재(74, 76)는 밀봉부(78, 80)와 분할 링형 보유부(82, 84)를 지지한다.
볼트(86)는 각각의 능동 요소(70, 72) 상의 플랜지(88, 90)를 단부편 매니폴드 블록(40), 2중 하부 플랜지 매니폴드 블록(42) 및 매니폴드 블록(4)의 상부 표면에 체결하는 데에 사용된다. 따라서, 능동 요소(70)는 (도시되지 않은) 적절한 가스 라인에 연결될 수 있는 튜브 커플러에 바로 인접하게 장착되면서, 능동 요소(72)는 도4에 도시된 바와 같이 2중 하부 플랜지 매니폴드 블록(42)과 인접 매니폴드 블록(4)의 상부 표면을 브릿징한다.
본 발명의 대체 실시예가 도6 및 도7에 도시된다. 본 실시예에 있어서, 커 넥터 판(92)은 개별 매니폴드 블록(94)의 하부 표면을 가로질러 연장하도록 개별적으로 제공된다. 다시, 개별 블록(94)의 각각은 동일하며 매니폴드 블록(4)에 대해 기술된 바와 같이 적절한 가스 통로와 나사가공 보어 및 보어 개구를 가진다. 를 가진다. 능동 요소(96, 98)는 제1 실시예에 대해 전술한 바와 같이 적절한 밀봉부 키퍼(100)와 밀봉부(102) 내의 각각의 매니폴드 블록(94)의 공통 상부 표면 상에 장착될 수 있다. 커넥터 판(92)의 각각의 코너는 코너의 각각에 적절한 보어(106)로 적절하게 노칭되거나 또는 리세스된다. 체결구 볼트(108)는 각 매니폴드 블록(94)의 하부 상의 (도시되지 않은) 나사가공 보어와 나사 결합하도록 상향 연장할 수 있다. 커넥터 판(92)의 두께와 노치(104)의 수직 치수는 체결구의 헤드가 노치 내에 위치되는 것을 허용한다는 점이다.
제2 실시예에 있어서, 커넥터 판(92)은 동일하게 제조될 수 있고 동일 평면에 수집 매니폴드 블록(94)의 공통 표면을 보유하도록 매니폴드 블록(94)의 각각을 브릿징하거나 또는 이들 아래로 가로지를 때 충분한 강도를 제공할 것이다.
따라서, 제2 실시예에 있어서, 각각의 유체 통로가 능동 요소 부품과의 상호연결을 위해 위치되는 것을 작동상 허용하도록 한쌍의 인접 매니폴드 블록(94)을 제거가능하게 상호체결시키기 위한 수단은 커넥터 판(92)의 동일함의 결과로 달성된다.
본 발명의 제3실시예가 도8, 도9 및 도10에 개시된다. 도9는 매니폴드 블록(110)의 단면도를 개시한다. 매니폴드 블록(110)의 하부측의 평면도가 도10에 도시되고 중앙 리브 부재(112)는 V형 가스 통로를 수용한다. 커넥터 판(114)은 커 넥터 판(114)의 각 측부에서 적절하게 노치되어 리브 돌출부(112)를 수용한다. 도8의 가스 스틱의 분해도에 도시된 바와 같이, 복수의 다양한 매니폴드 블록은 L형 단부 매니폴드 블록(116)으로 시작하여, 후속의 인접 매니폴드 블록(110), T형 매니폴드 블록(118), 다른 단부 매니폴드 블록(116)으로 종결하는 본 시스템에 사용될 수 있다. 적절한 체결구 볼트는 적절한 키퍼와 밀봉부와 함께 전술된 바와 같이 적절한 커넥터 판에 개별 매니폴드 블록을 접합시키도록 사용될 수 있다.
알 수 있는 바와 같이, 개별 매니폴드 블록은 다를 수 있지만 각각의 매니폴드 블록은 공통 표면에 접근하기 위한 입구 포트와 출구 포트를 가질 것이다. 각각의 유체 통로가 공통 표면 상의 상호연결을 위해 위치되는 것을 작동상 허용하도록 한쌍의 인접 매니폴드 블록을 제거가능하게 상호체결시키기 위한 수단은 커넥터 판(114)과 스페이서 커넥터 판(120)에 의해 제공될 수 있다.
본 발명의 제4 실시예가 도11 내지 도22에 개시된다. 제4 실시예는 매니폴드 시스템을 구성하는 데에 사용될 수 있고 가스 스틱의 능동 요소를 용이하게 제거 및 교체할 수 있는 개별 매니폴드 블록의 장점을 구체화한다. 제4 실시예는 공통 표면이 능동 요소와 그 각각의 매니폴드 블록 사이의 밀봉 연결을 용이하게 하도록 동일 평면 내에 있는 수집 표면을 갖는 매니폴드 블록의 각 개별 표면 상에 유지되는 것을 보장하는 것을 돕는 수직 정렬 시스템을 개시하는 장점을 더 제공한다. 또한, 제4 실시예는 단일 매니폴드 블록에만 확실히 고정되는 능동 요소를 가질 수 있는 동시에 반도체 공구에 가스를 전달하기 위해 작동 가스 스틱을 개별 매니폴드 블록으로 형성하도록 활동 요소가 한쌍의 개별 인접 매니폴드 블록을 가로 질러 브릿징하는 것도 허용한다.
도12 및 도14 내지 도16에서 알 수 있는 바와 같이, 매니폴드의 다양한 형태는 제4 실시예의 매니폴드 시스템을 구성하도록 사용되는 복수의 매니폴드 블록을 포함할 수 있다. 다양한 매니폴드 블록은 다양한 형태의 능동 요소를 수용하도록 사용될 수 있고 입구 포트 및 출구 포트의 단일 쌍 이상과 상호연결될 수 있는 능동 요소와 유체 통로를 분기시킨다. 각각의 입구 포트 및 출구 포트는 매니폴드 블록의 상부 표면 상에 제공되어 공통 표면을 분배하고 공통 종방향 평면 내에 위치될 것이다.
제4 실시예에 있어서, 중앙 본체부로부터 연장하는 상부 및 하부 플랜지는 수형 및 암형 구조의 형상 또는 도브테일 형상으로 더 한정된다. 그러나, 플랜지들 사이의 상호연결의 특정 형상은 능동 요소의 각각과 매니폴드와의 인터페이스 사이의 정밀한 밀봉을 보장하도록 정렬 시스템과 장착 개구의 셋트를 수용하는 능력만큼 중요하지 않다.
도11 및 도12에 의하면, 가스 스틱(200)은 복수의 개별 매니폴드 블록으로 구성되는 매니폴드 시스템(202)으로 도시된다. 단부 매니폴드 블록(204)은 중앙 본체부(208)에 연결된 상부 플랜지부(206)를 구비한다. 이 단부 매니폴드 블록(204)은 오직 제1 인접 매니폴드 블록(214)과 인터페이스되도록 설계되기 때문에, 상부 플랜지(206)로부터 중앙 본체부(208)의 대향 측부 상의 하부 상보 플랜지를 가지지 않는다. 상부 플랜지(206)는 큰 중앙 본체부(208)로부터 외팔보인 대체로 사각형인 형상의 수형 부재를 제공한다. 상부 플랜지 부재(206)는 중앙 본체부(208)를 통해 연장하는 V형의 유체 통로(211)에 의해 연결되는 출구 포트(210)를 가지고 유체 통로의 일부는 도13에 도시되고 또는 도22에 도시된다. 유체 통로(211)는 입구 포트(212)와 접촉한다.
전술한 바와 같이, 매니폴드 블록은 316L 스테인레스 강으로 형성될 수 있다. 수형 형상의 상부 플랜지(216)와 암형 형상의 하부 플랜지(218) 모두를 갖는 복수의 동일한 매니폴드 블록(214)은 도11에 도시된 바와 같이 상호연결될 수 있다. 하부 플랜지(218)는 중앙 본체부(220)로부터의 공통 표면의 연속성에 의해 3측부 상에서 포위되어, 상부 플랜지(216)의 형상의 경감을 제공한다. 하부 플랜지(218)의 대향된 측부 상으로 상향 연장하는 최종측 다리부 또는 갈퀴(222)는 장착 개구(224)를 유리하게 지지한다. 장착 개구(224)의 부가 쌍은 능동 요소의 단부 또는 코너가 단일 매니폴드 블록에 확실하게 체결될 수 있도록 중앙 본체부(220) 상에 또한 위치된다. 인접 상부 플랜지(216) 또는 수형 요소는 암형 요소 내에 장착될 수 있고 그 수직 두께는 중앙 본체부(220)를 갖는 공통 상부 표면을 제공할 정도이다. 주요하게는, 출구 포트를 갖는 수형 상부 플랜지(216)는 출구 포트(210)의 적절한 정렬을 보장하도록 능동 요소의 하부와 하부 플랜지(218) 표면 사이에서 압축되거나 또는 조여질 것이다.
도17은 매니폴드 블록(214)의 입구 포트 및 출구 포트 사이의 통로를 점선으로 개시한다.
한쌍의 은못(dowel) 핀 또는 장착 지주(226)를 구비할 수 있는 수직 정렬 시스템은 하부 플랜지 표면(218)으로부터 수직 상향으로 연장한다. 원통형 은못 핀(226)은 지주 부재를 형성하도록 하부 플랜지(218) 상의 표면 상에 드릴 가공되어 크기가 형성되는 적절한 개구 내에 가압 끼워맞춰질 수 있다. 가압 끼워맞춤식으로 정렬되게 은못 핀(226)을 사용함으로써, 가공 비용은 대체로 감소될 수 있고 은못 핀(226)은 정확한 치수로 구매될 수 있다. 수직 리셉터클 시스템은 지주 부재(226)를 수용하도록 적절하게 이격되고 크기가 형성된 한쌍의 관통 보어(228)를 구비할 수 있다.
은못 핀(226)의 높이에 대한 수형 부재의 두께는 가스 스틱의 길이에 걸친 누적 굴곡이 없도록 상호연결되어 정렬될 때 인접한 매니폴드 블록 사이에서 경사지지 않는 것을 보장한다. 수직 정렬 시스템은 한쌍의 지주 부재로 개시되고 타원형, 다이아몬드 사각형 핀등과 같은 임의의 수평 피봇 이동을 방지할 단일 핀 형상이 사용될 수 있다.
2중 암형 커넥터 블록(230)은 매니폴드 블록(214)의 한쌍의 수형 단부를 연결하는 데에 사용될 수 있다. 이중 출구 포트 단부 매니폴드 블록(232)은 매니폴드 시스템(202)을 완성한다. 종래의 장착 채널(234)은 (도시되지 않은) 지지 표면에 매니폴드 시스템을 고정시키도록 장착 브라켓(236, 238)과 결합될 수 있다. 알랜 렌치를 수용하기 위한 육각형 헤드(240)를 갖는 볼트는 장착 브라켓을 장착 채널(234)에 고정시키도록 사용될 수 있다. 알 수 있는 바와 같이, 장착 브라켓 및 그 장착 구멍의 분배의 특정 형상은 매니폴드의 다른 크기와 형상을 수용하도록 다를 수 있다. 볼트(240)는 공지된 바와 같이 장착 채널(234)을 따른 임의의 위치에 독자적으로 위치될 수 있는 스프링 너트(242)에 고정될 수 있다.
도11, 도12 및 도22에 도시된 바와 같이, 초기 VCR 피팅(224)은 가스의 공급원으로의 연결을 위한 피팅을 제공하도록 매니폴드 블록(204)에 직접 고정될 수 있다. 상부 플랜지(206) 상의 출구 포트(210)는 인접 매니폴드 블록(214) 상의 하부 플랜지(218) 내부 및 그 위에 안착될 것이다. 수직 정렬 리셉터클을 구성하는 장착 개구(246)는 하부 플랜지(218)로부터 수직 상향으로 연장하는 지주 부재(226)를 수용할 것이다. 상부 플랜지(206)의 수직 방향으로의 상대적 두께는 지주 부재(226)의 밀접한 허용 공차로 인해 장착 개구(246) 내에 수용될 때 경사지지 않을 것을 보장한다. 또한, 단부 장착 매니폴드 블록(204)의 수평 상부 표면은 인접 매니폴드 블록(214)의 수평 상부 표면을 갖는 동일 평면에 놓일 것이다.
따라서, 수동 온/오프 밸브(250)와 같은 능동 요소는 하부 플랜지(218)를 둘러싸는 갈퀴(222)의 개구 및 중앙 본체에 밀봉식으로 장착되고, 밀봉 연결은 수동 온/오프 밸브(250)가 가스 스틱 내로 가스를 제어할 수 있도록 입구 포트(252)로 이루어진다. 이러한 정렬에 있어서, 수동 온/오프 밸브(250)의 기부는 볼트(278)에 의해 매니폴드 블록(214)에만 확실히 고정되지만, 도13의 단면 형상으로 도시된 바와 같이 단부 매니폴드 블록(204)과 매니폴드 블록(214)의 공통 표면을 가로질러 밀봉된다. 도13에 있어서, 매니폴드의 단면은 능동 요소 장착 개구가 도시되지 않도록 중앙선을 따라 취해진다. 수동 온/오프 밸브(250)와 같은 능동 요소는 가스 스틱을 통한 유체 통로의 연속성을 제공하도록 근접한 매니폴드 블록(214)과 단부 매니폴드 블록(204)과 같은 인접 매니폴드 블록을 가로질러 브릿징할 것이다. 그러나, 능동 요소(250)는 볼트(278)가 매니폴드 블록(214)의 중앙부(220) 및 갈퀴(222)의 장착 개구(224) 세트를 통해 연장하는 상태로 상기 매니폴드 시스템 위로부터 수동으로 조여질 수 있는 볼트(278)에 의해 적절한 압력 밀봉을 제공하도록 고정되어 고정된다. 전체가 공통 수평 표면을 분리하는 인접 매니폴드 블록 상의 장착 능동 요소의 유사한 정렬은 도11 및 도13에 도시된 가스 스틱을 가로지르며 반복된다. 따라서, 압력 조절기(254)는 제2 매니폴드 블록(214) 상에만 고정되고 공압 차단 밸브(256)는 이어지는 매니폴드 블록(214) 상에만 유사하게 장착된다.
질량 유동 제어기(258)는 이중 암형 커넥터 매니폴드 블록(230) 상에만 장착되고 공압 차단 밸브(260)는 수형 상부 플랜지 부재가 이중 암형 커넥터 매니폴드 블록(230)과 수형 플랜지 부재의 수직 리셉터클 시스템 사이의 적절한 정렬 시스템에 의해 정렬되고 포획되는 상태로 다른 매니폴드 블록(214) 상에 직접 장착된다.
최종적으로, 한쌍의 VCR 피팅(262, 264)은 이중 출구 포트 매니폴드 블록(232) 상에 장착된다. 이 피팅은 매니폴드 분배 시스템의 인접한 세트로의 가스 유동 통로의 분기를 허용한다.
도12 및 도13에서 알 수 있는 바와 같이, 장착 브라켓(236, 238)은 스프링 너트(242)를 통해 장착 채널(234)로 볼트(240)에 의해 부착될 수 있다. 스크류(266)는 나사가공 개구를 통해 적절한 매니폴드 블록을 고정시키기 위해 적절한 장착 브라켓(236, 238) 아래로부터 장착될 수 있다.
도18의 매니폴드 블록의 암형부와 장착 브라켓의 부분 사시도에 의하면, 장착 개구(224)는 수평 표면으로부터 수직 하향으로 연장하는 것을 알 수 있다. 하 부 플랜지(218)는 지주 부재(226)를 지지한다. 장착 지주(226) 사이에 중앙 위치되는 것은 장착 브라켓으로의 부착을 위한 스크류(266)를 수용할 수 있는 나사가공 구멍(268)이다. 추가적으로, 나사가공 구멍은 원한다면 암형 상호연결로부터 암형 상부 플랜지를 해제하는 상부 힘을 가하도록 보다 긴 나사가공 스크류를 또한 수용할 수 있다. 그러나, 도20 및 도22에 도시된 바와 같이 수형 형상은 보다 작도록 치수 형성되어 암형 연결부의 내부 벽과 접촉되지 않는다.
또한 도18에 있어서, 출구 유체 통로(270)가 개시된다. 도19의 점선(272)에 의해 이미 알 수 있는 바와 같이, 능동 요소는 장착 개구(224) 내로 적절하게 장착될 때 하나의 매니폴드 블록 상에만 확실하게 고정되지만 인접 매니폴드 블록의 수형 상부 플랜지(216)를 가로질러 브릿징될 수 있다.
도14에 의하면, 하나의 입구 포트와 2개의 출구 포트를 갖는 매니폴드 블록의 상부 평면도가 개시된다. 관통 구멍(280)은 도21에 도시된 바와 같이 상부 표면으로부터 알랜 헤드 볼트(282)로의 접근을 허용할 수 있다. 나사가공 장착 구멍(224)은 매니폴드 블록에 능동 요소를 체결하기 위한 장착 볼트(278)를 수용하도록 개시된다. 장착 지주(248)는 나사가공 구멍(268)의 양측면 상에 위치된다. 결국, 수형 부재 상의 장착 개구(246)는 도시되고 장착 지주(248)와 상보적인 크기를 가진다.
카운터 보어(286)인 일련의 막힌 구멍은 예컨대 블록을 밀봉하기 위한 키퍼를 장착하여 스크류 헤드를 수용하도록 매니폴드 블록의 수평 표면 상에 제공될 수 있다.
이러한 구멍(294)은 분기 기능, 장착 피팅 등을 제공하기 위한 장착 구멍으로서 사용될 수 있다. 카운터 보어(292)는 카운터 보어(286)와 유사하게 기능할 수 있다. 알 수 있는 바와 같이, 나사가공 구멍 및 카운터 보어는 매니폴드 상에 제공하는 동안 다른 형상을 허용하도록 선택적으로 제공된다기 보다는 가스 스틱을 각각 정렬 또는 구성하는 데에 사용될 필요가 없다. 도14, 도15 및 도16에 도시된 각 매니폴드 블록 상의 포트(296)들 사이의 점선은 매니폴드 블록의 본체를 통과하는 유동 경로를 개시한다.
도14의 매니폴드 블록은 2개의 능동 요소 사이의 상보적인 유체 경로 분기부를 제공하도록 사용될 수 있다.
도15의 매니폴드 블록은 예컨대 세척 기능을 이행하도록 교차 연결부를 통한 유동을 변경시키는 능동 요소를 가지면서 매니폴드 블록을 상호체결시키는 유동 방향으로 유체 통로 횡단부와의 상호연결을 위한 대비책을 제공한다.
도16의 매니폴드는 상호체결된 매니폴드 블록의 유동 방향으로의 유동 통로 횡단부의 분기를 허용하도록 가스 스틱의 중간으로의, 예컨대 T형 블록(232)의 상호연결을 가능하게 할 것이다.
알 수 있는 바와 같이, 매니폴드의 블록의 다른 형태는 본 발명의 이익을 누리면서 당업자에 의해 특정 유동 연결부로 제공될 수 있다.
도22에 의하면, 단부 매니폴드 블록(204)의 단면이 도시된다. 키퍼(274)는 매니폴드 블록의 유체 도관과 능동 요소 사이의 상호연결의 적절한 연결을 보장하도록 환형 밀봉부(276)를 장착할 수 있다. 밀봉부(276)는 장착 볼트(278)의 조임 에 의해 가해지는 밀봉 압력 하에서 변형될 수 있다. 유사한 키퍼 및 밀봉부는 각 능동 요소와 그 대응 매니폴드 블록 사이에 장착된다.
도20에 의하면, 한쌍의 매니폴드 블록의 커플링과 중첩하는 능동 요소에 대한 관계 사이의 인터페이스인 도19의 선20-20을 따라 취한 단면이 개시된다. 장착 지주(248)를 형성하는 은못 핀은 장착 개구(246) 내에 정렬된다. 하부 플랜지의 2개의 개구들 사이에 나사가공 보어 구멍은 매니폴드 블록을 장착 브라켓(236)에 고정시키기 위한 평판 헤드 스크류(266)에 우선한다.
선택적인 단면도가 도19의 선21-21을 따라 취할 수 있는 도21에 도시된다. 관통 구멍(280)은 장착 볼트(283)를 수용할 수 있는 확대 오프셋(282) 내로 나사가공되어 개방된다. 따라서, 알랜 렌치는 알랜 헤드형 볼트(284)의 조임 및 풀림을 허용하도록 관통 구멍(280) 하향으로 삽입될 수 있다. 스프링 너트(242)는 장착 브라켓(238)을 장착 채널(234)에 고정시킬 수 있다.
전술된 양호한 실시예의 적용 및 변경이 본 발명의 범위와 정신을 벗어나지 않고서도 이루어질 수 있다는 것을 당업자는 알 것이다. 따라서, 첨부된 청구범위의 범위 내에서 본 발명은 본원에 구체적으로 기술된 것 이상으로 수행될 수도 있다는 것을 알 것이다.

Claims (52)

  1. 유체의 분배를 가능하게 하는 매니폴드 시스템이며,
    공통 표면에 접근하는 입구 포트와 출구 포트를 갖는 유체 통로를 각각 구비한 복수의 개별 매니폴드 블록과;
    각각의 유체 통로가 상호연결을 위해 위치 설정되는 것을 작동상 허용하기 위해 한 쌍의 인접 매니폴드 블록을 제거 가능하게 상호체결하기 위한 수단을 포함하며,
    한 쌍의 인접 매니폴드 블록을 제거 가능하게 상호체결하기 위한 수단은, 상기 복수의 개별 매니폴드 블록의 제1 매니폴드 블록 상에, 중앙 본체부와, 중앙 본체부로부터 제1 방향으로 연장하는 제1 플랜지와, 중앙 본체부로부터 제2 방향으로 연장하는 제2 플랜지를 포함하는 것을 특징으로 하는 매니폴드 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 제1 방향은 제2 방향과 반대인 매니폴드 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 제1 플랜지는 제1 매니폴드 블록의 중앙 본체부의 상부 표면으로부터 외팔보식으로 연장하고, 제2 플랜지는 제1 매니폴드의 중앙 본체의 하부 표면으로부터 외팔보식으로 연장하는 매니폴드 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 제1 매니폴드 블록의 중앙 본체부의 상부 표면은 공통 표면과 동일 평면 상에 있는 매니폴드 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 제1 플랜지와 제2 플랜지는 제1 매니폴드 블록이 인접 매니폴드 블록과 상호체결되게 하는 상보적 형상을 가지는 매니폴드 시스템.
  6. 제2항에 있어서, 제1 매니폴드 블록의 중앙 본체부는 유체 통로를 수용하는 리브를 구비하는 매니폴드 시스템.
  7. 제2항에 있어서, 입구 포트와 출구 포트 중 하나는 제1 매니폴드 블록의 제1 플랜지 상에서 연장하는 매니폴드 시스템.
  8. 제2항에 있어서, 제1 플랜지는 인접 매니폴드 블록의 외팔보형 플랜지로의 제1 플랜지의 부착을 가능하게 하도록 적어도 하나의 개구를 가지는 매니폴드 시스템.
  9. 제2항에 있어서, 제1 플랜지와 제2 플랜지의 각각은 지지 표면으로의 제1 매니폴드의 부착을 가능하게 하도록 적어도 하나의 개구를 가지는 매니폴드 시스템.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 매니폴드 블록은 능동 요소가 밀봉 결합식으로 제1 매니폴드 블록에 직접 장착되게 하도록 체결 개구를 가지는 매니폴드 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 체결 개구는 인접 매니폴드 블록에 밀봉 연결되면서 밀봉 결합식으로 능동 요소가 제1 매니폴드 블록에 직접 장착되게 하는 매니폴드 시스템.
  12. 제10항에 있어서, 복수의 매니폴드 블록의 각각은 공통 표면을 형성하는 상부 수평 표면 상에만 위치되는 입구 포트 및 출구 포트를 가지는 매니폴드 시스템.
  13. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 플랜지는 수형 형상을 가지고 제2 플랜지는 암형 형상을 가지는 매니폴드 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 제1 매니폴드 블록의 입구 포트 및 출구 포트는 제1 플랜지 상에 위치되는 매니폴드 시스템.
  15. 제13항에 있어서, 제1 플랜지 및 제2 플랜지 중 하나는 정렬 개구를 구비하고, 제1 플랜지 및 제2 플랜지 중 다른 하나는 상보적인 형상을 갖는 정렬 지주를 구비하는 매니폴드 시스템.
  16. 제13항에 있어서, 제1 플랜지와 제2 플랜지 중 하나는 원형 형상의 한쌍의 정렬 개구를 구비하고 제1 플랜지 및 제2 플랜지 중 다른 하나는 원통 형상의 한쌍의 정렬 지주를 구비하고, 정렬 개구의 깊이와 정렬 지주의 높이의 각각은 이들이 결합될 때 제1 매니폴드 블록과 인접 매니폴드 블록이 공통 종방향 축을 따라 유지되는 상태로 공통 표면이 제1 매니폴드 블록과 인접 매니폴드 블록 사이의 동일 평면에서 연장하도록 치수가 결정되는 매니폴드 시스템.
  17. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 플랜지와 제2 플랜지 중 하나는 이로부터 연장하는 수직 정렬 시스템을 가지고, 제1 플랜지와 제2 플랜지 중 다른 하나는 인접 매니폴드 블록 상의 수직 정렬 시스템과 상호작용하기 위한 상보적인 수직 리셉터클 시스템을 가지는 매니폴드 시스템.
  18. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 개별 매니폴드 블록은 제1 매니폴드 블록과 동일한 제2 매니폴드 블록을 구비하고, 제1 매니폴드 블록의 제1 플랜지는 제2 매니폴드 블록의 제2 플랜지의 위에 놓이는 매니폴드 시스템.
  19. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 복수의 개별 매니폴드 블록은 복수의 입구 포트 및 복수의 출구 포트 중 하나를 갖는 매니폴드 시스템.
  20. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 매니폴드 블록과 밀봉식으로 결합하여 장착되는 적어도 하나의 능동 요소와 조합되는 매니폴드 시스템.
  21. 제20항에 있어서, 적어도 하나의 능동 요소는 제1 매니폴드 블록과 인접 매니폴드 블록에 걸쳐 브릿징되는 매니폴드 시스템.
  22. 제20항에 있어서, 제1 매니폴드 블록과 능동 요소는 반도체 공구에 가스를 전달하도록 작동 가스 스틱의 적어도 일부를 형성하는 매니폴드 시스템.
  23. 제20항에 있어서, 제1 매니폴드 블록을 가로질러 연장하고 제1 매니폴드 블록의 공통 표면과 동일 평면에 위치하는 밀봉 조립체를 더 구비하고, 능동 요소는 밀봉 조립체 상에 장착되고 제1 매니폴드 블록을 가로질러 인접 매니폴드로 연장하도록 제1 매니폴드 블록에 체결되는 매니폴드 시스템.
  24. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 매니폴드 블록은, 제1 매니폴드 블록의 제1 플랜지가 인접 매니폴드 블록의 제2 플랜지의 위에 놓인 상태로, 제1 매니폴드 블록 및 인접 매니폴드 블록 양자에 밀봉식으로 연결되면서, 능동 요소가 제1 매니폴드 블록에만 직접 장착되게 하도록 일 세트의 체결 개구를 갖는 매니폴드 시스템.
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