KR102233466B1 - 기판 처리 장치 및 이에 적용되는 안전 밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 일 실시 예에 있어서, 기판을 처리하는 장치는, 고압 챔버와; 상기 고압 챔버에 초임계 유체를 공급하는 공급 배관을 포함하는 유체 공급 유닛과; 상기 유체 공급 유닛의 상기 공급 배관에서 분기되어 초임계 유체를 외부로 배출하는 하나 이상의 분기 배관과; 상기 공급 배관과 상기 분기 배관의 사이에 제공되어 상기 공급 배관 내 압력이 허용 압력을 초과하는 경우 상기 공급 배관 내 압력을 상기 분기 배관으로 배출하는 안전 밸브를 포함하고, 상기 안전 밸브는, 상기 공급 배관에 연결되는 유입구와 상기 분기 배관에 연결되는 유출구를 포함하는 유로가 형성되며, 상기 유입구 주변 또는 상기 유출구 주변 중 어느 하나에는 밸브 시트가 형성된 바디와; 상기 바디 내부에 제공되며 일측은 상기 밸브 시트에 접하도록 제공되는 디스크와; 상기 디스크의 타측에 연결되어 상기 디스크를 탄성 지지하며 설정된 탄성을 갖는 탄성 부재와; 상기 디스크와 상기 밸브 시트의 접촉면에 제공되는 폴리이미드(Polyimide) 재질로 제공되는 씰링 부재를 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 이에 적용되는 안전 밸브{APPARATUS FOR TREATING SUBASTRATE AND SAFETY VALVE THEREOF}
본 발명은 고 청정도가 요구되는 기판 처리 장치와 이에 적용되는 안전 밸브에 관한 것이다.
기판인 반도체 웨이퍼 등의 표면에 집적 회로의 적층 구조를 형성하는 반도체 장치의 제조 공정에 있어서는, 약액 세정 혹은 습식 시각 등의 액 처리가 행해진다. 최근에는, 액처리 후의 기판의 세정 또는 건조 방법으로서, 초임계 상태의 공정 유체를 이용한 세정 또는 건조 방법이 이용되고 있다. 초임계 유체의 적용을 위해서는 고압 장비가 사용된다.
10bar 이상의 고압장비는 설계압력 이상 압력 발생시 긴급 배출이 가능하도록 안전밸브(Safety valve; Relief valve)가 설치된다. 일반적인 안전 밸브는 고무 계열의 O-Ring 형태의 씰링 구조를 갖는다. 그러나 고무 재질은 초임계 상에 의해 스웰링(Swelling) 이 발생되어 오염 물질을 생성시키며, 이에 따라 누설이 발생되거나, 안전 밸브의 내부의 윤활제가 설비로 유입되어 유분에 의한 공정 불량을 일으키게 된다.
종래의 안전 밸브는 주로 일반산업용의 고압 장비에 사용된다. 그러나 반도체 장비는 고 청정이 요구됨에 따라, 종래의 안전 밸브는 청정도가 낮아 부적합한 문제가 있다.
본 발명은 기판을 효율적으로 처리하는 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 세정 효율이 향상되는 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 청정도가 높은 안전 밸브를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 일 실시 예에 있어서, 기판을 처리하는 장치는, 고압 챔버와; 상기 고압 챔버에 초임계 유체를 공급하는 공급 배관을 포함하는 유체 공급 유닛과; 상기 유체 공급 유닛의 상기 공급 배관에서 분기되어 초임계 유체를 외부로 배출하는 하나 이상의 분기 배관과; 상기 공급 배관과 상기 분기 배관의 사이에 제공되어 상기 공급 배관 내 압력이 허용 압력을 초과하는 경우 상기 공급 배관 내 압력을 상기 분기 배관으로 배출하는 안전 밸브를 포함하고, 상기 안전 밸브는, 상기 공급 배관에 연결되는 유입구와 상기 분기 배관에 연결되는 유출구를 포함하는 유로가 형성되며, 상기 유입구 주변 또는 상기 유출구 주변 중 어느 하나에는 밸브 시트가 형성된 바디와; 상기 바디 내부에 제공되며 일측은 상기 밸브 시트에 접하도록 제공되는 디스크와; 상기 디스크의 타측에 연결되어 상기 디스크를 탄성 지지하며 설정된 탄성을 갖는 탄성 부재와; 상기 디스크와 상기 밸브 시트의 접촉면에 제공되는 폴리이미드(Polyimide) 재질로 제공되는 씰링 부재를 포함한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 디스크는 상기 밸브 시트와의 접촉면에 대하여 수직하게 이동할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 안전 밸브는, 상기 공급 배관에 결합되는 1차측 결합부와; 상기 분기 배관에 결합되는 2차측 결합부를 포함하고, 상기 1차측 결합부와 상기 2차측 결합부는 은도금될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 안전 밸브는, 하나 이상의 나사산을 포함하고, 상기 나사산의 표면은 은도금 될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 안전 밸브는, 상기 바디는 상기 유로가 형성된 제1 바디와; 상기 탄성 부재를 내장하는 제2 바디를 포함하고, 상기 제1 바디와 상기 제2 바디는 나사 결합되고, 상기 나사 결합면은 은도금될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 디스크와 상기 바디의 접촉면에 있어서 상기 디스크 또는 상기 바디 중 어느 하나 이상은 은도금될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 씰링 부재는 시트형으로 제공될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 씰링 부재는 상기 밸브 시트에 제공될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 씰링 부재는 상기 디스크에 제공될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 안전 밸브는, 윤활제가 적용되지 않을 수 있다.
본 발명은 기판을 처리하는 장치에 적용될 수 있는 안전 밸브를 제공한다. 일 실시 예에 있어서, 안전 밸브는, 유입구와 유출구를 포함하는 유로가 형성되며, 상기 유입구 주변 또는 상기 유출구 주변 중 어느 하나에는 밸브 시트가 형성된 바디와; 상기 바디 내부에 제공되며 일측은 상기 밸브 시트에 접하도록 제공되는 디스크와; 상기 디스크의 타측에 연결되어 상기 디스크를 탄성 지지하며 설정된 탄성을 갖는 탄성 부재와; 상기 디스크와 상기 밸브 시트의 접촉면에 제공되는 폴리이미드(Polyimide) 재질로 제공되는 씰링 부재를 포함한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 안전 밸브는 기판 처리에 이용되는 초임계 유체의 유통 배관에 제공될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 디스크는 상기 밸브 시트와의 접촉면에 대하여 수직하게 이동할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 안전 밸브는, 하나 이상의 나사산을 포함하고, 상기 나사산의 표면은 은도금될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 바디는 상기 유로가 형성된 제1 바디와; 상기 탄성 부재를 내장하는 제2 바디를 포함하고, 상기 제1 바디와 상기 제2 바디는 나사 결합되고 상기 나사 결합면은 은도금될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 디스크와 상기 바디의 접촉면에 있어서 상기 디스크 또는 상기 바디 중 어느 하나 이상은 은도금될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 안전 밸브는, 윤활제가 적용되지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판을 효율적으로 처리할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판의 세정 효율이 향상된다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 안전 밸브에서 누설된 유분에 의한 공정 불량을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1는 고압 챔버에 공급되고 배출되는 초임계 유체의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 고압 챔버(500)의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 안전 밸브(1000)의 단면을 간략히 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3의 다른 실시 예에 따른 안전 밸브(2000)의 단면을 간략히 도시한 단면도이다.
도 5는 다른 실시 예에 따른 안전 밸브(3000)의 단면을 간략히 도시한 단면도이다.
도 6은 도 5의 다른 실시 예에 따른 안전 밸브(4000)의 단면을 간략히 도시한 단면도이다.
도 1는 고압 챔버에 공급되고 배출되는 초임계 유체의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 초임계 유체는 초임계 유체 공급 유닛(300)을 통해 고압 챔버(500)로 공급되어 배기 유닛(400)으로 배출된다.
초임계 유체 공급 유닛(300)은, 저장 탱크(310), 레저버 탱크(320), 제1 콘덴서(330), 및 제2 콘덴서(340)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 초임계 유체는 초임계 이산화탄소이다. 저장 탱크(310)에는 이산화탄소가 액체 상태로 저장된다. 이산화탄소는 외부로부터 공급되어 저장 탱크(310)에 저장될 수 있다. 또는 이산화탄소는 배기 유닛(400)에서 배출된 이산화탄소를 재생하여 저장 탱크(310)로 공급될 수 있다. 외부에서 공급되거나 재생된 이산화탄소는 기체가 포함될 수 있다. 제1 콘덴서(330)는 기체 상태의 이산화탄소를 액체 상태로 만들어 저장 탱크(310)에 공급한다. 액상의 이산화탄소는 기상인 경우보다 부피가 매우 작으므로 저장 탱크(310)에는 대량의 이산화탄소가 저장될 수 있다. 제1 콘덴서(330)는 생략될 수 있다.
레저버 탱크(320)는 이산화탄소를 임시로 저장한다. 또한, 레저버 탱크(320)는 저장탱크(310)로부터 공급된 이산화탄소를 초임계 유체로 만들어 고압 챔버(500)에 제공할 수 있다.
저장 탱크(310)에 저장된 이산화탄소는 저장 탱크(310)와 제2 콘덴서(340)를 잇는 제1 공급 배관(302)에 설치된 제1 밸브(381)가 열리면 기체 상태로 변하면서 레저버 탱크(320)로 이동한다. 제1 공급 배관(302)을 유통하는 유체는 고압 유체일 수 있으며, 제1 공급 배관(302)은 고압 배관으로 제공될 수 있다. 제2 콘덴서(340)와 레저버 탱크(320)를 잇는 제2 공급 배관(303)에는 펌프(391)가 설치될 수 있다. 제2 콘덴서(340)는 기체 상태의 이산화탄소를 액상으로 변화시키고, 펌프(350)는 액상의 이산화탄소를 임계압력 이상으로 가압시켜 레저버 탱크(320)에 공급한다. 저장 탱크(310)와 레저버 탱크(320)를 잇는 제2 공급 배관(303)에는 제2 밸브(382)와 안전 밸브(1000)와 제3 밸브(383)가 제공될 수 있다. 제2 공급 배관(303)을 유통하는 유체는 고압 유체일 수 있으며, 제2 공급 배관(303)은 고압 배관으로 제공될 수 있다.
레저버 탱크(320)는 공급받은 이산화탄소를 임계온도 이상으로 가열하여 초임계유체로 만들고, 고압 챔버(500)로 보낸다. 이때, 레저버 탱크(320)에서 나오는 이산화탄소의 압력은 100~150bar로 가압된 상태일 수 있다. 레저버 탱크(320)에는 내부 압력을 조절하기 위해 제공되는 배기 유닛(330)이 제공될 수 있다. 배기 유닛(330)의 배기 배관(307)에는 제4 밸브(834)와 안전 밸브(1000)와 배기 펌프(385)가 설치될 수 있다.
레저버 탱크(320)와 고압 챔버(500)를 잇는 제3 공급 배관(304)에는 제5 밸브(385)와 안전 밸브(1000)와 제6 밸브(386)가 제공된다. 제5 밸브(385)의 하류에는 오리피스가 제공될 수 있다.
고압 챔버(500)는 초임계 유체를 이용하여 기판(W)을 세정 또는 건조한다. 고압 챔버(500)에 관해서는 도 2에서 상세하게 설명한다.
배기 유닛(400)은 고압 챔버 내의 공정 유체를 배기한다. 고압 챔버(500) 내부의 초임계 유체는 배기 배관(307)을 통해서 고압 챔버(500)의 외부로 배기된다. 배기 라인(307)에는 제7 밸브(387)와 안전 밸브(1000)와 배기 펌프(392)가 설치될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 안전 밸브(1000)는 레저버 탱크(320)와 고압 챔버(500)를 잇는 제3 공급 배관(304), 제2 콘덴서(340)와 레저버 탱크(320)를 잇는 제2 공급 배관(303), 레저버 탱크(320)의 배기 유닛(330)의 배기 배관(306), 및 고압 챔버(500)의 배기 유닛(400)의 배기 배관(307)에 제공될 수 있다. 안전 밸브(1000)는 10bar 이상의 고압이 제공되는 모든 배관, 탱크의 분출 장치, 배기 구성에 적용될 수 있다. 안전 밸브(1000)는 배관의 압력이 설정 압력 이상 되면 자동으로 개방되도록 제공된다. 또한, 안전 밸브(1000)는 배관을 통과하는 유체의 압력이 설정 허용 압력을 초과하는 경우에 허용 압력 이하로 낮춘다. 안전 밸브(1000)는, 배관 내의 압력이 과대해진 경우에 배관을 외부에 연통하여, 배관 내의 유체를 긴급적으로 외부로 배출하는 역할을 수행한다. 안전 밸브(1000)에 대하여서는 도 3 이하에서 상세하게 후술한다.
도 2는 도 1의 고압 챔버(500)의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다. 일 실시예에 의하면, 고압 챔버(500)는 초임계 유체를 이용하여 기판(W)을 세정 또는 건조한다. 고압 챔버(500)는 바디(520), 기판 지지 유닛(미도시), 유체 공급 유닛(2560), 그리고 차단 플레이트(미도시)를 가진다.
바디(520)는 처리 공정이 수행되는 내부 공간(502)을 제공한다. 바디(520)는 상체(522, upper body)와 하체(524, lower body)를 가지며, 상체(522)와 하체(2524)는 서로 조합되어 상술한 내부 공간(502)을 제공한다. 상체(522)는 하체(524)의 상부에 제공된다. 상체(522)는 그 위치가 고정되고, 하체(524)는 실린더와 같은 구동부재(590)에 의해 승하강될 수 있다. 하체(524)가 상체(522)로부터 이격되면 내부 공간(502)이 개방되고, 이 때 기판(W)이 반입 또는 반출된다. 공정 진행시에는 하체(524)가 상체(522)에 밀착되어 내부 공간(502)이 외부로부터 밀폐된다. 고압 챔버(500)는 히터(570)를 가진다. 일 예에 의하면, 히터(570)는 바디(520)의 벽 내부에 위치된다. 히터(570)는 바디(520)의 내부 공간 내로 공급된 유체가 초임계 상태를 유지하도록 바디(520)의 내부 공간(502)을 가열한다.
한편, 도면에 도시되지는 않았지만, 처리 공간(502) 내부에는 기판(W)을 지지하는 기판 지지 유닛(미도시)이 마련될 수 있다. 기판 지지 유닛(미도시)은 바디(520)의 내부 공간(502) 내에서 기판(W)을 지지한다. 기판 지지 유닛(미도시)은 하체(2524)에 설치되어 기판(W)을 지지할 수 있다. 이 경우 기판 지지 유닛(미도시)은 기판(W)을 들어올려 지지하는 형태일 수 있다. 또는 기판 지지 유닛(미도시)은 상체(522)에 설치되어 기판(W)을 지지할 수 있다. 이 경우 기판 지지 유닛(미도시)은 기판(W)을 매달아 지지하는 형태일 수 있다.
유체 공급 유닛(560)은 바디(520)의 내부 공간(502)으로 공정 유체를 공급한다. 일 예에 의하면, 공정 유체는 초임계 상태로 내부 공간(502)으로 공급될 수 있다. 이와 달리 공정 유체는 가스 상태로 내부 공간(502)으로 공급되고, 내부 공간(502) 내에서 초임계 상태로 상변화될 수 있다.
일 예에 의하면, 유체 공급 유닛(300)의 제3 공급 배관(304)은 기판 지지 유닛(미도시)에 놓인 기판(W)의 상부에서 공정 유체를 공급한다. 일 예에 의하면, 제3 공급 배관(304)은 상체(522)에 결합된다. 나아가 제3 공급 배관(304)은 상체(522)의 중앙에 결합될 수 있다.
또는, 제3 공급 배관(304)은 상체(522)에 연결되는 상부 분기 배관(564)과 하부 분기 배관(미도시)로 분기될 수 있다. 하부 분기 배관(미도시)은 하체(524)에 결합될 수 있다. 상부 분기 배관(564)과 하부 분기 배관(미도시)에는 각각 유통 밸브가 설치될 수 있다.
하체(524)에는 배기 배관(307)이 결합된다. 바디(520)의 내부 공간(502) 내의 초임계 유체는 배기 배관(307)을 통해서 바디(520)의 외부로 배기된다.
하부 분기 배관(미도시)이 하체(524)와 결합되는 경우, 바디(520)의 내부 공간(502) 내에는 차단 플레이트(미도시)(blocking plate)가 배치될 수 있다. 차단 플레이트(미도시)는 원판 형상으로 제공될 수 있다. 차단 플레이트(미도시)는 바디(520)의 저면으로부터 상부로 이격되도록 지지대(미도시)에 의해 지지된다. 지지대(미도시)는 로드 형상으로 제공되고, 서로 간에 일정 거리 이격되도록 복수 개가 배치된다. 하부 분기 배관(미도시)의 토출구와 배기 배관(307)의 유입구는 서로 간섭되지 않는 위치에 마련될 수 있다. 차단 플레이트(미도시)는 하부 분기 배관(미도시)을 통해서 공급된 공정 유체가 기판(W)을 향해 직접 토출되어 기판(W)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 안전 밸브(1000)의 단면을 간략히 도시한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 안전 밸브(1000)는 밸브 바디(1100)와 디스크(1200)와 디스크 가이드(1300)와 탄성 부재(1400)를 포함한다.
밸브 바디(1100)는 안전 밸브(1000)의 외관을 형성한다. 밸브 바디(1110)는 메인 바디(제1 바디)(1110)와 실린더 바디(제2 바디)(1120)와 제1 캡(1130)과 제2 캡(1140)을 포함한다.
메인 바디(1110)에는 1차측 유입구(1110)와 2차측 유출구(1120)가 형성된다. 1차측 유입구(1111)에는 1차측 배관과 연결되기 위한 나사산(1110a)이 형성된다. 2차측 유출구(1112)에는 2차측 배관과 연결되기 위한 나사산(1110b)이 형성된다. 실시 예에 있어서, 1차측 배관은 유체 공급 유닛의 공급 배관 중 어느 하나이고, 2차측 배관은 배관으로부터 분기된 분기 배관이다.
메인 바디(1110)는 실린더 바디(1120)와 결합된다. 메인 바디(1110)와 실린더 바디(1120)의 결합은 제1 캡(1130)에 의할 수 있다. 메인 바디(1110)와 제1 캡(1130)은 나사 결합 될 수 있다. 메인 바디(1110)에는 나사산(1110c)이 형성된다. 제1 캡(1130)에는 나사산(1110c)에 대응되는 나사산(1130a)이 형성된다.
실린더 바디(1120)의 내부에는 탄성 부재(1400)가 내장된다. 탄성 부재(1400)는 제1 서포터(1420)와 제2 서포터(1450)에 의해 지지된다. 제1 서포터(1420)는 디스크(1200)를 지지하여 탄성 부재(1400)의 탄성을 디스크(1200)에 전달한다. 제2 서포터(1450)는 제2 캡(1140)에 지지된다. 실린더 바디(1120)와 제2 캡(1140)은 나사 결합될 수 있다. 실린더 바디(1120)의 외부 표면에는 나사산(1120a)이 형성된다. 제2 캡(1140)에는 나사산(1120a)에 대응되는 나사산(1140a)가 형성된다.
안전 밸브(1000)에 형성된 나사산(1110a, 1110b, 1110c, 1120a, 1130a, 1140a)는 은도금되어 제공될 수 있다. 결합부와 마찰면이 은도금됨에 따라 안전 밸브의 윤활제가 제거될 수 있다. 1차측 유입구(1110)와 2차측 유출구(1120)의 사이에는 공동(1130)이 형성된다. 공동(1130)에는 디스크(1200)가 제공된다.
디스크(1200)는 1차측 유입구(1110)에 대향되게 제공된다. 디스크(1200)는 1차측 유입구(1110)를 개방 또는 폐쇄한다. 디스크(1200)는 로드 형상으로 제공된다. 메인 바디(1110)의 1차측 유입구(1110)에는 밸브 시트(1113)가 제공된다. 밸브 시트(1113)와 디스크(1200)의 일측이 접촉되어 1차측 유입구(1110)를 폐쇄한다. 디스크(1200)는 밸브 시트(1113)와의 접촉면에 대하여 수직하게 이동한다.
디스크(1200)의 일측에는 제1 씰링 부재(1510)가 결합된다. 제1 씰링 부재(1510)는 원판형 시트로 제공된다. 또는 제1 씰링 부재는 도넛형 시트로 제공된다. 제1 씰링 부재(1510)는 폴리이미드(Polyimide) 재질로 제공된다. 폴리이미드 재질은 초임계 유체 내에서 스웰링(swelling) 되지 않는다.
디스크(1200)의 타측은 제1 서포터(1420)에 결합된다. 탄성 부재(1400)는 제1 서포터(1420)와 결합된 디스크(1200)에 탄성을 제공한다. 일 실시 예에 따르면 탄성 부재(1400)는 스프링일 수 있다. 제1 서포터(1420)는 탄성 부재에 의해 탄성 지지된다. 제1 서포터(1420)는 실린더 내부를 왕복 이동 가능하다. 디스크(1200)는 제1 서포터(1420)의 이동과 함께 이동된다.
디스크 가이드(1300)는 디스크(1200)를 지지하여 이동 방향을 가이드한다. 디스크(1200)의 표면은 은도금될 수 있다. 디스크 가이드(1300)와 디스크(1200)가 접촉하는 디스크 가이드(1300) 표면은 은도금될 수 있다. 디스크(1200)와 디스크 가이드(1300)가 접촉되는 마찰면이 은도금됨에 따라 안전 밸브(1000)의 내부에 제공되는 윤활제가 제거될 수 있다. 디스크 가이드(1300)에는 제2 씰링 부재(1520)이 제공될 수 있다. 제2 씰링 부재(1520)은 필름으로 제공될 수 있다. 제2 씰링 부재(1520)은 폴리이미드(Polyimide) 재질로 제공된다. 폴리이미드 재질은 초임계 유체 내에서 스웰링(swelling) 되지 않는다.
종래에 사용되는 고무 재질의 씰링 부재는 초임계 유체와 접하는 과정에서 스웰링되어 초임계 유체를 오염시킨다. 일 실시 예에 따른 제1 씰링 부재(1510)와 제2 씰링 부재(1520)는 초임계 유체 내에서 스웰링(swelling) 되지 않는다. 따라서 씰링 부재 자체가 분해됨에 따라 발생하는 초임계 유체의 오염을 방지한다. 특히, 안전 밸브는 외력 없이, 유체의 흐름에 의해 자동으로 동작함에 따라 윤활제가 필수 구성으로 사용된다. 스웰링된 씰링 부재는 씰링 기능을 수행하지 못하고, 내부의 윤활제가 설비로 유입되는 문제를 일으킨다. 설비로 유입된 윤활제는 유분에 의한 공정 불량을 일으킨다. 일 실시 예에 따른 안전 밸브는 내부의 윤활제로 인한 공정 불량을 예방할 수 있다.
일 실시 예에 따른 안전 밸브는 나사산(1110a, 1110b, 1110c, 1120a, 1130a, 1140a)과 디스크(1200)의 마찰면이 은도금됨에 따라 윤활제가 완전히 삭제될 수 있다. 따라서 윤활제로 인한 공정 불량을 예방할 수 있다.
도 4는 도 3의 다른 실시 예에 따른 안전 밸브(2000)의 단면을 간략히 도시한 단면도이다. 안전 밸브(2000)의 메인 바디(2110)에는 밸브 시트(2113)가 홈이 져 형성된다. 밸브 시트(2113)에는 도넛형 시트의 제1 씰링 부재(2113)가 안착된다. 제1 씰링 부재(3510)는 폴리이미드 재질로 제공된다. 설명한 구성외의 다른 구성은 도 3의 실시 예와 동일하다.
도 5는 다른 실시 예에 따른 안전 밸브(3000)의 단면을 간략히 도시한 단면도이다.
안전 밸브(3000)의 메인 바디(3110)는 1차측 유입구(3111)와 2차측 유출구(3112)가 형성된다. 디스크(3200)는 디스크 바디(3210)와 다이어프램(3220)을 포함한다. 1차측 유입구(3111)와 2차측 유출구(3112)는 격벽(3115)을 사이에 두고 다이어프램(3220)에 수직하게 제공된다.
다이어프램(3220)은 실린더 바디(3120)의 내부와 메인 바디(3110)의 내부를 분리한다. 다이어프램(3220)에는 제1 씰링 부재(3510)가 결합된다. 제1 씰링 부재(3510)는 폴리이미드 재질의 도넛형 시트로 제공된다.
격벽(3115)의 상부는 다이어프램(3220)과 접촉하여 유로를 개방하거나 폐쇄한다. 디스크 바디(3210)는 다이어프램(3220)에 접촉하여 탄성 부재(3400)의 탄성을 다이어프램에 전달한다. 다이어프램(3220)은 폴리이미드 재질인 것이 바람직하다.
다이어프램(3220)은 유체의 압력에 의해실린더 바디(3120)의 안쪽으로 이동한다. 또는 탄성 부재(3400)의 복원력에 의해 탄성 부재(3400)가 디스크 바디(3210)를 밀어냄에 따라 다이어프램(3220)이 격벽(3115)의 상부면(3115a)와 근접하여 유로를 폐쇄하는 방향으로 이동할 수 있다.
도 6은 도 5의 다른 실시 예에 따른 안전 밸브(4000)의 단면을 간략히 도시한 단면도이다. 안전 밸브(4000)는 도 5와 달리 제1 씰링 부재(4510)이 격벽의 상부면(3115a)에 제공될 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
300: 유체 공급 유닛, 500: 고압 챔버,
400: 배기 유닛, 1000: 안전 밸브.

Claims (19)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    초임계 유체를 이용하여 기판을 처리하는 공정이 수행되는 처리 공간이 제공되는 고압 챔버와;
    상기 고압 챔버에 초임계 유체를 공급하는 공급 배관을 포함하는 유체 공급 유닛과;
    상기 유체 공급 유닛의 상기 공급 배관에서 분기되어 초임계 유체를 외부로 배출하는 하나 이상의 분기 배관과;
    상기 공급 배관과 상기 분기 배관의 사이에 제공되어 상기 공급 배관 내 압력이 허용 압력을 초과하는 경우 상기 공급 배관 내 압력을 상기 분기 배관으로 배출하는 안전 밸브를 포함하고,
    상기 안전 밸브는,
    상기 공급 배관에 연결되는 유입구와 상기 분기 배관에 연결되는 유출구를 포함하는 유로가 형성되며, 상기 유입구 주변 또는 상기 유출구 주변 중 어느 하나에는 밸브 시트가 형성되는 바디와;
    상기 바디 내부에 제공되며 일측은 상기 밸브 시트에 접하도록 제공되는 디스크와;
    상기 디스크를 지지하고, 상기 디스크와 접촉하여 상기 디스크의 이동 방향을 가이드하는 디스크 가이드와;
    상기 디스크 가이드에 제공되며 폴리이미드 재질의 필름으로 제공되고, 상기 디스크와 면접촉하는 제2 씰링 부재와;
    상기 디스크의 타측에 연결되어 상기 디스크를 탄성 지지하며 설정된 탄성을 갖는 탄성 부재와;
    상기 디스크와 상기 밸브 시트의 접촉면에 제공되며 폴리이미드 재질로 제공되는 제1 씰링 부재를 포함하고,
    상기 디스크는 상기 밸브 시트와의 접촉면에 대하여 수직하게 이동하고,
    상기 디스크는 상기 제2 씰링 부재의 접촉면에 대하여 수평하게 이동하며,
    상기 디스크와 상기 디스크 가이드가 접촉하는 마찰면은 은도금되어 제공되는 기판 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 안전 밸브는,
    상기 바디는 상기 유로가 형성된 제1 바디와;
    상기 탄성 부재를 내장하는 제2 바디를 포함하고,
    상기 제1 바디와 상기 제2 바디는 나사 결합되고
    상기 나사 결합면은 은도금된 기판 처리 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 디스크와 상기 바디의 접촉면에 있어서 상기 디스크 또는 상기 바디 중 어느 하나 이상은 은도금된 기판 처리 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 씰링 부재는 시트형으로 제공되는 기판 처리 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 씰링 부재는 상기 밸브 시트에 제공되는 기판 처리 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 씰링 부재는 상기 디스크에 제공되는 기판 처리 장치.
  8. 삭제
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 안전 밸브는,
    상기 공급 배관에 결합되는 1차측 결합부와;
    상기 분기 배관에 결합되는 2차측 결합부를 포함하고,
    상기 1차측 결합부와 상기 2차측 결합부는 은도금되는 기판 처리 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 안전 밸브는, 하나 이상의 나사산을 포함하고,
    상기 나사산의 표면은 은도금된 기판 처리 장치.
  11. 제1항, 제3항 내지 제7항, 제9항 및 제10 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 안전 밸브는, 윤활제가 적용되지 않는 것인 기판 처리 장치.
  12. 고압 유체가 유통하는 고압 배관에 적용되어, 상기 고압 배관 내부의 압력이 설정 압력 이상이 되면 상기 고압 배관 내의 상기 고압 유체를 상기 고압 배관의 외부로 배출하는 안전 밸브에 있어서,
    상기 안전 밸브는,
    유입구와 유출구를 포함하는 유로가 형성되며, 상기 유입구 주변 또는 상기 유출구 주변 중 어느 하나에는 밸브 시트가 형성된 바디와;
    상기 바디 내부에 제공되며 일측은 상기 밸브 시트에 접하도록 제공되는 디스크와;
    상기 디스크를 지지하고, 상기 디스크와 접촉하여 상기 디스크의 이동 방향을 가이드하는 디스크 가이드와;
    상기 디스크 가이드에 제공되며 폴리이미드 재질의 필름으로 제공되고, 상기 디스크와 면접촉하는 제2 씰링 부재와;
    상기 디스크의 타측에 연결되어 상기 디스크를 탄성 지지하며 설정된 탄성을 갖는 탄성 부재와;
    상기 디스크와 상기 밸브 시트의 접촉면에 제공되며 폴리이미드 재질로 제공되는 제1 씰링 부재를 포함하고,
    상기 디스크는 상기 밸브 시트와의 접촉면에 대하여 수직하게 이동하고,
    상기 디스크는 상기 제2 씰링 부재의 접촉면에 대하여 수평하게 이동하며,
    상기 디스크와 상기 디스크 가이드가 접촉하는 마찰면은 은도금되어 제공되는 안전 밸브.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 고압 배관은 초임계 유체의 유통 배관인 안전 밸브.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제12 항에 있어서,
    상기 바디는 상기 유로가 형성된 제1 바디와;
    상기 탄성 부재를 내장하는 제2 바디를 포함하고,
    상기 제1 바디와 상기 제2 바디는 나사 결합되고
    상기 나사 결합면은 은도금된 안전 밸브.
  17. 제12 항에 있어서,
    상기 디스크와 상기 바디의 접촉면에 있어서 상기 디스크 또는 상기 바디 중 어느 하나 이상은 은도금된 안전 밸브.
  18. 제12 항에 있어서,
    상기 안전 밸브는, 하나 이상의 나사산을 포함하고,
    상기 나사산의 표면은 은도금된 안전 밸브.
  19. 제12항, 제13항 및 제16항 내지 제18 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 안전 밸브는, 윤활제가 적용되지 않는 것인 안전 밸브.
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