KR102661425B1 - 더 높은 유동 전도도를 위한 대칭 유동 밸브 - Google Patents

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Abstract

기판 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 대칭 유동 밸브들의 실시예들이 본원에서 제공된다. 일부 실시예들에서, 대칭 유동 밸브는, 내부 볼륨을 함께 정의하는 측벽들, 최하부 플레이트 및 최상부 플레이트를 갖는 밸브 바디 ―최상부 플레이트는 하나 이상의 축대칭적으로 배치된 개구들을 포함함―; 내부 볼륨에 배치된 포핏 ―포핏은 중심 개구, 및 대칭 유동 밸브가 폐쇄 포지션에 있을 때 최상부 플레이트의 하나 이상의 축대칭적으로 배치된 개구들을 선택적으로 밀봉하도록 구성된 복수의 부분들을 포함함―; 및 내부 볼륨 내의 포핏을, 적어도, 최상부 플레이트의 하나 이상의 축대칭적으로 배치된 개구들을 통한 유동을 가능하게 하도록 포핏이 최상부 플레이트로부터 이격되는 개방 포지션, 및 폐쇄 포지션에 포지셔닝하도록 포핏에 커플링된 제1 액추에이터를 포함한다.

Description

더 높은 유동 전도도를 위한 대칭 유동 밸브
[0001] 본 개시내용의 실시예들은 일반적으로 반도체 프로세싱 장비에 관한 것이다.
[0002] 기판 프로세싱 챔버들은 일반적으로, 기판 프로세싱 챔버를 배기시키기 위한 진공 펌프를 갖는 진공 시스템에 커플링된다. 그러나, 본 발명자들은, 기판 프로세싱 챔버에 있는 기존의 유동 밸브들이 초크 유동(choked flow)을 유발하여서, 기판 프로세싱 챔버에 커플링된 진공 펌프에 대한 유동 전도도(flow conductance)를 방해할 수 있다는 것을 발견하였다.
[0003] 이에 따라서, 본 발명자들은 더 높은 유동 전도도를 제공하기 위해 개선된 유동 밸브를 제공하였다.
[0004] 기판 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 대칭 유동 밸브들의 실시예들이 본원에서 제공된다. 일부 실시예들에서, 기판 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 대칭 유동 밸브는, 내부 볼륨을 함께 정의하는 측벽들, 최하부 플레이트 및 최상부 플레이트를 갖는 밸브 바디 ―최상부 플레이트는 하나 이상의 축대칭적으로 배치된 개구들을 포함하고, 최하부 플레이트는 펌프 포트와 인터페이스하도록 구성된 개구를 포함함―; 내부 볼륨에 배치된 포핏 ―포핏은 중심 개구, 및 대칭 유동 밸브가 폐쇄 포지션에 있을 때 최상부 플레이트의 하나 이상의 축대칭적으로 배치된 개구들을 선택적으로 밀봉하도록 구성된 복수의 부분들을 포함함―; 및 내부 볼륨 내의 포핏을, 적어도, 최상부 플레이트의 하나 이상의 축대칭적으로 배치된 개구들을 통한 유동을 가능하게 하도록 포핏이 최상부 플레이트로부터 이격되는 개방 포지션, 및 폐쇄 포지션에 포지셔닝하도록 포핏에 커플링된 제1 액추에이터를 포함한다.
[0005] 일부 실시예들에서, 기판 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 대칭 유동 밸브는, 내부 볼륨을 정의하기 위한 측벽들, 최하부 플레이트 및 최상부 플레이트를 갖는 밸브 바디 ―최하부 플레이트는 펌프 포트와 인터페이스하도록 구성된 개구를 포함하고, 최상부 플레이트는 최상부 플레이트의 중심을 중심으로 비대칭적으로 배열된 3개의 개구들을 포함함―; 내부 볼륨에 배치되고 중심 개구를 갖는 포핏 ―포핏은 최상부 플레이트의 3개의 개구들에 대응하는 3개의 융기된 부분들을 포함함―; 및 대칭 유동 밸브를 통한 가스 유동을 가능하게 하도록 포핏이 최상부 플레이트로부터 이격되는 개방 포지션과, 대칭 유동 밸브를 통한 가스 유동을 실질적으로 방지하기 위해 3개의 융기된 부분들이 최상부 플레이트의 3개의 개구들을 커버하는 폐쇄 포지션 사이에서 내부 볼륨 내의 포핏을 상승시키거나 또는 하강시키도록 포핏에 커플링된 복수의 액추에이터들을 포함한다.
[0006] 일부 실시예들에서, 기판 프로세싱 챔버는, 챔버 바디; 대칭 유동 밸브 ―대칭 유동 밸브는 내부 볼륨을 함께 정의하는 측벽들, 최하부 플레이트 및 최상부 플레이트를 갖는 밸브 바디, 내부 볼륨에 배치되고 복수의 부분들을 갖는 포핏 및 포핏에 커플링된 복수의 액추에이터들을 포함하며, 최상부 플레이트는 하나 이상의 축대칭적으로 배치된 개구들을 포함하고, 최하부 플레이트는 펌프 포트와 인터페이스하도록 구성된 하나 이상의 개구들을 포함하며, 복수의 액추에이터들은, 대칭 유동 밸브를 통한 가스 유동을 가능하게 하도록 포핏이 최상부 플레이트로부터 이격되는 개방 포지션과, 대칭 유동 밸브를 통한 가스 유동을 실질적으로 방지하기 위해 복수의 부분들이 최상부 플레이트의 하나 이상의 축대칭적으로 배치된 개구들을 커버하는 폐쇄 포지션 사이에서 포핏을 이동시키도록 구성됨―; 및 최하부 플레이트의 하나 이상의 개구들 각각에 커플링된 펌프를 포함한다.
[0007] 본 개시내용의 다른 그리고 추가적인 실시예들이 아래에서 설명된다.
[0008] 위에서 간략히 요약되고 아래에서 더 상세히 논의되는 본 개시내용의 실시예들은 첨부된 도면들에 도시된 본 개시내용의 예시적인 실시예들을 참조로 하여 이해될 수 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 본 개시내용의 단지 통상적인 실시예들을 예시하므로 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 하는데, 이는 본 개시내용이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
[0009] 도 1a는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른, 폐쇄 포지션에 있는 대칭 유동 밸브의 측단면도를 도시한다.
[0010] 도 1b는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른, 개방 포지션에 있는 대칭 유동 밸브의 측단면도를 도시한다.
[0011] 도 2는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 대칭 유동 밸브를 갖는 기판 프로세싱 챔버의 분해 등각도를 도시한다.
[0012] 도 3은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 대칭 유동 밸브의 분해 등각도를 도시한다.
[0013] 도 4는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 대칭 유동 밸브의 평면도를 도시한다.
[0014] 도 5는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 대칭 유동 밸브의 개략적인 등각도를 도시한다.
[0015] 도 6a는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 포핏의 평면도를 도시한다.
[0016] 도 6b는 도 6a의 포핏의 저면도를 도시한다.
[0017] 도 7a는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 포핏의 상부 등각도를 도시한다.
[0018] 도 7b는 도 7a의 포핏의 하부 등각도를 도시한다.
[0019] 도 8a는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 포핏의 상부 등각도를 도시한다.
[0020] 도 8b는 도 8a의 포핏의 하부 등각도를 도시한다.
[0021] 도 9는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 포핏의 상부 등각도를 도시한다.
[0022] 도 10은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 포핏의 상부 등각도를 도시한다.
[0023] 이해를 용이하게 하기 위해, 도면들에 대해 공통인 동일한 엘리먼트들을 지정하기 위해 가능한 경우 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 도면들은 실척대로 그려지지 않으며, 명확성을 위해 단순화될 수 있다. 일 실시예의 엘리먼트들 및 특징들이 추가적인 언급 없이 다른 실시예들에 유익하게 통합될 수 있다.
[0024] 기판 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 대칭 유동 밸브의 실시예들이 본원에서 제공된다. 대칭 유동 밸브는, 펌프가 챔버 바디의 내부 볼륨을 진공배기하고 있을 때 챔버 바디 사이의 계면에서 초크 유동(choked flow)을 감소시키거나 또는 방지하도록 구성된다. 대칭 유동 밸브는 유리하게, 챔버 바디에 대한 변화를 최소화하거나 또는 챔버 바디를 변화시키지 않으면서 더 큰 용량의 펌프가 기존의 기판 프로세싱 챔버 상에 설치되는 것을 가능하게 한다. 일부 실시예들에서, 대칭 유동 밸브는, 초기에 기존의 유동 밸브를 통해 초당 약 4000 내지 약 5000 리터를 펌핑하도록 구성된 기판 프로세싱 챔버 상에 설치될 수 있으며, 그 후에 기판 프로세싱 챔버는 대칭 유동 밸브를 통해 초당 약 6500 내지 약 7500 리터를 펌핑할 수 있다.
[0025] 도 1a는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른, 폐쇄 포지션에 있는 대칭 유동 밸브(110)의 측단면도를 도시한다. 일부 실시예들에서, 대칭 유동 밸브(110)는 챔버 바디(104)와 펌프(130) 사이에 배치된다. 대칭 유동 밸브(110)는, 측벽들(108), 최하부 플레이트(106) 및 최상부 플레이트(112)를 갖는 밸브 바디(102)를 포함한다. 측벽들(108), 최하부 플레이트(106) 및 최상부 플레이트(112)는 함께 밸브 바디(102)의 내부 볼륨(114)을 정의한다. 일부 실시예들에서, 밸브 바디(102)는 약 25.0 인치 내지 약 33.0 인치의 폭을 갖는다. 일부 실시예들에서, 밸브 바디(102)는 약 5.0 인치 내지 약 9.0 인치의 높이를 갖는다. 밸브 바디는 또한, 상이한 사이즈들을 갖는 펌프들 및 기판 프로세싱 챔버들과 인터페이스하도록 상응하게 스케일링된 다른 치수들을 가질 수 있다.
[0026] 일부 실시예들에서, 최상부 플레이트(112)는 하나 이상의 개구들(120)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 개구들(120)은 챔버 바디(104)의 내부 프로세싱 볼륨의 중심 축에 대해 축대칭적으로 배치된다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 개구들(120)은 3개의 개구들이다(도 2 참조). 일부 실시예들에서, 하나 이상의 개구들(120)은 하나의 개구이다(도 4 참조). 일부 실시예들에서, 최상부 플레이트(112)는 최하부 플레이트(106)와 실질적으로 동일한 사이즈 및 기하학적 구조이다. 최상부 플레이트(112)는 최상부 플레이트(112)를 챔버 바디(104)에 커플링하기 위한 패스너들을 수용하기 위한 개구들을 포함할 수 있다.
[0027] 최하부 플레이트(106)는 펌프 포트(122)와 인터페이스하도록 구성된 개구(118)를 포함한다. 포핏(126)이 최상부 플레이트(112)와 최하부 플레이트(106) 사이의 내부 볼륨(114)에 배치된다. 포핏(126)은 중심 개구(136)를 포함한다. 포핏(126)은 알루미늄, 스테인리스 강 또는 임의의 다른 적절한 재료로 제조될 수 있다. 일부 실시예들에서, 포핏(126)은 약 0.5 인치 내지 약 2.5 인치의 두께를 갖는다. 일부 실시예들에서, 중심 개구(136)는 형상이 원형이다. 일부 실시예들에서, 포핏(126)은 포핏(126)으로부터 반경방향 바깥쪽으로 연장되는 복수의 윙(wing)들(132)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 복수의 윙들(132)은 포핏(126)을 중심으로 서로 완전히 대향하는 2개의 윙들이다. 일부 실시예들에서, 복수의 윙들(132)은 밸브 바디(102)의 측벽들(108)에 있는 대응하는 개구들(128)을 통해 연장된다. 일부 실시예들에서, 복수의 윙들(132)은 포핏(126)의 나머지로부터 제거가능하게 커플링된다.
[0028] 일부 실시예들에서, 복수의 윙들(132)의 각각의 윙은 액추에이터를 수용하기 위한 커플링 엘리먼트를 포함한다. 예컨대, 도 1a에 도시된 바와 같이, 제1 샤프트(146)를 갖는 제1 액추에이터(142)는 복수의 윙들(132) 중 하나에 커플링되고, 제2 샤프트(148)를 갖는 제2 액추에이터(144)는 복수의 윙들(132) 중 다른 하나에 커플링된다. 제1 액추에이터(142) 및 제2 액추에이터(144)는 포핏(126)을 적어도 개방 포지션 및 폐쇄 포지션에 포지셔닝하도록 구성된다. 제1 액추에이터(142) 및 제2 액추에이터(144)는, 대칭 유동 밸브(110)를 통한 유동 전도도를 유리하게 제어하기 위해 내부 볼륨(114) 내의 포핏을 포지셔닝하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 제1 액추에이터(142) 및 제2 액추에이터(144)는 밸브 바디(102)의 측벽들(108)의 외부 표면에 커플링된다. 일부 실시예들에서, 제1 액추에이터(142) 및 제2 액추에이터(144)는 최상부 플레이트(112)의 상부 표면에 커플링된다. 일부 실시예들에서, 제1 액추에이터(142) 및 제2 액추에이터(144)의 스트로크 길이는 약 3.0 인치 내지 약 4.0 인치이다.
[0029] 도 1a에 도시된 바와 같은 폐쇄 포지션에서, 포핏(126)은 최상부 플레이트(112)에 인접하게 배치된다. 포핏(126)은, 대칭 유동 밸브(110)가 폐쇄 포지션에 있을 때 최상부 플레이트(112)의 하나 이상의 개구들(120)을 선택적으로 밀봉하도록 구성된다. 도 1b는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른, 개방 포지션에 있는 대칭 유동 밸브의 측단면도를 도시한다. 개방 포지션에서, 포핏(126)은 하나 이상의 개구들(120)을 통한 유동을 가능하게 하도록 최상부 플레이트(112)로부터 이격된다. 일부 실시예들에서, 최상부 플레이트(112)는 포핏(126)의 용이한 설치 및 제거를 유리하게 제공하기 위해 밸브 바디(102)의 나머지에 제거가능하게 커플링된다.
[0030] 도 2는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 대칭 유동 밸브(110)를 갖는 기판 프로세싱 챔버(202)의 분해 등각도를 도시한다. 기판 프로세싱 챔버(202)는 내부에 배치된 기판을 프로세싱하도록 구성된다. 예컨대, 기판 프로세싱 챔버(202)는 에칭 챔버, 물리 기상 증착 챔버 또는 화학 기상 증착 챔버일 수 있다. 그러나, 상이한 프로세스들을 위해 구성된 다른 타입들의 기판 프로세싱 챔버들이 또한, 본원에서 설명되는 대칭 유동 밸브(110)의 실시예들과 함께 사용하기 위해 수정되거나 또는 이러한 대칭 유동 밸브(110)의 실시예들을 사용할 수 있다. 기판 프로세싱 챔버(202)는 독립형 기판 프로세싱 챔버 또는 다중-챔버 프로세싱 툴의 일부일 수 있다. 일부 실시예들에서, 밸브 바디(102)는 실질적으로 직사각형 형상을 갖는다. 도 2에 도시된 바와 같은 일부 실시예들에서, 포핏(126) 및 복수의 윙들(132)은 밸브 바디(102) 내에 완전히 배치된다. 일부 실시예들에서, 제1 액추에이터(142) 및 제2 액추에이터(144)는 최하부 플레이트(106)의 최하부 표면에 커플링된다.
[0031] 일부 실시예들에서, 밸브 바디(102)의 측벽들(108)은 내부 볼륨(114) 내의 서비스 컴포넌트들에 대한 하나 이상의 서비스 도어들(206)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 최상부 플레이트(112)는, 최상부 플레이트(112)가 챔버 바디(104)에 커플링될 때 밀봉을 제공하도록 o-링을 수용하기 위한 o-링 그루브(208)를 포함한다. 포핏은, 대칭 유동 밸브(110)가 폐쇄 포지션에 있을 때 최상부 플레이트(112)의 하나 이상의 개구들(120)을 선택적으로 밀봉하도록 구성된 복수의 부분들(210)을 포함한다.
[0032] 도 3은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 대칭 유동 밸브의 분해 등각도를 도시한다. 일부 실시예들에서, 밸브 바디(102)는 팔각형 형상을 갖는다. 일부 실시예들에서, 포핏(126)은 복수의 부분들(210) 중 대응하는 부분들에 커플링된 복수의 커버 플레이트들(302)을 포함한다. 복수의 커버 플레이트들(302)은 유리하게, 전체 포핏(126)을 교체할 필요 없이 교체될 수 있다. 일부 실시예들에서, 복수의 커버 플레이트들(302)은 포핏(126)의 최상부 표면(304)에 대해 상승될 수 있다. 일부 실시예들에서, 포핏(126)은 중심 개구로부터 반경방향 바깥쪽으로 연장되는 하나 이상의 리세스들(306)을 포함한다. 하나 이상의 리세스들(306)은, 포핏(126)의 중량을 감소시키고 유동 전도도를 위한 더 큰 개구를 제공하도록 구성된다.
[0033] 도 4는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 대칭 유동 밸브의 평면도를 도시한다. 일부 실시예들에서, 챔버 바디(104)는 복수의 스포크들(406)을 갖는 바닥부(404)를 포함하며, 복수의 스포크들(406)은 이들 사이에 복수의 축대칭 챔버 포트들(416)을 정의하도록 반경방향 바깥쪽으로 연장된다. 일부 실시예들에서, 복수의 축대칭 챔버 포트들(416)은 3개의 포트들(416)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 대칭 유동 밸브(110)는 3개의 더 작은 펌프들에 커플링되고, 이러한 3개의 더 작은 펌프들은 더 큰 펌프(130)와 유사한 유동 전도도를 제공하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 최하부 플레이트(408)는 축대칭으로 배치된 제1 원형 개구(412), 제2 원형 개구(422) 및 제3 원형 개구(432)를 포함한다.
[0034] 제1 포핏(414), 제2 포핏(424) 및 제3 포핏(434)이 밸브 바디(102)에 배치되며, 그리고 대칭 유동 밸브(110)가 폐쇄 포지션에 있을 때, 각각, 제1 원형 개구(412), 제2 원형 개구(422) 및 제3 원형 개구(432)를 선택적으로 밀봉하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 제1 포핏(414), 제2 포핏(424) 및 제3 포핏(434)은, 적어도 폐쇄 포지션과 개방 포지션 사이에서, 각각, 제1 포핏(414), 제2 포핏(424) 및 제3 포핏(434)을 선택적으로 상승시키거나 또는 하강시키기 위한 제1 액추에이터(410), 제2 액추에이터(420) 및 제3 액추에이터(430)에 커플링된다. 개방 포지션에서, 제1 포핏(414), 제2 포핏(424) 및 제3 포핏(434)은 최하부 플레이트(408)에 대해 상승된다.
[0035] 일부 실시예들에서, 제1 원형 개구(412), 제2 원형 개구(422) 및 제3 원형 개구(432)는 증가된 펌핑 효율을 제공하기 위해 복수의 스포크들(406) 바로 아래에 배치된다. 일부 실시예들에서, 제1 원형 개구(412), 제2 원형 개구(422) 및 제3 원형 개구(432)는, 더 균일한 유동 전도도를 제공하기 위해, 3개의 더 작은 펌프들이 축대칭 챔버 포트들(416)과 일렬로 있도록, 인접 스포크들(406) 사이에 배치된다.
[0036] 도 5는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 대칭 유동 밸브의 개략적인 등각도를 도시한다. 일부 실시예들에서, 밸브 바디(102)는 육각형 형상을 갖는다. 도 5에 도시된 바와 같은 일부 실시예들에서, 대칭 유동 밸브(110)는 최상부 플레이트(112) 주위에 배치된 제1 액추에이터(502), 제2 액추에이터(504) 및 제3 액추에이터(506)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 액추에이터들 각각은 밸브 바디(102)의 동일한 측에 장착된다. 일부 실시예들에서, 액추에이터들 중 적어도 하나는 밸브 바디(102)의 상이한 측에 장착된다. 예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 제1 액추에이터(502) 및 제2 액추에이터(504)는 최상부 플레이트(112)의 상부 표면에 커플링된다. 일부 실시예들에서, 밸브 바디(102)는 포핏 서비스를 가능하게 하기 위해 제1 액추에이터(502) 및 제2 액추에이터(504) 각각에 인접한 서비스 도어(206)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 제3 액추에이터(506)는 밸브 바디(102)의 측벽(108) 및 최하부 플레이트(106) 중 적어도 하나에 커플링되며, 유리하게 대칭 유동 밸브(110)에 대한 용이한 서비싱을 제공하고 최하부 컴포넌트들과의 간섭을 감소시키기 위해 제1 액추에이터(502) 및 제2 액추에이터(504)에 반대 방향으로 연장된다. 3개의 액추에이터들(502, 504, 506)은 유리하게, 포핏(126)의 편향을 감소시킨다.
[0037] 일부 실시예들에서, 러프 펌프 포트(520)가 최상부 플레이트(112)에 배치된다. 일부 실시예들에서, 러프 펌프 채널들(510)은 최상부 플레이트(112)의 하나 이상의 개구들(120)의 각각의 개구 사이에서 연장되고, 러프 펌프 포트(520)에 유체적으로 커플링된다. 일부 실시예들에서, 러프 펌프 채널들(510)은 최상부 플레이트(112) 내에 내장된다. 일부 실시예들에서, 러프 펌프 채널들(510)은 최상부 플레이트(112)의 상부 표면으로부터 최상부 플레이트(112) 내로 연장되는 트렌치들이다. 러프 펌프 포트(520)는, 대칭 유동 밸브(110)가 폐쇄 포지션에 있을 때 그리고 펌프(130)에 의한 고진공 펌핑 전에 기판 프로세싱 챔버(202)의 러프 펌핑을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 러프 펌프 채널들(510)은 십자형 또는 "플러스" 형상을 생성하는데, 이러한 십자형 또는 "플러스" 형상의 중심은 하나 이상의 개구들(120) 중 개구들 전부 사이에 배치된다. 일부 실시예들에서, 러프 펌프 채널들(510)은 십자형 또는 "플러스" 형상을 생성하는데, 이러한 십자형 또는 "플러스" 형상의 중심은 하나 이상의 개구들(120)의 인접 개구들 사이에서 최상부 플레이트(112)의 주변부에 근접하게 배치된다. 일부 실시예들에서, 러프 펌프 채널들(510)은 약 0.3 인치 내지 약 0.7 인치의 직경을 갖는다.
[0038] 도 6a는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 포핏의 평면도를 도시한다. 일부 실시예들에서, 포핏(126)은 복수의 부분들(210) 중 인접 부분들(210) 사이에 배치된 하나 이상의 슬롯들(602)을 포함한다. 하나 이상의 슬롯들(602)은 유리하게, 포핏(126)을 통한 유동 전도도를 개선하고, 추가로, 포핏(126)의 중량을 감소시킨다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 슬롯들(602)은 4개의 슬롯들을 포함한다.
[0039] 도 6b는 도 6a의 포핏의 저면도를 도시한다. 일부 실시예들에서, 포핏(126)은, 포핏(126)의 최하부 표면(608) 상에, 복수의 부분들(210) 바로 아래에 포지셔닝된 컷아웃들(604)을 포함한다. 컷아웃들(604)은 유리하게, 포핏(126)의 중량을 감소시킨다. 일부 실시예들에서, 포핏(126)은 포핏(126)의 강성(stiffness)을 증가시키기 위해 컷아웃들(604) 내에 배치된 리브들(606)을 포함한다. 리브들(606)은 포핏의 강성을 증가시키기 위해 요구되는 임의의 기하학적 패턴, 이를테면, 예컨대, (도 6b에 도시된 바와 같은) 지그재그 패턴, 반경방향 패턴, 허니콤 패턴 등으로 제공될 수 있다. 복수의 윙들(132) 중 2개의 윙들(132)이 도 6a 및 도 6b의 포핏들(126)에 도시되어 있지만, 포핏(126)은, 각각, 3개 또는 4개의 액추에이터들을 갖는 대칭 유동 밸브(110)의 실시예들과 함께 사용될 때 3개 또는 4개의 윙들(132)을 포함할 수 있다.
[0040] 도 7a 및 도 7b는, 각각, 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 포핏의 상부 등각도 및 하부 등각도를 도시한다. 일부 실시예들에서, 포핏(126)은 중심 개구(136)로부터 반경방향 바깥쪽으로 연장되는 3개의 리세스들(306)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 포핏(126)의 최하부 표면(608)은 환형 컷아웃(704)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 환형 컷아웃(704)은 중심 개구(136) 및 3개의 리세스들(306)에 의해 정의된 제1 측벽(712)과 포핏(126)의 외부 표면에 의해 정의된 제2 측벽(714) 사이에서 연장된다. 환형 컷아웃(704)은 유리하게, 포핏(126)의 중량을 감소시킨다. 일부 실시예들에서, 포핏(126)은 대칭 유동 밸브(110)의 2개 이상의 액추에이터들(예컨대, 액추에이터들(142, 144, 502, 504, 506))과의 커플링을 수용하기 위해 제2 측벽(714)으로부터 반경방향 안쪽으로 연장되는 하나 이상의 커플링 엘리먼트들(702)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 커플링 엘리먼트들(702)은 밸브 바디(102)의 최상부 플레이트(112) 상에 배치된 하나 이상의 액추에이터들(예컨대, 액추에이터들(142, 144, 502, 504, 506))에 커플링된다.
[0041] 도 8a 및 도 8b는, 각각, 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 포핏의 상부 등각도 및 하부 등각도를 도시한다. 일부 실시예들에서, 포핏(126)은 복수의 부분들(210) 중 인접 부분들(210) 사이에 배치된 3개의 슬롯들(602)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 포핏(126)의 최하부 표면(608)은 복수의 부분들(210) 바로 아래에 포지셔닝된 컷아웃들(604)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 컷아웃들(604) 중 적어도 2개는 대칭 유동 밸브(110)의 2개 이상의 액추에이터들(예컨대, 액추에이터들(142, 144, 502, 504, 506))과의 커플링을 수용하기 위해 컷아웃(604)의 측벽으로부터 반경방향 안쪽으로 연장되는 커플링 엘리먼트(802)를 포함한다.
[0042] 도 9는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 포핏의 상부 등각도를 도시한다. 일부 실시예들에서, 포핏(126)은 포핏(126)의 중심으로부터 중심 개구(136)로 연장되는 복수의 스포크들(902)을 포함한다. 복수의 스포크들(902)은 유리하게, 포핏(126)에 대한 추가적인 구조적 지지를 제공한다. 일부 실시예들에서, 복수의 스포크들(902)은 3개의 스포크들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 도 7a 내지 도 9의 포핏들(126)은 복수의 윙들(132)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 본원에서 개시된 포핏들(126) 중 임의의 포핏은 하나 이상의 윙들(132)과 하나 이상의 커플링 엘리먼트들(702, 802)의 조합을 포함한다.
[0043] 도 10은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 포핏의 상부 등각도를 도시한다. 일부 실시예들에서, 포핏(126)의 복수의 윙들(132)은 4개의 윙들(132)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 대칭 유동 밸브(110)는 4개의 윙들(132)과 커플링되도록 구성된 4개의 액추에이터들을 포함한다. 4개의 액추에이터들을 갖는 대칭 유동 밸브들(110)은 유리하게, 포핏(126)에 대한 추가적인 지지를 제공하고 포핏(126)의 변형을 감소시킨다. 일부 실시예들에서, 4개의 액추에이터들은 최상부 플레이트(112)의 상부 표면 상에 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 4개의 액추에이터들은 최하부 플레이트(106) 및 측벽들(108) 중 적어도 하나에 커플링될 수 있다.
[0044] 전술된 내용이 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 기본적인 범위를 벗어나지 않으면서, 본 개시내용의 다른 그리고 추가적인 실시예들이 안출될 수 있다.

Claims (20)

  1. 기판 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 대칭 유동 밸브로서,
    내부 볼륨을 함께 정의하는 측벽들, 최하부 플레이트 및 최상부 플레이트를 갖는 밸브 바디 ―상기 밸브 바디는 복수의 축대칭적으로 배치된 개구들을 포함하고, 상기 복수의 축대칭적으로 배치된 개구들 중 제1 개구는 펌프 포트와 인터페이스하도록 구성되고, 상기 복수의 축대칭적으로 배치된 개구들 중 제2 개구는 상기 펌프 포트와 인터페이스하도록 구성됨―; 및
    제1 액추에이터에 커플링된 포핏
    을 포함하며,
    상기 제1 액추에이터는, 상기 제1 개구 또는 상기 제2 개구 중 적어도 하나를 선택적으로 밀봉하도록 적어도 폐쇄 포지션과 개방 포지션 사이에서 상기 포핏을 이동시키기 위한 것이고,
    상기 포핏은 중심 개구로부터 반경방향 바깥쪽으로 연장되는 하나 이상의 리세스들을 포함하는,
    기판 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 대칭 유동 밸브.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 포핏은 알루미늄 또는 스테인리스 강으로 제조되는,
    기판 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 대칭 유동 밸브.
  3. 제1 항에 있어서,
    복수의 부분들이 상기 포핏에 제거가능하게 커플링되는,
    기판 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 대칭 유동 밸브.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 밸브 바디는 포핏 서비스를 가능하게 하기 위해 하나 이상의 측벽들 상에 서비스 도어를 포함하는,
    기판 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 대칭 유동 밸브.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 밸브 바디는 직사각형, 육각형 또는 팔각형 형상을 갖는,
    기판 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 대칭 유동 밸브.
  6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포핏은 상기 제1 개구를 선택적으로 밀봉하도록 구성되며,
    상기 대칭 유동 밸브는 제2 액추에이터에 커플링된 제2 포핏을 더 포함하며,
    상기 제2 액추에이터는, 상기 제2 개구를 선택적으로 밀봉하도록 적어도 폐쇄 포지션과 개방 포지션 사이에서 상기 제2 포핏을 이동시키기 위한 것인,
    기판 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 대칭 유동 밸브.
  7. 제6 항에 있어서,
    제3 액추에이터에 커플링된 제3 포핏을 더 포함하며,
    상기 제3 액추에이터는, 상기 복수의 축대칭적으로 배치된 개구들 중 제3 개구를 선택적으로 밀봉하도록 적어도 폐쇄 포지션과 개방 포지션 사이에서 상기 제3 포핏을 이동시키기 위한 것인,
    기판 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 대칭 유동 밸브.
  8. 삭제
  9. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포핏은 상기 복수의 부분들 각각 사이에 배치된 하나 이상의 슬롯들을 포함하는,
    기판 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 대칭 유동 밸브.
  10. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포핏은 상기 포핏의 최하부 표면 상에 하나 이상의 컷아웃(cutout)들을 포함하는,
    기판 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 대칭 유동 밸브.
  11. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 최상부 플레이트는 3개의 축대칭적으로 배치된 개구들을 포함하고, 상기 포핏의 복수의 부분들은 상기 최상부 플레이트의 상기 3개의 축대칭적으로 배치된 개구들에 대응하는 3개의 융기된 부분들을 포함하는,
    기판 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 대칭 유동 밸브.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 3개의 융기된 부분들은 상기 3개의 축대칭적으로 배치된 개구들 내에 들어맞도록(fit) 사이즈가 정해지는,
    기판 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 대칭 유동 밸브.
  13. 삭제
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 포핏은 컷아웃, 및 상기 포핏의 측벽으로부터 상기 컷아웃 내로 반경방향 안쪽으로 연장되는 커플링 엘리먼트를 포함하며, 상기 커플링 엘리먼트는 상기 포핏을 상기 제1 액추에이터에 커플링하도록 구성되는,
    기판 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 대칭 유동 밸브.
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 포핏은 상기 포핏으로부터 반경방향 바깥쪽으로 연장되는 복수의 윙(wing)들을 포함하고, 상기 복수의 윙들 각각은 상기 제1 액추에이터를 수용하기 위한 커플링 엘리먼트를 포함하는,
    기판 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 대칭 유동 밸브.
  16. 기판 프로세싱 챔버로서,
    챔버 바디; 및
    제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 따른 대칭 유동 밸브
    를 포함하며,
    상기 대칭 유동 밸브의 상기 최상부 플레이트는 상기 챔버 바디의 최하부에 커플링되는,
    기판 프로세싱 챔버.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 최하부 플레이트의 하나 이상의 개구들은 3개의 개구들을 포함하는,
    기판 프로세싱 챔버.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 기판 프로세싱 챔버는 상기 대칭 유동 밸브를 통해 초당 6500 내지 7500 리터를 펌핑하도록 구성되는,
    기판 프로세싱 챔버.
  19. 제16 항에 있어서,
    복수의 액추에이터들은 상기 밸브 바디의 상기 최하부 플레이트 또는 상기 밸브 바디의 상기 최상부 플레이트에 커플링되는,
    기판 프로세싱 챔버.
  20. 제16 항에 있어서,
    복수의 액추에이터들은 3.0 인치 내지 4.0 인치의 스트로크 길이를 갖는,
    기판 프로세싱 챔버.
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