KR20190056221A - 압력 조절 밸브 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

압력 조절 밸브는 밸브 몸체, 고정통 및 회전통을 포함할 수 있다. 상기 밸브 몸체는 입구 포트와 출구 포트를 가질 수 있다. 상기 고정통은 상기 밸브 몸체의 내벽에 고정될 수 있다. 상기 고정통은 상기 입구 포트와 연통된 사각 형상의 제 1 고정공, 및 상기 출구 포트와 연통된 사각 형상의 제 2 고정공을 포함할 수 있다. 상기 회전통은 상기 고정통 내에 회전 가능하게 배치될 수 있다. 상기 회전통은 상기 제 1 고정공과 선택적으로 연통되는 사각 형상의 제 1 압력 조정공, 및 상기 제 2 고정공과 선택적으로 연통되는 사각 형상의 제 2 압력 조정공을 포함할 수 있다. 따라서, 사각 형상의 고정공과 압력 조정공을 갖는 압력 조절 밸브의 압력 조절 기능이 향상될 수 있다.

Description

압력 조절 밸브 및 이를 포함하는 기판 처리 장치{PRESSURE CONTROL VALVEL AND APPARATUS FOR PROCESSING A SUBSTRATE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 압력 조절 밸브 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 반도체 기판을 처리하는 챔버의 내부 압력을 조절하기 위한 압력 조절 밸브, 및 이러한 압력 조절 밸브를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 기판을 처리하는 챔버의 내부 압력은 압력 조절 밸브를 이용해서 조절될 수 있다. 압력 조절 밸브는 챔버와 연결된 밸브 몸체, 밸브 몸체의 내벽에 고정된 고정통, 및 고정통 내에 회전 가능하게 배치된 회전통을 포함할 수 있다. 고정통은 2개의 고정공들을 가질 수 있다. 회전통은 2개의 압력 조정공들을 가질 수 있다. 회전통이 회전되는 것에 의해서, 고정공들과 압력 조정공들 사이의 개구율이 변화될 수 있다. 이러한 개구율의 변화로 챔버의 내부 압력을 조절할 수 있다. 따라서, 압력 조절 밸브의 압력 조절 기능은 고정공들과 압력 조정공들의 면적들에 의해 결정될 수 있다.
관련 기술들에 따르면, 고정공들과 압력 조정공들은 대략 원형 형상을 가질 수 있다. 실린더 형상의 고정통과 회전통에 원형의 고정공과 압력 조정공을 형성하는데 제한이 따를 수 있다. 즉, 원형의 고정공과 압력 조정공의 크기를 확장시키는데 제한이 있을 수 있다. 이로 인하여, 압력 조절 밸브의 압력 조절 기능이 저하될 수 있다.
또한, 고정공과 압력 조정공 사이의 개구율은 원형의 고정공과 원형의 압력 조정공이 부분적으로 중첩되는 것에 의해 결정될 수 있다. 따라서, 회전통의 균등한 회전에 의해서 개구율이 급격하게 변화될 수 있다. 이러한 개구율의 급격한 변화는 챔버의 내부 압력을 정밀하게 조절하지 못하게 되는 요인이 될 수 있다.
본 발명은 향상된 압력 조절 기능을 갖는 압력 조절 밸브를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기된 압력 조절 밸브를 포함하는 기판 처리 장치도 제공한다.
본 발명의 일 견지에 따른 압력 조절 밸브는 밸브 몸체, 고정통 및 회전통을 포함할 수 있다. 상기 밸브 몸체는 입구 포트와 출구 포트를 가질 수 있다. 상기 고정통은 상기 밸브 몸체의 내벽에 고정될 수 있다. 상기 고정통은 상기 입구 포트와 연통된 사각 형상의 제 1 고정공, 및 상기 출구 포트와 연통된 사각 형상의 제 2 고정공을 포함할 수 있다. 상기 회전통은 상기 고정통 내에 회전 가능하게 배치될 수 있다. 상기 회전통은 상기 제 1 고정공과 선택적으로 연통되는 사각 형상의 제 1 압력 조정공, 및 상기 제 2 고정공과 선택적으로 연통되는 사각 형상의 제 2 압력 조정공을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 견지에 따른 압력 조절 밸브는 밸브 몸체, 고정통, 회전통 및 회전 유닛을 포함할 수 있다. 상기 밸브 몸체는 일직선 상에 배치된 입구 포트와 출구 포트를 가질 수 있다. 상기 고정통은 상기 밸브 몸체의 내벽에 고정될 수 있다. 상기 고정통은 상기 입구 포트와 연통된 직사각형의 제 1 고정공, 및 상기 출구 포트와 연통된 직사각형의 제 2 고정공을 가질 수 있다. 상기 고정통은 상기 일직선과 직교하는 축 방향을 가질 수 있다. 상기 회전통은 상기 고정통 내에 회전 가능하게 배치될 수 있다. 상기 회전통은 상기 제 1 고정공의 크기와 동일한 크기를 가져서 상기 제 1 고정공과 선택적으로 연통되는 직사각형의 제 1 압력 조정공, 및 상기 제 2 고정공의 크기와 동일한 크기를 가져서 상기 제 2 고정공과 선택적으로 연통되는 직사각형의 제 2 압력 조정공을 가질 수 있다. 상기 회전통은 상기 고정통의 축 방향과 평행한 축 방향을 가질 수 있다. 상기 회전 유닛은 상기 회전통을 회전시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 견지에 따른 기판 처리 장치는 챔버, 압력 조절 밸브 및 진공 펌프를 포함할 수 있다. 상기 챔버는 기판을 처리할 수 있다. 상기 압력 조절 밸브는 밸브 몸체, 고정통 및 회전통을 포함할 수 있다. 상기 밸브 몸체는 챔버와 연결된 입구 포트와 출구 포트를 가질 수 있다. 상기 고정통은 상기 밸브 몸체의 내벽에 고정될 수 있다. 상기 고정통은 상기 입구 포트와 연통된 사각 형상의 제 1 고정공, 및 상기 출구 포트와 연통된 사각 형상의 제 2 고정공을 포함할 수 있다. 상기 회전통은 상기 고정통 내에 회전 가능하게 배치될 수 있다. 상기 회전통은 상기 제 1 고정공과 선택적으로 연통되는 사각 형상의 제 1 압력 조정공, 및 상기 제 2 고정공과 선택적으로 연통되는 사각 형상의 제 2 압력 조정공을 포함할 수 있다. 상기 진공 펌프는 상기 출구 포트에 연결될 수 있다.
상기된 본 발명에 따르면, 고정공과 압력 조정공은 사각 형상을 가질 수 있다. 따라서, 기존의 원형의 고정공과 압력 조정공의 크기에 비해서 사각 형상의 고정공과 압력 조정공은 상대적으로 더 큰 크기를 가질 수 있다. 결과적으로, 사각 형상의 고정공과 압력 조정공을 갖는 압력 조절 밸브의 압력 조절 기능이 향상될 수 있다. 또한, 사각 형상의 고정공과 압력 조정공 사이의 개구율은 회전통의 균등한 회전에 따라서 균일하게 변화될 수 있다. 그러므로, 고정공과 압력 조정공 사이의 개구율을 정밀하게 제어할 수가 있게 되어, 압력 조절 밸브는 챔버의 내부 압력도 정밀하게 제어할 수가 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 조절 밸브를 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 압력 조절 밸브의 고정통을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 압력 조절 밸브의 회전통을 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 고정통과 회전통을 나타낸 분해 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 고정통과 회전통을 나타낸 결합 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 회전통이 완전 개방 위치로부터 1차 회전된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 회전통이 2차 회전된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력 조절 밸브의 고정통과 회전통을 나타낸 분해 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 고정통과 회전통을 나타낸 결합 사시도이다.
도 10은 도 1에 도시된 압력 조절 밸브를 포함하는 기판 처리 장치를 나타낸 단면도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
압력 조절 밸브
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 조절 밸브를 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 압력 조절 밸브의 고정통을 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 압력 조절 밸브의 회전통을 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 고정통과 회전통을 나타낸 분해 사시도이며, 도 5는 도 4에 도시된 고정통과 회전통을 나타낸 결합 사시도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 압력 조절 밸브(100)는 밸브 몸체(110), 고정통(120), 회전통(130), 회전 유닛(140) 및 감지 유닛(150)을 포함할 수 있다.
밸브 몸체(110)는 내부가 빈 원통 형상을 가질 수 있다. 다른 실시예로서, 밸브 몸체(110)는 내부가 빈 직육면체 형상을 가질 수도 있다. 밸브 몸체(110)는 입구 포트(112) 및 출구 포트(114)를 포함할 수 있다.
입구 포트(112)는 밸브 몸체(110)의 상부면에 형성될 수 있다. 입구 포트(112)는 압력 조절 밸브(100)에 의해 압력이 조절되는 대상물, 예를 들면 기판 처리 장치의 챔버에 연결될 수 있다. 따라서, 챔버 내의 가스가 입구 포트(112)를 통해서 밸브 몸체(110)의 내부로 유입될 수 있다.
출구 포트(114)는 밸브 몸체(110)의 하부면에 형성될 수 있다. 출구 포트(114)는 진공 펌프에 연결될 수 있다. 따라서, 진공 펌프로부터 발생된 진공이 출구 포트(114)를 통해서 밸브 몸체(110)의 내부로 인가되어, 입구 포트(112)를 통해서 밸브 몸체(110)의 내부로 유입된 가스가 출구 포트(114)를 통해서 배출될 수 있다.
본 실시예에서, 입구 포트(112)와 출구 포트(114)는 하나의 일직선 상에 위치할 수 있다. 즉, 입구 포트(112)와 출구 포트(114)는 실질적으로 동일한 동심축을 가질 수 있다. 입구 포트(112)와 출구 포트(114)는 밸브 몸체(110)의 상부면과 하부면에 배치되어 있으므로, 하나의 일직선은 수직선일 수 있다. 이러한 수직선은 밸브 몸체(110)의 축 방향일 수 있다.
다른 실시예로서, 입구 포트(112)와 출구 포트(114)는 서로 평행한 축 방향들을 가질 수도 있다. 이러한 경우, 출구 포트(114)는 입구 포트(112)의 축 방향으로부터 옵셋된 축 방향을 가질 수 있다.
고정통(120)은 밸브 몸체(110)의 내부에 배치될 수 있다. 고정통(120)은 내부가 빈 원통 형상을 가질 수 있다. 고정통(120)은 양측면들이 개구된 형상을 가질 수 있다. 고정통(120)은 밸브 몸체(110)의 축 방향과 실질적으로 직교하는 축 방향을 가질 수 있다. 즉, 고정통(120)과 밸브 몸체(110)는 서로 직교하도록 배치될 수 있다. 따라서, 고정통(120)의 축 방향은 수평 방향일 수 있다.
고정통(120)은 밸브 몸체(110)의 내벽에 고정될 수 있다. 고정통(120)의 외주면이 밸브 몸체(110)의 상하부 내측면들에 고정될 수 있다. 또는, 고정통(120)의 양측면들이 밸브 몸체(110)의 내주면에 고정될 수도 있다.
고정통(120)은 제 1 고정공(122) 및 제 2 고정공(124)을 포함할 수 있다. 제 1 고정공(122)은 고정통(120)의 상부 부위에 형성될 수 있다. 제 1 고정공(122)은 입구 포트(112)와 연통될 수 있다. 제 2 고정공(124)은 고정통(120)의 하부 부위에 형성될 수 있다. 제 2 고정공(124)은 출구 포트(114)와 연통될 수 있다. 따라서, 제 1 고정공(122)과 제 2 고정공(124)은 하나의 수직선 상에 위치할 수 있다. 제 1 고정공(122)과 제 2 고정공(124)을 관통하는 하나의 수직선은 입구 포트(112)와 출구 포트(114)의 동심축일 수 있다.
제 1 고정공(122)은 대략 사각 형상을 가질 수 있다. 본 실시예에서, 제 1 고정공(122)은 대략 직사각형 형상을 가질 수 있다. 따라서, 제 1 고정공(122)은 고정통(120)의 지름 방향과 평행한 단변들 및 고정통(120)의 축 방향과 평행한 장변들을 가질 수 있다.
가스는 입구 포트(112)와 제 1 고정공(122)을 통해서 고정통(120)의 내부로 유입될 수 있다. 따라서, 제 1 고정공(122)의 면적이 가스 유입량을 결정할 수 있다. 제 1 고정공(122)의 면적이 넓을수록 가스 유입량도 증가될 수 있다. 가스 유입량의 증가는 압력 조절 밸브(100)의 조절 성능이 향상됨을 의미할 수 있다. 그러므로, 압력 조절 밸브(100)의 조절 성능 향상을 위해서, 제 1 고정공(122)의 면적을 최대한 넓히는 것이 바람직할 수 있다.
전술한 바와 같이, 직사각형의 제 1 고정공(122)은 기존의 원형의 제 1 고정공의 면적보다 넓은 면적을 가질 수 있다. 원형의 제 1 고정공은 고정통(120)의 상부 부위에만 형성되어야 하므로, 원형의 제 1 고정공의 직경은 고정통(120)의 상부 원주선 길이 이내로 제한될 수밖에 없을 것이다. 결과적으로, 원형의 제 1 고정공의 면적을 확장시키는데 제한이 따를 수밖에 없을 것이다.
반면에, 직사각형의 제 1 고정공(122)은 원형의 제 1 고정공의 직경과 동일한 단변 길이를 가질 수 있다. 그러나, 직사각형의 제 1 고정공(122)은 원형의 제 1 고정공의 직경보다 긴 장변 길이를 가질 수 있다. 즉, 직사각형의 제 1 고정공(122)의 장변 길이는 고정통(120)의 축 길이에 의해 결정될 수 있다.
제 2 고정공(124)은 대략 사각 형상을 가질 수 있다. 본 실시예에서, 제 2 고정공(124)은 제 1 고정공(122)의 형상과 실질적으로 동일한 직사각형 형상을 가질 수 있다. 따라서, 제 2 고정공(124)은 고정통(120)의 지름 방향과 평행한 단변들 및 고정통(120)의 축 방향과 평행한 장변들을 가질 수 있다.
제 2 고정공(124)의 면적이 가스 유출량을 결정할 수 있다. 제 2 고정공(124)의 면적이 넓을수록 가스 유출량도 증가될 수 있다. 가스 유출량의 증가는 압력 조절 밸브(100)의 조절 성능이 향상됨을 의미할 수 있다. 그러므로, 압력 조절 밸브(100)의 조절 성능 향상을 위해서, 제 2 고정공(124)의 면적을 최대한 넓히는 것이 바람직할 수 있다. 본 실시예에서, 직사각형의 제 2 고정공(124)은 원형의 제 1 고정공의 직경과 동일한 단변 길이를 가질 수 있다. 반면에, 직사각형의 제 2 고정공(124)의 장변 길이는 고정통(120)의 축 길이의 30% 이상일 수 있다.
회전통(130)은 고정통(120)의 내부에 회전 가능하게 배치될 수 있다. 회전통(130)은 내부가 빈 원통 형상을 가질 수 있다. 회전통(130)의 외주면이 고징통(120)의 내주면에 회전 가능하게 접촉될 수 있다. 따라서, 회전통(130)은 고정통(120)의 직경보다 짧은 직경을 가질 수 있다. 회전통(130)의 양측면들은 막힌 구조를 가질 수 있다. 회전통(130)은 고정통(120)의 축 방향과 실질적으로 동일한 축 방향을 가질 수 있다. 따라서, 회전통(130)은 고정통(120)의 축 방향을 중심으로 고정통(120)의 내부에서 회전될 수 있다. 회전통(130)은 고정통(120)의 축 길이보다 긴 길이를 가질 수 있다.
회전통(130)은 제 1 압력 조정공(132) 및 제 2 압력 조정공(134)을 포함할 수 있다. 제 1 압력 조정공(132)은 회전통(130)의 상부 부위에 형성되어 제 1 고정공(122)과 선택적으로 연통될 수 있다. 제 2 압력 조정공(134)은 회전통(130)의 하부 부위에 형성되어 제 2 고정공(124)과 선택적으로 연통될 수 있다. 제 1 압력 조정공(132)과 제 2 압력 조정공(134)은 하나의 수직선 상에 위치할 수 있다. 제 1 압력 조정공(132)과 제 2 압력 조정공(134)을 관통하는 하나의 수직선은 입구 포트(112)와 출구 포트(114)의 동심축일 수 있다.
제 1 압력 조정공(132)은 대략 사각 형상을 가질 수 있다. 본 실시예에서, 제 1 압력 조정공(132)은 제 1 고정공(122)과 동일한 직사각형 형상을 가질 수 있다. 따라서, 제 1 압력 조정공(132)은 회전통(130)의 지름 방향과 평행한 단변들 및 회전통(130)의 축 방향과 평행한 장변들을 가질 수 있다.
회전통(130)이 축 방향을 중심으로 회전되면, 제 1 압력 조정공(132)도 같이 회전될 수 있다. 따라서, 회전통(130)의 회전 각도에 따라서 제 1 압력 조정공(132)을 통해 노출되는 제 1 고정공(122)의 개구율이 변경될 수 있다. 이러한 제 1 고정공(122)의 개구율을 조정하는 것에 의해서, 회전통(130)의 내부 공간으로의 가스의 유입량을 조절할 수 있다.
전술한 바와 같이, 제 1 고정공(122)과 제 1 압력 조정공(132)은 동일한 직사각형 형상을 가질 수 있다. 회전통(130)은 회전 유닛(140)에 의해서 일정 각도씩 회전될 수 있다.
도 6은 도 5에 도시된 회전통이 완전 개방 위치로부터 1차 회전된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 회전통(130)이 회전 유닛(140)에 의해서 1차 회전되면, 제 1 압력 조정공(132)도 회전통(130)의 회전 각도와 동일한 각도로 회전될 수 있다. 회전통(130)의 외주면에 의해 폐쇄되는 제 1 고정공(122)의 제 1 폐쇄 형상은 긴 직사각형 형상을 가질 수 있다. 따라서, 제 1 고정공(122)의 제 1 폐쇄 면적은 직사각형 형상의 면적에 해당될 수 있다.
도 7은 도 6에 도시된 회전통이 2차 회전된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 회전통(130)이 회전 유닛(140)에 의해서 2차 회전되면, 회전통(130)의 외주면에 의해 폐쇄되는 제 1 고정공(122)의 제 2 폐쇄 형상은 제 1 폐쇄 형상의 장변 길이와 동일한 장변 길이, 및 제 1 폐쇄 형상의 단변 길이의 2배인 단변 길이를 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 그러므로, 제 2 폐쇄 면적은 제 1 폐쇄 면적의 2배일 수 있다.
이와 같이, 회전통(130)의 일정 각도씩 회전에 따라서 제 1 압력 조정공(132)을 통해 노출되는 제 1 고정공(122)의 개구율이 일정하게 변할 수 있다. 결과적으로, 제 1 고정공(122)의 개구율을 정밀하게 제어할 수가 있게 되어, 제 1 고정공(122)과 제 1 압력 조정공(132)을 통해 회전통(130)의 내부로 유입되는 가스 유입량을 정밀하게 제어할 수가 있다.
제 2 압력 조정공(134)은 대략 사각 형상을 가질 수 있다. 본 실시예에서, 제 2 압력 조정공(134)은 제 2 고정공(124)과 동일한 직사각형 형상을 가질 수 있다. 또한, 제 2 압력 조정공(134)은 제 1 압력 조정공(132)과 실질적으로 동일한 직사각형 형상을 가질 수 있다. 따라서, 제 2 압력 조정공(134)은 회전통(130)의 지름 방향과 평행한 단변들 및 회전통(130)의 축 방향과 평행한 장변들을 가질 수 있다.
회전통(130)이 축 방향을 중심으로 회전되면, 제 2 압력 조정공(134)도 같이 회전될 수 있다. 따라서, 회전통(130)의 회전 각도에 따라서 제 1 압력 조정공(134)을 통해 노출되는 제 2 고정공(124)의 개구율이 변경될 수 있다. 이러한 제 2 고정공(124)의 개구율을 조정하는 것에 의해서, 회전통(130)의 내부 공간으로부터의 가스의 유출량을 조절할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 회전통(130)이 회전 유닛(140)에 의해서 1차 회전되면, 제 2 압력 조정공(134)도 회전통(130)의 회전 각도와 동일한 각도로 회전될 수 있다. 회전통(130)의 외주면에 의해 폐쇄되는 제 2 고정공(124)의 제 1 폐쇄 형상은 긴 직사각형 형상을 가질 수 있다. 따라서, 제 2 고정공(124)의 제 1 폐쇄 면적은 직사각형 형상의 면적에 해당될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 회전통(130)이 회전 유닛(140)에 의해서 2차 회전되면, 회전통(130)의 외주면에 의해 폐쇄되는 제 2 고정공(124)의 제 2 폐쇄 형상은 제 1 폐쇄 형상의 장변 길이와 동일한 장변 길이, 및 제 1 폐쇄 형상의 단변 길이의 2배인 단변 길이를 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 그러므로, 제 2 폐쇄 면적은 제 1 폐쇄 면적의 2배일 수 있다.
이와 같이, 회전통(130)의 일정 각도씩 회전에 따라서 제 2 압력 조정공(134)을 통해 노출되는 제 2 고정공(124)의 개구율이 일정하게 변할 수 있다. 결과적으로, 제 2 고정공(124)의 개구율을 정밀하게 제어할 수가 있게 되어, 제 2 고정공(124)과 제 2 압력 조정공(134)을 통해 회전통(130)의 내부로부터 유출되는 가스 유출량을 정밀하게 제어할 수가 있다.
회전 유닛(140)은 회전통(130)을 일정한 각도씩 회전시킬 수 있다. 회전 유닛(140)은 스텝핑 모터(142), 커플링(144) 및 제어부(146)를 포함할 수 있다. 커플링(144)은 스텝핑 모터(142)와 회전통(130)을 연결시킬 수 있다. 따라서, 스텝핑 모터(142)로부터 발생된 회전력은 커플링(144)을 통해서 회전통(130)으로 전달될 수 있다. 제어부(146)는 스텝핑 모터(142)의 구동을 제어할 수 있다.
감지 유닛(150)은 회전통(130)의 회전 각도를 감지할 수 있다. 감지 유닛(150)은 회전 키(152) 및 센서(154)를 포함할 수 있다. 회전 키(152)는 회전통(130)에 부착되어, 회전통(130)과 같이 회전될 수 있다. 센서(154)는 회전 키(152)를 감지하여, 회전통(130)의 회전 각도를 감지할 수 있다. 다른 실시예로서, 회전 키(152)는 커플링(144)에 부착될 수도 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력 조절 밸브의 고정통과 회전통을 나타낸 분해 사시도이고, 도 9는 도 8에 도시된 고정통과 회전통을 나타낸 결합 사시도이다.
본 실시예에 따른 압력 조절 밸브(100a)의 고정통과 회전통은 고정홈 및 정렬홈을 더 포함한다는 점을 제외하고는 도 4에 도시된 압력 조절 밸브(100)의 고정통과 회전통의 구성요소들과 실질적으로 동일한 구성요소들을 포함할 수 있다. 따라서, 동일한 구성요소들은 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략할 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 고정홈(123)이 제 1 고정공(122)에 형성될 수 있다. 고정홈(123)은 제 1 고정공(122)의 장변들 중 어느 하나에 형성될 수 있다. 다른 실시예로서, 고정홈(123)은 제 1 고정공(122)의 장변들 모두에 형성될 수도 있다. 또한, 고정홈(123)은 제 2 고정공(124)에 형성될 수도 있다. 아울러, 고정홈(123)은 제 1 고정공(122)과 제 2 고정공(124) 모두에 형성될 수도 있다.
정렬홈(133)이 제 1 압력 조정공(132)에 형성될 수 있다. 정렬홈(133)은 제 1 압력 조정공(132)의 장변들 중 어느 하나에 형성될 수 있다. 다른 실시예로서, 정렬홈(133)은 제 1 압력 조정공(132)의 장변들 모두에 형성될 수도 있다. 또한, 정렬홈(133)은 제 2 압력 조정공(134)에 형성될 수도 있다. 아울러, 정렬홈(133)은 제 1 압력 조정공(132)과 제 2 압력 조정공(134) 모두에 형성될 수도 있다.
정렬홈(133)은 제 1 압력 조정공(132)과 함께 회전되므로, 정렬홈(133)과 고정홈(123)이 정확하게 일치되는 위치에서 제 1 고정공(122)의 개구율이 100%가 될 수 있다. 동일하게, 정렬홈(133)과 고정홈(123)이 정확하게 일치되는 위치에서 제 2 고정공(124)의 개구율도 100%가 될 수 있다.
센서(160)는 고정홈(123)과 정렬홈(133)을 감지할 수 있다. 센서(160)가 감지한 고정홈(123)과 정렬홈(133)의 일치된 위치를 회전통(130)의 초기 위치로 설정할 수 있다.
기판 처리 장치
도 10은 도 1에 도시된 압력 조절 밸브를 포함하는 기판 처리 장치를 나타낸 단면도이다.
도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 기판 처리 장치(200)는 챔버(210), 서셉터(220), 샤워 헤드(230), 공정 가스 라인(240), 압력 조절 밸브(100) 및 진공 펌프(250)를 포함할 수 있다.
챔버(210)는 기판을 수용할 수 있다. 기판을 반도체 기판을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 챔버(210)는 화학기상증착 챔버를 포함할 수 있다. 구체적으로, 챔버(210)는 유기금속 화학기상증착(Metal Organic Chemical Vapor Deposition : MOCVD) 챔버를 포함할 수 있다. 다른 실시예로서, 본 실시예의 챔버(210)는 물리기상증착(PVD) 챔버, 원자층 증착(ALD) 챔버 등을 포함할 수도 있다.
서셉터(220)는 챔버(210)의 저면 상에 배치될 수 있다. 기판은 서셉터(220)의 상부면에 안치될 수 있다. 서셉터(220)는 기판을 가열할 수 있다.
샤워 헤드(230)는 챔버(210) 내의 서셉터(220) 상부에 배치될 수 있다. 샤워 헤드(230)는 서셉터(220)의 상부면에 안치된 기판으로 공정 가스를 분사할 수 있다.
가스 라인(240)는 챔버(210)의 측벽에 연결될 수 있다. 공정 가스가 가스 라인(240)을 통해서 샤워 헤드(230)로 도입될 수 있다. 퍼지 가스도 가스 라인(240)을 통해서 챔버(210) 내로 도입될 수 있다.
진공 펌프(250)는 챔버(210)의 저면에 연결될 수 있다. 진공 펌프(250)는 챔버(210) 내로 진공을 인가하여, 챔버(210) 내의 가스를 배출시킬 수 있다.
압력 조절 밸브(100)는 챔버(210)와 진공 펌프(250) 사이에 배치될 수 있다. 압력 조절 밸브(100)는 도 1에 도시된 압력 조절 밸브(100)의 구성요소들과 실질적으로 동일한 구성요소들을 포함할 수 있다. 따라서, 동일한 구성요소들은 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략할 수 있다.
압력 조절 밸브(100)의 입구 포트(112)가 챔버(210)의 저면에 연결될 수 있다. 압력 조절 밸브(100)의 출구 포트(114)가 진공 펌프(250)에 연결될 수 있다.
상기된 본 실시예들에 따르면, , 고정공과 압력 조정공은 사각 형상을 가질 수 있다. 따라서, 기존의 원형의 고정공과 압력 조정공의 크기에 비해서 사각 형상의 고정공과 압력 조정공은 상대적으로 더 큰 크기를 가질 수 있다. 결과적으로, 사각 형상의 고정공과 압력 조정공을 갖는 압력 조절 밸브의 압력 조절 기능이 향상될 수 있다. 또한, 사각 형상의 고정공과 압력 조정공 사이의 개구율은 회전통의 균등한 회전에 따라서 균일하게 변화될 수 있다. 그러므로, 고정공과 압력 조정공 사이의 개구율을 정밀하게 제어할 수가 있게 되어, 압력 조절 밸브는 챔버의 내부 압력도 정밀하게 제어할 수가 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110 ; 밸브 몸체 112 ; 입구 포트
114 ; 출구 포트 120 ; 고정통
122 ; 제 1 고정공 123 ; 고정홈
124 ; 제 2 고정공 130 ; 회전통
132 ; 제 1 압력 조정공 133 ; 정렬홈
134 ; 제 2 압력 조정공 140 ; 회전 유닛
142 ; 스텝핑 모터 144 ; 커플링
146 ; 제어부 150 ; 감지 유닛
152 ; 회전 키 154 ; 센서
160 ; 센서

Claims (20)

  1. 입구 포트와 출구 포트를 갖는 밸브 몸체;
    상기 밸브 몸체의 내벽에 고정되고, 상기 입구 포트와 연통된 사각 형상의 제 1 고정공, 및 상기 출구 포트와 연통된 사각 형상의 제 2 고정공을 갖는 고정통; 및
    상기 고정통 내에 회전 가능하게 배치되고, 상기 제 1 고정공과 선택적으로 연통되는 사각 형상의 제 1 압력 조정공, 및 상기 제 2 고정공과 선택적으로 연통되는 사각 형상의 제 2 압력 조정공을 갖는 회전통을 포함하는 압력 조절 밸브.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 고정공과 상기 제 1 압력 조정공은 동일한 크기의 직사각형 형상을 갖는 압력 조절 밸브.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 직사각형의 제 1 고정공은 상기 고정통의 축 방향과 평행한 장변을 갖고, 상기 직사각형의 제 1 고정공은 상기 고정통의 축 길이의 30% 이상의 장변 길이를 갖는 압력 조절 밸브.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 직사각형의 제 1 압력 조정공은 상기 회전통의 축 방향과 평행한 장변을 갖고, 상기 직사각형의 제 1 압력 조정공은 상기 회전통의 축 길이의 30% 이상의 장변 길이를 갖는 압력 조절 밸브.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 고정공과 상기 제 2 압력 조정공은 동일한 크기의 직사각형 형상을 갖는 압력 조절 밸브.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 직사각형의 제 2 고정공은 상기 고정통의 축 방향과 평행한 장변을 갖고, 상기 직사각형의 제 2 고정공은 상기 고정통의 축 길이의 30% 이상의 장변 길이를 갖는 압력 조절 밸브.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 직사각형의 제 2 압력 조정공은 상기 회전통의 축 방향과 평행한 장변을 갖고, 상기 직사각형의 제 2 압력 조정공은 상기 회전통의 축 길이의 30% 이상의 장변 길이를 갖는 압력 조절 밸브.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정통은 상기 제 1 고정공과 상기 제 2 고정공 중 적어도 어느 하나에 형성된 고정홈을 더 갖고,
    상기 회전통은 상기 제 1 압력 조정공과 상기 제 2 압력 조정공 중 적어도 어느 하나에 형성되어 상기 고정홈과 선택적으로 정렬되는 정렬홈을 더 갖는 압력 조절 밸브.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 고정홈과 상기 정렬홈을 감지하는 센서를 더 포함하는 압력 조절 밸브.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브 몸체의 입구 포트와 출구 포트는 일직선 상에 위치하는 압력 조절 밸브.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 고정통과 상기 회전통은 상기 일직선과 직교하는 축 방향을 갖는 압력 조절 밸브.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 고정공과 상기 제 2 고정공은 상기 일직선 상에 위치하는 압력 조절 밸브.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 회전통을 회전시키기 위한 회전 유닛을 더 포함하는 압력 조절 밸브.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 회전 유닛은
    상기 회전통에 연결된 커플링; 및
    상기 커플링을 회전시키는 스텝핑 모터를 포함하는 압력 조절 밸브.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 회전 유닛은 상기 스텝핑 모터를 제어하는 제어부를 더 포함하는 압력 조절 밸브.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 회전통의 초기 위치를 감지하기 위한 감지 유닛을 더 포함하는 압력 조절 밸브.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 감지 유닛은
    상기 회전통과 같이 회전되는 회전 키; 및
    상기 회전 키를 감지하는 센서를 포함하는 압력 조절 밸브.
  18. 기판을 처리하는 챔버;
    상기 챔버에 연결된 입구 포트와 출구 포트를 갖는 밸브 몸체, 상기 밸브 몸체의 내벽에 고정되고, 상기 입구 포트와 연통된 사각 형상의 제 1 고정공, 및 상기 출구 포트와 연통된 사각 형상의 제 2 고정공을 갖는 고정통, 및 상기 고정통 내에 회전 가능하게 배치되고, 상기 제 1 고정공과 선택적으로 연통되는 사각 형상의 제 1 압력 조정공, 및 상기 제 2 고정공과 선택적으로 연통되는 사각 형상의 제 2 압력 조정공을 갖는 회전통을 포함하는 압력 조절 밸브; 및
    상기 출구 포트에 연결된 진공 펌프를 포함하는 기판 처리 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 챔버의 저면 상에 배치되어, 상기 기판을 가열하는 서셉터;
    상기 서셉터의 상부에 배치되어, 상기 기판으로 공정 가스를 분사하는 샤워 헤드; 및
    상기 챔버에 연결된 공정 가스 라인을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 챔버는 유기금속 화학기상증착 챔버를 포함하는 기판 처리 장치.
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