KR20210157414A - 액츄에이팅 에어를 사용한 에어 액츄에이팅된 밸브의 냉각 - Google Patents

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sealing
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valve
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아드리아나 빈틸라
매튜 스캇 무드로우
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램 리써치 코포레이션
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Abstract

밸브는 밸브 바디를 포함한다. 밸브 바디의 액츄에이션 하우징은 액츄에이션 캐비티를 둘러싼다. 액츄에이션 하우징은 액츄에이팅 에어의 유입을 위해 구성된 제 1 포트 및 액츄에이팅 에어를 배기하기 위해 구성된 제 2 포트를 포함한다. 포펫 (poppet) 은 밸브 바디 내의 이동을 위해 구성되고 액츄에이션 캐비티 내에 위치된 장벽을 포함한다. 포펫은 제 1 포트로 유입하는 액츄에이팅 에어를 사용하여 개방 위치로 액츄에이팅된다. 포펫이 개방 위치에 있을 때, 제 1 포트와 제 2 포트 사이를 흐르는 액츄에이팅 에어는 스템을 냉각한다.

Description

액츄에이팅 에어를 사용한 에어 액츄에이팅된 밸브의 냉각
본 실시 예들은 유체의 플로우를 제어하기 위한 밸브에 관한 것이다. 특히, 밸브는 액츄에이션 에어를 사용하여 포펫을 액츄에이팅하기 위해 구성된 액츄에이션 하우징을 포함한다. 밸브는 포펫이 개방 위치 및/또는 폐쇄 위치에 있을 때, 제 1 포트와 제 2 포트 사이에 흐르는 액츄에이팅 에어가 스템을 냉각하도록, 냉각을 위해 구성된다.
많은 최신 반도체 제조 프로세스들은 기판이 플라즈마에 노출될 때 기판 홀더에 홀딩되는 플라즈마 프로세스 모듈들에서 수행된다. 박막들의 증착은 반도체 제작에서 주요 프로세스들 중 일 프로세스이다. 통상적인 웨이퍼는 여러 박막들의 증착을 겪고, 일부 박막들은 최종 전기 디바이스에 완전하게 또는 부분적으로 남아있을 수도 있지만, 다른 박막들은 웨이퍼 상에 단지 일시적으로 남아 있을 수도 있고 일부 중간 프로세싱 요구들을 서비스할 수도 있다. 예를 들면, 애쉬 가능한 하드 마스크 막은 에칭 하드 마스크 층으로서 사용될 수도 있다. 그러한 막은 웨이퍼 상에 먼저 증착되고 이어서 부분적으로 회로 라인 패턴들을 규정하도록 제거된다. 에천트 (etchant) 는 이어서 미래 회로 라인들을 위한 트렌치들 (trenches) 및 비아들 (vias) 을 형성하는 하부 유전체 중 일부를 제거하도록 도포된다. 결국, 모든 남아 있는 애쉬 가능한 하드 마스크 막들은 웨이퍼로부터 제거된다. 다양한 증착 프로세스들은 박막들을 증착하도록 사용된다. 예를 들면, 애쉬 가능한 하드 마스크 막은 화학 기상 증착 (Chemical Vapor Deposition; CVD), 또는 보다 구체적으로 플라즈마 강화 화학 기상 증착 (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition; PECVD) 프로세스들을 사용하여 증착될 수도 있다.
거의 모든 증착 프로세스의 일 결과는 막 재료가 웨이퍼 상에 뿐만 아니라 증착 챔버들의 내부 표면들 상에도 증착됨으로써 잔여물들을 형성한다. 이러한 잔여물들은 시간이 지남에 따라 축적될 수 있고 그리고 증착 챔버를 통해 용해, 분리 또는 그렇지 않으면 분산할 수 있어 오염을 유발한다. 축적된 잔여물들은 그러한 오염을 방지하도록 정기적으로 제거된다. 리모트 플라즈마 세정 (Remote Plasma Clean; RPC) 프로세스는 세정제 혼합물에 포함된 플라즈마가 활성화된 종을 증착 챔버에 전달하도록 수행될 수도 있다. 세정제 혼합물은 증착 챔버로부터 분리된 리모트 플라즈마 생성기에서 생성되고 RPC 전달 시스템을 통해 전달된다. 전달 후, 증착 챔버 내의 플라즈마가 활성화된 종은 제거를 위해 증착 잔여물을 에칭한다.
그러나, 증착 챔버로 흐르는 동안 활성화된 종의 재조합이 발생할 수도 있다. 재조합은 RPC 전달 시스템 내에서 과도한 열을 생성하고, 이는 RPC 전달 시스템의 장애로 이어질 수도 있다. 예를 들면, 열은 RPC 전달 시스템 내의 시일들 (seals) 의 사용 가능한 수명을 감소시킬 수도 있으며, 시일들은 프로세싱 동작들 (예를 들어, 증착) 동안 증착 챔버로부터 RPC 전달 시스템을 격리하도록 구성될 수도 있다. 시일들의 실패는 프로세스 가스들로 하여금 증착 챔버로부터 빠져 나와 RPC 전달 시스템을 통해 이동하게 하여 격리 밸브의 이점을 디스에이블하고 (disabling) 프로세스 조건들에 부정적인 영향을 미치게 할 수도 있다.
본 명세서에 제공된 배경기술의 기술은 일반적으로 본 개시의 맥락을 제시하기 위한 것이다. 본 배경기술 섹션에 기술된 범위까지, 현재 명명된 발명자들의 업적, 뿐만 아니라 출원시 종래 기술로서 달리 인정되지 않을 수도 있는 기술의 양태들은 본 개시에 대한 종래 기술로서 명시적으로 또는 묵시적으로 인정되지 않는다.
이 맥락에서 본 개시의 실시 예들이 발생한다.
본 실시 예들은 관련 분야에서 발견된 하나 이상의 문제들을 해결하는 것에 관한 것이고, 구체적으로 유체 플로우를 제어하기 위한 밸브를 포함하고, 개방 위치 및/또는 폐쇄 위치의 밸브는 밸브의 내부 컴포넌트들을 냉각하도록 액츄에이팅 에어의 내부 플로우를 위해 구성된다. 본 개시의 몇몇 발명의 실시 예들이 하기에 기술된다.
본 개시의 실시 예들은 밸브를 포함한다. 밸브는 액츄에이션 캐비티 (actuation cavity) 를 둘러싸는 밸브 바디의 액츄에이션 하우징을 포함하고, 액츄에이션 하우징은 액츄에이팅 에어의 유입을 위해 구성된 제 1 포트, 및 액츄에이팅 에어를 배기하기 위해 구성된 제 2 포트를 포함한다. 포펫 (poppet) 은 밸브 바디 내의 이동을 위해 구성되고 액츄에이션 캐비티 내에 위치된 장벽을 포함하고, 포펫은 제 1 포트로 유입하는 액츄에이팅 에어를 사용하여 개방 위치로 액츄에이팅된다. 포펫이 개방 위치에 있을 때, 제 1 포트와 제 2 포트 사이를 흐르는 액츄에이팅 에어는 스템을 냉각한다.
본 개시의 다른 실시 예들은 밸브를 동작하는 방법을 포함한다. 방법은 밸브의 밸브 바디의 액츄에이션 하우징의 제 1 포트에 액츄에이팅 에어를 제공하는 단계를 포함한다. 액츄에이션 하우징은 액츄에이션 캐비티를 둘러싼다. 포펫은 밸브 바디 내의 이동을 위해 구성되고 액츄에이션 캐비티 내에 위치된 장벽을 포함한다. 방법은 제 1 포트에 유입하는 액츄에이팅 에어를 사용하여 개방 위치로 포펫을 액츄에이팅하는 단계를 포함한다. 방법은 포펫이 개방 위치에 있을 때 액츄에이션 하우징의 제 1 포트로부터 유입하는 액츄에이팅 에어를 제 2 포트를 통해 대기로 배기하는 단계를 포함한다. 방법은 제 1 포트와 액츄에이션 하우징의 제 2 포트 사이를 흐르는 액츄에이팅 에어를 사용하여 스템을 냉각하는 단계를 포함한다.
본 개시의 다른 실시 예들은 프로세스 챔버와 함께 사용하기에 적합한 밸브를 포함한다. 밸브는 리모트 소스 (예를 들어, 리모트 플라즈마 세정 (Remote Plasma Clean; RPC) 소스) 로부터 프로세스 챔버로 플라즈마의 플로우를 제어하기 위해 구성된 밸브 바디를 포함한다. 밸브는 시일링 캐비티를 둘러싼 밸브 바디의 시일링 캐비티를 포함한다. 시일링 하우징은 플라즈마의 유입을 위해 구성된 유입구 포트 및 시일링 캐비티로부터 프로세스 챔버로 액세스를 제공하기 위해 구성된 유출구 포트를 포함한다. 밸브는 액츄에이션 캐비티를 둘러싼 액츄에이션 하우징을 포함한다. 액츄에이션 하우징은 액츄에이션 캐비티로부터 시일링 캐비티를 분리하는 공통 벽, 액츄에이팅 에어의 유입을 위해 구성된 제 1 포트, 및 액츄에이팅 에어를 배기하기 위해 구성된 제 2 포트를 포함한다. 밸브는 밸브 바디 내의 이동을 위해 구성된 포펫을 포함한다. 포펫은 시일링 캐비티 내에 위치된 시일링 플런저를 공통 벽의 제 1 개구부를 통해 액츄에이션 캐비티 내에 위치된 장벽에 연결하는 스템을 포함한다. 포펫은 제 1 포트로 유입하는 액츄에이팅 에어를 사용하여 개방 위치로 액츄에이팅된다.
본 개시의 다른 실시 예들은 프로세스를 세정하는 방법을 포함한다. 방법은 개방 위치에 액츄에이팅 에어를 사용하여 밸브를 액츄에이팅하는 단계를 포함한다. 방법은 리모트 소스 (예를 들어, 리모트 플라즈마 세정 (Remote Plasma Clean; RPC) 소스) 로부터 프로세스 챔버로의 플라즈마의 플로우를 제어하기 위해 구성된 밸브로 플라즈마를 제공하는 단계를 포함한다. 방법은 밸브를 냉각하기 위해 밸브가 개방 위치에 있을 때 밸브로부터 대기로 액츄에이팅 에어를 배기하는 단계를 포함한다.
본 개시의 또 다른 실시 예들은 웨이퍼 상에 막을 증착하기 위해 구성된 프로세스 챔버를 세정하기 위한 세정 시스템을 포함한다. 세정 시스템은 웨이퍼를 지지하기 위해 구성된 페데스탈을 더 포함하는 플라즈마 프로세싱 챔버를 포함한다. 세정 시스템은 웨이퍼를 향하여 프로세스 가스들을 지향하기 위해 구성된 샤워헤드를 포함한다. 세정 시스템은 플라즈마를 생성하기 위한 리모트 소스 (예를 들어, 리모트 플라즈마 세정 (Remote Plasma Clean; RPC) 소스) 를 포함한다. 세정 시스템은 프로세스 챔버로의 플라즈마의 플로우를 제어하기 위한 밸브를 포함한다. 밸브는 프로세스 챔버로의 플라즈마의 플로우를 제어하기 위해 구성된 밸브 바디를 포함한다. 밸브는 시일링 캐비티를 둘러싼 밸브 바디의 시일링 캐비티를 포함한다. 시일링 하우징은 플라즈마의 유입을 위해 구성된 유입구 포트 및 시일링 캐비티로부터 프로세스 챔버로 액세스를 제공하기 위해 구성된 유출구 포트를 포함한다. 밸브는 액츄에이션 캐비티를 둘러싸는 액츄에이션 하우징을 포함한다. 액츄에이션 하우징은 액츄에이션 캐비티로부터 시일링 캐비티를 분리하는 공통 벽, 액츄에이팅 에어의 유입을 위해 구성된 제 1 포트, 및 액츄에이팅 에어를 배기하기 위해 구성된 제 2 포트를 포함한다. 밸브는 밸브 바디 내의 이동을 위해 구성된 포펫을 포함한다. 포펫은 시일링 캐비티 내에 위치된 시일링 플런저를 공통 벽의 제 1 개구부를 통해 액츄에이션 캐비티 내에 위치된 장벽에 연결하는 스템을 포함한다. 포펫은 제 1 포트로 유입하는 액츄에이팅 에어를 사용하여 개방 위치로 액츄에이팅된다.
이들 및 다른 이점들은 전체 명세서 및 청구범위들을 읽을 때 당업자에 의해 이해될 것이다.
실시 예들은 첨부된 도면들과 함께 취해진 후술할 기술을 참조함으로써 가장 잘 이해될 수도 있다.
도 1a는 웨이퍼 및/또는 기판 상에 막을 증착하는 데 사용하기에 적합한 프로세스 챔버, 및 반응기 시스템의 내부 표면들로부터 잔여물을 제거하도록 구성된 세정 장치를 포함하는 전체 시스템을 예시한다.
도 1b는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 멀티-스테이션 프로세싱 툴의 평면도이고, 프로세싱 툴 각각은 대응하는 프로세싱 스테이션들 및/또는 프로세스 챔버들의 내부 표면들에 대한 잔여물을 제거하도록 구성된 세정 장치를 포함한다.
도 2a는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 유체 플로우를 제어하기 위해 구성된 밸브 시스템의 도면이고, 밸브는 개방 위치에 있고, 그리고 액츄에이팅 에어 플로우는 밸브를 냉각한다.
도 2b는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 유체 플로우를 제어하기 위해 구성된 밸브 시스템의 도면이고, 밸브는 폐쇄 위치에 있고, 그리고 액츄에이팅 에어 플로우는 밸브를 냉각한다.
도 3a 내지 도 3c는 본 개시의 일 실시 예에 따라, 도 2a에 기술된 바와 같이 밸브가 개방 위치로 이동할 때 유체 플로우를 제어하는 밸브의 예시들이다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 유체 플로우를 제어하기 위해 구성된 밸브 시스템의 도면이고, 밸브는 폐쇄 위치에 있다.
도 5a, 도 5b, 도 5ca, 및 도 5cb는 본 개시의 일 실시 예에 따라, 도 2b에 기술된 바와 같이 밸브가 폐쇄 위치로 이동할 때 유체 플로우를 제어하는 밸브의 예시들이다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른, 유체 플로우를 제어하기 위해 구성된 밸브의 제 1 구성의 상단으로부터의 절단도이고, 개방 위치 또는 폐쇄 위치에서, 액츄에이팅 에어 플로우는 밸브의 내부를 냉각한다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른, 액츄에이팅 에어를 사용하여 유체 플로우를 제어하기 위해 구성된 밸브를 냉각하는 방법을 예시하는 흐름도이다.
후술할 상세 기술 (detailed description) 은 예시의 목적들을 위해 많은 특정 상세들을 포함하지만, 모든 당업자는 후술할 상세들에 대한 많은 변형들 및 변경들이 본 개시의 범위 내에 있음을 이해할 것이다. 따라서, 하기에 기술된 본 개시의 양태들은 이 기술을 따른 청구 범위들에 대한 어떠한 일반성의 손실 없이, 그리고 제한들을 부과하지 않고 제시된다.
일반적으로 말하면, 본 개시의 다양한 실시 예들은 액츄에이션 에어 (actuation air) 를 사용하여 밸브를 냉각하기 위한 시스템들 및 방법들을 기술한다. 특히, 액츄에이션 에어 (예를 들어, 압축 건조 에어 (Compressed Dry Air; CDA)) 를 사용하여 액츄에이팅된 피스톤 밸브들이 밸브의 내부 컴포넌트들을 냉각하기 위해 액츄에이션 에어를 사용하여 냉각됨으로써 고온에 노출될 때 밸브의 수명을 연장한다. 구체적으로, 액츄에이팅 에어는 하나 이상의 시일들 (seals) 의 하우징과 바로 콘택트하는 밸브의 스템을 냉각하도록 사용된다. 그러한 방식으로, 본 개시의 실시 예들은 스템의 국부적인 냉각을 제공하고, 이는 스템 상에 설치되거나 스템에 인접한 모든 시일들로 하여금 저온들에서 동작하게 한다. 또한, 액츄에이팅 에어를 사용한 밸브의 스템의 냉각은 밸브의 컴포넌트들을 냉각하는데 충분하다. 따라서, 밸브를 냉각하기 위한 부가적인 냉각제들 또는 시스템들이 필요하지 않다. 또한, 본 개시의 실시 예들은 밸브가 냉각되는 동안의 냉각 시간의 엄밀한 제어를 제공한다.
다양한 실시 예들의 상기 일반적인 이해와 함께, 실시 예들의 예시적인 상세들이 다양한 도면들을 참조하여 이제 기술될 것이다. 하나 이상의 도면들에서 유사하게 넘버링된 엘리먼트들 및/또는 컴포넌트들은 동일한 구성 및/또는 기능을 일반적으로 가지도록 의도된다. 또한, 도면들은 축척대로 도시되지 않을 수도 있고 새로운 개념들을 예시하고 강조하도록 의도될 수도 있다. 본 실시 예들은 이러한 특정 상세들의 일부 또는 전부 없이 실시될 수도 있음이 명백할 것이다. 다른 예들에서, 공지된 프로세스 동작들은 본 실시 예들을 불필요하게 모호하게 하지 않기 위해 상세히 기술되지 않았다.
도 1a는 하나 이상의 플라즈마 프로세싱 동작들 (예를 들어, 웨이퍼 및/또는 기판 상에 막의 증착, 원자층 증착 (Atomic Layer Deposition; ALD) 에칭, 세정, 등) 을 수행하는데 사용하기에 적합한 프로세스 챔버 (102), 및 프로세스 챔버 (102) 의 내부 표면들로부터 잔여물을 제거하도록 구성된 RPC 세정 시스템을 포함한 플라즈마 프로세싱 시스템 (100) 을 예시한다. 일 실시 예에서, 액츄에이팅 에어를 사용하여 액츄에이팅된 밸브 (120) 는 RPC 경로를 격리할 목적들을 위해 반응기 시스템 (100) 내에 구현될 수도 있다.
도 1a는 밸브 (120) 의 일 사용 케이스 (예를 들어, 플라즈마 프로세싱 모듈들에서 웨이퍼 제조) 를 예시하기 위해 단지 도시되고, 액츄에이팅 에어는 동작 (예를 들어, 세정 프로세스) 동안 밸브 (120) 의 하나 이상 컴포넌트들을 냉각하도록 사용될 수도 있다. 다른 실시 예들에서, 밸브 (120) 는 밸브 (120) 의 동작 온도를 하강시키고 밸브 (120) 의 수명을 연장하기 위해 고온들 하의 밸브 (120) 를 냉각시키도록 액츄에이팅 에어가 사용될 수도 있도록, 밸브(120) 를 고온들에 노출시키는 모든 시스템 내에서 구현될 수도 있다.
보다 구체적으로, 도 1a는 웨이퍼 (101) 를 프로세스하도록 사용된, 플라즈마 프로세싱 시스템 (100) 을 예시한다. 예를 들면, 플라즈마 프로세싱 모듈들은 플라즈마 에칭 챔버 또는 모듈, 증착 챔버 또는 모듈, 스핀-린스 챔버 또는 모듈, 금속 도금 챔버 또는 모듈, 세정 챔버 또는 모듈, 베벨 에지 에칭 챔버 또는 모듈, 물리적 기상 증착 (Physical Vapor Deposition; PVD) 챔버 또는 모듈, 화학적 기상 증착 (Chemical Vapor Deposition; CVD) 챔버 또는 모듈, 원자층 증착 (Atomic Layer Deposition; ALD) 챔버 또는 모듈, 플라즈마 강화 화학적 기상 증착 (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition; PECVD) 챔버 또는 모듈, 원자층 에칭 (Atomic Layer Etch; ALE) 챔버 또는 모듈, 이온 주입 챔버 또는 모듈, 트랙 챔버 또는 모듈, 및 전기도금, 전기에칭, 전기연마, 전기 화학적 기계 연마, 증착, 습식 증착, 및 쓰루 실리콘 비아 (Through Silicon Via; TSV) 프로세스들과 같은 프로세스들을 포함하기 위한 반도체 웨이퍼들의 제조 및/또는 제작에서 연관될 수도 있거나 사용될 수도 있는 임의의 다른 반도체 프로세싱 시스템들에서 사용될 수도 있다.
도 1a의 실시 예에서, 본 명세서에 사용된 용어 “기판” 은 본 개시의 실시 예들의 반도체 웨이퍼를 참조한다. 그러나, 다른 실시 예들에서, 기판이라는 용어는 사파이어, GaN, GaAs 또는 SiC, 또는 다른 기판 재료들로 형성된 기판들을 참조할 수 있고, 유리 패널들/기판들, 금속 호일들, 금속 시트들, 폴리머 재료들, 등을 포함할 수 있다.
프로세스 챔버 (102) 는 페데스탈 (140) 을 포함한다. 페데스탈 (140) 위에 배치된 반도체 기판 (101) 이 도시된다. 샤워헤드 (150) 는 챔버 (102) 에서 플라즈마를 생성하고 생성하기 (create and generate) 위해 사용된 프로세스 가스들을 공급하도록 사용된다. 플라즈마 프로세싱 (예를 들어, 증착, 에칭, 등) 동안, 하나 이상의 가스들은 수행되는 프로세스 레시피에 따라 프로세스 챔버 (102) 에 공급된다. 제어기 (110) 는 가스 공급부 (114) 와 같은 설비들을 포함하는, 반응기 시스템 (100) 의 다양한 컴포넌트들에 인스트럭션들, 압력 제어들, 온도 제어들, 및 다른 프로세싱 파라미터들을 제공하도록 사용된다. 센서들 (115) 은 프로세스 제어 (예를 들어, 증착, 세정, 등) 에 사용된 플라즈마 프로세싱 시스템의 다양한 제어 파라미터들을 센싱하도록 구성될 수도 있다.
예를 들면, 제어기 (110) 는 웨이퍼 (101) 위에 막들을 증착하거나 형성하는 것과 같은 것을 위해, 전력 레벨들, 타이밍 파라미터들, 프로세스 가스들, 웨이퍼 (101) 의 기계적 이동, 등과 같은, 프로세스 레시피들을 포함하도록 프로세스 입력 및 제어 (108) 를 실행할 수도 있다. 수행된 프로세싱에 따라, 제어 모듈 (110) 은 프로세스 가스들의 전달을 제어한다. 선택된 가스들은 이어서 샤워헤드 (150) 내로 흐르고 웨이퍼 (101) 와 대면하는 샤워헤드 (150) 면과 페데스탈 (140) 위에 놓인 웨이퍼 (101) 사이에 규정된 공간 볼륨에 분배된다. 적절한 밸빙 메커니즘 및 질량 유량 제어 (mass flow control) 메커니즘은 올바른 가스들이 프로세스의 증착 및 플라즈마 처리 페이즈들 동안 전달되는 것을 보장하도록 채용될 수도 있다. 프로세스 가스들은 유출구를 통해 챔버를 빠져나간다. 진공 펌프 (185) 는 쓰로틀 밸브 (throttle valve) 또는 진자 밸브 (pendulum valve) 와 같은, 폐루프 제어 플로우 제한 디바이스에 의한 반응기 내에 프로세스 가스들을 인출하고 적합하게 저압을 유지한다.
기판 프로세싱 시스템 (100) 은 밸브 (120) (예를 들어, 프로세스 챔버로의 RPC 플라즈마의 플로우를 제어하기 위해 구성된 격리 밸브) 를 냉각하기 위해 구성될 수도 있다. 예를 들면, 제어기 (110) 는 플라즈마 프로세싱 동안 챔버 (102) 로부터 밸브 (120) 의 격리를 제어하기 위해, 또는 세정 동작 동안 챔버 (102) 내로 세정제들을 도입하기 위해 그리고/또는 액츄에이팅 에어를 사용하여 세정 동작 동안 밸브 (120) 를 냉각하기 위해 밸브 (120) 의 액츄에이션을 제어할 수도 있다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 액츄에이팅 에어 (예를 들어, CDA) 피스톤 액츄에이팅된 밸브들은 고온 조건들에서 프로세스 챔버로부터 밸브의 챔버들을 격리하기 위해 구성된 시일들을 보호하기 위해 액츄에이팅 에어를 사용하여 냉각되어 밸브 (120) 의 수명을 연장한다. 밸브 (120) 에 노출된 고온들은 부분적으로 밸브 (120) 의 챔버들에서 (예를 들어, RPC 소스로부터) 플라즈마 재결합, 및/또는 세정 동작 또는 임의의 다른 플라즈마 프로세싱 동작 동안 프로세스 챔버 내에서 생성된 열에 의한 것일 수도 있다.
일반적으로, 액츄에이팅 에어 (예를 들어, CDA) 는 일 실시 예에서, 하나 이상의 시일들의 하우징과 바로 콘택트하는 밸브 (120) 의 스템을 냉각하도록 사용된다. 그러한 방식에서, 본 개시의 실시 예들은 스템의 국부적인 냉각을 제공하고, 이는 저온들에서 동작하도록 스템 상에 설치되거나 스템에 인접한 모든 시일들을 허용한다. 또한, 액츄에이팅 에어 (예를 들어, CDA) 를 사용하여 밸브 (120) 의 스템의 냉각은 밸브 (120) 의 컴포넌트들을 냉각하는 데 효과적이다. 예를 들면, 도 1a의 기판 프로세싱 시스템 (100) 이 세정 동작 동안과 같은, 밸브 (120) 를 냉각하기 위해 임의의 부가적인 냉각제들 또는 시스템들을 필요로 하지 않도록 액츄에이팅 에어를 사용하여 효과적인 냉각이 제공된다. 또한, 하기에 기술될 바와 같이, 본 개시의 실시 예들은 밸브 (120) 가 냉각되는 동안의 냉각 시간의 엄밀한 제어를 제공한다.
리모트 플라즈마 세정 (Remote Plasma Clean; RPC) 시스템은 프로세스 챔버 (102) 의 내부 표면들로부터 잔여물을 제거하도록 구성될 수도 있다. 밸브 시스템 (200) 은 제어 모듈 (110) 을 사용하여 제어될 수도 있거나, 또는 세정 동작 동안 프로세스 조건들을 제어하기 위해 또 다른 제어기와 조합하여 제어될 수도 있다. 예를 들면, 세정제들 (111) 및 선택 가능하게 (optionally) 불활성 가스들은 RPC 유닛 (112) (예를 들어, RPC 생성기) 을 통해 프로세스 챔버 (102) 내로 도입되고, (예를 들어, 증착 동안 형성된) 잔여물과 반응하고 그리고 휘발성 생성물질들을 형성하고, 이는 배기 펌프 (185) 를 사용하여 챔버 (102) 로부터 펌핑된다.
세정 프로세스를 촉진하기 위해, 세정제들 (111) 은 보다 안정적인 세정제들 (111) 보다 반응성 (예를 들어, 잔여물과 보다 반응성) 인 세정 혼합물을 형성하는, 세정제 라디칼들, 이온들, 및 고 에너지 원자들 및 분자들을 형성하도록 리모트 플라즈마 세정 (Remote Plasma Clean; RPC) 유닛 (112) 에서 활성화된다.
RPC 유닛 (112) 은 RPC 유닛 (112) 에서 세정제들을 라디칼들로 해리시키고 잔여물을 에칭하도록 사용되는 활성화 원자들 및 이온들을 형성하도록 에너지를 제공하는 고전력 무선 주파수 (Radio Frequency; RF) 생성기를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 불소 함유 세정제들은 프로세스 챔버 (102) 를 세정하기 위해 사용된 세정제들의 활성화된 종들을 포함하는 플라즈마 (예를 들어, 세정 혼합물) 를 생성하기 위해 프로세스 챔버 (102) 로부터 이격되거나 프로세스 챔버 (102) 의 외부에 있는 RPC 유닛 (112) 에 도입될 수도 있다. RPC 유닛 (112) 은 세정제들 (111) 을 사용하여 약하게 이온화된 플라즈마를 생성하는 자립형 디바이스 (self-contained device) 일 수도 있다.
RPC 유닛 (112) 을 통과한 후, 플라즈마 또는 세정 혼합물은 세정을 위해 프로세스 챔버 (102) 내로 도입되고, 이는 RPC 유닛 (112) 및 프로세스 챔버 (102) 를 연결하는 분배 경로를 통해 플라즈마를 흘리는 것을 수반할 수도 있으며, 플라즈마는 샤워헤드 (150) 를 통해 프로세스 챔버 (102) 내로 도입될 수도 있다. 분배 경로는 프로세스 챔버 (102) 로의 플라즈마 플로우를 제어하기 위해, 그리고 보다 구체적으로 프로세스 챔버 (102) 로부터 RPC 유닛 (112) 을 격리하기 위해 구성된 밸브 (120) (예를 들어, 격리 밸브) 를 포함한다. 일 실시 예에서, 액츄에이팅 에어는 압축 건조 에어 (Compressed Dry Air; CDA) 이고, 소스 (113) 는 CDA 소스이다. 플라즈마 (세정 혼합물) 는 휘발성 화합물질들을 형성하기 위해 프로세스 챔버 (102) 의 내부의 잔여물과 반응한다. 예를 들면, 잔존하는 미반응 혼합물, 불활성 가스들, 및 휘발성 화합물들은 이어서 배기 펌프 (185) 를 사용하여 챔버 (102) 로부터 배기된다.
RPC 유닛 (112) 은 세정제들 (111) 의 높은 수준의 활성화를 제공하지만, 이러한 활성화된 종들 중 다수는 프로세스 챔버 (102) 에 도달하기 전 중성 상태로 돌아갈 수도 있다. 예를 들면, 활성화된 세정제들은 밸브 (120) 에 재결합하는 것과 같이, 프로세스 챔버로 흐르는 동안 재결합할 수도 있다. 특히, 활성화된 세정제들은 중성 불소 라디칼들을 포함할 수도 있고, 이들 중 일부들은 프로세스 챔버 (102) 로의 분배 경로를 따라 비반응성 형태로 재결합할 수도 있다. 재결합 동안, 열이 생성될 수도 있다. 밸브 (120) 내의 재결합은, 처리되지 않은 상태로 남는다면 밸브 (120) 의 동작 온도를 과도하게 상승시킬 수도 있어, 액츄에이팅 에어 소스 (113) 로부터 프로세스 챔버 (102) 내의 플라즈마 및/또는 가스들을 격리하도록 구성된 하나 이상의 시일들을 포함하여 밸브 (120) 의 조기 손상으로 이어지는 과도한 열을 생산할 수도 있다. 예를 들면, 시일들 (예를 들어, O-링들) 은 극한 온도들에서 분해되는 퍼플루오로-엘라스토머 (perfluoro-elastomer; FFKM) 로부터 형성될 수도 있다. 또한, 열은 밸브 (120) 의 위치 및/또는 상태를 센싱하기 위해 구성된 선택 가능한 (optional) 광학 센서 (미도시) 와 같은, 다른 컴포넌트들을 손상시킬 수도 있다.
예시의 목적들을 위해, 세정 프로세스 사이클은 5 분 내지 15 분의 범위일 수도 있다. 1 내지 3 개의 연속적인 세정 프로세스 사이클들이 수행될 수도 있고, 이는 세정 프로세스를 위한 전체 기간 (예를 들어, 하나 이상의 세정 프로세스 사이클들) 은 일 구현 예에서 5 분 내지 30 분, 또 다른 구현 예에서 5 분 내지 20 분, 예들로서, 5 분 내지 15 분의 범위일 수도 있다. 예시의 목적들을 위해, 일부 구현 예들에서, 세정 프로세스 동안 (예를 들어, 하나 이상의 세정 프로세스 사이클들) (예를 들어, 시일링 캐비티 (250) 내의) 밸브 (120) 및/또는 프로세스 챔버의 동작 온도는 대략 50 내지 300 ℃일 수도 있다. 다른 구현 예들에서, 세정 프로세스 동안 밸브 (120) 및/또는 프로세스 챔버의 동작 온도는 대략 100 내지 250 ℃일 수도 있다. 다른 구현 예들에서, 세정 프로세스 동안 밸브 (120) 및/또는 프로세스 챔버의 동작 온도는 대략 100 내지 200 ℃일 수도 있다. 또 다른 구현 예에서, 세정 프로세스 동안 밸브 (120) 및/또는 프로세스 챔버의 동작 온도는 대략 200 ℃일 수도 있다. 보다 높은 온도들이 격리 밸브의 격리된 영역들에 도입될 수도 있다.
도 1b는 멀티 스테이션 프로세싱 툴의 평면도이고, 본 개시의 일 실시 예에 따라, 프로세싱 스테이션 각각은 대응하는 프로세싱 스테이션들 및/또는 프로세스 챔버들의 내부 표면들에 대한 잔여물을 제거하도록 구성된 대응하는 RPC 세정 시스템을 포함할 수도 있다. RPC 세정 시스템 각각의 일부 컴포넌트들은 스테이션들 사이에 공유될 수도 있다. 예를 들면, RPC 유닛 (112) 은 하나 이상의 프로세스 챔버들 (102) 을 지지할 수도 있다. 일 실시 예에서, RPC 유닛 (112) 은 하나 이상 (예를 들어, 4 개) 의 플라즈마 프로세싱 시스템들 및/또는 스테이션들을 지지할 수도 있다. 도시된 바와 같이, 플라즈마 프로세싱 시스템 각각은 RPC 유닛 (112) 에 연결된 대응하는 밸브 (120) (예를 들어, 격리 밸브) 를 포함하고, 격리 밸브는 대응하는 프로세스 챔버 (102) 로의 플라즈마 (세정 혼합물) 의 플로우를 제어하도록 구성된다. 예를 들면, RPC 유닛 (112) 은 제 1 스테이션의 밸브 (120A) 를 통해 프로세스 챔버 (102A) 로 플라즈마를 전달하고, 제 2 스테이션의 밸브 (120B) 를 통해 프로세스 챔버 (102B) 로 플라즈마를 전달하고, 제 3 스테이션의 밸브 (120C) 를 통해 프로세스 챔버 (102C) 로 플라즈마를 전달하며, 그리고 제 4 스테이션의 밸브 (120D) 를 통해 프로세스 챔버 (102D) 로 플라즈마를 전달한다.
도 2a는 본 개시의 일 실시 예에 따라, 유체 (221) 의 플로우를 제어하도록 (예를 들어, 격리하도록) 구성된 밸브 시스템 (200) 의 도면이다. 밸브 시스템 (200) 은 유체 (221) 의 플로우를 제어하기 위해 구성된 밸브 (120) 를 포함한다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 밸브 (120) 는 에어 소스 (210) 로부터 액츄에이팅 에어 (215) 를 사용하여 개방 위치로 액츄에이팅된다. 일 실시 예에서, 액츄에이팅 에어는 압축 건조 에어 (Compressed Dry Air; CDA) 이다. 밸브 (120) 가 개방 위치에 있을 때, 본 개시의 일 실시 예에 따라, 액츄에이팅 에어는 세정 동작 동안 계속 흐르고 밸브 (120) 를 냉각한다.
밸브는 유체 (221) 의 플로우를 제어하기 위해 구성된 밸브 바디 (127) 를 포함한다. 밸브 바디 (127) 는 상단 캡 (122) 및 하단 캡 (123) 을 포함한다. 용기 벽 (containing wall) (121) 은 상단 캡 (122) 과 하단 캡 (123) 을 연결한다.
밸브 (120) 는 밸브의 하단 부분에 위치된, 시일링 캐비티 (250) 를 둘러싸기 위해 구성된 밸브 바디 (127) 의 시일링 하우징 (127b) 을 포함한다. 시일링 하우징 (127b) 은 유체 유입구 포트 (126) 및 유체 유출구 포트 (125) 를 포함한다. 용기 벽 (121) 에 위치된 시일링 하우징 (127b) 의 유체 유입구 포트 (126) 는 유체 소스 (225) 로부터 유체 (221) 의 유입을 위해 구성된다. 전술된 바와 같이, 유체 (221) 는 밸브 (120) 에 의해 제어될 때 분배를 위해 유체 소스 (225) 에 의해 생성된다. 밸브 바디 (127) 의 시일링 하우징 (127b) 의 유체 유출구 포트 (125) 는 하단 캡 (123) 에 위치된다. 유체 유출구 포트 (125) 는 시일링 캐비티 (250) 를 통해 의도된 타겟에 유체 (221) 를 전달하기 위해 구성된다. 밸브가 개방 위치에 있을 때, 유체 (221) 는 유체 유입구 포트 (126) 를 통해 시일링 캐비티 (250) 로 유입하고, 타겟에 전달을 위한 하단 캡 (123) 에 위치된 유체 유출구 포트 (125) 를 통해 유출한다.
밸브 바디 (127) 는 액츄에이션 캐비티 (255) 를 둘러싼 액츄에이션 하우징 (127a) 을 포함한다. 액츄에이션 하우징 (127a) 은 시일링 캐비티 (250) 를 액츄에이션 캐비티 (255) 로부터 분리하는 공통 벽 (124) 을 포함한다. 액츄에이션 하우징 (127a) 은 시일링 캐비티 (250) 와 액츄에이션 캐비티 (255) 사이에 액세스를 제공하도록 구성된 공통 벽 (124) 의 개구부 (예를 들어, 제 1 개구부) (265) 를 포함한다. 또한, 액츄에이션 하우징 (127a) 은 상단 캡 (122) 내에 구성된 또 다른 개구부 (예를 들어, 제 2 개구부) (264) 를 포함한다. 일 실시 예에서, 스템 (241) 은 예를 들면 스템 (241) 의 이동 동안, 개구부 (264) 를 통해 장벽 (242) 으로부터 연장할 수도 있다. 제 2 개구부 (264) 는 일 실시 예에서, 개구부들 (264 및 265) 을 통해 스템 (241) 의 이동을 위해 제 1 개구부 (265) 와 정렬된다.
또한, 액츄에이션 하우징 (127a) 은 액츄에이션 에어의 유입을 위해 구성된 제 1 포트 (261), 및 액츄에이팅 에어를 배기하기 위해 구성된 제 2 포트 (263) 를 포함한다. 제 1 포트는 용기 벽 (121) 내에 구성되고, 에어 소스 (210) 로부터 전달된 액츄에이팅 에어 (215) 의 유입을 위해 구성되고, 액츄에이팅 에어 (215) 는 개방 위치로 밸브 (120) 를 이동시키도록 사용된다. 일 실시 예에서, 액츄에이팅 에어는 CDA이다. 제 2 포트 (263) (예를 들어, 배기 포트) 는 용기 벽 (121) 내에 위치되고, 그리고 액츄에이팅 에어 (215) 로 하여금 에어 배기 (275) 로서 액츄에이션 캐비티 (255) 로부터 배기되게 하도록 구성된다.
밸브는 밸브 바디 (127) 내의 이동을 위해 구성된 포펫 (240) 을 포함한다. 특히, 포펫 (240) 은 시일링 플런저 (243) 를 장벽 (242) 에 연결하기 위해 구성된 스템 (241) 을 포함한다. 스템 (241) 은 시일링 캐비티 (250) 내에 위치된 시일링 플런저 (243) 를 공통 벽 (124) 의 제 1 개구부 (265) 를 통해 액츄에이션 캐비티 (255) 내에 위치된 장벽 (242) 에 연결한다. 포펫 (240) 은 제 1 포트 (261) 로 유입하는 액츄에이팅 에어 (215) 를 사용하여 개방 위치로 액츄에이팅된다.
구체적으로, 포펫 (240) 은 에어 소스 (210) 에 의해 제공된 액츄에이팅 에어 (215) 에 의해 액츄에이팅될 때, 밸브 바디 (127) 내의 선형 이동을 위해 구성된다. 도 2a에서, 밸브 (120) 는 UP 액츄에이션을 위해 수용 파이핑/전달 시스템을 통해 제 1 포트 (261) 에 전달될 때, 액츄에이팅 에어 (215) 에 의해 개방 위치로 이동된다. 특히, 장벽 (242) 은 액츄에이팅 에어 (215) 에 의해 액츄에이팅될 때, 액츄에이션 캐비티 (255) 내의 선형 이동을 위해 구성된다. 장벽 (242) 의 선형 이동은 스템 (241) 을 통해 시일링 캐비티 (250) 내의 시일링 플런저 (243) 의 선형 이동으로 변환되고 (translated), 스템 (241) 은 제 1 개구부 (265) 를 통해 이동하기 위해 구성된다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 밸브 (120) 가 개방 위치에 있을 때, 장벽 (242) 은 도 3a 내지 도 3c와 관련하여 더 기술되는 바와 같이, 액츄에이팅 에어 (215) 에 의해 상단 캡 (122) 을 향하여 푸시되고 그리고/또는 선형으로 이동된다. 그러한 방식으로, 시일링 플런저 (243) 는 공통 벽 (121) 에 대고 놓이도록 (rest against) 선형으로 이동된다. 일 실시 예에서, 밸브 (120) 의 상태는 액츄에이션 에어의 연속적인 플로우 없이 유지된다. 예를 들면, 밸브 바디 (127) 내의 포펫 (240) 의 상태 (예를 들어, 개방 위치 또는 폐쇄 위치) 는 (예를 들어, 마찰을 통해) 고정된 채 남는다. 이와 같이, 장벽 (242) 이 유사하게 개방 위치에 있을 때, 시일링 플런저 (243) 는 시일링 캐비티 (250) 로부터 제 1 개구부 (265) 를 시일링하고, 유체 유입구 포트 (126) 로부터 유체 유출구 포트 (125) 로 시일링 캐비티 (250) 를 통해 유체 (221) 의 플로우를 허용하도록 위치된다. 보다 구체적으로, 장벽 (242) 이 유사하게 개방 위치에 있을 때, 액츄에이팅 에어 (215) 는 제 1 포트 (261) 와 제 2 포트 (263) (예를 들어, 배기 포트) 사이의 액츄에이션 캐비티 (255) 를 통해 계속해서 흐른다. 일 실시 예에서, 액츄에이션 캐비티 (255) 내의 액츄에이팅 에어의 냉각 플로우 (270) 는 스템 (241) 을 냉각한다. 냉각 플로우 (270) 는 최적 냉각, 예컨대 냉각 플로우 (270) 의 지속 기간, 냉각 플로우 (270) 의 압력, 냉각 플로우 (270) 의 시작 시간, 냉각 플로우 (270) 의 종료 시간에 대해 제어될 수도 있다. 스템 (241) 의 냉각은 포펫 (240) 의 동작 온도를 하강시키고, 그리고 보다 구체적으로 스템 및 스템 (241) 과 콘택트하는 컴포넌트들, 예컨대 시일링 O-링들의 온도를 하강시킨다.
일 실시 예에서, 제 1 포트 (261) 및 제 2 포트 (263) (예를 들어, 배기 포트) 의 구성은 제 2 포트 (263) 를 통해 에어 배기 (275) 로서 액츄에이팅 에어를 완전히 배기하기 전에 개방 위치로 밸브 (120) 의 완전 액츄에이션을 허용한다. 부가적인 액츄에이팅 에어 (215) 가 포펫 (240) 및/또는 밸브 (120) 를 개방 위치로 완전히 액츄에이팅하기 위해 필요하다면, 타이머 (230) 및 배기 로직 (220) 은 액츄에이팅 에어 (215) 를 에어 배기 (275) 로서 대기로 배기하는 것을 제어하도록 구성된다. 특히, 배기 로직 (220) 은 AND 로직으로서 구성될 수도 있고, 제 1 입력은 에어 소스 (210) 로부터의 액츄에이팅 에어 (215) 이고 제 2 입력은 제 2 포트 (263) (예를 들어, 배기 포트) 로부터의 에어 배기 (275) 이다. 배기 로직 (220) 이 두 입력들 모두 참인 것으로서 수신할 때 (예를 들어, 액츄에이팅 에어 (215) 및 에어 배기 (275) 모두 수신할 때), 그러면 배기 로직 (220) 은 대기로 에어 배기 (275) 를 허용하도록 개방한다. 반면에, 배기 로직 (220) 이 단지 일 입력만 참으로서 수신할 때, 그러면 배기 로직 (220) 은 폐쇄 상태로 유지하고, 그리고 에어 배기 (275) 는 대기로 배기되는 것이 방지된다.
일 실시 예에서, (선택 가능한) 타이머 (230) 는 에어 소스 (210) 로부터 배기 로직 (220) 으로 액츄에이팅 에어 (215) 의 전달을 제어한다. 즉, 타이머 (230) 는 냉각을 제어 (예를 들어, 냉각의 시작 및 종료, 냉각 기간, 등) 하도록 구성되고, 액츄에이션을 지연시키지 않는다. 타이머 (230) 는 액츄에이팅 에어 (215) 를 얼마나 오랫동안 배기 로직 (220) 에 대한 입력으로서 수신되는 것을 방지할 지를 제어한다. 일 구현 예에서, 타이머가 활성화되고 만료되지 않는 한, 액츄에이션 에어 (215) 는 배기 로직 (220) 에 대한 입력으로서 흐르는 것이 방지된다. 일부 구현 예들에서, 제 2 포트 (263) 가 장벽 (242) 아래의 액츄에이션 캐비티 (255) 에 노출되게 함으로써 액츄에이팅 에어 (215) 로 하여금 배기되게 하더라도, 배기 로직 (220) 이 에어 배기 (275) 가 대기로 흐르는 것을 방지하도록 폐쇄될 때 (예를 들어, 대기로 이어지는 채널이 정체될 때), 캐비티 (255) 내의 장벽 (242) 아래의 압력은 배기 로직 (220) 에 제공되는 액츄에이팅 에어의 압력으로 유지된다. 예를 들면, 포펫 (240) 을 완전히 개방 위치로 액츄에이팅하도록 액츄에이팅 에어 (215) 에 대해 보다 긴 기간을 허용하는 것이 목표될 수도 있다. 또한, 액츄에이팅 에어 (215) 가 배기 로직 (220) 을 통해 대기에 배기하는 것을 방지 (예를 들어, 타이머 (230) 의 동작을 통해 폐쇄 상태로 유지) 함으로써 스템 (241) 의 냉각을 지연시키는 것이 목표될 수도 있다. 배기 로직 (220) 이 개방되면, 액츄에이팅 에어 (215) 는 스템 (241) 을 냉각하기 위해 냉각 플로우 (270) 로서 액츄에이션 캐비티를 통해 흐르고, 에어 배기 (275) 로 빠져나가고, 그리고 대기로 배기 로직 (220) 을 통과한다. 또 다른 실시 예에서, 타이머 (230) 는 배기 로직 (220) 에 대한 입력으로서 액츄에이팅 에어 (215) 를 제어하는 대신에, 에어 배기 포트 (263) 로부터 에어 배기 (275) 의 전달을 제어한다.
도 2b는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 유체의 플로우를 제어하기 위해 구성된 밸브 시스템 (200') 의 도면이고, 밸브는 폐쇄 위치에 있고, 액츄에이팅 에어 플로우는 밸브를 냉각한다. 도 2b에 도시된 밸브 시스템 (200') 은 동일한 컴포넌트들을 갖는 도 4에 도시된 밸브 시스템 (200) 과 동일하지만, 액츄에이팅 에어가 대기로 배기되는 것을 방지하는 도 4와는 달리, 도 2b의 밸브는 밸브를 폐쇄하는 데 사용된 액츄에이팅 에어를 대기로 배기하게 함으로써 밸브의 냉각을 허용한다.
특히, 도 2b의 밸브 시스템 (200') 은 유체 (221) 의 플로우를 제어하기 위해 구성된 밸브 (120) 를 포함한다. 도시된 바와 같이, 밸브 (120) 는 에어 소스 (210) 로부터 액츄에이팅 에어 (215) 를 사용하여 폐쇄 위치에 액츄에이팅된다. 일 실시 예에서, 액츄에이팅 에어는 CDA이다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 밸브 (120) 가 폐쇄 위치에 있을 때, 유체 (221) 가 밸브 (120) 를 빠져나가는 것이 방지되더라도, 액츄에이팅 에어 (215) 는 계속해서 흐르고 밸브 (120) 를 계속해서 냉각한다. 보다 구체적으로, 장벽 (242) 이 유사하게 폐쇄 위치로 이동될 때, 액츄에이팅 에어 (215) 는 제 3 포트 (262) 와 제 2 포트 (263) (예를 들어, 배기 포트) 사이의 액츄에이션 캐비티 (255) 를 통해 계속해서 흐르고 에어 배기 (275') 로서 액츄에이션 캐비티 (255) 를 빠져나간다. 일 실시 예에서, 액츄에이션 캐비티 (255) 내의 액츄에이팅 에어의 냉각 플로우 (272) 는 스템 (241) 을 냉각한다. 냉각 플로우 (272) 는 최적 냉각, 예컨대 냉각 플로우 (272) 의 지속 기간, 냉각 플로우 (272) 의 압력, 냉각 플로우 (272) 의 시작 시간, 냉각 플로우 (272) 의 종료 시간, 냉각 플로우 (272) 의 온도 등에 대해 제어될 수도 있다. 스템 (241) 의 냉각은 밸브 (120) 의 동작 온도를 하강시키고, 보다 구체적으로 포펫 (240) 의 스템 및 스템 (241) 과 콘택트하는 컴포넌트들, 예컨대 시일링 O-링들, 시일링 하우징 (127b), 액츄에이션 하우징 (127a), 등의 온도를 하강시킨다.
도 2b의 구성에서, 타이머 (230) 는 에어 소스 (210) 로부터 배기 로직 (220) 으로 액츄에이팅 에어 (215) 의 전달을 제어한다. 전술된 바와 같이, 배기 로직 (220) 은 AND 로직으로서 구성될 수도 있고, 제 1 입력은 에어 소스 (210) 로부터의 액츄에이팅 에어 (215) 이고 제 2 입력은 제 2 포트 (263) (예를 들어, 배기 포트) 로부터의 에어 배기 (275') 이다. 예를 들면, 부가적인 액츄에이팅 에어 (215) 가 포펫 (240) 및/또는 대응하는 밸브 (120) 를 폐쇄 위치로 완전히 액츄에이팅하기 위해 필요하다면, (선택 가능한) 타이머 (230) 및 배기 로직 (220) 은 에어 배기 (275') 로서 액츄에이팅 에어 (215) 를 대기로 배기하는 것을 제어하도록 구성된다. 타이머 (230) 는 폐쇄 위치로 이동할 때 그리고 폐쇄 위치에 있을 때 밸브 (120) 의 냉각을 제어 (예를 들어, 냉각의 시작 및 종료, 냉각 기간, 등) 하도록 구성되고, 액츄에이션을 지연시키지 않는다. 타이머 (230) 는 액츄에이팅 에어 (215) 를 얼마나 오랫동안 배기 로직 (220) 에 대한 입력으로서 수신되는 것을 방지할 지를 제어한다. 일 구현 예에서, 타이머가 활성화되고 만료되지 않는 한, 밸브 (120) 가 폐쇄 위치로 이동될 때 액츄에이팅 에어 (215) 는 배기 로직 (220) 에 대한 입력으로서 흐르는 것이 방지된다. 이와 같이, 제 2 포트 (263) 가 장벽 (242) 위의 액츄에이션 캐비티 (255) 에 노출됨으로써 액츄에이팅 에어 (215) 로 하여금 배기되게 하더라도, 배기 로직 (220) 이 폐쇄될 때, 에어 배기 (275') 가 여전히 대기로 흐르는 것을 방지한다 (예를 들어, 대기로 이어지는 채널이 정체된다). 배기 로직 (220) 이 폐쇄 상태로 유지되기 때문에, 액츄에이팅 에어 (215) 는 액츄에이션 캐비티 (255) 를 계속해서 충진하고 공통 벽 (124) 을 향하여 장벽 (242) 을 푸시하도록 작용함으로써, 포펫 (240) 을 폐쇄 위치로 이동시킨다. 즉, 에어 배기 (275') 및 액츄에이팅 에어 (215) 의 압력은 포펫 (240) 을 폐쇄 위치로 계속해서 액츄에이팅한다. 예를 들면, 포펫 (240) 을 완전히 폐쇄 위치로 액츄에이팅하도록 액츄에이팅 에어 (215) 에 대해 보다 긴 기간을 허용하는 것이 목표될 수도 있다. 또한, 액츄에이팅 에어 (215) 가 에어 배기 (275') 로서 배기 로직 (220) 을 통해 대기로 배기되는 것을 방지 (타이머 (230) 의 동작을 통해 폐쇄 상태로 유지됨) 함으로써 스템 (241) 의 냉각을 지연시키는 것이 목표될 수도 있다. 배기 로직 (220) 이 개방되면, 액츄에이팅 에어 (215) 는 스템 (241) 을 냉각하기 위해 냉각 플로우 (272) 로서 액츄에이션 캐비티 (255) 를 통해 흐르고, 에어 배기 (275') 로 빠져나가고, 대기로 배기 로직 (220) 을 통과한다. 또 다른 실시 예에서, 타이머 (230) 는 배기 로직 (220) 에 대한 입력으로서 액츄에이팅 에어 (215) 를 제어하는 대신에, 에어 배기 포트 (263) 로부터 에어 배기 (275') 의 전달을 제어한다.
도 3a 내지 도 3c는 본 개시의 일 실시 예에 따라, 밸브가 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이동할 때 도 2a에 도시된 밸브 (120) 의 예시들이고, 밸브 (120) 가 유체 (221) 의 플로우를 제어한다. 도 3a에서, 스템 (241) 이 하단 캡 (123) 을 향하여 선형으로 이동되도록 포펫 (240) 은 폐쇄 위치에 있다. 그러한 방식에서, 시일링 플런저 (243) 는 하단 캡 (123) 에 대고 놓이고, 그리고 보다 구체적으로, O-링 (371) 은 밸브 (120) 의 외부로부터 시일링 캐비티 (250) 를 차단하도록 하단 캡 (123) 및 시일링 플런저 (243) 모두와 콘택트한다. 포펫 (240) (및 밸브 (120)) 를 개방 위치로 이동하기 위해, 액츄에이팅 에어 (215) 는 제 1 포트 (261) 를 통해 액츄에이션 캐비티 (255) 내로 도입된다. 액츄에이팅 에어 (215) 가 액츄에이션 캐비티 (255) 의 장벽 (242) 아래 공간을 충진할 때, 압력은 장벽 (242) 을 상단 캡 (122) 을 향해 선형으로 이동한다. 일 실시 예에서, 액츄에이팅 에어 (215) 는 CDA이다. 이러한 구현 예에서, 액츄에이팅 에어가 액츄에이션 캐비티 (255) 의 장벽 (242) 아래 공간을 충진할 때, 장벽 (242) 은 상단 캡 (122) 을 향하여 선형으로 이동된다. 일 실시 예에서, 폐쇄 위치에서, 액츄에이팅 에어 (215) 는 제 2 포트 (263) (예를 들어, 배기 포트) 가 장벽 (242) 의 위치에 의해 액세스가 차단되기 때문에 액츄에이션 캐비티 (255) 로부터 배기되지 않는다.
일 구현 예에서, 폐쇄 위치로부터 밸브 (120) 를 개방하기 위한 추정 시간은 대략 0.2 내지 45초이다. 또 다른 구현 예에서, 밸브를 개방하기 위한 추정 시간은 약 1 내지 30 초의 범위이다. 또 다른 구현 예에서, 밸브를 개방하기 위한 추정 시간은 약 0.2 내지 30 초의 범위이다. 또 다른 구현 예에서, 밸브를 개방하기 위한 추정 시간은 약 0.2 내지 10 초의 범위이다. 다른 구현 예들에서, 밸브를 개방하기 위한 추정 시간은 약 0.2 내지 5 초의 범위이다. 또 다른 구현 예에서, 밸브를 개방하기 위한 추정 시간은 약 0.5 내지 3 초의 범위이다. 일 구현 예에서, 밸브를 개방하기 위한 추정 시간은 대략 2 초이다.
도 3b에서, 포펫 (240) 은 폐쇄 위치와 개방 위치 사이의 중간 위치로 이동한다. 특히, 장벽 (242) 은 공통 벽 (124) 으로부터 선형으로 멀어지게 이동된다. 장벽 (242) 위의 액츄에이팅 캐비티 (255) 의 공간에 남아 있는 잔여 에어는 제 3 포트 (262) 를 통해 배기될 수도 있다. 또한, 시일링 플런저 (243) 는 하단 캡 (123) 으로부터 선형으로 멀어지게 이동된다. 이와 같이, 유체 (221) 의 일부 플로우는 시일링 캐비티 (250) 를 통해 유체 유입구 포트 (126) 로부터 그리고 유체 유출구 포트 (125) 밖으로 흐를 수 있다. 도시된 바와 같이, 액츄에이팅 에어 (215) 는 제 2 포트 (263) (예를 들어, 배기 포트) 가 장벽 (242) 의 위치에 의해 액세스가 계속 차단됨에 따라 액츄에이션 캐비티 (255) 로부터 여전히 배기되지 않고 있다. 일 실시 예에서, 제 1 포트 (261) 및 제 2 배기 포트 (263) 의 구성은 에어 배기 (275) 로서 제 2 포트 (263) 를 통해 액츄에이팅 에어 (215) 를 완전히 배기하기 전에 밸브 (120) 를 개방 위치로 완전히 액츄에이션하는 것을 허용한다.
도 3c에서, 포펫 (240) 은 밸브 (120) 가 UP 액츄에이팅될 때와 같이 완전히 개방 위치로 이동된다. 특히, 장벽 (242) 은 공통 벽 (124) 으로부터 선형으로 멀어지게 이동된다. 또한, 시일링 플런저 (243) 는 하단 캡 (123) 으로부터 선형으로 멀어지게 이동되고, 공통 벽 (124) 에 대고 놓인다. 구체적으로, 시일링 캐비티 (250) 가 액츄에이션 캐비티 (255) 로부터 이제 격리되도록, O-링 (372) 은 시일링 플런저 (243) 및 공통 벽 (124) 모두와 콘택트한다. 즉, 포펫 (240) 이 개방 위치에 있을 때 O-링 (372) 은 시일링 캐비티 (250) 로부터 개구부 (265) 를 시일링한다. O-링 (372) 은 시일링 플런저 (243) 의 상부 표면 상에 구성될 수도 있다. 그러한 방식으로, 유체 (221) 는 포펫 및 밸브가 개방 위치에 있을 때 액츄에이션 캐비티 (255) 내로 들어가는 것이 방지된다. 이와 같이, 밸브 (120) 가 완전히 개방 위치에 있을 때, 유체 (221) 는 시일링 캐비티 (250) 를 통해 유체 유입구 포트 (126) 로부터 그리고 제한 없이 유체 유출구 포트 (125) 로부터 밖으로 흐른다.
부가적으로, 액츄에이팅 에어 (215) 는 제 2 포트 (263) (예를 들어, 배기 포트) 가 이제 액세스 가능하고 장벽 (242) 아래에 위치됨에 따라 액츄에이션 캐비티 (255) 로부터 이제 배기된다. 즉, 장벽 (242) 아래의 액츄에이션 캐비티 (255) 의 공간은 제 2 포트 (263) 에 의해 액세스 가능하다. 전술한 바와 같이, 밸브 (120) 의 완전한 액츄에이션은 에어 배기 (275) 로서 제2 포트 (263) 를 통해 액츄에이션 에어를 완전히 배기시키기 전에 수행된다. 도시된 바와 같이 에어 배기 (275) 는 배기 포트 (263) 를 빠져 나간다. 일 실시 예에서, 밸브 (120) 가 개방 위치에 있을 때 액츄에이팅 에어 (215) 는 액츄에이션 캐비티 (255) 내로 계속 흐른다. 액츄에이팅 에어 (215) 가 에어 배기 (275) 로서 제 2 포트 (263) (예를 들어, 배기 포트) 를 통해 배기될 수 있기 때문에, 냉각 플로우 (270) 가 생성되고 스템 (241) 을 냉각하도록 사용될 수 있다. 특히, 포펫 (240) 의 스템 (241) 은 히트 싱크로 작용한다. 스템의 표면적은 열 분산을 허용하며, 열은 스템 (241) 으로부터 냉각 플로우 (270) 로 (예를 들어, 대류를 통해) 전달된다. 그러한 방식에서, 스템 (241) 의 온도는 냉각 플로우 (270) 의 액츄에이팅 에어 (215) 의 플로우를 제어함으로써 제어될 수 있다. 액츄에이팅 에어 (215) 의 플로우는 에어의 배기 압력을 제어함으로써 제어될 수 있다. 또한, 냉각의 기간은 액츄에이션 동안 및/또는 밸브 (120) 의 완전한 액츄에이션 후에 액츄에이팅 에어 (215) 의 전달의 제어를 통해 예컨대 타이머 (230) 를 사용하여, 제어될 수 있다.
일 실시 예에서, CDA로서 액츄에이팅 에어 (215) 는 액츄에이션 캐비티 (255) 내로 흐르고 팽창한다. 액츄에이팅 CDA의 냉각은 팽창 동안 발생할 수도 있다. 일반적으로, 그리고 단순성과 명료성을 위해, 액츄에이팅 CDA의 팽창은 액츄에이팅 CDA가 제 1 포트 (261) 로부터 액츄에이션 캐비티 (255) 로 들어갈 때 온도를 하강시킨다. 이제 팽창된 액츄에이팅 CDA가 스템 (241) (예를 들어, 히트 싱크로서 작용함) 을 지나 흐를 때, 대류는 대기로 에어 배기 (275) 로서 액츄에이션 캐비티 (255) 로부터 액츄에이팅 에어 또는 액츄에이팅 CDA가 배기되기 전에 스템 (241) 과 액츄에이팅 에어 또는 액츄에이팅 CDA의 냉각 플로우 (270) 사이에서 열을 전달하도록 작용한다. 그러한 방식에서, 스템 (241) 의 온도는 상기 기술된 바와 같이, 냉각 플로우 (270) 의 액츄에이팅 에어 또는 액츄에이팅 CDA의 플로우를 제어함으로써 제어될 수 있다. 예를 들면, 액츄에이팅 에어 또는 액츄에이팅 CDA의 플로우는 액츄에이팅 에어 또는 액츄에이팅 CDA의 배기 압력을 제어함으로써, 또는 타이머 (230) 를 통해 냉각의 기간을 제어함으로써 제어될 수 있다.
일 실시 예에서, 스템 (241) 의 냉각은 또한 스템과 콘택트하는 부가적인 컴포넌트들의 부가적인 냉각으로 이어진다. 예를 들면, O-링 (372) 의 동작 온도는 스템 (241) 의 냉각을 통해 냉각됨에 따라 하락된다. 도시된 바와 같이, 스템 (241) 의 냉각은 시일링 플런저 (243) 및 O-링 (372) 뿐만 아니라 O-링 (371) 의 국부적인 냉각으로 이어진다. 또한, 액츄에이션 캐비티 (255) 를 둘러싸는 액츄에이션 하우징 (127a) 및/또는 시일링 캐비티 (250) 를 둘러싸는 시일링 하우징 (127b) 의 동작 온도는 또한 스템 (241) 의 냉각을 통해 냉각됨으로써 보다 낮은 동작 온도들로 이어진다.
도 4는 유체 플로우를 제어하도록 구성된 밸브 시스템 (200) 의 도면이고, 본 개시의 일 실시 예에 따라, 밸브 (120) 가 폐쇄 위치로 구성되어 있다. 도 4에 도시된 밸브 시스템 (200) 은 동일한 컴포넌트들을 갖는 도 2a에 도시된 밸브 시스템 (200) 과 동일하다. 이와 같이, 밸브 시스템 (200) 의 컴포넌트들에 대한 완전한 논의는 도 2a와 관련하여 발견될 수도 있다. 도 2a 및 도 4의 밸브 시스템들 (200) 사이의 차이는 밸브의 상태이며, 밸브 (120) 는 도 2a에서 개방 위치로 도시되고, 밸브는 도 4에서 폐쇄 위치로 도시된다.
특히, 밸브 시스템 (200) 은 유체 (221) 의 플로우를 제어하기 위해 구성된 밸브 (120) 를 포함한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 밸브 (120) 는 에어 소스 (210) 로부터 액츄에이팅 에어 (215) 를 사용하여 폐쇄 위치로 액츄에이팅된다. 일 실시 예에서, 액츄에이팅 에어는 CDA이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 폐쇄 위치에서 액츄에이팅 에어 (215) 는 액츄에이션 챔버 (127a) 로부터의 배기가 방지되고 따라서 밸브 (120), 보다 구체적으로 스템 (241) 을 냉각하도록 작용하지 않는다.
전술된 바와 같이, 밸브는 유체 (221) 의 플로우를 제어하기 위해 구성된 밸브 바디 (127) 를 포함한다. 밸브 바디 (127) 의 시일링 하우징 (127b) 은 시일링 캐비티 (250) 를 둘러싸기 위해 구성되고, 유체 (221) 의 유입을 위해 구성된 유체 유입구 포트 (126) 및 시일링 캐비티 (250) 로부터 유체의 유출을 허용하기 위해 구성된 유체 유출구 포트 (125) 를 포함한다.
밸브 바디 (127) 는 액츄에이션 캐비티 (255) 를 둘러싸는 액츄에이션 하우징 (127a) 을 포함한다. 전술된 바와 같이, 액츄에이션 하우징 (127a) 은 시일링 캐비티 (250) 를 액츄에이션 캐비티 (255) 로부터 분리하는 공통 벽 (124) 을 포함하고, 개구부 (265) 는 공통 벽 (124) 에 위치된다. 개구부 (264) 는 상단 캡 (122) 내에 구성되고 개구부들 (264 및 265) 을 통해 포펫 (240) 의 스템 (241) 의 이동을 용이하게 하도록 공통 벽 (124) 의 개구부 (265) 에 정렬된다. 액츄에이션 하우징 (127a) 은 폐쇄 위치로 포펫 (240) 을 이동하기 위해 사용된 액츄에이팅 에어 (215) 의 유입을 위해 구성된 제 3 포트 (262) 를 포함한다. 도시된 바와 같이, 제 3 포트 (262) 는 용기 벽 (121) 내에 구성되고, 에어 소스 (210) 로부터 전달된 액츄에이팅 에어 (215) 의 유입을 위해 구성된다. 일 실시 예에서, 액츄에이팅 에어는 CDA이다. 제 2 포트 (263) (예를 들어, 배기 포트) 는 용기 벽 (121) 내에 위치되고, 액츄에이팅 에어 (215) 로 하여금 에어 배기 (275') 로서 액츄에이션 캐비티 (255) 로부터 배기되게 하도록 구성된다.
밸브는 밸브 바디 (127) 내의 이동을 위해 구성된 포펫 (240) 을 포함한다. 포펫 (240) 은 DOWN 액츄에이션을 위한 수용 파이핑/전달 시스템을 통해 전달될 때 제 3 포트 (262) 로 유입하는 액츄에이팅 에어 (215) 를 사용하여 폐쇄 위치로 액츄에이팅된다. 특히, 밸브 (120) 가 폐쇄 위치에 있을 때, 장벽 (242) 은 도 5a 및 도 5b, 및 도 5ca과 관련하여 더 기술되는 바와 같이, 액츄에이션 에어 (215) 에 의해 하단 캡 (123) 을 향해 푸시되거나 선형으로 이동된다. 일 실시 예에서, 밸브 (120) 의 상태는 액츄에이션 애어의 연속적인 플로우 없이 유지된다. 예를 들면, 밸브 바디 (127) 내 포펫 (240) 의 상태 (예를 들어, 개방 위치 또는 폐쇄 위치) 는 (예를 들어, 마찰을 통해) 고정된 채 남는다. 이와 같이, 장벽 (242) 이 폐쇄 위치로 이동될 때, 시일링 플런저 (243) 는 시일링 플런저가 시일링 캐비티 (250) 로부터 유체 유출구 포트 (125) 를 시일링하고 시일링 캐비티 (250) 를 통한 유체 (221) 의 플로우가 유체 유출구 포트 (125) 로부터 배출하는 것을 방지하도록 위치되고 구성되도록 하단 캡 (123) 에 대해 대고 놓이게 선형으로 이동된다. O-링 (371) 은 시일링 플런저 (243) 의 하부 표면 상에 구성되고, O-링 (371) 은 장벽이 폐쇄 위치로 액츄에이팅될 때 시일링 캐비티로부터 RPC 유출구 포트를 시일링하기 위해 구성된다. 즉, 장벽 (242) 이 폐쇄 위치로 이동될 때 O-링 (371) 은 하단 캡 (123) 및 시일링 플런저 (243) 모두와 콘택트하고, O-링 (371) 의 위치는 유체 유출구 포트 (125) 가 시일링 캐비티 (250) 로부터 시일링되도록 함으로써 밸브를 통한 유체 (221) 의 플로우를 방지한다.
일 실시 예에서, 액츄에이팅 에어 (215) 는 대기로 배기되는 것이 방지되고, 따라서 액츄에이팅 에어 (215) 는 스템 (241) 및/또는 밸브 (120) 를 냉각하도록 작용하지 않는다. 일 실시 예에서, 제 3 포트 (262) 및 제 2 포트 (263) (예를 들어, 배기 포트) 의 구성은 폐쇄 위치로 밸브 (120) 의 완전한 액츄에이션을 허용한다. 부가적인 액츄에이팅 에어 (215) 가 포펫 (240) 및 대응하는 밸브 (120) 를 폐쇄 위치로 완전히 액츄에이팅하기 위해 필요한 경우, (선택 가능한) 타이머 (230) 및 배기 로직 (220) 은 액츄에이팅 에어 (215) 가 에어 배기 (275') 로서 대기로 배기되는 것을 제어하도록 구성된다. 특히, 배기 로직 (220) 은 AND 로직으로서 구성될 수도 있고, 제 1 입력은 에어 소스 (210) 로부터의 액츄에이팅 에어 (215) 이고 제 2 입력은 제 2 포트 (263) (예를 들어, 배기 포트) 로부터의 에어 배기 (275') 이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 타이머 (230) 에 대한 제 1 입력이 차단되어, 그렇게 함으로써 배기 로직 (220) 이 개방되는 것을 방지하고 에어 배기 (275') 가 대기로 빠져나가는 것을 방지한다. 즉, DOWN 액츄에이션을 위해 제공되는 액츄에이팅 에어 (215) 는 배기 로직 (220) 에 대한 입력으로서 비활성화되고, 따라서 배기 로직 (220) 을 통한 에어 배기 (275') 의 통과가 차단된다. 타이머 (230) 가 동작 중일지라도, 포펫 (240) 이 폐쇄 위치로 이동되고 폐쇄 위치에 남아 있을 때 도 4의 구성에서 액츄에이팅 에어 (215) 의 입력은 배기 로직 (220) 으로 제공되지 않을 것이다. 배기 로직 (220) 이 두 입력들을 모두 참인 것으로 수신 (즉, 액츄에이팅 에어 (215) 와 에어 배기 (275') 를 모두 수신) 할 때, 그러면 배기 로직 (220) 은 대기로 에어 배기 (275') 를 허용하도록 개방된다. 배기 로직 (220) 이 폐쇄 상태를 유지하기 때문에, 액츄에이팅 에어 (215) 는 액츄에이션 캐비티 (255) 를 계속 충진하고 장벽 (242) 을 공통 벽 (124) 을 향해 푸시하도록 작용하여 포펫 (240) 을 폐쇄 위치로 이동시킨다.
도 5a 및 도 5b, 도 5ca, 및 도 5cb는 본 개시의 일 실시 예에 따라, 밸브가 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 이동할 때 도 2b 및 도 4에 도시된 밸브 (120) 의 예시들이며, 밸브 (120) 는 유체 (221) 의 플로우를 제어한다.
일 구현 예에서, 폐쇄 위치로부터 밸브를 폐쇄하기 위한 추정 시간은 대략 0.2 내지 45 초이다. 또 다른 구현 예에서, 밸브를 폐쇄하기 위한 추정 시간은 약 1 내지 30 초의 범위이다. 또 다른 구현 예에서, 밸브를 폐쇄하기 위한 추정 시간은 약 0.2 내지 30 초의 범위이다. 또 다른 구현 예에서, 밸브를 폐쇄하기 위한 추정 시간은 약 0.2 내지 10 초의 범위이다. 다른 구현 예들에서, 밸브를 폐쇄하기 위한 추정 시간은 약 0.2 내지 5 초의 범위이다. 또 다른 구현 예에서, 밸브를 폐쇄하기 위한 추정 시간은 약 0.5 내지 3 초의 범위이다. 일 구현 예에서, 밸브를 폐쇄하기 위한 추정 시간은 대략 2 초이다.
도 5a에서, 스템 (241) 이 상단 캡 (122) 을 향하여 선형으로 멀어지게 이동되도록 포펫 (240) 은 개방 위치에 있다. 그러한 방식에서, 시일링 플런저 (243) 는 공통 벽 (124) 에 대고 놓여 있고, 보다 구체적으로, O-링 (372) 이 시일링 캐비티 (250) 를 액츄에이션 캐비티 (255) 로부터 격리하도록 공통 벽 (124) 및 시일링 플런저 (243) 모두와 콘택트한다. 그러한 방식에서, 유체 (221) 는 액츄에이션 캐비티 (255) 내로 유입하는 것이 방지된다. 밸브 (120) 가 완전히 개방 위치에 있을 때, 유체 (221) 는 시일링 캐비티 (250) 를 통해 유체 유입구 포트 (126) 로부터 그리고 제한 없이 유체 유출구 포트 (125) 로부터 밖으로 흐른다. 포펫 (240) (및 밸브 (120)) 을 폐쇄 위치로 이동하기 위해, 액츄에이팅 에어 (215) 가 제 3 포트 (262) 를 통해 액츄에이션 캐비티 (255) 내로 도입된다. 액츄에이팅 에어 (215) 가 액츄에이션 캐비티 (255) 의 장벽 (242) 위의 공간을 충진할 때, 압력은 장벽 (242) 을 공통 벽 (124) 을 향하여 선형으로 이동시킨다. 일 실시 예에서, 액츄에이팅 에어 (215) 는 CDA이다. 이러한 구현 예에서, 액츄에이팅 에어가 액츄에이션 캐비티 (255) 에서 장벽 (242) 위의 공간을 충진할 때, 장벽 (242) 은 공통 벽 (124) 을 향하여 선형으로 이동된다. 일 실시 예에서, 개방 위치에서, 제 3 포트 (262) 로부터 유입하는 액츄에이팅 에어 (215) 는 제 2 포트 (263) (예를 들어, 배기 포트) 가 장벽 (242) 의 위치에 의해 액세스가 차단되기 때문에 액츄에이션 캐비티 (255) 로부터 배기되지 않는다.
도 5b에서, 포펫 (240) 은 폐쇄 위치와 개방 위치 사이의 중간 위치로 이동하였다. 특히, 장벽 (242) 은 공통 벽 (124) 을 향하여 선형으로 이동된다. 장벽 (242) 아래의 액츄에이팅 캐비티 (255) 의 공간에 남아 있는 잔여 에어는 제 1 포트 (261) 를 통해 배기될 수도 있다. 또한, 시일링 플런저 (243) 는 하단 캡 (123) 을 향하여 선형으로 이동된다. 이와 같이, 유체 (221) 의 일부 플로우는 시일링 캐비티 (250) 를 통해 유체 유입구 포트 (126) 로부터 그리고 유체 유출구 포트 (125) 로부터 밖으로 흐를 수 있다. 도시된 바와 같이, 제 3 포트 (262) 로부터 유입하는 액츄에이팅 에어 (215) 는 제 2 포트 (263) (예를 들어, 배기 포트) 가 장벽 (242) 의 위치에 의해 액세스가 계속 차단됨에 따라 액츄에이션 캐비티 (255) 로부터 여전히 배기되지 않고 있다. 일 실시 예에서, 제 1 포트 (261) 및 제 2 배기 포트 (263) 의 구성은 에어 배기 (275') 로서 제 2 포트 (263) 를 통해 액츄에이팅 에어 (215) 를 완전히 배출하기 전에 폐쇄 위치로 밸브 (120) 의 완전한 액츄에이션을 허용한다. 다른 실시 예들에서, (선택 가능한) 타이머 (230) 는 폐쇄 위치로의 밸브 (120) 의 액츄에이션을 제어하고, 그리고/또는 액츄에이팅 에어 (215) 를 사용한 밸브 (120) 의 냉각을 제어하도록 사용된다.
도 5ca 및 도 5cb에서, 포펫 (240) 은 밸브 (120) 가 DOWN 액츄에이팅될 때와 같이 완전히 폐쇄 위치로 이동되었다. 특히, 장벽 (242) 은 공통 벽 (124) 을 향하여 선형으로 이동되었다. 또한, 시일링 플런저 (243) 는 하단 캡 (123) 에 대해 대고 놓인다. 구체적으로, 시일링 캐비티 (250) 가 유체 유출구 포트 (125) 로부터 이제 격리되도록, O-링 (371) 은 시일링 플런저 (243) 및 하단 캡 (123) 모두와 콘택트한다. 그러한 방식에서, 유체 (221) 는 밸브 (120) 가 완전히 폐쇄 위치에 있을 때 유체 유출구 포트 (125) 로부터 흐르는 것이 방지된다.
도 5ca에서, 밸브 (120) 가 폐쇄 위치로 완전히 액츄에이팅된 후에도 액츄에이팅 에어 (215) 가 대기로 배기되는 것이 방지된다. 도 5ca은 도 4에 대응한다. 예를 들면, 전술된 바와 같이, 배기 로직 (220) 은 폐쇄 상태로 남는다. 액츄에이팅 에어 (215) 가 배기되는 것이 방지되기 때문에, 냉각 플로우가 생성되지 않는다.
도 5cb에서, 액츄에이팅 에어 (215) 는 밸브 (120) 가 폐쇄 위치로 완전히 액츄에이팅된 후에도 대기로 배출된다. 예를 들면, 전술된 바와 같이, 배기 로직 (220) 은 이제 개방된다. 액츄에이팅 에어 (215) 가 배출되기 때문에, 냉각 플로우가 생성된다. 특히, 제 3 포트 (262) 로부터 유입하는 액츄에이팅 에어 (215) 는 제 2 포트 (263) (예를 들어, 배기 포트) 가 장벽 (242) 위에 위치되어 이제 액세스 가능함에 따라, 액츄에이션 캐비티 (255) 로부터 이제 배기된다. 즉, 장벽 (242) 위의 액츄에이션 캐비티 (255) 의 공간은 제 2 포트 (263) 에 의해 액세스 가능하다. 도시된 바와 같이 에어 배기 (275') 는 배기 포트 (263) 를 빠져나간다. 일 실시 예에서, 밸브 (120) 가 폐쇄 위치에 있을 때 액츄에이팅 에어 (215) 는 액츄에이션 캐비티 (255) 내로 계속 흐른다. 액츄에이팅 에어 (215) 는 에어 배기 (275') 로서 제 2 포트 (263) (예를 들어, 배기 포트) 를 통해 배기될 수 있기 때문에 냉각 플로우 (272) 가 생성되고 스템 (241) 을 냉각하도록 사용될 수 있다. 특히, 열은 스템 (241) 에서부터 냉각 플로우 (272) 로 전달된다. 이와 같이, 스템 (241) 의 온도는 냉각 플로우 (272) 의 액츄에이팅 에어 (215) 의 플로우를 제어함으로써 제어될 수 있다. 액츄에이팅 에어 (215) 의 플로우는 에어의 배기 압력을 제어함으로써 제어될 수 있다. 또한, 냉각의 기간은 액츄에이션 동안 및/또는 밸브 (120) 의 완전한 액츄에이션 후, 액츄에이팅 에어 (215) 의 전달 제어를 통해 예컨대 타이머 (230) 를 사용하여, 제어될 수 있다. 일 실시 예에서, 액츄에이팅 에어 (215) 는 CDA이고, 이는 전술된 바와 같이, 액츄에이션 캐비티 (255) 로 팽창할 때 냉각된다. 이제 팽창된 액츄에이팅 에어가 스템 (241) 을 지나 흐를 때 (히트 싱크로서 작용함), 액츄에이팅 CDA가 에어 배기 (275) 로서 액츄에이션 캐비티 (255) 에서부터 대기로 배출되기 전에, 대류가 스템 (241) 과 액츄에이팅 CDA의 냉각 플로우 (270) 사이에 열을 전달하도록 작용한다.
일 실시 예에서, 스템 (241) 의 냉각은 또한 스템과 콘택트하는 부가적인 컴포넌트들의 부가적인 냉각으로 이어진다. 예를 들면, O-링 (372) 의 동작 온도는 스템 (241) 의 냉각을 통해 냉각됨에 따라 감소된다. 도시된 바와 같이, 스템 (241) 의 냉각은 시일링 플런저 (243) 및 O-링 (372) 뿐만 아니라 O-링 (371) 의 국부적인 냉각으로 이어진다. 또한, 액츄에이션 캐비티 (255) 를 둘러싸는 액츄에이션 하우징 (127a) 및/또는 시일링 캐비티 (250) 를 둘러싸는 시일링 하우징 (127b) 의 동작 온도는 또한 스템 (241) 의 냉각을 통해 냉각되게 함으로써 보다 낮은 동작 온도들로 이어진다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른, 유체의 플로우를 제어하기 위해 구성된 밸브 (120) 의 제 1 구성의 상단으로부터의 단면도로, 밸브 (120) 의 개방 위치 및/또는 폐쇄 위치에서, 제 2 포트 (263) (예를 들어, 배기 포트) 를 통해 배기된 액츄에이팅 에어는 밸브 (120) 의 내부를 냉각한다. 예를 들면, 에어 배기 (275) 로서 제 2 포트 (263) 를 통해 액츄에이션 캐비티 (255) 로부터 배기되기 전에 냉각 플로우 (270) 는 밸브의 포펫 (240) 의 스템 (241) 으로부터 액츄에이팅 에어 (215) 로 열을 전달한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 일 실시 예에서, 밸브 바디 (127) 의 용기 벽 (121) 은 원통 (예를 들어, 원) 형상이다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따라, 유체 플로우를 제어하는 밸브를 동작하기 위한 방법을 예시하는 흐름도이다. 특히, 방법은 액츄에이팅 에어를 사용하여 밸브를 냉각하는 단계를 포함한다. 흐름도 (700) 의 방법은 도 1a의 플라즈마 프로세싱 모듈들 (100), 및 도 2a 및 도 2b, 및 도 4에 기술된 시스템들에 의해 적용될 수도 있다.
710에서, 방법은 밸브의 밸브 바디의 액츄에이션 하우징의 제 1 포트로 액츄에이팅 에어를 제공하는 단계를 포함한다. 밸브 바디는 액츄에이션 캐비티를 둘러싸는 액츄에이션 하우징을 포함한다. 포펫은 밸브 바디 내의 이동을 위해 구성되고 액츄에이션 캐비티 내에 위치된 장벽을 포함한다.
720에서, 방법은 제 1 포트에 유입하는 액츄에이팅 에어를 사용하여 개방 위치로 포펫 및 대응하는 밸브를 액츄에이팅하는 단계를 포함한다. 예를 들면, 포펫의 장벽은 에어를 개방 위치로 액츄에이팅함으로써 액츄에이팅되며, 액츄에이팅 에어는 밸브 바디의 제 1 포트로부터 유입한다. 장벽은 액츄에이션 캐비티 내의 선형 이동을 위해 구성된다.
730에서, 방법은 포펫이 개방 위치에 있을 때 액츄에이션 하우징의 제 2 포트를 통해 제 1 포트로부터 유입하는 액츄에이팅 에어를 대기로 배기하는 단계를 포함한다.
740에서, 방법은 액츄에이션 하우징의 제 1 포트와 제 2 포트 사이를 흐르는 액츄에이팅 에어를 사용하여 스템을 냉각하는 단계를 포함한다. 특히, 액츄에이팅 에어가 배기됨에 따라 포펫의 스템을 냉각하도록 작용하는 액츄에이션 캐비티 내에서 냉각 플로우가 생성된다. 즉, 밸브가 개방 위치에 있을 때, 액츄에이션 하우징의 제 1 포트와 제 2 포트 사이의 액츄에이션 캐비티를 통해 액츄에이팅 에어를 흐르게 함으로써 스템의 냉각이 수행된다.
일 실시 예에서, 방법은 밸브 바디의 시일링 하우징의 유입구 포트로 유체를 제공하는 단계를 포함하고, 시일링 하우징은 시일링 캐비티를 둘러싸고 있다. 밸브 바디는 유체의 플로우를 제어하기 위해 구성된다. 유입구 포트는 시일링 하우징 내로 유체의 유입을 위해 구성된다. 일 실시 예에서, 유체는 RPC, 예컨대 세정 혼합물이다. 시일링 하우징은 또한 시일링 캐비티로부터 유체의 유출을 위해 구성된 유출구 포트를 포함한다. 시일링 하우징 및 액츄에이션 하우징의 공통 벽은 액츄에이션 캐비티와 시일링 캐비티를 분리한다. 또한, 포펫의 스템은 공통 벽의 제 1 개구부를 통해 시일링 캐비티 내에 위치된 시일링 플런저를 액츄에이션 캐비티 내에 위치된 장벽에 연결한다. 액츄에이팅될 때, 포펫의 장벽의 선형 이동은 제 1 개구부를 통해 이동하기 위해 구성된 스템을 통해 시일링 캐비티 내의 시일링 플런저의 선형 이동으로 변환된다. 포펫 및 대응하는 밸브가 개방 위치에 있을 때, 방법은 시일링 캐비티로부터 제 1 개구부를 시일링하고 유입구 포트로부터 유출구 포트로 시일링 캐비티를 통한 유체의 플로우를 허용하도록 시일링 플런저를 위치시키는 단계를 포함한다.
일 실시 예에서, 스템의 냉각은 지연된다. 예를 들면, 냉각은 포펫의 장벽 및 대응하는 밸브의 개방 위치로 완전한 액츄에이션을 보장하도록 지연된다. 또 다른 실시 예에서, 냉각 프로세스에 대한 제어는 액츄에이션 캐비티로부터 대기로의 액츄에이션 에어의 배기를 제어함으로써 수행된다. 이와 같이, 밸브가 개방 위치로 완전히 액츄에이팅되더라도 냉각이 목표된 기간만큼 더 지연될 수도 있다.
일 실시 예에서, 밸브가 폐쇄 위치에 있을 때 스템의 냉각이 발생한다. 즉, 유체가 밸브 밖으로 빠져나가는 것이 방지될 때, 밸브의 부가적인 냉각이 수행된다. 특히, 방법은 액츄에이팅 에어를 사용하여 포펫의 장벽을 폐쇄 위치로 액츄에이팅하는 단계를 포함한다. 액츄에이팅 에어는 밸브 바디의 제 3 포트로부터 유입한다. 장벽은 액츄에이션 캐비티 내에서 선형 이동을 위해 구성되고, 장벽의 선형 이동은 제 1 개구부를 통해 이동하기 위해 구성된 스템을 통해 시일링 캐비티 내에서 시일링 플런저의 선형 이동으로 변환된다. 이와 같이, 밸브가 폐쇄 위치에 있을 때 방법은 시일링 캐비티로부터 유출구 포트를 시일링하고 유출구 포트로 시일링 캐비티를 통한 유체의 플로우를 방지하도록 시일링 플런저를 위치시키는 단계를 포함한다. 방법은 포펫이 폐쇄 위치에 있을 때 액츄에이션 하우징의 제 2 포트를 통해 제 3 포트로부터 유입하는 액츄에이팅 에어를 대기로 배기하는 단계를 포함한다. 방법은 밸브가 폐쇄 위치에 있을 때 액츄에이션 하우징의 제 3 포트와 제 2 포트 사이의 액츄에이션 캐비티를 통해 액츄에이팅 에어를 흐르게 함으로써 스템을 냉각하는 단계를 포함한다. 즉, 밸브는 필요에 따라 개방 및/또는 폐쇄 위치에서 스템을 냉각하도록 구성될 수 있다.
실시 예들의 전술한 기술은 예시 및 기술의 목적들을 위해 제공된다. 이는 개시를 포괄하거나 제한하려는 의도가 아니다. 특정 실시 예의 개별 엘리먼트들 또는 특징들은 일반적으로 그 특정 실시 예로 제한되지 않고, 적용 가능한 경우, 특별히 도시되거나 기술되지 않더라도, 상호 교환 가능하고 선택된 실시 예에서 사용될 수 있다. 동일한 것은 또한 많은 방법들로 가변될 수도 있다. 그러한 변동들은 본 개시로부터 벗어나는 것으로 간주되어서는 안 되고, 그리고 그러한 모든 수정들은 본 개시의 범위 내에 포함되도록 의도된다.
전술한 실시 예들이 이해의 명확성의 목적들을 위해 일부 상세 기술되었지만, 특정 변경들 및 수정들이 첨부된 청구범위들의 범위 내에서 실시될 수 있음이 명백할 것이다. 따라서, 본 실시 예들은 예시적인 것으로 예시적인 것으로 간주되어야 하고 제한적이지 않은 것으로 간주되어야 하며, 그리고 실시 예들은 본 명세서에 제공된 상세들로 제한되지 않고, 그 범위 및 청구범위들의 균등물들 내에서 수정될 수도 있다.

Claims (20)

  1. 액츄에이션 캐비티 (actuation cavity) 를 둘러싸는 밸브 바디의 액츄에이션 하우징으로서, 액츄에이팅 에어의 유입을 위해 구성된 제 1 포트, 및 상기 액츄에이팅 에어를 배기하기 위해 구성된 제 2 포트를 포함하는, 상기 액츄에이션 하우징; 및
    상기 밸브 바디 내의 이동을 위해 구성되고 상기 액츄에이션 캐비티 내에 위치된 장벽을 포함하는 포펫 (poppet) 으로서, 상기 제 1 포트로 유입하는 상기 액츄에이팅 에어를 사용하여 개방 위치로 액츄에이팅되는, 상기 포펫을 포함하고,
    상기 포펫이 상기 개방 위치에 있을 때, 상기 제 1 포트와 상기 제 2 포트 사이를 흐르는 상기 액츄에이팅 에어는 스템을 냉각하는, 밸브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    시일링 캐비티 (sealing cavity) 를 둘러싸는 상기 밸브 바디의 시일링 하우징을 더 포함하고, 상기 밸브 바디는 유체의 플로우를 제어하기 위해 구성되고, 상기 시일링 하우징은 상기 시일링 하우징 내로 상기 유체의 유입을 위해 구성된 유입구 포트 및 상기 시일링 캐비티로부터 상기 유체의 유출을 위해 구성된 유출구 포트를 포함하고,
    상기 액츄에이션 하우징 및 상기 시일링 하우징의 공통 벽은 상기 시일링 캐비티를 상기 액츄에이션 캐비티로부터 분리하고,
    상기 포펫의 스템은 상기 시일링 캐비티 내에 위치된 시일링 플런저를 상기 공통 벽의 제 1 개구부를 통해 상기 장벽에 연결하도록 구성되는, 밸브.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 장벽은 상기 액츄에이팅 에어에 의해 액츄에이팅될 때 상기 액츄에이션 캐비티 내의 선형 이동을 위해 구성되고, 상기 장벽의 상기 선형 이동은 상기 제 1 개구부를 통해 이동하기 위해 구성된 상기 스템을 통해 상기 시일링 캐비티 내의 상기 시일링 플런저의 선형 이동으로 변환되는 (translated), 밸브.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 포펫이 상기 개방 위치에 있을 때, 상기 시일링 플런저는 상기 시일링 캐비티로부터 상기 제 1 개구부를 시일링하고 상기 유입구 포트로부터 상기 유출구 포트로 상기 시일링 캐비티를 통해 상기 유체의 플로우를 허용하도록 위치되는, 밸브.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 시일링 플런저의 상부 표면 상에 구성된 O-링을 더 포함하고, 상기 O-링은 상기 포펫이 상기 개방 위치로 액츄에이팅될 때 상기 시일링 캐비티로부터 상기 제 1 개구부를 시일링하기 위해 구성되는, 밸브.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 액츄에이션 에어는 압축 건조 공기 (Compressed Dry Air; CDA) 인, 밸브.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 유체는 리모트 소스로부터의 플라즈마를 포함하는, 밸브.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 액츄에이팅 에어의 유입을 위해 구성된 상기 액츄에이션 하우징의 제 3 포트를 더 포함하고,
    상기 포펫은 폐쇄 위치로 상기 액츄에이팅 에어에 의한 액츄에이션을 위해 구성되고, 상기 액츄에이팅 에어는 상기 제 3 포트로부터 상기 액츄에이팅 캐비티로 유입되고,
    상기 장벽이 상기 폐쇄 위치에 있을 때, 상기 시일링 플런저는 상기 시일링 캐비티로부터 상기 유출구 포트를 시일링하고 상기 프로세스 챔버로 상기 시일링 캐비티를 통한 상기 플라즈마의 플로우를 방지하도록 위치되고 구성되는, 밸브.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 포펫이 상기 폐쇄 위치에 있을 때, 상기 제 3 포트와 상기 제 3 포트 사이를 흐르는 상기 액츄에이팅 에어는 상기 스템을 냉각하는, 밸브.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 시일링 플런저의 하부 표면 상에 구성된 O-링을 더 포함하고, 상기 O-링은 상기 장벽이 상기 폐쇄 위치로 액츄에이팅될 때 상기 시일링 캐비티로부터 상기 유출구 포트를 시일링하기 위해 구성되는, 밸브.
  11. 밸브 바디의 액츄에이션 하우징의 제 1 포트에 액츄에이팅 에어를 제공하는 단계로서, 상기 액츄에이션 하우징은 액츄에이션 캐비티를 둘러싸고, 포펫은 상기 밸브 바디 내의 이동을 위해 구성되고 상기 액츄에이션 캐비티 내에 위치된 장벽을 포함하는, 상기 액츄에이팅 에어를 제공하는 단계;
    상기 제 1 포트에 유입하는 상기 액츄에이팅 에어를 사용하여 개방 위치로 상기 포펫을 액츄에이팅하는 단계;
    상기 포펫이 상기 개방 위치에 있을 때 상기 액츄에이션 하우징의 상기 제 1 포트로부터 유입하는 상기 액츄에이팅 에어를 제 2 포트를 통해 대기로 배기하는 단계; 및
    상기 액츄에이션 하우징의 상기 제 1 포트와 상기 제 2 포트 사이를 흐르는 액츄에이팅 에어를 사용하여 상기 스템을 냉각하는 단계를 포함하는, 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    유체를 상기 밸브 바디의 시일링 하우징의 유입구 포트에 제공하는 단계를 더 포함하고, 상기 시일링 하우징은 시일링 캐비티를 둘러싸고, 상기 밸브 바디는 상기 유체의 플로우를 제어하기 위해 구성되고, 상기 유입구 포트는 상기 시일링 하우징 내로 상기 유체의 유입을 위해 구성되며, 상기 시일링 하우징은 상기 시일링 캐비티로부터 상기 유체의 유출을 위해 구성된 유출구 포트를 포함하고, 상기 액츄에이션 하우징 및 상기 시일링 하우징의 공통 벽은 상기 액츄에이션 캐비티로부터 상기 시일링 캐비티를 분리하고,
    상기 포펫의 상기 스템은 상기 시일링 캐비티 내에 위치된 시일링 플런저를 상기 공통 벽의 제 1 개구부를 통해 상기 액츄에이션 캐비티 내로 위치된 상기 장벽에 연결하도록 구성되는, 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 유체는 리모트 소스로부터의 플라즈마를 포함하는, 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 액츄에이팅 에어를 사용하여 상기 개방 위치로 상기 장벽을 액츄에이팅하는 단계를 더 포함하고,
    상기 장벽은 상기 액츄에이션 캐비티 내의 선형 이동을 위해 구성되고,
    상기 장벽의 선형 이동은 상기 제 1 개구부를 통해 이동하기 위해 구성된 상기 스템을 통해 상기 시일링 캐비티 내의 상기 시일링 플런저의 선형 이동으로 변환되는, 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 포펫의 상기 장벽이 상기 개방 위치에 있을 때 상기 시일링 캐비티로부터 상기 제 1 개구부를 시일링하고 상기 유입구 포트로부터 상기 유출구 포트로 상기 시일링 캐비티를 통해 상기 유체의 플로우를 허용하도록 상기 시일링 플런저를 위치시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 개방 위치로 상기 장벽의 완전 액츄에이션을 보장하도록 상기 스템의 냉각을 지연시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 액츄에이션 에어는 CDA인, 방법.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 액츄에이션 하우징의 제 3 포트로 유입하는 상기 액츄에이팅 에어를 사용하여 폐쇄 위치로 상기 포펫의 상기 장벽을 액츄에이팅하는 단계로서, 상기 장벽은 상기 액츄에이션 캐비티 내의 선형 이동을 위해 구성되고, 상기 장벽의 선형 이동은 상기 제 1 개구부를 통해 이동하기 위해 구성된 상기 스템을 통해 상기 시일링 캐비티 내의 상기 시일링 플런저의 선형 이동으로 변환되는, 상기 액츄에이팅하는 단계; 및
    상기 장벽이 상기 폐쇄 위치에 있을 때 상기 시일링 캐비티로부터 상기 유출구 포트를 시일링하고 상기 유출구 포트로 상기 시일링 캐비티를 통한 상기 유체의 플로우를 방지하도록 상기 시일링 플런저를 위치시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 포펫이 상기 폐쇄 위치에 있을 때 상기 액츄에이션 하우징의 상기 제 3 포트로부터 유입하는 상기 액츄에이팅 에어를 제 2 포트를 통해 대기로 배기하는 단계; 및
    상기 액츄에이션 하우징의 상기 제 3 포트와 상기 제 2 포트 사이를 흐르는 상기 액츄에이팅 에어를 사용하여 상기 스템을 냉각하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 폐쇄 위치로 상기 장벽의 완전 액츄에이션을 보장하도록 상기 스템의 냉각을 지연시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
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