KR20230066276A

KR20230066276A - 열 전달 밸브 플렉셔 (flexure) 및 방법들

Info

Publication number: KR20230066276A
Application number: KR1020227044590A
Authority: KR
Inventors: 카를 프레드릭 리저
Original assignee: 램 리써치 코포레이션
Priority date: 2020-09-15
Filing date: 2021-08-30
Publication date: 2023-05-15
Also published as: US20230366484A1; TW202229627A; WO2022060561A1; CN115702304A

Abstract

일부 예들에서, 플로우 제어 밸브를 위한 밸브 플렉셔 (flexure) 가 제공된다. 예시적인 밸브 플렉셔는 제 1 다이어프램; 제 2 다이어프램으로서, 제 2 다이어프램은 밸브 플렉셔의 주변 부분 가까이에 제 1 다이어프램에 직접 또는 간접적으로 연결되고, 연결된 제 1 다이어프램 및 제 2 다이어프램은 밸브 플렉셔의 내측 볼륨을 둘러싸는, 제 2 다이어프램; 및 밸브 플렉셔의 내측 볼륨 내에 배치된 열 전달 매체를 포함한다.

Description

열 전달 밸브 플렉셔 (flexure) 및 방법들

본 개시는 기판 프로세싱 시스템들에 관한 것이고, 보다 구체적으로 기판 프로세싱 시스템의 증기 제어 밸브를 위한 밸브 플렉셔 (flexure) 에 관한 것이다.

기판 프로세싱 시스템들은 반도체 웨이퍼들과 같은 기판들 상에 막을 증착하도록 사용될 수도 있다. 기판 상에서 수행될 수도 있는 예시적인 프로세스들은 이로 제한되는 것은 아니지만, 화학적 기상 증착 (chemical vapor deposition; CVD), 원자 층 증착 (atomic layer deposition; ALD), 플라즈마 강화된 CVD (plasma enhanced CVD; PECVD) 및 플라즈마 강화된 ALD (plasma enhanced ALD; PEALD) 를 포함한다. 기판은 기판 프로세싱 시스템의 프로세싱 챔버의 페데스탈 (pedestal), 정전 척 (electrostatic chuck; ESC), 등과 같은 기판 지지부 상에 배치될 (arrange) 수도 있다. 프로세싱 동안, 가스 혼합물이 프로세싱 챔버 내로 도입되고 플라즈마가 프로세싱 챔버 내에서 화학 반응들을 강화시키도록 사용될 수도 있다.

초 고순도 (ultra-high purity; UHP) 밸브는 깨끗한 결함 성능 및 낮은 금속 오염도에 가까운 가스들 및 증기들을 처리하기 위해 반도체 산업에 존재한다. 이들 밸브들은 통상적으로 밸브를 개방하거나 폐쇄하도록 이동하는 일부 형태의 기계적 플렉셔 (flexure) 또는 다이어프램 (diaphragm) 을 포함한다. 플렉셔는 통상적으로 어퍼처 (aperture) 를 둘러싸는 금속성 또는 폴리머 시일링 (seal) 표면에 대고 구부러진다 (flex). 가스 플로우를 제어하는 데 이러한 밸브들의 사용이 일반적으로 이해되지만, 증기 플로우 제어 적용 예들에서 이러한 밸브들의 사용은 상당히 보다 복잡하다.

예를 들어, 이러한 적용 예들에서, 응결이 주요 관심사이다. 이를 해결하기 위한 종래의 시도들은 차가운 표면들 상의 증기들의 응결 및 바람직하지 않은 입자들의 생성을 방지하기 위해 상당한 열을 갖는 증기 플로우 제어 밸브 및 연관된 공급 라인 및 배출 라인을 제공하는 것을 포함한다. 밸브 다이어프램의 효과적인 가열은 UHP 밸브를 통해 흐르는 통상적인 증기가 고 분자량이라는 점에서 훨씬 보다 어렵게 될 수 있다. 증기가 밸브 시일-플렉셔 갭의 제한된 오리피스를 통해 그리고 오리피스로부터 흐를 때, 주변 컴포넌트들의 표면들을 강하게 냉각시키는 상당한 단열 팽창을 겪는다. 주변 컴포넌트들의 상대적으로 높은 열 질량은 이 냉각 현상으로 인해 무시할 만한 온도 강하 (temperature drop) 를 경험하지만, 매우 박형인 밸브 다이어프램은 훨씬 보다 낮은 열 질량을 갖고 상당한 냉각 및 잠재적인 성능 손상을 경험할 수 있다.

현대 반도체 제작에서, 증기 플로우들은 보다 빠른 증착 레이트들을 가능하게 하기 위해 계속해서 증가하고 있다. ALD (atomic layer deposition) 와 같은 보다 새로운 관심있는 프로세스들은 플렉셔 냉각 현상을 악화시키는, 보다 빠른 밸브 개방 시간들을 발생시킨다. 다이어프램을 가로지르는 밸브 바디로부터의 열 전달은 고정된 시간 상수를 갖고, 제작 프로세스들이 보다 빨라짐에 따라, 열적으로 격리된 다이어프램이 오작동하는 것을 방지하기 위해 충분한 열을 공급하는 것이 불가능하지는 않지만 매우 어렵게 된다.

본 명세서에 제공된 배경기술 기술 (description) 은 일반적으로 본 개시의 맥락을 제시하기 위한 것이다. 이 배경기술 섹션에 기술된 범위까지 본 명세서에 명명된 발명자들의 업적, 뿐만 아니라 출원 시 종래 기술로서 달리 인증되지 않을 수도 있는 본 기술의 양태들은 본 개시에 대한 종래 기술로서 명시적으로나 암시적으로 인정되지 않는다.

우선권 주장

본 출원은 2020년 9월 15일에 출원된 미국 특허 출원 번호 제 63/078,705 호의 우선권의 이익을 주장하고, 이는 전체가 본 명세서에 참조로서 인용된다.

일부 예들에서, 플로우 제어 밸브를 위한 밸브 플렉셔 (flexure) 가 제공된다. 예시적인 밸브 플렉셔는 제 1 다이어프램; 제 2 다이어프램으로서, 제 2 다이어프램은 밸브 플렉셔의 주변 부분 가까이에 제 1 다이어프램에 직접적으로 또는 간접적으로 연결되고, 연결된 제 1 다이어프램 및 제 2 다이어프램은 밸브 플렉셔의 내측 볼륨을 둘러싸는, 제 2 다이어프램; 및 밸브 플렉셔의 내측 볼륨 내에 배치된 열 전달 매체를 포함한다.

일부 예들에서, 제 1 다이어프램 및 제 2 다이어프램 및 열 전달 매체의 구성은 밸브 플렉셔 또는 밸브에 대해 명시된 동적 응답을 제공하도록 선택된다.

일부 예들에서, 제 1 다이어프램 및 제 2 다이어프램 및 열 전달 매체의 구성은 밸브 플렉셔의 명시된 열 전달 특성을 제공하도록 선택된다.

일부 예들에서, 제 1 다이어프램의 밸브 개방 또는 밸브 폐쇄 운동 (movement) 은 제 2 다이어프램의 동시의 또는 대응하는 밸브 개방 또는 밸브 폐쇄 운동을 유도한다.

일부 예들에서, 열 전달 매체는 비압축성이다.

일부 예들에서, 밸브 플렉셔는 측벽이 없다.

일부 예들에서, 제 1 다이어프램은 측벽에 의해 제 2 다이어프램에 연결된다. 일부 예들에서, 측벽은 밸브 플렉셔의 원주 둘레로 연장하는 원통형 (cylindrical) 측벽을 규정한다. 일부 예들에서, 측벽은 벨로우즈를 포함한다.

일부 예들에서, 밸브 플렉셔는 제 1 다이어프램 및 제 2 다이어프램에 대해 비대칭을 포함한다. 일부 예들에서, 비대칭 정도는 플렉셔의 명시된 동적 응답을 제공하도록 선택된다.

일부 예들에서, 제 1 다이어프램 또는 제 2 다이어프램은 다음 재료들 중 하나 이상을 포함한다: SPRN 510, SPRN 100 및 ELGILOY.

일부 예들에서, 열 전달 매체는 1e-4 내지 2e-2 Pa-s의 동적 점도를 갖는다. 일부 예들에서, 열 전달 매체는 0.1 내지 0.7 W/mK의 열 전도도를 갖는다. 일부 예들에서, 열 전달 매체는 알코올을 포함한다.

일부 예들에서, 열 전달 매체는 이중-상 (dual-phase) 매체를 포함한다. 일부 예들에서, 이중-상 매체는 밸브 플로우 제어 특성, 밸브 상태, 또는 동작 조건에 기초하여 압축성 형태와 비압축성 형태 사이를 이동하거나 순환한다.

일부 예들에서, 플로우 제어 밸브는 밸브 플렉셔를 포함하고, 밸브 플렉셔는 상기 요약된 밸브 플렉셔 엘리먼트들 중 임의의 하나 이상을 포함한다.

일부 예들에서, 플로우 제어 밸브는 밸브 내로 가스 또는 증기를 도입하기 위한 유입구; 밸브로부터 가스 또는 증기를 배출하기 위한 유출구; 밸브를 개방하거나 폐쇄하기 위한 밸브 플렉셔로서, 밸브 플렉셔는 밸브의 유입구와 유출구 사이에 위치된 밸브 시일 (seal) 상에 안착되고 (seat) 그리고 밸브 시일로부터 미안착되도록 (unseat) 이동 가능한 밸브 플렉셔; 하나 이상의 밸브 컴포넌트들에 연결된 밸브 플렉셔의 주변부로서, 연결부는 플로우 제어 밸브의 대기 측면을 규정하거나 구획하는 (partition), 밸브 플렉셔의 주변부; 및 밸브 플렉셔 위에 위치된 침입형 액체 (interstitial liquid) 를 포함하고, 침입형 액체는 밸브의 대기 측면 상에서, 밸브의 하나 이상의 밸브 컴포넌트들에 인접하거나 밸브 컴포넌트들 사이의, 적어도 일부 침입형 공간들 (interstitial spaces) 을 점유한다.

일부 예들에서, 플로우 제어 밸브는 침입형 유체 컬럼 또는 저장부 (reservoir) 를 더 포함한다. 일부 예들에서, 침입형 액체는 밸브 플렉셔 위로 또는 밸브 내에 1 내지 30 ㎜ 범위의 깊이로 충진된다. 일부 예들에서, 침입형 액체는 1e-4 내지 2e-2 Pa-s의 동적 점도를 갖는다. 일부 예들에서, 침입형 액체는 0.1 내지 0.7 W/mK의 열 전도도를 갖는다. 일부 예들에서, 침입형 액체는 알코올을 포함한다. 일부 예들에서, 침입형 액체는 이중-상 매체를 포함한다.

일부 예들에서, 기판 프로세싱 시스템은 프로세싱 챔버; 가스 또는 증기 분배 디바이스; 및 가스 또는 증기 분배 디바이스에 연결된 플로우 제어 밸브를 포함하고, 플로우 제어 밸브는 밸브 플렉셔를 포함하고, 밸브 플렉셔는 상기 요약된 밸브 플렉셔 엘리먼트들 중 임의의 하나 이상을 포함한다. 일부 예들에서, 플로우 제어 밸브는 상기 요약된 플로우 제어 밸브 엘리먼트들 중 임의의 하나 이상을 더 포함한다.

일부 예들에서, 기판 프로세싱 시스템은 프프로세싱 챔버; 가스 또는 증기 분배 디바이스; 및 가스 또는 증기 분배 디바이스에 연결된 플로우 제어 밸브를 포함하고, 플로우 제어 밸브는 상기 요약된 플로우 제어 밸브 엘리먼트들 중 임의의 하나 이상을 포함한다.

본 개시의 추가 적용 가능성의 영역들은 상세한 기술, 청구항들 및 도면들로부터 명백해질 것이다. 상세한 기술 및 구체적인 예들은 단지 예시의 목적들을 위해 의도되고, 본 개시의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다.

일부 실시 예들은 첨부한 도면들의 도면들에 제한이 아니라 예로서 예시된다.
도 1은 본 개시에 따른 예시적인 막을 어닐링하기 위한 기판 프로세싱 시스템의 예의 기능적 블록도이다.
도 2는 예시적인 실시 예들에 따른, 본 개시의 예들이 전개될 수도 있는 밸브의 측단면도이다.
도 3은 본 개시의 전개된 예를 예시하는 도 2의 일부의 확대된 측단면도이다.
도 4는 본 개시의 또 다른 전개된 예를 예시하는 도 2의 일부의 확대된 측단면도이다.
도 5는 예시적인 실시 예에 따른, 방법의 예시적인 동작들을 포함하는 흐름도이다.
도 6은 하나 이상의 예시적인 실시 예들이 구현될 수도 있고, 또는 하나 이상의 예시적인 실시 예들이 제어될 수도 있는 시스템 제어기의 일 예를 예시하는 블록도이다.

이하의 기술 (description) 은 본 발명 주제의 예시적인 실시 예들을 구현하는 시스템들, 방법들, 기법들, 인스트럭션 시퀀스들, 및 컴퓨팅 머신 프로그램 제품들을 포함한다. 이하의 기술에서, 설명의 목적들을 위해, 예시적인 실시 예들의 완전한 이해를 제공하기 위해 수많은 구체적 상세들이 제시된다. 그러나, 당업자들에게 본 실시 예들이 이들 구체적 상세들 없이 실시될 수도 있다는 것이 분명할 것이다.

이제 도 1을 참조하면, 증착을 수행하기 위한 예시적인 기판 프로세싱 시스템 (100) 이 도시된다. 본 개시의 예들은 프로세싱 시스템 (100) 에서 활용될 수도 있다. 플라즈마 강화된 화학적 기상 증착 (plasma enhanced chemical vapor deposition; PECVD) 기판 프로세싱 시스템이 도시되지만, 플라즈마 강화된 원자 층 증착 (plasma enhanced ALD; PEALD) 기판 프로세싱 시스템 또는 다른 기판 프로세싱 시스템이 사용될 수도 있다. 기판 프로세싱 시스템 (100) 은 기판 프로세싱 챔버 (102) 의 다른 컴포넌트들 (components) 을 인클로징하고 (enclose) 플라즈마를 담는 프로세싱 챔버 (102) 를 포함한다. 기판 프로세싱 챔버 (102) 는 가스 분배 디바이스 (104) 및 정전 척 (electrostatic chuck; ESC) 과 같은 기판 지지부 (106) 를 포함한다. 동작 동안, 기판 (108) 이 기판 지지부 (106) 상에 배치된다 (arrange).

일부 예들에서, 가스 분배 디바이스 (104) 는 기판 (108) 위에 프로세스 가스들을 분배하고 이온 충격 (ion bombardment) 을 유도하는 전력 공급된 샤워헤드 (109) 를 포함할 수도 있다. 샤워헤드 (109) 는 프로세싱 챔버 (102) 의 상단 표면에 연결된 일 단부를 포함하는 스템 (stem) 부분을 포함할 수도 있다. 베이스 부분은 일반적으로 원통형 (cylindrical) 이고, 프로세싱 챔버 (102) 의 상단 표면으로부터 이격되는 위치에서 스템 부분의 반대편 단부로부터 방사상 외측으로 연장된다. 샤워헤드 (109) 의 베이스 부분의 기판-대면 표면 또는 대면플레이트 (faceplate) 는 프로세스 가스가 흐르는 복수의 분배된 홀들 (holes) 을 포함한다. 가스 분배 디바이스 (104) 는 금속 재료로 이루어질 수도 있고 상부 전극으로서 작용할 수도 있다. 대안적으로, 가스 분배 디바이스 (104) 는 비금속 재료로 이루어질 수도 있고 그리고 임베딩된 (embed) 전극을 포함할 수도 있다. 다른 예들에서, 상부 전극은 전도성 플레이트를 포함할 수도 있고 그리고 프로세스 가스들은 또 다른 방식으로 도입될 수도 있다. 기판 지지부 (106) 는 하부 전극으로서 작용하는 전도성 베이스플레이트 (110) 를 포함한다. 베이스플레이트 (110) 는 세라믹 멀티-존 (multi-zone) 가열 플레이트에 대응할 수도 있는, 가열 플레이트 (112) 를 지지한다. 열 저항 층 (114) 은 가열 플레이트 (112) 와 베이스플레이트 (110) 사이에 배치될 수도 있다. 베이스플레이트 (110) 는 베이스플레이트 (110) 를 통해 냉각제를 흘리기 위한 하나 이상의 냉각제 채널들 (116 )을 포함할 수도 있다.

RF 생성 시스템 (120) 은 상부 전극들 (예를 들어, 가스 분배 디바이스 (104)) 및 하부 전극 (예를 들어, 기판 지지부 (106) 의 베이스 플레이트 (110)) 중 하나에 RF 전압을 생성하고 출력한다. 상부 전극 및 하부 전극 중 다른 하나는 DC 접지될 수도 있고, AC 접지될 수도 있고 또는 플로팅할 수도 있다. 일부 예들에서, RF 생성 시스템 (120) 은 매칭 및 분배 네트워크 (124) 에 의해 상부 전극 또는 하부 전극 (또는 샤워헤드 (109)) 으로 피딩되는 (feed) (각각 미리 결정된 주파수들 및 전력 레벨들의) 고 주파수 (high frequency; HF) 및 저 주파수 (low frequency; LF) 전력을 생성하는 HF 생성기 (121) 및 LF 생성기 (122) 를 포함하여 듀얼-주파수 전력을 공급할 수도 있다.

가스 전달 시스템 (130) 이 하나 이상의 가스 소스들 (132-1, 132-2, … 및 132-N) (집합적으로 가스 소스들 (132)) 을 포함하고, 여기서 N은 0보다 큰 정수이다. 가스 소스들 (132) 은 하나 이상의 프로세스 가스 혼합물들, 도펀트들 (dopants), 캐리어 (carrier) 가스, 어닐링 가스들 및/또는 퍼지 (purge) 가스를 공급한다. 어닐링 가스들은 H₂ 및/또는 O₂, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 가스 전달 시스템 (130) 은 증착 동안 테트라에틸 오르토실리케이트 (tetraethyl orthosilicate; TEOS) 가스, 산소 종 및 아르곤 (Ar) 가스를 포함하는 가스 및 트리에틸 포스페이트 (triethyl phosphate; TEPO) 및/ 또는 트리에틸 보레이트 (triethyl borate; TEB) 를 포함하는 도펀트들의 혼합물을 전달한다. 일부 예들에서, 도펀트들의 확산은 가스상 (gas phase) 으로부터 발생한다. 예를 들어, 캐리어 가스 (예를 들어, 질소, 아르곤 또는 다른 가스) 는 목표된 도펀트 (또한 가스 (gaseous) 형태의, 예를 들어, TEPO 및/또는 TEB) 로 농축되고 농도 균형이 일어날 수 있는 실리콘 웨이퍼로 유도된다. 후속 프로세스들에서, 웨이퍼는 특정한 온도로 가열되는 석영 튜브 (quartz tube) 내에 배치될 수도 있다.

다른 예들에서, 도펀트들의 확산은 액체 소스를 사용하여 발생한다. 도펀트 액체 소스들로서, 트리에틸 포스페이트 (TEPO) 및/또는 트리에틸 보레이트 (TEB) 가 사용될 수 있다. 캐리어 가스는 이들 액체들을 통해 유도되고 목표된 도펀트를 가스 상태로 이송한다. 전체 웨이퍼가 도핑될 필요가 없다면, 특정한 영역들은 실리콘 다이옥사이드로 마스킹될 수 있다. 도펀트들은 옥사이드를 관통하지 않고, 따라서 이들 위치들에서 어떠한 도핑도 일어나지 않는다. 웨이퍼의 장력들 또는 심지어 분획들을 방지하기 위해, 하나 이상의 웨이퍼들을 포함하는 석영 튜브는 900 ℃로 점진적으로 가열된다 (예를 들어, 분당 10 ℃ 상승한다). 후속하여, 도펀트는 석영 튜브 내부의 웨이퍼들로 유도된다. 확산 프로세스를 모션 (motion) 으로 설정하기 위해, 온도는 1200 ℃까지 상승된다.

다시 도 1을 참조하면, 가스 소스들 (132) 은 밸브들 (134-1, 134-2, … 및 134-N) (집합적으로 밸브들 (134)) 및 질량 유량 제어기들 (mass flow controllers; MFCs) (136-1, 136-2, … 및 136-N) (집합적으로 질량 유량 제어기들 (136)) 에 의해 혼합 매니폴드 (140) 에 연결된다. 가스들은 혼합 매니폴드 (140) 로 공급되고 그 안에서 혼합된다. 혼합 매니폴드 (140) 의 출력은 프로세싱 챔버 (102) 로 피딩된다. 일부 예들에서, 혼합 매니폴드 (140) 의 출력은 샤워헤드 (109) 로 피딩된다. 일부 예들에서, 어닐링 가스는 인-시츄 (in-situ) 어닐링을 위해 프로세싱 챔버 (102) 로 피딩된다. 2 차 퍼지 가스 (170) 는 밸브 (172) 및 MFC (174) 를 통해, 예컨대 샤워헤드 (109) 뒤로, 프로세싱 챔버 (102) 로 공급될 수도 있다. 일부 예들에서, 밸브들 (134) 은 증기 플로우 제어 밸브들을 포함한다.

온도 제어기 (142) 는 가열 플레이트 (112) 내에 배치된 복수의 열적 제어 엘리먼트들 (thermal control elements; TCEs) (143 및 144) 에 연결될 수도 있다. 예를 들어, TCE들 (143 및 144) 은 이로 제한되는 것은 아니지만, 멀티-존 가열 플레이트의 존 각각에 대응하는 각각의 매크로 TCE들 및/또는 멀티-존 가열 플레이트의 복수의 존들 (zones) 에 걸쳐 배치된 (dispose) 마이크로 TCE들의 어레이 (array) 를 포함할 수도 있다. 온도 제어기 (142) 는 기판 지지부 (106) 및 기판 (108) 의 온도를 제어하기 위해 복수의 TCE들 (143 및144) 을 제어하도록 사용될 수도 있다. 온도 제어기 (142) 는 채널들 (116) 을 통한 냉각제 플로우를 제어하도록 냉각제 어셈블리 (146) 와 통신할 수도 있다. 예를 들어, 냉각제 어셈블리 (146) 는 냉각제 펌프 및 저장부 (reservoir) 를 포함할 수도 있다. 온도 제어기 (142) 는 기판 지지부 (106) 를 냉각하기 위해 채널들 (116) 을 통해 냉각제를 선택적으로 흘리도록 냉각제 어셈블리 (146) 를 동작시킨다. 밸브 (150) 및 펌프 (152) 가 압력을 제어하도록 그리고 프로세싱 챔버 (102) 로부터 반응 물질들을 배기하도록 사용될 수도 있다. 시스템 제어기 (160) 가 기판 프로세싱 시스템 (100) 의 컴포넌트들을 제어하도록 사용될 수도 있다. 별개의 제어기들로 도시되지만, 온도 제어기 (142) 는 시스템 제어기 (160) 내에서 구현될 수도 있다.

도 2는 본 개시의 예들이 채용될 수도 있는 예시적인 초 고순도 (ultra-high purity; UHP) 밸브 (202) 의 단면도이다. 밸브 (202) 는 증기 플로우 유입구 (206) 로부터 증기 플로우 유출구 (208) 로의 증기의 플로우를 제어하도록 동작한다. UHP 밸브 (202) 는 다이어프램, 또는 플렉셔 (204) 를 포함한다. 플렉셔 (204) 는 원주 (210) 에 대해서만 밸브 (202) 와 열적으로 연통하는 (in thermal communication) 가요성, 박형 바디이다. 플렉셔 (204) 는 환형 시일 (seal) (212) 상에 안착되거나 미안착되도록 (unseat) 도면에서 아래로 또는 위로 구부러질 (flex) 수 있다. 플렉셔 (204) 의 안착 또는 미안착은 유입구 (206) 로부터 유출구 (208) 로의 증기의 통과를 허용하거나 거부하도록 UHP 밸브 (202) 를 개방하거나 폐쇄한다. 예를 들어 밸브 (202) 의 개방 또는 폐쇄 정도에 대응하는 중간 플렉셔 (204) 포지션들은 증기의 플로우를 조절한다.

일부 예들에서, 플렉셔 (204) 의 운동 (movement) 은 플런저 컴포넌트 (214) 에 의해 제어된다. 플런저 컴포넌트 (214) 는 일반적으로 (216) 으로 도시된 스프링-로딩된 (spring-loaded) 어셈블리에 다양한 수단을 통해 연결된다. 스프링-로딩된 어셈블리 (216) 는 스프링 (228) 을 포함한다. 스프링-로딩된 어셈블리 (216) 는 밸브 (202) 가 작동되지 않을 때 플렉셔 (204) 를 안착시키는 연속적인 하향 안착력을 제공한다. 이 구성 단어들에서, 밸브 (202) 는 "디폴트-폐쇄"된다고 말할 수도 있다. 증기 플로우를 허용하기 위해, 밸브 (202) 가 작동된다.

밸브 (202) 는 상부 포트 (218) 내로 가압된 제어 가스의 도입을 통해 작동된다. 작동될 때, 제어 가스 압력은 밸브 내부에 위치된, 이하에 기술된 상향으로 이동 가능한 일련의 컴포넌트들에 대해 견디게 된다. 이들 컴포넌트들의 표면들에 작용하는 가스 압력은 스프링-로딩된 어셈블리 (216) 에 의해 생성된 하향 안착력을 극복하고 그리고 밸브 (202) 를 개방하게 한다. 상향으로 이동 가능한 컴포넌트들의 일부 예시적인 구성들에서, 가스 압력은 액추에이터들 (actuators) (222 및 226) 을 가스 압력 하에서 상향으로 이동시키도록 각각의 액추에이터들 (222 및 226) 의 하부 면들 (faces) (220 및 224) 에 작용한다. 액추에이터들 (222 및 226) 의 상향 운동은 연결된 플런저 컴포넌트 (214) 로 하여금 상향으로 이동하게 하고 그리고 플렉셔 (204) 로 하여금 시일 (212) 로부터 미안착되게 하고 밸브 (202) 를 개방하게 한다.

상기 언급된 바와 같이, 증기 플로우 제어 적용 예들에서, 증기의 잠재적인 응결을 방지하는 것은 상당한 과제들을 제시할 수 있다. 예를 들어, 증기 플로우 제어 밸브 및 연관된 공급 라인 및 제어 라인은 차가운 표면 상의 증기의 응결 및 바람직하지 않은 입자들의 생성을 방지하기 위해 상당한 열을 요구할 수도 있다. 밸브 다이어프램의 효과적인 가열은 밸브를 통해 흐르는 통상적인 증기가 보통 고 분자량을 갖기 때문에 본질적으로 어렵다 (challenging). 증기가 밸브 안착부 및 플렉셔 갭의 제한된 개구부를 지나 흐르기 때문에, 증기는 통상적으로 단열 팽창을 경험하고 주변 표면들을 냉각시킨다. 밸브 바디의 상대적으로 높은 열적 질량은 이 현상으로 인해 무시할 만한 온도 강하를 경험할 수도 있지만, 보통 매우 박형인 밸브 다이어프램은 이에 따라 훨씬 보다 낮은 열적 질량을 갖고 상당한 냉각을 경험할 것이다.

다른 양태들에서, 현재 반도체 제작 적용 예들에서, 증기 플로우들은 보다 빠른 증착 레이트들을 가능하게 하도록 연속적으로 증가된다. ALD (atomic layer deposition) 와 같은 보다 새로운 관심있는 프로세스들은 상기 기술된 플렉셔 냉각 현상을 악화시킬 수 있는, 보다 빠른 밸브 개방 시간들을 발생시킨다. 다이어프램을 가로지르는 밸브 바디로부터의 열 전달은 고정된 시간 상수를 갖고, 제작 프로세스들이 보다 빨라짐에 따라, 밸브 바디로부터 이격되게 (away from) 위치된 다이어프램의 내부로 충분한 열을 공급하는 것이 불가능하지는 않지만 매우 어렵게 된다. 열적으로 격리된 밸브 다이어프램은 오작동하기 쉽다.

이와 관련하여, 이제 첨부한 도면들 중 도 3 및 도 4에 대한 참조가 이루어진다. 도 3은 도 2의 밸브 (202) 의 부분의 확대된 단면도를 포함한다. 상기와 같이, 예시된 밸브 (202) 는 밸브 시일 (212) 상에 안착되거나 밸브 시일 (212) 로부터 미안착되도록 이동하거나 구부릴 수 있는 가요성 플렉셔 (또는 다이어프램) (204) 를 포함한다. 이전과 같이, 플렉셔 (204) 는 밸브 (202) 를 개방하거나 폐쇄하도록 플런저 컴포넌트 (214) 와 상호 작용한다. 본 개시의 제 1 양태에서, 침입형 액체 (interstitial liquid) (302) 는 도시된 바와 같이 플렉셔 (204) 를 둘러싸는 컴포넌트들 위에 그리고 컴포넌들 사이에 위치된 기존의 캐비티들 또는 침입형 공간들 (interstitial spaces) 을 충진하거나 또는 적어도 부분적으로 충진한다. 침입형 액체 (302) 는 플렉셔 (204) 와 밸브 (202) 의 주변 컴포넌트들 사이의 열적 연결부로서 작용하고 그리고 상기 논의된 열적 분리 문제들을 완화시키려고 한다.

일반적으로 말하면, 침입형 액체 (302) 는 플렉셔 (204) 로 하여금 제한되지 않은 방식으로 이동하게 하면서 우수한 열 전달 특성들을 제공한다. 즉, (예를 들어, UPC 밸브에서 종종 특히 중요한) 플렉셔 (204) 의 동적 응답은 침입형 액체 (302) 의 존재에도 불구하고 실질적으로 보존된다. 일부 예들에서, 침입형 액체 (302) 는 플렉셔 (204) 위로 또는 밸브 (202) 내에 밀리미터 (millimeter) 의 증분들의, 1 내지 30 ㎜의 범위의 깊이로 충진된다. 일부 예들에서, 침입형 액체 (302) 는 1e-4 내지 2e-2 Pa-s의 동적 점도 및 0.1 내지 0.7 W/mK의 열 전도도를 갖는다. 일부 예들에서, 침입형 액체 (302) 는 알코올을 포함한다.

일부 예들에서, (304) 으로 도시된 바와 같이 침입형 유체 컬럼 또는 저장부가 제공된다. 일부 예들에서, 저장부 (304) 는 상부 단부에 작은 배기된 볼륨 (306) 을 포함한다. 침입형 액체 (302) 는 주사기에 의해, 또는 또 다른 방식으로 저장부 (304) 내로 도입될 수도 있다. 일부 예들에서, 플렉셔 (204) 를 둘러싸는 컴포넌트들 중 하나 이상은 플렉셔 (204) 가 밸브 (202) 의 동작 시 위아래로 이동할 때 침입형 액체 (302) 를 제자리에 유지하기 위한 댐 (dam) 또는 제한으로서 역할하는 (serve) 하나 이상의 포메이션들을 포함한다.

일부 예들에서, 침입형 액체 (302) 는 비압축성이다. 일부 예들에서, 침입형 액체 (302) 는 단순히 "액체"로서가 아니라 유체로서, 또는 이중-상 (dual-phase) 형태로 제공된다. 일부 예들에서, 유체 (302) 는 비압축성 액체상으로부터 압축성 가스상으로 또는 그 반대로 이동할 수도 있다. 상 변화는 밸브 (202) 의 특정한 동작들에서, 또는 특정한 동작 조건들 하에서 발생할 수도 있다. 일부 예들에서, 유체 (302) 는 밸브 (202) 의 특정한 동작들에서, 또는 특정한 조건들 하에서 이들 2 개의 상들 사이에서 연속적으로 순환한다.

도 4는 도 2의 밸브 (202) 의 부분의 확대된 단면도를 포함한다. 본 개시의 제 2 양태에서, 예시된 밸브 (202) 는 이 예에서, 밸브 시일 (212) 상에 안착하거나 밸브 시일 (212) 로부터 미안착할 수 있는, "듀얼 (dual)" 또는 "필로우 (pillow)" 타입의 가요성 플렉셔 또는 다이어프램 (402) (이하 듀얼 플렉셔 (402) 로 지칭됨) 을 포함한다. 설명의 목적들을 위해, 듀얼 플렉셔 (402) 는 실생활에서 제공될 수도 있는 구성과 비교하여 다소 확대되거나 간략화된 도면으로 도시된다. 플렉셔 (204) 의 논의에서 상기와 같이, 듀얼 플렉셔 (402) 는 밸브 (202) 를 개방하거나 폐쇄하도록 플런저 컴포넌트 (214) 와 상호 작용한다. 듀얼 플렉셔 (402) 는 균일한 구성 또는 합성물 또는 중공 (hollow) 형태일 수도 있다. 듀얼 플렉셔 (402) 는 이하에 보다 완전히 기술된 바와 같이 내부 볼륨을 포함할 수도 있다.

일부 예들에서, 듀얼 플렉셔 (402) 는 그들 사이에 액체 열 전달 매체 (408) 를 샌드위치하거나 담는 한 쌍의 마주 보는 (opposed) 다이어프램들 (404 및 406) 을 포함하는 합성 구조체를 포함한다. 듀얼 플렉셔 (402) 의 일부 예들은 일반적으로 제 1 다이어프램; 제 2 다이어프램으로서, 제 2 다이어프램은 밸브 플렉셔의 주변부 가까이에 제 1 다이어프램에 직접 또는 간접적으로 연결되고, 연결된 제 1 다이어프램 및 제 2 다이어프램은 밸브 플렉셔의 내측 볼륨을 둘러싸는, 제 2 다이어프램; 및 밸브 플렉셔의 내측 볼륨 내에 배치된 열 전달 매체를 포함한다.

일부 예들에서, 액체 열 전달 매체 (408) 는 듀얼 플렉셔 (402) 로 하여금 제한되지 않은 방식으로 이동하게 하면서 우수한 열 전달 특성들을 제공한다.

일부 예들에서, 액체 열 전달 매체 (408) 는 듀얼 플렉셔 (402) 의 동적 응답을 억제하지 않지만, 일반적으로 듀얼 플렉셔 (402) 의 모든 영역들에 도달하고 상기 논의된 열적 격리 문제들 중 적어도 일부를 완화시키도록 열이 보다 신속하게 확산되게 한다. 일부 예들에서, 종래의 플렉셔 (204) 와 비교하여 듀얼 플렉셔 (402) 의 동적 응답 (즉, 고속으로 (at speed) 밸브를 개방하고 폐쇄하는 능력) 은 실질적으로 동일하다. 일부 예들에서, 상부 다이어프램 (404) 의 밸브 개방 또는 폐쇄 운동은 듀얼 플렉셔 (402) 의 하부 다이어프램 (406) 의 동시의 또는 대응하는 운동에 의해 복제되거나 유도된다. 일부 예들에서, 열 전달 매체 (408) 는 비압축성이고, 그리고 일부 예들에서, 이 비압축성은 듀얼 플렉셔 (402) 의 또 다른 다이어프램이 이동할 때 듀얼 플렉셔 (402) 의 일 다이어프램의 대응하는 운동을 동반하거나 진공에 의해 유도한다.

플렉셔 (402) 의 일부 예들은, 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이, 가요성 필로우 형상 (pillow-shaped) 의 원통형 색 (sack) 또는 인클로저 (410) 를 포함한다. 인클로저 (410) 는 내부 볼륨 (409) 을 포함하거나 규정한다. 인클로저 (410) 의 상부 벽 및 하부 벽 또는 층들은 상부 다이어프램 (404) 및 하부 다이어프램 (406) 을 포함할 수도 있다. 층들은 듀얼 플렉셔 (402) 의 내부 층 또는 외부 층일 수도 있다. 인클로저 (410) 는 측벽들 (412 및 414) 을 포함할 수도 있고 포함하지 않을 수도 있다. 일부 예들에서, 측벽들 (412 및 414) 은 동일한 벽, 예를 들어, 플렉셔 (402) 의 원주 둘레로 연장하는 단일 원통형 측벽의 일부를 형성한다. 플렉셔 (402) 의 부분들은 벨로우즈를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 벨로우즈 구조체는 플렉셔 (402) 의 측벽 (412 또는 414) 또는 이의 상부 벽 또는 하부 벽에 포함될 수도 있다. 일부 예들에서, 플렉셔 (402) 는 내부 층들을 포함한다. 내부 층들은 열 전달 매체 (408) 를 인클로징하거나 인클로징 하지 않을 수도 있고 또는 상호 작용하거나 상호 작용하지 않을 수도 있다. 일부 예들에서, 플렉셔 (402) 는 열 전달 매체 (408) 를 인클로징하기 위한 스쿼트 (squat), 원통형 쉘 (shell) 을 포함한다. 일부 예들에서, 플렉셔 (402) 는 밸브 (202) 로부터 플렉셔 (402) 로 열을 전달하기 위해 압축성 또는 비압축성 엘리먼트를 포함하는 기계적 인클로저 (410) 를 포함한다. 듀얼 플렉셔 (402) 의 일부 예들은 마주 보는 다이어프램들 (404 및 406) 사이, 또는 측벽들 (412 및 414) 사이의 비대칭을 포함한다. 비대칭의 정도는, 예를 들어, 밸브 (202) 를 증기 제어 목적들을 위해 폐쇄하는 것보다 보다 빠르게 개방하게 하거나 그 반대가 되도록, 플렉셔 (402) 의 목표된 동적 응답을 제공하도록 선택될 수도 있다.

일부 예들에서, 플렉셔 (402), 또는 인클로저 (410) 는 열 전달 매체 (408) 로 미리 충진된다 (pre-fill). 일부 예들에서, 플렉셔 (402) 또는 인클로저 (410) 는 열 전달 매체 (408) 로 주입 가능하다. 플렉셔 (402) 또는 인클로저 (410) 는 SPRN 510, SPRN 100, 또는 ELGILOY와 같은 가요성 재료를 포함할 수도 있다. 플렉셔들, 예를 들어 다이어프램들 (404 및 406) 의 상부 벽 및 하부 벽, 또는 인클로저 (410) 의 하나 이상의 측벽들은 전체적으로 또는 부분적으로 이러한 재료로 구성될 수도 있다.

일반적으로 말하면, 열 전달 매체 (408) 는 플렉셔 (402) 로 하여금 제한되지 않은 방식으로 이동하게 하면서 우수한 열 전달 특성들을 제공하도록 선택된다. 일부 예들에서, 침입형 액체 (302) 및 열 전달 매체 (408) 는 동일하다. 일부 예들에서, 열 전달 매체 (408) 는 1e-4 내지 2e-2 Pa-s의 동적 점도 및 0.1 내지 0.7 W/mK의 열 전도도를 갖는다. 적합한 열 전달 매체 (408) 의 일 예는 다음의 특성들을 갖는 펜실베니아 주 화이트홀 소재의 Dynalene, Inc.에 의해 생산된 비독성, 비인화성, 포름산 칼륨 (potassium formate) 생성물인 Dynalene HC-10이다:

일부 예들에서, 열 전달 매체 (408) 는 저점도 유체, 저점도 박형 겔로서, 또는 이중-상 형태로서 제공된다. 즉, 플렉셔 (402) 또는 인클로저 (410) 는 동작 시 항상 비압축성이 아닐 수도 있다. 일부 예들에서, 열 전달 매체 (408) 는 밸브 (202) 의 특정한 동작들 또는 조건들 하에서 비압축성 액체 형태로부터 압축성 가스 형태로, 또는 그 반대로 이동한다. 일부 예들에서, 열 전달 매체 (408) 는 밸브 (202) 의 특정한 동작들에서, 또는 특정한 조건들 하에서 이들 2 개의 상들 사이를 순환한다. 열 전달 매체 (408) 의 형태의 변화는 목표된 증기 플로우 제어 특성, 밸브의 상태, 또는 동작 조건에 기초할 수도 있다.

본 개시의 제 1 양태 (침입형 액체) 및 제 2 양태 (향상된 다이어프램) 는 본 명세서에 논의된 문제들을 해결하기 위해 서로 독립적으로, 또는 함께 배치될 수도 있다. 종래의 박형 다이어프램은 열을 저장하고 손실된 열을 보충하기 위해 열 질량이 거의 없다. 더욱이, 박형 다이어프램 구조체는 밸브 바디로부터 불량한 열 전도를 갖고 그로부터 열을 보충하는 데 느리다. 이들 문제들을 해결함에 있어서, 본 개시의 두 양태들은 다이어프램의 유효 열 질량뿐만 아니라 밸브 바디 및 연관된 컴포넌트들로부터 열을 수집하는 다이어프램의 능력 모두를 증가시키기 위해 다이어프램의 대기 (비-증기 (non-vapor)) 측면 상에 고밀도, 저점도 액체를 포함하는 것을 추구한다. 액체 형태에서, 침입형 액체 또는 열 전달 매체는 본질적으로 가요성이고 따라서 다이어프램의 운동 범위에 대해 최소 제한을 갖는다. 부가적으로, 적절하게 낮은 점도의 제공은 밸브 작동 속도들에 대한 액체 또는 매체의 부정적인 영향들을 완화시킨다.

본 명세서에 개시된 실시 예들 중 일부는 방법들을 포함한다. 도 5를 참조하면, 기판 프로세싱 시스템을 구현하는 방법 (500) 의 동작들은, 동작 (502) 에서, 프로세싱 시스템 내에 플로우 제어 밸브를 설치하는 단계를 포함하고, 플로우 제어 밸브는 플로우 제어 밸브 내로 가스 또는 증기를 도입하기 위한 유입구; 플로우 제어 밸브로부터 가스 또는 증기를 배출하기 위한 유출구; 플로우 제어 밸브를 개방하거나 폐쇄하기 위한 밸브 플렉셔로서, 밸브 플렉셔는 플로우 제어 밸브의 유입구와 유출구 사이에 위치된 밸브 시일 상에 안착되고 그리고 밸브 시일로부터 미안착되도록 이동 가능한 밸브 플렉셔; 및 하나 이상의 밸브 컴포넌트들에 연결된 밸브 플렉셔의 주변부로서, 연결부는 플로우 제어 밸브의 대기 측면을 규정하거나 구획하는 (partition), 밸브 플렉셔의 주변부를 포함하고; 방법 (500) 은 동작 (504) 에서, 밸브 플렉셔 위에 위치된 침입형 액체를 제공하는 단계를 더 포함하고, 침입형 액체는 밸브의 대기 측면 상에서, 밸브의 하나 이상의 밸브 컴포넌트들에 인접하거나 밸브 컴포넌트들 사이의, 적어도 일부 침입형 공간들을 점유한다.

일부 예들에서, 방법 (500) 은 동작 (506) 에서, 플로우 제어 밸브를 위한 밸브 플렉셔를 제공하는 단계를 더 포함하고, 밸브 플렉셔는, 제 1 다이어프램; 제 2 다이어프램으로서, 제 2 다이어프램은 밸브 플렉셔의 주변 부분 가까이에 제 1 다이어프램에 직접적으로 또는 간접적으로 연결되고, 연결된 제 1 다이어프램 및 제 2 다이어프램은 밸브 플렉셔의 내측 볼륨을 둘러싸는, 제 2 다이어프램; 및 밸브 플렉셔의 내측 볼륨 내에 배치된 열 전달 매체를 포함한다.

일부 예들에서, 방법 (500) 은 동작 (508) 에서, 플로우 제어 밸브를 통해 가스 또는 증기를 통과시키는 단계를 더 포함한다.

일부 예들에서, 기판 프로세싱 시스템을 구현하는 방법은 프로세싱 시스템 내에 플로우 제어 밸브를 설치하는 단계를 포함하고, 플로우 제어 밸브는 제 1 다이어프램; 제 2 다이어프램으로서, 제 2 다이어프램은 밸브 플렉셔의 주변 부분 가까이에 제 1 다이어프램에 직접적으로 또는 간접적으로 연결되고, 연결된 제 1 다이어프램 및 제 2 다이어프램은 밸브 플렉셔의 내측 볼륨을 둘러싸는, 제 2 다이어프램; 및 밸브 플렉셔의 내측 볼륨 내에 배치된 열 전달 매체를 포함한다.

도 6은 도 1의 시스템 제어기 (160) 와 같은 머신의 일 예를 예시하는 블록도이고, 본 명세서에 기술된 하나 이상의 예시적인 프로세스 실시 예들이 제어될 수도 있다. 대안적인 실시 예들에서, 시스템 제어기 (600) 는 독립 (standalone) 디바이스로서 동작할 수도 있거나, 다른 머신들에 연결될 (예를 들어, 네트워킹될) 수도 있다. 네트워킹된 배치 (deployment) 에서, 시스템 제어기 (600) 는 서버-클라이언트 네트워크 환경들에서 서버 머신, 클라이언트 머신 또는 두 가지 머신 모두로서 동작할 수도 있다. 일 예에서, 시스템 제어기 (600) 는 P2P (peer-to-peer) (또는 다른 분산된) 네트워크 환경의 피어 (peer) 머신으로 작용할 수도 있다. 또한, 단일 머신 (즉, 시스템 제어기 (600)) 만이 예시되지만, 용어 "머신"은 본 명세서에 논의된, 클라우드 컴퓨팅, 서비스형 소프트웨어 (software as a service; SaaS) 또는 다른 컴퓨터 클러스터 구성들 (computer cluster configurations) 과 같은 방법론들 중 임의의 하나 이상을 수행하기 위해 인스트럭션들의 세트 (또는 복수의 세트들) 를 개별적으로 또는 공동으로 실행하는 머신들의 임의의 집합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에 기술된 예들은, 로직, 다수의 컴포넌트들 또는 메커니즘들을 포함할 수도 있고, 또는 이에 의해 동작할 수도 있다. 회로망 (circuitry) 은 하드웨어 (예를 들어, 단순 회로들, 게이트들, 로직, 등) 를 포함하는 유형 개체들 (tangible entities) 로 구현된 회로들의 집합이다. 회로망 부재 (circuitry membership) 는 시간 및 기본적인 하드웨어 변동성에 따라 유연할 수도 있다. 회로망들은 동작할 때 단독으로 또는 조합하여, 지정된 동작들을 수행할 수도 있는 부재들을 포함한다. 일 예에서, 회로망의 하드웨어는 특정한 동작을 수행하기 위해 변경할 수 없게 설계 (예를 들어, 하드웨어에 내장 (hardwired)) 될 수도 있다. 일 예에서, 회로망의 하드웨어는 특정한 동작의 인스트럭션들을 인코딩하기 위해 물리적으로 (예를 들어, 자기적으로, 전기적으로, 불변의 질량 입자들의 이동 가능한 배치에 의해, 등) 수정된 컴퓨터-판독 가능 매체를 포함하는, 가변적으로 연결된 물리적 컴포넌트들 (예를 들어, 실행 유닛들, 트랜지스터들, 단순한 회로들, 등) 을 포함할 수도 있다. 물리적 컴포넌트들의 연결에서, 하드웨어 구성 요소의 기본적인 전기적 특성들이 (예를 들어, 절연체로부터 도체로 또는 반대로) 변화된다. 인스트럭션들은 동작 중일 때 임베딩된 (embed) 하드웨어 (예를 들어, 실행 유닛들 또는 로딩 메커니즘) 로 하여금 특정 동작의 일부들을 수행하기 위해 가변 연결부들을 통해 하드웨어 내에 회로망의 부재들을 생성하게 한다. 따라서, 컴퓨터 판독가능 매체는 디바이스가 동작 중일 때 회로망의 다른 컴포넌트들에 통신 가능하게 (communicatively) 커플링된다. 일 예에서, 임의의 물리적 컴포넌트들은 2 개 이상의 회로망의 2 개 이상의 부재에서 사용될 수도 있다. 예를 들어, 동작 하에, 실행 유닛들은 일 시점에 제 1 회로망의 제 1 회로에 사용될 수도 있고, 상이한 시점에 제 1 회로망의 제 2 회로, 또는 제 2 회로망의 제 3 회로에 의해 재사용될 수도 있다.

시스템 제어기 (예를 들어, 컴퓨터 시스템) (600) 은 하드웨어 프로세서 (602) (예를 들어, CPU (central processing unit), 하드웨어 프로세서 코어 (core), 또는 이들의 임의의 조합), GPU (graphics processing unit) (603), 메인 메모리 (604) 및 정적 메모리 (606) 를 포함할 수도 있고, 이들 중 일부 또는 전부는 인터링크 (interlink) (예를 들어, 버스 (bus)) (608) 를 통해 서로 통신할 수도 있다. 시스템 제어기 (600) 는 디스플레이 디바이스 (610), 영숫자 입력 디바이스 (alphanumeric input device) (612) (예를 들어, 키보드) 및 사용자 인터페이스 (user interface; UI) 내비게이션 디바이스 (614) (예를 들어, 마우스) 를 더 포함할 수도 있다. 일 예에서, 디스플레이 디바이스 (610), 영숫자 입력 디바이스 (612) 및 UI 내비게이션 디바이스 (614) 는 터치 스크린 디스플레이일 수도 있다. 시스템 제어기 (600) 는 대용량 저장 디바이스 (예를 들어, 드라이브 유닛) (616), 신호 생성 디바이스 (618) (예를 들어, 스피커), 네트워크 인터페이스 디바이스 (620) 및 GPS (global positioning system) 센서, 나침반, 가속도계, 또는 또 다른 센서와 같은, 하나 이상의 센서들 (621) 을 부가적으로 포함할 수도 있다. 시스템 제어기 (600) 는 하나 이상의 주변 디바이스들 (예를 들어, 프린터, 카드 리더기, 등) 과 통신하거나 제어하도록 직렬 (예를 들어, USB (universal serial bus)), 병렬, 또는 다른 유선 또는 무선 (예를 들어, 적외선 (IR), NFC (near field communication), 등) 연결과 같은, 출력 제어기 (628) 를 포함할 수도 있다.

대용량 저장 디바이스 (616) 는 본 명세서에 기술된 기법들 또는 기능들 중 임의의 하나 이상에 의해 구현되거나 활용되는, 데이터 구조들 또는 인스트럭션들 (624) (예를 들어, 소프트웨어) 의 하나 이상의 세트들이 저장되는 머신 판독 가능 매체 (622) 를 포함할 수도 있다. 인스트럭션들 (624) 은 또한 시스템 제어기 (600) 에 의한 인스트럭션들의 실행 동안 메인 메모리 (604) 내에, 정적 메모리 (606) 내에, 하드웨어 프로세서 (602) 내에, 또는 GPU (603) 내에 완전히 또는 적어도 부분적으로 존재할 수도 있다. 일 예에서, 하드웨어 프로세서 (602), GPU (603), 메인 메모리 (604), 정적 메모리 (606), 또는 대용량 저장 디바이스 (616) 중 하나 또는 임의의 조합은 머신-판독 가능 매체 (622) 를 구성할 수도 있다.

머신 판독 가능 매체 (622) 가 단일 매체로 예시되었지만, 용어 "머신 판독 가능 매체"는 하나 이상의 인스트럭션들 (624) 을 저장하도록 구성된 단일 매체 또는 복수의 매체들 (예를 들어, 중앙 집중되거나 분산된 데이터베이스 및/또는 연관된 캐시들과 서버들) 를 포함할 수도 있다.

용어 "머신-판독 가능 매체"는 시스템 제어기 (600) 에 의한 실행을 위해 인스트럭션들 (1226) 을 저장, 인코딩, 또는 전달할 수 있고, 시스템 제어기 (600) 로 하여금 본 개시의 기법들 중 임의의 하나 이상을 수행하게 하거나, 이러한 인스트럭션들 (624) 에 의해 사용된 또는 이와 연관된 데이터 구조들을 저장, 인코딩, 또는 전달할 수 있는, 임의의 매체를 포함할 수도 있다. 비제한적인 머신 판독 가능 매체 예들은 고체 상태 메모리들 및 광학 매체 및 자기 매체를 포함할 수도 있다. 일 예에서, 대용량 머신-판독가능 매체는 불변 (예를 들어, 정지 (rest)) 질량을 갖는 복수의 입자들을 갖는 머신-판독가능 매체 (622) 를 포함한다. 따라서, 대용량 머신 판독가능 매체는 일시적인 전파 신호들이 아니다. 대용량 머신-판독 가능 매체의 특정한 예들은 반도체 메모리 디바이스들 (예를 들어, EPROM (electrically programmable read-only memory), EEPROM (electrically erasable programmable read-only memory)) 및 플래시 메모리 디바이스들; 내부 하드 디스크들 및 이동식 디스크들과 같은 자기 디스크들; 자기-광학 디스크들; 및 CD-ROM 및 DVD-ROM 디스크들과 같은, 비휘발성 메모리를 포함할 수도 있다. 인스트럭션들 (624) 은 또한 네트워크 인터페이스 디바이스 (620) 를 통해 송신 매체를 사용하여 통신 네트워크 (626) 를 거쳐 송신되거나 수신될 수도 있다.

실시 예들이 구체적인 예시적인 실시 예들을 참조하여 기술되었지만, 다양한 수정들 및 변화들이 보다 넓은 범위의 본 발명 주제로부터 벗어나지 않고 이들 실시 예들로 이루어질 수도 있다는 것이 분명할 것이다. 따라서, 명세서 및 도면들은 제한적인 의미보다 예시로서 간주된다. 이의 일부를 형성하는 첨부 도면들은 제한이 아닌 예시로서, 주제가 실시될 수도 있는 특정한 실시 예들을 도시한다. 예시된 실시 예들은 당업자들로 하여금 본 명세서에 개시된 교시들을 실시하게 하도록 충분히 상세히 기술된다. 다른 실시 예들은 구조 및 논리적 대용물들 및 변화들이 본 개시의 범위로부터 벗어나지 않고 이루어질 수도 있도록, 이로부터 활용되고 도출될 수도 있다. 이 상세한 기술은 따라서 제한하는 의미로 생각되지 않고, 다양한 실시 예들의 범위는 첨부된 청구항들로 인정되는 등가물들의 전체 범위와 함께, 첨부된 청구항들에 의해서만 규정된다.

본 발명의 주제의 이러한 실시 예들은, 단순히 편의성을 위해 그리고 임의의 단일 발명 또는 실제로 2 개 이상이 개시된다면 발명의 개념으로 본 출원의 범위를 자의적으로 제한하는 것을 의도하지 않고, 용어 "발명"으로 개별적으로 그리고/또는 집합적으로 참조될 수도 있다. 따라서, 특정한 실시 예들이 본 명세서에 예시되고 기술되었지만, 동일한 목적을 달성하도록 계산된 임의의 구성이 도시된 특정한 실시 예들을 대체할 수도 있다는 것이 인식되어야 한다. 본 개시는 다양한 실시 예들의 모든 변형들 또는 적응들을 커버하도록 의도된다. 상기 실시 예들 및 본 명세서에 구체적으로 기술되지 않은 다른 실시 예들의 조합들이, 상기 기술을 검토하면 당업자들에게 자명할 것이다.

Claims

플로우 제어 밸브를 위한 밸브 플렉셔 (flexure) 에 있어서,
제 1 다이어프램 (diaphragm);
제 2 다이어프램으로서, 상기 제 2 다이어프램은 밸브 플렉셔의 주변 부분 가까이에 상기 제 1 다이어프램에 직접 또는 간접적으로 연결되고, 상기 연결된 제 1 다이어프램 및 상기 제 2 다이어프램은 상기 밸브 플렉셔의 내측 볼륨을 인클로징하는 (enclose), 상기 제 2 다이어프램; 및
상기 밸브 플렉셔의 상기 내측 볼륨 내에 배치된 열 전달 매체를 포함하는, 밸브 플렉셔.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 다이어프램 및 상기 제 2 다이어프램 및 상기 열 전달 매체의 구성은 상기 밸브 플렉셔 또는 상기 밸브에 대해 명시된 동적 응답을 제공하도록 선택되는, 밸브 플렉셔.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 다이어프램 및 상기 제 2 다이어프램 및 상기 열 전달 매체의 구성은 상기 밸브 플렉셔의 명시된 열 전달 특성을 제공하도록 선택되는, 밸브 플렉셔.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 다이어프램의 밸브 개방 또는 밸브 폐쇄 운동 (movement) 은 상기 제 2 다이어프램의 동시의 또는 대응하는 밸브 개방 또는 밸브 폐쇄 운동을 유도하는, 밸브 플렉셔.
제 1 항에 있어서,
상기 열 전달 매체는 비압축성인, 밸브 플렉셔.
제 1 항에 있어서,
상기 밸브 플렉셔는 측벽이 없는, 밸브 플렉셔.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 다이어프램은 측벽에 의해 상기 제 2 다이어프램에 연결되는, 밸브 플렉셔.
제 7 항에 있어서,
상기 측벽은 상기 밸브 플렉셔의 원주 둘레로 연장하는 원통형 (cylindrical) 측벽을 규정하는, 밸브 플렉셔.
제 7 항에 있어서,
상기 측벽은 벨로우즈를 포함하는, 밸브 플렉셔.
제 1 항에 있어서,
상기 밸브 플렉셔는 상기 제 1 다이어프램 및 상기 제 2 다이어프램에 대한 비대칭을 포함하는, 밸브 플렉셔.
제 10 항에 있어서,
상기 비대칭 정도는 상기 플렉셔의 명시된 동적 응답을 제공하도록 선택되는, 밸브 플렉셔.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 다이어프램 또는 상기 제 2 다이어프램은 다음의 재료들: SPRN 510, SPRN 100 및 ELGILOY 중 하나 이상을 포함하는, 밸브 플렉셔.
제 1 항에 있어서,
상기 열 전달 매체는 1e-4 내지 2e-2 Pa-s의 동적 점도를 갖는, 밸브 플렉셔.
제 1 항에 있어서,
상기 열 전달 매체는 0.1 내지 0.7 W/mK의 열 전도도를 갖는, 밸브 플렉셔.
제 1 항에 있어서,
상기 열 전달 매체는 알코올을 포함하는, 밸브 플렉셔.
제 1 항에 있어서,
상기 열 전달 매체는 이중-상 (dual-phase) 매체를 포함하는, 밸브 플렉셔.
제 16 항에 있어서,
상기 이중-상 매체는 밸브 플로우 제어 특성, 밸브 상태, 또는 동작 조건에 기초하여 압축성 형태와 비압축성 형태 사이를 이동하거나 순환하는, 밸브 플렉셔.
밸브 플렉셔를 포함하는 플로우 제어 밸브에 있어서,
상기 밸브 플렉셔는 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 기재된 밸브 플렉셔들 중 임의의 하나 이상을 포함하는, 플로우 제어 밸브.
밸브 내로 가스 또는 증기를 도입하기 위한 유입구;
밸브로부터 가스 또는 증기를 배출하기 위한 유출구;
상기 밸브를 개방하거나 폐쇄하기 위한 밸브 플렉셔로서, 상기 밸브 플렉셔는 상기 밸브의 상기 유입구와 상기 유출구 사이에 위치된 밸브 시일 (seal) 상에 안착되고 (seat) 밸브 시일로부터 미안착되도록 (unseat) 이동 가능한, 상기 밸브 플랙셔;
하나 이상의 밸브 컴포넌트들에 연결된 상기 밸브 플렉셔의 주변부로서, 상기 연결부는 상기 플로우 제어 밸브의 대기 측면을 규정하거나 구획하는 (partition), 상기 밸브 플렉셔의 주변부; 및
상기 밸브 플렉셔 위에 위치된 침입형 액체 (interstitial liquid) 를 포함하고, 상기 침입형 액체는 상기 밸브의 상기 대기 측면 상에서, 상기 밸브의 하나 이상의 밸브 컴포넌트들에 인접하거나 밸브 컴포넌트들 사이의, 적어도 일부 침입형 공간들 (interstitial spaces) 을 점유하는, 플로우 제어 밸브.
제 19 항에 있어서,
침입형 유체 컬럼 또는 저장부 (reservoir) 를 더 포함하는, 플로우 제어 밸브.
제 19 항에 있어서,
상기 침입형 액체는 상기 밸브 플렉셔 위로 또는 상기 밸브 내에 1 내지 30 ㎜의 범위의 깊이로 충진되는, 플로우 제어 밸브.
제 19 항에 있어서,
상기 침입형 액체는 1e-4 내지 2e-2 Pa-s의 동적 점도를 갖는, 플로우 제어 밸브.
제 19 항에 있어서,
상기 침입형 액체는 0.1 내지 0.7 W/mK의 열 전도도를 갖는, 플로우 제어 밸브.
제 19 항에 있어서,
상기 침입형 액체는 알코올을 포함하는, 플로우 제어 밸브.
제 19 항에 있어서,
상기 침입형 액체는 이중-상 매체를 포함하는, 플로우 제어 밸브.
프로세싱 챔버;
가스 또는 증기 분배 디바이스; 및
상기 가스 또는 증기 분배 디바이스에 연결된 플로우 제어 밸브를 포함하고, 상기 플로우 제어 밸브는 밸브 플렉셔를 포함하고, 상기 밸브 플렉셔는 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 기재된 밸브 플렉셔들을 포함하는, 기판 프로세싱 시스템.
제 26 항에 있어서,
상기 플로우 제어 밸브는 제 19 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 기재된 플로우 제어 밸브들 중 임의의 하나 이상을 더 포함하는, 기판 프로세싱 시스템.
프로세싱 챔버;
가스 또는 증기 분배 디바이스; 및
상기 가스 또는 증기 분배 디바이스에 연결된 플로우 제어 밸브를 포함하고, 상기 플로우 제어 밸브는 제 19 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 기재된 플로우 제어 밸브들 중 어느 하나 이상을 포함하는, 기판 프로세싱 시스템.
기판 프로세싱 시스템을 구현하는 방법에 있어서,
프로세싱 시스템 내에 플로우 제어 밸브를 설치하는 단계를 포함하고, 상기 플로우 제어 밸브는,
상기 플로우 제어 밸브 내로 가스 또는 증기를 유입시키기 위한 유입구;
상기 플로우 제어 밸브로부터 상기 가스 또는 증기를 배출하기 위한 유출구;
상기 플로우 제어 밸브를 개방하거나 폐쇄하기 위한 밸브 플렉셔로서, 상기 밸브 플렉셔는 상기 플로우 제어 밸브의 상기 유입구와 상기 유출구 사이에 위치된 밸브 시일 상에 안착되거나 밸브 시일로부터 미안착되도록 이동 가능한, 상기 밸브 플렉셔; 및
하나 이상의 밸브 컴포넌트들에 연결된 상기 밸브 플렉셔의 주변부로서, 상기 연결부는 상기 플로우 제어 밸브의 대기 측면을 규정하거나 구획하는, 상기 주변부를 포함하고,
상기 방법은,
상기 밸브 플렉셔 위에 위치된 침입형 액체를 제공하는 단계를 더 포함하고, 상기 침입형 액체는 상기 밸브의 상기 대기 측면 상에서, 상기 밸브의 하나 이상의 밸브 컴포넌트들에 인접하거나 밸브 컴포넌트들 사이의, 적어도 일부 침입형 공간들을 점유하는, 기판 프로세싱 시스템 구현 방법.
제 29 항에 있어서,
상기 플로우 제어 밸브를 위한 상기 밸브 플렉셔를 제공하는 단계를 더 포함하고, 상기 밸브 플렉셔는,
제 1 다이어프램;
제 2 다이어프램으로서, 상기 제 2 다이어프램은 상기 밸브 플렉셔의 주변 부분 가까이에 상기 제 1 다이어프램에 직접 또는 간접적으로 연결되고, 상기 연결된 제 1 다이어프램 및 상기 제 2 다이어프램은 상기 밸브 플렉셔의 내측 볼륨을 인클로징하는, 상기 제 2 다이어프램; 및
상기 밸브 플렉셔의 상기 내측 볼륨 내에 배치된 열 전달 매체를 포함하는, 기판 프로세싱 시스템 구현 방법.
제 29 항에 있어서,
상기 플로우 제어 밸브를 통해 가스 또는 증기를 통과시키는 단계를 더 포함하는, 기판 프로세싱 시스템 구현 방법.
기판 프로세싱 시스템을 구현하는 방법에 있어서,
프로세싱 시스템 내에 플로우 제어 밸브를 설치하는 단계를 포함하고, 상기 플로우 제어 밸브는,
제 1 다이어프램;
제 2 다이어프램으로서, 상기 제 2 다이어프램은 밸브 플렉셔의 주변 부분 가까이에 상기 제 1 다이어프램에 직접 또는 간접적으로 연결되고, 상기 연결된 제 1 다이어프램 및 상기 제 2 다이어프램은 상기 밸브 플렉셔의 내측 볼륨을 인클로징하는, 상기 제 2 다이어프램; 및
상기 밸브 플렉셔의 상기 내측 볼륨 내에 배치된 열 전달 매체를 포함하는, 기판 프로세싱 시스템 구현 방법.