KR20240039157A - 유체 전달 모듈 - Google Patents
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Abstract
유체 흐름을 제어하기 위한 장치는 반도체 제조용 공정 유체를 전달하기 위한 중요한 구성 요소이다. 이러한 유체 흐름을 제어하기 위한 장치는 흐름을 제어하기 위한 장치 내에 단단히 패키징된 다양한 유체 흐름 구성요소를 필요로 한다. 패키징 밀도를 향상시키기 위한 노력으로, 유체 전달 모듈은 바람직하게는 활성 및 비활성 구성요소 모두를 단일 기판 블록에 통합한다. 이는 유체 전달 모듈의 보다 큰 단순화를 통해 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 패키징 밀도를 높일 수 있다. 예를 들어, 단일 모놀리식 블록 안에서 밸브 또는 다른 구성요소를 가지고 들어오는 유체를 여과하는 필터를 통합하는 것은 비용 및 복잡성을 추가하는 별도의 구성요소에 대한 필요성을 피한다.
Description
본 기술은 흐름을 제어하기 위한 장치를 포함하는 유제 전달 모듈에 관한 것이다.
본 출원은 2022년 3월 16일자로 출원된 미국 가특허출원 제63/320,326호 및 2021년 7월 23일자로 출원된 미국 가특허출원 제63/225,148호의 이익을 주장하며, 그 전체 내용이 여기에 참조로 포함된다.
흐름 제어는 반도체 칩 제조의 핵심 기술 중 하나였다. 유체 흐름을 제어하기 위한 장치는 반도체 제조 및 다른 산업 공정에 공정 유체의 공지된 유량을 전달하는 데 중요하다. 이러한 장치는 다양한 응용 분야에서 유체 흐름을 측정하고 정확하게 제어하는 데 사용된다. 이 제어는 증가된 패키징(packaging) 밀도와 개선된 기능적 성능을 위해 설계된 장치에 의존한다.
칩 제조 기술이 향상됨에 따라, 구성요소의 크기가 감소하고 흐름을 제어하기 위한 장치에 대한 패키징 요구 사항이 더욱 엄격해졌다. 흐름을 제어하기 위한 장치의 유지 보수 및 수리는 흐름을 제어하기 위한 장치의 구성 부품의 더 조밀한 패키징을 허용할 수 있도록 점점 더 구성요소를 통합하는 것을 수반한다. 패키징 밀도, 최종 제품의 비용 및 장치의 기능적 성능을 개선하기 위해, 개선된 방법 및 장비가 요구된다.
본 기술은 흐름을 제어하기 위한 장치를 포함하는 유체 전달 모듈에 관한 것이다. 흐름을 제어하기 위한 장치는 활성 흐름 구성요소 및 필터 매체를 수용하도록 구성된 기판 블록을 포함한다. 흐름을 제어하기 위한 장치는 기능하기 위해서 누출 없이 조립되어야 하는 많은 수의 구성요소를 가지고 있다. 또한, 필터를 통해 흐르는 임의의 유체가 최소한의 입자를 갖는 것을 보장하도록 흐름을 제어하기 위한 장치 안으로 필터를 통합하는 것은 유리하다. 이러한 장치들은 반도체 칩 제조, 태양광 패널 제조 등과 같은 광범위한 공정에서 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명은 유체 전달 모듈이다. 유체 전달 모듈은 지지 구조 및 지지 구조에 장착된 기판 블록을 갖는다. 기판 블록은 모놀리식(monolithic) 몸체, 모놀리식 몸체에 형성된 구성요소 수용 포트를 갖는다. 기판 블록은 모놀리식 몸체에 형성되고 제1 유입 개구로부터 구성요소 수용 포트에서의 제1 유출 개구로 연장되는 제1 유체 경로를 더 갖는다. 제2 유체 경로는 모놀리식 몸체에 형성되고 구성요소 수용 포트에서의 제2 유입 개구로부터 제2 유출 개구로 연장된다. 제2 유체 경로 내에 배치되는 필터 매체는 제2 유체 경로를 사전 필터 섹션 및 사후 필터 섹션으로 나눈다. 제1 활성 흐름 구성요소는 구성요소 수용 포트에서 기판 블록의 모놀리식 몸체에 장착되고 제1 유출 개구 및 제2 유입 개구 각각에 유체적으로 결합된다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 유체 전달 모듈이다. 유체 전달 모듈은 기판 블록을 갖는다. 기판 블록은 모놀리식 몸체, 모놀리식 몸체에 형성된 구성요소 수용 포트를 갖는다. 기판 블록은 모놀리식 몸체에 형성되고 제1 유입 개구로부터 구성요소 수용 포트에서의 제1 유출 개구로 연장되는 제1 유체 경로를 더 갖는다. 제2 유체 경로는 모놀리식 몸체에 형성되고 구성요소 수용 포트에서의 제2 유입 개구로부터 제2 유출 개구로 연장된다. 필터 매체는 제2 유체 경로 내에 배치되고, 필터매체는 제2 유체 경로를 사전 필터 섹션 및 사후 필터 섹션으로 나눈다. 제1 활성 흐름 구성요소는 구성요소 수용 포트에서 기판 블록의 모놀리식 몸체 상에 장착되고 제1 유출 개구 및 제2 유입 개구 각각에 유체적으로 결합된다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 반도체 웨이퍼 프로세싱을 위한 시스템이다. 시스템은 유체 공급원 및 위에서 개시된 유체 전달 모듈을 포함하며, 유체 전달 모듈의 제1 유입 개구는 유체 공급원에 유체적으로 결합된다. 시스템은 유체 전달 모듈로부터 나가는 유체를 수용하도록 유체 전달 모듈에 유체적으로 결합된 프로세스 챔버를 더 포함한다.
대체 실시예에서, 본 발명은 반도체 칩을 제조하는 방법이다. 첫째, 하나 이상의 반도체 웨이퍼는 프로세스 챔버 내에 지지된다. 둘째, 유체는 위에서 개시된 유체 전달 모듈을 사용하는 프로세스 챔버에 공급된다. 셋째, 하나 이상의 반도체 웨이퍼는 프로세싱 단계를 수행하도록 유체와 접촉된다.
본 기술의 적용 가능성의 추가 영역은 이하 제공된 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 상세한 설명 및 특정 예는 바람직한 실시예를 나타내지만 단지 예시의 목적을 위한 것이며 기술의 범위를 제한하려는 것이 아님을 이해해야 한다.
본 개시내용의 발명은 상세한 설명 및 첨부된 도면으로부터 더욱 완전히 이해될 것이다:
도 1은 하나 이상의 흐름을 제어하기 위한 장치를 이용하는 반도체 장치를 제조하기 위한 시스템의 개략도이다.
도 2는 복수의 밸브 조립체를 통합하는 질량 흐름 제어기를 포함하는 유체 전달 모듈의 개략도이며, 질량 흐름 제어기는 도 1의 공정에서 이용될 수 있는 흐름을 제어하기 위한 장치 중 하나이다.
도 3은 도 2의 유체 전달 모듈의 사시도이다.
도 4는 도 2의 유체 전달 모듈의 좌측면도이다.
도 5는 도 3의 유체 전달 모듈의 V-V 선을 따른 단면도이다.
도 6은 기판 블록 및 활성 유체 흐름 구성요소의 사시도이며, 기판 블록 및 활성 유체 흐름 구성요소는 도 2의 질량 흐름 제어기의 일부를 형성한다.
도 7은 도 6의 기판 블록 및 활성 유체 흐름 구성요소의 분해도이다.
도 8은 도 6의 기판 블록 및 활성 유체 흐름 구성요소의 VIII-VIII 선을 따른 단면도이다.
도 9는 도 6의 기판 블록의 사시도이다.
도 10은 도 9의 기판 블록의 X-X 선을 따른 단면도이다.
도 11은 도 9의 기판 블록의 대체 실시예의 X-X 선을 따른 개략적인 단면도이다.
도 12는 도 9의 기판 블록의 대체 실시예의 X-X 선을 따른 개략적인 단면도이다.
도 13은 활성 유체 흐름 구성요소에서 이용될 수 있는 기판 블록의 또 다른 실시예의 사시도이다.
도 14는 도 13의 기판 블록의 XIV-XIV 선을 따른 단면도이다.
도 15는 활성 유체 흐름 구성요소에서 이용될 수 있는 기판 블록의 또 다른 실시예의 사시도이다.
도 16은 도 15의 기판 블록의 XVI-XVI 선을 따른 단면도이다.
도 17은 활성 유체 흐름 구성요소에서 이용될 수 있는 기판 블록의 또 다른 실시예의 사시도이다.
도 18은 도 17의 기판 블록의 XVIII-XVIII 선을 따른 단면도이다.
도 19는 활성 유체 흐름 구성요소에서 이용될 수 있는 기판 블록의 또 다른 실시예의 사시도이다.
도 20은 도 19의 기판 블록의 XX-XX 선을 따른 단면도이다.
모든 도면은 개략적이며 반드시 축척된 것은 아니다. 특정 도면에 번호가 매겨진 특징은 본 명세서에서 달리 언급하지 않는 한 다른 도면에서 번호가 매겨지지 않은 특징과 동일한 특징이다.
도 1은 하나 이상의 흐름을 제어하기 위한 장치를 이용하는 반도체 장치를 제조하기 위한 시스템의 개략도이다.
도 2는 복수의 밸브 조립체를 통합하는 질량 흐름 제어기를 포함하는 유체 전달 모듈의 개략도이며, 질량 흐름 제어기는 도 1의 공정에서 이용될 수 있는 흐름을 제어하기 위한 장치 중 하나이다.
도 3은 도 2의 유체 전달 모듈의 사시도이다.
도 4는 도 2의 유체 전달 모듈의 좌측면도이다.
도 5는 도 3의 유체 전달 모듈의 V-V 선을 따른 단면도이다.
도 6은 기판 블록 및 활성 유체 흐름 구성요소의 사시도이며, 기판 블록 및 활성 유체 흐름 구성요소는 도 2의 질량 흐름 제어기의 일부를 형성한다.
도 7은 도 6의 기판 블록 및 활성 유체 흐름 구성요소의 분해도이다.
도 8은 도 6의 기판 블록 및 활성 유체 흐름 구성요소의 VIII-VIII 선을 따른 단면도이다.
도 9는 도 6의 기판 블록의 사시도이다.
도 10은 도 9의 기판 블록의 X-X 선을 따른 단면도이다.
도 11은 도 9의 기판 블록의 대체 실시예의 X-X 선을 따른 개략적인 단면도이다.
도 12는 도 9의 기판 블록의 대체 실시예의 X-X 선을 따른 개략적인 단면도이다.
도 13은 활성 유체 흐름 구성요소에서 이용될 수 있는 기판 블록의 또 다른 실시예의 사시도이다.
도 14는 도 13의 기판 블록의 XIV-XIV 선을 따른 단면도이다.
도 15는 활성 유체 흐름 구성요소에서 이용될 수 있는 기판 블록의 또 다른 실시예의 사시도이다.
도 16은 도 15의 기판 블록의 XVI-XVI 선을 따른 단면도이다.
도 17은 활성 유체 흐름 구성요소에서 이용될 수 있는 기판 블록의 또 다른 실시예의 사시도이다.
도 18은 도 17의 기판 블록의 XVIII-XVIII 선을 따른 단면도이다.
도 19는 활성 유체 흐름 구성요소에서 이용될 수 있는 기판 블록의 또 다른 실시예의 사시도이다.
도 20은 도 19의 기판 블록의 XX-XX 선을 따른 단면도이다.
모든 도면은 개략적이며 반드시 축척된 것은 아니다. 특정 도면에 번호가 매겨진 특징은 본 명세서에서 달리 언급하지 않는 한 다른 도면에서 번호가 매겨지지 않은 특징과 동일한 특징이다.
본 발명의 원리에 따른 예시적 실시예의 설명은 첨부된 도면들과 관련하여 읽히도록 의도되며, 이는 전체 기재된 설명의 일부로 간주되어야 한다. 본 명세서에 개시된 본 발명의 실시예의 설명에서, 방향 또는 배향(orientation)에 대한 언급은 단지 설명의 편의를 위한 것이며, 어떤 방식으로든 본 발명의 범위를 제한하려는 의도가 아니다. "하부", "상부", "수평의", "수직의", "상의", "하의", "위로", "아래로", "왼쪽", "오른쪽", "상단부", "저부"과 같은 상대적 용어뿐만 아니라 그의 파생어(예를 들면, "수평으로", "아래로", "위로" 등)는 논의 중인 도면에 도시된 바와 같이 설명된 방향을 지칭하는 것으로 해석되어야 한다. 이들 관련용어는 단지 설명의 편의를 위한 것이며 명시적으로 표시되지 않는 한 장치가 특정 방향으로 구성되거나 작동될 것을 요구하지 않는다. "부착된", "부착 고정된", "연결된", "결합된", "상호 연결된" 및 이와 유사한 용어는 달리 명시되지 않는 한 구조가 개입 구조를 통해 직접적으로 또는 간접적으로 서로 고정되거나 부착 되는 관계 및 움직일 수 있거나, 단단한 부착물의 관계를 의미한다. 또한, 본 발명의 특징 및 이점은 바람직한 실시예를 참조하여 예시된다. 따라서, 본 발명은 단독으로 또는 다른 특징 조합으로 존재할 수 있는 특징의 일부 가능한 비제한적 조합을 예시하는 이러한 바람직한 실시예에 명시적으로 제한되어서는 안 된다. 본 발명의 범위는 여기에 첨부된 청구범위에 의해 정의된다.
본 발명은 흐름 제어 장치를 형성하기 위해 유체 흐름 구성요소를 설치하는데 사용하기 위한 씰 리테이너(seal retainer)에 관한 것이다. 반도체 제조는 유체 흐름의 제어에서 고성능을 요구하는 하나의 산업이다. 반도체 제조 기술이 발전함에 따라, 고객은 공간 요구 사항이 감소된 흐름 제어 장치의 필요성을 인식했다. 따라서 흐름 제어 장치의 패키징이 그 어느 때보다 밀도가 높아짐에 따라 흐름 제어 장비의 서비스 및 유지 보수가 점점 더 어려워졌다. 본 발명은 흐름 제어 장치 내에서 흐름 제어 구성요소의 효율적인 조립을 용이하게 한다.
도 1은 예시적인 프로세싱 시스템(processing system) (1000)의 개략도를 도시한다. 프로세싱 시스템 (1000)은 프로세스 챔버(1300)에 유체적으로 결합된 복수의 흐름을 제어하기 위한 장치(100)를 이용할 수 있다. 복수의 흐름을 제어하기 위한 장치(100)는 하나 이상의 상이한 공정 유체를 프로세스 챔버(1300)에 공급하기 위해 사용된다. 유체는 복수의 유체 공급소 또는 유체 공급원에 의해 제공된다. 집합적으로, 복수의 흐름을 제어하기 위한 장치(100)는 유체 전달 모듈(1400)에 속한다. 선택적으로, 하나 이상의 유체 전달 모듈(1400)이 프로세싱 시스템(100)에서 이용될 수 있다. 복수의 흐름을 제어하기 위한 장치(100)는 유출구 매니폴드(manifold)(400)에 의해 프로세스 챔버(1300)에 연결된다. 반도체 및 집적 회로와 같은 물품은 프로세스 챔버(1300) 내에서 처리될 수 있다.
밸브(1100)는 흐름을 제어하기 위한 장치(100) 각각을 프로세스 챔버(1300)로부터 격리시켜, 흐름을 제어하기 위한 장치(100) 각각이 프로세스 챔버(1300)로부터 선택적으로 연결되거나 격리되는 것을 가능하게 하고, 폭넓게 다양한 상이한 프로세싱 단계를 용이하게 한다. 프로세스 챔버(1300)는 복수의 흐름을 제어하기 위한 장치(100)에 의해 전달되는 공정 유체를 도포하기 위한 도포기(applicator)를 포함할 수 있고, 복수의 흐름을 제어하기 위한 장치(100)에 의해 공급되는 유체의 선택적 또는 확산적 분포를 가능하게 할 수 있다. 선택적으로, 프로세스 챔버(1300)는 복수의 흐름을 제어하기 위한 장치(100)에 의해 공급되는 유체 내에 물품을 담그기 위한 진공 챔버 또는 탱크(tank) 또는 배스(bath)일 수 있다. 유체 공급 라인은 각각의 유체 공급소로부터 프로세스 챔버(1300)로의 흐름 경로에 의해 형성된다.
또한, 프로세싱 시스템(1000)은 공정 유체의 배출을 가능하게 하거나 하나 이상의 흐름을 제어하기 위한 장치(100)를 퍼징(purging)하는 것을 용이하게 하기 위해 밸브(1100)에 의해 프로세스 챔버(1300)로부터 격리되는 진공 공급원(1200)을 더 포함할 수 있다. 이것은 유지 보수, 흐름을 제어하기 위한 동일한 장치(100)의 공정 유체 간의 전환 또는 다른 작업을 가능하게 한다. 선택적으로, 진공 공급원(1200)은 가스를 제거하기 위한 진공 공급원 대신 프로세스 챔버(1300)로부터 액체를 제거하도록 구성된 액체 배수구일 수 있다. 선택적으로, 흐름을 제어하기 위한 장치(100)는 질량 흐름 제어기, 흐름 분할기, 또는 프로세싱 시스템에서 공정 유체의 흐름을 제어하는 임의의 다른 장치일 수 있다. 또한, 소망한다면 밸브(1100)는 흐름을 제어하기 위한 장치(100)에 통합될 수 있다. 프로세스 챔버(1300)는 다른 물품 중에서 프로세싱을 위한 반도체 웨이퍼를 수용할 수 있다.
프로세싱 시스템(1000)에서 수행될 수 있는 공정은 습식 세정, 포토리소그래피(photolithography), 이온 주입, 건식 에칭(etching), 원자층 에칭, 습식 에칭, 플라즈마 애싱(ashing), 급속 열 어닐링(annealing), 퍼니스 어닐링(furnace annealing), 열 산화, 화학 기상 증착(CVD법), 원자층 증착, 물리적 기상 증착, 분자 빔 에피택시(epitaxy), 레이저 리프트 오프(laser lift-off), 전기화학 증착, 화학적 기계적 연마, 웨이퍼 테스트, 전기 도금 또는 기체 또는 유체를 이용하는 임의의 다른 공정을 포함할 수 있다.
도 2는 질량 흐름 제어기(101)를 포함하는 예시적인 유체 전달 모듈(1400)의 개략도를 도시한다. 질량 흐름 제어기(101)는 프로세싱 시스템(1000)에서 이용될 수 있는 흐름을 제어하기 위한 장치(100)의 한 유형이다. 질량 흐름 제어기(101)는 유입구(104)에 유체적으로 결합된 공정 유체의 유체 공급소를 갖는다. 유입구는 유입구 제어 밸브(151)에 유체적으로 결합되고, 이는 이어서 비례 밸브(120)에 결합된다. 유입구 제어 밸브(151)는 질량 흐름 제어기(101)에 대한 차단 능력을 제공한다. 바람직하게는, 유입구 제어 밸브(151)는 어떠한 개입 상태 없이 유체의 흐름을 허용하거나 방지할 수 있는 온/오프 밸브(on/off valve)이다. 다만, 유입구 제어 밸브(151)는 개방 상태에서 폐쇄 상태로 흐름을 변하게 할 수 있는 비례 밸브일 수 있다고 생각된다.
유입구 제어 밸브(151)와 비례 밸브(120) 사이에는 필터 매체(170)가 있다. 필터 매체(170)는 아래에서 보다 상세히 설명되겠지만, 다른 무엇보다도 흐름을 제어하기 위한 장치(100)의 신뢰할 수 있는 작동을 보장하도록 유체 공급소로부터 유입되는 유체를 여과하는 역할을 한다. 필터 매체(170)는 다공성 구조, 섬유 금속 구조, 직조 금속 구조, 섬유 또는 직조 종이 또는 직물 재료, 폼 재료, 또는 임의의 다른 공지된 필터링 매체와 같은 임의의 공지된 필터링 재료일 수 있다. 필터 매체(170)는 유체 공급소와 관련하여 유입구 제어 밸브(151)의 상류 또는 하류에 위치될 수 있다.
비례 밸브(120)는 비례 밸브(120)를 통해 흐르는 공정 유체의 용적(Volume)을 변화시킬 수 있다. 비례 밸브(120)는 P1 용적(106)을 통과하는 공정 유체의 질량 흐름을 측정한다. 비례 밸브(120)는 완전히 열리거나 닫힐 필요가 없도록 공정 기체의 비례 제어를 제공할 수 있지만, 대신 공정 기체의 질량 유량의 제어를 허용하게 하는 중간 상태를 가질 수 있다. 유사하게, 유입구 제어 밸브(151)는 소망한다면 유체 흐름의 비례 제어를 제공하기 위해 사용될 수도 있다. 다른 실시예에서, 유입구 제어 밸브(151)는 비례 밸브(120)와 결합될 수 있다. 그러한 구성에서, 필터 매체(170)는 유입구 제어 밸브(151)의 상류 또는 하류에 위치될 수 있고 비례 밸브(120)는 생략될 수 있다.
P1 용적(106)은 비례 밸브(120)에 유체적으로 결합되고, P1 용적(106)은 비례 밸브(120)와 흐름 제한기(160) 사이의 질량 흐름 제어기(101) 내의 모든 용적의 합이다. 압력 변환기(130)는 P1 용적(106) 내의 압력의 측정을 가능하게 하도록 P1 용적(106)에 유체적으로 결합된다. 온/오프 밸브(150)는 흐름 제한기(160)와 비례 밸브(120) 사이에 위치하고 P1 용적(106) 밖으로 공정 기체의 흐름을 완전히 중단시키는 데 사용될 수 있다. 선택적으로, 흐름 제한기(160)는 대체 구성으로 온/오프 밸브(150)와 비례 밸브(120) 사이에 위치될 수 있다. 마지막으로, 흐름 제한기(160)는 질량 흐름 제어기(101)의 유출구(110)에 유체적으로 결합된다. 프로세싱 시스템에서, 유출구(110)는 밸브(1100)에 유체적으로 결합되거나 프로세스 챔버(1300)에 직접 유체적으로 결합된다.
흐름 제한기(160)는 공정 기체의 흐름을 측정하도록 비례 밸브(120)와 결합되어 사용된다. 대부분의 실시예에서, 흐름 제한기(160)는 유체 흐름에 대해 공지된 제한을 제공한다. 제1 특정지어진 흐름 제한기(160)는 주어진 공정 기체의 원하는 범위의 질량 유량을 전달하기 위해 특정 흐름 임피던스(impedance)를 갖도록 선택될 수 있다. 흐름 제한기(160)는 흐름 제한기(160)의 상류 및 하류 통로보다 흐름에 대해 더 큰 저항을 갖는다.
선택적으로, 질량 흐름 제어기(101)는 흐름 제한기(160) 및 온/오프 밸브(150) 하류에 하나 이상의 P2 압력 변환기를 포함한다. P2 압력 변환기는 흐름 제한기(160)에 걸친 압력 차이를 측정하는 데 사용됩니다. 일부 실시예에서, 흐름 제한기(160) 하류의 P2 압력은 질량 흐름 제어기(101)에 전달된 판독값과 함께 프로세스 챔버에 연결된 또 다른 장치(100)로부터 얻어질 수 있다.
선택적으로, 온도 센서는 질량 흐름 제어기(101)의 정확성을 더욱 향상시키기 위해 채용될 수 있다. 온도 센서는 P1 용적(106) 근처의 질량 흐름 제어기(101)의 맨 아래 부분에 장착될 수 있다. 추가적인 온도 센서는 비례 밸브(120), 압력 변환기(130) 및 온/오프 밸브(150)를 포함하여 다양한 위치에 채용될 수 있다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 질량 흐름 제어기(101)를 포함하는 유체 전달 모듈(1400)이 보다 상세히 도시되어 있다. 유체 전달 모듈(1400)은 지지 구조(1402)를 포함한다. 지지 구조(1402)는 베이스 기판으로 지칭될 수 있고 일반적으로 지지 구조 상에 장착된 흐름을 제어하기 위한 하나 이상의 장치(100)를 가지는 평평한 판 또는 시트이다. 본 예에서, 질량 흐름 제어기(101)는 지지 구조(1402)에 장착된다. 지지 구조(1402)는 흐름을 제어하기 위한 장치(100)가 장착되는 상부 표면(1403)을 갖는다.
질량 흐름 제어기(101)는 유입구(104), 유입구 제어 밸브(151), 비례 밸브(120), P1 용적(106), P1 압력 변환기(130), 밸브(150), 흐름 제한기(160) 및 유출구(110)를 포함한다. 유체는 도 2와 관련하여 위에서 설명되는 바와 같이 유입구(104)로부터 유출구(110)로 흐른다. 제1 기판 블록(180), 구성요소 블록(181) 및 제2 기판 블록(182)은 유입구 제어 밸브(151), 비례 밸브(120), P1 압력 변환기(130), 밸브(150) 및 흐름 제한기(160)를 수용한다. 흐름 경로(183)는 유입구(104)로부터 유출구(110)로 연장된다.
제1 기판 블록(180), 유입구 제어 밸브(151) 및 필터 매체(170)는 총칭하여 제1 활성 구성요소 조립체(280)로 지칭될 수 있다. 제1 활성 구성요소 조립체(280)는 또한 아래에서 상세하게 설명되는 바와 같이 필터 매체(170)를 장착하고 밀봉하는 데 필요한 그러한 지지 구성요소를 포함한다. 구성요소 블록(181), 제2 기판 블록, 비례 밸브(120), P1 용적(106), P1 압력 변환기(130), 밸브(150) 및 흐름 제한기(160)는 모두 제2 활성 흐름 구성요소 조립체(290)를 형성한다.
유입구 제어 밸브(151), 비례 밸브(120), P1 압력 변환기(130) 및 밸브(150) 각각은 구성요소 수용 포트(184)에 위치된다. 구성요소 수용 포트(184) 각각은 유입구 제어 밸브(151), 비례 밸브(120), P1 압력 변환기(130) 및 밸브(150)와 같은 활성 흐름 구성요소를 수용하도록 구성된다. 활성 흐름 구성요소에는 능동적으로 흐름을 제어하거나 측정하는 센서, 밸브 또는 다른 구성요소가 포함될 수 있다. 구성요소 수용 포트(184)는 일부 활성 흐름 구성요소가 특정 구성요소 수용 포트(184)에만 장착될 수 있도록 다양한 구성을 가질 수 있다. 따라서, 구성요소 수용 포트(184)는 모두 동일할 필요는 없다. 다른 실시예에서, 구성요소 수용 포트(184)는 흐름을 제어하기 위한 장치(100)를 재구성하는 것을 허용하기 위해 다양한 상이한 활성 구성요소를 받아들이도록 구성된다.
제1 기판 블록(180)은 모놀리식 몸체(187)를 포함한다. 모놀리식 몸체(187)는 단일 부품으로 형성되는 일체로 형성된 모놀리식 구성요소이다. 모놀리식 몸체(187)는 구성요소 수용 포트(184)를 포함한다. 유입구 피팅(fitting)(105)은 유입구(104)를 형성하고 용접, 본딩(bonding), 압축 또는 간섭 피팅(interference fitting), 또는 임의의 다른 공지된 수단에 의해 모놀리식 몸체(187)에 결합된다. 모놀리식 몸체(187)는 제1 유입 개구(188)로부터 제1 유출 개구(189)로 연장되는 유체 흐름 경로(183)의 제1 유체 경로(185)를 포함한다. 제1 유출 개구(189)는 모놀리식 몸체(187)의 구성요소 수용 포트(184)에 형성된다. 제2 유체 경로(186)는 구성요소 수용 포트(184)에 형성된 제2 유입 개구(190)로부터 모놀리식 몸체(187)에 형성된 제2 유출 개구(191)로 모놀리식 몸체(187)를 통해서 연장된다. 제2 유출 개구(191)는 유입구(104)로부터 구성요소 블록(181)으로의 유체 흐름 경로(183)를 유체적으로 연결하여, 유체가 유입구(104)로부터 구성요소 블록(181)에 장착된 활성 구성요소로 흐를 수 있도록 보장한다.
보이는 바와 같이, 필터 매체(170)는 제2 유체 경로(186) 내에 위치된다. 필터 매체(170)는 제2 유체 경로(186)를 사전 필터 섹션(192) 및 사후 필터 섹션(193)으로 나눈다. 유입구 제어 밸브(151)는 모놀리식 몸체(187)의 구성요소 수용 포트(184)에 장착되고, 제1 유출 개구(189) 및 제2 유입 개구(190) 각각에 유체적으로 결합된다. 따라서, 유입구 제어 밸브(151)는 유입구(104)로부터 제2 유출 개구(191)로의 유체의 흐름을 제어한다. 또한, 필터 매체(170)는 다른 활성 구성요소가 여과된 유체를 수용하는 것을 보장하도록 유체를 여과하여, 장치(100)의 신뢰성을 향상시키고 최소한의 오염물질이 프로세스 챔버(1300)에 도달하도록 보장한다.
흐름 경로(183)는 제1 기판 블록(180)으로부터 유출구(110)로 유체를 전달하는 유체 경로(도시되지 않음)를 더 포함한다. 유체 경로는 구성 요소 블록(181)을 통해 연장되고, 선택적으로 제2 기판 블록(182)을 통해 연장된다. 구성요소 블록(181)은 제1 단부 부분(292) 및 제2 단부 부분(293)을 가지고, 제2 단부 부분은 제1 기판 블록(181)을 넘어 수평으로 돌출된다. 제1 단부 부분(292)은 제2 활성 흐름 구성요소 조립체(290)의 유체 경로가 제2 유출 개구(191)에 유체적으로 결합되도록 제1 기판 블록(180)에 결합된다. 따라서, 제1 기판 블록(180)의 제2 유체 경로(186)는 제2 유출 개구(191)를 통해 제2 활성 흐름 구성요소 조립체(290)의 유체 경로에 유체적으로 결합된다.
흐름 경로(183)는 제1 유체 경로(185), 제2 유체 경로(186), 및 제2 활성 흐름 구성요소 조립체(290)의 유체 경로를 통해 유입구(104)로부터 유출구(110)로 연장된다. 구성요소 블록(181)의 제2 단부 부분(293)은 제2 기판 블록(182)에 결합되고, 제2 기판 블록(182)은 통상적으로 지지 구조(1402) 안으로 연장되는 패스너(102)를 통해 지지 구조(1402)의 상부 표면(1403)에 고정된다. 달리 말하면, 구성요소 블록의 제2 단부 부분(293)은 제2 기판 블록(182)을 통해 지지 구조(1402)에 장착된다.
도 6 내지 도 10을 참조하면, 유입구 제어 밸브(151) 및 제1 기판 블록(180)은 보다 상세히 설명된다. 유입구 제어 밸브(151)는 밸브 몸체(152), 밸브 시트(153) 및 폐쇄 부재(154)를 배치 및 고정시키고 유입구 제어 밸브(151)의 작동을 허용하는 데 필요한 다양한 장착 구성요소(155)에 더하여 밸브 몸체(152), 밸브 시트(153) 및 폐쇄 부재(154)를 포함한다. 유입구 제어 밸브(151)는, 폐쇄 부재(154)가 밸브 시트(153)로부터 이격된 개방 상태로부터 밸브 시트(153)와 접촉하는 폐쇄 상태로 이동하도록, 폐쇄부재(154)를 이동시킨다. 유입구 제어 밸브(151)는 제1 기판 블록(180)에 의해서만 그리고 독점적으로 지지되는 유입구 제어 밸브(151)과 함께 구성요소 수용 포트(184)에 직접 장착된다.
유입구 제어 밸브(151)는 제1 활성 구성요소로 지칭될 수 있다. 유입구 제어 밸브(151)는 잠금 태그 아웃 밸브(lock out tag out valve)일 수 있다. 이러한 밸브는 장비를 정비할 때 안전을 보장하는 데 사용된다. 이 실시예에서, 유입구 제어 밸브(151)는 유입구 제어 밸브(151)가 폐쇄 상태로 유지되는 것을 보장하도록 기계식 잠금 장치로 잠길 수 있다. 유입구 제어 밸브(151)는 또한 장비 기술자가 유입구 제어 밸브(151)가 폐쇄 상태에 있는 것을 쉽게 알 수 있도록 태그가 부착될 수 있다. 통상적으로, 잠겨 있고 태그가 부착된 임의의 장치는 일반적으로 "잠금 태그 아웃"이라는 용어로 설명된다. 잠금 태그 아웃 밸브는 "LOTO" 밸브로 지칭될 수 있다.
제1 기판 블록(180)은 유입구 피팅(105)을 포함하고, 유입구 피팅(105)은 도시된 바와 같이 2개의 개별 구성요소로 형성된다. 위에서 설명되는 바와 같이, 제1 기판 블록(180)은 모놀리식 몸체(187) 및 필터 매체(170)를 또한 포함한다. 또한, 제1 기판 블록(180)은 제1 환형 개스킷(gasket)(210), 제2 개스킷(220) 및 단부 캡(cap)(230)을 포함한다.
모놀리식 몸체(187)를 참조하면, 모놀리식 몸체는 하부 표면(241), 상부 표면(242), 제1 측벽 표면(243) 및 제2 측벽 표면(244)을 갖는다. 제1 유입 개구(188)는 제1 측벽 표면(243) 안으로 형성된다. 플랜지(flange) 부분(245)은 제1 측벽 표면(243)의 하부로부터 수평으로 연장된다. 복수의 패스너(fastener)는 제1 기판 블록(180)을 지지 구조(1402)에 연결하기 위해 플랜지 부분(245)을 통해 연장된다. 패스너는 모놀리식 몸체(187)의 하부 표면(241)을 지지 구조(1402)의 상부 표면(1403)에 고정하고 플랜지 부분(245)에 형성된 패스너 통로(246)를 통해 연장된다. 위에서 설명되는 패스너(102)와 같은 패스너가 이용될 수 있다. 패스너(102)는 나사산이 있을 수 있거나 제1 기판 블록(180)을 지지 구조(1402)에 부착하는 데 적절한 임의의 다른 유형의 패스너일 수 있다.
상부 표면(242)은 제1 섹션(247) 및 제2 섹션(248)을 포함한다. 구성요소 수용 포트(184)는 제1 섹션(247)안으로 형성되는 반면, 제2 유출 개구(191)는 제2 섹션(248) 안으로 형성된다. 제1 섹션(247)은 제2 섹션(248)으로부터 수직으로 오프셋된다. 제1 섹션(247)은 제2 섹션(248)보다 높다. 직립 벽(249)은 상부 표면(242)의 제1 및 제2 섹션(247, 248) 사이에 위치된다. 제1 및 제2 섹션(247, 248)은 실질적으로 평행하다.
구성요소 수용 포트(184)는 바신(basin)(250)을 포함하고, 바신은 바신 바닥(252) 및 바신 바닥(252)으로부터 상부 표면(242)의 제1 섹션(247)으로 연장되는 칼라(callar) 부분(251)을 갖는다. 제1 유출 개구(189) 및 제2 유입 개구(190)는 구성요소 수용 포트(184)의 바신 바닥(252) 안으로 형성된다. 칼라 부분(251)은 위에서 언급한 바와 같이 구성요소 수용 포트(184)의 적어도 일부를 형성하고, 칼라 부분(251)은 바신 바닥(252)과 상부 표면(242)의 제1 섹션(247) 사이에 위치된다.
제2 유체 경로(186)를 참조하면, 제2 유체 경로(186)는 위에서 설명된 바와 같이 사전 필터 섹션(192) 및 사후 필터 섹션(193)을 포함한다. 제2 유체 경로(186)는 사전 필터 통로(256), 필터 챔버(257) 및 사후 필터 통로(258)를 포함한다. 사전 필터 통로(256)는 제2 유입 개구(190)로부터 필터 챔버(257)로 연장된다. 사후 필터 통로(258)는 필터 챔버(257)로부터 제2 유출 개구(191)로 연장된다. 필터 매체(170)는 필터 챔버(257) 내에 배치된다.
필터 챔버(257)는 모놀리식 몸체(187)의 제2 측벽 표면(244) 및 단부 캡(230) 안으로 형성된 포켓(pocket)에 의해 경계를 이룬다. 필터 매체(170)는 필터 챔버(257) 내에 배치된다. 필터 매체(170)는 관형 필터 몸체(171)를 포함하고, 관형 필터 몸체(171)는 내부 표면(172), 외부 표면(173), 제1 가장자리(174) 및 제2 가장자리(175)를 갖는다. 관형 몸체의 내부 표면(172)은 중앙 필터 공동(176)을 정의한다. 사후 필터 환형체(annulus)(177)는 필터 챔버(257)의 외부 표면(173)과 내부 표면(261) 사이에 형성된다. 따라서, 중앙 필터 공동(176)은 사전 필터 섹션(192)의 일부를 형성하는 반면, 사후 필터 환형체(177)는 사후 필터 섹션(193)의 일부를 형성한다. 필터 매체(170)는 사전 필터 섹션(192) 및 사후 필터 섹션(193)으로 나눈다.
필터 매체(170)는 사후 필터 환형체(177)가 유지되도록 필터 챔버(257) 내에서 지지된다. 사후 필터 환형체(177)는 유체가 사후 필터 환형체(177)를 통해서 사후 필터 통로(258)로 통과할 수 있도록 내부 표면(261)으로부터 이격되고 격리된다. 사전 필터 통로(256)는 중앙 필터 공동(176)과 유체 소통하는 반면, 사후 필터 환형체(177)는 사후 필터 통로(258)와 유체 소통한다.
제1 환형 개스킷(210)은 필터 챔버(257) 내에 배치되고 필터 챔버(257)의 제1 단부 벽(258)에 인접한다. 제2 개스킷(220)은 필터 챔버(257) 내에 배치되고 필터 챔버(257)의 제2 단부 벽(259)에 인접한다. 단부 캡(230)은 제2 단부 벽(259)을 형성하고, 단부 캡(230)은 용접, 접착, 브레이징(brazing), 나사산 또는 압입 연결, 또는 임의의 다른 공지된 수단에 의해 모놀리식 몸체(187)에 고정된다. 단부 캡(230)은 주변 환경으로부터 격리되도록 필터 챔버(257)를 둘러싼다.
제1 환형 개스킷(210)은 제1 허브 부분(211), 제2 허브 부분(212), 및 제1 및 제2 허브 부분(211, 212) 사이에 위치하고 제1 및 제2 허브 부분(211, 212)으로부터 돌출하는 플랜지 부분(213)을 갖는다. 중앙 통로(214)는 제1 및 제2 허브 부분(211, 212)을 통해 연장된다. 중앙 통로(214)는 사전 필터 통로(256)를 중앙 필터 공동(176)과 유체적으로 결합한다. 제1 환형 개스킷(210)은 제1 허브 부분(211)이 필터 챔버(257)의 제1 단부 벽(258)에 형성된 오목부(260) 내에 끼워지도록 배치된다. 즉, 제1 환형 개스킷(210)은 제1 허브 부분(211)이 오목부(260) 내에 안착되도록 배치된다. 제2 허브 부분(212)은 중앙 필터 공동(176) 안으로 연장되고, 필터 매체(171)의 포지셔닝(positioning)을 제공한다. 제1 밀봉부(seal)는 관형 필터 몸체(171)의 제1 단부 벽(258)과 제1 가장자리(174) 사이에서 형성된다. 제1 밀봉부는 관형 필터 몸체(171)의 제1 단부 벽(258)과 제1 가장자리(174) 사이에서 제1 환형 개스킷(210)의 플랜지 부분(213)을 압축함으로써 형성된다.
제2 개스킷(220)은 필터 챔버(257) 내에 배치된다. 제2 개스킷(220)은 허브 부분(221) 및 플랜지 부분(222)을 포함한다. 제2 개스킷(220)은 플랜지 부분(222)이 필터 챔버(257)의 제2 단부 벽(259)과 인접하도록 필터 챔버(257) 내에 배치된다. 관형 필터 몸체(171)의 제2 가장자리(175)는 제2 개스킷(220)의 플랜지 부분(222)과 맞물리고, 플랜지 부분(222)은 제2 단부 벽(259)과 접촉한다. 플랜지 부분(222)은 관형 필터 몸체(171)의 제2 가장자리(175)와 필터 챔버(257)의 제2 단부 벽(259) 사이에서 압축된다. 이는 관형 필터 몸체(171)의 제2 가장자리(175)와 필터 챔버(257)의 제2 단부 벽(259) 사이에서 제2 밀봉부를 형성한다. 따라서, 필터 매체(170)는 필터 챔버(257) 내에서 압축 하에 있고 제1 환형 개스킷(210) 및 제2 개스킷(210)에 의해 제1 가장자리(174) 및 제2 가장자리(175)에서 밀봉된다. 허브 부분(221)은 중앙 필터 공동(176) 안으로 연장되고 필터 매체(170)에 포지셔닝을 제공한다.
도 11을 참조하면, 제1 기판 블록(380) 및 필터 매체(370)의 대체 실시예가 예시되어 있다. 본 실시예에서, 필터 매체(370)는 원통형 필터가 아닌 컵형 필터로 구성된다. 제1 기판 블록(380)은 필터 매체(370)를 수용하기 위한 변경을 제외하고 제1 기판 블록(180)과 동일하다. 다시 한번, 제1 기판 블록(380)은 모놀리식 몸체(387), 필터 매체(370), 단부 캡(330) 및 유입구 피팅(105)을 포함하고, 유입구 피팅(105)은 용접, 결합, 압축 또는 간섭 피팅 또는 임의의 다른 공지된 수단에 의해 모놀리식 몸체(387)에 결합된다. 모놀리식 몸체(387)는 단일 부품으로 형성되는 일체로 형성된 모놀리식 구성요소이다. 모놀리식 몸체(387)는 유입구 제어 밸브(151)와 같은 유체 흐름 구성요소를 수용하기 위한 구성요소 수용 포트(384)를 포함한다.
모놀리식 몸체(387)는 제1 유입 개구(388)로부터 제1 유출 개구(389)로 연장되는 유체 흐름 경로(183)의 제1 유체 경로(385)를 더 포함한다. 제1 유출 개구(389)는 모놀리식 몸체(387)의 구성요소 수용 포트(384)에 형성된다. 제2 유체 경로(386)는 구성요소 수용 포트(384)에 형성된 제2 유입 개구(390)로부터 모놀리식 몸체(387)에 형성된 제2 유출 개구(391)로 모놀리식 몸체(387)를 통해 연장된다. 제2 유출 개구(391)는 유체 흐름 경로(183)를 유입구(104)로부터 구성요소 블록(181)으로 유체적으로 연결하여, 유체가 유입구(104)로부터 구성요소 블록(181)에 장착된 활성 구성요소로 흐를 수 있도록 보장한다.
보이는 바와 같이, 필터 매체(370)는 제2 유체 경로(386) 내에 위치된다. 필터 매체(370)는 제2 유체 경로(386)를 사전 필터 섹션(392) 및 사후 필터 섹션(393)으로 나눈다. 유입구 제어 밸브(151)는 모놀리식 몸체(387)의 구성요소 수용 포트(384)에 장착되고 제1 유출 개구(389) 및 제2 유입 개구(390) 각각에 유체적으로 결합된다. 따라서, 유입구 제어 밸브(151)는 유입구(104)로부터 제2 유출 개구(391)로의 유체의 흐름을 제어한다. 또한, 필터 매체(370)는 다른 활성 구성요소가 여과된 유체를 수용하는 것을 보장하도록 유체를 여과하여, 장치(100)의 신뢰성을 향상시키고 최소한의 오염물질이 프로세스 챔버(1300)에 도달하도록 보장한다.
제2 유체 경로(386)를 보다 상세히 설명하면, 제2 유체 경로(386)는 위에서 설명된 바와 같이 사전 필터 섹션(392) 및 사후 필터 섹션(393)을 포함한다. 제2 유체 경로(386)는 사전 필터 통로(356), 필터 챔버(357) 및 사후 필터 통로(358)를 포함한다. 사전 필터 통로(356)는 제2 유입 개구(390)로부터 필터 챔버(357)로 연장된다. 사후 필터 통로(358)는 필터 챔버(357)로부터 제2 유출 개구(391)로 연장된다. 필터 매체(370)는 필터 챔버(357) 내에 배치된다.
필터 챔버(357)는 모놀리식 몸체(387)의 제2 측벽 표면(344) 및 단부 캡(330)안으로 형성된 포켓에 의해 경계를 이룬다. 필터 매체(370)는 필터 챔버(357) 내에 배치된다. 필터 매체(370)는 컵형 필터 몸체(371)를 포함하고, 필터 몸체(371)는 내부 표면(372), 외부 표면(373), 원통형 부분(374), 제1 단부 부분(375) 및 제2 단부 부분(378)을 갖는다. 필터 몸체(371)의 내부 표면(372)은 중앙 필터 공동(376)을 정의한다. 사후 필터 환형체(377)는 필터 챔버(357)의 외부 표면(373)과 내부 표면(361) 사이에서 형성된다. 따라서, 중앙 필터 공동(376)은 사전 필터 섹션(392)의 일부를 형성하는 반면, 사후 필터 환형체(377)는 사후 필터 섹션(393)의 일부를 형성한다. 필터 매체(370)는 사전 필터 섹션(392) 및 사후 필터 섹션(393)으로 나눈다.
필터 매체(370)는 사후 필터 환형체(377)가 유지되도록 제2 단부 부분(378)에 의해 필터 챔버(357) 내에서 지지된다. 사후 필터 환형체(377)는 유체가 사후 필터 환형체(377)를 통해서 사후 필터 통로(358)로 통과할 수 있도록 내부 표면(361)으로부터 이격되고 격리된다. 사전 필터 통로(356)는 중앙 필터 공동(376)과 유체 소통하는 반면, 사후 필터 환형체(377)는 사후 필터 통로(358)와 유체 소통한다. 또한, 제1 단부 부분(375)은 단부 캡(330)으로부터 이격되고 격리되어, 필터 매체(370)를 통한 유체 흐름에 대한 면적을 최대화한다.
제2 단부 부분(378)은 유체가 투과하지 않는 고체 재료로 형성되고 그것을 통해 배열된 구멍(379)을 갖는다. 제2 단부 부분(378)은 구멍(379) 및 제2 유체 경로(386)는 유체가 통로를 통과하는 것을 허용하기 위해 구멍과 (379)와 정렬 되도록 필터 챔버(357)의 내부 표면(361)과 맞물린다. 제2 단부 부분(378)은 모놀리식 몸체(387)와 맞물리게 하기 위해 나사산 부분을 통합할 수 있거나, 필터 챔버(357) 내에 필터 매체(370)를 고정하기 위해 임의의 공지된 수단으로 압축, 용접, 접합되거나 달리 부착될 수 있다.
도 12를 참조하면, 제1 기판 블록(480) 및 필터 매체(470)의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 본 실시예에서, 필터 매체(470)는 복수의 적층된 디스크(disc)를 포함하는 디스크 필터로 구성된다. 기판 블록(480)은 필터 매체(470)를 수용하기 위한 변경을 제외하고 기판 블록(180)과 동일하다. 다시 한번, 제1 기판 블록(480)은 모놀리식 몸체(487), 필터 매체(470), 단부 캡(430) 및 유입구 피팅(105)을 포함하고, 유입구 피팅(105)은 용접, 결합, 압축 또는 간섭 피팅 또는 임의의 다른 공지된 수단에 의해 모놀리식 몸체(487)에 결합된다. 모놀리식 몸체(487)는 단일 부품으로 형성되는 일체로 형성된 모놀리식 구성요소이다. 모놀리식 몸체(487)는 유입구 제어 밸브(151)와 같은 유체 흐름 구성요소를 수용하기 위한 구성요소 수용 포트(484)를 포함한다.
모놀리식 몸체(487)는 제1 유입 개구(488)로부터 제1 유출 개구(489)로 연장되는 유체 흐름 경로(183)의 제1 유체 경로(485)를 더 포함한다. 제1 유출 개구(489)는 모놀리식 몸체(487)의 구성요소 수용 포트(484)에 형성된다. 제2 유체 경로(486)는 구성요소 수용 포트(484)에 형성된 제2 유입 개구(490)로부터 모놀리식 몸체(487)에 형성된 제2 유출 개구(491)로 모놀리식 몸체(487)를 통해 연장된다. 제2 유출 개구(491)는 유체 흐름 경로(183)를 유입구(104)로부터 구성요소 블록(181)으로의 유체 흐름 경로(183)를 유체적으로 연결하여, 유체가 유입구(104)로부터 구성요소 블록(181)에 장착된 활성 구성요소로 흐를 수 있도록 보장한다.
보이는 바와 같이, 필터 매체(470)는 제2 유체 경로(486) 내에 위치된다. 필터 매체(470)는 제2 유체 경로(486)를 사전 필터 섹션(492) 및 사후 필터 섹션(493)으로 나눈다. 유입구 제어 밸브(151)는 모놀리식 몸체(487)의 구성요소 수용 포트(484)에 장착되고 제1 유출 개구(489) 및 제2 유입 개구(490) 각각에 유체적으로 결합된다. 따라서, 유입구 제어 밸브(151)는 유입구(104)로부터 제2 유출 개구(491)로의 유체의 흐름을 제어한다. 또한, 필터 매체(470)는 다른 활성 구성요소가 여과된 유체를 수용하는 것을 보장하도록 유체를 여과하여, 장치(100)의 신뢰성을 향상시키고 최소한의 오염물질이 프로세스 챔버(1300)에 도달하도록 보장한다.
제2 유체 경로(486)를 보다 상세히 설명하면, 제2 유체 경로(486)는 위에서 설명된 바와 같이 사전 필터 섹션(492) 및 사후 필터 섹션(493)을 포함한다. 제2 유체 경로(486)는 사전 필터 통로(456), 필터 챔버(457) 및 사후 필터 통로(458)를 포함한다. 사전 필터 통로(456)는 제2 유입 개구(490)로부터 필터 챔버(457)로 연장된다. 사후 필터 통로(458)는 필터 챔버(457)로부터 제2 유출 개구(491)로 연장된다. 필터 매체(470)는 필터 챔버(457) 내에 배치된다.
필터 챔버(457)는 모놀리식 몸체(487)의 제2 측벽 표면(444) 및 단부 캡(430)안으로 형성된 포켓에 의해 경계를 이룬다. 필터 매체(470)는 필터 챔버(457) 내에 배치된다. 필터 매체(470)는 디스크형 필터 몸체(471)를 포함하고, 필터 몸체(471)는 복수의 필터 디스크(472), 외부 표면(473), 제1 단부(474), 제2 단부(475) 및 유지 부분(478)을 갖는다. 필터 디스크(472)는 유체가 제1 단부(474)로부터 제2 단부(475)로 필터 몸체(471)를 따라 축방향으로 흐르도록 허용하기 위해 다공성 또는 직조 재료로 형성될 수 있다. 대체적으로, 통로는 필터 디스크(472)의 중심을 통해 형성될 수 있고 유체는 통로를 통해 흐른 다음, 필터 디스크(472) 사이에서 방사상 외측으로 흐를 수 있고, 이어서 필터 챔버(457)의 외부 표면(473)과 내부 표면(461) 사이에서 흐를 수 있다. 어느 구성에서든, 필터 매체(470)는 유체가 필터 챔버(457)를 빠져나가기 위해 필터 매체(470)를 통해 흘러야 하도록 필터 챔버(457) 내에 설치된다. 본 구성에서, 제1 단부(474)는 사전 필터 섹션(492)의 단부를 정의하는 반면에, 제2 단부(475)는 사후 필터 섹션(393)의 시작부를 정의한다. 따라서, 필터 매체(470)는 사전 필터 섹션(492) 및 시후 필터 섹션(493)을 나눈다.
필터 매체(470)는 필터 매체(470)가 필터 챔버(457)와의 위치 내에 유지되도록 유지 부분(478)에 의해서 필터 챔버(457) 내에 지지된다. 유지 부분은 단부 캡(430)의 대응하는 나사산과 맞물리는 나사산을 통합한다. 대체 실시예에서, 유지 부분(478)은 나사산을 생략하고 단순히 단부 캡(430)에 인접할 수 있거나 생략될 수 있다. 필터 매체(470)는 압입, 접착제 또는 다른 수단에 의해 유지될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 유지 부분(478)은 생략될 수 있고 유지 특징부는 단부 캡(430)에 통합될 수 있다. 유지 부분(478)은 유체가 필터 매체(470)를 통해서 사후 필터 통로(458)로 통과할 수 있도록 필터 챔버(457) 내의 위치에 필터 매체를 유지한다. 사전 필터 통로(456)는 제1 단부(474)와 유체 소통하는 반면, 제2 단부(475)는 사후 필터 통로(458)와 유체 소통한다. 보이는 바와 같이, 제2 단부(475)는 단부 캡(430)으로부터 이격되고 격리되어, 필터 매체(470)를 통한 유체 흐름에 대한 면적을 최대화한다.
도 13 및 도 14는 제1 기판 블록(580)의 또 다른 대체 실시예를 예시한다. 제1 기판 블록(580)은 유입구 피팅(505)을 포함한다. 유입구 피팅(505)은 위에서 설명된 바와 같이 2개의 개별 구성요소로 형성된 유입구 피팅(105)과 동일하다. 제1 기판 블록(580)은 또한 모놀리식 몸체(587) 및 필터 매체(570)를 포함한다.
모놀리식 몸체(587)를 참조하면, 모놀리식 몸체는 하부 표면(541), 상부 표면(542), 제1 측벽 표면(543) 및 제2 측벽 표면(544)을 갖는다. 제1 유입 개구(588)는 제1 측벽 표면(543) 안으로 형성된다. 플랜지(flange) 부분(545)은 제1 측벽 표면(543)의 하부로부터 수평으로 연장된다. 복수의 패스너(fastener)는 제1 기판 블록(580)을 지지 구조(1402)에 연결하기 위해 플랜지 부분(545)을 통해 연장된다. 패스너는 모놀리식 몸체(587)의 하부 표면(541)을 지지 구조(1402)의 상부 표면(1403)에 고정하고 플랜지 부분(545)에 형성된 패스너 통로(546)를 통해 연장된다. 위에서 설명되는 패스너(102)와 같은 패스너가 이용될 수 있다. 패스너(102)는 나사산이 있을 수 있거나 제1 기판 블록(580)을 지지 구조(1402)에 부착하는 데 적절한 임의의 다른 유형의 패스너일 수 있다.
상부 표면(542)은 제1 섹션(547) 및 제2 섹션(548)을 포함한다. 구성요소 수용 포트(584)는 제1 섹션(547) 안으로 형성되는 반면, 제2 유출 개구(591)는 제2 섹션(548) 안으로 형성된다. 제1 섹션(547)은 제2 섹션(548)으로부터 수직으로 오프셋된다. 제1 섹션(547)은 제2 섹션(548)보다 높다. 직립 벽(549)은 상부 표면(542)의 제1 및 제2 섹션(547, 548) 사이에 위치된다. 제1 및 제2 섹션(547, 548)은 실질적으로 평행하다.
구성요소 수용 포트(584)는 바신(550)을 포함하고, 바신은 바신 바닥(552) 및 바신 바닥(552)으로부터 상부 표면(542)의 제1 섹션(547)으로 연장되는 칼라(callar) 부분(551)을 갖는다. 제1 유출 개구(589) 및 제2 유입 개구(590)는 구성요소 수용 포트(584)의 바신 바닥(552) 안으로 형성된다. 칼라 부분(551)은 위에서 언급한 바와 같이 구성요소 수용 포트(584)의 적어도 일부를 형성하고, 칼라 부분(551)은 바신 바닥(552)과 상부 표면(542)의 제1 섹션(547) 사이에 위치된다. 제1 유체 경로(586)는 제1 유출 개구(589)와 제1 유입 개구(588) 사이에 형성된다.
제2 유체 경로(586)는 위에서 설명된 실시예와 유사한 사전 필터 섹션(592) 및 사후 필터 섹션(593)을 포함한다. 제2 유체 경로(586)는 사전 필터 통로(556), 필터 챔버(557) 및 사후 필터 통로(558)를 포함한다. 사전 필터 통로(556)는 제2 유입 개구(590)로부터 필터 챔버(557)로 연장된다. 사후 필터 통로(558)는 필터 챔버(557)로부터 제2 유출 개구(591)로 연장된다. 필터 매체(570)는 필터 챔버(557) 내에 배치된다.
필터 챔버(557)는 모놀리식 몸체(587)의 하부 표면(541) 및 단부 캡(530) 안으로 형성된 포켓에 의해 경계를 이룬다. 필터 매체(570)는 필터 챔버(557) 내에 배치된다. 필터 매체(570)는 일반적으로 디스크형 필터 몸체(571) 및 필터 몸체(571)로부터 연장되는 환형 플랜지(572)를 포함한다. 필터 몸체(571)는 상부 표면(573)으로부터 하부 표면(574)으로 연장되고, 유체는 필터 매체(570)를 통해 상부 표면(573)으로부터 하부 표면(574)으로 흐른다. 따라서, 필터 매체의 상부 표면(573)은 사전 필터 섹션(592)의 경계를 정의하는 반면, 하부 표면(574)은 사후 필터 섹션(593)의 경계를 정의한다. 필터 매체(570)는 사전 필터 섹션(592) 및 사후 필터 섹션(593)으로 나눈다. 필터 매체(570)의 필터 몸체(571)는 일반적으로 외부 직경(576)과 상부 및 하부 표면(573, 574) 사이에서 전이하는 반경을 갖는 원통형 프로파일(profile)을 갖는다. 환형 플랜지(572)는 필터 몸체(571)의 외부 직경(576)으로부터 연장된다. 반경은 다양한 크기일 수 있고, 반경이 환형 플랜지(572)로 직접 전이되면서, 외부 직경(576)은 생략될 수 있다.
필터 매체(570)는 다공성이거나 직조되어 있을 수 있거나, 그렇지 않으면 유체가 흐르는 것을 허용하는 개방 통로를 가질 수 있다. 환형 플랜지(572)는 바람직하게는 필터 매체(570)의 나머지 부분과 동일한 재료로 형성된다. 달리 말하면, 필터 매체(570)는 일체로 형성된 모놀리식 구성요소이다. 환형 플랜지(572)는 필터 챔버(557) 안으로 형성된 리세스(recess)(575)에 압축되거나 용접될 수 있다. 이는 모든 유체가 필터 매체(570)를 통해 흐르는 것을 보장하도록 추가적인 밀봉에 대한 필요 없이 필터 매체(570)가 모놀리식 몸체(587)에 대하여 밀봉되는 것을 허용한다. 단부 캡(530)은 필터 챔버(557)의 하부 벽(559)을 형성한다. 단부 캡(530)은 용접, 접착, 브레이징, 나사산 또는 압입 연결, 또는 유밀 밀봉을 제공하기에 적절한 임의의 다른 공지된 수단에 의해 모놀리식 몸체(587)에 고정된다. 단부 캡(530)은 주변 환경으로부터 격리되도록 필터 챔버(557)를 둘러싼다. 따라서, 필터 매체(570) 및 단부 캡(530)을 모놀리식 몸체(587)에 결합하고 유체가 필터 매체(570)를 우회하거나 단부 캡(530)에 근접한 모놀리식 몸체(587)로부터 유출되지 않도록 보장하기 위해 추가적인 밀봉은 필요로 되지 않는다.
도 15 및 도 16은 제1 기판 블록(680)의 또 다른 대체 실시예를 예시한다. 제1 기판 블록(680)은 유입구 피팅(605)을 포함한다. 유입구 피팅(605)은 위에서 설명된 바와 같이 2개의 개별 구성요소로 형성된 유입구 피팅(105)과 동일하다. 제1 기판 블록(680)은 또한 모놀리식 몸체(687) 및 필터 매체(670)를 포함한다.
모놀리식 몸체(687)를 참조하면, 모놀리식 몸체는 하부 표면(641), 상부 표면(642), 제1 측벽 표면(643) 및 제2 측벽 표면(644)을 갖는다. 제1 유입 개구(688)는 제1 측벽 표면(643) 안으로 형성된다. 플랜지(flange) 부분(645)은 제1 측벽 표면(643)의 하부로부터 수평으로 연장된다. 복수의 패스너(fastener)는 제1 기판 블록(680)을 지지 구조(1402)에 연결하기 위해 플랜지 부분(645)을 통해 연장된다. 패스너는 모놀리식 몸체(687)의 하부 표면(641)을 지지 구조(1402)의 상부 표면(1403)에 고정하고 플랜지 부분(645)에 형성된 패스너 통로(646)를 통해 연장된다. 위에서 설명되는 패스너(102)와 같은 패스너가 이용될 수 있다. 패스너(102)는 나사산이 있을 수 있거나 제1 기판 블록(680)을 지지 구조(1402)에 부착하는 데 적절한 임의의 다른 유형의 패스너일 수 있다.
상부 표면(642)은 제1 섹션(647) 및 제2 섹션(648)을 포함한다. 구성요소 수용 포트(684)는 제1 섹션(647) 안으로 형성되는 반면, 제2 유출 개구(691)는 제2 섹션(648) 안으로 형성된다. 제1 섹션(647)은 제2 섹션(648)으로부터 수직으로 오프셋된다. 제1 섹션(647)은 제2 섹션(648)보다 높다. 직립 벽(649)은 상부 표면(642)의 제1 및 제2 섹션(647, 648) 사이에 위치된다. 제1 및 제2 섹션(647, 648)은 실질적으로 평행하다.
구성요소 수용 포트(684)는 바신(650)을 포함하고, 바신은 바신 바닥(652) 및 바신 바닥(652)으로부터 상부 표면(642)의 제1 섹션(647)으로 연장되는 칼라(callar) 부분(651)을 갖는다. 제1 유출 개구(689) 및 제2 유입 개구(690)는 구성요소 수용 포트(684)의 바신 바닥(652) 안으로 형성된다. 칼라 부분(651)은 위에서 언급한 바와 같이 구성요소 수용 포트(684)의 적어도 일부를 형성하고, 칼라 부분(651)은 바신 바닥(652)과 상부 표면(642)의 제1 섹션(647) 사이에 위치된다. 제1 유체 경로(686)는 제1 유출 개구(689)와 제1 유입 개구(688) 사이에 형성된다.
제2 유체 경로(686)는 위에서 설명된 실시예와 유사한 사전 필터 섹션(692) 및 사후 필터 섹션(693)을 포함한다. 제2 유체 경로(686)는 사전 필터 통로(656), 필터 챔버(657) 및 사후 필터 통로(658)를 포함한다. 사전 필터 통로(656)는 제2 유입 개구(690)로부터 필터 챔버(657)로 연장된다. 사후 필터 통로(658)는 필터 챔버(657)로부터 제2 유출 개구(691)로 연장된다. 필터 매체(670)는 필터 챔버(657) 내에 배치된다.
필터 챔버(657)는 모놀리식 몸체(687)의 하부 표면(641) 및 단부 캡(630) 안으로 형성된 포켓에 의해 경계를 이룬다. 필터 매체(670)는 필터 챔버(657) 내에 배치된다. 필터 매체(670)는 일반적으로 디스크형 필터 몸체(671) 및 필터 몸체(671)로부터 연장되는 환형 플랜지(672)를 포함한다. 필터 몸체(671)는 상부 표면(673)으로부터 하부 표면(674)으로 연장되고, 유체는 필터 매체(670)를 통해 상부 표면(673)으로부터 하부 표면(674)으로 흐른다. 따라서, 필터 매체의 상부 표면(673)은 사전 필터 섹션(692)의 경계를 정의하는 반면, 하부 표면(674)은 사후 필터 섹션(693)의 경계를 정의한다. 필터 매체(670)는 사전 필터 섹션(692) 및 사후 필터 섹션(693)으로 나눈다. 필터 매체(670)의 필터 몸체(671)는 일반적으로 환형 플랜지(672)와 상부 및 하부 표면(673, 674) 사이에서 전이하는 반경을 갖는 원통형 프로파일을 갖는다. 환형 플랜지(672)는 환형 플랜지(672)와 상부 및 하부 표면(673, 674)사이에서 전환하는데 사용되는 큰 반경으로 인해 뚜렷한 외부 표면 없이 필터 몸체(671)로부터 연장된다. 반경은 다양한 크기일 수 있다.
필터 매체(670)는 다공성이거나 직조되어 있을 수 있거나, 그렇지 않으면 유체가 흐르는 것을 허용하는 개방 통로를 가질 수 있다. 환형 플랜지(672)는 바람직하게는 필터 매체(670)의 나머지 부분과 동일한 재료로 형성된다. 달리 말하면, 필터 매체(670)는 일체로 형성된 모놀리식 구성요소이다. 환형 플랜지(672)는 필터 챔버(657) 안으로 형성된 리세스(675)에 압축되거나 용접될 수 있다. 이는 모든 유체가 필터 매체(670)를 통해 흐르는 것을 보장하도록 추가적인 밀봉에 대한 필요 없이 필터 매체(670)가 모놀리식 몸체(687)에 대하여 밀봉되는 것을 허용한다. 단부 캡(630)은 필터 챔버(657)의 하부 벽(659)을 형성한다. 단부 캡(630)은 용접, 접착, 브레이징, 나사산 또는 압입 연결, 또는 유밀 밀봉을 제공하기에 적절한 임의의 다른 공지된 수단에 의해 모놀리식 몸체(687)에 고정된다. 단부 캡(630)은 주변 환경으로부터 격리되도록 필터 챔버(657)를 둘러싼다. 따라서, 필터 매체(670) 및 단부 캡(630)을 모놀리식 몸체(687)에 결합하고 유체가 필터 매체(670)를 우회하거나 단부 캡(630)에 근접한 모놀리식 몸체(687)로부터 유출되지 않도록 보장하기 위해 추가적인 밀봉은 필요로 되지 않는다.
도 17 및 도 18은 제1 기판 블록(780)의 또 다른 대체 실시예를 예시한다. 제1 기판 블록(780)은 유입구 피팅(705)을 포함한다. 유입구 피팅(705)은 위에서 설명된 바와 같이 2개의 개별 구성요소로 형성된 유입구 피팅(105)과 동일하다. 제1 기판 블록(780)은 또한 모놀리식 몸체(787) 및 필터 매체(770)를 포함한다.
모놀리식 몸체(787)를 참조하면, 모놀리식 몸체는 하부 표면(741), 상부 표면(742), 제1 측벽 표면(743) 및 제2 측벽 표면(744)을 갖는다. 제1 유입 개구(788)는 제1 측벽 표면(743) 안으로 형성된다. 플랜지(flange) 부분(745)은 제1 측벽 표면(743)의 하부로부터 수평으로 연장된다. 복수의 패스너(fastener)는 제1 기판 블록(780)을 지지 구조(1402)에 연결하기 위해 플랜지 부분(745)을 통해 연장된다. 패스너는 모놀리식 몸체(787)의 하부 표면(741)을 지지 구조(1402)의 상부 표면(1403)에 고정하고 플랜지 부분(745)에 형성된 패스너 통로(747)를 통해 연장된다. 위에서 설명되는 패스너(102)와 같은 패스너가 이용될 수 있다. 패스너(102)는 나사산이 있을 수 있거나 제1 기판 블록(780)을 지지 구조(1402)에 부착하는 데 적절한 임의의 다른 유형의 패스너일 수 있다.
상부 표면(742)은 제1 섹션(747) 및 제2 섹션(748)을 포함한다. 구성요소 수용 포트(784)는 제1 섹션(747) 안으로 형성되는 반면, 제2 유출 개구(791)는 제2 섹션(748) 안으로 형성된다. 제1 섹션(747)은 제2 섹션(748)으로부터 수직으로 오프셋된다. 제1 섹션(747)은 제2 섹션(748)보다 높다. 직립 벽(749)은 상부 표면(742)의 제1 및 제2 섹션(747, 748) 사이에 위치된다. 제1 및 제2 섹션(747, 748)은 실질적으로 평행하다.
구성요소 수용 포트(784)는 바신(750)을 포함하고, 바신은 바신 바닥(752) 및 바신 바닥(752)으로부터 상부 표면(742)의 제1 섹션(747)으로 연장되는 칼라(callar) 부분(751)을 갖는다. 제1 유출 개구(789) 및 제2 유입 개구(790)는 구성요소 수용 포트(784)의 바신 바닥(752) 안으로 형성된다. 칼라 부분(751)은 위에서 언급한 바와 같이 구성요소 수용 포트(784)의 적어도 일부를 형성하고, 칼라 부분(751)은 바신 바닥(752)과 상부 표면(742)의 제1 섹션(747) 사이에 위치된다. 제1 유체 경로(786)는 제1 유출 개구(789)와 제1 유입 개구(788) 사이에 형성된다.
제2 유체 경로(786)는 위에서 설명된 실시예와 유사한 사전 필터 섹션(792) 및 사후 필터 섹션(793)을 포함한다. 제2 유체 경로(786)는 사전 필터 통로(756), 필터 챔버(757) 및 사후 필터 통로(758)를 포함한다. 사전 필터 통로(756)는 제2 유입 개구(790)로부터 필터 챔버(757)로 연장된다. 사후 필터 통로(758)는 필터 챔버(757)로부터 제2 유출 개구(791)로 연장된다. 필터 매체(770)는 필터 챔버(757) 내에 배치된다.
필터 챔버(757)는 모놀리식 몸체(787)의 제2 측벽 표면(744) 및 단부 캡(730) 안으로 형성된 포켓에 의해 경계를 이룬다. 필터 매체(770)는 필터 챔버(757) 내에 배치된다. 필터 매체(770)는 컵형 필터 몸체(771)를 포함하고, 필터 몸체(771)는 내부 표면(772), 외부 표면(773), 폐쇄된 하부 단부(774) 및 제2 가장자리(775)를 갖는다. 환형 플랜지(778)는 제2 가장자리(775)에 형성되고, 환형 플랜지(778)는 필터 몸체(771)를 넘어 연장되는 플랜지를 형성한다. 환형 플랜지(778)는 필터 챔버(757) 안으로 형성된 리세스(775)와 맞물린다.
관형 몸체의 내부 표면(772)은 중앙 필터 공동(776)을 정의한다. 사전 필터 환형체(777)는 필터 챔버(757)의 외부 표면(773)과 내부 표면(761) 사이에 형성된다. 따라서, 중앙 필터 공동(776)은 사후 필터 섹션(793)의 일부를 형성하는 반면, 사전 필터 환형체(777)는 사전 필터 섹션(792)의 일부를 형성한다. 필터 매체(770)는 사전 필터 섹션(792) 및 사후 필터 구간(793)으로 나눈다.
필터 매체(770)는 사전 필터 환형체(777)가 유지되도록 필터 챔버(757) 내에서 지지된다. 사전 필터 환형체(777)는 유체가 사전 필터 환형체(777), 필터 매체(770), 그리고 나서 사후 필터 통로(358)를 통과할 수 있도록 내부 표면(761)으로부터 이격되고 격리된다. 사후 필터 통로(758)는 중앙 필터 공동(776)과 유체 소통하는 반면, 사전 필터 환형체(377)는 사전 필터 통로(358)와 유체 소통한다.
필터 매체(770)는 다공성이거나 직조되어 있을 수 있거나, 그렇지 않으면 유체가 흐르는 것을 허용하는 개방 통로를 가질 수 있다. 환형 플랜지(772)는 바람직하게는 필터 매체(770)의 나머지 부분과 동일한 재료로 형성된다. 달리 말하면, 필터 매체(770)는 일체로 형성된 모놀리식 구성요소이다. 환형 플랜지(772)는 필터 챔버(757) 안으로 형성된 리세스(779)에 압축되거나 용접될 수 있다. 이는 모든 유체가 필터 매체(770)를 통해 흐르는 것을 보장하도록 추가적인 밀봉에 대한 필요 없이 필터 매체(770)가 모놀리식 몸체(787)에 대하여 밀봉되는 것을 허용한다. 단부 캡(730)은 필터 챔버(757)의 단부 벽(759)을 형성한다. 단부 캡(730)은 용접, 접착, 브레이징, 나사산 또는 압입 연결, 또는 유밀 밀봉을 제공하기에 적절한 임의의 다른 공지된 수단에 의해 모놀리식 몸체(787)에 고정된다. 단부 캡(730)은 주변 환경으로부터 격리되도록 필터 챔버(757)를 둘러싼다. 따라서, 필터 매체(770) 및 단부 캡(730)을 모놀리식 몸체(787)에 결합하고 유체가 필터 매체(770)를 우회하거나 단부 캡(730)에 근접한 모놀리식 몸체(787)로부터 유출되지 않도록 보장하기 위해 추가적인 밀봉은 필요로 되지 않는다.
도 19 및 도 20은 제1 기판 블록(880)의 또 다른 대체 실시예를 예시한다. 제1 기판 블록(880)은 유입구 피팅(805)을 포함한다. 유입구 피팅(805)은 위에서 설명된 바와 같이 2개의 개별 구성요소로 형성된 유입구 피팅(105)과 동일하다. 제1 기판 블록(880)은 또한 모놀리식 몸체(887) 및 필터 매체(870)를 포함한다.
모놀리식 몸체(887)를 참조하면, 모놀리식 몸체는 하부 표면(841), 상부 표면(842), 제1 측벽 표면(843) 및 제2 측벽 표면(844)을 갖는다. 제1 유입 개구(888)는 제1 측벽 표면(843) 안으로 형성된다. 플랜지(flange) 부분(845)은 제1 측벽 표면(843)의 하부로부터 수평으로 연장된다. 복수의 패스너(fastener)는 제1 기판 블록(880)을 지지 구조(1402)에 연결하기 위해 플랜지 부분(845)을 통해 연장된다. 패스너는 모놀리식 몸체(887)의 하부 표면(641)을 지지 구조(1402)의 상부 표면(1403)에 고정하고 플랜지 부분(845)에 형성된 패스너 통로(846)를 통해 연장된다. 위에서 설명되는 패스너(102)와 같은 패스너가 이용될 수 있다. 패스너(102)는 나사산이 있을 수 있거나 제1 기판 블록(880)을 지지 구조(1402)에 부착하는 데 적절한 임의의 다른 유형의 패스너일 수 있다.
상부 표면(842)은 제1 섹션(847) 및 제2 섹션(848)을 포함한다. 구성요소 수용 포트(884)는 제1 섹션(847) 안으로 형성되는 반면, 제2 유출 개구(891)는 제2 섹션(848) 안으로 형성된다. 제1 섹션(847)은 제2 섹션(848)으로부터 수직으로 오프셋된다. 제1 섹션(847)은 제2 섹션(848)보다 높다. 직립 벽(849)은 상부 표면(842)의 제1 및 제2 섹션(847, 848) 사이에 위치된다. 제1 및 제2 섹션(847, 848)은 실질적으로 평행하다.
구성요소 수용 포트(884)는 바신(850)을 포함하고, 바신은 바신 바닥(852) 및 바신 바닥(852)으로부터 상부 표면(842)의 제1 섹션(847)으로 연장되는 칼라(callar) 부분(851)을 갖는다. 제1 유출 개구(889) 및 제2 유입 개구(890)는 구성요소 수용 포트(884)의 바신 바닥(852)안으로 형성된다. 칼라 부분(851)은 위에서 언급한 바와 같이 구성요소 수용 포트(884)의 적어도 일부를 형성하고, 칼라 부분(851)은 바신 바닥(852)과 상부 표면(842)의 제1 섹션(847) 사이에 위치된다. 제1 유체 경로(886)는 제1 유출 개구(889)와 제1 유입 개구(888) 사이에 형성된다.
제2 유체 경로(886)는 위에서 설명된 실시예와 유사한 사전 필터 섹션(892) 및 사후 필터 섹션(893)을 포함한다. 제2 유체 경로(886)는 사전 필터 통로(856), 필터 챔버(857) 및 사후 필터 통로(858)를 포함한다. 사전 필터 통로(856)는 제2 유입 개구(890)로부터 필터 챔버(857)로 연장된다. 사후 필터 통로(858)는 필터 챔버(857)로부터 제2 유출 개구(891)로 연장된다. 필터 매체(870)는 필터 챔버(857) 내에 배치된다.
필터 챔버(857)는 모놀리식 몸체(887)의 하부 표면(841) 및 단부 캡(830) 안으로 형성된 포켓에 의해 경계를 이룬다. 필터 매체(870)는 필터 챔버(857) 내에 배치된다. 필터 매체(870)는 일반적으로 디스크형 필터 몸체(871)를 포함한다. 이전의 실시예와 달리, 필터 몸체(871)로부터 연장되는 환형 플랜지는 없다. 필터 몸체(871)는 상부 표면(873)으로부터 하부 표면(874)으로 연장되고, 유체는 필터 매체(870)를 통해 상부 표면(873)으로부터 하부 표면(874)으로 흐른다. 따라서, 필터 매체의 상부 표면(873)은 사전 필터 섹션(892)의 경계를 정의하는 반면, 하부 표면(874)은 사후 필터 섹션(893)의 경계를 정의한다. 필터 매체(870)는 사전 필터 섹션(892) 및 사후 필터 섹션(893)으로 나눈다. 필터 매체(870)의 필터 몸체(871)는 일반적으로 원통형 프로파일을 갖는다. 외부 직경(876)과 상부 및 하부 표면(873, 874)사이에서 전이하는 반경은 없다. 대신에, 외부 직경(876)은 상부 및 하부 표면(873, 874)과 함께 날카로운 가장자리를 형성한다.
필터 매체(870)는 다공성이거나 직조되어 있을 수 있거나, 그렇지 않으면 유체가 흐르는 것을 허용하는 개방 통로를 가질 수 있다. 필터 매체(870)는 일체로 형성된 모놀리식 구성요소이다. 필터 몸체(871)는 필터 챔버(857) 안으로 형성된 리세스(875)에 압축되거나 용접될 수 있다. 이는 모든 유체가 필터 매체(870)를 통해 흐르는 것을 보장하도록 추가적인 밀봉에 대한 필요 없이 필터 매체(870)가 모놀리식 몸체(887)에 대하여 밀봉되는 것을 허용한다. 단부 캡(830)은 필터 챔버(857)의 하부 벽(859)을 형성한다. 단부 캡(830)은 용접, 접착, 브레이징, 나사산 또는 압입 연결, 또는 유밀 밀봉을 제공하기에 적절한 임의의 다른 공지된 수단에 의해 모놀리식 몸체(887)에 고정된다. 단부 캡(830)은 주변 환경으로부터 격리되도록 필터 챔버(857)를 둘러싼다. 따라서, 필터 매체(870) 및 단부 캡(830)을 모놀리식 몸체(887)에 결합하고 유체가 필터 매체(870)를 우회하거나 단부 캡(830)에 근접한 모놀리식 몸체(887)로부터 유출되지 않도록 보장하기 위해 추가적인 밀봉은 필요로 되지 않는다.
또 다른 구성에서, 위에서 설명된 제1 기판 블록은 다른 공지된 필터 배열을 통합할 수 있으며, 그것들은 모놀리식 몸체의 제2 측벽 표면 또는 하부 표면을 통해 설치될 필요가 없다. 대신, 필터 챔버는 소망하는 대로 제1 기판 블록의 측면 중 하나의 안으로 형성될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 필터 챔버는 하나 이상의 표면 안으로 형성될 수 있다. 필터 매체 및 필터 챔버의 정확한 배열은 적용 요구 사항에 따라 달라질 수 있다.
본 발명은 본 발명을 수행하는 현재 바람직한 모드를 포함하는 특정 실시예에 대해 설명되었지만, 당업자는 위에서 설명된 시스템 및 기술의 수많은 변형 및 순열이 있음을 이해할 것이다. 다른 실시예가 이용될 수 있으며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 구조적 및 기능적 수정이 이루어질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 본 발명의 정신 및 범위는 첨부된 청구범위에 기술된 바와 같이 넓게 해석되어야 한다.
Claims (28)
- 유체 전달 모듈로서,
지지 구조;
상기 지지 구조에 장착된 기판 블록으로서,
모놀리식(monolithic) 몸체, 상기 모놀리식 몸체에 형성된 구성요소 수용 포트, 상기 모놀리식 몸체에 형성되고, 제1 유입 개구로부터 상기 구성요소 수용 포트에서의 제1 유출 개구로 연장되는 제1 유체 경로, 및, 상기 모놀리식 몸체에 형성되고, 상기 구성요소 수용 포트에서의 제2 유입 개구로부터 제2 유출 개구로 연장되는 제2 유체 경로,를 포함하는 기판 블록;
상기 제2 유체 경로를 사전 필터 섹션 및 사후 필터 섹션으로 나누는, 상기 제2 유체 경로 내에 배치되는 필터 매체;
상기 구성요소 수용 포트에서 상기 기판 블록의 상기 모놀리식 몸체 상에 장착되고, 상기 제1 유출 개구 및 상기 제2 유입 개구 각각에 유체적으로 결합되는 제1 활성 흐름 구성요소를 포함하는,
유체 전달 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 기판 블록의 모놀리식 몸체의 하부 표면은 상기 지지 구조의 상부 표면에 인접하고, 상기 지지 구조의 상부 표면과 접촉하는 유체 전달 모듈. - 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 모놀리식 몸체는 상부 표면을 포함하고, 상기 구성요소 수용 포트 및 상기 제2 유출 개구는 상기 상부 표면에 형성되는, 유체 전달 모듈. - 제3항에 있어서,
상기 상부 표면은 제1 섹션 및 상기 제1 섹션으로부터 수직으로 오프셋 되지만 실질적으로 평행한 제2 섹션을 포함하고, 상기 구성요소 수용 포트는 상기 상부 표면의 상기 제1 섹션에 위치되고, 상기 제2 유출 개구는 상기 상부 표면의 상기 제2 섹션에 위치되는, 유체 전달 모듈. - 제4항에 있어서,
상기 상부 표면의 상기 제1 및 제2 섹션 사이에서 연장되는 직립 벽을 포함하는 유체 전달 모듈. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구성요소 수용 포트는, 상기 모놀리식 몸체에 형성되고 바신(basin) 바닥을 가지는 바신을 포함하고, 상기 제1 유출 개구 및 상기 제2 유입 개구 각각은 상기 바신 바닥에 위치되는, 유체 전달 모듈. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 모놀리식 몸체는 상기 구성요소 수용 포트의 적어도 일부를 형성하는 칼라(collar) 부분을 포함하는 유체 전달 모듈. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 유입 개구는 상기 모놀리식 몸체의 제1 측벽 표면 상에 위치되는 유체 전달 모듈. - 제8항에 있어서,
상기 제1 측벽 표면의 하부로부터 수평으로 돌출하는 플랜지 부분을 포함하는 상기 모놀리식 몸체; 및
상기 플랜지 부분을 통해 연장되고, 상기 기판 블록을 상기 지지 구조에 고정시키기 위해 상기 지지 구조와 맞물리는 하나 이상의 패스너(fastener)
를 더 포함하는,
유체 전달 모듈. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 유체 경로는 사전 필터 통로, 필터 챔버, 및 사후 필터 통로를 포함하고,
상기 사전 필터 통로는 상기 제2 유입 개구로부터 상기 필터 챔버로 연장되고, 상기 사후 필터 통로는 상기 필터 챔버로부터 상기 제2 유출 개구로 연장되고, 상기 필터 매체는 상기 필터 챔버 내에 배치되는,
유체 전달 모듈. - 제10항에 있어서,
상기 필터 매체는 관형 필터 몸체를 포함하고, 상기 관형 필터 몸체의 내부 표면은 중앙 필터 공동을 정의하고, 상기 필터 매체는 상기 관형 필터 몸체의 외부 표면에 대하여 사후 필터 환형체(annulus)를 형성하도록 상기 필터 챔버 내에서 지지되고, 상기 사전 필터 통로는 상기 중앙 필터 공동과 유체 소통하고, 상기 사후 필터 통로는 상기 사후 필터 환형체와 유체 소통하는,
유체 전달 모듈. - 제10항에 있어서,
상기 필터 챔버 내에 배치되고, 상기 관형 필터 몸체의 제1 가장자리와 상기 필터 챔버의 제1 단부 벽 사이에서 제1 밀봉부를 형성하는 제1 환형 개스킷(gasket); 및
상기 필터 챔버 내에 배치되고, 상기 관형 필터 몸체의 제2 가장자리와 상기 필터 챔버의 제2 단부 벽 사이에서 제2 밀봉부를 형성하는 제2 개스킷
을 더 포함하는,
유체 전달 모듈. - 제12항에 있어서,
상기 제1 환형 개스킷은 상기 사전 필터 통로를 상기 중앙 필터 공동에 유체적으로 결합하는 중앙 통로를 포함하는 유체 전달 모듈. - 제13항에 있어서,
상기 제1 단부 벽 안에 오목부(depression)를 더 포함하고,
상기 제1 환형 개스킷은 제1 허브 부분, 제2 허브 부분, 및 상기 제1 및 제2 허브 부분 사이에서 위치되고 상기 제1 및 제2 허브 부분으로부터 돌출하는 플랜지 부분을 포함하고, 상기 중앙 통로는 상기 제 1 및 제2 허브 부분을 통해 연장되고,
상기 제1 환형 개스킷은, 상기 제1 허브 부분이 상기 함몰부 내에 안착되고, 상기 제2 허브 부분은 상기 중앙 필터 공동 안으로 연장되고, 상기 플랜지는 상기 관형 필터 몸체의 상기 제1 가장자리와 상기 제1 단부 벽 사이에서 압축되도록 배치되는,
유체 전달 모듈. - 제14항에 있어서,
상기 제2 단부 벽을 포함하는 단부 캡을 더 포함하고,
상기 단부 캡은, 상기 필터 챔버를 둘러싸도록 상기 모놀리식 몸체에 고정되어 있는,
유체 전달 모듈. - 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 개스킷은 허브 부분과 플랜지 부분을 더 포함하고,
상기 제2 개스킷은, 상기 제2 개스킷의 상기 허브 부분이 상기 중앙 필터 공동 안으로 연장되고, 상기 제2 개스킷의 상기 플랜지 부분은 상기 관형 필터 몸체의 상기 제2 가장자리와 상기 제2 단부 벽 사이에서 압축되도록 배치되는,
유체 전달 모듈. - 제13항 내지 제16 중 어느 한 항에 있어서,
상기 필터 매체는 상기 필터 챔버 내에서 압축 하에 있는 유체 전달 모듈. - 제 10항에 있어서,
상기 필터 매체는 필터 몸체 및 상기 필터 몸체로부터 연장되는 환형 플랜지를 포함하는 유체 전달 모듈. - 제18항에 있어서,
상기 필터 매체의 상기 환형 플랜지는 상기 필터 챔버에 형성된 리세스(recess)와 맞물린 유체 전달 모듈. - 제18항 또는 제19항에 있어서,
상기 필터 몸체는 원통형이고,
상기 환형 플랜지는 상기 필터 몸체의 외부 직경으로부터 연장되는,
유체 전달 모듈. - 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 활성 구성요소는 상기 제1 기판 블록에 직접 장착되고, 상기 제1 기판 블록에 의해서만 지지되는 유체 전달 모듈. - 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 활성 구성요소는 밸브인 유체 전달 모듈. - 제22항에 있어서,
상기 제1 활성 구성요소는 잠금 태그 아웃 밸브(lock out tag out valve)인 유체 전달 모듈. - 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
제2 활성 흐름 구성요소 조립체로서,
구성요소 블록, 상기 구성요소 블록에 형성된 하나 이상의 유체 경로, 및 상기 구성요소 블록에 장착된 하나 이상의 활성 흐름 구성요소를 포함하는,
제2 활성 흐름 구성요소 조립체;
상기 제2 활성 흐름 구성요소 조립체의 상기 하나 이상의 유체 경로가 상기 기판 블록의 상기 제2 유출 개구에 유체적으로 결합되도록 상기 기판 블록에 장착된 제 1 단부 부분을 갖는 상기 구성요소 블록을 더 포함하는,
유체 전달 모듈. - 제24항에 있어서,
상기 구성요소 블록은 상기 기판 블록을 넘어 수평으로 돌출되고, 상기 지지 구조에 장착된 제2 단부 부분을 포함하는 유체 전달 모듈. - 유체 전달 모듈로서,
모놀리식 몸체, 상기 모놀리식 몸체에 형성된 구성요소 수용 포트, 상기 모놀리식 몸체에 형성되고, 제1 유입 개구로부터 상기 구성요소 수용 포트에서의 제1 유출 개구로 연장되는 제1 유체 경로, 및, 상기 모놀리식 몸체에 형성되고, 상기 구성요소 수용 포트에서의 제2 유입 개구로부터 제2 유출 개구로 연장되는 제2 유체 경로,를 포함하는 기판 블록;
상기 제2 유체 경로를 사전 필터 섹션 및 사후 필터 섹션으로 나누는 상기 제2 유체 경로 내에 배치되는 필터 매체;
상기 구성요소 수용 포트에서 상기 기판 블록의 상기 모놀리식 몸체 상에 장착되고, 상기 제1 유출 개구 및 상기 제2 유입 개구 각각에 유체적으로 결합되는 제1 활성 흐름 구성 요소를 포함하는,
유체 전달 모듈. - 반도체 웨이퍼 프로세싱을 위한 시스템으로서,
유체 공급원;
제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 따른 상기 유체 전달 모듈로서, 상기 유체 전달 모듈의 상기 제1 유입 개구는 상기 유체 공급원에 유체적으로 결합된 상기 유체 전달 모듈; 및
상기 유체 전달 모듈로부터 나가는 유체를 수용하도록 상기 유체 전달 모듈에 유체적으로 결합된 프로세스 챔버
를 포함하는,
반도체 웨이퍼 프로세싱을 위한 시스템. - 반도체 칩을 제조하는 방법으로서,
프로세스 챔버 내에서 하나 이상의 반도체 웨이퍼를 지지하는 단계;
유체 공급원으로부터 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 따른 상기 유체 전달 모듈을 사용하는 상기 프로세스 챔버에 유체를 공급하는 단계; 및
프로세스 단계를 수행하도록 상기 하나 이상의 반도체 웨이퍼를 상기 유체와 접촉시키는 단계
를 포함하는,
반도체 칩을 제조하는 방법.
Applications Claiming Priority (5)
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|---|---|---|---|
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| US63/225,148 | 2021-07-23 | ||
| US202263320326P | 2022-03-16 | 2022-03-16 | |
| US63/320,326 | 2022-03-16 | ||
| PCT/US2022/037269 WO2023003767A1 (en) | 2021-07-23 | 2022-07-15 | Fluid delivery module |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020247006054A KR20240039157A (ko) | 2021-07-23 | 2022-07-15 | 유체 전달 모듈 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230029366A1 (ko) |
| KR (1) | KR20240039157A (ko) |
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-
2022
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