Internal Flow Analysis and Structural Design in Plastic Automatic Control Valve for the Semiconductor Chemical Liquid

AbstractDiaphragm type noncontact automatic control valve is a valve for controling acidic PR(Photo Resist) liquid used in the semiconductor process. PR is photosensitive liquid that changes phases depending on lignt transmittance. PR is very toxic and expensive; the purpose of this paper is to address methods that prevent loss due to leaks. The design of noncontact precise automatic control valve is expected to play an important role in controlling fluid flow, therefore influencing energy conservation and environmental improvement.In this paper, diaphragm type automatic control valve’s part design, assembly and simulation are introduced. Also, through the analysis of fluid flow the valve’s internal velocity, pressure, and turbulent intensity are interpreted. This paper proposes to contribute to the improvement of the valve’s performance. Key Words : Diaphragm(격판), Automatic control valve(자동제어 밸브), Photo resist(포토레지스트), Fluid flow(유체유동) 1. 서 론 반도체 제조 공정에 사용되는 포토레지스트(photo resist)는 빛이나 방사, 열 등 여러 형태의 에너지에 노출되었을 때 내부구조가 바뀌는 특성을 가진 혼합물로써, 미크론(micron)이나 미크론(micron) 이하의 미세형상 구현에 요구되는 재료로 반도체, LCD, 인쇄 분야, 인쇄 회로기판 분야 및 정밀 가공 금속 제품 등 산업전반에 널리 이용된다. 특히, 반도체 또는 LCD 제조 공정에서의 포토레지스트는 빛 에너지에 의해 분해 또는 가교 등이 일어나 그 용해 특성이 변화하는 물질로 포토레지스트 위에 무늬(pattern)가 그려져 빛을 선택적으로 투과시킬 수 있는 덮개(mask)를 놓고 노광(exposure)하면 빛을 받은 특정 부위만 화학적으로 변하게 된다. 이를 용매(developer)에 처리하면 노광된 부분 또는 노광되지 않는 부분만 용해되어 결국 덮개(mask)의 무늬(pattern)이 포토레지스트로 구현된다. 현재 국내 반도체 제조 공정에서 사용되고 있는 포토레지스트의 화학적 특성은 강산성 액체로 인체에 매우 유해하며 , 누수에 의한 경제적 손실 및 사고의 위험성이 잔존하고 있다 . 이를 방지하기 위한 하나의 방법으로, 정밀 자동 밸브 설계는 누수에 의한 손실 감소 및 환경 개선에 중요하다. 또한 LFC(liquid flow control) 공정상비접촉식 초음파 유량계를 필수적으로 사용하는데 이때 거품(bubble)이 발생되면 측정값이 불확실하거기술논문