KR100333197B1

KR100333197B1 - 진공처리장치의개폐커버를지지하기위한힌지장치및그것을포함하는진공처리장치

Info

Publication number: KR100333197B1
Application number: KR1019980040609A
Authority: KR
Inventors: 마사미 미즈카미
Original assignee: 히가시 데쓰로; 동경 엘렉트론 주식회사
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1998-09-29
Publication date: 2002-06-20
Also published as: KR19990030258A; JPH11101345A; US6009667A; TW403988B

Abstract

진공 처리 장치에서 사용하기 위한 힌지 장치로서, 이 진공 처리 장치는 상벽을 갖는 챔버 및 상벽에 형성되었으며 챔버에 접근 할 수 있는 구멍을 포함하며, 또한 이 구멍을 개방 및 폐쇄하기 위한 커버를 더 포함한다. 힌지 장치는 커버를 지지하도록 및 이 커버가 개방 위치와 폐쇄 위치사이에서 90°이상의 각도로 회전할 수 있도록 설계되었으며, 상기 개방 위치는 커버가 구멍을 개방하는 위치이고, 폐쇄 위치는 커버가 구멍을 폐쇄하는 위치이다. 힌지 장치는 챔버에 고정되는 액슬과; 이 액슬에 의해 회전가능하게 지지되는 제 1 부품 및 이 제 1 부품과 이격되어 위치된 제 2 부품을 갖는 지지 부재와; 커버에 고정되었으며, 지지 부재의 제 2 부품에 의해 회전가능하게 지지되며, 커버가 회전될 때 지지 부재의 둘레를 회전할 수 있는 회전 부재와; 지지 부재에 의해 지지되며, 회전 부재가 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로 회전될 때 회전 부재를 액슬에 연결시켜 지지 부재가 액슬 주위의 제 1 방향으로 회전하도록 하는 회전-전달 장치(rotation-transmitting mechanism)를 포함한다. 힌지 장치가 각기 챔버 및 커버에 고정된 액슬 및 회전 부재와 함께 진공 처리 장치내에 사용된다면, 지지 부재는 폐쇄 위치와 개방 위치사이에서 회전 부재 주위를 회전하는 커버의 방향과 반대방향으로 회전할 수 있다.

Description

진공 처리 장치의 개폐 커버를 지지하기 위한 힌지 장치 및 그것을 포함하는 진공 처리 장치{HINGE MECHANISM FOR SUPPORTING THE OPEN-CLOSE COVER OF A VACUUM-PROCESS APPARATUS}

본 발명은 피처리체[예를 들면, 액정 디스플레이(liquid-crystal display : LCD) 기판 및 반도체 웨이퍼]를 처리하기 위한 진공 처리 장치의 개폐 커버를 지지하도록, 또 이 커버가 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 회전가능하도록 설계된 힌지 장치에 관한 것이다.

통상적으로, LCD 기판 및 반도체 웨이퍼와 같은 피처리체를 처리하기 위한 진공 처리 장치는 로드 로크 챔버(load lock chamber) 및 처리실을 포함한다. 로드 로크 챔버는 반송 아암(transfer arm)을 구비한다. 처리실은 로드 로크 챔버 가까이에 위치된다. 양 챔버에 진공 상태가 유지된다. 반송 아암은 로드 로크 챔버로부터 처리실로 피처리체를 하나씩 차례로 반송한다. 처리실에서, 피처리체에 특정한 처리를 행한다. 반송 아암은 이렇게 처리된 피처리체를 처리실로부터 로드 로크 챔버로 다시 반송한다.

처리실은 메인 몸체[이후 "챔버 몸체(chamber body)"라 함]를 포함한다. 챔버 몸체는 일 측면에 형성된 입구-출구 포트(inlet-outlet port)를 갖는다. 이 입구-출구 포트를 통해 피처리체는 처리실 내외로 이동된다. 처리실은 게이트 밸브 및 에어 실린더(air cylinder)를 더 포함하며, 게이트 밸브는 입구-출구 포트에 위치된다. 에어 실린더는 챔버 몸체의 상기 측면에 제공되며, 게이트 밸브 위에 위치되며 게이트 밸브에 연결된다. 게이트 밸브는 에어 실린더에 의해 상방으로 구동될 때 입구-출구 포트를 개방하며, 에어 실린더에 의해 하방으로 구동될 때 구멍을 폐쇄한다.

챔버 몸체는 상면에 유지보수 구멍을 갖는다. 유지보수 구멍은 커버(이후, 개폐 커버라 함)에 의해 개방 및 폐쇄될 수 있다. 개폐 커버는 개방 위치 및 폐쇄 위치사이에서 회전할 수 있으며, 챔버 몸체에 고정된 힌지 장치에 의해 지지된다. 통상적으로 개폐 커버는 유지보수 구멍을 폐쇄하며, 따라서 처리실내를 진공 상태로 유지한다. 처리실의 내부는 주기적으로 청소될 필요가 있으며(예를 들면, 매달에 한번 또는 두번 정도), 처리실에 제공된 가열기는 오랫동안 사용 후 새로운 것으로 교체되어야 한다. 유지보수 구멍을 개방하기 전에는 처리실의 내부가 청소될 수 없거나 또는 가열기가 새로운 것으로 교체될 수 없다. 유지보수 구멍을 개방하기 위해서, 힌지 장치가 작동되어 개폐 커버를 개방 위치쪽으로 상방으로 회전시킨다.

힌지 장치는 1개의 액슬(axle)을 갖는다. 이 액슬은 개폐 커버를 지지하며, 이 개폐 커버는 약 5㎏ 정도의 중량을 갖는다. 개폐 커버는 상당히 무겁기 때문에, 우연히 개방 위치에서 폐쇄 위치로 하방으로 회전할 수 있다. 이러한 관점에서, 개폐 커버는 폐쇄 위치에서 개방 위치로 90°이상, 바람직하게는 약 100°정도 회전되며, 그에 따라 유지보수 구멍을 개방한다. 그러나, 개폐 커버가 90°이상 회전 하면, 챔버 몸체의 측면 위로 돌출되어 챔버 몸체의 상면 위의 레벨까지 상방으로 연장하는 에어 실린더와 간섭한다. 이것은 챔버 몸체와 챔버 몸체를 보호하는 중공 원통형 커버 사이의 갭(gap)이 좁아 필연적으로 힌지 장치가 에어 실린더 가까이에 위치되기 때문이다. 따라서, 개폐 커버는 90°이상 상방으로 회전될 수 없다.

본 발명의 목적은 장치의 챔버 몸체의 측면 위로 돌출하는 일없이 진공 처리 장치의 개폐 커버를 90°이상의 각도로 회전시킬 수 있는 힌지 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해, 진공 처리 장치에서 사용하기 위한 힌지 장치가 제공되며, 이 진공 처리 장치는 상부벽을 갖는 챔버를 포함하며, 상기 상부벽에는 챔버에 접근 할 수 있도록 하는 구멍이 형성되어 있으며, 또한 상기 진공 처리 장치는 이 구멍을 개방 및 폐쇄하기 위한 커버를 더 포함한다. 힌지 장치는 커버를 지지하고 커버가 개방 위치와 폐쇄 위치사이에서 90°이상의 각도로 회전할 수 있도록 설계되었으며, 상기 개방 위치는 커버가 구멍을 개방하는 위치이고, 폐쇄 위치는 커버가 구멍을 폐쇄하는 위치이다. 힌지 장치는 챔버에 고정되는 액슬과, 이 액슬에 의해 회전가능하게 지지되는 제 1 부품 및 이 제 1 부품으로부터 이격되어 위치된 제 2 부품을 갖는 지지 부재와, 커버에 고정되었으며, 지지 부재의 제 2 부품에 의해 회전가능하게 지지되며, 커버가 회전될 때 지지 부재를 중심으로 회전할 수 있는 회전 부재와, 지지 부재에 의해 지지되며, 회전 부재를 액슬에 연결시켜 회전 부재가 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로 회전될 때 지지 부재가 액슬을 중심으로 제 1 방향으로 회전하도록 하는 회전-전달 장치(rotation-transmitting mechanism)를 포함한다. 힌지 장치가 진공 처리 장치에 사용되어 액슬 및 회전 부재가 챔버와 커버에 각각 고정되는 경우, 지지 부재는 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 회전 부재를 중심으로 회전되는 커버의 방향과 반대 방향으로 회전할 수 있다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기에 상술될 것이며, 부분적으로는 명세서로부터 명백하거나 또는 본 발명의 실시예에 의해 알 수 있다. 본 발명의 목적 및 이점은 이후 설명되는 방법 및 조합에 의해 실현되고 얻어질 수 있다.

본 명세서에 포함되며 그 일부를 구성하는 첨부된 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하며, 위에 주어진 일반적인 설명 및 하기에 주어진 바람직한 실시예의 상세한 설명과 더불어 본 발명의 원리를 상술하도록 사용된다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 힌지 장치에 의해 지지되면서, 하방으로 회전되어 진공 처리 장치의 챔버 몸체의 유지보수 구멍을 폐쇄하는 개폐 커버를 도시하는 진공 처리 장치의 측면도,

도 2는 도 1의 힌지 장치에 의해 지지되면서, 90°이상 상방으로 회전되어 유지보수 구멍을 개방하는 개폐 커버를 도시하는 진공 처리 장치의 측면도,

도 3a 내지 도 3h는 개폐 커버가 폐쇄 위치에서 개방 위치로 상방으로 회전될 때 힌지 장치의 개폐 커버 지지 방법을 설명하기 위한 진공 처리 장치의 측면도,

도 4는 도 1에 도시된 힌지 장치의 단면도,

도 5는 도 4의 5-5선을 따라 취한 힌지 장치의 단면도,

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 힌지 장치의 개략도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 챔버 몸체3 : 에어 실린더

4 : 게이트 밸브6 : 유지보수 구멍

7 : 힌지 장치8 : 개폐 커버

15 : 제 1 기어16 : 중간 기어

17 : 제 2 기어

첨부된 도면을 참조로 본 발명의 실시예를 상술한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 힌지 장치(7)를 구비한 진공 처리 장치의 처리실을 도시한다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 진공 처리 장치는 로드 로크 챔버(load lock chamber)(B) 및 처리실(A)을 구비한다. 로드 로크 챔버(B)는 반송 아암(도시되지 않음)을 구비한다. 처리실(A)은 로드 로크 챔버(B) 가까이에 위치된다. 양 챔버(A, B)는 진공 상태가 유지된다. 반송 아암은 반도체 웨이퍼와 같은 피처리체를 하나씩 차례로 로드 로크 챔버(B)로부터 처리실(A)내로 반송한다. 처리실(A)내에서 피처리체에 대한 특정 처리가 행해진다. 반송 아암은 처리된 피처리체를 처리실(A)로부터 로드 로크 챔버(B)로 다시 반송한다.

처리실(A)은 챔버 몸체(1)를 포함한다. 챔버 몸체(1)는 일 측면에 형성된 입구-출구 포트(inlet-outlet port)(2)를 갖는다. 입구-출구 포트(2)는 수평방향으로 연장한다. 입구-출구 포트(2)를 통해, 피처리체는 처리실(A) 내외로 이동된다. 처리실(A)은 에어 실린더(air cylinder)(3) 및 게이트 밸브(gate valve)(4)를 더 포함한다. 게이트 밸브(4)는 입구-출구 포트(2)에 위치되어 있다. 에어 실린더(3)는 챔버 몸체(1)의 상기 측면상에 제공되며 게이트 밸브(4)의 위에 위치된다. 에어 실린더(3)는 챔버 몸체(1)의 측면을 따라 수직방향으로 연장하며, 그 상부는 챔버 몸체(1)의 상면(5) 위에 위치된다. 에어 실린더(3)는 게이트 밸브(4)에 연결된 로드(rod)를 갖는다. 게이트 밸브(4)는 에어 실린더(3)의 로드에 의해 상방으로 당겨질 때 입구-출구 포트(2)를 개방하며, 에어 실린더(3)의 로드에 의해 하방으로 밀려질 때 입구-출구 포트(2)를 폐쇄한다.

챔버 몸체(1)는 상면(5)에 유지보수 구멍(6)을 갖는다. 유지보수 구멍(6)은 원형이다. 유지보수 구멍(6)은 개폐 커버(8)에 의해 개방되거나 폐쇄된다. 개폐 커버(8)는 샤프트(18)를 중심으로 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 회전될 수 있고, 이 샤프트(18)는 한 쌍의 힌지 장치(7)에 의해 지지되며, 힌지 장치(7)는 챔버 몸체(1)의 대향된 2개의 측면에 고정된다. 처리 작동중에는, 개폐 커버(8)는 폐쇄 위치로 회전된 채로 유지되어(도 1), 유지보수 구멍(6)을 폐쇄하며, 따라서 처리실(A)내를 진공 상태로 유지한다. 필요시, 개폐 커버(8)는 폐쇄 위치에서 개방 위치로 90°이상의 각도로 회전되는 반면(도 2), 힌지 장치(7)에 의해 지지된다. 이러한 경우, 개폐 커버(8)는 유지보수 구멍(6)을 개방하며, 그에 따라 처리실(A)의 내부를 청소하거나 또는 처리실(A)내에 제공되는 가열기를 새것으로 교체할 수 있다. 양 힌지 장치(7)가 게이트 밸브(4) 가까이에 위치되어, 개폐 커버(8)가 상방 및 하방으로 회전할 수 있도록 개폐 커버(8)의 일 단부를 지지한다.

도 1, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 힌지 장치(7)는 제 1 연결 부재(10), 케이싱(지지 부재)(14) 및 제 2 연결 부재(회전 부재)(19)를 포함한다. 제 1 연결 부재(10)의 기단부(즉, 도 1 및 도 2에서 하단부)는 게이트 밸브(4)에 가까운 챔버 몸체(1)의 측벽중 일부에 나사(11)에 의해 고정된다. 제 1 연결 부재(10)의 말단부(즉, 도 1 및 도 2에서 상단부)는 상방으로 연장하며, 그의 상부는 챔버 몸체(1)의 상면(5)보다 약간 높은 곳에 위치된다.

한 쌍의 힌지 장치(7)는 구조적으로 서로 동일하며, 서로 거울상(mirror image) 구조체이다. 힌지 장치(7)중 하나에 대해 도 4 및 도 5를 참조하여 자세히 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 샤프트(12)가 제 1 연결 부재(10)의 말단부쪽으로 횡방향으로 연장한다. 샤프트(12)는 핀(13)에 의해 유지되며 제 1 연결 부재(10)내에서 회전하지 않는다. 케이싱(14)은 샤프트(12)상에 회전가능하게 장착된다. 케이싱(14)은 제 1 기어(15), 중간 기어(16) 및 제 2 기어(17)를 포함한다. 제 1 기어(15)는 샤프트(12)상에 장착되며 결코 회전될 수 없다. 중간 기어(16)는 회전가능하며 제 1 기어(15) 및 제 2 기어(17)와 맞물린다. 제 2 기어(17)는 샤프트(회전 부재)(18)에 고정된다. 샤프트(18)는 부분적으로 케이싱(14)내로 또한 부분적으로 케이싱(14) 외측으로 횡방향으로 연장한다. 샤프트(12)와는 달리 샤프트(18)는 회전가능하다.

제 2 연결 부재(19)의 일단부는 케이싱(14) 외측으로 연장하는 샤프트(18)의 일 부분에 나사(20)에 의해 고정된다. 제 2 연결 부재(19)의 타 단부는 개폐 커버(8)에 고정된다. 제 1 기어(15)는 32개의 치형을 가지며, 중간 기어(16)는 24개의 치형을 가지며, 제 2 기어(17)는 16개의 치형을 갖는다. 제 1 기어(15)상의 치형 갯수대 제 2 기어(17)상의 치형 갯수의 비는 2:1이다.

개폐 커버(8)가 상방으로 회전되어, 유지보수 구멍(6)을 개방하는 경우, 샤프트(18)는 시계방향으로 회전되는데(도 5), 이는 제 2 연결 부재(19)가 일 단부가 개폐 커버(8)에 고정되고 타 단부가 샤프트(18)에 고정되어 있기 때문이다. 따라서, 샤프트(18)상에 고정된 제 2 기어(17)는 시계방향으로 회전한다. 중간 기어(16)는 그의 축 둘레를 반시계방향으로 회전하며 제 1 기어(15)의 원주상에서 반시계방향으로 구른다. 이러한 것은 중간 기어(16)가 제 2 기어(17) 및 제 1 기어(15)와 맞물리기 때문이다. 결과적으로, 제 2 기어(17)를 보유하는 케이싱(14)은 샤프트(12)의 둘레를 반시계방향으로 회전한다. 따라서, 제 1 기어(15), 제 2기어(17) 및 중간 기어(16)는 샤프트(12, 18)를 서로 연결하는 회전-전달 장치를 구성하여, 샤프트(18)가 시계방향으로 회전될 때, 케이싱(14)이 샤프트(12) 둘레를 반시계방향으로 회전시킨다.

전술한 바와 같이, 나머지 힌지 장치는 전술한 힌지 장치(7)의 경상 구조체이다. 따라서, 케이싱(14), 기어(15, 16, 17) 및 나머지 힌지 장치의 샤프트(18)는 개폐 커버(8)가 회전될 때 힌지 장치(7)의 대응하는 것의 방향과 반대 방향으로 회전한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 보조 장치(21)는 힌지 장치(7)중 한쪽 옆에 제공되어, 개폐 커버(8)가 부드럽게 회전하도록 한다. 보조 장치(21)는 가스 스프링[즉, 바이어스 수단(bias means)](22) 및 2개의 링크(23, 24)를 포함한다. 가스 스프링(22)은 챔버 몸체(1)의 측면에 회전가능하게 연결된 일 단부를 갖는다. 제 1 링크(23)는 챔버 몸체(1)의 측면에 회전가능하게 연결되었으며 가스 스프링(22) 위에 위치된 일 단부를 갖는다. 제 2 링크(24)는 브래킷(25)에 의해 개폐 커버(8)의 측면에 회전가능하게 연결된 일 단부를 갖는다. 가스 스프링(22)의 타 단부(즉, 자유 단부), 제 1 링크(23) 및 제 2 링크(24)는 핀(26)에 의해 서로 회전가능하게 연결된다.

개폐 커버(8)가 상방으로 회전되어 유지보수 구멍(6)을 개방할 때, 가스 스프링(22)은 그내에 생성된 가스압에 의해 팽창되어 개폐 커버(8)의 상방 이동을 촉진한다. 개폐 커버(8)가 도 1에 도시된 바와 같이 완전히 수평방향 위치에 유지되고 유지보수 구멍(6)을 폐쇄하는 한, 개폐 커버(8)의 중량으로 인해 가스스프링(22)내의 가스압은 개폐 커버(8)를 회전시키도록 작동하지 않는다. 즉, 가스 스프링(22)의 팽창이 억제된다. 개폐 커버(8)가 그의 폐쇄 위치로부터 상방으로 조금 회전될 때, 가스압은 개폐 커버를 회전시키는 작동 또는 가스 스프링(22)을 팽창시키는 작동을 시작한다. 달리, 가스 스프링(22)내의 가스압은 링크(23, 24)를 통해 전달되어 개폐 커버(8)를 양 힌지 장치(7)의 샤프트(12)를 중심으로 상방으로 회전시키는 힘으로 전환된다. 보조 장치(21)는 작업자가 작은 힘으로 개폐 커버(8)를 잡아당기는 경우에만, 개폐 커버(8)를 개방시킬 수 있도록 한다.

핸들(27)은 개폐 커버(8)의 단부에 부착되며, 이 단부는 힌지 장치(7)가 개폐 커버(8)를 지지하는 단부와 대향된다. 작업자는 핸들(27)을 쥐고서 개폐 커버(8)를 상방으로 잡아당길 수 있다. 스트라이커(striker)(28)는 개폐 커버(8)의 상면에 고정된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 개폐 커버(8)가 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 90°이상 상방으로 회전될 때, 스트라이커(28)는 베이스(base)(30)상에 제공된 래치 장치(29)와 대향되며, 래치 장치(29)는 스트라이커(28)를 유지한다. 그에 따라 개폐 커버(8)는 개방 위치(도 2)로 잠금 유지된다. 래치 장치(29)는 언로킹 부재(unlocking member)(31)를 포함하며, 이 언로킹 부재(31)는 레버(32)에 연결된다. 레버(32)가 작동될 때, 언로킹 부재(31)는 래치 장치(29)로부터 스트라이커(28)를 해제한다.

다수의 볼트(33)가 개폐 커버(8)의 에지에 제공되어, 개폐 커버(8)를 챔버 몸체(1)에 고정시킨다. 볼트(33)가 챔버 몸체(1)의 상면(5)에 형성된 나사 구멍내로 회전될 때, 개폐 커버(8)는 유지보수 구멍(6)을 확실하고 완전하게 폐쇄한다.

개폐 커버(8)가 어떻게 회전되는가를 상술한다.

처리실(A)내를 주기적으로 청소하거나 또는 가열기를 새로운 것으로 교체하기 위해, 개폐 커버(8)는 폐쇄 위치로부터 상방으로 회전되어야 한다(도 3a). 이러한 목적을 달성하기 위해, 개폐 커버(8)의 주변 에지내의 볼트(33)는 챔버 몸체(1)의 상면(5)에 형성된 나사 구멍으로부터 회전 및 해제된다. 따라서, 개폐 커버(8)는 챔버 몸체(1)에 더이상 고정되지 않는다. 그런 후, 작업자는 핸들(27)을 쥐고서 개폐 커버(8)를 상방(시계방향)으로 회전시킨다.

각각의 힌지 장치(7)에 있어서, 샤프트(18)는 개폐 커버(8)의 회전을 제 2 기어(17)에 전달하며, 제 2 기어(17)는 시계방향으로 회전한다. 중간 기어(16)는 반시계방향으로 회전하는데, 이는 중간 기어(16)가 제 2 기어(17)와 맞물리게 세팅되어 있기 때문이다. 그와 동시에, 중간 기어(16)는 제 1 기어(15)의 원주상을 반시계방향으로 구른다. 제 2 기어(17)는 제 1 기어(15) 주위를 반시계방향으로 이동하는 반면, 제 2 기어(17)의 축 주위를 시계방향으로 회전하는데, 이는 제 2 기어(17)가 제 1 기어(15) 및 중간 기어(16)와 맞물리도록 설정되어 있기 때문이다. 결과적으로, 도 3a 내지 도 3h에 도시된 바와 같이, 케이싱(14)은 샤프트(12)를 중심으로 반시계방향으로 회전한다. 개폐 커버(8)가 샤프트(8)를 중심으로 시계방향으로 회전됨에 따라 케이싱(14)이 반시계방향으로 회전할 때, 개폐 커버(8)는 에어 실린더(3)로부터 이격되도록 이동된다.

도 3a 내지 도 3h를 참조하여 각각의 힌지 장치(7)가 어떻게 개폐 커버(8)의회전을 촉진하는가를 상술한다.

도 3a 내지 도 3f로부터 알 수 있는 바와 같이, 개폐 커버(8)가 폐쇄 위치로부터 샤프트(18)를 중심으로 90°이하의 각도에서 점진적으로 회전함에 따라, 샤프트(12, 18)의 축을 연결하는 선(a)과 샤프트(18)의 축으로부터 개폐 커버(8)의 길이방향으로 연장하는 선(b) 사이의 각도는 점진적으로 증가한다. 개폐 커버(8)가 그와 같이 회전함에 따라, 선(a, b)이 등변을 이루는 이등변 삼각형이 형성된다 (도 3d 참조).

도 3a에 도시된 바와 같이, 개폐 커버(8)가 폐쇄 위치에 잔류하는 동안, 보조 장치(21)는 그의 기능을 수행하지 못한다. 보다 정확하게, 가스 스프링(22)내에 생성된 가스압에도 불구하고, 가스 스프링(22)이 개폐 커버(8)의 중량으로 인해 개폐 커버(8)를 시계방향으로 회전하도록 팽창되지 않는다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 개폐 커버(8)가 시계방향으로 조금 회전될 때, 링크(23, 24)는 상승하기 시작한다. 환언하면, 가스 스프링(22)은 팽창되기 시작한다. 이것은 가스 스프링(22)내의 가스압이 개폐 커버(8)를 회전시키는 작동을 한다는 것을 의미한다. 간단히, 보조 장치(21)는 개폐 커버(8)의 회전을 촉진한다. 따라서, 작업자는 상대적으로 작은 힘으로 개폐 커버(8)를 개방할 수 있다.

결국, 도 3g에 도시된 바와 같이, 개폐 커버(8)는 90°정도 회전되어, 직립 상태로 서있다. 이러한 상태에서, 양 힌지 장치(7)의 케이싱(14)내의 기어(15, 16, 17)의 축은 수직선상에 있다. 도 3h에 도시된 바와 같이, 개폐 커버(8)가 90°이상의 각도로 시계방향으로 회전될 때, 스트라이커(28)는 래치 장치(29)와 맞물린다. 따라서 개폐 커버(8)는 개방 위치에서 잠금되며, 그 후 90°이상의 각도로회전된다. 그와 같이 로크되면, 개폐 커버(8)는 우연히 반시계방향으로 회전되지 않는다. 따라서, 챔버 몸체(1)의 내부를 청소하거나 또는 가열기를 교체하는 것과 같은 처리실(A)의 보수 작업은 안전하게 이루어질 수 있다.

도 3h에 도시된 바와 같이, 90°이상의 각도로 회전된 채 있는 동안, 개폐 커버(8)는 에어 실린더(3)와 간섭하지 않는다. 이는 개폐 커버(8)가 샤프트(18)를 중심으로 시계방향으로 회전함에 따라 케이싱(14)이 반시계방향으로 회전할 때, 케이싱(14)이 개폐 커버(8)를 에어 실린더(3)로부터 이격시키기 때문이다. 즉, 개폐 커버(8)가 샤프트(18)를 중심으로 시계방향으로 회전함에 따라, 양 힌지 장치(7)는 샤프트(12) 둘레를 반시계방향으로 회전하며, 따라서 개폐 커버(8)를 에어 실린더(3)로부터 이격시킨다. 힌지 장치(7)에 의해 지지되는 개폐 커버(8)가 시계방향으로 회전될 때, 그의 중심은 도 3h에 도시된 타원형의 자취(c)로 이동한다.

보수 작업이 끝난 후, 유지보수 구멍(6)을 폐쇄하기 위해 개폐 커버(8)는 하기의 방법으로 반시계방향으로 회전한다. 우선, 레버(32)가 작동하여 언로킹 부재(31)를 민다. 따라서 밀려진 언로킹 부재(31)는 래치 장치(29)로부터 스트라이커(28)를 해제한다. 그런 후, 개폐 커버(8)는 가스 스프링(22)에 의해 제동되면서 하방 또는 반시계방향으로 회전된다. 도 3g 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 양 힌지 장치(7)는 샤프트(12)를 중심으로 시계방향으로 점진적으로 회전한다. 결국, 도 3a에 도시된 바와 같이, 개폐 커버(8)는 챔버 몸체(1)의 상면(5)상에 인접하여, 유지보수 구멍(6)을 폐쇄한다. 볼트를 챔버 몸체(1)의 상면(5)에 형성된 나사 구멍내로 회전시킴으로써, 개폐 커버(8)가 챔버 몸체(1)에 고정되어 유지보수구멍(6)을 완전히 폐쇄한다.

전술한 바와 같이, 힌지 장치(7)는, 개폐 커버(8)가 챔버 몸체(1)의 측면 위로 돌출하는 일 없이 폐쇄 위치로부터 90°이상의 각도로 회전할 수 있게 한다. 따라서, 개폐 커버(8)는 챔버 몸체(1)의 상면 위의 레벨로 상방으로 연장하며 게이트 밸브(4)를 개폐하도록 설계된 에어 실린더(3)와 간섭하지 않는다. 더욱이, 폐쇄 위치로부터 90°이상의 각도로 회전되면, 개폐 커버(8)는 우연히 하방으로 회전하지 않는다.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 힌지 장치(40)를 도시한다. 힌지 장치(40)는 제 1 실시예에 제공된 것과 같은 기어 대신에 제 1 치형 풀리(first toothed pulley)(41), 제 2 치형 풀리(42) 및 타이밍 벨트(43)를 갖는다. 제 1 실시예와 마찬가지로, 제 2 실시예는 제 1 연결 부재(10) 및 샤프트(12, 18)를 포함한다. 제 1 풀리(41)는 제 1 연결 부재(10)에 고정된 샤프트(12)상에 장착되며, 전혀 회전할 수 없다. 제 2 풀리(42)는 샤프트(18)상에 장착되며 마찬가지로 전혀 회전할 수 없다. 샤프트(18)는 도 1 및 도 2에 도시된 처리실(A)과 동일한 형태의 처리실의 개폐 커버에 고정된다. 타이밍 벨트(43) 또는 엔드리스 벨트(endless belt)는 풀리(41, 42) 둘레에 감긴다.

제 1 풀리(41)의 원주 대 제 2 풀리(42)의 원주의 비는 2:1이다. 개폐 커버가 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 시계방향으로 회전될 때, 제 2 풀리(42)는 제 1 풀리(41)의 둘레를 이동한다. 그와 동시에, 타이밍 벨트(43)는 연속적으로 이동한다. 따라서, 샤프트(12, 18)의 축을 연결하는 선과 샤프트(18)의 축으로부터 개폐커버의 길이방향으로 연장하는 선 사이의 각도는 제 1 실시예에서와 같이 점진적으로 증가한다. 개폐 커버가 그와 같이 회전됨에 따라, 상기 선들이 등면을 이루는 이등변 삼각형이 형성된 상태로 유지된다. 힌지 장치(40)에 의해 지지되어, 처리실의 개폐 커버가 회전될 때, 그의 중심은 도 3h에 도시된 자취(c)와 유사한 수직방향으로 신장된 타원형 자취로 이동한다.

풀리(41, 42)는 스프로킷 휠(sprocket wheels)로 교체될 수 있으며, 타이밍 벨트(43)는 엔드리스 체인으로 교체될 수 있다. 만약 그와 같이 된다면, 동일한 이점이 얻어질 것이다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 힌지 장치를 제공하는데, 이 힌지 장치는 진공 처리 장치의 개폐 커버가 장치의 챔버 몸체의 측면 위에 현수되는 일 없이, 따라서 게이트 밸브를 개폐하기 위한 에어 실린더와 같은 챔버 몸체의 측면상에 제공된 것과 간섭하는 일없이, 쉽고 부드럽게 회전하도록 하며, 또한 이 힌지 장치는 개폐 커버가 우연히 개방 위치에서 폐쇄 위치로 회전하는 것을 방지하여 진공 처리 장치상에서 보수 작업이 안전하게 수행되도록 한다.

본 기술 분야에 숙련된 사람에 의해 부가적인 이점 및 변형이 쉽게 이루어질 수 있다. 따라서, 보다 넓은 관점에서, 본 발명은 본원에 도시되고 상술된 특정 실시예 및 대표적인 실시예에 한정되지 않는다. 따라서, 첨부된 특허청구범위 및 이의 동등물에 규정된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 각종 변형이 이루어질 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 처리실 몸체의 유지보수 구멍을 개폐하는 개폐 커버를 처리실 몸체의 측면 위로 돌출하는 일 없이 개폐할 수 있으므로, 처리실 몸체의 측부에 게이트 밸브를 개폐하는 에어 실린더 등의 구조물이 존재하여도 그와 간섭하는 일 없이, 개폐 커버를 용이하게 개폐할 수 있으며, 유지보수도 안전하고 용이하게 실행할 수 있다고 하는 효과가 있다.

Claims

그에 접근할 수 있도록 하는 구멍이 형성된 상부벽을 갖는 챔버와, 상기 구멍을 개폐하기 위한 커버를 포함하는 진공 처리 장치에 사용하기 위한 힌지 장치로서, 상기 커버를 지지하고 상기 커버가 상기 구멍을 개방하는 개방 위치와 상기 커버가 상기 구멍을 폐쇄하는 폐쇄 위치 사이에서 90°이상의 각도로 상기 커버가 회전하도록 구성된 힌지 장치에 있어서,

상기 챔버에 고정되는 액슬(axle)과,

상기 액슬에 의해 회전가능하게 지지되는 제 1 부품과 상기 제 1 부품으로부터 이격된 제 2 부품을 포함하는 지지 부재와,

상기 커버에 고정되며, 상기 지지 부재의 제 2 부품에 의해 회전가능하게 지지되며, 상기 커버가 회전될 때 상기 지지 부재를 중심으로 회전할 수 있는 회전 부재와,

상기 지지 부재에 의해 지지되며, 상기 회전 부재를 상기 액슬에 연결시켜 상기 회전 부재가 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로 회전될 때 상기 지지 부재가 상기 액슬을 중심으로 제 1 방향으로 회전되도록 하는 회전-전달 장치(rotation-transmitting mechanism)를 포함하며,

상기 힌지 장치가 진공 처리 장치에 사용되어, 상기 액슬 및 회전 부재가 각기 상기 챔버 및 커버에 고정된 경우, 상기 지지 부재는 상기 커버가 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 상기 회전 부재를 중심으로 회전하는 방향과 반대방향으로 회전하는

힌지 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 회전-전달 장치는 상기 액슬에 고정되어 그와 축방향으로 정렬되는 제 1 기어와, 상기 지지 부재에 회전가능하게 장착되며 상기 제 1 기어와 맞물리게 세팅되는 중간 기어와, 상기 회전 부재에 고정되며 상기 중간 기어와 맞물리게 세팅되는 제 2 기어를 포함하는

힌지 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 회전-전달 장치는 상기 액슬에 고정되어 그와 축방향으로 정렬되는 제 1 풀리와, 상기 회전 부재에 고정된 제 2 풀리와, 상기 제 1 및 제 2 풀리 둘레에 감겨진 엔드리스 벨트(endless belt)를 포함하는

힌지 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 회전 부재는 상기 커버에 고정되는 샤프트를 포함하는

힌지 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 지지 부재는 케이싱을 포함하며, 상기 회전-전달 장치는 상기 케이싱내에 제공되는

힌지 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 커버와 챔버사이에 제공되어, 상기 커버에 힘을 가해 커버를 회전시키는 보조 장치를 더 포함하는

힌지 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 보조 장치는 상기 커버와 챔버 사이에 제공되어 상기 커버와 챔버에 대해 회전하는 링크 장치와, 상기 링크 장치에 연결되어 상기 링크 장치를 통해 상기 커버에 힘을 가해 상기 커버를 상기 개방 위치쪽으로 회전시키는 바이어스 수단을포함하는

힌지 장치.
제 7 항에 있어서,

상기 바이어스 수단은 가스압에 의해 연장되는 로드(rod)를 구비한 가스 스프링을 포함하는

힌지 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 커버를 상기 개방 위치에 유지하기 위한 유지 장치(holding mechanism)를 더 포함하는

힌지 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 유지 장치는 상기 커버에 고정되는 스트라이커(striker)와, 상기 커버가 상기 개방 위치로 회전된 경우 상기 스트라이커를 래칭하기 위한 래치 장치를 포함하는

힌지 장치.
제 10 항에 있어서,

상기 래치 장치로부터 상기 스트라이커를 해제하기 위한 수단을 더 포함하는

힌지 장치.
진공 처리 장치에 있어서,

그에 접근할 수 있도록 하는 구멍이 형성된 상부벽을 갖는 챔버와,

상기 구멍을 개폐하기 위한 커버와,

상기 커버를 지지하며, 상기 커버가 상기 구멍을 개방하는 개방 위치와 상기 커버가 상기 구멍을 폐쇄하는 폐쇄 위치 사이에서 상기 커버를 90°이상의 각도로 회전시키는 힌지 장치를 포함하며,

상기 힌지 장치는,

상기 챔버에 고정되는 액슬과,

상기 액슬에 의해 회전가능하게 지지되는 제 1 부품과 상기 제 1 부품으로부터 이격된 제 2 부품을 포함하는 지지 부재와,

상기 커버에 고정되며, 상기 지지 부재의 제 2 부품에 의해 회전가능하게 지지되며, 상기 커버가 회전될 때 상기 지지 부재를 중심으로 회전할 수 있는 회전부재와,

상기 지지 부재에 의해 지지되며, 상기 회전 부재를 상기 액슬에 연결시켜 상기 회전 부재가 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로 회전될 때 상기 지지 부재가 상기 액슬을 중심으로 제 1 방향으로 회전되도록 하는 회전-전달 장치를 포함하며,

상기 커버가 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 상기 회전 부재를 중심으로 회전될 때, 상기 지지 부재는 상기 커버가 회전되는 방향과 반대방향으로 회전하는

진공 처리 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 회전-전달 장치는 상기 액슬에 고정되어 그와 축방향으로 정렬되는 제 1 기어와, 상기 지지 부재에 회전가능하게 장착되며 상기 제 1 기어와 맞물리게 세팅되는 중간 기어와, 상기 회전 부재에 고정되며 상기 중간 기어와 맞물리게 세팅되는 제 2 기어를 포함하는

진공 처리 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 회전-전달 장치는 상기 액슬에 고정되어 그와 축방향으로 정렬되는 제 1 풀리와, 상기 회전 부재에 고정된 제 2 풀리와, 상기 제 1 및 제 2 풀리 둘레에감겨진 엔드리스 벨트를 포함하는

진공 처리 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 회전 부재는 상기 커버에 고정된 샤프트를 포함하는

진공 처리 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 지지 부재는 케이싱을 포함하며, 상기 회전-전달 장치는 상기 케이싱내에 제공되는

진공 처리 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 커버와 챔버사이에 제공되어, 상기 커버에 힘을 가해 커버를 회전시키는 보조 장치를 더 포함하는

진공 처리 장치.
제 17 항에 있어서,

상기 보조 장치는 상기 커버와 챔버사이에 제공되어 상기 커버와 챔버에 대해 회전하는 링크 장치와, 상기 링크 장치에 연결되어 상기 링크 장치를 통해 상기 커버에 힘을 가해 상기 커버를 상기 개방 위치쪽으로 회전시키는 바이어스 수단을 포함하는

진공 처리 장치.
제 18 항에 있어서,

상기 바이어스 수단은 가스압에 의해 연장되는 로드를 구비한 가스 스프링을 포함하는

진공 처리 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 커버를 상기 개방 위치에 유지하기 위한 유지 장치를 더 포함하는

진공 처리 장치.