KR100482978B1

KR100482978B1 - 게이트 밸브

Info

Publication number: KR100482978B1
Application number: KR10-2000-0066063A
Authority: KR
Inventors: 이토이치오
Original assignee: 가부시키가이샤 브이텍스
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 2000-11-08
Publication date: 2005-04-15
Also published as: KR20010060267A; US6425569B1; JP2001187972A; JP3388435B2

Abstract

본 발명의 일 실시형태에 따른 게이트 밸브는 처리실을 다른 챔버로부터 분리시키는 격벽에 형성된 개구부를 개폐하는 밸브 디스크와, 개구부의 둘레에서 격벽에 형성된 밸브 시트, 및 개구부를 메우기 위해 처리실로 향한 밸브 시트의 측면에 제공된 블록을 포함한다. 밸브 디스크는 밸브 시트와 접촉하거나 또는 그 접촉으로부터 분리되도록 선택적으로 이동된다. 개구부가 밸브 디스크에 의해 폐쇄될 때는, 블록이 개구부를 폐쇄하도록 개구부 내에 배치되고, 개구부가 개방된 때는, 블록이 개구부 속에 위치되지 않는다. 본 발명의 다른 실시형태에 따른 게이트 밸브는 처리실을 다른 챔버로부터 분리시키는 격벽에 형성된 개구부를 개폐하는 밸브 디스크와, 개구부의 둘레에서 격벽의 일 측면에 형성된 밸브 시트와, 개구부의 타 측면을 개폐하는 폐쇄 부재, 및 그 폐쇄 부재를 수용하기 위해 격벽에 형성된 홈을 포함한다. 밸브 디스크와 폐쇄 부재는, 밸브 디스크가 밸브 시트와 접촉하고 폐쇄 부재가 처리실로 향한 격벽의 측면에서 개구부 속에 위치되어 개구부를 폐쇄하는 위치와, 밸브 디스크가 밸브 시트로부터 분리되고 폐쇄 부재가 홈 속에 삽입되는 위치로 선택적으로 이동될 수 있다.

Description

게이트 밸브{Gate valve}

본 발명은 게이트 밸브에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 반도체 웨이퍼 등을 처리하는 처리 장치에 사용하기 위한 게이트 밸브에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼 등을 처리하는 처리 장치에서는, 처리될 액정 기판, 반도체 웨이퍼 등이 게이트 밸브를 구비한 처리실의 벽에 형성된 개구부를 통해 처리실 내에 반입되거나 처리실로부터 반출된다.

그러한 게이트 밸브가 미국 특허 제5,120,019호에 개시되어 있다.

도 9는 종래의 반도체 웨이퍼 제조 장치의 주요 부분을 도시하고 있다. 부호 1은 처리실을 나타내고, 부호 2는 처리실(1) 내에서 처리되는 반도체 웨이퍼 등을 나타내고, 부호 3은 반도체 웨이퍼(2)를 처리실(1)로 이송하기 위한 이송실을 나타내고, 부호 4는 처리실(1)과 이송실(3)을 분리하기 위한, 예를 들어, 두께 20 ㎜의 격벽을 나타내고, 부호 5는 이송되는 반도체 웨이퍼(2)가 통과하기 위해 격벽(4)에 형성된 길이 약 50 ㎜, 폭 약 230 ㎜의 사각형 개구부를 나타내고, 부호 6은 개구부(5)의 둘레에서 격벽(4)의 일 측면에 형성된 밸브 시트(seat)와 대면하도록 이송실(3) 내에 배치되어 개구부(5)를 개폐하는 사각형 판 형태의 밸브 디스크를 나타내고, 부호 7은 밸브 디스크(6)에 설치된 O 링을 나타내고, 부호 8은, 예를 들어, 밸브 디스크(6)가 O 링(7)을 사이에 두고 밸브 시트에 결합하거나 또는 밸브 시트와의 결합으로부터 분리되도록 밸브 디스크(6)를 수평 방향으로 이동시키고, 또한 밸브 디스크(6)가 밸브 시트로부터 분리되었을 때 밸브 디스크(6)를 상하 방향으로, 즉, 수평 방향에 수직인 방향으로 이동시키기 위해 밸브 디스크(6)에 연결된 밸브 로드(rod)를 나타내고, 부호 9는 처리실(1) 내에서 반도체 웨이퍼(2)를 처리하기 위한 부식성 가스 및/또는 플라즈마의 흐름을 나타낸다.

그러한 처리실(1) 내에서 반도체 웨이퍼(2)를 처리할 때, 이송실(3) 내에 위치된 밸브 디스크(6)에 의해 개구부(5)가 폐쇄됨으로써, 개구부(5) 내에는 격벽(4)의 두께에 대응하는 공간 또는 오목한 부분이 형성된다. 따라서, 처리실(1) 내의 가스 및/또는 플라즈마의 흐름(9)이 도 9에 부호 9'로 나타낸 흐름과 같이 오목한 부분에 의해 교란된다. 그 결과, 처리된 반도체 웨이퍼(2)의 질이 저하된다. 또한, 밸브 디스크(6)의 밀봉 부분이 처리실(1)에 노출되어, 그 밀봉 부분 또는 O 링(7)이 부식성 가스 및/또는 플라즈마에 의해 공격을 받고 오염된다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 결함이 없는 게이트 밸브를 제공하는데 있다.

본 발명의 일 실시형태는 다음과 같이 요약될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따른 게이트 밸브는, 다른 챔버로부터 처리실을 분리시키는 격벽에 형성된 개구부를 개폐하는 밸브 디스크와, 그 개구부를 개폐하기 위해 상기 처리실로 향한 상기 밸브 디스크의 측면에 제공된 블록, 및 상기 격벽과 접촉하도록 제1 방향으로 상기 밸브 디스크를 이동시키고 또한 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 상기 밸브 디스크를 이동시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.본 발명의 다른 실시형태는 다음과 같이 요약될 수 있다.

삭제

본 발명의 다른 실시형태에 따른 게이트 밸브는, 다른 챔버로부터 처리실을 분리시키는 격벽에 형성된 개구부를 개폐하는 밸브 디스크와, 그 개구부를 개폐하기 위해 상기 처리실로 향한 상기 밸브 디스크의 측면에 설치된 폐쇄 부재와, 상기 격벽과 접촉하도록 제1 방향으로 상기 밸브 디스크를 이동시키고 또한 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 상기 밸브 디스크를 이동시키는 수단, 및 상기 폐쇄 부재를 수용하기 위해 상기 격벽에 상기 제2 방향으로 연장하도록 형성된 홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시형태는 다음과 같이 요약될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 게이트 밸브는, 다른 챔버로부터 처리실을 분리시키는 격벽에 형성된 개구부를 개폐하는 밸브 디스크와, 그 개구부를 개폐하기 위해 상기 밸브 디스크에 연결된 폐쇄 부재와, 상기 격벽과 접촉하도록 제1 방향으로 상기 밸브 디스크를 이동시키고 또한 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 상기 밸브 디스크를 이동시키는 수단, 및 상기 밸브 디스크에 대하여 상대적으로 상기 폐쇄 부재를 상기 제1 방향으로 이동시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 밸브 디스크에 대하여 상대적으로 상기 폐쇄 부재를 이동시키는 상기 수단은, 일 단부가 상기 밸브 디스크에 고정되어 있고 타 단부가 상기 폐쇄 부재에 연결되어 있는 벨로즈(bellows)와, 그 벨로즈를 팽창시키기 위해 그 벨로즈 내에 유체 압력을 인가하는 수단을 포함한다.

상기 다른 실시형태에 있어서, 처리실로 향한 상기 격벽의 측면이 곡면을 이루고 있고, 상기 폐쇄 부재와 상기 홈이 상기 격벽의 상기 측면의 곡면과 일치하도록 구부러져 있다.

상기 또 다른 실시형태에 있어서, 처리실로 향한 상기 격벽의 측면이 곡면을 이루고 있고, 상기 폐쇄 부재가 상기 격벽의 상기 측면의 곡면과 일치하도록 구부러져 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시형태들을 설명한다.

삭제

이하의 설명에서, 도 9에 도시된 게이트 밸브의 대응하는 부품들과 유사한 본 발명에 따른 게이트 밸브의 부품들을 동일한 부호로 나타내고, 그에 대해서는 다시 설명하지 않는다.

본 발명에 따른 게이트 밸브의 제1 실시형태에서는, 격벽(4)에 형성된 개구부(5) 내의 오목한 부분을 메우기 위해, 개구부(5)와 일치하는 치수의 블록(도시되지 않음)이 처리실(1)로 향한 밸브 디스크(6)의 측면에 제공되어 있다.

이 제1 실시형태에서는, 개구부(5) 내에 블록이 삽입된 상태로 밸브 디스크(6)가 개구부(5)의 둘레에 있는 밸브 시트에 결합한 때, 개구부(5)가 밸브 디스크(6)에 의해 폐쇄되고, 개구부(5) 내의 오목한 부분이 블록에 의해 메워진다.

본 발명에 따른 게이트 밸브의 제2 실시형태에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 처리실(1)로 향한 개구부(5)의 측면을 폐쇄하기 위해, 그 개구부(5)와 일치하는 크기의 폐쇄 판(10)이 암(arm)(11)을 통해 밸브 디스크(6)에 연결되어 있다.

또한, 폐쇄 판(10)의 길이 및 두께에 대응하는 길이 및 두께를 가지고 폐쇄 판(10)을 수용하기 위한 홈(12)이, 도 2에 도시된 바와 같이, 수직으로 연장하고 개구부(5)로 열려 있도록 처리실(1)에 인접한 위치에서 격벽(4)에 형성되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이 개구부(5)가 밸브 디스크(6)에 의해 폐쇄될 때는, 밸브 디스크(6)가 구동 수단(도시되지 않음)에 의해 밸브 로드(8)를 통해 도 2에 도시된 위치로부터 도 3에 도시된 위치로 들어올려진 다음, 도 1에 도시된 바와 같이 격벽(4) 상의 밸브 시트 쪽으로 수평으로 이동된다. 도 1에 도시된 상태에서는, 밸브 디스크(6)가 개구부(5)의 둘레에 있는 밸브 시트에 결합하여, 개구부(5)가 밸브 디스크(6)에 의해 폐쇄된다. 그와 동시에, 폐쇄 판(10)이 개구부(5) 내에 위치되어, 처리실(1)로 향한 개구부(5)의 측면이 폐쇄 판(10)에 의해 폐쇄되게 된다.

개구부(5)가 밸브 디스크(6)와 폐쇄 판(10)에 의해 폐쇄되지 않을 때는, 밸브 디스크(6)가 도 3에 도시된 바와 같이 밸브 시트로부터 분리되도록 밸브 디스크(6)와 폐쇄 판(10)이 밸브 로드(8)에 의해 수평으로 이동된 다음, 도 3에 도시된 위치로부터 도 2에 도시된 위치로 하강된다. 도 2에 도시된 상태에서는, 폐쇄 판(10)이 홈(12) 속에 삽입되어 있다.

본 발명에 따른 게이트 밸브의 제3 실시형태에서는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 처리실(1)로 향한 격벽(4)의 측면이 곡면을 이루고 있고, 그에 따라, 폐쇄 판(10)과 홈(12)도 격벽(4)의 상기 측면의 곡면과 일치하도록 구부러져 있다.

본 발명에 따른 게이트 밸브의 제4 실시형태에서는, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 홈(12)이 형성되어 있지 않다.

제4 실시형태에서는, 폐쇄 판(10)이 벨로즈(bellows)(13)를 구비한 이동 장치(14)에 의해 밸브 디스크(6)에 대하여 상대적으로 수평으로 이동 가능하게 되어 있다.

개구부(5)를 폐쇄할 때는, 도 6에 도시된 바와 같이, 밸브 디스크(6)가 개구부(5)의 둘레에 있는 밸브 시트에 결합한 다음, 이동 장치(14)의 벨로즈(13)가 복귀 스프링(16)에 의해 압축되어 폐쇄 판(10)이 개구부(5)의 일 측에서 그 개구부 내에 배치되도록 한다.

개구부(5)를 개방할 때는, 도 7에 도시된 바와 같이, 유체 통로(15)를 통해 벨로즈(13) 내로 유체 압력을 도입하여 복귀 스프링(16)을 거슬러 벨로즈(13)를 팽창시킴으로써 폐쇄 판(10)이 처리실(1) 내에 위치되도록 한 다음, 밸브 디스크(6)가 밸브 시트로부터 분리된다. 그 다음, 폐쇄 판(10)과 밸브 디스크(6)가 밸브 로드(7)에 의해 도 7에 도시된 위치로부터 도 8에 도시된 위치로 하강된다.

본 발명은 종래의 게이트 밸브보다 유리한 중요한 이점(利點)을 제공한다. 예를 들어, 본 발명에 따른 제1 실시형태의 게이트 밸브에서는, 개구부 내의 오목한 부분이 밸브 디스크의 일 측면에 제공된 블록에 의해 메워져서 처리실 내의 가스 또는 플라즈마의 흐름이 교란되지 않는다.

도 1 내지 도 8에 도시된 본 발명에 따른 제2 내지 제4 실시형태의 게이트 밸브에서는, 개구부 내의 오목한 부분이 폐쇄 판(10)에 의해 폐쇄될 수 있다.

또한, 도 6 내지 도 8에 도시된 제4 실시형태에서는, 폐쇄 판을 수용하기 위한 홈이 생략될 수 있다.

본 발명의 다른 목적, 특징, 및 이점은 상기 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터 당업자에게 명백하게 될 것이다.

위에 설명된 바와 같은 본 발명의 실시형태에 대하여, 본 발명의 정신으로부터 벗어남이 없이 다수의 다른 변경이 이루어질 수 있다. 그러한 변경의 범위는 첨부된 청구 범위로부터 명확히 파악될 수 있을 것이다.

도 1은 폐쇄 상태에 있는 본 발명의 일 실시형태에 따른 게이트 밸브의 주요 부분의 수직 단면도.

도 2는 개방 상태에 있는 본 발명의 일 실시형태에 따른 게이트 밸브의 주요 부분의 수직 단면도.

도 3은 개방되기 직전의 상태에 있는 본 발명의 일 실시형태에 따른 게이트 밸브의 주요 부분의 수직 단면도.

도 4는 폐쇄 상태에 있는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 게이트 밸브의 주요 부분의 사시도.

도 5는 도 4에 도시된 게이트 밸브의 수평 단면도.

도 6은 폐쇄 상태에 있는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 게이트 밸브의 주요 부분의 수직 단면도.

도 7은 개방되기 직전의 상태에 있는, 도 6에 도시된 게이트 밸브의 수직 단면도.

도 8은 개방 상태에 있는, 도 6에 도시된 게이트 밸브의 수직 단면도.

도 9는 반도체 웨이퍼를 처리하기 위한 종래의 처리장치의 수직 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 처리실 4 : 격벽 5 : 개구부

6 : 밸브 디스크 7 : O 링 8 : 밸브 로드(rod)

10 : 폐쇄 판 11 : 암(arm) 12 : 홈

13 : 벨로즈(bellows) 14 : 이동 장치 15 : 유체 통로

16: 복귀 스프링

삭제

Claims

삭제
다른 챔버로부터 처리실을 분리하는 격벽에 형성된 개구부를 개폐하는 밸브 디스크와, 상기 개구부를 개폐하기 위해 상기 처리실로 향한 상기 밸브 디스크의 측면에 설치된 폐쇄 부재와, 상기 격벽에 접하고 그 격벽으로부터 떨어지는 방향으로 상기 밸브 디스크를 이동시키는 수단, 및 상기 폐쇄 부재를 수용하기 위해 상기 개구부로 열려 있도록 상기 격벽에 형성된 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
다른 챔버로부터 처리실을 분리하는 격벽에 형성된 개구부를 개폐하는 밸브 디스크와, 상기 개구부를 개폐하기 위해 상기 밸브 디스크에 연결된 폐쇄 부재와, 상기 격벽에 접하고 그 격벽으로부터 떨어지는 방향으로 상기 밸브 디스크를 이동시키는 수단, 및 상기 밸브 디스크에 대하여 상대적으로 상기 폐쇄 부재를 이동시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
제 3 항에 있어서, 상기 밸브 디스크에 대하여 상대적으로 상기 폐쇄 부재를 이동시키는 상기 수단은, 한쪽 단부가 상기 밸브 디스크에 고정되어 있고 다른쪽 단부가 상기 폐쇄 부재에 연결되어 있는 벨로즈와, 그 벨로즈를 팽창시키기 위해 그 벨로즈 내에 압력 유체를 공급하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
제 2 항에 있어서, 상기 처리실로 향한 상기 격벽의 측면이 곡면을 이루고 있고, 상기 폐쇄 부재와 상기 홈이 상기 격벽의 상기 측면의 곡면과 일치하도록 만곡되어 있는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
제 3 항에 있어서, 상기 처리실로 향한 상기 격벽의 측면이 곡면을 이루고 있고, 상기 폐쇄 부재가 상기 격벽의 상기 측면의 곡면과 일치하도록 만곡되어 있는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.