KR100678453B1 - 진공장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 설비에 연통되어 반도체 설비 내의 압력을 고진공으로 만드는 스로틀 밸브가 형성된 하우징 유닛 및 스로틀 밸브를 소정 각도로 개폐시키는 스로틀 밸브 구동 유닛이 얼라인먼트 불량을 일으켜 배기 불량이 발생하는 것을 방지한 진공장치에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 하우징 유닛과 결합 플레이트의 결합을 개선함으로써 하우징 유닛에 설치된 개폐 유닛의 움직임을 제어하는 센서의 오동작을 방지할 뿐만 아니라 개페 유닛을 구동시키는 구동장치의 오동작을 방지한다.
진공 장치

Description

진공장치{Vacuum Device}
도 1은 본 발명에 의한 진공 장치의 분해 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 결합 플레이트의 다른 실시예를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 결합 플레이트의 다른 실시예를 도시한 사시도.
본 발명은 진공장치에 관한 것으로, 특히 반도체 설비에 연통되어 반도체 설비 내의 압력을 고진공으로 만드는 스로틀 밸브가 형성된 하우징 유닛 및 스로틀 밸브를 소정 각도로 개폐시키는 스로틀 밸브 구동 유닛이 얼라인먼트 불량을 일으켜 배기 불량이 발생하는 것을 방지한 진공장치에 관한 것이다.
일반적으로 타 산업의 기술 개발에 큰 영향을 미치는 반도체 제품은 다양하면서 매우 정밀한 반도체 제조 공정을 필요로 함은 물론 정밀한 반도체 제조 공정이 가능토록 하는 반도체 제조 설비를 필요로 한다.
이들 반도체 제조 설비에 의하여 소정 반도체 공정을 진행할 때에는 자연계에 존재하지 않는 환경 즉, 반도체 제조에 적합한 고유 반도체 공정 환경을 필요로 하는 바, 반도체 제품을 제조하기 위한 공정 환경에는 일반적으로 고압 환경, 고진 공 환경, 고온 환경 등이 포함된다.
특히, 플라즈마 식각 공정, 저압화학기상증착 공정 등과 같은 반도체 제조 공정을 수행하는 반도체 제조 설비는 특별히 매우 높은 초고진공 환경이 요구된다.
이는 반도체 제품의 핵심 부분인 반도체 칩을 제작하는 과정에서 반도체 칩에 형성되는 반도체 박막에 박막 형성 물질 이외에 필요하지 않는 이물질이 포함됨으로써 이물질이 박막 형성 물질과 반응하여 원하는 않는 특성을 갖는 박막이 형성되지 않도록 하기 위함이다.
이와 같이 고진공이 환경이 필요한 대부분의 반도체 설비에는 고진공 환경을 만들어주기 위한 진공장치가 반드시 설치된다.
진공장치는 다시 하우징 유닛, 진공펌프, 개폐 유닛, 개폐 유닛 구동장치, 결합 플레이트 및 콘트롤러로 구성된다.
하우징 유닛은 엘보우 형태의 통로가 형성된 하우징 몸체, 하우징 몸체에 원통형으로 형성된 배기관으로 형성된다.
이와 같은 하우징 유닛의 하우징 몸체는 일측이 반도체 설비의 챔버에 연결되고, 배기관은 원형 관통공이 형성된 결합 플레이트에 끼워진 후 단부가 진공 펌프에 결합된다. 이때, 결합 플레이트와 배기관은 나사에 의하여 가압됨으로써 고정된다.
한편, 하우징 몸체의 내부에는 선택적으로 하우징 몸체 내부를 개폐시키는 개폐 유닛이 설치되는 바, 개폐 유닛은 하우징 몸체에 대향하는 관통공을 형성한 후 관통공에 끼워져 회동되는 회동축이 형성된 스로틀 플레이트가 사용된다.
이때, 회동축은 하우징 몸체 외부로 돌출되도록 하고, 돌출된 회동축에는 동력 전달을 위한 피동 풀리가 설치된다.
이와 같이 피동 풀리가 설치된 스로틀 플레이트를 회동시키기 위해서는 개폐 유닛 구동수단을 필요로 한다.
개폐 유닛 구동수단은 결합 플레이트에 설치된 모터, 모터의 모터축에 설치된 구동 풀리 및 구동풀리와 피동풀리를 연결하는 동력 전달용 벨트로 구성된다.
개폐 유닛 구동수단의 모터는 다시 콘트롤러에 연결되어 모터축의 회전이 제어된다.
이때, 모터를 제어하기 위해서는 스로틀 플레이트의 회전각도를 감지해야 하고 이를 위해서 개폐 유닛의 회동축에 연관하여 센서가 설치된다.
그러나, 이와 같은 진공장치를 소정 시간 반복하여 사용할 경우 인너 하우징의 배기관과 결합 플레이트를 고정하는 나사의 체결력이 약해짐과 동시에 장시간 지속되는 진동 등의 원인에 의하여 배기관과 결합 플레이트의 결합력이 약해지고 이로 인하여 결합 플레이트로부터 하우징 유닛이 결합 플레이트에 대하여 소정 각도 회전되는 결과가 발생한다.
이처럼 하우징 유닛이 결합 플레이트로부터 회전될 경우 센서와 개폐 유닛의 회동축의 위치가 어긋나게 되어 센서의 오동작이 발생할 뿐만 아니라 동력 전달 벨트에 의한 동력 전달 과정에도 문제가 발생하게 된다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목 적은 인너 하우징과 결합 플레이트가 상대 운동하지 않도록 함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 상세하게 후술될 본 발명의 상세한 설명에 의하여 보다 명확해질 것이다.
이와 같은 본 발명의 목적을 구현하기 위한 진공장치는 일측에 유입홀을 구비하는 하우징 유닛 몸체를 구비한다. 상기 하우징 유닛 몸체의 타측에 결합되어 상기 유입홀과 연통되며, 다각형의 단면 형상을 가지는 배기관이 설치된다. 상기 배기관이 삽입되어 고정되기 위해 상기 배기관의 단면 형상과 대응되는 결합공을 구비하는 결합 플레이트가 설치된다.
몇몇 실시예들에서, 상기 배기관의 외측면에 위치되는 적어도 1 개 이상의 결합 돌기 및 상기 결합공을 둘러싸는 면에 위치되어 상기 결합 돌기와 대응되는 결합홈을 더 포함할 수 있다.
다른 실시예들에서, 상기 결합 플레이트의 일측면의 일부를 관통하는 나사 체결공 및 상기 나사 체결공에 체결되어 상기 배기관을 가압하여 고정시키는 나사를 더 포함할 수 있다.
이하, 본 발명에 의한 진공장치의 보다 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 진공장치(500)는 전체적으로 보아 하우징 유닛(100), 결합 플레이트(200), 진공압력 조절장치(300) 및 진공 펌프(미도시)로 구성된다.
구체적으로 하우징 유닛(100)은 다시 하우징 유닛 몸체(110), 개폐 유닛(120), 배기관(130)으로 구성된다.
보다 구체적으로, 하우징 유닛 몸체(110)는 육면체 형상을 갖는 블록 형상으로 하우징 유닛 몸체(110)의 내부로는 하우징 유닛 몸체(110)의 측면(112) 및 하우징 유닛 몸체(110)의 바닥이 연결되도록 유입홀(114)이 형성된다.
이때, 하우징 유닛 몸체(110)의 측면(112)에 연통된 유입홀(114)의 단부는 반도체 설비의 챔버와 연통되고, 하우징 유닛 몸체(110)의 측면에 연통된 유입홀(114)에는 진공펌프와 연결되도록 매개체 역할을 하는 배기관(130)이 견고하게 연결된다.
이때, 배기관(130)의 단면 형상은 원형이 아닌 다각형으로 예를 들면, 사각 단면, 오각 단면, 육각 단면으로 형성하는 바, 배기관(130)의 형상을 이처럼 형성하는 이유는 후술하기로 한다. 다른 실시예로 배기관(130)의 외측면에서 일부가 돌출되어 결합 돌기를 형성하는 것 또한 무방하다.
이와 같은 형상을 갖는 하우징 유닛 몸체(110)의 또 다른 측면(116)에는 유입홀(114)의 측면을 통하여 내부가 보이도록 소정 직경을 갖는 개구가 형성되고, 개구에는 개폐 유닛(120)이 설치된다.
개폐 유닛(120)은 하우징 유닛 몸체(110)에 형성된 개구와 맞춤 결합되는 형상을 갖는 개폐 유닛 몸체(122), 개폐 유닛 몸체(122)를 관통하여 형성된 관통공(미도시), 관통공에 끼워져 회전되는 회동축(124), 회동축(124)의 일측 단부에 형성되어 유입홀(114)을 선택적으로 개폐시키는 원판 형상의 개폐 플레이트(126), 회전축(124)의 타측 단부에 끼워맞춤된 피동 풀리(128)로 구성된다.
이와 같은 피동 풀리(128)를 회전시킬 경우, 회전축(124)이 회전되면서 개폐 플레이트(126) 또한 회전되고 이로 인하여 유입홀(114)의 내부는 소정 유체가 통과되도록 일부 또는 전부가 개방 또는 소정 유체가 통과하지 못하도록 일부 또는 저부가 폐쇄 된다.
이와 같은 하우징 유닛(100)의 구성 요소중 하나인 배기관(130)에는 결합 플레이트(200)가 설치된다.
결합 플레이트(200)는 소정 두께 및 평면적을 갖는 평판 형상으로, 결합 플레이트(200)의 중앙 부분에는 배기관(130)과 꼭맞게 삽입되는 형상을 갖는 결합공(210)이 형성된다.
예를 들면, 배기관(130)의 단면 형상이 도 1에 도시된 바와 같이 사각 단면을 갖을 경우, 결합 플레이트(200)에 형성된 결합공(210) 역시 사각 단면을 갖고, 배기관(130)이 육각 단면을 갖을 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 결합공(220)은 육각 단면을 갖고, 배기관(130)이 오각 단면을 갖을 경우 도 3에 도시된 바와 같이 결합공(230)은 오각 단면을 갖도록 한다.
다른 실시예로, 도면에 도시되어 있지 않으나, 배기관(130)의 외측면에 결합 돌기가 위치되어 있을 경우 결합 돌기에 끼워지도록 상기 결합공(210)을 둘러싸는 면에 결합홈이 위치될 수 있다.
이때, 배기관(130)이 결합 플레이트(200)의 결합공(210)에 끼워진 상태에서 배기관(130)과 결합 플레이트(200)가 보다 견고하게 결합되도록 배기관(130)과 수직을 이루는 결합 플레이트(200)에는 결합공(210)과 연통되도록 나사 체결공(240)이 형성되고, 나사 체결공(240)에는 나사(250)가 체결되면서 나사(250)의 단부가 배기관(130)을 가압하도록 한다.
이와 같이 배기관(130)과 결합 플레이트(200)가 결합된 상태에서 결합 플레이트(200)의 타측에는 개폐 유닛(120)을 제어하여 진공압력이 조절되도록 하는 진공압력 조절장치(300)가 설치된다.
진공압력 조절장치(300)는 전체적으로 보아 장착 플레이트(310), 콘트롤러(320), 구동모터(330), 도시되지 않은 센서로 구성된다.
장착 플레이트(310)는 앞서 설명한 결합 플레이트(200)와 대등한 평면적을 갖는 바, 장착 플레이트(310)의 상면 4 개의 모서리에는 결합 플레이트(200)와 장착 플레이트(310)가 소정 간격 이격되도록 하는 이격 로드(312)가 설치되고, 장착 플레이트(310)의 밑면에는 콘트롤러(320) 및 모터(330)가 장착된다.
이때 이격 로드(312)는 다양한 방법 예를 들면, 나사체결, 용접 등의 방법에 의하여 결합 플레이트(200)에 결합된다.
이때, 콘트롤러(320)는 장착 플레이트(310)의 밑면 소정 위치에 설치되어도 무방하지만, 모터(330)는 앞서 설명한 개폐 유닛(120)의 피동 풀리(128)와 일직선상에 위치하도록 하는 것이 바람직하다.
이는 모터(330)의 모터축(332)에는 구동 풀리(334)가 장착되고, 구동 풀리(334)와 피동 풀리(128)에는 소정 장력을 갖는 동력 전달용 벨트(336)가 걸쳐진다. 이때, 모터(330)는 소정 각도만큼 정역 회동하는 정역회동 모터를 사용하는 것이 바람직하다.
이와 같은 구성에 의하여 모터(330)의 모터축(332)이 소정 각도 만큼 회동할 경우 동력은 구동 풀리(334) - 동력 전달용 벨트(336) - 피동 풀리(128)를 거쳐 개 폐 유닛(120)의 개폐 플레이트(126)에 절달되어 모터축(332)의 회전 각도 만큼 회동된다.
이때, 개폐 유닛(120)의 개폐 플레이트(126)의 각도는 센서에 의하여 센싱되고, 센서에서 발생한 신호는 콘트롤러(320)로 입력되고 콘트롤러(320)는 센서에서 발생한 신호에 따라서 모터(330)를 제어하는 제어신호가 발생된다.
이때, 하우징 유닛 몸체(110)와 결합 플레이트(200)는 앞서 설명한 바와 같이 독특한 결합 관계를 갖기 때문에 어떠한 움직임도 발생하기 어렵고 이로 인하여 센서는 항상 개폐 플레이트(126)의 위치를 정확하게 판정하여 해당 센싱 신호를 발생함은 물론, 하우징 유닛 몸체(110)와 결합 플레이트(200)가 상대 운동할 수 없음으로 피동 풀리(128)와 구동 풀리(334)가 항상 일정 위치에 위치하게 되어 구동 풀리(334)에 전달된 동력이 손실없이 동력 전달용 벨트(336)를 통하여 피동 풀리(128)에 도달할 수 있다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 하우징 유닛과 결합 플레이트의 결합을 개선함으로써 하우징 유닛에 설치된 개폐 유닛의 움직임을 제어하는 센서의 오동작을 방지할 뿐만 아니라 개페 유닛을 구동시키는 구동장치의 오동작을 방지하는 다양한 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 일측에 유입홀을 구비하는 하우징 유닛 몸체;
    상기 하우징 유닛 몸체의 타측에 결합되어 상기 유입홀과 연통되며, 다각형의 단면 형상을 가지는 배기관;
    상기 배기관이 삽입되어 고정되기 위해 상기 배기관의 단면 형상과 대응되는 결합공을 구비하는 결합 플레이트를 포함하는 진공 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 배기관의 외측면에 위치되는 적어도 1 개 이상의 결합 돌기 및 상기 결합공을 둘러싸는 면에 위치되어 상기 결합 돌기와 대응되는 결합홈을 더 포함하는 진공 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합 플레이트의 일측면의 일부를 관통하는 나사 체결공 및 상기 나사 체결공에 체결되어 상기 배기관을 가압하여 고정시키는 나사를 더 포함하는 진공 장치.
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