KR100932121B1 - 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 제조시 챔버 간에 웨이퍼 이동 통로를 차단함으로써 양측 챔버를 동시에 격리하는 게이트 플레이트의 배치구조를 개선하여 이동통로를 밀폐하는 게이트 플레이트의 손상을 방지하고, 반도체 웨이퍼 이동통로를 보다 견고하게 밀폐할 수 있으며, 밸브 하우징의 웨이퍼 이동 통로를 형성하면서 좌, 우측에 아르곤 주입공을 형성하여 챔버 사이로 웨이퍼 이동 중에 미세먼지를 제거할 수 있도록 하는 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브에 관한 것이다.
반도체, 제조설비, 챔버, 슬릿 도어, 밸브, 샤프트, 진공, 아르곤, 웨이퍼

Description

반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브{Slit door of semiconductor making equipment}
본 발명은 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 제조시 챔버 간에 웨이퍼 이동 통로를 차단함으로써 양측 챔버를 동시에 격리하고, 챔버 사이로 웨이퍼 이동 중에 미세먼지를 제거할 수 있도록 하는 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브에 관한 것이다.
반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브는 오염 입자들이 존재하는 것을 가능한 최대한의 범위까지 배제시키는 보호된 분위기 중에서 수행되어야 하는, 특히 IC 및 반도체 제조에 이용되고 있다. 예를 들면, 반도체 웨이퍼 또는 액정 기판용 생산 유닛에서는 매우 민감한 반도체 또는 액정 소자들이 복수의 생산용 챔버를 통과하는데, 이들 각 챔버 는 연결 통로를 매개로 하여 다음의 챔버에 연결될 수 있으며, 이들 연결 통로는 상기 소자들이 하나의 생산용 챔버로부터 다음의 챔버로 운반될 수 있도록 진공 게이트 밸브를 매개로 하여 개방된 후, 후속 생산 공정이 수행될 수 있도록 기밀 방식으로 다시 폐쇄된다.
종래 기술로부터 공지된 진공 게이트 밸브의 일반적인 구현 형태가 도 1a, 도 1b 및 도 1c에 비율과 관계없이 개략적으로 도시되어 있다. 도 1a는 개방 초기 위치에 있는 진공 게이트 밸브를 보여주고 있다. 상기 진공 게이트 밸브는 폐쇄될, 예컨대 장방형 개구부(3)가 형성되어 있는 벽부(2)를 구비하는 진공 밸브1)을 포함한다.
도 1a 도시되어 있는 바와 같이, 진공 게이트 밸브의 개방된 초기 위치에서 상기 벽(2)에 근접하여 상기 개구부(3)에 대하여 측부 위치에 위치하는 밸브판(5)은 상기 개구부가 상기 밸브판(5)의 밀봉면(7)에 의해 전체적으로 폐쇄될 수 있도록 상기 개구부(3)에 중첩되는 형상, 보다 구체적으로 말하자면 장방형 형상을 갖는다.
상기 밸브판(5)은 밸브 로드 축선(11)을 형성하는 밸브 로드(8)에 장착되어 있다. 상기 밸브 로드(8)는 밸브 로드 축선(11)을 따라 직선형으로 이동되고 상기 벽부(2)에 대하여 수직인 평면 내에서 선회 이동될 수 있다.
상기 개구부(3)를 폐쇄시키는 것은 두 단계로 수행된다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 상황들 사이에서 이루어지는 제1 단계에서, 상기 밸브 로드(8)는 제어 기구(10)에 의해서 두 개의 화살표(28a, 28b)로 도시되어 있는 바와 같이 밸브 로드 축선(11)을 따라서 신장되며, 이에 따라 상기 밸브판(5)은 밸브판(5)과 벽부(2) 또는 밸브 하우징(1)의 밸브 시트(4) 사이의 접촉을 피하면서 기본적으로 상기 벽부(2)에 평행한 경로를 따라서 개구부(3) 위로 이동된다.
화살표(28c)로 도시되는 바와 같이, 도 1b 및 도 1c의 상황들 사이에서 이루 어지는 제2 단계에서, 상기 밸브 로드(8)는 상기 제어 기구(10)에 의해서 상기 벽부(2)를 향하여 선회 이동되며, 이에 따라, 예컨대 밀봉링을 유지시킬 수도 있는 밸브판(5)의 밀봉면(7)이 상기 밸브 시트(4)에 대하여 압박되어, 상기 개구부가 기밀방식으로 폐쇄된다.
이때, 상기 밸프판이 밀봉면에 밀착되어 폐쇄된 상태에서 에어가 추출시 내부에 틈새가 발생하게 된다.
그리고, 밸프판이 0도를 유지하여 밀봉면에 밀착하여야 하나 밸프판의 각도가 틀어지게 되어 완전한 밀폐를 유지하지 못하는 문제점이 있다.
아울러, 두 챔버 사이에 위치하는 밸프판이 T/M의 압력이 P/M의 압력보다 셀 경우 밸프판이 T/M측으로 기울어지는 현상의 문제점이 발생한다.
이렇게 슬릿 도어 밸브의 밸프판 작동 불량이 발생하는 경우 밸프판이 챔버를 완전히 밀폐시키지 못하게 되면서 챔버 및 각 챔버 간의 압력 차이가 발생하게 되고, 이때의 압력차로 인하여 챔버 내부에 위치한 웨이퍼의 쏠림과 파손, 그리고 급작스런 진공상태의 훼손으로 인한 웨이퍼의 손상 및 진공펌프의 파손 등이 발생할 수 있다.
또한, 슬릿 도어 밸브에 장착되는 베이스 플레이트에 볼트가 조립하는 것으로 밸브 장착 설비시 볼트의 분실이 빈번하여 작업에 어려움이 많이 발생하는 문제점이 있다.
상기 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 반도체 제조시 챔버 간에 웨이퍼 이동 통로를 차단함으로써 양측 챔버를 동시에 격리하는 게이트 플레이트의 배치구조를 균형있고, 견고하게 지지하며 고온에서도 잘 견딜 수 있도록 개선하여 이동통로를 밀폐하는 게이트 플레이트의 손상을 방지하고, 반도체 웨이퍼 이동통로를 보다 견고하게 밀폐할 수 있으며, 밸브 하우징의 웨이퍼 이동 통로를 형성하면서 좌, 우측에 아르곤 주입공을 형성하여 챔버 사이로 웨이퍼 이동 중에 미세먼지를 제거할 수 있도록 하는 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브를 제공함에 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브는, 벨로스샤프트측에 연결되어 벨로스샤프트와 연동하여 상하 움직임을 가지는 것으로 상하측에 각각 볼이 내장된 원형통공을 형성한 이동플레이트와, 상기 이동플레이트를 중심으로 사각 판상체로 양측에 각각 대향하게 위치하여 판상체의 내측에 상기 볼이 상하로 이동할 수 있는 볼 이동공간을 상하측에 마련하고 상기 개구부를 개폐하는 밀폐판과, 상기 이동플레이트의 상단에서 이동플레이트를 내포하면서 양측의 밀폐판 내측에 각각 고정핀으로 축설되어 밀폐판을 내측방향으로 가압하는 판스프링을 포함한 게이트 플레이트를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하 는 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브.
아울러, 상기 베이스 플레이트는 소정의 두께와 소정의 폭을 형성하면서 길이방향으로 긴 장방형체의 사각 바 형태로 중앙에 벨로스샤프트의 이동 통로를 제공하는 로드홀을 원형으로 형성하며, 상기 사각 바의 테두리에 형성된 다수의 볼트 홀에 볼트 탭을 구비한 볼트가 삽입 고정되어 이탈되지않게 구비되는 구조이다.
또한, 상기 밸브 하우징은 사각형상의 웨이퍼 이동 통로인 개구부를 형성하면서 양측면에 형성된 아르곤 주입공에 주입된 아르곤에 의해 챔버 사이로 이동하는 웨이퍼에 남아 있는 잔여 미세먼지를 제거하는 구조이다.
상술한 바와 같은 본 발명은, 반도체 제조시 챔버 간에 웨이퍼 이동 통로를 차단함으로써 양측 챔버를 동시에 격리하는 게이트 플레이트의 배치구조로 균형있고, 견고하게 지지하며 고온에서도 잘 견딜 수 있는 효과가 있다.
그리고, 챔버간의 이동통로를 밀폐하는 게이트 플레이트의 손상을 방지하고, 반도체 웨이퍼 이동통로를 보다 견고하게 효과적으로 밀폐할 수 있다.
또한, 밸브 하우징의 웨이퍼 이동 통로를 형성하면서 좌, 우측에 아르곤 주입공을 형성하여 챔버 사이로 웨이퍼 이동 중에 미세먼지를 제거할 수 있는 효과가 있다.
이러한, 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브는 이웃하는 양 챔버의 외벽에 압력을 가함으로써 개폐하는 챔버들의 압력상태에 관계없이 양 챔버들을 동시에 안정 적으로 격리할 수 있는 이점이 있으므로 매우 유용한 발명인 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의하여 더욱 상세하게 설명한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브의 개구부 개방 상태를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브의 개구부 밀폐 상태를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브(200)는 반도체 제조시 챔버(106) 간에 웨이퍼(108) 이동 통로인 개구부(172)를 차단함으로써 양측 챔버(106)를 동시에 격리하는 게이트 플레이트(190)의 배치구조를 개선하여 이동통로를 밀폐하는 게이트 플레이트(190)의 손상을 방지하고, 개구 부(172)를 보다 견고하게 밀폐할 수 있으며, 밸브 하우징(180)의 웨이퍼(108) 이동 통로인 개구부(172)를 형성하면서 좌, 우측에 아르곤 주입공(174)을 각각 형성하여 챔버 (106)사이로 웨이퍼(108) 이동 중에 미세먼지(105)를 제거할 수 있도록 하는 것이다.
아울러, 챔버(106) 간에 이동 통로를 밸브 하우징(180)이 닫고 있을 때 이를 균형있고 견고하게 지지하며, 고온에서도 잘 견딜수 있는 슬릿 도어 밸브(200)를 제공하는 것이다.
그리고, 상기 챔버(106) 간의 중간에 위치하여 동시에 차폐하는 밸브 하우징(180)은 챔버(108) 마다의 압력 차이에 상관없이 사용가능하며, 압력에 따른 역 압력으로 챔버(106) 사이에서의 밸브 하우징(180) 밀림 현상을 방지하게 된다.
이러한, 상기 밸브 하우징(180) 상에 웨이퍼(108) 이동 통로인 개구부(172) 측에 게이트 플레이트(180)를 이동시키고 개구부(172)를 압박함으로써 개구부(172)를 폐쇄와 챔버(106) 간에 웨이퍼(108)를 통과시키기 위한 개구부(172)을 개폐하는 장치로, 밸브 하우징(108)의 진공 밸브에 의해 반도체 웨이퍼(108) 이동 통로를 보다 견고하게 밀폐할 수 있으며, 열에 의한 밸브손상을 막아 주어 고온의 환경에서도 오래 사용할 수 있도록 하는 것이다.
이같은, 본 발명의 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브의 자세한 구조를 설명하면,
상기 슬릿 도어 밸브(200)는 웨이퍼(108) 이동통로를 형성한 밸브 하우징(180)의 하단에 밸브 바디(110)가 위치하며, 상기 밸브 바디(110)에 내장되는 소 정의 수직한 공간을 형성한 실린더(120)의 내부에 상하 이동을 가지는 피스톤(122)에 설치되면서 자력을 발산하는 마그네트(도면 미 도시)가 구비된다.
그리고, 상기 실린더(120)의 로드 승/하강을 감지하는 센서부(130)가 밸브 바디(110)의 일측에 구성된다.
상기 밸브 바디(110) 내에서 소정의 수직한 공간을 형성한 실린더(120)는 피스톤(122)을 내장하여 동력을 제공한다.
이때, 상기 실린더(120)의 상단에는 피스톤(122)과 샤프트(142)가 결합되어 실린더(120)의 상하 직선 왕복 운동에 같이 상승하는 샤프트(142)를 수직한 방향으로 상승하는 구조를 갖는다.
상기 샤프트(142)를 수용하는 이동유닛(140)은 실린더(120)의 피스톤(122)에 사프트가(142) 결합되어 수직 상승을 안내하는 것으로 소정의 수용공간을 형성한 구조이다.
그리고,상기 이동유닛(140)의 수용공간에 샤프트(142)가 수용되어 수직한 방향으로 이동하면서 유동부재인 게이트 플레이트(190)를 이동시키는 벨로스샤프트(150)가 구성된다.
여기서, 실린더(120) 내부에 존재하여 공기의 압력에 의해 구동하는 피스톤(122)이 상승하면, 피스톤(122)에 결합되는 샤프트(142) 및 벨로스샤프트(150)는 상승하게 된다
이같이, 구성되는 밸브 바디(110)는 구동부로 구성되는 것으로 실린더(120)의 내부에서 압축공기 유입 통공으로 유입되는 공기의 압력으로 구동되는 피스 톤(122)이 구성되고, 피스톤(122)이 상승과 하강하는 왕복 운동에 의해 이동유닛(140)의 안내를 받는 샤프트(142) 및 벨로스샤프트(150)는 상승과 하강하게 되며, 센서부(130)를 포함한다.
한편, 상기 벨로스샤프트(150)가 이동하는 통로를 제공하는 로드홀(162)을 통하여 수직으로 움직이며 밸브 바디(110)를 격리시키는 베이스 플레이트(160)가 밸브 바디(110)와 밸브 하우징(180) 사이에 존재하게 된다.
이때, 상기 베이스 플레이트(160)는 도 4에 도시한 바와 같이 소정의 두께와 소정의 폭을 형성하면서 길이방향으로 긴 장방형체의 사각 바 형태의 중앙에 벨로스샤프트(150)의 이동 통로를 제공하는 로드홀(162)을 원형으로 형성한 것이다.
그리고, 상기 베이스 플레이트(160)는 사각 바의 테두리에 형성된 다수의 볼트 홀(165)에 볼트 탭(168)을 구비한 볼트(164)가 삽입 고정되는 일체형으로 이탈되지않게 구비되는 것이다.
이러한, 상기 베이트 플레이트(160)의 볼트 홀(165)에 볼트 탭(168)으로 이탈되지 않게 결합되어 베이트 플레이트(160)에서 볼트(164)를 분실할 위험성이 없게 된다.
아울러, 도 5는 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브가 위치한 챔버 사이의 웨이퍼 이동과 아르곤 주입을 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브가 위치한 챔버 사이에서 아르곤 주입과 미세먼지 배출을 나타낸 도면이다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 베이스 플레이트(160)의 상단에 안착 결합되는 밸브 하우징(180)은 트랜스퍼 챔버(102)와 프로세스 챔버(104) 사이에 설치되어 웨이퍼(108) 이동 통로인 개구부(172)를 형성하면서 양측에 아르곤 주입공(174)과 펌프 배출공(176)을 각각 형성한다.
여기서, 상기 밸브 하우징(180)의 아르곤 주입공(174)은 사각형상의 웨이퍼(108) 이동 통로를 형성하면서 양측면에 형성된 아르곤 주입공(174)에 주입된 아르곤에 의해 챔버(106) 사이로 이동하는 웨이퍼(108)에 남아 있는 잔여 미세먼지(105)를 제거하게 된다.
이때, 상기 밸브 하우징(180)이 챔버(106) 사이에서 이동하는 웨이퍼(108)에서 떨어져 남아있는 미세먼지(105)를 챔버(106)의 일측에 분진배출공(109)을 각각 형성하여 챔버(106) 진공압착을 진행하면서 분진배출공(109)을 통해 아르곤과 미세먼지(105)를 외부로 배출하게 된다.
즉, 상기 밸브 하우징(180)은 트랜스퍼 챔버(Transfer Module, T/M)(102) 와 프로세스 챔버(Process Module, P/M)(104) 사이 위치에서 프로세스 챔버(106)에서 미 반응 불순물 가스 사용 공정 후 트랜스퍼 챔버(102)으로 웨이퍼(108)가 이동 미 반응 불순물 가스 입자(Gas Particle)가 웨이퍼(Wafer)(108) 표면에 남아있는 상태에서 웨이퍼(108) 이동 통로인 개구부(172)로 이동할 때 아르곤 주입공(Ar Purge Line)(174)를 통해 아르곤(Argon)을 분사하여 웨이퍼(108) 표면에 남아있는 미세먼지(105)를 제거하여 웨이퍼(108) 이동 후 챔버(106)에 미세먼지(105) 요염 방지를 최소화하는 것이다.
또한, 도 7은 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브의 개구부 개방 상태에서 게이트 플래이트의 하단 위치 구조를 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브의 개구부 밀폐 상태에서 게이트 플래이트의 상단 위치 구조를 나타낸 도면이다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 밸브 하우징(180) 내에서 이동하는 게이트 플레이트(190)는 베이스 플레이트(160)의 로드홀(162)을 통하여 벨로스샤프트(150)가 상승 이동함에 따라 이에 연결부착된 이동플레이트(192)가 상승하여 양측의 개구부(172)를 밀폐판(196)이 볼(194) 가압으로 상기 웨이퍼(108) 이동 통로인 양측 챔버(106) 개구부(172)를 동시에 격리함과 이동플레이트(192)가 하강으로 개구부(172) 양측의 밀폐판(196)이 이동플레이트(192)와 함께 하강하여 개구부(172)가 개방시키는 것이다.
이러한, 상기 게이트 플레이트(190)의 이동플레이트(192)는 베이스 플레이트(160)의 로드홀(162)에서 벨로스샤프트(150)가 상하 이동함에 상하 움직임을 가지는 것으로 상하측에 수평하게 관통된 원형통공이 형성되어 있다.
그리고, 상기 이동플레이트(192)의 상하측에 형성된 원형통공에 각각 볼(194)이 내장되어 구비된다.
이때, 상기 이동플레이트(192)를 중심으로 양측에 위치하는 밀폐판(196)은 사각 판상체로 양측에 각각 대향하게 위치하여 판상체의 내측에 상기 볼(194)이 상하로 이동할 수 있는 볼 이동공간(197)을 상하측에 마련하고, 판상체의 외측에 오링(173)이 부착되어 웨이퍼(108) 이동통로인 개구부(172)를 개폐하는 것이다.
여기서, 상기 이동플레이트(192)의 상단에서 이동플레이트(192)를 내포하면 서 양측의 밀폐판(196) 내측에 각각 고정핀(195)으로 축설되어 밀폐판(196)을 내측방향으로 가압하는 판스프링(198)이 구성되어 하나의 게이트 플레이트(190)로 조립 구성되는 것이다.
상기 이동플레이트(192)에 구비되는 볼(194)은 이동플레이트(192)에 내장되면서 밀폐판(196)에 형성된 볼 이동공간(197)에 함께 내설되어 이동플레이트(192)가 상하 이동에 의해 볼(194)이 볼 이동공간(197)에서 상하 이동하게 된다.
이때, 상기 볼 이동공간(197)은 밀폐판(196)에 양측에 형성되어 밀착으로 형성되는 것으로 상대적으로 넓은 하부 공간과 상대적으로 좁은 상측 공간을 갖는 것이다.
이러한, 이동플레이트(192)가 밀폐판(196) 사이에서 볼(194)과 함께 상측 이동으로 볼(194)이 좁아지는 볼 이동공간(197)으로 이동하여 양측 밀폐판(196)은 외측방향 좌,우로 가압하게 된다
그리고, 상기 이동플레이트(192)가 하측 이동하면 볼(194)은 넓어지는 볼 이동공간(197)으로 이동하여 양측 밀폐판(196)이 내측 방향으로 밀착하게 된다.
이와 같이, 상기 이동플레이트(192)가 밀폐판(196) 사이에서 볼(194)과 함께 상승하여 볼(194)이 밀폐판(196)을 외측으로 가압함에 상단에 위치한 판스프링(198)이 밀폐판(196)을 내측방향으로 가압 지탱하게되며, 이동플레이트(192)가 볼(194)과 함께 하강하면 판스프링(198)이 탄성력으로 밀폐판(196)을 가압하여 서로 밀착되는 것이다.
이러한, 본 발명의 게이트 플레이트(190)는 이동플레이트(192)에 볼(194)을 내장하면서 상단에 판스프링(198)이 안착되며, 상기 판스프링(198)의 양측 날개를 내설한 이동플레이트(192)를 중심으로 양측에 각각 위치하는 밀폐판(196)으로 조립되는 것으로 양측에 웨이퍼(108) 이동 통로인 개구부(172)를 사이에 두고 상하 왕복운동을 하는 것이다.
아울러, 상기 게이트 플레이트(190)는 밸브 하우징(180) 내에서 베이스 플레이트(160)의 로드홀(162)을 통하여 벨로스샤프트(150)가 상하 이동함에 따라 이에 연결부착된 이동플레이트(192)가 상승하여 볼(194)이 하부공간에서 상부공간으로 갈수록 그 공간이 좁아지는 볼 이동공간(197)으로 상승함에 개구부(172)에 위치하게 되는 양측의 밀폐판(196)이 볼(194) 가압으로 웨이퍼(108) 이동 통로인 개구부(172)를 차단함으로써 양측 챔버(106)를 동시에 격리하게 된다.
그리고, 상기 이동플레이트(192)가 하강 구동으로 하강하면 볼(194)이 볼 이동공간(197)에서 하측으로 내려와 볼(194)이 가압하던 양측 밀폐판(196)의 판스프링(198)이 내측 탄성력으로 밀폐판(196)을 밀착시켜 개구부(197) 양측의 밀폐판(196)이 이동플레이트(192)와 함께 하강하여 개구부(172)가 개방되는 것이다.
이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 슬릿 도어 밸브의 작용을 설명한다.
우선, 본 발명의 슬릿 도어 밸브(200)의 밸브 하우징(180)이 트랜스퍼 챔버(Transfer Module, T/M)(102)와 프로세스 챔버(Process Module, P/M)(104) 사이 위치에 존재하게 된다.
상기 밸브 하우징(180)은 베이스 플레이트(160)의 상단에 안착 결합되어 트랜스퍼 챔버(102)와 프로세스 챔버(104) 사이에 설치되어 웨이퍼(108) 이동 통로인 개구부(172)를 형성한 것이다.
먼저, 밸브 하우징(180)의 밀폐판(196)은 웨이퍼(108) 통로를 개폐하는 셧터의 역할을 한다. 일반적으로는 주로 사각형의 플레이트의 형상을 하고 있으며, 밸브 하우징(108)의 외형을 따라 입구보다 바닥이 더 넓게 형성되는 홈(미도시) 및 홈에 삽입되는 오(○)링(173) 밀봉재가 배치된다.
상기 밸브 하우징(180)의 하단에 위치한 밸브 바디(110)가 고정 결합된다.
이때, 상기 실린더(120)의 상단에는 피스톤(122)과 결합되어 실린더(120)의 상하 직선 왕복 운동에 같이 상승하는 샤프트(142)는 이동유닛(140)에 수용된 구조를 갖는다.
즉, 실린더(120)의 내부에 내설된 피스톤(122)의 상하 움직임으로 연결된 샤프트(142)는 이동유닛(140)을 통해 벨로스샤프트(150)가 상하 왕복을 가지는 것이다.
아울러, 상기 벨로스샤프트(150)는 베이스 플레이트(160)의 로드홀(162)을 통하여 이동한다.
그리고, 상기 벨로스샤프트(150)가 로드홀(162)에 이동하는 상승으로 연결된 유동부재인 이동플레이트(192)는 밸브 하우징(180)의 양 웨이퍼(108) 이동 통로인 개구부(172) 사이 내부로 이동한다.
이때, 상기 이동플레이트(192)가 로드홀(162) 사이로 이동하면서 연결된 게이트 플레이트(190)를 이동하게 한다.
이렇게, 도 8에 도시한 바와 같이 상기 게이트 플레이트(190)가 밸브 하우 징(180) 내에서 상승함과 동시에 이동플레이트(192)에 의해 볼(194)은 상승하게 되고, 볼(194)은 볼 이동공간(197)에서 상승하여 양측에 위치한 밀폐판(196)을 외측 방향으로 가압을 하게 된다.
상기 밀폐판(196)은 이동플레이트(192)와 함께 상승하여 개구부(172) 측으로 이동하면서 볼(194)의 외측 가압으로 개구부(172)인 웨이퍼(108) 이동 통로이 개구부(172)를 양측 챔버(106)를 동시에 격리하게 된다.
다음으로, 상기 웨이퍼(108) 이동 통로인 개구부(172)를 개방함은 도 7에 도시한 바와 같이 피스톤(122)의 후진으로 연결된 벨로스샤프트(150)가 하강하면 연결된 이동플레이트(192)가 하강함과 동시에 볼(194)은 이동플레이트(192)와 함께 하강하여 볼 이동공간(197)에서 하단으로 위치하게 된다.
상기 볼(194)이 하단으로 위치함과 동시에 볼(194)이 가압하던 밀폐판(196)은 판스프링(198)의 내측 가압 탄성력에 의해 대향하는 밀폐판(196)은 내측방향으로 밀착하게 된다.
서로 밀착하게 위치한 밀폐판(196)은 이동플레이트(192)와 함께 밸브 하우징 (180)내에서 하단에 위치하여 개구부(172)는 완전 개방을 이루게 된다.
웨이트(108) 이동통로인 개구부(172)의 완전 개방으로 트랜스퍼 챔버(Transfer Module)(102)와 프로세스 챔버(Process Module)(104) 사이에 밸브 하우징(180)이 위치하여 웨이퍼(108)가 순차적으로 이동을 하게 된다.
이때, 상기 밸브 하우징(180)의 일측에 형성된 아르곤 주입공(174)으로 아르곤이 주입되어 챔버(106) 사이로 이동하는 웨이퍼(108)에 남아 있는 잔여 미세먼 지(105)를 제거하게 된다.
여기서, 미 반응 불순물(가스 미세먼지)이 웨이퍼(108) 표면에 남아있는 상태에서 개구부(172)를 이동할 때 아르곤 주입공(Ar Purge Line)(174)를 이용하여 아르곤을 분사하여 아르곤 표면에 남아있는 미세먼지(105)를 제거하여 웨이퍼(108) 이동 후 챔버(106)에 미세먼지(105) 요염 방지를 최소화하는 것이다.
또한, 상기 챔버(106) 사이에서 이동하는 웨이퍼(108)에서 떨어져 남아있는 미세먼지(105)를 챔버(106)의 일측에 분진배출공(109)을 각각 형성하여 챔버(106) 진공압착을 진행하면서 분진배출공(109)을 통해 아르곤과 미세먼지(105)를 외부로 배출한다.
이와 같이, 본 발명의 슬릿 도어 밸브(200)는 밸브 하우징(180) 내에서 베이스 플레이트(160)의 로드홀(162)을 통하여 벨로스샤프트(150)가 상하 이동함에 따라 이에 연결부착된 이동플레이트(192)가 상승하여 볼(194)이 좁아지는 볼 이동공간(197)으로 상승하여 개구부(172)에 위치하게 되는 양측의 밀폐판(196)이 볼 가압으로 웨이퍼(108) 이동 통로를 차단함으로써 양측 챔버(106)를 동시에 격리함과 상기 이동플레이트(192)가 하강 구동으로 볼(194)이 내측 이동에 의해 개구부(172) 양측의 밀폐판(196)도 함께 하강하여 판스프링(198)의 탄성력으로 밀폐판(196)을 밀착시켜 개구부(172)가 개방하는 것을 반복 작업을 하게 되는 것이다.
그리고, 본 발명의 슬릿 도어 밸브(200)에서 게이트 플레이트(190)의 상승으로 좌,우로 이동하여 개구부(172)를 밀폐하는 밀폐판(196)은 오픈과 차폐시 항상 이동플레이트(192)와 밀폐판(196)의 기울기는 상기 0도(챔퍼와 수평)을 유지하게 되며, 밸브 바디(110) 측의 피스톤(122) 구조에서 공차 발생으로 이동플레이트(192)가 일측으로 조금 쳐진다 해도 게이트 플레이트(190)의 각도는 상시 0도를 유지하고 있어 내부 누설(internal leak) 발생이 없다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 바람직한 특정 실시 예를 설명하였지만, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변형되는 실시 예들은 이하에 청구하는 본 발명의 특허 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
도 1a, 도 1b 및 도 1c는 종례의 진공 게이트 밸브의 기능을 보여주는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브의 개구부 개방 상태를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브의 개구부 밀폐 상태를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브의 베이스 플레이트를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브가 위치한 챔버 사이의 웨이퍼 이동과 아르곤 주입을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브가 위치한 챔버 사이에서 아르곤 주입과 미세먼지 배출을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브의 개구부 개방 상태에서 게이트 플래이트의 하단 위치 구조를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브의 개구부 밀폐 상태에서 게이트 플래이트의 상단 위치 구조를 나타낸 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
102:트랜스퍼 챔버 104:프로세스 챔버
105:미세먼지 106:챔버
108:웨이퍼 109:분진배출공
110:밸브 바디 120:실린더
122:피스톤 130:센서부
140:이동유닛 150:벨로스샤프트
160:베이스 플레이트 162:로드홀
164:볼트 165:볼트홀
168:볼트 탭 172:개구부
173:오링 174:아르곤주입공
176:펌프배출공 180:밸브 하우징
190:게이트 플레이트 192:이동플레이트
194:볼 195:고정핀
196:밀폐판 197:볼 이동공간
198:판스프링 200:슬릿 도어 밸브

Claims (11)

  1. 밸브 바디(110), 상기 밸브 바디(110)에 내장되어 상하 이동을 가지는 피스톤(122)에 연결된 샤프트(142)를 구비한 실린더(120)와, 상기 샤프트(142)에 연결되어 수직 방향으로 승강하는 벨로스샤프트(150)와, 상기 벨로스샤프트(150)가 이동하는 통로를 제공하는 로드홀(162)이 형성되고 밸브 바디(110)를 격리시키는 베이스 플레이트(160)와, 상기 베이스 플레이트(160)의 상단에 안착 결합되어 트랜스퍼 챔버(102)와 프로세스 챔버(104) 사이에 설치되어 웨이퍼(108) 이동 통로인 개구부(172)를 형성한 밸브 하우징(180)을 포함하여 프로세스 챔버의 슬릿 도어를 이동시켜 슬릿을 개폐하는 슬릿 도어 밸브에 있어서,
    상기 벨로스샤프트(150)측에 연결되어 벨로스샤프트(150)와 연동하여 상하 움직임을 가지는 것으로 상하측에 각각 볼(194)이 내장된 원형통공을 형성한 이동플레이트(192)와, 상기 이동플레이트(192)를 중심으로 사각 판상체로 양측에 각각 대향하게 위치하여 판상체의 내측에 상기 볼(194)이 상하로 이동할 수 있는 볼 이동공간(197)을 상하측에 마련하고 상기 개구부(172)를 개폐하는 밀폐판(196)과, 상기 이동플레이트(192)의 상단에서 이동플레이트(192)를 내포하면서 각 밀폐판(196) 내측에 각각 고정핀(195)으로 축설되어 밀폐판(196)을 내측방향으로 가압하는 판스프링(198)을 포함한 게이트 플레이트(190)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트(160)는,
    장방형체의 사각 바 형태로 중앙에 벨로스샤프트(150)의 이동 통로를 제공하는 로드홀(162)을 원형으로 형성하며, 상기 사각 바의 테두리에 형성된 다수의 볼트 홀(165)에 볼트 탭(168)을 구비한 볼트(164)가 삽입 고정되어 이탈되지않게 구비되는 것을 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 밸브 하우징(180)은,
    사각형상의 웨이퍼(108) 이동 통로인 개구부(172)를 형성하면서 양측면에 각각 아르곤 주입공(174)과 펌프 배출공(176)을 형성하여 상기 아르곤 주입공(174)으로 주입되는 아르곤에 의해 챔버(106) 사이로 이동하는 웨이퍼(108)에 남아 있는 잔여 미세먼지(105)를 제거하는 것을 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 밸브 하우징(180)이 챔버(106) 사이에서 이동하는 웨이퍼(108)에서 떨 어져 남아있는 미세먼지(105)를 챔버(106)의 일측에 분진배출공(109)을 각각 형성하여 챔버(106) 진공압착을 진행하면서 분진배출공(109)을 통해 아르곤과 미세먼지(105)를 외부로 배출하는 것을 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 게이트 플레이트(190)는,
    베이스 플레이트(160)의 로드홀(162)을 통하여 벨로스샤프트(150)가 상승 이동함에 따라 이에 연결부착된 이동플레이트(192)가 상승하여 양측의 개구부(172)를 밀폐판(196)이 볼(194) 가압으로 상기 웨이퍼(108) 이동 통로인 양측 챔버(106)의 개구부(172)를 동시에 격리함과 이동플레이트(192)가 하강으로 개구부(172) 양측의 밀폐판(196)이 이동플레이트(192)와 함께 하강하여 개구부(172)가 개방되는 것을 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 볼(194)은,
    이동플레이트(192)에 내장되면서 밀폐판(196)에 형성된 볼 이동공간(197)에 함께 내설되어 이동플레이트(192)가 상하 이동에 의해 볼(194)이 볼 이동공간(197) 에서 상하 이동하는 것을 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 밀폐판(196)에 양측에 형성되어 밀착으로 형성되는 볼 이동공간(197)은 하부공간에서 상부공간으로 갈수록 그 공간이 좁아지는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 이동플레이트(192)가 밀폐판(196) 사이에서 볼(194)과 함께 상측 이동으로 볼(194)이 좁아지는 볼 이동공간(197)으로 이동하여 양측 밀폐판(196)을 외측방향으로 가압하며, 상기 이동플레이트(192)가 하측 이동으로 볼(194)은 넓어지는 볼 이동공간(197)으로 이동하면 양측 밀폐판(196)이 내측 방향으로 밀착되는 것을 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 이동플레이트(192)가 밀폐판(196) 사이에서 볼(194)과 함께 상승하여 볼(194)이 밀폐판(196)을 외측으로 가압함에 상단에 위치한 판스프링(198)이 밀폐 판(196)을 내측방향으로 가압 지탱하게 되며, 이동플레이트(192)가 볼(194)과 함께 하강하면 판스프링(198)이 탄성력으로 밀폐판(196)을 가압하여 서로 밀착되는 것을 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 게이트 플레이트(190)는,
    이동플레이트(192)에 볼(194)을 내장하면서 상단에 판스프링(198)이 안착되며, 상기 판스프링(198)의 양측 날개를 내설한 이동플레이(192)를 중심으로 양측에 각각 위치하는 밀폐판(196)으로 조립되는 것으로 양측에 웨이퍼(108) 이동 통로인 개구부(172)를 사이에 두고 상하 왕복운동을 하는 것을 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 게이트 플레이트(190)는,
    밸브 하우징(180) 내에서 베이스 플레이트(160)의 로드홀(162)을 통하여 벨로스샤프트(150)가 상하 이동함에 따라 이에 연결부착된 이동플레이트(192)가 상승하여 볼(194)이 좁아지는 볼 이동공간(197)으로 상승하여 개구부(172)에 위치하게 되어 양측의 밀폐판(196)이 볼(194) 가압으로 개구부(172)를 차단함으로써 양측 챔 버(106)를 동시에 격리함과 상기 이동플레이트(192)가 하강 구동으로 볼(194)이 내측 이동에 의해 개구부(172) 양측의 밀폐판(196)도 함께 하강하여 판스프링(198)의 탄성력으로 밀폐판(196)을 밀착시켜 개구부(172)가 개방되는 것을 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 슬릿 도어 밸브.
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