KR101015801B1 - 밸브체부 및 게이트 밸브 장치 - Google Patents

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닛폰 바루카 고교 가부시키가이샤
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Abstract

소형이면서 간단한 구성에 의하여 제조비용을 저감시킴과 아울러, 밸브체의 회전구동 시에 밸브체를 회전중심방향으로 크게 이동시키지 않고 원활하게 회전구동 할 수 있는 밸브체부 및 게이트 밸브 장치를 제공한다.
밸브체부(52)를 밸브체 구동기구(54)에 의하여 회전구동 시키면, 제1밸브체부(56)의 길이방향 양단부 측의 회전구동반경(R2)이 제1밸브체부(56)의 길이방향 중앙부 측의 회전구동반경(R1)보다 작아진다. 이 때문에 케이싱(44)의 반출입구(46)의 길이방향 외측에 측벽이 형성되어 있어도, 이 측벽에 밸브체부(52)의 일부가 접촉하는(간섭하는) 경우가 없기 때문에, 회전구동 시에 밸브체부(52)를 회전중심방향으로 크게 이동시키지 않고 밸브체부(52)의 회전중심방향으로의 약간의 이동만으로 회전구동 시킬 수 있다.

Description

밸브체부 및 게이트 밸브 장치{VALVE ELEMENT PORTION AND GATE VALVE DEVICE}
본 발명은, 반도체 웨이퍼(半導體 wafer) 등의 피처리 물체에 대하여 소정의 처리를 하는 처리 챔버(處理 chamber)에 사용되는 밸브체부 및 게이트 밸브 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 디바이스의 제조공정에 있어서는, 반도체 웨이퍼에 각종 처리, 예를 들면 드라이 에칭(dry etching), 스퍼터링(sputtering), CVD(Chemical Vapor Deposition) 등의 각종 프로세스(process)가 반복하여 이루어진다.
상기한 각종의 처리의 대부분은 진공분위기(眞空雰圍氣)에서 이루어지고, 이 종류의 처리를 하는 처리 챔버에 대하여 웨이퍼의 반출입(搬出入)을 하는 반입개구(搬入開口)는, 처리 시에는 게이트 밸브 장치에 의하여 기밀성(氣密性)이 높은 상태에서 씰(seal) 된다.
이 종류의 게이트 밸브 장치는, 예를 들면 진공처리 가능하게 이루어 진 처리 챔버의 측벽(側壁)에 웨이퍼가 통과할 수 있는 정도의 크기가 작은 폭의 반입개구를 형성하고, 이 반입개구에 부착된다. 그리고 프로세스 시에는 이 게이트 밸브 장치의 O링 등이 부착된 밸브체로 상기 반입개구를 기밀하게 닫은 상태에서 프로세스 처리를 하게 된다.
여기에서 도15 및 도16에 나타나 있는 바와 같이 종래의 게이트 밸브 장치(100)는, 케이싱(102)과, 케이싱(102)의 내부에 구동 가능하게 설치된 밸브체(104)와, 밸브체(104)를 회전구동 한 후, 밸브 시트(valve seat)에 가압하는 밸브체 구동부(106)를 구비하고 있다. 또한 케이싱(102)에는, 인접하는 처리 챔버(도면에 나타내는 것은 생략)와 연결하여 통하게 하기 위한 제1개구부(108)와, 밸브체(104)에 설치된 후술하는 씰 부재(112)의 유지보수를 하기 위한 제2개구부(110)가 각각 형성되어 있다.
상기 밸브체(104)는, 밸브체 구동부(106)에 의하여 회전구동 되어, 밸브 시트에 가압됨으로써, 제1개구부(108) 또는 제2개구부(110)를 폐쇄할 수 있도록 되어 있다.
또, 밸브체(104)의 표면에는, 제1개구부(108)를 폐쇄하였을 때에 제1개구부(108)를 기밀하게 씰 하기 위한 씰 부재(112)와, 제2개구부(110)를 폐쇄하였을 때에 제2개구부(110)를 기밀하게 씰 하기 위한 씰 부재(114)가 각각 설치되어 있다.
상기 구성에 있어서는, 도17에 나타나 있는 바와 같이 일방의 씰 부재(112)의 유지보수 시에 밸브체(104)가 상기 제2개구부(110)를 폐쇄하고, 유지보수 종료 후에 밸브체(104)가 제1개구부(108)를 폐쇄하는 때에는, 밸브체(104)의 길이방향 양단부 근방이 케이싱(102)의 측벽과 접촉(도17에 나타내는 S의 부위 참조)해버리는 문제가 있기 때문에, 케이싱을 크게 하던지 또는 밸브체(104)를 회전중심방향으로 크게 이동시키고 나서 밸브체(104)를 회전구동 시킬 필요가 있었다.
밸브체(104)를 회전중심방향으로 크게 이동시키면, 밸브체(104)의 회전구동반경(r)이 작아지기 때문에, 밸브체(104)의 일부가 케이싱(102)의 측벽과 접촉(간섭)해버리는 문제를 해결할 수 있다.
특허문헌1 : 일본국 공개특허공보 특개평8-60374호 공보
(해결하고자 하는 과제)
그런데 밸브체를 회전중심방향으로 크게 이동시키는 경우에는, 그 만큼 밸브체 구동부의 구성이 복잡 또한 대형화되는 문제가 있었다. 또한 밸브체 구동부를 복잡 또한 대형화시키면, 그 대형화에 따라 게이트 밸브 장치의 제조비용도 증대되어버리는 문제가 있었다.
그래서 본 발명은, 상기 사정을 고려하여, 소형이면서 간단한 구성에 의하여 제조비용을 저감시킴과 아울러, 밸브체의 회전구동 시에 밸브체를 회전중심방향으로 크게 이동시키지 않고 원활하게 회전구동 할 수 있는 밸브체부 및 게이트 밸브 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
(과제해결수단)
청구항1에 기재된 발명은, 일방의 측벽부에 제1개구부가 형성되고, 타방의 측벽부에 개구면적이 상기 제1개구부의 개구면적보다 크고 또한 길이방향 길이가 상기 제1개구부의 길이방향 길이보다 길게 되는 제2개구부가 형성된 케이싱의 내부에 설치되어, 상기 제1개구부 및 상기 제2개구부를 폐쇄 또는 개방하는 밸브체부로서, 상기 제1개구부는, 길이방향 양단부가 원호 모양으로 형성되고, 상기 제2개구부는, 상기 제2개구부의 길이방향 중심부에 있어서의 제2개구부 길이방향과 직교하는 방향의 길이보다, 상기 제2개구부의 길이방향 양단부에 있어서의 제2개구부 길이방향과 직교하는 방향의 길이가 짧아지도록 형성되고, 상기 제1개구부의 형상과 대략 같은 형상으로 형성되고 상기 제1개구부를 폐쇄하는 제1밸브체부와, 상기 제2개구부의 형상과 대략 같은 형상으로 형성되고 상기 제2개구부를 폐쇄하는 제2밸브체부를 구비하고, 상기 제1밸브체부에는, 상기 제1개구부를 기밀하게 씰 하는 제1씰 부재가 장착되고, 상기 제2밸브체부에는, 상기 제2개구부를 기밀하게 씰 하는 제2씰 부재가 장착되는 것을 특징으로 한다.
청구항2에 기재된 발명은, 청구항1에 기재된 밸브체부에 있어서, 상기 제1밸브체부는, 상기 밸브체부의 두께방향에 대하여 직교하는 방향의 평면에 따라 상기 제2밸브체부에서 분리되고, 상기 제2밸브체부가 상기 제2개구부를 폐쇄한 상태에서, 상기 제1밸브체부가 상기 제2밸브체부에 대하여 착탈 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
청구항3에 기재된 발명은, 청구항2에 기재된 밸브체부에 있어서, 상기 제1밸브체부와 상기 제2밸브체부의 사이에는, 완충용 부재가 삽입되는 것을 특징으로 한다.
청구항4에 기재된 발명은, 청구항2 또는 3에 기재된 밸브체부에 있어서, 상기 제1밸브체부와 상기 제2밸브체부의 사이에는, 상기 제1밸브체부를 상기 제2밸브체부에 대하여 위치결정 하기 위한 위치결정 부재가 설치되는 것을 특징으로 한다.
청구항5에 기재된 발명은, 청구항1 내지 4 중의 어느 한 항에 기재된 상기 밸브체부와, 상기 밸브체부를 소정의 회전축을 중심으로 회전구동 시키는 밸브체 구동부를 구비한 게이트 밸브 장치인 것을 특징으로 한다.
(발명의 효과)
청구항1에 기재된 발명에 의하면, 제1씰 부재의 유지보수 시에는, 밸브체부를 구성하는 제2밸브체부가 제2개구부를 폐쇄한 상태가 된다. 이 상태에서는, 제2개구부는 제2밸브체부에 설치된 제2씰 부재에 의하여 기밀하게 씰 되기 때문에 케이싱의 내부와 외부가 차단된다. 그리고 제2개구부로부터 외부에 대하여 제1씰 부재가 노출되기 때문에, 이 노출된 제1씰 부재를 새것으로 교환함으로써 유지보수가 종료된다. 유지보수 종료 후는, 밸브체부의 제1밸브체부가 제1개구부를 폐쇄한다.
여기에서 제1개구부의 길이방향 양단부가 원호 모양으로 형성되고, 이 제1개구부를 폐쇄하는 제1밸브체부는 제1개구부의 형상과 대략 같은 형상으로 형성되어 있기 때문에, 제1밸브체부의 길이방향 양단부도 필연적으로 원호 모양이 된다. 바꾸어 말하면, 제1밸브체부의 길이방향 양단부에 있어서의 제1밸브체부 길이방향과 직교하는 방향의 길이가, 제1밸브체부의 길이방향 중심부에 있어서의 제1밸브체부 길이방향과 직교하는 방향의 길이보다 짧게 된다. 또한 제2개구부의 길이방향 양단부에 있어서의 제2개구부 길이방향과 직교하는 방향의 길이가, 제2개구부의 길이방향 중심부에 있어서의 제2개구부 길이방향과 직교하는 방향의 길이보다 짧아지도록 형성되고, 이 제2개구부를 폐쇄하는 제2밸브체부는 제2개구부의 형상과 대략 같은 형상으로 형성되어 있기 때문에, 제2밸브체부의 길이방향 양단부에 있어서의 제2밸브체부 길이방향과 직교하는 방향의 길이가, 제2밸브체부의 길이방향 중심부에 있어서의 제2밸브체부 길이방향과 직교하는 방향의 길이보다 짧게 된다. 이러한 이유에 의하여 밸브체부를 회전시키면, 밸브체부의 길이방향 양단부의 회전구동반경이 밸브체부의 길이방향 중앙부의 회전구동반경보다 작아진다. 이 때문에 케이싱의 제1개구부의 길이방향 외측에 측벽이 형성되어 있어도, 이 측벽에 밸브체부가 접촉하는(간섭하는) 경우가 없기 때문에, 회전구동 시에 밸브체부를 회전중심방향으로 크게 이동시키지 않고 그대로 회전구동 시킬 수 있다. 이 결과, 밸브체부 및 케이싱을 소형이면서 간단한 구성으로 할 수 있어, 그 제조비용을 저감시킬 수 있다.
청구항2에 기재된 발명에 의하면, 제2밸브체부가 제2개구부를 폐쇄한 상태에서, 제1밸브체부는, 밸브체부의 두께방향에 대하여 직교하는 방향의 평면(절단면)을 따라 제2밸브체부에서 분리하여 착탈 가능하도록 구성되기 때문에, 제2밸브체부가 제2개구부를 폐쇄한 상태에서, 제1밸브체부를 제2밸브체부에서 분리시켜 제2개구부를 통하여 꺼낼 수 있다. 이에 따라 열화된 제1씰 부재를 유지보수(교환) 할 때에는, 제1밸브체부를 제2밸브체부에서 떼어냄과 함께 별도의 새로운 제1밸브체부(적절한 제1씰 부재가 장착된 제1밸브체부)를 제2밸브체부에 장착하는 것 만으로, 열화(劣化)된 제1씰 부재를 새로운 제1씰 부재로 교환할 수 있다. 이와 같이 제1씰 부재를 새로운 제1씰 부재로 교환할 때에는, 제1밸브체부째로 교환함으로써 제1씰 부재를 제1밸브체부에 장착시키는 시간을 생략할 수 있다. 이 결과, 제1씰 부재의 교환작업을 간단하면서 용이하게 할 수 있어, 작업효율을 올릴 수 있다.
또한 제1씰 부재가 교환되면, 제1밸브체부도 새 것으로 교환되기 때문에 열화된 제1씰 부재가 장착된 제1밸브체부의 표면에 파티클의 발생원인이 되는 반응생성물(티끌 등)이 부착되어 있었던 경우에도, 제1씰 부재의 교환과 함께 제1밸브체부의 표면을 세정(洗淨)하여(혹은 새로운 제1밸브체부와 교환하여), 제1밸브체부의 표면을 항상 깨끗한 상태로 할 수 있다. 이 결과, 파티클의 발생을 방지할 수 있다.
청구항3에 기재된 발명에 의하면, 제1밸브체부와 제2밸브체부의 사이에는, 완충용 부재가 삽입되어 있기 때문에, 제1밸브체부와 제2밸브체부가 서로 마찰되어 철가루(금속가루) 등의 티끌이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이 결과, 케이싱 내부에, 파티클의 원인이 되는 티끌이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
청구항4에 기재된 발명에 의하면, 제1밸브체부와 제2밸브체부의 사이에는, 제1밸브체부를 제2밸브체부에 대하여 위치결정 하기 위한 위치결정 부재가 설치되어 있기 때문에, 제1밸브체부의 제2밸브체부에 대한 위치의 어긋남을 방지할 수 있다. 특히, 제1밸브체부를 제2밸브체부에 부착할 때에는, 위치결정 부재에 의하여 제1밸브체부의 제2밸브체부에 대한 위치결정을 할 수 있기 때문에 제1밸브체부의 제2밸브체부에 대한 부착작업을 간단하면서 용이하게 할 수 있다.
청구항5에 기재된 발명에 의하면, 회전구동 시에 밸브체부를 회전중심방향으로 크게 이동시키지 않고 밸브체 구동부에 의하여 그대로 회전구동 시킬 수 있다. 게이트 밸브 장치를 소형이면서 간단한 구성으로 할 수 있어, 그 제조비용을 저감시킬 수 있다.
도1은 본 발명의 제1실시예에 관한 게이트 밸브 장치를 사용한 처리시스템의 하나의 예를 나타내는 평면도이다.
도2는 본 발명의 제1실시예에 관한 게이트 밸브 장치의 부착상태를 나타내는 확대 단면도이다.
도3은 본 발명의 제1실시예에 관한 게이트 밸브 장치의 평면도이다.
도4는 본 발명의 제1실시예에 관한 게이트 밸브 장치를 구성하는 밸브체부의 사시도이다.
도5는 본 발명의 제1실시예에 관한 게이트 밸브 장치를 구성하는 밸브체부의 정면도이다.
도6은 본 발명의 제1실시예에 관한 게이트 밸브 장치를 구성하는 케이싱에 형성된 유지보수용 개구를 나타내는 도면이다.
도7은 본 발명의 제1실시예에 관한 게이트 밸브 장치의 부분적인 단면도이다.
도8은 도7의 A에서 절단한 단면에 있어서, 본 발명의 제1실시예에 관한 게이트 밸브 장치를 구성하는 밸브체부의 회전구동을 나타내는 도면이다.
도9는 도7의 B에서 절단한 단면에 있어서, 본 발명의 제1실시예에 관한 게이트 밸브 장치를 구성하는 밸브체부의 회전구동을 나타내는 도면이다.
도10은 본 발명의 제2실시예에 관한 게이트 밸브 장치를 구성하는 밸브체부를 길이방향 중앙부에서 절단한 상태의 사시도이다.
도11은 본 발명의 제2실시예에 관한 게이트 밸브 장치를 구성하는 밸브체부의 길이방향 일방측을 나타내는 부분적인 분해사시도이다.
도12는 본 발명의 제2실시예에 관한 게이트 밸브 장치를 구성하는 밸 브체부의 길이방향 타방측을 나타내는 부분적인 분해사시도이다.
도13은 본 발명의 제2실시예에 관한 게이트 밸브 장치를 제2개구부 측에서 본 평면도이다.
도14는 본 발명의 제2실시예에 관한 게이트 밸브 장치를 구성하는 밸브체부가 제2개구부를 폐쇄한 상태(제1씰 부재의 유지보수시의 상태)의 도면이다.
도15는 종래기술의 게이트 밸브 장치의 부분적인 단면도이다.
도16은 종래기술의 게이트 밸브 장치를 구성하는 밸브체의 정면도이다.
도17은 도15의 D에서 절단한 단면에 있어서, 종래기술의 게이트 밸브 장치를 구성하는 밸브체의 회전구동을 나타내는 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
11 게이트 밸브 장치
13 밸브체부
15 제1밸브체부
17 제2밸브체부
12A, 12B, 12C, 12D 처리 챔버
20A, 20B, 20C, 20D 게이트 밸브 장치
27 제1씰 홈(홈)
29 밸브체 씰부(제1씰 부재)
31 위치결정 핀(위치결정 부재)
38 반입개구(챔버측 개구부)
39 유지보수용 씰부(제2씰 부재)
43 완충용 시트(완충용 부재)
44 케이싱
46 반출입구(제1개구부)
52 밸브체부
54 밸브체 구동기구(밸브체 구동부)
56 제1밸브체부
57 제2밸브체부
58 밸브체 씰부(제1씰 부재)
60 유지보수용 씰부(제2씰 부재)
62 유지보수용 개구(제2개구부)
W 반도체 웨이퍼(피처리 물체)
(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)
다음에 본 발명의 제1실시예에 관한 게이트 밸브 장치에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.
도1에 나타나 있는 바와 같이 처리시스템(10)은, 복수(4개)의 처리 챔버(12A, 12B, 12C, 12D)와, 상기 처리 챔버(12A, 12B, 12C, 12D) 전체에 대 하여 연결 가능한 육각형의 반송실(14)과, 2개의 로드록실(load lock 室)(16A, 16B)을 구비하고 있다. 구체적으로는, 상기 각 처리 챔버(12A, 12B, 12C, 12D)는 각각 진공처리 가능하게 되어 있음과 아울러 처리 챔버(12A, 12B, 12C, 12D) 내에는 각각의 피처리 물체인 반도체 웨이퍼(이하 적당하게 웨이퍼라고 약칭한다)(W)를 재치(載置)하기 위한 재치대(18A, 18B, 18C, 18D)가 각각 설치되어 있고, 이 재치대(18A, 18B, 18C, 18D)에 웨이퍼(W)를 재치한 상태에서 각종의 처리(프로세스)를 실시하게 되어 있다. 또, 이 각종 처리는 일반적으로는 진공분위기 하에서 이루어지지만, 처리의 태양에 따라서는 대략 상압(常壓)에서 이루어지는 경우도 있다. 상기 각 처리 챔버(12A, 12B, 12C, 12D)는, 본 발명에 관한 게이트 밸브 장치(20A, 20B, 20C, 20D)를 통하여 상기 반송실(14)의 각 변에 각각 접합되어 있다.
또한 상기 각 반송실(14) 내도 진공처리 및 대기압으로 복귀가 가능하게 되어 있다. 그리고 이 반송실(14) 내에는, 웨이퍼(W)를 반송하기 위하여 굴신(屈伸) 및 선회(旋回) 가능하도록 구성된 반송기구(22)가 설치되어 있어, 개방된 각 처리 챔버(12A, 12B, 12C, 12D)에 대하여 웨이퍼(W)를 반입/반출할 수 있도록 되어 있다.
또한 2개의 로드록실(16A, 16B)은, 게이트 밸브 장치(24A, 24B)를 통하여 반송실(14)에 연결되어 있다. 각 로드록실(16A, 16B) 내도 진공처리 및 대기압으로 복귀가 가능하게 되어 있다. 또한 각 로드록실(16A, 16B)은, 게이트 밸브 장치(26A, 26B)를 통하여 로드 모듈(load module)(28)에 접속되어 있다. 이 로드 모듈(28)에는, 웨이퍼(W)를 복수 매 수용하는 카세트를 설치하는 포트(30)가 설치되어 있다. 그리고 로드 모듈(28) 내에는 굴신 및 선회 가능한 반송 암 기구(搬送 arm 機構)(32)가 안내 레일(34)을 따라 이동할 수 있도록 설치되어 있고, 상기 포트(30)에 재치된 카세트 내에서 웨이퍼(W)를 내부에 받아들여, 각 로드록실(16A, 16B) 내로 반송할 수 있도록 되어 있다. 또한 로드록실(16A, 16B)의 웨이퍼(W)는, 반송실(14) 내의 반송기구(22)에 의하여 받아들여져, 상기한 바와 같이 각 처리 챔버(12A, 12B, 12C, 12D) 내로 반입된다. 또한 웨이퍼(W)의 반출 시에는, 상기한 반입경로와는 역의 경로를 통하여 반출된다.
다음에 도2도 참조하여 반송실(14)과 각 처리 챔버(12A, 12B, 12C, 12D)의 사이에 설치되는 본 발명의 게이트 밸브 장치(20A, 20B, 20C, 20D)에 대하여 설명한다. 이러한 게이트 밸브 장치(20A, 20B, 20C, 20D)는 동일한 구조이므로, 이들을 대표하여 도2에서는 게이트 밸브 장치(20)로서 나타내고, 또 처리 챔버(12A, 12B, 12C, 12D)를 대표하여 처리 챔버(12)로서 나타낸다.
도1 및 도2에 나타나 있는 바와 같이 처리 챔버(12)를 구획하는 측벽(36)에는, 웨이퍼(W)를 통과시켜서 반출입 시키는 가늘고 긴 반입개구(38)가 형성되고, 또 반송실(14)을 구획하는 측벽(40)에도 개구(42)가 형성되어 있다. 그리고 게이트 밸브 장치(20)는, 예를 들면 알루미늄으로 이루어지는 대략 직육면체 모양의 케이싱(44)을 구비하고 있다. 이 케이싱(44)의 일측에는, 처리 챔버(12) 내로 통하는 가늘고 긴 반출입구(제1개 구부)(46)가 형성되어 있다. 케이싱(44)과 상기 처리 챔버(12) 및 반송실(14)의 접합면에는, O링(48, 50)이 각각 끼워져서 기밀성(氣密性)을 유지할 수 있도록 되어 있다.
여기에서 본 발명의 요부인 반출입구(46)의 형상에 대하여, 상세하게 설명한다.
도7에 나타나 있는 바와 같이 반출입구(46)는, 반입개구(38)의 형상과 대략 같은 형상이 되도록 형성되어 있다. 구체적으로는, 케이싱(44)에는, 반출입구(46)를 구획 형성하는 제1연장부(46A)가 형성되어 있다. 또한 케이싱(44)에는, 반출입구(46)를 구획 형성하는 제2연장부(46B)가 형성되어 있다. 또한 케이싱(44)에는, 제1연장부(46A)의 연장방향 일방측 단부와 제2연장부(46B)의 연장방향 일방측 단부를 접속하는 제1만곡부(46C)가 형성되어 있다. 또한 케이싱(44)에는, 제1연장부(46A)의 연장방향 타방측 단부와 제2연장부(46B)의 연장방향 타방측 단부를 접속하는 제2만곡부(도면에 나타내는 것은 생략)가 형성되어 있다. 이러한 각 만곡부(46C)는, 중심점을 기준으로 지름이 일정하게 되는 원호모양으로 구성되어 있다. 이와 같이 반출입구(46)는, 케이싱(44)에 각각 형성된 각 연장부(46A, 46B)와 각 만곡부(46C)로 둘러싸이도록 하여 형성되어 있다.
또한 케이싱(44) 내에는, 밸브체부(52)와, 이 밸브체부(52)를 구동하는 밸브체 구동기구(54)가 설치되어 있어, 필요에 따라 밸브체부(52)가 상기 반출입구(46)를 기밀하게 씰(seal) 할 수 있도록 되어있다. 또, 상기 반출입구(46)와 반입개구(38)는 일체적으로 연결되어 있으므로, 상기 반출입구(46)를 개폐함으로써 반입개구(38)도 개폐된다.
구체적으로는, 도4 및 도5에 나타나 있는 바와 같이 밸브체부(52)는, 반출입구(46)를 폐쇄 또는 개방하는 평판 모양의 제1밸브체부(56)와, 후술하는 유지보수용 개구(제2개구부)(62)(도6참조)를 폐쇄 또는 개방하는 평판 모양의 제2밸브체부(57)를 구비하고 있다. 이 제1밸브체부(56)에는, 밸브체부(52)가 반출입구(46)를 폐쇄하였을 때에 반출입구(46)를 기밀하게 씰 하는 밸브체 씰부(제1씰 부재)(58)가 설치되어 있다. 또한 제2밸브체부(57)에는, 밸브체 씰부(58)의 외측에 위치하고 밸브체부(52)가 유지보수용 개구(62)를 폐쇄하였을 때에 유지보수용 개구(62)를 기밀하게 씰 하는 유지보수용 씰부(제2씰 부재)(60)가 설치되어 있다. 또, 밸브체 씰부(58) 및 유지보수용 씰부(60)는, O링으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
여기에서 본 발명의 요부가 되는 제1밸브체부(56), 제2밸브체부(57) 및 각 씰 부재(58, 60)의 형상 및 구성에 대하여 각각 상세하게 설명한다.
도4 및 도5에 나타나 있는 바와 같이 밸브체부(52)의 제1밸브체부(56)는 반출입구(46)와 대략 같은 형상으로 형성되고, 그 밸브체 길이방향 양단부가 원호 모양으로 형성되어 있다. 그리고 제1밸브체부(56)의 테두리부에는 상기한 밸브체 씰부(58)가 장착되어 있다. 또한 밸브체부(52)의 제2밸브체부(57)는 유지보수용 개구(62)와 대략 같은 형상으로 형성되고, 그 밸브체 길이방향 양단부에 있어서의 밸브체 길이방향과 직교하는 방향의 길이(Y2)가, 그 밸브체 길이방향 중심부에 있어서의 밸브체 길이방향과 직교하는 방향의 길이(Y1)보다 짧게 되도록 설정되어 있다. 또, 이 제2밸브체부(57)의 밸브체 길이방향 양단부의 외곽은, 만곡 모양으로 구성되어 있다. 그리고 제2밸브체부(57)의 테두리부에는 유지보수용 씰부(60)가 장착되어 있다.
또한 도4 및 도7에 나타나 있는 바와 같이 밸브체부(52)의 길이방향 양단부 근방에는, 밸브체부(52)가 케이싱(44)에 대하여 구동하기 위한 밸브체 구동기구(54)가 부착되어 있다. 이 밸브체 구동기구(54)는, 모터 등의 구동원(驅動源)(66)과 접속되어 있고, 구동원(66)에 의하여 밸브체부(52)를 소정의 회전축을 중심으로 회전구동 시키는 것이다. 이 밸브체 구동기구(54)는, 밸브체부(52)를 반출입구(46)와 유지보수용 개구(62) 사이에서 이동시킴과 아울러 반출입구(46) 또는 유지보수용 개구(62) 주위의 착좌면(着座面)에 밸브체부(52)가 착좌하도록 구동시킨다.
예를 들면 도7에 나타나 있는 바와 같이 밸브체 구동기구(54)는, 베어링(54C) 등의 수단에 의하여 케이싱(44)에 대하여 회전 가능하게 설치된 축부(54A)와, 밸브체부(52)를 지지함과 아울러 축부(54A)에 대하여 대략 직교하는 방향으로 구동 가능한 지지부(54B)로 구성되어 있다. 또, 지지부(54B)의 주위에는, 신축 가능하도록 구성된 신축부재(54D)가 설치되어 있다.
또한 도6에 나타나 있는 바와 같이 케이싱(44)의 천장부에는, 밸브체 씰부(58)를 교체하기 위한 가늘고 긴 유지보수용 개구(62)가 형성되어 있다. 구체적으로는, 이 유지보수용 개구(62)는, 이 주위의 착좌면에 밸브체부(52)를 착좌시켰을 때에 내측의 밸브체 씰부(58)만이 노출된 상태에서 외측의 유지보수용 씰부(60)가 착좌면에 접촉하여 기밀하게 씰 할 수 있도록 하는 크기로 설정되어 있다. 바꾸어 말하면, 상기 유지보수용 개구(62)는, 상기 반출입구(46)의 크기보다, 근소한 폭만큼 넓게 되도록 형성되어 있고, 이 유지보수용 개구(62)를 유지보수용 씰부(60)로 기밀하게 씰 하는 한편 내측의 밸브체 씰부(58)를 유지보수용 개구(62) 내에 노출시키도록 되어 있다.
여기에서 본 발명의 요부가 되는 유지보수용 개구(62)의 형상에 대하여 상세하게 설명한다.
도6 및 도7에 나타나 있는 바와 같이 유지보수용 개구(62)의 개구면적은, 반출입구(46)의 개구면적보다 크게 되도록 형성되어 있다. 또한 유지보수용 개구(62)의 길이방향 길이(L1)는, 반출입구(46)의 길이방향 길이(L2)보다 길게 되도록 설정되어 있다.
또한 도2 및 도3에 나타나 있는 바와 같이 유지보수용 개구(62)에는, 그 외측으로부터 유지보수용 개폐뚜껑(68)이 O링(70)을 사이에 두고 기밀하게 부착되어 있다. 이 경우, 유지보수용 개폐뚜껑(68)은, 복수 개의 볼트(72)에 의하여 착탈 가능하게 부착되어 있다. 또한 예를 들면 이 유 지보수용 개폐뚜껑(68)으로서, 아크릴 수지판 등으로 이루어지는 투명판을 사용하면, 유지보수용 개폐뚜껑(68)을 떼어내지 않고 밸브체 씰부(58)의 열화의 정도를 외측으로부터 확인할 수 있다. 이 경우, 유지보수용 개폐뚜껑(68)의 일부에 내부를 확인할 수 있는 투명한 창(윈도우)부를 설치하여도 좋다.
또한 상기 밸브체부(52)를 상기 유지보수용 개구(62) 주위의 착좌면에 착좌시켜 폐쇄하였을 때에, 상기 유지보수용 개폐뚜껑(68)과 착좌된 밸브체부(52)의 사이에 형성되는 공극(74)(도2참조) 내를 대기압으로 복귀시키기 위하여 공극급기계(空隙給氣系)(76)가 설치되어 있다. 구체적으로는, 도2에 나타나 있는 바와 같이 공극급기계(76)는, 상기 유지보수용 개구(62)를 구획하는 구획벽에, 상기 공극(74)과 외부를 연결하는 유로(78)를 설치하고, 이 유로(78)에 개폐 밸브(80)를 설치하여 필요에 따라 N2가스나 청정공기 등을 공급할 수 있도록 되어 있다.
또한 도2에 나타나 있는 바와 같이 상기 공극(74) 내를 진공처리 하기 위한 공극진공배기계(空隙眞空排氣系)(82)가 설치되어 있다. 이 공극진공배기계(82)는, 상기 유지보수용 개구(62)를 구획하는 구획벽에, 상기 공극(74)과 외부를 연결하는 유로(84)를 설치하고, 이 유로(84)에 개폐 밸브(86)를 설치하여 필요에 따라 공극(74) 내의 분위기를 진공배기 할 수 있도록 되어 있다.
다음에 본 실시예의 게이트 밸브 장치(20A, 20B, 20C, 20D)의 작용에 대하여 설명한다.
도2, 도8 및 도9에 나타나 있는 바와 같이 밸브체 씰부(58)의 유지보수 시에는, 제2밸브체부(57)가 유지보수용 개구(62)의 착좌면에 착좌하여, 유지보수용 개구(62)가 폐쇄된 상태가 된다. 이 상태에서는, 유지보수용 개구(62)는 제2밸브체부(57)에 설치된 유지보수용 씰부(60)에 의하여 기밀하게 씰 되기 때문에 케이싱(44)의 내부와 외부가 차단된다. 그리고 상기 공극(74) 내를 대기압으로 복귀시키기 위한 공극급기계(76)에 의하여 상기 공극(74) 내를 대기압으로 복귀시킨 후, 상기 유지보수용 개폐뚜껑(68)을 개방하고, 유지보수용 개구(62)로부터 외부에 대하여 노출된 밸브체 씰부(58)를 새 것으로 교환함으로써 유지보수가 종료된다.
유지보수가 종료된 후에는, 처리 챔버(12A, 12B, 12C, 12D)에 대기가 침입하지 않도록, 상기 공극(74) 내를 진공처리 하기 위한 공극진공배기계(82)에 의하여 상기 공극(74) 내를 진공처리 한 후, 밸브체부(52)가 밸브체 구동기구(54)에 의하여 소정의 회전축을 중심으로 회전구동 됨과 아울러 밸브체부(52)의 제1밸브체부(56)가 반출입구(46)의 착좌면에 착좌하여 반출입구(46)가 폐쇄된다.
여기에서 도4, 도5 및 도7에 나타나 있는 바와 같이 반출입구(46)의 길이방향 양단부가 원호 모양으로 형성되고, 이 반출입구(46)의 착좌면에 착좌하는 제1밸브체부(56)는 반출입구(46)의 형상과 대략 같은 형상으로 형성되어 있기 때문에, 제1밸브체부(56)의 길이방향 양단부도 필연적으로 원호 모양이 된다. 바꾸어 말하면, 제1밸브체부(56)의 길이방향 양단부에 있어서의 밸브체 씰부 길이방향과 직교하는 방향의 길이(X2)가, 제1밸브체부(56)의 길이방향 중심부에 있어서의 밸브체 씰부 길이방향과 직교하는 방향의 길이(X1)보다 짧게 된다.
또한 도6에 나타나 있는 바와 같이 유지보수용 개구(62)의 길이방향 양단부에 있어서의 유지보수용 개구 길이방향과 직교하는 방향의 길이(M2)가, 유지보수용 개구(62)의 길이방향 중심부에 있어서의 유지보수용 개구 길이방향과 직교하는 방향의 길이(M1)보다 짧게 되도록 형성되어 있다. 또한 도5에 나타나 있는 바와 같이 이 유지보수용 개구(62)의 착좌면에 착좌하는 제2밸브체부(57)는 유지보수용 개구(62)의 형상과 대략 같은 형상으로 형성되어 있기 때문에, 제2밸브체부(57)의 길이방향 양단부에 있어서의 길이방향과 직교하는 방향의 길이(Y2)가, 제2밸브체부(57)의 길이방향 중심부에 있어서의 길이방향과 직교하는 방향의 길이(Y1)보다 짧게 된다.
이러한 이유에 의하여 도8 및 도9에 나타나 있는 바와 같이 밸브체부(52)를 밸브체 구동기구(54)에 의하여 회전구동 시키면, 제1밸브체부(56)의 길이방향 양단부 측의 회전구동반경(R2)이 제1밸브체부(56)의 길이방향 중앙부 측의 회전구동반경(R1)보다 작아진다. 이 때문에 케이싱(44)의 반출입구(46)의 길이방향 외측에 측벽이 형성되어 있어도, 이 측벽에 밸브체부(52)의 일부가 접촉하는(간섭하는) 경우가 없기 때문에, 회전구동 시에 밸브체부(52)를 회전중심방향으로 크게 이동시키지 않고 밸브체부(52)의 회전중심방향으로의 약간의 이동만으로, 회전구동 시킬 수 있다. 이 결과, 케이싱(44)이 소형화 될 수 있기 때문에, 게이트 밸브 장치(20A, 20B, 20C, 20D)를 소형이면서 간단한 구성으로 할 수 있어, 그 제조비용을 저감시킬 수 있다.
특히, 밸브체부(52)의 회전구동 시에 있어서, 밸브체부(52)의 회전중심방향으로의 이동은 약간만이어도 되므로, 지지부(54B) 및 신축부재(54D)를 컴팩트하게 구성할 수 있어, 밸브체 구동기구(54)의 구성을 소형으로 또한 간단하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 그 제조비용도 대폭적으로 저감시킬 수 있다.
다음에 본 발명의 제2실시예에 관한 게이트 밸브 장치에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 또, 본 발명의 제1실시예에 관한 게이트 밸브 장치와 중복되는 구성에는, 같은 부호를 붙임과 아울러 그 설명을 생략한다.
도10 내지 도12에 나타나 있는 바와 같이 제2실시예에 관한 게이트 밸브 장치(11)(도13 및 도14참조)의 밸브체부(13)는, 전술한 바와 같이, 금속제(알루미늄)의 제1밸브체부(15)와, 제1밸브체부(15)의 크기보다 크게 형성된 금속제(알루미늄)의 제2밸브체부(17)로 구성되어 있지만, 제1밸브체부(15)는, 밸브체부(13)의 두께방향에 대하여 직교하는 방향의 평면을 따라 제2밸브체부(17)로부터 분리 가능하게 되도록 설정되어 있다.
즉 제1밸브체부(15)의 길이방향 양단부에는, 4개의 관통구멍(19)이 각각 형성되어 있다. 이 관통구멍(19)에는, 밸브체 고정 나사(21)가 삽입된다. 관통구멍(19)에 삽입된 각 밸브체 고정 나사(21)는, 제2밸브체부(17)의 나사 결합홈(23)(도12참조)에 나사결합 하고, 이에 따라 제1밸브체부(15)가 제2밸브체부(17)에 장착된다. 제1밸브체부(15)가 제2밸브체부(17)에 장착된 상태에서는, 제1밸브체부(15)의 가장자리부의 외측에, 후술하는 유지보수용 씰부(39)가 위치하도록 설정되어 있다.
제1밸브체부(15)의 표면측 중앙부에는, 길이방향을 따라 제1돌출부(25)가 형성되어 있다. 이 제1돌출부(25)의 뒷편은, 후술하는 제2돌출부(35)가 삽입되는 공동부(空洞部)로 되어 있다. 제1밸브체부(15)의 테두리부로서 제1돌출부(25)의 주위 외측에는, 제1씰 홈(홈)(27)(도10, 도11참조)이 형성되어 있다. 이 제1씰 홈(27)은, 제1밸브체부(15)의 테두리부의 전체 둘레에 걸쳐서 연속하여 형성되어 있다. 이 제1씰 홈(27)에는, 밸브체 씰부(제1씰 부재)(29)가 장착된다. 여기에서 밸브체 씰부(29)는, 접착제 등의 고정수단을 사용하지 않고 제1씰 홈(27)에 삽입되어 있다. 즉 제1씰 홈(27)의 양쪽 측벽의 선단부 상호간의 이간거리가 밸브체 씰부(29)의 지름보다 작게 되도록 설정되어 있어, 밸브체 씰부(29)가 제1씰 홈(27)에 압입된다. 밸브체 씰부(29)가 제1씰 홈(27)에 끼워진 상태에서는, 밸브체 씰부(29)에 대하여 제1씰 홈(27)의 양쪽 측벽의 선단부로부터 임의의 압력이 작용하는 상태로 되어 있다. 이에 따라 제1씰 홈(27)에 밸브체 씰부(29)를 확실하게 부착할 수 있고, 밸브체 씰부(29)가 제1씰 홈(27)으로부터 갑자기 떨어지는 것을 방지하고 있다. 또한 제1밸브체부(15)의 이면측 중앙부에는, 위치결정 핀(위치결정 부재)(31)의 일방의 단부가 삽입되는 제1위치결정 삽입구멍(33)이 형성되어 있다.
제2밸브체부(17)는, 제1밸브체부(15)의 이면측에 부착되는 것이다. 제2밸브체부(17)의 길이방향 양단부 근방에는, 4개의 나사 결합홈(23)이 각각 형성되어 있다. 제1밸브체부(15)의 관통구멍(19)에 삽입된 각 밸브체 고정 나사(21)가 이 나사 결합홈(23)에 나사결합 함으로써 제1밸브체부(15)가 제2밸브체부(17)에 조립되어서 양자가 일체의 밸브체부로서 기능한다.
여기에서 4개의 밸브체 고정 나사(21)로서, 일정 높이 이상은 체결할 수 없는 숄더 볼트(shoulder bolt)가 사용되고 있다. 4개의 밸브체 고정 나사(21)로서 숄더 볼트를 사용하면, 각 밸브체 고정 나사(21)가 각 나사결합 홈(23)에 끝까지 체결되지 않아, 제1밸브체부(15)와 제2밸브체부(17)의 사이에는, 약간의 유격(裕隔)이 생기게 된다. 이에 따라 제1밸브체부(15)가 가열되어서 열팽창(열변형)하였을 경우에는, 그 열팽창(열변형량)을 상기 유격에서 흡수할 수 있기 때문에, 제1밸브체부(15)와 제2밸브체부(17)의 결합(접촉)부위에 무리한 힘이 작용하지 않는다. 이 결과, 제1밸브체부(15)가 가열된 경우에도, 열팽창의 영향을 받지 않고, 제1밸브체부(15)와 제2밸브체부(17)의 적정한 결합(접촉)상태를 유지할 수 있다.
제2밸브체부(17)의 표면측 중앙부에는, 길이방향을 따라 제2돌출부(35) 가 형성되어 있다. 제2돌출부(35)는, 제1밸브체부(15)가 제2밸브체부(17)에 부착되었을 때에, 제1밸브체부(15)의 제1돌출부(25)의 이면측에 삽입된다. 이 제2돌출부(35)는, 밸브체부(13)가 씰 반력(seal 反力)으로 휘는 것을 방지하기 위하여, 밸브체부의 강성을 높이기 위하여 형성되어 있다. 이 때문에 밸브체부(13)를 밸브 받침면에 가압하였을 때에 밸브체 씰부(29) 및 유지보수용 씰부(39)의 압축량이 씰의 전역에서 일정하게 되어, 안정되고 높은 씰 성능을 발휘할 수 있다.
또한 제2밸브체부(17)의 테두리부이며 제2돌출부(35)의 주위 외측에는, 제2씰 홈(37)(도10, 도11참조)이 형성되어 있다. 이 제2씰 홈(37)은, 제2밸브체부(17)의 테두리부의 전체 둘레에 걸쳐서 연속하여 형성되어 있다. 이 제2씰 홈(37)에는, 유지보수용 씰부(제2씰 부재)(39)가 장착된다. 즉 제2씰 홈(37)의 양쪽 측벽의 선단부 상호간의 이간거리가 유지보수용 씰부(39)의 지름보다 작게 되도록 설정되어 있어, 유지보수용 씰부(39)가 제2씰 홈(37)에 압입된다. 유지보수용 씰부(39)가 제2씰 홈(37)에 삽입된 상태에서는, 유지보수용 씰부(39)에 대하여 제2씰 홈(37)의 양쪽 측벽의 선단부로부터 임의의 압력이 작용한 상태로 되어 있다. 이에 따라 제2씰 홈(37)에 유지보수용 씰부(39)를 확실하게 부착할 수 있어, 유지보수용 씰부(39)가 제2씰 홈(37)으로부터 갑자기 떨어지는 것을 방지하고 있다.
또, 밸브체 씰부(29) 및 유지보수용 씰부(39)가 제1씰 홈(27) 및 제2씰 홈(37)에서 압입되는 구성에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 제1밸브 체부(15) 및 제2밸브체부(17)에 오목한 모양의 오목부 홈이나 밸브체부의 테두리에 L자 모양으로 된 편 홈(도면에 나타내는 것은 생략)을 각각 형성하고, 밸브체 씰부(29) 및 유지보수용 씰부(39)를 각 홈에 접착제를 사용하여 접착시켜도 좋다.
또한 제2밸브체부(17)의 제2돌출부의 표면측 중앙부에는, 위치결정 핀(31)의 타방의 단부가 삽입되는 제2위치결정 삽입구멍(41)이 형성되어 있다. 위치결정 핀(31)의 타방의 단부가 제2위치결정 삽입구멍(41)에 삽입된 상태에서, 위치결정 핀(31)의 일방의 단부가 제1위치결정 삽입구멍(33)에 삽입되도록 제1밸브체부(15)를 제2밸브체부(17)에 부착함으로써, 제1밸브체부(15)를 제2밸브체부(17)에 대하여 위치결정 할 수 있다. 이와 같이 제1밸브체부(15)와 제2밸브체부(17)의 사이에 위치결정 핀(31)을 삽입하고, 그 위치결정 핀(31)을 각 위치결정 삽입구멍(33, 41)에 삽입시키도록 하여 제1밸브체부(15)를 제2밸브체부(17)에 부착함으로써, 항상, 제1밸브체부(15)를 제2밸브체부(17)의 적절한 위치에 부착할 수 있다.
또한 제2밸브체부(17)의 표면측에는, 완충용 시트(완충용 부재)(43)가 재치되어 있다. 이 완충용 시트(43)는, 제2밸브체부(17)의 표면측에 재치된 상태에서 제1밸브체부(15)가 제2밸브체부(17)에 부착되기 때문에, 제1밸브체부(15)와 제2밸브체부(17)의 사이에는, 항상 완충용 시트(43)가 삽입된 상태로 되어있다. 이 때문에 제1밸브체부(15)와 제2밸브체부(17)는, 완충용 시트(43)를 사이에 두고 접촉하게 된다. 또, 완충용 시트(43)는, 두께가 50 μm의 PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌)이나 PI(폴리이미드)로 구성되어 있다.
여기에서 도13 및 도14에 나타나 있는 바와 같이 케이싱(44)의 유지보수용 개구(62) 측의 벽부(壁部)에는, 금속 플레이트(45)가 부착되어 있다. 즉 케이싱(44)의 유지보수용 개구(62) 측의 벽부에는, 금속제의 부착대(47)(도14참조)가 설치되어 있고, 금속 플레이트(45)는, 도면에 나타나 있지 않은 고정수단에 의하여 부착대(47)에 부착된다. 또, 금속 플레이트(45)는, 고정수단에 의한 고정을 해제함으로써 부착대(47)로부터 용이하게 떼어낼 수 있다.
또한 금속 플레이트(45)에는, 가열수단으로서의 카트리지 히터(cartridge heater)(49)가 내장되어 있다. 이 카트리지 히터(49)가 구동되면, 금속 플레이트(45)가 가열된다. 금속 플레이트(45)가 가열되면, 부착대(47)를 통하여 케이싱(44)에 열이 전달된다. 이 때문에 케이싱(44)의 온도를 항상 일정한 온도가 되도록 제어할 수 있다. 케이싱(44)의 온도가 상승하면, 밸브체부(15)가 제1개구부(46)를 폐쇄할 때에, 케이싱(44)과 접촉하는 제1밸브체부(15)에도 열이 전도되어, 제1밸브체부(15)의 온도가 상승한다. 이와 같이 금속 플레이트(45)에 카트리지 히터(49)를 내장하고, 카트리지 히터(49)의 구동을 도면에 나타나 있지 않은 컨트롤러에서 제어함으로써 제1밸브체부(15)의 온도도 제어할 수 있다.
여기에서 제1개구부(46)가 폐쇄되어 있는 상태에 있어서, 제1밸브체부(15)에 케이싱(44) 또는 처리 챔버(12)로부터 열이 전도되면, 제1밸브체 부(15)로부터 제2밸브체부(17)에 열이 전달되려고 하지만, 제1밸브체부(15)와 제2밸브체부(17)의 사이에는, 완충용 시트(43)가 삽입되어 있기 때문에, 제1밸브체부(15)로부터 제2밸브체부(17)로의 열의 이동이 저해된다. 이 결과, 제1밸브체부(15)의 열이 달아나버리는 것을 억제할 수 있기 때문에, 제1밸브체부(15)에 열이 집중하여 축열되어, 제1밸브체부(15)만을 집중적으로 승온(昇溫)시킬 수 있다.
또한 밸브체부(13)를 구동시키는 밸브체 구동기구(54) 및 게이트 밸브 장치의 다른 구성부재는, 제1실시예의 밸브체 구동기구(54) 및 게이트 밸브 장치의 구성부재와 같은 것이 사용되고 있기 때문에, 설명을 생략한다.
다음에 본 발명의 제2실시예에 관한 게이트 밸브 장치의 작용에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.
밸브체 씰부(29)의 유지보수 시에는, 도14에 나타나 있는 바와 같이 밸브체부(13)의 제2밸브체부(17)가 유지보수용 개구(62)의 착좌면에 착좌하여, 유지보수용 개구(62)가 폐쇄된 상태가 된다. 이 때, 유지보수용 개구(62)는, 제2밸브체부(17)에 장착된 유지보수용 씰부(39)에 의하여 기밀하게 씰 된다. 또한 유지보수용 개구(62)가 제2밸브체부(17)로 폐쇄된 상태에서는, 제1밸브체부(15) 전체가 유지보수용 개구(62)의 내부에 진입한 상태가 된다.
제1밸브체부(15) 전체가 유지보수용 개구(62)의 내부에 진입한 상태에서, 금속 플레이트(45)를 부착대(47)로부터 떼어내면, 제1밸브체부(15) 전체가 외부에 노출되게 된다. 그리고 도11 및 도12에 나타나 있는 바와 같 이 밸브체 고정 나사(21)에 의한 고정을 해제시켜서, 제1밸브체부(15)를 제2밸브체부(17)로부터 떼어낸다. 제1밸브체부(15)에는 밸브체 씰부(29)가 장착되어 있기 때문에, 제1밸브체부(15)를 제2밸브체부(17)로부터 떼어냄으로써 밸브체 씰부(29)도 제1밸브체부(15)와 함께 제2밸브체부(17)로부터 빠진다.
제1밸브체부(15)를 제2밸브체부(17)로부터 떼어내면, 파손이나 열화(劣化)가 없는 새로운 밸브체 씰부가 이미 장착되어 있는, 새로운 제1밸브체부(15)가 제2밸브체부(17)에 부착된다. 이 때, 제2밸브체부(17)의 제2위치결정 삽입구멍(41)에는 위치결정 핀(31)의 타방의 단부가 삽입되어 있기 때문에, 제1밸브체부(15)의 제1위치결정 삽입구멍(33)에는 위치결정 핀(31)의 일방의 단부가 삽입되도록 위치를 맞추면서, 제1밸브체부(15)를 제2밸브체부(17)에 부착함으로써, 제2밸브체부(17)에 대한 제1밸브체부(15)의 중심위치를 위치결정 할 수 있어, 제2밸브체부(17)에 대한 제1밸브체부(15)의 부착위치의 위치 정밀도를 높일 수 있다.
그리고 제1밸브체부(15)는, 밸브체 고정 나사(21)에 의하여 부착되지만, 상기한 바와 같이 밸브체 고정 나사(21)로서 숄더 볼트가 사용되기 때문에, 각 밸브체 고정 나사(21)가 각 나사 결합홈(23)에 끝까지 체결되지 않아, 제1밸브체부(15)와 제2밸브체부(17)의 사이에는, 근소한 유격이 형성되게 된다. 이에 따라 제1밸브체부(15)가 가열되어서 열팽창(열변형)하였을 경우에는, 그 열팽창(열변형량)을 상기 유격에서 흡수할 수 있기 때문에 열팽창의 영향을 받지 않고, 제1밸브체부(15)와 제2밸브체부(17)의 적정한 결합 (접촉)상태를 유지할 수 있다.
이상과 같이, 밸브체 씰부(29)를 유지보수 혹은 교환할 때에는, 제1밸브체부(15)를 새것으로 교환하면, 밸브체 씰부(29)를 제1밸브체부에서 떼어내고 유지보수나 교환하는 경우와 비교하여 유지보수 작업이나 교환작업이 용이하게 되어, 작업효율을 높일 수 있다.
특히, 밸브체 씰부(29)를 교환할 때에 제1밸브체부(15)째로 제2밸브체부(17)로부터 떼어내고, 정상적으로 기능하는 밸브체 씰부(29)가 장착된 제1밸브체부(15)를 제2밸브체부(17)에 부착할 때에, 제1밸브체부(15)는, 세정(洗淨)하여 제1밸브체부(15)에 부착되어 있었던 반응생성물(反應生成物)을 제거하고 제1밸브체부(15)를 재이용하거나, 새로운 제1밸브체부로 교환할 수 있다. 이에 따라 떨어져서 파티클(particle)의 발생원인이 되는 반응생성물을 제1밸브체부(15)로부터 사전에 제거할 수 있기 때문에 파티클이 처리 챔버(12)의 내부에 침입하는 것을 방지할 수 있다.
또한 도13 및 도14에 나타나 있는 바와 같이 금속 플레이트(45)에는 카트리지 히터(49)가 내장되어 있기 때문에, 카트리지 히터(49)로부터의 열전도나 열폭사(熱輻射)(열방사)에 의하여 열이 금속 플레이트(45), 부착대(47), 케이싱(44)에 전달되고, 또한 케이싱(44)으로부터 제1밸브체부(15)에 전도된다. 제1밸브체부(15)에 열이 전달된다. 그리고 제1밸브체부(15)로부터 제2밸브체부에 열이 전달되려고 하지만, 제1밸브체부(15)와 제2밸브체부(17)의 사이에는 완충용 시트(43)가 삽입되어 있기 때문에, 완충용 시트(43)가 열전도 를 저지하는 기능을 하여, 제1밸브체부(15)로부터 제2밸브체부(17)로의 열전도가 저해되게 된다. 이에 따라 제1밸브체부(15)에 집중적으로 축열되어, 제1밸브체부(15)를 집중적으로 승온시킬 수 있다. 제1밸브체부(15)의 온도를 상승시킴으로써 반응 가스의 반응생성물이 제1밸브체부(15)에 부착되는 것을 방지할 수 있다. 바꾸어 말하면, 제1밸브체부(15)의 온도가 낮아지면, 반응 가스의 반응생성물이 제1밸브체부(15)에 부착되기 쉬워진다. 반응 가스의 반응생성물이 제1밸브체부(15)에 부착되면, 반응생성물이 밸브의 진동 등에 의하여 제1밸브체부(15)로부터 떨어져, 파티클이 발생한다. 파티클이 발생하면, 처리 챔버(12) 내부의 반도체 웨이퍼(W)를 오염시키게 되는 좋지 않은 상태가 된다. 그러나 제1밸브체부(15)을 집중적으로 승온함으로써 파티클의 발생원인이 되는 반응생성물이 제1밸브체부(15)에 부착되는 것을 방지할 수 있기 때문에 처리 챔버(12) 내부의 반도체 웨이퍼(W)가 파티클로 오염되는 것을 방지할 수 있다.
또, 제1밸브체부(15)와 제2밸브체부(17)의 사이에 완충용 시트(43)가 삽입되어 있기 때문에, 제1밸브체부(15)와 제2밸브체부(17)가 서로 마찰되어 금속가루 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이 결과, 케이싱(44)의 내부에, 파티클의 원인이 되는 티끌이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

Claims (5)

  1. 일방의 측벽부(側壁部)에 제1개구부(第1開口部)가 형성되고, 타방의 측벽부에 개구면적이 상기 제1개구부의 개구면적보다 크고 또한 길이방향 길이가 상기 제1개구부의 길이방향 길이보다 길게 되는 제2개구부(第2開口部)가 형성된 케이싱의 내부에 설치되어, 상기 제1개구부 및 상기 제2개구부를 폐쇄 또는 개방하는 밸브체부로서,
    상기 제1개구부는, 길이방향 양단부가 원호 모양으로 형성되고,
    상기 제2개구부는, 상기 제2개구부의 길이방향 중심부에 있어서의 제2개구부 길이방향과 직교하는 방향의 길이보다, 상기 제2개구부의 길이방향 양단부에 있어서의 제2개구부 길이방향과 직교하는 방향의 길이가 짧아지도록 형성되고,
    상기 제1개구부의 형상과 같은 형상으로 형성되고 상기 제1개구부를 폐쇄하는 제1밸브체부와, 상기 제2개구부의 형상과 같은 형상으로 형성되고 상기 제2개구부를 폐쇄하는 제2밸브체부를 구비하고,
    상기 제1밸브체부에는, 상기 제1개구부를 기밀하게 씰(seal) 하는 제1씰 부재가 장착되고,
    상기 제2밸브체부에는, 상기 제2개구부를 기밀하게 씰 하는 제2씰 부재가 장착되는 것을 특징으로 하는 밸브체부.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1밸브체부는, 상기 밸브체부의 두께방향에 대하여 직교하는 방향의 평면을 따라 상기 제2밸브체부에서 분리되고,
    상기 제2밸브체부가 상기 제2개구부를 폐쇄한 상태에서, 상기 제1밸브체부가 상기 제2밸브체부에 대하여 착탈 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 밸브체부.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1밸브체부와 상기 제2밸브체부의 사이에는, 완충용 부재가 삽입되는 것을 특징으로 하는 밸브체부.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1밸브체부와 상기 제2밸브체부의 사이에는, 상기 제1밸브체부를 상기 제2밸브체부에 대하여 위치결정 하기 위한 위치결정 부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 밸브체부.
  5. 청구항 제1항 내지 청구항 제3항 중의 어느 한 항에 기재된 상기 밸브체부와,
    상기 밸브체부를 소정의 회전축을 중심으로 회전구동 시키는 밸브체 구동부를
    구비하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브 장치.
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