KR101260974B1 - 게이트 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 클러스터 방식의 반도체 제조장비에서 피 가공물의 반송 및 소정의 프로세서에 따른 다단계 처리공정을 위한 챔버들 각기의 진공상태 유지와 해제또는 피 가공물의 반입/반출을 위해 챔버들의 개폐를 선택적으로 제어하는 일방 또는 양 방향 게이트 밸브를 제공함에 의해 달성되게 되는데, 이 게이트 밸브는 상기 반송/공정 챔버들과 연결되는 밸브시트가 구비되는 밸브 하우징 및 밸브의 하우징 내에서 별도의 액추에이터에 의해 승강하는 블록형의 기저요소를 절삭가공하여 이룬 실린더 내에서 공압방식으로 구동하는 피스톤의 전.후진 작용으로 밸브시트와 접촉.이탈하는 것으로 챔버의 개폐를 이루게 하는 밸브판이 구비되는 밸브유닛을 갖추어서, 게이트 밸브의 구조를 블록화하여 구조의 혁신으로 생산성 향상과 수율을 높이게 된다.

Description

게이트 밸브{the gate valve}

본 발명은 클러스터 방식의 반도체 제조장비에서 피 가공물의 반송 및 소정의 프로세서에 따른 다단계 처리공정을 위한 챔버들 각기의 진공상태 유지와 해제또는 피 가공물의 반입/반출을 위해 챔버들의 개폐를 선택적으로 제어하는 일방 또는 양 방향 게이트 밸브에 관한 것이다.

클러스터 방식을 이용한 반도체의 제조장치는 복수의 처리공정을 일관해서 실행하기 위한 멀티 챔버 제조장치로서, 이러한 클러스터 방식의 반도체 제조장치는 도 1에서와 같이 반송 챔버를 중앙에 두고 그 주위으로 다수개의 공정 챔버들을 원주상으로 배치하고 반송 챔버를 통해 피 가공물의 반입과 반출작업을 반복하면서 소정의 프로세서에 의해 제조과정을 이루게 될 것이다.

이를 더 구체적으로 설명하면, 도 1에서와 같이 반송 챔버(1)를 중앙에 두고 그 주위로 다수의 공정 챔버들(2)을 동일 원주상에서 순차적이고 등간격으로 배치하고, 이들 반송 챔버(1)와 각기의 공정 챔버들(2)의 사이에는 챔버들(1,2)의 진공상태 유지와 해제 또는 피 가공물의 반입 및 반출을 위한 개폐를 제어하는 양 방향 게이트 밸브들(3)이 개재되어 이루고 있는 것이다.

또 이렇게 구성되는 클러스터 방식의 반도체 제조장치는 피 가공물을 반송/공정 챔버들(1,2)에 운반을 위한 트랜스퍼 로봇(4)이 반송 챔버(1) 내에 설치되어 피 가공물을 각기의 공정 챔버들(2)로 운반시키면서 소정의 프로세서에 따라 제조과정을 이루게 되는데, 이러한 제조장치에서 처리 시간 단축과 생산성 향상, 그리고 챔버 내의 환경조성을 위한 특수가스 소모량 등의 절감은 장치의 부피나 피 가공물의 동선 또는 트랜스퍼 로봇의 행정거리를 줄이는 것과 직접적으로 관련된다.

이와 같이 구성된 반도체의 제조장치에서 챔버들(1,2)의 개폐를 제어하기 위해 챔버들(1,2) 사이에서 필수적으로 설치되는 게이트 밸브(3)가 장치의 부피 또는 동선.행정거리를 증대시키는 주 요인이 되고 있다.

그리고 이러한 게이트 밸브(3)는 도 2에서와 같이 대략 반송/공정 챔버들(1,2)과 각기 연결되는 제1 및 제2밸브시트들(31a,31b)이 양 방향으로 구비되는 밸브 하우징(31)과, 이 밸브 하우징(31)의 내에서 별도의 액추에이터에 의해 승강함과 동시 제1 및 제2밸브시트들(31a,31b)과 접촉.이탈하면서 챔버들(1,2)의 개폐를 이루게 하는 제1 및 제2밸브판들(32a,32b)이 구비되는 밸브판 유닛(32)으로 이루고 있다.

또한 밸브판 유닛(32)은 제1 및 제2밸브판(32a,32b)의 구동을 개별적으로 설치되는 액추에이터들(32c)을 이용해 이루고 있는데, 이때 액추에이터들(32c)은 지지판(33)을 중앙에 두고 양 방향으로 배치되고 있는 것이다.

이렇게 구성되는 게이트 밸브(3)의 밸브판 유닛(32)은 그 부피가 커지는, 즉 양 액추에이터들(32c)의 길이와 지지판(33)의 두께가 합산되어 그 두께를 증대시킴으로써, 게이트 밸브(3)의 부피는 물론 반송/공정 챔버들(1,2) 사이의 간격이 커지어 장치의 몸체가 증대됨에 따라 특수가스의 소모량도 많아지고 있으며, 또한 주변기기인 트랜스퍼 로봇(4)의 행정거리가 길어져 피 가공물의 운반 시간이 더 많이 소요되고 따라서 처리시간이 길어져 생산수율이 낮아지는 등의 많은 문제점이 따르고 있는 것이다.

본 발명은 상기에서와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 게이트 밸브의 밸브판 유닛을 블록화하여 구조를 간소화함은 물론 그 두께를 줄이어 장비의 부피를 축소시키게 함으로써, 작업효율 및 생산수율을 향상시킬 수 있도록 한 게이트밸브를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 반송챔버, 및 상기 반송챔버의 주위에 원주상으로 배치된 다수개의 공정챔버들을 개폐하는 클러스터 방식을 이용한 반도체장치의 게이트밸브로서, 상기 반송챔버와 상기 공정챔버들과 연결되는 밸브시트를 구비한 중공의 밸브하우징; 및 상기 밸브하우징 내에서 승강하면서 상기 반송챔버와 상기 공정챔버들을 개폐하는 밸브판유닛을 포함하며,
상기 밸브판유닛은, 상기 밸브하우징내에서 액추에이터에 의해 승강하는 기저요소와; 상기 기저요소를 절삭가공하여 형성한 실린더; 상기 실린더의 주벽에 각각 구비되어 압축기와 연결되는 유입/유출구의 공압에 의해 전후진하는 피스톤; 상기 피스톤에 구비되면서 상기 밸브시트들과 접촉 및 이탈하면서 상기 챔버들을 개폐하는 밸브판; 및 상기 밸브판과 상기 피스톤의 사이에 구비되어 상기 밸브하우징과 상기 밸브판유닛의 작동공간을 차단하는 차폐막으로 구성된다.

본 발명에 따른 게이트 밸브에 의하면, 게이트 밸브의 밸브판 유닛을 블록화하여 구조를 간소화함은 물론 그 두께를 줄이어 주변기기의 부피를 축소시키게 함으로써, 피 가공물의 동선 또는 트랜스퍼 로봇의 행정거리를 줄이어 처리시간 단축과 생산성 향상, 그리고 챔버 내의 환경조성을 위한 특수가스 소모량 등의 절감은 물론 작업효율 및 생산수율을 향상시킬 수 있는 것이다.

도 1은 일반적인 반도체 제조장치를 개략적으로 보여 주는 평면도.
도 2는 일반적인 게이트 밸브의 구조를 보여 주는 단면도.
도 3은 본 발명 게이트 밸브의 일 실시 예로 양 방향 게이트 밸브의 전체적인 구성을 보여 주는 정단면도.
도 4는 본 발명 게이트 밸브의 요부 구성을 보여 주는 확대 단면도.
도 5의 (a)(b)는 도 3의 A-A선 단면도로서, 본 발명 게이트 밸브의 작동과정을 보여 주는 설명도.

다음 본 발명의 일 실시 예에 관해 상세히 설명하겠다. 도 3 및 도 4에는 본 발명에 따른 게이트 밸브를 보이고 있다. 본 발명의 핵심적인 기술은 게이트 밸브의 구조 혁신에 있다.

본 발명 게이트 밸브는 일방 또는 양방 중 하나인 양 방향 게이트 밸브의 경우를 들어 설명한다. 밸브 하우징(20)과 이 하우징(20) 내에서 별도의 액추에이터(22)에 의해 승강구동하는 밸브판 유닛(40)으로 구성된다.

먼저, 밸브 하우징(20)은 중공의 함체형상으로 이루어 양 방향에 반송/공정 챔버들과 연결되는 제1 및 제2밸브시트들(20a,20b)이 구비되어 있다.

그리고 밸브판 유닛(40)은 블록형으로 이루는 기저요소(42)를 동체로 하고 있다. 이렇게 블록형의 기저요소(42)를 이용하는 것은 종래 지지판 상에 별도의 액추에이터를 결합하여 이룸에 따랐던 제반 문제점을 해결하는 주 요소이다.

이를 더 구체적으로 설명하면, 기저요소(42)를 양 방향에서 절삭가공하여 제1 및 제2실린더들(42a,42b)을 구비한 후 그 내에 자유로이 전.후진하는 피스톤(43)이 설치되어 있다. 이때 피스톤(43)은 제1 및 제2실린더(42a,42b) 각기의 주벽에 구비되어 별도의 압축기와 연결되는 유입.유출구(43a,43b)로부터 입.출되는 공압에 의해 전.후진 작용을 이루게 될 것이다.

또 피스톤(43)에는 제1 및 제2밸브시트들(20a,20b)과 접촉.이탈하는 것으로 챔버들의 개폐를 이루게 하는 제1 및 제2밸브판들(44a,44b)이 구비된다.

또한 제1 및 제2밸브판들(44a,44b)과 피스톤(43)의 사이에는 밸브 하우징(20) 공간과 밸브판 유닛(40) 작동공간 사이를 차단하는 벨로즈형의 차폐막(45)을 구비하고 있다.

도 5의 (a)(b)는 본 발명 게이트 밸브의 개폐상태를 보여 주는 설명도로서, 도 5의 (a)는 폐쇄상태의 모습을 보이고 있는데, 이때는 밸브 하우징(20) 내에서 밸브판 유닛(40)이 액추에이터(22)에 의해 최대로 상승되고 제1 및 제2밸브판들(44a,44b)이 최대로 전진해 제1 및 제2밸브시트(20a,20b)와 접촉하여 반송/공정 챔버들을 폐로시키고 있는 것이다.

도 5의 (b)는 개방상태로 피 가공물의 반입.반출과정 시의 모습을 보이고 있는데, 이때에는 밸브 하우징(20)의 내에서 밸브판 유닛(40)의 제1 및 제2밸브판(44a,44b)이 제1 및 제2밸브시트(20a,20b)로부터 이탈된 후 액추에이터(22)에 의해 최대로 하강되어 반송/공정 챔버들을 개방시키고 있는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명의 일 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않고 청구범위에 기재된 범위 내에서 변경이 가능할 것이다.

20 :밸브 하우징 22 :액추에이터
40 :밸브판 유닛 42 :기저요소
42a 제1실린더 42b :제2실린더
43 :피스톤 44a :제1밸브판
44b :제2밸브판

Claims (2)

1. 반송챔버, 및 상기 반송챔버의 주위에 원주상으로 배치된 다수개의 공정챔버들을 개폐하는 클러스터 방식을 이용한 반도체장치의 게이트밸브로서,
   상기 반송챔버와 상기 공정챔버들과 연결되는 밸브시트(20a,20b)를 구비한 중공의 밸브하우징(20); 및 상기 밸브하우징(20) 내에서 승강하면서 상기 반송챔버와 상기 공정챔버들을 개폐하는 밸브판유닛(40);
   을 포함하며,
   상기 밸브판유닛(40)은,
   상기 밸브하우징(20)내에서 액추에이터(22)에 의해 승강하는 기저요소(42)와;
   상기 기저요소(42)를 절삭가공하여 형성한 실린더(42a,42b);
   상기 실린더(42a,42b)의 주벽에 각각 구비되어 압축기와 연결되는 유입/유출구(43a,43b)의 공압에 의해 전후진하는 피스톤(43);
   상기 피스톤(43)에 구비되면서 상기 밸브시트들(20a,20b)과 접촉 및 이탈하면서 상기 챔버들을 개폐하는 밸브판(44a,44b); 및
   상기 밸브판(44a,44b)과 상기 피스톤(43)의 사이에 구비되어 상기 밸브하우징(20)과 상기 밸브판유닛(40)의 작동공간을 차단하는 차폐막(45);
   을 갖추어서 된 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
   
2. 삭제

Images