KR101320419B1

KR101320419B1 - 진공 설비의 게이트 밸브

Info

Publication number: KR101320419B1
Application number: KR1020110107333A
Authority: KR
Inventors: 임광욱
Original assignee: (주)선린
Priority date: 2011-10-20
Filing date: 2011-10-20
Publication date: 2013-10-22
Also published as: KR20130043306A

Abstract

본 발명은 진공 설비에서 챔버와 챔버 사이에 설치되어 챔버 간에 완벽한 격리기능을 수행하는 게이트 밸브에 관한 것이다.
본 발명은 반도체 제조장비 등과 같은 진공 설비의 게이트 밸브에서 실 플레이트를 푸시풀 동작시켜주는 방식으로서 벨로우즈 수단과 실린더 수단을 조합한 조합한 새로운 형태의 게이트 개폐 방식을 구현함으로써, 챔버 간의 게이트 밀폐력을 향상시킬 수 있고, 실린더에서 발생하는 파티클이나 에어 리크 등을 방지할 수 있는 등 게이트 밸브의 성능 향상을 도모할 수 있는 한편, 실 게이트의 푸시풀 동작을 위한 액추에이터 수단으로서 벨로우즈와 실린더를 함께 사용하고, 실린더를 베이스 플레이트 내에 삽입 설치할 수 있는 등 게이트 밸브의 전체적인 두께를 얇게 만들 수 있는 진공 설비의 게이트 밸브를 제공한다.

Description

진공 설비의 게이트 밸브{Gate valve for vaccume equipment}

본 발명은 반도체, LCD, OLED, SOLAR 등의 제조장비 중 진공 설비의 게이트 밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 진공장비에서 챔버와 챔버 사이에 설치되어 챔버 간에 완벽한 격리기능을 수행하는 게이트 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 반도체, LCD, OLED, SOLAR 등의 제조공정은 현상, 식각, 확산, 화학기상증착 및 금속증착 등의 공정을 반복 수행함으로써 이루어지게 된다.

이들 각 공정은 설계 상태에 적합하도록 반도체 및 디스플레이용 글라스 등 를 제작하는데 필요한 특정 조건으로 설정되며, 다수의 공정은 진공상태에서 공정이 진행된다.

이렇게 진공상태로 공정이 수행되는 프로세스 챔버 외에도 이러한 프로세스 챔버와 인접하여 설치된 기타 챔버를 구비하고 있다.

예를 들면, 외부로부터 밀폐된 공간을 제공하여 파티클과 같은 오염물질이 최소화된 진공의 분위기에서 웨이퍼 및 그라스 상의 제조공정을 수행하는 프로세스 챔버(PM), 상기 복수개의 프로세스 챔버(PM)에서 제조공정이 수행되며 복수개의 프로세스 챔버(PM)에 웨이퍼 및 그라스를 이송시키는 로봇 암이 형성된 트랜스퍼 챔버(TM) 등으로 이루어지게 된다.

그리고, 이러한 각각의 챔버들 사이에는 웨이퍼 및 그라스를 통과시키기 위한 게이트가 형성되어 있고, 이러한 게이트에는 게이트 밸브가 설치되어 게이트의 개폐가 이루어지도록 되어 있다.

예를 들면, 상기 게이트 밸브는 트랜스퍼 챔버와 프로세스 챔버 사이에 위치하며, 트랜스퍼 로봇의 설정 동작 이후에 프로세스 챔버의 공정을 진행하기 위하여 완벽한 격리(Isolation) 기능의 수행하는 밸브를 말한다.

이와 같은 게이트 밸브는 주로 공압으로 작동하며, Open/Close 동작하는 실 플레이트(Seal plate), 이 실 플레이트의 푸시풀 동작 및 업다운 동작을 시키기 위한 액추에이터 등을 포함한다.

그리고, 게이트 밸브는 공정 진행 중 챔버와 챔버 사이의 압력이 맞추어진 상태에서 일반적으로 동작하게 된다.

그러나, 종래의 게이트 밸브에서는 실 플레이트의 푸시풀 동작을 위한 액추에이터로서 실린더 방식을 채택하고 있으며, 실린더가 베이스 플레이트의 바깥으로 노출되어 있다.

이에 따라, 벨로우즈와도 분리가 되어야 하는 등 밸브 제조시 중요한 두께가 두껍고 무거울 수 밖에 없는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 진공장비의 게이트 밸브에서 실 플레이트를 푸시풀 동작시켜주는 방식으로서 벨로우즈 수단과 실린더 수단을 조합한 새로운 형태의 게이트 개폐 방식을 구현함으로써, 챔버 간의 게이트 밀폐력을 향상시킬 수 있고, 실린더에서 발생하는 파티클이나 에어 리크 등을 방지할 수 있는 등 게이트 밸브의 성능 향상을 도모할 수 있는 진공 설비의 게이트 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 실 플레이트의 푸시풀 동작을 위한 액추에이터 수단으로서 벨로우즈와 실린더를 함께 사용하여, 푸시 시행시 벨로즈의 팽창력과 실린더의 동작에 의해서 푸시하는 힘을 배가시킬 수 있고, 실린더를 베이스 플레이트에 원형의 홈을 파내어 제작 또는 베이스 플레이트에 삽입 삽입함으로써, 실린더의 전체 사이즈를 줄일 수 있고, 게이트 밸브의 전체적인 두께를 얇게 만들 수 있는 진공 설비의 게이트 밸브를 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 진공장비의 게이트 밸브는 다음과 같은 특징이 있다.

상기 게이트 밸브는 챔버와 챔버 사이에 설치되어 챔버 간의 완벽한 격리기능을 수행하는 것으로서, 서로 다른 경로로 되어 있는 벨로우즈 에어라인 및 실린더 에어라인을 가지는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 양면에 각각 배치되어 전후로 움직이면서 밸브 하우징의 게이트를 개폐하는 실 플레이트와, 상기 실 플레이트의 전진 작동을 위한 액추에이터 수단으로서 베이스 플레이트와 실 플레이트 사이에 연결 설치되며 벨로우즈 에어라인과 통하는 벨로우즈실로 공급되는 에어를 이용하여 팽창 및 수축되면서 실 플레이트를 앞쪽으로 밀어주는 벨로우즈 타입의 푸시 액추에이터와, 상기 실 플레이트의 전진, 후진 작동을 위한 액추에이터 수단으로서 베이스 플레이트측에 설치되면서 실 플레이트에 연결되는 로드 및 실린더실에 속하는 피스톤을 가지고 있으며 실린더 에어라인과 통하는 실린더실로 공급되는 에어를 이용한 피스톤 운동으로 실 플레이트를 앞으로 밀어주고, 뒷쪽으로 당겨주는 실린더 타입의 액추에이터를 포함하는 구조로 이루어진다.

따라서, 상기 게이트 밸브는 벨로우즈 방식과 실린더 방식을 함께 사용하여 챔버 사이에 위치되는 밸브 하우징의 게이트를 효과적으로 개폐할 수 있는 특징이 있다.

여기서, 상기 풀 액추에이터의 경우, 베이스 플레이트에 내장되는 구조로 설치될 수 있는데, 이를 위하여 상기 베이스 플레이트의 내부에 피스톤이 속해 있는 실린더실을 조성하고, 상기 피스톤으로부터 밖으로 연장되는 로드만이 실 플레이트측과 연결시키는 구조로 실린더 타입의 액추에이터를 베이스 플레이트에 내장시키는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 게이트 밸브는 밸브 하우징의 저부에 위치되면서 베이스 플레이트 전체를 상승 및 하강시켜주는 수단으로서, 베이스 플레이트의 하단부에 연결 설치되는 업다운 실린더 및 가이드 바를 더 포함하는 구조로 이루어질 수 있다.

본 발명에서 제공하는 진공 설비의 게이트 밸브는 다음과 같은 장점이 있다.

첫째, 벨로우즈 방식과 실린더 방식을 함께 사용하여 실 게이트의 푸시풀 동작을 구현함으로써, 게이트의 밀폐력 향상을 통해 챔버의 완벽한 격리환경을 조성할 수 있는 등 게이트 밸브의 성능을 높일 수 있다.

둘째, 벨로우즈가 실린더를 완전히 감싸는 구조이므로 실린더에서 발생하는 파티클이나 미세한 에어 리크를 방지할 수 있다.

셋째, 실 플레이트의 푸시 동작시 벨로우즈의 팽창에 의한 힘과 실린더의 밀어주는 힘이 합하여서 효과적인 실링 효과를 가져 올수 있으며, 실린더를 베이스 플레이트 내에 삽입 설치할 수 있고, 따라서 게이트 밸브의 두께를 얇게 제작할 수 있는 등 게이트 밸브의 전체적인 규모를 콤팩트하게 설계할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트 밸브를 나타내는 분해 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트 밸브를 나타내는 결합 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트 밸브를 나타내는 측면도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트 밸브를 나타내는 평면도
도 5와 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트 밸브의 Open/Close 구동상태를 나타내는 측면도 및 평면도

본 발명의 실시예를 설명하기에 앞서 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.

그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 명세서 전반에 걸쳐서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트 밸브를 나타내는 사시도, 측면도 및 평면도이다.

도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 밸브는 벨로우즈 타입과 실린더 타입의 조합형 액추에이터를 이용하여 게이트를 개폐하는 방식으로 이루어지며, 챔버와 챔버 사이에 설치되어 챔버 간의 완벽한 격리기능을 수행하게 된다.

이를 위하여, 게이트 밸브의 지지체 역할을 하는 사각 플레이트 형태의 베이스 플레이트(12)가 마련되고, 이때의 베이스 플레이트(12)는 밸브 하우징(13)의 내부에 위치되어 상하로 동작가능하게 되며, 후술하는 업다운 실린더(22)와 가이드 바(23)에 의해 지지되는 구조로 설치된다.

상기 베이스 플레이트(12)에는 푸시 액추에이터(17)와 푸시풀 액추에이터(21)의 작동을 위한 에어 공급 통로인 벨로우즈와 실린더 푸시용 에어라인(10)과 실린더 풀용 에어라인(11)이 구비된다.

즉, 외부의 에어 공급원(미도시)으로부터 제공되는 에어는 벨로우즈와 실린더 푸시용 에어라인(10)과 실린더 풀용 에어라인(11)을 통해 각각 푸시 액추에이터(17)측과 푸시풀 액추에이터(21)측으로 공급되고, 이렇게 공급되는 에어에 의해 푸시 액추에이터(17)와 푸시풀 액추에이터(21)의 작동이 이루어지면서 게이트에 대한 오픈 또는 클로즈 작동이 이루어질 수 있게 된다.

여기서, 상기 벨로우즈와 실린더 푸시용 에어라인(10)과 실린더 풀용 에어라인(11)은 서로 다른 경로를 가지며 형성되는데, 예를 들면 상기 벨로우즈와 실린더 푸시용 에어라인(10)과 실린더 풀용 에어라인(11)은 각각 메인 라인(10a,11a) 및 서브 라인(10b,10c,11b)으로 구성되고, 이때의 메인 라인(10a,11a)은 베이스 플레이트(12)의 내부에서 플레이트 길이방향을 따라 나란하게 연장 형성되며, 또 서브 라인(10b,10c,11b)은 메인 라인(10a,11a)으로부터 각각 분기되어 플레이트 두께방향으로 연장 형성되면서 각 벨로우즈실(16) 및 실린더실(19)로 연결된다.

이때, 상기 메인 라인(10a,11a)은 베이스 플레이트(12)의 길이방향 단부를 통해 바깥쪽으로 그대로 연통되는 구조로서 이렇게 바깥쪽으로 연통되는 부위에 에어공급용 포트(미도시)가 장착될 수 있게 되고, 상기 실린더실(19)측으로 연결되는 서브 라인(10c,11b)은 피스톤(20)을 기준으로 하여 실린더실(19)의 앞쪽 공간부와 뒷쪽 공간부에 각각 연결되는 2개의 라인으로 이루어질 수 있게 된다.

실질적으로 밸브 하우징(13)에 있는 양쪽의 게이트(14)를 개폐하는 수단으로 실 플레이트(15a,15b)가 마련된다.

상기 실 플레이트(15a,15b) 역시 사각의 플레이트 형태로 이루어지며, 베이스 플레이트(12)의 양면에 각각 배치되어, 다시 말해 베이스 플레이트(12)의 전면쪽(게이트를 향하는 쪽)에 일정거리를 두고 각각 배치되어, 푸시 액추에이터(17) 및 푸시풀 액추에이터(21)에 의해 지지되면서 전후로 움직일 수 있는 구조로 설치된다.

이러한 실 플레이트(15a,15b)의 전면에는 가장자리 둘레를 따라 삽입 장착되는 O-링이 구비되어 있으며, 이때의 O-링이 밸브 하우징(13)에 있는 게이트(14)의 주변을 따라 밀착되므로서, 닫힌 상태에서의 기밀이 유지될 수 있게 된다.

게이트 클로즈를 위해 실 플레이트(15a,15b)를 전진 작동시켜주는 액추에이터 수단으로서 푸시 액추에이터(17)가 마련된다.

상기 푸시 액추에이터(17)는 벨로우즈 타입으로서 실 플레이트(15a,15b)를 게이트(14)가 있는 앞쪽으로 밀어주는 역할을 하게 되며, 적어도 2개 이상이 구비되어 실 플레이트(15a,15b)를 안정적으로 동작시켜줄 수 있게 된다.

이를 위하여, 상기 푸시 액추에이터(17)는 베이스 플레이트(12)의 전면과 실 플레이트(15a,15b)의 후면에 각각 설치되는 링 모양의 벨로우즈 블럭(25)과, 각 벨로우즈 블럭(25) 사이에 연결 설치되는 신축가능한 원통형의 벨로우즈(26)로 구성된다.

그리고, 상기 푸시 액추에이터(17)의 내부는 벨로우즈 블럭(25)과 벨로우즈(26)에 의해 둘러싸여 외부와 격리되는 내부의 밀폐된 공간인 벨로우즈실(16)로 조성되고, 이렇게 조성되는 벨로우즈실(16)은 벨로우즈 에어라인(10)의 서브 라인(10b)과 연통되는 구조를 갖게 된다.

이에 따라, 벨로우즈와 실린더 푸시용 에어라인(10a,10b)으로부터 제공되는 고압의 에어가 벨로우즈실(16)로 공급되면, 벨로우즈(26)의 팽창에 의해 실 플레이트(15a,15b)는 앞쪽으로 전진하고, 또한 벨로우즈와 실린더 푸시용 에어라인(10c)으로도 고압의 에어가 공급되면서 피스톤의 동작에 의해 푸시되는 힘을 증가시켜 준다 ,

결국, 게이트(14)가 있는 쪽으로 이동하여, 게이트(14)를 닫을 수 있게 된다.

물론, 푸시풀 액추에이터(21)의 풀 작동시에 벨로우즈실(16)과 실린더실(19)에 공급되었던 에어가 제거되면서 벨로우즈(26)가 수축되면, 실 게이트(15a,15b)는 재차 뒷쪽으로 복귀되고, 결국 게이트(14)를 열 수 있게 된다.

게이트 오픈을 위해 실 플레이트(15a,15b)를 후진 작동시켜주는 액추에이터 수단으로서 푸시풀 액추에이터(21)가 마련된다.

상기 푸시풀 액추에이터(21)는 실린더 타입으로서 실 플레이트(15a,15b)를 게이트(14)측으로부터 당겨주는 역할을 하며, 푸시동작시 실 플레이트(15a,15b)의 효과적인 실링을 도와 준다.

그리고, 각 푸시 액추에이터(17)에 하나씩 배속되는 형태의 수량으로 이루어져 실 플레이트(15a,15b)를 안정적으로 동작시켜줄 수 있게 된다.

특히, 상기 푸시풀 액추에이터(21)는 베이스 플레이트(12)에 내장되는 구조로 이루어져 게이트 밸브의 전체 두께를 최소화시킬 수 있는 특징을 제공하게 된다.

이를 위하여, 베이스 플레이트(12)의 내부, 즉 벨로우즈(26)의 내측에 속하는 부분의 내부에는 전면이 개방된 형태로 소정의 용적을 가지는 실린더실(19)이 만들어지게 되고, 이러한 실린더실(19)의 개방된 전면이 실린더 플레이트(28)에 의해 마감되므로서, 외부와 밀폐되는 실린더실(19)이 조성될 수 있게 된다.

그리고, 상기 실린더실(19)의 내부에는 에어에 의해 전후진이 가능한 피스톤(20)이 설치되고, 이렇게 설치되는 피스톤(20)에는 로드(18)가 일체 결합되며, 이때의 로드(18)는 실린더 플레이트(28)를 관통함과 더불어 실린더실(19)을 빠져나가 밖으로 연장되면서 그 선단을 통해 실 플레이트(15a,15b)의 후면에 연결된다.

여기서, 상기 실린더실(19)에는 실린더 에어라인(11)의 2개의 서브 라인(11b)이 앞쪽과 뒷쪽으로 각각 연결되고, 이에 따라 실린더 에어라인(11)의 메인 라인(11a)을 통해 제공되는 에어가 실린더실(19)의 앞쪽 공간부로 공급되면, 피스톤(20)의 후진 작동에 의해 실 플레이트(15a,15b)는 뒷쪽으로 이동하여, 즉 게이트(14)로부터 떨어지게 되고, 결국 게이트(14)가 열려질 수 있게 된다.

다른 예로서, 실린더 에어라인(11)의 메인 라인(11a)을 통해 제공되는 에어가 실린더실(19)의 뒷쪽 공간부로 공급되도록 하고, 피스톤(20)의 전진 작동에 의해 실 플레이트(15a,15b)는 앞쪽으로 이동되도록 하여, 즉 게이트(14)가 있는 쪽으로 이동되도록 하여, 게이트(14)가 닫혀질 수 있도록 한다.

이렇게 게이트(14)의 닫힘 작동이 푸시풀 액추에이터(21)의 피스톤 전진 작동과 푸시 액추에이터(17)의 벨로우즈 팽창 작동에 의해 이루어질 수 있게 되므로, 실 플레이트(15a,15b)를 보다 견고하게 게이트(14)측으로 밀착시킬 수 있게 되고, 결국 게이트 기밀성을 좀더 안정적으로 확보할 수 있게 된다.

또한, 상기 푸시풀 액추에이터(21)의 로드(18)는 실 플레이트(15a,15b)측과의 연결시 실 플레이트(15a,15b)에 설치되는 로드 블럭(27)을 통해 연결되며, 이때의 로드 블럭(27)의 내부로 삽입 결합되는 로드(18)의 선단부는 구체(24), 좀더 정확하게는 반구의 형태로 이루어지게 된다.

이에 따라, 틀어짐 등의 변형이 발생하는 경우와 같이 실 플레이트(15a,15b)의 미세한 유동이 있는 경우에 로드(18)의 구체(24)가 이를 수용하면서 이때의 유동을 허용할 수 있게 되므로, 게이트 클로즈시 좀더 완벽한 기밀성이 유지될 수 있게 된다.

이와 같이 구성되는 게이트 밸브의 설치상태를 살펴보면, 웨이퍼의 진행을 위한 전후면의 게이트(14)를 가지는 밸브 하우징(13)이 마련되고, 상기 밸브 하우징(13)의 내부에는 어셈블리 구조의 베이스 플레이트(12) 및 양면의 실 플레이트(15a,15b)가 배치된다.

여기서, 상기 밸브 하우징(13)의 저부에는 업다운 실린더(22)와 양편의 가이드 바(23)가 각각 배치되며, 이때의 가이드 바(23)는 베이스 플레이트(12)의 하단부로부터 수직 연장되는 구조로 설치되는 동시에 그 하단부에는 슬라이드 블럭(29)이 결합되고, 이렇게 양쪽의 가이드 바(23)가 가지고 있는 각 슬라이드 블럭(29)은 블럭 사이를 가로질러 배치되는 플레이트(30)에 의해 일체식으로 연결되어 함께 위아래로 움직일 수 있게 된다.

그리고, 상기 슬라이드 블럭(29)을 포함하는 플레이트(30) 전체는 가이드 레일(31)에 의한 안내를 받을 수 있는 구조를 가지게 된다.

또한, 상기 업다운 실린더(22)는 로드를 아래로 한 수직 자세로 설치되며, 이때의 실린더 로드는 플레이트(30)측에 연결되어 결합된다.

이때, 상기 업다운 실린더(22)는 듀얼 타입을 적용하는 것이 바람직하며, 상기 업다운 실린더(22)나 가이드 레일(31)은 밸브 하우징(13) 등에 고정되는 구조로 설치될 수 있게 된다.

이에 따라, 상기 업다운 실린더(22)가 작동하게 되면, 플레이트(30) 및 슬라이드 블럭(29), 그리고 가이드 바(23) 전체가 위아래로 움직이게 되고, 결국 가이드 바(23)에 의해 지지되어 있는 베이스 플레이트(12) 또한 상승 및 하강될 수 있게 된다.

이때, 상기 베이스 플레이트(12)가 상승 위치에 도달한 상태에서는 그 양면에 있는 실 플레이트(15a,15b)가 게이트측과 같은 높이를 이루게 되고, 결국 이 상태에서 실 플레이트(15a,15b)가 게이트측으로 푸시 또는 풀 동작되면서 게이트 개폐가 이루어질 수 있게 되는 것이다.

따라서, 이와 같이 구성되는 게이트 밸브의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.

도 5와 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트 밸브의 Open/Close 구동상태를 나타내는 측면도 및 평면도이다.

도 5와 도 6에 도시한 바와 같이, 여기서는 트랜스퍼 챔버와 프로세스 챔버 사이에 설치되는 게이트 밸브의 작동상태에 대한 예를 보여준다.

상기 게이트 밸브의 Open 상태에서 트랜스퍼 챔버에서 프로세스 챔버로 웨이퍼의 이동이 이루어지고, 예를 들면 트랜스퍼 로봇의 설정 동작에 의해 웨이퍼가 트랜스퍼 챔버로부터 프로세스 챔버로 이송되고, 계속해서 프로세스 챔버의 공정을 진행하기 위한 챔버 내의 격리 환경(진공)을 조성하기 위해 게이트 밸브는 Close 상태가 된다.

먼저, 게이트 밸브의 Close 상태를 살펴보면, 업다운 실린더(22)의 후진 작동에 의해 실 플레이트(15a,15b)를 포함하는 베이스 플레이트(12) 전체가 밸브 하우징(13)에 있는 게이트(14)의 높이까지 상승하게 된다.

이때, 양쪽의 실 플레이트(15a,15b)는 게이트(14)를 바라보는 높이에 위치하게 된다.

계속해서, 상기 베이스 플레이트(12)에 있는 벨로우즈와 실린더 푸시용 에어라인(10)을 통해 들어오는 에어가 푸시 액추에이터(17)의 벨로우즈실(16) 내부로 공급되면, 이때의 벨로우즈(26)는 에어의 압력에 의해서 팽창되며, 또한 실린더실(19)의 내부, 즉 피스톤(20)의 뒤쪽 공간 내부로 에어가 공급되고, 이와 함께 실 플레이트(15a,15b)가 전진 이동되어, 즉 게이트(14)가 있는 쪽으로 밀려나가 게이트(14)를 막게 되므로서, 게이트(14)가 Close되면서 결국 챔버가 완벽하게 격리된 상태에서 챔버 내에서 공정이 이루어지게 된다.

다음, 게이트 밸브의 Open 상태를 살펴보면, 프로세스 챔버 내에서의 공정 완료 후, 벨로우즈와 실린더 푸시용 에어라인(10)으로 공급되었던 에어가 차단되는 동시에 실린더 풀용 에어라인(11)을 통해 에어가 공급되면, 푸시풀 액추에이터(21)의 실린더실(19) 내부, 즉 피스톤(20)의 앞쪽 공간 내부로 에어가 들어오게 되고, 이와 함께 푸시풀 액추에이터(21)가 작동하면서, 다시 말해 피스톤(20)이 뒷쪽으로 이동하면서 실 플레이트(15a,15b)를 당겨주게 되므로서, 게이트(14)가 Open되면서 결국 챔버가 개방된 상태로 전환된다.

계속해서, 업다운 실린더(22)의 전진 작동에 의해 실 플레이트(15a,15b)를 포함하는 베이스 플레이트(12) 전체가 하강하여 초기 위치로 복귀되면, 챔버 간의 웨이퍼 이동이 이루어지게 된다.

이와 같이, 본 발명에서는 벨로우즈 방식을 채택한 푸시 액추에이터와 실린더 방식을 채택한 푸시풀 액추에이터의 조합을 통해 풀 액추에이터가 당기는 동작 한가지만 수행하도록 한 새로운 액추에이터 수단을 구현하고, 또 고압 벨로우즈의 내측, 즉 푸시 액추에이터의 내측에 실린더를 구성하면서 특히, 이때의 실린더를 베이스 플레이트에 내장시킨 구조를 채택함으로써, 게이트 밸브의 전체적인 두께 및 크기를 축소할 수 있고, 또 실린더에서 발생하는 파티클, 에어리크 현상을 방지할 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10 : 벨로우즈와 실린더 푸시용 에어라인
11 : 실린더 풀용 에어라인
12 : 베이스 플레이트 13 : 밸브 하우징
14 : 게이트 15a,15b : 실 플레이트
16 : 벨로우즈실 17 : 푸시 액추에이터
18 : 로드 19 : 실린더실
20 : 피스톤 21 : 푸시풀 액추에이터
22 : 업다운 실린더 23 : 가이드 바
24 : 구체 25 : 벨로우즈 블럭
26 : 벨로우즈 27 : 로드 블럭
28 : 실린더 플레이트 29 : 슬라이드 블럭
30 : 플레이트 31 : 가이드 레일

Claims

챔버와 챔버 사이에 설치되어 챔버 간의 완벽한 격리기능을 수행하는 것으로서,
하기의 푸시 액추에이터(17)와 푸시풀 액추에이터(21)의 작동을 위한 에어 공급 통로인 벨로우즈와 실린더 푸시용 에어라인(10)과 실린더 풀용 에어라인(11)을 각각 가지는 베이스 플레이트(12);
상기 베이스 플레이트(12)의 양면에 각각 배치되어 전후로 움직이면서 밸브 하우징(13)의 게이트(14)를 개폐하는 실 플레이트(15a,15b);
상기 실 플레이트(15a,15b)의 전진 작동을 위한 액추에이터 수단으로서, 베이스 플레이트(12)와 실 플레이트(15a,15b) 사이에 연결 설치되며, 벨로우즈와 실린더 푸시용 에어라인(10)과 통하는 벨로우즈실(16)과 상기 베이스 플레이트(12)의 내부에 조성되는 실린더실(19) 뒷쪽으로 공급되는 에어를 이용하여 팽창 및 수축되면서 실 플레이트(15a,15b)를 앞쪽으로 밀어주는 벨로우즈 타입의 푸시 액추에이터(17);
상기 실 플레이트(15a,15b)의 전,후진 작동을 위한 액추에이터 수단으로서, 베이스 플레이트(12)측에 설치되면서 실 플레이트(15a,15b)에 연결되는 로드(18) 및 실린더실(19)에 속하는 피스톤(20)을 가지고 있으며, 실린더 풀용 에어라인(11)과 통하는 실린더실(19)로 공급되는 에어를 이용한 피스톤 운동으로 실 플레이트(15a,15b)를 앞으로 밀어주고 뒤로 당겨주는 실린더 타입의 푸시풀 액추에이터(21);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 설비의 게이트 밸브.
청구항 1에 있어서, 상기 푸시풀 액추에이터(21)는 베이스 플레이트(12)에 내장되는 구조로 설치되되, 상기 베이스 플레이트(12)의 내부에는 피스톤(20)이 속해 있는 실린더실(19)이 조성되고, 상기 피스톤(20)으로부터 밖으로 연장되는 로드(18)만이 실 플레이트(15a,15b)측과 연결되는 구조로 설치되는 것을 특징으로 하는 진공 설비의 게이트 밸브.
청구항 1에 있어서, 상기 밸브 하우징(13)의 저부에 위치되어 베이스 플레이트(12) 전체를 상승 및 하강시켜주는 수단으로서 베이스 플레이트(12)의 하단측에 연결 설치되는 업다운 실린더(22) 및 가이드 바(23)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 설비의 게이트 밸브.
청구항 1에 있어서, 상기 벨로우즈와 실린더 푸시용 에어라인(10) 및 실린더 풀용 에어라인(11)은 베이스 플레이트(12)의 내부에서 플레이트 길이방향을 따라 나란하게 연장 형성되는 메인 라인(10a,11a)과, 상기 메인 라인(10a,11a)으로부터 분기되어 플레이트 두께방향으로 연장 형성되면서 각 벨로우즈실(16) 및 실린더실(19)로 연결되는 서브 라인(10b,10c,11b)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 진공 설비의 게이트 밸브.
청구항 1에 있어서, 상기 푸시풀 액추에이터(21)의 로드(18)는 실 플레이트(15a,15b)측과의 연결부위가 구체(24)로 이루어져, 실 플레이트(15a,15b)의 미세한 유동이 허용될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 진공 설비의 게이트 밸브.