KR101745752B1

KR101745752B1 - 이음매 부재, 이음매, 기판 처리 장치 및 제한 부재

Info

Publication number: KR101745752B1
Application number: KR1020130064191A
Authority: KR
Inventors: 이즈미 사토; 슈스케 곤노; 도모유키 나가타
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2012-06-07
Filing date: 2013-06-04
Publication date: 2017-06-12
Also published as: TW201413146A; TWI534383B; US20130328306A1; JP2013253660A; JP6030859B2; KR20130137544A

Abstract

본 발명은, 인젝터의 선단부에 절결이나 균열이 발생하는 것을 억제할 수 있는 이음매 부재, 이음매 및 이것을 구비하는 기판 처리 장치 및 제한 부재를 제공한다. 본 발명의 일 실시 형태에 따른 이음매 부재는 제1 외경을 갖는 제1 외경부와, 상기 제1 외경보다도 작은 제2 외경을 갖는 제2 외경부가 중심축의 방향을 따라서 배열되는 통 형상을 갖는 슬리브 부재와, 제1 나사산이 형성된 내주면 및 개구가 형성된 저부를 갖추는 통 형상을 갖고, 상기 통 형상의 내경이 상기 제1 외경보다 크고, 상기 개구의 내경이 상기 제1 외경보다 작고 상기 제2 외경보다 큰 너트 부재와, 상기 개구에 삽입된 상기 제2 외경부의 외주에 고정되어, 상기 너트 부재의 상기 저부의 외면에 접촉 가능하고, 상기 너트 부재의 상기 저부의 내면에 접촉 가능한 상기 제1 외경부와 함께, 상기 중심축의 방향으로 상기 너트 부재와 상대적으로 상기 슬리브 부재가 이동하는 것을 제한하는 제한 부재를 포함한다.

Description

이음매 부재, 이음매, 기판 처리 장치 및 제한 부재{JOINT MEMBER, JOINT, SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND LIMIT MEMBER}

본 발명은, 배관을 연결하는 이음매 부재, 이음매, 이를 구비하는 기판 처리 장치 및 제한 부재에 관한 것이다.

반도체 집적 회로(IC)의 제조 프로세스에는, 실리콘 웨이퍼 등의 반도체 기판(이하, 간단히 기판이라고 함)에 대하여 소정의 가스를 공급하여 기판을 처리하는, 열확산로나 성막 장치 등의 제조 장치가 사용된다.

이들 제조 장치 중에는, 예를 들어 석영 글래스로 제조되고 천정이 있는 원통 형상을 갖는 반응관과, 반응관의 저부를 지지하는 매니홀드와, 반응관 내에 소정의 가스를 공급하기 위하여, 반응관의 길이 방향으로 연장되는 인젝터를 갖는 것이 있다. 인젝터는, 매니홀드의 외벽에 설치된 파이프 형상의 인젝터 지지부에 삽입되어 지지됨과 함께, 인젝터 지지부의 선단부에 설치되는 이음매에 의해 가스 배관과 접속된다. 이와 같은 구성에 의해, 가스 배관과 인젝터를 통하여 소정의 가스를 반응관 내에 공급할 수 있다.

일본 특허 출원 공개 제2008-106903호 공보 일본 특허 출원 공개 제2000-161555호 공보

상술한 바와 같은 제조 장치에 있어서, 매니홀드 및 인젝터 지지부는 예를 들어 스테인리스 스틸이나 알루미늄 등의 금속으로 제작되고, 인젝터 지지부의 선단부에 설치되는 이음매 및 인젝터 지지부의 첨단부에 접속되는 가스 배관도 또한 금속으로 제작되어 있다. 한편, 인젝터는, 반응관 내에서 고온으로 가열되기 때문에, 융해 온도가 높고 순도가 높은 재료로 제작되는 것이 바람직하고, 이러한 이유로, 예를 들어 석영 글래스로 제작된다. 이 경우, 석영 글래스제의 인젝터와, 금속제의 가스 배관이 이음매에 의해 접속되게 된다(석영 글래스제 파이프용의 이음매에 대하여는 예를 들어 특허 문헌 1 및 2에 개시되어 있음).

여기서 도 1을 참조하면서, 석영 글래스제의 인젝터와 금속제의 가스 배관을 접속하는 이음매의 일례를 설명한다. 도 1에 도시한 바와 같이 이음매 부재(200)는, 슬리브(220) 및 너트(240)를 갖고 있다. 슬리브(220)는, 인젝터(J)의 일단부가 삽입 가능한 파이프 형상의 부재이며, 큰 외경을 갖는 대경부(220L)와, 대경부(220L)의 외경보다도 작은 외경을 갖는 중경부(220M)와, 중경부(220M)의 외경보다도 작은 외경을 갖는 소경부(220S)를 갖고 있다. 또한, 소경부(220S)의 선단부에는 금속제의 가스 배관(L)이 용접되어 있다.

너트(240)는, 저부(240B)를 갖는 통 형상의 부재이며, 그 내경은, 슬리브(220)의 대경부(220L)의 외경보다도 크다. 또한, 너트(240)의 내주면에는, 나사산(220N)(도 1의 (c) 참조)이 형성되고, 너트(240)의 저부(240B)에는 슬리브(220)의 중경부(220M)가 삽입 가능한 개구가 형성되어 있다.

인젝터 지지부(140A)의 선단부로부터 돌출한 인젝터(J)에, O 링(300), 스페이서 링(320) 및 O 링(340)을 끼워 넣은 후, 슬리브(220)의 중경부(220M) 및 소경부(220S)가 삽입되는 너트(240)를, 인젝터 지지부(140A)의 선단부에 형성된 나사산에 비틀어 넣어 가면, 슬리브(220)의 대경부(220L)가 인젝터(J)의 선단부를 향하여 이동하여, 인젝터(J)의 선단부가 슬리브(220) 내에 삽입된다. 너트(240)를 더욱 비틀어 넣으면, 슬리브(220)의 대경부(220L)에 의해 O 링(340)이 압박되고, 이 O 링(340)에 의해 스페이서 링(320)이 압박되고, 스페이서 링(320)에 의해 O 링(300)이 압박된다. 이 때문에, O 링(340)이, 슬리브(220)의 대경부(220L)의 끝면과 인젝터(J)의 외주면에 강하게 밀착되어, 슬리브(220) 및 인젝터(J)의 내부가 외부로부터 기밀하게 시일된다.

그런데, 예를 들어 제조 장치의 메인터넌스시에는, 인젝터 지지부(140A)로부터 이음매 부재(200)의 너트(240)를 떼어냄으로써, 너트(240), 슬리브(220) 및 가스 배관(L)이 제조 장치로부터 제거된다. 이때, 이하의 문제가 일어날 수 있는 것이 명백해졌다. 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이, 너트(240)를 느슨하게 해가면, 너트(240)는 인젝터(J)의 선단부로부터 멀어지도록 이동한다. 이때, 슬리브(220)는, 너트(240)와 함께 이동하지 않고, 슬리브(220)의 대경부(220L)가 O 링(340)을 압박하는 위치(도 1의 (b)에 나타나는 위치)에 머무는 경우가 있다. 이것은, 예를 들어 O 링(340)이 인젝터(J)의 외주면과, 슬리브(220)의 대경부(220L)의 끝면에 붙어버리기 때문에 일어날 수 있다. 여기서, 너트(240)를 더욱 느슨하게 해가면, 예를 들어 가스 배관(L)의 자중 등에 의해, 슬리브(220)를 인젝터(J)에 대하여 기울이는 힘이 슬리브(220)에 작용하는 경우가 있다. 도 1의 (c)에 도시한 바와 같이, 슬리브(220)가 인젝터(J)에 대하여 기울어지면, 슬리브(220)에 의해, 석영 글래스제의 인젝터(J)의 선단부가 절결(슬리브(220)로부터 빠지거나)되거나 균열이 발생될 우려가 있다.

또한, 가스 배관(L)을 제거할 때뿐만 아니라, 예를 들어 메인터넌스 후에 가스 배관(L)을 설치하는 경우에도, 슬리브(220)가 인젝터(J)에 대하여 기울거나, 슬리브(220)가 국소적으로 인젝터(J)에 부딪치는 경우가 있기 때문에, 인젝터(J)의 선단부가 절결되거나, 균열이 발생되는 경우가 있다. 이 경우, 석영의 파티클이 발생하며, 가스의 공급과 함께, 파티클이 제조 장치의 반응관 내에 반송되어, 반응관 내에 수용되는 웨이퍼가 오염되게 된다.

본 발명은, 상기의 사정을 감안하여, 인젝터의 선단부에 절결이나 균열이 발생하는 것을 억제할 수 있는 이음매 부재, 이음매 및 이를 구비하는 기판 처리 장치 및 제한 부재를 제공한다.

본 발명의 제1 형태에 따르면, 제1 외경을 갖는 제1 외경부와, 상기 제1 외경보다도 작은 제2 외경을 갖는 제2 외경부가 중심축의 방향을 따라서 배열되는 통 형상을 갖는 슬리브 부재; 제1 나사산이 형성된 내주면 및 개구가 형성된 저부를 갖추는 통 형상을 갖고, 상기 통 형상의 내경이 상기 제1 외경보다 크고, 상기 개구의 내경이 상기 제1 외경보다 작고 상기 제2 외경보다 큰 너트 부재; 및 상기 개구에 삽입된 상기 제2 외경부의 외주에 고정되어, 상기 너트 부재의 상기 저부의 외면에 접촉 가능하고, 상기 너트 부재의 상기 저부의 내면에 접촉 가능한 상기 제1 외경부와 함께, 상기 중심축의 방향으로 상기 너트 부재와 상대적으로 상기 슬리브 부재가 이동하는 것을 제한하는 제한 부재를 포함하는 이음매 부재가 제공된다.

본 발명의 제2 형태에 따르면, 제1 형태의 이음매 부재와, 상기 제1 나사산에 대응하는 제4 나사산이 외주면의 선단부에 형성되는 원통 형상을 갖는 수나사부를 포함하는 이음매가 제공된다.

본 발명의 제3 형태에 따르면, 제2 형태의 이음매와, 상기 수나사부가 설치되는 금속제의 챔버를 포함하는 기판 처리 장치가 제공된다.

본 발명의 제4의 형태에 따르면, 슬리브 부재가 제1 외경을 갖는 제1 외경부와, 상기 제1 외경보다도 작은 제2 외경을 갖는 제2 외경부가 중심축의 방향을 따라 배열되는 통 형상을 갖고, 상기 중심축을 따라 관통하는 관통 구멍이 형성되고, 너트 부재가, 제1 나사산이 형성된 내주면 및 개구가 형성된 저부가 갖춰진 통 형상을 갖고, 상기 통 형상의 내경이 상기 제1 외경보다 크고, 상기 개구의 내경이 상기 제1 외경보다 작고 상기 제2 외경보다 크고, 상기 슬리브 부재가 상기 너트 부재의 상기 개구에 삽입될 때에, 상기 개구에 삽입된 상기 제2 외경부의 외주에 고정되어, 상기 너트 부재의 상기 저부의 외면에 접촉 가능하고, 상기 너트 부재의 상기 저부의 내면에 접촉 가능한 상기 제1 외경부와 함께, 상기 중심축의 방향으로 상기 너트 부재와 상대적으로 상기 슬리브 부재가 이동하는 것을 제한하도록 구성되는 제한 부재가 제공된다.

본 발명의 실시 형태에 따르면, 인젝터의 선단부에 절결이나 균열이 발생하는 것을 억제할 수 있는 이음매 부재, 이음매 및 이것을 구비하는 기판 처리 장치 및 제한 부재가 제공된다.

도 1은 종래의 이음매를 설명하는 모식도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른 이음매가 적절하게 사용되는 기판 처리 장치를 설명하는 일부 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 따른 이음매 부재를 설명하는 설명도이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태에 따른 이음매 부재의 사용 방법을 설명하는 설명도이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태에 따른 이음매 부재에 의해 얻어지는 효과(또는 이점)를 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 형태에 따른 이음매 부재(또는 제한 부재)의 변형예를 도시하는 모식도이다.

이하, 첨부의 도면을 참조하면서, 본 발명의 한정적이지 아니한 예시적인 실시 형태에 대하여 설명한다. 첨부의 모든 도면 중, 동일 또는 대응하는 부재 또는 부품에 대하여는, 동일 또는 대응하는 참조 부호를 부여하고, 중복하는 설명은 생략한다. 또한, 도면은, 부재 혹은 부품 간의 상대비를 나타내는 것을 목적으로 하지 않는다. 따라서, 구체적인 치수는, 이하의 한정적이지 아니한 실시 형태에 비추어, 당업자에 의해 결정되어야 할 것이다.

도 2를 참조하면서, 본 발명의 실시 형태에 따른 이음매가 설치된 기판 처리 장치를 설명한다. 도 2는, 그 기판 처리 장치를 나타내는 일부 단면도이다. 도시한 바와 같이, 기판 처리 장치(10)는, 원통 형상을 갖고, 베이스부(12) 상에 기밀하게 재치되는 매니홀드(14)와, 환형상 부재(14R)를 통하여 매니홀드(14)에 의해 지지되고, 천정이 있는 원통 형상을 갖는 내관(16)과, 매니홀드(14)에 의해, 매니홀드(14)에 대하여 기밀하게 지지되는 외관(18)을 구비한다. 기판 처리 장치(10)에 있어서, 내관(16) 및 외관(18)은 기판을 수용하여 처리하는 반응관(또는 챔버)를 구성한다.

원통관인 매니홀드(14)의 외벽에는, 원통 형상을 갖고, 매니홀드(14)의 직경 방향의 연장선 상에 연장하는 인젝터 지지부로서의 인젝터 지지관(14A)이 설치되어 있다. 인젝터 지지관(14A)의 내부에는, 석영 글래스제의 인젝터(J)의 선단부가 인젝터 지지관(14A)의 선단부로부터 돌출하도록 삽입되어 있다. 인젝터(J)는, 내관(16)의 내측에 있어서 L자 형상으로 굴곡되어 내관(16)의 내주면을 따라 상방으로 연장되어 있다. 인젝터(J)에는, 도시하지 않은 복수의 가스 토출 구멍이 형성되어 있고, 가스 토출 구멍으로부터 소정의 가스가, 내관(16) 내에 수용되는 반도체 웨이퍼(도시 생략) 등의 기판에 대하여 공급된다. 또한, 인젝터 지지관(14A)의 외주면의 선단부에는, 나사산(14N)(제4 나사산)이 형성되어 있고, 이에 의해 이음매 부재(20)가 수나사부인 인젝터 지지관(14A)의 선단부에 설치된다.

도 3의 (a)를 참조하면 이음매 부재(20)는, 슬리브(또는 슬리브 부재)(22), 너트(또는 너트 부재)(24) 및 서포트 너트(또는 제한 부재)(26)를 갖고 있다. 슬리브(22), 너트(24) 및 서포트 너트(26)는, 예를 들어 스테인리스 스틸 등의 금속에 의해 제작될 수 있다.

슬리브(22)는, 중심축(CA)에 따른 관통 구멍(TH)를 갖는 원통 형상을 갖고 있다. 이 관통 구멍(TH)의 내경은, 인젝터(J)(도 2)의 외경보다도 약간 크다. 이 때문에, 인젝터(J)의 선단부가 슬리브(22) 내에 삽입될 수 있다. 또한, 슬리브(22)에는, 큰 외경을 갖는 대경부(22L)(제1 외경부)와, 대경부(22L)의 외경보다도 작은 외경을 갖는 중경부(22M)(제2 외경부)와, 중경부(22M)의 외경보다도 작은 외경을 갖는 소경부(22S)가 이 순서대로 설치되어 있다. 대경부(22L)의 선단부에는, 그 외주로부터 내주를 향하여 경사지는 경사 끝면(SS)이 형성되어 있다. 또한, 슬리브(22)의 중경부(22M)의 외주면에는 나사산(22N)(제3 나사산)이 형성되어 있다.

너트(24)는, 일단부측에 저부(24B)가 설치된 바닥이 있는 원통 형상을 갖고 있다. 저부(24B)에는 개구(24H)가 형성되어 있고, 이 개구(24H)의 내경은, 슬리브(22)의 중경부(22M)의 외경보다도 약간 크다. 이 때문에, 슬리브(22)가 너트(24)에 삽입되는 경우, 슬리브(22)의 대경부(22L)가 너트(24)의 내부에 수용되는 한편, 중경부(22M) 및 소경부(22S)가 너트(24)의 개구(24H)로부터 밖으로 돌출된다. 또한, 개구(24H)의 내경이, 중경부(22M)의 외경보다도 약간 크기 때문에, 슬리브(22)의 너트(24)에 대한 여유를 최소한도로 억제할 수 있다.

또한, 너트(24)의 타단부측의 내주면에는, 인젝터 지지관(14A)의 선단부에 형성되는 나사산(14N)(도 2)에 대응한 나사산(24N)(제1 나사산)이 형성되어 있다. 이에 의해, 너트(24) 나아가서는 이음매 부재(20)가 인젝터 지지관(14A)의 선단부에 설치된다. 즉, 내주면에 나사산(24N)이 형성되는 너트(24)가 암나사에 상당하고, 선단부에 나사산(14N)이 형성되는 인젝터 지지관(14A)이, 너트(24)에 대한 수나사에 상당한다.

서포트 너트(26)는, 원통 형상 또는 환형상의 형상을 갖고 있고, 슬리브(22)의 중경부(22M)가 삽입되는 것을 허용하는 내경을 갖고 있다. 또한, 서포트 너트(26)의 내주면에는, 슬리브(22)의 중경부(22M)에 형성되는 나사산(22N)에 대응하는 나사산(26N)(제2 나사산)이 형성되어 있다. 슬리브(22)의 중경부(22M)에 대하여 서포트 너트(26)를 비틀어 넣음으로써, 서포트 너트(26)가 슬리브(22)에 설치된다.

너트(24)의 개구(24H)에 대하여, 슬리브(22)의 중경부(22M) 및 소경부(22S)를 너트(24)의 내측으로부터 삽입하고, 중경부(22M) 및 소경부(22S)를 너트(24)로부터 돌출시켜, 소경부(22S)에 서포트 너트(26)를 끼워 넣고, 서포트 너트(26)을 중경부(22M)에 비틀어 넣음으로써, 도 3의 (b)에 도시하는 이음매 부재(20)가 구성된다.

여기서, 서포트 너트(26)와, 너트(24)의 저부(24B)의 외면과의 사이에는, 약간의 간극이 형성되어 있고, 너트(24)는, 서포트 너트(26)에 방해되는 일 없이 회전할 수 있다. 또한, 서포트 너트(26)가 슬리브(22)에 설치되었을 때, 너트(24)의 내부에 수용되어 있는 슬리브(22)의 대경부(22L)는, 약간 간극이 남겨지지만, 너트(24)의 저부(24B)의 내면에 접촉할 수 있다. 즉, 대경부(22L)가 너트(24)의 저부(24B)의 내면에 접하고, 슬리브(22)의 중경부(22M)에 설치된 서포트 너트(26)가 너트(24)의 저부(24B)의 외면에 접함으로써, 슬리브(22)의 너트(24)에 대한 이동이 제한된다.

다음에 이음매 부재(20)를 인젝터 지지관(14A)에 설치함으로써, 인젝터(J)와 소정의 파이프(P)를 접속하는 수순에 대하여 설명한다.

우선, 도 3의 (b)에 도시하는 이음매 부재(20)의 소경부(22S)의 선단부에 소정의 파이프(P)를 용접한다(도 4의 (a)). 이 파이프(P)는, 예를 들어 기판 처리 장치(10)(도 2)에 있어서 사용되는 프로세스 가스의 공급원(도시 생략)에 접속되어 있다. 또한, 파이프(P)에는, 예를 들어 개폐 밸브나 유량 조정기가 설치되고, 이에 의해 기판 처리 장치(10)에 대하여 프로세스 가스를 소정의 유량으로 공급할 수 있다.

다음에, 매니홀드(14)(도 2)의 내측으로부터 파이프의 일종인 인젝터(J)를 인젝터 지지관(14A)에 삽입한다. 계속하여, 도 4의 (b)에 도시하는 바와 같이, 인젝터(J)에 있어서의 인젝터 지지관(14A)의 선단부로부터 돌출되는 부분에 O 링(30)과, 스페이서 링(32)과, O 링(34)(도 2)을 이 순서대로 설치한다. 여기서, 스페이서 링(32)은 환형상 형상을 갖고, 양쪽 선단부에는, 외주로부터 내주를 향하여 경사지는 경사 끝면이 형성되어 있다.

이 후, 도 4의 (c)에 도시하는 바와 같이, 인젝터 지지관(14A)의 선단부에 대하여 너트(24)를 비틀어 넣어 가면, 슬리브(22)의 대경부(22L)가 너트(24)의 저부(24B)의 내면으로 밀려, 슬리브(22)도 또한 인젝터(J)를 향하여 이동해 간다.

도 4의 (d)에 도시한 바와 같이 너트(24)가 단단히 조여지면, 인젝터(J)의 선단부가 슬리브(22) 내에 약간 삽입됨과 함께, O 링(34)이, 슬리브(22)의 대경부(22L)의 경사 끝면, 스페이서(32)의 경사 끝면 및 인젝터(J)의 외주면에 의해 압박받게 된다. 이 때문에, O 링(34)은, 2개의 경사 끝면과 인젝터(J)의 외주면의 3개소에 밀착되고, 이에 의해, 인젝터(J) 및 파이프(P)의 내부의 공간과 외부의 공간이 격리된다. 또한, O 링(30)이, 인젝터 지지관(14A)의 경사 끝면과, 스페이서 링(32)의 경사 끝면과, 인젝터(J)의 외주면에 의해 압박받게 되고, 이에 의해, 인젝터(J) 및 파이프(P)의 내부의 공간과 외부의 공간이 더욱 확실하게 격리된다.

이상과 같이 하여, 인젝터(J) 및 파이프(P)의 내부의 공간과 외부의 공간이 격리됨과 함께, 인젝터(J)의 내부의 공간과 파이프(P)의 내부의 공간이 연통하고, 따라서 인젝터(J)와 파이프(P)가 접속된다.

다음에, 본 실시 형태에 따른 이음매 부재(20)에 의해 얻어지는 효과(이점)에 대하여 설명한다. 이음매 부재(20)를 인젝터 지지관(14A)으로부터 떼어내는 경우, 도 5의 (a)에 도시하는 바와 같이 너트(24)를 느슨하게 해가면, 너트(24)는, 인젝터(J)의 중심축의 방향을 따른 방향으로 인젝터 지지관(14A)으로부터 멀어져 간다. 여기서, 중경부(22M)에 설치된 서포트 너트(26)가 너트(24)의 저부(24B)의 외면에 의해 밀리기 때문에, 슬리브(22)는, 너트(24)와 함께 동일 방향으로 이동한다. 이에 의해, 슬리브(22)의 대경부(22L)가 인젝터(J)의 선단부로부터 이격된다(도 5의 (b)). 또한, 슬리브(22)의 대경부(22L)가 너트(24)의 저부(24B)의 내면에 근접하고, 슬리브(22)의 너트(24)에 대한 상대적인 이동이 제한되기 때문에, 도 1에 도시한 슬리브(220)와는 달리, 인젝터(J)의 중심축에 대하여 슬리브(22)가 기울어지지 않는다. 따라서, 슬리브(22)의 대경부(22L)가 인젝터(J)의 선단부에 국소적으로 접하거나, 부딪치는 일은 없으며, 인젝터(J)의 선단부가 슬리브(22)에 의해 절결되거나 균열이 발생되는 것이 억제된다. 이와 같이 하여, 슬리브(22)가 기울어지지 않고, 너트(24)(이음매 부재(20))가 인젝터 지지관(14A)으로부터 제거된다(도 5의 (c)).

또한, 도 1의 슬리브(220)에 플렉시블 튜브가 접속되어 있는 경우에는, 플렉시블 튜브가 유연하기 때문에, 너트(260)를 느슨하게 하여도 슬리브(220)에 큰 힘이 가해지는 일은 없으며, 따라서 슬리브(220)가 기울어지는 일은 발생하지 않는다. 그러나, 예를 들어, 플렉시블 튜브 내에 반응 가스가 응축되는 것을 방지하기 위한 목적으로, 플렉시블 튜브에 테이프 히터 등을 감는 경우에는, 플렉시블 튜브가 유연하게 구부러지지 않게 될 뿐만 아니라, 테이프 히터에 의해 플렉시블 튜브에 힘이 가해지고, 슬리브(220)에도 힘이 가해지는 경우가 있다. 따라서, 슬리브(220)의 대경부(220L)가 인젝터(J)의 선단부에 국소적으로 접하거나, 부딪침으로써, 인젝터(J)가 절결되거나, 균열이 발생될 수 있다. 그러나, 이 경우에서도, 본 실시 형태에 따른 이음매 부재(20)에 따르면, 슬리브(22)가 기울어지는 것이 억제되기 때문에, 인젝터(J)의 선단부가 절결되거나, 균열이 발생되는 것을 방지하는 것이 가능해진다.

또한 이음매 부재(20)를 인젝터 지지관(14A)에 설치할 때, 인젝터 지지관(14A)의 선단부에 너트(24)를 비틀어 넣어 가면, 너트(24)의 저부(24B)의 내면이, 대경부(22L)에 접하여 슬리브(22)를 누르기 때문에, 슬리브(22)는, 인젝터(J)의 선단부에 접근해 간다. 이때, 슬리브(22)의 중경부(22M)에 설치된 서포트 너트(26)에 의해, 슬리브(22)가 인젝터(J)에 접근해 가는 것이 제한되어 있다. 가령 서포트 너트(26)가 없다고 하면, 파이프(P)에 작용하는 힘에 따라서는, 슬리브(22)가 너트(24)로부터 튀어 나와서 인젝터(J)의 선단부에 부딪치는 경우가 있다. 이 경우, 인젝터(J)의 선단부가 절결되거나, 균열이 발생되기 쉽다. 그러나, 본 실시 형태의 이음매 부재(20)에 따르면, 그러한 파손(절결이나 균열)의 발생을 억제할 수 있다.

<변형예>

다음에, 본 발명의 실시 형태에 따른 이음매 부재(20)의 변형예에 대하여 설명한다. 이 변형예에 있어서의 이음매 부재(21)는, 상술한 이음매 부재(20)의 서포트 너트(26)와 상이한 서포트 너트(27)를 갖고 있는 점에서 이음매 부재(20)와 다르며, 그 밖의 구성은 거의 동일하다.

도 6의 (a)를 참조하면 이음매 부재(21)는, 너트(24)와, 슬리브(22)와, 서포트 너트(27)로 구성되어 있다. 서포트 너트(27)는, C자 형상의 측면 형상을 갖고, 서로 조합되는 2개의 서포트 부재(또는 누름 부재)(27L, 27R)를 갖고 있다. 서포트 부재(27L, 27R)에는, 슬리브(22)의 소경부(22S)에 대응하는 홈부(27a)와, 슬리브(22)의 중경부(22M)에 대응하는 홈부(27b)가 형성되어 있다. 또한, 서포트 부재(27L)의 2개의 평탄한 끝면에는 나사 구멍(27M)이 형성되어 있고, 서포트 부재(27R)에는, 2개의 평탄한 끝면의 각각에 대하여 대략 수직으로 연장하여 서포트 부재(27R)를 관통하고, 나사 구멍(27M)에 대응하는 관통 구멍(27H)이 형성되어 있다.

홈부(27a)에서 소경부(22S)를 받고, 홈부(27b)에서 중경부(22M)을 받도록, 서포트 부재(27L 27R)를 조합하고, 관통 구멍(27H)을 통하여 결합 부재의 일 예인 나사(27S)(도 6의 (b))를 삽입하고, 나사 구멍(27M)에 대하여 나사(27S)를 조이면, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 서포트 너트(27)가 슬리브(22)에 대하여 고정된다. 이에 의해, 서포트 너트(27)는, 상술한 서포트 너트(26)와 마찬가지로, 슬리브(22)가 너트(24)에 대하여 이동하는 것을 제한할 수 있다. 따라서, 이 변형예에 따른 이음매 부재(21)에 의해서도, 상술한 이음매 부재(20)와 마찬가지의 효과(이점)가 발휘된다.

또한, 서포트 너트(27)가 너트(24)의 회전(비틀어 넣기)을 방해하지 않도록, 슬리브(22)의 너트(24)에 대한 이동이 제한되는 범위에 있어서, 서포트 너트(27)와 너트(24) 사이에 약간의 간극을 남겨도 되는 것은, 상술한 실시 형태와 마찬가지이다.

또한 이음매 부재(20)에서는 슬리브(22)에 파이프(P)를 용접하기 전에, 서포트 너트(26)를 미리 슬리브(22)에 끼워 넣을 필요가 있었지만, 변형예의 이음매 부재(21)에 따르면, 너트(24)를 인젝터 지지관(14A)에 설치한 후에, 슬리브(22)에 대하여 서포트 너트(27)를 설치할 수 있다. 따라서, 변형예의 이음매 부재(21)에 따르면, 기존의 이음매에 대하여 후발적으로 설치하여, 인젝터(J)의 절결이나 균열의 발생을 억제할 수 있는 이점이 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태 및 변형예를 참조하면서 본 발명을 설명했지만, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 것이 아니며, 특허 청구의 범위 내에 기재된 본 발명의 요지의 범위 내에 있어서, 다양하게 변형하고, 변경할 수 있다.

예를 들어, 슬리브(22)의 중경부(22M)의 외주면에 오목부 (또는 볼록부)를 형성하고, 이 오목부(또는 볼록부)에 대응하는 볼록부(또는 오목부)를 서포트 너트(26, 27)의 내주면에 형성해도 된다. 이에 따르면, 서포트 너트(26)의 볼록부를 슬리브(22)의 중경부(22M)의 오목부에 끼워 넣음으로써, 서포트 너트(26)를 슬리브(22)에 설치할 수 있다. 이 경우, 서포트 너트(26)는, 유연성을 갖는 수지에 의해 제작되면 바람직하다. 또한, 상술한 오목부는, 슬리브(22)의 소경부(22S)의 외주면을 일주하는 폐쇄된 홈부이어도 되고, 이에 대응하는 볼록부가, 서포트 너트(26)의 내주면을 일주하는 폐쇄된 돌기부이어도 된다. 또한, 변형예의 서포트 너트(27)의 내면에 볼록부를 형성하고, 이것을 중경부(22M)의 오목부에 끼워 넣음으로써, 서포트 너트(27)를 슬리브(22)에 설치해도 된다.

또한, 서포트 너트(26)를 슬리브(22)의 소경부(22S)에 설치하는 대신에, 슬리브(22)에 용접되는 파이프에 서포트 너트(26)를 설치해도 된다. 이 경우, 서포트 너트(26)는, 슬리브(22)의 중경부(22M)의 외경보다도 큰 내경을 갖는 제1 원통부와, 파이프에 설치된 나사산에 대응하는 나사산이 내주면에 형성되는 제2 원통부를 갖고 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 제1 원통부는, 중경부(22M)에 대하여 간극을 남기면서, 중경부(22M)를 덮게 된다.

또한, 변형예에 있어서의 서포트 너트(27)의 서포트 부재(27L, 27R)는, C자 형상의 측면 형상을 갖고 있었지만, 그 형상으로 한정되는 것이 아니다. 슬리브(22)에 대하여 확실하게 설치되는 한, 서포트 부재(27L, 27R)는 예를 들어 판형상이어도 된다. 또한, 설치를 용이하게 하기 위하여, 서포트 부재(27L, 27R)의 각각의 일단부에 힌지 등을 설치하고, 타단부를 개폐 가능하게 해도 된다. 또한, 나사 구멍(27M)과 관통 구멍(27H)을 이용하여, 나사(27S)로 서포트 부재(27L, 27R)를 조합하였지만, 예를 들어 서포트 부재(27L, 27R)의 외주면에 점착 테이프 등을 부착함으로써, 서포트 부재(27L, 27R)를 조합해도 된다.

또한, 서포트 너트(26)가, 나사산이나, 볼록부 및 오목부의 조합 등에 의해 슬리브의 중경부(22M)에 설치되는 경우에는, 서포트 너트(26)는 슬리브(22)에 대하여 착탈 가능하다. 단, 이것에 한정되는 것은 아니며, 슬리브(22)의 중경부(22M)에 대하여 서포트 너트(26)를 용접해도 된다. 단, O 링(34)(도 4)이, 슬리브(22)의 대경부(22L)의 경사 끝면에 붙어버렸을 경우에, 슬리브(22)의 대경부(22L)를 너트(24)로부터 돌출시킬 수 있으면, O 링(34)을 경사 끝면으로부터 용이하게 뗄 수 있다. 이 관점에서는, 서포트 너트(26)는 슬리브(22)에 대하여 착탈 가능한 것이 바람직하다.

또한, 상술한 실시 형태에 있어서는, 슬리브(22)에는, 대경부(22L), 중경부(22M) 및 소경부(22S)가 형성되어 있지만, 슬리브(22)는 대경부(22L) 및 중경부(22M)만을 갖고 있어도 된다. 또한, 대경부(22L)와 중경부(22M) 사이에, 외경이 중경부(22M)의 외경보다도 작아지는 홈이 형성되어 있어도 된다.

또한, 상술한 서포트 너트(26, 27)는 원통 형상의 형상(환형상의 형상을 포함함)을 갖고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 서포트 너트(26)를 측면으로부터 보았을 경우에(도 3의 (a)에 도시하는 중심축(CA)를 따라 보았을 경우에), 서포트 너트(26, 27)는, 다각 통 형상을 갖고 있어도 된다. 또한, 측면에서 보았을 때 다각 통형상인 경우, 그 외면은, 대략 십자 형상 또는 기어 형상의 요철을 갖고 있어도 된다. 또한, 슬리브(22)의 중경부(22M)의 외주면에, 그 법선 방향으로 연장되는 하나 또는 복수의 나사 구멍을 형성하고, 이 나사 구멍에 대응하는 볼트를 서포트 너트(26 및 27) 대신에 사용해도 된다.

또한, 상술한 실시 형태에 있어서는, 석영 글래스제의 인젝터(J)와 스테인리스 스틸제의 파이프(P)를 이음매 부재(20)에 의해 접속하는 경우를 설명했다. 그러나, 석영제 글래스에 한하지 않고, 슬리브 부재의 재료보다 취약한 재료로 제작되는 파이프(인젝터(J))와, 상이한 재료로 제작되는 파이프를 접속하는 경우에도, 본 발명의 실시 형태에 따른 이음매 부재(20)를 사용할 수 있다.

또한, 상술한 실시 형태에 있어서는, 종형의 기판 처리 장치를 예로 들어, 내관(16) 및 외관(18)을 지지하는 매니홀드(14)의 외벽에 설치된 인젝터 지지관(14A)을 통하여 인젝터(J)를 내관(16) 내에 도입하는 경우를 설명했다. 그러나, 예를 들어 매엽식 또는 세미 뱃치식의 금속제의 챔버의 측벽을 통하여 석영제의 인젝터를 도입하는 경우에도, 본 발명의 실시 형태에 따른 이음매가 적절하게 사용될 수 있다.

또한, 인젝터로부터 반응관(또는 챔버) 내에 가스를 공급하고, 반응관(또는 챔버) 내에 수용되는 기판을 처리하는 기판 처리 장치뿐만 아니라, 액체가 공급되는 기판 처리 장치에 대하여도, 본 발명의 실시 형태에 따른 이음매는 적절하게 사용될 수 있다.

상술한 실시 형태에 있어서는 스페이서 링(32)이 사용되었지만, 다른 실시 형태에 있어서는 스페이서 링(32)을 사용하지 않아도 된다. 이 경우, 인젝터 지지관(14A)의 경사 끝면과, 슬리브(22)의 대경부(22L)의 경사 끝면 사이에, O 링(30)(또는 (34))이 끼워진다.

너트(24)의 내부에 있어서 슬리브(22)의 대경부(22L)와 너트(24)의 저부(24B)의 내면 사이에, 링 형상의 스페이서 부재를 배치해도 된다. 이 경우, 대경부(22L)는, 너트(24)의 저부(24B)의 내면에 스페이서 부재를 개재하여 간접적으로 접하게 된다. 이에 의해, 슬리브(22)의 너트(24)에 대한 이동이 제한된다. 또한, 스페이서 부재 대신에, 베어링을 포함하는 리테이너를 슬리브의 대경부(22L)와 너트의 저부(24B)의 내면 사이에 설치해도 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다 할 것이다.

10 : 기판 처리 장치
12 : 베이스부
14 : 매니홀드
14A : 인젝터 지지관
16 : 내관
18 : 외관
J : 인젝터
20 : 이음매 부재
22 : 슬리브
22L : 대경부
22M : 중경부
22S : 소경부
24 : 너트
24H : 개구
24B : 저부
26, 27 : 서포트 너트
P : 파이프

Claims

제1 외경을 갖는 제1 외경부와, 상기 제1 외경보다도 작은 제2 외경을 갖는 제2 외경부가 중심축의 방향을 따라서 배열되는 통 형상을 갖는 슬리브 부재;
제1 나사산이 형성된 내주면 및 개구가 형성된 저부가 갖춰진 통 형상을 갖고, 상기 통 형상의 내경이 상기 제1 외경보다도 크고, 상기 개구의 내경이 상기 제1 외경보다 작고 상기 제2 외경보다 큰, 너트 부재; 및
상기 개구에 삽입된 상기 제2 외경부의 외주에 고정되고 상기 너트 부재의 상기 저부의 외면과의 사이에 간극을 두고 설치되어, 상기 너트 부재가 회전하여 이동함에 있어서, 상기 너트 부재의 상기 저부의 내면에 접촉 가능한 상기 제1 외경부와 함께, 상기 중심축의 방향으로 상기 너트 부재와 상대적으로 상기 슬리브 부재가 이동하는 것을 제한하는 제한 부재를 포함하는 이음매 부재.
제1항에 있어서,
상기 제한 부재는, 제2 나사산이 설치된 내주면을 갖는 통 형상 부재이며,
상기 슬리브 부재의 상기 제2 외경부는, 상기 제2 나사산에 대응하는 제3 나사산이 설치되는 외주면을 갖는 이음매 부재.
제2항에 있어서,
상기 제한 부재는, 원통 형상 또는 다각 통 형상의 형상을 갖는 이음매 부재.
제1항에 있어서,
상기 제한 부재는,
상기 슬리브 부재의 상기 제2 외경부를 누르는 복수의 누름 부재와,
상기 제2 외경부를 누르는 상기 복수의 누름 부재를 서로 결합하는 결합 부재를 포함하는 이음매 부재.
제4항에 있어서,
상기 누름 부재는, 상기 제2 외경부의 일부를 수용하고, 수용된 상기 제2 외경부의 일부를 누르는 홈부를 포함하는 이음매 부재.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 이음매 부재와,
상기 제1 나사산에 대응하는 제4 나사산이 외주면의 선단부에 형성되는 원통 형상을 갖는 수나사부를 포함하는 이음매.
제6항에 기재된 이음매와,
상기 수나사부가 설치되는 금속제의 챔버를 포함하는 기판 처리 장치.
제7항에 있어서,
상기 수나사부에 삽입되는 파이프를 더 구비하는 기판 처리 장치.
제8항에 있어서,
상기 파이프는, 상기 슬리브 부재의 재료보다도 취약한 재료로 제작되는 기판 처리 장치.
제8항에 있어서,
상기 파이프가 삽입 가능하고, 상기 수나사부를 상기 챔버에 설치하는 원통관을 더 포함하는 기판 처리 장치.
슬리브 부재가 제1 외경을 갖는 제1 외경부와, 상기 제1 외경보다도 작은 제2 외경을 갖는 제2 외경부가 중심축의 방향을 따라서 배열되는 통 형상을 갖고, 상기 중심축을 따라 관통하는 관통 구멍이 형성되고,
너트 부재가, 제1 나사산이 형성된 내주면 및 개구가 형성된 저부가 갖춰진 통 형상을 가지고, 상기 통 형상의 내경이 상기 제1 외경보다 크고, 상기 개구의 내경이 상기 제1 외경보다 작고 상기 제2 외경보다 크고,
상기 슬리브 부재가 상기 너트 부재의 상기 개구에 삽입될 때에, 상기 개구에 삽입된 상기 제2 외경부의 외주에 고정되고, 상기 너트 부재의 상기 저부의 외면과의 사이에 간극을 두고 설치되어, 상기 너트 부재가 회전하여 이동함에 있어서, 상기 너트 부재의 상기 저부의 내면에 접촉 가능한 상기 제1 외경부와 함께, 상기 중심축의 방향으로 상기 너트 부재와 상대적으로 상기 슬리브 부재가 이동하는 것을 제한하도록 구성되는 제한 부재.
제11항에 있어서,
상기 제2 외경부의 외주면에 형성되는 제3 나사산에 대응하는 제2 나사산이 내주면에 형성되는 통 형상 부재인 제한 부재.
제11항에 있어서,
상기 제한 부재는, 원통 형상 또는 다각 통 형상의 형상을 갖는 제한 부재.
제11항에 있어서,
상기 슬리브 부재의 상기 제2 외경부를 누르는 복수의 누름 부재와,
상기 제2 외경부를 누르는 상기 복수의 누름 부재를 서로 결합하는 결합 부재에 의해 구성되는 제한 부재.
제14항에 있어서,
상기 누름 부재는, 상기 제2 외경부의 일부를 수용하고, 수용된 상기 제2 외경부의 일부를 누르는 홈부를 포함하는 제한 부재.