KR102278560B1 - 게이트 밸브 시스템 및 이의 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예들은 챔버를 개폐시키는 실링 플레이트, 실링 플레이트에 연결된 지지부, 지지부를 상하로 이동시키는 구동부, 실링 플레이트 및 지지부를 내부에 구비하고 통로 및 교환부가 형성된 밸브 하우징, 실링 플레이트의 이동에 의하여 통로를 밀폐시키는 제1밀폐 부재 및 실링 플레이트의 이동에 의하여 상기 교환부를 밀폐시키는 제2밀폐 부재를 포함하고, 구동부는 실링 플레이트를 통로 또는 교환부에 대응하는 위치로 이동시키는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브를 제공하여 실링 플레이트의 이동거리를 최소화 하여 게이트 밸브가 안정적으로 동작하고 제조비용이 절감되고 실링 플레이트의 이동시간을 절약할 수 있으며 게이트 밸브의 공간을 절약할 수 있다.
Description
본 발명은 게이트 밸브 시스템 및 이의 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 챔버 내에서 진공상태를 유지하면서 오링(o-ring) 또는 실링 플레이트를 교환할 수 있도록 하는 게이트 밸브 시스템 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
게이트 밸브(gate valve)란 반도체 공정의 챔버들 사이에 구비되어 챔버간 통로를 제공하고 제공된 통로를 개폐하는 반도체 제조 설비로서 슬릿밸브라고도 불린다.
여기에서, 반도체 공정이란 노광, 식각, 증착, 세정 등의 다양한 공정을 의미하는데 각 공정은 진공 상태의 챔버에서 수행되므로 챔버를 진공 상태로 유지하는 것이 중요하다.
따라서, 게이트 밸브를 열어서 챔버가 웨이퍼 등의 피처리체를 전달받거나 다른 챔버로 전달한 후에 챔버에서 수행되는 공정에 의해 발생되는 물질의 확산을 막고 다른 챔버를 진공 상태로 유지하기 위해서는 게이트 밸브를 닫아야 한다.
게이트 밸브는 실링 플레이트(seal plate)를 이동시켜서 통로를 개폐시키는데, 실링 플레이트에는 오링(o-ring)과 같은 밀폐 부재가 부착되어 챔버 내부를 밀폐시키는 역할을 한다.
그런데, 오링은 소모품으로서 정기적으로 교환해 주어야 하는데, 오링을 교환하기 위해서는 반도체 공정을 정지해야 하고 오링을 교환한 후에는 챔버 내의 불순물을 제거하고 진공 흡인해야 하므로 많은 시간이 소요된다.
따라서, 챔버 내부의 진공상태를 유지하면서 오링을 빠르게 교환할 수 있는 방법이 요구된다.
이와 관련하여, 종래기술을 살펴본다.
도 1에 나타낸 한국등록특허 제10-0756110호는 처리챔버(4)의 반입 개구에 장착되어서, 진공상태의 반송실(6)측과의 사이를 개폐하는 게이트 밸브 장치에 있어서, 반입 개구(37)를 개폐하도록 착석 가능하게 된 밸브체(44)와, 밸브체(44)의 표면에 착탈 가능하게 설치되어서 반입 개구(37)의 주위의 착석면에 기밀하게 접촉되는 밀봉부재(66)와, 밀봉부재(66)의 외주에 밀봉부재(66)로부터 소정의 간격을 두고 둘러싸도록 하여 설치된 유지보수용 밀봉부재(68)와, 밸브 하우징에 설치되고, 밸브체(44)를 착석시켰을 때에 밀봉부재(66)가 노출된 상태에서 유지보수용 밀봉부재(68)에 의해 기밀하게 밀봉할 수 있는 크기로 된 유지보수용 개구(72)와, 유지보수용 개구(72)의 외측을 착탈 가능하게 기밀하게 폐쇄하는 유지보수용 개폐 덮개(74)와, 밸브체(44)를 반입 개구와 상기 유지보수용 개구(72)와의 사이에서 이동시켜서 착석시키는 밸브체 구동 기구를 구비하여 반송실측을 대기 개방하지 않고 밀봉부재(66)를 교환하는 것이 가능한 게이트 밸브 장치를 제공한다.
여기에서, 밀봉부재(66)는 오링 또는 밀폐 부재와 동일한 의미를 갖고 밸브체(44)는 실링 플레이트와 동일한 의미를 가진다.
그러나, 종래기술은 오링을 교체하기 위해서 실링 플레이트를 유지보수용 개구(72)의 전방까지 이동시켜야 하므로 실링 플레이트의 이동 거리가 길어서 실링 플레이트와 연결된 지지부재(98) 및 지지부재(98)를 상하로 이동시키는 실린더가 더 길어야 하고 실링 플레이트를 유지보수용 개구(72)의 전방까지 이동시킬 경우에 시간이 많이 소요될 수 있다.
또한, 종래기술은 챔버개방, 챔버밀폐 또는 오링교환을 위해서 실링 플레이트를 게이트 밸브의 최하단, 반입 개구(37)의 전방 또는 유지보수용 개구(72)의 전방과 같이 세 가지 위치로 이동시켜서 고정해야 하므로 제조 방법이 복잡하여 제조 비용이 증가할 수 있다.
또한, 종래기술은 오링교환을 위해서 별도의 공간이 필요므로 게이트 밸브가 챔버의 위쪽으로 돌출될 수 있는데 돌출 부위에 의해 게이트 밸브에 충격이 가해질 수 있고 다른 장비를 사용하기 위한 공간이 제한될 수 있다.
또한, 종래기술은 오링을 교환할 때 시간이 많이 소요될 수 있다.
도 2는 도 1의 게이트 밸브에서 시간에 따른 실링 플레이트의 높이 변화를 나타낸 도면이다.
여기에서, 실링 플레이트의 높이란 도 1에서 챔버개방, 챔버밀폐 또는 오링교환을 위해서 실링 플레이트를 세 가지 위치로 이동시킬 경우에 게이트 밸브 내에서의 실링 플레이트의 높이를 의미한다.
도 2를 참조하면, 도 1의 게이트 밸브에서 챔버개방을 위해서 게이트 밸브가 열린 경우에는 실링 플레이트의 높이가 최소값인 A이고 챔버밀폐를 위해서 게이트 밸브를 닫으려고 하는 경우에는 실링 플레이트가 반입 개구(37)의 전방까지 이동되어야 하므로 실링 플레이트의 높이를 B 값까지 증가시켜야 한다.
또한, 오링교환을 위해서는 실링 플레이트가 유지보수용 개구(72)의 전방까지 이동되어야 하므로 실링 플레이트의 높이를 C 값까지 증가시켜야 하는데 실링 플레이트의 높이를 B 값에서 C 값까지 증가시키기 위해서는 실링 플레이트와 연결된 지지부재(98) 및 지지부재(98)를 상하로 이동시키는 실린더의 길이가 B 값과 C 값의 차이만큼 더 길어져야 한다.
그런데, 지지부재(98) 및 실린더의 길이가 길어질수록 게이트 밸브는 불안정해질 수 있고 제조비용도 상승한다. 또한, 오링교환을 위해서는 실링 플레이트를 더 높이 이동시켜야 하므로 부가적인 시간이 소요된다.
한편, 오링만을 교환하는 종래의 기술은 최근 추세인 일체형 오링이 적용된 도어에서는 사용할 수 없고, 설사 오링만 교환한다 하더라도 오링을 좁은 오링홈에 끼우는 작업이 매우 번거롭고 수작업으로 이루어지기 때문에 부주의로 인하여 부품이 손상되거나 오링이 불완전하게 설치되어 기밀 유지가 어려웠었던 문제점들이 있었다.
또한, 이러한 종래의 오링 교환 기술은 오링을 교환하기 위해서 매우 넓은 영역이 개방되어야 하는 데, 이러한 넓은 영역으로 인하여 장비의 부피가 커져서 장비의 제조 단가가 비싸지는 것은 물론이고, 장비의 내부 공간이 넓어져서 진공압을 형성하는 데에 시간과 비용이 많이 소요되는 등 많은 문제점들이 있었다.
또한, 종래의 실링 부재 교체형 게이트 밸브는 실링 부재 교체 이후에 밸브체와 실링 부재가 열적 평형 상태까지 도달되는 데에 걸리는 시간이 매우 길어져서 이로 인하여 시간과 비용이 크게 낭비되는 등 많은 문제점들이 있었고, 실링 부재들이 열적 스트레스와 열적 데미지에 의해 탄력성 등의 성질이 쉽게 변질되거나 파손되는 등의 문제점들이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함한 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 챔버 내에서 진공 상태를 유지하면서, 실링 플레이트 및 밀폐 부재들을 용이하게 교체할 수 있고, 실링 플레이트의 이동거리를 최소화 하여 게이트 밸브가 안정적으로 동작하고 제조비용이 절감되고 실링 플레이트의 이동시간을 절약할 수 있으며 게이트 밸브의 공간을 절약할 수 있고, 실링 플레이트의 이동거리를 최소화 하여 게이트 밸브가 안정적으로 동작하고 제조비용이 절감되고 실링 플레이트의 이동시간을 절약할 수 있으며 게이트 밸브의 공간을 절약할 수 있고, 교환된 밀폐 부재가 정품인지 아닌지를 판단하고 정품이 아니라면 게이트 밸브의 작동을 중지시킬 수 있게 하며, 오링을 포함한 도어 전체를 교체할 수 있어서 교체 비용과 시간을 크게 절감할 수 있고, 장비의 부피를 축소시켜서 장비의 단가와 진공압 형성 시간 및 비용을 줄일 수 있으며, 예컨대, 가동대를 단순 하강시키는 동작만으로 밸브 하우징의 전체적인 진공을 깨뜨리지 않고도 도어의 교체를 가능하게 하고, 덮개의 내측면에 열교환 장치를 설치하여 밸브체 및 교체된 새로운 제 1 실링 부재를 빠르게 가열 또는 냉각할 수 있어서 장비의 준비 시간과 비용을 크게 절감할 수 있고, 제 2 실링 부재를 교체 영역의 개구 부분에 설치하여 고온의 프로세스 모듈로부터 멀어지게 함으로써 열적 스트레스와 열적 데미지를 최소화할 수 있으며, 이를 통해서 부품의 내구성과 교체 주기를 크게 늘릴 수 있게 하는 게이트 밸브 시스템 및 이의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 게이트 밸브 시스템은, 챔버를 개폐시키는 실링 플레이트; 상기 실링 플레이트에 연결된 지지부; 상기 지지부를 상하로 이동시키는 구동부; 상기 실링 플레이트 및 상기 지지부를 내부에 구비하고 통로 및 교환부가 형성된 밸브 하우징; 상기 실링 플레이트의 이동에 의하여 상기 통로를 밀폐시키는 제1밀폐 부재; 및 상기 실링 플레이트의 이동에 의하여 상기 교환부를 밀폐시키는 제2밀폐 부재를 포함하고, 상기 구동부는 상기 실링 플레이트를 통로 또는 교환부에 대응하는 위치로 이동시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 게이트 밸브 시스템의 밀폐 부재 교환 방법은, 챔버를 개폐시키는 실링 플레이트, 상기 실링 플레이트에 연결된 지지부, 상기 지지부를 상하로 이동시키는 구동부, 상기 실링 플레이트 및 상기 지지부를 내부에 구비하고 통로 및 교환부가 형성된 밸브 하우징, 상기 실링 플레이트의 이동에 의하여 상기 통로를 밀폐시키는 제1밀폐 부재, 상기 실링 플레이트의 이동에 의하여 상기 교환부를 밀폐시키는 제2밀폐 부재, 상기 밸브 하우징의 외부와 상기 교환부를 연통 또는 차폐시키는 제1밸브 및 상기 밸브 하우징의 내부 또는 외부와 상기 교환부를 연통 또는 차폐시키는 제2밸브를 포함하고, 상기 구동부는 상기 실링 플레이트를 통로 또는 교환부에 대응하는 위치로 이동시키는 게이트 밸브의 제1밀폐 부재의 교환 방법에 있어서, 상기 실링 플레이트의 이동에 의해 상기 교환부를 밀폐시키는 단계; 제1밸브를 통해 상기 교환부의 압력을 증가시키는 단계; 상기 교환부를 외부로 개방하는 단계; 상기 실링 플레이트에 구비된 제1밀폐 부재를 교환하는 단계; 상기 교환부를 밀폐시키는 단계; 및 상기 제2밸브를 통해 상기 교환부의 압력을 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템은, 적어도 하나의 통로가 형성되는 밸브 하우징; 상기 통로를 차단할 수 있도록 제 1 실링 부재가 설치되는 도어; 상기 도어를 착탈이 가능하게 지지하는 가동대; 상기 밸브 하우징에 상기 가동대를 대기 위치에서 상기 통로와 대향되는 제 1 위치까지 제 1 방향으로 이동시킬 수 있는 제 1 방향 이동 장치; 상기 가동대와 상기 도어 사이에 설치되고, 상기 도어를 상기 제 1 위치에서 상기 통로를 차단할 수 있는 제 2 위치까지 제 2 방향으로 이동시킬 수 있는 제 2 방향 이동 장치; 및 상기 가동대에 설치되고, 상기 제 1 방향 이동 장치를 이용하여 상기 대기 위치에서 제 3 위치까지 상기 제 1 방향의 역방향인 제 3 방향으로 이동되면 상기 밸브 하우징의 상기 도어 교체 영역을 격리시킬 수 있는 격리 부재;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 격리 부재는, 상기 밸브 하우징의 내측 일면과 대응되도록 형성되는 하방 하면부; 상기 밸브 하우징의 내부로 돌출되게 형성되는 돌출벽부의 경사면과 대응되도록 상기 하방 하면부와 연결되게 형성되는 중간 경사부; 및 상기 돌출벽부의 상면과 대응되도록 상기 중간 경사부와 연결되게 형성되는 상방 하면부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 밸브 하우징의 전체적인 진공을 유지하면서 상기 도어 교체 영역만 진공을 해제할 수 있도록 상기 하방 하면부와, 상기 중간 경사부 및 상기 상방 하면부의 테두리 부분 또는 상기 돌출벽부의 접촉면에 제 2 실링 부재가 설치될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 도어 교체 영역과 대응되는 상기 밸브 하우징 또는 상기 돌출벽부의 적어도 측면, 하면, 전면 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 도어 교체용 개구가 형성되고, 상기 도어 교체용 개구에 덮개가 설치될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 도어는, 상기 제 2 방향 이동 장치에 설치된 레일 부재를 따라 슬라이딩 착탈될 수 있는 슬라이드 교체형 도어일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 도어는, 고정구 또는 지그를 이용하여 상기 제 2 방향 이동 장치에 착탈 가능하게 설치되는 체결 교체형 도어일 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템은, 적어도 하나의 통로가 형성되는 밸브 하우징; 상기 통로를 차단할 수 있도록 제 1 실링 부재가 설치되는 도어; 상기 도어를 착탈이 가능하게 지지하는 가동대; 상기 밸브 하우징에 상기 가동대를 대기 위치에서 상기 통로와 대향되는 제 1 위치까지 제 1 방향으로 이동시킬 수 있는 제 1 방향 이동 장치; 상기 가동대와 상기 도어 사이에 설치되고, 상기 도어를 상기 제 1 위치에서 상기 통로를 차단할 수 있는 제 2 위치까지 제 2 방향으로 이동시킬 수 있는 제 2 방향 이동 장치; 및 상기 제 2 방향 이동 장치 또는 상기 가동대에 설치되고, 상기 제 1 방향 이동 장치를 이용하여 상기 대기 위치에서 제 3 위치까지 1차 이동되며, 상기 제 2 방향 이동 장치를 이용하여 상기 제 3 위치에서 제 4 위치까지 상기 제 2 방향으로 2차 이동되어 상기 밸브 하우징의 상기 도어 교체 영역을 격리시킬 수 있는 격리 부재;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 격리 부재는, 상기 밸브 하우징의 내부에 링 형상으로 수평 돌출되는 돌출벽부의 측면과 대응되도록 형성되는 격리 플레이트;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 밸브 하우징의 전체적인 진공을 유지하면서 상기 도어 교체 영역만 진공을 해제할 수 있도록 상기 격리 플레이트 또는 상기 돌출벽부의 접촉면에 제 2 실링 부재가 설치될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 도어 교체 영역과 대응되는 상기 밸브 하우징 또는 상기 돌출벽부의 적어도 측면, 하면, 전면 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 도어 교체용 개구가 형성되고, 상기 도어 교체용 개구에 덮개가 설치될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 도어는, 상기 제 2 방향 이동 장치 또는 상기 격리 플레이트에 설치된 레일 부재를 따라 슬라이딩 착탈될 수 있는 슬라이드 교체형 도어일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 도어는, 고정구 또는 지그를 이용하여 상기 제 2 방향 이동 장치에 착탈 가능하게 설치되는 체결 교체형 도어일 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 게이트 밸브 시스템은, 적어도 하나의 통로가 형성되는 밸브 하우징; 상기 통로를 차단할 수 있도록 제 1 실링 부재가 설치되는 밸브체; 상기 밸브체를 상기 통로 방향으로 이동시킬 수 있는 이동 장치; 상기 밸브 하우징의 진공 영역의 진공 상태를 유지하면서 상기 제 1 실링 부재를 교체할 수 있도록 상기 밸브 하우징의 교체 영역의 개구에 설치되는 덮개; 및 상기 밸브체 또는 상기 제 1 실링 부재를 가열 또는 냉각할 수 있도록 상기 덮개에 설치되는 열교환 장치;를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 여러 실시예들에 따르면, 챔버 내에서 진공 상태를 유지하면서, 실링 플레이트 및 밀폐 부재들을 용이하게 교체할 수 있고, 실링 플레이트의 이동거리를 최소화 하여 게이트 밸브가 안정적으로 동작하고 제조비용이 절감되고 실링 플레이트의 이동시간을 절약할 수 있으며 게이트 밸브의 공간을 절약할 수 있고, 실링 플레이트의 이동거리를 최소화 하여 게이트 밸브가 안정적으로 동작하고 제조비용이 절감되고 실링 플레이트의 이동시간을 절약할 수 있으며 게이트 밸브의 공간을 절약할 수 있고, 교환된 밀폐 부재가 정품인지 아닌지를 판단하고 정품이 아니라면 게이트 밸브의 작동을 중지시킬 수 있으며, 오링을 포함한 도어 전체를 교체할 수 있어서 교체 비용과 시간을 크게 절감할 수 있고, 장비의 부피를 축소시켜서 장비의 단가와 진공압 형성 시간 및 비용을 줄일 수 있으며, 예컨대, 가동대를 단순 하강시키는 동작만으로 밸브 하우징의 전체적인 진공을 깨뜨리지 않고도 도어의 교체를 가능하게 하여 장비의 작동과 운영을 단순화시켜서 장비의 내구성과 성능을 향상시킬 수 있고, 밸브체와 대향될 수 있는 덮개의 내측면에 열교환 장치를 설치하여 밸브체 및 교체된 새로운 제 1 실링 부재를 빠르게 가열 또는 냉각할 수 있어서 장비의 준비 시간과 비용을 크게 절감할 수 있고, 제 2 실링 부재를 교체 영역의 개구 부분에 설치하여 고온의 프로세스 모듈로부터 멀어지게 함으로써 열적 스트레스와 열적 데미지를 최소화할 수 있으며, 이를 통해서 부품의 내구성과 교체 주기를 크게 늘릴 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 종래의 게이트 밸브의 일례를 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 2는 도 1의 게이트 밸브에서 시간에 따른 실링 플레이트의 높이 변화를 나타낸 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 게이트 밸브의 일례를 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 게이트 밸브의 일례를 예시적으로 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 실링 플레이트의 일례를 예시적으로 나타낸 정면도이다.
도 6a, 도 6b, 도 6c 및 도 6d는 본 발명에 따른 게이트 밸브의 일례를 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 게이트 밸브의 일례를 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 게이트 밸브의 일례를 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 게이트 밸브에서 시간에 따른 실링 플레이트의 높이 변화를 나타낸 도면이다.
도 10a, 도 10b 및 도 10c는 본 발명에 따른 게이트 밸브의 일례를 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 밀폐 부재 교환 방법의 일례를 예시적으로 나타낸 순서도이다.
도 12는 본 발명에 따른 게이트 밸브의 일례를 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 13은 본 발명에 따른 게이트 밸브의 일례를 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 14는 본 발명에 따른 게이트 밸브의 일례를 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 15는 본 발명에 따른 게이트 밸브의 일례를 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 16은 본 발명에 따른 밀폐 부재 교환 방법의 일례를 예시적으로 나타낸 순서도이다.
도 17은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템을 나타내는 외관 사시도이다.
도 18은 도 17의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템을 나타내는 부품 분해 사시도이다.
도 19는 도 17의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 20은 도 17의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
도 21은 도 17의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어를 나타내는 확대 사시도이다.
도 22는 도 17의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어 교체용 개구의 다른 일례를 나타내는 사시도이다.
도 23은 도 17의 도어 교체용 개구의 또 다른 일례를 나타내는 사시도이다.
도 24는 도 17의 도어 교체용 개구의 또 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
도 25는 도 17의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 정상 작동 과정을 나타내는 도면이다.
도 26은 도 17의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어 교체 과정을 나타내는 도면이다.
도 27은 도 17의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 작동 과정을 나타내는 순서도이다.
도 28은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템을 나타내는 단면도이다.
도 29는 도 17의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어의 정품 식별 과정의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 30은 도 29의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어의 정품 식별 과정의 다른 일례를 나타내는 순서도이다.
도 31은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어를 나타내는 부품 분해 사시도이다.
도 32는 도 31의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템을 나타내는 부품 조립 단면도이다.
도 33은 도 31의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어를 확대하여 나타내는 확대 사시도이다.
도 34는 도 31의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어를 나타내는 횡단면도이다.
도 35는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어를 나타내는 부품 분해 사시도이다.
도 36은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템을 나타내는 외관 사시도이다.
도 37은 도 36의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템을 나타내는 부품 분해 사시도이다.
도 38은 도 36의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 39는 도 36의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
도 40은 도 36의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어를 나타내는 확대 사시도이다.
도 41은 도 36의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어 교체용 개구의 다른 일례를 나타내는 사시도이다.
도 42는 도 36의 도어 교체용 개구의 또 다른 일례를 나타내는 사시도이다.
도 43은 도 36의 도어 교체용 개구의 또 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
도 44는 도 36의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 정상 작동 과정을 나타내는 도면이다.
도 45는 도 36의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어 교체 과정을 나타내는 도면이다.
도 46은 도 36의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 작동 과정을 나타내는 순서도이다.
도 47은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템을 나타내는 단면도이다.
도 48은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어를 나타내는 부품 분해 사시도이다.
도 49는 도 48의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템을 나타내는 부품 조립 단면도이다.
도 50은 도 48의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어를 확대하여 나타내는 확대 사시도이다.
도 51은 도 48의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어를 나타내는 횡단면도이다.
도 52는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어를 나타내는 부품 분해 사시도이다.
도 53은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템을 나타내는 외관 사시도이다.
도 54는 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 단면도이다.
도 55는 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 부품 분해 사시도이다.
도 56은 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 밸브 하우징을 나타내는 사시도이다.
도 57은 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 밸브 하우징을 나타내는 부품 분해 사시도이다.
도 58은 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어를 나타내는 사시도이다.
도 59는 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어의 체결 상태를 나타내는 단면 사시도이다.
도 60은 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 마찰 방지 부재를 나타내는 사시도이다.
도 61은 도 60의 마찰 방지 부재를 나타내는 사시도이다.
도 62는 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 격리 플레이트를 나타내는 사시도이다.
도 63은 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 개구의 개방 상태를 나타내는 측면도이다.
도 64는 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 가이드 핀 부재의 오픈 상태를 나타내는 측면도이다.
도 65는 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 가이드 핀 부재의 클로우즈 상태를 나타내는 측면도이다.
도 66은 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 핀타입 지그를 나타내는 사시도이다.
도 67은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 싱글 타입 지그의 체결형 지그와 챔버형 지그의 사용 상태를 나타내는 사시도이다.
도 68은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 멀티 타입 지그의 사용 상태를 나타내는 사시도이다.
도 69는 도 67의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 챔버형 지그를 나타내는 확대 사시도이다.
도 70은 도 68의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어 감지 센서를 나타내는 사시도이다.
도 71은 도 70의 도어 감지 센서를 확대하여 나타내는 확대도이다.
도 72는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어 교체 과정을 나타내는 단계도들이다.
도 73은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어 교체 방법을 나타내는 순서도이다.
도 74는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 게이트 밸브 시스템을 나타내는 외관 사시도이다.
도 75는 도 74의 게이트 밸브 시스템을 나타내는 단면도이다.
도 76은 도 75의 게이트 밸브 시스템의 통로 폐쇄 상태를 나타내는 단면도이다.
도 77은 도 76의 게이트 밸브 시스템의 밸브체 후진 상태를 나타내는 단면도이다.
도 78은 도 77의 게이트 밸브 시스템의 밸브체 하강 상태를 나타내는 단면도이다.
도 79는 도 78의 게이트 밸브 시스템의 교체 영역 밀폐 상태를 나타내는 단면도이다.
도 80은 도 79의 게이트 밸브 시스템의 덮개 개방 및 실링 부재 분리 상태를 나타내는 단면도이다.
도 81은 도 80의 게이트 밸브 시스템의 실링 부재 교체 상태를 나타내는 단면도이다.
도 82는 도 81의 게이트 밸브 시스템의 덮개 체결 및 가열 또는 냉각 상태를 나타내는 단면도이다.
도 83은 도 74의 게이트 밸브 시스템의 회동형 덮개의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 84는 도 74의 게이트 밸브 시스템의 슬라이딩형 덮개의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 85는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 게이트 밸브 시스템의 교체 영역 밀폐 상태를 나타내는 단면도이다.
도 86은 도 85의 게이트 밸브 시스템의 덮개 개방 및 실링 플레이트 분리 상태를 나타내는 단면도이다.
도 87은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 게이트 밸브 시스템의 열교환 장치를 나타내는 단면도이다.
도 88은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 게이트 밸브 시스템의 밸브체를 나타내는 단면도이다.
도 89는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 게이트 밸브 시스템의 교체형 블럭을 나타내는 단면도이다.
도 90은 도 85의 게이트 밸브 시스템의 실링 플레이트를 나타내는 정면도이다.
도 91은 도 90의 게이트 밸브 시스템의 실링 플레이트의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 92는 도 91의 게이트 밸브 시스템의 실링 플레이트의 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
도 93은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 게이트 밸브 시스템의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 94는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 게이트 밸브 시스템의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2는 도 1의 게이트 밸브에서 시간에 따른 실링 플레이트의 높이 변화를 나타낸 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 게이트 밸브의 일례를 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 게이트 밸브의 일례를 예시적으로 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 실링 플레이트의 일례를 예시적으로 나타낸 정면도이다.
도 6a, 도 6b, 도 6c 및 도 6d는 본 발명에 따른 게이트 밸브의 일례를 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 게이트 밸브의 일례를 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 게이트 밸브의 일례를 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 게이트 밸브에서 시간에 따른 실링 플레이트의 높이 변화를 나타낸 도면이다.
도 10a, 도 10b 및 도 10c는 본 발명에 따른 게이트 밸브의 일례를 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 밀폐 부재 교환 방법의 일례를 예시적으로 나타낸 순서도이다.
도 12는 본 발명에 따른 게이트 밸브의 일례를 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 13은 본 발명에 따른 게이트 밸브의 일례를 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 14는 본 발명에 따른 게이트 밸브의 일례를 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 15는 본 발명에 따른 게이트 밸브의 일례를 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 16은 본 발명에 따른 밀폐 부재 교환 방법의 일례를 예시적으로 나타낸 순서도이다.
도 17은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템을 나타내는 외관 사시도이다.
도 18은 도 17의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템을 나타내는 부품 분해 사시도이다.
도 19는 도 17의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 20은 도 17의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
도 21은 도 17의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어를 나타내는 확대 사시도이다.
도 22는 도 17의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어 교체용 개구의 다른 일례를 나타내는 사시도이다.
도 23은 도 17의 도어 교체용 개구의 또 다른 일례를 나타내는 사시도이다.
도 24는 도 17의 도어 교체용 개구의 또 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
도 25는 도 17의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 정상 작동 과정을 나타내는 도면이다.
도 26은 도 17의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어 교체 과정을 나타내는 도면이다.
도 27은 도 17의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 작동 과정을 나타내는 순서도이다.
도 28은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템을 나타내는 단면도이다.
도 29는 도 17의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어의 정품 식별 과정의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 30은 도 29의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어의 정품 식별 과정의 다른 일례를 나타내는 순서도이다.
도 31은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어를 나타내는 부품 분해 사시도이다.
도 32는 도 31의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템을 나타내는 부품 조립 단면도이다.
도 33은 도 31의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어를 확대하여 나타내는 확대 사시도이다.
도 34는 도 31의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어를 나타내는 횡단면도이다.
도 35는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어를 나타내는 부품 분해 사시도이다.
도 36은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템을 나타내는 외관 사시도이다.
도 37은 도 36의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템을 나타내는 부품 분해 사시도이다.
도 38은 도 36의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 39는 도 36의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
도 40은 도 36의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어를 나타내는 확대 사시도이다.
도 41은 도 36의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어 교체용 개구의 다른 일례를 나타내는 사시도이다.
도 42는 도 36의 도어 교체용 개구의 또 다른 일례를 나타내는 사시도이다.
도 43은 도 36의 도어 교체용 개구의 또 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
도 44는 도 36의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 정상 작동 과정을 나타내는 도면이다.
도 45는 도 36의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어 교체 과정을 나타내는 도면이다.
도 46은 도 36의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 작동 과정을 나타내는 순서도이다.
도 47은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템을 나타내는 단면도이다.
도 48은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어를 나타내는 부품 분해 사시도이다.
도 49는 도 48의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템을 나타내는 부품 조립 단면도이다.
도 50은 도 48의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어를 확대하여 나타내는 확대 사시도이다.
도 51은 도 48의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어를 나타내는 횡단면도이다.
도 52는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어를 나타내는 부품 분해 사시도이다.
도 53은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템을 나타내는 외관 사시도이다.
도 54는 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 단면도이다.
도 55는 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 부품 분해 사시도이다.
도 56은 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 밸브 하우징을 나타내는 사시도이다.
도 57은 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 밸브 하우징을 나타내는 부품 분해 사시도이다.
도 58은 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어를 나타내는 사시도이다.
도 59는 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어의 체결 상태를 나타내는 단면 사시도이다.
도 60은 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 마찰 방지 부재를 나타내는 사시도이다.
도 61은 도 60의 마찰 방지 부재를 나타내는 사시도이다.
도 62는 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 격리 플레이트를 나타내는 사시도이다.
도 63은 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 개구의 개방 상태를 나타내는 측면도이다.
도 64는 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 가이드 핀 부재의 오픈 상태를 나타내는 측면도이다.
도 65는 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 가이드 핀 부재의 클로우즈 상태를 나타내는 측면도이다.
도 66은 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 핀타입 지그를 나타내는 사시도이다.
도 67은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 싱글 타입 지그의 체결형 지그와 챔버형 지그의 사용 상태를 나타내는 사시도이다.
도 68은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 멀티 타입 지그의 사용 상태를 나타내는 사시도이다.
도 69는 도 67의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 챔버형 지그를 나타내는 확대 사시도이다.
도 70은 도 68의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어 감지 센서를 나타내는 사시도이다.
도 71은 도 70의 도어 감지 센서를 확대하여 나타내는 확대도이다.
도 72는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어 교체 과정을 나타내는 단계도들이다.
도 73은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어 교체 방법을 나타내는 순서도이다.
도 74는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 게이트 밸브 시스템을 나타내는 외관 사시도이다.
도 75는 도 74의 게이트 밸브 시스템을 나타내는 단면도이다.
도 76은 도 75의 게이트 밸브 시스템의 통로 폐쇄 상태를 나타내는 단면도이다.
도 77은 도 76의 게이트 밸브 시스템의 밸브체 후진 상태를 나타내는 단면도이다.
도 78은 도 77의 게이트 밸브 시스템의 밸브체 하강 상태를 나타내는 단면도이다.
도 79는 도 78의 게이트 밸브 시스템의 교체 영역 밀폐 상태를 나타내는 단면도이다.
도 80은 도 79의 게이트 밸브 시스템의 덮개 개방 및 실링 부재 분리 상태를 나타내는 단면도이다.
도 81은 도 80의 게이트 밸브 시스템의 실링 부재 교체 상태를 나타내는 단면도이다.
도 82는 도 81의 게이트 밸브 시스템의 덮개 체결 및 가열 또는 냉각 상태를 나타내는 단면도이다.
도 83은 도 74의 게이트 밸브 시스템의 회동형 덮개의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 84는 도 74의 게이트 밸브 시스템의 슬라이딩형 덮개의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 85는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 게이트 밸브 시스템의 교체 영역 밀폐 상태를 나타내는 단면도이다.
도 86은 도 85의 게이트 밸브 시스템의 덮개 개방 및 실링 플레이트 분리 상태를 나타내는 단면도이다.
도 87은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 게이트 밸브 시스템의 열교환 장치를 나타내는 단면도이다.
도 88은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 게이트 밸브 시스템의 밸브체를 나타내는 단면도이다.
도 89는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 게이트 밸브 시스템의 교체형 블럭을 나타내는 단면도이다.
도 90은 도 85의 게이트 밸브 시스템의 실링 플레이트를 나타내는 정면도이다.
도 91은 도 90의 게이트 밸브 시스템의 실링 플레이트의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 92는 도 91의 게이트 밸브 시스템의 실링 플레이트의 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
도 93은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 게이트 밸브 시스템의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 94는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 게이트 밸브 시스템의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
이하의 실시예들에서 개시되는 게이트 밸브에 대해 각 도면을 참조하여 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 게이트 밸브의 일례를 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 게이트 밸브(100)는 제1챔버(200)의 개구(210)가 제2통로(152b)와 마주하고 제2챔버(300)의 개구(310)가 제1통로(152a)와 마주하도록 제1챔버(200)와 제2챔버(300) 사이에 구비될 수 있다.
게이트 밸브(100)는 실링 플레이트(110), 수평구동부(120), 지지부(130), 구동부(140), 밸브 하우징(150)을 포함하여 구성될 수 있다.
제1챔버(200)는 게이트 밸브(100)와 결합될 수 있고 개구(210)를 통해 웨이퍼 등의 피처리체를 제2챔버(300)로 보내거나 제2챔버(300)로부터 피처리체를 받을 수 있다.
제2챔버(300)는 게이트 밸브(100)와 결합될 수 있고 개구(310)를 통해 웨이퍼 등의 피처리체를 제1챔버(200)로부터 받거나 제1챔버(200)로 피처리체를 보낸 후에 공정을 수행할 수 있다.
다만, 제1챔버(200) 및 제2챔버(300)는 피처리체를 반드시 전송하거나 수신하는 관계일 필요는 없고 독립적인 공정챔버에 해당할 수도 있다.
도 4를 먼저 살펴본 후에 도 3a 및 도 3b의 게이트 밸브(100)의 각 구성에 대해서 구체적으로 살펴본다.
도 4는 본 발명에 따른 게이트 밸브의 일례를 예시적으로 나타낸 사시도이다.
도 4를 참조하면, 게이트 밸브(100)는 실링 플레이트(110), 지지부(130), 구동부(140), 밸브 하우징(150) 및 교환부(154)를 포함하여 구성될 수 있다.
교환부(154)는 도 4와 같이 게이트 밸브(100)의 전면(154a), 하면(154c) 또는 측면(154d) 중 어느 하나의 면에 위치할 수 있고 도 4와 달리, 교환부(154)는 게이트 밸브(100)의 전면과 하면, 전면과 측면, 하면과 측면 또는 전면과 하면과 측면에 걸쳐서 위치할 수도 있다.
한편, 교환부(154)가 게이트 밸브(100)의 전면, 하면, 측면 중 어느 두 면에 걸쳐서 위치하거나 전면, 하면, 측면의 세 면에 걸쳐서 위치하면 교환부(154)가 넓어지므로 후술할 제1밀폐 부재(112)를 교환하기 용이할 수 있다.
이하, 교환부(154)가 전면에 위치한 경우를 중심으로 살펴본다.
다시 도 3a로 돌아와서 게이트 밸브(100)의 각 구성에 대해 살펴본다.
실링 플레이트(110)는 지지부(130)와 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 실링 플레이트(110)는 수평구동부(120)를 통해 지지부(130)와 결합될 수 있고 구동부(140)가 수평구동부(120)의 기능을 수행하여 수평구동부(120)가 불필요한 경우에는 실링 플레이트(110)는 지지부(130)와 직접 결합될 수 있다.
실링 플레이트(110)의 구성은 도 5와 관련하여 살펴본다.
도 5는 본 발명에 따른 실링 플레이트의 일례를 예시적으로 나타낸 정면도이다.
도 5를 참조하면, 실링 플레이트(110)는 전면에 제1밀폐 부재(112) 및 제1밀폐 부재(112)를 둘러싸는 제2밀폐 부재(114)를 구비할 수 있다. 여기에서, 제1밀폐 부재(112) 및 제2밀폐 부재(114)는 오링(o-ring)에 해당할 수 있다.
또한, 실링 플레이트(110)의 전면은 전면에 구비된 제1밀폐 부재(112)를 경계로 제1밀폐 부재(112)의 안쪽 영역(A)은 챔버를 밀폐시킬 때에 사용되는 부분이고 제1밀폐 부재(112)의 바깥쪽 영역(B)은 교환부(154)를 밀폐시킬 때에만 사용되는 부분으로서 구별될 수 있다.
제1밀폐 부재(112)는 챔버와 연결된 제1통로(152a)의 모양에 따라서 모양이 다양할 수 있고 실링 플레이트(110)의 전면에 결합될 수 있다. 제1밀폐 부재(112)는 실링 플레이트(110)의 이동에 의하여 제1통로(152a)를 밀폐시켜서 챔버를 밀폐시키는 기능을 수행하고 챔버 내의 공정에 의해 발생된 화학물질에 의해 훼손될 수 있으므로 정기적으로 교체할 필요가 있다.
한편, 제1밀폐 부재(112)는 실링 플레이트(110)의 전면이 아니라 제1통로(152a)와 간격을 두고 제1통로(152a)를 둘러싸는 형태로 밸브 하우징(150)의 내측면에 구비될 수도 있다.
제2밀폐 부재(114)는 교환부(154)의 모양에 따라서 모양이 다양할 수 있고 제1밀폐 부재(112)를 둘러싸도록 실링 플레이트(110)의 전면에 결합될 수 있다. 제2밀폐 부재(114)는 실링 플레이트(110)의 이동에 의하여 교환부(154)를 밀폐시켜서 게이트 밸브(100)의 내부는 진공을 유지한 상태에서 제1밀폐 부재(112)를 교환할 수 있도록 할 수 있다.
한편, 제2밀폐 부재(114)는 도 3b와 같이 실링 플레이트(110)의 전면이 아니라 교환부(154)와 간격을 두고 둘러싸는 형태로 밸브 하우징(150)의 내측면에 구비될 수도 있다.
제2밀폐 부재(114)는 제1밀폐 부재(112)가 챔버에 밀착되어 챔버를 밀폐하는 동안에는 사용되지 않고 제1밀폐 부재(112)를 교체할 때에만 사용되도록 하는 것이 중요하다. 제2밀폐 부재(114)를 통해 진공을 유지하면서 제1밀폐 부재(112)를 정기적으로 교체하기 위해서는 제2밀폐 부재(114)를 훼손시키지 않아야 하기 때문이다.
제1밀폐 부재(112)와 제2밀폐 부재(114)를 선택적으로 사용하기 위한 방법을 살펴보기 위해 도 6a 내지 도 6d를 살펴본다.
도 6a, 도 6b, 도 6c 및 도 6d는 본 발명에 따른 게이트 밸브의 상태에 관한 일례를 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 6a 내지 도 6d를 참조하면, 게이트 밸브(100)는 실링 플레이트(110)가 전후 또는 상하로 이동함에 따라서 네가지 상태를 가질 수 있다.
또한, 실링 플레이트(110)는 표면의 중심부에 돌출부가 형성되어 돌출부에는 제1밀폐 부재(112)를 구비하고 돌출부를 둘러싸는 주변부에는 제2밀폐 부재(114)를 구비할 수 있다.
이를 이용하여, 도 6b과 같이 실링 플레이트(110)가 제1통로(152a)를 닫는 경우에는 제1밀폐 부재(112)만 사용되고 도 6d와 같이 실링 플레이트(110)가 교환부(154)를 밀폐시키는 경우에는 제2밀폐 부재(114)만 사용되도록 게이트 밸브(100)를 구성할 수 있다.
다만, 이러한 방법에 한정되지 않고 다양한 방법으로 제1밀폐 부재(112)와 제2밀폐 부재(114)가 선택적으로 사용되도록 게이트 밸브(100)를 구성할 수 있으며 도 7 및 도 8에서 살펴본다.
도 7은 본 발명에 따른 게이트 밸브의 일례를 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 7을 참조하면, 실링 플레이트(110)에 돌출부를 두지 않고 제1밀폐 부재(112)와 제2밀폐 부재(114)를 동일한 평면상에 평행하게 구성하고 제1통로(152a)를 따라서 홈(151)을 구성하여 제1밀폐 부재(112)가 제1통로(152a)에 밀착될 경우에는 제2밀폐 부재(114)가 홈(151)의 위에 위치되도록 하여 제2밀폐 부재(114)가 사용되지 않도록 게이트 밸브(100)를 구성할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 게이트 밸브의 일례를 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 8을 참조하면, 제2밀폐 부재(114)가 실링 플레이트(110)의 전면이 아니라 교환부(154)와 간격을 두고 밸브 하우징(150)의 내측면에 구비될 수 있고 이러한 경우에 실링 플레이트(110)에 돌출부를 두지 않아도 제1밀폐 부재(112)가 제1통로(152a)에 밀착될 경우에는 제2밀폐 부재(114)가 사용되지 않는다.
수평구동부(120)는 실링 플레이트(110)의 후면 및 지지부(130)에 결합될 수 있다.
수평구동부(120)는 실링 플레이트(110)를 전진시켜서 도 6b와 같이 제1통로(152a)에 제1밀폐 부재(112)가 밀착되도록 하거나 도 6d와 같이 교환부(154)에 제2밀폐 부재(114)가 밀착되도록 할 수 있다.
또한, 수평구동부(120)는 실링 플레이트(110)를 후진시켜서 도 6a와 같이 제1통로(152a)로부터 제1밀폐 부재(112)가 분리되도록 하거나 도 6c와 같이 교환부(154)로부터 제2밀폐 부재(114)가 분리되도록 할 수 있다.
한편, 도 6a 또는 도 6c와 같이 실링 플레이트(110)가 후진된 경우에만 실링 플레이트(110)의 상하이동이 용이할 수 있다.
다만, 수평구동부(120)를 사용하지 않는 다른 방법을 통해 실링 플레이트(110)를 전후로 이동시킬 수도 있는데 이 때에는 수평구동부(120)가 불필요하므로 실링 플레이트(110)는 지지부(130)에 직접 결합될 수 있다.
예를 들면, 구동부(140)는 지지부(130)가 상하로 이동한 후에는 자동으로 전방으로 기울어지도록 구성되고 지지부(130)가 상하로 이동하는 중에는 자동으로 후방으로 기울도록 구성될 수 있다.
이러한 경우에는 지지부(130)에 결합된 실링 플레이트(110)도 전방 또는 후방으로 기울어져서 실링 플레이트(110)가 전진 또는 후진하는 효과를 얻을 수 있으므로 수평구동부(120)는 불필요할 수 있다.
지지부(130)는 실링 플레이트(110)에 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 지지부(130)는 수평구동부(120)를 통해 실링 플레이트(110)와 결합될 수 있고 구동부(140)가 수평구동부(120)의 기능을 수행하여 수평구동부(120)가 불필요한 경우에는 지지부(130)는 실링 플레이트(110)와 직접 결합될 수 있다.
또한, 지지부(130)는 구동부(140)와 결합되어 실링 플레이트(110)를 상하로 이동시킬 수 있다.
구동부(140)는 지지부(130)와 결합되어 지지부(130)를 상하로 이동시킨 후에 지지부(130)가 이동된 위치에 고정시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 구동부(140)는 지지부(130)를 상하로 이동시켜서 지지부(130)에 결합된 실링 플레이트(110)를 도 6a와 같이 제1통로(152a)에 대응하는 위치로 이동시키거나 도 6c와 같이 교환부(154)에 대응하는 위치로 이동시킨 후 고정시킬 수 있다.
이와 같이, 구동부(140)는 실링 플레이트(110)가 제1통로(152a)의 대응위치 또는 교환부(154)의 대응위치의 두 위치에만 이동하여 고정되도록 구성함으로써 실링 플레이트(110)가 세 가지 이상의 위치에 이동하여 고정되도록 구성하는 경우보다 실링 플레이트(110)가 상하로 이동해야 하는 거리가 감소할 수 있고 제조방법이 단순해지므로 게이트 밸브(100)가 더 안정되고 제조 비용이 감소할 수 있다.
또한, 실링 플레이트(110)가 상하로 이동해야 하는 거리가 감소하면 지지부(130)의 길이가 감소할 수 있고 구동부(140)의 내부에 구비되어 지지부(130)를 이동시키는 실린더(미도시됨)의 길이도 감소할 수 있다. 따라서, 게이트 밸브(100)의 크기가 감소하여 공간을 절약할 수 있고 제조비용이 감소할 수 있으며 실링 플레이트가 이동하는 시간이 단축될 수 있다.
또한, 구동부(140)로부터 멀어질수록 실링 플레이트(110)가 많이 흔들릴 수 있으므로 밀폐효과가 점차 감소할 수 있는데 실링 플레이트(110)가 두 가지 위치에만 이동하여 고정되도록 구동부(140)를 구성하면 구동부(140)로부터 최대로 멀어지는 실링 플레이트(110)의 위치까지의 거리를 감소시킬 수 있으므로 거리가 커서 밀폐효과가 감소하는 문제를 개선할 수 있다.
밸브 하우징(150)은 실링 플레이트(110) 및 지지부(130)를 내부에 구비할 수 있고 밸브 하우징(150)에는 통로(152) 및 교환부(154)가 형성될 수 있다. 밸브 하우징(150)의 일측에는 제1통로(152a) 및 교환부(154)가 각각 상부와 하부에 형성될 수 있고 상하가 바뀌어 형성될 수도 있다. 또한, 밸브 하우징(150)의 다른 일측에는 제2통로(152b)가 형성될 수 있다.
교환부(154)는 도 4에서 살펴본 바와 같이 밸브 하우징(150)의 전면, 하면 또는 측면에 형성되거나, 상기 밸브 하우징(150)의 전면, 하면 또는 측면 중에서 두 개 이상의 면에 걸쳐서 형성될 수 있다.
또한, 교환부(154)는 상기 통로(152)보다 낮은 높이에 형성될 수 있다. 교환부(154)는 진공을 유지한 상태에서 제1밀폐 부재(112)를 교환하도록 할 수 있다.
또한, 교환부(154)는 도 6a과 같이, 밸브 하우징(150)의 일측에 형성된 교환용 개구(155)를 포함할 수 있고 게이트 밸브(100)는 교환용 개구(155)를 개폐시키는 교환커버(160)를 포함할 수 있다.
교환부(154)에 포함된 교환용 개구(155)는 제1밀폐 부재(112) 및 제2밀폐 부재(114) 사이에 형성될 수 있다. 즉 실링 플레이트(110)를 이동시켜서 교환용 개구(155)를 밀폐시켰을 경우에 교환용 개구(155)의 안쪽에는 제1밀폐 부재(112)가 포함되고 교환용 개구(155)의 바깥쪽은 제2밀폐 부재(114)에 의해 둘러싸일 수 있다.
이와 같이, 교환용 개구(155)를 둘러싸는 제2밀폐 부재(114)에 의해 교환커버(160)를 열어도 게이트 밸브(100)의 내부는 진공을 유지할 수 있고 진공을 유지한 상태에서 교환용 개구(155)를 통해 제1밀폐 부재(112)를 교환할 수 있다.
제2통로(152b) 및 제1통로(152a)는 제1챔버(200) 및 제2챔버(300) 간에 웨이퍼 등의 피처리체를 이동시킬 수 있는 통로로서의 기능을 할 수 있고 교환부(154)는 외부로부터 제1밀폐 부재(112)를 교환할 수 있도록 한다.
제1통로(152a), 교환부(154) 및 제2통로(152b)와 관련하여 다시 도 3a를 살펴본다.
도 3a에서, 제2통로(152b)는 제1챔버(200)의 개구(210)와 마주하고 제1통로(152a)는 제2챔버(300)의 개구(310)와 마주하도록 구성될 수 있다.
또한, 교환부(154)의 전면부에는 제2챔버(300)가 함입되도록 구성될 수 있다. 도 3a과 같이 교환부(154)가 게이트 밸브(100)의 전면에 위치한 경우에 교환부(154)의 전면과 제2챔버(300) 사이에 공간을 마련함으로써 교환부(154)를 통해 제1밀폐 부재(112)를 용이하게 교환할 수 있도록 하기 위함이다.
그러나 도 3a과 달리, 교환부(154)가 게이트 밸브(100)의 하면이나 측면에 위치한 경우에는 상기 공간은 불필요할 수 있다. 게이트 밸브(100)의 하면이나 측면의 전방에는 챔버가 없을 수 있기 때문이다.
도 3a에서, 실링 플레이트(110)는 아래로 이동하여 교환부(154)에 대응하는 위치에 있으므로 제2통로(152b)와 제1통로(152a) 사이에는 장애물이 없어서 제1챔버(200)와 제2챔버(300)는 게이트 밸브(100)를 통해 웨이퍼 등의 피처리체를 이동시킬 수 있다.
도 3a와 같이 게이트 밸브(100)가 도 6c와 같은 상태에 있는 경우뿐만 아니라 게이트 밸브(100)가 도 6d와 같은 상태인 경우에도 제1챔버(200)와 제2챔버(300)는 게이트 밸브(100)를 통해 웨이퍼 등의 피처리체를 이동시킬 수 있다.
그러나, 도 3a과 달리 게이트 밸브(100)가 도 6a 또는 도 6b와 같은 상태에 있는 경우에는 제2통로(152b)와 제1통로(152a) 사이에는 실링 플레이트(110)가 위치하고 있어서 제1챔버(200)와 제2챔버(300)는 게이트 밸브(100)를 통해 웨이퍼 등의 피처리체를 이동시킬 수 없을 수도 있다.
공정과정은 다음과 같을 수 있다.
첫번째 단계는 피처리물 로딩 또는 언로딩 단계로서, 게이트 밸브(100)는 도 6c와 같은 상태에 있고 제2챔버(300)는 제1챔버(200)로부터 피처리체를 받거나 제1챔버(200)로 피처리체를 보낼 수 있다.
두번째 단계는 상방이동 단계로서, 게이트 밸브(100)는 실링 플레이트(110)를 위로 이동시켜서 도 6a와 같은 상태에 있게 된다.
세번째 단계는 밀폐 단계로서, 게이트 밸브(100)는 실링 플레이트(110)를 전진시켜서 제1통로(152a)를 닫고 제2챔버(300)를 밀폐시키며 도 6b와 같은 상태에 있게 된다.
네번째 단계는 공정처리 단계로서, 제2챔버(300)는 밀폐된 상태에서 공정을 진행할 수 있다.
다섯번째 단계는 개봉 단계로서, 게이트 밸브(100)는 실링 플레이트(110)를 후진시켜서 제1통로(152a)를 열고 제2챔버(300)를 개방시키며 도 6a와 같은 상태에 있게 된다.
여섯번째 단계는 하방이동 단계로서, 게이트 밸브(100)는 실링 플레이트(110)를 아래로 이동시켜서 도 6c와 같은 상태에 있게 된다.
이와 같이, 밸브 하우징(150)의 일측에 제1통로(152a) 및 교환부(154)를 각각 상부와 하부에 형성하고 구동부(140)를 밸브 하우징(150)의 하부에 구비함으로써 실링 플레이트(110)가 하방이동하여 게이트 밸브(100)가 열린 경우에는 교환부(154)를 통해 제1밀폐 부재(112)를 교환할 수도 있도록 하여 실링 플레이트(110)의 이동거리를 최소화 할 수 있다.
도 9은 본 발명에 따른 게이트 밸브에서 시간에 따른 실링 플레이트의 높이 변화를 나타낸 도면이다.
여기에서, 실링 플레이트(110)의 높이란 챔버개방, 챔버밀폐 또는 제1밀폐 부재(112)의 교환을 위해서 실링 플레이트(110)를 이동시킬 경우에 게이트 밸브(100) 내에서의 실링 플레이트(110)의 높이를 의미한다.
도 9을 참조하면, 챔버개방을 위해서 실링 플레이트(110)가 하방이동하여 게이트 밸브(100)가 열린 경우에는 실링 플레이트(110)의 높이가 최소값인 A이고 챔버밀폐를 위해서 게이트 밸브(100)를 닫으려고 하는 경우에는 실링 플레이트(110) 가 제1통로(152a)의 전방까지 이동되어야 하므로 실링 플레이트(110)의 높이를 B 값까지 증가시켜야 한다.
그런데, 제1밀폐 부재(112)를 교환하기 위해서는 종래기술인 도 1과 달리 실링 플레이트(110)를 더 높일 필요가 없다. 실링 플레이트(110)의 높이가 최소(A)가 되면서 게이트 밸브(100)가 열린 경우에는 교환부(154)를 통해 제1밀폐 부재(112)를 교환할 수 있기 때문이다.
즉, 도 2와 달리 실링 플레이트(110)의 최대 높이(B)가 게이트 밸브(100)가 닫혔을 때의 높이(B)와 동일하므로 실링 플레이트(110)를 이동시키기 위한 지지부(130) 및 구동부(140)의 내부에 구비된 실린더의 길이를 최소화 시킬 수 있다. 지지부(130) 및 실린더의 길이가 최소화 되면 구동부(140)가 안정되고 제조비용도 절감할 수 있다. 또한, 제1밀폐 부재(112)를 교환을 위해서 실링 플레이트(110)를 더 높이 이동시킬 필요가 없으므로 시간을 절약할 수 있다.
한편, 본 발명은 종래기술인 도 1과 달리 제1밀폐 부재(112)를 교환하기 위해서 상방으로 돌출된 공간이 불필요하므로 공간도 절약할 수 있다.
교환커버(160)는 밸브 하우징(150)에 결합되며 밸브 하우징(150)에 형성된 교환부(154)에 포함된 교환용 개구(155)를 개폐시킬 수 있다.
교환커버(160)는 교환용 개구(155)가 있음에도 불구하고 교환용 개구(155)를 닫아서 게이트 밸브(100)의 내부가 진공을 유지하도록 할 수 있다. 따라서, 교환용 개구(155)를 통해 제1밀폐 부재(112)를 교환하려면 교환커버(160)를 열어야 한다.
한편, 교환커버(160)를 연 후에도 게이트 밸브(100)의 내부가 진공을 유지하도록 하기 위해 도 6d와 같이 제2밀폐 부재(114)를 교환용 개구(155)에 밀착시킬 수 있다.
한편, 도 3b 및 도 8과 같이 제2밀폐 부재가 밸브 하우징(150)의 내측면에 구비된 경우에는 실링 플레이트(110)를 전진시켜서 교환용 개구(155)를 둘러싸는 제2밀폐 부재(114)에 밀착시켜야 교환커버(160)를 연 후에도 게이트 밸브(100)의 내부가 진공을 유지하도록 할 수 있다.
도 10a, 도 10b 및 도 10c는 본 발명에 따른 게이트 밸브의 일례를 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 게이트 밸브(100)는 급기계(170) 및 배기계(180)를 더 포함할 수 있다.
급기계(170)는 밸브 하우징(150)의 외부와 교환부(154)를 연통하는 제1유로(172)와 제1유로(172)를 개폐하는 제1밸브(174)을 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서, 밸브 하우징(150)의 외부란 밸브 하우징(150) 외부에 마련되어 불활성 가스 또는 청정 공기를 공급하는 기체공급기를 의미할 수 있다.
배기계(180)는 도 10a와 같이 밸브 하우징(150)의 내부와 교환부(154)를 연통하는 제2유로(182)와 제2유로(182)를 개폐하는 제2밸브(184)를 포함하여 구성되거나 도 10b와 같이 밸브 하우징(150)의 외부와 교환부(154)를 연통하는 제2유로(182)와 제2유로(182)를 개폐하는 제2밸브(184)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서, 밸브 하우징(150)의 내부란 제1밀폐 부재(112)를 교환할 경우에 진공이 유지되는 밸브 하우징(150) 내부의 공간을 의미하고 밸브 하우징(150)의 외부란 밸브 하우징(150) 외부에 마련되어 기체를 흡인하는 진공흡인기를 의미할 수 있다.
제1밸브(174)는 제1유로(172)와 연결되고 밸브 하우징(150)의 외부에 위치할 수 있다. 제1밸브(174)는 밸브 하우징(150)의 외부와 교환부(154)를 연통 또는 차폐시킬 수 있다.
예를 들면, 교환부(154)에 포함된 교환용 개구(155)의 내부가 진공인 경우에 제1밸브(174)를 열면 밸브 하우징(150) 외부에 마련되어 불활성 가스 또는 청정 공기를 공급하는 기체공급기로부터 공급된 공기가 제1유로(172)를 통해 교환용 개구(155) 내부로 유입되어 교환용 개구(155) 내부의 압력이 대기압이 될 때까지 증가할 수 있다.
제2밸브(184)는 제2유로(182)와 연결되고 밸브 하우징(150)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 제2밸브(184)는 밸브 하우징(150)의 내부 또는 외부와 교환부(154)를 연통 또는 차폐시킬 수 있다. 보다 구체적으로 살펴보면 아래와 같다.
우선, 도 10a와 같이 제2밸브(184)가 밸브 하우징(150)의 내부와 교환부(154)를 연통 또는 차폐시키는 경우의 예를 살펴본다.
밸브 하우징(150) 내부가 진공이고 교환부(154)에 포함된 교환용 개구(155) 내부의 공기의 압력이 대기압인 경우에 제2밸브(184)를 열면 교환용 개구(155) 내부의 공기가 제2유로(182)를 통해 진공상태로 유지되는 밸브 하우징(150) 내부로 유출되어 교환용 개구(155) 내부의 압력이 감소할 수 있다.
이와 같이, 밸브 하우징(150)의 내부로 공기를 유출시켜서 교환용 개구(155)를 감압하면 별도의 진공흡인기가 불필요하여 비용을 절감할 수 있다.
한편, 제2밸브(184)가 밸브 하우징(150)의 내부에 위치에 위치하는 경우에는 제2밸브(184)를 조작하기 위한 조작수단(미도시됨)을 밸브 하우징(150)의 외부에 구비할 수 있다.
다음으로, 도 10b와 같이 제2밸브(184)가 밸브 하우징(150)의 외부와 교환부(154)를 연통 또는 차폐시키는 경우의 예를 살펴본다.
교환부(154)에 포함된 교환용 개구(155) 내부의 공기의 압력이 대기압인 경우에 제2밸브(184)를 열면 밸브 하우징(150) 외부에 마련되어 기체를 흡인하는 진공흡인기로 교환용 개구(155) 내부의 공기가 유출되어 교환용 개구(155) 내부의 압력이 감소할 수 있다.
한편, 도 10a 및 도 10b와 달리, 급기계(170)와 배기계(180)는 공통되는 단일한 밸브로 구성될 수도 있다. 이 때에, 단일한 밸브는 기체공급 및 진공흡인을 모두 할 수 있는 단일 펌프와 연결될 수 있다.
또한, 도 10a 및 도 10b와 달리, 급기계(170)와 배기계(180)는 압력을 정교하게 조절하기 위해 각각 복수개의 밸브로 구성될 수도 있다. 예를 들면, 급기계(170)는 급기와 배기를 하는 두 개의 밸브로 구성될 수도 있고 배기계(180)도 급기와 배기를 하는 두 개의 밸브로 구성될 수 있다.
한편, 도 10c를 참조하면, 급기계(170) 및 배기계(180)는 제1유로(172) 및 제2유로(182) 대신에 급기개구(173)와 배기개구(183)을 포함하여 구성될 수도 있다. 급기개구(173)와 배기개구(183)는 밸브 하우징(150)을 구성하는 벽의 내부에 형성된 개구일 수 있다.
제1밸브(174) 및 제2밸브(184)를 사용하여 제1밀폐 부재(112)를 교환하는 방법은 도 11에서 살펴본다.
도 11은 본 발명에 따른 밀폐 부재 교환 방법의 일례를 예시적으로 나타낸 순서도이다.
도 11을 참조하면, 일 실시예에 따른 밀폐 부재 교환 방법(500)은 하방이동 단계(510) 내지 교환부내부개방 단계(580)를 포함할 수 있다.
하방이동 단계(510)에서는 실링 플레이트(110)를 아래로 이동시켜서 도 6c와 같은 상태에 있게 된다.
교환부밀폐 단계(520)에서는 실링 플레이트(110)를 전진시켜서 실링 플레이트(110)에 구비된 제2밀폐 부재(114)를 교환부(154)에 밀착시킴으로써 교환부(154)를 밀폐시킬 수 있으며 도 6d와 같은 상태에 있게 된다.
대기압전환 단계(530)에서는 제1밸브(174)를 열어서 교환부(154)의 압력을 천천히 증가시킬 수 있다.
교환부외부개방 단계(540)에서는 교환부(154)를 외부로 개방할 수 있다. 예를 들면, 교환커버(160)를 외부로부터 열어서 교환부(154)에 포함된 교환용 개구(155)가 외부로 개방될 수 있다.
밀폐 부재교환 단계(550)에서는 실링 플레이트(110)에 구비된 제1밀폐 부재(112)를 교환할 수 있다.
교환부밀폐 단계(560)에서는 외부로 개방된 교환부(154)를 밀폐시킬 수 있다. 예를 들면, 외부로부터 교환커버(160)를 닫아서 교환부(154)에 포함된 교환용 개구(155)를 밀폐시킬 수 있다.
진공전환 단계(570)에서는 제2밸브(184)를 열어서 교환부(154)의 압력을 천천히 감소시킬 수 있다.
교환부내부개방 단계(580)에서는 실링 플레이트(110)를 후진시켜서 교환부(154)를 내부로 개방시킬 수 있으며 도 6c와 같은 상태에 있게 된다.
도 12는 본 발명에 따른 게이트 밸브의 일례를 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 12를 참조하면, 교환부(154)에 포함된 교환용 개구(155)에는 내측에서 외측으로 갈수록 단면적이 커지도록 경사면(156)이 형성될 수 있다. 경사면(156)은 실링 플레이트(110)의 가장자리에 구비되어 교환하기 어려운 제1밀폐 부재(112)를 신속하고 용이하게 교환할 수 있도록 한다.
도 13은 본 발명에 따른 게이트 밸브의 일례를 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 13을 참조하면, 교환커버(160)에는 제1밀폐 부재(112)와 결합되는 돌출바늘(162)이 형성될 수 있고 돌출바늘(162)은 복수개로 구성될 수 있다. 돌출바늘(162)은 도 11의 교환부밀폐 단계(520)에서 실링 플레이트(110)를 전진시킬 때 제1밀폐 부재(112)와 결합될 수 있다.
돌출바늘(162)은 실링 플레이트(110)의 가장자리에 구비되어 교환하기 어려운 제1밀폐 부재(112)를 신속하고 용이하게 회수하여 교환할 수 있도록 한다.
도 14는 본 발명에 따른 게이트 밸브의 일례를 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 14를 참조하면, 게이트 밸브(100)는 지지부(130)의 양 쪽으로 실링 플레이트(110)를 한 개씩 구비할 수 있으므로 각 실링 플레이트(110)는 제1통로(152a)와 제2통로(152b)를 모두 밀폐시킬 수 있다. 또한, 제1교환용 개구(155a)와 제2교환용 개구(155b)를 통해 양 쪽의 실링 플레이트(110)에 각각 구비된 제1밀폐 부재(112)를 교체할 수 있다.
도 15는 본 발명에 따른 게이트 밸브의 일례를 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 15를 참조하면, 제1밀폐 부재(112)는 식별태그(113)를 포함하여 구성될 수 있고 게이트 밸브(100)는 식별부(190) 및 제어부(195)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
식별태그(113)는 제1밀폐 부재(112)와 결합되거나 제1밀폐 부재(112)의 내부에 구비되거나 제1밀폐 부재(112)의 표면에 인쇄될 수 있고 식별부(190)에게 제1밀폐 부재(112)에 대한 정보를 제공해 줄 수 있다. 예를 들면, 식별태그(113)는 QR 코드, 바코드 또는 RFID(Radio Frequency Identification) 태그일 수 있다.
식별부(190)는 밸브 하우징(150) 또는 실링 플레이트(110) 등에 결합되어 게이트 밸브(100)의 내부에 구비될 수 있고 제1밀폐 부재(112)의 식별태그(113)를 식별할 수 있다. 예를 들면, 식별부(190)는 QR코드, 바코드 또는 RFID 태그를 인식할 수 있는 리더(Reader)일 수 있다.
제어부(195)는 게이트 밸브(100)의 내부 또는 외부에 구비되어 게이트 밸브(100)를 제어할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어부(195)는 식별부(190)가 제1밀폐 부재(112)의 식별태그(113)를 식별한 식별결과에 따라서 구동부(140), 실링 플레이트(110), 교환커버(160), 제1밸브(174) 또는 제2밸브(184) 중에서 어느 하나 이상을 제어함으로써 게이트 밸브(100)를 제어할 수 있다.
제어부(195)의 동작을 도 16을 참고하여 살펴본다.
도 16은 본 발명에 따른 밀폐 부재 교환 방법의 일례를 예시적으로 나타낸 순서도이다.
도 16을 참조하면, 일 실시예에 따른 밀폐 부재 교환 방법(500)은 교환부밀폐 단계(610) 내지 작동중지 단계(695)를 포함할 수 있다.
교환부밀폐 단계(610)에서는 실링 플레이트(110)를 아래로 이동시켜서 도 6c와 같은 상태에 있게 된 후에 실링 플레이트(110)를 전진시켜서 실링 플레이트(110)에 구비된 제2밀폐 부재(114)를 교환부(154)에 밀착시키거나 실링 플레이트(110)를 전진시켜서 밸브 하우징(150)의 내측면에 구비된 제2밀폐 부재(114)에 밀착시킴으로써 교환부(154)를 밀폐시킬 수 있으며 도 6d와 같은 상태에 있게 된다.
대기압전환 단계(620)에서는 제1밸브(174)를 열어서 교환부(154)의 압력을 천천히 증가시킬 수 있다.
교환부외부개방 단계(630)에서는 교환부(154)를 외부로 개방할 수 있다. 예를 들면, 교환커버(160)를 외부로부터 열어서 교환부(154)에 포함된 교환용 개구(155)가 외부로 개방될 수 있다.
밀폐 부재교환 단계(640)에서는 실링 플레이트(110)에 구비된 제1밀폐 부재(112)를 교환할 수 있다.
밀폐 부재식별 단계(650)에서 식별부(190)는 교환된 제1밀폐 부재(112)의 태그(113)를 식별하여 제어부(195)에게 식별결과를 전송할 수 있다. 제어부(195)는 전송받은 식별결과가 미리 정해 놓은 식별정보와 일치하면 교환부밀폐 단계(660) 내지 교환부내부개방 단계(680)가 수행되도록 할 수 있도록 하지만 식별결과가 미리 정해 놓은 식별정보와 불일치하면 표시 단계(690) 및 작동중지 단계(695)가 수행되도록 할 수 있다.
여기에서, 식별정보와 불일치한다는 것은 예를 들면 교환된 제1밀폐 부재(112)가 정품이 아닌 경우를 의미할 수 있고 이러한 경우에 제어부(195)는 작동중지 단계(695)가 수행되도록 하여 게이트 밸브(100)의 작동을 멈추게 할 수 있다.
교환부밀폐 단계(660)에서는 외부로 개방된 교환부(154)를 밀폐시킬 수 있다. 예를 들면, 외부로부터 교환커버(160)를 닫아서 교환부(154)에 포함된 교환용 개구(155)를 밀폐시킬 수 있다.
진공전환 단계(670)에서는 제2밸브(184)를 열어서 교환부(154)의 압력을 천천히 감소시킬 수 있다.
교환부내부개방 단계(680)에서는 실링 플레이트(110)를 후진시켜서 교환부(154)를 내부로 개방시킬 수 있으며 도 6c와 같은 상태에 있게 된다.
표시 단계(690)에서 제어부(195)는 교환된 제1밀폐 부재(112)의 식별결과가 미리 정해 놓은 식별정보와 불일치한다는 정보를 시각 또는 청각으로 사용자에게 알려줄 수 있다.
작동중지 단계(695)에서 제어부(195)는 교환커버(160)가 닫히지 않도록 하거나 제2밸브(184)를 열 수 없도록 하거나 실링 플레이트(110)를 후진시키지 못하게 하여 게이트 밸브(100)가 공정에 사용되는 것을 막을 수 있다.
이 때에, 제어부(195)가 제2밸브(184)를 열 수 없도록 한다면 교환부(154)는 대기압 상태를 유지하게 된다.
이와 같이, 교환된 제1밀폐 부재(112)의 식별결과에 따라서 게이트 밸브의 사용을 제어함으로써, 제1밀폐 부재(112)가 부적당한 밀폐 부재로 잘못 교환된 채로 공정이 진행되는 것을 방지하여 챔버 및 게이트 밸브가 진공 상태를 잘 유지되도록 할 수 있고 허가된 정품의 제1밀폐 부재(112)만 교환하여 사용되도록 할 수 있다.
한편, 밀폐 부재식별 단계(650)가 교환부밀폐 단계(660) 이후에 수행될 수도 있다. 즉, 외부로 개방된 교환부(154)를 밀폐시킨 후에 식별부(190)가 교환된 제1밀폐 부재(112)를 식별할 수도 있다.
이 때에는, 작동중지 단계(695)에서 제어부(195)는 제2밸브(184)를 열 수 없도록 하거나 실링 플레이트(110)를 후진시키지 못하게 하여 게이트 밸브(100)가 공정에 사용되는 것을 막을 수 있다.
한편, 본 발명의 여러 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(1100)(1200)(1300)(1400)을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
이하에서 도어란 실질적으로 실링 플레이트와 동일하거나 또는 실링 플레이트를 포함하는 개념일 수 있다.
도 17은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(1100)을 나타내는 외관 사시도이다. 그리고, 도 18은 도 17의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(1100)을 나타내는 부품 분해 사시도이고, 도 19는 도 17의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(1100)의 일례를 나타내는 단면도이다.
먼저, 도 17 내지 도 19에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(1100)은, 크게 밸브 하우징(10)과, 도어(20)와, 가동대(30)와, 제 1 방향 이동 장치(40)와, 제 2 방향 이동 장치(50) 및 격리 부재(60)를 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 밸브 하우징(10)은, 전체적으로 속이 빈 박스 형태의 구조체로서, 적어도 하나의 통로(10a)가 형성될 수 있다.
여기서, 상기 밸브 하우징(10)은, 반도체 칩, 웨이퍼, LCD 패널, OLED 패널 등과 같은 첨단 반도체 장치나 디스플레이 장치나 기타 의료 기기 등 각종 대상물이 출입할 수 있도록 일측 또는 양측에 상기 통로(10a)가 형성되는 구조체일 수 있다.
이러한 상기 밸브 하우징(10)은, 상술된 상기 도어(20)와, 상기 가동대(30)와, 상기 제 1 방향 이동 장치(40)와, 상기 제 2 방향 이동 장치(50) 및 상기 격리 부재(60)를 지지할 수 있고, 각종 챔버들과 연결될 수 있도록 충분한 강도와 내구성을 갖는 구조체일 수 있다. 그러나, 이러한 상기 밸브 하우징(10)은 도면에 개념적으로 도시된 바와 같이, 도면에 한정되지 않고 매우 다양한 종류와 형태의 통로나 밸브 하우징들이 모두 적용될 수 있다.
또한, 예컨대, 도 17 내지 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 도어(20)는, 상기 통로(10a)를 차단할 수 있도록 제 1 실링 부재(S1)가 설치되는 일종의 밸브체로서, 상기 도어(20)는 상기 통로(10a)의 형상에 대응되도록 상기 통로(10a)의 형상에 따라 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제 1 실링 부재(S1)는 기밀을 위한 오링이나 가스킷 등의 밀봉 부재일 수 있다.
이러한, 상기 도어(20)는 이해를 구하기 위해 도시된 것으로, 도면에 국한되지 않고, 다양한 개수로 설치되거나 각종 실링 부재나 각종 관절 또는 힌지 구조물 등이 추가로 설치되는 등 매우 다양하게 적용될 수 있다.
또한, 예컨대, 도 17 내지 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 가동대(30)는, 상기 도어(20)를 착탈이 가능하게 지지하는 일종의 헤드 블록과 유사한 구조체로서, 후술될 상기 제 1 방향 이동 장치(40)에 의해 이동이 가능하게 설치될 수 있다. 그러나, 이러한 상기 가동대(30)는 도면에 국한되지 않음은 물론이다.
또한, 예컨대, 도 17 내지 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 방향 이동 장치(40)는, 상기 밸브 하우징(10)에 상기 가동대(30)를 대기 위치에서 상기 통로(10a)와 대향되는 제 1 위치까지 제 1 방향으로 이동시킬 수 있는 실린더나 모터나 동력 전달 장치나 기어 박스 등 매우 다양한 형태의 액츄에이터들이 모두 적용될 수 있다.
또한, 예컨대, 도 17 내지 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 방향 이동 장치(50)는, 상기 가동대(30)와 상기 도어(20) 사이에 설치되는 것으로서, 상기 도어(20)를 상기 제 1 위치에서 상기 통로(10a)를 차단할 수 있는 제 2 위치까지 제 2 방향으로 이동시킬 수 있는 실린더나 모터나 동력 전달 장치나 기어 박스 등 매우 다양한 형태의 액츄에이터들이 모두 적용될 수 있다.
여기서, 도 17 내지 도 19에서는 상기 제 1 방향 이동 장치(40)는, 리프팅 실린더이고, 상기 제 2 방향 이동 장치(50)는, 실링 실린더인 것을 예시하였으나, 이외에도 다양한 방향의 다양한 형태와 종류를 갖는 이동 장치들이 모두 적용될 수 있다.
따라서, 상기 도어(20)는 상기 밸브 하우징(10)의 내부에서 상기 제 1 방향 이동 장치(40)에 의해서 상기 대기 위치에서 상기 제 1 위치까지 승하강될 수 있고, 이어서, 상기 제 2 방향 이동 장치(50)에 의해서 상기 제 1 위치에서 상기 제 2 위치까지 전후진되어 상기 통로(10a)를 선택적으로 개폐시킬 수 있다.
또한, 예컨대, 도 17 내지 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 격리 부재(60)는, 상기 가동대(30)에 설치되는 것으로서, 상기 제 1 방향 이동 장치(40)를 이용하여 상기 대기 위치에서 제 3 위치까지 상기 제 1 방향의 역방향인 제 3 방향으로 이동되면 상기 밸브 하우징(10)의 상기 도어 교체 영역(A)을 격리시킬 수 있는 전체적으로 L자 형상으로 절곡된 형태의 플레이트 구조체일 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 도 17 내지 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 격리 부재(60)는, 상기 밸브 하우징(10)의 내측 일면(F1)과 대응되도록 형성되는 하방 하면부(61)와, 상기 밸브 하우징(10)의 내부로 돌출되게 형성되는 돌출벽부(W)의 경사면(F2)과 대응되도록 상기 하방 하면부(61)와 연결되게 형성되는 중간 경사부(62) 및 상기 돌출벽부(W)의 상면(F3)과 대응되도록 상기 중간 경사부(62)와 연결되게 형성되는 상방 하면부(63)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 격리 부재(60)는 단순한 하강 이동만으로도, 상기 격리 부재(60)의 상기 하방 하면부(61), 상기 중간 경사부(62) 및 상기 상방 하면부(63)들이 상기 밸브 하우징(10)의 일면(F1), 상기 돌출벽부(W)의 경사면(F2) 및 상기 상면(F3)과 밀착되어, 상기 도어 교체 영역(A)을 격리시킬 수 있다.
이 때, 상기 밸브 하우징(10)의 전체적인 진공을 유지하면서 상기 도어 교체 영역(A)만 진공을 해제할 수 있도록 상기 돌출벽부(W)의 접촉면 또는 상기 하방 하면부(61)와, 상기 중간 경사부(62) 및 상기 상방 하면부(63)의 테두리 부분에 제 2 실링 부재(S2)가 설치될 수 있다. 여기서, 상기 제 2 실링 부재(S2)는 기밀을 위한 오링이나 가스킷 등의 밀봉 부재일 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 도어 교체 영역(A)은, 제 1 밸브(V1)가 설치되고, 하우징 진공 영역(B)과 연결되는 내부 진공 라인(71) 및 제 2 밸브(V2)가 설치되고, 외부의 대기 또는 청정 공기 공급원과 연결되는 진공 해제 라인(72)이 연결될 수 있다.
따라서, 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 격리 부재(60)가 상기 도어 교체 영역(A)을 격리시킨 후, 제어부(70)에 의해 진공압 해제 제어 신호를 인가받은 상기 제 2 밸브(V2)가 상기 진공 해제 라인(72)을 개방하면, 상기 도어 교체 영역(A)의 진공압이 해제되면서 후술될 상기 덮개(C)를 개방하여 상기 도어 교체용 개구(H)를 통해 상기 도어(20)를 교체할 수 있다.
이 때, 상기 도어 교체 영역(A)은 격리된 상태로서, 상기 하우징 진공 영역(B)는 진공 상태를 유지할 수 있다.
이어서, 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 도어(20)의 교체 후, 상기 덮개(C)를 덮고, 상기 제어부(70)에 의해 진공압 형성 제어 신호를 인가받은 상기 제 1 밸브(V2)는 상기 진공 해제 라인(72)을 폐쇄시키고, 반면, 상기 제 1 밸브(V1)가 상기 내부 진공 라인(71)을 개방하는 경우, 상기 도어 교체 영역(A)은 상기 하우징 진공 영역(B)과 연통되어 서로 동일한 압력의 진공압이 형성될 수 있고, 이를 통해서, 진공 환경 하에서 정상적인 도어 개폐 작동이 가능하다.
그러므로, 이러한 과정을 통해서, 상기 하우징 진공 영역(B)의 진공압을 깨뜨리지 않고도 상기 도어(20)의 교체가 가능해 질 수 있다.
도 20은 도 17의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(1100)의 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
또 다른 실시예에 따르면, 예컨대, 도 20에 도시된 바와 같이, 상기 도어 교체 영역(A)은, 제 3 밸브(V3)가 설치되고, 외부의 펌프(PUMP)와 연결되는 외부 진공 라인(73) 및 제 4 밸브(V4)가 설치되고, 외부의 대기 또는 청정 공기 공급원과 연결되는 진공 해제 라인(74)이 연결될 수 있다.
따라서, 도 20에 도시된 바와 같이, 상기 격리 부재(60)가 상기 도어 교체 영역(A)을 격리시킨 후, 제어부(70)에 의해 진공압 해제 제어 신호를 인가받은 상기 제 4 밸브(V2)가 상기 진공 해제 라인(74)을 개방하면, 상기 도어 교체 영역(A)의 진공압이 해제되면서 후술될 상기 덮개(C)를 개방하여 상기 도어 교체용 개구(H)를 통해 상기 도어(20)를 교체할 수 있다.
이 때, 상기 도어 교체 영역(A)은 격리된 상태로서, 상기 하우징 진공 영역(B)는 진공 상태를 유지할 수 있다.
이어서, 도 20에 도시된 바와 같이, 상기 도어(20)의 교체 후, 상기 덮개(C)를 덮고, 상기 제어부(70)에 의해 진공압 형성 제어 신호를 인가받은 상기 제 4 밸브(V4)는 상기 진공 해제 라인(74)을 폐쇄시키고, 반면, 상기 제 3 밸브(V3)가 상기 외부 진공 라인(71)을 개방하는 경우, 상기 펌프(PUMP)에 의해 상기 도어 교체 영역(A)은 진공압이 형성될 수 있고, 이를 통해서, 진공 환경 하에서 정상적인 도어 개폐 작동이 가능하다.
그러므로, 이러한 과정을 통해서, 상기 하우징 진공 영역(B)의 진공압을 깨뜨리지 않고도 상기 도어(20)의 교체가 가능해 질 수 있다.
이외에도, 도시하지 않았지만, 상기 도어 교체 영역(A)은, 불활성 가스 공급원으로부터 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급 라인, 청정 공기 공급원으로부터 청정 공기를 공급하는 청정 공기 공급 라인 등 다양한 연결 라인들이 설치될 수 있다.
따라서, 상기 도어 교체 영역(A)에는 선택적으로 내부 또는 외부와 연결되어 진공을 형성하거나, 질소 가스와 같은 불활성 가스가 공급되거나 청정 공기가 공급될 수 있다. 이외에도 각종 압력계나 온도계나 히터나 냉각 장치 등의 온도 조절 장치 등이 추가로 설치될 수 있다.
도 21은 도 17의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(1100)의 도어(20)를 나타내는 확대 사시도이다.
도 21에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(1100)의 도어(20)는, 상기 제 2 방향 이동 장치(50)에 설치된 레일 부재(R)를 따라 슬라이딩 착탈될 수 있는 슬라이드 교체형 도어(21)일 수 있다.
따라서, 상기 격리 부재(60)에 의해 상기 도어 교체 영역(A)이 격리되면, 상기 도어 교체 영역(A)만 외기와 연통시켜서 상기 레일 부재(R)로부터 오래된 슬라이드 교체형 도어(21)를 상기 제 1 실링 부재(S1)와 함께 일체로 슬라이딩 분리하고, 새로운 제 1 실링 부재(S1)가 설치된 슬라이드 교체형 도어(21)를 슬라이딩 삽입하여 교체할 수 있다.
이러한 상기 도어(20)의 유출입을 위해서, 도 17 내지 도 21에 도시된 바와 같이, 상기 도어 교체 영역(A)과 대응되는 상기 밸브 하우징(10) 및 상기 돌출벽부(W)의 적어도 측면(10c)에 도어 교체용 개구(H)가 형성되고, 상기 도어 교체용 개구(H)에 덮개(C)가 설치될 수 있다. 그러나, 이에 반드시 국한되지 않고, 다양한 방향으로 상기 도어(20)를 유출입시킬 수 있다.
도 22는 도 17의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(1100)의 도어 교체용 개구(H)의 다른 일례를 나타내는 사시도이고, 도 23은 도 17의 도어 교체용 개구(H)의 또 다른 일례를 나타내는 사시도이고, 도 24는 도 17의 도어 교체용 개구(H)의 또 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
즉, 도 22에 도시된 바와 같이, 상기 도어 교체 영역(A)과 대응되는 상기 밸브 하우징(10) 또는 상기 돌출벽부(W)의 하면(10d)에 도어 교체용 개구(H)가 형성되고, 상기 도어 교체용 개구(H)에 덮개(C)가 설치될 수 있다.
이외에도, 예컨대, 도 23에 도시된 바와 같이, 상기 도어 교체 영역(A)과 대응되는 상기 밸브 하우징(10) 또는 상기 돌출벽부(W)의 전면(10e)에 도어 교체용 개구(H)가 형성되고, 상기 도어 교체용 개구(H)에 덮개(C)가 설치될 수 있다.
또한, 예컨대, 도 24에 도시된 바와 같이, 상기 도어 교체 영역(A)과 대응되는 상기 밸브 하우징(10)의 하면(10d)과 전면(10e)에 도어 교체용 개구(H)가 형성되고, 상기 도어 교체용 개구(H)에 덮개(C)가 설치될 수 있다. 이외에도, 하면(10d)과 일 측면(10c) 또는 하면(10d), 측면(10c) 및 전면(10e) 모두 다양한 형태의 개구(H)를 형성하여 상기 도어(20)의 교체를 용이하게 할 수 있다.
한편, 예컨대, 도 24에 도시된 바와 같이, 상기 도어(20)는, 볼트나, 너트나, 나사 등의 고정구(F) 또는 지그를 이용하여 상기 제 2 방향 이동 장치(50)에 착탈 가능하게 설치되는 체결 교체형 도어(22)일 수 있다. 이외에도 예컨대, 억지 물림 홈이나, 억지 물림 돌기나, 스냅 버튼이나, 자석 등을 이용하는 등 각종 체결형 도어가 모두 적용될 수 있다.
또한, 상기 덮개(C) 역시, 각종 오링 등이 설치되어 체결구에 의해 착탈 가능하게 고정되는 뚜껑이나, 접철식 도어나, 캡이나, 쉘 등의 다양한 형태의 덮개들이 모두 적용될 수 있다.
또한, 예컨대, 도 17 내지 도 24에 도시된 바와 같이, 상기 도어(20)는, 상기 밸브 하우징(10)에 형성된 단일 통로(10a)를 차단할 수 있는 L 모션 도어일 수 있다. 그러나, 이에 반드시 국한되지 않는다.
도 25는 도 17의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(1100)의 정상 작동 과정을 나타내는 도면이다.
도 25에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(1100)의 정상 작동 과정을 설명하면, 제 1 시간(t1) 동안, 상기 도어(20)는 가공 대상물의 로딩이나 언로딩을 위해서 오픈 상태의 대기 위치(Open stage)에서 대기할 수 있다.
이어서, 제 2 시간(t2) 동안, 상기 도어(20)는 상기 대기 위치에서 상기 제 1 위치(Close stage)까지 상승될 수 있고, 이어서, 제 3 시간(t3) 동안 상기 제 1 위치에서 제 2 위치까지 전진하여 상기 통로(10a)를 실링(Sealing)할 수 있다.
이어서, 제 4 시간(t4) 동안, 가동 대상물의 가공 프로세서를 마치면, 제 5 시간(t5) 동안, 상기 도어(20)는 제 2 위치에서 다시 제 1 위치로 후진하여 상기 통로(10a)를 언실링(Unsealing)할 수 있고, 제 6 시간(t5) 동안, 상기 제 1 위치에서 상기 대기 위치로 하강할 수 있다.
도 26은 도 17의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(1100)의 도어 교체 과정을 나타내는 도면이다.
한편, 도 26에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(1100)의 도어 교체 과정을 설명하면, 도 25의 과정 중 상기 도어(20), 즉 실링 플레이트의 교환이 필요한 경우, 제 0 교체 시간(te0) 동안, 상기 도어(20)는 상기 대기 위치(Open stage)에서 제 3 위치(Exchange stage)까지 하강하여 상기 도어 교체 영역(A)을 격리시키고, 제 1 교체 시간(te1) 동안, 상술된 상기 도어 교체 영역(A)을 대기 상태(ATM)로 전환하며, 제 2 교체 시간(te2) 동안, 도어 교체 작업을 수행할 수 있다.
이어서, 제 3 교체 시간(te3) 동안, 상기 도어 교체 영역(A)의 격리를 해제하여 상기 도어 교체 영역(A)을 다시 진공 상태로 전환시키고, 제 4 교체 시간(te4) 동안, 상기 도어(20)는 상기 제 3 위치에서 상기 대기 위치까지 상승하여 대기할 수 있다.
여기서, 이러한 교체 시간들은 도 25의 제 1 시간(t1) 동안 이루어져서 장비의 중단이나 전체적인 진공 상태를 깨지 않고도 신속하게 도어 교체 작업이 이루어질 수 있다.
도 27은 도 17의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(1100)의 작동 과정을 나타내는 순서도이다.
도 27에 도시된 바와 같이, 본 발명의 도어 교체 작업은,"Seal plate(도어) 교환이 필요한가?"라는 작업자 또는 제어부의 판단에 의해 이루어질 수 있는 것으로서, 예컨대, 도어의 사용 시간을 확인하거나, 챔버 내부의 실링 상태를 확인하거나, 실링 부재의 상태를 측정하는 하중 센서나 비젼 등 각종 센서를 통해서 도어의 상태를 확인할 수 있다.
도 28은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(1200)을 나타내는 단면도이다.
도 28에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(1200)의 도어(20)는, 상기 밸브 하우징(10)에 일측에 형성된 제 1 통로(10a)를 차단할 수 있는 제 1 도어(20-1) 및 상기 밸브 하우징(10)의 타측에 형성된 제 2 통로(10b)를 차단할 수 있는 제 2 도어(20-2)를 포함하는 T 모션 도어(23)일 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상은, L 모션은 물론이고, T 모션 등 다양한 형태의 게이트 밸브의 도어에 모두 적용될 수 있다.
그러므로, 상술된 본 발명의 여러 실시예들에 따르면, 오링을 포함한 도어 전체를 교체할 수 있어서 교체 비용과 시간을 크게 절감할 수 있고, 장비의 부피를 축소시켜서 장비의 단가와 진공압 형성 시간 및 비용을 줄일 수 있으며, 예컨대, 가동대를 단순 하강시키는 동작만으로 밸브 하우징의 전체적인 진공을 깨뜨리지 않고도 도어의 교체를 가능하게 하여 장비의 작동과 운영을 단순화시켜서 장비의 내구성과 성능을 향상시킬 수 있다.
도 29는 도 17의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 정품 식별 과정의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 17 내지 도 29에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 본 발명의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(1100)은, 식별 정보 매칭시에만 동작 허용이 가능하도록 상기 도어의 식별 정보를 식별할 수 있는 식별 장치를 더 포함할 수 있는 것으로서, 더욱 구체적으로 예를 들면, 도 19 및 도 20에 도시된 바와 같이, 상기 식별 장치는, 상기 도어(20)에 설치된 RFID 태그(tag)(RT)를 인식할 수 있도록 상기 밸브 하우징(10) 또는 상기 RFID 태그(RT)와 대응되는 부분에 설치되는 RFID 센서(RS) 및 상기 RFID 센서(RS)로부터 식별 정보를 입력받아 식별 정보 매칭시에만 장비의 정상적인 동작을 허용하고, 그렇지 않은 경우, 장비의 동작을 중단하는 RFID 식별 제어부(80)일 수 있다.
따라서, 도 29에 도시된 바와 같이, 상기 도어(20)의 상기 실링 플레이트(SP) 교체시, 상기 식별 장치의 RFID 센서(RS)가 상기 RFID 태그(RT)를 인식하여 식별 정보를 감지하면(S11), 상기 RFID 식별 제어부(80)가 매칭 여부를 판별하여(S12) 매칭되는 경우, 정상 동작을 허용하거나 또는 상기 도어(20)의 교체를 허용하고(S13), 매칭이 되지 않는 경우, 동작 불가 명령이나 상기 도어(20)의 교체 불가 판정을 내릴 수 있다.
그러므로, 정식으로 식별 정보를 부여받은 정품 도어(20)만 교체할 수 있게 하여 장비의 안전도를 높이고, 오동작이나 불법 사용을 사전에 방지할 수 있다.
도 30은 도 29의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(1100)의 도어(20)의 정품 식별 과정의 다른 일례를 나타내는 순서도이다.
도 17 내지 도 30에 도시된 바와 같이, 더욱 구체적으로 예를 들면, 교환 프로세서를 시작하면, 상기 도어 교체 영역(A)을 실링하고, 진공에서 상기 도어 교체 영역(A)을 대기 상태로 전환하며, 상기 덮개(C)를 개방하여 도어를 교환할 때, 상기 RFID 태그(RT)를 상기 RFID 센서(RS)가 인식하여 정품으로 판별되면, 상기 도어 교체 영역(A)의 상기 덮개(C)를 닫은 후, 상기 도어 교체 영역(A)을 진공으로 전환하여 정상적인 교환 프로세서를 완료하거나, 정품으로 판별되지 않는 경우에는, 시각적 또는 청각적으로 비 정품 오류 메시지를 출력하고, 상기 도어 교체 영역(A)을 대기압 상태로 비정상적인 동작 종료를 할 수 있다. 그러나, 이에 반드시 국한되지 않는다.
도 31은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(1300)의 도어(20)를 나타내는 부품 분해 사시도이고, 도 32는 도 31의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(1300)을 나타내는 부품 조립 단면도이고, 도 33은 도 31의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(1300)의 도어(20)를 확대하여 나타내는 확대 사시도이고, 도 34는 도 31의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어(20)를 나타내는 횡단면도이다.
도 31 내지 도 34에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(1300)의 도어(20)는, 적어도 일측에 도어 지지대(DS)의 촉형 막대(AR)와 억지 물림으로 결합되는 적어도 하나의 삽입홀(ARH)이 형성되고, 상기 삽입홀(ARH)의 입구부에는 결합시 파티클의 비산을 방지할 수 있도록 오링(S3)이 설치될 수 있다.
여기서, 도 31 내지 도 34에 도시된 상기 촉형 막대(AR)는 상기 도어 지지대(DS)로부터 수평 방향으로 좌측방 돌출되는 것으로서, 따라서, 상기 도어(20)는 수평 방향으로 분해가 가능한 것을 예시하였다.
도 35는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(1400)의 도어(20)를 나타내는 부품 분해 사시도이다.
도 35에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(1400)의 상기 촉형 막대(AR)는 상기 도어 지지대(DS)로부터 수직 방향으로 하방 돌출되는 것으로서, 따라서, 상기 도어(20)는 수직 방향으로 분해가 가능한 것을 예시하였다.
그러나, 이러한 상기 도어(20)의 분해 방법은 매우 다양한 것으로서, 도면에 국한되지 않는다.
이하, 본 발명의 여러 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(2100)(2200)(2300)(2400)을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 36은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(2100)을 나타내는 외관 사시도이다. 그리고, 도 37은 도 36의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(2100)을 나타내는 부품 분해 사시도이고, 도 38은 도 36의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(2100)을 나타내는 단면도이다.
먼저, 도 36 내지 도 38에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(2100)은, 크게 밸브 하우징(10)과, 도어(20)와, 가동대(30)와, 제 1 방향 이동 장치(40)와, 제 2 방향 이동 장치(50) 및 격리 부재(60)를 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 밸브 하우징(10)은, 전체적으로 속이 빈 박스 형태의 구조체로서, 적어도 하나의 통로(10a)가 형성될 수 있다.
여기서, 상기 밸브 하우징(10)은, 반도체 칩, 웨이퍼, LCD 패널, OLED 패널 등과 같은 첨단 반도체 장치나 디스플레이 장치나 기타 의료 기기 등 각종 대상물이 출입할 수 있도록 일측 또는 양측에 상기 통로(10a)가 형성되는 구조체일 수 있다.
이러한 상기 밸브 하우징(10)은, 상술된 상기 도어(20)와, 상기 가동대(30)와, 상기 제 1 방향 이동 장치(40)와, 상기 제 2 방향 이동 장치(50) 및 상기 격리 부재(60)를 지지할 수 있고, 각종 챔버들과 연결될 수 있도록 충분한 강도와 내구성을 갖는 구조체일 수 있다. 그러나, 이러한 상기 밸브 하우징(10)은 도면에 개념적으로 도시된 바와 같이, 도면에 한정되지 않고 매우 다양한 종류와 형태의 통로나 밸브 하우징들이 모두 적용될 수 있다.
또한, 예컨대, 도 36 내지 도 38에 도시된 바와 같이, 상기 도어(20)는, 상기 통로(10a)를 차단할 수 있도록 제 1 실링 부재(S1)가 설치되는 일종의 밸브체로서, 상기 도어(20)는 상기 통로(10a)의 형상에 대응되도록 상기 통로(10a)의 형상에 따라 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제 1 실링 부재(S1)는 기밀을 위한 오링이나 가스킷 등의 밀봉 부재일 수 있다.
이러한, 상기 도어(20)는 이해를 구하기 위해 도시된 것으로, 도면에 국한되지 않고, 다양한 개수로 설치되거나 각종 실링 부재나 각종 관절 또는 힌지 구조물 등이 추가로 설치되는 등 매우 다양하게 적용될 수 있다.
또한, 예컨대, 도 36 내지 도 38에 도시된 바와 같이, 상기 가동대(30)는, 상기 도어(20)를 착탈이 가능하게 지지하는 일종의 헤드 블록과 유사한 구조체로서, 후술될 상기 제 1 방향 이동 장치(40)에 의해 이동이 가능하게 설치될 수 있다. 그러나, 이러한 상기 가동대(30)는 도면에 국한되지 않음은 물론이다.
또한, 예컨대, 도 36 내지 도 38에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 방향 이동 장치(40)는, 상기 밸브 하우징(10)에 상기 가동대(30)를 대기 위치에서 상기 통로(10a)와 대향되는 제 1 위치까지 제 1 방향으로 이동시킬 수 있는 실린더나 모터나 동력 전달 장치나 기어 박스 등 매우 다양한 형태의 액츄에이터들이 모두 적용될 수 있다.
또한, 예컨대, 도 36 내지 도 38에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 방향 이동 장치(50)는, 상기 가동대(30)와 상기 도어(20) 사이에 설치되는 것으로서, 상기 도어(20)를 상기 제 1 위치에서 상기 통로(10a)를 차단할 수 있는 제 2 위치까지 제 2 방향으로 이동시킬 수 있는 실린더나 모터나 동력 전달 장치나 기어 박스 등 매우 다양한 형태의 액츄에이터들이 모두 적용될 수 있다.
여기서, 도 36 내지 도 38에서는 상기 제 1 방향 이동 장치(40)는, 리프팅 실린더이고, 상기 제 2 방향 이동 장치(50)는, 실링 실린더인 것을 예시하였으나, 이외에도 다양한 방향의 다양한 형태와 종류를 갖는 이동 장치들이 모두 적용될 수 있다.
따라서, 상기 도어(20)는 상기 밸브 하우징(10)의 내부에서 상기 제 1 방향 이동 장치(40)에 의해서 상기 대기 위치에서 상기 제 1 위치까지 승하강될 수 있고, 이어서, 상기 제 2 방향 이동 장치(50)에 의해서 상기 제 1 위치에서 상기 제 2 위치까지 전후진되어 상기 통로(10a)를 선택적으로 개폐시킬 수 있다.
또한, 예컨대, 도 36 내지 도 38에 도시된 바와 같이, 상기 격리 부재(60)는, 상기 제 2 방향 이동 장치(50) 또는 상기 가동대(30)에 설치되는 것으로서, 상기 제 1 방향 이동 장치(40)를 이용하여 상기 대기 위치에서 제 3 위치까지 1차 이동되며, 상기 제 2 방향 이동 장치(50)를 이용하여 상기 제 3 위치에서 제 4 위치까지 상기 제 2 방향으로 2차 이동되어 상기 밸브 하우징(10)의 상기 도어 교체 영역(A)을 격리시킬 수 있는 전체적으로 평평한 형태의 플레이트 구조체일 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 도 36 내지 도 38에 도시된 바와 같이, 상기 격리 부재(60)는, 상기 밸브 하우징(10)의 내부에 링 형상으로 수평 돌출되는 돌출벽부의 측면과 대응되도록 형성되는 격리 플레이트(61)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 격리 부재(60)는 1차 하강 이동 및 2차 전진 이동으로, 상기 격리 부재(60)의 측면이 상기 돌출벽부(W)의 측면과 서로 밀착되어, 상기 도어 교체 영역(A)을 격리시킬 수 있다.
이 때, 상기 밸브 하우징(10)의 전체적인 진공을 유지하면서 상기 도어 교체 영역(A)만 진공을 해제할 수 있도록 상기 돌출벽부(W)의 접촉면 또는 상기 격리 플레이트(61)에 제 2 실링 부재(S2)가 설치될 수 있다. 여기서, 상기 제 2 실링 부재(S2)는 기밀을 위한 오링이나 가스킷 등의 밀봉 부재일 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 도 38에 도시된 바와 같이, 상기 도어 교체 영역(A)은, 제 1 밸브(V1)가 설치되고, 하우징 진공 영역(B)과 연결되는 내부 진공 라인(71) 및 제 2 밸브(V2)가 설치되고, 외부의 대기 또는 청정 공기 공급원과 연결되는 진공 해제 라인(72)이 연결될 수 있다.
따라서, 도 38에 도시된 바와 같이, 상기 격리 부재(60)가 상기 도어 교체 영역(A)을 격리시킨 후, 제어부(70)에 의해 진공압 해제 제어 신호를 인가받은 상기 제 2 밸브(V2)가 상기 진공 해제 라인(72)을 개방하면, 상기 도어 교체 영역(A)의 진공압이 해제되면서 후술될 상기 덮개(C)를 개방하여 상기 도어 교체용 개구(H)를 통해 상기 도어(20)를 교체할 수 있다.
이 때, 상기 도어 교체 영역(A)은 격리된 상태로서, 상기 하우징 진공 영역(B)는 진공 상태를 유지할 수 있다.
이어서, 도 38에 도시된 바와 같이, 상기 도어(20)의 교체 후, 상기 덮개(C)를 덮고, 상기 제어부(70)에 의해 진공압 형성 제어 신호를 인가받은 상기 제 1 밸브(V2)는 상기 진공 해제 라인(72)을 폐쇄시키고, 반면, 상기 제 1 밸브(V1)가 상기 내부 진공 라인(71)을 개방하는 경우, 상기 도어 교체 영역(A)은 상기 하우징 진공 영역(B)과 연통되어 서로 동일한 압력의 진공압이 형성될 수 있고, 이를 통해서, 진공 환경 하에서 정상적인 도어 개폐 작동이 가능하다.
그러므로, 이러한 과정을 통해서, 상기 하우징 진공 영역(B)의 진공압을 깨뜨리지 않고도 상기 도어(20)의 교체가 가능해 질 수 있다.
도 39는 도 36의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(2100)의 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
또 다른 실시예에 따르면, 예컨대, 도 39에 도시된 바와 같이, 상기 도어 교체 영역(A)은, 제 3 밸브(V3)가 설치되고, 외부의 펌프(PUMP)와 연결되는 외부 진공 라인(73) 및 제 4 밸브(V4)가 설치되고, 외부의 대기 또는 청정 공기 공급원과 연결되는 진공 해제 라인(74)이 연결될 수 있다.
따라서, 도 39에 도시된 바와 같이, 상기 격리 부재(60)가 상기 도어 교체 영역(A)을 격리시킨 후, 제어부(70)에 의해 진공압 해제 제어 신호를 인가받은 상기 제 4 밸브(V2)가 상기 진공 해제 라인(74)을 개방하면, 상기 도어 교체 영역(A)의 진공압이 해제되면서 후술될 상기 덮개(C)를 개방하여 상기 도어 교체용 개구(H)를 통해 상기 도어(20)를 교체할 수 있다.
이 때, 상기 도어 교체 영역(A)은 격리된 상태로서, 상기 하우징 진공 영역(B)는 진공 상태를 유지할 수 있다.
이어서, 도 39에 도시된 바와 같이, 상기 도어(20)의 교체 후, 상기 덮개(C)를 덮고, 상기 제어부(70)에 의해 진공압 형성 제어 신호를 인가받은 상기 제 4 밸브(V4)는 상기 진공 해제 라인(74)을 폐쇄시키고, 반면, 상기 제 3 밸브(V3)가 상기 외부 진공 라인(71)을 개방하는 경우, 상기 펌프(PUMP)에 의해 상기 도어 교체 영역(A)은 진공압이 형성될 수 있고, 이를 통해서, 진공 환경 하에서 정상적인 도어 개폐 작동이 가능하다.
그러므로, 이러한 과정을 통해서, 상기 하우징 진공 영역(B)의 진공압을 깨뜨리지 않고도 상기 도어(20)의 교체가 가능해 질 수 있다.
이외에도, 도시하지 않았지만, 상기 도어 교체 영역(A)은, 불활성 가스 공급원으로부터 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급 라인, 청정 공기 공급원으로부터 청정 공기를 공급하는 청정 공기 공급 라인 등 다양한 연결 라인들이 설치될 수 있다.
따라서, 상기 도어 교체 영역(A)에는 선택적으로 내부 또는 외부와 연결되어 진공을 형성하거나, 질소 가스와 같은 불활성 가스가 공급되거나 청정 공기가 공급될 수 있다. 이외에도 각종 압력계나 온도계나 히터나 냉각 장치 등의 온도 조절 장치 등이 추가로 설치될 수 있다.
도 40은 도 36의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(2100)의 도어(20)를 나타내는 확대 사시도이다.
도 40에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(2100)의 도어(20)는, 상기 제 2 방향 이동 장치(50)에 설치된 레일 부재(R)를 따라 슬라이딩 착탈될 수 있는 슬라이드 교체형 도어(21)일 수 있다.
따라서, 상기 격리 부재(60)에 의해 상기 도어 교체 영역(A)이 격리되면, 상기 도어 교체 영역(A)만 외기와 연통시켜서 상기 레일 부재(R)로부터 오래된 슬라이드 교체형 도어(21)를 상기 제 1 실링 부재(S1)와 함께 일체로 슬라이딩 분리하고, 새로운 제 1 실링 부재(S1)가 설치된 슬라이드 교체형 도어(21)를 슬라이딩 삽입하여 교체할 수 있다.
이러한 상기 도어(20)의 유출입을 위해서, 도 36 내지 도 40에 도시된 바와 같이, 상기 도어 교체 영역(A)과 대응되는 상기 밸브 하우징(10) 및 상기 돌출벽부(W)의 적어도 측면(10c)에 도어 교체용 개구(H)가 형성되고, 상기 도어 교체용 개구(H)에 덮개(C)가 설치될 수 있다. 그러나, 이에 반드시 국한되지 않고, 다양한 방향으로 상기 도어(20)를 유출입시킬 수 있다.
도 41은 도 36의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(2100)의 도어 교체용 개구(H)의 다른 일례를 나타내는 사시도이고, 도 42는 도 36의 도어 교체용 개구(H)의 또 다른 일례를 나타내는 사시도이고, 도 43은 도 36의 도어 교체용 개구(H)의 또 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
즉, 도 41에 도시된 바와 같이, 상기 도어 교체 영역(A)과 대응되는 상기 밸브 하우징(10) 또는 상기 돌출벽부(W)의 하면(10d)에 도어 교체용 개구(H)가 형성되고, 상기 도어 교체용 개구(H)에 덮개(C)가 설치될 수 있다.
이외에도, 예컨대, 도 42에 도시된 바와 같이, 상기 도어 교체 영역(A)과 대응되는 상기 밸브 하우징(10) 또는 상기 돌출벽부(W)의 전면(10e)에 도어 교체용 개구(H)가 형성되고, 상기 도어 교체용 개구(H)에 덮개(C)가 설치될 수 있다.
또한, 예컨대, 도 43에 도시된 바와 같이, 상기 도어 교체 영역(A)과 대응되는 상기 밸브 하우징(10)의 하면(10d)과 전면(10e)에 도어 교체용 개구(H)가 형성되고, 상기 도어 교체용 개구(H)에 덮개(C)가 설치될 수 있다. 이외에도, 하면(10d)과 일 측면(10c) 또는 하면(10d), 측면(10c) 및 전면(10e) 모두 다양한 형태의 개구(H)를 형성하여 상기 도어(20)의 교체를 용이하게 할 수 있다.
한편, 예컨대, 도 43에 도시된 바와 같이, 상기 도어(20)는, 볼트나 너트나 나사 등의 고정구(F) 또는 지그를 이용하여 상기 제 2 방향 이동 장치(50)에 착탈 가능하게 설치되는 체결 교체형 도어(22)일 수 있다. 이외에도 예컨대, 억지 물림 홈이나, 억지 물림 돌기나, 스냅 버튼이나, 자석 등을 이용하는 등 각종 체결형 도어가 모두 적용될 수 있다.
또한, 상기 덮개(C) 역시, 각종 오링 등이 설치되어 체결구에 의해 착탈 가능하게 고정되는 뚜껑이나, 접철식 도어나, 캡이나, 쉘 등의 다양한 형태의 덮개들이 모두 적용될 수 있다.
또한, 예컨대, 도 36 내지 도 43에 도시된 바와 같이, 상기 도어(20)는, 상기 밸브 하우징(10)에 형성된 단일 통로(10a)를 차단할 수 있는 L 모션 도어일 수 있다. 그러나, 이에 반드시 국한되지 않는다.
도 44는 도 36의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(2100)의 정상 작동 과정을 나타내는 도면이다.
도 44에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(2100)의 정상 작동 과정을 설명하면, 제 1 시간(t1) 동안, 상기 도어(20)는 가공 대상물의 로딩이나 언로딩을 위해서 오픈 상태의 대기 위치(Open stage)에서 대기할 수 있다.
이어서, 제 2 시간(t2) 동안, 상기 도어(20)는 상기 대기 위치에서 상기 제 1 위치(Close stage)까지 상승될 수 있고, 이어서, 제 3 시간(t3) 동안 상기 제 1 위치에서 제 2 위치까지 전진하여 상기 통로(10a)를 실링(Sealing)할 수 있다.
이어서, 제 4 시간(t4) 동안, 가동 대상물의 가공 프로세서를 마치면, 제 5 시간(t5) 동안, 상기 도어(20)는 제 2 위치에서 다시 제 1 위치로 후진하여 상기 통로(10a)를 언실링(Unsealing)할 수 있고, 제 6 시간(t5) 동안, 상기 제 1 위치에서 상기 대기 위치로 하강할 수 있다.
도 45는 도 36의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(2100)의 도어 교체 과정을 나타내는 도면이다.
한편, 도 45에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(2100)의 도어 교체 과정을 설명하면, 도 44의 과정 중 상기 도어(20), 즉 실링 플레이트의 교환이 필요한 경우, 제 0 교체 시간(te0) 동안, 상기 도어(20)는 상기 대기 위치(Open stage)에서 제 3 위치(Exchange stage)까지 1차 하강하고, 제 1 교체 시간(te1) 동안, 상기 도어(20)는 상기 제 3 위치에서 제 4 위치까지 2차 전진되어 상기 도어 교체 영역(A)을 격리시킬 수 있다.
이어서, 제 2 교체 시간(te2) 동안, 상술된 상기 도어 교체 영역(A)을 대기 상태(ATM)로 전환하며, 도어 교체 작업을 수행할 수 있다.
이어서, 제 3 교체 시간(te3) 동안, 상기 도어 교체 영역(A)을 진공상태로 전환하고, 상기 도어 교체 영역(A)의 격리를 해제하기 위해서 상기 도어(20)는 상기 제 4 위치에서 상기 제 3 위치로 후진될 수 있다.
이어서, 제 6 교체 시간(te4) 동안, 상기 도어(20)는 상기 제 3 위치에서 상기 대기 위치까지 상승하여 대기할 수 있다.
여기서, 이러한 교체 시간들은 도 44의 제 1 시간(t1) 동안 이루어져서 장비의 중단이나 전체적인 진공 상태를 깨지 않고도 신속하게 도어 교체 작업이 이루어질 수 있다.
도 46은 도 36의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(2100)의 작동 과정을 나타내는 순서도이다.
도 46에 도시된 바와 같이, 본 발명의 도어 교체 작업은,"Seal plate(도어) 교환이 필요한가?"라는 작업자 또는 제어부의 판단에 의해 이루어질 수 있는 것으로서, 예컨대, 도어의 사용 시간을 확인하거나, 챔버 내부의 실링 상태를 확인하거나, 실링 부재의 상태를 측정하는 하중 센서나 비젼 등 각종 센서를 통해서 도어의 상태를 확인할 수 있다.
도 47은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(2200)을 나타내는 단면도이다.
도 47에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(2200)의 도어(20)는, 상기 밸브 하우징(10)에 일측에 형성된 제 1 통로(10a)를 차단할 수 있는 제 1 도어(20-1) 및 상기 밸브 하우징(10)의 타측에 형성된 제 2 통로(10b)를 차단할 수 있는 제 2 도어(20-2)를 포함하는 T 모션 도어(23)일 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상은, L 모션은 물론이고, T 모션 등 다양한 형태의 게이트 밸브의 도어에 모두 적용될 수 있다.
그러므로, 상술된 본 발명의 여러 실시예들에 따르면, 오링을 포함한 도어 전체를 교체할 수 있어서 교체 비용과 시간을 크게 절감할 수 있고, 장비의 부피를 축소시켜서 장비의 단가와 진공압 형성 시간 및 비용을 줄일 수 있으며, 예컨대, 가동대를 단순 하강시키는 동작만으로 밸브 하우징의 전체적인 진공을 깨뜨리지 않고도 도어의 교체를 가능하게 하여 장비의 작동과 운영을 단순화시켜서 장비의 내구성과 성능을 향상시킬 수 있다.
도 48은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(2300)의 도어(20)를 나타내는 부품 분해 사시도이고, 도 49는 도 48의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(2300)을 나타내는 부품 조립 단면도이고, 도 50은 도 48의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(2300)의 도어(20)를 확대하여 나타내는 확대 사시도이고, 도 51은 도 48의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템의 도어(20)를 나타내는 횡단면도이다.
도 48 내지 도 51에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(2300)의 도어(20)는, 적어도 일측에 도어 지지대(DS)의 촉형 막대(AR)와 억지 물림으로 결합되는 적어도 하나의 삽입홀(ARH)이 형성되고, 상기 삽입홀(ARH)의 입구부에는 결합시 파티클의 비산을 방지할 수 있도록 오링(S3)이 설치될 수 있다.
여기서, 도 48 내지 도 51에 도시된 상기 촉형 막대(AR)는 상기 도어 지지대(DS)로부터 수평 방향으로 좌측방 돌출되는 것으로서, 따라서, 상기 도어(20)는 수평 방향으로 분해가 가능한 것을 예시하였다.
도 52는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(2400)의 도어(20)를 나타내는 부품 분해 사시도이다.
도 52에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(2400)의 상기 촉형 막대(AR)는 상기 도어 지지대(DS)로부터 수직 방향으로 하방 돌출되는 것으로서, 따라서, 상기 도어(20)는 수직 방향으로 분해가 가능한 것을 예시하였다.
그러나, 이러한 상기 도어(20)의 분해 방법은 매우 다양한 것으로서, 도면에 국한되지 않는다.
도 53은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(3100)을 나타내는 외관 사시도이고, 도 54는 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(3100)의 단면도이고, 도 55는 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(3100)의 부품 분해 사시도이고, 도 56은 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(3100)의 밸브 하우징(10)을 나타내는 사시도이고, 도 57은 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(3100)의 밸브 하우징(10)을 나타내는 부품 분해 사시도이다.
도 53 내지 도 57에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(3100)은, 적어도 하나의 통로(10a)가 형성되는 밸브 하우징(10)와, 상기 통로(10a)를 차단할 수 있도록 제 1 실링 부재(S1)가 설치되는 도어(20)와, 상기 도어(20)을 착탈이 가능하게 지지하는 가동대(30)와, 상기 밸브 하우징(10)에 상기 가동대(30)를 대기 위치에서 상기 통로(10a)와 대향되는 제 1 위치까지 제 1 방향으로 이동시킬 수 있는 제 1 방향 이동 장치(40)와, 상기 가동대(30)와 상기 도어(20) 사이에 설치되고, 상기 도어(20)을 상기 제 1 위치에서 상기 통로(10a)를 차단할 수 있는 제 2 위치까지 제 2 방향으로 이동시킬 수 있는 제 2 방향 이동 장치(50) 및 상기 제 2 방향 이동 장치(50) 또는 상기 가동대(30)에 설치되고, 상기 제 1 방향 이동 장치(40)를 이용하여 상기 대기 위치에서 제 3 위치까지 1차 이동되며, 상기 제 2 방향 이동 장치를 이용하여 상기 제 3 위치에서 제 4 위치까지 상기 제 2 방향으로 2차 이동되어 상기 밸브 하우징(10)의 상기 도어 교체 영역(A)을 격리시킬 수 있는 격리 부재(60)를 포함할 수 있다.
또한, 도 53 내지 도 57에 도시된 바와 같이, 상기 도어 교체 영역(A)과 대응되는 상기 밸브 하우징(10)의 측면에 도어 교체용 개구(H)가 형성되고, 상기 도어 교체용 개구(H)에 착탈식 덮개(C)가 설치될 수 있다.
여기서, 이러한 상기 착탈식 덮개(C)는 고정 나사에 의해 상기 밸브 하우징(10)의 측면에 착탈 가능하게 고정될 수 있는 것으로서, 상기 착탈식 덮개(C)는 일측에 대기압 형성용 밸브(V5)가 형성되고, 타측에 도 72의 진공압 형성용 진공관(VP)이 설치될 수 있다.
따라서, 도어 교체시, 고정 나사를 풀러서 상기 밸브 하우징(10)으로부터 상기 착탈식 덮개(C)를 완전히 분리할 수 있다. 물론, 상기 착탈식 덮개(C)를 분리하기 전에 상기 대기압 형성용 밸브(V5)를 열어서 상기 도어 교체 영역(A)에 대기압이 형성되게 해야 하고, 도어 교체 이후에는 상기 착탈식 덮개(C)를 재조립한 다음, 상기 진공압 형성용 진공관(VP)을 이용하여 상기 도어 교체 영역(A)에 진공압을 형성할 수 있다.
도 58은 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(3100)의 도어(20)를 나타내는 사시도이고, 도 59는 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(3100)의 도어(20)의 체결 상태를 나타내는 단면 사시도이다.
도 58 및 도 59에 도시된 바와 같이, 상기 도어(20)는, 상기 제 2 방향 이동 장치(50) 또는 상기 격리 부재(60)에 설치된 레일 부재를 따라 슬라이딩 착탈될 수 있는 슬라이드 교체형 도어(21)일 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 도어(20)는, 역압에 의한 휨을 방지할 수 있도록 후면 중간부에 적어도 하나(도면에서는 2개)의 리브부(RB)가 형성되고, 후면 상하단부에 L자 형태로 절곡된 가이드부(G)가 형성될 수 있다.
따라서, 상기 2개의 리브부(RB)와 2개의 가이드부(G)가 상기 도어(20)의 강도를 증대시킬 수 있고, 상기 가이드부(G)가 상기 가이드부(G)와 대응되는 상기 레일 부재를 따라 슬라이딩하면서 상기 격리 부재(60)와 견고하게 착탈 결합될 수 있다.
도 60은 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(3100)의 마찰 방지 부재(62)를 나타내는 사시도이고, 도 61은 도 60의 마찰 방지 부재(62)를 나타내는 사시도이고, 도 62는 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(3100)의 격리 플레이트(61)를 나타내는 사시도이다.
도 53 내지 도 62에 도시된 바와 같이, 상기 격리 부재(60)는, 상기 밸브 하우징(10)의 내부에 링 형상으로 수평 돌출되는 돌출벽부의 측면과 대응되도록 형성되는 격리 플레이트(61)를 포함하는 것으로서, 상기 밸브 하우징(10)의 전체적인 진공을 유지하면서 상기 도어 교체 영역(A)만 진공을 해제할 수 있도록 상기 돌출벽부의 접촉면에 제 2 실링 부재(S2)가 설치될 수 있다.
도 60 내지 도 62에 도시된 바와 같이, 상기 격리 부재(60)의 상기 격리 플레이트(61)와 상기 도어(20) 사이에 수지 재질의 마찰 방지 부재(62)가 설치될 수 있다.
이러한, 상기 마찰 방지 부재(62)는 상기 격리 플레이트(61)와 상기 도어(20)의 마찰력을 최소화할 수 있도록 충격 완충 및 내마모성이 우수한 피크(PEEK; Polyetheretherketone)나 테프론 등의 엔지니어링 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 예컨대, 도 62에 도시된 바와 같이, 상기 격리 플레이트(61)는 경도를 증대시키고, 이물질 발생을 방지할 수 있도록 표면에 하드 아노다이징 코팅층이 형성될 수 있다.
도 63은 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(3100)의 개구(H)의 개방 상태를 나타내는 측면도이고, 도 64는 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(3100)의 가이드 핀 부재(80)의 오픈 상태를 나타내는 측면도이고, 도 65는 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(3100)의 가이드 핀 부재(80)의 클로우즈 상태를 나타내는 측면도이다.
도 63 내지 도 65에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(3100)은, 제 1 각도로 축회전시 상기 격리 플레이트(61)에 상기 도어(20)을 가압 고정시키고, 제 2 각도로 축회전시 상기 격리 플레이트(61)로부터 상기 도어(20)을 슬라이딩이 가능한 정도로 자유롭게 할 수 있도록 상기 격리 플레이트(61) 또는 상기 도어(20)에 축회전이 가능하게 설치되고, 적어도 일부에 노치부(N)가 형성되어 편심된 형상으로 형성되는 가이드 핀 부재(80)를 더 포함할 수 있다.
따라서, 도 63에 도시된 바와 같이, 상기 착탈식 덮개(C)를 제거한 다음, 노출된 상기 개구(H)를 통해서 상기 가이드 핀 부재(80)의 드라이버홈(DH)에 드라이버를 삽입하여 상기 가이드 핀 부재(80)를 축회전시킬 수 있는 것으로서, 도 64에 도시된 바와 같이, 제 2 각도로 축회전시 상기 가이드 핀 부재(80)의 상기 노치부(N)가 상기 도어(20)와 대향되어 상기 격리 플레이트(61)로부터 상기 도어(20)을 슬라이딩이 가능한 정도로 자유롭게 할 수 있고, 도 65에 도시된 바와 같이, 제 1 각도로 축회전시 상기 노치부가 아닌 둥근 부분이 상기 격리 플레이트(61)에 상기 도어(20)을 가압 고정시킬 수 있다.
그러므로, 상기 도어(20)의 상기 격리 플레이트(61)에 선택적으로 고정시킴으로써 상기 도어(20)의 위치 이탈이나 슬라이딩 오작동을 사전에 방지할 수 있다.
도 66은 도 53의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(3100)의 핀타입 지그(Z1)를 나타내는 사시도이다.
도 66에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(3100)은, 상기 착탈식 덮개(C)를 제거한 다음, 사용자가 손으로 잡고 상기 도어(20)을 외부로 인출할 수 있도록 손잡이(Z1a)와 상기 손잡이(Z1a)로부터 돌출된 결속핀(Z1b)으로 이루어지는 핀타입 지그(Z1)를 더 포함할 수 있다.
따라서, 사용자는 상기 핀타입 지그(Z1)를 이용하여 상기 도어(20)를 외부로 쉽게 인출시킬 수 있다. 이러한, 상기 핀타입 지그(Z1)는 상기 도어(20)의 외부 인출시 상기 도어(20)가 상기 밸브 하우징(10)에 충돌하지 않도록 주의할 필요가 있다.
도 67은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(3200)의 싱글 타입 지그(SZ)의 체결형 지그(Z2)와 챔버형 지그(Z3)의 사용 상태를 나타내는 사시도이고, 도 68은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(3300)의 멀티 타입 지그(DZ)의 사용 상태를 나타내는 사시도이고, 도 69는 도 67의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(3200)의 챔버형 지그(Z3)를 나타내는 확대 사시도이다.
도 67 및 도 69에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(3200)은, 상기 착탈식 덮개(C)를 제거한 다음, 상기 착탈식 덮개(C)의 위치에 임시 고정될 수 있고, 일측에 슬라이딩 체결부(Z2a)가 형성되는 체결형 지그(Z2) 및 상기 체결형 지그(Z2)의 상기 슬라이딩 체결부(Z2a)와 슬라이딩 체결되고, 내부에 상기 도어(20)과 결합될 수 있는 가동부(K)가 설치되며, 외부로 상기 가동부(K)와 연결되는 푸쉬바(PB)가 설치되고, 상기 푸쉬바(PB)에 의해 외부로 인출된 상기 도어(20)을 전체적으로 둘러싸서 보호할 수 있는 챔버형 지그(Z3)를 더 포함할 수 있다.
따라서, 도어 교체시, 상기 착탈식 덮개(C)를 제거한 다음, 상기 체결형 지그(Z2)를 상기 착탈식 덮개(C)의 위치에 임시 고정하고, 상기 체결형 지그(Z2)의 상기 슬라이딩 체결부(Z2a)와 상기 챔버형 지그(Z3)를 슬라이딩 체결한 다음, 상기 푸쉬바(PB)를 이용하여 상기 도어(20)를 노출시키지 않고 안전하게 외부로 인출할 수 있다.
여기서, 도 67 및 도 69에 도시된 바와 같이, 상기 챔버형 지그(Z3)는, 적어도 인출형 싱글 지그(SZ), 투입형 싱글 지그 및 상기 인출형 싱글 지그(SZ)와 상기 투입형 싱글 지그가 결합된 형태인 듀얼 지그(DZ) 중 어느 하나 이상이 적용될 수 있는 것으로서, 매우 다양한 형태와 종류의 지그가 적용될 수 있다.
도 70은 도 68의 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(3300)의 도어 감지 센서(S)를 나타내는 사시도이고, 도 71은 도 70의 도어 감지 센서(S)를 확대하여 나타내는 확대도이다.
도 70에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(3300)은 상기 도어(20)의 상기 통로(10a) 차단시, 상기 도어(20)의 위치를 감지하는 도어 감지 센서(S)를 더 포함할 수 있다.
따라서, 상기 도어(20)의 정상적인 위치 또는 비정상적인 위치를 감지함으로써 상기 도어(20)가 역압이나 도어 교체 등에 의해 오동작될 때, 이를 감지하여 후속 조치를 가능하게 할 수 있다.
도 72는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(3300)의 도어 교체 과정을 나타내는 단계도들이다.
도 53 내지 도 72에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(3300)의 도어 교체 과정을 설명하면, 먼저, 1번과 같이, 상기 밸브 하우징(10)에 상기 착탈식 덮개(C)가 체결된 상태에서, 2번과 같이, 상기 밸브 하우징(10)에 설치된 착탈식 덮개(C)의 대기압 형성용 밸브(V5)를 열어서 상기 밸브 하우징(10)의 도어 교체 영역(A)에 대기압을 형성하고, 3번에 도시된 바와 같이, 상기 밸브 하우징(10)의 개구(H)를 개방할 수 있도록 상기 착탈식 덮개(C)를 분리할 수 있다.
이어서, 4번과 같이, 제거된 상기 착탈식 덮개(C)의 위치에 체결형 지그(Z2)를 임시 체결할 수 있다. 이 때, 상기 착탈식 덮개(C)의 고정 나사의 규격과 상기 체결형 지그(Z2)의 고정 나사 규격은 서로 동일할 수 있다.
이어서, 5번과 같이, 상기 체결형 지그(Z2)의 슬라이딩 체결부(Z2a)에 챔버형 지그(Z3)를 슬라이딩 체결하고, 6번과 같이, 상기 챔버형 지그(Z3)의 푸쉬바(PB)를 이용하여 상기 푸쉬바(PB)를 잡아 당김으로써 7번과 같이, 상기 챔버형 지그(Z3) 내부로 오래된 도어(20)을 상기 밸브 하우징(10)의 외부로 인출시킬 수 있다.
이어서, 도시하지 않았지만, 상기 체결형 지그(Z2)로부터 오래된 도어(20)을 수용한 상기 챔버형 지그(Z3)를 분리하고, 새로운 도어(20)이 수용된 다른 챔버형 지그(Z3)를 상기 체결형 지그(Z2)에 슬라이딩 체결한 다음, 역순으로 6번과 같이, 상기 챔버형 지그(Z3)의 푸쉬바(PB)를 이용하여 상기 밸브 하우징(10)의 내부로 새로운 도어(20)을 투입시킨 후, 5번 및 4번과 같이, 상기 밸브 하우징(10)부터 상기 챔버형 지그(Z3)와 상기 체결형 지그(Z2)를 모두 제거하고, 3번과 같이, 상기 밸브 하우징(10)에 상기 착탈식 덮개(C)를 다시 고정시켜서 상기 착탈식 덮개(C)에 설치된 진공압 형성용 진공관(VP)을 이용하여 상기 밸브 하우징(10)의 도어 교체 영역(A)에 진공압을 형성할 수 있다.
도 73은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(3300)의 도어 교체 방법을 나타내는 순서도이다.
도 72 및 도 73에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도어 교체형 게이트 밸브 시스템(3300)의 도어 교체 방법은, 밸브 하우징(10)에 설치된 착탈식 덮개(C)의 대기압 형성용 밸브(V5)를 열어서 상기 밸브 하우징(10)의 도어 교체 영역(A)에 대기압을 형성하는 단계(S110)와, 상기 밸브 하우징(10)의 개구(H)를 개방할 수 있도록 상기 착탈식 덮개(C)를 분리하는 단계(S111)와, 제거된 상기 착탈식 덮개(C)의 위치에 체결형 지그(Z2)를 임시 체결하는 단계(S112)와, 상기 체결형 지그(Z2)의 슬라이딩 체결부(Z2a)에 챔버형 지그(Z3)를 슬라이딩 체결하는 단계(S113)와, 상기 챔버형 지그(Z3)의 푸쉬바(PB)를 이용하여 상기 챔버형 지그(Z3) 내부로 오래된 도어(20)을 상기 밸브 하우징(10)의 외부로 인출시키는 단계(S114)와, 상기 체결형 지그(Z2)로부터 오래된 도어(20)을 수용한 상기 챔버형 지그(Z3)를 분리하는 단계(S115)와, 새로운 도어(20)이 수용된 다른 챔버형 지그(Z3)를 상기 체결형 지그(Z2)에 슬라이딩 체결하는 단계(S116)와, 상기 챔버형 지그(Z3)의 푸쉬바(PB)를 이용하여 상기 밸브 하우징(10)의 내부로 새로운 도어(20)을 투입시키는 단계(S117)와, 상기 밸브 하우징(10)부터 상기 챔버형 지그(Z3)와 상기 체결형 지그(Z2)를 모두 제거하는 단계(S118)와, 상기 밸브 하우징(10)에 상기 착탈식 덮개(C)를 다시 고정시키는 단계(S119) 및 상기 착탈식 덮개(C)에 설치된 진공압 형성용 진공관(VP)을 이용하여 상기 밸브 하우징(10)의 도어 교체 영역(A)에 진공압을 형성하는 단계(S120)를 포함할 수 있다.
그러므로, 프로세스 챔버나 트랜스퍼 챔버의 전체적인 진공압을 깨뜨리지 않고도 게이트 밸브의 오래된 도어를 새로운 도어로 쉽게 교체함으로써 장비의 중단 시간을 수 일에서 수 시간으로 크게 줄여서 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 여러 실시예들에 따른 게이트 밸브 시스템(4100)(4200)을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 74는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 게이트 밸브 시스템(4100)을 나타내는 외관 사시도이고, 도 75는 도 74의 게이트 밸브 시스템(4100)을 나타내는 단면도이다.
먼저, 도 74 및 도 75에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 게이트 밸브 시스템(4100)은, 크게 밸브 하우징(10)과, 밸브체(20)와, 이동 장치(30)와, 덮개(40) 및 열교환 장치(50)를 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 밸브 하우징(10)은, 전체적으로 속이 빈 박스 형태의 구조체로서, 더욱 구체적으로 예를 들면, 일측이 각종 반도체 또는 디스플레이 공정이 수행될 수 있는 프로세스 모듈(PM), 즉 공정 챔버와 연결되고, 타측이 트랜스퍼나 이송 로봇 등이 설치되는 트랜스퍼 모듈(TM)과 연결될 수 있도록 적어도 하나의 통로(10a)가 형성될 수 있다.
따라서, 도 75에 도시된 바와 같이, 상기 밸브 하우징(10)은, 상기 프로세스 모듈(PM)과 상기 트랜스퍼 모듈(TM) 사이에 설치되는 것으로서, 반도체 칩, 웨이퍼, LCD 패널, OLED 패널 등과 같은 첨단 반도체 장치나 디스플레이 장치나 기타 의료 기기 등 각종 대상물이 출입할 수 있도록 일측 또는 양측에 상기 통로(10a)가 형성될 수 있다.
그러나, 상기 밸브 하우징(10)은 반드시 상기 프로세스 모듈(PM)과 상기 트랜스퍼 모듈(TM) 사이에 설치되는 것에 국한되지 않고, 예컨대, 로딩 챔버나 언로딩 챔버나 버퍼 챔버 등 각종 모듈 및 챔버들 사이에 설치될 수 있다.
또한, 예컨대, 상기 밸브 하우징(10)은, 상술된 상기 밸브체(20)와, 상기 이동 장치(30)와, 상기 덮개(40) 및 상기 열교환 장치(50)를 지지할 수 있고, 각종 챔버들과 연결될 수 있도록 충분한 강도와 내구성을 갖는 구조체일 수 있다. 그러나, 이러한 상기 밸브 하우징(10)은 도면에 개념적으로 도시된 바와 같이, 도면에 한정되지 않고 매우 다양한 종류와 형태의 통로나 밸브 하우징들이 모두 적용될 수 있다.
또한, 예컨대, 상기 밸브 하우징(10)은 내부에 상기 통로(10a)를 포함하여 대부분의 내부 공간을 차지하는 진공 영역(A)과 실링 부재의 교체를 위한 교체 영역(B)으로 구획될 수 있다.
여기서, 이러한 상기 진공 영역(A)은 상기 밸브체(20)의 이동 공간을 고려하여 상대적으로 부피가 넓게 구획될 수 있고, 상기 교체 영역(B)은 진공압에서 대기압으로 전환되거나 대기압에서 진공압으로 전환될 때, 압력 변환 시간을 줄이기 위해서 최소한의 부피로 상대적으로 좁게 구획될 수 있다.
이러한 상기 진공 영역(A)과 상기 교체 영역(B)의 위치나 형상이나 부피 등은 적용되는 상기 프로세스 모듈(PM)이나 상기 트랜스퍼 모듈(TM)의 규격이나 공정 환경 등에 따라 다양한 형상 및 형태로 형성될 수 있다.
한편, 예컨대, 도 74 및 도 75에 도시된 바와 같이, 상기 밸브체(20)는, 상기 통로(10a)를 차단할 수 있도록 제 1 실링 부재(S1)가 설치되는 것으로서, 상기 통로(10a) 및 상기 개구(Ba)와 대응되는 형상으로 형성되고, 상기 제 1 실링 부재(S1)가 착탈 가능하게 삽입될 수 있도록 착탈홈(G)이 형성되는 도어(21)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 실링 부재(S1)는 기밀을 위해서 링 형상으로 형성되는 오링이나 가스킷 등 각종 밀봉 부재가 적용될 수 있다. 그러나, 이러한 상기 제 1 실링 부재(S1)는 이에 반드시 국한되지 않고, 매우 다양한 형태의 실링 부재가 모두 적용될 수 있다.
또한, 여기서, 상기 도어(21)는 고온의 상기 프로세스 모듈(PM)과 열적인 접촉 면적을 최소화하기 위해서, 상기 제 1 실링 부재(S1)가 설치되는 실링 부재 설치면과 후술될 상기 제 2 실링 부재(S2)와 접촉될 수 있는 접촉면이 단차를 형성하는 것이 바람직하다. 그러나, 이에 반드시 국한되지 않고, 상기 도어(21)는 상기 실링 부재 설치면과 상기 접촉면이 평평한 형태로 이루어지는 등 매우 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
이외에도, 상기 도어(21)는 도면에 국한되지 않고, 다양한 개수로 설치되거나 각종 실링 부재나 각종 관절 또는 힌지 구조물 등이 추가로 설치되는 등 매우 다양하게 적용될 수 있다.
따라서, 상기 밸브체(20)가 상기 교체 영역(B)에 위치되는 경우, 상기 덮개(40)를 개방한 다음, 이러한 상기 도어(21)의 상기 착탈홈(G)으로부터 오래된 상기 제 1 실링 부재(S1)를 분리할 수 있다.
한편, 도 74 및 도 75에 도시된 바와 같이, 상기 이동 장치(30)는, 상기 밸브체(20)를 상기 통로(10a) 방향으로 이동시킬 수 있는 장치로서, 상기 이동 장치(30)는, 상기 밸브체(20)와 연결되는 가동대(M)를 대기 위치에서 상기 통로(10a)와 대향되는 제 1 위치까지 제 1 방향(상하방향)으로 이동시킬 수 있는 제 1 방향 이동 장치(31) 및 상기 가동대(M)와 상기 밸브체(20) 사이에 설치되고, 상기 밸브체(20)를 상기 제 1 위치에서 상기 통로(10a)를 차단할 수 있는 제 2 위치까지 제 2 방향(전후방향)으로 이동시킬 수 있는 제 2 방향 이동 장치(32)를 포함할 수 있다. 여기서, 이러한 상기 이동 장치(30)들은 실린더나 모터나 동력 전달 장치나 기어 박스 등 매우 다양한 형태의 액츄에이터들이 모두 적용될 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 제 1 방향 이동 장치(31)는 리프팅 실린더일 수 있고, 상기 제 2 방향 이동 장치(32)는 실링 실린더인 것을 예시하였으나, 이외에도 다양한 방향의 다양한 형태와 종류를 갖는 이동 장치들이 모두 적용될 수 있다.
따라서, 상기 도어(21)는 상기 밸브 하우징(10)의 내부에서 상기 제 1 방향 이동 장치(31)에 의해서 상기 대기 위치에서 상기 제 1 위치까지 승하강될 수 있고, 이어서, 상기 제 2 방향 이동 장치(32)에 의해서 상기 제 1 위치에서 상기 제 2 위치까지 전후진되어 상기 통로(10a)를 선택적으로 개폐시킬 수 있다.
도 83은 도 74의 게이트 밸브 시스템(4100)의 회동형 덮개(41)의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 74, 도 75 및 도 83에 도시된 바와 같이, 상기 덮개(40)는, 상기 밸브 하우징(10)의 진공 영역(A)의 진공 상태를 유지하면서 상기 제 1 실링 부재(S1)를 교체할 수 있도록 상기 밸브 하우징(10)의 교체 영역(B)의 개구(Ba)에 설치될 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 덮개(40)는, 상기 밸브 하우징(10)의 힌지축(H)을 기준으로 회동되는 회동형 덮개(41)일 수 있다. 여기서, 도시하지 않았지만, 상기 회동형 덮개(41)에는 각종 걸고리나, 나사나, 볼트나, 너트 등 각종 고정구에 의해 상기 밸브 하우징(10)에 결착 상태가 유지되거나 해제될 수 있다.
따라서, 도 74, 도 75 및 도 83에 도시된 바와 같이, 상기 회동형 덮개(41)는 상기 밸브 하우징(10)의 상기 개구(Ba)를 덮어서 밀폐시키거나, 또는, 상기 제 1 실링 부재(S1)를 외부로 노출시켜서 교체할 수 있도록 상기 힌지축(H)을 기준으로 회동되어 상기 개구(Ba)를 개방시킬 수 있다.
한편, 도 74 및 도 75에 도시된 바와 같이, 상기 열교환 장치(50)는, 상기 밸브체(20) 또는 상기 제 1 실링 부재(S1)를 가열 또는 냉각할 수 있도록 상기 덮개(40)에 설치되는 것으로서, 더욱 구체적으로는, 예컨대, 발열층을 갖는 면상 발열체나, 발열선으로 이루어지는 열선 코일 등 다양한 형태로 형성될 수 있고, 발열 원리를 따라 저항 가열식, 전열식, 광 가열식, 유도 가열식, 자기 가열식 등의 각종 원리를 이용한 열교환 장치가 모두 적용될 수 있다.
이러한, 상기 열교환 장치(50)는, 도 74 및 도 75에 도시된 바와 같이, 상기 덮개(40)의 밸브체 대향면, 즉 내측에 설치되어 상기 덮개(40)가 밀폐된 상태에서 근방에 위치한 상기 밸브체(20)를 가열할 수 있도록 상기 밸브체(20)와 대응되는 형상으로 형성되고, 온도 제어부(90)에 의해 제어될 수 있는 히터 또는 쿨링 장치일 수 있다.
따라서, 상기 온도 제어부(90)에 의해서 저온의 상기 밸브체(20)가 고온의 상기 프로세스 모듈(PM)에 적용될 수 있도록 미리 예열하거나 또는 고온의 상기 밸브체(20)를 교체가 용이한 온도로 냉각시킬 수 있다.
그러므로, 상기 밸브체(20)와 대향될 수 있는 상기 덮개(40)의 내측면에 상기 열교환 장치(50)를 설치하여 상기 밸브체(20) 및 교체된 새로운 상기 제 1 실링 부재(S1)를 수분 내지 수시간 이내에 빠르게 가열 또는 냉각할 수 있어서 수시간 내지 수일까지 기다려야 했었던 종래의 장비들에 비해서 장비의 준비 시간과 비용을 크게 절감할 수 있다.
한편, 도 74 및 도 75에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 게이트 밸브 시스템(4100)은, 상기 밸브체(20)에 의해 상기 교체 영역(B)이 밀폐될 수 있도록 상기 밸브 하우징(10)의 상기 교체 영역(B)의 상기 개구(Ba)의 내측에 제 2 실링 부재(S2)가 설치될 수 있다.
그러므로, 상기 제 2 실링 부재(S2)를 상기 교체 영역(B)의 상기 개구(Ba) 부분에 설치하여 고온의 상기 프로세스 모듈(PM)로부터 멀어지게 함으로써 열적 스트레스와 열적 데미지를 최소화할 수 있으며, 이를 통해서 부품의 내구성과 교체 주기를 크게 늘릴 수 있다.
한편, 도 74 및 도 75에 도시된 바와 같이, 상기 밸브 하우징(10)의 상기 교체 영역(B)의 상기 개구(Ba)를 밀폐할 수 있도록 상기 덮개(40)의 내측 또는 상기 개구(Ba)의 외측에 제 3 실링 부재(S3)가 설치될 수 있다.
따라서, 상기 제 2 실링 부재(S2)와 상기 제 3 실링 부재(S3)를 이용하여 상기 교체 영역(B)의 일측과 타측을 각각 별도로 밀폐시킬 수 있다.
여기서, 상기 교체 영역(B)은, 각각 밸브가 설치된 내부 진공 라인(71) 및 진공압 해제 라인(72)이 설치될 수 있다. 여기서, 상기 내부 진공 라인(71)을 대신하여 상기 밸브체(20)를 분리시킬 수 있기 때문에 상기 진공압 해체 라인(72) 만으로도 상기 교체 영역(B)을 진공압 상태에서 대기압 상태로 형성할 수 있다.
그러므로, 상기 밸브체(20)가 상기 교체 영역(B)을 밀폐시키면, 상기 덮개(40)를 개방하여 노후된 상기 제 1 실링 부재(S1)를 외부로 분리하기 위해서, 상기 진공압 해제 라인(72)을 이용하여 상기 교체 영역(B)을 대기압으로 변환시킬 수 있고, 이어서, 새로운 상기 제 1 실링 부재(S1)가 교체되면, 상기 덮개(40)를 체결시킨 후, 상기 내부 진공 라인(71)을 이용하여 상기 교체 영역(B)을 다시 진공압으로 변환시켜서 상기 밸브체(20)가 상기 교체 영역(B)을 개방하여 통로 개폐 작업을 수행할 수 있다.
이외에도, 도시하지 않았지만, 상기 교체 영역(B)는 진공 펌프와 연결된 외부 진공 라인, 불활성 가스 공급원과 연결된 불활성 가스 공급 라인, 청정 공기 공급 라인 등 각종 라인과 밸브 및 추가적인 장치들이 부수적으로 설치될 수 있다.
아울러, 이러한 각각의 라인들은 밸브들을 제어하는 제어부(70)에 의해 제어될 수 있고, 이러한 제어부(70)는 상술된 상기 이동 장치(30)들을 제어하여 일련의 밸브 개폐 작업 및 실링 부재 교체 작업을 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 게이트 밸브 시스템(4100)은 식별 정보 매칭시에만 동작 허용이 가능하도록 상기 제 1 실링 부재(S1) 또는 실링 플레이트(23)의 식별 정보를 식별할 수 있는 식별 장치(80)를 더 포함할 수 있다.
따라서, 상기 식별 장치(80)를 이용하여 상기 제 1 실링 부재(S1) 또는 상기 실링 플레이트(23)에 포함된 RF ID 등 각종 식별 정보를 확인하여 정품만 정상 작동하게 할 수 있다.
도 76은 도 75의 게이트 밸브 시스템(4100)의 통로 폐쇄 상태를 나타내는 단면도이고, 도 77은 도 76의 게이트 밸브 시스템(4100)의 밸브체 후진 상태를 나타내는 단면도이고, 도 78은 도 77의 게이트 밸브 시스템(4100)의 밸브체 하강 상태를 나타내는 단면도이고, 도 79는 도 78의 게이트 밸브 시스템(4100)의 교체 영역 밀폐 상태를 나타내는 단면도이고, 도 80은 도 79의 게이트 밸브 시스템(4100)의 덮개 개방 및 실링 부재 분리 상태를 나타내는 단면도이고, 도 81은 도 80의 게이트 밸브 시스템(4100)의 실링 부재 교체 상태를 나타내는 단면도이고, 도 82는 도 81의 게이트 밸브 시스템(4100)의 덮개 체결 및 가열 또는 냉각 상태를 나타내는 단면도이다.
도 76 내지 도 82에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 게이트 밸브 시스템(4100)의 작동 과정을 설명하면, 먼저, 도 76에 도시된 바와 같이, 상기 밸브체(20)가 상승된 위치에서 전진하게 되면 상기 제 1 실링 부재(S1)가 상기 통로(10a)와 접촉되면서 상기 통로(10a)를 폐쇄할 수 있다.
이 때, 상기 제 1 실링 부재(S1)는 상기 프로세스 모듈(PM)의 고온의 환경에 노출되는 것으로서, 장시간 사용하는 경우, 성질이 변질되거나 손상을 입을 수 있다.
이어서, 상기 통로(10a)를 통해서 기판의 유출입이 필요한 경우, 도 77에 도시된 바와 같이, 상기 밸브체(20)는 후진되어 상기 통로(10a)를 개방할 수 있고, 이어서, 도 78에 도시된 바와 같이, 상기 통로(10a)를 통해서 상기 기판이 유출입될 수 있도록 상기 밸브체(20)는 하강하여 대기 장소에서 대기할 수 있다.
이러한, 상기 통로(10a)의 개폐 과정은 정해진 주기 또는 상기 제 1 실링 부재(S1)의 변질이나 손상이 발생되기 이전까지 반복적으로 이루어질 수 있다.
만약, 정해진 주기가 도래하거나, 각종 센서들에 의해 상기 제 1 실링 부재(S1)의 변질이나 손상이 감지되는 경우, 도 79에 도시된 바와 같이, 상기 밸브체(20)가 하강된 상태에서 전진하여 상기 교체 영역(B)을 밀폐시킬 수 있다.
이어서, 도 80에 도시된 바와 같이, 상기 진공 영역(A)은 진공압을 그대로 유지한 상태에서 상기 교체 영역(B)에 대기압을 형성하고, 상기 밸브 하우징(10)으로부터 상기 덮개(40)를 분리하여 상기 개구(Ba)를 개방할 수 있다.
이 때, 상기 개구(Ba)를 통해 외부로 노출된 노후된 상기 제 1 실링 부재(S1)를 상기 도어(21)로부터 분리할 수 있다.
이어서, 도 81에 도시된 바와 같이, 상기 도어(21)의 상기 착탈홈(G)에 새로운 상기 제 1 실링 부재(S1)를 교체할 수 있다.
이어서, 도 82에 도시된 바와 같이, 상기 밸브 하우징(10)에 상기 덮개(40)를 체결하여 상기 개구(Ba)를 폐쇄하고, 상기 교체 영역(B)에 진공압을 형성하는 동시에 상기 열교환 장치(50)를 이용하여 상기 밸브체(20) 또는 상기 제 1 실링 부재(S1)를 가열 또는 냉각시킬 수 있다.
이어서, 도 76 내지 도 77에 도시된 바와 같이, 정삭적인 통로 개폐 과정을 반복적으로 수행할 수 있다.
그러므로, 상기 밸브체(20) 및 교체된 새로운 상기 제 1 실링 부재(S1)를 수분 내지 수시간 이내에 빠르게 가열 또는 냉각할 수 있어서 수시간 내지 수일까지 기다려야 했었던 종래의 장비들에 비해서 장비의 준비 시간과 비용을 크게 절감할 수 있다.
도 84는 도 74의 게이트 밸브 시스템(4100)의 슬라이딩형 덮개의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 84에 도시된 바와 같이, 도 74의 게이트 밸브 시스템(4100)의 덮개(40)는, 상기 밸브 하우징(10)의 레일(R)을 따라 슬라이딩되는 슬라이딩형 덮개(42)일 수 있다.
따라서, 도 83의 상기 회동형 덮개(41)의 회동 공간이 장비 스팩이나 정비 공간 등에 의해 충분하지 않을 경우, 상기 레일(G)을 따라 상기 개구(Ba)에 승하강 및 밀착될 수 있는 상기 슬라이딩형 덮개(42)를 이용하여 좁은 공간에서도 효율적으로 장비를 운용할 수 있다.
도 85는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 게이트 밸브 시스템(4200)의 교체 영역 밀폐 상태를 나타내는 단면도이고, 도 86은 도 85의 게이트 밸브 시스템(4200)의 덮개 개방 및 실링 플레이트 분리 상태를 나타내는 단면도이다.
도 85 및 도 86에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 게이트 밸브 시스템(4200)의 밸브체(20)는, 상기 개구(Ba)와 대응되는 형상으로 형성되는 베이스 플레이트(22) 및 상기 베이스 플레이트(22)와 착탈 가능하게 설치되고, 상기 통로(10a)와 대응되는 형상으로 형성되며, 상기 제 1 실링 부재(S1)가 일체형으로 고정되는 실링 플레이트(23)를 포함할 수 있다.
따라서, 도 85에 도시된 바와 같이, 상기 베이스 플레이트(22)가 상기 교체 영역(B)을 밀폐시키면, 도 86에 도시된 바와 같이, 상기 덮개(40)가 개방되면서 상기 베이스 플레이트(22)로부터 노후된 상기 제 1 실링 부재(S1) 및 상기 실링 플레이트(23)를 분리할 수 있고, 상기 베이스 플레이트(22)에 새로운 상기 제 1 실링 부재(S1) 및 상기 실링 플레이트(23)를 삽입하여 부품을 교체할 수 있다.
도 87은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 게이트 밸브 시스템의 열교환 장치를 나타내는 단면도이다.
도 87에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 게이트 밸브 시스템은, 상기 제 1 실링 부재(S1)에 대한 온도의 영향을 최소화하기 위해서 상기 열교환 장치(50)의 폭(L1)은 상기 제 1 실링 부재(S1)의 폭 보다 좁게 형성될 수 있다.
따라서, 도 87에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 실링 부재(S1)에 대한 열교환은 최소화하면서 상기 밸브체(20)에 대한 열교환이 이루어져서 상기 제 1 실링 부재(S1)를 열적으로 보호할 수 있다.
도 88은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 게이트 밸브 시스템의 밸브체(20)를 나타내는 단면도이다.
도 88에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 게이트 밸브 시스템의 밸브체(25)는, 상기 개구(Ba)에 제 2 실링 부재(S2)가 설치된 경사면(Bb)과 대응되는 경사면이 형성될 수 있다.
따라서, 도 88에 도시된 바와 같이, 이러한 상기 개구(Ba)의 상기 경사면(Bb)을 통해서 작업자가 상기 밸브 하우징(10)의 외부에서도 육안으로 쉽게 상기 제 2 실링 부재(S2)를 확인하면서 상기 밸브 하우징(10) 전체를 개방할 필요 없이 상기 제 2 실링 부재(S2)만 교체하는 것이 가능하다.
도 89는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 게이트 밸브 시스템의 교체형 블록(11)을 나타내는 단면도이다.
도 89에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 게이트 밸브 시스템은, 일측에 상기 밸브체(20)와 접촉되는 제 2 실링 부재(S2)가 형성되고, 상기 개구(Ba)에 상기 밸브 하우징(10)과 착탈 가능하게 설치된 교체형 블록(11)을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 밸브 하우징(10)과 상기 교체형 블록(11) 사이에는 제 4 실링 부재가 설치되어 기밀을 유지할 수 있다.
따라서, 도 89에 도시된 바와 같이, 상기 밸브 하우징(10)으로부터 상기 교체형 블록(11)을 분리하여 상기 제 2 실링 부재(S2)를 손쉽게 교체할 수 있다.
도 90은 도 85의 게이트 밸브 시스템의 실링 플레이트(23)를 나타내는 정면도이고, 도 91은 도 90의 게이트 밸브 시스템의 실링 플레이트(23)의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 90 및 도 91에 도시된 바와 같이, 도 85의 게이트 밸브 시스템의 상기 밸브체(20)는, 상기 실링 플레이트(23)의 상기 제 1 실링 부재(S1) 외측 영역에 설치되는 고정구(F)를 더 포함할 수 있다.
따라서, 상기 통로(10a) 폐쇄시, 상기 프로세스 모듈(PM)의 가공 환경에 노출되지 않는 상기 고정구(F)를 이용하여 상기 실링 플레이트(23)를 상기 베이스 플레이트(22)에 견고하게 고정시킬 수 있다.
도 92는 도 91의 게이트 밸브 시스템의 실링 플레이트(23)의 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
도 92에 도시된 바와 같이, 상기 실링 플레이트(23)는, 일측, 즉 하측에 걸림부(T)가 형성되고, 타측, 상측에 상기 고정구(F)가 체결될 수 있다.
따라서, 먼저, 작업자는 상기 베이스 플레이트(22)의 하방에 상기 걸림부(T)를 먼저 걸림 결합시키고, 상기 베이스 플레이트(22)의 상방에 상기 고정구(F)를 체결함으로써, 상기 고정구(F)의 설치 개수를 줄이고, 체결 과정을 간략하게 하면서 상기 제 1 실링 부재(S1)의 설치 영역을 최대한 넓게 확보할 수 있다.
한편, 도시하지 않았지만, 이러한 상기 베이스 플레이트(22)와 상기 실링 플레이트(23)의 체결 장치로서, 억지 물림식 각종 돌기나 홈 등 다양한 체결 방식을 이용할 수 있다.
도 93은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 게이트 밸브 시스템의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 74 내지 도 93에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 게이트 밸브 시스템의 제어 방법은, 적어도 하나의 통로(10a)가 형성되는 밸브 하우징(10)과, 상기 통로(10a)를 차단할 수 있도록 제 1 실링 부재(S1)가 설치되는 밸브체(20)와, 상기 밸브체(20)를 상기 통로 방향으로 이동시킬 수 있는 이동 장치(30)와, 상기 밸브 하우징(10)의 진공 영역(A)의 진공 상태를 유지하면서 상기 제 1 실링 부재(S1)를 교체할 수 있도록 상기 밸브 하우징(10)의 교체 영역(B)의 개구(Ba)에 설치되는 덮개(40) 및 상기 밸브체(20) 또는 상기 제 1 실링 부재(S1)를 가열 또는 냉각할 수 있도록 상기 덮개(40)에 설치되는 열교환 장치(50)를 포함하는 게이트 밸브 시스템(4100)의 제어 방법에 있어서, 상기 이동 장치(30)로 상기 밸브체(20)를 상기 교체 영역(B) 방향으로 이동시켜서 상기 밸브 하우징(10)의 상기 교체 영역(B)을 밀폐시키는 교체 영역 밀폐 단계(S10); 상기 교체 영역(B)에 대기압을 형성하는 대기압 형성 단계(S20); 상기 밸브 하우징(10)으로부터 상기 덮개(40)를 분리하여 상기 개구(Ba)를 개방하는 덮개 개방 단계(S30); 상기 개구(Ba)를 통해 상기 제 1 실링 부재(S1)를 교체하는 교체 단계(S40); 상기 밸브 하우징(10)에 상기 덮개(40)를 체결하여 상기 개구(Ba)를 폐쇄하는 덮개 체결 단계(S50); 상기 덮개 체결 단계(S50) 이후에, 상기 열교환 장치(50)를 이용하여 상기 밸브체(20)를 가열 또는 냉각시키는 열교환 단계(S60) 및 상기 교체 영역(B)에 진공압을 형성하는 진공압 형성 단계(S70)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 열교환 단계(60)시 공기를 통해 열전달이 원활하게 이루어지도록 상기 열교환 단계(60)는 상기 진공압 형성 단계(70) 이전에 수행될 수 있다.
그러나, 이에 반드시 국한되지 않고, 시간을 절약하기 위해서, 상기 열교환 단계(60)와 상기 진공압 형성 단계(70)를 동시에 수행하는 것도 가능하다.
도 94는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 게이트 밸브 시스템의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 94에 도시된 바와 같이, 이외에도, 상기 덮개 체결 단계(S50) 이후에, 상기 교체 영역(B)에 진공압을 형성하는 진공압 형성 단계(S70) 및 상기 열교환 장치(50)를 이용하여 상기 밸브체(20)를 가열 또는 냉각시키는 열교환 단계(S60)를 수행하는 것도 가능하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 게이트 밸브
110 : 실링 플레이트
120 : 수평구동부
130 : 지지부
140 : 구동부
150 : 밸브 하우징
154 : 교환부
155 : 교환용 개구
160 : 교환커버
174 : 제1밸브
184 : 제2밸브
200 : 제1챔버
300 : 제2챔버
10: 밸브 하우징
10a: 통로
A: 진공 영역
B: 교체 영역
Ba: 개구
20: 밸브체
21: 도어
G: 착탈홈
22: 베이스 플레이트
23: 실링 플레이트
30: 이동 장치
M: 가동대
31: 제 1 방향 이동 장치
32: 제 2 방향 이동 장치
40: 덮개
41: 회동형 덮개
42: 슬라이딩형 덮개
50: 열교환 장치
H: 힌지축
S1: 제 1 실링 부재
S2: 제 2 실링 부재
S3: 제 3 실링 부재
70: 제어부
71: 내부 진공라인
72: 진공압 해제 라인
80: 식별 장치
1100~4200: 게이트 밸브 시스템
110 : 실링 플레이트
120 : 수평구동부
130 : 지지부
140 : 구동부
150 : 밸브 하우징
154 : 교환부
155 : 교환용 개구
160 : 교환커버
174 : 제1밸브
184 : 제2밸브
200 : 제1챔버
300 : 제2챔버
10: 밸브 하우징
10a: 통로
A: 진공 영역
B: 교체 영역
Ba: 개구
20: 밸브체
21: 도어
G: 착탈홈
22: 베이스 플레이트
23: 실링 플레이트
30: 이동 장치
M: 가동대
31: 제 1 방향 이동 장치
32: 제 2 방향 이동 장치
40: 덮개
41: 회동형 덮개
42: 슬라이딩형 덮개
50: 열교환 장치
H: 힌지축
S1: 제 1 실링 부재
S2: 제 2 실링 부재
S3: 제 3 실링 부재
70: 제어부
71: 내부 진공라인
72: 진공압 해제 라인
80: 식별 장치
1100~4200: 게이트 밸브 시스템
Claims (10)
- 적어도 하나의 통로가 형성되는 밸브 하우징;
상기 통로를 차단할 수 있도록 제 1 실링 부재가 설치되는 도어;
상기 도어를 착탈이 가능하게 지지하는 가동대;
상기 밸브 하우징에 상기 가동대를 대기 위치에서 상기 통로와 대향되는 제 1 위치까지 제 1 방향으로 이동시킬 수 있는 제 1 방향 이동 장치;
상기 가동대와 상기 도어 사이에 설치되고, 상기 도어를 상기 제 1 위치에서 상기 통로를 차단할 수 있는 제 2 위치까지 제 2 방향으로 이동시킬 수 있는 제 2 방향 이동 장치; 및
상기 제 2 방향 이동 장치 또는 상기 가동대에 설치되고, 상기 제 1 방향 이동 장치를 이용하여 상기 대기 위치에서 제 3 위치까지 1차 이동되며, 상기 제 2 방향 이동 장치를 이용하여 상기 제 3 위치에서 제 4 위치까지 상기 제 2 방향으로 2차 이동되어 상기 밸브 하우징의 상기 도어를 교체하기 위한 공간인 도어 교체 영역을 격리시킬 수 있는 격리 부재;를 포함하고,
상기 도어 교체 영역과 대응되는 상기 밸브 하우징의 측면에 도어 교체용 개구가 형성되고, 상기 도어 교체용 개구에 착탈식 덮개가 설치되고,
상기 격리 부재는,
상기 밸브 하우징의 내부에 링 형상으로 수평 돌출되는 돌출벽부의 측면과 대응되도록 형성되어, 상기 제 2 방향으로 2차 이동 시 상기 돌출벽부의 측면과 서로 밀착되어 상기 도어 교체 영역을 격리시키는 격리 플레이트;를 포함하고,
상기 밸브 하우징의 전체적인 진공을 유지하면서 상기 도어 교체 영역만 진공을 해제할 수 있도록 상기 돌출벽부의 접촉면에 제 2 실링 부재가 설치되고,
제 1 각도로 축회전시 상기 격리 플레이트에 상기 도어를 가압 고정시키고, 제 2 각도로 축회전시 상기 격리 플레이트로부터 상기 도어를 슬라이딩이 가능한 정도로 자유롭게 할 수 있도록 상기 격리 플레이트 또는 상기 도어에 축회전이 가능하게 설치되고, 적어도 일부에 노치부가 형성되어 편심된 형상으로 형성되는 가이드 핀 부재;
를 더 포함하는, 도어 교체형 게이트 밸브 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 도어는, 상기 제 2 방향 이동 장치 또는 상기 격리 부재에 설치된 레일 부재를 따라 슬라이딩 착탈될 수 있는 슬라이드 교체형 도어인, 도어 교체형 게이트 밸브 시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 도어는, 역압에 의한 휨을 방지할 수 있도록 후면 중간부에 적어도 하나의 리브부가 형성되고, 후면 상하단부에 L자 형태로 절곡된 가이드부가 형성되는, 도어 교체형 게이트 밸브 시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 격리 부재의 상기 격리 플레이트와 상기 도어 사이에 수지 재질의 마찰 방지 부재가 설치되는, 도어 교체형 게이트 밸브 시스템. - 삭제
- 삭제
- 적어도 하나의 통로가 형성되는 밸브 하우징;
상기 통로를 차단할 수 있도록 제 1 실링 부재가 설치되는 도어;
상기 도어를 착탈이 가능하게 지지하는 가동대;
상기 밸브 하우징에 상기 가동대를 대기 위치에서 상기 통로와 대향되는 제 1 위치까지 제 1 방향으로 이동시킬 수 있는 제 1 방향 이동 장치;
상기 가동대와 상기 도어 사이에 설치되고, 상기 도어를 상기 제 1 위치에서 상기 통로를 차단할 수 있는 제 2 위치까지 제 2 방향으로 이동시킬 수 있는 제 2 방향 이동 장치; 및
상기 제 2 방향 이동 장치 또는 상기 가동대에 설치되고, 상기 제 1 방향 이동 장치를 이용하여 상기 대기 위치에서 제 3 위치까지 1차 이동되며, 상기 제 2 방향 이동 장치를 이용하여 상기 제 3 위치에서 제 4 위치까지 상기 제 2 방향으로 2차 이동되어 상기 밸브 하우징의 상기 도어를 교체하기 위한 공간인 도어 교체 영역을 격리시킬 수 있는 격리 부재;를 포함하고,
상기 도어 교체 영역과 대응되는 상기 밸브 하우징의 측면에 도어 교체용 개구가 형성되고, 상기 도어 교체용 개구에 착탈식 덮개가 설치되고,
상기 격리 부재는,
상기 밸브 하우징의 내부에 링 형상으로 수평 돌출되는 돌출벽부의 측면과 대응되도록 형성되어, 상기 제 2 방향으로 2차 이동 시 상기 돌출벽부의 측면과 서로 밀착되어 상기 도어 교체 영역을 격리시키는 격리 플레이트;를 포함하고,
상기 밸브 하우징의 전체적인 진공을 유지하면서 상기 도어 교체 영역만 진공을 해제할 수 있도록 상기 돌출벽부의 접촉면에 제 2 실링 부재가 설치되고,
상기 착탈식 덮개를 제거한 다음, 사용자가 손으로 잡고 상기 도어를 외부로 인출할 수 있도록 손잡이와 상기 손잡이로부터 돌출된 결속핀으로 이루어지는 핀타입 지그;
를 더 포함하는, 도어 교체형 게이트 밸브 시스템. - 적어도 하나의 통로가 형성되는 밸브 하우징;
상기 통로를 차단할 수 있도록 제 1 실링 부재가 설치되는 도어;
상기 도어를 착탈이 가능하게 지지하는 가동대;
상기 밸브 하우징에 상기 가동대를 대기 위치에서 상기 통로와 대향되는 제 1 위치까지 제 1 방향으로 이동시킬 수 있는 제 1 방향 이동 장치;
상기 가동대와 상기 도어 사이에 설치되고, 상기 도어를 상기 제 1 위치에서 상기 통로를 차단할 수 있는 제 2 위치까지 제 2 방향으로 이동시킬 수 있는 제 2 방향 이동 장치; 및
상기 제 2 방향 이동 장치 또는 상기 가동대에 설치되고, 상기 제 1 방향 이동 장치를 이용하여 상기 대기 위치에서 제 3 위치까지 1차 이동되며, 상기 제 2 방향 이동 장치를 이용하여 상기 제 3 위치에서 제 4 위치까지 상기 제 2 방향으로 2차 이동되어 상기 밸브 하우징의 상기 도어를 교체하기 위한 공간인 도어 교체 영역을 격리시킬 수 있는 격리 부재;를 포함하고,
상기 도어 교체 영역과 대응되는 상기 밸브 하우징의 측면에 도어 교체용 개구가 형성되고, 상기 도어 교체용 개구에 착탈식 덮개가 설치되고,
상기 격리 부재는,
상기 밸브 하우징의 내부에 링 형상으로 수평 돌출되는 돌출벽부의 측면과 대응되도록 형성되어, 상기 제 2 방향으로 2차 이동 시 상기 돌출벽부의 측면과 서로 밀착되어 상기 도어 교체 영역을 격리시키는 격리 플레이트;를 포함하고,
상기 밸브 하우징의 전체적인 진공을 유지하면서 상기 도어 교체 영역만 진공을 해제할 수 있도록 상기 돌출벽부의 접촉면에 제 2 실링 부재가 설치되고,
상기 착탈식 덮개를 제거한 다음, 상기 착탈식 덮개의 위치에 임시 고정될 수 있고, 일측에 슬라이딩 체결부가 형성되는 체결형 지그; 및
상기 체결형 지그의 상기 슬라이딩 체결부와 슬라이딩 체결되고, 내부에 상기 도어와 결합될 수 있는 가동부가 설치되며, 외부로 상기 가동부와 연결되는 푸쉬바가 설치되고, 상기 푸쉬바에 의해 외부로 인출된 상기 도어를 전체적으로 둘러싸서 보호할 수 있는 챔버형 지그;
를 더 포함하는, 도어 교체형 게이트 밸브 시스템. - 제 8 항에 있어서,
상기 챔버형 지그는, 적어도 인출형 싱글 지그, 투입형 싱글 지그 및 상기 인출형 싱글 지그와 상기 투입형 싱글 지그가 결합된 형태인 듀얼 지그 중 어느 하나 이상인, 도어 교체형 게이트 밸브 시스템. - 밸브 하우징에 설치된 착탈식 덮개의 대기압 형성용 밸브를 열어서 상기 밸브 하우징의 도어 교체 영역에 대기압을 형성하는 단계;
상기 밸브 하우징의 개구를 개방할 수 있도록 상기 착탈식 덮개를 분리하는 단계;
제거된 상기 착탈식 덮개의 위치에 체결형 지그를 임시 체결하는 단계;
상기 체결형 지그의 슬라이딩 체결부에 챔버형 지그를 슬라이딩 체결하는 단계;
상기 챔버형 지그의 푸쉬바를 이용하여 상기 챔버형 지그 내부로 오래된 도어를 상기 밸브 하우징의 외부로 인출시키는 단계;
상기 체결형 지그로부터 오래된 도어를 수용한 상기 챔버형 지그를 분리하는 단계;
새로운 도어가 수용된 다른 챔버형 지그를 상기 체결형 지그에 슬라이딩 체결하는 단계;
상기 챔버형 지그의 푸쉬바를 이용하여 상기 밸브 하우징의 내부로 새로운 도어를 투입시키는 단계;
상기 밸브 하우징으로부터 상기 챔버형 지그와 상기 체결형 지그를 모두 제거하는 단계;
상기 밸브 하우징에 상기 착탈식 덮개를 다시 고정시키는 단계; 및
상기 착탈식 덮개에 설치된 진공압 형성용 진공관을 이용하여 상기 밸브 하우징의 도어 교체 영역에 진공압을 형성하는 단계;
를 포함하는, 게이트 밸브 시스템의 도어 교체 방법.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/KR2019/007163 WO2019240516A2 (ko) | 2018-06-15 | 2019-06-13 | 게이트 밸브 시스템 및 이의 제어 방법 |
| KR1020190070243A KR102278560B1 (ko) | 2019-06-13 | 2019-06-13 | 게이트 밸브 시스템 및 이의 제어 방법 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190070243A KR102278560B1 (ko) | 2019-06-13 | 2019-06-13 | 게이트 밸브 시스템 및 이의 제어 방법 |
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ID=74089119
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190070243A KR102278560B1 (ko) | 2018-06-15 | 2019-06-13 | 게이트 밸브 시스템 및 이의 제어 방법 |
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Citations (2)
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| KR100715919B1 (ko) | 2000-03-30 | 2007-05-08 | 램 리써치 코포레이션 | 단일 샤프트, 2 중 블레이드 진공 슬롯 밸브 및 그 구현방법 |
| KR100756110B1 (ko) * | 2004-12-17 | 2007-09-05 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 게이트 밸브 장치, 처리 시스템 및 밀봉 부재의 교환 방법 |
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2019
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| KR100756110B1 (ko) * | 2004-12-17 | 2007-09-05 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 게이트 밸브 장치, 처리 시스템 및 밀봉 부재의 교환 방법 |
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