KR102492702B1

KR102492702B1 - Fastening assembly

Info

Publication number: KR102492702B1
Application number: KR1020210062284A
Authority: KR
Inventors: 조영재; 정윤우
Original assignee: 플라텍(주)
Priority date: 2021-05-13
Filing date: 2021-05-13
Publication date: 2023-01-31
Also published as: KR20220154559A

Abstract

본 발명의 일 측면은 반응성 가스 분위기에서 사용되는 체결용 조립체로서,
소켓헤드, 상기 소켓헤드에 연결되는 소켓상부, 및 상기 소켓상부에서 연결되는 소켓하부를 포함하며, 상기 소켓하부의 외면에는 나사산이 구비되고, 상기 소켓헤드를 관통하는 제1관통홀 및 상기 제1관통홀에 연통되어 상기 소켓상부 및 상기 소켓하부를 관통하는 제2관통홀이 구비되는 소켓;
상기 제1관통홀 및 상기 제2관통홀을 관통하는 길이방향의 연장체로서, 제1직경의 헤드, 상기 헤드에 연결되는 바디, 및 상기 바디에 연결되며 상기 바디보다 큰 제2직경을 갖는 베이스를 포함하는 연장체;
상기 바디에 끼워지는 스프링와셔; 및
상기 제1관통홀의 내주면을 둘러싸는 내반응성가스 소재로 이루어지는 관형상의 소켓실드부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. One aspect of the present invention is a fastening assembly used in a reactive gas atmosphere,
It includes a socket head, an upper portion of the socket connected to the socket head, and a lower portion of the socket connected to the upper portion of the socket, wherein a screw thread is provided on an outer surface of the lower portion of the socket, and a first through hole penetrating the socket head and the first a socket communicating with the through hole and having a second through hole penetrating the upper part of the socket and the lower part of the socket;
A head having a first diameter, a body connected to the head, and a base connected to the body and having a second diameter larger than the body as an extension in the longitudinal direction penetrating the first through hole and the second through hole. an elongated body comprising;
a spring washer fitted to the body; and
and a tubular socket shield portion made of a reactive gas resistant material surrounding an inner circumferential surface of the first through hole.

Description

Fastening assembly {Fastening assembly}

본 발명의 일 측면은 체결용 조립체에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 서로 다른 두 부재의 사이에서 일 부재를 다른 부재에 체결하거나 고정하기 위한 체결용 조립체에 관한 것이다.One aspect of the present invention relates to a fastening assembly, and more particularly, to a fastening assembly for fastening or fixing one member to another member between two different members.

다양한 부품을 서로 체결시키는 방법에는 여러가지가 있으며, 접착제 등을 활용하는 접합 방식 또는 부품 들의 구조가 서로 맞물리게 하거나 겹쳐지게 하여 체결하는 방식 등이 다양한 기술 분야에서 부품을 결합하기 위하여 사용되고 있다. 이때, 부품이 작동되는 조건에 따라 이러한 부품의 결합 방식이 제한되는 경우가 있으며, 대표적으로 반응성이 강한 가스 분위기나 액체에 노출되는 조건하에서는 부품의 소재를 비롯하여 접합을 위한 접합재 등의 선택에 제약이 발생하므로 특정한 구조의 조립체를 활용하여 이러한 제약을 극복할 수 있다.There are various ways to fasten various parts to each other, and a bonding method using an adhesive or the like or a fastening method in which structures of parts are interlocked or overlapped are used to combine parts in various technical fields. At this time, depending on the operating conditions of the parts, there are cases in which the method of combining these parts is limited. Typically, under conditions exposed to highly reactive gas atmospheres or liquids, there are restrictions on the selection of materials for parts and bonding materials for bonding. Therefore, it is possible to overcome this limitation by utilizing an assembly having a specific structure.

반응성 기체를 사용하는 공정이나 장비의 경우 내부에서 반응성이 큰 기체에 노출되는 부품의 수명이 짧아 교체가 자주 이루어지거나, 부품을 체결하기 위한 체결부에서의 부식이 문제가 되는 경우가 많이 관찰되었다.In the case of processes or equipment using reactive gases, it has been observed that the lifespan of parts exposed to highly reactive gases inside is short, so replacement is often performed, or corrosion at fastening parts for fastening parts becomes a problem.

반응성 기체가 사용되는 기술 분야의 일 예시로, 반도체 제조 공법 중 웨이퍼의 에칭, 식각 공정 기술 분야를 들 수 있으며, 이러한 반도체 분야의 반응성 기체를 활용한 제조공정단계로 일반적으로 건조 플라즈마 에칭, 반응성 이온 에칭, 이온 밀링 등의 기술이 개발, 실시되고 있으며, 특히 플라즈마 에칭 기술은 비교적 낮은 압력으로 반응성 가스에 큰 에너지를 부여하여 이온화 가스를 생성함으로써, 웨이퍼의 마스킹된 표면 상에 플라즈마를 형성하여 에칭하는 방법으로서, 카본 테트라플루오라이드, 트리플루오로메탄, 클로로트리플루오로메탄 또는 술퍼헥사플루오라이드와 같은 화학적 반응성 가스가 산소, 질소, 헬륨 또는 아르곤과 결합되어 에칭 챔버로 도입되며 전기장에 의해 해리되어 플라즈마를 형성하고, 활성 이온에 의해 마스킹되지 않은 웨이퍼의 부분들이 에칭된다.As an example of a technology field in which reactive gases are used, wafer etching and etching process technology fields among semiconductor manufacturing methods may be cited. As manufacturing process steps using reactive gases in the semiconductor field, dry plasma etching and reactive ion are generally used. Techniques such as etching and ion milling are being developed and implemented. In particular, plasma etching technology applies high energy to a reactive gas at a relatively low pressure to generate an ionized gas, thereby forming plasma on the masked surface of the wafer for etching. As a method, a chemically reactive gas such as carbon tetrafluoride, trifluoromethane, chlorotrifluoromethane or sulfur hexafluoride is introduced into an etching chamber in combination with oxygen, nitrogen, helium or argon and dissociated by an electric field to form a plasma , and portions of the wafer that are not masked by the active ions are etched.

이때, 플라즈마의 에칭 효과를 가스의 화학적 에칭 효과와 결합하는 반응성 이온 에칭은 우수한 에칭 효과를 보이지만 화학적으로 활성인 약제의 사용으로 인하여 과도한 전극의 마모가 수반되는 문제점이 있으며, 마모된 전극은 높은 프로세스 수율을 유지하기 위하여 신속하고 효율적으로 교체되어야 하지만, 그 교체시 경제성이 낮거나 교체 방법이 복잡하여 효율이 감소하는 한계점이 있었다.At this time, reactive ion etching, which combines the etching effect of plasma with the chemical etching effect of gas, has an excellent etching effect, but there is a problem accompanied by excessive wear of the electrode due to the use of a chemically active agent, and the worn electrode has a high process In order to maintain the yield, it must be replaced quickly and efficiently, but there is a limit in that the efficiency is reduced due to low economic feasibility or a complicated replacement method.

이에 백킹 플레이트에 교체가 예정된 소모성의 실리콘 전극을 체결하는 방식과 효과적이고 경제적으로 소모성 전극을 교체하기 위한 방식이 생산 경제성 향상을 위하여 꾸준하게 연구되고 있다.Accordingly, a method of fastening a consumable silicon electrode scheduled to be replaced to a backing plate and a method of effectively and economically replacing a consumable electrode are being studied steadily to improve production economy.

대한민국 등록특허 10-0146719호Republic of Korea Patent No. 10-0146719

본 발명의 목적은, 반응성 기체의 조건에서 반응성 기체에 의한 부식을 최소화 하면서도 소모성 부품의 교체가 용이하게 이루어질 수있는 체결용 조립체를 제공하는 데에 있다.An object of the present invention is to provide an assembly for fastening in which consumable parts can be easily replaced while minimizing corrosion by a reactive gas under a reactive gas condition.

또한, 종래 기술의 설계를 변경함으로써 반응성 가스에 의해 특히 부식이 잘 일어나는 부분에서의 부식을 효과적으로 방지할 수 있는 체결용 조립체를 제공하고자 한다.In addition, by changing the design of the prior art, it is intended to provide a fastening assembly that can effectively prevent corrosion in a part particularly prone to corrosion by reactive gases.

본 발명의 일 측면은 반응성 가스 분위기에서 사용되는 체결용 조립체로서, One aspect of the present invention is a fastening assembly used in a reactive gas atmosphere,

소켓헤드, 상기 소켓헤드에 연결되는 소켓상부, 및 상기 소켓상부에서 연결되는 소켓하부를 포함하며, 상기 소켓하부의 외면에는 나사산이 구비되고, 상기 소켓헤드를 관통하는 제1관통홀 및 상기 제1관통홀에 연통되어 상기 소켓상부 및 상기 소켓하부를 관통하는 제2관통홀이 구비되는 소켓;It includes a socket head, an upper portion of the socket connected to the socket head, and a lower portion of the socket connected to the upper portion of the socket, wherein a screw thread is provided on an outer surface of the lower portion of the socket, and a first through hole penetrating the socket head and the first a socket communicating with the through hole and having a second through hole penetrating the upper part of the socket and the lower part of the socket;

상기 관통홀을 관통하는 길이방향의 연장체로서, 제1직경의 헤드, 상기 헤드에 연결되는 바디, 및 상기 바디에 연결되며 상기 바디보다 큰 제2직경을 갖는 베이스를 포함하는 연장체;an extension in the longitudinal direction passing through the through hole, the extension including a head having a first diameter, a body connected to the head, and a base connected to the body and having a second diameter larger than the body;

상기 바디에 끼워지는 스프링와셔; 및a spring washer fitted to the body; and

상기 제1관통홀의 내주면을 둘러싸는 내반응성가스 소재로 이루어지는 관형상의 소켓실드부;를 포함한다.and a tubular socket shield made of a reactive gas resistant material surrounding an inner circumferential surface of the first through hole.

여기에서 상기 소켓실드부는 수분흡수율(%)이 0.5 이하인 소재를 포함하는 것이 좋고, 상기 소켓실드부는 스테인리스 합금 또는 폴리이미드 소재를 포함하는 것이 좋으며,Here, the socket shield part preferably includes a material having a moisture absorption rate (%) of 0.5 or less, and the socket shield part preferably includes a stainless alloy or polyimide material,

상기 소켓실드부는 상기 제1관통홀의 내주면 상부 및 상기 소켓헤드의 상기 제1관통홀 주변부에 구비되는 것이 바람직하다.Preferably, the socket shield portion is provided on an upper portion of an inner circumferential surface of the first through hole and a peripheral portion of the first through hole of the socket head.

또, 상기 바디는,In addition, the body,

상기 헤드와 연결되며 제4직경을 갖는 넥(neck) 구간과, 상기 베이스와 연결되며 제5직경을 갖는 숄더(shoulder) 구간을 포함하고, 상기 제4직경은 상기 제5직경보다 작은 것이 좋고,A neck section connected to the head and having a fourth diameter, and a shoulder section connected to the base and having a fifth diameter, wherein the fourth diameter is preferably smaller than the fifth diameter,

상기 제1직경은 상기 제2직경보다 작고, 상기 제5직경보다 크거나 같은 것이 좋으며,The first diameter is preferably smaller than the second diameter and greater than or equal to the fifth diameter,

상기 스프링와셔는 상기 바디의 상기 헤드 측에 끼워지는 플랫와셔를 포함하고, The spring washer includes a flat washer fitted to the head side of the body,

상기 플랫와셔의 외경은 상기 소켓실드부의 외경보다 큰 것이 좋다.It is preferable that the outer diameter of the flat washer is larger than the outer diameter of the socket shield part.

또한, 상기 소켓실드부는 내주면이 테이퍼진(tapered)형태 또는 내부직경이 증가하는 형태를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the socket shield portion has a tapered inner circumferential surface or an increased inner diameter.

본 발명의 일 측면에 따른 체결용 조립체는 반응성 가스에 의한 부식이 집중적으로 이루어지는 관통홀의 내부면을 내화학성이 우수한 소재가 둘러싸며 소켓실드부를 이루고 있어 제1관통홀에서의 부식이 효과적으로 방지되고, 체결용 조립체의 수명 감소를 효과적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.In the fastening assembly according to one aspect of the present invention, corrosion in the first through hole is effectively prevented because a material having excellent chemical resistance surrounds the inner surface of the through hole where corrosion by reactive gas is concentrated and forms a socket shield part, There is an advantage that can effectively prevent the reduction in the life of the fastening assembly.

또한, 소켓을 관통하는 연장체는 스프링와셔의 최상단에 외경이 더 큰 플랫와셔가 구비되어 스프링와셔의 압축시 플랫와셔가 소켓실드부 및 제1관통홀의 외부로 균일합 압력을 가할 수 있어 소켓실드부가 소켓헤드로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the extension body penetrating the socket is provided with a flat washer having a larger outer diameter at the uppermost end of the spring washer, so that the flat washer can apply a uniform pressure to the outside of the socket shield part and the first through hole when the spring washer is compressed, so that the socket shield part It can be prevented from being separated from the socket head.

또, 연장체는 연장체 바디의 넥 및 숄더구간에서 직경이 다르게 이루어져 제1관통홀에서 관통된 연장체의 횡방향 유동성이 좋음과 동시에 숄더구간의 직경이 넥 구간보다 큼으로써 제1관통홀로부터 유입되는 반응성 가스를 차단하기에 유리하다.In addition, the extended body has different diameters in the neck and shoulder sections of the extended body, so that the transverse fluidity of the extended body through the first through hole is good, and at the same time, the diameter of the shoulder section is larger than the neck section, so that the reactivity flowing in from the first through hole Useful for blocking gas.

또한, 추가적으로 체결용 조립체의 제1관통홀 주변 및 소켓헤드 부위에 프로텍트와셔가 구비되어 소켓헤드 표면에서 TCP 코일과 소켓헤드와의 간극이 차폐되고, 반응성 가스의 침투에 의한 부식을 방지할 수 있다.In addition, a protective washer is additionally provided around the first through hole of the fastening assembly and around the socket head to shield the gap between the TCP coil and the socket head on the surface of the socket head and prevent corrosion due to penetration of reactive gas. .

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 체결용 조립체의 외관을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 체결용 조립체의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 체결용 조립체의 소켓의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 체결용 조립체의 연장체의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 체결용 조립체를 이용하여 상측 부재와 하측 부재를 체결한 상태의 단면 구조를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 체결용 조립체의 스프링 와셔를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 체결용 조립체의 동작상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 소켓실드부의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 체결용 조립체의 동작상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 12는 SP-1 및 SCP-5000의 물성을 PEEK와 대비하여 정리한 도표이다.
도 13 및 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 체결용 조립체가 실리콘 샤워헤드에 결합된 상태를 촬영한 사진이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 체결용 조립체가 결합된 실리콘 샤워헤드를 촬영한 사진이다.1 and 2 are perspective views schematically showing the appearance of a fastening assembly according to an embodiment of the present invention.
3 is a view schematically showing a cross section of a fastening assembly according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing the structure of a socket of a fastening assembly according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing the structure of an extended body of an assembly for fastening according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a cross-sectional structure in a state in which an upper member and a lower member are fastened using a fastening assembly according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a spring washer of a fastening assembly according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 8 is a view schematically showing the operating state of the fastening assembly according to an embodiment of the present invention.
9 and 10 are cross-sectional views showing the structure of a socket shield unit according to an embodiment of the present invention.
11 is a view schematically showing an operating state of a fastening assembly according to an embodiment of the present invention.
12 is a chart summarizing the physical properties of SP-1 and SCP-5000 compared to PEEK.
13 and 14 are photographs of a state in which a fastening assembly according to an embodiment of the present invention is coupled to a silicon showerhead.
15 is a photograph of a silicon showerhead coupled with a fastening assembly according to an embodiment of the present invention.

이하에 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서, 본 명세서에 사용된 용어는 특정의 실시예를 기술하기 위한 것일 뿐 첨부하는 특허청구의 범위에 의해서만 한정되는 본 발명의 범위를 한정하려는 것은 아님을 이해하여야 한다. 본 명세서에 사용되는 모든 기술용어 및 과학용어는 다른 언급이 없는 한은 기술적으로 통상의 기술을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.Prior to describing the present invention in detail below, it is understood that the terms used herein are intended to describe specific embodiments and are not intended to limit the scope of the present invention, which is limited only by the appended claims. shall. All technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art unless otherwise specified.

본 명세서 및 청구범위의 전반에 걸쳐, 다른 언급이 없는 한 포함(comprise, comprises, comprising)이라는 용어는 언급된 물건, 단계 또는 일군의 물건, 및 단계를 포함하는 것을 의미하고, 임의의 어떤 다른 물건, 단계 또는 일군의 물건 또는 일군의 단계를 배제하는 의미로 사용된 것은 아니다.Throughout this specification and claims, the terms "comprise", "comprise" and "comprising", unless stated otherwise, are meant to include a stated object, step or group of objects, and steps, and any other object However, it is not used in the sense of excluding a step or a group of objects or a group of steps.

한편, 본 발명의 여러 가지 실시예들은 명확한 반대의 지적이 없는 한 그 외의 어떤 다른 실시예들과 결합될 수 있다. 특히 바람직하거나 유리하다고 지시하는 어떤 특징도 바람직하거나 유리하다고 지시한 그 외의 어떤 특징 및 특징들과 결합될 수 있다. On the other hand, various embodiments of the present invention can be combined with any other embodiments unless clearly indicated to the contrary. Any feature indicated as being particularly desirable or advantageous may be combined with any other features and characteristics indicated as being particularly desirable or advantageous.

도면들에 있어서, 구성 요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 전체적으로 도면 설명시 관찰자 시점에서 설명하였고, 일 구성요소가 다른 구성요소 "위에/아래에" 또는 "상에/하에" 있다고 할 때, 이는 다른 구성요소 "바로 위에/바로 아래에" 있는 경우 뿐 아니라, 그 중간에 또 다른 구성요소가 있는 경우도 포함한다.In the drawings, the width, length, thickness, etc. of components may be exaggerated for convenience. When describing the drawings as a whole, it is described from the observer's point of view, and when one component is said to be "above/below" or "above/below" another component, this is not only the case of being "directly above/below" another component. , including the case where there is another component in the middle.

본 발명의 일 측면은 반응성 가스 분위기에서 사용되는 체결용 조립체이고, 구체적으로는 부품 등을 상하로 체결 또는 결합하기 위해 사용될 수 있는 체결용 조립체(1)이다.One aspect of the present invention is a fastening assembly used in a reactive gas atmosphere, specifically, a fastening assembly 1 that can be used to fasten or couple parts or the like vertically.

여기에서, 반응성 가스는 물리적 또는 화학적으로 높은 에너지를 가지며 주변의 분자들과 쉽게 반응을 일으켜 부식을 유발하는 가스, 물리 및 화학적으로 불안정한 플라즈마 또는 플라즈마를 쉽게 생성할 수 있는 가스를 포함한다.Here, the reactive gas includes a gas that has physically or chemically high energy and easily reacts with surrounding molecules to cause corrosion, and a physically and chemically unstable plasma or a gas that can easily generate plasma.

본 발명의 체결용 조립체(1)는 기계나 장치 등에 포함되는 2 이상의 부품 또는 구성요소들을 서로 체결하거나 원하는 위치에 결합하기 위하여 사용될 수 있는 체결용 조립체(1)이며, 사용되는 장치나 기술분야가 한정되는 것은 아니나, 바람직하게는 반응성 가스 분위기에서 공정을 수행하기 위한 장비에 사용되며, 반응성 가스에 의해 표면에서의 부식이 일어나기 쉬운 조건에서 사용되는 체결용 조립체(1)인 것이 좋다. The fastening assembly 1 of the present invention is a fastening assembly 1 that can be used to fasten two or more parts or components included in a machine or device to each other or to a desired position, and the device or technical field used Although not limited, preferably, it is used for equipment for performing a process in a reactive gas atmosphere, and it is preferable that the fastening assembly 1 is used in a condition where corrosion on the surface is likely to occur due to the reactive gas.

본 발명의 바람직한 일 실시예는 상하로 배치된 2개의 부재를 결합하기 위한 체결용 조립체(1)로서, 고정된 상측 부재(100)와 상측 부재(100)의 하부에서 상측 부재(100)에 체결되는 하측 부재(200)를 서로 결합시키는 체결용 조립체(1)이다. A preferred embodiment of the present invention is a fastening assembly (1) for coupling two members disposed vertically, and is fastened to the upper member (100) at a fixed upper member (100) and a lower portion of the upper member (100). It is a fastening assembly 1 for coupling the lower members 200 to each other.

이때, 하측 부재(200)는 소모성 부품일 수 있으며, 소모성 부품이 소모된 후 상측 부재(100)로부터 교체 또는 탈거가 용이하게 이루어짐으로써 소모성 부품의 교체를 효율적으로 구현할 수 있는 체결용 조립체(1)를 포함한다. At this time, the lower member 200 may be a consumable part, and after the consumable part is consumed, it is easily replaced or removed from the upper member 100, thereby fastening assembly 1 capable of efficiently replacing the consumable part. includes

본 발명의 바람직한 일 실시예인 체결용 조립체(1)는 소켓(10), 연장체(20) 및 스프링와셔(30)를 포함하여 이루어지고, 소켓(10)은 반응성 가스(기체)에 의한 부식이 활발하게 이루어지는 부분에 소켓실드부(40)를 포함하여 이루어질 수 있다. A fastening assembly 1, which is a preferred embodiment of the present invention, includes a socket 10, an extension body 20, and a spring washer 30, and the socket 10 is actively corroded by a reactive gas (gas). It may be formed by including the socket shield portion 40 in the portion made.

이하에서는 우선적으로 소켓-연장체(20) 구조를 가지는 체결용 조립체(1)의 주요 구성요소에 대해 설명한다. Hereinafter, the main components of the fastening assembly 1 having the socket-extension body 20 structure will be described first.

도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예의 체결용 조립체(1)의 외관을 나타낸 사시도이다. 도 1의 체결용 조립체(1)는 소켓(10), 연장체(20), 스프링 와셔 및 소켓실드부(40)를 포함하는 실시예를 나타낸 것이다.1 and 2 are perspective views showing the appearance of a fastening assembly 1 according to a preferred embodiment of the present invention. The fastening assembly 1 of FIG. 1 shows an embodiment including a socket 10, an extension body 20, a spring washer, and a socket shield part 40.

도 2는 도 1의 실시예에 추가적으로 프로텍트와셔(50)가 더욱 구비된 실시예이며, 도 3은 일 실시예의 체결용 조립체(1)를 축방향으로 자른 단면을 도시한 단면도이다.FIG. 2 is an embodiment in which a protection washer 50 is further provided in addition to the embodiment of FIG. 1 , and FIG. 3 is a cross-sectional view showing a cross section of the fastening assembly 1 of one embodiment cut in the axial direction.

체결용 조립체(1)는 하측 부재(200) 또는 소모성 부품과 체결될 수 있는 소켓(10)과, 소켓(10) 및 소켓(10)에 고정된 소모성 부품을 상측 부재(100)에 고정할 수 있도록 구비된 연장체(20)가 서로 결합되어 있는 구조를 갖는 것이 좋다.The fastening assembly 1 can fix the socket 10 that can be fastened to the lower member 200 or the consumable part, and the socket 10 and the consumable part fixed to the socket 10 to the upper member 100. It is good to have a structure in which the elongated bodies 20 provided so as to be coupled to each other.

도 1 내지 도 3 에서, 소켓(10)은 중심축을 따라 소켓(10)을 관통하는 관통홀을 포함하고, 하부에는 하측 부재(200) 또는 소모성 부품이 결합될 수 있도록 나사산과 같은 결합수단이 구비된다.1 to 3, the socket 10 includes a through hole penetrating the socket 10 along the central axis, and a coupling means such as a screw thread is provided at the bottom to allow the lower member 200 or consumable parts to be coupled. do.

도 4는 소켓(10)의 단면을 구체적으로 나타낸 도면이다. 4 is a detailed view of a cross section of the socket 10 .

소켓(10)은 소켓헤드(14)와, 소켓헤드(14)에 연결되는 소켓상부(13), 소켓상부(13)에 연결되는 소켓하부(15)를 포함한다.The socket 10 includes a socket head 14, a socket upper part 13 connected to the socket head 14, and a socket lower part 15 connected to the socket upper part 13.

소켓(10)은 내부를 관통하는 관통홀을 가지며, 관통홀은 소켓헤드(14)를 관통하는 제1관통홀(12)과, 소켓하부(15)를 관통하며 제1관통홀(12)과 연통되는 제2관통홀(11)을 포함하며, 제1관통홀(12)은 제2관통홀(11)에 비해 직경이 더 작게 이루어진다.The socket 10 has a through hole penetrating the inside, and the through hole includes a first through hole 12 penetrating the socket head 14 and a first through hole 12 penetrating the lower part 15 of the socket. It includes a second through hole 11 communicating with each other, and the first through hole 12 has a smaller diameter than the second through hole 11 .

도 3에서 볼 수 있듯이 제2관통홀(11)은 연장체(20)가 결합된 이후에도 내부에 여분의 공간이 존재할 수 있을 정도의 직경을 가지며, 내부 공간을 감싸는 하우징(housing)형태의 소켓하부(15)가 얻어질 수 있다.As can be seen in FIG. 3, the second through hole 11 has a diameter sufficient to allow an extra space to exist therein even after the elongated body 20 is coupled, and the lower part of the socket in the form of a housing that surrounds the inner space ( 15) can be obtained.

소켓(10)의 제1관통홀(12)은 연장체(20)가 결합되는 경우 소켓(10)의상부로 연장체(20)의 말단 헤드가 돌출되게 하며 연장체(20)가 관통홀을 따라 축방향으로 이동하는 경우에 연장체(20)가 소켓(10)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.The first through hole 12 of the socket 10 causes the end head of the extension body 20 to protrude from the top of the socket 10 when the extension body 20 is coupled, and the extension body 20 moves in the axial direction along the through hole. When moving, it is possible to prevent the extension body 20 from being separated from the socket 10 .

소켓상부(13)는 소켓하부(15)보다 외경이 큰 것이 바람직하며, 소켓하부(15)는 외면에 나사산이 구비되어 일측 부재에 체결 및 고정될 수 있다. 또한, 중심 축에 수직방향 단면이 다각형의 형상을 가지는 소켓헤드(14)가 소켓상부(13)에 구비될 수 있다.The outer diameter of the upper socket portion 13 is preferably larger than that of the lower socket portion 15, and the outer surface of the lower socket portion 15 is provided with a screw thread so that it can be fastened and fixed to one member. In addition, a socket head 14 having a polygonal cross section perpendicular to the central axis may be provided on the socket upper part 13 .

소켓헤드(14)는 도 1 및 도 2에 나타난 바와 같이 단면의 형태가 육각형인 구조를 가질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 소켓하부(15)의 나사산을 이용해 소모성 부품에 체결용 조립체(1)를 체결하는 경우 회전이 용이하게 하는 효과가 있다. As shown in FIGS. 1 and 2 , the socket head 14 may have a structure having a hexagonal cross section, but is not limited thereto. When fastening has the effect of facilitating rotation.

소켓(10)을 이루는 소재로는 탄성이 있는 폴리머, 플라스틱 또는 금속 소재를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 강화 폴리머 소재를 사용하는 것이 좋고, 유리섬유 강화 폴리머가 사용되는 것이 좋으며, 예를 들어 유리섬유 강화 폴리아미드-이미드(Polyamide-imide, PAI)수지, 아세탈 수지, 초고분자량 폴리에틸렌 소재가 사용될 수 있고, 더욱 구체적으로는 Solvay사의 Torlon계 폴리아미드 이미드 수지, 예를들어 Torlon 4XG, Torlon5030 과 같은 소재가 사용되는 것이 좋다.As the material constituting the socket 10, an elastic polymer, plastic, or metal material may be used. Preferably, a reinforced polymer material is used, and a glass fiber reinforced polymer is preferably used, for example, glass fiber. Reinforced polyamide-imide (PAI) resins, acetal resins, and ultra-high molecular weight polyethylene materials may be used, and more specifically, Solvay's Torlon-based polyamide-imide resins, such as Torlon 4XG and Torlon 5030. It is good that the material is used.

유리섬유 강화 PAI수지는 30% 정도의 유리섬유를 포함하며, 20 ~ 50%, 바람직하게는 25 ~ 40% 의 유리섬유를 포함하는 소재를 사용하는 경우 내충격성, 화학적 저항성 등이 우수한 장점이 있다.Glass fiber-reinforced PAI resin contains about 30% of glass fiber, and when using a material containing 20 to 50%, preferably 25 to 40% of glass fiber, it has excellent impact resistance and chemical resistance. .

이때, 폴리아미드-이미드 수지의 예시로서는 하기 화학식 1의 구조를 포함하는 고분자 물질을 포함하는 수지가 사용되는 것이 바람직하며, 화학식 1의 구조에서 수지의 말단 구조는 제한되지 않고, 해당 구조를 포함하는 경우 고온내성, 고강도, 내마모성이 우수한 효과가 얻어질 수 있다.At this time, as an example of the polyamide-imide resin, it is preferable to use a resin containing a polymer material having the structure of Formula 1 below, and the terminal structure of the resin in the structure of Formula 1 is not limited, and includes the structure In the case of doing so, excellent effects of high temperature resistance, high strength and wear resistance can be obtained.

(화학식 1)(Formula 1)

여기에서 Ar은 방향족 화합물 또는 방향족 작용기를 의미하며, n은 2이상의 자연수이다.Here, Ar means an aromatic compound or an aromatic functional group, and n is a natural number of 2 or more.

다만, 유리섬유 강화 폴리머 소재는 유리 섬유를 포함하여 반응성 가스나 플라즈마에 의한 부식시 유리섬유로부터 마이크로 파티클(Micro particle)이 형성될 수 있어 웨이퍼를 손상시키거나 부식 품질을 저하시키는 문제점이 있을 수 있으므로 화학적 부식이 활발하게 일어나지 않는 영역(후술할 소켓실드부(40) 이외의 영역)에서 사용되어 마이크로 파티클의 발생을 최소화하는 것이 바람직하다.However, glass fiber-reinforced polymer materials include glass fibers, and micro particles may be formed from glass fibers when corroded by reactive gas or plasma, which may damage the wafer or deteriorate the corrosion quality. It is preferable to use it in an area where chemical corrosion does not actively occur (an area other than the socket shield portion 40 to be described later) to minimize the generation of micro particles.

도 5는 체결용 조립체(1)의 연장체(20)의 구조를 나타낸 도면이다. 5 is a view showing the structure of the extension body 20 of the assembly 1 for fastening.

연장체(20)는 원기둥 형태를 가지며, 직경이 일정하지 않은 구조를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 연장체(20)가 소켓(10)과 결합되는 방향에 따라 소켓상부(13)측으로 돌출되는 상부 말단, 소켓하부(15)측에 위치하는 하부 말단을 갖는다.The elongated body 20 preferably has a cylindrical shape and includes a structure in which the diameter is not constant. In addition, the extension body 20 has an upper end protruding toward the socket upper portion 13 and a lower end positioned toward the socket lower portion 15 in the direction in which the extension body 20 is coupled with the socket 10 .

예시적으로 연장체(20)는 각 구간별로 직경이 다른 구조를 가지는 것이 바람직하지만, 각 구간에서의 직경이 동일하게 이루어지는 것도 가능하다.Illustratively, the elongated body 20 preferably has a structure having a different diameter for each section, but it is also possible to have the same diameter in each section.

연장체(20)는 상부 말단에 구비되는 헤드(21)와, 하부 말단에 구비되는 베이스(23) 및 헤드(21)와 베이스(23)의 사이에 구비되는 기둥형태의 바디(23)를 포함한다. 헤드(21)는 연장체(20)의 상부말단에 구비되어 조립체에서 소켓헤드(14)의 외부로 돌출되고, 베이스(23)는 연장체(20)의 하부말단에 구비되며, 바디(23)는 헤드(21)와 베이스(23)와 연결되며 소켓(10)의 관통홀을 관통하는 부분이다.The extension body 20 includes a head 21 provided at an upper end, a base 23 provided at a lower end, and a columnar body 23 provided between the head 21 and the base 23. . The head 21 is provided at the upper end of the extension body 20 and protrudes out of the socket head 14 in the assembly, the base 23 is provided at the lower end of the extension body 20, and the body 23 is the head It is connected to (21) and the base (23) and passes through the through hole of the socket (10).

바디(23)는 헤드(21)가 연결되는 넥(Neck) 구간과, 베이스(23)가 연결되는 숄더(Shoulder)구간, 넥 구간과 숄더 구간의 사이에 위치하는 중간구간을 포함하여 직경이 서로 다른 3개의 구간으로 구분되는 것이 바람직하며, 바디(23)에서 직경이 다른 부분이 둘 이상, 바람직하게는 셋 이상인 것도 가능하다.The body 23 has a diameter of each other, including a neck section to which the head 21 is connected, a shoulder section to which the base 23 is connected, and a middle section located between the neck section and the shoulder section. It is preferable to be divided into three other sections, and it is also possible that the body 23 has two or more, preferably three or more, parts with different diameters.

바디(23)에서 넥 구간의 직경이 가장 작고, 숄더의 직경이 가장 큰 것이 바람직하지만 바디(23)의 직경이 일정한 원기둥 형태를 가져 숄더와 넥이 구분되지 않는 것도 가능하다.In the body 23, it is preferable that the diameter of the neck section is the smallest and the diameter of the shoulder is the largest, but it is also possible that the shoulder and the neck are not distinguished because the diameter of the body 23 has a constant cylindrical shape.

헤드(21)는 넥 구간(22)에 연결되며 그 형태는 제한되지 않으나 둥근 곡면을 가지는 것이 좋고, 중앙 또는 하부에서 직경이 가장 큰 영역이 존재하는 것이 좋다.The head 21 is connected to the neck section 22, and its shape is not limited, but preferably has a rounded surface, and preferably has a region with the largest diameter in the center or lower portion.

헤드(21) 중 직경이 가장 큰 부분에서의 직경을 헤드(21)의 직경인 제1직경이라고 정의하고, 베이스(23)의 직경을 제2직경이라고할 때, 연장체(20)의 바디(23)는 서로 다른 직경을 갖는 구간을 포함할 수 있으며, 예시적으로는 바디(23)의 중간구간에서의 직경을 제3직경, 제4직경보다 작은 제4직경을 가지는 넥 구간(22) 및 제3직경보다 큰 제5직경을 가지는 숄더 구간(24)이 구비될 수 있다.When the diameter at the largest part of the head 21 is defined as the first diameter, which is the diameter of the head 21, and the diameter of the base 23 is referred to as the second diameter, the body 23 of the extension body 20 ) may include sections having different diameters, and exemplarily, the diameter in the middle section of the body 23 is the third diameter, the neck section 22 having a fourth diameter smaller than the fourth diameter, and the second diameter. A shoulder section 24 having a fifth diameter greater than the third diameter may be provided.

이때, 제1직경은 넥 구간(22)의 제5직경보다 큰 것이 바람직하며, 중간구간보다 큰 것이 좋고, 숄더구간 보다도 큰 것이 좋다.At this time, the first diameter is preferably larger than the fifth diameter of the neck section 22, preferably larger than the middle section, and preferably larger than the shoulder section.

이와같이 연장체, 헤드, 베이스의 직경 관계를 가짐으로써 헤드는 관통홀을 빠져나가지 못하면서도 연장체 바디가 관통홀에서 유동성을 가질 수 있는데, 연장체 바디가 헤드 쪽에서 베이스쪽으로 갈수록 직경이 커지는 구조를 가짐으로 인하여 헤드가 당겨지기 전인 체결 초기상태에서는 직경이 작은 넥 구간이 관통홀에 위치하여 더 큰 유동성을 가지고, 체결이 진행되며 헤드가 당겨져 소켓으로부터 멀어지는 경우에는 점차 제1관통홀에 위치되는 구간의 직경이 커져 유동성이 감소하고, 완전히 체결된 상태에서는 숄더 구간이 제1관통홀에 위치하며 유동성이 최소화되고, 관통홀과 연장체의 틈 간격을 좁히므로 반응성가스가 관통홀과 연장체의 틈 사이로 유입되기 어렵게해 부식을 늦춘다.By having the diameter relationship between the extension body, the head, and the base in this way, the head cannot pass through the through hole, but the extension body can have fluidity in the through hole. In the initial state of fastening before being pulled, a neck section with a small diameter is located in the through hole and has greater fluidity. The fluidity is reduced, and in the fully fastened state, the shoulder section is located in the first through-hole, and the fluidity is minimized, and the gap between the through-hole and the elongated body is narrowed, making it difficult for reactive gas to flow into the gap between the through-hole and the elongated body, thereby preventing corrosion. slow down

연장체(20)의 바디(23) 전체 길이(L)에서 넥, 숄더구간이 차지하는 부분의 길이를 각각 Ln, Ls 라고 정의할 때, Ln, Ls 및 L은 다음과 같은 관계를 만족하는 것이 좋다. When the lengths of the parts occupied by the neck and shoulder sections in the total length (L) of the body 23 of the extended body 20 are defined as Ln and Ls, respectively, Ln, Ls and L are preferably satisfied with the following relationship.

Ln ≥ Ls > (L-Ln-Ls)Ln ≥ Ls > (L-Ln-Ls)

넥과 숄더구간 사이의 구간 길이인 (L-Ln-Ls)는 중간구간의 길이를 의미하고, Ls 보다 작은 것이 바람직한데, 숄더구간의 길이가 제2관통홀(11)의 길이와 유사하게 이루어짐으로 인하여 숄더구간이 시작되는 지점이 제1관통홀(12)과 제2관통홀(11)의 경계 또는 제1관통홀(12)의 하부에 위치될 수 있다. (L-Ln-Ls), which is the length of the section between the neck and the shoulder section, means the length of the middle section, and preferably smaller than Ls, the length of the shoulder section is made similar to the length of the second through hole 11 Due to this, the point at which the shoulder section starts may be located at the boundary between the first through hole 12 and the second through hole 11 or at the lower part of the first through hole 12 .

이 경우, 조립체의 체결 이전 상태에서는 제1관통홀(12)의 내경보다 작은 바디(23)가 제1관통홀(12) 내부에 위치하여 좋은 유동성을 가지게 되며, 체결용 조립체(1)의 체결 이후에는 베이스(23)가 상승되며 숄더구간의 시작점이 제1관통홀(12)에 일부 진입함으로써 연장체(20)의 유동성을 크게 해치지 않으면서도 제1관통홀(12)과 숄더구간의 사이에 매우 좁은 틈만이 형성되어 반응성 가스가 잘 유입되지 않는 장점을 가죠 부식속도가 늦어질 수 있다. 제1관통홀(12)에서 연장체(20)가 좌우로 유동할 수 있으면서도 반응성 가스가 제1관통홀(12)로 유입되는 공간이 감소되어 부식이 늦어지며, In this case, in the state before the fastening of the assembly, the body 23 smaller than the inner diameter of the first through hole 12 is located inside the first through hole 12 and has good fluidity, and the fastening of the fastening assembly 1 After that, the base 23 is raised, and the starting point of the shoulder section partially enters the first through hole 12, so that the fluidity of the extension body 20 is not greatly impaired, and the gap between the first through hole 12 and the shoulder section is very small. Only narrow gaps are formed, which has the advantage that reactive gases do not flow in well. Corrosion speed can be slowed down. While the elongated body 20 can flow left and right in the first through hole 12, the space through which the reactive gas flows into the first through hole 12 is reduced, thereby slowing down corrosion.

연장체(20)가 소켓(10)의 내부에서 축방향을 따라 이동하는 경우 제1관통홀(12)의 내주면에 넥, 바디(23) 및 숄더구간이 지나다닐 수 있지만 베이스(23)는 통과할 수 없도록 연장체숄더구간의 직경이 소켓상부(13)의 소켓실드부(40) 내주면 직경보다 작거나 같은 것이 좋으며, 반대로 헤드(21)는 소켓상부(13)의 소켓실드부(40)를 지나지 못하도록 소켓실드부(40) 내주면 직경보다 더 큰 직경을 가지는 것이 좋으므로 헤드(21)의 직경이 연장체숄더의 직경보다 큰 것이 좋다.When the extension body 20 moves along the axial direction inside the socket 10, the neck, body 23, and shoulder section may pass through the inner circumferential surface of the first through hole 12, but the base 23 may pass through. It is preferable that the diameter of the extended body shoulder section is smaller than or equal to the diameter of the inner circumference of the socket shield part 40 of the socket upper part 13 so that the head 21 does not pass through the socket shield part 40 of the socket upper part 13. Since it is preferable to have a larger diameter than the inner circumferential diameter of the socket shield portion 40, it is preferable that the diameter of the head 21 is larger than the diameter of the extended body shoulder.

이때, 헤드(21) 직경이 숄더구간의 직경보다 더 크고, 숄더구간의 직경이 소켓실드부(40) 내경보다 작음으로 인하여 연장체(20)가 이동할 때 숄더가 소켓실드부(40) 내경으로 끼워질 수 있는데, 이 경우 반응성 가스가 제1관통홀(12)로 유입되는 것을 막으면서도 연장체(20)가 소켓(10)의 내부에서 어느정도의 유동성을 확보할 수 있는 장점이 있다.At this time, since the diameter of the head 21 is larger than the diameter of the shoulder section and the diameter of the shoulder section is smaller than the inner diameter of the socket shield part 40, the shoulder is inserted into the inner diameter of the socket shield part 40 when the extension body 20 moves. In this case, there is an advantage in that the elongated body 20 can secure some fluidity inside the socket 10 while preventing the reactive gas from flowing into the first through hole 12 .

베이스(23)는 연장체(20)의 하부측 말단에서 숄더구간에 결합되는데, 숄더구간보다 베이스(23)의 말단이 더 큰 것이 필수적이다. 베이스(23)는 바디(23)에 끼워지는 후술할 스프링와셔(30)가 체결용 조립체(1)의 하부로 이탈되는 것을 방지하며 스프링와셔(30)에 횡압력을 제공하여 체결시 틈이 발생하는 것을 방지하는 역할을 수행할 수 있다.The base 23 is coupled to the shoulder section at the lower end of the extension body 20, and it is essential that the end of the base 23 is larger than the shoulder section. The base 23 prevents the spring washer 30, which will be described later, from being inserted into the body 23 from escaping to the lower portion of the assembly 1 for fastening, and provides lateral pressure to the spring washer 30 to generate gaps during fastening. can play a role in preventing

이때, 베이스(23)의 직경은 소켓하부(15)에서의 내주면 직경보다는 작아 소켓하부(15) 내부로 이동될 수 있는 것이 바람직하며, 베이스(23)는 소켓하부(15)에 구비되는 하우징 공간의 내부에 위치하는 것이 좋다.At this time, it is preferable that the diameter of the base 23 is smaller than the inner circumferential diameter of the lower socket 15 so that it can be moved into the lower socket 15, and the base 23 is provided in the housing space provided in the lower socket 15. It is better to be located inside the .

도 5에 연장체(20)의 각 부분별 직경을 나타내었으며, 헤드(21)의 직경을 제1직경 (도면에서 D_H), 연장체 숄더구간의 직경을 제5직경(도면에서 D_S), 베이스(23)의 직경을 제2직경(도면에서 D_B)이라고할 때, 제2직경> 제1직경 ≥ 제5직경의 관계 (도면에서 D_B> D_H ≥ D_S)가 성립한다. 5 shows the diameter of each part of the extension body 20, the diameter of the head 21 is the first diameter ( _D _H in the drawing), the diameter of the shoulder section of the extension body is the fifth diameter (DS in the drawing), the base When the diameter of (23) is the second diameter (DB in the drawing), the relationship of the second diameter > first diameter ≥ fifth diameter (DB > _D _H ≥ _D _S in the drawing) is established.

연장체(20)의 소재로는 경도가 우수하며 내식성이 좋은 소재가 사용되는 것이 좋고, 예를 들어 상용 스테인리스 합금 또는 니켈계 합금이 사용되는 것이 바람직하다. 구체적으로는 Nitronic60 스테인리스 합금, SUS316 또는 SUS304 와 같은 합금 소재가 사용되는 것이 바람직하다.As a material for the elongated body 20, it is preferable to use a material having excellent hardness and good corrosion resistance, and for example, it is preferable to use a commercial stainless alloy or a nickel-based alloy. Specifically, an alloy material such as Nitronic60 stainless alloy, SUS316 or SUS304 is preferably used.

스테인리스 스틸 소재를 사용하는 경우 초고온에서 사용이 가능하고, 내화학성과 기계적특성이 우수한 장점이 있다.In case of using stainless steel material, it can be used at ultra-high temperature and has excellent chemical resistance and mechanical properties.

일 실시예에 따른 Nitronic 60 스테인리스 합금은 크롬 16~18.0 wt%, 니켈 8~9.0 wt%, 망간 7~9.0 wt%, 실리콘 3.5~4.5wt%, 탄소, 인, 황, 니켈 0.10 wt% 이하 및 잔부의 철을 포함하는 조성의 합금인 것이 좋으며, 해당 조성의 합금 사용시 열팽창계수가 15.8 ~ 18.5 10^-6 ·℃ 정도로 얻어지고, 경도, 내화학성이 우수하여 본 실시예의 연장체(20) 소재로 사용하기 적합하다.Nitronic 60 stainless alloy according to an embodiment contains 16 to 18.0 wt% of chromium, 8 to 9.0 wt% of nickel, 7 to 9.0 wt% of manganese, 3.5 to 4.5 wt% of silicon, 0.10 wt% or less of carbon, phosphorus, sulfur, nickel, and It is preferable that the alloy has a composition containing iron as the remainder, and when the alloy of the corresponding composition is used, the coefficient of thermal expansion is obtained at about 15.8 ~ 18.5 10 ^-6 ℃, and the hardness and chemical resistance are excellent, so it is used as a material for the elongated body 20 of this embodiment. suitable to do

본 발명의 바람직한 일 실시예는 소켓(10)에 결합된 연장체(20)에 대하여, 안정적이고 기밀한 부품의 고정을 위하여 스프링 와셔를 포함하는 것이 좋다.A preferred embodiment of the present invention preferably includes a spring washer for securing a stable and airtight component to the extension body 20 coupled to the socket 10.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 체결용 조립체(1)가 상측 부재(100) 및 하측 부재(200)와 체결된 구조의 단면을 예시적으로 나타낸 구조이다. 체결용 조립체(1)의 각 구성부분에 대한 도면부호는 대부분 생략하였으며, 하측 부재(200)는 소켓하부(15)의 나사산에 나사결합되어 체결용 조립체(1)와 단단하게 결합되며, 상측 부재(100)는 연장체(20)가 관통할 수 있는 홀 또는 슬릿을 통해 연장체(20)가 삽입되고, 직경이 더 큰 헤드(21)가 상측부재에 걸리면서 체결용 조립체(1)가 고정될 수 있다.6 is a structure showing a cross-section of a structure in which the fastening assembly 1 according to an embodiment of the present invention is fastened to the upper member 100 and the lower member 200 by way of example. Most of the reference numerals for each component of the fastening assembly 1 are omitted, and the lower member 200 is screwed into the screw thread of the lower socket 15 to be firmly coupled to the fastening assembly 1, and the upper member In 100, the extension body 20 is inserted through a hole or slit through which the extension body 20 can pass, and the assembly 1 for fastening can be fixed while the head 21 having a larger diameter is caught on the upper member. .

이때, 상측 부재(100)와 하측 부재(200)사이에는 사이공간(150)이 생길 수 있다. 이 사이공간을 통하여 반응성의 기체가 상측부재(100)와 하측부재(150)에 접촉되고 체결용 조립체(1)의 표면 및 관통홀의 내부에서 부식을 일으킬 수 있다.At this time, an interspace 150 may be created between the upper member 100 and the lower member 200 . Through this interspace, the reactive gas may contact the upper member 100 and the lower member 150 and cause corrosion on the surface of the fastening assembly 1 and inside the through hole.

여기에서 상측 부재(100)에 연장체(20) 및 헤드(21)가 삽입, 고정되는 방식은 통상의 기술자가 도출할 수 있는 수준이라면 어떠한 구조나 방법이라도 사용가능하다.Here, as a method for inserting and fixing the elongated body 20 and the head 21 to the upper member 100, any structure or method can be used as long as it is at a level that can be derived by a person skilled in the art.

도 7은 연장체(20)에 끼워질 수 있는 스프링와셔(30)의 구조를 나타낸 도면이다.7 is a view showing the structure of the spring washer 30 that can be fitted into the extension body 20.

스프링와셔(30)는 연장체(20)의 바디(23)에 끼워지며, 도 5의 (a)와 같이 복수개의 와셔가 조합되어 구비되거나 도 5의 (b)와 같이 일체형으로 이루어진 와셔인 것이 좋으며, 축방향의 횡압력을 받아 약간의 탄성변형이 이루어질 수 있어 안정적인 고정과 함께 고정된 부분에서의 유격을 방지해 기밀한 고정이 이루어질 수 있게 한다.The spring washer 30 is inserted into the body 23 of the extension body 20, and it is preferable that a plurality of washers are provided in combination as shown in FIG. 5 (a) or an integral washer as shown in FIG. 5 (b) , Some elastic deformation can be achieved by receiving lateral pressure in the axial direction, so that airtight fixation can be achieved by preventing play in the fixed part along with stable fixation.

도 7의 (a)의 스프링와셔(30)는 연장체(20)에 고정되어 상부에 위치하는 플랫와셔(31), 플랫와셔(31)의 하부에서 구비되는 복수개의 디스크 스프링와셔(32)를 포함하여 이루어지며, 상부의 플랫와셔(31)와 복수개의 디스크 스프링와셔(32) 전체를 통칭하여 스프링와셔(30)라고 지칭하기로 한다.The spring washer 30 of (a) of FIG. 7 includes a flat washer 31 fixed to the extension body 20 and positioned at the upper portion, and a plurality of disc spring washers 32 provided at the lower portion of the flat washer 31. The upper flat washer 31 and the plurality of disc spring washers 32 are collectively referred to as the spring washer 30.

여기에서 디스크 스프링와셔(32)는 일반적인 평면형 와셔와 달리 살짝 비틀어지거나 뒤틀린 형태를 가지는 와셔로서, 볼트를 조이거나 외부에서 압력이 가해지는 경우 비틀어진 형태가 평평해지며 차지하는 공간이 감소되면서 압력을 분산시키고 외부 압력을 탄성에너지로 저장하지만, 외부 압력이 감소하면 저장된 탄성에너지에 의해 다시 원래의 형태로 돌아가게 된다.Here, the disc spring washer 32 is a washer having a slightly twisted or twisted shape, unlike a general flat washer, and when a bolt is tightened or pressure is applied from the outside, the twisted shape flattens and the space occupied is reduced while distributing the pressure and stores the external pressure as elastic energy, but when the external pressure decreases, it returns to its original shape by the stored elastic energy.

플랫와셔(31)는 스프링와셔(30)의 상부에서 소켓상부(13)와 접촉하며 베이스(23)가 스프링와셔(30)의 하측을 압박하는 경우 그 압력의 일부를 소켓상부(13)에 전달하는 역할을 하며, 이때 압력을 고르게 분산시키기 위하여 플랫 형태인 것이 좋다.The flat washer 31 contacts the upper part of the socket 13 at the upper part of the spring washer 30, and when the base 23 presses the lower part of the spring washer 30, some of the pressure is transmitted to the upper part of the socket 13. At this time, it is preferable to have a flat shape to evenly distribute the pressure.

플랫와셔(31)는 외경이 스프링와셔(30)보다 큰 특징을 가지는데, 이때 플랫와셔(31)의 외경은 후술할 소켓실드부(40)의 외경 및 제1관통홀(12)의 내경보다 크게 이루어진다. 플랫와셔(31)의 외경이 소켓실드부(40) 외경보다 작은 경우, 제1관통홀(12)에 압입되어 구비되는 소켓실드부(40)에 축방향으로 압력을 전달하게 되고, 소켓실드부(40)가 소켓헤드(14)의 외부로 밀려나거나 이탈되는 문제가 발생할 수 있다. The flat washer 31 has a larger outer diameter than the spring washer 30. At this time, the outer diameter of the flat washer 31 is smaller than the outer diameter of the socket shield part 40 and the inner diameter of the first through hole 12, which will be described later. made large When the outer diameter of the flat washer 31 is smaller than the outer diameter of the socket shield part 40, pressure is transmitted in the axial direction to the socket shield part 40 provided by being press-fitted into the first through hole 12, and the socket shield part 40 may be pushed out of the socket head 14 or separated.

도 8은 체결용 조립체(1)에서 연장체(20)의 이동에 따른 작동 상태를 나타낸 도면이다. 도 8의 (a)는 연장체(20) 하부쪽으로 힘이 작용하는 상태를 나타낸 것으로서, 일반적으로 체결용 조립체(1)가 장치에 체결되기 이전의 경우에 해당한다. 헤드(21)는 소켓상부(13)의 소켓실드부(40) 내주면보다 직경이 크므로 연장체(20)가 소켓의 하부방향으로 분리되지 않으며, 스프링와셔(30)는 외력을 받지 않아 표준상태를 갖는다.8 is a view showing an operating state according to the movement of the extension body 20 in the fastening assembly 1. 8(a) shows a state in which force acts toward the lower portion of the extension body 20, and generally corresponds to a case before the fastening assembly 1 is fastened to the device. Since the head 21 has a larger diameter than the inner circumferential surface of the socket shield 40 of the upper part 13 of the socket, the extension body 20 is not separated in the downward direction of the socket, and the spring washer 30 does not receive an external force and maintains the standard state. have

도 8의 (b)는 연장체(20)의 상부쪽에서 연장체(20)를 잡아당기는 힘이 작용하는 상태이거나, 연장체(20)의 헤드(21)가 고정된 상태에서 소켓(10) 또는 소켓(10)에 고정된 소모성 부품이 하부로 잡아당겨지는 상황에서의 상태를 나타낸 것으로서, 체결용 조립체(1)가 하측 부재(200)를 체결, 고정하고 있는 상태에 해당한다. 헤드(21)는 상측 부재(100)에 결합 고정되고, 하측 부재(200)는 소켓(10)에 결합되어 중력에 의해 하부로 잡아당겨진다.(b) of FIG. 8 shows the socket 10 or the socket 10 in a state where a force pulling the extension body 20 is applied from the upper side of the extension body 20, or in a state in which the head 21 of the extension body 20 is fixed. ), which shows a state in which the consumable parts fixed to are pulled downward, and corresponds to a state in which the fastening assembly 1 fastens and fixes the lower member 200. The head 21 is coupled and fixed to the upper member 100, and the lower member 200 is coupled to the socket 10 and pulled downward by gravity.

이때, 베이스(23)와 소켓(10)이 힘을 받아 운동하려는 방향이 서로 반대방향이므로 연장체(20)에 결합된 스프링와셔(30)는 베이스(23)와 소켓(10)으로부터 압축되고, 스프링와셔(30)는 탄성으로 인하여 소켓(10)을 중력의 반대방향으로 밀어내려는 힘을 가하게 되어 소켓(10)을 상부로 더욱 밀착시키는 고정이 가능하게 된다.At this time, since the directions in which the base 23 and the socket 10 try to move by receiving force are in opposite directions, the spring washer 30 coupled to the extension body 20 is compressed from the base 23 and the socket 10, and the spring The washer 30 applies force to push the socket 10 in the opposite direction of gravity due to its elasticity, so that the socket 10 can be fixed more closely to the top.

도 7의 (b)의 스프링와셔(30)는 연장체(20)에 고정되어 상부에 위치하는 일체로 구비된 스프링와셔(30)를 포함하여 이루어지며, 스프링와셔(30)는 금속 사출 성형(MIM)방식으로 제조되거나 분리된 와셔들을 용접 또는 결합시켜 제조된 와셔인 것도 가능하다.The spring washer 30 shown in (b) of FIG. 7 includes an integrally provided spring washer 30 fixed to the extension body 20 and located at the top, and the spring washer 30 is metal injection molding (MIM). ) method, or a washer manufactured by welding or combining separated washers.

일체로 이루어진 스프링와셔(30)를 사용하는 경우, 분리된 복수개의 디스크 스프링와셔(32)를 사용하는 경우에 비해 공정에서 불량률이 낮아지고, 탄성 및 반발력이 향상되고, 제품별로 품질이 균일해지는 제조공정상의 장점이 있을 수 있다.In the case of using the integral spring washer 30, compared to the case of using a plurality of separate disc spring washers 32, the defect rate is lowered in the process, elasticity and resilience are improved, and the quality of each product is uniform. There may be some advantages of normality.

스프링와셔(30)는 다양한 소재가 사용될 수 있으며, 경도가 우수하며 일부 탄성이 있는 소재가 사용되는 것이 좋다. 바람직하게는 경도 및 내식성이 우수한 스테인리스 합금이 사용되는 것이 바람직하고, SUS계열의 스테인리스 합금으로 예를들어 SUS316, SUS 630 또는 SUS 304, Nitronic 60 등의 소재가 사용되는 것이 바람직하다. A variety of materials may be used for the spring washer 30, and it is preferable to use a material having excellent hardness and some elasticity. Preferably, a stainless alloy having excellent hardness and corrosion resistance is preferably used, and a material such as SUS-based stainless alloy, such as SUS316, SUS 630, SUS 304, or Nitronic 60, is preferably used.

본 발명의 바람직한 일 측면은 체결용 조립체(1)의 사용시 반응성 가스에 의한 부식이 활발하게 이루어지는 상부 관통홀 및 소켓헤드(14)의 주변부에 내화학특성이 우수하고 유리섬유를 포함하지 않는 소재로 이루어지는 소켓실드부(40)를 포함한다.A preferred aspect of the present invention is to use a material that has excellent chemical resistance and does not contain glass fibers in the upper through hole and the periphery of the socket head 14, where corrosion by reactive gas is actively occurring when the fastening assembly 1 is used. and a socket shield portion 40 formed.

소켓실드부(40)는 체결용 조립체(1)가 장치나 기계 등에 사용시 반응성의 가스 침투로 인하여 부식이 활발하게 일어나는 부분에 구비되어 소켓(10)의 부식을 예방하는데, 소켓헤드(14)에서 중앙에 위치한 제1관통홀(12)의 주변부 및 소켓(10)의 제1관통홀(12) 중내주면에서 가장 부식이 활발하게 일어나므로 해당 위치의 표면에 구비되는 것이 가장 바람직하다. The socket shield part 40 is provided in a part where corrosion actively occurs due to the permeation of reactive gas when the fastening assembly 1 is used in a device or machine to prevent corrosion of the socket 10. In the socket head 14, Corrosion occurs most actively on the periphery of the first through hole 12 located in the center and the inner circumferential surface of the first through hole 12 of the socket 10, so it is most preferable that it is provided on the surface of the corresponding position.

이때, 제1관통홀(12) 주변부의 부식에 의해 제1관통홀(12)의 내경이 증가하는 경우에는 헤드(21)가 소켓(10)의 제1관통홀(12)을 쉽게 통과하여 소켓(10)과 연장체(20)가 분리되는 문제가 발생할 수 있다.At this time, when the inner diameter of the first through hole 12 is increased due to corrosion of the periphery of the first through hole 12, the head 21 easily passes through the first through hole 12 of the socket 10 and the socket (10) and the elongated body 20 may cause a problem that is separated.

즉, 소켓(10)의 부식은 연장체 헤드(21)와 인접한 제1관통홀(12) 내주면에서 주로 일어나므로 소켓실드부(40)는 제1관통홀(12)의 주변부에 구비되어 부식을 효과적으로 방지할 수 있다.That is, since corrosion of the socket 10 mainly occurs on the inner circumferential surface of the first through hole 12 adjacent to the elongate head 21, the socket shield part 40 is provided around the first through hole 12 to effectively prevent corrosion. It can be prevented.

도 9 및 10은 소켓실드부(40)의 다양한 구조 및 위치를 예시적으로 나타낸 도면이다. 소켓실드부(40)는 소켓의 제1관통홀(12) 내주면, 그 주변부에 구비되며 형태 및 위치는 일부 다르게 구비되는 것도 가능하다.9 and 10 are diagrams showing various structures and positions of the socket shield unit 40 by way of example. The socket shield portion 40 is provided on the inner circumferential surface of the first through hole 12 of the socket and on its periphery, and may have a slightly different shape and location.

도 9는 소켓실드부(40)가 제1관통홀(12)의 내주면 및 소켓헤드(14) 상부면을 일부 또는 전 영역에서 덮는 구조로 이루어진다. 소켓헤드(14) 상부면 또한 반응성 가스에 의한 부식이 이루어질 수 있으므로, 소켓(10)의 수명을 늘리고 부식을 줄이기 위하여 제1관통홀(12)의 내주면 및 소켓헤드(14) 상부면을 적어도 일부 영역에서 덮는 구조가 제시될 수 있으며, 소켓헤드(14) 상부면을 덮는 영역은 제1관통홀(12)을 중심으로 동심원 형태인 것이 바람직하다. 해당 실시예에서는 소켓실드부(40)가 소켓헤드(14) 표면을 보호하므로 프로텍트와셔(50)가 포함되지 않는 것이 좋다.9 has a structure in which the socket shield part 40 partially or entirely covers the inner circumferential surface of the first through hole 12 and the upper surface of the socket head 14 . Since the upper surface of the socket head 14 may also be corroded by the reactive gas, at least a portion of the inner circumferential surface of the first through hole 12 and the upper surface of the socket head 14 are removed in order to increase the lifespan of the socket 10 and reduce corrosion. A structure covering the area may be proposed, and the area covering the upper surface of the socket head 14 preferably has a concentric circle shape with the first through hole 12 as the center. In this embodiment, since the socket shield portion 40 protects the surface of the socket head 14, it is preferable that the protection washer 50 is not included.

도 10은 소켓(10) 내부의 제1관통홀(12) 및 소켓상부(13)의 하단에서 제2관통홀(11)과 제1관통홀(12)을 연결하는 영역에 소켓실드부(40)가 구비되는 실시예를 나타낸 것이다. 이 경우 소켓헤드(14) 상부면에서의 부식은 프로텍트와셔(50)를 통하여 주로 예방될 수 있으며, 제1관통홀(12) 내부 및 제1관통홀(12)과 제2관통홀(11)을 연결하는 영역에서의 부식이 효율적으로 예방된다.10 shows the socket shield part 40 in the region connecting the second through hole 11 and the first through hole 12 at the lower end of the first through hole 12 and the upper part 13 of the socket 10. ) shows an embodiment provided with. In this case, corrosion on the upper surface of the socket head 14 can be mainly prevented through the protection washer 50, and the inside of the first through hole 12 and the first through hole 12 and the second through hole 11 can be prevented. Corrosion in the area connecting the is effectively prevented.

도 10에 도시된 일 예시는 소켓실드부(40)로 스프링와셔(30)의 상부에서 연장체(20)에 끼워지는 끼움실드(60)가 사용되는 것을 나타낸다. 끼움실드(60)는 소켓(10)의 제1관통홀(12)의 내경과 동일한 외경을 가지는 중공체 또는 튜브 형태의 끼움돌부를 가지고 하부에는 끼움돌부와 연결되며 와셔와 유사한 형태의 지지부를 구비하여 일측 방향으로 중공체 형태의 돌출부를 가지는 플랫와셔(31)와 유사한 외경과 형태를 가지는데, 스프링 와셔의 상부에 위치하는 끼움실드(60)는 연장체 헤드(21)가 고정되어 당겨지는 경우에 끼움돌부가 제1관통홀(12)에 끼워지고 지지부가 걸려 고정됨으로 인하여 별도의 결합수단이나 접착수단을 포함하지 않고서도 연장체(20)와 소켓(10)의 사이에서 고정되어 반응성 가스에 의한 소켓(10)의 부식이 일어나는 현상을 방지할 수 있다.An example shown in FIG. 10 shows that the fitting shield 60 inserted into the extension body 20 at the upper part of the spring washer 30 is used as the socket shield part 40 . The fitting shield 60 has a hollow body or tube-shaped fitting protrusion having the same outer diameter as the inner diameter of the first through hole 12 of the socket 10, and is connected to the fitting protrusion at the bottom and is provided with a support similar to a washer It has a similar outer diameter and shape to the flat washer 31 having a hollow body-shaped protrusion in one direction, and the fitting shield 60 located on top of the spring washer is fixed when the elongated head 21 is fixed and pulled Since the fitting protrusion is inserted into the first through hole 12 and the support part is hooked and fixed, it is fixed between the extension body 20 and the socket 10 without including a separate coupling means or adhesive means, and the socket by reactive gas The phenomenon of corrosion of (10) can be prevented.

도 11은 끼움실드(60)가 구비된 체결용 조립체(1)에서 연장체(20)의 변위에 따른 체결용 조립체(1)의 동작 상태를 나타낸 것이다. 도 9-a 처럼 연장체(20)가 중력에 의해 아래로 당겨지는 경우 헤드(21)가 프로텍트와셔(50) 및 소텟의 상부관통공에 걸린다. 도 9-b 처럼 체결용 조립체(1)가 체결되어 연장체 헤드(21)가 위로 당겨지는 경우에는 연장체(20)의 움직임으로 인해 스프링와셔(30) 및 끼움실드가 아래에서 위로 힘을 받게되며, 끼움실드의 끼움돌부가 소켓(10)의 관통홀에 끼워져 관통홀을 통해 들어오는 반응성 가스에 의한 소켓관통홀의 부식을 방지할 수 있다.11 shows an operating state of the fastening assembly 1 according to the displacement of the extension body 20 in the fastening assembly 1 equipped with the fitting shield 60 . As shown in FIG. 9-a , when the extension body 20 is pulled down by gravity, the head 21 is caught in the upper through hole of the protection washer 50 and the sotet. As shown in FIG. 9-b, when the fastening assembly 1 is fastened and the extension head 21 is pulled upward, the spring washer 30 and the fitting shield receive force from the bottom to the top due to the movement of the extension body 20, The fitting protrusion of the fitting shield may be inserted into the through hole of the socket 10 to prevent corrosion of the socket through hole by reactive gas entering through the through hole.

소켓실드부(40)는 미리 정해진 내경과 외경을 갖는 중공체 튜브 형태로 제조될 수 있으며, 소켓실드부(40)가 결합된 이후의 소켓(10)의 크기 및 치수가 미리 정해진 값을 만족하도록 소켓(10)을 제작한 후, 소켓실드부(40)를 강제압입 또는 접착, 코팅하거나 연장체(20)의 결합시 스프링 와셔와 함께 소켓(10)에 결합될 수 있도록 할 수 있다.The socket shield part 40 may be manufactured in the form of a hollow tube having predetermined inner and outer diameters, and the size and dimensions of the socket 10 after the socket shield part 40 is coupled satisfy predetermined values. After the socket 10 is manufactured, the socket shield 40 may be forcibly press-fitted, adhered, coated, or coupled to the socket 10 with a spring washer when the extension body 20 is coupled.

한편, 체결용 조립체(1)의 체결시 하측 부재(200)의 무게로 인하여 베이스(23)와 소켓(10)이 서로 스프링와셔(30)에 압력을 가하게되는데, 스프링와셔(30)의 탄성에너지에 의하여 소켓실드부(40)가 소켓(10)에 더욱 밀착될 수 있어 별도의 접착이 불필요하며 소켓(10)과 소켓실드부(40) 사이의 간극이 감소될 수 있는 장점이 있다.On the other hand, when the fastening assembly 1 is fastened, the base 23 and the socket 10 apply pressure to the spring washer 30 due to the weight of the lower member 200, and the elastic energy of the spring washer 30 As a result, the socket shield part 40 can be more closely attached to the socket 10, so no separate bonding is required, and the gap between the socket 10 and the socket shield part 40 can be reduced.

스프링와셔(30) 및 스프링와셔(30)가 끼워진 연장체(20)를 소켓(10)에 관통시키는 경우에 스프링와셔(30)의 최상단에 소켓실드부(40)를 위치시킨 후 가압함으로써 연장체(20)를 소켓(10)에 관통시킴과 동시에 소켓실드부(40)가 소켓(10) 내에서 제1관통홀(12)을 보호하는 위치에 구비될 수 있다.When the spring washer 30 and the extension body 20 into which the spring washer 30 is inserted are passed through the socket 10, the socket shield portion 40 is placed at the uppermost end of the spring washer 30 and pressurized to extend the extension body 20. ) may pass through the socket 10 and at the same time, the socket shield part 40 may be provided at a position in the socket 10 to protect the first through hole 12 .

또, 소켓실드부(40)는 제2관통홀(11)과 이어지는 부위에서는 내주면이 테이퍼진(tapered)형태 또는 하부로 갈수록 관통홀의 직경이 증가하는 형태를 포함하는 것도 좋다. 이러한 테이퍼진 형태 또는 내부직경이 증가하는 형태는 내부로 침투되는 반응성 가스에 의한 내부에서의 부식을 최소화할 수 있다.In addition, the socket shield portion 40 may have a tapered inner circumferential surface at a portion connected to the second through hole 11 or a shape in which the diameter of the through hole increases toward the bottom. Such a tapered shape or a shape in which the inner diameter increases can minimize corrosion from the inside due to the reactive gas penetrating into the inside.

여기에서 소켓실드부(40)는 폴리머 소재일 수 있으며, 스프링와셔(30)와 동일한 스테인리스 스틸소재인 것도 가능하고, 예를들어 끼움실드가 스프링와셔(30)와 동일한 소재로 이루어지는 것도 바람직하다. Here, the socket shield portion 40 may be made of a polymer material, or may be made of the same stainless steel material as the spring washer 30. For example, it is preferable that the fitting shield be made of the same material as the spring washer 30.

소켓실드부(40)는 부식에 대한 내성이 좋은 소재가 사용되는 것이 좋으며, 내열성, 내화학성, 기계적 특성이 우수한 금속소재 또는 폴리머 소재가 사용되는 것이 좋다. 폴리머 소재로는 예를 들어 폴리이미드 수지가 사용될 수 있고, 구체적으로는 듀퐁사의 Vespel SP-1, Vespel SCP-5000 폴리이미드 소재가 사용될 수 있다. For the socket shield portion 40, it is preferable to use a material having good resistance to corrosion, and it is preferable to use a metal material or a polymer material having excellent heat resistance, chemical resistance, and mechanical properties. As the polymer material, for example, polyimide resin may be used, and specifically, DuPont Vespel SP-1 and Vespel SCP-5000 polyimide materials may be used.

특히, 폴리이미드 소재를 사용하는 경우 높은 인장강도, 탄성계수, 경도 및 낮은 수분흡수율을 가지는 장점이 있다.In particular, when using a polyimide material, there are advantages of having high tensile strength, elastic modulus, hardness, and low water absorption.

(화학식 2)(Formula 2)

여기에서 n은 2이상의 자연수이다.Here, n is a natural number greater than or equal to 2.

또, 소켓실드부(40)에 사용되는 소재는 수분흡수율이 낮은 것이 좋으며, 23℃조건에서 24시간동안 측정된 수분흡수율(%)가 0.5 이하, 0.25 이하, 0.10 이하, 더욱 바람직하게는 0.08이하인 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the material used for the socket shield part 40 has a low water absorption rate, and the water absorption rate (%) measured for 24 hours at 23°C is 0.5 or less, 0.25 or less, 0.10 or less, and more preferably 0.08 or less. it is desirable

수분흡수율이 해당 범위보다 높은 소재가 사용되는 경우 진공조건에서 가동되는 플라즈마 부식 장치의 조건 특성상 내부에 포함된 수분이 기화되어 진공조건을 방해하거나 물분자에 의한 에칭시 문제가 발생할 수 있고, 수분의 이탈에 의한 소켓실드부(40)의 치수변형이 발생하여 가스가 쉽게 침투할 수 있는 틈이 형성되거나 소켓(10)과 소켓실드부(40)가 분리되는 문제가 발생할 수 있다.If a material with a moisture absorption rate higher than the corresponding range is used, the moisture contained inside may vaporize due to the condition characteristics of the plasma corrosive device operating in a vacuum condition, which may interfere with the vacuum condition or cause problems during etching by water molecules. The size of the socket shield portion 40 may be deformed due to separation, and thus a gap through which gas can easily penetrate may be formed, or a problem in which the socket 10 and the socket shield portion 40 may be separated may occur.

화학식 2의 구조를 포함하는 폴리이미드 수지의 경우, 연속 사용온도가 288℃이하이고, 단시간 사용온도는 약 480℃이하로 초내열성을 가지는 장점이 있고, 260℃, 186kg/cm²에서의 크립(Creep)이 100시간에 0.6% 에 불과한 특징이 있으며, 플라즈마 및 방사선 내성이 우수하고 진공중에서의 내가스방출성이 우수한 장점이 있어, 소켓실드부(40)로서 활용이 가능하다.In the case of the polyimide resin including the structure of Formula 2, the continuous use temperature is 288 ° C or less, and the short-time use temperature is about 480 ° C or less, which has the advantage of having super heat resistance, creep at 260 ° C and 186 kg / cm ² ( Creep) is only 0.6% per 100 hours, has excellent plasma and radiation resistance, and has excellent gas emission resistance in a vacuum, so it can be used as a socket shield part 40.

도 12는 소켓실드부(40)로 사용가능한 소재인 SP-1 및 SCP-5000의 물성을 PEEK소재와 함께 대비하여 나타낸 것이다. 12 shows the physical properties of SP-1 and SCP-5000, which are materials usable for the socket shield part 40, in comparison with those of PEEK material.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 체결용 조립체(1)는 소켓상부(13)의 소켓헤드(14)와 헤드의 사이에 구비되는 프로텍트와셔(50)를 포함하는 것도 바람직하다.The fastening assembly 1 according to a preferred embodiment of the present invention also preferably includes a protection washer 50 provided between the socket head 14 of the socket upper part 13 and the head.

프로텍트와셔(50)는 소켓(10)의 외부인 소켓헤드(14) 상부에서 연장체(20)에 결합되는 와셔로서, 소켓(10)의 제1관통홀(12)에서 반응성 가스에 의한 부식이 많이 일어나는 현상을 억제하고 소켓(10)의 수명을 늘리기 위하여 제1관통홀(12)의 표면을 보호하는 역할을 수행할 수 있다.The protection washer 50 is a washer coupled to the extension body 20 at the top of the socket head 14, which is outside of the socket 10, and is highly corroded by the reactive gas in the first through hole 12 of the socket 10. It may serve to protect the surface of the first through hole 12 in order to suppress the phenomenon and increase the lifespan of the socket 10 .

프로텍트와셔(50)는 플랫와셔(31)이거나 상부, 하부 또는 상부와 하부 양쪽에 돌출된 돌부를 포함하는 형태의 와셔일 수 있다.The protection washer 50 may be a flat washer 31 or a washer having a top, bottom, or protruding protrusions on both sides of the top and bottom.

프로텍트와셔(50)는 소켓(10)과의 결합상태에 따라 다른 구조를 가질 수 있다. 예를들면, 프로텍트와셔(50)가 소켓헤드(14)에 완전히 결합되거나 소켓헤드(14)의 음각된 부분에 위치되는 구조로 구비될 수 있고, 소켓헤드(14)의 표면에서 결합되지 않은 상태로 노출되는 구조로 구비되는 것도 가능하다.The protection washer 50 may have a different structure depending on the coupling state with the socket 10 . For example, the protection washer 50 may be completely coupled to the socket head 14 or may be provided in a structure positioned on a recessed portion of the socket head 14 and not coupled to the surface of the socket head 14. It is also possible to be provided with a structure exposed to .

이는 반도체용 식각 장치에 체결용 조립체(1)를 사용하는 경우, 소모성 부품에 체결용 조립체(1)가 체결되는 위치에 따라 달라질 수도 있는데, 소모성 부품의 중앙측 또는 내측에 결합되는 체결용 조립체(1)의 경우 외부로 노출되는 방식의 프로텍트와셔(50)가 사용되는 것이 좋고, 소보성 부품의 바깥측 또는 외측에 결합되는 체결용 조립체(1)의 경우 소켓헤드(14)에 결합되거나 내부에 포함되는 구조를 가질 수 있다.This may vary depending on the position where the fastening assembly 1 is fastened to the consumable part when the fastening assembly 1 is used in the semiconductor etching device, and the fastening assembly coupled to the center or inside of the consumable part ( In the case of 1), it is preferable to use a protective washer 50 exposed to the outside, and in the case of the fastening assembly 1 coupled to the outside or outside of the plastic parts, it is coupled to the socket head 14 or to the inside structure may be included.

프로텍트와셔(50)의 내경은 연장체(20)의 바디(23)의 숄더구간 또는 중간구간의 외경과 같거나 이보다 작은 것이 바람직하며, 해당 조건을 만족하는 경우 체결용 조립체(1)의 체결시 소켓헤드(14)에서 연장체 바디(23)와 프로텍트와셔(50) 내경 사이의 틈이 매우 좁아져 반응성 가스의 유입을 방지하기에 유리한 장점이 있다.The inner diameter of the protective washer 50 is preferably the same as or smaller than the outer diameter of the shoulder section or the middle section of the body 23 of the extension body 20, and when the corresponding condition is satisfied, the socket for fastening assembly 1 is fastened. In the head 14, the gap between the elongated body 23 and the inner diameter of the protect washer 50 is very narrow, which is advantageous in preventing the inflow of reactive gas.

도 13 및 도 14는 본 발명의 바람직한 실시예의 체결용 조립체(1)를 실리콘 샤워헤드에 결합시킨 후 위에서 촬영한 사진이다. 도 13은 프로텍트와셔(50)가 결합되지 않은 상태에서 반응성 가스에 부식된 소켓헤드(14)를 촬영한 것이고, 도 14는 프로텍트와셔(50)가 소켓헤드(14) 외부에 노출되어 소켓헤드(14)의 부식을 방지할 수 있는 체결용 조립체(1)를 촬영한 것이며, 도 15는 체결용 조립체(1)가 복수개 결합된 실리콘 샤워헤드를 촬영한 사진이다.13 and 14 are pictures taken from above after coupling the fastening assembly 1 of the preferred embodiment of the present invention to the silicon showerhead. FIG. 13 is a photograph of the socket head 14 corroded by reactive gas in a state in which the protection washer 50 is not coupled, and FIG. 14 shows the protection washer 50 exposed to the outside of the socket head 14 ( 14) is a photograph of the fastening assembly 1 capable of preventing corrosion, and FIG. 15 is a photograph of a silicon showerhead in which a plurality of fastening assemblies 1 are combined.

체결용 조립체(1)의 결합 위치에 따라 프로텍트와셔(50)가 결합되는 구조 및 소켓헤드(14)의 형태가 달라질 수 있다.The structure to which the protection washer 50 is coupled and the shape of the socket head 14 may vary according to the coupling position of the fastening assembly 1 .

소모성 부품의 중앙측 또는 내측에 결합되는 체결용 조립체(1)의 경우 더 높은 농도의반응성 가스가 지나므로 반응성 가스에 의한 부식이 빠르게 진행되기 때문에 종래에는 탄성이 있는 고분자 소재의 프로텍트 와셔가 사용되는 것이 바람직하며, 소모성 부품의 바깥측에 결합되는 체결용 조립체(1)의 경우 소켓헤드(14)에 고정되는 형태의 메탈소재의 프로텍트 와셔가 사용될 수 있다. In the case of the fastening assembly (1) coupled to the center or inside of the consumable part, since a higher concentration of reactive gas passes through, corrosion by the reactive gas proceeds quickly. Conventionally, a protective washer made of a polymer material having elasticity is used. Preferably, in the case of the fastening assembly 1 coupled to the outside of the consumable part, a metal protection washer fixed to the socket head 14 may be used.

프로텍트와셔(50)는 평평한 소켓헤드(14)의 표면상에 구비되는 것도 가능하고, 프로텍트와셔(50)가 고정될 수 있는 홈 또는 함몰부가 구비된 소켓헤드(14)에 프로텍트와셔(50)가 고정되는 구조를 갖는 것도 가능하다.The protect washer 50 can also be provided on the surface of the flat socket head 14, and the protect washer 50 is provided on the socket head 14 having a groove or a depression in which the protect washer 50 can be fixed. It is also possible to have a fixed structure.

또, 프로텍트와셔(50)는 내부에서 내주면의 직경보다는 크고 외주면의 직경보다는 작은 직경을 가지는 동심원 형태의 돌출부를 포함할 수 있다.In addition, the protection washer 50 may include a concentric circular protrusion having a larger diameter than the diameter of the inner circumferential surface and smaller than the diameter of the outer circumferential surface.

프로텍트 와셔의 돌출부는 상부와 하부 양쪽에서 돌출되는 구조를 가지며 소켓헤드(14)로부터 프로텍트 와셔가 일부 이격되어 사이에 공간이 형성될 수 있도록 한다. The protruding portion of the protection washer has a structure protruding from both the upper and lower portions, and the protection washer is partially separated from the socket head 14 so that a space can be formed therebetween.

돌출부가 존재함으로 인하여 소켓헤드(14) 상부면에서 프로텍트와셔(50)가 안정적으로 고정되고 TCP 코일과 실리콘 샤워헤드 사이에서 체결시 간격을 차폐할 수 있는 효과가 향상될 수 있다.Due to the presence of the protrusion, the protection washer 50 is stably fixed on the upper surface of the socket head 14 and the effect of shielding the gap between the TCP coil and the silicon shower head when fastened can be improved.

프로텍트와셔(50)는 반응성 가스에 대한 내식성이 우수한 소재로 이루어지는 것이 좋고, 화학적 안정성이 우수한 고분자가 사용되는 것이 좋으며, 바람직하게는 수소원자가 포함되지 않는 테트라플루오로에틸렌(TFE), 퍼플루오로메틸 비닐에테르(PMVE)와 같은 퍼플루오로 엘라스토머(Perfluoro elastomer, 과불화 엘라스토머) 소재가 사용되는 것이 좋고, 예를들어 FFKM 소재가 사용될 수 있다.The protective washer 50 is preferably made of a material with excellent corrosion resistance to reactive gases, and it is preferable to use a polymer with excellent chemical stability. Preferably, tetrafluoroethylene (TFE) that does not contain hydrogen atoms, perfluoromethyl It is preferable to use a perfluoro elastomer (perfluoro elastomer) material such as vinyl ether (PMVE), and for example, a FFKM material may be used.

퍼플루오로엘라스토머 소재를 사용하는 경우, 일반 불소 고무(FKM)에 비해 내열성과 내약품성 등이 우수하여 내식 특성이 향상되는 장점이 있다.In the case of using a perfluoroelastomer material, there is an advantage in that corrosion resistance is improved due to excellent heat resistance and chemical resistance compared to general fluororubber (FKM).

본 발명의 바람직한 일 실시예는 PTFE 필러를 포함하는 퍼플루오로 엘라스토머 소재를 사용하고, PTFE 필러를 사용함으로써 내화학성과 수명이 증가되는 효과가 있으며, 진공조건에서의 아웃개싱 현상(Outgassing)이 적고 중량손실이나 투과도가 낮은 효과가 얻어질 수 있다.A preferred embodiment of the present invention uses a perfluoroelastomer material containing a PTFE filler, and by using the PTFE filler, chemical resistance and lifespan are increased, and outgassing in vacuum conditions is low. Effects of low weight loss or low permeability can be obtained.

해당 실시예에서 사용되는 퍼플루오로 엘라스토머는 사용온도가 -20~280℃, 쇼아경도(Shore hardness)가 70~85, 인장강도(tensile strength)가 15~20 MPa, 탄성율(Modulus@100%) 4 ~ 8인 것이 바람직하다.The perfluoro elastomer used in this example has a use temperature of -20 to 280 ° C, a shore hardness of 70 to 85, a tensile strength of 15 to 20 MPa, and a modulus of elasticity (Modulus@100%). It is preferable that it is 4-8.

퍼플루오로 엘라스토머의 일 예시인 FFKM 소재는 사용온도가 -20 ~ 260℃이고, 인장강도가 17~20 MPa, 예를들어 18.0 MPa 인 것이 좋으며, 쇼아경도가 70 이상, 예를들어 75~80 이고, 탄성율이 5 이상, 예를들어 7~8 인 것이 바람직하다. 위와 같은 물리적 특성을 가지는 소재를 사용함으로써 프로텍트와셔(50)가 소켓헤드(14) 및 헤드(21)의 사이에 끼워진 상태에서도 쉽게 파괴되지 않고 소켓(10) 관통홀과 기밀하게 밀착되어 프로텍트와셔(50)와 소켓(10)의 틈 사이로로 유입되는 가스를 효과적으로 막아 관통홀에서 부식이 잘 일어나지 않게 하는 효과가 있다.FFKM material, which is an example of a perfluoro elastomer, has a use temperature of -20 to 260 ° C, a tensile strength of 17 to 20 MPa, for example 18.0 MPa, and a shore hardness of 70 or more, for example 75 to 80 And, it is preferable that the modulus of elasticity is 5 or more, for example, 7 to 8. By using a material having the above physical properties, the protect washer 50 is not easily destroyed even when sandwiched between the socket head 14 and the head 21, and is tightly adhered to the through hole of the socket 10 to protect the protect washer (50). 50) and the socket 10, the gas flowing into the gap is effectively blocked, and corrosion is prevented from occurring in the through hole.

또한, 퍼플루오로 엘라스토머는 40nm 이하, 바람직하게는 10nm 이하, 더욱 바람직하게는 2nm 이하의 크기를 갖는 필러를 포함하도록 이루어지는 것이 좋으며, 내 플라즈마 특성이 우수하고 내열성이 높은 특징을 가질 수 있다.In addition, the perfluoroelastomer preferably includes a filler having a size of 40 nm or less, preferably 10 nm or less, and more preferably 2 nm or less, and may have excellent plasma resistance and high heat resistance.

본 발명의 바람직한 예시인 체결용 조립체(1)가 실리콘 샤워헤드에 결합된 상태를 촬영한 사진을 도 11 내지 13에 나타내었다. 소모성의 실리콘 샤워헤드는 미리 정해진 패턴으로 형성된 결합공을 구비하고, 결합공에는 하부소켓의 나사산이 나사로 체결되며, 이후 결합된 체결용 조립체(1)의 헤드(21)들은 TCP 코일 또는 백킹 플레이트 측에서 고정되어 반도체의 식각 장치에 활용될 수 있다.11 to 13 show photographs of a state in which the fastening assembly 1, which is a preferred example of the present invention, is coupled to a silicon shower head. The consumable silicon showerhead has a coupling hole formed in a predetermined pattern, and the screw thread of the lower socket is screwed into the coupling hole, and then the heads 21 of the coupled assembly 1 are connected to the TCP coil or backing plate side. It can be fixed in and used in a semiconductor etching device.

체결용 조립체(1)의 연장체(20)가 고정되는 방식이나 구조는 제한되지 않지만, 구체적인 예시로는, TCP 전극이 결합되는 백킹 플레이트 상측에는 캠샤프트가 구비될 수 있으며, 캡샤프트에는 헤드(21)가 내부에 결합되고 고정될 수 있는 형태의 개구부 또는 홀을 가질 수 있어 연장체(20)가 캠 샤프트내로 위치될 수 있으며, 이후, 캠샤프트가 회전됨으로써 헤드(21)가 캠샤프트 내에 고정되는 방식으로 체결용 조립체(1)의 연장체(20)가 고정될 수 있다. The method or structure in which the extension body 20 of the fastening assembly 1 is fixed is not limited, but as a specific example, a camshaft may be provided on the upper side of the backing plate to which the TCP electrode is coupled, and the cap shaft has a head 21 ) may have an opening or hole in the form that can be coupled and fixed therein so that the extension body 20 can be positioned into the camshaft, and then the head 21 is fixed in the camshaft by rotating the camshaft. The extension body 20 of the assembly 1 for fastening can be fixed.

체결용 조립체(1)는 반도체용 식각 장치에 사용될 수 있으며, 예를들어 전력이 6,000W 이상, 바람직하게는 6,000 내지 24,000W 인 조건에서 사용되는 것이 좋고, 주파수는 300kHz 내지 100MHz, 바람직하게는 400kHz 내지 60 MHz 인 것이 바람직하다. 사용되는 전력, 주파수가 해당 범위에 포함되는 경우 생성되는 플라즈마의 식각 효과가 적절하며 공정의 시간 효율이 우수한 장점이 있으며, 소켓실드부(40)에 의한 소켓(10)의 부식 방지 효율이 우수한 장점이 있다. Fastening assembly 1 can be used in an etching device for semiconductors, for example, power is preferably 6,000 W or more, preferably 6,000 to 24,000 W, and the frequency is 300 kHz to 100 MHz, preferably 400 kHz. to 60 MHz. When the power and frequency used are within the corresponding range, the generated plasma has an appropriate etching effect, the time efficiency of the process is excellent, and the socket shield 40 has an excellent corrosion prevention efficiency. there is

또한, 에칭시간은 부식 대상의 구조, 소재 등에 따라 달라질 수 있으나 1시간 이내, 30분 이내인 것이 좋으며, 플라즈마를 발생시키기 위한 기체로는 반응성의 기체가 사용되는 것이 좋으며, CF₄, O₂ 가 사용될 수 있고, C₄F₈, C₄F₆, CH₂F₂, Kr, NF₃ 및 COS 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 기체가 웨이퍼의 에칭을 위하여 사용될 수 있다.In addition, the etching time may vary depending on the structure, material, etc. of the object to be corroded, but preferably within 1 hour or within 30 minutes, and a reactive gas is preferably used as a gas for generating plasma, and CF ₄ and O ₂ are At least one gas selected from the group consisting of C ₄ F ₈ , C ₄ F ₆ , CH ₂ F ₂ , Kr, NF ₃ and COS may be used for etching the wafer.

전술한 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects, etc. illustrated in each of the above-described embodiments can be combined or modified with respect to other embodiments by those skilled in the art in the field to which the embodiments belong. Therefore, contents related to these combinations and variations should be construed as being included in the scope of the present invention.

1 : 체결용 조립체 10 : 소켓
11 : 제2관통홀 12 : 제1관통홀
13 : 소켓상부 14 : 소켓헤드
15 : 소켓하부 20 : 연장체
21 : 헤드 22 : 넥 구간
23 : 바디 24 : 숄더 구간
25 : 베이스 30 : 스프링와셔
31 : 플랫와셔 32 : 디스크 스프링와셔
40 : 소켓실드부 50 : 프로텍트와셔
100 : 상부 결합 부재 150 : 사이공간
200 : 하부 결합 부재1: assembly for fastening 10: socket
11: second through hole 12: first through hole
13: socket top 14: socket head
15: lower socket 20: extended body
21: head 22: neck section
23: body 24: shoulder section
25: base 30: spring washer
31: flat washer 32: disc spring washer
40: socket shield part 50: protect washer
100: upper coupling member 150: space between
200: lower coupling member

Claims

As a fastening assembly used in a reactive gas atmosphere,
It includes a socket head, an upper portion of the socket connected to the socket head, and a lower portion of the socket connected to the upper portion of the socket, wherein a screw thread is provided on an outer surface of the lower portion of the socket, and a first through hole penetrating the socket head and the first a socket communicating with the through hole and having a second through hole penetrating the upper part of the socket and the lower part of the socket;
A head having a first diameter, a body connected to the head, and a base connected to the body and having a second diameter larger than the body as an extension in the longitudinal direction penetrating the first through hole and the second through hole. an elongated body comprising;
a spring washer fitted to the body; and
A fastening assembly comprising a tubular socket shield portion made of a reactive gas resistant material surrounding an inner circumferential surface of the first through hole.

According to claim 1,
The socket shield part is a fastening assembly comprising a material having a water absorption rate (%) of 0.5 or less.

According to claim 2,
The socket shield part is a fastening assembly comprising a stainless alloy or a polyimide material.

According to claim 3,
The socket shield portion is provided on an upper portion of the inner circumferential surface of the first through hole and a peripheral portion of the first through hole of the socket head.

According to claim 4,
the body,
A fastening assembly comprising a neck section connected to the head and having a fourth diameter, and a shoulder section connected to the base and having a fifth diameter, wherein the fourth diameter is smaller than the fifth diameter. .

According to claim 5,
wherein the first diameter is smaller than the second diameter and greater than or equal to the fifth diameter.

According to claim 6,
The spring washer includes a flat washer fitted to the head side of the body,
The outer diameter of the flat washer is larger than the outer diameter of the socket shield part.

According to claim 7,
The spring washer is a fastening assembly comprising two or more disc spring washers.

According to claim 7,
The spring washer is a fastening assembly in which disk-shaped washers are integrally formed by being connected to each other.

According to claim 8,
and a protection washer passing through the extension body together with the first through hole at an upper portion of the socket head.

According to claim 10,
The socket is a fastening assembly comprising a glass fiber reinforced PAI resin.

According to claim 11,
The socket shield part has a tapered inner circumferential surface or an increased inner diameter.