KR102643218B1

KR102643218B1 - 반도체 제조용 호리젠탈 펌프 장치

Info

Publication number: KR102643218B1
Application number: KR1020230057186A
Authority: KR
Inventors: 윤홍태
Original assignee: 윤홍태
Priority date: 2023-05-02
Filing date: 2023-05-02
Publication date: 2024-03-04

Abstract

본 발명은 반도체 제조용 호리젠탈 펌프 장치에 관한 것으로, 케이싱 내에서 모터에 의해 회전되면서 공정액을 흡입하여 배출시키는 메인임펠러와, 케이싱과 모터 사이를 실링하는 컵실 및 드라이실을 포함하여 메인탱크로부터 순수한 공정액을 펌핑하여 시스템으로 공급하는 반도체 제조용 호리젠탈 펌프 장치로서, 호리젠탈 펌프에서 시스템으로 공급되는 순수한 공정액 중 일부가 서브탱크로 유입되어 저장되도록 구비되고, 모터와 컵실 사이의 케이싱 내로 서브탱크의 순수한 공정액이 공급되어 호리젠탈 펌프의 작동시 모터 측으로부터 케이싱 내로 흡입되는 공기 중의 이물질을 걸러내 시스템으로는 순수한 공정액만이 공급되도록 구비되며, 모터와 컵실 사이의 케이싱 내에서 오염된 공정액이 호리젠탈 펌프의 작동시 케이싱 외부로 배출되도록 구비되고, 모터와 컵실 사이의 케이싱 내에는 모터와 컵실 사이로 공급되는 공정액을 케이싱의 내측면으로 이동시켜 실링하는 서브임펠러가 구비되며, 케이싱과 서브임펠러 사이를 실링하는 요철실이 구비되는 반도체 제조용 호리젠탈 펌프 장치를 제공한다.

Description

반도체 제조용 호리젠탈 펌프 장치{Horizontal pump for semiconductor production}

본 발명은 반도체 제조용 호리젠탈 펌프 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 제조 시스템에 사용되는 공정액(세정액)을 공급하는 호리젠탈 펌프의 작동시 이물질의 유입을 차단시켜 순수한 공정액만을 반도체 제조 시스템에 공급할 수 있도록 한 반도체 제조용 호리젠탈 펌프 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 펌프는 압력 작용에 의해 액체 또는 기체 등의 유체를 이송시켜 공급하고, 저압의 유체를 고압의 유체로서 공급할 수 있는 기계 장치로서, 구동 방식에 따라 왕복펌프, 회전펌프, 원심펌프, 축류펌프, 마찰펌프 등으로 구분될 수 있다.

특히, 이 중에서 원심펌프는 고속 회전이 가능하고, 소형이면서 경량이며, 구조가 간단하여 공업 분야에서 널리 사용되고 있다.

원심펌프는 크게 케이싱과, 임펠러, 구동축으로 구성되며, 임펠러의 고속 회전에 의한 원심력에 의해 유체를 흡입 및 토출하도록 되어 있다.

이러한 종래 펌프의 일례로, 본 출원인(발명자)에 의해 특허 등록된 대한민국 등록특허 제10-2308039호에서는 호리젠탈 타입(수평형 타입)의 펌프가 제안되어 개시된 바 있다.

등록특허 제10-2308039호에서 제안된 펌프는, 일측에 모터가 구비되는 한편 모터와 마주하는 타측에 유체가 흡입되는 흡입구와 유체가 배출되는 토출구를 갖는 케이스와, 케이스 내에서 모터의 축에 고정되게 구비되어 모터에 의해 회전되면서 유체를 펌핑하는 임펠러를 포함하는 역 흡입 방식의 펌프로서, 임펠러는 모터에 의해 회전되면서 펌프 외측의 유체를 흡입구로 흡입하여 토출구로 배출시키는 메인임펠러; 메인임펠러와 같이 회전되면서 펌프 내측으로 흘러들어간 유체를 흡입하여 토출구로 배출시키는 미들임펠러; 메인임펠러와 같이 회전되면서 모터 측에서 메인임펠러 측으로 공기를 불어내 가스의 누출을 차단하는 체커임펠러;를 포함하고, 미들임펠러와 체커임펠러 사이에는 모터를 보호하기 위한 고형분 99％ 이상의 고점도, 고점착의 방수재를 포함하는 실링부가 구비되며, 케이스에는 흡입구와 토출구를 연결하는 유로가 메인임펠러를 우회하여 메인임펠러와 미들임펠러 사이의 내부 공간으로 연결되어 흡입구와 토출구를 연통시키도록 구비된다.

이와 같은 본 출원인(발명자)에 의한 종래의 펌프는, 케이싱 내에서 회전되는 임펠러에 의해 유체를 흡입구로 흡입하여 토출구로 배출시키는데, 이 과정에서 모터를 유체로부터 보호하기 위해 구비된 실링부의 컵실과 드라이실이 원심력에 의해 접하여 있던 카본실로부터 이격되어 개방되고, 이에 의해 모터 측으로 유입돼 있던 유증기는 임펠러의 회전에 의해 모두 빠져나와 토출구로 배출된다.

하지만, 이때 모터의 구동 시 모터 측으로부터 흡입되는 공기는 공기 중의 이물질과 함께 개방된 컵실과 드라이실을 지나 펌프 내부를 유동하는 작동유에 혼입되고, 이에 더하여 모터가 불완전속도로 운전되는 구간에서 모터축에 접촉돼 있는 컵실과 드라이실의 마찰로 인해 파티클(particle)(이하 "이물질"로 통칭한다)이 발생되어 펌프 내부의 작동유에 혼입되어 오염된 작동유가 그대로 시스템으로 공급되는 단점이 있다.

특히, 이와 같은 펌프를 반도체 제조 시스템에 적용하고자 할 경우에는 이물질이 반도체 제조 시스템에서 사용되는 유체 즉 공정액(또는 세정액, 이하 "공정액"이라 한다)에 섞여 혼입되고, 오염된 공정액은 반도체 제조 시스템의 식각 공정이나 세정 공정으로 그대로 공급되어 사용되므로 인해 웨이퍼 표면의 실리콘 산화막을 손상시키는 등의 불량을 유발시킬 수 있는 문제가 있다.

대한민국 등록특허 제10-2308039호

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 반도체 제조 시스템에 구비되어 공정액(세정액)을 공급하는 호리젠탈 펌프의 작동시 펌프 내부로 이물질의 유입을 차단시켜 순수한 공정액만을 반도체 제조 시스템으로 공급할 수 있는 반도체 제조용 호리젠탈 펌프 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 제조용 호리젠탈 펌프 장치는, 케이싱 내에서 모터에 의해 회전되면서 공정액을 흡입하여 배출시키는 메인임펠러와, 케이싱과 모터 사이를 실링하는 컵실 및 드라이실을 포함하여 메인탱크로부터 순수한 공정액을 펌핑하여 시스템으로 공급하는 반도체 제조용 호리젠탈 펌프 장치로서, 호리젠탈 펌프에서 시스템으로 공급되는 순수한 공정액 중 일부가 서브탱크로 유입되어 저장되도록 구비되고, 모터와 컵실 사이의 케이싱 내로 서브탱크의 순수한 공정액이 공급되어 호리젠탈 펌프의 작동시 모터 측으로부터 케이싱 내로 흡입되는 공기 중의 이물질을 걸러내 시스템으로는 순수한 공정액만이 공급되도록 구비되며, 모터와 컵실 사이의 케이싱 내에서 오염된 공정액이 호리젠탈 펌프의 작동시 케이싱 외부로 배출되도록 구비되고, 모터와 컵실 사이의 케이싱 내에는 모터와 컵실 사이로 공급되는 공정액을 케이싱의 내측면으로 이동시켜 실링하는 서브임펠러가 구비되며, 케이싱과 서브임펠러 사이를 실링하는 요철실이 구비되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 요철실은 케이싱의 내측면에 결합되어 실링하는 메인실과, 메인실에서 분기되어 돌출되는 다수의 분기실을 포함하고, 다수의 분기실은 서브임펠러에 형상 맞춤으로 결합되는 한편 분기실과 서브임펠러 사이에는 공정액이 흐를 수 있는 간극이 구비될 수 있다.

또한, 호리젠탈 펌프의 작동시 정격속도 운전 구간에 도달되기 전까지의 불완전속도 운전 구간에서는 펌프에서 시스템으로 공급되는 공정액을 바이패스시켜 배출시키도록 구비될 수 있다.

본 발명의 반도체 제조용 호리젠탈 펌프 장치에 따르면, 반도체 제조 시스템에 구비되어 사용되는 호리젠탈 펌프의 작동시 외부로부터 흡입되는 공기 중의 이물질이 펌프 내로 유입되는 것을 차단함과 더불어 불완전속도 운전 구간에서 펌프 내의 모터축과 접촉으로 인한 컵실과 드라이실에서 발생되어 공정액에 혼입되는 이물질은 운전 초기시 오염된 공정액을 저장탱크로 바이패스시킴으로써, 반도체 제조 시스템으로 순수한 공정액만을 공급하여 제조되는 반도체의 불량률을 저하시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 반도체 제조용 호리젠탈 펌프 장치의 전체 구성도이다.
도 2는 도 1의 "S"부의 확대도로서, 호리젠탈 펌프의 초기 작동 시 실링부에서의 유체 흐름을 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 "S"부의 확대도로서, 호리젠탈 펌프의 정상 작동 시 실링부에서의 유체 흐름을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 진공 해제장치가 구성된 호리젠탈 펌프 장치의 전체 구성도이다.
도 5는 도 4의 "B"부의 확대도로서, 호리젠탈 펌프 장치의 작동시 진공 해제장치의 작동도이다.
도 6은 도 4의 "B"부의 확대도로서, 호리젠탈 펌프 장치의 휴지시 진공 해제장치의 작동도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.

아울러, 본 발명의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예이다.

그리고, 아래 실시예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.

이에, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

첨부도면 도 1 내지 도 6은 본 발명에 따른 반도체 제조용 호리젠탈 펌프 장치 및 이의 구성 및 구조를 각각 도시한 실시예의 도면들이다.

본 발명에 따른 반도체 제조용 호리젠탈 펌프 장치는 반도체 제조 시스템에서 식각 공정이나 세정 공정 등에서 사용되는 공정액(또는 세정액)을 공급하는 호리젠탈 펌프이다.

본 발명의 호리젠탈 펌프는 도 1에 도시된 바와 같이, 수평으로 설치되는 수평 펌프로서, 모터(170)와, 모터(170)가 일측편에 구비되는 케이싱(110)과, 케이싱(110) 내부에 구비되어 모터(170)에 의해 회전 구동되는 임펠러를 포함한다.

모터(170)에는 케이싱(110) 내부로 삽입되어 후술될 임펠러와 결합됨으로써 임펠러를 회전 구동되는 모터축(171)이 구비된다.

그리고, 모터(170)와 케이싱(110) 사이에는 모터(170)를 케이싱(110)에 연결하여 장착하기 위한 모터베이스(172)가 구비되고, 모터축(171)은 모터베이스(172)와 케이싱(110)을 차례로 관통하여 구비되는 바, 모터베이스(172)를 관통하는 모터축(171)에는 복수의 오일실(173)이 구비되어 모터축(171)과 모터베이스(172) 사이를 2중으로 실링하게 된다.

또한, 케이싱(110)은 그 내부가 빈 중공부재로서, 모터(170)의 반대편 측 케이싱(110)에는 유체 즉 메인탱크(196)로부터 순수한 공정액이 흡입되는 흡입구(111)와, 흡입된 순수한 공정액이 배출되는 토출구(112)가 각각 형성된다. 이러한 흡입구(111)는 케이싱(110)의 축방향으로 위치되게 구비되고, 토출구(112)는 케이싱(110)의 외주면에 위치되게 구비된다.

이러한 흡입구(111)와 토출구(112)는 케이싱(110)의 내부에 형성된 유로(113)에 의해 연통되게 구비되는 바, 이의 유로(113)는 후술될 복수의 메인임펠러(120)(121)를 우회하여 흡입구(111)와 토출구(112)를 연결함으로써, 메인임펠러(120)(121)에 의해 펌핑된 순수한 공정액이 흡입구(111)로 흡입되어 케이싱(110)의 유로(113)를 통해 토출구(112)로 배출된다.

이로써, 흡입구(111)를 통해 흡입되는 공정액이나 흡입력이 후술될 실링부(S) 측으로 직접 작용하지 않게 됨으로써, 흡입되는 공정액이나 흡입력으로부터 실링부(S)를 안전하게 보호할 수 있다.

특히, 후술될 실링부(S)의 드라이실(131)과 컵실(141)은 흡입구(111)를 통해 케이싱(110) 내로 흡입되는 공정액이나 유증기(공정액의 유증기)가 모터(170) 측으로 유입되는 것을 차단하여, 모터(170)를 공정액이나 유증기로부터 안전하게 보호할 수 있게 된다.

그리고, 케이싱(110) 내에 구비되는 임펠러는 복수의 메인임펠러(120)(121)와, 미들임펠러(130), 서브임펠러(142)로 구비되고, 임펠러(120)(121)(130)(142)들은 모두 모터(170)의 모터축(171)에 키 결합 등과 같은 고정수단으로 결합 고정됨으로써 모터축(171)과 같이 일체로 회전 구동된다.

이와 같이 구비되는 복수의 메인임펠러(120)(121)와 미들임펠러(130)의 회전시는 케이싱(110) 내부로 흡입력이 작용하게 됨에 따라 메인탱크(196)로부터 순수한 공정액이 흡입구(111)로 흡입되어 유로(113)를 통해 토출구(112)로 신속히 배출된다.

이때, 복수의 메인임펠러(120)(121)는 2단 임펠러로 구비되어 큰 흡입력을 발생시키게 되므로, 일정한 유량과 양정으로 공정액을 공급할 수 있게 된다.

또한, 토출구(112)를 통한 공정액의 배출시 토출구(112)에는 펌핑력에 대응한 정압 즉 양압이 작용되고, 이의 양압은 토출구(112)와 연통된 케이싱(110)의 분기로(110a)를 통해 후술될 제2 실시예의 진공 해제장치(200)의 제1 하우징블록(230)에 그대로 작용하게 된다.

그리고, 후술될 실링부(S) 전방(모터(170)를 향하는 방향)의 케이싱(110) 내부에는 공정액의 흡입으로 인한 진공압(부압)이 작용하게 되고, 이에 따라 케이싱(110) 내부에서 실링부(S) 측으로 흘러들어가는 공정액의 유입을 최대한 방지할 수 있을 뿐 아니라 설령 실링부(S) 측으로 공정액이나 유증기가 흘러들어간 경우에는 진공압에 의해 실링부(S)가 일시적으로 개방될 때 실링부(S) 측으로 흘러들어간 공정액이나 유증기가 빨려나와 토출구(112) 측으로 신속히 배출된다.

특히, 실링부(S) 측으로 흘러들어간 공정액이나 유증기의 배출은 후술될 미들임펠러(130)에 의해 더욱 신속히 배출될 수 있다.

이때, 공정액을 직접 펌프(100) 내로 흡입하여 배출시키는 복수의 메인임펠러(120)(121)는 미들임펠러(130)나 후술될 서브임펠러(142)보다 큰 직경으로 구비되어 미들임펠러(130)나 서브임펠러(142)보다 큰 흡입력과 진공압을 발생시키게 된다.

또한, 메인임펠러(120)에서 모터(170) 측으로 이격된 모터축(171)에는 미들임펠러(130)가 결합 고정되고, 미들임펠러(130)는 메인임펠러(120)와 같이 회전되면서 실링부(S)의 드라이실(131)과 컵실(141) 사이로 또는 실링부(S)의 컵실(141)을 지나 모터(170) 측으로 흘러들어간 공정액이나 유증기와 같은 유체를 흡입해내 유로(113)를 통해 토출구(112)로 신속히 배출시키는 역할을 하게 된다.

그리고, 미들임펠러(130)와 이격된 모터베이스(172) 내의 모터축(171)에는 서브임펠러(142)가 결합 고정되어 메인임펠러(120)(121) 및 미들임펠러(130)와 같이 회전되고, 회전되는 서브임펠러(142)는 복수의 메인임펠러(120)(121) 및 미들임펠러(130)와 함께 후술될 서브탱크(180)로부터 순수한 공정액을 흡입하게 됨과 더불어 흡입된 공정액을 원심력에 의해 제2 실하우징(160)의 내측면으로 확산시켜 실링하게 된다.

따라서, 모터(170) 외부로부터 공기와 함께 케이싱(110) 내로 흡입되는 이물질은 제2 실하우징(160)의 내측면으로 밀착된 순수한 공정액에 의해 모두 걸러져 필터링됨으로써, 시스템(183)으로 공급되는 순수한 공정액의 오염을 방지할 수 있게 된다.

그리고, 미들임펠러(130)와 서브임펠러(142) 사이의 케이싱(110)과 모터베이스(172) 내에는 모터(170) 측으로 공정액 및 유증기의 유입을 차단하기 위한 실링부(S)가 구성된다.

실링부(S)는 미들임펠러(130)에 구비되는 드라이실(dry seal)(131)과, 슬리브(140)에 구비되는 컵실(141)과, 제1,2 실하우징(150)(160)의 내측면에 구비되는 각각의 카본실(151)(161)을 포함한다.

드라이실(131)은 미들임펠러(130)의 외측면에 끼워져 고정된 상태에서 외측으로 점차 얇은 두께로 돌출된 실부가 제1 실하우징(150)의 제1 카본실(151)에 접하여 실링된다.

그리고, 슬리브(140)는 미들임펠러(130)에 접한 상태에서 모터축(171)에 끼워져 감싼 상태로 모터축(171)을 보호하도록 구비되고, 슬리브(140)의 외주에는 컵실(141)이 구비된다.

컵실(141)은 그 중앙부가 관통된 대략 "Ｖ"자 단면 형상으로 형성되는 바, 컵실(141)의 중앙부는 슬리브(140)의 외주에 끼워져 고정되고, 외주에는 외측으로 벌어져 확개되는 한편 그 단부는 제2 실하우징(160)의 제2 카본실(161)에 면접촉된 상태로 접하여 실링하는 실부가 돌출 형성되며, 실부는 단부로 갈수록 점차 얇은 두께를 갖도록 구비된다.

한편, 케이싱(110)과 모터베이스(172)의 내주에는 서로 접하여 밀착된 제1,2 실하우징(150)(160)이 실링된 상태로 구비되고, 제1,2 실하우징(150)(160)의 내주에는 드라이실(131)과 컵실(141)이 각각 접하여 실링되는 제1,2 카본실(151)(161)이 구비된다.

이때, 제2 카본실(161)은 제2 실하우징(160)의 유로(160b) 하측에 구비됨이 바람직하고, 제2 실하우징(160)의 유로(160b)는 후술될 모터베이스(172)의 공급로(172a)와 일직선상으로 위치되어 연통되게 구비된다.

이로써, 실링부(S)는 유체가 유동하는 케이싱(110) 내부를 드라이실(131)과 컵실(141)이 2중으로 실링함으로써 펌프 내로 흡입된 공정액 및 유증기가 모터(170) 측으로 흘러가 누유되는 것을 최대한 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기와 같이 구성되는 호리젠탈 펌프(100)의 작동시는 회전되는 모터축(171)과 지속적으로 접촉되는 오일실(173)에서 발생되어 모터(170) 측에서 모터베이스(172) 내로 흡입되는 공기 중의 이물질(이하 "외부 이물질"이라 한다)과, 펌프의 초기 작동시 케이싱(110) 내의 컵실(141)과 드라이실(131)이 각각의 카본실(151)(161)과 접촉된 상태로 회전됨에 따라 컵실(141)과 드라이실(131)에서 각각 발생되는 이물질(이하 "내부 이물질"이라 한다)에 의해 반도체 제조 시스템(183)으로 공급되는 순수한 공정액에 이물질이 혼입되어 오염될 수 있다.

이에, 본 발명에서는 서브임펠러(142)와 컵실(141) 사이의 모터베이스(172) 내에 순수한 공정액에 의한 커튼층을 형성하여 외부 이물질을 걸러내고, 펌프(100)가 정격속도 운전 구간에 도달될 때까지는 펌프(100)에서 토출되는 공정액을 시스템(183)으로 공급하지 않고 별도의 저장탱크(182)로 바이패스시켜 배출시킴으로써 시스템(183)으로는 항상 순수한 공정액만을 공급할 수 있게 된다.

이를 구체적으로 설명하면, 먼저 도 2 및 도 3에서와 같이 서브임펠러(142)와 컵실(141) 사이의 모터베이스(172)에는 펌프(100)의 작동시 펌프(100) 내에 형성되는 진공을 저감시킴과 동시에 모터(170) 측으로부터 모터베이스(172) 내로 흡입되는 공기 중의 이물질(이하 "외부 이물질"이라 한다)을 걸러내기 위한 여과수단이 구성된다.

이러한 여과수단은 순수한 공정액을 모터베이스(172)의 상측에서 하측으로 공급하여 모터(170)와 케이싱(110)을 격리시키는 커튼층으로 구현된다.

이를 위해, 호리젠탈 펌프(100)는 순수한 공정액이 저장되는 서브탱크(180)와, 오염된 공정액이 저장되는 저장탱크(182) 및 서브탱크(180)로부터 서브임펠러(142)와 컵실(141) 사이로 공급되어 외부 이물질을 걸러내는 커튼층의 오염된 공정액을 배출시켜 내는 이젝터(181)를 포함한다.

그리고, 호리젠탈 펌프(100)와, 서브탱크(180), 이젝터(181), 저장탱크(182)는 각각의 유압라인으로 연결되고, 각 유압라인에는 각각의 솔레노이드밸브가 구비될 수 있다.

이러한 여과수단은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 호리젠탈 펌프(100)의 토출구(112)를 통해 토출되어 시스템(183)으로 공급되는 순수한 공정액 중 일부가 유입되어 저장되는 서브탱크(180)가 구비되고, 서브임펠러(142)와 컵실(141) 사이의 모터베이스(172) 내부로 서브탱크(180)에 저장돼 있는 순수한 공정액이 공급되어 호리젠탈 펌프(100)의 작동시 모터(170) 측으로부터 모터베이스(172)를 통해 케이싱(110) 내로 흡입되는 공기 중의 외부 이물질을 걸러내 외부 이물질의 유입을 차단함에 따라 시스템(183)으로는 순수한 공정액만이 공급되도록 구비되며, 서브임펠러(142)와 컵실(141) 사이의 모터베이스(172) 내에서 오염된 공정액은 이젝터(181)에 의해 케이싱(110) 외부로 배출되도록 구비되고, 모터베이스(172)와 서브임펠러(142) 사이를 실링하는 요철실(300)이 구비된다.

특히, 서브탱크(180)가 연결되는 모터베이스(172)에는 모터베이스(172)의 내.외측을 각각 관통하는 공급로(172a)와 배출로(172c)가 구비된다.

이때, 공급로(172a)는 서브임펠러(142)와 컵실(141) 사이에 연통되어 서브임펠러(142)와 컵실(141) 사이의 공간으로 순수한 공정액을 공급하여 충분한 두께의 커튼층을 형성할 수 있고, 배출로(172c)는 서브임펠러(142)의 원주 상에 위치되어 서브임펠러(142)와 컵실(141) 사이에서 모터(170) 측으로부터 흡입되는 공기 중의 외부 이물질로 인해 커튼층의 오염된 공정액을 신속히 배출시킬 수 있게 된다.

그리고, 모터베이스(172)와 서브임펠러(142) 사이에 구비되는 요철실(300)은 서브임펠러(142)와 마주하는 모터베이스(172)의 내측면에 결합 고정되는 메인실(300a)과, 메인실(300a)에서 서브임펠러(142) 측으로 분기되어 돌출되는 다수의 분기실(300b)을 포함한다.

이때, 서브임펠러(142)는 임펠러 날개 반대편 측의 평탄면이 다수의 분기실(300b)과 마주하도록 구비되고, 이러한 서브임펠러(142)의 평탄면에는 다수의 분기실(300b)이 형상 맞춤으로 결합될 수 있는 요철부가 형성된다.

따라서, 다수의 분기실(300b)은 서브임펠러(142)의 요철부 중 요부에 각각 삽입되어 형상 맞춤된 상태로 결합되고, 다수의 분기실(300b)과 서브임펠러(142)의 요철부 사이에는 공정액이 흐를 수 있도록 간극이 형성된다.

이와 같이 구비되는 요철실(300)은 모터베이스(172)와 서브임펠러(142) 사이의 직선형 유로를 여러 차례에 걸쳐 절곡된 간극으로 형성하고, 이 간극을 서브탱크(180)로부터 공급되는 순수한 공정액이 흐르게 됨으로서 회전되는 모터축(171)과의 지속적인 접촉 상태를 유지하는 오일실(173)에서 발생되어 모터베이스(172) 내로 흡입되는 공기 중의 외부 이물질을 요철실(300)에서 우선적으로 걸러내고, 요철실(300)을 통과한 외부 이물질은 연이어 순수한 공정액에 의한 커튼층에서 걸러내게 된다.

한편, 상기와 같은 커튼층은 펌프(100)의 작동시 커튼층을 형성하는 공정액의 일부가 케이싱(110) 내부로 빨려가 흡입됨과 동시에 서브탱크(180)로부터 공정액이 공급되어 보충됨으로써 펌프 내부의 진공도는 저감되고, 커튼층은 계속 유지되므로 모터(170) 측으로부터 흡입되는 공기 중의 외부 이물질은 상시 걸러지게 된다.

그리고, 모터베이스(172)의 공급로(172a)는 제2 실하우징(160)의 유로(160a)와 일직선상으로 위치되게 구비되는 한편 모터베이스(172)의 공급로(172a)와 배출로(172c)에는 각각의 피팅(172b)(172d)이 장착되어 구비된다.

공급로(172a)에 구비되는 공급피팅(172b)에는 서브 공급라인(190)을 매개로 한 서브탱크(180)가 연통되게 연결되고, 서브 공급라인(190)에는 솔레노이드밸브(sol V2)가 설치되어 서브 공급라인(190)을 개폐시키도록 구비된다.

배출로(172c)에 구비되는 배출피팅(172d)에는 배출라인(191)을 매개로 한 이젝터(181)가 연결되어 구비되고, 이젝터(181)에는 회수라인(192)을 매개로 한 저장탱크(182)가 연결되어 구비된다.

그리고, 이젝터(181)에는 별도 라인을 통해 질소가스(N₂)가 공급되어 저장탱크로 유입될 수 있는 바, 이때 이젝터를 통과하는 질소가스의 유속에 의해 발생되는 진공압(부압)이 모터베이스(172)에서 오염된 공정액을 흡입하는 이젝터(181)의 흡입력으로 작용된다.

이로써, 저장탱크(182)에는 이젝터(181)에 의해 모터베이스(172) 내에서 배출되는 오염된 공정액이 배출라인(191)과 회수라인(192)을 통해 저장탱크(182)로 유입되어 저장된다.

한편, 호리젠탈 펌프(100)의 토출구(112)에는 메인 공급라인(193)을 매개로 반도체 제조 시스템(183)이 연결되고, 메인 공급라인(193)에는 솔레노이드밸브(sol V3)가 설치되어 메인 공급라인(193)을 개폐시키도록 구비되며, 메인 공급라인(193)의 솔레노이드 밸브(sol V3)에는 바이패스라인(194)을 매개로 하여 저장탱크(182)가 연결되게 구비된다.

이와 더불어, 솔레노이드 밸브(sol V3)와 시스템(183) 사이의 메인 공급라인(193)에는 메인 공급라인(193)에서 분기되어 서브탱크(180)로 연결된 분기라인(195)이 구비되고, 분기라인(195)에는 솔레노이드밸브(sol V4)가 설치되어 분기라인(195)을 개폐시키도록 구비된다.

이로써, 호리젠탈 펌프(100)의 초기 작동시 즉 호리젠탈 펌프(100)가 정격속도 운전 구간에 도달되기 전까지의 불완전속도 운전 구간에서는 도 2에서와 같이 솔레노이드 밸브(sol V3)의 방향 전환에 의해 메인 공급라인(193)은 폐쇄되고 바이패스라인(194)은 개방됨으로써 호리젠탈 펌프(100)에 토출되는 초기 공정액은 모두 저장탱크(182)로 바이패스되어 저장된다.

그리고, 호리젠탈 펌프(100)의 정격속도 운전 구간에서는 도 3에서와 같이 솔레노이드 밸브(sol V3)의 역 방향 전환에 의해 바이패스라인(194)은 폐쇄되고 메인 공급라인(193)은 개방되게 구비되고, 이 상태에서 분기라인(195)은 솔레노이드밸브(sol V4)에 의해 개방되어 시스템(183)으로 공급되는 순수한 공정액 중 일부를 서브탱크(180)로 분기되어 저장할 수 있도록 구비된다.

특히, 호리젠탈 펌프(100)의 초기 작동시는 컵실(141)과 드라이실(131)이 각 카본실(151)(161)에 접한 상태로 회전됨에 따라 나노 입자의 이물질(이하 "내부 이물질"이라 한다)이 발생되고, 내부 이물질은 컵실(141)과 드라이실(131)이 각 카본실(151)(161)과 분리되어 이격되는 시점까지 계속 발생되면서 시스템(183)으로 공급되는 순수한 공정액을 오염시키게 된다.

따라서, 호리젠탈 펌프(100)의 초기 작동시 메인 공급라인(193)을 폐쇄시키고 바이패스라인(194)을 개방시킴으로써 컵실(141)과 드라이실(131)에서 발생되는 내부 이물질에 의해 오염된 공정액을 시스템(183)으로 공급하지 않고 모두 저장탱크(182)로 바이패스시켜 저장하게 됨으로써 오염된 공정액으로 인한 반도체의 불량을 방지할 수 있게 된다.

그리고, 호리젠탈 펌프(100)의 정격속도 운전 구간에서는 메인 공급라인(193)에서 분기된 분기라인(195)이 솔레노이드밸브(sol V4)에 의해 개방됨으로써 시스템으로 공급되는 순수한 공정액 중 일부가 서브탱크(180)로 유입되어 저장되고, 서브탱크(180)에 저장된 순수한 공정액은 다시 모터베이스(172)의 공급로(172a)로 공급되어 순환된다.

한편, 상기와 같은 호리젠탈 펌프(100)에는 별도의 컨트롤러(미도시)가 구비될 수 있고, 컨트롤러는 호리젠탈 펌프(100)의 전반적인 작동을 제어하게 된다. 즉, 펌프(100)의 불완전속도 운전 구간이나 정격속도 운전 구간 등과 같이 설정된 운전 조건에 따라 각각의 솔레노이드밸브를 제어하여 해당 운전 조건에 맞는 유압라인을 형성할 수 있게 된다.

이상과 같은 반도체 제조용 호리젠탈 펌프 장치의 작동시는 모터(170)가 구동됨에 따라 모터축(171)에 고정된 복수의 메인임펠러(120)(121)와, 미들임펠러(130), 서브임펠러(142)가 동시에 회전된다.

이때, 호리젠탈 펌프(100)의 초기 작동 즉 호리젠탈 펌프(100)가 정격속도 운전 구간에 도달되기 전까지의 불완전속도 운전 구간에서는 도 2에서와 같이 솔레노이드 밸브(sol V3)에 의해 메인 공급라인(193)이 폐쇄됨과 동시에 바이패스라인(194)은 개방되고, 서브 공급라인(190)은 솔레노이드 밸브(sol V23)의 방향 전환에 의해 개방된 상태가 된다.

이 상태에서 회전되는 임펠러(120)(121)(130)(142)에 의한 흡입력으로 서브탱크(180) 내의 순수한 공정액이 서브 공급라인(190)을 통해 모터베이스(172)의 공급로(172a)로 공급되고, 공급된 순수한 공정액은 서브임펠러(142)와 컵실(141) 사이의 공간을 채워 커튼층을 형성하게 되고, 서브임펠러(142)에 의해 흡입된 공정액은 서브임펠러(142)의 회전에 의한 원심력으로 제2 실하우징(160)의 내측면으로 확산되면서 서브임펠러(142)와 제2 실하우징(160) 사이를 실링하게 된다.

따라서, 모터(170) 측으로부터 모터베이스(172)로 흡입되는 공기는 서브임펠러(142)와 제2 실하우징(160) 사이를 통과하게 되면서 공기 중의 외부 이물질이 걸러지게 되고, 걸러진 이물질은 중력에 의해 모터베이스(172) 하측의 배출로(172c) 측으로 침전된다.

이와 같이 침전된 외부 이물질은 오염된 공정액과 함께 이젝터(181)의 흡입력에 의해 배출로(172c)를 통해 배출라인(191)으로 배출되고, 배출된 외부 이물질과 공정액은 이젝터(181)를 지나 회수라인(192)을 통해 저장탱크(182)로 유입되어 저장됨으로써 외부 이물질에 의한 순수한 공정액의 오염을 완벽히 차단하여 방지할 수 있게 된다.

그리고, 호리젠탈 펌프(100)의 초기 작동시에는 컵실(141)과 드라이실(131)이 각 카본실(151)(161)에 접한 상태로 회전됨에 따라 나노 입자의 내부 이물질이 발생되고, 내부 이물질은 복수의 메인임펠러(120)(121)에 의한 흡입력으로 메인탱크(196)로부터 흡입되는 순수한 공정액에 혼입되어 공정액을 오염시키게 된다.

이와 같이 오염된 공정액은 토출구(112)로 토출되어 메인 공급라인(193)으로 공급되지만, 솔레노이드밸브(sol V3)에 의해 메인 공급라인(193)이 폐쇄돼 있으므로 시스템(183)으로는 공급되지 않고 개방된 바이패스라인(194)을 통해 모두 저장탱크(182)로 유입되어 저장된다.

이후, 호리젠탈 펌프(100)가 정격속도 운전 구간에 도달되면, 컵실(141)과 드라이실(131)이 각각의 카본실(151)(161)과 분리되어 이격된 상태로서, 도 3에서와 같이 솔레노이드밸브(sol V3)가 역 방향으로 전환되어 메인 공급라인(193)을 개방시키면서 바이패스라인(194)은 폐쇄시키게 된다.

이로써, 호리젠탈 펌프(100)에 의해 메인탱크(196)로부터 흡입되는 순수한 공정액은 시스템(183)으로 그대로 공급되고, 이 과정에서 분기라인(195)의 솔레노이드밸브(sol V4)가 방향 전환되어 분기라인(195)을 개방시킴으로써 시스템(183)으로 공급되는 순수한 공정액 중 일부를 서브탱크(180)로 분기되어 저장하게 된다.

따라서, 호리젠탈 펌프(100)에 의해 메인탱크(196)로부터 흡입된 순수한 공정액을 시스템(183)으로 공급함에 있어, 모터(170) 측으로부터 흡입되는 공기 중의 외부 이물질은 모터베이스(172) 내의 커튼층에 의해 걸러지고, 각각의 카본실(151)(161)에 접한 상태로 회전되는 컵실(141)과 드라이실(131)에서 발생되는 내부 이물질은 컵실(141)과 드라이실(131)이 각각의 카본실(151)(161)과 분리되어 이격될 때까지는 공정액에 혼입되어 저장탱크(182)로 유입됨으로써, 반도체 제조 시스템(183)으로는 순수한 공정액만이 공급된다.

한편, 상기와 같은 호리젠탈 펌프(100)에는 펌프(100)의 작동으로 인해 펌프(100) 내부에 발생될 수 있는 과도한 진공을 펌프(100)의 작동이 정지될 때마다 펌프(100) 내부에 대기압이 작용되도록 하여 진공을 해제시키는 진공 해제장치(200)가 더 구성된다.

이러한 진공 해제장치(200)는 공급피팅(172b)과 이격된 모터베이스(172)에 호리젠탈 펌프(100)의 설치 방향을 따라 수평 방향으로 구비됨으로써 전술한 여과수단과의 간섭을 피할 수 있게 된다.

구체적으로, 진공 해제장치(200)는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 모터베이스(172)의 일단부에서 축방향으로 삽입되어 매설되게 구비되는 제1 하우징블록(230)과, 제1 하우징블록(230)에 구비되어 제1 하우징블록(230)의 내부 관로(231)와 제1,2 유로(235)(236)를 연통시키거나 차단시키는 제1 밸브(250)와, 제1 밸브(250)를 탄력 지지하는 탄성부재(243)를 포함한다.

이러한 제1 하우징블록(230)에는 이의 매설 방향 즉 축방향으로 관통된 내부 관로(231)가 형성되고, 내부 관로(231)에는 내부 관로(231)를 모터베이스(172)의 외부 및 내부와 각각 연통시키기 위한 제1,2 유로(235)(236)가 연통되게 구비된다.

또한, 제1,2 유로(235)(236)는 제1 하우징블록(230)의 일단부와 타단부에 각각 형성되고, 제2 유로(236)는 내부 관로(231)와 직접 연통되게 구비된다. 이로써, 제1,2 유로(235)(236)는 후술될 제1 밸브(250)에 의해 내부 관로(231)를 통해 서로 연통되거나 차단되게 구비된다.

그리고, 제1 유로(235)가 있는 제1 하우징블록(230)의 일단면에는 내부 관로(231)와 연통되는 삽입구(234)가 내부 관로(231)보다 큰 내경으로 형성되고, 이 삽입구(234)에는 후술될 제1 밸브(250)가 삽입되어 구비된다.

또한, 삽입구(234)의 내측 단부에는 내부 관로(231) 측으로 점차 좁아지는 내측 경사면이 형성되고, 삽입구(234) 반대편의 제1 하우징블록(230) 선단부에는 내부 관로(231) 측으로 점차 좁아지는 외측 경사면이 형성된다.

이로써, 제1 하우징블록(230)의 제1 유로(235)는 삽입구(234)를 통해 내부 관로(231)와 연결되고, 제2 유로(236)는 직접 내부 관로(231)와 연결되게 구비됨으로써, 후술될 제1 밸브(250)가 삽입구(234)에서 내부 관로(231)를 개폐시킴에 따라 제1,2 유로(235)(236)는 연통되거나 차단되게 구비된다.

그리고, 제1 하우징블록(230)의 삽입구(234)는 케이싱(110)에 관통 형성된 분기로(110a)를 통해 토출구(112)와 연통되게 구비되고, 제1 하우징블록(230)의 제1 유로(235)는 모터베이스(172)의 외측 연통로(172e)와 연통되게 구비되며, 제1 하우징블록(230)의 제2 유로(236)는 모터베이스(172)의 내측 연통로(172f)와 연통되게 구비되어 모터베이스(172)의 내부(흡입력에 의한 진공이 형성되는 내부 공간)와 연통되게 구비된다.

이때, 제1 하우징블록(230)의 삽입구(234)와 접하는 모터베이스(172)의 내측면에는 후술될 제1 밸브(250)가 유동될 수 있는 공간을 확보하기 위한 경사면이 케이싱(110)의 분기로(110a) 측으로 함몰된 구조로 형성될 수 있다.

특히, 모터베이스(172)에는 전술한 여과수단의 공급로(172a) 및 배출로(172c)와는 다른 방향에서 모터베이스(172)의 내,외부를 연통시키는 외측 연통로(172e)와 내측 연통로(172f)가 더 구비되고, 내측 연통로(172f)는 서브탱크(180)로부터의 공정액이 공급되는 제2 실하우징(160)의 유로(160a)와는 다른 별도의 유로를 통해 펌프(100) 내부와 연통되게 구비된다.

한편, 제1 밸브(250)는 제1 하우징블록(230)의 삽입구(234)에 구비되어 제1 하우징블록(230)의 내부 관로(231)와 제1 유로(235)를 연통 또는 차단시키는 밸브로서, 펌프(100)가 정지된 상태에서는 케이싱(110)의 분기로(110a)에 토출압(양압)이 작용하지 않으므로 제1 하우징블록(230)의 내부 관로(231)와 제1 유로(235)를 연통시키게 되고, 펌프(100)의 작동시엔 케이싱(110)의 분기로(110a)에 토출압(양압)이 작용되므로 제1 하우징블록(230)의 내부 관로(231)와 제1 유로(235)를 차단시키도록 구비된다.

이러한 제1 밸브(250)는 제1 하우징블록(230)과 모터베이스(172) 사이에 고정되게 구비되어 제1 하우징블록(230)의 내부 관로(231)와 제1,2 유로(235)(236)를 케이싱(110)의 토출구(112)와 차단시키는 고정부(251)와, 고정부(251)의 일면에서 제1 하우징블록(230)의 삽입구(234) 측으로 돌출되는 축부(252)와, 축부(252)의 선단부에서 돌출되어 제1 하우징블록(230)의 내부 관로(231)와의 접촉 여부에 내부 관로(231)와 제1 유로(235)를 차단 또는 연통시키는 실링돌부(253)를 포함한다.

특히, 제1 밸브(250)의 고정부(251)는 제1 밸브(250)의 삽입구(234)와 케이싱(110)의 분기로(110a)를 격리시키는 플렉서블한 원판으로 구비되고, 제1 밸브(250)의 실링돌부(253)는 축부(252)에서 확장 형성되어 제1 하우징블록(230)의 내부 관로(231)에 접하여 실링하는 원뿔 형상으로 구비된다.

이러한 실링돌부(253)는 삽입구(234)의 내측 경사면에 대응한 원뿔 형상으로 형성됨에 따라 그 외주면이 삽입구(234)의 내측면에 면접촉으로 접함에 따라 제1 하우징블록(230)의 내부 관로(231)를 견고히 밀폐시켜 실링하게 된다.

그리고, 고정부(251)는 제1 밸브(250)의 양측에서 작용하는 탄성부재(243)의 탄성력이나 케이싱(110)의 분기로(110a)를 통한 토출압(양압)에 의해 제1 하우징블록(230)의 삽입구(234) 외측으로 휘어지거나 또는 원상태로 복귀되면서 제1 하우징블록(230)의 내부 관로(231)와 제1,2 유로(235)(236)를 연통시키거나 또는 차단시키게 된다.

또한, 모터베이스(172)에는 외측단에서 모터베이스(172) 내로 삽입되어 제1 하우징블록(230)에 접하는 제2 하우징블록(240)이 더 구비될 수 있다.

제2 하우징블록(240)에는 제1 하우징블록(230)의 내부 관로(231)와 일치되어 연통되는 내부 관로(241)가 제2 하우징블록(240)의 축방향으로 관통 형성되고, 제2 하우징블록(240)의 내부 관로(241)에는 탄성부재(243)가 삽입되어 구비된다.

탄성부재(243)는 압축 코일스프링으로 구비되고, 제2 하우징블록(240)의 외측단에는 탄성부재(243)를 지지하여 탄성부재(243)의 탄성력을 조절할 수 있는 조절나사(242)가 나사 결합되어 구비된다.

이로써, 탄성부재(243)는 조절나사(242)와 후술될 제2 밸브(260) 사이에서 압축된 상태로 구비되어 신축 작동되고, 탄성부재(243)의 탄성력에 의해 후술될 제2 밸브(260)를 매개로 제1 밸브(250)를 케이싱(110)의 분기로(110a) 측으로 밀어내 벤딩시키게 되는 바, 이때 케이싱(110)의 제1 밸브(250)에 토출압이 작용할 시엔 토출압이 탄성부재(243)의 탄성력보다 크기 때문에, 탄성부재(243)는 인장되지 못하고 압축된 상태를 그대로 유지하게 되므로 제1 밸브(250)는 유동하지 않게 된다.

즉, 펌프(100)의 작동에 의해 제1 밸브(250)에 토출압이 작용할 시엔 제1 밸브(250)가 삽입구(234) 내로 진입되어 삽입구(234)의 내측면에 접함에 따라 제1 하우징블록(230)의 제1,2 유로(235)(236)를 차단시키게 되고, 제1 밸브(250)에 토출압이 작용하지 않는 펌프(100)의 정지시엔 제1 밸브(250)가 탄성부재(243)의 인장력에 의해 유동되어 제1 하우징블록(230)의 제1,2 유로(235)(236)를 연통시키게 된다.

또한, 제1,2 하우징블록(230)(240) 사이에는 제2 밸브(260)가 구비되는 바, 제2 밸브(260)는 제1,2 하우징블록(230)(240)의 경계면 상에 고정되게 구비되어 제1,2 하우징블록(230)(240)을 격리시키는 고정부(261)와, 고정부(261)에서 돌출 형성되어 제1 하우징블록(230)의 내부 관로(231)에 삽입된 상태로 제1 밸브(250)의 실링돌부(253)에 접하여 지지되는 축부(262)와, 고정부(261)에서 축부(262) 반대편으로 돌출 형성되어 탄성부재(243)가 끼워져 지지되는 결합돌부(263)를 포함한다.

이와 같은 제2 밸브(260)는 조절나사(242)와 제2 밸브(260)의 결합돌부(263) 사이에 구비된 탄성부재(243)에 의해 탄력 지지되므로 제1 밸브(250)를 탄력 지지하게 된다.

이러한 제2 밸브(260)의 고정부(261)는 제1 밸브(250)와 고정부(251)와 마찬가지로 플렉서블한 원판으로 구비되어 제1 하우징블록(230)의 내부 관로(231)와 제2 하우징블록(240)의 내부 관로(241)를 격리시키도록 구비된다.

또한, 고정부(261)는 제2 밸브(260)의 양측에서 작용하는 탄성부재(243)의 탄성력이나 토출압(양압)의 작용에 의한 제1 밸브(250)의 복원력(제1 하우징블록(230)의 내부 관로(231)에 접하는 가압력)에 의해 제1 밸브(250) 측으로 휘어져 제1 밸브(250)를 이동시키거나 또는 원위치로 복귀되는 제1 밸브(250)에 의해 원상태로 복귀되도록 구비된다.

이때, 고정부(261)는 제1 밸브(250)의 외측 경사면에 접할 때까지 휘어지는 변형이 이루어지고, 이의 변형폭만큼 제1 밸브(250)가 케이싱(110)의 분기로(110a) 측으로 이동되면서 제1 하우징블록(230)의 제1,2 유로(235)(236)를 연통시키게 된다.

그리고, 제2 밸브(260)의 축부(262)는 제1 하우징블록(230)의 내부 관로(231)보다 작은 외경을 갖도록 형성되어, 탄성부재(243)에 의해 고정부(261)와 함께 이동되면서 제1 밸브(250)를 삽입구(234)에서 밀어내 제1 하우징블록(230)의 제1,2 유로(235)(236)를 연통시키게 되고, 양압의 작용으로 원위치로 복귀되는 제1 밸브(250)에 의해 반대 방향으로 이동되면서 제1 하우징블록(230)의 제1,2 유로(235)(236)를 차단시키게 된다.

또한, 모터베이스(172)의 외측 연통로(172e)에는 외기를 제1 하우징블록(230)의 제1 유로(235)와 연통시키는 피팅관(220)이 구비되고, 피팅관(220)에는 펌프(100) 내부의 진공압(부압)에 의해 제1 하우징블록(230)의 제1 유로(235)로 흡입되는 외기 중에 포함된 이물질을 걸러내기 위한 필터가 구비되어, 흡입되는 외기 중의 이물질에 의한 펌프(100)의 고장이나 오작동을 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기와 같이 구성된 진공 해제장치(200)는 펌프(100)의 작동시엔 펌프(100)의 내부와 외부를 차단시키고, 펌프(100)의 휴지(정지)시엔 펌프(100)의 내부와 외부를 연통시켜 진공을 해제시킴으로써 전술한 여과수단의 작동과는 간섭되지 않고 독립된 작동을 원활히 수행할 수 있게 된다.

이상과 같은 진공 해제장치(200)의 작동은 먼저, 펌프(100)의 작동시 모터(170)에 의해 모터축(171)과 같이 회전되는 복수의 메인임펠러(120)(121)에 의해 메인탱크(196)로부터의 순수한 공정액이 흡입구(111)로 흡입되어 유로(113)를 통해 토출구(112)로 배출된다.

이와 동시에, 미들임펠러(130)와 서브임펠러(142)가 메인임펠러(120)(121)와 같이 회전되면서 드라이실(131) 및 컵실(141)을 지나 모터베이스(172) 측으로 유입된 공정액 및 유증기를 흡입해내 토출구(112)로 배출시키게 된다.

이때, 토출구(112)로 토출되는 공정액 중 일부의 공정액이 케이싱(110)의 분기로(110a)를 통해 제1 밸브(250)의 고정부(251)에 작용하여 제1 밸브(250)의 실링돌부(253)를 도 5에서와 같이 제1 하우징블록(230)의 삽입구(234) 내에 밀착시켜 제1 밸브하우징(230)의 내부 유로(231)를 폐쇄시키게 된다.

이로써, 제1 밸브하우징(230)의 내부 유로(231)를 통한 공정액의 누출을 방지할 수 있게 된다.

이후, 펌프(100)의 작동이 정지되면, 케이싱(110)의 분기로(110a)를 통해 제1 밸브(250)의 고정부(251)에 작용하던 공정액의 토출압(양압)이 사라지게 되고, 이에 따라 제2 하우징블록(240)의 내부 관로(241)에서 압축돼 있던 탄성부재(243)가 도 6에서와 같이 인장되면서 제2 밸브(260)를 제1 하우징블록(230) 측으로 밀어내게 되며, 이에 제2 밸브(260)의 축부(262)는 제1 하우징블록(230)의 내부 관로(231)에서 제1 밸브(250) 측으로 이동된다.

그러면, 제2 밸브(260)의 축부(262)에 접한 제1 밸브(250)의 실링돌부(253)가 분기로(110a) 측으로 밀려 이동되면서 삽입구(234)의 내측면과 분리되어 이격됨으로써, 실링돌부(253)와 삽입구(234) 사이의 이격된 간극을 통해 제1 하우징블록(230)의 제1 유로(235)와, 내부 관로(231) 및 제2 유로(236)를 서로 연통된다.

따라서, 펌프(100) 내에 형성된 진공압(부압)에 의해 대기 중의 외기가 피팅관(220)으로 빨려들어와 흡입되고, 피팅관(220)으로 흡입되는 외기 중의 이물질은 진공필터에 의해 필터링되어 깨끗한 외기만이 제1 하우징블록(230)의 제1 유로(235)를 통해 삽입구(234)로 유입된다.

이후, 삽입구(234)로 유입된 외기는 제1 하우징블록(230)의 내부 관로(231)와 제2 유로(236) 및 모터베이스(172)의 내측 유로(172f)를 통해 펌프(100) 내부로 유입되어 펌프(100) 내부의 진공을 대기압 상태로 조성하게 됨으로써 펌프(100) 내의 진공을 해제시키게 된다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.

100 : 펌프 110 : 케이싱
110a : 분기로 110c : 경사면
111 : 흡입구 112 : 토출구
113 : 유로 120,121 : 메인임펠러
130 : 미들임펠러 131 : 드라이실
140 : 슬리브 141 : 컵실
142 : 서브임펠러 150,160 : 실하우징
160a : 유로 151,161 : 카본실
170 : 모터 171 : 모터축
172 : 모터베이스 172a : 공급로
172b : 공급피팅 172c : 배출로
172d : 배출피팅 172e : 외측 연통로
172f : 내측 연통로 173 : 오일실
180 : 서브탱크 181 : 이젝터(ejector)
182 : 저장탱크 183 : 시스템
190 : 서브 공급라인 191 : 배출라인
192 : 회수라인 193 : 메인 공급라인
194 : 바이패스라인 195 : 분기라인
196 : 메인탱크 200 : 진공 해제장치
220 : 피팅관 230 : 제1 하우징블록
231 : 내부 관로 234 : 삽입구
235,236 : 제1,2 유로 240 : 제2 하우징블록
241 : 내부 관로 242 : 조절나사
243 : 탄성부재 250 : 제1 밸브
251 : 고정부 252 : 축부
253 : 실링돌부 260 : 제2 밸브
261 : 고정부 262 : 축부
263 : 결합돌부 300 : 요철실
300a : 메인실 300b : 분기실

Claims

케이싱 내에서 모터에 의해 회전되면서 공정액을 흡입하여 배출시키는 메인임펠러와, 케이싱과 모터 사이를 실링하는 컵실 및 드라이실을 포함하여 메인탱크로부터 순수한 공정액을 펌핑하여 시스템으로 공급하는 반도체 제조용 호리젠탈 펌프 장치로서,
호리젠탈 펌프에서 시스템으로 공급되는 순수한 공정액 중 일부가 서브탱크로 유입되어 저장되도록 구비되고,
모터와 컵실 사이의 케이싱 내로 서브탱크의 순수한 공정액이 공급되어 호리젠탈 펌프의 작동시 모터 측으로부터 케이싱 내로 흡입되는 공기 중의 이물질을 걸러내 시스템으로는 순수한 공정액만이 공급되도록 구비되며,
모터와 컵실 사이의 케이싱 내에서 오염된 공정액이 호리젠탈 펌프의 작동시 케이싱 외부로 배출되도록 구비되고,
모터와 컵실 사이의 케이싱 내에는 모터와 컵실 사이로 공급되는 공정액을 케이싱의 내측면으로 이동시켜 실링하는 서브임펠러가 구비되며,
케이싱과 서브임펠러 사이를 실링하는 요철실이 구비되고,
호리젠탈 펌프의 작동시 정격속도 운전 구간에 도달되기 전까지의 불완전속도 운전 구간에서는 펌프에서 시스템으로 공급되는 공정액을 바이패스시켜 배출시키는 반도체 제조용 호리젠탈 펌프 장치.
청구항 1에 있어서,
요철실은 케이싱의 내측면에 결합되어 실링하는 메인실과, 메인실에서 분기되어 돌출되는 다수의 분기실을 포함하고,
다수의 분기실은 서브임펠러에 형상 맞춤으로 결합되는 한편 분기실과 서브임펠러 사이에는 공정액이 흐를 수 있는 간극이 구비되는 반도체 제조용 호리젠탈 펌프 장치.
삭제