KR102644639B1 - Rotaty union assembly - Google Patents
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Abstract
반도체 기판을 수용하는 반도체 적재 유닛을 회전시키면서 반도체 기판을 처리하는 반도체 기판처리장치에 장착되는 로터리 유니언 조립체가 개시된다. 로터리 유니온 조립체는 복수의 유체 공급로를 포함하고 상기 반도체 기판처리장치 내부로 연장하는 회전축과, 상기 회전축의 적어도 일부를 내부에 수용하는 중공의 제1 하우징과, 상기 제1 하우징과 회전축 사이의 간극을 밀봉하기 위한 씰링부를 포함하는 밀폐장치와, 상기 회전축의 적어도 일부를 내부에 수용하는 중공의 제2 하우징을 포함하고, 상기 회전축의 유체 공급로에 유체를 공급하는 로터리 유니온과, 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징 사이에 배치되어 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징에 분리가능하게 고정되는 연결 구조를 포함한다.A rotary union assembly mounted on a semiconductor substrate processing apparatus that processes a semiconductor substrate while rotating a semiconductor loading unit accommodating the semiconductor substrate is disclosed. The rotary union assembly includes a plurality of fluid supply paths and a rotation shaft extending into the semiconductor substrate processing apparatus, a hollow first housing accommodating at least a portion of the rotation shaft therein, and a gap between the first housing and the rotation shaft. A sealing device including a sealing portion for sealing, a hollow second housing accommodating at least a portion of the rotating shaft therein, a rotary union supplying fluid to a fluid supply path of the rotating shaft, and the first housing and a connection structure disposed between the second housing and detachably fixed to the first housing and the second housing.
Description
본 발명은 로터리 유니온 조립체에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 반도체 장비의 진공을 유지하기 위한 밀폐장치와 회전축에 유체를 공급하는 로터리 유니온을 결합한 로터리 유니온 조립체에 관한 것이다. The present invention relates to a rotary union assembly, and more specifically, to a rotary union assembly that combines a sealing device for maintaining a vacuum in semiconductor equipment and a rotary union that supplies fluid to a rotating shaft.
반도체 장비들은 집적회로들의 대량 생산을 위해 사용된다. 반도체 웨이퍼나 글래스 등의 기판상에 소정 두께의 박막을 증착하기 위해서 스퍼터링(Sputtering)과 같은 물리 기상 증착법(PVD; Physical Vapor Deposition)과, 화학 반응을 이용하는 화학 기상 증착법(CVD; Chemical Vapor Deposition) 등이 이용된다. 화학 기상 증착법으로는 상압 화학 기상증착법(APCVD; Atmospheric Pressure CVD), 저압 화학 기상 증착법(LPCVD; Low Pressure CVD), 플라즈마 유기 화학 기상 증착법(Plasma Enhanced CVD)등이 있다. 또한, 반도체 웨이퍼의 성막처리, 산화처리, 어닐링 및 불순물의 확산처리를 위해서, 기판의 열처리를 위한 퍼니스(Furnace) 장비가 사용하고 있다.Semiconductor equipment is used for mass production of integrated circuits. In order to deposit a thin film of a certain thickness on a substrate such as a semiconductor wafer or glass, physical vapor deposition (PVD) methods such as sputtering and chemical vapor deposition (CVD) using chemical reactions, etc. This is used. Chemical vapor deposition methods include Atmospheric Pressure CVD (APCVD), Low Pressure CVD (LPCVD), and Plasma Enhanced CVD. In addition, furnace equipment for heat treatment of substrates is used for film formation, oxidation, annealing, and impurity diffusion of semiconductor wafers.
이러한 반도체 장비들에는 고정부로부터 유입되는 유체를 회전부로 이송시키기 위해 로터리 유니온이 설치될 수 있다. 즉, 상기 로터리 유니온은 압력이 있는 유체나 대기압 이하의 진공상태에서 유체를 누설하지 않고, 고정배관으로부터 각종 기계장치의 회전 부분에 공급하거나 배출시킬 때 이용되는 회전관 이음장치로써, 예를 들면 회전하고 있는 드럼, 실린더 등에 가열을 위한 증기, 열수, 열유 등의 열매체 및 냉각을 위한 물, 암모니아, 프레온 등과 같은 냉매체나 유체로 작동하는 클러치, 브레이크 등과 같은 회전기기에 압축공기나 작동유 등의 작동매체를 공급하고자 할 때 이용될 수 있다. 또한, 상기 로터리 유니온은 반도체 장비의 진공을 유지하기 위한 씨일을 구비한다.In these semiconductor devices, a rotary union may be installed to transfer fluid flowing from the fixed part to the rotating part. In other words, the rotary union is a rotary pipe joint device used to supply or discharge fluid from a fixed pipe to the rotating part of various mechanical devices without leaking fluid under pressure or in a vacuum condition below atmospheric pressure. Heat media such as steam, hot water, and thermal oil for heating drums and cylinders, etc., and refrigerant media such as water, ammonia, and freon for cooling, or compressed air and hydraulic oil for rotating devices such as clutches and brakes that operate with fluids. It can be used when you want to supply media. Additionally, the rotary union is provided with a seal to maintain the vacuum of the semiconductor equipment.
이러한 로터리 유니온은 장착되고자 하는 반도체 장비에 따라 요구되는 씨일 성능 내지 유체 공급을 통한 냉각 성능이 다를 수 있다. 또한, 씨일 성능과 유체 공급을 통한 냉각 성능은 서로 영향을 줄 수 있다. These rotary unions may have different seal performance or cooling performance through fluid supply depending on the semiconductor equipment to be installed. Additionally, seal performance and cooling performance through fluid supply can affect each other.
그러나, 종래의 로터리 유니온은 씨일 기능과 유체 공급 기능이 하나의 장치로서 제공되는 구조이어서, 반도체 장비에서 요구되는 다양한 씨일 성능 내지 냉각 성능에 맞추기 어렵고, 로터리 유니온 제품 개발 시 씨일 성능 내지 냉각 성능에 대한 테스트도 어려운 문제가 있다. 또한, 로터리 유니온의 일부 부품이 손상되는 경우, 교체가 어려운 문제도 있다.However, the conventional rotary union has a structure in which the seal function and fluid supply function are provided as a single device, so it is difficult to meet the various seal performance or cooling performance required in semiconductor equipment, and when developing a rotary union product, there is a need for seal performance and cooling performance. Testing also has difficult problems. Additionally, if some parts of the rotary union are damaged, replacement is difficult.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 일 실시예는, 반도체 장비에서 요구되는 다양한 씨일 성능 내지 냉각 성능에 맞추어 제공될 수 있는 로터리 유니온 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is intended to solve this problem, and an embodiment of the present invention aims to provide a rotary union assembly that can be provided to suit various seal performance or cooling performance required in semiconductor equipment.
또한, 본 발명의 일 실시예는 로터리 유니온 조립체의 일부 부품이 손상되는 경우, 교체가 용이한 로터리 유니온 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.Additionally, an embodiment of the present invention aims to provide a rotary union assembly that is easy to replace when some parts of the rotary union assembly are damaged.
또한, 본 발명의 일 실시예는 플랜지로부터 씰링 부재로 전달되는 열 영향이 최소화되도록 하우징을 냉각시킬 수 있는 유니온 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.Additionally, an embodiment of the present invention aims to provide a union assembly capable of cooling the housing to minimize the effect of heat transferred from the flange to the sealing member.
실시예들에서 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved in the embodiments are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
본 발명의 일 실시예에 따른, 반도체 기판을 수용하는 반도체 적재 유닛을 회전시키면서 반도체 기판을 처리하는 반도체 기판처리장치에 장착되는 로터리 유니언 조립체로서, 복수의 유체 공급로를 포함하고 상기 반도체 기판처리장치 내부로 연장하는 회전축과, 상기 회전축의 적어도 일부를 내부에 수용하는 중공의 제1 하우징과, 상기 제1 하우징과 회전축 사이의 간극을 밀봉하기 위한 씰링부를 포함하는 밀폐장치와, 상기 회전축의 적어도 일부를 내부에 수용하는 중공의 제2 하우징을 포함하고, 상기 회전축의 유체 공급로에 유체를 공급하는 로터리 유니온과, 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징 사이에 배치되어 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징에 분리가능하게 고정되는 연결 구조를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a rotary union assembly is mounted on a semiconductor substrate processing apparatus that processes a semiconductor substrate while rotating a semiconductor loading unit accommodating the semiconductor substrate, and includes a plurality of fluid supply paths and the semiconductor substrate processing apparatus. A sealing device including a rotating shaft extending inward, a hollow first housing accommodating at least a portion of the rotating shaft therein, a sealing portion for sealing a gap between the first housing and the rotating shaft, and at least a portion of the rotating shaft It includes a hollow second housing accommodating therein, a rotary union that supplies fluid to the fluid supply path of the rotating shaft, and is disposed between the first housing and the second housing to form the first housing and the second housing. It may include a connection structure that is detachably fixed to the housing.
또한, 상기 연결 구조는 링 형상일 수 있다.Additionally, the connection structure may be ring-shaped.
또한, 상기 제1 하우징에 홀이 형성되고, 상기 연결 구조에 상기 제1 하우징의 홀에 상응하는 관통 홀이 형성되어, 체결구에 의해 상기 연결 구조가 상기 제1 하우징에 분리가능하게 고정되고, 상기 제2 하우징에 홀이 형성되고, 상기 연결 구조에 상기 제2 하우징의 홀에 상응하는 관통 홀이 형성되어, 체결구에 의해 상기 연결 구조가 상기 제2 하우징에 분리가능하게 고정될 수 있다.In addition, a hole is formed in the first housing, a through hole corresponding to the hole in the first housing is formed in the connection structure, and the connection structure is detachably fixed to the first housing by a fastener, A hole is formed in the second housing, and a through hole corresponding to the hole in the second housing is formed in the connection structure, so that the connection structure can be detachably fixed to the second housing by a fastener.
또한, 상기 제1 하우징은, 반도체 처리기판장치에 장착되기 위한 플랜지를 구비하는 중공의 내부 하우징과, 상기 내부 하우징 상에 배치되어 플랜지와 연결 구조 사이에 배치되는 중공의 외부 하우징을 포함하고, 상기 내부 하우징과 상기 외부 하우징 사이에 환형의 공간이 형성되어 냉각수가 상기 공간에 공급될 수 있다. In addition, the first housing includes a hollow inner housing having a flange for mounting on a semiconductor processing substrate device, and a hollow outer housing disposed on the inner housing between the flange and the connection structure, An annular space is formed between the inner housing and the outer housing so that coolant can be supplied to the space.
또한, 상기 환형의 공간은 내부 하우징의 외면 상의 오목한 홈에 의해 형성될 수 있다.Additionally, the annular space may be formed by a concave groove on the outer surface of the inner housing.
또한, 상기 홈의 적어도 일부는 플랜지와 제1 씰링부재 사이의 영역에 형성될 수 있다.Additionally, at least a portion of the groove may be formed in an area between the flange and the first sealing member.
또한, 상기 홈은 깊이가 서로 다른 복수의 홈으로 형성되고, 상기 복수의 홈은 플랜지에 가까운 홈일수록 더 깊이가 크게 형성될 수 있다. In addition, the groove is formed as a plurality of grooves with different depths, and the plurality of grooves may be formed with a greater depth as the groove is closer to the flange.
또한, 상기 제2 하우징에는 복수의 유체 연통홀이 마련되고, 상기 로터리 유니온은 상기 유체 연통홀과 상기 회전축의 유체 공급로를 연통시키는 복수의 환형의 유로 형성 부재를 포함할 수 있다. Additionally, a plurality of fluid communication holes are provided in the second housing, and the rotary union may include a plurality of annular flow path forming members that communicate the fluid communication holes with the fluid supply path of the rotation shaft.
또한, 상기 유로 형성 부재는, 서로 이격되어 배치되는 한 쌍의 링부, 상기 한 쌍의 링부를 연결 지지하는 환형의 베이스부, 및 상기 베이스부의 내주면과 외주면을 관통하는 하나 이상의 관통홀을 포함하고, 상기 링부의 외경은 상기 베이스부의 외경보다 크게 형성되어, 상기 베이스부 둘레를 따라 유동 공간을 형성할 수 있다.In addition, the flow path forming member includes a pair of ring portions spaced apart from each other, an annular base portion connecting and supporting the pair of ring portions, and one or more through holes penetrating the inner peripheral surface and outer peripheral surface of the base portion, The outer diameter of the ring portion is formed to be larger than the outer diameter of the base portion, so that a flow space can be formed along the circumference of the base portion.
또한, 상기 유로 형성 부재의 외주면에는 상기 하우징 내에서의 이동을 방지하고 상기 하우징을 향하는 외주면에서의 밀봉을 수행하기 위한 오링이 형성될 수 있다.Additionally, an O-ring may be formed on the outer peripheral surface of the flow path forming member to prevent movement within the housing and perform sealing on the outer peripheral surface facing the housing.
또한, 상기 씰링부는 반도체 기판처리장치의 진공을 유지하기 위해 마련된 진공씰을 포함할 수 있다.Additionally, the sealing unit may include a vacuum seal provided to maintain a vacuum in the semiconductor substrate processing apparatus.
또한, 상기 씰링부는 회전축을 지지하고 진동을 억제하기 위해 마련된 탄성씰을 더 포함하고, 상기 진공씰과 탄성씰은 모두 플라스틱 재질로 형성되고, 탄성씰은 진공씰보다 탄성력이 클 수 있다.In addition, the sealing unit further includes an elastic seal provided to support the rotating shaft and suppress vibration, and both the vacuum seal and the elastic seal are made of a plastic material, and the elastic seal may have a greater elastic force than the vacuum seal.
또한, 상기 로터리 유니온은 제2 하우징과 회전축 사이에 복수로 구비되는 립씰을 포함하고, 상기 복수의 립씰은 배치되는 각 위치마다 한 쌍으로 마련되어, 한 쌍의 립씰은 서로 다른 방향으로 만곡진 립을 형성할 수 있다.In addition, the rotary union includes a plurality of lip seals provided between the second housing and the rotating shaft, and the plurality of lip seals are provided in pairs at each disposed position, and each pair of lip seals has lips curved in different directions. can be formed.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 로터리 유니온 조립체에 따르면, 씨일 기능과 유체 공급 기능이 각각의 개별 하우징을 갖는 장치들, 즉 밀폐장치와 로터리 유니온에 의해 구현되고, 이 하우징들은 연결 구조를 통해 분리 가능하게 연결됨으로써, 반도체 장비에서 요구되는 다양한 씨일 성능 내지 냉각 성능에 맞추어 로터리 유니온 조립체가 제공될 수 있다. The present invention is intended to solve this problem. According to the rotary union assembly according to an embodiment of the present invention, the seal function and the fluid supply function are implemented by devices having separate housings, that is, a seal device and a rotary union. , these housings are detachably connected through a connection structure, so that a rotary union assembly can be provided to suit various seal performance or cooling performance requirements in semiconductor equipment.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리 유니온 조립체에 따르면, 로터리 유니온 조립체의 일부 부품이 손상되는 경우, 교체가 용이하다.In addition, according to the rotary union assembly according to an embodiment of the present invention, when some parts of the rotary union assembly are damaged, it is easy to replace them.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리 유니온 조립체에 따르면, 플랜지로부터 씰링부에 전달되는 열 영향이 최소화되도록 냉각수를 위한 공간이 형성될 수 있다.Additionally, according to the rotary union assembly according to an embodiment of the present invention, a space for coolant can be formed to minimize the influence of heat transmitted from the flange to the sealing part.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리 유니온 조립체의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리 유니온 조립체의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리 유니온 조립체의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리 유니온 조립체의 저면 사시도이다.
도 5는 도 3에서 선IV-IV를 따라 취한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 씰링부의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 씰링부의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 도 3의 로터리 유니온의 유로 형성 부재의 사시도이다.
도 9는 도 3의 로터리 유니온의 유로 형성 부재와 제2 하우징 및 회전축 사이의 간극 관계를 설명하기 위한 도면이다.1 is a perspective view of a rotary union assembly according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a plan view of a rotary union assembly according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a side view of a rotary union assembly according to one embodiment of the present invention.
Figure 4 is a bottom perspective view of a rotary union assembly according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in Figure 3.
Figure 6 is a diagram schematically showing the structure of a sealing part according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram schematically showing the structure of a sealing part according to another embodiment of the present invention.
Figure 8 is a perspective view of the flow path forming member of the rotary union of Figure 3.
FIG. 9 is a diagram for explaining the gap relationship between the flow path forming member of the rotary union of FIG. 3, the second housing, and the rotation shaft.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예가 상세하게 설명된다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 도면에서 본 발명의 실시예를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략되었다.Below, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention are described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in order to clearly explain the embodiments of the present invention in the drawings, parts unrelated to the description have been omitted.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.The terms used herein are merely used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions may include plural expressions, unless the context clearly indicates otherwise.
본 명세서에서, "포함하다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.In this specification, terms such as “include,” “have,” or “equipped with” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification. It can be understood that it does not exclude in advance the existence or possibility of addition of other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
또한, 이하의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 명확하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.Additionally, the following embodiments are provided to provide a clearer explanation to those with average knowledge in the art, and the shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer explanation.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described with reference to the attached drawings.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 로터리 유니온 조립체(1)는 회전축(100), 밀폐장치(200), 로터리 유니온(300), 및 밀폐장치와 로터리 유니온을 연결하는 연결 구조(400)를 포함한다. 1 to 5, the rotary union assembly 1 includes a rotating shaft 100, a sealing device 200, a rotary union 300, and a connection structure 400 connecting the sealing device and the rotary union. .
본 발명의 일 실시예에 따르면, 밀폐장치(200)는 반도체 기판처리장치의 진공을 유지하기 위한 씨일 기능을 수행하는 요소들로 구성되어 이들을 하나의 하우징에 수용한 장치이다. 또한, 로터리 유니온(300)은 회전축에 형성된 유체 공급로에 유체를 공급하는 기능을 수행하는 요소들로 구성되어 이들을 하나의 하우징에 수용한 장치이다. 이와 같이, 씨일 기능과 유체 공급 기능은 각각 밀폐장치(200)와 로터리 유니온(300)에 의해, 즉 각각의 개별 하우징을 갖는 장치들에 의해 구현되고, 이 하우징들은 연결 구조(400)를 통해 분리 가능하게 연결된다. 일 예로서, 밀폐장치(200)의 하우징(220, 이하에서는, "제1 하우징"이라 함)은 중공의 원통형으로 마련되어 내부에 회전축(100)의 일부를 수용한다. 제1 하우징(220)에는 홀이 형성되고, 연결 구조(400)에도 이 홀에 상응하는 관통 홀이 형성되어, 나사 등의 체결구가 홀 및 관통 홀에 체결되어 제1 하우징이 연결 구조에 분리가능하게 고정될 수 있다. 연결 구조(400)는 중공의 링 형상일 수 있다. 또한, 로터리 유니온(300)의 하우징(320, 이하에서는, "제2 하우징"이라 함)은 중공의 원통형으로 마련되어 내부에 회전축(100)의 일부를 수용한다. 제2 하우징(320)에는 홀이 형성되고, 연결 구조(400)에도 이 홀에 상응하는 관통 홀이 형성되어, 체결구가 홀 및 관통 홀에 체결되어 제2 하우징(320)이 연결 구조(400)에 분리가능하게 고정될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the sealing device 200 is a device composed of elements that perform a sealing function to maintain the vacuum of the semiconductor substrate processing apparatus and housing them in one housing. In addition, the rotary union 300 is a device composed of elements that perform the function of supplying fluid to a fluid supply path formed on a rotating shaft and housing them in one housing. In this way, the seal function and the fluid supply function are implemented by the sealing device 200 and the rotary union 300, respectively, that is, by devices each having an individual housing, and these housings are separated through a connection structure 400. Possibly connected. As an example, the housing 220 (hereinafter referred to as “first housing”) of the sealing device 200 is provided in a hollow cylindrical shape and accommodates a portion of the rotating shaft 100 therein. A hole is formed in the first housing 220, and a through hole corresponding to this hole is formed in the connection structure 400, so that a fastener such as a screw is fastened to the hole and the through hole, so that the first housing is separated from the connection structure. Possibly it can be fixed. The connection structure 400 may have a hollow ring shape. In addition, the housing 320 (hereinafter referred to as “second housing”) of the rotary union 300 is provided in a hollow cylindrical shape and accommodates a portion of the rotating shaft 100 therein. A hole is formed in the second housing 320, and a through hole corresponding to this hole is formed in the connection structure 400, so that the fastener is fastened to the hole and the through hole, so that the second housing 320 is connected to the connection structure 400. ) can be detachably fixed to.
다음으로, 밀폐장치(200)에 대해 상세히 설명한다. 밀폐장치(200)는 제1 하우징(220), 제1 씰링부(240), 베어링(260)을 포함한다. 제1 하우징(220)은 내부 하우징(222)과 외부 하우징(224)으로 구성된다. 내부 하우징(222)은 중공 형태로서 내부에 회전축(100), 베어링(260), 제1 씰링부(240)를 수용할 수 있다. 내부 하우징 상부에는 반도체 기판처리장치에 장착되는 플랜지(223)가 마련될 수 있다. Next, the sealing device 200 will be described in detail. The sealing device 200 includes a first housing 220, a first sealing part 240, and a bearing 260. The first housing 220 consists of an inner housing 222 and an outer housing 224. The inner housing 222 is hollow and can accommodate the rotating shaft 100, the bearing 260, and the first sealing portion 240 therein. A flange 223 that is mounted on the semiconductor substrate processing apparatus may be provided on the upper part of the inner housing.
외부 하우징(224)은 중공 형태로서, 외부 하우징(224)의 내경은 내부 하우징(222)의 외경과 실질적으로 동일하다. 외부 하우징(224)의 중공 내로 내부 하우징(222)이 삽입되고, 연결 구조(400)가 내부 하우징(222)과 결합됨으로써, 외부 하우징(224)은 내부 하우징(222)의 플랜지(223)와 연결 구조(400) 사이에서 고정된다.The outer housing 224 is hollow, and the inner diameter of the outer housing 224 is substantially the same as the outer diameter of the inner housing 222. The inner housing 222 is inserted into the hollow of the outer housing 224, and the connection structure 400 is coupled to the inner housing 222, so that the outer housing 224 is connected to the flange 223 of the inner housing 222. It is fixed between structures 400.
냉각수를 위한 내부 공간이 형성되도록, 내부 하우징(222)에는 오목한 형태의 홈(225, 226, 227)이 형성될 수 있다. 내부 하우징(222)과 외부 하우징(224)이 결합됨에 따라, 이 홈(225, 226, 227)은 내부 하우징(222)과 외부 하우징(224)에 의해 하우징 내부 공간(228)을 형성한다. Concave grooves 225, 226, and 227 may be formed in the inner housing 222 to form an internal space for coolant. As the inner housing 222 and the outer housing 224 are combined, the grooves 225, 226, and 227 form a housing interior space 228 by the inner housing 222 and the outer housing 224.
상술한 구조에서는, 외부 하우징(224)의 중공 내로 내부 하우징(222)을 삽입하고 연결 구조(400)를 내부 하우징(222)과 결합함으로써, 내부 하우징(222)과 외부 하우징(224)이 일체로 결합된다. In the above-described structure, the inner housing 222 is inserted into the hollow of the outer housing 224 and the connecting structure 400 is coupled with the inner housing 222, so that the inner housing 222 and the outer housing 224 are integrated. are combined.
홈(225, 226, 227)은 회전축(100)의 반경 방향으로 환형으로 형성되며, 회전축(100)의 축방향에서 볼 때 제1 씰링부(240)의 적어도 일부가 배치되는 영역에 형성된다. 홈(225, 226, 227)은 제1 씰링부(240)가 배치되는 영역 전체에 걸쳐서 형성될 수 있다.The grooves 225, 226, and 227 are formed in an annular shape in the radial direction of the rotation shaft 100, and are formed in an area where at least a portion of the first sealing portion 240 is disposed when viewed in the axial direction of the rotation shaft 100. Grooves 225, 226, and 227 may be formed throughout the area where the first sealing part 240 is disposed.
홈(225, 226, 227)의 적어도 일부가 플랜지(223)와 제1 씰링부(240) 사이의 영역에 배치될 수 있다. At least a portion of the grooves 225, 226, and 227 may be disposed in an area between the flange 223 and the first sealing portion 240.
도 5에 도시된 바와 같이, 홈은 깊이가 서로 다른 복수의 홈으로 형성되고, 복수의 홈은 플랜지에 가까운 홈일 수록 더 깊이가 크게 설계될 수 있다.As shown in Figure 5, the groove is formed of a plurality of grooves with different depths, and the plurality of grooves can be designed to have a greater depth as the groove is closer to the flange.
회전축의 축방향으로 볼 때, 복수의 홈은 제1 홈(225), 제2 홈(226), 제3 홈(227) 순으로 연속적으로 배치될 수 있다. When viewed in the axial direction of the rotation axis, the plurality of grooves may be sequentially arranged in the order of the first groove 225, the second groove 226, and the third groove 227.
제1 홈(225)은 플랜지(223)와 제1 씰링부(240) 사이의 영역에 형성되며, 제1 홈(225)은 제2 홈(226) 및 제3 홈(227)보다 그 깊이가 크게 형성될 수 있다. 제2 홈(226)은 제3 홈(227)보다 그 깊이가 더 크게 형성될 수 있다.The first groove 225 is formed in the area between the flange 223 and the first sealing part 240, and the first groove 225 has a deeper depth than the second groove 226 and the third groove 227. It can be formed to a large extent. The second groove 226 may be formed to have a greater depth than the third groove 227.
외부 하우징(224)에는, 내부 하우징(222)과 외부 하우징(224) 사이의 공간(228)으로 냉각수를 유입하기 위한 관통 홀과 내부 하우징과 외부 하우징 사이의 공간으로부터 냉각수를 배출하기 위한 관통 홀이 형성될 수 있다. The outer housing 224 has a through hole for introducing coolant into the space 228 between the inner housing 222 and the outer housing 224 and a through hole for discharging coolant from the space between the inner housing and the outer housing. can be formed.
도 5에 도시된 바와 같이, 연결 구조(400)는 나사를 통해 내부 하우징(222)에 결합될 수 있다. As shown in FIG. 5 , the connection structure 400 may be coupled to the inner housing 222 through screws.
베어링(260)은 내부 하우징(222) 내에 마련되어 회전축(100)을 내부 하우징(222) 내에서 회전가능하게 지지할 수 있다. The bearing 260 is provided within the inner housing 222 and can rotatably support the rotating shaft 100 within the inner housing 222.
제1 씰링부(240)는 내부 하우징(222)과 회전축(100) 사이의 간극을 밀봉하기 위해 마련된 것이다. 제1 씰링부(240)는 복수의 씰들이 조합되어 배치될 수 있다. The first sealing part 240 is provided to seal the gap between the inner housing 222 and the rotating shaft 100. The first sealing unit 240 may be arranged by combining a plurality of seals.
이하, 도 6을 참조하여, 상술한 밀폐장치에 사용되는 제1 씰링부(240)의 구조를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to FIG. 6, the structure of the first sealing part 240 used in the above-described sealing device will be described in detail.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 씰링부(240)는 복수의 진공씰(242)과 복수의 탄성씰(246)을 포함할 수 있다. 진공씰(242)은 밀폐장치(200)의 상부에 배치되는 반도체 기판처리장치의 진공을 유지하기 위해 마련된 것이고, 탄성씰(246)은 회전축(120)을 지지하고 진동을 억제하기 위해 마련된 것이다. 진공씰(242)과 탄성씰(246)은 모두 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 또한, 탄성씰(246)은 진공씰(242)보다 탄성력이 클 수 있고, 2배 이상일 수 있다.Referring to FIG. 6, the first sealing unit 240 according to an embodiment of the present invention may include a plurality of vacuum seals 242 and a plurality of elastic seals 246. The vacuum seal 242 is provided to maintain the vacuum of the semiconductor substrate processing device disposed on the top of the sealing device 200, and the elastic seal 246 is provided to support the rotating shaft 120 and suppress vibration. Both the vacuum seal 242 and the elastic seal 246 may be made of plastic material. Additionally, the elastic seal 246 may have greater elasticity than the vacuum seal 242, and may be twice or more.
진공씰(242)은 환형 씰링의 내주연에 만곡진 립이 형성된 플라스틱 재질의 립씰로서, 도 6에 도시된 바와 같이, 진공이 형성된 영역(A)의 진공을 유지하도록, 반대방향으로 만곡진 형상을 가진다. The vacuum seal 242 is a lip seal made of plastic with a curved lip formed on the inner periphery of the annular sealing. As shown in FIG. 6, the vacuum seal 242 has a shape curved in the opposite direction to maintain the vacuum in the area A where the vacuum is formed. has
탄성씰(246)은 회전축(100)이 회전함에 진동 등에 의해 축선(110)이 변경되지 않고 일정하게 유지하도록, 베어링(260)과 함께 회전축(100)을 지지해주는 역할을 수행한다. 한편, 축선(110)의 변동이 발생하게 되는 경우, 회전축(100)과 진공씰(242) 사이가 벌어질 수 있는데, 그 사이로 이물질이 유입될 수 있는 문제가 발생한다. 본 실시예에서는, 축선(110)의 변동이 발생하더라도, 탄성씰(246)이 마련되기 때문에, 회전축(100)과 진공씰(242) 사이로 유입된 이물질이 영역(B)로 진입하는 것을 차단할 수 있다. 탄성씰(246)은 일방향으로 리세스가 형성된 플라스틱 재질의 씰바디(246a)와, 씰바디(246a) 내부에 수용되어 씰바디(246a)를 회전축(100)을 향하여 가압할 수 있는 탄성부재(246b)를 포함한다. 탄성부재(246b)는 일례로, 오링이나 사각링, 금속 스프링일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The elastic seal 246 serves to support the rotating shaft 100 together with the bearing 260 so that the axis line 110 remains constant without being changed due to vibration or the like as the rotating shaft 100 rotates. On the other hand, if the axis line 110 changes, the space between the rotating shaft 100 and the vacuum seal 242 may widen, causing a problem in which foreign substances may enter the space. In this embodiment, even if the axis 110 changes, since the elastic seal 246 is provided, foreign substances introduced between the rotating shaft 100 and the vacuum seal 242 can be blocked from entering the area B. there is. The elastic seal 246 includes a seal body 246a made of plastic with a recess formed in one direction, and an elastic member ( 246b). The elastic member 246b may be, for example, an O-ring, a square ring, or a metal spring, but is not limited thereto.
진공씰(242)과 탄성씰(246)은 축선(110) 방향으로 직렬로 서로 이웃하게 배치되되, 진공씰(242)은 제1 하우징의 플랜지에 탄성씰(246)보다 가깝게 배치되고, 탄성씰(246)은 베어링(260)에 진공씰(242)보다 가깝게 배치될 수 있다. 또한, 진공씰(242)과 탄성씰(246)은 각각 복수개로 마련되어, 어느 하나의 진공씰(242) 또는 탄성씰(246)이 파손되더라도 그 기능을 유지할 수 있다.The vacuum seal 242 and the elastic seal 246 are arranged adjacent to each other in series in the direction of the axis 110, but the vacuum seal 242 is arranged closer to the flange of the first housing than the elastic seal 246, and the elastic seal (246) may be disposed closer to the bearing (260) than the vacuum seal (242). In addition, a plurality of vacuum seals 242 and elastic seals 246 are provided, so that their function can be maintained even if one of the vacuum seals 242 or elastic seals 246 is damaged.
또한, 진공씰(242) 및 탄성씰(246)이 제1 하우징 내에서 제1 하우징과 상대회전이 되는 것을 방지하도록, 진공씰(242) 및 탄성씰(246)의 제1 하우징을 향하는 외주면에는 환형의 회전방지부재(249)가 마련될 수 있다. In addition, to prevent the vacuum seal 242 and the elastic seal 246 from rotating relative to the first housing within the first housing, the outer peripheral surface of the vacuum seal 242 and the elastic seal 246 facing the first housing is formed. An annular rotation prevention member 249 may be provided.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 씰링부의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.Figure 7 is a diagram schematically showing the structure of a sealing part according to another embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 씰링부는 도 6에 도시된 실시예와 비교할 때, 압력씰(248)이 추가되는 점만 상이하고 동일하다. 압력씰(248)은 만약 반도체 기판처리장치의 내부가 세정 등의 이유로 가압이 되는 경우, 상기 반도체 기판처리장치로부터 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위해 마련된 것이다. 본 실시예에서는, 진공씰(242)보다 앞부분, 즉 진공씰(242)보다 레버린스씰(114)에 가깝게 압력씰(248)이 배치된다. 압력씰(248)은 진공씰(242)과 동일하게 환형 씰링의 내주연에 만곡진 립이 형성된 플라스틱 재질의 립씰일 수 있다. 도시된 바와 같이 영역(A)가 가압이 된 경우, 영역(A)로부터 이물질이 유입되는 것을 방지하도록, 압력씰(248)은 영역(A)의 방향으로 만곡진 형상을 가진다. Referring to FIG. 7, the sealing part according to another embodiment of the present invention is the same as the embodiment shown in FIG. 6, with the only difference being that a pressure seal 248 is added. The pressure seal 248 is provided to prevent foreign substances from entering the semiconductor substrate processing apparatus when the inside of the semiconductor substrate processing apparatus is pressurized for reasons such as cleaning. In this embodiment, the pressure seal 248 is disposed in front of the vacuum seal 242, that is, closer to the lever seal 114 than the vacuum seal 242. The pressure seal 248, like the vacuum seal 242, may be a lip seal made of plastic with a curved lip formed on the inner periphery of the annular sealing. As shown, when the area A is pressurized, the pressure seal 248 has a shape curved in the direction of the area A to prevent foreign substances from entering the area A.
다르게는, 제1 씰링부(240)는 자성 유체 씰로 구성될 수도 있다. Alternatively, the first sealing portion 240 may be composed of a magnetic fluid seal.
다음으로, 로터리 유니온(300)에 대해 상세히 설명한다.Next, the rotary union 300 will be described in detail.
본 실시예에 따른 로터리 유니온(300)은 제2 하우징(320), 베어링(360), 제2 씰링부(340) 및 유로 형성 부재(330)를 포함한다. 제2 하우징(320)은 원통형으로 마련되어 내부에 회전축(100)을 수용한다. 제2 하우징(320)의 외주면에는 복수의 유체 연통홀(322)이 마련되는데, 각각의 유체 연통홀(322)에 대응하는 회전축(100)의 유체 공급로와 연통된다.The rotary union 300 according to this embodiment includes a second housing 320, a bearing 360, a second sealing part 340, and a flow path forming member 330. The second housing 320 is provided in a cylindrical shape and accommodates the rotation axis 100 therein. A plurality of fluid communication holes 322 are provided on the outer peripheral surface of the second housing 320, and each fluid communication hole 322 communicates with the fluid supply path of the corresponding rotating shaft 100.
회전축(100)은 베어링(360)에 의해 제2 하우징(320) 내에서 회전 가능하게 설치되는데, 회전축(100) 내부에는 복수의 유체 공급로(120)가 축(110)을 따라 그 길이를 달리하며 형성된다. 본 실시예에서는 유체 공급로(120)가 2개가 마련되어 서로 평행하게 형성된 것을 예를 들었으나, 이에 한정되지 않는다. 일례로 유체 공급로 중 1개가 정중앙에 배치되고 이를 중심으로 외측에 등간격으로 각각 길이를 달리하는 방식으로 다수의 유체 공급로가 배치될 수도 있다. 유체 공급로에는 온도 상승의 억제를 위해 냉각제가 유동할 수도 있고, 표면 처리를 위한 다양한 작동 유체가 흐를 수도 있다. 또한, 외부의 가압 또는 부압 챔버와 연통되어 유체 공급로에 가압 또는 부압을 형성시킬 수도 있다. 각각의 유체 공급로는 축방향으로 연장되는 부분의 끝단에는 반도체 기판처리장치의 일부와 연통하기 위한 피팅부(140)가 형성될 수 있다. The rotating shaft 100 is installed to be rotatable within the second housing 320 by a bearing 360. Inside the rotating shaft 100, a plurality of fluid supply paths 120 have different lengths along the shaft 110. and is formed. In this embodiment, two fluid supply passages 120 are provided and formed parallel to each other as an example, but the present invention is not limited thereto. For example, one of the fluid supply paths may be placed in the center, and a plurality of fluid supply paths may be arranged outside the fluid supply path at equal intervals, each having a different length. A coolant may flow in the fluid supply path to suppress temperature rise, and various working fluids for surface treatment may flow. Additionally, it may communicate with an external pressurized or negative pressure chamber to form pressurized or negative pressure in the fluid supply path. A fitting portion 140 for communicating with a portion of the semiconductor substrate processing apparatus may be formed at an end of a portion extending in the axial direction of each fluid supply path.
제2 하우징(320)은 기다란 중공을 갖는 원통형으로 형성되고, 외주면에는 상기 중공과 수직하게 연통된 복수의 유체 연통홀(322)이 서로 다른 부위에 형성될 수 있다. 제2 하우징(320)의 일단은 회전축(100)이 삽입될 수 있도록 개방되고, 타단은 하우징 커버(330)가 볼트로 체결되어 폐쇄될 수 있다. 제2 하우징 내부에는 회전축, 베어링, 제2 씰링부 및 유로 형성 부재가 배치될 수 있다. The second housing 320 is formed in a cylindrical shape with an elongated hollow, and a plurality of fluid communication holes 322 communicating perpendicularly with the hollow may be formed at different locations on the outer peripheral surface. One end of the second housing 320 may be open so that the rotating shaft 100 can be inserted, and the other end may be closed by fastening the housing cover 330 with a bolt. A rotating shaft, a bearing, a second sealing part, and a flow path forming member may be disposed inside the second housing.
회전축은 복수의 베어링에 의해 지지되어 회전운동이 가능할 수 있고, 일례로 베어링은 레이디얼 베어링일 수 있다. 회전축은 외부의 모터와 같은 구동부(미도시)에 전기/기계적으로 연결되어 회전운동을 수행할 수 있다.The rotating shaft may be supported by a plurality of bearings to enable rotational movement. For example, the bearing may be a radial bearing. The rotation shaft may be electrically/mechanically connected to a driving unit (not shown) such as an external motor to perform rotational movement.
제2 씰링부(340)는 제2 하우징(320)과 회전축(100) 사이에 복수로 구비되는 립씰로 구성되어 그 사이의 유체의 누설을 방지할 수 있다. 구체적으로, 회전축(100)은 제2 하우징(320) 사이에서 복수의 베어링(360)에 의해 지지되어 회전운동이 가능하되, 회전운동 시, 밀폐력을 향상시키도록 제2 하우징(320)의 내주면에 게재되고 회전축(100)의 외주면에 접지되는 제2 씰링부(340)가 마련될 수 있다. 제2 씰링부(340)는 회전축(100)의 외주면에 복수 개의 립씰(340a, 340b)로서 마련되되, 회전축(100)의 유체 공급로(120) 각각의 위치에 대응하도록 서로 이격되어 배치될 수 있다. 보다 상세히, 복수의 립씰(340a, 340b) 각각은, 복수의 유체 공급로 각각과 연통하도록 회전축(100)의 외주면에 다수 형성된 유체 연통홀(322)의 위치에 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 이러한 립씰(340a, 340b)의 배치 덕분에, 제2 하우징(320)의 유체 연통홀(322) 각각은, 회전축(100)의 대응하는 유체 공급로(120) 중 어느 하나와 선택적으로 연통하게 되고, 다른 유체 공급로와는 연통되지 않을 수 있다.The second sealing unit 340 is composed of a plurality of lip seals provided between the second housing 320 and the rotating shaft 100 to prevent leakage of fluid therebetween. Specifically, the rotation shaft 100 is supported by a plurality of bearings 360 between the second housing 320 to enable rotational movement, and is attached to the inner peripheral surface of the second housing 320 to improve sealing force during the rotational movement. A second sealing part 340 may be provided and grounded to the outer peripheral surface of the rotating shaft 100. The second sealing unit 340 is provided as a plurality of lip seals 340a and 340b on the outer peripheral surface of the rotating shaft 100, and can be arranged to be spaced apart from each other to correspond to each position of the fluid supply path 120 of the rotating shaft 100. there is. In more detail, each of the plurality of lip seals 340a and 340b may be disposed at a position corresponding to the position of a plurality of fluid communication holes 322 formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft 100 to communicate with each of the plurality of fluid supply passages. Thanks to the arrangement of the lip seals 340a and 340b, each of the fluid communication holes 322 of the second housing 320 selectively communicates with one of the corresponding fluid supply paths 120 of the rotating shaft 100. , it may not communicate with other fluid supply lines.
립씰(340a, 340b)은 회전운동용 씰일 수 있으며, 링 형상의 씰로서 엔지니어링 플라스틱과 같은 합성수지로 제작될 수 있다. 각각의 립씰은 배치되는 각 위치마다 한 쌍으로 마련되되, 서로 다른 방향으로 만곡진 립(343)이 형성된 한 조로 배치될 수 있다. 립씰을 사용하는 경우, 회전축와 립씰이 서로에 대해 선 접촉을 함으로써 마찰력을 최소화하여 윤활유를 불필요하게 할 수 있다.The lip seals 340a and 340b may be seals for rotational movement, and may be ring-shaped seals made of synthetic resin such as engineering plastic. Each lip seal is provided as a pair at each position, but may be arranged as a pair with lips 343 curved in different directions. When using a lip seal, the rotating shaft and the lip seal are in line contact with each other, thereby minimizing friction and eliminating the need for lubricant.
또한, 제2 씰링부(340)의 제2 하우징(320)을 향하는 면에는 제2 하우징(320)과의 상대회전을 방지하도록, 환형의 회전방지부재(342)가 각각 마련될 수 있다. 본 실시예에서 회전방지부재(342)는 오링의 형태로 마련될 수 있다.Additionally, an annular rotation prevention member 342 may be provided on the surface of the second sealing part 340 facing the second housing 320 to prevent relative rotation with the second housing 320. In this embodiment, the rotation prevention member 342 may be provided in the form of an O-ring.
유로 형성 부재(330)는 제2 하우징(320)의 내주면과 회전축의 외주면 사이에 복수로 마련될 수 있다. 구체적으로, 유로 형성 부재(330)는 제2 하우징(320)의 유체 연통홀(322)과 회전축(100)의 유체 공급로(120)에 대응하는 위치에 마련되어, 서로 대응하는 유체 연통홀(322)과 유체 공급로(120)를 연통시킬 수 있다. 도시된 바와 같이, 유로 형성 부재(330)는 전체적으로 환형의 형상을 가질 수 있다. 유로 형성 부재(330)는 서로 대칭으로 이격되어 마련되는 한 쌍의 링부(332)와 한 쌍의 링부 사이에 마련되어 각각의 링부를 연결 지지하는 환형의 베이스부(336)를 포함한다. 한 쌍의 링부(332)와 베이스부(336)는 소정의 두께를 갖는 환형으로서 내부 공간에 회전축(100)이 관통할 수 있다. 회전축(100)은 유로 형성 부재(330)의 내부 공간 내에서 회전이 가능하도록 소정의 간극만큼 이격될 수 있다.A plurality of passage forming members 330 may be provided between the inner peripheral surface of the second housing 320 and the outer peripheral surface of the rotation shaft. Specifically, the flow path forming member 330 is provided at a position corresponding to the fluid communication hole 322 of the second housing 320 and the fluid supply path 120 of the rotating shaft 100, and the fluid communication hole 322 corresponds to each other. ) and the fluid supply path 120 can be communicated. As shown, the flow path forming member 330 may have an overall annular shape. The flow path forming member 330 includes a pair of ring parts 332 that are symmetrically spaced from each other and an annular base part 336 provided between the pair of ring parts to connect and support each ring part. The pair of ring portions 332 and the base portion 336 have an annular shape with a predetermined thickness, and the rotation shaft 100 can penetrate the internal space. The rotation shaft 100 may be spaced apart by a predetermined gap to enable rotation within the internal space of the flow path forming member 330.
유로 형성 부재(330)의 베이스부(336)의 외경은 링부(332)의 외경보다 작다. 이에 따라, 유로 형성 부재(330)가 하우징의 내주면에 설치 시, 베이스부(336)의 둘레를 따라 환형의 빈 유동 공간이 형성될 수 있다. 이에 따라, 유체 연통홀을 통하여 흐르는 작동유체는 유동 공간를 따라서, 즉 유로 형성 부재(330)의 외주면을 따라 유동할 수 있다. 또한, 유로 형성 부재(330)의 베이스부(336)에는 내주면과 외주면을 관통하는 하나 이상의 관통홀(334)이 마련될 수 있다. 유동 공간을 따라 흐르든 작동유체는 관통홀(334)을 통하여 유로 형성 부재(330)의 내부 공간으로 연통될 수 있다. 관통홀(334)의 개수는 작동유체의 유량 또는 유압의 크기에 맞게 크기나 개수가 설정될 수 있다. 마찬 가지로, 유로 형성 부재(330)의 베이스부(336)의 내경은 링부(332)의 내경보다 클 수 있다. 즉, 링부(332)의 내경이 베이스부(336)의 내경보다 작을 수 있다. 이에 따라, 베이스부(336)의 내주면 둘레를 따라 환형의 유동 공간이 형성될 수도 있다. 유로 형성 부재(330)의 유동 공간의 구조 덕분에, 관통홀과 유체 연통홀의 위치가 정확히 일치하지 않더라도, 유체 연통홀을 통한 작동 유체는 유동 공간을 통하여 순환하면서 관통홀로 유동할 수 있다.The outer diameter of the base portion 336 of the flow path forming member 330 is smaller than the outer diameter of the ring portion 332. Accordingly, when the flow path forming member 330 is installed on the inner peripheral surface of the housing, an annular empty flow space may be formed along the circumference of the base portion 336. Accordingly, the working fluid flowing through the fluid communication hole may flow along the flow space, that is, along the outer peripheral surface of the flow path forming member 330. Additionally, one or more through holes 334 penetrating the inner and outer peripheral surfaces may be provided in the base portion 336 of the flow path forming member 330. The working fluid flowing along the flow space may communicate with the internal space of the flow path forming member 330 through the through hole 334. The size or number of through holes 334 may be set according to the flow rate or hydraulic pressure of the working fluid. Likewise, the inner diameter of the base portion 336 of the flow path forming member 330 may be larger than the inner diameter of the ring portion 332. That is, the inner diameter of the ring portion 332 may be smaller than the inner diameter of the base portion 336. Accordingly, an annular flow space may be formed along the inner peripheral surface of the base portion 336. Thanks to the structure of the flow space of the flow path forming member 330, even if the positions of the through hole and the fluid communication hole are not exactly the same, the working fluid through the fluid communication hole can flow into the through hole while circulating through the flow space.
도 9를 참조하면, 유로 형성 부재(330)의 외주면에는 제2 하우징 내에서의 이동을 방지하고, 상기 외주면에서의 밀봉을 수행하기 위한 이동 방지 부재로서 오링(339)이 마련될 수 있다.Referring to FIG. 9, an O-ring 339 may be provided on the outer peripheral surface of the flow path forming member 330 as a movement prevention member to prevent movement within the second housing and perform sealing on the outer peripheral surface.
회전축(100)와 유로 형성 부재(330)의 내주면과 사이의 간극(d1)은, 유로 형성 부재(330)의 외주면과 제2 하우징의 내주면 사이의 간극(d2)보다 클 수 있고, 2배 이상일 수 있다. 이러한 설계 조건 덕분에, 유로 형성 부재(330)와 회전축(100)의 간섭이 방지되고, 유로 형성 부재(300)는 이동 방지 부재 덕분에 하우징의 내주면에서 견고하게 고정되어 이동되지 않을 수 있다. The gap d1 between the rotating shaft 100 and the inner peripheral surface of the flow path forming member 330 may be larger than the gap d2 between the outer peripheral surface of the flow path forming member 330 and the inner peripheral surface of the second housing, and may be twice or more. You can. Thanks to these design conditions, interference between the flow path forming member 330 and the rotating shaft 100 is prevented, and the flow path forming member 300 is firmly fixed on the inner peripheral surface of the housing and cannot be moved thanks to the movement prevention member.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 더욱 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시 예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.In the above, the present invention has been described with specific details such as specific components and limited embodiments and drawings, but this is only provided to facilitate a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments. A person skilled in the art to which the present invention pertains can make various modifications and changes based on this description.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, and the scope of the patent claims described below as well as all modifications equivalent to or equivalent to the scope of the claims fall within the scope of the spirit of the present invention. They will say they do it.
100: 회전축
200: 밀폐장치
300: 로터리 유니온
400: 연결 구조
220: 제1 하우징
240: 제1 씰링부
260: 베어링
223: 플랜지
222: 내부 하우징
224: 외부 하우징100: rotation axis
200: Sealing device
300: rotary union
400: connection structure
220: first housing
240: First sealing part
260: bearing
223: Flange
222: inner housing
224: external housing
Claims (13)
복수의 유체 공급로를 포함하고 상기 반도체 기판처리장치 내부로 연장하는 회전축과,
상기 회전축의 적어도 일부를 내부에 수용하는 중공의 제1 하우징과, 상기 제1 하우징과 회전축 사이의 간극을 밀봉하기 위한 씰링부를 포함하는 밀폐장치와,
상기 회전축의 적어도 일부를 내부에 수용하는 중공의 제2 하우징을 포함하고, 상기 회전축의 유체 공급로에 유체를 공급하는 로터리 유니온과,
상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징 사이에 배치되어 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징에 분리가능하게 고정되는 연결 구조를 포함하고,
상기 연결 구조는 링 형상인,
로터리 유니온 조립체.
A rotary union assembly mounted on a semiconductor substrate processing device that processes a semiconductor substrate while rotating a semiconductor loading unit that accommodates the semiconductor substrate,
a rotating shaft including a plurality of fluid supply paths and extending into the semiconductor substrate processing apparatus;
A sealing device including a hollow first housing accommodating at least a portion of the rotating shaft therein, and a sealing portion for sealing a gap between the first housing and the rotating shaft;
a rotary union including a hollow second housing accommodating at least a portion of the rotating shaft therein, and supplying fluid to a fluid supply path of the rotating shaft;
It includes a connection structure disposed between the first housing and the second housing and detachably fixed to the first housing and the second housing,
The connection structure is ring-shaped,
Rotary union assembly.
복수의 유체 공급로를 포함하고 상기 반도체 기판처리장치 내부로 연장하는 회전축과,
상기 회전축의 적어도 일부를 내부에 수용하는 중공의 제1 하우징과, 상기 제1 하우징과 회전축 사이의 간극을 밀봉하기 위한 씰링부를 포함하는 밀폐장치와,
상기 회전축의 적어도 일부를 내부에 수용하는 중공의 제2 하우징을 포함하고, 상기 회전축의 유체 공급로에 유체를 공급하는 로터리 유니온과,
상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징 사이에 배치되어 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징에 분리가능하게 고정되는 연결 구조를 포함하고,
상기 제1 하우징에 홀이 형성되고, 상기 연결 구조에 상기 제1 하우징의 홀에 상응하는 관통 홀이 형성되어, 상기 홀 및 상기 관통 홀에 체결되는 체결구에 의해 상기 연결 구조가 상기 제1 하우징에 분리가능하게 고정되고,
상기 제2 하우징에 홀이 형성되고, 상기 연결 구조에 상기 제2 하우징의 홀에 상응하는 관통 홀이 형성되어, 상기 홀 및 상기 관통 홀에 체결되는 체결구에 의해 상기 연결 구조가 상기 제2 하우징에 분리가능하게 고정되는,
로터리 유니온 조립체.
A rotary union assembly mounted on a semiconductor substrate processing device that processes a semiconductor substrate while rotating a semiconductor loading unit that accommodates the semiconductor substrate,
a rotating shaft including a plurality of fluid supply paths and extending into the semiconductor substrate processing apparatus;
A sealing device including a hollow first housing accommodating at least a portion of the rotating shaft therein, and a sealing portion for sealing a gap between the first housing and the rotating shaft;
a rotary union including a hollow second housing accommodating at least a portion of the rotating shaft therein, and supplying fluid to a fluid supply path of the rotating shaft;
It includes a connection structure disposed between the first housing and the second housing and detachably fixed to the first housing and the second housing,
A hole is formed in the first housing, a through hole corresponding to the hole of the first housing is formed in the connection structure, and the connection structure is connected to the first housing by a fastener fastened to the hole and the through hole. is detachably fixed to,
A hole is formed in the second housing, a through hole corresponding to the hole of the second housing is formed in the connection structure, and the connection structure is connected to the second housing by a fastener fastened to the hole and the through hole. detachably fixed to,
Rotary union assembly.
복수의 유체 공급로를 포함하고 상기 반도체 기판처리장치 내부로 연장하는 회전축과,
상기 회전축의 적어도 일부를 내부에 수용하는 중공의 제1 하우징과, 상기 제1 하우징과 회전축 사이의 간극을 밀봉하기 위한 씰링부를 포함하는 밀폐장치와,
상기 회전축의 적어도 일부를 내부에 수용하는 중공의 제2 하우징을 포함하고, 상기 회전축의 유체 공급로에 유체를 공급하는 로터리 유니온과,
상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징 사이에 배치되어 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징에 분리가능하게 고정되는 연결 구조를 포함하고,
상기 제1 하우징은,
반도체 처리기판장치에 장착되기 위한 플랜지를 구비하는 중공의 내부 하우징과, 상기 내부 하우징 상에 배치되어 플랜지와 연결 구조 사이에 배치되는 중공의 외부 하우징을 포함하고,
상기 내부 하우징과 상기 외부 하우징 사이에 환형의 공간이 형성되어 냉각수가 상기 공간에 공급되는,
로터리 유니온 조립체.
A rotary union assembly mounted on a semiconductor substrate processing device that processes a semiconductor substrate while rotating a semiconductor loading unit that accommodates the semiconductor substrate,
a rotating shaft including a plurality of fluid supply paths and extending into the semiconductor substrate processing apparatus;
A sealing device including a hollow first housing accommodating at least a portion of the rotating shaft therein, and a sealing portion for sealing a gap between the first housing and the rotating shaft;
a rotary union including a hollow second housing accommodating at least a portion of the rotating shaft therein, and supplying fluid to a fluid supply path of the rotating shaft;
It includes a connection structure disposed between the first housing and the second housing and detachably fixed to the first housing and the second housing,
The first housing is,
It includes a hollow inner housing having a flange for mounting on a semiconductor processing substrate device, and a hollow outer housing disposed on the inner housing and disposed between the flange and the connection structure,
An annular space is formed between the inner housing and the outer housing, and coolant is supplied to the space,
Rotary union assembly.
상기 환형의 공간은 내부 하우징의 외면 상의 오목한 홈에 의해 형성되는,
로터리 유니온 조립체.
According to paragraph 4,
The annular space is formed by a concave groove on the outer surface of the inner housing,
Rotary union assembly.
상기 홈의 적어도 일부는 플랜지와 제1 씰링부재 사이의 영역에 형성되는,
로터리 유니온 조립체.
According to clause 5,
At least a portion of the groove is formed in the area between the flange and the first sealing member,
Rotary union assembly.
상기 홈은 깊이가 서로 다른 복수의 홈으로 형성되고, 상기 복수의 홈은 플랜지에 가까운 홈일수록 더 깊이가 크게 형성되는,
로터리 유니온 조립체.
According to clause 5,
The groove is formed of a plurality of grooves of different depths, and the plurality of grooves is formed with a greater depth as the groove is closer to the flange.
Rotary union assembly.
복수의 유체 공급로를 포함하고 상기 반도체 기판처리장치 내부로 연장하는 회전축과,
상기 회전축의 적어도 일부를 내부에 수용하는 중공의 제1 하우징과, 상기 제1 하우징과 회전축 사이의 간극을 밀봉하기 위한 씰링부를 포함하는 밀폐장치와,
상기 회전축의 적어도 일부를 내부에 수용하는 중공의 제2 하우징을 포함하고, 상기 회전축의 유체 공급로에 유체를 공급하는 로터리 유니온과,
상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징 사이에 배치되어 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징에 분리가능하게 고정되는 연결 구조를 포함하고,
상기 제2 하우징에는 복수의 유체 연통홀이 마련되고,
상기 로터리 유니온은 상기 유체 연통홀과 상기 회전축의 상기 유체 공급로를 연통시키는 복수의 환형의 유로 형성 부재를 포함하는,
로터리 유니온 조립체.
A rotary union assembly mounted on a semiconductor substrate processing device that processes a semiconductor substrate while rotating a semiconductor loading unit that accommodates the semiconductor substrate,
a rotating shaft including a plurality of fluid supply paths and extending into the semiconductor substrate processing apparatus;
A sealing device including a hollow first housing accommodating at least a portion of the rotating shaft therein, and a sealing portion for sealing a gap between the first housing and the rotating shaft;
a rotary union including a hollow second housing accommodating at least a portion of the rotating shaft therein, and supplying fluid to a fluid supply path of the rotating shaft;
It includes a connection structure disposed between the first housing and the second housing and detachably fixed to the first housing and the second housing,
A plurality of fluid communication holes are provided in the second housing,
The rotary union includes a plurality of annular flow path forming members that communicate with the fluid communication hole and the fluid supply path of the rotation shaft,
Rotary union assembly.
상기 유로 형성 부재는,
서로 이격되어 배치되는 한 쌍의 링부,
상기 한 쌍의 링부를 연결 지지하는 환형의 베이스부, 및
상기 베이스부의 내주면과 외주면을 관통하는 하나 이상의 관통 홀을 포함하고,
상기 링부의 외경은 상기 베이스부의 외경보다 크게 형성되어, 상기 베이스부 둘레를 따라 유동 공간을 형성하는 것인 로터리 유니온 조립체.
According to clause 8,
The flow path forming member is,
A pair of ring parts arranged spaced apart from each other,
an annular base portion connecting and supporting the pair of ring portions, and
It includes one or more through holes penetrating the inner and outer peripheral surfaces of the base portion,
A rotary union assembly wherein the ring portion has an outer diameter larger than the base portion, thereby forming a flow space around the base portion.
상기 유로 형성 부재의 외주면에는 상기 하우징 내에서의 이동을 방지하고 상기 하우징을 향하는 외주면에서의 밀봉을 수행하기 위한 오링이 형성되는 것인 로터리 유니온 조립체.
According to clause 8,
A rotary union assembly in which an O-ring is formed on the outer peripheral surface of the flow path forming member to prevent movement within the housing and to perform sealing on the outer peripheral surface facing the housing.
상기 씰링부는 반도체 기판처리장치의 진공을 유지하기 위해 마련된 진공씰을 포함하는,
로터리 유니온 조립체.
According to any one of claims 1 or 3 to 10,
The sealing unit includes a vacuum seal provided to maintain the vacuum of the semiconductor substrate processing device,
Rotary union assembly.
상기 씰링부는 회전축을 지지하고 진동을 억제하기 위해 마련된 탄성씰을 더 포함하고, 상기 진공씰과 탄성씰은 모두 플라스틱 재질로 형성되고, 탄성씰은 진공씰보다 탄성력이 큰,
로터리 유니온 조립체.
According to clause 11,
The sealing unit further includes an elastic seal provided to support the rotating shaft and suppress vibration, and both the vacuum seal and the elastic seal are made of a plastic material, and the elastic seal has a greater elastic force than the vacuum seal.
Rotary union assembly.
복수의 유체 공급로를 포함하고 상기 반도체 기판처리장치 내부로 연장하는 회전축과,
상기 회전축의 적어도 일부를 내부에 수용하는 중공의 제1 하우징과, 상기 제1 하우징과 회전축 사이의 간극을 밀봉하기 위한 씰링부를 포함하는 밀폐장치와,
상기 회전축의 적어도 일부를 내부에 수용하는 중공의 제2 하우징을 포함하고, 상기 회전축의 유체 공급로에 유체를 공급하는 로터리 유니온과,
상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징 사이에 배치되어 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징에 분리가능하게 고정되는 연결 구조를 포함하고,
상기 로터리 유니온은 제2 하우징과 회전축 사이에 복수로 구비되는 립씰을 포함하고, 상기 복수의 립씰은 배치되는 각 위치마다 한 쌍으로 마련되어, 한 쌍의 립씰은 서로 다른 방향으로 만곡진 립을 형성하는,
로터리 유니온 조립체.
A rotary union assembly mounted on a semiconductor substrate processing device that processes a semiconductor substrate while rotating a semiconductor loading unit that accommodates the semiconductor substrate,
a rotating shaft including a plurality of fluid supply paths and extending into the semiconductor substrate processing apparatus;
A sealing device including a hollow first housing accommodating at least a portion of the rotating shaft therein, and a sealing portion for sealing a gap between the first housing and the rotating shaft;
a rotary union including a hollow second housing accommodating at least a portion of the rotating shaft therein, and supplying fluid to a fluid supply path of the rotating shaft;
It includes a connection structure disposed between the first housing and the second housing and detachably fixed to the first housing and the second housing,
The rotary union includes a plurality of lip seals provided between the second housing and the rotating shaft, and the plurality of lip seals are provided in pairs at each disposed position, and the pair of lip seals forms lips curved in different directions. ,
Rotary union assembly.
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