KR19980074184A - 반도체 제조장비의 스로틀 밸브 - Google Patents

Abstract

관로를 개폐하는 회전판의 동작을 원활하게 함과 동시에 챔버내의 리크(Leak)를 확실하게 방지할 수 있는 반도체 제조장비의 스로틀 밸브에 관한 것이다.

본 발명의 구성은 내측 하우징(11)의 일측을 연장형성하여 회전축(13)이 관통하는 내부의 축공(17)에 테이퍼면(17a)을 형성한 연장부(16)와, 상기 테이퍼면(17a)과 부합하는 형상의 시일면(20b)을 일단에 형성하여 축공(17)과 회전축(13) 사이를 시일링하도록 축공에 설치된 시일몸체(20)와, 상기 시일몸체를 축공의 테이퍼면쪽으로 이동시켜 축공과 회전축 사이를 시일링할 수 있도록 내측 하우징의 외부에서 조작가능하게 설치된 밀착부재(21)와, 감속모터(15)를 보호하도록 감싸며 내측 하우징의 연장부(16)과 기밀이 유지되도록 고정되는 모터커버(27)로 이루어진다.

따라서 관로를 개폐하는 회전판의 회전동작이 원활하여 제어가 정확하게 이루어지고, 확실한 리크방지가 이루어짐으로써 공정의 안정화를 이룰 수 있어 생산성이 향상되는 것이고, 리크발생시 분해하거나 부품을 교체하지 않고도 보상하는 것이 가능하여 매우 편리한 효과가 있다.

Description

반도체 제조장비의 스로틀 밸브

본 발명은 반도체 제조장비의 스로틀 밸브(Throttle Valve)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 관로를 개폐하는 회전판의 동작을 원활하게 함과 동시에 챔버내의 리크(Leak)를 확실하게 방지할 수 있는 반도체 제조장비의 스로틀 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 스로틀 밸브는 반도체 제조공정중 각종 유체를 공급하기 위한 유체공급라인에 설치되거나 챔버내의 배기시 배기라인에 설치되어 관로(管路)를 열고 닫음으로써 유량 또는 배기압을 조절하는데 사용되어진다.

도1 및 도2는 상기와 같은 종래의 스로틀 밸브를 나타낸 것으로, 스로틀 밸브는 크게 유체공급라인 또는 배기라인의 관로에 설치되는 내측 및 외측 하우징(1)(2)과, 상기 내측 하우징(1)에 설치되어 하우징의 관로를 개폐하도록 회전축(3)에 고정된 한 쌍의 반원형 회전판(4a)(4b)과, 상기 회전축(3)을 회전시키기 위한 감속모터(5)로 이루어져 있다.

그리고 상기 회전축(3)에는 회전축(3)의 회전을 가능하게 함과 동시에 관로에 흐르는 유체의 리크 또는 챔버의 배기시 리크되는 것을 방지하기 위해 O-링(6), 와셔(7) 및 라이닝(8)이 차례로 설치되어 있다.

따라서 감속모터(5)의 정,역구동에 의해 회전축(3)이 정,역회전하게 되면, 내측 및 외측 하우징(1)(2) 내에 설치된 회전판(4a)(4b)이 회전하여 관로를 개폐시키는 것이고, 감속모터(5)를 제어하여 회전축(3)의 회전각도를 설정하는 것에 의해 유체공급라인의 경우 공급되어지는 유량이 조절되며, 챔버내의 배기시에는 배기압이 조절되어지는 것이다.

그러나 상기와 같은 종래의 스로틀 밸브는 리크 방지를 위해 O-링(6)이 설치된 것이므로 장기간 사용하게 되면, O-링(6)의 반복적인 정,역회전으로 쉽게 마모되어 리크를 유발하게 되고, O-링(6)의 변형에 의한 마찰저항의 증가로 회전축(3)이 원활하게 회전하지 못하여 제성능을 발휘할 수 없게 된다.

따라서 스로틀 밸브의 정확한 제어가 어려워 공정시 제품불량을 유발하게 되고, 스로틀 밸브에 의한 에러(Error)의 발생으로 잦은 수리점검과 생산장비의 가동중단으로 설비의 가동율을 저하시켜 생산성을 저하시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 관로를 개폐하는 회전판의 회전동작이 원활하게 이루어지도록 하여 유량 또는 배기압을 정확하게 제어할 수 있고, 리크를 확실하게 방지함과 동시에 리크 발생시 부품의 교체없이 간단하게 보상할 수 있어 작업성을 향상시키고 제조설비의 가동율을 높여 생산성을 향상시킬 수 있는 반도체 제조장비의 스로틀 밸브를 제공하는 데 있다.

도1은 종래의 스로틀 밸브를 나타낸 분해사시도이다.

도2는 종래의 스로틀 밸브에서 회전축 조립체의 분해사시도이다.

도3은 본 발명에 따른 스로틀 밸브를 나타낸 사시도이다.

도4는 본 발명에 따른 스로틀 밸브의 분해사시도이다.

도5는 본 발명에 따른 스로틀 밸브의 종단면도이다.

도6은 도5의 A-A선 확대단면도이다.

도7은 도6의 B-B선 단면도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 2, 11, 12 : 내,외측 하우징3, 13 : 회전축

4a, 4b, 14a, 14b : 회전판5, 15 : 감속모터

16 : 연장부17 : 축공

17a : 테이퍼면18 : 베어링

19 : 필터20 : 시일몸체

20a : 기어부20b : 시일면

21 : 밀착부재22 : 시일부재

23 : 지지체24 : 조절축

25 : 기어27 : 모터커버

상기의 목적은 관로에 설치되는 내측 및 외측 하우징과, 상기 내측 하우징에 설치되어 하우징의 관로를 개폐하도록 회전축에 고정된 한 쌍의 반원형 회전판과, 상기 회전축을 회전시키기 위한 감속모터로 이루어진 반도체 제조장비의 스로틀 밸브에 있어서, 상기 내측 하우징의 일측을 연장형성하여 회전축이 관통하는 내부의 축공에 테이퍼면을 형성한 연장부와, 상기 테이퍼면과 부합하는 형상의 시일면을 일단에 형성하여 축공과 회전축 사이를 시일링하도록 축공에 설치된 시일몸체와, 상기 시일몸체를 축공의 테이퍼면쪽으로 이동시켜 축공과 회전축 사이를 시일링할 수 있도록 내측 하우징의 외부에서 조작가능하게 설치된 밀착부재와, 상기 감속모터를 보호하도록 감싸며 내측 하우징과 기밀이 유지되도록 고정되는 모터커버를 포함하여 됨을 특징으로 하는 반도체 제조장비의 스로틀 밸브에 의해 달성될 수 있다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도3 내지 도5는 본 발명에 따른 반도체 제조장비의 스로틀 밸브를 나타낸 것으로, 스로틀 밸브는 크게 유체공급라인 또는 배기라인의 관로에 설치되는 내측 및 외측 하우징(11)(12)과, 상기 내측 하우징(11)에 설치되어 하우징의 관로를 개폐하는 한 쌍의 반원형 회전판(14a)(14b)으로 이루어진다.

상기 한 쌍의 회전판(14a)(14b)은 감속모터(15)에 의해 회전하는 회전축(13)에 고정되고, 감속모터(15)에 의해 회전각도가 설정되어 관로를 흐르는 유체량 또는 배기압을 조절하게 되며, 내측 하우징(11)의 일단에는 연장부(16)가 연장형성된 것으로, 연장부(16) 내부에는 상기 회전축(13)이 관통설치되는 축공(17)을 형성하고 있다.

상기 축공(17)으로 관통된 회전축(13)은 회전이 원활하도록 베어링(18)으로 지지되고 회전축(13)과 축공(17) 사이에 필터(19)가 설치되어 외부의 이물질이 내,외측 하우징으로 유입되지 않도록 되어 있다.

또한 상기 축공(17)에 테이퍼면(17a)이 형성되고, 이 테이퍼면(17a)에 시일몸체(20)의 일단이 밀착되어 축공(17)과 회전축(13) 사이의 기밀을 유지하도록 된 것으로, 시일몸체(20)는 도7에 도시된 바와 같이 원통형상으로 형성되어 내부로 회전축(13)이 관통되어지고, 일측 외주연에 기어부(20a)가 형성되어 있으며, 타측은 축공(17)의 테이퍼면(17a)과 부합하는 형상의 시일면(20b)이 형성되어 있다.

그리고 시일몸체(20)는 밀착부재(21)에 의해 테이퍼면(17a)쪽으로 이동하도록 되어 있고, 시일몸체(20)의 시일면(20b)에는 시일효과를 높이기 위해 탄성재질로 제조되는 동일형상의 시일부재(22)가 끼워지며, 시일면(20b)으로부터 상,하부로 분리하는 절결부(20c)를 일정깊이로 형성하여 밀착시 시일면(20b)이 탄성변형하도록 되어 있다.

한편, 상기 시일몸체(20)를 이동시키는 밀착부재(21)는 도6에 도시된 바와 같이 연장부(16)에 나사결합되어 고정되는 지지체(23)와, 상기 지지체(23)를 관통하여 설치되는 조절축(24)으로 이루어지고, 축공(17)에 위치하는 조절축(24)의 끝단에 시일몸체(20)의 기어부(20a)와 이 맞물림하는 기어(25)가 설치되며, 상기 조절축(24)의 상단은 외부로 노출되어 돌리개(26)와 볼트로 고정되고, 연장부(16)와 지지체(23) 사이 및 지지체(23)와 조절축(24) 사이에는 기밀을 유지하도록 시일링이 각각 설치된다.

또한 연장부(16)의 일측에는 감속모터(15)를 감싸 보호하는 모터커버(27)가 고정되고, 모터커버(27)와 연장부(16) 사이에는 기밀이 유지되도록 구성한다.

이러한 구성의 본 발명은 도5에 도시된 바와 같이 콘트롤러(도시 안됨)에 의해 제어되는 감속모터(15)에 의해 회전축(13)이 소정각도 회전하게 되면, 내,외측 하우징(11)(12)에 설치된 한 쌍의 회전판(14a)(14b)이 소정각도 회전하는 것에 의해 관로의 유체흐름 단면적이 변화하여 유체공급라인의 경우 유체흐름량이 제어되는 것이고, 공정챔버의 배기라인인 경우 배기압의 조절이 가능해진다.

이때 본 발명은 회전축(13)이 연장부(16)의 축공(17) 내에서 베어링(18)으로 회전지지된 것이므로 회전판(14a)(14b)의 회전이 원활하게 이루어져 정확한 제어가 가능하게 되고, 회전축(13) 및 회전판(14a)(14b)의 회전시 감속모터(15)에 부하를 가중시키지 않아 모터의 수명을 연장할 수 있다.

또한 도7에 도시된 바와 같이 시일몸체(20)의 시일면(20b)에 끼워진 시일부재(22)가 축공(17)의 테이퍼면(17a)과 회전축(13)의 외주면에 밀착되어 축공(17)과 회전축(13) 사이의 기밀을 유지하고, 모터커버(27)가 연장부(16)에 기밀이 유지되도록 고정되어 2중으로 기밀이 유지되므로 리크가 확실하게 방지되어진다.

특히 관로의 반복적인 개폐동작으로 축공(17)의 테이퍼면(17a)과 시일부재(22)의 마모 등에 의해 기밀이 유지되지 않는 경우 밀착부재(21)의 돌리개(26)를 회전시키게 되면, 조절축(24)에 고정된 기어(25)가 회전하게 되고, 이 기어(25)와 기어부(20a)가 이 맞물림된 시일몸체(20)는 직선이동하여 시일부재(22)를 테이퍼면(17a)로 밀착시킴으로써 시일부재(22)가 테이퍼면(17a)과 회전축(13) 사이에 밀착되어 다시 기밀을 유지하게 된다.

따라서 내부의 부품 교체없이 간단하게 리크문제를 해결할 수 있어 작업성이 향상되는 것이고, 부품 교체를 위해 설비의 가동을 중단시킬 필요가 없어 설비의 가동율을 향상시킬 수 있다.

또한 축공(17)의 테이퍼면(17a)에 시일부재(22)가 밀착되어 1차적으로 시일상태가 유지된 것이므로 모터커버(27)를 연장부(16)로부터 분리하여도 시일상태가 유지되는 것이고, 이로써 감속모터(15)의 수리 및 점검이 공정의 진행시에도 가능하게 된다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 반도체 제조장비의 스로틀 밸브에 의하면, 관로를 개폐하는 회전판의 회전동작이 원활하여 제어가 정확하게 이루어지고, 확실한 리크방지가 이루어짐으로써 공정의 안정화를 이룰 수 있어 생산성이 향상되는 것이고, 리크발생시 분해하거나 부품을 교체하지 않고도 보상하는 것이 가능하여 매우 편리한 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (6)

1. 관로에 설치되는 내측 및 외측 하우징과, 상기 내측 하우징에 설치되어 하우징의 관로를 개폐하도록 회전축에 고정된 한 쌍의 반원형 회전판과, 상기 회전축을 회전시키기 위한 감속모터로 이루어진 반도체 제조장비의 스로틀 밸브에 있어서,

   상기 내측 하우징의 일측을 연장형성하여 회전축이 관통하는 내부의 축공에 테이퍼면을 형성한 연장부;

   상기 테이퍼면과 부합하는 형상의 시일면을 일단에 형성하여 축공과 회전축 사이를 시일링하도록 축공에 설치된 시일몸체; 및

   상기 시일몸체를 축공의 테이퍼면쪽으로 이동시켜 축공과 회전축 사이를 시일링할 수 있도록 내측 하우징의 외부에서 조작가능하게 설치된 밀착부재;

   를 포함하여 됨을 특징으로 하는 반도체 제조장비의 스로틀 밸브.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 감속모터를 보호하도록 감싸며 내측 하우징의 연장부와 기밀이 유지되도록 고정되는 모터커버를 더 포함하여 됨을 특징으로 하는 반도체 제조장비의 스로틀 밸브.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 시일몸체의 시일면에 탄성재질의 시일부재가 구비됨을 특징으로 하는 상기 반도체 제조장비의 스로틀 밸브.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 시일몸체는, 시일면으로부터 수평방향으로 소정깊이 절결하여 2등분하는 절결부를 구비함을 특징으로 하는 상기 반도체 제조장비의 스로틀 밸브.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 축공 내에 설치되어 회전축의 회전을 원활하게 회전지지하는 베어링을 더 포함하여 됨을 특징으로 하는 상기 반도체 제조장비의 스로틀 밸브.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 밀착부재는, 연장부에 고정된 지지체와, 상기 지지체를 관통하는 조절축과, 상기 조절축의 끝단에 구비된 기어로 이루어지고, 상기 시일몸체의 일측에 상기 기어와 이 맞물림되는 기어부를 형성하여 됨을 특징으로 하는 상기 반도체 제조장비의 스로틀 밸브.