KR19990011467A

KR19990011467A - Gate Valves Used in Semiconductor Manufacturing Equipment

Info

Publication number: KR19990011467A
Application number: KR1019970034571A
Authority: KR
Inventors: 최정식
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1997-07-23
Filing date: 1997-07-23
Publication date: 1999-02-18

Abstract

본 발명은 반도체 제조장치에 사용되는 게이트 밸브에 관한 것이다. 본 발명에 의한 반도체 제조장치에 사용되는 게이트 밸브는 진공펌프와 연결되는 도관과 챔버와 연결되는 도관 및 내부에 오링(O ring)을 구비하는 프레임, 상기 프레임의 내부에 위치하고 그 선단부에 상기 오링에 밀착될 수 있는 헤드를 구비한 벨로우즈(bellows), 상기 챔버가 상기 진공펌프와 연결되도록 상기 벨로우즈에 작용시키는 작동유체를 단속하는 제1 밸브, 상기 챔버가 상기 진공펌프와 연결된 상태를 차단하도록 상기 벨로우즈에 작용시키는 작동유체를 단속하는 제2 밸브를 포함하는 게이트 밸브에 있어서, 상기 제1 밸브와 상기 프레임의 사이 및 상기 제2 밸브와 상기 프레임의 사이에 오리피스 밸브(orifice valve)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a gate valve used in a semiconductor manufacturing apparatus. The gate valve used in the semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention includes a conduit connected to a vacuum pump and a conduit connected to a chamber, and a frame having an O ring therein, and positioned at an end of the frame. Bellows having a head that can be in close contact, a first valve for controlling a working fluid acting on the bellows so that the chamber is connected to the vacuum pump, the bellows to block the connection state of the chamber with the vacuum pump A gate valve comprising a second valve for intermitting a working fluid acting on the valve, the gate valve further comprising an orifice valve between the first valve and the frame and between the second valve and the frame. It features.

Description

Gate Valves Used in Semiconductor Manufacturing Equipment

본 발명은 반도체 제조장치에 관한 것으로, 특히 게이트 밸브(gate valve)에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly to a gate valve.

반도체 제조장치 중 진공펌프(vacuum pump)를 사용하는 반도체 제조장치의 대부분이 게이트 밸브, 예를 들면 벨로우즈(bellows)에 의해 구동되는 밸브를 포함하고 있다. 상기 게이트 밸브는 CVD 공정, 플라즈마 식각공정 등의 단위공정이 수행되는 챔버(chamber)와 진공펌프(vacuum pump) 사이에 위치하여, 상기 챔버에 인가되는 진공압을 개폐하는 역할을 한다.Most of the semiconductor manufacturing apparatus using the vacuum pump of the semiconductor manufacturing apparatus includes a gate valve, for example, a valve driven by bellows. The gate valve is positioned between a chamber where a unit process such as a CVD process or a plasma etching process is performed and a vacuum pump to open and close the vacuum pressure applied to the chamber.

도 1 및 도 2는 종래의 게이트 밸브의 문제점을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.1 and 2 are schematic cross-sectional views for explaining the problem of the conventional gate valve.

먼저, 도 1은 상기 챔버가 상기 진공펌프로부터 차단된 상태를 나타내는 개략적인 단면도이다.First, Figure 1 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the chamber is blocked from the vacuum pump.

여기서, 참조번호 100은 프레임(frame)을, 102은 챔버(도시생략)와 연결되는 도관을, 104는 진공펌프(도시생략)와 연결되는 도관을, 106은 하기의 헤드(108)와 밀착될 때 진공압의 유실(leakage)을 방지하기 위한 오링(O ring)을, 108은 헤드를, 110은 벨로우즈(bellows)를, 112는 제1 밸브를, 114는 제2 밸브를 각각 나타낸다. 구체적으로 설명하면, 상기 제2 밸브(114)를 열면 외부로부터 작동유체, 예를 들면 공기 또는 질소가스가 상기 프레임(100)의 내부로 유입된 후, 상기 벨로우즈(110)에 작용하여 상기 벨로우즈(110)를 팽창시킴으로써, 상기 벨로우즈(110)의 선단부에 위치하는 상기 헤드(108)를 상기 오링(106)에 밀착시킨다. 이에 의하여, 상기 진공펌프와 연결되는 도관(104)과 상기 챔버와 연결되는 도관(102)가 차단된다. 즉, 상기 챔버와 상기 진공펌프가 차단된 상태가 된다.Here, reference numeral 100 denotes a frame, 102 denotes a conduit connected to a chamber (not shown), 104 denotes a conduit connected to a vacuum pump (not shown), and 106 denotes a close contact with the head 108. O-ring to prevent leakage of vacuum pressure, 108 to the head, 110 to the bellows, 112 to the first valve, 114 to the second valve. Specifically, when the second valve 114 is opened, a working fluid, for example, air or nitrogen gas flows into the frame 100 from the outside, and then acts on the bellows 110 to provide the bellows ( By inflating 110, the head 108 located at the tip of the bellows 110 is brought into close contact with the O-ring 106. As a result, the conduit 104 connected to the vacuum pump and the conduit 102 connected to the chamber are blocked. That is, the chamber and the vacuum pump are blocked.

도 2는 상기 챔버가 상기 진공펌프와 연결된 상태를 나타내는 개략적인 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the chamber is connected to the vacuum pump.

여기서, 각 참조번호는 도 1에서와 같은 의미이다. 구체적으로 설명하면, 상기 제1 밸브(112)를 열면 외부로부터 작동유체, 예를 들면 공기 또는 질소가스가 상기 프레임(100)의 내부로 유입된 후, 상기 벨로우즈(110)에 작용하여 상기 벨로우즈(110)를 수축시킴으로써, 상기 오링(106)에 밀착되어 있는 상기 헤드(108)를 상기 오링(106)으로부터 탈착시킨다. 이에 의하여, 상기 진공펌프와 연결되는 도관(104)과 상기 챔버와 연결되는 도관(102)이 연결된다. 즉, 상기 챔버와 상기 진공펌프가 연결된 상태가 된다.Here, each reference numeral has the same meaning as in FIG. Specifically, when the first valve 112 is opened, a working fluid, for example, air or nitrogen gas flows into the inside of the frame 100 from the outside, and then acts on the bellows 110 to provide the bellows ( By contracting 110, the head 108, which is in close contact with the O-ring 106, is detached from the O-ring 106. Thereby, the conduit 104 connected with the vacuum pump and the conduit 102 connected with the chamber are connected. That is, the chamber and the vacuum pump are connected.

상기 종래의 게이트 밸브에 있어서, 상기 제1 밸브(112)는 수도꼭지와 같은 모양의 니들밸브(niddle valve)로 되어 있는 데, 상기 챔버와 상기 진공펌프를 연결시키기 위하여는 상기 제1 밸브(112)를 열어야 한다. 그런데, 오퍼레이터 마다 상기 제1 밸브(112)를 열 때 조정 포인트가 일정하지 않아 오퍼레이터 마다 약간씩의 오차가 존재한다. 따라서, 상기 제1 밸브(112)를 열 때 작동유체에 의하여 와류(turbulant flow)가 발생하기 쉽다. 상기 와류가 발생하면 상기 와류에 의하여 상기 진공펌프(도시생략)와 연결되는 도관(104) 등에 퇴적되어 있던 파티클(particle)들이 날림으로써 웨이퍼를 오염시키는 문제점이 발생한다.In the conventional gate valve, the first valve 112 is a needle valve shaped like a faucet. The first valve 112 is used to connect the chamber and the vacuum pump. Should open. By the way, when opening the said 1st valve 112 for every operator, an adjustment point is not constant and there exists a little error for every operator. Accordingly, when the first valve 112 is opened, turbulent flow is likely to occur due to the working fluid. When the vortex occurs, particles that are deposited on the conduit 104 connected to the vacuum pump (not shown) are blown away by the vortex, thereby causing a problem of contaminating the wafer.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 문제점을 용이하게 해결할 수 있는 게이트 밸브를 제공하는 데 있다.Accordingly, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a gate valve that can easily solve the above problems.

도 1 및 도 2는 종래의 게이트 밸브의 문제점을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.1 and 2 are schematic cross-sectional views for explaining the problem of the conventional gate valve.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 게이트 밸브를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view for describing a gate valve according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4는 상기 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 게이트 밸브에 장착되는 오리피스 밸브(orifice valve)를 설명하기 위한 사시도이다.4 is a perspective view illustrating an orifice valve mounted to a gate valve according to a preferred embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

200 : 프레임 202 : 챔버와 연결되는 도관200: frame 202: conduit connected to the chamber

204 : 진공펌프와 연결되는 도관 206 : 오링(O ring)204: conduit connected to the vacuum pump 206: O ring

208 : 프레임 208 : 헤드208: frame 208: head

210 : 벨로우즈(bellows) 212 : 제1 밸브210: bellows 212: first valve

214 : 제2 밸브 216 : 오리피스 밸브214: second valve 216: orifice valve

218 : 오리피스 밸브218: Orifice Valve

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 진공펌프와 연결되는 도관, 챔버와 연결되는 도관, 및 내부에 오링(O ring)을 구비하는 프레임; 상기 프레임의 내부에 위치하고 그 선단부에 상기 오링에 밀착될 수 있는 헤드를 구비한 벨로우즈(bellows); 상기 챔버가 상기 진공펌프와 연결되도록 상기 벨로우즈에 작용시키는 작동유체를 단속하는 제1 밸브; 상기 챔버가 상기 진공펌프와 연결된 상태를 차단하도록 상기 벨로우즈에 작용시키는 작동유체를 단속하는 제2 밸브를 포함하는 게이트 밸브에 있어서, 상기 제1 밸브와 상기 프레임의 사이 및 상기 제2 밸브와 상기 프레임의 사이에 오리피스 밸브(orifice valve)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention, the conduit is connected to the vacuum pump, the conduit is connected to the chamber, and the frame provided with an O-ring (O ring) therein; Bellows having a head positioned inside the frame and in close contact with the O-ring; A first valve for intermitting a working fluid acting on the bellows such that the chamber is connected to the vacuum pump; A gate valve comprising a second valve for intermitting a working fluid acting on the bellows to shut off a state in which the chamber is connected to the vacuum pump, the gate valve comprising: between the first valve and the frame and between the second valve and the frame. It provides a gate valve, characterized in that it further comprises an orifice valve (orifice valve) in between.

본 발명에 의하면, 상기 제1 밸브와 상기 프레임의 사이 및 상기 제2 밸브와 상기 프레임의 사이에 장착된 오리피스 밸브(orifice valve)가 상기 제1 밸브 또는 상기 제2 밸브로부터 유입되는 작동유체의 유입량을 일정하게 유지함으로써, 상기 제1 밸브 또는 상기 제2 밸브를 개폐할 때, 작동유체에 의하여 와류가 발생하는 현상을 최소화할 수 있다. 따라서, 상기 진공펌프(도시생략)와 연결되는 도관 등에 퇴적되어 있던 파티클들에 의하여 웨이퍼가 오염되는 문제점을 효과적으로 방지할 수 있다.According to the present invention, an orifice valve (orifice valve) mounted between the first valve and the frame and between the second valve and the frame flows in from the first valve or the second valve By maintaining the constant, when the opening and closing of the first valve or the second valve, it is possible to minimize the phenomenon that the vortex generated by the working fluid. Therefore, it is possible to effectively prevent the wafer from being contaminated by particles deposited in conduits connected to the vacuum pump (not shown).

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도 3 및 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.

여기서, 참조번호 200은 프레임을, 202은 챔버(도시생략)와 연결되는 도관을, 204는 진공펌프(도시생략)와 연결되는 도관을, 206은 오링(O ring)을, 208은 헤드를, 210은 벨로우즈(bellows)를, 212는 제1 밸브를, 214는 제2 밸브를, 216은 제1 오리피스 밸브를, 218은 제2 오리피스 밸브를 각각 나타낸다. 구체적으로 설명하면, 상기 제2 밸브(214)를 열면 외부로부터 작동유체, 예를 들면 공기 또는 질소가스가 상기 프레임(200)의 내부로 유입된 후, 상기 벨로우즈(210)에 작용하여 상기 벨로우즈(210)를 팽창시킴으로써, 상기 벨로우즈(210)의 선단부에 위치하는 상기 헤드(208)를 상기 오링(206)에 밀착시킨다. 이에 의하여, 상기 진공펌프(도시생략)와 연결되는 도관(204)과 상기 챔버(도시생략)와 연결되는 도관(202)가 차단된다. 즉, 상기 챔버와 상기 진공펌프가 차단된 상태가 된다.Here, reference numeral 200 is a frame, 202 is a conduit connected to a chamber (not shown), 204 is a conduit connected to a vacuum pump (not shown), 206 is an O ring, 208 is a head, 210 denotes bellows, 212 denotes a first valve, 214 denotes a second valve, 216 denotes a first orifice valve, and 218 denotes a second orifice valve. In detail, when the second valve 214 is opened, a working fluid, for example, air or nitrogen gas, is introduced into the frame 200 from the outside, and then acts on the bellows 210 to provide the bellows ( By expanding 210, the head 208 located at the tip of the bellows 210 is brought into close contact with the O-ring 206. As a result, the conduit 204 connected to the vacuum pump (not shown) and the conduit 202 connected to the chamber (not shown) are blocked. That is, the chamber and the vacuum pump are blocked.

반대로 상기 제1 밸브(212)를 열면 외부로부터 작동유체, 예를 들면 공기 또는 질소가스가 상기 프레임(200)의 내부로 유입된 후, 상기 벨로우즈(210)에 작용하여 상기 벨로우즈(210)를 수축시킴으로써, 상기 오링(206)에 밀착되어 있는 상기 헤드(208)를 상기 오링(206)으로부터 탈착시킨다. 이에 의하여, 상기 진공펌프와 연결되는 도관(204)과 상기 챔버와 연결되는 도관(202)이 연결된다. 즉, 상기 챔버는 상기 진공펌프가 연결된 상태가 된다. 이때, 상기 제1 밸브(212)와 상기 프레임(200)과의 사이에 또는 상기 제2 밸브(214)와 상기 프레임(200)과의 사이에 장착된 상기 제1 오리피스 밸브(216) 또는 상기 제2 오리피스 밸브(218)가 상기 제1 밸브(212) 또는 상기 제2 밸브(214)로부터 유입되는 작동유체의 유입량을 일정하게 유지함으로써, 상기 제1 밸브(212) 또는 상기 제2 밸브(214)를 개폐할 때, 작동유체에 의하여 와류가 발생하는 현상을 최소화할 수 있다. 따라서, 상기 진공펌프(도시생략)와 연결되는 도관 등에 퇴적되어 있던 파티클들에 의하여 웨이퍼가 오염되는 문제점을 효과적으로 방지할 수 있다.On the contrary, when the first valve 212 is opened, a working fluid such as air or nitrogen gas flows into the frame 200 from the outside and acts on the bellows 210 to contract the bellows 210. By doing so, the head 208 in close contact with the O-ring 206 is detached from the O-ring 206. Thereby, the conduit 204 connected with the vacuum pump and the conduit 202 connected with the chamber are connected. That is, the chamber is in a state in which the vacuum pump is connected. In this case, the first orifice valve 216 or the first valve mounted between the first valve 212 and the frame 200 or between the second valve 214 and the frame 200. The second orifice valve 218 maintains a constant flow rate of the working fluid flowing from the first valve 212 or the second valve 214, thereby the first valve 212 or the second valve 214. When opening and closing, it is possible to minimize the phenomenon of the vortex generated by the working fluid. Therefore, it is possible to effectively prevent the wafer from being contaminated by particles deposited in conduits connected to the vacuum pump (not shown).

도 4는 상기 도 3에 도시한 오리피스 밸브(230)를 나타내는 개략적인 사시도이다.4 is a schematic perspective view illustrating the orifice valve 230 shown in FIG. 3.

구체적으로 설명하면, 상기 오리피스 밸브(230)는 실린더 모양을 하고 있는 데, 그 가운데 작동유체가 통과할 수 있는 좁은 통로(232)가 구비되어 있어 상기 제1 밸브(도 3의 212) 또는 상기 제2 밸브(도 3의 214)로부터 유입된 작동유체가 상기 프레임(도 3의 200)의 내부로 일정하게 유입될 수 있게 한다. 따라서, 상기 오리피스 밸브(230)는 상기 프레임(도 3의 200)의 내부에서 와류가 발생하는 것을 방지한다.Specifically, the orifice valve 230 has a cylindrical shape, among which a narrow passage 232 through which a working fluid can pass is provided, so that the first valve (212 of FIG. 3) or the first agent is provided. The working fluid introduced from the two valves 214 of FIG. 3 can be constantly introduced into the frame 200 of FIG. 3. Thus, the orifice valve 230 prevents the vortex from occurring inside the frame (200 of FIG. 3).

상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면 상기 제1 밸브와 상기 프레임의 사이 및 상기 제2 밸브와 상기 프레임의 사이에 장착된 오리피스 밸브(orifice valve)가 상기 제1 밸브 또는 상기 제2 밸브로부터 유입되는 작동유체의 유입량을 일정하게 유지함으로써, 상기 제1 밸브 또는 상기 제2 밸브를 개폐할 때, 작동유체에 의하여 와류가 발생하는 현상을 최소화할 수 있다. 따라서, 상기 진공펌프(도시생략)와 연결되는 도관 등에 퇴적되어 있던 파티클들에 의하여 웨이퍼가 오염되는 문제점을 효과적으로 방지할 수 있다.As described above, an orifice valve mounted between the first valve and the frame and between the second valve and the frame is introduced from the first valve or the second valve. By maintaining a constant flow amount of the working fluid, it is possible to minimize the phenomenon that the vortex generated by the working fluid when opening and closing the first valve or the second valve. Therefore, it is possible to effectively prevent the wafer from being contaminated by particles deposited in conduits connected to the vacuum pump (not shown).

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.The present invention has been described in detail with reference to specific embodiments, but the present invention is not limited thereto, and various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention.

Claims

A conduit connected to the vacuum pump, a conduit connected to the chamber, and a frame having an O ring therein; Bellows having a head positioned inside the frame and in close contact with the O-ring; A first valve for intermitting a working fluid acting on the bellows such that the chamber is connected to the vacuum pump; A gate valve comprising a second valve for intermitting a working fluid acting on the bellows to block a state in which the chamber is connected to the vacuum pump.

And an orifice valve between the first valve and the frame and between the second valve and the frame.