KR19990027992A

KR19990027992A - 진공 펌프

Info

Publication number: KR19990027992A
Application number: KR1019970050531A
Authority: KR
Inventors: 안형준; 박해식; 옥경하; 차주찬
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 1999-04-15

Abstract

본 발명에 그리스 레벨 센서가 설치된 진공 펌프에 관한 것으로, 베어링의 윤활을 위하여 공급되는 그리스 양의 부족에 따른 펌핑 불량을 방지하기 위하여 상방향으로 흡입구가 형성되며, 좌우 방향으로 배기구가 설치된 원통형 몸체와; 흡입구로 흡입된 입자를 배기하기 위한 회전 원반을 포함하는 복수개의 원반과; 원반의 회전 원반에 결합되어 회전 원반을 회전시키는 회전축을 포함하는 모터와; 회전축의 일끝단에 결합되어 회전축을 지지하는 베어링과; 원통형 몸체의 하부에 설치되며, 베어링에 그리스를 공급하는 그리스 박스와; 그리스 박스의 하부에 설치되며, 그리스 박스로 그리스를 공급하는 오일 박스; 및 오일 박스의 외측에 오일 박스에 담긴 그리스 양을 체크하기 위해 설치된 그리스 레벨 센서;를 포함하는 진공 펌프를 제공한다.

Description

진공 펌프(Vacuum Pump)

본 발명은 반도체 제조 장치에 설치되는 진공 펌프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 윤활 오일로 그리스(Grease)를 사용하는 진공 펌프에서 그리스 부족에 따른 펌핑 불량을 방지할 수 있는 진공 펌프에 관한 것이다.

현재 반도체 제조 공정은 크린 룸(Clean Room)이라는 특수한 환경 아래에서 모든 제조 공정이 이루어지고 있고, 이 크린 룸 내부에는 반도체 제조를 위한 각종 장비들이 설치된다. 그 중에서도 가장 많이 사용되고 있는 것이 진공 펌프(Vacuum Pump)이고, 그 진공 펌프는 여러 반도체 제조 장비들과 맞물려 작동하고 있는 중요한 장치 중의 하나이다.

진공 기술의 발달과 함께 진공 펌프도 여러 종류가 제품화되어 사용되고 있으며, 예를 들면, 확산 펌프(Diffusion Pump), 드라이 펌프(Dry Pump), 크라이요 펌프(Cryo Pump), 이온 펌프(Ion Pump), 터보 펌프(Turbo Pump) 등의 다양한 형태의 진공 펌프가 사용되고 있다.

이중에서 터보 펌프는 기체 분자들의 운동량과 방향을 제시하여 고속 회전 표면을 이용함으로써 배기하고, 부드럽게 작동하며 시스템 작동에 있어 거의 진동이 없고, 트랩 사용없이 5×10^-10torr보다 더 적은 압력에 도달할 수 있는 순수 기계적 진공 펌프이다. 정확하게 작동될 때, 터보 펌프는 매우 확실하고 깨끗하며, 1 torr처럼 높은 압력부터 5×10^-10torr이하까지 동작할 수 있기 때문에 터보 펌프는 매우 다양하게 응용된다. 터보 펌프들은 탄화수소가 없는 진공에서 배기 속도의 빠른 진행과 깨끗한 이점을 제공하며, 탄화수소 분위기에 대해 불리한 응용을 갖는 MBE(Molecular Beam Epitaxy), 표면분석 장비 등을 제외하고는 모두에 대해 이상적이다. 확산 펌프 처럼 터보 펌프도 대기로 직접 가스를 배출할 수 없다. 일반적으로 오일 회전 펌프에 의해 보조되지만, 터보 펌프는 경우에 따라서 드라이 펌프를 포함한 다른 펌프에 의해 보조된다.

한편, 터보 펌프에 있어 가장 일반적인 불량은 베어링 윤활 오일의 부족과 충격 같은 사소한 것에 기인한다. 터보 펌프의 윤활 시스템은 크게 순환 오일 방식과, 그리스 윤활 방식이 있다.

순환 오일 방식에 있어서, 윤활 오일은 펌프가 작동하는 동안 회전축에 끌려지고 베어링 위로 분출된다. 이 방법은 연속적인 베어링의 플러싱(Flushing)과 축적된 어떤 특별한 것들의 제거를 제공하며, 윤활 오일의 계속적인 유입을 제공한다. 윤활 오일은 또한 베어링을 차갑게 한다. 그리고, 투명한 오일 박스(Oil Box)를 통해 오일의 질과 양의 뚜렷한 표시를 알 수 있다. 그러나, 수직 펌프 장비와 냉각수가 필요하다.

다음으로, 그리스 윤활 방식에 있어서, 베어링은 윤활 오일인 그리스를 담고 있는 그리스 박스에 둘러싸인다. 그리고, 주기적으로 소모된 그리스를 다시 채우기 위하여 그리스 박스의 펌프 윤활 출입구 안으로 주입된다. 이 방식의 장점은 진공 펌프들이 어떠한 방향으로도 설치될 수 있고, 공기를 냉각시킬 수 있다는 것이다. 그러나, 단점은 윤활 상태가 순환 오일 방식처럼 측정될 수 없다는 것이다.

따라서, 그리스 박스에 그리스가 적을 때는 베어링에 무리가 가기 때문에 터보 펌프의 작동이 둔화되거나 펌핑 불량을 초래한다. 그리고, 고장난 터보 펌프를 교체하기 위하여 반도체 제조 장치의 공정을 중단하고 터보 펌프의 교체 이후에 다시 공정을 진행하기 위하여 챔버(Chamber)의 진공을 유지한 후 공정을 진행하기 때문에 터보 펌프가 설치된 부대 장치의 가동율이 저하되며 생산성이 떨어지는 문제점을 발생시킨다.

따라서, 본 발명의 목적은 그리스를 사용하는 진공 펌프에서 그리스의 양이 적어 윤활을 필요로 하는 부위의 윤활이 충분히 되지 않아 발생되는 펌핑 불량을 방지할 수 있는 진공 펌프를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 그리스 레벨 센서가 설치된 터보 펌프를 나타내는 개략도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명

10 : 터보 펌프, 11 : 그리스 박스,

12 : 원통형 몸체, 13 : 그리스 레벨 센서,

14 : 회전축, 15 : 회전 원반,

16 : 베어링, 17 : 흡입구,

18 : 배기구, 30 : 모터,

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 오일 박스에 그리스의 양을 체크할 수 있는 그리스 레벨 센서가 설치된 진공 펌프를 제공한다. 특히, 본 발명의 진공 펌프는 그리스가 적정 레벨이하로 떨어지면 진공 펌프의 가동을 중지하여 그리스 부족으로 인한 윤활 부위의 무리를 최소화하여 펌핑 불량을 방지하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명에 따른 그리스 윤활 방식의 터보 펌프를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 터보 펌프(10)는 흡입구(17)와 배기구(18)를 갖는 원통형 몸체(12)와, 흡입구(17)의 반대되는 면에 회전축(14)의 일끝단에 체결된 베어링(16; Bearing)에 그리스를 공급하기 위한 그리스 박스(11; Grese) 및 오일 박스(19; Oil Box)가 차례로 설치된다. 여기서, 오일 박스(19)의 외측에 오일 박스(19) 내부의 그리스 양을 체크하기 위한 그리스 레벨 센서(13; Grease Level Sensor)가 부착되어 있다. 여기서, 아랫방향으로 향하고 있는 화살표는 흡입구(17)로 진행하는 입자의 상태를 표시한다.

그리고, 원통형 몸체(12)의 내부에 설치되며 흡입구(17)를 통하여 흡입한 입자를 배기구(18)로 배기시키기 위한 원반(Disk) 및 원반 중에서 회전 원반(15; Rotor)이 체결된 회전축(14)을 포함하는 모터(30)가 설치된다. 여기서, 그리스 박스(11)가 담고 있는 그리스에 베어링(16)이 담겨 있으며, 모터(30)의 작동에 따라서 그리스 손실이 발생되며, 그리스 박스(11)에서 부족한 그리스는 오일 박스(19)에서 공급받게 된다. 그리고, 본 도면에서는 회전 원반(15) 사이에 설치되는 고정 원반(Stator)을 도시하지 않았다.

이와 같은 터보 펌프(10)는 상하로 10에서 40개의 원반이 설치되며, 하나의 원반에는 20에서 60개의 날개가 형성되어 있으며, 회전 원반(15)은 9,000∼90,000rpm까지 속도를 낼 수 있는 모터(30)에 의해 작동되며, 모터(30)는 특별한 전력 공급기(도시 안됨)를 통해 전력이 공급된다.

그리고, 본 발명에서는 그리스의 양을 체크할 수 있는 그리스 레벨 센서(13)가 설치되어 있기 때문에 그리스의 양이 적정 레벨이하로 떨어지게 되면 진공 펌프(10)의 가동을 중지시켜 그리스 부족으로 인한 베어링(16)과 같은 윤활 부위의 무리를 최소화하여 펌핑 불량을 방지하게 된다.

물론 본 발명에서는 그리스 레벨 센서를 오일 박스에 설치하였지만, 그리스 레벨 센서를 그리스 박스에 설치하여도 무방하다.

따라서, 본 발명의 구조를 따르면 그리스의 양을 체크할 수 있는 그리스 레벨 센서가 오일 박스에 설치되어 있기 때문에 그리스 부족에 따른 펌핑 불량을 방지할 수 있다.

Claims

상방향으로 흡입구가 형성되며, 좌우 방향으로 배기구가 설치된 원통형 몸체와;

상기 흡입구로 흡입된 입자를 배기하기 위한 회전 원반을 포함하는 복수개의 원반과;

상기 원반의 회전 원반에 결합되어 상기 회전 원반을 회전시키는 회전축을 포함하는 구동 수단과;

상기 회전축의 일끝단에 결합되어 상기 회전축을 지지하는 베어링과;

상기 원통형 몸체의 하부에 설치되며, 상기 베어링에 그리스를 공급하는 그리스 박스와;

상기 그리스 박스의 하부에 설치되며, 그리스 박스로 상기 그리스를 공급하는 오일 박스; 및

상기 오일 박스의 외측에 상기 오일 박스에 담긴 그리스 양을 체크하기 위해 설치된 그리스 레벨 센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.