KR200161479Y1 - 밀봉 링 제거장치 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 상부에는 너트가 장착된 중공의 하우징과, 하우징에 수용되며 상단에는 핸들이 고정되고 하우징의 너트와 나사 결합되는 리드 스크류와, 하우징 내부에 수용되어 리드 스크류의 작동에 따라 상하향 이송되며 상부는 리드 스크류의 하단과 결합되고 그 하부는 하우징 외부로 노출되는 지지부재가 고정되어 있는 가이드 샤프트와, 하우쟁의 하단에서 방사형태로 수평 연장된 형태로 이루어지며 각 선단에는 밀봉 링에 삽입되는 추출 핀이 각각 삽입, 고정되어 있는 다수의 암으로 이루어짐으로서 원형의 밀봉 링에 등간격을 갖는 3개의 추출핀이 삽입, 고정시킨 상태에서 밀봉 링을 상향으로 잡아 당김으로서 림봉 링의 각 부분에 가해지는 추출력이 균일하게 작용되어 동일한 랴의 추출정도를 얻을 수 있다.
Description
본 고안은 원형의 밀봉 링(quad seal ring) 제거장치에 관한 것으로서, 특히 밀봉링을 제거하는 추출 핀과 그 지지 아암을 2개 이상으로 구성하여 밀봉 링에 균일한 제거 힘을 제공할 수 있는 밀봉 링 제거장치에 관한 것이다.
반도체 공정장비중, 식각장비는 반응챔버(reaction chamber)와 상부 하우징으로 분리되어 있으며, 이 챔버와 하우징간에는 외부로의 밀봉을 위하여 원형의 밀봉 링 (quad seal ring)이 이용되고 있다. 식각공정에는 폴리 실리콘 건식식각(poly silicon dry etching)과 실리콘 산화 건식식각(silicon dioxide dry etching) 및 금속 건식식각(metal dry etching) 등으로 분류되며, 이중 금속 건식식각공졍에서는 상대적으로 많은 량의 폴리머(polymer)를 사용하기 때문에 빈번한 정비가 진행된다. 이러한 식각장비의 정비시에 반응 챔버와 하우징을 밀봉하는 밀봉 링을 제거하여야 하며, 밀봉 링을 제거사기 위하뎌 밀봉 링 제거장치를 주로 이용하게 된다.
도1은 일반적인 밀봉 링 제거장치를 이용하여 밀봉 링을 제거하는 상태를 도시한 정단면도로서, 하우쟁(2)과 반응 챔버(1)간에 형성된 공간을 밀봉시키는 밀봉 링(3)의 구성을 함께 도시하고 있다. 원형의 밀봉 링(3) 외주면에는 2개의 오-링 (O-ring; 3A, 3B)이 감겨져 있으며, 외곽 원주면 상에는 2개의 원형 요부(도시되지 않음)가 구성되어 있다. 이 2개의 요부는 지름선상, 즉 서로 마주보는 위치에 형성된다. 이와 같은 원형의 밀봉 링을 제거하지 위한 일반적인 밀봉 링 제거장치를 도1 및 도2를 통하여 설명하면 다음과 같다.
도2는 일반적인 밀봉 링 제거장치의 저면도로서, 밀봉 링 제거장치는 일정한 길이를 갖는 상부 및 하부 플레이트(11 및 12)와, 하부 플레이트(12)를 관통하는 리드 스크류(13 : lead screw)로 이루어진다. 리드 스크류(13)의 한 단부에는 핸들(14)이 고정되며, 또다른 단부에는 상부 플레이트(11)의 중앙부에 삽입된다. 리드 스크류(11)의 단부가 삽입되는 상부 플레이트(11)의 중앙부에는 베어링(15)이 장착되어 있어 리드 스크류(13)는 상부 플레이트(11)에 대하여 회전가능한 상태이다. 한편, 리드 스크류(13)가 된통되는 하부 플레이트(12)의 관통공 내면에는 나선이 형성되어 있다.
상부 플레이트(11) 양 단부에는 일정길이의 지지 핀(16)이 각각 고정되어 있으며, 각 지지 핀(16)은 밀봉 링(3)의 내측에 있는 하우징(2)에 대응된다. 또한 하부 플레이트(12)의 양 단부에는 일정길이의 추출 핀(17)이 각각 고정되어 있으며, 각 추출 핀(17)은 상부 플레이트(11)를 관통하여 밀봉 링(3) 외곽부 표면에 대응된다. 이와 같은 밀봉 깅제거장치을 이용하여 밀봉링을 제거하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
도1에 도시된 바와 같이 상부 플레이트(11)의 양단부에 고정된 각 지지 핀(16)을 하우징(2)의 저면에 대응시킴과 동시에 하부 플레이트(12)의 양단부에 고정된 각 추출 핀(17)을 밀봉 링(3) 표면에 형성된 2개의 원형 요부에 각각 삽입시킨다. 이후 리드 스크류(13) 상단에 고정된 핸들(14)을 돌리게 되면 기드 스크류(13)는 상부 플레이트(11)에 대한 회전이 이루어짐과 동시에 하부 플레이트(12)의 중심부의 관통공 내면에 형성된 나선과의 상호작용에 상부 플레이트(11)를 "가"방향으로 가압하게 되며, 따라서 상부 플레이트(11)의 양단부에 구정된 지지 핀(16)들은 하우쟁(2)을 가압하는 형태가 된다. 이와 동시에 회전하는 리드 스크류(13)에 의하여 중앙 관통공 내면에 나선이 형성되어 있는 하부 플레이트(12)는 "나"방향으로 이송되어진다. 따라서 하부 플레이트(12) 양단에 고정되어 있는 추출 핀(17) 역시 "나"방향으로 이송되며, 결과적으로 추출 핀(17)에 고정된 밀봉 링(3)은 하우징(2)과 공정 챔버(1)간에 형성된 공간에서 이탈됨으로서제거된다.
그러나, 이러한 밀봉 링 제거장치를 이용하여 밀봉 링을 제거히는 괴정에서 다음과 같은 문제점이 발생된다.
도2에 도시된 바와 같이 밀봉 링에 고정되는 추출 핀은 하부 플레이트의 양단에 각각 고정되어 있으므로 원형의 밀봉 링 은 2개의 위치에서 추출력을 받게된다.
따라서 비교적 직경이 큰 원형의 밀봉 링에 가해지는 추출력은 2개의 위치에 집중적으로 작용하게 되며, 나머지 부분에서는 원형의 밀봉 링에 진재해 있는 불균일한 저항에 대한 균일한 외력이 작용하지 않음으로서 밀봉 링이 이탈되는 현상이 발생된다. 또한 각 플레이트의 중심주에서 리드 스크류가 회전하는 관계로 긴 길이의 각 플레이트 양단에 균형있는 추출력이 작용하기 어려워 도1의 점선으로 도시된 바와 같이 밀봉 링은 한 부분에서망 이탈될 수도 있다. 이러한 경우 리드 스크류에 의한 "나"방향으로의 힘이 계속적으로 작용함에 따라 하부 플레이트 양단에선의 힘의 불균형은 어느 한쪽의 추출 핀의 파손뿐만 아니라 나성의 파손 및 상, 하부 플레이트의 변형을 초래하게 된다.
따라서 본고안은 밀봉 링에 삽입되는 추출 핀을 3개 이상 장착하여 각 추출 핀에 균일한 힘을 제공함과 아울러 각 핀이 장착되는 플레이트를 장치의 본체에서 연장되게 구성함으로서 상술한 바와 같은 핀 및 플레이트의 휨을 방지할 수 있는 밀봉 링 제거장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 실현하기 위한 본 고안은 상부에는 너트가 장착된 중공의 하우징과, 하우징에 수용되며 상단에는 핸들이 고정되고 하우징의 너트와 나사 렬합되는 리드 스크류와, 하우징 내부에 수용되어 리드 스크류의 작동에 따라 상하향 이송되며 상부는 리드 스크류의 하단과 결합되고 그 하부는 하우징 외부로 노출되는 지지부재가 고정되어 있는 가이드 샤프트와, 하우징의 하단에서 방사형태로 수평 연장된 형태로 이루어지며 각 선단에는 밀봉 링에 삽입되는 추출 핀이 각각 삽입, 고정되어 있는 다수의 아암으로 이루어짐으로서 원형의 밀봉 링에 등간격을 갖는 3개의 추출 핀이 삽입, 고정시킨 상태에서 밀봉 링을 상향으로 잡아 당김으로서 밀봉 링의 각 부분에 가해지는 추출력이 균일하게 작동되어 동일한 량의 추출정도를 얻을 수 있다.
도1은 일반적인 밀봉 링 제거장치를 이용하여 밀봉 링을 제거하는 상태를 도시한 정단면도.
도2는 일반적인 밀봉 링 제거장치의 저면도.
도3은 본 고안의 평면도.
도4는 도3의 선 A-A를 따라 절취한 상태의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
20 : 하우징 30 : 리드 스크류
40 : 가이드 샤프트 51, 52, 53 : 아암
61, 62, 63 : 추출 핀
이하, 본 고안을 첨부한 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도3은 본 고안의 평면도, 도4는 도3의 선A-A를 따라 절취한 상태의 단면도로서, 본 고안은 크게 중공의 하우징(20), 하부 일부가 하우징(20) 내부에 수용된 리드 스크류(30), 리드 스크류(30)의 단부와 결합된 가이드 샤프트(40), 하우징(20) 하단에서 분기된 3개의 아암(51, 52, 53) 및 각 아암(51, 52, 53)의 단부에 고정된 3개의 추출 핀(61, 62, 63) 등으로 구성되어 있다. 각 부재의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
하우징(20)
중공(中空)의 하우징(20)의 상부에는 상술한 기드 스크류(30)와 나사 결합하는 너트(21)가 장착되어 있으며, 하부에는 후술할 가이드 샤프트의 직선이송을 유도하는 리니어 모션 스트로크(22, linear motion stroke) 및 그 하우징(23)이 위치한다.
리드 스크류(30)
하우징(20)에 수용되는 리드 스크류(30)의 상단에는 핸들(31)이 고정되어 있으며, 따라서 핸들(31)의 회전시 리드 스크류(30)는 하우징(20) 상부에 장착된 나사와의 상호작용에 의하여 상하 이송이 가능하다.
가이드 샤프트(40)
하우징(20) 내부에 수용되는 중공의 가이드 샤프트(40)는 그 상부가 리드 스크류(30)의 하단과 결합되어 있으며, 그 하부는 하우징(20) 외부로 노출되어 있다. 노출된 가이드 샤프트(40) 하단에는 원판혀의 지지부재(41)가 고정되어 있다.
한편, 가이드 샤프트(40) 상부 내주면에는 베어링(42)이 내장된 베어링 하우징이 장착되어 있으며, 따라서 리드 스크류(30)의 회전시 가이드 샤프트(40)는 회전하지 않으나, 리드 스크류(30)의 상하향 이송에 대해서는 종속되어 가이드 샤프트(40) 역시 상하향 이송된다. 전술한 바와 같이 가이드 샤프트(40)의 하부 외측에는 리니어 보션 스트로크(22)가 위치되어 있어 가이드 샤프트(40)는 수직이송이 가능하다.
아암(51, 52, 53)
제1 및 제2, 제3 아암(51, 52 및 53)은 하우징(20)의 하단에서 방사형태고 수평 연장된 형태로 이루어지며, 인점된 아암들과는 120°를 유지한다. 각 아암(51, 52, 53)의 선단에는 원형의 밀봉 링에 삽입되는 일정길이의 추출 핀(61, 62, 63)이 각각 삽입, 고정되어 있다.
이상과 같이 구성된 본 고안의 작동 및 기능을 도1 및 도4를 통하여 설명하며, 도1에서는 하우징 및 챔버, 림봉 링만을 선택적으로 인용한다.
도4에 도시된 각 아암(51, 52, 53)에 고정된 추출 핀(61, 62, 63)을 밀봉 링(도1의 3) 표면에 형성된 3개의 원형 요부에 각각 삽입시킨다. 이때 외부로 노출된 가이드 샤프트(40) 하단의 지지부재(41)는 식각장비를 구성하는 하우징(도1의 2)에 밀착된다. 이후 리드 스크류(30) 상단에 고정된 핸들(31)을 돌리게 되면 리드 스크류(30)는 회전하게 되며, 하우징(20) 상부에 삽입된 너트(21)와의 상호 작용에 의하여 리드 스크류(30)는 하향 이송된다. 리드 스크류(30)의 회전에 대하여 가이드 샤프트(40)는 베어링(42)으로 인하뎌 회전은 하지 않은 상태이나 리드 스크류(30)의 하향이송에 대해서는 종속되어 하향 이송되며, 따라서 가이드 샤프트(40)는 리니어 모션 스트로크(22)의 안내를 받아 수직하향이송이 이루어진다. 가이드 샤프트(40)의 하향이송에 따라 가이드 샤프트(40) 하단에 고정된 지지부재(41)는 식각장비의 하우징을 가압하게 된다. 한편, 가이드 샤프트(40)의 하향이송 즉, 지지부재(41)가 식각장비의 하우징을 하할가압함에 따라 각 아암(51, 52, 53)의 선단에 고정된 각 추출 핀(61, 62, 63)에는 지지부재(41)의 가압려과 반대방향으로의 반력(反力)이 작용하게 되어 결국 각 추출 핀(61, 62, 63)애 고정된 밀봉 링은 식각장비의 하우징과 챔버사이의 공간에서 이탈되어 제거된다.
이상과 같은 구성 및 기능을 갖는 본 고안의 사용상 효과는 다음과 같다.
원형의 밀봉 링에 등간격을 갖는 3개의 추출 핀이 삽입, 고정되어 밀봉 링을 상향으로 잡아 당김으로서 밀봉 링의 각 부분(추출 핀이 삽입된 부분들)에 가해지는 추출력이 균일하게 작용되어져 동일한 량의 추출정도를 얻을 수 있다. 즉, 2개의 아암에 작용하는 힘의 합이 또다른 아암에 작용하는 힘과 동일한 크기이므로 원형의 밀봉 링을 효과적으로 추출할 수 있다. 또한 각 추출 핀이 고덩된 3개의 아암은 장치를 구성하는 하우징에서 연장 구성됨으로서 리드 스크류의 하향이송력이 불균일하게 작용할 경우에도 아암이 휘어지는 현상은 방지할 수 있으며, 결과적으로 추출 핀의 변형도 방지할 수 있는 효과가 있음은 물론이다.
Claims (4)
- 2개의 부재사이에 삽입된 원형의 밀봉 링 제거장치에 있어서, 상부에는 너트가 장착된 중공의 하우징과, 상기 하우징에 수용되며, 상단에는 핸들이 고정되고, 상기 하우징의 너트와 나사 결합되는 리드 스크류와, 상기 하우징 내부에 수용되어 상기 리드 스크류의 작동에 따라 상하향 이송되며, 상부는 상기 리드 스크류의 하단과 결합되고 그 하부는 하우징 외부로 노출되는 지지부재가 고정되어 있는 가이드 샤프트와, 상기 하우징의 하단에서 방사형으로 수평 연장된 형태로 이루어지며, 각 선단에는 상기 밀봉 링에 삽입되는 추출 핀이 각각 삽입, 고정되어 있는 다수의 아암으로 이루어진 것을 특징으로 하는 밀봉 링 제거장치.
- 제1항에 있어서, 상기 하우징의 하부에는 상기 가이드 샤프트의 직선이송을 유도하는 리니어 모션 스트로크 및 그 하우징이 장착된 것을 특징으로 하는 밀봉 링 제거장치.
- 제1항에 있어서, 상기 가이드 샤프트는 그 상부 내주면에 베어링 및 베어링 하우징이 장착되어 상기 리드 스크류의 회전시 회전은 억제되고 리드 스크류의 상하향 이송에 따라 상하향 이송되는 것을 특징으로 하는 밀봉 링 제거장치.
- 제1항에 있어서, 상기 하우징은 그 하단에 3개의 아암이 연장위치하며 각 아암은 인접된 아암들과 120°를 유지하는 것을 특징으로 하는 밀봉 링 제거장치.
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