KR200186740Y1

KR200186740Y1 - 실린더 트랜스 밸브

Info

Publication number: KR200186740Y1
Application number: KR2020000001754U
Authority: KR
Inventors: 이선영
Original assignee: 이선영
Priority date: 2000-01-22
Filing date: 2000-01-22
Publication date: 2000-06-15

Abstract

본 고안은 실린더 트랜스 밸브에 관한 것으로서, 종래에는 온도변화로 인해 통로내부에 남아 있는 적은 양의 프로세싱가스 또는 혼합가스가 분말화 되면서 고착화가 진행되고 이러한 상태가 반복 지속될 경우에는 이동하는 샤프트의 작동이 불량하게 되고, 또한 빈번한 이동으로 인해 샤프트와 접촉하는 각종 0 - 링이 파손되어 부싱플랜지와 샤프트 사이의 기밀성기밀성을 떨어뜨려 독성과 폭발성 가스가 외부로 누출되는 문제가 있었다.

본 고안은 예시도면 도 3와 도 5에서와 같이, 내부에 삼각돌부(44)가 형성된 트랜스(40)와 상기 트랜스(40)가 나사결합을 이룰 수 있도록 단차형의 트랜스연결부(38)가 형성된 부싱플랜지(30)를 형성하여 나사결합을 이루면서 트랜스(40)의 삼각돌부(44)와 트랜스연결부(30)의 단부에 형성된 중앙돌부(34)에 의해 노즐부(50)를 형성하여 노즐부(50)에 의해 질소차단막을 형성함으로써, 샤프트(17)와 접촉하는 0 - 링(19)의 마모 및 파손을 방지할 수 있게 되어 기밀성을 보다 확보하게 되는 효과가 있다.

Description

실린더 트랜스 밸브{CYLINDER TRANS VALVE}

본 고안은 실린더 트랜스 밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 제조공정시 엄격한 가스 분리배출을 목적으로 하는 가스밸브의 기존 실린더 밸브의 부싱프렌지에 질소가스를 분사하는 트랜스를 설치하여 폐기가스에 포함되어 있는 파우더가 실린더 내부로 침투하지 못하도록 한 실린더 트랜스 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조공정에서는 다종의 프로세싱 가스를 사용하는 바, 이러한 프로세싱 가스들은 대개 독성이 강하고, 경우에 따라 다른 가스와 혼합되면 폭발할 위험이 있어서 공정후 폐기가스 처리가 매우 중요하다.

상기 반도체 제조공정상에서 사용되는 프로세싱가스의 처리과정을 간단하게 설명하면 도 1 에 표현된 바와 같이, 프로세싱가스 흡입라인과 클린가스 흡입라인을 갖춰 챔버(1)에 연결하되, 상기 프로세싱가스 흡입라인을 통해 프로세싱가스가 흡입되어 챔버(1)에 들어 있는 다량의 웨이퍼는 산화막처리된다.

상기 웨이퍼에 산화막처리를 한 챔버(1)에 들어 있는 프로세싱가스는 배출라인에 설치되어 있는 진공펌프(2)의 부압에 의해 배출되어지되, 상기 프로세싱 가스는 분할개폐식의 가스밸브(5)를 통해 정화장치인 스크러버(3)로 보내어 정화된다.

이어서 클린가스 흡입라인을 통해 세정용 클린가스를 주입하여 잔여 프로세싱 가스를 배출하게 되고 이렇게 배출되는 클린가스와 프로세싱가스의 혼합된 폐기가스는 상기 가스밸브(5)의 분할 개폐에 따라 다른 스크러버(4)로 보내어 정화하고 있다.

상기 각종 프로세싱 가스를 분할 개폐하는 종래의 가스밸브(5)는 첨부된 예시도 2 에 표현된 바와 같이, 1개소의 흡입구(6)와 2개소의 배출구(7) 및 세정용 질소가스의 유입관(8) 2개소가 마련된 금속경통(9)으로 이루어진 3웨이밸브몸체(10)와, 상기 금속경통(9) 양측에 배출구(7)의 개폐를 엄격히 분리할 수 있도록 각각 설치되는 공압제어식의 실린더밸브(20)로 구성되어 있다.

상기 실린더밸브(20)는 리턴스프링(11)이 안치되는 스프링실린더(12)와, 에어밸브로부터 구동포트(13)내로 공압이 입력되는 부싱플랜지(14)와, 상기 스프링실린더(12)를 취합해서 부싱플랜지(14)와 더불어 보울트로 금속경통(9)에 함께 장착되는 실린더플랜지(15)와, 상기 리턴스프링(11)에 탄지된 상태에서 공압에 의해 작동되는 패킹(16), 상기 부싱플랜지(14)를 가운데에 두고서 패킹(16)과 샤프트(17)로 연결되어 있는 개폐패킹(18), 그리고 부싱플랜지(14)와 샤프트(17)의 사이틈을 밀폐하기 위한 0-링(19)으로 이루어져 있다.

이러한 종래의 가스밸브(5)의 동작을 설명하면, 공정후 프로세싱 가스나 혼합가스를 지정된 방향의 배출구(7)로 배출하기 위해서는 일측 부싱플랜지(14)의 구동포트(13)로 공압을 주입하여 패킹(16)을 밀어주면, 샤프트(17)가 실린더플랜지(15)측으로 이동되어 개폐패킹(18)이 통로를 열어주게 됨으로써, 흡입구(6)를 통해 가스가 배출구(7)로 빠져나가게 된다.

이때, 타측 통로는 주지된 바와 같이 폐쇄된 상태이며, 챔버(1)를 세정한 클린가스와 잔여 프로세싱 가스의 혼합가스를 배출할 때에도 상기와 같은 방식으로 배출된다.

또한, 금속경통(9)상부의 유입관(8)을 통해 공급되는 질소가스는 흡입구(6)측이 폐쇄된 상태에서 적정온도로 유지되면서 공급되어 가스밸브 내부, 특히 모서리부위와 이동하는 샤프트(17)에 프로세싱 가스가 미세한 파우더화하여 고착되는 것을 방지하기 위해 통로내부를 불어주게 된다.

그러나, 작업중 또는 종료시 가스밸브내의 온도변화로 인해 통로내부에 남아 있는 적은 양의 프로세싱가스 또는 혼합가스가 분말화 되면서 고착화가 진행되고 이러한 상태가 반복 지속될 경우에는 이동하는 샤프트(17)의 작동이 불량하게 되고, 또한 빈번한 이동으로 인해 샤프트(17)와 접촉하는 각종 0 - 링(19)이 파손되어 부싱플랜지(14)와 샤프트(17) 사이의 기밀성이 떨어져 가스가 외부로 누출하는 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 고안된 것으로서, 기존 실린더 밸브의 부싱프렌지에 질소가스를 분사하는 트랜스를 설치하여 폐기가스에 포함되어 있는 파우더가 실린더 내부로 침투하지 못하도록 한 실린더 트랜스 밸브를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위하여 본 고안은 단부에 경사면을 갖춘 중앙돌부를 형성하고, 그 내부에 퍼지포트를 갖춘 단차형의 트랜스연결부를 형성하며, 상기 트랜스연결부의 외주면에 숫나사산을 형성하여 이루어진 부싱플랜지와, 내면에 암나사산을 갖추고 단면상 내부 중앙에 삼각돌기를 갖춘 트랜스로 이루어지되, 상기 트랜스의 삼각돌기는 내측경사면과 외측경사면으로 이루어져 상기 부싱플랜지와 나사결합을 이루면서 중앙돌부의 경사면과 삼각돌기의 내측경사면에 의해 노즐부를 형성하여 상기 퍼지포트를 통해 공급되는 질소(N₂₎가스가 샤프트의 외주면에 강하게 분사되어 샤프트에 흡착되는 파우더를 털어 내거나 흡착되는 파우더를 차단하는 차단막을 형성함으로써, 샤프트와 접촉하는 0 - 링의 마모 및 파손을 방지할 수 있게 되어 기밀성을 보다 확보하게 된다.

도 1 은 반도체 공정라인의 다이아그램,

도 2 는 종래의 실린더 밸브를 이용한 가스밸브의 일부를 분해한 작동설명 단면도,

도 3 는 본 고안에 따른 실린더 트랜스 밸브의 사시도,

도 4 는 본 고안에 따른 실린더 트랜스 밸브의 단면도,

도 5 는 본 고안에 따른 실린더 트랜스 밸브의 작동상태 설명도이다.

〈 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

30 - 부싱플랜지, 32 - 경사면,

34 - 중앙돌부, 36 - 퍼지포트,

38 - 트랜스연결부, 39 - 숫나사산,

40 - 트랜스, 42 - 암난사산,

44 - 삼각돌부, 46 - 내측경사면,

48 - 외측경사면, 50 - 노즐부.

이하 첨부된 예시도를 참고로 하여 본 고안의 구성과 작용을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

예시도 4 는 본 고안에 따른 실린더 트랜스 밸브의 전체 사시도 이고, 도 5 는 본 고안에 따른 실린더 트랜스 밸브의 단면도이다.

상기 도면에 표현된 바와 같이 본 고안은 일측단부에 경사면(32)을 갖춘 중앙돌부(34)를 형성하고, 그 내부에 퍼지포트(36)를 갖춘 단차형의 트랜스연결부(38)를 형성하며, 상기 트랜스연결부(38)의 외주면에 숫나사산(39)을 형성한 부싱플랜지(30)와, 내면에 암나사산(42)을 갖추고 단면상 내부 중앙에 삼각돌기(44)를 갖춘 트랜스(40)로 이루어지되, 상기 트랜스(40)의 삼각돌기(44)는 내측경사면(46)과 외측경사면(48)으로 이루어져 상기 부싱플랜지(30)와 나사결합을 이루면서 중앙돌부(34)의 경사면(32)과 삼각돌기(44)의 내측경사면(46)에 의해 노즐부(50)를 형성한 것이다.

도면중 미 설명부호 52는 부싱플랜지(30)와 나사결합을 이루는 트랜스(40)의 접하는 부분에 설치되는 패킹으로 기밀성을 확보하기 위해 설치되는 것이며, 이하 본 고안의 구성부분중 종래의 구성부분과 동일한 부분은 종래의 가스밸브에서 사용한 부호를 인용하여 설명한다.

본 고안은 상기 도 3 에 표현된 바와 같이 원통형의 실린더(12)와 실린더플랜지(15) 및 샤프트(17)로 이루어진 종래의 실린더 밸브에 본 고안에 따른 부싱플랜지(30)와 트랜스(40)를 설치하여 실린더 트랜스 밸브를 이루고 있다.

이를 보다 구체적으로 설명하면 본 고안은 도 4 에 표현된 바와 같이 리턴스프링(11)이 안치되는 실린더(12)와, 구동포트(13)가 갖춰지고 다른 일측으로 퍼지포트(36)가 갖춰진 트랜스(40)와 결합된 부싱플랜지(30)와, 상기 실린더(12)와 부싱플랜지(30)를 취합해서 금속경통(도면상 미도시 되었으나 종래의 예시도상의 부호:9)에 보울트로 장착되게 하는 실린더플랜지(15)와, 상기 리턴스프링(11)에 탄지된 상태로 공압에 의해 작동되는 구동패킹(16)과, 상기 구동패킹(16)과 결합된 상태에서 부싱플랜지(30) 및 실린더플랜지(15)를 관통하는 샤프트(17)와 그 일단에 결합된 개폐패킹(18)으로 이루어져 있다.

상기 부싱플랜지(30)는 구동포트(13)와 대향하는 위치에 퍼지포트(36)가 형성되고, 일측방향으로 돌출된 단차형의 트랜스연결부(38)가 형성되며, 그 외주면에 숫나사산(39)이 형성되고, 상기 돌출된 단차형의 트랜스연결부(38)의 중앙부에 경사면(32)을 갖춘 중앙돌부(34)가 형성되어 있다.

또한 상기 트랜스(40)는 단면상 내면에 암나사산(42)이 형성되어 있으며, 중앙 내측으로 내측경사면(46)과 외측경사면(48)으로 이루어진 삼각돌기(44)가 형성되어 있다.

상기와 같은 트랜스(40)가 부싱플랜지(30)의 단차형의 트랜스연결부(38)와 나사결합을 이루게 되는데, 이를 보다 구체적으로 설명하면 트랜스연결부(38)의 숫나나산(39)과 트랜스(40)의 내면에 형성된 암나사산(42)이 나선결합을 이루면서 일체를 이루게 된다.

이때, 트랜스연결부(38)의 중앙돌부(34)와 트랜스(40)의 삼각돌부(44)가 접하게 되는데, 상기 중앙돌부(34)의 경사면(32)과 삼각돌부(44)의 내측경사면(46)에 의해 노즐부(50)가 형성되어 상기 퍼지포트(36)와 연통되어 고압의 질소가스(N₂가스)가 공급된다.

이와 같이 이루어진 본 고안을 첨부된 예시도를 참고로하여 그 작용을 설명하면 도 5 에 표현된 바와 같이, 실린더(12)내에 안착되어 있는 리턴스프링(11)이 샤프트(17)의 일단과 일체를 이루고 있는 구동패킹(16)을 밀어주게 되면 도면상 미도시 되었으나 샤프트(17)의 다른 일단에 일체를 이루고 있는 개폐패킹(18)이 배출구의 입구를 밀폐하게 된다.

상기와 같은 상태에서 일차적으로 금속경통에 형성되어 있는 유입구를 통해 질소가스(N₂가스)가 공급되어 밀폐된 배출구내의 잔여 프로세싱가스를 배출 하며, 아울러 프로세싱가스 배기과정에서 생성된 파우더를 털어 내게 된다.

그러나, 상기 파우더의 주성분은 산화규소(SiO₂)로서 특성상 흡착력이 매우 강하여 장시간에 걸쳐 사용할 경우, 금속경통의 내면과 샤프트(17)의 외면에 고착된 상태를 이루게 된다.

이와 같은 상태에서 이차적으로 부싱플랜지(30)의 퍼지포트(36)에 고압의 질소가스(N₂가스)를 주입하면 퍼지포트(36)를 통해 질소가스는 트랜스(40)의 내측경사면(46)과 중앙돌부(34)의 경사면(32)에 의해 형성된 노즐부(50)를 통해 샤프트(17)의 외주면에 집중적으로 분사되어 고착되어 있던 산화규소 성분인 파우더를 털어 내게 되고, 또한 흡착되려는 파우더를 불어내거나 흡착되지 않게 하는 차단막 작용을 하게 된다.

이와 같이 트랜스(40)가 부싱플랜지(30)의 트랜스연결부(38)에 결합되어 형성된 노즐부(50)에 의해 샤프트(17)의 외면이 파우더가 흡착되지 않은 상태에서 구동포트(13)에 공압이 가해지게 되면 가해지는 공압은 구동패킹(16)에 가해지면서 리턴스프링(11)을 압축시키게 되며, 이에 샤프트(17)가 도면상 우측으로 이동하게 된다.

상기 샤프트(17)가 우측으로 이동함에 따라 금속경통의 배출구(도면상 도시되었슴)가 개방되어 사용된 프로세싱가스인 폐기가스가 개방된 배출구로 빠져나가게 되며, 샤프트(17)는 노즐부(50)에서 분사되는 고압의 질소가스에 의해 파우더를 포함한 이물질을 털어 내면서 실리더(12)측으로 이동하게 된다.

즉, 반도체 소재인 웨이퍼 처리과정에서 사용된 프로세싱가스를 폐기처리 하는 과정에서는 필연적으로 산화규소가 주성분인 파우더가 생성되는데, 상기 파우더는 전술한 바와 같이 흡착력이 매우 강하여 흡착된 후 시간이 경과 할 수록 흡착된 파우더를 처리하기가 매우 곤란하게 된다.

따라서, 생성되는 파우더는 즉시 처리하는 것이 매우 중요하여 일·이차에 거쳐 고압의 질소가스를 분사하여서 금속경통의 내벽과 샤프트(17)의 외면에 흡착된 파우더를 순차적으로 또는 동시에 털어내고, 특히 부싱플랜지(30)의 트랜스연결부(38)와 트랜스(40)에 의해 형성된 노즐부(50)를 통해 집중적으로 샤프트(17)의 외면에 흡착된 파우더를 털어냄으로써, 좌·우로 이동하는 샤프트(17)와 접촉하는 각종 0-링(19)의 마모 또는 파손을 방지할 수 있게 되는 것이다.

상기한 바와 같이 본 고안은 탈착가능 하도록 내부에 삼각돌부(44)가 형성된 트랜스(40)와 상기 트랜스(40)가 나사결합을 이룰수 있도록 단차형의 트랜스연결부(38)가 형성된 부싱플랜지(30)를 형성하여 나사결합을 이루면서 트랜스(40)의 삼각돌부(44)와 트랜스연결부(30)의 단부에 형성된 중앙돌부(34)에 의해 노즐부(50)를 형성하여 노즐부(50)에 의해 질소차단막을 형성함으로써, 샤프트(17)와 접촉하는 0 - 링(19)의 마모 및 파손을 방지할 수 있게 되어 기밀성을 보다 확보하게 되는 효과가 있다.

Claims

경사면(32)을 갖춘 중앙돌부(34)를 형성하고, 그 내부에 퍼지포트(36)를 갖춘 단차형의 트랜스연결부(38)를 형성하며, 상기 트랜스연결부(38)의 외주면에 숫나사산(39)을 형성한 부싱플랜지(30)와, 내면에 암나사산(42)을 갖추고 단면상 내부 중앙에 삼각돌기(44)를 갖춘 트랜스(40)로 이루어지되, 상기 트랜스(40)의 삼각돌기(44)는 내측경사면(46)과 외측경사면(48)으로 이루어져 상기 부싱플랜지(30)와 나사결합을 이루면서 중앙돌부(34)의 경사면(32)과 삼각돌기(44)의 내측경사면(46)에 의해 노즐부(50)를 형성한 것을 특징으로 하는 실린더 트랜스 밸브.