KR20020044872A - 반도체 설비용 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유체의 유동 및 작동여부를 정확히 확인할 수 있도록 하는 반도체 설비용 밸브에 관한 것으로서, 이를 위해서 본 발명은 피스톤 로드(30)와 다이아프램(20)을 에어의 공급과 스프링(40)의 탄발력에 의해 동시에 승강시키면서 유체의 유동을 단속하는 반도체 설비용 밸브에 있어서, 상기 피스톤 로드(30)와 다이아프램(20)과 함께 승강작용하는 인젝터(40)의 작동 및 유출구(12)를 통한 유체의 유동량 및 유동압력을 구동 감지 수단(60)에 의해 체크하므로서 밸브의 개폐작동이 정상적으로 수행되는지를 보다 정밀하게 감지할 수 있도록 하여 반도체 제조 공정 수행 중 사고 및 환경 오염을 방지할 수 있도록 하는데 특징이 있다.

Description

반도체 설비용 밸브{Valve for semiconductor equipment}

본 발명은 반도체 설비용 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유체의 유동 및 작동여부를 정확히 확인할 수 있도록 하는 반도체 설비용 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 설비에는 대단히 많은 종류의 밸브가 사용되고 있다.

도 1은 이러한 반도체 설비에 사용되고 있는 밸브를 예시한 것으로서, 반도체 설비에서 주로 사용되고 있는 밸브는 건식 식각 및 습식 식각등에 사용되는 가스 및 에칭용액의 공급을 단속하게 된다.

이러한 밸브의 구조를 보면 우선 본체(1)의 하부에는 가스 및 유체가 유동하는 유입구(2)와 유출구(3)가 형성되고, 이 유입구(2)와 유출구(3)간은 연결통로(4)에 의해 연통되며, 유입구(2)와 유출구(3)의 내측단부간은 연결통로(4)에 구비되는 다이아프램(5)의 승강작동에 의해 개폐가 단속된다.

다이아프램(5)의 상부에는 피스톤 로드(6)가 결합되고, 다시 피스톤 로드(6)에는 그 상단면이 스프링(7)에 의해서 하향으로 탄력지지된다.

따라서 스프링(7)의 탄발력에 의해 피스톤 로드(6)와 다이아프램(5)은 항상 하향의 가압력을 받게 되며, 이로서 다이아프램(5)에 의해 유입구(2)와 유출구(3)간 유체의 연통구간이 폐쇄되어 있게 된다.

한편 다이아프램(5)이 내장되는 부위의 일측으로 에어가 공급되면 이때 유입되는 에어의 압력에 의해 다이아프램(5)이 상승되면서 유입구(2)와 유출구(3)간을 연결통로(4)와 연통시켜 유체를 원활하게 유동시키게 되는 것이다.

다시말해 유체는 항상 유입구(2)를 통해 유도되고 있는 상태이며, 에어의 공급 여부에 따라 다이아프램(5)이 승강 및 하강하면서 연결통로(4)를 개폐시켜 유체의 공급을 단속하게 되는 것이다.

하지만 다이아프램(5)이나 스프링(7)의 노후화 및 에어의 공급량 부족등에 의해 다이아프램(5)이 필요한 량만큼 승강하지 않게 되면 외부에서는 현실적으로 이를 전혀 알 수가 없는 상태이므로 확인이 어렵다.

즉 내장 부품의 노후화 및 작동 에어의 공급 오류등에 의하여 다이아프램(5)에 의한 유입구(2)와 유출구(3)간 차폐작용이 제대로 이루어지지 않게 되면 유체가 정확한 시기에 공급 및 공급 중지가 이루어지지 않게 되는 문제가 발생된다.

따라서 대단히 정밀한 제어가 요구되는 장치에는 전기한 밸브의 활용이 어려운 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 구동부품 작동 및 유체의 흐름을 감지하여 이를 외부에서 체크할 수 있도록 하므로서 정확한 작동 상태를 확인할 수 있도록 하는 것이다.

또한 본 발명은 안정된 밸브 구동을 유지하므로서 공정 수행에 따른 사고 예방과 환경 오염이 방지되도록 하는데 다른 목적이 있다.

도 1은 종래 반도체 설비용 밸브의 단면 구조도,

도 2는 본 발명에 따른 반도체 설비용 밸브의 일실시예를 도시한 단면 구조도,

도 3은 본 발명에 따른 반도체 설비용 밸브의 다른 실시예를 도시한 단면 구조도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 본체 11 : 유입구

12 : 유출구 20 : 다이아프램

30 : 피스톤 로드 40 : 스프링

50 : 인젝터 60 : 구동 감지 수단

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 피스톤 로드와 다이아프램을 에어의 공급과 스프링의 탄발력에 의해 동시에 승강시키면서 유체의 유동을 단속하는 반도체 설비용 밸브에 있어서, 상기 피스톤 로드의 상단에 일체로 결합되는 인젝터의 상단부측에 인젝터의 작동 여부를 체크하는 구동 감지 수단이 구비되도록 하고, 구동 감지 수단에 의해 감지되는 신호에 의해 개폐작용을 확인할 수 있도록 하는데 특징이 있다.

또한 본 발명은 유체가 배출되는 유출구측으로 유체의 유동 여부를 체크하는 구동 감지 수단이 구비되도록 하고, 구동 감지 수단에 의해 감지되는 신호에 의해 개폐작용을 확인할 수 있도록 하는데 다른 특징이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 일실시예를 도시한 것으로서, 본 실시예에서 본체(10)의 하부에 유체가 유동할 수 있도록 하는 유입구(11)와 유출구(12)를 구비하고, 이 유입구(11)와 유출구(12)는 각각의 내측 단부가 연결통로(13)에 의해서 연통가능하게 연결된다.

이러한 연결통로(13)에는 다이아프램(20)이 승강 가능하게 구비되면서 이 다이아프램(20)에 의해 유입구(11)와 유출구(12)의 내측 단부가 개폐되는 것이다.

다이아프램(20)은 그 상부로 피스톤 로드(30)와 결합되어 일체로 움직이게 되며, 피스톤 로드(30)는 상단면이 스프링(40)에 의해 탄력지지된다.

상기와 같은 구성은 종전과 대동소이하며 단지 본 발명은 피스톤 로드(30)의 상단부에 결합되는 인젝터(50)의 상단부측으로 구동 감지 수단(60)이 구비되도록 하는데 가장 두드러진 특징이 있다.

구동 감지 수단(60)은 인젝터(50)가 승강 작동시 이를 감지하여 컨트롤러에 감지된 신호를 피드백시켜서 확인하게 되는 것이다.

이때의 구동 감지 수단(60)은 인젝터(50)의 승강 작용에 따라 단순히 온/오프되는 스위치를 사용할 수도 있으나 위치 센서와 같이 이동 상태를 정밀하게 감지하는 구성으로 구비할 수도 있다.

한편 도 3은 본 발명에 따른 다른 실시예를 도시한 것으로서, 본 실시예에서 본체(10)의 하부에 유체가 유동하는 유입구(11)와 유출구(12)가 구비되고, 이 유입구(11)와 유출구(12)는 연결통로(13)에 의해서 연통되며, 유입구(11)와 유출구(12)의 내측단부는 다이아프램(20)에 의해 개폐되도록 하고, 다이아프램(20)은 그 상부로 피스톤 로드(30)와 결합되어 일체로 움직이게 되며, 피스톤 로드(30)는 상단면이 스프링(40)에 의해 탄력지지되게 하는 구성은 전기한 실시예와 동일하다.

다만 본 실시예에서는 유체가 유동하는 통로 특히 유출구(12)측으로 구동 감지 수단(60)이 구비되도록 하는데 가장 두드러진 특징이 있다.

구동 감지 수단(60)은 유출구(12)를 통해 유체가 유동하는지의 여부를 체크하는 것으로서, 이러한 구동 감지 수단(60)으로는 정전 용량 센서 및 압력 센서등을 사용한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 밸브는 다이아프램(20)이 구비되는 연결통로(13)로 에어가 공급되면서 에어의 공급압에 의해 다이아프램(20)을 밀어 올리게 되면 다이아프램(20)에 결합된 피스톤 로드(30)와 함께 인젝터(50)가 상향 이동하게 된다.

다이아프램(20)이 상승되면서 유입구(11)와 유출구(12)간 연결통로(13)가 연통되면서 유입구(11)측으로 유입되던 유체는 연결통로(13)를 통해 유출구(12)측으로 원활하게 유동하게 된다.

이때 본 발명의 일실시예에서와 같이 인젝터(50)의 상단부측으로 구동 감지 수단(60)이 구비되어 있게 되면 구동 감지 수단(60)에서는 인젝터(50)의 작동량을 감지하여 이를 컨트롤러에 피드백시키므로서 밸브가 개방되어 있음을 알 수가 있도록 하는 것이다.

또한 다른 실시예에서와 같이 유출구(12)측에 구동 감지 수단(60)이 부착되어 있게 되면 연결통로(13)를 통해 유출구(12)측으로 유체가 유동하면서 구동 감지 수단(60)에 접촉되는 유체의 유동량 및 유동압력에 의해 밸브의 개방상태를 확인할 수가 있게 된다.

한편 연결통로(13)로 더 이상의 에어 공급이 중단되면 피스톤 로드(30)를 가압하고 있던 스프링(40)에 의해 피스톤 로드(30)와 함께 인젝터(50) 및 다이아프램(20)이 하강하면서 다이아프램(20)에 의해서 유입구(11)와 유출구(12)측 내측단부간을 차폐시키게 된다.

이렇게 다이아프램(20)의 차폐작용시 인젝터(50)가 하강하는 위치를 구동 감지 수단(60)이 체크하면서 이때의 신호에 의해 컨트롤러에서는 밸브가 닫혀진 상태임을 확인할 수가 있게 된다.

또한 다이아프램(20)에 의해 유입구(11)와 유출구(12)간이 차폐되면 유출구(12)측으로는 더 이상 유체가 유도되지 않게 되므로 유출구(12)측에 부착시킨 구동 감지 수단(60)에서는 유체의 유동량 또는 유동압력을 체크하여 밸브가 닫혀져 있음을 확인하게 된다.

이와같이 밸브의 작동 상태에 따라서 구동 감지 수단(60)으로부터 전달되는 신호를 컨트롤러에서 체크할 수 있도록 하므로서 밸브의 작동 상태를 항시 감지할 수가 있게 되는 것이다.

한편 인젝터(50)의 작동폭이 컨트롤러에 입력된 작동폭보다 작게 체크되거나 유출구(12)에서의 유체 유동량 또는 유동압력이 설정치와 다르게 체크될 때는 컨트롤러에서는 밸브의 고장을 감지하게 되는데 이러한 고장값 체크시 컨트롤러에서는 경고수단(70)을 작동시켜 관리자로 하여금 이를 손쉽게 알 수 있도록 하는 것이 가장 바람직하다.

특히 이러한 컨트롤러에서 체크되는 입력값들을 디스플레이하게 되면 보다 정밀한 작동 상태를 손쉽게 파악할 수가 있게 되므로 유체의 공급 오류를 미연에 방지시킬 수가 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 밸브의 구동상태를 항상 체크할 수가 있게 되므로 정상적인 유체의 공급 여부를 정확히 확인할 수가 있는 동시에 밸브의 작동 오류에 의한 공정 사고, 즉 제품 불량 및 작업 환경의 오염을 미연에 방지할 수가 있게 되는 매우 유용한 효과를 제공할 수가 있게 된다.

Claims (10)

1. 피스톤 로드와 다이아프램을 에어의 공급과 스프링의 탄발력에 의해 동시에 승강시키면서 유체의 유동을 단속하는 반도체 설비용 밸브에 있어서,

   상기 피스톤 로드의 상단에 일체로 결합되는 인젝터의 상단부측에 인젝터의 작동 여부를 체크하는 구동 감지 수단이 구비되도록 하고, 상기 구동 감지 수단에 의해 감지되는 신호에 의해 개폐작용을 확인할 수 있도록 하는 반도체 설비용 밸브.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 구동 감지 수단은 상기 인젝터의 작동에 따라 온/오프되는 스위치인 반도체 설비용 밸브.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 구동 감지 수단은 상기 인젝터의 작동량을 체크하는 위치 센서인 반도체 설비용 밸브.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 구동 감지 수단에서 감지되는 신호는 컨트롤러에 피드백되는 반도체 설비용 밸브.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 컨트롤러는 입력되는 신호가 비정상값일 때 경고수단을 작동시키게 되는 반도체 설비용 밸브.
6. 피스톤 로드와 다이아프램을 에어의 공급과 스프링의 탄발력에 의해 동시에 승강시키면서 유체의 유동을 단속하는 반도체 설비용 밸브에 있어서,

   유체가 배출되는 유출구측으로 유체의 유동 여부를 체크하는 구동 감지 수단이 구비되도록 하고, 상기 구동 감지 수단에 의해 감지되는 신호에 의해 개폐작용을 확인할 수 있도록 하는 반도체 설비용 밸브.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 정전 용량 감지 수단은 상기 유출구를 유동하는 유체의 유동량을 체크하는 정전 용량 센서인 반도체 설비용 밸브.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 정전 용량 감지 수단은 상기 유출구를 유동하는 유체의 유동압력을 체크하는 압력 센서인 반도체 설비용 밸브.
9. 제 6 항에 있어서, 상기 구동 감지 수단에서 감지되는 신호는 컨트롤러에 피드백되는 반도체 설비용 밸브.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 컨트롤러는 입력되는 신호가 비정상값일 때 경고수단을 작동시키게 되는 반도체 설비용 밸브.