KR20030060511A

KR20030060511A - 2개의 벨로우즈 및 2개의 실링부를 가지는 고진공 밸브

Info

Publication number: KR20030060511A
Application number: KR1020020001244A
Authority: KR
Inventors: 조천호
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-01-09
Filing date: 2002-01-09
Publication date: 2003-07-16

Abstract

2개의 벨로우즈 및 2개의 실링부를 가지는 고진공 밸브에 관하여 개시한다. 본 발명에 따른 고진공 밸브는 내부에 제1 O-링 및 제2 O-링이 이격되어 설치되어 있는 밸브실을 구비하는 밸브 본체를 포함한다. 상기 밸브 본체의 밸브실은 그 일단부에서 제1 라인을 통하여 진공 처리 챔버와 연통되어 있고, 그 타단부에서 제2 라인을 통하여 진공 펌프에 연결되어 있다. 상기 제1 라인을 통해 형성되는 상기 진공 처리 챔버로부터의 배기 통로를 개폐할 수 있도록 하기 위하여 상기 밸브실 내에는 제1 벨로우즈 및 제2 벨로우즈가 설치되어 있다. 상기 제1 벨로우즈는 외부로부터 유입되는 작동 유체에 의하여 상기 제1 O-링과 밀착 가능한 제1 헤드를 구비한다. 제2 벨로우즈는 외부로부터 유입되는 작동 유체에 의하여 상기 제2 O-링과 밀착 가능한 제2 헤드를 구비한다.

Description

2개의 벨로우즈 및 2개의 실링부를 가지는 고진공 밸브{High vacuum valve having two bellows and two sealing parts}

본 발명은 반도체 소자 제조 장치에 포함되어 있는 고진공 밸브에 관한 것으로, 특히 반도체 소자 제조시 필요한 진공 처리실의 배기 통로에 설치되어 있는 고진공 밸브에 관한 것이다.

반도체 소자 제조 장치에 있어서, 진공 처리실로부터의 배기를 위하여 진공 펌프를 사용하는 경우, 상기 진공 처리실과 진공 펌프 사이의 배기 통로에는 벨로우즈(bellows)에 의하여 구동되는 고진공 밸브가 설치되어 있다. 고진공 밸브는 진공 처리 챔버로부터 진공 펌프로 가스가 이송될 때 그 흐름을 개폐하여 제어하는 역할을 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 고진공 밸브(2)의 요부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 고진공 밸브(2)는 일단부에서 제1 라인(4)을 통하여 진공 처리 챔버(50)에 연결되어 있고, 타단부에서 제2 라인(6)을 통하여 진공 펌프에 연결되어 있는 밸브 본체(10)를 포함한다. 상기 밸브 본체(10)의 밸브실(12) 내에는 1개의 벨로우즈(14)가 설치되어 있다. 상기 벨로우즈(14)는 밸브 샤프트(16)의 축방향에 따라 수축 및 이완 가능하게 설치되어 있다. 상기 밸브실(12) 내에는 O-링(20)이 설치되어 있다. 외부로부터 커넥터(30)를 통하여 유입되는 작동 유체, 예를 들면 공기에 의하여 상기 벨로우즈(14) 및 스프링(40)이 수축되면 상기 고진공 밸브(2)는 개방(open) 상태로 되고, 상기 커넥터(30)로부터의 작동 유체의 공급이 차단되면 상기 스프링(40)의 탄성력으로 인하여 상기 밸브실(12) 내에 있던 작동 유체는 상기 커넥터(30)를 통하여 배출되는 동시에, 상기 벨로우즈(14)의 일단에 구비된 헤드(22)가 상기 밸브 샤프트(16)의 축방향에 따라 슬라이딩하여 상기 O-링(20)에 밀착됨으로써 상기 고진공 밸브는 차단(close) 상태로 된다. 여기서, 상기 O-링(20) 및 헤드(22)는 상기 고진공 밸브(2)의 실링부를 구성한다.

상기와 같은 구성을 가지는 종래 기술에 따른 고진공 밸브에 있어서, 통상적으로 상기 진공 처리 챔버(50)는 상기 진공 펌프(60)에 의하여 120 토르(Torr) 이하의 압력으로 유지되고, 상기 진공 펌프(60)에 연결되어 있는 포라인(forline)인 상기 제2 라인(6)은 50 밀리토르(mTorr)를 유지하게 된다. 그러나, O-링이 부식되었을 때, 또는 진공 펌프를 포함한 반도체 제조 설비에 문제가 발생하거나 진공 펌프의 비정상적인 동작, 예를 들면 리세트(reset)시 또는 진공 펌프의 동작 오프(off)시에는 진공 처리 챔버 내에서 진공 상태를 유지할 수는 있으나, 과다 압력으로 인해 고진공 밸브 내부에 있던 파우더 또는 파티클 소스와 같은 오염원이 백필(back-fill)에 의하여 진공 처리 챔버 내부로 역류하여 진공 처리 챔버를 오염시키는 문제가 발생된다. 이 때, 경우에 따라서는 대기 상태로 벤트(vent)가 유발될 수도 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술에서의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 파우더 또는 파티클 소스와 같은 오염원이 진공 처리 챔버로 역류하는 현상을 방지할 수 있는 고진공 밸브를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 고진공 밸브의 구성을 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고진공 밸브의 구성을 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 고진공 밸브, 104: 제1 라인, 106: 제2 라인, 110: 밸브 본체, 112: 밸브실, 120: 제1 O-링, 122: 제1 헤드, 124: 제1 벨로우즈, 130: 커넥터, 140: 제2 O-링, 142: 제2 헤드, 144: 제2 벨로우즈, 150: 진공 처리 챔버, 160: 진공 펌프, 180: 스프링.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 고진공 밸브는 내부에 제1 O-링 및 제2 O-링이 이격되어 설치되어 있는 밸브실을 구비하는 밸브 본체를 포함한다. 상기 밸브 본체의 밸브실은 그 일단부에서 제1 라인을 통하여 진공 처리 챔버와 연통되어 있고, 그 타단부에서 제2 라인을 통하여 진공 펌프에 연결되어 있다. 상기 제1 라인을 통해 형성되는 상기 진공 처리 챔버로부터의 배기 통로를 개폐할수 있도록 하기 위하여 상기 밸브실 내에는 제1 벨로우즈 및 제2 벨로우즈가 설치되어 있다. 상기 제1 벨로우즈는 외부로부터 유입되는 작동 유체에 의하여 상기 제1 O-링과 밀착 가능한 제1 헤드를 구비한다. 제2 벨로우즈는 외부로부터 유입되는 작동 유체에 의하여 상기 제2 O-링과 밀착 가능한 제2 헤드를 구비한다.

상기 진공 처리 챔버는 반도체 소자 제조에 사용되는 공정 챔버이다.

본 발명에 따른 고진공 밸브에 있어서, 상기 밸브실의 대략 중앙부에 연장되어 있는 밸브 샤프트를 더 포함하고, 상기 제1 벨로우즈 및 제2 벨로우즈는 상기 밸브 샤프트의 축방향에 따라 직렬로 연결되어 있다. 또한, 상기 제1 O-링은 상기 제1 벨로우즈와 상기 제1 라인 사이에 설치되어 있고, 상기 제2 O-링은 상기 제1 벨로우즈와 상기 제2 벨로우즈 사이에 설치되어 있다.

본 발명에 따르면, 진공 펌프를 포함한 반도체 제조 설비에 문제가 발생하거나 진공 펌프의 비정상적인 동작, 예를 들면 리세트(reset)시 또는 진공 펌프의 동작 오프(off)시에 백필(back-fill)에 의하여 고진공 밸브 내부에 있던 파우더 또는 파티클 소스와 같은 오염원이 진공 처리 챔버 내부로 역류할 가능성이 최소화되어, 진공 처리 챔버 내부가 역류에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다.

다음에, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고진공 밸브(100)의 요부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 고진공 밸브(100)는 밸브실(112)을 구비한밸브 본체(110)를 포함한다. 상기 밸브실(112) 내부에는 제1 O-링(120) 및 제2 O-링(140)이 소정의 간격을 두고 이격되어 설치되어 있다.

상기 밸브 본체(110)의 일단부에는 상기 밸브실(112)을 진공 처리 챔버(150)와 연통시키기 위한 제1 라인(104)이 연결되어 있고, 상기 밸브 본체(110)의 타단부에는 상기 밸브실(112)을 진공 펌프(160)에 연결시키기 위한 제2 라인(106)이 연결되어 있다. 상기 진공 처리 챔버(150)는 예를 들면 건식 에칭 공정, CVD(chemical vapor deposition) 공정, 에피텍셜 성장 공정, 확산 공정 등과 같이 반도체 소자 제조에 필요한 공정을 행하는 챔버를 구성할 수 있다.

상기 제1 라인(104)을 통해 형성되는 상기 진공 처리 챔버(150)로부터의 배기 통로를 개폐할 수 있도록 상기 밸브실(112) 내에는 제1 벨로우즈(124) 및 제2 벨로우즈(144)로 구성되는 2개의 벨로우즈가 설치되어 있다. 상기 제1 벨로우즈(124) 및 제2 벨로우즈(144)는 상기 밸브실(112)의 대략 중앙부에 연장되어 있는 밸브 샤프트(116)의 축방향에 따라 직렬로 연결되어 있다. 상기 제1 벨로우즈(124) 및 제2 벨로우즈(144)는 밸브 샤프트(116)의 축방향에 따라 수축 및 이완 가능하게 설치되어 있다. 상기 제1 O-링(120)은 상기 제1 벨로우즈(124)와 상기 제1 라인(104) 사이에 설치되어 있고, 상기 제2 O-링(140)은 상기 제1 벨로우즈(124)와 상기 제2 벨로우즈(144) 사이에 설치되어 있다.

상기 제1 벨로우즈(124)에는 외부로부터 커넥터(130)를 통하여 유입되는 작동 유체, 예를 들면 공기에 의하여 상기 제1 O-링(120)과 밀착 가능한 제1 헤드(122)를 구비하고 있다. 또한, 제2 벨로우즈(144)는 외부로부터 상기커넥터(130)를 통하여 유입되는 작동 유체, 예를 들면 공기에 의하여 상기 제2 O-링(140)과 밀착 가능한 제2 헤드(142)를 구비하고 있다. 상기 제1 O-링(120) 및 제1 헤드(122)는 상기 고진공 밸브(100)의 제1 실링부를 구성하고, 상기 제2 O-링(140) 및 제2 헤드(142)상기 고진공 밸브(100)의 제2 실링부를 구성한다.

상기 커넥터(130)를 통하여 유입되는 작동 유체, 예를 들면 공기에 의하여 상기 제1 벨로우즈(124), 제2 벨로우즈(144) 및 스프링(180)이 수축되면 상기 고진공 밸브(100)는 개방(open) 상태로 되고, 상기 커넥터(130)로부터의 작동 유체의 공급이 차단되면 상기 스프링(180)의 탄성력으로 인하여 상기 밸브실(112) 내에 있던 작동 유체는 상기 커넥터(130)를 통하여 배출되는 동시에, 제1 벨로우즈(124) 및 제2 벨로우즈(144)는 상기 밸브 샤프트(116)의 축방향에 따라 슬라이딩하여, 상기 제1 벨로우즈(124)의 일단에 구비된 제1 헤드(122)는 상기 제1 O-링(120)에 밀착되고, 상기 제2 벨로우즈(144)의 일단에 구비된 제2 헤드(142)는 상기 제2 O-링(140)에 밀착됨으로써 상기 고진공 밸브(100)는 차단(close) 상태로 된다.

본 발명에 따른 고진공 밸브는 밸브실 내에 2개의 벨로우즈 및 2개의 실링부를 포함한다. 따라서, 진공 펌프를 포함한 반도체 제조 설비에 문제가 발생하거나 진공 펌프의 비정상적인 동작, 예를 들면 리세트(reset)시 또는 진공 펌프의 동작 오프(off)시에 백필(back-fill)에 의하여 고진공 밸브 내부에 있던 파우더 또는 파티클 소스와 같은 오염원이 진공 처리 챔버 내부로 역류할 가능성이 최소화되어, 진공 처리 챔버 내부가 역류에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형이 가능하다.

Claims

내부에 제1 O-링 및 제2 O-링이 이격되어 설치되어 있는 밸브실을 구비하는 밸브 본체와,

상기 밸브 본체의 일단부에서 상기 밸브실을 진공 처리 챔버와 연통시키기 위한 제1 라인과,

상기 밸브 본체의 타단부에서 상기 밸브실을 진공 펌프에 연결시키기 위한 제2 라인과,

상기 제1 라인을 통해 형성되는 상기 진공 처리 챔버로부터의 배기 통로를 개폐할 수 있도록 상기 밸브실 내에 각각 설치되고, 외부로부터 유입되는 작동 유체에 의하여 상기 제1 O-링과 밀착 가능한 제1 헤드를 구비하는 제1 벨로우즈와, 상기 제2 O-링과 밀착 가능한 제2 헤드를 구비하는 제2 벨로우즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 고진공 밸브.
제1항에 있어서, 상기 진공 처리 챔버는 반도체 소자 제조에 사용되는 공정 챔버인 것을 특징으로 하는 고진공 밸브.
제1항에 있어서,

상기 밸브실의 대략 중앙부에 연장되어 있는 밸브 샤프트를 더 포함하고,

상기 제1 벨로우즈 및 제2 벨로우즈는 상기 밸브 샤프트의 축방향에 따라 직렬로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 고진공 밸브.
제1항에 있어서, 상기 제1 O-링은 상기 제1 벨로우즈와 상기 제1 라인 사이에 설치되어 있고, 상기 제2 O-링은 상기 제1 벨로우즈와 상기 제2 벨로우즈 사이에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 고진공 밸브.