KR20030072064A - 반도체소자 제조장치의 진공밸브 - Google Patents

반도체소자 제조장치의 진공밸브 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자주 사용하지 않는 라인 정비용 진공밸브를 수동으로 동작되게 하기 위한 것으로, 공정챔버와 펌프에 연결된 연결관을 연통시키는 통과공(102)이 형성되고, 일측으로부터 통과공(102)을 직교방향으로 관통하도록 형성된 제 1슬라이드공간(104)을 갖는 메인하우징(100); 제 1슬라이드공간(104) 측에서 메인하우징(100)에 결합되고, 제 1슬라이드공간(104)에 연결되는 제 2슬라이드공간(122)을 갖는 보조하우징(120); 제 1슬라이드공간(104)과 제 2슬라이드공간(122)으로 선택적으로 이동하여 통과공(102)을 개폐하고, 제 2슬라이드공간(122)을 통하여 보조하우징(120)의 외부로 인출되는 구동축(160)을 갖는 개폐수단(140); 및 보조하우징(120)에 설치되어 구동축(160)을 수동으로 동작시키는 개폐제어수단(180)을 포함하는 진공밸브로서, 자주 사용하지 않는 라인 정비용 진공밸브를 수동으로 동작되게 함으로써 그 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

반도체소자 제조장치의 진공밸브{VACUUM VALVE OF SEMICONDUCTOR CHIP MANUFACTORY SYSTEM}
본 발명은 반도체소자 제조장치용 진공밸브에 관한 것으로, 자주 사용하지 않는 라인 정비용 진공밸브를 수동으로 동작되게 함으로써 그 제조비용을 절감하고, 진공밸브의 개폐부재의 결합력을 강화하면서 조립이 용이하게 되도록 하기 위한 것이다.
일반적으로 반도체소자 제조장치에는 공정챔버의 유동성 가스를 배기시키기 위하여, 배기용 펌프와 유동성의 가스를 중화시키기 위한 가스 처리기가 구비되어 있다.
도 1은 이러한 반도체소자 제조장치의 부분적인 개략도이다.
공정챔버(10)와 펌프(20)의 사이에는 배기가스의 양을 조절하는 스로틀밸브(12)와 배기가스의 통로를 개폐하는 게이트밸브(14)가 설치되어 있다.
그리고 공정챔버(10)와 펌프(20)의 사이, 또는 펌프(20)와 가스처리기(30)의 사이에는 라인을 일시적으로 차단하기 위한 진공밸브(40)가 설치되어 있다. 이러한 진공밸브(40)는 라인을 가동중인 상태에서 라인의 점검할 수 있도록, 일부라인을개방하고 일부라인을 폐쇄시키는 역할을 한다.
이와 같은 진공밸브로서 종래에 사용되고 있는 한 예를 설명한다.
도 2는 종래 진공밸브의 평면도이고, 도 3은 도 2에 도시한 진공밸브의 측단면도이다.
이 도면에 도시된 진공밸브(40)는, 공정챔버(10)와 펌프(20)에 연결된 연결관(22,32)에 각각 플랜지이음으로 연결되는 통과공(52)을 갖는 본체부(50)와, 이 본체부(50)의 일측으로 연장형성된 슬라이더부(60)와, 이 슬라이더부(60)의 본체부(50) 상대측 부위에 설치되는 실린더(70)와, 실린더(70)와 연결된 구동축(72)에 의해 왕복 슬라이딩되어 본체부(50)의 통과공(52)을 개폐하는 차단판(80)으로 이루어진다.
차단판(80)에는 가장자리를 따라 홈(82)이 형성되고, 이 홈(82)에 본체부(50)와의 밀폐를 위한 오링(84)이 결합되어 있다.
이와 같은 진공밸브(40)는, 실린더(70)의 수축 또는 팽창운동에 의해 실린더(70)와 연결된 구동축(72)이 왕복 운동으로 슬라이더부(60)에서 슬라이딩되어 본체부(50)의 통과공(52)을 개폐하게 된다.
이와 같이 공정챔버(10)가 가동중인 상태에서 라인을 정비하기 위하여 일부의 라인을 차단하고자 하는 경우에는, 해당 라인에 설치된 진공밸브(40)를 폐쇄하여 가스의 흐름을 막고 다른 라인에 있는 진공밸브(40)를 개방하여 그 라인을 통해 배기가스의 배출이 이루어지도록 한다.
이와 같은 진공밸브(40)를 차단판(80)이 실린더(70)의 구동에 의해 동작이이루어진다. 그런데, 라인을 정비하기 위하여 진공밸브(40)를 작동시키는 경우는 아주 드물다. 따라서 자주 사용하지 않은 진공밸브(40)에 고가의 실린더(70)를 장착함에 따라 반도체소자 제조장치 전체의 제조가격이 상승하는 문제점이 있다.
또한 종래의 진공밸브(40)는, 본체부(50)의 통과공(52)과 차단판(80)과의 기밀은 오링(84)에 의해 이루어지게 된다. 따라서 차단판(80)을 최초에 본체부(50)의 통과공(52)에 결합시킬 때 오링(84)에 스크래치 등이 발생할 염려가 있으며, 그 결합에서 강한 힘을 필요로 하여 제조공정상 작업이 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 점에 착안하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 자주 사용하지 않는 라인 정비용 진공밸브를 수동으로 동작되게 함으로써 그 제조비용을 절감하고, 진공밸브의 개폐부재의 결합력을 강화하면서 조립이 용이하게 되도록 하기 위한 것이다.
도 1은 반도체소자 제조장치의 부분적인 개략도.
도 2는 종래 진공밸브의 평면도.
도 3은 도 2에 도시한 진공밸브의 측단면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 진공밸브의 분해사시도.
도 5는 도 4에 도시한 진공밸브의 결합과정의 사시도.
도 5 및 도 7은 도 4에 도시한 진공밸브의 사용상태 부분절개 사시도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
100: 메인하우징102: 통과공
104: 제 1슬라이드공간106: 플랜지
120: 보조하우징122: 제 2슬라이드공간
124: 록킹핀126: 버튼
128: 볼트140: 개폐수단
142: 밀폐판144: 제 1볼홈
146: 제 1판스프링148: 제 2판스프링
150: 스크류160: 구동축
162: 제 2볼홈180: 개폐제어수단
182: 제 1링크184: 제 1힌지축
186: 제 2링크188: 제 2힌지축
190: 제 3힌지축200: 손잡이
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 공정챔버와 펌프에 연결된 연결관을 연통시키는 통과공이 형성되고, 일측으로부터 상기 통과공을 직교방향으로 관통하도록 형성된 제 1슬라이드공간을 갖는 메인하우징; 상기 제 1슬라이드공간 측에서 상기 메인하우징에 결합되고, 상기 제 1슬라이드공간에 연결되는 제 2슬라이드공간을 갖는 보조하우징; 상기 제 1슬라이드공간과 제 2슬라이드공간으로 선택적으로 이동하여 상기 통과공을 개폐하고, 상기 제 2슬라이드공간을 통하여 상기 보조하우징의 외부로 인출되는 구동축을 갖는 개폐수단; 및 상기 보조하우징에 설치되어 상기 구동축을 수동으로 동작시키는 개폐제어수단;을 포함하는 반도체소자 제조장치용 진공밸브를 제공한다.
이하에서는 상기와 같은 본 발명의 양호한 실시예를 설명한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 진공밸브의 분해사시도이고, 도 5는 도 4에 도시한 진공밸브의 결합과정의 사시도이다.
본 실시예의 진공밸브는, 공정챔버와 펌프에 연결된 연결관을 연통시키는 통과공(102)이 형성되고, 일측으로부터 통과공(102)을 직교방향으로 관통하도록 형성된 제 1슬라이드공간(104)을 갖는 메인하우징(100); 제 1슬라이드공간(104) 측에서 메인하우징(100)에 결합되고, 제 1슬라이드공간(104)에 연결되는 제 2슬라이드공간(122)을 갖는 보조하우징(120); 제 1슬라이드공간(104)과 제 2슬라이드공간(122)으로 선택적으로 이동하여 통과공(102)을 개폐하고, 제 2슬라이드공간(122)을 통하여 보조하우징(120)의 외부로 인출되는 구동축(160)을 갖는 개폐수단(140); 및 보조하우징(120)에 설치되어 구동축(160)을 수동으로 동작시키는 개폐제어수단(180)으로 이루어진다.
상기 메인하우징(100)의 통과공(102) 양측에는 연결관에 결합되는 한 쌍의 플랜지(106)가 고정된다.
상기 개폐수단(140)은, 제 1슬라이드공간(104)에 결합되어 통과공(102)을 개폐하고 서로 대향되도록 결합되는 한 쌍의 밀폐판(142)과, 양측 밀폐판(142)에 각각 결합되어 내측으로 서로 내측으로 당기는 힘을 발생시키는 제 1판스프링(146) 및 제 2판스프링(148)과, 한 쌍의 밀폐판(142)의 내측에 형성된 1이상의 제1볼홈(144)과, 구동축(160)의 대향되는 양측면에 각각 형성된 1이상의 제 2볼홈(162)과, 일측 밀폐판(142)의 제 1볼홈(144)과 구동축(160)의 일측 제 2볼홈(162) 및 타측 밀폐판(142)의 제 1볼홈(144)과 구동축(160)의 타측 제 2볼홈(162)에 각각 삽입되어 한 쌍의 밀폐판(142)의 상호 간격을 유지하는 2이상의 볼로 이루어진다.
상기 밀폐판(142)에는, 가장자리를 따라 홈(152)이 형성되고, 이 홈(152)에 통과공(102)과의 밀착성을 향상시키기 위한 고무링(154)이 결합된다.
이러한 제 1판스프링(146) 및 제 2판스프링(148)은 스크류(150)로 양측의 밀폐판(142)에 고정한다.
한 쌍의 밀폐판(142)이 통과공(102)에 끼워지는 두께는, 볼이 양측 밀폐판(142)의 제 1볼홈(144)과 구동축(160)의 제 2볼홈(162)에 동시에 결합되었을 때의 두께가 된다. 그리고 한 쌍의 밀폐판(142)이 통과공(102)을 차단한 상태에서 볼이 제 1볼홈(144)에서 이탈하면, 양측 밀폐판(142)을 좀더 두꺼워지게 되어 양측 밀폐판(142)이 통과공(102)에 압력을 받으면서 기밀을 유지하게 된다.
제 2판스프링(148)은, 구동축(160)의 양측을 가이드하도록 등간격을 유지하는 한 쌍으로 이루어지고, 한 쌍의 일측단부가 서로 연결되며, 각각의 단부에는 제 1판스프링(146)의 단부가 각각 걸리는 절곡부(149)가 형성된다.
상기 개폐제어수단(180)은, 보조하우징(120)에 제 1힌지축(184)에 의해 회동가능하게 결합되는 제 1링크(182)와, 제 1링크(182)에 제 2힌지축(188)에 의해 회동가능하게 결합되는 제 2링크(186)와, 제 2링크(186)에 고정되고 구동축(160)의단부가 힌지결합되는 제 3힌지축(190)과, 제 2링크(186)에 고정된 손잡이(200)로 이루어진다.
또한 개폐제어수단(180)은, 보조하우징(120)에 슬라이드가능하게 설치되어 제 1링크(182)의 회전을 제동하는 록킹핀(124)과, 록킹핀(124)에 고정된 버튼(126)을 구비한다.
이하에서는 상기와 같은 구성으로 된 진공밸브의 작용을 설명한다.
도 6은 진공밸브가 개방된 상태의 부분절개 사시도이고, 도 7은 진공밸브가 폐쇄된 상태의 부분절개 사시도이다.
먼저, 개폐부재를 메인하우징(100)에 결합하는 과정을 설명한다.
일측 밀폐판(142)의 내측에 결합된 제 1판스프링(146)을 타측 밀폐판(142)의 내측에 결합된 제 1판스프링(146)의 절곡부(149)에 끼워 가결합한다.
그리고 보조하우징(120)의 제 2슬라이드공간(122)으로 진입하여 있는 구동축(160)의 제 2볼홈(162)에 각각 볼을 삽입하고, 구동축(160)의 선단을 한 쌍의 제 2판스프링(148)의 사이로 밀어 넣는다.
그러면, 구동축(160)과 함께 볼이 양측 밀폐판(142)의 사이로 진입하고, 구동축(160)이 양측 밀폐판(142)의 사이로 충분히 진입하면 볼이 양측 밀폐판(142)의 제 1볼홈(144)에 삽입된다.
이러한 과정에서 제 1판스프링(146) 및 제 1판스프링(146)은 양측 밀폐판(142)을 당기는 방향으로 텐션이 작용한다.
구동축(160)과 개폐수단(140)의 결합이 완료된 상태는, 제 1판스프링(146)및 제 1판스프링(146)이 양측 밀폐판(142)을 당기고, 구동축(160)의 제 2볼홈(162)에 결합된 볼이 양측의 밀폐판(142)을 외측으로 벌리는 역할을 하여 양측 밀폐판(142)의 간격을 유지한다.
이와 같은 상태에서 개폐수단(140)을 메인하우징(100)의 통과공(102)에 밀어 넣고, 다수의 볼트(128)로 보조하우징(120)을 메인하우징(100)에 결합시킨다.
이와 같이 조립된 진공밸브는, 손잡이(200)가 열림위치에 있을 때에는 구동축(160)이 외부로 인출되어 개폐수단(140)이 보조하우징(120)의 제 2슬라이드공간(122)에 위치하게 된다. 이때에는 메인하우징(100)의 통과공(102)이 개방되어 양측 연결관으로 가스가 자유롭게 이동하게 된다.
그리고 손잡이(200)를 닫힘위치로 회동시키면, 손잡이(200)가 고정된 제 2링크(186)가 제 2힌지축(188)을 중심으로 닫힘위치로 회동되고, 제 2링크(186)가 지지되는 제 1링크(182)는 제 1힌지축(184)을 중심으로 제 2링크(186)와 반대방향으로 약간 회동된다. 이와 같은 제 2링크(186)의 회동작용에 의해 제 2링크(186)의 회동에도 불구하고 구동축(160)이 전후진 운동만 할 뿐 좌우로 유동하는 것이 방지된다.
손잡이(200)가 닫힘위치로 어느 정도 회동하게 되면, 개폐수단(140)의 밀폐판(142)이 제 1슬라이드공간(104)으로 이동하여 통과공(102)을 차단하게 되고, 밀폐판(142)은 더 이상 이동하지 않게 된다.
이러한 상황에서 계속하여 손잡이(200)를 닫힘위치로 회전시키면, 밀폐판(142)은 더 이상 이동하지 않고, 구동축(160)만 이동하게 되어 다수의 볼을밀게 된다. 따라서 볼은 양측 밀폐판(142)의 제 1볼홈(144)으로부터 이탈하며 양측의 밀폐판(142)을 외측으로 벌리게 된다.
이에 따라 양측의 밀폐판(142)은 상호 거리가 이격되며 메인하우징(100)의 제 1슬라이드공간(104)을 압착하며 통과공(102)의 기밀을 유지한다.
볼이 제 1볼홈(144)으로부터 이탈하여 구동축(160)이 더 전진함에 따라, 손잡이(200) 및 제 2링크(186)가 닫힘위치까지 이동하게 된다. 이때 볼이 제 1볼홈(144)으로부터 이탈하더라도 구동축(160)은 양측의 제 2판스프링(148)에 의해 가이드된다.
손잡이(200)가 닫힘위치까지 이동하게 되면, 라인의 정비작업도중 손잡이(200)가 열림위치로 이동하는 것을 방지하기 위하여, 록킹핀(124)에 고정된 버튼(126)을 밀어 록킹핀(124)으로 제 1링크(182)를 고정하여 제 2링크(186) 및 손잡이(200)가 회동하는 것을 방지한다.
이러한 상태에서 라인에 대한 정비작업을 하게 된다.
한편, 라인에 대한 정비작업을 마치면, 버튼(126)을 밀어 록킹핀(124)을 열림위치로 이동시키고, 손잡이(200)를 열림위치로 회동시킨다.
손잡이(200)가 회동됨에 따라 손잡이(200)가 고정된 제 2링크(186)가 회동하게 되고, 제 2링크(186)에 제 2힌지축(188)을 통해 연결된 구동축(160)이 외측으로 이동하게 된다.
따라서 구동축(160)과 구동축(160)의 제 2볼홈(162)에 삽입된 볼이 빠지면서, 볼이 양측 밀폐판(142)의 제 1볼홈(144)에 삽입된다. 따라서 양측의밀폐판(142)은 거리가 가까워지게 된다. 이러한 상태에서 계속하여 손잡이(200)를 회전시키면, 구동축(160)과 함께 이동하는 볼이 양측 밀폐판(142)을 함께 제 1슬라이드공간(104)으로부터 제 2슬라이드공간(122)측으로 이동시킨다.
따라서 개폐부재가 메인하우징(100)의 통과공(102)을 완전히 개방시키게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 자주 사용하지 않는 라인 정비용 진공밸브를 수동으로 동작되게 함으로써 그 제조비용을 절감하고, 양측의 밀폐판(142)이 볼에 의해 간격을 유지하므로 볼의 위치를 조절하여 개폐부재의 조립을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.
이상에서는 본 발명을 하나의 실시예로써 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.

Claims (6)

  1. 공정챔버와 펌프에 연결된 연결관을 연통시키는 통과공(102)이 형성되고, 일측으로부터 상기 통과공(102)을 직교방향으로 관통하도록 형성된 제 1슬라이드공간(104)을 갖는 메인하우징(100);
    상기 제 1슬라이드공간(104) 측에서 상기 메인하우징(100)에 결합되고, 상기 제 1슬라이드공간(104)에 연결되는 제 2슬라이드공간(122)을 갖는 보조하우징(120);
    상기 제 1슬라이드공간(104)과 제 2슬라이드공간(122)으로 선택적으로 이동하여 상기 통과공(102)을 개폐하고, 상기 제 2슬라이드공간(122)을 통하여 상기 보조하우징(120)의 외부로 인출되는 구동축(160)을 갖는 개폐수단(140); 및
    상기 보조하우징(120)에 설치되어 상기 구동축(160)을 수동으로 동작시키는 개폐제어수단(180);을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조장치용 진공밸브.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 개폐수단(140)은, 상기 제 1슬라이드공간(104)에 결합되어 상기 통과공(102)을 개폐하고, 서로 대향되도록 결합되는 한 쌍의 밀폐판(142);
    상기 양측 밀폐판(142)에 각각 결합되어 내측으로 서로 내측으로 당기는 힘을 발생시키는 제 1판스프링(146) 및 제 2판스프링(148);
    상기 한 쌍의 밀폐판(142)의 내측에 형성된 1이상의 제 1볼홈(144);
    상기 구동축(160)의 대향되는 양측면에 각각 형성된 1이상의 제 2볼홈(162); 및
    상기 일측 밀폐판(142)의 상기 제 1볼홈(144)과 상기 구동축(160)의 일측 제 2볼홈(162), 상기 타측 밀폐판(142)의 상기 제 1볼홈(144)과 상기 구동축(160)의 타측 제 2볼홈(162)에 각각 삽입되어 상기 한 쌍의 밀폐판(142)의 상호 간격을 유지하는 2이상의 볼;을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조장치용 진공밸브.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 밀폐판(142)은, 가장자리를 따라 홈(152)이 형성되고, 상기 홈(152)에 고무링(154)이 결합된 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조장치용 진공밸브.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 제 2판스프링(148)은, 상기 구동축(160)의 양측을 가이드하도록 등간격을 유지하는 한 쌍으로 이루어지고, 한 쌍의 일측단부가 서로 연결되며, 각각의 단부에는 상기 제 1판스프링(146)의 단부가 각각 걸리는 절곡부(149)가 형성된 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조장치용 진공밸브.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 개폐제어수단(180)은, 상기 보조하우징(120)에 제 1힌지축(184)에 의해 회동가능하게 결합되는 제 1링크(182);
    상기 제 1링크(182)에 제 2힌지축(188)에 의해 회동가능하게 결합되는 제 2링크(186);
    상기 제 2링크(186)에 고정되고, 상기 구동축(160)의 단부가 힌지결합되는 제 3힌지축(190); 및
    상기 제 2링크(186)에 고정된 손잡이(200);를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조장치용 진공밸브.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 개폐제어수단(180)은, 상기 보조하우징(120)에 슬라이드가능하게 설치되어 상기 제 1링크(182)의 회전을 제동하는 록킹핀(124); 및
    상기 록킹핀(124)에 고정된 버튼(126);을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조장치용 진공밸브.
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