KR20030092723A - 로드락 챔버용 슬릿 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로드락 챔버용 슬릿 밸브에 관한 것으로서, 이를 위해 본 발명은 일측면으로 실링용 오링이 구비되는 도어 플레이트와, 상기 도어 플레이트의 백면 중심부를 수평으로 지나는 샤프트와, 상기 샤프트를 중심으로 상기 도어 플레이트의 백면과 면접촉되게 구비되며, 상기 도어 플레이트의 상측면에 스크류로 체결되는 결합력에 의해 상기 샤프트에 상기 도어 플레이트를 견고하게 고정되도록 하는 브라켓트를 구비한 로드락 챔버용 슬릿 밸브에 있어서, 상기 샤프트의 브라켓트측 주면에 길이방향으로 키홈을 형성하고, 상기 키홈에 대향하는 브라켓트면에 상기 키홈과 대향하는 키홈을 형성하며, 상기 샤프트측 키홈과 상기 브라켓트면측 키홈간으로 고정용 키이가 긴밀하게 삽입되도록 하는 구성으로서, 도어 플레이트(10)에 샤프트(20)와 브라켓트(30)를 스크류 체결에 의해 조립시 보다 강력한 결합이 될 수 있도록 하므로서 잦은 개폐작용과 로드락 챔버(200)측 벽면과의 마찰로 인한 도어 플레이트(10)의 유동 및 비틀림이 방지되도록 하고, 이로써 웨이퍼가 빈번하게 인출입되는 통로를 항상 긴밀하게 차폐시킬 수 있도록 하므로서 공정 챔버에서 항상 안정된 공정 분위기를 유지할 수 있도록 함과 동시에 웨이퍼의 인출입에 따른 파티클 생성에 의한 오염을 방지시켜 생산 효율성을 높일 수 있도록 하면서 제품에 대한 신뢰성을 향상시킬 수가 있도록 하는데 특징이 있다.

Description

로드락 챔버용 슬릿 밸브{Slit valve for loadlock chamber}

본 발명은 로드락 챔버용 슬릿 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 샤프트와 도어 플레이트간 연결구조를 개선하여 잦은 개폐작용으로 인한 도어 플레이트의 틀어짐으로 인해 발생되는 리크와 그에따른 공정 불량이 방지되도록 하는 로드락 챔버용 슬릿 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 장치는 고진공, 고온의 특수 환경에서 수행된다.

이들 특수한 환경을 형성하기 위해 통상 통제나 조절이 쉬운 별도의 작은 공간을 만들고 이들 공간을 외부와 격리되도록 하므로서 주된 공정이 수행되는 공간의 내부는 항상 균일한 공정 분위기가 유지되도록 하고 있다.

한편 외부와의 격리를 위해서 공정 진행시 이 작은 공간을 드나드는 웨이퍼의 통로가 마련되는데 이 통로는 통상 공압 엑추에이터(actuator)에 의해서 개폐가동되는 슬릿 밸브에 의해서 단속되도록 한다.

도 1은 종래의 반도체 장치의 일례를 도시한 것으로서, 공정을 수행하는 위치가 공정 챔버(100)이고, 이 공정 챔버(100)로 카세트(300)에 적재되어 있는 웨이퍼를 이송시키게 되는 일시적인 대기 공간이 로드락 챔버(200)이다.

이러한 로드락 챔버(200)는 항상 진공의 상태인 공정 챔버(100)와는 달리 전술한 바와같이 외부와 공정 챔버(100)간을 연결하게 되므로 진공과 대기의 조건을 반복 형성하게 된다.

이때 카세트(300)가 위치하는 외부와의 통로 역할을 하면서 이 통로를 개폐하는 것이 슬릿 밸브(210)이다.

슬릿 밸브(210)는 도 2에서와 같이 도어 플레이트(211)의 일면에 부착된 오링(O-ring, 212)이 로드락 챔버(200)측 통로의 주연부에 밀착되어 통로를 닫는 작용을 한다.

이같은 도어 플레이트(211)는 통상 샤프트(213)를 사이에 두고 도어 플레이트(211)가 구비되는 방향과 대응되는 방향에 구비되는 브라켓트(214)에서 스크류(215)에 의해 견고하게 결합되는 구성으로 이루어진다.

즉 슬릿 밸브(210)에서 도어 플레이트(211)는 샤프트(213)에 직접적으로 결합되지 않고, 브라켓트(214)와 스크류(215)에 의해 체결되는 체결력에 의해서 샤프트(213)에 고정되도록 하고 있다.

하지만 슬릿 밸브(210)의 잦은 구동에 의하여 샤프트(213)로부터 도어 플레이트(211)가 유동하게 되는 폐단이 있다.

즉 슬릿 밸브(210)는 웨이퍼가 출입할 때마다 개폐되면서 많은 개폐작업중에 엑추에이터의 가동 공압에 오류가 생길 수 있고, 이 경우 실린더의 움직임이나 각도에 영향을 주면서 그 영향은 연결부를 통해 도어 플레이트(211)로 전해지게 된다.

특히 도어 플레이트(211)의 한쪽으로 힘이 치우치게 되면 도어 플레이트(211)의 양단에서의 변위가 커질 여지가 있으므로 도어 플레이트(211)는 정위치로부터의 회전변위, 혹은 평행이동변위가 발생하여 로드락 챔버(200) 벽체와의 사이에서 실링성이 급격히 약화되는 경우가 많다.

다시말해 도어 플레이트(211)의 결합상태가 미세하게 나마 틀어지게 되면 로드락 챔버(200)측 통로를 정확히 밀폐시키지 못하면서 리크(leak)의 원인이 되기도 하고, 다량의 파티클 발생으로 제품 불량을 초래하게 되므로 매우 심각한 문제가 되기도 한다.

따라서 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 주된 목적은 웨이퍼 무빙에 따른 로드락 챔버측 통로의 개폐시 도어 플레이트의 틀어짐이 방지되게 하므로서 항상 안정된 실링성이 유지될 수 있도록 하는데 있다.

또한 본 발명은 샤프트에의 보다 견고한 체결력 유지로 내구력이 향상되도록 하는데 다른 목적이 있다.

도 1은 일반적인 반도체 공정 설비를 도시한 평면도,

도 2는 종래의 로드락 챔버의 도어에 슬릿 밸브가 개폐작동하는 구성을 도시한 측단면도,

도 3은 본 발명에 따른 슬릿 밸브의 측단면 분해도,

도 4는 본 발명에 따라 슬릿 밸브를 조립시 도어 플레이트를 샤프트에 의해 로드락 챔버측으로 이동시킨 상태를 도시한 측단면도,

도 5는 본 발명에 따라 슬릿 밸브의 조립된 상태를 도시한 평단면도,

도 6은 본 발명에 따른 슬릿 밸브의 조립된 상태에서 로드락 챔버의 도어를 차폐시킨 상태를 도시한 측단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 도어 플레이트 20 : 샤프트

21 : 키홈 30 : 브라켓트

33 : 키홈 40 : 스크류

50 : 고정용 키이

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 일측면으로 실링용 오링이 구비되는 도어 플레이트와, 상기 도어 플레이트의 백면 중심부를 수평으로 지나는 샤프트와, 상기 샤프트를 중심으로 상기 도어 플레이트의 백면과 면접촉되게 구비되며, 상기 도어 플레이트의 상측면에 스크류로 체결되는 결합력에 의해 상기 샤프트에 상기 도어 플레이트를 견고하게 고정되도록 하는 브라켓트를 구비한 로드락 챔버용 슬릿 밸브에 있어서, 상기 샤프트의 브라켓트측 주면에 길이방향으로 키홈을 형성하고, 상기 키홈에 대향하는 브라켓트면에 상기 키홈과 대향하는 키홈을 형성하며, 상기 샤프트측 키홈과 상기 브라켓트면측 키홈간으로 고정용 키이가 긴밀하게 삽입되도록 하는 구성이다.

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

도 3는 본 발명에 따른 슬릿 밸브의 분리된 구성을 도시한 분해 사시도이다.

본 발명은 종전의 슬릿 밸브의 구성과 대동소이하다.

즉 본 발명은 크게 도어 플레이트(10)와 샤프트(20)와 브라켓트(30)의 조립으로 이루어지는 구성이다.

도어 플레이트(10)는 로드락 챔버에 형성되는 웨이퍼 통로를 개폐하는 사이즈로서 형성되는 구성이다.

이러한 도어 플레이트(10)는 일측 즉 로드락 챔버측의 웨이퍼 통로의 주연부로 긴밀한 밀착이 가능하게 실링용 오링(11)이 구비된다.

그리고 타측의 즉 백면의 도어 플레이트(10)에는 중앙에 길이방향으로 소정의 깊이로 가이드 홈(12)이 형성되고, 이 가이드 홈(12)의 상측면에는 복수의 체결홀(13)이 형성된다.

샤프트(20)는 도어 플레이트(10)의 백면에 형성되는 가이드 홈(11)에 긴밀하게 삽입되는 구성으로, 공압 엑츄에이터와 일체로 연결되면서 슬릿 밸브가 개폐작용을 할 수 있도록 실제적으로 구동하게 되는 구성이다.

그리고 브라켓트(30)는 도어 플레이트(10)보다는 작은 길이로서 형성되면서 샤프트(20)를 기준으로 도어 플레이트(10)와는 대응되는 방향으로 구비되는 구성이다. 브라켓트(30)의 샤프트(20)측 일측면으로는 도어 플레이트(10)에서와 마찬가지로 길이방향으로 가이드 홈(31)이 형성되게 하므로서 도어 플레이트(10)의 가이드 홈(11)으로 삽입된 이외의 부분이 긴밀하게 삽입된다.

브라켓트(30)에 형성되는 가이드 홈(31)은 반경이 샤프트(20)와 동일하거나 미세하게 샤프트(20)의 반경보다는 작게 형성되도록 한다.

한편 브라켓트(30)의 가이드 홈(31) 상측의 판면에는 도어 플레이트(10)의 백면측 상측에 형성한 체결홀(12)과 동일선상의 위치로 관통홀(32)이 형성되도록 한다.

그리고 도어 플레이트(10)의 체결홀(12)과 브라켓트(30)의 관통홀(32)에는 스크류(40)가 체결되면서 조립되는 구성이다.

본 발명의 상기와 같은 구성은 전술한 바와같이 종래의 슬릿 밸브와 동일하다.

다만 본 발명은 브라켓트(30)의 가이드 홈(31)에 삽입되어 긴밀하게 밀착되는 샤프트(20)의 외주면에 길이방향으로 소정의 깊이로서 키홈(21)이 형성되도록 하고, 샤프트(20)의 키홈(21)과 마주보는 브라켓트(30)의 가이드홈(31)의 내측면으로도 키홈(33)이 형성되도록 하며, 이들 키홈(21)(33)간으로는 고정용 키이(50)가 긴밀하게 삽입되도록 하는 구성이 특징이다.

이때의 키홈(21)(33)들에는 고정용 키이(50)가 유동이 불가능하게 긴밀하게삽입되도록 한다.

또한 브라켓트(30)에 형성되는 키홈(33)은 도 5에서와 같이 브라켓트(30)의 길이보다는 작게 형성되도록 하고, 샤프트(20)와 브라켓트(30)의 키홈(21)(33)에 동시에 걸쳐지는 고정용 키이(50)는 브라켓트(30)측 키홈(33)의 길이보다는 짧은 길이로서 형성되도록 하는 것이 가장 바람직하다.

한편 브라켓트(30)에 형성되는 키홈(33)은 브라켓트(30)의 길이와 동일하게 형성하면서 샤프트(20)에 형성되는 키홈(33)은 브라켓트(30)측 키홈(33)보다는 길게 형성되게 하여 도어 플레이트(10)에 샤프트(20)와 브라켓트(30)가 스크류 체결에 의해 조립되게 한 후 샤프트(20)의 일측에서 키홈(21)을 통해 억지끼워지는 방식에 의해 결합되게 할 수도 있다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 작용에 대해서 살펴보면 다음과 같다.

우선 본 발명의 조립은 반드시 도어 플레이트(10)가 로드락 챔버(200)의 웨이퍼가 인출입되는 도어측 벽면에 긴밀하게 밀착되도록 한 후 이루어지게 된다.

다시말해 공압 액츄에이터에 의해 구동되는 샤프트(20)가 도어 플레이트(10)의 가이드 홈(11)에 긴밀하게 삽입된 상태에서 도어 플레이트(10)를 가압하여 로드락 챔버(200)측 통로를 폐쇄되도록 한 상태에서 도 6에서와 같이 샤프트(20)에 형성한 키홈(21)에 고정용 키이(50)를 삽입하고, 브라켓트(30)를 도어 플레이트(10)에 밀착시키면서 브라켓트(30)로부터 스크류(40)를 사용하여 브라켓트(30)와 도어 플레이트(10)를 스크류 체결에 의해 결합되게 하는 방식에 의해 조립된다.

이때 키홈(21)(33)은 브라켓트(30)의 길이보다는 짧게 형성되게 하므로서 완전히 조립된 상태에서 키홈(21)(33)간으로 삽입된 고정용 키이(50)가 절대 이탈되지 않도록 한다.

한편 전술한 바와같이 도어 플레이트(10)에 샤프트(20)와 브라켓트(30)를 스크류 체결에 의해 조립되게 한 후 샤프트(20)의 일측에서 브라켓트(30)보다 길게 형성시킨 키홈(21)을 통해 고정용 키이(50)가 억지끼움에 의해 결합되게 하는 방식으로 조립되게 할 수도 있다.

스크류 체결에 의해 이들을 상기와 같이 결합시키게 되면 샤프트(20)에 대해서 브라켓트(30)가 전혀 유동 불가능하게 연결되는 상태가 되고, 이러한 브라켓트(30)와 스크류 체결되는 도어 플레이트(10) 또한 유동이 불가능한 상태로 조립되는 상태가 되면서 견고한 결합구조를 이루게 된다.

도어 플레이트(10)에 브라켓트(30)를 스크류 체결함에 의해 조립이 완료되면 공압 액츄에이터의 구동에 의해 아무리 빈번한 개폐작용을 하게 되더라도 샤프트(20)로부터 더 이상은 도어 플레이트(10)의 비틀리는 현상은 유발되지 않게 된다.

이처럼 도어 플레이트(10)의 비틀림을 방지시키게 되므로서 더 이상 로드락 챔버(200)의 리크가 발생되지 않도록 하고, 로드락 챔버(200)의 벽면과 균일하고 안정된 밀착을 유지시키게 되므로서 비균일한 면접촉으로 인한 파티클 생성과 그로인한 웨이퍼 오염이 방지될 수 있도록 한다.

특히 로드락 챔버(200)의 실링성을 향상시키므로서 공정 챔버에서의 항상 안정된 공정 분위기 조성을 제공하여 보다 양질의 제품을 제작할 수가 있도록 한다.

한편 상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다는 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다.

따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 샤프트(20)와 이 샤프트(20)의 일부가 긴밀하게 삽입되는 브라켓트(30)의 가이드 홈(32)으로 서로 대응되게 키홈(21)(33)을 형성하고, 이 키홈(21)(33)간으로는 고정용 키이(40)이 삽입되도록 하므로서 도어 플레이트(10)에 샤프트(20)와 브라켓트(30)를 스크류 체결에 의해 조립시 보다 강력한 결합이 될 수 있도록 하므로서 잦은 개폐작용과 로드락 챔버(200)측 벽면과의 마찰로 인한 도어 플레이트(10)의 유동 및 비틀림이 방지되도록 한다.

따라서 본 발명은 웨이퍼가 빈번하게 인출입되는 통로를 항상 긴밀하게 차폐시킬 수 있도록 하므로서 공정 챔버에서 항상 안정된 공정 분위기를 유지할 수 있도록 함과 동시에 웨이퍼의 인출입에 따른 파티클 생성에 의한 오염을 방지시켜 생산 효율성을 높일 수 있도록 하면서 제품에 대한 신뢰성을 향상시킬 수가 있도록 한다.

Claims (5)

1. 일측면으로 실링용 오링이 구비되는 도어 플레이트와, 상기 도어 플레이트의 백면 중심부를 수평으로 지나는 샤프트와, 상기 샤프트를 중심으로 상기 도어 플레이트의 백면과 면접촉되게 구비되며, 상기 도어 플레이트의 상측면에 스크류로 체결되는 결합력에 의해 상기 샤프트에 상기 도어 플레이트를 견고하게 고정되도록 하는 브라켓트를 구비한 로드락 챔버용 슬릿 밸브에 있어서,

   상기 샤프트의 브라켓트측 주면에 길이방향으로 키홈을 형성하고, 상기 키홈에 대향하는 브라켓트면에 상기 키홈과 대향하는 키홈을 형성하며, 상기 샤프트측 키홈과 상기 브라켓트면측 키홈간으로 고정용 키이가 긴밀하게 삽입되도록 하는 로드락 챔버용 슬릿 밸브.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 브라켓트에 형성되는 키홈은 브라켓트의 길이보다 짧게 형성되도록 하는 로드락 챔버용 슬릿 밸브.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 샤프트와 브라켓트에 형성되는 키홈에 삽입되는 고정용 키이는 상기 브라켓트측 키홈보다는 작은 길이로 형성되는 로드락 챔버용 슬릿 밸브.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 고정용 키이는 상기 샤프트의 키홈과 브라켓트의 키홈간에서 유동이 불가능하게 긴밀하게 삽입되는 로드락 챔버용 슬릿 밸브.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 샤프트에 형성되는 키홈은 상기 브라켓트의 길이보다 길게 형성하고, 상기 브라켓트에 형성되는 키홈은 상기 브라켓트의 길이와 동일한 길이로 형성되도록 하면서 상기 도어 플레이트에 상기 샤프트와 브라켓트가 스크류 체결된 상태에서 상기 샤프트의 일측에서 키홈을 통해 고정용 키이가 억지끼움에 의해 삽입되도록 하는 로드락 챔버용 슬릿 밸브.