KR20030097452A - 반도체 제조에 사용되는 체크밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조에 사용되는 체크밸브에 관한 것으로, 체크밸브는 챔버포트와 펌프포트를 가지는 하우징, 플레이트, 스프링, 샤프트, 그리고 벨로즈를 구비한다. 진공펌프가 정상적으로 작동시에는 플레이트가 챔버포트를 개방하여 챔버내의 유체가 진공펌프측으로 흐르게 되나, 진공펌프가 오작동되는 경우에는 스프링의 탄성에 의해 플레이트가 신속하게 챔버포트를 밀폐시켜, 공기가 역류되는 것을 방지한다.

Description

반도체 제조에 사용되는 체크밸브{Check valve for manufacturing semiconductor}

본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 챔버와 진공펌프사이에 설치되어 챔버와 진공펌프사이의 통로를 개폐하는 체크밸브에 관한 것이다.

반도체 제조 공정은 높은 청정도를 요구하므로, 공정이 진행되는 챔버(2)는진공을 유지하여야 한다. 이를 위해 챔버(2)는 챔버내의 파티클을 포함한 공기등을 강제 흡입하는 진공펌프(3)와 연결되어 있다.

도 1에서 보는 바와 같이 챔버(2)와 진공펌프(3)사이의 통로에는 게이트 밸브(4)가 설치된다. 게이트 밸브(4)는 챔버(2)와 진공펌프(3)사이의 통로를 개폐하기 위한 것으로, 공정진행중에는 챔버(2)내의 공기가 진공펌프(3)측으로 강제흡입될 수 있도록 통로를 열어주고, 문제가 발생하여 펌프가 오작동되는 경우에는 공기의 흐름이 역류되는 것을 방지하기 위해 통로를 닫아준다.

이러한 게이트 밸브의 개폐는 전기적 신호에 의해서 이루어지는 것이 일반적인데 이것은 다음과 같은 문제가 있다.

게이트 밸브(4)를 개폐하기 위해 별도의 전기적 신호를 송출하는 수단을 구비해야 하며, 이러한 신호 송출시 단선 또는 단락되는 경우가 종종 발생한다.

진공펌프가 오작동되는 것을 감지하여 전기적 신호에 의해 게이트 밸브(4)를 닫기까지는 1 내지 3초 정도가 소요되고 있다. 이 시간내에 진공펌프측에서 챔버측으로 공기가 역류되어, 챔버가 파티클에 오염된다.

본 발명은 펌프가 오작동되는 경우 진공펌프와 챔버사이의 통로를 신속하게 차단시키는 체크밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 별도의 전기적 신호를 사용하지 않고, 진공펌프와 챔버사이의 통로를 개폐시킬 수 있는 체크밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 종래에 게이트 밸브를 사용하여 챔버와 펌프사이의 통로를 개폐하는 것을 보여주는 도면;

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 체크밸브의 개략단면도; 그리고

도 3a와 도3b는 본 발명의 체크밸브의 동작을 보여주는 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 챔버포트 20 : 펌프포트

30 : 플레이트 40 : 스프링

50 : 벨로즈 60 : 고정판

70 : 샤프트 80 : 오링

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명인 체크 밸브는 챔버에 접속되는 제 1 포트, 상기 챔버를 진공으로 유지시키는 펌프에 접속되는 제 2 포트, 상기 제 1 포트와 상기 제 2 포트를 보유하는 하우징, 상기 제 1 포트를 개폐하는 플레이트, 그리고 일단이 상기 플레이트와 결합된 스프링과 같은 탄성부재를 구비하며, 상기 플레이트는 상기 탄성부재의 탄성력에 의해 상기 제 1 포트에 밀착되고, 상기 펌프의 작동시 상기 제 1 포트로부터 떨어진다.

바람직하게는 상기 체크밸브는 일단이 상기 플레이트에 결합되는 벨로즈를 더 구비하며, 상기 탄성부재는 상기 벨로즈내에 설치된다.

바람직하게는 상기 체크밸브는 샤프트를 더 구비하며, 상기 샤프트는 일단이 상기 플레이트에 결합되고, 상기 스프링은 상기 샤프트를 감싸는 형상으로 설치된다.

바람직하게는 상기 체크밸브는 상기 플레이트와 상기 제 1 포트 사이의 실링을 위해 오링을 구비한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도 2a와 도 2b를 참조하면서 보다 상세히 설명한다.

본 발명의 실시예는 여러가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다. 본 실시예에서 진공펌프의 오작동이란 공정 진행중 진공펌프가 작동을 멈추거나 공기가 진공펌프측에서 챔버로 역류되도록 작동되는 상태를 말한다.

도 2는 본 발명의 체크밸브의 단면을 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하면, 체크밸브는 하우징(housing)(10), 플레이트(plate)(30), 벨로즈(bellows)(50), 샤프트(shaft)(70), 고정판(fixing plate)(60), 그리고 탄성부재(40)를 구비한다.

상기 하우징(10)의 일단은 챔버와 연결되는 원통형의 챔버포트(12)를 가지고, 타단은 진공펌프와 연결되는 원통형의 펌프포트(20)를 가진다.

상기 하우징(10)은 제 1부분(14), 제 2부분(18), 그리고 제 3부분(16)으로 이루어진다. 상기 제 1부분(14)은 상기 챔버포트(12)와 접촉되는 부분으로, 상기 챔버포트(12)보다 큰 직경의 원통형의 형상으로 형성된다. 상기 제 2 부분(18)은 상기 펌프포트(20)와 접촉되는 부분으로, 상기 제 1 부분(14)보다 큰 직경의 원통형의 형상으로 형성된다. 상기 제 3 부분(16)은 상기 제 1 부분(14)으로부터 상기 제 2 부분(18)으로 테이퍼진 형상으로 형성된다.

상기 플레이트(30)는 원형의 판으로 상기 챔버포트(12)의 내경보다 큰 직경을 가진다. 상기 플레이트(30)는 상기 챔버포트(12)를 개폐하기 위한 것이다. 상기 플레이트(30)는 상기 챔버포트(12)와 마주보는 면의 가장자리에 오링(80)을 가진다. 상기 오링(80)은 상기 플레이트(30)와 상기 챔버포트(12)사이를 실링하기 위한 것이다. 본 실시예에서는 오링(80)이 상기 플레이트(30)에 결합되는 구조를 설명하였으나 상기 오링(80)은 챔버포트(12)측에 결합되어 있을 수 있다.

상기 하우징(10)의 내부에는 벨로즈(50)가 위치된다. 상기 벨로즈(50)는 상기 제 1 부분(12)보다 좁은 폭을 가진 중공원통형의 형상으로 되어 있다. 상기 벨로즈(50)는 길이방향으로 수축 가능하며, 상기 챔버포트(12) 및 상기 펌프포트(20)와 일직선을 이루도록 설치된다. 상기 벨로즈(50)의 일단은 상기 플레이트(30)와 밀착되도록 결합되고, 타단은 후술할 중앙이 관통된 고정판(60)에 연결된다. 따라서 상기 진공펌프가 작동되면, 상기 벨로즈(50)는 수축하게 되며, 상기 벨로즈(50)와 연결된 상기 플레이트(30)는 상기 챔버포트(12)로부터 떨어져 상기 챔버포트(12)를 개방시키게 된다.

상기 벨로즈(50) 내에는 스프링(40)과 샤프트(70)가 삽입된다. 상기 샤프트(70)는 상기 스프링(40)의 압축을 가이드하기 위한 것으로 상기 플레이트(30)에 수직하게 결합된다. 상기 스프링(40)은 진공펌프가 오작동시 상기 플레이트(30)가 상기 챔버포트(12)를 밀폐시키도록 하기 위한 것이다. 상기 스프링(40)은 상기 샤프트(70)를 감싸는 형상으로 설치되며, 상기 스프링(40)의 일단은 상기 플레이트(30)에 결합된다. 상기 스프링(40)은 상기 벨로즈(50)가 수축되면 압축된 상태를 유지한다. 그러나 상기 스프링(40)은 상기 진공펌프의 오작동시에는 탄성력에 의해 원상태로 복원된다. 상기 벨로즈(50)와 상기 샤프트(70)에 의해 상기 스프링(40)은 상기 벨로즈(50)가 수축할 때, 압축되지 않고 구부러지는 것을 방지할 수 있다.

본 실시예에서 상기 스프링(40)은 상기 벨로즈(50)의 중앙에 위치되는 것으로 설명되었다. 그러나 이것은 일 실시예에 불과하며, 상기 스프링(40)은 상기 벨로즈의 내측면을 따라 위치될 수 있다.

상기 펌프포트(20)에는 고정판(60)이 결합된다. 상기 고정판(60)은 상기 벨로즈(50)와 상기 스프링(40)을 고정시키기 위한 것이다. 상기 고정판(60)는 관통홀들(62)을 가지며, 상기 챔버내의 공기는 상기 관통홀들(62)을 통해 상기 진공펌프측으로 배기된다.

이하 도 3a와 도3b를 참조하여 상기 체크밸브가 작동되는 과정을 설명한다. 도 3a는 상기 진공펌프가 정상적으로 작동시 상기 챔버포트(12)가 개방되어 챔버내의 유체가 상기 진공펌프측으로 강제흡입되는 것을 보여주는 도면이고, 도 3b는 상기 진공펌프가 오작동되어 상기 스프링(40)의 탄성에 의해 상기 챔버포트(12)가 밀폐되는 것을 보여주는 도면이다.

상기 진공펌프가 작동되면 상기 벨로즈(50)는 수축하게 된다. 상기 벨로즈(50)의 수축에 의해서 상기 플레이트(30)는 상기 챔버포트(12)로부터 떨어지게 되고, 상기 스프링(40)은 압축된 상태를 유지한다. 도 3a에서 보는 바와 같이 상기 챔버내의 유체는 상기 챔버포트(12), 상기 벨로즈(50)와 상기 제 1 부분(14)사이의 공간, 그리고 상기 고정판(60)에 형성된 상기 관통홀(62)을 통해 진공펌프측으로 강제 흡입된다.

도 3b에서 보는 바와 같이 공정이 진행되는 동안에 상기 진공펌프가 오작동되면 상기 스프링(40)의 탄성력에 의해 상기 플레이트(30)는 상기 챔버포트를 밀폐시킨다.

본 발명의 체크밸브는 상기 진공펌프가 오작동되는 경우 물리적 힘인 상기 스프링(40)의 탄성력을 사용하므로 전기적인 신호를 사용하는 경우보다 신속하게챔버포트를 밀폐시킬수 있다.

본 발명인 체크밸브에 의하면 진공펌프가 오작동되는 경우, 플레이트가 스프링의 탄성력에 의해 신속하게 챔버포트를 밀폐시키므로 진공펌프측에서 챔버측으로 이동된 파티클에 의해 챔버가 오염되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 체크밸브에 의하면 별도의 전기적 신호를 사용하지 않고, 밸브자체의 구조에 의해 진공펌프와 챔버사이의 통로를 개폐시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 챔버에 접속되는 제 1 포트와;

   상기 챔버를 진공으로 유지시키는 펌프에 접속되는 제 2 포트와;

   상기 제 1 포트와 상기 제 2 포트를 보유하는 하우징과;

   상기 제 1 포트를 개폐하는 플레이트와;그리고

   일단이 상기 플레이트와 결합된 탄성부재를 구비하되,

   상기 플레이트는 상기 탄성부재의 탄성력에 의해 상기 제 1 포트에 밀착되고, 상기 펌프의 작동시 상기 제 1 포트로부터 떨어지는 것을 특징으로 하는 반도체 제조에 사용되는 체크밸브.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 체크밸브는 일단이 상기 플레이트에 결합되는 벨로즈를 더 구비하되,

   상기 탄성부재는 상기 벨로즈내에 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조에 사용되는 체크밸브.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 탄성 부재는 스프링인 것을 특징으로 하는 반도체 제조에 사용되는 체크밸브.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 체크밸브는 샤프트를 더 구비하되,

   상기 샤프트는 일단이 상기 플레이트에 결합되고,

   상기 스프링은 상기 샤프트를 감싸는 형상으로 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조에 사용되는 체크밸브.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 체크밸브는 상기 플레이트와 상기 제 1 포트사이의 실링을 위해 오링을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조에 사용되는 체크밸브.