KR20040086549A - 게이트 밸브 - Google Patents

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Abstract

게이트 밸브에 있어서, 배기가스 중의 래디컬, 플라스마가 메인밸브 실(main valve seal)에 접촉하는 기회를 최소한도로 하여 메인밸브 실의 열화를 방지하는 것을 과제로 한다.
챔버 내의 압력을 제어하기 위한 배기유로(17)에 유량제어수단인 슬랫(salt; 74)이 설치되고, 메인밸브체(main valve element; 20)의 접촉면(abutting surface; 32)에 메인밸브 실(32)이 설치되어 있다. 수납실(78)의 펌프측 내면에 환상(環狀) 돌기(79)가 설치되고, 메인밸브체(20)의 비(非)실링위치에서는 메인밸브체(20)가 수납실(78)의 펌프측 내면을 향하여 이동된다. 그리고, 메인밸브체(20)의 외주부가 환상 돌기(79)에 접촉하고, 메인밸브 실(32)이 메인밸브체(20)와 환상 돌기(79)와 펌프측 내면에 의하여 배기가스 중의 래디컬, 플라스마로부터 차단된다. 그리고, 환상 돌기(79)를 삭제하여, 메인밸브체의 메인밸브 실보다도 외주부에 차폐링(shielding ring)을 고정하여도 좋다.

Description

게이트 밸브{Gate valve apparatus}
본 발명은, 반도체 제조장치 등의 진공챔버와 배기펌프의 사이에 배치되는 게이트 밸브에 관한 것이다.
특허문헌 1(일본 특허공개 평9-178000호 공보)에 기재된 슬라이드 밸브(게이트 밸브)는, 하부 하우징과 상부 하우징이 분할면에서 접합되고 고정되어서 하우징이 형성되고, 하부 하우징에는 입구측 포트와 출구측 포트를 연통(連通)시키기 위한 똑바로 뻗은 배기유로(배기통로)가 형성되어 있다. 슬라이드 플레이트(밸브체)가 배기유로의 중심선에 수직인 방향으로 이동(직진 또는 요동)가능하게 설치되고, 이 이동은 서보모터에 의하여 행하여지며, 슬라이드 플레이트의 이동에 의하여 배기유로의 유량이 제어된다. 하부 하우징 내에는, 슬라이드 플레이트와 평행하고 배기유로를 둘러싸는 위치에 환상(環狀)의 실 링(seal ring)이 설치되고, 실 링의 내주부에 환상 볼록부가 형성되어 있다. 제1오링(O-ring)이 실 링의 슬라이드 플레이트에 근접하는 면의 환상 홈 내에 설치되고, 제2오링이 환상 볼록부의 외주면에 설치되어서 배기유로의 내접면에 접하고 있다.
진공챔버와 배기펌프의 사이에 배치되는 게이트 밸브는, 진공챔버를 유지보수(예컨대 부품의 수리, 교환, 세정 등)할 때, 메인밸브(슬라이드 플레이트와 밸브시트)를 전폐(全閉)로 하고, 챔버 내를 대기압으로 하여, 진공펌프를 계속해서 구동한다. 또한, 성막(成膜)이나 에칭이나 세정을 할 때는, 진공챔버 내의 압력제어를 위하여 메인밸브의 개도(開度)를 조절하여 유량을 조정하고, 진공펌프를 구동한다. 제1오링 및 제2오링은, 메인밸브가 전폐(全閉)위치, 전개(全開)위치, 중간(中間)위치의 어느 위치에 있을 때에도, 배기통로의 배기가스(플라스마, 래디컬을 포함한다)에 노출되어 있다.
반도체 제조장치 등의 진공 프로세스 챔버 내에서는, 성막, 에칭, 세정 등을 위하여, 플라스마에 의하여 화합물을 분해하는 방법이 많이 이용되고 있다. 그리고, 플라스마에 의하여 화합물을 분해하면, 래디컬(유리기(遊離基). 부대(不對)전자(unpaired electrons)를 가진 원자)이 생성된다. 래디컬은, 열에너지를 가지며, 매우 반응성이 높아서, 진공챔버의 벽면에 수회 충돌하여도, 그 에너지를 잃는 경향이 없어서, 패킹 등의 실링재의 중합(重合)상태를 분해시켜 열화시킨다.
실 류(類)의 내(耐)플라스마성에 대해서는, 실 류가 플라스마원(源)으로부터 직접 보이지 않는 위치에 있으면, 이온화된 원자가 챔버 내에서 충돌하여 전하(電荷)를 잃는다. 따라서, 고(高)에너지의 플라스마에 의한 열화를 어느 정도 방지할 수 있어서, 플라스마의 영향이 감소하지만, 완전하게는 열화를 방지할 수 없다. 실 류에는, 플라스마에 더하여, 좀처럼 열화하지 않는 래디컬이 작용하므로, 실 류의 열화가 큰 문제로 되어 있다.
실 류 중, 진공챔버 등의 고정 실 부(static sealed portion)는, 실링재가 금속 등의 실 홈에 들어 있다. 플라스마나 래디컬이 실링재에 도달하기 위해서는,간극이 수십 μ인 금속 등의 벽면을 수㎜ 진행할 필요가 있어서, 그 동안 플라스마나 래디컬은 에너지를 잃어, 실링재의 열화는 저하된다.
그러나, 배기시스템의 게이트 밸브의 실링재는, 배기가스통로의 바로 근처에 위치하므로, 강렬한 반응성을 가지는 래디컬과, 어느 정도의 에너지를 가지는 플라스마의 한가운데에 노출되므로, 수명이 현저하게 짧아진다.
실링재로서, 플라스마를 이용한 장치의 게이트 밸브에는 1세대 전에는 불소고무(FKM)가 이용되고 있었다. 그러나, 현재에는 플라스마, 래디컬이 고(高)에너지화되었으므로, 게이트 밸브의 실링재로서 내(耐)플라스마성ㆍ내(耐)래디컬성을 향상시킨 완전 불소화 고무(퍼플루오르 엘라스토머(perfluoroelastomer):FFKM)를 사용하는 것이 상식으로 되어 있다. 그리고, 완전 불소화 고무를 사용해도, 플라스마나 래디컬에 의하여 열화하여, 경우에 따라서 2∼3개월에 한 번은 교환할 필요가 있다. 실링재의 가격은, 니트릴 부타디엔 고무(nitrile-butadiene rubber)(NBR)를 1로 하면, 불소고무가 10∼20이고, 완전 불소화 고무는 100∼200이 된다. 초고가 완전 불소화 고무의 실링재 교환에 필요한 비용과, 교환을 위해서 장치가 정지함으로써 발생하는 손실은 다대(多大)하다.
본 발명은, 게이트 밸브에 있어서, 배기가스 중의 래디컬, 플라스마가 메인밸브 실(Seal)에 접촉하는 기회를 최소한도로 하여 메인밸브 실의 열화를 방지하는 것을 과제 1로 하며, 메인밸브 실을 메인밸브체에 설치하고, 메인밸브의 전폐(全閉)(차단) 이외일 때에는 프로세스 챔버 내의 압력을 제어하기 위하여, 메인밸브체를 배기통로로부터 이격되고 차폐된 차폐위치로 이동하여, 배기통로의 유량제어를 메인밸브 이외의 기기에 의하여 행하여, 메인밸브 실 재(材)에 배기가스가 접촉하지 않도록 하는 것을 과제 2로 한다.
도 1(a)는, 제1실시예의 게이트 밸브의 정면 설명도이다.
도 1(b)는, 도 1(a)의 요부확대도이다.
도 2(a)는, 도 1(a)의 화살표 A-A 단면도이다.
도 2(b)는, 도 2(a)의 요부확대도이다.
도 3(a)는, 도 1(a)의 화살표 B-B 단면도이다.
도 3(b)는, 도 3(a)의 요부확대도이다.
도 3(c) 내지 도 3(e)는, 도 3(b)의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 4(a)는, 도 2(a)의 다른 요부확대도이다.
도 4(b)는, 도 4(a)의 좌측면의 요부확대도(밸브 실(valve seal)이 비(非)차폐위치일 때)이다.
도 4(c)는, 도 4(a)의 좌측면의 요부확대도(밸브 실이 차폐위치일 때)이다.
도 4(d)는, 도 1(a)의 화살표 E방향에서 본 도면이다.
도 5는, 제2실시예의 게이트 밸브의 정면 설명도이다.
도 6(a)는, 도 5의 화살표 C-C 단면도이다.
도 6(b)는, 도 5의 화살표 D-D 단면도이다.
도 7은, 도 6(a)의 요부확대도이다.
도 8(a)는, 제2실시예의 변형예로서, 도 6(b)에 대응하는 단면도이다.
도 8(b)는, 도 8(a)의 요부확대도이다.
본 발명은, 상기 과제를 달성하기 위하여, 밸브 본체에 챔버 포트로부터 펌프 포트에 이르는 직진형 배기유로가 형성되고, 밸브 본체에 메인밸브체(main valve element) 및 메인밸브시트(main valve seat)로 이루어지는 메인밸브가 설치되고, 메인밸브체가 이동공간 내에서 배기유로의 축선과 평행방향으로 이동가능하게 설치되고, 메인밸브체의 실링위치에서는 메인밸브체의 메인밸브 실(main valve seal)이 메인밸브시트와 접촉하여 배기유로의 연통(連通)이 차단되고, 메인밸브체의 비(非)실링위치에서는 메인밸브체가 메인밸브시트로부터 소정 거리만큼 이격되어서, 메인밸브체가 배기유로의 축선에 대하여 수직방향으로 이동(요동 또는 직진)하여 수납실에 수납되는 게이트 밸브에 있어서,
메인밸브체의 접촉면(abutting surface)에 메인밸브 실이 설치되고, 수납실 내면(예컨대 수납실의 펌프측 내면)에 환상(環狀) 돌기가 설치되고, 메인밸브체의 비(非)실링위치에서는 메인밸브체가 수납실 내면(예컨대 수납실의 펌프측 내면)을 향하여 이동되어서, 메인밸브체의 외주부가 환상(環狀) 돌기에 접촉(밀접(密接)을 포함한다)하고, 메인밸브 실이 메인밸브체와 환상 돌기와 수납실 내면(예컨대 수납실의 펌프측 내면)에 의하여 배기가스 중의 래디컬, 플라스마로부터 차폐되는 것을 제1구성으로 한다.
본 발명은, 제1구성에 있어서, 메인밸브체의 접촉면으로서 메인밸브 실보다도 외주부에 환상 홈 또는 환상 컷부(cut portion)가 형성되고, 메인밸브 실의 차폐위치에서 상기 환상 홈 또는 환상 컷부에 상기 환상 돌기가 (밀접상태로) 끼워맞춰지는 것을 제2구성으로 한다.
본 발명은, 제1구성에 있어서, 메인밸브 실의 차폐위치에서, 메인밸브체의 외주면이 상기 환상 돌기의 내주면에 (밀접상태로) 끼워맞춰지는 것을 제3구성으로 한다.
본 발명은, 제1구성에 있어서, 메인밸브 실의 차폐위치에서, 메인밸브체의 접촉면으로서 메인밸브 실보다도 외주부가, 상기 환상 돌기에 접촉(밀접)되는 것을 제4구성으로 한다.
본 발명은, 밸브 본체에 챔버 포트로부터 펌프 포트에 이르는 직진형 배기유로가 형성되고, 밸브 본체에 메인밸브체 및 메인밸브시트로 이루어지는 메인밸브가 설치되고, 메인밸브체가 이동공간 내에서 배기유로의 축선과 평행방향으로 이동가능하게 설치되고, 메인밸브체의 실링위치에서는 메인밸브체의 메인밸브 실이 메인밸브시트와 접촉하여 배기유로의 연통(連通)이 차단되고, 메인밸브체의 비(非)실링위치에서는 메인밸브체가 메인밸브시트로부터 소정 거리만큼 이격되어서, 메인밸브체가 배기유로의 축선에 대하여 수직방향으로 이동하여 수납실에 수납되는 게이트 밸브에 있어서,
메인밸브체의 접촉면에 메인밸브 실이 설치되고, 메인밸브체의 접촉면으로서 메인밸브 실보다도 외주부에 차폐링(shielding ring)이 고정되고, 메인밸브시트에링용 환상 홈이 형성되고, 메인밸브체의 실링위치에 있어서 차폐링이 링용 환상 홈 내에 위치하고, 또한 메인밸브 실이 메인밸브시트에 접촉하고, 메인밸브체의 비(非)실링위치에서는 메인밸브시트로부터 소정 거리만큼 이격되어서, 메인밸브체가 수납실 내면을 향하여 이동되어서, 차폐링이 수납실 내면에 접촉하고, 메인밸브 실이 메인밸브체와 차폐링과 수납실 내면에 의하여 배기가스 중의 래디컬, 플라스마로부터 차폐되는 것을 제5구성으로 한다.
본 발명은, 제1 내지 제5구성에 있어서, 배기유로 내에 복수의 회전 저항 밸브체의 회전축이 배기유로의 축선에 대하여 수직방향을 향하여 회전가능상태로 설치되고, 회전 저항 밸브체의 슬랫(羽根; slat)의 각도를 변경함으로써 배기유로 내의 유량이 제어되는 것을 제6구성으로 한다.
본 발명은, 제1 내지 제5구성에 있어서, 회전축이 상호 평행하게 설치되고, 회전축의 한쪽 끝에 피니언이 고정되어, 복수의 피니언에 복합 래크(rack)가 맞물리고, 일부 피니언이 그 일측면에서 복합 래크에 맞물리고, 나머지 피니언이 그 타측면에서 복합 래크에 맞물리며, 복합 래크의 왕복운동에 의하여 일부 피니언과 나머지 피니언의 회전방향이 반대가 되는 것을 제7구성으로 한다.
본 발명은, 제1 내지 제5구성에 있어서, 이동공간 내에서 메인밸브체와 소정의 간격을 두고 (메인밸브체와 대략 평행하게) 슬라이드 저항 밸브체가 설치되고, 슬라이드 저항 밸브체가 배기유로의 축선과 수직방향으로 이동(요동 또는 직진)가능하게 되고, 슬라이드 저항 밸브체가 이동함으로써 배기유로 내의 유량이 제어되는 것을 제8구성으로 한다.
본 발명은, 제6, 제7구성에 있어서, 회전저항체의 슬랫에 부(副)생성물이 부착하는 것을 방지하기 위하여, 회전축의 피니언 근방에 히터를 설치한 것을 제9구성으로 한다.
본 발명은, 제7구성에 있어서, 복합 래크의 왕복운동이 금속 벨로스(bellows)를 이용한 실린더에 의하여 행하여지는 것을 제10구성으로 한다.
본 발명은, 제8구성에 있어서, 슬라이드 저항 밸브체를 배기유로의 축선에 대하여 수직방향으로 이동시키기 위한 액추에이터로서 금속 벨로스를 이용한 것을 제11구성으로 한다.
본 발명은, 밸브 본체에 챔버 포트로부터 펌프 포트에 이르는 직진형 배기유로가 형성되고, 밸브 본체에 메인밸브체 및 메인밸브시트로 이루어지는 메인밸브가 설치되고, 메인밸브체가 이동공간 내에서 배기유로의 축선과 평행방향으로 이동가능하게 설치되고, 메인밸브체의 실링위치에서는 메인밸브체의 메인밸브 실이 메인밸브시트와 접촉하여 배기유로의 연통(連通)이 차단되고, 메인밸브체의 비(非)실링위치에서는 메인밸브체가 메인밸브시트로부터 소정 거리만큼 이격되어서, 메인밸브체가 배기유로의 축선에 대하여 수직방향으로 이동하여 수납실에 수납되는 게이트 밸브에 있어서,
메인밸브체의 접촉면에 메인밸브 실이 설치되고, 메인밸브체의 비(非)실링위치에서는 메인밸브체가 수납실 내면을 향하여 이동되고, 메인밸브체가 배기유로의 축선에 평행방향으로 이동되어서 수납실의 펌프측 내면에 가압되고, 메인밸브체의 가압면이 플라스마로부터 차폐되는 것을 제12구성으로 한다.
<실시예>
도 1(a) 내지 도 4(d)는 본 발명의 게이트 밸브의 제1실시예를 나타낸다. 도 2(a), 도 2(b)에 나타낸 바와 같이, 밸브 본체(10)는 밸브 보디(11), 밸브 보닛(12) 및 플랜지(flange; 13)로 구성되어 있다. 밸브 본체(10)에는, 챔버측(도 2(a)의 상측)의 챔버 포트(15)로부터 펌프측(도 2(a)의 하측)의 펌프 포트(16)에 이르는 직진형 배기유로(17)가 형성되고, 배기유로(17)의 축선에 대하여 평행방향 및 수직방향으로 이동하는 메인밸브체(20)의 이동공간(18)이 형성되어 있다. 밸브 보디(11)의 챔버측 측벽(26)과 펌프측 측벽(27)은 도 2(a)의 좌벽(左壁; 54)에 의하여 접속되고, 측벽(26)과 측벽(27)의 밸브 보닛(12)측 단면(端面)에는 각각 보닛 실(bonnet seal; 50)을 통하여 밸브 보닛(12)의 측벽(28)과 측벽(29)이 접속되고, 밸브 보디(11)와 밸브 보닛(12)은 볼트(미도시)에 의하여 고정되어 있다. 밸브 보닛(12)의 측벽(28)과 측벽(29)은 도 2(a)의 우벽(右壁; 55)에 의하여 접속되어 있다. 밸브 보디(11)의 챔버측 측벽(26)의 표면에는 환상(環狀)의 플랜지(13)가 복수개의 볼트(미도시)에 의하여 고정되고, 플랜지(13)의 챔버 포트(15)와 밸브 보디(11)의 배기유로(17)는 동일 직경으로 동일 축선 상에 배치되어 있다.
도 2(a), 도 2(b)에 나타낸 바와 같이, 밸브 보디(11)의 펌프측 측벽(27)의 내측(도면에서는 상측)에서 펌프 포트(16)의 둘레에 환상의 메인밸브시트(main valve seat; 21)가 형성되고, 메인밸브체(20)의 펌프측의 면에 환상의 접촉면(abutting surface; 22)이 형성되고, 접촉면(22)의 환상 장착 홈(96)에 메인밸브 실(32)이 장착되어 있다. 메인밸브체(20)와 메인밸브시트(21)에 의하여 메인밸브가 구성되고, 메인밸브체(20)의 실링위치에서는 메인밸브체(20)의 메인밸브 실(32)이, 메인밸브시트(21)와 동심(同心)상태에 있어서, 메인밸브시트(21)와 밀접하여 배기유로(17)의 연통(連通)이 차단된다.
밸브 보디(11)의 측벽(26) 내에서 배기유로(17)의 반지름방향 외측위치에 환상 실린더 챔버(33)가 형성되고, 환상 실린더 챔버(33)의 챔버측은 개방되어, 플랜지(13)의 내측면이 접촉되어 있다. 측벽(26)의 챔버측에서 환상 실린더 챔버(33)의 내측 및 외측의 위치에 환상 홈이 형성되고, 각 환상 홈에는 내측 실(51) 및 외측 실(52)이 각각 장착되어, 이들 실(51, 52)에 의하여 측벽(26)과 플랜지(13) 사이가 밀봉되어 있다.
환상 실린더 챔버(33)에 환상 피스톤(34)이 슬라이딩 가능하게 끼워맞춰지고, 환상 피스톤(34)의 펌프측에는 복수(예컨대 2개)의 피스톤축(35)(도 1(a), 도 1(b)를 참조)이 고정되어 있다. 도 2(b)에 나타낸 바와 같이, 피스톤축(35)은 측벽(26)의 삽입관통홀(37)을 지나서 이동공간(18)으로 연장되고, 피스톤축(35)의 선단에는 단면(斷面)이 원형인 칼라부(collar; 36)가 고정되어 있다. 삽입관통홀(37)의 내면에는 환상 홈이 형성되고, 환상 홈에 실(seal; 56)이 설치되어, 실에 의하여 피스톤축(35)과 삽입관통홀(37) 사이가 밀봉되어 있다. 도 1(a), 도 1(b)에 있어서, 메인밸브체(20)의 하측 측부에는 정면에서 볼 때 U자형 홈(38)이 형성되고, 도 2(b)의 측단면에서 볼 때 홈(38)의 하측에는 직사각형 홀(rectangular hole; 39)이 인접하여 형성되어 있다. 도 2(b)의 측단면에서 볼 때 직사각형 홀(39)의 상면이 접촉부(abutting portion; 40)가 되고, 직사각형 홀(39)의 하면이 받이부(retaining portion; 41)로 되어 있다. 메인밸브체의 실링위치(도 1(a) 내지 도 2(b))에서는, 피스톤축(35)이 홈(38)에 삽입관통되어, 칼라부(36)의 하면이 메인밸브체(20)의 받이부(41)를 누르고 있다. 그리고, 칼라부(36)도 가지지 않은 피스톤축에 의하여, 메인밸브체(20)의 상면을 직접 누르는 것도 가능하다.
메인밸브체(20)의 요동중심은 밸브 보닛(12)의 이동공간(18) 내에 위치하고, 요동중심에 있어서 요동축(43)에 메인밸브체(20)가 고정되어 있다. 요동축(43)은 밸브 보닛(12) 측벽(28)의 삽입관통홀(44)에 삽입관통되고, 밸브 보닛(12)의 챔버측에 연장되어 돌출하고 있다. 도 2(a), 도 4(a)에 나타나 있는 바와 같이, 요동축(43)이 요동암(pivoting arm; 45) 일단부(一端部)의 관통홀에 끼워맞춰져서 고정되며, 요동축(43)에는 요동암(45) 일단부의 상하 양측에 제1스러스트 볼베어링(46) 및 제2스러스트 볼베어링(47)이 설치되어 있다. 제1스러스트 볼베어링(46)의 외륜(상측륜)(46A) 및 제2스러스트 볼베어링(47)의 외륜(47B)(하측륜)이 요동암(45)의 일단부에 접촉되고, 제1스러스트 볼베어링(46)의 내륜(46B)(하측륜) 및 제2스러스트 볼베어링(47)의 내륜(상측륜)(47A)이 요동축(43)에 연결되어 있다. 그리고, 제1스러스트 볼베어링(46)의 내륜(46B)과 측벽(28)의 챔버측면 사이에 스프링(48)이 장착되어 있다. 스프링(48)의 탄성 반발력(resilient force)에 의하여 제1스러스트 볼베어링(46), 요동암(45) 및 제2스러스트 볼베어링(47)은 밸브 본체(10)로부터 떨어지는 방향으로 가세되어 있다. 그리고, 초기위치에서는 메인밸브체(20)는, 스프링(48)의 탄성 반발력에 의하여 메인밸브시트(21)로부터 소정거리만큼 이격되어 있다.
도 4(a) 내지 도 4(c)에 나타낸 바와 같이, 요동암(45)의 타단부(他端部)에는 4각형의 프레임(57)이 형성되고, 프레임(57)의 하벽(下壁)에는 삽입관통홈(58)이 형성되고, 삽입관통홈(58)에 L형 암(59)의 세로로 긴 부분(縱長部)의 상방부가 삽입관통되어 있다. L형 암(59)의 세로로 긴 부분의 상단에는, 롤러베어링을 통하여 회전륜(60)이 장착되고, 회전륜(60)은 프레임(57)의 내부에 설치되고, 프레임(57)의 내측벽과 맞물린다. 또한, L형 암(59)의 가로로 긴 부분(橫長部)과 평행하게 추진축(61)의 일단부가 설치되고, 추진축(61)의 일단부 측면에는 2개의 링크용 핀(62)이 돌출설치되고, L형 암(59)의 가로로 긴 부분의 측면에도 2개의 링크용 핀(63)이 돌출설치되어 있다. 링크 플레이트(64)의 양단부에는 맞물림홀이 각각 형성되고, 링크 플레이트(64)의 한쪽의 맞물림홀에는 링크용 핀(62)이 맞물리고, 링크 플레이트(64)의 다른쪽의 맞물림홀에는 링크용 핀(63)이 맞물려 있다. 추진축(61)의 한쪽 끝 측면에는 1개의 스프링용 핀(66)이 돌출설치되고, L형 암(59)의 가로로 긴 부분의 측면에도 1개의 스프링용 핀(67)이 돌출설치되고, 핀(66)과 핀(67)의 사이에는 인장용 스프링(tension spring; 68)이 장착되어 있다. 추진축(61)에 외력(外力)이 작용하지 않을 때는, 인장용 스프링(68)의 인장력(tensile force)에 의하여, 링크 플레이트(64)는 도 4(b)에 나타낸 바와 같이 경사져 있다. 그리고, 요동암(45), 추진축(61) 등은, 스토퍼기능을 가지는 커버(42)에 의하여 덮여 있다.
도 3(a)에 있어서, 이동공간(18)의 좌측 반으로 나뉜 위치에는 실링위치의 메인밸브체(20)가 도시되고, 이동공간(18)의 우측 반으로 나뉜 위치(수납실(78))에는, 메인밸브 실(32)이 배기유로(17)의 배기가스로부터 이격되어 차폐되는 차폐위치의 메인밸브체(20)가 도시되어 있다. 다음으로, 메인밸브 실(32)을 배기가스로부터 차폐하는 수단에 대하여 설명한다. 수납실(78)의 펌프측 내면에 환상 돌기(79)가 돌출설치되고, 메인밸브체(20)의 비(非)실링위치에서는 수납실(78) 내의 메인밸브체(20)가 환상 돌기(79)와 동심상태일 때, 메인밸브체(20)가 수납실(78)의 펌프측 내면을 향하여 이동되어서, 메인밸브체(20)의 외주부가 환상 돌기(79)에 접촉(밀접을 포함한다)한다. 반도체 제조장치의 게이트 밸브의 배기유로(17)의 압력은, 통상 수 밀리토르∼수십 밀리토르(millitorr)이므로, 배기가스 중의 플라스마, 래디컬의 평균 자유 공정(工程)은 수 ㎝이어서, 메인밸브 실(32)이 메인밸브체(20)와 환상 돌기(79)와 수납실(78)의 펌프측 내면에 의하여 둘러싸이면, 배기가스의 유해성분(플라스마, 래디컬)으로부터 차폐된다.
메인밸브체(20)의 외주부가 환상 돌기(79)에 접촉하는 4개의 태양(態樣)을, 도 3(a) 내지 도 3(e)에 나타낸다. 도 3(b)에서는, 메인밸브체(20)의 접촉면(22)으로서 메인밸브 실(32)보다도 외주부(반지름방향 외측부)에 환상 컷부(cut portion; 80)가 형성되고, 환상 컷부(80)에 환상 돌기(79)가 (밀접상태로) 끼워맞춰져 있다. 도 3(c)에서는, 메인밸브체(20)의 접촉면(22)으로서 메인밸브 실(32)보다도 외주부에 환상 홈(81)이 형성되고, 환상 홈(81)에 환상 돌기(79)가 (밀접상태로) 끼워맞춰져 있다. 도 3(d)에서는, 메인밸브체(20)의 외주면에 환상 돌기(79)의 내주면이 접촉하고 있다. 도 3(e)에서는, 메인밸브체(20)의 접촉면(22)으로서 메인밸브 실(32)보다도 외주부에 환상 돌기(79)가 접촉하고 있다. 그리고, 상기 접촉부나 끼워맞춤부에 불소수지 등의 시트를 설치하여도 좋다.
회전 저항 밸브체(70)를 이용한 제1실시예의 유량제어수단(루버타입(louver type))에 대하여, 도 1(a), 도 2(a) 및 도 4(d)를 참조하여 설명한다. 복수의 회전 저항 밸브체(70A∼70E)의 회전축(71A∼71E)이 배기유로(17)의 축선에 대하여 수직방향(바람직하게는 수직면 내)으로 상호 평행하게 설치되어 있다. 회전축(71A∼71E)에는 대경(大徑)부와 소경(小徑)부가 있고, 회전축(71A∼71E) 소경부의 선단부가 플랜지(13)의 지지홀(블라인드 홀(blind hole))(72A∼72E)에 회전가능하게 지지되어 있다. 회전축(71A∼71E)의 대경부는 플랜지(13)의 삽입관통홀(73A∼73E)에 삽입관통되고, 회전축(71A∼71E) 대경부의 기단(基端)은 밸브 본체(10)의 외부(대기중)에 돌출하고 있다. 회전축(71A∼71E)의 대경부와 플랜지(13)의 삽입관통홀(73A∼73E) 사이는, 외부 실(77A∼77E)에 의하여 각각 밀봉되어, 대기의 배기유로(17)로의 유입이 방지되어 있다. 그리고, 회전 저항 밸브체(70)로의 생성물 부착방지를 위하여, 회전 저항 밸브체(70)나 회전축(71)에 히터를 설치할 수 있다.
회전 저항 밸브체(70A∼70E)에는 도 1(a)에 나타낸 형상의 슬랫(74A∼74E)이 고정되고, 회전축(71A∼71E)을 요동시킴으로써, 프로세스 챔버 내의 압력이 소정 압력으로 제어된다. 회전축(71A∼71E) 대경부의 기단(基端)(한쪽 끝)에 피니언(75A∼75E)이 고정되고, 피니언(75A∼75E)이 복합 래크(76)에 맞물려 있다. 도 4(d)에 있어서, 복합 래크(76)에는 피니언(75)의 상측(일측면)하고만 맞물리는 래크부(76A)와, 피니언(75)의 하측(타측면)하고만 맞물리는 래크부(76B)가 있다.피니언(75A, 75B)은 상측에서 래크부(76A)하고만 맞물리고, 피니언(75C∼75E)은 하측에서 래크부(76B)하고만 맞물린다. 따라서, 복합 래크(76)를 미도시한 액추에이터에 의하여 도 4(d)의 화살표 R방향으로 이동시키면, 피니언(75A, 75B)은 시계방향(우회전)으로 최대 약 90도 회전하고, 피니언(75C∼75E)은 반시계방향(좌회전)으로 최대 약 90도 회전한다. 복합 래크(76) 및 요동암(45)(추진축(61))을 이동시키는 액추에이터로서는, 저(低)슬라이딩의 메탈 실린더, 슬라이딩이 없는 벨로스(예컨대 금속 벨로스)의 신축을 이용한 실린더, 리니어 모터가 이용될 수 있다. 도 2(a)에서 슬랫(74A∼74E)의 수평위치(실선위치)는 최대 저항(최소 유량)의 위치이고, 슬랫(74A∼74E)의 수직위치는 최소 저항(최대 유량)의 위치이다.
제1실시예의 작동에 대하여 설명한다. 도 1(a) 및 도 2(a)에는 메인밸브체(20)의 실링위치의 상태가 나타내어져 있으며, 환상 실린더 챔버(33)의 헤드측 실린더 챔버(도 1(a)에서는 상측 실린더 챔버)에 압축공기가 유입되어, 환상 피스톤(34)의 전진력에 의하여 스프링(48)의 가세력에 저항하여 환상 피스톤(34)을 눌러 내리고 있다. 피스톤축(35)의 칼라부(36)가 메인밸브체(20)의 받이부(41)를 가압하여, 메인밸브 실(32)이 메인밸브시트(21)에 눌려서, 배기유로(17)의 연통(連通)이 차단되어 있다.
다음으로, 메인밸브체(20)가 실링위치로부터 비(非)실링위치로 이동하고, 또한 메인밸브 실의 차폐위치로 이동시키는 동작에 대하여 설명한다. 우선, 환상 실린더 챔버(33)의 헤드측 실린더 챔버의 압축공기를 대기에 방출한다. 메인밸브체(20)에 스프링(48)의 가세력이 작용하고, 필요하면 환상 실린더챔버(33)의 로드측 실린더 챔버(도 1(a)에서는 하측 실린더 챔버)에 압축공기를 유입시켜서, 환상 피스톤(34)의 후퇴력을 더하면, 피스톤축(35)의 칼라부(36) 상면과 접촉부(40)가 접촉한다. 그리고, 메인밸브체(20)의 메인밸브 실(32)과 메인밸브시트(21)의 고착력에 대항하여, 요동축(43)ㆍ메인밸브체(20)가 배기유로(17)의 축선과 평행방향으로 챔버측(도 1(a)에서는 상방)으로의 이동을 개시한다. 요동축(43) 상단의 제2스러스트 볼베어링(47)의 상면이 커버(42)에 접촉하면, 메인밸브체(20)의 이동이 정지하여 위치결정된다. 이때 추진축(61)과 L형 암(59)의 위치관계는, 도 4(b)에 나타낸 바와 같다.
추진축(61)의 다른쪽 끝의 액추에이터(미도시, 요동 액추에이터)에 의하여, 추진축(61)에 화살표 F방향의 힘을 가하면, 인장용 스프링(68)은 도 4(b)의 형태를 유지하면서, 메인밸브체(20)가 요동축(43)을 중심으로 하여, 도 1(a)의 시계방향으로 요동하기 시작한다. 메인밸브체(20)의 홈(38), 직사각형 홀(39)이 피스톤축(35), 칼라부(36)로부터 떨어져서, 메인밸브체(20)가 수납실(78)의 안쪽으로 이동되고, 메인밸브체(20)의 측면이 메인밸브체(20)의 상하이동을 용이하게 하는 롤러가 부착된 스토퍼(24)에 접촉하면, 메인밸브체(20)의 배기유로(17)의 축선에 대한 수직방향으로의 이동이 정지한다. 정지한 위치가 메인밸브체(20)의 수납위치이고, 이 위치에서 화살표 F방향의 힘을 계속하여 가하면, 배기유로(17)의 축선에 대한 수직방향으로의 이동을 할 수 없으므로, 인장용 스프링(68)이 신장되고, 추진축(61)에 대하여 경사져 있던 링크 플레이트(64)가, 추진축(61)에 대하여 수직방향(배기유로(17)의 축선에 평행방향)으로 회전운동하여, 도 4(c)에 나타낸 상태가 된다. 링크 플레이트(64)의 회전운동에 의하여, L형 암(59)이 펌프측(도 2(a), 도 4(a)∼도 4(c)에서는 하측방향)으로 이동하고, 이 이동이 회전륜(60), 요동암(45), 요동축(43)을 통하여 메인밸브체(20)에 전달된다. 메인밸브체(20)의 외주부가 환상 돌기(79)에 접촉하여 차폐위치가 되어, 메인밸브 실(32)이 메인밸브체(20)와 환상 돌기(79)와 수납실(78)의 펌프측 내면에 의하여 둘러싸여서, 배기가스의 유해성분(래디컬, 플라스마)으로부터 차폐된다. 그리고, 환상 돌기(79)가 존재하지 않는 경우이더라도, 메인밸브체(20)가 수납실(78)의 펌프측 내면에 가압되므로, 메인밸브체(20)의 가압면은 배기가스의 유해성분(래디컬, 플라스마)으로부터 차폐된다. 본 발명에서는, 메인밸브체(20)에 의한 배기의 유량제어는 행하지 않으므로, 메인밸브체(20)의 실링위치로부터 메인밸브체(20)의 차폐위치로의 이동은 신속하게 행하여진다.
도 2(a)에 있어서, 회전 저항 밸브체(70A∼70E)의 슬랫(74A∼74E)이 실선위치에 있을 때는, 슬랫(74A∼74E)에 의하여 배기유로(17)의 대략 전체면이 덮여 있다. 그리고, 배기유로(17) 안은 중위(中位)의 진공상태이므로, 배기유로(17)를 밀폐할 필요는 없고, 메인밸브체(20)가 수납실(78)에 들어가 차폐위치로 이동하여도, 실선위치의 슬랫(74A∼74E)에 의하여 배기가스가 대략 차단된다. 복합 래크(76)를 이동시켜서 슬랫(74A∼74E)의 경사각도를 조정함으로써, 챔버 내의 압력이 제어되고, 배기가스의 유량이 제어된다.
메인밸브 실(32)의 차폐위치로부터 메인밸브체(20)의 실링위치로 이동시킬 때는, 추진축(61)에 화살표 F의 반대방향으로의 힘을 가하면, 메인밸브체(20)가 배기유로(17)의 축선에 평행방향으로 이동하여 도 4(c)로부터 도 4(b)의 위치로 이동하여, 메인밸브체(20)가 환상 돌기(79)로부터 떨어진다. 계속하여, 추진축(61)에 화살표 F의 반대방향으로의 힘을 가하면, 메인밸브체(20)가 배기유로(17)의 축선에 수직방향으로 이동하여, 수납실(78)로부터 배기유로(17)의 방향으로 향하고, 메인밸브체(20)는 배기유로(17)의 축선에 수직방향으로의 이동을 정지하고, 메인밸브체(20)의 메인밸브 실(32)과 메인밸브시트(21)가 동일 축선 상에 위치한다. 환상 실린더 챔버(33)의 헤드측 실린더 챔버에 압축공기를 유입시키면, 피스톤축(35)ㆍ메인밸브체(20)가 메인밸브시트(21)의 방향으로 이동하여, 도 2(a)의 메인밸브체(20)의 실링위치로 도달한다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 게이트 밸브의 제2실시예를 나타낸다. 유량제어수단으로서, 제1실시예에서는 회전 저항 밸브체(70)를 이용한 것에 반하여, 제2실시예에서는 슬라이드 저항 밸브체(83)를 이용한다. 제2실시예에서는, 슬라이드 저항 밸브체(83)의 적용에 따라서, 환상 실린더 챔버(33) 및 스프링(48)을 제1실시예와는 다른 위치에 배치시켰지만, 메인밸브체(20)의 이동원리는 제1실시예와 동일하다. 제2실시예에 있어서, 제1실시예와 동일 부재에는, 제1실시예와 동일 부호를 부가하고, 그 설명은 생략 또는 간략하게 한다.
제2실시예에서는, 환상 실린더 챔버(33)를 플랜지(13)에 설치하였지만, 밸브 보디(11)의 측벽(26)에 설치하는 것도 가능하다.
도 6(a), 도 7에 나타낸 바와 같이, 밸브 보닛(12)의 측벽(29)에 관통한 삽입관통홀(85)이 형성되고, 삽입관통홀(85)에 요동축(43)의 하단부가 삽입관통되고,삽입관통홀(85)과 요동축(43) 사이는 실에 의하여 밀봉되어 있다. 요동축(43)의 펌프측 단부에 블라인드 홀(blind hole; 84)이 형성되고, 삽입관통홀(85)의 하단에 스프링 리테이너(spring retainer; 86)가 설치되어 있다. 블라인드 홀(84)의 저부(底部)에 제1스러스트 볼베어링(46H)이 설치되고, 제1스러스트 볼베어링(46H)과 스프링 리테이너(86)의 사이에 스프링(48H)이 개재되어 장착되어 있다.
제2실시예의 슬라이드 저항 밸브체(83)를 이용한 유량제어수단에 대하여 설명한다. 도 5 내지 도 7에 나타낸 바와 같이, 슬라이드 저항 밸브체(83)는 원형판에 핸들(handle)을 부착한 형상을 하고 있고, 핸들 부분에 요동중심이 위치하고, 요동중심에 중공(中空)의 슬라이드축(87)이 고정되어 있다. 제1실시예의 삽입관통홀(44)에는 요동축(43)만이 삽입관통되어 있었지만, 제2실시예의 삽입관통홀(44H)에는 슬라이드축(87)이 삽입관통되고, 또한 슬라이드축(87)의 내측홀에 요동축(43)이 삽입관통되어 있다. 삽입관통홀(44H)의 내면과 슬라이드축(87)의 외면 사이, 및 슬라이드축(87)의 내측홀과 요동축(43)의 외면 사이는, 각각 실에 의하여 밀봉되어 있다.
삽입관통홀(44H)의 챔버측 끝(도 7에서는 상단)에 스텝홀(stepped hole; 88)이 형성되고, 스텝홀(88)에 대항하는 슬라이드축(87)의 외주부분에 환상 홈이 형성되어 있다. 스텝홀(88)에 스러스트 볼베어링(89)이 설치되고, 스러스트 볼베어링(89) 상측의 환상 지지판이 슬라이드축(87)의 환상 홈에 지지되며, 이렇게 하여 슬라이드축(87)에 작용하는 하중이 지지되어 있다. 슬라이드축(87)의 상단에 슬라이드 암(90)의 일단부가 고정되고, 슬라이드 암(90)의 타단부에 안내홈(91)이형성되어 있다. 안내홈(91)에 회전륜(92)이 맞물리고, 회전륜(92)은 암(93)에 베어링을 통하여 회전가능하게 지지되어 있다. 암(93)을 도 7의 지면(紙面)에 대략 수직인 방향으로 이동시키면, 암(93)의 움직임이 슬라이드 암(90), 슬라이드축(87)을 통하여 슬라이드 저항 밸브체(83)에 전달되고, 슬라이드 저항 밸브체(83)가 요동된다.
제2실시예의 작동에 대하여 설명한다. 제2실시예에서는, 요동암(45)이 제1실시예의 경우와 비교하여 180도 회전한 위치에 고정되어 있으므로, 그 점을 고려하여 메인밸브체(20)를 이동시킨다. 메인밸브체(20)의 실링위치에서는, 슬라이드 저항 밸브체(83)의 원형판의 외주부 상면(챔버측 면)과, 측벽(26) 하면(펌프측 면)의 배기유로(17)의 둘레에 소정의 간극을 두고 위치하며, 슬라이드 저항 밸브체(83)가 배기유로(17)방향을 막고 있다. 메인밸브체(20)가 수납실(78)에 있는 비(非)실링위치에서, 암(93)에 힘을 가하여 슬라이드 저항 밸브체(83)를 요동시켜서 배기유로(17)의 개도를 조정하고, 챔버 내의 압력이 제어되어, 배기가스의 유량이 제어된다. 그리고, 제2실시예의 그 밖의 점은, 제1실시예와 같다.
도 8(a), 도 8(b)는 본 발명의 게이트 밸브의 제2실시예의 변형예를 나타낸다. 제2실시예의 변형예에 있어서, 제2실시예와 동일 부재에는, 제2실시예와 동일 부호를 부가하고, 그 설명은 생략 또는 간략하게 한다. 도 8(a)에 있어서, 이동공간(18)의 좌측 반으로 나뉜 부분에는 실링위치에 있는 메인밸브체(20)를 나타내고, 이동공간(18)의 우측 반으로 나뉜 부분(수납실)에는 차폐위치에 있는 메인밸브체(20)를 나타낸다. 제2실시예의 변형예에서는, 메인밸브체(20)의접촉면(22)으로서 메인밸브 실(32)보다도 반지름방향 외측의 외주부에 환상 컷부(80) 또는 환상 홈(81)(도 3(c)와 동일)이 형성되고, 환상 컷부(80) 또는 환상 홈(81)에 차폐링(shielding ring; 94)이 고정되고, 메인밸브체(20)의 실링위치에 있어서 차폐링(94)이 링용 환상 홈(95) 내에 위치하며, 제2실시예의 환상 돌기(79)를 삭제한 것을 특징으로 한다. 이 특징은, 제1실시예에도 적용될 것이다. 그리고, 메인밸브 실(32)의 열화는 메인밸브 실(32)의 선단에서 발생한다.
도 8(a), 도 8(b)에 나타낸 바와 같이, 링용 환상 홈(95)이 메인밸브시트(21)에 형성되고, 메인밸브체(20)의 실링위치에 있어서 차폐링(94)의 하방으로의 볼록형상 돌출부가 링용 환상 홈(95) 내에 비접촉상태로 위치하고, 메인밸브 실(32)이 메인밸브시트(21)에 접촉하여, 배기유로(17)를 폐쇄하고 있다. 메인밸브체(20)의 실링위치로부터 메인밸브 실(32)의 차폐위치로의 이동은, 제2실시예와 마찬가지로 하여 행하여지고, 차폐링(94)은 메인밸브체(20)와 함께 이동한다. 메인밸브 실(32)의 차폐위치에 있어서, 차폐링(94)의 선단(도 8(a), 도 8(b)에서는 하단면)이 수납실(78)의 펌프측 내면에 접촉되고, 메인밸브 실(32)은 상기 내면에 접촉하지 않고, 메인밸브체(20), 차폐링(94) 및 수납실(78)의 펌프측 내면에 둘러싸여서, 배기가스 중의 래디컬, 플라스마로부터 차폐된다.
제1 내지 제5구성, 제8구성의 게이트 밸브는, 배기가스 중의 래디컬, 플라스마가 메인밸브 실에 접촉하는 기회를 최소한도로 하여, 메인밸브 실의 열화를 방지한다. 즉, 메인밸브 실을 메인밸브체에 설치하고, 메인밸브의 전폐(全閉) 이외일때(메인밸브체가 비(非)실링위치일 때)에는 프로세스 챔버 내의 압력을 제어하기 위하여, 배기통로의 유량제어를 메인밸브 이외의 기기에 의하여 행하고, 메인밸브 실이 배기통로로부터 이격되고 차폐된 차폐위치로 이동하여, 메인밸브 실이 배기가스 중의 래디컬, 플라스마와 접촉하는 것이 방지된다. 이 때문에, 메인밸브 실의 수명이 현격하게 연장되고, 메인밸브 실의 유지보수 프리(maintenance-free)가 실현되며, 메인밸브 실의 교환비용이 절감된다. 게다가 메인밸브 실의 유지보수 프리화에 의하여, 장치의 유지보수시간이 불필요하게 되고, 유지보수시간만큼 반도체 제조장치의 작동을 정지함으로써 발생하는 손실이 생기지 않는다. 또한, 래디컬이나 플라스마에 의한 메인밸브 실의 어택(attack)이 행하여지지 않게 되었으므로, 종래 발생하던 메인밸브 실의 분해물이 프로세스 챔버 내로 역류하여 워크(work)를 오염하는 일이 일어나지 않는다.
제6, 제7구성의 게이트 밸브는, 회전 저항 밸브체를 배기유로의 수직단면의 전역(全域)에서 제어할 수 있으므로, 배기유로에 연통하는 프로세스 챔버 내의 워크부에 압력 불균일이 없어서, 워크가 균일하게 처리되어, 완성품의 성능이 향상된다.

Claims (12)

  1. 밸브 본체에 챔버 포트로부터 펌프 포트에 이르는 직진형 배기유로가 형성되고, 밸브 본체에 메인밸브체(main valve element) 및 메인밸브시트(main valve seat)로 이루어지는 메인밸브가 설치되고, 메인밸브체가 이동공간 내에서 배기유로의 축선과 평행방향으로 이동가능하게 설치되고, 메인밸브체의 실링위치에서는 메인밸브체의 메인밸브 실(main valve seal)이 메인밸브시트와 접촉하여 배기유로의 연통(連通)이 차단되고, 메인밸브체의 비(非)실링위치에서는 메인밸브체가 메인밸브시트로부터 소정 거리만큼 이격되어서, 메인밸브체가 배기유로의 축선에 대하여 수직방향으로 이동하여 수납실에 수납되는 게이트 밸브에 있어서,
    메인밸브체의 접촉면(abutting surface)에 메인밸브 실이 설치되고, 수납실 내면에 환상(環狀) 돌기가 설치되고, 메인밸브체의 비(非)실링위치에서는 메인밸브체가 수납실 내면을 향하여 이동되어서, 메인밸브체의 외주부가 환상(環狀) 돌기에 접촉하고, 메인밸브 실이 메인밸브체와 환상 돌기와 수납실 내면에 의하여 배기가스 중의 래디컬, 플라스마로부터 차폐되는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    메인밸브체의 접촉면으로서 메인밸브 실보다도 외주부에 환상 홈 또는 환상 컷부(cut portion)가 형성되고, 메인밸브 실의 차폐위치에서 상기 환상 홈 또는 환상 컷부에 상기 환상 돌기가 끼워맞춰지는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
  3. 제1항에 있어서,
    메인밸브 실의 차폐위치에서, 메인밸브체의 외주면이 상기 환상 돌기의 내주면에 끼워맞춰지는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
  4. 제1항에 있어서,
    메인밸브 실의 차폐위치에서, 메인밸브체의 접촉면으로서 메인밸브 실보다도 외주부가, 상기 환상 돌기에 접촉되는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
  5. 밸브 본체에 챔버 포트로부터 펌프 포트에 이르는 직진형 배기유로가 형성되고, 밸브 본체에 메인밸브체 및 메인밸브시트로 이루어지는 메인밸브가 설치되고, 메인밸브체가 이동공간 내에서 배기유로의 축선과 평행방향으로 이동가능하게 설치되고, 메인밸브체의 실링위치에서는 메인밸브체의 메인밸브 실이 메인밸브시트와 접촉하여 배기유로의 연통(連通)이 차단되고, 메인밸브체의 비(非)실링위치에서는 메인밸브체가 메인밸브시트로부터 소정 거리만큼 이격되어서, 메인밸브체가 배기유로의 축선에 대하여 수직방향으로 이동하여 수납실에 수납되는 게이트 밸브에 있어서,
    메인밸브체의 접촉면에 메인밸브 실이 설치되고, 메인밸브체의 접촉면으로서 메인밸브 실보다도 외주부에 차폐링(shielding ring)이 고정되고, 메인밸브시트에 링용 환상 홈이 형성되고, 메인밸브체의 실링위치에 있어서 차폐링이 링용 환상 홈내에 위치하고, 또한 메인밸브 실이 메인밸브시트에 접촉하고, 메인밸브체의 비(非)실링위치에서는 메인밸브체가 메인밸브시트로부터 소정 거리만큼 이격되어서, 수납실 내면을 향하여 이동되어서, 차폐링이 수납실 내면에 접촉하고, 메인밸브 실이 메인밸브체와 차폐링과 수납실 내면에 의하여 배기가스 중의 래디컬, 플라스마로부터 차폐되는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
  6. 제1항에 있어서,
    배기유로 내에 복수의 회전 저항 밸브체의 회전축이 배기유로의 축선에 대하여 수직방향을 향하여 회전가능상태로 설치되고, 회전 저항 밸브체의 슬랫(slat)의 각도를 변경함으로써 배기유로 내의 유량이 제어되는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
  7. 제6항에 있어서,
    회전축이 상호 평행하게 설치되고, 회전축의 한쪽 끝에 피니언이 고정되어, 복수의 피니언에 복합 래크(rack)가 맞물리고, 일부 피니언이 그 일측면에서 복합 래크에 맞물리고, 나머지 피니언이 그 타측면에서 복합 래크에 맞물리며, 복합 래크의 왕복운동에 의하여 일부 피니언과 나머지 피니언의 회전방향이 반대가 되는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
  8. 제1항에 있어서,
    이동공간 내에서 메인밸브체와 소정의 간격을 두고 슬라이드 저항 밸브체가 설치되고, 슬라이드 저항 밸브체가 배기유로의 축선과 수직방향으로 이동가능하게 되고, 슬라이드 저항 밸브체가 이동함으로써 배기유로 내의 유량이 제어되는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
  9. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    회전저항체의 슬랫에 부(副)생성물이 부착하는 것을 방지하기 위하여, 회전축의 피니언 근방에 히터를 설치한 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
  10. 제7항에 있어서,
    복합 래크의 왕복운동이 금속 벨로스(bellows)를 이용한 실린더에 의하여 행하여지는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
  11. 제8항에 있어서,
    슬라이드 저항 밸브체를 배기유로의 축선에 대하여 수직방향으로 이동시키기 위한 액추에이터로서 금속 벨로스를 이용한 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
  12. 밸브 본체에 챔버 포트로부터 펌프 포트에 이르는 직진형 배기유로가 형성되고, 밸브 본체에 메인밸브체 및 메인밸브시트로 이루어지는 메인밸브가 설치되고, 메인밸브체가 이동공간 내에서 배기유로의 축선과 평행방향으로 이동가능하게 설치되고, 메인밸브체의 실링위치에서는 메인밸브체의 메인밸브 실이 메인밸브시트와 접촉하여 배기유로의 연통(連通)이 차단되고, 메인밸브체의 비(非)실링위치에서는 메인밸브체가 메인밸브시트로부터 소정 거리만큼 이격되어서, 메인밸브체가 배기유로의 축선에 대하여 수직방향으로 이동하여 수납실에 수납되는 게이트 밸브에 있어서,
    메인밸브체의 접촉면에 메인밸브 실이 설치되고, 메인밸브체의 비(非)실링위치에서는 메인밸브체가 수납실 내면을 향하여 이동되고, 메인밸브체가 배기유로의 축선에 평행방향으로 이동되어서 수납실의 펌프측 내면에 가압되고, 메인밸브체의 가압면이 플라스마로부터 차폐되는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
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