KR20050065845A - 미캐니컬밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조장치용 미캐니컬밸브(mechanical valve)에 관한 것이다.

본 발명은, 배관 내부에 설치되어 개폐작동되는 미캐니컬밸브에 있어서, 상기 배관의 내경과 동일 직경을 갖으며, 그 전면측에 오링이 돌출되게 삽입 설치되는 밸브헤드와, 상기 벨브헤드의 후단에 연결 형성되어 상기 벨브헤드를 직선 이동시키기 위한 제 1 로드와, 상기 제 1 로드의 후단에 일단이 착탈가능하게 연결되며 중간부위에 미소한 두께를 갖는 취약부가 적어도 하나 이상 일체 형성된 동력차단로드와, 상기 동력차단로드의 후단에 전단이 착탈가능하게 연결되며 그 일부 외주연상에는 상기 배관의 일부 내측에 형성된 나사부와 형합되는 나사부를 구비하고 그 후단 단면상에는 렌치홈이 가공된 제 2 로드를 포함한다.

따라서, 오링의 마모 및 파손이 방지되어 그 불순물로 인한 챔버 및 배관의 오염도를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 장비의 셋업시간을 단축시켜 장비 가동율을 향상시키는 효과가 있다.

Description

미캐니컬밸브{MECHANICAL VALVE}

본 발명은 반도체 제조장치용 미캐니컬밸브(mechanical valve)에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 밸브헤드 전면측에 구비되는 오링의 마모 및 파손을 방지함으로써 그 불순물로 인해 챔버 및 배관 내부가 오염되는 것을 방지하고 장비의 셋업시간을 단축시키는 미캐니컬밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체소자는 미세한 파티클에 의해서도 불량이 발생되므로 1.0×10^-3Torr 이하 고진공상태의 챔버(chamber)내에서 그 제조공정이 진행된다.

이를 위해, 챔버와 진공펌프가 연결되며, 그 연결 배관에는 챔버와 진공펌프를 격리시키는 미캐니컬밸브(mechanical valve)가 구비된다.

도 1a와 도 1b는 종래의 미캐니컬밸브의 작용을 설명하는 도면이고, 도 2는 미캐니컬밸브를 도시한 도면이다.

항상 진공상태를 유지하여야 하는 챔버(10)에 수직방향으로 제 1 수직배관(20)이 연결되며, 제 1 수직배관(20)의 하단에는 챔버(10)의 지속적인 진공을 유지시키기 위한 고진공펌프(30)가 구비된다.

그리고, 제 1 수직배관(20)의 연통홀(21)을 통해 직교하는 방향으로 수평배관(23)이 연결되며, 수평배관(23)의 하측으로 제 2 수직배관(22)이 연결되어, 제 2 수직배관(22)의 하단에 저진공펌프(40)가 구비된다.

여기서, 수평배관(23)내에는 미캐니컬밸브(50)가 설치되어 제 2 수직배관(22)을 개폐하게 된다.

미캐니컬밸브(50)는 금속재로서, 수평배관(23)의 내경과 동일한 직경을 갖는 밸브헤드(51)를 형성하고, 밸브헤드(51)의 전면측에는 고무재의 오링(52)이 돌출되게 삽입 설치되며, 밸브헤드(51)의 후측으로 일체의 로드(53)가 형성된다.

로드(53)의 일부 외주연상에는 나사산(54)이 형성되며, 그 후단 단면상에는 렌치홈(55)이 가공되어 있다.

위의 나사산(54)은 수평배관(23)의 일부 내측에 형성된 나사산(24)과 협합 체결되어 회전 이동된다.

그 작동은, 챔버(10)의 진공상태를 유지시키기 위하여 고진공펌프(30)가 계속적으로 회전하여 챔버(10)내의 불순물들(H₂O, H, He, O₂, N₂ 등)을 "가" 화살표 방향을 따라 배출시킨다.

이와 같은 계속적인 공정진행으로 챔버(10) 내부가 심하게 오염되면, 챔버(10)를 고온으로 가열시키게 되며, 이에 따라 챔버(10)내에서 활동이 활발해진 불순물을 원활히 배출시키기 위해 고진공펌프(30) 뿐만 아니라 저진공펌프(40)도 이용하게 된다.

저진공펌프(40)를 이용하기 위해 미캐니컬밸브(50)를 개방시켜야 하며, 그 개방은 렌치를 렌치홈(55)에 끼우고 일방향으로 회전시키면, 로드(53)의 나사산(54)이 수평배관(23)의 나사산(24)을 따라 회전 이동하여 연통홀(21)을 막고 있던 오링(52)과 밸브헤드(51)가 후방으로 직선 이동되게 된다.

미캐니컬밸브(50)의 후방이동은 제 2 수직배관(22)을 개방시켜 저진공펌프(40)의 구동으로 불순물을 "나" 화살표 방향으로도 배출시킨다.

불순물의 배출이 완료되면, 미캐니컬밸브(50)를 렌치로 다시 회전 및 전진 이동시켜 오링(52)과 밸브헤드(51)가 연통홀(21)을 막도록 한다.

그러나, 미캐니컬밸브(50)의 개폐는 빈번히 실시되어 오링(52)의 마모 및 파손을 유발시키게 된다.

즉, 메커니컬밸브(50)를 폐쇄시킬 때, 진공 누출방지를 위해 일반적으로 세게 조이게 되고, 연통홀(21)에 접촉되는 오링(52)의 접촉 정도를 외부에서는 확인할 수 없기 때문에, 과다한 조임력에 의해 오링(52)의 과접촉이 이루어지게 됨으로써, 오링(52)의 마모 및 파손이 초래되게 되는 것이다.

이로써, 진공 누출로 장비의 가동이 멈추게 되며, 또한 오링(52)의 마모 및 파손으로 그 불순물이 증가되어 챔버(10) 및 배관(20, 22, 23) 내부를 오염시키게 된다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로써, 오링의 마모 및 파손을 방지하여 장비 가동율을 향상시키는 미캐니컬밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 배관 내부에 설치되어 개폐작동되는 미캐니컬밸브에 있어서, 상기 배관의 내경과 동일 직경을 갖으며, 그 전면측에 오링이 돌출되게 삽입 설치되는 밸브헤드와, 상기 벨브헤드의 후단에 연결 형성되어 상기 벨브헤드를 직선 이동시키기 위한 제 1 로드와, 상기 제 1 로드의 후단에 일단이 착탈가능하게 연결되며 중간부위에 미소한 두께를 갖는 취약부가 적어도 하나 이상 일체 형성된 동력차단로드와, 상기 동력차단로드의 후단에 전단이 착탈가능하게 연결되며 그 일부 외주연상에는 상기 배관의 일부 내측에 형성된 나사부와 형합되는 나사부를 구비하고 그 후단 단면상에는 렌치홈이 가공된 제 2 로드를 포함하는 미캐니컬밸브를 제공한다.

본 발명의 상기 목적과 여러가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미캐니컬밸브를 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 미캐니컬밸브(150)는 밸브헤드(151)와, 분리 설치되는 제 1 로드(153a)와 제 2 로드(153b) 및 제 1 로드(153a)와 제 2 로드(153b)를 연결하는 동력차단로드(153c)로 구성된다.

밸브헤드(151)는 수평배관(23)의 내경과 동일 직경으로 형성되며, 밸브헤드(151)의 전면측에 고무재의 오링(152)이 돌출되게 삽입 설치되고, 밸브헤드(151)의 후단에 길이방향으로 제 1 로드(153a)가 연결 구비된다.

한편, 제 1 로드(153a)에 동력차단로드(153c)를 개재하여 연결되는 제 2 로드(153b)의 외주연상에는 나사산(154)이 일부 형성되어 수평배관(23)의 나사산(24)과 형합 체결되며, 제 2 로드(153b)의 후단 단면상에는 렌치홈(155)이 가공되어 있어, 작업자가 렌치를 이용하여 회전시킬 수 있다.

한편, 제 1 로드(153a)과 제 2 로드(153b)간에 동력차단로드(153c)가 탈부착 가능하게 체결 구비되는데, 이를 위해 동력차단로드(153c)의 양단에 대향하는 제 1 로드(153a)와 제 2 로드(153b)의 해당 단부측에는 내주연에 나사산이 형성된 삽입홈(미도시)이 수평방향으로 내설되고, 동력차단로드(153c)의 양단에는 소정길이 돌출되어 그 외주연에 나사산이 형성된 체결돌기(미도시)가 구비됨으로써, 상기한 삽입홈에 체결돌기가 나사체결되는 방식으로 제 1 로드(153a) 및 제 2 로드(153b)와 동력차단로드(153c)간은 탈부착 가능하게 체결되도록 구성될 수 있다.

이와 같은 체결방식은 하나의 예에 불과할 뿐이며, 당업자의 수준에서 채택가능한 많은 다른 방식이 존재할 수 있음은 물론이다.

나아가, 동력차단로드(153c)는 중간부위에 그 두께가 점차적으로 줄어들어 미소한 두께를 갖는 취약부(153c-1)가 적어도 하나 이상 병렬적으로 구비된다.

이상과 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 미캐니컬밸브의 작용에 대하여 이하 설명한다.

미캐니컬밸브(150)를 폐쇄시키기 위해 렌치를 렌치홈(155)에 끼워 일방향으로 회전시키면, 제 2 로드(153b)의 나사산(154)이 수평배관(23)의 나사산(24)을 따라 회전 이동되면서 제 2 로드(153b), 동력차단로드(153c), 제 1 로드(153a)가 일체로 전방을 향해 직선 이동하여 제 1 로드(153a)의 전면측에 구비된 오링(152)이 제 1 수직배관(20)의 연통홀(21)에 밀착되어 연통홀(21)을 폐쇄시키게 된다.

이때, 만약 진공 누출방지를 위해 오링(152)이 연통홀(21)에 접촉된 상태에서 과다하게 조이게 되면, 렌치홈(155)으로부터 제 2 로드(153b)를 통해 추가로 전달되는 조임력에 의해 동력차단로드(153c)의 두께가 매우 작은 취약부(153c-1)가 우선적으로 깨짐으로써, 오링(152)이 마모 및 파손되는 것을 방지하게 된다.

깨진 동력차단로드(153c)는 교체되게 되는데, 그 교체시간이 오링(152)을 교체하는 것보다 적게 소요되어 장비의 빠른 셋업을 기할 수 있고, 오링(152)의 마모 및 파손으로 그 불순물에 의해 챔버(10) 및 배관(20, 22, 23) 내부가 오염되어 그 보수에 소요되는 시간도 줄일 수 있게 된다.

한편, 미캐니컬밸브(150)의 개방시에는 렌치를 렌치홈(155)에 끼워 타방향으로 회전시키면 된다.

덧붙여, 본 발명에 따른 미캐니컬밸브(150)는 반도체소자 제조를 위한 챔버의 진공장치부 뿐만 아니라 여타의 다른 진공장치부에도 적용될 수 있음은 물론이다.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.

본 발명에 따르면, 오링의 마모 및 파손이 방지되어 그 불순물로 인한 챔버 및 배관의 오염도를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 장비의 셋업시간을 단축시켜 장비 가동율을 향상시키는 효과가 달성될 수 있다.

도 1a와 도 1b는 종래 미캐니컬밸브의 작용을 설명하는 도면,

도 2는 종래의 미캐니컬밸브를 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미캐니컬밸브를 도시한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 챔버 20 : 제 1 수직배관

21 : 연통홀 22 : 제 2 수직배관

23 : 수평배관 24 : 나사산

30 : 고진공펌프 40 : 저진공펌프

50 : 미캐니컬밸브 51 : 밸브헤드

52 : 오링 53 : 로드

54 : 나사산 55 : 렌치홈

150 : (본 발명) 미캐니컬밸브 151 : 밸브헤드

152 : 오링 153a : 제 1 로드

153b : 제 2 로드 153c : 동력차단로드

153c-1 : 취약부 154 : 나사산

155 : 렌치홈

Claims (1)

1. 배관 내부에 설치되어 개폐작동되는 미캐니컬밸브에 있어서,

   상기 배관의 내경과 동일 직경을 갖으며, 그 전면측에 오링이 돌출되게 삽입 설치되는 밸브헤드와,

   상기 벨브헤드의 후단에 연결 형성되어 상기 벨브헤드를 직선 이동시키기 위한 제 1 로드와,

   상기 제 1 로드의 후단에 일단이 착탈가능하게 연결되며 중간부위에 미소한 두께를 갖는 취약부가 적어도 하나 이상 일체 형성된 동력차단로드와,

   상기 동력차단로드의 후단에 전단이 착탈가능하게 연결되며 그 일부 외주연상에는 상기 배관의 일부 내측에 형성된 나사부와 형합되는 나사부를 구비하고 그 후단 단면상에는 렌치홈이 가공된 제 2 로드를 포함하는 미캐니컬밸브.