KR20070021854A

KR20070021854A - 반도체 제조 설비용 스로틀 밸브

Info

Publication number: KR20070021854A
Application number: KR1020050076554A
Authority: KR
Inventors: 정남철
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-08-20
Filing date: 2005-08-20
Publication date: 2007-02-23

Abstract

반도체 제조 설비용 스로틀 밸브를 제공한다. 상기 밸브는 유로를 형성하는 한 쌍의 실을 내부에 갖는 밸브 케이스를 구비한다. 상기 실의 유로와 직교되게 설치되어 소정의 방향으로 회전됨으로써 상기 실의 유로를 개폐시키는 로우터 플러그가 제공된다. 상기 로우터 플러그와 상기 밸브 케이스 연결부의 기밀을 유지시키도록 상기 로우터 플러그의 축부에 차례로 체결되는 완충 부재 및 립실 부재가 제공된다.

반도체 제조설비, 스로틀 밸브, 로우터 플러그, 립실 부재, 완충 부재

Description

반도체 제조 설비용 스로틀 밸브{Throttle valve for semiconductor manutacturing equipment}

도 1은 본 발명에 적용된 스로틀 밸브의 구성을 도시한 일부 분리 사시도이다.

도 2는 상기 도 1에 도시된 A표시부를 분리해서 도시한 분리 사시도이다.

본 발명은 반도체 제조 설비용 스로틀 밸브에 관한 것으로서, 특히, 유로를 개폐시키는 로우터 플러그 연결부위의 기밀 유지를 위해 사용되는 실링부재를 이중으로 함으로써 기밀성이 개선된 반도체 제조 설비용 스로틀 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 BPSG(BOROPHOSILICATE GLASS)막은 반도체기판에 반도체소자를 위한 일부 구조를 형성한 후 반도체기판의 단차를 줄이기 위한 층간 절연막으로서 적층되거나, 반도체 소자를 위한 최종 금속배선을 형성한 후 보호막으로서 적층된다. 최근에 들어서는 BPSG막의 적층이 주로 대기압보다 낮은 압력 조건의 진공챔버에서 이루어지고 있다.

일반적으로 BPSG막 적층을 위한 증착 설비는 반응가스가 진공챔버의 주입구 를 통하여 주입되고, 진공챔버의 내부압력이 스로틀밸브와 진공펌프에 의해 일정한 값으로 조절되도록 구성된다. 이와 같이 구성된 증착 설비를 이용하여 반도체 기판 상에 BPSG막을 적층하는 과정을 살펴보면, 먼저 구동용 모터에 의해 압력조절용 스로틀밸브를 개방한 상태에서 진공챔버 내의 압력을 진공펌프에 의해 대기압보다 낮은 BPSG막을 적층하기에 적합한 압력으로 조절한 후 스로틀밸브의 개방정도를 조절하여 상기 압력을 계속 일정하게 유지한다.

이후 BPSG막의 적층을 위한 반응가스가 주입구를 거쳐 진공챔버 내에 주입됨에 따라 진공챔버 내의 반도체 기판 상에 BPSG막이 적층되기 시작한다. 이때, 파우더 형태로 다량 발생된 반응 부산물은 상기 진공펌프에 의해 진공라인을 통해 외부로 배출된다.

상술한 내용에 있어 스로틀밸브는 밸브케이스의 내부에 유로를 형성하도록 그 상/하단이 개방된 한 쌍의 실과, 상기 실을 가로지르게 설치되며 구동모터에 의해 소정의 각도로 회전되어 상기 실을 개방 또는 폐쇄하는 로우터 플러그(rotor plug)로 구성되며, 상기 로우터 플러그 및 밸브케이스의 연결부에는 립실(Lip Seal)부재가 마련되어 실링을 하도록 구성된다. 그러나, 상기 립실 부재는 사용기간이 지남에 따라 스로틀 밸브 플러그의 회전 운동으로 인하여 립실 부재가 마모되고, 또한 공정 가스에 의해 부식될 수 있다. 그 결과, 스로틀 밸브에서 누설(LEAK)이 발생할 수 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 누설 발생을 억제할 수 있는 스로틀 밸브를 제공하는데 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 누설 발생을 억제할 수 있는 스로틀 밸브를 제공한다. 상기 밸브는 유로를 형성하는 한 쌍의 실을 내부에 갖는 밸브 케이스를 구비한다. 상기 실의 유로와 직교되게 설치되어 소정의 방향으로 회전됨으로써 상기 실의 유로를 개폐시키는 로우터 플러그가 제공된다. 상기 로우터 플러그와 상기 밸브 케이스 연결부의 기밀을 유지시키도록 상기 로우터 플러그의 축부에 차례로 체결되는 완충 부재 및 립실 부재가 제공된다.

상기 립실 부재는 엔지니어링 플라스틱으로 이루어질 수 있다.

상기 완충 부재는 오 링(O-ring)일 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명에 적용된 스로틀밸브의 구성을 도시한 일부 분리 사시도 이고, 도 2는 상기 도 2에 도시된 A표시부를 분리해서 도시한 분리 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 스로틀 밸브는 도 1에 도시된 바와 같이 유로를 형성하도록 상·하로 관통된 제1 관통홀(11a)이 형성됨과 아울러 상기 제1 관통홀(11a)과 직교된 방향으로 연통되어 후술하는 로우터 플러그(20)를 삽입 결합시키도록 하는 제2 관통홀(11b)이 형성된 밸브 케이스(11)와, 유체가 흐르는 유로를 형성하도록 상기 밸브 케이스(11)의 내부에 설치되는 한 쌍의 실(13)과, 상기 밸브 케이스(11)의 일측에 프론트 플레이트(15)를 매개로 상기 실(13)의 내부를 가로지르게 설치됨과 아울러 회전되도록 설치되어 상기 실(13)을 개폐하는 로우터 플러그(20)로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 로우터 플러그(20)는 시그마 형태의 플러그일 수 있다. 상기 한 쌍의 실(13) 및 상기 밸브케이스(11)의 상·하단측에는 그 기밀유지를 위해 제1 오링(16) 및 제2 오링(17)이 각각 설치될 수 있다.

상기 로우터 플러그(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 소정의 방향으로 회전되어 상기 실(13)을 개폐시키도록 그 일측에 가스 통과홈(21a)이 마련된 플러그(Plug)부(21)와, 구동모터(미도시)와 연결되어 회전력을 전달하는 축부(23)로 구성된다. 상기 프론트 플레이트(15)는 상기 로우터 플러그(20)를 회전 가능하게 지지하는 지지부재 및 실링부재를 수용시킬 수 있도록 원통형의 수용부(15b)가 마련된다. 상기 수용부(15b)에는 제1 베어링(31) 및 제2 베어링(33)이 스페이서(34)를 사이에 두고 설치되어 상기 로우터 플러그(20)의 축부(23)를 회전 가능하게 지지하도록 구성된다.

상기 제1 베어링(31)의 측부에는 기밀성을 좋게 하기 위해 립실부재(36a)가 설치되며, 상기 프론트플레이트(15)의 내면에는 상기 수용부에 수용된 제1 베어링(31), 제2 베어링(33), 스페이서(34), 및 립실부재(36)를 고정하도록 지지판(35)이 체결나사(38)를 매개로 설치된다. 상기 립실 부재(36a)와 상기 지지판(35) 사이에 완충 부재(36b)가 설치된다. 상기 완충 부재(36b)는 오 링일 수 있다. 상기 완충 부재(36b)가 설치됨으로 인하여 기밀성을 향상시킬 수 있다. 즉, 상기 로우터 플러그(20)의 립실부(23a)에 립실 부재(36a) 및 완중 부재(36b)가 설치되어 기밀성을 향상시킬 수 있다. 상기 립실 부재(36)는 내열성 및 내마모성이 높은 엔지니어링 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 립실 부재(36a)는 폴리에테르 에테르 키톤(PEEK; polyether ether ketone)과 에코놀(econol)로 이루어진 복합 재질의 엔지니어링 플라스틱일 수 있다. 상기 완충 부재(36b)가 설치됨으로 인하여 상기 립실 부재(36a)의 손상을 억제할 수 있다. 상기 밸브 케이스(11)와 접촉하는 프론트 플레이트(15)의 접촉면에는 제3 오링(37)이 설치되어 그 기밀성을 더욱더 좋게 한다. 미설명부호(39a,39b)는 누름쇠를 나타낸다.

반도체 제조 설비용 스로틀밸브는 구동모터(미도시)가 구동됨에 따라 동력을 전달받아 로우터 플러그(20)가 회전을 하게 된다. 이때, 상기 로우터 플러그(20)의 축부(23)는 제1,2베어링(31,33)에 의해 원활하게 그 회전동작을 행할 수 있게 되며, 상기 립실부재(36a), 상기 완충 부재(36b) 및 제1,2,3오링(16,17,37)에 의해 그 기밀성을 유지할 수 있게 되는 것이다. 특히, 상기 로우터 플러그(20)의 축부(23) 내의 립실부(23a)에 설치된 상기 립실 부재(36a) 및 상기 완충 부재(36b)는 이중으로 누설을 억제하여 기밀성을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 완충 부재(36b)가 설치됨으로 인하여 상기 립실 부재(36a)가 손상되는 것을 억제할 수 있다.

상술한 바와 같이 로우터 플러그(20)를 회전시키는 동작에 있어 그 회전되는 정도에 따라 가스 통과홈(21a)의 개폐정도가 조절되어 진공챔버 내부의 진공압을 조절할 수 있게 되는 것이다. 상기와 같이 로우터 플러그(20)를 회전시키는 동작에 의해 진공압 조절하는 작업을 빈번히 행하다 보면, 상기 로우터 플러그(20)의 축부(23)와 접하는 립실 부재(36)가 마모되거나 부식되는 문제점이 발생하게 된다. 이에 따라, 본 발명은 립실부재(36a)와 상기 지지판(35) 사이에 완충 부재(36b)를 설치함으로써, 상기 립실 부재(36a)의 손상을 억제할 수 있다. 더 나아가서, 상기 완충 부재(36b)는 상기 립실 부재(36a)와 함께 누설을 방지할 수 있다. 그 결과, 스로틀 밸브는 기밀성이 향상될 뿐만 아니라 누설을 방지하기 위한 상기 립실 부재(36a)의 수명이 늘어나게 되어 설비의 가동률이 향상될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 로우터 플러그 구동 시에 상기 로우터 플러그와의 접촉에 의해 립실부재가 마모가 되거나 부식되어 누설(leakage)이 발생하는 것을 억제하고자 완충 부재를 설치한다. 따라서, 상기 로우터 플러그 구동시에 상기 립실 부재 및 상기 완충 부재가 누설이 발생하는 것을 이중으로 억제함으로써 스로틀 밸브의 압력 제어 불량을 방지할 수 있다. 또한, 상기 완충 부재가 설치됨으로써 상기 립실 부재의 사용 수명을 증가시킬 수 있다. 결과적으로, 스로틀 밸브의 압력 제어 불량을 방지할 수 있기 때문에, 설비의 가동률을 개선시킬 수 있다. 이와 같이 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하 는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

유로를 형성하는 한 쌍의 실을 내부에 갖는 밸브 케이스;

상기 실의 유로와 직교되게 설치되어 소정의 방향으로 회전됨으로써 상기 실의 유로를 개폐시키는 로우터 플러그; 및

상기 로우터 플러그와 상기 밸브 케이스 연결부의 기밀을 유지시키도록 상기 로우터 플러그의 축부에 차례로 체결되는 완충 부재 및 립실 부재를 포함하는 스로틀 밸브.
제 1 항에 있어서,

상기 립실 부재는 엔지니어링 플라스틱으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비용 스로틀 밸브.
제 1 항에 있어서,

상기 완충 부재는 오 링인 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비용 스로틀 밸브.