KR20180041515A - 진공챔버용 게이트밸브 - Google Patents

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Abstract

게이트밸브의 댐퍼에 장착된 블레이드가 1차로 하강되면서 댐퍼의 유통공들을 개방시켜 양측 챔버들의 진공 밸런스가 조절되면 2차로 댐퍼가 하강되어 완전히 개방될 수 있도록 구성한 진공챔버용 게이트밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 양측 진공챔버들의 압력 차이로 인하여 발생되는 과부하를 해소시켜 부품들의 손상을 방지하는 한편, 게이트밸브를 통해 파티클과 같은 이물질이 유입되는 등의 폐단을 방지할 수 있도록 한 발명에 관한 것이다.
전술한 본 발명의 특징은, 진공챔버(10)들 사이에 장착되는 연결프레임(20)에는 통기구(21)가 형성되며, 연결프레임(20)의 하부를 통해 댐퍼(30)가 승강(乘降)되어 통기구(21)를 개폐시키고, 댐퍼(30)의 하부에 결합된 지지관(31)이 케이스로 구성된 하부몸체(50)의 상부에 관통 삽입되어 댐퍼(30)와 함께 승강되며, 상기 댐퍼(30)의 내부에는 블레이드(40)가 삽입되고, 블레이드(40)의 하부에 고정된 지지봉(41)이 지지관(31)의 내부에 삽입되어 블레이드(40)와 함께 승강(乘降)되면서 댐퍼(30)에 뚫려진 유통공(30a)들을 개폐시키며, 1차로 블레이드(40)가 하강되어 댐퍼(30)의 유통공(30a)들이 개방되어 양측 진공챔버(10)들이 유통되면 2차로 댐퍼(30)가 하강되어 양측 진공챔버(10)들 사이가 완전히 개방될 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 진공챔버용 게이트밸브

Description

진공챔버용 게이트밸브{The gate valve for vacuum chamber}
게이트밸브의 댐퍼에 장착된 블레이드가 1차로 하강되면서 댐퍼의 유통공들을 개방시켜 양측 챔버들의 진공 밸런스가 조절되면 2차로 댐퍼가 하강되어 완전히 개방될 수 있도록 구성한 진공챔버용 게이트밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 양측 진공챔버들의 압력 차이로 인하여 발생되는 과부하를 해소시켜 부품들의 손상을 방지하는 한편, 게이트밸브를 통해 파티클과 같은 이물질이 유입되는 등의 폐단을 방지할 수 있도록 한 발명에 관한 것이다.
일반적으로, 진공챔버는 청정한 상태의 작업환경이 요구되는 반도체, 웨이퍼, LCD패널과 같은 첨단 장비의 제조나 소재의 진공증착 작업에 사용되는 산업용설비로 다양한 장치들이 사용되고 있다,
이들 진공챔버에는 소재들의 출입구 역할을 하는 게이트밸브가 장착되어 있고, 게이트밸브를 열고 닫는 경우에는 양측 챔버들의 압력차이로 인하여 밸브체에 상당한 부하를 발생시키므로 부품들이 손상되는 등의 폐단이 발생되었다.
또한, 과도한 압력에 의하여 밸브체가 마모되는 경우에는 게이트밸브와 챔버들 사이에 기밀을 유지할 수 없었으므로 결국 진공챔버 내의 진공도가 저하되어 파티클과 같은 미세 분진들이 유입되어 챔버의 내부를 청정 상태로 유지할 수 없었다.
종래에는 등록실용신안 제20-0273439호 "마운팅형 사각 게이트밸브"(선행기술1) 및 등록특허 제10-1252665호 "반도체 생산장비의 게이트밸브"(선행기술2)가 제안된 바 있다.
상기 선행기술1은 오링들로 진공을 유지하며 축을 승강시키는 에어실린더와, 사각의 디스크 및 그 상부에 직사각형상의 통로를 구비한 본체로 구성된 사각 게이트밸브에 있어서, 실린더축과 힌지 연결되고, 사각의 각 모서리부에 구성된 4개의 마운팅롤, 좌우측면에 구름작용을 하는 측면구름롤, 디스크 전면부에 직사각형의 오링이 구성된 사각개폐디스크; 사각 게이트밸브 본체의 내측 배면에 마운팅롤에 대응하게 오름각을 가진 4개의 마운팅구; 상기 본체의 전면 내측에서 돌출하되, 좌우측에 치우져 각각 3개씩 형성시킨 볼프렌져; 볼프렌져는 항상 사각개폐디스크를 본체의 전면에서 멀어지는 힘을 부여하고, 축의 승강운동에 의해 사각개폐디스크가 승강, 마운팅구를 마운팅롤이 타고 오름에 따라, 오링이 구성된 사각개폐디스크가 전면의 통로에 밀착되어 완전 밀폐를 이루는 것에 특징이 있는 마운팅형 사각 게이트밸브이다.
상기 선행기술2는 한 쌍의 게이트플레이트를 밸브플레이트 어셈블리로 구성하여 상기 밸브플레이트 어셈블리가 구동력에 의해 밸브몸체의 양측 게이트를 선택적으로 개폐할 수 있도록 하고, 일측 게이트플레이트가 밸브몸체의 일측 게이트를 폐쇄한 상태에서 타측 게이트플레이트를 교체 및 유지 보수할 수 있도록 함으로써 반도체 생산장비의 가동을 중지하지 않고서도 계속적인 작업이 이루어질 수 있도록 한 반도체 생산장비의 게이트밸브에 관한 것으로서, 그 구성은 박스 형태로 되어 양측에 제1,2 게이트가 형성되고, 상측에 커버가 볼트 체결된 밸브몸체를 갖는 반도체 생산장비의 게이트밸브에 있어서, 상기 밸브몸체의 내부에 한 쌍의 제1,2 게이트플레이트로 구비되어 제1,2 게이트플레이트를 함께 좌측 또는 우측으로 이동시켜 밸브몸체의 제1게이트 또는 제2게이트를 선택적으로 개폐하는 밸브플레이트 어셈블리와; 상기 밸브플레이트 어셈블리를 밸브몸체의 내부에서 상측 또는 하측으로 이동시키는 구동유니트로 구성된 반도체 생산장비의 게이트밸브이다.
상기 선행기술1은 진공을 유지한 상태로 승강되는 실린더축에 힌지 연결된 사각 디스크의 모서리 부위에 구르는 마운팅롤과 대응하는 마운팅구를 설치하여 마운팅롤이 본체의 통로를 가압시켜 밀폐의 효과를 얻을 수 있도록 구성한 마운팅형 4각 게이트밸브에 관한 기술이고, 상기 선행기술2는 한 쌍의 게이트플레이트가 링크구조를 이루는 공이에 의해 좌우측으로 이동되어 양측 게이트를 선택적으로 개폐할 수 있도록 구성하여 게이트플레이트에 대한 교체 및 유지 보수가 가능하도록 한 기술이다.
그러나, 선행기술1,2들은 본원발명과 같이, 댐퍼에 장착된 블레이드가 1차로 유통공들을 개방시키고, 2차로 댐퍼가 하강되어 게이트밸브의 완전개방을 이룰 수 있도록 구성하여 양측 진공챔버들의 압력 차이로 인하여 발생되는 과부하를 해소시킬 수 있도록 하는 기술은 찾아볼 수 없었다.
본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 그 목적은 게이트밸브의 댐퍼에 장착된 블레이드가 1차로 유통공들을 개방시키면 2차로 댐퍼가 하강되어 통기구가 완전 개방을 이루고, 양측 진공챔버들의 압력 차이가 해소되면서 챔버들의 진공 밸런스가 조절되어 부품들의 손상을 방지하고, 파티클과 같은 이물질의 유입을 방지할 수 있는 진공챔버용 게이트밸브를 제공함에 있는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 진공챔버(10)들 사이에 장착되는 연결프레임(20)에는 통기구(21)가 형성되며, 연결프레임(20)의 하부를 통해 댐퍼(30)가 승강(乘降)되어 통기구(21)를 개폐시키고, 댐퍼(30)의 하부에 결합된 지지관(31)이 케이스로 구성된 하부몸체(50)의 상부에 관통 삽입되어 댐퍼(30)와 함께 승강되며, 상기 댐퍼(30)의 내부에는 블레이드(40)가 삽입되고, 블레이드(40)의 하부에 고정된 지지봉(41)이 지지관(31)의 내부에 삽입되어 블레이드(40)와 함께 승강(乘降)되면서 댐퍼(30)에 뚫려진 유통공(30a)들을 개폐시키며, 1차로 블레이드(40)가 하강되어 댐퍼(30)의 유통공(30a)들이 개방되어 양측 진공챔버(10)들이 유통되면 2차로 댐퍼(30)가 하강되어 양측 진공챔버(10)들 사이가 완전히 개방될 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 진공챔버용 게이트밸브에 의하여 달성될 수 있는 것이다.
이상에서 상술한 바와 같은 본 발명은, 게이트밸브의 댐퍼(30)를 열기 위하여 작동스위치를 온(on)시키면, 1차로 블레이드(40)의 하강에 의하여 댐퍼(30)에 뚫려진 유통공(30a)들이 열리므로 양측 진공챔버(10)들 사이의 압력차이가 해소되어 챔버들의 진공 밸런스가 조절되면 연이어 2차로 댐퍼(30)가 하강되어 양측 진공챔버(10)들 사이의 압력 차이가 없는 상태에서 작동을 이루는 것이므로 진공펌프 및 게이트밸브에 가해지는 과부하가 해소되어 구성부품들의 손상을 방지하여 기기들의 수명을 상당기간 연장시킬 수 있을 뿐 아니라 파티클과 같은 미세 분진들의 유입이 방지되어 청정상태에서 반도체의 제조작업을 할 수 있는 것으로서 대외 경쟁력이 우수한 고품질 고기능성의 진공챔버용 게이트밸브를 제공할 수 있는 등의 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예를 예시한 분해사시도,
도 2는 본 발명의 일실시예를 예시한 결합사시도,
도 3a∼도 3c는 본 발명에 의한 진공챔버용 게이트밸브의 작동과정을 순차적으로 나타낸 단면도.
이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지는 도 2에서 도시한 바와 같이, 양측 진공챔버(10)들 사이에는 직육면체 하우징으로 구성된 연결프레임(20)이 장착되어 있고, 연결프레임(20)에는 통기구(21)가 형성되어 있다.
상기 연결프레임(20)의 하부를 통해 댐퍼(30)가 승강(乘降)되어 통기구(21)를 개폐시킬 수 있도록 구성되어 있고, 댐퍼(30)의 하부에는 지지관(31)이 결합되어 있다.
상기 지지관(31)은 케이스로 구성된 하부몸체(50)의 상부에 관통 삽입되어 댐퍼(30)와 함께 승강되는 구조이다.
상기 댐퍼(30)의 내부에는 블레이드(40)가 삽입되어 있고, 블레이드(40)의 하부에 고정된 지지봉(41)이 지지관(31)의 내부에 삽입되어 블레이드(40)와 함께 승강(乘降)되면서 댐퍼(30)에 뚫려진 유통공(30a)들을 개폐시키는 구조이다.
도 3a에서 도시한 바와 같이, 댐퍼(30)가 연결프레임(20)의 통기구(21)를 막고 있는 상태에서 작동스위치를 온(on)시켜 게이트밸브에 전원을 인가하면 도 3b에서 도시한 바와 같이, 1차로 블레이드(40)가 하강되어 댐퍼(30)의 유통공(30a)들이 열리므로 양측 진공챔버(10)들이 유통되면서 압력차이가 해소되어 양측 챔버들의 진공 밸런스가 조절된다.
이어서, 도 3c에서 도시한 바와 같이, 2차로 댐퍼(30)가 하강되어 양측 진공챔버(10)들 사이에 장착된 연결프레임(20)의 통기구(21)가 완전 개방되므로 양측 진공챔버(10)들 사이의 압력 차이가 없는 상태에서 댐퍼(30)가 하강되는 구조이므로 진공펌프 및 게이트밸브에 가해지는 과부하가 해소되는 것이다.
따라서, 댐퍼(30)를 열기 위하여 작동스위치를 온(on)시키면, 1차로 블레이드(40)의 하강에 의하여 양측 진공챔버(10)들 사이의 압력차이가 해소됨과 동시에 2차로 댐퍼(30)가 하강되는 단계적인 작동을 이루는 것이므로 부품들에 가해지는 과부하가 해소되어 게이트밸브를 구성하는 부품들의 손상을 방지하고, 파티클과 같은 미세 분진들의 유입을 방지할 수 있는 것이다.
이때, 댐퍼(30)를 열기 위하여 스위치를 온(on)시켰을 때 1차 블레이드(40)의 하강 및 2차로 댐퍼(30)의 하강 작동이 연속 자동으로 이루어져 사용이 편리하도록 구성되어 있으나, 경우에 따라서는 1차 블레이드(40)와 2차 댐퍼(30)의 하강이 개별적으로 작동되도록 구성할 수도 있는 것이므로 본 발명에서는 블레이드(40) 및 댐퍼(30)의 작동방법에 국한되지는 않는다.
한편, 상기 댐퍼(30)의 내부에는 삽입되는 블레이드(40)는 경우에 따라서 댐퍼(30)의 전면 또는 후면에 블레이드(40)가 장착되어 승강(乘降)되면서 댐퍼(30)에 뚫려진 유통공(30a)들을 개폐시킬 수 있도록 구성할 수 있는 것으로서 본 발명은 꼭 블레이드(40)가 댐퍼(30)에 설치되는 위치에 국한되지는 않는다.
상기 댐퍼(30)의 하부에 고정된 지지관(31)을 승강시키기 위한 구동수단은 다양하게 실시할 수 있으나, 본 발명에서는 도 3a∼도 3c에서 도시한 바와 같이, 상기 댐퍼(30)의 하부 지지관(31)에는 래크기어(31a)가 형성되어 제1피니언기어(31b)와 치합되어 있고, 제1피니언기어(31b)는 모터(도시하지 않았음) 또는 에어실린더(도시하지 않았음)의 동력을 전달받아 회전되면서 래크기어(31a)와 함께 지지관(31) 및 댐퍼(30)를 승강시킬 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 상기 블레이드(40)의 하부에 고정된 지지봉(41)을 승강시키기 위한 구동수단은 다양하게 실시할 수 있으나, 본 발명에서는 상기 지지관(31)의 하부를 통해 인출되는 지지봉(41)의 하단은 링크(41a)와 제2피니언기어(41b)로 연결되어 제2피니언기어(41b)가 회전되면 링크(41a)를 통해 동력이 전달되어 지지봉(41)이 지지관(31)에 삽입된 상태에서 승강될 수 있도록 구성되고, 제2피니언기어(41b)는 모터(도시하지 않았음) 또는 에어실린더(도시하지 않았음)의 동력을 전달받아 회전되면서 지지봉(41) 및 블레이드(40)를 승강시킬 수 있도록 구성되어 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.
10 : 진공챔버 20 : 연결프레임
21 : 통기구 30 : 댐퍼
30a : 유통공 31 : 지지관
31a : 래크기어 31b : 제1피니언기어
40 : 블레이드 41 : 지지봉
41a : 링크 41b : 제2피니언기어
50 : 하부몸체

Claims (4)

  1. 진공챔버(10)들 사이에 장착되는 연결프레임(20)에는 통기구(21)가 형성되며,
    연결프레임(20)의 하부를 통해 댐퍼(30)가 승강(乘降)되어 통기구(21)를 개폐시키고, 댐퍼(30)의 하부에 결합된 지지관(31)이 케이스로 구성된 하부몸체(50)의 상부에 관통 삽입되어 댐퍼(30)와 함께 승강되며,
    상기 댐퍼(30)의 내부에는 블레이드(40)가 삽입되고, 블레이드(40)의 하부에 고정된 지지봉(41)이 지지관(31)의 내부에 삽입되어 블레이드(40)와 함께 승강(乘降)되면서 댐퍼(30)에 뚫려진 유통공(30a)들을 개폐시키며,
    1차로 블레이드(40)가 하강되어 댐퍼(30)의 유통공(30a)들이 개방되어 양측 진공챔버(10)들이 유통되면 2차로 댐퍼(30)가 하강되어 양측 진공챔버(10)들 사이가 완전히 개방될 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 댐퍼(30)의 전면 또는 후면에 블레이드(40)가 장착되어 승강(乘降)되면서 댐퍼(30)에 뚫려진 유통공(30a)들을 개폐시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 진공챔버용 게이트밸브,
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 댐퍼(30)의 하부에 고정된 지지관(31)을 승강시키기 위한 구동수단은,
    상기 댐퍼(30)의 하부 지지관(31)에는 래크기어(31a)가 형성되어 제1피니언기어(31b)와 치합되고, 제1피니언기어(31b)는 모터 또는 에어실린더의 동력을 전달받아 회전되면서 래크기어(31a)와 함께 지지관(31) 및 댐퍼(30)를 승강시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 진공챔버용 게이트밸브,
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 블레이드(40)의 하부에 고정된 지지봉(41)을 승강시키기 위한 구동수단은,
    상기 지지관(31)의 하부를 통해 인출되는 지지봉(41)의 하단은 링크(41a)와 제2피니언기어(41b)로 연결되어 제2피니언기어(41b)가 회전되면 링크(41a)를 통해 동력이 전달되어 지지봉(41)이 지지관(31)에 삽입된 상태에서 승강될 수 있도록 구성되고, 제2피니언기어(41b)는 모터 또는 에어실린더의 동력을 전달받아 회전되면서 지지봉(41) 및 블레이드(40)를 승강시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 진공챔버용 게이트밸브,
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WO2020257898A1 (pt) * 2019-06-25 2020-12-30 Instituto Federal De Educação , Ciência E Tecnologia De Mato Grosso Válvula de controle com comando deslizante
KR20230015061A (ko) * 2021-07-22 2023-01-31 피에스케이 주식회사 기판 처리 장치 및 도어 어셈블리 구동 방법

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