KR20220039947A - 원관형 굴곡 차단막을 구비한 진공밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원관형 굴곡 차단막을 구비한 진공밸브에 관한 것으로, 밸브 본체부를 경유하는 배기가스가 밸브 구동부로 침투하지 않도록 효과적으로 차단하면서도 배기가스 파우더의 누적을 최소화할 수 있도록 한 것이다.
이러한 본 발명은, 밸브 본체와 밸브 동력부 사이에 피스톤로드가 관통하도록 형성된 피스톤로드 관통공의 틈새를 차단하도록 밸브 본체의 본체 챔버에 설치되어 본체 챔버에 유입된 배기가스가 피스톤로드 관통공 틈새를 통해 밸브 동력부로 침투하는 것을 방지하는 차단막;을 포함하며, 상기 차단막은 피스톤로드를 둘러싸도록 중공의 원관형 몸체로 이루어지고, 차단막의 상단부는 상기 피스톤로드 관통공 주변을 둘러싼 형태로 본체 챔버의 천장부에 결합되며, 차단막의 하단부는 내측으로 굴곡되어 굴곡 부위를 형성한 상태에서 개폐부재의 상단부에 결합되어 피스톤로드와 개폐부재의 승강 시 상기 굴곡 부위를 변위시키면서 개폐부재를 따라 승강하는 것을 특징으로 한다.

Description

원관형 굴곡 차단막을 구비한 진공밸브{VACUUM VALVE WITH CYLINDRICAL CURVED BLOCKING MEMBRANE}
본 발명은 반도체 제조용 진공밸브에 관한 것으로, 밸브 본체부를 경유하는 배기가스가 밸브 구동부로 침투하지 않도록 효과적으로 차단하면서도 배기가스 파우더의 누적을 최소화할 수 있도록 한 원관형 굴곡 차단막을 구비한 진공밸브에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조 장치에서는 프로세스 챔버로 재료 가스를 공급함과 함께, 프로세스 챔버 내를 진공 펌프로 진공화함으로써, 프로세스 챔버의 진공 상태를 유지하면서 웨이퍼에 박막을 형성하게 되며, 진공밸브는 프로세스 챔버와 진공펌프 사이에 설치되어 프로세스 챔버의 배기 속도를 제어하게 된다.
도 1 및 도 2는 종래기술에 의한 진공밸브를 설명하기 위한 단면도이다. 진공밸브는 프로세스 챔버에 연결된 유입구(11a) 및 진공펌프에 연결된 유출구(11b)가 형성된 밸브 본체부(10a)와 피스톤로드(12)에 구동력을 제공하는 밸브 구동부(10b)로 이루어진다. 상기 진공밸브는 상기 밸브 구동부(10b)로부터 구동력을 제공받아 피스톤로드(12)가 그 하측에 구비된 개폐부재(12a)를 승강시켜 밸브 시트(11c)에 접촉 또는 이격되도록 함으로써 배기가스의 흐름을 조절하고 프로세스 챔버의 진공을 제어하게 된다.
이같은 진공밸브에서는 밸브 본체(11) 내부에 밸로우즈(13)가 피스톤로드(12)를 감싼 상태로 신축 가능하게 설치되어 반응부산물을 포함하고 있는 배기가스가 밸브 구동부(10b)로 침투하는 것을 차단하고 있다.
하지만 밸브 본체(11) 내부에 밸로우즈(13)가 설치된 종래기술의 경우 배기가스가 밸브 구동부로 침투하지 않도록 차단할 수는 있으나, 밸로우즈(13)의 주름골에 배기가스의 파우더가 지속적으로 누적되어 고형화되어 있다가 프로세스 챔버로 날리면서 웨이퍼 수율을 저하시킬 우려가 있었고, 밸로우즈(13) 주름골에 누적되어 고형화된 배기가스 파우더로 인해 밸로우즈(13)의 수축 시 강한 하중이 걸리면서 밸로우즈(13)가 손상 및 변형되거나 단부 접합부가 떨어지는 등의 문제가 발생하면서 결국에는 배기가스를 차단하는 기능을 상실하고 말았다.
또한, 스테인리스 스틸 소재로 만들어진 밸로우즈(13)의 경우 ClF3, Cl2, NF3, F2과 같이 부식성이 강한 가스로 인해 쉽게 부식이 발생할 수 있기 때문에 별도의 특수 코팅처리를 하지 않으면 쉽게 부식되는 문제점이 있었다.
한국공개특허공보 제2010-0057508호(2010.05.31.)
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 밸브 본체부를 경유하는 배기가스가 밸브 구동부로 침투하지 않도록 효과적으로 차단하면서도 배기가스 파우더의 누적을 최소화할 수 있도록 한 원관형 굴곡 차단막을 구비한 진공밸브를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 진공밸브는, 반도체 제조용 프로세스 챔버와 진공펌프 사이에 설치되어 상기 프로세스 챔버에서 프로세스 챔버의 진공압력을 제어하는 진공밸브에 있어서, 상기 프로세스 챔버에 연결된 유입구 및 상기 진공펌프에 연결된 유출구를 구비한 밸브 본체; 상기 밸브 본체를 승강 가능하도록 관통한 상태에서 하단부는 상기 밸브 본체의 본체 챔버에 위치하고 상단부는 밸브 동력부에 위치하여 상기 밸브 동력부로부터 동력을 제공받아 승강하는 피스톤로드; 상기 밸브 본체의 내부에 형성된 본체 챔버에서 상기 피스톤로드의 하단부에 결합되어 승강하면서 상기 밸브 본체의 유입구 및 유출구 중 어느 하나에 형성된 밸브시트에 접하거나 이격되어 배기가스의 흐름을 조절하고 상기 프로세스 챔버의 진공압력을 제어하는 개폐부재; 상기 밸브 본체와 상기 밸브 동력부 사이에 상기 피스톤로드가 관통하도록 형성된 피스톤로드 관통공의 틈새를 차단하도록 상기 본체 챔버에 설치되어 상기 본체 챔버에 유입된 배기가스가 상기 피스톤로드 관통공 틈새를 통해 상기 밸브 동력부로 침투하는 것을 방지하는 차단막;을 포함하며, 상기 차단막은 상기 피스톤로드를 둘러싸도록 중공의 원관형 몸체로 이루어지고, 상기 차단막의 상단부는 상기 피스톤로드 관통공 주변을 둘러싼 형태로 상기 본체 챔버의 천장부에 결합되며, 상기 차단막의 하단부는 내측으로 굴곡되어 굴곡 부위를 형성한 상태에서 상기 개폐부재의 상단부에 결합되어 상기 피스톤로드와 개폐부재의 승강 시 상기 굴곡 부위를 변위시키면서 상기 개폐부재를 따라 승강하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
여기서, 상기 차단막은 상기 개폐부재의 승강에 따라 상기 굴곡 부위가 원활하게 변위되도록 하부로 갈수록 점진적으로 좁은 폭을 갖는 경사진 원관형 몸체로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 차단막은 굴곡 가능한 합성고무 소재의 몸체로 이루어지되, 상기 차단막 몸체 내부에는 강도 보강용 섬유가 구비된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 본체 챔버의 천장부는, 상기 본체 챔버를 상부를 가로질러 설치되며 상기 피스톤로드가 관통하도록 중앙에 개구부를 구비하고 그 둘레부 상면에 안착홈을 더 구비하는 지지부재와, 상기 지지부재의 안착홈에 안착된 상태로 체결되는 링 형상의 고정부재로 이루어지며, 상기 차단막의 상단부는 외측으로 절곡된 상태에서 상기 지지부재와 고정부재 사이에 개재된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 차단막의 상단부에는 외측으로 돌출된 상부 돌기라인이 둘레방향을 따라 형성되고, 상기 고정부재의 안착홈에는 상기 차단막의 상부 돌기라인이 끼워져 고정되는 상부 끼움홈이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 개폐부재는 상기 피스톤로드의 하단부에 상단부가 결합되는 피스톤 결합부와 상기 피스톤 결합부의 하단부에서 디스크 형상으로 형성되어 상기 피스톤로드가 하강하면 상기 밸브시트에 접하는 시트 접촉부로 이루어지며, 상기 개폐부재의 피스톤 결합부 상단부 외주면에는 수나사 형성되어 암나사를 구비하고 있는 고정링이 나사체결되며, 상기 차단막의 하단부는 내측으로 굴곡되어 상측을 향한 상태에서 상기 피스톤 결합부의 상단부와 상기 고정링 사이에 개재된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 개폐부재의 피스톤 결합부 하부에는 제1히터가 내장되어 상기 시트 접촉부에서 배기가스 파우더가 누적되지 않도록 가열하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 차단막의 하단부에는 하부 돌기라인이 둘레방향을 따라 형성되고, 상기 피스톤 결합부 상단부 외주면과 고정링 사이에는 상기 차단막의 하부 돌기라인이 끼워져 고정되는 하부 끼움홈이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 본체 챔버의 천장부로부터 원관 형태로 하측으로 길게 형성되어 상기 차단막의 외측을 이격되게 둘러싸는 벽체부와, 상기 벽체부의 하면을 폐쇄하되 중앙에는 개폐부재의 피스톤 결합부가 관통하는 통공이 형성된 하면부로 이루어져 배기가스가 상기 차단막에 접근하지 못하도록 차단하는 차단막 보호용 보호커버를 더 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 본체 내부에 구비된 천장부에는 제2히터가 설치되어 상기 보호커버에서 배기가스 파우더가 누적되지 않도록 가열하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 의한 진공밸브는 기존 밸로우즈를 대체하는 원관형 굴곡 차단막을 구비한 구성에 의해 밸브 본체부를 경유하는 배기가스가 밸브 구동부로 침투하지 않도록 효과적으로 차단하면서도 매끄러운 표면에 의해 배기가스 파우더의 누적을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명은 차단막을 외측에서 이격되게 감싸는 보호커버를 더 구비한 구성에 의해 차단막에 배기가스가 접근하지 않도록 차단하여 차단막의 수명을 대폭 연장할 수 있으며, 보호커버와 차단막이 이루는 이중의 차단구조에 의해 본체 챔버에 유입된 배기가스가 밸브 동력부에 침투하는 것을 더욱 철저히 차단할 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래기술에 의한 진공밸브를 설명하기 위한 단면도
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 진공밸브의 구성을 설명하기 위한 종단면도
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 진공밸브에서 주요부위의 구성을 설명하기 위한 부분단면도
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 진공밸브에서 차단막과 보호커버의 구성을 설명하기 위한 확대도
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 진공밸브에서 차단막의 동작 및 작용을 설명하기 위한 일련의 참조도
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 진공밸브에서 밸브 본체부의 분해사시도
도 9는 본 발명의 실시예에 의한 진공밸브에서 차단막의 정면도
도 10는 본 발명의 실시예에 의한 진공밸브에서 차단막의 종단면도
도 11은 본 발명의 실시예에 의한 진공밸브에서 차단막의 몸체 내부의 구성을 설명하기 위한 부분 절개도
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 진공밸브에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.
또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 지니고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 지니는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
<실시예>
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 진공밸브의 구성을 설명하기 위한 종단면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 진공밸브에서 주요부위의 구성을 설명하기 위한 부분단면도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 진공밸브에서 차단막과 보호커버의 구성을 설명하기 위한 확대도이다. 도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 진공밸브에서 차단막의 동작 및 작용을 설명하기 위한 일련의 참조도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 진공밸브는 프로세스 챔버 및 진공펌프에 연결된 유입구(111a) 및 유출구(111b)를 구비하는 밸브 본체(110)가 포함된 밸브 본체부(100a)와 상기 밸브 본체(110)의 개폐동작을 위하여 피스톤로드(120)에 동력을 제공하는 밸브 동력부(100b)로 이루어지며, 상기 밸브 본체부(100a)에 설치된 새로운 형태의 원관형 굴곡 차단막(140)에 의해 피스톤로드(120)가 관통하는 피스톤로드 관통공의 틈새를 효과적으로 차단할 수 있게 되어 상기 밸브 본체부(100a)에 유입된 배기가스가 피스톤로드 관통공 틈새를 통해 밸브 동력부(100b)로 침투하는 것을 방지한다. 상기 원관형 굴곡 차단막(140)은 종래의 밸로우즈를 달리 주름이 없는 매끈한 표면을 가지므로 배기가스의 파우더가 주름 사이에 과도하게 누적되거나 이로 인해 수축시 강한 하중이 걸리면서 손상될 염려가 없으며 일부 부식성 가스들에 대비하여 별도의 특수 코팅처리를 해야할 필요도 없게 된다.
이하, 상기 차단막(140)을 중심으로 본 발명의 실시예에 의한 진공밸브에 대해 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 의한 진공밸브는 전술된 것처럼 밸브 본체부(100a)와 밸브 동력부(100b)로 이루어지며, 상기 밸브 본체부(100a)에는 밸브 본체(110), 피스톤로드(120), 개폐부재(130), 차단막(140), 보호커버(170), 지지부재(153) 및 고정부재(154), 제1히터(160a) 및 제2히터(160b), 보호커버(170)가 포함된다.
상기 밸브 본체(110)는 상기 프로세스 챔버에 연결된 유입구(111a) 및 상기 진공펌프에 연결된 유출구(111b)를 구비하며 내부에는 본체 챔버(110a)가 형성된다.
상기 피스톤로드(120)는 밸브 동력부(100b)에서 동력을 제공받아 개폐부재(130)를 승강시키는 역할을 한다. 상기 피스톤로드(120)는 승강 가능하도록 밸브 본체(110)를 상하로 관통한 상태에서 하단부는 밸브 본체(110)의 본체 챔버(110a)에 위치하면서 개폐부재(130)와 결합되고 상단부는 밸브 동력부(100b)에 위치하여 밸브 동력부(100b)로부터 승강동작을 위한 동력을 제공받을 수 있도록 한다. 여기서 밸브 동력부(100b)는 피스톤로드(120)를 신속하게 승강시키면서도 정밀 제어가 가능하도록 공압이나 모터 구동력의 형태로 피스톤로드(120)에 동력을 제공하는 것을 염두에 두고 있으나 그 외 다른 형태의 동력을 사용하는데 제한하지는 않는다.
상기 개폐부재(130)는 밸브 본체(110)의 내부에 형성된 본체 챔버(110a)에서 피스톤로드(120)의 하단부에 결합되어 승강하면서 밸브 본체(110)의 유입구(111a) 및 유출구(111b) 중 어느 하나에 형성된 밸브시트(111c)(본 실시예에서는 밸브 본체(110)의 유입구(111a) 쪽에 밸브시트(111c)가 형성된 것으로 예시됨)에 접하거나 이격되면서 배기가스의 흐름을 조절하고 프로세스 챔버의 진공압력을 제어하게 된다.
이같은 개폐부재(130)는 도 5에 도시된 것처럼 단면이 역 T자 형상으로 형성되며 피스톤로드(120)의 하단부에 상단부가 결합되는 피스톤 결합부(131)와 피스톤 결합부(131)의 하단부에서 디스크 형상으로 넓게 형성되어 피스톤로드(120)가 하강하면 상기 유입구(111a)에 형성된 밸브시트(111c)에 접하는 시트접촉부(132a,132b)로 이루어진다.
상기 개폐부재(130)의 피스톤 결합부(131)는 피스톤로드(120)와 동일하거나 유사한 외경을 갖는 로드(Rod) 형상으로 형성되어 피스톤로드(120)의 하단부에 체결된다. 이를 위해 도 6의 확대부에 도시된 것처럼 피스톤로드(120)의 하단부는 다른 부위에 비해 좁은 폭으로 형성되고 그 외주면에 수나사 형성된다. 그리고 상기 개폐부재(130)의 피스톤 결합부(131)는 중공 형성되되 상단부 내주면에 암나사 형성되어 상기 피스톤로드(120)의 수나사 형성된 하단부와 나사체결된다. 그리고 개폐부재(130)의 피스톤 결합부(131) 상단부 외주면에는 수나사 형성되어 암나사를 구비하고 있는 고정링(134)이 나사체결된다. 상기 개폐부재(130)의 피스톤 결합부(131) 상단부 외주면과 고정링(134) 사이에는 차단막(140)의 하단부에 형성된 하부 돌기라인(141b)이 끼워져 고정되는 하부 끼움홈(131b,134a)이 형성되고 하부 끼움홈(131b,134a)과 연통하여 하측으로 개구된 가이드홈(134b)이 형성된다. 이로써 차단막(140)의 하단부가 내측으로 굴곡되어 상측을 향한 상태로 피스톤 결합부(131)의 상단부와 고정링(134) 사이에 안정적으로 개재된다.
상기 개폐부재(130)의 시트접촉부(132a,132b)는 상기 피스톤 결합부(131)의 하단부로부터 수평하게 연장된 시트접촉부 본체(132a)와, 상기 제1시트접촉부 본체(132a)의 하면에 체결되어 오링(133)을 고정해주는 고정 디스크(132b)로 이루어진다.
상기 차단막(140)은 본체 챔버(110a)에서 피스톤로드(120)가 관통하는 피스톤로드 관통공(H1)의 틈새를 차단하여 본체 챔버(110a)에 유입된 배기가스가 피스톤로드 관통공(H1) 틈새를 통해 밸브 동력부(100b)로 침투하는 것을 방지하는 역할을 한다. 상기 차단막(140)은 도 3 내지 도 6에 도시된 것처럼 피스톤로드(120)를 둘러싸도록 경사진 중공의 원관형 몸체(141)로 이루어지고, 상단부는 피스톤로드(120)가 관통하는 피스톤로드 관통공(H1) 주변을 둘러싼 형태로 본체 챔버(110a)의 천장부(150)에 밀접하게 결합되며, 차단막(140)의 하단부는 내측으로 굴곡된 상태에서 개폐부재(130)의 상단부에 결합되어 피스톤로드(120)를 따라 개폐부재(130)가 승강할 때 차단막(140)의 굴곡 부위(G1)를 변위시키면서 개폐부재(130)를 따라 승강한다.
상기 차단막(140)은 도 9 내지 도 11에 도시된 것처럼 개폐부재(130)의 승강에 따라 원활하게 굴곡되도록 하부로 갈수록 점진적으로 좁은 폭을 갖는 경사진 원관형 몸체(141)로 이루어지며 합성고무를 소재로 한다. 그리고 상기 합성고무로 이루어진 몸체(141) 내부에는 강도 보강용 섬유(142)가 구비된다. 강도 보강용 섬유(142)는 직물 형태로 구비되는 것이 바람직하지만, 니트 형태나 다수의 섬유사로 구비될 수도 있다.
여기서, 상기 차단막(140)의 소재가 되는 합성고무는 높은 내열성과 내화학성을 가지고 있기 때문에 기름 및 연료, 윤활제 등에 뛰어난 저항성을 가지고 있으며 압축영구줄음(Compression Set)이 낮고 내노화성이 우수한 불소고무(Fluoropolymer Elastomer, FKM)를 비롯하여 기존 불소고무의 특성을 뛰어넘는 내약품성과 내열성을 가진 것으로 알려진 퍼플러(Perfluoro elastomer, FFKM)를 주로 염두에 두고 있다. 하지만, 내열성과 내화학성이 우수하고 원활하게 굴곡 가능한 것이라면 차단막(140)의 소재를 제한하지는 않는다.
상기 차단막(140)의 강도 보강용 섬유는 폴리아미드(polyamide), 나일론(Nylon 6, 나일론 66 등), 아라미드(aramid), 폴리에스테르(polyester) 중 어느 하나로 구비될 수 있으며, 바람직하게는 내열성과 인장 강도가 우수한 메타아라미드(meta-aramid)로 구비된다. 이같은 메타아라미드로서 듀폰사에서 노멕스(Nomex)라는 브랜드명으로 판매하고 있는 제품을 적용할 수 있다.
상기 차단막(140)에는 상단부와 하단부 둘레를 따라 몸체 표면 외측으로 돌출된 상부 돌기라인(141a)과 하부 돌기라인(141b)이 더 형성된다. 이같은 상부 돌기라인(141a)과 하부 돌기라인(141b)은 차단막(140)의 상단부와 하단부가 본체 챔버(110a)의 천장부(150)와 개폐부재(130)에 각각 끼워진 상태에서 이탈하지 않도록 도와준다.
상기 지지부재(153) 및 고정부재(154)는 본체 챔버(110a)의 천장부(150)를 구성하면서 상기 본체 챔버(110a)와 밸브 동력부(100b) 사이를 격리시키는 역할과 함께 차단막(140) 및 보호커버(170)를 지지하는 역할을 한다. 상기 지지부재(153)는 피스톤로드(120)가 관통하는 피스톤로드 관통공(H1) 바로 아래에서 본체 챔버(110a)의 상부를 가로질러 설치되며 피스톤로드가 관통하는 개구부(153c)의 둘레부 상면에 안착홈(153a)을 더 구비한다. 상기 고정부재(154)는 지지부재(153)의 안착홈(153a)에 안착된 상태로 체결되는 납작한 링 형상의 고정부재(154)로 이루어진다. 이로써 상기 차단막(140)의 상단부가 외측으로 절곡된 상태에서 지지부재(153)와 고정부재(154) 사이에 안정적으로 개재된다. 나아가 상기 고정부재(154)의 안착홈(153a)에는 차단막(140)의 상부 돌기라인(141a)이 끼워져 보다 안정적으로 고정되는 상부 끼움홈(153b)이 형성된다.
상기 제1히터(160a) 및 제2히터(160b)는 상기 본체 챔버(110a)에서 배기가스와 가장 활발히 접촉하는 관계로 배기가스 파우더가 누적되기 쉬운 개폐부재(130)의 시트접촉부(132a,132b)와 보호커버(170)를 가열하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 제1히터(160a)는 개폐부재(130)의 중공(131a) 형성된 피스톤 결합부(131) 하부에 내장된 형태로 설치된다. 이렇게 설치된 제1히터(160a)는 본체 챔버(110a)에 고온의 분위기를 조성하며 특히 개폐부재(130)의 시트접촉부(132a,132b)를 가열하여 시트접촉부(132a,132b) 상면에 배기가스 파우더가 누적되지 않도록 억제한다. 상기 제2히터(160b)는 본체 내부 천장부(150)의 지지부재(153) 및 고정부재(154)의 상면에 넓게 접촉하는 원판형 도넛 형태로 설치된다. 이같은 제2히터(160b)는 본체 챔버(110a)에 고온의 분위기를 조성하며 특히 보호커버(170)를 가열하여 보호커버(170) 외표면에 배기가스 파우더가 누적되지 않도록 억제해 준다.
상기 보호커버(170)는 본체 챔버(110a)의 천장부(150) 일부를 구성하는 지지부재(153)로부터 원관 형태로 하측으로 길게 형성되어 차단막(140)의 외측을 이격되게 둘러싼 벽체부(171)와 상기 벽체부(171)의 하면을 폐쇄하되 중앙에는 개폐부재(130)의 피스톤 결합부(131)가 관통하는 통공(172a)이 형성된 하면부(172)로 이루어진다. 이같은 보호커버(170)가 구비된 구성에 따르면 합성고무 소재로 이루어진 차단막(140)에 배기가스가 접근하지 않도록 차단하여 차단막(140)의 수명을 대폭 연장할 수 있다. 또한 상기 보호커버(170)와 차단막(140)이 이중의 차단구조를 구현하여 본체 챔버(110a)에 유입된 배기가스가 피스톤로드 관통공(H1)을 통해 밸브 동력부(100b)에 침투하는 것을 더욱 철저히 차단할 수 있게 된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
100a: 밸브 본체부 100b: 밸브 동력부
110: 밸브 본체 120: 피스톤로드
130: 개폐부재 140: 차단막
150: 천장부 160a: 제1히터
160b: 제2히터 170: 보호커버

Claims (10)

  1. 반도체 제조용 프로세스 챔버와 진공펌프 사이에 설치되어 상기 프로세스 챔버에서 프로세스 챔버의 진공압력을 제어하는 진공밸브에 있어서,
    상기 프로세스 챔버에 연결된 유입구 및 상기 진공펌프에 연결된 유출구를 구비한 밸브 본체;
    상기 밸브 본체를 승강 가능하도록 관통한 상태에서 하단부는 상기 밸브 본체의 본체 챔버에 위치하고 상단부는 밸브 동력부에 위치하여 상기 밸브 동력부로부터 동력을 제공받아 승강하는 피스톤로드;
    상기 밸브 본체의 내부에 형성된 본체 챔버에서 상기 피스톤로드의 하단부에 결합되어 승강하면서 상기 밸브 본체의 유입구 및 유출구 중 어느 하나에 형성된 밸브시트에 접하거나 이격되어 배기가스의 흐름을 조절하고 상기 프로세스 챔버의 진공압력을 제어하는 개폐부재;
    상기 밸브 본체와 상기 밸브 동력부 사이에 상기 피스톤로드가 관통하도록 형성된 피스톤로드 관통공의 틈새를 차단하도록 상기 본체 챔버에 설치되어 상기 본체 챔버에 유입된 배기가스가 상기 피스톤로드 관통공 틈새를 통해 상기 밸브 동력부로 침투하는 것을 방지하는 차단막;을 포함하며,
    상기 차단막은 상기 피스톤로드를 둘러싸도록 중공의 원관형 몸체로 이루어지고, 상기 차단막의 상단부는 상기 피스톤로드 관통공 주변을 둘러싼 형태로 상기 본체 챔버의 천장부에 결합되며, 상기 차단막의 하단부는 내측으로 굴곡되어 굴곡 부위를 형성한 상태에서 상기 개폐부재의 상단부에 결합되어 상기 피스톤로드와 개폐부재의 승강 시 상기 굴곡 부위를 변위시키면서 상기 개폐부재를 따라 승강하는 것을 특징으로 하는 진공밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차단막은 상기 개폐부재의 승강에 따라 상기 굴곡 부위가 원활하게 변위되도록 하부로 갈수록 점진적으로 좁은 폭을 갖는 경사진 원관형 몸체로 이루어진 것을 특징으로 하는 진공밸브.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 차단막은 굴곡 가능한 합성고무 소재의 몸체로 이루어지되, 상기 차단막 몸체 내부에는 강도 보강용 섬유가 구비된 것을 특징으로 하는 진공밸브.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 본체 챔버의 천장부는, 상기 본체 챔버의 상부를 가로질러 설치되며 상기 피스톤로드가 관통하도록 중앙에 개구부를 구비하고 그 둘레부 상면에 안착홈을 더 구비하는 지지부재와, 상기 지지부재의 안착홈에 안착된 상태로 체결되는 링 형상의 고정부재로 이루어지며,
    상기 차단막의 상단부는 외측으로 절곡된 상태에서 상기 지지부재와 고정부재 사이에 개재된 것을 특징으로 하는 진공밸브.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 차단막의 상단부에는 외측으로 돌출된 상부 돌기라인이 둘레방향을 따라 형성되고,
    상기 고정부재의 안착홈에는 상기 차단막의 상부 돌기라인이 끼워져 고정되는 상부 끼움홈이 형성된 것을 특징으로 하는 진공밸브.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 개폐부재는 상기 피스톤로드의 하단부에 상단부가 결합되는 피스톤 결합부와 상기 피스톤 결합부의 하단부에서 디스크 형상으로 형성되어 상기 피스톤로드가 하강하면 상기 밸브시트에 접하는 시트 접촉부로 이루어지며,
    상기 개폐부재의 피스톤 결합부 상단부 외주면에는 수나사 형성되어 암나사를 구비하고 있는 고정링이 나사체결되며, 상기 차단막의 하단부는 내측으로 굴곡되어 상측을 향한 상태에서 상기 피스톤 결합부의 상단부와 상기 고정링 사이에 개재된 것을 특징으로 하는 진공밸브.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 개폐부재의 피스톤 결합부 하부에는 제1히터가 내장되어 상기 시트 접촉부에서 배기가스 파우더가 누적되지 않도록 가열하는 것을 특징으로 하는 진공밸브.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 차단막의 하단부에는 하부 돌기라인이 둘레방향을 따라 형성되고,
    상기 피스톤 결합부 상단부 외주면과 고정링 사이에는 상기 차단막의 하부 돌기라인이 끼워져 고정되는 하부 끼움홈이 형성된 것을 특징으로 하는 진공밸브.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 본체 챔버의 천장부로부터 원관 형태를 갖고 하측으로 길게 형성되어 상기 차단막의 외측을 이격되게 둘러싸는 벽체부와, 상기 벽체부의 하면을 폐쇄하되 중앙에는 개폐부재의 피스톤 결합부가 관통하는 통공이 형성된 하면부로 이루어져 배기가스가 상기 차단막에 접근하지 못하도록 차단하는 차단막 보호용 보호커버를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 진공밸브.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 본체 내부에 구비된 천장부에는 제2히터가 설치되어 상기 보호커버에서 배기가스 파우더가 누적되지 않도록 가열하는 것을 특징으로 하는 진공밸브.
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