KR20240056878A - 게이트 밸브 어셈블리 및 이를 포함하는 기판 처리 시스템 - Google Patents

게이트 밸브 어셈블리 및 이를 포함하는 기판 처리 시스템 Download PDF

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KR20240056878A
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Abstract

본 발명은 게이트 밸브 어셈블리 및 이를 포함하는 기판 처리 시스템에 관한 것으로, 개구부에 탈부착 가능한 구조로 설치되고, 실링 부재가 설치되어 챔버를 기밀하게 밀폐할 수 있고, 레이아웃의 변경없이 실링 부재를 손쉽게 교체할 수 있는 구조의 어댑터를 도입한 게이트 밸브 어셈블리에 관한 것이다.
실시예에 따른 게이트 밸브 어셈블리는, 제1 챔버 및 제2 챔버 사이에 설치되고, 상기 제1 챔버 측과 상기 제2 챔버 측에 각각 제1 게이트 및 제2 게이트가 서로 마주보도록 설치되어 기판이 출입되며, 상부에 개방면이 형성된 하우징 본체; 상기 제1 게이트의 둘레를 따라 탈부착 가능한 구조로 결합되고, 개구부가 형성된 어댑터 유닛; 상기 개방면에 탈부착 가능한 구조로 결합되는 커버 유닛; 및 상기 어댑터 유닛의 일면에 설치되고 상기 제1 챔버의 외벽과 면접촉되는 실링 부재를 포함하는 밸브 하우징을 포함하는 구조를 갖는다.

Description

게이트 밸브 어셈블리 및 이를 포함하는 기판 처리 시스템{Gate valve assembly and substrate processing system}
본 발명은 게이트 밸브 어셈블리 및 이를 포함하는 기판 처리 시스템에 관한 것으로, 개구부에 탈부착 가능한 구조로 설치되고, 실링 부재가 설치되어 챔버를 기밀하게 밀폐할 수 있고, 레이아웃의 변경 없이 실링 부재를 손쉽게 교체할 수 있는 구조의 어댑터를 도입한 게이트 밸브 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조장치는 압력과 온도 지정된 상태의 공정 분위기로 유지되는 처리 공간을 형성하는 공정 챔버를 포함하여 제조 공정을 수행하며, 상기 처리 공간을 외부와 격리시켜 주된 제조 공정이 수행되는 동안 처리 공간의 내부 공정 분위기를 항상 균일하게 유지시키도록 하고 있다.
특히, 통상적인 반도체 제조장치는 진공상태로 공정이 수행되는 공정 챔버 이외에도 공정 챔버와 인접하게 설치되는 로드락 챔버를 포함하여 가공을 위한 웨이퍼를 로딩 또는 언로딩하도록 할 수 있으며, 공정 챔버와 로드락 챔서 사이에는 웨이퍼 이송을 위한 이송 챔버 등이 설치되는 구조를 갖는다.
도 1은 종래의 게이트 밸브를 나타낸 일부 단면도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 진공처리장치에 사용되는 게이트밸브는 제1 챔버(1)와 제2 챔버(2) 사이에 설치되며, 승강 및 경사이동에 의하여 제2 챔버(2)의 게이트(2a) 주변의 외벽과 밀착되어 제1 챔버(2)를 닫음으로써 제1 챔버(1)와 제2 챔버(2)를 서로 차단시키는 밸브본체(3)와, 밸브본체(3)를 승강 및 경사이동시키는 이동모듈(4)로 구성된다.
상기와 같은 구성을 가지는 게이트밸브는 제1 챔버(1)와 제2 챔버(2) 사이에서 기판을 이송하고자 하는 경우에 이동모듈(4)에 의하여 밸브본체(3)를 하강시켜 게이트(1a, 2a)가 서로 소통될 수 있게 한다. 상기와 같이 제1 챔버(1) 또는 제2 챔버(2)가 각각 반송챔버 및 공정챔버로 구성될 수 있으며, 반송챔버 및 공정챔버 사이에는 지속적으로 기판의 이송이 이루어진다.
이때 공정챔버는 외부에서 기판이 반입될 때에는 게이트밸브에 의하여 진공압 상태에 있는 반송챔버와 차단된 상태에서 압력이 대기압으로 변화되어야 하며, 반송챔버 내로 기판이 이송될 때에는 외부와 차단한 상태에서 반송챔버의 압력, 즉 진공압으로 변화된 후에 게이트밸브가 개방되어 반송챔버와 소통된다. 그리고 공정챔버인 제2 챔버(2)가 진공압 상태로 변화시키기 위해서는 게이트(2a)를 밸브본체(3)로 닫은 상태에서 내부공간을 펌핑을 하게 된다.
상기 게이트 밸브는, 게이트를 기밀하게 밀폐시킬 수 있도록 오링 등과 같은 실링 부재가 설치되며, 상기 실링 부재에 손상 또는 오염이 발생하거나, 교체 주기가 도래한 경우 상기 게이트 밸브를 공정 챔버에서 분리(undocking)하여 실링 부재를 교체하도록 하고 있다. 이때, 상기와 같은 구조를 갖는 게이트 밸브는 공정챔버와 반송챔버 사이에 게이트 밸브가 결합된 상태로 하나의 시스템으로 구성되기에 게이트 밸브를 분리시키기 위해서는 공정챔버 자체를 들어내야만 분리가 가능하다.
하지만, 상기와 같은 분리를 통한 실링 부재의 교체는 장시간이 소요되며, 작업 난이도가 높다는 문제가 있어 이를 보완할 수 있는 방법에 대한 연구가 필요하다.
일 실시예에 따르면, 공정 챔버를 기밀하게 실링할 수 있으면서도, 단시간에 실링 부재의 손쉬운 교체가 가능한 게이트 밸브 어셈블리와 이를 포함하는 기판 처리 시스템에 대한 기술 내용을 제공하고자 하는 것이다.
실시예에 따른 게이트 밸브 어셈블리는, 제1 챔버 및 제2 챔버 사이에 설치되고, 상기 제1 챔버 측과 상기 제2 챔버 측에 각각 제1 게이트 및 제2 게이트가 서로 마주보도록 설치되어 기판이 출입되며, 상부에 개방면이 형성된 하우징 본체; 상기 제1 게이트의 둘레를 따라 탈부착 가능한 구조로 결합되고, 개구부가 형성된 어댑터 유닛; 상기 개방면에 탈부착 가능한 구조로 결합되는 커버 유닛; 및 상기 어댑터 유닛의 일면에 설치되고 상기 제1 챔버의 외벽과 면접촉되는 실링 부재를 포함하는 밸브 하우징을 포함하는 구조를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 게이트 및 제2 게이트는 개방 면적이 서로 상이하고, 상기 제2 게이트의 개방 면적은 상기 어댑터의 개구부와 면적이 동일할 수 있으며, 상기 제1 챔버는 공정 챔버이고, 상기 제2 챔버는 반송 챔버일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 어댑터 유닛은 상부면에 평탄한 구조로 형성되는 제1 노출면과, 상기 제1 노출면의 하부로 단차지게 형성되는 제1 단차면을 포함하고, 상기 제1 게이트는 내주면에 상기 제1 단차면과 대응되도록 단차지게 형성되는 제2 단차면을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그리고, 상기 어댑터 유닛은 상기 제1 노출면의 상면에 내입 형성된 제1 설치홈과, 상기 제1 단차면의 상면에 내입 형성된 제2 설치홈을 포함하며, 상기 게이트 밸브 어셈블리는, 상기 제1 설치홈에 설치되는 제1 실링 부재 및 상기 제2 설치홈에 설치되는 제2 실링 부재를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 어댑터 유닛은 상부면에 평탄한 구조로 형성되는 제2 노출면과 상기 제2 노출면과 연결되고 끝단을 향하는 방향으로 경사지는 제1 경사면을 포함하고, 상기 제1 게이트는 내주면에 제1 경사면과 대응되도록 끝단을 향하는 방향으로 경사지는 제2 경사면을 포함할 수 있고, 상기 어댑터 유닛은 상기 제2 노출면의 상면에 내입 형성된 제3 설치홈과, 상기 제1 경사면의 상면에 내입 형성된 제4 설치홈을 포함하며, 상기 게이트 밸브 어셈블리는, 상기 제3 설치홈에 설치되는 제3 실링 부재 및 상기 제4 설치홈에 설치되는 제4 실링 부재를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 하우징 본체는 외측벽에 상기 제2 게이트의 둘레를 따라 형성되는 수용홈을 포함하고, 상기 게이트 밸브 어셈블리는, 상기 수용홈에 설치되는 제5 실링 부재를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 하우징 본체는 내측벽에 상기 제1 게이트의 둘레를 따라 관통 형성되는 복수 개의 제1 체결공을 포함하고, 상기 어댑터 유닛은 상기 복수 개의 제1 체결공과 대응되는 위치에 관통 형성된 복수 개의 제2 체결공을 포함하며, 상기 어댑터 유닛은 상기 제1 체결공과 제2 체결공에 체결되는 체결부재를 이용해 상기 제1 게이트의 둘레를 따라 탈부착 가능한 구조로 결합할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 커버 유닛은 둘레 일측을 따라 관통 형성되는 복수 개의 제3 체결공을 포함하고, 상기 하우징 본체는 측벽 상부면에 상기 제3 체결공과 대응되는 위치에 내입 형성된 복수 개의 제4 체결공을 포함하며, 상기 커버 유닛은 상기 제3 체결공과 제4 체결공에 체결되는 체결부재를 이용해 상기 하우징 본체의 개방면에 탈부착 가능한 구조로 결합할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 게이트 밸브 어셈블리는, 상기 하우징 본체의 수용 공간 내부에 설치되어 상기 제1 게이트를 개폐하는 블레이드 모듈, 상기 블레이드 모듈을 승하강시켜 상기 제1 게이트의 개폐를 조절하는 구동 모듈을 포함할 수 있다.
한편, 실시예에 따른 기판 처리 시스템은, 상기에 기재된 에 기재된 게이트 밸브 어셈블리, 상기 게이트 밸브 어셈블리의 제1 게이트 측에 결합되는 제1 챔버 및 상기 게이트 밸브 어셈블리의 제2 게이트 측에 결합되는 제2 챔버를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 게이트 밸브 어셈블리는, 하우징 본체에서 탈부착 가능한 구조를 형성하는 어댑터 유닛과 커버 유닛을 도입하여 공정 챔버를 기밀하게 실링할 수 있으면서도, 실링 부재에 손상 또는 오염이 발생하거나, 교체 주기가 도래한 경우 게이트 밸브를 공정 챔버에서 분리(undocking)할 필요 없이 단시간에 실링 부재의 손쉬운 교체가 가능하다.
도 1은 종래 게이트 밸브의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 2는 실시예에 따른 게이트 밸브 어셈블리의 외형을 나타낸 사시도이다.
도 3은 실시예 1에 따른 게이트 밸브 어셈블리를 나타낸 단면도이다.
도 4는 실시예 1에 따른 게이트 밸브 어셈블리의 하우징 본체에 어댑터 유닛과 커버 유닛이 결합한 상태를 나타낸 상태도이다.
도 5는 실시예 1에 따른 게이트 밸브 어셈블리의 어댑터 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 6은 실시예 1에 따른 게이트 밸브 어셈블리의 하우징 본체, 어댑터 유닛과 커버 유닛을 분리한 상태를 나타낸 상태도이다.
도 7은 실시예 1에 따른 게이트 밸브 어셈블리에서 밸브 하우징으로 외부 공기가 유입되는 경로(점선 화살표)와 공정 챔버 내부의 가스가 확산(화살표)되는 경로를 표시한 부분 단면도이다.
도 8은 실시예 2에 따른 게이트 밸브 어셈블리의 하우징 본체에 어댑터 유닛과 커버 유닛이 결합한 상태를 나타낸 상태도이다.
도 9는 실시예 2에 따른 게이트 밸브 어셈블리의 하우징 본체, 어댑터 유닛과 커버 유닛을 분리한 상태를 나타낸 상태도이다.
도 10은 실시예 1에 따른 게이트 밸브 어셈블리에서 제2 체결 부재 및 커버 유닛을 분리한 상태를 나타낸 사시도이다.
도 11은 도 10의 게이트 밸브 어셈블리에서 블레이드 모듈을 분리한 상태를 나타낸 사시도이다.
도 12는 도 11의 게이트 밸브 어셈블리에서 제1 체결 부재를 분리한 상태를 나타낸 사시도이다.
도 13은 도 12의 게이트 밸브 어셈블리에서 어댑터 유닛을 분리한 상태를 나타낸 사시도이다.
도 14는 실시예에 따른 기판 처리 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 실시예에 따른 게이트 밸브 어셈블리를 나타낸 사시도이고, 도 3은 실시예 1에 따른 게이트 밸브 어셈블리를 나타낸 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하여, 실시예 1에 따른 게이트 밸브 어셈블리(10)를 예로들어 설명하면, 실시예 1에 따른 게이트 밸브 어셈블리(10)는, 밸브 하우징(100), 블레이드 모듈(200) 및 구동 모듈(300)을 포함하는 구조를 갖는다.
상기 밸브 하우징(100)은, 하우징 본체(110), 어댑터 유닛(130), 커버 유닛(150) 및 실링 부재(S1, S2)를 포함하는 구조를 갖는다.
상기 하우징 본체(110)는, 제1 챔버(600) 및 제2 챔버(700) 사이에 설치되며, 제1 챔버(600) 및 제2 챔버(700) 측에 각각 기판이 출입되는 제1 게이트(111) 및 제2 게이트(113)가 형성되며 상기 제1 게이트(111) 및 제2 게이트(113)가 서로 마주보도록 설치되며, 상부에 개방면(114)이 형성된 구조를 갖는다.
상기 하우징 본체(110)는, 내부에 수용공간이 형성되어 상부 및 하부로 승하강 가능한 구조를 형성할 수 있도록 블레이드 모듈(200)을 수용할 수 있다. 상기 하우징 본체(110)는 4개의 측벽(W)이 결합된 육면체 형상의 구조를 가지고, 상부 및 하부가 각각 개방된 구조를 가지며, 상부면에 커버 유닛(150)이 결합되고, 하부면을 통해 블레이드 모듈(200)이 내입되고, 구동 모듈(300)이 결합되는 구조를 형성할 수 있다.
상기 하우징 본체(110)는, 기판이 출입될 수 있도록 양측벽에 제1 게이트(111) 및 제2 게이트(113)가 각각 형성된 구조를 갖는다. 이때, 상기 제1 게이트(111) 및 제2 게이트(113)는 개방 면적이 서로 상이하고, 상기 제2 게이트(113)의 개방 면적은 상기 어댑터 유닛(130)의 개구부와 면적이 동일할 수 있다. 상기 제1 게이트(111)의 개방 면적은 상기 어댑터 유닛(130)이 결합되기 위한 공간을 형성하기 위해 제2 게이트(113)의 개방 면적 대비 넓을 수 있다.
상기 어댑터 유닛(130)은, 상기 제1 게이트(111)의 둘레를 따라 탈부착 가능한 구조로 결합되고, 개구부(131)가 형성된 구조를 갖는다.
특히, 상기 어댑터 유닛(130)은 가스가 배출되거나 진공 상태를 유지해야만 하는 공정 챔버 측에 설치될 수 있으며, 상기 공정 챔버는 제1 챔버(600)일 수 있다.
도 4는 실시예 1에 따른 게이트 밸브 어셈블리의 하우징 본체에 어댑터 유닛과 커버 유닛이 결합한 상태를 나타낸 상태도이고, 도 5는 실시예 1에 따른 게이트 밸브 어셈블리의 어댑터 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 하우징 본체(110)는 상기 제1 게이트(111)의 둘레 일측을 따라 관통 형성되는 복수 개의 제1 체결공(112)을 포함할 수 있다. 상기 어댑터 유닛(130)은 외주면 둘레 일측을 따라 상기 복수 개의 제1 체결공(112)과 대응되는 위치에 관통 형성된 복수 개의 제2 체결공(132)을 포함할 수 있다. 상기 어댑터 유닛(130)은 상기 제1 체결공과 제2 체결공(132)에 체결되는 제1 체결부재(B1)를 이용해 상기 제1 게이트(111)의 둘레를 따라 탈부착 가능한 구조로 결합될 수 있다. 상기 제1 체결부재(B1)는 볼트(bolt)를 대표적인 예로 들 수 있으며, 상기 볼트는 다양한 형상을 갖는 것을 활용할 수 있다.
또한, 상기 하우징 본체(110) 및 어댑터 유닛(130)은 각각 제1 게이트(111)를 기밀하게 실링하고, 설치의 용이성을 확보할 수 있도록 단차면 또는 경사면이 형성된 구조를 가질 수 있다.
도 6은 실시예 1에 따른 게이트 밸브 어셈블리의 하우징 본체(110), 어댑터 유닛(130)과 커버 유닛(150)을 분리한 상태를 나타낸 상태도이고, 도 7은 실시예 1에 따른 게이트 밸브 어셈블리(10)에서 밸브 하우징(100)으로 외부 공기가 유입되는 경로(점선 화살표)와 공정 챔버 내부의 가스가 확산(화살표)되는 경로를 표시한 부분 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 어댑터 유닛(130)은 상부면에 평탄한 구조로 형성되는 제1 노출면(133a)과, 상기 제1 노출면(133a)의 하부로 단차지게 형성되는 제1 단차면(133b)을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 게이트(111) 및 제2 게이트(113) 중 적어도 어느 하나는 내주면에 상기 제1 단차면(133b)과 대응되도록 단차지게 형성되는 제2 단차면(115)을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 어댑터 유닛의 제1 단차면(133b)은 제2 단차면(115)과 접촉되는 구조로 결합될 수 있다.
또한, 상기 어댑터 유닛(130)은 상기 제1 노출면(133a)의 상면에 내입 형성된 제1 설치홈(134a)과, 상기 제1 단차면(133b)의 상면에 내입 형성된 제2 설치홈(134b)을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 실시예에 따른 게이트 밸브 어셈블리(10)는, 상기 제1 설치홈(134a)에 설치되는 제1 실링 부재(S1) 및 상기 제2 설치홈(134b)에 설치되는 제2 실링 부재(S2)를 포함하여 가스 확산 방지 및 외부 공기의 유입을 방지할 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 밸브 하우징(100)은 제1 실링 부재(S1)에 의해 제1 챔버(600)로부터 배출되는 가스 또는 진공압이 어댑터 유닛(130)의 결합 부위를 통해 유입되는 것을 방지할 수 있고, 블레이드 모듈(200)에 설치된 제7 실링 부재(S7)에 의해 개구부를 통해 가스(Gas inflow)가 유입되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제2 실링 부재(S2) 및 제5 실링 부재(S5)에 의해 외부에서 공기가 유입(Air inflow)되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제6 실링 부재(S6)에 의해 커버 유닛으로부터 공기가 유입되는 것을 방지할 수 있다.
도 8은 실시예 2에 따른 게이트 밸브 어셈블리(10′)의 하우징 본체(110′)에 어댑터 유닛(130′)과 커버 유닛(150)이 결합한 상태를 나타낸 상태도이고, 도 9는 실시예 2에 따른 게이트 밸브 어셈블리의 하우징 본체(110′), 어댑터 유닛(130′)과 커버 유닛(150)을 분리한 상태를 나타낸 상태도이다.
일 실시예에 따르면, 상기 어댑터 유닛(130′)은 상부면에 평탄한 구조로 형성되는 제2 노출면(135a)과 상기 제2 노출면(135a)과 연결되고 끝단을 향하는 방향으로 경사지는 제1 경사면(135b)을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 게이트(111)는 내주면에 제1 경사면(135b)과 대응되도록 끝단을 향하는 방향으로 경사지는 제2 경사면(116)을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 어댑터 유닛의 제1 경사면(135b)은 제2 경사면(116)과 접촉되는 구조로 결합될 수 있다.
또한, 상기 어댑터 유닛(130′)은 상기 제2 노출면(135a)의 상면에 내입 형성된 제3 설치홈(136a)과, 상기 제1 경사면(135b)의 상면에 내입 형성된 제4 설치홈(136b)을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 실시예에 따른 게이트 밸브 어셈블리(10′)는, 상기 제3 설치홈(136a)에 설치되는 제3 실링 부재(S3) 및 상기 제4 설치홈(136b)에 설치되는 제4 실링 부재(S4)를 포함하여 가스 확산 방지 및 외부 공기의 유입을 방지할 수 있다.
구체적으로, 상기와 같은 구조를 갖는 밸브 하우징(100′)은 제3 실링 부재(S3)에 의해 제1 챔버(600)로부터 배출되는 가스가 어댑터 유닛(130)의 결합 부위를 통해 유입되는 것을 방지할 수 있고, 블레이드 모듈(200)에 설치된 제7 실링 부재(S7)에 의해 개구부를 통해 가스(Gas inflow)가 유입되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제4 실링 부재(S4) 및 제5 실링 부재(S5)에 의해 외부에서 공기가 유입(Air inflow)되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제6 실링 부재(S6)에 의해 커버 유닛으로부터 공기가 유입되는 것을 방지할 수 있다.
상기 하우징 본체(110, 110′)는 제2 게이트(111)와 인접하는 측벽의 외부면에 둘레를 따라 형성되는 수용홈(118)을 포함하고, 상기 수용홈(118)에는 제5 실링 부재(S5)가 설치될 수 있다. 이에 따라, 외부 공기의 유입을 방지할 수 있다.
한편, 상기 커버 유닛(150)은, 상기 하우징 본체(110, 110′)의 측벽 상부면에 탈부착 가능한 구조로 결합되며, 상기 하우징 본체(110, 110′)로부터 분리되면 상부 개방면(114)을 개방하여 하우징 본체(110, 110′)의 수용공간이 상부 개방면(114)을 통해 개방되어 어댑터 유닛(130)을 하우징 본체(110, 110′)로부터 분리 및 설치를 위한 핸들링을 사용자가 수행할 수 있도록 하는 구조를 형성할 수 있다. 이에 따라, 어댑터 유닛(130)을 하우징 본체(110)로부터 분리하고, 하우징 본체(110, 110′) 및 어댑터 유닛(130, 130′)의 사이에 설치되는 실링 부재(S1, S2, S3, S4)를 손쉽게 분리하는 구조를 형성할 수 있다. 즉, 실시예에 따른 게이트 밸브 어셈블리(10, 10′)는 레이아웃의 변경없이 실링 부재(S1, S2, S3, S4)를 손쉽게 교체할 수 있는 구조를 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 커버 유닛(150)은 둘레 일측을 따라 관통 형성되는 복수 개의 제3 체결공(153)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 하우징 본체(110)는 벽체 상부면에 상기 제3 체결공(153)과 대응되는 위치에 내입 형성된 복수 개의 제4 체결공(117)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 커버 유닛(150)은 상기 제3 체결공(153)과 제4 체결공(117)에 체결되는 제2 체결부재(B2)를 이용해 상기 하우징 본체(110, 110′)의 상부 개방면에 탈부착 가능한 구조로 결합될 수 있다. 상기 제2 체결부재(B2)는 볼트(bolt)를 대표적인 예로 들 수 있으며, 상기 볼트는 다양한 형상을 갖는 것을 활용할 수 있다.
아울러, 상기 커버 유닛(150)은 상기 밸브 하우징(100, 100′)의 수용 공간 내부로 외부의 공기 유입을 방지하는 구조를 형성할 수 있다. 이를 위해, 상기 커버 유닛(150)은 하면 일측에 내입 형성되는 삽입홈(151)을 포함할 수 있다. 상기 게이트 밸브 어셈블리(10)는, 상기 삽입홈(151)에 설치되고, 상기 하우징 본체(110, 110′)의 벽체 상부면과 접촉되는 제6 실링 부재(S6)를 포함하여 밸브 하우징(100, 100′)의 수용 공간 내부로 외부의 공기 유입을 방지하는 구조를 형성할 수 있다.
한편, 실시예에 따른 게이트 밸브 어셈블리(10)는, 상기 하우징 본체(110, 110′)의 수용 공간 내부에 설치되어 상기 제1 게이트(111) 및 제2 게이트(113) 중 어느 하나를 개폐하는 블레이드 모듈(200), 상기 블레이드 모듈(200)을 승하강시켜 상기 제1 게이트(111)의 개폐를 조절하는 구동 모듈(30)을 포함할 수 있다.
상기 블레이드 모듈(20) 및 구동 모듈(30)은 게이트 밸브에 설치되는 통상적인 다양한 구조를 갖는 것을 도입할 수 있다.
특히, 실시예에 따른 게이트 밸브 어셈블리(10, 10′)는, 제1 챔버(600) 또는 제2 챔버(700)에서 밸브 하우징(100, 100′)의 내부 수용공간으로 가스 또는 진공의 유입을 방지할 수 있도록 상기 밸브 블레이드(200)는 상면에 내입 형성되는 내입홈(미도시)을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 상기 게이트 밸브 어셈블리(10)는, 상기 내입홈에 설치되는 제7 실링 부재(S7)를 포함할 수 있으며, 이에 따라, 제1 챔버(600에서 밸브 하우징(100, 100′)의 내부 수용공간으로 가스 또는 진공의 유입을 방지할 수 있다.
상기 제1 내지 제7 실링 부재(S1 내지 S7)는, 각각 탄성이 있고, 내열성과 기밀성 등이 우수한 소재를 이용해 제조한 것을 사용할 수 있으며, 오링(o-ring)을 대표적인 예로 들 수 있다.
상기한 바와 같은 실시예에 따른 게이트 벨브 어셈블리는 실링 부재에 손상 또는 오염이 발생하거나, 교체 주기가 도래한 경우 단시간에 실링 부재의 손쉬운 교체가 가능하다.
도 10은 실시예 1에 따른 게이트 밸브 어셈블리(10)에서 제2 체결 부재(B2) 및 커버 유닛(150)을 분리한 상태를 나타낸 사시도이고, 도 11은 도 10의 게이트 밸브 어셈블리(10)에서 블레이드 모듈(200)을 분리한 상태를 나타낸 사시도이며, 도 12는 도 11의 게이트 밸브 어셈블리(10)에서 제1 체결 부재(B1)를 분리한 상태를 나타낸 사시도이고, 도 13은 도 12의 게이트 밸브 어셈블리(10)의 하우징 본체(110)에서 어댑터 유닛(130)을 분리한 상태를 나타낸 사시도이다.
도 10 내지 도 13을 참고하고, 실시예 1을 예로 들어 설명하면, 먼저, 하우징 본체(110)로부터 커버 유닛(150)을 분리하고, 커버 유닛(150)의 분리에 의해 수용 공간이 개방된 하우징 본체(110)의 하부에 설치되는 블레이드 모듈(200)을 제거한다. 다음, 하우징 본체(110)의 내부에 설치된 제1 체결 부재(B1)를 제거하고, 하우징 본체(110)와 결합된 어댑터 유닛(130)을 분리한다. 분리한 어댑터 유닛(130)에 부착된 제1 실링 부재(S1)와 제2 실링 부재(S2)를 각각 교체하고, 어댑터 유닛(130) 분리 과정의 역순으로 조립을 수행한다.
즉, 실시예에 따른 게이트 밸브 어셈블리는, 커버 유닛(150)을 제거하고, 하우징 본체(110)의 상부를 통해 내부 수용공간으로 접근이 가능하며, 체결 부재로 체결된 어댑터 유닛(130)을 분리한 다음, 어댑터 유닛(130)에 설치된 실링 부재(S1, S2)를 각각 교체할 수 있다.
상기한 바와 같은 실시예에 따른 게이트 밸브 어셈블리는, 하우징 본체에서 탈부착 가능한 구조를 형성하는 어댑터 유닛과 커버 유닛을 도입하여 공정 챔버를 기밀하게 실링할 수 있으면서도, 실링 부재에 손상 또는 오염이 발생하거나, 교체 주기가 도래한 경우 게이트 밸브를 공정 챔버에서 분리(undocking)할 필요 없이 단시간에 실링 부재의 손쉬운 교체가 가능하다.
한편, 도 14는 실시예에 따른 기판 처리 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 14를 참조하면, 실시예에 따른 기판 처리 시스템은 상기 게이트 밸브 어셈블리와 상기 게이트 벨브 어셈블리(10, 10′)의 제1 게이트(111) 측에 결합되는 제1 챔버(600) 및 제2 게이트(113)에 결합되는 제2 챔버(700)를 포함하는 구조를 가질 수 있다. 또한, 상기 기판 처리 시스템은 웨이퍼 이송을 위한 이송 로봇(800)이 형성된 구조를 가질 수 있으며, 세정 챔버(800)가 설치된 구조를 가질 수도 있다.
상기와 같은 기판 처리 시스템은 박막 증착, 세정, 기판 가공 등과 같은 기판 처리를 위해 사용되는 통상적인 다양한 형태의 시스템일 수 있으며, 이에 제한받는 것은 아니다.
10, 10′ : 게이트 밸브 어셈블리
100, 100′ : 밸브 하우징 110, 100′ : 하우징 본체
130, 130′ : 어댑터 유닛 150 : 커버 유닛
200 : 블레이드 모듈 300 : 구동 모듈
600 : 제1 챔버 700 : 제2 챔버
800 : 세정 챔버 900 : 이송로봇
S1 내지 S7 : 제1 내지 제7 실링 부재

Claims (14)

  1. 제1 챔버 및 제2 챔버 사이에 설치되고, 상기 제1 챔버 측과 상기 제2 챔버 측에 각각 기판이 출입되는 제1 게이트 및 제2 게이트가 서로 마주보도록 설치되며, 상부에 개방면이 형성된 하우징 본체;
    상기 제1 게이트의 둘레를 따라 탈부착 가능한 구조로 결합되고, 개구부가 형성된 어댑터 유닛;
    상기 개방면에 탈부착 가능한 구조로 결합되는 커버 유닛; 및
    상기 어댑터 유닛의 일면에 설치되고 상기 제1 챔버의 외벽과 면접촉되는 실링 부재를 포함하는 밸브 하우징을 포함하는 게이트 밸브 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 게이트 및 제2 게이트는 개방 면적이 서로 상이하고, 상기 제2 게이트의 개방 면적은 상기 어댑터의 개구부와 면적이 동일한 것을 특징으로 하는 게이트 밸브 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 챔버는 공정 챔버이고, 상기 제2 챔버는 반송 챔버인 것을 특징으로 하는 게이트 밸브 어셈블리.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 어댑터 유닛은 일면에 평탄한 구조로 형성되는 제1 노출면과, 상기 제1 노출면의 하부로 단차지게 형성되는 제1 단차면을 포함하고,
    상기 제1 게이트는 내주면에 상기 제1 단차면과 대응되도록 단차지게 형성되는 제2 단차면을 포함하는 게이트 밸브 어셈블리.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 어댑터 유닛은 상기 제1 노출면의 상면에 내입 형성된 제1 설치홈과, 상기 제1 단차면의 상면에 내입 형성된 제2 설치홈을 포함하며,
    상기 게이트 밸브 어셈블리는,
    상기 제1 설치홈에 설치되는 제1 실링 부재 및 상기 제2 설치홈에 설치되는 제2 실링 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브 어셈블리.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 어댑터 유닛은 상부면에 평탄한 구조로 형성되는 제2 노출면과 상기 제2 노출면과 연결되고 끝단을 향하는 방향으로 경사지는 제1 경사면을 포함하고,
    상기 제1 게이트는 내주면에 상기 제1 경사면과 대응되도록 끝단을 향하는 방향으로 경사지는 제2 경사면을 포함하는 게이트 밸브 어셈블리.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 어댑터 유닛은 상기 제2 노출면의 상면에 내입 형성된 제3 설치홈과, 상기 제1 경사면의 상면에 내입 형성된 제4 설치홈을 포함하며,
    상기 게이트 밸브 어셈블리는,
    상기 제3 설치홈에 설치되는 제3 실링 부재 및 상기 제4 설치홈에 설치되는 제4 실링 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브 어셈블리.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하우징 본체는 외측벽에 상기 제2 게이트의 둘레를 따라 형성되는 수용홈을 포함하고,
    상기 게이트 밸브 어셈블리는,
    상기 수용홈에 설치되는 제5 실링 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브 어셈블리.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 하우징 본체는 내측벽에 상기 제1 게이트의 둘레를 따라 관통 형성되는 복수 개의 제1 체결공을 포함하고,
    상기 어댑터 유닛은 상기 복수 개의 제1 체결공과 대응되는 위치에 관통 형성된 복수 개의 제2 체결공을 포함하며,
    상기 어댑터 유닛은 상기 제1 체결공과 제2 체결공에 체결되는 체결부재를 이용해 상기 제1 게이트의 둘레를 따라 탈부착 가능한 구조로 결합되는 게이트 밸브 어셈블리.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 커버 유닛은 상면에 둘레를 따라 관통 형성된 복수 개의 제3 체결공을 포함하고,
    상기 하우징 본체는 측벽 상부면에 상기 제3 체결공과 대응되는 위치에 내입 형성된 복수 개의 제4 체결공을 포함하며,
    상기 커버 유닛은 상기 제3 체결공과 제4 체결공에 체결되는 체결부재를 이용해 상기 하우징 본체의 개방면에 탈부착 가능한 구조로 결합되는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브 어셈블리.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 커버 유닛은 하면 일측에 내입 형성되는 삽입홈을 포함하고,
    상기 게이트 밸브 어셈블리는,
    상기 삽입홈에 설치되고, 상기 하우징 본체의 측벽 상부면과 면접촉되는 제6 실링 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브 어셈블리.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 게이트 밸브 어셈블리는,
    상기 하우징 본체의 수용 공간 내부에 설치되어 상기 제1 게이트를 개폐하는 블레이드 모듈, 상기 블레이드 모듈을 승하강시켜 상기 제1 게이트의 개폐를 조절하는 구동 모듈을 포함하는 게이트 밸브 어셈블리.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 밸브 블레이드는 일면에 둘레를 따라 내입 형성되는 내입홈을 포함하고,
    상기 게이트 밸브 어셈블리는,
    상기 내입홈에 설치되는 제7 실링 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브 어셈블리.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 하나의 항에 기재된 게이트 밸브 어셈블리,
    상기 게이트 밸브 어셈블리의 제1 게이트 측에 결합되는 제1 챔버 및
    상기 게이트 밸브 어셈블리의 제2 게이트 측에 결합되는 제2 챔버를 포함하는 기판 처리 시스템.
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