KR102194106B1

KR102194106B1 - 진공밸브

Info

Publication number: KR102194106B1
Application number: KR1020190017137A
Authority: KR
Inventors: 정규재; 진지혜
Original assignee: 프리시스 주식회사
Priority date: 2019-02-14
Filing date: 2019-02-14
Publication date: 2020-12-22
Also published as: WO2020166836A1; KR20200099315A

Abstract

본 발명은 외부로부터 공급되는 기체를 밀폐부재에 형성되는 밀폐링 부근에 분사되도록 구성함으로써, 공기 세정작업을 위해 유체배출부가 개방된 상태가 되어 밀폐링이 유체이동부에 노출되어 있어도 파티클 등의 공정부산물에 의해 밀폐링이 손상되는 것을 방지하여 진공밸브의 밀폐에 대한 신뢰성을 확보할 수 있다는 장점이 있다.

Description

진공밸브{Vacuum valve}

본 발명은 진공밸브에 관한 것으로서, 밀폐부재에 형성되는 밀폐링 부근에 기체를 분사하여 밀폐링을 보호하여 밀폐링의 손상을 방지하는 진공밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 소자는 공기 중에 포함된 이물질의 접촉을 가장 완벽하게 차단할 수 있는 작업조건. 즉, 진공 상태에서 작업이 이루어져 제조된다.

따라서, 반도체 제조장치의 진공 작업구역과 대기와의 개폐기술도 반도체 제품의 품질에 많은 영향을 준다.

한편, 반도체 제조공정에는 반도체 소자의 집적공정이 이루어지는 챔버와 이 챔버 내의 공기를 흡입하는 진공펌프 사이에 설치되어 개폐하는 진공밸브가 설치된다.

이때 진공밸브는 장비의 유지 보수를 위하여 진공챔버와 진공펌프 사이를 차단하여 장비나 설비를 점검하거나 챔버내의 부산물을 세정하는 경우 사용하게 된다.

이러한 진공밸브는 다양한 실시예가 공개되어 있으며, 그중 하기 특허문헌 1의 “반도체 제조 설비용 진공밸브(대한민국 등록특허공보 제10-1505952호)”는 진공 출입부와, 상기 진공 출입부에 교차되게 마련되는 챔버 결합부를 구비하는 바디(Body)와, 상기 바디 내에 배치되며, 상기 바디 내에서 무빙(Moving)되면서 상기 바디의 진공 출입부를 개폐하는 샤프트유닛(Shaft Unit); 및 상기 바디의 상부에 결합되어 상기 샤프트 유닛을 고정시키는 샤프트 유닛 고정 플레이트를 포함하고, 상기 샤프트 유닛은, 상기 바디의 진공 출입부를 개폐하되 제1 오링이 개재되는 제1 오링 홈이 형성되는 개폐 헤드;와, 상기 개폐 헤드에 연결되는 무빙 샤프트;와, 상기 개폐 헤드의 배면에 연결되며, 상기 무빙 샤프트에서 상기 개폐 헤드로 고른 압력이 전달되도록 하는 절두원추 형상의 헤드 가압 지지부; 및 상기 헤드 가압 지지부와 상기 무빙 샤프트를 연결하는 연결축을 포함하며, 상기 샤프트 유닛 고정 플레이트에는 상기 무빙 샤프트를 지지하는 다이내믹 립 실(Dynamic Lip Sea)이 개재되는 것이 특징으로서, 이로 인하여, 벨로우즈(Bellows) 주름관을 적용하지 않고도 효율적으로 동작될 수 있는 장점이 있었다.

그러나, 특허문헌 1의 “반도체 제조 설비용 진공밸브”는 반도체 또는 디스플레이의 공정 중 배기, 공급시 가스가 이동하는 과정에서 제1 오링이 공정가스가 이동하는 이동로에 그대로 노출되어 공정부산물이 제1 오링을 오염시켜 제1 오링이 손상됨으로써, 진공출입부가 폐쇄되었을 경우, 밀폐불량이 발생되어 진공밸브의 수명을 단축시킨다는 문제점이 있었다.

특허문헌 1: 대한민국 등록특허공보 제10-1505952호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 밀폐부재에 형성되는 밀폐링 부근에 기체를 분사하여 공기 세정작업시, 공정부산물로부터 밀폐링을 보호하여 밀폐링의 손상을 방지하는 진공밸브를 제공하는 것이다.

또한, 내부에 유체이동부(111)가 형성되되, 유체가 유입되는 유체유입부(112) 및 유체가 배출되는 유체배출부(113)가 형성되는 밸브하우징(110);과, 상기 밸브하우징(110)의 상부에 구비되어 구동력을 제공하되, 내부에 외부로부터 공급되는 기체가 이동되는 제6 이동로(123)가 형성되는 축로드(122)가 구비되는 구동부재(120);와, 상기 축로드(122)와 연결되어 상기 구동부재(120)의 구동여부에 따라 상기 유체배출부(113)를 개폐하되, 하부면 가장자리에 밀폐링(131)이 형성되고, 내측에 상기 제6 이동로(123)와 연통되는 제7 이동로(132)가 형성되는 밀폐부재(130);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

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또한, 상기 밀폐부재(130)의 하부에는 상기 제7 이동로(132)를 통해 수직방향으로 분사되는 기체가 부딪혀 수평방향으로 방향이 전환되도록 방향전환가이드판(133)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

이상, 상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 외부로부터 공급되는 기체를 밀폐부재에 형성되는 밀폐링 부근에 분사되도록 구성함으로써, 공기 세정작업을 위해 유체배출부가 개방된 상태가 되어 밀폐링이 유체이동부에 노출되어 있어도 파티클 등의 공정부산물에 의해 밀폐링이 손상되는 것을 방지하여 진공밸브의 밀폐에 대한 신뢰성을 확보할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 진공밸브의 전체 모습을 보인 사시도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 진공밸브의 평면상의 단면 모습을 보인 단면도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 진공밸브의 측면상의 단면의 모습을 보인 단면도
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 진공밸브의 전체 모습을 보인 사시도
도 5는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 진공밸브의 평면상의 단면 모습을 보인 단면도
도 6은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 진공밸브의 측면상의 단면의 모습을 보인 단면도
도 7은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 진공밸브의 측면의 모습을 보인 측면도
도 8 및 도 9 는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 진공밸브의 측면상의 단면의 모습을 단면도

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공밸브(100)를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공밸브(100)는 크게, 밸브하우징(110), 구동부재(120), 밀폐부재(130) 및 기체분사안내부(140)로 구성된다.

설명에 앞서, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공밸브(100)는 그 작동이 원활히 이루어질 수 있도록 구동제어장치, 기체주입장치, 외부의 전원인가장치 등의 연동되는 구성요소들이 구비되어 진 것으로서, 상기 구동요소들을 구성하고 작동되는 원리는 본 발명이 속하는 분야에서 널리 알려진 수준의 기술수준에 해당하므로, 상세한 설명은 생략한다.

먼저, 밸브하우징(110)에 대하여 설명한다. 상기 밸브하우징(110)은 도 1 또는 도 4에 나타낸 것과 같이, 챔버(미도시)와 진공펌프(미도시) 사이에 설치되는 본 발명의 외관을 이루는 구성요소로서, 일측에 유체가 유입되는 유체유입부(112)가 형성되고, 타측 또는 하부측 중 어느 한 곳에 유체가 배출되는 유체배출부(113)가 형성되며, 상기 유체유입부(112)와 상기 유체배출부(113)의 사이 공간에는 후술할 밀폐부재(130)가 상, 하방향으로 구동되고, 상기 유체유입부(112)로부터 상기 유체배출부(113)로 유체가 이동될 수 있도록 유체이동부(111)가 형성된다.

다음으로, 구동부재(120)에 대하여 설명한다. 상기 구동부재(120)는 도 1 또는 도 4에 나타낸 것과 같이, 상기 밸브하우징(110)의 상부에 구비되고, 내측에 샤프트(121)가 구비되며, 상기 샤프트(121)와 상기 밀폐부재(130)가 결합되어 상기 밀폐부재(130)를 상, 하방향으로 이동시키기 위한 구동력을 제공하는 구성요소로서, 상기 구동부재(120)는 실린더, 액츄에이터 등으로 구성될 수 있으며, 상기 구동부재(120)의 구조 및 작동원리는 본 발명에 속하는 기술분야에서 널리 알려진 수준의 기술수준에 불과하므로, 상세한 설명은 생략한다.

다음으로, 밀폐부재(130)에 대하여 설명한다. 상기 밀폐부재(130)는 도 3 또는 도 6에 나타낸 것과 같이, 상기 샤프트(121)와 연결되어 상기 구동부재(120)의 구동여부에 따라 상기 유체배출부(113)를 개방하거나 폐쇄하는 구성요소로서, 상기 밀폐부재(130)의 하부면 가장자리에는 상기 구동부재(120)의 구동력에 의해 상기 밀폐부재(130)가 상기 유체배출부(113)를 폐쇄하는 경우, 상기 밀폐부재(130)와 상기 유체배출부(113) 사이의 긴밀한 밀폐상태를 유지하기 위하여, 소위 오링(O-Ring)이라 불리우는 밀폐링(131)이 형성된다.

다음으로, 기체분사안내부(140)에 대하여 설명한다. 상기 기체분사안내부(140)는 도 1 내지 도 6에 나타낸 것과 같이, 상기 밸브하우징(110)의 내부에 구비되고, 기체공급장치(미도시)와 연결되어 기체공급장치(미도시)로부터 공급되는 기체가 상기 밀폐부재(130)의 하부측으로 분사되는 것을 안내하는 구성요소로서, 제1 이동로(141), 제2 이동로(142) 및 제1 분사로(143)로 이루어진다.

상기 제1 이동로(141)는 상기 기체분사안내부(140)의 내부에 직관형태로 형성되고, 기체공급장치(미도시)와 연결되어 기체가 밸브하우징(110)의 내측으로 이동되는 1차 이동로이다.

상기 제2 이동로(142)는 상기 기체분사안내부(140)의 내부에 링형상으로 형성되고, 상기 제1 이동로(141)와 연통되는 구성요소로서, 상기 제1 이동로(141)를 통해 이동되는 기체가 후술할 다수개의 제1 분사로(143)로 원활하게 이동되는 것을 안내하는 2차 이동로이다.

상기 제1 분사로(143)는 상기 제2 이동로(142)로부터 수직방향으로 다수개가 타공형성되는 구성요소로서, 상부는 상기 제2 이동로(142)와 연통되고, 하부는 상기 유체이동부(111)와 연통됨으로써, 제2 이동로(142)를 통해 이동된 공기가 상기 유체이동부(111)로 분사되는 것을 가능하게 한다.

한편, 상기 유체배출부(113)가 개방된 상태에서 상기 밀폐부재(130)가 상부측으로 이동하여 제1 분사로(143)의 하부가 형성된 곳으로 위치고정하고 있는 경우, 제1 분사로(143)로부터 분사되는 기체가 상기 밀폐부재(130)의 상부면 및 측면을 따라 상기 밀폐링(131)이 형성된 상기 밀폐부재(130)의 하부측으로 원활히 이동될 수 있도록 상기 밸브하우징(110)의 내측면과 상기 밀폐부재(130)의 외측면 사이에 기체이동공간(114)이 형성되는 것이 바람직하다.

이하에서는, 도 5 또는 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 진공밸브(100)의 구성요소 중 상기 기체분사안내부(140)의 다른 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 상기 기체분사안내부(140)는 제4 이동로(144), 제5 이동로(145) 및 제2 분사로(146)로 이루어진다.

상기 제4 이동로(144)는 상기 제1 이동로(141)와 마찬가지로 상기 기체분사안내부(140)의 내부에 직관형태로 형성되고, 기체공급장치(미도시)와 연결되어 기체가 밸브하우징(110)의 내측으로 이동되는 1차 이동로이다.

상기 제5 이동로(145)는 상기 기체분사안내부(140)의 내부에 링형상으로 형성되고, 상기 제4 이동로(144)와 연통되는 구성요소로서, 상기 제4 이동로(144)를 통해 이동되는 기체가 후술할 다수개의 제2 분사로(146)로 원활하게 이동되는 것을 안내하는 2차 이동로이다.

상기 제2 분사로(146)는 상기 제5 이동로(145)의 하부 일측으로부터 상기 밸브하우징(110)의 내측방향으로 수평하게 타공형성되는 구성요소로서, 제5 이동로(145)를 통해 이동된 공기가 상기 유체이동부(111)로 분사되는 것을 가능하게 한다.

한편, 상기 유체배출부(113)가 개방된 상태에서 상기 밀폐부재(130)가 상부측으로 이동하여 위치고정하고 있는 경우, 제2 분사로(146)로부터 분사되는 기체가 상기 밀폐링(131)과 수평면상 동일하거나 낮은 곳으로 분사될 수 있도록 상기 제2 분사로(145)는 상기 유체배출부(113)가 개방된 상태에서 상부측에 위치고정한 상기 밀폐부재(130)의 하부면보다 낮은 위치에 형성되는 것이 바람직하다.

이로 인하여, 상기 유체유입부(112)를 통해 상기 유체이동부(111)를 거쳐 상기 유체배출부(113)로 이동하는 세정가스 및 공정부산물이 상기 제1 분사로(143) 또는 상기 제2 분사로(145)를 통해 분사되는 기체에 의해 상기 밀폐링(131)에 직접적인 피해를 주는 것을 차단하여 본 발명의 일 실시예에 따른 진공밸브(100)의 밀폐력 유지 및 상기 밀폐링(131)의 교체주기를 길게 확보하는 것을 가능하게 한다.

이하에서는, 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 또 다른 따른 진공밸브(100)에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 밸브하우징(100)의 구조는 전술한 구성과 동일하고, 상기 구동부재(120)는 전술한 샤프트(121)와 달리 내측에 기체가 이동가능하도록 제6 이동로(123)가 형성된 축로드(122)가 형성된다.

이로 인하여, 외부로부터 공급되는 기체가 상기 제6 이동로(123)를 따라 이동하여 후술할 제7 이동로(132)로 이동함으로써, 상기 밀폐부재(130)의 하부측에 기체가 분사되는 것을 가능하게 한다.

한편, 상기 밀폐부재(130)의 기본구성은 전술한 구성과 동일하고, 추가적으로 상기 밀폐부재(130)의 내측에 제7 이동로(132)가 형성됨으로써, 상기 제6 이동로(123)를 통해 이동되는 기체가 상기 밀폐부재(130)를 지나 상기 밀폐부재(130)의 하부측에 분사되는 것을 가능하게 한다.

한편, 본 발명에 있어서 상기 밀폐부재(130)의 하부에는 방향전환가이드판(133)이 형성되는 것이 특징으로서, 이로 인하여, 상기 제7 이동로(132)를 통해 수직방향으로 분사되는 기체가 부딪혀 수평방향으로 방향이 전환되어 상기 밀폐링(131)이 위치된 곳으로 분사됨으로써, 세정가스 및 공정부산물이 상기 제7 이동로(132)를 통해 분사되는 기체에 의해 상기 밀폐링(131)에 직접적인 피해를 주는 것을 차단하는 것을 가능하게 한다.

도면과 명세서에서 최적 실시 예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100: 진공밸브
110: 밸브하우징 111: 유체이동부
112: 유체유입부 113: 유체배출부
114: 기체이동공간
120: 구동부재 121: 샤프트
122: 축로드 123: 제6 이동로
130: 밀폐부재 131: 밀폐링
132: 제7 이동로 133: 방향전환가이드판
140: 기체분사안내부 141: 제1 이동로
142: 제2 이동로 143: 제1 분사로
144: 제4 이동로 145: 제5 이동로
146: 제2 분사로

Claims

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내부에 유체이동부(111)가 형성되되, 유체가 유입되는 유체유입부(112) 및 유체가 배출되는 유체배출부(113)가 형성되는 밸브하우징(110);
상기 밸브하우징(110)의 상부에 구비되어 구동력을 제공하되, 내부에 외부로부터 공급되는 기체가 이동되는 제6 이동로(123)가 형성되는 축로드(122)가 구비되는 구동부재(120);
상기 축로드(122)와 연결되어 상기 구동부재(120)의 구동여부에 따라 상기 유체배출부(113)를 개폐하되, 하부면 가장자리에 밀폐링(131)이 형성되고, 내측에 상기 제6 이동로(123)와 연통되는 제7 이동로(132)가 형성되는 밀폐부재(130);로 구성되되,
상기 밀폐부재(130)의 하부에는 상기 제7 이동로(132)를 통해 수직방향으로 분사되는 기체가 부딪혀 수평방향으로 방향이 전환되도록 방향전환가이드판(133)이 형성되는 것을 특징으로 하는 진공밸브(100).
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