JP4689752B2 - 駆動機構の改善された方形真空ゲートバルブ - Google Patents

Description

本発明は駆動機構の改善された方形真空ゲートバルブに係り、より詳しくは、第１ガイド溝によって垂直上下方向の運動を正確にガイドするとともに、上側が曲がった逆‘Ｊ’形の第２ガイド溝によって垂直前後方向の運動を正確にガイドすることで、メーンシャフトの‘Ｌ’形の２段階駆動を正確になし得る、駆動機構の改善された方形真空ゲートバルブに関するものである。

本出願人は、ウェハー移動通路の周りに配置される密封材の配置構造を改善して、移動通路を密閉する密封材の損傷を防止し、バルブ駆動部に装着されるインジケータ装置で作動状態を確認することができるスリットバルブを出願した（特許文献１参照）。

図１は従来技術によるスリットバルブの断面図を示している。この出願のスリットバルブは、ウェハー移動通路を開閉する密閉部材１００と、前記密閉部材１００と別に形成されたハウジングブラケット２００と、前記密閉部材１００と前記ハウジングブラケット２００との間に延設されたメーンシャフト４００と、前記ハウジングブラケット２００の内部に形成され、空気圧力によって駆動されるエアシリンダー３１０と、前記エアシリンダー３１０の内部に形成されたピストン３２０と、前記ピストン３２０に結合されたピストンシャフト３３０と、前記ピストンシャフト３３０に結合される可動ユニット３４０と、前記可動ユニット３４０とメーンシャフト４００に結合されたリンク３５０が備えられたバルブ駆動部３００とを備えている。

前記のようなスリットバルブは、外部から入力される圧縮空気の圧力変化によって、ハウジングブラケット２００内部に備えられたエアシリンダー３１０のピストン３２０が上下に回動する。これにより、可動ユニット３４０が前記ピストン３２０と同時に上下に回動し、前記可動ユニット３４０にリンク３５０を介して連結されたメーンシャフト４００も回動して、密閉部材１００でウェハー移動通路を開閉する。

また、前記のようなスリットバルブのバルブ駆動部３００は、図２に示すように、前記メーンシャフト４００を垂直上下方向に回動させる１段階動作と、前記メーンシャフト４００が垂直前後方向に回動して、前記密閉部材１００で半導体ウェハー移動通路を開閉する２段階動作、すなわち‘Ｌ’形軌道に沿って駆動される。よって、前記のように、‘Ｌ’形駆動ができるように、ガイド溝が‘Ｌ’形に形成されている。

しかし、前記リンク３５０は、その構造上、回転運動するから、従来のスリットバルブの‘Ｌ’形、つまり直線軌道のガイド溝によっては、バルブ駆動部３００の正確な‘Ｌ’形運動のガイドが容易でない問題点があった。

また、図２に示すように、‘Ｌ’形のガイド溝３５１に沿って前記リンク３５０をガイドする場合、前記リンクとガイド溝の角部に、反復的な摩擦による応力集中が発生することになり、前記リンクがガイド溝に詰まったままで回動すれば、図２に示すように、微細な遊びが生じるから、密閉部材で半導体ウェハー通路を開閉する動作を正確に制御しにくい問題点があった。

大韓民国特許出願１０−２００３−００７１９０６号明細書

本発明は前述したような問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、第１ガイド溝によって垂直上下方向の運動を正確にガイドするとともに、上側が曲がった逆‘Ｊ’形の第２ガイド溝によって垂直前後方向の運動を正確にガイドすることにより、メーンシャフトの正確な‘Ｌ’形の２段階駆動を正確になし得る、駆動機構の改善された方形真空ゲートバルブを提供することにある。

前記のような問題点を解決するために、本発明による駆動機構の改善された方形真空ゲートバルブは、ウェハー移動通路を開閉する密閉部材と；前記密閉部材が上側に結合され、側面にはガイド部材が突設されたメーンシャフトと；前記メーンシャフトのガイド部材が挿入される第１ガイド溝が垂直上下方向に形成されたハウジングブラケットと；前記ハウジングブラケットの内部に形成され、空気の圧力によって駆動されるエアシリンダー、前記エアシリンダーの内部に形成されたピストン、前記ピストンに結合されるピストンシャフト、前記ピストンシャフトに結合される可動ユニット、及び前記可動ユニットとメーンシャフトに連結される連結リンクを含むバルブ駆動部と；前記ハウジングブラケットの下側面から垂直下方向に延設される垂直ブラケット、前記上下プレートの長手方向の各対辺に形成された第２ガイド溝、及び前記上下プレートの下端を連結する水平ブラケットが形成されたガイドブラケットと；前記メーンシャフトの外周面に一側が連結され、他側は前記第２ガイド溝に挿入されたままで、前記メーンシャフトの垂直上下運動によって回動するガイドリンクと；を含むことを特徴とする。

前記第２ガイド溝は、上側が曲がった逆‘Ｊ’形であることができる。

前記可動ユニットの外周面に形成され、前記可動ユニットの位置を感知するセンサーをさらに含むことができる。

以上説明したように、本発明によれば、第１ガイド溝によって垂直上下方向の運動を正確にガイドするとともに、上側が曲がった逆‘Ｊ’形の第２ガイド溝によって垂直前後方向の運動を正確にガイドして、メーンシャフトの正確な‘Ｌ’形の２段階駆動を正確になし得る利点がある。

以下、添付図面に基づいて、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。図面において、同一符号は同一部材を示す。

図３及び図４は本発明の好ましい実施例による、駆動機構の改善された方形真空ゲートバルブの作動を例示する図であり、図５ないし図７は本発明の好ましい実施例による、駆動機構の改善された方形真空ゲートバルブの作動を例示する側断面図である。同図に示すように、本発明による方形ゲートバルブは、密閉部材１００、ハウジングブラケット２００、バルブ駆動部３００、メーンシャフト４００、ガイドブラケット５００、及びガイドリンク６００を含み、さらに第１ガイド溝２１０、エアシリンダー３１０、ピストン３２０、ピストンシャフト３３０、可動ユニット３４０、連結リンク３５０、圧縮空気流入通孔３６０、センサー３７０、ガイド部材４１０、垂直ブラケット５１０、水平ブラケット５２０、及び第２ガイド溝５３０を含むことができる。

前記密閉部材１００は後述するメーンシャフト４００の上側に結合され、前記メーンシャフト４００が垂直上下方及び直角前後方向に回動する‘Ｌ’形の運動パターンによって、ウェハー移動通路（図示せず）を開放または閉鎖する。

前記ハウジングブラケット２００は前記密閉部材１００とは別に形成され、内部には後述するバルブ駆動部３００が形成され、後述するガイドブラケット５００が下側面に形成される。

一方、前記ハウジングブラケット２００の内側面には垂直上下方向の前記第１ガイド溝２１０が形成され、前記第１ガイド溝２１０は、それに挿入された後述するメーンシャフト４００のガイド部材４１０が回動しながら前記メーンシャフト４００の上下方向の運動をガイドする役目をする。

前記バルブ駆動部３００は、前記エアシリンダー３１０、ピストン３２０、ピストンシャフト３３０、可動ユニット３４０、連結リンク３５０、圧縮空気流入通孔３６０、及びセンサー３７０を含む。前記エアシリンダー３１０には、圧縮空気流入通孔３６０に流入する空気の圧力によって駆動されるピストン３２０と、前記ピストン３２０に結合され、前記ハウジングブラケット２００の長手方向と平行に、垂直上下方向に往復運動する前記ピストンシャフト３３０とが備えられている。

また、前記可動ユニット３４０は前記ピストンシャフト３３０と結合され、前記ピストンシャフト３３０と同一方向、つまり垂直上下方向に往復運動し、前記可動ユニット３４０の外周面には前記センサー３７０が備えられている。前記センサー３７０は、前記可動ユニット３４０の垂直上下方向の動きを外部から確認できるように、例えば、磁石（図示せず）などから発生する磁場によって、外部から前記可動ユニット３４０の位置を確認することができるように形成されるのが好ましい。

前記連結リンク３５０は、一端が前記可動ユニット３４０に結合され、他端は後述するメーンシャフト４００に結合される。これにより、エアシリンダー３１０の内部圧力によって、メーンシャフト４００の垂直上下方向の往復運動をガイドする。

前記メーンシャフト４００は、上側に前記密閉部材１００が結合され、下側では前記バルブ駆動部３００の可動ユニット３４０から前記連結リンク３５０を介して動力を受ける。この動力により、前記メーンシャフト４００が垂直上下方向に回動する。これにより、前記メーンシャフト４００の上部に結合された前記密閉部材１００も同時に垂直上下方向に動く。

一方、前記メーンシャフト４００の下側の外周面には後述するガイドリンク６００が形成され、前記密閉部材１００とメーンシャフト４００の直角前後方向の運動をガイドする。

また、前記メーンシャフト４００の両側面には前記ガイド部材４１０が突設される。前記ガイド部材４１０は、前記ハウジングブラケット２００内側面に形成された第１ガイド溝２１０に沿ってガイドされる。

前記ガイドブラケット５００は、垂直ブラケット５１０、水平ブラケット５２０、及び第２ガイド溝５３０を含む。

前記垂直ブラケット５１０は前記ハウジングブラケット２００の下側面から垂直下方向に左側及び右側にそれぞれ形成され、前記垂直ブラケット５１０の長手方向の各対辺、つまり互いに対向している辺には、長手方向に沿って第２ガイド溝５３０が形成されている。また、前記垂直ブラケット５１０の下端には、前記垂直ブラケット５１０を連結する水平ブラケット５２０が形成されている。前記水平ブラケット５２０は、前記メーンシャフト４００とバルブ駆動部３００の反復運動によって発生する振動によって前記垂直ブラケット５１０が内側あるいは外側に撓むことを防止し、前記垂直ブラケット５１０を一定位置に固定する役目をする。

一方、前記第２ガイド溝５３０は上側が曲がった逆‘Ｊ’形に形成されるのに、前記のように第２ガイド溝５３０の曲がった形状によって、後述するガイドリンク６００が前記第２ガイド溝５３０に挿入されたままで回動しながら前記メーンシャフト４００と密閉部材１００の直角前後方への動きをガイドする。

リンクは直線運動を回転運動に切り替える役目をする。リンクは構造的に回転運動するので、従来のスリットバルブにおけるリンクは垂直上下方向の動きと垂直前後方向の動き、すなわち、図２に示すように、‘Ｌ’形の２段階の動きをガイドすることが容易でなかった。しかし、本発明においては、前記第２ガイド溝５３０の逆‘Ｊ’形によって、後述するガイドリンク６００の回転運動を前後方向の直線運動に変換し、前記メーンシャフト４００と前記メーンシャフト４００の上部に形成された密閉部材１００を直角前後方向に回動させてウェハー移動通路を開閉させる動作を正確に行えることに特徴がある。

また、従来のスリットバルブにおいては、前述したように、‘Ｌ’形の２段階運動をガイドするために、可動ユニット３４０とメーンシャフト４００との間にスプリング（図示せず）を介在してガイドしたが、前記スプリングの弾性力が変わって微細な調節ができない。しかし、本発明においては、リンクの回転運動を前記第２ガイド溝５３０を介して直線運動に変換するので、スプリングなしにも正確な‘Ｌ’形の運動が可能なことに特徴がある。

前記ガイドリンク６００は、前記メーンシャフト４００の外周面に一側が連結され、他側は逆‘Ｊ’形に上側が曲がった前記第２ガイド溝５３０に挿入されたままで前記メーンシャフト４００の垂直上下運動パターンによって回動する。

つぎに、図５ないし図７を参照して、前記のような構成を有する、駆動機構の改善された方形真空ゲートバルブの作用を説明する。図３及び図４を参照すれば、駆動機構の改善された方形真空ゲートバルブの作用は次のようである。これについての説明は図３及び図４で開示したので省略する。

まず、密閉部材がウェハー移動通路を閉鎖する動作を説明する。

図５は本発明の好ましい実施例による、駆動機構の改善された方形真空ゲートバルブの作動を例示する側断面図で、ウェハー移動通路が開放した状態、すなわち作動前の側断面図を示すものである。

前記のように、図５の状態から、ウェハー移動通路を閉鎖するために、圧縮空気流入通孔３６０に圧縮空気を流入すると同時に図６の状態に転換される。この時、圧縮空気流入通孔３６０を通じて流入する空気の圧力によって、エアシリンダー３１０の内部に設けられたピストン３２０が上昇することになる。このように、ピストン３２０が上昇すれば、前記ピストン３２０に結合されたピストンシャフト３３０と前記ピストンシャフト３３０に結合された可動ユニット３４０が同時に垂直上昇することになり、一端が前記可動ユニット３４０に連結され、他端がメーンシャフト４００に連結された連結リンク３５０は反時計方向に回転することになる。

一方、前記可動ユニット３４０の動力を受けたメーンシャフト４００は垂直上方向に上昇することになる。このように、メーンシャフト４００が上昇するにしたがい、前記メーンシャフト４００の両側面に突設されたガイド部材４１０がハウジングブラケット２００の内側面に形成された第１ガイド溝２１０に挿入されたままで回動する。

また、前記連結リンク３５０が回転するにしたがい、ガイドブラケット５００の第２ガイド溝５３０に挿入されているガイドリンク６００も同時に垂直上方向に上昇することになり、前記第２ガイド溝５３０の形状、つまり上側が曲がった逆‘Ｊ’形によって、上側で時計方向に回転することになる。このように、ガイドリンク６００が回転することにより、前記メーンシャフト４００と密閉部材１００が垂直前方向に回動しながら、図７に示すように、ウェハー移動通路を閉鎖することになる。

つぎに、密閉部材がウェハー移動通路を開放する動作を説明する。

図７に示すように、閉鎖された状態から、ウェハー移動通路を開放するために、前記圧縮空気流入通孔３６０を通じて前記エアシリンダー３１０の内部に流入した圧縮空気を前記圧縮空気流入通孔３６０の外部に排出すれば、前記エアシリンダー３１０の内部圧力が減少することになる。これにより、前記第２ガイド溝５３０に挿入されているガイドリンク６００が反時計方向に回転し、屈曲部分から抜け出ると同時に、第１ガイド溝２１０に挿入されたガイド部材４１０とともに垂直下方向に作動して図６の状態に転換される。

前記のように、ガイドリンク６００とガイド部材４１０が垂直下方向に作動すれば、可動ユニット３４０と前記可動ユニット３４０と連結リンク３５０を介して連結されたメーンシャフト４００も同時に垂直下方向に作動してウェハー移動通路を開放する。

この際、前記連結リンク３５０は時計方向に回転することになる。

以上、図面及び明細書に本発明の最適の実施例を開示した。ここで使用された特定の用語はただ本発明を例示する目的で使用されたもので、意味を限定するかあるいは特許請求範囲に記載した本発明の範囲を制限するために使用されたものではない。したがって、この技術分野の通常の知識を持った者であれば、これから多様な変形及び均等な他の実施例が可能である点が理解可能である。したがって、本発明の真正な技術的保護範囲は添付した特許請求範囲の技術的思想によって決まらなければならない。

本発明は、メーンシャフトの‘Ｌ’形の２段階駆動を正確になし得る、駆動機構の改善された方形真空ゲートバルブに適用可能である。

従来のスリットバルブの構成を示す断面図である。 従来のスリットバルブのリンクの動きを示す概略図である。 本発明の好ましい実施例による駆動機構の改善された方形真空ゲートバルブのウェハー移動通路の開放時の作動例示図である。 本発明の好ましい実施例による駆動機構の改善された方形真空ゲートバルブのウェハー移動通路の閉鎖時の作動例示図である。 本発明の好ましい実施例による駆動機構の改善された方形真空ゲートバルブの作動を示す側断面図である。 本発明の好ましい実施例による駆動機構の改善された方形真空ゲートバルブの作動を示す側断面図である。 本発明の好ましい実施例による駆動機構の改善された方形真空ゲートバルブの作動を示す側断面図である。

符号の説明

１００ 密閉部材
２００ ハウジングブラケット
２１０ 第１ガイド溝
３００ バルブ駆動部
３１０ エアシリンダー
３２０ ピストン
３３０ ピストンシャフト
３４０ 可動ユニット
３５０ 連結リンク
３６０ 圧縮空気流入通孔
４００ メーンシャフト
４１０ ガイド部材
５００ ガイドブラケット
５１０ 垂直ブラケット
５２０ 水平ブラケット
５３０ 第２ガイド溝
６００ ガイドリンク

Claims (2)

1. ウェハー移動通路を開閉する密閉部材（１００）と；
   前記密閉部材（１００）が上側に結合され、側面にはガイド部材（４１０）が突設されたメーンシャフト（４００）と；
   前記メーンシャフト（４００）の前記ガイド部材（４１０）が挿入される第１ガイド溝（２１０）が垂直上下方向に形成されたハウジングブラケット（２００）と；
   前記ハウジングブラケット（２００）の内部に形成され、空気の圧力によって駆動されるエアシリンダー（３１０）、前記エアシリンダー（３１０）の内部に形成されたピストン（３２０）、前記ピストン（３２０）に結合されるピストンシャフト（３３０）、前記ピストンシャフト（３３０）に結合される可動ユニット（３４０）、及び前記可動ユニット（３４０）と前記メーンシャフト（４００）に連結される連結リンク（３５０）を含むバルブ駆動部（３００）と；
   前記ハウジングブラケット（２００）の下側面から垂直下方向に延設される垂直ブラケット（５１０）、前記垂直ブラケット（５１０）の長手方向の各対辺に形成された第２ガイド溝（５３０）、及び前記垂直ブラケット（５１０）の下端を連結する水平ブラケット（５２０）が形成されたガイドブラケット（５００）と；
   前記メーンシャフト（４００）の外周面に一側が連結され、他側は前記第２ガイド溝（５３０）に挿入されたままで、前記メーンシャフト（４００）の垂直上下運動によって回動するガイドリンク（６００）と；を含み、
   前記第２ガイド溝（５３０）は、前記第１ガイド溝（２１０）に平行な垂直直線部分と、その上部に設けられ上側が曲がった逆‘Ｊ’形の部分と、を有しており、
   前記ガイドリンク（６００）が、前記メーンシャフト（４００）の上方への運動にしたがって前記第２ガイド溝（５３０）内を前記第１ガイド溝（２１０）と平行に垂直上昇運動を行った後、前記第２ガイド溝（５３０）内を上側が曲がった逆Ｊ’形に沿って移動して上方で回動することにより、前記メーンシャフト（４００）と前記密閉部材（１００）が、垂直方向の運動と水平方向の運動からなる‘Ｌ’形の２段階動作を行って前記ウェハー移動通路を閉鎖することを特徴とする、方形ゲートバルブ。
2. 前記可動ユニット（３４０）の外周面に形成され、前記可動ユニット（３４０）の位置を感知するセンサー（３７０）をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方形ゲートバルブ。

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