KR20070018463A - Double structure O-ring and it's manufacturing method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 내부 고무 재질과 외부 고무 재질을 달리하는 이중구조의 오링 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a double-structured O-ring and a method of manufacturing the same different from the inner rubber material and the outer rubber material.
건식식각공정에서 에칭 챔버 내부와 외부를 밀폐시키기 위해서 오링이 사용된다 .In dry etching, O-rings are used to seal the inside and outside of the etching chamber.
현재 사용되는 오링은 그 사용 목적에 따라 퍼플루오로(Perfluoro)계와 플루오로(fluoro)계 오링으로 나누어진다. 퍼플루오로계 오링은 플라즈마에 강하나 복원력은 약하여 밀폐도는 떨어지는 반면, 플루오로계 오링은 역으로 복원력은 우수하나 내플라즈마성은 떨어져 사용 중 파티클이 종종 발생하곤 한다. 따라서 어느 하나의 재질로 된 오링을 사용할 수 없는 문제점이 있다.Currently used O-rings are divided into perfluoro-based and fluoro-based O-rings according to their purpose of use. Perfluoro O-rings are resistant to plasma but weak in resilience, resulting in poor sealing. On the other hand, fluoro O-rings are excellent in resilience but have low plasma resistance and often generate particles during use. Therefore, there is a problem that can not use the O-ring made of any one material.
본 발명은 상기 문제점을 개선하기 위하여 안출한 것으로서 외부에는 내플라즈마성이 뛰어난 재질의 고무를 사용하고, 내부에는 복원력이 우수한 재질의 고무를 사용하는 이중구조의 오링을 제조하여 반도체 에칭 공정에 사용함으로써 챔버 의 밀폐효율과 내플라즈마성을 높이고자 한다.The present invention has been made in order to improve the above problems by using a rubber of a material excellent in plasma resistance on the outside, and by manufacturing a double-structured O-ring using a rubber of a material with excellent restoring force to use in the semiconductor etching process To improve the sealing efficiency and plasma resistance of the chamber.
내부 고무, 외부 고무, 퍼플루오로계, 플루오로계 Inner rubber, outer rubber, perfluoro-based, fluoro-based
Description
도 1은 본 발명에 따른 이중구조 오링의 부분 절개 사시도1 is a partial cutaway perspective view of a dual structure O-ring in accordance with the present invention
도 2는 도 1의 A-A'에 대한 확대 단면도2 is an enlarged cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1;
도 3은 본 발명의 내부 고무를 제조하기 위한 금형의 부분 절개 사시도3 is a partial cutaway perspective view of a mold for producing the inner rubber of the present invention;
도 4는 본 발명의 이중구조의 오링을 제조하기 위한 금형의 부분 절개 사시도Figure 4 is a partial cutaway perspective view of a mold for producing the O-ring of the dual structure of the present invention
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
11: 내부 고무 12: 경계부11: inner rubber 12: boundary
13: 외부 고무 21, 31: 하부 금형13:
22, 32: 상부 금형 23, 33: 파우더 공급구22, 32:
24, 34: 공기 배출구 24, 34: air outlet
본 발명은 오링에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내부 고무의 재질과 외부 고무의 재질을 달리하는 이중 구조의 오링 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an O-ring, and more particularly, to a double-structured O-ring and a method of manufacturing the same in which the material of the inner rubber and the material of the outer rubber.
건식식각공정을 위해서는 프로세스 챔버내의 압력을 특정 압력으로 유지하여야 하는데, 이를 위해서 대기와 챔버 내부를 밀폐시켜야 한다. 챔버의 여러 가지 부품이 서로 조합을 이뤄 결합하는 과정에서 결합부분의 밀폐 역할을 강화하기 위해 고무 재질로 이루어진 링을 사이에 체결하는데 이를 오링이라 한다.For the dry etching process, the pressure in the process chamber must be maintained at a certain pressure. To this end, the atmosphere and the interior of the chamber must be sealed. In order to strengthen the sealing role of the coupling part in the process of combining the components of the chamber in combination with each other, a ring made of rubber material is interposed between the parts, which is called an O-ring.
현재 사용되는 오링은 그 사용 목적에 따라 퍼플루오로(Perfluoro)계와 플루오로계(fluoro)로 나누어진다. 퍼플루오로계 오링은 플라즈마에 강하지만 복원력이 약하여 밀폐도는 떨어지는 반면, 플루오로계은 역으로 복원력은 우수하지만 내플라즈마성이 떨어져 사용 중 파티클이 종종 발생하곤 한다.Currently used O-rings are divided into perfluoro and fluoro according to their purpose of use. Perfluoro-based O-rings are resistant to plasma but have poor resilience, resulting in poor sealing, whereas fluoro-based reverse resilience, but with low plasma resistance, often generate particles during use.
아래 표는 퍼플루오로계 오링과 플루오로계 오링의 물성 차이를 비교한 것이다.The table below compares the physical properties of perfluoro O-rings and fluoro O-rings.
상기 표에서 보는 바와 같이 내플라즈마성과 물성을 비교하면 어느 한 재질의 오링만을 사용하는 경우 내플라즈마성과 복원력을 동시에 충족시키기 어려운 문 제가 발생한다. As shown in the above table, when comparing the plasma resistance and physical properties, a problem arises that it is difficult to simultaneously satisfy the plasma resistance and the resilience when using only one material of the O-ring.
본 발명은 상기 문제점을 개선하기 위하여 안출한 것으로서, 내부에는 복원력이 좋은 고무를 사용하고 외부에는 내플라즈마성이 뛰어난 고무를 사용하는 이중 구조를 가진 오링 제공하고자 함에 발명의 목적이 있다. An object of the present invention is to provide an O-ring having a dual structure using a rubber having good restoring force on the inside and rubber having excellent plasma resistance on the outside.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 내부에는 복원력이 우수한 재질의 고무를 외부에는 내플라즈마성이 우수한 고무를 사용한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is characterized in that the rubber of the material having excellent restoring force inside the rubber used for excellent plasma resistance.
또한, 상기 이중 구조의 오링의 제조방법은 내부 고무 제조용 금형에 내부 고무를 제조하기 위한 파우더를 넣고 열을 가하여 내부 고무를 소성하는 1단계와, 외부 고무 제조용 금형에 1단계에서 만들어진 내부 고무를 삽입한 뒤 외부 고무용 파우더를 내부 고무 주변에 공급하여 일정한 두께로 내부 고무를 감싸도록 소성하는 2단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the manufacturing method of the O-ring of the double structure is a step of firing the inner rubber by putting powder for manufacturing the inner rubber in the mold for manufacturing the inner rubber and applying heat, and inserting the inner rubber made in the first step into the mold for manufacturing the outer rubber Then, the outer rubber powder is supplied around the inner rubber, characterized in that it consists of two steps of firing to wrap the inner rubber to a certain thickness.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 이중구조 오링의 부분 절개 사시도로서, 외형은 일반 퍼플루오계 오링과 다른 것이 없다. 이는 외층이 퍼플루오로계 고무이기 때문이다.1 is a partial cutaway perspective view of a dual structure O-ring according to the present invention, the appearance of which is not different from a general perfluoro O-ring. This is because the outer layer is a perfluoro rubber.
그러나 절개부를 보면 본 발명의 특징이 확연히 드러나게 된다. 내부에는 복원력이 우수한 재질의 내부 고무(11)가 존재한다. 그리고 일정한 경계를 사이에 두고 퍼플루오로계의 외부 고무(13)가 존재하게 된다. However, the incision clearly reveals the features of the present invention. Inside there is an
도 2는 도 1의 A-A'에 대한 확대 단면도로서, 내부 고무(11)와 외부 고무(13)가 층을 달리하여 접착된 것을 명확하게 볼 수 있다.FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1, and it can be clearly seen that the
본 발명의 오링을 제조시 내부 고무(11)가 외부로 드러나지 않게 소성하는 것이 중요하다. 왜냐하면, 내부 고무(11)는 내플라즈마성이 약하기 때문에 외부로 돌출할 경우 플라즈마에 의하여 파티클이 발생할 수 있다.In manufacturing the O-ring of the present invention, it is important to fire the
이중구조의 오링의 성질은 내부 고무(11)와 외부 고무(13)의 두께를 조절하여 변화시킬 수 있다. 복원력을 강화시키기 위해서는 내부 고무(11)의 직경을 늘리고, 내플라즈마성을 증가시키기 위해서는 퍼플루오로계인 외부 고무(13)의 두께를 늘릴 수 있다.The property of the O-ring of the dual structure can be changed by adjusting the thickness of the inner rubber (11) and the outer rubber (13). In order to increase the restoring force, the diameter of the
상기 실시예에서 사용하는 외부 고무(13)는 퍼플루오로계 고무, 내부 고무(11)는 플루오로계를 사용하나 이는 동일한 성질을 가진다면 다른 것으로 대체할 수 있다. 즉 내플라즈마성은 우수하나 복원력이 약한 성질을 가지는 고무는 외부 고무(13)인 퍼플루오로계 고무를 대체할 수 있고, 내플라즈마성은 떨어지나 복원력이 우수한 고무라면 내부 고무(11)인 플루오로계를 대체할 수 있다.The
도 3은 본 발명의 내부 고무를 제조하기 위한 금형의 부분 절개 사시도이다.3 is a partial cutaway perspective view of a mold for producing the internal rubber of the present invention.
금형은 절개면이 반원 모양인 상부 금형(22)과 하부 금형(21) 1쌍이 짝을 이루고 있으며 내부에는 링 형태의 공간이 확보된다. 상부 금형(22)에는 파우더를 공급하는 파우더 공급구(23)와 공기를 배출하는 공기 배출구(24)를 가지고 있다. 상부 금형(22)의 파우더 공급구(23)를 통하여 금형 내부 고무(11)를 제조하기 위한 파우더를 충진시킨다. 이후 열을 가하고 냉각시켜 내부 고무(11)를 제조하게 된다.The mold is paired with a pair of
도 4는 본 발명의 이중구조의 오링을 제조하기 위한 금형의 부분 절개 사시도로서, 상기 금형은 도 2에서 도시한 금형과 동일한 모양이나 내부 공간에는 내부 고무(11)를 삽입하고 도 1의 외부 고무(13)를 일정두께로 성형할 공간이 더 확보되어 있다.4 is a partially cutaway perspective view of a mold for manufacturing an O-ring having a dual structure according to the present invention, in which the mold has the same shape as the mold shown in FIG. There is more space for molding (13) to a certain thickness.
상기 공간에 내부 고무(11)를 삽입하고 외부 고무(13)를 도포하기 위한 파우더를 충진하여 소성하면 이중구조의 오링이 만들어진다.When the
상기한 바와 같이 본 발명은 이중 구조의 오링을 제조하여 반도체 에칭 공정에 사용함으로써 챔버 내부를 외부와 밀폐하는 효과가 우수할 뿐만 아니라 오링에 의한 파티클의 생성 가능성도 낮아지는 장점이 있다. As described above, the present invention has an advantage in that an O-ring having a double structure is manufactured and used in a semiconductor etching process, so that the inside of the chamber is sealed with the outside, and the possibility of generating particles by the O-ring is also lowered.
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