KR102655427B1 - 진공 챔버 및 리니어스테이지를 이용한 게이트구조 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 진공 챔버 및 리니어스테이지를 이용한 게이트구조에 관한 것으로 전방 상부에 시료의 출입이 이루어지는 하우징개구부가 형성되어 하우징 내부에 진공 환경을 조성하는 프로세스 챔버, 상기 하우징개구부 내측에 삽입되는 도어플랜지와 상기 하우징개구부에 대응되는 도어개구부를 포함하여 상기 하우징개구부 외측에 결합하는 도어베이스 및 상기 도어베이스 외측에 결합하여 상기 도어개구부를 개폐하는 도어를 포함하는 도어유닛, 상면에 시료가 적재되는 홀더와 상기 홀더 외주면에 상기 도어플랜지와 대응되는 홀더플랜지가 형성되어 상기 하우징 내부에 구비되는 홀더유닛 및 상기 홀더유닛이 상하로 이동 가능하도록 결합되는 제 1축 슬라이더와 상기 홀더플랜지가 상기 도어플랜지에 접촉 또는 분리되도록 상기 제 1축 슬라이더를 제 1축으로 이송시키는 이송유닛을 포함한다.
Description
본 발명은 진공 챔버 및 리니어스테이지를 이용한 게이트구조에 관한 것이다.
진공 챔버란 진공 상태로 유지되는 공간을 포함하는 장치를 일컬으며 그 예로는 반도체 제조장치, 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope(SEM)), 질량분석기 등과 같은 장치가 있다.
일반적으로 이러한 진공 챔버는 제조, 가공, 검사, 분석 등을 위하여 진공 환경이 조성되는 프로세스 챔버와 상기 프로세스 챔버 내로 시료를 반입 또는 반출 시 프로세스 챔버의 진공 환경을 유지하기 위하여 로드락 챔버와 게이트 밸브 등을 포함한다.
이에 대한 종래 기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-1531632호에 개시되어 있는 진공 챔버가 있다.
도 1은 종래의 진공 챔버를 나타낸 사시도이고, 도 2는 종래의 진공 챔버의 게이트 밸브 구조를 나타낸 분리 사시도이다.
도 1과 2를 참조하면, 종래의 진공 챔버는 프로세스 챔버(10)와 상기 프로세스 챔버(10) 내에 시료가 반입 또는 반출되는 개구부(31) 측에 로드락 챔버(20)가 설치되며, 수직 실린더(330) 및 회전매개체(340) 등의 구동수단을 포함하고 상기 프로세스 챔버(10)와 로드락 챔버(20) 사이에 설치되어 상기 개구부를 개폐하는 게이트 밸브(300)를 포함한다.
보다 구체적으로 종래의 진공 챔버는 시료를 프로세스 챔버(10) 내로 반입 또는 반출하기 위한 이송수단과 게이트 밸브(300)를 개폐하기 위한 구동수단이 각각 상기 프로세스 챔버(10) 외부에 설치된다.
이로 인하여, 종래의 진공 챔버는 로드락 챔버(20), 게이트 밸브(300) 등의 구성과 이들 구성에 포함되는 이송 또는 구동 수단으로 인하여 제조비용이 상승되며 타 부품의 실장 공간이 제한되는 문제점이 있다.
또한, 종래의 진공 챔버는 비교적 복잡한 구조로 인하여 소형화에 적합하지 않으며 세척 등의 유지보수가 용이하지 않은 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 로드락 챔버나 게이트 밸브를 사용하지 않고 프로세스 챔버 내에 설치되는 이송유닛에 의하여 프로세스 챔버의 진공 상태가 유지되도록 하는 진공 챔버를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 소형화에 적합하고 세척 등의 유지보수를 위하여 비교적 간단한 구조와 분해 및 결합이 용이한 진공 챔버를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 이송유닛과 홀더유닛을 통하여 게이트 밸브의 역할을 수행하는 진공 챔버를 제공한다.
보다 구체적으로 본 발명에 따른 진공 챔버는 전방 상부에 시료의 출입이 이루어지는 하우징개구부가 형성되어 하우징 내부에 진공 환경을 조성하는 프로세스 챔버를 포함한다.
또한, 상기 진공 챔버는 상기 하우징개구부 내측에 삽입되는 도어플랜지와 상기 하우징개구부에 대응되는 도어개구부를 포함하여 상기 하우징개구부 외측에 결합하는 도어베이스 및 상기 도어베이스 외측에 결합하여 상기 도어개구부를 개폐하는 도어를 포함하는 도어유닛을 포함한다.
또한, 상기 진공 챔버는 상면에 시료가 적재되는 홀더와 상기 홀더 외주면에 상기 도어플랜지와 대응되는 홀더플랜지가 형성되어 상기 하우징 내부에 구비되는 홀더유닛 및 상기 홀더유닛이 상하로 이동 가능하도록 결합되는 제 1축 슬라이더와 상기 홀더플랜지가 상기 도어플랜지에 접촉 또는 분리되도록 상기 제 1축 슬라이더를 제 1축으로 이송시키는 이송유닛을 포함한다.
또한, 상기 제 1축 슬라이더에 의한 직선 왕복 운동에 따라 상기 홀더유닛이 양측에 형성되는 캠가이드와 상기 하우징개구부 하부 양측에 형성되는 캠부재에 의하여 상, 하측으로 이동한다.
또한, 상기 도어플랜지와 상기 홀더플랜지는 각각 전방으로 하향 경사지는 면으로 형성되고, 상기 제 1축 슬라이더의 직선 운동에 의하여 상기 홀더플랜지가 상기 도어플랜지를 가압할 수 있다.
또한, 상기 도어플랜지와 상기 홀더플랜지는 각각 제 1축 슬라이더의 운동 방향에 수평인 면으로 형성되고, 상기 홀더유닛이 상측으로 이동하여 상기 홀더플랜지가 상기 도어플랜지를 가압할 수 있다.
또한, 상기 캠가이드는 이동방지부가 형성되어 상기 홀더유닛의 제 1축 직선 이동을 제한할 수 있다.
또한, 상기 홀더플랜지와 도어플랜지가 접촉되는 면 중 어느 일측에 실링부재가 구비될 수 있다.
또한, 상기 제 1축 슬라이더는 상부에 각각 적어도 1개 이상의 영구자석과 부시가 형성되고, 상기 홀더유닛 저면은 자력에 반응하는 금속으로 형성되고, 상기 부시가 삽입되는 부시홀을 포함할 수 있다.
또한, 상기 이송유닛은 제 1축과 수직으로 교차하는 제 2축 방향으로 상기 홀더유닛을 이송시킬 수 있다.
보다 구체적으로 상기 이송유닛은 일측에 형성되는 제 2축 엔코더와 제 2축 방향으로 연장되어 각각 설치되는 제 2축 고정자와 제 2축 리니어가이드를 포함하여 상기 하우징 내측 저면에 결합하는 슬라이더 베이스를 포함한다.
또한, 상기 이송유닛은 상부에 제 1축 방향으로 연장되어 각각 설치되는 제 1축 고정자와 제 1축 리니어가이드 및 제 1축 스케일과 하부 일측에 형성되는 제 2축 이동자와 제 2축 방향으로 연장되어 설치되는 제 2축 스케일과 상기 제 2축 리니어가이드에 이동 가능하도록 결합되는 제 2축 리니어블럭을 포함하여 상기 슬라이더 베이스에 대하여 상대적으로 제 2축 방향으로 직선 운동하는 제 2축 슬라이더를 포함한다.
또한, 상기 이송유닛은 일측에 각각 형성되는 제 1축 이동자와 제 1축 엔코더와 하부에 상기 제 1축 리니어가이드에 이동 가능하도록 결합되는 제 1축 리니어블럭을 포함하여 상기 제 2축 슬라이더에 대하여 상대적으로 제 1축 방향으로 직선 운동하는 제 1축 슬라이더를 포함한다.
또한, 상기 제 2축 엔코더와 제 2축 고정자는 각각 상기 하우징의 저면을 관통하여 상기 슬라이더 베이스에 결합할 수 있다.
본 발명에 따른 진공 챔버는 시료의 반입 또는 반출 시 프로세스 챔버 내에 진공 상태를 유지하기 위하여 로드락 챔버나 게이트 벨브를 사용하지 않음으로써, 비교적 저가의 비용으로 구현이 가능하며, 프로세스 챔버 내의 공간 활용도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 진공 챔버는 비교적 간단한 구조로 소형화에 적합하며, 세척 등의 유지보수성을 향상시킬 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 종래의 진공 챔버를 나타내 사시도.
도 2는 종래의 진공 챔버의 게이트 밸브 구조를 나타낸 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 진공 챔버의 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로세스 챔버를 나타낸 사시도.
도 5의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 도어유닛의 폐쇄 및 개방 상태를 나타낸 사시도.
도 6의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 홀더유닛을 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 홀더유닛의 저면도.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이송유닛의 사시도.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이송유닛의 분해 사시도.
도 10의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 제 1슬라이더의 정면도 및 저면도.
도 11의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 제 2슬라이더의 정면도 및 저면도
도 12의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 진공 챔버에 있어서, 홀더유닛의 이송상태를 나타낸 도면.
도 13의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 진공 챔버에 있어서, 홀더유닛의 이송상태를 나타낸 도면.
도 2는 종래의 진공 챔버의 게이트 밸브 구조를 나타낸 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 진공 챔버의 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로세스 챔버를 나타낸 사시도.
도 5의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 도어유닛의 폐쇄 및 개방 상태를 나타낸 사시도.
도 6의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 홀더유닛을 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 홀더유닛의 저면도.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이송유닛의 사시도.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이송유닛의 분해 사시도.
도 10의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 제 1슬라이더의 정면도 및 저면도.
도 11의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 제 2슬라이더의 정면도 및 저면도
도 12의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 진공 챔버에 있어서, 홀더유닛의 이송상태를 나타낸 도면.
도 13의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 진공 챔버에 있어서, 홀더유닛의 이송상태를 나타낸 도면.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 진공 챔버의 분해 사시도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 진공 챔버는 프로세스 챔버(100)와 도어유닛(200)과 홀더유닛(300) 및 이송유닛(400)을 포함한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로세스 챔버를 나타낸 사시도이다.
도 4를 참조하면, 상기 프로세스 챔버(100)는 전방 상측에 시료의 반입 또는 반출이 이루어지는 하우징개구부(111)가 형성되는 하우징(110)과 상기 하우징(110) 외측에 결합되어 상기 하우징(110) 내부 공간에 진공 환경을 조성하는 진공펌프(120)와 진공 환경을 제어하기 위한 진공밸브(130)를 포함한다.
보다 구체적으로 진공펌프(120)와 진공밸브(130)는 각각 하우징(110)의 측면에 형성되는 것이 바람직하며, 상기 진공밸브(130)는 비교적 진공 환경 유지를 위하여 밀폐가 요구되는 하우징개구부(111) 주변에 설치될 수 있다.
이에 따라, 하우징개구부(111)를 통하여 시료가 반입 또는 반출되는 경우 발생할 수 있는 누설 등으로 인하여 진공 환경이 변화되는 것을 비교적 신속하게 감지하고 제어할 수 있다.
또한, 상기 하우징(110)은 하우징 바디(110a)와 하우징 커버(110b)로 분리될 수 있으며, 상기 하우징 바디(110a)와 하우징 커버(110b) 사이에는 실링부재에 의하여 외부 환경과 밀폐가 이루어지도록 한다.
또한, 상기 프로세스 챔버(100)는 후방 측과 상기 진공펌프(120)가 설치되는 반대측에 하우징(110) 내부를 관찰할 수 있는 창을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 프로세스 챔버(100)는 하우징개구부(111) 하부에 캠부재(140)를 포함한다.
상기 캠부재(140)는 적어도 1개 이상의 캠팔로워(141)가 결합되는 2개의 캠블록(142)을 포함하여 상기 캠팔로워(141)가 마주보도록 상기 하우징개구부(111) 양측에 대칭되어 설치된다.
도 5의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 도어유닛의 폐쇄 및 개방 상태를 나타낸 사시도이다.
도 5를 참조하면, 상기 도어유닛(200)은 상기 하우징개구부(111)의 삽입되는 도어플랜지(211)와 시료의 반입 또는 반출이 이루어지는 도어개구부(212)를 포함하여 상기 하우징개구부(111) 외측에 결합하는 도어베이스(210)와 상기 도어베이스(210)에 힌지 결합되어 상기 도어개구부(212)를 상측으로 개폐되는 도어(220)를 포함한다.
이에 따라, 본 발명에 따른 진공 챔버는 도어유닛(200)이 하우징(110)에 상측으로 결합되는 구조로서 하우징(110) 내부의 세척 등과 같은 유지보수를 용이하게 할 수 있다.
또한, 상기 도어베이스(210)가 결합되는 하우징개구부(111)의 외측에는 실링부재를 구비하여 도어베이스(210)와 하우징(110) 간에 결합으로 인한 누설을 방지할 수 있다.
또한, 상기 도어(220)가 도어개구부(212)를 폐쇄하기 위하여 도어베이스(210)에 밀착되는 면에는 실링부재를 구비하여 도어(220)와 도어베이스(210) 간에 누설을 방지할 수 있다.
또한, 상기 도어베이스(210)의 상면과 이에 대응하는 도어(210)의 저면 사이에는 실링부재를 구비하여 도어(220)가 폐쇄 시 도어(220)와 도어베이스(210) 간에 누설을 방지할 수 있다.
또한, 상기 도어(220)는 하우징(110) 내부를 관찰할 수 있는 창을 더 포함할 수도 있다.
도 6의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 홀더유닛을 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 홀더유닛의 저면도이다.
도 6과 7을 참조하면, 상기 홀더유닛(300)은 상면에 시료가 적재되는 홀더(310)와 상기 홀더(310) 외주면에 상기 도어플랜지(211)와 대응되는 홀더플랜지(311)가 형성되어 상기 하우징(110) 내부에 구비된다.
또한, 상기 홀더유닛(300)은 양 측면에 상기 캠부재(140)와 대응되는 캠가이드(312)와 저면에 2개의 부시홀(313)을 더 포함할 수 있으며, 저면 전체 또는 일부가 자석에 붙을 수 있는 금속으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 홀더플랜지(311)는 도 6의 a에 도시되어 있는 바와 같이 전면으로 하향 경사지는 테이퍼면이 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 도어플랜지(211) 역시 상기 테이퍼면이 형성된 홀더플랜지(311)와 대응되도록 전면으로 하향 경사지는 테이퍼면이 형성된다.
또한, 상기 홀더플랜지(311)는 도 6의 b에 도시되어 있는 바와 같이 편평한 면으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 도어플랜지(211) 역시 상기 편평한 면이 형성된 홀더플랜지(311)와 대응되도록 편평한 면으로 형성된다.
도 8과 9는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 이송유닛의 사시도와 분해 사시도이다.
도 10의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 제 1슬라이더의 정면도 및 저면도이다.
도 11의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 제 2슬라이더의 정면도 및 저면도이다.
도 8 내지 11을 참조하면, 상기 이송유닛(400)은 상기 하우징(110) 내에 설치되는 제 1축 슬라이더(410)와 제 2축 슬라이더(420) 및 베이스(430)를 포함한다.
상기 이송유닛(400)은 일측에 형성되는 제 2축 엔코더(433)와 제 2축 방향으로 연장되어 각각 설치되는 제 2축 고정자(431)와 제 2축 리니어가이드(432)를 포함하여 상기 하우징(110) 내측 저면에 결합하는 슬라이더 베이스(430)와 상부에 제 1축 방향으로 연장되어 각각 설치되는 제 1축 고정자(421)와 제 1축 리니어가이드(422) 및 제 1축 스케일(423)과 하부 일측에 형성되는 제 2축 이동자(424)와 제 2축 방향으로 연장되어 설치되는 제 2축 스케일(425)와 상기 제 2축 리니어가이드(432)에 이동 가능하도록 결합되는 제 2축 리니어블럭(426)을 포함하여 상기 슬라이더 베이스(430)에 대하여 상대적으로 제 2축 방향으로 직선 운동하는 제 2축 슬라이더(420) 및 일측에 각각 형성되는 제 1축 이동자(413)와 제 1축 엔코더(414)와 하부에 상기 제 1축 리니어가이드(422)에 이동 가능하도록 결합되는 제 1축 리니어블럭(415)을 포함하여 상기 제 2축 슬라이더(420)에 대하여 상대적으로 제 1축 방향으로 직선 운동하는 제 1축 슬라이더(410)를 포함한다.
보다 구체적으로 상기 슬라이더 베이스(430)에 형성되는 제 2축 엔코더(433)와 제 2축 고정자(431)는 각각 상기 하우징(110)의 저면을 관통하여 상기 슬라이더 베이스(430)에 결합되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제 2축 리니어가이드(432)는 적어도 2개 이상으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 2축 슬라이더(420)는 제 2축 고정자(431)와 제 2축 이동자(424) 간의 전류 흐름에 의하여 제 2축 리니어가이드(432)를 따라 제 2축 방향으로 직선 운동을 한다.
또한, 상기 제 2축 슬라이더(420)는 하부에 결합되는 제 2축 스케일(425)과 슬라이더 베이스(430)에 고정 설치된 제 2축 엔코더(433)에 의하여 제어될 수 있다.
또한, 상기 제 1축 리니어가이드(422)는 적어도 2개 이상으로 형성되는 것이 바람직하며, 제 1축 스케일(423)과 제 2축 스케일(425)은 각각 제 1축 엔코더(414)와 제 2축 엔코더(433)에 대응되는 위치에 형성된다.
또한, 상기 제 1축 슬라이더(410)는 제 1축 고정자(421)과 제 1축 이동자(413) 간의 전류 흐름에 의하여 제 1축 리니어가이드(422)를 따라 제 1축 방향으로 직선 운동을 한다.
또한, 상기 제 1축 슬라이더(410)는 측면에 결합되는 제 1축 엔코더(414)와 제 2축 슬라이더(420)에 고정 설치된 제 1축 스케일(423)에 의하여 제어될 수 있다.
또한, 상기 제 1축 슬라이더(410)는 상부에 적어도 1개 이상의 영구자석(411)과 상기 부시홀(313)에 각각 삽입되는 2개의 부시(412)를 포함하여 상기 홀더유닛(300)이 제 1축 슬라이더(410)를 기준으로 상, 하측으로 이동될 수 있도록 안정적으로 결합된다.
도 12의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 진공 챔버에 있어서, 도어플랜지(211)와 홀더플랜지(311)가 각각 전방으로 하향 경사지도록 형성되는 경우 홀더유닛의 이송상태를 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하여 본 발명에 따른 진공 챔버에 있어서, 도어플랜지(211)와 홀더플랜지(311)가 각각 전방으로 하향 경사진 테이퍼면으로 형성되는 경우에 작동 방법을 설명하면 하기와 같다.
프로세스 챔버(100)는 진공펌프(120)와 진공밸브(130)에 의하여 하우징(110) 내부에 진공 환경이 조성된다. 이때, 홀더유닛(300)은 도 12의 a에 도시되어 있는 바와 같이 도어유닛(200)을 기준으로 상기 하우징(110) 내부 후방 측에 위치하며 이를 중립상태로 정의한다.
한편, 분석 또는 제조 등을 위하여 시료를 상기 프로세스 챔버(100)에 투입하기 위하여 홀더유닛(300)은 이송유닛(400)에 의하여 도어유닛(200) 측으로 이송된다.
보다 구체적으로는 상기 홀더유닛(300)은 홀더플랜지(311)가 도어플랜지(211)에 접촉할 수 있도록 제 1축 슬라이더(410)에 의하여 제 1축으로 직선운동이 이루어진다.
이에 따라, 상기 홀더플랜지(311)의 테이퍼면과 도어플랜지(211)의 테이퍼면이 밀착되며, 상기 홀더플랜지(311)와 도어플랜지(211)의 접촉면 사이에 구비되는 도어플랜지 실링부재(211a)에 의하여 밀폐가 이루어진다.
이때, 상기 홀더유닛(300)은 홀더플랜지(311)와 도어플랜지(211)의 밀폐가 이루어진 상태에서 캠팔로워(141)와 캠가이드(312)에 형성된 이동방지부(312a)에 의하여 고정된다.
즉, 본 발명에 따른 진공 챔버는 상기한 바와 같이 제 1축 슬라이더(410)인 리니어스테이지를 이용하여 종래의 게이트 밸브의 역할을 수행할 수 있다.
보다 구체적으로 상기 홀더유닛(300)은 제 1축으로 이동하면서 캠가이드(312)에 캠팔로워(141)가 밀착되며, 캠가이드(312)에 형상에 의하여 제 1축 슬라이더(410)를 기준으로 상측으로 제 1축 슬라이더(412)의 상면과 이격되고 홀더유닛(300)의 이송이 완료되어 홀더플랜지(311)와 도어플랜지(211)의 밀폐가 이루어지면 제 1축 슬라이더(412)의 상면에 안착된다.
즉, 상기 이동방지부(312a)는 '^'자 형상으로 형성되어 홀더플랜지(311)와 도어플랜지(211)의 밀폐가 완료되면 캠가이드(412)가 이동방지부(312a)의 중앙에 끼워진 상태로 유지되어 홀더유닛(300)을 고정하는 것이다.
이에 따라, 본 발명에 따른 진공 챔버는 전원 공급이 중단되는 경우에도 홀더플랜지(311)와 도어플랜지(211)의 밀폐가 유지될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 진공 챔버는 도어(220)를 개방하여 홀더(310)에 시료를 적재하는 경우 상기한 바와 같이 홀더플랜지(311)와 도어플랜지(211)의 밀폐됨으로써 하우징(110) 내부의 진공 환경이 유지된다.
이에 따라, 본 발명에 따른 진공 챔버는 상기한 바와 같이 게이트 밸브의 역할을 홀더유닛(300)과 이송유닛(400)으로 대체 수행하므로 게이트 밸브와 이를 구동하기 위한 구성이 생략될 수 있으므로 프로세스 챔버(100) 내부의 공간 활용도가 향상된다.
이후 홀더유닛(300)은 상기한 바와 같이 홀더(310)에 시료 적재가 완료되어 도어(220)가 폐쇄되면, 제 1축 슬라이더(410)에 의하여 중립상태로 복귀한다.
이때, 상기 홀더유닛(300)은 프로브, 비전검사기, 제조장치 등에 의한 검사, 분석 등이 이루어질 수 있도록 제 1축 슬라이더(410)와 제 2축 슬라이더(420)에 의하여 미세한 위치 조정이 가능하므로 시료의 검사, 분석, 제조 등이 용이하게 이루어질 수 있다.
한편, 도 13의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 진공 챔버에 있어서, 도어플랜지(211)와 홀더플랜지(311)가 각각 편평한 면으로 형성되는 경우 홀더유닛의 이송상태를 나타낸 도면이다.
도 13을 참조하여 본 발명에 따른 진공 챔버에 있어서, 도어플랜지(211)와 홀더플랜지(311)가 각각 편평한 면으로 형성되는 경우에 도어플랜지(211)와 홀더플랜지(311)의 밀폐가 이루어지는 방법은 하기와 같다.
상기 홀더유닛(300)은 중립상태에서 홀더플랜지(311)가 도어플랜지(211)에 접촉할 수 있도록 제 1축 슬라이더(410)에 의하여 제 1축으로 직선운동이 이루어진다.
이때, 상기 홀더유닛(300)은 제 1축으로 이동하면서 캠가이드(312)에 캠팔로워(141)가 밀착되며, 캠가이드(312)에 형상에 의하여 제 1축 슬라이더(410)를 기준으로 상측으로 제 1축 슬라이더(412)의 상면과 이격되어 도어플랜지(211)와 홀더플랜지(311)의 밀폐가 이루어진다.
보다 구체적으로 홀더유닛(300)은 캠가이드(312)에 형성되는 상측이동부(312b)에 의하여 제 1축 슬라이더(410)의 상면과 이격된 상태로 도어플랜지(211)와 홀더플랜지(311)의 밀폐가 이루어진다.
이때, 상기 상측이동부(312b)는 직선 운동을 상하 운동으로 변환하는 것으로 서로 다른 높이를 갖는 직선구간부 사이에 경사진 면으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 홀더유닛(300)은 캠가이드(312)에 이동방지부(312a)를 더 포함하여 도어플랜지(211)와 홀더플랜지(311)의 밀폐가 이루어진 상태에서 홀더유닛(300)이 제 1축으로 이동되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기한 바와 같이 홀더유닛(300)이 중립상태로 이동하는 경우 홀더유닛(300)의 자중과 제 1축 슬라이더(410) 상면에 설치되는 영구자석(411)에 의하여 홀더유닛(300)과 제 1축 슬라이더(410) 상면의 밀착이 이루어진다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시 예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100. 프로세스 챔버
110. 하우징
110a. 하우징 바디
110b. 하우징 커버
111. 하우징개구부
120. 진공펌프
130. 진공밸브
140. 캠부재
141. 캠팔로워
142. 캠블록
200. 도어유닛
210. 도어베이스
211. 도어플랜지
212. 도어개구부
211a. 도어플랜지 실링부재
220. 도어
300. 홀더유닛
310. 홀더
311. 홀더플랜지
312. 캠가이드
312a. 이동방지부
312b. 상측이동부
313. 부시홀
400. 이송유닛
410. 제 1축 슬라이더
411. 영구자석
412. 부시
413. 제 1축 이동자
414. 제 1축 엔코더
415. 제 1축 리니어블럭
420. 제 2축 슬라이더
421. 제 1축 고정자
422. 제 1축 리니어가이드
423. 제 1축 스케일
424. 제 2축 이동자
425. 제 2축 스케일
426. 제 2축 리니어블럭
430. 슬라이더 베이스
431. 제 2축 고정자
432. 제 2축 리니어가이드
433. 제 2축 엔코더
110. 하우징
110a. 하우징 바디
110b. 하우징 커버
111. 하우징개구부
120. 진공펌프
130. 진공밸브
140. 캠부재
141. 캠팔로워
142. 캠블록
200. 도어유닛
210. 도어베이스
211. 도어플랜지
212. 도어개구부
211a. 도어플랜지 실링부재
220. 도어
300. 홀더유닛
310. 홀더
311. 홀더플랜지
312. 캠가이드
312a. 이동방지부
312b. 상측이동부
313. 부시홀
400. 이송유닛
410. 제 1축 슬라이더
411. 영구자석
412. 부시
413. 제 1축 이동자
414. 제 1축 엔코더
415. 제 1축 리니어블럭
420. 제 2축 슬라이더
421. 제 1축 고정자
422. 제 1축 리니어가이드
423. 제 1축 스케일
424. 제 2축 이동자
425. 제 2축 스케일
426. 제 2축 리니어블럭
430. 슬라이더 베이스
431. 제 2축 고정자
432. 제 2축 리니어가이드
433. 제 2축 엔코더
Claims (10)
- 내부에 진공 환경을 조성하는 하우징을 구비한 프로세스 챔버;
상기 프로세스 챔버의 전방 상부에 마련되는 도어개구부;
상기 도어개구부 내측으로 연장되는 도어플랜지;
상기 도어개구부를 개폐하는 도어;
상면에 시료가 적재되고, 외주면에 상기 도어플랜지와 대응되는 홀더플랜지가 마련되며, 상기 하우징 내부에 배치되는 홀더유닛;
상기 홀더유닛이 결합되는 제 1축 슬라이더를 구비하고, 상기 홀더플랜지가 상기 도어플랜지에 접촉 또는 분리되도록 상기 제 1축 슬라이더를 전후방향으로 연장된 제 1축으로 이송시키는 이송유닛;을 포함하는 진공 챔버.
- 제 1항에 있어서,
상기 도어플랜지와 상기 홀더플랜지는 각각 전방으로 하향 경사지는 면으로 형성되고,
상기 제 1축 슬라이더의 직선 운동에 의하여 상기 홀더플랜지가 상기 도어플랜지를 가압하는 진공 챔버.
- 제 2항에 있어서,
상기 홀더유닛은 상기 제 1축 슬라이더에 상하로 이동 가능하도록 결합되고,
상기 제 1축 슬라이더에 의한 직선 왕복 운동에 따라 상기 홀더유닛이 양측에 형성되는 캠가이드와 상기 도어개구부 하부 양측에 형성되는 캠부재에 의하여 상, 하측으로 이동하는 진공 챔버.
- 제 1항에 있어서,
상기 홀더유닛은 상기 제 1축 슬라이더에 상하로 이동 가능하도록 결합되고,
상기 제 1축 슬라이더에 의한 직선 왕복 운동에 따라 상기 홀더유닛이 양측에 형성되는 캠가이드와 상기 도어개구부 하부 양측에 형성되는 캠부재에 의하여 상, 하측으로 이동하는 진공 챔버.
- 제 4항에 있어서,
상기 도어플랜지와 상기 홀더플랜지는 각각 제 1축 슬라이더의 운동 방향에 나란한 수평면으로 형성되고,
상기 홀더유닛이 상측으로 이동하여 상기 홀더플랜지가 상기 도어플랜지를 가압하는 진공 챔버.
- 제 3항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캠가이드에는 이동방지부가 형성되어 상기 홀더유닛의 제 1축 직선 이동을 제한하는 진공 챔버.
- 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 홀더플랜지와 도어플랜지가 접촉되는 면 중 어느 일측에 실링부재가 구비되는 진공 챔버.
- 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1축 슬라이더는 상부에 각각 적어도 1개 이상의 영구자석과 부시가 형성되고,
상기 홀더유닛 저면은 자력에 반응하는 금속으로 형성되고, 상기 부시가 삽입되는 부시홀을 포함하는 진공 챔버.
- 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이송유닛은:
일측에 형성되는 제 2축 엔코더와 제 2축 방향으로 연장되어 각각 설치되는 제 2축 고정자와 제 2축 리니어가이드를 포함하여 상기 하우징 내측 저면에 결합하는 슬라이더 베이스; 및
상부에 제 1축 방향으로 연장되어 각각 설치되는 제 1축 고정자와 제 1축 리니어가이드 및 제 1축 스케일과 하부 일측에 형성되는 제 2축 이동자와 제 2축 방향으로 연장되어 설치되는 제 2축 스케일과 상기 제 2축 리니어가이드에 이동 가능하도록 결합되는 제 2축 리니어블럭을 포함하여 상기 슬라이더 베이스에 대하여 상대적으로 제 2축 방향으로 직선 운동하는 제 2축 슬라이더;를 더 포함하고,
상기 제 1축 슬라이더는, 일측에 각각 형성되는 제 1축 이동자와 제 1축 엔코더와 하부에 상기 제 1축 리니어가이드에 이동 가능하도록 결합되는 제 1축 리니어블럭을 포함하고, 상기 제 2축 슬라이더에 대하여 상대적으로 제 1축 방향으로 직선 운동하며,
상기 제 2축은 좌우방향으로 연장된 진공 챔버.
- 제 9항에 있어서,
상기 제 2축 엔코더와 제 2축 고정자는 각각 상기 하우징의 저면을 관통하여 상기 슬라이더 베이스에 결합되는 진공 챔버.
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