KR200267583Y1 - 로드 락 챔버의 홈위치 감지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 로드 락 챔버의 홈위치 감지장치에 관한 것으로서, 승강부재(33)중 리드스크류(34)와의 결합부위에 리드스크류(34)를 사이에 두고 서로 마주보도록 각각 설치되는 일정한 파장을 가진 빛을 출력하는 발광소자(110)와 발광소자(110)로부터 출력되는 빛을 수신함과 아울러 홈위치 감지신호를 출력하는 수광소자(120); 및 웨이퍼카세트(1)가 홈위치에 도달시 발광소자(110)로부터 출력되는 빛이 통과하여 수광소자(120)에 수신되도록 리드스크류(34)를 관통하여 형성되는 광관통홀(130)을 포함하는 것으로서, 구조가 간단하며, 웨이퍼카세트의 이동시 발생하는 진동이나 충격과는 무관하게 웨이퍼카세트의 홈위치를 정확하게 감지함으로써 로드 락 챔버내의 웨이퍼카세트의 위치제어를 올바르게 수행하도록 하며, 웨이퍼카세트의 위치제어를 올바르게 수행하도록 함으로써 관련부품이나 웨이퍼가 손상됨을 방지하는 효과를 가지고 있다.

Description

로드 락 챔버의 홈위치 감지장치{APPARATUS FOR SENSING A HOME POSITION OF LOAD LOCK CHAMBER}

본 고안은 로드 락 챔버의 홈위치 감지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구조가 간단하며, 웨이퍼카세트의 이동시 발생하는 진동이나 충격과는 무관하게 웨이퍼카세트의 홈위치를 정확하게 감지하는 로드 락 챔버의 홈위치 감지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 소자의 제조 공정을 수행하기 위하여 공정이 진행될 공정 챔버 내부로 웨이퍼를 로딩하기 전에 고진공과 같은 공정 챔버 내부의 환경으로 인해 웨이퍼에 급격한 변화가 발생하지 않도록 공정 조건에 근접한 조건을 갖는 로드 락 챔버에 웨이퍼를 장착한다.

로드 락 챔버내에 웨이퍼를 로딩/언로딩시키기 위하여 보통, 일정한 갯수의 웨이퍼를 장착한 웨이퍼카세트를 카세트이송아암에 의해 로드 락 챔버내로 로딩/언로딩시키며, 로드 락 챔버내에 웨이퍼카세트를 그냥 둔 상태에서 웨이퍼만을 웨이퍼이송아암에 의해 공정 챔버로 로딩/언로딩시킨다.

반도체 소자의 제조공정에 사용되는 로드 락 챔버를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 기술에 따른 로드 락 챔버를 도시한 측단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이다. 도시된 바와 같이, 로드 락 챔버(10)는 정면에 웨이퍼카세트(1)가 출입하기 위해 도어(20)가 전후로 회동가능하게 설치되며, 하측에 내측으로 장착된 웨이퍼카세트(1)를 수직방향으로 왕복이동시키는 엘리베이터(30)가 구비된다.

엘리베이터(30)는 로드 락 챔버(10)의 내측에 위치하며 상면에 웨이퍼카세트(1)가 안착되는 승강판(31)과, 로드 락 챔버(10)의 저면을 수직으로 관통하여 슬라이딩 결합되며 상단에 승강판(31)의 저면에 결합되는 승강축(32)과, 승강축(32)에 일측이 고정 결합되는 승강부재(33)와, 승강부재(33)의 타측에 나사결합되는 리드스크류(34)와, 리드스크류(34)에 슬라이딩 결합되어 승강부재(33)의 하측에 결합되는 가이드부재(35)와, 리드스크류(34)에 회전축이 벨트(36)로 연결되는 모터(37)와, 모터(37)를 제어하는 제어부(38)를 포함한다.

로드 락 챔버(10)의 승강판(31)에 안착된 웨이퍼카세트(1)로부터 웨이퍼이송아암(미도시)에 의해 웨이퍼가 공정 챔버(미도시)로 하나씩 로딩되거나 그와 반대로 언로딩되면 제어부(38)가 모터(37)를 구동시켜 웨이퍼카세트(1)가 안착된 승강판(31)을 일정 간격으로 승하강시킨다.

즉, 제어부(38)가 모터(37)를 구동시킴으로써 벨트(36)에 의해 리드스크류(34)가 회전하고, 리드스크류(34)의 회전에 의해 승강부재(33)가 수직방향으로 이동하며, 승강부재(33)의 이동에 의해 승강축(32)과 함께 승강판(31)이 승하강한다.

한편, 가이드부재(35)는 승강부재(33)가 수직방향으로 이동시 리드스크류(34)를 따라 슬라이딩됨으로써 승강부재(33)를 가이드한다.

제어부(38)는 웨이퍼카세트(1)의 위치제어를 위해 기준위치를 설정해야 하고 그 기준위치로부터 필요한 승하강 거리에 대한 제어를 수행한다.

그러므로, 로드 락 챔버(10)는 웨이퍼카세트(1)의 기준위치가 되는 홈위치를 감지하는 감지부(40)가 구비된다.

감지부(40)는 승강부재(33)의 측부에 결합되며 "ㄷ"자 형상을 가지는 장착홈(41a)이 형성되는 장착부재(41)와, 장착부재(41)의 장착홈(41a)에 서로 마주보게 설치되는 일정한 파장을 가지는 빛을 출력하는 발광소자(42) 및 발광소자(42)로부터 출력되는 빛을 수신함과 아울러 홈위치 감지신호를 출력하는 수광소자(43)와, 발광소자(42) 및 수광소자(43)로부터 일정한 간격을 두고 형성되는 수직축(44)과, 수직축(44)의 일정부분에 측방향으로 돌출되게 형성됨과 아울러 승강판(31)에 안착된 웨이퍼카세트(1)가 홈위치에 도달시 발광소자(42) 및 수광소자(43)사이에 위치하는 감지편(45)을 포함한다.

따라서, 모터(37)의 회전에 의해 승강부재(33)가 수직방향으로 이동시 발광소자(42) 및 수광소자(43) 사이에 감지편(45)이 위치하면 수광소자(43)로부터 홈위치 감지신호를 수신하는 제어부(38)는 초기화 동작을 수행하며, 이 때의 홈위치는 제어부(38)가 초기화 이후 웨이퍼카세트(1)의 이동에 대한 제어시 기준위치가 된다.

이와 같은, 종래의 로드 락 챔버(10)는 감지부(40)의 장착부재(41)와 감지편(45)이 외부로 돌출되어 있어 장치의 부피가 커짐과 아울러 구조가 복잡해지는 문제점을 가지고 있었다.

또한, 승강축(32) 및 승강부재(33)의 진동이나 외부충격 등에 의하여 발광소자(42) 및 수광소자(43) 또는 감지편(45)의 위치가 변동됨으로써 올바른 홈위치를 감지할 수 없을 뿐만 아니라 심지어는 이들이 서로 충돌하여 파손되며, 외부로 돌출된 발광소자(42) 및 수광소자(43)에 연결된 전원공급선 및 감지신호라인이 장치의 진동으로 인해 이들로부터 분리되는 문제점을 가지고 있었다.

이러한 문제점들로 인해 홈위치 감지수단(40)이 제기능을 수행하지 못함으로써 로드 락 챔버(10)의 내부면에 웨이퍼카세트(1)가 충돌하여 고가의 관련부품이 파손되며, 웨이퍼카세트(1)가 정해진 위치에 도달하지 않음으로써 웨이퍼이송아암이 웨이퍼를 핸들링시 웨이퍼와 충돌하여 웨이퍼를 손상시키는 심각한 결과를 초래하게 된다.

본 고안은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 구조가 간단하고, 웨이퍼카세트의 이동시 발생하는 진동이나 충격과는 무관하게 웨이퍼카세트의 홈위치를 정확하게 감지함으로써 웨이퍼카세트의 위치제어를 올바르게 수행하며, 웨이퍼카세트의 위치제어가 올바르게 수행되도록 함로써 관련부품이나 웨이퍼가 손상됨을 방지하는 로드 락 챔버의 홈위치 감지장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 고안은, 승강부재중 리드스크류와의 결합부위에 리드스크류를 사이에 두고 서로 마주보도록 각각 설치되는 일정한 파장을 가진 빛을 출력하는 발광소자와 발광소자로부터 출력되는 빛을 수신함과 아울러 홈위치 감지신호를 출력하는 수광소자; 및 웨이퍼카세트가 홈위치에 도달시 발광소자로부터 출력되는 빛이 통과하여 수광소자에 수신되도록 리드스크류를 관통하여 형성되는 광관통홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

발광소자와 수광소자는 승강부재의 내측에 리드스크류와 직교하도록 형성되는 장착홈의 양측에 설치되는 것을 특징으로 한다.

특징으로 한다.

도 1은 종래의 기술에 따른 로드 락 챔버를 도시한 측단면도,

도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도,

도 3는 본 고안에 따른 로드 락 챔버의 홈위치 감지장치를 도시한 측단면도,

도 4는 도 3의 B-B'선에 따른 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

110 ; 발광소자 120 ; 수광소자

130 ; 광관통홀 140 ; 장착홈

이하, 본 고안의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 3는 본 고안에 따른 로드 락 챔버의 홈위치 감지장치를 도시한 측단면도이고, 도 4는 도 3의 B-B'선에 따른 단면도이다. 도시된 바와 같이, 로드 락 챔버(10) 내측에 장착되는 웨이퍼카세트(1)의 홈위치를 감지하는 홈위치 감지장치(100)는 승강부재(33)중 리드스크류(34)와의 결합부위에 리드스크류(34)를 사이에 두고 서로 마주보도록 각각 설치되는 발광소자(110)와 수광소자(120), 및 웨이퍼카세트(1)가 홈위치에 도달시 발광소자(110)로부터 출력되는 빛이 통과하도록 리드스크류(34)를 관통하여 형성되는 광관통홀(130)을 포함한다.

발광소자(110)는 일정한 파장을 가지는 빛을 출력하며, 수광소자(120)는 발광소자(110)로부터 출력되는 빛을 수신함과 아울러 제어부(38)로 홈위치 감지신호를 출력한다. 이러한 발광소자(110) 및 수광소자(120)는 일실시예로 각각 발광다이오드 및 포토다이오드임이 바람직하다.

또한, 발광소자(110) 및 수광소자(120)는 도 3에서 나타낸 바와 같이, 승강부재(33)의 내측에 리드스크류(34)와 직교하도록 형성되는 장착홈(140)의 양측에 설치됨이 바람직하다. 즉, 장착홈(140)은 승강부재(33)의 내측에 설치됨과 아울러 리드스크류(34)가 나사결합되는 나사홀과 수평방향으로 교차하여 형성되며, 이 장착홈(140)의 양측에 발광소자(110) 및 수광소자(120)가 서로 마주보도록 설치된다.

따라서, 발광소자(110) 및 수광소자(120)가 승강부재(33)의 상면 또는 하면에 위치하는 경우보다 승강부재(33)의 내측에 설치됨으로써 외부로부터 간섭을 덜 받게 되며, 승강부재(33)의 내측은 승강판(31), 승강축(32) 등의 진동으로 인한 발광소자(110) 및 수광소자(120)와 광관통홀(130)의 위치변동이 가장 최소화되는 부분이므로 정확한 홈위치를 감지할 수 있다.

광관통홀(130)은 웨이퍼카세트(1)가 홈위치에 위치시 발광소자(110)로부터 출력되는 빛이 통과하여 그 맞은편의 수광소자(120)에 수신되도록 리드스크류(33)를 수평방향으로 관통하여 형성된다.

이와 같은 구조로 이루어진 로드 락 챔버의 홈위치 감지장치의 동작은 다음과 같이 이루어진다.

모터(37)가 구동하면 벨트(36)에 의해 리드스크류(34)가 회전하게 되고, 리드스크류(34)의 회전에 의해 승강부재(33)가 수직방향으로 이동함으로써 승강부재(33)에 승강축(32)으로 연결된 승강판(31)이 함께 수직방향으로 이동한다.

승강판(31)이 수직방향으로 이동시 그 상면에 위치한 웨이퍼카세트(1)가 홈위치에 도달하면 승강부재(33)에 설치된 발광소자(110)로부터 출력된 빛이 리드스크류(34)에 형성된 광통과홈(130)을 통과하여 수광소자(120)에 수신된다. 이 때, 제어부(38)는 수광소자(120)로부터 출력된 홈위치 감지신호를 수신받아 웨이퍼카세트(1)가 홈위치에 도달함을 감지함과 아울러 모터(37)를 정지시키며, 초기화 동작을 수행한 후 웨이퍼카세트(1)의 홈위치를 기준위치로 하여 웨이퍼카세트(1)가 일정한 위치로 승하강하도록 모터(37)를 제어한다.

이상과 같이 본 고안의 바람직한 실시예에 따르면, 구조가 간단하고, 웨이퍼카세트의 이동시 발생하는 진동이나 충격과는 무관하게 웨이퍼카세트의 홈위치를 정확하게 감지한다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 로드 락 챔버의 홈위치 감지장치는 구조가 간단하며, 웨이퍼카세트의 이동시 발생하는 진동이나 충격과는 무관하게 웨이퍼카세트의 홈위치를 정확하게 감지함으로써 로드 락 챔버내의 웨이퍼카세트의 위치제어를 올바르게 수행하도록 하며, 웨이퍼카세트의 위치제어를 올바르게 수행하도록 함으로써 관련부품이나 웨이퍼가 손상됨을 방지하는 효과를 가지고 있다.

이상에서 설명한 것은 본 고안에 따른 로드 락 챔버의 홈위치 감지장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 실용신안등록청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 고안의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (2)

1. 로드 락 챔버 내측에 위치하는 웨이퍼카세트를 일정 간격으로 승하강시키기 위하여 상기 로드 락 챔버의 내측에 위치하는 승강판과, 상기 로드 락 챔버의 저면을 수직으로 관통하여 상기 승강판에 결합되는 승강축과, 상기 승강축에 일측이 고정 결합되는 승강부재와, 상기 승강부재의 타측에 나사결합되며 모터에 의해 회전하는 리드스크류를 포함하는 엘리베이터를 구비한 로드 락 챔버에 있어서,

   상기 승강부재중 상기 리드스크류와의 결합부위에 상기 리드스크류를 사이에 두고 서로 마주보도록 각각 설치되는 일정한 파장을 가진 빛을 출력하는 발광소자와 상기 발광소자로부터 출력되는 빛을 수신함과 아울러 홈위치 감지신호를 출력하는 수광소자; 및

   상기 웨이퍼카세트가 홈위치에 도달시 상기 발광소자로부터 출력되는 빛이 통과하여 상기 수광소자에 수신되도록 상기 리드스크류를 관통하여 형성되는 광관통홀;

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 로드 락 챔버의 홈위치 감지장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 발광소자와 상기 수광소자는 상기 승강부재의 내측에 상기 리드스크류와 직교하도록 형성되는 장착홈의 양측에 설치되는 것을 특징으로 하는 로드 락 챔버의 홈위치 감지장치.