KR20170000490U - 기판 리프트 핀 액추에이터 - Google Patents

기판 리프트 핀 액추에이터 Download PDF

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KR20170000490U
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central shaft
disposed
lift pin
substrate support
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KR2020160004288U
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미쉘 디. 윌웨르트
로베르토 케사르 코트레어
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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

본원에서 설명되는 구현예들은 리프트 핀 액추에이터를 제공한다. 리프트 핀 액추에이터는 하우징을 갖는다. 하우징은 내부 볼륨(interior volume)을 갖는다. 트랙이 내부 볼륨 내에 배치되고, 하우징에 커플링된다. 중앙 샤프트(center shaft)가 하우징의 내부 볼륨 내에 적어도 부분적으로 배치된다. 가이드가 트랙에 이동가능하게(movably) 커플링된다. 적어도 하나의 내부 벨로우즈가 내부 볼륨 내에 배치되며, 내부 벨로우즈는 중앙 샤프트와 하우징 사이에 시일(seal)을 형성한다. 탄성 부재가 내부 볼륨 내에 배치되고, 하우징 내로 중앙 샤프트를 리트랙팅(retract)시키는 힘을 가하도록 구성된다. 유입구 포트(inlet port)가, 하우징과 내부 벨로우즈 사이의 내부 볼륨 내로 유체를 도입시키도록 구성된다. 이러한 유체는, 하우징에 대해 중앙 샤프트를 연장시키기 위한, 탄성 부재에 대항하는(opposing) 힘을 발생시킨다.

Description

기판 리프트 핀 액추에이터{SUBSTRATE LIFT PIN ACTUATOR}
[0001] 본원에서 설명되는 구현예들은 일반적으로 반도체 제조에 관한 것이며, 보다 특정하게는, 리프트 핀 액추에이터 및 그 사용 방법에 관한 것이다.
[0002] 디바이스 소형화는 기판의 필름 층에 형성되는 디바이스 패턴들에 대한 작은 치수들을 더 중요하게 만들었다. 기판에서 임계 치수들을 달성하는 것은, 기판 내의 하부(underlying) 필름 층들에 대해 우수한 접착력을 갖는, 우수한 품질의 필름 층으로 시작된다. 반도체 디바이스들의 제조 동안, 기판은 최종 용도(end use)에 적합한 재료 층들 및 피처(feature)들을 형성하기 위해 다양한 프로세싱 챔버들에서 많은 동작들을 겪을 수 있다. 예를 들어, 기판은, 다른 동작들 중에서, 몇몇 증착들, 어닐링 및 에칭 동작들을 겪을 수 있다. 로봇이, 프로세싱 챔버들에서의 프로세싱을 위해 프로세싱 챔버들 내의 기판 지지 어셈블리 상으로 기판을 이송할 수 있다. 기판 지지 어셈블리는 리프트 핀들을 포함하며, 리프트 핀들은 로봇에 의한 기판의 교환을 용이하게 하기 위해 기판 지지 어셈블리로부터 기판을 이격시키도록(space) 작동될 수 있다.
[0003] 기판들 상에서의 일관된 우수한 품질의 필름을 달성하기 위해, 프로세스 장비는 프로세싱 챔버 환경 오염을 줄이도록 유지된다. 리프트 핀을 변위(displace)시키는 액추에이터가 챔버 오염의 잠재적인 소스일 수 있다. 오염 요건들이 더 엄격해짐에 따라, 모든 잠재적인 오염 소스들이 처리되어야(addressed) 한다.
[0004] 따라서, 개선된 핀 액추에이터 및 그 사용 방법에 대한 필요성이 존재한다.
[0005] 본원에서 설명되는 구현예들은 리프트 핀 액추에이터, 기판 지지 어셈블리 및 그 사용 방법을 제공한다. 일 실시예에서, 리프트 핀 액추에이터는 하우징(housing)을 갖는다. 하우징은 내부 볼륨(interior volume)을 갖는다. 트랙(track)이 내부 볼륨 내에 배치되고, 하우징에 커플링된다. 중앙 샤프트(center shaft)가 하우징의 내부 볼륨 내에 적어도 부분적으로 배치된다. 가이드(guide)가 트랙에 이동가능하게(movably) 커플링된다. 적어도 하나의 내부 벨로우즈가 내부 볼륨 내에 배치되며, 내부 벨로우즈는 중앙 샤프트와 하우징 사이에 시일(seal)을 형성한다. 탄성 부재가 내부 볼륨 내에 배치되고, 하우징 내로 중앙 샤프트를 리트랙팅(retract)시키는 힘을 가하도록 구성된다. 유입구 포트(inlet port)가, 하우징과 내부 벨로우즈 사이의 내부 볼륨 내로 유체를 도입시키도록 구성된다. 이러한 유체는, 하우징에 대해 중앙 샤프트를 연장시키기(extend) 위한, 탄성 부재에 대항하는(opposing) 힘을 발생시킨다.
[0006] 다른 실시예에서, 기판 지지 어셈블리는, 기판을 그 위에 지지하도록 구성된 워크피스 표면을 갖는다. 리프트 핀들은 기판 지지부를 통해 배치되어, 워크피스 표면으로부터 기판을 들어올리고 낮추도록 구성된다. 리프트 핀 액추에이터가 리프트 핀들에 커플링되며, 리프트 핀들을 리트랙팅 및 연장시키도록 동작가능하다. 리프트 핀 액추에이터는 하우징을 갖는다. 하우징은 내부 볼륨을 갖는다. 트랙이 내부 볼륨 내에 배치되고, 하우징에 커플링된다. 중앙 샤프트가 리프트 핀에 커플링되고, 하우징의 내부 볼륨 내에 적어도 부분적으로 배치된다. 가이드가 트랙에 이동가능하게 커플링된다. 적어도 하나의 내부 벨로우즈가 내부 볼륨 내에 배치되며, 내부 벨로우즈는 중앙 샤프트와 하우징 간에 시일을 형성한다. 탄성 부재가 내부 볼륨 내에 배치되고, 하우징 내로 중앙 샤프트를 리트랙팅시키는 힘을 가하도록 구성된다. 유입구 포트가, 하우징과 내부 벨로우즈 사이의 내부 볼륨 내로 유체를 도입시키도록 구성된다. 이러한 유체는, 하우징에 대해 중앙 샤프트를 연장시키기 위한, 탄성 부재에 대항하는 힘을 발생시킨다.
[0008] 본 고안의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로 앞서 간략히 요약된 본 고안의 보다 구체적인 설명이 구현예들을 참조로 하여 이루어질 수 있는데, 이러한 구현예들의 일부는 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 본 고안의 단지 전형적인 구현예들을 도시하는 것이므로 본 고안의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본 고안이 다른 균등하게 유효한 구현예들을 허용할 수 있기 때문이다.
[0009] 도 1은 리프트 핀 액추에이터의 일 실시예를 갖는 기판 지지 어셈블리를 구비하는 프로세싱 챔버의 개략적인 측단면도이다.
[0010] 도 2는 리프트 핀 액추에이터의 개략적인 측단면도이다.
[0011] 도 3은 리프트 핀 액추에이터의 개략적인 측면도로서, 액추에이터의 하우징이 제거되어 있다.
[0012] 도 4는 리프트 핀 액추에이터를 갖는 기판 지지 어셈블리를 활용하여 기판을 프로세싱하기 위한 방법이다.
[0013] 이해를 촉진시키기 위해, 도면들에 대해 공통적인 동일한 엘리먼트들을 가리키기 위해 가능한 경우 동일한 도면부호들이 사용되었다. 일 구현예에 개시된 엘리먼트들은 구체적인 언급없이 다른 구현예들에서 유익하게 사용될 수 있음이 예상된다.
[0014] 본원에서 설명되는 구현예들은, 가동부(moving part)들을 최소로 하면서 기판 지지 어셈블리에서의 리프트 핀들의 정확한 이동을 가능하게 하는 리프트 핀 액추에이터를 제공한다. 또한, 몇몇 실시예들에서, 리프트 핀 액추에이터는, 외부 리프트 액추에이터들, 전기 모터들 및 브래킷들이 실질적으로 제거될 수 있도록 기판 지지 어셈블리에 제공될 수 있으며, 그에 의해 비용 및 유지보수(maintenance)를 감소시킨다. 비록 하기에서는 리프트 핀 액추에이터가 에칭 프로세싱 챔버에서 설명되지만, 리프트 핀 액추에이터는 다른 타입들의 플라즈마 프로세싱 챔버들, 이를 테면 물리 기상 증착 챔버들, 화학 기상 증착 챔버들, 이온 주입 챔버들, 및 리프트 핀들의 정확한 이동이 요구되는 다른 시스템들에서 활용될 수 있다.
[0015] 도 1은 리프트 핀(142)을 들어올리고 낮추기 위한 리프트 핀 액추에이터(140)의 일 실시예를 갖는 기판 지지 어셈블리(126)를 구비하는 프로세싱 챔버(100)의 개략적인 측단면도이다. 비록 도 1에는 단지 하나의 리프트 핀 액추에이터(140)가 도시되어 있지만, 기판 이송 동안 기판 지지 어셈블리(126)로부터 기판(134)을 이격시키기에 적합한 배열에 있어서 복수의 리프트 핀 액추에이터들(140)이 배치된다는 것이 이해된다. 상기 논의된 바와 같이, 리프트 핀 액추에이터(140)는 다른 프로세싱 챔버들, 예를 들어 플라즈마 처리 챔버들, 어닐링 챔버들, 물리 기상 증착 챔버들, 화학 기상 증착 챔버들 및 이온 주입 챔버들, 뿐만 아니라, 가동부들을 최소로 하면서 리프트 핀들을 정확하게 제어하는 능력이 바람직한 다른 시스템들에서 활용될 수 있다.
[0016] 프로세싱 챔버(100)는 접지된 챔버 본체(102)를 포함한다. 챔버 본체(102)는, 내부 볼륨(124)을 둘러싸고 정의하는, 벽들(104), 바닥부(bottom)(106) 및 리드(lid)(108)를 포함한다. 기판 지지 어셈블리(126)가 내부 볼륨(124) 내에 배치되며, 프로세싱 동안 그 위에 기판(134)을 지지하도록 구성된다.
[0017] 프로세싱 챔버(100)의 벽들(104)은 개구(188)를 포함하며, 이러한 개구를 통해, 기판(134)이 내부 볼륨(124) 내로 그리고 내부 볼륨(124)으로부터 로봇식으로(robotically) 이송될 수 있다. 펌핑 포트(110)가 챔버 본체(102)의 바닥부(106) 또는 벽들(104) 중 하나에 형성되며, 펌핑 시스템(미도시)에 유체적으로 연결된다. 펌핑 시스템은, 프로세싱 부산물들을 제거하면서, 프로세싱 챔버(100)의 내부 볼륨(124) 내의 진공 환경을 유지하기 위해 활용된다.
[0018] 가스 패널(112)은, 챔버 본체(102)의 벽들(104) 또는 리드(108) 중 적어도 하나를 통해 형성되는 하나 또는 그 초과의 유입구 포트들(114)을 통해 프로세싱 챔버(100)의 내부 볼륨(124)에 프로세스 및/또는 다른 가스들을 제공한다. 가스 패널(112)에 의해 제공되는 프로세스 가스는, 내부 볼륨(124) 내에서 에너자이징되어(energized), 기판 지지 어셈블리(126) 상에 배치된 기판(134)을 프로세싱하기 위해 활용되는 플라즈마(122)를 형성한다. 프로세스 가스들은, 챔버 본체(102) 바깥쪽에 포지셔닝된(positioned) 플라즈마 어플리케이터(plasma applicator)(120)로부터 프로세스 가스들에 유도적으로 커플링되는 RF 전력에 의해 에너자이징될 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 플라즈마 어플리케이터(120)는, 매칭 회로(matching circuit)(118)를 통해 RF 전력 소스(116)에 커플링되는 동축 코일들의 쌍이다.
[0019] 제어기(148)가, 기판(134)의 프로세싱 및 프로세싱 챔버(100)의 동작을 제어하기 위해 프로세싱 챔버(100)에 커플링된다. 제어기(148)는, 다양한 서브-프로세서들 및 서브-제어기들을 제어하기 위해 산업 환경에서 사용될 수 있는 임의의 형태의 범용 데이터 프로세싱 시스템 중 하나일 수 있다. 일반적으로, 제어기(148)는, 다른 공통 컴포넌트들 중에서, 메모리(174) 및 입/출력(I/O) 회로(176)와 통신하는 중앙 처리 유닛(CPU)(172)을 포함한다. 제어기(148)의 CPU(172)에 의해 실행되는 소프트웨어 커맨드들은, 기판 지지 어셈블리(126)를 동작시킬 수 있고, 그리고 프로세싱 챔버로 하여금, 예를 들어, 리프트 핀 액추에이터들(140)에 의해 리프트 핀들(142)을 들어올리고 그리고 낮추고, 내부 볼륨(124) 내로 에천트(etchant) 가스 혼합물(즉, 프로세싱 가스)을 도입시키고, 플라즈마 어플리케이터(120)로부터의 RF 전력의 인가에 의해 프로세싱 가스로부터 플라즈마(122)를 형성하고, 그리고 기판(134) 상의 재료의 층을 에칭하게 할 수 있다.
[0020] 기판 지지 어셈블리(126)는 일반적으로, 적어도 기판 지지부(132)를 포함한다. 기판 지지부(132)는 진공 척, 정전 척, 서셉터, 가열기(heater), 또는 다른 워크피스 지지 표면일 수 있다. 도 1의 실시예에서, 기판 지지부(132)는 정전 척으로서 도시된다. 기판 지지부(132)는 리프트 핀들(142)을 수용하기 위한 리프트 핀 홀들을 포함한다.
[0021] 기판 지지 어셈블리(126)는 또한 냉각 베이스(cooling base)(130)를 포함할 수 있다. 기판 지지 어셈블리(126)는 도시되지 않은 다른 컴포넌트들을 부가적으로 포함할 수 있다. 기판 지지 어셈블리(126)는 지지 페디스털(125)에 제거가능하게 커플링될 수 있다. 지지 페디스털(125)은 페디스털 베이스(128) 및 퍼실리티 플레이트(facility plate)(180)를 포함할 수 있다. 지지 페디스털(125)은 챔버 본체(102)에 장착된다. 기판 지지 어셈블리(126)는, 기판 지지 어셈블리(126)의 하나 또는 그 초과의 컴포넌트들의 리퍼비시먼트(refurbishment)를 허용하기 위해 지지 페디스털(125)로부터 주기적으로 제거될 수 있다.
[0022] 퍼실리티 플레이트(180)는 페디스털 베이스(128) 상에 배치될 수 있으며, 리프트 핀 액추에이터들(140)을 수용하도록 구성된다. 부가적으로, 퍼실리티 플레이트(180)는, 기판 지지 어셈블리(126)로부터의 복수의 유체 연결(fluid connection)들을 수용하도록 구성된다. 퍼실리티 플레이트(180)는 또한, 기판 지지 어셈블리(126)로부터의 복수의 전기 연결들을 수용하도록 구성된다. 무수한 연결들이 기판 지지 어셈블리(126)의 외부에 또는 내부에 연장될(run) 수 있는 한편, 퍼실리티 플레이트(180)는 각각의 종단(terminus)으로의 연결들을 위한 인터페이스를 제공한다.
[0023] 온도 제어형(controlled) 냉각 베이스(130)는 퍼실리티 플레이트(180) 상에 배치될 수 있다. 온도 제어형 냉각 베이스(130)는 열 전달 유체 소스(144)에 커플링된다. 열 전달 유체 소스(144)는, 냉각 베이스(130) 내에 배치된 하나 또는 그 초과의 도관들(160)을 통해 순환되는 열 전달 유체, 이를 테면, 액체, 기체, 또는 이들의 조합을 제공한다. 이웃하는 도관들(160)을 통해 유동하는 유체는 격리될 수 있어서, 냉각 베이스(130)의 상이한 영역들과 기판 지지부(132) 간의 열 전달의 국부적인 제어를 가능하게 할 수 있으며, 이는 기판(134)의 측방향 온도 프로파일을 제어하는 것을 돕는다.
[0024] 리프트 핀들(142)은 기판 지지부(132)를 통해 수직으로 이동가능하며, 그리고 프로세싱 챔버(100) 내로의 그리고 프로세싱 챔버(100)로부터의 기판(134)의 로봇식 이송을 용이하게 하기 위해 기판 지지부(132)의 워크피스 지지 표면(133) 위로 기판(134)를 이동시키도록 구성된다.
[0025] 리프트 핀 액추에이터(140)는 리프트 핀들(142) 아래에 배치되며, 리프트 핀들(142)에 부착된다. 리프트 핀 액추에이터(140)는 리프트 핀들(142)을 수직 방향으로 이동시키도록 동작한다. 일 실시예에서, 리프트 핀 액추에이터(140)는 프로세싱 챔버(100)의 내부 볼륨(124) 내에 배치될 수 있다. 일 예에서, 리프트 핀 액추에이터(140)는 지지 페디스털(125) 또는 기판 지지 어셈블리(126)에 배치될 수 있다.
[0026] 도 1에 도시된 실시예에서, 리프트 핀 액추에이터(140)는 지지 페디스털(125)의 컴포넌트들 또는 퍼실리티 플레이트(180)에 고정될 수 있다. 다른 실시예에서, 리프트 핀 액추에이터(140)는 지지 페디스털(125) 아래에 그리고 프로세싱 챔버(100) 외부에, 이를 테면 챔버 바닥부(106) 아래에 있을 수 있다.
[0027] 리프트 핀 액추에이터(140)는 유체 소스(178)에 유체적으로 연결될 수 있다. 유체 소스(178)는, 워크피스 지지 표면(133)의 평면에 대해 수직인 방향으로 리프트 핀들(142)을 변위시키는 방식으로 리프트 핀 액추에이터(140)를 이동시키도록 동작시키는 데에 활용되는 작동 유체(working fluid)를 제공할 수 있다.
[0028] 도 2 및 도 3은 리프트 핀 액추에이터(140)의 내부 작동(inner-working)들에 대한 이해(insight)를 제공한다. 도 2는 리프트 핀 액추에이터의 개략적인 측단면도이다. 도 3은, 하우징이 제거된, 리프트 핀 액추에이터의 개략적인 측면도이다.
[0029] 먼저, 도 2를 참조하면, 리프트 핀 액추에이터(140)는 하우징(210) 내에 배치되는 중앙 샤프트(220)를 갖는다. 하우징(210)은 내부(275) 및 외부(276)를 갖는다. 상단 캡(top cap)(212) 및 바닥 캡(bottom cap)(214)이 하우징(210)의 반대쪽 단부(opposite end)들에 커플링된다. 탄성 부재(252) 및 하나 또는 그 초과의 내부 벨로우즈(250)가 하우징(210)의 내부(275)에 배치된다. 하우징(210)은 리프트 핀 액추에이터(140)를 유체 소스(178)에 커플링시키기 위한 유입구 포트(282)를 갖는다.
[0030] 하우징(210)의 내부(275)는 내부 볼륨(281)과 경계를 이룬다(bound). 하우징(210)의 내부 볼륨(281)은 상부 부분(224) 및 하부 부분(226)을 가질 수 있다. 하우징(210)은 플랜지(244), 측벽들(219), 상단 개구(208) 및 바닥 개구(209)를 부가적으로 가질 수 있다. 부가적으로, 하우징(210)은 내부에 형성된 하나 또는 그 초과의 애퍼처(aperture)들(217)을 가질 수 있다. 플랜지(244) 및 상단 개구(208)는 하우징(210)의 상부 부분(224)에 배치될 수 있다. 바닥 개구 및 애퍼처들(217)은 하우징(210)의 하부 부분(226)에 배치될 수 있다. 하우징(210)은 금속 또는 다른 적합한 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(210)은 스테인리스 스틸 또는 알루미늄으로 형성될 수 있다.
[0031] 플랜지(244)는 프로세싱 챔버(100)의 일부에 하우징(210)을 고정시키도록(fasten) 적응될 수 있다. 일 실시예에서, 플랜지(244)는 프로세싱 챔버(100)의 내부 볼륨 바깥의 챔버 바닥부(106)에 장착될 수 있다. 다른 실시예에서, 플랜지(244)는 퍼실리티 플레이트(180)에 장착될 수 있다. 플랜지(244)는 파스너(fastener)들을 수용하기 위한 관통 홀(through hole)들을 가질 수 있다. 대안적으로(alternately), 플랜지(244)는 그 위에 형성된 파스너들, 이를 테면 키홀 타입 파스너(keyhole type fastener), 'T' 타입 파스너, 나사산 가공된 파스너(threaded fastener), 또는 다른 적합한 파스너를 가질 수 있다. 또 다른 대안으로, 플랜지(244)는, 용접, 글루(glue)에 의해 또는 다른 적합한 수단을 통해, 프로세싱 챔버(100)의 일부에 접착될(adhered) 수 있다.
[0032] 애퍼처들(217)은 하우징(210)의 측벽(219)에 형성되고 그러한 측벽들(219)을 통해 연장할 수 있다. 애퍼처들(217)은 하우징의 외부(276)로부터 내부(275)로의 액세스를 허용할 수 있다. 플러그(278)가 애퍼처(217)와 메이팅(mate)하도록 구성될 수 있다. 플러그(278)는, 하우징(210)을 통해 형성된 애퍼처(217)가 기밀 폐쇄(airtight closure)되게 하는 임의의 적합한 기법에 의해, 애퍼처(217)에 용접되거나, 글루잉되거나(glued), 나사산 가공되거나(threaded), 또는 피팅될(fitted) 수 있다. 일 실시예에서, 애퍼처들(217)은, 애퍼처(217)를 밀봉하기 위해 플러그(278)의 수 나사산(male thread)과 맞물리도록 구성되는 암 나사산(female thread)들을 가질 수 있다.
[0033] 상단 캡(212)은 상단 캡(212)을 통해 형성된 중앙 개구(211)를 가질 수 있다. 상단 캡(212)은 하우징(210)에 고정되며, 하우징(210)의 상단 개구(208)를 덮는다. 상단 캡(212)이 하우징(210)에 고정될 때 하우징(210)과 상단 캡(212) 간에 기밀 밀봉(airtight seal)을 형성하기 위해, 상단 캡(212)과 하우징(210) 사이에 개스킷(213)이 배치될 수 있다. 바닥 캡(214)은 하우징(210)에 고정되며, 하우징(210)의 바닥 개구(209)를 덮는다. 바닥 캡(214)이 하우징(210)에 고정될 때 기밀 밀봉을 형성하기 위해, 바닥 캡(214)과 하우징(210) 사이에 개스킷(215) 또는 다른 시일(seal)이 배치될 수 있다. 캡들(214, 212) 및 플러그(278)는 하우징(210)에 대한 압력 치밀 밀봉(pressure tights seals)을 제공한다.
[0034] 중앙 샤프트(220)는 하우징(210)의 내부 볼륨(281) 내에 적어도 부분적으로 배치될 수 있다. 중앙 샤프트(220)는 상단 단부(top end)(284) 및 바닥 단부(bottom end)(286)를 갖는다. 상단 단부(284)는 상단 캡(212) 내의 중앙 개구(211)를 통해 연장할 수 있다. 리프트 핀 액추에이터(140)의 중심선(202)은 중앙 샤프트(220)와 동일 선상에 있을(collinear) 수 있다. 중앙 샤프트(220)는 외측 직경(outer diameter)(221), 지지 플랜지(288), 칼라(collar)(222) 및 장착부(mounting portion)(382)를 갖는다. 지지 플랜지(288) 및 칼라(222)는 외측 직경(221) 보다 큰 거리 만큼 중심선(202)으로부터 멀리 연장할 수 있다. 지지 플랜지(288)는 중앙 샤프트(220)의 상단 단부(284)에 배치되어 커플링(276)을 지지할 수 있다. 커플링(276)은 리프트 핀 액추에이터(140)를 리프트 핀(142)에 부착시키는 데에 사용된다. 이러한 방식으로, 리프트 핀(142)이 중앙 샤프트(220)에 연결되며, 그리고 중앙 샤프트(220)가 하우징(210) 내에서 움직일 때 변위된다.
[0035] 칼라(222)는 링 형상일(ring shaped) 수 있다. 칼라(222)는 중심선(202)으로부터 바깥쪽으로 중앙 샤프트(220)의 외측 직경으로부터 연장한다. 칼라(222)는 외측 둘레(outer periphery)(326) 주위에 배치되는 밴드(254)를 가질 수 있다. 밴드(254)는 칼라(222)에 이동가능하게 부착될 수 있다. 예를 들어, 칼라(222)는 밴드(254) 내의 나사산들과 메이팅하는 나사산들을 가질 수 있다. 칼라(222)를 중심으로 밴드(254)를 회전시키게 되면, 밴드(254)를 칼라(222)에 대해 위쪽으로 또는 아래쪽으로 이동시킬 수 있다. 대안적으로, 칼라(222)는, 밴드(254)가 위에 놓여질(rest) 수 있는 단차(step)를 가질 수 있다. 선택된 높이를 갖는 밴드들(254)이 칼라에 대해 밴드(254)를 들어올리거나 낮추기 위해 사용될 수 있다. 칼라(222)에 대한 밴드(254)의 상대적인 위치는, 하기에서 더 논의되는 바와 같이, 중앙 샤프트(220)에 대해 가해지는 축력(axial force)의 양을 제어하도록 선택될 수 있다.
[0036] 내부 벨로우즈(250)는 형상이 관형(tubular)이며, 내측 구역(272) 및 외측 구역(274)을 갖는다. 일 실시예에서, 내부 벨로우즈(250)는 원통형이다. 내부 벨로우즈(250)는 알루미늄, 코팅된 알루미늄, 스테인리스 강, 또는 다른 적합한 재료일 수 있다. 내부 벨로우즈(250)의 재료들 및 두께는 동작 압력차(operational pressure differential)들에서 아코디언 형태(accordion fashion)로 축방향 변형(axial deformation)을 허용하도록 선택된다. 내부 벨로우즈(250)는 상단 캡(212)과 칼라(222) 사이에 배치될 수 있다. 대안적으로, 내부 벨로우즈(250)는 칼라(222)에 부착된 밴드(254)와 상단 캡(212) 사이에 배치될 수 있다. 내부 벨로우즈(250)는 상단 캡(212) 및 칼라(222)에 용접되거나, 글루잉되거나 또는 접착될 수 있다. 내부 벨로우즈(250)는 상단 캡(212)과 칼라(222) 사이에 기밀 밀봉을 제공할 수 있다. 내부 벨로우즈(250)의 내측 구역(272)과 외측 구역(274)을 가로질러서 압력차가 존재할 수 있다. 예를 들어, 내부 벨로우즈(250)의 내측 구역(272)은 진공 압력에 있거나 또는 진공 압력 가까이에 있을 수 있는 한편, 내부 벨로우즈(250)의 외측 구역(274)은 대기압(ATM)에 있거나 또는 대기압(ATM) 가까이에 있다.
[0037] 몇몇 실시예들에서, 2개 또는 그 초과의 내부 벨로우즈(250)가 하우징(210) 내에 동축으로 배치될 수 있다. 하나 또는 그 초과의 벨로우즈 가이드들(251)이 내부 벨로우즈(250) 사이에 배치될 수 있다. 벨로우즈 가이드(251)는, 중앙 샤프트(220)의 칼라(222)에 대해 실질적으로 평행하게 유지하면서, 하우징(210) 내부에서 자유롭게 위아래로 움직이도록 구성된다. 일 실시예에서, 벨로우즈 가이드(251)는 링 형상이다. 벨로우즈 가이드(251)는 알루미늄, 스테인리스 스틸, 또는 다른 적합한 재료들로 형성될 수 있다. 내부 벨로우즈(250)는 벨로우즈 가이드들(251)에 밀봉식으로(sealingly) 부착될 수 있다. 예를 들어, 내부 벨로우즈(250)는 벨로우즈 가이드(251)에 글루잉되거나 용접될 수 있다. 대안적으로, 벨로우즈 가이드(251)는 내부 벨로우즈(250)의 내측 구역(272)에 배치될 수 있다. 하나 또는 그 초과의 벨로우즈 가이드들(251)이, 내부 벨로우즈(250)를 실질적으로 컬럼으로(in column) 유지하기 위해, 간격을 두고 내부 벨로우즈(250)에 접착될 수 있으며, 이는 내부 벨로우즈(250)의 수명을 연장시킨다.
[0038] 탄성 부재(252)가 하우징(210)의 내부(275)에 배치될 수 있다. 탄성 부재(252)는 코일 스프링일 수 있다. 대안적으로, 탄성 부재(252)는 보우(bow), 러버(rubber), 또는 복귀력(return force)을 발생시키기 위한 다른 적합한 가요성 엘리먼트일 수 있다. 탄성 부재(252)는 자신의 최초 상태로 복귀하기 위한 힘을 발생시키기 위해, 압축되고 그리고/또는 길어질(elongated) 수 있다. 탄성 부재(252)는, 중앙 샤프트(220)의 칼라(222)에 부착된 밴드(254)와 상단 캡(212) 사이에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 탄성 부재(252)는 내부 벨로우즈(250)와 하우징(210) 사이에 배치될 수 있다. 다른 실시예에서, 하나 또는 그 초과의 탄성 부재들(252)이 내부 벨로우즈(250)와 중앙 샤프트(220) 사이에 배치될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 내부 벨로우즈(250) 및 탄성 부재(252)는 단일의 일체식(unitary) 컴포넌트일 수 있다. 예를 들어, 내부 벨로우즈(250)는, 압축될 때, 내부 벨로우즈(250)를 압축 이전의 최초 길이 또는 형상으로 다시 바이어싱(bias)하는 힘을 발생시키는 재료로 형성될 수 있다.
[0039] 탄성 부재(252)는 중앙 샤프트(220)를 리트랙팅된 위치(293) 쪽으로 그리고 연장된 위치(294)로부터 멀리 바이어싱시킨다. 밴드(254)는, 복귀력, 즉, 중앙 샤프트(220)가 리트랙팅된 위치(293)에 있을 때의 탄성 부재(252)의 압축 길이를 조정하기 위해, 칼라(222)에 대해 축방향으로 조정될 수 있다. 예를 들어, 밴드(254)는, 탄성 부재(252)의 복귀력을 증가시키기 위해 칼라(222)에 대해 들어올려질 수 있다. 일 실시예에서, 탄성 부재(252)는, 리트랙팅된 위치(293)에 있는 동안, 내부 벨로우즈(250)의 내측 구역(272)에 가해지는 약 40 psi(pounds per square inch)의 진공력(vacuum force)을 극복하면서, 중앙 샤프트(220)를 리트랙팅된 위치(293)에 유지시키는, 스프링 상수 및 압축 길이를 갖도록 선택된다.
[0040] 장착부(382)가 바닥 단부(286)에 또는 바닥 단부(286) 가까이에 배치될 수 있다. 장착부(382)의 외측 익스텐트(outer extent)(324)는 중심선(202)으로부터 외측 직경(221) 보다 큰 거리 만큼 연장할 수 있다. 따라서, 장착부(382)는 중심선(202)의 중심을 벗어날(off center) 수 있다. 대안적으로, 장착부(382)의 외측 익스텐트(324)는 중심선(202)으로부터 외측 직경(221)과 같은 또는 그 미만의 거리 내에 있을 수 있다. 예를 들어, 장착부(382)를 형성하기 위해, 플랫(flat)이 중앙 샤프트(220)에 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 장착부(382)의 중심선(203)은 중앙 샤프트(220)의 중심선(202)으로부터 오프셋된다.
[0041] 장착부(382)는 상단 에지(top edge)(321), 바닥 에지(bottom edge)(322) 및 하나 또는 그 초과의 부착점(attachment point)들(346)을 가질 수 있다. 부착점들(346)은 파스너, 이를 테면 나사, 리벳, 또는 중앙 샤프트(220)를 리프트 핀 액추에이터(140)에 이동가능하게 부착하기 위한 다른 적합한 파스너를 수용하기 위한 관통 홀일 수 있다. 대안적으로, 부착점들(346)은, 글루잉 조인트(glue joint), 용접부(weld), 또는 리프트 핀 액추에이터(140)의 이동가능한 부분에 중앙 샤프트(220)를 부착시키는 다른 적합한 방식(manner)일 수 있다. 상단 에지(321)는 중앙 샤프트(220)의 외측 직경(221)을 넘어서 연장할 수 있다.
[0042] 중앙 샤프트(220)의 장착부(382)는 가이드(345)에 부착될 수 있다. 가이드(345)는 부착 리시버(attachment receiver)들(246)을 가질 수 있다. 부착 리시버들(246)은, 중앙 샤프트(220)를 가이드(345)에 고정시키기 위해, 장착부(382) 상의 부착점들(346)과 함께 동작한다. 부착 리시버들(246)은, 중앙 샤프트(220)의 장착부(382)의 부착점들(346)을 통해 배치되는 리벳 또는 나사와 같은 파스너(247)를 수용하도록 구성된 홀일 수 있다. 이러한 방식으로, 중앙 샤프트(220)가 가이드(345)에 고정된다. 대안적으로, 부착 리시버들(246)은, 글루 또는 용접과 같은 본딩 에이전트(bonding agent)를 위해 준비되는 국부화된 구역일 수 있다.
[0043] 가이드(345)는 하우징(210)에 장착된 트랙(240) 위를 슬라이딩(slide)할 수 있다. 트랙(240)은 T와 같은 형상을 가질 수 있고, 가이드(345)는 트랙(240)을 수용하기 위한 보완적 형상(complementary shape)을 갖는다. 가이드(345) 및 트랙(240)은, 가이드(345)가 트랙(240)을 따라 움직일 때 마찰을 감소시키기 위해, 롤러들, 볼 베어링들, 또는 가이드(345)와 트랙(240) 간의 다른 적합한 베어링 컨택(bearing contact)들(미도시)을 가질 수 있다. 가이드(345)가 트랙(240) 아래로 선형인(linearly) 방향 이외의 방향으로 움직이거나, 왜곡되거나(skewing), 또는 휘어지는(twisting) 것을 추가적으로 막기 위해, 베어링들은 스프링 로딩될(spring loaded) 수 있다. 예를 들어, 가이드(345)는 스프링 로딩된 볼 베어링들을 가질 수 있으며, 그에 따라, 가이드(345)는 실질적으로 어떠한 상당한 측방향(lateral), 피치(pitch), 롤(roll) 또는 요(yaw) 이동 없이, 수직으로 트랙(240)을 따라서 선형으로 움직일 수 있다. 이러한 방식으로, 리프트 핀(142)으로 하여금 기판 지지 어셈블리(126) 내에 배치된 리프트 핀 홀들 내에서 러빙(rub) 또는 바인딩(bind)하도록 잠재적으로 야기할 수 있는, 코킹(cocking), 회전(rotating), 또는 다른 부수적인 이동이 실질적으로 없이, 중앙 샤프트(220)는 연장된 위치(294)와 리트랙팅된 위치(293) 사이에서 움직일 수 있다. 따라서, 가이드(345)는, 리프트 핀들(142), 및 리프트 핀 홀들을 갖는 컴포넌트들의 서비스 수명을 연장시키면서, 감소된 챔버 오염에 기여한다.
[0044] 트랙(240)은 내부 볼륨(281)의 하부 부분(226)에 배치될 수 있다. 트랙(240)은, 트랙(240)을 통해 발견되는 파스너 위치들(243)을 통해 배치된 복수의 파스너들(242)에 의해, 하우징(210)의 내측 표면(227)에 부착될 수 있다. 파스너들(242)은 나사 타입 파스너들 또는 다른 적합한 파스너들일 수 있다. 하우징 내의 애퍼처들(217)은 중요하게는(significantly), 파스너 위치들(243)과 정렬된다. 애퍼처들(217)은, 트랙(240)을 하우징에 고정시키는 데에 사용되는 파스너들(242)에 대한 액세스를 제공할 수 있다. 애퍼처들(217)은 부가적으로, 중앙 샤프트(220)의 장착부(382)를 가이드(345)에 부착시키는 파스너들(247)에 대한 액세스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 플러그들(278)은, 트랙(240) 또는 중앙 샤프트(220)를 설치 또는 제거하기 위하여, 파스너들(247, 242)에 대한 액세스를 얻기 위해 애퍼처들(217)로부터 일시적으로 제거될 수 있다.
[0045] 가이드 스톱(guide stop)(230)이 하우징(210)의 하부 부분(226)에 배치될 수 있다. 가이드 스톱(230)은 금속, 플라스틱 또는 다른 적합한 재료로 형성될 수 있다. 가이드 스톱(230)은 외측 표면(231) 및 내측 표면(232)을 가질 수 있다. 가이드 스톱(230)은 상부 하드 스톱(upper hard stop)(234)을 가질 수 있다. 부가적으로, 가이드 스톱(230)은 하부 하드 스톱(lower hard stop)(236)을 가질 수 있다. 상부 및 하부 하드 스톱(234, 236)은 가이드 스톱(230)의 내측 표면(232)으로부터 중심선(202) 쪽으로 연장할 수 있다. 상부 하드 스톱(234)은, 가이드(345)가 트랙(240)을 따라서 상향 방향(upward direction)으로 상부 하드 스톱(234) 보다 더 멀리로 이동하는 것을 막을 수 있다. 상부 하드 스톱(234)은, 중앙 샤프트(220)가 연장된 위치(294)에 있을 때 가이드(345)와 접촉하며, 중앙 샤프트(220)의 추가의 상향 이동을 막는다. 하부 하드 스톱(236)은, 가이드(345)가 트랙(240)을 따라서 하향 방향(downward direction)으로 하부 하드 스톱(236) 보다 더 멀리로 이동하는 것을 막을 수 있다. 하부 하드 스톱(236)은, 중앙 샤프트(220)가 리트랙팅된 위치(293)에 있을 때 가이드(345)와 접촉하며, 중앙 샤프트(220)의 추가의 하향 이동을 막는다. 따라서, 상부 및 하부 하드 스톱들(234, 236)은 트랙(240)을 따르는 가이드(345)의 이동을 제한하며, 이는 하우징(210)에 대한 중앙 샤프트(220)의 이동을 제한한다.
[0046] 슬리브(216)가 하우징(210)의 상부 부분(224)에 배치될 수 있다. 슬리브(216)는 플라스틱, 매끄러운 재료(smooth material), 또는 다른 마찰 감소 재료(friction reducing material)로 형성될 수 있다. 슬리브(216)는, 하우징(210)의 상부 부분(224)에서의 밴드(254), 벨로우즈 가이드(251), 탄성 부재(252) 및 중앙 샤프트(220) 간의 마찰을 감소시킬 수 있다. 슬리브(216)는 또한, 하우징(210)과 중앙 샤프트(220)의 칼라(222)에 부착된 밴드(254) 간의 피트(fit)를 개선하는 것을 도울 수 있다. 이러한 방식으로, 슬리브(216)는 유익하게는, 중앙 샤프트(220)가, 리트랙팅된 위치(293)와 연장된 위치(294) 사이에서 선형인 방향 이외의 임의의 방향들로 움직이는 것을 실질적으로 막는다.
[0047] 센서(290)가, 트랙(240)을 따르는 가이드(345)의 위치를 표시하기 위해 활용될 수 있다. 센서(290)는 대안적으로, 중앙 샤프트(220)가 연장된 위치(294)에 있는지 또는 리트랙팅된 위치(293)에 있는 지를 표시할 수 있다. 센서(290)는 근접 센서(proximity sensor), 리드 스위치(reed switch), 자기 센서, 홀 효과 스위치(hall effect switch), 리밋 스위치(limit switch), 또는 하우징(210)에 대한 중앙 샤프트(220)의 위치를 결정하기 위한 다른 적합한 디바이스일 수 있다. 센서(290)는 하우징(210)에 장착될 수 있다. 센서(290)는, 하우징(210)의 내부 볼륨(281) 내로 연장하지 않으면서, 자기장 또는 다른 방법을 사용하여, 중앙 샤프트(220)의 위치를 결정할 수 있다. 대안적으로, 센서(290)는 하우징(210)의 내부 볼륨(281) 내에 존재할 수 있다. 또 다른 대안으로, 센서(290)는 하우징(210) 외부에 위치될 수 있다.
[0048] 유입구 포트(282)가 하우징(210)을 통해 배치될 수 있고, 하우징(210)의 내부 볼륨(281)과 유체적으로 연결될 수 있으며, 내부 볼륨(281)은 플러그들(278), 캡들(212, 214) 및 내부 벨로우즈(250)에 의해 둘러싸이고 밀봉된다. 유입구 포트(282)는 유체 소스(178)에 커플링된다. 유입구 포트(282)를 통해 제공되는 유체는, 하우징(210)과 중앙 샤프트(220) 사이에서 내부 벨로우즈(250)에 의해 형성되는 기밀 밀봉에 의해, 내부 벨로우즈(250)의 내측 구역(272)으로 들어가는 것이 방지된다. 따라서, 유입구 포트(282)를 통해 들어가는 유체는 내부 벨로우즈(250)의 내측 구역(272) 외부의, 내부 볼륨(281)의 부분에서의 압력을 증가시킨다. 증가되는 유체 압력은 칼라(222) 상에 상향력(upward force)을 생성한다. 탄성 부재(252)의 힘을 극복하기 위해 유체 압력을 추가적으로 증가시키게 되면, 중앙 샤프트(220)로 하여금, 가이드(345)가 상부 하드 스톱(234)을 접촉할 때 까지 위쪽으로 움직이게 한다. 탄성 부재(252)에 의해 발생되는 힘의 튜닝(tuning)은, 탄성 부재(252)를 압축시키거나 또는 느슨하게 하기 위해 칼라(222)를 따라서 밴드(254)를 이동시킴으로써 수행될 수 있다. 하우징(210)의 내부 볼륨(281)으로부터 유입구 포트(282)를 통해 유체가 제거될 수 있으며, 그에 의해, 탄성 부재(252)에 의해 발생되는 힘이, 가이드(345)가 하부 하드 스톱(236)을 접촉할 때 까지 중앙 샤프트(220)를 아래쪽으로 이동시키도록 허용한다. 따라서, 유입구 포트(282)를 통해 하우징(210)의 내부 볼륨(281) 내로 그리고 하우징(210)의 내부 볼륨(281)으로부터 유입구 포트(282)를 통해 유체를 이동시킴으로써, 리트랙팅된 위치(293)와 연장된 위치(294) 간의 중앙 샤프트(220)의 이동이 용이해진다.
[0049] 내부 벨로우즈(250)는 리프트 핀 액추에이터(140)의 컴포넌트들을 챔버 환경으로부터 격리시키고 보호한다. 유익하게는, 내부 벨로우즈(250) 및 탄성 부재(252)는, 통상의 리프트 액추에이터들, 움직이는(moving) 브래킷들, 전기 모터들 등을 필요로 하지 않으면서, 리프트 핀들(142)을 변위시키도록 동작한다. 하지만, 내부 벨로우즈(250)는 유익하게는, 통상의 리프트 액추에이터들 및 심지어 전기 모터들의 내부 동작들을 부식적인 챔버 환경으로부터 보호할 수 있고, 그에 의해, 통상의 액추에이터의 수명을 연장시킬 수 있다는 것을 이해해야 한다. 리프트 핀 액추에이터(140)는 각각의 리프트 핀(142)을 통상의 배열들 보다 더 정확하게 수직 방향으로 이동시키는데, 이는 리프트 핀들을 위아래로 이동시키기 위한 가동부들이 더 적기 때문이다. 리프트 핀 액추에이터(140)의 스프링 로딩된 가이드(345)는, 통상의 설계에서 마모(wear) 및 미립자 발생을 이끄는, 리프트 핀들(142)의 사이드 플레이(side play) 또는 각도 오정렬(angular misalignment)을 실질적으로 최소화한다. 가이드(345) 및 트랙(240)은 중앙 샤프트의 비축(non-axial) 이동들을 실질적으로 최소화한다. 따라서, 리프트 핀 액추에이터(140)는 리프트 핀들(142)에 대해 X/Y 방향에서 보다 우수한 정확성을 이끌게 되는데, 왜냐하면 중앙 샤프트(220)가, 연장된 위치(294)와 리트랙팅된 위치(293) 사이에서 움직일 때, 리프트 핀들(142)이 Z 방향으로 들어올려지고 낮춰지기 때문이다. 가이드(345) 및 트랙(240)은 또한, 중앙 샤프트(220)가 회전하는 것을 막으며, 그에 따라, 내부 벨로우즈(250)는, 내부 벨로우즈(250)의 서비스 수명을 단축시키거나 손상시키도록 초래할 수 있는 비틀림력(torsional forces)을 받지 않게 된다. 따라서, 리프트 핀들(142)을 이동시키는 데에 사용되는 컴포넌트들의 모음(assortment)을 정비(maintain)하고 챔버를 세정하기 위한 동작 다운타임(operational downtime)이 감소되고, 그에 의해, 동작 비용들을 감소시키고 생산 능력(production capacity)을 증가시킨다. 가이드(345) 및 트랙(240)은, 가스 이용(gas operated) 리프트 핀 액추에이터(140) 뿐만 아니라, 기계식 액추에이터들과 같은 비-가스 액추에이터들 모두에 대해 유용할 수 있는데, 왜냐하면 이는 리프트 핀들(142)에 대한 정렬을 유지하여, 리프트 핀들(142)의 골링(galling)을 막고 리프트 핀들(142)의 수명을 연장시키기 때문이다.
[0050] 도 4는, 특히, 상기 설명된 리프트 핀 액추에이터와 같은 리프트 핀 액추에이터를 갖는 기판 지지 어셈블리를 활용하여 기판을 프로세싱하기 위한 방법(400)의 일 실시예에 대한 흐름도이다. 방법(400)은, 블록(402)에서, 리프트 핀 액추에이터에서의 포트에 유체를 적용(applying)함으로써 시작된다. 내부 벨로우즈는 기밀 밀봉을 제공하고, 유체가 챔버에 들어가는 것을 막는다. 리프트 핀 액추에이터는 가이드에 부착된 중앙 샤프트를 가지며, 가이드는 중앙 샤프트의 이동을 수직 방향으로 제한하도록 트랙 상에서 라이딩(ride)한다. 포트에 유체가 적용되는 것에 반응하는 가이드의 이동은, 탄성 부재에 의해 대항된다(opposed). 유체는 탄성 부재에 의해 공급되는 힘 보다 더 큰 힘을 생성하며, 이는 중앙 샤프트를 수직 방향으로 트랙을 따라 위쪽으로 이동시킨다. 중앙 샤프트는, 중앙 샤프트에 부착된 가이드가 상부 하드 스톱을 접촉할 때의 완전히 연장된 위치에 도달할 때 까지, 계속해서 이동한다. 중앙 샤프트는 자신에게 부착된 리프트 핀들을 기판 지지부의 워크피스 표면 위로 연장시킨다. 기판은, 기판 이송 로봇에 의해, 연장된 리프트 핀들 위에 세트된다.
[0051] 블록(404)에서, 유체가 하우징의 포트를 빠져나가도록 허용된다. 탄성 부재는 진공력에 대하여 중앙 샤프트를 아래쪽으로 이동시키기 위한 힘을 제공한다. 중앙 샤프트에 부착된 가이드는, 하부 하드 스톱을 접촉하게 될 때 까지, 트랙을 따라 아래쪽으로 라이딩한다. 중앙 샤프트가, 낮춰진 위치에 도달하면, 하부 스톱은 중앙 샤프트를 정지시킨다. 중앙 샤프트의 하향 이동은, 그에 상응하여, 리프트 핀들을 기판 지지 어셈블리 내로 리트랙팅시킨다. 중앙 샤프트가, 낮춰진 위치에 도달하면, 기판을 지지하는 리프트 핀들은 워크피스 지지 표면 아래로 리트랙팅되고, 그에 의해, 기판을 워크피스 지지 표면으로 이송한다.
[0052] 블록(406)에서, 기판이 기판 지지 어셈블리 상에서 프로세싱된다. 예를 들어, 기판은, 기판 지지 어셈블리가 상주하는 진공 챔버에서 프로세싱될 수 있다. 기판은 플라즈마에 노출되면서 진공에서 프로세싱될 수 있다. 프로세싱 챔버 내에서 플라즈마의 존재하에서 기판들 중 하나 상에서 수행되는 프로세스는, 에칭, 화학 기상 증착, 물리 기상 증착, 이온 주입, 플라즈마 처리, 어닐링, 산화물 제거, 저감(abatement) 또는 다른 플라즈마 프로세스 중 하나일 수 있다. 기판은, 다른 애플리케이션들에 대해, 다른 환경들에서, 예를 들어 대기 조건들에서, 온도 제어된 표면 상에서 프로세싱될 수 있음이 고려된다.
[0053] 전술한 내용들이 본 고안의 구현예들에 관한 것이지만, 본 고안의 다른 그리고 추가적인 구현예들이 본 고안의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않으면서 안출될 수 있으며, 본 고안의 범위는 하기의 청구항들에 의해 결정된다.

Claims (15)

  1. 리프트 핀 액추에이터로서,
    내부 볼륨(interior volume)을 갖는 하우징;
    상기 내부 볼륨 내에 적어도 부분적으로 배치되는 중앙 샤프트(center shaft);
    상기 내부 볼륨 내에 배치되는 적어도 하나의 내부 벨로우즈(internal bellows) ― 상기 내부 벨로우즈는 상기 중앙 샤프트와 상기 하우징 사이에 시일(seal)을 형성함 ― ;
    상기 내부 볼륨 내에 배치되고, 상기 하우징 내로 상기 중앙 샤프트를 리트랙팅(retract)시키는 탄성력을 가하도록 구성되는 탄성 부재; 및
    상기 내부 벨로우즈와 상기 하우징 사이의 상기 내부 볼륨 내로 유체를 도입시키도록 구성되는 유입구 포트(inlet port)를 포함하며,
    상기 유체는, 상기 하우징에 대해 상기 중앙 샤프트를 연장시키기 위한, 상기 탄성 부재에 대항하는(opposing) 유체력(fluid force)을 발생시키는,
    리프트 핀 액추에이터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중앙 샤프트 상에 배치되는 밴드(band)를 더 포함하며,
    상기 중앙 샤프트에 대한 상기 밴드의 위치는, 상기 탄성 부재에 의해 상기 중앙 샤프트 상에 가해지는 탄성력을 조정하도록 조정가능한,
    리프트 핀 액추에이터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 내부 벨로우즈는 적어도 2개의 축방향으로 정렬된 내부 벨로우즈를 포함하는,
    리프트 핀 액추에이터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    인접하는 내부 벨로우즈 사이에 배치되는 벨로우즈 가이드(bellows guide)를 더 포함하며, 상기 벨로우즈 가이드는 상기 하우징에 대하여 상기 내부 벨로우즈의 축방향 정렬(axial alignment)을 유지하도록 구성되는,
    리프트 핀 액추에이터.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성 부재와 상기 하우징 사이에 배치되는 슬리브를 더 포함하는,
    리프트 핀 액추에이터.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징에 커플링되는 센서를 더 포함하며, 상기 센서는 상기 중앙 샤프트의 위치를 나타내는 메트릭(metric)을 제공하도록 구성되는,
    리프트 핀 액추에이터.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 코일 스프링인,
    리프트 핀 액추에이터.
  8. 기판 지지 어셈블리로서,
    기판을 상부에 지지하도록 구성된 워크피스 표면을 갖는 기판 지지부;
    상기 워크피스 표면으로부터 상기 기판을 들어올리고 낮추도록 구성되는, 상기 기판 지지부를 통해 배치되는 리프트 핀들; 및
    상기 리프트 핀들에 커플링되며, 리프트 핀을 리트랙팅 및 연장시키도록 동작가능한 리프트 핀 액추에이터를 포함하며,
    상기 리프트 핀 액추에이터는,
    내부 볼륨을 갖는 하우징;
    상기 리프트 핀에 커플링되는 중앙 샤프트 ― 상기 중앙 샤프트는 상기 내부 볼륨 내에 적어도 부분적으로 배치됨 ― ;
    상기 내부 볼륨 내에 배치되는 적어도 하나의 내부 벨로우즈 ― 상기 내부 벨로우즈는 상기 중앙 샤프트와 상기 하우징 사이에 시일을 형성함 ― ;
    상기 내부 볼륨 내에 배치되고, 상기 하우징 내로 상기 중앙 샤프트를 리트랙팅시키는 탄성력을 가하도록 구성되는 탄성 부재; 및
    상기 내부 벨로우즈와 상기 하우징 사이의 상기 내부 볼륨 내로 유체를 도입시키도록 구성되는 유입구 포트를 더 포함하며,
    상기 유체는, 상기 하우징에 대해 상기 중앙 샤프트를 연장시키기 위한, 상기 탄성 부재에 대항하는 유체력을 발생시키는,
    기판 지지 어셈블리.
  9. 제 8 항에 있어서,
    페디스털 어셈블리를 더 포함하며,
    상기 페디스털 어셈블리는:
    베이스; 및
    상기 베이스와 상기 기판 지지부 사이에 배치되는 퍼실리티 플레이트(facility plate)를 포함하는,
    기판 지지 어셈블리.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 리프트 핀 액추에이터는 상기 기판 지지 어셈블리의 상기 페디스털 어셈블리 내부에 배치되는,
    기판 지지 어셈블리.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 리프트 핀 액추에이터는 상기 기판 지지 어셈블리의 상기 페디스털 어셈블리 아래에 배치되는,
    기판 지지 어셈블리.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 중앙 샤프트 상에 배치되는 밴드를 더 포함하며,
    상기 중앙 샤프트에 대한 상기 밴드의 위치는, 상기 탄성 부재에 의해 상기 중앙 샤프트 상에 가해지는 탄성력을 조정하도록 조정가능한,
    기판 지지 어셈블리.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 내부 벨로우즈는 적어도 2개의 축방향으로 정렬된 내부 벨로우즈를 포함하는,
    기판 지지 어셈블리.
  14. 제 13 항에 있어서,
    인접하는 내부 벨로우즈 사이에 배치되는 벨로우즈 가이드를 더 포함하며, 상기 벨로우즈 가이드는 상기 하우징에 대하여 상기 내부 벨로우즈의 축방향 정렬을 유지하도록 구성되는,
    기판 지지 어셈블리.
  15. 제 8 항에 있어서,
    상기 탄성 부재와 상기 하우징 사이에 배치되는 슬리브를 더 포함하는,
    기판 지지 어셈블리.
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