KR100234910B1 - 로드락 챔버의 도어 개폐 장치 - Google Patents

로드락 챔버의 도어 개폐 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 로드락 챔버의 도어에 관한 것으로, 몸체의 고정 블록 상부면에 도어 몸체와 상부 에어 실린더 브라켓 사이에 발생되는 충격을 완충하기 위해서 충격 완충부를 설치함으로써 도어 및 도어 주변 설비에 부착되어 있는 파티클로 인해 웨이퍼 수율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

Description

로드락 챔버의 도어 개폐 장치
본 발명은 로드락 챔버의 도어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 로드락 챔버를 개폐시켜 주는 도어가 폐쇄될 때 실린더 말단에서 발생되는 충격을 완화시켜 주기 위해 도어 몸체 상부면에 충격 완충부를 설치하여 충격으로 인해 파티클이 발생하는 것을 방지하기 위한 로드락 챔버의 도어 개폐 장치에 관한 것이다.
일반적으로 로드락 챔버는 진공상태에서 반도체 공정을 진행하는 설비, 예를 들어 에칭 설비, 건식 식각 설비, 증착설비 등에 설치되며 공정이 진행될 웨이퍼 카세트를 일시적으로 보관하는 설비이다.
이와 같은 로드락 챔버 일측에는 진공으로 실링된 도어가 설치되어 공정을 진행하는 프로세서 설비의 진공 상태를 유지해주고 선행 공정이 완료된 웨이퍼 카세트를 로드락 챔버에 투입시킨다. 이와 같은 도어는 보통 에어 실린더에 의해 상승, 하강 운동을 하여 로드락 챔버를 폐쇄 또는 개방한다.
도 1은 로드락 챔버 외관 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 종래의 로드락 챔버 내의 도어 및 도어 주변 설비를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도시된 바와 같이 로드락 챔버(10) 외측면에는 도어(11)가 설치되어 있고, 로드락 챔버(10) 내부에는 도어(11)에 고정된 도어 지지부(21, 23, 27)와, 도어(11)를 수평/수직 방향으로 이송시키는 도어 이송부(31, 33)와, 도어 이송부(31, 33)에 따라 상하로 이동되는 도어 가이드부(41, 43)가 설치되어 있다. 도어 지지부(21, 23, 27)는 2개의 사각형상의 기둥으로 상부면 일측면이 돌출된 고정 블록들(21)(21´)과 고정 블록(21)과 고정 블록(21´)을 연결하는 플레이트(23)로 구성된 도어 몸체(20)와, 일측면이 격판 형상의 고정부(25)를 매개로 하여 고정 블록들(21)(21´) 각각에 고정되고 타측면이 도어(11) 후측면의 세로방향 각각에 고정되는 "ㄷ"자 형상의 이동형 앵글(angle)(27)로 구성되어 있다.
또한, 도어 이송부(31, 33)는 "ㄷ"자 형상의 이동형 앵글(27) 빈 공간에 삽입되어 도어(11)를 수직 방향으로 구동시키는 격판 에어 실린더(31)와, 도어 몸체(20) 하부면과 로드락 챔버(10) 상부면에 고정되어 도어 몸체(20)를 상하로 이동시켜 주는 에어 실린더(33)로 구성되어 있다. 여기서, 에어 실린더(33)의 상부는 로드락 챔버(10) 상부면에 설치된 상부 실린더 브라켓(cylinder bracket)(36)에 고정되고, 에어 실린더(33)의 하부면은 각각의 고정 블록들(21)(21´) 하부 일측면에 설치되어 있는 하부 실린더 브라켓(37)에 고정되어 있으며, 미설명 부호 34는 피스톤이다.
또한, 도어 가이드부(41, 43)는 로드락 챔버(10) 내부에 설치되어 있는 가이드 레일(41)과, 플레이트(23) 중앙에 설치되며 에어 실린더(33)의 수직 운동에 의해 가이드 레일(41)을 따라 도어 몸체(20)를 상하로 이동시켜 주는 리미트 가이드(43)로 구성되어 있다.
이와 같이 구성된 종래의 도어 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 선행 공정이 완료된 웨이퍼 카세트(미도시)를 로드락 챔버(10)에 투입하거나 공정이 완료된 웨이퍼 카세트를 로드락 챔버(10)에서 꺼낸 후 로드락 챔버(10) 측면에 설치되어 있는 도어(11)를 폐쇄하기 위해서 에어 실린더(33)의 아웃터 튜브(미도시)에 공기를 주입한다. 이때, 에어 실린더(33)의 아웃터 튜브에 공기를 주입하면 에어 실린더(33)의 피스톤(34)이 공기에 의해 수축되면서 에어 실린더(33)와 연결되어 있는 도어 몸체(20) 및 도어(11)를 상승시킨다.
이후, 에어 실린더(33)의 피스톤(34)이 완전히 수축되어 각각의 고정 블록들(21)(21´)의 상부면이 상부 실린더 브라켓(36)의 하부면과 접촉되면 이동형 앵글(27)에 삽입되어 있는 격판 에어 실린더(31)의 인너 튜브에 공기가 주입된다. 이와 같이, 격판 에어 실린더(31)에 공기가 주입되면 격판 에어 실린더(31)의 일측면, 즉, 고정 블록(21)(21´)과 접하고 있는 측면(32)이 주입된 공기에 의해 팽창되면서 이동형 앵글(27)을 고정 블록(21)(21´)쪽으로 민다. 이때, 이동형 앵글(27)에 고정되어 있는 도어(11)도 이동형 앵글(27)과 동일한 방향으로 밀리면서 로드락 챔버(10)의 개구부를 완전히 폐쇄한다.
그러나, 에어 실린더의 피스톤이 완전히 수축되어 고정 블록이 상부 실린더 브라켓과 접촉될 때 상부 실린더 브라켓과 도어 몸체 사이에 충격이 발생된다. 이 충격에 의해 도어 및 도어 주변 설비 표면에 흡착되어 있던 파티클들이 로드락 챔버 내부로 떨어지면서 후속 공정을 위해 로드락 챔버에 대기하고 있던 웨이퍼들을 오염시킴으로써 웨이퍼 수율을 저하시키는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 도어 몸체가 에어 실린더에 의해 상승 운동한 후 끝단에서 발생되는 충격을 완충하기 위해서 고정 블록 상부면에 충격 완충 장치를 설치하여 파티클로 인해 웨이퍼 수율이 저하되는 것을 방지하도록 한 로드락 챔버의 도어 개폐 장치를 제공하는데 있다.
도 1은 로드락 챔버 외관 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이고,
도 2는 종래의 로드락 챔버 내의 도어 및 도어 주변 설비를 개략적으로 나타낸 사시도이며,
도 3a는 본 발명에 의한 로드락 챔버 내의 도어 및 도어 주면 설비를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 3b는 도 3a에 도시된 B부분을 확대한 요부 확대도이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 로드락 챔버 내부에 설치되어 도어에 고정된 도어 지지부와, 상기 로드락 챔버에 설치되어 상기 도어 지지부를 개재하여 상기 도어를 수직/수평 방향으로 이송시키는 도어 이송부와, 상기 도어 지지부에 설치되어 상기 도어 지지부를 수직 방향으로 가이드하는 도어 가이드부와, 상기 도어 지지부 상부에 설치되어 상기 도어 지지부에 발생되는 충격을 완충시키기 위한 도어 충격 완충부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명에 의한 도어 충격 완충장치를 첨부된 도면 도 1 및 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 설명의 편의를 위해 종래와 동일한 구조물에는 동일한 번호를 부여한다.
도 3a는 본 발명에 의한 로드락 챔버의 도어 구조를 개략적으로 나타낸 사시도고, 도 3b는 도 3a에 도시된 B부분을 확대한 요부 확대도이다.
도시된 바와 같이 로드락 챔버(10) 외측면에는 도어(11)가 설치되어 있고, 로드락 챔버(10) 내부에는 도어(11)에 고정된 도어 지지부(21, 23, 27)와, 도어(11)를 수평/수직 방향으로 구동시키는 도어 이송부(31, 33)와, 도어 이송부(31, 33)에 따라 상하로 이동되는 도어 가이드부(41, 43)와, 도어 지지부(21, 23, 27) 및 도어(11)의 충격을 완충시키기 위한 도어 충격 완충부(50)가 설치되어 있다.
도어 지지부(21, 23, 27)는 2개의 사각형상의 기둥으로 상부면 일측면이 돌출된 고정 블록들(21)(21´)과 고정 블록(21)과 고정 블록(21´)을 연결하는 플레이트(23)로 구성된 도어 몸체(20)와, 일측면이 격판 형상의 고정부(25)를 매개로 고정 블록들(21)(21´) 각각에 고정되고 타측면이 도어(11) 후측면의 세로방향 각각에 고정되는 "ㄷ"자 형상의 이동형 앵글(angle)(27)로 구성되어 있다.
또한, 도어 이송부(31, 33)는 "ㄷ"자 형상의 이동형 앵글(27) 빈 공간에 삽입되어 도어(11)를 수직 방향으로 구동시키는 격판 에어 실린더(31)와, 도어 몸체(20) 하부면과 로드락 챔버(10) 상부면에 고정되어 도어 몸체(20)를 상하로 이동시켜 주는 에어 실린더(33)로 구성되어 있다. 여기서, 에어 실린더(33)의 상부는 로드락 챔버(10) 상부면에 설치된 상부 실린더 브라켓(cylinder bracket)(36)에 고정되고, 에어 실린더(33)의 하부면은 각각의 고정 블록들(21)(21´) 하부 일측면에 설치되어 있는 하부 실린더 브라켓(37)에 고정되어 있으며, 미설명 부호 34는 피스톤이다.
또한, 도어 가이드부(41, 43)는 로드락 챔버(10) 내부에 설치되어 있는 가이드 레일(41)과, 플레이트(23) 중앙에 설치되며 에어 실린더(33)의 수직 운동에 의해 가이드 레일(41)을 따라 도어 몸체(20)를 상하로 이동시켜 주는 리미트 가이드(43)로 구성되어 있다.
또한, 도 3b를 참조하면 도어 충격 완충부(50)는 "ㄱ"자 형상으로 고정 블록들(21)(21´) 상부면 일측면에 나사로 고정되는 서포트 블록(support block)(51)과, 서포트 블록(51) 상부면 중앙에 형성되어 있는 홈에 소정 길이 삽입되어 나사로 고정되는 충격 완충장치(60)로 구성되어 있다. 여기서, 충격 완충 장치(60)는 충격 옵서버인 것이 바람직하며, 충격 옵서버(shock absorber)(60)는 유체 또는 공기가 들어 있는 옵서버 몸체(61)와, 충격이 발생되면 옵서버 몸체(61) 내부에 삽입되어 충격을 흡수하는 옵서버 축(62)과, 옵서버 축(62) 상부면에 설치되어 물체와 먼저 접촉되는 헤드(63)로 구성되어 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 로드락 챔버의 도어 개폐 장치의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 선행 공정이 완료된 웨이퍼 카세트(미도시)를 로드락 챔버(10)에 투입하거나 공정이 완료된 웨이퍼 카세트를 로드락 챔버(10)에서 꺼낸 후 로드락 챔버(10) 측면에 설치되어 있는 도어(11)를 폐쇄하기 위해서 에어 실린더(33)의 아웃터 튜브(미도시)에 공기를 주입한다. 이때, 에어 실린더(33)의 아웃터 튜브에 공기를 주입하면 에어 실린더(33)의 피스톤(34)이 공기에 의해 수축되면서 에어 실린더(33)와 연결되어 있는 도어 몸체(20) 및 도어(11)를 상승시킨다.
이후, 에어 실린더(33)의 피스톤(34)이 완전히 수축되면 각각의 고정 블록들(21)(21´)에 고정되어 있는 충격 옵서버(60)의 헤드(63)부분이 상부 실린더 브라켓(36)의 하부면과 접촉되면 옵서버 축(62)이 옵서버 몸체(61)로 들어간다. 이때, 옵서버 몸체(61) 내부에 존재하는 공기 또는 유체의 저항에 의해서 옵서버 축(62)은 서서히 옵서버 몸체(61)로 들어가고 도어 몸체(20) 또한 말단에서 서서히 상승된다. 따라서, 고정 블록들(21)(21´) 상부면에 설치되어 있는 충격 옵서버(60)의 헤드(63) 부분이 상부 실린더 브라켓(36)과 먼저 접촉되어 도어 몸체(20)와 상부 실린더 브라켓(36) 사이에 발생되는 충격을 충격 옵서버(60)가 흡수하기 때문에 파티클로 인한 웨이퍼 오염을 방지할 수 있다.
이와 같이, 옵서버 축(62)이 옵서버 몸체(61)로 전부 들어가면 이동형 앵글(27)에 삽입되어 있는 격판 에어 실린더(31)의 인너 튜브에 공기가 주입된다. 이때, 격판 에어 실린더(31)의 일측면, 즉, 고정 블록들(21)(21´)과 접하고 있는 측면(32)이 공기에 의해 팽창되면서 이동형 앵글(27)을 고정 블록들(21)(21´)쪽으로 밀고, 이동형 앵글(27)에 고정되어 있는 도어(11) 또한 이동형 앵글(27)과 동일한 방향으로 밀리면서 로드락 챔버(10)의 개구부를 완전히 폐쇄한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 도어 몸체 상부면에 충격 완충 장치를 설치하여 에어 실린더 상승시 도어 몸체와 상부 실린더 브라켓 사이에서 발생되는 충격을 완충함으로써 도어 및 도어 주변 설비에 부착되어 있는 파티클로 인해 웨이퍼 수율이 저하되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 로드락 챔버를 개폐시키는 도어 개폐 장치에 있어서,
    상기 로드락 챔버 내부에 설치되어 상기 도어에 고정된 도어 지지부와, 상기 로드락 챔버에 설치되어 상기 도어 지지부를 개재하여 상기 도어를 수직/수평 방향으로 이송시키는 도어 이송부와, 상기 도어 지지부에 설치되어 상기 도어 지지부를 수직 방향으로 가이드하는 도어 가이드부와, 상기 도어 지지부 상부에 설치되어 상기 도어 지지부에 발생되는 충격을 완충시키기 위한 도어 충격 완충부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로드락 챔버의 도어 개폐 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 도어 지지부는 2개의 고정 블록들과 상기 고정 블록들을 연결하는 플레이트로 구성된 도어 몸체와, 상기 고정 블록들 각각에 일측면이 고정되고 타측면이 상기 도어 후측면에 세로방향 가장자리에 고정되는 이동형 앵글로 구성된 것을 특징으로 하는 로드락 챔버의 도어 개폐 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 도어 이송부는 상기 이동형 앵글의 빈 공간에 사이에 삽입되어 상기 도어를 수평 방향으로 구동시키는 격판 에어 실린더와, 상기 고정 블록 일측면에 설치된 하부 실린더 브라켓과 상기 로드락 챔버 상부면에 설치된 상부 실린더 브라켓에 고정되어 상기 도어 몸체를 수직 방향으로 구동시키는 에어 실린더로 구성된 것을 특징으로 하는 로드락 챔버의 도어 개폐 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 도어 가이드부는 상기 로드락 챔버 내부에 설치된 가이드 레일과, 상기 플레이트 중앙에 설치되며 상기 에어 실린더의 수직 운동에 의해 상기 가이드 레일을 따라 이동하는 리미트 가이드로 구성된 것을 특징으로 하는 로드락 챔버의 도어 개폐 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 도어 충격 완충부는 상기 고정 블록 상부면 일측면에 고정되는 서포트 블록과, 상기 서포트 블록 상부면 중앙에 형성된 홈에 일정영역이 삽입되어 고정되며 몸체와 축과 헤드로 이루어진 충격 완충장치로 구성된 것을 특징으로 하는 로드락 챔버의 도어 개폐 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 충격 완충 장치는 충격 옵서버인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 로드락 챔버의 도어 개폐 장치.
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