KR100393231B1 - 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템 - Google Patents

이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이온주입장치에서 웨이퍼 플레이튼의 틸트를 안정적으로 제어할 수 있는 회전축과 회전체의 연결시스템에 관한 것이다. 본 발명은, 축방향으로 키이홈이 있고, 축 끝단면에는 회전축 암나사 홀이 있는 회전축, 보스에는 상기 키이홈에 맞물리는 돌출부가 있고, 측면에는 다수개의 회전체 암나사 홀이 있는 있는 회전체, 나사구멍이 있는 엔드캡 및 나사를 구비한다. 본 발명에 따르면, 웨이퍼 플레이튼에 주사되는 이온빔의 각도가 틀어지는 현상을 제거할 수 있고, 설비의 신뢰성을 높일수 있고, 반도체 소자의 불량률을 낮출 수 있다.

Description

이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템{The connecting system of revolving shaft and rotating body for ion implanter}
본 발명은 반도체 소자의 제조에 이용되는 이온주입장치에 관한 것으로, 자세하게는 이온주입장치에서 웨이퍼 플레이튼(platen)의 틸트(tilt)를 안정적으로 제어할 수 있는 회전축(revolving shaft)과 회전체(rotating body)의 연결시스템에 관한 것이다.
최근 반도체 소자의 고집적화 및 고밀도화에 대응하여 보다 정밀한 불순물주입의 제어가 요구되며, 더욱이 양산 기술면에서는 재현성의 향상 및 처리능력의 향상이 요구되고 있다. 그 중에서도 이온주입(ion inplantation)기술은 더욱 그 중요성을 더해 가고 있다. 이온주입 기술이란 불순물을 이온 상태로 만든 후, 이를 가속하여 반도체 기판상에 주사함으로써 원하는 영역에 적정량의 불순물을 이온주입시키는 반도체 제조기술이다. 이온주입 기술은 선택적 불순물 주입 및 순도 높은 불순물 주입이 가능하며, 정밀한 불순물 제어가 가능하여 재현성 및 균일성이 우수하다는 장점이 있다.
그러나, 불순물 주입시 이온빔에 대한 웨이퍼의 각도가 안정적으로 동작되지 않을 경우가 있다. 설비의 점검결과, 웨이퍼의 y축 틸트를 동작시키는 구동축(driving shaft)과 회전암(rotating arm)의 고정방법에 문제점이 있었으며, 웨이퍼의 x축 틸트를 동작시키는 회전축(revolving shaft)과 풀리(pully)의 고정방법에도 문제가 있었다. 이 경우에는 특정 기울기로 이온빔이 주사되어, 특정 깊이에 불순물이 형성되어야 할 불순물이 웨이퍼마다 서로 다르게 형성된다. 따라서, 설비의 신뢰성 및 반도체 소자의 생산성을 저하시킨다.
이온주입장치에서의 웨이퍼 플레이튼의 y틸트 및 x틸트 작동 경로에 대해서는 도 5의 설명부분을 참조하고, 여기서는 간단히만 설명한다. 도 5에서 y틸트를 조정하기 위한 웨이퍼 플레이튼의 경로는 A"이고, x틸트를 조정하기 위한 웨이퍼 플레이튼의 경로는 B'이다.
도 1은 종래기술에 따른 이온주입장치에서 y틸트(tilt)를 조정하는 구동축과 회전암의 연결시스템을 설명하기 위하여 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, y틸트 조정용 구동축과 회전암의 연결시스템은, 구동모터(driving motor,2)의 의해 회전되는 구동축(6), 상기 구동축(6)과 맞물려서 회전되는 회전암(10), 상기 회전암(10)과 상기 구동축(6) 사이의 공간에 있는 페롯(8), 상기 페롯(8)을 조여주고 구동축(6)을 잡아주는 브라켓(braket,14), 및 상기 브라켓(14)을 상기 회전암(10)의 측면에 고정시키는 나사(screw,14)를 구비한다.
상기 페롯(8)은 구동축(6)의 외곽에 끼여 있고 균일두께의 링과 경사진 두께의 링이 번갈아 배치되어 있는 구조이다. 상기 브라켓(14)이 상기 회전암(10)에 고정시킴으로써 상기 페롯(8)은 구동축(6)의 회전력을 회전암(10)에 전달하는 기능을 수행한다. 그러나 상기 구동축(6)의 재질이 강철로 되어있고, 상기 페롯(8)의 재질도 강철로 있으므로 상기 구동축(6)과 페롯(8)사이에 미끄러짐 현상이 발생된다. 상기 미끄러짐 현상이 조금이라도 발생되면, 구동축(6)은 회전력(rotary force)을 회전암(10)에 완전하게 전달하지 못하게 된다. 따라서, 상기 회전암(10)의 회전에 의해 동작되는 웨이퍼 플레이튼(미도시)의 각도가 어긋나게 틀어지게 된다. 미설명된 참조부호 4는 모터고정용 플레이트이다.
도 2는 도 1의 y틸트 조정용 구동축과 회전암의 연결시스템을 사용한, 날짜별 y틸트 조정용 구동모터의 인코더(encoder)값 및 표면저항(resistance:Rs)값을 나타낸 그래프이다.
참조번호 21 내지 23은 y틸트의 영점에 해당하는 구동모터의 인코더값을 찾기 위한, 이온빔의 각도에 대한 표면저항값의 분포를 도시한 그래프이고, 참조번호 31 내지 33은 y틸트의 영점에 해당하는 구동모터의 인코더값만큼 구동모터를 작동하였을때 이온빔의 각도에 대한 표면저항값의 분포를 도시한 그래프이며, 참조번호 41 내지 43은 구동모터를 일정기간 작동시킨후, y틸트의 영점에 해당하는 구동모터의 인코더값을 다시 찾기 위한, 이온빔의 각도에 대한 표면저항값의 분포를 도시한 그래프이다.
먼저, 4월 2일, y틸트의 영점을 설정하기 위하여 1차(21), 2차(22) 및 3차(23)에 걸친 테스트를 통하여 최종적으로 구동모터의 인코더값 -64.61mm을 찾았다. 영점 설정에 적정한 그래프는 참조번호 23으로써, 이온빔의 각도가 -1도(degree) 일때의 표면저항의 절대값과 이온빔의 각도가 +1도 일때의 표면저항의 절대값은 비슷하며, 이온빔의 각도 0도를 기준으로 표면저항의 값이 서로 대칭되는 구조이다.
일정기간이 지난 4월 30일, 영점이 설정된 구동모터의 인코더값 -64.61mm을 설정한 후, 1차(31), 2차(32) 및 3차(33)에 걸친 테스트를 통하여 이온빔의 각도 -1도 내지 +1도까지의 표면저항값을 비교하여 보았다. 그러나 이온빔의 각도 0도를 기준으로 하여 표면저항의 절대값이 대칭인 경우가 없다. 따라서, 동일한 인코더값으로 구동모터가 구동되더라도 이온빔의 각도가 불안정하게 변함을 알 수 있다.
따라서, 5월 4일, 다시 1차(41), 2차(42) 및 3차(43)에 걸친 테스트를 통하여 이온빔의 각도 0도를 기준으로 하여 표면저항의 절대값이 대칭인 경우의 구동모터의 인코더값을 알아보았다. 구동모터의 인코더값은 -65.85mm, -65.05mm 및 -65.15mm으로써, 최초로 영점이 설정된 구동모터의 인코더값 -64.61mm와 다르게 나타남을 알 수 있다. 따라서, 틸트조정용 구동축과 회전암의 연결시스템에 하드웨어적 문제점이 있음을 알수 있다.
도 3은 종래기술에 따른 이온주입장치에서 틸트를 조정하는 회전축과 풀리(pully)의 연결시스템을 설명하기 위하여 도시한 도면이고, 도 4는 도 3의 A-A'선을 따라 자른 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, x틸트를 조정하는 회전축과 풀리의 연결시스템은, 회전축(53,59)과 풀리(51,57)사이에 있는 스페이서(spacer,63,73), 상기 스페이서(63,73) 외곽에서 상기 스페이서(63,73)을 조여주는 너트(nut,61,71)를 구비한다.
구동모터의 회전운동은 벨트(65)에 의해 종동풀리(57)로 전달되고, 종동풀리(57)의 회전력은 중앙에 있는 너트(61)에 의해 연결되어진 x틸트를 조정하는 종동축(following shaft,59)으로 전달된다. 이때 너트(61)가 풀려서 종동풀리(57)과 종동축(59)간에 미끄러짐(slipping) 현상이 일어날 수 있다. 또한, 종동축(59)의 재질은 강철로 되어있고, 종동축을 잡아주는 스페이서(63) 역시 강철로 되어 있으므로 종동축(59)과 스페이서(63)간에 미끄러짐 현상이 발생된다. 상기 미끄러짐 현상이 조금이라도 발생되면, 구동축(53)은 회전력을 종동축(59)에 완전하게 전달하지 못하게 된다. 따라서, 상기 종동축(59)의 회전에 의해 동작되는 웨이퍼 플레이튼(wafer platen,미도시)의 각도가 어긋나게 틀어지게 된다. 미설명된 참조부호 69는 웨이퍼 플레이튼 연결부이고, 67은 풀리의 보스(boss)이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 이온빔에 대한 웨이퍼 플레이튼의 틸트를 정확하게 제어할수 있는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템을 제공하는데 있다.
도 1은 종래기술에 따른 이온주입장치에서 y틸트(tilt)를 조정하는 구동축(driving shaft)과 회전암의 연결시스템을 설명하기 위하여 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 y틸트 조정용 구동축과 회전암의 연결시스템을 사용한 y틸트 조정용 구동모터의 인코더값 및 표면저항값을 나타낸 그래프이다.
도 3 및 도 4는 종래기술에 따른 이온주입장치에서 x틸트를 조정하는 회전축과 풀리(pully)의 연결시스템을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예들이 적용된 이온주입장치의 개략적인 사시도이다.
도 6 내지 도 11은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 이온주입장치에서 회전축과 회전체의 연결시스템을 설명하기 위하여 도시한 도면들이다.
도 12 내지 도 14b는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 이온주입장치에서 회전축과 회전체의 연결시스템을 설명하기 위하여 도시한 도면들이다.
도 15 내지 도 18은 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 이온주입장치에서 회전축과 회전체의 연결시스템을 설명하기 위하여 도시한 도면들이다.
도 19는 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 이온주입장치에서 회전축과 회전체의 연결시스템을 설명하기 위하여 도시한 도면들이다.
도 20은 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따른 회전축과 회전체의 연결시스템을 사용한, x틸트에 따른 표면저항값을 도시한 그래프이고, 도 21은 y틸트에 따른 표면저항값을 도시한 그래프이다.
<도면의 주요부분의 부호에 대한 설명>
100: 구동모터(driving motor), 110: 구동축(driving shaft),
112: 키이홈(key way), 114: 회전축 암나사 홀(internal thread hole
for revolving shaft), 120: 회전암(rotating arm), 122:돌출부,
126: 회전체 암나사 홀(internal thread hole for rotating body),
130: 나사(screw), 140: 엔드캡(end cap), 142: 나사구멍(screw hole),
150: 고정용 플레이트(plate).
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제1태양에 따르면, 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템은, 축방향으로 키이홈이 있고, 축 끝단면에는 회전축 암나사 홀이 있는 회전축, 보스에 상기 키이홈에 맞물리는 돌출부가 있고, 측면에는 다수개의 회전체 암나사 홀이 있는 회전체, 중심에는 상기 회전축 암나사 홀에 대응하고, 외곽에는 상기 회전체 암나사 홀에 대응하는 나사구멍이 있는 엔드캡 및 상기 엔드캡을 상기 회전축 및 상기 회전체과 결합시키는 나사를 구비한다.
상기 키이홈은 바닥면과 측벽이 직각인 트렌치 형상인 것이 바람직하다.
또한, 상기 회전축은 웨이퍼 플레이튼의 y틸트를 조정하는 구동축일수 있고, 웨이퍼 플레이튼의 x틸트를 조정하는 구동축 또는 종동축일 수 있다. 상기 회전축 암나사 홀은 축 끝단면의 중심에 있는 것이 바람직하다.
상기 회전체는 웨이퍼 플레이튼의 y틸트를 조정하는 회전암일 수 있고, 웨이퍼 플레이튼의 x틸트를 조정하는 구동풀리 또는 종동풀리일 수 있다. 또한, 상기 회전체의 재질은 강철인 것이 바람직하고, 상기 회전체 암나사 홀의 갯수는 6개인 것이 바람직하다.
상기 나사의 재질은 열처리된 SUS인 것이 바람직하다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제2태양에 따르면, 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템은, 축방향으로 키이홈이 있는 회전축, 보스에 상기 회전축이 끼워져있고 측면에는 다수개의 회전체 암나사 홀이 있는 회전체, 상기 회전축과 회전체의 보스 사이의 공간에 있는 페롯, 키이가 들어가는 키이구멍과 상기 회전체 암나사 홀에 대응하는 브라켓용 나사구멍이 있는 지지판 및 상기 페롯에 대응하도록 상기 지지판에 돌출되어 상기 페롯을 조여주는 밀착부가 있는 브라켓, 상기 키이구멍 및 상기 키이홈에 박힌 키이, 상기 키이구멍을 덮고 상기 브라켓의 나사구멍과 서로 대응하는 엔드캡용 나사구멍이 있는 엔드캡, 상기 브라켓 및 엔드캡을 상기 회전체과 결합시키는 나사을 구비한다.
상기 키이홈은 바닥면과 측벽이 직각인 트렌치의 형상인 것이 바람직하고, 상기 상기 회전축은 웨이퍼 플레이튼의 y틸트를 조정하는 구동축인 것이 바람직하다.
또한, 상기 회전체는 웨이퍼 플레이튼의 y틸트를 조정하는 회전암인 것이 바람직하고, 상기 회전암의 재질은 강철인 것이 바람직하다.
상기 키이의 높이는 상기 키이홈의 높이보다 낮은 것이 바람직하고, 상기 키이구멍은 상기 키이의 단면과 동일 형상 및 동일 크기인 것이 바람직하다.
상기 엔드캡은 상기 브라켓과 동일한 크기의 평판인 것이 바람직하고, 상기 엔드캡용 나사구멍의 갯수는 상기 브라켓용 나사구멍과 동일한 것이 바람직하다.
또한, 상기 엔드캡의 형상은 일자형의 직사각형 평판인 것이 바람직하고, 상기 엔드켑용 나사구멍의 갯수는 2개인 것이 바람직하다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제3태양에 따르면, 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템은, 축의 끝단면에 축과 수직방향의 키이홈이 있는 회전축, 보스에 상기 회전축이 끼워져있고 측면에는 다수개의 회전체 암나사 홀 및 회전체 키이홈이 있는 회전체, 상기 회전축과 상기 회전체의 보스 사이에 있는 스페이서, 상기 스페이서 외곽에서 상기 스페이서를 조여주는 너트, 상기 키이홈 및 상기 회전체 키이홈에 박힌 키이, 상기 키이와 접촉하고 외곽에는 상기 회전체 암나사 홀과 서로 대응하는 나사 구멍이 있는 엔드캡 및 상기 엔드캡을 상기 회전체과 결합시키는 나사를 구비한다.
상기 키이홈은 상기 회전축의 중심을 지나도록 형성된 것이 바람직하고, 상기키이홈의 단면은 직사각형인 것이 바람직하다.
상기 회전축은 웨이퍼 플레이튼의 x틸트를 조정하는 구동축 또는 종동축인 것이 바람직하다.
상기 회전체는 웨이퍼 플레이튼의 x틸트를 조정하는 구동풀리 또는 종동풀리인 것이 바람직하고, 상기 회전체의 재질은 강철인 것이 바람직하다.
상기 회전체 키이홈의 단면은 상기 키이홈과 동일한 형상인 것이 바람직하고, 상기 회전체 키이홈의 바닥면은 상기 키이홈의 바닥면과 동일한 평면상에 형성된 것이 바람직하다.
상기 키이의 폭은 상기 키이홈 및 상기 회전체 키이홈의 폭과 동일한 것이 바람직하고, 상기 키이의 높이는 상기 키이홈 및 상기 회전체 키이홈의 높이보다더 큰 것이 바람직하다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제4태양에 따르면, 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템은, 축의 끝단면에 축과 수직방향이고 바닥면이 회전체의 측면보다 낮게 형성된 키이홈이 있는 회전축, 보스에 상기 회전축이 끼워져있고 측면에는 다수개의 회전체 암나사 홀이 있는 회전체, 상기 회전축과 상기 회전체의 보스 사이에 있는 스페이서, 상기 스페이서 외곽에서 상기 스페이서를 조여주는 너트, 상기 키이홈에 박힌 키이, 상기 키이와 접촉하며 외곽에는 상기 회전체 암나사 홀에 대응하는 나사구멍이 있는 평판의 엔드캡 및 상기 엔드캡을 상기 회전체과 결합시키는 나사를 구비한다.
상기 회전축은 웨이퍼 플레이튼의 x틸트를 조정하는 구동축 또는 종동축인 것이 바람직하다.
또한, 상기 회전체는 웨이퍼 플레이튼의 x틸트를 조정하는 구동풀리 또는 종동풀리인 것이 바람직하다.
상기 키이의 폭은 상기 키이홈의 폭과 동일한 것이 바람직하다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 실시예들은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서의 요소의 형상등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위하여 과장되게 표현된 부분이 있을 수 있으며, 도면상에서동일 부호로 표시된 요소는 동일 요소를 의미한다.
본 발명에 따른 바람직한 실시예들은 회전축 및 회전체의 회전에 의하여 회전력을 전달하는 연결시스템에 적용될수 있다. 그러나, 아래의 상세한 설명에서는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템을 위주로하여 설명하기로 한다. 먼저, 이온주입장치의 구성에 대하여 간략히 설명한후, 이온주입장치에서 웨이퍼 플레이튼의 y틸트 및 x틸트를 조정하는 회전축과 회전체의 연결시스템에 대하여 실시예별로 나누어 설명한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예들이 적용된 이온주입장치를 도시한 개략적인 사시도이다.
도 5를 참조하면, 이온빔이 웨이퍼 플레이튼(75) 상에 있는 웨이퍼에 주사될때, 상기 웨이퍼 플레이튼(75)이 작동되어 상기 웨이퍼에 주사되는 이온빔의 각도가 조정된다. 상기 웨이퍼 플레이튼(75)의 x틸트를 조정하기 위한 작동경로를 설명하면, 먼저, x틸트를 움직이기 위한 x틸트 구동모터(미도시)가 작동된다. 상기 x틸트 구동모터의 회전력은 x틸트 조정용 회전축과 회전체의 연결시스템(70)을 통하여 A 및 A'과 같이 회전축 및 회전체가 회전운동함으로써, x틸트 어셈블리(assembly, 미도시)에 전달되어 상기 x틸트 어셈블리가 움직인다. 그리고, 상기 x틸트 어셈블리의 동작에 의하여 웨이퍼 플레이튼(75)가 A"의 경로로 움직임으로써, x틸트가 조정된다. 또한, 상기 웨이퍼 플레이튼의 y틸트를 조정하기 위한 작동경로를 설명하면, 먼저, y틸트 구동모터(미도시)가 작동된다. 상기 y틸트 구동모터의 회전력은 y틸트 조정용 회전축과 회전체의 연결시스템(80)을 통하여회전암(87)이 B와 같이 회전운동을 함으로써, y틸트 어셈블리(assembly)(87)에 전달되어 상기 x틸트 어셈블리(87)가 움직인다. 그리고, 상기 y틸트 어셈블리(87)의 동작에 의하여 웨이퍼 플레이튼(75)가 B'의 경로로 움직임으로써, y틸트가 조정된다.
웨이퍼상에 이온주입을 실시하게 전에 이온주입장치의 웨이퍼 플레이튼(미도시)의 y틸트 및 x틸트를 정렬(align)함으로써, 웨이퍼 플레이튼의 영점을 설정한다. 이에 관하여 설명하면, 먼저 이온빔의 각도가 0도(degree)가 되도록 y틸트를 고정한다. y틸트가 고정된 후에는 이온빔의 각도가 0도(degree)가 되도록 x틸트를 고정한다. 웨이퍼 플레이튼(75)의 영점이 설정되면, 영점에서의 y틸트 조정용 구동모터의 인코더(encoder)값과, x틸트 조정용 구동모터의 인코더값을 알 수 있다. 따라서, 이온빔의 각도가 경사진 이온주입공정을 실시하다가 이온빔의 각도가 0도(degree)인 이온주입공정을 실시하고자 할 경우에는, 영점에서의 y틸트 조정용 구동모터의 인코더값과 x틸트 조정용 구동모터의 인코더값만큼 구동모터를 동작시키면 된다. 그러나, 종래 기술에 따른, y틸트 조정용 구동축과 회전암의 연결시스템 및 x틸트 조정용 회전축과 풀리의 연결시스템을 사용하였을때는 문제점이 있었다. 즉, 이온주입공정을 계속한후에 측정한, 영점에서의 y틸트 조정용 구동모터의 인코더값과 영점에서의 x틸트 조정용 구동모터의 인코더값이 달라지는 문제점이 발생되었다.
도 6 내지 도 11은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 이온주입장치에서 회전축과 회전체의 연결시스템을 설명하기 위하여 도시한 도면들이다. 도 6 내지도 9는 상기 회전축과 회전체의 연결시스템을 웨이퍼 플레이튼의 y틸트를 조정하는데 적용한 것을 설명하기 위하여 도시한 도면들이고, 도 10 및 도 11은 상기 회전축과 회전체의 연결시스템을 웨이퍼 플레이튼의 x틸트를 조정하는데 적용한 것을 설명하기 위하여 도시한 도면들이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 이온주입장치에서의 웨이퍼 플레이튼의 y틸트를 조정하는 구동축과 회전암 연결시스템을 설명하기 위하여 도시한 도면이다. 도 7a 내지 도 7b는 도 6의 구동축을 설명하기 위하여 도시한 도면이고, 도 8a 내지 도 8c는 도 6의 회전암을 설명하기 위하여 도시한 도면이다. 또한 도 9는 도 6의 엔드캡을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 구동축과 회전암의 연결시스템은 키이홈(112) 및 회전축 암나사 홀(114)이 있는 구동축(110), 상기 키이홈(112)에 맞물려 회전하는 회전암(120), 상기 구동축(110)과 회전암(120)을 연결시키는 엔드캡(140) 및 나사(130)를 구비한다.
도 6 내지 도 7b를 참조하면, 상기 구동축(110)은 축방향으로 키이홈(112)이 있으며, 축의 한쪽은 구동모터(100)에 연결되어 있으며, 다른 한쪽의 끝단면에는 엔드캡(140)이 체결될수 있도록 회전축 암나사 홀(114)이 있다. 상기 구동축(110)은 웨이퍼 플레이튼의 y틸트를 조정하기 위한 구동모터(100)에 연결된 축이다. 상기 구동모터(100)는 고정용 플레이트(150)에 고정되어 있다.
상기 회전축 암나사 홀(114)은 회전축 끝단면의 중심에 형성되는 것이 바람직하다. 그러나, 구동축의 회전시, 상기 회전축 암나사 홀에 체결되는 나사(130)의전단강도를 증가시키기 위하여, 상기 구동축 끝단면의 중심점을 기준으로 서로 대칭이 되도록 회전축 암나사 홀을 다수개 만들수도 있다.
상기 키이홈(112)는 바닥면과 측벽이 직각인 트렌치의 형상인 것이 바람직하고, 상기 회전암(120)이 상기 구동축(110)에 결합될때 상기 회전암(120)이 빠지지 않도록 키이홈의 한쪽끝은 막혀있는 구조인 것이 바람직하다.
도 6 및 도 8a 내지 8c를 참조하면, 상기 회전암(120)의 보스(124)에는 돌출부(122)가 있으며,상기 돌출부(122)는 상기 구동축의 키이홈(112)에 맞물린다. 상기 돌출부(122)는 구동축(110)과 회전암(120)사이의 직접적인 회전력 전달수단이다. 따라서, 상기 구동축(110)이 회전할때 상기 회전암(120)이 하나로 일체를 이루어서 회전하게 된다. 상기 돌출부(122)는 서로 별개의 구성으로 되어 있는 구동축(110)과 회전암(120)을 하나의 구성으로 하기 위해 형성되어 있으며, 구동모터(100)의 움직임시 반드시 회전암(120)이 미끌림현상 없이 똑같은 양만큼 회전되도록 하여 상기 회전암(120)에 연결된 y틸트 어셈블리(미도시)가 일정한 지점으로 이동하도록 하는 기능을 수행한다. 상기 돌출부(122)의 단면형상은 상기 키이홈(112)의 단면형상과 동일한 것이 바람직하다. 또한 회전암(120)의 측면에는 다수개의 회전체 암나사 홀(126)이 있다. 상기 회전체 암나사 홀(126)은 상기 엔드캡(140)이 상기 회전암(120)에 결합되도록 나사(130)가 체결되는 부분이다. 따라서, 상기 엔드캡(140)의 결합시 엔드캡의 나사구멍(142)과 서로 대응된다. 상기 회전체 암나사 홀(126)의 갯수는 6개인 것이 바람직하다. 상기 회전암(120)는 웨이퍼 플레이튼의 y틸트를 조정하기 위하여 축과 맞물려서 회전하는 회전체이다.상기 회전암(120)의 재질은 강철인 것이 바람직하다.
도 6 및 도 9를 참조하면, 상기 엔드캡(140)은 중심에는 상기 회전축 암나사 홀(114)에 대응하는 나사구멍(142)이 있으며, 외곽에는 상기 회전체 암나사 홀(126)에 대응하는 나사구멍(142)이 있다. 상기 엔드캡(140)은 다수개의 나사구멍(142)이 있는 평판인 것이 바람직하며, 상기 회전암(120)의 측면형상과 같은 원형인 것이 바람직하다. 상기 엔드캡(140)은 상기 회전암(120)의 돌출부(122)가 상기 구동축의 키이홈(112)에 밀착되도록 조여주는 기능을 수행한다. 또한, 구동축(110)과 회전암(120)사이의 회전력 전달을 보충하는 기능을 수행한다.
도 6을 참조하면, 상기 나사(130)는 상기 엔드캡의 나사구멍(142)을 통하여 상기 엔드캡(140)을 상기 구동축(110) 및 상기 회전암(120)과 결합시키는 기능을 수행한다. 상기 나사의 재질은 열처리된 SUS인 것이 바람직하다.
도 10은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 이온주입장치에서 웨이퍼 플레이튼의 x틸트를 조정하는 회전축과 풀리의 연결시스템을 설명하기 위하여 도시한 도면이다. 도 11은 도 10의 B-B'을 따라 자른 단면도이다. 상기 회전축과 풀리의 연결시스템은 구동축과 구동풀리간 및 종동풀리와 종동축간에 설치될 수 있다. 아래에서는 종동풀리와 종동축간에 설치된 회전축과 풀리의 연결시스템을 위주로 하여 설명한다.
도 10을 참조하면, 웨이퍼 플레이튼의 x틸트를 조정하기 위해서 먼저 구동모터(미도시)가 구동된다. 구동모터의 회전력은 구동풀리(270)로 전달되고, 구동풀리가 회전함에따라 벨트(250)도 회전한다. 벨트(250)에 의한 회전운동은 종동풀리(220)로 전달되고, 종동풀리(220)의 회전력은 회전체의 블록부(도11의 222) 및 엔드캡(240)에 의해 종동축(210)으로 전달된다.
도 11을 참조하면, x틸트를 조정하는 종동축과 종동풀리의 연결시스템은, 축방향으로 키이홈(212)이 있고, 축 끝단면에는 회전축 암나사 홀(214)이 있는 종동축(210), 보스에는 상기 키이홈에 맞물리는 돌출부(222)가 있고, 측면에는 다수개의 회전체 암나사 홀(226)이 있는 있는 종동풀리(220), 중심에는 상기 회전축 암나사 홀(214)에 대응하고, 외곽에는 상기 회전체 암나사 홀(226)에 대응하는, 나사구멍(242)이 있는 엔드캡(240) 및 상기 나사구멍(242)을 통하여 상기 엔드캡(240)을 상기 종동축(210) 및 상기 종동풀리(220)와 결합시키는 나사(230)를 구비한다.
상기 종동축(210)은 웨이퍼 플레이튼 연결부에 연결된 축이고, 상기 종동풀리(220)는 종동축과 결합하는 회전체이며, 벨트에 의해 구동풀리와 연결되는 부분이다. 또한 상기 종동축(210)은 구동모터에 연결된 구동축으로 사용되고, 상기 종동풀리(220)는 구동축과 결합하는 구동폴리(270)일 수 있다. 즉, 회전축과 회전체의 연결시스템은 구동축(260)과 구동폴리(270)간에 설치될 수도 있고, 종동축(210)과 종동폴리(220)간에도 설치될 수 있다. 미설명된 상기 구동축(210), 상기 종동풀리(220), 상기 엔드캡(240) 및 상기 나사(230)의 구조,재질,기능 및 효과는 상술한 웨이퍼 플레이튼의 y틸트를 조정하는 구동축과 회전암의 연결시스템을 참조한다.
도 12 내지 도 14b는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 회전축과 회전체의 연결시스템을 설명하기 위하여 도시한 도면들이다. 상기 회전축과 회전체의 연결시스템은, 웨이퍼 플레이튼의 x틸트 및 y틸트를 조정하는데 적용할수 있다. 그러나 아래에서는 웨이퍼 플레이튼의 y틸트를 조정하는데 적용하여 설명하기로 한다. 종래기술과 비교하여 볼때 회전축에 키이홈을 설치하여 키이를 박은것과, 회전체 측면에 엔드캡을 설치하여 상기 키이가 빠져나오지 않도록 한 것에 가장 큰 특징이 있다.
도 12는 이온주입장치에서 웨이퍼 플레이튼의 y틸트를 조정하는 구동축과 회전암의 연결시스템을 설명하기 위하여 도시한 단면도이고, 도 13은, 브라켓의 사시도이고, 도 14a 및 도 14b는 엔드캡을 설명하기 위하여 도시한 사시도이다.
도 12를 참조하면, 이온주입장치에서의 y틸트를 조정하는 구동축과 회전암의 연결시스템은, 축방향으로 키이홈(312)이 있는 구동축(310), 보스(322)에 상기 구동축(310)이 끼워져있고, 측면에는 다수개의 회전체 암나사 홀(324)이 있는 회전암(320), 상기 구동축과 회전암의 보스 사이의 공간에 있는 페롯(330), 키이구멍(344)과 브라켓용 나사구멍(346)이 있는 지지판(348) 및 상기 지지판(348)에 돌출된 밀착부(342)가 있는 브라켓(340), 상기 키이구멍 및 상기 키이홈에 박힌 키이(380), 상기 키이(380)을 밀어 고정시키는 엔드캡(350) 및 나사(360)를 구비한다.
상기 구동축(310)은 구동모터(370)에 연결되어 있으며, 축방향으로는 한쪽 부분이 막힌 키이홈(312)이 형성되어 있다. 상기 키이홈(312)의 단면은 바닥면과 측벽이 직각인 트렌치의 형상인 것이 바람직하다. 상기 구동축(310)은 웨이퍼 플레이튼의 y틸트를 조정하는 회전축으로 사용된다.
상기 회전암(320)은 웨이퍼 플레이튼의 y틸트를 조정하는 회전체로 사용된다. 상기 회전암의 재질은 강철인 것이 바람직하다. 또한 상기 회전체 암나사 홀(324)의 갯수는 6개 인것이 바람직하다.
상기 페롯(330)은 구동축(310)의 외곽에 끼여 있고 균일두께의 링과 경사진 두께의 링이 번갈아 배치되어 있는 구조이다. 상기 페롯(330)은 구동축(310)의 회전력을 회전암(320)에 전달하는 기능을 수행한다. 상기 회전암(310)의 재질이 강철로 되어있고, 상기 페롯(330)의 재질도 강철로 있으므로 상기 구동축(310)과 페롯(330)사이에 미끄러짐 현상이 발생될수 있다. 그러나 본 발명의 바람직한 실시예에서는 키이(312) 및 엔드캡(350)을 설치함으로써, 미끄러짐 현상을 막을 수가 있다. 미끄러짐 현상이 조금이라도 발생되면, 구동축(310)의 회전력을 회전암(320)에 완전하게 전달하지 못하는 하드웨어적 문제가 발생되게 된다.
상기 키이(380)는 상기 키이구멍(344) 및 상기 키이홈(312)에 박혀 있으며, 펫롯(330)에 의한 회전력 전달시 발생되는 미끄러짐 현상을 전혀 없게 하는 기능을 수행한다. 상기 키이(380)는 상기 구동축(310)과 회전암(320)이 서로 별개로 구성되어 있으므로 하나의 구성으로 하기 위해 설치되어 있으며, 구동모터(370)의 움직임시 반드시 회전암(320)이 미끌림현상 없이 똑같은 양만큼 회전되도록 하여 상기 회전암(320)에 연결된 y틸트 어셈블리(미도시)가 일정한 지점으로 이동하도록 하는 기능을 수행한다. 또한, 구동모터(370)의 고장 및 구동모터(370) 부위의 작업시 일반적으로 사용하는 키이의 규격을 사용하면, 구동축(310)과 회전암(320)사이가너무 타이트(tight)하게 되어 키이(380)의 제거 및 설치에 어려움이 있다. 상기 어려움은 상기 구동축 및 회전암의 연결시스템에 손상을 줄수가 있다. 따라서, 이를 보완할수 있도록 상기 키이(380)의 높이는 키이홈(312)의 높이보다 약간 낮게하고, 상기 키이(380)의 폭은 상기 키이홈(312)의 폭과 일치하도록 하는 것이 바람직하다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 브라켓(340)은 키이구멍(344) 및 브라켓용 나사구멍(346)이 있는 지지판(348), 및 상기 지지판(348)에 돌출된 형상이고 상기 페롯(330)을 밀어주는 기능을 수행하는 밀착부(342)가 있다. 상기 지지판(348)은 평판인 것이 바람직하다. 상기 키이구멍(344)은 키이(380)가 구동축(312)에 끼워질수 있도록 한 구멍이다. 상기 키이구멍(344)는 구동축(310)과 회전암(320)이 일체를 이루어 회전되도록 하기 위하여 상기 키이(380)의 단면과 동일 형상 및 동일 크기인 것이 바람직하다. 상기 브라켓용 나사구멍(346)은 상기 회전체 암나사 홀(324)과 서로 대응되는 위치에 형성된 것으로써 나사(360)가 결합되는 부분이다.
도 12, 도 14a 및 도14b를 참조하면, 엔드캡(350)은 브라켓의 키이구멍(344)을 덮도록 위치하며, 엔드캡용 나사구멍(352)에 나사를 체결함으로써, 키이구멍(344)을 통하여 튀어나온 키이를 구동축의 키이홈(312)에 밀착시킨다.
상기 엔드캡(350)은 두가지 구조로 나누어 생각할수 있다. 첫번째는, 도 14a와 같이 상기 엔드캡(350)은 평판의 구조이고, 상기 브라켓(340)과 동일 형상 및 동일 크기일 수 있다. 상기 엔드캡용 나사구멍(352)의 갯수는 상기 브라켓용 나사구멍의 갯수와 동일한 것이 바람직하다.
두번째는 도 14b와 같이 상기 엔드캡(350)은 상기 키이구멍(344)을 덮을 수 있는 정도의 폭을 가진 일자형의 직사각형 평판일수 있다. 상기 엔드켑용 나사구멍의 갯수는 2개인 것이 바람직하다. 상기 평판의 외곽에는 상기 브라켓용 나사구멍(346)과 서로 대응하는 엔드캡용 나사구멍(352)이 있다. 상기 엔드캡의 체결방법을 설명하면, 먼저, 상기 브라켓(340)을 상기 회전암(320)에 6개의 나사중 4개의 나사로 완전히 체결시킨다. 이어서, 상기 회전암(320)의 흔들림으로 인하여 상기 키이(380)가 키이홈(312)에서 이탈될수 있으므로 나머지 2개의 나사를 이용하여 상기 엔드켑(350)을 상기 회전암에 체결함으로써, 상기 키이(380)가 이탈되지 않도록 한다.
도 12를 참조하면, 상기 나사(360)는 상기 브라켓(340) 및 엔드캡(350)을 상기 회전암(320)과 결합시키는 기능을 수행한다. 상기 나사(360)의 재질은 열처리된 SUS인 것이 바람직하다.
도 15 내지 도 18은 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 회전축과 회전체의 연결시스템을 설명하기 위하여 도시한 도면들이다. 상기 회전축과 회전체의 연결시스템은, 웨이퍼 플레이튼의 y틸트를 조정하는 구동축과 회전암의 연결시스템, 웨이퍼 플레이튼의 x틸트를 조정하는 구동축과 구동풀리의 연결시스템 및 웨이퍼 플레이튼의 x틸트를 조정하는 종동축과 종동풀리의 연결시스템에 적용할수 있다. 그러나, 아래에서는 상기 회전축과 회전체의 연결시스템을 웨이퍼 플레이튼의 x틸트를 조정하는 종동축과 종동풀리의 연결시스템에 적용하여 설명하기로 한다. 도 15는 종동축과 종동풀리 연결시스템의 단면도를 도시한 것이고, 도16 및 도 17은종동축을 설명하기 위하여 도시한 도면들이고, 도 18은 종동풀리를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
종래기술과 비교하여 볼때 종동축의 끝단면에 키이홈을 설치하고, 종동풀리의 측면에 회전체 키이홈을 설치하여 키이를 박은것과, 종동풀리 측면에 엔드캡을 설치하여 상기 키이가 빠져나오지 않도록 한 것에 가장 큰 특징이 있다.
도 15를 참조하면, 상기 종동축과 종동풀리의 연결시스템은, 축의 끝단면에 축과 수직인 방향으로 형성된 키이홈(412)이 있는 종동축(410), 회전체 암나사 홀(422) 및 회전체 키이홈(424)을 구비하고 상기 종동축(410)과 결합되는 종동풀리(420), 상기 종동축(410)과 종동풀리의 보스(426) 사이에 있는 스페이서(430) 및 너트(440), 상기 키이홈(412) 및 상기 회전체 키이홈(424)에 박힌 키이(450), 상기 키이(450)를 덮고, 외곽에는 상기 회전체 암나사 홀(422)과 서로 대응하는 나사구멍(462)이 있는 엔드캡(460) 및 상기 엔드캡의 나사구멍(462)에 결합된 나사(470)를 구비한다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 상기 종동축(410)은 축의 한쪽 끝단면에 키이홈(412)이 형성되어있다. 상기 키이홈(412)은 상기 종동축(410)의 회전 중심점을 지나도록 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 키이홈(412)의 단면은 직사각형인 것이 바람직하다. 본 발명이 바람직한 실시예에서는 일자형태의 키이홈(412)을 형성하였지만, 필요에 따라서는 도 17과 같이 십자형태의 키이홈(419)을 만들고, 십자형태의 키이(418)를 박을수도 있다. 웨이퍼 플레이튼의 x틸트를 조정하는 구동축과 구동풀리의 연결시스템에서는, 상기 종동축(410)은 구동축으로 바꾸어 생각할수 있고, 종동풀리(420)는 구동풀리로 바꾸어 생각할 수 있다. 스페이서(430)가 결합되는 상기 종동축(410)의 외경에는 록 타이트(lock-tite)를 바르는 것이 바람직하다. 이는 종동축(410)과 너트(440)와의 풀림을 방지하기 위함이다.
도 15 및 도 18을 참조하면, 상기 종동풀리(420)의 측면에는 다수개의 암나사 홀(422) 및 회전체 키이홈(424)이 있다. 상기 종동풀리의 보스(426)에는 종동축이 끼워지는 부분이고, 회전체 키이홈(424)은 상기 종동축(410) 및 종동풀리(420)가 일체가 되어 회전할수 있도록 상기 키이(450)가 박히는 자리이다. 따라서, 상기 회전체 키이홈(424)의 단면은 상기 키이홈(412)의 형상과 동일한 것이 바람직하고, 상기 회전체 키이홈(424)의 바닥면은 상기 키이홈(412)이 바닥면과 동일한 평면상에 형성되는 것이 바람직하다. 상기 종동풀리(420)의 재질은 상기 키이(450) 및 상기 나사(470)에 의하여 파손되지 않도록 강철인 것이 바람직하다. 상기 회전체 암나사 홀(422)은 엔드캡(460)이 종동풀리(420)에 고정될수 있도록 종동풀리의 측면에 암나사 홀을 만들어 놓은 것이다. 상기 회전체 암나사 홀(422)의 갯수는 6개인 것이 바람직하다.
도 15를 참조하면, 상기 엔드캡(460)은 원형의 평판이며, 외곽에는 회전체 암나사 홀(422)의 위치에 대응하는 동일한 갯수의 나사구멍이 있다. 상기 엔드캡(460)은 키이홈(412) 및 회전체 키이홈(424)에 박힌 키이(450)가 빠지지 않도록 밀어주는 기능을 수행함으로써, 상기 종동축(410)과 상기 종동풀리(420)가 서로 미끄러지지 않고 일체를 이루어 회전할수 있도록 한다.
상기 키이(450)의 폭은 상기 키이홈(412) 및 상기 회전체 키이홈(424)의 폭과 일치하도록 만드는 것이 바람직하며, 상기 키이(450)의 높이는 상기 키이홈(412) 및 상기 회전체 키이홈(424)의 높이 보다 더 큰 것이 바람직하다. 또한, 상기 키이(450)의 형상은 직사각형인 것이 바람직하다.
상기 나사(462)는 상기 엔드캡(460)을 상기 종동풀리(420)와 결합시킴으로써, 상기 엔드캡(460)이 상기 키이(450)를 밀수 있도록 하게 한다.
상기 스페이서(430)는 상기 종동축(410) 및 종동풀리(420)와 직접적으로 접촉되어 있으며, 종동축(410)과 종동풀리(420)간의 회전력을 직접적으로 전달하는 기능을 수행한다. 상기 스페이서(430)는 상기 종동축(410)의 외경에 있는 록 타이트에 의하여 접착된다.
상기 너트(440)는 상기 스페이서(430) 외곽에서 상기 스페이서(430)를 조여주는 기능을 수행한다. 수행한다. 또한, 상기 너트(440)의 내경에는 록 타이트(lock-tite)를 바르고 조이는 것이 바람직하다. 이는 상기 너트(440)의 풀림을 방지하기 위함이다.
종래기술에 따른 도 3의 x틸트 조정용 회전축 및 풀리의 연결시스템에서는, 구동모터가 순간적인 동작을 하다가 멈출경우, 회전축과 스페이서 사이의 미끄러짐 현상 및 상기 스페이서를 조여주는 너트가 풀리는 현상이 발생되었다. 그러나 상기 제3실시예에서는 회전축과 회전체 사이의 미끄러짐 현상 및 스페이서를 조여주는 너트가 풀리는 현상을 방지하기 위하여 키이 및 엔드캡을 설치하였다.
도 19는 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 회전축과 회전체의 연결시스템을 설명하기 위하여 도시한 도면들이다. 상기 회전축과 회전체의 연결시스템은,웨이퍼 플레이튼의 y틸트를 조정하는 구동축과 회전암의 연결시스템, 웨이퍼 플레이튼의 x틸트를 조정하는 구동축과 구동풀리의 연결시스템 및 웨이퍼 플레이튼의 x틸트를 조정하는 종동축과 종동풀리의 연결시스템에 적용할수 있다. 그러나, 아래에서는 상기 회전축과 회전체의 연결시스템을 웨이퍼 플레이튼의 x틸트를 조정하는 종동축과 종동풀리의 연결시스템에 적용하여 설명하기로 한다.
본 발명이 바람직한 제3실시예와 비교하여 볼때 회전축의 끝단면에 키이홈을 설치하여 키이를 박은것은 동일하나, 상기 회전체에 회전체 키이홈을 만들지 않고 상기 키이를 엔드캡으로 고정한것에 특징이 있다. 이하, 상기 제3실시예와 비교할때 차이점을 위주로 설명하기로 한다. 미설명된 구성요소들의 구조, 기능, 작용 및 효과는 상기 제3실시예를 참조한다.
도 19를 참조하면, 종동축과 종동풀리의 연결시스템은, 키이홈(512)이 있는 종동축(510), 측면에 다수개의 회전체 암나사 홀(522)이 있는 종동풀리(520), 상기 종동축(510)과 종동풀리의 보스(526) 사이에 있는 스페이서(530) 및 너트(540), 키이(550), 상기 키이(550)와 접촉하며 나사구멍(562)이 있는 엔드캡(560) 및 나사(570)를 구비한다.
상기 종동축(510)은 끝단면에서 상기 종동축(510)의 중심을 지나도록 형성된 키이홈(512)이 있으며, 상기 키이홈(512)의 바닥면은 상기 종동풀리(520)의 측면보다 낮게 형성되어 있다. 상기 키이홈(512)의 단면은 직사각형인 것이 바람직하다. 상기 종동풀리(520)의 측면에는 상기 엔드캡(560)이 결합될수 있도록 회전체 암나사 홀(522)이 있다.
웨이퍼 플레이튼의 x틸트를 조정하는 구동축과 구동풀리의 연결시스템에서는, 상기 종동축(510)은 구동축으로 바꾸어 생각할수 있고, 종동풀리(520)는 구동풀리로 바꾸어 생각할 수 있다.
도 20은 본 발명의 따른 바람직한 실시예에 따른 회전축과 회전체의 연결시스템을 사용한, x틸트에 따른 표면저항값을 도시한 그래프이고, 도 21은 y틸트에 따른 표면저항값을 도시한 그래프이다. 도 20의 그래프는 도 19의 x틸트 조정용 회전축과 풀리의 연결시스템을 사용하여 얻은 결과이고, 도 21의 그래프는 도 12의 y틸트 조정용 구동축과 회전암의 연결시스템을 사용하여 얻은 결과이다.
도 20을 참조하면, x틸트 조정용 회전축과 풀리의 연결시스템을 사용하여 x틸트의 영점을 설정한 후, 이온빔의 각도에 따른 표면저항값을 나타낸 그래프가 참조번호 611이다. 그리고, x틸트의 영점에 해당하는 구동모터의 인코더값만큼 구동모터를 작동하여, 1차(613), 2차(615), 3차(617) 및 4차(619)에 걸쳐 이온빔의 각도에 대한 표면저항의 값을 알아보았다, 이온빔이 각도가 0도일때 표면저항의 값의 변화가 거의 없으며, 이온빔의 각도 0도를 기준으로 -1도 및 +1도에서의 표면저항값이 서로 대칭을 이루므로, x틸트를 조정하는 웨이퍼 플레이튼이 아주 안정적으로 동작됨을 알수 있다. 결과적으로 회전축과 풀리의 연결시스템이 구동모터의 회전력을 웨이퍼 플레이튼에 안정적으로 전달함을 알수 있다.
도 21을 참조하면, y틸트 조정용 구동축과 회전암의 연결시스템을 사용하여 y틸트의 영점을 설정한 후, 이온빔의 각도에 따른 표면저항값을 나타낸 그래프가 참조번호 621이다. 그리고, y틸트의 영점에 해당하는 구동모터의 인코더값만큼 구동모터를 작동하여, 1차(623), 2차(625), 3차(627) 및 4차(629)에 걸쳐 이온빔의 각도에 대한 표면저항의 값을 알아보았다, 이온빔이 각도가 0도일때 표면저항의 값의 변화가 거의 없으며, 이온빔의 각도 0도를 기준으로 -1도 및 +1도에서의 표면저항값이 서로 대칭을 이루므로, y틸트를 조정하는 웨이퍼 플레이튼이 아주 안정적으로 동작됨을 알수 있다.
이하, 종래기술에 따른 도 1의 y틸트 조정용 구동축과 회전암의 연결시스템을 사용하여 얻은 도 2의 그래프와 비교하여 설명한다. 도 2에서 영점에 해당하는 인코더값만큼 구동모터를 작동하여 1차(31), 2차(32) 및 3차(33) 걸쳐 얻은 이온빔의 각도에 대한 표면저항값을 살펴보면, 이온빔이 각도가 0도일때 표면저항의 값의 변화가 심하며, 이온빔의 각도 0도를 기준으로 -1도 및 +1도에서의 표면저항값이 서로 대칭을 이루지 않고 있음을 알수 있다. 그러나, 본발명의 바람직한 제2실시예에 따른 도 12의 y틸트 조정용 구동축과 회전암의 연결시스템을 사용함으로써, 구동축과 회전암 사이에 미끄럼이 발생되지 않고 구동축과 회전암이 하나가 되어 회전함으로써, y틸트를 조절하는 웨이퍼 플레이튼의 각도가 어긋나게 틀어지지 않는다.
또한, 실험데이터로는 표시되지 않았지만, 제1실시예 및 제3실시예에서의 상기 회전축과 회전체의 연결시스템도 회전축과 회전체사이에 미끄럼이 발생되지 않고 회전축과 회전체가 일체가 되어 회전된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 회전축과 회전체가 일체가 되어 회전하게 함으로써, 회전축과 회전체사이에 미끄러짐을 막을 수 있다. 따라서, 웨이퍼 플레이튼에 주사되는 이온빔의 각도가 틀어지는 현상을 제거할 수 있다. 또한, 설비의 신뢰성을 높일수 있고, 반도체 소자의 생산성 저해 요소를 제거함으로써, 반도체 소자의 불량률을 낮출수 있다.

Claims (48)

  1. 축방향으로 키이홈이 있고, 축 끝단면에는 회전축 암나사 홀이 있는 회전축;
    보스에 상기 키이홈에 맞물리는 돌출부가 있고, 측면에는 다수개의 회전체 암나사 홀이 있는 회전체;
    중심에는 상기 회전축 암나사 홀에 대응하고, 외곽에는 상기 회전체 암나사 홀에 대응하는, 나사구멍이 있는 엔드캡; 및
    상기 엔드캡을 상기 회전축 및 상기 회전체과 결합시키는 나사를 구비하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 키이홈은 바닥면과 측벽이 직각인 트렌치 형상인 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 회전축 암나사 홀은 축 끝단면의 중심에 있는 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 회전축은 웨이퍼 플레이튼의 y틸트를 조정하는 구동축인 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 회전축은 웨이퍼 플레이튼의 x틸트를 조정하는 구동축 또는 종동축인 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 회전체는 웨이퍼 플레이튼의 y틸트를 조정하는 회전암인 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 회전체는 웨이퍼 플레이튼의 x틸트를 조정하는 구동풀리 또는 종동풀리인 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 회전체의 재질은 강철인 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 회전체 암나사 홀의 갯수는 6개인 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 엔드캡은 평판인 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 나사의 재질은 열처리된 SUS인 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  12. 축방향으로 키이홈이 있는 회전축;
    보스에 상기 회전축이 끼워져있고, 측면에는 다수개의 회전체 암나사 홀이 있는 회전체;
    상기 회전축과 회전체의 보스 사이의 공간에 있는 페롯;
    키이가 들어가는 키이구멍과 상기 회전체 암나사 홀에 대응하는 브라켓용 나사구멍이 있는 지지판 및 상기 페롯을 밀어주는 밀착부가 있는 브라켓;
    상기 키이구멍 및 상기 키이홈에 박힌 키이;
    상기 키이구멍을 덮고, 상기 브라켓용 나사구멍과 서로 대응하는 엔드캡용 나사구멍이 있는 엔드캡;
    상기 브라켓 및 엔드캡을 상기 회전체과 결합시키는 나사을 구비하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 키이홈은 바닥면과 측벽이 직각인 트렌치의 형상인 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 회전축은 웨이퍼 플레이튼의 y틸트를 조정하는 구동축인 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 회전체는 웨이퍼 플레이튼의 y틸트를 조정하는 회전암인 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 회전암의 재질은 강철인 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 회전체 암나사 홀의 갯수는 6개인 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 지지판은 평판인 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 브라켓의 밀착부는 상기 페롯에 대응하도록 상기 지지판에 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 키이의 높이는 상기 키이홈의 높이보다 낮은 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  21. 제12항에 있어서,
    상기 키이구멍은 상기 키이의 단면과 동일 형상 및 동일 크기인 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  22. 제12항에 있어서,
    상기 엔드캡은 상기 브라켓과 동일한 크기의 평판인 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 엔드캡용 나사구멍의 갯수는 상기 브라켓용 나사구멍과 동일한 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  24. 제12항에 있어서,
    상기 엔드캡은 일자형의 직사각형 평판인것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 엔드켑용 나사구멍의 갯수는 2개인 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  26. 제12항에 있어서,
    상기 나사의 재질은 열처리된 SUS인 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의회전축과 회전체의 연결시스템.
  27. 축의 끝단면에 축과 수직방향의 키이홈이 있는 회전축;
    보스에 상기 회전축이 끼워져있고, 측면에는 다수개의 회전체 암나사 홀 및 회전체 키이홈이 있는 회전체;
    상기 회전축과 상기 회전체의 보스 사이에 있는 스페이서;
    상기 스페이서 외곽에서 상기 스페이서를 조여주는 너트;
    상기 키이홈 및 상기 회전체 키이홈에 박힌 키이;
    상기 키이와 접촉하고, 외곽에는 상기 회전체 암나사 홀과 서로 대응하는 나사 구멍이 있는 엔드캡; 및
    상기 엔드캡을 상기 회전체와 결합시키는 나사를 구비하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 키이홈은 상기 회전축의 중심을 지나도록 형성된 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 키이홈의 단면은 직사각형인 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  30. 제27항에 있어서,
    상기 회전축은 웨이퍼 플레이튼의 x틸트를 조정하는 구동축 또는 종동축인 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  31. 제27항에 있어서,
    상기 회전체는 웨이퍼 플레이튼의 x틸트를 조정하는 구동풀리 또는 종동풀리인 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  32. 제27항에 있어서,
    상기 회전체의 재질은 강철인 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  33. 제27항에 있어서,
    상기 회전체 암나사 홀의 갯수는 6개인 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  34. 제27항에 있어서,
    상기 회전체 키이홈의 단면은 상기 키이홈과 동일한 형상인 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  35. 제27항에 있어서,
    상기 회전체 키이홈의 바닥면은 상기 키이홈의 바닥면과 동일한 평면상에 형성된 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  36. 제27항에 있어서,
    상기 엔드캡의 나사구멍의 갯수는 상기 회전체 암나사 홀의 갯수와 동일한 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  37. 제27항에 있어서,
    상기 키이의 폭은 상기 키이홈 및 상기 회전체 키이홈의 폭과 동일한 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  38. 제27항에 있어서,
    상기 키이의 높이는 상기 키이홈 및 상기 회전체 키이홈의 높이 보다 더 큰 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  39. 제27항에 있어서,
    상기 엔드캡은 평판인 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  40. 제27항에 있어서,
    상기 나사의 재질은 열처리된 SUS인 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  41. 축의 끝단면에 축과 수직방향이고 바닥면이 회전체의 측면보다 낮게 형성된 키이홈이 있는 회전축;
    보스에 상기 회전축이 끼워져있고, 측면에는 다수개의 회전체 암나사 홀이 있는 회전체;
    상기 회전축과 상기 회전체의 보스 사이에 있는 스페이서;
    상기 스페이서 외곽에서 상기 스페이서를 조여주는 너트;
    상기 키이홈에 박힌 키이;
    상기 키이와 접촉하며, 외곽에는 상기 회전체 암나사 홀에 대응하는 나사구멍이 있는 평판의 엔드캡; 및
    상기 엔드캡을 상기 회전체과 결합시키는 나사를 구비하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템
  42. 제41항에 있어서,
    상기 키이홈은 상기 회전축의 중심을 지나도록 형성된 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  43. 제41항에 있어서,
    상기 키이홈의 단면은 직사각형인 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  44. 제41항에 있어서,
    상기 회전축은 웨이퍼 플레이튼의 x틸트를 조정하는 구동축 또는 종동축인 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  45. 제41항에 있어서,
    상기 회전체는 웨이퍼 플레이튼의 x틸트를 조정하는 구동풀리 또는 종동풀리인 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  46. 제41항에 있어서,
    상기 회전체의 재질은 강철인 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  47. 제41항에 있어서,
    상기 엔드캡의 나사구멍의 갯수는 상기 회전체 암나사 홀의 갯수와 동일한 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
  48. 제41항에 있어서,
    상기 키이의 폭은 상기 키이홈의 폭과 동일한 것을 특징으로 하는 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템.
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