KR100503285B1 - 로드 락 챔버의 엘리베이터 안전장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 로드 락 챔버의 엘리베이터 안전 장치에 관한 것으로, 승강축 하단에 설치된 피스톤과, 피스톤이 왕복운동할 수 있도록 외주연에 상하방향으로 설치되며 상부가 개방된 실린더와, 실린더 내부에 공기압을 공급하거나 배출할 수 있도록 실린더 하단에 마련되는 입/출력 포트와, 입/출력 포트를 통해 공기압을 공급하거나 배출할 수 있도록 입/출력 포트와 연결되는 공압 라인 상에 각각 설치되는 솔레노이드 밸브와, 출력 포트의 일단에 설치되어 공압 라인 상의 압력을 측정하는 압력 게이지와, 압력 게이지에서 측정된 압력에 따라 솔레노이드 밸브의 작동을 제어하기 위해 솔레노이드 밸브 및 압력 게이지와 전기적으로 연결되는 압력 컨트롤러로 이루어진다.
본 발명에 따르면, 로드 락 챔버의 정전이나 모터의 고장 발생 시에도 로드 락 챔버 내의 웨이퍼카세트가 자체 하중에 의해 아래로 하강하여 바닥면에 부딪혀 웨이퍼가 파괴되는 것을 방지할 수 있다.

Description

로드 락 챔버의 엘리베이터 안전장치{A SAFETY APPARATUS OF ELEVATOR FOR LOAD LOCK CHAMBER}
본 발명은 반도체 소자의 제조 공정을 수행하는 장비의 로드 락 챔버에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 로드 락 챔버의 엘리베이터의 동작 정지 시에도 웨이퍼카세트가 아래로 떨어지지 않도록 한 로드 락 챔버의 엘리베이터 안전장치에 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 챔버 내에 웨이퍼를 로딩/언로딩시키기 위하여 보통, 일정한 갯수의 웨이퍼를 장착한 웨이퍼카세트를 카세트 이송아암에 의해 로드 락 챔버 내로 로딩/언로딩시키며, 로드 락 챔버 내에 웨이퍼카세트를 그냥 둔 상태에서 웨이퍼만을 웨이퍼 이송아암에 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 측단면도이다.
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, 승강판(31)의 저면에 수직으로 결합되어 로드 락 챔버(10)의 저면을 관통하는 승강축(32)과, 승강축(32) 일단에 수평방향으로 돌출되어 고정 결합되는 승강부재(33)와, 승강부재(33)를 수직방향으로 이송할 수 있도록 그 일단에 나사결합되는 리드스크류(34)와, 승강부재(33)의 하측으로부터 연장 형성되어 리드스크류(34)의 회전을 지지하는 가이드부재(35)와, 리드스크류(34)를 회전시킬 수 있도록 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.
그러나, 이와 같은 종래의 로드 락 챔버(10)의 엘리베이터(20)는 장비의 정전이나 모터(37)의 이상으로 인해 제어할 수 없는 경우 웨이퍼 카세트는 무게 때문에 로드 락 챔버(10)의 바닥으로 내려 앉는다. 특히, 트랜스퍼 챔버(미도시됨)의 로봇이 로드 락 챔버(10)에 있을 경우 충돌로 인해 파괴되는 등 곧바로 장비의 큰 사고로 이어질 수 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래의 단점을 해소하기 위한 것으로, 로드 락 챔버의 정전이나 모터의 고장 발생 시에도 로드 락 챔버 내의 웨이퍼카세트가 자체 하중에 의해 아래로 하강하여 바닥면에 부딪혀 웨이퍼가 파괴되는 것을 방지할 수 있는 로드 락 챔버의 엘리베이터 안전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 로드 락 챔버의 엘리베이터의 승강축 하단에 설치된 피스톤과, 피스톤이 왕복운동할 수 있도록 외주연에 상하방향으로 설치되며 상부가 개방된 실린더와, 실린더 내부에 공기압을 공급하거나 배출할 수 있도록 실린더 하단에 마련되는 입/출력 포트와, 입/출력 포트를 통해 공기압을 공급하거나 배출할 수 있도록 입/출력 포트와 연결되는 공압 라인 상에 각각 설치되는 솔레노이드 밸브와, 출력 포트의 일단에 설치되어 공압 라인 상의 압력을 측정하는 압력 게이지와, 압력 게이지에서 측정된 압력에 따라 솔레노이드 밸브의 작동을 제어하기 위해 솔레노이드 밸브 및 압력 게이지와 전기적으로 연결되는 압력 컨트롤러로 이루어진다.
이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 로드 락 챔버의 엘리베이터 안전장치를 도시한 단면도이다. 한편, 종래기술과 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호로서 설명한다.
도시된 바와 같이, 상하운동하는 승강축(32) 하단에 에어 실린더 조립체가 마련된다. 본 발명에 따른 에어 실린더 조립체는 승강축(32) 하단에 설치된 피스톤(41)과, 피스톤(41)이 왕복운동할 수 있도록 외주연에 상하방향으로 설치되며 상부가 개방된 실린더(40)와, 실린더(40) 내부에 공기압을 공급하거나 배출할 수 있도록 실린더(40) 하단에 마련되는 입/출력 포트(42, 43)와, 입/출력 포트(42, 43)를 통해 공기압을 공급하거나 배출할 수 있도록 입/출력 포트(42, 43)와 연결되는 공급 라인 상에 각각 설치되는 솔레노이드 밸브(44, 45)와, 출력 포트(43)의 일단에 설치되어 공급 라인 상의 압력을 측정하는 압력 게이지(46)와, 압력 게이지(46)에서 측정된 압력에 따라 솔레노이드 밸브(44, 45)의 작동을 제어하기 위해 솔레노이드 밸브(44, 45) 및 압력 게이지(46)와 전기적으로 연결되는 압력 컨트롤러(47)로 이루어진다.
본 발명에 따른 실린더(40)는 웨이퍼카세트(1)의 하중 및 승강축(32)의 하중에 대하여 반대방향으로 작용할 수 있도록 피스톤(41)의 하부쪽으로만 압력이 작용하도록 구성된다. 즉, 실린더(40)의 상부는 개방되어 있으며, 입/출력 포트(42, 43)는 모두 실린더(40)의 하부에 설치된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 로드 락 챔버의 엘리베이터 안전장치는 웨이퍼카세트(1)가 상승할 때는 실린더(40) 내의 압력을 유지시키기 위하여 입력 포트(42) 쪽의 솔레노이드 밸브(44)를 개방하여 압력 게이지(46)와 연동하여 웨이퍼카세트(1)의 상승에 방해되지 않도록 한다.
한편, 하강할 때는 피스톤(41)이 하강함에 따라 실린더(40) 하부의 압력이 상승하므로 출력 포트(43) 쪽의 솔레노이드 밸브(45)를 개방하여 압력을 일정하게 유지시킨다.
한편, 정전 등 이상 발생 시에는 이를 압력 컨트롤러(47)에서 감지하여 솔레노이드 밸브(44, 45)를 신속하게 폐쇄시킨다. 따라서, 리드 스크류(34)에 의해 제어되지 못하고 하중에 의해 하방으로 추락하게 되는 웨이퍼카세트(1) 및 승강축(32)은 하락할수록 피스톤(41)에 의해 실린더(40) 하부에 압력을 상승시켜 승강축(32)의 하강을 정지시키게 한다. 즉, 실린더(40) 내부의 압력이 하강하는 피스톤(41)에 의해 순간적으로 높아지면서 웨이퍼카세트(1) 및 승강축(32)의 하락을 방지한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 로드 락 챔버의 엘리베이터 안전장치는 로드 락 챔버의 정전이나 모터의 고장 발생 시에도 로드 락 챔버 내의 웨이퍼카세트가 자체 하중에 의해 아래로 하강하여 바닥면에 부딪혀 웨이퍼가 파괴되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 로드 락 챔버의 엘리베이터 안전장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허등록청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 로드 락 챔버의 엘리베이터를 도시한 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 로드 락 챔버의 엘리베이터 안전장치를 도시한 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
40 ; 실린더 41 ; 피스톤
42, 43 ; 입/출력 포트 44, 45 ; 솔레노이드 밸브
46 ; 압력 게이지 47 ; 압력 컨트롤러

Claims (1)

  1. 로드 락 챔버의 엘리베이터에 있어서,
    승강축 하단에 설치된 피스톤과,
    상기 피스톤이 왕복운동할 수 있도록 외주연에 상하방향으로 설치되며 상부가 개방된 실린더와,
    상기 실린더 내부에 공기압을 공급하거나 배출할 수 있도록 실린더 하단에 마련되는 입/출력 포트와,
    상기 입/출력 포트를 통해 공기압을 공급하거나 배출할 수 있도록 입/출력 포트와 연결되는 공압 라인 상에 각각 설치되는 솔레노이드 밸브와,
    상기 출력 포트의 일단에 설치되어 공압 라인 상의 압력을 측정하는 압력 게이지와,
    상기 압력 게이지에서 측정된 압력에 따라 솔레노이드 밸브의 작동을 제어하기 위해 솔레노이드 밸브 및 압력 게이지와 전기적으로 연결되는 압력 컨트롤러를 포함하되,
    상기 압력 컨트롤러에 의해 카세트의 상승시, 입력 포트쪽의 솔레노이드 밸브를 개방하고, 카세트의 하강시, 출력 포트쪽의 솔레노이드 밸브를 개방하며, 정전이나 모터의 고장발생시, 상기 입/출력 포트쪽의 솔레노이드 밸브의 모두를 폐쇄시킴으로써 로드 락 챔버내의 웨이퍼 카세트가 자체 하중에 의해 아래로 하강할 때 피스톤에 의해 실린더 하부의 압력이 상승하여 하강을 정지시키는 것을 특징으로 하는 로드 락 챔버의 엘리베이터 안전장치.
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