KR100503382B1 - 로드 락 챔버의 센서 케이블 연결장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로드 락 챔버의 승강축의 회전 위치를 감지하기 위한 광센서에 연결되는 센서 케이블 연결장치에 관한 것으로, 광센서와 전기적으로 연결되고 승강축의 일단에 결합되어 승강축과 함께 연동되는 센서 블록과, 승강축과 평행하게 로드 락 챔버의 저면에 설치되어 센서 케이블 트레이와 전기적으로 연결되는 레일 블록과, 센서 블록이 레일 블록을 따라 전기적으로 접속되면서 이동할 수 있도록 그 사이에 결합되는 통전 롤러로 이루어진다.

본 발명에 따르면 승강축의 상하운동에 따라 연동되는 센서 블록과 로드 락 챔버의 하부에 설치된 센서 케이블 트레이를 전기적으로 연결시키기 위해서 기존의 승강축을 따라 견인되던 센서 케이블을 대신하여 센서 블록이 레일 블록을 따라 전기적으로 접속된 상태로 상하운동하는 구조로 개선함으로써 기존의 센서 케이블을 생략할 수 있어 센서 케이블의 경화에 의한 단선을 근본적으로 방지할 수 있는 효과를 가져올 수 있다.

Description

로드 락 챔버의 센서 케이블 연결장치{APPARATUS OF CONNECTING SENSOR CABLE FOR LOAD LOCK CHAMBER}

본 발명은 반도체 소자의 제조 공정을 수행하는 장비의 로드 락 챔버의 엘리베이터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상하운동하는 센서 블럭에 연결되는 센서 케이블의 전기적인 접속을 개선하여 상하로 견인되는 센서 케이블의 단선을 방지할 수 있는 로드 락 챔버의 센서 케이블 연결장치에 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 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, 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.

특히, 급속 열처리 공정을 진행하는 RTP(rapid thermal process) 장비의 로드 락 챔버(10)는 승강축(32)을 회전시키는 회전 작동부(40)를 구비한다. 회전 작동부(40)는 트랜스퍼 챔버(미도시됨)가 8각형의 형태를 가지고 있어 이송아암의 로봇 블레이드가 웨이퍼를 핸들링할 수 있도록 웨이퍼카세트의 방향을 로봇 블레이드와 일직선을 유지하도록 승강축(32)을 일정각도 로봇 방향으로 틀어주어야 한다. 승강축(32)의 회전은 승강축(32) 끝단부에 결합된 회전 작동부(40)에 의해 이루어지며, 승강축(32)의 회전 위치는 광센서(41)에 의해 감지되며, 공압 실린더로 작동된다. 이를 위해, 승강축(32)과 함께 연동되면서 수직방향으로 이동하는 승강부재(33) 일단에 센서 블럭(33a)이 마련되고, 센서 블럭(33a) 일단에 광센서(41)가 마련된다. 한편, 승강축(32)과 함께 연동되면서 회전방향으로 이동하는 감지편(42)이 광센서(41)에 의해 감지될 수 있도록 승강축(32)의 일단에 마련된다. 광센서(41)는 도 2 에 도시된 바와 같이, 감지편(42)과 광센서(41)가 각각 한 쌍을 이루어 승강축(32)이 회전되기 이전의 상태와 회전된 이후의 상태를 감지한다.

한편, 센서 블럭(33a)의 광센서(41)에 전기적 신호를 공급하기 위한 센서 케이블(43)이 접속되고, 센서 케이블(43)은 로드 락 챔버(10)의 저면에 설치된 센서 케이블 트레이(44)로부터 수직방향으로 연장되어 승강축(32)의 상하운동에 따라 상하로 견인된다.

그러나, 이와 같은 종래의 로드 락 챔버(10)의 센서 케이블(43)은 승강축(32)의 상하운동에 따라 견인되기 때문에 잦은 이동에 의해 경화되어 단선될 우려가 있다. 센서 케이블(43)의 단선은 웨이퍼카세트의 위치상태를 감지하지 못하게 되어 트랜스퍼 챔버 내에서 이송아암의 충돌 사고를 가져올 수 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래의 단점을 해소하기 위한 것으로, 승강축의 상하운동에 따라 견인되는 센서 케이블을 대신하여 레일 블록을 따라 상하운동하면서 전기적으로 접속되는 구조로 개선하여 센서 케이블의 경화에 의한 단선을 근본적으로 방지할 수 있는 로드 락 챔버의 센서 케이블 연결장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 로드 락 챔버의 승강축의 회전 위치를 감지하기 위한 광센서에 연결되는 센서 케이블 연결장치에 있어서, 광센서와 전기적으로 연결되고 승강축의 일단에 결합되어 승강축과 함께 연동되는 센서 블록과, 승강축과 평행하게 로드 락 챔버의 저면에 설치되어 센서 케이블 트레이와 전기적으로 연결되는 레일 블록과, 센서 블록이 레일 블록을 따라 전기적으로 접속되면서 이동할 수 있도록 그 사이에 결합되는 통전 롤러로 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 3은 본 발명에 따른 센서 케이블 연결장치를 구비한 로드락 챔버를 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 센서 케이블 연결장치를 도시한 분해 사시도이며, 도 5는 도 4의 결합 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 센서 케이블 연결장치는 급속 열처리 공정을 진행하는 RTP(rapid thermal process) 장비의 로드 락 챔버(10)의 승강축(32)의 회전을 감지하기 위한 광센서(41)에 연결되는 센서 케이블의 전기적 접속을 개선한 것이다.

본 발명에 따른 센서 케이블 연결장치는 광센서(41)의 센서 케이블(41a)이 전기적으로 연결되는 센서 블록(50)과, 승강축(32)과 평행하게 로드 락 챔버(10)의 저면에 설치되어 센서 케이블 트레이(10a)와 전기적으로 연결되는 레일 블록(51)과, 센서 블록(50)이 레일 블록(51)을 따라 전기적으로 접속되면서 이동할 수 있도록 그 사이에 결합되는 통전 롤러(52)로 이루어진다.

본 발명에 따른 센서 블록(50)과 레일 블록(51)이 서로 마주보는 면에 각각 수직방향으로 요철부(50a, 51a)가 형성되며, 센서 블록(50)과 레일 블록(51)의 골부에는 각각 전기적으로 도전되는 도전부(54a, 54b)가 마련되며, 센서 블록(50)과 레일 블록(51)의 골부 사이에는 센서 블록(50)의 도전부(54a)와 레일 블록(51)의 도전부(54b)를 전기적으로 통전시키는 도전성 재질의 통전 롤러(52)가 구름이동 가능하게 결합된다.

본 발명에 따른 통전 롤러(52)는 센서 블록(50)의 일단에 지지되는 롤러 프레임(53)에 의해 결합되며, 각각의 통전 롤러(52)는 절연되어 광센서(41)로부터 감지된 신호를 센서 케이블 트레이(10a)로 전달한다. 예시도면에서, 롤러 프레임(53)은 센서 블록(50) 양단에 돌출된 돌기부(55)에 결합되며, 통전 롤러(52)를 일정한 간격으로 배치하여 회전가능하게 한다.

한편, 레일 블록(51)의 도전부(54b)는 센서 케이블 트레이(10a)의 센서 케이블(56)에 연결되며, 센서 블록(50)의 도전부(54a)는 광센서(41)와 센서 케이블(41a)를 매개로 전기적으로 연결된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 센서 케이블 연결장치는 고정 설치된 레일 블록(51)을 따라 센서 블록(50)이 통전 롤러(52)와 함께 구름이동하면서 전기적으로 접속될 수 있어 센서 블록(50)과 센서 케이블 트레이(10a) 사이에 별도의 견인되는 케이블을 구비할 필요가 없다. 즉, 광센서(41)에서 감지된 신호는 센서 블록(50)의 골부에 마련된 도전부(54a)로 연결되며, 센서 블록(50)의 도전부(54a)는 통전 롤러(52)에 의해 레일 블록(51)의 도전부(54b)에 연결된다. 레일 블록(51)의 도전부(54b)는 센서 케이블 트레이(10a)에 전달된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 승강축의 상하운동에 따라 연동되는 센서 블록과 로드 락 챔버의 하부에 설치된 센서 케이블 트레이를 전기적으로 연결시키기 위해서 기존의 승강축을 따라 견인되던 센서 케이블을 대신하여 센서 블록이 레일 블록을 따라 전기적으로 접속된 상태로 상하운동하는 구조로 개선함으로써 기존의 센서 케이블을 생략할 수 있어 센서 케이블의 경화에 의한 단선을 근본적으로 방지할 수 있는 효과를 가져올 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 로드 락 챔버의 센서 케이블 연결장치를 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 종래의 기술에 따른 로드 락 챔버를 도시한 측단면도,

도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 센서 케이블 연결장치를 구비한 로드락 챔버를 도시한 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 센서 케이블 연결장치를 도시한 분해 사시도,

도 5는 도 4의 결합 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

32 ; 승강축 41 ; 광센서

50 ; 센서 블록 51 ; 레일 블록

52 ; 통전 롤러 53 ; 롤러 프레임

54 ; 도전부

Claims (4)

1. 로드 락 챔버의 승강축의 회전 위치를 감지하기 위한 광센서에 연결되는 센서 케이블 연결장치에 있어서,

   상기 광센서와 전기적으로 연결되고 상기 승강축의 일단에 결합되어 승강축과 함께 연동되는 센서 블록과,

   상기 승강축과 평행하게 로드 락 챔버의 저면에 설치되어 센서 케이블 트레이와 전기적으로 연결되는 레일 블록과,

   상기 센서 블록이 레일 블록을 따라 전기적으로 접속되면서 이동할 수 있도록 그 사이에 결합되는 통전 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 로드 락 챔버의 센서 케이블 연결장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 센서 블록과 레일 블록이 서로 마주보는 면에 각각 수직방향으로 요철부가 형성되며, 상기 센서 블록과 레일 블록의 골부에 각각 전기적으로 도전되는 도전부가 마련되며, 상기 센서 블록과 레일 블록의 골부 사이에 도전성 재질의 통전 롤러가 구름이동 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 로드 락 챔버의 센서 케이블 연결장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 통전 롤러는 상기 센서 블록의 일단에 지지되는 롤러 프레임에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 로드 락 챔버의 센서 케이블 연결장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 레일 블록의 도전부는 센서 케이블 트레이의 센서 케이블에 연결되며, 상기 센서 블록의 도전부는 광센서와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 로드 락 챔버의 센서 케이블 연결장치.