KR100702835B1 - 웨이퍼 리프트 장치의 크로스 암 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼 리프트 장치의 크로스 암에 관한 것으로서, 중앙은 승강 실린더에 승강 가능하게 축결합되고, 복수의 암선단에는 리프트 핀을 승강 연동케 하는 벨로즈 어셈블리가 축고정되는 웨이퍼 리프트 장치의 크로스 암에 있어서, 중앙의 축고정부와; 상기 축고정부로부터 방사상으로 수평 연장되는 암부와; 상기 벨로즈 어셈블리의 승강 로드 하단부를 축고정하면서 상기 암부의 끝단에 분리 가능하게 조립되도록 하는 선단부로서 구비되는 구성이 특징이며, 이로서 승강 구동시 리크를 유발시키게 되는 벨로즈의 체크가 용이하고, 이 불량 벨로즈만을 손쉽게 교체할 수가 있도록 하므로서 부품 교체에 따른 비용의 대폭적인 절감과 함께 작업력을 향상시킬 수 있도록 한다.

웨이퍼, 리프트, 리프트 핀, 승강장치, 벨로즈, 크로스 암

Description

웨이퍼 리프트 장치의 크로스 암{Cross arm of wafer lift apparatus}

도 1은 종래 웨이퍼 리프트 장치의 장착 구성을 도시한 저면 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 리프트 장치의 크로스 암을 도시한 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 크로스 암의 암부와 선단부간 결합 구조를 도시한 요부도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 크로스 암 11 : 축고정부

12 : 암부 13 : 선단부

20 : 벨로즈 어셈블리

본 발명은 웨이퍼 리프트 장치의 크로스 암에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 승강 로드와의 결합단부를 분리 가능하게 형성하므로서 벨로즈의 불량 발생시 불량이 발생된 어셈블리를 손쉽게 찾을 수 있도록 하고, 불량난 벨로즈 또는 어셈 블리만을 교체 가능케 하므로서 불필요한 경비 지출에 따른 관리 비용을 절감시키도록 하는 웨이퍼 리프트 장치의 크로스 암에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조는 다양한 공정의 조합에 의해서 이루어진다.

이들 공정은 대부분 공정효율 향상 또는 공정자체가 가능토록 하기 위해서 대기압보다 낮은 진공의 분위기에서 공정을 수행토록 하고 있다.

공정 수행을 위해 실제 웨이퍼를 가공하는 반응 챔버에는 일정량의 반응가스(예: B₄H₆, PH₃, AsH₃)가 공급되면서 이들 반응가스들이 적절한 화학반응을 일으켜 웨이퍼 상면에 필요로 하는 막질이나 막질의 패턴을 형성하게 되는 것이다.

이와 같은 공정 수행시 웨이퍼에 형성되는 막질의 형태나 패턴의 형상은 반응 챔버에 공급되는 반응가스의 종류에 따라서 다르다.

이같은 웨이퍼 가공이 수행되는 반응 챔버의 내부에는 반드시 가공할 웨이퍼를 안치시키게 되는 스테이지가 구비된다.

스테이지는 그 자체에 진공 흡입 구조를 갖는다거나 정전기력을 발생시키는 구조를 갖도록 하므로서 안치되는 웨이퍼가 긴밀하게 흡착되도록 하는 척킹 구조를 구비한다.

이와함께 스테이지에는 로봇에 의해 로딩되는 웨이퍼가 직접 안착되지 않고, 로봇의 블레이드로부터 웨이퍼가 스테이지로부터 상향 돌출되어 있는 리프트 핀에 우선 거치된다.

거치되어 있는 웨이퍼는 리프트 핀의 하강에 의해서 스테이지의 상부면에 안 착되면서 필요로 하는 가공 공정을 수행하게 된다.

한편 가공이 완료된 웨이퍼는 전술한 작동 순서와 역으로 리프트 핀을 상승시켜 웨이퍼가 일정 높이로 부상되게 한 상태에서 로봇을 이용하여 웨이퍼를 척킹한 후 다음의 공정으로 이송시키게 되는 것이다.

이렇게 스테이지의 상부면으로 웨이퍼를 안착 또는 안착된 상태의 웨이퍼를 로봇에 의해 이송 가능하게 부상시키게 되는 리프트 핀은 통상 그 저부의 웨이퍼 리프트 장치에 의해서 작동이 수행된다.

도 1은 이러한 리프트 핀의 승강을 위해 현재 사용되고 있는 리프트 장치의 구성을 도시한 것이다.

리프트 장치는 웨이퍼를 가공하는 반응 챔버의 저부에서 승강 실린더(미도시)와, 이 승강 실린더에 의해 승강하는 크로스 암(10)과, 크로스 암(10)의 방사상으로 형성되는 복수의 각 암 선단에 하단이 결합되는 동시에 상단은 베이스(30)에 플랜지 결합되는 벨로즈 어셈블리(20)로서 구비되는 구성이다.

상기한 구성에서 크로스 암(10)에는 통상 3~4개의 암(10a)이 방사상으로 형성되고, 이 각각의 암(10a)에는 벨로즈 어셈블리(20)의 승강 로드(21) 하단부가 축결합된다.

따라서 승강 실린더가 구동하게 되면 크로스 암(10)이 승강하면서 각 암(10a)에 수직으로 연결되어 있는 승강 로드(21)를 승강시켜 리프트 핀(미도시)을 승강시키게 되고, 이로서 반응 챔버내에서는 스테이지에 웨이퍼가 안착되거나 소정의 높이로 상승하게 되는 것이다.

이때 승강 로드(21)의 승강 작용시 이 승강 로드(21)의 상측에 연결되어 있는 벨로즈가 수축과 팽창을 하면서 리프트 핀을 승강시키게 된다.

이러한 벨로즈의 신축작용은 리프트 핀에의 웨이퍼가 안착시 충격을 완충시키게 되는 작용을 한다.

그러나 벨로즈 어셈블리(20)에서 어느 하나의 벨로즈에 리크가 발생하게 되면 육안등에 의해서는 정확히 리크가 발생되는 벨로즈를 찾을 수가 없다.

때문에 현재는 벨로즈의 리크가 체크되면 크로스 암(10)으로부터 승강 로드(21)를 비롯하여 벨로즈 어셈블리(20) 전체를 교체시키거나 벨로즈 어셈블리(20)를 분해하여 벨로즈만을 교체시켜야만 하는 문제가 있다.

즉 벨로즈의 리크는 단순히 눈으로 확인할 수가 없으므로 웨이퍼의 승강 오류를 체크시 리프트 장치에서의 정확한 리크 발생 벨로즈를 찾을 수가 없으며, 따라서 현재는 어셈블리 전체를 교체시키도록 하고 있다.

하지만 이들 어셈블리는 단가가 매우 고가이므로 교체에 따른 경제적 부담이 과중하고, 특히 벨로즈 하나 때문에 전체를 교체하는 것은 대단히 비경제적인 단점이 있다.

따라서 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 복수의 승강 로드를 동시에 지지하는 크로스 암의 승강 로드를 축고정하는 각 암의 선단부를 분리 가능하게 조립되도록 하므로서 벨로 즈에서의 리크 발생시 신속하게 리크 발생 부위를 체크할 수 있도록 하는데 주된 목적이 있다.

또한 본 발명은 정확히 리크가 발생되는 벨로즈를 찾아 부분 교체가 가능토록 하므로서 관리 유지 비용을 절감할 수 있도록 하는데 다른 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 중앙은 승강 실린더에 승강 가능하게 축결합되고, 복수의 암선단에는 리프트 핀을 승강 연동케 하는 벨로즈 어셈블리가 축고정되는 웨이퍼 리프트 장치의 크로스 암에 있어서, 중앙의 축고정부와; 상기 축고정부로부터 방사상으로 수평 연장되는 암부와; 상기 벨로즈 어셈블리의 승강 로드 하단부를 축고정하면서 상기 암부의 끝단에 분리 가능하게 조립되도록 하는 선단부로서 구비되도록 하는데 특징이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 크로스 암의 구성을 도시한 사시도이다.

도시한 바와같이 본 발명의 크로스 암(10)은 종래와 마찬가지로 중앙에는 승강 실린더와 축결합되도록 하는 관통공을 형성한 축고정부(11)가 형성되고, 이 축고정부(11)에는 외측으로 동일 수평선상에 방사상으로 복수의 암부(12)가 돌출 형성된다.

이에 본 발명은 벨로즈 어셈블리의 승강 로드 하단부가 축고정되는 암부(12) 의 선단을 분리가 가능토록 하는데 가장 두드러진 특징이 있다.

다시말해 본 발명의 크로스 암(10)은 도 3에서와 같이 중앙의 축고정부(10)와 이 축고정부(10)로부터 방사상으로 연장되는 암부(12)와 이 암부(12)에 분리 가능하게 조립되는 선단부(13)로서 이루어지도록 하는 구성이다.

축고정부(11)와 암부(12)를 갖는 구성은 종전과 대동소이하나 다만 본 발명에서는 암부(12)에 선단부(13)가 분리가 가능하게 조립될 수 있도록 하는데 특징이 있는 것이다.

선단부(13)에는 또한 종전과 마찬가지로 벨로즈 어셈블리의 승강 로드 하단부가 축고정될 수 있도록 하는 체결홀(13a)이 수직으로 형성되어 있다.

암부(12)와 선단부(13)간 조립은 상호 마주보는 단면간으로 요철을 형성하여 이들의 수평 결합과 함께 이들 결합부위를 수직으로 별도의 체결 수단(40)을 사용하여 결합상태가 견고하게 고정되도록 한다.

체결 수단(40)으로는 암부(12)와 선단부(13)간 결합 부위에 수직으로 볼트를 관통시켜 끼워지도록 하고, 그 반대측에서 일부 돌출되는 볼트의 끝단에 너트를 체결시키는 구성으로 구비되도록 하는 것이 가장 바람직하다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 크로스 암(10)은 암부(12)로부터 선단부(13)를 각기 분리가 가능토록 하는데 가장 두드러진 특징이 있다.

즉 종래의 기술에서 설명한 바와같이 웨이퍼 리프트 장치에서 리프트 핀을 승강시 벨로즈의 리크에 대해서 육안에 의한 체크가 도저히 불가능하므로 어느 하나의 벨로즈가 리크되면 전체를 동시에 교체해주어야만 하는 문제가 있었다.

하지만 본 발명에서와 같이 크로스 암(10)의 암부(12)로부터 선단부(13)를 하나씩 분리하여 리프트 핀의 승강 구동을 중지시키게 되면 나머지 리프트 핀만을 승강 구동시켜 이때 발생되는 리크 여부에 따라 분리된 벨로즈 어셈블리의 고장 여부를 체크할 수가 있게 된다.

이를 예를들어 설명하면 도시한 바와같이 크로스 암(10)에 4개의 암부(12)가 형성되어 있으면 이중 하나의 암부(12)에서 선단부(13)를 분리시킨다.

그러면 분리된 선단부(13)에 축고정되어 있는 벨로즈 어셈블리(20)는 승강 실린더에 의한 구동이 중지되므로 나머지 3개의 벨로즈 어셈블리(20)만을 구동시켜 이때의 리크 여부를 체크한다.

만일 3개의 벨로즈 어셈블리(20)에서 리크가 발생되지 않게 되면 이미 분리시킨 상태인 벨로즈 어셈블리(20)측 벨로즈가 리크가 된 것으로 판단할 수가 있다.

하지만 다시 3개의 벨로즈 어셈블리(20)에서 리크가 발생되면 이 3개의 벨로즈 어셈블리(20) 중 하나의 벨로즈 어셈블리(20)를 암부(12)로부터 선단부(13)를 분리시켜 구동이 중지되도록 하고, 분리되었던 벨로즈 어셈블리(20)는 다시 연결되게 하여 재차 3개의 벨로즈 어셈블리(20)를 구동시키면서 이때의 리크 여부를 체크한다.

이와같은 방식에 의해 체크하게 되면 정확히 리크를 유발하게 되는 벨로즈 어셈블리(20)를 찾을 수가 있고, 이렇게 찾은 벨로즈 어셈블리(20)나 이 벨로즈 어셈블리(20)의 벨로즈만을 교체하므로서 전체를 교체함에 따른 경제적 부담을 대폭적으로 절감시킬 수가 있게 된다.

또한 종전에는 리크를 유발하게 되는 벨로즈를 찾을 수가 없으므로 각 벨로즈 어셈블리(20)로부터 벨로즈를 분리시키기 위해서 벨로즈 어셈블리(20)를 분해하는데 대단히 많은 시간을 필요로 하였으나 본 발명에서는 리크가 유발되는 벨로즈만을 분리할 수가 있으므로 교체 작업을 보다 쉽고 신속하게 수행할 수가 있게 된다.

한편 상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다는 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다.

따라서 본 발명의 귄리범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 크로스 암(10)을 암부(12)로부터 선단부(13)가 간단히 분리 가능토록 개선하는 구성에 의해서 승강 구동시 리크를 유발시키게 되는 벨로즈의 체크가 용이하고, 이 불량 벨로즈만을 손쉽게 교체할 수가 있도록 하므로서 부품 교체에 따른 비용의 대폭적인 절감과 함께 작업력을 향상시키게 되는 매우 유용한 이점을 제공하게 된다.

Claims (4)

1. 중앙은 승강 실린더에 승강 가능하게 축결합되고, 복수의 암선단에는 리프트 핀을 승강 연동케 하는 벨로즈 어셈블리가 축고정되는 웨이퍼 리프트 장치의 크로스 암에 있어서,

   중앙의 축고정부와;

   상기 축고정부로부터 방사상으로 수평 연장되는 암부와;

   상기 벨로즈 어셈블리의 승강 로드 하단부를 축고정하면서 상기 암부의 끝단에 분리 가능하게 조립되도록 하는 선단부;

   로서 구비되는 구성인 웨이퍼 리프트 장치의 크로스 암.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 암부와 상기 선단부간은 상호 마주보는 단면간으로 각각 요철을 형성하여 이들의 수평 결합에 의해 조립되는 웨이퍼 리프트 장치의 크로스 암.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 암부와 선단부간 결합 부위에는 수직으로 체결 수단에 의해서 결합되는 웨이퍼 리프트 장치의 크로스 암.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 체결 수단은 볼트와 너트로 이루어지는 웨이퍼 리프트 장치의 크로스 암.

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