KR101254959B1 - Chamber module having sample stage - Google Patents

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Abstract

샘플 스테이지를 구비한 진공챔버 모듈이 개시된다. 진공상태를 유지할 수 있는 진공챔버와; 상기 진공챔버의 내부에 결합된 샘플 스테이지 모듈을 포함하되, 상기 샘플 스테이지 모듈은, 상기 진공챔버 내부에 결합된, 직선운동 모듈과; 상기 직선운동 모듈에 결합되어, 상기 직선운동 모듈의 작동에 의해서 직선운동이 가능한 회전운동 모듈과; 상기 회전운동 모듈의 상부에 결합된 샘플 스테이지와; 상기 회전운동 모듈의 중심이 이동하는 선상의 상부에 위치한 검사장치를 포함하는 샘플 스테이지를 구비한 진공챔버 모듈이 제공된다.A vacuum chamber module with a sample stage is disclosed. A vacuum chamber capable of maintaining a vacuum state; A sample stage module coupled to the interior of the vacuum chamber, wherein the sample stage module comprises: a linear motion module coupled to the interior of the vacuum chamber; A rotary motion module coupled to the linear motion module and capable of linear motion by operation of the linear motion module; A sample stage coupled to the top of the rotary motion module; There is provided a vacuum chamber module having a sample stage including an inspection device located on the upper portion of the line to which the center of the rotary motion module moves.

Description

샘플 스테이지가 구비된 진공챔버 모듈{CHAMBER MODULE HAVING SAMPLE STAGE}Vacuum chamber module with sample stage {CHAMBER MODULE HAVING SAMPLE STAGE}

본 발명은 진공챔버 모듈에 관한 것으로서, 내부에 샘플 스테이지가 구비되어 있는 진공챔버 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a vacuum chamber module, and relates to a vacuum chamber module having a sample stage therein.

질량분석기, 반도체 검사장비 등은 진공챔버 내에서 샘플을 검사 및 분석한다. 이때, 진공챔버 내부에는 샘플을 올려놓을 수 있는 샘플 스테이지가 구비되어 있다.Mass spectrometers, semiconductor inspection equipment, etc., examine and analyze samples in vacuum chambers. At this time, the vacuum chamber is provided with a sample stage for placing the sample.

도 1은 종래기술에 따른 진공챔버 내의 샘플 스테이지 모듈의 평면도이다. 진공챔버(100)의 내부에는 샘플 스테이지 모듈(10)이 배치되어 있다. 샘플 스테이지 모듈(10)은 2개의 직선운동모듈(12,13)이 교차되어 배치되고, 상부의 직선운동모듈(12)에 샘플 스테이지(14)가 결합되어 있다. 제1 직선운동모듈(12)은 Y축(종방향)으로 운동하고, 제2 직선운동모듈(13)은 X축(횡방향)으로 이동한다.1 is a plan view of a sample stage module in a vacuum chamber according to the prior art. The sample stage module 10 is disposed inside the vacuum chamber 100. In the sample stage module 10, two linear motion modules 12 and 13 are arranged to cross each other, and the sample stage 14 is coupled to the upper linear motion module 12. The first linear motion module 12 moves in the Y axis (longitudinal direction), and the second linear motion module 13 moves in the X axis (lateral direction).

종래의 샘플 스테이지 모듈(10)은 샘플 스테이지(14) 상부의 지점을 X,Y축으로 분석하고, 분석된 데이터에 맞추어 직선운동모듈(12,13)이 이동함으로써, 샘플 스테이지(14)의 특정 위치를 결정하게 되었다.The conventional sample stage module 10 analyzes a point on the upper part of the sample stage 14 in the X and Y axes, and moves the linear motion modules 12 and 13 in accordance with the analyzed data, thereby identifying the sample stage 14. The location was decided.

한편, 직선운동모듈(12,13)은 각각 리니어 스테이지(122,132)와 모터장치(121,131)로 구성된다. 샘플 스테이지(14)는 리니어 스테이지(122,132)가 위치한 부분의 영역에만 움직일 수 있다. 모터장치(131,121)가 위치한 영역은 샘플 스테이지(14)가 이동할 수 없는, 이른바 낭비되는 공간(Dead volume, 도 1에서 빗금친 부분)에 해당된다.On the other hand, the linear motion module (12, 13) is composed of a linear stage (122,132) and a motor device (121,131), respectively. The sample stage 14 can only move in the region of the portion where the linear stages 122 and 132 are located. The areas where the motor devices 131 and 121 are located correspond to so-called dead volumes (hatched portions in FIG. 1) in which the sample stage 14 cannot move.

진공챔버(100)를 운영함에 있어서, 진공조건을 얼마나 빨리 만드느냐가 관건이다. 진공챔버(100)의 내부 공간의 부피가 작으면, 진공상태를 빨리 만들 수 있게 된다. In operating the vacuum chamber 100, how quickly to create a vacuum condition is a key. If the volume of the internal space of the vacuum chamber 100 is small, it is possible to quickly create a vacuum state.

그러나 종래에는 낭비되는 공간이 커서, 진공조건을 만드는 데 상당한 시간이 필요하며, 이 시간을 줄이기 위해서 가격이 비싼 큰 용량의 진공 펌프를 사용해야 했다.However, in the past, a large amount of wasted space requires considerable time to create a vacuum condition, and a large capacity vacuum pump has to be used to reduce this time.

또한, 본 발명은 낭비되는 공간을 최소화하여 컴팩트한 사이즈의 진공챔버를 구현하고자 한다.In addition, the present invention is to implement a vacuum chamber of a compact size by minimizing wasted space.

또한, 본 발명은 직선운동 모듈과 회전운동 모듈의 조합을 이용하여 샘플을 측정장치에 정위치시킬 수 있는 진공챔버를 제공하고자 한다. In addition, the present invention is to provide a vacuum chamber capable of positioning the sample in the measuring device using a combination of the linear motion module and the rotary motion module.

본 발명의 일 측면에 따르면,According to one aspect of the invention,

진공상태를 유지할 수 있는 진공챔버와;A vacuum chamber capable of maintaining a vacuum state;

상기 진공챔버의 내부에 결합된 샘플 스테이지 모듈을 포함하되,A sample stage module coupled to the interior of the vacuum chamber,

상기 샘플 스테이지 모듈은,The sample stage module,

상기 진공챔버 내부에 결합된, 직선운동 모듈과;A linear motion module coupled to the vacuum chamber;

상기 직선운동 모듈에 결합되어, 상기 직선운동 모듈의 작동에 의해서 직선운동이 가능한 회전운동 모듈과;A rotary motion module coupled to the linear motion module and capable of linear motion by operation of the linear motion module;

상기 회전운동 모듈의 상부에 결합된 샘플 스테이지와;A sample stage coupled to the top of the rotary motion module;

상기 회전운동 모듈의 중심이 이동하는 선상의 상부에 위치한 검사장치를 포함하는 샘플 스테이지를 구비한 진공챔버 모듈이 제공된다.
There is provided a vacuum chamber module having a sample stage including an inspection device located on the upper portion of the line to which the center of the rotary motion module moves.

또한, 상기 직선운동 모듈은,In addition, the linear motion module,

모터장치와;A motor device;

상기 모터장치의 회전축에 결합된 리니어 스테이지 모듈을 포함하는 샘플 스테이지를 구비한 진공챔버 모듈이 제공된다.Provided is a vacuum chamber module having a sample stage including a linear stage module coupled to a rotating shaft of the motor device.

본 발명은 낭비되는 공간을 최소화하여 컴팩트한 사이즈의 진공챔버를 구현할 수 있다.The present invention can implement a vacuum chamber of a compact size by minimizing wasted space.

또한, 본 발명은 직선운동 모듈과 회전운동 모듈의 조합을 이용하여 샘플을 측정장치에 정위치시킬 수 있는 진공챔버를 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a vacuum chamber capable of positioning the sample in the measuring device using a combination of the linear motion module and the rotary motion module.

도 1은 종래기술에 따른 진공챔버 내의 샘플 스테이지 모듈의 평면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플 스테이지를 구비한 진공챔버 모듈의 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플 스테이지를 구비한 진공챔버 모듈의 샘플 스테이지가 움직일 수 있는 영역을 표시한 평면도.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플 스테이지의 작동 방법을 설명하는 도면.1 is a plan view of a sample stage module in a vacuum chamber according to the prior art;
2 is a block diagram of a vacuum chamber module having a sample stage according to an embodiment of the present invention.
3 is a plan view showing a region in which a sample stage of a vacuum chamber module including a sample stage according to an embodiment of the present invention can move;
4 to 6 illustrate a method of operating a sample stage according to one embodiment of the invention.

이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하되, 이는 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로써 본 발명의 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout. , Thereby not limiting the spirit and scope of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플 스테이지를 구비한 진공챔버 모듈의 구성도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플 스테이지를 구비한 진공챔버 모듈의 샘플 스테이지가 움직일 수 있는 영역을 표시한 평면도이며, 도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플 스테이지의 작동 방법을 설명하는 도면이다.
2 is a block diagram of a vacuum chamber module having a sample stage according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a sample stage of the vacuum chamber module having a sample stage according to an embodiment of the present invention is movable 4 is a plan view illustrating an area, and FIGS. 4 to 6 are views illustrating a method of operating a sample stage according to an embodiment of the present invention.

본 실시예의 진공챔버 모듈(20)은, 진공상태를 유지할 수 있는 진공챔버(21)와; 상기 진공챔버(21) 내부에 결합된 직선운동 모듈(22)과; 상기 직선운동 모듈(22)에 결합되어, 상기 직선운동 모듈(22)의 작동에 의해서 직선운동이 가능한 회전운동 모듈(23)과; 상기 회전운동 모듈의 상부에 결합된 샘플 스테이지(24)와;상기 회전운동 모듈의 중심이 이동하는 선상의 상부에 위치한 검사장치(25)를 포함한다.The vacuum chamber module 20 of the present embodiment includes a vacuum chamber 21 capable of maintaining a vacuum state; A linear motion module 22 coupled to the vacuum chamber 21; A rotary motion module 23 coupled to the linear motion module 22 and capable of linear motion by operation of the linear motion module 22; And a sample stage 24 coupled to the upper portion of the rotary motion module; and an inspection device 25 positioned on the upper portion of the linear movement line of the center of the rotary motion module.

본 실시예의 진공챔버 모듈(20)은 특허청구범위에서 언급된 샘플 스테이지를 구비한 진공챔버 모듈과 동일한 것이다.
The vacuum chamber module 20 of this embodiment is the same as the vacuum chamber module with the sample stage mentioned in the claims.

본 실시예의 진공챔버 모듈(20)은 샘플 스테이지(24)의 상부에 놓인 임의의 샘플을 직선운동과 회전운동의 조합으로 검사장치(25)의 하부에 정확히 위치시킨다.
The vacuum chamber module 20 of the present embodiment accurately positions any sample placed on the upper part of the sample stage 24 at the lower part of the inspection apparatus 25 by a combination of linear and rotational motions.

진공챔버(21)는 진공상태를 형성할 수 있는 장치로서, 내부에는 공간이 형성되어 있으며, 그 공간에 각종 검사장치 및 이동장치가 결합될 수 있다.
The vacuum chamber 21 is a device capable of forming a vacuum state, and a space is formed inside, and various inspection devices and moving devices may be coupled to the space.

직선운동 모듈(22)은 모터장치(222)와 리니어 스테이지(221)로 구성된다. 모터장치(222)에는 감속기어모듈이 포함될 수 있다. 모터장치(222)의 동작으로 리니어 스테이지(221)가 전후로 작동한다. 리니어 스테이지(221)는 웜기어를 이용하여 직선운동할 수도 있고, 체인을 이용하여 직선운동할 수도 있다.
The linear motion module 22 is composed of a motor device 222 and a linear stage 221. The motor device 222 may include a reduction gear module. The linear stage 221 is moved back and forth by the operation of the motor device 222. The linear stage 221 may linearly move using a worm gear, or may linearly move using a chain.

회전운동 모듈(23)은 직선운동 모듈(22)에 결합된다. 보다 정확히 말하면, 회전운동 모듈(23)은 리니어 스테이지(221)에 결합된다. 회전운동 모듈(23)은 샘플 스테이지(24)를 회전시킨다. 회전운동 모듈(23)에도 모터장치가 결합된다.
The rotary motion module 23 is coupled to the linear motion module 22. More precisely, the rotary motion module 23 is coupled to the linear stage 221. The rotary motion module 23 rotates the sample stage 24. The motor unit is also coupled to the rotary motion module 23.

직선운동 모듈(22)과 회전운동 모듈(23)의 조합에 의하여, 샘플 스테이지(24)는 직선 및 회전운동을 하게 된다.
The combination of the linear motion module 22 and the rotary motion module 23 causes the sample stage 24 to perform linear and rotary motion.

도 3은 본 실시예의 진공챔버 모듈(20)의 평면 투시도이다. 도 3에서 점선으로 해칭된 영역들은 샘플 스테이지(24)가 이동할 수 없는 영역이다. 도 1과 비교하여, 모터장치가 있는 일부 영역과, 모서리 부분만 샘플 스테이지(24)가 이동할 수 없는 영역이며, 나머지 영역에는 샘플 스테이지(24)가 회전 및 직선운동으로 이동할 수 있는 영역이다. 3 is a plan perspective view of the vacuum chamber module 20 of the present embodiment. Areas hatched by dotted lines in FIG. 3 are areas in which the sample stage 24 cannot move. In comparison with FIG. 1, only a part of the motor device and a corner part are areas in which the sample stage 24 cannot move, and in the remaining areas, the sample stage 24 can move in rotation and linear motion.

도 1과 비교하여, 본 실시예의 진공챔버 모듈(20)에서는 낭비되는 영역(dead volume)이 줄어든다. 결과적으로, 본 실시예의 진공챔버 모듈(20)은 작은 사이즈로 설계 제작될 수 있다. 진공챔버 모듈(20)이 작아지면, 진공챔버(21)의 내부의 진공상태를 빠른시간에 조성할 수 있다. 따라서, 장치의 런닝타임을 줄일 수 있게 된다.
Compared to FIG. 1, the dead volume is reduced in the vacuum chamber module 20 of this embodiment. As a result, the vacuum chamber module 20 of this embodiment can be designed and manufactured in a small size. When the vacuum chamber module 20 becomes small, the vacuum state inside the vacuum chamber 21 can be formed in a short time. Therefore, the running time of the device can be reduced.

한편, 샘플 스테이지(24)가 직선 및 회전운동을 함으로써 샘플(s)을 검사장치(25)의 하부에 위치시키는 방법을 설명하고자 한다. 도 4 내지 도 6에 표시된 "x"는 샘플 스테이지(24)가 직선운동하는 축을 나타낸다.  On the other hand, it will be described how to place the sample (s) in the lower portion of the inspection device 25 by the sample stage 24 is a linear and rotary motion. &Quot; x " shown in Figs. 4 to 6 indicates an axis in which the sample stage 24 linearly moves.

검사장치(25)는 공간적으로 샘플 스테이지(24)의 직선운동 축(x)의 상부에 위치한다. 즉, 검사장치(25)는 도 2와 같이, 공간적으로는 샘플 스테이지(24)와 이격되어 상부에 위치한다. The inspection apparatus 25 is spatially located above the linear axis x of the sample stage 24. That is, the inspection apparatus 25 is spaced apart from the sample stage 24 in space as shown in FIG. 2.

도 4 내지 도 6은 평면적으로 표시하였는바, 도 2와 같이 샘플 스테이지(24)와 검사장치(25)의 공간적 배치를 고려하여, 이하의 설명을 이해하는 것이 좋다. 검사장치(25)는 샘플(s)에 특정 약물을 떨어뜨리거나, 각종 센서로서 정보를 읽는다. 따라서, 검사장치(25)는 도 6과 같이, 샘플(s)의 상부에 위치하여야 한다. 도 4와 같이, 검사장치(25)와 이격된 곳에 위치된 샘플(s)은 샘플 스테이지(24)의 회전운동을 통하여 도 5와 같이 직선운동 축(x)에 위치시킨다. 이후, 샘플 스테이지(24)를 x축 선상에서 이동시켜, 도 6과 같이 샘플(s)을 검사장치(25)의 하부에 정위치 시킨다. 이후, 검사장치(25)는 준비된 센서나 시약을 이용하여, 샘플(s)을 검사한다.4 to 6 are shown in a plan view, it is better to understand the following description in consideration of the spatial arrangement of the sample stage 24 and the inspection device 25 as shown in FIG. The test device 25 drops a specific drug into the sample s or reads information with various sensors. Therefore, the inspection apparatus 25 should be located above the sample s, as shown in FIG. As shown in FIG. 4, the sample s located at a position spaced apart from the inspection apparatus 25 is positioned on the linear axis x as shown in FIG. 5 through the rotational movement of the sample stage 24. Thereafter, the sample stage 24 is moved on the x-axis line, and the sample s is positioned at the lower portion of the inspection apparatus 25 as shown in FIG. 6. Thereafter, the inspection apparatus 25 inspects the sample s using the prepared sensor or reagent.

이와 같이, 회전운동과 직선운동의 조합으로서 샘플(s)을 검사장치(25)의 하부에 위치시킬 수 있다. 결과적으로 낭비되는 공간을 최소화하는 작은 사이즈의 진공챔버 모듈(20)을 구현할 수 있게 된다.
In this manner, the sample s can be positioned below the inspection apparatus 25 as a combination of the rotational motion and the linear motion. As a result, it is possible to implement a vacuum chamber module 20 of a small size to minimize the wasted space.

이상에서 본 발명의 실시예에 대해서 상세히 설명하였으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 이로써 본 발명의 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다. 본 실시예를 바탕으로 균등한 범위까지 당업자가 변형 및 추가하는 범위도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Modifications and additions by those skilled in the art to an equivalent range based on the embodiments will also fall within the scope of the present invention.

진공챔버 모듈(20) 진공챔버(21)
직선운동 모듈(22) 회전운동 모듈(23)
샘플 스테이지(24) 검사장치(25)Vacuum Chamber Module 20 Vacuum Chamber 21
Linear Motion Module (22) Rotary Motion Module (23)
Sample stage (24) Inspection device (25)

Claims (2)

진공상태를 유지할 수 있는 진공챔버와;
상기 진공챔버의 내부에 위치하는 샘플 스테이지 모듈을 포함하되,
상기 샘플 스테이지 모듈은,
상기 진공챔버 내부에 결합된, 직선운동 모듈과;
상기 직선운동 모듈의 상부에 결합되어, 상기 직선운동 모듈의 작동에 의해서 직선운동이 가능한 회전운동 모듈과;
상기 회전운동 모듈의 상부에 결합된 샘플 스테이지와;
상기 회전운동 모듈의 중심이 이동하는 선상의 상부에 위치한 검사장치를 포함하고,
상기 직선운동 모듈은, 상기 회전운동 모듈을 축을 따라 이동시키도록 구성되며,
상기 회전운동 모듈은, 상기 샘플 스테이지 상의 샘플이 상기 축 상에 위치하도록 상기 샘플 스테이지를 회전시키도록 구성된, 샘플 스테이지를 구비한 진공챔버 모듈.
A vacuum chamber capable of maintaining a vacuum state;
Including a sample stage module located inside the vacuum chamber,
The sample stage module,
A linear motion module coupled to the vacuum chamber;
A rotary motion module coupled to an upper portion of the linear motion module and capable of linear motion by operation of the linear motion module;
A sample stage coupled to the top of the rotary motion module;
It includes an inspection device located on the top of the line to move the center of the rotary motion module,
The linear motion module is configured to move the rotary motion module along an axis,
And the rotary motion module is configured to rotate the sample stage such that a sample on the sample stage is located on the axis.
제1항에 있어서,
상기 직선운동 모듈은,
모터장치와;
상기 모터장치의 회전축에 결합된 리니어 스테이지 모듈을 포함하는 샘플 스테이지를 구비한 진공챔버 모듈.
The method of claim 1,
The linear motion module,
A motor device;
A vacuum chamber module having a sample stage including a linear stage module coupled to a rotating shaft of the motor device.
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