KR101587016B1 - Apparatus for lifting boat and Substrate processing Apparatus of Furnace Type - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기판 제조 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 기판들이 적재된 보트를 승강시키는 보트 승강 장치 및 이를 갖는 퍼니스형 기판 처리 설비에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
피처리판, 예를 들면 반도체 기판의 각종 처리에 있어서는, CVD장치, 에피택셜 성장장치등의 박막(璞膜)형성장치, 산화막형성장치, 불순물의 도핑을 위해 열확산 장치등의 열처리장치가 사용된다. In various treatments of a substrate to be processed, for example, a semiconductor substrate, a heat treatment apparatus such as a CVD apparatus, a thin film forming apparatus such as an epitaxial growth apparatus, an oxide film forming apparatus, and a thermal diffusion apparatus for doping impurities is used .
상기 반도체 기판의 각종 열처리에 사용되는 일반적인 확산형 열처리장치는, 공정튜브와, 공정튜브를 둘러싸도록 설치되는 히터 어셈블리 그리고 기판들이 적재된 보트를 공정 튜브로 반입 또는 반출하기 위한 보트 승강 장치를 포함한다. A typical diffusion type heat treatment apparatus used for various heat treatments of the semiconductor substrate includes a process tube, a heater assembly installed to surround the process tube, and a boat elevating apparatus for loading or unloading the boat loaded with the substrates into the process tube .
확산형 열처리장치에서 사용되는 보트 승강장치는 보트를 승강시키기 위해 LM(Linear Motion)을 사용하여 컴팩트하게 구성된다. 그리나, 공정 중 챔버 내부에 LM을 구동시키기 위한 윤활제에서 나오는 유분과 업/다운시 마찰에 의한 파티클은 양품의 반도체 생산을 저해하는 주 원인이 되고 있다.The boat platform used in the diffusion type heat treatment system is compactly constructed using LM (Linear Motion) to raise and lower the boat. However, the oil from the lubricant for driving the LM in the chamber during the process and the particles due to the friction during up / down are the main causes of damaging the semiconductor production of good products.
본 발명은 챔버 내에서의 보트 승강시 발생하는 파티클 발생을 방지할 수 있는 보트 승강 장치 및 퍼니스형 기판 처리 설비를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a boat elevating apparatus and a furnace-type substrate processing apparatus capable of preventing the occurrence of particles generated when a boat moves up and down in a chamber.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The problems to be solved by the present invention are not limited thereto, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 측면에 따르면, 수직하게 제공되는 레일과, 상기 레일에 대하여 자기적으로 부상되는 이송블록을 구비한 자기부상 부재; 상기 이송블록에 추진력을 제공하는 드라이브 유닛; 및 상기 드라이브 유닛의 추진력을 상기 이송블록에 전달하는 커플링 부재를 포함하는 보트 승강 장치를 제공하고자 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a magnetic levitation member comprising: a vertically provided rail; and a transport block magnetically levitated with respect to the rail; A drive unit for providing thrust to the transport block; And a coupling member for transmitting the driving force of the drive unit to the transport block.
또한, 상기 레일은 제1부상용 자성체를 포함하고, 상기 이송블록은 상기 제1부상용 자성체와 대향되어 반발력이 작용하는 제2부상용 자성체를 포함할 수 있다.Also, the rail may include a first floating magnetic body, and the transport block may include a second floating magnetic body facing the first floating magnetic body and acting repulsive force.
또한, 상기 커플링 부재는 상기 드라이브 유닛에 의해 승강되는 제1커플러; 및 상기 제1커플러와는 일정한 간격이 유지되도록 배치되고 상기 제1커플러와 자기적으로 결합되어 상기 제1커플러와 함께 승강되는 제2커플러를 포함할 수 있다.Further, the coupling member may include a first coupler raised and lowered by the drive unit; And a second coupler arranged to be spaced apart from the first coupler by a predetermined distance and magnetically coupled with the first coupler and lifted and lowered together with the first coupler.
또한, 상기 커플링 부재는 상기 제1커플러와 상기 제2커플러 사이를 격리하면서 상기 제1커플러의 이동 경로를 실링하는 실링부재를 더 포함할 수 있다.The coupling member may further include a sealing member sealing the movement path of the first coupler while isolating the first coupler from the second coupler.
또한, 상기 제1커플러는 소정 두께를 갖는 원통형 몸체; 및 상기 원통형 몸체로부터 연장되어 상기 드라이브 유닛에 연결되는 연결부를 포함하고, 상기 제2커플러는 상기 원통형 몸체의 일부를 감싸도록 일부가 오픈된 링형 몸체를 포함할 수 있다.The first coupler may include a cylindrical body having a predetermined thickness; And a connection portion extending from the cylindrical body and connected to the drive unit, and the second coupler may include a ring-shaped body partially opened to enclose a part of the cylindrical body.
또한, 상기 제1커플러는 제1영구자석부를 포함하고; 상기 제2커플러는 상기 제1영구자석부와 자기적으로 결합되는 제2영구자석부를 포함할 수 있다.Further, the first coupler includes a first permanent magnet portion; The second coupler may include a second permanent magnet portion magnetically coupled to the first permanent magnet portion.
또한, 상기 제1영구자석부는 이웃하는 자극이 서로 다른 극성을 갖도록 배치되는 복수개의 제1영구자석들을 포함하고, 상기 제2영구자석부는 이웃하는 자극이 서로 다른 극성을 갖도록 배치되고, 또 대응하는 상기 제1 영구자석들에 대하여도 서로 다른 극성을 갖도록 배치되는 복수개의 제2영구자석들을 포함할 수 있다.The first permanent magnet unit may include a plurality of first permanent magnets arranged such that neighboring magnetic poles have different polarities, and the second permanent magnet unit may be arranged such that neighboring magnetic poles have different polarities, And a plurality of second permanent magnets arranged to have different polarities with respect to the first permanent magnets.
또한, 상기 드라이브 유닛은 액츄에이터에 연동회전되는 볼스크류; 상기 볼스크류의 회전에 연동하여 상기 볼스크류의 길이방향을 따라 상하로 직성이동되고 상기 제1커플러와 연결되는 이동 베이스를 포함할 수 있다.The drive unit may further include: a ball screw rotatably coupled to the actuator; And a moving base which is linearly moved up and down along the longitudinal direction of the ball screw in conjunction with rotation of the ball screw and connected to the first coupler.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판들이 배치식으로 적재되는 보트가 구비된 로드락 챔버; 상기 로드락 챔버의 상부 또는 하부에 배치되고, 상기 보트에 적재된 기판들을 공정 처리하는 공정 챔버; 상기 공정챔버로 상기 보트를 로딩/언로딩시키는 보트 승강 장치를 포함하되; 상기 로드락 챔버 내에 수직하게 설치되는 레일, 상기 레일에 대하여 자기적으로 부상되는 이송블록을 구비한 자기부상 부재; 상기 로드락 챔버의 외부에 위치되고, 상기 이송블록에 추진력을 제공하는 드라이브 유닛; 및 상기 드라이브 유닛의 추진력을 상기 이송블록에 전달하는 커플링 부재를 포함하는 퍼니스형 기판 처리 설비를 제공하고자 한다.According to an aspect of the invention, there is provided a load lock chamber comprising: a load lock chamber having a boat on which the substrates are stacked; A process chamber disposed above or below the load lock chamber for processing substrates loaded on the boat; And a boat elevating device for loading / unloading the boat into the process chamber; A magnetically levitated member having a rail vertically installed in the load lock chamber and a transport block magnetically levitated with respect to the rail; A drive unit located outside the load lock chamber and providing a driving force to the transport block; And a coupling member for transferring the driving force of the drive unit to the transport block.
또한, 상기 커플링 부재는 상기 드라이브 유닛에 의해 승강되는 제1커플러; 및 상기 제1커플러와는 일정한 간격이 유지되도록 배치되고 상기 제1커플러와 자기적으로 결합되어 상기 제1커플러와 함께 승강되는 제2커플러를 포함할 수 있다.Further, the coupling member may include a first coupler raised and lowered by the drive unit; And a second coupler arranged to be spaced apart from the first coupler by a predetermined distance and magnetically coupled with the first coupler and lifted and lowered together with the first coupler.
또한, 상기 로드락 챔버는 일 측면에 상기 커플링 부재의 이동 경로를 따라 수직방향으로 길게 형성된 이동 통로를 제공하고, 상기 제1커플러는 상기 로드락 챔버 내에 위치되고 소정 두께를 갖는 원통형 몸체; 및 상기 원통형 몸체로부터 연장되어 상기 이동 통로를 통해 상기 로드락 챔버의 외부에 위치한 상기 드라이브 유닛에 연결되는 연결부를 포함할 수 있다.In addition, the load lock chamber may be provided at one side with a vertically elongated transfer passage along the path of movement of the coupling member, the first coupler having a cylindrical body positioned within the load lock chamber and having a predetermined thickness; And a connection portion extending from the cylindrical body and connected to the drive unit located outside the load lock chamber through the movement passage.
또한, 상기 커플링 부재는 상기 제1커플러와 상기 제2커플러 사이를 격리하면서 상기 제1커플러의 이동 경로인 상기 이동 통로를 실링하는 실링부재를 더 포함할 수 있다.The coupling member may further include a sealing member for sealing the moving path, which is the moving path of the first coupler, while isolating the first coupler from the second coupler.
또한, 상기 제2커플러는 상기 원통형 몸체의 일부를 감싸도록 일부가 오픈된 링형 몸체를 포함할 수 있다.In addition, the second coupler may include a ring-shaped body partially opened to enclose a part of the cylindrical body.
또한, 상기 제1커플러는 제1영구자석부를 포함하고; 상기 제2커플러는 상기 제1영구자석부와 자기적으로 결합되는 제2영구자석부를 포함할 수 있다.Further, the first coupler includes a first permanent magnet portion; The second coupler may include a second permanent magnet portion magnetically coupled to the first permanent magnet portion.
또한, 상기 제1영구자석부는 이웃하는 자극이 서로 다른 극성을 갖도록 배치되는 복수개의 제1영구자석들을 포함하고, 상기 제2영구자석부는 이웃하는 자극이 서로 다른 극성을 갖도록 배치되고, 또 대응하는 상기 제1 영구자석들에 대하여도 서로 다른 극성을 갖도록 배치되는 복수개의 제2영구자석들을 포함할 수 있다.The first permanent magnet unit may include a plurality of first permanent magnets arranged such that neighboring magnetic poles have different polarities, and the second permanent magnet unit may be arranged such that neighboring magnetic poles have different polarities, And a plurality of second permanent magnets arranged to have different polarities with respect to the first permanent magnets.
본 발명의 실시예에 의하면, 자기부상 방식으로 승강되고, 추진력은 챔버 외부에서 제공됨으로써 보트 승강시 발생하는 파티클 발생을 방지할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, a magnetic levitation system is provided, and propulsion is provided outside the chamber, thereby preventing the generation of particles generated during the boat raising and lowering.
본 발명의 실시예에 의하면, 제1커플러와 제2커플러가 영구자석에 의해 상호 결합되어 있고, 제1커플러가 드라이브 유닛에 연결됨으로써 보트 승강 장치로 제공되는 전력이 차단되더라도 이송 블록이 낙하하는 사고를 예방할 수 있다. According to the embodiment of the present invention, since the first coupler and the second coupler are mutually coupled by the permanent magnet, and the first coupler is connected to the drive unit, even if power supplied to the boat elevating apparatus is cut off, Can be prevented.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리용 클러스터 설비를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리를 위한 클러스터 설비를 나타내는 측면도이다.
도 3은 공정 처리 모듈을 보여주는 도면이다.
도 4는 보트 승강 장치를 보여주는 단면도이다.
도 5는 보트 승강 장치를 제2로드락 챔버 안쪽에서 바라본 사시도이다.
도 6은 보트 승강 장치를 제2로드락 챔버 바깥쪽에서 바라본 사시도이다.1 is a plan view showing a cluster facility for substrate processing according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view of a cluster facility for substrate processing in accordance with an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a process processing module.
4 is a sectional view showing the boat elevating apparatus.
5 is a perspective view of the boat lifting device viewed from the inside of the second load lock chamber.
6 is a perspective view of the boat lifting device viewed from the outside of the second load lock chamber.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Other advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.
만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.Unless defined otherwise, all terms (including technical or scientific terms) used herein have the same meaning as commonly accepted by the generic art in the prior art to which this invention belongs. Terms defined by generic dictionaries may be interpreted to have the same meaning as in the related art and / or in the text of this application, and may be conceptualized or overly formalized, even if not expressly defined herein I will not.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 '및/또는' 이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. As used herein, the terms' comprise 'and / or various forms of use of the verb include, for example,' including, '' including, '' including, '' including, Steps, operations, and / or elements do not preclude the presence or addition of one or more other compositions, components, components, steps, operations, and / or components. The term 'and / or' as used herein refers to each of the listed configurations or various combinations thereof.
도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리용 클러스터 설비를 나타내는 평면도 및 측면도이다.1 and 2 are a plan view and a side view, respectively, of a cluster facility for substrate processing according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 기판 처리용 클러스터 설비(1)는 설비 전방 단부 모듈(900), 로드락 챔버(200), 트랜스퍼 챔버(300) 및 공정 처리 모듈(400)을 포함한다.1 and 2, a
설비 전방 단부 모듈(Equipment Front End Module, EFEM)(900)은 클러스터 설비(1)의 전면에 배치된다. 설비 전방 단부 모듈(900)은 카세트(C)가 로딩 및 언로딩되는 로드 포트(load port)(910)와, 카세트(C)로부터 기판을 인출하는 제 1 기판 이송 로봇(930)이 구비되어 카세트(C)와 로드락 챔버(200) 간에 기판을 이송하도록 하는 인덱스 챔버(920)를 포함한다. 여기서, 제 1 기판 이송 로봇(930)은 ATM(Atmosphere) 로봇이 사용된다. An Equipment Front End Module (EFEM) 900 is disposed in front of the
본 실시예에서 기판은 반도체 웨이퍼일 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 기판은 유리 기판 등과 같이 다른 종류의 기판일 수 있다. In this embodiment, the substrate may be a semiconductor wafer. However, the substrate is not limited to this, and the substrate may be another kind of substrate such as a glass substrate.
인덱스 챔버(920)는 로드 포트(910)와 로드락 챔버(200) 사이에 위치된다. 인덱스 챔버(920)는 전면 패널(922), 후면 패널(924) 그리고 양측면 패널(926)을 포함하는 직육면체의 형상을 가지며, 그 내부에는 기판을 이송하기 위한 제 1 기판 이송 로봇(930)이 제공된다. 도시하지는 않았지만, 인덱스 챔버(920)는 내부 공간으로 입자 오염물이 유입되는 것을 방지하기 위하여, 벤트들(vents), 층류 시스템(laminar flow system)과 같은 제어된 공기 유동 시스템을 포함할 수 있다.The
인덱스 챔버(920)는 로드락 챔버(200)와 접하는 후면 패널(924)에 로드락 챔버(200)와의 웨이퍼 이송을 위한 통로가 게이트 밸브(GV1)에 의해 개폐된다.The
로드 포트(910)는 인덱스 챔버(920)의 전면 패널(922) 상에 일렬로 배치된다. 로드 포트(204)에는 카세트(C)가 로딩 및 언로딩된다. 카세트(C)는 전방이 개방된 몸체와 몸체의 전방을 개폐하는 도어를 갖는 전면 개방 일체식 포드(front open unified pod)일 수 있다.The
인덱스 챔버(920)의 양측면 패널(926)에는 더미(dummy) 기판 저장부(940)가 제공된다. 더미 기판 저장부(940)는 더미 기판(DW)이 적층 보관되는 더미 기판 보관 용기(942)를 제공한다. 더미 기판 보관 용기(942)에 보관되는 더미 기판(DW)은 공정 처리 모듈(400)에서 기판이 부족할 경우 사용된다.A dummy
도시하지는 않았지만, 더미 기판 보관 용기(942)는 인덱스 챔버의 측면이 아닌 다른 챔버로 변경하여 제공될 수 있다. 일 예로, 더미 기판 보관 용기(942)는 트랜스퍼 챔버(300)에 설치될 수도 있다.Although not shown, the dummy
로드락 챔버(200)는 게이트 밸브(GV1)를 통해 설비 전방 단부 모듈(900)과 연결된다. 로드락 챔버(200)는 설비 전방 단부 모듈(900)과 트랜스퍼 챔버(300) 사이에 배치된다. 설비 전방 단부 모듈(900)과 트랜스퍼 챔버(300) 사이에는 3 개의 로드락 챔버(200)가 제공될 수 있다. 로드락 챔버(200)는 내부 공간이 대기압와 진공압으로 선택적 전환이 가능하다. 로드락 챔버(200)에는 기판이 적재되는 적재 용기(210)가 제공된다.The
트랜스퍼 챔버(300)는 게이트 밸브(GV2)를 통해 로드락 챔버(200)와 연결된다. 트랜스퍼 챔버(300)는 로드락 챔버(200)와 공정 처리 모듈(400) 사이에 배치된다. 트랜스퍼 챔버(300)는 직육면체의 박스 형상을 가지며, 그 내부에는 기판을 이송하기 위한 제 2 기판 이송 로봇(330)이 제공된다. 제 2 기판 이송 로봇(330)은 로드락 챔버(200)와 공정 처리 모듈(400)의 처리 모듈용 제2로드락 챔버(410)에 구비된 보트(130) 간에 기판을 이송한다. 제 2 기판 이송 로봇(330)은 1장의 기판 또는 5장의 기판을 반송할 수 있는 앤드 이펙터를 포함할 수 있다. 여기서, 제 2 기판 이송 로봇(330)은 진공 환경에서 기판을 이송시킬 수 있는 진공 로봇이 사용된다.The
트랜스퍼 챔버(300)에는 복수 개의 공정 처리 모듈(400)이 게이트 밸브(GV3)를 통해 연결될 수 있다. 일 예로, 트랜스퍼 챔버(300)에는 3 개의 공정 처리 모듈(400)이 연결될 수 있으며, 그 개수는 이에 제한되지 않는다.A plurality of
도 2를 참조하면, 클러스터 설비(1)는 진공 배기부(500)와 가스 공급부(600)를 포함한다. 진공 배기부(500)는 로드락 챔버(200), 트랜스퍼 챔버(300), 처리 모듈용 로드락 챔버(410) 그리고 프로세스 챔버(100) 각각에 연결되어 각 챔버에 진공압을 제공하는 진공 라인(510)을 포함한다. 가스 공급부(600)는 로드락 챔버(200), 트랜스퍼 챔버(300), 처리 모듈용 로드락 챔버(410) 그리고 프로세스 챔버(100) 간의 차압 형성을 위해 각각의 챔버에 가스를 공급하는 가스 공급라인(610)을 포함한다.Referring to FIG. 2, the
또한, 인덱스 챔버(920)와 로드락 챔버(200), 로드락 챔버(200)와 트랜스퍼 챔버(300), 그리고 트랜스퍼 챔버(300)와 처리 모듈용 로드락 챔버(410)는 게이트밸브(GV1, GV2, GV3)를 통해 연결되어, 각각의 챔버 압력을 독립적으로 제어할 수 있다.In addition, the
퍼니스형 반도체 설비인 공정 처리 모듈(400)은 제2로드락 챔버(410)와 프로세스 챔버(100)를 포함한다. The
제2로드락 챔버(410)는 게이트 밸브(GV3)를 통해 트랜스퍼 챔버(300)와 연결된다. 제2로드락 챔버(410)에는 기판들이 배치식으로 적재되는 보트(130)를 프로세스 챔버(100)의 공정튜브(110)의 내부공간으로 로딩/언로딩시키기 위한 보트 승강 장치(800)가 제공된다. 일 예로, 보트(130)는 기판들이 25매, 50매씩 적재될 수 있도록 슬롯들을 포함할 수 있다. 제2로드락 챔버(410)의 상부에는 프로세스 챔버(100)가 배치된다. The second
도 3은 공정 처리 모듈을 보여주는 도면이다.3 is a view showing a process processing module.
도 3을 참조하면, 프로세스 챔버(100)는 박막 증착을 위한 장치 구성을 포함할 수 있다. 일 예로, 프로세스 챔버(100)는 공정튜브(110), 히터 어셈블리(120), 기판 적재 유닛인 보트(130), 사이드 노즐부(140) 그리고 공급부(190)를 포함한다. Referring to FIG. 3, the
공정 튜브(110)는 보트(130)가 수용되는 이너 튜브(112)와, 이너 튜브(112)를 감싸는 아웃 터 튜브(114)를 포함한다. 공정 튜브(110)는 기판이 적재된 보트(130)가 로딩되어 기판들 상에 박막 증착 공정이 진행되는 내부 공간을 제공한다. 공정 튜브(110)는 높은 온도에서 견딜 수 있는 재질, 예컨대 석영으로 제작될 수 있다. The process tube 110 includes an
이너 튜브(112)와 아웃터 튜브(114)는 상부가 막혀 있는 원통관 형상으로 이루어진다. 도시하지 않았지만, 이너 튜브(112)는 일측에 길이방향(수직한 방향)을 따라 절개부가 형성될 수 있다. 일 예로, 절개부는 슬롯형태로 제공될 수 있다. 절개부는 사이드 노즐부(140)와 일직선상에 형성될 수 있다. The
다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 공정 튜브(110)는 플랜지(118) 일측에 내부를 감압시키기 위해 내부 공기를 강제 흡입하여 배기하기 위한 배기 포트(119)와, 배기 포트(119) 반대편에 공정 튜브(110) 내부로 공정 가스를 주입하기 위한 사이드 노즐부(140) 장착을 위한 노즐 포트(117)가 제공된다. 배기 포트(119)는 공정 시 공정 튜브(110) 내 공기를 외부로 배출시키기 위해 제공된다. 배기 포트(119)에는 진공 배기 장치(미도시)가 연결되며, 배기 포트(119)를 통해 공정 튜브(110)로 공급되는 공정 가스의 배기 및 내부 감압이 이루어진다. 히터 어셈블리(120)는 공정튜브(110)를 둘러싸도록 설치된다. Referring again to FIGS. 1 to 3, the process tube 110 includes an
보트(130)는 복수 개(일 예로 50장)의 기판들이 삽입되는 슬롯들을 구비할 수 있다. 보트(130)는 시일 캡(180) 상에 장착되며, 시일 캡(180)은 엘리베이터 장치인 보트 승강 장치(800)에 의해 공정 튜브(110) 안으로 로딩되거나 또는 공정 튜브(110) 밖으로 언로딩된다. 보트(130)는 공정 튜브(110)에 로딩되면, 시일 캡(180)은 공정 튜브(110)의 플랜지(118)와 결합된다. 한편, 공정 튜브(110)의 플랜지(118)와 시일 캡(180)이 접촉하는 부분에는 실링(sealing)을 위한 오-링(O-ring)과 같은 밀폐 부재가 제공되어 공정가스가 공정 튜브(110)와 시일 캡(180) 사이에서 새어나가지 않도록 한다.The
사이드 노즐부(140)는 공급부(190)를 통해 기판 표면에 박막 성장에 기여하는 가스들을 공급받는다. 공급부(190)는 제1공정가스, 제2공정가스, 세정용 가스 그리고 불활성 가스(퍼지 가스)를 선택적으로 사이드 노즐부(140)로 제공할 수 있다. 일 예로, 제2공정가스에는 DCS, SiH4, Si2H6 등의 데포 가스가 사용될 수 있고, 제1공정가스에는 Cl2, HCL 등의 식각 가스가 사용될 수 있으며, 불순물 도핑을 목적으로 할 경우에는 B2H6 , PH3 등과 같은 도핑 가스가 사용될 수 있다.The
도 4는 보트 승강 장치를 보여주는 단면도이고, 도 5는 보트 승강 장치를 제2로드락 챔버 안쪽에서 바라본 사시도이며, 도 6은 보트 승강 장치를 제2로드락 챔버 바깥쪽에서 바라본 사시도이다.FIG. 4 is a sectional view showing the boat elevating apparatus, FIG. 5 is a perspective view of the boat elevating apparatus viewed from inside the second load lock chamber, and FIG. 6 is a perspective view of the boat elevating apparatus viewed from the outside of the second load lock chamber.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 보트 승강 장치(800)는 자기부상 부재(810), 드라이브 유닛(850) 그리고 커플링 부재(860)를 포함한다.3 to 6, the
자기부상 부재(810)는 레일(812)과 이송블록(816)을 포함한다. 레일(812)은 제2로드락 챔버(410)를 구성하는 측면 패널(412)의 내측면(413)에 수직하게 제공된다. 레일(812)은 제1부상용 자성체(814)를 포함한다. 이송블록(816)은 보트의 시일캡(180)과 연결된다. The
이송 블록(816)은 레일(812)에 대하여 자기적으로 부상될 수 있도록 제1부상용 자성체(814)와 대향되어 반발력이 작용하는 제2부상용 자성체(818)를 포함한다. 이송 블록(816)은 일면에 제1부상용 자성체(814)가 삽입되는 홈(816)이 제공되며, 홈(816)에는 제1부상용 자성체(814)를 둘러싸도록 제2부상용 자성체(818)가 설치된다. The
드라이브 유닛(850)은 이송블록(816)이 수직방향으로 이동될 수 있는 추진력을 제공한다. 드라이드 유닛(850)은 로드락 챔버(410)의 측면 패널(412) 외측면(414)에 설치된다. 일 예로, 드라이브 유닛(850)은 액츄에이터(미도시됨)에 연동회전되는 볼스크류(852)와, 볼스크류(852)의 회전에 연동하여 볼스크류(852)의 길이방향을 따라 상하로 직성이동되는 이동 베이스(854) 그리고 이동 베이스(854)의 수직 이동을 안내하는 가이드 레일(856) 그리고 케이스(858)를 포함한다. 이동 베이스(854)는 커플링 부재(860)의 제1커플러(870)와 연결된다. 드라이브 유닛(850)은 볼스크류 방식 이외에도 이송블록을 수직방향으로 이동시키기 위한 LM(Linear Motion) 방식 등의 다양한 직선 이동 방식이 적용될 수 있다. The
커플링 부재(860)는 드라이브 유닛(850)의 추진력을 이송블록(816)으로 전달하기 위해 제공된다. 커플링 부재(860)는 제1커플러(870), 제2커플러(880) 그리고 실링부재(890)를 포함한다. Coupling
제1커플러(870) 드라이브 유닛(850)에 의해 이동된다. 일 예로, 제1커플러(870)는 소정 두께를 갖는 원통형 몸체(872)와 원통형 몸체(872)로부터 연장되어 드라이브 유닛(850)에 연결되는 연결부(874)를 포함할 수 있다. 연결부(874)는 로드락 챔버(410)의 측면 패널(412)에 커플링 부재(860)의 이동 경로를 따라 수직방향으로 길게 형성된 이동 통로(419)를 통해 이동 베이스(854)와 연결된다. 원통형 몸체(872)는 제1영구자석부(873)를 포함한다. 제1영구자석부(873)는 이웃하는 자극이 서로 다른 극성을 갖도록 배치되는 복수개의 제1영구자석(873a)들을 포함할 수 있다.The
제2커플러(880)는 제1커플러(870)와는 일정한 간격이 유지되도록 배치되고 제1커플러(870)와 자기적으로 결합되어 제1커플러(870)와 함께 승강될 수 있다. 일 예로, 제2커플러(880)는 원통형 몸체(872)의 일부를 감싸도록 일부가 오픈된 링형 몸체로 제공될 수 있다. 링형 몸체는 이송 블록(816)에 고정될 수 있다. 링형 몸체는 제1영구자석부(873)와 자기적으로 결합되는 제2영구자석부(883)를 포함할 수 있다. 제2영구자석부(883)는 이웃하는 자극이 서로 다른 극성을 갖도록 배치되고, 또 대응하는 제1 영구자석(873a)들에 대하여도 서로 다른 극성을 갖도록 배치되는 복수개의 제2영구자석(883a)들을 포함할 수 있다.The
실링부재(890)는 제1커플러(870)와 제2커플러(880) 사이를 격리하면서 제1커플러(870)의 이동 경로를 실링하기 위해 제공된다. 실링 부재(890)는 제1커플러(870)의 원통형 몸체(872)가 이동될 수 있는 내부 공간을 갖는 원기둥 형상으로, 원통형 몸체보다 큰 내경을 갖으며, 일측은 측면 패널(412)의 내측면(413)에 고정되어 이동 통로(419)를 제2로드락 챔버(410)의 내부와 격리되도록 밀폐한다. The sealing
상술한 구성을 갖는 보트 승강 장치(800)는 제2로드락 챔버(410) 내부에서는 자기부상 방식으로 이송 블록(816)이 승강되고, 이송 블록(816)의 추진력은 제2로드락 챔버(410) 외부에 설치된 드라이브 유닛(850)에 의해 제공됨으로써 제2로드락 챔버(410) 내부에서 보트 승강 장치(800)의 구동에 따른 마찰 및 윤활제 등에 의한 파티클 발생을 방지할 수 있다. In the
또한, 보트 승강 장치(800)는 제1커플러(870)와 제2커플러(880)가 영구자석에 의해 상호 결합되어 있고, 제1커플러(870)가 드라이브 유닛(850)에 연결됨으로써 보트 승강 장치(800)로 제공되는 전력이 차단되더라도 이송 블록(816)이 낙하하는 사고를 예방할 수 있다.The first and
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
100: 프로세스 챔버 110 : 공정 튜브
120 : 히터 어셈블리 130 : 보트
140 : 사이드 노즐부 800 : 보트 승강 장치
810 : 자기부상 부재 850 : 드라이브 유닛
860 : 커플링 부재 100: process chamber 110: process tube
120: heater assembly 130: boat
140: side nozzle part 800: boat lift device
810: Magnetic levitation member 850: Drive unit
860: Coupling member
Claims (15)
수직하게 제공되는 레일과, 상기 레일에 대하여 자기적으로 부상되는 이송블록을 구비한 자기부상 부재;
상기 이송블록에 추진력을 제공하는 드라이브 유닛; 및
상기 드라이브 유닛의 추진력을 상기 이송블록에 전달하는 커플링 부재를 포함하되;
상기 커플링 부재는
상기 드라이브 유닛에 의해 승강되는 제1커플러; 및
상기 제1커플러와는 일정한 간격이 유지되도록 배치되고 상기 제1커플러와 자기적으로 결합되어 상기 제1커플러와 함께 승강되는 제2커플러를 포함하고,
상기 제1커플러는
소정 두께를 갖는 원통형 몸체; 및 상기 원통형 몸체로부터 연장되어 상기 드라이브 유닛에 연결되는 연결부를 포함하며, 상기 제2커플러는 상기 원통형 몸체의 일부를 감싸도록 일부가 오픈된 링형 몸체를 포함하는 보트 승강 장치.A boat lifting apparatus comprising:
A magnetically levitated member having a rail vertically provided and a transport block magnetically levitated with respect to the rail;
A drive unit for providing thrust to the transport block; And
And a coupling member for transmitting the driving force of the drive unit to the transport block;
The coupling member
A first coupler lifted by the drive unit; And
And a second coupler arranged to be spaced apart from the first coupler by a predetermined distance and magnetically coupled with the first coupler and lifted and lowered together with the first coupler,
The first coupler
A cylindrical body having a predetermined thickness; And a connecting portion extending from the cylindrical body and connected to the drive unit, wherein the second coupler includes a ring-shaped body partially opened to enclose a part of the cylindrical body.
상기 레일은
제1부상용 자성체를 포함하고
상기 이송블록은
상기 제1부상용 자성체와 대향되어 반발력이 작용하는 제2부상용 자성체를 포함하는 보트 승강 장치.The method according to claim 1,
The rail
A first floating magnetic body
The transport block
And a second floating magnetic body opposed to the first floating magnetic body and acting on a repulsive force.
상기 커플링 부재는
상기 제1커플러와 상기 제2커플러 사이를 격리하면서 상기 제1커플러의 이동 경로를 실링하는 실링부재를 더 포함하는 보트 승강 장치.The method according to claim 1,
The coupling member
And a sealing member sealing the movement path of the first coupler while isolating the first coupler from the second coupler.
상기 제1커플러는 제1영구자석부를 포함하고;
상기 제2커플러는 상기 제1영구자석부와 자기적으로 결합되는 제2영구자석부를 포함하는 보트 승강 장치.The method according to claim 1,
The first coupler including a first permanent magnet portion;
And the second coupler includes a second permanent magnet portion magnetically coupled to the first permanent magnet portion.
수직하게 제공되는 레일과, 상기 레일에 대하여 자기적으로 부상되는 이송블록을 구비한 자기부상 부재;
상기 이송블록에 추진력을 제공하는 드라이브 유닛; 및
상기 드라이브 유닛의 추진력을 상기 이송블록에 전달하는 커플링 부재를 포함하되;
상기 커플링 부재는
상기 드라이브 유닛에 의해 승강되는 그리고 제1영구자석부를 구비한 제1커플러; 및
상기 제1커플러와는 일정한 간격이 유지되도록 배치되고 상기 제1영구자석부와 자기적으로 결합되는 제2영구자석부를 구비하여 상기 제1커플러와 함께 승강되는 제2커플러를 포함하며,
상기 제1영구자석부는 이웃하는 자극이 서로 다른 극성을 갖도록 배치되는 복수개의 제1영구자석들을 포함하고,
상기 제2영구자석부는 이웃하는 자극이 서로 다른 극성을 갖도록 배치되고, 또 대응하는 상기 제1 영구자석들에 대하여도 서로 다른 극성을 갖도록 배치되는 복수개의 제2영구자석들을 포함하는 보트 승강 장치.A boat lifting apparatus comprising:
A magnetically levitated member having a rail vertically provided and a transport block magnetically levitated with respect to the rail;
A drive unit for providing thrust to the transport block; And
And a coupling member for transmitting the driving force of the drive unit to the transport block;
The coupling member
A first coupler which is lifted by the drive unit and has a first permanent magnet portion; And
And a second coupler which is disposed to be spaced apart from the first coupler by a predetermined distance and has a second permanent magnet portion magnetically coupled to the first permanent magnet portion and is lifted and lowered together with the first coupler,
Wherein the first permanent magnet portion includes a plurality of first permanent magnets arranged such that neighboring magnetic poles have different polarities,
Wherein the second permanent magnet portion includes a plurality of second permanent magnets arranged such that neighboring magnetic poles have different polarities and also have different polarities with respect to the corresponding first permanent magnets.
상기 드라이브 유닛은
액츄에이터에 연동회전되는 볼스크류;
상기 볼스크류의 회전에 연동하여 상기 볼스크류의 길이방향을 따라 상하로 직성이동되고 상기 제1커플러와 연결되는 이동 베이스를 포함하는 보트 승강 장치.
8. The method of claim 7,
The drive unit
A ball screw rotated in conjunction with the actuator;
And a moving base that is linearly moved up and down along the longitudinal direction of the ball screw in conjunction with rotation of the ball screw and connected to the first coupler.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
KR1020150014469A KR101587016B1 (en) | 2015-01-29 | 2015-01-29 | Apparatus for lifting boat and Substrate processing Apparatus of Furnace Type |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR101587016B1 true KR101587016B1 (en) | 2016-01-21 |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10303134A (en) * | 1997-04-28 | 1998-11-13 | Kokusai Electric Co Ltd | Heat-treating device |
JP2006086401A (en) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Substrate processing equipment |
-
2015
- 2015-01-29 KR KR1020150014469A patent/KR101587016B1/en active IP Right Grant
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