KR101657175B1 - 리프트 핀 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판의 손상을 방지하고 수명이 향상된 리프트 핀을 제공하는 것이다.
구체적으로, 본 발명은, 반응챔버 내부에서 기판을 하부면으로부터 들어올리는 리프트 핀으로서, 상기 기판의 하부면에 접촉하는 헤드부; 일단부가 상기 헤드부의 하부에 연결되는 연결부; 상기 연결부의 하부에서 상기 연결부의 타단부에 연결되며, 상기 헤드부를 지지하는 몸체부;를 포함하고, 상기 헤드부는 상기 몸체부에 대해 상기 헤드부의 수직 중심축에 대해 피봇(pivot) 회동가능하고 동시에 상기 몸체부에 대해 소정 각도로 틸트(tilt) 회동가능하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 리프트 핀에 관한 것이다.

Description

리프트 핀{LIFT PIN}
본 발명은 리프트 핀에 관한 것으로서, 기판의 손상을 방지하고 수명이 향상된 리프트 핀을 제공하는 것이다.
일반적으로, 리프트 핀은 반응챔버 내에서 서셉터와 로봇암 사이에서 기판이 이송될 수 있도록 서셉터의 안착부에 안착된 기판을 상승시키거나 로봇암에 의해 전달된 기판을 지지 및 하강하여 상기 기판을 서셉터의 안착부에 내려놓는 장치이다.
이러한, 리프트 핀은 기판의 하부면을 안정적으로 지지하기 위하여 서셉터의 테두리방향으로 복수 개 구비된다.
도 1은 종래기술에 따른 리프트 핀(4)에 대한 개략도이고, 도 2는 종래기술에 따른 리프트 핀(4)의 작동상태에 대한 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 리프트 핀(4)은 기판(S)의 하부면에 접촉하여 지지하는 헤드부(4a)와, 상기 헤드부(4a)의 하부에 연결되는 연결부(4b)와, 상기 연결부(4b)의 하부에 연결되어 상기 헤드부(4a)를 승강시키는 몸체부(4c)를 포함한다.
기판(S)이 안착되는 안착부재(1)는 상기 헤드부(4a)를 수용하고 상기 헤드부(4a)의 이동을 안내하는 관통공(2)과, 상기 헤드부(4a)의 하강을 저지하는 걸림턱(3)을 포함한다.
연결부(4b)는 하부단부에는 핀홀이 구비되고, 상기 연결부(4b)의 하부단부는 상기 몸체부(4c)의 상단부에서 상기 핀홀을 관통하는 볼트와 상기 볼트에 체결되는 너트에 의해 고정된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 헤드부(4a)는 몸체부(4c)에 대해 어떠한 회동도 이루어지지 않도록 연결된다.
이로 인해 종래기술은 넓은 기판(예를 들어, 웨이퍼 또는 유리기판)을 리프트 핀으로 지지할 때 기판의 처짐현상(warpage)으로 인해 기판의 하부면이 헤드부의 지지면에 의해 안정적으로 지지되지 못하고 헤드부의 테두리에 접촉하게 되어 기판에 손상이 발생하는 문제점이 존재한다. 또한, 기판의 처짐현상(warpage)으로 인한 기판과 헤드부의 테두리의 접촉으로 인해 기판의 하중이 리프트 핀에 수평 편하중으로 작용하게 되며, 이러한 수평 편하중으로 인해 리프트 핀에 부하가 걸려 리프트 핀의 수명이 단축되는 문제점이 존재하여 왔다.
따라서, 본 발명의 목적은 종래기술의 문제점을 해결하는 리프트 핀을 제공하는 것이다.
구체적으로, 본 발명의 목적은 리프트 핀에 의한 기판의 손상을 방지할 수 있는 리프트 핀을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 리프트 핀에 가해지는 기판의 수평 편하중을 제거하여 리프트 핀의 수명을 향상시킬 수 있는 리프트 핀을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 반응챔버 내부에서 기판을 하부면으로부터 들어올리는 리프트 핀으로서, 상기 기판의 하부면에 접촉하는 헤드부; 일단부가 상기 헤드부의 하부에 연결되는 연결부; 상기 연결부의 하부에서 상기 연결부의 타단부에 연결되며, 상기 헤드부를 지지하는 몸체부;를 포함하고, 상기 헤드부는 상기 몸체부에 대해 상기 헤드부의 수직 중심축에 대해 피봇(pivot) 회동가능하고 동시에 상기 몸체부에 대해 소정 각도로 틸트(tilt) 회동가능하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 리프트 핀을 제공할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 연결부는 볼조인트로 구성되고, 상기 볼조인트는 볼스터드 및 상기 볼스터드의 일측으로부터 연장되는 고정용 연장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 헤드부는 상기 볼스터드를 수용하는 소켓부를 구비하고, 상기 볼조인트의 고정용 연장부는 상기 몸체부의 상단부에 고정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 헤드부는, 상부에서 상기 기판의 하부면에 접촉하는 지지면과, 하부에서 상기 볼스터드의 상부 반구부분을 수용하는 상부 수용부를 포함하는 상부 지지블록; 및 상부에 구비되어 상기 고정용 연장부가 연장되는 상기 볼스터드의 하부 반구부분을 수용하는 하부 수용부, 상기 하부 수용부와 연통되며 상기 고정용 연장부가 관통하는 관통부, 상기 관통부의 하부방향으로 외측으로 경사지게 절개된 절개부를 포함하되, 상기 상부 지지블록에 결합되는 하부 지지블록;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 상부 지지블록은 상기 상부 수용부의 표면에서 상기 볼 스터드의 상부 반구부분를 점접촉하여 지지하는 복수 개의 볼베어링을 구비하고, 상기 하부 지지블록은 상기 하부 수용부의 표면에서 상기 볼 스터드의 하부 반구부분를 점접촉하여 지지하는 복수 개의 볼베어링을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 상부 지지블록과 상기 하부 지지블록은 나사방식으로 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 헤드부는 상부에서 상기 기판의 하부면에 접촉하는 지지면과 상기 고정용 연장부의 자유단 단부가 고정되는 하부면을 포함하고, 상기 몸체부는 상기 몸체부의 상단부에서 상기 볼스터드를 수용하는 소켓부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 몸체부는 상단부에서 상기 볼스터드를 수용하는 소켓부를 포함하고, 상기 소켓부는, 상부에 구비되며 상부방향으로 외측으로 경사지게 절개된 절개부, 상기 절개부와 연통되며 상기 고정용 연장부가 관통하는 관통부, 상기 관통부의 하부에서 상기 고정용 연장부가 연장되는 상기 볼 스터드의 상부 반구부분을 수용하는 상부 수용부를 포함하는 상부 소켓; 및 상부에 구비되며 상기 볼스터드의 하부 반구부분을 수용하는 하부 수용부와, 하부에 구비되며 상기 몸체부의 상단부에 고정되는 고정부를 포함하며, 상기 상부 소켓이 결합되는 하부 소켓;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 상부 소켓은 상기 상부 수용부의 표면에서 상기 볼 스터드의 상부 반구부분를 점접촉하여 지지하는 복수 개의 볼베어링을 구비하고, 상기 하부 소켓은 상기 하부 수용부의 표면에서 상기 볼 스터드의 하부 반구부분를 점접촉하여 지지하는 복수 개의 볼베어링을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 상부 소켓과 상기 하부 소켓은 나사방식으로 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 볼베어링은 세라믹 물질로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 소정 각도는 10°이하인 것을 특징으로 한다.
전술한 과제해결수단에 의하면, 본 발명은 기판의 처짐현상이 발생하는 경우라도 리프트 핀의 지지면이 기판의 하부면을 안정적으로 지지할 수 있도록 할 수 있어, 리프트 핀에 의한 기판의 손상을 방지할 수 있다. 이로 인해, 본 발명은 리프트 핀에 의한 기판의 불량률을 상당히 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 리프트 핀에 가해지는 기판의 수평 편하중을 제거할 수 있으며, 이로 인해 리프트 핀에 가해지는 부하를 감소시킬 수 있다. 그 결과, 본 발명은 리프트 핀의 수명을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 리프트 핀에 대한 개략도이다.
도 2는 종래기술에 따른 리프트 핀의 작동상태에 대한 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 리프트 핀에 대한 개략도이다
도 4는 본 발명에 따른 리프트 핀의 작동상태에 대한 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 리프트 핀에 대한 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 리프트 핀에 대한 개략적인 분해 단면도이다.
도 7은 도 5의 추가 실시예에 따른 리프트 핀에 대한 개략적인 단면도이다.
도 8은 도 5의 추가 실시예에 따른 리프트 핀에 대한 개략적인 분해 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 리프트 핀에 대한 개략적인 단면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 리프트 핀에 대한 개략적인 분해 단면도이다.
도 11는 도 9의 추가 실시예에 따른 리프트 핀에 대한 개략적인 단면도이다.
도 12는 도 9의 추가 실시예에 따른 리프트 핀에 대한 개략적인 분해 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 도면번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 리프트 핀(1000)에 대한 개략도이고, 도 4는 본 발명에 따른 리프트 핀(1000)의 작동상태에 대한 개략도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 리프트 핀(1000)은 반응챔버 내부에서 기판(S)을 하부면으로부터 들어올리는 장치로서, 기판(S)이 안착되는 안착부재(1100)에 구비된 관통공을 따라 상하로 이동한다. 그리고, 상기 리프트 핀(1000)은 안착부재(1100)의 관통공에 구비된 걸림턱에 의해 리프트 핀(1000)의 헤드부(100)의 하부면이 걸려 하부이동거리가 제한된다.
상기 리프트 핀(1000)은 기판(S)의 하부면에 접촉하는 헤드부(100)와, 일단부가 상기 헤드부(100)의 하부에 연결되는 연결부(200)와, 상기 연결부(200)의 하부에서 상기 연결부(200)의 타단부에 연결되며 상기 헤드부(100)를 지지하는 몸체부(300)를 포함한다.
특히, 본 발명에 따른 헤드부(100)는 몸체부(300)에 대해 상기 헤드부(100)의 수직 중심축에 대해 피봇(pivot) 회동가능하고 동시에 상기 몸체부(300)에 대해 소정 각도로 틸트(tilt) 회동가능하도록 연결된다.
여기서, 기판(S)이란 반응챔버 내에서 공정이 이루어지는 자재로서, 예를 들어 웨이퍼 또는 유리기판 등을 포함한다.
그리고, 헤드부(100)의 피봇 회동이란 헤드부(100)의 수직 중심축을 회전축으로 하여 상기 헤드부(100)가 시계방향 및/또는 반시계방향으로 회전하는 운동을 의미하고, 헤드부(100)의 틸트 회동이란 헤드부(100)가 상기 헤드부(100)가 위치되는 수평면이 몸체부(300)의 상단부가 위치하는 수평면에 대해 소정각도로 경사지게 이동하는 운동을 의미한다.
이렇게, 상기 헤드부(100)가 몸체부(300)에 대해서 피봇 회동 및 틸팅 회동 가능하게 연결됨으로써, 도 4에 도시된 바와 같이 기판(S)의 처짐현상이 발생하더라도 헤드부(100)가 상기 헤드부(100)의 지지면이 처진 기판(S)의 하부면에 안정적으로(또는 거의 전면적에 걸쳐) 접촉하도록 회동할 수 있어 기판(S)의 하중으로 인해 헤드부(100)로 가해지는 수평 편하중을 제거할 수 있다. 그 결과, 본 발명은 리프트 핀(1000)과 헤드부(100)의 테두리부분 사이의 접촉 또는 충돌에 의한 기판(S)의 손상을 방지할 수 있고, 리프트 핀(1000)에 가해지는 부하를 감소시킬 수 있어 리프트 핀(1000)의 수명을 향상시킬 수 있다.
이하에서는, 리프트 핀(1000)의 피봇회동 및 틸트회동 구조에 대해 도면을 참고하겨 구체적으로 기술하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 리프트 핀(1000)에 대한 개략적인 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 리프트 핀(1000)에 대한 개략적인 분해 단면도이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 리프트 핀(1000)은, 기판의 하부면에 접촉하는 헤드부(100)와, 일단부가 상기 헤드부(100)의 하부에 연결되며 볼 조인트로 구성된 연결부(200)와, 상기 연결부(200)의 하부에서 상기 연결부(200)의 타단부에 연결되는 몸체부(300)를 포함한다.
여기서, 볼 조인트로 구성된 연결부(200)는 볼스터드(210) 및 상기 볼스터드(210)의 일측으로부터 연장되는 고정용 연장부(220)를 포함한다.
본 실시예에서, 상기 볼스터드(210)는 헤드부(100)에 구비된 소켓부에 회전가능하게 수용되며, 상기 고정용 연장부(220)는 몸체부(300)의 상단부에 고정되도록 설치된다. 즉, 상기 볼스터드(210)는 리프트 핀(1000)에서 상부를 향하는 방향으로 배치되고, 상기 고정용 연장부(220)는 리피트 핀에서 하부를 향하는 방향으로 배치된다.
도 5 및 도 6을 참고하면, 본 실시예에 따른 헤드부(100)는 기판의 하부을 접촉 및 지지하는 상부 지지블록(110)과, 상기 상부 지지블록(110)의 하부에 결합되는 하부 지지블록(120)을 포함하고, 본 실시예에 따른 연결부(200)의 볼스터드(210)는 상기 상부 지지블록(110)과 상기 하부 지지블록(120) 사이에 회전가능하게 수용되며, 상기 연결부(200)의 고정용 연장부(220)는 상기 하부 지지블록(120)을 관통하도록 배치된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 상부 지지블록(110)은 상부에서 기판의 하부면에 접촉하는 평평한 면인 지지면(111)과, 하부에서 상기 볼스터드(210)의 상부 반구부분을 수용하는 상부 수용부(113)와, 하부 지지블록(120)의 외주면이 결합되는 체결용 연장부(117)를 포함한다.
상기 지지면(111)은 헤드부(100)의 상부면으로서 기판의 하부면에 직접 접촉하는 부분이다.
상기 상부 수용부(113)는 후술할 하부 지지블록(120)의 하부 수용부(121)와 함께 소켓부를 형성하고, 상기 상부 수용부(113)는 상기 볼 조인트의 상부 반구부분을 수용하며, 상기 상부 수용부(113)는 반구형상을 구비한다.
이때, 상기 상부 수용부(113)는 상기 상부 수용부(113)의 곡률이 상기 볼 조인트의 볼스터드(210)의 곡률과 동일하게 (또는 거의 동일하게) 구성된다.
바람직하게는, 상기 상부 수용부(113)는 표면에 윤활제가 도포되거나 또는 윤활코팅이 구비될 수 있다. 이는 상부 수용부(113)에서 볼조인트(200)의 볼스터드(210)가 용이하게 회전할 수 있도록 하기 위함이다.
상기 상부 수용부(113)의 하부에는 후술할 하부 지지블록(120)의 외주면이 결합될 수 있도록 하는 체결용 연장부(117)가 구비된다. 상기 체결용 연장부(117)의 내측면에는 나사산(117a)이 구비된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 하부 지지블록(120)은 상부에서 상기 볼스터드(210)의 하부 반구부분을 수용하는 하부 수용부(121)와, 상기 볼스터드(210)의 하부 반구부분의 일측으로부터 연장되는 고정용 연장부(220)가 상기 하부 지지블록(120)을 관통할 수 있도록 형성된 관통부(126)와, 상기 관통부(126)의 하부에 형성되는 절개부(127)를 포함한다.
하부 수용부(121)는 전술한 상부 지지블록(110)의 상부 수용부(113)와 함께 소켓부를 형성하고, 상기 하부 수용부(121)는 고정용 연장부(220)를 제외한 상기 볼 조인트의 하부 반구부분을 수용하며, 상기 하부 수용부(121)는 반구형상을 구비한다.
이때, 상기 하부 수용부(121)는 상기 하부 수용부(121)의 곡률이 상기 볼 조인트의 볼스터드(210)의 곡률과 동일하게 (또는 거의 동일하게) 구성된다.
바람직하게는, 상기 하부 수용부(121)는 표면에 윤활제가 도포되거나 또는 윤활코팅이 구비될 수 있다. 이는 하부 수용부(121)에서 볼조인트(200)의 볼스터드(210)가 용이하게 회전할 수 있도록 하기 위함이다.
하부 수용부(121)의 최하단부에는 연결부(200)의 고정용 연장부(220)가 하부 지지블록(120)을 하부방향으로 관통할 수 있도록 형성된 관통부(126)가 구비된다. 상기 관통부(126)는 상기 하부 수용부(121)와 연통되도록 형성된다.
또한, 상기 관통부(126)는 상기 관통부(126)의 내경이 상기 고정용 연결부(200)의 외경 이상이도록 구성된다.
상기 관통부(126)의 하부에는, 상기 관통부(126)의 하부방향으로 외측으로 경사지게 절개된 절개부(127)가 구비된다. 상기 절개부(127)는 헤드부(100)가 몸체부(300)에 대해 틸트회동할 경우 헤드부(100)의 틸트회동 각도의 범위를 제한한다. 즉, 상기 절개부(127)의 경사각도 및 크기에 따라 헤드부(100)의 틸트회동 각도의 범위가 결정된다.
바람직하게는, 상기 절개부(127)는 상기 헤드부(100)의 틸트회동 각도의 범위가 10° 이하가 되도록 형성될 수 있다.
상기 하부 지지블록(120)의 외주면에는, 상기 상부 지지블록(110)의 체결용 연장부(117)에 구비된 나사산(117a)에 맞물려 결합되는 나사산(122)이 구비된다.
그리고, 상기 하부 지지블록(120)의 하부단부의 외주면에는, 상부 지지블록(110)에 하부 지지블록(120)을 체결할 때 하부 지지블록(120)의 회전을 용이하게 하여 체결과정을 용이하게 하는 테두리부(123)가 구비된다. 즉, 상기 테두리부(123)는 손잡이 역할을 한다.
몸체부(300)는 상단부에서 상기 볼조인트(200)의 고정부가 일정 깊이 삽입되는 설치홈(310)이 구비된다. 상기 고정부는 상기 몸체부(300)의 상단부의 설치홈(310)에 삽입된 후 몸체부(300)의 측면 및 고정부의 핀홀을 관통하는 볼트 및 상기 볼트의 단부에 체결되는 너트에 의해 고정된다.
상기 몸체부(300)는 상기 헤드부(100)를 지지하며 구동장치로부터 승강력 및 하강력을 전달받아 상기 헤드부(100)를 상승 및 하강시키도록 구성된다.
도 7은 도 5의 추가 실시예에 따른 리프트 핀(1000)에 대한 개략적인 단면도이고, 도 8은 도 5의 추가 실시예에 따른 리프트 핀(1000)에 대한 개략적인 분해 단면도이다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 추가 실시예에 따른 리프트 핀(1000)은 도 5 및 도 6에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 리프트 핀(1000)의 구성요소 및 기술적 특징으로 모두 포함하고 있으므로, 설명의 명확성을 위하여 중복되는 내용에 대한 기술은 생략하기로 한다.
도 7 및 도 8을 참고하면, 상기 소켓부는 내측면에서 복수 개의 볼베어링(115)(125)을 포함하고, 상기 볼 베어링(115)(125)은 상기 소켓부에 수용되는 볼스터드(210)을 점접촉 방식으로 지지한다.
구체적으로, 상기 상부 지지블록(110)은 상기 상부 수용부(113)의 표면에서 상기 볼 스터드의 상부 반구부분를 점접촉하여 지지하는 복수 개의 볼베어링(115)을 구비하고, 상기 하부 지지블록(120)은 상기 하부 수용부(121)의 표면에서 상기 볼 스터드의 하부 반구부분를 점접촉하여 지지하는 복수 개의 볼베어링(125)을 구비한다.
상기 복수 개의 볼베어링(115)(125)은 상기 상부 수용부(113) 및 상기 하부 수용부(121)의 표면에서 자축으로 회전가능하게 설치되며, 상기 복수 개의 볼베어링(115)(125)은 상기 상부 수용부(113) 및 상기 하부 수용부(121)의 표면에서 볼스터드(210)의 표면을 균일하게 지지하도록 서로 등간격으로(예를 들어, 원주방향의 등간격으로) 이격되어 배치된다.
바람직하게는, 상기 볼베어링(115)(125)은 세라믹 물질로 구성될 수 있다. 이는 볼베어링과 볼스터드(210) 사이의 마찰력을 감소시켜 볼스터드(210)의 회전을 보다 용이하게 하기 위함이다.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 리프트 핀(1000')에 대한 개략적인 단면도이고, 도 10은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 리프트 핀(1000')에 대한 개략적인 분해 단면도이다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 리프트 핀(1000')은, 기판의 하부면(112')에 접촉하는 헤드부(100')와, 일단부가 상기 헤드부(100')의 하부에 연결되며 볼 조인트로 구성된 연결부(200')와, 상기 연결부(200')의 하부에서 상기 연결부(200')의 타단부에 연결되는 몸체부(300')와, 상기 몸체부(300')의 상단부에 결합되는 소켓부(400')를 포함한다.
여기서, 볼 조인트로 구성된 연결부(200')는 볼스터드(210') 및 상기 볼스터드(210')의 일측으로부터 연장되는 고정용 연장부(220')를 포함한다.
본 실시예에서, 상기 볼스터드(210')는 소켓부(400')에 회전가능하게 수용되며, 상기 고정용 연장부(220')는 헤드부(100')의 하부면(112')에 고정되도록 설치된다. 즉, 상기 볼스터드(210')는 리프트 핀(1000')에서 하부를 향하는 방향으로 배치되고, 상기 고정용 연장부(220')는 리피트 핀에서 상부를 향하는 방향으로 배치된다.
도 9 및 도 10을 참고하면, 본 실시예에 따른 헤드부(100')는, 상부에서 기판의 하부면(112')에 접촉하는 평평한 면인 지지면(111')과, 상기 지지면(111')의 반대편에 위치하는 하부면(112')을 포함한다.
상기 하부면(112')에는 상기 볼조인트(200')의 고정용 연장부(220')의 자유단 단부가 삽입 및 고정되는 고정홈(112a')이 구비된다.
바람직하게는, 상기 고정용 연장부(220')의 자유단 단부의 외주면 및 상기 고정홈(112a')의 내측면에는 서로 맞물리는 나사산(112b')이 구비될 수 있다.
본 실시예에 따른 몸체부(300')는 상단부에 결합되어 상기 볼조인트(200')의 볼스터드(210')를 회전가능하게 수용하는 소켓부(400')를 포함한다.
상기 소켓부(400')는 볼스터드(210')의 상부 반구부분을 수용 및 지지하는 상부 소켓(410')과, 상기 상부 소켓(410')의 하부에 결합되며 상기 볼스터드(210')의 하부 반구부분을 수용 및 지지하는 하부 소켓(430')을 포함한다. 즉, 본 실시예에 따른 연결부(200')의 볼스터드(210')는 상기 상부 소켓(410')과 상기 하부 소켓(430') 사이에 회전가능하게 수용되며, 상기 연결부(200')의 고정용 연장부(220')는 상기 상부 소켓(410')을 상부방향으로 관통하도록 배치된다.
도 10에 도시된 바와 같이, 상부 소켓(410')은 상부에서 상기 볼스터드(210')의 하부 반구부분을 수용하는 하부 수용부(431')와, 상기 볼스터드(210')의 하부 반구부분의 일측으로부터 연장되는 고정용 연장부(220')가 상기 하부 지지블록을 관통할 수 있도록 형성된 관통부(413')와, 상기 관통부(413')의 하부에 형성되는 절개부(411')를 포함한다.
상부 소켓(410')의 상부에는 절개부(411')가 구비된다. 상기 절개부(411')는 상기 상부 소켓(410')의 상부 내측에서 상부방향으로 외측으로 경사지게 절개되도록 형성된다.
상기 절개부(411')는 헤드부(100')가 몸체부(300')에 대해 틸트회동할 경우 헤드부(100')의 틸트회동 각도의 범위를 제한한다. 즉, 상기 절개부(411')의 경사각도 및 크기에 따라 헤드부(100')의 틸트회동 각도의 범위가 결정된다.
바람직하게는, 상기 절개부(411')는 상기 헤드부(100')의 틸트회동 각도의 범위가 10° 이하가 되도록 형성될 수 있다.
상기 절개부(411')의 하부에는 상기 고정용 연장부(220')가 상부 소켓(410')을 상부방향으로 관통할 수 있도록 하는 관통부(413')가 구비된다.
상기 관통부(413')는 상기 절개부(411')와 후술할 상부 수용부(415')와 연통되도록 형성된다.
또한, 상기 관통부(413')는 상기 관통부(413')의 내경이 상기 고정용 연결부(200')의 외경 이상이도록 구성된다.
상기 관통부(413')의 하부에는, 상기 고정용 연장부(220')가 연장되는 상기 볼 스터드의 상부 반구부분을 수용하는 상부 수용부(415')가 구비된다. 상기 상부 수용부(415')는 상기 고정용 연장부(220')를 제외한 상기 볼 조인트의 상부 반구부분을 수용하며, 상기 상부 수용부(415')는 반구형상을 구비한다.
이때, 상기 상부 수용부(415')는 상기 상부 수용부(415')의 곡률이 상기 볼 조인트의 볼스터드(210')의 곡률과 동일하게 (또는 거의 동일하게) 구성된다.
바람직하게는, 상기 상부 수용부(415')는 표면에 윤활제가 도포되거나 또는 윤활코팅이 구비될 수 있다. 이는 상부 수용부(415')에서 볼조인트(200')의 볼스터드(210')가 용이하게 회전할 수 있도록 하기 위함이다.
상부 수용부(415')의 최상단부에는 연결부(200')의 고정용 연장부(220')가 하부 지지블록을 하부방향으로 관통할 수 있도록 형성된 상기 관통부(413')가 구비된다.
상기 상부 소켓(410')의 외주면에는, 후술할 하부 소켓(430')의 체결용 연장부(433')에 구비된 나사산(433a')에 맞물려 결합되는 나사산(417')이 구비된다.
그리고, 상기 상부 소켓(410')의 상부단부의 외주면에는, 후술할 하부 소켓(430')에 상부 소켓(410')을 체결할 때 상부 소켓(410')의 회전을 용이하게 하여 체결과정을 용이하게 하는 테두리부(419')가 구비된다. 즉, 상기 테두리부(419')는 손잡이 역할을 한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 상기 하부 소켓(430')은 상부에서 상기 볼스터드(210')의 하부 반구부분을 수용하는 하부 수용부(431')와, 상부 소켓(410')의 외주면이 결합되는 체결용 연장부(433')를 포함한다.
상기 하부 수용부(431')는 상기 볼 조인트의 하부 반구부분을 수용하며, 상기 하부 수용부(431')는 반구형상을 구비한다.
이때, 상기 하부 수용부(431')는 상기 하부 수용부(431')의 곡률이 상기 볼 조인트의 볼스터드(210')의 곡률과 동일하게 (또는 거의 동일하게) 구성된다.
바람직하게는, 상기 하부 수용부(431')는 표면에 윤활제가 도포되거나 또는 윤활코팅이 구비될 수 있다. 이는 하부 수용부(431')에서 볼조인트(200')의 볼스터드(210')가 용이하게 회전할 수 있도록 하기 위함이다.
상기 하부 수용부(431')의 상부 테두리에는 상기 상부 소켓(410')의 외주면이 결합될 수 있도록 하는 체결용 연장부(433')가 구비된다. 상기 체결용 연장부(433')의 내측면에는 나사산(433a')이 구비된다.
상기 하부 소켓(430')의 하부면(112')에는 몸체부(300')에 삽입 및 고정되는 고정부(435')가 구비된다. 도 10을 참고하면, 상기 고정부(435')는 몸체부(300')의 설치홈(310')에 삽입되어 나사체결되도록 나사산(435a')을 구비한 돌출부로 구성된다.
물론, 상기 고정부(435')는 본 발명의 일 실시예에 따른 리프트 핀(1000')과 유사하게 핀홀을 구비하고, 몸체부(300')의 측면과 상기 핀홀을 관통하는 볼트 및 상기 볼트의 단부에 체결되는 너트를 통하여 몸체부(300')에 고정될 수도 있다.
몸체부(300')는 상단부에서 상기 하부 소켓(430')의 고정부(435')가 일정 깊이 삽입되는 설치홈(310')이 구비된다. 상기 설치홈(310')의 내측면에는 나사산(311')이 구비된다.
상기 몸체부(300')는 상기 헤드부(100')를 지지하며 구동장치로부터 승강력 및 하강력을 전달받아 상기 헤드부(100')를 상승 및 하강시키도록 구성된다.
도 11는 도 9의 추가 실시예에 따른 리프트 핀(1000')에 대한 개략적인 단면도이고, 도 12는 도 9의 추가 실시예에 따른 리프트 핀(1000')에 대한 개략적인 분해 단면도이다.
도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 추가 실시예에 따른 리프트 핀(1000')은 도 9 및 도 10에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 리프트 핀(1000')의 구성요소 및 기술적 특징으로 모두 포함하고 있으므로, 설명의 명확성을 위하여 중복되는 내용에 대한 기술은 생략하기로 한다.
도 11 및 도 12를 참고하면, 상기 소켓부(400')는 내측면에서 복수 개의 볼베어링(416')(432')을 포함하고, 상기 볼 베어링(416')(432')은 상기 소켓부(400')에 수용되는 볼스터드(210')을 점접촉 방식으로 지지한다.
구체적으로, 상기 상부 소켓(410')은 상기 상부 수용부(415')의 표면에서 상기 볼 스터드의 상부 반구부분를 점접촉하여 지지하는 복수 개의 볼베어링(416')을 구비하고, 상기 하부 소켓(430')은 상기 하부 수용부(431')의 표면에서 상기 볼 스터드의 하부 반구부분를 점접촉하여 지지하는 복수 개의 볼베어링(432')을 구비한다.
상기 복수 개의 볼베어링(416')(432')은 상기 상부 수용부(415') 및 상기 하부 수용부(431')의 표면에서 자축으로 회전가능하게 설치되며, 상기 복수 개의 볼베어링(416')(432')은 상기 상부 수용부(415') 및 상기 하부 수용부(431')의 표면에서 볼스터드(210')의 표면을 균일하게 지지하도록 서로 등간격으로(예를 들어, 원주방향의 등간격으로) 이격되어 배치된다.
바람직하게는, 상기 볼베어링(416')(432')은 세라믹 물질로 구성될 수 있다. 이는 볼베어링과 볼스터드(210') 사이의 마찰력을 감소시켜 볼스터드(210')의 회전을 보다 용이하게 하기 위함이다.
전술한 바에 의하면, 본 발명은 기판의 처짐현상이 발생하는 경우라도 리프트 핀의 지지면이 기판의 하부면을 안정적으로 지지할 수 있도록 할 수 있어, 리프트 핀에 의한 기판의 손상을 방지할 수 있습니다. 이로 인해, 본 발명은 리프트 핀에 의한 기판의 불량률을 상당히 감소시킬 수 있습니다.
또한, 본 발명은 리프트 핀에 가해지는 기판의 수평 편하중을 제거할 수 있으며, 이로 인해 리프트 핀에 가해지는 부하를 감소시킬 수 있습니다. 그 결과, 본 발명은 리프트 핀의 수명을 향상시킬 수 있습니다.
이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.
1000 : 리프트 핀
100, 100' : 헤드부
200, 200' : 연결부
300, 300' : 몸체부
400' : 소켓부
S : 기판

Claims (12)

  1. 반응챔버 내부에서 기판을 하부면으로부터 들어올리는 리프트 핀으로서,
    상기 기판의 하부면에 접촉하는 헤드부;
    일단부가 상기 헤드부의 하부에 연결되는 연결부;
    상기 연결부의 하부에서 상기 연결부의 타단부에 연결되며, 상기 헤드부를 지지하는 몸체부;를 포함하고,
    상기 헤드부는 상기 몸체부에 대해 상기 헤드부의 수직 중심축에 대해 피봇(pivot) 회동가능하고 동시에 상기 몸체부에 대해 소정 각도로 틸트(tilt) 회동가능하도록 연결되며,
    상기 연결부는 볼조인트로 구성되고,
    상기 볼조인트는 볼스터드 및 상기 볼스터드의 일측으로부터 연장되는 고정용 연장부를 포함하고,
    상기 헤드부는,
    상부에서 상기 기판의 하부면에 접촉하는 지지면과, 하부에서 상기 볼스터드의 상부 반구부분을 수용하는 상부 수용부를 포함하는 상부 지지블록; 및
    상부에 구비되어 상기 고정용 연장부가 연장되는 상기 볼스터드의 하부 반구부분을 수용하는 하부 수용부, 상기 하부 수용부와 연통되며 상기 고정용 연장부가 관통하는 관통부, 상기 관통부의 하부방향으로 외측으로 경사지게 절개된 절개부를 포함하되, 상기 상부 지지블록에 결합되는 하부 지지블록;을 포함하는 리프트 핀.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 헤드부는 상기 볼스터드를 수용하는 소켓부를 구비하고,
    상기 볼조인트의 고정용 연장부는 상기 몸체부의 상단부에 고정되는 것을 특징으로 하는 리프트 핀.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 상부 지지블록은 상기 상부 수용부의 표면에서 상기 볼 스터드의 상부 반구부분를 점접촉하여 지지하는 복수 개의 볼베어링을 구비하고,
    상기 하부 지지블록은 상기 하부 수용부의 표면에서 상기 볼 스터드의 하부 반구부분를 점접촉하여 지지하는 복수 개의 볼베어링을 구비하는 것을 특징으로 하는 리프트 핀.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상부 지지블록과 상기 하부 지지블록은 나사방식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 리프트 핀.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 몸체부는 상단부에서 상기 볼스터드를 수용하는 소켓부를 포함하고,
    상기 소켓부는,
    상부에 구비되며 상부방향으로 외측으로 경사지게 절개된 절개부, 상기 절개부와 연통되며 상기 고정용 연장부가 관통하는 관통부, 상기 관통부의 하부에서 상기 고정용 연장부가 연장되는 상기 볼 스터드의 상부 반구부분을 수용하는 상부 수용부를 포함하는 상부 소켓; 및
    상부에 구비되며 상기 볼스터드의 하부 반구부분을 수용하는 하부 수용부와, 하부에 구비되며 상기 몸체부의 상단부에 고정되는 고정부를 포함하며, 상기 상부 소켓이 결합되는 하부 소켓;을 포함하는 것을 특징으로 하는 리프트 핀.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 상부 소켓은 상기 상부 수용부의 표면에서 상기 볼 스터드의 상부 반구부분를 점접촉하여 지지하는 복수 개의 볼베어링을 구비하고,
    상기 하부 소켓은 상기 하부 수용부의 표면에서 상기 볼 스터드의 하부 반구부분를 점접촉하여 지지하는 복수 개의 볼베어링을 구비하는 것을 특징으로 하는 리프트 핀.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 상부 소켓과 상기 하부 소켓은 나사방식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 리프트 핀.
  11. 제5항 또는 제9항에 있어서,
    상기 볼베어링은 세라믹 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 리프트 핀.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 소정 각도는 10°이하인 것을 특징으로 하는 리프트 핀.
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