KR102111710B1 - 증착막 두께 측정장치의 qcm센서 위치파악을 위한 홀센서모듈 - Google Patents

증착막 두께 측정장치의 qcm센서 위치파악을 위한 홀센서모듈 Download PDF

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Abstract

개시된 내용은, 반도체 증착공정에 사용되는 증착막 두께 측정장치에 있어 증착과정에서의 이상여부를 확인하는데 사용되는 홀센서모듈에 관한 것이다.
일 실시예에 따른 증착막 두께 측정장치의 QCM센서 위치파악을 위한 홀센서모듈은 다수의 QCM 센서가 방사상으로 설치되는 원판 형상의 캐로셀과, 상기 캐로셀을 커버하되 다수의 QCM센서 중 어느 하나가 외부로 노출되도록 상면 일측에 단일의 윈도우가 형성된 상부커버와, 상기 캐로셀의 중심부가 축결합되는 회전축부를 포함하는 증착막 두께 측정장치의 QCM센서 위치파악을 위한 홀센서모듈로서, 상기 회전축부상에 결합되어 상기 각각의 QCM 센서의 회전이동과 대응되어 회전 이동하는QCM센서 위치플래그; 및 상기 QCM센서 위치플래그의 이동 위치를 파악하여 상기 QCM센서와 상기 윈도우 간 정합여부를 측정하는 홀센서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

증착막 두께 측정장치의 QCM센서 위치파악을 위한 홀센서모듈{A HALL SENSOR MODULE FOR LOCATING QCM SENSOR IN A DEPOSITED FILM MEASURING DEVICE}
개시된 내용은, 반도체 증착공정에 사용되는 증착막 두께 측정장치에 있어 증착과정에서의 이상여부를 확인하는데 사용되는 홀센서모듈에 관한 것이다.
반도체 공정 중 하나인 진공증착공정은 알루미늄과 같은 금속재료와, 산화물, 황화물, 질화물 같은 유전체와, 금, 은, 백금, 팔라듐과 같은 귀금속 또는 희토류 등의 소스(source)를 반도체 기판위에 도포하는 공정을 말한다.
증착막 두께 측정장치는 이러한 진공증착공정에 사용되는 장치로서 증착설비 일측에 설치되어 증착되는 재료의 두께를 정밀하게 측정하는 역할을 하며, 이를 위해 증착막 두께 측정장치에는 다수개의 QCM(Quarts Crystal Micorbalance) 센서가 구비된다.
이하, 도 1를 참조하여 증착막 두께 측정장치에 대해 살펴본다.
도 1은 종래 진공증착설비의 개략적인 구성도로서, 도 1를 참조하면 진공챔버(2)의 내에는 기판(8)의 표면에 균일한 두께의 증착막을 형성하기 위해 하부에는 소스(6)가 상부에는 기판(8)이 위치되고 소스(6)와 기판(8)의 사이에는 셔터(4)가 위치되며 기판(8)과 소정 거리만큼 이격된 곳에는 증착막 두께 측정장치(10)가 위치된다.
증착을 위해 먼저 소스(6)가 열에 의해 증발되며 다음 셔터(4)가 개방되고 기판(8)은 서서히 회전하게 된다. 이에 따라 증발된 소스(6)는 기판의 표면에 증착된다. 이때 열에 의해 증발된 소스(6)는 증착막 두께 측정장치의 QCM센서에도 증착되게 되는데 증착막 두께 측정장치(10)는 이 QCM센서에 증착된 증착막의 두께를 측정하여 기판에 증착되는 두께를 간접적으로 측정하고 이 측정값을 토대로 기판에 증착되는 소스(6)의 두께를 정밀하게 제어하게 된다.
증착막 두께 측정장치와 관련된 종래기술에는 대한민국공개특허 제10-2006-0064794호에 개시된 석영 크리스털센서 모듈이 있다.
도 2는 대한민국공개특허 제10-2006-0064794호에 개시된 종래 석영 크리스털센서 모듈의 분해사시도이다.
도 2를 참조하면, 상기 종래기술에 따른 석영 크리스털센서 모듈(10)은 본체(11)와, 본체(11)의 전면에 회전가능하게 장착된 쵸퍼(12)로 구성되고, 본체(11)의 전면 외곽부에는 다수의 센싱부(11-1, 11-2,..., 11-6, QCM센서)가 형성된다. 이때 센싱부에는 증착막이 형성되게 되는데 각각의 센싱부(11-1, 11-2,..., 11-6)는 형성된 증착막의 질량에 따라 변환된 진동 주파수를 발생시키게 된다.
쵸퍼(12)는 본체(11)의 중심을 기준으로 자전하고, 쵸퍼(12)의 외곽부에는 단일의 윈도우(12-1)가 형성되는데 이 윈도우(12-1)는 본체(11)의 각 센싱부(11-1, 11-2,..., 11-6)와 동일한 크기로 이루어져 각각의 센싱부(11-1, 11-2,..., 11-6)와 정합되도록 위치된다.
증착과정에서 상기 석영 크리스털센서 모듈(10)의 센싱부 표면에 형성된 증착막의 두께가 설정값에 도달하면 증착막이 형성된 기판(가령, 도 1의 도면부호 8)을 언로딩하고 새로운 기판을 장착하게 되는데 이때 쵸퍼가 소정 각도 회전하여 새로운 센싱부가 증착막의 두께를 측정하게 되며, 다음 기판인 장착될 때에도 동일 과정이 반복 진행된다.
상기 종래기술에 따른 석영 크리스털센서 모듈(10)은 다수개의 센싱부(11-1, 11-2,..., 11-6)를 통해 센서의 수명을 연장하는 효과가 있다. 그러나 센싱부(11-1, 11-2,..., 11-6)와 윈도우(12-1)간 정합여부를 측정하는 장치가 별도로 존재하지 않아 진공챔버 내의 작업환경이나 장치 이상 등으로 인하여 센싱부(11-1, 11-2,..., 11-6)와 윈도우(12-1)간 정합이 이루어지지 않는 경우에 있어 그 이상여부를 확인하지 못한 상태에서 작업이 이루어질 수 있고 이에 따라 제품의 불량률이 높아지는 문제가 발생될 수 있다. 또한 다수의 센싱부(11-1, 11-2,..., 11-6) 중 어느 센싱부에 이상이 있는지를 확인해야 하는데 일일이 전부 확인하거나 센서 전체를 교체하는 등의 문제점이 발생될 수 있다.
KR 10-2006-0064794 A
개시된 내용의 목적은 증착막 두께 측정장치의 QCM센서와 윈도우간 정합여부를 파악하여 증착과정에서의 이상여부를 확인하고 어느 센서에 이상이 있는지 파악할 수 있는 증착막 두께 측정장치의 QCM센서 위치파악을 위한 홀센서모듈를 제공함에 있다.
일 실시예에 따른 증착막 두께 측정장치의 QCM센서 위치파악을 위한 홀센서모듈은 다수의 QCM 센서가 방사상으로 설치되는 원판 형상의 캐로셀과, 상기 캐로셀을 커버하되 다수의 QCM센서 중 어느 하나가 외부로 노출되도록 상면 일측에 단일의 윈도우가 형성된 상부커버와, 상기 캐로셀의 중심부가 축결합되는 회전축부를 포함하는 증착막 두께 측정장치의 QCM센서 위치파악을 위한 홀센서모듈로서, 상기 회전축부상에 결합되어 상기 각각의 QCM 센서의 회전이동과 대응되어 회전 이동하는QCM센서 위치플래그; 및 상기 다수의 QCM센서와 대응되는 개수로 이루어져 상기 QCM센서 위치플래그 하부에 고정 설치되며, 상기 회전축부를 중심으로 일정 반경을 갖는 원의 원주를 따라 등간격으로 배치되어, 상기 QCM센서 위치플래그의 이동 위치를 파악하여 상기 QCM센서와 상기 윈도우 간 정합여부를 측정하는 홀센서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 QCM센서 위치플래그는, 상기 회전축부에 결합 고정되는 링체와, 상기 링체의 외주면 일측에서 돌출되는 단일의 피측정바로 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 피측정바는 상기 다수의 QCM센서 중 기준이 되는 센서와 정합된 상태에서 회전 이동하고, 상기 각각의 홀센서는 상기 각각의 QCM센서와 상하 나란하게 배열되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 증착막 두께 측정장치는, 상기 캐로셀이 회전가능하게 설치되는 캐로셀 설치판과, 상기 캐로셀 설치판의 하부에 이격 위치되는 베이스판을 더 포함하되, 상기 QCM센서 위치플래그는 상기 캐로셀 설치판과 베이스판 사이의 상기 회전축부 부분에 결합되고, 상기 각각의 홀센서는 상기 베이스판에 구비된 센서 설치판에 고정 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 캐로셀은, 상기 다수의 QCM센서가 대응 설치되도록 외곽을 따라 센서 설치공이 형성되는 상부 회전판과, 상기 상부 회전판을 지지하는 하부 고정판을 포함하고, 상기 회전축부는, 동력전달축과, 하부 중심부에는 상기 동력전달축이 결합되도록 하부 중심부에는 축결합공이 형성되고 상부 일측에는 상기 상부 회전판이 고정되어 함께 연동되도록 결합돌부가 형성되는 커플러를 포함하며, 상기 QCM센서 위치플래그는 상기 동력전달축의 일측에 결합 고정되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 동력전달축에는 상기 동력전달축에 결합되는 원통형상의 연결구가 결합 고정되고, 상기 연결구에는 상기 QCM센서 위치플래그가 결합 고정되는 것을 특징으로 한다.
개시된 내용에 따르면, 증착막 두께 측정장치의 QCM센서와 윈도우간 정합여부를 파악을 통해 증착과정에서의 이상여부를 확인하고 어느 센서에 이상이 있는지 파악함으로써 제품의 품질을 향상시키고 작업의 편의성을 개선시킬 수 있다.
본 실시예들의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 진공증착설비의 개략적 구성도.
도 2는 종래기술에 따른 석영 크리스털센서 모듈의 개략적 구성도.
도 3은 일 실시예에 따른 QCM센서 위치파악을 위한 홀센서모듈이 적용된 증착막 두께 측정장치의 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 증착막 두께 측정장치의 상부 구조를 보인 분해사시도.
도 5는 도 4에 도시된 증착막 두께 측정장치의 하부 구조를 보인 사시도.
도 6은 도 5에 도시된 QCM센서 위치플래그의 사시도.
도 7은 도 3 및 도 5에 도시된 상부회전판과 QCM센서 위치플래그의 동작을 설명하기 위한 발췌 구성도.
도 8은 일 실시예에 따른 QCM센서 위치파악을 위한 홀센서모듈의 동작을 설명하기 위한 발췌 구성도.
도 9는 도 8의 각 경우에 있어 증착막 두께 측정장치의 상부 상태를 보인 평면도.
도 10은 도 3에 도시된 증착막 두께 측정장치의 상부 구조의 종단면도.
도 11은 도 5에 도시된 A-A 부분의 종단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 "증착막 두께 측정장치의 QCM센서 위치파악을 위한 홀센서모듈"(이하, "홀센서모듈"이라 약칭함)에 대하여 구체적으로 설명한다. 참고로 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지의 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 3은 일 실시예에 따른 QCM센서 위치파악을 위한 홀센서모듈이 적용된 증착막 두께 측정장치의 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 증착막 두께 측정장치의 상부 구조를 보인 분해사시도이다.
도 3 및 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 QCM센서 위치파악을 위한 홀센서모듈이 적용된 증착막 두께 측정장치(100)는 캐로셀(120), 상부커버(110), 회전축부(130), 캐로셀 설치판(140), 베이스판(150) 및 동력구동부(170)를 포함할 수 있다.
캐로셀(120)은 증착막 두께 측정장치(100)의 상부에 위치하는 구성으로 원판형상으로 이루어지며 그 중심부가 회전축부에 축결합된다. 캐로셀(120)에는 다수의 QCM센서(126 : 126-1, 126-2, ,,,, 126-n, 도 7참조)가 방사상으로 설치되게 되는데, 이때 QCM센서(126)는 바람직하게는 8개 내지 10개로 이루어질 수 있으며, 회전축부(130)를 중심으로 일정 반경을 갖는 원의 원주를 따라 등간격으로 배치될 수 있다.
상부커버(110)는 케로셀(120)의 상측에 위치하여 캐로셀(120)을 커버하고 다수의 QCM센서 중 어느 하나가 외부로 노출될 수 있도록 상면 일측에는 단일의 윈도우(112)가 형성된다. 그리고 상부커버의 양측에는 상부커버가 케로셀 설치판의 고정구에 고정될 수 있도록 돌출결합부(114)가 구비될 수 있다.
회전축부(130)는 동력구동부(170)에 의해 캐로셀(120)을 회전시키는 부분이고, 캐로셀 설치판(140)은 캐로셀(110)이 회전가능하게 설치되는 부분이다.
베이스판(160)은 캐로셀 설치판(140)의 하부에 이격 위치되고 동력구동부(170)는 회전축부(130)를 매개로 하여 캐로셀(120)의 상부 회전판(122)이 회전될 수 있도록 동력을 제공한다. 여기서 베이스판(160)은 다수의 이격부재(150)에 의해 캐로셀 설치판(140)과 이격될 수 있고 베이스판(160)과 캐로셀 설치판(140) 사이에는 일 실시예에 따른 홀센서모듈이 위치될 수 있다. 또한 동력구동부(170)는 베이스판(160)의 하측에 위치되며 동력원으로서 구동모터(미도시)를 포함할 수 있다.
캐로셀(120)은 바람직한 실시예로 다수의 QCM센서(126)가 대응 설치되도록 외곽을 따라 센서 설치공(122a)이 형성되는 상부 회전판(122)과, 상부 회전판(122)을 지지하는 하부 고정판(124)을 포함할 수 있다. 이때 하부 고정판(124)은 바람직하게는 캐로셀 설치판(140)의 일측에 설치될 수 있다.
센서 설치공(122a)은 QCM센서(126)와 대응되는 개수로 바람직하게는 8개 내지 10개로 이루어질 수 있으며 원의 중심을 기준으로 소정의 반지름을 갖는 원의 원주를 따라 등 간격으로 설치될 수 있다.
센서 설치공(122a)에 설치되는 QCM센서(126)는 바람직하게는 상면에 설치되는 수정 발진자(1262)와, 수정 발진자(1262)의 하측에 배치되는 핑거스프링(1264)과, 핑거스프링(1264)과 수정발진자(1262)를 고정시키는 고정블록(1266)을 포함하도록 구성되며, 상부 회전판(122)의 회전에 의해 회전 이동하게 된다.
상부 회전판(122)의 중심부에는 회전축부(130)의 상부캡(132, 도10참조)이 삽입 결합되도록 관통공(122b, 도10참조)이 형성되고 관통공(122b) 주변으로는 상부 회전판(122)을 후술할 커플러(134)에 고정시키도록 결합공(122c)이 형성될 수 있다.
캐로셀 설치판(140)은 판상체로 이루어지며 캐로셀(120)이 회전가능하게 설치될 수 있도록 일측에 원형의 캐로셀 브라켓(142)이 구비될 수 있으며 캐로셀 브라켓(142)의 양측에는 상부커버(110)를 고정하는 고정구(146)가 구비될 수 있다.
하부 고정판(124)은 상부 회전판(122)과 대응되는 형상으로 이루어지며 바람직하게는 캐로셀 브라켓(142)에 인입 고정될 수 있으며 이를 위해 그 가장자리 주위를 따라 다수의 결합공(1244)이 형성될 수 있다.
캐로셀(120)의 동작과정에 대해 살펴보면, 먼저 동력구동부(170)에 의해 회전축부(130)가 회전하게 되면 캐로셀(120)의 상부 회전판(122)이 회전하게 되는데 상부커버(110)는 고정 설치되므로 상부 회전판(122)의 다수의 QCM센서(126)가 윈도우(112)를 통해 차례대로 외부로 노출된다. 참고로 바람직한 실시예로 상부 회전판(122)이 회전하는 구성을 예로 들었으나 이에 한정되는 것은 아니며 상부 회전판(122)은 고정되고 상부커버(112)가 회전하도록 하는 구성도 실시예의 하나로 포함될 수 있다.
다음, QCM센서(126)의 표면에 형성된 증착막의 질량이 설정값에 도달하면 다음 작업을 위해 상부 회전판(122)이 일정 각도만큼 회전하고 이에 따라 다른 QCM센서(126)가 상부커버(110)의 윈도우(112)와 일치되도록, 즉 정합되도록 배치된다(도 9참조). 만약 QCM 센서(126)와 윈도우(112)간 정합이 이루어지지 않는 경우 증착막의 두께가 잘 못 측정되어 제품의 불량률이 높아지는 문제가 발생하게 되므로 QCM 센서(126)와 윈도우(112)간의 정밀한 정합이 요구된다.
도 5는 도 4에 도시된 증착막 두께 측정장치의 하부 구조를 보인 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 QCM센서 위치플래그의 사시도이며, 도 7은 도 3 및 도 5에 도시된 상부회전판과 QCM센서 위치플래그의 동작을 설명하기 위한 발췌 구성도이다.
도 5내지 도 7를 참조하면, 일 실시예에 따른 QCM센서 위치파악을 위한 홀센서모듈은, 회전축부(130)상에 결합되어 각각의 QCM센서(126)의 회전이동과 대응되어 회전 이동하는 QCM센서 위치플래그(182)와, QCM센서 위치플래그(182)의 일측에 고정 설치되며 QCM센서 위치플래그(182)의 이동 위치를 파악하여 QCM센서(126)와 윈도우(112) 간 정합여부를 측정하는 홀센서(184)를 포함할 수 있다.
QCM센서 위치플래그(182)는 도 6에 도시된 바와 같이 바람직하게는 링체(1822)와 링체(1822)의 외주면을 따라 방사상으로 돌출 설치되는 단일의 피측정바(1824)로 구성될 수 있다.
링체(1822)는 링형상으로 회전축부(130)에 결합 고정되어 회전축부(130)와 연동되어 회전하며, 외주연 일측에는 결합핀이 삽입될 수 있도록 핀공(1822a)이 형성될 수 있다.
피측정바(1824)는 바람직하게는 직사각 단면형상의 바로 구성되고, 홀센서에 전계를 형성시키는 소재로서 바람직하게는 자성체로 이루어질 수 있다.
일 실시예의 구성에 의하면, 도 7에 도시된 바와 같이, 상부 회전판(122)과 QCM센서 위치플래그(182)가 회전축부(130)에 결합되어 회전축부(130)와 연동되고, 다수의 QCM센서(126)들은 상부 회전판(122)에 고정 설치되므로, 상부 회전판(122)이 회전축부(130)의 회전에 의해 회전하게 되면 피측정바(1824)도 동일한 회전속도로 회전하게 된다. 그리고, 초기 세팅시 피측정바(1824)는 다수의 QCM센서(126) 중 기준이 되는 센서(126-1)와 상하 나란하게 , 즉 정합되도록 설정되므로, 회전 이동시 QCM센서(126)의 기준센서(126-1)와 정합된 상태를 유지하게 된다.
홀센서(184 : 184-1, 184-2, …184-n)는 다수의 QCM센서(126)와 대응되는 개수로 이루어져 QCM센서 위치플래그(182)의 하부, 바람직하게는 베이스판(160)에 구비된 홀센서 설치판(184)에 고정 설치되며, 회전축부(130)를 중심으로 일정 반경을 갖는 원의 원주를 따라 등 간격으로 배치된다. 이때 각각의 홀센서(184)는 각각의 QCM센서(126)와 상하 나란하게 배열됨이 바람직하다. 또한 홀센서(184)는 방사상으로 설치되어 일면이 원의 중심을 향하도록 배열됨이 바람직하다.
홀센서(184)는 자성을 가진 피측정바(1824)가 연직선상의 상부에 위치할 경우 전자기적 원리에 의해 전압을 발생시키고 이 전압값을 검출함으로써 피측정바(1824)의 위치를 파악하게 된다. 홀센서(184)의 구성은 종래 일반적인 구성에 의하므로 구체적인 설명은 생략한다.
QCM센서 위치플래그(182)는 다양한 위치에 설치될 수 있으나 바람직하게는 캐로셀 설치판(140)과 베이스판(160)의 사이의 회전축부(130) 부분에 결합 설치되고 홀센서(184)는 베이스판(160)에 고정 설치될 수 있다.
증착막 두께 측정장치(100)의 상부 부분은 증착과정에서 외부에 노출되므로 장시간 사용할 경우 증착재인 소스에 의해 영향을 받을 수 있는바 본 실시예에서는 캐로셀 설치판(140)과 베이스판(160) 사이에 별도의 센서설치공간을 형성하고 그 부분에 홀센서 모듈을 설치함으로써 센서의 수명과 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 QCM센서 위치파악을 위한 홀센서모듈의 동작을 설명하기 위한 발췌 구성도이고, 도 9는 도 8의 각 경우에 있어 증착막 두께 측정장치의 상부 상태를 보인 평면도이다.
홀센서 모듈을 통한 장치(100)의 이상여부 파악과정을 살펴보면, 먼저 홀센서(184)들은 회전축부(130)를 중심으로 한 원의 원주를 따라 등간격으로 배치 고정되고 피측정바(1824)는 상부 회전판(122)과 함께 회전축부(130)의 회전에 의해 회전하므로, QCM센서(126)가 일정 각도만큼 회전 이동할 때 피측정바(1824)가 함께 이동하여 각각의 홀센서(126)에 나란하게 위치하게 된다. 따라서, 도 8의 (a)의 정상상태에서 각각의 홀센서(184)들은 항상 동일한 전압값을 검출하게 되고 이를 통해 장치(100)가 정상적으로 작동됨을 파악할 수 있다.
도 8의 (a)의 경우 도 9의 (a)와 같이 상부커버(110)의 윈도우(112)와 상부 회전판(122)의 QCM센서(126)간 정합이 이루어지므로 QCM센서(126)에서 검출되는 증착막의 질량값에 따라 기판에 형성되는 증착막의 두께를 오차 없이 정밀하게 측정할 수 있다.
그러나, 동력구동부(170)의 이상작동이나 증착막 두께 측정장치(100)의 설치상 문제로 이상이 발행한 경우 (b)와 같이 피측정바(1824)가 홀센서(184)로부터 어긋나게 되므로 정상상태와 다른 전압값이 검출되고 이를 통해 장치(100)에 이상여부를 파악할 수 있다.
또한, 이상전압값이 감지되고 있는 홀센서(184)를 기준으로 하여 증착이 제대로 이루어지지 않는 특정 QCM센서(126)를 상대적으로 파악할 수 있다. 가령 가령 도 8의 (b)에서 네번째 홀센서(184-4)에서 이상이 감지되었으므로 피측정바(1824)와 대응되는 QCM 센서(184-4)로부터 반시계방향으로 네번째 QCM센서(126-n-2)에서 문제가 발생됨을 알 수 있다.
이 경우 도 9의 (b)와 같이 윈도우(112)와 상부 회전판(122)의 QCM센서(126)간 정합이 이루어지지 않으므로 QCM센서(126)에서 검출되는 증착막의 질량값과 기판에 형성되는 증착막의 두께 간의 비례수치가 기 설정된 값과 차이가 발생하게 된다. 따라서 증착막 두께를 정밀하게 측정하지 못하는 문제가 발생될 수 있다.
본 실시예에 의할 경우, QCM센서(126)와 윈도우(112)간 정합여부 파악을 통해 증착과정에서의 이상여부를 즉각적으로 확인하여 대처함으로써 제품의 품질을 향상시킬 수 있고 다수의 QCM센서(126) 중 어느 센서에 이상이 있는지를 확인함으로써 일일이 전부 확인해야 하는 번거로움을 덜 수 있다.
도 10은 도 3에 도시된 증착막 두께 측정장치의 상부 구조의 종단면도이고, 도 11은 도 5에 도시된 A-A 부분의 종단면도이다.
도 10 및 도 11을 참조하여 회전축부(130)의 구성에 대해 살펴보면, 회전축부(130)는 바람직하게는 동력전달축(136), 커플러(134), 상부캡(132)을 포함할 수 있다.
동력전달축(136)은 모터의 샤프트 또는 샤프트와 연결되는 회전축일 수 있으며 단일의 축으로 구성되거나 다축으로 구성될 수 있다. 이때 동력전달축(136)의 상단부는 커플러(134)의 하부에 결합 고정되며 일측에는, 도 11에 도시된 바와 같이, QCM 센서 위치플래그(182)와 QCM센서 기준플래그(192)가 결합 고정된다.
여기서, QCM센서 기준플래그(192)는 회전축부(130)상에 결합되어 다수의 QCM센서(126) 중 기준이 되는 센서의 회전이동과 대응되어 회전 이동하도록 구성으로, 링 형상의 링체(1922)와, 링체(1922)의 일측에서 바깥쪽으로 돌출 형성되는 단일의 피측정바(1924)를 포함할 수 있다(도 5참조). QCM센서 기준플래그(192)는 그 일측에 설치된 위치센서(194)에 의해 측정되며 이를 통해 초기 세팅시 구동모터의 회전축을 용이하게 설정할 수 있다.
커플러(134)는 동력전달축(136)이 결합되도록 하부 중심부에는 결합공(1342)이 형성되고 상부 일측에는 상부 회전판(122)이 고정되어 함께 연동되도록 결합돌부(1344)가 형성될 수 있다. 여기서 결합돌부(1344)는 상측으로 돌출 형성되어 상부 회전판(122)의 결합공(122c)에 삽입되게 되는데 이 상태에서 내측에 형성된 나사홈(1344a)에 체결부재(s)가 나사조임되어 상부 회전판(122)을 커플러(134)에 고정시키게 된다.
상부캡(132)은 상부 회전판(122)의 중심부에 형성된 관통공(122b)을 지나 커플러(134)의 상단부에 형성된 나사홀(1346)에 삽입 체결된다. 본 실시예에서는 1차적으로 커플러(134)의 결합돌부(1344)에 의해 상부 회전판(122)을 고정시키고 2차적으로 상부캡(132)을 통해 상부 회전판(122)의 중심부를 커플러(134)의 중심부에 결합 고정시키므로 상부 회전판(122)의 고정력이 향상될 수 있다.
한편, 동력전달축(136)에 결합되는 QCM 센서 위치플래그(182)와 QCM센서 기준플래그(192)는 동력전달축(136)에 직접 결합될 수 있지만 바람직하게는 동력전달축(136)에 결합되는 원통형상의 연결구(1362)에 의해 결합 고정될 수 있다. 이때 바람직하게는 연결구(1362)의 상부에는 QCM센서 기준플래그(192)가 결합 고정되며, 하부에는 QCM센서 위치플래그(182)가 결합 고정될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
100: 증착막 두께 측정장치 110: 상부커버
120: 캐로셀 130: 회전축부
140: 캐로셀 설치판 150: 이격부재
160: 베이스판 170: 동력구동부
182: QCM센서 위치플래그 184: 홀센서
186: 홀센서 설치판 192: QCM센서 기준플래그
194: 위치센서

Claims (6)

  1. 다수의 QCM 센서가 방사상으로 설치되는 원판 형상의 캐로셀과, 상기 캐로셀을 커버하되 다수의 QCM센서 중 어느 하나가 외부로 노출되도록 상면 일측에 단일의 윈도우가 형성된 상부커버와, 상기 캐로셀의 중심부가 축결합되는 회전축부를 포함하며, 상기 캐로셀이 회전가능하게 설치되는 캐로셀 설치판과, 상기 캐로셀 설치판의 하부에 이격 위치되는 베이스판을 포함하는 증착막 두께 측정장치의 QCM센서 위치파악을 위한 홀센서모듈로서,
    상기 회전축부상에 결합되어 상기 각각의 QCM 센서의 회전이동과 대응되어 회전 이동하는 QCM센서 위치플래그;
    상기 다수의 QCM센서와 대응되는 개수로 이루어져 상기 QCM센서 위치플래그 하부에 고정 설치되며, 상기 회전축부를 중심으로 일정 반경을 갖는 원의 원주를 따라 등간격으로 배치되어, 상기 QCM센서 위치플래그의 이동 위치를 파악하여 상기 QCM센서와 상기 윈도우 간 정합여부를 측정하는 홀센서; 및
    상기 QCM센서 위치플래그는, 상기 회전축부에 결합 고정되는 링체와, 상기 링체의 외주면 일측에서 돌출되는 단일의 피측정바로 구성되고, 상기 베이스판 사이의 상기 회전축부 부분에 결합되며, 상기 각각의 홀센서는 상기 베이스판에 구비된 센서 설치판에 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 증착막 두께 측정장치의 QCM센서 위치파악을 위한 홀센서모듈.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단일의 피측정바는 상기 다수의 QCM센서 중 기준이 되는 센서와 정합된 상태에서 회전 이동하고,
    상기 각각의 홀센서는 상기 각각의 QCM센서와 상하 나란하게 배열되는 것을 특징으로 하는, 증착막 두께 측정장치의 QCM센서 위치파악을 위한 홀센서모듈.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 캐로셀은, 상기 다수의 QCM센서가 대응 설치되도록 외곽을 따라 센서 설치공이 형성되는 상부 회전판과, 상기 상부 회전판을 지지하는 하부 고정판을 포함하고,
    상기 회전축부는, 동력전달축과, 하부 중심부에는 상기 동력전달축이 결합되도록 하부 중심부에는 축결합공이 형성되고 상부 일측에는 상기 상부 회전판이 고정되어 함께 연동되도록 결합돌부가 형성되는 커플러를 포함하며,
    상기 QCM센서 위치플래그는 상기 동력전달축의 일측에 결합 고정되는 것을 특징으로 하는, 증착막 두께 측정장치의 QCM센서 위치파악을 위한 홀센서모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 동력전달축에는 상기 동력전달축에 결합되는 원통형상의 연결구가 결합 고정되고,
    상기 연결구에는 상기 QCM센서 위치플래그가 결합 고정되는 것을 특징으로 하는, 증착막 두께 측정장치의 QCM센서 위치파악을 위한 홀센서모듈.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170126181A (ko) * 2016-05-09 2017-11-17 주식회사 선익시스템 초퍼 감지센서를 구비한 증착두께 측정장치

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