KR102660602B1 - 다축 als의 실시간 수평보정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 ALS(auto leveling system) 장치와 연결된 상태의 히터베이스 중심을 공정챔버 중심과 일치시키는 기술로서, ALS 장치의 동작으로 기울기 조정을 거친 히터베이스의 중심이 공정챔버의 중심과 일치하지 않게 되는 경우 그 히터베이스, 히터베이스의 하부에 연결되는 출입로드, 그 출입로드에 연결되는 복수의 연직운동 구동모듈을 한꺼번에 일체로 이동시킴에 따라 그 히터베이스의 중심과 공정챔버의 중심을 일치시키는 기술이다. 본 발명에 따르면, 하부슬라이딩 부재와 상부슬라이딩 부재로서 크로스롤러 가이드부재를 구비함에 따라 히터베이스, 출입로드, 복수의 연직운동 구동모듈의 하중을 지탱하면서도 XY평면 상에서 x축방향 또는 y축방향으로의 안정적인 움직임이 가능하다는 장점이 있다.

Description

다축 ALS의 실시간 수평보정 장치 {leveling device for multi-axis ALS in real time}
본 발명은 ALS(auto leveling system) 장치와 연결된 상태의 히터베이스 중심을 공정챔버 중심과 일치시키는 기술에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 본 발명은 ALS 장치의 동작으로 기울기 조정을 거친 히터베이스의 중심이 공정챔버의 중심과 일치하지 않게 되는 경우 그 히터베이스, 히터베이스의 하부에 연결되는 출입로드, 그 출입로드에 연결되는 복수의 연직운동 구동모듈을 한꺼번에 일체로 이동시킴에 따라 그 히터베이스의 중심과 공정챔버의 중심을 일치시키는 기술이다.
반도체 칩을 제조하기 위해서는 웨이퍼의 표면에 패터닝 등 여러 단계의 공정(예: 플라즈마 처리)을 거치게 된다. 이러한 웨이퍼의 표면 공정은 공정챔버 내에서 이루어지며, 그 공정챔버 내의 하부에는 웨이퍼를 안착시킨 상태에서 가열시키는 서셉터로서 히터베이스가 구비된다.
그리고, 히터베이스는 공정챔버의 하부를 관통하는 출입로드를 통해 공정챔버의 바깥쪽 하부에 위치하는 ALS 장치에 연결된다.
그리고, ALS 장치의 틸팅 동작에 따라 출입로드의 기울기가 변경되고 그 출입로드의 기울기 변화에 대응하여 공정챔버 내 히터베이스의 기울기 조정이 가능하게 된다.
이와 같은 히터베이스의 기울기 조정을 통해 히터베이스 위에 안착된 상태에서 공정이 이루어지는 웨이퍼의 공정수율이 달라지게 된다.
여기서, 공정챔버의 중심과 히터베이스의 중심이 일치하는 상태에서 공정이 이루어져야 하는데, ALS 장치를 통한 히터베이스의 수평을 조정하는 과정에서 공정챔버의 중심과 히터베이스의 중심이 조금씩 차이나는 문제가 발생한다.
현재로서는 이러한 문제를 해결하기 위한 전용 장비의 부재로 인해 작업자가 히터베이스의 원점을 수동으로 조정하는 실정이다.
등록특허 제10-2571863호 "다축 틸팅형 오토 레벨링 장치" 등록특허 제10-2405959호 "틸팅변위 조정부재를 구비한 오토 레벨링 장치"
본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 공정챔버의 중심과 히터베이스의 중심을 일치시키는 다축 ALS의 실시간 수평보정 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 ALS 장치를 통한 히터베이스의 수평을 조정하는 과정에서 조금씩 변화되는 공정챔버의 중심과 히터베이스의 중심을 일치시키는 다축 ALS의 실시간 수평보정 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 공정챔버의 중심과 히터베이스의 중심을 일치시키는 과정에서 히터베이스, 출입로드, 복수의 연직운동 구동모듈을 공정챔버를 기준으로 한꺼번에 이동시킬 수 있는 다축 ALS의 실시간 수평보정 장치를 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 다축 ALS의 실시간 수평보정 장치는 히터베이스 하부에 연결되는 출입로드의 하부가 통과하도록 중공형으로 형성되며 공정챔버의 하부에 고정되는 상부바디 플레이트 부재(100); 출입로드가 통과하도록 중공형으로 형성되고 상부바디 플레이트 부재의 하부에 배치되며 상부바디 플레이트 부재를 기준으로 XY평면의 y축방향으로 움직이는 미들바디 플레이트 부재(200); 출입로드가 통과하도록 중공형으로 형성되고 미들바디 플레이트 부재의 하부에 배치되고 자신 몸체의 하면 복수의 지점에서 틸팅블록을 통해 출입로드와 연결된 복수의 연직운동 구동모듈을 연결 고정하며 미들바디 플레이트 부재를 기준으로 XY평면의 x축방향으로 움직이는 하부바디 플레이트 부재(300); 하부바디 플레이트 부재와 미들바디 플레이트 부재 사이에 하나이상 배치되어 하부바디 플레이트 부재와 미들바디 플레이트 부재를 상호 연결시키며 미들바디 플레이트 부재에 대한 하부바디 플레이트 부재의 x축방향 움직임을 가이드하는 하나이상의 하부슬라이딩 부재(400); 미들바디 플레이트 부재와 상부바디 플레이트 부재 사이에 하나이상 배치되어 미들바디 플레이트 부재와 상부바디 플레이트 부재를 상호 연결시키며 상부바디 플레이트 부재에 대한 미들바디 플레이트 부재의 y축방향 움직임을 가이드하는 하나이상의 상부슬라이딩 부재(500); 하부슬라이딩 부재에 대한 x축방향 슬라이딩 동작에 대한 구동을 제어하는 하부슬라이딩 구동부재(600); 및 상부슬라이딩 부재에 대한 y축방향 슬라이딩 동작에 대한 구동을 제어하는 상부슬라이딩 구동부재(700);를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 하부슬라이딩 부재(400)는, 하부바디 플레이트 부재의 상부에 x축방향으로 길게 배치되는 제 1 크로스롤러 가이드부재(410); 및 제 1 크로스롤러 가이드부재와 맞물린 상태로 제 1 크로스롤러 가이드부재로부터 x축방향 슬라이딩 동작하도록 미들바디 플레이트 부재의 하부에 x축방향으로 길게 배치되는 제 2 크로스롤러 가이드부재(420);를 구비할 수 있다.
또한, 상부슬라이딩 부재(500)는, 미들바디 플레이트 부재의 상부에 y축방향으로 길게 배치되는 제 3 크로스롤러 가이드부재(510); 및 제 3 크로스롤러 가이드부재와 맞물린 상태로 제 3 크로스롤러 가이드부재로부터 y축방향 슬라이딩 동작하도록 상부바디 플레이트 부재의 하부에 y축방향으로 길게 배치되는 제 4 크로스롤러 가이드부재(520);를 구비할 수 있다.
한편, 하부슬라이딩 구동부재(600)는, 하부바디 플레이트 부재의 측부에 연결된 상태로 x축방향으로 움직임에 따라 미들바디 플레이트 부재를 기준으로 하부바디 플레이트 부재를 x축방향으로 이동시키는 제 1 스크류 부재(610); 제 1 스크류 부재의 후방에 대응하는 미들바디 플레이트 부재의 측부 연결됨에 따라 제 1 스크류 부재의 움직임을 지지하는 제 1 미들커넥터 부재(620); 및 제 1 미들커넥터 부재의 후방에 연결된 상태로 제 1 스크류 부재에 구동력을 전달하는 제 1 구동모터 부재(630); 제 1 스크류 부재를 감싸는 형태로 끼워져 제 1 스크류 부재의 길이방향을 따라 움직이는 제 1 스크류너트 부재(611); 및 제 1 스크류너트 부재에 연결된 상태로 하부바디 플레이트 부재에 연결됨에 따라 제 1 스크류 부재와 제 1 스크류너트 부재의 상대적인 움직임에 반응하여 미들바디 플레이트 부재를 기준으로 하부바디 플레이트 부재가 움직이도록 가이드하는 하부커넥터 부재(610');를 구비할 수 있다.
그리고, 상부슬라이딩 구동부재(700)는, 미들바디 플레이트 부재의 측부에 연결된 상태로 y축방향으로 움직임에 따라 상부바디 플레이트 부재를 기준으로 미들바디 플레이트 부재를 y축방향으로 이동시키는 제 2 스크류 부재(710); 제 2 스크류 부재의 후방에 대응하는 미들바디 플레이트 부재의 측부 연결됨에 따라 제 2 스크류 부재의 움직임을 지지하는 제 2 미들커넥터 부재(720); 및 제 2 미들커넥터 부재의 후방에 연결된 상태로 제 2 스크류 부재에 구동력을 전달하는 제 2 구동모터 부재(730); 제 2 스크류 부재를 감싸는 형태로 끼워져 제 2 스크류 부재의 길이방향을 따라 움직이는 제 2 스크류너트 부재(711); 및 제 2 스크류너트 부재에 연결된 상태로 상부바디 플레이트 부재에 연결됨에 따라 제 2 스크류 부재와 제 2 스크류너트 부재의 상대적인 움직임에 반응하여 상부바디 플레이트 부재를 기준으로 미들바디 플레이트 부재가 움직이도록 가이드하는 상부커넥터 부재(710');를 구비할 수 있다.
다른 한편, 하부슬라이딩 구동부재(600)는, 하부커넥터 부재와 제 1 미들커넥터 부재에 연결되는 제 1 센서브라켓 부재(670)가 서로 당기는 힘을 갖도록 하부커넥터 부재와 제 1 센서브라켓 부재(670)를 연결하여 제 1 스크류 부재의 x축방향 움직임시 제 1 스크류 부재의 백래쉬를 제거하는 제 1 인장스프링 부재(640);를 더 구비할 수 있다.
그리고, 상부슬라이딩 구동부재(700)는, 상부커넥터 부재와 제 2 미들커넥터 부재에 연결되는 제 2 센서브라켓 부재(770)가 서로 당기는 힘을 갖도록 상부커넥터 부재와 제 2 센서브라켓 부재를 연결하여 제 2 스크류 부재의 y축방향 움직임시 제 2 스크류 부재의 백래쉬를 제거하는 제 2 인장스프링 부재(740);를 더 구비할 수 있다.
본 발명은 히터베이스, 출입로드, 복수의 연직운동 구동모듈을 지탱하는 하부바디 플레이트 부재를 구비하고 그 하부바디 플레이트를 XY평면 상에서 x축방향 또는 y축방향으로 이동시킴에 따라 공정챔버의 중심과 히터베이스의 중심을 안정적으로 일치시키는 장점을 나타낸다.
또한, 본 발명은 하부슬라이딩 부재와 상부슬라이딩 부재로서 크로스롤러 가이드부재를 구비함에 따라 히터베이스, 출입로드, 복수의 연직운동 구동모듈의 하중을 지탱하면서도 XY평면 상에서 x축방향 또는 y축방향으로의 안정적인 움직임이 가능하다는 장점을 나타낸다.
[도 1]은 본 발명에 따른 다축 ALS의 실시간 수평보정 장치에 대한 설치 상태를 도시한 예시도이다.
[도 2]는 [도 1]을 다른 각도에서 도시한 도면이다.
[도 3]은 [도 1]에서 연직운동 구동모듈을 삭제한 상태의 도면이다.
[도 4]는 [도 3]을 다른 각도에서 도시한 도면이다.
[도 5]는 [도 3]에서 본 발명에 따른 다축 ALS의 실시간 수평보정 장치를 발췌하여 도시한 도면이다.
[도 6]은 [도 5]를 다른 각도에서 도시한 도면이다.
[도 7]은 [도 5]에서 상부바디 플레이트 부재와 미들바디 플레이트 부재를 분리하여 도시한 도면이다.
[도 8]은 [도 7]을 다른 각도에서 도시한 도면이다.
[도 9]는 본 발명의 구성인 제 1 내지 4 크로스롤러 가이드 부재에 대한 비교예를 나타낸다.
[도 10]은 본 발명의 구성인 제 1 내지 4 크로스롤러 가이드 부재에 대한 실시예를 나타낸다.
[도 11]은 [도 10]의 사시도를 나타낸다.
[도 12]는 [도 1]에서 하부슬라이딩 구동부재 부분의 일부를 발췌하여 확대 도시한 후 왼쪽으로 직각 회전한 상태의 도면이다.
[도 13]은 [도 1]에서 상부슬라이딩 구동부재 부분의 일부를 발췌하여 확대 도시한 후 반시계방향으로 직각 회전한 상태의 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
[도 1] 내지 [도 4]를 참조하면, 본 발명에 따른 다축 ALS의 실시간 수평보정 장치는 히터베이스(10)를 XY평면 상에서 x축방향 또는 y축방향으로 수평이동시킴에 따라 공정챔버(미도시)의 내측에 위치하는 히터베이스(10)의 중심을 그 공정챔버의 중심과 일치시킬 수 있다.
여기서, 고정된 상태의 공정챔버(미도시)에 대해 히터베이스(10)를 움직일 때에는 베이스 플레이트(50)의 하부에 고정되는 상부바디 플레이트 부재(100)를 기준으로 미들바디 플레이트 부재(200)와 하부바디 플레이트 부재(300)가 한꺼번에 움직이거나 미들바디 플레이트 부재(200)를 기준으로 하부바디 플레이트 부재(300)가 움직이게 된다.
이때, 하부바디 플레이트 부재(300)의 하부에 연결되는 복수의 연직운동 구동모듈(30), 그 복수의 연직운동 구동모듈(30)에 연결되는 틸팅블록(40), 그 틸팅블록(40)에 연결되는 출입로드(20), 그 출입로드(20)에 연결되는 로드 커넥터(20'), 출입로드(20)에 연결되는 히터베이스(10)가 하부바디 플레이트 부재(300)의 움직임에 따라 함께 움직이게 된다.
그 결과, ALS 장치를 통한 틸팅으로 히터베이스(10)가 틸팅되는 과정에서 공정챔버(미도시)의 중심과 불일치된 히터베이스(10)의 중심을 다시 공정챔버의 중심에 일치시킬 수 있게 된다.
이하에서는, 하부바디 플레이트 부재(300)가 미들바디 플레이트 부재(200)를 기준으로 XY평면 상에서 x축방향으로 움직이게 하는 구성과 하부바디 플레이트 부재(300)와 연결된 상태의 미들바디 플레이트 부재(200)가 상부바디 플레이트 부재(100)를 기준으로 XY평면 상에서 y축방향으로 움직이게 하는 구성에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.
[도 5] 내지 [도 8]을 참조하면, 본 발명에 따른 다축 ALS의 실시간 수평보정 장치는 상부바디 플레이트 부재(100), 미들바디 플레이트 부재(200), 하부바디 플레이트 부재(300), 하부슬라이딩 부재(400), 상부슬라이딩 부재(500), 하부슬라이딩 구동부재(600), 상부슬라이딩 구동부재(700)를 포함하여 구성될 수 있다.
상부바디 플레이트 부재(100)는 [도 5] 내지 [도 8]을 참조하면 히터베이스(10) 하부에 연결되는 출입로드(20)의 하부가 통과하도록 중공형으로 형성되며 공정챔버의 하부에 고정된다.
미들바디 플레이트 부재(200)는 [도 5] 내지 [도 8]을 참조하면 출입로드(20)가 통과하도록 중공형으로 형성되고 상부바디 플레이트 부재(100)의 하부에 배치되며 상부바디 플레이트 부재(100)를 기준으로 XY평면의 y축방향으로 움직인다.
여기서, [도 1] 내지 [도 8]을 참조하면 미들바디 플레이트 부재(200)가 상부바디 플레이트 부재(100)를 기준으로 움직일 때에는 미들바디 플레이트 부재(200)의 하부에 연결되는 하부바디 플레이트 부재(300)도 미들바디 플레이트 부재(200)와 일체로 움직이게 된다.
하부바디 플레이트 부재(300)는 [도 5] 내지 [도 8]을 참조하면 출입로드(20)가 통과하도록 중공형으로 형성되고 미들바디 플레이트 부재(200)의 하부에 배치되고 자신 몸체의 하면 복수의 지점에서 틸팅블록(40)을 통해 출입로드(20)와 연결된 복수의 연직운동 구동모듈(30)을 연결 고정하며 미들바디 플레이트 부재(200)를 기준으로 XY평면의 x축방향으로 움직인다.
여기서, [도 1] 내지 [도 8]을 참조하면 하부바디 플레이트 부재(300)가 미들바디 플레이트 부재(200)를 기준으로 움직일 때에는 하부바디 플레이트 부재(300)에 직접 또는 간접으로 연결되는 구성도 함께 움직이는데, 그 하부바디 플레이트 부재(300)에 직접 또는 간접으로 연결되는 구성으로는 복수의 연직운동 구동모듈(30), 틸팅블록(40), 출입로드(20), 로드 커넥터(20'), 히터베이스(10)를 들 수 있다.
그 결과, 하부바디 플레이트 부재(300)를 미들바디 플레이트 부재(200)에 연결시키는 구성으로서의 하부슬라이딩 부재(400)는 위와 같은 큰 하중을 지탱하도록 설계되어야 하고, 미들바디 플레이트 부재(200)를 상부바디 플레이트 부재(100)에 연결시키는 상부슬라이딩 부재(500)도 위와 같은 큰 하중을 지탱하도록 설계되어야 한다.
하부슬라이딩 부재(400)는 [도 5] 내지 [도 8]을 참조하면 바람직하게는 복수 개 구비되며 하부바디 플레이트 부재(300)와 미들바디 플레이트 부재(200) 사이에 배치되어 하부바디 플레이트 부재(300)와 미들바디 플레이트 부재(200)를 상호 연결시키며 미들바디 플레이트 부재(200)에 대한 하부바디 플레이트 부재(300)의 x축방향 움직임을 가이드한다.
여기서, 하부슬라이딩 부재(400)는 [도 5] 내지 [도 8]을 참조하면 바람직하게는 제 1 크로스롤러 가이드부재(410)와 제 2 크로스롤러 가이드부재(420)를 구비할 수 있다.
제 1 크로스롤러 가이드부재(410)는 [도 5] 내지 [도 8]을 참조하면 하부바디 플레이트 부재(300)의 상부에 x축방향으로 길게 배치되어 XY평면 상의 x축방향으로 움직인다.
이를 위해, 하부바디 플레이트 부재(300) 중 바디 플레이트부(310)의 상면에 [도 8]에서와 같이 롤러 체결부재(311, 312)가 XY평면 상의 x축방향으로 길게 복수 개 형성되어 각각의 제 1 크로스롤러 가이드부재(410)와 체결된다.
제 2 크로스롤러 가이드부재(420)는 [도 5] 내지 [도 8]을 참조하면 제 1 크로스롤러 가이드부재(410)와 맞물린 상태로 제 1 크로스롤러 가이드부재(410)로부터 XY평면 상의 x축방향 슬라이딩 동작하도록 미들바디 플레이트 부재(200)의 하부에 x축방향으로 길게 배치된다.
이를 위해, 미들바디 플레이트 부재(200)의 하면에 [도 7]에서와 같이 하부롤러 체결부재(230, 240)가 XY평면 상의 x축방향으로 길게 복수 개 형성되어 각각의 제 2 크로스롤러 가이드부재(420)와 체결된다.
한편, 제 1 크로스롤러 가이드부재(410)와 제 2 크로스롤러 가이드부재(420) 간의 슬라이딩 부분이 [도 9]에서와 같이 볼(ball) 타입의 구성으로 이루어지는 경우 제 1 크로스롤러 가이드부재(410)와 제 2 크로스롤러 가이드부재(420) 간의 슬라이딩 보다도 하부바디 플레이트 부재(300)가 감당하는 큰 하중을 지탱하기 어려울 수 있다.
그런데, [도 10]과 [도 11]에서와 같이 제 1 크로스롤러 가이드부재(410)와 제 2 크로스롤러 가이드부재(420) 간의 슬라이딩 부분이 롤러(roller) 타입의 구성으로 이루어지는 경우 하부바디 플레이트 부재(300)가 감당하는 큰 하중을 효과적으로 지탱하면서도 제 1 크로스롤러 가이드부재(410)와 제 2 크로스롤러 가이드부재(420) 간의 슬라이딩이 원활하게 이루어질 수 있다.
상부슬라이딩 부재(500)도 [도 5] 내지 [도 8]을 참조하면 바람직하게는 복수 개 구비되며 미들바디 플레이트 부재(200)와 상부바디 플레이트 부재(100) 사이에 하나이상 배치되어 미들바디 플레이트 부재(200)와 상부바디 플레이트 부재(100)를 상호 연결시키며 상부바디 플레이트 부재(100)에 대한 미들바디 플레이트 부재(200)의 y축방향 움직임을 가이드한다.
여기서, 상부슬라이딩 부재(500)는 [도 5] 내지 [도 8]을 참조하면 바람직하게는 제 3 크로스롤러 가이드부재(510)와 제 4 크로스롤러 가이드부재(520)를 구비할 수 있다.
제 3 크로스롤러 가이드부재(510)는 [도 5] 내지 [도 8]을 참조하면 미드바디 플레이트 부재(200)의 상부에 y축방향으로 길게 배치되어 XY평면 상의 y축방향으로 움직인다.
이를 위해, 미들바디 플레이트 부재(200)의 상면에 [도 8]에서와 같이 상부롤러 체결부재(210, 220)가 XY평면 상의 y축방향으로 길게 복수 개 형성되어 각각의 제 3 크로스롤러 가이드부재(510)와 체결된다.
제 4 크로스롤러 가이드부재(520)는 [도 5] 내지 [도 8]을 참조하면 제 3 크로스롤러 가이드부재(510)와 맞물린 상태로 제 3 크로스롤러 가이드부재(510)로부터 XY평면 상의 y축방향 슬라이딩 동작하도록 상부바디 플레이트 부재(100)의 하부에 y축방향으로 길게 배치된다.
이를 위해, 상부바디 플레이트 부재(100)의 하면에 [도 7]에서와 같이 롤러 체결부재(110, 120)가 XY평면 상의 y축방향으로 길게 복수 개 형성되어 각각의 제 3 크로스롤러 가이드부재(520)와 체결된다.
다른 한편, 제 3 크로스롤러 가이드부재(510)와 제 5 크로스롤러 가이드부재(520) 간의 슬라이딩 부분이 [도 9]에서와 같이 볼(ball) 타입의 구성으로 이루어지는 경우 제 3 크로스롤러 가이드부재(510)와 제 4 크로스롤러 가이드부재(520) 간의 슬라이딩 보다도 미들바디 플레이트 부재(200)가 감당하는 큰 하중을 지탱하기 어려울 수 있다.
그런데, [도 10]과 [도 11]에서와 같이 제 3 크로스롤러 가이드부재(510)와 제 4 크로스롤러 가이드부재(520) 간의 슬라이딩 부분이 롤러(roller) 타입의 구성으로 이루어지는 경우 미들바디 플레이트 부재(200)가 감당하는 큰 하중을 효과적으로 지탱하면서도 제 3 크로스롤러 가이드부재(510)와 제 4 크로스롤러 가이드부재(520) 간의 슬라이딩이 원활하게 이루어질 수 있다.
하부슬라이딩 구동부재(600)는 [도 5] 내지 [도 8]을 참조하면 하부슬라이딩 부재(400)에 대한 x축방향 슬라이딩 동작에 대한 구동을 제어하도록 구성될 수 있다. 그 구체적인 구성에 대해서는 이하에서 살펴보기로 한다.
하부슬라이딩 구동부재(600)는 [도 5] 내지 [도 8]을 참조하면 제 1 스크류 부재(610), 하부커넥터 부재(610'), 제 1 미들커넥터 부재(620), 제 1 구동모터 부재(630), 제 1 인장스프링 부재(640), LVDT 센서부재(650), 리미트 센서부재(660), 제 1 센서브라켓 부재(670), 제 1 스크류 하우징 부재(680)를 구비할 수 있다.
제 1 스크류 부재(610)는 [도 5] 내지 [도 8]와 [도 12]를 참조하면 제 1 미들커넥터 부재(620)를 통해 하부바디 플레이트 부재(300)의 측부에 연결된 상태로 XY평편 상의 x축방향으로 움직임에 따라 미들바디 플레이트 부재(200)를 기준으로 하부바디 플레이트 부재(300)를 x축방향으로 이동시킨다.
이를 위해, 제 1 스크류 부재(610)는 [도 5] 내지 [도 8]와 [도 12]에서와 같이 하부커넥터 부재(610')에 고정연결되는 제 1 스크류너트 부재(611)와 볼스크류 동작을 하게 되는데, 이때 그 하부커넥터 부재(610')는 하부바디 플레이트 부재(300)에 연결됨에 따라 제 1 스크류 부재(610)와 제 1 스크류너트 부재(611)의 상대적인 움직임에 반응하여 미들바디 플레이트 부재(200)를 기준으로 하부바디 플레이트 부재(300)가 움직이게 된다.
이때, 제 1 미들커넥터 부재(620)는 [도 5] 내지 [도 8]와 [도 12]를 참조하면 제 1 스크류 부재(610)의 후방에 대응하는 미들바디 플레이트 부재(200)의 측부 연결됨에 따라 제 1 스크류 부재(610)의 움직임을 지지하게 된다.
그리고, 제 1 구동모터 부재(630)는 [도 5] 내지 [도 8]와 [도 12]를 참조하면 제 1 미들커넥터 부재(620)의 후방에 연결된 상태로 제 1 스크류 부재(610)에 구동력을 전달하도록 구성된다.
제 1 인장스프링 부재(640)는 [도 5] 내지 [도 8]와 [도 12]를 참조하면 하부커넥터 부재(610')와 제 1 미들커넥터 부재(620)에 연결되는 제 1 센서브라켓 부재(670)가 서로 당기는 힘을 갖도록 하부커넥터 부재(610')와 제 1 센서브라켓 부재(670)를 연결함에 따라 제 1 스크류 부재(610)의 XY평면 상 x축방향 움직임시 제 1 스크류 부재(610)의 백래쉬를 제거할 수 있다.
LVDT 센서부재(650)는 [도 12]를 참조하면 제 1 미들커넥터 부재(620)에 고정된 제 1 센서브라켓 부재(670)에 조립되어 있으며 제 1 스크류 부재(610)의 움직임시 그 움직인 정도를 감지하도록 구성될 수 있다.
리미트 센서부재(660)는 [도 12]를 참조하면 제 1 스크류 부재(610)의 움직임시 그 움직인 정도가 미리 설정한 임계 위치에 도달할 때 이를 감지하도록 구성될 수 있다.
제 1 센서브라켓 부재(670)는 [도 12]에서와 같이 LVDT 센서부재(650)를 그립한 상태로 제 1 미들커넥터 부재(620)에 연결된다.
제 1 스크류 하우징 부재(680)는 [도 12]에서와 같이 제 1 미들커넥터 부재(620)에 고정 연결되고 자신 몸체의 내측으로는 제 1 스크류 부재(610)를 감싸는 형태의 제 1 스크류너트 부재(611)가 장착됨에 따라 제 1 스크류 부재(610)에 대해 제 1 스크류너트 부재(611)의 상대적인 직진운동이 이루어질 수 있다.
정리하면, [도 12]에서와 같이 제 1 미들커넥터 부재(620), 제 1 구동모터 부재(630), 제 1 센서브라켓 부재(670), 제 1 스크류 하우징 부재(680)는 일체로 연결되고 하부커넥터 부재(610')는 제 1 스크류너트 부재(611)에 일체로 연결될 수 있다.
그 결과, [도 12]를 참조하면 제 1 스크류 부재(610)에 대해 제 1 스크류너트 부재(611)의 상대적인 볼스크류 동작이 이루어지면 제 1 스크류 부재(610)에 대해 제 1 스크류너트 부재(611)의 직진운동이 이루어지고 제 1 스크류너트 부재(611)에 연결되는 하부커넥터 부재(610')도 제 1 스크류너트 부재(611)와 함께 움직이면서 그에 대응하여 결과적으로는 미들바디 플레이트 부재(200)를 기준으로 하부바디 플레이트 부재(300)를 이동시키게 된다.
만일, 제 1 스크류 부재(610)의 움직임이 미리 설정한 임계 위치에 도달하면 제 1 구동모터 부재(630)의 동작이 턴오프될 것이다.
여기서, LVDT 센서부재(650)는 소위 변위센서인 LVDT (Linear Variable Differential Transformer)로 채택될 수 있다.
상부슬라이딩 구동부재(700)는 [도 5] 내지 [도 8]와 [도 13]을 참조하면 상부슬라이딩 부재(500)에 대한 y축방향 슬라이딩 동작에 대한 구동을 제어하도록 구성될 수 있다. 그 구체적인 구성에 대해서는 이하에서 살펴보기로 한다.
상부슬라이딩 구동부재(700)는 [도 5] 내지 [도 8]와 [도 13]을 참조하면 제 2 스크류 부재(710), 상부커넥터 부재(710'), 제 2 미들커넥터 부재(720), 제 2 구동모터 부재(730), 제 2 인장스프링 부재(740), LVDT 센서부재(750), 리미트 센서부재(760), 제 2 센서브라켓 부재(770), 제 2 스크류 하우징 부재(780)를 구비할 수 있다.
제 2 스크류 부재(710)는 [도 5] 내지 [도 8]와 [도 13]을 참조하면 제 2 미들커넥터 부재(720)를 통해 미들바디 플레이트 부재(200)의 측부에 연결된 상태로 XY평편 상의 y축방향으로 움직임에 따라 상부바디 플레이트 부재(100)를 기준으로 미들바디 플레이트 부재(200)를 y축방향으로 이동시킨다.
이를 위해, 제 2 스크류 부재(710)는 [도 5] 내지 [도 8]와 [도 13]에서와 같이 상부커넥터 부재(710')에 고정연결되는 제 2 스크류너트 부재(711)와 볼스크류 동작을 하게 되는데, 이때 그 상부커넥터 부재(710')는 상부바디 플레이트 부재(100)에 연결됨에 따라 제 2 스크류 부재(710)와 제 2 스크류너트 부재(711)의 상대적인 움직임에 반응하여 상부바디 플레이트 부재(100)를 기준으로 미들바디 플레이트 부재(200)가 움직이게 된다.
이때, 제 2 미들커넥터 부재(720)는 [도 5] 내지 [도 8]와 [도 13]을 참조하면 제 2 스크류 부재(710)의 후방에 대응하는 미들바디 플레이트 부재(200)의 측부 연결됨에 따라 제 2 스크류 부재(710)의 움직임을 미들바디 플레이트 부재(200)에 전달하게 된다.
그리고, 제 2 구동모터 부재(730)는 [도 5] 내지 [도 8]와 [도 13]을 참조하면 제 2 미들커넥터 부재(720)의 후방에 연결된 상태로 제 2 스크류 부재(710)에 구동력을 전달하도록 구성된다.
제 2 인장스프링 부재(740)는 [도 5] 내지 [도 8]와 [도 13]을 참조하면 상부커넥터 부재(710')와 제 2 미들커넥터 부재(720)에 연결되는 제 2 센서브라켓 부재(770)가 서로 당기는 힘을 갖도록 상부커넥터 부재(710')와 제 2 센서브라켓 부재(770)를 연결함에 따라 제 2 스크류 부재(710)의 XY평면 상 y축방향 움직임시 제 2 스크류 부재(710)의 백래쉬를 제거할 수 있다.
LVDT 센서부재(750)는 [도 13]을 참조하면 제 2 미들커넥터 부재(720)에 고정된 제 2 센서브라켓 부재(770)에 조립되어 있으며 제 2 스크류 부재(710)의 움직임시 그 움직인 정도를 감지하도록 구성될 수 있다.
리미트 센서부재(760)는 [도 13]을 참조하면 제 2 스크류 부재(710)의 움직임시 그 움직인 정도가 미리 설정한 임계 위치에 도달할 때 이를 감지하도록 구성될 수 있다.
제 2 센서브라켓 부재(770)는 [도 13]에서와 같이 LVDT 센서부재(750)를 그립한 상태로 제 2 미들커넥터 부재(720)에 연결된다.
제 2 스크류 하우징 부재(780)는 [도 13]에서와 같이 제 2 미들커넥터 부재(720)에 고정 연결되고 자신 몸체의 내측으로는 제 2 스크류 부재(710)를 감싸는 형태의 제 2 스크류너트 부재(711)가 장착됨에 따라 제 2 스크류 부재(710)에 대해 제 2 스크류너트 부재(711)의 상대적인 직진운동이 이루어질 수 있다.
정리하면, [도 13]에서와 같이 제 2 미들커넥터 부재(720), 제 2 구동모터 부재(730), 제 2 센서브라켓 부재(770), 제 2 스크류 하우징 부재(780)는 일체로 연결되고 상부커넥터 부재(710')는 제 2 스크류너트 부재(711)에 일체로 연결될 수 있다.
그 결과, [도 13]을 참조하면 제 2 스크류 부재(710)에 대해 제 2 스크류너트 부재(711)의 상대적인 볼스크류 동작이 이루어지면 제 2 스크류 부재(710)에 대해 제 2 스크류너트 부재(711)의 직진운동이 이루어지고 제 2 스크류너트 부재(711)에 연결되는 상부커넥터 부재(710')도 제 2 스크류너트 부재(711)와 함께 움직이면서 그에 대응하여 결과적으로는 상부바디 플레이트 부재(100)를 기준으로 미들바디 플레이트 부재(200)를 이동시키게 된다.
만일, 제 2 스크류 부재(710)의 움직임이 미리 설정한 임계 위치에 도달하면 제 2 구동모터 부재(730)의 동작이 턴오프될 것이다.
여기서도, LVDT 센서부재(750)는 소위 변위센서인 LVDT (Linear Variable Differential Transformer)로 채택될 수 있다.
10 : 히터베이스
20 : 출입로드
20' : 로드 커넥터
30 : 연직운동 구동모듈
40 : 틸팅블록
50 : 베이스 플레이트
51 : 냉각호스
100 : 상부바디 플레이트 부재
110, 120 : 롤러 체결부재
200 : 미들바디 플레이트 부재
210, 220 : 상부롤러 체결부재
230, 240 : 하부롤러 체결부재
300 : 하부바디 플레이트 부재
310 : 바디 플레이트부
311, 312 : 롤러 체결부재
320 : 지지 바디부
400 : 하부슬라이딩 부재
410 : 제 1 크로스롤러 가이드부재
420 : 제 2 크로스롤러 가이드부재
500 : 상부슬라이딩 부재
510 : 제 3 크로스롤러 가이드부재
520 : 제 4 크로스롤러 가이드부재
600 : 하부슬라이딩 구동부재
610 : 제 1 스크류 부재
611 : 제 1 스크류너트 부재
610' : 하부커넥터 부재
620 : 제 1 미들커넥터 부재
630 : 제 1 구동모터 부재
640 : 제 1 인장스프링 부재
650 : LVDT 센서부재
660 : 리미트 센서부재
670 : 제 1 센서브라켓 부재
680 : 제 1 스크류 하우징 부재
700 : 상부슬라이딩 구동부재
710 : 제 2 스크류 부재
711 : 제 2 스크류너트 부재
710' : 상부커넥터 부재
720 : 제 2 미들커넥터 부재
730 : 제 2 구동모터 부재
740 : 제 2 인장스프링 부재
750 : LVDT 센서부재
760 : 리미트 센서부재
770 : 제 2 센서브라켓 부재
780 : 제 2 스크류 하우징 부재

Claims (4)

  1. 히터베이스 하부에 연결되는 출입로드의 하부가 통과하도록 중공형으로 형성되며 공정챔버의 하부에 고정되는 상부바디 플레이트 부재(100);
    상기 출입로드가 통과하도록 중공형으로 형성되고 상기 상부바디 플레이트 부재의 하부에 배치되며 상기 상부바디 플레이트 부재를 기준으로 XY평면의 y축방향으로 움직이는 미들바디 플레이트 부재(200);
    상기 출입로드가 통과하도록 중공형으로 형성되고 상기 미들바디 플레이트 부재의 하부에 배치되고 자신 몸체의 하면 복수의 지점에서 틸팅블록을 통해 상기 출입로드와 연결된 복수의 연직운동 구동모듈을 연결 고정하며 상기 미들바디 플레이트 부재를 기준으로 XY평면의 x축방향으로 움직이는 하부바디 플레이트 부재(300);
    상기 하부바디 플레이트 부재와 상기 미들바디 플레이트 부재 사이에 하나이상 배치되어 상기 하부바디 플레이트 부재와 상기 미들바디 플레이트 부재를 상호 연결시키며 상기 미들바디 플레이트 부재에 대한 상기 하부바디 플레이트 부재의 x축방향 움직임을 가이드하는 하나이상의 하부슬라이딩 부재(400);
    상기 미들바디 플레이트 부재와 상기 상부바디 플레이트 부재 사이에 하나이상 배치되어 상기 미들바디 플레이트 부재와 상기 상부바디 플레이트 부재를 상호 연결시키며 상기 상부바디 플레이트 부재에 대한 상기 미들바디 플레이트 부재의 y축방향 움직임을 가이드하는 하나이상의 상부슬라이딩 부재(500);
    상기 하부슬라이딩 부재에 대한 x축방향 슬라이딩 동작에 대한 구동을 제어하는 하부슬라이딩 구동부재(600); 및
    상기 상부슬라이딩 부재에 대한 y축방향 슬라이딩 동작에 대한 구동을 제어하는 상부슬라이딩 구동부재(700);
    를 포함하여 구성되는 다축 ALS의 실시간 수평보정 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 하부슬라이딩 부재(400)는,
    상기 하부바디 플레이트 부재의 상부에 x축방향으로 길게 배치되는 제 1 크로스롤러 가이드부재(410); 및
    상기 제 1 크로스롤러 가이드부재와 맞물린 상태로 상기 제 1 크로스롤러 가이드부재로부터 x축방향 슬라이딩 동작하도록 상기 미들바디 플레이트 부재의 하부에 x축방향으로 길게 배치되는 제 2 크로스롤러 가이드부재(420);
    를 구비하고,
    상기 상부슬라이딩 부재(500)는,
    상기 미들바디 플레이트 부재의 상부에 y축방향으로 길게 배치되는 제 3 크로스롤러 가이드부재(510); 및
    상기 제 3 크로스롤러 가이드부재와 맞물린 상태로 상기 제 3 크로스롤러 가이드부재로부터 y축방향 슬라이딩 동작하도록 상기 상부바디 플레이트 부재의 하부에 y축방향으로 길게 배치되는 제 4 크로스롤러 가이드부재(520);
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 다축 ALS의 실시간 수평보정 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 하부슬라이딩 구동부재(600)는,
    상기 하부바디 플레이트 부재의 측부에 연결된 상태로 x축방향으로 움직임에 따라 상기 미들바디 플레이트 부재를 기준으로 상기 하부바디 플레이트 부재를 x축방향으로 이동시키는 제 1 스크류 부재(610);
    상기 제 1 스크류 부재의 후방에 대응하는 상기 미들바디 플레이트 부재의 측부 연결됨에 따라 상기 제 1 스크류 부재의 움직임을 지지하는 제 1 미들커넥터 부재(620);
    상기 제 1 미들커넥터 부재의 후방에 연결된 상태로 상기 제 1 스크류 부재에 구동력을 전달하는 제 1 구동모터 부재(630);
    상기 제 1 스크류 부재를 감싸는 형태로 끼워져 상기 제 1 스크류 부재의 길이방향을 따라 움직이는 제 1 스크류너트 부재(611); 및
    상기 제 1 스크류너트 부재에 연결된 상태로 상기 하부바디 플레이트 부재에 연결됨에 따라 상기 제 1 스크류 부재와 상기 제 1 스크류너트 부재의 상대적인 움직임에 반응하여 상기 미들바디 플레이트 부재를 기준으로 상기 하부바디 플레이트 부재가 움직이도록 가이드하는 하부커넥터 부재(610');
    를 구비하고,
    상기 상부슬라이딩 구동부재(700)는,
    상기 미들바디 플레이트 부재의 측부에 연결된 상태로 y축방향으로 움직임에 따라 상기 상부바디 플레이트 부재를 기준으로 상기 미들바디 플레이트 부재를 y축방향으로 이동시키는 제 2 스크류 부재(710);
    상기 제 2 스크류 부재의 후방에 대응하는 상기 미들바디 플레이트 부재의 측부 연결됨에 따라 상기 제 2 스크류 부재의 움직임을 지지하는 제 2 미들커넥터 부재(720);
    상기 제 2 미들커넥터 부재의 후방에 연결된 상태로 상기 제 2 스크류 부재에 구동력을 전달하는 제 2 구동모터 부재(730);
    상기 제 2 스크류 부재를 감싸는 형태로 끼워져 상기 제 2 스크류 부재의 길이방향을 따라 움직이는 제 2 스크류너트 부재(711); 및
    상기 제 2 스크류너트 부재에 연결된 상태로 상기 상부바디 플레이트 부재에 연결됨에 따라 상기 제 2 스크류 부재와 상기 제 2 스크류너트 부재의 상대적인 움직임에 반응하여 상기 상부바디 플레이트 부재를 기준으로 상기 미들바디 플레이트 부재가 움직이도록 가이드하는 상부커넥터 부재(710');
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 다축 ALS의 실시간 수평보정 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 하부슬라이딩 구동부재(600)는,
    상기 하부커넥터 부재와 상기 제 1 미들커넥터 부재에 연결되는 제 1 센서브라켓 부재(670)가 서로 당기는 힘을 갖도록 상기 하부커넥터 부재와 상기 제 1 센서브라켓 부재(670)를 연결하여 상기 제 1 스크류 부재의 x축방향 움직임시 상기 제 1 스크류 부재의 백래쉬를 제거하는 제 1 인장스프링 부재(640);
    를 더 구비하고,
    상기 상부슬라이딩 구동부재(700)는,
    상기 상부커넥터 부재와 상기 제 2 미들커넥터 부재에 연결되는 제 2 센서브라켓 부재(770)가 서로 당기는 힘을 갖도록 상기 상부커넥터 부재와 상기 제 2 센서브라켓 부재를 연결하여 상기 제 2 스크류 부재의 y축방향 움직임시 상기 제 2 스크류 부재의 백래쉬를 제거하는 제 2 인장스프링 부재(740);
    를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다축 ALS의 실시간 수평보정 장치.
KR1020240020030A 2024-02-08 2024-02-08 다축 als의 실시간 수평보정 장치 KR102660602B1 (ko)

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KR102571863B1 (ko) 2022-12-27 2023-08-29 (주)네오스테크놀로지스 다축 틸팅형 오토 레벨링 장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102571863B1 (ko) 2022-12-27 2023-08-29 (주)네오스테크놀로지스 다축 틸팅형 오토 레벨링 장치

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