KR20070111900A - 진공처리장치의 리프트 핀 구동장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 진공처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판을 로딩 및 언로딩하는 리프트 핀을 승하강시키는 진공처리장치의 리프트 핀 구동장치에 관한 것이다.
본 발명은 진공처리챔버 내에 설치된 기판지지대에 상하방향으로 승강 가능하게 설치되는 다수개의 리프트 핀들과; 회전력을 발생시키는 구동력발생부와; 상기 구동력발생부와 상기 리프트 핀들 사이에 설치되어 상기 구동력발생부에서 발생되는 회전운동을 직선운동을 변환시켜 상기 리프트 핀들을 승하강시키는 리프트핀구동부를 포함하는 진공처리장치의 리프트 핀 구동장치를 개시한다.
진공처리장치, 반도체, 리프트 핀

Description

진공처리장치의 리프트 핀 구동장치 {Apparatus for Driving Lift Pin of Vacuum Processing System }
도 1은 종래 기술에 따른 진공처리장치의 횡단면도이다.
도 2는 도 1의 진공처리장치의 리프트 핀 지지기구 및 구동기구를 나타낸 부분 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진공처리장치의 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 기판지지대의 평면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 리프트 핀 구동장치의 부분 단면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 연결부의 부분 단면도이다.
도 7은 도 3에서 VII 부분을 확대한 확대단면도이다.
도 8은 도 7에서 A-A 방향의 단면도이다.
도 9는 도 3에서 회전부재와 승강로드 사이의 나사 결합구조를 나타낸 단면도이다.
도 10은 도 3에 도시된 동력 분배기의 측면도이다.
도 11은 도 3에 도시된 동력 분배기의 평면도이다.
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 리프트 핀 구동장치의 단면도이다.
***** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *****
100 : 진공처리챔버 302 : 리프트 핀
312 : 승강로드 314 : 지지부재　
316 : 회전부재 320 : 연결부
340 : 신축부재 360 : 체결용 브래킷
370 : 가이드 부재 372 : 가이드 그루브
392 : 구동풀리 394 : 회전력 전달부
400 : 구동력발생부 410 : 가요성 회전축
460 : 동력 분배기
본 발명은 진공처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판을 로딩 및 언로딩하는 리프트 핀을 승하강시키는 진공처리장치의 리프트 핀 구동장치에 관한 것이다.
도 1 및 도 2에 도시된 진공처리장치는 대한민국 공개특허공보 2001-0050939에 개시되어 있다.
종래 기술에 따른 진공처리장치의 리프트 핀 지지기구는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 탑재면(7) 상에 기판을 로딩 및 언로딩하는 리프트 핀을 지지하는 것으로, 처리실(3)의 바닥부와 탑재대(5)의 하부판(38) 사이에 배치된 중공 원통체(13) 내에 배치된다. 원통체(13)는 상하 플랜지를 갖고 하우징(2)과 탑재대(5) 사이에 밀봉상태로 나사(14)에 의해 고정된다. 그리고 처리실(3) 내에 기밀성을 유지하는 상태로 원통체(13)의 외부는 처리실(3) 내에 연통되고 내부는 대기측에 연통된다.
상기 원통체(13) 내부에는 수직방향으로 가이드(15)가 배치되고, 상기 가이드(15)에 베이스(16)가 상하 이동 가능하게 지지된다. 베이스(16)의 상면에는 지지체(17)를 거쳐서 리프트 핀(11)이 수직방향으로 돌출된다. 이 리프트 핀(11)의 선단부와 대향되는 탑재대(5)의 상부판(35)에는 리프트 핀(11)을 통과시키기 위한 통과구멍(35a)이 형성되고, 그 상단부는 탑재대(5)의 탑재면(7)에 개구되도록 형성된다.
상기 리프트 핀(11)을 밀봉 가능하게 하도록 신축 가능한 벨로우즈(18)가 배치되고, 상기 벨로우즈(18)의 하단은 지지체(17)에 고정되고 벨로우즈(18)의 상단은 플랜지(19)가 배치된다. 플랜지(19)는 상부판(35)에 의해 중간판(36)의 상면에 형성된 플랜지(19)와 동일 두께의 오목부 내에 배치된다. 이러한 플랜지(19)는 상부판(35)에 의해 중간판(36)에 가압 밀착되고 오목부 내에서 플랜지(19)의 하측에는 O링(19a)이 배치된다. 이에 의해, 처리실(3) 내의 기밀성이 보증된 상태로 벨로우즈(18) 내부는 처리실(3) 내에 연통하고 외부는 대기측에 연통한다.
상기 리프트 핀 지지기구는 동축 와이어 장치(20)의 일단부가 접속된다. 여기에서, 상기 와이어 장치(20)는 자켓 튜브(21)와, 상기 자켓 튜브(21) 내부에 슬라이드 가능하게 삽입되는 강선으로 구성되는 조작 와이어(22)를 포함한다. 상기 자켓 튜브(21)의 양단에는 단부 금구(21a)가 배치되고 조작와이어(22)의 양단부에 는 경질 금속로드(22a)가 접속된다.
상기 조작 와이어(22)와 각 금속로드(22a)는 단부 금구(21a)의 외측에 접속되고, 이 접속부를 감싸는 가이드(32)가 배치된다. 상기 조작 와이어(22)와 각 금속로드(22a)의 접속부는 조작 와이어(22)가 자켓 튜브(21)에 대하여 상대적으로 슬라이드하는 스트로크 범위에 있어서, 가이드(32) 내에서만 왕복 운동한다.
상기 동축 와이어 장치(20)의 일단부에 배치되는 단부 금구(21a) 및 가이드(32)는 처리실(3)의 하우징(2)의 바닥에 고정되고, 금속로드(22a)는 리프트 핀(11)에 접속된 베이스(16)에 접속된다. 따라서, 조작 와이어(22)의 진퇴에 의해서 금속로드(22a)가 가이드(32)에 대하여 왕복운동을 실행하면, 이에 동반하여 베이스(16)가 가이드(15)를 따라 이동하고 이에 따라 리프트 핀(11)이 상하 이동된다.
상기 동축 와이어장치(20)의 타단부는 하부 프레임(2a)의 외측에 배치된 구동기구(23)에 접속된다. 구동기구(23)의 기대(24)에는 그 길이방향을 따라 가이드 홈(25)이 형성된다, 가이드 홈(25)에는 슬라이더(26)가 가이드 홈(25)을 따라 슬라이드 가능하게 결합된다. 슬라이더(26)는 기대(24)에 대하여 고정된 에어 실린더(27)의 슬라이드 로드(28)에 연결되고, 에어 실린더(27)에 의해서 슬라이더(26)가 구동된다.
상기 슬라이더(26)에는 가이드 홈(25)과 직교하는 방향으로 경판(29)이 고정되고 상기 경판(29)은 슬라이더(26)와 같이 슬라이드 된다. 상기 경판에는 각 리프트 핀(11)에 연결된 조작 와이어(22)의 단부의 금속 로드(22a)가 접속된다. 4개의 금속로드(22a)는 이어 실린더(27)를 사이에 두고 2개씩 평행하게 배치된다. 자켓튜브(21)의 단부 금구(21a) 및 가이드(32)는 고정구(30) 등에 의해 기대(24)에 고정된다.
상기 에어 실린더(27)의 구동에 의해서 슬라이드 로드(28)가 수축하면, 경판(29)을 거쳐서 4개의 금속 로드(22a)가 가이드(32) 내에 밀어 넣어진다. 이 때문에 자켓 튜브(21) 내에서 조작 와이어(22)가 지지기구(12)측에 가압되어 전진하고, 이에 의해 각 리프트 핀(11)이 동기하여 탑재면(7)으로 돌출된다.
이와 같이, 에어 실린더(27)의 구동에 의해서 슬라이드 로드(28)가 신장하면, 경판(29)을 거쳐서 4개의 금속 로드(22a)가 가이드(32)로부터 인출된다. 이 때문에 자켓 튜브(21) 내에서 조작 와이어(22)가 구동기구(23)측으로 인장되어 후퇴되고 이에 의해 각 리프트 핀(11)이 동기하여 탑재면(7) 밑으로 후퇴된다.　　
그러나, 상기한 바와 같이 구성되는 종래 기술에 따른 진공처리장치는 에어 실린더(27)에서 발생되는 구동력에 의해 리프트 핀들이 승강되기 때문에 사용 기간이 증가됨에 따라 에어 실린더의 공기압이 일정치 못하게 되고, 이에 따라 다수개의 리프트 핀들의 승강거리가 불균일하게 되는 문제점이 있다.
또한, 리프트 핀과 리프트 핀을 지지하는 지지기구가 일체로 형성되기 때문에 조립이 어렵고 부품 교환시 분해가 어려운 문제점이 있다.
또한, 리프트 지지기구를 하우징 내부에 설치해야 되므로 하우징 내부의 설치공간이 커지게 되는 문제점이 있다.
또한 종래의 리프트 지지기구는 리프트 핀을 조작 와이어에 의하여 이동시키 게 되므로 리프트 핀의 이동을 정밀하게 제어할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 회전운동을 직선운동으로 변환하여 리프트 핀을 승강시킬 수 있는 진공처리장치의 리프트 핀 구동장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 리프트 핀과 구동력 전달기구 사이를 분리 가능하게 연결하여 조립시 발생되는 불량을 최소화하고 부품 교환작업을 편리하게 할 수 있는 진공처리장치의 리프트 핀 구동장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 구동력발생부와 리프트핀구동부 사이를 가요성 회전축으로 연결하여 구동력발생부의 설치위치를 자유롭게 설정할 수 있는 진공처리장치의 리프트 핀 구동장치를 제공하는 데 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 진공처리챔버 내에 설치된 기판지지대에 상하방향으로 승강 가능하게 설치되는 다수개의 리프트 핀들과; 회전력을 발생시키는 구동력발생부와; 상기 구동력발생부와 상기 리프트 핀들 사이에 설치되어 상기 구동력발생부에서 발생되는 회전운동을 직선운동을 변환시켜 상기 리프트 핀들을 승하강시키는 리프트핀구동부를 포함하는 진공처리장치의 리프트 핀 구동장치를 개시한다.
상기 리프트핀구동부는 상기 리프트 핀의 하단에 연결되고 그 외주면에 수나사부가 형성되는 승강로드와; 상기 승강로드의 수나사부에 나사 결합되는 암나사부 가 내주면에 형성되고 회전에 의하여 상기 승강로드를 직선 이동시키는 회전부재와; 상기 구동력발생부와 상기 회전부재를 연결하여 상기 구동력발생부에서 발생되는 회전력을 상기 회전부재에 전달하는 회전력전달부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 승강로드는 상기 회전부재에 의하여 회전되는 것을 방지하기 위하여 그 외주면에 길이방향으로 하나 이상의 그루브가 형성되고, 상기 진공처리챔버의 하면에 장착된 지지부재의 내측에 설치된 가이드 부재의 돌기가 상기 그루브에 삽입될 수 있다. 상기 회전부재는 상기 지지부재의 하면에 회전 가능하게 설치되는 풀리로 구성되며, 상기 회전력전달부는 상기 풀리와 상기 구동력발생부와 연결되는 구동풀리를 연결하는 벨트로 구성될 수 있다. 상기 회전부재는 그 외주면에 기어가 형성되며, 상기 회전력전달부는 상기 기어와 상기 구동력발생부와 연결되는 구동기어를 연결하는 체인으로 구성될 수 있다. 상기 구동풀리 또는 상기 구동기어는 가요성 회전축에 의해 구동력발생부와 연결될 수 있다.
상기 승강로드와 리프트 핀 사이에는 승강로드와 리프트 핀 사이를 분리 가능하게 연결되는 연결부가 설치될 수 있으며, 상기 연결부는 상기 리프트 핀의 하단에 체결되는 상부 연결부재와, 상기 상부 연결부재와 볼트 체결되고 승강로드가 고정되는 하부 연결부재로 구성될 수 있다. 그리고 상기 상부 연결부재와 하부 연결부재 사이에는 실링을 위한 실링부재가 설치될 수 있다.
상기 진공처리챔버의 하부하우징에는 체결용 브래킷이 고정되고, 상기 체결용 브래킷과 상기 하부 연결부재 사이에는 상기 진공처리챔버의 내부의 진공압이 외부로 누설되는 것을 방지하면서 상기 승강로드의 상하이동이 가능하도록 하는 신 축부재가 설치될 수 있다.　 상기 신축부재는 벨로우즈로 구성될 수 있다. 상기 체결용 브래킷과 하부하우징의 하면 사이에는 실링을 위한 실링부재가 설치될 수 있다.
상기 다수개의 가요성 회전축들과 구동모터 사이에는 하나의 상기 구동모터에서 발생되는 구동력을 상기 다수개의 가요성 회전축들에게 분배하는 동력 분배기가 설치될 수 있으며, 상기 동력 분배기는 상기 다수개의 가요성 회전축들이 각각 연결되는 다수개의 풀리들이 브래킷에 회전 가능하게 지지되고, 상기 풀리들 사이는 하나의 벨트로 연결되고, 상기 다수개의 풀리들 중 어느 하나가 구동모터와 연결될 수 있다.
한편 상기 구동력발생부는 상기 진공처리챔버의 하면에 장착될 수 있다.
이하, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진공처리장치의 리프트 핀 구동장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 진공처리장치는 기판(160)의 식각 또는 증착을 위한 진공처리챔버(100) 만으로 구성되거나, 다수개의 진공처리챔버(100)와 함께 로드락 챔버(미도시)로부터 반송된 기판(160)을 진공처리챔버(100) 내로 기판(160)을 반송하고 진공처리챔버(100)로부터 진공 처리된 기판(160)을 반송받는 반송챔버(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 진공처리챔버(100)는 반송챔버로부터 기판(160)을 반송 받아 기판(160)의 지지를 위한 기판지지대(200)에 위치시킨 후에 플라즈마 반응 등을 이용하여 기판(160)을 소정의 압력 하에, 즉 진공상태에서 식각 또는 증착하여 진공처리를 수 행한다.
상기 진공처리챔버(100)는 플라즈마 반응을 위한 처리가스와 함께 감압 된 상태(진공분위기)에서 직류(DC)전원 또는 RF전원을 인가하여 플라즈마 반응을 형성하여 기판(160)을 식각, 증착 등 진공처리를 수행하게 된다.
상기 진공처리챔버(100)는 진공처리를 위한 처리공간(S)을 형성하도록 상부하우징(110) 및 하부하우징(120)을 포함하여 구성된다.
상기 상부하우징(110)에는 처리공간(S) 내에 진공처리를 위한 처리가스 등이 주입되는 가스주입관(111)이 연결 설치되며, 외부전원과 연결되어 전원이 인가되는 상부전극(112)이 설치된다.
상기 하부하우징(120)은 실링부재(130)가 개재되어 상부하우징(110)과 밀폐 결합되어 처리공간(S)을 형성하며 기판(160)을 지지하는 기판지지대(200)가 설치된다.
또한 상기 하부하우징(120)에는 처리공간(S) 내의 압력이 소정의 진공분위기로 유지되도록 진공펌프(미도시)와 연결된 배기관(121)이 연결 설치된다.
상기 기판지지대(200)는 하부하우징(120)의 저면에 설치된 절연부재(211)와, 상부전극(112)과 함께 플라즈마 반응을 일으키도록 절연부재(211) 위에 설치된 하부전극(212)과, 하부전극(212) 위에 설치되는 냉각판(213)과, 냉각판(213) 위에 설치되어 기판(160)을 흡착 고정하는 정전척(220)이 설치된다.
상기 기판지지대(200)는 수직방향으로 다수개의 관통홀들(230)이 형성되고, 관통홀들(230)에는 각각에는 리프트 핀(302)이 상하방향으로 이동 가능하게 배치된 다. 상기 리프트 핀들(302)은 진공처리챔버(100) 내로 기판(160)이 로딩 및 될 때 기판(160)이 기판지지대(200)에 안착되도록 기판(160)을 지지하여 상하방향으로 이동시키는 역할을 수행한다.
그리고, 상기 하부하우징(120)의 저면에는 리프트 핀(302)이 진공처리챔버(100) 외부와 연결될 수 있도록 통로(304)가 형성되고, 기판지지대(200)의 하면과 하부하우징(120)의 내면 사이에는 기판지지대(200)를 지지하면서 리프트 핀(302)이 통과되도록 하는 연결관(306)이 실링가능하게 배치된다.
상기 연결관(306)은 그 상측에 외부로 확장되는 상부 플랜지(308)가 형성되어 기판지지대(200)의 하면에 고정되고, 그 하측에도 하부 플랜지(310)가 형성되어 하부하우징(120)의 내면에 고정된다.
상기 하부하우징(120)에 형성되는 통로(304) 내부 및 하부하우징(120)의 바깥쪽 면에는 상기 진공처리챔버(100)의 외부에 배치되는 구동력발생부(400)에서 발생되는 회전운동을 리프트 핀(302)을 승하강시키도록 직선운동으로 변환시키는 리프트핀구동부(350)가 설치된다.
상기 리프트핀구동부(350)는 리프트 핀(302)의 하단에 연결되어 리프트 핀(302)을 승강시키는 승강로드(312)와, 하부하우징(120)의 하면에 장착되어 승강로드(312)를 상하방향으로 이동되도록 가이드함과 아울러 승강로드(312)가 회전되는 것을 방지하는 지지부재(314)와, 지지부재(314)의 하단에 회전 가능하게 지지되고 승강로드(312)의 외주면과 나사결합되며 구동력발생부(400)와 연결되어 구동력발생부(400)에서 발생되는 회전력에 의해 회전되면서 승강로드(302)를 승강시키는 회전부재(316)와, 구동력발생부(400)와 회전부재(316)를 연결하여 구동력발생부(400)에서 발생되는 회전력을 회전부재(316)에 전달하는 회전력전달부(394)로 구성된다.
상기 리프트 핀(302)과 승강로드(312) 사이에는 도 6에 도시된 바와 같이, 리프트 핀(302)과 승강로드(312) 사이를 분리 가능하게 연결하는 연결부(320)가 설치된다.
상기 연결부(320)는 리프트 핀(302)의 하단에 체결되는 상부 연결부재(322)와, 상기 상부 연결부재(322)와 볼트(326)에 의해 체결되고 승강로드(312)가 고정되는 하부 연결부재(324)로 구성된다.
상기 상부 연결부재(322)와 하부 연결부재(324) 사이에는 실링을 위한 링 형태의 실링부재(330)가 끼워진다. 그리고 상기 하부 연결부재(324)는 볼트(328)에 의해 하부 연결부재(312)에 체결된다.
이와 같은 연결부(320)는 상기 볼트(326)를 풀면 상부 연결부재(322)와 하부 연결부재(324) 사이가 분리되고 이에 따라 리프트 핀(302)과 승강로드(312) 사이가 서로 분리되기 때문에 조립시 발생되는 불량을 최소화할 수 있고, 리프트 핀(302)이 불량인 경우 리프트 핀(302) 만을 교환함으로써 유지 및 보수가 편리하다.
상기 하부하우징(120)의 하면에는 통로(304)의 둘레방향으로 지지부재(314)가 체결되는 체결용 브래킷(360)이 볼트 체결된다. 상기 체결용 브래킷(360)은 승강로드(312)가 통과할 수 있도록 중앙이 개구되고 하부하우징(120)의 하면과의 사이에 실링을 위한 실링부재(362)가 장착된다. 여기에서, 상기 실링부재(362)에 의 해 하부하우징(120)과 체결용 브래킷(360) 사이가 실링되어 진공처리챔버(100) 내부를 완벽하게 밀봉한다.
상기 체결용 브래킷(360)의 상면과 상기 하부 연결부재(324) 사이에는 진공처리챔버(100)의 내부의 진공압이 외부로 누설되는 것을 방지하면서 승강로드(312)의 상하이동이 가능하도록 하는 벨로우즈와 같은 신축부재(340)가 설치된다.
즉, 상기 신축부재(340)는 승강로드(312)가 승강될 때 수축 및 이완되면서 승강로드(312)의 승강운동을 방해하지 않으면서 신축부재(340) 내부와 외부 사이를 차단하는 역할을 한다. 특히 처리공간(S) 내에서 진공처리가 수행되는 경우 상기 신축부재(340) 내부는 외부와 연통된 상태로 되어 대기압이 형성되고, 신축부재(340)의 외부는 진공처리챔버(100) 내부 진공압이 형성된다.
상기 지지부재(314)의 내측에는 가이드 부재(370)가 설치되고, 승강로드(312)의 외주면에는 길이방향으로 가이드 부재(370)의 돌기(371)가 삽입되는 가이드 그루브(372)가 형성된다. 이와 같이, 상기 가이드 부재(370)의 돌기(371)가 가이드 그루브(372)에 삽입되어 승강로드(312)가 회전되는 것을 방지하여 승강로드(312)가 상하 이동되는 것을 가이드하게 된다.
상기 승강로드(312)의 외주면에는 도 9에 도시된 바와 같이, 수나사부(380)가 길이방향으로 형성되고 회전부재(316)의 내주면에는 수나사부(380)에 나사 결합되는 암나사부(382)가 형성된다. 이에 따라 상기 회전부재(316)가 회전되면 나사결합된 승강로드(312)는 지지부재(314)의 가이드돌기(370)에 의하여 회전이 방지되어 결과적으로 상하방향으로 직선이동하게 된다.
상기 지지부재(314)에는 지지용 브래킷(390)이 고정되고 지지용 브래킷(390)에는 구동력발생부(400)에서 발생되는 회전력이 전달되어 회전되는 구동풀리(392)가 회전 가능하게 지지된다. 상기 구동풀리(392)는 회전부재(316)의 외주면에 결합된 풀리 사이에 타이밍 벨트와 같은 회전력전달부(394)로 연결되어 회전부재(316)를 회전시킨다.
이와 같이, 구동풀리(392)와 회전부재(316) 사이가 회전력전달부(394)에 의해 연결되고 승강로드(312)는 회전부재(316)에 나사 결합되기 때문에 승강로드(312)의 상하 이동을 보다 정밀하게 제어할 수 있게 된다.
여기에서, 상기 회전부재(392)의 외주면에는 기어가 형성되고, 구동풀리(392) 또한 기어로 대체될 수 있으며, 이때 회전력전달부(394)는 회전부재(392) 및 구동풀리(392)를 연결하는 체인으로 구성될 수 있다.
상기 구동풀리(392)는 그 양단이 지지용 브래킷(390)에 회전 가능하게 지지되고, 구동풀리(392)의 중앙에는 구동력발생부(400)와 가요성 회전축(410)에 의해 연결된다.
상기 구동력발생부(400)는 구동모터로 구성되는 것이 바람직하고, 진공처리챔버(100)의 외부에 별도로 배치되고, 구동풀리(392)와 가요성 회전축(410)으로 연결되어 구동풀리(392)를 회전시킨다.
여기에서, 상기 가요성 회전축(410)의 외부에는 가요성 회전축(410)을 보호하는 튜브(412)가 감싸지고, 가요성 회전축(410)은 곡선 형태로 변형이 가능하고, 변형되어도 동일한 회전력을 전달할 수 있다.
이와 같이, 상기 구동력발생부(400)와 구동풀리(392) 사이가 가요성 회전축(410)에 의해 연결되기 때문에 구동력발생부(400)를 리프트 핀들(302)의 위치에 관계없이 자유롭게 배치시킬 수 있어 공간적 제약을 비교적 적게 받는다.
상기 다수개의 가요성 회전축들(410)은 각각 동기제어되는 다수개의 구동력발생부(400)가 독립적으로 연결될 수 있으나,　 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 다수개의 리프트 핀들(302)의 이동이 정확하게 제어될 수 있도록 하나의 구동력발생부(400)에서 발생되는 회전력을 다수개의 가요성 회전축들(410)에게 분배하는 동력 분배기(460)가 설치된다.
상기 동력 분배기(460)는 브래킷(420)과, 브래킷(420)에 회전 가능하게 지지되고, 다수개의 가요성 회전축들(410)이 연결되는 풀리들(430)과, 상기 풀리들(430) 모두를 연결하는 하나의 벨트(432)로 구성되고, 다수개의 풀리들(430) 중 어느 하나의 풀리에 구동력발생부(400)가 연결될 수 있다. 여기서 상기 벨트(432)는 타이밍 벨트로 구성될 수 있으며, 각각의 풀리(430)들이 순차적으로 벨트에 의하여 연결될 수 있다. 그리고 상기 풀리들(430) 사이에는 벨트(432) 연결의 편의를 위하여 아이들 풀리들(434)이 각각 설치될 수 있다.
이와 같이, 하나의 구동력발생부(400)에서 발생되는 구동력이 다수개의 가요성 회전축들(410)에게로 분배되기 때문에 다수개의 리프트 핀들(302)의 승강되는 이동거리를 동일하게 제어할 수 있다. 따라서, 상기 동력 분배기(460)는 기판(160)의 로딩 및 언로딩시 기판(160)의 기울어짐을 방지할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진공 처리장치의 작동 을 설명하면 다음과 같다.
진공처리챔버(100)의 내부로 기판(160)이 이송로봇(미도시)에 의하여 이송되면 리프트 핀들(302)이 기판지지대(200)의 상측으로 이동하여 기판(160)을 지지하게 된다. 리프트 핀들(302)이 기판(160)을 지지한 후에는 이송로봇은 진공처리챔버(100)의 외측으로 이동하게 되며, 리프트 핀들(302)은 하강에 의하여 기판(160)을 기판지지대(200)의 지지면으로 이동시키게 되며, 처리공간 내에서는 진공처리가 수행된다.
상기와 같이 진공처리가 수행된 후에는 상기 리프트 핀들(302)들은 다시 상승하게 되어 기판(160)을 상측으로 들어 올리게 되며, 상측으로 올려진 기판(160)은 이송로봇에 의하여 진공처리챔버(100)의 외부로 이송된다.
여기서, 상기 리프트 핀들(302)의 상승 및 하강에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 구동력발생부(400)의 구동에 의하여 발생되는 회전력이 동력 분배기(460)를 통해 각 가요성 회전축들(410)에게로 분배되고 가요성 회전축들(410)이 회전하게 된다. 그러면, 상기 가요성 회전축(410)과 연결된 구동풀리(392)가 회전되고, 구동풀리(392)와 타이밍 벨트(394)로 연결된 회전부재(316)가 회전된다.
한편 회전부재(316)가 회전될 때, 회전부재(316)와 나사결합된 승강로드(312)는 회전되지 않도록 설치되어 있으므로, 승강로드(312)가 상승하게 되고, 승강로드(312)와 연결된 리프트 핀(302)이 상승되어 기판(160)을 로딩한다.
그리고, 상기 리프트 핀들(302)을 하강시키고자 하는 경우, 구동력발생 부(400)가 역방향으로 구동되면 상기와 반대로 구동풀리(392)가 회전되면서 리프트 핀들(302)이 하강하게 된다.
이때, 구동력발생부(400)에서 발생되는 구동력이 동력 분배기(460)에 의해 다수개의 가요성 회전축(410)에 균일하게 분배되고 타이밍 벨트(394)에 의해 동력이 전달됨과 아울러 승강로드(312)와 회전부재(316)가 나사 결합에 의해 승강로드(312)가 승강되는 구조이기 때문에 다수개의 리프트 핀들(302)이 동일한 높이로 승강되도록 한다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 리프트 핀 승강장치는 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 실시예에서 설명한 리프트 핀 승강장치와 그 구조가 동일하고, 다만 구동력발생부(500)가 진공처리챔버(100)의 하면에 장착되는 구조를 가진다.
즉, 지지 브래킷(502)에 구동력발생부(500)가 고정되고, 구동력발생부(500)의 회전축에 구동풀리(504)가 연결되고, 구동풀리(504)는 회전부재(316)와 타이밍 벨트와 같은 회전력전달부(394)에 의해 연결된다.
이외에 리프트 핀 승강장치의 다른 구조는 상기 제 1 실시예에 설명한 리프트 핀 승강장치의 구조와 동일하므로 그 설명을 생략한다.
이와 같은 제2실시예에 따른 리프트 핀 승강장치는 진공처리챔버(100)의 하부에 공간이 마련된 경우 구동력발생부(500)를 직접 진공처리챔버(100)의 하면에 장착할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 진공처리장치의 리프트 핀 구동장치는 구동력발생부 에서 발생되는 회전운동을 직선운동으로 변환하여 리프트 핀을 승강시키기 때문에 다수개의 리프트 핀들의 승강 높이를 균일하게 유지할 수 있어 기판의 로딩 및 언로딩시 기판이 기울어지는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 진공처리장치는 리프트 핀과 승강로드 사이가 분리 가능하게 연결되어 리프트 핀이 불량인 경우 리프트 핀만을 교체함으로써 조립시 발생되는 불량을 최소화할 수 있고 부품 교환작업이 간편한 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 진공처리장치는 구동력발생부와 리프트핀구동부 사이를 가요성 회전축으로 연결하여 구동력발생부의 설치 위치를 자유롭게 할 수 있는 이점이 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

Claims (16)

  1. 진공처리챔버 내에 설치된 기판지지대에 상하방향으로 승강 가능하게 설치되는 다수개의 리프트 핀들과;
    상기 진공처리챔버의 외부에 설치되어 회전력을 발생시키는 구동력발생부와;
    상기 구동력발생부와 상기 리프트 핀들 사이에 설치되어 상기 구동력발생부에서 발생되는 회전운동을 직선운동을 변환시켜 상기 리프트 핀들을 승강시키는 리프트핀구동부를 포함하는 진공처리장치의 리프트 핀 구동장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 리프트핀구동부는
    상기 리프트 핀의 하단에 연결되고 그 외주면에 수나사부가 형성되는 승강로드와;
    상기 승강로드의 수나사부에 나사 결합되는 암나사부가 내주면에 형성되고 회전에 의하여 상기 승강로드를 직선 이동시키는 회전부재와;
    상기 구동력발생부와 상기 회전부재를 연결하여 상기 구동력발생부에서 발생되는 회전력을 상기 회전부재에 전달하는 회전력전달부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치의 리프트 핀 구동장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 승강로드는
    상기 회전부재에 의하여 회전되는 것을 방지하기 위하여 그 외주면에 길이방향으로 하나 이상의 그루브가 형성되고, 상기 진공처리챔버의 하면에 장착된 지지부재의 내측에 설치된 가이드 부재의 돌기가 상기 그루브에 삽입되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치의 리프트 핀 구동장치.
  4. 제　 3 항에 있어서,
    상기 회전부재는
    상기 지지부재의 하면에 회전 가능하게 설치되는 풀리로 구성되며,
    상기 회전력전달부는 상기 풀리와 상기 구동력발생부와 연결되는 구동풀리를 연결하는 벨트로 구성되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치의 리프트 핀 구동장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 구동풀리는 가요성 회전축에 의해 구동력발생부와 연결되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치의 리프트 핀 구동장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 회전부재는
    그 외주면에 기어가 형성되며,
    상기 회전력전달부는 상기 기어와 상기 구동력발생부와 연결되는 구동기어를 연결하는 체인으로 구성되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치의 리프트 핀 구동장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 구동기어는 가요성 회전축에 의해 구동력발생부와 연결되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치의 리프트 핀 구동장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 승강로드와 리프트 핀 사이에는 승강로드와 리프트 핀 사이를 분리 가능하게 연결되는 연결부가 설치되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치의 리프트 핀 구동장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 리프트 핀의 하단에 체결되는 상부 연결부재와, 상기 상부 연결부재와 볼트 체결되고 승강로드가 고정되는 하부 연결부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치의 리프트 핀 구동장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 상부 연결부재와 하부 연결부재 사이에는 실링을 위한 실링부재가 설치 되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치의 리프트 핀 구동장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 진공처리챔버의 하부하우징에는 체결용 브래킷이 고정되고, 상기 체결용 브래킷과 상기 하부 연결부재 사이에는 상기 진공처리챔버의 내부의 진공압이 외부로 누설되는 것을 방지하면서 상기 승강로드의 상하이동이 가능하도록 하는 신축부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치의 리프트 핀 구동장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 신축부재는 벨로우즈인 것을 특징으로 하는 진공처리장치의 리프트 핀 구동장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 체결용 브래킷과 하부하우징의 하면 사이에는 실링을 위한 실링부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치의 리프트 핀 구동장치.
  14. 제 5 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 다수개의 가요성 회전축들과 구동모터 사이에는 하나의 상기 구동모터에서 발생되는 구동력을 상기 다수개의 가요성 회전축들에게 분배하는 동력 분배기가 설치되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치의 리프트 핀 구동장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 동력 분배기는 상기 다수개의 가요성 회전축들이 각각 연결되는 다수개의 풀리들이 브래킷에 회전 가능하게 지지되고, 상기 풀리들 사이는 하나의 벨트로 연결되고, 상기 다수개의 풀리들 중 어느 하나가 구동모터와 연결되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치의 리프트 핀 구동장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동력발생부는 상기 진공처리챔버의 하면에 장착되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치의 리프트 핀 구동장치.
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