KR20080045311A - 오픈형 인덱서의 구동축 부하방지장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 오픈형 인덱서의 사용중 발생되는 부하 발생을 줄이고 이를 통해 Z축 구동부 리드스크류 및 볼베어링의 수명을 연장시킴과 동시에 이러한 구조적 문제로 발생하는 오류를 감소시키기 위한 오픈형 인덱서의 구동축 부하방지장치에 관한 것이다.
본 발명은 웨이퍼 카세트를 안착시키는 인덱서 플레이트, 상기 인덱서 플레이트의 저면 일측에 장착되어 있는 인덱서 플레이트 지지대, 상기 인덱서 플레이트 지지대의 끝단과 연결되는 Z축 가이드, 상기 Z축 가이드 내부의 볼베어링과 접하며 구동모터에 의해 회전되는 Z축 구동부 리드스크류, 상기 인덱서 플레이트의 저면 타측에 장착되며 관절형으로 구성된 무동력의 인덱서 플레이트 고정 블록, 상기 인덱서 플레이트 고정 블록의 끝단과 연결되는 고정축 가이드 및 상기 고정축 가이드가 슬라이딩 되며 상기 Z축 구동부 리드스크류와 평형상태로 설치되는 고정축으로 구성되어 있다.
이를 통해 주동력축인 리드스크류의 볼베어링에 가해지는 부하를 줄여 구동간 진동을 감소시킴으로써 맵핑관련 오류를 방지하고 리드스크류 리드의 박리 현상 및 볼베어링 마모를 줄여줌으로써 인덱서의 수명을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.
오픈형 인덱서, open infab indexer, 측면 부하 방지, 무게중심 편향 방지.

Description

오픈형 인덱서의 구동축 부하방지장치{Apparatus for protecting overload of driving shaft in open infab indexer}
도 1의(a)는 종래 오픈형 인덱서의 평면도,
도 1의(b)는 종래 오픈형 인덱서의 정면도,
도 1의(c)는 도 1의(b)에 점선으로 표시된 Z축 구동부 리드스크류에 측면부하가 작용하는 상태도,
도 2는 본 발명 오픈형 인덱서의 구동축 부하방지장치가 설치된 모습을 나타낸 정면도,
도 3의(a)는 본 발명 인덱서 플레이트 고정 블록의 관절부를 나타낸 평면도,
도 3의(b)는 본 발명 인덱서 플레이트 고정 블록의 관절부를 나타낸 정면도.
*도면의 주요 부호에 대한 설명*
10 : 오픈형 인덱서 20 : 인덱서 플레이트
30 : 인덱서 플레이트 지지대 40 : Z축 가이드
50 : Z축 구동부 리드스크류 51 : 볼베어링
52 : 볼베어링 블록 60 : 구동 모터
70 : 기둥 80 : 인덱서 플레이트 고정 블록
81 : 인덱서 플레이트 고정나사 82 : 관절부 나사
83 : 고정축 가이드부 나사 85 : 고정축 가이드
90 : 고정축
본 발명은 반도체 장치에 관한 것으로서, 특히 웨이퍼를 공정 단계로 진입시키기 위해 웨이퍼를 수납한 웨이퍼 카세트가 놓이는 인덱서 플레이트를 공정이 시작되는 로드락 챔버로 로드/언로드 시키기 위한 상하운동을 수행하는 인덱서 중에서 측면이 개방된 형태의 오픈형 인덱서의 구동축 부하방지장치에 관한 것이다.
인덱서는 웨이퍼가 적재된 카세트를 로드하거나 빈 카세트를 언로드하는 경우, 인덱서 플레이트 위에 카세트를 안착시켜 승하강시키는 장치이다. 오픈형 인덱서(Open infab indexer)는 측면이 개방된 형태이고, 뒷면에 기둥이 위치하는 구조로 되어 있다. 종래의 오픈형 인덱서는 Z축 구동부 리드스크류가 1개로 구성된 상태에서 인덱서 플레이트가 상하 구동을 진행한다.
이로 인하여 인덱서 플레이트의 상하 구동시 무게 중심이 한쪽으로 쏠리게 되어 볼베어링에 대한 부하가 크게 작용하여 볼베어링의 수명을 단축시키는 원인이 될 뿐 아니라 인덱서 플레이트의 상하 구동중에도 미세 진동을 유발시켜 맵핑(Mapping, 웨이퍼 유무 감지 과정) 관련 오류를 발생시키는 원인이 되고 있다.
오픈형 인덱서와 같이 인덱서 플레이트의 Z축 구동을 담당하는 리드스크류가 1개로 구성된 인덱서의 경우 로드/언로드 구동시 인덱서 플레이트 무게에 의해 편향되어 처지면서 볼베어링 블록에 대해 측면 부하를 많이 주게 되는 구조로 되어 있다.
도 1은 종래 오픈형 인덱서의 평면도(도 1의(a)), 정면도(도 1의(b))와 Z축 구동부 리드스크류에 측면 부하가 작용하는 상태도(도 1의(c))이다.
도 1에 도시된 바와 같이 오픈형 인덱서(10)에서 인덱서 플레이트(20)의 Z축 구동부 리드스크류(50)가 1개로 제작된 싱글형 타입 인덱서(10)의 경우, 일반적으로 리드스크류(50) 축 선상의 반대로 무게중심이 편향되기 때문에 볼베어링 블록(52)에 대해 측면 부하를 주어 인덱서(10) 구동을 불안정하게 하고 진동을 발생시킨다.
또한 Z축 구동부 리드스크류(50)나 인덱서 플레이트 지지대(30)가 인덱서(10) 내부 공간 확보를 위해 측면 양방향 중 한쪽으로만 설계된 오픈형 인덱서(10)의 경우에는 좌우 대칭형태를 이루거나 측면이 밀폐된 형태의 인덱서에 비해 인덱서 플레이트 지지대(30) 설치가 용이하지 않은 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 측면이 개방된 오픈형 인덱서에 대한 구조적인 취약점을 보완하여 인덱서의 측면부하발생을 줄이고 이를 통해 리드스크류 및 볼베어링의 수명을 연장시킴과 동시에 이러한 구조적 문제로 발생하는 오류를 감소시킬 수 있도록 된 오픈형 인덱서의 구동축 부하방지장치를 제공함에 있다.
본 발명 오픈형 인덱서의 구동축 부하방지장치는 측면이 개방된 오픈형 인덱서에 있어서, 웨이퍼 카세트를 안착시키는 인덱서 플레이트, 상기 인덱서 플레이트의 저면 일측에 장착되어 있는 인덱서 플레이트 지지대, 상기 인덱서 플레이트 지지대의 끝단과 연결되는 Z축 가이드, 상기 Z축 가이드 내부의 볼베어링과 접하며 구동모터에 의해 회전되는 Z축 구동부 리드스크류, 상기 인덱서 플레이트의 저면 타측에 장착되며 관절형으로 구성된 무동력의 인덱서 플레이트 고정 블록, 상기 인덱서 플레이트 고정 블록의 끝단과 연결되는 고정축 가이드 및 상기 고정축 가이드가 슬라이딩 되며 상기 Z축 구동부 리드스크류와 평형상태로 설치되는 고정축으로 구성되어 있다.
상기한 본 발명의 구성과 작용을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명 오픈형 인덱서의 구동축 부하방지장치가 설치된 모습을 나타낸 정면도이다.
웨이퍼가 놓이는 인덱서 플레이트(20)는 그 저면 양쪽으로 각각 인덱서 플레이트 지지대(30)와 인덱서 플레이트 고정 블록(80)에 의해 지지되는 구조이다.
본 발명의 핵심적인 구조는 상기 인덱서 플레이트 고정 블록(80)과 상기 인덱서 플레이트 고정 블록(80)의 끝단과 연결되는 고정축 가이드(85) 및 상기 고정축 가이드(85)가 슬라이딩 되며 Z축 구동부 리드스크류(50)와 평형상태로 설치되는 고정축(90)을 종래의 인덱서 장비에 추가시킨 구조이다.
오픈형 인덱서(10)는 측면이 개방된 형태로서 인덱서 플레이트(20) 상에 웨이퍼 카세트가 안착되어 상하 운동을 하며 로드락 챔버로 로드/언로드 된다. 상기 인덱서 플레이트(20)와 웨이퍼 카세트의 무게에 의한 하중은 인덱서 플레이트 지지대(30)와 인덱서 플레이트 고정 블록(80)에 각각 분산되게 되므로 Z축 구동부 리드스크류(50)의 무게중심이 축선상에서 이탈되어 편향됨을 방지할 수 있는 구조이다.
인덱서 플레이트(20)가 로드락 챔버로 로드되는 경우에는 구동모터(60)에 의한 구동으로 Z축 구동부 리드스크류(50)가 회전하여 Z축 가이드(40) 내의 볼베어링(51)이 회전하게 되어 Z축 가이드(40)가 상방향으로 이동되게 된다. Z축 구동부 리드스크류(50)는 하방향 끝단이 구동모터(60)와 맞물려 있어 구동모터(60)의 회전방향에 따라 Z축 가이드(40)가 상하로 이동하게 된다.
인덱서 플레이트 고정 블록(80)의 경우에는 무동력으로 이동되는 구조이다. 인덱서 플레이트 고정 블록(80)의 일측은 인덱서 플레이트(20)의 저면에 고정되어 있고, 타측은 고정축 가이드(85)에 고정되어 있다. 고정축 가이드(85)의 내부는 원통형의 빈공간으로 되어 있으며, 고정축(90)을 따라 슬라이딩 된다.
상기 고정축(90)은 민자형 원통형 축으로 되어 있으므로 고정축 가이드(85)는 무동력 상태에서도 인덱서 플레이트(20)의 상하운동에 따라서 함께 이동하게 된다.
본 발명인 인덱서 플레이트 고정 블록(80)의 기능은 인덱서 플레이트(20)에 의해 가해지는 측방향의 하중과 모멘트에 의한 굽힘 현상을 방지하는데 있다.
Z축 구동부 리드스크류(50)와 고정축(90)은 양쪽에 평행하게 고정된 상태이므로, 인덱서 플레이트 고정 블록(80)을 통해 전달되는 하중은 고정축 가이드(85)의 내측벽과 이에 맞닿는 고정축(90)에 의해 측방향으로 분산되게 된다.
인덱서 플레이트 고정 블록(80)과 고정축 가이드(85)의 추가로 인해 자체 하중의 증가는 있겠지만, 가벼운 재질로 구성하여 자체 하중의 증가로 인한 수직방향 부하의 증가는 최소화시킬 수 있다.
또한 상기와 같은 구조를 통하여 본 발명은 무동력의 인덱서 플레이트 고정 블록(80)을 설치함으로써 전력 소모를 방지할 수 있다.
인덱서 플레이트 지지대(30)와 인덱서 플레이트 고정 블록(80) 간의 사이각도는 90도로 설치함이 바람직하다. 이는 인덱서 플레이트(20)를 가장 안정된 상태로 유지하여 상하운동중 흔들림을 방지하고 진동을 최소화 시키기 위함이다.
상기한 바와 같이 Z축 구동부 리드스크류(50)의 볼베어링(51)으로 연결된 인덱서 플레이트 지지대(30)에 가변익 인덱서 플레이트 고정 블록(80)을 설치하여 이중의 구동축 형태를 취하게 하면서도 별도의 동력전달이 필요없는 고정축을 만들어 지지대 역할을 하게 함으로써 인덱서 플레이트(20)가 구동시 안정적으로 동작할 수 있는 조건을 갖추게 된다.
또한 고정축(90)과 Z축 구동부 리드스크류(50)의 방향을 평형상태로 설치하여 인덱서 플레이트(20)에 고정시킨 인덱서 플레이트 고정 블록(80)과 연결하여 인덱서 플레이트(20)의 Z축 구동시 지지대 역할을 하게 함으로써 웨이퍼 카세트 로드시에도 인덱서 플레이트(20)의 무게중심이 최대한 인덱서 플레이트(20)의 중앙에 위치할 수 있도록 구성한다.
도 3은 본 발명 인덱서 플레이트 고정 블록의 관절부를 나타낸 평면도(도 3의(a))와 정면도(도 3의(b))이다.
인덱서 플레이트 고정 블록(80)의 일끝단은 인덱서 플레이트 고정나사(81)에 의해 인덱서 플레이트(20)에 고정되어 있고, 다른 끝단은 고정축 가이드부 나사(83)에 의해 고정축 가이드(85)에 고정되어 있다. 인덱서 플레이트 고정 블록(80)의 중간부에는 관절부 나사(82)에 의해 관절부가 형성되어 있다. 관절부의 기능은 인덱서 플레이트 고정 블록(80)에 아무런 동력이 가해지지 않기 때문에 Z축 얼라인을 정확하게 맞추도록 하여야 하는데 이를 위해 관절부로 구성하여 미세 조절이 가능하도록 한 것이다. 얼라인의 미세 조절은 관절부 나사(82)를 돌려 수 mm 정도의 미세한 조절을 하는 방식이다.
도 3에 도시된 실시예는 관절부를 하나로 구성한 것이지만, 필요에 따라서는
더 정확한 얼라인 조절을 위해서 관절부의 개수를 다수개로 구성하여 실시할 수도 있다.
단일 형태로 구성된 인덱서의 Z축을 중앙대칭구조가 아닌 상태에서도 이중 형태로 구성시켜 인덱서 플레이트의 무게 중심 편향을 방지하고, 인덱서 플레이트 고정 블록의 관절부 조절이 가능한 상태로 설계함으로써 무동력 상태로 구동되는 인덱서 플레이트 고정 블록의 Z축 얼라인 조절을 용이하도록 하고, 이를 통해 주동 력축인 Z축 구동부 리드스크류의 볼베어링에 가해지는 부하를 줄여 구동간 진동을 감소시킴으로써 맵핑관련 오류를 방지하고 Z축 구동부 리드스크류 리드의 박리 현상 및 볼베어링 마모를 줄여줌으로써 인덱서의 수명을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

  1. 측면이 개방된 오픈형 인덱서에 있어서,
    웨이퍼 카세트를 안착시키는 인덱서 플레이트;
    상기 인덱서 플레이트의 저면 일측에 장착되어 있는 인덱서 플레이트 지지대;
    상기 인덱서 플레이트 지지대의 끝단과 연결되는 Z축 가이드;
    상기 Z축 가이드 내부의 볼베어링과 접하며 구동모터에 의해 회전되는 Z축 구동부 리드스크류;
    상기 인덱서 플레이트의 저면 타측에 장착되는 무동력의 인덱서 플레이트 고정 블록;
    상기 인덱서 플레이트 고정 블록의 끝단과 연결되는 고정축 가이드;및
    상기 고정축 가이드가 슬라이딩 되는 고정축;을 포함하는 오픈형 인덱서의 구동축 부하방지장치.
  2. 제1항에 있어서, 인덱서 플레이트 고정 블록은 관절형으로 구성됨을 특징으로 하는 오픈형 인덱서의 구동축 부하방지장치.
  3. 제1항에 있어서, 고정축은 Z축 구동부 리드스크류와 평형상태로 설치됨을 특징으로 하는 오픈형 인덱서의 구동축 부하방지장치.
  4. 제1항에 있어서, 고정축은 민자형의 원통형 축으로 구성됨을 특징으로 하는 오픈형 인덱서의 구동축 부하방지장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111937133A (zh) * 2018-05-25 2020-11-13 应用材料公司 具有长运动能力的精确动态调平机构

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