KR20220027008A - 기판처리장치 - Google Patents

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KR20220027008A
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lifting
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남성우
박지호
공운
송지훈
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Abstract

기판처리장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 기판처리장치는: 구동 모터부; 구동 모터부에 회전 가능하게 연결되는 틸팅유닛; 틸팅유닛에 설치되는 승강유닛; 승강유닛에 의해 승강되도록 승강유닛에 연결되고, 밀폐링부를 파지하는 파지유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

기판처리장치{WAFER PROCESSSING APPARATUS}
본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 밀폐링부와 척 테이블 사이에 결합 편차가 보상되고, 결합 부위의 손상과 충격에 의해 이물질이 발생되는 것을 방지할 수 있는 기판처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 공정에서는 웨이퍼를 식각하고 세정하는 공정 등이 수행되며, 웨이퍼를 식각이나 세정 공정에서 척테이블이 사용된다.
이 중, 웨이퍼를 세정하는 척 테이블은 상부에 웨이퍼가 안착되고, 회전 테이블의 가장자리 영역에 링 형상의 밀폐링이 결합되며, 회전 테이블에 안착된 웨이퍼에는 처리액이 공급된다.
척 테이블의 가장자리측 상부에는 다수의 고정핀이 설치되고, 밀폐링의 하부에는 고정핀이 대응되게 삽입되도록 고정홈이 형성되는데, 척 테이블의 상부에 밀폐링을 결합시 고정핀이 고정홈에 수직하게 삽입된다.
그러나, 종래에는 척 테이블에 밀폐링을 결합시 진공 흡착 방식 이여서 고정핀과 고정홈이 존재하지 않아 다량의 장착 에러가 발생이 있었다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0122067호(2016. 10. 21 공개, 발명의 명칭: 웨이퍼 처리 장치 및 웨이퍼 처리 장치를 위한 밀폐 링)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 밀폐링부와 척 테이블 사이에 결합 편차가 보상되고, 결합 부위의 손상과 충격에 의해 이물질이 발생되는 것을 방지할 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 기판처리장치는: 구동 모터부; 상기 구동 모터부에 회전 가능하게 연결되는 틸팅유닛; 상기 틸팅유닛에 설치되는 승강유닛; 상기 승강유닛에 의해 승강되도록 상기 승강유닛에 연결되고, 밀폐링부를 파지하는 파지유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기판처리장치는 상기 파지유닛이 상기 밀폐링부를 척테이블에 결합할 때에 상기 파지유닛의 결합 편차를 보정하도록 상기 승강유닛과 상기 파지유닛에 유격 가능하게 설치되는 위치보정유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 승강유닛은 상기 틸팅유닛에 설치되는 승강 구동부; 및 상기 승강 구동부에 의해 승강되도록 상기 승강 구동부와 상기 파지유닛에 연결되고, 상기 파지유닛이 유격되도록 상기 위치보정유닛이 설치되는 승강부재를 포함할 수 있다.
상기 파지유닛은 상기 승강부재의 하측에 배치되는 코어부재; 상기 코어부재의 하측에 결합되고, 상기 위치보정유닛에 연결되는 플로팅 플레이트; 상기 코어부재에 방사상으로 연결되는 복수의 캠링크부; 상기 캠링크부들을 이동시키도록 상기 캠링크부와 상기 플로팅 플레이트에 연결되는 링크 구동부; 및 상기 캠링크부들에 각각 설치되고, 상기 캠링크부들의 이동시 상기 밀폐링부를 록킹 및 언록킹시키는 록킹부를 포함할 수 있다.
상기 코어부재는 상기 링크 구동부의 구동시 복수의 상기 캠링크부와 함께 회전될 수 있다.
상기 캠링크부는 상기 코어부재에 방사상으로 연결되는 캠로드부; 및 상기 캠로드부에 연결되고, 상기 록킹부가 이동되도록 장공부가 형성되는 캠부를 포함할 수 있다.
상기 장공부는 상기 캠부의 회전반경에 대하여 경사지게 형성될 수 있다.
상기 록킹부는 상기 장공부에 이동 가능하게 결합되는 슬라이드부; 상기 슬라이드부의 이동시 직선 이동되도록 상기 슬라이드부에 연결되는 록킹 가이드부; 및 상기 록킹 가이드부의 이동시 상기 밀폐링부를 록킹 및 언록킹하도록 상기 록킹 가이드부에 설치되는 록킹핀부를 포함할 수 있다.
상기 록킹 가이드부는 상기 슬라이드부에 연결되고, 상기 플로팅 플레이트의 가이드홀부에 이동 가능하게 설치되는 가이드축부; 상기 가이드축부에 연결되고, 상기 록킹핀부가 설치되는 가이드부재; 및 상기 가이드부재의 양측을 지지하도록 설치되는 복수의 가이드 롤러부를 포함할 수 있다.
상기 위치보정유닛은 상기 밀폐링부의 록킹시 상기 플로팅 플레이트가 결합 편차만큼 유격되도록 상기 승강부재와 상기 플로팅 플레이트에 연결되는 트러스트부; 및 상기 코어부재에 설치되고, 상기 밀폐링부의 언록킹시 상기 플로팅 플레이트가 원위치로 복귀시키도록 상기 플로팅 플레이트에 탄성력을 가하는 탄성부재를 포함할 수 있다.
상기 트러스트부는 상기 승강부재에 체결되고, 상기 플로팅 플레이트의 보정홀부에 이격되게 설치되는 트러스트 축부; 및 상기 트러스트 축부의 외측면과 이격되도록 상기 트러스트 축부에 끼워지는 베어링부를 포함할 수 있다.
상기 기판처리장치는 상기 밀폐링부가 척테이블에 결합 고정될 때에 상기 틸팅유닛의 들림을 방지하도록 상기 척테이블의 일측에 이동 가능하게 설치되는 도킹부를 더 포함할 수 있다.
상기 도킹부는 도킹 프레임부에 설치되는 도킹 구동부; 및 상기 틸팅유닛을 구속하도록 상기 도킹 구동부에 의해 이동되는 도킹 가압부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 파지유닛이 위치보정유닛에 의해 승강유닛에 유격 가능하게 설치되므로, 파지유닛이 미세하게 틀어진 상태에서 밀폐링부를 척테이블에 결합할 때에 위치보정유닛이 파지유닛의 결합 편차를 보정하도록 허용한다. 따라서, 밀폐링부와 척테이블의 척핀부의 결합 편차에 의해 마모되는 것을 방지함으로써 척핀부와 밀폐링부에서 이물질이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 틸팅유닛이 구동 모터부에 회전 가능하게 설치되므로, 구동 모터부의 고장이나 정전 등이 발생되었을 때에 구동 모터부가 현재 상태를 그대로 유지한다. 따라서, 고장이나 정전시 틸팅유닛과 파지유닛이 낙하하여 척테이블에 충돌되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치를 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치가 척테이블의 상측으로 회전된 상태를 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 승강유닛이 파지유닛을 하강시킴에 따라 밀폐링부의 고정홀부에 척테이블의 척핀부가 삽입된 상태를 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치를 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 파지유닛, 위치보정유닛 및 캠링크부를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 파지유닛, 위치보정유닛 및 캠링크부를 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 플로팅 플레이트와 록킹부를 도시한 배면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 록킹부를 도시한 확대도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 록킹부가 밀폐링부를 구속할 때에 결합 편차만큼 플로팅 플레이트가 일측으로 이동된 상태를 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 록킹부가 밀폐링부를 구속할 때에 위치보정유닛의 트러스트부가 결합 편차만큼 일측으로 이동된 상태를 도시한 확대도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 록킹부가 밀폐링부를 해제할 때에 플로팅 플레이트가 원위치로 복귀된 상태를 도시한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 록킹부가 밀폐링부를 해제할 때에 위치보정유닛의 트러스트부가 원위치로 복귀된 상태를 도시한 확대도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 기판처리장치의 일 실시예를 설명한다. 기판처리장치를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치를 도시한 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치가 척테이블의 상측으로 회전된 상태를 도시한 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 승강유닛이 파지유닛을 하강시킴에 따라 밀폐링부의 고정홀부에 척테이블의 척핀부가 삽입된 상태를 도시한 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치를 도시한 평면도이다.
도 1 내지 도 4을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치(100)는 구동 모터부(110), 틸팅유닛(120), 승강유닛(130) 및 파지유닛(140)을 포함하다.
기판처리장치(100)의 하측에는 척테이블(101)이 설치된다. 척테이블(101)은 척구동부(미도시)에 의해 회전 가능하게 설치된다. 척구동부로는 벨트구동방식, 기어구동방식 등의 모터부가 적용될 수 있다.
척테이블(101)은 스핀들부(102)에 의해 회전되도록 스핀들부(102)의 상측에 설치된다. 척테이블(101)에는 링프레임 웨이퍼와 같은 기판(미도시)이 안착된다. 척테이블(101)의 둘레부에는 밀폐링부(20)를 고정시키도록 복수의 척핀부(103)가 돌출되게 설치된다.
기판처리장치(100)는 밀폐링부(20)를 파지하여 척테이블(101)에 결합한다. 밀폐링부(20)의 둘레부 하측에는 밀폐링부(20)가 척테이블(101)에 안착될 때에 복수의 척핀부(103)에 삽입되도록 복수의 고정홀부(24)가 형성된다. 또한, 밀폐링부(20)의 둘레부 외측면에는 파지유닛(140)에 파지되도록 복수의 구속홈부(22)가 형성된다. 복수의 구속홈부(22)는 파지유닛(140)의 록킹핀부(159)에 대향되게 형성된다. 밀폐링부(20)는 척테이블(101)에 안착된 기판의 둘레를 밀폐하여 기판 처리시 약액이 기판의 둘레와 밀폐링부(20)의 내부로 침투되는 것을 방지한다.
구동 모터부(110)는 척테이블(101)의 일측에 배치된다. 구동 모터부(110)는 베이스부(미도시)의 상측에 설치된다. 구동 모터부(110)로는 회전 각도가 정확하게 제어될 수 있는 스태핑모터가 적용될 수 있다.
틸팅유닛(120)은 구동 모터부(110)의 회전축부(112)에 회전 가능하게 연결된다. 틸팅유닛(120)에는 구동 모터부(110)의 회전축부(112)에 연결되도록 틸팅암부(122)가 형성된다. 틸팅암부(122)는 틸팅유닛(120)에 적어도 2개 이상 형성된다. 틸팅유닛(120)은 대기 상태에서는 상측으로 세워진 상태를 유지한다. 구동 모터부(110)는 밀폐링부(20)를 척테이블(101)의 둘레부에 결합할 때에 틸팅유닛(120)을 척테이블(101)의 상측으로 수평하게 회전시킨다. 틸팅유닛(120)에는 파지유닛(140)의 밀폐링부(20) 결합 위치에 수평하게 위치시킬 수 있도록 파지유닛(140)의 수평방향 초기 위치를 세팅할 수 있는 세팅모듈(미도시)이 설치된다.
틸팅유닛(120)의 외측은 합성수지 재질로 형성된다. 따라서, 틸팅유닛(120)이 약액과 같은 화학물질과 화학반응을 일으켜 부식되거나 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 틸팅유닛(120)이 내화학성을 가지므로, 다양한 종류의 약액을 사용할 수 있고, 약액의 종류에 틸팅유닛(120)을 새롭게 제작하지 않아도 된다.
승강유닛(130)은 틸팅유닛(120)에 설치된다. 승강유닛(130)은 틸팅유닛(120)의 중심부에 설치된다. 승강유닛(130)의 승강 로드부(133)는 틸팅유닛(120)의 중심부를 통과하여 이동되도록 설치된다. 틸팅유닛(120)에는 승강유닛(130)의 승강을 안내하도록 복수의 승강 가이드부(미도시)가 설치된다.
파지유닛(140)은 승강유닛(130)에 의해 승강되도록 승강유닛(130)에 연결되고, 밀폐링부(20)를 파지한다. 척테이블(101)에 기판이 안착되기 이전에는 파지유닛(140)이 밀폐링부(20)를 파지한 상태로 수직하게 위치되는 대기 상태에 위치된다.
척테이블(101)에 기판이 안착되면, 구동 모터부(110)가 구동됨에 따라 틸팅유닛(120)과 파지유닛(140)이 수평하게 회전된다. 틸팅유닛(120)과 파지유닛(140)의 회전이 완료되면, 승강유닛(130)이 구동됨에 따라 파지유닛(140)이 틸팅유닛(120)의 하측으로 이동된다. 이때, 틸팅유닛(120)은 승강유닛(130)과 함께 하강되지 않고 수평 상태를 그대로 유지한다.
파지유닛(140)이 하강됨에 따라 밀폐링부(20)가 척테이블(101)에 안착된다. 밀폐링부(20)가 척테이블(101)의 척킹모듈에 완전히 위치 고정(chucking)될 때까지 파지유닛(140)은 밀폐링부(20)를 척테이블(101)에 결합시킨 상태를 계속적으로 유지하도록 승강유닛(130)에 의해 하강된 상태를 유지한다.
척테이블(101)에서 밀폐링부(20)의 결합이 완료되면, 승강유닛(130)이 구동됨에 따라 파지유닛(140)이 상측으로 이동되어 틸팅유닛(120)의 하측에 접촉되거나 약간 인격된다. 파지유닛(140)이 상측으로 완전히 이동되면, 구동 모터부(110)가 구동됨에 따라 틸팅유닛(120)과 파지유닛(140)이 수직하거나 거의 수직하게 세워지는 대기 상태로 회전된다.
상기와 같이, 틸팅유닛(120)과 파지유닛(140)이 구동 모터부(110)에 의해 회전되므로, 구동 모터부(110)의 회전 각도를 정밀하게 제어하여 파지유닛(140)의 높이(레벨) 및 밀폐링 결합 위치를 정밀하게 세팅할 수 있다. 또한, 파지유닛(140)과 틸팅유닛(120)은 밀폐링부(20)의 결합 위치에 초기 세팅된다. 따라서, 파지유닛(140)의 파지 위치를 세팅하는 시간을 현저히 단축시킬 수 있다.
틸팅유닛(120)이 구동 모터부(110)에 회전 가능하게 설치되므로, 구동 모터부(110)의 고장이나 정전 등이 발생되었을 때에 구동 모터부(110)가 현재 상태를 그대로 유지한다. 따라서, 고장이나 정전시 틸팅유닛(120)과 파지유닛(140)이 낙하하여 척테이블(101)에 충돌되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 구동 모터부(110)가 틸팅유닛(120)과 파지유닛(140)을 틸팅 회전시키므로, 구동 요소의 설치 개수를 감소시킬 수 있다. 따라서, 기판처리장치의 제조 비용을 감소시킬 수 있다.
기판처리장치(100)는 파지유닛(140)이 밀폐링부(20)를 척테이블(101)에 결합할 때에 파지유닛(140)의 결합 편차를 보정하도록 승강유닛(130)과 파지유닛(140)에 유격(플로팅) 가능하게 설치되는 위치보정유닛(160)을 더 포함한다. 결합 편차는 파지유닛(140)의 밀폐링부(20) 결합시 파지유닛(140)의 록킹핀부(159)가 밀폐링부(20)의 구속홈부(22)와 틀어진 편차를 의미한다.
파지유닛(140)이 승강유닛(130)에 의해 하강되어 밀폐링부(20)를 척테이블(101)에 결합할 때에 밀폐링부(20)의 고정홀부(24)가 척테이블(101)의 척핀부(103)와 약간 틀어짐에 따라 결합 편차가 발생될 수 있다. 이때, 위치보정유닛(160)은 파지유닛(140)을 결합 편차 범위 내에서 수평방향으로 유격되게 허용한다.
파지유닛(140)이 위치보정유닛(160)에 의해 승강유닛(130)에 유격 가능하게 설치되므로, 파지유닛(140)이 미세하게 틀어진 상태에서 밀폐링부(20)를 척테이블(101)에 결합할 때에 위치보정유닛(160)이 파지유닛(140)의 결합 편차를 보정하도록 허용한다. 따라서, 밀폐링부(20)와 척테이블(101)의 척핀부(103)의 결합 편차에 의해 마모되는 것을 방지함으로써 척핀부(103)와 밀폐링부(20)에서 이물질이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 파지유닛(140)과 밀폐링부(20)의 하부에서 처리되는 기판에 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있으므로, 기판의 오염이나 불량이 발생되는 것을 최소화할 수 있다.
승강유닛(130)은 승강 구동부(131) 및 승강부재(135)를 포함한다.
승강 구동부(131)는 틸팅유닛(120)에 설치된다. 승강 구동부(131)는 승강 실린더부(132)와, 승강 실린더부(132)에 승강 가능하게 설치되는 승강 로드부(133)를 포함한다. 승강 로드부(133)의 하측에는 승강부재(135)가 고정된다. 승강 실린더부(132)에 유체가 유입되면, 승강 로드부(133)가 하측으로 이동되고, 승강 실린더부(132)에서 유체가 배출되면, 승강 로드부(133)가 상측으로 이동된다.
승강부재(135)는 승강 구동부(131)에 의해 승강되도록 승강 구동부(131)와 파지유닛(140)에 연결되고, 파지유닛(140)이 유격되도록 위치보정유닛(160)이 설치된다. 승강부재(135)는 파지유닛(140)에서 이격되게 설치되는 승강 패널부(136)와, 승강 패널부(136)의 둘레부에 하측으로 돌출되게 연장되는 복수의 레그부(138)를 포함한다. 승강 패널부(136)의 중심부에는 승강 구동부(131)의 승강 로드부(133)가 결합되도록 결합홈부(137)가 형성된다. 복수의 레그부(138)는 사각 패널 형태의 승강 패널부(136)의 모서리부에 형성된다. 복수의 레그부(138)는 파지유닛(140)에 접촉된다. 레그부(138)에는 위치보정유닛(160)의 일부가 설치된다. 레그부(138)에 위치보정유닛(160)의 일부가 설치되므로, 파지유닛(140)이 위치보정부재에 의해 결합 편차만큼 유격 내지 플로팅될 수 있다. 승강부재(135)는 승강 구동부(131)에 의해 상하로 이동되지만, 파지유닛(140)이 유격 내지 플로팅될 때에 승강 구동부(131)에 고정된 상태를 유지한다.
파지유닛(140)은 코어부재(141), 플로팅 플레이트(143), 복수의 캠링크부(151), 링크 구동부(155) 및 록킹부(156)를 포함한다.
코어부재(141)는 승강부재(135)의 하측에 배치된다. 코어부재(141)는 승강부재(135)의 하측면부와 이격되고, 승강부재(135)의 중심부에 배치된다. 코어부재(141)의 둘레부에는 복수의 코어리브(142)가 방사상으로 돌출되게 형성된다. 코어부재(141)는 플로팅 플레이트(143)의 원주방향으로 일정 각도 회전 가능하게 설치된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 파지유닛, 위치보정유닛 및 캠링크부를 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 파지유닛, 위치보정유닛 및 캠링크부를 도시한 평면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 플로팅 플레이트와 록킹부를 도시한 배면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 록킹부를 도시한 확대도이다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 플로팅 플레이트(143)는 코어부재(141)의 하측에 결합되고, 위치보정유닛(160)에 연결된다. 플로팅 플레이트(143)는 척테이블(101)에 대향되도록 원판 형태로 형성된다. 플로팅 플레이트(143)는 승강부재(135)의 레그부(138)에 접촉되게 설치된다. 플로팅 플레이트(143)의 둘레부에는 캠링크부(151)의 회전시 록킹부(156)가 플로팅 플레이트(143)의 반경방향으로 직선 운동하도록 가이드홀부(146)가 관통되게 형성된다.
복수의 캠링크부(151)는 코어부재(141)에 방사상으로 연결된다. 캠링크부(151)는 코어부재(141)의 코어리브(142)에 각각 연결된다. 캠링크부(151)는 복수의 체결볼트(미도시)에 의해 코어리브(142)에 고정된다. 캠링크부(151)는 직선형 패널 형태로 형성된다.
링크 구동부(155)는 캠링크부(151)들을 이동시키도록 캠링크부(151)와 플로팅 플레이트(143)에 연결된다. 링크 구동부(155)의 일측은 플로팅 플레이트(143)에 고정되고, 링크 구동부(155)의 타측은 하나의 캠링크부(151)에 연결된다. 링크 구동부(155)는 링크 실린더부(155a)와, 링크 실린더부(155a)에 이동 가능하게 설치되는 링크 로드부(155b)를 포함한다. 링크 실린더부(155a)에 유체가 유입됨에 따라 링크 로드부(155b)가 링크 실린더부(155a)에서 인출되고, 링크 실린더부(155a)에서 유체가 배출됨에 따라 링크 로드부(155b)가 링크 실린더부(155a)에 인입된다.
록킹부(156)는 캠링크부(151)들에 각각 설치되고, 캠링크부(151)들의 이동시 밀폐링부(20)를 록킹 및 언록킹시킨다. 록킹부(156)는 플로팅 플레이트(143)의 둘레부에 캠링크부(151)마다 하나씩 연결된다.
코어부재(141)는 링크 구동부(155)의 구동시 복수의 캠링크부(151)와 함께 회전된다. 즉, 링크 구동부(155)가 구동됨에 따라 링크 구동부(155)에 연결된 하나의 캠링크부(151)가 플로팅 플레이트(143)의 중심부를 중심으로 일정 각도 회전된다. 하나의 캠링크부(151)가 일정 각도 회전됨에 따라 코어부재(141)가 플로팅 플레이트(143)의 원주방향으로 회전되므로, 복수의 캠링크부(151)가 동시에 원주방향으로 일정 각도 회전된다. 복수의 캠링크부(151)가 회전됨에 따라 복수의 록킹부(156)가 밀폐링부(20)를 동시에 록킹 및 언록킹하여 밀폐링부(20)를 파지한다. 이때, 플로팅 플레이트(143)는 트러스부(161)를 매개로 승강부재(135)에 연결되므로, 플로팅 플레이트(143)는 회전되지 않는다.
캠링크부(151)는 코어부재(141)에 방사상으로 연결되는 캠로드부(152)와, 캠로드부(152)에 연결되고, 록킹부(156)가 이동되도록 장공부(154)가 형성되는 캠부(153)를 포함한다. 이때, 캠부(153)는 판형으로 형성되고, 장공부(154)는 캠부(153)의 회전반경에 대하여 경사지게 형성된다. 캠로드부(152)에는 링크 구동부(155)의 링크 로드부(155b)가 연결된다. 링크 구동부(155)가 구동됨에 따라 캠로드부(152)와 캠부(153)가 일정 각도 회전된다. 캠부(153)가 회전됨에 따라 록킹부(156)가 장공부(154)를 따라 이동되면서 플로팅 플레이트(143)의 반경방향으로 직선 운동을 하게 되므로, 록킹부(156)가 직선 운동함에 의해 밀폐링부(20)를 록킹 및 언록킹할 수 있다.
록킹부(156)는 장공부(154)에 이동 가능하게 결합되는 슬라이드부(157)와, 슬라이드부(157)의 이동시 직선 이동되도록 슬라이드부(157)에 연결되는 록킹 가이드부(158)와, 록킹 가이드부(158)의 이동시 밀폐링부(20)를 록킹 및 언록킹하도록 록킹 가이드부(158)에 설치되는 록킹핀부(159)를 포함한다. 슬라이드부(157)는 장공부(154)에 구름접촉되는 슬라이드 롤러이다. 록킹 가이드부(158)는 플로팅 플레이트(143)의 둘레부에 형성된 가이드홀부(146)에 직선이동 이동 가능하게 설치된다. 록킹핀부(159)는 록킹 가이드부(158)의 내측에서 돌출되게 연장된다. 록킹핀부(159)의 단부는 밀폐링부(20)의 구속홈부(22)에 삽입되도록 원추형 등 다양한 형태로 형성된다.
록킹 가이드부(158)는 슬라이드부(157)에 연결되고, 플로팅 플레이트(143)의 가이드홀부(146)에 이동 가능하게 설치되는 가이드축부(158a)와, 가이드축부(158a)에 연결되고, 록킹핀부(159)가 설치되는 가이드부재(158b)와, 가이드부재(158b)의 양측을 지지하도록 설치되는 복수의 가이드 롤러부(158c)를 포함한다. 가이드축부(158a)는 슬라이드부(157)에 축결합되고, 가이드부재(158b)는 직사각판 형태로 형성되며, 가이드 롤러부(158c)들은 가이드부재(158b)의 양측에 2개 이상 배치된다. 가이드 롤러부(158c)의 둘레부에는 가이드부재(158b)의 측면부가 삽입되도록 삽입홈부(미도시)가 형성된다. 링크 구동부(155)가 캠링크부(151)를 이동시킴에 따라 슬라이드부(157)와 가이드축부(158a)가 반경방향으로 직선 운동하고, 가이드축부(158a)가 이동됨에 따라 가이드부재(158b)가 가이드홀부(146)를 따라 운동하게 된다. 이때, 가이드 롤러부(158c)들은 가이드부재(158b)의 이동시 회전되면서 가이드부재(158b)를 지지한다.
록킹부(156)의 장공부(154)가 플로팅 플레이트(143)의 원주방향에 경사지게 형성되고, 슬라이드부(157)가 장공부(154)에 삽입되며, 가이드축부(158a)가 직선형의 가이드홀부(146)에 삽입된다. 따라서, 캠링크부(151)가 일측으로 회전됨에 따라 슬라이드부(157)와 가이드축부(158a)가 장공부(154)의 일단부 측으로 이동되면, 가이드부재(158b)가 플로팅 플레이트(143)의 중심부 측으로 이동됨에 따라 록킹핀부(159)가 밀폐링부(20)의 구속홈부(22)에 삽입되어 밀폐링부(20)를 록킹(파지)한다. 또한, 캠링크부(151)가 타측으로 회전됨에 따라 슬라이드부(157)와 가이드축부(158a)가 장공부(154)의 타단부 측으로 이동되면, 가이드부재(158b)가 플로팅 플레이트(143)의 외측으로 이동됨에 따라 록킹핀부(159)가 밀폐링부(20)의 구속홈부(22)에 분리되어 밀폐링부(20)를 언록킹(해제)한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 록킹부가 밀폐링부를 구속할 때에 결합 편차만큼 플로팅 플레이트가 일측으로 이동된 상태를 도시한 단면도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 록킹부가 밀폐링부를 구속할 때에 위치보정유닛의 트러스트부가 결합 편차만큼 일측으로 이동된 상태를 도시한 확대도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 록킹부가 밀폐링부를 해제할 때에 플로팅 플레이트가 원위치로 복귀된 상태를 도시한 단면도이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 록킹부가 밀폐링부를 해제할 때에 위치보정유닛의 트러스트부가 원위치로 복귀된 상태를 도시한 확대도이다.
도 9 내지 도 12를 참조하면, 위치보정유닛(160)은 트러스트부(161)와 탄성부재(168)를 포함한다.
트러스트부(161)는 밀폐링부(20)의 록킹시 플로팅 플레이트(143)가 결합 편차만큼 유격되도록 승강부재(135)와 플로팅 플레이트(143)에 연결된다. 트러스트부(161)는 승강부재(135)의 둘레부에 플로팅 플레이트(143)에 연결되도록 복수 개가 설치된다. 트러스트부(161)는 인장력에 의해 플로팅 플레이트(143)를 지지한다.
탄성부재(168)는 코어부재(141)에 설치되고, 밀폐링부(20)의 언록킹시 플로팅 플레이트(143)가 원위치로 복귀시키도록 플로팅 플레이트(143)에 탄성력을 가한다. 탄성부재(168)는 코어부재(141)의 둘레부에 플로팅 플레이트(143)를 탄성 가압하도록 복수 개가 형성된다.
따라서, 파지유닛(140)이나 밀폐링부(20)가 미세하게 틀어진 상태에서 밀폐링부(20)의 고정홀부(24)가 척테이블(101)의 척핀부(103)에 삽입될 때에, 트러스트부(161)가 플로팅 플레이트(143)와 코어부재(141)를 결합 편차만큼 유격되도록 허용한다. 따라서, 밀폐링부(20)가 척핀부(103)와 결합 편차에 의해 마모되는 것을 방지함으로써 밀폐링부(20)와 척핀부(103)에서 이물질이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 파지유닛(140)과 밀폐링부(20)의 하부에서 처리되는 기판에 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있으므로, 기판의 오염이나 불량이 발생되는 것을 최소화할 수 있다.
트러스트부(161)는 승강부재(135)에 체결되고, 플로팅 플레이트(143)의 보정홀부(144)에 이격되게 설치되는 트러스트 축부(162)와, 트러스트 축부(162)의 외측면과 이격되도록 트러스트 축부(162)에 끼워지는 베어링부(166)를 포함한다.
트러스트 축부(162)에는 트러스트 볼트부(165)가 삽입되도록 체결홀부(163)가 형성된다. 트러스트 축부(162)에는 베어링부(166)를 지지하도록 플랜지부(164)가 형성된다. 트러스트 축부(162)의 외경은 베어링부(166)의 내경보다 작게 형성된다. 베어링부(166)는 트러스트 축부(162)에 삽입되어 플로팅 플레이트(143)를 지지한다. 플로팅 플레이트(143)가 트러스트 축부(162)에서 유격될 때에 베어링부(166)는 플로팅 플레이트(143)의 유격(플로팅)시 트러스트 축부(162)의 플랜지부(164)에서 결합 편차만큼 이동된다. 따라서, 트러스트 축부(162)가 승강부재(135)에 고정되더라도 트러스트 축부(162)가 베어링부(166)의 내부에서 유격됨에 따라 밀폐링부(20)의 구속홈부(22)와 척테이블(101)의 척핀 사이의 결합 편차가 해소될 수 있다.
탄성부재(168)는 플로팅 플레이트(143)의 평면방향으로 인장력을 가하는 인장스프링일 수 있다. 탄성부재(168)는 코어부재(141)의 코어리브(142) 사이에 고정되는 탄성 바디부(168a)와, 탄성 바디부(168a)에서 연장되는 탄성 고리부(168b)를 포함한다. 탄성 고리부(168b)는 플로팅 플레이트(143)에 상측으로 돌출되는 서포트부(145)에 탄성(인장력)을 가한다. 따라서, 탄성부재(168)는 플로팅 플레이트(143)의 평면방향으로 인장력을 가하므로, 플로팅 플레이트(143)의 무게가 증가되더라도 플로팅 플레이트(143)가 원위치로 원활하게 복귀될 수 있다.
밀폐링부(20)의 구속홈부(22)와 척테이블(101)의 척핀 사이에 결합 편차가 발생되지 않는 경우, 플로팅 플레이트(143)가 하강됨에 따라 밀폐링부(20)가 척핀부(103)에 결합되더라도 플로팅 플레이트(143)와 승강부재(135)의 수직방향 중심부는 일치하게 된다.
반면, 밀폐링부(20)의 구속홈부(22)와 척테이블(101)의 척핀 사이에 결합 편차가 발생되는 경우, 플로팅 플레이트(143)가 하강됨에 따라 밀폐링부(20)가 척핀부(103)에 결합될 때에 플로팅 플레이트(143)가 결합 편차만큼 수평방향으로 이동됨에 따라 결합 편차(H1)가 보정된다(도 9 및 도 10 참조). 이때, 일측의 탄성부재(168)의 길이(S1)는 결합 편차만큼 감소되고, 타측의 탄성부재(168)의 길이(S2)는 결합 편차만큼 증가된다(S1<S2). 도 10에서 G1은 플로팅 플레이트(143)가 결합 편차만큼 일측으로 이동된 거리를 의미한다.
또한, 밀폐링부(20)의 구속홈부(22)와 척테이블(101)의 척핀 사이에 결합 편차가 발생되는 경우, 록킹부(156)가 밀폐링부(20)를 언록킹(해제)할 때에 플로팅 플레이트(143)가 탄성부재(168)의 탄성력에 의해 원위치로 복귀됨에 따라 플로팅 플레이트(143)와 승강부재(135)의 수직방향 중심부가 다시 일치하게 된다. 이때, 일측의 탄성부재(168)의 길이(S1)는 타측의 탄성부재(168)의 길이(S2)와 동일하게 복원된다(S1=S2).
또한, 복수의 탄성부재(168)가 승강부재(135)의 둘레부에 복수 개 설치되므로, 플로팅 플레이트(143)가 일측으로 유격되면, 일측의 탄성부재(168)는 길이방향으로 수축되고, 타측의 탄성부재(168)는 길이방향으로 신장된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치를 도시한 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치가 척테이블의 상측으로 회전된 상태를 도시한 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 승강유닛이 파지유닛을 하강시킴에 따라 밀폐링부의 고정홀부에 척테이블의 척핀부가 삽입된 상태를 도시한 측면도이다.
도 1 내지 도 3을 다시 참조하면, 기판처리장치(100)는 밀폐링부(20)가 척테이블(101)에 결합 고정될 때에 틸팅유닛(120)의 들림을 방지하도록 척테이블(101)의 일측에 이동 가능하게 설치되는 도킹부(170)를 더 포함한다. 도킹부(170)는 도킹 프레임부(171)에 설치된다. 틸팅유닛(120)에는 틸팅유닛(120)에서 연장되는 연장 암부(124)와, 연장 암부(124)의 단부에 설치되는 피가압부(125)를 포함한다. 피가압부(125)는 하측이 도킹부(170)를 향하여 돌출되는 피가압리브가 형성된다.
따라서, 도킹부(170)가 틸팅유닛(120)을 들림을 방지하도록 틸팅유닛(120)의 피가압부(125)을 구속하므로, 파지유닛(140)이 승강유닛(130)에 의해 하강되면서 밀폐링부(20)를 척테이블(101)에 결합할 때에 밀폐링부(20)가 위치 변경되는 것을 방지할 수 있다. 나아가, 밀폐링부(20)의 고정홀부(24)와 척핀부(103)의 마모를 방지함에 의해 이물질 발생을 방지할 수 있다.
도킹부(170)는 도킹 프레임부(171)에 설치되는 도킹 구동부(173)와, 틸팅유닛(120)을 구속하도록 도킹 구동부(173)에 의해 이동되는 도킹 가압부(175)를 포함한다. 도킹 구동부(173)는 틸팅유닛(120)이 승강유닛(130)에 의해 완전히 하강된 후 틸팅 유닛의 피가압부(125)를 하측으로 가압하도록 전후 및 상하방향으로 이동 가능하게 설치된다. 도킹 구동부(173)는 도킹 가압부(175)를 이동시켜 틸팅유닛(120)을 구속하는 한 다양한 형태가 적용될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
20: 밀폐링부 22: 구속홈부
24: 고정홀부 100: 기판처리장치
101: 척테이블 102: 스핀들부
103: 척핀부 110: 구동 모터부
112: 회전축부 120: 틸팅유닛
122: 틸팅암부 124: 연장 암부
125: 피가압부 130: 승강유닛
131: 승강 구동부 132: 승강 실린더부
133: 승강 로드부 135: 승강부재
136: 승강 패널부 137: 결합홈부
138: 레그부 140: 파지유닛
141: 코어부재 142: 코어리브
143: 플로팅 플레이트 144: 보정홀부
145: 서포트부 146: 가이드홀부
151: 캠링크부 152: 캠로드부
153: 캠부 154: 장공부
155: 링크 구동부 155a: 링크 실린더부
155b: 링크 로드부 156: 록킹부
157: 슬라이드부 158: 록킹 가이드부
158a: 가이드축부 158b: 가이드부재
158c: 가이드 롤러부 159: 록킹핀부
160: 위치보정유닛 161: 트러스트부
162: 트러스트 축부 163: 체결홀부
164: 플랜지부 165: 트러스트 볼트부
166: 베어링부 168: 탄성부재
168a: 탄성 바디부 168b: 탄성 고리부
170: 도킹부 171: 도킹 프레임부
173: 도킹 구동부 175: 도킹 가압부

Claims (13)

  1. 구동 모터부;
    상기 구동 모터부에 회전 가능하게 연결되는 틸팅유닛;
    상기 틸팅유닛에 설치되는 승강유닛; 및
    상기 승강유닛에 의해 승강되도록 상기 승강유닛에 연결되고, 밀폐링부를 파지하는 파지유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파지유닛이 상기 밀폐링부를 척테이블에 결합할 때에 상기 파지유닛의 결합 편차를 보정하도록 상기 승강유닛과 상기 파지유닛에 유격 가능하게 설치되는 위치보정유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 승강유닛은,
    상기 틸팅유닛에 설치되는 승강 구동부; 및
    상기 승강 구동부에 의해 승강되도록 상기 승강 구동부와 상기 파지유닛에 연결되고, 상기 파지유닛이 유격되도록 상기 위치보정유닛이 설치되는 승강부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 파지유닛은,
    상기 승강부재의 하측에 배치되는 코어부재;
    상기 코어부재의 하측에 결합되고, 상기 위치보정유닛에 연결되는 플로팅 플레이트;
    상기 코어부재에 방사상으로 연결되는 복수의 캠링크부;
    상기 캠링크부들을 이동시키도록 상기 캠링크부와 상기 플로팅 플레이트에 연결되는 링크 구동부; 및
    상기 캠링크부들에 각각 설치되고, 상기 캠링크부들의 이동시 상기 밀폐링부를 록킹 및 언록킹시키는 록킹부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 코어부재는 상기 링크 구동부의 구동시 복수의 상기 캠링크부와 함께 회전되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 캠링크부는,
    상기 코어부재에 방사상으로 연결되는 캠로드부; 및
    상기 캠로드부에 연결되고, 상기 록킹부가 이동되도록 장공부가 형성되는 캠부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 장공부는 상기 캠부의 회전반경에 대하여 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 록킹부는,
    상기 장공부에 이동 가능하게 결합되는 슬라이드부;
    상기 슬라이드부의 이동시 직선 이동되도록 상기 슬라이드부에 연결되는 록킹 가이드부; 및
    상기 록킹 가이드부의 이동시 상기 밀폐링부를 록킹 및 언록킹하도록 상기 록킹 가이드부에 설치되는 록킹핀부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 록킹 가이드부는,
    상기 슬라이드부에 연결되고, 상기 플로팅 플레이트의 가이드홀부에 이동 가능하게 설치되는 가이드축부;
    상기 가이드축부에 연결되고, 상기 록킹핀부가 설치되는 가이드부재; 및
    상기 가이드부재의 양측을 지지하도록 설치되는 복수의 가이드 롤러부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 위치보정유닛은,
    상기 밀폐링부의 록킹시 상기 플로팅 플레이트가 결합 편차만큼 유격되도록 상기 승강부재와 상기 플로팅 플레이트에 연결되는 트러스트부; 및
    상기 코어부재에 설치되고, 상기 밀폐링부의 언록킹시 상기 플로팅 플레이트가 원위치로 복귀시키도록 상기 플로팅 플레이트에 탄성력을 가하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 트러스트부는,
    상기 승강부재에 체결되고, 상기 플로팅 플레이트의 보정홀부에 이격되게 설치되는 트러스트 축부; 및
    상기 트러스트 축부의 외측면과 이격되도록 상기 트러스트 축부에 끼워지는 베어링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 밀폐링부가 척테이블에 결합 고정될 때에 상기 틸팅유닛의 들림을 방지하도록 상기 척테이블의 일측에 이동 가능하게 설치되는 도킹부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 도킹부는,
    도킹 프레임부에 설치되는 도킹 구동부; 및
    상기 틸팅유닛을 구속하도록 상기 도킹 구동부에 의해 이동되는 도킹 가압부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
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