TWI794280B - 支撐結構 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露之一種支撐結構包含外殼、複數個引導組件以及複數個耦合組件。外殼具有沿其長度方向形成的空心，這樣基板支撐銷被插入空心內。複數個引導組件沿周邊方向被提供於外殼之上部與下部之每一處，以及透過與基板支撐銷之滾動接觸而引導基板支撐銷沿外殼之長度方向移動。複數個耦合組件耦合於外殼之外部周邊表面，被提供以圍繞這些引導組件，以及沿外殼之徑向施加壓力至這些引導組件，從而將這些引導組件耦合至外殼。

Description

支撐結構
本發明係關於一種支撐結構，可相對基板接收部有效地移動基本支撐銷，減少移動基板支撐銷時基板支撐銷產生的摩擦力，以及方便地克服熱變形。
以下將要描述的內容係簡單地用於提供實施例之背景資訊，並非構成現有技術。
基板接收部上接收待處理的物件例如基板，基板接收部被提供於腔室內，於腔室中進行基板之蝕刻與基板上之沈積。
基板支撐銷係為升高基板接收部上接收的基板，或者支撐機器臂所傳送的基板，相對基板接收部垂直地移動基板以及將基板放置於基板接收部上的裝置，這樣可在腔室內於基板接收部與機器臂之間傳輸基板。
提供基板支撐銷以將其插入穿透基板接收部形成的通孔內，以及相對基板接收部垂直地移動基板支撐銷。因此，基板支撐銷與通孔之內壁產生摩擦。
由於基板支撐銷與通孔之內壁間的這種摩擦，導致基板支撐銷被磨損或損壞，從而導致損壞基板支撐銷所支持的基板以及造成有缺陷的產品。
本發明之目的在於提供一種支撐結構，可相對基板接收部有效地移動基本支撐銷，減少移動基板支撐銷時基板支撐銷產生的摩擦力，以及方便地克服熱變形。
本發明其他的優點、目的和特徵將在如下的說明書中部分地加以闡述，並且本發明其他的優點、目的和特徵對於本領域的普通技術人員來說，可以透過本發明如下的說明得以部分地理解或者可以從本發明的實踐中得出。本發明的目的和其它優點可以透過本發明所記載的說明書和申請專利範圍中特別指明的結構並結合圖式部份，得以實現和獲得。
為了獲得本發明的這些目的和其他特徵，現對本發明作具體化和概括性的描述，本發明之一種支撐結構包含外殼、複數個引導組件以及複數個耦合組件。外殼具有沿其長度方向形成的空心，這樣基板支撐銷被插入空心內。複數個引導組件沿周邊方向被提供於外殼之上部與下部之每一處，以及透過與基板支撐銷之滾動接觸而引導基板支撐銷沿外殼之長度方向移動。複數個耦合組件耦合於外殼之外部周邊表面，被提供以圍繞這些引導組件，以及沿外殼之徑向施加壓力至這些引導組件，從而將這些引導組件耦合至外殼。
這些耦合組件形成為環狀，以及透過緊配或形狀配合耦合於外殼。
這些耦合組件由鋁形成。
沿外殼之長度方向提供這些引導組件。
這些引導組件被放置於外殼之上端與下端的每一處。
外殼包含主體以及複數個耦合槽部。這些耦合槽部形成於主體之上端與下端處，從而沿外殼之長度方向延伸，以及這些耦合槽部之外徑小於主體之外徑，以及這些耦合組件耦合於這些耦合槽部。
這些引導組件包含四個引導組件，沿外殼之周邊方向呈輻射狀放置於這些耦合槽部之每一個中。
這些引導組件沿外殼之長度方向被放置為兩列。
這些耦合槽部具有形成於外殼之徑向且與空心連通之複數個通孔，這些引導組件被放置於這些通孔中。
引導組件的每一個包含接收部，包含具有一個開口側之接收凹部，被接收於接收凹部中的第一球體，第一球體之一部分被暴露於外部以及與基板支撐銷滾動接觸，以及複數個第二球體，被接收於接收凹部中，以及與接收凹部之內壁及第一球體滾動接觸。
接收部包含從其與耦合組件相對的一部分突出的複數個鉤體，以及耦合組件包含複數個凹陷的凹部，具有與鉤體對應的形狀且形成於與這些鉤體相對的部分處。
鉤體之上端形成為傾斜面，以及鉤體之下端形成為階梯面。
一個實施例之支撐結構使用具有被施加至引導組件之優良壓力之環狀耦合組件，將引導組件耦合至外殼，即使出現熱變形，由此有效地抑制引導組件、外殼與支撐結構之整體之變形或損壞。
實施例中，無論腔室內部的溫度環境即高溫與低溫如何，耦合組件具有優良的彈性力，無論溫度如何變化，可保持引導組件與外殼0之穩定耦合狀態。
實施例中，引導組件未使用耦合單元比如螺栓被固定至外殼，但是環狀耦合組件用於施加壓力至引導組件從而耦合引導組件至外殼，從而避免由於耦合單元之熱變形導致支撐結構的變形或損壞，以及有效地將引導組件耦合至外殼。
實施例中，耦合組件可透過鉤體上形成之階梯面穩定地耦合至外殼，由此引導組件可透過耦合組件施加之壓力穩定地耦合至外殼。
以下，將結合附圖與實施方式描述實施例。然而，可採用多種方式修正本文說明的實施例，以及應該理解的是，並非意圖將本揭露限制於所揭露的特定形式，而是相反地，實施例將覆蓋落入申請專利範圍所限定的本揭露之精神與範圍內的全部修正、等同與代替。
將要理解的是，雖然本文中術語「第一」、「第二」等用於描述各種元件，這些術語並非限制這些元件。這些術語僅僅用於區分一種物質或元件與其他物質或元件。另外，考慮到實施例之配置與功能而特別定義的術語僅僅用於描述實施例，而非限制本揭露之範圍。
實施例之以下描述中，將要理解的是，當每一元件被稱為形成於另一元件「上方」或「下方」時，它可直接地位於另一元件「上方」或「下方」，或者間接地兩者之間形成有一或多個中間元件。另外，當一個元件被稱為形成於另一元件「上方」或「下方」時，不僅包含前述元件之向上方向，還包含前述元件之向下方向。
此外，應該理解的是，關係術語比如「上方/之上/上部」、「下方/之下/下部」等，不要求也不暗示物質或元件之間的任何物理或邏輯關係或其順序，以及僅僅可用於區分一種物質或元件與其他物質或元件。
圖1係為一個實施例之支撐結構之分解縱向剖面圖。實施例之支撐結構包含外殼（或者銷插入組件）100、引導組件（或者支撐組件）200以及耦合組件300。
外殼100具有沿其縱向形成的空心110。基板支撐銷10被插入空心內，以及基板支撐銷10相對外殼100沿外殼100之長度方向往復（reciprocate）。
外殼100被插入穿透基板接收部（圖未示）形成的通孔內且與其固定，其中基板接收部被放置於腔室之下部區域中，其中於腔室中完成基板上之沈積與基板之蝕刻。
因為外殼100被暴露於腔室內的反應氣體、清洗氣體或清洗液體，由此被腐蝕，外殼100係由抗腐蝕材料形成。因此，外殼100例如由從鋁、不鏽鋼（stainless steel；SUS）、陶瓷與抗腐蝕聚合物組成之集合中選擇的一種，或者包含上述集合中選擇的兩種或多種之複合物形成。
基板支撐銷10之頂端11上接收基板（圖未示），如果基板即待處理之物件進入腔室且於基板接收部上被接收，或者已經完成處理之基板從腔室中取出，則基板支撐銷10相對基板接收部與外殼100被移動，從而移動基板。
為了有效地相對外殼100移動基板支撐銷10，排除基板支撐銷10之顶端11之基板支撐銷10直徑小於穿透外殼100之空心110之直徑。
形成複數個通孔穿透基板接收部，以及外殼100與基板支撐銷10被放置於通孔內從而穩定地支撐基板。
複數個引導組件200被放置於外殼100之周邊方向，以及透過滾動接觸基板支撐銷10而於外殼100之長度方向支撐或引導基板支撐銷10之移動。
沿外殼100之周邊方向依照規定間隔放置引導組件200，由此基於外殼100之中央輻射狀地放置引導組件200。
透過輻射狀地放置引導組件200，基板支撐銷10均勻地接觸各個引導組件200，由此於外殼100之空心110內有效地被移動。
請參考圖2，舉例來說，這個實施例中，於外殼100之周邊方向提供四個引導組件200。考慮到引導組件200與外殼100之尺寸，製造支撐結構之便利，以及避免基板支撐銷10於引導組件200間的阻塞，四個引導組件200比較合適。
可沿外殼100之長度方向提供引導組件200。如圖1代表性所示，於外殼100之上部與下部之每一處放置引導組件200。
舉例來說，於外殼100之上端與下端之每一處放置引導組件200，如圖1代表性所示。這裡，耦合組件300被放置於引導組件200之配置位置所對應的位置處，由此耦合引導組件200至外殼100。
耦合組件300被提供以圍繞引導組件200，由此施加壓力至引導組件200，以及將引導組件200耦合至外殼100。請參考圖2，形成耦合組件300以具有環狀。
即使耦合組件300由於加熱與冷卻的緣故而重複膨脹與收縮，耦合組件300也不會塑性變形且保持優良的彈性力，由此穩定地施加壓力至引導組件200以及維持引導組件200與外殼100之間的耦合。
耦合組件300透過緊配（interference fit）或形狀配合耦合於外殼100，從而方便地耦合於外殼100。
耦合組件300耦合於外殼100之外部周邊表面，以及沿外殼100之徑向施加壓力至引導組件200。
通常，引導組件200使用耦合單元比如螺栓被固定至外殼100。然而，如果引導組件200使用耦合單元被固定至外殼100，則耦合單元由於腔室內部加熱的緣故容易受到熱變形的影響。
如果腔室之內部被加熱以及由此達到高溫，則耦合單元可能會熱膨脹，由此引導組件200、外殼100或者支撐結構之整體可能會由於耦合單元之膨脹而變形或者被損壞。
因此，實施例中，即使出現熱變形，具有對引導組件200施加優良壓力之環狀耦合組件300用於將引導組件200耦合至外殼100，由此有效地抑制引導組件200、外殼100或支撐結構之整體之變形或損壞。
如圖1代表性所示，外殼100包含主體140與耦合槽部130。主體140之外徑大於耦合槽部130之外徑。
耦合槽部130形成於之主體140上端與下端，從而沿外殼100之長度方向延伸，以及耦合槽部130之外徑小於主體140之外徑。這裡，耦合組件300耦合於耦合槽部130。
因此，可於主體140與耦合槽部130之間形成階梯（staircases）。階梯用作耦合組件300之停止件（stoppers）。
就是說，如果耦合組件300耦合於耦合槽部130，當耦合組件300之一個表面接觸階梯時，耦合組件300不再於外殼100之長度方向上移動，以及被穩定地裝設於耦合槽部130中。
當然，引導組件200沿外殼100之徑向呈輻射狀被放置於耦合槽部130上，以及耦合組件300施加壓力至引導組件200從而將引導組件200耦合至外殼100。
圖2係為實施例之支撐結構之平面示意圖。圖2表示耦合槽部130之剖面圖。耦合組件300被形成為環形，以及耦合於耦合槽部130。
透過施加壓力至輻射狀放置的引導組件200，耦合組件300保持引導組件200與外殼100之耦合狀態。
耦合組件300由不會塑性變形的材料例如鋁形成，即使耦合組件300由於受熱重複膨脹與收縮，仍然保持優秀的彈性力。
如果耦合組件300的徑向寬度過小，則當耦合組件300耦合至外殼100之耦合槽部130且熱膨脹時，耦合組件300可能會塑性變形。
另一方面，如果耦合組件300的徑向寬度過大，則難以將耦合組件300耦合至外殼100，以及當耦合組件300耦合至外殼100時，耦合槽部130且與引導組件200可能變形或者被損壞。
另外，當耦合組件300耦合至外殼100之耦合槽部130且熱膨脹時，耦合組件300具有合適的徑向寬度，從而避免塑性變形以及抑制外殼100與引導組件200之變形及對外殼100與引導組件200之損壞。
實施例中，耦合槽部130具有沿外殼100之徑向形成的通孔120並且與空心110連通，以及引導組件200被放置於通孔120中。
這裡，形成與引導組件200接觸的通孔120區域，以具有與引導組件200的形狀對應的形狀，由此顯著地降低通孔120中放置的引導組件200之搖動。
如果腔室的內部從室溫或者與其類似的低溫加熱至高溫，則外殼100、引導組件200以及耦合組件300可同時熱膨脹。
這裡，耦合組件300甚至在高溫時具有優良的彈性力，由此可施加壓力至引導組件200，以及保持引導組件200至外殼100之穩定耦合狀態。
如果腔室的內部從高溫冷卻至室溫或者與其類似的低溫，則外殼100、引導組件200以及耦合組件300可同時熱收縮。
這裡，甚至耦合組件300在低溫環境熱收縮時，耦合組件300具有優良的彈性力，由此可施加壓力至引導組件200以及保持引導組件200至外殼100之穩定耦合狀態。
實施例中，無論腔室內部的溫度環境即高溫與低溫如何，耦合組件300具有優良的彈性力，由此無論溫度如何變化，均可保持引導組件200與外殼100之穩定耦合狀態。
圖3係為實施例之引導組件200之剖面圖。實施例之引導組件200包含接收部210、第一球體220與第二球體230。
一側開口的接收凹部211形成於接收部210處。耦合組件300施加壓力至接收部210之後部區域，即接收凹部211不具有開口側的區域，由此於外殼100上形成的通孔120中穩定地放置引導組件200。
接收凹部211中接收第一球體220與第二球體230，位於接收凹部211之開口側之第一球體220的部分被暴露於外部，這種第一球體220的暴露部分接觸基板支撐銷10。
由於這種結構的緣故，接收凹部211中接收第一球體220，以及第一球體220的一部分被暴露於外部從而與基板支撐銷10滾動接觸。
如果基板支撐銷10相對外殼100移動，則第一球體220滾動，由此極大地降低基板支撐銷10與引導組件200間的摩擦力，從而有效地移動基板支撐銷10，以及減少基板支撐銷10的磨損。
第一球體220在高溫環境的腔室內被腐蝕，由此適合由高抗腐蝕性的材料形成，以及可透過與基板支撐銷10及第二球體230摩擦而被磨損，由此適合由高耐磨性的材料形成。因此，第一球體220由氧化鋁（Al2 O3 ）形成，或者具有其表面被塗佈氧化鋁之結構。
提供複數個第二球體230，從而於接收凹部211中被接收，以及滾動接觸接收凹部211之內壁與第一球體220。第二球體230由與第一球體220不同的材料形成。
第一球體220與第二球體230具有球形，以及接收凹部211之內壁具有球形，其中一部分開口。第二球體230填充第一球體220與接收凹部211之內壁間的空間。
如果第一球體220滾動，則第二球體230相對第一球體220與接收凹部211滾動，由此顯著地降低於第一球體220之滾動期間第一球體220之表面產生的摩擦力，從而第一球體220可平滑地滾動。
圖4係為實施例之支撐結構之縱向剖面之示意圖。如上所述，沿外殼100的周邊方向呈輻射狀地於耦合槽部130處提供四個引導組件200。
另外，沿外殼100的長度方向放置兩列引導組件200。這裡，於外殼100之上端與下端處形成的耦合槽部130的每一處放置每一列。
耦合組件300被放置於與引導組件200對應的外殼100的位置，以及耦合組件300被放置為從而容易與外殼100耦合。
因此，由於這個原因，耦合槽部130形成於耦合組件300容易與其耦合之外殼100之上端與下端的每一處，以及引導組件200與耦合組件300被放置於耦合槽部130處。
另外，由於這個原因，沿外殼100之長度方向於外殼100之上端與下端處放置總計兩列引導組件200與耦合組件300。
環狀耦合組件300透過緊配或形狀配合耦合至外殼100之耦合槽部130。
因為無需單獨的耦合單元，耦合組件300係透過緊配或形狀配合耦合至耦合槽部130，所以耦合組件300容易耦合至外殼100。
採用相同的方式，因為引導組件200透過耦合組件300施加的壓力耦合至外殼100，無需單獨的耦合單元，所以引導組件200容易耦合至外殼100。
實施例中，引導組件200未使用耦合單元比如螺栓被固定至外殼100，但是環狀耦合組件300施加壓力至引導組件200從而耦合引導組件200至外殼100，從而避免由於耦合單元之熱變形導致支撐結構的變形或損壞，以及有效地將引導組件200耦合至外殼100。
圖5係為圖2之部分A之放大示意圖。圖5所示的內容對應另一實施例，由此圖5中表示了圖2中未繪示的鉤體212與凹陷的凹部312。圖6係為沿圖5之線之B-B之剖面圖。
實施例中，鉤體212形成於接收部210上，以及凹陷的凹部312形成於耦合組件300上。
就是說，接收部210包含從接收部210的一部分突出的與耦合組件300相對的鉤體212，以及耦合組件300包含凹陷的凹部312，凹陷的凹部312的形狀對應鉤體212的形狀，以及從耦合組件300與鉤體212相對的部分突出。
舉例來說，接收部210與耦合組件300相對的部分的兩個角部處均可形成鉤體212。實施例中，提供四個引導組件200，由此總計提供八個鉤體212。
另一實施例中，鉤體212形成於接收部210與耦合組件300相對之部分之中央處。這裡，因為鉤體212形成於接收部210的中央處，以及提供四個引導組件220，所以總計提供四個鉤體212。
當然，凹陷的凹部312被提供於耦合組件300中與接收部210之中央處形成的鉤體212對應的位置，以及提供的數目對應鉤體212的總數。
耦合組件300透過緊配或形狀配合耦合於外殼100之耦合槽部130，但是與外殼100分離。
就是說，耦合組件300依照腔室內部的溫度上升/下降而重複熱膨脹與收縮，依照腔室中提供的各種裝置的作業可能連續地出現振動。
因為耦合組件300由於這種熱膨脹/收縮與振動的緣故而與外殼100分離，所以需要保持耦合組件300與100之穩定耦合狀態。
因此，接收部210上形成的鉤體212被裝設於耦合組件300上形成的凹陷的凹部312中，由此抑制耦合組件300與外殼100分離。
就是說，耦合組件300施加壓力至接收部210，從而保持引導組件200至外殼100之耦合狀態，以及抑制引導組件200與外殼100分離。
引導組件200之接收部210處形成的鉤體212被裝設於耦合組件300上形成的凹陷的凹部312中，由此保持耦合組件300至外殼100之耦合狀態，以及抑制引導組件200與外殼100分離。
透過這種結構，耦合組件300與引導組件200彼此約束，由此耦合組件300與引導組件200可保持其與外殼100之穩定耦合狀態，以及避免其與外殼100分離。
請參考圖6，鉤體212之上端形成為傾斜面212a，以及鉤體212之下端形成為階梯面212b。為了與鉤體212對應，凹陷的凹部312於其上部具有傾斜面，以及於其下部具有階梯面。
當耦合組件300被裝設於外殼100之耦合槽部130時，耦合組件300可沿外殼100之長度方向向下移動，即於圖6中向下移動，由此被裝設於耦合槽部130中。
這裡，如果耦合組件300沿外殼100向下移動，耦合組件300沿鉤體212之傾斜面212a滑動，然後當鉤體212被完成裝設於凹陷的凹部312中時，則完成外殼100上的耦合組件300的裝設。
當完成外殼100上的耦合組件300的裝設時，耦合組件300受到鉤體212的階梯面212b的約束，由此可避免耦合組件300沿外殼100的長度方向向上移動，以及可避免耦合組件300與外殼100分離。
由於上述結構的緣故，實施例中，耦合組件300可透過鉤體212之階梯面212b穩定地耦合至外殼100，由此引導組件200可透過耦合組件300施加之壓力穩定地耦合至外殼100。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。
10‧‧‧基板支撐銷11‧‧‧頂端100‧‧‧外殼110‧‧‧空心120‧‧‧通孔130‧‧‧耦合槽部140‧‧‧主體200‧‧‧引導組件210‧‧‧接收部211‧‧‧接收凹部212‧‧‧鉤體212a‧‧‧傾斜面212b‧‧‧階梯面220‧‧‧第一球體230‧‧‧第二球體300‧‧‧耦合組件312‧‧‧凹陷的凹部A‧‧‧部分
圖1係為一個實施例之支撐結構之分解縱向剖面圖。 圖2係為該實施例之支撐結構之平面示意圖。 圖3係為該實施例之引導組件之剖面圖。 圖4係為該實施例之支撐結構之縱向剖面意圖。 圖5係為圖2之部分A之放大示意圖。 圖6係為沿圖5之線之B-B之剖面圖。
10‧‧‧基板支撐銷
11‧‧‧頂端
100‧‧‧外殼
110‧‧‧空心
120‧‧‧通孔
130‧‧‧耦合槽部
140‧‧‧主體
200‧‧‧引導組件
210‧‧‧接收部
220‧‧‧第一球體
300‧‧‧耦合組件

Claims (10)

  1. 一種支撐結構，包含：一外殼，具有沿其長度方向形成的一空心，這樣一基板支撐銷被插入該空心內；複數個引導組件，沿周邊方向被提供於該外殼之一上部與一下部之每一處，以及透過與該基板支撐銷之滾動接觸而引導該基板支撐銷沿該外殼之長度方向之移動；以及複數個耦合組件，耦合於該外殼之一外部周邊表面，該等耦合組件被提供以圍繞該等引導組件，以及沿該外殼之徑向施加壓力至該等引導組件，從而將該等引導組件耦合至該外殼；其中各該等引導組件包含從其與該耦合組件相對的一部分突出的複數個鉤體；以及其中該耦合組件包含形成在其與該等鉤體相對的部分處的複數個凹陷的凹部。
  2. 如請求項1所述之支撐結構，其中該等耦合組件形成以具有環狀，以及透過緊配或形狀配合耦合於該外殼。
  3. 如請求項1所述之支撐結構，其中沿該外殼之長度方向提供該等引導組件。
  4. 如請求項3所述之支撐結構，其中該等引導組件被放置於該外殼之一上端與一下端的每一處。
  5. 如請求項1所述之支撐結構，其中該外殼包含：一主體；以及 複數個耦合槽部，形成於該主體之上端與下端處，從而沿該外殼之長度方向延伸，以及該等耦合槽部之外徑小於該主體之外徑，其中該等耦合組件耦合於該等耦合槽部。
  6. 如請求項5所述之支撐結構，其中該等引導組件包含四個引導組件，沿該外殼之周邊方向呈輻射狀放置於該等耦合槽部之每一個中。
  7. 如請求項5所述之支撐結構，其中該等引導組件沿該外殼之長度方向被放置為兩列。
  8. 如請求項5所述之支撐結構，其中該等耦合槽部具有形成於該外殼之徑向之複數個通孔，以及該等通孔連通該空心，其中該等引導組件被放置於該等通孔中。
  9. 如請求項1所述之支撐結構，其中該等引導組件的每一個包含：一接收部，包含具有一個開口側之一接收凹部；一第一球體，被接收於該接收凹部中，該第一球體之一部分被暴露於外部以及與該基板支撐銷滾動接觸；以及複數個第二球體，被接收於該接收凹部中，以及與該接收凹部之一內壁及該第一球體滾動接觸。
  10. 如請求項1所述之支撐結構，其中該鉤體之一上端形成為一傾斜面，以及該鉤體之一下端形成為一階梯面。
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