KR20240048761A - Positioning device for substrate support - Google Patents
Positioning device for substrate support Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240048761A KR20240048761A KR1020220128467A KR20220128467A KR20240048761A KR 20240048761 A KR20240048761 A KR 20240048761A KR 1020220128467 A KR1020220128467 A KR 1020220128467A KR 20220128467 A KR20220128467 A KR 20220128467A KR 20240048761 A KR20240048761 A KR 20240048761A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- coupled
- substrate
- substrate support
- linear shaft
- lifting member
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 86
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 54
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 29
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000427 thin-film deposition Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 210000004705 lumbosacral region Anatomy 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/68742—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/68785—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
본 발명은 기판 처리시스템의 프로세싱 챔버 내부에 배치된 상태로 기판의 저면을 지지하는 기판지지대의 위치를 조절하는 기판지지대 위치조절장치로서, 상기 기판지지대의 중심부 저면에 결합되는 봉상의 지지로드; 상기 지지로드의 하단에 결합되는 캐리어부; 상기 수직 레일부의 각 하단에 구비되어 볼스크류의 정,역회전을 독립적으로 제어하는 서보 모터; 상기 수직 레일부의 볼스크류에 끼워진 상태로 나사 결합되고, 서보 모터의 정,역회전에 따라 볼스크류를 따라 승하강되는 승강부재; 및 상기 승강부재에 일단이 각각 결합되고, 타단이 캐리어부의 측면에 각각 결합된 상태로 승강부재의 승하강에 의해 캐리어부의 측면 접선에 평행한 수평축 상에서 발생되는 틸팅 또는 무빙 모션을 캐리어부로 전달하는 셋 이상의 틸팅 모션 전달부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention is a substrate support position control device that adjusts the position of a substrate support that supports the bottom of a substrate while placed inside a processing chamber of a substrate processing system, comprising: a rod-shaped support rod coupled to the center bottom of the substrate support; A carrier portion coupled to the lower end of the support rod; Servo motors provided at each lower end of the vertical rail unit to independently control forward and reverse rotation of the ball screw; a lifting member that is screwed into the ball screw of the vertical rail unit and moves up and down along the ball screw according to forward and reverse rotation of the servo motor; And a set that transmits a tilting or moving motion generated on a horizontal axis parallel to the side tangent of the carrier part by the raising and lowering of the lifting member, with one end coupled to the lifting member and the other end coupled to the side of the carrier part, to the carrier part. It is characterized by including the above tilting motion transmission unit.
Description
본 발명은 기판지지대 위치조절장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 기판이 안착되는 기판지지대의 평탄도를 상시에 체크 및 자동으로 기판지지대의 평탄도를 보정함으로써 기판 처리의 레벨링 정밀도와 더불어 공정 효율성 및 수율을 향상시키고, 특히 시간의 경과에 따라 레벨링 조인트 부분의 기계적인 마모를 최소화하여 레벨링 정밀도를 일관되게 유지함과 더불어 마모로 인한 파티클 발생을 최소화할 수 있는 기판지지대 위치조절장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate support position control device, and more specifically, to check the flatness of the substrate support on which the substrate is mounted at all times and automatically correct the flatness of the substrate support, thereby improving the leveling precision of substrate processing and process efficiency. and a substrate support positioning device that improves yield and, in particular, maintains leveling precision consistently by minimizing mechanical wear of the leveling joint over time and minimizes the generation of particles due to wear.
일반적으로, 반도체 웨이퍼 등의 기판을 처리하는 장치는 크게 박막을 형성하는 박막 증착장치와, 상기 기판 상에 형성된 박막을 미세하게 깎아내어 회로를 구성하기 위한 식각장치로 구분될 수 있다.In general, devices for processing substrates such as semiconductor wafers can be largely divided into thin film deposition devices for forming thin films and etching devices for forming circuits by finely cutting off the thin films formed on the substrate.
이 중에서 박막 증착장치는, 기체 원료로부터 화학 반응을 거쳐 박막이나 입자 등이 고체재료를 합성하는 화학적 방법과, 증착하고자 하는 입자를 여러가지 물리적인 방법에 의해 기판 위에 증착시키는 물리적인 방법으로 다시 구분된다.Among these, thin film deposition equipment is divided into a chemical method of synthesizing solid materials such as thin films or particles through a chemical reaction from gaseous raw materials, and a physical method of depositing particles to be deposited on a substrate using various physical methods. .
상기 화학적 방법의 하나인 화학적 기상증착(Cemical Vapor Deposition)은 외부와 차단된 반응실 안에 기판을 넣어 놓고 가스공급부를 통해 가스원료를 주입하면서 가열부에서 공급된 열에 의해 열분해를 일으켜 기판의 성질을 변화시키지 않고 박막을 형성시키는 장치로서 반도체 웨이퍼뿐만 아니라, 평판 디스플레이의 TFT(박막 트랜지스터) 형성을 위한 기판 처리장치에도 널리 사용되고 있다.Chemical vapor deposition, one of the above chemical methods, places a substrate in a reaction chamber blocked from the outside and injects gas raw materials through the gas supply section, causing thermal decomposition by the heat supplied from the heating section and changing the properties of the substrate. As a device for forming thin films without forming a thin film, it is widely used not only in semiconductor wafers but also in substrate processing devices for forming TFTs (thin film transistors) of flat panel displays.
기판 처리장치는 공정챔버의 안쪽 중앙에 설치되는 기판지지대 로드와, 상기 기판지지대 로드의 상단에 고정되어 반도체 웨이퍼 등의 기판이 안착되는 기판지지대를 포함한다.The substrate processing apparatus includes a substrate support rod installed at the inner center of the process chamber, and a substrate support rod fixed to an upper end of the substrate support rod on which a substrate such as a semiconductor wafer is seated.
종래에는 기판지지대의 평탄도가 틀어질 때마다 공정을 멈추고 레벨링을 조정한 후 진공을 다시 형성해야 하기 때문에 기판 처리의 공정 효율성 및 수율이 크게 저하되는 문제점이 있었다. 또한 기판지지대의 레벨링의 조절 동작시 기계 구성들간의 마모가 가속되어 내구성이 저하되는 문제점이 있었다.In the past, whenever the flatness of the substrate support was distorted, the process had to be stopped, the leveling adjusted, and then the vacuum had to be created again, which caused a problem in that the process efficiency and yield of substrate processing were greatly reduced. Additionally, when adjusting the leveling of the substrate support, there was a problem in that wear between machine components was accelerated and durability was reduced.
(특허문헌 1) 미국 특허등록 제11251067호 (도1 및 도2)(Patent Document 1) US Patent Registration No. 11251067 (Figures 1 and 2)
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소할 수 있도록 안출된 것으로, 기판이 안착되는 기판지지대의 평탄도를 상시에 체크 및 자동으로 기판지지대의 평탄도를 보정함으로써 기판 처리의 레벨링 정밀도와 더불어 공정 효율성 및 수율을 향상시키고, 특히 시간의 경과에 따라 레벨링 조인트 부분의 기계적인 마모를 최소화하여 레벨링 정밀도를 일관되게 유지함과 더불어 마모로 인한 파티클 발생을 최소화할 수 있는 기판지지대 위치조절장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention was devised to solve the above problems. By checking the flatness of the substrate support on which the substrate is mounted at all times and automatically correcting the flatness of the substrate support, the leveling precision of substrate processing and process efficiency are improved. The purpose is to provide a substrate support positioning device that can improve yield, maintain consistent leveling precision by minimizing mechanical wear of the leveling joint over time, and minimize particle generation due to wear. Do it as
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 기판 처리시스템의 프로세싱 챔버 내부에 배치된 상태로 기판의 저면을 지지하는 기판지지대의 위치를 조절하는 기판지지대 위치조절장치에 관한 것이다.The present invention to achieve the above object relates to a substrate support position adjusting device that adjusts the position of a substrate support that supports the bottom surface of a substrate while placed inside a processing chamber of a substrate processing system.
본 발명은 상기 기판지지대의 중심부 저면에 결합되는 봉상의 지지로드; 상기 지지로드의 하단에 결합되는 캐리어부; 상기 수직 레일부의 각 하단에 구비되어 볼스크류의 정,역회전을 독립적으로 제어하는 서보 모터; 상기 수직 레일부의 볼스크류에 끼워진 상태로 나사 결합되고, 서보 모터의 정,역회전에 따라 볼스크류를 따라 승하강되는 승강부재; 및 상기 승강부재에 일단이 각각 결합되고, 타단이 캐리어부의 측면에 각각 결합된 상태로 승강부재의 승하강에 의해 캐리어부의 측면 접선에 평행한 수평축 상에서 발생되는 틸팅 또는 무빙 모션을 캐리어부로 전달하는 셋 이상의 틸팅 모션 전달부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention includes a rod-shaped support rod coupled to the bottom of the center of the substrate support; A carrier portion coupled to the lower end of the support rod; Servo motors provided at each lower end of the vertical rail unit to independently control forward and reverse rotation of the ball screw; a lifting member that is screwed into the ball screw of the vertical rail unit and moves up and down along the ball screw according to forward and reverse rotation of the servo motor; And a set that transmits a tilting or moving motion generated on a horizontal axis parallel to the side tangent of the carrier part by the raising and lowering of the lifting member, with one end coupled to the lifting member and the other end coupled to the side of the carrier part, to the carrier part. It is characterized by including the above tilting motion transmission unit.
상기 틸팅 모션 전달부는, 상기 캐리어부의 외측면 중 셋 이상 지점에 각각 결합되는 베어링 하우징; 상기 베어링 하우징의 일측에 결합된 상태로 승강부재의 승하강 동작에 의해 X, Y, 또는 Z축 상에서 틸팅(tilting)되는 구면 베어링; 상기 구면 베어링의 중공에 축결합되는 리니어 샤프트; 일단이 상기 리니어 샤프트와 결합 및 타단이 승강부재에 결합됨으로써 상기 승강부재와 함께 승하강되는 리니어 샤프트 블록; 상기 리니어 샤프트와 구면 베어링이 결합된 상태로 리니어 샤프트를 베어링 하우징에서 이탈되지 않도록 구속하는 리니어 샤프트 브라켓; 및 상기 리니어 샤프트와 구면 베어링이 결합된 상태로 구면 베어링을 베어링 하우징에서 이탈되지 않도록 구속하는 베어링 브라켓을 포함할 수 있다.The tilting motion transmission unit includes a bearing housing each coupled to three or more points on the outer surface of the carrier unit; A spherical bearing coupled to one side of the bearing housing and tilted on the X, Y, or Z axis by the raising and lowering movement of the lifting member; A linear shaft axially coupled to the hollow of the spherical bearing; A linear shaft block that is raised and lowered together with the lifting member by having one end coupled to the linear shaft and the other end coupled to the lifting member; A linear shaft bracket that restrains the linear shaft from being separated from the bearing housing while the linear shaft and the spherical bearing are coupled together; And it may include a bearing bracket that restrains the spherical bearing from being separated from the bearing housing while the linear shaft and the spherical bearing are combined.
상기 베어링 하우징과 리니어 샤프트 블록 사이에 결합되는 리니어 샤프트의 축방향은 캐리어부와 승강부재를 연결하는 방향과 수평 방향에서 직교할 수 있다.The axial direction of the linear shaft coupled between the bearing housing and the linear shaft block may be perpendicular to the direction connecting the carrier portion and the lifting member in the horizontal direction.
상기 각 수직 레일부 상단에는 베이스 플레이트가 더 구비됨과 함께 상기 베이스 플레이트가 프로세싱 챔버의 저면에 결합되고, 상기 베이스 플레이트와 캐리어부 사이에는 주름관이 더 구비되고, 상기 지지로드가 상기 주름관을 통해 프로세싱 챔버 내부에 배치될 수 있다.A base plate is further provided at the top of each vertical rail portion, and the base plate is coupled to the bottom of the processing chamber. A corrugated pipe is further provided between the base plate and the carrier portion, and the support rod is connected to the processing chamber through the corrugated pipe. Can be placed inside.
상기 베어링 하우징은 평면에서 보았을 때 ‘ㅗ’자 형상을 갖고, 캐리어부의 측면 둘레에 형성된 평면 절삭홈에 볼트 체결될 수 있다.The bearing housing has a 'ㅗ' shape when viewed in plan, and may be bolted to a flat cutting groove formed around the side surface of the carrier portion.
상기 베이스 플레이트는 각 수직 레일부 상단에 볼트 체결에 의해 움직이지 않도록 고정 결합됨으로써 틸팅 모션 전달부를 통해 캐리어부 및 지지로드로 전달되는 틸팅 또는 무빙 모션이 베이스 플레이트에는 전달되지 않도록 할 수 있다.The base plate is fixed and coupled to the top of each vertical rail portion by bolting so that the tilting or moving motion transmitted to the carrier portion and the support rod through the tilting motion transmission portion is not transmitted to the base plate.
상기 구면 베어링은 자동 조심 볼베어링 또는 자동 조심 롤러베어링일 수 있다.The spherical bearing may be a self-aligning ball bearing or a self-aligning roller bearing.
상술한 바와 같은 본 발명은, 기판이 안착되는 기판지지대의 평탄도를 상시에 체크 및 자동으로 기판지지대의 평탄도를 보정함으로써 기판 처리의 레벨링 정밀도 향상과 더불어 공정 효율성 및 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. As described above, the present invention has the effect of improving the leveling precision of substrate processing and improving process efficiency and yield by constantly checking the flatness of the substrate support on which the substrate is mounted and automatically correcting the flatness of the substrate support. There is.
특히, 시간의 경과에 따라 레벨링 조인트 부분의 기계적인 마모를 최소화하여 레벨링 정밀도를 일관되게 유지함과 더불어 마모로 인한 파티클 발생을 최소화할 수 있는 효과가 있다.In particular, it has the effect of minimizing mechanical wear of the leveling joint over time, thereby maintaining consistent leveling precision and minimizing the generation of particles due to wear.
도 1은 본 발명 틸팅 구조를 포함한 기판 처리장치의 오토 레벨링 장치를 일 실시예에 따라 도시한 사시도
도 2는 도 1의 ‘A-A’선 요부 종단면도
도 3은 본 발명에 따른 틸팅 모션 전달부의 구성을 일 실시예에 따라 보인 (a) 요부 사시도, (b) 분해 사시도
도 4a는 본 발명에 따른 틸팅 모션 전달부의 정면도, 도 4b는 도 4a의 ‘B-B’선 요부 단면 사시도
도 5는 본 발명에 따른 틸팅 모션 전달부의 작동 상태를 보인 도 4a의 ‘C-C’선 종단면도로서, (a) 수평 상태, (b) 틸팅 및 무빙 상태1 is a perspective view showing an auto-leveling device of a substrate processing device including a tilting structure of the present invention according to one embodiment.
Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view of the main part taken along line 'A-A' of Figure 1
Figure 3 is (a) a perspective view of the main part and (b) an exploded perspective view showing the configuration of the tilting motion transmission unit according to the present invention according to an embodiment.
Figure 4a is a front view of the tilting motion transmission unit according to the present invention, and Figure 4b is a perspective cross-sectional view of the main part taken along line 'B-B' of Figure 4a.
Figure 5 is a longitudinal cross-sectional view along line 'C-C' of Figure 4a showing the operating state of the tilting motion transmission unit according to the present invention, (a) horizontal state, (b) tilting and moving state.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 내지 "구비하다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this specification are merely used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as “include” or “have” or “equipped” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in this specification. It should be understood that this does not preclude the existence or addition of other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
본 명세서에서 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다.Unless otherwise defined herein, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having meanings consistent with the meanings they have in the context of the related technology, and unless clearly defined in this specification, should not be interpreted in an idealized or overly formal sense. It shouldn't be.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명 틸팅 구조를 포함한 기판 처리장치의 오토 레벨링 장치의 구성 및 작동 관계에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operational relationship of the auto-leveling device of the substrate processing device including the tilting structure of the present invention will be examined in detail with reference to the attached drawings.
도 1은 본 발명 틸팅 구조를 포함한 기판 처리장치의 오토 레벨링 장치를 일 실시예에 따라 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 ‘A-A’선 요부 종단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 틸팅 모션 전달부의 구성을 일 실시예에 따라 보인 (a) 요부 사시도, (b) 분해 사시도이고, 도 4a는 본 발명에 따른 틸팅 모션 전달부의 정면도, 도 4b는 도 4a의 ‘B-B’선 요부 단면 사시도이다.Figure 1 is a perspective view showing an auto-leveling device of a substrate processing apparatus including a tilting structure of the present invention according to an embodiment, Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view of the main part taken along line 'A-A' of Figure 1, and Figure 3 is a schematic diagram of the present invention. (a) a perspective view of the main part and (b) an exploded perspective view showing the configuration of the tilting motion transmission unit according to an embodiment, FIG. 4A is a front view of the tilting motion transmission unit according to the present invention, and FIG. 4B is 'B-B' of FIG. 4A. 'This is a cross-sectional perspective view of the line's lumbar region.
상기 도 1 내지 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 틸팅 구조를 포함한 기판 처리장치의 오토 레벨링 장치는, 먼저 기판의 저면을 지지하며 박막 증착 등 기판의 처리를 위해 기판지지대(100)를 구비한다. 상기 기판지지대(100)는 프로세싱 챔버 내부에 배치된 상태로 기판의 저면을 지지한다.As shown in FIGS. 1 to 4, the auto-leveling device of the substrate processing apparatus including the tilting structure according to an embodiment of the present invention first supports the bottom of the substrate and includes a substrate support (100) for processing the substrate, such as thin film deposition. ) is provided. The substrate support 100 supports the bottom of the substrate while placed inside the processing chamber.
또한, 상기 기판지지대(100)의 중심부 저면에는 봉상의 지지로드(200)가 구비된다. 상기 지지로드(200)는 내부에 중공을 갖는 파이프 형상으로 구비될 수 있다.Additionally, a rod-shaped support rod 200 is provided on the bottom of the center of the substrate support 100. The support rod 200 may be provided in the shape of a pipe with a hollow interior.
또한, 상기 지지로드(200)의 하단에는 캐리어부(320)가 결합된다. 즉, 후술하는 서보 모터(600)의 제어에 의해 상기 캐리어부(320)를 통해 전달되는 수직축(Z축) 방향에서의 틸팅(tilting, 회전 운동) 또는 무빙(moving, 선형 운동) 모션이 지지로드(200)에 전달됨으로써 최종적으로 상기 지지로드(200)의 상단에 결합된 기판지지대(100)의 평탄도가 보정된다.Additionally, a carrier portion 320 is coupled to the lower end of the support rod 200. That is, the tilting (rotational movement) or moving (linear movement) motion in the vertical axis (Z-axis) direction transmitted through the carrier unit 320 by control of the servo motor 600, which will be described later, is applied to the support rod. By being transmitted to (200), the flatness of the substrate support 100 coupled to the top of the support rod 200 is finally corrected.
또한, 상기 캐리어부(320)의 측면 둘레에는 복수의 틸팅 모션 전달부(800)가 결합된다. 구체적으로, 상기 틸팅 모션 전달부(800)의 일단은 캐리어부(320)의 측면에 각각 결합됨으로써 수직레일부 및 승강부재(400)의 승하강 동작에 따라 수직축(Z축) 방향에서 발생되는 틸팅 또는 무빙 모션을 캐리어부(320)에 전달한다.Additionally, a plurality of tilting motion transmission units 800 are coupled to the side surface of the carrier unit 320. Specifically, one end of the tilting motion transmitting unit 800 is coupled to the side of the carrier unit 320, thereby causing tilting that occurs in the vertical axis (Z-axis) direction according to the raising and lowering movement of the vertical rail unit and the lifting member 400. Alternatively, the moving motion is transmitted to the carrier unit 320.
일 실시예에 따라, 상기 틸팅 모션 전달부(800)는 캐리어부(320)의 측면 120도 위치마다 각 1개씩, 총 3개가 구비된다. 다만, 본 발명은 이에 한정된 것은 아니며, 장치의 설계사양에 따라 상기 틸팅 모션 전달부(800)는 캐리어부(320)의 둘레에 셋 이상 복수로 구비될 수 있다.According to one embodiment, a total of three tilting motion transmission units 800 are provided, one at each 120 degree position on the side of the carrier unit 320. However, the present invention is not limited to this, and depending on the design specifications of the device, the tilting motion transmission unit 800 may be provided in plurality of three or more around the carrier unit 320.
이때, 상기 틸팅 모션 전달부(800)는 승강부재(400)에 일단이 각각 결합되고, 타단이 캐리어부(320)의 측면에 각각 결합된 상태로 승강부재(400)의 승하강에 의해 캐리어부(320)의 측면 접선에 평행한 수평축(Y축)을 중심으로 발생되는 틸팅 또는 무빙 모션을 캐리어부(320)로 전달한다.At this time, the tilting motion transmission unit 800 has one end coupled to the lifting member 400 and the other end coupled to the side of the carrier part 320, and the carrier part is moved up and down by the lifting member 400. The tilting or moving motion generated around the horizontal axis (Y-axis) parallel to the side tangent of 320 is transmitted to the carrier unit 320.
일 실시예에 따라, 상기 틸팅 모션 전달부(800)는, 캐리어부(320)의 외측면 중 셋 이상 지점에 각각 결합되는 베어링 하우징(810)과, 상기 베어링 하우징(810)의 일측에 결합된 상태로 승강부재(400)의 승하강 동작에 의해 X, Y, 또는 Z축 상에서 틸팅(tilting)되는 구면 베어링(840)과, 상기 구면 베어링(840)의 중공에 축결합되는 리니어 샤프트(830)와, 일단이 상기 리니어 샤프트(830)와 결합 및 타단이 승강부재(400)에 결합됨으로써 상기 승강부재(400)와 함께 승하강되는 리니어 샤프트 블록(820)과, 상기 리니어 샤프트(830)와 구면 베어링(840)이 결합된 상태로 리니어 샤프트(830)를 베어링 하우징(810)에서 이탈되지 않도록 구속하는 리니어 샤프트 브라켓(860)과, 상기 리니어 샤프트(830)와 구면 베어링(840)이 결합된 상태로 구면 베어링(840)을 베어링 하우징(810)에서 이탈되지 않도록 구속하는 베어링 브라켓(850)을 포함하여 구성된다.According to one embodiment, the tilting motion transmission unit 800 includes a bearing housing 810 coupled to three or more points of the outer surface of the carrier unit 320, and a bearing housing 810 coupled to one side of the bearing housing 810. A spherical bearing 840 that is tilted on the and a linear shaft block 820 that is raised and lowered together with the lifting member 400 by having one end coupled to the linear shaft 830 and the other end coupled to the lifting member 400, and the linear shaft 830 and the spherical surface. A linear shaft bracket 860 that restrains the linear shaft 830 from being separated from the bearing housing 810 in a state in which the bearing 840 is coupled, and a state in which the linear shaft 830 and the spherical bearing 840 are coupled. It is configured to include a bearing bracket 850 that restrains the spherical bearing 840 from being separated from the bearing housing 810.
이때, 상기 베어링 하우징(810)은 평면에서 보았을 때 ‘ㅗ’자 형상을 갖고, 캐리어부의 측면 둘레에 형성된 평면 절삭홈(320a)에 볼트 체결된다. (도 3b, 6a 참조)At this time, the bearing housing 810 has a ‘ㅗ’ shape when viewed in plan, and is bolted to the planar cutting groove 320a formed around the side surface of the carrier part. (see Figures 3b, 6a)
또한, 상기 베어링 하우징(810)과 리니어 샤프트 블록(820) 사이에 결합되는 리니어 샤프트(830)의 축방향(Y축 방향)은 캐리어부(320)와 승강부재(400)를 연결하는 방향(X축 방향)과 수평 방향에서 직교한다. (도 4 참조) In addition, the axial direction (Y-axis direction) of the linear shaft 830 coupled between the bearing housing 810 and the linear shaft block 820 is the direction connecting the carrier portion 320 and the lifting member 400 (X axial direction) and orthogonal to the horizontal direction. (see Figure 4)
일 실시예에 따라, 상기 구면 베어링(840)은 볼이나 롤러가 없는 단순한 형태의 구면 베어링이 적용될 수 있으며, 또는 자동 조심 볼베어링이나 자동 조심 롤러베어링 등이 적용될 수 있다.According to one embodiment, the spherical bearing 840 may be a simple spherical bearing without balls or rollers, or a self-aligning ball bearing or a self-aligning roller bearing may be used.
또한, 상기 리니어 샤프트(830)의 나사체결공(부호없음)에는 리니어 샤프트 블록(820)을 통해 고정나사(870)가 체결됨으로써 리니어 샤프트(830)가 리니어 샤프트 블록(820)에서 이탈되지 못하도록 고정된다. (도 5a, b 참조)In addition, a fixing screw 870 is fastened to the threaded hole (unmarked) of the linear shaft 830 through the linear shaft block 820 to prevent the linear shaft 830 from being separated from the linear shaft block 820. do. (see Figure 5a, b)
또한, 상기 승강부재(400)의 틸팅 모션 전달부(800) 반대측에는 수직 레일부(500)가 구비되며, 상기 각 승강부재(400)는 수직 레일부(500) 내부에 수직하게 배치된 볼스크류(510)에 결합됨으로써 상기 볼스크류(510)의 정,역회전에 따라 승강부재(400)가 승하강된다.In addition, a vertical rail portion 500 is provided on the opposite side of the tilting motion transmitting portion 800 of the lifting member 400, and each lifting member 400 includes a ball screw vertically disposed inside the vertical rail portion 500. By being coupled to 510, the lifting member 400 is raised and lowered according to the forward and reverse rotation of the ball screw 510.
또한, 상기 수직 레일부(500)의 각 하단에는 서보 모터(600)가 구비되며, 상기 각각의 서보 모터(600)는 수직 레일부(500) 내부에 구비된 볼스크류(510)의 정,역회전을 독립적으로 제어한다.In addition, a servo motor 600 is provided at each lower end of the vertical rail portion 500, and each servo motor 600 operates in the forward and reverse directions of the ball screw 510 provided inside the vertical rail portion 500. Rotation is controlled independently.
즉, 상기 각 승강부재(400)는 수직 레일부(500)에 승하강 가능하게 결합되는데, 상기 각 수직 레일부(500)의 중앙에는 볼스크류(510)가 각각 구비되어 있음에 따라 상기 승강부재(400)가 볼스크류(510)의 나사에 각각 관통 결합된다.That is, each of the lifting members 400 is coupled to the vertical rail part 500 to be able to move up and down. A ball screw 510 is provided at the center of each vertical rail part 500, so that the lifting members 500 can be raised and lowered. (400) is respectively penetrated and coupled to the screw of the ball screw (510).
이때, 상기 수직 레일부(500)의 각 하단에는 서보 모터(600)가 볼스크류(510)를 회전시키도록 축 결합되어 있음에 따라 결국 상기 서보 모터(600)의 정, 역회전을 제어함에 따라 상기 서보 모터(600)의 회전축(미도시)에 결합된 볼스크류(510)도 함께 정,역회전되어져 결국 승강부재(400)가 볼스크류(510) 상에서 승하강된다.At this time, a servo motor 600 is shaft-coupled at each lower end of the vertical rail portion 500 to rotate the ball screw 510, ultimately controlling the forward and reverse rotation of the servo motor 600. The ball screw 510 coupled to the rotation shaft (not shown) of the servo motor 600 is also rotated forward and reverse, and eventually the lifting member 400 is raised and lowered on the ball screw 510.
한편, 상기 각 수직 레일부(500) 상단에는 베이스 플레이트(310)가 구비됨과 함께 상기 베이스 플레이트(310)가 프로세싱 챔버의 저면에 고정 결합된다. 이때, 상기 베이스 플레이트(310)의 가장자리를 따라 일체로 돌설된 3개의 고정돌부(311)는 각각 수직 레일부 상단(501)에 체결볼트에 의해 움직이지 않도록 고정 결합된다. Meanwhile, a base plate 310 is provided on the top of each vertical rail portion 500, and the base plate 310 is fixedly coupled to the bottom of the processing chamber. At this time, the three fixing protrusions 311 integrally protruding along the edge of the base plate 310 are fixedly coupled to the upper end of the vertical rail portion 501 by means of fastening bolts.
이로 인해 승강부재(400)의 승하강 동작에 의해 틸팅 모션 전달부(800)를 통해 캐리어부(400) 및 지지로드(200)로 전달되는 틸팅 또는 무빙 모션이 베이스 플레이트(310)에는 전혀 전달되지 않도록 한다. 즉, 상기 베이스 플레이트(310)의 고정돌부(311)가 수직 레일부(500)의 상단(501)에 볼트 체결에 의해 움직이지 않도록 완전히 고정된다. 이로 인해 상기 틸팅 모션 전달부(800)를 통해서만 틸팅 또는 무빙 모션이 캐리어부(320) 및 지지로드(200)로 전달되므로 결국 틸팅 모션 전달부(800)를 통해서만 기판지지대(100)의 평탄도를 전적으로 제어할 수 있게 된다.As a result, the tilting or moving motion transmitted to the carrier part 400 and the support rod 200 through the tilting motion transmission part 800 by the raising and lowering movement of the lifting member 400 is not transmitted to the base plate 310 at all. Avoid doing so. That is, the fixing protrusion 311 of the base plate 310 is completely fixed to the top 501 of the vertical rail portion 500 by fastening bolts so as not to move. As a result, the tilting or moving motion is transmitted to the carrier unit 320 and the support rod 200 only through the tilting motion transmission unit 800, so the flatness of the substrate support 100 is ultimately maintained only through the tilting motion transmission unit 800. You have total control.
이에 따라 본 발명은 상술한 고정 구조(311, 501)에 의해, 종래 베이스 플레이트의 피벗 조인트가 지속적인 마모와 피로 하중에 노출됨에 의해 발생되었던 장치의 기계적인 강도 저하, 마모로 인한 정밀성 저하 및 분진 발생 등의 폐단이 방지된다.Accordingly, the present invention reduces the mechanical strength of the device, the decrease in precision due to wear, and the generation of dust, which were caused by the pivot joint of the conventional base plate being exposed to continuous wear and fatigue load by using the above-described fixing structures 311 and 501. Such evils are prevented.
또한, 상기 베이스 플레이트(310) 및 캐리어부(320) 사이에는 주름관(330)이 구비됨으로써 상기 캐리어부(320)와 결합된 지지로드(200)가 상기 주름관(330)을 통해 프로세싱 챔버 내부에 배치된다. 이때, 상기 주름관(330)은 프로세싱 챔버 내부의 기밀을 유지하는 역할을 담당한다.In addition, a corrugated pipe 330 is provided between the base plate 310 and the carrier portion 320, so that the support rod 200 coupled to the carrier portion 320 is disposed inside the processing chamber through the corrugated pipe 330. do. At this time, the corrugated pipe 330 plays a role in maintaining airtightness inside the processing chamber.
한편, 도면에는 도시되지 않았으나, 상기 기판지지대(100)에는 평탄도 센서(도면 미도시)가 더 구비될 수 있다. 이에 따라 기판지지대(100)의 평탄도가 틀어진 경우 제어부(도면 미도시)가 상기 평탄도 불량을 상시에 바로 확인하고, 각 서보 모터(600)를 독립적으로 제어함으로써 결국 기판지지대(100) 및 상기 기판지지대(100) 상면에 안착된 기판의 평탄도를 자동 보정(auto-leveling)하게 되는 것이다. Meanwhile, although not shown in the drawing, the substrate support 100 may be further equipped with a flatness sensor (not shown). Accordingly, when the flatness of the substrate support 100 is distorted, the control unit (not shown) immediately checks the flatness defect at all times and independently controls each servo motor 600, ultimately controlling the substrate support 100 and the The flatness of the substrate mounted on the upper surface of the substrate support 100 is automatically corrected (auto-leveling).
또한 본 발명의 일 실시예에 따라, 첨부된 도면에서는 기판 처리장치의 일 예로서 반도체 기판(wafer)의 진공 증착장치를 예시하였는데, 이 경우 상기 기판지지대(100)의 형상은 반도체 기판을 안착할 수 있도록 원형으로 형성됨이 바람직하다. In addition, according to an embodiment of the present invention, the attached drawing illustrates a vacuum deposition apparatus for a semiconductor substrate (wafer) as an example of a substrate processing apparatus. In this case, the shape of the substrate support 100 is such that it can seat the semiconductor substrate. It is preferable that it is formed in a circular shape so that it can be formed.
아울러, 상기 기판지지대(100)는 원형 뿐만 아니라 다각형으로 형성될 수도 있다. 이러한 다각형 형상의 기판지지대(100)는 예컨대, 태양광 전지용 기판이나 LED(발광다이오드) 기판, LCD 및 OLED 등의 평판 디스플레이용 기판 등도 피처리물로서 안착될 수 있다.In addition, the substrate support 100 may be formed not only in a circular shape but also in a polygonal shape. For example, the substrate support 100 of this polygonal shape can seat a substrate for solar cells, an LED (light emitting diode) substrate, or a substrate for flat panel displays such as LCD and OLED as an object to be processed.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 틸팅 모션 전달부의 작동 관계를 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to FIG. 5, the operational relationship of the tilting motion transmission unit according to the present invention will be examined as follows.
도 5는 본 발명에 따른 틸팅 모션 전달부의 작동 상태를 보인 도 4a의 ‘C-C’선 종단면도로서, (a) 수평 상태, (b) 틸팅 및 무빙 상태이다.FIG. 5 is a longitudinal cross-sectional view along line ‘C-C’ of FIG. 4A showing the operating state of the tilting motion transmission unit according to the present invention, (a) in a horizontal state and (b) in a tilting and moving state.
먼저, 도 5a는 본 발명에 따른 틸팅 모션 전달부(800)가 수평하게 유지되는 상태를 예시한다. 즉, 상기 틸팅 모션 전달부(800)가 수평하게 유지되는 상태는 본 발명의 기판지지대(100)에 오토 레벨링이 필요하지 않은 상태를 의미한다. First, Figure 5a illustrates a state in which the tilting motion transmission unit 800 according to the present invention is maintained horizontally. In other words, the state in which the tilting motion transmission unit 800 is maintained horizontally means that auto-leveling is not required for the substrate support 100 of the present invention.
그러므로, 이때는 틸팅 모션 전달부(800)의 리니어 샤프트 블록(820) 및 구면 베어링(840)이 Z축 상에서 수직하게 정렬되고, 이에 따라 상기 리니어 샤프트 블록(820)에 결합된 캐리어부(400) 및 지지로드(200)도 Z축 방향으로 수직하게 정렬된 상태를 유지한다.Therefore, at this time, the linear shaft block 820 and the spherical bearing 840 of the tilting motion transmission unit 800 are vertically aligned on the Z axis, and the carrier unit 400 coupled to the linear shaft block 820 and The support rod 200 also remains vertically aligned in the Z-axis direction.
한편, 도 5a와 같은 수평 상태에서 외력이나 기타 다른 요인에 의해 기판지지대(100)의 평탄도가 틀어진 경우에는 오토 레벨링이 수행된다. Meanwhile, when the flatness of the substrate support 100 is distorted due to external force or other factors in the horizontal state as shown in FIG. 5A, auto leveling is performed.
즉, 기판지지대(100)의 평탄도 센서(미도시)에 의해 Z축 방향으로 처짐이 발생된 쪽의 서보 모터(600)가 구동되어져 평탄도를 보정하기 위한 오토 레벨링이 자동적으로 실시된다.That is, the servo motor 600 on the side where sagging occurs in the Z-axis direction is driven by the flatness sensor (not shown) of the substrate support 100, and auto-leveling to correct the flatness is automatically performed.
이하, 도 5b를 참조하여 본 발명의 오토 레벨링 과정을 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.Hereinafter, the auto-leveling process of the present invention will be examined in more detail with reference to FIG. 5B.
먼저, Z축 방향으로 처짐이 발생된 쪽의 서보 모터(600)가 구동됨에 의해 승강부재(400)와 리니어 샤프트 블록(820)이 거리 b만큼 상승되는데, 이때 상기 리니어 샤프트 블록(820)과 리니어 샤프트에 의해 피봇 결합된 베어링 하우징(810)도 Y축을 중심으로 -X축 방향으로 일정 각도만큼 틸팅된다.First, the servo motor 600 on the side where the deflection occurs in the Z-axis direction is driven to raise the lifting member 400 and the linear shaft block 820 by a distance b. At this time, the linear shaft block 820 and the linear shaft block 820 are raised by the distance b. The bearing housing 810 pivoted by the shaft is also tilted by a certain angle in the -X axis direction around the Y axis.
예컨대, 도 5a, b에서 도시된 바와 같이 틸팅 모션 전달부(800)에 작용하는 틸팅 또는 무빙 모션의 값들은 다음과 같이 구해질 수 있다.For example, as shown in FIGS. 5A and 5B, the values of the tilting or moving motion acting on the tilting motion transmission unit 800 can be obtained as follows.
1) 도 5a에서 도시된 바와 같이, 틸팅 전 수평 상태 시 리니어 샤프트 브라켓(860)으로부터 리니어 샤프트(830)까지의 Y축 상의 기본 거리를 A라 할 때, 수직 상승 거리 b에 대한 틸팅 각도(α)는,1) As shown in Figure 5a, when the basic distance on the Y-axis from the linear shaft bracket 860 to the linear shaft 830 in the horizontal state before tilting is A, the tilting angle (α )Is,
α = arctan(b/A) α = arctan(b/A)
2) 도 5b에서 도시된 바와 같이, 틸팅 후 리니어 샤프트 브라켓(860)으로부터 리니어 샤프트(830)의 이동 거리(A’)는, 2) As shown in Figure 5b, the moving distance (A') of the linear shaft 830 from the linear shaft bracket 860 after tilting is,
A’ = A/cos(α)A’ = A/cos(α)
3) 리니어 샤프트(830)의 Y축 상 수평 이동 거리(d)는,3) The horizontal movement distance (d) on the Y axis of the linear shaft 830 is,
d = A’-Ad = A’-A
따라서, 서보 모터(600)의 구동에 의해 승강부재(400)와 리니어 샤프트 블록(820)이 거리 b만큼 상승(Z축 방향의 무빙 모션)되면, 이와 리니어 샤프트(830)에 의해 피봇 결합된 베어링 하우징(810)이 Y축을 중심으로 -X축 방향으로 각도 α만큼 회전된다. Therefore, when the lifting member 400 and the linear shaft block 820 are raised by the distance b (moving motion in the Z-axis direction) by driving the servo motor 600, the bearing pivotally coupled to the linear shaft 830 The housing 810 is rotated around the Y axis in the -X axis direction by an angle α.
그러므로, 본 발명의 틸팅 모션 전달부(800)는 구면 베어링(840)에 의해 X, Y, 또는 Z축 방향에서 복합적으로 발생되는 틸팅 및 무빙 모션에 완전한 자유도를 갖기 때문에 매우 부드럽게 동작될 뿐만 아니라, 승강부재(400)의 승하강 동작에 의한 X, Y, 또는 Z축 방향에서 틸팅 및 무빙 모션을 안정적으로 완충 지지할 수 있다.Therefore, the tilting motion transmission unit 800 of the present invention not only operates very smoothly because it has complete freedom in the tilting and moving motions that are generated complexly in the X, Y, or Z axis directions by the spherical bearing 840. Tilting and moving motions in the X, Y, or Z axis directions can be stably cushioned and supported by the lifting and lowering movement of the lifting member 400.
이로 인해 종래의 고질적인 문제점들, 즉 피벗 조인트 및 베어링 핀 등에서 발생되는 기계적인 마모 및 피로 하중 문제, 서보 모터에 가해지는 부하율 문제들을 대폭 개선할 수 있으므로 본 발명은 더욱 정확하고 안정적인 오토 레벨링을 제공한다.As a result, the chronic problems of the past, such as mechanical wear and fatigue load problems occurring in pivot joints and bearing pins, and load rate problems applied to servo motors, can be greatly improved, so the present invention provides more accurate and stable auto-leveling. do.
상술한 바에 따라, 본 발명은 틸팅 모션 전달부를 통해 틸팅 또는 무빙 모션을 기판지지대로 전달함으로써 상기 기판지지대(100)의 평탄도를 상시에 체크 및 자동으로 레벨링을 보정할 수 있다. As described above, the present invention can always check the flatness of the substrate support 100 and automatically correct the leveling by transmitting a tilting or moving motion to the substrate support through the tilting motion transmission unit.
이를 통해, 종래 기판지지대의 평탄도 불량에 의해 야기될 수 있는 여러 가지 형태의 기판 처리 불량이나 기판의 파손 등과 같은 폐단이 방지됨은 물론, 기판 처리공정의 정밀도 및 수율이 향상되는 유익한 이점을 제공한다.Through this, it not only prevents various types of defects such as poor substrate processing or damage to the substrate that may be caused by poor flatness of the conventional substrate support, but also provides the beneficial advantage of improving the precision and yield of the substrate processing process. .
아울러 본 발명은 단지 앞서 기술된 일 실시예에 의해서만 한정된 것은 아니며, 장치의 세부 구성이나 개수 및 배치 구조를 변경할 때에도 동일한 효과를 창출할 수 있는 것이므로 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 구성의 부가 및 삭제, 변형이 가능한 것임을 명시하는 바이다.In addition, the present invention is not limited to just one embodiment described above, and the same effect can be created even when changing the detailed configuration, number, and arrangement structure of the device, so those skilled in the art will understand the present invention. It is stated that addition, deletion, and modification of various configurations are possible within the scope of the technical idea.
100 : 기판지지대 200 : 지지로드
310 : 베이스 플레이트 311 : 고정돌부
320 : 캐리어부 330 : 주름관
400 : 승강부재 500 : 수직 레일부
501 : (수직 레일부의) 상단 510 : 볼스크류
600 : 서보 모터 800 : 틸팅 모션 전달부
810 : 베어링 하우징 820 : 리니어 샤프트 블록
830 : 리니어 샤프트 840 : 구면 베어링
850 : 베어링 브라켓 860 : 리니어 샤프트 브라켓
870 : 고정나사100: substrate support 200: support rod
310: Base plate 311: Fixing protrusion
320: carrier part 330: corrugated pipe
400: Elevating member 500: Vertical rail part
501: Top (of vertical rail part) 510: Ball screw
600: Servo motor 800: Tilting motion transmission unit
810: Bearing housing 820: Linear shaft block
830: Linear shaft 840: Spherical bearing
850: Bearing bracket 860: Linear shaft bracket
870: fixing screw
Claims (7)
상기 기판지지대의 중심부 저면에 결합되는 봉상의 지지로드;
상기 지지로드의 하단에 결합되는 캐리어부;
상기 수직 레일부의 각 하단에 구비되어 볼스크류의 정,역회전을 독립적으로 제어하는 서보 모터;
상기 수직 레일부의 볼스크류에 끼워진 상태로 나사 결합되고, 서보 모터의 정,역회전에 따라 볼스크류를 따라 승하강되는 승강부재; 및
상기 승강부재에 일단이 각각 결합되고, 타단이 캐리어부의 측면에 각각 결합된 상태로 승강부재의 승하강에 의해 캐리어부의 측면 접선에 평행한 수평축 상에서 발생되는 틸팅 또는 무빙 모션을 캐리어부로 전달하는 셋 이상의 틸팅 모션 전달부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판지지대 위치조절장치.In the substrate support position adjusting device that adjusts the position of the substrate support that supports the bottom surface of the substrate while placed inside the processing chamber of the substrate processing system,
A rod-shaped support rod coupled to the bottom of the center of the substrate supporter;
A carrier portion coupled to the lower end of the support rod;
Servo motors provided at each lower end of the vertical rail unit to independently control forward and reverse rotation of the ball screw;
a lifting member that is screwed into the ball screw of the vertical rail unit and moves up and down along the ball screw according to forward and reverse rotation of the servo motor; and
Three or more devices that transmit a tilting or moving motion generated on a horizontal axis parallel to the side tangent of the carrier portion by the raising and lowering of the lifting member, with one end each coupled to the lifting member and the other end coupled to the side of the carrier portion, to the carrier portion. A substrate support position control device comprising a tilting motion transmission unit.
상기 틸팅 모션 전달부는,
상기 캐리어부의 외측면 중 셋 이상 지점에 각각 결합되는 베어링 하우징;
상기 베어링 하우징의 일측에 결합된 상태로 승강부재의 승하강 동작에 의해 X, Y, 또는 Z축 상에서 틸팅(tilting)되는 구면 베어링;
상기 구면 베어링의 중공에 축결합되는 리니어 샤프트;
일단이 상기 리니어 샤프트와 결합 및 타단이 승강부재에 결합됨으로써 상기 승강부재와 함께 승하강되는 리니어 샤프트 블록;
상기 리니어 샤프트와 구면 베어링이 결합된 상태로 리니어 샤프트를 베어링 하우징에서 이탈되지 않도록 구속하는 리니어 샤프트 브라켓; 및
상기 리니어 샤프트와 구면 베어링이 결합된 상태로 구면 베어링을 베어링 하우징에서 이탈되지 않도록 구속하는 베어링 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판지지대 위치조절장치.According to claim 1,
The tilting motion transmission unit,
Bearing housings each coupled to three or more points on the outer surface of the carrier unit;
A spherical bearing coupled to one side of the bearing housing and tilted on the X, Y, or Z axis by the raising and lowering movement of the lifting member;
A linear shaft axially coupled to the hollow of the spherical bearing;
A linear shaft block that is raised and lowered together with the lifting member by having one end coupled to the linear shaft and the other end coupled to the lifting member;
A linear shaft bracket that restrains the linear shaft from being separated from the bearing housing while the linear shaft and the spherical bearing are coupled together; and
A substrate support position adjusting device comprising a bearing bracket that restrains the spherical bearing from being separated from the bearing housing while the linear shaft and the spherical bearing are combined.
상기 베어링 하우징과 리니어 샤프트 블록 사이에 결합되는 리니어 샤프트의 축방향은 캐리어부와 승강부재를 연결하는 방향과 수평 방향에서 직교하는 것을 특징으로 하는 기판지지대 위치조절장치.According to claim 2,
A substrate support positioning device, characterized in that the axial direction of the linear shaft coupled between the bearing housing and the linear shaft block is perpendicular to the direction connecting the carrier portion and the lifting member in the horizontal direction.
상기 각 수직 레일부 상단에는 베이스 플레이트가 더 구비됨과 함께 상기 베이스 플레이트가 프로세싱 챔버의 저면에 결합되고,
상기 베이스 플레이트와 캐리어부 사이에는 주름관이 더 구비되고,
상기 지지로드가 상기 주름관을 통해 프로세싱 챔버 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 기판지지대 위치조절장치.According to claim 1,
A base plate is further provided at the top of each vertical rail portion, and the base plate is coupled to the bottom of the processing chamber,
A corrugated pipe is further provided between the base plate and the carrier portion,
A substrate support position control device, characterized in that the support rod is disposed inside the processing chamber through the corrugated pipe.
상기 베어링 하우징은 평면에서 보았을 때 ‘ㅗ’자 형상을 갖고, 캐리어부의 측면 둘레에 형성된 평면 절삭홈에 볼트 체결되는 것을 특징으로 하는 기판지지대 위치조절장치.According to claim 1,
The bearing housing has a 'ㅗ' shape when viewed in plan, and is bolted to a flat cutting groove formed around the side surface of the carrier part.
상기 베이스 플레이트는 각 수직 레일부 상단에 볼트 체결에 의해 움직이지 않도록 고정 결합됨으로써 틸팅 모션 전달부를 통해 캐리어부 및 지지로드로 전달되는 틸팅 또는 무빙 모션이 베이스 플레이트에는 전달되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 기판지지대 위치조절장치.According to claim 1,
The base plate is fixed and coupled to the top of each vertical rail portion by bolting so as not to move, so that the tilting or moving motion transmitted to the carrier portion and the support rod through the tilting motion transmission portion is not transmitted to the base plate. Support position adjustment device.
상기 구면 베어링은 자동 조심 볼베어링 또는 자동 조심 롤러베어링인 것을 특징으로 하는 기판지지대 위치조절장치.According to claim 1,
A substrate support positioning device, characterized in that the spherical bearing is a self-aligning ball bearing or a self-aligning roller bearing.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220128467A KR20240048761A (en) | 2022-10-07 | 2022-10-07 | Positioning device for substrate support |
| PCT/KR2023/008569 WO2024075930A1 (en) | 2022-10-07 | 2023-06-21 | Substrate support position adjustment device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220128467A KR20240048761A (en) | 2022-10-07 | 2022-10-07 | Positioning device for substrate support |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240048761A true KR20240048761A (en) | 2024-04-16 |
Family
ID=90608556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220128467A KR20240048761A (en) | 2022-10-07 | 2022-10-07 | Positioning device for substrate support |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20240048761A (en) |
| WO (1) | WO2024075930A1 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11251067A (en) | 1998-03-02 | 1999-09-17 | Junji Kido | Organic electroluminescence element |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101657101B1 (en) * | 2016-05-04 | 2016-09-13 | 주식회사 테스 | Level adjusting apparatus of substrate processing apparatus and level adjusting method using the same |
| KR102460311B1 (en) * | 2018-08-20 | 2022-10-28 | 주식회사 원익아이피에스 | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
| KR20210084892A (en) * | 2019-12-30 | 2021-07-08 | (주)에이엔에이치 | Auto-leveling apparatus for susceptor of substrate processing equipment |
| KR102325102B1 (en) * | 2020-06-18 | 2021-11-11 | 주식회사 플레이티지 | Auto-leveling apparatus for heater chuck |
| KR102405959B1 (en) * | 2021-11-26 | 2022-06-07 | (주)해피글로벌솔루션 | Auto-leveling device having a member for adjusting the tilting displacement |
-
2022
- 2022-10-07 KR KR1020220128467A patent/KR20240048761A/en unknown
-
2023
- 2023-06-21 WO PCT/KR2023/008569 patent/WO2024075930A1/en unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11251067A (en) | 1998-03-02 | 1999-09-17 | Junji Kido | Organic electroluminescence element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024075930A1 (en) | 2024-04-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI848948B (en) | Precision dynamic leveling mechanism with long motion capability | |
| CN1639839A (en) | Substrate support | |
| KR20130139867A (en) | Film-forming apparatus | |
| US20230360955A1 (en) | Coaxial lift device with dynamic leveling | |
| US20050036877A1 (en) | Linear moving mechanism and transfer robot using the same | |
| JP5541398B1 (en) | Table device and transfer device | |
| KR102657929B1 (en) | Leveling apparatus of substrate treating equipment | |
| KR102419803B1 (en) | Leveling apparatus of substrate treating equipment | |
| KR101739052B1 (en) | Apparatus for rotating substrate | |
| KR20240048761A (en) | Positioning device for substrate support | |
| CN113299589B (en) | Semiconductor heat treatment equipment and adjusting device and adjusting method thereof | |
| KR20030035978A (en) | Work transfer robot | |
| KR102678243B1 (en) | Auto-leveling apparatus for substrate processing equipment | |
| KR20240012700A (en) | Positioning device for substrate support | |
| KR102678236B1 (en) | Auto-leveling apparatus for substrate processing equipment | |
| KR102644510B1 (en) | Leveling apparatus of substrate treating equipment | |
| KR102512208B1 (en) | laser processing apparatus | |
| US20060104787A1 (en) | Substrate delivering apparatus | |
| KR101535068B1 (en) | To prevent shaking for 8-axis transfer robot | |
| KR20190013733A (en) | Film forming apparatus, mask frame, alignment method | |
| KR200397740Y1 (en) | Mask aligner mounted with air bearing | |
| KR101657101B1 (en) | Level adjusting apparatus of substrate processing apparatus and level adjusting method using the same | |
| KR20240082019A (en) | Substrate processing apparatus | |
| JP2023139834A (en) | positioning device | |
| KR100773466B1 (en) | Laser assisted chemical vapor deposition apparatus |