CN206259323U - 基板自旋装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基板自旋装置，其对圆形盘形状的基板进行支撑的同时使得基板进行旋转，其包括：基板支撑部，其支撑基板的边缘；荷重感知部，其感知从基板施加于基板支撑部的水平荷重；位置控制部，其根据在荷重感知部感知到的结果来控制相对于基板的基板支撑部的位置，由此可得到的效果在于，防止基板的自旋旋转错误，并提升稳定性及可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基板自旋(spinning)装置，更为详细地涉及一种基板自旋装置，所述基板自旋装置能够防止基板的自旋旋转错误并提升稳定性。
背景技术
通过在晶元等的基板上进行蒸镀工艺、光刻工艺、蚀刻工艺等多项工艺来制成半导体元件。并且，在进行所述工艺之后，进行对残留于基板上的不必要的薄膜、粒子等异物进行去除的清洗工艺。
尤其，结束化学机械研磨工艺的基板因为表面残留有很多异物，所以为了去除异物而进行多步骤的清洗工艺，其中，正在探索能够对基板的上面和下面同时进行清洗的方案。
例如，用于刷式(brush)清洗装置的基板自旋装置1的构成如图1及图2所示，所述刷式清洗装置通过清洗刷子(brush)99同时对圆形盘(disc)形状的基板W的上面和下面进行接触清洗。换句话说，基板自旋装置1如果得到圆形盘形状的基板W的供给，则使得固定一对A1、A2的驱动支撑体10、20的支撑架(未示出)中的任意一个进行移动，从而在将基板W收纳至驱动支撑体10、20的接触支撑体15、25的状态下，对接触支撑体15进行旋转驱动，从而使得基板W进行水平旋转。
在基板水平旋转的同时，能够向旋转的同时接触于基板的表面的刷子99供给清洗液及药液等，同时去除残留于基板W的表面的异物。
通常，基板自旋装置1的驱动支撑体10、20形成为三个以上，并且驱动支撑体10、20中的一部分作为对基板W进行旋转驱动的驱动支撑体10而设置，剩余的其他部分作为对基板W的旋转数进行测量的空转轮(idler)支撑体20而设置。
如图3所示，驱动支撑体10包括：驱动旋转轴12，其通过驱动马达M得到旋转驱动，且在上、下侧通过轴承(bearing)12b得到旋转支撑；中空壳体(housing)13，其包裹驱动旋转轴12的外围；接触支撑体15，其结合于驱动旋转轴12的上端部，从而对基板W进行支撑。
接触支撑体15结合于驱动旋转轴12，从而与驱动旋转轴12共同进行旋转。如图3及图4所示，接触支撑体15可分割形成为多个支撑体15a、15b、15b，并且通过连接螺栓(bolt)77x、78x、79x得以结合。根据情况的不同，接触支撑体也能够只设置为一个主体。保持接触支撑体15接触基板W的边缘位置的状态，随着接触支撑体15得到旋转驱动，与接触支撑体15相接触的基板W也同时得到旋转驱动。
如图5所示，空转轮(idler)支撑体20也包括：驱动旋转轴22，其在上、下侧通过轴承(bearing)22b得到旋转支撑；中空壳体23，其包裹驱动旋转轴22的外围；接触支撑体25，其结合于驱动旋转轴22的上端部，从而对基板W进行支撑。并且，不是驱动马达连接于驱动旋转轴22，而是对旋转数进行感知的编码器(encoder)等传感器S连接设置于驱动旋转轴22，从而对与空转轮接触支撑体25共同进行旋转的驱动旋转轴22的旋转数进行测量，进而对基板W的旋转数进行感知。
另外，在现有自旋装置1中，因为必须以基板W接触(夹持(grip))于驱动支撑体10及空转轮支撑体20的状态进行旋转，所以必须能够使得驱动支撑体10及空转轮支撑体20与基板W的接触状态保持稳定。
但是，在基板W的处理工艺中，如果基板W无法以适当的荷重接触于驱动支撑体10及空转轮支撑体20，则存在发生基板W的自旋旋转错误的问题。换句话说，基板W以相比于预设的基准值大的荷重接触于支撑体(例如，驱动支撑体)，或者基板W以相比于预设的基准值小的荷重接触于支撑体，则存在难以通过支撑体正常执行基板W的旋转(或者通过基板的支撑体的旋转)的问题。
尤其，通过因刷子99旋转接触于基板W的表面而产生的摩擦力，基板W以相比于基准值大的荷重接触(插紧地接触)于支撑体，则存在无法通过支撑体正常实现基板W的旋转的问题，并且在使得支撑体旋转的驱动马达产生超负荷，从而存在驱动马达损伤的问题。
此外，驱动支撑体10和基板W以非正常的接触状态进行旋转，则通过驱动支撑体10的驱动力不能准确地向基板W传递，因此存在如下问题：基板W难以按照计划的旋转数准确地进行旋转，在空转轮支撑体20不能准确地与基板W接触的情况下，不能检测出基板W的旋转数，因此不能准确地算出基板W的清洗量。
另外，对使得支撑体旋转的驱动马达的负荷值进行测量，从而也能够感知基板是否插入于支撑体(是否以过度的接触荷重进行接触)。但是，在自旋装置中使用不同的许多种类的驱动马达，驱动马达的负荷值根据马达的种类及容量而不同，因此存在的问题在于，在每个驱动马达利用不同的负荷值来感知基板和支撑体是否非正常接触时伴随许多困难和繁琐。
由此，最近虽然进行防止基板的自旋旋转错误并且用于提升基板的旋转稳定性的多种研究，但是仍存在不足，从而需要对其进行开发。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基板自旋装置，其能够防止相对于基板支撑部的基板的自旋旋转错误，并能够对基板的旋转条件进行准确控制。
尤其，本实用新型的目的在于，根据从基板施加于基板支撑部的水平荷重而控制相对于基板的基板支撑部的位置，从而能够防止基板的自旋旋转错误。
此外，本实用新型的目的在于，能够均匀地控制基板和基板支撑部的接触压力，并能够提升稳定性及可靠性。
此外，本实用新型的目的在于，通过对基板旋转的准确的控制，以不过度也不缺乏的适当的清洗量对清洗工艺进行控制并能够确保清洗的可靠性。
根据用于达成所述的本实用新型的目的的本实用新型的优选的实施例，一种对圆形盘(disc)形状的基板进行支撑的同时使得所述基板旋转的基板自旋装置，其包括：基板支撑部，其支撑基板的边缘；荷重感知部，其对从基板施加于基板支撑部的水平荷重进行感知；位置控制部，其根据在荷重感知部感知到的结果来控制相对于基板的基板支撑部的位置。
其目的在于，用于防止因基板和基板支撑部非正常地接触而产生的基板的自旋旋转错误。
换句话说，本实用新型中，感知从基板施加于基板支撑部的水平荷重，并根据感知到的结果来控制相对于基板的基板支撑部的位置，据此，基板和基板支撑部在基准范围内的条件下得以正常接触，从而可得到如下有利的效果：预防因基板和基板支撑部的非正常的接触而引起的自旋旋转错误。
另外，在本实用新型中，因为对施加于基板支撑部的水平荷重进行测量并控制基板支撑部的位置，由此能够得到如下效果：不需要根据使得基板支撑部(例如，驱动支撑体)旋转的驱动马达的种类及容量而一一存储及管理各个驱动马达的负荷值的繁琐，对通过基板施加于基板支撑部的水平荷重进行测量并简单地感知驱动马达是否超负荷。换句话说，本实用新型能够得到以下有利的效果：与驱动马达的种类无关地能够简单地感知因基板和基板支撑部的接触而引起的驱动马达的超负荷与否。
更重要的是，在清洗刷子接触于基板的表面的期间，根据从基板施加于基板支撑部的水平荷重，控制基板支撑部的位置，据此可得到的有利效果在于，防止如下情况：在清洗刷子接触于基板表面的期间，由于清洗刷子的旋转力及摩擦力而使得基板非正常地接触(例如，以紧紧插入的形式接触)于基板支撑部。
具体地，以如下方式设置：包括基底部，基板支撑部以可移动的形式结合于所述基底部，荷重感知部的一端连接于基底部，另一端连接于基板支撑部，荷重感知部感知通过水平荷重相对于基底部由基板支撑部移动引起的移动荷重。
如上所述，通过相对于基底部的基板支撑部的移动对作用于基板的荷重(例如，由于清洗刷子接触引起的荷重)进行感知并控制基板支撑部的位置，据此能够得到的效果在于，防止由于基板和基板支撑部的非正常接触引起的自旋旋转错误。
在此，所谓的可动支撑部可移动地结合于基底部指的是，应理解为将如下构成全部包括在内的概念：相对于基底部，基板支撑部进行直线移动，或相对于基底部，基板支撑部进行旋转移动，或相对于基底部，基板支撑部同时进行直线移动及旋转移动。
例如，可以安装有相对于基底部将基板支撑部以可直线移动的形式连接的直线连接部，荷重感知部设置为感知基板支撑部相对于基底部进行直线移动所引起的移动荷重。
例如，可以安装有相对于基底部将基板支撑部以可旋转移动的形式连接的旋转连接部，荷重感知部设置为感知基板支撑部相对于基底部进行旋转移动所引起的移动荷重。
优选地，第一距离可以设置为小于第二距离，旋转连接部和荷重感知部之间为第一距离，旋转连接部和基板之间为第二距离，施加于基板支撑部的水平荷重通过以旋转连接部为中心旋转的基板支撑部而得到增幅并在荷重感知部得到感知。如上所述，第一距离小于第二距离，由此当基板支撑部相对于基底部进行旋转移动时，在荷重感知部感知到比施加于基板支撑部的水平荷重得到增幅的力矩(moment)(增幅的水平荷重)，据此能够得到如下有利效果：更为敏感地感知清洗刷子的摩擦力变化，并且使得由于基板支撑部的轴的力矩产生的应力干涉最小化。
作为荷重感知部使用负荷传感器(load cell)，所述负荷传感器可以精密地对施加于基板支撑部的水平荷重进行测量。若荷重施加于负荷传感器，则利用电信号检测出负荷传感器的变形量(压缩或伸长的量)，由此可以感知施加于基板支撑部的水平荷重。
基板支撑部设置为能够支撑基板的边缘的多种结构。优选地，基板支撑部，包括：固定支撑部，其以支撑基板的边缘一侧的形式得到固定设置；可动支撑部，其对与固定支撑部相面对的基板的边缘其他一侧进行支撑，并设置为可朝与基板接近及隔开的方向移动，并且荷重感知部感知从基板施加于可动支撑部的水平荷重。
如上所述，可动支撑部相对于固定支撑部进行相对移动，并且荷重感知部感知施加于可动支撑部的水平荷重，据此能够得到的有利效果在于，在无需增加及变更设备的状态下将可动支撑部用作基板支撑部。换句话说，由于构成基板支撑部的可动支撑部已经设置为可移动的结构，以便能够提供用于基板出入的出入路径，因此为了感知通过基板施加的水平荷重并控制位置，无需将可动支撑部变更为可移动的结构或增加额外的可移动的设备。
并且，可动支撑部，包括：第一可动支撑体，其支撑基板的边缘；第二可动支撑体，其以从第一可动支撑体隔开的方式配置，并对基板的其他边缘进行支撑；共用支撑部，其以一体的形式连接于第二可动支撑体，并且荷重感知部连接于所述共用支撑部，并且通过共用支撑部使得第一可动支撑体和第二可动支撑体同时移动，据此得到的有利效果在于，可简化结构且将设备制造成更为小型。
此外，包括警报产生部，若在荷重感知部感知到的水平荷重不同于已设定的设定范围，则所述警报产生部产生警报信号，据此能够得到的有利效果在于，使得操作者迅速地认知到基板和基板支撑架是否非正常地接触的情况。
根据本实用新型的其他领域，基板自旋装置通过如下步骤进行操作：基板支撑步骤，使得基板支撑于基板支撑部；荷重感知步骤，对从基板施加于基板支撑部的水平荷重进行感知；位置控制步骤，根据在荷重感知步骤感知到的结果来控制相对于基板的基板支撑部的位置。
如上所述，本实用新型中，对从基板施加于基板支撑部的水平荷重进行感知，并根据感知到的结果来控制相对于基板的基板支撑部的位置，据此，基板和基板支撑部在基准范围内的条件下可正常地进行接触，由此可得到的有利效果在于，预先防止由于与基板和基板支撑部的非正常的接触引起的自旋旋转错误。
另外，根据本实用新型，由于通过对施加于基板支撑部200的水平荷重进行测量来控制基板支撑部的位置，因此可得到的有利效果在于，无需根据使得基板支撑部(例如，驱动支撑体)旋转的驱动马达的种类及容量对各个驱动马达的负荷值进行一一存储及管理的繁琐，而对通过基板W施加于基板支撑部的水平荷重进行测量，并简单地感知驱动马达是否超负荷。换句话说，本实用新型中可得到的有利效果在于，不论驱动马达的种类能够简单地对由于基板W和基板支撑部200的非正常接触而引起的驱动马达的超负荷与否进行感知。
更重要的是，在荷重感知步骤中在清洗刷子接触于基板的表面的期间，感知从基板施加于基板支撑部的水平荷重，并且通过水平荷重控制基板支撑部的位置，据此能够得到的有利效果在于防止如下情况：在清洗刷子接触于基板表面的期间，由于清洗刷子的旋转力及摩擦力而基板非正常地接触(例如，以紧紧地插入的形式接触)于基板支撑部。
具体地，基板支撑部设置为相对于基底部可移动地进行结合，在荷重感知步骤中感知基板支撑部通过水平荷重相对于基底部进行移动而引起的移动荷重。
如上所述，通过相对于基底部的基板支撑部的移动而对在荷重感知步骤中作用于基板的荷重(例如，由于清洗刷子接触而引起的荷重)进行感知并控制基板支撑部位置，据此可得到的效果在于，能够防止由于基板和基板支撑部的非正常接触而引起的自旋旋转错误。
例如，在荷重感知步骤中可感知基板支撑部相对于基底部进行直线移动所引起的移动荷重。
例如，在荷重感知步骤中可感知基板支撑部相对于基底部进行旋转移动所引起的移动荷重。
优选地，在荷重感知步骤中对施加于基板支撑部的水平荷重进行增幅并感知。例如，在荷重感知步骤中水平荷重的增幅可以通过调节使得基底部和基板支撑部可旋转地连接的旋转连接部的位置而实现。具体地，将旋转连接部和荷重感知部之间的第一距离形成得比旋转连接部和基板之间的第二距离小，据此，当基板支撑部相对于基底部进行旋转移动时，在荷重感知部可以感知到比施加于基板支撑部的水平荷重得到增幅的力矩(moment)(增幅的水平荷重)，由此能够得到如下有利效果：更为敏感地感知清洗刷子的摩擦力变化，并且使得由于基板支撑部的轴的力矩产生的应力干涉最小化。
此外，包括警报产生部步骤，若在荷重感知步骤感知到的水平荷重不同于已设定的设定范围，则在所述警报发生部步骤产生警报信号，据此能够得到的有利效果在于，使得操作者迅速地认知到基板和基板支撑架是否非正常地接触。
根据如上所述的本实用新型，能够防止基板的自旋旋转错误，并能够提升稳定性。
尤其，根据本实用新型，对从基板施加于基板支撑部的水平荷重进行感知，并根据感知到的结果来控制相对于基板的基板支撑部的位置，据此基板和基板支撑部在基准范围内的条件下可正常地进行接触，由此能够得到的有利效果在于，预防由于基板和基板支撑部的非正常接触而引起的自旋旋转错误。
另外，根据本实用新型，对施加于基板支撑部的水平荷重进行测量并控制基板支撑部的位置，因此无需根据使得基板支撑部(例如，驱动支撑体)旋转的驱动马达的种类及容量对各个驱动马达的负荷值进行一一存储及管理的繁琐，就能够得到的有利效果在于，对通过基板施加于基板支撑部的水平荷重进行测量并简单地感知驱动马达是否超负荷。换句话说，本实用新型中可得到的有利效果在于，无论驱动马达的种类，都能够简单地对由于基板和基板支撑部的非正常接触而引起的驱动马达是否超负荷进行感知。
更重要的是，根据本实用新型，在清洗刷子接触于基板表面的期间，根据从基板施加于基板支撑部的水平荷重，对基板支撑部的位置进行控制，据此可得到的有利效果在于，防止如下情况：在清洗刷子接触于基板表面的期间，由于清洗刷子的旋转力及摩擦力而基板非正常地接触(例如，以紧紧地插入的形式接触)于基板支撑部。
此外，根据本实用新型，可得到的效果在于，能够均匀地控制基板和基板支撑部的接触压力，并且准确地控制基板的旋转条件并提升稳定性及可靠性。
此外，根据本实用新型，可得到的效果在于，通过准确地控制基板的旋转，利用既不过度也不缺乏的适当的清洗量控制清洗工艺并确保清洗的可靠性，均匀且一贯地控制基板的清洗状态。
附图说明
图1是示出常规的基板自旋装置的构成的立体图，
图2是示出使得基板安放于图1的状态的平面图，
图3是沿着图1的截断线Ⅲ-Ⅲ的驱动支撑体的纵截面图，
图4是图3的“A”部分的放大图，
图5是图1的感知支撑体的纵截面图，
图6是用于说明根据本实用新型的基板自旋装置的图，
图7及图8是用于说明图6的基板自旋装置的构造及操作构造的图，
图9及图10是用于说明根据本实用新型的另一实施例的基板自旋装置的图，
图11是用于说明根据本实用新型的基板自旋装置的操作方法的框图。
具体实施方式
以下，参照附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明，但本实用新型并非受到实施例的限制或限定。作为参考，本说明中，相同的标号实质指代相同的要素，在这种规则下，可引用记载于其他附图的内容进行说明，并且省略对从业人员来说显而易见或重复的内容。
图6是用于说明根据本实用新型的基板自旋装置的图，图7及图8是用于说明图6的基板自旋装置的构造及操作构造的图。
参照图6至图8，根据本实用新型的使得圆形盘形态的基板W进行自旋旋转的基板自旋装置，其包括：基板支撑部200，其支撑基板W的边缘；荷重感知部400，其感知从基板W施加于基板支撑部200的水平荷重；位置控制部500，其根据在荷重感知部400感知到的结果来控制相对于基板W的基板支撑部200的位置。
基板支撑部200固定设置为支撑基板W的边缘一侧。在此，所谓的基板支撑部200支撑基板W的边缘一侧可以理解为，基板W的边缘一侧以直接相接的形式接触于基板支撑部200并得到支撑的状态。
基板支撑部200根据所要求的条件及设计样式可设置为能够支撑基板W的边缘的各种构造。作为一个例子，所述基板支撑部200可包括：固定支撑部210，其以支撑基板W的边缘一侧的形式得到固定设置；可动支撑部240，其对与固定支撑部210相面对的基板W的边缘其他一侧进行支撑，并设置为能够朝与基板W接近及隔开的方向移动。
作为一个例子，固定支撑部210可以设置为包括：第一固定支撑体220，其支撑基板W的边缘；第二固定支撑体230，其配置为从第一固定支撑体220间隔一定距离，并对基板W的其他边缘进行支撑。根据不同的情况，固定支撑部能够仅由一个固定支撑体构成或者也可构成为包括三个以上的固定支撑体。
第一固定支撑体220及第二固定支撑体230可包括：旋转轴，其以柱形态直立设置并旋转(参照图9的252)；接触体，其结合于旋转轴的前端，从而与基板W的边缘位置直接接触(参照图9的254)。
作为一个例子，接触体可分割形成为多个接触支撑体，并且通过连接螺栓(bolt)可结合为单一主体形态。根据不同的情况，接触体可仅由一个接触支撑体构成，并且本实用新型不受接触支撑体的数量及构造的限制和限定。
作为参考，第一固定支撑体220和第二固定支撑体230可作为用于使得基板W旋转驱动的驱动支撑体而使用，或者可作为通过基板W的旋转进行空转(idle)旋转的空转轮支撑体而使用。以下举例说明如下构成：构成固定支撑体210的第一固定支撑体220及第二固定支撑体230全部用作使得基板W旋转驱动的驱动支撑体。根据不同的情况，第一固定支撑体及第二固定支撑体中任意一个可被用作驱动支撑体，剩余的另一个可被用作空转支撑体。不同地，第一固定支撑体及第二固定支撑体全部也可被用作空转支撑体。
第一固定支撑体220及第二固定支撑体230被用作驱动支撑体的情况下，第一固定支撑体220及第二固定支撑体230的旋转轴可分别通过驱动马达得到旋转驱动，且各个接触体可与旋转轴共同进行旋转。随着各个接触体的旋转，可使得以接触于各个接触体的状态得到支撑的基板W共同进行旋转。
可动支撑部240对与固定支撑部210相面对的基板W的边缘的其他一侧进行支撑，并设置为能够朝与基板W接近及隔开的方向移动，并且以与相对于基板W的可动支撑部240的移动相对应的形式，通过可动支撑部240的基板W的支撑位置(grip position)可以选择性地得到调节。
设置可动支撑部240的目的在于，在基板W的一侧被固定支撑部210支撑的状态下对基板W的相反的面进行支撑，并且所述可动支撑部240朝与基板W接近及隔开的方向移动，由此构成为可对基板W的位置进行调节。在此，所谓的可动支撑部240对基板W的边缘其他一侧进行支撑是指，基板W的边缘其他一侧以直接相接的形式接触于可动支撑部240并得到支撑的状态。
作为参考，在本实用新型中，所谓的可动支撑部240以与固定支撑部210相面对的形式支撑基板W的相反的面指的是，如下情况全部包括在内：被可动支撑部240支撑的基板W的支撑位置与被固定支撑部210支撑的基板W的支撑位置配置于相同的水平线上，或配置于相邻的其他水平线上。
可动支撑部240根据所要求的条件及设计样式能够设置为可对基板W的边缘进行支撑的各种构造。作为一个例子，可动支撑部240可包括：第一可动支撑体250，其与第一固定支撑体220相面对，并以可朝与基板W接近及隔开的方向移动的形式设置，从而支撑基板W的边缘；第二可动支撑体260，其与第二固定支撑体230相面对，并以可朝与基板W接近及隔开的方向移动的形式设置，从而支撑基板W的边缘。根据不同的情况，可动支撑部也可包括三个以上的可动支撑体。
第一可动支撑体250及第二可动支撑体260根据所要求的条件及设计样式通过多种方式可设置为能够朝与基板W接近及隔开的方向移动。作为一个例子，第一可动支撑体250和第二可动支撑体260可以设置为利用通常的气缸(cylinder)、螺线管(solenoid)、马达等进行直线移动并朝与基板W接近及隔开的方向移动。根据不同的情况，也能够设置为第一可动支撑体及第二可动支撑体以一个地点为基准进行旋转并朝与基板W接近及隔开的方向移动。
优选地，第一可动支撑体250和第二可动支撑体260可通过共用支撑部270连接为一体，并且随着利用单一驱动源280使得共用支撑部270移动，第一可动支撑体250和第二可动支撑体260同时得到移动，据此，可以得到构造简化且将设备制造成更为小型的有利效果。根据不同的情况，第一可动支撑体和第二可动支撑体也能够设置为分别通过不同的驱动源进行移动。
第一可动支撑体250及第二可动支撑体260可包括：旋转轴，其以柱形态直立设置并旋转(参照图9的252)；接触体，其结合于旋转轴的前端，从而与基板W的边缘直接接触(参照图9的254)。
作为一个例子，第一可动支撑体250及第二可动支撑体260的接触体(参照图9的254)可分割形成为多个接触支撑体254a、254b、254c，并且通过连接螺栓得以结合为单一主体的形态。根据情况的不同，接触体能够由仅一个接触支撑体构成，并且本实用新型不受接触支撑体的数量及构造的限制和限定。
作为参考，第一可动支撑体250及第二可动支撑体260可作为用于使得基板W旋转驱动的驱动支撑体而使用，或者可作为通过基板W的旋转进行空转(idle)旋转的空转轮支撑体而使用。作为一个例子，构成可动支撑部240的第一可动支撑体250及第二可动支撑体260中，第一可动支撑体250可作为用于使得基板W旋转驱动的驱动支撑体而使用，第二可动支撑体260可作为通过基板W进行空转旋转的空转轮支撑体而使用。
当第一可动支撑体250作为用于使得基板W旋转驱动的驱动支撑体而使用时，第一可动支撑体250的旋转轴252可分别通过驱动马达而得到旋转驱动，第一可动支撑体250的接触体254能够与旋转轴312共同进行旋转。随着第一可动支撑体250的接触体254进行旋转，以接触于接触体254的状态得到支撑的基板W能够共同进行旋转。当第二可动支撑体260被用作空转轮支撑体时，第二可动支撑体260不与驱动马达连接，而是对旋转数进行感知的类似于编码器(encoder)的传感器连接设置于旋转轴，从而对与第二可动支撑体260的接触体共同旋转的旋转轴的旋转数进行测量，进而能够感知基板W的旋转数。
荷重感知部400可以设置为感知从基板W施加于基板支撑部200的水平荷重。
在此，所谓的从基板W施加于基板支撑部200的水平荷重是指，可以理解为基板W对基板支撑部200进行加压的压力或者基板支撑部200支撑基板W的支撑压力(grippressure)。
作为一个例子，荷重感知部400可设置为在清洗刷子300接触于基板W的表面期间感知从基板W施加于基板支撑部200的水平荷重。根据不同的情况，在清洗刷子未接触于基板W的状态下，荷重感知部也能够感知从基板W施加于基板支撑部200的水平荷重。
作为荷重感知部400可使用能够感知从基板W施加于基板支撑部200的水平荷重的多种感知装置。优选地，作为荷重感知部400可使用负荷传感器，所述负荷传感器能够精密地对施加于基板支撑部200的水平荷重进行测量。若荷重施加于负荷传感器，则利用电信号检测出负荷传感器的变形量(压缩或伸长的量)，由此能够感知施加于基板支撑部200的水平荷重。
更为具体地，基板支撑部200的可动支撑部240可移动地结合于基底部100，荷重感知部400的一端可与延长设置于基底部100的延长块100相连接，另一端连接于基板支撑部200，荷重感知部400感知基板支撑部200根据水平荷重相对于基底部100进行移动所引起的移动荷重(例如，张力)，由此能够感知从基板W施加于基板支撑部200的水平荷重。
在此，所谓的可动支撑部240可移动地结合于基底部100是指，应理解为将如下构成全部包括在内的概念：相对于基底部100，基板支撑部200进行直线移动，或相对于基底部100，基板支撑部200进行旋转移动，或相对于基底部100，基板支撑部200同时进行直线移动及旋转移动。
作为一个例子，在基底部100和基板支撑部200之间，可安装有直线连接部120，所述直线连接部120将基板支撑部200相对于基底部100以可进行直线移动的形式连接，荷重感知部400可设置为感知相对于基底部100由基板支撑部200进行直线移动所引起的移动荷重。
作为直线连接部120可以使用常用的直线导轨(LM guide)，直线连接部120的种类及构造根据所要求的条件及设计样式可适当地进行变更。根据如上所述的构造，随着水平荷重作用于基板支撑部200，基板支撑部200相对于基底部100可进行直线移动。
位置控制部500设置为根据在荷重感知部400感知到的结果来控制相对于基板W的基板支撑部200的位置。
作为一个例子，位置控制部500可设置为根据在荷重感知部400感知到的结果来使得基板支撑部200相对于基板进行接近或隔开。
更为具体地，若在荷重感知部400感知到的水平荷重(根据基板支撑部的移动荷重)不同于预设的基准范围，则位置控制部500可使得基板支撑部200相对于基板W进行接近或隔开。例如，若在荷重感知部400感知到的水平荷重大于预设的基准范围，换句话说，若基板W利用大于基准范围的水平荷重来接触(以紧紧插入的形式接触)于基板支撑部200，则位置控制部500使得基板支撑部200相对于基板W进行隔开，由此基板W能够以基准范围条件接触于基板支撑部200。相反，若在荷重感知部400感知的水平荷重小于预设的基准范围，换句话说，若基板W利用小于基准范围的水平荷重接触(以使得滑动(slip)产生的形式接触)于基板支撑部200，则位置控制部500使得基板支撑部200相对于基板W进行接近，由此基板W能够以基准范围条件接触于基板支撑部200。
如上所述，本实用新型中，通过从基板W施加于基板支撑部200的水平荷重对基板支撑部200的位置进行控制，据此，基板W和基板支撑部200能够在基准范围内的条件下进行正常地接触，由此可得到的有利效果在于，预防与基板W和基板支撑部的非正常接触而产生的自选旋转错误。
另外，根据本实用新型，由于通过对施加于基板支撑部200的水平荷重进行测量来控制基板支撑部200的位置，因此可得到的有利效果在于，无需根据使得基板支撑部(例如，驱动支撑体)旋转的驱动马达的种类及容量对各个驱动马达的负荷值进行一一存储及管理的繁琐，而对通过基板W施加于基板支撑部200的水平荷重进行测量，并简单地感知驱动马达是否超负荷。换句话说，本实用新型中可得到的有利效果在于，不论驱动马达的种类能够简单地对由于基板W和基板支撑部200的非正常接触而引起的驱动马达的超负荷与否进行感知。
另外，图9及图10是用于说明根据本实用新型的另一个实施例的基板自旋装置的图。并且，针对与所述构成相同，以及相当于相同的部分赋予相同或相当于相同的参照标号，并省略对其的详细说明。
参照图9及图10，根据本实用新型的另一个实施例，在基底部100和基板支撑部200之间，可安装有相对于基底部100将基板支撑部200以可旋转移动的形式连接的旋转连接部130，荷重感知部400可设置为感知相对于基底部100由基板支撑部200进行旋转移动所引起的移动荷重。
作为旋转连接部130可以使用常用的合页(hinge)、轴等，本实用新型并非受旋转连接部130的种类及构造的限制或限定。根据如上所述的构造，随着水平荷重作用于基板支撑部200，基板支撑部200相对于基底部100可进行旋转移动。
可旋转地对基底部100和基板支撑部200进行连接的旋转连接部130的位置根据所要求的条件及设计样式可进行多种变更。优选地，旋转连接部130和荷重感知部400之间的第一距离H1，可设置为小于(H1〈H2)旋转连接部130和基板W之间的第二距离H2，施加于基板支撑部200的水平荷重F1通过以旋转连接部130为中心进行旋转的基板支撑部200而得到增幅，从而可在荷重感知部400被感知。
更为具体地，参照图10，由于F1×H2＝F2'×H1，因此可按照如下述式算出在荷重感知部400感知的力矩(moment)(F2')。
[数学式1]
F2'＝(F1×H2)/H1
在此，数学式[1]的F1为施加于基板支撑部200的水平荷重，H2为第二距离，H1为第一距离。
如上所述，使得第一距离H1小于第二距离H2，由此，当基板支撑部200相对于基底部100进行旋转移动时，在荷重感知部400感知到比施加于基板支撑部200的水平荷重F1得到增幅的力矩(增幅的水平荷重)(F2')，据此可得到如下有利效果：更加敏感地感知清洗刷子300的摩擦力变化，并使得由于基板支撑部200的轴的力矩而产生应力干涉的情况最小化。
此外，根据本实用新型的基板自旋装置，可包括警报产生部600，其在荷重感知部400感知到的水平荷重不同于已设定的设定范围则产生警报信号。并且，通过荷重感知部400感知到的水平荷重感知为没有异常(在设定范围内)，则基板W自旋工艺可正常进行。
在此，所谓警报信号是指，可包括通过常用的音响装置产生的听觉上的警报信号，及通过常用的警报灯产生的视觉上的警报信号中至少一个，此外，也可利用能够使得操作者认知到施加于基板支撑部200的水平荷重产生异常情况的其他不同的多种警报信号。
另外，图11是用于说明根据本实用新型的基板自旋装置的操作方法的框图。并且，针对与所述构成相同，以及相当于相同的部分赋予相同或相当于相同的参照标号，并省略对其的详细说明。
参照图11，根据本实用新型的基板自旋装置的操作方法，包括：基板支撑步骤(S10)，其使得基板W支撑于基板支撑部200；荷重感知步骤(S20)，其感知从基板W施加于基板支撑部200的水平荷重；位置控制步骤(S30)，其根据在荷重感知步骤感知到的结果来控制相对于基板的基板支撑部200的位置。
步骤1：
首先，使得基板W支撑于基板支撑部200(S10)。
在基板支撑步骤(S10)基板W通过基板支撑部200可支撑于边缘一侧。
作为一个例子，基板支撑部200可设置为包括：固定支撑部210，其以支撑基板W的边缘一侧的形式得到固定设置；可动支撑部240，其对与固定支撑部210相面对的基板W的边缘其他一侧进行支撑，并可朝与基板W接近及隔开的方向移动，并且基板W的一侧可支撑于固定支撑部210，基板W的其他一侧可通过可动支撑部240得到支撑。
步骤2：
其次，感知从基板W施加于基板支撑部200的水平荷重(S20)。
在荷重感知步骤(S20)利用荷重感知部400可感知从基板W施加于基板支撑部200的水平荷重。
作为一个例子，在荷重感知步骤(S20)中在清洗刷子300接触于基板W表面的期间，可设置为感知从基板W施加于基板支撑部200的水平荷重。当然，在清洗刷子300未接触于基板W的状态下，荷重感知部400也能够感知到从基板W施加于基板支撑部200的水平荷重。
作为参考，所谓的从基板W施加于基板支撑部200的水平荷重是指，定义为基板W对基板支撑部200进行加压的压力或者基板支撑部200支撑基板W的支撑压力(grippressure)。
更为具体地，基板支撑部200相对于基底部100可移动地进行结合，在荷重感知步骤(S20)中，利用荷重感知部(例如，负荷传感器)400来感知相对于基底部100由基板支撑部200移动所引起的移动荷重，由此能够感知从基板W施加于基板支撑部200的水平荷重，所述荷重感知部一端连接于基底部100且另一端连接于基板支撑部200。
作为一个例子，在荷重感知步骤(S20)中可设置为感知相对于基底部100由基板支撑部200直线移动所引起的移动荷重。(参照图7)
作为另一个例子，在荷重感知步骤(S20)中可设置为感知相对于基底部100由基板支撑部200旋转移动所引起的移动荷重。(参照图9及图10)
优选地，在荷重感知步骤(S20)中感知基板支撑部200相对于基底部100进行旋转移动所引起的移动荷重，并对施加于基板支撑部200的水平荷重进行增幅并感知，据此能够得到如下有利效果：能够更为敏感地感知清洗刷子300的摩擦力变化，并且能够使得由于基板支撑部200的轴的力矩产生应力干涉的情况最小化。
更为具体地，在荷重感知步骤(S20)中对水平荷重的增幅可通过调节旋转连接部130的位置来实现，所述旋转连接部130使得基底部100和基板支撑部200可旋转地进行连接。换句话说，如图10所示，将旋转连接部130和荷重感知部400之间的第一距离H1设置为小于(H1〈H2)旋转连接部130和基板W之间的第二距离H2，据此当基板支撑部200相对于基底部100进行旋转移动时，在荷重感知部400能够感知到比施加于基板支撑部200的水平荷重F1得到增幅的力矩(得到增幅的水平荷重)F2'。
步骤3：
再次，根据在荷重感知步骤(S20)感知到的结果来控制相对于基板W的基板支撑部200的位置(S30)。
换句话说，在位置控制步骤(S30)中可根据在荷重感知部400感知到的结果来使得基板支撑部200相对于基板W进行接近或隔开。
更为具体地，在位置控制步骤(S30)中将在荷重感知部400感知到的水平荷重(通过基板支撑部的移动荷重)和预设的基准范围进行比较，若感知道的水平荷重小于预设的基准范围，则可相对于基板W使得基板支撑部200的位置进行移动(接近或隔开)S34。例如，若在荷重感知部400感知到的水平荷重大于预设的基准范围，换句话说，基板W以大于基准范围的水平荷重接触(以紧紧地插入的形式接触)于基板支撑部200，则在位置控制步骤(S30)中相对于基板W使得基板支撑部200进行间隔，由此基板W能够以基准范围条件接触于基板支撑部200。相反，若在荷重感知部400感知道的水平荷重小于预设的基准范围，换句话说，若基板W以小于基准范围的水平荷重接触(以使得滑动产生的形式接触)于基板支撑部200，则在位置控制步骤(S30)中相对于基板W使得基板支撑部200进行接近，由此基板W能够以基准范围条件接触于基板支撑部200。
此外，根据本实用新型的基板自旋装置的操作方法，可包括警报产生步骤(S32)，若在荷重感知步骤(S30)中感知到的水平荷重不同于已设定的设定范围，则在警报产生步骤(S32)中产生警报信号。
在此，所谓的警报信号是指，可包括通过常用的音响装置产生的听觉上的警报信号，及通过常用的警报灯产生的视觉上的警报信号中至少一个，此外，也可利用能够使得操作者认知到施加于基板支撑部200的水平荷重产生异常情况的其他不同的多种警报信号。
另外，通过荷重感知部400感知到的水平荷重感知为没有异常(在设定范围内)，则可正常地进行基板W自旋工艺(基板W清洗工艺)(S36)。
如上所述，虽然参照本实用新型的优选实施例进行了说明，但可以理解为如果是所属技术领域的熟练的从业人员，则在不脱离下述权利要求所记载的本实用新型的思想及领域的范围内可对本实用新型进行多种修改及变更。
标号说明
10：基板自旋装置 100：基底部
200：基板支撑部 210：固定支撑部
220：第一固定支撑 体 230：第二固定支撑体
240：可动支撑部 250：第一可动支撑体
260：第二可动支撑体 270：共用支撑部
300：清洗刷子 400：荷重感知部
500：位置控制部 600：警报发生部
Claims (11)
1.一种基板自旋装置，其对圆形盘形状的基板进行支撑的同时使得基板进行旋转，其特征在于，包括：
基板支撑部，其支撑基板的边缘；
荷重感知部，其对从所述基板施加于所述基板支撑部的水平荷重进行感知；
位置控制部，其根据在所述荷重感知部感知到的结果来控制相对于所述基板的所述基板支撑部的位置。
2.根据权利要求1所述的基板自旋装置，其特征在于，
所述荷重感知部在清洗刷子接触于所述基板的表面期间对从所述基板施加于所述基板支撑部的水平荷重进行感知。
3.根据权利要求1所述的基板自旋装置，其特征在于：
包括基底部，所述基板支撑部可移动地结合于所述基底部；
所述荷重感知部的一端连接于所述基底部，另一端连接于所述基板支撑部，
所述荷重感知部感知所述基板支撑部通过所述水平荷重相对于所述基底部进行移动所引起的移动荷重。
4.根据权利要求3所述的基板自旋装置，其特征在于，
包括相对于所述基底部将所述基板支撑部以可直线移动的形式连接的直线连接部；
所述荷重感知部感知所述基板支撑部相对于所述基底部进行直线移动所引起的移动荷重。
5.根据权利要求3所述的基板自旋装置，其特征在于：
包括相对于所述基底部将所述基板支撑部以可旋转移动的形式连接的旋转连接部；
所述荷重感知部感知所述基板支撑部相对于所述基底部进行旋转移动所引起的移动荷重。
6.根据权利要求5所述的基板自旋装置，其特征在于，
所述旋转连接部和所述荷重感知部之间的第一距离比所述旋转连接部和所述基板之间的第二距离形成得小，
施加于所述基板支撑部的所述水平荷重通过以所述旋转连接部为中心进行旋转的所述基板支撑部而得到增幅并在所述荷重感知部得到感知。
7.根据权利要求3所述的基板自旋装置，其特征在于，
所述荷重感知部为负荷传感器。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的基板自旋装置，其特征在于，所述基板支撑部包括：
固定支撑部，其以支撑基板的边缘一侧的形式得到固定设置；
可动支撑部，其对与所述固定支撑部相面对的所述基板的边缘其他一侧进行支撑，且设置为可朝与所述基板接近及隔开的方向移动；
所述荷重感知部对从所述基板施加于所述可动支撑部的水平荷重进行感知。
9.根据权利要求8所述的基板自旋装置，其特征在于，所述可动支撑部包括：
第一可动支撑体，其支撑所述基板的边缘；
第二可动支撑体，其配置为从所述第一可动支撑体间隔一定距离，并支撑所述基板的其他边缘；
共用支撑部，其以一体的形式连接于所述第二可动支撑体，并且所述荷重感知部连接于所述共用支撑部。
10.根据权利要求1至7中任意一项所述的基板自旋装置，其特征在于，
还包括警报产生部，若在所述荷重感知部感知到的所述水平荷重不同于已设定的设定范围，则所述警报产生部产生警报信号。
11.根据权利要求1至7中任意一项所述的基板自旋装置，其特征在于，
所述位置控制部根据在所述荷重感知部感知到的结果使得所述基板支撑部相对于所述基板进行接近或隔开。
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