CN206532766U - 基板旋转装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种基板旋转装置，支撑圆形盘形状的基板的同时进行旋转的基板自旋装置，包括：固定支撑部，其固定设置以便支撑基板的边缘位置一侧；可动支撑部，其以可朝与基板接近及分离的方向移动的方式设置并支撑相面对固定支撑部的基板的边缘位置另一侧；位置控制部，其在清洗刷子接触于基板的表面期间使可动支撑部从基板分离开来，并在清洗刷子未接触于基板的表面期间使可动支撑部接近于基板，由此能够得到如下效果：防止由于支撑部的接触压力偏差而产生基板的变形及破损，并提高基板的清洗均匀度。

Description

基板旋转装置
技术领域
本实用新型涉及一种基板旋转(spinning)装置，更为详细地涉及一种基板旋转装置，所述基板旋转装置能够防止基板的变形及损伤并提升清洗均匀度。
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)清洗装置的基板旋转装置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，基板旋转装置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，基板旋转装置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，在现有旋转装置1中，为了通过刷子99得以实现基板W的清洗均匀度，在刷子99接触于基板W的期间，基板W应能够以没有变形且保持水平配置的状态进行旋转。
换句话说，由于制造公差或组装误差等而相面对地进行配置的支撑体(驱动支撑体或空转轮支撑体)接触于基板W的接触应力不相同的情况下，基板W的特定部位(例如，中央部)以朝上部或下部凸出的变形的状态进行旋转。如上所述，在以基板W变形的状态进行旋转的期间刷子99接触于基板W的表面，则按照基板W的变形量而刷子99接触的接触面积及接触压力在基板W的各部位均不同，由此存在如下问题：难以实现通过刷子99在基板W的表面进行整体上均匀地清洗，并且无法准确地计算基板W的清洗量。
具体地，参照图6，在各支撑体以40psi的接触压力支撑基板W的条件下，在从基板W的中心间隔40mm的地点利用位移传感器测量基板W的表面高度的结果，可知产生大约0.3mm的高度偏差。如上所述，在基板W的表面高度产生偏差的条件(变形的状态)下，刷子99接触于基板W的表面，则按照基板W的表面高度偏差而刷子99接触的接触面积及接触压力在基板W的各部位均不同，由此存在如下问题：难以实现通过刷子99在基板W的表面进行整体上均匀地清洗，并且无法准确地算出基板W的清洗量。
由此，最近虽然存在针对基板的防止由于接触压力偏差而产生基板变形且用于提供基板的清洗均匀度的多种研究，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旋转装置，其能够防止基板的变形及损伤，并能够提升清洗均匀度。
尤其，本实用新型的目的在于防止由于支撑部的接触压力偏差而产生基板的变形及破损，并得以提升通过清洗刷子的基板的清洗均匀度。
此外，本实用新型的目的在于能够均衡地控制基板和支撑部接触压力，并能够提升稳定性及信赖性。
此外，本实用新型的目的在于通过对基板正确地控制旋转，从而利用不过度也不缺乏的适当的清洗量控制清洗工艺并能够确保清洗的信赖性。
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，支撑圆形盘(disc)形状的基板的同时进行旋转的基板旋转装置，包括：固定支撑部，其固定设置以便支撑基板的边缘位置一侧；可动支撑部，其以可朝与基板接近及分离的方向移动的方式设置并支撑相面对固定支撑部的基板的边缘位置另一侧；位置控制部，其在清洗刷子接触于基板的表面期间使可动支撑部从基板分离开来并在清洗刷子未接触于基板的表面期间使可动支撑部接近于基板。
其为，就利用清洗刷子清洗旋转的基板而言，用于防止在基板变形的状态下清洗刷子接触而产生基板的损伤，并防止基板的清洗均匀度下降。
换句话说，本实用新型利用固定支撑部和可动支撑部以可旋转的方式支撑基板，在清洗刷子接触于基板的表面期间通过使可动支撑部从基板分离开来，能够得到如下效果：防止由于可动支撑部和固定支撑部的制造公差或组装误差等而产生基板的变形，并防止由于基板的表面高度偏差而产生清洗刷子的清洗均匀地降低。
换句话说，在可动支撑部和固定支撑部从相面对的两侧支撑基板的结构中，由于可动支撑部和固定支撑部的制造公差及组装误差等可能在基板产生变形且可能产生表面高度偏差。如上所述，清洗刷子在基板变形的状态下进行接触，则按照基板的变形量而清洗刷子接触的接触面积及接触压力在基板的各部位均不同，由此难以实现通过清洗刷子在基板的表面进行整体上均匀地清洗，并无法准确地算出基板的清洗量。但是，本实用新型中在清洗刷子接触于基板的期间，基板仅仅通过固定支撑部得到支撑并进行旋转(由于能够进行朝向可动支撑部的基板的部分移动)，由此防止由于可动支撑部和固定支撑部的制造公差及组装误差而产生基板的变形，并能够预防在基板的表面产生高度偏差。
此外，可动支撑部在从基板分离开来的状态下，由于通过固定支撑部的接触应力，和随着清洗刷子旋转接触于基板而作用于基板的水平荷重，从相面对的方向同时作用于基板，由此即便可动支撑部从基板分离开来也能够稳定地维持基板的水平配置状态。
另外，本实用新型中根据基板的处理工艺而只在必要时选择性地使用可动支撑部，相比同时使用固定支撑部和可动支撑部的情况，能够得到如下有利效果：更加易于控制基板的旋转，并且能够降低电力消耗。
并且，通过设置为使得可动支撑部从与通过清洗刷子施加于基板的水平荷重方向相同的方向支撑基板的边缘位置，能够得到更加稳定地维持基板的配置状态的效果。
并且，固定支撑部，包括：第一固定支撑体，其从与由清洗刷子施加于基板的水平荷重方向相面对的方向支撑基板的边缘位置；第二固定支撑体，其配置为从第一固定支撑体分离开来并从与由清洗刷子施加于基板的水平荷重方向相面对的方向支撑基板的另一边缘位置。
此时，将第一固定支撑体和第二固定支撑体由用于使基板进行旋转驱动的驱动支撑体构成，仅仅利用固定支撑部能够得到使基板以充分条件进行旋转的效果。根据情况，在第一固定支撑体和第二固定支撑体之中剩余的另一个也能够用作根据基板的旋转而进行空转(idle)旋转的空转支撑体。
并且，可动支撑部包括第一可动支撑体和第二可动支撑体之中至少任意一个，所述第一可动支撑体通过清洗刷子在与施加于基板的水平荷重方向相同的方向支撑基板的边缘位置，所述第二可动支撑体以从第一可动支撑体分离开的方式配置，并通过清洗刷子在与施加于基板的水平荷重方向相同的方向支撑基板的边缘位置。
此时，通过将第一可动支撑体和第二可动支撑体之中至少任意一个设置为用于使基板进行旋转驱动的驱动支撑体，能够得到在清洗刷子未接触于基板的期间使基板以充分的条件进行旋转的效果。
并且，固定支撑部和可动支撑部，包括：旋转轴，其以柱形态直立设置并旋转；接触体，其结合于旋转轴的上端并接触基板的边缘位置。
优选地，空转支撑部设置为可朝与基板接近及分离的方向移动，并且包括弹性部件，所述弹性部件弹性支撑相对于基板的空转支撑部的移动。如上所述，空转支撑部通过弹性部件的弹力使得朝与基板接近及分离的方向进行弹性移动，由此能够得到如下有利效果：抵销由于空转支撑部的接触应力并防止由于空转支撑部的接触应力而产生基板变形。
并且，可以包括清洗水喷射部，其在清洗刷子未接触的期间喷射清洗水于基板的表面。
根据本实用新型的另一优选实施例，支撑圆形盘形状的基板的同时使基板进行旋转的基板旋转装置，包括：固定支撑部，其固定设置以便支撑基板的边缘位置一侧；空转支撑部，其以可朝与基板接近及分离的方向移动的方式设置并支撑相面对于固定支撑部的基板的边缘位置另一侧，并通过基板的旋转进行空转(idle)旋转；弹性部件，其弹性支撑相对于基板的空转支撑部的移动。
如上所述，通过空转支撑部支撑相面对于固定支撑部的基板的相反侧，由此空转支撑部通过弹性部件的弹力使得朝与基板接近及分离的方向进行弹性移动，能够得到如下有利效果：抵销由于空转支撑部所致的接触应力，并防止由于空转支撑部的接触应力而产生基板变形。
并且，通过固定支撑部支撑基板的一侧，并且相面对于固定支撑部的基板的相反侧通过空转支撑部得到支撑，由此即使在清洗刷子未接触的期间(在清洗水喷射部喷射清洗水的期间)，无需额外的可动支撑部也能得到稳定地维持基板的水平配置状态的有利效果，并能够将构造简化且将设备制作的较为小型。
根据本实用新型的其他领域，支撑圆形盘形态的基板的同时使基板进行旋转的基板旋转装置可进行操作，利用固定支撑部和可动支撑部进行包括如下步骤的操作：基板支撑步骤，其支撑基板；位置控制步骤，其控制相对于基板的可动支撑部的位置，以便保持可动支撑部接触于基板的状态或与基板分离，所述固定支撑部固定设置以便支撑基板的边缘位置一侧；所述可动支撑部设置为可朝与基板接近及分离的方向移动并支撑相面对于固定支撑部的基板的边缘位置另一侧。
如上所述，通过控制相对于基板的可动支撑部的位置以便可动支撑部选择性地维持接触于基板的状态或与基板分离，由此能够根据基板的处理工艺自由地决定是否使用可动支撑部。换句话说，根据基板的处理工艺仅在需要可动支撑部时选择性地使用可动支撑部，由此相比同时使用固定支撑部和可动支撑部时，能够得到更加易于控制基板的旋转的有利效果。
更重要的是，在位置控制步骤中，在清洗刷子接触于基板的表面期间，使可动支撑部从基板分离开，并在清洗刷子未接触于基板的表面期间使可动支撑部接近于基板，由此能够得到如下效果：防止由于可动支撑部和固定支撑部的制造公差或组装误差等，并且防止由于基板的表面高度偏差而产生清洗刷子的清洗均衡度降低。
优选地，在基板支撑步骤中，固定支撑部根据与通过清洗刷子施加于基板的水平荷重方向相面对的第一方向支撑基板的边缘位置一侧，并且可动支撑部在与第一方向相面对的第二方向支撑基板的边缘位置另一侧，由此在清洗刷子未接触于基板的表面期间，即使可动支撑部从基板分离开来，也能够得到稳定地维持基板的水平配置状态的效果。
此外，支撑基板的边缘位置，并包括利用根据基板的旋转而空转(idle)旋转的空转支撑部并检测出基板的旋转数的旋转数检出步骤，由此能够得到如下效果：以适当的清洗量控制清洗工艺而确保清洗的信赖性，并且均衡地控制基板的清洗状态。
此时，在旋转数检出步骤中空转支撑部弹性地接触于基板，并根据空转支撑部的弹性移动而抵销作用于基板的接触应力，由此能够得到如下有利效果：抵销由于空转支撑部的接触应力而防止由于空转支撑部的接触应力产生基板变形。
优选地，在旋转数检出步骤中空转支撑部在与通过清洗刷子施加于基板的水平荷重方向相同的方向支撑基板的边缘位置，由此能够得到稳定地维持基板的配置状态的效果。
根据如上所述的本实用新型，能够防止基板的变形及损伤，并提升清洗均匀度。
尤其，根据本实用新型，利用固定支撑部和可动支撑部可旋转地支撑基板，从而在清洗刷子接触于基板的表面期间可动支撑部从基板分离开来，由此能够得到如下效果：防止由于可动支撑部和固定支撑部的制造公差或组装误差而产生基板的变形，并防止由于基板的表面高度偏差而清洗刷子的清洗均匀度降低。
换句话说，可动支撑部和固定支撑部在相面对的两侧支撑基板的构造中，由于可动支撑部和固定支撑部的制造公差及组装误差等而能够产生基板变形且产生表面高度差。如上所述，清洗刷子在基板变形的状态下接触，则按照基板的变形量而清洗刷子接触的接触面积及接触压力在基板的各部位都互不相同，由此难以使通过清洗刷子的清洗整体上均衡地在基板表面实现，并且无法准确地计算基板的清洗量。但是，在本实用新型中的清洗刷子在接触于基板的期间，因为基板仅通过固定支撑部进行支撑并旋转，由此防止由于可动支撑部和固定支撑部的制造公差及组装误差而产生基板变形，并能够预防基板的表面产生高度偏差。
另外，本实用新型中的根据基板的处理工艺的可动支撑部仅在必要时选择性地使用可动支撑部，相比同时使用固定支撑部和可动支撑部时，能够得到更加易于控制基板的旋转的有利效果，并能够得到降低电力消耗的有利效果。
此外，根据本实用新型能够均衡地控制基板和支撑部的接触压力，并准确地控制基板的旋转条件，从而能够得到提升稳定性及信赖性的效果。
此外，根据本实用新型能够得到如下效果：防止由于支撑部的接触压力偏差而产生基板的变形及破损，并以不过度也不缺乏的适当的清洗量控制清洗工艺而确保清洗的信赖性，并均衡且一贯地控制基板的清洗状态。
附图说明
图1是示出常规的基板旋转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是示出根据图1的基板旋转装置的基板旋转时晶元的表面高度变形量的图表，
图7是用于说明根据本实用新型的基板旋转装置的图，
图8是用于说明图7的固定支撑部和可动支撑部的图，
图9至图11是用于说明图7的可动支撑部的操作构造的图，
图12是示出图7的第一固定支撑体的图，
图13是示出图7的第一可动支撑体的图，
图14是用于说明根据本实用新型的另一实施例的基板旋转装置的图，
图15及图16是用于说明图14的可动支撑部的操作构造的图，
图17是示出图14的空转支撑部的图，
图18及图19是用于说明根据本实用新型的又另一实施例的基板旋转装置的图，
图20是用于说明根据本实用新型的基板旋转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7是用于说明根据本实用新型的基板旋转装置的图，图8是用于说明图7的固定支撑部和可动支撑部的图，图9至图11是用于说明图7的可动支撑部的操作构造的图。此外，图12是示出图7的第一固定支撑体的图，图13是示出图7的第一可动支撑体的图。
参照图7至图12，使得根据本实用新型的使圆形盘(disc)形状的基板W进行旋转的基板旋转装置10，包括：固定支撑部210，其固定设置以便支撑基板W的边缘位置一侧；可动支撑部240，其以可朝与基板W接近及分离的方向移动的方式设置并支撑相面对于固定支撑部210的基板W的边缘位置另一侧；位置控制部270，其在清洗刷子300接触于基板W的表面期间使可动支撑部240从基板W分离开来并在清洗刷子300未接触于基板W的表面期间使可动支撑部240接近于基板W。
固定支撑部210固定设置以便支撑基板W的边缘位置一侧。在此，所谓固定支撑部210支撑基板W的边缘位置一侧，可以理解为基板W的边缘位置一侧直接相接地接触于固定支撑部210并得到支撑的状态。
固定支撑部210根据所要求的条件及设计样式可设置为能够以多种构造支撑基板W的边缘位置。作为一个例子，固定支撑部210可设置为包括：第一固定支撑体220，其在与从清洗刷子300施加于基板W的水平荷重方向相面对的方向支撑基板W的边缘位置；第二固定支撑体230，其以从第一固定支撑体220分离开来的方式配置，并在与从清洗刷子300施加于基板W的水平荷重方向相面对的方向支撑基板W的另一边缘位置。根据情况，固定支撑部能够设置为仅由一个固定支撑体构成或者也能够设置为包括三个以上的固定支撑体。
参照图12，第一固定支撑体220和第二固定支撑体230设置为包括：旋转轴212，其分别以柱形态直立设置并旋转；接触体214，其结合于所述旋转轴212的前端并直接接触于基板W的边缘位置。
作为一个例子，所述接触体214可分割设置为多个接触支撑体，通过连接螺栓可结合为单一主体形态。根据情况，接触体能够设置为仅一个的接触支撑体，并且接触支撑体的个数及构造并非限制或限定于本实用新型。
并且，第一固定支撑体220和第二固定支撑体230用作用于使基板W进行旋转驱动的驱动支撑体。以下，对于将构成所述固定支撑部210的第一固定支撑体220和第二固定支撑体230全部用作用于使基板W进行旋转驱动的驱动支撑体的例子进行说明。根据情况，第一固定支撑体和第二固定支撑体之中任意一个用作驱动支撑体，第一固定支撑体和第二固定支撑体之中剩余另一个能够用作通过基板的旋转进行空转(idle)旋转的空转支撑体。
所述第一固定支撑体220及第二固定支撑体230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212分别通过驱动马达进行旋转驱动，各接触体214能够与旋转轴212同时进行旋转。随着接触体214、224的旋转，以接触于各接触体214、224的状态得到支撑的基板W能够同时进行旋转。
可动支撑部240支撑相面对于固定支撑部210的基板W的边缘位置另一侧，并设置为可朝与基板W接近及分离的方向移动。
换句话说，可动支撑部240为了在基板W的一侧通过固定支撑部210而支撑的状态下选择性地支撑基板W的相反侧而设置，沿着朝与基板W接近及分离的方向进行移动，由此能够选择性地接触(支撑)于基板W或者与基板W分离。
在此，所谓可动支撑部240支撑基板W的边缘位置另一侧是指，在与通过清洗刷子300施加于基板W的水平荷重方向相同的方向(相面对于固定支撑部210的方向)使基板W的边缘位置另一侧直接相接地接触于可动支撑部240并得到支撑的状态。
此外，本实用新型中所谓可动支撑部240支撑基板W的相反侧以便相面对于固定支撑部210是指，定义为全部包括如下情况：通过可动支撑部240得到支撑的基板W的支撑位置与通过固定支撑部210得到支撑的基板W的支撑位置配置于相同的水平线上或者配置于相邻的不同水平线上。
可动支撑部240根据所要求的条件及设计样式可设置为能够支撑基板W的边缘位置的多种构造。作为一个例子，可动支撑部240设置为能够朝与基板W接近及分离的方向移动并包括第一可动支撑部250和第二可动支撑体260之中至少任意一个，所述第一可动支撑体250选择性地支撑基板W的边缘位置，所述第二可动支撑体260配置为从第一可动支撑体250分离开来并在与通过清洗刷子300施加于基板W的水平荷重方向相同的方向支撑基板W的边缘位置。
以下，可动支撑部240设置为仅包括第一可动支撑体250，举例说明通过第一可动支撑体250、第一固定支撑体220、第二固定支撑体使得基板W以三点支撑方式而支撑的构成。优选地，通过将第一可动支撑体250配置为沿着基板W的圆周方向与第一固定支撑体220及第二固定支撑体230实现等间距地间隔，由此得到仅通过一个第一可动支撑体250就能稳定地支撑基板W的边缘位置另一侧的效果。
第一可动支撑体250根据所要求的条件及设计样式可设置为以多种方式能够以朝与基板W接近及分离的方向移动的形式构成。作为一个例子，第一可动支撑体250可设置为通过气缸、螺线管、马达等一样的常规的直线驱动工具而进行直线移动并以朝与基板W接近及分离的方向移动的形式构成。根据情况，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接近及分离的方向进行移动，或者第一可动支撑体及第二可动支撑体同时进行直线移动及旋转移动并以朝与基板接近及分离的方向移动的形式构成。
参照图13，第一可动支撑体250可设置为包括：旋转轴252，其以柱形态直立设置并进行旋转；接触体254，其结合于旋转轴的前端并直接接触基板W的边缘位置。
作为一个例子，第一可动支撑体250的接触体254可分割设置为多个接触支撑体254a、254b、254c，并通过连接螺栓可结合为单一主体形态。根据情况，接触体能够设置为仅一个的接触支撑体，并且本实用新型并非通过接触支撑体的个数及构造受到限制或限定。
作为参考，第一可动支撑体250可使用用于使基板W进行旋转驱动的驱动支撑体。第一可动支撑体250用作用于使基板W旋转驱动的驱动支撑体的情况下，第一可动支撑体250的旋转轴252通过驱动马达能够得到旋转驱动，第一可动支撑体250的接触体254可与旋转轴252同时进行旋转。随着第一可动支撑体250的接触体254的旋转，以接触于接触体254的状态得到支撑的基板W能够同时进行旋转。
位置控制部270根据清洗刷子300是否接触于基板W而控制相对于基板W的可动支撑部240的位置，以便使得可动支撑部240与基板W维持接触状态或者分离。
更为具体地，位置控制部270设置为在清洗刷子300接触于基板W的表面的期间使得可动支撑部240从基板W分离开来，在清洗刷子300未接触于基板W的表面的期间使得可动支撑部240接近于基板W。
例如，如图9及图10所述，在清洗刷子300接触于基板W的表面期间，使得可动支撑部240从基板W分离开来，并且基板W以通过固定支撑部210仅一侧(例如，以清洗刷子300为基准的基板W的两侧之中的某一侧)得到支撑的状态进行旋转，由此能够得到如下效果：防止由于可动支撑部240和固定支撑部210的制造公差或组装误差等而产生基板W的变形，并防止由于基板W的表面高度偏差而产生清洗刷子300的清洗均匀度降低。
换句话说，在可动支撑部240和固定支撑部210在基板W相面对的两侧进行支撑的构造中，由于可动支撑部240和固定支撑部210的制造公差及组装误差等而能够在基板W产生变形并产生表面高度偏差。如上所述，清洗刷子300在基板W变形的状态下进行接触，则按照基板W的变形量根据清洗刷子300接触的接触面积及接触压力在基板W的各部位均互不相同，由此通过清洗刷子300的清洗在基板W的表面整体上难以均匀地实现，并无法准确地算出基板W的清洗量。但是，在本实用新型中在清洗刷子300接触于基板W的期间，由于基板W仅通过固定支撑部210得到支撑并进行旋转(因为允许朝向可动支撑部的基板的部分移动)，能够防止由于可动支撑部240和固定支撑部210的制造公差及组装误差而产生基板W的变形，并能够预防基板W的表面高度产生偏差。此时，根据通过固定支撑部210的接触应力(P1)和，随着清洗刷子300旋转接触于基板W而作用于基板W的水平荷重从相面对的方向同时作用于基板W，由此可动支撑部240即使从基板W分离开来也能够稳定地维持基板W的水平配置状态。
相反，如图11所述，在清洗刷子300未接触于基板W的期间(例如，漂洗(rinse)工艺)，例如，在通过清洗刷子300的清洗完成后(或者通过清洗刷子300的清洗进行之前)，可动支撑部240和固定支撑部210在相面对的两侧同时支撑基板W，并且清洗水喷射部将清洗水喷射于进行旋转的基板W的表面，从而能够去除残留于基板W的表面的异物。
此外，在清洗刷子300未接触于基板W的期间，即使由于可动支撑部240和固定支撑部210的制造公差及组装误差而产生基板W的部分变形，也因为清洗刷子300未直接接触于基板W，由此不会产生由于清洗刷子300的接触而基板W损伤及清洗均匀度降低。
作为清洗水喷射部可以喷射纯水或者清洗液一样的流体，并且本实用新型并非根据从清洗水喷射部喷射出的流体的种类及特性而得到限制或限定。
另外，图14是用于说明根据本实用新型的另一实施例的基板旋转装置的图，图15及图16是用于说明图14的可动支撑部的操作构造的图，图17是示出图14的空转支撑部的图。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14，根据本实用新型的另一实施例，基板旋转装置10，包括：固定支撑部210，其固定设置以便支撑基板W的边缘位置一侧；可动支撑部240，其设置为可朝与基板W接近及分离的方向移动并支撑相面对于固定支撑部210的基板W的边缘位置另一侧；位置控制部270，其在清洗刷子300接触于基板W的表面的期间使可动支撑部240从基板W分离开来，并在清洗刷子300未接触于基板W表面的期间使可动支撑部240接近于基板W；空转支撑部，其支撑基板W的边缘位置并通过基板W的旋转进行空转(idle)旋转。
空转支撑部设置为接触于基板W的边缘位置，并通过基板W的旋转进行空转(idle)旋转。
空转支撑部根据所要求的条作件及设计样式能够设置为可支撑基板W的边缘位置的多种构造。作为一个例子，空转支撑部设置为包括：旋转轴，其以柱形态直立设置并进行旋转；空转接触体，其结合于空转旋转轴的上端从而接触基板W的边缘位置。
所述空转接触体214设置为在空转旋转轴的上端可进行旋转，并设置为在直接相接触地接触于基板W的边缘位置的状态下随着基板W的旋转而通过基板W进行旋转。
所述空转接触体314和空转旋转轴之间的旋转结合构造根据所要求的条件及设计样式能够进行多种变更。作为一个例子，在空转接触体314的内部可设置用于收容空转旋转轴的端部的旋转轴收容部(未示出)，并以空转旋转轴的端部收容于旋转轴收容部的状态，使得空转接触体314相对于空转旋转轴可进行旋转。根据情况，不形成额外的旋转轴收容部，也能够设置为空转接触体相对于空转旋转轴进行旋转。
空转接触体314根据所要求的条件及设计样式可设置为多种构造。参照图17，空转接触体284可分割形成为多个接触体主体284a、284b、284c，并通过连接螺栓可结合为单一主体形态。根据情况，空转接触体可设置为仅一个的接触体主体，本实用新型并非通过接触体主体的个数及构造而受到限制或限定。
在空转旋转轴不是连接驱动马达而是连接如感知旋转数的编码器一样的传感器S，从而能够测量与空转接触体同时进行旋转的空转旋转轴的旋转数并感知基板W的旋转数。
优选地，空转支撑部设置为可朝与基板W接近及分离的方向移动，并且可包括弹性部件，所述弹性部件弹性支撑相对于基板W的空转支撑部的移动。
作为弹性部件使用常规的弹簧或可使用其他不同的弹性工具，弹性部件根据所要求的条件及设计样式而可安装为能够弹性支撑空转支撑部的移动的多种构造。
如上所述，空转支撑部通过弹性部件的弹力而朝与基板W接近及分离的方向进行弹性移动，由此抵销由于空转支撑部的接触应力，从而能够得到防止由于空转支撑部的接触应力而产生基板W变形的有利效果。
更优选地，空转支撑部在与通过清洗刷子300施加于基板W的水平荷重方向相同的方向(面对通过固定支撑部210的接触应力的方向)支撑基板W的边缘位置，由此能够得到使得由于空转支撑部的基板W的变形及流动最小化的效果。作为参考，本实用新型的实施例中虽然对于空转支撑部在基板W的九点钟方向支撑基板W的边缘位置进行举例说明，但是根据情况，空转支撑部也能够在基板的十二点钟方向、六点钟方向或者三点钟方向等支撑基板的边缘位置，也能够使用两个以上的空转支撑部。
并且，可动支撑部240可包括：第一可动支撑体250，其设置为可朝与基板W接近及分离的方向移动并选择性地支撑基板W的边缘位置；第二可动支撑体260，其配置为从第一可动支撑体250分离开来并在与通过清洗刷子300施加于基板W的水平荷重方向相同的方向支撑基板W的边缘位置。
优选地，第一可动支撑体250和第二可动支撑体260通过共用支撑部可连接为一体，并且通过单一驱动源移动共用支撑部，从而第一可动支撑体250和第二可动支撑体260同时进行移动，由此能够得到构造简化且能够将设备制作得较为小型的有利效果。根据情况，也能够设置为第一可动支撑体和第二可动支撑体通过分别不同的驱动源而进行移动。
如图15所述，通过所述的构成，在清洗刷子300接触于基板W的表面期间，使可动支撑部240从基板W分离开来，并且基板W在通过固定支撑部210而仅一侧(例如，以清洗刷子300为基准的基板W的两侧之中某一侧)得到支撑的状态下进行旋转，由此能够得到如下效果：防止由于可动支撑部240和固定支撑部210的制造公差或组装误差等而产生基板W的变形，并且防止由于基板W的表面高度偏差而产生清洗刷子300的清洗均匀度降低。此时，空转支撑部在维持弹性接触于基板W的状态的同时，可随着基板W旋转而与基板W同时进行旋转，并感知空转支撑部的旋转并能够检测出基板W的旋转数。
相反，如图16所示，在清洗刷子300未接触于基板W的期间，例如，通过清洗刷子300的清洗完成后(或在通过清洗刷子300的清洗进行之前)，可动支撑部240和固定支撑部210在相面对的两侧同时支撑基板W，并且清洗水喷射部将清洗水喷射于进行旋转的基板W的表面，从而能够去除残留于基板W的表面的异物。此时，空转支撑部维持弹性接触于基板W的状态的同时，随着基板W旋转而与基板W同时进行旋转。根据情况，清洗刷子未接触于基板的期间，也能够配置为空转支撑部从基板分离开来的构成。
此外，图18及图19是用于说明根据本实用新型的又另一实施例的基板旋转装置的图。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18及图19，基板旋转装置10，包括：固定支撑部210，其固定设置以便支撑基板W的边缘位置一侧；空转支撑部，其设置为可朝与基板W接近及分离的方向移动并支撑相面对于固定支撑部210的基板W的边缘位置另一侧，并且通过基板W的旋转进行空转(idle)旋转；弹性部件，其弹性支撑相对于基板W的空转支撑部的移动。
固定支撑部210根据所要求的条件及设计样式可设置为能够支撑基板W的边缘位置的多种构造。作为一个例子，固定支撑部210可设置为包括：第一固定支撑体220，其在与从清洗刷子300施加于基板W的水平荷重方向相面对的方向支撑基板W的边缘位置；第二固定支撑体230，其配置为从第一固定支撑体220分离开来并在与从清洗刷子300施加于基板W的水平荷重方向相面对的方向支撑基板W的另一边缘位置。根据情况，固定支撑部能够仅由一个的固定支撑体构成，也能设置为包括三个以上的固定支撑体的构成。
空转支撑部支撑相面对于固定支撑部210的基板W的边缘位置另一侧，设置为可朝与基板W接近及分离的方向移动。
空转支撑部根据所要求的条件及设计样式可设置为能够支撑基板W的边缘位置的多种构造。作为一个例子，空转支撑部设置为包括：旋转轴，其以柱形态直立设置并进行旋转；空转接触体，其结合于空转旋转轴的上端并接触基板W的边缘位置。
所述空转接触体314设置为在空转旋转轴的上端可进行旋转，并设置为在直接相接触地接触于基板W的边缘位置的状态下随着基板W旋转而通过基板W进行旋转。
在空转旋转轴不是连接驱动马达而是连接如感知旋转数的编码器一样的传感器S，从而能够测量与空转接触体同时进行旋转的空转旋转轴的旋转数并感知基板W的旋转数。
弹性部件设置为相对于基板W而空转支撑部进行弹性移动。在此，所谓相对于基板而空转支撑部进行弹性移动是指，定义为如下构造：空转支撑部在支撑基板W的状态(接触的状态)下通过作用于基板W的外力等能够进行移动。
作为弹性部件可使用常规的弹簧或者可使用其他不同弹性工具，本实用新型并非根据弹性部件的种类及安装构造而受到限制或限定。
如图18及图19所示，相面对于固定支撑部210的基板W的相反侧通过空转支撑部得到支撑，空转支撑部通过弹性部件的弹力而朝与基板W接近及分离的方向弹性移动，由此能够得到如下有利效果：抵销由于空转支撑部的接触应力，并防止由于空转支撑部的接触应力而产生基板W变形。
此外，通过固定支撑部210支撑基板W的一侧，并且相面对于固定支撑部210的基板W的相反侧通过空转支撑部得到支撑，由此即使在清洗刷子300未接触的期间(在清洗水喷射部喷射清洗水的期间)，无需额外的可动支撑部240也能得到稳定地维持基板W的水平配置状态的有利效果，并能够将构造简化且将设备制作为较为小型。
另外，图20是用于说明根据本实用新型的基板旋转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20，根据本实用新型的支撑圆形盘形状的基板W的同时进行旋转的基板旋转装置，利用固定支撑部210和可动支撑部240进行操作，包括如下步骤：基板W支撑步骤S10，支撑基板W；位置控制步骤S20，控制相对于基板W的可动支撑部240的位置，以便可动支撑部240维持与基板W接触的状态或者与基板W分离，所述固定支撑部210固定设置以便支撑基板W的边缘位置一侧；所述可动支撑部240以可朝与基板W接近及分离的方向移动的方式设置并支撑相面对固定支撑部210的基板的边缘位置另一侧。
步骤1：
首先，利用固定支撑部210和可动支撑部240支撑相面对于基板W的一侧及另一侧。S10
在基板W支撑部步骤S10中使用的固定支撑部210固定设置以便支撑基板W的边缘位置一侧，可动支撑部240支撑相面对固定支撑部210的基板W的边缘位置另一侧并设置为可朝与基板接近及分离的方向移动。
并且，在基板W支撑步骤S10中基板W通过固定支撑部210和可动支撑部240而可得到三点支撑，或四点支撑。根据情况，与用于检测出基板的旋转数的空转支撑部一同也能够得到五点支撑。
步骤2：
其后，控制相对于基板W的可动支撑部240的位置，以便可动支撑部240维持与基板W接触状态或与基板W分离。S20
在位置控制步骤(S20)中，选择性地控制相对于基板W的可动支撑部240的位置，以便可动支撑部240维持与基板W接触的状态或与基板W分离，由此根据基板W的处理工艺能够自由地决定是否使用可动支撑部240。
换句话说，根据基板W的处理工艺可在仅需要可动支撑部240时选择性地使用可动支撑部240，由此相比于同时使用固定支撑部210和可动支撑部240时，能够得到更加易于控制基板W的旋转的有利效果。
具体地，在位置控制步骤S20中，在清洗刷子300接触于基板W的表面的期间，使可动支撑部240从基板W分离开来S22，并在清洗刷子300未接触于基板W的表面期间，使可动支撑部240接近于基板W(S24)。
例如，在清洗刷子300接触于基板W的表面期间，使可动支撑部240从基板W分离开来，基板W通过固定支撑部210仅一侧(例如，以清洗刷子300为基准的基板W的两侧之中某一侧)得到支撑的状态下进行旋转，由此能够得到如下效果：防止由于可动支撑部240和固定支撑部210的制造公差或组装误差等而产生基板W变形，并防止由于基板W的表面高度偏差而产生清洗刷子300的清洗均匀度降低。
换句话说，在可动支撑部240和固定支撑部210在相面对的两侧支撑基板W的构造中，由于可动支撑部240和固定支撑部210的制造公差及组装误差等可能在基板W产生变形且可能产生表面高度偏差。如上所述，清洗刷子300在基板W变形的状态下进行接触，则按照基板W的变形量而清洗刷子300接触的接触面积及接触压力在基板W的各部位均互不相同，由此通过清洗刷子300在基板W的表面整体上难以实现均匀地清洗，并无法准确地算出基板W的清洗量。但是，本实用新型中在清洗刷子300接触于基板W的期间，由于基板W仅通过固定支撑部210得到支撑并进行旋转，由此防止由于可动支撑部240和固定支撑部210的制造公差及组装误差而产生基板W的变形，并能够预防在基板W的表面产生高度偏差。此时，由于通过固定支撑部210的接触应力P1，和随着清洗刷子300旋转接触于基板W而作用于基板W的水平荷重，从相面对的方向同时作用于基板W，由此即便可动支撑部240从基板W分离开来也能够稳定地维持基板W的水平配置状态。(参照图9及图10)
相反，在清洗刷子300未接触于基板W的期间，例如，在通过清洗刷子300的清洗完成后(或者通过清洗刷子300的清洗进行之前)，使可动支撑部240与基板W接近(或维持接近的状态)并使可动支撑部240和固定支撑部210在相面对的两侧同时支撑基板W，并且清洗水喷射部将清洗水喷射于进行旋转的基板W的表面，从而能够去除残留于基板W的表面的异物。(参照图11)
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：基板旋转装置 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：位置控制部
300：清洗刷子

Claims (20)

1.一种基板旋转装置，其为支撑圆形盘形状的基板的同时进行旋转的基板旋转装置，其特征在于，包括：
固定支撑部，其固定设置以便支撑基板的边缘位置一侧；
可动支撑部，其以可朝与所述基板接近及分离的方向移动的方式设置，并支撑相面对于所述固定支撑部的所述基板的边缘位置另一侧；
位置控制部，其在清洗刷子接触于所述基板的表面期间使所述可动支撑部从基板分离开来，并在所述清洗刷子未接触于所述基板的表面期间使所述可动支撑部接近于所述基板。
2.根据权利要求1所述的基板旋转装置，其特征在于，所述固定支撑部，包括：
第一固定支撑体，其在与由所述清洗刷子施加于所述基板的水平荷重方向相面对的方向支撑所述基板的边缘位置；
第二固定支撑体，其配置为从所述第一固定支撑体分离开来，并在与由清洗刷子施加于所述基板的水平荷重方向相面对的方向支撑所述基板的另一边缘位置。
3.根据权利要求2所述的基板旋转装置，其特征在于，所述第一固定支撑体和所述第二固定支撑体为用于使所述基板旋转驱动的驱动支撑体。
4.根据权利要求1所述的基板旋转装置，其特征在于，所述可动支撑部在与通过所述清洗刷子施加于所述基板的水平荷重方向相同的方向支撑所述基板的边缘位置。
5.根据权利要求4所述的基板旋转装置，其特征在于，所述可动支撑部包括第一可动支撑体和第二可动支撑体之中至少任意一个，
所述第一可动支撑体在与通过所述清洗刷子施加于所述基板的水平荷重方向相同的方向支撑所述基板的边缘位置；
所述第二可动支撑体配置为从所述第一可动支撑体分离开来，并在与通过所述清洗刷子施加于所述基板的水平荷重方向相同的方向支撑所述基板的边缘位置。
6.根据权利要求5所述的基板旋转装置，其特征在于，所述第一可动支撑体和所述第二可动支撑体之中至少任意一个为用于使所述基板旋转驱动的驱动支撑体。
7.根据权利要求1所述的基板旋转装置，其特征在于，所述固定支撑部和所述可动支撑部，包括：
旋转轴，其以柱形态直立设置并进行旋转；
接触体，其结合于所述旋转轴的上端并接触所述基板的边缘位置。
8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的基板旋转装置，其特征在于，还包括空转支撑部，所述空转支撑部支撑所述基板的边缘位置，并通过所述基板的旋转进行空转旋转。
9.根据权利要求8所述的基板旋转装置，其特征在于，
所述空转支撑部设置为可朝与所述基板接近及分离的方向移动，
还包括弹性部件，所述弹性部件弹性支撑相对于所述基板的所述空转支撑部的移动。
10.根据权利要求9所述的基板旋转装置，其特征在于，所述空转支撑部在与通过所述清洗刷子施加于所述基板的水平荷重方向相同的方向支撑所述基板的边缘位置。
11.根据权利要求8所述的基板旋转装置，其特征在于，所述空转支撑部包括：
旋转轴，其以柱形态直立设置并进行旋转；
空转接触体，其结合于所述空转旋转轴的上端并接触所述基板的边缘位置。
12.根据权利要求1至7中的任意一项所述的基板旋转装置，其特征在于，包括：清洗水喷射部，其在所述清洗刷子未接触的期间喷射清洗水于所述基板的表面。
13.一种基板旋转装置，其为支撑圆形盘形状的基板的同时进行旋转的基板旋转装置，其特征在于，包括：
固定支撑部，其固定设置以便支撑基板的边缘位置一侧；
空转支撑部，其以可朝与所述基板接近及分离的方向移动的方式设置并支撑相面对于所述固定支撑部的所述基板的边缘位置另一侧，并通过所述基板的旋转进行空转旋转；
弹性部件，其弹性支撑相对于所述基板的所述空转支撑部的移动。
14.根据权利要求13所述的基板旋转装置，其特征在于，所述固定支撑部，包括：
第一固定支撑体，其在与通过清洗刷子施加于所述基板的水平荷重方向相面对的方向支撑所述基板的边缘位置；和
第二固定支撑体，其配置为从所述第一固定支撑体分离开来，并在与由所述清洗刷子施加于所述基板的水平荷重方向相面对的方向支撑所述基板的另一边缘位置。
15.根据权利要求14所述的基板旋转装置，其特征在于，所述第一固定支撑体和所述第二固定支撑体为用于使所述基板旋转驱动的驱动支撑体。
16.根据权利要求13所述的基板旋转装置，其特征在于，
所述固定支撑部，包括：
旋转轴，其以柱形态直立设置并进行旋转；
接触体，其结合于所述旋转轴的上端并接触所述基板的边缘位置；
所述空转支撑部包括：
旋转轴，其以柱形态直立设置并进行旋转；
空转接触体，其结合于所述空转旋转轴的上端并接触所述基板的边缘位置。
17.一种基板旋转装置，其为支撑圆形盘形状的基板的同时进行旋转的基板旋转装置，其特征在于，
利用固定支撑部和可动支撑部支撑所述基板，所述固定支撑部固定设置以便支撑基板的边缘位置一侧，并且所述可动支撑部设置为可朝与所述基板接近及分离的方向移动，并支撑相面对于所述固定支撑部的所述基板的边缘位置另一侧，
并且调节相对于所述基板的所述可动支撑部的位置，以便所述可动支撑部维持接触于所述基板的状态或与所述基板分离。
18.根据权利要求17所述的基板旋转装置，其特征在于，所述可动支撑部的位置调节通过如下操作进行：在清洗刷子接触于所述基板的表面期间使所述可动支撑部从所述基板分离开来，并且在所述清洗刷子未接触于所述基板的表面期间使所述可动支撑部接近于所述基板。
19.根据权利要求17或18所述的基板旋转装置，其特征在于，
还包括旋转数检测部，所述旋转数检测部利用空转支撑部检测出所述基板的旋转数，所说空转支撑部支撑所述基板的边缘位置并通过所述基板的旋转进行空转旋转，
所述旋转数检测部通过所述空转支撑部弹性接触于所述基板，由此抵销由于所述空转支撑部的弹性移动而作用于所述基板的接触应力。
20.根据权利要求19所述的基板旋转装置，其特征在于，所述空转支撑部在与通过清洗刷子施加于所述基板的水平荷重方向相同的方向支撑所述基板的边缘位置的同时，通过所述旋转数检测部检测出所述基板的旋转数。
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