JP4461464B2

JP4461464B2 - スピンヘッド

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Publication number: JP4461464B2
Application number: JP2007223637A
Authority: JP
Inventors: 賢鐘金; 柱元金; 重根趙
Original assignee: Semes Co Ltd
Current assignee: Semes Co Ltd
Priority date: 2006-08-30
Filing date: 2007-08-30
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2027-08-30
Also published as: TWI362696B; TW200823978A; CN100517633C; KR20080020036A; KR100829923B1; CN101136352A; JP2008060579A; US20080052948A1; US7866058B2

Description

本発明は、スピンヘッド、及びこれを利用する基板処理方法に関し、さらに詳細には、工程進行のとき、チャッキングピンによって支持される基板の接触部分に残留する薬液が除去できるスピンヘッドに関する。

半導体製造工程は、多様な工程を通じて半導体基板(ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓｕｂｓｔｒａｔｅ)、ガラス基板(ｇｌａｓｓｓｕｂｓｔｒａｔｅ)又は、液晶パネル(ｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｐａｎｅｌ)などのような基板(ｓｕｂｓｔｒａｔｅ)上に望みのパターンを形成する。現在、エッチング工程、洗浄工程では、ウェハーを回転(スピニング：ｓｐｉｎｎｉｎｇ)させてウェハー上の残留物又は、薄膜などを除去する工程が行われる。このとき、スピニング動作(ｓｐｉｎｎｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎ)は、ウェハーのような基板を数千ＲＰＭまで回転させながら純水(ｄｅｉｏｎｉｚｅｄｗａｔｅｒ)、又はエッチング液、又は洗浄液を供給しながら進行される。もちろん、このような基板をスピニングしながら行われる工程は、洗浄工程だけでなくフォトレジスト工程など他の種類の半導体製造工程でも多く使用されている。

一般的に、スピンヘッドは、ウェハーの後面を真空で吸着させて固定する方法と支持部材を使用してウェハーの側面からウェハーのエッジ(ｅｄｇｅ)を機械的に固定する方法が主に使用される。

支持部材を使用してウェハーの側面からウェハーの側部を機械的に固定する方法は、支持部材が一度ウェハーを支持すれば工程が終わるまで継続的に同じ位置で同じ部分と接触しながら支持する。このとき、薬液が支持部材とウェハーとの間の接触面、及びその付近に一部が残留してその工程後にも残されるようになる。このように残留した薬液は、硬化されたりカス形態で残されるようになって、次の工程進行のとき、ウェハーを汚染させたり、又は周辺装置を汚染させる汚染源になる。

本発明は、上述の課題を解決するためのものであって、その目的は、工程進行のとき、チャッキングピンによって支持されるウェハーの接触面に残留する薬液を除去できるスピンヘッドを提供することにある。

また、本発明の他の目的は、ウェハーの全面を均一に処理できるスピンヘッドを提供することにある。

本発明の他の目的は、チャッキングピンによって支持されるウェハーの接触面で発生する工程不良が最小化できるスピンヘッドを提供することにある。

上記の目的を達成するために本発明の一実施形態によれば、このスピンヘッドは、回転可能な支持プレートと、支持プレートの上部面に設置され、支持プレート上にローディングされた基板が回転によって支持プレートから離脱されることを防止するために基板の側部を支持する複数の第１チャッキングピン及び複数の第２チャッキングピンと、工程進行のとき、複数の第１及び第２チャッキングピンが基板の側部と選択的に非接触となるように磁力によって複数の第１及び複数の第２チャッキングピンを選択的に支持プレートの半径外側方向へ移動させる駆動ユニットとを含む。

駆動ユニットは、第１チャッキングピンに連結され、磁力によって第１チャッキングピンと共に支持プレートの半径方向へ移動する第１磁性体を各々具備する複数の第１従動部と、第２チャッキングピンに連結され、磁力によって第２チャッキングピンと共に支持プレートの半径方向へ移動する第２磁性体を各々具備する複数の第２従動部と、複数の第１及び第２従動部の内側に配置される駆動磁性体と、第１高さに位置する第１磁性体と第１高さと異なる第２高さに位置する第２磁性体に選択的に磁力を印加するために駆動磁性体を昇降させる昇降部材とを含むことができる。
第１従動部は、第１及び第２高さと異なる第４高さに位置する第１補助磁性体をさらに含む。第２従動部は、第４高さに位置する第２補助磁性体をさらに含む。駆動磁性体は、第１及び第２補助磁性体に磁力を印加して第１及び第２チャッキングピンを同時に支持プレートの半径外側方向へ移動させる。

本発明の望ましい実施形態においては、駆動磁性体に対向する第１及び第２磁性体の一側と、第１及び第２磁性体に対向する駆動磁性体の一側は、同一極性を持つことができる。

本発明の望ましい実施形態においては、このスピンヘッドは、支持プレートの上部面に設置され、基板の側部を支持する第３チャッキングピンをさらに含み、駆動ユニットは、第３チャッキングピンに連結され、磁力によって第３チャッキングピンと共に支持プレートの半径方向へ移動する第３磁性体を具備する第３従動部をさらに含み、第３磁性体は、第１及び第２高さと異なる第３高さに位置できる。

本発明の望ましい実施形態においては、駆動ユニットは、第１チャッキングピンに連結され、第１チャッキングピンに対して支持プレートの半径内側方向に向かう弾性力を提供する第１弾性体と、第２チャッキングピンに連結され、第２チャッキングピンに対して支持プレートの半径内側方向に向かう弾性力を提供する第２弾性体とをさらに含み、駆動磁性体は、第１及び第２チャッキングピンを支持プレートの半径外側方向へ移動させることができる。

本発明の望ましい実施形態においては、第１従動部は、第１磁性体を受納する第１ハウジングと、第１チャッキングピンから支持プレートの半径方向に延長され、第１チャッキングピンと第１ハウジングを連結する第１従動ロッドと、支持プレートの下部面に固定され、第１従動ロッドの移動方向を案内する第１ガイドホールが形成された第１ブッシュと、一端が第１ブッシュに連結され、第１従動ロッドに対して支持プレートの内側半径方向に向かう弾性力を提供する第１弾性体と、第１弾性体の他端に連結され、第１従動ロッド上に固定される第１固定体とを含むことができる。

本発明の望ましい実施形態においては、このスピンヘッドは、基板の側部と接触した第１又は、第２チャッキングピンが支持プレートの回転による遠心力によって支持プレートの半径外側方向へ移動することを防止する安全ユニットをさらに含むことができる。

本発明の望ましい実施形態においては、安全ユニットは、第１チャッキングピンに連結された第１従動ロッド上に一端が連結され、回転可能な第１回転バーと、第１回転バーの他端に連結される第１安全錘と、第１回転バーの中央を固定して第１回転バーの中央が支持プレートの半径方向へ移動することを防止する第１ヒンジと、第２チャッキングピンに連結された第２従動ロッド上に一端が連結され、回転可能な第２回転バーと、第２回転バーの他端に連結する第２安全錘と、第２回転バーの中央を固定して第２回転バーの中央が支持プレートの半径方向へ移動することを防止する第２ヒンジとを含み、支持プレートの回転による遠心力によって第１及び第２回転バーは、第１及び第２ヒンジを中心に各々回転し、第１及び第２回転バーの一端は、支持プレートの半径内側方向へ移動して、第１及び第２回転バーの他端は、支持プレートの半径外側方向へ移動できる。

本発明の他の実施形態によれば、このスピンヘッドは、回転可能なプレートと、支持プレートの上部面に設置され、支持プレート上にローディングされた基板が回転によって支持プレートから離脱されることを防止するために基板の側部を支持する複数の第１チャッキングピン、複数の第２チャッキングピン、及び複数の第３チャッキングピンと、複数の第１乃至第３チャッキングピンが基板の側部と接触/非接触するように複数の第１乃至第
３チャッキングピンを支持プレートの半径方向へ移動させる駆動ユニットとを含み、工程進行のとき、駆動ユニットは、磁力によって第１乃至第３チャッキングピンの中で何れかの一つを基板の側部と非接触させる。
前記駆動ユニットは、前記第１チャッキングピンに連結され、前記磁力によって前記第１チャッキングピンと共に前記支持プレートの半径方向へ移動する第１磁性体を各々具備する複数の第１従動部と、前記第２チャッキングピンに連結され、前記磁力によって前記第２チャッキングピンと共に前記支持プレートの半径方向へ移動する第２磁性体を各々具備する複数の第２従動部と、前記第３チャッキングピンに連結され、前記磁力によって前記第３チャッキングピンと共に前記支持プレートの半径方向へ移動する第３磁性体を各々具備する複数の第３従動部と、前記複数の第１乃至第３従動部の内側に配置される駆動磁性体と、第１高さに位置する前記第１磁性体と前記第１高さと異なる第２高さに位置する前記第２磁性体と前記第１及び第２高さと異なる第３高さに位置する前記第３磁性体に選択的に磁力を印加するために前記駆動磁性体を昇降させる昇降部材とを含む。前記第１従動部は、前記第１乃至第３高さと異なる第４高さに位置する第１補助磁性体をさらに含む。前記第２従動部は、前記第４高さに位置する第２補助磁性体をさらに含む。前記第３従動部は、前記第４高さに位置する第３補助磁性体をさらに含む。前記駆動磁性体は、前記第１乃至第３補助磁性体に磁力を印加して前記第１乃至第３チャッキングピンを同時に前記支持プレートの半径外側方向へ移動させる。

本発明によれば工程進行のとき、ウェハーの接触面に残留する薬液を除去できて、またウェハーの全面を均一に処理できる。又、ウェハーの接触面で発生する工程不良が最小化できる。

本発明によれば支持プレートの回転によって基板と接触するチャッキングピンが基板から分離されることを防止できる。

本発明の望ましい実施形態を添付された図１乃至図１０を参考にしてより詳細に説明する。本発明の実施形態は、色々な形態に変形できて、本発明の範囲が下記で説明する実施形態に限定されることと解釈されてはならない。本実施形態は、当該発明が属する技術分野で通常の知識を持った者に本発明をさらに詳細に説明するために提供されるものである。従って図面に表れた各要素の形状は、さらに明らかに説明を強調するために誇張されることもある。

以下、基板の一例としてウェハーＷを例えて説明するが、本発明は、これに限定されない。

図１は、本発明に係る基板処理処置１を概略的に示す斜視図である。

基板処理処置１は、プレート１０と、プレート１０を包む容器１００と、プレート１０の上部面に設置された複数の第１チャッキングピン２０及び複数の第２チャッキングピン３０と、複数の第３チャッキングピン４０とを含む。

プレート１０は、ウェハーＷに対応する円板形状を有し、工程進行のとき、ウェハーｗの下方にウェハーｗと並んで配置される。プレート１０の上部には、複数の貫通ホール１１が形成され、複数のチャッキングピン２０、３０、４０は、各々の貫通ホール１１に設置される。

プレート１０の下部には、プレート１０を回転させる回転軸１２が連結され、回転軸１２は、駆動モーター(図示せず)、及び駆動プーリー(図示せず)と回転軸１２を連結するベルト１６によって回転される。ベルトは、工程進行のとき、ウェハーｗを回転させるためのもので、ベルト１６によって回転軸１２が回転すれば、回転軸１２に連結されているプレート１０が共に回転して、プレート１０上にローディングされたウェハーｗも共に回転する。

容器１００は、プレート１０を包むように設置され、プレート１０の回転のとき、ウェハーＷの上部面に残留する薬液などが外部で飛散することを防止する。容器１００の上部には、開口が形成され、開口を通してウェハーＷは、プレート１０上にローディングされたり、プレート１０からアンローディングされる。

上述した通り、複数のチャッキングピン２０、３０、４０は、プレート１０に形成された貫通ホール１１に各々設置され、プレート１０上にローディングされたウェハーＷを共に支持する。本実施形態では、六個の貫通ホール１１が提供され、二つの貫通ホール１１に各々対応する二つの複数の第１チャッキングピン２０、及び二つの貫通ホール１１に各々対応する二つの複数の第２チャッキングピン３０、及び二つの貫通ホール１１に各々対応する二つの複数の第３チャッキングピン４０が提供される。又、複数のチャッキングピン２０、３０、４０は、各々の貫通ホール１１の中でプレート１０の半径方向へ移動可能である。

一方、ウェハーｗは、工程進行のとき、複数のチャッキングピン２０、３０、４０によって安全に支持される必要がある。従って、本実施形態では、複数のチャッキングピン２０、３０、４０が等角になるように配置しているが、これと異なるように配置されてもよい。

図３に示した通り、プレート１０の上部面には、支持ピン１４が設置される。支持ピン１４は、プレート１０の上部にローディングされたウェハーＷの底面を支持する。

図２は、本発明に係る駆動ユニットを示す平面図であり、図３は、本発明に係る第１従動部２００を示す図面である。図４は、本発明に係る駆動磁性体５００及び昇降部材６００を示す図面である。

駆動ユニットは、第１チャッキングピン２０に連結された第１従動部２００、第２チャッキングピン３０に連結された第２従動部３００、第３チャッキングピン４０に連結された第３従動部４００、及び第１乃至第３従動部２００、３００、４００を駆動する駆動磁性体５００を含む。駆動ユニットは、第１乃至第３従動部２００、３００、４００を通じて第１乃至第３チャッキングピン２０、３０、４０を支持プレート１０の半径方向に直線往復運動させる。

第１従動部２００は、駆動磁性体５００に対向して配置された第１従動体２２０と、第１チャッキングピン２０と第１従動体２２０を連結する第１従動ロッド２４０とを具備する。同様に、第２従動部３００は、第２従動体３２０と第２従動ロッド３４０とを具備して、第３従動部４００は、第３従動体４２０と第３従動ロッド４４０とを具備する。

図２に示した通り、第１乃至第３従動体２２０、３２０、４２０の内側には、円板形状の駆動磁性体５００が配置され、駆動磁性体５００は、昇降部材６００によって昇降される。駆動磁性体５００は、昇降によって第１乃至第３従動体２２０、３２０、４２０の中の何れかの一つに磁力を印加して、磁力が印加された第１乃至第３従動体２２０、３２０、４２０の中の何れか一つは、磁力によって支持プレート１０の半径方向へ移動する。このとき、磁力が印加された従動体に連結されたチャッキングピンも共に移動する。これに対する詳細な説明は、後述することにする。

昇降部材６００は、図４に示した通り、駆動磁性体５００の下部に連結された支持軸６２０と、支持軸６２０を昇降する駆動機６４０とを具備する。駆動機６４０によって駆動磁性体５００は、支持軸６２０と共に昇降する。

図３に示した通り、第１従動体２２０は、第１ハウジング２２２と第１磁性体２２４、及び第１補助磁性体２２６を具備する。第１ハウジング２２２は、第１磁性体２２４、及び第１補助磁性体２２６を受納する空間を提供して、第１磁性体２２４は、最上段に配置され、第１補助磁性体２２６は、最下段に配置される。

駆動磁性体５００に対向する第１磁性体２２４及び第１補助磁性体２２６の一側は、第１磁性体２２４及び第１補助磁性体２２６に対向する駆動磁性体５００の外側と同一極性を持つ。従って、上述した通り駆動磁性体５００が昇降によって第１磁性体２２４又は第１補助磁性体２２６に磁力を印加すれば、駆動磁性体５００と第１磁性体２２４又は駆動磁性体５００と第１補助磁性体２２６との間には、斥力が作用して、斥力は、第１従動体２２０及び第１チャッキングピン２０を支持プレート１０の半径外側方向へ移動させる。

第１従動ロッド２４０の一端は、第１従動体２２０に連結され、第１従動ロッド２４０の他端は、第１チャッキングピン２０の下段に連結される。従って、駆動磁性体５００によって磁力が印加されると、第１従動体２２０が支持プレート１０の半径方向へ移動して、第１従動ロッド２４０によって第１従動体２２０に連結された第１チャッキングピン２０も共に移動する。

第１従動部２００は、支持プレート１０の背面から鉛直下方に延長された第１ブッシュ２６０を含む。第１ブッシュ２６０には、支持プレート１０の半径方向に貫通された第１ガイドホール２６２が形成され、第１ガイドホール２６２は、第１従動ロッド２４０によって貫通される。第１ガイドホール２６２は、第１従動ロッド２４０が支持プレート１０の半径方向へ移動するように第１従動ロッド２４０の移動方向を案内する。

第１従動ロッド２４０上には、第１固定体２８０が設置される。第１固定体２８０は、第１ブッシュ２６０と第１チャッキングピン２０との間に配置され、第１従動ロッド２４０の外周面から外側に突出された形状を持つ。

第１ブッシュ２６０と第１固定体２８０との間には、第１弾性体２８２が提供される。第１弾性体２８２の一端は、第１ブッシュ２６０に固定され、第１弾性体２８２の他端は、第１固定体２８０に固定される。第１弾性体２８２は、拡張スプリング(引っ張りコイルばね、ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓｐｒｉｎｇ)であり、支持プレート１０の半径内側方向に弾性力を提供する。従って、第１固定体２８０が支持プレート１０の半径内側方向に弾性力を受け、外力が加えられなかった場合、第１チャッキングピン２０は、ウェハーＷの側部と接触した状態を維持する。

一方、第２及び第３従動部３００、４００も第１従動部２００と同じ構成を持つ。従って、第２及び第３従動部３００、４００の構成に対する詳細な説明は、第１従動部２００と区別される構成に限り、第１従動部２００と同一な構成に対する詳細な説明は、省略することにする。

図５Ａ乃至図８Ｂは、本発明に係る駆動ユニットを利用して第１乃至第３チャッキングピン２０、３０、４０を駆動する状態を示す図面であり、図９は、本発明に係る基板を処理する方法を示す流れ図である。以下、図５Ａ乃至図８Ｂ、及び図９を参考にして基板を処理する方法について説明する。

図５Ａ及び図５Ｂは、本発明に係る駆動磁性体５００を利用して第１乃至第３補助磁性体２２６、３２６、４２６に磁力を印加する図面である。以下、図５Ａを参考にして第１乃至第３従動体２２０、３２０、４２０の構成を詳細に説明する。

上述した通り、駆動ユニットは、第１従動体２２０、第２従動体３２０、及び第３従動体４２０を持つ。又、第１従動体２２０は、最上段に位置する第１磁性体２２４と最下段に位置する第１補助磁性体２２６とを具備して、第１磁性体２２４及び第１補助磁性体２２６は、第１ハウジング２２２に受納される。

第１磁性体２２４及び第１補助磁性体２２６に関して詳細に説明すれば、図５Ａに示した通り、第１磁性体２２４は、第１高さｈ１に配置され、第１補助磁性体２２６は、第４高さｈ４に配置される。

第２従動体３２０も第２磁性体３２４及び第２補助磁性体３２６を具備し、第２磁性体３２４及び第２補助磁性体３２６は、第２ハウジング３２２に受納される。第２磁性体３２４は、第１磁性体２２４より低い第２高さｈ２に配置され、第２補助磁性体３２６は、第１補助磁性体２２６と同じ第４高さｈ４に配置される。

第３従動体４２０も第３磁性体４２４及び第３補助磁性体４２６を具備し、第３磁性体４２４及び第３補助磁性体４２６は、第３ハウジング４２２に受納される。

第３磁性体４２４は、第１及び第２磁性体２２４、３２４より低い第３高さｈ３に配置され、第３補助磁性体４２６は、第１及び第２補助磁性体２２６、３２６と同じ第４高さｈ４に配置される。

上述した第１乃至第４高さｈ１、ｈ２、ｈ３、ｈ４は、駆動磁性体５００と異なる高さに位置する磁性体に磁力が印加されないように適当な大きさを持たなければならない。例えば、駆動磁性体５００が第２高さｈ２に位置するとき、駆動磁性体５００の磁力は、第２高さｈ２に位置する第２磁性体３２４にだけ印加されなければならず、第１高さｈ１に位置する第１磁性体２２４又は第３高さｈ３に位置する第３磁性体４２４には、磁力が印加されてはならない。

また、ウェハーｗを支持プレート１００上にローディングするためには、支持プレート１００上にウェハーｗの直径に比べて十分な空間が確保される必要がある。しかし、上述した通り外力が加えられなかった場合、第１乃至第３チャッキングピン２０、３０、４０は、支持プレート１０の半径内側方向に弾性力を受けるので、支持プレート１００上に十分な空間を確保しにくい。従って、支持プレート１０の半径外側方向に外力を加えるべきで、外力が弾性力より大きいと、第１乃至第３チャッキングピン２０、３０、４０を支持プレート１０の半径外側方向へ移動させることができて、支持プレート１００上に十分な空間を確保することができる。

そのため、まず、昇降部材６００を利用して駆動磁性体５００を第４高さｈ４に配置して第１乃至第３補助磁性体２２６、３２６、４２６に磁力を印加する（Ｓ１０）。駆動磁性体５００を第４高さｈ４に配置すれば、第４高さｈ４に配置された第１乃至第３補助磁性体２２６、３２６、４２６と駆動磁性体５００との間には、斥力が作用する。このとき、斥力は、弾性力を相殺しながら第１乃至第３従動体２２０、３２０、４２０を支持プレート１０の半径外側方向へ移動させる。

斥力が弾性力を相殺するためには、斥力が弾性力より大きくなければならない。斥力の大きさは、駆動磁性体５００及び第１乃至第３補助磁性体２２６、３２６、４２６の磁力の大きさと、駆動磁性体５００と第１乃至第３従動体２２０、３２０、４２０の距離などによって実験的に選択されることができる。

第１乃至第３従動体２２０、３２０、４２０が支持プレート１０の半径外側方向へ移動すれば、第１乃至第３チャッキングピン２０、３０、４０も支持プレート１０の半径外側方向へ移動して、支持プレート１０上には、ウェハーｗをローディングできる十分な空間が確保される。

次、支持プレート１０上にウェハーｗをローディングする（Ｓ２０）。支持プレート１０の上部に提供された支持ピン１４は、ローディングされたウェハーｗの底面を支持する。

次、昇降部材６００を利用して駆動磁性体５００を第１高さｈ１に配置して第１磁性体２２４に磁力を印加する（Ｓ３０）。図６Ａに示した通り、駆動磁性体５００を第１高さｈ１に配置すれば、第１高さｈ１に配置された第１磁性体２２４と駆動磁性体５００との間には、斥力が作用する。このとき、斥力は、弾性力を相殺しながら第１従動体２２０を支持プレート１０の半径外側方向へ移動させる。

一方、駆動磁性体５００は、第２及び第３高さｈ２、ｈ３に配置された第２及び第３磁性体３２４、４２４に対しては、磁力を印加しない。従って、第２及び第３チャッキングピン３０、４０は、第２及び第３従動体３２０、４２０と一緒に弾性力によって支持プレート１０の半径内側方向へ移動し、第２及び第３チャッキングピン３０、４０は、ウェハーｗの側部と接触してウェハーｗを支持する。

次、昇降部材６００を利用して駆動磁性体５００を第２高さｈ２に配置して第２磁性体３２４に磁力を印加する（Ｓ４０）。図７Ａに示した通り、駆動磁性体５００を第２高さｈ２に配置すれば、第２高さｈ２に配置された第２磁性体３２４と駆動磁性体５００間には、斥力が作用する。このとき、斥力は、弾性力を相殺しながら第２従動体３２０を支持プレート１０の半径外側方向へ移動させる。

一方、駆動磁性体５００は、第１及び第３高さｈ１、ｈ３に配置された第１及び第３磁性体２２４、４２４に対しては、磁力を印加しない。従って、第１及び第３チャッキングピン２０、４０は、第１及び第３従動体２２０、４２０と一緒に弾性力によって支持プレート１０の半径内側方向へ移動し、第１及び第３チャッキングピン２０、４０は、ウェハーｗの側部と接触してウェハーｗを支持する。

次、昇降部材６００を利用して駆動磁性体５００を第３高さｈ３に配置して第３磁性体４２４に磁力を印加する（Ｓ５０）。図８Ａに示した通り、駆動磁性体５００を第３高さｈ３に配置すれば、第３高さｈ３に配置された第３磁性体４２４と駆動磁性体５００との間には、斥力が作用する。このとき、斥力は、弾性力を相殺しながら第３従動体４２０を支持プレート１０の半径外側方向へ移動させる。

一方、駆動磁性体５００は、第１及び第２高さｈ１、ｈ２に配置された第１及び第２磁性体２２４、３２４に対しては、磁力を印加しない。従って、第１及び第２チャッキングピン２０、３０は、第１及び第２従動体２２０、３２０と一緒に弾性力によって支持プレート１０の半径内側方向へ移動し、第１及び第２チャッキングピン２０、３０は、ウェハーｗの側部と接触してウェハーｗを支持する。

上述した説明によれば、ウェハーｗの側部を支持するために提供された第１乃至第３チャッキングピン２０、３０、４０の中の何れか一つは、ウェハーＷの側部から分離され、残りは、ウェハーｗの側部と接触される。又、第１乃至第３チャッキングピン２０、３０、４０は、順次ウェハーｗの側部から分離され、工程完了時まで反復される。このとき、ウェハーｗを回転させながらウェハーｗの上部に処理液を供給すれば、第１乃至第３チャッキングピン２０、３０、４０と接触する部分に薬液が残留することが防止できる。

次に、上述した工程が完了すれば、昇降部材６００を利用して駆動磁性体５００を第４高さｈ４に配置して第１乃至第３補助磁性体２２６、３２６、４２６に磁力を印加する（Ｓ６０）。駆動磁性体５００を第４高さｈ４に配置すれば、第４高さｈ４に配置された第１乃至第３補助磁性体２２６、３２６、４２６と駆動磁性体５００との間には、斥力が作用して、斥力は、弾性力を相殺しながら第１乃至第３従動体２２０、３２０、４２０を支持プレート１０の半径外側方向へ移動させる。

第１乃至第３従動体２２０、３２０、４２０が支持プレート１０の半径外側方向へ移動すれば、第１乃至第３チャッキングピン２０、３０、４０も支持プレート１０の半径外側方向に共に移動する。従って、支持プレート１０上のウェハーｗを容易にアンローディングできる。

上述した説明によれば、第１乃至第３補助磁性体２２６、３２６、４２６を第１乃至第３磁性体２２４、３２４、４２４より低い第４高さｈ４に配置すると説明したが、第１乃至第３補助磁性体２２６、３２６、４２６を第１乃至第３磁性体２２４、３２４、４２４より高い位置に配置することもできる。又、第１乃至第３磁性体２２４、３２４、４２４の高さは、相互に変わることもできる。

図１０は、本発明に係る安全ユニット７００の作動状態を示す図面である。安全ユニット７００は、回転バー７２０、安全錘７４０、ヒンジ７６０、そして移動ヒンジ７８０を含む。安全ユニット７００は、支持プレート１０の回転によってウェハーｗの側部と接触された第１チャッキングピン２０がウェハーＷの側部から分離されることを防止する。

工程進行のとき、支持プレート１０は、回転軸１２によって回転して、支持プレート１０の回転によって支持プレート１０上のウェハーＷを支持する第１チャッキングピン２０及び第１チャッキングピン２０と連結された第１従動ロッド２４０は、遠心力(ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌｆｏｒｃｅ)を受ける。図１０に第１従動ロッド２４０上に加えられる力を表した。

第１従動ロッド２４０には、第１弾性体２８２による弾性力Ｆｅと支持プレート１０の回転による遠心力Ｆｃが作用する。弾性力Ｆｅと遠心力Ｆｃは、相互反対方向であり、弾性力Ｆｅが遠心力Ｆｃより大きいと遠心力Ｆｃが弾性力Ｆｅによって相殺されるので、第１チャッキングピン２０がウェハーｗから分離されない。しかし、遠心力Ｆｃが弾性力Ｆｅより大きいと遠心力Ｆｃが弾性力Ｆｅによって相殺されないので、第１チャッキングピン２０がウェハーＷから分離される。特に、遠心力Ｆｃは、回転速度(ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎｐｅｒｍｉｎｕｔｅ:ＲＰＭ)に比例するので支持プレート１０が高速で回転すれば遠心力Ｆｃは、さらに大きくなって、これによって第１チャッキングピン２０がウェハーＷから分離される恐れがある。

第１ガイドホール２６２の中に位置する第１従動ロッド２４０部分には、第１従動ロッド２４０から鉛直下方に突出された第１突出部２４２が提供され、回転バー７２０の一端は、第１突出部２４２に連結され、移動ヒンジ７８０によって回転できるように連結される。

回転バー７２０の他端には、安全錘７４０が提供され、安全錘７４０は、遠心力によって第１チャッキングピン２０がウェハーｗの側部から分離されることを防止できる質量を持つ。

回転バー７２０の中央部分は、第１ブッシュ２６０の第１ガイドホール２６２下の部分に連結され、ヒンジ７６０によって回転できるように連結される。一方、ヒンジ７６０は、第１ブッシュ２６０に形成された第１ガイドホーム２６４にそって上下に移動可能で、第１従動ロッド２４０は、支持プレート１０の半径方向に自由に移動できる。

図１０を参考にして安全ユニット７００の作動を説明すると次の通りである。

図１０に示した通り、支持プレート１０が回転すると安全錘７４０に遠心力Ｆ１が作用する。遠心力Ｆ１は、支持プレート１０の半径外側方向である。遠心力Ｆ１は、ヒンジ７６０を中心にトルクＴを発生させ、トルクＴによって回転バー７２０は、反時計まわり(ｃｏｕｎｔｅｒｃｌｏｃｋｗｉｓｅ)に回転する。

一方、トルクＴは、第１突出部２４２に連結された回転バー７２０の一端に遠心力Ｆ１と反対に作用する抵抗力Ｆ２を発生させる。抵抗力Ｆ２は、支持プレート１０の半径内側方向に向いており、遠心力Ｆ１、及び遠心力Ｆｃと反対方向である。

従って、第１従動ロッド２４０には、遠心力Ｆｃと弾性力Ｆｅの以外に抵抗力Ｆ２が作用して、遠心力Ｆｃが弾性力Ｆｅより大きいといっても弾性力Ｆｅ、及び抵抗力Ｆ２によって遠心力Ｆｃが相殺できる。従って、第１チャッキングピン２０がウェハーｗから分離されることが防止できる。

本発明に係る基板処理処置を概略的に示す斜視図である。本発明に係る駆動ユニットを示す平面図である。本発明に係る第１従動部を示す図面である。本発明に係る駆動磁性体、及び昇降部材を示す図面である。本発明に係る駆動ユニットを利用して第１乃至第３チャッキングピンを駆動する状態を示す図面である。本発明に係る駆動ユニットを利用して第１乃至第３チャッキングピンを駆動する状態を示す図面である。本発明に係る駆動ユニットを利用して第１乃至第３チャッキングピンを駆動する状態を示す図面である。本発明に係る駆動ユニットを利用して第１乃至第３チャッキングピンを駆動する状態を示す図面である。本発明に係る駆動ユニットを利用して第１乃至第３チャッキングピンを駆動する状態を示す図面である。本発明に係る駆動ユニットを利用して第１乃至第３チャッキングピンを駆動する状態を示す図面である。本発明に係る駆動ユニットを利用して第１乃至第３チャッキングピンを駆動する状態を示す図面である。本発明に係る駆動ユニットを利用して第１乃至第３チャッキングピンを駆動する状態を示す図面である。本発明に係る基板を処理する方法を示す流れ図である。本発明に係る安全ユニットの作動状態を示す図面である。

符号の説明

１基板処理処置
１０支持プレート
１２回転軸
２０、３０、４０チャッキングピン
１００容器
２００、３００、４００従動部
２２０、３２０、４２０従動体
２４０、３４０、４４０従動ロッド
２６０第１ブッシュ
２８０第１固定体
２８２第１弾性体
５００駆動磁性体
６００昇降部材
７００安全ユニット
７２０回転バー
７４０安全錘
７６０ヒンジ
７８０移動ヒンジ

Claims

回転可能な支持プレートと、
前記支持プレートの上部面に設置され、前記支持プレート上にローディングされた前記基板が回転によって前記支持プレートから離脱されることを防止するために前記基板の側部を支持する複数の第１チャッキングピン及び複数の第２チャッキングピンと、
工程進行のとき、前記複数の第１及び第２チャッキングピンが前記基板の側部と選択的に非接触となるように磁力によって前記複数の第１及び複数の第２チャッキングピンを選択的に前記支持プレートの半径外側方向へ移動させる駆動ユニットとを含み、
前記駆動ユニットは、前記第１チャッキングピンに連結され、前記磁力によって前記第１チャッキングピンと共に前記支持プレートの半径方向へ移動する第１磁性体を各々具備する複数の第１従動部と、
前記第２チャッキングピンに連結され、前記磁力によって前記第２チャッキングピンと共に前記支持プレートの半径方向へ移動する第２磁性体を各々具備する複数の第２従動部と、
前記複数の第１及び第２従動部の内側に配置される駆動磁性体と、
第１高さに位置する前記第１磁性体と前記第１高さと異なる第２高さに位置する前記第２磁性体に選択的に磁力を印加するために前記駆動磁性体を昇降させる昇降部材とを含み、
前記第１従動部は、前記第１及び第２高さと異なる第４高さに位置する第１補助磁性体をさらに含み、
前記第２従動部は、前記第４高さに位置する第２補助磁性体をさらに含み、
前記駆動磁性体は、前記第１及び第２補助磁性体に磁力を印加して前記第１及び第２チャッキングピンを同時に前記支持プレートの半径外側方向へ移動させることを特徴とするスピンヘッド。
前記駆動磁性体に対向する前記第１及び第２磁性体の一側と、前記第１及び第２磁性体に対向する前記駆動磁性体の一側は、同一極性を持つことを特徴とする請求項１に記載のスピンヘッド。
前記スピンヘッドは、前記支持プレートの上部面に設置され、前記基板の側部を支持する第３チャッキングピンをさらに含み、
前記駆動ユニットは、前記第３チャッキングピンに連結され、前記磁力によって前記第３チャッキングピンと共に前記支持プレートの半径方向へ移動する第３磁性体を具備する第３従動部をさらに含み、
前記第３磁性体は、前記第１及び第２高さと異なる第３高さに位置することを特徴とする請求項１に記載のスピンヘッド。
前記駆動ユニットは、
前記第１チャッキングピンに連結され、前記第１チャッキングピンに対して前記支持プレートの半径内側方向に向かう弾性力を提供する第１弾性体と、
前記第２チャッキングピンに連結され、前記第２チャッキングピンに対して前記支持プレートの半径内側方向に向かう弾性力を提供する第２弾性体とをさらに含み、
前記駆動磁性体は、前記第１及び第２チャッキングピンを前記支持プレートの半径外側方向へ移動させることを特徴とする請求項１に記載のスピンヘッド。
前記第１従動部は、
前記第１磁性体を受納する第１ハウジングと、
前記第１チャッキングピンから前記支持プレートの半径方向に延長され、前記第１チャッキングピンと前記第１ハウジングを連結する第１従動ロッドと、
前記支持プレートの下部面に固定され、前記第１従動ロッドの移動方向を案内する第１ガイドホールが形成された第１ブッシュと、
一端が前記第１ブッシュに連結され、前記第１従動ロッドに対して前記支持プレートの内側半径方向に向かう弾性力を提供する第１弾性体と、
前記第１弾性体の他端に連結され、前記第１従動ロッド上に固定される第１固定体とを含むことを特徴とする請求項１に記載のスピンヘッド。
前記スピンヘッドは、前記基板の側部と接触した前記第１又は、第２チャッキングピンが前記支持プレートの回転による遠心力によって前記支持プレートの半径外側方向へ移動することを防止する安全ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のスピンヘッド。
前記安全ユニットは、
前記第１チャッキングピンに連結された第１従動ロッド上に一端が連結され、回転可能な第１回転バーと、
前記第１回転バーの他端に連結される第１安全錘と、
前記第１回転バーの中央を固定して前記第１回転バーの中央が前記支持プレートの半径方向へ移動することを防止する第１ヒンジと、
前記第２チャッキングピンに連結された第２従動ロッド上に一端が連結され、回転可能な第２回転バーと、
前記第２回転バーの他端に連結する第２安全錘と、
前記第２回転バーの中央を固定して前記第２回転バーの中央が前記支持プレートの半径方向へ移動することを防止する第２ヒンジとを含み、
前記支持プレートの回転による遠心力によって前記第１及び第２回転バーは、前記第１及び第２ヒンジを中心に各々回転し、
前記第１及び第２回転バーの一端は、前記支持プレートの半径内側方向へ移動して、前記第１及び第２回転バーの他端は、前記支持プレートの半径外側方向へ移動することを特徴とする請求項６に記載のスピンヘッド。
回転可能なプレートと、
前記支持プレートの上部面に設置され、前記支持プレート上にローディングされた前記基板が回転によって前記支持プレートから離脱されることを防止するために前記基板の側部を支持する複数の第１チャッキングピン、複数の第２チャッキングピン、及び複数の第３チャッキングピンと、
前記複数の第１乃至第３チャッキングピンが前記基板の側部と接触／非接触するように前記複数の第１乃至第３チャッキングピンを前記支持プレートの半径方向へ移動させる駆動ユニットとを含み、
工程進行のとき、前記駆動ユニットは、磁力によって前記第１乃至第３チャッキングピンの中の何れか一つを前記基板の側部と非接触させ、
前記駆動ユニットは、
前記第１チャッキングピンに連結され、前記磁力によって前記第１チャッキングピンと共に前記支持プレートの半径方向へ移動する第１磁性体を各々具備する複数の第１従動部と、
前記第２チャッキングピンに連結され、前記磁力によって前記第２チャッキングピンと共に前記支持プレートの半径方向へ移動する第２磁性体を各々具備する複数の第２従動部と、
前記第３チャッキングピンに連結され、前記磁力によって前記第３チャッキングピンと共に前記支持プレートの半径方向へ移動する第３磁性体を各々具備する複数の第３従動部と、
前記複数の第１乃至第３従動部の内側に配置される駆動磁性体と、
第１高さに位置する前記第１磁性体と前記第１高さと異なる第２高さに位置する前記第２磁性体と前記第１及び第２高さと異なる第３高さに位置する前記第３磁性体に選択的に磁力を印加するために前記駆動磁性体を昇降させる昇降部材とを含み、
前記第１従動部は、前記第１乃至第３高さと異なる第４高さに位置する第１補助磁性体をさらに含み、
前記第２従動部は、前記第４高さに位置する第２補助磁性体をさらに含み、
前記第３従動部は、前記第４高さに位置する第３補助磁性体をさらに含み、
前記駆動磁性体は、前記第１乃至第３補助磁性体に磁力を印加して前記第１乃至第３チャッキングピンを同時に前記支持プレートの半径外側方向へ移動させることを特徴とするスピンヘッド。
前記駆動磁性体に対向する前記第１乃至第３磁性体の一側と、前記第１乃至第３磁性体に対向する前記駆動磁性体の一側は、同一極性を持つことを特徴とする請求項８に記載のスピンヘッド。