KR100809593B1 - 스핀헤드 - Google Patents

스핀헤드 Download PDF

Info

Publication number
KR100809593B1
KR100809593B1 KR1020060087946A KR20060087946A KR100809593B1 KR 100809593 B1 KR100809593 B1 KR 100809593B1 KR 1020060087946 A KR1020060087946 A KR 1020060087946A KR 20060087946 A KR20060087946 A KR 20060087946A KR 100809593 B1 KR100809593 B1 KR 100809593B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
support plate
substrate
holding pin
holding
driven shaft
Prior art date
Application number
KR1020060087946A
Other languages
English (en)
Inventor
조중근
김주원
Original Assignee
세메스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 세메스 주식회사 filed Critical 세메스 주식회사
Priority to KR1020060087946A priority Critical patent/KR100809593B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100809593B1 publication Critical patent/KR100809593B1/ko

Links

Images

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
    • H01L21/683—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
    • H01L21/68721—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 edge clamping, e.g. clamping ring
    • 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

Abstract

지지 플레이트 상에 로딩된 웨이퍼는 승강하는 제1 및 제2 홀딩핀들에 의하여 교대로 지지된다. 제1 홀딩핀은 측부에 형성된 제1 슬롯을 이용하여 웨이퍼를 지지하며, 제2 홀딩핀은 측부에 형성된 제2 슬롯을 이용하여 웨이퍼를 지지한다. 제1 및 제2 홀딩핀들은 제1 및 제2 홀딩핀들이 설치된 삽입홀들 내에 공급되는 작동유체에 의하여 상승하거나 하강한다. 지지 플레이트 상에 로딩된 웨이퍼는 제1 및 제2 홀딩핀들을 각각 회전시켜서 웨이퍼의 반경 외측방향으로 이동시킨 다음 언로딩된다.
홀딩핀, 슬롯, 종동기어, 구동기어

Description

스핀헤드{Spin head}
도 1은 본 발명에 따른 스핀헤드를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 스핀헤드의 내부를 나타내는 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 제1 및 제2 홀딩핀과 제1 및 제2 종동부를 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 제1 및 제2 홀딩핀들의 동작상태를 나타내는 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1 : 스핀헤드 10 : 지지 플레이트
20 : 제1 홀딩핀 24 : 제1 지지부
30 : 제2 홀딩핀 34 : 제2 지지부
40 : 제1 종동부 42 : 제1 가압판
45 : 제1 탄성체 46 : 제1 종동체
50 : 제2 종동부 52 : 제1 가압판
55 : 제2 탄성체 56 : 제2 종동체
60 : 제1 구동부 70 : 제2 구동부
72 : 구동기어
본 발명은 스핀헤드 및 이를 이용한 웨이퍼를 홀딩/언홀딩하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공정시 웨이퍼와의 접촉을 최소화할 수 있는 스핀헤드 및 이를 이용한 웨이퍼를 홀딩/언홀딩하는 방법에 관한 것이다.
반도체 제조 공정은 다양한 공정들을 통하여 반도체 기판(semiconductor substrate), 유리 기판(glass substrate) 또는 액정 패널(liquid crystal panel) 등과 같은 기판(substrate) 상에 원하는 패턴을 형성한다. 현재, 에칭 공정, 세정 공정에서는 웨이퍼를 회전(스피닝; spinning)시켜서 웨이퍼 상의 잔유물 또는 박막 등을 제거하는 공정이 수행된다. 이때, 스피닝 동작(spinning operation)은 웨이퍼와 같은 기판을 수천 RPM까지 회전시키면서 순수(deionized water) 또는 식각액 또는 세정액을 공급하면서 진행된다. 물론, 이와 같은 기판을 스피닝하면서 수행되는 공정은 세정공정 뿐만 아니라 포토레지스 공정 등 다른 종류의 반도체 제조 공정에서도 다양하게 사용되고 있다. Mackawa 등에 의한 U.S. Pat. NO. 5,860,181에서는 이와 같이 웨이퍼를 스피닝하기 위한 스핀헤드와 관련하여 기본적인 다양한 기술적 사항들을 개시하고 있다.
일반적으로, 스핀헤드는 웨이퍼의 뒷면을 진공으로 흡착시켜서 고정하는 방법과 실린더나 모터를 사용하여 웨이퍼의 측면으로부터 웨이퍼의 가장자리(edge)를 기계적으로 고정하는 방법이 주로 사용된다.
실린더나 모터를 구동시켜서 웨이퍼의 측면으로부터 웨이퍼의 측부를 기계적으로 고정하는 방법은 홀더가 한번 웨이퍼를 홀딩하면 공정이 끝날 때까지 지속적으로 동일한 위치에서 동일한 부분과 접촉하면서 지지하게 된다. 이때, 약액이 홀더와 웨이퍼 사이의 접촉면 및 그 부근에 일부가 잔류하여 그 공정 후에도 남아있게 된다. 이렇게 잔류한 약액은 경화되거나 찌꺼기 형태로 남아 있게 되고, 다음 공정시 웨이퍼를 오염시키거나 또는 주변 장치를 오염시키는 오염원이 된다.
본 발명의 목적은 공정시 웨이퍼의 접촉면에 잔류하는 약액을 제거할 수 있는 웨이퍼를 홀딩/언홀딩하는 방법 및 이를 이용한 스핀헤드를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 웨이퍼의 전면을 균일하게 처리할 수 있는 웨이퍼를 홀딩/언홀딩하는 방법 및 이를 이용한 스핀헤드를 제공하는 데 있다.
본 발명에 의하면, 스핀헤드는 공정수행시 기판의 하부에 위치하는 지지 플레이트와, 상기 지지 플레이트의 상부에 상기 지지 플레이트의 가장자리를 따라 형성된 복수의 삽입홀들에 각각 설치되며 상기 기판이 상기 지지 플레이트의 상부로부터 이탈하는 것을 방지하는 제1 및 제2 홀딩핀들과, 상기 제1 및 제2 홀딩핀들이 상기 기판의 측부와 교대로 접촉/비접촉하여 상기 기판을 홀딩/언홀딩하도록 상기 제1 및 제2 홀딩핀들을 승강시키는 구동유닛을 포함한다.
상기 제1 홀딩핀은 승강에 의하여 상기 기판의 측부와 접촉하는 제1 슬롯이 측부에 형성된 제1 지지부를 포함하고, 상기 제2 홀딩핀은 승강에 의하여 상기 기판의 측부와 접촉하는 제2 슬롯이 측부에 형성된 제2 지지부를 포함할 수 있다.
상기 구동유닛은 상기 삽입홀에 연통되며 상기 삽입홀들의 내부에 작동유체를 공급하여 상기 제1 및 제2 홀딩핀을 구동하는 구동부와, 상기 제1 홀딩핀의 하부에 연결되며 상기 작동유체에 의한 압력으로 인하여 상승하는 제1 가압판과, 상기 제2 홀딩핀의 하부에 연결되며 상기 작동유체에 의한 압력으로 인하여 하강하는 제2 가압판을 포함할 수 있다.
상기 구동유닛은 상기 제1 홀딩핀에 대하여 상기 구동부의 구동방향과 반대 방향으로 탄성력을 제공하는 제1 탄성체와, 상기 제2 홀딩핀에 대하여 상기 구동부의 구동방향과 반대 방향으로 탄성력을 제공하는 제2 탄성체를 더 포함할 수 있다.
상기 구동부는 상기 지지 플레이트의 외부로부터 상기 지지 플레이트의 중심부로 인입되며 작동유체가 흐르는 주공급라인과, 상기 지지 플레이트의 내부에 제공되며 상기 주공급라인으로부터 상기 지지 플레이트의 반경방향으로 분기되어 상기 삽입홀들에 각각 연결되는 분기라인들을 포함할 수 있다.
상기 지지 플레이트의 내부에는 상기 삽입홀들과 상기 지지 플레이트의 외부를 연통하며 상기 삽입홀들 내부의 작동유체를 외부로 배출하는 유출라인들이 형성될 수 있다.
상기 제1 홀딩핀은 회전가능하고 회전중심으로부터 편심된 제1 지지부를 구비하며, 상기 제2 홀딩핀은 회전가능하고 회전중심으로부터 편심된 제2 지지부를 구비할 수 있다.
상기 구동유닛은 상기 제1 홀딩핀의 하부에 일단이 연결되며 상기 제1 홀딩핀과 함께 회전하는 제1 종동축과, 상기 제1 종동축의 타단에 연결되며 상기 제1 종동축을 회전시키는 제1 종동기어와, 상기 제2 홀딩핀의 하부에 일단이 연결되며 상기 제2 홀딩핀과 함께 회전하는 제2 종동축과, 상기 제2 종동축의 타단에 연결되며, 상기 제2 종동축을 회전시키는 제2 종동기어와, 상기 제1 및 제2 종동기어를 구동하는 구동기어를 포함할 수 있다.
상기 구동유닛은 상기 제1 종동축의 외주면에 고정설치된 제1 돌기와, 상기 제1 종동기어를 상기 제1 종동축의 타단에 고정연결하며 상기 제1 돌기를 상기 제1 홀딩핀의 승강방향으로 안내하는 제1 가이드홀이 형성된 제1 고정체와, 상기 제2 종동축의 외주면에 고정설치된 제2 돌기와, 상기 제2 종동기어를 상기 제2 종동축의 타단에 고정연결하며 상기 제2 돌기를 상기 제2 홀딩핀의 승강방향으로 안내하는 제2 가이드홀이 형성된 제2 고정체를 더 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 6을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.
이하에서는 기판의 일례로 웨이퍼(W)를 들어 설명하나, 본 발명은 이에 한정 되지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 스핀헤드(1)를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
스핀헤드(1)는 웨이퍼(W)를 지지고정한 상태에서 웨이퍼(W)를 회전시킨다. 회전되는 웨이퍼(W)는 별도의 에칭장비, 또는 세정장비에 의하여 에칭공정 또는 세정공정을 수행한다.
스핀헤드(1)는 원판 형상의 지지 플레이트(10)와, 지지 플레이트(10)의 가장자리를 따라 지지 플레이트(10)의 상부에 배치된 제1 및 제2 홀딩핀들(20, 30)과, 제1 및 제2 홀딩핀들(20, 30)을 구동하는 구동유닛을 포함한다.
지지 플레이트(10)는 웨이퍼(W)에 대응되는 크기의 원판 형상을 가지며, 지지 플레이트(10)의 상부면에는 지지 플레이트(10)의 가장자리를 따라 복수의 삽입홀(11)들이 형성된다. 삽입홀(11)에는 제1 및 제2 홀딩핀들(20, 30)이 각각 설치된다.
삽입홀(11)들은 플레이트(10)의 중심을 기준으로 일정한 거리에 일정한 각도(θ)를 갖도록 형성된다. 이는 후술하는 제1 및 제2 홀딩핀(20, 30)이 웨이퍼(W)에 균일하게 힘을 가하기 위함이다. 본 실시예에서는 플레이트(10)에 6개의 삽입홀(11)들이 형성되며, 삽입홀(11) 간의 각도(θ)는 60°로 제공된다. 그러나, 본 실시예와 다른 개수의 삽입홀(11)들이 제공되는 경우 삽입홀(11)들 간의 각도(θ)는 달라질 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 플레이트(10)의 상부면에는 지지핀(14)이 설치된다. 지지핀(14)은 플레이트(10)의 상부에 로딩된 웨이퍼(W)의 저면을 지지한다.
한편, 플레이트(10)의 하부에는 플레이트(10)를 회전시키는 회전축(12)이 연결되며, 회전축(12)은 구동모터(도시안됨) 및 구동풀리(도시안됨)와 회전축(12)을 연결하는 벨트(미도시)에 의하여 회전된다. 이는 공정시 웨이퍼(W)를 회전시키기 위한 것으로, 벨트에 의하여 회전축(12)이 회전하면, 회전축(12)에 연결되어 있는 플레이트(10)가 함께 회전하며, 플레이트(10) 상에 로딩된 웨이퍼(W)도 함께 회전한다.
제1 홀딩핀(20)들과 제2 홀딩핀(30)들은 공정진행시 교대로 웨이퍼(W)를 홀딩/언홀딩한다. 제1 홀딩핀(20)들이 웨이퍼(W)를 홀딩하는 경우 제2 홀딩핀(30)들은 웨이퍼(W)를 언홀딩하며, 제2 홀딩핀(30)들이 웨이퍼(W)를 홀딩하는 경우 제1 홀딩핀(20)들은 웨이퍼(W)를 언홀딩한다.
도 2는 본 발명에 따른 스핀헤드(1)의 내부를 나타내는 도면이며, 도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 제1 및 제2 홀딩핀(20, 30)과 제1 및 제2 종동부(40, 50)를 나타내는 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 지지 플레이트(10)의 상부면에는 지지 플레이트(10)의 가장자리를 따라 삽입홀(11)들이 형성된다. 삽입홀(11)은 원기둥 형상을 하며, 제1 및 제2 홀딩핀(20, 30)은 각각의 삽입홀(11)에 설치된다.
도 3a에 도시한 바와 같이, 제1 홀딩핀(20)은 원통형의 제1 몸체부(22)와, 제1 몸체부(22)의 상단에 연결된 제1 지지부(24)를 구비한다. 제1 몸체부(22)의 하부에는 후술하는 제1 가압부(42)가 연결된다.
도시한 바와 같이, 제1 몸체부(22)의 외주면과 나란한 제1 지지부(24)의 외주면에는 내측으로 함몰된 'V'자 형상의 제1 슬롯(26)이 형성된다. 제1 슬롯(26)은 웨이퍼(W)의 측부와 접촉하는 경사면을 제공한다.
제1 지지부(24)는 후술하는 제1 종동축(44)의 회전중심으로부터 편심되어 있으며, 이로 인하여 제1 종동축(44)의 회전에 따라 제1 지지부(24)는 지지 플레이트(10)의 안쪽으로 접근할 수 있다. 따라서, 홀딩상태는 제1 지지부(24)가 지지 플레이트(10)의 안쪽으로 접근하여 제1 슬롯(26)의 경사면이 웨이퍼(W)의 측부와 접촉한 상태이며, 언홀딩상태는 제1 지지부(24)가 지지 플레이트(10)의 바깥쪽으로 치우쳐 제1 슬롯(26)의 경사면이 웨이퍼(W)의 측부로부터 이격된 상태이다.
제1 몸체부(22)의 하부에는 제1 홀딩핀(20)을 승강시키는 제1 가압부(42)가 연결된다. 제1 가압부(42)는 제1 몸체부(22)와 접하는 제1 상부가압판(42a)과, 제1 상부가압판(42a)의 가장자리로부터 연직아래 방향으로 연장되는 제1 측부가압판(42b)을 포함한다.
후술하는 제1 분기라인(62a)을 통해 공급되는 작동유체는 제1 상부가압판(42a)에 압력을 가하며, 압력으로 인하여 제1 홀딩핀(20)은 상승한다. 제1 측부가압판(42b)은 후술하는 제1 유출라인(64a)을 개폐한다.
한편, 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 종동축(44) 상에는 제1 탄성체(45)가 설치된다. 제1 탄성체(45)는 코일 형상의 인장스프링(extension spring)이며, 제1 상부가압판(42a)에 가해지는 압력과 반대 방향으로 탄성력을 제공한다. 따라서, 제1 상부가압판(42a)에 가해진 압력이 제거되면 상승한 제1 홀딩핀(20)은 하강하여 원래의 위치로 복귀한다.
제1 상부가압판(42a)의 하부에는 제1 종동축(44)의 일단이 연결된다. 제1 종동축(44)은 제1 홀딩핀(20)과 함께 승강하며, 후술하는 제1 종동기어(46a)의 회전력을 제1 홀딩핀(20)에 제공한다.
제1 종동축(44)의 타단에는 제1 종동체(46)가 연결된다. 제1 종동체(46)는 제1 종동기어(46a)와, 제1 종동기어(46a)를 제1 종동축(44)의 타단에 고정연결하는 제1 고정체(46b)를 포함한다. 제1 종동기어(46a)는 후술하는 구동기어(72)에 의하여 회전하며, 회전력은 제1 종동축(44)을 통하여 제1 홀딩핀(20)에 전달된다.
제1 고정체(46b)에는 제1 가이드홀(47)이 형성된다. 제1 가이드홀(47)은 제1 종동축(44)의 외주면에 고정설치된 제1 돌기(48)의 운동방향을 제한하며, 제1 돌기(48)가 제1 홀딩핀(20)의 승강방향으로 직선운동하도록 제1 돌기(48)를 안내한다. 따라서, 제1 종동축(44)은 제1 고정체(46b)와 독립적으로 상하운동할 수 있으나, 제1 종동기어(46a)의 회전시 제1 종동축(44)은 제1 고정체(46b)와 함께 회전된다.
도 3b에 도시한 바와 같이, 제2 홀딩핀(30)은 원통형의 제2 몸체부(32)와, 제2 몸체부(32)의 상단에 연결된 제2 지지부(34)를 구비한다. 제2 몸체부(32)의 하부에는 후술하는 제2 가압부(52)가 연결된다.
도시한 바와 같이, 제2 몸체부(32)의 외주면과 나란한 제2 지지부(34)의 외주면에는 내측으로 함몰된 'V'자 형상의 제2 슬롯(36)이 형성된다. 제2 슬롯(36)은 웨이퍼(W)의 측부와 접촉하는 경사면을 제공한다.
제2 지지부(34)는 후술하는 제2 종동축(54)의 회전중심으로부터 편심되어 있으며, 이로 인하여 제2 종동축(54)의 회전에 따라 제2 지지부(34)는 지지 플레이트(10)의 안쪽으로 접근할 수 있다. 따라서, 홀딩상태는 제2 지지부(34)가 지지 플레이트(10)의 안쪽으로 접근하여 제2 슬롯(36)의 경사면이 웨이퍼(W)의 측부와 접촉한 상태이며, 언홀딩상태는 제2 지지부(34)가 지지 플레이트(10)의 바깥쪽으로 치우쳐 제2 슬롯(26)의 경사면이 웨이퍼(W)의 측부로부터 이격된 상태이다.
제2 몸체부(32)의 하부에는 제2 홀딩핀(30)을 승강시키는 제2 가압부(52)가 연결된다. 제2 가압부(52)는 제2 몸체부(32)와 접하는 제2 상부가압판(52a), 제2 상부가압판(52a)의 가장자리 중 제2 홀딩핀(30)의 회전중심을 기준으로 제2 지지부(34)의 반대방향에 위치하는 가장자리로부터 연직아래 방향으로 연장되는 제2 측부가압판(52b), 그리고 제2 상부가압판(52a)과 대향되는 제2 하부가압판(52c)을 포함한다. 후술하는 제2 분기라인(62b)을 통해 공급되는 작동유체는 제2 하부가압판(52c)에 압력을 가하며, 압력으로 인하여 제2 홀딩핀(30)은 하강한다. 제2 측부 가압판(52b)은 후술하는 제2 유출라인(64b)을 개폐하며, 제2 측부가압판(52b)에는 제2 홀딩핀(30)이 하강한 상태에서 제2 유출라인(64b)과 연통하는 연통홀(52d)이 형성된다.
한편, 도 2에 도시한 바와 같이, 제2 종동축(54) 상에는 제2 탄성체(55)가 설치된다. 제2 탄성체(55)는 코일 형상의 압축스프링(compression spring)이며, 제2 하부가압판(52c)에 가해지는 압력과 반대 방향으로 탄성력을 제공한다. 따라서, 제2 하부가압판(52c)에 가해진 압력이 제거되면 하강한 제2 홀딩핀(30)은 상승하여 원래의 위치로 복귀한다.
제2 하부가압판(52c)의 하부에는 제2 종동축(54)의 일단이 연결된다. 제2 종동축(54)은 제2 홀딩핀(30)과 함께 승강하며, 후술하는 제2 종동기어(56a)의 회전력을 제2 홀딩핀(30)에 제공한다.
제2 종동축(54)의 타단에는 제2 종동체(56)가 연결된다. 제2 종동체(56)는 제2 종동기어(56a)와, 제2 종동기어(56a)를 제2 종동축(54)의 타단에 고정연결하는 제2 고정체(56b)를 포함한다. 제2 종동기어(56a)는 후술하는 구동기어(72)에 의하여 회전하며, 회전력은 제2 종동축(54)을 통하여 제2 홀딩핀(30)에 전달된다.
제2 고정체(56b)에는 제2 가이드홀(57)이 형성된다. 제2 가이드홀(57)은 제2 종동축(54)의 외주면에 고정설치된 제2 돌기(58)의 운동방향을 제한하며, 제2 돌기(58)가 제2 홀딩핀(30)의 승강방향으로 직선운동하도록 제2 돌기(58)를 안내한다. 따라서, 제2 종동축(54)은 제2 고정체(56b)와 독립적으로 상하운동할 수 있으 나, 제2 종동기어(56a)의 회전시 제2 종동축(54)은 제2 고정체(56b)와 함께 회전된다.
상술한 바와 같이, 제1 및 제2 홀딩핀(20, 30)이 설치되는 삽입홀(11)에는 작동유체가 공급된다. 작동유체는 지지 플레이트(10)의 외부로부터 회전축(12)을 통하여 지지 플레이트의 중심으로 인입되는 주공급라인(62)을 통해 지지 플레이트(10)의 내부로 유입되며, 주공급라인(62)으로부터 분기된 제1 분기라인(62a)과 제2 분기라인(62b)을 통해 삽입홀에 공급된다. 제1 분기라인(62a)과 제2 분기라인(62b)은 주공급라인(62)으로부터 지지 플레이트(10)의 반경방향으로 분기된다. 주공급라인(62) 상에는 주공급라인(62)을 개폐하는 밸브(63)가 설치된다.
한편, 제1 분기라인(62a)과 연결된 삽입홀(11)의 반대측에는 제1 유출라인(64a)이 형성된다. 제1 유출라인(64a)은 제1 유출라인(64a)에 대응되는 제1 측부가압판(42b)에 의하여 개폐되며, 개방시 삽입홀(11) 내의 작동유체가 외부로 배출되는 통로가 된다.
또한, 제2 분기라인(62b)과 연결된 삽입홀(11)의 반대측에는 제2 유출라인(64b)이 형성된다. 제2 유출라인(64b)은 제2 유출라인(64b)에 대응되는 제2 측부가압판(52b)에 의하여 개폐되며, 개방시 삽입홀(11) 내의 작동유체가 연통홀(52d)을 통하여 외부로 배출되는 통로가 된다.
제1 및 제2 종동기어(46a, 56a)의 내측에는 구동기어(72)가 설치된다. 구동 기어(72)는 제1 및 제2 종동기어(46a, 56a)에 연결되어 제1 및 제2 종동기어(46a, 56a)를 구동한다. 구동기어(72)의 하부에는 구동기어(72)를 회전시키는 구동축(74)이 연결된다.
이하, 도 2 및 도 4를 참고하여 웨이퍼(W)를 홀딩하는 방법을 살펴보기로 한다. 도 4는 본 발명에 따른 제1 및 제2 홀딩핀(20, 30)의 동작상태를 나타내는 도면이다.
밸브(63)에 의하여 주공급라인(62)가 폐쇄되면 삽입홀(11)에는 작동유체가 공급되지 않는다. 따라서, 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 홀딩핀(20)은 제1 탄성체(45)에 의한 탄성력으로 인하여 하강된 상태를 유지하며, 제2 홀딩핀(30)은 제2 탄성체(55)에 의한 탄성력으로 인하여 상승된 상태를 유지한다.
이때, 웨이퍼(W)의 일측은 제1 슬롯(26)의 상부경사면에 접촉한 상태를 유지하며, 웨이퍼(W)의 타측은 제2 슬롯(36)의 상부경사면과 하부경사면 사이에 위치하며 제2 슬롯(36)과 접촉되지 않는다. 따라서, 웨이퍼(W)는 세 개의 제1 홀딩핀(20)에 의하여 지지된 상태를 유지한다.
이때, 밸브(63)를 이용하여 주공급라인(62)을 개방하면, 주공급라인(62)을 흐르는 작동유체는 제1 홀딩핀(20)이 설치된 삽입홀(11) 및 제2 홀딩핀(30)이 설치된 삽입홀(11)에 공급된다.
작동유체는 제1 상부가압판(42a)에 압력을 가하며, 작동유체의 압력은 제1 홀딩핀(20)을 상승시킨다. 제1 홀딩핀(20)이 상승하면, 제1 슬롯(26)의 상부경사면과 접촉하는 웨이퍼(W)의 일측은 제1 슬롯(26)의 상부경사면과 하부경사면 사이에 위치하며 제1 슬롯(26)과 접촉하지 않는다. 이때, 제1 홀딩핀(20)의 변위(displacement)는 제1 돌기(48)의 변위와 일치하므로 제1 가이드홀(47)의 크기에 의하여 조절될 수 있다.
또한, 작동유체는 제2 하부가압판(52c)에 압력을 가하며, 작동유체의 압력은 제2 홀딩핀(30)을 하강시킨다. 제2 홀딩핀(30)이 하강하면, 제2 슬롯(36)의 상부경사면과 하부경사면 사이에 위치하는 웨이퍼(W)의 타측은 제2 슬롯(36)의 상부경사면과 접촉한다. 따라서, 도 4에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)는 세 개의 제2 홀딩핀(30)에 의하여 지지된 상태를 유지한다.
한편, 본 실시예에서는 웨이퍼(W)는 제1 홀딩핀(20) 또는 제2 홀딩핀(30)의 상부경사면에 접촉된 상태에서 지지되는 것으로 설명되었으나, 웨이퍼(W)는 제1 홀딩핀(20) 또는 제2 홀딩핀(30)의 하부경사면에 접촉된 상태에서 지지될 수도 있다.
이하, 도 5를 참고하여 지지 플레이트(10) 상의 웨이퍼(W)를 로딩/언로딩하는 방법을 살펴보기로 한다. 도 5는 본 발명에 따른 제1 및 제2 홀딩핀(20, 30)의 동작상태를 나타내는 도면이다.
웨이퍼(W)를 지지 플레이트(10) 상에 로딩/언로딩하기 위해서는 지지 플레이트(10) 상에 웨이퍼(W)가 드나들 수 있는 충분한 공간이 확보되어야 하며, 충분한 공간은 웨이퍼(W)의 직경에 비하여 커야 한다. 따라서, 웨이퍼(W)와 접촉하는 제1 및 제2 지지부(24, 34)를 지지 플레이트(10)의 반경 외측방향으로 이동시켜야 한다.
상술한 바와 같이, 제1 지지부(24)는 제1 종동축(44)의 회전중심으로부터 편심되어 있으며, 제2 지지부(34)는 제2 종동축(54)의 회전중심으로부터 편심되어 있다.
도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 지지부(24, 34)가 웨이퍼(W)의 측부에 근접되어 있는 상태에서, 제1 및 제2 종동기어(46a, 56a)가 180°회전하도록 제1 및 제2 종동기어(46a, 56a)에 연결된 구동기어(72)를 회전시키면 제1 및 제2 지지부(24, 34)는 지지 플레이트(10)의 반경 외측방향으로 이동한다.
따라서, 도 5에 도시한 바와 같이, 지지 플레이트(10) 상부에는 웨이퍼(W)가 드나들 수 있는 충분한 공간이 확보되며, 작업자는 웨이퍼(W)를 자유롭게 로딩/언로딩할 수 있다.
본 발명에 의하면 공정시 웨이퍼의 접촉면에 잔류하는 약액을 제거할 수 있으며, 또한 웨이퍼의 전면을 균일하게 처리할 수 있다. 또한, 웨이퍼의 접촉면에서 발생하는 공정불량을 최소화할 수 있다.

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 공정수행시 기판의 하부에 위치하는 지지 플레이트;
    상기 지지 플레이트의 상부에 상기 지지 플레이트의 가장자리를 따라 형성된 복수의 삽입홀들에 각각 설치되며, 상기 기판이 상기 지지 플레이트의 상부로부터 이탈하는 것을 방지하는 제1 및 제2 홀딩핀들; 및
    상기 제1 및 제2 홀딩핀들이 상기 기판의 측부와 교대로 접촉/비접촉하여 상기 기판을 홀딩/언홀딩하도록 상기 제1 및 제2 홀딩핀들을 승강시키는 구동유닛을 포함하고,
    상기 제1 홀딩핀은 승강에 의하여 상기 기판의 측부와 접촉하는 제1 슬롯이 측부에 형성된 제1 지지부를 포함하며,
    상기 제2 홀딩핀은 승강에 의하여 상기 기판의 측부와 접촉하는 제2 슬롯이 측부에 형성된 제2 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀헤드.
  3. 공정수행시 기판의 하부에 위치하는 지지 플레이트;
    상기 지지 플레이트의 상부에 상기 지지 플레이트의 가장자리를 따라 형성된 복수의 삽입홀들에 각각 설치되며, 상기 기판이 상기 지지 플레이트의 상부로부터 이탈하는 것을 방지하는 제1 및 제2 홀딩핀들; 및
    상기 제1 및 제2 홀딩핀들이 상기 기판의 측부와 교대로 접촉/비접촉하여 상기 기판을 홀딩/언홀딩하도록 상기 제1 및 제2 홀딩핀들을 승강시키는 구동유닛을 포함하고,
    상기 구동유닛은,
    상기 삽입홀에 연통되며, 상기 삽입홀들의 내부에 작동유체를 공급하여 상기 제1 및 제2 홀딩핀을 구동하는 구동부;
    상기 제1 홀딩핀의 하부에 연결되며, 상기 작동유체에 의한 압력으로 인하여 상승하는 제1 가압판; 및
    상기 제2 홀딩핀의 하부에 연결되며, 상기 작동유체에 의한 압력으로 인하여 하강하는 제2 가압판을 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀헤드.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 구동유닛은,
    상기 제1 홀딩핀에 대하여 상기 구동부의 구동방향과 반대 방향으로 탄성력을 제공하는 제1 탄성체; 및
    상기 제2 홀딩핀에 대하여 상기 구동부의 구동방향과 반대 방향으로 탄성력을 제공하는 제2 탄성체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀헤드.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 지지 플레이트의 외부로부터 상기 지지 플레이트의 중심부로 인입되며, 작동유체가 흐르는 주공급라인; 및
    상기 지지 플레이트의 내부에 제공되며, 상기 주공급라인으로부터 상기 지지 플레이트의 반경방향으로 분기되어 상기 삽입홀들에 각각 연결되는 분기라인들을 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀헤드.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 지지 플레이트의 내부에는 상기 삽입홀들과 상기 지지 플레이트의 외부를 연통하며, 상기 삽입홀들 내부의 작동유체를 외부로 배출하는 유출라인들이 형성되는 것을 특징으로 하는 스핀헤드.
  7. 공정수행시 기판의 하부에 위치하는 지지 플레이트;
    상기 지지 플레이트의 상부에 상기 지지 플레이트의 가장자리를 따라 형성된 복수의 삽입홀들에 각각 설치되며, 상기 기판이 상기 지지 플레이트의 상부로부터 이탈하는 것을 방지하는 제1 및 제2 홀딩핀들; 및
    상기 제1 및 제2 홀딩핀들이 상기 기판의 측부와 교대로 접촉/비접촉하여 상기 기판을 홀딩/언홀딩하도록 상기 제1 및 제2 홀딩핀들을 승강시키는 구동유닛을 포함하고,
    상기 제1 홀딩핀은 회전가능하고 회전중심으로부터 편심된 제1 지지부를 구비하며,
    상기 제2 홀딩핀은 회전가능하고 회전중심으로부터 편심된 제2 지지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스핀헤드.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 구동유닛은,
    상기 제1 홀딩핀의 하부에 일단이 연결되며, 상기 제1 홀딩핀과 함께 회전하는 제1 종동축;
    상기 제1 종동축의 타단에 연결되며, 상기 제1 종동축을 회전시키는 제1 종동기어;
    상기 제2 홀딩핀의 하부에 일단이 연결되며, 상기 제2 홀딩핀과 함께 회전하는 제2 종동축;
    상기 제2 종동축의 타단에 연결되며, 상기 제2 종동축을 회전시키는 제2 종 동기어; 및
    상기 제1 및 제2 종동기어를 구동하는 구동기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀헤드.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 구동유닛은,
    상기 제1 종동축의 외주면에 고정설치된 제1 돌기;
    상기 제1 종동기어를 상기 제1 종동축의 타단에 고정연결하며, 상기 제1 돌기를 상기 제1 홀딩핀의 승강방향으로 안내하는 제1 가이드홀이 형성된 제1 고정체;
    상기 제2 종동축의 외주면에 고정설치된 제2 돌기; 및
    상기 제2 종동기어를 상기 제2 종동축의 타단에 고정연결하며, 상기 제2 돌기를 상기 제2 홀딩핀의 승강방향으로 안내하는 제2 가이드홀이 형성된 제2 고정체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀헤드.
KR1020060087946A 2006-09-12 2006-09-12 스핀헤드 KR100809593B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060087946A KR100809593B1 (ko) 2006-09-12 2006-09-12 스핀헤드

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060087946A KR100809593B1 (ko) 2006-09-12 2006-09-12 스핀헤드

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100809593B1 true KR100809593B1 (ko) 2008-03-04

Family

ID=39397495

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060087946A KR100809593B1 (ko) 2006-09-12 2006-09-12 스핀헤드

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100809593B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3442015B1 (en) * 2016-05-24 2024-02-14 Mimasu Semiconductor Industry Co., Ltd. Wafer holding mechanism and method for rotary table and rotary wafer holding device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09107023A (ja) * 1995-10-13 1997-04-22 Toshiba Microelectron Corp 被処理物の回転保持装置
JPH1092912A (ja) 1996-09-11 1998-04-10 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板回転保持装置および回転式基板処理装置
JP2001156039A (ja) 1999-11-25 2001-06-08 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
JP2002203891A (ja) 2000-12-28 2002-07-19 Kaijo Corp スピン処理装置におけるウエーハ固定機構

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09107023A (ja) * 1995-10-13 1997-04-22 Toshiba Microelectron Corp 被処理物の回転保持装置
JPH1092912A (ja) 1996-09-11 1998-04-10 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板回転保持装置および回転式基板処理装置
JP2001156039A (ja) 1999-11-25 2001-06-08 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
JP2002203891A (ja) 2000-12-28 2002-07-19 Kaijo Corp スピン処理装置におけるウエーハ固定機構

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3442015B1 (en) * 2016-05-24 2024-02-14 Mimasu Semiconductor Industry Co., Ltd. Wafer holding mechanism and method for rotary table and rotary wafer holding device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100829923B1 (ko) 스핀헤드 및 이를 이용하는 기판처리방법
KR101490538B1 (ko) 액처리 장치 및 액처리 방법
KR100746576B1 (ko) 스핀헤드 및 이를 이용하여 웨이퍼를 홀딩/언홀딩하는 방법
KR20110109850A (ko) 기판처리장치 및 기판처리방법
KR100862912B1 (ko) 기판 처리 장치
KR100927118B1 (ko) 스핀 척 및 웨이퍼 처리 방법
CN108074839B (zh) 基板处理装置
US20170278727A1 (en) Liquid processing apparatus
KR20080071685A (ko) 지지부재 및 상기 지지부재를 구비하는 기판 처리 장치
KR20080060684A (ko) 기판 지지 유닛, 기판 처리 장치 및 이를 이용하는 기판지지 방법
KR100809593B1 (ko) 스핀헤드
CN108269750B (zh) 基板处理装置、使用其测量排出量的方法和基板处理方法
CN107799442B (zh) 基板清洗装置及具备该基板清洗装置的基板处理装置
KR101847663B1 (ko) 기판 세정 장치, 기판 세정 방법 및 기억 매체
KR20040103714A (ko) 기판의 로딩 장치 및 이를 이용한 기판의 로딩 방법
US20160376702A1 (en) Dual mode chamber for processing wafer-shaped articles
KR100858426B1 (ko) 스핀헤드, 이를 구비하는 기판처리장치 및 방법
KR20080023859A (ko) 스핀헤드 및 이를 이용하여 웨이퍼를 홀딩/언홀딩하는 방법
KR101099733B1 (ko) 기판 처리 장치
KR100772611B1 (ko) 스핀헤드, 이를 구비하는 기판처리장치 및 방법
JP2013069776A (ja) 基板洗浄装置、基板洗浄方法および基板洗浄方法を実行するためのコンピュータプログラムが記録された記録媒体
KR100831988B1 (ko) 스핀헤드 및 이를 이용하여 웨이퍼를 홀딩/언홀딩하는 방법
JP3754334B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
KR101081902B1 (ko) 기판 처리 장치
KR101909191B1 (ko) 기판 지지 유닛 및 이를 가지는 기판 처리 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Publication of correction
LAPS Lapse due to unpaid annual fee