상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 스핀 장치는 백 노즐을 회전 가능하게 설계하여 처리액의 분사 지점을 변경시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 특징을 구현할 수 있는 본 발명의 실시예에 따른 기판 스핀 장치는, 기판을 지지하며 중공축을 중심으로 회전하는 캐리어; 상기 기판의 배면을 향해 처리액을 분사하는 회전 가능한 노즐; 상기 중공축의 내부에 설치되어 상기 노즐로 처리액을 공급하는 배관; 및 상기 노즐을 회전시키는 스텝핑 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 실시에에 있어서, 상기 중공축 내부에 설치되어 상기 노즐과 상기 스텝핑 모터를 연결하여 상기 스텝핑 모터의 구동력을 상기 노즐로 전달하는 회전 가능한 축을 더 포함한다.
본 실시에에 있어서, 상기 축은 양단에 제1 기어와 제2 기어를 각각 포함하고, 상기 노즐은 상기 제1 기어와 맞물리는 제3 기어를 포함하고, 상기 스텝핑 모터는 상기 제2 기어와 맞물리는 제4 기어를 포함한다.
본 실시에에 있어서, 상기 축은 양단에 제1 풀리와 제2 풀리를 각각 포함하고, 상기 노즐은 상기 제1 풀리와 제1 벨트를 매개로 조합되는 제3 풀리를 포함하고, 상기 스텝핑 모터는 상기 제2 풀리와 제2 벨트를 매개로 조합되는 제4 풀리를 포함한다.
본 실시에에 있어서, 상기 스텝핑 모터의 구동을 제어하여 상기 노즐의 회전 각도를 설정하는 컨트롤 유닛을 더 포함한다. 상기 회전 각도는 0°내지 180°이다.
본 발명에 의하면, 백 노즐을 회전 가능하게 설치하고 그 회전각을 스텝핑 모터로써 조절함으로써 백 노즐을 0°내지 180°로 회전시킬 수 있게 된다. 이에 따라, 기판의 특정 부위에 처리액을 회전각을 조절하거나 또는 붐 스윙시키면서 의도적으로 집중적으로 분사할 수 있게 된다.
이하, 본 발명에 따른 기판 스핀 장치를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명과 종래 기술과 비교한 이점은 첨부된 도면을 참조한 상세한 설명과 특허청구범위를 통하여 명백하게 될 것이다. 특히, 본 발명은 특허청구범위에서 잘 지적되고 명백하게 청구된다. 그러나, 본 발명은 첨부된 도면과 관련해서 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해될 수 있다. 도면에 있어서 동일한 참조부호는 다양한 도면을 통해서 동일한 구성요소를 나타낸다.
(실시예)
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 스핀 장치를 도시한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기판 스핀 장치(100)는 기판(W)을 지지하는 회전 가능한 캐리어(110)를 구비한다. 캐리어(110)는 스핀모터 및 기타 구동부의 구동력을 전달받아 중공축(120)을 중심으로 회전한다. 캐리어(110) 상에는 기판(W)을 실제로 지지하는 스핀척(140)과 기판 지지핀(150)이 마련된다. 기판(W)은 전면(Wa)은 위로 향하고 배면(Wb)은 아래를 향하도록 캐리어(110) 상에서 지지된다. 기판 지지핀(150)은 기판(W)의 배면(Wb)을 지지하고 스핀척(140)은 기판(W)의 에지(Wc)를 지지한다.
기판(W)의 배면(Wb)에 처리액을 제공하는 백 노즐(160)이 마련된다. 백 노즐(160)은 백 노즐 캡(130)에 의해 회전 가능하게 고정된다. 구체적으로, 백 노즐(160)은 백 노즐 캡(130)의 홀(130a)에 삽입되고, 하부에는 기어(162)가 구비된다. 기어(162)는 중공축(120) 내부에 설치된 수직 방향으로 연장된 축(170)의 상단부에 형성된 기어(172)와 맞물린다. 축(170)의 하단부에는 기어(174)가 마련되고, 기어(174)는 스텝핑 모터(180)의 기어(182)와 맞물린다. 스텝핑 모터(180)는 백 노즐(160)을 특정 각도 가령 0°내지 180°각도로 회전시키기 위해 설치된 것으로, 컨트롤 유닛(190)에 의해 제어된다. 컨트롤 유닛(190)은 처리액에 의한 기판 처리, 가령 기판 에칭이나 기판 세정 등의 공정 레시피(recipe)에 따라 백 노즐(160)의 회전각을 조절할 수 있다. 중공축(120) 내부에는 백 노즐(160)로 처리액을 제공하는 처리액 공급 배관(195)이 설치된다.
스텝핑 모터(180)가 구동하면, 그 구동력은 기어(182,174)를 통해 축(170)으로 전달되어 축(170)이 회전한다. 축(170)이 회전하게 되면 그 회전력은 기어(172,162)를 통해 백 노즐(160)로 전달되어 백 노즐(160)이 회전하게 된다. 이로써, 백 노즐(160)을 통해 분사되는 처리액은 기판(W)의 배면(Wb)의 특정 부위로 의도적으로 제공된다.
예를 들어, 백 노즐(160)이 기판(W)의 중심부인 A 지점에 있으면 A 지점을 향해 처리액을 분사하고, 백 노즐(160)이 기판(W)의 중심부인 A지점에서 에지(Wc) 쪽에 치우친 B 지점에 있으면 그 B 지점을 향해 처리액을 분사한다. 여기서, 백 노즐(160)이 기판(W)의 A 지점에 있는 경우를 회전 각도가 0°인 상태라고 정의하고, 백 노즐(160)이 기판(W)의 B 지점에 있는 경우를 회전 각도가 180°인 상태라고 가정한다. 다른 예로서, 백 노즐(160)을 계속적으로 회전시킴과 동시에 처리액을 처리액 공급 배관(195)을 통해 공급시키면 처리액은 A 지점에서 B 지점 사이에서 소위 붐 스윙(boom swing)되면서 제공된다. 또 다른 예로서, 백 노즐(160)을 0°내지 180°각도 사이의 특정 각도로 설정하게 되면 A 지점과 B 지점 사이의 특정 지점을 향해 처리액이 분사된다.
(변경 실시예)
도 3은 본 발명의 변경 실시예에 따른 기판 스핀 장치를 도시한 단면도이다. 도 3에 도시된 변경 실시에의 기판 스핀 장치는 도 2에 도시된 기판 스핀 장치와 대동소이하므로 이하에선 상이한 점을 중심으로 설명하며 동일한 점에 대해서는 개략적으로 설명하거나 생략하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 변경 실시예에 따른 기판 스핀 장치(200)는 기판(W)을 지지하며 중공축(220)을 중심으로 회전 가능한 캐리어(210)를 구비한다. 캐리어(210) 상에는 기판(W)의 에지(Wc)를 지지하는 스핀척(240)과 배면(Wb)을 지지하는 기판 지지핀(250)이 마련된다.
기판(W)의 배면(Wb)에 처리액을 제공하는 백 노즐(260)이 마련되는데, 백 노즐(260)은 백 노즐 캡(230)에 의해 회전 가능하게 고정된다. 구체적으로, 백 노즐(260)은 백 노즐 캡(230)의 홀(230a)에 삽입되고, 하부에는 풀리(262)가 구비된다. 풀리(262)는 중공축(220) 내부에 설치된 수직 방향으로 연장된 축(270)의 상단부에 형성된 풀리(272)와 벨트(264)를 매개로 동력 전달 가능하게 조합된다.
축(270)의 하단부에 풀리(274)가 더 마련되고, 이 풀리(274)는 스텝핑 모터(280)의 풀리(282)와 벨트(276)를 매개로 동력 전달 가능하게 조합된다. 스텝핑 모터(280)는 백 노즐(260)을 특정 각도 가령 0°내지 180°각도로 회전시키기 위해 설치된 것으로, 컨트롤 유닛(290)에 의해 제어된다. 컨트롤 유닛(290)은 공정 레시피에 따라 백 노즐(260)의 회전각을 적절히 조절할 수 있다. 중공축(220) 내부에는 백 노즐(260)로 처리액을 제공하는 처리액 공급 배관(295)이 설치된다.
스텝핑 모터(280)가 구동하면, 그 구동력은 벨트(276)를 통해 축(270)으로 전달되어 축(270)이 회전한다. 축(270)이 회전하게 되면 그 회전력은 벨트(264)를 통해 백 노즐(260)로 전달되어 백 노즐(260)이 회전하게 된다. 이로써, 백 노즐(260)을 통해 분사되는 처리액은 기판(W)의 배면(Wb)의 특정 부위로 의도적으로 제공된다.
예를 들어, 백 노즐(260)이 0°상태에 있으면 기판(W)의 중심부인 A 지점을 향해 처리액을 분사하고, 백 노즐(260)이 180°상태에 있으면 기판(W)의 B 지점을 향해 처리액을 분사한다. 다른 예로서, 백 노즐(260)을 계속적으로 회전시킴과 동시에 처리액을 처리액 공급 배관(295)을 통해 공급시키면 처리액은 A 지점에서 B 지점 사이에서 붐 스윙되면서 제공된다. 또 다른 예로서, 백 노즐(260)을 0°내지 180°각도 사이의 특정 각도로 설정하게 되면 A 지점과 B 지점 사이의 특정 지점을 향해 처리액이 분사된다.
이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.The substrate spin apparatus according to the present invention for achieving the above object is characterized in that the back nozzle can be rotatably designed to change the injection point of the processing liquid.
Substrate spin apparatus according to an embodiment of the present invention that can implement the above features, the carrier for supporting the substrate rotates about the hollow shaft; A rotatable nozzle for injecting a processing liquid toward the back surface of the substrate; A pipe installed inside the hollow shaft to supply a treatment liquid to the nozzle; And it characterized in that it comprises a stepping motor for rotating the nozzle.
In the present embodiment, the hollow shaft further includes a rotatable shaft which connects the nozzle and the stepping motor to transfer the driving force of the stepping motor to the nozzle.
In this embodiment, the shaft includes a first gear and a second gear at both ends, the nozzle includes a third gear meshing with the first gear, and the stepping motor meshes with the second gear. And a fourth gear.
In the present embodiment, the shaft includes a first pulley and a second pulley respectively at both ends, and the nozzle includes a third pulley combined through the first pulley and the first belt, the stepping motor is And a fourth pulley which is combined via the second pulley and the second belt.
In the present embodiment, further comprising a control unit for controlling the driving of the stepping motor to set the rotation angle of the nozzle. The angle of rotation is from 0 ° to 180 °.
According to the present invention, it is possible to rotate the bag nozzle from 0 ° to 180 ° by installing the bag nozzle rotatably and adjusting the rotation angle with a stepping motor. Accordingly, it is possible to intentionally and intensively spray the treatment liquid on a specific portion of the substrate while adjusting the rotation angle or swinging the boom.
Hereinafter, a substrate spin apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
Advantages over the present invention and prior art will become apparent through the description and claims with reference to the accompanying drawings. In particular, the present invention is well pointed out and claimed in the claims. However, the present invention may be best understood by reference to the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements throughout the various drawings.
(Example)
2 is a cross-sectional view showing a substrate spin apparatus according to an embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 2, the substrate spin apparatus 100 according to the embodiment of the present invention includes a rotatable carrier 110 supporting the substrate W. As shown in FIG. The carrier 110 is rotated about the hollow shaft 120 by receiving the driving force of the spin motor and other driving units. The spin chuck 140 and the substrate support pin 150 that actually support the substrate W are provided on the carrier 110. The substrate W is supported on the carrier 110 with the front surface Wa facing upward and the back surface Wb facing downward. The substrate support pin 150 supports the back surface Wb of the substrate W and the spin chuck 140 supports the edge Wc of the substrate W.
The back nozzle 160 is provided on the back surface Wb of the substrate W to provide the processing liquid. The back nozzle 160 is rotatably fixed by the back nozzle cap 130. Specifically, the back nozzle 160 is inserted into the hole 130a of the back nozzle cap 130, and the gear 162 is provided at the bottom thereof. The gear 162 meshes with the gear 172 formed at the upper end of the shaft 170 extending in the vertical direction installed inside the hollow shaft 120. Gear 174 is provided at the lower end of shaft 170, and gear 174 meshes with gear 182 of stepping motor 180. The stepping motor 180 is installed to rotate the bag nozzle 160 at a specific angle, such as 0 ° to 180 °, and is controlled by the control unit 190. The control unit 190 may adjust the rotation angle of the back nozzle 160 in accordance with a process recipe such as substrate processing with a processing liquid, for example, substrate etching or substrate cleaning. In the hollow shaft 120, a treatment liquid supply pipe 195 that provides a treatment liquid to the bag nozzle 160 is installed.
When the stepping motor 180 is driven, the driving force is transmitted to the shaft 170 through the gears 182 and 174 to rotate the shaft 170. When the shaft 170 rotates, the rotational force is transmitted to the back nozzle 160 through the gears 172 and 162 to rotate the back nozzle 160. As a result, the treatment liquid sprayed through the back nozzle 160 is intentionally provided to a specific portion of the back surface Wb of the substrate W. As shown in FIG.
For example, if the back nozzle 160 is at the point A, which is the center of the substrate W, the processing liquid is sprayed toward the point A, and the back nozzle 160 is at the point A, which is the center of the substrate, Wc. If it is at the B point biased toward the) side, the treatment liquid is sprayed toward the B point. Here, the case where the back nozzle 160 is at the point A of the substrate W is defined as a state where the rotation angle is 0 °, and the case where the back nozzle 160 is at the point B of the substrate W is the rotation angle Assume that it is 180 °. As another example, by continuously rotating the back nozzle 160 and simultaneously supplying the treatment liquid through the treatment liquid supply pipe 195, the treatment liquid is provided with a so-called boom swing between points A and B. . As another example, when the back nozzle 160 is set at a specific angle between 0 ° and 180 °, the processing liquid is sprayed toward a specific point between the A and B points.
(Example of change)
3 is a cross-sectional view illustrating a substrate spin apparatus in accordance with a modified embodiment of the present invention. Since the substrate spin device of the modified embodiment shown in FIG. 3 is similar to the substrate spin device shown in FIG. 2, the following description focuses on different points, and the same points will be briefly described or omitted.
Referring to FIG. 3, the substrate spin apparatus 200 according to an embodiment of the present invention includes a carrier 210 that supports the substrate W and is rotatable about the hollow shaft 220. On the carrier 210, a spin chuck 240 supporting the edge Wc of the substrate W and a substrate support pin 250 supporting the back surface Wb are provided.
A back nozzle 260 is provided on the back surface Wb of the substrate W, and the back nozzle 260 is rotatably fixed by the back nozzle cap 230. Specifically, the back nozzle 260 is inserted into the hole 230a of the back nozzle cap 230, and a pulley 262 is provided at the bottom thereof. The pulley 262 is combined with the pulley 272 formed on the upper end of the shaft 270 extending in the vertical direction installed inside the hollow shaft 220 and the belt 264 to transmit power.
A pulley 274 is further provided at a lower end of the shaft 270, and the pulley 274 is coupled to the pulley 282 of the stepping motor 280 and the belt 276 so as to transmit power. The stepping motor 280 is installed to rotate the bag nozzle 260 at a specific angle, such as 0 ° to 180 °, and is controlled by the control unit 290. The control unit 290 may appropriately adjust the rotation angle of the bag nozzle 260 according to the process recipe. In the hollow shaft 220, a treatment liquid supply pipe 295 for providing a treatment liquid to the bag nozzle 260 is installed.
When the stepping motor 280 is driven, the driving force is transmitted to the shaft 270 through the belt 276 so that the shaft 270 rotates. When the shaft 270 is rotated, the rotational force is transmitted to the back nozzle 260 through the belt 264 to rotate the back nozzle 260. As a result, the processing liquid sprayed through the back nozzle 260 is intentionally provided to a specific portion of the back surface Wb of the substrate W. As shown in FIG.
For example, when the back nozzle 260 is in the 0 ° state, the processing liquid is sprayed toward the point A which is the center of the substrate W. When the back nozzle 260 is in the 180 ° state, the B point of the substrate W is present. Spray the treatment liquid toward. As another example, by continuously rotating the back nozzle 260 and simultaneously supplying the processing liquid through the processing liquid supply pipe 295, the processing liquid is provided while boom swinging between the A point and the B point. As another example, when the back nozzle 260 is set at a specific angle between 0 ° and 180 °, the processing liquid is sprayed toward a specific point between the A and B points.
The foregoing detailed description is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments, and may be used in various other combinations, modifications, and environments without departing from the spirit of the invention. The appended claims should be construed to include other embodiments.
