KR102406088B1 - 슬립 방지 기능이 구비된 스핀 척 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 슬립 방지 기능이 구비된 스핀 척 장치에 관한 것이다.
본 발명은 척 몸체, 상기 척 몸체의 상면의 가장자리를 따라 복수개로 구비되어 기판의 하면을 지지하는 지지 핀, 상기 척 몸체의 상면의 가장자리를 따라 복수개로 구비되어 기판의 측면을 그립하는 그립 핀 및 상기 척 몸체의 하면에 회전 가능하게 결합되어 있으며 상기 그립 핀과의 기어 결합을 통해 상기 그립 핀을 회전시키는 휠 기어를 포함하고, 상기 그립 핀을 구성하는 그립핀 몸체의 상단부에는 상기 기판의 측면을 그립하기 위한 그립 돌기가 상기 그립핀 몸체의 중심축에서 편향된 위치에 형성되어 있고, 상기 그립 돌기의 표면에는 상기 그립 돌기가 상기 척 몸체와 함께 고속 회전하는 기판의 측면에서 슬립되는 것을 방지하는 슬립 방지 패턴이 형성되어 있다.

Description

슬립 방지 기능이 구비된 스핀 척 장치{SPIN CHUCK APPARATUS EQUIPPED WITH SLIP PREVENTING FUNCTION}
본 발명은 슬립 방지 기능이 구비된 스핀 척 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 고속 회전하는 스핀 척의 구성요소들 중에서 기판의 측면에 접촉하여 기판의 이탈을 방지하는 그립 핀의 접촉 돌기부에 슬립 방지 패턴을 형성함으로써 그립 핀의 접촉 돌기부가 기판에서 슬립되는 현상을 방지할 수 있는 슬립 방지 기능이 구비된 스핀 척 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자는 기판, 실리콘 기판 등을 이용하여 증착, 사진 및 식각 공정 등을 반복 수행함으로써 제조될 수 있다. 공정들을 거치는 동안 기판 상에는 각종 파티클, 금속 불순물, 유기 불순물 등과 같은 오염 물질이 잔존할 수 있다. 오염 물질은 반도체 소자의 수율 및 신뢰성에 악영향을 미치기 때문에, 반도체 제조 시에는 기판에 잔존하는 오염 물질을 제거하는 세정 공정이 필수적으로 수행된다.
세정 공정에서 사용되는 세정 방식은 크게 건식 세정 방식 및 습식 세정 방식으로 구분될 수 있으며, 이 중에서 습식 세정 방식은 여러 가지 약액을 이용한 세정 방식으로서, 복수의 기판을 동시에 세정하는 배치식(batch type) 세정 방식과 낱장 단위로 기판을 세정하는 매엽식(single wafer type) 세정 방식으로 구분될 수 있다.
배치식 세정 방식은 정조에 복수의 기판을 한꺼번에 침지시켜서 오염원을 제거한다. 그러나, 기존의 배치식 세정 방식은 기판의 대형화 추세에 대한 대응이 용이하지 않고, 세정액 사용량이 많다는 단점이 있다. 또한, 배치식 세정 방식은 세정 공정 중에 기판이 파손될 경우 세정조 내에 있는 기판 전체에 영향을 미치게 되므로 다량의 기판 불량이 발생할 수 있는 위험이 있기 때문에, 최근에는 매엽식 세정 방식이 선호되고 있다.
매엽식 세정 방식은 한장 단위로 기판을 처리하는 방식으로서, 고속으로 회전중인 기판의 표면에 세정액을 분사함으로써, 기판의 회전에 의한 원심력과 세정액의 분사에 따른 압력을 이용하여 오염원을 제거하는 스핀 방식(spinning method)으로 세정이 진행된다.
일반적으로, 매엽식 세정을 수행하는 장치는 기판이 수용되어 세정 공정이 수행되는 챔버와 기판을 고정시킨 상태로 회전하는 스핀 척 및 기판에 약액과 린스액 및 건조가스 등을 포함하는 세정액을 공급하기 위한 노즐 어셈블리를 포함하고, 스핀 척은 척 몸체 및 척 몸체의 상면에 설치되어 기판을 고정하는 복수의 척 핀을 포함하여 구성된다.
이러한 종래 기술에 따르면, 기판의 고속 회전 과정에서 척 핀이 기판의 측면에서 슬립되어 기판이 이탈하여 공정 불량이 발생하고, 척 핀의 접촉영역이 마모되어 파손되는 등의 문제점이 발생한다.
보다 구체적으로, 척 핀을 매개로 척 몸체에 결합된 기판은 예를 들어, 약 300~2400RPM(Rotation Per Minute)의 속도로 고속 회전하기 때문에, 슬립 문제가 발생할 위험이 상존한다. 특히, 기판이 회전하는 시초 구간, 가속 구간, 정지 구간과 같이 회전 가속도가 큰 구간에서 이러한 슬립 문제가 발생할 확률이 높아진다.
대한민국 등록특허공보 제10-1439111호(등록일자: 2014년 09월 02일, 명칭: 스핀척 및 이를 구비한 매엽식 세정장치) 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0118672호(공개일자: 2009년 11월 18일, 명칭: 스핀척 장치용 척핀)
본 발명의 기술적 과제는 고속 회전하는 스핀 척의 구성요소들 중에서 기판의 측면에 접촉하여 기판의 이탈을 방지하는 그립 핀의 접촉 돌기부에 슬립 방지 패턴을 형성하여 표면마찰력을 증대시킴으로써 그립 핀의 접촉 돌기부가 기판에서 슬립되는 현상을 방지할 수 있는 슬립 방지 기능이 구비된 스핀 척 장치를 제공하는 것이다.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 슬립 방지 기능이 구비된 스핀 척 장치는 척 몸체, 상기 척 몸체의 상면의 가장자리를 따라 복수개로 구비되어 기판의 하면을 지지하는 지지 핀, 상기 척 몸체의 상면의 가장자리를 따라 복수개로 구비되어 기판의 측면을 그립하는 그립 핀 및 상기 척 몸체의 하면에 회전 가능하게 결합되어 있으며 상기 그립 핀과의 기어 결합을 통해 상기 그립 핀을 회전시키는 휠 기어를 포함하고, 상기 그립 핀을 구성하는 그립핀 몸체의 상단부에는 상기 기판의 측면을 그립하기 위한 그립 돌기가 상기 그립핀 몸체의 중심축에서 편향된 위치에 형성되어 있고, 상기 그립 돌기의 표면에는 상기 그립 돌기가 상기 척 몸체와 함께 고속 회전하는 기판의 측면에서 슬립되는 것을 방지하는 슬립 방지 패턴이 형성되어 있다.
본 발명에 따른 슬립 방지 기능이 구비된 스핀 척 장치에 있어서, 상기 슬립 방지 패턴은 복수의 스트라이프 홈 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 슬립 방지 기능이 구비된 스핀 척 장치에 있어서, 상기 슬립 방지 패턴은 메쉬 홈 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 슬립 방지 기능이 구비된 스핀 척 장치에 있어서, 상기 그립핀 몸체의 하단부에는 상기 휠 기어와 기어 결합되는 그립핀 기어가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 슬립 방지 기능이 구비된 스핀 척 장치에 있어서, 상기 기판을 상기 지지 핀에 장착하기 위한 오픈(Open) 상태에서, 상기 휠 기어가 일 방향으로 회전함에 따라 상기 휠 기어와 맞물린 그립핀 기어가 회전하고, 상기 그립핀 기어의 회전에 따라 상기 그립핀 몸체의 상단부에 상기 그립핀 몸체의 중심축에서 편향된 지점에 위치하도록 형성된 그립 돌기가 회전하여 상기 기판의 측면에서 이격될 수 있는 이격공간을 제공함으로써 상기 기판을 상기 지지 핀에 장착하기 위한 오픈 상태가 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 슬립 방지 기능이 구비된 스핀 척 장치에 있어서, 상기 기판이 상기 지지 핀에 장착된 이후의 클로즈(Close) 상태에서, 상기 휠 기어가 상기 일 방향과 반대인 타 방향으로 회전함에 따라 상기 휠 기어와 맞물린 그립핀 기어가 회전하고, 상기 그립핀 기어의 회전에 따라 상기 그립 돌기가 회전하여 상기 지지 핀에 장착된 기판의 측면을 그립하는 클로즈 상태가 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 슬립 방지 기능이 구비된 스핀 척 장치에 있어서, 상기 그립 핀을 구성하는 그립 돌기가 상기 기판의 측면을 그립한 클로즈 상태 이후, 상기 지지 핀은 상기 척 몸체에 형성된 승강 홈으로 통하여 하강하여 상기 기판의 하면에서 이격되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 고속 회전하는 스핀 척의 구성요소들 중에서 기판의 측면에 접촉하여 기판의 이탈을 방지하는 그립 핀의 접촉 돌기부에 슬립 방지 패턴을 형성하여 표면마찰력을 증대시킴으로써 그립 핀의 접촉 돌기부가 기판에서 슬립되는 현상을 방지할 수 있는 슬립 방지 기능이 구비된 스핀 척 장치가 제공되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 슬립 방지 기능이 구비된 스핀 척 장치의 상면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 슬립 방지 기능이 구비된 스핀 척 장치의 하면도이고,
도 3은 도 2의 도면부호 A의 부분 확대도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 슬립 방지 기능이 구비된 스핀 척 장치의 측면도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 그립 핀의 접촉 돌기에 형성된 슬립 방지 패턴을 예시적으로 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 지지 핀이 척 몸체에 형성된 승강 홈을 통해 승강하는 구성을 예시적으로 설명하기 위한 도면이고,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 오픈(Open) 상태의 스핀 척 장치의 상면도이고,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 오픈(Open) 상태의 스핀 척 장치의 하면의 일부를 나타낸 도면이고,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 클로즈(Close) 상태의 스핀 척 장치의 상면도이고,
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 클로즈(Close) 상태의 스핀 척 장치의 하면의 일부를 나타낸 도면이다.
본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에" 와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 슬립 방지 기능이 구비된 스핀 척 장치의 상면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 슬립 방지 기능이 구비된 스핀 척 장치의 하면도이고, 도 3은 도 2의 도면부호 A의 부분 확대도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 슬립 방지 기능이 구비된 스핀 척 장치의 측면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 그립 핀(20)의 접촉 돌기에 형성된 슬립 방지 패턴(P)을 예시적으로 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 지지 핀(30)이 척 몸체(10)에 형성된 승강 홈(15)을 통해 승강하는 구성을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 슬립 방지 기능이 구비된 스핀 척 장치는 척 몸체(10), 그립 핀(20), 지지 핀(30) 및 휠 기어(40)를 포함하여 구성된다.
척 몸체(10)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 슬립 방지 기능이 구비된 스핀 척 장치의 몸체로서의 기능을 수행하며, 척 몸체(10)의 상면에는 기판(W)을 장착하기 위한 요소들인 복수의 그립 핀(20)과 지지 핀(30)이 돌출된 상태로 구비되어 있다.
도면 상에는 척 몸체(10)의 상면에 구비된 그립 핀(20)과 지지 핀(30)이 각각 6개인 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 예시일 뿐이며, 그립 핀(20)과 지지 핀(30)의 설치 갯수가 이에 한정되지는 않는다는 점을 밝혀 둔다.
도 6에 예시된 바와 같이, 이러한 척 몸체(10)에는 후술하는 지지 핀(30)이 상하방향으로 승강할 수 있는 공간을 제공한 승강 홈(15)이 형성될 수 있다. 물론, 도면에 도시되지는 않았으나 지지 핀(30)을 승강 구동하기 위한 모터 등의 구동수단이 구비될 수 있다.
복수의 그립 핀(20)은 척 몸체(10)의 상면의 가장자리를 따라 복수개로 구비되어 있으며 후술하는 과정을 통하여 공정 처리의 대상인 기판(W)을 그립(grip)함으로써, 약액 등을 이용하여 기판(W)을 처리하는 공정에서 고속으로 회전하는 기판(W)이 이탈되지 않도록 안정적으로 고정하는 기능을 수행한다.
예를 들어, 특히, 본 발명의 일 실시 예에 따른 슬립 방지 기능이 구비된 스핀 척 장치의 측면도인 도 4에 예시된 바와 같이, 그립 핀(20)의 상단부에는 기판(W)을 그립하기 위한 그립 돌기(22)가 그립 핀(20)의 중심축, 즉, 그립핀 몸체(21)의 중심축에서 일정 거리 외곽으로 편향된 위치에 형성되어 있으며, 이에 따라, 그립 핀(20)이 중심축을 기준으로 소정 각도 회전하는 경우, 중심축에서 편향된 위치에 구비된 그립 돌기(22)의 회전에 의해 기판(W)이 장착될 수 있도록 그립 돌기(22)와 기판(W) 간의 간격이 벌어지게 된다.
예를 들어, 그립 핀(20)의 접촉 돌기에 형성된 슬립 방지 패턴(P)을 나타낸 도 5에 예시된 바와 같이, 그립 핀(20)을 구성하는 그립핀 몸체(21)의 상단부에는 기판(W)의 측면을 그립하기 위한 그립 돌기(22)가 그립핀 몸체(21)의 중심축에서 편향된 위치에 형성되어 있고, 이 그립 돌기(22)의 표면에는 그립 돌기(22)가 척 몸체(10)와 함께 고속 회전하는 기판(W)의 측면에서 슬립되는 것을 방지하는 슬립 방지 패턴(P)이 형성되어 있다.
이러한 슬립 방지 패턴(P)은 접촉 돌기의 표면과 기판(W)의 측면이 접촉하는 접촉영역에 마찰력을 제공하여 슬립을 방지함으로써 기판(W)이 그립 돌기(22)에서 이탈되지 않도록 하는 기능을 수행한다.
앞서 설명한 종래 기술에서와 같이, 만약, 그립 돌기(22)의 표면에 본 발명의 일 실시 예와 같은 슬립 방지 패턴(P)이 형성되어 있지 않다면, 기판(W)의 고속 회전 과정에서 그립 돌기(22)가 기판(W)의 측면에서 슬립되어 기판(W)이 그립 핀(20)에서 이탈하여 공정 불량이 발생하고, 그립 핀(20)의 접촉영역이 마모되어 파손되는 등의 문제점이 발생한다.
보다 구체적으로, 그립 핀(20)을 매개로 척 몸체(10)에 결합된 기판(W)은 예를 들어, 약 300~2400RPM(Rotation Per Minute)의 속도로 고속 회전하기 때문에, 슬립 문제가 발생할 위험이 상존한다. 예를 들어, 이러한 슬립 문제를 유발하는 요인의 하나로는 그립 핀(20)을 매개로 척 몸체(10)에 결합된 기판(W)이 회전할 때, 서로의 질량, 즉, 기판(W)과 척 몸체(10)를 포함하는 회전 구조물의 질량 차이로 인한 관성력차가 있다.
특히, 기판(W)이 회전하는 시초 구간, 가속 구간, 정지 구간과 같이 회전 가속도가 큰 구간에서 이러한 슬립 문제가 발생할 확률이 높아진다.
그러나, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 그립 돌기(22)의 표면에 슬립 방지 패턴(P)이 형성되어 있기 때문에, 그립 돌기(22)가 척 몸체(10)와 함께 고속 회전하는 기판(W)의 측면에서 슬립되는 것을 방지하여 기판(W)이 그립 돌기(22)에서 이탈되지 않도록 함으로써 공정 불량을 방지하고 그립 핀(20)의 접촉영역 마모를 최소화할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 그립 핀(20)에 구비된 그립 돌기(22)의 표면마찰력을 증대시켜 기판(W)과 척 몸체(10)를 포함하는 회전 구조물이 동일한 관성력으로 회전할 수 있도록 구성함으로써 슬립을 방지할 수 있다.
예를 들어, 슬립 방지 패턴(P)은 복수의 스트라이프(stripe) 홈 형상 또는 메쉬(mesh) 홈 형상을 갖도록 구성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며 슬립 방지 패턴(P)은 그립 돌기(22)의 표면과 기판(W)의 측면 간의 접촉영역에 마찰력을 제공하는 임의의 형상을 갖도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 그립 핀(20)의 하단부에는 후술하는 휠 기어(40)와 기어 결합되는 그립핀 기어(25)가 형성되도록 구성될 수 있다. 그립핀 기어(25)의 구체적인 기능은 이후 본 발명의 일 실시 예에 따른 슬립 방지 기능이 구비된 스핀 척 장치의 구체적인 동작을 오픈(Open) 상태, 클로즈(Close) 상태로 구분하여 설명하는 과정에서 설명한다.
지지 핀(30)은 그립 핀(20)에 그립되는 기판(W)의 하면을 지지함으로써 그립 핀(20)이 기판(W)을 그립하여 지지하는 것을 보조하는 기능을 수행한다.
이후 설명하겠지만, 그립 핀(20)을 구성하는 그립 돌기(22)가 기판(W)의 측면을 그립한 클로즈 상태 이후에, 지지 핀(30)은 척 몸체(10)에 형성된 승강 홈(15)을 통하여 하강하여 기판(W)의 하면에서 이격되도록 구성될 수 있다. 즉, 클로즈 상태 이후 기판(W)이 고속 회전하기 이전에 지지 핀(30)을 하강시켜 지지 핀(30)이 기판(W)에서 이격되도록 함으로써, 고속 회전하는 기판(W)이 지지 핀(30)에 의한 불필요한 영향을 받지 않도록 할 수 있다.
휠 기어(40)는 척 몸체(10)의 하면에 회전 가능하게 결합되어 있으며, 도시하지 않은 외부 장치가 제공하는 회전 구동력에 의해 회전하여 복수개의 그립 핀(20)을 미세한 각도로 회전시키는 기능을 수행한다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 슬립 방지 기능이 구비된 스핀 척 장치의 구체적인 동작을 오픈(Open) 상태, 클로즈(Close) 상태로 구분하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 오픈(Open) 상태의 스핀 척 장치의 상면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 오픈(Open) 상태의 스핀 척 장치의 하면의 일부를 나타낸 도면이다.
도 7 및 도 8을 추가로 참조하면, 오픈(Open) 상태는 기판(W)을 장착하기 위한 준비 상태, 즉, 복수의 그립 핀(20)에 구비되어 있는 그립 돌기(22)를 척 몸체(10)의 외곽 방향으로 미세하게 이동시켜 그립 돌기(22) 간의 간격을 미세하게 벌리는 과정이다.
이러한 오픈(Open) 상태에서는, 외부에서 제공되는 화전 구동력에 의해 휠 기어(40)가 일 방향으로 회전함에 따라 휠 기어(40)와 맞물린 그립핀 기어(25)가 회전하고, 그립핀 기어(25)의 회전에 따라 그립핀 몸체(21)의 상단부에 그립핀 몸체(21)의 중심축에서 편향된 지점에 위치하도록 그립 돌기(22)가 회전하여 기판(W)의 측면에서 이격될 수 있는 이격공간을 제공함으로써 기판(W)을 지지 핀(30)에 장착하기 위한 오픈 상태가 된다.
구체적으로, 그립 핀(20)은 그립핀 몸체(21)의 중심축을 기준으로 회전하나, 그립 돌기(22)는 이 중심축에서 외곽으로 편향된 위치에 구비되어 있기 때문에, 복수의 그립 돌기(22)가 척 몸체(10)의 외곽 방향으로 미세하게 이동하고, 결과적으로는 복수의 그립 돌기(22) 간의 간격이 미세하게 벌어져 기판(W)을 복수의 지지 핀(30)에 안착할 수 있는 상태가 된다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 클로즈(Close) 상태의 스핀 척 장치의 상면도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 클로즈(Close) 상태의 스핀 척 장치의 하면의 일부를 나타낸 도면이다.
도 9 및 도 10을 추가로 참조하면, 클로즈(Close) 상태는 기판(W)이 지지 핀(30)에 장착된 이후에, 복수의 그립 돌기(22)가 기판(W)을 그립하는 상태, 달리 말해 복수의 그립 돌기(22)가 기판(W)을 조여 고정하는 상태이다.
이러한 클로즈(Close) 상태에서는, 휠 기어(40)에 공급되는 회전 구동력이 차단되거나 휠 기어(40)로 오픈 상태와 반대 방향의 회전 구동력이 공급됨으로써 휠 기어(40)가 일 방향과 반대인 타 방향으로 회전함에 따라 휠 기어(40)와 맞물린 그립핀 기어(25)가 회전하고, 그립핀 기어(25)의 회전에 따라 그립 돌기(22)가 회전하여 지지 핀(30)에 장착된 기판(W)의 측면을 그립하는 클로즈 상태가 된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 고속 회전하는 스핀 척의 구성요소들 중에서 기판의 측면에 접촉하여 기판의 이탈을 방지하는 그립 핀의 접촉 돌기부에 슬립 방지 패턴을 형성하여 표면마찰력을 증대시킴으로써 그립 핀의 접촉 돌기부가 기판에서 슬립되는 현상을 방지할 수 있는 슬립 방지 기능이 구비된 스핀 척 장치가 제공되는 효과가 있다.
10: 척 몸체(chuck body)
15: 승강 홈
20: 그립 핀(grip pin)
21: 그립핀 몸체
22: 그립 돌기
25: 그립핀 기어
30: 지지 핀(support pin)
40: 휠 기어(wheel gear)
W: 기판
P: 슬립 방지 패턴

Claims (7)

  1. 척 몸체;
    상기 척 몸체의 상면의 가장자리를 따라 복수개로 구비되어 기판의 하면을 지지하는 지지 핀;
    상기 척 몸체의 상면의 가장자리를 따라 복수개로 구비되어 기판의 측면을 그립하는 그립 핀; 및
    상기 척 몸체의 하면에 회전 가능하게 결합되어 있으며 상기 그립 핀과의 기어 결합을 통해 상기 그립 핀을 회전시키는 휠 기어를 포함하고,
    상기 그립 핀을 구성하는 그립핀 몸체의 상단부에는 상기 기판의 측면을 그립하기 위한 그립 돌기가 상기 그립핀 몸체의 중심축에서 편향된 위치에 형성되어 있고,
    상기 그립핀 몸체의 하단부에는 상기 휠 기어와 기어 결합되는 그립핀 기어가 형성되어 있고,
    상기 그립 돌기의 표면에는 상기 그립 돌기가 상기 척 몸체와 함께 고속 회전하는 기판의 측면에서 슬립되는 것을 방지하는 슬립 방지 패턴이 형성되어 있고,
    상기 슬립 방지 패턴은 복수의 스트라이프 홈 형상을 갖고,
    상기 기판을 상기 지지 핀에 장착하기 위한 오픈 상태에서, 상기 휠 기어가 일 방향으로 회전함에 따라 상기 휠 기어와 맞물린 그립핀 기어가 회전하고, 상기 그립핀 기어의 회전에 따라 상기 그립핀 몸체의 상단부에 상기 그립핀 몸체의 중심축에서 편향된 지점에 위치하도록 형성된 그립 돌기가 회전하여 상기 기판의 측면에서 이격될 수 있는 이격공간을 제공함으로써 상기 기판을 상기 지지 핀에 장착하기 위한 오픈 상태가 되고,
    상기 기판이 상기 지지 핀에 장착된 이후의 클로즈 상태에서, 상기 휠 기어가 상기 일 방향과 반대인 타 방향으로 회전함에 따라 상기 휠 기어와 맞물린 그립핀 기어가 회전하고, 상기 그립핀 기어의 회전에 따라 상기 그립 돌기가 회전하여 상기 지지 핀에 장착된 기판의 측면을 그립하는 클로즈 상태가 되는, 슬립 방지 기능이 구비된 스핀 척 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 그립 핀을 구성하는 그립 돌기가 상기 기판의 측면을 그립한 클로즈 상태 이후,
    상기 지지 핀은 상기 척 몸체에 형성된 승강 홈으로 통하여 하강하여 상기 기판의 하면에서 이격되는 것을 특징으로 하는, 슬립 방지 기능이 구비된 스핀 척 장치.
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