KR102561219B1

KR102561219B1 - 기판 처리장치용 기판 지지 조립체

Info

Publication number: KR102561219B1
Application number: KR1020210111355A
Authority: KR
Inventors: 이택엽
Original assignee: (주)디바이스이엔지
Priority date: 2021-08-24
Filing date: 2021-08-24
Publication date: 2023-07-28
Also published as: TW202310149A; KR20230029170A; CN115719729A; US20230062042A1; TWI806372B

Abstract

본 발명은 기판 지지장치용 기판 지지 조립체에 관한 것으로서, 기판 설치시 상기 기판과 대향 배치되며 외주면 부근의 하부에는 둘레방향을 따라 설치 수납부가 형성되고 회전축을 중심으로 회전 가능하게 배치되는 척 베이스, 상기 척 베이스의 상부에서 상기 기판에서 멀어지는 방향과 접근하는 방향을 따라 이동 가능하게 배치되는 척핀, 상기 설치 수납부 내에 배치되며 상기 척핀에 연결되어 척핀을 이동시키는 기구부 및 상기 기구부에 동력을 전달하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하므로, 척 베이스의 외주면 부근의 하부에 둘레방향을 따라 형성되는 설치 수납부 내에 기구부가 집중 배치되도록 할 수 있고, 평면도에서 바라볼 때 상기 설치 수납부에 의해 둘러쌓여서 상기 회전축을 포함하는 내측 공간에 각종 기능을 수행하는 다수의 전기 또는 기계 부품을 내장할 수 있어 내부가 콤팩트한 구성이 가능하게 되어 공간활용면에서 유리한 장점이 있게 된다.

Description

기판 처리장치용 기판 지지 조립체{SUBSTRATE SUPPORTING ASSMBLY FOR SUBSTRATE TREATING APPARATUS}

본 발명은 기판 처리장치용 기판 지지 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 세정이나 건조 등 반도체 공정을 위해 기판을 지지한 상태에서 회전시키기 위한 기판 지지 조립체에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 디바이스는 기판상에 여러 가지 물질을 박막 형태로 증착하고 이를 패터닝하여 제조되며, 이를 위하여 증착 공정, 포토리소그래프 공정, 식각 공정, 세정 공정 및 건조 공정 등 여러 단계의 서로 다른 공정들이 요구된다.

이 중 세정 공정과 건조 공정은, 상기 기판 상에 존재하는 이물질이나 파티클 등을 제거한 후 건조하는 공정으로서, 기판을 스핀 헤드(척 베이스) 상에 지지한 상태에서 고속으로 회전시키면서 기판의 표면이나 이면에 처리액을 공급함으로써 이루어진다.

일반적으로, 상기 스핀 헤드의 회전시 기판이 스핀 헤드의 측방향으로 이탈하는 것을 방지하기 위해 상기 스핀 헤드의 둘레방향을 따라 척핀들이 설치되며, 상기 척핀과 스핀 헤드와 기구부(메커니즘)와 상기 기구부를 구동하는 구동부를 포함하여 기판 지지장치를 구성한다.

상기 척핀들은 기판이 스핀 헤드 상에 파지되는 파지 위치와 기판으로부터 분리되는 해제 위치 사이에서 이동하는 구조를 가지고 있다.

그러나, 종래기술에 따른 기판 지지장치는 척핀에 연결되는 기구부 등의 구성요소가 많아 매우 복잡하였으며 이러한 구성요소를 수용해야 하는 관계로 내부에 다른 부품을 수용할 공간이 충분치 않아 전체 부피가 커지게 되는 단점이 있었다.

또한, 종래기술에 따르면, 수명이 다한 척핀을 교체할 경우 상기 척핀이 완전히 노출되도록 상부 구조를 모두 해체해야 하므로 유지보수에 소요되는 시간과 노력이 과다해지는 단점도 있었다.

등록특허공보 제10-1145775호 (2012.05.07)

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 스핀 헤드의 외주면 부근에 척핀을 이동시키기 위한 기구부 등을 집중 배치하고 그보다 안쪽에 충분한 공간을 확보하여 각종 기능을 수행하는 다수의 부품을 설치할 수 있도록 함으로써 콤팩트한 구성이 가능하도록 하는 것과 함께, 척핀의 교체 등 유지보수를 용이하고 빠르게 수행할 수 있어 생산성이 저하하는 것을 방지할 수 있는 기판 처리장치용 기판 지지 조립체를 제공하는데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 기판 처리장치용 기판 지지 조립체는,

기판 설치시 상기 기판과 대향 배치되며 외주면 부근의 하부에는 둘레방향을 따라 설치 수납부가 형성되고 회전축을 중심으로 회전 가능하게 배치되는 척 베이스;

상기 척 베이스의 상부에 배치되며 상기 기판에서 멀어지는 방향과 접근하는 방향을 따라 이동 가능한 척핀;

상기 설치 수납부 내에 배치되며 상기 척핀에 연결되어 척핀을 이동시키는 기구부; 및

상기 기구부에 동력을 전달하는 구동부;

를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 설치 수납부의 기판 반경방향의 폭은 상기 기판 반경의 1/5~1/3 내의 범위로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 척핀, 기구부 및 구동부의 조립체는 회전축을 중심으로 등간격으로 각각 2세트 이상 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 기구부는,

상기 구동부에 의해 상기 회전축 방향을 따라 복원 이동 가능하게 설치되는 제1 작동편; 및

길이를 따라 일측은 상기 제1 작동편과 접촉하도록 배치되고 타측에는 상기 척핀이 설치되며 상기 일측과 타측 사이에서 상기 척 베이스에 설치되는 힌지축을 중심으로 복원 가능하게 힌지 이동하는 제2 작동편;

을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 작동편과 접촉하는 제2 작동편의 일측에는 경사면이 형성되어 상기 제1 작동편이 회전축 방향으로 상승함에 따라 상기 제2 작동편이 상기 힌지축을 중심으로 힌지 이동하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 작동편과 척 베이스 사이에는 회전축 방향을 따라 서로 멀어지는 방향으로 복원력이 작용하는 제1 스프링 또는 자력이 작용하도록 제1 자석이 설치되고, 상기 제2 작동편과 척 베이스 사이에는 상기 척핀이 파지 위치를 향하도록 복원력을 작용시키는 제2 스프링 또는 자력을 작용시키는 제2 자석이 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2 작동편 중 상기 힌지축을 중심으로 상기 척핀을 향하는 부분은 상기 제1 작동편을 향하는 부분보다 위쪽에 배치되며 상기 척핀을 향하는 부분은 분리벽에 의해 상기 제1 작동편을 향하는 부분으로부터 상하방향으로 분리되는 것을 특징으로 한다.

평면도에서 바라볼 때, 상기 제2 작동편은 상기 척 베이스의 둘레방향을 따라 원호형으로 연장되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 작동편은 설치 수납부 내에 수직으로 배치되는 2개의 가이드 로드를 따라 상하 이동 가능하게 설치되며, 상기 2개의 가이드 로드 중 어느 하나는 제1 스프링이 감싸도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 척핀, 제2 작동편, 상기 척 베이스를 구성하는 도전성 매개체, 및 상기 척 베이스를 회전 구동하는 모터는 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 척 베이스의 외주면에는 점검공이 형성되어 상기 척핀을 향하는 부분이 노출되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 작동편을 향하는 부분의 무게는 상기 척핀을 향하는 부분의 무게보다 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또는, 상기 제2 작동편에서 상기 제1 작동편을 향하는 부분에는 상기 제2 작동편의 밀도보다 큰 밀도를 가지는 보조 웨이트가 부착되며, 상기 제1 작동편을 향하는 부분의 무게와 보조 웨이트의 무게의 합은 상기 척핀을 향하는 부분의 무게보다 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 척 베이스의 설치 수납부 내측 또는 분리벽에는, 상기 척 베이스의 반경방향 안쪽에서 상기 척핀을 향하는 부분과 측방향으로 대향하는 스토퍼가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 구동부는,

상기 기구부에 접촉하는 푸셔; 및

상기 푸셔에 연결된 구동 유닛;

을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 작동편의 하단에는 연결홈이 형성되고, 상기 푸셔의 상단은 상기 제1 작동편의 연결홈에 상보적으로 결합하도록 볼록하게 작동 돌부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 구동 유닛은,

복수의 푸셔가 둘레방향을 따라 설치되는 지지 프레임;

상기 지지 프레임에 연결되며 상기 푸셔에 대하여 안쪽으로 이격되게 배치되는 가압봉; 및

상기 푸셔에 대하여 안쪽으로 이격되게 배치되며 상기 가압봉에 연결되는 구동원;

을 포함하되,

상기 푸셔와 가압봉 사이에는 커튼 월이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 구동원을 밀봉식으로 감싸는 하우징을 포함하며, 상기 하우징의 상단을 통해 상기 구동원은 가압봉에 연결되는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 기판 처리장치용 기판 지지 조립체에 따르면, 기판 설치시 상기 기판과 대향 배치되며 외주면 부근의 하부에는 둘레방향을 따라 설치 수납부가 형성되고 회전축을 중심으로 회전 가능하게 배치되는 척 베이스, 상기 척 베이스의 상부에서 상기 기판에서 멀어지는 방향과 접근하는 방향을 따라 이동 가능하게 배치되는 척핀, 상기 설치 수납부 내에 배치되며 상기 척핀에 연결되어 척핀을 이동시키는 기구부 및 상기 기구부에 동력을 전달하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하므로, 척 베이스의 외주면 부근의 하부에 둘레방향을 따라 형성되는 설치 수납부 내에 기구부가 집중 배치되도록 할 수 있고, 평면도에서 바라볼 때 상기 설치 수납부에 의해 둘러쌓여서 상기 회전축을 포함하는 내측 공간에 각종 기능을 수행하는 다수의 전기전자 또는 기계 부품을 내장할 수 있어 내부가 콤팩트한 구성이 가능하게 되어 공간활용면에서 유리한 장점이 있게 된다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 기구부는, 구동부에 의해 상기 회전축 방향을 따라 복원 이동 가능하게 설치되는 제1 작동편 및 길이를 따라 일측은 상기 제1 작동편과 접촉하도록 배치되고 타측에는 상기 척핀이 설치되며 상기 일측과 타측 사이에서 상기 척 베이스에 설치되는 힌지축을 중심으로 복원 가능하게 힌지 이동하는 제2 작동편을 포함하여, 상기 구동부가 작동하여 제1 작동편을 이동시키면 상기 제1 작동편에 접촉하는 제2 작동편이 이동하게 되고, 상기 제2 작동편에 연결된 척핀이 기판으로부터 멀어지는 방향으로 이동하여 대기 위치에 있거나 기판으로 접근하는 방향으로 이동하여 파지 위치에 있도록 할 수 있어, 간단한 구조에 의해 상기 척핀이 대기 위치와 파지 위치 사이에서 이동할 수 있으므로 설치 수납부의 횡단면적(부피)를 최소화할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 제2 작동편 중 상기 힌지축을 중심으로 상기 척핀을 향하는 부분은 상기 제1 작동편을 향하는 부분보다 위쪽에 배치되되 분리벽에 의해 서로 분리되게 배치되며, 상기 척핀을 향하는 부분은 상기 분리벽에 의해 밀봉될 수 있으므로, 척 베이스의 상단 커버를 개방하게 되면, 상기 제2 작동편은 노출되고 제1 작동편은 밀봉되게 되어 척핀의 교체 등 유지보수가 한결 용이한 것과 함께, 상기 제1 작동편이 외부 환경에 영향 받지 않게 된다는 장점을 얻을 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 척 베이스의 외주면에는 점검공이 형성되어 상기 척핀을 향하는 부분이 노출되도록 함으로써 척핀의 연결 상태 등을 외부에서 용이하게 확인할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 제1 작동편을 향하는 부분의 무게가 상기 척핀을 향하는 부분의 무게보다 크게 형성되는 경우, 척 베이스가 회전할 때 그 원심력에 의해 힌지축에 대한 상기 제1 작동편을 향하는 부분은 상기 척핀을 향하는 부분보다 모멘트가 크게 작용하여 원심력에 의해 척핀이 기판의 측면을 자연스럽게 누르게 되므로 척 베이스의 회전시 기판을 한층 견고하게 파지함으로써 기판의 이탈을 확실히 방지할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 제1 작동편의 하단에는 연결홈이 형성되고, 상기 푸셔의 상단은 상기 제1 작동편의 연결홈에 상보적으로 결합하도록 볼록하게 작동 돌부가 형성될 수 있어, 상기 연결홈과 작동 돌부가 서로 상보적으로 결합되는 구성으로 되어 있으므로 제1 작동편과 연결홈의 중심축이 다소 일치하지 않더라도 미끄러지면서 서로 용이하게 결합되는 것이 가능하게 된다.

또한 본 발명에 따르면, 구동부는, 상기 기구부에 접촉하는 푸셔 및 상기 푸셔에 연결된 구동 유닛을 포함하여 구성되고, 상기 구동 유닛은, 복수의 푸셔가 둘레방향을 따라 설치되는 지지 프레임, 상기 지지 프레임에 연결되며 푸셔에 대하여 안쪽으로 이격되게 배치되는 가압봉 및 상기 푸셔에 대하여 안쪽으로 이격되게 배치되며 상기 가압봉에 연결되는 구동원을 포함하되, 상기 푸셔와 가압봉 사이에는 커튼 월이 형성되므로, 스핀 헤드의 회전시 발생하는 약액 등의 미스트가 구동원이나 가압봉 측으로 유입되어 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 척핀, 제2 작동편, 상기 척 베이스를 구성하는 도전성 매개체, 및 상기 척 베이스를 회전 구동하기 위한 모터는 전기적으로 연결되어 접지가 이루어짐으로써 기판에 정전기가 발생되어 대전되는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 척핀, 기구부 및 구동부의 조립체가 회전축을 중심으로 등간격으로 각각 2세트 이상 배치되면 상기 기판을 균형 있게 지지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 기판 처리장치를 개략적으로 나타내는 측단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 기판 처리장치용 기판 지지 조립체를 원리적으로 나타내는 측단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 기판 처리장치용 기판 지지 조립체에서 척 베이스의 외면 구조를 나타내는 상면 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 기판 처리장치용 기판 지지 조립체에서 척 베이스의 외면 구조를 나타내는 저면 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 기판 처리장치용 기판 지지 조립체를 나타내는 요부 종단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 기판 처리장치용 기판 지지 조립체의 기구부 구조를 나타내는 상면 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 기판 처리장치용 기판 지지 조립체의 기구부 구조를 나타내는 저면 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 기판 처리장치용 기판 지지 조립체의 기구부에서 제2 작동편의 작동 구조를 원리적으로 나타내는 평면도이다.
도 9는 도 8에 대한 추가적인 실시예를 나타내는 평면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 기판 처리장치용 기판 지지 조립체를 나타내는 일부 저면 사시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 기판 처리장치용 기판 지지 조립체를 나타내는 일부 종단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 처리장치(1000)는, 유체 공급 유닛(10), 바울(bowl) 조립체(20), 승강 유닛(30), 그리고 기판 지지장치(S)를 가진다.

상기 유체 공급 유닛(10)은 기판 처리를 위한 처리액이나 처리 가스를 기판(W)으로 공급한다.

그리고, 기판 지지장치(S)는 공정 진행시 기판(W)을 지지한 상태에서 회전시키는 기능을 수행한다.

상기 바울 조립체(20)는 공정에 사용된 약액 및 공정시 발생된 흄(fume)이 외부로 튀거나 유출되는 것을 방지하도록 수용하는 구성요소로서 적층식으로 구성되어 기판에 대하여 상대적인 높이에 따라 다른 약액 및 흄이 구별되어 유입되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 승강 유닛(30)은 기판 지지장치(S) 또는 바울 조립체(20)를 상하로 승강시키며, 바울 조립체(20) 내에서 바울 조립체(20)와 기판 지지장치(S) 사이의 상대 높이를 변화시킨다.

도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 기판 지지장치(S)는, 기판(W) 설치시 상기 기판(W)과 대향 배치되며 외주면 부근의 하부에는 둘레방향을 따라 설치 수납부(110)가 형성되고 회전축(A)을 중심으로 회전 가능하게 배치되는 척 베이스(100), 상기 척 베이스(100)의 상부에 배치되며 상기 기판(W)에서 멀어지는 방향과 접근하는 방향을 따라 이동 가능한 척핀(200), 상기 설치 수납부(110) 내에 배치되며 상기 척핀(200)에 연결되어 척핀(200)을 이동시키는 기구부(300) 및 상기 기구부(300)에 동력을 전달하는 구동부(400)를 포함한다.

상기 척 베이스(100)에는 상기 기판(W)을 지지하기 위한 지지핀(800)이 추가로 설치되어 있다.

이와 같이, 상기 척 베이스(100)의 외주면 부근의 하부에 둘레방향을 따라 형성되는 설치 수납부(110) 내에 기구부(300)가 집중 배치되어 있기 때문에, 평면도에서 바라볼 때 상기 설치 수납부(110)에 의해 둘러쌓인 내측 공간(120)이 마련될 수 있다.

이에 따라, 상기 설치 수납부(110)의 폭보다 상대적은 매우 큰 직경을 가지는 상기 내측 공간(120)에 각종 기능을 수행하는 다수의 전기전자 또는 기계 부품을 내장할 수 있어 내부가 콤팩트한 구성이 가능하게 되므로 기판 처리장치(1000)의 전체 부피를 크게 줄일 수 있게 된다.

이 경우, 상기 설치 수납부(110)의 기판(W) 반경방향의 폭은 상기 기판(W) 반경의 1/5~1/3 내의 범위로 형성되는 것이 바람직하다.

스핀 헤드의 직경 치수가 정해져 있을 경우, 상기 설치 수납부(110)의 반경방향 폭이 지나치게 작게 되면 설치 수납부(110)에 기구부(300)를 배치하기에 충분한 공간이 확보되지 않으며, 상기 설치 수납부(110)의 반경방향 폭이 지나치게 커지면 부품 수용을 위한 내측 공간(120)의 부피를 충분히 확보할 수 없다는 문제가 있게 된다.

도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 기구부(300)는, 상기 구동부(400)에 의해 상기 회전축(A) 방향을 따라 복원 이동 가능하게 설치되는 제1 작동편(310) 및 길이를 따라 일측은 상기 제1 작동편(310)과 접촉하도록 배치되고 타측에는 상기 척핀(200)이 설치되며 상기 일측과 타측 사이에서 상기 척 베이스(100)에 설치되는 힌지축(330)을 중심으로 복원 가능하게 힌지 이동하는 제2 작동편(320)을 포함할 수 있다.

상기 제1 작동편(310)은 설치 수납부(110) 내에 수직으로 배치되는 2개의 가이드 로드(318)를 따라 상하 이동 가능하게 설치될 수 있다.

상기 힌지축(330)은 제2 작동편(320)에 설치되어 상기 척 베이스(100)에 회전 가능하게 결합할 수도 있으며, 이들은 당업자에게 서로 균등한 기술로 간주될 수 있다.

이러한 구성에 따라, 상기 구동부(400)가 작동하여 상기 제1 작동편(310)을 이동시키면 상기 제1 작동편(310)에 접촉하는 상기 제2 작동편(320)이 이동하게 됨으로써, 상기 제2 작동편(320)에 연결된 척핀(200)이 기판으로부터 멀어지는 방향으로 이동하여 대기 위치에 있거나 기판으로 접근하는 방향으로 이동하여 파지 위치에 있도록 할 수 있게 된다.

즉, 간단한 구조에 의해 상기 척핀(200)이 대기 위치와 파지 위치 사이에서 이동할 수 있게 되어 상기 설치 수납부(110)의 횡단면적(부피)를 최소화할 수 있다.

상기 척 베이스(100)의 상부 커버(150)에는 척핀(200)이 대기 위치와 파지 위치 사이에서 왕복 이동하는 가이드공(190)이 형성된다(도 8 참조).

또한, 상기 제1 작동편(310)과 접촉하는 제2 작동편(320)의 일측 하단에는 경사면(322)이 형성되어 있어 상기 제1 작동편(310)이 회전축(A) 방향을 따라 상승하는 것에 의해 상기 제1 작동편(310)의 상단이 제2 작동편(320)의 경사면(322)을 밀어서 상기 제2 작동편(320)이 상기 힌지축(330)을 중심으로 힌지 이동하는 것이 가능하게 된다.

또한, 상기 제1 작동편(310)과 제2 작동편(320)은 복원 이동이 가능하게 되어 있어 구동부(400)가 작동하지 않을 경우에는 척핀(200)이 항시 파지 위치에 놓이게 된다.

구체적으로, 상기 제1 작동편(310)과 척 베이스(100) 사이에는 회전축(A) 방향을 따라 서로 멀어지는 방향으로 복원력이 작용하는 제1 스프링(311) 또는 자력이 작용하도록 제1 자석(미도시)이 설치되고, 상기 제2 작동편(320)과 척 베이스(100) 사이에는 상기 척핀(200)이 파지 위치를 향하도록 힘을 가하는 제2 스프링(321) 또는 자력을 작용시키는 제2 자석(미도시)이 설치될 수 있다.

도면에서는, 상기 제1 스프링(311)은 상하방향으로 배치되고 제2 스프링(321)은 수평 배치되는 압축 스프링으로 각각 도시되어 있으나 당업자가 스프링이 배치되는 방향을 적절하게 변경 및 수정하는 것이 가능할 것이다.

또한, 상기 제2 작동편(320) 중 상기 힌지축(330)을 중심으로 상기 척핀(200)을 향하는 부분(326)은 상기 제1 작동편(310)을 향하는 부분(327)보다 위쪽에 배치되며 상기 척핀(200)을 향하는 부분(326)은 분리벽(130)에 의해 상기 제1 작동편(310)을 향하는 부분(327)으로부터 상하방향으로 분리되어 밀봉될 수 있다.

이러한 구성에 따라, 상기 척 베이스(100)의 상단 커버(150)를 개방하게 되면, 상기 제2 작동편(320)은 노출되고 제1 작동편(310)은 상기 분리벽(130)에 의해 아래쪽에서 밀봉되는 구조로 되어 있어 척핀(200)의 교체 등 유지보수가 한결 용이한 것과 함께, 상기 제1 작동편(310)이 외부 환경에 의해 영향 받지 않게 된다는 장점을 도모할 수 있다.

도 8에 도시한 바와 같이, 평면도에서 바라볼 때, 상기 제2 작동편(320)은 상기 척 베이스(100)의 둘레방향을 따라 원호형으로 길게 연장되어 힌지 이동시 상기 척 베이스(100)와 최대한 간섭되지 않도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기 척 베이스(100)의 외주면에는 점검공(140)이 형성되어 상기 척핀(200)을 향하는 부분(326)이 노출되도록 함으로써 척핀(200)의 연결 상태 등을 외부에서 용이하게 확인할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

도 6에는 상기 점검공(140)을 통해 노출되는 체결홈(324)이 도시되어 있으며 렌치 등 적절한 툴을 사용하여 제2 작동편(320)에 대하여 척핀(200)을 용이하게 분리할 수 있다.

또한, 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 제1 작동편(310)을 향하는 부분(327)의 무게(F2)는 상기 척핀(200)을 향하는 부분(326)의 무게(F1)보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 따라, 척 베이스(100)가 회전할 때 그 원심력에 의해 상기 힌지축(330)에 대한 상기 제1 작동편(310)을 향하는 부분(327)은 상기 척핀(200)을 향하는 부분(326)보다 모멘트가 크게 작용하여 원심력에 의해 척핀(200)이 기판(W)의 측면을 누르게 되므로 척 베이스(100)의 회전시 기판(W)을 한층 견고하게 파지할 수 있게 된다.

특히, 힌지축(330)으로부터 제1 작동편(310)을 향하는 부분(327)의 무게중심까지의 길이(L2)를 상기 척핀(200)을 향하는 부분(326)의 길이(L1)보다 길게 하면 더 큰 모멘트 차이가 얻어질 수 있다.

다른 실시예로서, 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 제2 작동편(320)에서 상기 제1 작동편(310)을 향하는 부분(327)에는 상기 제2 작동편(320)의 밀도보다 큰 밀도를 가지는 보조 웨이트(371)가 부착되며, 상기 제1 작동편(310)을 향하는 부분(327)의 무게와 보조 웨이트(371)의 무게의 합은 상기 척핀(200)을 향하는 부분(326)의 무게보다 크게 형성되도록 하여 원심력의 크기에서 차별을 두는 것도 가능하다.

이 경우, 상기 보조 웨이트(371)는 상기 제2 작동편(320)에서 상기 제1 작동편(310)을 향하는 부분의 제1 작동편측 단부에 설치되어 동일한 무게에 대비하여 힌지축(330)에 대한 모멘트가 크게 작용하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 척 베이스(100)의 설치 수납부(110) 내측 또는 분리벽(130)에는, 상기 척 베이스(100)의 반경방향 안쪽에서 상기 척핀(200)을 향하는 부분(326)과 측방향으로 대향하는 스토퍼(372)가 형성되어, 척 베이스(100)의 회전시 과도한 원심력에 의해 기판(W)쪽으로 진입하여 테두리 부분이 손상되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

한편, 도 10와 도 11에 도시한 바와 같이, 상기 구동부(400)는, 상기 기구부(300)의 제1 작동편(310)에 접촉하는 푸셔(410) 및 상기 푸셔(410)에 연결된 구동 유닛(420)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 구동 유닛(420)의 구동에 의해 상기 푸셔(410)가 상승하여 상기 제1 작동편(310)을 상승 이동시킬 수 있다.

이 경우, 상기 제1 작동편(310)의 하단에는 연결홈(312)이 형성되고, 상기 푸셔(410)의 상단은 상기 제1 작동편(310)의 연결홈(312)에 상보적으로 결합하도록 볼록하게 작동 돌부(412)가 형성될 수 있다.

이와 같이, 상기 연결홈(312)과 작동 돌부(412)가 서로 상보적으로 결합되는 구성으로 되어 있으므로 연결홈(312)과 작동 돌부(412)의 중심축이 다소 일치하지 않더라도 미끄러지면서 용이하게 결합되는 것이 가능하게 된다.

상기 제1 작동편(310)은 상기 푸셔(410)와 접촉하는 제1 부분(313)과 상기 제2 작동편(320)의 경사면(322)에 접촉하는 제2 부분(314)이 별도로 마련될 수 있다.

도 6과 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 제1 작동편(310)의 "ㄱ"자 형으로 절곡된 플레이트(315)의 양단에 각각 제1 부분(313)과 제2 부분(314)를 마련하여 제1 부분(313)에 연결홈(312)이 형성되고 제2 부분(314)이 제2 작동편(320)의 경사면(322)에 접촉하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 제2 작업편(320)의 길이방향 일 지점에 상방향으로 연장되는 돌기(328)를 형성하고, 상기 돌기(328)의 안쪽 측면과 설치 수납부(110)의 내면 사이에 제2 스프링(321)을 개재하여 탄성 복원력이 작용하도록 할 수 있다.

또한, 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 구동 유닛(420)은, 복수의 상기 푸셔(410)가 둘레방향을 따라 설치되는 지지 프레임(423), 상기 지지 프레임(423)에 연결되며 상기 푸셔(410)에 대하여 안쪽으로 이격되게 배치되는 가압봉(421) 및 상기 푸셔(410)에 대하여 안쪽으로 이격되게 배치되며 상기 가압봉(421)에 연결되는 구동원(422)을 포함하되, 상기 푸셔(410)와 가압봉(421) 사이에는 커튼 월(160)이 형성되는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 따라, 스핀 헤드의 회전시 발생하는 약액 등의 미스트가 구동원(422)이나 가압봉(421) 측으로 유입되어 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 구동원(422)을 밀봉식으로 감싸는 하우징(170)을 추가로 포함하며, 상기 하우징(170)의 상단을 통해 상기 구동원(422)은 가압봉(421)에 연결되도록 구성하여 상기 구동원(422)이 미스트 등 외부 영향에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 척핀(200), 제2 작동편(320), 상기 척 베이스(100)를 구성하는 도전성 매개체(180), 및 상기 척 베이스(100)를 회전 구동하기 위한 모터(500)가 전기적으로 연결되어 접지가 이루어짐(상기 모터(500)에 접지 단자가 연결되어 있음)으로써 기판(W)에 정전기가 발생하여 품질에 악영향을 미치는 것을 방지하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 제2 작동편(320)과 도전성 매개체(180) 등은 통전성 금속이나 탄소 함유 통전 소재 등 도전성 소재로 구성될 수 있다.

도 2에서 구성부호 B는 모터(500)에 체결하기 위한 볼트이다.

또한, 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 척핀(200), 기구부(300) 및 구동부(400)의 조립체가 회전축(A)을 중심으로 둘레방향을 따라 등간격으로 각각 2세트 이상 배치되면 상기 기판(W)을 균형 있게 지지할 수 있게 된다.

본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위 내에서 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

10... 유체 공급 유닛
20... 바울 조립체
30... 승강 유닛
100... 척 베이스
110... 설치 수납부
120... 내측 공간
130... 분리벽
140... 점검공
150... 상단 커버
160... 커튼 월
170... 하우징
180... 도전성 매개체
200... 척핀
300... 기구부
310... 제1 작동편
311... 제1 스프링
312... 연결홈
320... 제2 작동편
321... 제2 스프링
322... 경사면
330... 힌지축
400... 구동부
410... 푸셔
412... 작동 돌부
420... 구동 유닛
421... 가압봉
422... 구동원
500... 모터
1000... 기판 처리장치
A... 회전축
S... 기판 지지장치
W... 기판

Claims

기판 처리장치용 기판 지지 조립체에 있어서,
기판 설치시 상기 기판과 대향 배치되며 외주면 부근의 하부에는 둘레방향을 따라 설치 수납부가 형성되고 회전축을 중심으로 회전 가능하게 배치되는 척 베이스;
상기 척 베이스의 상부에 배치되며 상기 기판에서 멀어지는 방향과 접근하는 방향을 따라 이동 가능한 척핀;
상기 설치 수납부 내에 배치되며 상기 척핀에 연결되어 척핀을 이동시키는 기구부; 및
상기 기구부에 동력을 전달하는 구동부;
를 포함하되,
상기 기구부는,
상기 구동부에 의해 상기 회전축 방향을 따라 복원 이동 가능하게 설치되는 제1 작동편; 및
길이를 따라 일측은 상기 제1 작동편과 접촉하도록 배치되고 타측에는 상기 척핀이 설치되며 상기 일측과 타측 사이에서 상기 척 베이스에 설치되는 힌지축을 중심으로 복원 가능하게 힌지 이동하는 제2 작동편;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치용 기판 지지 조립체.
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 작동편과 접촉하는 제2 작동편의 일측에는 경사면이 형성되어 상기 제1 작동편이 회전축 방향으로 상승함에 따라 상기 제2 작동편이 상기 힌지축을 중심으로 힌지 이동하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치용 기판 지지 조립체.
제1항에 있어서,
상기 제1 작동편과 척 베이스 사이에는 회전축 방향을 따라 서로 멀어지는 방향으로 복원력이 작용하는 제1 스프링 또는 자력이 작용하도록 제1 자석이 설치되고, 상기 제2 작동편과 척 베이스 사이에는 상기 척핀이 파지 위치를 향하도록 복원력을 작용시키는 제2 스프링 또는 자력을 작용시키는 제2 자석이 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치용 기판 지지 조립체.
제1항에 있어서,
상기 제2 작동편 중 상기 힌지축을 중심으로 상기 척핀을 향하는 부분은 상기 제1 작동편을 향하는 부분보다 위쪽에 배치되며 상기 척핀을 향하는 부분은 분리벽에 의해 상기 제1 작동편을 향하는 부분으로부터 상하방향으로 분리되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치용 기판 지지 조립체.
제1항에 있어서,
평면도에서 바라볼 때, 상기 제2 작동편은 상기 척 베이스의 둘레방향을 따라 원호형으로 연장되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치용 기판 지지 조립체.
제1항에 있어서,
상기 제1 작동편은 설치 수납부 내에 수직으로 배치되는 2개의 가이드 로드를 따라 상하 이동 가능하게 설치되며, 상기 2개의 가이드 로드 중 어느 하나는 제1 스프링이 감싸도록 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치용 기판 지지 조립체.
제1항에 있어서,
상기 척핀, 제2 작동편, 상기 척 베이스를 구성하는 도전성 매개체, 및 상기 척 베이스를 회전 구동하는 모터는 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치용 기판 지지 조립체.
제7항에 있어서,
상기 척 베이스의 외주면에는 점검공이 형성되어 상기 척핀을 향하는 부분이 노출되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치용 기판 지지 조립체.
제7항에 있어서,
상기 제1 작동편을 향하는 부분의 무게는 상기 척핀을 향하는 부분의 무게보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치용 기판 지지 조립체.
제7항에 있어서,
상기 제2 작동편에서 상기 제1 작동편을 향하는 부분에는 상기 제2 작동편의 밀도보다 큰 밀도를 가지는 보조 웨이트가 부착되며, 상기 제1 작동편을 향하는 부분의 무게와 보조 웨이트의 무게의 합은 상기 척핀을 향하는 부분의 무게보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치용 기판 지지 조립체.
제12항에 있어서,
상기 척 베이스의 설치 수납부 내측 또는 분리벽에는, 상기 척 베이스의 반경방향 안쪽에서 상기 척핀을 향하는 부분과 측방향으로 대향하는 스토퍼가 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치용 기판 지지 조립체.
제13항에 있어서,
상기 척 베이스 또는 분리벽에는, 상기 척 베이스의 반경방향 안쪽에서 상기 척핀을 향하는 부분과 측방향으로 대향하는 스토퍼가 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치용 기판 지지 조립체.
제1항 또는 제5항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동부는,
상기 기구부에 접촉하는 푸셔; 및
상기 푸셔에 연결된 구동 유닛;
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치용 기판 지지 조립체.
제16항에 있어서,
상기 제1 작동편의 하단에는 연결홈이 형성되고, 상기 푸셔의 상단은 상기 제1 작동편의 연결홈에 상보적으로 결합하도록 볼록하게 작동 돌부가 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치용 기판 지지 조립체.
제16항에 있어서,
상기 구동 유닛은,
복수의 푸셔가 둘레방향을 따라 설치되는 지지 프레임;
상기 지지 프레임에 연결되며 상기 푸셔에 대하여 안쪽으로 이격되게 배치되는 가압봉; 및
상기 푸셔에 대하여 안쪽으로 이격되게 배치되며 상기 가압봉에 연결되는 구동원;
을 포함하되,
상기 푸셔와 가압봉 사이에는 커튼 월이 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치용 기판 지지 조립체.
제18항에 있어서,
상기 구동원을 밀봉식으로 감싸는 하우징을 포함하며, 상기 하우징의 상단을 통해 상기 구동원은 가압봉에 연결되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치용 기판 지지 조립체.