KR20070115508A - 스핀헤드 및 이를 이용하여 웨이퍼를 홀딩/언홀딩하는 방법 - Google Patents

스핀헤드 및 이를 이용하여 웨이퍼를 홀딩/언홀딩하는 방법 Download PDF

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Abstract

스핀헤드는 공정수행시 기판의 하부에 위치하는 플레이트와, 상기 플레이트의 상부에 상기 플레이트의 가장자리를 따라 배치되며 상기 기판이 상기 플레이트의 상부로부터 이탈하는 것을 방지하는 제1 및 제2 홀딩핀들과, 상기 제1 및 제2 홀딩핀들이 상기 기판의 측부와 교대로 접촉/비접촉하여 상기 기판을 홀딩/언홀딩하도록 자력에 의하여 구동하는 구동유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
플레이트, 홀딩핀, 내측자성체, 외측자성체

Description

스핀헤드 및 이를 이용하여 웨이퍼를 홀딩/언홀딩하는 방법{Spin head and method for holding/unholding wafer using the spin head}
도 1은 본 발명에 따른 스핀헤드를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 제1 홀딩핀를 나타내는 사시도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 내측구동유닛 및 외측구동유닛을 이용하여 웨이퍼를 홀딩/언홀딩하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 및 제2 자성체와 내측자성체 및 외측자성체의 배치관계를 나타내는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 홀딩핀들을 이용하여 웨이퍼가 홀딩/언홀딩되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 내측구동유닛 및 외측구동유닛을 이용하여 웨이퍼를 홀딩/언홀딩하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 및 제2 자성체와 내측자성체 및 외측자성체의 배치관계를 나타내는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 스핀헤드 100 : 플레이트
120 : 제1 홀딩핀 130 : 제1 회전축
140 : 제2 홀딩핀 150 : 제2 회전축
160 : 제1 자성체 180 : 제2 자성체
200 : 내측구동유닛 300 : 외측구동유닛
본 발명은 웨이퍼를 홀딩/언홀딩하는 방법 및 이를 이용한 스핀헤드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공정시 웨이퍼와의 접촉을 최소화할 수 있는 웨이퍼를 홀딩/언홀딩하는 방법 및 이를 이용한 스핀헤드에 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 플레이트와, 상기 플레이트의 상부에 상기 플레이트의 가장자리를 따라 배치되며, 상기 기판이 상기 플레이트의 상부로부터 이탈하는 것을 방지하는 제1 및 제2 홀딩핀들과, 상기 제1 및 제2 홀딩핀들이 상기 기판의 측부와 교대로 접촉/비접촉하여 상기 기판을 홀딩/언홀딩하도록 자력에 의하여 구동하는 구동유닛을 포함한다.
상기 구동유닛은 상기 제1 홀딩핀과 각각 연결되는 제1 자성체들과, 상기 제2 홀딩핀과 각각 연결되는 제2 자성체들과, 상기 제1 및 제2 자성체들의 내측에 설치되며 상기 제1 및 제2 자성체들 중 어느 하나에 자력을 인가하는 내측자성체와, 상기 제1 및 제2 자성체들의 외측에 설치되며 상기 제1 및 제2 자성체들 중 다른 하나에 자력을 인가하는 내측자성체를 포함할 수 있다.
상기 내측자성체는 원판 형상이며, 상기 내측자성체의 상부는 제1 극성이며 상기 내측자성체의 하부는 제2 극성을 가질 수 있다.
상기 내측자성체는 원판 형상이며, 상기 내측자성체의 외부는 제1 극성이며 상기 내측자성체의 내부는 제2 극성을 가질 수 있다.
상기 외측자성체는 링 형상이며, 상기 내측자성체의 상부는 제1 극성이며 상기 내측자성체의 하부는 제2 극성을 가질 수 있다.
상기 외측자성체는 링 형상이며, 상기 내측자성체의 외부는 제1 극성이며 상기 내측자성체의 내부는 제2 극성을 가질 수 있다.
상기 내측자성체는 제1 높이에 설치되고 상기 외측자성체는 상기 제1 높이와 다른 제2 높이에 설치되며, 상기 구동유닛은 상기 내측자성체를 상기 제1 또는 제2 높이로 이동시킬 수 있는 제1 이동부재와, 상기 외측자성체를 상기 제1 또는 제2 높이로 이동시킬 수 있는 제2 이동부재를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 자성체는 영구자석일 수 있다.
상기 제1 및 제2 홀딩핀들은 회전가능할 수 있다.
본 발명에 의하면, 스핀헤드를 이용하여 기판을 홀딩/언홀딩하는 방법은 상 기 기판을 상기 스핀헤드의 상부에 안착시키고, 상기 스핀헤드의 가장자리를 따라 배치된 제1 및 제2 홀딩핀들을 상기 기판의 측부와 교대로 접촉/비접촉하여 상기 기판을 홀딩/언홀딩하되, 상기 제1 및 제2 홀딩핀들은 상기 제1 및 제2 홀딩핀들의 내측에 설치된 내측자성체와 상기 제1 및 제2 홀딩핀들의 외측에 설치된 외측자성체로부터 인가된 자력에 의하여 접촉/비접촉된다.
상기 내측자성체가 상기 제1 및 제2 홀딩핀들 중 어느 하나에 자력을 인가하여 상기 기판의 측부와 접촉시키면 상기 외측자성체는 상기 제1 및 제2 홀딩핀들 중 다른 하나에 자력을 인가하여 상기 기판의 측부와 비접촉시킬 수 있다.
상기 내측자성체 및 상기 외측자성체는 승강하여 상기 제1 및 상기 제2 홀딩핀에 자력을 인가할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 7을 참조하여 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.
도 1은 본 발명에 따른 스핀헤드(10)를 개략적으로 나타내는 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 제1 홀딩핀(120)를 나타내는 사시도이다.
스핀헤드(10)는 웨이퍼(W)를 지지고정한 상태에서 웨이퍼(W)를 회전시킨다. 회전되는 웨이퍼(W)는 별도의 에칭장비, 또는 세정장비에 의하여 에칭공정 또는 세 정공정을 수행한다.
스핀헤드(10)는 원판 형상의 플레이트(100)와, 플레이트(100)의 가장자리를 따라 플레이트(100)의 상부에 배치된 제1 및 제2 홀딩핀들(120, 140)과, 제1 및 제2 홀딩핀들(120, 140)을 구동하는 구동유닛을 포함한다.
플레이트(100)는 웨이퍼(W)에 대응되는 크기의 원판 형상을 가지며, 플레이트(100)에는 플레이트(100)의 가장자리를 따라 복수의 관통홀(110)들이 형성된다. 관통홀(110)은 후술하는 제1 및 제2 회전축(130, 150)이 플레이트(100)의 하부로부터 플레이트(100)의 상부로 관통하는 통로를 제공한다.
관통홀(110)들은 플레이트(100)의 중심을 기준으로 일정한 거리에 일정한 각도(θ)를 갖도록 형성된다. 이는 후술하는 제1 및 제2 홀딩핀(120, 140)이 웨이퍼(W)에 균일하게 힘을 가하기 위함이다. 본 실시예에서는 플레이트(100)에 6개의 관통홀(110)이 형성되며, 관통홀(110) 간의 각도(θ)는 60°로 제공된다. 그러나, 본 실시예와 다른 개수의 관통홀(110)이 제공되는 경우 관통홀(110) 간의 각도(θ)는 달라질 수 있다.
제1 홀딩핀들(120)과 제2 홀딩핀들(140)은 공정진행시 교대로 웨이퍼(W)를 홀딩/언홀딩한다. 제1 홀딩핀들(120)이 웨이퍼(W)를 홀딩하는 경우 제2 홀딩핀들(140)은 웨이퍼(W)를 언홀딩하며, 제2 홀딩핀들(140)이 웨이퍼(W)를 홀딩하는 경우 제1 홀딩핀들(120)은 웨이퍼(W)를 언홀딩한다.
도 2는 도시한 바와 같이, 제1 홀딩핀(120a)은 원통형의 몸체(122a)와, 몸체(122a)의 상단에 연결된 경사면(124a)과, 경사면(124a)의 상단에 연결된 지지 팁(126a)을 구비한다. 몸체(122a)의 하부에는 제1 회전축(130a)이 연결되며, 몸체(122a)는 제1 회전축(130a)의 회전에 따라 함께 회전할 수 있다.
지지팁(126a)은 제1 회전축(130a)의 회전중심으로부터 편심되어 있으며, 이로 인하여 제1 회전축(130a)의 회전에 따라 지지팁(126a)은 플레이트(100)의 안쪽으로 접근할 수 있다. 따라서, 홀딩상태는 지지팁(126a)이 플레이트(100)의 안쪽으로 접근하여 웨이퍼(W)의 측부와 접촉한 상태이며, 언홀딩상태는 지지팁(126a)이 웨이퍼 서포트(100)의 바깥쪽으로 치우쳐 웨이퍼(W)의 측부와 이격된 상태이다.
제1 홀딩핀들(120)을 이용하여 웨이퍼(W)를 홀딩하는 방법은 다음과 같다. 웨이퍼(W)가 스핀헤드(10)에 로딩되기 전에, 지지팁(126a)은 제1 회전축(130a)의 회전중심으로부터 편심된 상태에서 플레이트(100)의 바깥쪽으로 치우쳐져 있다. 로딩된 웨이퍼(W)는 경사면(124a)에 안착되며, 안착 후 제1 회전축(130a)이 회전된다. 제1 회전축(130a)의 회전에 따라 지지팁(126a)은 제1 회전축(130a)의 회전중심으로부터 편심된 상태에서 플레이트(100)의 안쪽으로 접근하며, 지지팁(126a)의 측면은 웨이퍼(W)의 가장자리와 밀착된다. 이와 같은 방식으로 작동하는 복수의 제1 홀딩핀들(120)에 의하여 웨이퍼(W)는 홀딩된다. 웨이퍼(W)를 언홀딩하는 방법은 웨이퍼(W)를 홀딩하는 방법의 역순이다. 제2 홀딩핀(140)은 제1 홀딩핀(120)와 동일한 구조와 기능을 가지므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
스핀헤드(10)는 120°의 간격을 두고 이격된 세 개의 제1 홀딩핀들(120a, 120b, 120c)과, 120°의 간격을 두고 이격된 세 개의 제2 홀딩핀들(140a, 140b, 140c)을 포함하며, 웨이퍼(W)는 세 개의 제1 홀딩핀들(120a, 120b, 120c) 및 세 개 의 제2 홀딩핀들(140a, 140b, 140c)에 의해 교대로 홀딩/언홀딩된다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 내측구동유닛(200) 및 외측구동유닛(300)을 이용하여 웨이퍼(W)를 홀딩/언홀딩하는 방법을 나타내는 도면이다.
구동유닛은 제1 홀딩핀들(120)과 각각 연결되는 제1 자성체들(160)과, 제2 홀딩핀들(140)과 각각 연결되는 제2 자성체들(180)을 포함한다.
제1 자성체(160a)는 플레이트(100)의 하부에 위치하는 제1 회전축(130a)에 고정된다. 따라서, 제1 자성체(160a)가 회전하면 제1 회전축(130a)이 함께 회전하며, 상술한 바와 같이 제1 홀딩핀(120a)도 함께 회전한다. 따라서, 제1 홀딩핀(120a)의 홀딩/언홀딩 상태는 제1 자성체(160a)에 의하여 결정된다.
제1 자성체(160a)는 제1 극(162a) 및 제2 극(164a)을 구비한다. 제1 극(162a)은 N극과 S극 중 어느 하나이며, 제2 극(164a)은 N극과 S극 중 다른 하나이다. 제1 홀딩핀(120a)가 언홀딩상태에 있는 경우, 제1 극(162a)은 플레이트(100)의 외측에 위치하며, 제2 극(164a)은 플레이트(100)의 내측에 위치한다. 제1 홀딩핀(120a)가 홀딩상태에 있는 경우, 제1 극(162a)은 플레이트(100)의 내측에 위치하며, 제2 극(164a)은 플레이트(100)의 외측에 위치한다. 도 3a는 제1 홀딩핀(120a)이 언홀딩상태인 경우를 보여주고 있으며, 도 3b는 제1 홀딩핀(120a)이 홀딩상태인 경우를 보여주고 있다.
제2 자성체(180a)는 제1 자성체(160a)와 동일한 구조와 기능을 가지므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 다만, 제2 자성체(180a)는 제1 자성 체(160a)와 다른 높이에 설치된다. 본 실시예에서는 제2 자성체(180a)가 제1 자성체(160a) 보다 낮은 높이에 설치된다.
도 3a는 제2 홀딩핀(140a)이 홀딩상태인 경우를 보여주고 있으며, 도 3b는 제2 홀딩핀(140a)이 언홀딩상태인 경우를 보여주고 있다.
구동유닛은 제1 홀딩핀들(120)과 제2 홀딩핀들(140)을 구동하는 내측구동유닛(200) 및 외측구동유닛(300)을 더 포함한다.
내측구동유닛(200)은 플레이트(100)의 하부 및 제1 홀딩핀들(120)과 제2 홀딩핀들(140)의 내측에 설치되며, 내측자성체(220)와, 내측자성체(220)의 하부에 연결된 내측구동축(280)과, 내측구동축(280)의 타측에 연결된 내측구동부(290)를 더 포함한다.
내측자성체(220)는 원판 형상을 하고, 상부에 위치한 제1 극(222)과 하부에 위치한 제2 극(224)을 구비한다. 내측자성체(220)는 내측구동부(290)에 의하여 승강가능하다.
외측구동유닛(300)은 플레이트(100)의 하부 및 제1 홀딩핀들(120)과 제2 홀딩핀들(140)의 외측에 설치되며, 외측자성체(320)와, 외측자성체(320)의 하부에 연결된 외측구동축(380)과, 외측구동축(380)의 타측에 연결된 외측구동부(390)를 더 포함한다.
외측자성체(320)는 제1 홀딩핀들(120)과 제2 홀딩핀들(140)을 감싸는 링 형상을 하고, 상부에 위치한 제1 극(322)과 하부에 위치한 제2 극(324)을 구비한다. 외측자성체(320)는 외측구동부(390)에 의하여 승강가능하다.
이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 내측구동유닛(200)과 외측구동유닛(300)을 이용하여 웨이퍼(W)를 홀딩/언홀딩하는 방법을 도 3a 및 도 3b를 참고하여 설명하기로 한다.
도 3a에 도시한 바와 같이, 내측구동축(280)이 상승하고 외측구동암(380)이 하강하면, 제1 자성체(160a)는 내측자성체(220)와 대응되며, 제2 자성체(180a)는 외측자성체(320)와 대응된다.
이때, 제1 자성체(160a)의 제1 극(162a)이 내측자성체(220)의 제1 극(222)과 마주보고 있는 경우, 내측자성체(220)와 제1 자성체(160a) 사이에는 척력이 작용하며 제1 회전축(130a)은 회전한다. 제1 자성체(160a)의 제2 극(164a)이 내측자성체(220)와 마주보고 있는 경우, 내측자성체(220)와 제1 자성체(160a) 사이에는 인력이 작용하며, 제1 회전축(130a)은 정지한다. 또한, 상술한 바와 같이 제1 자성체(160a)의 제2 극(164a)이 내측자성체(220)와 마주보고 있는 경우, 제1 홀딩핀(120a)은 언홀딩상태에 있게 된다.
마찬가지로, 제2 자성체(180a)의 제1 극(182a)이 외측자성체(320)의 제1 극(322)과 마주보고 있는 경우, 외측자성체(320)와 제2 자성체(180a) 사이에는 척력이 작용하며 제2 회전축(150a)은 회전한다. 제2 자성체(180a)의 제2 극(184a)이 외측자성체(320)와 마주보고 있는 경우, 외측자성체(320)와 제2 자성체(180a) 사이에는 인력이 작용하며, 제2 회전축(150a)은 정지한다. 또한, 상술한 바와 같이 제2 자성체(180a)의 제2 극(184a)이 외측자성체(320)와 마주보고 있는 경우, 제2 홀딩핀(140a)은 홀딩상태에 있게 된다.
반대로, 도 3b에 도시한 바와 같이 내측구동축(280)이 하강하고 외측구동암(380)이 상승하면, 제1 자성체(160a)는 외측자성체(320)와 대응되며, 제2 자성체(180a)는 내측자성체(220)와 대응된다.
이때, 제1 자성체(160a)의 제1 극(162a)이 외측자성체(320)의 제1 극(322)과 마주보고 있는 경우, 외측자성체(320)와 제1 자성체(160a) 사이에는 척력이 작용하며 제1 회전축(130a)은 회전한다. 제1 자성체(160a)의 제2 극(164a)이 외측자성체(320)와 마주보고 있는 경우, 외측자성체(320)와 제1 자성체(160a) 사이에는 인력이 작용하며 제1 회전축(130a)은 정지한다. 또한, 상술한 바와 같이 제1 자성체(160a)의 제2 극(164a)이 외측자성체(320)와 마주보고 있는 경우, 제1 홀딩핀(120a)은 홀딩상태에 있게 된다.
마찬가지로, 제2 자성체(180a)의 제1 극(182a)이 내측자성체(220)의 제1 극(222)과 마주보고 있는 경우, 내측자성체(220)와 제2 자성체(180a) 사이에는 척력이 작용하므로 제2 회전축(150a)은 회전한다. 제2 자성체(180a)의 제2 극(184a)이 내측자성체(220)와 마주보고 있는 경우, 내측자성체(220)와 제2 자성체(180a) 사이에는 인력이 작용하며, 제2 회전축(150a)은 정지한다. 또한, 상술한 바와 같이 제2 자성체(180a)의 제2 극(184a)이 내측자성체(220)와 마주보고 있는 경우, 제2 홀딩핀(140a)은 언홀딩상태에 있게 된다.
한편, 본 실시예에서는 척력과 인력을 포함하는 자력을 이용하여 제1 및 제2 홀딩핀(120, 140)을 구동하며, 자력을 가지는 자성체로 영구자석을 사용한다. 다만, 이와 달리 전류에 의하여 자력을 가지는 전자석 등 자력을 가지는 다른 물질이 사용될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 및 제2 자성체(160a, 180a)와 내측자성체(220) 및 외측자성체(320)의 배치관계를 나타내는 도면이다.
도 1에서 살펴본 바와 같이, 복수의 관통홀(110)들은 플레이트(100)의 중심을 기준으로 일정한 거리에 일정한 각도(θ)인 60°를 갖도록 형성되며, 관통홀(110)들에는 각각 제1 회전축(130a, 130b, 130c) 및 제2 회전축(150a, 150b, 150c)가 설치된다. 또한, 제1 회전축(130a, 130b, 130c)에는 제1 자성체(160a, 160b, 160c)가 설치되며, 제2 회전축(150a, 150b, 150c)에는 제2 자성체(180a, 180b, 180c)가 설치된다. 제1 자성체(160a, 160b, 160c)와 제2 자성체(180a, 180b, 180c)의 배치관계를 도시하면 도 4와 같다.
한편, 제1 자성체(160a, 160b, 160c) 및 제2 자성체(180a, 180b, 180c)의 내측에는 내측자성체(220)가 배치되며, 제1 자성체(160a, 160b, 160c) 및 제2 자성체(180a, 180b, 180c)의 외측에는 외측자성체(320)가 배치된다. 상술한 바와 같이, 내측자성체(220) 및 외측자성체(320)는 제1 및 제2 홀딩핀(120, 140)를 교대로 구동한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 제1 및 제2 홀딩핀(120, 140)을 이용하여 웨이퍼(W)가 홀딩/언홀딩되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 5a는 제2 홀딩핀(140)의 제2 지지팁(146a, 146b, 146c)을 이용하여 웨이퍼(W)가 홀딩된 상태를 나타낸다. 제2 지지팁(146a, 146b, 146c)은 웨이퍼(W)의 가장자리와 밀착된 상태에서 웨이퍼(W)를 홀딩한다. 제1 홀딩핀(120)의 제1 지지 팁(126a, 126b, 126c)은 웨이퍼(W)의 가장자리로부터 이격된 상태에서 웨이퍼(W)를 언홀딩한다.
도 5b는 제1 홀딩핀(120)의 제1 지지팁(126a, 126b, 126c)을 이용하여 웨이퍼(W)가 홀딩된 상태를 나타낸다. 제1 지지팁(126a, 126b, 126c)은 웨이퍼(W)의 가장자리와 밀착된 상태에서 웨이퍼(W)를 홀딩한다. 제2 홀딩핀(120)의 제2 지지팁(146a, 146b, 146c)은 웨이퍼(W)의 가장자리로부터 이격된 상태에서 웨이퍼(W)를 언홀딩한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 내측구동유닛(200) 및 외측구동유닛(300)을 이용하여 웨이퍼를 홀딩/언홀딩하는 방법을 나타내는 도면이며, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 및 제2 자성체(160, 180)와 내측자성체(220) 및 외측자성체(320)의 배치관계를 나타내는 도면이다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 내측자성체(220)는 원판 형상을 하고, 외측에 위치한 제1 극(222)과 내측에 위치한 제2 극(224)을 구비한다. 또한, 외측자성체(320)는 제1 홀딩핀들(120)과 제2 홀딩핀들(140)을 감싸는 링 형상을 하고, 외측에 위치한 제1 극(322)과 내측에 위치한 제2 극(324)을 구비한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 내측구동유닛(200)과 외측구동유닛(300)을 이용하여 웨이퍼(W)를 홀딩/언홀딩하는 방법은 제1 실시예와 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 제1 홀딩핀(120)이 홀딩상태로 전환되고 제2 홀딩핀(140)이 언홀딩상태로 전환될 때, 제2 홀딩핀(140)의 언홀딩상태는 제1 홀딩핀(120)의 홀딩상태가 이루어진 다음에 이루어져야 한다. 이는 웨이퍼(W)가 일시적으로 제1 및 제2 홀딩핀(120, 140)로부터 언홀딩상태에 놓이는 것을 방지하기 위함이다.
마찬가지로, 제2 홀딩핀(140)이 홀딩상태로 전환되고 제1 홀딩핀(120)이 언홀딩상태로 전환될 때, 제1 홀딩핀(120)의 언홀딩상태는 제2 홀딩핀(140)의 홀딩상태가 이루어진 다음에 이루어져야 한다.
상술한 바에 의하면, 웨이퍼(W)는 제1 홀딩핀(120) 및 제2 홀딩핀(140)에 의하여 교대로 홀딩/언홀딩 상태에 놓이며, 웨이퍼(W)와 접촉/비접촉상태에 놓이게 되므로, 공정진행 중 웨이퍼(W)와의 접촉을 최소화할 수 있으며 웨이퍼(W)의 전면을 균일하게 처리할 수 있다.
본 발명에 의하면 공정시 웨이퍼의 접촉면에 잔류하는 약액을 제거할 수 있으며, 또한 웨이퍼의 전면을 균일하게 처리할 수 있다.

Claims (12)

  1. 공정수행시 기판의 하부에 위치하는 플레이트;
    상기 플레이트의 상부에 상기 플레이트의 가장자리를 따라 배치되며, 상기 기판이 상기 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 자력에 의하여 구동하는 구동유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀헤드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동유닛은,
    상기 제1 홀딩핀과 각각 연결되는 제1 자성체들;
    상기 제2 홀딩핀과 각각 연결되는 제2 자성체들;
    상기 제1 및 제2 자성체들의 내측에 설치되며, 상기 제1 및 제2 자성체들 중 어느 하나에 자력을 인가하는 내측자성체; 및
    상기 제1 및 제2 자성체들의 외측에 설치되며, 상기 제1 및 제2 자성체들 중 다른 하나에 자력을 인가하는 외측자성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀헤드.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 내측자성체는 원판 형상이며, 상기 내측자성체의 상부는 제1 극성이며 상기 내측자성체의 하부는 제2 극성을 가지는 것을 특징으로 하는 스핀헤드.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 내측자성체는 원판 형상이며, 상기 내측자성체의 외부는 제1 극성이며 상기 내측자성체의 내부는 제2 극성을 가지는 것을 특징으로 하는 스핀헤드.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 외측자성체는 링 형상이며, 상기 외측자성체의 상부는 제1 극성이며 상기 외측자성체의 하부는 제2 극성을 가지는 것을 특징으로 하는 스핀헤드.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 외측자성체는 링 형상이며, 상기 외측자성체의 외부는 제1 극성이며 상기 외측자성체의 내부는 제2 극성을 가지는 것을 특징으로 하는 스핀헤드.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 내측자성체는 제1 높이에 설치되고 상기 외측자성체는 상기 제1 높이와 다른 제2 높이에 설치되며,
    상기 구동유닛은,
    상기 내측자성체를 상기 제1 또는 제2 높이로 이동시킬 수 있는 제1 이동부재; 및
    상기 외측자성체를 상기 제1 또는 제2 높이로 이동시킬 수 있는 제2 이동부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀헤드.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 자성체는 영구자석인 것을 특징으로 하는 스핀헤드.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 홀딩핀들은 회전가능한 것을 특징으로 하는 스핀헤드.
  10. 스핀헤드를 이용하여 기판을 홀딩/언홀딩하는 방법에 있어서,
    상기 기판을 상기 스핀헤드의 상부에 안착시키고, 상기 스핀헤드의 가장자리를 따라 배치된 제1 및 제2 홀딩핀들을 상기 기판의 측부와 교대로 접촉/비접촉하여 상기 기판을 홀딩/언홀딩하되,
    상기 제1 및 제2 홀딩핀들은 상기 제1 및 제2 홀딩핀들의 내측에 설치된 내측자성체와 상기 제1 및 제2 홀딩핀들의 외측에 설치된 외측자성체로부터 인가된 자력에 의하여 접촉/비접촉되는 것을 특징으로 하는 기판을 홀딩/언홀딩하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 내측자성체가 상기 제1 및 제2 홀딩핀들 중 어느 하나에 자력을 인가하여 상기 기판의 측부와 접촉시키면 상기 외측자성체는 상기 제1 및 제2 홀딩핀들 중 다른 하나에 자력을 인가하여 상기 기판의 측부와 비접촉시키는 것을 특징으로 하는 기판을 홀딩/언홀딩하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 내측자성체 및 상기 외측자성체는 승강하여 상기 제1 및 상기 제2 홀딩핀에 자력을 인가하는 것을 특징으로 하는 기판을 홀딩/언홀딩하는 방법.
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