KR20140091453A - 기판 파지 장치 - Google Patents

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나오키 마츠다
쥰지 구니사와
마나오 호시나
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가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
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Abstract

본 발명은 기판을 확실하게 파지할 수 있는 기판 파지 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 기판 파지 장치는, 복수의 지주(2)를 들어 올리는 리프트 기구(20)와, 지주(2)상에 각각 배치된 기판 유지부(3) 및 기판 가이드 부재(50)를 구비한다. 지주(2)는, 기판 유지부(3) 및 기판 가이드 부재(50)를 서로 상대 이동시키는 상대 이동 기구를 갖고 있다. 이 상대 이동 기구는, 지주(2)가 상승할 때에 기판 유지부(3)가 기판(W)의 둘레 가장자리부를 해방하는 방향으로 기판 유지부(3)를 이동시키고, 기판 가이드 부재(50)를 기판 유지부(3)에 대하여 상승시키며, 지주(2)가 하강할 때에 기판 유지부(3)가 기판(W)의 둘레 가장자리부를 파지하는 방향으로 기판 유지부(3)를 이동시키고, 기판 가이드 부재(50)를 기판 유지부(3)에 대하여 하강시킨다.

Description

기판 파지 장치{SUBSTRATE GRIPPING APPARATUS}
본 발명은 기판 파지 장치에 관한 것으로서, 특히 반도체 웨이퍼 등의 기판의 세정 장치나 건조 장치에 적용할 수 있는 기판 파지 장치에 관한 것이다.
반도체 디바이스 제조 공정에서는, 연마 처리나 도금 처리 후에 기판의 세정 처리나 건조 처리가 행해진다. 예컨대 기판의 세정 처리에서는, 기판을 기판 파지 장치로 파지하면서 기판을 회전시키고, 이 상태에서 기판에 세정액을 공급한다. 종래의 기판 파지 장치로서는, 액추에이터 등에 의해 척을 구동하여 기판을 파지하는 기구가 알려져 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 평10-59540호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허 공개 제2009-295751호 공보
본 발명은, 종래의 기판 파지 장치의 개량에 관한 것으로서, 기판을 확실하게 파지할 수 있는 기판 파지 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 양태는, 베이스와, 상기 베이스에 지지되고, 이 베이스에 대하여 상하 방향으로 상대 이동 가능한 복수의 지주와, 상기 지주를 들어 올리는 리프트 기구와, 상기 지주상에 각각 배치된 기판 유지부 및 기판 가이드 부재를 구비하고, 상기 지주는, 상기 기판 유지부 및 상기 기판 가이드 부재를 서로 상대 이동시키는 상대 이동 기구를 갖고 있으며, 상기 상대 이동기구는, 상기 지주가 상승할 때에 상기 기판 유지부가 상기 기판의 둘레 가장자리부를 해방하는 방향으로 이 기판 유지부를 이동시키고, 상기 기판 가이드 부재를 상기 기판 유지부에 대하여 상승시키며, 상기 지주가 하강할 때에 상기 기판 유지부가 상기 기판의 둘레 가장자리부를 파지하는 방향으로 이 기판 유지부를 이동시키고, 상기 기판 가이드 부재를 상기 기판 유지부에 대하여 하강시키는 것을 특징으로 하는 기판 파지 장치이다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 상대 이동 기구는, 제1 로드와, 상기 제1 로드에 대하여 상대적으로 상하 이동 가능하게 배치되고, 상기 리프트 기구에 의해 들어 올려지는 제2 로드와, 상기 베이스와 상기 제1 로드 사이에 배치되고, 상기 제1 로드를 아래쪽으로 압박하는 1차 스프링과, 상기 제1 로드와 상기 제2 로드 사이에 배치되고, 상기 제2 로드를 아래쪽으로 압박하는 2차 스프링과, 상기 제1 로드에 고정되고, 상기 기판 유지부를 회전 가능하게 지지하는 지지축과, 상기 제2 로드와 상기 기판 유지부를 연결하는 연결 기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 1차 스프링은 상기 2차 스프링보다 작은 스프링 상수를 갖고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 1차 스프링은 상기 2차 스프링보다 큰 스프링 상수를 갖고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 기판 가이드 부재는, 상기 제2 로드에 고정되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 상대 이동 기구는, 상기 기판 가이드 부재를 상기 기판 유지부보다 높게 상승시키고, 상기 기판 가이드 부재를 상기 기판 유지부보다 낮게 하강시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 기판 유지부는, 상기 베이스의 중심축선 둘레에 등간격으로 배치되어 있고, 상기 기판 유지부는, 상기 기판의 둘레 가장자리부를 파지함으로써 상기 기판의 센터링을 행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 기판 유지부는, 상기 기판의 둘레 가장자리부를 파지하는 척부와, 상기 기판의 둘레 가장자리부가 배치되는 경사면을 가지며, 상기 척부는 상기 경사면상에 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 지주가 상승하면, 기판 가이드 부재가 기판 유지부에 대하여 상승한다. 따라서, 반송 기구로부터 반송된 기판은, 기판 가이드 부재에 의해 기판 유지부에까지 안내되고, 이에 의해 기판 유지부는 기판을 확실하게 파지할 수 있다. 지주가 하강하여 기판 유지부가 기판을 파지할 때는, 기판 가이드 부재가 기판 유지부에 대하여 하강한다. 따라서, 본 기판 파지 장치를 기판 세정 장치 등의 액체를 취급하는 장치에 적용했을 때에, 기판 가이드 부재로부터 액체가 되튀는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 기판 파지 장치를 도시하는 종단면도이다.
도 2는 제1 실시형태에 따른 기판 파지 장치를 도시하는 평면도이다.
도 3은 리프트 기구가 상승한 상태를 도시하는 도면이다.
도 4는 지주 및 기판 유지부의 확대도이다.
도 5의 (a)는 지주 및 기판 유지부의 평면도이고, 도 5의 (b)는 도 4에 도시된 지주 및 기판 유지부를 화살표 A로 나타내는 방향에서 본 단면도이다.
도 6은 지주가 리프트 기구에 의해 들어 올려진 상태를 도시하는 도면이다.
도 7의 (a)는 지주가 상승한 위치에 있을 때의 기판 유지부를 도시하는 도면이고, 도 7의 (b)는 지주가 하강한 위치에 있을 때의 기판 유지부를 도시하는 도면이다.
도 8의 (a)는 지주가 하강 위치에 있을 때의 기판 유지부 및 기판 가이드 부재를 도시하는 도면이고, 도 8의 (b)는 지주가 상승 위치에 있을 때의 기판 유지부 및 기판 가이드 부재를 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시형태를 도시하는 도면이다.
도 10은 지주가 리프트 기구에 의해 들어 올려진 상태를 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 기판 파지 장치를 도시하는 종단면도이다. 도 2는 제1 실시형태에 따른 기판 파지 장치를 도시하는 평면도이다.
도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 기판 파지 장치는, 4개의 아암(1a)을 갖는 베이스(1)와, 각 아암(1a)의 선단에 지지된 4개의 지주(2)와, 지주(2)에 연결된 기판 유지부(3)를 구비하고 있다. 베이스(1)는 회전축(5)의 상단에 고정되어 있고, 이 회전축(5)은 베어링(6)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 베어링(6)은 회전축(5)을 둘러싸도록 배치된 원통체(7)의 내주면에 고정되어 있다. 원통체(7)의 하단은 가대(架臺)(9)에 부착되어 있고, 그 위치는 고정되어 있다. 회전축(5)은, 풀리(11, 12) 및 벨트(14)를 통해 모터(15)에 연결되어 있고, 모터(15)를 구동시킴으로써, 베이스(1)는 그 축심을 중심으로 하여 회전하도록 되어 있다. 부호 W는, 웨이퍼 등의 기판이다. 웨이퍼(W)는 기판 유지부(3)에 의해 파지되고, 모터(15)에 의해 웨이퍼(W)의 중심축선 둘레로 회전된다.
원통체(7)의 주위를 둘러싸도록, 지주(2)를 들어 올리는 리프트 기구(20)가 배치되어 있다. 이 리프트 기구(20)는, 원통체(7)에 대하여 상하 방향으로 슬라이드 가능하게 구성되어 있다. 리프트 기구(20)는, 4개의 지주(2)의 하단에 접촉되고, 이들 지주(2)를 들어 올리는 4개의 푸셔(20a)를 갖고 있다. 원통체(7)의 외주면과 리프트 기구(20)의 내주면 사이에는, 제1 기체 챔버(21)와 제2 기체 챔버(22)가 형성되어 있다. 이들 제1 기체 챔버(21)와 제2 기체 챔버(22)는, 각각 제1 기체 유로(24) 및 제2 기체 유로(25)에 연통되어 있고, 이들 제1 기체 유로(24) 및 제2 기체 유로(25)는, 도시하지 않은 가압 기체 공급원에 연결되어 있다. 제1 기체 챔버(21) 내의 압력을 제2 기체 챔버(22) 내의 압력보다 높게 하면, 도 3에 도시하는 바와 같이, 리프트 기구(20)가 상승한다. 한편, 제2 기체 챔버(22) 내의 압력을 제1 기체 챔버(21) 내의 압력보다 높게 하면, 도 1에 도시하는 바와 같이, 리프트 기구(20)가 하강한다. 리프트 기구(20)에 의해 4개의 지주(2)는 동시에 상승하고, 하강한다.
4개의 지주(2)의 외주면은 환형 부재(31)에 고정되어 있고, 4개의 지주(2)와 환형 부재(31)는 일체로 상하 이동하도록 되어 있다. 환형 부재(31)는 지주(2)의 배열 방향을 따라 연장되어 있고, 베이스(1)의 아래쪽에 위치하고 있다. 환형 부재(31), 회전축(5), 베이스(1), 원통체(7)는 동심형으로 배치되어 있다.
베이스(1)의 상면에는, 회전컵(28)이 고정되어 있다. 이 회전컵(28)은, 회전하는 웨이퍼(W)로부터 원심력에 의해 튀어나온 액체를 받아내기 위한 것이다. 도 1 및 도 3은, 회전컵(28)의 종단면을 도시하고 있다. 회전컵(28)은 웨이퍼(W)의 전체 둘레를 둘러싸도록 배치되어 있다. 회전컵(28)의 종단면 형상은 직경 방향 내측으로 경사져 있다. 또한, 회전컵(28)의 내주면은 매끄러운 곡면으로 구성되어 있다. 회전컵(28)의 상단은 웨이퍼(W)에 근접해 있고, 회전컵(28) 상단의 내경은, 웨이퍼(W)의 직경보다 약간 크게 설정되어 있다. 또한, 회전컵(28)의 상단에는, 지주(2)의 외주면 형상을 따른 노치(28a)가 각 지주(2)에 대응하여 형성되어 있다. 회전컵(28)의 바닥면에는, 비스듬히 연장되는 액체 배출 구멍(도시 생략)이 형성되어 있다.
4개의 지주(2) 및 기판 유지부(3)는 동일한 구성을 갖고 있다. 도 4는 지주(2) 및 기판 유지부(3)의 확대도이다. 도 5의 (a)는 지주(2) 및 기판 유지부(3)의 평면도이며, 도 5의 (b)는 도 4에 도시된 지주(2) 및 기판 유지부(3)를 화살표 A로 나타내는 방향에서 본 단면도이다. 베이스(1)의 아암(1a)은, 지주(2)를 슬라이드 가능하게 유지하는 유지 부재(1b)를 갖고 있다. 한편, 이 유지 부재(1b)는 아암(1a)과 일체로 구성하여도 좋다. 유지 부재(1b)에는 상하로 연장되는 관통 구멍이 형성되어 있고, 이 관통 구멍에 지주(2)가 삽입되어 있다. 관통 구멍의 직경은 지주(2)의 직경보다 약간 크고, 따라서 지주(2)는 베이스(1)에 대하여 상하 방향으로 상대 이동 가능하게 되어 있다.
기판 유지부(3)의 상면은, 웨이퍼(W)의 반경 방향 내측을 향해 아래쪽으로의 구배를 갖는 경사면(3b)으로 되어 있다. 경사면(3b)에는 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부에 접촉하는 척부(3a)가 형성되어 있다. 척부(3a)는 기판 유지부(3)의 경사면(3b)상에 일체로 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 도 2에 도시하는 바와 같이 4개의 기판 유지부(3)가 마련되어 있고, 이들 기판 유지부(3)가 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부를 파지한다. 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부는, 우선 경사면(3b) 상에 배치되며, 이어서 척부(3a)에 파지된다. 기판 유지부(3)는, 베이스(1) 및 회전축(5)의 중심축선 둘레로 등간격으로 배치되어 있다. 따라서, 기판 유지부(3)가 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부를 파지함으로써, 웨이퍼(W)의 센터링을 자동적으로 행할 수 있다.
지주(2)는, 유지 부재(1b)에 상하 방향으로 슬라이드 가능하게 유지되어 있는 제1 로드(35)와, 이 제1 로드(35)의 내부에 수용되어 있는 제2 로드(36)를 구비하고 있다. 기판 유지부(3)는 제1 로드(35) 및 제2 로드(36)의 상단부에 연결되어 있다. 제1 로드(35)는 원통형상을 갖고 있고, 제2 로드(36)는 제1 로드(35) 내에서 상하 방향으로 이동 가능하게 배치되어 있다. 즉, 제2 로드(36)는 제1 로드(35)에 대하여 상대적으로 상하 이동 가능하게 되어 있다. 제1 로드(35)는, 환형 부재(31)에 고정되어 있다.
베이스(1)와 제1 로드(35) 사이에는, 1차 스프링(41)이 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 제1 로드(35)의 외주부에는 스프링 스토퍼(44)가 고정되고, 이 스프링 스토퍼(44)와 베이스(1)의 유지 부재(1b) 사이에 1차 스프링(41)이 장착되어 있다. 이 1차 스프링(41)은 제1 로드(35)를 아래쪽으로 압박하고 있다.
제1 로드(35)와 제2 로드(36) 사이에는, 2차 스프링(42)이 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 제2 로드(36)의 외주부에 스프링 스토퍼(45)가 고정되고, 이 스프링 스토퍼(45)와 제1 로드(35)의 하단 사이에 2차 스프링(42)이 장착되어 있다. 이 2차 스프링(42)은 제2 로드(36)를 아래쪽으로 압박하고 있다. 1차 스프링(41)은 2차 스프링(42)의 스프링 상수보다 작은 스프링 상수를 갖고 있다.
리프트 기구(20)의 푸셔(20a)가 제2 로드(36)를 밀어 올리면, 2차 스프링(42)을 통해 위쪽으로의 힘이 제1 로드(35)에 가해진다. 이에 의해, 제1 로드(35) 및 제2 로드(36)는 1차 스프링(41)의 반력에 대항하여 일체로 상승한다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 환형 부재(31)가 베이스(1)의 하면에 접촉하면, 제1 로드(35)의 상승이 정지되고, 한편, 제2 로드(36)는 상승을 계속한다. 제2 로드(36)가 정해진 높이에 도달했을 때에, 제2 로드(36)의 상승이 정지된다. 이와 같이, 제1 로드(35)의 상승이 정지한 후에 제2 로드(36)의 상승이 정지된다. 한편, 환형 부재(31) 대신에, 베이스(1)의 하면에 접촉하는 스토퍼를 각각의 지주(2)에 마련하여도 좋다. 이 경우라도, 제1 로드(35)의 상승이 정지한 후에 제2 로드(36)의 상승을 정지시킬 수 있다.
기판 유지부(3)는, 제1 로드(35)에 고정된 지지축(46)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 기판 유지부(3)의 하부에는 핀(47)이 고정되어 있고, 이 핀(47)은 제2 로드(36)의 상단에 형성된 긴 구멍(48)에 삽입되어 있다. 즉, 기판 유지부(3)는, 핀(47)과 긴 구멍(48)의 결합에 의해 제2 로드(36)에 연결되어 있다. 이 핀(47)과 긴 구멍(48)은, 기판 유지부(3)와 제2 로드(36)를 연결하는 연결 기구를 구성한다. 전술한 바와 같이, 제1 로드(35)의 상승이 정지한 후, 제2 로드(36)는 제1 로드(35)에 대하여 약간 상승한다. 제2 로드(36)가 제1 로드(35)에 대하여 상대적으로 상승하면, 제2 로드(36)는 기판 유지부(3)에 고정된 핀(47)을 밀어 올리고, 이에 의해 기판 유지부(3)는 지지축(46)을 중심으로 약간 회전한다.
도 7의 (a)는 지주(2)가 상승한 위치에 있을 때의 기판 유지부(3)를 도시하는 도면이며, 도 7의 (b)는 지주(2)가 하강한 위치에 있을 때의 기판 유지부(3)를 도시하는 도면이다. 도 7의 (a)에 도시하는 바와 같이, 지주(2)의 상승에 따라 기판 유지부(3)가 지지축(46) 둘레로 회전하면, 척부(3a)가 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부로부터 이격되고, 이에 의해 웨이퍼(W)가 기판 유지부(3)로부터 해방된다. 이와 같이, 지주(2)를 상승시키는 것만으로, 척부(3a)가 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부로부터 이격하는 방향으로 기판 유지부(3)를 이동(회전)시켜, 웨이퍼(W)를 해방할 수 있다. 척부(3a)로부터 해방된 웨이퍼(W)는, 기판 유지부(3)의 경사면(3b) 상에 놓인 채가 된다. 이 상태에서, 웨이퍼(W)는 도시하지 않는 반송 기구에 의해 반출된다. 또한, 다른 웨이퍼가 반입되면, 그 웨이퍼는 지주(2)가 상승한 상태로 경사면(3b) 상에 놓인다.
웨이퍼(W)의 파지 동작은 다음과 같이 하여 행해진다. 경사면(3b) 상에 웨이퍼(W)가 놓인 상태에서 푸셔(20a)를 하강시키면, 1차 스프링(41) 및 2차 스프링(42)의 반력에 의해 지주(2) 및 기판 유지부(3)가 하강한다. 지주(2)가 하강할 때, 제2 로드(36)가 제1 로드(35)보다 먼저 하강을 시작한다. 이 때문에 도 7의 (b)에 도시하는 바와 같이, 제2 로드(36)에 연결된 기판 유지부(3)가 지지축(46)의 둘레로 회전하고, 기판 유지부(3)의 척부(3a)가 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부에 접촉함으로써 웨이퍼(W)가 기판 유지부(3)에 의해 파지된다. 이 때의 기판 유지부(3)의 회전 방향은, 척부(3a)가 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부에 접근하는 방향이다.
4개의 기판 유지부(3)는 동시에 동작하여, 4개의 기판 유지부(3)의 각각의 척부(3a)에 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부가 파지됨으로써, 웨이퍼(W)의 센터링이 완료된다. 이와 같이, 지주(2)를 하강시키는 것만으로, 척부(3a)가 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부에 근접하는 방향으로 기판 유지부(3)를 이동(회전)시켜 웨이퍼(W)를 파지하고, 더 나아가서는 웨이퍼(W)의 센터링을 행할 수 있다. 환형 부재(31)는, 4개의 지주(2)를 동기하여 하강시키는 것을 그 주된 목적으로서 마련되어 있다. 예컨대, 4개의 지주(2) 중 몇 개가 어떠한 원인으로 원활한 상하 이동을 할 수 없게 된 경우라도, 환형 부재(31)에 유지된 4개의 지주(2)는 동기하여 하강하는 것이 가능하다.
도 5의 (b)에 도시하는 바와 같이, 제2 로드(36)의 상단에는, 반송 장치로부터 반송된 웨이퍼(W)를 기판 유지부(3)에 가이드하기 위한 기판 가이드 부재(50)가 나사(51)에 의해 고정되어 있다. 이 기판 가이드 부재(50)는, 제2 로드(36)와 일체로 상하 이동한다. 따라서, 기판 가이드 부재(50)는 제1 로드(35)에 대하여 상대적으로 상하 이동한다. 보다 구체적으로는, 지주(2)가 상승할 때, 척부(3a)가 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부로부터 멀어지는 방향으로 기판 유지부(3)가 회전하고, 이것에 동기하여 기판 가이드 부재(50)가 기판 유지부(3)에 대하여 상승하며, 도 7의 (a)에 도시하는 바와 같이, 그 상단은 기판 유지부(3)보다 위로 돌출한다. 기판 가이드 부재(50)의 상단에는, 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부를 기판 유지부(3)의 경사면(상면)(3b)까지 가이드하는 테이퍼면(50a)이 형성되어 있다. 기판 가이드 부재(50)가 기판 유지부(3)에 대하여 상대적으로 상승했을 때, 그 테이퍼면(50a)은 경사면(3b)의 위쪽으로 이동한다. 따라서, 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부는 테이퍼면(50a)에 안내되어 기판 유지부(3)의 경사면(3b)까지 이동된다.
지주(2)가 하강할 때, 제2 로드(36)가 제1 로드(35)보다 먼저 하강을 시작한다. 따라서, 긴 구멍(48)에 결합되어 있는 핀(47)이 제2 로드(36)와 함께 하강하고, 이에 의해 기판 유지부(3)는 지지축(46)을 중심으로 회전한다. 이 때의 기판 유지부(3)의 회전 방향은, 척부(3a)가 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부에 근접하는 방향이다. 이 기판 유지부(3)의 회전에 동기하여 기판 가이드 부재(50)가 기판 유지부(3)에 대하여 하강하고, 도 7의 (b)에 도시하는 바와 같이 그 상단은 기판 유지부(3)보다 낮아진다. 이와 같이, 웨이퍼(W)가 기판 유지부(3)에 의해 파지되어 있을 때는, 기판 가이드 부재(50)는 기판 유지부(3)보다 낮아진다. 이러한 구성으로 함으로써, 회전하는 웨이퍼(W)의 상면에 공급된 액체를, 기판 가이드 부재(50)에 흐트러지지 않게 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부로부터 원심력에 의해 배출할 수 있다. 예컨대, 본 실시형태의 기판 파지 장치를 웨이퍼(기판)의 세정 장치에 적용한 경우에, 모터(15)에 의해 회전되고 있는 웨이퍼(W)의 상면에 세정액이 공급된다. 이 세정액은 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부로부터 털어 내어진다. 이 때, 기판 가이드 부재(50)가 기판 유지부(3)로부터 위쪽으로 돌출되어 있으면, 세정액이 기판 가이드 부재(50)로부터 되튀어 웨이퍼(W)의 상면에 부착하는 경우가 있다. 본 실시형태에 의하면, 이와 같이 액체가 되튀는 것을 없앨 수 있다.
도 8의 (a)는, 지주(2)가 하강 위치에 있을 때의 기판 유지부(3) 및 기판 가이드 부재(50)를 도시하는 도면이며, 도 8의 (b)는, 지주(2)가 상승 위치에 있을 때의 기판 유지부(3) 및 기판 가이드 부재(50)를 도시하는 도면이다. 도 8의 (a)에 도시하는 바와 같이, 지주(2)가 하강 위치에 있을 때, 기판 가이드 부재(50)의 테이퍼면(50a)은, 기판 유지부(3)의 경사면(3b)의 외측에 위치하고 있다. 도 8의 (b)에 도시하는 바와 같이, 지주(2)가 상승 위치에 있을 때, 기판 가이드 부재(50)의 테이퍼면(50a)은, 기판 유지부(3)의 경사면(3b) 바로 위에 위치하고 있다. 따라서, 반송 기구로 운반된 웨이퍼(W)는, 기판 가이드 부재(50)의 테이퍼면(50a)에 의해 일단 받고, 그 테이퍼면(50a)을 따라 아래쪽으로 운반되어, 기판 유지부(3)의 경사면(3b) 상에 배치된다. 이러한 구성에 의해, 기판 유지부(3)는 웨이퍼(W)를 확실하게 파지할 수 있다.
도 9는, 본 발명의 제2 실시형태를 도시하는 도면이다. 특별히 설명하지 않는 구성 및 동작은 제1 실시형태와 마찬가지이기 때문에, 그 중복되는 설명을 생략한다. 본 실시형태에서는, 1차 스프링(41)은 2차 스프링(42)의 스프링 상수보다 큰 스프링 상수를 갖고 있다. 따라서, 리프트 기구(20)의 푸셔(20a)가 지주(2)를 들어 올릴 때에, 제2 로드(36)가 먼저 상승하고, 그 후에 계속해서 제1 로드(35)가 상승한다.
도 10은 지주(2)가 리프트 기구(20)에 의해 들어 올려진 상태를 도시하는 도면이다. 제1 로드(35)의 하단에는 푸셔(20a)에 접촉하는 하중 전달 부재(54)가 마련되어 있다. 이 하중 전달 부재(54)는 제2 로드(36)의 스프링 스토퍼(45)를 관통하여 아래쪽으로 연장되어 있다. 2차 스프링(42)이 압축되면, 푸셔(20a)가 하중 전달 부재(54)에 접촉하고, 푸셔(20a)에 의해 제1 로드(35) 및 제2 로드(36)가 일체로 상승된다. 한편, 본 발명은 이 예에 한정되는 것은 아니며, 예컨대 스프링 스토퍼(45)의 일부가 제1 로드(35)의 하단에 접촉하도록 구성하여도 좋다. 본 실시형태에서는, 환형 부재(31)는 마련되어 있지 않다.
전술한 제1 실시형태에서는, 지주(2)의 상승이 정지하기 직전에 기판 유지부(3)가 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부를 해방하는 방향으로 회전(이동)하는 것에 비하여, 본 실시형태에서는, 지주(2)의 상승이 시작할 때에 기판 유지부(3)가 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부를 해방하는 방향으로 회전(이동)한다. 따라서, 본 실시형태에서는, 기판 유지부(3)의 척부(3a)가 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부로부터 이격된 상태에서 웨이퍼(W)가 지주(2)와 함께 상승한다. 기판 가이드 부재(50)의 동작은 제1 실시형태와 동일하다. 즉, 기판 가이드 부재(50)는, 기판 유지부(3)의 이동(회전)과 동기하여 기판 유지부(3)에 대하여 상하 이동한다.
전술한 실시형태는, 본 발명이 속하는 기술분야에서의 통상의 지식을 갖는 자가 본 발명을 실시할 수 있는 것을 목적으로서 기재된 것이다. 상기 실시형태의 여러 가지의 변형예는, 당업자이면 당연히 이룰 수 있는 것이며, 본 발명의 기술적 사상은 다른 실시형태에도 적용할 수 있다. 따라서, 본 발명은, 기재된 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 특허청구의 범위에 의해 정의되는 기술적 사상에 따른 가장 넓은 범위로 해야 한다.
1 : 베이스 2 : 지주
3 : 기판 유지부 5 : 회전축
6 : 베어링 7 : 원통체
9 : 가대 11, 12 : 풀리
14 : 벨트 15 : 모터
20 : 리프트 기구 21 : 제1 기체 챔버
22 : 제2 기체 챔버 24 : 제1 기체 유로
25 : 제2 기체 유로 28 : 회전컵
31 : 환형 부재 35 : 제1 로드
36 : 제2 로드 41 : 1차 스프링
42 : 2차 스프링 44, 45 : 스프링 스토퍼
46 : 지지축 47 : 핀
48 : 긴 구멍 50 : 기판 가이드 부재
51 : 나사 54 : 하중 전달 부재

Claims (8)

  1. 베이스와,
    상기 베이스에 지지되고, 상기 베이스에 대하여 상하 방향으로 상대 이동 가능한 복수의 지주와,
    상기 지주를 들어 올리는 리프트 기구, 그리고
    상기 지주 상에 각각 배치된 기판 유지부 및 기판 가이드 부재
    를 포함하고, 상기 지주는, 상기 기판 유지부 및 상기 기판 가이드 부재를 서로 상대 이동시키는 상대 이동 기구를 구비하며,
    상기 상대 이동 기구는, 상기 지주가 상승할 때에 상기 기판 유지부가 기판의 둘레 가장자리부를 해방하는 방향으로 상기 기판 유지부를 이동시키고, 상기 기판 가이드 부재를 상기 기판 유지부에 대하여 상승시키며, 상기 지주가 하강할 때에 상기 기판 유지부가 상기 기판의 둘레 가장자리부를 파지하는 방향으로 상기 기판 유지부를 이동시키고, 상기 기판 가이드 부재를 상기 기판 유지부에 대하여 하강시키는 것을 특징으로 하는 기판 파지 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 상대 이동 기구는,
    제1 로드와,
    상기 제1 로드에 대하여 상대적으로 상하 이동 가능하게 배치되고, 상기 리프트 기구에 의해 들어 올려지는 제2 로드와,
    상기 베이스와 상기 제1 로드 사이에 배치되고, 상기 제1 로드를 아래쪽으로 압박하는 1차 스프링과,
    상기 제1 로드와 상기 제2 로드 사이에 배치되고, 상기 제2 로드를 아래쪽으로 압박하는 2차 스프링과,
    상기 제1 로드에 고정되고, 상기 기판 유지부를 회전 가능하게 지지하는 지지축, 그리고
    상기 제2 로드와 상기 기판 유지부를 연결하는 연결 기구
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 파지 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 1차 스프링은, 상기 2차 스프링보다 작은 스프링 상수를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 파지 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 1차 스프링은, 상기 2차 스프링보다 큰 스프링 상수를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 파지 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 기판 가이드 부재는, 상기 제2 로드에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 파지 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 상대 이동 기구는, 상기 기판 가이드 부재를 상기 기판 유지부보다 높게 상승시키고, 상기 기판 가이드 부재를 상기 기판 유지부보다 낮게 하강시키는 것을 특징으로 하는 기판 파지 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 기판 유지부는, 상기 베이스의 중심축선 둘레에 등간격으로 배치되어 있고, 상기 기판 유지부는, 상기 기판의 둘레 가장자리부를 파지함으로써 상기 기판의 센터링을 행하는 것을 특징으로 하는 기판 파지 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 기판 유지부는, 상기 기판의 둘레 가장자리부를 파지하는 척부와, 상기 기판의 둘레 가장자리부가 배치되는 경사면을 구비하고, 상기 척부는, 상기 경사면 상에 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 파지 장치.
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