KR20170000244A - 스핀 헤드 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판을 지지하는 스핀 헤드 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 기판이 놓이는 지지판과 상기 지지판에 위치하며, 기판의 측부를 지지하는 복수의 척핀과 그리고 상기 척핀을 제1위치와 제2위치 간에 이동시키는 척핀 구동 부재를 포함하되 상기 척핀 구동 부재는 구동 기어와 상기 구동 기어와 맞물리는 전달 기어와 그리고 상기 구동 기어의 회전에 따라 직선 운동하며 상기 전달 기어와 맞물리는 톱니부를 가지는 핀 로드를 포함하되 상기 척핀은 상기 핀 로드와 결합되며 상기 핀 로드의 직선 운동에 따라서 상기 제1위치와 상기 제2위치 사이를 이동하되 상기 제1위치는 상기 제2위치보다 상기 지지판의 중심에서 더 가깝게 위치하는 스핀 헤드를 포함한다.
Description
본 발명은 스핀 헤드 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 기판을 처리하는 공정에서 기판을 지지하며 회전 가능한 스핀 헤드 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 디바이스는 기판 상에 여러 가지 물질을 박막 형태로 증착하고 이를 패터닝하여 제조된다. 이를 위하여 증착 공정, 사진 공정, 식각 공정 및 세정 공정 등 여러 단계의 서로 다른 공정이 필요하다.
이들 공정 중 식각 공정은 기판상에 형성된 막질을 제거하는 공정이고, 세정 공정은 반도체 제조를 위한 각 단위 공정의 진행 후 기판 표면에 잔류하는 오염 물질을 제거하는 공정이다. 식각 공정 및 세정 공정은 공정 진행방식에 따라 습식 방식과 건식 방식으로 분류되며, 습식 방식은 배치 타입의 방식과 스핀 타입의 방식으로 분류된다.
스핀 타입의 방식은 스핀 헤드의 상면에 기판을 지지하는 핀 부재들이 설치되고, 스핀 헤드가 회전함에 따라 핀 부재들에 지지된 기판이 회전하는 구성을 가지며, 기판 상부에 제공되는 노즐과 스핀 헤드에 설치된 후면 노즐을 통해 기판의 상면 또는 하면으로 처리액을 공급하여 기판을 처리한다.
본 발명은 기판을 지지하며, 회전 가능한 스핀 헤드 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판을 지지하는 스핀 헤드를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 상기 스핀 헤드는 기판이 놓이는 지지판과 상기 지지판에 위치하며, 기판의 측부를 지지하는 복수의 척핀과 그리고 상기 척핀을 제1위치와 제2위치 간에 이동시키는 척핀 구동 부재를 포함하되 상기 척핀 구동 부재는 구동 기어와 상기 구동 기어와 맞물리는 전달 기어와 그리고 상기 구동 기어의 회전에 따라 직선 운동하도록 상기 전달 기어와 맞물리는 톱니부를 가지는 핀 로드를 포함하되 상기 척핀은 상기 핀 로드와 결합되며 상기 핀 로드의 직선 운동에 따라서 상기 제1위치와 상기 제2위치 사이를 이동하되 상기 제1위치는 상기 제2위치보다 상기 지지판의 중심에서 더 가깝게 위치할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 전달 기어는 상기 구동 기어와 맞물리는 제1기어와 상기 제1기어와 함께 회전하도록 제공되고 상기 핀 로드의 톱니부와 맞물리는 제2기어를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제1기어와 상기 제2기어는 동축으로 제공되며, 상기 제2기어는 상기 제1기어의 상부에 위치할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 핀 로드는 상기 제1기어의 상부에서 상기 제2기어와 맞물릴 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제1기어는 상기 제2기어보다 큰 직경으로 제공될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 핀 로드의 길이 방향은 상기 전달 기어의 반경 방향과 평행하게 배치될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제1위치는 상기 척핀으로 기판의 측부를 지지하는 척킹 위치이며 상기 제2위치는 상기 척핀이 상기 지지판에 기판이 놓이기 전 대기하는 언척킹 위치일 수 있다.
본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 상기 기판 처리 장치는 내부에 처리 공간을 가지는 컵과 상기 처리 공간에 위치하며, 기판을 지지하는 스핀 헤드와 그리고 상기 스핀 헤드에 놓인 기판의 상면에 처리액을 공급하영 액 공급 유닛을 포함하되 상기 스핀 헤드는 기판이 놓이는 지지판과 상기 지지판에 위치하며, 기판의 측부를 지지하는 복수의 척핀과 그리고 상기 척핀을 제1위치와 제2위치 간에 이동시키는 척핀 구동 부재를 포함하되 상기 척핀 구동 부재는 구동 기어와 상기 구동 기어와 맞물리는 전달 기어와 그리고 상기 구동 기어의 회전에 따라 직선 운동하도록 상기 전달 기어와 맞물리는 톱니부를 가지는 핀 로드를 포함하되 상기 척핀은 상기 핀 로드와 결합되며 상기 핀 로드의 직선 운동에 따라서 상기 제1위치와 상기 제2위치 사이를 이동하되 상기 제1위치는 상기 제2위치보다 상기 지지판의 중심에서 더 가깝게 위치할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 전달 기어는 상기 구동 기어와 맞물리는 제1기어와 상기 제1기어와 함께 회전하도록 제공되고 상기 핀 로드의 톱니부와 맞물리는 제2기어를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제1기어와 상기 제2기어는 동축으로 제공되며, 상기 제2기어는 상기 제1기어의 상부에 위치할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 핀 로드는 상기 제1기어의 상부에서 상기 제2기어와 맞물릴 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제1기어는 상기 제2기어보다 큰 직경으로 제공될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 핀 로드의 길이 방향은 상기 전달 기어의 반경 방향과 평행하게 배치될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제1위치는 상기 척핀으로 기판의 측부를 지지하는 척킹 위치이며 상기 제2위치는 상기 척핀이 상기 지지판에 기판이 놓이기 전 대기하는 언척킹 위치일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 스핀 헤드에 제공되는 척핀의 구동을 구동 기어와 전달 기어로 구현하여 척핀 구동의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 스핀 헤드에 제공되는 척핀의 구동을 구동 기어와 전달 기어로 단순화하여 스핀 헤드의 부품 구성을 최소화시킬 수 있다
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치가 제공된 기판 처리 설비를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1의 공정 챔버에 제공된 기판 처리 장치의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 지지판 내부에 위치하는 척핀 구동 부재를 보여주는 절개 단면도이다.
도 4와 도 5는 도 2의 척핀 구동 부재의 동작을 보여주는 도면이다.
도 6과 도 7은 도 2의 척핀의 위치를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 공정 챔버에 제공된 기판 처리 장치의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 지지판 내부에 위치하는 척핀 구동 부재를 보여주는 절개 단면도이다.
도 4와 도 5는 도 2의 척핀 구동 부재의 동작을 보여주는 도면이다.
도 6과 도 7은 도 2의 척핀의 위치를 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
도 1은 본 발명의 기판 처리 설비(1)를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 인덱스 모듈(100)과 공정 처리 모듈(200)을 가지고, 인덱스 모듈(10)은 로드포트(120) 및 이송프레임(140)을 가진다. 로드포트(120), 이송프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(200)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드포트(120), 이송프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(200)이 배열된 방향을 제1방향(12)이라 한다. 그리고 상부에서 바라볼 때 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하고, 제1방향(12)과 제2방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3방향(16)이라 한다.
로드포트(140)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(130)가 안착된다. 로드포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 1에서는 네 개의 로드포트(120)가 제공된 것으로 도시하였다. 그러나 로드포트(120)의 개수는 공정 처리 모듈(200)의 공정효율 및 풋 프린트 등의 조건에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(130)에는 기판의 가장자리를 지지하도록 제공된 슬롯(도시되지 않음)이 형성된다. 슬롯은 제3방향(16)을 복수 개가 제공되고, 기판은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 캐리어 내에 위치된다. 캐리어(130)로는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unified Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.
공정 처리 모듈(200)은 버퍼유닛(220), 이송챔버(240), 그리고 공정챔버(260)를 포함한다. 이송챔버(240)는 그 길이 방향이 제1방향(12)과 평행하게 배치된다. 제2방향(14)를 따라 이송챔버(240)의 일측 및 타측에는 각각 공정챔버들(260)이 배치된다. 이송챔버(240)의 일측에 위치한 공정챔버들(260)과 이송챔버(240)의 타측에 위치한 공정챔버들(260)은 이송챔버(240)를 기준으로 서로 대칭이 되도록 제공된다. 공정챔버(260)들 중 일부는 이송챔버(240)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 공정챔버(260)들 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송챔버(240)의 일측에는 공정챔버(260)들이 A X B(A와 B는 각각 1이상의 자연수)의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(12)을 따라 일렬로 제공된 공정챔버(260)의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 공정챔버(260)의 수이다. 이송챔버(240)의 일측에 공정 챔버(260)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 공정챔버(260)들은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 공정챔버(260)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다. 상술한 바와 달리, 공정챔버(260)는 이송챔버(240)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한, 상술한 바와 달리, 공정챔버(260)는 이송챔버(240)의 일측 및 양측에 단층으로 제공될 수 있다.
버퍼유닛(220)은 이송프레임(140)과 이송챔버(240) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(220)은 이송챔버(240)와 이송프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼유닛(220)은 그 내부에 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공되며, 슬롯(미도시)들은 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개 제공된다. 버퍼유닛(220)에서 이송프레임(140)과 마주보는 면과 이송챔버(240)와 마주보는 면 각각이 개방된다.
이송프레임(140)은 로드포트(120)에 안착된 캐리어(130)와 버퍼유닛(220) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송프레임(140)에는 인덱스 레일(142)과 인덱스 로봇(144)이 제공된다. 인덱스 레일(142)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스 로봇(144)은 인덱스 레일(142) 상에 설치된다. 인덱스 로봇(144)은 인덱스 레일(142)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다.
인덱스 로봇(144)은 베이스(144a), 몸체(144b), 그리고 인덱스 암(144c)을 포함한다. 베이스(144a)는 인덱스 레일(142)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(144b)는 베이스(144a)에 결합된다. 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스 암(144c)은 몸체(144b)에 결합된다. 인덱스 암(144c)은 몸체(144b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스 암(144c)은 복수 개 제공된다. 복수 개의 인덱스 암(144c)은 각각 개별 구동한다. 인덱스 암(144c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스 암(144c)들 중 일부는 공정 처리 모듈(200)에서 캐리어(130)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 다른 일부는 캐리어(130)에서 공정 처리 모듈(200)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 인덱스로봇(144)이 기판(W)을 반입 및 반출하는 과정에서 공정 처리 전의 기판(W)으로부터 발생된 파티클이 공정 처리 후의 기판(W)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
이송챔버(240)는 버퍼유닛(220)과 공정챔버(260) 간에, 그리고 공정챔버(260)들 간에 기판(W)을 반송한다. 이송챔버(240)에는 가이드레일(242)과 메인로봇(244)이 제공된다.
가이드레일(242)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 메인로봇(244)은 가이드레일(242) 상에 설치된다. 메인로봇(244)은 가이드레일(242) 상에서 제1방향(12)을 따라 직선 이동된다. 메인로봇(244)은 베이스(244a), 몸체(244b), 그리고 메인암(244c)을 포함한다.
베이스(244a)는 가이드레일(242)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(244b)는 베이스(244a)에 결합된다. 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 몸체(244b)에 결합된다. 메인암(244c)은 몸체(244b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 메인암(244c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 버퍼유닛(220)에서 공정챔버(260)로 기판을 반송할 때 사용되는 메인암(244c)과 공정챔버(260)에서 버퍼유닛(220)으로 기판을 반송할 때 사용되는 메인암(244c)은 서로 상이할 수 있다.
공정챔버(260) 내에는 기판(W)에 대해 세정 공정을 수행하는 기판 처리 장치(300)가 제공될 수 있다. 각각의 공정챔버(260) 내에 제공된 기판 처리 장치(300)는 수행하는 세정 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 각각의 공정챔버(260) 내의 기판 처리 장치(300)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 공정챔버(260)들은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 공정챔버(260)에 제공된 기판 처리 장치(300)들은 서로 동일한 구조를 가지고, 상이한 그룹에 속하는 공정챔버(260)에 제공된 기판 처리 장치(300)들은 서로 상이한 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 공정챔버(260)가 2개의 그룹으로 나누어지는 경우, 이송챔버(240)의 일측에는 제1그룹의 공정챔버들(260)이 제공되고, 이송챔버(240)의 타측에는 제2그룹의 공정 챔버들(260)이 제공될 수 있다. 선택적으로 이송챔버(240)의 일측 및 타측 각각에서 하층에는 제1그룹의 공정챔버(260)들이 제공되고, 상층에는 제2그룹의 공정챔버(260)들이 제공될 수 있다. 제1그룹의 공정챔버(260)와 제2그룹의 공정챔버(260)는 각각 사용되는 케미컬의 종류나, 세정 방식의 종류에 따라 구분될 수 있다.
아래에서는 처리액을 이용하여 기판(W)을 세정하는 기판 처리 장치(300)의 일 예를 설명한다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않으며, 식각 공정, 현상 공정 등과 같이 기판(W)을 회전시키면서 공정을 수행하는 다양한 종류의 장치에 모두 적용될 수 있다.
도 2는 도 1의 공정 챔버에 제공된 기판 처리 장치의 일 예를 보여주는 도면이고, 도 3은 도 2의 지지판(410) 내부에 위치하는 척핀 구동 부재(440)를 보여주는 절개 단면도이다. 이하, 도 2와 도 3을 참조하면, 기판 처리 장치(300)는 컵(320), 스핀 헤드(400), 승강유닛(360), 그리고 액 공급 유닛(380)를 포함한다.
컵(320)은 기판처리공정이 수행되는 공간을 제공한다. 컵(320)의 상부는 개방된다. 컵(320)은 내부회수통(322), 중간회수통(324), 그리고 외부회수통(326)을 포함한다. 각각의 회수통(322,324,326)은 공정에 사용된 처리액 중 서로 상이한 처리액을 회수한다.
내부회수통(322)은 스핀 헤드(400)를 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 중간회수통(324)은 내부회수통(322)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 외부회수통(326)은 중간회수통(324)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 내부회수통(322)의 내측공간(322a), 내부회수통(322)과 중간회수통(324)의 사이 공간(324a) 그리고 중간회수통(324)과 외부회수통(326)의 사이 공간(326a)은 각각 내부회수통(322), 중간회수통(324), 그리고 외부회수통(326)으로 처리액이 유입되는 유입구로서 기능한다. 각각의 회수통(322,324,326)에는 그 저면 아래 방향으로 수직하게 연장되는 회수라인(322b,324b,326b)이 연결된다. 각각의 회수라인(322b,324b,326b)은 각각의 회수통(322,324,326)을 통해 유입된 처리액을 배출한다. 배출된 처리액은 외부의 처리액 재생 시스템(미도시)을 통해 재사용될 수 있다.
스핀 헤드(400)는 컵(320) 내에 배치된다. 스핀 헤드(400)은 공정 진행 중 기판을 지지하고 기판을 회전시킨다. 스핀 헤드(400)는 지지판(410), 지지 핀(430), 척핀(420), 척핀 구동 부재(440), 지지축(348) 그리고 제어기(470)를 가진다. 지지판(410)는 상부에서 바라볼 때 대체로 원형으로 제공되는 상부면을 가진다. 지지판(410)의 저면에는 모터(460)에 의해 회전가능한 지지축(348)이 고정결합된다. 지지 핀(430)은 복수 개 제공된다. 지지 핀(430)은 지지판(410)의 상부면의 가장자리부에 소정 간격으로 이격되게 배치되고 지지판(410)에서 상부로 돌출된다. 지지 핀들(430)은 서로 간에 조합에 의해 전체적으로 환형의 링 형상을 가지도록 배치된다. 지지 핀(430)은 지지판(410)의 상부면으로부터 기판이 일정거리 이격되도록 기판의 후면 가장자리를 지지한다. 척핀(420)은 복수 개 제공된다. 척핀(420)은 지지판(410)의 중심에서 지지 핀(430)보다 멀리 떨어지게 배치된다. 척핀(420)은 지지판(410)에서 상부로 돌출되도록 제공된다. 척핀(420)은 스핀 헤드(400)가 회전될 때 기판이 정 위치에서 측 방향으로 이탈되지 않도록 기판의 측부를 지지한다. 척핀(420)은 지지판(410)의 반경 방향을 따라 도 6 및 도 7과 같이 제1위치(P1)와 제2위치(P2) 간에 직선 이동 가능하도록 제공된다.
제1위치(P1)는 척핀(420)으로 기판의 측부를 지지하는 척킹 위치이다. 제2위치(P2)는 척핀(420)이 지지판(410)에 기판이 놓이기 전 대기하는 언척킹 위치이다. 제1위치(P1)는 제2위치(P2)에 비해 지지판(410)의 중심에서 더 가까운 위치이다. 기판이 스핀 헤드(400)에 로딩 또는 언 로딩시에는 척핀(420)은 제2위치(P2)에 위치되고, 기판에 대해 공정 수행 시 척핀(420)은 제1위치(P1)에 위치된다. 제1위치(P1)에서 척핀(420)은 기판의 측부와 접촉된다.
척핀 구동 부재(440)는 척핀(420)을 구동한다. 척핀 구동 부재(440)는 제1위치(P1)와 제2위치(P2)로 척핀(420)을 이동시킨다. 척핀 구동 부재(440)는 구동 기어(441), 전달 기어(443), 핀 로드(445) 그리고 회전 구동부(447)를 포함한다.
구동 기어(441)는 회전 구동부(447)에 의해 회전되며, 회전력을 전달 기어(443)로 전달한다. 구동 기어(441)는 지지판(410)에 내부에 위치한다. 구동 기어(441)는 전달 기어(443)와 맞물린다. 구동 기어(441)는 원판 모양을 가지며, 외주에 복수의 톱니를 가진다. 구동 기어(441)의 중심은 지지판(410)의 중심과 대향되게 위치한다. 구동 기어(441)는 회전 구동부(447)에 의해 제1회전 방향(R1) 또는 제2회전 방향(R2)으로 회전할 수 있다. 제1회전 방향(R1)과 제2회전 방향(R2)은 상이한 방향이다. 일 예로 제1회전 방향(R1)은 시계방향으로 제공될 수 있다. 제2회전 방향(R2)은 반시계 방향으로 제공될 수 있다.
전달 기어(443)는 구동 기어(441)의 회전력을 전달 받아 핀 로드(445)로 회전력을 전달한다. 전달 기어(443)는 구동 기어(441)와 맞물리며 제공된다. 전달 기어(443)는 복수개 제공될 수 있다. 일 예로 전달 기어(443)는 척핀(420)의 개수와 상응하는 개수로 제공될 수 있다. 전달 기어(443)는 지지판(410) 내부에 위치한다. 복수의 전달 기어(443)는 지지판(410)의 중심에서 동일한 거리에 위치한다. 전달 기어(443)는 구동 기어(441)의 회전력에 의해 반대 방향으로 회전한다. 일 예로 전달 기어(443)는 구동 기어(441)가 제1회전 방향(R1)으로 회전 시 제2회전 방향(R2)으로 회전한다. 이와는 달리 전달 기어(443)는 구동 기어(441)가 제2회전 방향(R2)으로 회전 시 제1회전 방향(R1)으로 회전한다. 전달 기어(443)는 제1기어(443a)와 제2기어(443b) 포함한다.
제1기어(443a)는 구동 기어(441)와 맞물리며 제공된다. 제1기어(443a)는 지지판(410)의 내부에 위치한다. 제1기어(443a)는 지지판(410)의 중심에서 일정 거리 이격되어 위치한다. 제1기어(443a)는 구동 기어(441)보다 지지판(410)의 중심에서 멀리 위치한다. 제1기어(443a)는 구동 기어(441)보다 작은 직경으로 제공되며, 제2기어(443b)보다 큰 직경으로 제공된다. 제1기어(443a)는 복수개 제공된다. 일 예로 제1기어(443a)는 척핀(420)의 개수와 상응하는 개수로 제공된다. 제1기어(443a)는 원판 모양을 가지며, 외주에 복수의 톱니를 가진다. 제1기어(443a)는 구동 기어(441)와 맞물려서 구동 기어(441)의 회전 시 회전 방향이 반대 방향이다. 일 예로 구동 기어(441)가 시계 방향으로 회전 시 제1기어(443a)는 반시계방향으로 회전한다. 이와는 달리, 구동 기어(441)가 반시계방향으로 회전 시 제1기어(443a)는 시계 방향으로 회전한다.
제2기어(443b)는 구동 기어(441)의 회전력에 의해 회전력을 핀 로드(445)에 전달한다. 제2기어(443b)는 핀 로드(445)의 톱니부(446)와 맞물리며 제공된다. 제2기어(443b)는 제1기어(443a)의 상부에 위치한다. 제2기어(443b)는 제1기어(443a)와 동축(443c)으로 제공된다. 제2기어(443b)는 제1기어(443a)보다 작은 직경으로 제공된다. 제2기어(443b)는 원판 모양을 가지며 외주에 복수의 톱니를 가진다. 제2기어(443b)는 지지판(410)의 중심에서 일정 거리 이격되어 위치한다. 제2기어(443b)는 구동 기어(441)보다 지지판(410)의 중심에서 멀리 위치한다. 제2기어(443b)는 구동 기어(441)와 평행하게 배치된다. 제2기어(443b)는 제1기어(443a)와 동축(443c)에 제공되어 동일한 방향으로 회전한다. 일 예로 제1기어(443a)와 시계 방향으로 회전 시 제2기어(443b)도 시계 방향으로 회전한다.
핀 로드(445)는 구동 기어(441)와 전달 기어(443)의 회전력을 전달받아, 직선 운동을 한다. 핀 로드(445)는 직선 운동으로 척핀(420)을 제1위치(P1) 또는 제2위치(P2)로 이동시킨다.
핀 로드(445)는 제2기어(443b)와 맞물리며 제공된다. 핀 로드(445)는 척핀(420)과 결합된다. 핀 로드(445)는 그 길이 방향이 지지판(410)의 반경 방향으로 제공된다. 핀 로드(445)는 그 길이 방향이 구동 기어(441)의 반경 방향과 평행하게 제공된다. 핀 로드(445)의 하부에는 톱니부(443c)를 가진다. 톱니부(443c)는 제2기어(443b)의 톱니와 맞물린다. 제2기어(443b)의 회전으로 핀 로드(445)는 지지판(410)의 중심을 향하는 방향 또는 지지판(410)에서 멀어지는 방향으로 직선운동 한다. 핀 로드(445)는 지지판(410)의 내부에 위치한다. 핀 로드(445)는 복수개 제공된다. 일 예로 핀 로드(445)는 척핀(420)과 대응되는 개수로 제공된다.
회전 구동부(447)는 구동 기어(441)를 제1회전 방향(R1) 또는 제2회전 방향(R2)으로 회전시킬 수 있다. 일 예로 회전 구동부(447)는 모터로 제공될 수 있다.
제어기(470)는 척핀 구동 부재(440)를 제어한다. 제어기(470)는 척핀(420)을 제1위치(P1) 또는 제2위치(P2)로 이동시키도록 척핀 구동 부재(440)를 제어한다. 일 예로 제어기(470)는 척핀(420)을 제1위치(P1)로 이동 시 구동 기어(441)를 제1회전 방향(R1)으로 회전시키도록 회전 구동부(447)를 제어한다. 이와는 달리, 제어기(470)는 척핀(420)을 제2위치(P2)로 이동 시 구동 기어(441)를 제2회전 방향(R2)으로 회전시키도록 회전 구동부(447)를 제어한다.
도 4와 도 5은 도 2의 척핀 구동 부재의 동작을 보여주는 도면이고, 도 6과 도 7은 도 2의 척핀의 위치를 보여주는 도면이다. 이하, 도 3 내지 도 7을 참조하여 척핀의 구동을 설명한다.
척핀(420)은 핀 로드(445)와 결합되어 제공된다. 척핀(420)은 기판이 지지판(410)에 안착 되기 전 제2위치(P2)에 위치한다. 제2위치(P2)는 대기 위치로 언척킹 위치이다. 기판이 지지판(410)에 안착하면, 회전 구동부(447)는 구동 기어(441)를 도 4와 같이 제1회전 방향(R1)으로 회전시킨다. 구동 기어(441)와 제1회전 방향(R1)으로 회전 시 전달 기어(443)의 제1기어(443a)와 제2기어(443b)는 제2회전 방향(R2)으로 회전한다. 제2기어(443b)가 제2회전 방향(R2)으로 회전 시 핀 로드(445)는 지지판(410)을 향하는 방향으로 직선 운동한다. 이에 따라, 핀 로드(445)에 결합된 척핀(420)은 도 6 또는 도 7에 나타난 바와 같이 제1위치(P1)로 이동한다. 제1위치(P1)는 척핀(420)이 기판의 측부를 지지하는 척킹 위치이다. 이 후 액 공급 유닛(380)에서 처리액을 공급하며 기판을 처리한다. 기판을 처리하는 공정이 끝난 후 척핀(420)은 제2위치(P2)로 이동이 필요하다. 회전 구동부(447)는 구동 기어(441)를 도 5와 같이 제2회전 방향(R2)으로 회전시킨다. 구동 기어(441)가 제2회전 방향(R2)으로 회전 시 전달 기어(443)의 제1기어(443a)와 제2기어(443b)는 제1회전 방향(R1)으로 회전한다. 제2기어(443b)가 제1회전 방향(R1)으로 회전 시 핀 로드(445)는 지지판(410)의 반경 방향으로 직선 운동한다. 이에 따라, 척핀(420)은 도 6 또는 도 7에 나타난 바와 같이 제2위치(P2)로 이동한다. 이 후 기판은 이송 유닛을 통해서 외부로 반출된다.
상술한 본 발명의 척핀 구동 부재(440)는 척핀(420)의 구동 시 렉과 피니언 기어 방식를 사용하여 척핀(420)을 구동한다. 이와는 달리, 척핀(420)의 구동은 지지판(410)의 내부 중심 영역에 돌출부를 가지는 플레이트와 지지판(410)의 외측에 이동 로드를 가지는 구성으로 척핀(420)을 구동할 수 있다. 척핀(420)은 이동 로드에 결합되어 제공된다. 플레이트가 회전하면, 돌출부에서 이동 로드를 밀어주며, 이동 로드가 대기 위치로 이동하면, 별도의 고정 장치에 의해 고정된다. 반대로, 공정 위치로 이동 시 이동 로드에 고정 장치를 제거하며, 이동 로드는 탄성 복원력에 의해서 공정 위치로 이동한다. 이동 로드가 공정 위치에 이동 시 별도의 고정 장치에 의해 고정된다.
상술한 척핀(420) 구동은 캠 방식의 구동으로 본 발명의 실시 예와 비교 할 때, 고정 장치의 구성이 추가적으로 필요하여 스핀 헤드(400)의 구성 부품이 본 발명보다 더 많이 필요하다. 또한, 이동 로드의 탄성 복원력은 그 사용에 따라 복원력이 감소하는 문제점이 있어 교체 주기가 짧다. 그러나. 본 발명은 제1위치(P1)와 제2위치(P2)에서 기어의 맞물림에 의해 고정되어 별도의 고정 장치가 필요치 않다. 또한, 장치의 구성이 단순화하여 부품의 구성을 최소화하였다. 또한, 탄성 복원력을 이용하지 않아 부품의 교체 주기가 길다.
다시, 도 2와 도 3을 참고하면, 승강유닛(360)은 컵(320)을 상하 방향으로 직선 이동시킨다. 컵(320)이 상하로 이동됨에 따라 스핀 헤드(400)에 대한 컵(320)의 상대 높이가 변경된다. 승강유닛(360)은 브라켓(362), 이동축(364), 그리고 구동기(366)를 포함한다. 브라켓(362)은 컵(320)의 외벽에 고정설치된다. 브라켓(362)에는 구동기(366)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동축(364)이 고정결합된다. 기판(W)이 스핀 헤드(400)에 놓이거나, 스핀 헤드(400)로부터 들어올려 질 때 스핀 헤드(400)가 컵(320)의 상부로 돌출되도록 컵(320)은 하강된다. 또한, 공정이 진행될 시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 회수통(360)으로 유입될 수 있도록 컵(320)의 높이가 조절한다. 예컨대, 제1처리액으로 기판을 처리하고 있는 동안에 기판은 내부회수통(322)의 내측공간(322a)과 대응되는 높이에 위치된다. 또한, 제2처리액, 그리고 제3처리액으로 기판을 처리하는 동안에 각각 기판은 내부회수통(322)과 중간회수통(324)의 사이 공간(324a), 그리고 중간회수통(324)과 외부회수통(326)의 사이 공간(326a)에 대응되는 높이에 위치될 수 있다. 상술한 바와 달리 승강유닛(360)은 컵(320) 대신 스핀 헤드(400)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
액 공급 유닛(380)는 기판 처리 공정 시 기판(W)으로 처리액을 공급한다. 액 공급 유닛(380)는 노즐 지지대(382), 노즐(384), 지지축(386), 그리고 노즐 구동기(388)를 가진다.
지지축(386)은 그 길이 방향이 제3방향(16)을 따라 제공된다. 지지축(386)의 하단에는 노즐 구동기(388)가 결합된다. 노즐 구동기(388)는 지지축(386)을 회전 및 승강 운동한다. 노즐지지대(382)는 노즐 구동기(388)와 결합된 지지축(386)의 끝단 반대편과 수직하게 결합된다. 노즐(384)은 노즐지지대(382)의 끝단 저면에 설치된다. 노즐(384)은 노즐 구동기(388)에 의해 공정 위치와 대기 위치로 이동된다. 공정 위치는 노즐(384)이 컵(320)의 수직 상부에 배치된 위치이고, 대기 위치는 노즐(384)이 컵(320)의 수직 상부로부터 벗어난 위치이다.
액 공급 유닛(380)는 하나 또는 복수 개가 제공될 수 있다. 액 공급 유닛(380)가 복수 개 제공되는 경우, 케미칼, 린스액, 또는 유기용제는 서로 상이한 액 공급 유닛(380)를 통해 제공될 수 있다. 린스액은 순수일 수 있고, 유기용제는 이소프로필 알코올 증기와 비활성 가스의 혼합물이거나 이소프로필 알코올 액일 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
300: 기판 처리 장치
320: 컵
360: 승강유닛 380: 액 공급 유닛
400: 스핀 헤드 410: 지지판
420: 척핀 430:지지핀
440: 척핀 구동 부재 441: 구동 기어
443: 전달 기어 443a: 제1기어
443b: 제2기어 445: 핀로드
446: 톱니부 447: 회전 구동부
470: 제어 유닛
360: 승강유닛 380: 액 공급 유닛
400: 스핀 헤드 410: 지지판
420: 척핀 430:지지핀
440: 척핀 구동 부재 441: 구동 기어
443: 전달 기어 443a: 제1기어
443b: 제2기어 445: 핀로드
446: 톱니부 447: 회전 구동부
470: 제어 유닛
Claims (14)
- 기판을 지지하는 스핀 헤드에 있어서,
기판이 놓이는 지지판과;
상기 지지판에 위치하며, 기판의 측부를 지지하는 복수의 척핀과; 그리고
상기 척핀을 제1위치와 제2위치 간에 이동시키는 척핀 구동 부재를 포함하되,
상기 척핀 구동 부재는,
구동 기어와;
상기 구동 기어와 맞물리는 전달 기어와; 그리고
상기 구동 기어의 회전에 따라 직선 운동하도록 상기 전달 기어와 맞물리는 톱니부를 가지는 핀 로드를 포함하되,
상기 척핀은 상기 핀 로드와 결합되며 상기 핀 로드의 직선 운동에 따라서 상기 제1위치와 상기 제2위치 사이를 이동하되,
상기 제1위치는 상기 제2위치보다 상기 지지판의 중심에서 더 가깝게 위치하는 스핀 헤드. - 제1항에 있어서,
상기 전달 기어는,
상기 구동 기어와 맞물리는 제1기어와;
상기 제1기어와 함께 회전하도록 제공되고 상기 핀 로드의 톱니부와 맞물리는 제2기어를; 포함하는 스핀 헤드. - 제2항에 있어서,
상기 제1기어와 상기 제2기어는 동축으로 제공되며, 상기 제2기어는 상기 제1기어의 상부에 위치하는 스핀 헤드. - 제3항에 있어서,
상기 핀 로드는 상기 제1기어의 상부에서 상기 제2기어와 맞물리는 스핀 헤드. - 제4항에 있어서,
상기 제1기어는 상기 제2기어보다 큰 직경으로 제공되는 스핀 헤드. - 제1항에 있어서,
상기 핀 로드의 길이 방향은 상기 전달 기어의 반경 방향과 평행하게 배치되는 스핀 헤드. - 제1항에 있어서,
상기 제1위치는 상기 척핀으로 기판의 측부를 지지하는 척킹 위치이며,
상기 제2위치는 상기 척핀이 상기 지지판에 기판이 놓이기 전 대기하는 언척킹 위치인 스핀 헤드. - 기판을 처리하는 장치에 있어서,
내부에 처리 공간을 가지는 컵과;
상기 처리 공간에 위치하며, 기판을 지지하는 스핀 헤드와; 그리고
상기 스핀 헤드에 놓인 기판의 상면에 처리액을 공급하영 액 공급 유닛을 포함하되,
상기 스핀 헤드는,
기판이 놓이는 지지판과;
상기 지지판에 위치하며, 기판의 측부를 지지하는 복수의 척핀과; 그리고
상기 척핀을 제1위치와 제2위치 간에 이동시키는 척핀 구동 부재를 포함하되,
상기 척핀 구동 부재는,
구동 기어와;
상기 구동 기어와 맞물리는 전달 기어와; 그리고
상기 구동 기어의 회전에 따라 직선 운동하도록 상기 전달 기어와 맞물리는 톱니부를 가지는 핀 로드를 포함하되,
상기 척핀은 상기 핀 로드와 결합되며 상기 핀 로드의 직선 운동에 따라서 상기 제1위치와 상기 제2위치 사이를 이동하되,
상기 제1위치는 상기 제2위치보다 상기 지지판의 중심에서 더 가깝게 위치하는 기판 처리 장치. - 제8항에 있어서,
상기 전달 기어는,
상기 구동 기어와 맞물리는 제1기어와;
상기 제1기어와 함께 회전하도록 제공되고 상기 핀 로드의 톱니부와 맞물리는 제2기어를; 포함하는 기판 처리 장치. - 제9항에 있어서,
상기 제1기어와 상기 제2기어는 동축으로 제공되며, 상기 제2기어는 상기 제1기어의 상부에 위치하는 기판 처리 장치. - 제10항에 있어서,
상기 핀 로드는 상기 제1기어의 상부에서 상기 제2기어와 맞물리는 기판 처리 장치. - 제11항에 있어서,
상기 제1기어는 상기 제2기어보다 큰 직경으로 제공되는 기판 처리 장치. - 제8항에 있어서,
상기 핀 로드의 길이 방향은 상기 전달 기어의 반경 방향과 평행하게 배치되는 기판 처리 장치. - 제8항에 있어서,
상기 제1위치는 상기 척핀으로 기판의 측부를 지지하는 척킹 위치이며,
상기 제2위치는 상기 척핀이 상기 지지판에 기판이 놓이기 전 대기하는 언척킹 위치인 기판 처리 장치.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150089247A KR20170000244A (ko) | 2015-06-23 | 2015-06-23 | 스핀 헤드 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150089247A KR20170000244A (ko) | 2015-06-23 | 2015-06-23 | 스핀 헤드 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170000244A true KR20170000244A (ko) | 2017-01-02 |
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ID=57810589
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150089247A KR20170000244A (ko) | 2015-06-23 | 2015-06-23 | 스핀 헤드 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20170000244A (ko) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150000417A (ko) * | 2013-06-24 | 2015-01-02 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | 기판 유지 장치 및 기판 세정 장치 |
| KR20220013111A (ko) * | 2020-07-24 | 2022-02-04 | 무진전자 주식회사 | 지지핀 상하 구동방식의 스핀 척 장치 |
| KR20220000890U (ko) * | 2020-10-16 | 2022-04-25 | 사이언테크 코포레이션 | 기판 회전식 지지 장치 |
| USD992447S1 (en) * | 2021-03-11 | 2023-07-18 | Harry Winston Sa | Pair of earrings |
-
2015
- 2015-06-23 KR KR1020150089247A patent/KR20170000244A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150000417A (ko) * | 2013-06-24 | 2015-01-02 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | 기판 유지 장치 및 기판 세정 장치 |
| KR20220013111A (ko) * | 2020-07-24 | 2022-02-04 | 무진전자 주식회사 | 지지핀 상하 구동방식의 스핀 척 장치 |
| KR20220000890U (ko) * | 2020-10-16 | 2022-04-25 | 사이언테크 코포레이션 | 기판 회전식 지지 장치 |
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