KR100831988B1 - Spin head and method for holding / unholding wafer using the same - Google Patents
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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.The spin head includes a plate positioned at the bottom of the substrate during the process, first and second holding pins disposed along the edge of the plate on the top of the plate and preventing the substrate from being separated from the top of the plate, And a driving unit driven by magnetic force to hold / unhold the substrate by alternately contacting / non-contacting the first and second holding pins with the side of the substrate.
플레이트, 홀딩핀, 내측자성체, 외측자성체 Plate, Holding Pin, Inner Magnetic Body, Outer Magnetic Body
Description
도 1은 본 발명에 따른 스핀헤드를 개략적으로 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing a spin head according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 제1 홀딩핀를 나타내는 사시도이다.2 is a perspective view showing a first holding pin according to the present invention.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 내측구동유닛 및 외측구동유닛을 이용하여 웨이퍼를 홀딩/언홀딩하는 방법을 나타내는 도면이다.3A and 3B illustrate a method of holding / unholding a wafer by using an inner driving unit and an outer driving unit according to a first embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 및 제2 자성체와 내측자성체 및 외측자성체의 배치관계를 나타내는 도면이다.FIG. 4 is a diagram illustrating an arrangement relationship between first and second magnetic bodies, inner magnetic bodies, and outer magnetic bodies according to the first embodiment of the present invention.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 홀딩핀들을 이용하여 웨이퍼가 홀딩/언홀딩되는 상태를 나타내는 도면이다.5A and 5B illustrate a state in which a wafer is held / unheld using holding pins according to the present invention.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 내측구동유닛 및 외측구동유닛을 이용하여 웨이퍼를 홀딩/언홀딩하는 방법을 나타내는 도면이다.6A and 6B illustrate a method of holding / unholding a wafer using an inner driving unit and an outer driving unit according to a second embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 및 제2 자성체와 내측자성체 및 외측자성체의 배치관계를 나타내는 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating an arrangement relationship between first and second magnetic bodies, an inner magnetic body, and an outer magnetic body according to a second embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 스핀헤드 100 : 플레이트10: spin head 100: plate
120 : 제1 홀딩핀 130 : 제1 회전축120: first holding pin 130: first rotating shaft
140 : 제2 홀딩핀 150 : 제2 회전축140: second holding pin 150: second rotating shaft
160 : 제1 자성체 180 : 제2 자성체160: first magnetic material 180: second magnetic material
200 : 내측구동유닛 300 : 외측구동유닛200: inner drive unit 300: outer drive unit
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.The present invention relates to a method for holding / unholding a wafer and a spin head using the same, and more particularly, to a method for holding / unholding a wafer capable of minimizing contact with the wafer during a process and a spin head using the same. will be.
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.The semiconductor manufacturing process forms a desired pattern on a substrate such as a semiconductor substrate, a glass substrate, or a liquid crystal panel through various processes. At present, in the etching process and the cleaning process, a process of removing residues or thin films on the wafer by spinning the wafer is performed. At this time, a spinning operation is performed while supplying deionized water or etching liquid or cleaning liquid while rotating a substrate such as a wafer to several thousand RPM. Of course, the process performed while spinning the substrate is used in various kinds of semiconductor manufacturing processes such as photoresist process as well as the cleaning process. U.S. by Mackawa et al. Pat. NO. 5,860,181 discloses various basic technical matters related to the spin head for spinning the wafer.
일반적으로, 스핀헤드는 웨이퍼의 뒷면을 진공으로 흡착시켜서 고정하는 방법과 실린더나 모터를 사용하여 웨이퍼의 측면으로부터 웨이퍼의 가장자리(edge)를 기계적으로 고정하는 방법이 주로 사용된다.In general, the spin head is mainly used to fix the back side of the wafer by vacuum adsorption and to mechanically fix the edge of the wafer from the side of the wafer using a cylinder or a motor.
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.In the method of mechanically fixing the side of the wafer from the side of the wafer by driving a cylinder or a motor, once the holder holds the wafer, it is supported while continuously contacting the same part at the same position until the end of the process. At this time, a part of the chemical liquid remains on and near the contact surface between the holder and the wafer and remains even after the process. The remaining chemical liquid remains hardened or left in the form of dregs and becomes a source of contamination that contaminates the wafer or contaminates the peripheral device during the next process.
본 발명의 목적은 공정시 웨이퍼의 접촉면에 잔류하는 약액을 제거할 수 있는 웨이퍼를 홀딩/언홀딩하는 방법 및 이를 이용한 스핀헤드를 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide a method for holding / unholding a wafer capable of removing chemical liquid remaining on a contact surface of a wafer during a process and a spin head using the same.
본 발명의 다른 목적은 웨이퍼의 전면을 균일하게 처리할 수 있는 웨이퍼를 홀딩/언홀딩하는 방법 및 이를 이용한 스핀헤드를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for holding / unholding a wafer capable of uniformly treating the entire surface of the wafer, and a spin head using the same.
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.According to the present invention, the spin head is disposed in the lower portion of the substrate during the process, the upper portion of the plate is disposed along the edge of the plate, the first and preventing the substrate from being separated from the upper portion of the plate and And second driving pins and a driving unit which is driven by magnetic force to hold / unhold the substrate by alternately contacting / non-contacting the first and second holding pins with the sides of the substrate.
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.The driving unit may include first magnetic bodies connected to the first holding pins, second magnetic bodies connected to the second holding pins, respectively, and are installed inside the first and second magnetic bodies, respectively. It may include an inner magnetic material for applying a magnetic force to any one of the second magnetic material, and an inner magnetic material that is installed outside the first and second magnetic materials and applying a magnetic force to the other of the first and second magnetic materials. have.
상기 내측자성체는 원판 형상이며, 상기 내측자성체의 상부는 제1 극성이며 상기 내측자성체의 하부는 제2 극성을 가질 수 있다.The inner magnetic body may have a disk shape, an upper portion of the inner magnetic body may have a first polarity, and a lower portion of the inner magnetic body may have a second polarity.
상기 내측자성체는 원판 형상이며, 상기 내측자성체의 외부는 제1 극성이며 상기 내측자성체의 내부는 제2 극성을 가질 수 있다.The inner magnetic body may have a disc shape, the outer side of the inner magnetic body may have a first polarity, and the inner side of the inner magnetic body may have a second polarity.
상기 외측자성체는 링 형상이며, 상기 내측자성체의 상부는 제1 극성이며 상기 내측자성체의 하부는 제2 극성을 가질 수 있다.The outer magnetic body may have a ring shape, an upper portion of the inner magnetic body may have a first polarity, and a lower portion of the inner magnetic body may have a second polarity.
상기 외측자성체는 링 형상이며, 상기 내측자성체의 외부는 제1 극성이며 상기 내측자성체의 내부는 제2 극성을 가질 수 있다.The outer magnetic body may have a ring shape, the outside of the inner magnetic body may have a first polarity, and the inside of the inner magnetic body may have a second polarity.
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.The inner magnetic material is installed at a first height and the outer magnetic material is installed at a second height different from the first height, and the driving unit is a first movement capable of moving the inner magnetic material to the first or second height The member may further include a second moving member capable of moving the outer magnetic material to the first or second height.
상기 제1 및 제2 자성체는 영구자석일 수 있다.The first and second magnetic bodies may be permanent magnets.
상기 제1 및 제2 홀딩핀들은 회전가능할 수 있다.The first and second holding pins may be rotatable.
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.According to the present invention, a method of holding / unholding a substrate using a spin head may include mounting the substrate on an upper portion of the spin head, and forming first and second holding pins disposed along an edge of the spin head. The substrate is held in contact with each other and non-contacted with the side of the substrate, and the substrate is held and unheld. It is contacted / non-contacted by a magnetic force applied from an outer magnetic body provided outside the pins.
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.When the inner magnetic body applies magnetic force to any one of the first and second holding pins and contacts the side of the substrate, the outer magnetic body applies magnetic force to the other one of the first and second holding pins to Can be in contact with the side.
상기 내측자성체 및 상기 외측자성체는 승강하여 상기 제1 및 상기 제2 홀딩핀에 자력을 인가할 수 있다.The inner magnetic body and the outer magnetic body may be elevated to apply magnetic force to the first and second holding pins.
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.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 7. Embodiment of the present invention may be modified in various forms, the scope of the present invention should not be construed as limited to the embodiments described below. This embodiment is provided to explain in detail the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape of each element shown in the drawings may be exaggerated to emphasize a more clear description.
도 1은 본 발명에 따른 스핀헤드(10)를 개략적으로 나타내는 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 제1 홀딩핀(120)를 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing a
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.The
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.The
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.The
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.The through
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.The first holding pins 120 and the second holding pins 140 alternately hold / unhold the wafer W during the process. When the first holding pins 120 hold the wafer W The second holding pins 140 hold the wafer W, and when the second holding pins 140 hold the wafer W, the second holding pins 140 hold the wafer W. The first holding pins 120 hold the wafer W.
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.2, the
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 플레이트(100)의 바깥쪽으로 치우쳐 웨이퍼(W)의 측부와 이격된 상태이다.The
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.A method of holding the wafer W using the first holding pins 120 is as follows. Before the wafer W is loaded onto the
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.The
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.3A and 3B illustrate a method of holding / unholding the wafer W using the inner driving unit 200 and the
구동유닛은 제1 홀딩핀들(120)과 각각 연결되는 제1 자성체들(160)과, 제2 홀딩핀들(140)과 각각 연결되는 제2 자성체들(180)을 포함한다.The driving unit includes first magnetic bodies 160 connected to the first holding pins 120, and second magnetic bodies 180 connected to the second holding pins 140, respectively.
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.The first
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.The first
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.Since the second
도 3a는 제2 홀딩핀(140a)이 홀딩상태인 경우를 보여주고 있으며, 도 3b는 제2 홀딩핀(140a)이 언홀딩상태인 경우를 보여주고 있다.3A illustrates a case in which the
구동유닛은 제1 홀딩핀들(120)과 제2 홀딩핀들(140)을 구동하는 내측구동유닛(200) 및 외측구동유닛(300)을 더 포함한다.The driving unit further includes an inner driving unit 200 and an
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.The inner driving unit 200 is installed on the lower side of the
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.The inner
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.The
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.The outer
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.Hereinafter, a method of holding / unholding the wafer W by using the inner driving unit 200 and the
도 3a에 도시한 바와 같이, 내측구동축(280)이 상승하고 외측구동축(380)이 하강하면, 제1 자성체(160a)는 내측자성체(220)와 대응되며, 제2 자성체(180a)는 외측자성체(320)와 대응된다.As shown in FIG. 3A, when the
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.At this time, when the
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.Similarly, when the
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.On the contrary, as shown in FIG. 3B, when the
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.At this time, when the
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.Similarly, when the
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.Meanwhile, in the present embodiment, the first and second holding pins 120 and 140 are driven using magnetic force including repulsive force and attraction force, and a permanent magnet is used as a magnetic material having magnetic force. Alternatively, other materials having magnetic force may be used, such as an electromagnet having magnetic force by electric current.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 및 제2 자성체(160a, 180a)와 내측자성체(220) 및 외측자성체(320)의 배치관계를 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating an arrangement relationship between the first and second
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.As illustrated in FIG. 1, the plurality of through
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.On the other hand, the inner
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 제1 및 제2 홀딩핀(120, 140)을 이용하여 웨이퍼(W)가 홀딩/언홀딩되는 상태를 나타내는 도면이다.5A and 5B illustrate a state in which the wafer W is held / unheld using the first and second holding pins 120 and 140 according to the present invention.
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.5A illustrates a state in which the wafer W is held by using
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.5B illustrates a state in which the wafer W is held using the
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.6A and 6B are views illustrating a method of holding / unholding a wafer by using the inner driving unit 200 and the
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.According to the second embodiment of the present invention, the inner
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.Since the method of holding / unholding the wafer W using the inner driving unit 200 and the
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.Meanwhile, when the first holding pin 120 is switched to the holding state and the second holding pin 140 is switched to the unholding state, the unholding state of the second holding pin 140 is the first holding pin 120. It must be done after the holding state of. This is to prevent the wafer W from being temporarily held from the first and second holding pins 120 and 140.
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.Similarly, when the second holding pin 140 is switched to the holding state and the first holding pin 120 is switched to the unholding state, the unholding state of the first holding pin 120 is the second holding pin 140. It must be done after the holding state of.
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.As described above, since the wafer W is alternately held / unheld by the first holding pin 120 and the second holding pin 140, the wafer W is in contact / non-contact state with the wafer W. In this process, the contact with the wafer W can be minimized and the entire surface of the wafer W can be uniformly processed.
본 발명에 의하면 공정시 웨이퍼의 접촉면에 잔류하는 약액을 제거할 수 있으며, 또한 웨이퍼의 전면을 균일하게 처리할 수 있다.According to the present invention, the chemical liquid remaining on the contact surface of the wafer during the process can be removed, and the entire surface of the wafer can be uniformly processed.
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