[实用新型]基板自旋装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基板自旋(spinning)装置，更为详细地涉及一种基板自旋装置，所述基板自旋装置能够防止基板的自旋旋转错误并提升稳定性。

背景技术

通过在晶元等的基板上进行蒸镀工艺、光刻工艺、蚀刻工艺等多项工艺来制成半导体元件。并且，在进行所述工艺之后，进行对残留于基板上的不必要的薄膜、粒子等异物进行去除的清洗工艺。

尤其，结束化学机械研磨工艺的基板因为表面残留有很多异物，所以为了去除异物而进行多步骤的清洗工艺，其中，正在探索能够对基板的上面和下面同时进行清洗的方案。

例如，用于刷式(brush)清洗装置的基板自旋装置1的构成如图1及图2所示，所述刷式清洗装置通过清洗刷子(brush)99同时对圆形盘(disc)形状的基板W的上面和下面进行接触清洗。换句话说，基板自旋装置1如果得到圆形盘形状的基板W的供给，则使得固定一对A1、A2的驱动支撑体10、20的支撑架(未示出)中的任意一个进行移动，从而在将基板W收纳至驱动支撑体10、20的接触支撑体15、25的状态下，对接触支撑体15进行旋转驱动，从而使得基板W进行水平旋转。

在基板水平旋转的同时，能够向旋转的同时接触于基板的表面的刷子99供给清洗液及药液等，同时去除残留于基板W的表面的异物。

通常，基板自旋装置1的驱动支撑体10、20形成为三个以上，并且驱动支撑体10、20中的一部分作为对基板W进行旋转驱动的驱动支撑体10而设置，剩余的其他部分作为对基板W的旋转数进行测量的空转轮(idler)支撑体20而设置。

如图3所示，驱动支撑体10包括：驱动旋转轴12，其通过驱动马达M得到旋转驱动，且在上、下侧通过轴承(bearing)12b得到旋转支撑；中空壳体(housing)13，其包裹驱动旋转轴12的外围；接触支撑体15，其结合于驱动旋转轴12的上端部，从而对基板W进行支撑。

接触支撑体15结合于驱动旋转轴12，从而与驱动旋转轴12共同进行旋转。如图3及图4所示，接触支撑体15可分割形成为多个支撑体15a、15b、15b，并且通过连接螺栓(bolt)77x、78x、79x得以结合。根据情况的不同，接触支撑体也能够只设置为一个主体。保持接触支撑体15接触基板W的边缘位置的状态，随着接触支撑体15得到旋转驱动，与接触支撑体15相接触的基板W也同时得到旋转驱动。

如图5所示，空转轮(idler)支撑体20也包括：驱动旋转轴22，其在上、下侧通过轴承(bearing)22b得到旋转支撑；中空壳体23，其包裹驱动旋转轴22的外围；接触支撑体25，其结合于驱动旋转轴22的上端部，从而对基板W进行支撑。并且，不是驱动马达连接于驱动旋转轴22，而是对旋转数进行感知的编码器(encoder)等传感器S连接设置于驱动旋转轴22，从而对与空转轮接触支撑体25共同进行旋转的驱动旋转轴22的旋转数进行测量，进而对基板W的旋转数进行感知。

另外，在现有自旋装置1中，因为必须以基板W接触(夹持(grip))于驱动支撑体10及空转轮支撑体20的状态进行旋转，所以必须能够使得驱动支撑体10及空转轮支撑体20与基板W的接触状态保持稳定。

但是，在基板W的处理工艺中，如果基板W无法以适当的荷重接触于驱动支撑体10及空转轮支撑体20，则存在发生基板W的自旋旋转错误的问题。换句话说，基板W以相比于预设的基准值大的荷重接触于支撑体(例如，驱动支撑体)，或者基板W以相比于预设的基准值小的荷重接触于支撑体，则存在难以通过支撑体正常执行基板W的旋转(或者通过基板的支撑体的旋转)的问题。

尤其，通过因刷子99旋转接触于基板W的表面而产生的摩擦力，基板W以相比于基准值大的荷重接触(插紧地接触)于支撑体，则存在无法通过支撑体正常实现基板W的旋转的问题，并且在使得支撑体旋转的驱动马达产生超负荷，从而存在驱动马达损伤的问题。

此外，驱动支撑体10和基板W以非正常的接触状态进行旋转，则通过驱动支撑体10的驱动力不能准确地向基板W传递，因此存在如下问题：基板W难以按照计划的旋转数准确地进行旋转，在空转轮支撑体20不能准确地与基板W接触的情况下，不能检测出基板W的旋转数，因此不能准确地算出基板W的清洗量。