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KR102808566B1 - 척 핀 및 기판 유지 장치 - Google Patents

척 핀 및 기판 유지 장치 Download PDF

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KR102808566B1
KR102808566B1 KR1020240127130A KR20240127130A KR102808566B1 KR 102808566 B1 KR102808566 B1 KR 102808566B1 KR 1020240127130 A KR1020240127130 A KR 1020240127130A KR 20240127130 A KR20240127130 A KR 20240127130A KR 102808566 B1 KR102808566 B1 KR 102808566B1
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KR
South Korea
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holding
side wall
chuck pin
substrate
opening
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카즈마 후나하시
토모유키 시노하라
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

척 핀은 유지부 및 고정부를 구비하고 기판을 유지한다. 유지부는 내주면과 기판에 맞닿음 가능한 외주면을 갖는다. 유지부의 내주면에는 내방으로 돌출하는 돌출부가 형성되어 있다. 고정부는, 압부부, 피압부부 및 바이어스부를 포함하고, 유지부를 착탈 가능하게 고정한다. 압부부는 제1 개구부가 형성된 측벽부를 갖는다. 피압부부는 제2 개구부가 형성된 측벽부를 갖는다. 바이어스부는 압부부를 피압부부에 대해서 회전 방향으로 바이어스한다. 유지부의 내주면의 돌출부는 제1 개구부 및 제2 개구부에서 압부부와 피압부부에 의해 끼워진다.

Description

척 핀 및 기판 유지 장치{CHUCK PIN AND SUBSTRATE HOLDING DEVICE}
본 발명은 기판을 유지하는 척 핀 및 기판 유지 장치에 관한 것이다.
반도체 기판에 다양한 처리를 실시하기 위해서, 기판 처리 장치가 이용된다. 기판 처리 장치에서는, 복수의 척 핀이 기판의 외주 단부에 맞닿음(當接)으로써, 처리 대상의 기판이 수평 자세로 유지된다. 척 핀이 장기간 사용되면, 기판과 접촉하는 척 핀의 부분이 마모됨으로써 기판의 유지 또는 유지의 해제를 정확하게 실시할 수 없게 된다. 그 때문에, 척 핀은 마모되기 전에 정기적으로 교환된다.
일본 특허 공개 제2000-100706호 공보에는, 핀 부재가 핀 지지부에 의해 지지된 유지 핀이 기재되어 있다. 핀 지지부에는, 내주면에 나선형 홈이 형성된 구멍부(穴部)가 설치되어 있다. 핀 부재에는, 핀 지지부의 구멍부(穴部)에 나사 결합하는 돌기부가 형성되어 있다. 따라서, 핀 부재는 한 방향으로 돌려짐으로써 핀 지지부에 고정되고, 역 방향으로 돌려짐으로써 핀 지지부로부터 제거된다.
일본 특허 공개 제2000-100706호 공보의 유지 핀에 의하면, 핀 부재의 교환 작업이 용이해진다. 그러나, 부품 교환에 수반하는 기판 유지 장치의 가동률의 저하에 의한 생산성의 악화 및 교환 작업원의 인건비의 증가를 방지하기 위해서, 유지부의 교환을 보다 용이하게 실시하는 것이 가능한 척 핀이 요구된다.
본 발명의 목적은, 유지부의 교환을 용이하게 실시하는 것이 가능한 척 핀 및 기판 유지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 국면에 따른 척 핀은, 기판을 유지하는 척 핀으로서, 내주면과 상기 기판에 맞닿음 가능한 외주면을 갖는 유지부와, 상기 유지부를 착탈 가능하게 고정하는 고정부를 구비하고, 상기 고정부는 제1 개구부가 형성된 제1 측벽부를 갖는 압부부(押付部)와, 제2 개구부가 형성된 제2 측벽부를 갖는 피압부부와, 상기 압부부를 상기 피압부부에 대해서 제1 회전 방향으로 바이어스(付勢)하는 바이어스부를 포함하고, 상기 유지부의 상기 내주면에는 내방으로 돌출되고 상기 제1 개구부 및 상기 제2 개구부에서 상기 압부부와 상기 피압부부에 의해 끼워지는(挾持) 돌출부가 형성된다.
본 발명의 다른 국면에 따른 기판 유지 장치는, 상기 척 핀과, 상기 척 핀의 상기 고정부가 장착(取付)되는 플레이트부를 구비한다.
본 발명에 따르면, 핀 부재의 교환을 용이하게 실시할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 유지 장치의 개략 단면도이다.
도 2는 척 핀의 분해 사시도이다.
도 3은 척 핀의 일부를 확대한 종단면도이다.
도 4는 척 핀의 고정부의 사시도이다.
도 5는 암부에 의한 유지부의 장착 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 암부에 의한 유지부의 제거 동작을 설명하기 위한 도면이다.
1. 기판 유지 장치
이하, 본 발명의 실시 형태에 관한 척 핀 및 기판 유지 장치에 대해서 도면을 이용하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 유지 장치의 개략 단면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 기판 유지 장치(200)는 복수의 척 핀(100), 회전 구동부(210), 플레이트부(220), 복수(본 예에서는 3개)의 지지 핀(230), 자석 지지부(240) 및 암부(250)를 구비한다.
본 예에서는, 회전 구동부(210)는 기판 유지 장치(200)의 저부에 설치되어 있다. 회전 구동부(210)는 상방을 향해 연장되는 회전축(211)을 갖는 스핀 모터를 포함한다. 플레이트부(220)는 원판 형상을 갖고, 회전 구동부(210)의 회전축(211)의 상단부에 대략 수평 자세로 배치된다. 회전 구동부(210)에 의해 회전축(211)이 회전함으로써, 플레이트부(220)가 연직축 둘레로 회전한다. 플레이트부(220)에는 지지핀(230)에 각각 대응하는 복수의 관통공(221)이 형성된다. 복수의 척 핀(100)은, 회전축(211)에 관해서 대략 등각도 간격으로 플레이트부(220)의 주연부에 설치된다.
각 척 핀(100)은 유지부(保持部)(110), 고정부(120), 장착부(取付部)(130) 및 회동 구동부(140)를 포함한다. 유지부(110)는 핀부재를 포함하고, 고정부(120)에 착탈 가능하게 고정된다. 암부(250)는 유지부(110)의 착탈 시에 동작한다. 척 핀(100) 및 암부(250)의 상세에 대해서는 후술한다. 고정부(120)는 장착부(130)에 의해 플레이트부(220)에 장착된다. 유지부(110)는 고정부(120)에 고정된 상태에서 플레이트부(220)의 상방으로 돌출한다.
회동 구동부(140)는 자석을 포함하고, 플레이트부(220)의 하방에서 고정부(120)에 고정된다. 회동 구동부(140)는 대응하는 유지부(110)를 유지 상태와 비유지 상태 사이에서 회동시킨다. 유지 상태는, 유지부(110)의 외주면이 기판(W)의 외주 단부에 맞닿은(當接) 상태이다. 유지 상태에서는, 복수의 유지부(110)에 의해 기판(W)이 유지된다. 비유지 상태는, 유지부(110)가 기판(W)에 맞닿지 않고, 기판(W)으로부터 이간하는 상태이다. 비유지 상태에서는 복수의 유지부(110)에 의한 기판(W)의 유지가 해제된다.
복수의 지지 핀(230)은, 상방으로 연장되는 한편 회전 구동부(210)의 회전축(211)을 둘러싸도록 설치된다. 각 지지 핀(230)은 도시하지 않은 액추에이터에 의해 대기 위치와 전달(受渡) 위치 사이에서 승강된다. 대기 위치에서는, 각 지지 핀(230)의 상단부가 플레이트부(220)보다 하방에 있다. 전달 위치에서는, 각 지지 핀(230)이 플레이트부(220)의 대응하는 관통공(221)에 삽통됨으로써 각 지지 핀(230)의 상단부가 척 핀(100)의 유지부(110)와 대략 동일한 높이에 있다. 각 지지핀(230)은 도시되지 않은 기판 반송 장치와 기판 유지 장치(200) 사이에서 기판(W)이 전달될 때 전달 위치로 상승하고, 그 외의 시점에서는 대기 위치로 하강한다.
자석 지지부(240)는 원환 형상을 갖고, 기판 유지 장치(200)의 회전축(211) 및 복수의 지지 핀(230)을 둘러싸고 있다. 자석 지지부(240)는 원환 형상의 자석(241)을 지지하고, 도시하지 않은 액추에이터에 의해 유지 위치와 비유지 위치 사이에서 승강된다. 유지 위치는 척 핀(100)의 회동 구동부(140)와 대략 동일한 높이에 있다. 비유지 위치는 유지 위치의 하방에 있다. 도 1에 점선으로 나타낸 바와 같이, 자석 지지부(240)가 유지 위치로 상승하면, 자석(241)이 회동 구동부(140)의 자석에 근접함으로써 유지부(110)가 유지 상태로 회동한다. 자석 지지부(240)가 비유지 위치로 하강하면, 자석(241)이 회동 구동부(140)의 자석으로부터 멀어짐으로써 유지부(110)가 비유지 상태로 회동한다.
2. 척 핀
도 2는 척 핀(100)의 분해 사시도이다. 도 3은 척 핀(100)의 일부를 확대한 종단면도이다. 도 4는 척 핀(100)의 고정부(120)의 사시도이다. 도 2를 참조하면, 척 핀(100)은, 유지부(110), 고정부(120), 장착부(130) 및 회동 구동부(140)를 포함한다.
지지부(110)는 핀 부재(111) 및 베이스부(112)를 포함한다. 핀 부재(111)는 베이스(112)의 상부로부터 상방으로 돌출한다. 핀 부재(111)는 기판(W)에 맞닿음 가능한 외주면(113)을 상부에 갖는다. 베이스부(112)는 상부가 막힌 통 형상을 갖는다. 베이스부(112)는 고정부(120)를 덮도록 고정부(120)에 고정된다. 베이스부(112)의 내주면(114)에는, 내방으로 돌출하는 돌출부(115)가 형성되어 있다. 본 예에서는, 둘레 방향으로 120도의 간격으로, 베이스부(112)의 내주면(114)에 3개의 돌출부(115)가 형성된다.
고정부(120)는, 압부부(10), 피압부부(20), 바이어스부(30) 및 지지 부재(도시하지 않음)를 포함한다. 압부부(10)는 주면부(主面部)(11)와 측벽부(12)를 갖는다. 주면부(11)는 원판 형상을 갖는다. 주면부(11)의 중앙부에는 원 형상의 개구부(11a)가 형성되어 있다. 또, 주면부(11)에는 홀부(11b)가 형성되어 있다. 본 예에서는, 홀부(11b)는 개구부(11a)에 이어지도록 노치 형상으로 형성되어 있지만, 실시 형태는 이에 한정되지 않는다.
측벽부(12)는 주면부(11)의 외연부로부터 하방으로 연장되도록 굴곡한다. 측벽부(12)에는 개구부(12a)가 형성된다. 본 예에서는, 둘레 방향으로 120도 간격으로 측벽부(12)에 3개의 개구부(12a)가 형성된다. 개구부(12a)는, 측벽부(12)를 평면에서 보았을 때에, 측벽부(12)의 중심을 향하여 오목한 부분을 나타낸다. 측벽부(12)의 3개의 개구부(12a)는 유지부(110)의 3개의 돌출부(115)에 각각 대응한다. 또, 각 개구부(12a)가 형성된 측벽부(12)의 절삭구(切口)는 테이퍼면(12b)을 갖는다.
피압부부(20)는, 주면부(21), 측벽부(22) 및 측벽부(23)(도 3)를 갖는다. 주면부(21)는 원판 형상을 갖는다. 주면부(21)의 중앙부에는 나사공(21a)이 형성된다. 또, 주면부(21)에는 후술하는 회전 방향(R1)에 평행하게 연장되는 슬릿(21b)이 형성된다.
측벽부(22)는 주면부(21)의 외연부로부터 하방 및 일부가 상방으로 연장되도록 형성된다. 측벽부(22)에는 개구부(22a)가 형성된다. 본 예에서는, 둘레 방향으로 120도 간격으로 측벽부(22)에 3개의 개구부(22a)가 형성되어 있다. 측벽부(22)의 3개의 개구부(22a)는 유지부(110)의 3개의 돌출부(115)에 각각 대응한다. 또, 각 개구부(22a)가 형성된 측벽부(22)의 절삭구는 요부(22b)를 갖는다. 도 3에 도시된 바와 같이, 측벽부(23)는 측벽부(22)보다 내방에서 주면부(21)로부터 하방으로 연장된다. 측벽부(23)에는 홀부(23a)가 형성되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 압부부(10)는 피압부부(20)를 덮도록 설치된다. 이 상태에서, 피압부부(20)의 측벽부(22)는 압부부(10)의 측벽부(12)의 개구부(12a)로부터 노출된다. 이에 의해, 개구부(12a)가 형성된 측벽부(12)의 절삭구와, 개구부(22a)가 형성된 측벽부(22)의 절삭구가 대향한다. 측벽부(12)의 테이퍼면(12b)은 회전 방향(R1)을 향하여 측벽부(22)의 요부(22b)에 점차 가까워지도록 형성된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 바이어스부(30)는, 예를 들면 상하 방향으로 평행한 축 둘레에 감겨진(捲回) 비틀림 스프링이며, 단부(31, 32)를 갖는다. 단부(31)는 바이어스부(30)의 상단에 위치하고, 상방으로 절곡된다. 단부(32)는 바이어스부(30)의 하단에 위치하고, 내방으로 절곡된다. 바이어스부(30)는 소정의 회전 방향으로 바이어스력을 발생한다. 이하, 바이어스부(30)가 바이어스력을 발생시키는 방향을 회전 방향(R1)이라 칭하고, 그 반대 방향을 회전 방향(R2)이라 칭한다. 도 2 및 도 4에서는 회전 방향 R1, R2가 굵은 화살표로 나타내고 있다. 회전 방향(R1)은 도 1의 회전 구동부(210)에 의한 플레이트부(220)의 회전 방향과 동일해도 좋고, 플레이트부(220)의 회전 방향과 반대라도 좋다.
도 3에 도시된 바와 같이, 바이어스부(30)는 피압부부(20)의 측벽부(22)와 측벽부(23) 사이에 배치된다. 본 예에서는, 바이어스부(30)는 회전 방향(R2)에 힘이 가해진 상태에서 측벽부(22)와 측벽부(23) 사이에 배치되고, 단부(32)는 측벽부(23)의 홀부(23a)에 끼워 넣어진다. 여기서, 바이어스부(30)로의 회전 방향(R2)의 힘이 해제됨으로써, 단부(32)가 측벽부(23)의 홀부(23a)에 끼워 넣어진 상태에서, 바이어스부(30)가 측벽부(23)의 외측면에 감긴다. 또, 바이어스부(30)의 단부(31)는 피압부부(20)의 주면부(21)의 슬릿(21b)에 삽통된 상태에서 도 2의 압부부(10)의 주면부(11)의 홀부(11b)에 끼워 넣어진다.
이 구성에서는, 압부부(10)가 바이어스부(30)에 의해 피압부부(20)에 대해서 회전 방향(R1)으로 바이어스 된다. 따라서, 고정부(120)가 유지부(110)의 베이스(112)에 의해 덮이므로, 베이스(112)의 돌출부(115)가 개구부(12a) 및 개구부(22a)에서 압부부(10)와 피압부부(20)에 의해 끼워진다. 이에 의해, 유지부(110)가 고정부(120)에 고정된다. 본 예에서는, 각 돌출부(115)는 압부부(10)의 테이퍼면(12b)을 따라 피압부부(20)의 대응하는 요부(22b)로 안내되어 요부(22b)에 맞닿는다. 따라서, 유지부(110)는 보다 안정적으로 고정된다.
도시하지 않은 지지 부재는 피압부부(20) 하방에 배치된다. 이 상태에서, 볼트(101)가 하방으로부터 지지 부재에 삽통된다. 볼트(101)의 선단은 지지 부재로부터 돌출되고, 피압부부(20)의 주면부(21)의 나사공(21a)에 나사 결합한다. 이에 의해, 피압부부(20)가 지지 부재에 의해 지지된다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 나사공(21a)에 나사 결합된 볼트(101)의 선단은 압부부(10)의 개구부(11a)를 통해 상방으로 돌출한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 장착부(130)는 통부(131) 및 베이스부(132)를 갖는다. 통부(131)는 대략 원통 형상을 갖고, 도 1의 플레이트부(220) 내에 삽통되도록 상하 방향으로 연장된다. 베이스부(132)는 대략 장원 형상을 갖고, 플레이트부(220)의 하방에서 통부(131)의 하단부로부터 외방으로 넓어진다. 베이스부(132)에는, 통부(131)를 사이에 두고 대향하도록, 2개의 관통공(133)이 형성된다. 각 관통공(133)에는, 하방으로부터 나사(102)가 삽통되어, 플레이트부(220)의 하면의 도시하지 않은 나사공에 나사 결합된다. 이에 의해, 장착부(130)가 플레이트부(220)에 고정된다.
본 예에서는, 복수의 구름 부재, 내륜 및 외륜을 갖는 도시하지 않은 볼 베어링이 설치되어 있다. 복수의 구름 부재는 유지구(리테이너)에 의해 내륜과 외륜 사이에 유지된다. 내륜은 고정부(120)의 도시하지 않은 지지 부재의 외주면에 끼워 넣어진다. 또, 외륜은 장착부(130)의 통부(131)의 내주면에 끼워 넣어진다. 이에 의해, 고정부(120)가 볼 베어링의 중심축 둘레로 회동 가능하게 장착부(130)에 장착된다.
회동 구동부(140)는 고정부(120)의 지지 부재의 하단부에 장착된다. 회동 구동부(140)는 도 1의 자석 지지부(240)의 동작에 따라 고정부(120)와 함께 유지부(110)를 유지 상태와 비유지 상태 사이에서 회동시킨다.
3. 암부
도 5는 암부(250)에 의한 유지부(110)의 장착 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 암부(250)는 한 쌍의 핑거(251, 252)를 포함한다. 유지부(110)를 장착시에는, 암부(250)는 핑거(251, 252)에 의해 유지부(110)를 파지하면서 고정부(120) 상방으로 이동한다. 이 상태에서, 도 5에 백색 화살표로 나타낸 바와 같이 암부(250)가 하강한다. 이 경우, 핑거(251, 252)에 의해 유지된 유지부(110)가 고정부(120)에 압입된다.
여기서, 유지부(110)가 고정부(120)에 대해서 압입됨으로써, 도 2의 압부부(10)가 바이어스부(30)의 바이어스력에 대항하여 회전 방향(R2)으로 회전하여 유지부(110)의 돌출부(115)가 압부부(10)의 개구부(12a) 및 피압부부(20)의 개구부(22a)에 진입한다. 다음으로, 핑거(251, 252)에 의한 유지부(110)의 파지가 해제되면, 압부부(10)가 바이어스부(30)에 의해 바이어스되어 회전 방향(R1)으로 회전함으로써, 유지부(110)의 돌출부(115)가 개구부(12a) 및 개구부(22a)에서 압부부(10)와 피압부부(20)에 의해 끼워진다. 이에 의해, 유지부(110)가 고정부(120)에 장착된다.
그 후, 암부(250)는, 핑거(251, 252)에 의해 다른 유지부(110)를 파지하고, 다른 고정부(120)에 대해서 동일한 장착 동작을 반복한다. 이에 의해, 전부의 고정부(120)에 대해서 유지부(110)가 장착된다. 또한, 복수의 유지부(110)의 일련의 장착 동작에서는, 암부(250)가 복수의 고정부(120)의 상방으로 순차적으로 이동해도 좋고, 복수의 고정부(120)가 암부(250)의 하방으로 순차적으로 이동하도록 도 1의 플레이트부(220)가 회전해도 좋다.
도 6은 암부(250)에 의한 유지부(110)의 제거 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 지지부(110)를 제거시에는, 암부(250)는 고정부(120) 상방으로 이동하고, 고정부(120)에 고정된 유지부(110)를 핑거(251, 252)에 의해 파지한다. 이 상태에서, 암부(250)는, 회전 방향(R2)으로 회전하면서, 도 6에 백색 화살표로 나타낸 바와 같이 상승한다. 이 경우, 유지부(110)는 회전 방향(R2)으로 비틀어지면서 고정부(120)로부터 뽑힌다(引拔). 이에 의해, 유지부(110)가 고정부(120)로부터 제거된다.
그 후, 암부(250)는 핑거(251, 252)에 의해 다른 유지부(110)를 파지하여 다른 고정부(120)에 대해서 동일한 제거 동작을 반복한다. 이에 의해, 고정부(120)에 대해서 유지부(110)가 제거된다. 또한, 복수의 유지부(110)의 일련의 제거 동작에서는, 암부(250)가 복수의 고정부(120)의 상방으로 순차적으로 이동해도 좋고, 복수의 고정부(120)가 암부(250)의 하방으로 순차적으로 이동하도록, 도 1의 플레이트부(220)가 회전해도 좋다.
4. 효과
본 실시 형태에 따른 척 핀(100)에서, 유지부(110)의 장착시에는, 유지부(110)가 고정부(120)에 대해서 압입됨으로써 고정부(120)의 압부부(10)가 바이어스부(30)의 바이어스력에 대항하여 회전 방향(R2)으로 회전하고, 유지부(110)의 돌출부(115)가 압부부(10)의 개구부(12a) 및 피압부부(20)의 개구부(22a)에 진입한다. 이 상태에서, 압부부(10)가 바이어스부(30)에 의해 바이어스 되어 회전 방향(R1)으로 회전함으로써, 유지부(110)의 돌출부(115)가 개구부(12a) 및 개구부(22a)에서 압부부(10) 및 피압부부(20)에 의해 끼워진다. 이에 의해, 유지부(110)를 고정부(120)에 장착할 수 있다.
한편, 유지부(110)의 제거시에는, 유지부(110)가 회전 방향(R2)으로 비틀어지면서 고정부(120)로부터 뽑힌다. 이에 의해, 유지부(110)를 고정부(120)로부터 제거할 수 있다. 이와 같이, 유지부(110)는 간단한 조작으로 고정부(120)에 대해서 착탈된다. 이에 의해, 유지부(110)를 용이하게 교환할 수 있다.
피압부부(20)의 측벽부(22)는 압부부(10)의 개구부(12a)로부터 노출된다. 이 경우, 척 핀(100)을 대형화하지 않고, 간단한 구성으로 유지부(110)를 고정부(120)에 고정할 수 있다.
피압부부(20)에서, 개구부(22a)가 형성된 측벽부(22)의 절삭구는 유지부(110)의 돌출부(115)와 맞닿는 요부(22b)를 갖는다. 이 경우, 유지부(110)를 보다 안정적으로 고정할 수 있다.
압부부(10)에서, 개구부(12a)가 형성된 측벽부(12)의 절삭구는, 회전 방향(R1)을 향하여 피압부부(20)의 요부(22b)에 점차 가까워지는 테이퍼면(12b)을 갖는다. 이 경우, 유지부(110)의 장착시에 압부부(10)를 회전 방향(R2)으로 회전시킴과 동시에, 유지부(110)의 돌출부(115)를 피압부부(20)의 요부(22b)로 안내하는 것이 용이해진다.
바이어스부(30)는 단부(31)를 갖는다. 압부부(10)는, 바이어스부(30)의 단부(31)가 끼워 넣어지는 홀부(11b)가 형성된 주면부(11)를 갖는다. 피압부부(20)는 회전 방향(R1)으로 평행하게 연장되는 한편 바이어스부(30)의 단부(31)가 삽통되는 슬릿(21b)이 형성된 주면부(21)를 갖는다. 이 경우, 피압부부(20)를 회전시키지 않고, 압부부(10)를 용이하게 회전시킬 수 있다.
피압부부(20)는 측벽부(22)보다 내방에 형성된 측벽부(23)를 갖는다. 바이어스부(30)는 피압부부(20)의 측벽부(22)와 측벽부(23) 사이에 배치된다. 이 경우, 바이어스부(30)를 콤팩트하게 수용할 수 있다.
바이어스부(30)는 단부(32)를 갖는다. 피압부부(20)의 측벽부(23)에는 바이어스부(30)의 단부(32)가 끼워 넣어지는 홀부(23a)가 형성되어 있다. 이 경우, 바이어스부(30)를 용이하게 고정할 수 있다.
척 핀(100)은, 유지부(110)의 외주면(113)이 기판(W)에 맞닿음으로써 기판(W)을 유지하는 유지 상태와, 유지부(110)의 외주면(113)이 기판(W)으로부터 이간됨으로써 기판(W)을 유지하지 않는 비 유지 상태 사이에서 유지부(110) 및 고정부(120)를 회동시키는 회동 구동부(140)를 구비한다. 이 경우, 척 핀(100)을 회전식 핀으로 이용할 수 있다.
기판 유지 장치(200)는 척 핀(100)과 척 핀(100)의 고정부(120)가 장착되는 플레이트부(220)를 구비한다. 이 경우, 상기의 척 핀(100)이 이용되므로, 유지부(110)를 용이하게 교환할 수 있다. 또, 기판 유지 장치(200)는 플레이트부(220)를 회전시키는 회전 구동부(210)를 구비한다. 이 경우, 기판(W)을 회전시키면서 기판(W)에 처리를 실시할 수 있다.
또한, 기판 유지 장치(200)는, 척 핀(100)의 유지부(110)를 파지한 상태에서, 유지부(110)를 고정부(120)에 압입함과 동시에, 척 핀(100)의 유지부(110)를 파지한 상태에서, 유지부(110)를 회전 방향(R2)으로 비틀면서 고정부(120)로부터 뽑는 암부(250)를 구비한다. 이 경우, 암부(250)에 의해 유지부(110)가 고정부(120)에 자동적으로 장착된다. 또, 암부(250)에 의해 유지부(110)가 고정부(120)로부터 자동적으로 제거된다. 이에 의해, 유지부(110)의 교환시에 성인화할 수 있다.
5. 다른 실시 형태
(1) 상기 실시 형태에서, 척 핀(100)은 유지부(110)가 유지 상태와 비유지 상태 사이에서 회동하는 회전식의 척 핀이지만, 실시 형태는 이에 한정되지 않는다. 기판 유지 장치(200)에 설치되는 척 핀(100)의 적어도 일부는 고정식 척 핀이라도 좋다. 이 경우, 상기 유지부(110)는 회동 구동부(140)를 포함하지 않아도 좋다.
(2) 상기 실시 형태에서, 기판 유지 장치(200)는 하방으로부터 기판(W)의 외주단부를 유지하지만, 실시 형태는 이에 한정되지 않는다. 기판 유지 장치(200)는 상방으로부터 기판(W)의 외주단부를 유지해도 좋다. 이 경우, 각 척 핀(100)은 유지부(110)가 플레이트부(220)의 하방으로 돌출되도록 설치된다.
(3) 상기 실시 형태에서, 압부부(10)의 측벽부(12)에 테이퍼면(12b)이 형성되고, 피압부부(20)의 측벽부(22)에 요부(22b)가 형성되지만, 실시 형태는 이에 한정되지 않는다. 유지부(110)가 고정부(120)에 안정적으로 고정되는 경우에는, 압부부(10)의 측벽부(12)에 테이퍼면(12b)이 형성되지 않아도 좋고, 피압부부(20)의 측벽부(22)에 요부(22b)가 형성되지 않아도 좋다.
(4) 상기 실시 형태에서, 암부(250)는 유지부(110)의 설치 및 제거의 양방을 실시하지만, 실시 형태는 이에 한정되지 않는다. 암부(250)는 유지부(110)의 장착 및 제거의 일방만을 실시해도 좋다. 혹은, 유지부(110)의 장착을 실시하는 암부(250)와 유지부(110)의 제거를 실시하는 암부(250)가 별개로 설치되어도 좋다.
(5) 상기 실시 형태에서, 기판 유지 장치(200)는 회전 구동부(210) 및 암부(250)를 포함하지만, 실시 형태는 이에 한정되지 않는다. 플레이트부(220)를 회전시킬 필요가 없는 경우에는, 기판 유지 장치(200)는 회전 구동부(210)를 포함하지 않아도 좋다. 또, 척 핀(100)의 유지부(110)의 교환이 사용자에 의해 수동으로 실시되는 경우에는, 기판 유지 장치(200)는 암부(250)를 포함하지 않아도 좋다.
6. 청구항의 각 구성 요소와 실시 형태의 각 부의 대응 관계
이하, 청구항의 각 구성 요소와 실시 형태의 각 요소의 대응 예를 설명하지만, 본 발명은 이하의 예에 한정되지 않는다. 청구항의 각 구성 요소로서, 청구항에 기재된 구성 또는 기능을 갖는 다른 여러가지의 요소를 이용할 수도 있다.
상기 실시 형태에서는, 기판(W)이 기판의 예이고, 척 핀(100)이 척 핀의 예이고, 내주면(114)이 내주면의 예이고, 외주면(113)이 외주면의 예이고, 유지부(110)가 유지부의 예이고, 고정부(120)가 고정부의 예이다. 개구부(12a, 22a)가 각각 제1 및 제2 개구부의 예이고, 측벽부(12, 22, 23)가 각각 제1, 제2 및 제3 측벽부의 예이고, 압부부(10)가 압부부의 예이고, 피압부부(20)가 피압부부의 예이다.
회전 방향(R1, R2)이 각각 제1 및 제2 회전 방향의 예이고, 바이어스부(30)가 바이어스부의 예이고, 돌출부(115)가 돌출부의 예이고, 요부(22b)가 요부의 예이고, 테이퍼면(12b)이 테이퍼면의 예이다. 단부(31, 32)가 각각 제1 및 제2 단부의 예이고, 홀부(11b, 23a)가 각각 제1 및 제2 홀부의 예이고, 주면부(11, 21)가 각각 제1 및 제2 주면부의 예이고, 슬릿(21b)이 슬릿의 예이다. 회동 구동부(140)가 회전 구동부의 예이고, 플레이트부(220)가 플레이트부의 예이고, 기판 유지 장치(200)가 기판 유지 장치의 예이고, 회전 구동부(210)가 회전 구동부의 예이며, 암부(250)가 암부의 예이다.
7. 실시 형태의 총괄
(제1항) 제1항에 따른 척 핀은,
기판을 유지하는 척 핀으로서,
내주면과 상기 기판에 맞닿음 가능한 외주면을 갖는 유지부와,
상기 유지부를 착탈 가능하게 고정하는 고정부를 구비하고,
상기 고정부는,
제1 개구부가 형성된 제1 측벽부를 갖는 압부부와,
제2 개구부가 형성된 제2 측벽부를 갖는 피압부부와,
상기 압부부를 상기 피압부부에 대해서 제1 회전 방향으로 바이어스하는 바이어스부를 포함하고,
상기 유지부의 상기 내주면에는 내방으로 돌출하고, 상기 제1 개구부 및 상기 제2 개구부에서 상기 압부부와 상기 피압부부에 의해 끼워지는 돌출부가 형성된다.
이 척 핀에서는, 유지부의 장착시에는, 유지부가 고정부에 대해서 압입됨으로써, 고정부의 압부부가 바이어스부의 바이어스력에 대항하여 제1 회전 방향의 반대 방향으로 회전하고, 유지부의 돌출부가 압부부의 제1 개구부 및 피압부부의 제2 개구부 내로 진입한다. 이 상태에서, 압부부가 바이어스부에 의해 바이어스되어 제1 회전 방향으로 회전함으로써, 유지부의 돌출부가 제1 개구부 및 제2 개구부에서 압부부와 피압부부에 의해 끼워진다. 이에 의해, 유지부를 고정부에 장착할 수 있다.
한편, 유지부의 제거 시에는, 유지부가 제1 회전 방향의 반대 방향으로 비틀어지면서 고정부로부터 뽑힌다(引拔). 이에 의해, 유지부를 고정부로부터 제거할 수 있다. 이와 같이, 유지부는 간단한 조작으로 고정부에 대해서 착탈된다. 이에 의해, 유지부를 용이하게 교환할 수 있다.
(제2항) 제1항에 기재된 척 핀에 있어서,
상기 피압부부의 상기 제2 측벽부는 상기 압부부의 상기 제1 개구부로부터 노출해도 좋다.
이 경우, 척 핀을 대형화하지 않고, 간단한 구성으로 유지부를 고정부에 고정할 수 있다.
(제3항) 제1항 또는 제2항에 기재된 척 핀에 있어서,
상기 피압부부에서, 상기 제2 개구부가 형성된 상기 제2 측벽부의 절삭구는, 상기 유지부의 상기 돌출부와 맞닿는 요부를 가져도 좋다.
이 경우, 유지부의 돌출부가 피압부부의 요부에 맞닿으므로, 유지부를 보다 안정적으로 고정할 수 있다.
(제4항) 제3항에 기재된 척 핀에 있어서,
상기 압부부에서, 상기 제1 개구부가 형성된 상기 제1 측벽부의 절삭구는, 상기 제1 회전 방향을 향해 상기 피압부부의 상기 요부에 점차 가까워지는 테이퍼면을 가져도 좋다.
이 경우, 유지부의 장착시에, 압부부를 제1 회전 방향의 반대 방향으로 회전시킴과 동시에, 유지부의 돌출부를 피압부부의 요부로 안내하는 것이 용이해진다.
(제5항) 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 척 핀에 있어서,
상기 바이어스부는 제1 단부를 갖고,
상기 압부부는, 상기 바이어스부의 상기 제1 단부가 끼워 넣어지는 제1 홀부가 형성된 제1 주면부를 더 갖고,
상기 피압부부는, 상기 제1 회전 방향에 평행하게 연장되는 한편, 상기 바이어스부의 상기 제1 단부가 삽통되는 슬릿이 형성된 제2 주면부를 더 가져도 좋다.
이 경우, 피압부부를 회전시키지 않고, 압부부를 용이하게 회전시킬 수 있다.
(제6항) 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재의 척 핀에 있어서,
상기 피압부부는, 상기 제2 측벽부보다 내방에 형성된 제3 측벽부를 더 갖고,
상기 바이어스부는 상기 피압부부의 상기 제2 측벽부와 상기 제3 측벽부 사이에 배치되어도 좋다.
이 경우, 바이어스부를 콤팩트하게 수용할 수 있다.
(제7항) 제6항에 기재된 척 핀에 있어서,
상기 바이어스부는 제2 단부를 갖고,
상기 피압부부의 상기 제3 측벽부에는 상기 바이어스부의 상기 제2 단부가 끼워 넣어지는 제2 홀부가 형성되어 있어도 좋다.
이 경우, 바이어스부를 용이하게 고정할 수 있다.
(제8항) 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재의 척 핀은,
상기 유지부의 상기 외주면이 상기 기판에 맞닿음으로써 상기 기판을 유지하는 유지 상태와, 상기 유지부의 상기 외주면이 상기 기판으로부터 이간함으로써 상기 기판을 유지하지 않는 비유지 상태 사이에 상기 유지부 및 상기 고정부를 회동시키는 회동 구동부를 더 구비해도 좋다.
이 경우, 척 핀을 회전식 핀으로서 이용할 수 있다.
(제9항) 제9항에 따른 기판 유지 장치는,
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 척 핀과,
상기 척 핀의 상기 고정부가 장착되는 플레이트부를 구비한다.
이 경우, 상기 척 핀이 이용되므로, 유지부를 용이하게 교환할 수 있다.
(제10항) 제9항에 기재의 기판 유지 장치는,
상기 플레이트부를 회전시키는 회전 구동부를 더 구비해도 좋다.
이 경우, 기판을 회전시키면서 기판에 처리를 실시할 수 있다.
(제11항) 제9항 또는 제10항에 기재의 기판 유지 장치는,
상기 척 핀의 상기 유지부를 파지한 상태에서 상기 유지부를 상기 고정부에 압입하는 제1 암부를 더 구비해도 좋다.
이 경우, 암부에 의해 유지부가 고정부에 자동적으로 장착된다. 이에 의해, 유지부의 교환시에 성인화(省人化)할 수 있다.
(제12항) 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재의 기판 유지 장치는,
상기 척 핀의 상기 유지부를 파지한 상태로, 상기 유지부를 상기 제1 회전 방향과 반대의 제2 회전 방향으로 비틀면서 상기 고정부로부터 뽑는 제2 암부를 더 구비해도 좋다.
이 경우, 암부에 의해 유지부가 고정부로부터 자동적으로 제거된다. 이에 의해, 유지부의 교환시에 성인화할 수 있다.

Claims (12)

  1. 기판을 유지하는 척 핀으로서,
    내주면과 상기 기판에 맞닿음 가능한 외주면을 갖는 유지부와,
    상기 유지부를 착탈 가능하게 고정하는 고정부를 구비하고,
    상기 고정부는,
    제1 개구부가 형성된 제1 측벽부를 갖는 압부부와,
    제2 개구부가 형성된 제2 측벽부를 갖는 피압부부와,
    상기 압부부를 상기 피압부부에 대해서 제1 회전 방향으로 바이어스하는 바이어스부를 포함하고,
    상기 유지부의 상기 내주면에는 내방으로 돌출하고, 상기 제1 개구부 및 상기 제2 개구부에서 상기 압부부와 상기 피압부부에 의해 끼워지는 돌출부가 형성되어 있는, 척 핀.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피압부부의 상기 제2 측벽부는 상기 압부부의 상기 제1 개구부로부터 노출되는, 척 핀.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 피압부부에서, 상기 제2 개구부가 형성된 상기 제2 측벽부의 절삭구는 상기 유지부의 상기 돌출부와 맞닿는 요부를 갖는, 척 핀.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 압부부에서, 상기 제1 개구부가 형성된 상기 제1 측벽부의 절삭구는, 상기 제1 회전 방향을 향해 상기 피압부부의 상기 요부에 점차 가까워지는 테이퍼면을 갖는, 척 핀.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 바이어스부는 제1 단부를 갖고,
    상기 압부부는, 상기 바이어스부의 상기 제1 단부가 끼워 넣어지는 제1 홀부가 형성된 제1 주면부를 더 갖고,
    상기 피압부부는, 상기 제1 회전 방향에 평행하게 연장되는 한편, 상기 바이어스부의 상기 제1 단부가 삽통하는 슬릿이 형성된 제2 주면부를 더 갖는, 척 핀.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 피압부부는 상기 제2 측벽부보다 내방에 형성된 제3 측벽부를 더 갖고,
    상기 바이어스부는 상기 피압부부의 상기 제2 측벽부와 상기 제3 측벽부 사이에 배치되는, 척 핀.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 바이어스부는 제2 단부를 갖고,
    상기 피압부부의 상기 제3 측벽부에는 상기 바이어스부의 상기 제2 단부가 끼워 넣어지는 제2 홀부가 형성되어 있는, 척 핀.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유지부의 상기 외주면이 상기 기판에 맞닿음으로써 상기 기판을 유지하는 유지 상태와, 상기 유지부의 상기 외주면이 상기 기판으로부터 이간함으로써 상기 기판을 유지하지 않는 비유지 상태 사이에, 상기 유지부 및 상기 고정부를 회동시키는 회동 구동부를 더 구비하는, 척 핀.
  9. 제1항 또는 제2항 기재의 척 핀과,
    상기 척 핀의 상기 고정부가 장착되는 플레이트부를 구비하는, 기판 유지 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 플레이트부를 회전시키는 회전 구동부를 더 구비하는 기판 유지 장치.
  11. 제9항에있어서,
    상기 척 핀의 상기 유지부를 파지한 상태에서, 상기 유지부를 상기 고정부에 압입하는 암부를 더 구비하는, 기판 유지 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 척 핀의 상기 유지부를 파지한 상태로, 상기 유지부를 상기 제1 회전 방향과 반대의 제2 회전 방향으로 비틀면서 상기 고정부로부터 뽑아 내는 암부를 더 구비하는, 기판 유지 장치.
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