專利名稱：旋轉(zhuǎn)頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種處理基材的設(shè)備和方法，更具體來說，涉及一種例 如在半導(dǎo)體工藝中用于支撐基材的可轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)頭，以及使用該旋轉(zhuǎn)頭 來處理基材的設(shè)備。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體工藝包括蝕刻或清潔薄層、雜質(zhì)和顆粒的過程。這種蝕刻或 清潔過程可以通過將諸如晶片等基材放置在旋轉(zhuǎn)頭上(晶片的圖案?jìng)?cè)朝 上或朝下)并在旋轉(zhuǎn)頭高速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)向晶片供給處理液來進(jìn)行。旋轉(zhuǎn)頭 包括用于支撐晶片的邊緣以防止晶片沿徑向脫離旋轉(zhuǎn)頭的夾持銷。夾持 銷可以在非支撐位置和支撐位置之間移動(dòng)。當(dāng)夾持銷處于非支撐位置時(shí)， 在旋轉(zhuǎn)頭上形成了裝載和卸載基材的空間。當(dāng)在使旋轉(zhuǎn)頭旋轉(zhuǎn)的同時(shí)處 理裝載在旋轉(zhuǎn)頭上的基材時(shí)，夾持銷處于支撐位置，在那里夾持銷與基 材的邊緣接觸并支撐基材。夾持銷在非支撐位置限定的空間大于在支撐 位置限定的空間。通常，使用一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將各夾持銷從非支撐位置一起移動(dòng)到支撐 位置。然而，由于在制造過程中允許存在加工容差，因此夾持銷的尺寸 可能不一致。在這種情況下，雖然所有的夾持銷一起移動(dòng)到支撐位置， 但是某些夾持銷可能不與放置在旋轉(zhuǎn)頭上的基材的邊緣接觸。因此，基 材可能被不穩(wěn)定地支撐著，并且與基材邊緣接觸的其他夾持銷可能會(huì)由 于應(yīng)力集中而易于損壞。此外，如果旋轉(zhuǎn)頭以高速旋轉(zhuǎn)，那么由于強(qiáng)的離心力沿著從支撐位 置到非支撐位置的方向作用在夾持銷上，因此在旋轉(zhuǎn)頭上裝載的基材會(huì) 被夾持銷不穩(wěn)定地支撐著。通常，旋轉(zhuǎn)頭包括使用螺釘連接在一起的上板和下板以及安裝在下 板上的夾持銷，其中夾持銷的上部穿過上板向上伸出。因?yàn)樵诨奶幚?工藝中將化學(xué)品用作處理液，所以上板通常由諸如聚氯乙烯等耐腐蝕材 料制成。然而，如果在高溫下使用化學(xué)品，那么由聚氯乙烯制成的上板 可能會(huì)易于受熱變形。當(dāng)上板由于熱變形膨脹時(shí)，通過螺釘與上板連接 的下板也可能會(huì)膨脹。這樣就會(huì)改變?cè)谙掳迳习惭b的夾持銷的位置。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種具有穩(wěn)定地支撐基材的結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)頭。本發(fā)明還提供一種具有使所有夾持銷與基材穩(wěn)定地保持接觸的結(jié)構(gòu) 的旋轉(zhuǎn)頭。本發(fā)明還提供一種具有在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)使所有夾持銷與基材邊緣部穩(wěn) 定地保持接觸的結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)頭。本發(fā)明還提供一種具有可以防止由于熱的處理化學(xué)品引起的旋轉(zhuǎn)頭 熱變形而使夾持銷偏離設(shè)定位置的結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)頭。本發(fā)明的目的并不局限于以上提到的那些，通過以下說明，本領(lǐng)域 技術(shù)人員顯然能夠理解本發(fā)明的其他目的。本發(fā)明的實(shí)施例提供了用于支撐基材的旋轉(zhuǎn)頭。所述旋轉(zhuǎn)頭包括 主體；設(shè)置在所述主體上并從所述主體向上伸出的夾持銷；以及夾持銷 移動(dòng)單元，其被設(shè)置成用于在支撐位置和非支撐位置之間移動(dòng)所述夾持銷，從而通過將所述夾持銷移動(dòng)到所述支撐位置而支撐置于所述旋轉(zhuǎn)頭 上的基材的邊緣，以及通過將所述夾持銷移動(dòng)到比所述支撐位置更遠(yuǎn)離 所述主體中央的所述非支撐位置而將基材放置在所述主體上。所述夾持 銷移動(dòng)單元包括固定在所述夾持銷上的可動(dòng)桿；可轉(zhuǎn)動(dòng)的凸輪，其包 括在它外表面上的凸部，用于將所述夾持銷從所述支撐位置移動(dòng)到所述 非支撐位置；以及夾持銷返回單元，用于向所述可動(dòng)桿施加力，從而使所述夾持銷從所述非支撐位置移動(dòng)到所述支撐位置。在一些實(shí)施例中，每個(gè)夾持銷返回單元可以包括彈性元件，所述彈 性元件可以包括固定在所述可動(dòng)桿上的一端和固定在所述主體上的另一 端，用于對(duì)所述可動(dòng)桿施加彈力?？蛇x擇地，每個(gè)夾持銷返回單元可以 包括用于對(duì)所述可動(dòng)桿施加磁力的磁性元件。所述磁性元件可以包括固 定在所述可動(dòng)桿上的第一磁體和固定在所述主體上的第二磁體。在其他實(shí)施例中，所述夾持銷移動(dòng)單元可以包括接觸維持件，所述 接觸維持件被配置成當(dāng)所述夾持銷在所述支撐位置時(shí)將所述可動(dòng)桿推向 所述主體的中央并移動(dòng)到預(yù)定位置，從而當(dāng)所述夾持銷從所述支撐位置 移動(dòng)到所述非支撐位置時(shí)不會(huì)阻礙所述可動(dòng)桿的移動(dòng)。所述接觸維持件 可以被配置成當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)頭旋轉(zhuǎn)時(shí)沿與離心力方向相反的方向推動(dòng)所述 可動(dòng)桿。例如，每個(gè)接觸維持件可以包括固定在所述可動(dòng)桿上并從所 述可動(dòng)桿伸出的固定銷；以及維持桿，其包括與所述主體可轉(zhuǎn)動(dòng)連接的 中央部、用于推動(dòng)所述固定銷并從所述中央部向所述可動(dòng)桿延伸的推動(dòng) 部以及沿著遠(yuǎn)離所述可動(dòng)桿的方向從所述中央部向所述主體外側(cè)延伸的 導(dǎo)引部。所述導(dǎo)引部可以比所述推動(dòng)部重。所述導(dǎo)引部和所述推動(dòng)部可 以成鈍角。在其他實(shí)施例中，所述旋轉(zhuǎn)頭還可以包括用于調(diào)節(jié)所述支撐位置的 距離調(diào)節(jié)裝置。所述距離調(diào)節(jié)裝置可以包括調(diào)節(jié)塊，它包括沿從上到 下的方向穿過所述調(diào)節(jié)塊的中央部形成的狹縫狀穿孔；以及固定件，它 通過所述調(diào)節(jié)塊的穿孔與所述主體連接并用于將所述調(diào)節(jié)塊固定在所述 主體上，其中，在所述可動(dòng)桿上設(shè)有阻擋件，所述阻擋件與所述調(diào)節(jié)塊接觸，從而限制所述可動(dòng)桿的移動(dòng)。在其他實(shí)施例中，所述夾持銷移動(dòng)單元還可以包括用于使所述凸 輪沿第一旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的凸輪驅(qū)動(dòng)單元；以及用于向所述凸輪施加恢復(fù) 力使所述凸輪沿與所述第一旋轉(zhuǎn)方向相反的第二旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的凸輪返 回單元?？梢酝ㄟ^使用所述凸輪驅(qū)動(dòng)單元轉(zhuǎn)動(dòng)所述凸輪，使所述夾持銷 從所述支撐位置移動(dòng)到所述非支撐位置，以及可以通過使用所述凸輪返 回單元轉(zhuǎn)動(dòng)所述凸輪，使所述夾持銷從所述非支撐位置移動(dòng)到所述支撐 位置。在其他實(shí)施例中，所述主體可以包括上板；用于安裝所述夾持銷 移動(dòng)單元的下板；以及用于連接所述上板和所述下板的加壓部，其中， 所述下板包括狹縫槽，所述加壓部包括插入部和頭部，所述插入部插在 所述狹縫槽內(nèi)并通過螺釘與所述上板連接，所述頭部從所述插入部延伸 出來并在所述插入部連接到所述上板時(shí)將所述下板壓向所述上板。所述 上板可以由比所述下板更耐腐蝕的材料制成，以及所述下板可以由熱變 形比所述上板更小的材料制成。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，提供了用于支撐基材的旋轉(zhuǎn)頭。所述旋 轉(zhuǎn)頭包括可轉(zhuǎn)動(dòng)主體；設(shè)置在所述主體上并從所述主體向上伸出的夾 持銷；以及用于移動(dòng)所述夾持銷的夾持銷移動(dòng)單元，其中，所述夾持銷 移動(dòng)單元包括固定在所述夾持銷上的可動(dòng)桿；用于沿所述主體的徑向 直線移動(dòng)所述可動(dòng)桿的直線移動(dòng)裝置；以及用于在所述主體旋轉(zhuǎn)時(shí)將所 述可動(dòng)桿推向所述主體中央的接觸維持件。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，提供了用于支撐基材的旋轉(zhuǎn)頭。所述旋 轉(zhuǎn)頭包括主體；設(shè)置在所述主體上并從所述主體向上伸出的夾持銷； 以及用于移動(dòng)所述夾持銷的夾持銷移動(dòng)單元，其中，所述主體包括上 板；用于安裝所述夾持銷移動(dòng)單元的下板；以及用于連接所述上板和所 述下板的加壓部，其中，所述下板包括狹縫槽，所述加壓部包括插入部 和頭部，所述插入部插在所述狹縫槽內(nèi)并固定在所述上板上，所述頭部 從所述插入部延伸出來并將所述上板壓向所述下板。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，提供了用于支撐基材的旋轉(zhuǎn)頭。所述旋 轉(zhuǎn)頭包括主體；設(shè)置在所述主體上并從所述主體向上伸出的夾持銷； 以及用于沿所述主體的徑向直線移動(dòng)所述夾持銷的夾持銷移動(dòng)單元，其 中，所述夾持銷移動(dòng)單元包括夾持銷返回單元，所述夾持銷返回單元能 夠借助恢復(fù)力使所述夾持銷向所述主體的中央移動(dòng)。


附圖用于進(jìn)一步理解本發(fā)明，其并入本說明書中且構(gòu)成它的一部分。 附圖顯示本發(fā)明的示例性實(shí)施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原 理。在附圖中圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基材處理設(shè)備的平面示意圖；圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的容器的剖面圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖2中所示容器的縱剖視圖；圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)頭的平面圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)頭沿圖4中I-I線的剖視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)頭沿圖4中II-II線的剖視圖；圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的下板沿圖6中箭頭A方向的視圖；圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在上板膨脹時(shí)下板與上板之間關(guān)系的 視圖；圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的設(shè)置在下板底部上的夾持銷移動(dòng)單 元的仰視圖；圖10A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖9中B部分的放大圖；圖IOB是顯示根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的圖IOA中夾持銷移動(dòng)單元 變型例的視圖；圖11是顯示根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的圖9中所示的凸輪返回單元 的另一個(gè)例子的視圖；圖12是顯示根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的圖9中所示的夾持銷返回單 元的另一個(gè)例子的視圖；圖13A和圖13B是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例當(dāng)通過夾持銷移動(dòng)單元使 夾持銷在非支撐位置和支撐位置之間移動(dòng)時(shí)，夾持銷移動(dòng)單元各部件所 施加的力和夾持銷移動(dòng)單元各部件的移動(dòng)方向的視圖；圖14是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的接觸維持單元如何利用離心力使 夾持銷與基材保持接觸的視圖；以及圖15是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例如何通過移動(dòng)調(diào)節(jié)塊來改變夾持銷 的支撐位置的視圖。
具體實(shí)施方式
下面，參照?qǐng)D1 圖15更詳細(xì)地說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而， 可以以許多不同的形式體現(xiàn)本發(fā)明，并且不應(yīng)當(dāng)認(rèn)為本發(fā)明限制于在此 描述的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例將使本發(fā)明內(nèi)容清楚和完整，并 向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分表達(dá)本發(fā)明的范圍。在以下的實(shí)施例描述中，將以使用化學(xué)品、沖洗液和干燥氣體來清 潔基材(W)的設(shè)備作為例子進(jìn)行描述。g卩，本發(fā)明的精神和范圍并不局限 于示例性的基材清潔設(shè)備。本發(fā)明可以應(yīng)用于各種設(shè)備，例如在旋轉(zhuǎn)基 材的同時(shí)處理基材的蝕刻設(shè)備。圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基材處理設(shè)備1的平面示意圖。參照?qǐng)D1，基材處理設(shè)備1包括流體供給單元10、容器20、升降單元30 和旋轉(zhuǎn)頭40。流體供給單元10向基材(W)供給用于處理基材(W)的處理 液或處理氣。旋轉(zhuǎn)頭40在處理過程中支撐和旋轉(zhuǎn)基材(W)。容器20防止 處理化學(xué)品和廢氣濺出或滲漏。升降單元30用于沿垂直方向移動(dòng)旋轉(zhuǎn)頭 40或容器20，從而調(diào)節(jié)容器20和旋轉(zhuǎn)頭40之間的相對(duì)高度。流體供給單元IO包括上噴嘴件100a和下噴嘴件100b (參照?qǐng)D4)。 上噴嘴件100a向置于旋轉(zhuǎn)頭40上的基材(W)的頂面供給處理液或處理 氣，下噴嘴件100b向基材(W)的底面供給處理液或處理氣?；?W)與旋 轉(zhuǎn)頭40的頂面間隔預(yù)定距離，下噴嘴件100b向基材(W)和旋轉(zhuǎn)頭40之 間的間隙供給處理液或處理氣。上噴嘴件100a包括化學(xué)品供給噴嘴120a、沖洗液供給噴嘴140a和 干燥氣體供給噴嘴160a?；瘜W(xué)品供給噴嘴120a向基材(W)供給多種化學(xué) 品。化學(xué)品供給噴嘴120a包括多個(gè)注射器121、支撐桿122和桿移動(dòng)裝 置125。注射器121設(shè)置在容器20的一側(cè)。各注射器121分別與各化學(xué) 品儲(chǔ)罐(圖未示)相連接，用于從化學(xué)品儲(chǔ)罐中接收化學(xué)品。與注射器121 連接的各化學(xué)品儲(chǔ)罐存儲(chǔ)有不同的化學(xué)品。沿預(yù)定方向互相平行地排列 各注射器121。各注射器121分別包括向上的突出部121a。各凹槽(圖未 示)可以分別在突出部121a的側(cè)部形成?；瘜W(xué)品可以是硫酸、硝酸、氨 水、氫氟酸或者是去離子水與一種以上所列化學(xué)品的混合物。在每個(gè)注 射器121的端部均形成有排出孔。支撐桿122與注射器121中的一個(gè)相連接，用于將注射器121移動(dòng)到置于旋轉(zhuǎn)頭40上的基材(W)的上方。支撐桿122的形狀像長(zhǎng)棒，并設(shè) 置成使支撐桿122的長(zhǎng)度方向垂直于注射器121的排列方向。固持器(圖 未示)與支撐桿122的底面相連接，用于連接支撐桿122和注射器121。 該固持器包括臂部(圖未示)，并且該臂部可插入到在注射器121的突出部 121a內(nèi)形成的凹槽中。該臂部可以可轉(zhuǎn)動(dòng)或可移動(dòng)地插入到該凹槽中。桿移動(dòng)裝置125在支撐桿122的上方位置和置于旋轉(zhuǎn)頭40上的基材 (W)的上方位置之間沿直線路徑移動(dòng)支撐桿122。桿移動(dòng)裝置125包括支 架123、導(dǎo)軌124和驅(qū)動(dòng)單元(圖未示)。導(dǎo)軌124沿著注射器121和容器 20從注射器121外部直線延伸到容器20外部。支架123與導(dǎo)軌124連接， 并可在導(dǎo)軌124上移動(dòng)。支撐桿122固定在支架123上。該驅(qū)動(dòng)單元提 供用于直線移動(dòng)支架123的驅(qū)動(dòng)力。可以使用電機(jī)和螺桿來直線移動(dòng)支 架123?？蛇x擇地，可以使用皮帶、皮帶輪和電機(jī)來直線移動(dòng)支架123。 可選擇地，可以使用直線馬達(dá)來直線移動(dòng)支架123。沖洗液供給噴嘴140a設(shè)置在容器20的另一側(cè)，干燥氣體供給噴嘴 160a設(shè)置在容器20的又一側(cè)。沖洗液供給噴嘴140a包括注射器141、 支撐桿142和驅(qū)動(dòng)單元144。注射器141固定在支撐桿142的一端。旋轉(zhuǎn) 軸(圖未示)固定在支撐桿142的另一端，驅(qū)動(dòng)單元144使旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。注 射器141從沖洗液儲(chǔ)罐(圖未示)中接收沖洗液。干燥氣體供給噴嘴160a 具有與沖洗液供給噴嘴140a相似的結(jié)構(gòu)。干燥氣體供給噴嘴160a用于 供給異丙醇和氮?dú)??？梢酝ㄟ^干燥氣體供給噴嘴160a供給高溫氮?dú)?。下噴嘴?00b包括注射頭180b (參照?qǐng)D4)。注射頭180b包括頭部 182(參照?qǐng)D5)和插入部184(參照?qǐng)D5)。頭部182向上凸出，并從旋轉(zhuǎn)頭 40向上伸出。在頭部182內(nèi)形成有多個(gè)排出孔。通過排出孔注射上述的 化學(xué)品、沖洗液和諸如異丙醇蒸氣和氮?dú)獾雀稍餁怏w中的一種。插入部 184比頭部182的下部小，并且沿長(zhǎng)度方向是等直徑的。插入部184從頭 部182向下伸出。插入部184插在旋轉(zhuǎn)頭40的中央部形成的穿孔中。通過轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)頭40，經(jīng)上噴嘴件100a和下噴嘴件100b供給的化學(xué) 品、沖洗液和干燥氣體從基材(W)頂面或底面的中央?yún)^(qū)向邊緣區(qū)展開，從 而可以清潔基材(W)。圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的容器20的剖面圖，圖3是根據(jù)本發(fā)
明實(shí)施例的圖2中所示容器的縱剖視圖。參照?qǐng)D2和圖3，容器20具有 頂端開放的空間32，用于處理基材(W)的旋轉(zhuǎn)頭40設(shè)在空間32內(nèi)。用 于支撐和轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)頭40的旋轉(zhuǎn)軸42固定在旋轉(zhuǎn)頭40的底面上。旋轉(zhuǎn)軸 42插入并穿過在容器20底面形成的開口，并從容器20向外伸出。諸如 電機(jī)等驅(qū)動(dòng)單元44與旋轉(zhuǎn)軸42固定連接，用于使旋轉(zhuǎn)軸42旋轉(zhuǎn)。
圖3是顯示容器20內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖。參照?qǐng)D2和圖3，容器20 被設(shè)置成在使用化學(xué)品處理基材(W)之后收集各種化學(xué)品。因此，可以重 復(fù)使用這些化學(xué)品。容器20包括多個(gè)收集室220、 240和260。在使用過 處理液之后，將各種處理液分別收集到收集室220、 240和260中。在本 實(shí)施例中，容器20包括三個(gè)收集室220、 240和260。在下文中，三個(gè)收 集室220、 240和260也分別稱作內(nèi)收集室、中收集室和外收集室。
內(nèi)收集室220呈包圍旋轉(zhuǎn)頭40的環(huán)狀。中收集室240呈包圍內(nèi)收集 室220的環(huán)狀。外收集室260呈包圍中收集室240的環(huán)狀。收集室220、 240和260分別包括入口 227、 247和267。入口 227、 247和267與容器 20的空間32相通。入口 227、 247和267中每一個(gè)均呈包圍旋轉(zhuǎn)頭40 的環(huán)狀。通過旋轉(zhuǎn)基材(W)而產(chǎn)生的離心力將注射到基材(W)上的化學(xué)品 導(dǎo)向入口 227、 247和267，然后將它們收集到收集室220、 240和260 中。外收集室260的入口 267位于中收集室240的入口 247的上方，中 收集室240的入口 247位于內(nèi)收集室220的入口 227的上方。即，內(nèi)收 集室、中收集室和外收集室220、 240和260的入口 227、 247和267設(shè) 在不同的高度。
內(nèi)收集室220包括外壁222、底壁224、內(nèi)壁226和導(dǎo)引壁228。外 壁222、底壁224、內(nèi)壁226和導(dǎo)引壁228中每一個(gè)均呈環(huán)狀。外壁222 包括傾斜壁222a和垂直壁222b。傾斜壁222a沿遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)頭40的方向向 下傾斜。垂直壁222b從傾斜壁222a向下延伸。底壁224從垂直壁222b 的下邊緣向旋轉(zhuǎn)頭40水平延伸。底壁224的一端與傾斜壁222a的頂端 對(duì)齊。內(nèi)壁226從底壁224的端部垂直向上延伸。內(nèi)壁226的頂端與傾 斜壁222a的頂端間隔預(yù)定距離。垂直空間內(nèi)壁226和傾斜壁222a之間 的間隙被用作入口 227。以環(huán)形方式在內(nèi)壁226中形成多個(gè)孔223。每個(gè)孔223均呈狹縫狀。 孔223被用作排氣孔。即，被引入內(nèi)收集室220中的氣體通過排氣孔223 和旋轉(zhuǎn)頭40下方的空間排出到容器20的外部。排出管225與底壁224 相連接。收集到內(nèi)收集室220內(nèi)的用過的處理液經(jīng)排出管225排出到外 部再循環(huán)系統(tǒng)中。
導(dǎo)引壁228包括傾斜壁228a和垂直壁228b。傾斜壁228a沿遠(yuǎn)離旋 轉(zhuǎn)頭40的方向從內(nèi)壁226的頂端部向下傾斜。垂直壁228b從傾斜壁228a 的下端部向下垂直延伸。垂直壁228b的下端與底壁224間隔預(yù)定距離。 通過導(dǎo)引壁228將經(jīng)入口 227引入的處理液平穩(wěn)地導(dǎo)向被外壁222、底壁 224和內(nèi)壁226包圍的空間229內(nèi)。
中收集室240包括外壁242、底壁244、內(nèi)壁246和突出壁248。中 收集室240的外壁242、底壁244和內(nèi)壁246具有與內(nèi)收集室220的外壁 222、底壁224和內(nèi)壁226相似的結(jié)構(gòu)。然而，由于中收集室240包圍內(nèi) 收集室220，因此中收集室240的外壁242、底壁244和內(nèi)壁246均大于 內(nèi)收集室220的外壁222、底壁224和內(nèi)壁226。中收集室240的外壁242 包括傾斜壁242a。傾斜壁242a的頂端與內(nèi)收集室220的外壁222的傾斜 壁222a的頂端垂直間隔預(yù)定距離，從而形成中收集室240的入口 247。 突出壁248從底壁244的下邊緣垂直向下延伸。中收集室240的內(nèi)壁246 的頂端延伸到內(nèi)收集室220的底壁224的下邊緣上。在中收集室240的 內(nèi)壁246內(nèi)以環(huán)形方式形成用于排放氣體的狹縫狀排氣孔243。排出管 245與底壁244相連接。收集到中收集室240內(nèi)的用過的處理液經(jīng)排出管 245排出到外部再循環(huán)系統(tǒng)中。
外收集室260包括外壁262和底壁264。外收集室260的外壁262 具有與中收集室240的外壁242相似的結(jié)構(gòu)。然而，由于外收集室260 包圍中收集室240，因此外收集室260的外壁262大于中收集室240的外 壁242。外收集室260的外壁262包括傾斜壁262a。傾斜壁262a的頂端 與中收集室240的外壁242的傾斜壁242a的頂端垂直間隔預(yù)定距離，從 而形成外收集室260的入口 267。底壁264的形狀像圓盤，并包括用于接 收旋轉(zhuǎn)軸42的開口 。排出管265與底壁264相連接。收集到外收集室260 內(nèi)的用過的處理液經(jīng)排出管265排出到外部再循環(huán)系統(tǒng)中。外收集室260形成了容器20的外部。排氣管263與外收集室260的底壁264相連接。 引入外收集室260內(nèi)的氣體經(jīng)排氣管263排出。此外，經(jīng)內(nèi)收集室220 和中收集室240的內(nèi)壁226和246的排氣孔223和243排出的氣體經(jīng)與 外收集室260連接的排氣管263排出到容器20的外部。排氣管263從底 壁264向上伸出預(yù)定長(zhǎng)度。
升降單元30垂直直線地移動(dòng)容器20。當(dāng)容器20垂直移動(dòng)時(shí)，容器 20相對(duì)于旋轉(zhuǎn)頭40的高度也在改變。升降單元30包括支架31、可動(dòng)軸 34和驅(qū)動(dòng)單元36。支架31固定在容器20的外壁上，可動(dòng)軸34固定在 支架31上。驅(qū)動(dòng)單元36垂直移動(dòng)可動(dòng)軸34。當(dāng)基材(W)被置于旋轉(zhuǎn)頭 40上或從旋轉(zhuǎn)頭40上被提升時(shí)，容器20向下移動(dòng)，從而使旋轉(zhuǎn)頭40 穿過容器20的頂部露出來。在處理中，調(diào)節(jié)容器20的高度，使得用于 處理基材(W)的處理液分別被收集到收集室220、 240和260中?？蛇x擇 地，升降單元30可以垂直移動(dòng)旋轉(zhuǎn)頭40。
下面，參照?qǐng)D4和圖5來說明旋轉(zhuǎn)頭40的示例性結(jié)構(gòu)。圖4是顯示 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)頭40的平面圖，圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的旋 轉(zhuǎn)頭40沿圖4中I-I線的剖視圖。旋轉(zhuǎn)頭40包括主體300、支撐銷400、 夾持銷500和夾持銷移動(dòng)單元600 (參照?qǐng)D9和圖IOA)。
支撐銷400支撐基材(W)的背面邊緣部，使得基材(W)與主體300的 頂面間隔預(yù)定距離。各支撐銷400具有相同的形狀和尺寸。每個(gè)支撐銷 400均包括上部420 (參照?qǐng)D6)和下部440 (參照?qǐng)D6)。上部420的直徑向 下逐漸增加，下部440從上部420延伸出來。下部440的直徑是恒定的。 在下部440的下圓周面上形成螺紋部460。在下部440和螺紋部460之間 形成阻擋部480。阻擋部480的直徑大于下部440和螺紋部460的直徑。 螺紋部460緊固在主體300內(nèi)。阻擋部480的下表面與主體300的頂面 緊密接觸。阻擋部480限制了支撐銷400插入主體300內(nèi)的長(zhǎng)度，使得 支撐銷400可以相對(duì)于主體300的頂面具有相同高度。
夾持銷500安裝在主體300的邊緣部上，使得夾持銷500從主體300 的頂面向上突出。夾持銷500的數(shù)量可以約為6個(gè)。夾持銷500支撐置 于旋轉(zhuǎn)頭40上的基材(W)的邊緣，使得在旋轉(zhuǎn)頭40旋轉(zhuǎn)時(shí)基材(W)可以 保持在適當(dāng)?shù)奈恢?，而不?huì)與旋轉(zhuǎn)頭40分離。各夾持銷500具有相同的形狀和尺寸。每個(gè)夾持銷500均包括支撐部520、中央部540、連接部560 和阻擋部580。支撐部520具有平的頂面。支撐部520的直徑沿向下的方 向從平的頂面逐漸減小，然后再逐漸增大。因此，當(dāng)從前面觀察時(shí)，支 撐部520是凹入形的。即，支撐部520具有凹部522。當(dāng)把基材(W)置于 支撐銷400上時(shí)，凹部522與基材(W)的邊緣相接觸。中央部540從支撐 部520的下端向下延伸。中央部540具有與支撐部520的下端相同的直 徑。連接部560從中央部540向下延伸。在連接部560內(nèi)形成有螺紋孔， 用于將連接部560固定到夾持銷移動(dòng)單元600上。阻擋部580從中央部 540向外延伸，并呈環(huán)狀。夾持銷500的阻擋部580與主體300的頂面相 接觸，使得各夾持銷500可以從主體300的頂面伸出相同的高度。
主體300包括上板320、下板340和加壓部360 (參照?qǐng)D6)。當(dāng)從上 方觀察時(shí)，上板320具有圓形頂面。下板340設(shè)置在上板320的下面并 為夾持銷移動(dòng)單元600提供空間。在上板320內(nèi)形成有螺紋孔324 (參照 圖6)，用于將支撐銷400固定到上板320上。在上板320的邊緣部?jī)?nèi)形 成有銷孔322，用于接收夾持銷500。每個(gè)銷孔322均呈狹縫狀。銷孔322 沿上板320的徑向形成，它的寬度等于或略大于夾持銷500的中央部540 的直徑。銷孔322沿上板320的徑向具有一定長(zhǎng)度，用于引導(dǎo)夾持銷500 沿上板320徑向的移動(dòng)。銷孔322的長(zhǎng)度可以小于夾持銷500的阻擋部 580的直徑?？蛇x擇地，每個(gè)銷孔322均可以呈圓形。在這種情況下，銷 孔322的直徑可以大于夾持銷500的中央部540的直徑，但小于夾持銷 500的阻擋部580的直徑。穿過上板320和下板340的中央部形成用于接 收注射頭180b的開口。
圖6和圖7是顯示上板320和下板340的示例性連接結(jié)構(gòu)的視圖。 圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)頭40沿圖4中II-II線的剖視圖，圖7 是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的下板340沿圖6中箭頭A方向的仰視圖。參 照?qǐng)D6和圖7，由于在處理中上板320與化學(xué)品接觸，因此上板320由耐 化學(xué)品的材料制成。當(dāng)熱的化學(xué)品應(yīng)用到置于旋轉(zhuǎn)頭40上的基材(W)時(shí)， 為了防止由于下板340受熱變形而使夾持銷500偏離設(shè)定位置，下板340 由耐熱材料制成。即，上板320由耐腐蝕特性比下板340更好的材料制 成，下板340由熱變形比上板320更小的材料制成。例如，上板320可以由聚氯乙烯制成，下板340可以由鋁制成。使用加壓部360連接上板 320和下板340。在上板320底面內(nèi)形成有螺紋槽328，沿主體300的徑 向在下板340內(nèi)形成有相應(yīng)于螺紋槽328的狹縫槽342。
沿從下板340到上板320的方向通過狹縫槽342將加壓部360與上 板320連接起來。每個(gè)加壓部360均包括加壓板362和螺釘364。穿過加 壓板362的中央部垂直形成有孔362c。螺釘364沿著從下板340到上板 320的方向插入并穿過加壓板362的孔362c、下板340的狹縫槽342和 上板320的螺紋槽328，從而將上板320和下板340連接起來。加壓板 362包括插入部362b和頭部362a。插入部362b插在下板340的狹縫槽 342內(nèi)，用于對(duì)下板340加壓的頭部362a從插入部362b向下延伸。加壓 板362的插入部362b的直徑與下板340的狹縫槽342的寬度大約相等， 加壓板362的頭部362a的直徑大于狹縫槽342的寬度。
圖8是用于解釋根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例使用上板320和下板340時(shí)的有 益效果的視圖。在圖8中，用實(shí)線表示上板320發(fā)生熱膨脹之前的上板 320，用虛線表示熱膨脹之后的上板320。參照?qǐng)D8，雖然由于熱的化學(xué) 品而使上板320膨脹，但是加壓部360獨(dú)立于下板340而是沿著狹縫槽 342移動(dòng)。因此，下板340不會(huì)因上板320的熱膨脹而變形。如上所述， 由于用于定位夾持銷500的各部件與下板340相連接，所以通過防止下 板340變形，可以防止夾持銷500偏離設(shè)定位置。
夾持銷移動(dòng)單元600在支撐位置和非支撐位置之間移動(dòng)夾持銷500。 在支撐位置時(shí)，夾持銷500與置于旋轉(zhuǎn)頭40上的基材(W)的邊緣相接觸。 在非支撐位置時(shí)，夾持銷500位于支撐位置的外部，從而允許將基材(W) 置于旋轉(zhuǎn)頭40上。即，支撐位置比非支撐位置更接近于主體300的中央 部。
圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的夾持銷移動(dòng)單元600的仰視圖，圖 IOA是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖9中B部分的放大圖。夾持銷移動(dòng)單元600 包括可動(dòng)桿620、導(dǎo)引件640、距離調(diào)節(jié)裝置660、接觸維持件680和直 線移動(dòng)裝置700。
可動(dòng)桿620的數(shù)量等于夾持銷500的數(shù)量。各可動(dòng)桿620分別與各夾持銷500相連接。可動(dòng)桿620沿主體300的徑向設(shè)置在下板340中。 上板320包括從其邊緣向下突出的側(cè)部和沿著從該側(cè)部的外表面到內(nèi)表 面的方向穿過該側(cè)部形成的孔329 (參照?qǐng)D5)?？?29與上板320的銷孔 322相通?？蓜?dòng)桿620的外端設(shè)置在孔329內(nèi)。在可動(dòng)桿620內(nèi)形成有螺 釘孔628 (參照?qǐng)D5)。使用螺釘590將可動(dòng)桿620固定連接到夾持銷500。 密封件330設(shè)置在孔329內(nèi)，包圍可動(dòng)桿620，用于密封下板340的內(nèi)部 空間。密封件330可以是O形圈?？蓜?dòng)桿620包括在其內(nèi)端處的滾珠622。 滾珠622與可動(dòng)桿620的內(nèi)端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接。
各導(dǎo)引件640分別設(shè)置在可動(dòng)桿620的運(yùn)動(dòng)路徑上。導(dǎo)引件640引 導(dǎo)可動(dòng)桿620沿主體300徑向的直線運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)引件640可以是固定在主 體300上的滑動(dòng)軸承。
直線移動(dòng)裝置700沿主體300的徑向在非支撐位置和支撐位置之間 直線移動(dòng)可動(dòng)桿620。直線移動(dòng)裝置700包括凸輪720、凸輪驅(qū)動(dòng)單元730、 凸輪返回單元760和夾持銷返回單元780。凸輪720呈圓環(huán)狀。凸輪720 包括凸部740。凸部740從凸輪720的外周向外延伸。凸部740的數(shù)量等 于可動(dòng)桿620的數(shù)量，并在相應(yīng)于可動(dòng)桿620的位置處形成凸部740。每 個(gè)凸部740包括逐漸傾斜的前表面742和陡峭傾斜的后表面744。凸輪驅(qū) 動(dòng)單元730沿第一旋轉(zhuǎn)方向82轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪720，而凸輪返回單元760沿與 第一旋轉(zhuǎn)方向82相反的第二旋轉(zhuǎn)方向84轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪720。可以使用擺動(dòng)氣 缸作為凸輪驅(qū)動(dòng)單元730使凸輪720旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度。擺動(dòng)氣缸可以旋轉(zhuǎn) 固定在凸輪720上的旋轉(zhuǎn)軸(圖未示)。凸輪阻擋件750固定在主體300 上并在凸部740附近，用于限制凸輪720的轉(zhuǎn)動(dòng)。凸輪返回單元760可 以包括彈簧762，用以提供使凸輪720返回的彈力。彈簧762的一端固定 在凸輪720的第一掛鉤764上，彈簧762的另一端固定在下板340的第 二掛鉤766上。第一掛鉤764比第二掛鉤766更接近于凸部740。
在一個(gè)實(shí)施例中，凸輪驅(qū)動(dòng)單元730可以轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪720，使得滾珠 622可以在凸部740的前表面742上向上轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)凸輪720沿第一旋轉(zhuǎn)方 向82轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，夾持銷500從支撐位置移動(dòng)到非支撐位置，同時(shí)凸輪返回 單元760的彈簧762伸長(zhǎng)。如果凸輪驅(qū)動(dòng)單元730的驅(qū)動(dòng)力中斷，則彈 簧762的彈力使凸輪720沿第二旋轉(zhuǎn)方向84轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)滾珠622沿遠(yuǎn)離凸部740的前表面742的方向運(yùn)動(dòng)。在本實(shí)施例中，當(dāng)夾持銷500在支 撐位置時(shí)，彈簧762處于平衡狀態(tài)。由此，即使凸輪驅(qū)動(dòng)單元730出現(xiàn) 故障，夾持銷500也可以穩(wěn)定地支撐基材(W)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，可以通過使用磁力使凸輪720返回到它的初始 位置。為此，如圖11所示，第一磁體762a設(shè)置在凸輪720上，而第二 磁體762b設(shè)置在主體300上。第一磁體762a和第二磁體762b被設(shè)置成 使得在施加于凸輪720上的驅(qū)動(dòng)力中斷時(shí)，夾持銷500可以從非支撐位 置移動(dòng)到支撐位置。例如，第一磁體762a可以設(shè)置在凸部740和第二磁 體762b之間。第一磁體762a和第二磁體762b可以取向成使得第一磁體 762a和第二磁體762b的相反磁極互相面對(duì)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，凸輪驅(qū)動(dòng)單元730可以轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪720使夾持銷 500從非支撐位置移動(dòng)到支撐位置，而凸輪返回單元760可以轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪 720使夾持銷500從支撐位置移動(dòng)到非支撐位置。
在另一個(gè)實(shí)施例中，可以通過凸輪驅(qū)動(dòng)單元730使夾持銷500沿著 從非支撐位置到支撐位置和從支撐位置到非支撐位置的兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。
如上所述，當(dāng)凸輪720沿第一旋轉(zhuǎn)方向82轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾珠622沿著遠(yuǎn) 離凸輪720的方向在凸部740的前表面742上轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)凸輪720沿第二 旋轉(zhuǎn)方向84轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，夾持銷返回單元780通過彈力使夾持銷500從非支 撐位置移動(dòng)到支撐位置。在圖IOA所示的實(shí)施例中，夾持銷返回單元780 包括諸如彈簧782等彈性元件，通過彈簧782的彈力使夾持銷500返回。 彈簧782的一端固定在從可動(dòng)桿620的端部伸出的第一掛鉤784上，彈 簧782的另一端固定在與主體300固定連接的第二掛鉤786上。第二掛 鉤786設(shè)置在第一掛鉤784和凸輪720之間。因此，當(dāng)可動(dòng)桿620向遠(yuǎn) 離凸輪720的方向移動(dòng)時(shí)，彈簧782被拉伸。當(dāng)凸輪720通過彈力沿第 二旋轉(zhuǎn)方向84轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可動(dòng)桿620通過彈簧782的彈力向凸輪720移動(dòng)， 由此夾持銷500從非支撐位置移動(dòng)到支撐位置。
在圖IOB所示的另一個(gè)實(shí)施例中，與第一掛鉤784相比，第二掛鉤 786距主體300中央的距離可以更遠(yuǎn)。在這種情況下，當(dāng)夾持銷500從支 撐位置移動(dòng)到非支撐位置時(shí)，彈簧782被壓縮。在圖12所示的另一個(gè)實(shí)施例中，可以通過磁力使夾持銷500從非支撐位置返回到支撐位置。例如，第一磁體782a可以設(shè)置在可動(dòng)桿620上， 而第二磁體782b可以設(shè)置在主體300上。第一磁體782a和第二磁體782b 的磁極被匹配成使得在凸輪驅(qū)動(dòng)單元730的驅(qū)動(dòng)力中斷時(shí)，夾持銷500 可以借助第一磁體782a和第二磁體782b的磁力從非支撐位置移動(dòng)到支 撐位置。如圖12所示，當(dāng)?shù)诙朋w782b比第一磁體782a更接近主體300 中央時(shí)，第一磁體782a和第二磁體782b取向成使得第一磁體782a和第 二磁體782b的相反磁極互相面對(duì)。另一方面，當(dāng)?shù)谝淮朋w782a比第二 磁體782b更接近主體300中央時(shí)，第一磁體782a和第二磁體782b取向 成使得第一磁體782a和第二磁體782b的相同磁極互相面對(duì)。如果各個(gè)可動(dòng)桿620在單一力的作用下向主體300的中央移動(dòng)，那 么各個(gè)夾持銷500可能不會(huì)單獨(dú)移動(dòng)。在這種情況下，雖然各夾持銷500 移動(dòng)到支撐位置，但是由于諸如夾持銷500、可動(dòng)桿620和凸輪720等部 件的加工誤差的原因，可能會(huì)使某些夾持銷500與置于旋轉(zhuǎn)頭40上的基 材(W)的邊緣不接觸。因此，當(dāng)旋轉(zhuǎn)頭40旋轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)力可能集中在與基 材(W)的邊緣接觸的那些夾持銷500上。由此，夾持銷500可能易于損壞 和折斷。然而，在本發(fā)明中，因?yàn)楦鲓A持銷返回單元780分別設(shè)置在各 可動(dòng)桿620上，所以可以通過在可動(dòng)桿620上單獨(dú)施加的返回力使可動(dòng) 桿620向主體300的中央移動(dòng)。因此，盡管由于加工誤差導(dǎo)致諸如夾持 銷500、可動(dòng)桿620和凸輪720等部件的尺寸不一致，但是在夾持銷500 移動(dòng)到支撐位置時(shí)，所有的夾持銷500均可以與基材(W)的邊緣相接觸。圖13A和圖13B是用于說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的凸輪720的旋轉(zhuǎn)方 向、凸輪返回單元760和夾持銷返回單元780的操作以及可動(dòng)桿620的 移動(dòng)方向之間的示例性關(guān)系的視圖。參照?qǐng)D13A，當(dāng)通過凸輪驅(qū)動(dòng)單元 730使凸輪720沿第一旋轉(zhuǎn)方向82轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸輪返回單元760的彈簧762 被拉伸，同時(shí)可動(dòng)桿620從支撐位置移動(dòng)到非支撐位置。因此，夾持銷 返回單元780的彈簧782被拉伸。然后，如圖13B所示，當(dāng)凸輪驅(qū)動(dòng)單 元730的驅(qū)動(dòng)力中斷時(shí)，在凸輪返回單元760的彈力作用下使凸輪720 沿第二旋轉(zhuǎn)方向84轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)在夾持銷返回單元780的彈力作用下使可 動(dòng)桿620從非支撐位置移動(dòng)到支撐位置。如果旋轉(zhuǎn)頭40高速旋轉(zhuǎn)，則夾持銷500可以在離心力作用下沿主體300的徑向向外移動(dòng)。在這種情況下，置于旋轉(zhuǎn)頭40上的基材(W)可能 被夾持銷500不穩(wěn)定地支撐著。為了防止這種情況發(fā)生，當(dāng)旋轉(zhuǎn)頭40旋 轉(zhuǎn)時(shí)，接觸維持件680將夾持銷500保持在支撐位置，并維持夾持銷500 和基材(W)的邊緣之間相接觸。接觸維持件680包括固定銷680a和維持 桿680b。固定銷680a固定在可動(dòng)桿620上，并從可動(dòng)桿620上突出來。 當(dāng)旋轉(zhuǎn)頭40旋轉(zhuǎn)時(shí)，維持桿680b將固定銷680a推向主體300的中央。例如，當(dāng)旋轉(zhuǎn)頭40旋轉(zhuǎn)時(shí)，可以將維持桿680b設(shè)置成通過離心力 推動(dòng)固定銷680a。參照?qǐng)D13A，維持桿680b包括中央部682、推動(dòng)部684 和導(dǎo)引部686。中央部682通過銷釘681與主體300相連接，并且相對(duì)于 主體300是可旋轉(zhuǎn)的。推動(dòng)部684將固定銷680a推向主體300的中央。 當(dāng)旋轉(zhuǎn)頭40旋轉(zhuǎn)時(shí)，導(dǎo)引部686使推動(dòng)部684向固定銷680a移動(dòng)。推 動(dòng)部684沿預(yù)定方向從中央部682伸出，導(dǎo)引部686從中央部682伸出 并與推動(dòng)部684成鈍角。推動(dòng)部684和導(dǎo)引部686均呈桿狀。當(dāng)旋轉(zhuǎn)頭40旋轉(zhuǎn)時(shí)，作用在導(dǎo)引部686上的離心力大于作用在推動(dòng) 部684上的離心力。導(dǎo)引部686比推動(dòng)部684重。當(dāng)從上方觀察時(shí)，導(dǎo) 引部686可以比推動(dòng)部684寬。導(dǎo)引部686的自由端可以比推動(dòng)部684寬o接觸維持件680被設(shè)置成使得推動(dòng)部684指向可動(dòng)桿620并且使導(dǎo) 引部686遠(yuǎn)離可動(dòng)桿620。相對(duì)于固定銷680a，推動(dòng)部684設(shè)置在與凸 輪720反向的位置。導(dǎo)引部686和可動(dòng)桿620之間的距離沿遠(yuǎn)離主體300 中央的方向而增加。圖14顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的接觸維持件680的示例性操作。當(dāng)旋 轉(zhuǎn)頭40不旋轉(zhuǎn)時(shí)，沒有力施加在推動(dòng)部684上。當(dāng)因凸輪720的旋轉(zhuǎn)而 使可動(dòng)桿620遠(yuǎn)離主體300的中央移動(dòng)時(shí)，固定銷680a沿遠(yuǎn)離主體300 中央的方向推動(dòng)推動(dòng)部684，這樣，推動(dòng)部684轉(zhuǎn)動(dòng)而不會(huì)阻礙可動(dòng)桿 620的移動(dòng)。此時(shí)，由于固定在主體300上的阻擋件687在相對(duì)于導(dǎo)引部 686與可動(dòng)桿620反向的位置處，因此導(dǎo)引部686不會(huì)旋轉(zhuǎn)到超過預(yù)定角 度。當(dāng)夾持銷500在支撐位置并且旋轉(zhuǎn)頭40旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于離心力作用在 導(dǎo)引部686上，因此導(dǎo)引部686向可動(dòng)桿620轉(zhuǎn)動(dòng)。由于推動(dòng)部684固定在導(dǎo)引部686上，使推動(dòng)部684隨著導(dǎo)引部686轉(zhuǎn)動(dòng)。即，推動(dòng)部684 沿著與離心力相反的方向朝固定銷680a轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，推動(dòng)部684可以將 固定銷680a推向主體300的中央。因此，在旋轉(zhuǎn)頭40旋轉(zhuǎn)時(shí)，可以使 夾持銷500與置于旋轉(zhuǎn)頭40上的基材(W)的邊緣保持接觸。由于當(dāng)旋轉(zhuǎn)頭40旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過離心力將接觸維持件680的固定銷 680a推向主體300的中央，所以不需要額外的驅(qū)動(dòng)單元來驅(qū)動(dòng)接觸維持 件680，因此接觸維持件680可以具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。可選擇地，可以使用 額外的驅(qū)動(dòng)單元來旋轉(zhuǎn)接觸維持件680，從而當(dāng)旋轉(zhuǎn)頭40旋轉(zhuǎn)時(shí)，將可 動(dòng)桿620推向主體300的中央。由于先前處理的原因，基材(W)的直徑可能會(huì)發(fā)生變化。例如，如果 在先前處理中對(duì)基材(W)進(jìn)行熱處理，那么基材(W)的直徑可能會(huì)由于熱 膨脹而變化。為此，可以使用距離調(diào)節(jié)裝置660來調(diào)節(jié)夾持銷500的支 撐位置。距離調(diào)節(jié)裝置660包括調(diào)節(jié)塊662和固定件664。調(diào)節(jié)塊662 包括狹縫狀穿孔。穿孔的長(zhǎng)度方向與可動(dòng)桿620的移動(dòng)方向平行。固定 件664用于將調(diào)節(jié)塊662固定在主體300上。每個(gè)固定件664均包括頭 部664a和從頭部664a延伸出來的插入部664b。頭部664a大于穿孔的寬 度。插入部664b插入并穿過穿孔，并與在主體300上形成的螺旋槽(圖 未示)相配合。通過將插入部664b插入主體300內(nèi)可以使頭部664a壓在 調(diào)節(jié)塊662上。按此方式，調(diào)節(jié)塊662可以固定在主體300上。固定件 664的數(shù)量可以是兩個(gè)。阻擋件666設(shè)置在可動(dòng)桿620上。調(diào)節(jié)塊662 設(shè)置在阻擋件666和凸輪720之間。當(dāng)通過夾持銷返回單元780的彈力 使可動(dòng)桿620向主體300的中央移動(dòng)時(shí)，阻擋件666與調(diào)節(jié)塊662的端 部相接觸，從而可以限制可動(dòng)桿620的移動(dòng)?？梢酝ㄟ^以下方式來調(diào)節(jié)夾持銷500的支撐位置。首先，松開固定 件664,從而消除通過固定件664的頭部664a施加在調(diào)節(jié)塊662上的壓 力。其次，將調(diào)節(jié)塊662移動(dòng)到所需的位置。如果調(diào)節(jié)塊662沿主體300 的徑向朝遠(yuǎn)離主體300中央的方向移動(dòng)，那么夾持銷500的支撐位置也 朝遠(yuǎn)離主體300中央的方向移動(dòng)。另一方面，如果調(diào)節(jié)塊662沿主體300 的徑向朝主體300的中央移動(dòng)，那么夾持銷500的支撐位置也朝主體300 的中央移動(dòng)。然后，緊固固定件664，從而將調(diào)節(jié)塊662固定在主體300上。圖15是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例如何通過移動(dòng)調(diào)節(jié)塊662來改變夾持銷500的支撐位置的視圖。在圖15中，用實(shí)線來表示調(diào)節(jié)塊662移動(dòng)之 前的各部件。用虛線來表示調(diào)節(jié)塊662移動(dòng)之后的被移動(dòng)的各部件。根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)用夾持銷支撐基材時(shí)，所有的夾持銷均能穩(wěn)定地與 基材的邊緣接觸。因此，基材可以被穩(wěn)定地支撐著，并防止在某些夾持 銷上發(fā)生應(yīng)力集中的現(xiàn)象。此外，根據(jù)本發(fā)明，即使在基材高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，夾持銷也可以穩(wěn)定地 保持在支撐位置并與基材的邊緣接觸。此外，根據(jù)本發(fā)明，雖然旋轉(zhuǎn)頭的上板由于熱變形而膨脹，但是與 夾持銷連接的下板不會(huì)膨脹。上述公開的主題被認(rèn)為是說明性的，而不是限制性的，所附權(quán)利要 求意圖覆蓋落入本發(fā)明真實(shí)精神和范圍的所有修改、增加以及其他實(shí)施 例。因此，在法律允許的最大程度上，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求和 其等同物的最寬可允許的解釋來決定，并不受前述詳細(xì)說明的約束或限 制。
權(quán)利要求
1.一種支撐基材的旋轉(zhuǎn)頭，其包括主體；設(shè)置在所述主體上并從所述主體向上伸出的夾持銷；以及夾持銷移動(dòng)單元，其被設(shè)置成用于在支撐位置和非支撐位置之間移動(dòng)所述夾持銷，從而通過將所述夾持銷移動(dòng)到所述支撐位置而支撐置于所述旋轉(zhuǎn)頭上的基材的邊緣，以及通過將所述夾持銷移動(dòng)到比所述支撐位置更遠(yuǎn)離所述主體中央的所述非支撐位置而將基材放置在所述主體上；其中，所述夾持銷移動(dòng)單元包括固定在所述夾持銷上的可動(dòng)桿；可轉(zhuǎn)動(dòng)的凸輪，其包括在它外表面上的凸部，用于將所述夾持銷從所述支撐位置移動(dòng)到所述非支撐位置；以及夾持銷返回單元，用于向所述可動(dòng)桿施加力，從而使所述夾持銷從所述非支撐位置移動(dòng)到所述支撐位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的旋轉(zhuǎn)頭，其中，每個(gè)夾持銷返回單元包括 彈性元件，所述彈性元件包括固定在所述可動(dòng)桿上的一端和固定在所述 主體上的另一端，用于對(duì)所述可動(dòng)桿施加彈力。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)頭，其中，在所述可動(dòng)桿上設(shè)有第一 掛鉤，并且所述彈性元件的一端固定在所述第一掛鉤上；在比所述第一掛鉤更接近所述主體中央的所述主體的位置處設(shè)有第 二掛鉤，并且所述彈性元件的另一端固定在所述第二掛鉤上；以及 當(dāng)所述夾持銷處在所述非支撐位置時(shí)，所述彈性元件被拉伸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的旋轉(zhuǎn)頭，其中，每個(gè)夾持銷返回單元包括 用于對(duì)所述可動(dòng)桿施加磁力的磁性元件，所述磁性元件包括固定在所述 可動(dòng)桿上的第一磁體和固定在所述主體上的第二磁體。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的旋轉(zhuǎn)頭，其中，所述夾持銷移動(dòng)單元還包 括接觸維持件，所述接觸維持件被配置成當(dāng)所述夾持銷在所述支撐位置 時(shí)將所述可動(dòng)桿推向所述主體的中央并移動(dòng)到預(yù)定位置，從而當(dāng)所述夾 持銷從所述支撐位置移動(dòng)到所述非支撐位置時(shí)不會(huì)阻礙所述可動(dòng)桿的移 動(dòng)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)頭，其中，所述接觸維持件被配置成 當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)頭旋轉(zhuǎn)時(shí)沿與離心力方向相反的方向推動(dòng)所述可動(dòng)桿。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)頭，其中，每個(gè)接觸維持件包括-. 固定在所述可動(dòng)桿上并從所述可動(dòng)桿伸出的固定銷；以及 維持桿，其包括與所述主體可轉(zhuǎn)動(dòng)連接的中央部、用于推動(dòng)所述固定銷并從所述中央部向所述可動(dòng)桿延伸的推動(dòng)部以及沿著遠(yuǎn)離所述可動(dòng) 桿的方向從所述中央部向所述主體外側(cè)延伸的導(dǎo)引部。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的旋轉(zhuǎn)頭，其中，所述導(dǎo)引部比所述推動(dòng)部重。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的旋轉(zhuǎn)頭，其中，所述導(dǎo)引部和所述推動(dòng)部 成鈍角。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的旋轉(zhuǎn)頭，其中，在所述主體上設(shè)有阻擋 件，用于限制所述維持桿的導(dǎo)引部在與所述維持桿推動(dòng)所述固定銷的方 向相反方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)頭，還包括用于調(diào)節(jié)所述支撐位置 的距離調(diào)節(jié)裝置，其中，所述距離調(diào)節(jié)裝置包括調(diào)節(jié)塊，它包括沿從上到下的方向穿過所述調(diào)節(jié)塊的中央部形成的狹縫狀穿孔；以及固定件，它通過所述調(diào)節(jié)塊的穿孔與所述主體連接并用于將所述調(diào)節(jié)塊固定在所述主體上，其中，在所述可動(dòng)桿上設(shè)有阻擋件，所述阻擋件與所述調(diào)節(jié)塊接觸， 從而限制所述可動(dòng)桿的移動(dòng)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)頭，其中，所述夾持銷移動(dòng)單元還 包括用于使所述凸輪沿第一旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的凸輪驅(qū)動(dòng)單元；以及 用于向所述凸輪施加恢復(fù)力使所述凸輪沿與所述第一旋轉(zhuǎn)方向相反 的第二旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的凸輪返回單元，其中，通過使用所述凸輪驅(qū)動(dòng)單元轉(zhuǎn)動(dòng)所述凸輪，使所述夾持銷從 所述支撐位置移動(dòng)到所述非支撐位置，以及通過使用所述凸輪返回單元 轉(zhuǎn)動(dòng)所述凸輪，使所述夾持銷從所述非支撐位置移動(dòng)到所述支撐位置。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的旋轉(zhuǎn)頭，其中，所述凸輪驅(qū)動(dòng)單元包括 擺動(dòng)氣缸，所述凸輪返回單元包括彈簧。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)頭，其中，所述夾持銷移動(dòng)單元還 包括設(shè)置在所述可動(dòng)桿的端部并與所述凸輪接觸的滾珠。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)頭，還包括用于支撐基材背部的固 定在所述主體上并從所述主體向上伸出的支撐銷。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)頭，其中，所述主體包括 上板；用于安裝所述夾持銷移動(dòng)單元的下板；以及 用于連接所述上板和所述下板的加壓部，其中，所述下板包括狹縫槽，所述加壓部包括插入部和頭部，所述 插入部插在所述狹縫槽內(nèi)并通過螺釘與所述上板連接，所述頭部從所述 插入部延伸出來并在所述插入部連接到所述上板時(shí)將所述下板壓向所述 上板。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的旋轉(zhuǎn)頭，其中，所述上板由比所述下板 更耐腐蝕的材料制成，以及所述下板由熱變形比所述上板更小的材料制成。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的旋轉(zhuǎn)頭，其中，所述上板由聚氯乙烯制成，所述下板由鋁制成。
19. 一種支撐基材的旋轉(zhuǎn)頭，其包括 可轉(zhuǎn)動(dòng)主體；設(shè)置在所述主體上并從所述主體向上伸出的夾持銷；以及 用于移動(dòng)所述夾持銷的夾持銷移動(dòng)單元， 其中，所述夾持銷移動(dòng)單元包括 固定在所述夾持銷上的可動(dòng)桿；用于沿所述主體的徑向直線移動(dòng)所述可動(dòng)桿的直線移動(dòng)裝置；以及 用于在所述主體旋轉(zhuǎn)時(shí)將所述可動(dòng)桿推向所述主體中央的接觸維持件。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的旋轉(zhuǎn)頭，其中，所述接觸維持件被配置 成沿著與在所述主體旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力方向相反的方向推動(dòng)所述可動(dòng) 桿。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的旋轉(zhuǎn)頭，其中，每個(gè)接觸維持件包括 設(shè)置在所述可動(dòng)桿上的固定銷；以及維持桿，其包括與所述主體可轉(zhuǎn)動(dòng)連接的中央部、用于推動(dòng)所述固 定銷并從所述中央部向所述可動(dòng)桿延伸的推動(dòng)部以及沿著遠(yuǎn)離所述可動(dòng) 桿的方向從所述中央部向所述主體外側(cè)延伸的導(dǎo)引部。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的旋轉(zhuǎn)頭，其中，所述導(dǎo)引部比所述推動(dòng)部重。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的旋轉(zhuǎn)頭，其中，所述導(dǎo)引部和所述推動(dòng)部成鈍角。
24. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的旋轉(zhuǎn)頭，其中，所述夾持銷移動(dòng)單元包括凸輪，其包括在它外表面上的凸部，用于在所述主體旋轉(zhuǎn)時(shí)使所述 夾持銷遠(yuǎn)離所述主體的中央移動(dòng)；以及夾持銷返回單元，用于對(duì)所述可動(dòng)桿施加力，從而使所述夾持銷向 所述主體的中央移動(dòng)。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的旋轉(zhuǎn)頭，其中，每個(gè)夾持銷返回單元包 括彈性元件，所述彈性元件包括固定在可動(dòng)桿上的一端和固定在所述主 體上的另一端，用于對(duì)所述可動(dòng)桿施加彈力。
26. —種支撐基材的旋轉(zhuǎn)頭，其包括 主體；設(shè)置在所述主體上并從所述主體向上伸出的夾持銷；以及用于移動(dòng)所述夾持銷的夾持銷移動(dòng)單元，其中，所述主體包括 上板；用于安裝所述夾持銷移動(dòng)單元的下板；以及 用于連接所述上板和所述下板的加壓部，其中，所述下板包括狹縫槽，所述加壓部包括插入部和頭部，所述 插入部插在所述狹縫槽內(nèi)并固定在所述上板上，所述頭部從所述插入部 延伸出來并將所述上板壓向所述下板。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的旋轉(zhuǎn)頭，其中，所述下板包括熱變形比 所述上板更小的材料，所述上板包括比所述下板更耐腐蝕的材料。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的旋轉(zhuǎn)頭，其中，所述上板由包含聚氯乙 烯的材料制成，所述下板由包含鋁的材料制成。
29. —種支撐基材的旋轉(zhuǎn)頭，其包括 主體；設(shè)置在所述主體上并從所述主體向上伸出的夾持銷；以及 用于沿所述主體的徑向直線移動(dòng)所述夾持銷的夾持銷移動(dòng)單元， 其中，所述夾持銷移動(dòng)單元包括夾持銷返回單元，所述夾持銷返回 單元能夠借助恢復(fù)力使所述夾持銷向所述主體的中央移動(dòng)。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的旋轉(zhuǎn)頭，其中，所述夾持銷移動(dòng)單元還 包括直線移動(dòng)裝置，所述直線移動(dòng)裝置能夠通過凸輪的旋轉(zhuǎn)使所述夾持 銷遠(yuǎn)離所述主體的中央移動(dòng)。
31. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的旋轉(zhuǎn)頭，其中，所述夾持銷移動(dòng)單元還 包括接觸維持件，所述接觸維持件被配置成在所述主體旋轉(zhuǎn)時(shí)將所述夾 持銷推向所述主體的中央，從而防止所述夾持銷在離心力的作用下遠(yuǎn)離 所述主體的中央移動(dòng)。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的旋轉(zhuǎn)頭，其中，所述接觸維持件被配置 成沿著與所述離心力方向相反的方向推動(dòng)所述夾持銷。
33. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的旋轉(zhuǎn)頭，其中，所述夾持銷移動(dòng)單元還 包括固定在所述夾持銷上并可沿所述主體的徑向移動(dòng)的可動(dòng)桿，其中，每個(gè)接觸維持件包括 設(shè)置在所述可動(dòng)桿上的固定銷；以及維持桿，其包括與所述主體可轉(zhuǎn)動(dòng)連接的中央部、用于推動(dòng)所述固 定銷并從所述中央部向所述可動(dòng)桿延伸的推動(dòng)部以及沿著遠(yuǎn)離所述可動(dòng) 桿的方向從所述中央部向所述主體外側(cè)延伸的導(dǎo)引部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種支撐和旋轉(zhuǎn)基材的旋轉(zhuǎn)頭。該旋轉(zhuǎn)頭包括主體、設(shè)置在該主體上并可在支撐位置和非支撐位置之間移動(dòng)的夾持銷以及被配置成用于直線移動(dòng)該夾持銷的夾持銷移動(dòng)單元。該夾持銷在支撐位置處支撐基材，并在非支撐位置處提供基材裝載/卸載空間。該夾持銷移動(dòng)單元包括固定在該夾持銷上的可動(dòng)桿、可轉(zhuǎn)動(dòng)的凸輪和夾持銷返回單元，該凸輪包括在它外表面上的凸部，用于將該夾持銷從支撐位置移動(dòng)到非支撐位置，該夾持銷返回單元對(duì)該可動(dòng)桿施加力，從而使該夾持銷從非支撐位置移動(dòng)到支撐位置。該夾持銷移動(dòng)單元還包括接觸維持件。
文檔編號(hào)H01L21/00GK101404264SQ20081014578
公開日2009年4月8日 申請(qǐng)日期2008年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月5日
發(fā)明者李澤燁 申請(qǐng)人:細(xì)美事有限公司