旋转头、用于处理基片的设备以及用于处理基片的方法

专利名称：旋转头、用于处理基片的设备以及用于处理基片的方法
技术领域：
此处披露的本发明涉及一种用于处理基片的设备和一种用于处理基片的方法，具 体地，涉及在如半导体加工这样的加工中支承基片的可转动旋转头以及利用该旋转头处理 基片的设备和方法。
背景技术：
半导体加工包括蚀刻或清洁晶片上的薄层、杂质和颗粒的工艺。通过将晶片放置 在旋转头上以便图案的表面向上或向下，以高速转动旋转头并在晶片上供给加工液体，由 此进行这种蚀刻或清洁工艺。旋转头设有多个卡盘销，这些卡盘销支承晶片的侧部以便在 使晶片转动时，防止晶片沿旋转头的横向运动。卡盘销在等待位置与支承位置之间运动，其 中，所述等待位置提供了在从旋转头上装卸基片时放置基片的空间，所述支承位置在使放 置在旋转头上的基片转动并进行加工时接触基片的侧部。因此，设置在位于等待位置处的 卡盘销之间的空间大于设置在位于支承位置处的卡盘销之间的空间。通常，在使卡盘销位于支撑位置以支承基片时，由基片的转动产生的离心力朝向 等待位置施加在卡盘销上。在加工期间通过离心力使卡盘销运动至等待位置时，卡盘销难 以稳定地支承基片，从而会在产品中产生缺陷。另外，旋转头设有被划分为两组的卡盘销，在加工期间支承基片的卡盘销组会变 化。在这种情况下，对于每一组而言，通常设置三个卡盘销。但是，当三个卡盘销在三个卡 盘销中的一个卡盘销布置在基片槽口中的情况下支承基片时，基片基本上由两个卡盘销支 承。因此，卡盘销难以稳定地支承基片，从而会在产品中产生缺陷。

发明内容
本发明提供了一种能够稳定支承基片的旋转头、包括该旋转头的基片处理设备和 使用该旋转头的基片处理方法。本发明还提供了一种即使在高速下仍能稳定地将卡盘销保持在与基片的侧部接 触的接触位置处的旋转头、包括该旋转头的基片处理设备和使用该旋转头的基片处理方 法。本发明还提供了 一种即使在一个卡盘销面向基片的槽口时仍能稳定地支承基片 的旋转头、包括该旋转头的基片处理设备和使用该旋转头的基片处理方法。本发明的实施例提供的旋转头包括主体；从所述主体向上突出的卡盘销；以及
8卡盘销运动单元，其结构能够使卡盘销在支承位置与等待位置之间运动，以便允许基片位 于所述主体上，其中，在所述支承位置处支承位于旋转头上的基片的侧部，所述等待位置比 所述支承位置离所述主体的中心更远，其中，所述卡盘销运动单元包括与每一卡盘销相连 的转动杆；将所述转动杆固定至所述主体的枢轴销；以及驱动件，其使所述转动杆绕作为 转动轴的所述枢轴销转动。在某些实施例中，在所述主体转动时，所述转动杆利用反向离心力从等待位置向 支承位置对所述卡盘销施加力。所述转动杆包括第一部分，其为相对于所述枢轴销与所述 卡盘销相连的区域；以及第二部分，其为相对于所述枢轴销与所述第一部分相对的区域，其 中，所述第二部分包括第一线形部分；以及第二线形部分，该第二线形部分平行于所述第 一线形部分且低于所述第一线形部分。所述第二部分还包括从所述第一线形部分延伸至所 述第二线形部分的第三线形部分。所述第二线形部分垂直于所述第一线形部分和所述第三 线形部分。所述第一部分包括从所述第一线形部分伸出且平行于所述第二线形部分的线形 部分，并且所述第一部分的线形部分高于所述第二部分的第二线形部分。与所述主体的中 心相邻的第二部分的一端低于离所述主体的中心最远的第一部分的一端。在其它实施例中，所述主体包括止动件，该止动件具有带有开口前部和开口后部 的通孔，所述转动杆通过所述通孔，所述枢轴销的结构使所述转动杆在所述通孔中与所述 止动件相连，并且，所述通孔的横剖面比所述转动杆的横剖面大。在其它实施例中，所述驱动件利用磁力使所述卡盘销从支承位置运动至等待位 置。所述驱动件包括与每一转动杆的第二部分相连的从动磁铁；以及在所述从动磁铁之 下朝向所述从动磁铁的驱动磁铁，其中，所述从动磁铁和所述驱动磁铁具有彼此面对的相 同的磁极。所述驱动磁铁具有环形形状。所述从动磁铁和所述驱动磁铁包括永久磁铁；并 且，所述驱动件还包括能够使所述驱动磁铁竖直运动的驱动器。在其它实施例中，旋转头还包括弹性件，该弹性件与所述转动杆和所述主体相连 并使所述转动杆转动以从等待位置向支承位置对所述卡盘销施加力。所述弹性件包括弹 簧，其中，所述弹簧的一端与所述转动杆的第二部分相连，另一端在所述转动杆的上侧与所 述主体相连。在其它实施例中，所述第二部分的重量与所述从动磁铁的重量的总和大于所述第 一部分的重量与所述卡盘销的重量的总和。在另外一些实施例中，将一部分卡盘销划分为第一组，将另一部分卡盘销划分为 第二组，其中，所述转动杆包括与构成所述第一组的卡盘销相连的第一杆；以及与构成所 述第二组的卡盘销相连的第二杆，其中，所述驱动件包括与所述第一杆相连的第一从动磁 铁；与所述第二杆相连的第二从动磁铁；朝向所述第一从动磁铁的第一驱动磁铁；朝向所 述第二从动磁铁的第二驱动磁铁。所述第一从动磁铁比所述第二从动磁铁离所述主体的中 心更远，并且，所述第一驱动磁铁和所述第二驱动磁铁分别具有环形形状。在另外一些实施例中，所述第一从动磁铁、所述第二从动磁铁、所述第一驱动磁铁 和所述第二驱动磁铁分别包括永久磁铁，并且，所述驱动件还包括使所述第一驱动磁铁竖 直运动的第一驱动器；以及使所述第二驱动磁铁竖直运动的第二驱动器。所述第一驱动磁 铁和所述第一从动磁铁具有彼此面对的相同的磁极，所述第二驱动磁铁和所述第二从动磁 铁具有彼此面对的相同的磁极，并且所述第一驱动磁铁的上表面和所述第二驱动磁铁的上表面具有彼此不同的磁极。所述第一杆和所述第二杆具有彼此不同的长度，所述第一从动 磁铁设置至所述第一杆的一端，并且，所述第二从动磁铁设置至所述第二杆的一端。在另外一些实施例中，所述第一组和所述第二组中每一组卡盘销的数量可均为5 以上，并且所述第一组中所包括的卡盘销和所述第二组中所包括的卡盘销交替布置。在另外一些实施例中，所述每一卡盘销均包括底部；以及接触部分，该接触部分 固定在所述底部上并从所述底部向所述主体的中心突出，以便该接触部分适于与所述基片 接触，其中，设置多个接触部分。接触部分分别沿与其纵向相垂直的方向彼此隔离。在另外许多实施例中，所述主体包括下侧板，在该下侧板处安装有卡盘销运动单 元；上侧板，其安装在所述下侧板的上部并在上表面中具有凹入空间；以及设置在所述凹 入空间中的导板，其中，通孔竖直通过所述下侧板的中央，通孔布置在所述上侧板的中央并 与所述下侧板的通孔连通，并且导管设于所述导板的底面，其中经所述上侧板的通孔以及 所述下侧板的通孔供给的气体在该导管中流动。所述导管包括设置在所述导板边缘处的 环状缓冲空间；通道，其作为凹槽设置在所述导板的底面并使所述缓冲空间与所述上侧板 的通孔相连；以及环状凹部，其设置在所述导板的底面并从所述缓冲空间延伸至所述导板 的外端。在本发明的其它实施例中，旋转头包括主体；从所述主体向上突出的第一销和 第二销；以及卡盘销运动单元，其结构能够使所述第一销和所述第二销在支承位置与等待 位置之间运动，以便允许基片位于所述主体上，其中，在所述支承位置处支承位于旋转头上 的基片的侧部，所述等待位置比所述支承位置离所述主体的中心更远，其中，所述卡盘销运 动单元包括与所述第一销相连并通过枢轴销与所述主体相连的第一杆；与所述第二销相 连并通过枢轴销与所述主体相连的第二杆；与所述第一杆相连的第一从动磁铁；与所述第 二杆相连的第二从动磁铁；朝向所述第一从动磁铁的第一驱动磁铁；朝向所述第二从动磁 铁的第二驱动磁铁；使所述第一驱动磁铁竖直运动的第一驱动器；以及使所述第二驱动磁 铁竖直运动的第二驱动器；其中，在所述第一驱动磁铁与所述第一从动磁铁之间施加排斥 磁力和吸引磁力中的一种力，并且在所述第一驱动磁铁与所述第二从动磁铁之间施加排斥 磁力和吸引磁力中的另一种力。在一些实施例中，在所述第二驱动磁铁与所述第二从动磁铁之间施加排斥磁力和 吸引磁力中的一种力，在所述第二驱动磁铁与所述第一从动磁铁之间施加排斥磁力和吸引 磁力中的另一种力。所述第一驱动磁铁和所述第二驱动磁铁分别低于所述第一从动磁铁和 所述第二从动磁铁，所述第一从动磁铁和所述第一驱动磁铁具有彼此面对的相同的磁极， 所述第二从动磁铁和所述第二驱动磁铁具有彼此面对的相同的磁极，并且所述第一驱动磁 铁的上表面和所述第二驱动磁铁的上表面具有彼此相反的磁极。在其它实施例中，所述第一驱动磁铁和所述第二驱动磁铁分别具有环形形状，并 且，所述第一驱动磁铁的直径大于所述第二驱动磁铁的直径，并且，所述第一驱动磁铁环绕 所述第二驱动磁铁。在其它实施例中，所述第一杆与弹性件相连，该弹性件使所述第一杆转动以从等 待位置向支承位置对所述第一销施加力，所述第二杆与弹性件结合，该弹性件使所述第二 杆转动以从等待位置向支承位置对所述第二销施加力。在其它实施例中，所述第一杆和所述第二杆均包括第一部分，其为相对于所述枢轴销与所述卡盘销相连的区域；以及第二部分，其为相对于所述枢轴销与所述第一部分相 对的区域；其中，所述第二部分包括第一线形部分；第二线形部分，该第二线形部分平行 于所述第一线形部分并低于所述第一线形部分，以及使所述第一线形部分与所述第二线形 部分相连的第三线形部分。在另外的其它实施例中，在所述主体转动时，所述第一杆和所述第二杆均利用反 向离心力从等待位置向支承位置对所述第一销或所述第二销施加力。在本发明的其它实施例中，利用设置在旋转头上的卡盘销支承基片侧部的方法包 括使转动杆转动以改变与卡盘销相连的转动杆的两个端部的高度并且使卡盘销在卡盘销 与基片的侧部接触的支承位置和卡盘销与基片的侧部分离的等待位置之间运动，其中，在 使基片转动时，将卡盘销保持在支承位置处的力包括反向离心力。在一些实施例中，使卡盘销从支承位置运动至等待位置的力包括磁力。使卡盘销 从等待位置运动至支承位置的力包括弹力。使卡盘销从等待位置运动至支承位置的力包括 重力。在一些实施例中，从动磁铁安装在所述转动杆上，驱动磁铁设置在所述从动磁铁 之下，所述从动磁铁和所述驱动磁铁具有彼此面对的相同的磁极，通过使所述驱动磁铁运 动至所述从动磁铁，所述卡盘销从支承位置运动至等待位置，通过使所述驱动磁铁运动离 开所述从动磁铁，所述卡盘销从等待位置运动至支承位置，并且，所述驱动磁铁运动离开所 述从动磁铁的速度小于所述驱动磁铁向所述从动磁铁运动的速度。在本发明的其它实施例中，基片处理设备包括壳体；设置在所述壳体中并支承 基片的旋转头；以及流体供给单元，其将加工溶剂或加工气体供给至放置在所述旋转头上 的基片上，其中，所述旋转头包括主体；从所述主体向上突出的卡盘销；以及卡盘销运动 单元，其结构能够使所述卡盘销在支承位置与等待位置之间运动，以便允许将基片放置在 所述主体上，其中在所述支承位置处支承位于所述旋转头上的基片的侧部，所述等待位置 比所述支承位置离所述主体的中心更远，其中，所述卡盘销运动单元包括通过枢轴销固定 在所述主体上的转动杆，所述转动杆具有第一部分，该第一部分为相对于所述枢轴销与所 述卡盘销相连的区域，所述转动杆具有第二部分，该第二部分为相对于所述枢轴销与所述 第一部分相对的区域；以及驱动件，其结构能使所述转动杆转动以改变所述转动杆的两个 端部的高度并使所述卡盘销在支承位置与等待位置之间运动。在一些实施例中，所述转动杆的第二部分包括第一线形部分；以及第二线形部 分，该第二线形部分比所述第一线形部分离所述第一部分更远且低于所述第一线形部分。在其它实施例中，将一部分卡盘销划分为第一组，另一部分卡盘销划分为第二组， 其中，所述转动杆包括与构成所述第一组的卡盘销相连的第一杆；以及与构成所述第二 组的卡盘销相连的第二杆，其中，所述驱动件包括与所述第一杆相连的第一从动磁铁；第 二从动磁铁，其比所述第一从动磁铁更靠近所述主体的中心并与所述第二杆相连；朝向得 到第一从动磁铁的第一驱动磁铁；以及朝向所述第二从动磁铁的第二驱动磁铁。所述第一驱动磁铁和所述第二驱动磁铁分别低于所述第一从动磁铁和所述第二 从动磁铁并具有环形形状，所述第一从动磁铁和第一驱动磁铁具有彼此面对的相同的磁 极，所述第二从动磁铁和所述第二驱动磁铁具有彼此面对的相同的磁极，并且所述第一驱 动磁铁的上表面和所述第二驱动磁铁的上表面具有彼此相反的磁极。


所包含的附图能够提供对本发明的进一步理解，并且，这些附图并入本说明书并 构成本说明书的一部分。这些附图用于说明本发明的说明性实施例，并与说明书一起起到 解释本发明的原理的作用。在这些附图中图1为平面图，其显示了本发明一个实施例的基片处理设备。图2为显示本发明一个实施例的容器的横剖面图。图3为显示图2中容器的垂直切开的立体图。图4为显示本发明一个实施例的旋转头的平面图。图5为沿图4中的线I-I所示的横剖面图。图6为放大的立体图，其显示了安装在图4的旋转头的主体处的卡盘销。图7和图8为显示本发明实施例的转动杆的示意图。图9和图10为横剖面图和平面图，它们显示了将卡盘销布置在等待位置时的图4 的旋转头。图11和图12为横剖面图和平面图，它们显示了将卡盘销布置在支承位置时的图 4的旋转头。图13为示意图，其显示了根据本发明的一个实施例，在基片转动时对卡盘销施加 反向离心力的状态。图14为显示本发明另一实施例的旋转头的平面图。图15为显示安装在图14的旋转头的主体处的卡盘销的放大的立体图。图16和图17为显示通过图4中的卡盘销和图14中的卡盘销所支承的基片的示 意图。图18为显示本发明又一实施例的旋转头的平面图。图19为沿图18中的线II-II所示的横剖面图。图20为沿图19中的线III-III所示的横剖面图。图21为示意图，其显示了采用图15的卡盘销的图18的实施例的改变。图22和23为示意图，它们显示了根据本发明的一个实施例，根据磁铁之间的磁极 布置施加在从动磁铁和驱动磁铁上的力。图24和25为平面图和横剖面图，它们显示了在装卸基片时图18的实施例的旋转 头。图26和27为平面图和横剖面图，它们显示了在仅通过第一销支承基片时的图18 的实施例的旋转头。图28和29为平面图和横剖面图，它们显示了在仅通过第二销支承基片时的图18 的实施例的旋转头。
具体实施例方式下面，参照附图对本发明的优选实施例进行更详细地说明。但是，可以采用不同的 形式实现本发明，从而本发明的结构不应局限于此处给出的实施例。更确切地说，提供这些 实施例是为了确保公开内容充分、完整，并充分告知本领域技术人员本发明的范围。因此，为了清楚，在附图中放大了元件的形状。下面，将根据本发明的实施例描述利用化学溶剂、清洗溶剂和干燥气体清洁基片W 的设备。但是，本发明的思想和范围不应局限于此，因此，可以将本发明实施例的旋转头应 用于使基片W转动以进行诸如蚀刻的加工的各种装置。图1为平面图，其显示了当前实施例的基片处理设备1。参见图1，基片处理设备 1包括流体供给单元10、容器20、提升单元30以及旋转头40。流体供给单元10将用于加 工基片的加工溶剂或气体供给至基片W。旋转头40在加工期间支承并转动基片W。容器20 能够防止在加工中使用的化学溶剂和加工中产生的烟雾飞溅或排至外界。提升单元30使 旋转头40或容器20上下运动并改变容器20与容器20中的旋转头40之间的相对高度。流体供给单元参见图1，流体供给单元10将加工溶剂或气体供给至放置在旋转头40上的基片W 的上表面。流体供给单元10包括化学溶剂供给喷嘴120、清洗溶剂供给喷嘴140以及干燥 气体供给喷嘴160。化学溶剂供给喷嘴120将多种化学溶剂供给至基片W。化学溶剂供给 喷嘴120包括多个喷射器121、支承杆122以及杆运动装置125。喷射器121设置在容器20 的一侧。喷射器121分别与化学溶剂储存装置(未示出)相连以从存储彼此不同类型溶剂 的化学溶剂储存装置接收化学溶剂。喷射器121沿预定方向彼此平行。每一个喷射器121 均包括向上突出的凸起121a。凸起121a的一侧表面可以设置凹槽(未示出)。化学溶剂 可以采用硫酸、硝酸、氨水、氟酸及其与去离子水的混合物中的一种。每一喷射器121的端 部均设有排泄孔(未示出)。支承杆122与一个喷射器121相连以使喷射器121运动至放置在旋转头40上的基 片W的上部。支承杆122具有细长的杆形形状。支承杆122的纵向垂直于布置喷射器121 的方向。支承杆122的下表面设有用于连接至喷射器121的保持器(未示出)。保持器包 括多个臂(未示出)，这些臂可以插入设置在喷射器121的凸起121a中的凹槽内。这些臂 可以从凸起121a的外侧转动或运动至凸起121a的凹槽。杆运动装置123使支承杆122在放置于旋转头40上的基片W的上侧位置与喷射 器121的上侧位置之间沿直线运动。杆运动装置123包括托架123a、导轨123b、以及驱动 装置(未示出)。导轨123b从喷射器121的外侧绕过喷射器121和容器20并沿直线延伸 至容器20的外侧。托架123a与导轨123b相连以便沿导轨123b运动。支承杆122固定至 托架123a上。驱动装置提供使托架123a沿直线运动的驱动力。包括马达和螺旋丝杆的组 件可以使托架123a沿直线运动。作为可选择的方案，包括皮带、皮带轮和马达的组件可以 使托架123a沿直线运动。作为可选择的方案，线性马达可以使托架123a沿直线运动。清洗溶剂供给喷嘴140设置在容器20的另一侧，并且，干燥气体供给喷嘴160设 置在容器20的另一侧。清洗溶剂供给喷嘴140包括喷射器141、支承杆142和驱动器144。 喷射器141固定在支承杆142的一端。通过驱动器144转动的转动轴(未示出)固定在支 承杆142的另一端。喷射器141从清洗溶剂储存装置(未示出)接收清洗溶剂。干燥气体 供给喷嘴160大致具有与清洗溶剂供给喷嘴140相似的结构。干燥气体供给喷嘴160供给 可以被加热的异丙醇和氮气。盤图2为表示容器20的横剖面图。图3为表示容器20的垂直切开的立体图。参见图2和图3，容器20具有开口上部以及在其中加工基片W的内部空间22。旋转头40的主 体42设置在内部空间22中。旋转头40的转动轴44经容器20底部的开口，从主体42伸 出容器20。如马达这样的驱动器46固定在转动轴44上以便对转动轴44提供转矩。容器20具有分离并收集加工中使用的化学溶剂的结构，从而能够重复使用化学 溶剂。容器20包括多个收集容器220、240和260，这些容器能够分别收集在加工中使用的 不同类型的加工液体。可以分别将当前实施例描述的收集容器220、240和260称为内部收 集容器、中间收集容器以及外部收集容器。内部收集容器220具有环绕旋转头40的环形形状，外部收集容器260具有环绕中 间收集容器240的环形形状。内部收集容器220、中间收集容器240以及外部收集容器260 分别具有与容器20的内部空间22相连通的引入孔227,247和267。每一引入孔227,247 和267均具有环绕旋转头40的环形形状。通过基片W的转动产生的离心力经引入孔227、 247和267，将加工中喷射至基片W的化学溶剂引入收集容器220、240和260内。外部收集 容器260的引入孔267设置在中间收集容器240的引入孔247的竖直上侧上，中间收集容 器240的引入孔247设置在内部收集容器220的引入孔227的竖直上侧上。S卩，内部收集 容器220的引入孔227、中间收集容器240的引入孔247以及外部收集容器260的引入孔 267具有彼此不同的高度。内部收集容器220包括分别具有环形形状的外壁222、底壁224、内壁226以及导 引壁228。外壁222包括沿远离旋转头40的方向向下倾斜的倾斜壁222a以及从倾斜壁 222a的下端向下竖直延伸的竖直壁222b。底壁224从竖直壁222b的下端水平延伸至旋转 头40。底壁224的一端延伸至倾斜壁222a的上端所处的竖直线上。内壁226的上端延伸 至与倾斜壁222a的上端相距规定距离的位置处。内壁226和倾斜壁222a之间的竖直空间 起到内部收集容器220的引入孔227的功能。内壁226设有以环形形状排列的多个孔223。每一个孔223均具有狭缝形状。孔 223起到经旋转头40中的下部空间，将引入内部收集容器220内的气体排泄至外界的排泄 孔的作用。经排泄管225，将经内部收集容器220引入的加工溶剂排放至用于回收化学溶剂 的外部系统。导引壁228包括从内壁226的上端、沿远离旋转头40的方向向下倾斜的倾斜壁 228a以及从倾斜壁228a的下端竖直向下延伸的竖直壁228b。竖直壁228b的下端与底壁 224相距规定间隔。导引壁228将经引入孔227引入的加工液体导引至由外壁222、底壁 224以及内壁226限定的空间229内，以便加工液体能够有效地流至空间229。中间收集容器240包括外壁242、底壁244、内壁246以及突出壁248。虽然中间收 集容器240的外壁242、底壁244和内壁246大致与内部收集容器220的外壁222、底壁224 以及内壁226相似，但中间收集容器240比内部收集容器220大，以便中间收集容器240能 够包围内部收集容器220。在构成中间收集容器240的外壁242的倾斜壁242a的上端与构 成内部收集容器220的外壁222的倾斜壁222a的上端之间设有竖直空间。该竖直空间起 到中间收集容器240的引入孔247的功能。突出壁248从底壁244的端部向下竖直延伸。 中间收集容器240的内壁246的上端与内部收集容器220的底壁224的端部接触。用于排 放气体的狭缝状排泄孔243以环状排列在中间收集容器240的内壁246中。排泄管245与 底壁244相连。经排泄管245，将经中间收集容器240引入的加工溶剂排放至用于回收化学
14溶剂的外部系统。外部收集容器260包括外壁262和底壁264。虽然外部收集容器260的外壁262 在形状上与中间收集容器240的外壁242相似，但是，外部收集容器260比中间收集容器 240大，以便外部收集容器260能够包围中间收集容器240。在构成外部收集容器260的外 壁262的倾斜壁262a的上端与构成中间收集容器240的外壁242的倾斜壁242a的上端之 间设有竖直空间。该竖直空间起到外部收集容器260的引入孔267的功能。底壁264具有 大致圆盘形状，并且在底壁264的中央设有插入转动轴44的孔。排泄管265与底壁264相 连。经排泄管265，将经外部收集容器260引入的加工溶剂排放至用于回收化学溶剂的外 部系统。外部收集容器260起到容器20的整个外壁的功能。排放管263与外部收集容器 260的底壁264相连。经排放管263，将引入外部收集容器260的气体排放至外界。经与外 部收集容器260相连的排放管263，将经设置于内部收集容器220的内壁246上的孔223和 设置于中间收集容器240的内壁246上的排放孔243排出的气体排至外界。排放管263从 底壁264向上突出预定长度。在当前的实施例中，容器包括收集容器，其具有能够分离并收集加工溶剂的结构。 但是，容器可以仅仅包括单个收集容器，而不带有内部收集容器和中间收集容器。提升单元参见图2和图3，提升单元30使容器20沿直线上下运动。当容器20上下运动时， 容器20相对于旋转头40的相对高度改变。提升单元30包括托架32、运动轴34以及驱动 器36。托架32固定在容器20的外壁上，通过驱动器36上下运动的运动轴34固定在托架 32上。使容器20向下运动以便在旋转头40上装载基片W或从旋转头40上拆卸基片W时， 能够使旋转头40向上露出容器20。在进行加工时，根据供给至基片W上的加工液体的类型 调节容器20的高度，以便将加工液体引入收集容器220、240和260中的一个预定容器。反 之，提升单元30可以使旋转头40上下运动。旋转头一个实施例下面，将参照图4和图5，对旋转头40的结构进行说明。图4为表示旋转头40的 平面图。图5为沿图4中的线I-I所示的横剖面图。旋转头40包括气体供给件300、主体 400、卡盘销500以及卡盘销运动单元600。参见图4和图5，主体400包括上侧板420、下侧板440以及导板460。上侧板420、 下侧板440以及导板460通过螺钉(未示出)彼此固定。上侧板420包括支承件421和插 入件426。支承件421具有上表面422，该上表面422在俯视图中具有大致圆形形状。支承 件421的上表面422的边缘部分423具有水平表面。中央部分424低于边缘部分423并具 有水平表面。连接部分425设置在边缘部分423与中央部分424之间，并从边缘部分423 朝中央部分424向下倾斜。由于这种形状，支承件421在上表面422上具有凹入空间422a。 插入件426从支承件421的下表面的中央区域向下延伸。插入件426的结构应能在上侧板 420与下侧板440相连时，稳定地使上侧板420位于下侧板440上的理想位置处。上侧板 420设有垂直穿过支承件421和插入件426的通孔342。导板460包括上侧主体461和插入件466。上侧主体461具有上表面462，该上表 面462在俯视图中具有大致圆形形状。上侧主体461的直径略小于上侧板420的支承件 421的中央部分424。导板460的上侧主体461的上表面462低于上侧板420的支承件421的边缘部分423。插入件466从上侧主体461底面的中央区域向下突出。插入件466插入 在设置于上侧板420中的通孔342内，并且上侧主体461位于设置在上侧板420的上表面 422上的空间422a中。导板460的底面设有导管，经上侧板420的通孔342和下侧板440 的通孔445供给的气体流过该导管。导板460底面的边缘设有环状凹形缓冲空间346。导 板460的底面设有环状凹部348，该凹部从缓冲空间346延伸至导板460的外端。凹部348 被设置成导板460与上侧板420之间的间隙，并起到将气体从缓冲空间346排至外界的通 道的功能。在导板460的底面大致接触上侧板420的支承件421的上表面422的同时，导 板460的底面设有多条通道344，这些通道使设置在上侧板420上的通孔342与缓冲空间 346相连。下侧板440设置在上侧板420之下并支承上侧板420。下侧板40包括支承件441 和下盖448。支承件441具有上表面444，该上表面444在俯视图中具有大致圆形形状。下 侧板440的支承件441的上表面444的直径大于上侧板420的支承件421的上表面422的 中央部分424。上侧板420的支承件421的上表面422略小于基片W，并且下侧板440的支 承件441的上表面444大于基片W。下侧板440的支承件441的上表面444整体为水平表 面。通孔445竖直通过下侧板440的中央。下侧板440的通孔445的长度大于上侧板420 的插入件426的长度。下侧板440的通孔445的尺寸对应上侧板420的插入件426的尺寸。 从上侧向下插入上侧板420以便将插入件426插入下侧板440的通孔445内。支承件441包括沿支承件441的边缘、以环形形状向下突出的外壁442。外壁442 设有从外壁442的内表面延伸至其外表面的通孔446。支承件441的边缘设有从通孔446 延伸至支承件441的上表面444的销孔447。将通孔446和销孔447设置成用于对卡盘销 运动单元600和卡盘销500的一部分进行定位并组装卡盘销运动单元600和卡盘销500的 空间。销孔447导引卡盘销500在等待位置与支承位置之间运动，将在后面对其进行描述。 销孔447具有滑道形状。销孔447的纵向沿下侧板440的径向布置。销孔447的宽度等于 或略大于卡盘销500的直径。通孔446的数量和销孔447的数量等于卡盘销500的数量。下盖448具有环形形状，该形状具有上下部分彼此连通的内部空间。下盖448固 定在下侧板440的支承件441上。在支承件441与下盖448之间设有预定空间449。卡盘 销运动单元600设置在空间449中。将转动轴44从下侧向上插至下侧板440的通孔445并将其固定。气体供给管线 320在转动轴44中竖直延伸，并与外部气体供给部分(未示出)相连。经外部气体供给部 分导引至气体供给管线320的气体沿气体供给管线320向上流动，随后，沿设置在导板460 底面上的通道344流动至缓冲空间346。沿上侧板420的连接部分425，朝基片W的边缘向 上分配从凹部348流出的气体，随后，经基片W与上侧板420的边缘部分423之间的间隙将 气体分配至上侧板420之外。该气流能够产生使基片W与上侧板420分离的气体压力，并 且能够防止供给至基片W上部的加工溶剂或气体被导引至基片W的后表面。气体供给管线 320、通道344、缓冲空间346以及凹部348相结合以起到气体供给件300的功能。在所述实施例中，在通过气体压力使基片W在旋转头40上方漂浮的状态下，通过 旋转头40支承基片W。作为可选择的方案，旋转头40可包括多个支承销(未示出)，并且， 可以使基片W位于支承销上。卡盘销500支承基片W的侧部以防止在主体400转动时，基片W沿横向离开理想位置。图6为放大的立体图，其显示了安装在主体400处的卡盘销500。参见图4 图6， 将卡盘销500设置在下侧板440的边缘区域中，以便其从下侧板440的上表面444向上突 出。卡盘销500具有相同的形状以及相同的尺寸。卡盘销500包括支承部分520、中间部分 540以及连接部分560。支承部分520的直径从平坦的上表面521向下逐渐减小并随后逐 渐增大。因此，支承部分520具有在正视图中向内凹入的侧面凹入部分522。卡盘销500的 支承部分520高于构成上侧板420的支承件421的上表面422的边缘部分。凹入部分522 与基片W的侧部接触。中间部分540从支承部分520的下端向下延伸，并具有支承部分520 的下端的直径。连接部分560从中间部分540向下延伸。连接部分560设有用于连接至卡 盘销运动单元600的螺纹孔(未示出)。卡盘销500具有能够在支承位置与等待位置之间运动的结构。支承位置为在加工 期间卡盘销500与基片W的侧部接触的位置。等待位置为卡盘销500提供大于基片W的空 间以使基片W位于旋转头400上的位置。因此，支承位置比等待位置更靠近主体400的中 心。卡盘销500的数量为5以上，并且在当前的实施例中为6。卡盘销运动单元600使卡盘销500在支承位置与等待位置之间运动。卡盘销运动 单元600包括转动杆620、枢轴销640、驱动件660以及弹性件680。转动杆620的数量等于 卡盘销500的数量。每一卡盘销500均与每一根转动杆620相连。转动杆620具有在俯视 图中沿主体400的径向布置的纵向并设置在下侧板440的空间449中。转动杆620的外端 626布置在设置于下侧板440的外壁442上的通孔446中。转动杆620的外端626设有螺 钉孔，并且，卡盘销500通过螺钉629与转动杆620相结合。通过枢轴销640，将转动杆620固定在主体400上。枢轴销640在俯视图中沿与 主体400的径向垂直的方向布置。转动杆620可以绕作为转动轴的枢轴销640转动。主体 400包括结构能够限制转动杆620的转动范围的止动件690。止动件690具有圆柱管形形 状，并具有沿主体400的径向布置的纵向。通孔692通过止动件90。转动杆620具有比通 孔692的直径小的厚度，并且通过止动件690的通孔692。枢轴销640将转动杆620固定在 止动件690上。转动杆620包括第一部分621和第二部分622。第一部分621为与卡盘销500相 连的部分，第二部分622为相对于枢轴销640与第一部分621相对的部分。在转动杆620 的第一部分621向上运动(即，第二部分622向下运动)时，卡盘销500运动至支承位置。 在转动杆620的第一部分621向下运动(即，第二部分622向上运动)时，卡盘销500运动 至等待位置。在转动杆620中，第二部分622比第一部分621重。转动杆620的第二部分 622的重量与后面将描述的从动磁铁662的重量的总和大于转动杆620的第一部分621的 重量与卡盘销500的重量的总和。因此，在未施加外力时，第二部分622通过重力向下运动， 以便使卡盘销500位于支承位置处。因此，在加工期间，卡盘销500与基片W的侧部持续接 触。转动杆620具有在主体400转动的同时，朝基片W的中心对卡盘销500施加反向 离心力的形状。因此，第二部分622的形状应能够在沿主体400的径向对转动杆620的第 二部分622施加离心力时，使第二部分622的内端627沿远离主体400中心的方向向下转 动。在转动杆620的第二部分622中，最靠近主体400中心的内端627低于与第一部分621 相邻的部分。
例如，转动杆620的第二部分622包括第一线形部分623、第二线形部分624以及 第三线形部分625。第一线形部分623、第三线形部分625和第二线形部分624按顺序布 置。第一线形部分623最靠近第一部分621。第三线形部分625将第一线形部分623连接 至第二线形部分624。第三线形部分625与第一线形部分623相连的区域高于第三线形部 分625与第二线形部分624相连的区域。例如，第一线形部分623和第二线形部分624可 分别具有直线形状，第一线形部分623可以平行于第二线形部分624，而第三线形部分625 可以垂至于第一线形部分623和第二线形部分624。作为可选择的方案，可以使第三线形部 分625倾斜以使其高度从第一线形部分623朝第二线形部分624逐渐降低。第一部分621包括线形部分，该线形部分从第二部分622的第一线形部分623、以 大致直线状延伸。第二部分622的第一线形部分623的上、下表面可分别略低于第一部分 621的线形部分的上、下表面。作为可选择的方案，可以设置具有不同形状的转动杆中的一根转动杆。例如，参见图7，转动杆620a可包括第一部分621a和第二部分622a。第二部分 622a可仅仅包括第一线形部分623a和第二线形部分624a。第二线形部分624a的布置在第 一线形部分623a之下的区域可接触第一线形部分623a的区域。作为可选择的方案，参见 图8，转动杆620b可包括第一部分621b和第二部分622b。第二部分622b可仅仅包括第一 线形部分623b和第三线形部分625b。第三线形部分625b可以沿远离第一线形部分623a 的方向向下倾斜。在使用具有当前实施例的形状的转动杆620、620a和620b的情况下，在使主体400 转动时，代替沿远离基片W的方向对卡盘销500施加离心力的情况，朝基片W的中心，对卡 盘销500施加反向离心力。因此，在加工期间，能够更稳定地支承基片W。在未施加外力时，弹性件680利用弹力将卡盘销500布置在支承位置处。弹性件 680对转动杆620施加弹力以使转动杆620的第二线形部分624向下转动并使第一线形部 分623向上转动。每一弹性件680均与每一转动杆620相连。例如，弹性件680可以是弹 簧。在这种情况下，弹簧(也以680标示)布置在第二线形部分624的上侧，并且一端固定 在主体400上，另一端固定在第二线形部分624上。在安装时，压缩弹簧680以提供向下推 动第二线形部分624的弹力。作为可选择的方案，可以在等待位置处压缩弹簧680，并且在 支承位置处使其处于平衡状态。作为可选择的方案，弹簧680可以布置在第一线形部分623 的上侧，并且其一端固定在第一线形部分623上。在这种情况下，可以以拉伸状态安装弹簧 680以提供向上拉动第一线形部分623的弹力。驱动件660使卡盘销500从支承位置运动至等待位置。例如，驱动件660利用磁 力使转动杆620绕枢轴销640转动，以便卡盘销500从支承位置运动至等待位置。驱动件 660包括从动磁铁662、驱动磁铁664以及驱动器666。从动磁铁662固定在转动杆620上。 驱动磁铁664在从动磁铁662之下朝向从动磁铁662。从动磁铁662具有竖直排列的不同 磁极。设置多个从动磁铁662。每个从动磁铁662均安装在每根转动杆620处。例如，可以 将从动磁铁662安装在转动杆620的内端627。驱动磁铁664具有环形形状以朝向所有从 动磁铁662。从动磁铁662和驱动磁铁664的布置应确保相同的磁极彼此面对。将永久磁 铁分别用作从动磁铁662和驱动磁铁664。驱动器666与驱动磁铁664相连并可以包括缸体。驱动器666使驱动磁铁664沿直线在第一位置与第二位置之间运动。第一位置高于第二位置。在第一位置处通过驱动磁 铁664提供给从动磁铁662的排斥力大于重力与提供给从动磁铁662的弹力的总和。在第 二位置处通过驱动磁铁664提供给从动磁铁662的排斥力小于重力与提供给从动磁铁662 的弹力的总和。在没有设置弹性件680时，在第一位置处提供给从动磁铁662的排斥力大 于作用于从动磁铁662的重力，并且，在第二位置处提供给从动磁铁662的排斥力小于作用 于从动磁铁662的重力。控制驱动器666以使驱动磁铁664从第一位置慢慢运动至第二位 置。其原因在于在驱动磁铁664从第一位置迅速运动至第二位置时，弹性件680的弹力使 卡盘销500从等待位置迅速运动至支承位置以致会损坏基片W。例如，在沿远离从动磁铁 662的方向运动时驱动磁铁664的速度小于在向从动磁铁662运动时驱动磁铁664的速度。作为可选择的方案，可以将电磁铁用作驱动磁铁664。在这种情况下，驱动磁铁 664固定在主体400上，根据是否对设置在驱动磁铁664上的线圈提供电流，能够控制从动 磁铁662的向上运动。在这种情况下，可以不设置驱动器。另外，在将电磁铁用作驱动磁铁 664时，控制作用于驱动磁铁664的线圈上的电流的方向以分别控制从动磁铁662的向上和 向下运动。在这种情况下，可以不设置弹性件680。在上面的例子中，驱动件使卡盘销从支承位置运动至等待位置，弹力或重力使卡 盘销从等待位置运动至支承位置。但是，反之，驱动件可以使卡盘销从等待位置运动至支承 位置，并且，弹力可以使卡盘销从支承位置运动至等待位置。图9 图12显示了将卡盘销500和卡盘销运动单元600布置在支承位置和等待 位置处的状态。图9和图10为显示将卡盘销500布置在等待位置时的旋转头40的横剖面 图和平面图，图11和图12为显示将卡盘销500布置在支承位置时的旋转头40的横剖面图 和平面图。参见图9和图10，在从旋转头40上装卸基片W时，将卡盘销500布置在等待位 置处。通过提升装置使驱动磁铁664从第二位置运动至第一位置。转动杆620沿第二部分 622向上运动的方向转动，并且卡盘销500运动至等待位置。参见图11和图12，在将基片 W放置在旋转头40上的状态下进行加工时，将卡盘销500布置在支承位置处。通过提升装 置使驱动磁铁664从第一位置运动至第二位置。转动杆620沿第二部分622向下运动的方 向转动，卡盘销500运动至支承位置。图13为示意图，其显示了在加工期间朝向转动的基片W对卡盘销500施加反向离 心力的状态。在主体400转动时，离心力从主体400的中心向其边缘对转动杆620的第二 部分622施加力‘a’。但是，由于构成转动杆620的第二部分622的形状，对转动杆620施 加力‘b’以便第二部分622向下转动。因此，卡盘销500连续对基片W的中心施加力‘C’。 即，在主体400转动时，卡盘销500利用反向离心力持续对基片W的中心施加力而不是利用 离心力沿远离基片W的方向运动，以便能够稳定地支承基片W。旋转头另一实施例图14显示了本发明一个实施例的旋转头40a的平面图。旋转头40a的结构与之 前实施例的旋转头40的结构相似，其不同之处在于旋转头40a的卡盘销500a具有与旋转 头40的卡盘销500不同的形状。图15为显示安装在旋转头40a处的卡盘销500a的放大 的立体图。卡盘销500a具有相同的形状和尺寸。卡盘销500a包括支承部分520a、中间部 分540a以及连接部分(未示出)。支承部分520a包括底部522a和接触部分524a。底部 522a具有大致平坦的板状并支承接触部分524a。在当前的实施例中，接触部分524a的数量为2。每一接触部分524a均具有固定在底部522a上的第一端以及向基片W的中心突出 的第二端。在将卡盘销500a布置在支承位置处时，接触部分524a的第二端与基片W的侧 表面接触。接触部分524a的纵向平行于基片W的径向。接触部分524a具有流线形并且宽 度在俯视图中从第一端向第二端减小。接触部分524a在相同高度处彼此平行并彼此分离。 中间部分540a具有直径向下逐渐增大的锥形。连接部分从中间部分540a向下延伸。连接 部分设有用于连接至卡盘销运动单元600的螺钉孔。卡盘销500a的数量为3以上以便稳 定地支承基片W。在当前的实施例中，卡盘销500a的数量为3。在使用以前实施例的卡盘 销500时，卡盘销500的数量为5以上以便能稳定地支承基片W。在卡盘销500的数量小于 5时，如图16所示，可以将一个卡盘销500布置在基片W的槽口 N中。在这种情况下，卡盘 销500不与基片W接触，以致不能稳定地支承基片W。但是，参见图17，虽然使用了三个卡 盘销500a并且将卡盘销500a的一个接触部分524a布置在基片W的槽口 N中，但是，另一 个接触部分524a能够稳定地支承基片W。旋转头又一实施例图18 图20显示了本发明一个实施例的旋转头40b。图18为显示旋转头40b的 平面图，图19为沿图18中的线II-II所示的横剖面图，图20为沿图18中的线III-III所 示的横剖面图。旋转头40b包括气体供给件300b、主体400b、卡盘销500b以及卡盘销运动 单元600b。气体供给件300b和主体400b的结构与构成之前实施例的旋转头40的气体供 给件300和主体400的结构相类似。将卡盘销500b划分为第一组和第二组。将在第一组中包括的卡盘销500b称为第 一销501，将在第二组中包括的卡盘销500b称为第二销502。在进行加工时不使接触卡盘 销500的基片W的侧部的区域暴露于加工溶剂或气体，因此，在加工中不被处理。但是，在 当前的实施例中，由于将卡盘销500b划分为第一组和第二组，因此，在进行加工时，第一组 和第二组交替支承基片W，从而能够利用加工溶剂或气体处理基片W的支承部分的整个区 域。第一销501和第二销502具有与设置在之前实施例的旋转头40上的卡盘销500 相同的形状和结构。第一销501的数量等于第二销502的数量。交替布置第一销501和第 二销502。S卩，第二销502中的一个销布置在两个相邻的第一销501之间。第一销501的数 量为5以上，第二销502的数量为5以上。在当前实施例中，第一销501的数量为6，第二销 502的数量为6。作为可选择的方案，参见图21，第一销501和第二销502的形状和结构与设置在 之前实施例的旋转头40a上的卡盘销500a相同。在这种情况下，第一销501的数量为3以 上，第二销502的数量为3以上。在图21中，第一销501的数量为3，第二销502的数量为 3。卡盘销运动单元600b包括转动杆620b、枢轴销640b、驱动件660b以及弹性件 680b。转动杆620b包括第一杆631和第二杆632。第一杆631与第一销501相连，第二杆 632与第二销502相连。第一杆631和第二杆632的结构和形状与之前实施例的旋转头40 的转动杆620的结构和形状大致相同，它们的不同之处在于第一杆631比第二杆632短。 虽然第一杆631的外端631a和第二杆632的外端632a与主体400的中心相隔大致相同的 距离，但是，与第一杆631的内端631b相比，第二杆632的内端632b更靠近主体400的中心。第一杆631的第二部分633的长度可以小于第二杆632的第二部分634的长度，以便 在第一杆631与第二杆632之间形成长度差。枢轴销640b与弹性件680b采用了与构成之前实施例的旋转头40的枢轴销640 和弹性件680相同的结构和布置。枢轴销640b与弹性件680b设置在第一杆631和第二杆 632 上。驱动件660b包括第一从动磁铁671、第二从动磁铁672、第一驱动磁铁673、第二驱 动磁铁674、第一驱动器675和第二驱动器676。第一从动磁铁671和第二从动磁铁672采 用了与构成之前实施例的旋转头40的从动磁铁662相似的结构和布置，其不同之处在于 第一从动磁铁671固定在第一杆631上，而第二从动磁铁672固定在第二杆632上。由于 第一杆631比第二杆632短，因此，与第二从动磁铁672相比，第一从动磁铁671距离主体 400的中心更远。第一驱动磁铁673和第二驱动磁铁674采用了与构成之前实施例的旋转 头40的驱动磁铁664相似的结构和布置，其不同之处在于第一驱动磁铁673面向第一从 动磁铁671，并且第二驱动磁铁674面向第二从动磁铁672。第一驱动磁铁673具有直径大 于第二驱动磁铁674的环形形状。第一驱动磁铁673环绕第二驱动磁铁674。第一驱动器 675和第二驱动器676具有与构成之前实施例的旋转头40的驱动器666相似的结构。第一 驱动器675使第一驱动磁铁673在第一位置与第二位置之间运动，第二驱动器676使第二 驱动磁铁674在第一位置与第二位置之间运动。将第一驱动磁铁673、第一从动磁铁671、第二从动磁铁672布置成在第一驱动磁 铁673与第一从动磁铁671之间施加排斥力和吸引力中的一种，在第一驱动磁铁673与第 二从动磁铁672之间施加排斥力和吸引力中的另一种。将第二驱动磁铁674布置成在第二 驱动磁铁674与第一从动磁铁671之间施加排斥力和吸引力中的一种，在第二驱动磁铁674 与第二从动磁铁672之间施加排斥力和吸引力中的另一种。例如，第一驱动磁铁673与第 一从动磁铁671的相同磁极彼此面对。第二驱动磁铁674与第二从动磁铁672的相同磁极 彼此面对。第一驱动磁铁673的上表面具有与第二驱动磁铁674的上表面不同的磁极。例 如，第一驱动磁铁673的上部具有N极而其下部具有S极，而第一从动磁铁671的上部具有 S极而其下部具有N极。另外，第二驱动磁铁674的上部具有S极而其下部具有N极，而第 二从动磁铁672的上部具有N极而其下部具有S极。图22和图23为示意图，它们显示了第一驱动磁铁673的上表面与第二驱动磁铁 674的上表面具有相同磁极的情况以及它们具有不同磁极的情况。在以下的描述中，第二销 502布置在等待位置处，第一销501布置在支承位置处。参见图22，在将第二销502布置在等待位置处并将第一销501布置在支承位置处 的状态下，在第一驱动磁铁673的上表面与第二驱动磁铁674的上表面具有相同的磁极时， 在第二驱动磁铁674与第一从动磁铁671之间施加排斥力，并且在对第一杆631施加力‘d’ 以使其逆时针转动时，从支承位置向等待位置对第一销501施加力‘e’。因此，第一销501离 开基片W的侧部，并且，再也不能稳定地支承基片W。相反，参见图23，在第一驱动磁铁673 的上表面与第二驱动磁铁674的上表面具有不同的磁极时，在第二驱动磁铁674与第一从 动磁铁671之间施加吸引力。因此，对第一杆631施加力‘f’以使其顺时针转动，并且，朝 向基片W对第一销501施加力‘g’，以便能更稳定地支承基片W。图24 图29显示了在加工期间卡盘销500b和卡盘销运动单元600b的状态。图24、图26和图28为显示旋转头40b的平面图。图25、图27和图29分别为沿图24、图26 和图28中的线IV-IV、线V-V和线VI-VI所示的横剖面图。参见图24和图25，在从旋转头 40b上装卸基片W时，使第一驱动磁铁673和第二驱动磁铁674升至第一位置，并且，将第一 销501和第二销502布置在等待位置处。之后，参见图26和图27，使第一驱动磁铁673运 动至第二位置，并且，将第二驱动磁铁674保持在第一位置处。使第一销501运动至等待位 置，并通过第二销502支承基片W。使基片W转动，并且，对基片W提供加工溶剂或气体以进 行加工，以便对基片W进行处理。在经过预定时间时，参见图28和图29，使第二驱动磁铁 674运动至第二位置，并且，第二销502接触基片W。之后，使第一驱动磁铁673运动至第一 位置处，并且使第一销591运动离开基片W。在仅由第一销501支承基片W的状态下进行加 工时，使接触第二销502的基片W的侧面区域暴露于加工溶剂或加工气体之中。在仅由第 二销502支承基片W的状态下进行加工时，使接触第一销501的基片W的侧面区域暴露于 加工溶剂或加工气体之中。根据本发明的实施例，即使在基片以高速转动时，仍能稳定地将卡盘销保持在与 基片的侧部接触的接触位置。根据本发明的实施例，即使在一个卡盘销面对基片的槽口时，卡盘销仍能稳定地 支承基片。根据本发明的实施例，仅通过少量卡盘销就能稳定地支承基片。上面描述的主题被认为是说明性而非限定性的，权利要求书旨在覆盖落入本发明 真实思想和范围内的改进、提高和其它实施例。因此，对于法律允许的最大范围而言，本发 明的保护范围应由以下权利要求及其等同方案的最广义允许解释所限定，并且不应受到上 面详细说明的约束或限制。
2权利要求
一种旋转头，其包括主体；从所述主体向上突出的卡盘销；以及卡盘销运动单元，其结构能够使所述卡盘销在支承位置与等待位置之间运动，以便使得基片位于所述主体上，其中，位于所述旋转头上的基片的侧部在所述支承位置处支承，所述等待位置比所述支承位置离所述主体的中心更远，其中，所述卡盘销运动单元包括与每一所述卡盘销相连的转动杆；将所述转动杆固定至所述主体的枢轴销；以及驱动件，其使所述转动杆围绕作为转动轴的所述枢轴销转动。
2.根据权利要求1所述的旋转头，其中，所述转动杆包括第一部分，其为相对于所述枢轴销与所述卡盘销相连的区域；以及 第二部分，其为相对于所述枢轴销与所述第一部分相对的区域， 其中，所述第二部分包括 第一线形部分；以及第二线形部分，其比所述第一线形部分离所述第一部分更远并且低于所述第一线形部分。
3.根据权利要求2所述的旋转头，其中，所述第二线形部分平行于所述第一线形部分， 并且，所述第二部分还包括从所述第一线形部分延伸至所述第二线形部分的第三线形部分。
4.根据权利要求3所述的旋转头，其中，所述第二线形部分垂直于所述第一线形部分 和所述第三线形部分。
5.根据权利要求2所述的旋转头，其中，所述第一部分包括从所述第一线形部分伸出 且平行于所述第二线形部分的线形部分，并且，所述第一部分的线形部分高于所述第二部 分的第二线形部分。
6.根据权利要求2所述的旋转头，其中，与所述主体的中心相邻的所述第二部分的端 部低于距离所述主体中心最远的所述第一部分的端部。
7.根据权利要求1所述的旋转头，其中，在所述主体转动时，提供所述转动杆以利用反 向离心力从所述等待位置向所述支承位置对所述卡盘销施加力。
8.根据权利要求2所述的旋转头，其中，所述主体包括止动件，该止动件具有带有开口 前部和开口后部的通孔，所述转动杆通过所述通孔，所述枢轴销的结构使所述转动杆在所述通孔中与所述止动件相连，并且， 所述通孔的直径大于所述转动杆的厚度。
9.根据权利要求2 8中任意一项所述的旋转头，其中，所述第二部分比所述第一部分重。
10.根据权利要求1 8中任意一项所述的旋转头，其中，提供所述驱动件以通过磁力 使所述卡盘销从所述支承位置运动至所述等待位置。
11.根据权利要求2 8中任意一项所述的旋转头，其中，所述驱动件包括与所述每一转动杆的第二部分相连的从动磁铁；以及在所述从动磁铁之下朝向所述从动磁铁的驱动磁铁，其中，所述从动磁铁和所述驱动磁铁具有彼此面对的相同的磁极。
12.根据权利要求11所述的旋转头，其中，所述驱动磁铁具有环形形状。
13.根据权利要求11所述的旋转头，其中，所述从动磁铁和所述驱动磁铁包括永久磁 铁，并且，所述驱动件还包括能够使所述驱动磁铁竖直运动的驱动器。
14.根据权利要求11所述的旋转头，其还包括弹性件，该弹性件与所述转动杆和所述 主体相连并使所述转动杆转动以从所述等待位置向所述支承位置对所述卡盘销施加力。
15.根据权利要求14所述的旋转头，其中，所述弹性件包括弹簧，其中，所述弹簧的一端与所述转动杆的第二部分相连，另一端在所述转动杆的上侧与 所述主体相连。
16.根据权利要求11所述的旋转头，其中，所述第二部分的重量与所述从动磁铁的重 量的总和大于所述第一部分的重量与所述卡盘销的重量的总和。
17.根据权利要求11所述的旋转头，其中，将一部分所述卡盘销划分为第一组，将另一 部分所述卡盘销划分为第二组，其中，所述转动杆包括与构成所述第一组的卡盘销相连的第一杆；以及与构成所述第二组的卡盘销相连的第二杆，其中，所述驱动件包括与所述第一杆相连的第一从动磁铁；与所述第二杆相连的第二从动磁铁；朝向所述第一从动磁铁的第一驱动磁铁；以及朝向所述第二从动磁铁的第二驱动磁铁。
18.根据权利要求17所述的旋转头，其中，所述第一从动磁铁比所述第二从动磁铁离 所述主体的中心更远，并且所述第一驱动磁铁和所述第二驱动磁铁分别具有环形形状。
19.根据权利要求18所述的旋转头，其中，所述第一从动磁铁、所述第二从动磁铁、所 述第一驱动磁铁和所述第二驱动磁铁分别包括永久磁铁，并且，所述驱动件还包括使所述第一驱动磁铁竖直运动的第一驱动器；以及 使所述第二驱动磁铁竖直运动的第二驱动器。
20.根据权利要求19所述的旋转头，其中，所述第一驱动磁铁和所述第一从动磁铁具 有彼此面对的相同的磁极，所述第二驱动磁铁和所述第二从动磁铁具有彼此面对的相同的磁极，并且 所述第一驱动磁铁的上表面和所述第二驱动磁铁的上表面具有彼此不同的磁极。
21.根据权利要求20所述的旋转头，其中，所述第一杆和所述第二杆具有彼此不同的 长度，所述第一从动磁铁设置至所述第一杆的一端，并且所述第二从动磁铁设置至所述第二杆的一端。
22.根据权利要求17所述的旋转头，其中，所述第一组和所述第二组中每一组的所述 卡盘销的数量均为5个以上，并且所述第一组中所包括的卡盘销和所述第二组中所包括的卡盘销交替布置。
23.根据权利要求1 8中任意一项所述的旋转头，其中，所述每一卡盘销均包括 底部；以及接触部分，其固定在所述底部上并从所述底部向所述主体的中心突出，以便该接触部 分适于与所述基片接触，其中，所述接触部分设置有多个。
24.根据权利要求23所述的旋转头，其中，所述接触部分分别沿与其纵向相垂直的方 向彼此隔离。
25.根据权利要求1 8中任意一项所述的旋转头，其中，所述主体包括 下侧板，在该下侧板处安装有所述卡盘销运动单元；上侧板，其安装在所述下侧板的上部并在上表面中具有凹入空间；以及设置在所述凹入空间中的导板，其中，竖直通过所述下侧板的中央设置有通孔，在所述上侧板的中央设置有通孔，该通孔与所述下侧板的通孔连通，并且 所述导板的底面设置有导管，其中经所述上侧板的通孔以及所述下侧板的通孔供给的 气体在该导管中流动。
26.根据权利要求25所述的旋转头，其中，所述导管包括 设置在所述导板边缘处的环状缓冲空间；通道，其作为凹槽设置在所述导板的底面并使所述缓冲空间与所述上侧板的通孔相 连；以及环状凹部，其设置在所述导板的底面中并从所述缓冲空间延伸至所述导板的外端。
27.一种旋转头，其包括 主体；从所述主体向上突出的第一销和第二销；以及卡盘销运动单元，其结构能够使所述第一销和所述第二销在支承位置与等待位置之间 运动，以便使得基片位于所述主体上，其中，位于所述旋转头上的基片的侧部在所述支承位 置处支承，所述等待位置比所述支承位置离所述主体的中心更远， 其中，所述卡盘销运动单元包括与所述第一销相连并通过枢轴销与所述主体相连的第一杆； 与所述第二销相连并通过枢轴销与所述主体相连的第二杆； 与所述第一杆相连的第一从动磁铁； 与所述第二杆相连的第二从动磁铁； 朝向所述第一从动磁铁的第一驱动磁铁； 朝向所述第二从动磁铁的第二驱动磁铁； 使所述第一驱动磁铁竖直运动的第一驱动器；以及 使所述第二驱动磁铁竖直运动的第二驱动器，其中，在所述第一驱动磁铁与所述第一从动磁铁之间施加排斥磁力和吸引磁力中的一 种力，并且在所述第一驱动磁铁与所述第二从动磁铁之间施加排斥磁力和吸引磁力中的另一种力。
28.根据权利要求27所述的旋转头，其中，在所述第二驱动磁铁与所述第二从动磁铁 之间施加排斥磁力和吸引磁力中的一种力，并且在所述第二驱动磁铁与所述第一从动磁铁之间施加排斥磁力和吸引磁力中的另一种力。
29.根据权利要求28所述的旋转头，其中，所述第一驱动磁铁和所述第二驱动磁铁分 别低于所述第一从动磁铁和所述第二从动磁铁，所述第一从动磁铁和所述第一驱动磁铁具有彼此面对的相同的磁极， 所述第二从动磁铁和所述第二驱动磁铁具有彼此面对的相同的磁极，并且 所述第一驱动磁铁的上表面和所述第二驱动磁铁的上表面具有彼此相反的磁极。
30.根据权利要求27 29中任意一项所述的旋转头，其中，所述第一驱动磁铁和所述 第二驱动磁铁分别具有环形形状，并且，所述第一驱动磁铁的直径大于所述第二驱动磁铁的直径，并且所述第一驱动磁铁环绕 所述第二驱动磁铁。
31.根据权利要求27 29中任意一项所述的旋转头，其中，所述第一杆与弹性件相连， 该弹性件使所述第一杆转动以从等待位置向支承位置对所述第一销施加力，所述第二杆与弹性件结合，该弹性件使所述第二杆转动以从等待位置向支承位置对所 述第二销施加力。
32.根据权利要求27所述的旋转头，其中，所述第一杆和所述第二杆均包括 第一部分，其为相对于所述枢轴销与所述卡盘销相连的区域；以及第二部分，其为相对于所述枢轴销与所述第一部分相对的区域； 其中，所述第二部分包括 第一线形部分；第二线形部分，其比所述第一线形部分离所述第一部分更远，平行于所述第一线形部 分并低于所述第一线形部分；以及使所述第一线形部分与所述第二线形部分相连的第三线形部分。
33.根据权利要求27 29中任意一项所述的旋转头，其中，在所述主体转动时，所述第 一杆和所述第二杆均利用反向离心力从等待位置向支承位置对所述第一销或所述第二销 施加力。
34.一种利用设置在旋转头上的卡盘销支承基片侧部的方法，该方法包括使转动杆转动以改变与卡盘销相连的转动杆的两个端部的高度并且使卡盘销在卡盘 销与基片的侧部接触的支承位置和卡盘销与基片的侧部分离的等待位置之间运动， 其中，在使基片转动时，将卡盘销保持在支承位置处的力包括反向离心力。
35.根据权利要求34所述的方法，其中，使所述卡盘销从所述支承位置运动至所述等 待位置的力包括磁力。
36.根据权利要求35所述的方法，其中，使所述卡盘销从所述等待位置运动至所述支承位置的力包括弹力。
37.根据权利要求36所述的方法，其中，从动磁铁安装在所述转动杆上， 驱动磁铁设置在所述从动磁铁之下，所述从动磁铁和所述驱动磁铁具有彼此面对的相同的磁极，通过使所述驱动磁铁运动至所述从动磁铁，所述卡盘销从所述支承位置运动至所述等 待位置，通过使所述驱动磁铁运动离开所述从动磁铁，所述卡盘销从所述等待位置运动至所述 支承位置，并且，所述驱动磁铁运动离开所述从动磁铁的速度小于所述驱动磁铁向所述从动磁铁运动 的速度。
38.根据权利要求34 36中任意一项所述的方法，其中，使所述卡盘销从所述等待位 置运动至所述支承位置的力包括重力。
39.一种基片处理设备，其包括 壳体；设置在所述壳体中并支承基片的旋转头；以及流体供给单元，其将加工溶剂或加工气体供给至放置在所述旋转头上的基片上，其中，所述旋转头包括主体；从所述主体向上突出的卡盘销；以及其结构能够使所述卡盘销在支承位置与等待位置之间运动，以便允许将基片放置在所 述主体上，其中位于所述旋转头上的基片的侧部在所述支承位置处支承，所述等待位置比 所述支承位置离所述主体的中心更远， 其中，所述卡盘销运动单元包括通过枢轴销固定在所述主体上的转动杆，所述转动杆具有第一部分，该第一部分为相 对于所述枢轴销与所述卡盘销相连的区域，所述转动杆具有第二部分，该第二部分为相对 于所述枢轴销与所述第一部分相对的区域；以及驱动件，其结构能使所述转动杆转动以改变所述转动杆的两个端部的高度并使所述卡 盘销在所述支承位置与所述等待位置之间运动。
40.根据权利要求39所述的基片处理设备，其中，所述转动杆的第二部分包括 第一线形部分；以及第二线形部分，其比所述第一线形部分离所述第一部分更远且低于所述第一线形部分。
41.根据权利要求39或40所述的基片处理设备，其中，将一部分卡盘销划分为第一组， 另一部分卡盘销划分为第二组，其中，所述转动杆包括与构成所述第一组的卡盘销相连的第一杆；以及 与构成所述第二组的卡盘销相连的第二杆， 其中，所述驱动件包括 与所述第一杆相连的第一从动磁铁；第二从动磁铁，其比所述第一从动磁铁更靠近所述主体的中心并与所述第二杆相连； 朝向得到第一从动磁铁的第一驱动磁铁；以及 朝向所述第二从动磁铁的第二驱动磁铁。
42.根据权利要求41所述的基片处理设备，其中，所述第一驱动磁铁和所述第二驱动 磁铁分别低于所述第一从动磁铁和所述第二从动磁铁并具有环形形状， 所述第一从动磁铁和第一驱动磁铁具有彼此面对的相同的磁极， 所述第二从动磁铁和所述第二驱动磁铁具有彼此面对的相同的磁极，并且 所述第一驱动磁铁的上表面和所述第二驱动磁铁的上表面具有彼此相反的磁极。
全文摘要
提供一种支承基片并使基片转动的旋转头。旋转头包括主体；卡盘销，这些卡盘销安装在主体上并在支承基片的支承位置与为装卸基片提供空间的等待位置之间运动；以及使卡盘销运动的卡盘销运动单元。卡盘销运动单元包括与每一卡盘销相结合的转动杆，将转动杆固定至主体的枢轴销；以及驱动件，其使转动杆绕作为转动轴的枢轴销转动以使卡盘销从支承位置向等待位置运动。在主体转动时，转动杆利用反向离心力从等待位置向支承位置对卡盘销施加力。卡盘销包括在加工期间交替卡紧基片的第一销和第二销。
文档编号H01L21/00GK101901776SQ20091022483
公开日2010年12月1日 申请日期2009年11月26日 优先权日2008年11月26日
发明者李泽烨, 裵正龙, 金春植 申请人:细美事有限公司