CN112349618A - 旋转干燥装置 - Google Patents

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Abstract

提供旋转干燥装置，改善工件的吸附并减少吸附面的残留水，能实现干燥工序的短时间化和装置结构的简化。其包括：旋转的旋转台(10)；旋转台垫(11)，设置于旋转台(10)，具有保持工件的吸附面(12)；真空吸引机构，通过从吸附面(12)吸引流体，将工件吸附于吸附面(12)。吸附面(12)形成有：吸引口(15)，与真空吸引机构相连，供真空吸引机构所吸引的流体流动；供流体流动的吸引槽(13)，向工件的方向开口并与吸引口(15)相连。在工件吸附于吸附面(12)时，将工件的位于吸附面(12)附近的部分部分上附着的水分经由吸引槽(13)和吸引口(15)吸引除去。由此，能短时间内高效执行残留水少的干燥工序。

Description

旋转干燥装置
技术领域
本发明涉及一种旋转干燥装置，该旋转干燥装置通过利用离心力使附着于工件的水分等飞散并除去而使工件干燥。
背景技术
以往已知一种由旋转台保持半导体晶片等工件并使工件旋转的旋转干燥装置。在这种旋转干燥装置中，承载在旋转台的保持面上的工件被该保持面真空吸附保持。此后，利用旋转台的旋转而使工件旋转。并且，通过利用离心力使附着于工件表面的清洗水等飞散并除去而使工件干燥。
例如，在日本专利公开公报特开2015-207744号中公开了一种旋转装置，其具备保持晶片的旋转台。同一文献公开的旋转装置的旋转台具有圆盘状的旋转板。晶片保持在该旋转板的上表面侧。
旋转轴的上端侧连接于旋转板的下表面侧。另一方面，旋转轴的下端侧与电机连结。利用借助旋转轴从电机传递来的旋转力，旋转板在保持晶片的状态下旋转。
此外，例如在日本专利公开公报特开2010-123858号中公开了一种具有旋转台的旋转式清洗装置，该旋转台包括圆板状的吸附部，该圆板状的吸附部由在内部具有无数气孔的多孔质材料构成。旋转台的吸附部的上表面构成为吸附保持工件的保持面。
同一文献中公开的旋转式清洗装置具备：空气喷嘴，向保持于旋转台的工件喷出干燥用空气；以及空气供给机构，向该空气喷嘴供给干燥空气。
使保持于保持面的工件离开该保持面时，从空气供给机构送出的空气经过吸附部内并从保持面向工件喷出。工件因该向上喷出的空气而受到从保持面向上喷起的作用，从旋转台离开。
但是，在上述现有技术的旋转干燥装置中，在减少残留于工件的位于吸附面附近的部分的水分来提高干燥效率的方面，有待改进。
具体地说，在现有技术的旋转台中，具有在保持工件的吸附面上容易产生残留水的问题。如果在吸附面残留有水分，则在利用工件的旋转使水飞散的干燥工序结束之后，使工件离开旋转台的吸附面时，残留于吸附面的水分飞散，水分再次附着于干燥工序中被干燥的工件。
此外，在现有技术的真空吸附机构中，以在旋转台的旋转中工件不离开的方式，在接近真空的状态下牢固地保持工件。由此，即使真空吸附机构停止而停止抽真空，在吸附面也残存有真空部，因此成为晶片被吸附于吸附面的状态。由此，在干燥工序后，不容易实施使工件离开旋转台的工序。
在现有技术的真空吸附机构中，为了在干燥工序后使被吸附的工件离开，如日本专利公开公报特开2010-123858号所公开的那样，需要向旋转台的吸附面供给空气的空气供给机构。即，空气供给装置具有工件吸附用的用于吸引空气的吸附回路以及工件离开用的用于供给空气的提升回路。因此，空气供给装置的结构复杂。
此外，如日本专利公开公报特开2010-123858号所公开的那样，在向吸附保持工件的吸附面喷出离开用的空气的方法中也存在如下问题：残留在空气配管内等的水分在干燥工序后再次喷射并附着于工件面。
此外，也可以考虑在由旋转台吸附保持工件之前，向工件的吸附面侧喷射空气而将水分吹散的方法。但是，在这种方法中，需要用于喷射空气的空气供给装置。此外，在喷射空气的工序后，进行由保持面吸附工件并使工件旋转的工序。因此，干燥工序需要较长时间。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的。本发明的一个目的在于提供以下的旋转干燥装置。在该旋转干燥装置中，通过改善工件的吸附并减少吸附面的残留水，能够实现干燥工序的短时间化和装置结构的简化。
本发明的一种方式的旋转干燥装置包括：旋转的旋转台；旋转台垫，设置于所述旋转台，具有保持工件的吸附面；以及真空吸引机构，通过从所述吸附面吸引流体，将所述工件吸附于所述吸附面，在所述吸附面形成有：吸引口，与所述真空吸引机构相连，供所述真空吸引机构所吸引的所述流体流动；以及供所述流体流动的吸引槽，向所述工件的方向开口并与所述吸引口相连。
按照本发明的一种方式的旋转干燥装置(本旋转干燥装置)，在设置于旋转的旋转台的旋转台垫的保持工件的吸附面形成有：吸引口，与真空吸引机构相连，供真空吸引机构所吸引的流体流动；以及供流体流动的吸引槽，向工件的方向开口并与吸引口相连。
按照这种结构，在利用真空吸引机构将工件吸附于吸附面时，能够经由吸引槽和吸引口，将工件的位于吸附面附近的部分部分上附着的水分吸引除去。因此，在进行使工件旋转而利用离心力使水分等飞散并除去的干燥工序时，能够在保持工件的吸附面的附近减少残留于工件的水分。因此，能够在短时间内高效地执行干燥工序。
具体地说，按照本旋转干燥装置，在将工件吸附于旋转台垫之前，不需要执行用于从工件的位于吸附面附近的部分吹散水分的空气喷射工序等。因此，不需要用于该工序的空气供给装置。此外，由于不需要空气喷射工序等，所以能够缩短干燥工序所需的时间。
此外，残留于工件的水分减少，因此在使工件旋转进行干燥并从旋转台垫离开后，不需要再次向工件喷出干燥用的空气。因此，不需要用于进行这种空气喷出的空气供给装置，并且能够缩短干燥工序所需的时间。
此外，按照本旋转干燥装置，优选的是，在所述吸附面形成有直线状的吸引凹部，所述吸引凹部向所述工件的方向开口，且两端从所述旋转台垫的旋转中心附近向旋转半径方向延伸，所述吸引口形成于所述吸引凹部，所述吸引槽在与所述吸引凹部交叉的方向上延伸，并与所述吸引凹部相连。由此，能够将工件适当地吸附保持于旋转台垫的吸附面。此外，能够高效地吸引除去吸附面所保持的工件的位于吸附面附近的部分附着的水分。
此外，按照本旋转干燥装置，优选的是，所述吸引槽的一端从所述旋转台垫的周向边缘向外侧开口，所述吸引凹部的两端部不从所述旋转台垫的周向边缘向外侧开口。按照这种结构，能够从在旋转台垫的周向边缘开口的吸引槽的一端吸引空气。此外，利用该空气流，能够高效地使附着于工件的水分向开设了吸引槽的另一端的吸引凹部喷射流动。并且，能够经由形成于吸引凹部的吸引口，将经由吸引槽与空气一起喷射流动的水分吸引除去。
此外，吸引槽的一端从旋转台垫的周向边缘向外侧开口。因此，通过在基于旋转的干燥工序完成后停止真空吸引机构的吸引，从而吸引槽内和吸引凹部内的压力与旋转台垫外部的压力实质上相等。由此，旋转台垫吸附工件的力实质上消失。因此，能够容易地使工件离开旋转台垫。由此，能够缩短干燥工序后的离开工序所需的时间。此外，不需要设置用于使工件离开旋转台垫的供给空气的提升回路。由此，能够提高干燥工序的效率，并且能够提高旋转干燥装置的生产性。
此外，按照本旋转干燥装置，优选的是，所述吸引口形成为比所述旋转台垫的旋转中心更靠旋转半径方向外侧。由此，能够利用真空吸引机构产生的吸引空气，使由旋转产生的离心力难以除去的附着于旋转中心附近的水分流动到吸引口，来吸引除去。由此，提高了干燥效率，因此能够缩短干燥工序所需的时间。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的旋转干燥装置的概略结构的主视图。
图2是本发明实施方式的旋转干燥装置的旋转台垫的俯视图。
图3是表示本发明实施方式的旋转干燥装置的旋转台垫附近的放大主视图。
具体实施方式
下面，基于附图对本发明实施方式的旋转干燥装置进行详细说明。
图1是表示本发明实施方式的旋转干燥装置1的概略结构的主视图。
参照图1，旋转干燥装置1例如是如下装置：通过使半导体晶片等工件W旋转，从而利用离心力使附着于工件W的清洗用的纯水等飞散并从工件W除去，由此使工件W干燥。工件W是圆板状或四方形板状的加工对象材料。工件W例如可以是近年来正在推进大型化的WLP(Wafer Level Package晶片级封装)、使WLP进一步大型化的大型安装基板亦即PLP(PanelLevel Package面板级封装)、封装基板、其他层叠基板、半导体基板和电容器等元件用的基板。
旋转干燥装置1具有：旋转的旋转台10；设置在旋转台10的上表面的旋转台垫11；作为用于吸附工件W的真空吸引机构的真空泵30；以及作为使旋转台10旋转的驱动源的电机28。
旋转台10是支承从上方放置的工件W的部件。旋转台10具有俯视呈大致圆形的形态。旋转台10以其圆形的中心为轴，与被吸附的工件W一起在大致水平方向上旋转。
作为旋转台10的旋转主轴的轴19借助旋转接头24，以能够从轴25传递来旋转动力的方式连结于轴25。轴25借助联轴器26，以能够从轴29传递来旋转动力的方式连结于电机28的电机轴29。即，旋转台10以电机28为驱动源进行旋转。
设置在旋转台10的上表面的旋转台垫11例如主要由树脂材料形成，具有俯视呈大致圆形的形态。该树脂材料可以列举ABS树脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂)、聚氯乙烯树脂、PET(聚对苯二甲酸乙二酯)和聚四氟乙烯等。
旋转台垫11是吸附保持工件W的部件，与工件W一起旋转。具体地说，旋转台垫11的上表面为保持工件W的吸附面12。
旋转接头24将轴25和作为旋转台10的旋转主轴的轴19支撑为旋转自如。旋转接头24是如下接头：形成有使从工件W侧流出的流体、即空气和附着于工件W的水分等从旋转台垫11流向真空泵30侧的路径。
在旋转接头24的流体口连接有成为供流体流动的路径的空气配管31。空气配管31与真空泵30连接。空气配管31也可以设置未图示的气液分离装置，所述气液分离装置用于使从工件W吸引的水分与空气分离。
电机28是使旋转台10旋转的驱动源。如上所述，作为电机28的输出轴的电机轴29借助联轴器26、轴25和旋转接头24的动作轴，与作为旋转台10的旋转主轴的轴19连结。
在此，由电机28驱动的旋转台10的转速例如为60～3000r.p.m.，优选为1500～2500r.p.m.。利用这种高速旋转，能够执行短时间内的高效的干燥工序。
旋转接头24和电机28固定并支承于支承台35。在支承台35的上部、且在旋转台10的下方设置有排水盒20，所述排水盒20接收来自工件W的水分并使水分流动。排水盒20是接收从工件W飞散的水分的大致杯状的部件。
在排水盒20的周向边缘部形成有壁部22。壁部22接收利用离心力而从旋转的工件W飞散的水分。壁部22具有大致圆筒状的形态。在壁部22的上端附近形成有向旋转中心方向延伸的大致环状圆板形的上边缘部23。在排水盒20的底部形成有用于排出从工件W飞散的水分的排水口21。在排水口21连接有未图示的排水管。收集到排水盒20的水分经由该排水管向未图示的排水容器等排出。
此外，旋转干燥装置1可以包括空气供给装置32和空气喷嘴33，该空气供给装置32供给干燥用的空气。空气喷嘴33向工件W的上表面吹出来自空气供给装置32的空气。由此，能够实现干燥工序的进一步的高效化。
图2是旋转台垫11的俯视图，是从上方观察吸附面12的图。
如图2所示，在旋转台垫11的吸附面12形成有大致直线状的吸引凹部14、吸引槽13和吸引口15。吸引凹部14在旋转台垫11的径向延伸。吸引槽13在与吸引凹部14交叉的方向(水平方向)上延伸。吸引口15形成于吸引凹部14。吸引口15与作为真空吸引机构的真空泵30(参照图1)相连。
吸引凹部14是朝向吸附面12的上方、即工件W的方向开口的凹部。吸引凹部14的两端从旋转台垫11的旋转中心附近朝向旋转半径方向大致直线状延伸。吸引凹部14的两端部不从旋转台垫11的周向边缘向外侧开口。吸引凹部14的凹部形状没有特别限定。吸引凹部14例如可以具有断面大致V形的槽形状。在吸附工件W时，吸引凹部14成为供真空泵30所吸引的流体、即空气和附着于工件W的水分等流动的流道。
吸引槽13是朝向吸附面12的上方、即工件W的方向开口的凹部。吸引槽13在与吸引凹部14交叉的方向上大致直线状延伸。吸引槽13的一端从旋转台垫11的周向边缘向外侧开口。吸引槽13的另一端在吸引凹部14开口。即，吸引槽13形成为使流体能够从旋转台垫11的外部向吸引凹部14的内部流通。
在旋转台垫11形成有多条吸引槽13。具体地说，在经过旋转台垫11的旋转中心附近且大致直线状延伸的吸引凹部14的两侧，大致平行地形成多条吸引槽13。所述多条吸引槽13的一端在旋转台垫11的外周开口，而另一端与吸引凹部14相连。在吸附工件W时，吸引槽13成为供真空泵30所吸引的流体、即空气和附着于工件W的水分等流动的流道。
吸引口15形成在吸引凹部14的底面。具体地说，吸引口15形成在吸引凹部14的底面中的、从旋转台垫11的旋转中心朝向旋转半径方向外侧偏移的两个部位。
吸引口15与真空泵30相连。在吸附工件W时，吸引口15成为供真空泵30所吸引的流体、即空气和附着于工件W的水分等流动的流道。
即，附着于工件W的清洗用的纯水等被流经吸引槽13和吸引凹部14的吸附用的空气吹散，并且与该吸附用的空气一起从吸引槽13经由吸引凹部14和吸引口15流动而被除去。
图3是表示旋转干燥装置1的旋转台垫11附近的放大主视图。图3表示了旋转台10的断面的概略形状。
如图3所示，在旋转台10的上表面形成有供旋转台垫11嵌合的嵌合凹部17。嵌合凹部17具有与旋转台10的主体的圆形同心的俯视呈大致圆形的形态。旋转台垫11的底面侧嵌入旋转台10的嵌合凹部17，并由未图示的螺栓等固定。
如上所述，在旋转台垫11的吸附面12形成有多条吸引槽13。吸引槽13的断面形状为大致V形。吸引槽13的深度比吸引凹部14的深度浅，具体地说，例如为0.01～1mm，优选为0.05～0.5mm。由此，通过将吸引槽13形成为具有适宜的形状和深度，从而吸附面12能够利用真空泵30对流体的吸引来吸附工件W，并将工件W以能够承受旋转的强度进行保持。
具体地说，即使在旋转台垫11的外部的空气从吸引槽13流入的情况下，旋转台垫11的吸附面12也能够保持足够的真空度。因此，在这种情况下，工件W实质上不会因离心力而脱离吸附面12。
此外，通过将吸引槽13形成为具有适宜的形状，能够使流道断面面积为适宜的大小。由此，能够使流经吸引槽13的空气的速度为适当的速度。其结果，能够利用流经吸引槽13的空气良好地吹走附着于工件W的水分。
如上所述，在旋转台垫11的吸附面12的旋转中心附近形成有吸引凹部14，所述吸引凹部14为大致直线状延伸的凹部。在吸引凹部14形成有成为流体的流道的吸引口15。具体地说，吸引口15形成为从吸引凹部14贯穿至旋转台垫11的下表面。
在旋转台垫11的下表面形成有吸引路径16，所述吸引路径16是成为流体的流道的凹部。吸引路径16是经过旋转台垫11的旋转中心附近的大致直线状的凹部。吸引路径16的两端附近与吸引口15相连。并且，在旋转台垫11与旋转台10的嵌合凹部17嵌合的状态下，吸引路径16形成与吸引路径18相连的流体的流道，所述吸引路径18形成在旋转台10的旋转中心附近。
参照图1至图3，根据上述结构，在吸附工件W时，形成从旋转台垫11的外部与真空泵30相连的流体的流道。该流道包括吸引槽13、吸引凹部14、吸引口15、吸引路径16、吸引路径18、旋转接头24和空气配管31。
在干燥工序中，通过使工件W旋转而利用离心力使吸附于工件W的水分等飞散并从工件W除去。在进行这样的干燥工序时，通过使真空泵30运转，从而能够由旋转台垫11的吸附面12吸附保持工件W。
吸引槽13的一端在旋转台垫11的外周开口。因此，即使在吸附保持工件W的状态下，从旋转台垫11的外周经由吸引槽13、吸引凹部14和吸引口15而被真空泵30吸引的空气的流动也持续。
利用上述的空气的流动，在保持有工件W的吸附面12的附近，附着于工件W的水分与空气一起流动并被吸引。即，在由吸附面12吸附工件W时，能够经由吸引槽13、吸引凹部14和吸引口15，将工件W的位于吸附面12附近的部分部分上附着的水分吸引除去。由此，能够在短时间内高效地执行残留水少的干燥工序。
例如，实施了使用旋转干燥装置1的干燥工序的试验。在该试验中，工件W使用了直径300mm、厚度约800μm的硅晶片。在该实验中，首先向工件W的正反面喷射了纯水。此后，通过将工件W保持于吸附面12以及使旋转台10以旋转速度2500r.p.m.旋转，执行了干燥工序。由此，以干燥时间30～45秒得到了实质上完全没有问题的良好的干燥结果。此外，在干燥工序后，通过使真空泵30停止，从而也能够以实质上没有问题的方式容易地进行使工件W离开吸附面12的工件W离开工序。
此外，例如实施了使用假想为PLP基板的500mm×500mm的丙烯酸板作为工件W的试验。在该实验中，首先向工件W的正反面喷射了纯水。此后，通过将工件W保持于吸附面12以及使旋转台10以旋转速度500～2000r.p.m.旋转，执行了干燥工序。由此，能够以干燥时间90～120秒得到了良好的干燥结果。此外，在干燥工序后，通过使真空泵30停止，从而也能够容易地执行工件W离开工序。
由此，按照旋转干燥装置1，能够在短时间内高效地执行干燥工序。并且，在将工件W吸附于旋转台垫11之前，不需要执行在现有技术中所需要的从工件W的位于吸附面12附近的部分吹散水分的空气喷射工序等。因此，不需要用于该工序的空气供给装置。此外，由于不需要空气喷射工序，所以能够缩短干燥工序所需的时间。
此外，即使在基于旋转的干燥工序中，吸附面12中的吸引空气的流动也持续，所以残留于工件W的水分减少。因此，在使工件W旋转进行干燥并从旋转台垫11离开后，不需要再次向工件W喷出干燥用的空气。由此，不需要用于在工件W离开后进行空气喷出干燥的空气供给装置，并且能够缩短干燥工序所需的时间。
此外，吸引槽13的一端从旋转台垫11的周向边缘向外侧开口。因此，通过在基于旋转的干燥工序完成后停止真空泵30的吸引，从而吸引槽13内和吸引凹部14内的压力与旋转台垫11外部的压力实质上相等。
由此，旋转台垫11吸附工件W的力实质上消失。因此，能够容易地使工件W离开旋转台垫11。由此，能够缩短干燥工序后的离开工序所需的时间。
此外，不需要设置用于使工件W离开旋转台垫11的供给空气的提升回路。即，作为真空回路仅设置进行真空泵30的吸引的一个回路即可。由此，按照本实施方式，得到了干燥工序的效率高、结构简化、生产性优异的旋转干燥装置1。
此外，按照旋转干燥装置1，吸引口15形成为比旋转台垫11的旋转中心更靠旋转半径方向外侧。由此，能够利用真空泵30产生的吸引空气，使由旋转产生的离心力难以除去的附着于旋转中心附近的水分流动到吸引口15，来吸引除去。由此，提高了干燥效率，因此能够缩短干燥工序所需的时间。
另外，本发明的方式并不限定于上述实施方式。本发明的方式除了上述实施方式以外，能够在不脱离本发明的要旨的范围内进行各种变更来实施。
此外，本发明的旋转干燥装置可以是以下的第一旋转干燥装置。第一旋转干燥装置的特征在于包括：旋转的旋转台；旋转台垫，设置于所述旋转台，具有保持工件的吸附面；以及真空吸引机构，从所述吸附面吸引流体，将所述工件吸附于所述吸附面，在所述吸附面形成有：吸引口，与所述真空吸引机构相连，供所述真空吸引机构所吸引的所述流体流动；以及供所述流体流动的吸引槽，向所述工件方向开口并与所述吸引口相连，在将所述工件吸附于所述吸附面时，将所述工件的位于所述吸附面附近的部分部分上附着的水分经由所述吸引槽和所述吸引口吸引除去。
附图标记说明
1旋转干燥装置
10旋转台
11旋转台垫
12吸附面
13吸引槽
14吸引凹部
15吸引口
16吸引路径
17嵌合凹部
18吸引路径
19轴
20排水盒
21排水口
22壁部
23上边缘部
24旋转接头
25轴
26联轴器
28电机
29电机轴
30真空泵
31空气配管
32空气供给装置
33空气喷嘴
35支承台

Claims (4)

1.一种旋转干燥装置，其特征在于，包括：
旋转的旋转台；
旋转台垫，设置于所述旋转台，具有保持工件的吸附面；以及
真空吸引机构，通过从所述吸附面吸引流体，将所述工件吸附于所述吸附面，
在所述吸附面形成有：吸引口，与所述真空吸引机构相连，供所述真空吸引机构所吸引的所述流体流动；以及供所述流体流动的吸引槽，向所述工件的方向开口并与所述吸引口相连。
2.根据权利要求1所述的旋转干燥装置，其特征在于，
在所述吸附面形成有直线状的吸引凹部，所述吸引凹部向所述工件的方向开口，且两端从所述旋转台垫的旋转中心附近向旋转半径方向延伸，
所述吸引口形成于所述吸引凹部，
所述吸引槽在与所述吸引凹部交叉的方向上延伸，并与所述吸引凹部相连。
3.根据权利要求2所述的旋转干燥装置，其特征在于，
所述吸引槽的一端从所述旋转台垫的周向边缘向外侧开口，
所述吸引凹部的两端部不从所述旋转台垫的周向边缘向外侧开口。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的旋转干燥装置，其特征在于，所述吸引口形成为比所述旋转台垫的旋转中心更靠旋转半径方向外侧。
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