CN115540521A - 衬底干燥装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种衬底干燥装置，其不仅可以改善在衬底干燥空间内形成的气体的流动并提高衬底的干燥效率，还可以防止外部颗粒流入干燥空间或飞散的雾重新吸附到衬底上，可以提高装置的小型化和耐久性。为此，本发明公开了以下特征，包括：内部壳体，其包括主体壳体和排气壳体，主体壳体在下部形成用于衬底干燥的气体流入的流入孔，在内部形成收纳用于衬底干燥的气体的收纳空间，排气壳体沿与衬底的传送方向交叉的方向结合到主体壳体的两端部，在内部形成与收纳空间连通的排气流路；灯，配置在形成于主体壳体和衬底之间的干燥空间，辐射用于衬底干燥的热量；外部壳体，下部开放以覆盖主体壳体和灯，在与主体壳体之间形成引导气体流动的供气流路。

Description

衬底干燥装置
技术领域
本发明涉及一种衬底干燥装置，具体而言，涉及这样一种衬底干燥装置，该衬底干燥装置不仅可以改善在衬底干燥空间内形成的气体流动并提高衬底的干燥效率，而且可以防止外部颗粒流入干燥空间或飞散的雾重新吸附到衬底上，并且可以提高装置的小型化和耐久性。
背景技术
通常，用于制造显示器的衬底是通过重复执行沉积、图案形成、蚀刻、化学/机械抛光、清洗、干燥等单元工序来制造的。
在这些单元工序中，清洗工序是用于去除在执行各单元工序期间附着在衬底表面上的杂质或不需要的膜等的工序，并且在经过这样的清洗工序之后，执行用于去除残留在衬底上的水分或雾的干燥工序。
通常，在衬底干燥工序中向衬底喷射加热后的干燥空气或者使用红外线灯将传送衬底的区域形成为高温气氛，由此除去衬底上存在的水分或雾。
然而，在干燥空气的喷射或使用红外线灯的干燥之后，在衬底的表面处会残留有肉眼无法确认的雾，而这样的雾成为导致沉积工序等后续工序中的缺陷的主要因素。
特别是，在向衬底的表面吹送干燥空气的过程中，在干燥空间内产生负压或形成不稳定的气流，并且外部气体容易流入干燥空间，由此发生外部气体中所含的颗粒附着于衬底上的问题。此外，由于干燥空间内的不稳定气流，发生从衬底分离的雾飞散并重新吸附到衬底上的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：韩国公开专利公报第2019-0137449号(2019年12月11日公开)
发明内容
发明所要解决的技术问题
用于解决上述问题的本发明的目的在于提供一种衬底干燥装置，该衬底干燥装置不仅可以改善在衬底干燥空间内形成的气体的流动并提高衬底的干燥效率，而且可以防止外部颗粒流入干燥空间或飞散的雾重新吸附到衬底上，并且可以提高装置的小型化和耐久性。
本发明所要解决的技术问题不限于上述技术问题，并且本发明所属领域的技术人员可以通过以下描述清楚地理解其他未提及的技术问题。
用于解决问题的手段
用于解决上述问题的根据本发明的实施例的衬底干燥装置的特征在于，包括：内部壳体，所述内部壳体包括主体壳体和排气壳体，所述主体壳体在下部形成有用于衬底干燥的气体流入的流入孔，并且在内部形成有收纳用于衬底干燥的气体的收纳空间，所述排气壳体结合到所述主体壳体的两端部，并且在内部形成有与所述收纳空间连通的排气流路；灯，配置在形成于所述主体壳体和衬底之间的干燥空间中，辐射用于衬底干燥的热量；以及外部壳体，下部开放以覆盖所述主体壳体和所述灯，并且在与所述主体壳体之间形成有引导气体流动的供气流路。
由此，从外部流入的外部气体在沿着包围所述收纳空间的所述供气流路移动中与收纳在所述收纳空间中的气体进行热交换而被预热，预热后的气体在移动到所述干燥空间的同时被所述灯进一步加热，并且用于衬底的干燥，用于衬底干燥的气体在收纳于所述收纳空间中的同时与沿所述供气流路移动的所述外部气体进行热交换而被冷却之后，可以被排出到所述排气流路。
此外，流入所述供气流路的气体可以以衬底的传送方向为基准，分为配置在前方的前方供气流路和配置在后方的后方供气流路，并且在所述干燥空间的前方区域和后方区域中朝向所述干燥空间的中心部彼此相对地流动。
此外，在根据本实施例的衬底干燥装置中，还可以包括：外部气体供给部，与形成在所述外部壳体的上部处的流入口连接，用于将外部气体供给到所述供气流路侧。
此外，在根据本实施例的衬底干燥装置中，所述外部气体供给部可以包括：风扇，配置在所述流入口处，将外部气体加压并传送到所述供气流路侧；以及过滤器，配置在所述流入口处，将从所述风扇加压传送的外部气体内包含的异物分离。
此外，在根据本实施例的衬底干燥装置中，所述外部气体供给部可以包括：外部气体供给配管，连接到所述流入口；风扇，设置在所述外部气体供给配管上，将外部气体加压并传送到所述供气流路侧；缓冲室，将所述外部气体供给配管和所述流入口连接，并且填充有从所述风扇加压传送的气体；以及过滤器，配置在所述流入口处，将通过了所述缓冲室的气体内包含的异物分离。
此外，在根据本实施例的衬底干燥装置中，所述外部气体供给部还可以包括：挡板部件，配置在所述缓冲室和所述过滤器之间，并且构成为形成从所述缓冲室传送到所述过滤器的气体的均匀的传送压力。
此外，在根据本实施例的衬底干燥装置中，所述外部壳体的下端部可以从衬底朝上侧间隔开并在与衬底之间形成狭缝，并且可以使在所述供气流路中移动的气体的一部分在通过所述狭缝的同时形成沿所述干燥空间的相反方向流动的空气幕气流，以阻止外部气体通过所述狭缝流入。
此外，在根据本实施例的衬底干燥装置中，所述外部壳体可以包括：延长部，从下端部沿衬底的传送方向延长形成，并且将通过所述狭缝的所述空气幕气流引向与所述干燥空间相反的方向。
此外，在根据本实施例的衬底干燥装置中，所述狭缝的高度可以低于所述干燥空间的高度。
此外，在根据本实施例的衬底干燥装置中，还可以包括：反射板，配置在所述主体壳体的下侧，反射从所述灯辐射的辐射热量并使其集中在衬底上。
此外，在根据本实施例的衬底干燥装置中，所述主体壳体可以包括主体和下板，所述下板结合到所述主体的下部以面向衬底，并且与衬底之间形成所述干燥空间，在这种情况下，所述下板还可以包括：一对反射板支撑台，从所述主体的下端部向所述干燥空间的中心部延长形成；以及反射板，将所述一对反射板支撑台连接，并且反射从所述灯辐射的辐射热量并使其集中在衬底上。
发明的效果
根据本发明，可以使用内部壳体和外部壳体来形成双流路，并且利用通过双流路的气体间的热交换来迅速形成适于衬底的干燥的高温气氛，由此可以大幅提高衬底的干燥效率。
根据本发明，可以确保经由供气流路的外部气体从干燥空间的外侧朝向干燥空间的中心部稳定地流动，与此同时，可以形成朝向干燥空间的相反方向的空气幕气流，因而可以大幅减少外部颗粒流入干燥空间或者从衬底分离的雾重新吸附到衬底上等的衬底的干燥缺陷。
根据本发明，可以防止灯的不必要的温度上升，可以提高装置的耐久性。
根据本发明，还具有这样的优点：可以排除紧凑的双流路结构和冷却装置等不需要的装置，从而可以实现装置的小型化，并且在衬底制造工序中与前后关联工序的串联方式的设计变型变得容易。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施例的衬底干燥装置的立体图。
图2是沿图1的线A-A截取的截面示意图。
图3是沿图1的线B-B截取的截面示意图。
图4是示出根据本发明的另一实施例的外部气体供给部的截面示意图。
附图标记说明
110：内部壳体 120：主体壳体
120A：收纳空间 125：流入孔
130：排气壳体 131：排气流路
140：灯 150：外部壳体
150A：供气流路
具体实施方式
以下，参照附图对可以具体实现上述要解决的问题的本发明的优选实施例进行说明。在对本实施例进行说明时，对于相同的结构可以使用相同的名称和相同的附图标记，并且可以省略对此的附加说明。
图1是示出根据本发明的实施例的衬底干燥装置的立体图，图2是沿图1的线A-A截取的截面示意图，图3是沿图1的线B-B截取的截面示意图。
参照图1至图3，根据本发明的衬底干燥装置可以改善在衬底干燥空间DS中形成的气体的流动并提高衬底1的干燥效率，并且可以有效地防止外部颗粒流入干燥空间DS或者干燥的雾重新吸附到衬底1上。
为此，根据本实施例的衬底干燥装置可以包括内部壳体110、灯140以及外部壳体150。
内部壳体110可以包括主体壳体120和排气壳体130。
主体壳体120可以形成为在与衬底1的传送方向D1交叉的方向上延长。即，主体壳体120可以以具有大于衬底1的宽度的长度的方式延长形成。
主体壳体120可以包括主体121和下板122。
主体121可以形成主体壳体120的上部。
主体121被图示为具有矩形的截面结构，但也可以形成为弧形或多边形等的各种截面形状。
下板122可以形成主体壳体120的下部，并且随着下板122结合到主体121的下端部，可以在主体壳体120的内部形成收纳用于衬底干燥的气体的收纳空间120A。
此外，下板122可以配置为从衬底1朝上侧间隔开并面向衬底1，由此，可以在下板122和衬底1之间的区域中形成干燥空间DS。
此外，下板122可以以从衬底1朝上侧具有第一高度h1的方式间隔配置。即，干燥空间DS可以具有第一高度h1。
此外，可以在下板122处形成有用于衬底干燥的气体流入的流入孔125。流入孔125可以形成在干燥空间DS的中心部处。因此，在干燥空间DS中用于衬底干燥的气体移动到干燥空间DS的中心部之后，可以穿过流入孔125并填充到收纳空间120A中。
这样，用于衬底干燥的气体在被排出到排气流路131之前暂时填充在收纳空间120A中，因而在干燥过程中排出到排气流路131的排气量小于供给到供气流路150A的供气量，可以在干燥空间DS中有效地形成正压，由此，可以进一步阻止含有颗粒的外部气体的流入。即，由于在图3的狭缝153中生成向干燥空间DS的相反方向流动的气流，因而可以阻止外部气体流入干燥空间DS。
排气壳体130可以在与衬底的传送方向D1交叉的方向上结合到主体壳体120的两端部，并且可以在内部形成与收纳空间120A连通的排气流路131。因此，收纳空间120A的气体可以在沿排气流路131移动的同时排出到外部。
灯140辐射用于衬底干燥的热量，可以配置在干燥空间DS中，并且可以配置在主体壳体120和衬底1之间。
作为灯140，可以使用中波红外线(Medium wave Infra Red：MIR)灯。通常，MIR是指波长区域2至6μm范围的电磁波，并且MIR能量对金属或树脂及非金属系列的产品干燥具有优异的高效率特性。
可以利用从配置在干燥空间DS中的灯140放出的MIR能量的辐射热量对衬底1的表面有效地进行干燥。
而且，可以利用MIR能量将在干燥空间DS中流动的气体加热到适于干燥的温度，并且可以利用在干燥空间DS中形成的高温气氛对衬底1的表面更有效地进行干燥。
外部壳体150可以在与衬底1的传送方向D1交叉的方向上延长形成。
外部壳体150的下部开放以覆盖主体壳体120和灯140，并且可以在与主体壳体120之间形成供气流路150A。即，供气流路150A可以形成在主体壳体120的外侧表面和外部壳体150的内侧表面之间。结果，供气流路150A可以具有包围主体壳体120的形态。
根据实施例的外部壳体150图示为具有与主体121的形状相对应的矩形截面结构，但也可以形成为弧形或多边形等的各种截面形状。但是，优选的是，形成为与主体121的形状相对应的形状，以便可以确保通过供气流路150A的气体的稳定气流。
此外，外部壳体150可以在上侧中心部处形成有流入口151。流入口151可以在与衬底1的传送方向D1交叉的方向上延长形成。外部气体可以通过流入口151流入供气流路150A。流入口151可以与外部气体供给部160连接。
通过流入口151流入供气流路150A的上部中心部的气体可以以衬底1的传送方向D1为基准分支为配置在前方的前方供气流路150A'和配置在后方的后方供气流路150A”。而且，经由前方供气流路150A'和后方供气流路150A”双方的气体可以从干燥空间DS的前方区域和后方区域移动到干燥空间DS侧，并且在该过程中，通过了前方供气流路150A'和后方供气流路150A”的下端部的各个气体可以朝向形成有流入孔125的干燥空间DS的中心部彼此相对地流动。
此外，外部壳体150的下端部从衬底1朝上侧间隔开，从而可以在与衬底1之间形成狭缝153。因此，从供气流路150A移动到干燥空间DS的气体的一部分可以在通过狭缝153的同时形成空气幕气流。
由于通过这样的狭缝153形成朝向干燥空间DS的相反方向的空气幕气流，因而可以阻止通过狭缝153的外部气体的流入。
另外，狭缝153可以具有第二高度h2，并且第二高度h2可以低于第一高度h1。
当狭缝153的第二高度h2形成为低于干燥空间DS的第一高度h1时，在沿供气流路150A移动的气体中相对大容量的气体可以移动到干燥空间DS侧，并且剩余小容量的气体可以移动到狭缝153侧。而且，通过狭缝153的空气幕气流可以在通过截面积相对窄的狭缝153的过程中增加速度，由此，可以有效地阻止外部气体的流入。
另外，外部壳体150还可以包括延长部152。
延长部152可以从外部壳体150的下端部沿衬底1的传送方向D1延长形成。可以利用这样的延长部152沿衬底1的传送方向D1延长形成狭缝153。
可以利用这样的延长部152将通过狭缝153的空气幕气流引向与干燥空间DS相反的方向，由此，可以更有效地阻止通过狭缝153的外部气体的流入。
如上所述，通过流入口151从外部流入的外部气体沿着包围收纳空间120A的供气流路150A移动。此时，由于在收纳空间120A内收纳有先前用于衬底干燥的气体，因而通过使收纳空间120A内收纳的气体的温热能量与主体壳体120进行热交换，可以对主体壳体120进行加热。并且，沿着供气流路150A移动的外部气体可以通过与被加热的主体壳体120进行热交换而被预热。即，从外部流入的外部气体在沿着包围收纳空间120A的供气流路150A移动中对主体壳体120进行冷却的同时被加热，由此可以事先预热为接近对衬底1的干燥有效的温度。
接着，在供气流路150A中移动的同时被预热的气体在与衬底1碰撞的同时一部分移动到干燥空间DS，并且可以在干燥空间DS中的流动中被灯140进一步加热。即，到达干燥空间DS的气体可以迅速加热到对衬底1的干燥有效的温度。
这样，在干燥空间DS中，可以利用灯140的辐射热量和在干燥空间DS中形成的高温气氛对衬底1的表面有效地进行干燥。
此时，由于灯140与在干燥空间DS中流动的干燥空气持续地进行热交换，因而可以防止装置的急剧的温度上升，由此可以提高耐久性。
此外，由于可以免除用于灯140的冷却的单独的冷却装置，因而可以降低制造成本和维护成本，并且也具有在装置的小型化方面优异的优点。
接着，用于衬底干燥的气体可以通过形成在主体壳体120的下部中心处的流入孔125而收纳在收纳空间120A中，并且收纳空间120A中收纳的气体可以与沿着供气流路150A移动的外部气体进行热交换而被冷却之后，沿着排气流路131被排出到外部。
另外，根据本实施例的衬底干燥装置还可以包括外部气体供给部160。
外部气体供给部160用于将外部气体供给到供气流路150A，可以连接到形成在外部壳体150的上部的流入口151。
外部气体供给部160可以包括风扇161和过滤器162。
风扇161设置在流入口151处，可以将外部气体加压并将其传送到供气流路150A侧。
过滤器162在流入口151处设置在风扇161的下游，并且可以将从风扇161加压传送的外部气体中包含的异物分离。
风扇161和过滤器162可以一体制造并模块化，并且这样模块化的风扇161和过滤器162可以一体结合在流入口151。
图4是示出根据本发明的另一实施例的外部气体供给部的截面示意图。
通常，根据需要干燥的衬底1的尺寸和移动速度可以在衬底的传送方向D1上设置多个衬底干燥装置，由此可以有效地进行大面积衬底1的干燥工序。
在这种情况下，通过应用相对高输出或大容量的风扇，可以向多个衬底干燥装置分配并供给干燥用气体。
参照图4，根据另一实施例的外部气体供给部260在使用相对高输出或大容量的风扇262的情况下，可以从远距离向一个以上的衬底干燥装置有效地供给干燥用气体。
为此，外部气体供给部260可以包括外部气体供给配管261、风扇262、缓冲室263以及过滤器264。
外部气体供给配管261的一端部可以连接到流入口151，并且另一端部可以连接到风扇262。
风扇262可以与外部壳体150间隔开而设置在外部气体供给配管261的另一端部。此时，风扇262可以使用高输出或大容量的风扇，以便可以向远距离的外部气体供给配管261和多个干燥装置有效地供给干燥用气体。
缓冲室263可以将外部气体供给配管261和流入口151连接，并且可以配置在过滤器264的上游。
缓冲室263可以在内部具有填充气体的缓冲空间，并且缓冲空间可以在衬底1的宽度方向上延长形成。由此，从风扇262加压传送的气体暂时填充在缓冲空间内之后，移动到流入口151侧，此时，通过流入口151的气体可以在衬底1的整个宽度方向上具有均匀的传送压力。
过滤器264设置在流入口151处，并且可以设置在缓冲室263的下游，可以将通过了缓冲室263的气体中包含的异物分离。
另外，外部气体供给部160还可以包括挡板部件265。
挡板部件265可以具有网状或格状结构的微细贯通孔，从缓冲室263向过滤器264移动的气体在通过挡板部件265的微细贯通孔的过程中可以更均匀地保持传送压力。即，可以使在衬底1的整个宽度方向上通过流入口151的气体的压力和速度均匀。
结果，即使决定气体的传送压力的风扇262配置在远处，通过流入口151的气体也可以在相对于衬底1的宽度方向整体上具有均匀的压力和速度的同时被供给到供气流路150A侧。
这样，由于相对于衬底1的宽度方向整体上实现了气体的均匀的压力和速度，因而可以防止在干燥过程中从衬底1分离的雾重新吸附到衬底1上等的衬底1的部分干燥缺陷。
再次参照图3，根据本实施例的衬底干燥装置还可以包括反射板123。
根据实施例的反射板123可以一体形成在主体壳体120处。
具体地，主体壳体120的下板122可以包括反射板支撑台124和反射板123。
可以设置有一对反射板支撑台124，并且各个反射板支撑台124可以形成为在一端部结合到主体121的下端部的状态下向干燥空间DS的中心部延长。
反射板123可以将一对反射板支撑台124的相对的另一端部连接，并且下表面可以形成为凹状，使得配置在下侧的灯140的辐射热量可以有效地反射到衬底1。此时，可以在配置于干燥空间DS的中心部的反射板123处贯通形成有流入孔125。
当然，也可以与图示不同，反射板123与主体壳体120分离并且单独配置在主体壳体120和灯140之间的区域中。
利用这样的反射板123，灯140的辐射热量可以有效地传递到衬底1，干燥空间DS内的气体也可以利用从反射板123反射的辐射热量使温度有效地上升。
如上所述，根据本发明的衬底干燥装置可以使用内部壳体110和外部壳体150来形成双流路，并且利用通过双流路的气体间的热交换来迅速形成适于衬底1的干燥的高温气氛，由此可以大幅提高衬底1的干燥效率。
此外，根据本发明的衬底干燥装置可以确保经由包围内部壳体110的供气流路150A的外部气体从干燥空间DS的外侧朝向干燥空间DS的中心部稳定地流动，与此同时，可以形成朝向干燥空间DS的相反方向的空气幕气流，因而可以大幅减少外部颗粒流入干燥空间DS或者从衬底1分离的雾重新吸附到衬底1上等的衬底1的干燥缺陷。
此外，根据本发明的衬底干燥装置可以防止灯140的不必要的温度上升，可以提高装置的耐久性。
此外，根据本发明的衬底干燥装置还具有这样的优点：可以排除紧凑的双流路结构和冷却装置等不需要的装置，从而可以实现装置的小型化，并且在衬底制造工序中与前后关联工序的串联方式的设计变型变得容易。
如上所述，参照附图对本发明的优选实施例进行了说明，然而本领域技术人员可以在不脱离权利要求书中所记载的本发明的构思和领域的范围内对本发明进行各种修改或变更。

Claims (11)

1.一种衬底干燥装置，其特征在于，包括：
内部壳体，包括：主体壳体和排气壳体，所述主体壳体在下部形成有用于衬底干燥的气体流入的流入孔，并且在内部形成有收纳用于衬底干燥的气体的收纳空间，所述排气壳体结合到所述主体壳体的两端部，并且在内部形成有与所述收纳空间连通的排气流路；
灯，配置在形成于所述主体壳体和衬底之间的干燥空间中，辐射用于衬底干燥的热量；以及
外部壳体，下部开放以覆盖所述主体壳体和所述灯，并且在与所述主体壳体之间形成有引导气体流动的供气流路，
从外部流入的外部气体在沿着包围所述收纳空间的所述供气流路移动中与收纳在所述收纳空间中的气体进行热交换而被预热，
预热后的气体在移动到所述干燥空间的同时被所述灯进一步加热，并且用于衬底的干燥，
用于衬底干燥的气体在收纳于所述收纳空间中的同时与沿所述供气流路移动的所述外部气体进行热交换而被冷却之后，被排出到所述排气流路。
2.根据权利要求1所述的衬底干燥装置，其特征在于，流入所述供气流路的气体以衬底的传送方向为基准，分为配置在前方的前方供气流路和配置在后方的后方供气流路，并且在所述干燥空间的前方区域和后方区域中朝向所述干燥空间的中心部彼此相对地流动。
3.根据权利要求1所述的衬底干燥装置，其特征在于，还包括：外部气体供给部，与形成在所述外部壳体的上部处的流入口连接，用于将外部气体供给到所述供气流路侧。
4.根据权利要求3所述的衬底干燥装置，其特征在于，所述外部气体供给部包括：
风扇，配置在所述流入口处，将外部气体加压并传送到所述供气流路侧；以及
过滤器，配置在所述流入口处，将从所述风扇加压传送的外部气体内包含的异物分离。
5.根据权利要求3所述的衬底干燥装置，其特征在于，所述外部气体供给部包括：
外部气体供给配管，连接到所述流入口；
风扇，设置在所述外部气体供给配管上，将外部气体加压并传送到所述供气流路侧；
缓冲室，将所述外部气体供给配管和所述流入口连接，并且填充有从所述风扇加压传送的气体；以及
过滤器，配置在所述流入口处，将通过了所述缓冲室的气体内包含的异物分离。
6.根据权利要求5所述的衬底干燥装置，其特征在于，所述外部气体供给部还包括：挡板部件，配置在所述缓冲室和所述过滤器之间，并且构成为形成从所述缓冲室传送到所述过滤器的气体的均匀的传送压力。
7.根据权利要求1所述的衬底干燥装置，其特征在于，所述外部壳体的下端部从衬底朝上侧间隔开并在与衬底之间形成狭缝，并且使在所述供气流路中移动的气体的一部分在通过所述狭缝的同时形成沿所述干燥空间的相反方向流动的空气幕气流，以阻止外部气体通过所述狭缝流入。
8.根据权利要求7所述的衬底干燥装置，其特征在于，所述外部壳体包括：延长部，从下端部沿衬底的传送方向延长形成，并且将通过所述狭缝的所述空气幕气流引向与所述干燥空间相反的方向。
9.根据权利要求7所述的衬底干燥装置，其特征在于，所述狭缝的高度低于所述干燥空间的高度。
10.根据权利要求1所述的衬底干燥装置，其特征在于，还包括：反射板，配置在所述主体壳体的下侧，反射从所述灯辐射的辐射热量并使其集中在衬底上。
11.根据权利要求1所述的衬底干燥装置，其特征在于，
所述主体壳体包括主体和下板，所述下板结合到所述主体的下部以面向衬底，并且与衬底之间形成所述干燥空间，
所述下板包括：一对反射板支撑台，从所述主体的下端部向所述干燥空间的中心部延长形成；以及反射板，将所述一对反射板支撑台连接，并且反射从所述灯辐射的辐射热量并使其集中在衬底上。
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