DE1757946C3 - Trockenschleuder - Google Patents

Description

45 Körper umgerechnete Trocknungszeit nur noch etwa

1/10 Minute beträgt. Vergleichsweise wären zum

Trocknen dieser zwanzig Halbleiterkörper nach dem oben erv/ähnten und bisher üblichen Trocknungsverfah-

Die Erfindung betrifft eine Trockenschleuder zum ren mit Stickstoff etwa 80 Minuten erforderlich. Auch

Trocknen flacher, zerbrechlicher Körper, insbesondere 50 die tatsächliche Trocknungszeit, d. h. die Zeit während

Halbleiter, mit mindestens einer um eine Rotationsachse der sich die Halbleiterkörper zum Trocknen in der

umlaufenden Haltevorrichtung zur Aufnahme der /u erfindungsgemäßen Schleudervorrichtung beim

trocknenden Körper. Schleudervorgang befinden, ist bei der Erfindung

Bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen äußerst kurz, so daß ein Eintrocknen des die Körper

werden beka intiich die verwendeten Halbleiterkörper 55 bedeckenden Flüssigkeitsfilms und eine damit verbun-

im Laufe des gesamten Herstellungsprozesses mehrfach dene Verunreinigung der Oberfläche dieser Körper

Behandlungen mit Flüssigkeiten unterworfen, wie durch im Flüssigkeitsfilm gelöste Stoffe mit Sicherheit

beispielsweise beim Ätzen oder Entfernen eines beim verhindert wird.

Herstellungsprozeß verwendeten Photolackes sowie Weiterhin ist bei der erfindungsgemäßen Schleuder-

beim Spülen der Halbleiterkörper in destilliertem 60 vorrichtung durch die zur Rotationsachse schräge bzw.

Wasser oder'iiner anderen dafür geeigneten Flüssigkeit, parallele Lage, in der sich die ^u trocknenden Körper

wobei dann im Anschluß an jeden dieser Verfahrens- bei abgeschaltetem Gerät befinden, das Einbringen

schritte in der Regel ein Trocknungsprozeß erforderlich sowie Entfernen der Körper in bzw. aus der

ist. Trockenschleuder sehr -,ereinfacht, während gleichzei-

Nach einem bisher üblichen Verfahren werden die 65 tig durch die zur Rotationsachse senkrechte Lage, in der

Halbleiterkörper dazu in einem Stickstoffstrom gehal- sich die Körper beim Schleudern befinden, ein

ten. Bei diesem äußerst zeitraubenden Verfahren gründliches Trocknen dieser Körper auf beiden

ereeben sich für die einzelnen Halbleiterkörper Oberflächenseiten sichergestellt ist. Außerdem wird

beim Schleudern von sehr dünnen Körpern durch diese Lage die Bruchgefabr dieser empfindlichen Körper wesentlich herabgesetzt, was wiederum auch bei sehr dünnen Körpern eine hohe Schleuderdrehzahl und damit verbunden eine wirksame und schnelle Tracknmig ermöglicht

Zur Aufnahme der Körper dient bei der Erfindung e^!n Korb, der an seiner Innenseite, die beim Schleudern dem Mittelpunkt der vom Korb beschriebenen Kreisbahn zugewandt ist, zur Bildung von Fächern, in die die Körper beim Schleudern hineingelegt werden, mehrere auf diese Seitenfläche zulaufende, parallel übereinander angeordnete Lamellen aufweist Es ist bei der Erfindung äußerst zweckmäßig, den Abstand der Lamellen untereinander so zu wählen, daß zwischen zwei Lamellen nur jeweils ein Körper mit seiner Schmalseite voraus gelegt werden kann. Auf diese Weise liegen bei einer optimalen Ausnutzung des zur Verfugung stehenden Raumes die Körper getrennt voneinander und werden so beim Schleudern äußerst gründlich getrocknet.

Eine sehr praktische Ausführungsform ergibt sich für die Erfindung, wenn die die Fächer bildenden Lamellen Bestandteil eines Magazines sind, das mit den zu trocknenden Körpern angefüllt in den Korb eingeschoben bzw. nach dem Schleudern wieder aus dem Korb entfernt wird. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung derartiger Magazine schon deshalb, weil sie gleichzeitig zur Halterung der Körper bei anderen, dem Trockenschleudern vorausgehenden oder nachfolgenden Arbeitsprozessen verwendet werden können, so daß die Zeit, die für das Einbringen und Entfernen der Körper in bzw. aus der Trockenschleuder benötigt wird, praktisch auf Null reduziert wird.

Der Korb selbst ist um eine quer zur Rotationsachse verlaufende Achse schwenkbar befestigt, so daß durch Schwenken des Korbes um diese Achse die in ihm befindlichen Körper aus ihrer ursprünglichen zur Rotationsachse schrägen bzw. parallelen Lage in die achssenkrechte Lage beim Schleudern gebracht werden können. Die Schwenkung des Korbes kann auf verschiedene Art erfolgen, beispielsweise auch mit Hilfe eines zusätzlichen Antriebsmotors. Die einfachste Ausführung für die Trockenschleuder nach der Erfindung ergibt sich jedoch dann, wenn der Korb an der senkrechten Schleuderwelle derart schwenkbar gehalten ist, daß er bei abgeschaltetem Gerät durch die Schwerkraft in einer Schräglage und beim Schleudern durch die Fliehkraft in einer senkrechten Lage gehalten wird. Die Lamellen zur Bildung der Fächer verlaufen in diesem Fall ganz unabhängig davon, ob sie fest mit dem Korb verbunden sind, oder Teil eines aus dem Korb entfernbaren Magazines sind, senkrecht zur Längsachse dieses Korbes, die die Korbober- und Unterseite senkrecht durchstößt und beim Schleudern parallel zur Achse der Schleuderbewegung verläuft.

Zur Halterung des Korbes ist bei der erfindungsgemäßen Schleudervorrichtung beispielsweise am oberen Ende der senkrechten Schleuderwelle exzentrisch ein galgenförmiger Tragarm befestigt, der im wesentlichen parallel zu·· Rotationsachse und an seinem äußeren Ende zur Rotationsachse hin verläuft. Der Korb ist bei dieser Ausführung der Erfindung am äußeren Ende dieses galgenförmigen Tragarmes schwenkbar gehaltert. Durch die Verwendung eines derartigen Armes zur Halterung des Korbes ergibt sich eine besonders platzsparende Ausführung für d>e erfindungsgemäße Trockenschleuder, da sich der für die Schwenkung des Korbes benötigte Raum auf zwei Seiten der senkrechten Welle verteilt Durch konstruktive Maßnahmen muß jedoch hierbei dafür gesorgt werden, daß sich der Schwerpunkt des Korbes einschließlich sämtlicher im Korb befindlicher Körper auf der diesem Tragarm gegenüberliegenden Seite von der Rotationsachse befindet

In vielen Fällen ist es bei der Erfindung äußerst zweckmäßig, wenn die Haltevorrichtung zur Aufnahme der Körper beim Einschalten des Gerätes erst nach einer längeren Anlaufzeit ihre maximale· Umlaufgeschwindigkeit erreicht Auf diese Weise läßt sich das Risiko, daß beim Schleudern doch einige der empfindlichen Körper zerbrechen, wesentlich verkleinern. Das langsame Anfahren ist bei der erfindungsgemäßen Schleudervorrichtung dann von größter Bedeutung, wenn das Schwenken der Haltevorrichtung beim Schleudern, wie oben beschrieben, durch die Fliehkraft erfolgt Denn bei einem zu schnellen Anfahren der Vorrichtung würde bei dieser Ausführungsform der Erfindung das Schwenken der Haltevorrichtung so plötzlich erfolgen, daß die Körper möglicherweise aus der Haltevorrichtung herausgeschleudert werden und zerbrechen. Bei einer Ausführungsform der Erfindung, die sich in der Praxis bewährt hat und bei der die maximale Umlaufgeschwindigkeit der Haltevorrichtung etwa 1000 U/min beträgt, wurde die Verzögerungszeit, mit der nach Einschalten des Gerätes die maximale Umlaufgeschwindigkeit erreicht wird, auf etwa 1 bis 1,5 see festgelegt.

Die Anlaufverzögerung läßt sich bei der erfindungsgemäßen Schleudervorrichtung am einfachsten dadurch realisieren, daß das Anlaufdrehmoment des als Antrieb verwendeten Elektromotors so niedrig gewählt wird, daß dieser Motor seine maximale Umlaufgeschwindigkeit infolge der zu beschleunigenden Drehmassen erst nach der geforderten Verzögerungszeit erreicht.

Ein besonders sanftes Schwenken des Korbes wird bei der erfindungsgemäßen Schleudervorrichtung dann erreicht, wenn der Korb und der diesen Korb halternde Tragarm zusätzlich noch mit einer Feder miteinander verbunden sind, die sich durch das Schwenken des Korbes in die senkrechte Lage spannt und auf diese Weise ein langsames Ausschwenken des Korbes sicherstellt. Anstelle einer Feder können in diesem Fall selbstverständlich auch andere, elastisch dehnbare Körper, wie beispielsweise Bänder oder Ringe aus Gummi, Verwendung finden.

Anhand der Fig. 1 und 2 ist die Erfindung im folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die Fig. 1 zeigt eine Gesamtansicht einer Trockenschleuder nach der Erfindung mit senkrechter Welle, während die Fig. 2 einen Schnitt durch den zur Aufnahme der Körper bestimmten Korb dieser Trockenschleuder entlang der Linie AB wiedergibt.

Das Gerät zur Aufnahme der zu trocknenden Körper besteht, wie die F i g. 1 und 2 zeigen, im wesentlichen aus zwei Ringen 2 und 3, die durch Winkelstücke 4, 5 und 6 — in der Fig. 1 überdecken sich durch die gewählte Darstellungsart die Winkelstücke 4 und 5 — zu einem Korb 1 miteinander verbunden sind. Die Winkelstücke selbst dienen gleichzeitig als Führungsschienen, durch die die Lage eines in den Korb eingebrachten Magazins festgelegt ist. Der die untere Kante des Korbes bestimmende Ring 2 weist außerdem einen Steg 7 auf, der ein Herausrutschen des Magazines nach unten aus dem Korb verhindert. Das Magazin, das mit den zu

trocknenden Körpern gefüllt in den Korb eingeführt wird, besteht dabei beispielsweise aus einem Rahmen, der von zwei quer zur Längsachse des Korbes verlaufenden dreieckförmigen Flächen 8 und 9 und zwei diese Flächen miteinander verbindenden Stegen 10 und 11 gebildet wird. Die Halterung des Magazines erfolgt, wie die Fig. 2 zeigt, entlang dieser Stege 10 und 11 durch die Winkelstücke 4,5 und 6.

Die Fächer 30 zur Unterbringung der Halbleiterkörper 12 werden von Lamellen 13 gebildet, die senkrecht auf dem Steg 11 befestigt sind und an ihren beiden weder dem Steg 10 noch dem Steg 11 zugewandten Seiten mit zwei zwischen den Flächen 8 und 9 verlaufenden Stegen 14 und 15 verbunden sind, die den Lamellen den erforderlichen Halt geben und zugleich ein seitliches Herausrutschen der Körper aus den Fächern 30 verhindern. In diesem Zusammenhang sei ergänzend noch darauf hingewiesen, daß die Form der Lamellen bei der erfindungsgemäßen Schleudervorrichtung generell beliebig gewählt sein kann. Eine besonders günstige Lösung ergibt sich jedoch dann, wenn die Lamellen durch ihre besondere Formgebung die zwischen ihnen liegenden Körper nur an wenigen Punkten berühren. Dies läßt sich beispielsweise dadurch erreichen, daß jede dieser Lamellen 13 in ihrem mittleren Bereich eine Aussparung aufweist, die von der dem Steg zugewandten Lamellenseite bis an den Steg 11 reicht, so daß die Halbleiterkörper 12 im wesentlichen nur entlang ihrer den Stegen 14 und 15 zugewandten Seitenrändern von den Lamellen gehalten werden.

Die die Erfindung kennzeichnende Schwenkung der Körper aus ihrer schrägen bzw. senkrechten Lage in die waagerechte Lage beim Schleudern erfolgt bei der in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung durch die Fliehkraft, die den Korb aus seiner Schräglage in die senkrechte Lage bringt. Der Korb ist dafür an seinem oberen Ende über Laschen 16 sowie eine Achse 17 an einem Arm befestigt. Dieser Arm besteht aus zwei parallel zueinander angeordneten Bügeln 18, die an ihrem unteren Ende in einen scheibenförmigen Sockel 19 übergehen und über diesen Sockel sowie Schrauben 20 mit der Stirnseite der senkrechten Schleuderweile 21 verbunden sind. Die

ίο einen galgenförmigen Tragarm bildenden Bügel verlaufen dabei im wesentlichen parallel zur Rotationsachse und sind an ihrem äußeren Ende, an dem der Korb befestigt ist, wieder auf die Rotationsachse hin gerichtet. Um ein Schwenken des Korbes beim Schleudern über die senkrechte Lage hinaus zu verhindern, ist ein Anschlag 22 vorgesehen, gegen den eine nach unten ragende nasenförmige Erweiterung 23 des den Korb bildenden Ringes 2 stößt, sobald der Korb beim Schleudern die gewünschte senkrechte Lage erreicht hat.

Die im wesentlichen aus dem Korb und dem diesen Korb tragenden Arm bestehende Schleudervorrichtung ist in einem Gehäuse 24 untergebracht, das an seiner Oberseite einen aufklappbaren Deckel 25 aufweist.

Außerdem ist dieses Gehäuse zur Ableitung der von den Körpern abgeschleuderten Flüssigkeit mit einer Abflußöffnung 26 versehen. Die Lagerung der Welle 21 erfolgt bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung in dem Vorrichtungsteil 27, in dem auch gleichzeitig der Antriebsmotor der Trockenschleuder untergebracht ist Über die Befestigungsplatte 28 und die Abstandsbolzen 29 ist dieser Vorrichtungsteil mit dem Gehäuse 24 verbunden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Trocknungszeiten bis zji 4 Minutea Außerdem läßt es Patentansprüche: ^ bei diesem Verfahren auch bei größter Sorgfalt

1. Trockenschleuder zum Trocken flacher. nicht vermeide n. daß beim Trocknen^ei η relativ_hoher zerbrechficher^er, insbesondere Halbleiter, mit Prozentsatz der vjelfach äußerst dünnen und aus diesem mindestens einer um eine Rotationsachse umlaufen- 5 Grur.d auch sehr zerbrechlichen Halbleiterkörper den Haltevorrichtung zur Aufnahme der zu trock- zerstört wird

nenden Körper, dadurch gekennzeichnet. Der Erfindung hegt nun die Aufgabe zugrunde eine

daß die Haltevorrichtung aus einem Korb (1) Trockenschleuder aufzuzeige* mit der eine Vielzahl besteht in dem aus parallelen senkrecht zur von Halbleiterkörpern gleichzeitig bei möglichst kurzer Längsachse des Korbes verlaufenden Lamellen (13) io Rüst-und Schleuderzeit getrocknet werden kann wobei gebildete, zur Rotationsachse hin offene Fächer (30) ein Zubruchgehen der äußerst zerbrechlichen Körper vorgesehen sind, und daß der Korb um eine^uer zur bei der Beschickung und Leerung der Vorrichtung sow_ie Rotationsachse verlaufende Achse (17) derart beim Schleudern selber weitgehend vermieden werden schwenkbar ist daß seine Längsachse im Betrieb soll. . . .

eine zur Rotationsachse parallele und in Ruhe eine 15 Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Trockendazu senkrechte oder geneigte Lage einnimmt. schleuder der eingang? beschriebenen Art erfmdungs-

2. Trockenschieuder nach Anspruch 1, dadurch gemäß vorgesehen, daß die Haltevorrichtung aus einem gekennzeichnet daß der Abstand der Lamellen (13) Korb besteht in dem aus parallelen senkrecht zur zueinander so gewählt ist, daß zwischen zwei Längsachse des Korbes verlaufenden Lamellen gebilde-Lamellen jeweils nur ein Körper (12) mit seiner 20 te, zur Rotationsachse hin offene Fächer vorgesehen Schmalseite eingelegt werden kann. sind und daß der Korb um eine quer zur Rotationsachse

3. Trockenschleuder nach Anspruch 2, dadurch verlaufende Achse derart schwenkbar ist daß seine gekennzeichnet daß die die Fächer (30) bildenden Längsachse im Betrieb eine zur Rotationsachse Lamellen (13) Bestandteil eines aus dem Korb parallele und in Ruhe eine dazu senkrechte oder entfernbaren Magazines (8,9,10,11) sind. 25 geneigte Lage einnimmt.

4. Trockenschleuder nach einem der Ansprüche 1 Aus der CH-PS 2 96 421 und der GB-PS 11 08 537 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die mit der sind bereits Schleudervorrichtungen bekannt, deren das Schleuderwelle (21) verbundene Schwenkhaltung Schleudergut aufnehmenden Gefäße derart am Zentri-(16) des Korbe (1) an seinem äußeren Rand fugenrotor gehaltert sind, daß sie sowohl bei Stillstand gegenüber den die Fächer (30) bildenden Lamellen 30 als auch während des Betriebes jeweils die für die (13) angebracht ist. Bedienung bzw. für den Schleuderprozeß günstigste

5. Trockenschleuder nach Anspruch 4. dadurch Lage einnehmen. Diese Vorrichtungen dienen aber zur gekennzeichnet, daß am äußeren Ende der Trennung von Flüssigkeitsbcsi.indteilen bzw. zur Schleuderwelle ein im wesentlich achsparallel Sedimentierung von Feststoffen in Flüssigkeiten,
verlaufender, galgenförmiger Tragarm (18) angeord- 35 Große Vorteile besitzt die erfindungsgemäße Troknet ist, dessen äußeres zur Rotationsachse gerichte- kenschleuder schon dadurch, daß sie auf einfache Art tes Ende die Schwenkachse (17) des Korbes (1) trägt. das gleichzeitige Trocknen einer größeren Anzahl von

6. Trockenschleuder nach einem der vorangehen- Halbleiterkörpti η ermöglicht und somit bei ihrer den Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verwendung die auf jeden einzelnen Körper umgerech-Rotationsachse senkrecht verläuft, so daß der Korb 40 nete Trocknungszeit ganz erheblich reduziert werden (1) seine senkrechte Betriebslage infolge der auf ihn kann. So werden beispielsweise bei einer Ausführungswirkenden Zentrifugalkraft und seine waagerechte form der Erfindung, die sich in der Praxis sehr bewährt oder geneigte Ruhelage infolge Schwerkraftwirkung hat, etwa 20 Halbleiterkörper gleichzeitig in weniger als einnimmt. 2 Minuten getrocknet, so daß die auf jeden einzelnen