KR0170421B1 - 스핀 드라이어 - Google Patents

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KR0170421B1
KR0170421B1 KR1019930006453A KR930006453A KR0170421B1 KR 0170421 B1 KR0170421 B1 KR 0170421B1 KR 1019930006453 A KR1019930006453 A KR 1019930006453A KR 930006453 A KR930006453 A KR 930006453A KR 0170421 B1 KR0170421 B1 KR 0170421B1
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shaft
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KR940006202A (ko
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히로후미 시라이시
요시유키 혼다
Original Assignee
이노우에 아키라
도오교오 에레구토론 가부시끼 가이샤
다카시마 히로시
도오교오 에레구토론 큐우슈우 가부시끼 가이샤
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Abstract

본 발명의 스핀 드라이어는 복수의 웨이퍼를 둘러 쌓인 케이싱체와, 케이싱체 중에서 복수의 웨이퍼를 유지하여 모우터에 의하여 회전되는 로터와, 로터의 회전축에 대하여 웨이퍼면이 실질적으로 직교하도록 또한 면 대 면의 자세로 되도록 웨이퍼의 각각을 유지하는 상하클램프바를 가진다. 하클램프바는 회전축부재의 각각에 연결고정 되어 있고, 기판세트시에 기판하부를 유지하는 것이며, 상클램프는 한편의 회전축부재에 대하여 기도가능하게 축고정된 그 기초부와, 전도상태인 때에 다른 쪽의 회전축 부재에 계합로크 되도록 한 선단부를 가진다. 상클램프바를 미끄럼운동 시키는 미끄럼 운동기구와, 상 클램프바의 선단부를 다른쪽의 회전축부재에 계합하는 로크기구와, 상클램프바의 선단부를 다른쪽의 회전축 부재로부터 해제하는 언로크기구를 가진다.

Description

스핀 드라이어
제1도는 세정 시스템의 전체개요를 보인 투시사시도.
제2도는 스핀 드라이어가 설치된 건조실 내부를 나타낸 투시단면도.
제3도는 본 발명의 실시예에 관한 스핀 드라이어를 설치한 건조실을 나타내는 종단면도.
제4도는 스핀 드라이어의 회전부분을 나타내는 종단면도.
제5도는 스핀 드라이어의 베이스부분의 일부를 절결하여 나타낸 평면도.
제6도는 베이스부분의 일부를 나타낸 종단면도.
제7도는 회전 유지기구 및 축받이기구와 상부유지기구(상클램프바) 개폐기구 및 아암록크기구를 나타낸 투시 단면도.
제8도는 제7도의 VII-VIII선에 따라 단면을 취한 회전유지 기구를 나타내는 단면도.
제9도는 웨이퍼와 회전유지기구와의 위치관계 및 웨이퍼와 반송아암과의 위치관계를 각각 설명하기 위한 단면도.
제10도는 V자 구멍이 형성된 웨이퍼 크램프 일부를 나타내는 부분 확대 단면도.
제11도는 대략 Y자 구멍이 형성된 웨이퍼 크램프 일부를 나타내는 부분 확대 단면도.
제12도는 상부 유지부재 개폐기구를 나타내는 종단면도.
제13도는 제12도의 XII-XII 선에 따라 단면을 취한 상부 유지부재(상클램프) 개폐기구를 나타내는 단면도.
제14도는 상부 유지부재 개폐기구의 구동부를 케이싱체(管體) 측면쪽에서 보아 나타낸 도면.
제15도는 상부 유지부재 개폐기구의 구동부를 케이싱체 끝면쪽에서 보아 나타낸 도면.
제16도는 상부 유지부재 개폐기구 선단의 로터에 대하여 걸어맞춤 록크부를 나타낸 단면도.
제17도는 상부 유지부재 개폐기구 선단의 암록크 기구의 구동부를 광체 끝면 쪽에서 보아 나타낸 도면.
제18도는 상부 유지부재의 로크부 및 암로크 기구를 나타낸 횡단면도.
제19도는 제18도의 XVI-XVI 선을 따라 단면을 취하여 로크부 및 암로크 기구를 나타낸 단면도.
제20도는 기체정화기 개폐기구 및 클램프 기구를 나타낸 측면도.
제21도는 기체정화기 개폐기구 및 클램프 기구를 나타내는 평면도.
제22도는 제2의 실시예에 관한 스핀 드라이어를 정면 (회전축에 직교하는 방향)에서 본 투시 단면도.
제23도는 스핀 드라이어를 축방향 (회전축방향)에서 보아 나타낸 투시단면도.
제24도는 이중축구조 모우터를 회전축 방향에서 보아 나타낸 측면도.
제25도는 이중축구조 모우터의 주요부를 나타낸 종단면도.
제26도는 이중축구조 모우터의 메카니컬 크러치구조를 나타낸 종단면도.
제27도는 메카니컬 크로치구조를 회전축 방향에서 보아 나타낸 측면도.
제28도는 이중축구조 모우터의 축시일 기구를 나타내는 부분 단면도.
제29도는 이중축구조 모우터의 전자 크러치 기구를 나타내는 종단면도.
제30도는 축 시일기구의 변형예를 나타내는 부분 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 세정장치 20 : 카세트
22 : 입력버퍼부 24 : 세정부
26 : 출력버퍼부 28 : 저장부
30 : 카세트 반송장치 32 : 로더부
34 : 통로 36 : 웨이퍼 반송기구
38 : 척 세정 건조장치 40 : 약액처리장치
41 : 세정장치 44 : 웨이퍼 건조처리장치
46 : 카세트 라이너 47 : 스핀 드라이어
48 : 언로더부 50 : 받침대
52 : 윗판 52 : 부착베이스 기구
54 : 케이싱체 54a : 측벽
55 : 축 56 : 로터
57 : 베어링 기구 58 : 모우터
59 : 기체정화기 60 : 실린더
61 : 기액배제기구 68 : 피액방지수단
70 : 대차 71 : 승강기구
72 : 피스톤 로드 73 : 암
74 : 웨이퍼 척 80,81 : 베이스 판
83,84 : 고무 부시 85 : 와셔
86 : 볼트 87,88 : 위치조정기구
89 : 방진 이음매 92 : 양단벽
93 : 투명 아크릴창 94,95 : 광센서
96 : 한쪽벽 100,101 : 플라이휠
102,103,104 : 하부 클램프바 105,106,107 : 상부클램프바
110,111 : 볼소수지제 파이프 112,113 : 홈
116 : 파이프 117 : 홈
120,121 : 브래킷 122 : 위치조정 볼트
123,124 : 돌편 125 : 베어링 어셈블리
126 : 수평지축 127 : 볼록부
130 : 상부유지부재 개폐기구 131 : 베어링 하우징
133 : 회전축통 134 : 동력전달축
135 : 미캐니컬 로크 136 : 오목부
137 : 에어 실린더 138 : 연결암
139 : 볼베어링 140 : 모우터
141 : 구동풀리 142 : 감속풀리
143 : 전달풀리 145 : 벨트
146 : 센서 150 : 통체
151 : 로크핀 152 : 로크 스프링
153 : 가이드통 154 : 슬라이드핀
155 : 연결부시 160 : 암로크기구
161 : 가이드 부재 162 : 푸시로드
163 : 에어실린더 163a : 피스톤 로드
164 : 연결암 165 : 로크확인 검지기구
166 : 퉁모양 가이드부재 167 : 검지로드
168 : 에어실린더 170 : 부착축
171 : 돌기 172 : 오목부
175,176 : 브래킷 177 : 케이싱
178 : 베어링 179 : 자성유체시일
180 : 영구자석 181 : 폴피스
183 : 냉각수가 통하는 구멍 185 : 라비린스 실
186 : 퍼지가스 도입통로 187 : 퍼지가스 도출통로
188 : 강제배기기구 190,191 : 스링거
193 : 지지대 194 : 모우터
195 : 모우터 출력축 196 : 커플링
197 : 플라이휠 198 : 회전방지구멍
200 : 스토퍼기구 201 : 스토퍼핀
202 : 회전슬릿판 203 : 펄스센서
211 : 필터 212,213,214 : 펀칭판
215 : 통기구멍 216 : 보조틀
220 : 세정액 공급 파이프 221 : 분사노즐
224 : 노즐 230 : 스탠드
231 : 에어실린더 232 : 로드
233 : 요동레버 234 : 브래킷
235 : 샤프트 236 : 힌지레버
237 : 지지암 249 : 배출구
251 : 용기 252 : 집수부
253 : 드레인 254 : 덕트
255 : 블로어 256 : 개구
257 : 바닥부 262 : 칸막이판
264 : 유로 266 : 유로
268 : 방 300,301 : 세정수단
306,307 : 헤더 308,314,318 : 노즐
390 : 공기공급 통로 391 : 개구
399 : 기체도입구 400 : 청정기체 도입구
402 : 힌지 이음매 404 : 지지축
406 : 바깥테 407 : 바깥테
412 : 필터 414 : 피액방지수단
416a,416b,416c,416d : 스테인리스 강제 다공판
417 : 통기구멍 420 : 보조테
422 : 이오나이저 424 : 시일부재
444 : 물방울 W : 웨이퍼
본 발명은 반도체 웨이퍼 등의 기판에 부착된 액체를 제거하고 건조하기 위한 스핀 드라이어에 관한 것이다.
초 LSI 등의 반도체 디바이스는 갈수록 고집적화되어, 그 회로패턴은 서브 미크론 까지 미세화되고 있다. 또 반도체 웨이퍼는 8인치, 12인치로 지름이 커지고 있다. 그래서 종래에는 문제화되지 않았던 근소한 양의 입자라도 반도체 웨이퍼에 부착되면, 제품 수율이 대폭 저하된다. 그래서 자동세정장치의 세정조의 산 및 알칼리 용액 중에 반도체 웨이퍼를 침지하여 웨이퍼 표면을 깨끗이 하고 있다.
자동세정장치에서는, 웨이퍼는 약액세정된 후에 수세(水洗)되고, 건조된다. 자동세정장치의 건조실에서는 생산효율을 높이기 위하여 스핀드라이어가 채용된다. 특개평 1-255227호 공보에는 스핀 드라이어가 개시되어 있다. 그러나 종래의 스핀 드라이어에 있어서는 상클램프바에 의하여 웨이퍼의 구속력이 약화 하기 때문에 고속회전중에 모우터가 변형하고, 모우터가 진동회전 (회전축의 중심으로 회전이 않됨)하여 커다란 잡음이 발생한다. 또한 종래의 것에서는 회전중에 웨이퍼가 구멍내에서 오차가 변하여 웨이퍼 주연부가 손상을 받는다.
또한, 종래의 것은 로터를 회전구동축에 나사멈춤을 하고 있으므로 로터를 회전구동축으로부터 빼내는 작업이 어렵게 된다.
로터 빼내는 작업은 장시간을 요하는 비능률적인 작업이므로 실제로는 로터를 케이싱체 내에서 세정하고 있다.
더욱, 종래의 것은 상클램프바를 실린더구동에 의하여, 로터에 세트/세트해제하도록 되어 있으므로 이 실린더구동 시스템과 회전운동 시스템과 서로 간섭되지 않도록 복잡한 구조로 되도록 된다.
이 때문에 케이싱체벽으로부터 뻗어나온 부재가 많고 보수점검작업이 문제가 된다.
또한, 웨이퍼로부터 제거된 액이 회전구동축과 지지부재와의 간극에 들어가 장시간에 걸쳐서 원활하게 회전을 유지할 수가 없다.
본 발명의 목적은 커다란 부하가 걸려도 모우터가 변형되지 않고, 웨이퍼를 단단하고 확실하게 유지 할 수가 있는 스핀 드라이어를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 모우터 및 회전구동축의 보수 점검이 용이하고, 긴 수명의 스핀 드라이어를 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 스핀 드라이어는 복수의 기판을 둘러쌓은 케이싱체와, 상기 케이싱체의 양쪽벽을 각각 관통하여 상기 관체내에 뻗은 대향하는 1쌍의 회전축 부재와, 상기 1쌍의 회전축 부재에 의하여, 지지되는 로터수단과, 상기 회전축 부재의 적어도 한쪽을 회전시키는 회전구동수단과, 를 가지고,
상기 로터수단은 상기 회전축 부재에 대하여 기판의 면이 실질적으로 직교하도록, 면 대 면의 자세로 되도록 기판의 각각에 끼워넣어 유지하는 복수의 상하 클램프 부재를 가지며,
상기 하클램프 부재는 상기 회전축 부재의 각각에 연결고정되어 있고, 기판세트시에 기판하부를 유지하는 것이며,
상기 싱클램프 부재는 한쪽의 회전축 부재에 대하여 기도가능하게 축고정핀 국기초부와, 전도상태인 때에 다른쪽의 회전축부재에 개합로크되도록 한 선단부와를 가지며,
상기 싱클램프 부재를 미끄럼운동시키는 미끄럼운동수단과,
상기 상클램프 부재의 선단부를 상기 다른쪽의 회전축부재에 개합하는 로크기재와,
상기 상클램프 부재의 선단부를 상기 다른쪽의 회전축부재로부터 제거하는 언로크부재로 구성된다.
본 발명에 의하면, 스핀드라이어는 복수의 기판을 둘러쌓는 광채와,
상기 케이싱체의 양쪽벽을 각각 관통하여 상기 관체내에 뻗은 대향하는 1쌍의 회전축 부재와, 상기 1쌍의 회전축 부재에 의하여, 지지되는 로터수단과, 상기 회전축 부재의 적어도 한쪽을 회전시키는 회전구동수단과를 가지고,
상기 로터수단은 상기 회전축 부재에 대하여 기판의 면이 실질적으로 직교하도록, 면 대 면의 자세로 되도록 기판의 각각에 끼워넣어 유지하는 복수의 상하 클램프 부재를 가지며,
상기 하클램프 부재는 상기 회전축 부재의 각각에 연결고정되어 있고, 기판세트시에 기판하부를 유지하는 것이며,
상기 상클램프 부재와,
상기 상클램프 부재를 기판에 눌러붙이거나 또는 기판으로 인출하여 분리하는 개폐아암과,
상기 회전축부재에 연결되고, 이것을 회전가능하게 하는 중공 샤프트와,
상기 개폐아암에 연결되고 이것을 구동하기 위한 상기 중공의 회전 샤프트축중에 삽입되는 중앙샤프트로 구성된다.
본 발명에 의하면, 스핀드라이어는 복수의 기판을 둘러싸는 케이싱체와, 상기 케이싱체의 양쪽벽을 각각 관통하여 상기 케이싱체내에 뻗는 대향하는 1쌍의 회전축부재와, 상기 1쌍의 회전축부재에 의하여, 지지되는 로터수단과, 상기 회전축부재의 적어도 한쪽을 회전시키는 회전구동수단을 가지며, 상기 케이싱체의 벽부에 설치된 축받이하우징과, 이 축받이 하우징내에 설치되고 상기 회전축 부재를 회전이 자유롭게 지지하는 축받이와, 상기 축받이 하우징내에 설치되고 상기 회전축부재의 주위간극을 시일하는 자성유체 시일부재와 상기 자성유체 시일부재보다도 더욱 케이싱체 가까이에 설치된 라비린스시일과, 이 라비린스시일의 좁은 스페이스에 청정기체를 제공하는 수단과, 라비린스시일보다도 더욱 케이싱체 가까이에 설치되고, 상기 회전축 부재와 일체로 회전하는 스링거로 구성된다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 관한 스핀 드라이어를 반도체 웨이퍼의 세정처리에 사용한 경우의 실시예에 대하여 설명한다.
제1도에 나타내는 것처럼 세정장치(10)는 세정부(24), 입력버퍼부(22) 및 출력 버퍼부(26)의 세 부분으로 구성되어 있다. 입력버퍼부(22)는 세정부(24)의 로더부(32)쪽에 설치되어 있다. 출력 버퍼부(26)는 세정부(24)의 언로더부(48)쪽에 설치되어 있다. 세정부(24)는 반도체 웨이퍼(W)를 세정하기 위한 하부세정 섹션과, 카세트(20)를 세정하기 위한 상부 세정 섹션을 갖고 있다.
2개의 카세트(20)가 입력버퍼부(22)에 수납되도록 되어 있다. 각 카세트(20)에는 25매의 지름 8인치 실리콘 웨이퍼(W)가 수용되어 있다. 카세트(20)를 반송하기 위한 2대의 카세트 반송장치(30)가 설치되어 있다. 이들 2대의 카세트 반송장치(30)는 턴테이블 위에 설치되어 있다. 또 입력버퍼부(22)의 뒷면쪽에는 카세트 스토커(28)가 설치되어 있다.
세정부(24)에는 9개의 처리부가 설치되어 잇다. 처리부(38~44)는 일렬로, 웨이퍼(W)가 각 처리부에서 순차적으로 세정처리되도록 되어있다. 여기에서 2개의 처리부(38)는 웨이퍼 척의 세정건조용, 2개의 처리부(40)은 웨이퍼 약액세정용, 4개의 처리부(42)는 웨이퍼 수세용, 마지막의 처리부(44)는 웨이퍼 건조용이다. 이들 처리부(38~44)의 열을 따라 3대의 웨이퍼 반송기구(36)가 설치되어 있다.
제2도에 나타낸 것처럼, 각 웨이퍼 반송기구(36)는 대차(70)위에 탑제되어 있어 통로(34)를 따라 주행하도록 설치되어 있다. 웨이퍼 반송장치(36)의 승강기구(71)는, 대차(70)의 옆쪽에 부착되어, 서보모우터와 볼나사를 갖고 있다. 각 웨이퍼 반송기구(36)는 피스톤로드(72), 암(73), 및 웨이퍼 척(74)를 갖고, 이들에 의해 최대 52매까지 웨이퍼(W)를 파지할 수 있도록 되어 있다. 즉, 척(74)의 하단부에는 유지봉(75)이 상하 한쌍씩 부착되고, 이들 유지봉(75)의 홈 각각에 웨이퍼(W)가 유지되도록 되어 있다.
또, 세정부(24)의 앞쪽에는 투명 아크릴판제의 개폐창(도시하지 않았음)가 부착되어, 각 처리부(38~44)가 외부에서 보이도록 되어 있다. 또한 세정처리부(24)의 배면부에는 약액과 순수 등이 수용된 다수의 탱크(도시하지 않았음)가 설치되어 있다. 또 카세트라이너(46)가 웨이퍼 반송로(34)의 상방에 이것과 병행하게 설치되어 있다.
제2도에 나타낸 것처럼, 웨이퍼 건조부(44)의 중에는 스핀 드라이어(47)가 설치되어 있다. 스핀드라이어(47)의 회전부분은 받침대(50)위에 설치되어 있고, 회전유지기구(로터)(56)는 케이싱체(하우징)에 의해 둘러싸여 있다. 하우징(54)은 받침대 프레임(51)의 윗판(52) 위에 부착베이스기구(53)를 통해 설치되어 있다. 로터(56)는 모우터(58)의 축(55)에 연결되어 잇다. 축(55)은 베어링기구(57)에 의해 베이스(175),(176)에 지지되어 있다. 청정기체도입기구(400)는 실린더(60)를 갖는 힌지이음매(402),(404)에서 케이싱체(54)에 연결되어 있다. 청정기체 도입기구(400)는 케이싱체(54)의 내부에 청정기체를 공급하는 역할과 함께, 케이싱체(54)의 상부개구(399)에 뚜껑을 덮는 역할을 한다. 케이싱체(54)의 하부는 기액배제기구(61)에 연하여 통해 있다.
다음에 제3도, 제4도, 제7도 내지 제11도를 참조하면서 스핀드라이어(47)의 회전유지기구(56)에 대하여 설명한다.
회전유지기구(56)는 52매의 웨이퍼(W)를 각각 수직으로 세운 자세에서 등피치 간격에서 유지한 것이다. 1쌍의 플라이휠(100),(101)은 같은 축 선상에 마주보도록 축(55)에 연결 지지된 것이다. 축(55)은 케이싱체(54)의 양단벽(92)을 관통하고, 케이싱체(54) 내의 착탈 어셈블리(170,173)에 의해 로터(56)에 연결되어 있다.
플라이휠(100),(101)의 하부 상호간에는 3개의 하부 유지부재(하부 클램프바)(102),(103),(104)가 연결 고정되어 있다. 또 플라이휠(100),(101)의 상부 상호간에는 3개의 상부 유지부재(상부 클램프바)(105),(106),(107)가 연결고정되어 있다.
다음에, 제14도~제16도 및 제19도~제26도를 참조하면서 로터(56)에 대하여 설명한다.
제14도, 제15도에 나타낸 것처럼, 3개의 윗클램프바(105),(106),(107)의 각각의 양단(기단과 선단)은 위치조정볼트(122)로 대략 원호상의 브래킷(120),(121)에 연결고정되어 있다. 이들 양단의 브래킷(120),(121)은 스테인리스제이다. 또 브래킷(120)은 모우터(58)쪽에 설치되어 있다. 브래킷(120),(121) 각각의 배면 중앙으로부터 돌편(123),(124)이 각각 돌출되어, 평면적으로 브래킷(120),(121)은 약 T자형을 하고 있다. 돌편(123),(124) 각각은 볼트 구멍을 갖는 두꺼운 부재이다.
돌편(123)은 멈춤쇠로 추축(126)에 박혀 있다. 지축(126)은 베어링 어셈블리(125)에 회전가능하게 지지되어 있다. 베어링 어셈블리(125)는 PEEK제의 1분할구조의 축수이고, 플라이휠(100)의 상부 뒷면에 붙박이되어 있다. 돌편(123)은 베어링 어셈블리(125) 사이에 위치한다. 추축(126)이 기구(130)에 의해 회동하면, 윗 클램프바(105),(106),(107)가 추축(126)과 함께 약 90도 회전하여 기립(수직)자세로부터 전도(수평)자세로 변화 하도록 되어 있다.
이 기구(130)를 제7도, 제12도, 제13도에 나타낸다. 기구(130)는 베어링 하우징(131)과, 회전축통(133)과, 동력전달축(134)을 구비하고 있다. 베어링 하우징(131)은 추축(126) 연장방향과 마주보는 케이싱체(54) 한쪽벽(96) 부위에 부착되어, 시일 기능으로 부착이 되어 있다. 회전축통(133)은 베어링(132)에 회전가능하게 지지되어 있다. 동력전달축(134)은 회전축통(133)내에 삽입되어 있다.
제13도에 나타낸 것처럼, 기구(130)는, 보통때는 로터(56)와 간섭하지 않는 위치에 나와 있으나, 윗클램프바(105),(106),(107)를 기립전도시킬 때만 케이싱체(54)의 한쪽으로부터 진출하고, 추축(126)과 걸어맞추도록 되어 있다. 추축(126)의 한끝 연출부는 경사져 커트되고, 여기에 이맞물림하는 볼록부(127)가 형성되어 있다. 동력전달축축(134)과 회전축통(133)은 메칼리컬 로크(135)에 의해 서로 잠겨, 양자는 일체가 되어 회전하도록 되어 있다. 한편, 동력전달축(134)는 슬라이드 방향에는 자유로 진퇴이동할 수 있고, 이 동력전달축(134)의 선단이 경사져 커트되고, 여기에 이맞물림하는 오목부(136)가 형성되어 있다. 이 동력전달축(134)가 진출하여, 선단의 이맞물림하는 오목부(136)가 추축(126)의 이맞물림하는 볼록부(127)과 이맞물려 맞춰져 회전력의 전달이 가능하게 되고, 역으로 후퇴함으로써 동력전달축(134)은 추축(126)으로부터 이탈하도록 되어 있다.
제14도 및 제15도에 나타낸 것처럼, 이 동력전달축(134)의 진통용 에어실린더(137)가 케이싱체(54)의 한끝벽(92)의 바깥쪽에 설치되어 있다. 이 피스톤로드 선단에 연결 암(138)의 한끝이 연결되어 있다. 이 연결암(138)의 다른 끝은 드러스트 볼베어링(139)를 통하여 동력전달축(134)의 바깥끝과 연결되어 있다. 또 동력전달축(134)의 모우터(140) 윗쪽의 베이스판(80) 윗면에 설치되어 있다. 구동풀리(141)와 감속풀리(142)에 벨트(144)가 감겨 걸려 있다. 감속풀리(142)와 전달풀리(143)에 벨트(145)가 감겨 걸려 있다. 모우터(140)의 구동에 의해 회전축통(133)을 전동축(134)과 함께 회전시켜, 회전력을 추축(126)에 전달하도록 되어 있다. 그 회전각도는 센서(156)로 검출되고, 검출결과에 기초하여 모우터(140)가 제어되도록 되어 있다.
제8도 및 제9도에 나타낸 것처럼, 웨이퍼(W)는 상하 클램프바(102~107) 및 플라이휠(100),(101)과 함께 일체적으로 고속회전(자전)하도록 되어 있다. 이들 각 아래 클램프바(102),(103),(104)는 스테인리스제의 환파이프(110)를 불소수지체 파이프(111)내에 클래드한 2중관이다. 불소수지제 파이프(111)의 둘레면에는 다수의 홈(112),(113)이 형성되어, 각 홈(112),(113)에 웨이퍼(W) 둘레부의 일부를 끼워넣도록 되어 있다. 홈(112),(113)은 52개가 등피치 간격으로 늘어서 있다.
제10도에 나타내는 것처럼 홈(112)의 황단면형상은 V자 모양이다. 홈(112)의 상단개구부 폭(L)은 약3~7mm이고, 홈 둘레벽과 중심선이 이루는 각도 θ는 약 20도이다. 각도 θ는 15~45도의 범위 내에서 설정함이 바람직하다. 웨이퍼(W)의 두께는 약 0.5~0.8mm정도이다. 홈(112)에서 웨이퍼(W)을 받는 경우에, 홈(112)의 둘레벽과 웨이퍼(W)의 상호간극에 순수나 기타의 세정액 등이 잔류하지 않게 된다.
제11도에 나타내는 것처럼, 불소수지제 파이프(111)의 둘레면에 횡단면형상이 약Y자 모양인 홈(113)을 형성하여도 좋다. 홈(113)의 상단개구의 폭(L1)은 약3~7mm정도이고, 홈(113) 바닥부의 폭(L2)은 약 0.85mm이다. 또, 바닥부쪽의 홈둘레벽과 중심선이 이루는 각도 θ1는 약 5°~ 8°이다. 각도(θ1)는 4°~ 12°의 범위 내에서 설정하는 것이 바람직하다. 그리고 개구측의 홈둘레벽과 중심선과 이루는 각도 θ2는 약 20°이다. 각도 θ2는 20°~24°의 범위 내에서 설정하는 것이 바람직하다. 웨이퍼(W)를 유지한 샹태에서 웨이퍼(W)의 단면은 홈(113)의 바닥부에 접하고 있다.
제8도 및 제9도에 나타낸 것처럼, 중앙의 하부 지지부재(102)는 외파이프(불소수지 파이프)(111)가 원통형상이고, 이 모든 둘레에 걸쳐 홈(112)이 형성되어 있다. 한편, 양 사이드의 하부 지지부재(103,104)는 외파이프(111)가 돌출부(111a)를 갖는 단면 이형 통형상이고, 이들 돌출부(111a)의 상부 경사면에만 홈(112)이 형성되어 있다. 또, 하부지지부재(103),(104)의 홈(112) 바닥면은 역 R로 만곡되어 있다. 이와 같은 홈(112)은, 웨이퍼(W)가 넘어지는 것(가로로 넘어짐)을 방지하도록 되어 있다.
3개의 윗클램프바(105),(106),(107)는, 웨이퍼(W)를 확실하게 유지하고 로터(56)전체의 회전밸런스를 좋게 하기 위한 부재이다. 웨이퍼(W)의 오리엔테이션 플랫(이하, O.F.라 한다.)이 윗클램프바(105,106,107)쪽에 위치하도록 웨이퍼(W)가 위치결정되어 있다.
이들 3개의 상부지지부재(105),(106),(107)과 함께 상술한 하부 유지 부재(102)와 거의 같은 모양의 2중관 구조이다. 불소수지 파이프(116)의 둘레면부에 다수의 홈(117)이 형성되어 있다. 이들 홈(117)은 상술한 아래 클램프바(102)의 홈(112)와 거의 같은 모양이지만 홈(112)보다 약간 폭넓은 형상으로 되어 있다.
제9도에 나타내는 것처럼, 웨이퍼(W)를 클램프 유지한 상태에서는 웨이퍼(W) 무게중심(GC)은 로터(56)의 회전축심(RC)에 대하여 약간 어긋난 위치에 있다. 즉, 무게중심(GC)은 회전축심(RC)과 일치하지 않고, 회전축심(RC)보다도 웨이퍼(W)의 O.F.의 역방향으로 치우쳐 있다. 이와 같이 하면 웨이퍼(W)가 원심력에 의해 O.F.측의 역방향에 눌려있으므로, 회전중에 웨이퍼(W)가 로터(56)속에서 움직여 돌게 된다. 이 결과, 웨이퍼(W)의 에지가 손상을 입지 않고, 스핀시의 소음이 대폭 저감된다.
제3도 및 제4도에 나타내는 것처럼, 3개의 윗클램프바(105),(106),(107)는 수평지축(126)에 의해 회동가능하게 지지되어 있다. 도시한 것처럼 윗클램프바(105),(106),(107)을 기립(클램프의 해제)시키고, 웨이퍼 반입반출 동작시의 반송암(36)과 바 (105),(106),(107)는 서로 간섭한다. 또한, 윗클램프바 (105),(106),(107)을 눕히면, 로크핀(151)이 통체(150) 속에 삽입되어, 그 결과 바 (105),(106),(107)이 플라이휠(101)에 이어 붙여지도록 되어 있다.
제5도, 제2도에 나타내는 것처럼 부착베이스 기구(53)는 받침대(50)의 프레임(51)의 윗판(52)위에 설치되어 있다. 이 부착베이스 기구(53)는, 케이싱체(54)나 그 밖의 기구를 지지하는 것이므로 XYZ방향으로 위치 제어된 상술한 웨이퍼 반송암(36)에 대하여 케이싱체(54)를 정확히 위치결정하는 것이다. 부착베이스 기구(53)은, 로터(56)이나 모우터(58)의 회전에 수반하는 진동이 주변장치에 전파되지 않도록 하기 위해, 상하2장의 베이스판(80),(81)가 설치되어 있다. 상하 베이스판(80),(81)의 상호간에는 복수의 방진고무(82)가 삽입되어 있다.
제6도에 나타내는 것처럼, 상하 베이스(80),(81)는 방진이음매(89)에 의해 4모서리부에 서로 체결되어 있다. 방진이음매(89)는 고무부시(83),(84), 와셔(85), 볼트(86)로 되어 있다. 또, 아래쪽 베이스판(81)의 4모서리의 근방에는 위치조정기구(87),(88)가 설치되어 있다.
제7도에 나타낸 바와 같이, 캐이싱체(54)의 양측벽(92)에는 투명아크릴제의 창(93)이 부착되어, 각 창(93)의 배후에 광센서(94),(95)가 각각 설치되어 있다. 광센서(94),(95)의 광축은 케이싱체(54) 속에서 웨이퍼(W)를 가로지르도록 되어 있다.
웨이퍼(W)에 의하여 빔광이 차단되면 신호가 컴퓨터 시스템의 CPU에 전달되어 이에 의하여 웨이퍼(W)가 검출하도록 되어 있다.
다음에 제16~제19도 및 제7도를 참조하면서 윗클램프바용의 브래킷(121)을 플라이휠(101)과 걸어맞춰 잠그기 위한 로크기구에 대하여 설명한다.
제16도 및 제18도에 나타내는 것처럼, 윗클램프바(105),(106),(107)가 로크된 상태에서는 브래킷(121)의 돌편(124)가 통체(150)에 삽입되어 있다. 통체(150)는 PEEK재로 만들어지고, 2분할 구조로 형성되어, 플라이휠(101)의 상부 뒷면에 붙박이 되어 있다. 윗클램프바(105),(106),(107)를 로크하는 경우는, 통체(150)에 한쪽끝으로부터 삽입된 로크핀(151)을 다시 통체(150) 가운데에 깊이 삽입한다.
제19도에 나타내는 것처럼, 로크핀(1512)을 깊이 압입하여 로크하는 수단으로서 로프스프링(152)이 채용된다. 이 로크스프링(152)는 슬라이드핀(154)에 권장되어 있다. 슬라이드핀(154)는 거의 지름이 큰 단부(154a)에 바깥감김되어 있다. 슬라이드핀(154)은 약간 지름이 큰 단부(154a)를 갖고, 가이드통(153) 내에 슬라이드 가능하게 설치되어 있다. 가이드통(153)은, 플라이휠(101)의 통체(150) 뒷면쪽에 붙박이 되어 있다.
로크핀(151) 및 슬라이드핀(154)은 연결부재(155)로 의해 연결되어 있어, 양자는 각각 가이드통(150),(153)에 깊게 압입되도록 로크스프링(152)으로 탄설되어 있다. 제18도 및 제19도에 나타낸 바와 같이, 로크해제용 암로크기구(160)가 케이싱체(54)의 한 쪽 벽(96)에 설치되어 있다. 이 암로크기구(160)는, 통모양 가이드 부재(11)와, 푸시로드(162)와, 에어실린더(163)를 구비하고 있다. 통모양 가이드부재(161)는, 슬라이드핀(154)의 한 끝에 마주보는 한쪽벽(96)에 부착되어 있어 시일기능을 갖는다. 푸시로드(162)는 통모양 가이드부재(161)내에 슬라이드 기능하도록 끼우게 되어 있다. 에어실린더(163)는 푸시로드(162)를 진퇴구동시키기 위한 것이다. 제17도에 나타낸 바와 같이, 에어실린더(163)는 케이싱체(54)의 다른끝벽(92)의 바깥쪽에 설치되어 있다. 피스톤로드(163a) 및 푸시로드(162)는 연결암(164)으로 연결되어 있다. 피스톤로드(163a)를 진출시키면, 푸시로드(162)가 슬라이드핀(154)를 로크스프링(152)에 대항하여 눌러 움직이므로, 그 결과 로크핀(151)이 브래킷(121) 돌편(124)의 구멍으로부터 빠져나오도록(암로크되도록) 되어 있다.
또, 암로크 기구(160)의 반대쪽에는 로크확인 검지지구(165)가 설치되어 있다. 이 로크확인 검지기구(165)는 통모양 가이드부재(166)와 검지로드(167)와, 에어실린더(168)를 구비하고 있다. 통모양 가이드 부재(166)는 슬라이드핀(154)의 다른 끝에 대향하는 다른쪽 벽(97)에 부착되어 있고 시일기능을 갖는다. 검지로드(167)는, 통모양 가이드부재(166)내에 슬라이드 가능하게 끼워, 로크핀(151)의 통체(150)내에 삽입깊이를 검지하기 위한 것이다. 피스톤로드(168a)와 검지로드(167)는 연결부재(170)로 연결되어 있다. 에어실린더(168) 내에는 피스톤로드(168a)를 설정스트로크만 퇴입시키고, 검지로드(167)기 슬라이드핀(154)의 연결부재(155)에 접촉 또는 접촉하지 않고, 이렇게 하여 로크상태인지 암로크상태인지 확인하는 신호가 운전제어기(도시하지 않았음)에 출력되도록 되어 있다.
제4도 및 제8도에 나타낸 바와 같이, 각 5개의 볼트(173)를 연결부(172) 구멍으로부터 각각 빼냄으로서, 로터(56)는 1쌍의 축(55)으로부터 간단하게 빼낼 수 있다. 플라이휠(100),(101)은, 각각의 중앙부로부터 뒷면쪽(바깥쪽)에 향하여 부착축(170)을 일체적으로 돌설하고 있다. 부착축(170)의 선단부에는 약 T자형의 돌기(오목)(171)가 정밀 마무리 가공으로 형성되어 있다. 축(55)의 안쪽끝면에는 대략 역 T자형의 오목부(172)가 정밀마무리가공에 의해 형성되어 있다. 이들 돌기(171)를 오목부(172)에 이맞물림하도록 끼워맞추고, 양쪽 축(55)의 부착축(170)이 각각 동축적(同軸的)으로 끼워맞춰진다.
정비를 위해 로터(56)을 축(55)에서 떼어내는 경우는 오퍼레이터가 모우터(56)를 수동으로 적당하게 회전시키면서 각 5개씩의 연결볼트(173)를 뽑아도 좋다. 로터(56)를 일체로 벗길 수 있게 때문에 정비시에 있어서 로터 세정작업이 간단하고 용이하다.
여기서, 베어링 기구(57)은 제3도 및 제4도에 나타내는 것처럼 같은 구조이며, 로터(56)을 끼워 서로 대칭형을 이루고 있다. 케이싱체(54)벽(92)의 바깥쪽면에는 직사각형 통모양의 고정 브래킷(175)이 용접고정되고, 여기에 베어링유니트(176)이 장착되어 있다. 고정 브래킷(175) 및 베어링 유니트(176)에 의해 베어링 하우징이 형성되어 있다.
베어링 유니트(176)은 케이싱(177)과, 드러스타 볼베어링(178)과 자성유체 시일(179)을 구비하고 있다. 케이싱(177)은, 그 안끝쪽부가 볼트로 고정브래킷(175)에 체결되어 있다. 또, 케이싱(177)과 고정 브래킷(175) 사이에 시일패킹이 삽입되어 있다. 드러스트볼베어링(178)은 케이싱(177)내에 장착되어, 회전축(55)을 자유로이 회전하도록 지지하고 있다. 자성유체 시일(179)은 케이싱(177) 내의 드러스트볼베어링(178)에 의해 안끝쪽에 장착되어 있다.
이 자성유체 시일(179)는 영구자석(180)을 끼워 한쌍의 폴피스(181)를 구비하고, 이들의 자력에 의해 회전축(55)의 둘레면 사이에 점성이 있는 겔상의 자성유체를 유지하는 것이다. 폴피스(181)의 바깥둘레에는 홈이 형성되어 이들의 홈에 냉각수가 흘러 통하도록 되어 있다.
게다가 케이싱(177) 내의 자성유체시일(179) 보다도 안끝쪽에는 라비린스시일(labyrinth seal)(185)이 되어 있다. 라비린스 시일(185)은 케이싱(177)의 안끝벽 및 회전축(55) 둘레면사이에 좁은 미로공간(라비린스)를 형성하기 위한 것이다. 이 라비린스 내의 청정기체, 예를 들면 불순물이 거의 포함되지 않는 질소가스(N₂)를 공급하기 위한 퍼지가스 도입통로(186)가 케이싱(177)에 설치되어 있다. 또, 퍼지 가스도출통로(187)가 고정 브래킷(175)에 설치되어, 이것을 통하여 라비린스 내의 질소가스가 강제배기기구(예를 들면 콘밤)(188)에 의해 배기되도록 되어 있다. 배기통로의 단부는 드레인(도시하지 않았음)에 접속되어 있다.
이렇게 한 자성유체시일(179)에 의해 케이싱체(54)내를 시일하고, 베어링(178)에서 발생하는 발진이 케이싱체(54)내에 침입하는 것을 확실히 방지한다. 그리고 라비린스시일(185) 및 퍼지가스에 의해 케이싱체(54) 안쪽으로부터 수분의 자성유체시일(179)에의 혼입이 억제된다.
그리고 강제배기기구(188)에 의해 퍼지가스를 라비린스 공간으로부터 강제배기시켜, 케이싱체(54) 안쪽으로부터 수분이 침입하여도 이 수분을 퍼지가스와 함께 강제배기할 수 있다.
또, 회전축(55) 및 로터(56) 사이에 스링거(190),(191)가 각각 설치되어 있다. 각 스링거(190),(191)는 회전축 (55)과 일체로 회전하도록 장치되어 있다. 내스링거(190)는 벽(92)의 내벽에 따라 설치되고, 외스링거(191)은 벽(92)의 내면에 따라 설치되어 있다. 내스링거(190)은 2매의 평행한 링을 가지는 이중 채양 구조이다. 회전하는 스링거 (190),(191)에 의해 분리비례하는 물방울을 튕겨 떨어낼 수 있다.
제3도에 나타내는 것처럼 회전구동기구(68)는 위쪽 베이스판(80)의 한끝쪽 상부에 지지대(193)를 통하여 설치한 모우터(194)를 갖고 있다. 기구(58)는 모우터출력축(195)과 한끝쪽의 회전축(55)을 커플링(196)으로 직결한 다이렉트드라이브 방식이다. 모우터(194)의 구동에 의해 회전축(55)과 함께 회전유지기구(56) 전체가 고속회전되도록 되어 있다.
제9도에서 나타낸 것처럼, 로터(56)의 회전축중심(RC)은 웨이퍼(W)의 무게중심(GC)로부터 그림 속의 아래쪽에 약 4mm 어긋난 위치에 있다. 그 이유는 RC와 GC와를 일치시켜 웨이퍼 유지홈(112) 가운데에서 웨이퍼(W)가 진동회전하여, 웨이퍼(W)의 모서리가 마모되고, 또 소음이 발생하는 등 좋지 않기 때문이다.
또, 제3도와 같이, 회전축(55)의 적당한 곳에 플라이휠(197)이 부착되어 있어, 이것에 의해 로터(56)가 원활하게 회전할 수 있도록 되어 있다. 플라이훨(197)에는 회전방지구멍(198)이 형성되어 있다. 회전 방지 구멍(198)에는 스토퍼기구(200)의 스토퍼핀(201)이 끼우고 뗄 수 있도록 설치되어 있다. 로터(56)에 웨이퍼(W)를 끼우고 뗄 때에는 이 스토퍼핀(201)로 플라이휠(197)의 회전을 멈추어, 로터(56)를 일정한 상향 상태에 정지시킨다. 또, 그 플라이휠(197)에 회전 멈춤 구멍(198)에 대한 스토퍼핀(201)의 위치맞춤을 자동적으로 하기 위해, 회전 슬릿판(202)과 펄스센서(203)가 설치되어 있다.
제20도 및 제21도에 나타내는 것처럼, 개폐기구(60)의 에어실린더(231)는 스탠드(230)로 베이스판(80) 위에 지지되어 있다. 실린더(231)의 로드(232)의 선단에는 약 L자형의 요동레버(233)가 연결되어 있다. 샤프트(235)는 케이싱체(54)의 일단벽(92)의 바깥쪽에 한 쌍의 지지브래킷(234)을 통하여 부착되어, 요동레버(233)와 일체로 회동하도록 되어 있다. 한쌍의 힌지레버(236)는 이 샤프트(235)로부터 일체로 회동하도록 돌출되어 있다. 한 쌍의 지지암(237)은 이들 힌지레버(236)의 선단에 고정되어 보조틀(216)의 양쪽 외부를 지지하고 있다.
이 개폐기구(60)의 에어실린더(231)의 구동에 의해 요동레버(233)와 샤프트(235)와 힌지레버(236)을 회동시켜, 기체정화기(59)를 약 90°회동할 수 있도록 되어 있다.
다음에 이상과 같이 구성된 본 실시예의 동작에 대하여 설명한다.
먼저, 처리 전의 웨이퍼가 담긴 카세트(20)를 입력버퍼부(22)에 받아 넣어, 카세트저장부(28)에 일시적으로 담는다. 이 저장부(28)의 카세트(20)는 웨이퍼의 처리가 진행함에 따라 암(30)에 의해 로더부(32)에 이재된다.
이 로더부(32) 카세트(20) 내의 미처리 웨이퍼는 웨이퍼 반송암(36)에 의해 적당히 반송되어 척 세정건조장치(38), 약액처리장치(40), 세정장치(42), 본발명에 관한 웨이퍼 회전건조처리장치(44)에서 각각 처리되고, 처리 후의 웨이퍼는 다시 카세트(20)에 수용되어 출력 버퍼부(26)로부터 외부로 반출될 수 있다. 상기 약액처리에 사용하는 약액으로서는 예를 들면 암모니아수, 과산화수소수, 염산, 플루오르산, 황산 등이 사용된다.
개폐기구(60)로 케이싱체(54)위에서 기체 정화기(59)를 열고, 스토퍼기구(200)에서 회전축(55)의 회전을 정지시킨다. 로터(56)를 소정각도로 정지한 채, 그 로터(56)의 윗클램프바(105~107)를 암로크기구(160)로 로크를 해제한다. 다음에 상부유지부재 개폐기구(130)가 동력전달축(134)를 진출시켜 추축(125)과 걸어맞춰지고, 이 상태에서 회전시켜 윗클램프바(105-197)를 기립시킨다.
이 상태에서 세정 후의 52매의 웨이퍼(W)를 로터(56)내에 하강시켜 그 3개의 아래 클램프바(102~104)위에 각 웨이퍼(W)를 옮겨 실어 그 하부 곳을 각각의 웨이퍼 유지홈(112)에 받는다.
웨이퍼 반송암(36)을 물러나게 해서, 윗클램프바(105~107)로 웨이퍼(W)를 누른다. 그 다음에 상부 유지부재 개폐기구(130)가 동력전달축(134)를 후퇴시켜서 추축(126)으로부터 이탈시키는 한편, 암로크 기구(160)가 후퇴동작하고 로크핀(151)이 로크스프링(152)에 의해 자동적으로 이동하여 윗클램프바(105~107)를 폐상태로 로크한다.
이렇게 하여 회전유지기구(56)내의 웨이퍼(W)의 세트가 완료되면, 전술한 것과 반대로 개폐기구(60)가 동작하여 기체정화기(59)를 케이싱체(54)위에 덮이도록 회동하여 막고, 그 막힌 상태를 클램프기구(24)에서 클램프유지한다. 또, 스토퍼기구(200)가 후퇴하여 회전축(55)의 회전멈춤을 해제한다.
이렇게 하여 준비가 완료되면 회전구동기구(38)의 모우터(194)의 구동으로에서 양단의 회전축(55)과 같이 회전유지기구(55) 전체가 소정의 속도로 고속회전한다. 이때 기액배제기구(61)의 배기 블로어(255)가 가동하여 필터를 통해 청정공기를 다시 청정화하면서 케이싱체(54)내를 상방에서 하방으로 향하여 지나면서 웨이퍼(W)의 부착수분을 회전 원심력으로 분리함과 동시에 기류로 증발시켜 웨이퍼(W)를 건조시킨다.
이때 청정기체의 도입량은 예를 들면 케이싱체(54)의 크기 580mm×550mm에 대하여, 예를 들면 17㎥/min정도로 함과 동시에 케이싱체(54)의 내외압력차를 예를 들어 50mm H2O정도로 설정하고, 회전유지부재(56)의 회전수를 먼저 0부터 500rpm정도로 올려, 그 500rpm의 회전수에 예를 들어 60초 정도로 유지하고 이 회전 원심력으로 웨이퍼(W)에 부착된 큰 물방울을 떨어낸다. 그 후 회전유지기구(56)의 회전수를 예를 들어 1500rpm까지 상승시켜 2~3분 정도 유지하고, 이렇게 하여 웨이퍼(W)에 부착된 작은 물방울을 떨어냄과 동시에 웨이퍼(W) 표면을 기류로 증발시켜 건조한다. 이렇게 한 후 모우터(194)의 구동을 정지하고 웨이퍼(W)의 건조를 완성시키기 위하여 예를 들어 20초 정도 걸려 회전 유지기구(56)의 회전을 정지한다.
이렇게 하여 웨이퍼(W)의 회전초기시에 있어서 회전수를 예를 들어 약 500rpm으로 낮게 설정하고, 또 그 회전시에 웨이퍼(W)로부터 비교적 입자지름이 큰(약 5mm이상)의 물방울이 상방에 비산한 최대높이 이상의 거리(H)를 가지고 기체정화기(59)내의 피액방지수단으로서 최하단의 펀칭판(214)를 설치하고 있으므로 그 펀칭판(214)에 비교적 입자지름이 큰 물방울이 부착되는 일이 없어진다. 또 배출구(91)에 있어서의 가스 기체의 유속은 예를 들어 1m/sec정도이다. 따라서 케이싱체(54)의 내측면에 충돌한 물방울이 미세화되어, 튀어도 이 물방울이 유속이 커진 기체에 의해 아래 방향으로 효율적으로 배출되어 다시 웨이퍼(W)에 부착되지 않는다.
이렇게 하여 케이싱체(54)의 수분을 함유한 기체와 그 케이싱체(54)내면에 걸쳐 흘러내리는 물방울이 빨리 하단의 배출구(91)를 통해 제4도에 나타낸 기액배제기구(61)의 기액분리기(251)에 전달된다. 그래서 함유수분이 분리되어 바닥부의 집소부(252)에 모여 적시에 드레인 배출구(254)로부터 바깥으로 배제되는 한편, 기체는 기액분리기(251)로부터 배기덕트(254)를 통하여 배기플로어(255)로 바깥에 배기된다.
로터(56)를 회전 시키고 있는 사이에 냉기수 도통로(183)에 냉각수를 각각 공급하여 양쪽에 축받이 유니트(176)를 냉각함과 동시에 가스 도입 통로(186)에는 퍼지가스로서 청정한 질소가스를 공급한다.
이와 같이 하여 자성유체 시일(179)에 의하여 관체(54)내에 기밀하게 시일하여 축수(178)에서 발생하는 먼지가 관체(54)내에 침입하는 것을 확실하게 방지 할 수가 있다. 그러나, 라비린스시일(185)에 공급되는 질소가스에 의하여 관체(54)안쪽으로부터 수분의 자성유체시일(179)에의 혼입이 억제된다. 이 때문에 시일(179)의 자성유체는 건조한 상태로 유지되어 시일 기능이 노화 되지 아니한다.
또한 질소 가스를 라비린스시일(185)내로부터 퍼지가스 도출통로(187)를 통하여 강제 배기기구(188)에 의하여 외부에 강제한다. 이것에 의하여 관체(54)안쪽으로부터 수분이 침입해온 때에는 이 수분을 질소가스와 함께 외부로 배제 할 수가 있다.
또한 스링거(190),(191)에 의하여 관체(54)안쪽으로부터 비행하는 수분을 스프링할 수가 있다. 특히, 안쪽 스링거(190)의 2중설치에 의하여 축수 유니트(57)의 쪽의 수분의 침입이 확실하게 저지된다. 이것에 의하여 자성유체 시일(179)의 기능저하가 없게 되고 높은 시일 효과를 유지할 수 있다.
이와 같이 하여 본 실시예의 스핀 드라이어에서는 누수된 반도체 웨이퍼(W)를 입자등을 부착 시키는 일 없이 단시간에 크린하게 건조 할 수가 있다.
특히, 클램프바(102~107)의 구멍(112 또는 113)을 특수한 형상으로 하고 있으므로 구멍(112)로부터 액체가 배제되기 쉽다. 이 때문에 구멍(112)중에 액체가 보유되지 않고, 웨이퍼(W)의 주연부가 누설되지 아니하므로 웨이퍼 전체를 완전하게 건조 할 수가 있다.
웨이퍼 건조 종료 후에는 스토퍼기구(200)에서 회전축(55)을 회전 멈춤하여 웨이퍼(W)의 O.F.가 위쪽으로 되도록 로터(56)를 정지한다. 개폐기구(60)에 의하여 위마개부재(400)를 열고, 마개체(54)의 내부를 개방한다. 로터(56)의 위클램프바(105~107)를 언록크한 후에 상부유지부재 개폐기구(130)에 의하여 위클램프바(105~107)를 기립시킨다. 다음에 웨이퍼 반송아암(36)을 건조실(44)의 전면에 위치시키고, 이것에 의하여 52매의 웨이퍼(W)를 관체(54)로부터 취출한다. 그리고, 웨이퍼(W)를 다음 처리공정으로 반송한다.
또, 수리시에 로터(56)를 세정하여 점검하는 경우는 관체(54)내에서 로터(56)를 수동으로 회전 시키면서 연결볼트(173)를 빼내어 양쪽의 회전축(55)로부터 로터(56)를 간단하게 빼낼 수가 있다. 그리고, 로터(56)를 관체(54)내로부터 뺀(56)를 별도의 자오에서 충분하게 세정하여 점검할 수가 있다.
다음에 제22도~제30도를 참조하면서 제2실시예의스핀 드라이어에 대하여 설명한다. 또 제2실시예가 상기 제1실시예와 공통하는 부분에 대하여 설명은 생략한다.
제22도 및 제23도에 나타낸 바와 같이 스핀 드라이어의 관체(354)는 로터(352)를 둘러싼 포크스형상 용기를 나타내고 있고, 스테인레스 강철을 사용하고 있다. 관체(354)는 이 상단에 기체도입구(399)를 가지며, 하단에 배출구(249)를 가진다. 관체(354)는이 상단에 기체도입구(399)를 가지며, 하단에 배출구(249)를 가진다. 관체(354)는 상부가 아래쪽에 향하여 느슨하게 조여져 있고(제1단의 조임부), 하부가 배출구(249)에 향하여 급격하게 조여져 있다(제2단의 조임부). 관체(354)의 도입구(399)는 580mm×550mm의 크기이다.
제2도에 나타내는 것처럼, 공기 공급 통로(390)가 건조실(44)의 상부에 설치되어, 통로(390)의 개구(391)로부터 청정기체의 다운플로가 청정기체 도입기구(400)에 공급되도록 되어 있다. 제22도에 나타내는 것처럼, 청정기체도입기구(400)는 바깥테(407) 및 보조테(420)로 사방을 감싸도록 되어 있다. 바깥테(407) 및 보조테(420)는 직사각형으로 성형된 스테인리스 강판으로 만들어져 있다. 바깥테(406) 속에는 ULPA필터(512) 및 피액(被液)방지수단(414)이 설치되어 있다. 다운플로 에어는 먼저 청정기체도입기구(400)의 필터(412)를 통과하고, 다음에 피액방지수단(414)을 통과해 빠지도록 되어 있다. 한편, 웨이퍼(W)로부터 원심분리된 액체는, 피액방지수단(414)에 의해 차단되도록 되어 있다.
보조테(420)는 바깥테(406)의 하부에 부착되어, 피액방지수단(414)의 하단부로부터 웨이퍼(W) 중심까지의 길이거리 (H)를 조정하기 위한 스페이서로서의 역할을 한다. 이 거리간극(H)은 웨이퍼(W)에서 원심분리된 지름 5mm의 물방울이 머무르는 최대지름인 300mm로 설정되어 있다. 또, 이오나이저(422)가 바깥테(406)의 내벽에 착탈 가능하게 부착되어 있다. 이오나이저(422)는 웨이퍼(W) 건조시에 양이온 및 음이온을 발생시켜, 웨이퍼(W)에 머무르는 전기를 중화하여 없애는 기능을 갖고 있다.
마개체(400)은 지지축(404)을 중심으로 90도 이상 회전하도록 되어 있다. 관체(354)의 기체 도입구(399)의 주위에 따라 시일 부재(424)가 설치되고, 마개체(400)를 기밀하게 관체(354)와 접촉하여 얻을 수 있도록 되어 있다. 시일부재(424)는 실리콘 고무로 만들어져 있다.
제22도 및 제23도에 나타낸 바와 같이, 케이싱체(354)의 개구(249)는 기액배제기구(61)의 용기(251)에 연이어 통해 있다. 용기(251)는 그 저면부(257)의 중앙에 물이 보유하기 쉬운 형상으로 되어 있다. 저부(257)의 전체는 집수부(252)에 향하여 완만하게 하강하고 있다. 집수부(252)에는 드레인(253)이 설치되고, 떨어지는 물이 드레인(253)을 통하여 배수 되도록 되어 있다.
용기(251)내에 천장부로부터 도중까지 늘어진 사절판(262)가 설치되어 있다. 이 사절판(262)의 하단부에는 상하운동 가능하게 된 유량조절판(264)가 설치되고, 이 하래방향에 형성되는 유로(266)의 단면적을 조정하여 얻도록 구성되어 있다. 또 용기(251)의 하단쪽의 부실(268)의 측벽(270)에는 개구(256)가 형성되어 있다. 이 개구부(256)를 통하여 플로우(255)의 흡기쪽이 연통하여 있다.
제24도에 나타낸 바와 같이, 로터(352)는 3개의 하클램프바(382) 및 2개의 상클램프바(384)를 가진다. 상하 클램프바(382),(384)는 로터(352)의 회전축과 평행하게 설치되고, 각각에 웨이퍼(W)를 유지하기 위한 다수구멍(113)이 형성되어 있다.
상클램프(384)는 웨이퍼(W)의 O.F.에 각각 맞닿아 있다. 상클램프바(384)의 양단부는 개폐아암(386)에 각각 연결되어 있다. 4개의 개폐아암(386)은 각각 원호형상으로 형성되어 있다. 이들 아암(386)의 기초부는 세라믹제의 베어링(304) 및 고정축(306)을 통하여 플라이 호일(388)에 미끄럼 운동가능하게 부착되어 있다.
또 2개의 연결부재(318)가 볼트(314),(316)에 의하여 디스크(312) 및 플라이호일(388)의 각각에 고정되고, 양자(312),(388)가 서로 연결되어 있다. 하클램프(382)는 스테인레스제의 환파이프(396)를 불화 에칠렌제의 파이프(398)중에 눌려 넣어 만들어지는 것이다. 수지 파이프(398)의 주면에는 52개의 환형상 구멍(113)이 형성되어 있다. 구멍(113)동일한 피치간격 도는 불규칙 피치간격으로 배열되어 있다. 구멍(113)은 제11도에 나타낸 단면 대략 Y자 형상이다. 구멍(113)의 폭은 약4.3mm 폭(L2)은 0.85mm이다.
상클램프바(384)는 스테인레스제의 환파이프(326)를 불소에칠렌 수지제의 파이프(328) 중에 눌려 넣어 만들어진다. 수지 파이프(328)의 주면에는 52개의 환 형상구멍(112)이 형성되어 있다. 구멍(112)은 동일 피치 또는 불규칙 피치간격으로 배치되어 있다. 구멍(112)은 제10도에 나타낸 바와 같이 단면(V)자 형상이다. 구멍(112)의 폭(L3)은 구멍(113)의 폭(L1)보다 약 1.45mm만큼 크다. 이러한 구멍(112),(113) 중에 약 0.725mm두께의 웨이퍼(W)가 유지되도록 되어 있다.
제25도에 나타낸 바와 같이 하클램프바(382)는 1쌍의 플라이호일(388)의 주연부에 나사(390)에 의하여 고정되어 있다. 각 플라이호일(388)의 중앙부에는 중공축(회전축)(392)의 끝단이 각각 연결되어 있다. 이들의 회전축(392)은 부착판(394)에 축받이(360)를 통하여 회전 가능하게 부착 되어 있다. 부착판(394)은 베이스판(393)위에 입설 공정 되어 있다. 또 축받이 (360)는 축받이 유니트(395)내에 설치되어 있다.
제24도에 나타낸 바와 같이 이 1쌍의 개폐아암(386)의 안쪽에는 소경의 원판(312)가 설치되어 있다. 원판(312)은 중공축(392)의 중앙부에 베어링(308)를 통하여 개폐축(310)의 끝단부에 부착 고정 되어 있다. 2개의 연결 아암(318)은 세라믹제의 베어링(314),(316)를 통하여 각 1쌍의 개폐아암(386),(386) 및 원판(312)의 사이에 건너질러있다. 이 원판(312)를 약 90도 회전시키면, 1쌍의 개폐아암(386)이 열리(또는 닫치고)도록 되어 있다. 각 개폐아암(386)의 적당한 개소에는 적당수의 밸런스구멍(320)이 형성되어 있다. 한편, 클램프바(384)의 부착부에는 장공(322)가 형성되고, 장공(322)에 따라 볼트(324)의 부착 위치를 조절 할 수 있도록 되어 있다.
제26도 및 제27도에 나타낸 바와 같이, 각 회전축(392) 및 개폐축(310)의 끝단에는 크러치기구(332),(334)가 설치되고, 이들 양축(392),(310)의 연결 및 잘라 다로 되도록 되어 있다.
이를 양 크러치기구(332),(334)는 제22도 및 제23도에 나타내도록 실질적으로 동일한 구조이지만, 크러치기구(332)쪽의 회전축(392)에는 풀리(336)가 고정됨과 동시에 이 풀리(336)과 모우터(338)의 회전축과 사이에는 벨트(140)가 건너도록 되어 있다. 이러한 크러치기구(332)에 의하여 필요에 따라서 모우터(352)가 회전하도록 되어 있다. 또, 다른쪽의 크러치기구(334)쪽에 풀리를 설치하고 있지 않다.
제26도를 참조하면서 크러치기구(334)에 대하여 설명한다.
회전축(392)자체는 축받이(360)에 의하여 회전가능하게 지지되어 있다. 크러치기구(334)는 베이스판(393)상에 슬라이드 가능하게 지지되어 있고, 수평 실린더(342)에 의하여 수평방향으로 슬라이드 되도록 되어 있다.
개폐축(310)의 끝단폭은 크러치 원판(344)가 설치되어 있다. 중공회전축(392)의 끝단부에는 크러치원판(344)에 대향되게 계합판(346)이 설치되어 있다. 또, 양측(310),(392)의 끝단부에는 베어링(350)이 설치되어 있다. 크러치원판(344)에는 2개의 관통공이 형성되어 각 관통공(356)에 계합핀(354)가 각각 삽입되도록 되어 있다. 계합핀(354)은 유니컬 형상이고, 크러치아암(352)의 양쪽으로부터 수평방향으로 돌설되어 있다. 또한 계합판(346)에는 2개의 계합공(358)이 형성되어 있다. 이들의 계합공(358)은 관통공(356)과 대향하는 것에 위치하여 계합핀(354)의 선단부와 각각 계합하도록 되어 있다. 이들 계합핀(354) 및 공(356),(358)에 의하여 크러치원판(344)와 계합판(346)과의 계합/이탈이 되도록 되어 있다.
크러치아암(352)은 베어링(362) 및 샤프트(364)를 통하여 부착판(360)에 회전가능하게 부착되어 있다. 부착판(360)은 수평실린더(342)에 부착되어 있다.
샤프트(364)에는 계합아암(366)이 회전가능하게 부착되어 있다. 부착판(360)은 수평실린더(342)에 부착되어 있다. 샤프트 (364)에는 계합아암(366)이 회전가능하게 부착되어 있다. 계합아암(366)은 크러치아암(352)에 대하여 대략 직교하도록 부시(368)를 통하여 부착되어 있다. 이 계합아암(366)의 양단부에는 보조 아암(370)이 설치되어 있고, 보조아암(370)은 크러치 원판(344)을 넘어 수평방향으로 연장되어 있다. 보조아암(370)의 선단부에 축심에 향하여 돌출시킨 계합편(372)이 부착되어 있다. 크러치원판(344)의 주연부에는 계합편(372)과 계합하는 계합구멍(374)가 설치되어 있다.
계합판(354)을 구멍 (356),(358)의 양쪽으로부터 끼워 넣어 크러치원판(344)을 계합판 (346)으로부터 이탈시키면, 계합편(372)은 크러치 원판(344)의 계합구멍(374)내에 들어가 크러치 원판(344)과 계합아암(366)이 계합된다.
제27도에 나타낸 바와 같이, 계합아암(366)의 한쪽 끝단부에는 실린더(376)가 연결되고, 계합아암(366)이 90도 미끄럼 이동하도록 되어 있다. 실린더 (376)는 부착판(360)쪽에 고정되어 있다. 계합편(346)을 계합시킨(계합핀 354는 계합공 358로부터 이탈하고 있음)상태에서 계합아암(366)을 90도 미끄럼 이동시키면, 개폐축(310)만 90도 회전하여 상크러치바(384)가 개폐한다.
제28도에 나타낸 바와 같이 회전축(392)을 지지하는 1쌍의 축받이 (560),(595)의 상호간에는 자성유체 시일부재(576)이 설치되어 있다. 또한, 자성유체시일부재(576)에 의하여 함체근처에 라비린스 시일(578)이 설치되어 있다. 라비린스시일(578)은 회전축(392)의 보로록부와 부재(594)의 오목개소와의 사이에 형성된 지그재그의 스페이스(580)이다. 이 라비린스 공간(580)에는 통로(582),(586)이 각각 삽통하여 가스 공급원(도시 않됨)으로부터 통로(582)를 통하여 라비린스공간(580)에 크린한 질소가 유입되는 한편, 통로(586)를 통하여 라비린스 공간(580)으로부터 질소가스의 일부가 배기되도록 되어 있다. 또, 질소가스의대부분은 케이싱체(354)의 중앙에 유입된다.
또 축받이(560)쪽에 향하여 질소 퍼지가스는 입자가 케이싱체(354)내부에 침입하는 것을 방지한다. 또, 케이싱체(354)쪽에 향한 질소 퍼지가스는 수분이 자성유체 시일 부재(576)으로 침입하는 것을 방지한다. 특히, 축받이(560)쪽의 침수를 방지하기 위하여는 간극(524)을 될 수 있는 한 적게 하는 것이 요망된다.
다음에 로터(352)의 록/언록크 기구의 동작에 대하여 설명한다.
계합핀(354)을 구멍(358),(356)으로부터 빼내어 크러치 원판(352)을 부재(346),(344)로부터 이탈시키면 동시에 계합편(346)을 계합구멍(374)에 끼워 맞춤하여 크러치원판(344)을 계합아암(366)에 계합한다.
이 상태에서 크러치원판(344)를 90도 미끄럼운동시키면, 개폐축(310)만 (회전축 392는 정지)이 회전하여 로터(352)의 원판(312)가 90도 회전한다. 원판(312)이 회전하면, 1쌍의 상클러치바(384)가 좌우로 열린다.
로터(352)에 웨이퍼(W)를 이재한 후 상클러치바(384)를 열어 웨이퍼(W)를 상하 크러치바(382),(384)에 의하여 강하게 고정하여 유지한다. 1쌍의 V자 구멍(112)에 따라 웨이퍼(W)의 O.F.가 따르고 웨이퍼(W)의 오리프스 맞춤이 된다.
다음에 실린더(342)에 의하여 계합아암(366) 및 크러치아암(352)을 슬라이드시켜 계합핀(354)을 계합공(358)내에 삽입하여 계합판(364)를 크러치원판(344)에 계합시킨다. 계합편(372)를 계합구멍(374)로부터 빼내어 크러치원판(344)를 계합아암(366)으로부터 이탈 시킨다. 이에 의하여 크러치아암(352)은 베어링(362)를 통하여 샤프트(364)의 주위를 회전하도록 된다. 다음에 모우터(338)를 기동시키고, 그 회전력을 풀리(336)를 통하여 축(392) 및 축(310)에 전달한다. 이에 의하여 로터(352)와 동시에 웨이퍼(W)가 회전된다.
다음에 웨이퍼 건조처리동작에 대하여 설명한다.
웨이퍼(W)를 로터(352)와 함께 회전시키면서, 한편은 플로워(255)에 의하여 케이싱체(354)내를 배기하고, 상부개구(399)로부터 케이싱체(354)내로 청정공기를 흡입한다. 청정공기는 필터(410)를 통하여 케이싱체(354)내로 도입된다. 한편 웨이퍼(W)로부터 원심분리된 물방울(입강 및 안개상태의 액)은 다공판 어셈블리(414)에 의하여 로크된 케이싱체(354)의 위쪽으로 누수방출이 방지된다.
이 경우에 필터커버(400)의 개구면적된 케이싱체 상부개구(399)의 면적을 동일하게 하고 있으므로 케이싱체(54)의 상부 사각부에 공기의 체류가 생기지 아니한다. 또, 케이싱체(54)의 단면적은 상류쪽으로부터 하류쪽으로 향하여 점차 감소하므로 공기의 유속은 하류쪽으로 감에 따라 증대한다.
예를 들어, 하부개구(249)에 있어서 공기의 유속은 1m/sec정도에 달한다. 그 때문에 제6도에 나타낸 것처럼 물방울(444)이 케이싱체(54)의 측벽(54a)에 충돌하여 생기는 비말(튕겨나온 미세한 물방울)은, 웨이퍼(W)쪽으로 돌아가지 않고 유속이 큰 공기흐름에 따라 하부개구(249)쪽으로 배출된다.
또, 경사벽면(54a)에 부착된 물방울(444)도 유속이 커진 기체에 의해 벽면(54a)을 따라 아래 방향으로 유하가 촉진된다. 이렇게 하여 케이싱체(54)의 단면적을 기체의 흐름방향에 따라 순차적으로 축소하게 되므로, 기체의 유속이 점차 빨라져, 웨이퍼(W)로부터 비산한 작은 물방울 및 벽면(54a)으로부터 튕겨나온 미세한 물방울 등, 케이싱체(054)내에 존재하는 물방울을 빠르고 신속하게 배출할 수 있다.
청정공기의 유량은 케이싱체(54)의 기체도입구(399)크기를 380mm×550mm으로 한 경우에 17㎥/min정도이다. 또, 케이싱체(54)내외의 압력차를 50mm H2O정도로 설정한다. 건조초기에는 로터(56)의 회전수를 0에서 500rpm까지 먼저 올려 500rpm의 회전수로 약 60초간 유지한다. 이렇게 하여 웨이퍼(W)에 부착된 큰 물방울을 떨어낸다. 건조중에는 로터(56)의 회전수를 1500rpm까지 상승시켜, 이 회전수를 2~3분 유지한다. 이렇게 하여 웨이퍼(W)에 부착된 작은 물방울을 떨어낸다. 건조종기에는 모우터(58)의 구동을 정지하고 웨이퍼(W)의 건조를 완성시키기 위해 약 20초의 시간을 두고 로터(56)의 회전을 정지한다. 이결과, 52매의 웨이퍼(W) 표면으로부터 물이 완전히 제거되어 웨이퍼(W)는 완전히 건조상태가 된다.
이렇게 하여, 저속회전시의 건조초기에는 다공판 어셈블리(414)를 충분히 떨어진 곳(높이거리 : H)에 설치하므로, 원심분리된 지름이 큰(약 5mm)의 물방울은 가장 아래부분의 다공판(416d)에 거의 머무르지 않는다. 그래서 다공판(416a~416d) 및 필터(412)는 물에 잠기지 않는다.
상기 실시예에 의하면, 각 베어링 (304),(308),(314)은 세라믹스로 만들어져 있으므로 먼지량이 적게되고, 또한 녹도 발생하지 않는다.
또한 웨이퍼(W)의 건조시에 마개(400)에 설치된 이오나이저(76)를 구동하는 것에 의하여 웨이퍼(W)의 대전이 방지되고, 웨이퍼표면의 입자의 부착을 더욱 확실하게 방지하는 일이 가능하게 된다.
또 제26도에 나타낸 메칼니컬 크러치기구(334)는 보조아암(370)이나 계합아암(366)이 부속품으로 부착되어 있으므로 기구가 비교적 크게 된다. 이 대신에 제29도에 나타낸 전자크러치(606)를 사용하여도 좋다.
전자 크러치(606)에 있어서는 개폐축(310)을 또한 케이싱체(354)의 쪽에 연장하여 이것을 크러치아암(352)의 중심구멍(600)에 헐겁게 끼운 상태로 접촉되지 않도록 삽입시킨다. 이 크러치아암(352)의 외주에는 링 베어링(602)를 통하여 스테인레스제의 보조링(604)이 회전이 가능하게 설치하여 두고, 내측의 크러치아암(352)에 대하여 자유롭게 회전할 수 있도록 되어 있다.
이 보조링(604)의 측면에는 수평실린더(642)의 아암 끝단이 부착 되어 있다. 1쌍의 실린더(642)에 의하여 보조링(604) 및 크러치아암(352)을 축방향으로 이동하도록 구성되어 있다. 이 수평 실린더(642)에 의하여 계합핀(654)가 크러치판(344) 및 계합판(346)의 양자와 계합 이탈하도록 되어 있다.
한편, 개폐축(310)의 끝단부에는 구동 실린더(376)의 연결, 분리 이탈을 하기 위한 전자 크러치(606)이 설치되어 있다. 이 전자 크러치(606)는 내부에 전자석(608), 전자석판(610)과 피흡착판(614)을 구비하고 있다. 전자석판(610)은 개폐축(310)에 일체적으로 고정되어 있다. 피흡착판(614)은 전자석판(610)과 나란히 설치되어 있고, 베어링(612)를 통하여 개폐축(310)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 이 전자석(608)을 온, 오프하는 것에 의하여 전자석판(610)이 피흡착판(614)와 연결, 이탈하도록 되어 있다.
제27도에 나타낸 바와 같이, 피흡착판(614)으로 부터는 계합아암(366)이 연장되어 있고, 계합아암(366)은 구동 실린더(376)의 로드(360)에 연결되어 있다. 이러한 구성에 의하면, 크러치 수평실린더(642)에 의하여 크러치아암(652)를 이동시키어 계합판(346)의 계합공(358)로부터 빼지고, 이것에 의하여 계합판(646)을 크러치판(344)로부터 이탈된다. 이 상태에서는 회전축(392)은 개폐축(310)에 대하여 회전이 자유로운 상태로 되어 있다.
다음에 개폐축(310)의 끝단부에 설치된 전자 크러치(606)의 전자석(608)에 통전하여 이 전자석판(610)과 피흡착판(614)를 전자기력으로 결합한다. 이 상태에서 구동실린더(376)의 아암(616)을 신장 또는 진퇴시키는 것에 의하여 그 구동력은 전자 크러치(606)를 통하여 개폐축(310)에 전달된다. 한편 웨이퍼(W)를 로터(352)에 의하여 유지한 상태에서 이것을 고속회전하는 경우에는 먼저, 실린더 (376)를 조작하여 웨이퍼(W)를 유지하고, 이 상태에서 전자크로치(306)의 전자석(308)에 통전을 끊어 전자석판(310)과 피합착판(314)와의 분리 이탈을 행한다. 또한 로드(643)를 실린더(642)의 중간에 침입시키고, 크러치아암(352)를 이동시켜서 계합핀(654)을 계합공(358)에 삽입한다. 이것에 의하여 계합판(346)과 크러치판(344)이 계합시킨다.
그리고, 이 상태에서 회전구동시키면, 개폐축(310)은 로크된 상태에서 일체적으로 회전한다. 이때 크러치아암(652)은 회전하는 것이 되지만, 이 회전은 이것과 보조링(604)과의 사이에 설치된 베어링(602)의 작용에 의하여 허용되는 것으로 된다.
이러한 전자크러치(606)를 사용하면, 메카니컬 크러치(334)에 비교하여 간단한 구조로되고, 부품점수가 적게 되어 버린다. 또 실시예에 있어서는 크러치 수평실린더(642)를 2개 설치한 경우에 대하여 설명하였으나, 이수에 한정되는 것은 아니다.
제30도에 나타낸 바와 같이 라비린스 시일(780)내에 통로(782)를 통하여 드라이 질소가스를 도입하고, 통로(781)를 통하여 드라이 질소가스를 배기하는 경우에 배기통로(781)를 파이프(786)에 의하여 케이싱체(354)의 하부 배출통로(240)에 연통시켜도 좋다. 또, 가스통로(781),(782)는 부재(779)중에 형성되어 있다. 부재(779),(794),(776) 및 벽(92)상호간에 각각 0링(777)가 삽입되어 있다.
또 상기 실시예에서는 스핀 드라이어를 반도체 웨이퍼(W)의 건조에 사용한 경우에 대하여 설명하였으나, 이것에 한정되는 일없이 LCD기판이나, 프린트기판을 건조시킨 경우에도 사용할 수가 있다. 또한, 본 발명의 스핀 드라이어는 레지스트 도포장치나 현상도포장치 등의 다른 회전처리장치에도 적용하는 것을 물론이다.
또 상기 실시예와 같은 세정장치(세정조를 직렬로 배치한 시스템)외에 이 시스템은 카미나와 유지에 의하여 1991.11.11.자 출원된 미합중국 특허 NO 07/791,137호와 우엔노 킨야에 의하여 1992.4.2.자 출원된 미합중국 특허 NO 07/862,357호에서 공개된 것과 같은 장치를 사용에 편리하게 적용할 수가 있다.

Claims (16)

  1. 복수의 기판을 둘러쌓은 케이싱체와, 상기 케이싱체의 양쪽벽을 각각 관통하여 상기 관체내에 뻗은 대향하는 1쌍의 회전축 부재와, 상기 1쌍의 회전축 부재에 의하여, 지지되는 로터수단과, 상기 회전축 부재의 적어도 한쪽을 회전시키는 회전구동수단과, 를 가지고, 상기 로터수단은 상기 회전축 부재에 대하여 기판의 면이 실질적으로 직교하도록, 면 대 면의 자세로 되도록 기판의 각각에 끼워넣어 유지하는 복수의 상하 클램프 부재를 가지며, 상기 하클램프 부재는 상기 회전축 부재의 각각에 연결고정되어 있고, 기판세트시에 기판하부를 유지하는 것이며, 상기 상클램프 부재는 한쪽의 회전축 부재에 대하여 기도가능하게 축고정된 극기초부와, 전도상태인대에 다른쪽의 회전축부재에 개합로크 되도록 한 선단부와를 가지며, 상기 상클램프 부재를 미끄럼운동시키는 미끄럼운동수단과, 상기 상클램프 부재의 선단부를 상기 다른쪽의 회전축부재에 개합하는 로크기재와, 상기 상클램프 부재의 선단부를 상기 다른쪽의 회전축부재로부터 제거하는 언로크부재와를 가지는 원심분리에 의하여 복수의 기판으로부터 부착액을 제거하는 스핀드라이어.
  2. 제1항에 있어서, 상기 로크수단은 상기 1쌍의 회전축부재에 대하여 착탈가능하게 연결되는 스핀 드라이어.
  3. 제1항에 있어서, 상하클램프부재는 불화에칠렌수지로 덮어져 있고, 각 기판을 유지하기 위한 구멍이 다수 형성되어 있는 스핀 드라이어.
  4. 제3항에 있어서, 기판유지용 구멍은 단면 V자 형상으로 형성되고, 그 홈주벽과 홈중심선과로 이루는 각도가 15~45°의 범위인 스핀 드라이어.
  5. 제3항에 있어서, 기판유지용 구멍은 단면이 대략 Y자 형상으로 형성되고, 그 홈저부쪽의 주위벽과, 홈중심선과로 이루는 각도가 4~12°의 범위이고, 그 홈개구쪽의 주위벽과 홈중심선과로 이루는 각도가 20~45°의 범위인 스핀 드라이어.
  6. 제1항에 있어서, 기판의 중심이 상기 회전축 부재의 회전축에 대하여 편심하도록 기판이 상기 상하클램프 부재에 의하여 유지되는 스핀 드라이어.
  7. 복수의 기판을 둘러쌓는 광채와, 상기 케이싱체의 양쪽벽을 각각 관통하여 상기 관체내에 뻗은 대향하는 1쌍의 회전축 부재와, 상기 1쌍의 회전축 부재에 의하여, 지지되는 로터수단과, 상기 회전축 부재의 적어도 한쪽을 회전시키는 회전구동수단과를 가지고, 상기 로터수단은 상기 회전축 부재에 대하여 기판의 면이 실질적으로 직교하도록, 면 대 면의 자세로 되도록 기판의 각각에 끼워 넣어 유지하는 복수의 상하 클램프 부재를 가지며, 상기 하클램프 부재는 상기 회전축 부재의 각각에 연결고정되어 있고, 기판세트시에 기판하부를 유지하는 것이며, 상기 상클램프 부재와, 상기 상클램프 부재를 기판에 눌러붙이거나 또는 기판으로 인출하여 분리하는 개폐아암과, 상기 회전축부재에 연결되고, 이것을 회전가능하게 하는 중공 샤프트와, 상기 개폐아암에 연결되고 이것을 구동하기 위한 상기 중공의 회전 샤프트축중에 삽입되는 중앙샤프트와를 가지는 원심분리에 의하여 복수의 기판으로부터 부착액을 제거하는 스핀 드라이어.
  8. 제7항에 있어서, 더욱, 상기 중공샤프트와 상기 중앙샤프트와의 끝단부에는 상기 양축의 연결 및 분리이탈을 하기위한 크러치기구가 설치되어 있는 스핀 드라이어.
  9. 제8항에 있어서, 상기 크러치기구는 상기 중공샤프트에 설치되는 계합판과 상기 중공샤프트에 설치되는 크러치원판과, 축방향으로 이동하여 상기 계합판과, 상기 크러치원판과의 계합이탈을 하는 계합핀과, 상기 계합핀을 축방향으로 이동시키는 이동수단을 가지는 스핀 드라이어.
  10. 제7항에 있어서, 상기 중앙 샤프트는 전자 크러치를 통하여, 구동원에 접속되는 스핀드라이어.
  11. 복수의 기판을 둘러쌓는 케이싱체와, 상기 케이싱체의 양쪽벽을 각각 관통하여 상기 관체내에 뻗은 대향하는 1쌍의 회전축 부재와, 상기 1쌍의 회전축 부재에 의하여, 지지되는 로터수단과, 상기 회전축 부재의 적어도 한쪽을 회전시키는 회전구동수단과, 를 가지고, 상기 관체의 벽부에 설치된 축받이 하우징과, 이 축받이 하우징내에 설치되고, 상기 회전축 부재를 회전이 자유롭게 지지하는 축받이와, 상기 축받이 하우징내에 설치되고, 상기 회전축 부재의 주위간극을 시일하는 자성유체시일부재와, 상기 자성유체시일부재 보다도 더욱 케이싱체에 가깝게 설치된 라비린스시일과, 이 라빈스시일의 좁은 스페이스에 청정기체를 공급하는 수단과, 라비린스시일보다도 더욱, 케이싱체에 가깝게 설치되고, 상기 회전축 부재와 함께 회전하는 스링거와를 가지는 원심분리에 의하여 복수의 기판으로부터 부착액을 제거하는 스핀 드라이어.
  12. 제11항에 있어서, 상기 스링거는 상기 회전축 부재의 케이싱체벽 관통공의 근방에 있어, 케이싱체의 내측 및 외측에 각각 설치되어 있는 스핀 드라이어.
  13. 제11항에 있어서, 상기 케이싱체내측의 스링거는 평행한 2매의 링플레이트인 스핀드라이어.
  14. 제11항에 있어서, 상기 자성유체시일부재는 상기 축받이보다도 더욱 케이싱체에 가깝게 설치되어 있는 스핀 드라이어.
  15. 제11항에 있어서, 상기 축받이 하우징내에는 1쌍의 축받이가 설치되어 있는 스핀 드라이어.
  16. 제11항에 있어서, 상기 자성유체시일부재는 상기 한쌍의 축받이의 상호사이에 설치되어 있는 스핀 드라이어.
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