KR0178376B1 - 턴테이블용 균형 기구부를 갖춘 웨이퍼 건조 장치 - Google Patents

Abstract

개시된 웨이퍼 건조 장치는 복수개의 크래들(2)과, 턴테이블(8)과, 건조실(5a)과, 균형 기구부(3)와, 차폐판(1)과, 격리실(5b)로 이루어진다. 차폐판(1)은 지지부의 각각에 설치되고, 수평 회전축 부근에서 부분적으로 중첩되어 균형 기구부를 덮는 형태를 하고 있으며, 그 외주부는 건조실의 측벽까지 연장되며 복수개의 날개(11)가 설치된 반원판 형태이다. 격리실(5b)은 차폐판에 의하여 구분되며, 균형 기구부와 차폐판의 회전으로 인한 날개의 펌프 작용으로 흡인된 건조실내의 공기를 구분판의 외벽을 통하여 배출시키는 배출구(7a)를 감싸고 있는 공간부(5c)를 형성시키는 구분판(12)을 갖는다.

구동부인 균형 기구부(3)는 건조실(5a)에 노출되지 않으며, 균형 기구부로 부터의 오염물은 건조실내로 들어가지 않는다.

Description

턴테이블용 균형 기구부를 갖춘 웨이퍼 건조 장치

제1a도와 1b도는 종래의 웨이퍼 건조 장치도로서, 제1a도는 개략적인 단면도이고, 제1b도는 부분 투시도.

제2a도와 2b도는 본 발명의 웨이퍼 건조 장치도로서, 제2a도는 개략적인 단면도이고, 제2b도는 제2a도의 장치에 사용된 차폐판의 부분 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 차폐판 2 : 크래들

3 : 균형 기구부 6 : 수납 케이스

9 : 지지부 11 : 날개

16 : 웨이퍼

본 발명은 복수개의 반도체 기판 웨이퍼를 수용하는 수납 케이스를 턴테이블 상에서 회전시켜 그 원심력으로 웨이퍼상의 물을 흩뜨려서 웨이퍼를 건조시키는 웨이퍼 건조 장치에 관한 것으로, 특히 턴테이블용의 균형 기구부가 사용된 웨이퍼 건조 장치에 관한 것이다.

본 발명의 이해를 돕기 위하여, 본 발명과 관련된 종래의 웨이퍼 건조 장치를 설명하겠다. 제1a도와 제1b도는 종래 장치의 일예를 나타내며, 제1a도는 그 단면도이고, 제1b도는 부분적 사시도이다. 도시된 장치는, 복수개의 웨이퍼(16)를 수용하는 수납 케이스(6)가 설치되어 있고, 중앙에 있는 회전축(10)에 대하여 상호 대향하는 지지부(9)를 통하여 턴테이블(8)에 설치되어 수직으로 요동하는 복수개의 크래들(cradle)(2)과; 크래들(2)을 감싸며, 하부에는 배출구(7)를 가지고, 상부를 밀폐시키는 덮개(4)로 이루어지는 건조실(5)과; 턴테이블(8)의 회전 균형을 조절하기 위하여, 턴테이블의 회전 반경 방향으로 크래들(2)의 지지부(9)를 이동시켜 조절하는 균형 기구부(3)를 갖추고 있다.

전술한 웨이퍼 건조 장치를 사용하여 웨이퍼(16)를 건조시키기 위하여, 먼저 턴테이블(8)이 정지한 상태에서 웨이퍼(16)를 수용하는 수납 케이스(6)를 텅빈 크래들(2)내에 설치한다(제1b도). 회전축(10)에 의하여 턴테이블(8)이 고속으로 회전하게 되면, 크래들(2)은 원심력에 의하여 지지축에 대하여 90°회전하며, 제1a도에 도시된 크래들의 위치가 변하게 된다. 웨이퍼(16)상에 붙어있는 물은 원심력에 의하여 흩어지고, 건조실(5)의 하부에 있는 배출구(7)로 배출된다.

전술한 종래의 웨이퍼 건조 장치에 있어서는, 하나의 수납 케이스(6)내에 설치된 웨이퍼의 개수가 반대편의 수납 케이스(6)내의 웨이퍼 개수와 다른 경우에, 턴테이블(8)의 회전시 균형을 유지하기 위하여 균형 기구부(3)가 제공되었다.

균형 기구부(3)는 턴테이블(8)의 표면으로부터 돌출하는 지지부의 회전축에 끼워지는 편심캠(3a)과, 편심캠(3a)내의 틈내에 연계된 캠 구동축(3b)을 구비한다. 캠 구동축(3b)의 상하 동작에 의하여 편심캠(3a)이 회전하게 되면, 편심캠(3a)과 접촉하고 있는 좌우의 슬라이드부(sliding portion)가 편심캠(3a)에 눌려 좌우로 슬라이드 된다. 따라서, 슬라이부에 설치된 지지부(9)가 턴테이블의 회전 반경 방향으로 이동되어, 턴테이블(8)의 회전 균형이 이루어진다.

전술한 종래의 웨이퍼 건조 장치에 있어서는, 턴테이블이 고속으로 회전하는 중에, 균형 기구부내의 편심캠이 슬라이딩부와 접촉하여 슬라이딩되기 때문에 슬라이딩부에 오염물이 생긴다. 또한, 오염물을 발생시키는 균형 기구부가 웨이퍼를 수용하는 동일한 수납 케이스내에 있기 때문에, 턴테이블이 회전하는 동안에, 먼지가 건조실 전체에 흩어져 웨이퍼상에 붙어서 웨이퍼를 오염시키고 생산 수율을 크게 저하시킨다는 문제점이 있다.

이처럼 오염물이 발생되는 것을 방지하는 수단을 갖는 종래의 웨이퍼 건조 장치의 일예가 일본 특개소 제 60-154624호 공보에 개시되어 있다. 개시된 장치는 균형 기구부를 포함하지 않는 장치이지만, 로터(rotor)의 내주부에 두 개의 웨이퍼 수납 케이스를 균등하게 배치하고, 로터를 고속으로 회전시켜 웨이퍼상의 물기를 제거한다. 상기 장치는 로터를 회전시키는 로터 구동부를 감싸는 로터 구동실을 포함하며, 로터 구동실은 건조실로부터 분리되어 있다. 로터 구동실의 공간부내의 공기는 그 배출구로 배출되며, 건조실에 대하여 회전 구동실을 진공 상태로 만들어서 건조실내로 오염물이 들어오는 것을 방지한다.

그러나, 상기 웨이퍼 건조장치에 있어서, 회전 구동실은 건조실에 대하여 진공 상태에 있기 때문에 입자가 혼합된 세정수는 배수부로 흐를뿐만 아니라 회전축이 삽입된 부분으로도 흘러가며, 따라서 위의 입자에 의하여 회전축이 삽입된 부분의 마개부 또는 로터 기구부에 부식을 초래하게 된다. 이 때문에 상기 장치가 장시간 동작하는 것이 어렵게 된다. 또한, 로터 구동실에 부압을 형성시킴으로서, 배수부와 연결된 배출 수단이 필요하게 되며, 이는 설비 비용을 증가시킨다.

따라서, 본 발명의 특징은 종래 기술에 존재하던 문제점을 극복하고, 균형 기구부로부터 건조실내로 오염물이 들어가는 것을 방지하거나 움직이는 부분에 물 또는 입자가 흘러들어가는 것을 방지하여 장치의 수명을 장시간 보장해주는 웨이퍼 건조 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 양태에 있어서, 복수개의 웨이퍼를 수용하는 수납 케이스를 가지고, 지지부상에서 수직으로 요동하며, 중앙에 위치하는 수평 회전축과 상호 대향하도록 설치된 복수개의 크래들과; 상기 지지부를 통하여 상기 크래들이 설치되어 있고 수평으로 회전하는 턴테이블과; 상기 크래들을 감싸는 건조실과; 상기 턴테이블의 회전 균형을 유지하기 위하여, 상기 지지부를 상기 턴테이블의 회전 반경 방향으로 이동시켜 상기 크래들을 지지하는 상기 지지부를 조정하는 균형 기구부와; 상기 지지부의 각각에 설치되고, 상기 수평 회전축 부근에서 부분적으로 중첩되어 상기 균형 기구부를 덮는 형태를 하고 있으며, 외주부는 상기 건조실의 측벽가지 연장되며 복수개의 날개가 설치된 반원판 형태의 차폐판과; 상기 차폐판에 의하여 구분되며, 상기 균형 기구부를 감싸는 공간부를 한정하는 구분판과, 상기 차폐판의 회전으로 인한 상기 날개의 펌프 작용으로 흡입된 상기 건조실내의 공기를 상기 구분판의 외벽을 통하여 배출시키는 배출구를 갖는 격리실로 이루어지는 웨이퍼 건조 장치가 제공되었다.

본 발명의 웨이퍼 건조 장치에 있어서, 구동부인 균형 기구부는 건조실에 노출되지 않으며, 차폐판은 펌프 작용을 하여 건조실로부터 공기를 흡입하고, 구분판은 물과 입자를 함유한 흡입 공기가 균형 기구부내에 침입하는 것을 방지한다.

본 발명의 바람직한 실시에를 도면을 참조하여 설명하겠다.

제 2a도와 2b도는 본 발명의 웨이퍼 건조 장치도로서, 제2a도는 개략적인 단면도이고, 제2b도는 제2a도의 장치에 사용된 차폐판의 부분 평면도이다. 제2a도에 도시된 웨이퍼 건조 장치는 차폐판(1)과 격리실(5b)을 포함한다. 차폐판(1)은 원반 형상이며, 차폐판(1)의 분할된 부분은 각각 지지부(9)에 부착되고, 회전축(10) 부근에서 상호 중첩되어 균형 기구부(3)를 덮고 있으며, 차폐판(1)의 외주부는 건조실(5a)의 측벽까지 연장되며, 차폐판(1)의 외주부에는 복수개의 날개(11)가 설치되어 있다. 격리실(5b)은 균형 기구부를 감싸는 공간부(5c)를 형성하는 구분판(12)과, 차폐판(1)의 회전에 의한 날개(11)의 펌프 작용으로 차폐판의 외벽을 통하여 건조실(5a)에 흡인된 공기를 외부로 배출시키는 배출구(7a)를 갖추고 있다.

종래의 일예에서처럼, 본 발명의 웨이퍼 건조 장치는, 복수개의 웨이퍼(16)를 수용하는 수납 케이스(6)가 설치되어 있고, 중앙에 있는 회전축(10)에 대하여 상호 대향하는 지지부(9)에 설치되어 수직으로 요동하는 복수개의 크래들(cradle)(2)과; 크래들(2)이 설치되어 있는 지지부(9)를 통하여 수평으로 회전하는 턴테이블(8)과; 크래들(2)위에 덮개(4)가 있는 건조실(5a)과; 턴테이블(8)의 회전 균형을 유지하기 위하여, 크래들을 지지하는 지지부(9()를 회전 반경 방향으로 이동시켜 조절하는 균형 기구부(3)로 이루어진다.

본 발명의 실시예에서는, 두 개의 크래들(2)이 있으며, 차폐판(1)은 두 개의 반원판으로 이루어진다. 각각의 반원판은 각 지지부(9)의 하부와 균형 기기부(3)의 슬라이딩부와 연결되어 있다. 또한, 턴테이블(8)의 회전시 균형을 유지하기 위해, 차폐판 부재가 이동 하였을 때 균형 기구부(3)가 노출되지 않도록 하기 위하여, 차폐판 부재는 회전축 부근에서 부분적으로 상호 중첩되어 있다. 차폐판(1)의 주변 가장자리부에는 다수의 날개(11)가 있으며, 그 날개(11)의 선단부는 건조실(5a)의 팽창한 벽 근처까지 뻗어있다. 건조실(5a)의 팽창부와 팬의 케이싱(casing)과 같은 기능을 하는 팽창부를 갖는 날개(11)에 의하여 일종의 팬(fan)이 형성된다.

균형기구부(3)가 설치된 공간부(5c)는 구분판(12)으로 감싸져 있다. 구분판(12)은 차폐판(1)의 날개(11)에 의한 펌프 작용에 의하여 견조실(5a)로부터 흡인되는 물을 포함한 공기가 공간부(5c)내로 들어가는 것을 방지하며, 구분판(12)의 상단부는 차폐판(1)과 간섭되지 않는 정도까지 연장되어 뒤로 굽혀진다.

격리실(5b)은 건조실(5a)의 팽창부로부터 이어지는 외벽에 의하여 형성되는 방으로 이루어지며, 외벽의 하부에는 홈(14)이 형성되어 있다. 홈(14)의 내벽은 회전축(10)의 실(seal)(13)이 있는 부분까지 다다르는 경사부(15)와 연결되어 있다. 이 홈(14)은 완만한 경사를 가지며 배출구(7a)와 연결된다.

지금부터, 본 발명의 웨이퍼 건조 장치에 의하여 입자와 물을 함유하는 공기가 배출되는 동작을 설명하겠다. 처음에, 턴테이블(8)의 회전에 의한 원심력에 의하여 웨이퍼(16)로부터 흩어진 입자를 함유하는 물은 건조실(5a)의 내벽을 향해서 흩어진다. 다음에, 제2b도의 화살표로 표시한 것처럼, 턴테이블(8)의 회전과 함께 차폐판(1)이 회전하기 때문에, 날개(11)의 펌프 작용에 의하여 흩어진 물은 건조실내의 공기를 따라서 격리실(5b)로 들어간다. 물과 입자를 포함하며 격리실(5b)내로 유입된 공기는 홈(14)에 도달하고, 물과 입자는 홈(14)의 벽에 부착되고, 공기의 흐름에 의하여 배출구(7a)로 배출된다.

본 발명의 웨이퍼 건조 장치를 종래의 웨이퍼 건조 장치와 비교하여 보면, 웨이퍼(16)에 부착된 입자의 개수가 1/10 이하임을 알수 있다.

또한, 가동부를 구성하는 균형 기구부내에 물 또는 입자가 침입하는 일이 없어서 장시간의 동작이 가능하다.

본 발명의 장치에 있어서, 차폐판은 건조실로부터 균형 기구부가 노출되는 것을 차폐하고 건조실로부터 공기를 끌어내는 펌프 기능을 하며, 또한 구분판을 물과 입자를 함유한 인출 공기가 균형 기구부에 침입하는 것을 방지하기 때문에, 웨이퍼에 또다시 입자가 부착될 가능성이 없으며, 따라서 생산 수율 저하를 방지할 수 있다. 또한, 물과 입자가 장치의 구동부내로 들어가지 않기 때문에 가동부의 부식이 발생하지 않아서 장시간의 동작이 보장된다.

바람직한 실시예와 관련하여 본 발명을 상술하였으며, 상기의 설명은 본 발명을 제한하는 것이 아니며, 청구항에 청구된 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않는 한 또다른 변형이 가능하다.

Claims (3)

1. 복수개의 웨이퍼(16)를 수용하는 수납 케이스(6)를 가지고, 지지부(9)상에서 수직으로 요동하며, 중앙에 위치하는 수평 회전축과 상호 대향하도록 설치된 복수개의 크래들(2)과; 상기 지지부를 통하여 상기 크래들이 설치되어 있고 수평으로 회전하는 턴테이블(8)과; 상기 크래들을 감싸는 건조실(5a)과; 상기 턴테이블의 회전 균형을 유지하기 위하여, 상기 지지부를 상기 턴테이블의 회전 반경 방향으로 이동시켜 상기 크래들을 지지하는 상기 지지부를 조정하는 균형 기구부(3)와; 상기 지지부의 각각에 설치되고, 상기 수평 회전축 부근에서 부분적으로 중첩되어 상기 균형 기구부를 덮는 형태로 하고 있으며, 외주부는 상기 건조실의 측벽까지 연장되며 복수개의 날개(11)가 설치된 반원판 형태의 차폐판(1)과; 상기 차폐판에 의하여 구분되며, 상기 균형 기구부를 감싸는 공간부(5c)를 한정하는 구분판(12)과, 상기 차폐판의 회전으로 인한 상기 날개의 펌프 작용으로 흡입된 상기 건조실내의 공기를 상기 구분판의 외벽을 통하여 배출시키는 배출구(7a)를 갖는 격리실(5b)로 이루어짐을 특징으로 하는 웨이퍼 건조 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 격리실은 팽창한 벽에 의하여 형성되며, 상기 차폐판의 날개의 끝단부는 상기 팽창한 벽 근처까지 연장되어 있음을 특징으로 하는 웨이퍼 건조장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 구분판의 상단부는 후방으로 굽어 있음을 특징으로 하는 웨이퍼 건조 장치.