KR920000678B1 - 기판의 회전 건조 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

기판의 회전 건조 장치

제1도는 본 발명의 제1실시예에 관한 장치의 종단면도.

제2도는 제1도의 Ⅱ-Ⅱ선 평면 단면도.

제3도는 본 발명의 제2실시예에 관한 장치의 종단면도.

제4도는 본 발명의 제3실시예에 관한 장치의 종단면도.

제5도는 종래의 장치의 종단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 케이싱 2 : 건조실(제1실)

3 : 뚜껑체 4 : 흡입구

6 : 주 배기구 7 : 배기닥트

8 : 회전체 10 : 구동축

11a : 기판 11 : 카세트

12 : 카세트 홀더 13 : 받침판

14 : 베어링 15 : 보조실(제2실)

20 : 보조흡입구(제2흡입구) 21 : 보조 배기닥트

22, 22a : 팬 블레이드이다.

본 발명은 액정장치등에 사용되는 반도체 기판 및 유리 판상체(이하 기판이라 한다)등과 같은 기판을 고속회전을 통하여 건조시키는 장치에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 회전체 상면에 기판을 탑재하여 새로운 공기를 장치내로 주입시키면서 이를 고속으로 회전시켜, 이 회전체의 회전에 의하여 발생되는 원심력에 의하여 기판에 부착된 작은 물방울을 탈리시켜서 기판을 건조시키는 장치의 개량에 관한 것이다.

상기와 같은 형태의 장치에서는 기판을 건조시키는데 사용되는 공기 또는 가스는 건조실내의 원주방향으로 유동되어 배기닥트를 통하여 배출되며, 기판으로부터 작은 물방울의 일부는 건조실의 원주 내벽에 분진의 미세입자와 함께 부착되어 진다. 그러나 건조실내에서 공기가 전부 원주방향으로 유동되는 것은 아니며, 공기의 일부는 난류로서 상향으로 소용돌이 처럼 선회상승한다. 이러한 난류는 기판으로부터 탈리된 작은 물방울이나, 원주 내벽에 부착된 작은 물방울을 되 튀겨서 기판의 산포시키는 요인으로 되어진다.

따라서, 이러한 난류에 함유된 작은 물방울과 분진의 미세입자에 의하여 건조시키고자 하는 기판을 오염시키거나, 손상을 입히게 되는 것이다.

상기와 같은 결점을 해결하기 위하여, 첨부도면 제5도에 나타낸 바와같이 장치가 제안된 바 있으며, 이 장치는 일본국 공개특허 공보(미심사) 출원번호 소60-59740호에 개시되어 있다.

이 공개특허에 의한 장치는 건조실(102)을 형성하는 케이싱(101)과 건조실(102)내에 설치되고 기판을 수납시키는 한쌍의 카세트(111)를 탑재시킴 회전체(108)로 구성된다. 케이싱(101)은 주위공기 또는 예컨대 질소가스와 같은 적절한 불활성가스(이후 단지 공기라 한다)를 건조실(102)내부로 유입시키기 위한 흡입구(104)가 형성된 뚜껑체(103)를 구비하고 있다.

케이싱(101)은 하부에 배기구(106)를 설치하여 이와 배기닥트(107)를 연통시켜서 이를 통하여 건조실(102)내부에 소용돌이 처럼 선회하는 공기를 배출시키게 되는 것이다. 회전제(108)는 공기를 하향으로 원활하게 유동을 증진시키기 위하여 배인타입의 임펠러를 가진 받침판(113)을 구비하고 있으며, 부호 115는 공기의 하향 유동을 안내하기 위한 안내 베인을 나타낸 것이다.

이 장치는 종래의 장치에 비하여 매우 개량된 것이지만 그러나 최근 반도체기술은 기판상에 집적회로나 소망의 회로패턴이 형성하도록 매우 높은 고품질의 기판을 요망하게된 것이다. 이러한 요망의 견지에서 전술한 바와 같은 장치를 포함하는 종래의 장치는 상기한 요망에 부응할 수 없는 것이며, 또한 아직도 불충분한 것이었다.

이러한 요인등은 다음과 같은 이유등을 추고할 수가 있는 것이다. 즉, 회전체(108)를 회전시키기 위한 구동축(110)과 이 구동축(110)의 베어링(114)사이에 필수적으로 분진의 미세입자가 발생되고, 이 분진의 미세입자는 종래의 장치에서는 방지할 수가 없는 것이다. 이 분진의 미세입자는 상기 베어링(114) 주위의 충분한 공기의 유동이 부족하기때문에 완전하게 배출시킬 수가 없게 되는 것이다. 또한, 건조실(102)내부에서 발생되는 난류는 분진의 미세입자를 함유하게 되어서 건조시키고자 하는 기판을 오염 및 손상을 끼치게 되는 것이다.

본 발명은 전술한 종래의 기술의 상태를 감안하여 창출한 것으로 그 목적은 회전 구동축과 베어링사이에 발생되는 분진의 미세입자가 건조시키고자 하는 기판을 오염시키는 것을 방지하도록 개량된 기판이 회전건조 장치를 제공하는데 있는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 기판의 건조 효율을 증진시키는데 있는 것이다.

본 발명은 이러한 목적을 수행하기 위하여 기판의 회전건조장치는 제1실을 형성하여 이 상단면에서 제1실 내부로 공기가 유입되도록 흡입구를 설치하고 상기 제1실 하부에 주 배기구를 설치한 케이싱과 상기 제1실 내부로 수직연장된 구동축과 상기 케이싱의 저부에서 상기 구동축을 지지하기 위한 베어링과 상기 제1실에 설치되고 복수개의 기판을 수납시키는 카세트를 탑재하기 위하여 상기 구동축과 결합시켜서 기판에 부착된 작은 물방울을 탈리시키도록 회전되는 회전체와 상기 제1실의 저부에 상기 베어링의 주의부위를 포위하도록 설치되며, 상기 제1실과 연통토록 제2흡입구를 상부에 설치한 제2실과 상기 제2실의 내부에 설치되고 제2실로부터 공기를 배출토록 회전하는 복수개의 팬 블레이드와 상기 제2실로부터 공기를 배출하기 위하여 상기 제2실과 연통된 보조배기닥트로 구성된 것이다.

또한 본 발명의 장치는 상기 제2실과 연통이 되며 상기 회전체가 정지한 후에도 작동이 계속되도록 강제 배기수단으로 구성되는 것이 바람직스러운 것이다.

본 발명에 의하면, 회전체를 회전시키는 구동축을 베어링에 의하여 지지되며, 이 베어링을 포위하여서 제2실을 형성하도록 된 것이다. 이 제2실은 상부에 형성된 제2흡입구를 통하여 제1실과 연통토록 되어 있다. 제1실의 내부에 공기 유동의 일부가 제2실의 제2(보조)흡입구를 통하여 일정하게 유입되어 진다. 베어링 주위에서 발생되는 분진의 미세입자는 전부 보조 배기닥트를 통하여 배출되는 것이다. 제2실 내부에 설치된 복수개의 팬 블레이드는 공기의 하향 유동을 촉진시켜서 분진의 미세입자를 외부로 배출시키게 되는 것이다.

따라서, 본 발명에 의하면, 구동축의 베어링 주위에 발생되는 분진의 미세입자는 제1실로 유입되지 않게 되고, 이에 따라서 건조과정중에 건조되는 기판을 오염 및 손상을 주지 않게 되는 것이다. 이러한 특징은 건조공정을 근본적으로 개량한 것이어서 고품질의 기판을 얻을 수 있게 되는 것이다.

본 발명의 다른 특징과 장점은 다음에 기술되는 실시예로부터 명백해질 것이다.

[최량의 실시예]

본 발명을 구체화시킨 장치의 몇가지 실시예를 나타낸 첨부도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.

제1도 및 제2도는 본 발명에 관한 장치의 제1실시예를 나타낸 것이다.

이 장치는 건조실(2)이 형성되고, 이 상면에 뚜껑체(3)가 장착된 본질적으로 원통상의 케이싱(1)으로 구성된다. 뚜껑체(3)에는 공기 흡입구(4)를 설치하여, 이에 분진 휠터(5)가 장착되어 있다. 상기 케이싱(1) 하부 측벽에 주 배기구(6)를 설치하여 이 주 배기구(6)에 연결된 배기닥트(7)를 통하여 배기장치(도시안됨)에 연결되어 있다. 상기 건조실(2) 내부에는 회전제(8)를 설치하여 이를 구동축(10)과 결합시켜서 이에 의하여 회전토록 한다. 또한 상기 회전체(8)는 카세트(11)를 움직임이 없이 지지하기 위한 한쌍의 카세트 홀더(12)를 구비하여, 이에 건조하고저 하는 복수개의 기판(11a)을 카세트(11)에 수납시킨다. 상기 카세트 홀더(12)는 케이싱(1)에 대하여 상향으로 회동토록 고정되고 회전 받침판(13)상에 재치되어 진다. 이러한 구조는 상기 공기 흡입구(4)를 통하여 카세트 홀더(12)에 카세트(11)를 장입 및 취출을 용이하게 하기 위한 것이다.

회전체(8)는 그 저면을 구동축(10)과 결합하고 순차적으로 구동모터(도시안됨)와 연동되게 연결되어 있다. 구동축(10)은 케이싱(1)의 저부에 설치된 베어링(14)에 의하여 지지되어 있다.

건조실(2)의 저부에 즉 회전체(8)의 저면의 직하부에 보조실(15)을 형성하며, 이는 내부 케이싱(16)과 컵상의 외부 케이싱(17)으로 구성되어 있다. 내부 케이싱(16)은 케이싱(1)의 바닥판(1a)에 고정되어 베어링(14)을 덮도록 한다. 이 내부 케이싱(16)에 보조(제2) 흡입구(20)를 형성하여, 이를 통하여 구동축(10)이 수직연장되어 잇다. 컵상의 외부 케이싱(17) 역시 바닥판(1a)의 저면에 고정되어 베어링(14)을 덮도록 되어 있다. 내부 케이싱(16)과 외부 케이싱(17) 사이를 밀폐시키는 바닥판(1a)의 부위에 복수개의 공기 출구(18)를 형성하여 보조(제2)실(15)과 보조배기닥트(21) 사이를 연통시킨다. 구동축(10)은 상기 보조 흡입구(20)을 통하여 수직 연장하되, 건조실(2)내의 공기일부가 보조실(15) 내부로 유입토록 상기 보조 흡입구(20)와 연통되게 내부 케이싱(16) 상면과 받침판(13) 저면 사이에 간격을 형성하도록 연장되어 있다. 외부 케이싱(17)은 보조 배기닥트(21)와 연접되어 있다.

보조실(15) 내부에 복수개의 팬 블레이드(22)가 구동축(10)에 고정되어 있으며, 이 팬 블레이드(22)의 역할은 보조실(15)로 부터 공기를 배출하도록 하는 것이어서, 이것에 의하여 베어링(14) 주위에서 발생되는 분진의 미세입자를 완전하게 배출시키게 되는 것이다.

다음, 건조과정을 설명하면 청정수로 이미 세정된 젖은 기판을 준비하여, 운전자는 이 건조하고저하는 기판(11a)을 카세트(11)에 수평으로 수납시켜서, 이 카세트(11)를 카세트 홀더(12)에 장입시킨다.

그후, 배기닥트(7)의 끝단부에 설치된 배기장치(도시안됨)를 가동시켜서 이것에 의하여 주위 공기가 분진 휠터(5)를 통하여 건조실(2) 내부로 유입된다. 이때, 회전체(8)는 소정회전수로 회전되며, 기판(11a)에 부착된 작은 물방울은 상기 회전체(8)의 원심력에 의하여 탈리되어 진다.

따라서 유입된 공기는 회전제(8)이 회전에 따라서 건조실(2) 내부에서 원주방향으로 유동된다. 작은 물방울과 습기는 그 대부분이 배기닥트(7)로부터 배출되지만, 공기의 하향 유동에 의하여 공기 흐름의 일부가 보조 흡입구(20)를 통하여 완전하게 배출시키게 되는 것이다.

전술한 바와같이 기판(11a)으로부터 탈리되는 작은 물방울과 습기와 베어링(14) 주위에 발생되는 분진의 미세입자의 양쪽의 배출을 분리하여 또한 독립적으로 수행하여서 건조하고저하는 기판에 오염 및 손상을 완전하게 방지할 수 있게 되는 것이다.

제3도는 본 발명의 제2실시예를 나타낸 것으로 제1도와 동일한 요소에는 동일한 부호를 부가한다.

제3도에 나타낸 장치는 회전받침판(13)의 저면에 복수개의 팬 블레이드(22a)를 고정시켜 하향으로 돌출시켜 구성된 것이다.

따라서, 본 실시예의 작동은 제1실시예와 본질적으로 동일한 것이어서 작동에 대한 상세한 설명은 이에 생략한다.

전술한 바와 같이 제1, 제2실시예에 있어서, 단지 팬 블레이드(22), (22a)는 보조실(15)로부터 공기를 배출하는데 사용하기 위하여 채용한 것이다. 상기 실시예에서 보조 배기닥트(21)의 타단부에 강제 배기장치(도시안됨)를 설치하여 건조작업을 행하지 않을시에도 항시 보조실(15)로부터 공기를 배출토록 하는 것도 가능한 것이다. 이것은 베어링(14) 주위에서 발생되는 분진의 미세 입자를 건조실(2)에로의 역류를 방지하여 이에 더욱더 기판의 질을 향상시키게 되는 것이다.

제4도는 본 발명의 제3실시예를 나타낸 것으로 보조실(15)내에 팬 블레이드가 설치된 것이 아니다. 제1 및 제2실시예에서 설치된 팬 블레이드(22), (22a) 대신에 보조 배기닥트(21)에 강제 배기장치(도시안됨)를 연결시켜서 구성된 것이다. 베어링(14) 주변에서 발생되는 분진의 미세입자는 배기장치에 의하여 강제적으로 하향 배출토록 된 것이다.

또한 작동은 전술한 실시예와 본질적으로 동일한 것이어서 본 실시예에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 장점인 결과를 입증하기 위하여 전술한 제1 내지 제3실시예와 제2도로서 나타낸 종래의 장치를 분진측정을 하기와 같은 기본 조건하에서 각각 실시하였다.

(a) 회전체(8)의 회전수는 1,000r.p.m.

(b) 주 배기닥트(7)의 배기능력은 9㎥/min

(c) 보조 배기닥트(21)의 배기능력은 5㎥/min

(d) 분진 계수기의 취출관을 배기구(6)의 근방에 위치시켰다.

(e) 용량 8.3리터내에 함유된 직경이 0.3마이크로미터 이상의 직경을 가진 분진의 미세입자만 분진 계수기에 의하여 측정하였다.

측정의 결과는 다음과 같다. 종래의 장치의 경우 즉 보조실이 설치되어 있지 않은 경우에는 272개의 입자가 계수되었다.

이에 대하여, 상기한 각 실시예의 경우에는 0 내지 4개의 입자만 계수되었다.

Claims (2)

1. 원심력에 의한 기판의 건조장치에 있어서, 제1실(2)을 형성하여 이 상단면에 제1실 내부로 공기가 유입되도록 흡입구(4)를 설치하고 상기 제1실 하부에 주 배기구(6)를 설치한 케이싱(1)과; 상기 제1실(2) 내부로 수직 연장된 구동축(10)과; 상기 케이싱(1)의 저부에서 상기 구동축(10)을 지지하기 위한 베어링(14)과; 상기 제1실(2)에 설치되고 복수개의 기판을 수납시키는 카세트(11)를 탑재하기 위한 상기 구동축(10)과 결합되며 기판에 부착된 작은 물방울을 탈리 시키도록 회전되는 회전체(8)와; 상기 제1실(2)의 저부에 상기 베어링(14)의 주위 부위를 포위하도록 설치되며, 상기 제1실(2)과 연통되도록 제2흡입구(20)을 상부에 설치한 제2실(15)과; 상기 제2실(15)의 내부에 설치되고 제2실(15)로부터 공기를 배출토록 회전되는 복수개의 팬 블레이드(22)(22a)와; 상기 제2실(15)로 부터 공기를 배출하기 위하여 상기 제2실과 연통된 보조 배기닥트(21)로 구성된 기판의 회전건조장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2실(15)과 연통이 되는 강제 배기수단을 부가하여 구성된 기판의 회전건조장치.

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