CN1097490C - 旋转处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种旋转处理被处理物的旋转处理装置，其构成为：由下罩和可以上下***的上罩构成罩体，上罩和下罩之间有一定的间隙；罩体内装有保持被处理物的旋转件；有驱动旋转件转动的驱动装置；及在下罩的底部，连接有进行罩内排气的排气管；其特征为：在上罩内周面装有保持在旋转件上的被处理物周围的飞散防止盖；所述飞散防止盖作成环状，其下端位于旋转件上，比保持的被处理物的上面高，且所述飞散防止盖的下端向径向的外方曲折。

Description

旋转处理装置

技术领域

本发明涉及一种被处理物一边旋转，一边洗净处理，接着进行干燥处理的旋转处理装置及方法。

背景技术

例如在液晶制做装置、半导体制做装置上，要求对液晶玻璃板、半导体晶片等被处理物，进行高清洁度的洗净，并干燥。为了洗净并干燥被处理物，使被处理物一边旋转，一边喷射纯水等处理液洗净，接着停止喷射处理液，用旋转来进行干燥。

为进行这样的处理，使用旋转处理装置。旋转装置有一个罩体。在罩体内装有驱动旋转件旋转的驱动装置。旋转件的上面放置并固定着被处理物。在罩体上方装有向被处理物喷射处理液的喷咀。

喷咀把处理液喷向被处理物，该被处理物的整个上表面能被洗净处理。

例如：被处理物用药液洗净处理的情况下，用药液洗净后，同样要喷射作为处理液的纯水，进行漂洗处理，接着在不供给处理液的状态下，使被处理物旋转，对漂洗好的被处理物进行干燥处理。

在罩体内部由于旋转件的旋转，以及向被处理物上喷射处理液，会产生水雾，这种水雾再附着在洗净处理或干燥处理后的被处理物上而污染被处理物。

于是在罩体底部上，连接着排气管，把罩体内浮游的水雾和气体吸引排出，防止水雾在被处理物上再附着。

从旋转的被处理物上，水雾沿径向的外方高速飞散，冲击罩体内周面后，发生反射。在罩体内周面反射后的水雾，被吸引到排气管，从罩内排出。

然而，在罩体内周面上反射后的水雾，其反射方向很难确定，其中一部分散乱在罩体内排气管发生的吸引力作用不到的地方。因此，这一部分水雾不能顺着由排气管引力产生的气流排出，会再附着到被处理物上。

上述罩体是由下罩和相对于下罩可自由移动的上罩构成。因此，把被处理物从旋转件上装卸的时候，要降下上罩露出旋转件，例如，用机械手进行操作。

像这样结构的罩体，为了上罩能自由地上下移动，必须在上下罩之间留有间隙。为了排出罩内气体，须使排气管产生吸引力，此吸引力会通过上下罩的间隙吸入大气。因为通过上下罩的大气由于含有尘埃，会污染被处理物。

如果上下罩间不留间隙，当上罩上下移动时，由滑动产生的尘埃会不可避免地附着在被处理物上，因此，还是留有间隙好。

进而，由排气管吸引排出罩内气体时，如果罩内产生的气流方向与排气管在罩内产生的吸引力方向不同，那么罩内的水雾难以流畅地流向排气管。其结果是罩体内水雾浮游着，有水雾附着到被处理物上的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种被处理物不被污染的旋转处理装置，不产生由罩体内发生的水雾污染被处理物，也不会产生由上下罩间隙侵入到罩内的大气对被处理物的污染等问题。

本发明的一个最佳实施例，是旋转处理被处理物的旋转处理装置，其构成为：由下罩和可以上下***的上罩构成罩体，上罩和下罩之间有一定的间隙；罩体内装有保持被处理物的旋转件；有驱动旋转件转动的驱动装置；及在下罩的底部，连接有进行罩内排气的排气管；其特征为：在上罩内周面装有保持在旋转件上的被处理物周围的飞散防止盖；所述飞散防止盖作成环状，其下端位于旋转件上，比保持的被处理物的上面高，且所述飞散防止盖的下端向径向的外方曲折。

这样一来，从旋转的被处理物飞散，并在上罩内周面上反射后的水雾中，欲向被处理物上侧返回的部分，会与飞散防止盖的外周面冲撞而被停滞，由于难于向周围飞散而易于吸引到排气管，可防止附着于被处理物上。

另外，在上述上下罩的间隙处可盖有大气侵入防止盖。

这样一来，即使使用排气管吸出内部气体以排出罩体内的水雾，由于有大气侵入防止盖的存在，能防止外部气体从上下罩间隙侵入罩体内。

最好，在上述罩体内底部，装有把罩内气体导向排气管的导向件。

这样一来，在罩体内发生的水雾和从下罩进入导向件内周面侧的大气，被导向件导向后可从罩体内向排气管顺畅地排出。

使用上述旋转处理装置时，其方法为：

使用由下罩及相对于下罩有固定间隙，且可上下自由移动的上罩构成的罩体，而且在间隙处盖有大气侵入防止盖后，降下上罩，把被处理物放到旋转件上；

在旋转件上放置好被处理物后，升起上罩，把上罩盖在被处理物的周围；

一边从罩体内排气，一边使旋转件旋转，对被处理物进行处理；

处理后降下上罩，从旋转件上取下被处理物。

这样一来，转动被处理物，一边从罩体内排气，一边进行处理的过程中，可防止大气侵入罩体内污染被处理物。

附图简要说明

下面结合附图说明本发明的实施例，附图中：

图1是表示本发明的一个实施例中装置整体的结构概略的断面图；

图2是上述装置的支承件的侧视图；

图3是表示上述装置中转动轴与锁紧筒之间关系的侧视图；

图4是上述装置解除机构的正视图；

图5是本装置的实验结果的关系曲线图；

图6是大气侵入防止盖的变型例的局部剖面图。

实施例详述

图1所示是本发明的旋转干燥处理装置，它有一个本体基座1。在本体基座1上装有一个上下贯通的圆筒状的支承件2。在支承件2上有一个同样的圆筒状转轴3，转轴3中部是靠轴承4支承并能自由旋转。

转轴3的下端部从支承件2上伸出，在下端部上装有一个从动的皮带轮5，在从动皮带轮5的附近，配置着步进电机6。在步进电机6的旋转轴6a上，装有主动皮带轮7，在主动皮带轮7和从动皮带轮5之间，装有传动皮带8。步进电机运转时，驱动转动轴3。

在转动轴3的上端，装有挡圈10与旋转件9。在旋转件9的圆周方向上装有间隔90°的4个保持件11，它通过轴瓦12可以自由旋转。如图2所示，保持件11有一个圆筒部分13。圆筒部分13上端闭塞，下端开口。圆筒部分13的下端伸出一根支承轴14。支承轴14在轴瓦12(图1所示)上可自由转动。

在圆筒部分13的上部与断面呈流线形的支承件15作成一体。支承件15的上方装有支承销16和比支承销16略高的锁销17。支承销16与支承轴14几乎是同轴的，而锁销17与支承轴14不在同一轴线，而是有一个设定的偏心度。

如图1所示，在四个保持件11上固定着作为被处理物的半导体晶片21。即，半导体晶片21的周边部的下面被支承销16支承着。半导体晶片21在支承销16的支承状态下，保持件11，如后所述被旋转，因此保持件11上装的锁销17便偏心转动并与半导体晶片外周面接触，这样半导体晶片21在径向被固定。

如图1所示，旋转件9与挡圈10的中心部有通孔25。在通孔25上以非接触状态嵌插着喷咀26。喷咀26呈圆锥状，其上的喷咀孔27向一端开放。

喷咀26的下端面与支承轴28的上端面连接。支承轴28的上端部保持在托架31上。托架31通过轴承29，支承在转轴3上并能自由旋转。即，喷咀26通过支承轴28保持在托架31上。

圆筒33***转轴3内部的托架31下方。圆筒33上端与托架31连接，下端通过轴承33a支承在转轴3上并能自由旋转。

圆筒33上有插通支承轴28的第一通孔34，以及与喷咀孔27一端连接的插通供给管道35的第二通孔36。图上未画出的供给管道35的另一端是与药液或漂洗液等处理液的供给部连通。因此能从喷咀孔27向半导体晶片21的下面喷射处理液。

上述旋转件9上，在保持的半导体晶片21的上方，配置有喷咀30。喷咀30与图上未画出的药液、漂洗液等处理液的供给部连通。能向半导体晶片21的上面喷射处理液。

因此，能够向保持件11上保持的半导体晶片21的上下两面喷射处理液。即在干燥处理半导体晶片21前，能对半导体晶片的上下两面进行洗净处理和漂洗处理。

总之，上述喷咀26由支承轴28保持，由于是与旋转件9以非接触状态连接，所以即使旋转件与转轴3一起转动，喷咀26也不会转动。

在旋转件9的下侧面上，转轴3上部的外圆周面上装有可以自由旋转的圆筒状锁紧筒41。在锁紧筒41的上端，装有如图3所示的法兰42，在法兰42上面，圆周方向上间隔90°装有四支止动销43。

如图2所示，上述止动销43与叉形板44一端上的开口配合槽45相配合。这个叉形板44的另一端安在保持件11的支承轴14的下端部。因此，当按图3与图4箭头所示反时针转动锁紧筒41时，由于止动销43使叉形板44同向转动，以与叉形板44连接的支承轴14作支点，此时保持件11如图2箭头所示，能向顺时针方向转动。

由于锁销17偏心转动，当支承销16上支承着的半导体晶片21的外周面与转动的锁销接触时，半导体晶片21被销定在支承状态。即，支承销16上支承着的半导体晶片21被固定而不能作径向偏转运动。如果使锁紧筒41作顺时针方向转动，则锁销17可以解除半导体晶片21的锁定状态。

半导体晶片21的锁定或解除，决定于锁销17的状态，即，锁紧筒41的往回转动，由解除机构51进行。解除机构51如图3、图4所示，在转轴3的外圆周上套有锁紧筒41，其上切出一个缺口41a，缺口41a内有第一止动片52。一第二止动片53位于锁紧筒41的外周面上。

第一止动片52和第二止动片53之间连接有一个弹簧54。弹簧54通过第二止动片53有把锁紧筒41向第一止动片52方向拉的趋势。即，锁紧筒41有如图3箭头所示向反时针方向转动的趋势。

因此，锁紧筒41在弹簧54的张力作用下，常态下具有反时针方向转动的趋势。因此，保持件11通过止动销43和叉形板44作用顺时针方向往回转动，锁销17与半导体晶片21在外周面上接触，呈锁定状态。

锁销17对半导体晶片21锁定状态的解除，由配置在步进电机附近的构成解除机构51的第一气缸61和第二气缸62来进行。

如图4所示，第一气缸61的侧向，在第一直线导板的作用下，使第一可动件64沿着箭头方向自由滑动。第一可动件64与第一气缸61的杆61a连接着。因此由于第一气缸的运动，第一可动件64会沿着第一直线导向板作往复运动。

第一可动件64上面的前端，装有一对固定间距的夹持辊65。第一可动件64向前运动，这些夹持辊65，如图4双点划线所示，夹住了转轴3的第一止动片52，因此阻止了转轴3的转动。

在第二气缸62的侧向，由于第二直线导板67的作用，第二可动件68可沿箭头方向自由滑动。在第二可动件68的上面的前端，压装了一个可自由转动的辊子69。辊子69是由第二气缸62驱动其进退的。

第一止动片52，处于被夹持辊65的夹持状态下，第二气缸62动作，驱动第二可动件68向前运动时，如图4双点划线所示，前端装的辊子69就会挤压锁紧筒41上的第二止动片53。

因此，由于使锁紧筒41对抗弹簧54的蓄势力进行旋转，保持件11可通过止动销43和叉形板44作与锁定时逆向的转动。因而锁销17做反时针方向偏心转动，半导体晶片21解除了锁定状态。

如图1所示，转轴3下端部外圆周面上装有档片71。档片71是由微型光电传感器72检测的。步进电机用微型光电传感器72测到的信号控制转轴3的旋转角度。即，半导体晶片21解除锁定状态时，控制转轴3的旋转角度，使第一止动片52和第二止动片53到达相对于解除机构的第一，第二气缸61，62的规定位置。

在本体基座1的上侧装有罩体80。这个罩体80是由在底部上被转轴3插通的通孔75a形成的有底状的下罩75和配置在相对于下罩75的内周面，外周面由一个固定间隙79的环状上罩76组成。上罩76上，与图上未画出的上下驱动气缸的杆78连接，由于这一气缸被驱动，上罩76也被上下驱动。

在上升位置时，上罩76盖在保持件11上保持的半导体晶片21的外周面上。如图1双点划线所示的上罩处于下降位置时，上罩的上端比半导体晶片21的上面略低，据此来设定上罩上下移动的冲程。

所以，上罩76处于图1双点划线的位置时，是下降状态，可用图上未示出的机械手向装在旋转件9上的保持件11供给未处理的半导体晶片21，也可以取下由处理液处理后，干燥处理完的半导体晶片21。

进而，在下罩75底部圆周方向一定间隔上，例如，90°的间隔下，连接有多个排气管77。各排气管77可通过图上未画出的用来分离处理液和气体的气、水分离器与吸引泵90相连通。用与排气管77连通的吸引泵90的吸引力，把罩体80内的处理液、水雾、气体等吸引并排出。

在上罩76的内周面上，形成一个凹状的圆弧面76a，在这个圆弧面76a的上部，其位置比保持件11上保持的半导体晶片21稍微高一点，上方外周部盖有一个圆筒状的飞散防止盖81。该飞散防止盖81的下端部比半导体晶片21高出一点，例如高数毫米到数十毫米左右，希望其位置在10mm左右的上方。

飞散防止盖81是由氟树脂等耐蚀性优良的合成树脂作成筒状。在飞散防止盖81的上端，形成一个上曲折部81a，这个上曲折部81a与上罩76的圆弧面76a粘接，或者用螺丝等固定。进而，飞散防止盖81的下端部上，向径向外方被曲折后形成下曲折部81b。

旋转件9被旋转驱动，保持件11上保持的半导体晶片21也一同旋转，如果从半导体晶片21上飞散的处理液产生水雾，该水雾会在上罩76的圆弧面76a上发生反射。

由于圆弧面76a呈凹状，所以冲击该圆弧面的水雾大部分向下方反射，但是其中也有一部分向上方反射。由圆弧面76a向上反射的水雾，由于与飞散防止盖81的外周面冲击，可防止水雾附着在保持件11上保持的半导体晶片21上。

并且，飞散防止盖81的下端部，向径向的外方形成曲折的下曲折部81b。因此，虽然从半导体晶片21飞散出的水雾的一部分与下曲折部8 1b的内周面冲击，但与内周面冲击后的水雾，反射到下方去。虽有飞散防止盖81，水雾在内周面反射后，返回半导体晶片21的部分，由于曲折部81b的存在得到防止。

即，飞散防止盖81的下端和半导体晶片21的上面间隔狭窄，在上罩76的圆弧面76a上反射后的水雾，防止了在半导体晶片21上再附着，相反还有一部分与飞散防止盖81的下端部冲撞。然而，由于飞散防止盖81的下端部形成了下曲折部81b，在此冲击后的水雾反射到下方，所以可防止附着到半导体晶片21上。

在上罩76的外周面上装有大气侵入防止盖82。该大气侵入防止盖82与飞散防止盖81一样，是用氟树脂等耐蚀性优良的合成树脂作成筒状。这个大气侵入防止盖82的上端，形成一个“L”形的曲折部82a，该曲折部82a固定到上罩76的外周面的安装部76b上。

在下罩75的周壁上，全周上形成一个向上开放的收容槽83。在上罩76上升状态时，大气侵入防止盖82的下端部位于收容槽83内。因此，下罩75的上端部，即，通过下罩75和上罩76的间隙79重合部分的外周，由大气侵入防止盖82的下端部盖住。

由于大气侵入防止盖82盖在间隙79上，这就防止了大气从间隙79处侵入罩体80内。

大气侵入防止盖82***收容槽83内，该大气侵入防止盖82与下罩75的周壁的收容槽83形成的部分，变成一个“迷宫”构造。大气侵入防止盖82***收容槽83中，能良好地阻止大气从间隙79侵入。

把液体倒入收容槽83中，把大气侵入防止盖82的下端部浸渍到该液体中，大气侵入防止盖82与下罩75之间形成气密，能确保大气不能从间隙79侵入。

由于上罩76的上面是开口的，从该开口大气能侵入罩体80。然而，旋转处理装置通常是放在洗净室内(图上未示出)，在洗净室中，有不含微尘的洁净空气流，不断地从屋顶向地面流动。在罩体80的内部，由于洁净空气从上罩76的上开口流入，该空气几乎不污染半导体晶片21。

还有，如图6所示，把大气侵入防止盖82A由能伸缩的橡胶或合成树脂作成蛇腹状的圆筒体下端与下罩75的上端连接，上端与上罩76上的安装部分76b相连接，也是可行的。

下罩75的内底部上，装有一个合成树脂等耐蚀性优良的树脂作成的上端开放的伞状形导向件85。即，这个导向件85上端直径小于下端直径，周壁是从上端到下端向径向外方倾斜的筒状形。

导向件85的上端内周面与旋转件9的外周面接近，下端位于与下罩75底部上连接的排气管77的开口的径向中部。

由于吸引泵90的吸引力作用于罩体80内，罩体80内的水雾和气体可通过导向件85的倾斜外周面，导向排气管77，被流畅地排出罩体外。并且，导向件85的下端位于排气管77径向中部，导向件85的外周侧面和内周侧面的两面上，都可以通过排气管77受到吸引泵90的吸引力作用。因此，不仅是导向件85的外周面上，即使进入内周面的水雾或者由下罩75的通孔75a进入内周面的气体，都能从排气管77良好地排出。

象利用这样结构的旋转干燥处理装置进行半导体晶片21洗净处理后，进行干燥处理时，首先降下上罩76，向旋转件9(保持件11)上供给半导体晶片21。接着升起上罩，盖在旋转件9上保持的半导体晶片21的周边部，由吸引泵90一边对罩体80抽气，一边转动旋转件9，把处理液供给到半导体晶片21的上下面上。这样来把半导体晶片21的上下面用处理液进行洗净处理。

洗净处理后，停止供给处理液，旋转件高速旋转，半导体晶片21上附着的处理液飞散出去，这就是半导体晶片21的干燥处理。

时而对旋转的半导体晶片21喷射处理液，时而使半导体晶片21进行干燥处理，处理液形成水雾，飞散到周围，与上罩76的圆弧面76a冲撞。由于该圆弧面76a是凹状的，所以从半导体晶片21上飞散来冲撞圆弧面76a的水雾，几乎都向下反射。这些水雾在吸引泵90的吸引力作用下，沿着导向件85的外周面流动，向排气管77流畅地排出去。

由上罩76的圆弧面76a反射后的一部分水雾，由于向圆弧面76a的入射角关系，而向上反射。然而向上反射的水雾，与装在上罩76上部的飞散防止盖81的外周面冲击。因而，也能防止由上罩76的圆弧面76a向上反射的水雾附着到半导体晶片21上。

飞散防止盖81的下端部形成一个径向向外曲折的下曲折部81b。这样从半导体晶片21仅有很少的水雾向上飞散，并因为与下曲折部81b的内周面冲击而向下反射。水雾沿着导向件85的外周面导向排气管77，而不附着到半导体晶片21上。

象这样，从旋转的半导体晶片21上飞散出的水雾，由于上罩76内周面有凹状的圆弧面76a和装在上罩76上的飞散防止盖81，在上罩76内周面上反射后，能良好地防止在半导体晶片21上的附着。

而且，从罩体80内排向排气管77的水雾，可流畅地导向导向件85的倾斜周壁的外周面，这样水雾很容易从罩体80内排出。

由于装有飞散防止盖81和导向件85，洗净处理时产生的水雾能确保从罩体80中流畅排出。干燥处理时，在罩体80内水雾几乎没有残留。因此，洗净后，防止了水雾污染干燥处理完的半导体晶片21。

罩本80由上罩76下降后，把半导体晶片21从旋转件9上装、卸，虽确保了下罩75和上罩76间的间隙79，但通过此间隙79，即从下罩75和上罩76重合部分，有含有微尘的大气侵入罩体80的内部的可能性。

但是，上、下罩75、76的重合部分，由于盖有大气侵入防止罩82，所以，可以防止大气从重合部分的间隙79侵入罩体80。含有微尘的大气也不会附着到半导体晶片21上。

进而，下罩75的内底面上，装有导向件85，其下端位于排气管77的径向中部。因此通过排气管77，作用在罩体80内的吸引泵90的吸引力，不仅作用到导向件85的外周面，同时也作用到内周面。

作用在导向件85的内周面侧上的吸引力，能把从下罩75的通孔75a侵入罩体80的大气，不发生在罩体80内的紊乱，流畅地吸向排气管77，从通孔75a侵入的含微尘的大气，也能防止其附着到半导体晶片21上。

图5是在旋转件9上保持的半导体晶片21上灰尘计数器检测的结果。图中的曲线A，是在不装飞散防止盖81和大气侵入防止盖82的条件下，当旋转件9的转数上升到600rpm，微尘数量开始增加，1500rpm时单位面积上的微尘数急增到5100个。

曲线B表示仅设置飞散防止盖81的条件。与曲线A比较，相对于旋转件9转数增加，微尘增加的比率降低，转数在1500rpm时，单位面积上的微尘数约3500个。即，装了飞散防止盖81后，水雾经上罩76反射后，抑制了在半导体晶片21的附着量。

曲线C表示同时设置飞散防止盖81和大气侵入防止盖82的条件。这时即使旋转件9的转数达到1500rpm，在半导体晶片21上也没有检查出微尘。即，装了飞散防止盖81和大气侵入防止盖后，体现了上述飞散防止盖81与大气侵入防止盖82的效果，因而减少了半导体晶片21的污染。

本发明不仅限于上面的实施例，能有多种其它的形式。例如，实施例中举出的是把半导体晶片作为处理物，但是用液晶显示装置上的矩形玻璃基板取代半导体晶片，使用本发明装置，同样能防止处理时的污染。

Claims (8)

1.一种旋转处理被处理物的旋转处理装置，其构成为：

由下罩和可以上下***的上罩构成罩体，上罩和下罩之间有一定的间隙；

罩体内装有保持被处理物的旋转件；

有驱动旋转件转动的驱动装置；及

在下罩的底部，连接有进行罩内排气的排气管；其特征为：

在上罩内周面装有保持在旋转件上的被处理物周围的飞散防止盖；

所述飞散防止盖做成环状，其下端位于旋转件上，比保持的被处理物的上面高，且

所述飞散防止盖的下端向径向的外方曲折。

2.如权利要求1所述的旋转处理装置，其特征为，上罩内周面是一个凹状圆弧面。

3.如权利要求1所述的旋转处理装置，其特征为，上下罩间的间隙处盖有大气侵入防止盖。

4.如权利要求1所述的旋转处理装置，其特征为，所述罩体底部上装有把罩内气体导向排气管的导向件。

5.如权利要求1所述的旋转处理装置，其特征为，上下罩间隙处盖有大气侵入防止盖，同时在罩体底部上装有把罩内气体导向排气管的导向件。

6.如权利要求3所述的旋转处理装置，其特征为，所述大气侵入防止盖做成筒状，其上端与上罩外周面连接，下罩周壁上有一个向上开放的收容槽，大气侵入防止盖能自由滑动地收容到该收容槽中，与此同时，上罩在上升状态时设定大气侵入防止盖的下端部在收容槽内的长度。

7.如权利要求3所述的旋转处理装置，其特征为，所述大气侵入防止盖作成伸缩自如的蛇腹状，其一端与下罩外周面连接，另一端与上罩外周面连接。

8.如权利要求4所述的旋转处理装置，其特征为，所述导向件是从周壁上端到下端、向径向方向的外方倾斜的筒状，其下端位于排气管的径向中部。

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