Brevet FR2584483A1 — publié le 19870109

APPAREIL SECHEUR TOURNANT POUR PLAQUETTES DE SEMI-CONDUCTEURS La présente invention concerne un appareil sécheur tournant pour sécher des plaquettes de semi-conducteurs rincées. Un procédé de rinçage/séchage de plaquettes de semi-conducteurs a maintenant été nettement perfectionné en ce qui concerne sa capacité de production grâce à son automatisation. C'est la principale tendance parmi de nombreux procédés pour effectuer le processus =décrit ci-dessus de rinçage/séchage de supports adaptés à recevoir 20 groupes de plaquettes à l'intérieur dans une unité double. Un appareil sécheur à utiliser dans un tel procédé est d'un type qui sèche les plaquettes en rotation, dans lequel, en général, des supports servant à loger les plaquettes sont placés à l'intérieur de berceaux montés sur un rotor, et toute eau adhérant aux plaquettes est éliminée par rotation du rotor. De tels procédés sont, par exemple, décrits dans les publications des brevets japonais No. 55-154736 et No.56-8823. Un procédé de rotation et de séchage des plaquettes de semi-conducteurs est adapté à maintenir les plaquettes en position horizontale et ensuite à permettre de faire tourner un rotor pour éliminer l'eau facilement. Alors que, lorsqu'elles sont transportées d'un processus à un autre, les plaquettes sont supportées avec une orientation verticale dans un support, et transportées. Par conséquent, il est nécessaire de modifier la position des plaquettes d'une orientation verticale à une orientation horizontale au moment d'installer les supports comprenant les plaquettes supportées à l'intérieur sur un appareil sécheur tournant. Un appareil sécheur tournant antérieur pour plaquettes de semi-conducteurs comprend un dispositif pour modifier l'attitude d'un berceau afin de réaliser l'objet ci-dessus. Le dispositif comprend, par exemple, une tige pour pousser le berceau et un vérin pneumatique pour entrainer la tige. Cependant, un tel appareil sécheur tournant de l'art antérieur ainsi équipé avec un dispositif de modification de l'orientation du berceau présente certains inconvénients à savoir que (a) la fermeture hermétique est insuffisante dans la portion de liaison entre une cuve et le dispositif de modification -.20 d'orientation, (b) la propreté de la cuve est altérée puisque le dispositif de modification d'orientation pénètre partiellement et sort partiellement de la cuve, et (c) la construction d'un appareil sécheur tournant devient compliquée et aboutit à un appareil ayant globalement des dimensions importantes. Etant donné les inconvénients de l'appareil sécheur tournant de l'art antérieur, un objet de la présente invention est de proposer un appareil sécheur tournant pour plaquettes de semi-conducteurs adapté à réduire l'espace nécessaire grâce à une simple structure en employant utilement la force centrifuge pour modifer l'orientation d'un berceau. Un autre objet de la présente invention consiste à proposer un appareil sécheur tournant pour plaquettes de semi-conducteurs dont la cuve servant à la rotation et 3 2584483 au séchage des plaquettes présente une plus grande propreté. La présente invention garantit une relation de position entre le centre de gravité d'un berceau (comprenant un bâti de bolitier avec un support dans lequel est monté une plaquette) et un arbre tournant permettant de suspendre le berceau. Selon la présente invention, lorsqu'un rotor ne fonctionne pas, le berceau est adapté à contenir/à sortir le support par gravité. De plus, lorsque le rotor est commandé en rotation, le berceau oscille extérieurement par suite de la force centrifuge, ce qui fait que la plaquette de semi-conducteurs devient sensiblement horizontale. Avec l'apareil sécheur tournant de la présente invention, il n'y a besoin d'aucun moyen pour modifier l'orientation du berceau. L'objet ci-dessus ainsi que d'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront plus facilement d'après la description qui va suivre en référence aux dessins annexés présentant à titre d'illustration un mode de réalisation préféré de la présente invention et dans lesquels: la figure 1 est une vue globale en perspective illustrant un mode de réalisation d'un appareil sécheur tournant pour plaquettes de semi-conducteurs selon la présente invention; la figure 2 est une vue en perspective illustrant un rotor représenté sur la figure 1; la figure 3 est une vue en perspective d'un berceau représenté sur la figure 2; la figure 4 est une vue représentant un état du rotor de la figure 2 lorsqu'il n'est pas en fonctionnement; et la figure 5 est une vue représentant un état du rotor de la figure 2 en rotation. Un mode de réalisation d'appareil sécheur tournant pour plaquettes de semi-conducteurs selon la présente invention va être décrit en se référant aux figures 1 à -5. Comme représenté sur la figure 1, l'appareil sécheur tournant comprend un boitier 12, un couvercle 14 et un rotor 20. Le couvercle 14 est monté à une extrémité du boitier 12 et articulé sur ce dernier de façon à pouvoir être ouvert et fermé librement. Le rotor 20 installé à l'intérieur du boitier 12 est couplé à l'arbre d'un moteur 18 placé au-dessous du rotor. Une enveloppe 19 entoure le rotor 20 pour recevoir l'eau dispersée. En se référant à la figure 2, on voit que le rotor 20 comprend une platine tournante 22, des plaques de support 24, et une plaque supérieure 26,toutes ces pièces étant fabriquées, par exemple en acier inoxydable et intégralement soudées entre elles. La platine tournante 22 est reliée à un arbre du moteur 18 au centre de sa surface arrière, et l'arbre est mis en rotation au moyen du moteur 18 dans un sens indiqué par la flèche. Les plaques de support 24 sont montées sur la surface supérieure de la platine tournante 22 en des positions dans lesquelles elles se trouvent face à face. La plaque supérieure 26, de forme annulaire, est assemblée à l'extrémité supérieure de chacune des plaques de support 24. Les plaques de support 24 ont respectivement des arbres tournants en acier inoxydable 30 sur chacune des surfaces de ces plaques de support,qui sont ajustés pour être parallèles entre eux. Les arbres tournants sont placés face à face, et entre eux sont suspendus des berceaux 50 destinés à recevoir le support. Ces deux berceaux 50 sont disposés en des positions symétriques par rapport au centre de la platine tournante 22. Comme représenté sur la figure 3, chacun des 2584483 berceaux 50 comprend deuxplaqus parallèlesS52 fabriquée par exemple en acier inoxydable, des tubes carrés 56, 58, une plaque inférieure 60, et des blocs 70, tous assemblés entre eux par soudage. La plaque inférieure 60 est reliée aux parties inférieures des deux plaques parallèles 52, tandis que des guides 54 sont formés en étant coudés vers l'arrière et vers l'extérieur le long des parties supérieures des deux plaques parallèles. Les plaques parallèles 52 et la plaque inférieure 60 ont des portions centrales assouplies en perçant les plaques suauuts nnes pour permettre à l'air de ventilation de les traverser. ILs deux faces des plaques parallèles 52 sont reliées entre elles par les tubes carrés, dans le présent mode de réalisation deux jeux de tubes carrés 56, 58. Chacun des blocs 70 est en position fixe et tourné en face de chacun des tubes carrés 56. Le bloc 70 présente un orifice rond 72 en une position située au-dessus du tube carré 56 pour permettre à l'arbre tournant 30 de passer par cet orifice. Le bloc 70 est monté en étant décalé par rapport au centre du tube carré 56 en direction d'un centre de rotation du rotor 20, le long du tube carré 56 et dans sa direction longitudinale. Ceci est destiné à permettre au centre de gravité du berceau 50 et à l'arbre tournant 30 servant à suspendre le berceau 50 d'avoir entre eux une relation de position déterminée. Plus précisément, la raison en est qu'en soutenant le berceau 50 dans l'état dans lequel la plaque inférieure 60 est rendue horizontale, le centre de gravité du berceau 50 (y compris un bâti dans lequel est logé le support comprenant une plaquette de semi-conducteurs à l'intérieur) doit être situé plus à l'extérieur d'une - portion qui se trouve immédiatement sous l'arbre tournant 30. Cependant, si la position de montage du bloc 70 est située au centre du tube carré 56 par rapport à une direction longitudinale du tube carré 56, le centre de gravité du berceau 50 et l'arbre tournant 30 sont capables d'avoir la relation de position ci-dessus. Par exemple, un poids est fixé à la surface arrière de la plaque inférieure 60 du côté qui est éloigné de la platine tournante. Le berceau 50 est suspendu vers le bas à partir de la plaque de support 24 après avoir fait passer l'arbre tournant 30 par l'orifice rond 72, mais l'arbre tournant et l'orifice rond 72 peuvent ne pas être directement adaptés l'un & l'autre. Ceci en raison du fait que si des pièces en acier inoxydable frottent l'une contre l'autre, une fine poudre peut exercer une mauvaise influence sur la qualité d'un circuit intégré à fabriquer. Pour éviter la production de cette fine poudre, un manchon en résine 40 est installé dans l'orifice rond 72 et l'arbre tournant 30 est ensuite introduit vers l'intérieur à travers le manchon. Le manchon 40 est formé en utilisant par exemple du DAIFLON (marque commerciale de DUPON Co. Ltd.). Le manchon 40 est en outre adapté à avoir un diamètre supérieur dépassant de 0,05 mm celui de l'orifice rond 72 afin d'être maintenu enposition fixe dans l'orifice rond 72. De plus, le manchon 40 est adapté à avoir un diamètre intérieur supérieur d'une valeur qui ne dépasse pas 0,1 mm à celui de l'arbre tournant 30. Une extrémité du manchon 40 est plus épaisse que les autres portions pour former un bord 44. L'arbre tournant 30 est adapté à être intégré à un socle 32 servant à fixer l'arbre tournant 30 sur la plaque de support 24. Mais le socle 32 et le bloc 70 sont empêchés de venir en contact entre eux du fait du bord 44 qui est intercalé entre eux. Un dispositif d'arrêt 80 est disposé entre les 7 2584483 deux berceaux, les deux extrémités de ce dispositif étant respectivement soudées aux plaque de support 24. Le dispositif d'arrêt 80 est disposé en une position de soutien du berceau 50 dans un état dans lequel le centre de gravité du berceau se trouve à l'extérieur d'une position qui est juste sous l'arbre tournant. Le fonctionnement de l'appareil ci-dessus va être décrit ici en se référant aux figures 4 et 5. Bien que les numéros de référence identiques à ceux des pièces représentées sur les figures 1 à 3 aient été utilisés, le montage et la configuration de l'appareil sont simplifiés pour faciliter la compréhension. En se référant à la figure 4, dans laquelle le rotor 20 ne fonctionne pas, on peut voir que le berceau 50 a reçu le support 90 dans lequel est placée la plaquette de semi-conducteurs 92. Le centre de gravité A du berceau 50 qui contient le support 90 est situé en dehors d'une portion qui se trouve juste au-dessous de l'arbre tournant 30. Etant donné cette relation de position, le berceau 50, quand le rotor 20 ne fonctionne pas, peut venir frapper le dispositif d'arrêt 80 du fait d'une composante de la pesanteur et il est soutenu de manière à rendre la plaque inférieure 60 horizontale. Bien que la position du centre de gravité A soit légèrement décalée lorsque le support 90 a été dégagé du berceau 50, la relation de position entre le centre de gravité A et l'arbre tournant 30 est maintenue telle quelle. Lorsque le berceau 50 est ainsi placé, le support 90 peut être introduit ou sorti. Lorsque l'on a placé le support 90 comprenant la plaquette 92 à l'intérieur dans le berceau 50, le moteur 18 est mis en rotation pour tourner le rotor 20. Le nombre de tours du rotor est de 1000 t/min au plus et le temps nécessaire pour la rotation se situe entre 3 et 5 minutes. Entrainé en rotation par le rotor 20, le 8 2584483 berceau 50 oscille vers l'extérieur sous l'effet de la force centrifuge. Comme on peut le voir sur la figures 5 illustrant ce dernier cas, la plaquette de semi-conducteurs 92 logée dans le support 90 est sensiblement maintenue en position horizontale et l'opération de séchage ordinaire par rotation peut être effectuée. Selon la présente invention telle qu'elle a été décrite ci-dessus, lorsque le rotor ne fonctionne pas, le berceau prend une position d'introduction/sortie du support grâce à la gravité. De plus, lorsque le rotor est mis en rotation, le berceau oscille vers l'extérieur du fait de la force centrifuge pour permettre à la plaquette de semi-conducteurs logée dans le berceau d'être amenée en une position suffisamment horizontale. Ainsi, l'appareil sécheur tournant pour plaquette de semi-conducteurs de la présente invention n'exige aucune dispositif pour modifier l'orientation du berceau. De plus, (a) la propreté de la cuve peut être maintenue, (b) la totalité de l'appareil peut être miniaturisée et simplifiée comparativement à ceux de l'art antérieur; et (c) le temps nécessaire au séchage d'une quelconque plaquette de semi-conducteurs peut être réduit. Bien que dans le mode de réalisation ci-dessus, la plaque de support soit adaptée à avoir un arbre tournant tandis que le berceau 50 est adapté à avoir le manchon 40, il est possible d'inverser cette relation. - 9 - REVENDICATIONS 1.- Appareil séchoir tournant pour plaquettes de semi-conducteurs, caractérisé en ce qu'il comprend: (a) une platine tournante (22) entra née par un moteur s (18): (b) des plaques de support (24) montées sur ladite platine face à face, lesdites plaques de support ayant un ou plusieurs arbres tournants (30) situés en des positions face à face; (c) un ou plusieurs berceaux (20) ayant des moyens de paliers (72) en des positions tournées l'une vers l'autre et permettant auxdits moyens de paliers respectifs et audit arbre tournant d'être assemblés et d'être ainsi suspendus pour tourner par rapport auxdites plaques de support t et 15. (d) un dispositif d'arrêt (80) monté sur ladite platine tournante ou ladite plaque de support en une position darrgt dudit berceau (20) dans un état dans lequel ledit berceau frappe ledit dispositif d'arrat lorsque ladite platine tournante est arrêtée dans sa rotation, le centre de gravité (A) dudit berceau étant situé à l'extérieur de la portion qui se trouve immédiatement au-dessous dudit arbre tournant. 2.- Appareil sécheur tournant pour plaquettes de semi-conducteurs selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit berceau (20) comprend une plaque inférieure (60) plane au moins partiellement, et permet à une droite reliant lesdits moyens de paliers (72) tournés l'un vers l'autre d'tre décalée de la portion qui se trouve immédiatement au-dessous du centre de ladite plaque inférieure. 3.- Appareil sécheur tournant pour plaquettes de semi-conducteurs selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit berceau possède un poids monté sur sa partie inférieure et à l'extérieur d'une position qui se trouve juste au-dessous de l'arbre tournant (30). 4.- Appareil sécheur tournant pour plaquettes de semi- conducteurs caractérisé en ce qu'il comprend s 258.4483 - 10 - (a) une platine tournante (22) entraînée par un moteur (18) - (b) des plaques de support (24) montées sur ladite platine face à face, lesdites plaques de support ayant un ou plusieurs moyens de paliers (72) en des positions placées face à face j (c) un ou plusieurs berceaux (20) comprenant des arbres tournants (30) en des positions placées face à face, ledit berceau étant susRendu en rotation à partir desdites plaques supports en permettant audit arbre tournant d'être installé dans lesdits moyens de paliers t et (d) un dispositif d'arrêt (80) monté sur ladite platine tournante (22) ou lesdites plaques de support (24) en une position dans laquelle ledit berceau vient frapper ledit dispositif d'arrat lorsque ladite platine tournante est arritée dans sa rotation, de façon que ledit berceau soit arrêté dans un état dudit berceau adapté à avoir son centre de gravité (A) situé à l'extérieur d'une position qui se trouve immédiatement au-dessous dudit arbre tournant. 5.- Appareil sécheur tournant pour plaquettes de semi-conducteurs selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit berceau comprend une plaque inférieure (60) qui est partiellement plane, et permet à une droite reliant lesdits arbres tournants (30) tournés l'un vers l'autre d'être décalés par rapport à une portion qui se trouve juste au-dessous du centre de ladite plaque inférieure. 6.- Appareil sécheur tournant pour plaquettes de semi-conducteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit berceau possède un poids sur sa partie inférieure en une position située à l'extérieur d'une portion qui se trouve juste au-dessous de l'arbre tournant.