DE69900956T2

DE69900956T2 - Vorrichtung und Verfahren zum Auftrag eines Lackfilms auf einem scheibenförmigen Aufzeichnungsträger

Info

Publication number: DE69900956T2
Application number: DE69900956T
Authority: DE
Inventors: Fredrik Wilhelm Van Der Blij; Gijsbertus Nicolaas Maria Van Der Horst
Original assignee: OTB Group BV
Current assignee: OTB Group BV
Priority date: 1998-05-29
Filing date: 1999-05-12
Publication date: 2002-10-31
Anticipated expiration: 2019-05-13
Also published as: DE69900956D1; NL1009281C2; EP0960657B1; EP0960657A1; ATE213970T1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Sammeln von überschüssigem vernebeltem Lack aus einer Vorrichtung zum Aufbringen eines Lackfilms auf einen scheibenförmigen Aufzeichnungsträger mit wenigstens einem Auslassrohr, mit dem ein Luftstrom, der überschüssigen vernebelten Lack enthält, aus einem Bereich nahe dem Aufzeichnungsträger abgesogen und in das Innere eines Zyklons geleitet wird, wobei der Zyklon einen Behälter mit einem Boden, einer Oberseite und einer diese verbindende Seitenwand aufweist, welche zusammen den Innenraum begrenzen, wobei der Behälter mit einem Auslassrohr versehen ist, in dem der Luftstrom, der überschüssigen vernebelten Lack enthält, strömt, um den Luftstrom in ein kreisförmiges Strömungsmuster im Inneren des Behälters zu leiten, wobei der Lack gesammelt wird und aus dem Inneren des Zyklons durch einen Lackauslasskanal ausgelassen wird.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum Aufbringen eines Lackfilms auf ein scheibenförmiges Aufzeichnungsmedium, wobei vernebelte Lackbestandteile während des Aufbringens des flüssigen Lacks auf den scheibenförmigen Aufzeichnungsträger ausgelassen werden.
Die US 5,672,205 bezieht sich auf eine Beschichtungsvorrichtung, wobei bei der Resist-Aufbringung die Resist-Lösungsteile, die um dem Wafer herum versprüht werden, in der Schale gesammelt werden und als Schmutzlösung aus der Ablassöffnung am Boden der Schale durch die Ablassleitung zum Behälter geschickt werden. Gleichzeitig wird die in der Schale vorhandene Luft als Schmutzgas aus der Ablassöffnung zusammen mit der Schmutzlösung abgelassen. Dies bedeutet, dass die Schmutzlösung und Luft zusammen von der Schale zum Behälter geschickt werden, wobei die Trennung der Schmutzlösung und der Luft (Flüssigkeitsgastrennung) durchgeführt wird.
Die JP-10 004 050-A bezieht sich auf eine Substratverarbeitungsvorrichtung, bei der unter einer Schale ein Gestell angebracht ist, wobei ein Nebelseparator zwischen das Gestell und ein Auslassloch der Schale angeordnet ist.
Die JP-03 288 569-A bezieht sich auf eine Behandlungsvorrichtung zum Steuern des Ablasses, indem ein Filter vorgesehen wird, der das Pulver, das durch eine Nebelfalle verfestigt und erzeugt wird, zwischen der Nebelfalle einfängt, die auf der stromaufwärtigen Seite eines Ablassströmungswegs einer Flüssigkeitsgasmischung vorgesehen ist.
Die JP 09 150 101-A bezieht sich auf eine Substratbehandlungseinrichtung, wobei ein Resist auf die Oberfläche des Substrats aus einer Düse zugeführt wird. Eine Schale ist in der Nähe dieses Substrats angeordnet, so dass sie seinen Rand umgibt, wobei eine Nebelsammelplatte in der Schale in der Position angebracht ist, wo die Nebeltröpfchen gegen die spiralförmige Luftströmung kollidieren, wobei die Nebelsammelplatte die Nebeltröpfchen innerhalb der Schale fängt und wiedergewinnt.
Mit einer Vorrichtung, die aus der EP-0 594 252 zum Aufbringen eines Lackfilms auf einen scheibenförmigen Aufzeichnungsträger bekannt ist, wie auf CDs oder Recorder- CDs, wird ein flüssiger Lack auf den scheibenförmigen Aufzeichnungsträger aufgebracht, während der scheibenförmige Aufzeichnungsträger gedreht wird. Durch Drehen des scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers wird der aufgebrachte flüssige Lack gleichmäßig über die Oberfläche des scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers verteilt. Um den dünnen Lackfilm ralativ rasch aufzubringen, wird der scheibenförmige Aufzeichnungsträger mit einer verhältnismäßig großen Rotationsgeschwindigkeit gedreht.
Der hohe Rotationsgeschwindigkeit während des sogenannten Spinnens von übermäßigem flüssigem Lack von dem scheibenförmigen Aufzeichnungsträger führt als Folge zur Bildung eines Nebels aus kleinen Flüssigkeitspartikeln. Der Nebel wird durch beispielsweise eine nach unten gerichtete Luftströmung abgeführt. Bislang wurde der Nebel in die Umgebung zusammen mit der abgelassenen Luft abgegeben, was jedoch unerwünscht ist. Zunächst werden als erster Punkt der Ventilator oder die Pumpe, die das Ausblasen durchführen, ebenso wie die Leitungen durch Lackpartikel beeinträchtigt, die aus dem Nebel austreten. Ferner ist die Emission von Luft, die Lackpartikel enthält, aus Umweltgesichtspunkten nicht akzeptabel.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung vorzusehen, bei der atomisierte Bestandteile, die während des Aufbringens eines Lackfilms auf einen scheibenförmigen Aufzeichnungsträger gebildet werden, auf eine verhältnismäßig saubere Weise abgegeben werden. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf einen bestimmten Lack beschränkt, d. h. ein Lack, der Pigmente oder Farbstoffe enthält, ein UV-härtender Lack usw., kann für die vorliegende Erfindung verwendet werden.
Diese Aufgabe wird mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung erreicht, wobei bei der Vorrichtung das Auslassrohr und der Lackauslasskanal in der unteren Hälfte des Behälters angeordnet sind.
Da die flüssigen Lackpartikel in dem Separator gefasst werden, gelangen die Partikel nicht in den Ventilator, die Pumpe, die Leitungen und die Umgebung.
Die Verwendung eines Zyklons ermöglicht es auf eine einfache Weise, eine Separation zwischen verhältnismäßig schweren Lackpartikeln und den anderen atomisierten Bestandteilen zu erreichen. Die anderen atomisierten Bestandteile umfassen im wesentlichen Luft und möglicherweise flüchtige Lackbestandteile.
Eine andere Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Zyklon mit einer Luftleitung von einer anderen Verarbeitungsstation verbunden ist, vorzugsweise einer Station, in der eine UV- Lampe angebracht ist.
Die UV-Lampe wird beispielsweise in einer anderen Station verwendet, in der das Aushärten des Lackfilms, der auf den scheibenförmigen Aufzeichnungsträger aufgebracht worden ist, stattfindet. Die UV-Lampe erzeugt Wärme und, um einen zuverlässigen Betrieb zu erzielen, ist es wünschenswert, diese Lampe zu kühlen. Ein Abführen von der UV-Lampe sieht nicht nur eine Kühlwirkung vor, sondern entfernt auch das gebildete Ozon dadurch. Somit kann eine effiziente Luftkontrolle durch eine Kombination des Ablassens und nachfolgenden Zuführens der Luft an den Zyklon erreicht werden.
Eine andere Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Zyklon mit einem Behälter versehen ist, zwei Leitungen darin koaxial angeordnet sind, wobei ein Spalt zwischen den Enden der zwei Leitungen vorhanden ist, während sich ein Kanal in einen Raum öffnet, der zwischen dem Behälter und einer Leitung vorhanden ist, während auf der Seite entfernt von dem Behälter sich der Kanal in der Nähe des Rands eines mit einem Lackfilm zu versehden Aufzeichnungsträgers öffnet.
Zusätzliche Luft wird über eine erste Leitung zugeführt, wobei die Luft zusammen mit den anderen vernebelten Bestandteilen über die zweite Leitung abgeführt wird. Als Folge der Zufuhr von Luft aus der ersten Leitung wird eine verhältnismäßig gute, sich drehende Luftströmung in dem Zyklon gebildet. Vorzugsweise wird Luft aus einer anderen Prozessstation, vorzugsweise einer Station, in der eine UV- Lampe angebracht ist, wie vorher beschrieben, durch die erste Leitung zugeführt.
Die Erfindung wird nun genauer unter Verweis auf Zeichnungen beschrieben, wobei:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung zum Aufbringen eines Lackfilms ist;
Fig. 2 eine Querschnittsansicht eines Separators ist, der einen Zyklon gemäß der Erfindung umfasst; und
Fig. 3 eine Querschnittsansicht ist, in der Richtung, die durch III-III bezeichnet ist, des Separators aus Fig. 2.
Entsprechende Teile sind in den Figuren mit den gleichen Referenzziffern bezeichnet.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Aufbringen eines Lackfilms auf einen scheibenförmigen Aufzeichnungsträger 2, wobei die Vorrichtung 1 mit einem schalenförmigen Behälter 3 versehen ist, in den ein Träger 5, der um eine mittlere Achse 4 drehbar ist, angebracht ist. Der Träger 5 wird in der Richtung, die durch den Pfeil P1 bezeichnet ist, durch einen Motor 6 angetrieben. Ein Lackzufuhrkanal 7 mündet in den schalenförmigen Behälter 3, wobei über den Kanal Lack auf den scheibenförmigen Aufzeichnungsträger 2 aufgebracht wird. Der schalenförmige Behälter 3 ist ferner mit einer oder mehreren Ablassleitungen 23, um überschüssigen Lack in der Richtung abzugeben, die durch den Pfeil P4 bezeichnet ist, und mit mehreren Auslassleitungen 9 zum Abgeben von vernebelten Lackbestandteilen versehen. Die Auslassrohre 9 sind vorzugsweise in einer Position angebracht, in der Luftwirbel einen Nebel 11 aus kleinen Flüssigkeitströpfchen bilden, insbesondere am äußeren Rand oder in der Nähe des Umrisses des scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers 2. In einer speziellen Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, die Auslassleitung 9 um den gesamten Umfang des scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers 2 anzuordnen. Somit wird eine ringförmige Ablassleitung 9 vorgesehen, die in der Nähe des äußeren Rands 10 angebracht ist. Es ist jedoch auch möglich, mehrere Auslassleitungen 9 in einem gleichmäßig beabstandeten Verhältnis entlang des äußeren Rands 10 anzuordnen.
Bevor der Separator diskutiert wird, der einen Zyklon gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst, wird zuerst der Betrieb der Vorrichtung 1, die an sich bekannt ist, genauer diskutiert.
Der Träger 5 und der scheibenförmige Aufzeichnungsträger 2, der darauf vorhanden ist, werden mit einer verhältnismäßig hohen Rotationsgeschwindigkeit in der Richtung, die durch den Pfeil P1 bezeichnet ist, durch einen Motor 6 gedreht. Lack wird auf den scheibenförmigen Aufzeichnungsträger 2 aus einem Lackzufuhrkanal 7 in der Nähe der Mitte des scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers 2 aufgebracht, wobei die Rotation des scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers 2 dazu führt, dass sich der Lack verteilt. Übermäßiger Lack fällt in den schalenförmigen Behälter 3 in der Nähe des Außenrands 10 des scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers 2 und wird über eine oder mehrere Ablassleitungen 23 abgeführt. Als Folge der Rotation werden Luftwirbel in der Nähe des äußeren Rands 10 des scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers 2 geformt, wobei die Luftwirbel zusammen mit dem überschüssigen flüssigen Lack einen Nebel 11 aus Luft und kleinen flüssigen Lackpartikeln bilden. Der Nebel 11 wird durch die Ablassleitung 9 in den Richtungen abgeführt, die durch die Pfeile P2 bezeichnet sind.
Fig. 2 zeigt einen Separator, der einen Zyklon 12 gemäß der Erfindung umfasst, der mit einem zylindrischen Behälter 13 und zwei Leitungen 14, 15 versehen ist, die koaxial darin angebracht sind. Ein Spalt 16 ist zwischen den aufeinander gerichteten Enden der Leitungen 14, 15 vorhanden. Der Behälter 13 ist ferner mit einem Einlass 17 versehen, in den die Ablassleitungen 9 münden. Die Leitungen 9 erstrecken sich vorzugsweise tangential zu der mittleren Achse 18 des Behälters 13. Der Behälter 13 ist ferner mit einem Lackabgabekanal 19 in der Nähe seiner Bodenseite versehen. Ein Ende 20 der Leitung 15 entfernt von der Leitung 14 ist mit einem Ventilator oder einer Pumpe (nicht gezeigt) zum Herausführen von Luft durch den Zyklon 12 versehen. Ein Ende 21 der Leitung 14 entfernt von der Leitung 15 ist mit einem Luftzufuhrkanal verbunden, der beispielsweise mit einer Luftleitung verbunden ist, die zum Kühlen einer UV-Lampe verwendet wird, die in der Nähe angebracht ist.
Die Arbeitsweise des Zyklons 12 ist wie folgt. Luft wird von der Leitung 15 über das Ende 20 durch den Ventilator eingezogen, wobei als Folge dessen Luft von den Leitungen 9 und 14 eingezogen wird. Die in der Leitung 9 vorhandene Luft, wobei diese Luft die vernebelten Lackbestandteile enthält, wird tangential in den Raum 22 zwischen dem Behälter 13 und der Leitung 15 eingeführt und beginnt in diesem Raum zu zirkulieren (siehe insbesondere Fig. 3). Die Leitung 14 steht vorzugsweise ein kleines Stück in den Behälter 13 vor. Wenn eine solche Konstruktion verwendet wird, wird eine im wesentlichen ungestörte zirkulierende Luftströmung der vernebelten Bestandteile zwischen dem Behälter 13 und den Leitungen 14, 15 erzeugt, als Folge derer keine Lackpartikel in der Richtung, die durch den Pfeil P3 bezeichnet ist, über die Leitung 15 abgeführt werden. Die verhältnismäßig schweren Lackpartikel werden dabei in Richtung auf die Wand des Behälters 13 bewegt und gleiten entlang der Wand des Behälters 13 in der Richtung des Lackabgabekanals 19. Die anderen vernebelten Bestandteile, d. h. der Nebel 11, aus dem die verhältnismäßig schweren Lackpartikel entfernt worden sind, werden in der Richtung des Spalts 16 gesaugt. Die verhältnismäßig leichteren Lackpartikel werden zusammen mit der Luftströmung zur Oberseite des Behälters 13 geführt. Als Folge der zirkulierenden Luftströmung in dem Behälter 13 agglomerieren die verhältnismäßig leichteren Lackpartikel nach einiger Zeit, so dass sie schwerere Lackpartikel bilden, die dann zur Wand des Behälters 13 bewegt werden, von wo sie in den Lackabgabekanal 19 gleiten. Nachfolgend wird die im wesentlichen saubere Luft in der Richtung, die durch den Pfeil P3 bezeichnet ist, über die Leitung 15 abgeführt. Die Luft, die in der Richtung, die durch den Pfeil P4 bezeichnet ist, über die Leitung 14 zugeführt wird, kann bereits verwendet worden sein, beispielsweise zum Kühlen einer UV- Lampe, die in einer Station angeordnet ist, in der das Aushärten des auf den Aufzeichnungsträger aufgebrachten Lacks stattfindet. Auf diese Weise ist es möglich, unter Verwendung eines einzigen Ventilators oder einer Pumpe, eine Luftströmung zu erzeugen, die zum Kühlen der UV-Lampe zum Abführen von vernebelten Bestandteilen ebenso wie zum Trennen von Lackpartikeln von den vernebelten Bestandteilen verwendet werden kann. Die Größe der Luftströmung und das Maß der Zirkulation der atomisierten Bestandteile können durch Verändern der Dimension des Spalts 16 beeinflusst werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Sammeln überschüssigen vernebelten Lacks aus einer Vorrichtung (1) zum Aufbringen eines Lackfilms auf einen scheibenförmigen Aufzeichnungsträger (2), mit wenigstens einem Auslassrohr (9), in dem ein überschüssigen vernebelten Lack enthaltender Luftstrom aus einem Bereich nahe dem Aufzeichnungsträger (2) abgesogen und in das Innere eines Zyklons (12) geleitet wird, wobei der Zyklon (12) einen Behälter (13) mit einem Boden, einer Oberseite und einer diese verbindende Seitenwand aufweist, welche zusammen den Innenraum begrenzen, wobei der Behälter (13) mit einem Auslassrohr (9) versehen ist, in dem der überschüssigen vernebelten Lack enthaltende Luftstrom strömt, um den Luftstrom in ein kreisförmiges Strömungsmuster im Inneren des Behälters (13) zu leiten, wodurch der Lack gesammelt und aus dem Inneren des Zyklons (12) durch einen Lackauslasskanal (10) ausgelassen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslassrohr (9) und der Lackauslasskanal (19) in der unteren Hälfte des Behälters (13) angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zyklon (12) mit einem Rohr (14) zum Zuführen von Luft zum Behälter (13) versehen ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zyklon (12) ein erstes Rohr (14) und ein zweites Rohr (15) aufweist, die koaxial in dem Behälter (13) angeordnet sind, wobei das erste Rohr (14) dem Zyklon (12) Luft zuführt, wobei ein Spalt (16) zwischen den gegenüberliegenden Enden der beiden Rohre (14, 15) vorhanden ist, und wobei das zweite Rohr (15) Luft durch den Zyklon (12) ansaugt.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Rohr (15) mit einer Pumpe verbunden ist, während das erste Rohr (14) das Luftzuführrohr aufweist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2-4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Rohr (14) zum Zuführen von Luft an einer Station beginnt, in der eine UV-Lampe angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach den Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das der Spalt (16) zwischen den Enden der beiden Rohre (14, 15) im Wesentlichen in der Mitte des Behälters (13) angeordnet ist.

7. Verfahren zum Sammeln überschüssigen vernebelten Lacks aus einer Vorrichtung (1) zum Aufbringen eines Lackfilms auf einen scheibenförmigen Aufzeichnungsträger (2), mit den folgenden Schritten:

- Absaugen von überschüssigen vernebelten Lack enthaltender Luft aus einem Bereich nahe dem Aufzeichnungsträger (2) durch wenigstens eine Leitung (9);

- Transportieren der abgesaugten überschüssigen vernebelten Lack enthaltenden Luft in das Innere eines Zyklons (12) mit einem Behälter (13) mit einem Boden, einer Oberseite und einer diese verbindende Seitenwand, welche zusammen den Innenraum begrenzen, wobei das Auslassrohr (9) und der Lackauslasskanal (19) in der unteren Hälfte des Behälters (13) angeordnet sind;

Leiten der abgesaugten überschüssigen vernebelten Lack enthaltenden Luft in ein kreisförmiges Strömungsmuster;

- Sammeln einer ersten Menge schwererer Partikel an der Seitenwand und einer zweiten Menge leichterer Partikel nahe der Oberseite; und

- Auslassen der gesammelten Mengen in der unteren Hälfte des Zyklons (12).

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Luft aus einer Station, in der eine UV-Lampe angeordnet ist, durch den Zyklon (12) gesaugt wird, wobei die Luft die vernebelten Bestandteile absorbiert.