DE69837364T2

DE69837364T2 - Reinigungs- und Trocknungsvorrichtung von zu behandelnden Gegenständen

Info

Publication number: DE69837364T2
Application number: DE69837364T
Authority: DE
Inventors: Yuji Kikuchi-Gun Kamikawa
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1997-06-13
Filing date: 1998-06-15
Publication date: 2007-11-29
Anticipated expiration: 2018-06-16
Also published as: KR19990006968A; DE69837364D1; EP0884764B1; EP0884764A2; KR100455903B1; US6164297A; EP0884764A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reinigungs- und Trocknungseinrichtung, welche zu bearbeitende Gegenstände reinigt, beispielsweise Halbleiterwafer und Glassubstrate für LCDs (Flüssigkristallanzeigen) und dergleichen, durch deren Eintauchen in Reinigungsflüssigkeit, beispielsweise Chemikalien und Spülflüssigkeiten, und welche dann die Gegenstände trocknet.
Beschreibung des Stands der Technik
Die WO 92/08554 A beschreibt eine Reinigungs- und Trocknungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die US-A-5 368 649 beschreibt eine ähnliche Reinigungs- und Trocknungseinrichtung, deren Verbindungsteil nicht so angeordnet ist, dass es sich durch die Verbindungsöffnung erstreckt. Die EP-A-0 832 697, die relevant zur Bestimmung der Neuheit des Gegenstands gemäß der vorliegenden Erfindung gemäß Art. 54(3) ist, jedoch in Bezug auf erfinderische Tätigkeit nach Art. 54 EPÜ nicht zu berücksichtigen ist, beschreibt eine ähnliche Reinigungs- und Trocknungseinrichtung wie die US-A-5 368 449.
Üblicherweise ist auf dem Gebiet der Herstellung von Halbleiterbauelementen ein häufig eingesetzter Reinigungsprozess vorhanden, bei welchem die zu bearbeitenden Gegenstände, beispielsweise Halbleiterwafer und LCD-Glassubstrate und dergleichen (nachstehend als „Wafer usw." bezeichnet) aufeinanderfolgend in ein Prozessbad eingetaucht werden, das mit den Chemikalien, den Spülflüssigkeiten oder dergleichen gefüllt ist. Weiterhin ist auch eine Trocknungseinrichtung bekannt, welche die Wafer usw. entwässert und trocknet, dadurch, dass die Oberflächen der Wafer usw. nach dem Reinigen mit einem Trocknungsgas eines Dampfes eines flüchtigen organischen Lösungsmittels beispielsweise IPA (Isopropylalkohol) und dergleichen in Kontakt gebracht werden, zum Kondensieren oder Absorbieren des Dampfes des Trocknungsgases auf den Oberflächen.
Die voranstehend geschilderte, herkömmliche Reinigungs- und Trocknungseinrichtung weist einen Trocknungsabschnitt auf, der oberhalb eines Reinigungsabschnitts angeordnet ist, welcher die Reinigungsflüssigkeit der Chemikalien, die Spülflüssigkeiten oder dergleichen aufbewahrt, und einen Verschluss zum Öffnen und Verschließen einer Verbindungsöffnung zwischen dem Reinigungsabschnitt und dem Trocknungsabschnitt. In dieser Reinigungs- und Trocknungseinrichtung werden, nachdem die zu bearbeitenden Wafer von einem Förderarm, welcher die Wafer transportiert, an eine Transportvorrichtung durch die geöffnete Verbindungsöffnung geliefert wurden, die Wafer in dem Reinigungsabschnitt gereinigt, während der Förderarm zurückgezogen wird. Nach dem Reinigen werden die Wafer aus dem Reinigungsabschnitt heraufgezogen, und in den Trocknungsabschnitt übertragen. Dann wird der Reinigungsabschnitt von dem Trocknungsabschnitt dadurch getrennt, dass die Verbindungsöffnung durch den Verschluss geschlossen wird, und dann wird das Trocknungsgas in den Trocknungsabschnitt zum Trocknen der Wafer eingegeben.
Bei der voranstehend geschilderten, herkömmlichen Reinigungs- und Trocknungseinrichtung ist infolge der Tatsache, dass die Dichtung um den Verschluss herum durch Dichtungsteile vorgenommen wird, beispielsweise O-Ringe und dergleichen, immer noch die Möglichkeit vorhanden, dass die Dichtung zwischen dem Reinigungsabschnitt und einem Antriebsteil zum Öffnen und Schließen des Verschlusses nicht perfekt erzielt wird, sodass Teilchen, die in dem Antriebsteil hervorgerufen werden, in den Reinigungsabschnitt eindringen. Weiterhin besteht auch die Möglichkeit, dass eine Atmosphäre in dem Reinigungsabschnitt in das Antriebsteil hineingelangt, sodass die Leistung des Antriebsteils beeinflusst wird, und die Lebensdauer der Einrichtung selbst in nachteiliger Weise verkürzt wird.
Wiederum wird darauf hingewiesen, dass die voranstehend geschilderte Trocknungseinrichtung so ausgebildet ist, dass sie die mehreren Wafer usw. in einer Trocknungskammer aufnimmt, während sie voneinander in gleichen Abständen in Horizontalrichtung beabstandet sind, und dazu ausgebildet ist, das Trocknungsgas gegen die Wafer usw. durch eine Trocknungsgas- Zufuhrvorrichtung zu blasen, beispielsweise Gasdüsen, die in der Trocknungskammer vorgesehen sind, um die Wafer usw. zu entwässern und zu trocknen.
Da bei der so ausgebildeten Trocknungseinrichtung die voranstehend erwähnte Trocknungsgas- Zufuhrvorrichtung ortsfest angeordnet ist, ist es jedoch schwierig, das Trocknungsgas gleichmäßig über die gesamten Oberflächen der Wafer usw. zuzuführen. Infolge eines ungleichmäßigen Trocknens der Wafer usw. kann dies dazu führen, dass der Trocknungswirkungsgrad beeinträchtigt wird. Weiterhin treten infolge der Tatsache, dass eine Menge an Trocknungsgas dazu erforderlich ist, das Trocknungsgas über den gesamten Oberflächen der Wafer usw. zuzuführen, Probleme in Bezug auf Erhöhung des Gasverbrauches und dahingehend auf, dass viel Zeit für den Trocknungsprozess benötigt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Daher besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Reinigungs- und Trocknungseinrichtung, die dazu fähig ist, Teilchen am Eindringen in Bearbeitungskammern durch ein Antriebsteil eines Verschlusses zum Öffnen und Schließen einer Reinigungskammer und einer Trocknungskammer zu hindern, und welche verhindern kann, dass eine Atmosphäre in der Bearbeitungskammer in das Antriebsteil hineingelangt, wodurch Verbesserungen in Bezug auf die Produktausbeute und die Leistung der Einrichtung erzielt werden können, während deren Lebensdauer verlängert wird.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Reinigungseinrichtung, durch welche ermöglicht wird, den Trocknungswirkungsgrad zu verbessern, und den Verbrauch an Trocknungsgas zu verringern.
Die Erfindung ist eine Einrichtung, welche die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Reinigungs- und Trocknungseinrichtung zum Reinigen und Trocknen eines zu bearbeitenden Gegenstands zur Verfügung gestellt, wobei die Einrichtung aufweist:
einen Bearbeitungsbehälter, der eine Reinigungskammer aufweist, die in sich Reinigungsflüssigkeit zum Reinigen des zu bearbeitenden Gegenstands aufnimmt, und eine Trocknungskammer aufweist, welche oberhalb der Reinigungskammer angeordnet ist, um den zu bearbeitenden Gegenstand zu trocknen;
einen Verschluss, der zwischen der Reinigungskammer und der Trocknungskammer des Bearbeitungsbehälters angeordnet ist, zum verbindbaren Unterteilen des Bearbeitungsbehälters in die Reinigungskammer und die Trocknungskammer;
eine Verschlussantriebseinheit, die außerhalb des Bearbeitungsbehälters angeordnet ist, zum Öffnen und Schließen des Verschlusses;
eine Verbindungsöffnung, die in einer Außenwand des Bearbeitungsbehälters vorgesehen ist;
ein Verbindungsteil, das so angeordnet ist, dass es sich durch die Verbindungsöffnung erstreckt, zum Verbinden des Verschlusses mit der Verschlussantriebseinheit; und
eine Flüssigkeitsdichtungsvorrichtung zum Abdichten der Verbindungsöffnung, durch welche das Verbindungsteil hindurchgeht, mit Flüssigkeit.
Da ein Öffnungs- und Schließteil des Verschlusses durch die Flüssigkeitsdichtungsvorrichtung auf luftdichte und wasserdichte Art und Weise abgedichtet werden kann, wird daher ermöglicht, das Eindringen von in einem Antriebsteil des Verschlusses erzeugten Teilchen in die Trocknungs- und Reinigungskammern zu verhindern. Daher können die Reinigungs- und Trocknungsprozesse der Gegenstände unter optimalen Bedingungen durchgeführt werden, sodass die Produktausbeute verbessert werden kann.
Vorzugsweise weist die Flüssigkeitsdichtungsvorrichtung auf:
ein Flüssigkeitsvorratsbehälterbad, das ein inneres Vorratsbehälterbad aufweist, das innerhalb der Verbindungsöffnung in der Außenwand angeordnet ist, wobei das innere Vorratsbehälterbad nach oben geöffnet ist, und dessen oberer Öffnungsrand oberhalb eines oberen Endes der Verbindungsöffnung angeordnet ist, und ein äußeres Vorratsbehälterbad aufweist, das außerhalb der Verbindungsöffnung in der Außenwand angeordnet ist, wobei das äußere Vorratsbehälterbad nach oben offen ist, und dessen oberer Öffnungsrand oberhalb des oberen Endes der Verbindungsöffnung angeordnet ist; und
Dichtungsflüssigkeit, die in dem Flüssigkeitsvorratsbehälterbad gespeichert ist, sodass ihre Flüssigkeitsoberfläche oberhalb des oberen Endes der Verbindungsöffnung und unter dem oberen Öffnungsende des Flüssigkeitsvorratsbehälterbades liegt;
und wobei das Verbindungsteil so gebogen ist, dass es sich voN dem Verschluss zu der Verschlussantriebseinheit über eine Öffnung des inneren Vorratsbehälters erstreckt, die Verbindungsöffnung in der Außenwand, und eine Öffnung des äußeren Vorratsbehälterbades, in dieser Reihenfolge, während es durch die Dichtungsflüssigkeit hindurchgeht.
Da der obere Öffnungsrand der Verbindungsöffnung an der Außenwand des Bearbeitungsbehälters in die Dichtungsflüssigkeit eingetaucht ist, wird daher ermöglicht, die Verschlussantriebseinheit und die Kammern festzulegen. Daher wird ermöglicht, zu verhindern, dass in der Antriebseinheit des Verschlusses erzeugte Teilchen in die Trocknungs- und Reinigungskammern eindringen, um zu verhindern, dass die jeweiligen Atmosphären in den Kammern sich im Antriebsteil der Antriebseinheiten mischen.
Vorzugsweise ist bei der voranstehend geschilderten Reinigungs- und Trocknungseinrichtung das Flüssigkeitsvorratsbehälterbad auf seinem unteren Teil mit einem Zufuhranschluss zum Zuführen der Dichtungsflüssigkeit von einer Quelle für diese versehen, und ist weiterhin auf seinem oberen Teil mit einem Ablassanschluss zum Ablassen der Dichtungsflüssigkeit versehen, welche aus dem Flüssigkeitsvorratsbehälterbad überläuft.
Da ermöglicht wird, durchgehend ein wannenförmiges Bad der Flüssigkeitsdichtungsvorrichtung mit der zugeführten Dichtungsflüssigkeit zu füllen und von dort überlaufen zu lassen, wird daher ermöglicht, sicher die Antriebseinheit des Verschlusses und die Kammern auf wasserdichte Art und Weise abzudichten, und die in der Antriebseinheit erzeugten Teilchen in der Flüssigkeitsdichtungsvorrichtung aufzunehmen, und sie dann von einem Ablassteil abzulassen.
Vorzugsweise weist in der voranstehend geschilderten Reinigungs- und Trocknungseinrichtung die Verschlussantriebseinheit ein Antriebsteil zum Antreiben des Verschlusses und ein mit Inertgas gefülltes Gehäuse auf, zum Umschließen der Antriebseinheit.
Da das Antriebsteil der Verschlussantriebseinheit mit einer Atmosphäre aus Inertgas gefüllt ist, wird daher ermöglicht, sicher zu verhindern, dass sich die Atmosphären in den Kammern in dem Antriebsteil mischen.
Vorzugsweise ist in der Reinigungs- und Trocknungseinrichtung der Bearbeitungsbehälter auf seiner Innenwand zwischen der Reinigungskammer und der Trocknungskammer mit einer Dichtungsoberfläche versehen, welche einen plattenförmigen Umfang des Verschlusses in seiner geschlossenen Position aufnimmt, um hierdurch die Reinigungskammer von der Trocknungskammer zu trennen; und
weist der Verschluss einen oberen und einen unteren Verschlusskörper auf, die plattenförmig sind, und so angeordnet sind, dass sie sich gegenseitig überlappen, sowie eine Relativbewegungsvorrichtung auf, die zwischen dem oberen Verschlusskörper und dem unteren Verschlusskörper angeordnet ist, zur Relativbewegung des oberen und des unteren Verschlusskörpers in Richtung nahe zueinander und getrennt voneinander.
Durch Betätigung der Relativbewegungsvorrichtung auf solche Weise, dass sowohl der obere als auch der untere Verschlusskörper voneinander nach oben und unten getrennt werden, wird daher ermöglicht, den Verschluss gegen die Dichtungsoberfläche zu drücken. Daher kann die Reinigungskammer sicher von der Trocknungskammer abgeschaltet werden.
Vorzugsweise ist in der Reinigungs- und Trocknungseinrichtung der Bearbeitungsbehälter auf seiner Innenwand zwischen der Reinigungskammer und der Trocknungskammer mit einer Dichtungsoberfläche versehen, die einen plattenförmigen Umfang des Verschlusses in seiner geschlossenen Position aufnimmt, um hierdurch die Reinigungskammer von der Trocknungskammer zu trennen; und weist die Reinigungs- und Trocknungseinrichtung weiterhin auf:
eine Antriebsvorrichtung, die zwischen der Flüssigkeitsdichtungsvorrichtung und der Verschlussantriebseinheit angeordnet ist, zum Antreiben und Bewegen des Verschlusses in dessen geschlossene Position zu der Dichtungsoberfläche hin.
In diesem Fall ist es nicht erforderlich, ein mechanisches Betätigungsteil, beispielsweise die voranstehend geschilderte Relativbewegungsvorrichtung, in dem Bearbeitungsbehälter vorzusehen. Daher wird ermöglicht, die Reinheit des Bearbeitungsbehälters noch weiter zu verbessern.
Vorzugsweise weist die Reinigungs- und Trocknungseinrichtung auf:
eine Gegenstandstransportvorrichtung zum Transportieren mehrerer zu bearbeitender Gegenstände so, dass sie voneinander in horizontaler Richtung getrennt sind;
wobei die Trocknungskammer dazu ausgebildet ist, die Gegenstände in sich zusammen mit der Gegenstandstransportvorrichtung aufzunehmen, und die Gegenstände zu trocknen;
eine Trocknungsgas-Zufuhrvorrichtung, die in der Trocknungskammer angeordnet ist, um Trocknungsgas den zu bearbeitenden Gegenständen zuzuführen; und
eine Bewegungsvorrichtung zum Bewegen der Gegenstände und der Trocknungsgas-Zufuhrvorrichtung relativ zueinander.
Mit der voranstehend geschilderten Anordnung wird infolge der Relativbewegung der Gegenstände und der Trocknungsgas-Zufuhrvorrichtung ermöglicht, das Trocknungsgas gegen die gesamten Oberflächen der Gegenstände zuzuführen und einen gleichmäßigen Kontakt zu erzielen, sodass die sich ergebende Kondensation oder Absorption des Trocknungsgasdampfes dazu führt, dass die Gegenstände entwässert und getrocknet werden. Trotz einer geringeren Zufuhr an Trocknungsgas wird daher ermöglicht, die Gegenstände gleichmäßig zu trocknen.
Vorzugsweise weist bei der voranstehend geschilderten Reinigungs- und Trocknungseinrichtung das Trocknungsgas einen Dampf eines organischen Lösungsmittels auf. Hierbei kann das voranstehend erwähnte Trocknungsgas ein Inertgas sein, beispielsweise Luft, Stickstoffgas (N2) oder dergleichen. Vorzugsweise besteht das Trocknungsgas aus einem Dampf eines organischen Lösungsmittels, beispielsweise der Alkoholketonfamilie von IPA (Isopropylalkohol) usw., der Etherfamilie, einem mehrwertigen Alkohol usw.
Vorzugsweise weisen bei der voranstehenden Reinigungs- und Trocknungseinrichtung die zu bearbeitenden Gegenstände die Form von Platten auf;
und weist die Trocknungsgas-Zufuhrvorrichtung mehrere Düsen auf, die in Abständen in einer Richtung zum Anordnen der zu bearbeitenden Gegenstände angeordnet sind; und
arbeitet die Bewegungsvorrichtung so, dass sie jede der Düsen in einer Ebene parallel zu jedem der Gegenstände in Form von Platten bewegt.
In diesem Fall wird ermöglicht, das Trocknungsgas gleichmäßig in Kontakt mit den Oberflächen der Gegenstände zu bringen, sodass der Trocknungswirkungsgrad bei einer Verringerung des Trocknungsgasverbrauches verbessert werden kann.
Vorzugsweise ist die voranstehend geschilderte Reinigungs- und Trocknungseinrichtung so ausgebildet, dass die Bewegungsvorrichtung so arbeitet, dass sie jede der Düsen in deren Umfangsrichtung bewegt.
Alternativ, gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, arbeitet die Bewegungsvorrichtung so, dass sie jede der Düsen in einer Ebene parallel zu jedem der Gegenstände in Schwingungen versetzt.
Alternativ, gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, arbeitet die Bewegungsvorrichtung so, dass sie jede der Düsen in Vertikalrichtung bewegt.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die voranstehend geschilderte Reinigungs- und Trocknungseinrichtung zur Verfügung gestellt, in welcher die zu bearbeitenden Gegenstände die Form von Platten aufweisen;
wobei die Trocknungsgas-Zufuhrvorrichtung eine Düse zum Ausstoßen von Gas zu den zu bearbeitenden Gegenständen aufweist; und
die Bewegungsvorrichtung so arbeitet, dass sie die Düse in einer Richtung zum Anordnen der zu bearbeitenden Gegenstände bewegt.
Auch in diesem Fall wird ermöglicht, einen gleichmäßigen Kontakt des Trocknungsgases mit den Oberflächen der Gegenstände zu erzielen, sodass der Trocknungswirkungsgrad bei einer Verringerung des Trocknungsgasverbrauches verbessert werden kann.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die voranstehend geschilderte Reinigungs- und Trocknungseinrichtung zur Verfügung gestellt, in welcher die zu bearbeitenden Gegenstände die Form von Platten aufweisen;
wobei die Trocknungsgas-Zufuhrvorrichtung mehrere Düsen aufweist, die in Abständen in einer Richtung zum Anordnen der zu bearbeitenden Gegenstände angeordnet sind; und
die Bewegungsvorrichtung so arbeitet, dass sie die Gegenstände als eine Zentrumsachse entlang der Richtung zum Anordnen der zu bearbeitenden Gegenstände dreht.
Daher wird ermöglicht, einen gleichmäßigen Kontakt des Trocknungsgases mit den Oberflächen der Gegenstände zu erzielen, sodass der Trocknungswirkungsgrad unter Verringerung des Trocknungsgasverbrauches verbessert werden kann.
Da gemäß der vorliegenden Erfindung die Trocknungskammer oberhalb der Reinigungskammer zum Reinigen der zu bearbeitenden Gegenstände angeordnet ist, wird mit der voranstehend geschilderten Anordnung ermöglicht, die in dem Reinigungsbad gereinigten Gegenstände hoch zu ziehen, um sie zu trocknen.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist bei der voranstehenden Reinigungs- und Trocknungseinrichtung die Gegenstandstransportvorrichtung bewegbar, um einen Pendelverkehr zwischen der Reinigungskammer und der Trocknungskammer durchzuführen.
Infolge der Tatsache, dass die Gegenstandstransportvorrichtung bewegbar zwischen der Reinigungskammer und der Trocknungskammer angeordnet ist, wird daher ermöglicht, die Gegenstände zur Reinigungskammer und zur Trocknungskammer mit derselben Vorrichtung zu bewegen, wodurch der Trocknungsprozess nach der Reinigung effizienter durchgeführt werden kann.
Die voranstehenden und weiteren Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der Beschäftigung mit der folgenden Beschreibung und den beigefügten Patenansprüchen deutlich werden, und hieraus lässt sich auch die Erfindung am besten verstehen, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Aufsicht auf ein Reinigungssystem, bei welchem eine Reinigungs- und Trocknungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird;
2 ist eine schematische Seitenansicht des Reinigungssystems von 1;
3 ist eine schematische Perspektivansicht der Reinigungs- und Trocknungseinrichtung, wobei ein Beispiel für die Erfindung gezeigt ist;
4 ist eine Querschnittsansicht der Reinigungs- und Trocknungseinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
5 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein wesentliches Teil der Reinigungs- und Trocknungseinrichtung von 4 zeigt;
6 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen Flüssigkeitsdichtungsmechanismus der Reinigungs- und Trocknungseinrichtung von 5 zeigt;
7 ist eine Querschnittsansicht in Perspektivdarstellung, welche einen Verschluss und den Flüssigkeitsdichtungsmechanismus der Reinigungs- und Trocknungseinrichtung von 4 zeigt;
8 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, welche den Verschluss der Reinigungs- und Trocknungseinrichtung von 4 zeigt;
9 ist eine Querschnittsansicht, die ein anderes Beispiel für den Flüssigkeitsdichtungsmechanismus von 6 zeigt;
10 ist eine Querschnittsansicht des Flüssigkeitsdichtungsmechanismus von 9, wobei ein Zustand dargestellt ist, in welchem der Verschluss nach oben bewegt wird;
11 ist eine Perspektivansicht, welche den Flüssigkeitsdichtungsmechanismus von 9 zeigt;
12 ist eine Querschnittsansicht einer Hebevorrichtung für einen Trocknungskammerkörper und einer Transportvorrichtung der Reinigungs- und Trocknungseinrichtung gemäß der Erfindung;
13 ist eine Querschnittsansicht der Hebevorrichtung von 12 in ihrem Betriebszustand;
14 ist eine schematische Querschnittsansicht der Reinigungs- und Trocknungseinrichtung, wobei ein Zustand vor dem Liefern von zu bearbeitenden Substraten gezeigt ist;
15 ist eine schematische Querschnittsansicht der Reinigungs- und Trocknungseinrichtung, wobei ein Zustand zum Zeitpunkt der Lieferung der zu bearbeitenden Substrate gezeigt ist;
16 ist eine schematische Querschnittsansicht der Reinigungs- und Trocknungseinrichtung, wobei ein Zustand des Ladens der Substrate in ein Reinigungsbad gezeigt ist;
17 ist eine schematische Querschnittsansicht der Reinigungs- und Trocknungseinrichtung, wobei ein Zustand des Reinigens der Substrate gezeigt ist;
18 ist eine schematische Querschnittsansicht der Reinigungs- und Trocknungseinrichtung, wobei ein Zustand des Einladens der Substrate in eine Trocknungskammer gezeigt ist;
19 ist eine schematische Querschnittsansicht der Reinigungs- und Trocknungseinrichtung, wobei ein Zustand des Trocknens der Substrate gezeigt ist;
20 ist eine schematische Querschnittsansicht der Reinigungs- und Trocknungseinrichtung, wobei der Trocknungskammerkörper angehoben nach dem Trocknungsprozess gezeigt ist;
21 ist eine schematische Querschnittsansicht der Reinigungs- und Trocknungseinrichtung, wobei ein Zustand vor dem Empfang der getrockneten Substrate gezeigt ist;
22 ist eine schematische Querschnittsansicht der Reinigungs- und Trocknungseinrichtung, wobei ein Zustand zum Zeitpunkt des Empfangs der getrockneten Substrate gezeigt ist;
23 ist eine schematische Querschnittsansicht der Reinigungs- und Trocknungseinrichtung, wobei ein Zustand des Entladens der Substrate gezeigt ist;
24 ist eine Querschnittsansicht der Reinigungs- und Trocknungseinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
25 ist eine Seitenquerschnittsansicht, die ein wesentliches Teil der Reinigungs- und Trocknungseinrichtung von 24 zeigt;
26 ist eine Perspektivansicht, die eine Trocknungsgas-Zufuhrvorrichtung der Reinigungs- und Trocknungseinrichtung von 24 gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
27 ist eine Querschnittsansicht, die ein anderes Beispiel für die Reinigungs- und Trocknungseinrichtung von 24 zeigt;
28 ist eine schematische Querschnittsansicht eines wesentlichen Teils der Reinigungs- und Trocknungseinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
29 ist eine schematische Perspektivansicht, welche die sich bewegende Trocknungsgas-Zufuhrvorrichtung der Reinigungs- und Trocknungseinrichtung von 28 gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
30 ist eine schematische Querschnittsansicht eines wesentlichen Teils der Reinigungs- und Trocknungseinrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung; und
31 ist eine schematische Perspektivansicht des wesentlichen Teils der Reinigungs- und Trocknungseinrichtung von 30 gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass gemeinsam bei den folgenden Ausführungsformen die Reinigungs- und Trocknungseinrichtungen der Erfindung bei einem Reinigungssystem für Halbleiterwafer eingesetzt werden.
[Erste Ausführungsform]
1 ist eine schematische Aufsicht, die ein Beispiel für das Reinigungssystem zeigt, bei welchem die Reinigungs- und Trocknungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform eingesetzt wird, und 2 ist eine schematische Seitenansicht des Systems.
Das Reinigungssystem weist im Wesentlichen einen Förderabschnitt 2 auf, durch welchen Behälter, beispielsweise Träger 1 zur Aufnahme von Halbleiterwafern W (nachstehend einfach als „Wafer" bezeichnet) als zu bearbeitende Substrate in Horizontalrichtung herein- und heraustransportiert werden, einen Bearbeitungsabschnitt 3, in welchem der Reinigungsprozess für die Wafer W unter Verwendung von Chemikalien, Reinigungsflüssigkeiten usw. durchgeführt wird, und danach der Trocknungsprozess durchgeführt wird, und einen Übergangsabschnitt 4, der zwischen dem Förderabschnitt 2 und dem Bearbeitungsabschnitt 3 angeordnet ist, zum Liefern der Wafer W dazwischen, während die Position und die Ausrichtung der Wafer W eingestellt und geändert wird.
Der Förderabschnitt 2 weist ein Eingabeteil (Hereintransportteil) 5 und ein Ausgabeteil (Heraustransportteil) 6 auf, die beide Seite an Seite an einer Seite des Reinigungssystems angeordnet sind. In einem Eingangsanschluss 5a des Eingabeteils 5 und einem Ausgangsteil 6a des Ausgabeteils 6 sind Gleittische 7 vorgesehen, welche die Träger 1 in die Teile 5 und 6 einladen, und sie auch aus den Teilen 5 und 6 entladen. Träger- Hebevorrichtungen 8 sind in dem Eingangsteil und Ausgangsteil 5 bzw. 6 vorgesehen. Infolge des Vorhandenseins der Träger- Hebevorrichtungen 8 können die Träger 1 zwischen den Eingabeteilen oder den Ausgabeteilen gefördert werden, und können die leeren Träger 1 zu einem Trägerbereitschaftsteil 9 geliefert und von diesem entfernt werden, das oberhalb des Förderabschnitts 2 angeordnet ist (siehe 2).
Der Übergangsabschnitt 4 ist in eine erste Kammer 4a und eine zweite Kammer 4b in der Nähe des Eingabeteils 5 bzw. des Ausgabeteils 6 über eine Trennwand 4c unterteilt. In der ersten Kammer 4a ist ein Waferaufnehmerarm 10 angeordnet, der mehrere Wafer W aus den Trägern 1 entnimmt, und sie transportiert, und der sich in Horizontal- und Vertikalrichtungen (X, Y, Z) bewegen kann, und sich in der Richtung θ drehen kann; eine Kerbenausrichtungsvorrichtung 11, welche auf den Wafern vorhandene Kerben erfasst; und eine erste Ausrichtungsänderungsvorrichtung 13, die einen Zwischenraumeinstellmechanismus 12 zum Einstellen der Abstände zwischen den mehreren Wafern W aufweist, die von dem Waferaufnehmerarm 10 aufgenommen wurden, und welche die Ausrichtung der Wafer W von ihrer horizontalen Ausrichtung zu der vertikalen Ausrichtung ändert.
Entsprechend ist in der zweiten Kammer 4b ein Waferlieferarm 14 vorgesehen, der die mehreren Wafer W, die bearbeitet und vertikal angeordnet wurden, von dem Bearbeitungsabschnitt 3 empfängt und transportiert; eine zweite Ausrichtungsänderungsvorrichtung 13A, welche die Ausrichtung der Wafer W, die von dem Arm 14 geliefert wurden, von der vertikalen Anordnung zu der horizontalen Anordnung ändert; und ein Waferaufnahmearm 15, der die mehreren Wafer W in der horizontalen Anordnung empfängt, und sie dann in den leeren Trägern 1 aufnimmt, die in das Ausgabeteil 6 transportiert wurden, und der sich ebenfalls in den horizontalen und vertikalen Richtungen (X, Y, Z) bewegen kann, und sich in der Richtung θ drehen kann. Es wird darauf hingewiesen, dass die zweite Kammer 4b so ausgebildet ist, dass sie von der Außenseite aus geschlossen werden kann, und ihr Inhalt durch N₂-Gas ersetzt werden kann, das von einer nicht dargestellten Gasquelle für Inertgas geliefert wird, beispielsweise für Stickstoffgas (N₂-Gas).
In dem Bearbeitungsabschnitt 3 sind in Reihe eine erste Bearbeitungseinheit 16 zum Entfernen von Teilchen und organischen Verunreinigungen, die an den Wafern W anhaften, eine zweite Bearbeitungseinheit 17 zum Entfernen metallischer Verunreinigungen, die an den Wafern W anhaften, eine Reinigungs- und Trocknungseinrichtung 18 gemäß der Erfindung als eine Reinigungs- und Trocknungseinheit zum Entfernen chemischer Oxidationsschichten auf den Wafern W und deren nachfolgende Trocknung sowie eine Spannvorrichtungsreinigungseinheit 19 angeordnet. In einem Förderweg 20 gegenüberliegend den jeweiligen Einheiten 16 bis 19 befindet sich ein Waferförderarm 21, der sich in den Richtungen X, Y (Horizontalrichtungen) und Z (Vertikalrichtungen) bewegen kann, und sich in Richtung θ drehen kann.
Wie in den 3 bis 13 gezeigt, weist die voranstehende Reinigungs- und Trocknungseinrichtung 18 im Wesentlichen ein Reinigungsbad 22 (Reinigungskammer) auf, in welchem Reinigungsflüssigkeit, beispielsweise Chemikalien (zum Beispiel Flusssäure), und reines Wasser enthalten sind, und die Wafer W in die aufgenommene Reinigungsflüssigkeit eingetaucht werden, eine Trocknungskammer 23, die oberhalb des Reinigungsbades 22 angeordnet ist, und eine Trägervorrichtung, beispielsweise ein Waferschiffchen 24 zum Transportieren der mehreren Wafer W (beispielsweise von 50 Wafern) und zum Bewegen der Wafer W in dem Reinigungsbad 22 und der Trocknungskammer 23.
Das Reinigungsbad 22 enthält ein inneres Bad 22a aus beispielsweise Siliziumdioxidteilen oder aus Polypropylenmaterial, und ein äußeres Bad 22b, das außerhalb eines oberen Endes des inneren Bades 22a angeordnet ist, zur Aufnahme der Reinigungsflüssigkeit, die aus dem inneren Bad 22a überläuft. Das innere Bad 22a ist an beiden Seiten eines unteren Teils von ihm mit Reinigungsflüssigkeitsdüsen 25 versehen, welche die Reinigungsflüssigkeit zu den Wafern W in dem Reinigungsbad 22 ausspritzen. Durch Zuführen der Chemikalien oder reinen Wassers von einer nicht dargestellten Flüssigkeitsquelle, die an die Reinigungsflüssigkeitsdüsen 25 über Steuerventile angeschlossen ist, ist das Reinigungsbad 22 dazu ausgebildet, die Chemikalien oder das reine Wasser aufzubewahren. Weiterhin weist das innere Bad 22a einen Ablassanschluss auf, der an der Unterseite vorgesehen ist, und an ein Ablassrohr 26 angeschlossen ist, wobei dazwischen ein Auslassventil 26a vorgesehen ist. Entsprechend ist ein anderes Ablassrohr 27, in welchem ein Auslassventil 27a vorgesehen ist, mit einem Ablassanschluss an der Unterseite des äußeren Bades 22b angeschlossen. Es wird darauf hingewiesen, dass ein Auslasskasten 28 außerhalb des äußeren Bades 22b vorgesehen ist, und mit einem Auslassanschluss versehen ist, der über ein Ventil 29a mit einem Auslassrohr 29 verbunden ist.
Das wie voranstehend geschildert ausgebildete Reinigungsbad 22 und der Auslasskasten 28 sind in einem zylindrischen Kasten 30 mit einer Unterseite angeordnet. Infolge der Bereitstellung einer horizontalen Trennwand 31 ist der Kasten 30 in eine obere Kammer 32a an der Seite des Reinigungsbades 22 und eine untere Kammer 32b an den jeweiligen Seiten der Ablassöffnung des Ablassrohrs 26 unterteilt, das an das innere Bad 22a angeschlossen ist, der Ablassöffnung des Ablassrohrs 27, das an das äußere Bad 22b angeschlossen ist, und der Auslassöffnung des Auslassrohrs 29. Durch diese Trennung wird ermöglicht, das Eindringen der Atmosphäre in der unteren Kammer 32 und von Spritzern überschüssiger Flüssigkeit in die obere Kammer 32a zu verhindern, wodurch die Reinheit der oberen Kammer 32a aufrechterhalten werden kann. Ein Auslassfenster 33 ist in einer Seitenwand der oberen Kammer 32a vorgesehen, Auslassfenster 34 sind auf einem oberen Abschnitt der Seitenwand der unteren Kammer 32b angeordnet, und ein Ablassanschluss 35 ist auf einem unteren Abschnitt der Seitenwand der unteren Kammer 32b vorgesehen.
Die Trocknungskammer 23 weist eine feste Base 37 auf, die mit einer Öffnung 22c des Reinigungsbades 22 über einen Verschluss 36 in Verbindung steht, und einen Trocknungskammerkörper 39, der gegen die feste Base 37 über ein Dichtungsteil anstößt, beispielsweise einen O-Ring 38.
Wie in 5 gezeigt, ist der Verschluss 36 in einen oberen Verschlusskörper 36a und einen unteren Verschlusskörper 36b unterteilt, und dazu ausgebildet, einen Zwischenraum zwischen den Körpern 36a, 36b durch mehrere Zylinder 55 (beispielsweise acht Zylinder) einzustellen, die dazwischen angeordnet sind (siehe die 7 und 8). Der so ausgebildete Verschluss 36 ermöglicht es den Verschlusskörpern 36b, 36a einen Kontakt mit dem Reinigungsbad 22 bzw. der Trocknungskammer 23 herzustellen, während der Verschluss 36 geschlossen wird. Daher wird ermöglicht, noch weiter die Trennung des Reinigungsbades 22 und der Trocknungskammer 23 sicherzustellen. Es wird darauf hingewiesen, dass dann, wenn nur der Abstand zwischen dem oberen Verschlusskörper 36a und dem unteren Verschlusskörper 36b einstellbar sein soll, die Zylinder 55 beispielsweise durch aufblasbare Rohre mit einer Luftpumpe und dergleichen ersetzt werden können.
Vorstehend von beiden Seiten des oberen Verschlusskörpers 36b in Bezug auf die Schließrichtung des Verschlusses 36 sind Flügelteile 58 vorgesehen, welche kurbelförmige Querschnitte aufweisen, und von denen eines mit einer Öffnungs- und Schließvorrichtung 54 (nachstehend als „Bewegungsvorrichtung" bezeichnet) versehen ist. Beide Flügelteile 58 sind bewegbar ausgebildet, während jeweilige gebogene Abschnitte 58a der Teile 58 in Dichtungsflüssigkeit 59 eingetaucht sind, die in wannenförmigen Bädern 56 aufbewahrt wird, die auf dem Reinigungsbad 22 angebracht sind.
Auf diese Weise wird ein Flüssigkeitsdichtungsmechanismus 60 gemäß der Erfindung durch das wannenförmige Bad 56, welches bewegbar den gebogenen Abschnitt 58a des Flügelteils 58 aufnimmt, das von dem Verschluss 36 vorsteht, und die Dichtungsflüssigkeit 59 gebildet, die in dem Bad 56 aufbewahrt wird, zum Eintauchen des gebogenen Abschnitts 58a des Flügelteils 58. Infolge des wie voranstehend geschildert ausgebildeten Flüssigkeitsdichtungsmechanismus 60 wird ermöglicht, das Reinigungsbad 22 von außen aus luftdicht und wasserdicht abzudichten. Es wird darauf hingewiesen, dass ein entsprechender Flüssigkeitsdichtungsmechanismus auch auf der entgegengesetzten Seite des Reinigungsbades 22 in Bezug auf die Bewegungsvorrichtung 54 vorgesehen ist.
Wiederum wird das Reinigungsbad 22 von der Bewegungsvorrichtung 54 durch die Trennwand 57 an einer Seite getrennt, und wird darüber hinaus das untere Ende jeder Trennwand 57 in die Dichtungsflüssigkeit 59 im Innern des gebogenen Abschnitts 58a des Flügelteils 58 in dem wannenförmigen Bad 56 eingetaucht. Daher wird ermöglicht, den Bearbeitungsbereich in dem Reinigungsbad 22 auf sichere Weise gegenüber der Atmosphäre an der Seite der Bewegungsvorrichtung 54 zu isolieren.
Wie in 6 gezeigt, ist jedes wannenförmige Bad 56 an seiner Unterseite mit einem Zufuhranschluss 63a versehen, an welchen eine Flüssigkeitsquelle 61 angeschlossen ist, über ein Zufuhrrohr 62, in welchem ein Ventil 62a und eine Drossel 62b vorgesehen sind. Weiterhin weist jedes Bad 56 einen Ablassanschluss 63b auf einem oberen Teil der Seitenwand auf, zum Abgeben der Dichtungsflüssigkeit 59, welche beim Bad 56 überläuft.
Wie voranstehend erwähnt, wird infolge der Tatsache, dass die Dichtungsflüssigkeit 59 von der Flüssigkeitsquelle 61 in das wannenförmige Bad 56 allmählich, aber stetig fließt, und über den Ablassanschluss 63b überläuft, ermöglicht, das wannenförmige Bad 56 durchgehend mit der Dichtungsflüssigkeit 59 zu füllen. Daher können das Antriebsteil für den Verschluss 36 an der Seite der Bewegungsvorrichtung 54 und der Bearbeitungsbereich des Reinigungsbades 22 gegeneinander wasserdicht abgedichtet werden. Weiterhin wird ebenfalls ermöglicht, Teilchen festzuhalten, die von der Bewegungsvorrichtung 54 erzeugt werden, durch den voranstehend geschilderten Flüssigkeitsdichtungsmechanismus 60, und sie dann durch den Ablassanschluss 63b abzugeben.
Wie in 6 gezeigt, ist das Antriebsteil der Bewegungsvorrichtung 54 als ein Kugelumlaufspindelmechanismus 65 ausgebildet, der aus einer Spindelwelle 65a und einem beweglichen Körper 65b besteht, der in beweglichem Eingriff mit der Spindelwelle 65a über eine große Anzahl an Kugeln (nicht dargestellt) steht, und mit dem Flügelteil 58 verbunden ist. Bei Drehung der Spindelwelle 65a, die durch einen nicht dargestellten Motor angetrieben wird, wird der bewegliche Körper 65b in Axialrichtung bewegt, sodass der Verschluss 36 geöffnet und geschlossen werden kann.
Der Kugelumlaufspindelmechanismus 65 der Bewegungsvorrichtung 54 ist in einem Gehäuse 64 aufgenommen. Das Gehäuse 64 ist an seiner Oberseite mit einem Zufuhranschluss 64a versehen, der an eine nicht dargestellte Inertgasquelle angeschlossen ist, zum Zuführen eines Inertgases, beispielsweise Stickstoff (N₂) in das Gehäuse 64. Auf diese Weise wird durch Anordnen des Kugelumlaufspindelmechanismus 65 der Bewegungsvorrichtung 54 in der Atmosphäre aus N₂-Gas ermöglicht, auf sichere Weise zu verhindern, dass die Atmosphäre in dem Reinigungsbereich in das Antriebsteil der Bewegungsvorrichtung 54 eindringt.
Es wird darauf hingewiesen, dass zwar das Antriebsteil der Bewegungsvorrichtung 54 bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform durch den Kugelumlaufspindelmechanismus 65 gebildet wird, es jedoch durch einen anderen Mechanismus ersetzt werden kann, beispielsweise einen Zylinder, einen Synchronriemen oder dergleichen, bei einer Abänderung.
Die 9 und 10 zeigen ein anderes Beispiel für den Dichtungsmechanismus neben dem Verschluss. In diesen Figuren sind gleiche Elemente wie jene bei dem voranstehend geschilderten Dichtungsmechanismus der 5 bis 7 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und wird jeweils auf die Beschreibung dieser Elemente verzichtet.
Bei diesem Dichtungsmechanismus neben dem Verschluss ist ein Verschluss 136 nicht auf zwei Teile aufgeteilt, sondern vereinigt in Form einer Platte ausgebildet.
Bei dieser Abänderung sind mehrere Stellglieder 77 vorgesehen, von denen jedes zwischen einem Flüssigkeitsdichtungsmechanismus 60 und einer Öffnungs-/Schließ-Bewegungsvorrichtung 154 angeordnet ist. Wie in 11 gezeigt, sind zwei Stellglieder 77 an jeder Seite des Verschlusses 136 in dessen geschlossener Position angeordnet. Infolge des Vorsehens der Stellglieder 77 können Flügelteile 158 des Verschlusses 136, die durch die Bewegungsvorrichtung 154 in die geschlossene Position versetzt werden, durch jeweilige Stangen 79 der Stellglieder 77 angehoben werden.
Das Flügelteil 158 ist an der Seite der Bewegungsvorrichtung 154 mit einem Abschnitt 158b versehen, der größer ist als jener des Flügelteils von 6, um eine Länge, die dazu benötigt wird, dazwischen das Stellglied 77 anzuordnen. Ein Vorderende 158c des Abschnitts 158b ist so ausgebildet, dass es in ein Gehäuse 164 durch ein Loch 73 vorsteht, das oberhalb und unterhalb des Gehäuses 164 vorgesehen ist. Eine Eingriffsnut 71 ist auf einem beweglichen Körper 165b eines Kugelumlaufspindelmechanismus 165 vorgesehen. Das Vorderende 158c des Flügelteils 158 steht so im Eingriff mit der Eingriffsnut 71, dass es sich in Richtung nach oben und unten bewegt. Bei der Axialbewegung des beweglichen Körpers 165b wird das Vorderende 158c in dieselbe Richtung bewegt. Zusätzlich kann das Vorderende 158c durch die Betätigung der Stellglieder 77 in Richtung nach oben und unten bewegt werden.
In Bezug auf die Vertikalbewegung jedes Flügelteils 158 in Bezug auf die Trennwand 57 ist ein abgebogener Abschnitt 158a des Flügelteils 158 länger ausgebildet als der gebogene Abschnitt 58a von 6 in Richtung nach oben und unten. Weiterhin ist jedes wannenförmige Bad 156 tief ausgebildet, um die Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Flügelteils 158 zu ermöglichen.
Wenn bei der voranstehend geschilderten Anordnung erforderlich wird, den Verschluss 136 von der geöffneten Position in die geschlossene Position zu bewegen, wird der Kugelumlaufspindelmechanismus 165 der Bewegungsvorrichtung 164 aktiviert, damit zuerst der bewegliche Körper 165b bewegt wird. Daher wird das Vorderende 158c, das im Eingriff mit der Eingriffsnut 71 des beweglichen Körpers 71 steht, in einem in dem Gehäuse 164 vorgesehenem Schlitz 81 bewegt, sodass sich der an den Flügelteilen 158 angebrachte Verschluss 136 zur geschlossenen Position bewegt, wie in 11 gezeigt ist. Wenn der Verschluss 139 die geschlossene Position erreicht, werden die Stellglieder 77 aktiviert, um die Flügelteile 158 nach oben zu bewegen. Dann wird das Vorderende 158c des Flügelteils 158 in der Eingriffsnut 71 des beweglichen Körpers 165b nach oben bewegt. Es wird darauf hingewiesen, dass in der geschlossenen Position des Verschlusses 139 das Vorderende 158c in dem Loch 73 am Ende des Schlitzes 81 angeordnet ist. Daher kann sich das Vorderende 158c nach oben bewegen, ohne sich mit dem Gehäuse 164 zu stören. Auf diese Weise wird der Verschluss 136 nach oben verstellt, um gegen einen O-Ring 75 auf der festen Basis 37 zu drücken, sodass die Trocknungskammer abgedichtet ist. Es wird darauf hingewiesen, dass infolge der Tatsache, dass die wannenförmigen Bäder 156 und die gebogenen Abschnitte 158a länger als in 6 ausgebildet sind, ermöglicht wird, die Auswirkungen des Flüssigkeitsdichtungsmechanismus 160 beizubehalten, trotz der Aufwärtsbewegung der Flügelteile 158. Um den Verschluss 136 in die geöffnete Position zu bewegen, müssen nur die voranstehend geschilderten Vorgänge umgekehrt werden.
Wie in 4 gezeigt, weist die Trocknungskammer 23 den Trocknungskammerkörper 39 als Siliziumdioxidteil mit einem Querschnitt in Form eines umgekehrten U und die feste Basis 37 auf, die ebenfalls als Siliziumdioxidteil ausgebildet ist, sodass der Zustand der in der Kammer 23 aufgenommenen Wafer W von außen aus betrachtet werden kann. An beiden Seiten des Inneren der festen Basis 37, welche die Trocknungskammer 23 festlegen, sind Zufuhranschlüsse 40 vorgesehen, um das Trocknungsgas aus Lösungsmitteldampf (beispielsweise IPA) nach oben zuzuführen. Weiterhin weist die feste Basis 37 ein Auslassteil 41 auf, das an der Seitenwand vorgesehen ist, zum Abgeben des Trocknungsgases. Die Zufuhrteile 40 sind an eine nicht dargestellte IPA-Gasquelle und eine nicht dargestellte Heizvorrichtung für Trägergas (beispielsweise N2) zum Zuführen des Trocknungsgases unter Druck angeschlossen, während das Auslassteil 41 an eine nicht dargestellte Auslasseinheit angeschlossen ist. Infolge des Vorsehens der Zufuhrteile 40 und des Auslassteils 41 fließt daher das Trocknungsgas, das in die Trocknungskammer 23 durch die Zufuhrteile 40 eingegeben wird, entlang den inneren Wänden an beiden Seiten des Kammerkörpers 29 nach oben, und fließt dann vom Zentrum der Kammer 23 zum Auslassteil 41 nach unten, wie in 4 durch Pfeile dargestellt. Daher wird ermöglicht, die Wafer W in gleichmäßigen Kontakt mit dem Trocknungsgas zu versetzen, während der Trocknungsgasdampf zum gleichmäßigen Trocknen kondensiert. Es wird darauf hingewiesen, dass bei der Abänderung der Verschluss 36 mit dem voranstehend geschilderten Auslassteil versehen sein kann.
Heizlampen 42 (Lichtquellen zur Erwärmung) sind an beiden Seiten des Trocknungskammerkörpers 39 angeordnet, und Reflexionsplatten 43 sind an der Rückseite der Wärmelampen 42 angeordnet. Auf diese Weise kann infolge der Tatsache, dass das Innere der Trocknungskammer 23 durch Licht erwärmt wird, das von den Lampen 42 abgestrahlt wird, und durch die Reflexionsplatten 43 reflektiert wird, das Trocknen der Wafer W in der Trocknungskammer 23 gefördert werden.
Weiterhin ist, wie in den 12 und 13 gezeigt, infolge der Bereitstellung einer ersten Hebevorrichtung 44, der Trocknungskammerkörper 39 so ausgebildet, dass er anhebbar ist, also anders ausgedrückt, von der festen Basis 37 getrennt werden kann. Die erste Hebevorrichtung 44 ist in Form eines Kugelumlaufspindelmechanismus ausgebildet, der aus einer Spindelwelle 47 besteht, die von einem Motor 46 gedreht wird, und aus einem beweglichen Körper 48 zum Gewindeeingriff mit der Spindelwelle 47 über Kugeln. Der bewegliche Körper 48 ist mit zwei Gleitteilen 49 gekuppelt, die auf zwei Führungsschienen 50 gleiten, die parallel zur Spindelwelle 47 verlaufen. Da die erste Hebevorrichtung 44 mit dem Trocknungskammerkörper 39 über eine Stütze 51 verbunden ist, ist der Körper 39 so ausgebildet, dass er sich in einer Aufwärts- und Abwärtsbewegung bewegt.
Hierbei ist, infolge der Bereitstellung einer zweiten Hebevorrichtung 45, das Waferschiffchen 24 so ausgebildet, dass es anhebbar ist, also sich anders ausgedrückt, sowohl in der Reinigungskammer 22 als auch in der Trocknungskammer 23 bewegen kann. Entsprechend weist die zweite Hebevorrichtung 45 die Form eines Kugelumlaufspindelmechanismus auf, der aus einer Spindelwelle 47A besteht, die neben der Spindelwelle 47 der ersten Hebevorrichtung 44 angeordnet ist, und durch einen Motor 46A gedreht wird, und einen bewegbaren Körper 48A zum Gewindeeingriff mit der Spindelwelle 47A über Kugeln. Der bewegliche Körper 48A ist mit zwei Gleitteilen 49A gekuppelt, die auf den Führungsschienen 50 gleiten, die parallel zur Spindelwelle 47A verlaufen. Durch Verbinden der zweiten Hebevorrichtung 45 mit einer Stange 24a des Waferschiffchens 24 über eine Stütze 51A kann das Waferschiffchen 24 so ausgebildet werden, dass es sich mit einer Bewegung nach oben und unten bewegt.
Bei der voranstehend geschilderten Anordnung kann, wenn der Trocknungskammerkörper 39 durch Betätigung der ersten Hebevorrichtung 44 angehoben wird, ein Raum zum Einführen der Wafer W oberhalb der Öffnung 22c des Reinigungsbades 22 sichergestellt werden. In diesem Zustand werden die Wafer W in Seitenrichtung durch den Waferförderarm 21 eingeladen, und wird dann das Waferschiffchen 24 angehoben, um die Wafer W von dem Arm 21 zu empfangen, durch die zweite Hebevorrichtung 45 (siehe 13).
Bei dieser Ausführungsform kann infolge der Tatsache, dass die erste und die zweite Hebevorrichtung 44 bzw. 45 als Kugelumlaufspindelmechanismus ausgebildet sind, und die Gleitteile 49, 49A auf den gemeinsamen Führungsschienen 50 gleiten, der Antriebsmechanismus vereinfacht werden, und können die Anhebebewegungen des Kammerkörpers 39 und des Waferschiffchens 24 mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden.
Es wird darauf hingewiesen, dass der Trocknungskammerkörper 39 an einer Seite der Oberseite mit einem Durchgangsloch 39a versehen ist, durch welches die Stange 24a des Waferschiffchens 24 gleitend hindurchgeht. Um die Luftdichtigkeit zwischen dem Durchgangsloch 39a und der Stange 24a sicherzustellen, ist ein Dichtungsmechanismus 52 in einem Zwischenraum angeordnet, der zwischen dem Durchgangsloch 39a und der Stange 24a vorhanden ist.
Ein bewegliches Teil, das den beweglichen Körper 48 der ersten Hebevorrichtung 44 und den Gleitteilen 49 zugeordnet ist, weist einen Anschlag 53 auf, der einstückig ausgebildet ist, um die Aufwärtsbewegungen des beweglichen Körpers 48A der zweiten Hebevorrichtung 45 und der Gleitteile 49A zu begrenzen (siehe die 12 und 13). Infolge der Bereitstellung des Anschlags 53 wird ermöglicht, zu verhindern, dass versehentlich das aufsteigende Waferschiffchen 24 mit dem Trocknungskammerkörper 39 zusammenstößt.
Nunmehr wird der Betriebsablauf der voranstehend geschilderten Reinigungs- und Trocknungseinrichtung unter Bezugnahme auf die 14 bis 23 beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass die folgenden Vorgänge von einer nicht dargestellten Steuereinheit ausgeführt werden.
Zuerst wird in dem Zustand, in welchem der Verschluss 36 für die Öffnung 22c des Reinigungsbades 22 geschlossen ist, der Trocknungskammerkörper 39 angehoben, um einen Raum oberhalb des Reinigungsbades 22 auszubilden, durch die Betätigung der ersten Hebevorrichtung 44. Dann wird der Förderarm 21, der die Wafer W transportiert, seitlich in den Raum hineinbewegt, um die Wafer W dort einzuladen (siehe 14). Gleichzeitig wird das Waferschiffchen 24 durch die Betätigung der zweiten Hebevorrichtung 45 angehoben, während das Waferschiffchen 24 die Wafer W aufnimmt, die von dem Förderarm 21 getragen werden (siehe 15). Nach Wegziehen des Förderarms 21 wird der Verschluss 36 geöffnet, und wird das Waferschiffchen 24 durch die zweite Hebevorrichtung 45 abgesenkt, um die Wafer in das Reinigungsbad 22 einzuladen (siehe 16). Dann wird auch der Trocknungskammerkörper 39 durch die erste Hebevorrichtung 44 abgesenkt, sodass der Körper 39 in engen Kontakt mit der festen Basis 37 gelangt. Im Zusammenhang mit den voranstehend geschilderten Schritten kann alternativ der Verschluss 36 von Anfang an geöffnet sein.
Dann wird die Chemikalie (beispielsweise Flusssäure) von den Reinigungsflüssigkeitsdüsen 25 zugeführt, um hierdurch die Wafer W zu reinigen. Alternativ kann die Chemikalie vorher dem Reinigungsbad 22 zugeführt werden. Dann wird das reine Wasser von den Reinigungsflüssigkeitsdüsen 25 ausgespritzt, um die Chemikalie zu ersetzen, und wird aufeinanderfolgend der Reinigungsprozess mit den Wafern W durchgeführt (siehe 17). Nach dem Reinigen der Wafer W wird das Waferschiffchen 24 durch die zweite Hebevorrichtung 45 angehoben, um die Wafer W in die Trocknungskammer 23 einzuladen (siehe 18). Dann wird der Verschluss 36 geschlossen, um die Trocknungskammer 23 gegenüber dem Reinigungsbad 22 zu isolieren, und gegenüber der Außenluft. Es wird darauf hingewiesen, dass bei einer Abänderung der Verschluss 36 während des Reinigungsprozesses der Wafer W in dem Reinigungsbad 22 geschlossen sein kann.
Dann wird das Trocknungsgas, beispielsweise eine Gasmischung aus IPA und N2, von der Trocknungsgasquelle ins Innere der Trocknungskammer 23 eingebracht, sodass der Trocknungsprozess infolge des Kontakts der Wafer W mit IPA durchgeführt wird (siehe 19). Während des Trocknungsprozesses wird ein Teil des Trocknungsgases von dem Auslassanschluss 41 abgegeben.
Nachdem die Wassertropfen, die auf den Wafern W anhafteten, durch IPA ersetzt wurden, oder nachdem der Trocknungsprozess fertiggestellt wurde, und dann Stickstoffgas (N2) von den Trocknungsgaszufuhrteilen 40 zugeführt wurde, um die IPA-Atmosphäre der Trocknungskammer 23 auszuspülen, wird der Trocknungskammerkörper 39 durch die erste Hebevorrichtung 44 angehoben, um einen Raum zwischen der Trocknungskammer 23 und dem Reinigungsbad 22 auszubilden (siehe 20). Dann wird an einer Seite des Raums der Vorderarm 21 in Horizontalrichtung in den Raum unter dem Waferschiffchen 24 bewegt (siehe 21), und wird danach das Waferschiffchen 24 durch die zweite Hebevorrichtung 45 abgesenkt, um die Wafer W dem Waferförderarm 21 zuzuführen (siehe 22). Nach Zufuhr der Wafer W wird der Förderarm 21 aus dem Raum oberhalb des Reinigungsbades 22 zurückgezogen, um die Wafer W einem nachfolgendem Prozess zuzuführen (siehe 23).
Wie voranstehend geschildert, wird gemäß der Ausführungsform infolge der Tatsache, da die Ausbildung des Raums oberhalb des Reinigungsbades 22 infolge des Anhebens des Trocknungskammerkörpers 24 ermöglicht, dass sich der Förderarm 21 in der Seite des Raums zum Liefern der Wafer W bewegen kann, ermöglicht, die Höhe der Einrichtung zu verringern, im Vergleich zu der herkömmlichen Einrichtung, bei welcher die Wafer oberhalb der Trocknungskammer zugeführt werden, sodass die Einrichtung verkleinert werden kann. Darüber hinaus kann infolge des verkleinerten Bewegungsbereiches des Vorderarms 21 der Bewegungszeitraum verkürzt werden, um den Durchsatz der Wafer W zu verbessern.
Obwohl die Trocknungskammer bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform so ausgebildet ist, dass sie sich nach oben und unten bewegt, ist die vorliegende Erfindung bei jeder Reinigungs- und Trocknungseinrichtung einsetzbar, unter der Bedingung, dass die Trocknungskammer oberhalb des Reinigungsbades angeordnet ist, während der Verschluss zwischen der Trocknungskammer und dem Reinigungsbad angeordnet ist.
Darüber hinaus wurde zwar die voranstehende Ausführungsform so beschrieben, dass die Reinigungs- und Trocknungseinrichtung bei dem Reinigungssystem für Halbleiterwafer eingesetzt wird, jedoch kann selbstverständlich die Trocknungseinrichtung bei Bearbeitungssystemen über den Reinigungsprozess hinaus eingesetzt werden. Weiterhin kann selbstverständlich die Trocknungseinrichtung für LCD-Glassubstrate eingesetzt werden, über Halbleiterwafer hinaus.
[Zweite Ausführungsform]
Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 24 bis 27 geschildert. Es wird darauf hingewiesen, dass bei dieser Ausführungsform gleiche oder ähnliche Elemente wie bei der ersten Ausführungsform jeweils mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, und dass auf eine jeweilige Erläuterung dieser Elemente in der nachfolgenden Beschreibung verzichtet wird.
24 zeigt eine Reinigungs- und Trocknungseinrichtung 218 gemäß dieser Ausführungsform. In der Figur ist eine Trocknungskammer 223 als ein Siliziumdioxidteil mit einem Querschnitt in Form eines umgekehrten U ausgebildet, welches eine Öffnung 223a aufweist, die mit einer Öffnung 22c des Reinigungsbades 22 über einen Verschluss 236 in Verbindung steht. Innerhalb der Trocknungskammer 223 sind Trocknungsgasdüsen 237 als Trocknungsgas-Zufuhrvorrichtungen an beiden oberen Seiten der Kammer 223 angeordnet. Wie in den 25 und 26 gezeigt, ist jede der Trocknungsgasdüsen 237 als Beregnungsdüse eines Rohrs 237b ausgebildet, welche Düsenöffnungen 237a aufweist, die in geeigneten Abständen in Längsrichtung des Rohrs 237b angeordnet sind. Bei jedem der Rohre 237b ist ein Ende an seiner einen Seite so ausgebildet, dass es die Trocknungskammer 223 durch einen Dichtungsmechanismus (nicht dargestellt) durchdringt, und nach außen hin vorsteht. Die vorstehenden Enden der jeweiligen Rohre 237b sind mit sich drehenden Wellen 237d durch Schwenkglieder 237c verbunden. Durch drehbare Lagerung durch nicht dargestellte Lager sind die beiden Drehwellen 237d mit Synchronriemenscheiben 237e versehen, um welche ein Synchronriemen 237f zur Kraftübertragung herumgeschlungen ist. Beide Trocknungsgasdüsen 237 sind so ausgebildet, dass sie entlang der Umfangsrichtung der Wafer W durch einen umstellbaren Antriebsmotor 237g verstellt werden können, der mit der Drehwelle 237d an einer Seite gekuppelt ist.
Die Trocknungsgasdüsen 237 sind mit einem Trocknungsgasgenerator 239 über ein Zufuhrrohr 238 verbunden. Eine nicht dargestellte Flüssigkeitsquelle (beispielsweise für IPA) für das Trocknungsgas und eine nicht dargestellte Quelle eines Trägergases (beispielsweise N2) sind an den Trocknungsgasgenerator 239 angeschlossen. Weiterhin ist das Zufuhrrohr 238 auf dem Weg zum Generator 239 mit einem Steuerventil 240 versehen, durch welches die Zufuhr an Trocknungsgas (IPA+N₂), das in dem Trocknungsgasgenerator 239 erzeugt wurde, in die Trocknungskammer 223 durch die Trocknungsgasdüsen 237 gesteuert wird. Es wird darauf hingewiesen, dass die Unterbrechung der Zufuhr an flüssigem IPA ermöglicht, dass nur N2-Gas in die Trocknungskammer 223 durch die Trocknungsgaszufuhrdüsen 237 eingelassen wird. Die Öffnungs- und Schließvorgänge des Steuerventils 240 werden durch Signale gesteuert, die von einer Steuervorrichtung erzeugt werden, beispielsweise von einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) 260.
Auf diese Art und Weise ermöglicht die voranstehend geschilderte Anordnung, das Trocknungsgas gegen die Oberflächen der Wafer W zu blasen, während die Trocknungsgasdüsen 237 in Umfangsrichtung der Wafer W bewegt werden.
Auch bei dieser Ausführungsform werden das Öffnen und Schließen des Verschlusses 36 durch die Öffnungs/Schließbewegungsvorrichtung 54 erzielt, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform. Die Betriebsabläufe der Vorrichtung 54 und der Zylinder 55 werden durch Signale von der voranstehend geschilderten Steuervorrichtung eingeleitet, also der CPU 260.
Die voranstehend geschilderte Reinigungs- und Trocknungseinrichtung gemäß der Ausführungsform arbeitet folgendermaßen.
Zuerst wird, unter der Bedingung, dass die Wafer W in dem Reinigungsbad 22 aufgenommen sind, die Reinigungsflüssigkeit (beispielsweise reines Wasser) gesammelt, sodass sie aus dem Bad 22 überläuft, und der Reinigungsprozess durchgeführt wird. Nach dem Reinigen der Wafer W wird dann das reine Wasser L in dem Reinigungsbad 22 durch ein unteres Teil des Bades 22 abgelassen, und dann wird ein Waferschiffchen 224 angehoben, um die Wafer W in die Trocknungskammer 223 zu bewegen. Dann wird, unter der Bedingung, dass der Verschluss 36 geschlossen ist, das Trocknungsgas durch die Trocknungsgasdüsen 237 zugeführt, während diese in Umfangsrichtung der Wafer W durch den Antriebsmotor 237g bewegt werden, sodass die Entwässerung und die Trocknung der Wafer W infolge des Kondensierens des reinen Wassers L, das auf den Wafern W verbleibt, und des Trocknungsgases durchgeführt wird.
Auf diese Weise wird ermöglicht, durch Zuführen des Trocknungsgases zu den Wafern W, während die Trocknungsgasdüsen 237 in Umfangsrichtung der Wafer W bewegt werden, das Trocknungsgas mit den Oberflächen der Wafer W gleichmäßig in Kontakt zu bringen. Daher kann das Trocknungswirkungsgrad verbessert werden, während der Verbrauch an Trocknungsgas verringert wird. Es wird darauf hingewiesen, dass nach Trocknen der Wafer W dann Stickstoffgas (N₂) von den Trocknungsgasdüsen 237 in die Trocknungskammer 223 zugeführt wird, um den Trocknungsprozess der Wafer W fertigzustellen.
Bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform werden die Trocknungsgasdüsen 237 in Umfangsrichtung der Wafer W bewegt. Bei der Abänderung, wie in 27 gezeigt, können Trocknungsgasdüsen 280 an beiden Seiten in der Trocknungskammer 223 so ausgebildet sein, dass sie in Vertikalrichtung in Schwingungen versetzt werden. Wiederum sind zwar die Trocknungsgasdüsen 237 in Form von „Beregnungsdüsen" bei den voranstehend geschilderten Ausführungsformen vorgesehen, jedoch kann eine große Anzahl an Düsen, welche Düsenöffnungen aufweisen, die in geeigneten Abständen entlang der Anordnung der Wafer W angeordnet sind, die Düsen 237 bei einer Abänderung ersetzen. Es wird darauf hingewiesen, dass in 27 die anderen Elemente, die ähnlich oder gleich jenen bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform sind, mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, und auf die Beschreibung der gleichen oder entsprechende Elemente verzichtet wird.
[Dritte Ausführungsform]
28 ist eine Querschnittansicht eines wesentlichen Teils der dritten Ausführungsform der Erfindung, und 29 ist eine schematische Perspektivansicht des wesentlichen Teils.
Bei der dritten Ausführungsform sind Trocknungsgasdüsen 337 dazu ausgebildet, dass sie sich in Vertikalrichtung bewegen. Damit sich die Trocknungsgasdüsen 337 in Vertikalrichtung in der Trocknungskammer 223 bewegen können, im Einzelnen nach oberhalb und unterhalb neben den Wafern W, ist jede der Trocknungsgasdüsen 335 in Horizontalrichtung an einem Trägerteil 372 angebracht. Das Trägerteil 372 ist an einem Ende eines Kolbens 371 eines Ausdehnungszylinders 370 befestigt, der an der Oberseite der Trocknungskammer 223 gehaltert ist. Bei der Anordnung ist der Kolben 371 so ausgebildet, dass er durch die Oberseite der Trocknungskammer 223 über einen Dichtungsmechanismus 373 hindurchgeht. Die Trocknungsgasdüse 337 ist mit dem Zufuhrrohr 238 (27) über Verbindungswege (nicht gezeigt) verbunden, die in dem Kolben 371 und dem Trägerteil 372 vorgesehen sind.
Es wird darauf hingewiesen, dass auch bei der dritten Ausführungsform gleiche oder entsprechende Elemente wie bei der zweiten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, und auf die Beschreibung der gleichen oder entsprechenden Elemente verzichtet wird.
Mit der voranstehend geschilderten Ausbildung wird ermöglicht, das Trocknungsgas gegen die Wafer W zu blasen, die in die Trocknungskammer 223 transportiert wurden, während die Trocknungsgasdüsen 337 in Vertikalrichtung bewegt werden, wodurch das Trocknungsgas gleichmäßig in Kontakt mit den Oberflächen der Wafer W versetzt werden kann. Daher kann der Trocknungswirkungsgrad verbessert werden, während der Verbrauch an Trocknungsgas verringert wird.
[Vierte Ausführungsform]
30 ist eine Querschnittsansicht eines wesentlichen Teils der vierten Ausführungsform der Erfindung, und 31 ist eine schematische Perspektivansicht des wesentlichen Teils.
Bei der vierten Ausführungsform sind Trocknungsgasdüsen so ausgebildet, dass sie sich in der Anbringungsrichtung der Wafer W bewegen. Die Trocknungsgasdüsen 437 sind in Form von Beregnungsdüsen vorhanden, von denen jede durch einen Bogendüsenkörper 437h gebildet wird, der um die Wafer W herum vorgesehen ist, und die jeweils auf ihrer inneren Seitenoberfläche mit Düsenöffnungen 437a in geeigneten Abständen versehen sind. Infolge des Vorsehens eines Kugelumlaufspindelmechanismus 480 ist jede Trocknungsgasdüse 437 dazu ausgebildet, dass sie sich in der Trocknungskammer 423 in Horizontalrichtung bewegt. Im Einzelnen sind Kugelumlaufspindeln 482 an beiden Seiten der Trocknungskammer 423 in Horizontalrichtung angeordnet. Im Gewindeeingriff mit jeder Kugelumlaufspindelwelle 482 über eine nicht dargestellte Kugel befindet sich ein beweglicher Körper 483, mit welchem die Trocknungsgasdüse 437 über ein Halterungsteil 481 verbunden ist, das in einem horizontalen Führungsschlitz 423a gleitet, der in einer Seitenwand der Trocknungskammer 423 vorgesehen ist. Da die Kugelumlaufspindelwelle 482 durch einen umsteuerbaren Motor 484 angetrieben wird, kann sich die Trocknungsgasdüse 437 in der Anbringungsrichtung der Wafer W bewegen. Es wird darauf hingewiesen, dass jede der Trocknungsgasdüsen 437 an das Zufuhrrohr über Verbindungswege (nicht gezeigt) angeschlossen ist, die in dem beweglichen Körper 483 und dem Halterungsteil 481 vorgesehen sind.
Es wird darauf hingewiesen, dass auch bei der vierten Ausführungsform gleiche oder ähnliche Elemente wie bei der zweiten Ausführungsform mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, und dass auf die Beschreibung dieser gleichen oder entsprechenden Elemente verzichtet wird.
Mit der voranstehend geschilderten Ausbildung wird ermöglicht, das Trocknungsgas gegen die Wafer W zu blasen, die in die Trocknungskammer 423 transportiert werden, während die Trocknungsgasdüsen 437 in der Anordnungsrichtung der Wafer W bewegt werden, wodurch das Trocknungsgas gleichmäßig in Kontakt mit den Oberflächen der Wafer W versetzt werden kann. Daher kann der Trocknungswirkungsgrad verbessert werden, während der Verbrauch an Trocknungsgas verringert wird.
Schließlich weist, wie voranstehend erwähnt, die Reinigungs- und Trocknungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung den Bearbeitungsbehälter auf, der die Reinigungskammer aufweist, welche Reinigungsflüssigkeit zum Reinigen des zu bearbeitenden Gegenstands darin aufnimmt, und die Trocknungskammer, die oberhalb der Reinigungskammer angeordnet ist, um den zu bearbeitenden Gegenstand zu trocknen; den Verschluss, der zwischen der Reinigungskammer des Bearbeitungsbehälters und der Trocknungskammer angeordnet ist, zum verbindbaren Trennen des Bearbeitungsbehälters auf die Reinigungskammer und die Trocknungskammer; die Verschlussantriebseinheit, die außerhalb des Bearbeitungsbehälters angeordnet ist, um den Verschluss zu öffnen und zu schließen; den Verbindungsanschluss, der in einer Außenwand des Bearbeitungsbehälters vorgesehen ist; das Verbindungsteil, das so angeordnet ist, dass es sich durch den Verbindungsanschluss erstreckt, zur Verbindung des Verschlusses mit der Verschlussantriebseinheit; und die Flüssigkeitsdichtungsvorrichtung zum Abdichten des Verbindungsanschlusses, durch welchen das Verbindungsteil hindurchgeht, durch Flüssigkeit.
Da das Öffnungs- und Schließteil des Verschlusses durch die Flüssigkeitsdichtungsvorrichtung luftdicht und wasserdicht abgeschlossen werden kann, wird ermöglicht, zu verhindern, dass die in einem Antriebsteil des Verschlusses erzeugten Teilchen in die Trocknungs- und die Reinigungskammer eindringen.
Weiterhin wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Reinigungs- und Trocknungseinrichtung zur Verfügung gestellt, welche die Gegenstandstransportvorrichtung zum Transportieren der zu bearbeitenden Gegenstände aufweist, sodass diese voneinander in Horizontalrichtung getrennt sind; die Trocknungskammer zur Aufnahme der Gegenstände zusammen mit der Gegenstandstransportvorrichtung darin, und zum Trocknen der Gegenstände; die Trocknungsgas-Zufuhrvorrichtung, die in der Trocknungskammer angeordnet ist, zum Zuführen von Trocknungsgas zu den zu bearbeitenden Gegenständen; und die Bewegungsvorrichtung zum Transportieren der Gegenstände und der Trocknungsgas-Zufuhrvorrichtung so, dass diese sich relativ zueinander bewegen.
Mit der voranstehend geschilderten Anordnung wird ermöglicht, das Trocknungsgas in gleichmäßigen Kontakt mit der gesamten Oberfläche der Gegenstände zu versetzen, wodurch der Trocknungswirkungsgrad verbessert werden kann, während der Verbrauch an Trocknungsgas verringert wird.

Claims

Reinigungs- und Trocknungseinrichtung (18) zum Reinigen und Trocknen eines zu bearbeitenden Gegenstands (W), wobei die Einrichtung aufweist: einen Bearbeitungsbehälter, der eine Reinigungskammer (22) aufweist, die in sich Reinigungsflüssigkeit zum Reinigen des zu bearbeitenden Gegenstands (W) aufnimmt, und eine Trocknungskammer (23) aufweist, welche oberhalb der Reinigungskammer (22) angeordnet ist, um den zu bearbeitenden Gegenstand zu trocknen; einen Verschluss (36), der zwischen der Reinigungskammer (22) und der Trocknungskammer (23) des Bearbeitungsbehälters angeordnet ist, zum Unterteilen des Bearbeitungsbehälters in die Reinigungskammer (22) und die Trocknungskammer (23); eine Verschlussantriebseinheit (54), die außerhalb des Bearbeitungsbehälters angeordnet ist, zum Öffnen und Schließen des Verschlusses (36); eine Verbindungsöffnung, die in einer Außenwand des Bearbeitungsbehälters vorgesehen ist; und ein Verbindungsteil (58), das so angeordnet ist, dass es sich durch die Verbindungsöffnung erstreckt, zum Verbinden des Verschlusses (36) mit der Verschlussantriebseinheit (54); gekennzeichnet durch eine Flüssigkeitsdichtungsvorrichtung (60) zum Abdichten der Verbindungsöffnung, durch welche das Verbindungsteil (58) hindurch geht, mit Flüssigkeit (59).
Reinigungs- und Trocknungseinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Flüssigkeitsdichtungsvorrichtung (60) aufweist: ein Flüssigkeitsvorratsbehälterbad (56), das ein inneres Vorratsbehälterbad aufweist, das innerhalb der Verbindungsöffnung in der Außenwand angeordnet ist, wobei das innere Vorratsbehälterbad nach oben geöffnet ist, und dessen oberer Öffnungsrand oberhalb eines oberen Endes der Verbindungsöffnung angeordnet ist, und ein äußeres Vorratsbehälterbad aufweist, das außerhalb der Verbindungsöffnung in der Außenwand angeordnet ist, wobei das äußere Vorratsbehälterbad nach oben offen ist, und dessen oberer Öffnungsrand oberhalb des oberen Endes der Verbindungsöffnung angeordnet ist; und Dichtungsflüssigkeit (59), die in dem Flüssigkeitsvorratsbehälterbad (56) gespeichert ist, sodass ihre Flüssigkeitsoberfläche oberhalb des oberen Endes der Verbindungsöffnung und unter dem oberen Öffnungsende des Flüssigkeitsvorratsbehälterbades liegt; wobei das Verbindungsteil (58) so gebogen ist, dass es sich von dem Verschluss (36) zu der Verschlussantriebseinheit (54) über einer Öffnung des inneren Vorratsbehälterbades erstreckt, die Verbindungsöffnung in der Außenwand, und eine Öffnung des äußeren Vorratsbehälterbades, in dieser Reihenfolge, während es durch die Dichtungsflüssigkeit (59) hindurchgeht.
Reinigungs- und Trocknungseinrichtung nach Anspruch 2, bei welcher das Flüssigkeitsvorratsbehälterbad (56) auf seinem unteren Teil mit einem Zufuhranschluss (63a) zum Zuführen der Dichtungsflüssigkeit (59) von einer Quelle für diese versehen ist, und weiterhin auf seinem oberen Teil mit einem Ablassanschluss (63b) zum Ablassen der Dichtungsflüssigkeit versehen ist, welche aus dem Flüssigkeitsvorratsbehälterbad (56) überläuft.
Reinigungs- und Trocknungseinrichtung nach Anspruch 2, bei welcher die Verschlussantriebseinheit ein Antriebsteil (65) zum Antreiben des Verschlusses (36) aufweist, ein Gehäuse (64) zum Umschließen der Antriebseinheit, und Inertgas, mit welchem das Gehäuse gefüllt ist.
Reinigungs- und Trocknungseinrichtung nach Anspruch 2, bei welcher der Bearbeitungsbehälter auf seiner Innenwand zwischen der Reinigungskammer (22) und der Trocknungskammer (23) mit einer Dichtungsoberfläche versehen ist, welche einen plattenförmigen Umfang des Verschlusses (36) in seiner geschlossenen Position aufnimmt, um hierdurch die Reinigungskammer (22) von der Trocknungskammer (23) zu trennen; und der Verschluss (36) einen oberen und einen unteren Verschlusskörper (36a, 36b) aufweist, die plattenförmig sind, und so angeordnet sind, dass sie sich gegenseitig überlappen, sowie eine Relativbewegungsvorrichtung (55), die zwischen dem oberen Verschlusskörper (36a) und dem unteren Verschlusskörper (36b) angeordnet ist, zur Relativbewegung des oberen und des unteren Verschlusskörpers in Richtung nahe zueinander und getrennt voneinander.
Reinigungs- und Trocknungseinrichtung nach Anspruch 2, bei welcher der Bearbeitungsbehälter auf seiner Innenwand zwischen der Reinigungskammer und der Trocknungskammer mit einer Dichtungsoberfläche versehen ist, die einen plattenförmigen Umfang des Verschlusses (136) in seiner geschlossenen Position aufnimmt, um hierdurch die Reinigungskammer von der Trocknungskammer zu trennen; und weiterhin vorgesehen ist: eine Antriebsvorrichtung (77), die zwischen der Flüssigkeitsdichtungsvorrichtung (160) und der Verschlussantriebseinheit (154) angeordnet ist, zum Antreiben und Bewegen des Verschlusses (136) in dessen geschlossene Position zu der Dichtungsoberfläche hin.
Reinigungs- und Trocknungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, welche weiterhin aufweist: eine Gegenstandstransportvorrichtung (224) zum Transportieren mehrerer zu bearbeitender Gegenstände (W) so, dass sie voneinander in horizontaler Richtung getrennt sind; wobei die Trocknungskammer (223) dazu ausgebildet ist, die Gegenstände (W) in sich zusammen mit der Gegenstandstransportvorrichtung (224) aufzunehmen, und die Gegenstände zu trocknen; eine Trocknungsgas-Zufuhrvorrichtung (237), die in der Trocknungskammer (223) angeordnet ist, um trockenes Gas den zu bearbeitenden Gegenständen (W) zuzuführen; und eine Bewegungsvorrichtung (237d, e, f, g) zum Bewegen der Gegenstände (W) und der Trocknungsgas-Zufuhrvorrichtung (237) relativ zueinander.
Reinigungs- und Trocknungseinrichtung nach Anspruch 7, bei welcher das trockene Gas Dampf eines organischen Lösungsmittels enthält.
Reinigungs- und Trocknungseinrichtung nach Anspruch 7, bei welcher die zu bearbeitenden Gegenstände (W) die Form von Platten aufweisen; die Trockengaszufuhrvorrichtung (237) mehrere Düsen (237a) aufweist, die in Abständen in einer Richtung zum Anordnen der zu bearbeitenden Gegenstände (W) angeordnet sind; und die Bewegungsvorrichtung (237d, e, f, g) so arbeitet, dass sie jede der Düsen (237a) in einer Ebene parallel zu jedem der Gegenstände (W) in Form von Platten bewegt.
Reinigungs- und Trocknungseinrichtung nach Anspruch 9, bei welcher die Bewegungsvorrichtung (237d, e, f, g) so arbeitet, dass sie jede der Düsen (237a) in deren Umfangsrichtung bewegt.
Reinigungs- und Trocknungseinrichtung nach Anspruch 9, bei welcher die Bewegungsvorrichtung so arbeitet, dass sie jede der Düsen in einer Ebene parallel zu jedem der Gegenstände in Schwingungen versetzt.
Reinigungs- und Trocknungseinrichtung nach Anspruch 9, bei welcher die Bewegungsvorrichtung (370, 371, 372) so arbeitet, dass sie jede der Düsen (337) in Vertikalrichtung bewegt.
Reinigungs- und Trocknungseinrichtung nach Anspruch 7, bei welcher die zu bearbeitenden Gegenstände (W) die Form von Platten aufweisen; die Trockengas-Zufuhrvorrichtung eine Düse (437) zum Ausstoßen von Gas zu den zu bearbeitenden Gegenständen (W) aufweist; und die Bewegungsvorrichtung (480) so arbeitet, dass sie die Düse (437) in einer Richtung zum Anordnen der zu bearbeitenden Gegenstände (W) bewegt.
Reinigungs- und Trocknungseinrichtung nach Anspruch 7, bei welcher die zu bearbeitenden Gegenstände die Form von Platten aufweisen; die Trockengas-Zufuhrvorrichtung mehrere Düsen aufweist, die in Abständen in einer Richtung zum Anordnen der zu bearbeitenden Gegenstände angeordnet sind; und die Bewegungsvorrichtung so arbeitet, dass sie die Gegenstände als eine Zentrumsachse entlang der Richtung zum Anordnen der zu bearbeitenden Gegenstände dreht.
Reinigungs- und Trocknungseinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Gegenstandstransportvorrichtung (24) bewegbar ist, um einen Pendelverkehr zwischen der Reinigungskammer (22) und der Trocknungskammer (23) durchzuführen.