JP2002329704A - 半導体ウエハなどの乾燥機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的軽量簡易な装置により円盤状被処理物
ｇに付着した水分を効率的且つ速やかに乾燥させる。 【解決手段】 密閉室６を形成してこれの周壁６ａの特
定箇所に細長状の透孔ｄを、そして他の特定箇所に空気
や水分の流出孔ｅを設けてなり、流出孔ｅから密閉室６
内の空気や水が真空圧により吸引されることにより、密
閉室６内が真空圧となされると共に透孔ｄ箇所では外方
から密閉室６内へ向かう高速気流が生成された状態とな
り、この状態下で半導体ウエハなどの円盤状被処理物ｇ
が透孔ｄを通じることにより密閉室６内に挿入され適当
時間の後に取り出される構成となす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液洗浄された直後
の半導体円盤状ウエハなどを効率的に乾燥させることの
できる半導体ウエハなどの乾燥機に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハを洗浄液に浸した状態の下
でその表面に付着している汚れを除去することが行われ
ており、この洗浄処理の最終段階では、半導体ウエハに
水を注いでその表面に浮遊状態で存在している汚れを綺
麗に洗い流すことが行われるのであり、この洗浄の直後
は半導体ウエハの表面に水滴や微細な水分が付着してい
るため、これを乾燥機で乾燥させることが行われれる。

【０００３】この乾燥機には種々のものが存在している
のであり、そのうちの１つを代表的に説明すると、例え
ば、半導体ウエハを高速回転させてそれに付着した水滴
や水分を遠心力で飛散させると共に、前記高速回転で生
じた空気流により水分を蒸発させるようになしたものが
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の乾燥機
は装置が比較的大型化したりコスト高となる傾向がある
のであり、本発明は斯かる事態を解消し得るものとした
半導体ウエハなどの乾燥機を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る乾燥機では、請求項１に記載したよう
に、密閉室を形成してこれの周壁の特定箇所に細長状の
透孔を、そして他の特定箇所に空気や水分の流出孔を設
けてなり、流出孔から密閉室内の空気や水が真空圧によ
り吸引されることにより、密閉室内が真空圧となされる
と共に透孔箇所では外方から密閉室内へ向かう高速気流
が生成された状態となり、この状態下で半導体ウエハな
どの円盤状被処理物が透孔を通じることにより密閉室内
に挿入され適当時間の後に取り出される構成となす。

【０００６】さらに具体的には、請求項２に記載したよ
うに、密閉室を形成してこれの上面壁に細長状の透孔を
形成し、この透孔の上方から縦向きとなされてその半分
を超えて挿入された半導体ウエハなどの円盤状被処理物
の外周縁を支持して回転させるものとした回転付与支持
手段と、密閉室の底面壁に密閉室内の空気や水分を吸引
して外方へ排除するための流出孔とを設け、また前記透
孔及びこれに挿入された円盤状被処理物の前記透孔より
上方部分の外周囲を密閉状に包囲するものとしたカバー
体を開閉作動可能に装設すると共に、このカバー体に空
気流入経路を設けた構成となす。

【０００７】請求項２記載の発明において、適宜な空気
吸引排除手段が密閉室の流出孔を通じて密閉室内の空気
を吸引すると、カバー体の空気流入経路及び前記透孔を
通じて外気が密閉室内に流入する。この際、細長状の前
記透孔を通過する空気は密閉室内の真空圧により高速で
流れる。一方、回転付与支持手段は円盤状被処理物を支
持して例えば毎分数十回転程度の速度で回転させる。こ
の回転により円盤状被処理物のほぼ全面が透孔箇所を通
過するものとなり、この透孔箇所を高速で流れる空気が
ここに達した円盤状被処理物の表面部分に付着した水滴
や微細な水分を密閉室の内方へ向けて効果的に飛散させ
ると同時に蒸発させる。また透孔を通過して密閉室内に
達した空気は、回転により密閉室内に移動してきた円盤
状被処理物部分に付着している水分を真空圧下で効率的
に蒸発させると共に、透孔箇所で飛散された水滴や、透
孔箇所及び密閉室内で蒸発した水分を密閉室の外方へ流
出させる。

【０００８】この発明は次のように具体化する。即ち、
請求項３に記載したように、回転付与支持手段が、円盤
状被処理物の外周縁の下部を支持しこの下部に回転力を
供給するものとした下部案内ローラと、円盤状被処理物
の左右各側部を回転自在状態で支持するものとした側部
案内ローラとを備えている構成となす。これによれば、
円盤状被処理物が安定的に回転され且つその要部にロー
ラ跡などが付着することなく綺麗に乾燥されるものとな
る。

【０００９】また請求項４に記載したように、回転付与
支持手段に支持された円盤状被処理物の外周縁の上部を
案内する上部案内ローラをカバー体の内方に設けた構成
となす。これによれば、回転付与支持手段により回転さ
れる円盤状被処理物が一層、安定的に回転されるものと
なる。またカバー体を開放したとき、上部案内ローラも
カバー体と同体状に透孔上から退避移動するものとな
る。

【００１０】さらに請求項５に記載したように、前記空
気流入経路を通過する空気を加熱するための加熱手段を
設ける。これによれば、加熱空気が円盤状被処理物の表
面に接触して乾燥速度を増大させるものとなる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る乾燥機の側面
図、図２は前記乾燥機の正面図、図３は前記乾燥機の斜
視図である。

【００１２】図１及び図２において、１は箱形の基台部
であり、この基台部１の内方には方形状のドレンタンク
２を設けてある。このドレンタンク２の頂面壁２ａの前
部左右巾中央箇所には空気や水などの流入孔ａを形成
し、前部左寄り箇所には内方の空気を外方へ排出するた
めの空気吸引管３を連通させており、また左側面壁２ｂ
の下部前後長さ中央箇所には内方に溜まったドレンｂを
外方へ排出するためのドレン抜き口４を設け、このドレ
ン抜き口４の先端にその開口を閉鎖するためのキャップ
５を螺着している。

【００１３】基台部１の上部前箇所には概略方形状の密
閉室６を形成しており、この密閉室６は周壁の一部であ
る上面壁６ａに開口ｃを形成すると共にこの開口ｃ箇所
に、細長状の透孔ｄを形成され開口ｃを覆うものとなさ
れた透孔板７を固着し、また底面壁６ｂをその左右方向
中央部が低くなるように形成して、その最低部位に流出
孔ｅを形成した構成となされている。そして流出孔ｅに
は下向きの連通管８を接続させ、この連通管８の下端が
前記ドレンタンク２の流入孔ａに接続されている。

【００１４】前記密閉室６内には、前記透孔ｄの上方か
ら縦向きとなされてその半分を超えて挿入された円盤状
ウエハなどの円盤状被処理物ｇの外周縁を支持して回転
させるものとした回転付与支持手段９が設けてある。こ
の回転付与支持手段９は、円盤状被処理物ｇの外周縁の
下部を支持して回転させる左右一対の下部案内ローラ１
０ａ、１０ａと、円盤状被処理物ｇの左右各側部を回転
自在状態で支持する左右一対の側部案内ローラ１０ｂ、
１０ｂとを備えている。

【００１５】各下部案内ローラ１０ａ、１０ａは密閉室
６の前後壁面６ｃ、６ｄに装着された軸受筒部材１１に
回転自在に支持された各回転軸１２に固定されており、
また右側の回転軸１２は基台部１の上面１ａに固着した
支持台１３上に固定されたモータ１４の出力軸にカップ
リング１５を介して結合されている。そして、左右の各
回転軸１２、１２の密閉室６外方箇所にはプーリ１６
ａ、１６ａが固定されており、これらプーリ１６ａ、１
６ａ間に無端状の伝動ベルト１７が掛け回してある。

【００１６】密閉室６の上面壁６ａの上側には前記透孔
ｄ及びこれに挿入された円盤状被処理物ｇの前記透孔ｄ
より上側となる上部を密閉状に覆うものとした方形状の
カバー体１８がヒンジ部材１９を介して揺動開閉操作可
能に設けてある。この際、ヒンジ部材１９はカバー体１
８の右側面壁１８ａと密閉室６の左側面壁６ｅとを揺動
可能に結合したものとなされる。上記カバー体１８は、
下面を開放されたものとなされており、密閉室６の上面
壁６ａ上に位置される覆い室２０と、この覆い室２０内
に空気を導入するための空気流入室２１とを備えてい
る。

【００１７】覆い室２０は前後面壁２０ａ、２０ｂと上
面壁２０ｃとを備えており、上面壁２０ｃに空気流入室
２１から空気が流入するための開口ｈを形成すると共に
前記回転付与支持手段９により支持された円盤状被処理
物ｇの外周縁の最上部を案内するための上部案内ローラ
２２を前後面壁２０ａ、２０ｂに固定された回転支持軸
２３を介して回転自在に装着した構成となされている。
この際、上部案内ローラ２２は外周面に円盤状被処理物
ｇの最上部の嵌合される比較的深い環状案内溝２２ａを
形成されており、また回転支持軸２３の上部案内ローラ
２２左右側箇所には上部案内ローラ２２を位置決めする
ための筒形スペーサ２４、２４が外嵌されている。

【００１８】空気流入室２１は前面壁２１ａ、後面壁２
１ｂ、左右側面壁２１ｃ、２１ｄ、上面壁２１ｅ及び下
面壁２１ｆで周囲を密閉状に囲まれており、後面壁２１
ｂにスライド開閉板２５を介して開閉操作可能となされ
た空気取入れ口２６を設けると共に、底面壁２１ｆに空
気流入口ｉを形成し、内方には中間壁２７を有し、この
中間壁２７に塵埃除去手段２８としてのフィルタを装着
し、中間壁２７の後側空間２１ａから前側空間２１ｂへ
向けて空気が流動し得るようになしてある。

【００１９】そして、カバー体１８の左側にはカバー体
１８を閉鎖状態に保持するための止め具２９が設けてあ
る。この止め具２９は密閉室６の左側面壁６ｆ上部に横
軸３０回りの揺動可能に装着されたボルト３１と、この
ボルト３１が嵌入される溝部３２ａを有しカバー体１８
の左側面壁１８ｂの下部に水平状に固着されている掛止
板３２と、前記ボルト３１に螺合された蝶ナット３３か
らなっている。

【００２０】また基台部１のモータ１４右側には空気流
入室２１の空気流入口ｉから流入する空気を加熱するた
めの加熱手段３４が設けてある。この加熱手段３４は内
方に電気ヒータを装設したヒータタンク３５を備えてお
り、このヒータタンク３５は周壁の後下部に空気流入口
３５ａを、そして前上部に空気流出管３５ｂを起立状に
設け、後面壁３５ｃの下部を基台部１の上面１ａに設け
た起立状支持片３６にヒンジ部材３７を介して揺動可能
に支持させ、さらに周壁の前下部に押上げ部材３８を下
向きに突出させた構成となしてある。

【００２１】そして押上げ部材３８の直下で基台部１の
上面１ａ箇所には筒部材３９を起立状に固設し、この筒
部材３９の内方にコイルスプリング４０を設け、このス
プリング４０に筒部材３９の内方に入り込んだ押上げ部
材３８を支持させ、カバー体１８が図１に示すように密
閉室６の上面壁６ａに密接した閉鎖状態のとき、空気流
出管３５ｂの上端が空気流入室２１の底面壁２１ｆにス
プリング４０の弾力で押圧される状態となるように構成
している。

【００２２】次に上記のように構成した本実施例を半導
体円盤状ウエハｇの乾燥に使用する場合の使用例及び作
用について説明する。

【００２３】図１、図２に示すカバー体１８の閉鎖状態
の下で、ドレンタンク２の空気吸引管３に適宜な空気吸
引排除手段を接続すると、空気は大気からヒータタンク
３５の空気流入口３５ａからヒータタンク３５内に流入
してこのタンク３５内の電気ヒータ箇所を経た後、空気
流出口３５ｂを経て空気流入室２１ａ内に達し、さらに
フィルタ２８を経て空気流入室２１ｂに流入し、続いて
開口ｈを経て覆い室２０に流入する。更に透孔ｄを通過
して密閉室６に流入し、連通管８及び流入孔ａを経て連
続的にドレンタンク２内を通過し、前記空気吸引排出手
段により外気に放出される。

【００２４】このような作動状態の下で、カバー体１８
をヒンジ部材１９回りの上方へ揺動させて開放し、別途
に洗浄液で洗浄された直後の予め用意された被処理物
（半導体円盤状ウエハｇ）を垂直向きとなして透孔ｄ内
に挿入し回転付与支持手段９の下部案内ローラ１０ａ、
１０ａ及び側部案内ローラ１０ｂ、１０ｂに支持させ
る。この支持状態では、被処理物ｇはその直径の半分を
少し越えた範囲を密閉室６内に位置される。

【００２５】この後、カバー体１８をヒンジ部材１９回
りの下方へ揺動させて、図１及び図２に示すような閉鎖
状態とする。これにより、上部案内ローラ２２の環状溝
２２ａが被処理物ｇの最上部に図１に示すように外嵌さ
れる。

【００２６】次にモータ１４を回転作動させるのであ
り、これにより右側の回転軸１２が回転され、この回転
軸１２の回転が一方の下部案内ローラ１０ａに伝達され
ると共に、モータ１４側のプーリ１６ａ、無端状伝動ベ
ルト１７、ヒータタンク３５側のプーリ１６ａを経て正
面視左側の回転軸１２及び下部案内ローラ１０ａに伝達
されるのであり、左右の下部案内ローラ１０ａ、１０ａ
の回転は被処理物ｇの外周縁にこれの自重による摩擦力
を介して効果的に伝達されるのであり、これにより被処
理物ｇは自己中心Ｏ１回りへ回転される。この回転中、
側部案内ローラ１０ｂ、１０ｂが被処理物ｇの左右変位
を規制し、また上部案内ローラ２２が被処理物ｇの上下
変位を規制するため、被処理物ｇは回転中に透孔ｄに接
触する程に遊動することはない。

【００２７】一方、透孔ｄ内に被処理物ｇが挿入された
状態では、覆い室２０内に流入した空気は透孔ｄと被処
理物ｇとの間に存在した微少隙間を通じて密閉室６内に
高速で流入するのであり、この空気流動により被処理物
ｇの前後面で透孔ｄ箇所に位置した部分に付着している
水滴は下方へ吸引飛散され微細な水分は効果的に蒸発さ
れる。

【００２８】モータ１４が回転されて、被処理物ｇが回
転されると、被処理物ｇの透孔ｄ箇所に位置する部分の
位置は漸次に変化し、それが一回転したときに被処理物
ｇのほぼ全範囲が透孔ｄ箇所を一回通過した状態とな
る。従って、被処理物ｇが数回転すると、その全範囲の
水滴や水分が透孔ｄ箇所の高速の空気流動により飛散さ
れ効率的に蒸発されて乾燥した状態となる。そして密閉
室６内では、回転によりこれの内方に移動してきた被処
理物ｇ部分に残存している水分が空気流動に接触して真
空圧状態下で効率的に蒸発されるのである。

【００２９】被処理物ｇが乾燥し難いときはヒータタン
ク３５内の図示しない電気ヒータを作動させるのであ
り、これにより空気は加熱され乾いた状態となって、そ
の乾燥能力が向上し、被処理物ｇはより高速で完全に乾
燥されるようになる。上記電気ヒータは被処理物ｇの乾
燥処理中、連続して作動させてもよいし、或いは一枚の
被処理物ｇ毎に乾燥処理の最終段階でのみに作動させる
ようにしてもよい。

【００３０】透孔ｄ箇所や密閉室６内で被処理物ｇから
分離されて飛散した水滴は前記空気吸引排除手段へ向か
う空気流動に運ばれて密閉室６内の底面壁６ｂ上に達
し、流出孔ｅ、連通管８、流入孔ａを経てドレンタンク
２内に流入し、ここで液分はドレンタンク２内に蓄積さ
れ、また被処理物ｇから蒸発した水分は前記空気吸引排
除手段へ向かう空気流動に運ばれて大気に放出される。

【００３１】処理中の被処理物ｇが一定回転数だけ回転
されて乾燥した状態となったときは、モータ１４の回転
作動を停止させると共に、蝶ナット３３を緩め操作して
止め具２９の係止状態を解除して、カバー体１８を開放
し、その被処理物ｇを上方へ取り出す。以後は同じ操作
を各被処理物ｇについて繰り返す。なお上記実施例にお
いて手作業により行った処理や操作を機械により自動化
に行わせるようになすことは任意である。

【００３２】

【発明の効果】上記した請求項１又は２記載の本発明に
よれば、比較的軽量簡易な装置により円盤状被処理物に
付着した水分を効率的且つ速やかに乾燥させることがで
きるのであり、特に円盤状被処理物を真空圧下に置いた
状態でこれに空気流動を接触させることにより円盤状被
処理物に付着した水分を速やかに蒸発させることができ
るものである。

【００３３】請求項３に記載したものによれば、円盤状
被処理物をその上下面を汚すことなく安定的に回転させ
て、その全体を綺麗に乾燥させることができる。

【００３４】請求項４に記載したものによれば、円盤状
被処理物の回転中の遊動を一層確実に阻止して、その被
処理物が透孔周囲壁面などと接触して傷付くのを防止す
ることができる。また上部案内ローラが全く障害となら
ない状態の下で円盤状被処理物を透孔内に挿入できるも
のとなる。

【００３５】請求項５に記載したものによれば、円盤状
被処理物に加熱された流動空気を接触させて高速乾燥さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る乾燥機の側面図である。

【図２】前記乾燥機の正面図である。

【図３】前記乾燥機の斜視図である。

【符号の説明】

６ 密閉室 ６ａ 上面壁 ６ｂ 底面壁 ９ 回転付与支持手段 １０ａ 下部案内ローラ １０ｂ 側部案内ローラ １８ カバー体 ２８ フィルタ（塵埃除去機構） ２２ 上部案内ローラ ３４ 加熱手段 ｄ 透孔 ｅ 流出孔 ｇ 被処理物（円盤状ウエハ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２６Ｂ 21/00 Ｆ２６Ｂ 21/00 Ｂ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉室を形成してこれの周壁の特定箇所
   に細長状の透孔を、そして他の特定箇所に空気や水分の
   流出孔を設けてなり、流出孔から密閉室内の空気や水が
   真空圧により吸引されることにより、密閉室内が真空圧
   となされると共に透孔箇所では外方から密閉室内へ向か
   う高速気流が生成された状態となり、この状態下で半導
   体ウエハなどの円盤状被処理物が透孔を通じることによ
   り密閉室内に挿入され適当時間の後に取り出される構成
   を特徴とする半導体ウエハなどの乾燥機。
2. 【請求項２】 密閉室を形成してこれの上面壁に細長状
   の透孔を形成し、この透孔の上方から縦向きとなされて
   その半分を超えて挿入された半導体ウエハなどの円盤状
   被処理物の外周縁を支持して回転させるものとした回転
   付与支持手段と、密閉室の底面壁に密閉室内の空気や水
   分を吸引して外方へ排除するための流出孔とを設け、ま
   た前記透孔及びこれに挿入された円盤状被処理物の前記
   透孔の上方部分の外周囲を密閉状に包囲するものとした
   カバー体を開閉作動可能に装設すると共に、このカバー
   体に空気流入経路を設けたことを特徴とする半導体ウエ
   ハなどの乾燥機。
3. 【請求項３】 回転付与支持手段が、円盤状被処理物の
   外周縁の下部を支持しこの下部に回転力を供給するもの
   とした下部案内ローラと、円盤状被処理物の左右各側部
   を回転自在状態で支持するものとした側部案内ローラと
   を備えていることを特徴とする請求項２記載の半導体ウ
   エハなどの乾燥機。
4. 【請求項４】 回転付与支持手段に支持された円盤状被
   処理物の外周縁の上部を案内する上部案内ローラをカバ
   ー体の内方に設けたことを特徴とする請求項２又は３記
   載の半導体ウエハなどの乾燥機。
5. 【請求項５】 前記空気流入経路を通過する空気を加熱
   するための加熱手段を設けたことを特徴とする請求項
   ２、３又は４記載の半導体ウエハなどの乾燥機。