JP2005327960A - 被洗浄物乾燥用エアーナイフ - Google Patents

Abstract

【目的】ガラス基板など板状をなした被洗浄物の乾燥作業は、エアーナイフによる予備乾燥、赤外線ヒーターによる仕上げ乾燥、紫外線ランプによる改質の三工程に分けて実施するのが普通であるが、三工程に分かれている為、乾燥装置全体が大型にならざるを得ず、設置コストが大きいと共に保守調整も容易ではなく、効率的で高品質の乾燥作業は実施できなかった。
【構成】板状をなした被洗浄物９の表面に向ってエアーを吹き付け、洗浄作業後の乾燥処理を行うエアーナイフにおいて、エアーナイフ本体１のエアー吐出口２近傍に大気圧下でプラズマ放電可能な放電電極４を設け、プラズマ状態に励起された気体を被洗浄物９の表面に向って吹き付けられる様にした。
【選択図】 図１

Description

この発明はガラス基板など精密機器、光学機器、電子機器等の部品製造の際に行われる洗浄作業後に実施される乾燥作業に用いられる装置に関する。

半導体ウエハーや液晶基板など板状をなした各種電子部品や精密部品の製造の際には、その表面を水で洗浄する場合が多く、洗浄後には被洗浄物を乾燥させることが必要となる。従来から用いられている被洗浄物乾燥装置においては、板状をなした被洗浄物はローラーなどの送り装置上に載置されて水平方向に搬送される様になっており、この被洗浄物の搬送経路に沿って、その上下にはエアーナイフ、赤外線ヒーター、紫外線ランプがそれぞれ間隔をあけて順に位置せしめられており、エアーナイフからのエアーの吹き付けによる予備乾燥を行った後、赤外線ヒーターからの赤外線の照射による仕上げ乾燥を行い、最後に紫外線ランプからの紫外線照射によって表面改質を行って、一連の乾燥作業が完成されていた。
特開２００２−１４３７９５ なし。

上述の様に、従来の乾燥装置においては、予備乾燥、仕上乾燥、表面改質をそれぞれ別々に独立して実施しており、これらを実施する為の機器も当然別体となっていたので、乾燥装置全体も大型にならざるを得ず、設置コストも高く、保守調整にも非常に手間がかかっていた。本発明者は上記従来の乾燥作業の問題点に鑑み、乾燥装置全体をコンパクト化し、乾燥作業を効率的かつ高品質で実施できる様にすべく鋭意研究を行った結果、放電プラズマを利用することによって、従来３工程に分かれていた処理を一挙に実施できる効率的な被洗浄物乾燥用エアーナイフを開発することに成功し、本発明としてここに提案するものである。

板状をなした被洗浄物９の表面に向ってエアーを吹き付け、洗浄作業後の乾燥処理を行うエアーナイフにおいて、エアーナイフ本体１のエアー吐出口２近傍に大気圧下でプラズマ放電可能な放電電極４を設け、プラズマ状態に励起された気体を被洗浄物９の表面に向って吹き付けられる様にして上記課題を解決した。この際、放電電極４はエアーナイフ本体１の内部に設けても良く、その外側に設けても良い。又、エアー吐出口２が被洗浄物９の方向を向く様に一対のエアーナイフ本体１，１を被洗浄物９を挟んで上下に対向して位置させ、対向したエアー吐出口２，２近傍にそれぞれ放電電極４，４を設け、一対の放電電極４，４間でプラズマ放電が行われる様にしても良い。

更に、エアーナイフ本体１の外側にそれに沿ってガス通路６を併設し、該ガス通路６下端のガス吐出口７近傍に大気圧下でプラズマ放電可能な放電電極４を設け、該ガス通路６からプラズマ状態に励起された気体を被洗浄物９の表面に向って吹き付けられる様にしても良い。

被洗浄物９の表面に向ってエアー吐出口２から勢いよくエアーを吹き出すと共に、高周波電源５から放電電極４に高周波電流を供給し、放電電極４，４間にプラズマ放電を起こさせ、これによってエアー吐出口２から吹き出されるエアーをプラズマ状態に励起させる。この様に、プラズマ状態に励起されたエアーが被洗浄物９の表面に吹き付けられると、被洗浄物９の表面に付着している水分はより効果的に揮散すると共に被洗浄物９の表面は改質される。

従って、従来はエアーナイフ、赤外線ヒーター、紫外線ランプでそれぞれ別々に独立して行っていた予備乾燥、仕上げ乾燥、表面改質は、この発明に係る被洗浄物乾燥用エアーナイフを用いた場合、一挙に実施されると共にラインの短縮化が可能となり、乾燥装置全体をコンパクト化することが出来、設置コストが下がると共に、保守調整も容易となり、効率よく高品質の乾燥作業を実施できる様になる。

なお、図５及び図７に示す様に、被洗浄物９を挟んで上下に放電電極４，４を位置させた場合には、被洗浄物９がプラズマ内を直接通過することになるので、被洗浄物９はより大きなプラズマ放電効果を受け、乾燥効率が向上する。

更に、図６、図７、図８に示すものの様に、エアーナイフ本体１とは別にガス通路６を設けたものにおいては、供給するガスを任意に選択することにより、状況に応じてより適切なプラズマ放電の為の雰囲気を形成することが出来、プラズマ放電をより安定的に実現することが出来る。

エアーナイフ本体１のエアー吐出口２近傍に大気圧下でプラズマ放電可能な放電電極４を設け、プラズマ状態に励起された気体を被洗浄物９の表面に向けて吹き付けて、被洗浄物の乾燥及び改質を同時に行える様にした点に本質的特徴がある。

図１はこの発明に係る被洗浄物乾燥用エアーナイフの実施例１の説明図である。図中１はエアーナイフ本体であり、先端にエアー吐出口２が、後端にエアー供給口３が設けられており、板状をなした被洗浄物９の表面に向ってエアーを吹き付けられる様になっている。そして、このエアーナイフ本体１内のエアー吐出口２の近傍には、大気圧下でプラズマ放電可能な一対の放電電極４，４が対向して取り付けられており、一方の放電電極４は高周波電源５に接続されており、もう一方の放電電極４は接地されている。

なお、放電電極４は図２に示すものの様に板状のものでも良い。なお、この被洗浄物乾燥用エアーナイフは、被洗浄物９の上下に対向して設置するのが普通であるが、被洗浄物９の片面側にだけ設置しても良い。又、図３及び図４に示すものの様に、放電電極４をエアー吐出口２の外側に設けても良い。更に、被洗浄物９の上下に対向してこの被洗浄物乾燥用エアーナイフを設置する場合には、図５に示すものの様に、上下のエアーナイフ本体１のエアー吐出口２，２にそれぞれ一つずつ放電電極４を設け、上下間でプラズマ放電が起こる様にしても良い。

この実施例１は上記の通りの構成を有するものであり、被洗浄物９の表面に向ってエアー吐出口２から勢いよくエアーを吹き出すと共に、高周波電源５から放電電極４に高周波電流を供給し、放電電極４，４間にプラズマ放電を起こさせ、これによってエアー吐出口２から吹き出されるエアーをプラズマ状態に励起せしめる。この様に、プラズマ状態に励起されたエアーが被洗浄物９の表面に吹き付けられると、被洗浄物９の表面に付着している水分は揮散し、その表面は改質される。

従って、従来はエアーナイフ、赤外線ヒーター、紫外線ランプでそれぞれ別々に独立して行っていた予備乾燥、仕上げ乾燥、表面改質は、この実施例においては、一挙に実施されることになる。なお、図５に示す様に、被洗浄物９を挟んで上下に放電電極４，４を位置させた場合には、被洗浄物９がプラズマ内を直接通過することになり、より効果的である。

図６はこの発明に係る被洗浄物乾燥用エアーナイフの実施例２の説明図であり、この実施例２においてはエアーナイフ本体１の外側に沿ってガス通路６が併設されており、該ガス通路６の下端はガス吐出口７、上端はガス導入口８となっており、ガス通路６内のガス吐出口７の近傍には大気圧下でプラズマ放電可能な一対の放電電極４，４が対向して取り付けられ、一方の放電電極４は高周波電源５に接続されており、もう一方の放電電極４は接地されている。

なお、この実施例２に係る乾燥装置用エアーナイフも、被洗浄物９の表面側に設置するだけではなく、図７に示す様に、被洗浄物９の表裏面側に対向して一対設けても良いことはもちろんである。又、被洗浄物９の表裏面側に一対設ける際には、図８に示す様に、上下一対のガス吐出口７，７にそれぞれ放電電極４，４を設けても良い。

この実施例２においては、エアーナイフ本体１とは独立したガス通路６が併設されているので、供給するガスやその濃度を自由に選択することが可能で、酸素、一酸化炭素、二酸化炭素、アルゴン、ネオン、キセノン、ヘリウム、窒素など、状況に応じてプラズマを発生させる所望の雰囲気を形成し、より安定したプラズマ放電を現実することが出来る。又、図８に示すものの様に、対向した一対のガス吐出口７，７近傍に放電電極４，４を設置した場合には、被洗浄物２が直接放電プラズマ内を通過することが出来、より効果的である。

なお、上記実施例１及び実施例２では、高周波電源５において、通常周波数は数十キロヘルツ乃至数十メガヘルツが使用されるが、放電可能であればこの範囲にとどまらず、マイクロ波帯（２４５０メガヘルツ等）を使用しても良い。この周波数帯であれば、放電電極４を用いず、空胴共振を利用して直接エアーナイフ本体１やガス通路６内での無極放電も可能となる。

精密機器、光学機器、電子機器等の部品製造の際に、大いに利用価値がある。

この発明に係る被洗浄物乾燥用エアーナイフの実施例１の断面図。 同じく、板状の放電電極を用いた実施例の断面図。 同じく、放電電極の位置を変えた実施例の断面図。 同じく、板状の放電電極を用いた実施例の断面図。 エアーナイフ本体を２個上下方向に対向して設けた実施例の断面図。 この発明に係る被洗浄物乾燥用エアーナイフの実施例２の断面図。 同じく、エアーナイフ本体を２個上下方向に対向して設けた実施例の断面図。 同じく、放電電極の位置を変えた実施例の断面図。

符号の説明

１ エアーナイフ本体
２ エアー吐出口
３ エアー供給口
４ 放電電極
５ 高周波電源
６ ガス通路
７ ガス吐出口
８ ガス導入口
９ 被洗浄物

Claims (8)

1. 板状をなした被洗浄物９の表面に向ってエアーを吹き付け、洗浄作業後の乾燥処理を行うエアーナイフにおいて、エアーナイフ本体１のエアー吐出口２近傍に大気圧下でプラズマ放電可能な放電電極４を設け、プラズマ状態に励起された気体を被洗浄物９の表面に向って吹き付けられる様にしたことを特徴とする被洗浄物乾燥用エアーナイフ。
2. 放電電極４がエアーナイフ本体１の内部に設けられていることを特徴とする請求項１記載の被洗浄物乾燥用エアーナイフ。
3. 放電電極４がエアーナイフ本体１のエアー吐出口２の外側に設けられていることを特徴とする請求項１記載の被洗浄物乾燥用エアーナイフ。
4. 板状をなした被洗浄物９の表面に向ってエアーを吹き付け、洗浄作業後の乾燥処理を行うエアーナイフにおいて、エアー吐出口２が被洗浄物９の方向を向く様に一対のエアーナイフ本体１，１を被洗浄物２を挟んで上下に対向して位置させ、対向したエアー吐出口２，２近傍にそれぞれ放電電極４，４を設け、上下一対の放電電極４，４間でプラズマ放電が行われる様にしたことを特徴とする被洗浄物乾燥用エアーナイフ。
5. 板状をなした被洗浄物表面に向ってエアーを吹き付け、洗浄作業後の乾燥処理を行うエアーナイフにおいて、エアーナイフ本体１の外側にそれに沿ってガス通路６を併設し、該ガス通路６下端のガス吐出口７近傍に大気圧下でプラズマ放電可能な放電電極４を設け、該ガス通路６からプラズマ状態に励起された気体を被洗浄物９表面に向って吹き付けられる様にしたことを特徴とする被洗浄物乾燥用エアーナイフ。
6. 放電電極４がガス通路６の内部に設けられていることを特徴とする請求項５記載の被洗浄物乾燥用エアーナイフ。
7. 放電電極４がガス通路６のガス吐出口７の外側に設けられていることを特徴とする請求項５記載の被洗浄物乾燥用エアーナイフ。
8. 板状をなした被洗浄物表面に向ってエアーを吹き付け、洗浄作業後の乾燥処理を行うエアーナイフにおいて、外側にガス通路６が併設された一対のエアーナイフ本体１をエアー吐出口２及びガス吐出口７が被洗浄物９の方向を向く様に被洗浄物９を挟んで上下に対向して位置させ、対向したガス吐出口７，７近傍にそれぞれ放電電極４を設け、上下一対の放電電極４，４間でプラズマ放電が行われる様にしたことを特徴とする被洗浄物乾燥用エアーナイフ。
   
   
   
   

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