JP2006059857A - 基板乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 移載保持部を乾燥させる機構を備えることにより、乾燥の短時間化を図ることができる基板乾燥装置を提供する。
【解決手段】 吸引通路３３を介して吸引すると、吸引穴４１から液滴を吸い出すことができるので、液滴で濡れている保持部材３５を短時間で乾燥させることができる。その結果、基板Ｗの乾燥処理に要する時間を短縮することができる。また、従来から設けてある支柱３１に吸引通路３３を形成し、保持部材３５に吸引穴４１等を形成するだけでよく、本機能を低コストで実現できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体ウエハや液晶表示装置用のガラス基板（以下、単に基板と称する）等の基板に対して乾燥を行う基板乾燥装置に関する。

従来、この種の装置として、基板を収容する容器と、収容した基板を容器内で回転可能に保持する回転保持部と、この回転保持部と容器外との間で基板を受け渡す際に基板を当接支持して移載し、基板の乾燥処理時には容器内で待避する移載保持部とを備えているものが挙げられる。（例えば、特許文献１参照）。

上記の装置により、水洗処理した基板を乾燥処理するには、例えば、次のように行われる。

すなわち、移載保持部が容器内から容器外へ向かって伸長して基板を受け取り、容器内に収縮して基板を容器内に収容する。そして、回転保持部に基板を移載した後、移載保持部は容器内で回転保持部に干渉しない位置に待避する。この状態で、回転保持部が回転し、基板に付着している液滴等を遠心力で振り切って乾燥処理を行う。
特開平１１−１４５１０１号公報

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。

すなわち、従来の装置は、基板から周囲に振り切られた液滴が容器内で待避している移載保持部に付着して濡れることになる。また、上記の回転処理の前には、純水、水素水、炭酸水等を供給するリンスを行うのが一般的であるので、移載保持部に付着する液滴の量は、元々基板に付着していて容器内に持ち込まれる液滴の量よりもさらに多くなる。このような状態で、乾燥を終えた基板を移載保持部で移載すると、乾燥させた基板に再び液滴が付着してしまうという不都合が生じる。そこで、通常は、基板を回転させて乾燥させるのに要する時間と、上記の理由で液滴が付着した移載保持部を乾燥させるのに要する時間とを考慮する必要があるので、乾燥が長時間化するという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、移載保持部を乾燥させる機構を備えることにより、乾燥の短時間化を図ることができる基板乾燥装置を提供することを目的とする。

本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。

すなわち、請求項1に記載の発明は、基板を乾燥する基板乾燥装置において、基板を収容する容器と、前記容器内で基板を保持しつつ回転させる回転保持部と、前記回転保持部と前記容器外との間で基板を当接支持しつつ移載し、かつ前記容器内で基板を乾燥する際に前記容器内に収容される移載保持部とを備え、前記移載保持部は、液滴を吸引する吸引機構を備えていることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項1に記載の発明によれば、移載保持部が吸引機構を備えているので、基板から飛散して移載保持部に付着した液滴や、リンスによって移載保持部に付着した液滴を吸引して乾燥させることができる。したがって、短時間のうちに移載保持部を乾燥させることができるので、基板を移載するまでの時間を短縮することができる。その結果、基板の乾燥に要する時間を短縮することができる。

本発明において、前記移載保持部は、移載時に伸縮する支柱と、基板の端縁を当接支持するための溝を有する保持部材とを備え、前記吸引機構は、前記支柱に形成されている吸引通路と、前記保持部材の溝に開口し、前記吸引通路に連通している吸引穴とを備えていることが好ましい（請求項２）。吸引通路を介して吸引すると、吸引穴から液滴を吸い出すことができるので、基板を当接支持する保持部材を短時間で乾燥させることができる。また、従来から設けてある支柱に吸引通路を形成し、保持部材に吸引穴を形成するだけでよく、本機能を低コストで実現できるという利点もある。

本発明において、前記移載保持部は、移載時に伸縮する支柱と、基板の端縁を当接支持するための溝を有する保持部材とを備え、前記吸引機構は、前記保持部材の溝に開口している吸引穴と、前記支柱とは別体で、前記支柱が収縮した際に前記吸引穴に連通接続される吸引管とを備えていることが好ましい（請求項３）。移載保持部を待避させるために支柱を収縮させると、保持部材の吸引穴に吸引管が連通接続されるので、支柱とは別体の吸引管を介して保持部材を短時間で乾燥させることができる。収縮する可動の支柱よりも、支柱とは別体の吸引管を設ける方が、本機能を比較的容易に構成することができる。

本発明において、前記吸引管は、前記容器側に配設された第１吸引管と、前記保持部材側に配設された第２吸引管と、前記第１吸引管と前記第２吸引管のいずれかの一方の端部に形成された凹部及び他方の端部に形成された凸部を有する係合部と、を備えていることが好ましい（請求項４）。吸引管を第１吸引管と第２吸引管で構成し、これらを係合部で係合させることにより、支柱が収縮した際に吸引穴と吸引管とを連通させることができる。また、係合部を備えているので、第１吸引管と第２吸引管とが多少軸ズレしたとしても確実に連通接続させることができる。

本発明において、前記移載保持部は、移載時に伸縮する支柱と、基板の端縁を当接支持する溝を備えた保持部材とを備え、前記吸引機構は、前記保持部材の溝に開口し、前記支柱が収縮した際の前記容器側に開口している吸引穴と、前記支柱が収縮した際に前記保持部材が位置する前記容器部分に形成され、前記支柱が収縮した際に前記吸引穴に連通接続される吸引部とを備えていることが好ましい（請求項５）。支柱が収縮した際に、吸引穴に吸引部が連通接続されるので、吸引部を介して吸引することにより、保持部材を乾燥させることができる。また、容器内の排気についても移載保持部の吸引口を介して行うので、真空減圧乾燥等のように排気量が少ない場合に好適である上、排気経路を余分に容器に設ける必要がなく、容器の構成を複雑化することがない。

本発明において、前記吸引機構は、下流側に気液分離ユニットを備えていることが好ましい（請求項６）。液滴とともに気体を吸引するので、気液分離ユニットによってこれらを分離した上で、それぞれに適した廃棄処理が可能である。

また、本発明において、基板の処理時には、前記容器内に気体を供給する気体供給手段をさらに備えていることが好ましい（請求項７）。気体供給手段で気体を容器内に供給することにより、さらに乾燥処理時間を短縮可能である。

本発明に係る基板乾燥装置によれば、移載保持部が吸引機構を備えているので、基板から飛散して移載保持部に付着した液滴や、リンスによって移載保持部に付着した液滴を吸引して乾燥させることができる。したがって、短時間のうちに移載保持部を乾燥させることができるので、基板を移載するまでの時間を短縮することができ、その結果として、乾燥の短時間化を図ることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例1を説明する。

図１は、実施例１に係る基板乾燥装置の概略構成を示す縦断面図であり、図２は、移載保持部を側面から見て拡大した縦断面図である。

基板乾燥装置は、複数枚の基板Ｗを収容するための容器１と、基板Ｗを容器１内で回転可能に保持する回転保持部３と、この回転保持部３と容器１の外部との間で基板Ｗを受け渡す際に基板Ｗを当接支持して移載し、基板Ｗの処理時には容器１の内部にて待避する移載保持部５とを備えている。容器１は、内部が円形状を呈し、回転保持部３が回転する際に干渉せず、かつその内壁側に待避している移載保持部５が干渉しない程度の内径を有する。

容器１は、その上部に、基板Ｗの径よりやや大なる幅を備えた搬入出口７を備えている。この搬入出口７には、容器１の右側方との間でスライド移動することにより、搬入出口７を開閉するスライド蓋９が配備されている。スライド蓋９は、単純に側方へスライドするのではなく、回転保持部３との干渉を避けるように、一旦僅かに上昇した後、側方へスライドするように開閉が制御される。

容器１の右側方に形成されている肉厚部１１には、本発明における気体供給手段に相当する気体ノズル１３と、リンスノズル１５とが穿たれている。気体ノズル１３には、窒素ガス供給源が連通接続され、リンスノズル１５には、リンス液供給源が連通接続されている。窒素ガス供給源からは、例えば、乾燥促進のために２５〜５０℃以上に加熱された窒素ガスが供給される。リンス液供給源からは、例えば、ホット純水がリンス液として供給される。

容器１の左側方に形成されている肉厚部１７には、図示しない回転モータが配設されており、動力伝達機構を介して回転保持部３を回転駆動する。この肉厚部１７と、上述した肉厚部１１との上面には、スライド蓋９との間の機密性を高めるためにパッキン１９が埋設されている。回転保持部３は、逆Ｙ字状を呈する枠体３ａと、枠体３ａの先端部付近に設けられた把持部材３ｂとを備えている。各々の把持部材３ｂは、回転中心に向けて形成された、基板Ｗの端縁を当接支持するための溝を、図１における紙面方向（奥行き方向）に複数個備えている。

容器１の下部に形成されている基台２１には、空気排出口２３と、液体排出口２５とが容器１内に連通接続されている。基台２１の中央部には、容器１に連通した案内穴２７が形成されている。この案内穴２７には、リニアガイド２９が配設されており、移載保持部５の下部に延出されている支柱３１の昇降動作が円滑に行われるようになっている。なお、支柱３１の伸縮・昇降動作を行う手段については図示省略してあるが、図１に二点鎖線で示す容器１の上方にあたる「受け渡し位置」と、図１に実線で示す容器１の底部にあたる「待避位置」との間にわたって昇降される。また、基板Ｗを回転保持部３との間で移載する際には、これらの間であって待避位置の僅かに上方にあたる「移載位置」に移動される。

支柱３１には、内部に吸引通路３３が形成されている。支柱３１の上端部には、正面から見て円弧状を呈する保持部材３５が配設されている。この保持部材３５は、基板Ｗの下側の端縁や表裏面に当接して基板Ｗの姿勢を起立姿勢に維持するための溝３７及び突起３９が形成されている。突起３９は、正面側から見て三箇所に形成されている。

保持部材３５の溝３７は、基板Ｗの厚みより若干幅広に形成されている。また、その底部には、吸引穴４１が形成されている。各吸引穴４１は、保持部材３５に形成された連絡通路４３によって連通接続されているとともに、支柱３１の吸引通路３３に連通接続されている。

上述した空気排気口２３には真空吸引源４５が連通接続され、液体排出口２５はドレインに連通接続されている。また、支柱３１の吸引通路３３には、気液分離ユニット４７が連通接続されている。気液分離ユニット４７は、ドレインと吸引源４９に連通されている。つまり、吸引源４９によって吸引された液滴等を含む気体は、気液分離ユニット４７にて液体と気体に分離され、それぞれドレインと吸引源４９に向かう。

なお、上述した吸引通路３３と、吸引穴４１とが本発明における吸引機構に相当する。

次に、図３〜図６を参照して、上述した構成の基板乾燥装置の動作について説明する。なお、図３〜図６は、動作説明に供する図である。なお、初期状態としては、上部に位置している把持部材３ｂが干渉しない位置に待避している。また、基板Ｗは、ある純水処理等を行った後であり、全体にわたって基板Ｗが濡れているものとする。

まず、図３に示すように、スライド蓋９を右側方に移動させ、搬入出口７を開放する。そして、図示しない昇降手段を作動させて、支柱３１を伸長させる。これにより移載保持部５の保持部材３５が搬入出口７の上方にあたる「受け渡し位置」に移動される。図示しない搬送手段から処理対象の複数枚の基板Ｗを保持部材３５が受け取ると、支柱３１を収縮させて「移載位置」に移動させ、複数枚の基板Ｗを回転保持部３に渡す。

図４に示すように、基板Ｗが回転保持部３に渡されると、上部の把持部材３ｂが基板Ｗの上縁を把持して基板Ｗを三箇所で保持する。その後、支柱３１が収縮し、移載保持部５の保持部材３５を「待避位置」に移動させるとともに、スライド蓋９を元の位置に戻して容器１の内部を閉塞する。このとき移載保持部５は、濡れていた基板Ｗを搬送したので、全体的に純水等が付着して濡れている。

容器１の内部が閉塞されると、真空吸引源４５を作動させて容器１の内部を減圧する。なお、液体排出口２５には逆止弁等が配設されているので、液体排出口２５からは外気が流入しないようになっている。所定の圧力まで減圧されるとともに、回転保持部３を低速で回転させる。さらに、リンスノズル１５からリンス液を供給する。これにより基板Ｗ及び回転保持部３に付着している純水等がリンス液で置換されるとともに、遠心力により容器１の内壁に飛散する。このとき飛散した液滴等は、液体排出口２５を通して排出されるが、移載保持部５は、飛散した純水やリンス液等によって搬入されたときよりもさらに濡れている。

所定時間だけ上記のリンス処理を行った後、図５に示すようにリンスノズル１５からのリンス供給を停止するとともに、回転保持部３を高速で回転させる。そして、気体ノズル１３から窒素ガスを供給させる。すると、基板Ｗ及び回転保持部３が窒素ガスによって乾燥される。さらに、図６に示すように、吸引源４９を作動させて、吸引通路３３を介して保持部材３５の吸引穴４１から吸引を行う。すると、保持部材３５に付着していた液滴が吸引されて気液分離ユニット４７に送り込まれる。送り込まれた気液は、ここで気体と液体に分離され、液体はドレインに、気体は吸引源４９に送られる。このように気液分離ユニット４７によって分離するので、気体と液体に適した廃棄処理が可能である。

このようにして所定時間の吸引を行った後、回転保持部３の回転を停止させるとともに、減圧及び窒素ガスの供給を停止させ、スライド蓋９を開放させた後、完全に乾燥されている移載保持部５を上昇させて基板Ｗを受け取って容器１の外部に搬出させる。これらの一連の動作によって基板Ｗに対する乾燥処理が完了する。

上記のように吸引通路３３を介して吸引すると、吸引穴４１から液滴を吸い出すことができるので、液滴で濡れている保持部材３５を短時間で乾燥させることができる。その結果、基板Ｗの乾燥処理に要する時間を短縮することができる。また、従来から設けてある支柱３１に吸引通路３３を形成し、保持部材３５に吸引穴４１等を形成するだけでよく、本機能を低コストで実現できるという利点もある。

次に、図面を参照して本発明の実施例２を説明する。

図７は、実施例２に係る基板乾燥装置の概略構成を示す縦断面図である。なお、上述した実施例１と同様の構成については、同符号を付すことで詳細な説明については省略する。

本実施例装置は、上記の実施例１のように支柱３１に吸引通路３３を形成するのではなく、支柱３１とは別体の吸引管５１を備えている。この吸引管５１は、正面側から見て二箇所に形成されており、各々が可動管５３と固定管５５とを備えている。

可動管５３は、保持部材３５の下面に形成されており、保持部材３５の連絡通路４３に連通接続されている。また、固定管５５は、可動管５３の下方にあたる容器１の内周面下部に突出形成されており、基台２１に形成されている基台通路５６を介して気液分離ユニット４７及び吸引源４９に連通接続されている。可動管５３は、保持部材３５が昇降するのに合わせて昇降する。したがって、支柱３１が収縮して移載保持部５が図７に示すような「待避位置」に移動した際には、可動管５３と固定管５５とが当接する。

このように「待避位置」においては、保持部材３５の吸引穴４１に吸引管５１が連通接続されるので、支柱３１とは別体の吸引管５１を介して保持部材３５を短時間で乾燥させることができる。実施例１のように収縮する可動の支柱３１とは別体の吸引管５１を設ける方が、可動部分に係わっていないだけに本機能を比較的容易に構成することができる。

なお、上記の可動管５３と固定管５５とを柔軟に連通接続する蛇腹を構成に加え、可動管５３と固定管５５とが「待避位置」であっても離間して当接しない構成としてもよい。これにより可動管５３と固定管５５との当接部分における発塵を防止することができる。

次に、図面を参照して本発明の実施例３を説明する。

図８は、実施例３に係る基板乾燥装置の要部を示す縦断面図である。なお、同じ構成については上述した実施例２と同様に詳述しない。

本実施例は、上述した実施例２の変形である。

固定管５５の上部の外周部分に、上方への張り出し部５７が形成されている。この張り出し部５７の内径は、可動管５３の外径よりやや大きく形成してある。このような張り出し部５７を備えた固定管５５と可動管５３とによって吸引管５９を構成している。なお、固定管５５が本発明における第１吸引管に相当し、可動管５３が第２吸引管に相当し、張り出し部５７が係合部に相当する。

このように吸引管５９を可動管５３と固定管５５で構成し、これらを張り出し部５７で係合させることにより、支柱３１が収縮した際に吸引穴４１と吸引管５９とを連通させることができる。また、張り出し部５７を備えているので、可動管５３と固定管５５とが多少軸ズレしたとしても確実に連通接続させることができる。

なお、上述した実施例は、張り出し部５７を固定管５５側に設けているが、これに代えて可動管５３側に設けるようにしてもよい。

次に、図面を参照して本発明の実施例４を説明する。

図９は、実施例４に係る基板乾燥装置の要部を示す縦断面図である。なお、同じ構成については、上記実施例２〜３と同様に取り扱う。

本実施例は、保持部材３５の下面であって、正面から見て二箇所の位置に吸引穴６１が形成されている。この吸引穴６１は、支柱３１が収縮して保持部材３５が「待機位置」に移動した際に、本発明における吸引部に相当する空気排出口２３及び液体排出口２５に開口が臨むようになっている。また、基台２１の上面にあたる容器１の内壁であって、空気排出口２３と液体排出口２５の周囲には、機密性を高めるためのシール部６３が形成されている。保持部材３５が「待機位置」（図９の二点鎖線で示す位置）に下降すると、シール部６３と保持部材３５の下面により、吸引穴６１を除いて空気排出口２３と液体排出口２５とが容器１の内部に対して閉塞される。

このような構成の基板乾燥装置では、支柱３１が収縮した際に、吸引穴６１に空気排出口２３及び液体排出口２５が連通接続されるので、これらを介して吸引することにより、保持部材３５を乾燥させることができる。また、容器１内の排気についても流量的に大きくすることができない移載保持部５の吸引穴６１を介して行うので、真空減圧乾燥等のように排気量が少ない場合に好適である上、上述した実施例２，３のように基台通路５６等の排気経路を余分に容器１の基台２１に設ける必要がなく、容器１の構成を複雑化することがない。

本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した各実施例では、吸引穴４１の下流側に気液分離ユニット４５を備えているが、廃水処理等の関係で分離する必要がない等の場合には気液分離ユニット４５を備える必要はない。

（２）上述した各実施例では、容器１内に窒素ガスを供給する気体ノズル１３を備えているが、回転駆動による遠心力だけで液滴を振り切って乾燥処理を行う場合には、この構成を備える必要はない。

（３）上述した各実施例では、回転保持部３がＹ字状の枠体３ａと把持部材３ｂとを備える構成となっているが、Ｙ字状の枠体３ａに代えて円形状の枠体としてもよい。

（４）本発明における吸引機構としては、上述した実施例１〜４に記載の構成に限定されるものではなく、例えば、移載保持部５の保持部材３５を多孔質部材で構成し、保持部材３５の全体から吸引して液滴を除去するようにしてもよい。また、保持部材３５を撥水部材で構成して液滴を離脱しやすくしたり、反対に保持部材３５を親水部材で構成し、液滴の拡がりを早めて吸引されやすくしたりする構成を採用してもよい。

実施例１に係る基板乾燥装置の概略構成を示す縦断面図である。 移載保持部を側面から見て拡大した縦断面図である。 動作説明に供する図である。 動作説明に供する図である。 動作説明に供する図である。 動作説明に供する図である。 実施例２に係る基板乾燥装置の概略構成を示す縦断面図である。 実施例３に係る基板乾燥装置の要部を示す縦断面図である。 実施例４に係る基板乾燥装置の要部を示す縦断面図である。

符号の説明

Ｗ … 基板
１ … 容器
３ … 回転保持部
５ … 移載保持部
７ … 搬入出口
９ … スライド蓋
１３ … 気体ノズル（気体供給手段）
３１ … 支柱
３３ … 吸引通路（吸引機構）
３５ … 保持部材
４１ … 吸引穴（吸引機構）
４３ … 連絡通路
４５ … 真空吸引源
４７ … 気液分離ユニット
４９ … 吸引源

Claims (7)

1. 基板を乾燥する基板乾燥装置において、
   基板を収容する容器と、
   前記容器内で基板を保持しつつ回転させる回転保持部と、
   前記回転保持部と前記容器外との間で基板を当接支持しつつ移載し、かつ前記容器内で基板を乾燥する際に前記容器内に収容される移載保持部とを備え、
   前記移載保持部は、液滴を吸引する吸引機構を備えていることを特徴とする基板乾燥装置。
2. 請求項１に記載の基板乾燥装置において、
   前記移載保持部は、基板の移載時に伸縮する支柱と、基板の端縁を当接支持するための溝を有する保持部材とを備え、
   前記吸引機構は、前記支柱に形成されている吸引通路と、前記保持部材の溝に開口し、前記吸引通路に連通している吸引穴とを備えていることを特徴とする基板乾燥装置。
3. 請求項１に記載の基板乾燥装置において、
   前記移載保持部は、移載時に伸縮する支柱と、基板の端縁を当接支持するための溝を有する保持部材とを備え、
   前記吸引機構は、前記保持部材の溝に開口している吸引穴と、前記支柱とは別体で、前記支柱が収縮した際に前記吸引穴に連通接続される吸引管とを備えていることを特徴とする基板乾燥装置。
4. 請求項３に記載の基板乾燥装置において、
   前記吸引管は、前記容器側に配設された第１吸引管と、前記保持部材側に配設された第２吸引管と、前記第１吸引管と前記第２吸引管のいずれかの一方の端部に形成された凹部及び他方の端部に形成された凸部を有する係合部と、を備えていることを特徴とする基板乾燥装置。
5. 請求項１に記載の基板乾燥装置において、
   前記移載保持部は、移載時に伸縮する支柱と、基板の端縁を当接支持する溝を備えた保持部材とを備え、
   前記吸引機構は、前記保持部材の溝に開口し、前記支柱が収縮した際の前記容器側に開口している吸引穴と、前記支柱が収縮した際に前記保持部材が位置する前記容器部分に形成され、前記支柱が収縮した際に前記吸引穴に連通接続される吸引部とを備えていることを特徴とする基板乾燥装置。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の基板乾燥装置において、
   前記吸引機構は、下流側に気液分離ユニットを備えていることを特徴とする基板乾燥装置。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の基板乾燥装置において、
   基板の処理時には、前記容器内に気体を供給する気体供給手段をさらに備えていることを特徴とする基板乾燥装置。
   

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