JP2853433B2 - 乾燥方法および乾燥装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハ，ガラス
基板およびディスク基板等の被乾燥物を水洗した後に乾
燥させる乾燥方法および乾燥装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体ウエハ，ガラス基板および
ディスク基板等は、水洗された後に例えばアルコール等
の溶剤蒸気中に晒されて水切り乾燥されていた。この種
の従来の乾燥装置を図３および図４によって説明する。

【０００３】図３は従来の水切り乾燥装置を示す断面
図、図４は従来の水切り乾燥装置での被乾燥体の搬入，
搬出時の速度パターンを示すグラフである。

【０００４】これらの図において、１は例えば半導体ウ
エハ等の被乾燥体、２はこの被乾燥体１を保持するキャ
リアである。３は乾燥装置本体としての溶剤槽で、この
溶剤槽３の下部には溶剤４が溜められている。

【０００５】溶剤槽３は溶剤溜部の底を構成する仕切板
３ａを備え、その仕切板３ａの下側に溶剤加熱用のヒー
ター５が取付けられている。溶剤４はこのヒーター５で
加熱されて蒸気６となって溶剤槽３中に蒸発されること
になる。

【０００６】７は前記蒸気６を冷却するクーラーで、こ
のクーラー７は溶剤槽３の内側上部に固定されている。
８は前記キャリア２を溶剤槽３に対して出入りさせるた
めの駆動機構である。この駆動機構８は、キャリア２を
不図示の水洗槽から溶剤槽３へ導いて溶剤槽３の上部開
口部から下降させて溶剤槽内の所定位置に位置づけ、乾
燥後に上部開口部から溶剤槽外へ搬送するように構成さ
れている。そして、この駆動機構８では、キャリア２を
搬送するときの速度が３m／secに設定されていた。

【０００７】９は被乾燥体１の表面で凝縮・液化した溶
剤４を受ける受け皿で、この受け皿９は溶剤槽３内であ
ってキャリア２の下方となる位置に固定されている。１
０はこの受け皿９に適下した凝縮液を排出するためのド
レインである。

【０００８】なお、図４において縦軸は被乾燥体の昇降
速度を示し、横軸は経過時間を示す。縦軸は横軸より上
側が被乾燥体取出し時を示し、下側が被乾燥体搬入時を
示す。また、１１は被乾燥体の搬入（下降）速度パター
ン、１２は被乾燥体が溶剤蒸気６中で停止している時
間、１３は被乾燥体の取出し（上昇）速度パターンであ
る。

【０００９】次に、上述した従来の水切り乾燥装置を使
用して被乾燥体１を乾燥させる方法について説明する。
被乾燥体１を溶剤槽３に搬送する前に、溶剤４をヒータ
ー５によって間接加熱し、溶剤槽３内に蒸発させる。こ
のときにはクーラー７を作動させておき、溶剤槽３の上
部の溶剤蒸気６をクーラー７によって冷却して凝縮させ
るようにする。すなわち、動的平衡状態における循環系
が形成され、溶剤槽３内に溶剤蒸気６で満たされた蒸気
層が形成される。

【００１０】その後、水洗の終了した被乾燥体１をキャ
リア２ごと溶剤槽３内に導く。キャリア２によって保持
された被乾燥体１は、駆動機構８により溶剤槽３の上部
開口部から搬入される。このときには、図４に示した搬
入速度パターン１１に則って３m／sec程度の低速度で搬
入される。

【００１１】ここで、水分の付着している被乾燥体１の
表面に溶剤蒸気６が凝縮し、表面上の水分と混合置換さ
れる。上記の過程により被乾燥体１の水分が除去され
る。なお、この乾燥工程は被乾燥体１の温度が溶剤蒸気
と同一温度に達した時点で終了される。

【００１２】次に、被乾燥体１は駆動機構８により取出
し速度パターン１３に則って搬入時と同様に３m／sec程
度の低速度で溶剤槽３から取出される。このとき、被乾
燥体１は溶剤４の沸点まで加熱されており、溶剤４の蒸
発潜熱は十分低いことから容易に乾燥される。このよう
にして被乾燥体１が乾燥されることになる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の乾燥
装置では被乾燥体１を一定かつ低速度で動作させなけれ
ばならず、長い処理時間が必要であった。

【００１４】なお、被乾燥体１を３m／sec以上の速度で
昇降させると、被乾燥体１表面の水分と溶剤蒸気６の凝
縮により生じる液体とが被乾燥体１の移動に伴い高速で
被乾燥体１表面を流れるため、被乾燥体１表面や端面に
付着していた微小な異物が流れ出し、被乾燥体１が汚染
されてしまう。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る乾燥方法
は、被乾燥物が溶剤蒸気外を移動するときの速度を、溶
剤蒸気中を移動するときの速度より速めたものである。

【００１６】本発明に係る乾燥装置は、被乾燥物を搬送
する搬送装置に、被乾燥物が溶剤蒸気外を移動するとき
の速度を、溶剤蒸気中を移動するときの速度より速める
加減速機構を設けたものである。

【００１７】

【作用】被乾燥物が溶剤蒸気に晒されていないときに搬
送速度が高められ、被乾燥物を溶剤槽に対して出し入れ
するときの時間が短縮する。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１および図２に
よって詳細に説明する。図１は本発明に係る水切り乾燥
装置の断面図、図２は本発明に係る水切り乾燥装置での
被乾燥体の搬入，搬出時の速度パターンを示すグラフで
ある。これらの図において前記図３および図４で説明し
たものと同一もしくは同等部材については、同一符号を
付し詳細な説明は省略する。

【００１９】これらの図において、２１はキャリア２の
動作速度を変えるための加減速機構、２２は溶剤蒸気６
により形成される蒸気層と大気との境界を示す仮想境界
線である。

【００２０】前記加減速機構２１は、被乾燥体１が仮想
境界線２２の上側（大気側）を移動するときと、仮想境
界線２２の下側（蒸気層側）を移動するときとで移動速
度を変える構成とされている。その移動速度は、大気側
を移動するときの速度が、溶剤蒸気６中を移動するとき
の速度より速くなるように設定されている。

【００２１】すなわち、速度パターンとしては図２に示
すように、搬入時には被乾燥体１が仮想境界線２２に接
するまでの比較的速い搬入速度パターン２３と、被乾燥
体１が仮想境界線２２と接してから蒸気層中を下降する
比較的遅い従来と略同速の搬入速度パターン２４とに分
けられる。また、被乾燥体１が乾燥後に上昇して溶剤層
３から取出されるときには、仮想境界線２２を越えるま
での比較的遅い従来と略同速の取出し速度パターン２５
と、仮想境界線２２を越えてから後の比較的速い取出し
速度パターン２６とに分けられる。

【００２２】次に、本発明に係る水切り乾燥装置を使用
した乾燥方法について説明する。先ず、従来通りに溶剤
槽３中に溶剤蒸気６を発生させ、その溶剤槽３に水洗後
の被乾燥体１を搬入する。

【００２３】搬入時には、被乾燥体１は大気中を移動し
て仮想境界線２２と接するまでは図２中の搬入速度パタ
ーン２３に則って比較的速い速度で移動される。そし
て、仮想境界線２２と接した後は、被乾燥体１は減速さ
れて搬入速度パターン２４に則った速度で下降される。
このときの下降速度としては、３m／sec程度とされる。

【００２４】このようにして被乾燥体１を溶剤槽３に搬
入すると、被乾燥体１は溶剤蒸気６中を低速度で下降さ
れるため、被乾燥体１の表面の水分と溶剤蒸気６の凝縮
により発生する液体は、高流速で被乾燥体１の表面を流
れることはない。これにより、被乾燥体１の表面や上部
端面に付着している異物が流出し、被乾燥体１が汚染さ
れるのを防止できる。

【００２５】その後、被乾燥体１は溶剤槽３内の所定位
置に位置づけられて停止し、一定時間（この時間を図２
中符号１２で示す）停止されて水分が除去される。一定
時間経過後、被乾燥体１は図２の取出し速度パターン２
５に則って３m／sec程度の低速度で溶剤蒸気６中を上昇
される。これにより被乾燥体１の汚染を防止できる。

【００２６】被乾燥体１が蒸気層より搬出され、仮想境
界線２２を越えて離れた後は、被乾燥体１は取出し速度
パターン２６に則って比較的速い速度で上昇されて溶剤
槽３から取出される。

【００２７】したがって、本発明に係る水切り乾燥装置
を使用すると、被乾燥体１が溶剤蒸気６に晒されていな
いときに搬送速度が高められるから、被乾燥体１が汚染
されるのを防ぎつつ被乾燥体１の出し入れに要する時間
を短縮できる。

【００２８】また、被乾燥体１を溶剤蒸気６に晒して乾
燥させるに当たり本実施例のように溶剤槽３内の溶剤蒸
気６中に被乾燥体１を搬入させる構成とすると、被乾燥
体の周囲に溶剤蒸気を流入させる構造の装置に較べて高
スループット，低ランニングコストであり、しかも、装
置を低コストで得られて小型化が容易であるという利点
がある。

【００２９】なお、本実施例ではキャリア２の動作速度
を可変するために加減速機構２１を駆動機構８とは別に
設けた例について説明したが、駆動機構８に加減速機能
をもつサーボモータ，ステッピングモータ等を使用する
ことでキャリア２の動作速度を変えるようにすることも
できる。そのようにすると水切り乾燥装置を小型化する
ことができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る乾燥方
法は、被乾燥物が溶剤蒸気外を移動するときの速度を、
溶剤蒸気中を移動するときの速度より速めたものであ
り、本発明に係る乾燥装置は、被乾燥物を搬送する搬送
装置に、被乾燥物が溶剤蒸気外を移動するときの速度
を、溶剤蒸気中を移動するときの速度より速める加減速
機構を設けたものであるため、被乾燥物が溶剤蒸気に晒
されていないときに搬送速度が高められ、被乾燥物を溶
剤槽に対して出し入れするときの時間が短縮する。

【００３１】したがって、被乾燥物が汚染されるのを抑
えつつ乾燥工程に要する時間を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る水切り乾燥装置の断面図である。

【図２】本発明に係る水切り乾燥装置での被乾燥体の搬
入，搬出時の速度パターンを示すグラフである。

【図３】従来の水切り乾燥装置を示す断面図である。

【図４】従来の水切り乾燥装置での被乾燥体の搬入，搬
出時の速度パターンを示すグラフである。

【符号の説明】

１ 被乾燥体 ３ 溶剤槽 ４ 溶剤 ６ 溶剤蒸気 ８ 駆動装置 ２１ 加減速機構 ２２ 仮想境界線

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被乾燥物を溶剤蒸気中に搬送して溶剤蒸
   気に晒し乾燥させる乾燥方法において、前記被乾燥物が
   溶剤蒸気外を移動するときの速度を、溶剤蒸気中を移動
   するときの速度より速めたことを特徴とする乾燥方法。
2. 【請求項２】 被乾燥物を溶剤槽中に搬送して溶剤蒸気
   に晒し乾燥させる乾燥装置において、前記被乾燥物を搬
   送する搬送装置に、被乾燥物が溶剤蒸気外を移動すると
   きの速度を、溶剤蒸気中を移動するときの速度より速め
   る加減速機構を設けたことを特徴とする乾燥装置。