JP3245674B2 - 乾燥処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば半導体ウ
エハやガラス基板等の被処理体を回転させて乾燥させる
乾燥処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体ウエハやガラス基板等
（以下にウエハ等という）の被処理体に各種の処理を施
して半導体製品や液晶表示製品等を製造する過程におい
ては、これらウエハ等の被処理体に各種の薬液等を作用
させることから、例えば薬液処理後に被処理体に残留す
る薬液を除去する目的で、純水等を用いた洗浄が行わ
れ、その後に被処理体に付着した水分を除去する乾燥処
理が行われている。

【０００３】このために用いられる乾燥処理装置とし
て、遠心力を利用してウエハ等に付着している洗浄液等
の水滴を除去するいわゆる公転式の乾燥処理装置が知ら
れている。また、薬液の無駄や装置の大型化を解消する
ために、複数のウエハ等を収容するキャリアを用いず
に、キャリアレスにて定数枚例えば２５枚のウエハ等を
まとめてクレードルと称する支持手段にて保持して乾燥
処理する乾燥処理装置が知られている。この乾燥処理装
置は、回転手段により回転する回転体と、この回転体の
回転中心に対して対称位置に配設される一対のクレード
ルを、処理容器内に配設してなり、両クレードルにそれ
ぞれ複数枚例えば２５枚のウエハを垂直に保持させた
後、クレードルを離間させ、次いで回転体を回転するこ
とにより、クレードルを水平な乾燥姿勢に位置させると
共に、遠心力によってウエハに付着した洗浄液を飛散さ
せて乾燥することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の乾
燥処理装置においては、多数配列されたウエハに乾燥用
空気を均一に接触させる必要があり、そのためには、空
気の取入や取り込んだ空気をウエハに均一に接触させ、
ウエハに付着する水滴を飛散させて乾燥させるようにし
なければならない。したがって、乾燥用空気を有効に取
り入れ、取り入れた空気を効率良くウエハに接触させる
ことが重要である。

【０００５】また、乾燥処理装置の駆動源や周辺機器か
らの発塵や帯電等によって乾燥用空気中にパーティクル
等が含まれることがあり、乾燥処理時にパーティクル等
がウエハに付着してコンタミネーションが発生するとい
う問題もある。更には、排気された空気の処理室側への
逆流によってウエハにパーティクルが付着する虞れもあ
る。

【０００６】この発明は上記事情に鑑みなされたもの
で、乾燥空気を有効に利用して、パーティクルの付着及
びコンタミネーションの発生を防止し、かつ乾燥効率の
向上を図れるようにした乾燥処理装置を提供することを
目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、回転手段により回転される
回転体と、この回転体の上方において回転体の上方位置
に配設されると共に、回転体と共に回転する被処理体用
支持手段と、上記回転体及び支持手段を包囲する処理容
器とを具備する乾燥処理装置において、 上記処理容器
の側部に、底部から少なくとも上記回転体の上面高さ位
置まで開口する排気口を形成すると共に、この排気口に
処理容器排気管を接続し、 上記回転体の回転軸と、こ
の回転軸を回転自在に支承するシールカバーとの隙間に
軸排気管を接続し、 少なくとも上記回転手段を収容す
る室に室排気管を接続し、 上記軸排気管を室排気管内
に突入させると共に、軸排気管の端部を下流側に向けて
折曲して合流させ、室排気管に比べて軸排気管内の排気
流の流速を速くして室排気管内の排気を吸引するように
した、ことを特徴とする。

【０００８】上記請求項１記載の発明において、上記被
処理体支持手段は、回転体の上方位置に配設されて回転
体と共に回転するものであれば１つでもよく、あるい
は、２つ、３つ等の複数個であってもよい。支持手段を
複数個具備する場合には、複数の支持手段を、回転体の
回転中心に関して対称位置に配設する方が好ましい（請
求項２）。ここで、対称位置とは、回転中心から同距離
の位置に配設されることを含む意味である。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１又は２の
いずれかに記載の乾燥処理装置において、 上記排気口
に排気ダクトを接続すると共に、この排気ダクト内に、
排気中の気液を分離する気液分離手段を配設してなる、
ことを特徴とする。

【００１０】請求項４記載の発明は、請求項１記載の乾
燥処理装置において、 上記被処理体用支持手段は、各
被処理体を保持するための複数の溝が形成された少なく
とも一対の下部支持体と、上記下部支持体とそれぞれ係
合して回転体と共に一体的に回転され、かつ、被処理体
の姿勢を垂直又は水平に変位するように揺動可能に支持
された少なくとも一対の支持枠とを具備し、 上記支持
枠同士を水平方向に相対的に接離移動可能に形成してな
る、ことを特徴とする。

【００１１】請求項５記載の発明は、請求項１記載の乾
燥処理装置において、 上記被処理体用支持手段は、各
被処理体を保持するための複数の溝が形成された少なく
とも一対の下部支持体と、上記下部支持体とそれぞれ係
合して回転体と共に一体的に回転され、かつ、被処理体
の姿勢を垂直又は水平に変位するように揺動可能に支持
された少なくとも一対の支持枠とを具備し、 上記下部
支持体を上記支持枠から突き上げるべく昇降可能に形成
してなる、ことを特徴とする。

【００１２】請求項６記載の発明は、請求項１記載の乾
燥処理装置において、 上記被処理体用支持手段は、各
被処理体を保持するための複数の溝が形成された少なく
とも一対の下部支持体と、上記下部支持体とそれぞれ係
合して回転体と共に一体的に回転され、かつ、被処理体
の姿勢を垂直又は水平に変位するように揺動可能に支持
された少なくとも一対の支持枠とを具備し、 上記支持
枠同士を水平方向に相対的に接離移動可能に形成し、
上記下部支持体を上記支持枠から突き上げるべく昇降可
能に形成してなる、ことを特徴とする。

【００１３】請求項７記載の発明は、請求項１記載の乾
燥処理装置において、 上記処理容器の上部に空気取入
口を形成し、 上記処理容器の空気取入口部に、中央に
通気穴を有する天板を配設すると共に、この天井の上方
にドーナツ状のフィルタを配設し、かつ、上記フィルタ
の上部からフィルタの中央部内に向かって突入する傾斜
部を有する遮蔽案内板を配設した、ことを特徴とする。

【００１４】請求項８記載の発明は、請求項１記載の乾
燥処理装置において、 上記処理容器の上部に空気取入
口を形成し、 上記空気取入口に、静電気除去手段を配
設した、ことを特徴とする。

【００１５】請求項９記載の発明は、請求項１記載の乾
燥処理装置において、 上記処理容器の上部に空気取入
口を形成し、 上記処理容器の底面を、回転体の回転方
向に沿って漸次下り勾配に形成すると共に、排気口に向
かって下り傾斜面とした、ことを特徴とする。

【００１６】この発明によれば、処理容器の排気口に処
理容器排気管を接続し、回転体の回転軸と、この回転軸
を回転自在に支承するシールカバーとの隙間に軸排気管
を接続し、少なくとも上記回転手段を収容する室に室排
気管を接続し、軸排気管を室排気管内に突入させると共
に、軸排気管の端部を下流側に向けて折曲して合流さ
せ、室排気管に比べて軸排気管内の排気流の流速を速く
して室排気管内の排気を吸引することにより、回転体の
回転軸からパーティクル等が回転体内に侵入するのを阻
止すると共に、排気系の容積を小さくして装置を小型に
することができ、また、室内の排気を確実に行うことが
でき、室内への逆流を確実に防止することができる（請
求項１）。

【００１７】また、排気口に接続する排気ダクト内に、
排気中の気液を分離する気液分離手段を配設することに
より、乾燥処理に供された空気中の気体（空気）と液体
（ミスト）とを分離することができる（請求項３）。し
たがって、排気と排液とを分離して処理することができ
ると共に、排気側からの逆流による被処理体へのダメー
ジを抑制することができる。

【００１８】また、請求項４又は６記載の発明によれ
ば、被処理体用支持手段を、各被処理体を保持するため
の複数の溝が形成された少なくとも一対の下部支持体
と、上記下部支持体とそれぞれ係合して回転体と共に一
体的に回転され、かつ、被処理体の姿勢を垂直又は水平
に変位するように揺動可能に支持された少なくとも一対
の支持枠とで主要部を構成し、支持枠同士を水平方向に
相対的に接離移動可能に形成することにより、両支持枠
を近接させた状態で両支持枠に支持される複数の被処理
体を搬送系との受け渡しを可能にすることができる。ま
た、両支持枠を離して回転体と共に回転して被処理体の
乾燥を行うことができる。

【００１９】また、請求項５又は６記載の発明によれ
ば、上記下部支持体を上記支持枠から突き上げるべく昇
降可能に形成することにより、下部支持体にて保持され
る複数の被処理体を、支持枠と干渉することなく搬送系
に受け渡すことができる。

【００２０】また、請求項７記載の発明によれば、処理
容器の上部に空気取入口を形成すると共に、処理容器の
側壁に、底部から少なくとも回転体の上面高さ位置まで
開口する排気口を形成することにより、処理容器の上部
の空気取入口から処理容器内に取り込まれた乾燥用空気
を、支持手段にて支持された被処理体に接触させて被処
理体に付着する水滴を飛散させて乾燥することができ、
その後、支持手段の側方に開口する排気口から排出する
ことができる。

【００２１】また、処理容器の空気取入口部に、中央に
通気穴を有する天板を配設すると共に、この天板の上方
にドーナツ状のフィルタを配設し、かつ、フィルタの上
部からフィルタの中央部内に向かって突入する傾斜部を
有する遮蔽案内板を配設する ことにより、空気を外周か
ら中心下方向に取り込むことができ、取り込んだ空気が
回転体の中心から外周に向かって流れ、下方で回転する
支持手段にて支持される被処理体に均一に接触させるこ
とができる。

【００２２】また、請求項８記載の発明によれば、空気
取入口に、静電気除去手段を配設することにより、乾燥
に供される空気中に存在するパーティクル等の帯電を除
去することができ、静電気によりパーティクルが被処理
体に付着するのを防止することができる。

【００２３】また、請求項９記載の発明によれば、処理
容器の底面を、回転体の回転方向に沿って漸次下り勾配
に形成すると共に、排気口に向かって下り傾斜面とする
ことにより、被処理体から飛散されて処理容器の底面に
落下する水滴を積極的に処理容器の底面の外周側に集
め、その後、排気口から排出することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態を
図面に基づいて詳細に説明する。この実施形態では半導
体ウエハの乾燥処理装置に適用した場合について説明す
る。

【００２５】図１はこの発明の乾燥処理装置の概略断面
図、図２は図１の要部の概略断面図、図３は図１の側面
図、図４はその要部断面図である。

【００２６】上記乾燥処理装置は、回転手段であるモー
タ１により回転される例えば円板状の回転体２と、この
回転体２上に搭載され回転体２の回転中心に関して対称
位置に配設されると共に、回転体２と共に回転する複数
例えば２５枚の半導体ウエハＷ（以下にウエハという）
を支持する複数（図面では２つの場合を示すが、３つ、
４つ、５つ、６つ等であってもよい）の被処理体用支持
手段であるクレードル１０ａ，１０ｂと、回転体２とク
レードル１０ａ，１０ｂを収容する処理室３１を有する
有底円筒状の処理容器３０と、この処理容器３０の上部
開口部３０ａを開閉する蓋３２とを具備してなる。

【００２７】上記回転体２の上面にはフード１２が設け
られている。このフード１２は、回転体２の上面に平行
状に起立される一対の側壁１１にて形成されており、両
側壁１１によってクレードル１０ａ，１０ｂの側方を直
線状に覆っている。また、回転体２は処理容器３０の底
部を貫通する回転軸３に連結され、この回転軸３には従
動プーリ４が装着されており、この従動プーリ４とモー
タ１の駆動軸１ａに装着された駆動プーリ５とにタイミ
ングベルト６が掛け渡されて、モータ１の回転によって
回転体２が水平回転し得るように構成されている。この
場合、モータ１はサーボモータを用い、回転体２及びク
レードル１０ａ，１０ｂの水平回転の始動、停止、制動
及び微速回転が連続的に行えるようになっている。な
お、回転体２とモータ１との間は、処理容器３０の底部
と回転軸３との間に介在されるシールカバー７によって
気水密に維持されている。シールカバー７は、図４に示
すように、回転軸３を回転自在に支承するボールベアリ
ング７ａと、このボールベアリング７ａの外周側を覆う
シール筒体７ｂとで構成されている。

【００２８】上記両クレードル１０ａ，１０ｂは、図４
及び図５に示すように、側壁１１と平行な壁部１４ａを
有する角筒状の支持枠１４と、この支持枠１４に対して
昇降可能な格子状の下部支持体１５とで構成されてい
る。したがって、クレードル１０ａ，１０ｂは、側壁１
１と平行な壁部１４ａと、回転体２の半径方向に開口す
る通気口（具体的には、角筒状の支持枠１４の縁部と下
部支持体１５の格子穴１５ａによって構成される）を有
する筒状構造に形成される。また、支持枠１４は、図６
に示すように、回転体２に設けられたフード１２に支軸
１３をもって、回転体２の回転方向と直交する方向に回
転可能に枢着されて、ウエハＷを受け渡す垂直姿勢と、
乾燥処理時の水平姿勢とに変位するように揺動可能に構
成されている。

【００２９】また、図５に示すように、フード１２の側
壁１１とクレードル１０ａ，１０ｂとの間には側壁１１
と略平行な整流板１６が配置されている。この整流板１
６によって側壁１１とクレードル１０ａ，１０ｂの間に
沿って空気が流れることにより、空気が整流化され、ま
た外部から持ち込まれたパーティクルがウエハＷ側に侵
入するのを阻止できるようになっている。

【００３０】クレードル１０ａ，１０ｂの最外周部すな
わち水平姿勢における支持枠１４の外側端部には、傾斜
部１４ｂが設けられている。また、側壁１１の側端部に
も同様に回転方向に沿って傾斜部１１ａが設けられてい
る。このように傾斜部１４ｂ，１１ａを設けることによ
り、クレードル１０ａ，１０ｂ及び側壁１１に付着する
水滴の水切りを良好にすることができる。また、側壁１
１の両端部に傾斜部１１ａを設けることにより、フード
１２に剛性をもたせることができる。なお、傾斜部１４
ｂ，１１ａに代えて円弧状部を設けるようにしてもよ
い。

【００３１】また、クレードル１０ａ，１０ｂの一端す
なわち水平姿勢時に上端に位置する側には、ウエハＷの
外形とほぼ同形の半円弧状のダミー板１７が両クレード
ル１０ａ，１０ｂの対向面に突設されて、クレードル１
０ａ，１０ｂにて保持されるウエハＷの露出面が覆われ
ている。このダミー板１７によってクレードル１０ａ，
１０ｂに保持される端部側のウエハＷに流れる空気を整
流化することができ、乱気流による端部側ウエハＷへの
ダメージを防止することができる。

【００３２】上記のように、回転体２の上部に、クレー
ドル１０ａ，１０ｂの側方を直線状に覆う一対の側壁１
１を有するフード１２を設け、クレードル１０ａ，１０
ｂを、側壁１１と平行な壁部１４ａと、回転体２の半径
方向に開口する通気口とを有する筒状構造とすることに
より、側壁１１によって乾燥用空気を掻き取りながら回
転体２が回転すると共に、回転体２の中心部に流れる空
気が、側壁１１、整流板１６、クレードル１０ａ，１０
ｂの壁部１４ａの間、及びクレードル１０ａ，１０ｂ内
に支持されるウエハＷ間に平行に流れ、ウエハＷに付着
する水滴を飛散させることができる。そして、ウエハＷ
から飛散された水滴を側壁１１による掻き取りによって
外方に排出することができる。

【００３３】また、上記支持枠１４は、図５及び図８に
示すように、上部の対向する内側壁に、複数例えば２５
個の保持溝１８ａを列設した保持部１８が設けられてお
り、これら保持部１８によってウエハＷの中心部両側が
保持されるようになっている。また、下部支持体１５
は、ウエハＷの最下端部より偏倚する２箇所を保持する
２本の第１の保持棒１９と、ウエハＷにおける第１の保
持棒１９の外側の２箇所を保持する第２の保持棒２０
と、これら第１の保持棒１９と第２の保持棒２０を支持
する支持基部２１とで構成されている。この場合、第１
の保持棒１９及び第２の保持棒２０には、それぞれ複数
例えば２５個の保持溝１９ａ，２０ａが列設されている
（図６参照）。なお、保持部１８，第１の保持棒１９及
び第２の保持棒２０は耐薬品性及び耐強度性を有する材
質例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）又は
ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキ
ルビニルエーテル共重合体）、石英あるいはＰＥＥＫ
（ポリエーテルエーテルケトン）製部材にて形成されて
いる。また、支持枠１４と支持基部２１は、表面がタフ
ラム処理されたアルミニウム合金製部材にて形成される
と共に、その表面にフッ素樹脂が含浸処理されている。
このように、支持枠１４及び下部支持体１５の主要部を
構成する支持基部２１をアルミニウム合金製部材にて形
成し、表面にフッ素樹脂を含浸処理することにより、下
部支持体１５を軽量にすることができると共に、耐薬品
性をもたせて寿命の増大を図ることができる。なお、少
なくとも支持基部２１のみをアルミニウム合金製部材に
て形成すると共に、その表面にフッ素樹脂を含浸処理し
てもよい。

【００３４】このように、第１の保持棒１９をウエハＷ
の最下端部より偏倚した２箇所に配置し、第２の保持棒
２０を第１の保持棒の外側の２箇所に配置することによ
り、ウエハＷを４点で支持することができるので、ウエ
ハＷの下部側を安定した状態で保持することができる。
また、第１の保持棒１９がウエハＷの最下端部より偏倚
した位置におかれることにより、ウエハＷに付着した水
滴が自重により最下端部に落下し、第１の保持棒１９に
付着することなく水切りすることができる。

【００３５】上記のように構成される第１の保持棒１９
と第２の保持棒２０を有する下部支持体１５は、図６に
示すように、支持枠１４の両側に垂設されたガイド軸２
２に摺動可能に装着されて、垂直方向に移動すなわち支
持枠１４に対して昇降可能に形成されており、図１に示
すように、処理容器３０の下方に配設された昇降手段２
３によって昇降し得るように、すなわち下部支持体１５
が支持枠１４から突き上げられるように、構成されてい
る。

【００３６】昇降手段２３は、図１及び図２に示すよう
に、ステッピングモータ２３ａによって回転する垂直方
向に延びるボールねじ２３ｂと、このボールねじ２３ｂ
に螺合する可動子２３ｃに連結される操作ロッド２３ｄ
とを具備している。操作ロッド２３ｄが上昇すると下部
支持体１５が上昇し、操作ロッド２３ｄが下降すると下
部支持体１５が下降するようになっている。すなわち、
両クレードル１０ａ，１０ｂが垂直姿勢で近接位置にお
かれた状態で、昇降手段２３の操作ロッド２３ｄが上昇
することにより、下部支持体１５が押し上げられ、ウエ
ハチャック４０ｂから５０枚のウエハＷを受け取ること
ができるようになっている（図８参照）。

【００３７】なお、操作ロッド２３ｄは可動子２３ｃに
対して回転自在に連結されており、この操作ロッド２３
ｄの下端部に連結されたロータリアクチェータ２３ｅに
よって回転されることにより、操作ロッド２３ｄの上端
部に装着されたフック２３ｆが図８に示すように、下部
支持体１５の下面に設けられた係合部１５ａに係脱可能
に構成されている。このように昇降手段２３と下部支持
体１５とを係脱可能にすることにより、フック２３ｆと
係合部１５ａとを係合させて操作ロッド２３ｄを昇降さ
せることができ、また、下部支持体１５を下降した後、
フック２３ｆと係合部１５ａとの係合を解除して、操作
ロッド２３ｄを更に下降させることで、乾燥処理時の回
転体２及びクレードル１０ａ，１０ｂの水平回転に支障
をきたすことがないようにしてある。

【００３８】上記のようにして第１の保持棒１９と第２
の保持棒２０を有する下部支持体１５を、支持枠１４に
対して昇降させることにより、ウエハ搬送装置４０との
間でウエハＷの受け渡しを行うことができ、しかも、ウ
エハＷを保持して昇降しても、図６及び図８に示すよう
に、ウエハＷと支持枠１４に設けられた保持部１８とが
干渉することがなく、下部支持体１５を下降した状態で
はウエハＷの中心側側部を保持部１８で保持することが
できる。

【００３９】また、上記両クレードル１０ａ，１０ｂの
一方１０ａには、両側に走行ローラ２４が設けられてお
り、フード１２の側壁１１に設けられたガイドレール２
５に沿って移動すなわち他方のクレードル１０ｂに対し
て接離移動（相対移動）し得るように構成されている
（図６及び図７参照）。そして、図示しない移動手段に
よって一方のクレードル１０ａが他方のクレードル１０
ｂに対して接離移動されるようになっている。

【００４０】また、両クレードル１０ａ，１０ｂの一側
の回転中心より偏心した位置には、図６に示すように、
突軸２７が突設されている。この突軸２７は、図示しな
い押上手段によって押し上げられることにより、クレー
ドル１０ａ，１０ｂが垂直姿勢となり、また、押上手段
が下降して突軸２７との係合が解除されることにより、
ウエハＷを支持したクレードル１０ａ，１０ｂが自重に
よって水平面に対して例えば１５度傾斜した状態となる
ように構成されている。なお、クレードル１０ａ，１０
ｂの姿勢は１０〜４０度である方が望ましい。その理由
は、１０度以下にすると、停止時にウエハＷが前に飛び
出す虞れがあり、また、４０度以上にすると、回転時に
水平姿勢が保てなくなる虞れがあるからである。

【００４１】一方、処理容器３０の上部には空気取入口
３０ａが設けられている。この空気取入口３０ａには、
中央に通気穴３４ａを有するドーナツ状天板３４が配置
され、その上方位置にはドーナツ状のフィルタ３５が配
設されると共に、このフィルタ３５の中央部上方に中心
側が下方に向かって縮径形成された遮蔽案内板３６が設
けられている。このように、空気取入口３０ａに、天板
３４，ドーナツ状フィルタ３５及び遮蔽案内板３６を配
置することにより、外周側からフィルタ３５を介して流
れ込む清浄な空気を天板３４の通気穴３４ａを通って処
理室３１の中心部上方に流すことができる。

【００４２】また、処理容器３０の開口部３０ａには静
電気除去用のイオナイザ４２（静電気除去手段）が配設
されている。このイオナイザ４２は、例えばエミッター
バーと複数の電極とを間隔をおいて構成されており、図
示しない電源を有する制御部によって所定の極性（プラ
ス又はマイナス）及び所定量のイオンが生成されるよう
に構成されている。このように構成されるイオナイザ４
２を、空気取入口３０ａの中央部に配設することによ
り、外方からフィルタ３５を介して処理容器３０内に流
入する空気にプラス又はマイナスのイオンを照射して空
気中に存在するパーティクル等に帯電された静電気を除
去することができる。

【００４３】なお、処理容器３０の空気取入口３０ａに
はヒンジ３７を介して蓋３２が開閉可能に取り付けられ
ており、ヒンジ３７の枢支軸３７ａに連結する連結リン
ク３８を介して連接する開閉シリンダ３９（開閉手段）
のピストンロッド３９ａの伸縮動作によって蓋３２が開
閉し得るように構成されている。なお、蓋３２には、ド
ーナツ状天板３４，フィルタ３５，遮蔽案内板３６，イ
オナイザ４２及び容器洗浄用ノズル４３が取り付けられ
ており、蓋３２の開閉に伴なって動くようになってい
る。

【００４４】また、上記処理容器３０の底部は、図１及
び図９に示すように、外周側の排気口に向って下り勾配
で、かつ回転方向に沿って順次下り勾配の底面３０ｂを
有している。このように処理容器３０の底面３９ｂを形
成することにより、乾燥処理時にウエハＷから飛散され
て底部に落下した水滴を処理容器３０の外周側に移動さ
せると共に、下方側に集めることができる。

【００４５】また、処理容器３０の側部には、底部から
少なくとも回転体２の上面高さ位置まで延びる矩形状の
排気口３０ｃが設けられており、この排気口３０ｃに排
気ダクト３３が接続されている（図１ないし図３参
照）。この排気口３０ｃの形状は、矩形以外に例えば楕
円形等にしてもよい。この場合、図２に示すように、排
気ダクト３３はエルボ状に屈曲されて排気口３０ｃに接
続されており、そのエルボ部３３ａ内の下部側には、気
液分離手段としての仕切板３３ｂが垂設されており、処
理容器３０から排出されるミストを含む排気が仕切板３
３ｂに衝突することにより、気液が分離されると共に、
排気流の乱流（渦流）が抑制されて処理容器３０内への
逆流阻止やウエハＷに与えるダメージを抑制し得るよう
に構成されている。このようにして分離された排液は下
方の排液管３３ｃに流れて外部に排出され、排気は排気
ダクト３３の側方に接続する処理容器排気管３３ｄを介
して外部へ排気される。

【００４６】上記処理容器排気管３３ｄとは別に、上記
サーボモータ１，昇降手段２３，開閉シリンダ３９等を
収容するキャビネット８内に発生する発塵は室排気管９
を介して排気されるように構成されている（図１及び図
３参照）。また、上記回転体２の回転軸３とシールカバ
ー７との間には、図４に示すように、軸排気管９ａが接
続されており、この軸排気管９ａに接続する排気源であ
るエゼクタ９ｂによって回転軸３とシールカバー７との
間に発生するパーティクルを外部に排出し得るように構
成されている（図１及び図４参照）。この場合、図１０
に示すように、軸排気管９ａの排気側端部が室排気管９
内に挿入されて、室排気管９と軸排気管９ａが合流され
ている。このように、室排気管９と軸排気管９ａを合流
することにより、室排気管９に比べて小径の軸排気管９
ａ内を流れる排気の流速が室排気管９内を流れる排気の
流速に比べて速いことを利用して、室排気管９内の排気
を吸引排気することができる。また、配管スペースを小
さくすることができる。なおこの場合、室排気管９内に
挿入された軸排気管９ａの先端部を下流側に向かって折
曲させることにより、軸排気による吸引排気を確実にす
ると共に、室排気がキャビネット８内に逆流するのを防
止している。

【００４７】一方、乾燥処理装置の上部側方にはコント
ローラボックス４１が配置されており、このコントロー
ラボックス４１内に、上記サーボモータ１，昇降手段２
３及び開閉シリンダ３９等の電気制御系が格納されてい
る。また、開口部３０ａの中央及び内周側には、処理容
器３０内を洗浄する洗浄液供給ノズル４３が配設されて
いる。

【００４８】また、乾燥処理装置の上方には、フィルタ
とファン（図示せず）を有する風量調整可能なフィルタ
ファンユニット４４が配置されて、乾燥処理装置内に供
給される空気が清浄化されるようになっている。更に、
乾燥運転中には、乾燥処理装置を具備する洗浄装置内の
風速及び風量が一定になるよう設計されている。具体的
には、回転体２の回転数による処理容器３０の外部側の
洗浄装置内の風速及び風量を測定し、その実験結果によ
り回転体２の回転数に対応させてフィルタファンユニッ
ト４４の風速及び風量を制御することによって洗浄装置
内の風速及び風量を一定に維持する。勿論、フィルタの
外部付近に風速・風量センサを設け、この風速・風量セ
ンサの検出結果に基づいて常時風速及び風量を制御して
もよい。また、乾燥処理装置の外側にはウエハ搬送装置
４０が横移動及び昇降可能に配設されている。このウエ
ハ搬送装置４０は、複数枚例えば５０枚のウエハＷを保
持する保持溝を有する複数例えば２本の保持棒４０ａを
有する２本の対向方向に接離移動自在な保持アームから
なるウエハチャック４０ｂが形成されており、保持した
ウエハＷを乾燥処理装置の上方へ移動し、ウエハチャッ
ク４０ｂを接離移動することで、５０枚のウエハＷを上
昇した上記クレードル１０ａ，１０ｂに受け渡すことが
できるようになっている。

【００４９】次に、上記乾燥処理装置の動作態様につい
て説明する。まず、一方のクレードル１０ａを他方のク
レードル１０ｂに近接させ、昇降手段２３の上昇動作に
より下部支持体１５を上昇させて、ウエハＷの受け取り
可能な態勢にする。この状態で、乾燥処理装置の上方に
移動したウエハ搬送装置４０のウエハチャック４０ｂを
下降させて下部支持体１５（具体的には第１及び第２の
保持棒１９，２０）上にウエハＷを載置し、ウエハチャ
ック４０ｂを開放方向に移動してウエハＷの受け渡しを
行った後、ウエハ搬送装置４０のウエハチャック４０ｂ
は上方へ後退する。このとき、昇降手段２３の操作部は
下降し、処理容器３０の下方位置に待機する。

【００５０】次に、一方のクレードル１０ａが他方のク
レードル１０ｂから離れ、両クレードル１０ａ，１０ｂ
が回転体２の中心に関して対向位置におかれる。このと
き同時に、開閉シリンダ３９が駆動して蓋３２が閉じ
る。この状態において、クレードル１０ａ，１０ｂが水
平面に対して１０〜４０度傾斜状態となる。

【００５１】次に、サーボモータ１が駆動して回転体２
及びクレードル１０ａ，１０ｂが水平回転すると、遠心
力によりクレードル１０ａ，１０ｂが水平状態となり、
空気流が中心部から各ウエハＷの間の隙間を通って外周
側に流れ、また側壁１１，クレードル１０ａ，１０ｂの
壁部１４ａ，整流板１６の間を流れることで、回転体２
の中心部に流れ込んだ空気が整流状態となって外方すな
わち放射方向に平行に流れて、ウエハＷに付着した水滴
が飛散されると共に、乾燥される。飛散された水滴は排
気口３３ｃを介して外部に排出される。また、処理容器
３０の底部に落下した水滴は底面３０ｂの傾斜に沿って
集められた後、排気口３０ｃを介して外部に排出され
る。

【００５２】回転体２及びクレードル１０ａ，１０ｂを
所定時間回転した後、サーボモータ１の駆動を停止し、
押上手段を駆動してクレードル１０ａ，１０ｂを垂直姿
勢にし、この状態で移動手段により一方のクレードル１
０ａを他方のクレードル１０ｂに近接する。次に、昇降
手段２３を上昇駆動して、両クレードル１０ａ，１０ｂ
の下部支持体１５及びこれらに支持される複数枚例えば
５０枚のウエハＷを上昇させる。そして、ウエハ搬送装
置４０のウエハチャック４０ｂを乾燥処理装置の上方に
移動し、下降させて、ウエハチャック４０ｂによって乾
燥処理された例えば５０枚のウエハＷを支持した後、上
昇し、横移動して所定の場所にウエハＷを搬送する。

【００５３】上記のように構成されるこの発明の乾燥処
理装置は単独の装置として使用できることは勿論である
が、半導体ウエハ表面のパーティクル、有機汚染物、金
属不純物等のコンタミネーションを除去するための洗浄
処理システムに組込んで使用することができる。

【００５４】上記半導体ウエハの洗浄処理システムは、
図１１に示すように、未処理のウエハＷを収容する搬入
部５０と、ウエハＷの洗浄処理を行う洗浄処理部６０と
洗浄後のウエハＷを収容する搬出部５１とで主要部が構
成されている。

【００５５】搬入部５０は、洗浄処理前の所定枚数例え
ば２５枚のウエハＷを収容するキャリア５２を待機させ
る待機部５３と、キャリア５２からのウエハＷの取り出
し、オリフラ合わせ及びウエハＷの枚数検出等を行うロ
ーダ部５４と、外部から搬送ロボットなどによって搬入
されるキャリア５２の待機部５３への移送及びこの待機
部５３とローダ部５４との間でキャリア５２の移送を行
うためのキャリア搬送アーム５５とを具備してなる。

【００５６】洗浄処理部６０には、搬入部５０から搬出
部５１に向かって直線状に順に、ウエハ搬送装置４０の
ウエハチャック４０ｂを洗浄・乾燥する第１のチャック
洗浄・乾燥処理室６１、ウエハＷ表面の有機汚染物、金
属不純物、パーティクル等の不純物質を薬液によって洗
浄処理する第１の薬液処理室６２、第１の薬液処理室６
２で洗浄されたウエハＷを例えば純水によって洗浄する
２つの水洗処理室６３，６４、第１の薬液処理室６２の
薬液とは異なる薬液で洗浄する第２の薬液処理室６５、
第２の薬液処理室６５で洗浄されたウエハＷを例えば純
水によって洗浄する２つの水洗処理室６６，６７、ウエ
ハチャック４０ｂを洗浄・乾燥する第２のチャック洗浄
・乾燥処理室６８及び上記不純物質が除去されたウエハ
Ｗを乾燥させる本実施例の乾燥処理装置を具備する乾燥
処理室６９が配設されている。

【００５７】また、洗浄処理部６０の側方には、各処理
室６１〜６９に沿って配設された案内部４０ｃと、この
案内部４０ｃに装着されて水平（Ｘ方向）及び垂直（Ｚ
方向）に移動自在な３基のウエハ搬送ブロック４０ｄと
で構成されるウエハ搬送装置４０が設けられており、ウ
エハ搬送ブロック４０ｄに設けられたウエハチャック４
０ｂにて保持されるウエハＷが各処理室６１〜６８に搬
送された後、乾燥処理室６９に搬送されて、上述の回転
体２の高速回転によって乾燥処理されるようになってい
る。

【００５８】なお、洗浄処理部６０の上方には空キャリ
ア及び満杯キャリアを搬送するキャリア搬送部７０が設
けられている。また、洗浄処理部６０の背面側には薬液
等の処理液を収容するタンクや配管群を含む処理液・配
管収容室７１が設けられている。

【００５９】上記実施形態では、この発明の乾燥処理装
置を半導体ウエハの乾燥処理装置に適用した場合につい
て説明したが、半導体ウエハ以外のガラス基板あるいは
ＬＣＤ基板等の被処理体の乾燥処理装置にも適用できる
ことは勿論である。

【００６０】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明の乾燥
処理装置は上記のように構成されているので、以下のよ
うな効果が得られる。

【００６１】１）請求項１記載の発明によれば、処理容
器の側部に、底部から少なくとも回転体の上面高さ位置
まで開口する排気口を形成すると共に、この排気口に処
理容器排気管を接続し、回転体の回転軸と、この回転軸
を回転自在に支承するシールカバーとの隙間に軸排気管
を接続し、少なくとも上記回転手段を収容する室に室排
気管を接続し、軸排気管を室排気管内に突入させると共
に、軸排気管の端部を下流側に向けて折曲して合流さ
せ、室排気管に比べて軸排気管内の排気流の流速を速く
して室排気管内の排気を吸引することにより、回転体の
回転軸からパーティクル等が回転体内に侵入するのを阻
止できると共に、排気系の容積を小さくして装置を小型
にすることができ、また、室内の排気を確実に行うこと
ができ、室内への逆流を防止することができる。

【００６２】２）請求項３記載の発明によれば、排気口
に接続する排気ダクト内に、排気中の気液を分離する気
液分離手段を配設するので、上記１）に加えて排気と排
液とを分離して処理することができると共に、排気側か
らの逆流による被処理体へのダメージを抑制することが
できる。

【００６３】３）請求項４又は６記載の発明によれば、
支持枠同士を水平方向に相対的に接離移動可能に形成す
るので、上記１）に加えて更に両支持枠を近接させた状
態で両支持枠に支持される複数の被処理体を搬送系との
受け渡しを可能にすることができる。また、両支持枠を
離して回転体と共に回転して被処理体の乾燥を行うこと
ができる。

【００６４】４）請求項５又は６記載の発明によれば、
上記下部支持体を上記支持枠から突き上げるべく昇降可
能に形成するので、上記１）に加えて更に下部支持体に
て保持される複数の被処理体を、支持枠と干渉すること
なく搬送系に受け渡すことができる。

【００６５】５）請求項７記載の発明によれば、処理容
器の上部の空気取入口から処理容器内に取り込まれた乾
燥用空気を、支持手段にて支持された被処理体に接触さ
せて被処理体に付着する水滴を飛散させて乾燥すること
ができ、飛散された水滴を支持手段の側方に開口する排
気口から排出することができるので、上記１）に加えて
乾燥空気を有効に利用して被処理体の乾燥を行うことが
できる。

【００６６】また、乾燥空気を外周から中心下方向に取
り込むことができ、取り込んだ空気が回転体の中心から
外周に向かって流れ、下方で回転する支持手段にて支持
される被処理体に均一に接触させることができるので、
乾燥空気の有効利用を図ることができる。

【００６７】６）請求項８記載の発明によれば、乾燥に
供される空気中に存在するパーティクル等の帯電を除去
することができ、静電気によりパーティクルが被処理体
に付着するのを防止することができるので、上記１）に
加えて更に歩留まりの向上を図ることができる。

【００６８】７）請求項９記載の発明によれば、処理容
器の底面を、回転体の回転方向に沿 って漸次下り勾配に
形成すると共に、排気口に向かって下り傾斜面とするこ
とにより、被処理体から飛散されて処理容器の底面に落
下する水滴を積極的に処理容器の底面の外周側に集めた
後、排気口から排出することができるので、上記１）に
加えて乾燥処理の迅速化が図れる共に、歩留まりの向上
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の乾燥処理装置の概略断面図である。

【図２】この発明における排気口部を示す概略断面図で
ある。

【図３】図１の側面図である。

【図４】乾燥処理装置の要部を示す断面図である。

【図５】この発明における回転体と支持手段を示す斜視
図である。

【図６】乾燥処理装置の要部を示す平面図である。

【図７】図６の側面図である。

【図８】支持手段によりウエハを保持する状態を示す断
面図である。

【図９】この発明における処理容器の底部を示す断面斜
視図である。

【図１０】この発明における軸排気管と室排気管の合流
部を示す断面図である。

【図１１】この発明の乾燥処理装置を組込んだ洗浄処理
システムを示す斜視図である。

【符号の説明】

Ｗ 半導体ウエハ（被処理体） １ サーボモータ（回転手段） ２ 回転体 ３ 回転軸 ７ シールカバー ８ キャビネット ９ 室排気管 ９ａ 軸排気管 １０ａ，１０ｂ クレードル（支持手段） １４ 支持枠 １５ 下部支持体 ２３ 昇降手段 ３０ 処理容器 ３０ａ 空気取入口 ３０ｂ 底面 ３０ｃ 排気口 ３３ 排気ダクト ３３ｂ 仕切板（気液分離手段） ３３ｄ 処理容器排気管 ３４ 天板 ３４ａ 通気穴 ３５ フィルタ ３６ 遮蔽案内板 ４２ イオナイザ（静電気除去手段）

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/304 648 H01L 21/304 651

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転手段により回転される回転体と、こ
   の回転体の上方において回転体の上方位置に配設される
   と共に、回転体と共に回転する被処理体用支持手段と、
   上記回転体及び支持手段を包囲する処理容器とを具備す
   る乾燥処理装置において、 上記処理容器の側部に、底部から少なくとも上記回転体
   の上面高さ位置まで開口する排気口を形成すると共に、
   この排気口に処理容器排気管を接続し、 上記回転体の回転軸と、この回転軸を回転自在に支承す
   るシールカバーとの隙間に軸排気管を接続し、 少なくとも上記回転手段を収容する室に室排気管を接続
   し、 上記軸排気管を室排気管内に突入させると共に、軸排気
   管の端部を下流側に向けて折曲して合流させ、室排気管
   に比べて軸排気管内の排気流の流速を速くして室排気管
   内の排気を吸引するようにした、 ことを特徴とする乾燥処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の乾燥処理装置において、 上記回転体の回転中心に関して対称位置に複数の被処理
   体支持手段を具備することを特徴とする乾燥処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の乾燥処理装置にお
   いて、 上記排気口に排気ダクトを接続すると共に、この排気ダ
   クト内に、排気中の気液を分離する気液分離手段を配設
   してなる、 ことを特徴とする乾燥処理装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の乾燥処理装置において、 上記被処理体用支持手段は、各被処理体を保持するため
   の複数の溝が形成された少なくとも一対の下部支持体
   と、上記下部支持体とそれぞれ係合して回転体と共に一
   体的に回転され、かつ、被処理体の姿勢を垂直又は水平
   に変位するように揺動可能に支持された少なくとも一対
   の支持枠とを具備し、 上記支持枠同士を水平方向に相対的に接離移動可能に形
   成してなる、 ことを特徴とする乾燥処理装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の乾燥処理装置において、 上記被処理体用支持手段は、各被処理体を保持するため
   の複数の溝が形成された少なくとも一対の下部支持体
   と、上記下部支持体とそれぞれ係合して回転体と共に一
   体的に回転され、かつ、被処理体の姿勢を垂直又は水平
   に変位するように揺動可能に支持された少なくとも一対
   の支持枠とを具備し、 上記下部支持体を上記支持枠から突き上げるべく昇降可
   能に形成してなる、 ことを特徴とする乾燥処理装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載の乾燥処理装置において、 上記被処理体用支持手段は、各被処理体を保持するため
   の複数の溝が形成された少なくとも一対の下部支持体
   と、上記下部支持体とそれぞれ係合して回転体と共に一
   体的に回転され、かつ、被処理体の姿勢を垂直又は水平
   に変位するように揺動可能に支持された少なくとも一対
   の支持枠とを具備し、 上記支持枠同士を水平方向に相対的に接離移動可能に形
   成し、 上記下部支持体を上記支持枠から突き上げるべく昇降可
   能に形成してなる、 ことを特徴とする乾燥処理装置。
7. 【請求項７】 請求項１記載の乾燥処理装置において、 上記処理容器の上部に空気取入口を形成し、 上記処理容器の空気取入口部に、中央に通気穴を有する
   天板を配設すると共に、この天井の上方にドーナツ状の
   フィルタを配設し、かつ、上記フィルタの上部からフィ
   ルタの中央部内に向かって突入する傾斜部を有する遮蔽
   案内板を配設した、 ことを特徴とする乾燥処理装置。
8. 【請求項８】 請求項１記載の乾燥処理装置において、 上記処理容器の上部に空気取入口を形成し、 上記空気取入口に、静電気除去手段を配設した、 ことを特徴とする乾燥処理装置。
9. 【請求項９】 請求項１記載の乾燥処理装置において、 上記処理容器の上部に空気取入口を形成し、 上記処理容器の底面を、回転体の回転方向に沿って漸次
   下り勾配に形成すると共に、排気口に向かって下り傾斜
   面とした、 ことを特徴とする乾燥処理装置。