JP3424119B2 - 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】本発明は、処理液の蒸気を用
いて被処理体表面より水分を除去する処理を行う処理装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の処理装置では、処理槽の底部で
揮発性を有する所定の処理液たとえばＩＰＡ（イソプロ
ピルアルコール）を加熱して気化させ、このＩＰＡの蒸
気を被処理体たとえば半導体ウエハの表面に付着してい
る水分と置換させることによって、ウエハ表面から水分
を落下させるようにしている。

【０００３】処理槽の上部には、ＩＰＡの蒸気が処理槽
の外へ逃げるのを防ぐための、たとえばスパイラル状の
蛇管（冷却蛇管）からなる冷却体が処理槽の内壁に沿っ
て配設される。この冷却蛇管は、その管内に供給される
冷却媒体たとえば冷却水によって低温に保たれ、蒸気処
理部より上昇してきたＩＰＡの蒸気を冷却して凝縮（液
化）させる。

【０００４】冷却蛇管の下方には、冷却蛇管から自然落
下する処理液の液滴を受ける樋が処理槽の内壁に沿って
設けられる。冷却蛇管からこの樋に落下した処理液は、
さらに樋と処理槽内壁との間の隙間から処理槽底部の処
理液溜部へ落ちて回収されるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のこの種処理装置
では、上記したような処理液回収用の樋が枠状に形成さ
れた一体的樋構造であるため、寸法精度のばらつきの影
響を受けやすく、処理槽内に正しい位置合せで設置する
のが難しい。樋の設置に位置ずれがあると、冷却蛇管か
ら落下した処理液の液滴が樋に正しく受けとめられなか
ったり、あるいは樋から（特に、樋と処理槽内壁との間
の隙間から）処理液溜部への落ち方がスムースにいかく
なくなったり、液滴が半導体ウエハに掛かるおそれもあ
る。

【０００６】本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み
てなされたもので、処理槽内で処理液の蒸気を冷却して
凝縮させる冷却体の下方に設けられる処理液回収用の樋
の構造を改良して、処理液の回収を安全確実に行うよう
にした処理装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の処理装置は、有底角筒状の処理槽の中で
所定の揮発性処理液の蒸気を用いて被処理体の表面より
水分を脱離させる蒸気処理部と、前記蒸気処理部よりも
上の位置で前記処理槽の内壁に沿って配置され、前記蒸
気処理部より上昇してくる前記処理液の蒸気を冷却して
凝縮させる冷却体と、前記冷却体から落下する前記処理
液を受けるように前記冷却体より下の位置で前記処理槽
の４面の内壁に沿ってそれぞれ配置される４個の板樋片
からなる４分割式の樋構造とを具備し、各々の前記板樋
片が前記処理槽の各面の内壁との間に前記処理液を落と
すための隙間を設けて個々に取付される構成とした。

【０００８】本発明の処理装置では、角筒状の処理槽に
おいて冷却体の下方に回廊状に設けられる樋構造が４個
の板樋片からなる４分割式であり、各板樋片が処理槽の
各面の内壁との間に処理液を落とすための隙間を設けて
個々に取付されるため、各板樋片の寸法精度にバラツキ
があっても、個々に精確な位置合わせが可能であり、全
体的にも正しい位置合わせで設置できる。これにより、
冷却体から樋に落ちた処理液は、板樋片と処理槽の内壁
との間の寸法精度の高い隙間から内壁伝いにスムースに
流れ落ちることができるため、蒸気処理部側へ跳ねて付
着することはなく、安全確実に回収される。

【０００９】本発明において、好ましくは、処理槽の内
壁に所定の間隔を置いて複数個の樋受座部材を固定取付
し、上記４個の板樋片を支持するための枠状の樋支持部
材をそれら複数個の樋受座部材に取付する構成としてよ
い。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、添付図を参照して本発明の
実施例を説明する。

【００１１】図１および図２は、本発明の一実施例によ
る処理装置の構成を示す一部断面正面図および一部断面
側面図である。なお、図解の簡略化のため、図１におけ
る搬送アーム２２は、図２では省かれて図示されていな
い。

【００１２】この処理装置は、たとえばステンレスから
なる有底角筒状の容器１０の底に加熱装置１２を配置
し、この加熱装置１２の上に容器１０の内壁と幾らか隙
間を空けてたとえば石英からなる有底角筒状の処理槽１
４を載置してなる。

【００１３】処理槽１４の底には、揮発性を有する所定
の処理液たとえばＩＰＡ（イソプロピルアルコール）１
６が所定の液面レベルまで貯留され、処理槽１４の側壁
または底に設けられた処理液導入口および排出口（図示
せず）を介して必要に応じて処理液１６の入れ替えまた
は補充が行なわれるようになっている。このように、処
理槽１４の底部が処理液溜部１８を形成している。

【００１４】この処理装置に電源が投入されている間は
常時つまり処理中でも待機中でも処理液溜部１８の処理
液１６は加熱装置１２からの加熱で蒸発し、処理液溜部
１８の上方に処理液１６の蒸気の雰囲気が形成される。
しかして、処理槽１４内のほぼ中間の高さ位置に蒸気処
理部または空間２０が設定されており、処理時にはこの
蒸気処理部２０に複数枚たとえば５０枚の被処理体たと
えば半導体ウエハＷ1〜Ｗ50が搬送アーム２２に把持ま
たは担持された状態で置かれるようになっている。

【００１５】処理槽１４の底部には、蒸気処理部２０の
真下で、かつ処理液１６の液面よりは高い位置に、たと
えば石英製の受皿２４が設置されている。受皿２４の下
面に一体に取付された脚２４ａは処理槽１４の底に付い
ている。図３に示すように、受皿２４の上面（水分受
面）は被処理体Ｗの蒸気処理部２０よりも広い面積に選
ばれており、処理中に半導体ウエハＷ1〜Ｗ50より脱離
・落下した処理液を含む水分は真下の受皿２４に受けら
れるようになっている。

【００１６】受皿２４の底には排液口２４ｂが設けら
れ、この排液口２４ｂに排液管２６が接続されている。
排液管２６は、処理液溜部１８内を通り、処理槽１４お
よび装置容器１０を貫通して、外部の排液回収部たとえ
ばドレインタンク（図示せず）に通じている。排液管２
６は、少なくとも処理槽１４内では石英またはテフロン
製の管で構成されるのが好ましい。また、排液管２６を
通す処理槽１４および処理容器１０の壁穴には適当なシ
ール部材（図示せず）が設けられてよい。

【００１７】本実施例では、装置容器１０の外で排液管
２６にＵ字状のトラップ部２６ａが設けられるととも
に、このトラップ部２６ａよりも下流側つまりドレイン
タンク側にたとえばエアオペバルブからなる開閉弁３０
が設けられている。そして、処理槽１４内で該トラップ
部２６ａの上端よりも高い排液管２６の位置（箇所）か
ら斜め上方に分岐する処理液回収用の枝管３２が排液管
２６に一体形成されており、この枝管３２の上端は受皿
排液口２４ｂよりも低い位置にて開口している。後述す
るように、待機時間中に受皿２４に凝縮した処理液は枝
管３２を通って処理液溜部１８へ回収されるようになっ
ている。

【００１８】受皿２４の下側には、処理液溜部１８を覆
うように無数の通孔を有するたとえばテフロンからなる
保護版３４が設置されている。この保護板３４の各脚３
４ａも処理槽１４の底に付いている。誤って半導体ウエ
ハＷiが搬送アーム２２から脱落しても、この保護板３
４で受け止められ、処理槽１２の底には当たらないよう
になっている。

【００１９】処理槽１４の上部にはスパイラル状の冷却
蛇管３６が内壁に沿って延在するように設けられてい
る。この冷却蛇管３６には冷却媒体たとえば冷却水が循
環供給されており、蒸気処理部２０より上昇してきた処
理液の蒸気は冷却蛇管３６で冷やされて凝縮（液化）す
ることで処理槽１４の外へ逃げないようになっている。

【００２０】冷却蛇管３６の下には、蛇管３６より落ち
た処理液を受けるためのたとえば石英からなる板樋３８
が処理槽１４の内壁に沿って回廊状に設けられている。
この板樋３８は、その外周縁部を処理槽１４の内壁に密
着させて内周縁部に向かうほど板面が高くなるように、
つまり外周縁部側に底を形成するように傾いた姿勢で支
持部材４０に固定支持されており、内周縁部３８ａを起
立させて返し部３８ａを形成している。また、板樋３８
は周回方向において高低差をもって延在しており、最も
低い板樋部分付近の処理槽１４の内壁に処理液排出口１
４ａが形成されている。

【００２１】板樋３８の処理液排出口１４ａは処理液回
収用の排出管４２を介して装置容器１０の外に配置され
ているフィルタ４４の入口に接続され、フィルタ４４の
出口は処理液回収用の導入管４６を介して処理槽１４の
側壁の処理液導入口１４ｂに接続されている。この処理
液導入口１４ｂは、処理液溜部１８に貯留される処理液
１６の液面よりも高い位置に形成されている。

【００２２】図４に示すように、この実施例における板
樋３８は、複数たとえば４つの板樋片３８Ａ，３８Ｂ，
３８Ｃ，３８Ｄに分割形成されており、各板樋片３８ｉ
（ｉ＝Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）が別々に処理槽１４の各内壁に
取付される。かかる分割式の樋構造においては、各板樋
片３８ｉの寸法精度にバラツキがあっても、個々に位置
合わせできるため、全体的にも正しい位置合せで設置で
きる。

【００２３】次に、本処理装置における作用を説明す
る。

【００２４】搬送アーム２２は、たとえば純水スプレー
による洗浄処理を受けた直後の１ロット分の半導体ウエ
ハＷ1〜Ｗ50を搬送してきて、図１に示すように処理槽
１４内の蒸気処理部２０まで下ろし、処理時間中その位
置２０で半導体ウエハＷ1〜Ｗ50を保持する。処理の開
始に先立って、図示しない制御装置により開閉弁３０が
開けられる。上記したように、この処理装置に電源が入
っている間は、つまり加熱装置１２が作動している間
は、処理槽１４の底部の処理液溜部１８より処理液１６
の蒸気が立ち篭めて槽内とりわけ蒸気処理部２０付近は
処理液の蒸気がほぼ飽和状態で充満している。この雰囲
気の中に半導体ウエハＷiが被処理体として置かれるこ
とによって、ウエハ表面に付着している水分が処理液の
蒸気で置換され、ウエハ表面から脱離した水分は真下の
受皿２４に落ちる。

【００２５】このようにして受皿２４に溜った水分は、
皿底の排液口２４ｂより出て排液管２６を流れ、開閉弁
３０を通ってドレインタンク側へ送られる。また、処理
中に受皿２４付近で処理液の蒸気が凝縮して生じた処理
液は、水分に混じって排液管２６を通って排液される。

【００２６】処理が終わると、搬送アーム２２は半導体
ウエハＷ1〜Ｗ50を持ち上げて処理槽１４から取り出
す。この際に、ウエハ表面に付着していた処理液の蒸気
が拡散分離して、ウエハ表面は乾燥状態になる。もっと
も、被処理体の乾燥を速めるために、処理槽１４の上部
開口付近で被処理体に向けてエアまたはＮ2ガス等の不
活性ガスを吹き付けるような乾燥機構を設けてもよい。

【００２７】処理槽１４内では、半導体ウエハＷ1〜Ｗ5
0が搬出されると、もはや蒸気処理部２０から受皿２４
に水分は落ちなくなるが、しばらく受皿２４に残ってい
る水分が排液管２６を介して排液される。そして、処理
終了時から所定時間が経過した後、つまり受皿２４から
水分が完全に排出され、かつ排液管２６内の水分が少な
くとも枝管３２よりも低い位置まで下がった頃合に、制
御部によって開閉弁３０が閉じられる。なお、開閉弁３
０が閉じる前に、排液管２６内の水分が枝管３２よりも
低い位置まで下がったときは、トラップ部２６ａよりも
上流部分に排液が滞留するので、外気の雰囲気はここで
遮断され、処理槽１４内に上がってくることはない。

【００２８】開閉弁３０が閉じた後、受皿２４に溜る液
は処理液１６の蒸気が冷えて凝縮したものであり、水分
を含んでいない処理液１６である。この受皿２４に溜ま
った処理液１６は、受皿排液口２４ｂより排液管２６に
送られるや否や枝管３２に入り、枝管３２の口から液滴
１６ｂとして落下し、処理液溜部１８へ回収される。

【００２９】一方、処理槽１４内の上部では、処理時間
中も待機時間中も本処理装置が運転している間は、処理
液１６の蒸気が冷却蛇管３６で冷やされて凝縮液化す
る。

【００３０】図５に示すように、冷却蛇管３６の各段の
管の表面に凝縮して付いた処理液の滴は、垂直方向に下
段の管の外周面を順次伝って、最下段の管付近で大きな
液滴１６ａに成長して蛇管から脱離し落下する。その脱
離落下の際に、処理液の液滴１６ａが管の側方へ跳ねる
ことがある。本実施例では、蛇管３６の内側つまり処理
槽中心部側へ跳ねた液滴１６ａは、板樋３８の返し部３
８ａで捕捉されるようになっており、被処理体Ｗや受皿
２４等にかかるおそれはない。

【００３１】冷却蛇管３６より板樋３８に落ちた処理液
は、板樋３８を周回方向に低い方へ移動して処理液排出
口１４ａより排出管４２を通ってフィルタ４４に送ら
れ、そこで不純物や塵埃等を除去されてから、導入管４
６を通って処理液導入口１４ｂへ導かれ、そこから処理
槽１４の壁伝いに処理液溜部１８に落ちるようになって
いる。なお、処理液導入管４６を処理液導入口１４ｂよ
り内側に突出させ、管４６の出口から処理液が処理液溜
部１８へ直接落ちるようにしてもよい。

【００３２】このように、本実施例の処理装置では、冷
却蛇管３６で凝縮液化した処理液１６が、正しい位置合
わせで設置された板樋３８によって安全確実に捕捉され
るとともに、処理液回収用の排出管４２および導入管４
６ならびにフィルタ４４によって不純物や塵埃等を除去
してから処理液溜部１８に回収されるので、処理槽１４
において処理液１６は劣化しにくく、そのぶん処理液１
６の入れ替えが少なくなり、処理液１６の消費量が少な
くなっている。

【００３３】図６および図７に、本発明の第二の実施例
による分割式樋構造を示す。この実施例は、板樋３８と
処理槽１４との間に隙間を設けてその隙間から処理液を
落とす方式に本発明を適用したものである。

【００３４】図６に示すように、この実施例では、枠状
に構成された樋支持部材４０が処理槽１４の内壁面に所
定の間隔を置いて数箇所たとえば６箇所に溶接で突設さ
れた石英製の樋受座５０に担持され、この樋支持部材４
０の上に４分割式の板樋３８（３８Ａ，３８Ｂ，３８
Ｃ，３８Ｄ）がその外周面を処理槽１４の内周面に可及
的に（たとえば０〜０．５ｍｍ）に接近させて配設され
る。

【００３５】この実施例においても、各板樋片３８ｉが
別々に処理槽１４の各内壁に取付される分割式の樋構造
であるため、各板樋片３８ｉに個々の寸法誤差があって
も個々に位置合わせが可能であり、全体的にも正しい位
置合せで設置できる。

【００３６】図７に示すように、この実施例において
は、蛇管３６から板樋３８に落ちた処理液が、板樋３８
と処理槽１４の内壁面との間のわずかな隙間から内壁伝
いにスムースに流れ落ち、被処理体Ｗや受皿２４側へ跳
ねてそれらに付着するようなことはない。

【００３７】本発明における樋手段は、上記した実施例
の板樋３８に限らず、本発明の技術思想の範囲内で任意
の形状・構造が可能であり、たとえば断面が湾曲したも
のでもよい。また、周回方向における傾斜を連続的にし
て処理液をより迅速・円滑に排出口１４ａ側に送るよう
にしてもよく、排出口１４ａの個数または処理液回収用
の管４２，４６の本数を複数にすることも可能である。
また、必要に応じて、処理液回収用の管４２，４６にボ
ンプを取りつけてもよく、フィルタ４４を省くことも可
能である。また、冷却体も蛇管構造に限るものではな
く、たとえばパネル構造のものでも可能である。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の処理装置
によれば、角筒状の処理槽内で処理液の蒸気を冷却して
凝縮させる冷却体の下方に設けられる処理液回収用の樋
を４分割式の樋構造とし、各板樋片を処理槽の各面の内
壁との間に処理液を落とすための隙間を設けて個々に取
付する構成としたので、冷却体から樋に落ちた処理液を
板樋片と処理槽の内壁との間の寸法精度の高い隙間から
内壁伝いにスムースに流れ落とすことが可能であり、処
理液の回収を安全確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による処理装置の全体構成を
示す一部断面正面図である。

【図２】実施例による処理装置の全体構成を示す一部断
面側面図である。

【図３】実施例の処理装置において水分脱離位置に対す
る受皿の面積を示す略断面図である。

【図４】実施例の処理装置における分割式の樋構造を示
す略断面図である。

【図５】実施例における板樋の作用を示す略断面図であ
る。

【図６】本発明の第二の実施例による分割式の樋構造を
示す略斜視図である。

【図７】第二の実施例による分割式の樋構造の作用を示
す略断面図である。

【符号の説明】

１２ 加熱装置 １４ 処理槽 １６ 処理液 １８ 処理液溜部 ２０ 蒸気処理部 ３６ 冷却蛇管 ３８ 板樋 ３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃ，３８Ｄ 板樋片 ４０ 樋支持部材 ５０ 樋受座

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01D 12/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有底角筒状の処理槽の中で所定の揮発性
   処理液の蒸気を用いて被処理体の表面より水分を脱離さ
   せる蒸気処理部と、 前記蒸気処理部よりも上の位置で前記処理槽の内壁に沿
   って配置され、前記蒸気処理部より上昇してくる前記処
   理液の蒸気を冷却して凝縮させる冷却体と、 前記冷却体から落下する前記処理液を受けるように前記
   冷却体より下の位置で前記処理槽の４面の内壁に沿って
   それぞれ配置される４個の板樋片からなる４分割式の樋
   構造とを具備し、 各々の前記板樋片が前記処理槽の各面の内壁との間に前
   記処理液を落とすための隙間を設けて個々に取付される
   処理装置。
2. 【請求項２】 前記処理槽の内壁に所定の間隔を置いて
   固定取付された複数個の樋受座部材と、前記４個の板樋
   片を支持するために前記複数個の樋受座部材に取付され
   た枠状の樋支持部材とを有する請求項１に記載の処理装
   置。