JP3653198B2 - 乾燥用ノズルおよびこれを用いた乾燥装置ならびに洗浄装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体デバイス、液晶表示パネル等の製造工程におけるウェット処理後の基板等の乾燥に用いて好適な乾燥用ノズル、およびこれを備えた洗浄装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイス、液晶表示パネル等の電子機器の分野においては、その製造プロセス中に被処理基板である半導体基板やガラス基板を洗浄処理する工程が必須である。その場合、洗浄後の基板を次工程に流す前に基板の乾燥が必要になる。従来の方法では、任意の乾燥用気体、例えばエアーの供給源に接続された乾燥用ノズル、いわゆるエアーナイフと呼ばれるノズルを有する乾燥装置を用い、ノズル先端のスリットから基板に向けてエアーを吹き付けることにより基板の乾燥を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の基板の乾燥方法には次のような問題点があった。それは、例えば数百ｍｍ角の基板を乾燥する場合、エアーの噴出の程度が、ノズル先端の幅数ｍｍ程度のスリットから数十リットル／min・cm 程度の流量でエアーを噴出するというレベルのものであった。そのため、エアーの流速が極めて速く、充分に濡れた基板表面に対してこれ程大きな流速でエアーを吹き付けると、乾燥装置内に大量のミストが発生し、その状態で大量のエアーで装置内をかき回すことになるため、このミストが基板に再付着してしまう。このミスト再付着を確実に防止するために、乾燥のための大きなスペースを確保する必要があった。また、エアーの使用量が多いという問題もある。そこで、多量のエアーの排出のため、また、発生したミストを装置内から除去するためには大きな排気が必要であり、大量のエアーを供給するコンプレッサーが必要となるが、このコンプレッサーの存在によって乾燥装置のユーティリティー設備が大規模になるという問題があった。このような事情から、簡便な装置構成で効率良く乾燥が行える乾燥装置の提供が望まれていた。
【０００４】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、被処理物の充分な乾燥が可能な高効率の乾燥装置を実現するための乾燥用ノズル、及びこの乾燥用ノズルを備えた乾燥装置、並びに洗浄、乾燥の一貫処理が可能な洗浄装置の提供を目的とする。
【０００５】
【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、本発明の乾燥用ノズルは、表面が液体で濡れた状態の被処理物に向けて噴射されることにより前記被処理物を乾燥させる乾燥用気体を前記被処理物表面に供給するための気体導入路を有する乾燥用気体供給部と、前記被処理物表面から所定距離離間して配置されることにより乾燥前に前記被処理物表面に付着した液体の液厚を一定にするとともに前記乾燥用気体と前記液体との気液混合物を前記被処理物表面から排出するための多数の貫通孔を有する気液混合物排出部とが、前記被処理物表面に沿う方向に隣接並置されてなることを特徴とするものである。
【０００６】
本発明の乾燥用ノズルにおいては、乾燥用気体供給部と気液混合物排出部とが被処理物の表面に沿う方向に隣接並置されており、被処理物表面が気液混合物排出部、乾燥用気体供給部の順に対向する方向に乾燥用ノズルと被処理物とを相対移動させて被処理物の乾燥を行う。この際まず、濡れた被処理物表面の上を被処理物表面から所定距離離間して配置された気液混合物排出部が通過すると、被処理物表面に盛り上がるように付着していた液体の液厚を一定にして薄くすることができる。次に、一定液厚となった液体が付着した被処理物表面に向けて乾燥用気体供給部の気体導入路から乾燥用気体が噴射されることにより、液体が気液混合物排出部側に吹き寄せられ、乾燥用気体が噴射された部分が乾燥する。そして、吹き寄せられた液体と乾燥用気体とが混合した気液混合物が、気液混合物排出部の多数の貫通孔を通じて被処理物表面から排出される。このようにして、被処理物表面の全域が乾燥する。
【０００７】
すなわち、本発明の乾燥用ノズルは、ただ単に乾燥用気体を噴射して乾燥するというだけのものではなく、一つのノズル内において、乾燥用気体供給部から乾燥用気体を噴射したら、その直近で気液混合物を気液混合物排出部から直ちに排出するというものである。さらに、気体を噴射する時点では被処理物表面に付着した液体の量は既に一定であり、かつ、少なくなっているため、少ない量の乾燥用気体を噴射しても、それで充分な乾燥が行えることになる。このような作用を持つ本発明の乾燥用ノズルによれば、従来の乾燥用ノズルのように気体噴射時に液体のミストが発生することがなく、そのミストを大量の乾燥用気体で装置内をかき回すようなこともないため、被処理物の乾燥を確実に行うことができる。また、被処理物表面に残る気液混合物の量も少ないため、エアー供給のための大きなコンプレッサーや大きな排気量の排気ポンプが必要なくなり、乾燥装置のユーティリティー設備の小型化、高効率化を図ることができる。また、エアー供給量は従来ノズルの半分以下が実現でき、結果として排気量も半分以下となる。
【０００８】
前記気液混合物排出部は、少なくとも前記被処理物表面に対向する部分が親水性を有する材料で構成されることが望ましい。
この構成によれば、被処理物表面に存在する気液混合物と気液混合物排出部との接触性が良くなり、気液混合物の排出を効率良く行うことができる。なお、本明細書で言う「親水性を有する材料」とは、材料表面と液体との接触角が２０度以下のものを言う。気液混合物排出部に用いることができる具体的な材料の例としては、金属、プラスティック、セラミック等の多孔質材、特に親水性材料の例としては、アルミナ、シリコン酸化物、親水性ポリエチレン等が挙げられる。
【０００９】
前記乾燥用気体供給部が、前記気体導入路を有する第１の部材と、前記被処理物表面に沿う方向における前記第１の部材よりも前記気液混合物排出部寄りの位置に設けられ、多数の貫通孔を有する第２の部材とを有し、前記第１の部材の気体導入路と前記第２の部材の多数の貫通孔の双方から前記乾燥用気体を供給する構成としてもよい。
この構成によれば、第１の部材の気体導入路と第２の部材の多数の貫通孔の双方から乾燥用気体が供給されるので、乾燥用気体供給部側から気液混合物排出部側に向けてより確実に液体が流れるようになり、充分な乾燥を行うことができる。
【００１０】
前記乾燥用気体供給部は、ただ単に乾燥用気体を被処理物に向けて噴射するのみならず、被処理物に向けて噴射された乾燥用気体を排出する気体排出路が設けられた構成であってもよい。
この構成によれば、被処理物表面に噴射された乾燥用気体が直ちに気体排出路から排出され、乾燥用気体の流速、流れの向き等の制御を容易に行うことができ、被処理物の効率的な乾燥が行える。さらに、当然ではあるが、気体排出の際に被処理物表面に当たった一部の乾燥用気体は、気液混合物排出部との圧力差により乾燥用気体供給部側に液体が流入するのを確実に防止する働きをする。この結果、充分な乾燥を行うことができる。
【００１１】
さらに、前記乾燥用気体供給部に、前記乾燥用気体を加熱する加熱手段を設けてもよい。
この構成によれば、ノズルに導入された乾燥用気体の温度が上昇し、高温の乾燥用気体が噴出されるため、乾燥の効率を上げることができる。
【００１２】
本発明の乾燥装置は、上記本発明の乾燥用ノズルと、該乾燥用ノズルの前記気液混合物排出部に接続されて前記気液混合物を吸引する吸引手段とを有することを特徴とするものである。
本発明の乾燥装置によれば、本発明の乾燥用ノズルを用いたことによって、大型のエアー供給用コンプレッサーや大型の排気ポンプを用いる必要がなくなり、これらエアー供給用コンプレッサーや排気ポンプは従来ノズルの半分以下の能力で充分であるため、比較的簡便な装置構成で効率良く乾燥を行うことが可能になる。
【００１３】
本発明の洗浄装置は、被洗浄基板を保持する基板保持手段と、前記被洗浄基板に対して対向かつ並列配置され、各々が前記被洗浄基板を複数種の異なる洗浄方法により洗浄処理する複数の洗浄用ノズルと、該洗浄用ノズルの各々と前記被洗浄基板との間隔を一定に保ちながら前記基板保持手段と前記各洗浄用ノズルとを前記並列方向に相対移動させることにより前記被洗浄基板の被洗浄面全域を洗浄処理する相対移動手段と、前記被洗浄基板に対して対向配置され、前記被洗浄基板を乾燥させる上記本発明の乾燥用ノズルとを有することを特徴とするものである。
本発明の洗浄装置によれば、複数の洗浄用ノズルを用いて複数種の異なる洗浄方法により基板を洗浄処理した後、本発明の乾燥用ノズルを用いて基板の乾燥を行うことができる。すなわち、一台の装置により複数種の洗浄、乾燥の一貫処理が可能な洗浄装置を実現することができ、半導体デバイス、液晶表示パネル等の製造工程に用いて好適なものとなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の第１の実施の形態を図１および図２を参照して説明する。
図１は本実施の形態の乾燥用ノズルを示す斜視図、図２は図１のII−II線に沿う断面図である。本実施の形態の乾燥用ノズルは、例えば矩形のガラス基板（被処理物）の表面のみを乾燥する際に用いられるものである。
【００１５】
本実施の形態の乾燥用ノズル１は、図１に示すように、ともに細長い箱状の乾燥用気体供給部２と気液混合物排出部３とが、基板表面に沿う方向に隣接並置されている。乾燥用気体供給部２は、基板表面に向けてエアー（乾燥用気体）を噴出する機能を有するものであり、気液混合物排出部３は、基板表面から所定距離離間して配置されることにより乾燥前に基板表面の液体の液厚を一定にする機能を有するとともにエアーと液体との気液混合物を基板表面から排出するための多数の貫通孔を有するものである。乾燥用気体供給部２の長手方向の一端面にエアー供給口４が設けられ、気液混合物排出部３の上面には２つの気液混合物排出口５が設けられている。乾燥用ノズル１の使用時には、エアー供給口４に例えば製造ライン内の任意のエアー供給源が接続され、気液混合物排出口５には排液及び排気機能を持つポンプ等の任意の吸引手段が接続される。
【００１６】
乾燥用気体供給部２は、図２に示すように、箱状のケーシング６の内部に、内管７と外管８の２重管からなるエアー供給用チューブ９（気体導入路）が収容されている。エアー供給用チューブ９を構成する内管７と外管８は、ともにその内面および外面が研磨処理され、これらの管からの発塵がないようにされている。これにより、基板１０上に噴出されるエアー中に塵埃等が含まれることがなく、基板１０が汚染されることがない。一例として、エアー供給用チューブ９を構成する内管７および外管８にはステンレス（ＳＵＳ３１６Ｌ）が用いられ、表面にＧＥＰ−Ｗ処理（神鋼パンテック（株）による）が施されている。そして、エアー供給用チューブ９は、溶接等の手段により上下２箇所の固定部１１でケーシング６に対して固定されている。
【００１７】
内管７の一部には開口部２２が設けられ、この開口部２２にエアー均一供給用抵抗部材１２が組み込まれ、ネジ１３等の固定手段により内管７に固定されている。エアー均一供給用抵抗部材１２は、エアー供給用チューブ９の一端から内管７内に導入されたエアーを内管７と外管８との間の空間に均一に放出するために、エアーが透過可能な材料で構成され、かつエアー透過時にはある程度の抵抗を有している。つまり、エアー均一供給用抵抗部材１２内をエアーが透過する際にある程度の抵抗があるために、エアー供給用チューブ９の一端のみからエアーを内管７内に供給しても、エアーが内管７内に均一に拡散した後にエアー均一供給用抵抗部材１２内を通って内管７と外管８との間の空間に流出し、乾燥用気体供給部２の長手方向のどの位置からもエアーが均一に噴射される。エアー均一供給用抵抗部材１２は、例えば多孔質セラミック等の材料で形成されるが、周知のフィルター材料の使用も可能である。
【００１８】
また、エアー均一供給用抵抗部材１２の取付位置のほぼ反対側にあたる内管７の外面には、略三角形状に突出したエアー流れ方向制御部１４が溶接等により固定される一方、エアー流れ方向制御部１４の取付位置に対応する外管８上の位置に開口部２３が形成され、開口部２３にはエアーを噴出するためのノズル部１５が先端を気液混合物排出部３側に向けて溶接等により固定されている。ノズル部１５の傾きは、基板１０表面の法線とのなす角度が５°〜３０°程度となるようにすることが望ましい。そして、ケーシング６の下面には、図１に示すように、長手方向に延びるエアー噴出スリット１６が形成され、エアー噴出スリット１６内にノズル部１５の先端が位置しており、ノズル部１５先端とケーシング６のエアー噴出スリット１６との間の間隙が封止部１７により封止されている。この構成により、内管７内に供給したエアーは、エアー均一供給用抵抗部材１２内を通って内管７と外管８との間の空間に流出し、この空間内を周方向に流れ、エアー流れ方向制御部１４の形状によりノズル部１５に誘導され、ノズル部１５先端、すなわち乾燥用気体供給部２の下面のエアー噴出スリット１６から基板１０に向けて噴射される（図２中にエアーの流れを破線の矢印で示す）。
【００１９】
気液混合物排出部３は、図２に示すように、箱状のケーシング１８の内部に、多数の貫通孔を有する多孔質材１９が収容、固定されている。この多孔質材１９には、例えば金属、プラスティック、セラミック等が用いられるが、少なくとも基板１０に対向する部分が親水性を有することが好ましい。その場合、基板１０表面の気液混合物と多孔質材１９との接触性が良くなり、気液混合物の排出を効率良く行うことができる。また、多孔質材１９の基板１０に対向する面は、表面粗さが小さく、うねりが小さいことが望ましい。この乾燥用ノズル１を使用する際には、ケーシング１８上面に設けられた気液混合物排出口５にポンプ等の吸引手段が接続され、基板１０上の気液混合物が多孔質材１９の多数の貫通孔を通って気液混合物排出口５から排出される（図２中に気液混合物の流れを実線の矢印で示す）。また、乾燥用気体供給部２と気液混合物排出部３とはそれぞれのケーシング６，１８同士がネジ２０により固定されている。
【００２０】
上記構成の乾燥用ノズル１は、乾燥用気体供給部２と気液混合物排出部３とが基板１０表面に沿う方向に隣接並置されており、使用時には基板１０表面が気液混合物排出部３、乾燥用気体供給部２の順に対向する方向（図２においてノズル１が右から左、基板１０が左から右に移動する方向）に乾燥用ノズル１と基板１０とを相対移動させて基板１０の乾燥を行う。まず、濡れた基板表面の上方に微小距離離間して配置された気液混合物排出部３が通過すると、基板１０表面に盛り上がるように付着していた液体２１が押しのけられて、液厚が一定かつ薄くなる。次に、一定液厚となった液体２１が付着した基板１０表面に向けて乾燥用気体供給部２のエアー噴出スリット１６からエアーが噴射されることにより、液体２１が気液混合物排出部３側に吹き寄せられ、エアーが噴射された部分の基板１０が乾燥する。そして、気液混合物排出部３の下方に吹き寄せられた液体とエアーとが混合した気液混合物が、気液混合物排出部３の多孔質材１９の多数の貫通孔を通じて基板１０表面から吸引、排出される。このようにして、基板１０表面の全域を乾燥させることができる。
【００２１】
本実施の形態の乾燥用ノズル１は、本ノズル内において乾燥用気体供給部２からエアーを噴射しつつ気液混合物を気液混合物排出部３から直ちに排出する、というものである。さらに、エアーを噴射する時点では基板１０表面に付着した液体２１の量は既に一定であり、かつ、少なくなっているため、従来に比べて少ない量のエアーを噴射しても、それで充分な乾燥が行えることになる。したがって、本実施の形態の乾燥用ノズル１によれば、従来の乾燥用ノズルのようにエアー噴射時にミストが発生することもなく、基板の乾燥を確実に行なうことができる。また、基板表面に残る気液混合物の量も少ないため、大きな排気量を持つポンプやエアー供給用のコンプレッサーが必要なくなり、乾燥装置全体の高効率化を図ることができる。
【００２２】
［第２の実施の形態］
以下、本発明の第２の実施の形態を図３および図４を参照して説明する。
図３は本実施の形態の乾燥用ノズルを示す斜視図、図４は図３のIV−IV線に沿う断面図である。第１の実施の形態の乾燥用ノズルが基板表面のみの乾燥を行うものであったのに対し、本実施の形態の乾燥用ノズルは、基板の表面と裏面の双方を同時に乾燥し得るものである。
【００２３】
本実施の形態の乾燥用ノズル２５は、図３および図４に示すように、第１の実施の形態の乾燥用ノズルを上下対称に配置したものであり、それぞれの構成は第１の実施の形態の乾燥用ノズルと全く変わらない。したがって、図３および図４において、図１および図２と共通の構成要素については、上側のノズルでは「＊ａ」、下側のノズルでは「＊ｂ」と添字を付けて同一の符号を付し、説明を省略する。なお、上側ノズルと下側ノズルは別体として独立に移動するようにしても良いし、任意の方法で連結しておき、一緒に移動する構成としても良い。
【００２４】
本実施の形態の乾燥用ノズル２５によれば、基板１０の表面と裏面の双方を同時に乾燥することができるため、例えば基板の両面を同時に洗浄し得る洗浄装置に適用する場合、あるいは基板表面のみを洗浄した際に裏面側も若干濡れてしまうような場合等の乾燥手段として用いて好適なものである。また、上側ノズルと下側ノズルの２つのノズルを設けた場合、従来であれば、ミストの発生量、ポンプの排気能力の増大、エアーコンプレッサーの増大等も１つのノズルの場合に比べてその分大きくなり、問題が大きくなるが、本実施の形態の乾燥用ノズル２５によれば、この問題も回避することができる。
【００２５】
［第３の実施の形態］
以下、本発明の第３の実施の形態を図５および図６を参照して説明する。
図５は本実施の形態の乾燥用ノズルを示す斜視図、図６は図５のVI−VI線に沿う断面図である。本実施の形態の乾燥用ノズルは、第１の実施の形態の乾燥用ノズルの乾燥用気体供給部にさらに気体排出路を付加したものである。よって、図５および図６において、図１および図２と共通の構成要素については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００２６】
本実施の形態の乾燥用ノズル２７も第１の実施の形態と同様、図５に示すように、乾燥用気体供給部２８と気液混合物排出部３とが基板表面に沿う方向に隣接並置されている。ところが、第１の実施の形態の場合、乾燥用気体供給部２にエアー供給口４が設けられ、気液混合物排出部３に気液混合物排出口５が設けられていたのに対し、本実施の形態では、乾燥用気体供給部２８に、エアー供給口４に加えてエアー排出口２９が設けられている。すなわち、乾燥用気体供給部２８の長手方向の一端面にエアー供給口４が設けられるとともにその上面に２つのエアー排出口２９が設けられ、気液混合物排出部３の上面には２つの気液混合物排出口５が設けられている。
【００２７】
乾燥用気体供給部２８は、図６に示すように、ケーシング３０の内部に、第１の実施の形態と同様のエアー供給用チューブ９（気体導入路）が収容されている。内管７の開口部２２にエアー均一供給用抵抗部材１２が固定され、外面にはエアー流れ方向制御部１４が固定され、外管８の開口部２３にノズル部１５が固定された点も第１の実施の形態と同様である。しかしながら、第１の実施の形態と異なる点は、図５に示すように、ケーシング３０下面のエアー噴出スリット１６よりも気液混合物排出部３寄りの位置に、エアー噴出スリット１６と同様、長手方向に延びるエアー排出スリット３１（気体排出路）が形成され、ケーシング３０上面にエアー排出口２９が設けられている点である。一方、気液混合物排出部３の構成は、第１の実施の形態と全く同様である。
【００２８】
本実施の形態の乾燥用ノズル２７を使用する際には、エアー排出口２９に任意の排気ポンプ等を接続する。そして、エアーの流れが第１の実施の形態のノズルと異なり、内管７の内部空間、エアー均一供給用抵抗部材１２内、内管７と外管８との間の空間、ノズル部１５、エアー噴出スリット１６を経て、エアーが基板１０上に噴射されるまでは同じであるが、基板１０上に噴射されたエアーは直ちに隣接するエアー排出スリット３１から吸引され、乾燥用気体供給部２８のケーシング３０の内部空間を通ってエアー排出口２９から排出される。ただし、基板１０上に噴射されたエアーの全量がエアー排出スリット３１から吸引されるわけではなく、当然ながら気液混合物排出部３側にも流れ込むため、気液混合物排出部５から排出されるのはエアーと液体の混合物である。
【００２９】
また本実施の形態の場合、乾燥用気体供給部２８と気液混合物排出部３とを固定するネジ２０がカバー３２により封止されている。これにより、ネジ止め部からの発塵が防止され、発塵による基板１０の汚染が防止される。
【００３０】
この構成においては、基板表面に噴射されたエアーが直ちにエアー排出スリット３１から排出され、乾燥用気体の流速、流れの向き等の制御を容易に行うことができ、基板の乾燥が効率的となる。さらに、気体排出の際に基板表面に当たったエアーの一部が気液混合物排出部３との圧力差により乾燥用気体供給部２８側に液体が流入するのを確実に防止する働きをする。この結果、充分な乾燥を行うことができる。
【００３１】
［第４の実施の形態］
以下、本発明の第４の実施の形態を図７および図８を参照して説明する。
図７は本実施の形態の乾燥用ノズルを示す斜視図、図８は図７のVIII−VIII線に沿う断面図である。第３の実施の形態の乾燥用ノズルが基板表面のみの乾燥を行うものであったのに対し、本実施の形態の乾燥用ノズルは、基板の表面と裏面の双方を同時に乾燥し得るものである。
【００３２】
本実施の形態の乾燥用ノズル３４は、図７および図８に示す通り、第３の実施の形態の乾燥用ノズル２７を上下対称に配置したものであり、それぞれの構成は第３の実施の形態の乾燥用ノズル２７と全く変わらない。したがって、図７および図８において、図５および図６と共通の構成要素については、上側のノズルでは「＊ａ」、下側のノズルでは「＊ｂ」と添字を付けて同一の符号を付し、説明を省略する。なお、上側ノズルと下側ノズルは別体として独立に移動するようにしても良いし、任意の方法で連結しておき、一緒に移動する構成としても良い。
【００３３】
［第５の実施の形態］
以下、本発明の第５の実施の形態を図９および図１０を参照して説明する。
図９は本実施の形態の乾燥用ノズルを示す斜視図、図１０は図９のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。本実施の形態の乾燥用ノズルは、気体排出路を付加した第３の実施の形態の乾燥用ノズルの乾燥用気体供給部にさらにエアー供給用の多孔質材を付加したものである。よって、図９および図１０において、図５および図６と共通の構成要素については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００３４】
本実施の形態の乾燥用ノズル４４の場合、図５および図６に示すように、乾燥用気体供給部９０が、第３の実施の形態と同様のエアー供給用チューブ９を有する第１の部材２８と、この第１の部材２８の気液混合物排出部３側に設けられ、多数の貫通孔を有する多孔質材９１を有する第２の部材９２とを有している。そして、第１の部材２のエアー供給口４と第２の部材９２のエアー供給口９３のそれぞれから第１の部材２および第２の部材９２に対してエアーが供給され、第１の部材２側のケーシング下面に設けられたエアー噴出スリット１６と第２の部材９２の多孔質材９１の多数の貫通孔の双方から基板１０の表面に向けてエアーが噴出される構成となっている。
【００３５】
本実施の形態の乾燥用ノズル４４によれば、第１の部材２８のエアー噴出スリット１６と第２の部材９２の多数の貫通孔の双方からエアーが供給されるので、基板１０上を乾燥用気体供給部９０側から気液混合物排出部３側に向けてより確実に液体が流れるようになり、充分な乾燥を行うことができる。
【００３６】
［第６の実施の形態］
以下、本発明の第６の実施の形態を図１１および図１２を参照して説明する。
図１１は本実施の形態の乾燥用ノズルを示す斜視図、図１２は図１１のXII−XII線に沿う断面図である。本実施の形態の乾燥用ノズルは、乾燥用気体供給部に気体排出路を付加した第３の実施の形態の乾燥用ノズルにさらにエアーカーテン形成部を付加したものである。よって、図１１および図１２において、図５および図６と共通の構成要素については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００３７】
本実施の形態の乾燥用ノズル３６も第３の実施の形態と同様、図１１に示すように、乾燥用気体供給部２８と気液混合物排出部３とが基板表面に沿う方向に隣接並置されており、乾燥用気体供給部２８にエアー供給口４およびエアー排出口２９が設けられ、気液混合物排出部３には気液混合物排出口５が設けられている。さらに本実施の形態の場合、乾燥用気体供給部２８を挟んで気液混合物排出部３と反対側にエアーカーテン形成部３７が並置され、エアーカーテン形成部３７の上面には２つのエアーカーテン用エアー供給口３８が設けられている。
【００３８】
図１２の内部構造を見ると、乾燥用気体供給部２８と気液混合物排出部３の構成は、第３の実施の形態と全く同様である。そして、エアーカーテン形成部３７においては、下面側が開口したケーシング３９の下部に多孔質材４０が固定されている。この多孔質材４０には、気液混合物排出部１８の多孔質材１９と同様の材料を用いてよい。また、乾燥用気体供給部２８とエアーカーテン形成部３７とはネジ４１により固定されている。
【００３９】
本実施の形態の乾燥用ノズル３６を使用する際には、乾燥用気体供給部２８のエアー供給口２９に加えて、エアーカーテン形成部３７のエアーカーテン用エアー供給口３８にもエアーを供給する。ただし、エアーカーテン用エアー供給口３８へのエアーの供給量は、乾燥用気体供給部２８のエアー供給口２９へのエアー供給量ほど多くしなくてもよい。すると、基板１０の進行方向前方側にエアーカーテンが形成され、その後方で基板１０に向けてエアーが噴射されることになるが、エアーカーテンが形成されたことにより基板１０に噴射されたエアーがエアーカーテン側へ流れるのが抑えられ、エアー噴出スリット１６からのエアーの噴流によって液体が気液混合物排出部３側により流れやすくなる。これにより、乾燥の効率を上げることができる。
【００４０】
［第７の実施の形態］
以下、本発明の第７の実施の形態を図１３および図１４を参照して説明する。
図１３は本実施の形態の乾燥用ノズルを示す斜視図、図１４は図１３のXIV−XIV線に沿う断面図である。第６の実施の形態の乾燥用ノズルが基板表面のみの乾燥を行うものであったのに対し、本実施の形態の乾燥用ノズルは、基板の表面と裏面の双方を同時に乾燥し得るものである。
【００４１】
本実施の形態の乾燥用ノズル４３は、図１３および図１４に示す通り、第６の実施の形態の乾燥用ノズル３６を上下対称に配置したものであり、それぞれの構成は第６の実施の形態の乾燥用ノズル３６と全く変わらない。したがって、図１３および図１４において、図１１および図１２と共通の構成要素については、上側のノズルでは「＊ａ」、下側のノズルでは「＊ｂ」と添字を付けて同一の符号を付し、説明を省略する。なお、上側ノズルと下側ノズルは別体として独立に移動するようにしても良いし、任意の方法で連結しておき、一緒に移動する構成としても良い。
【００４２】
［第８の実施の形態］
以下、本発明の第８の実施の形態を図１５および図１６を参照して説明する。
図１５は本実施の形態の乾燥用ノズルを示す斜視図、図１６は図１５のXVI−XVI線に沿う断面図である。本実施の形態の乾燥用ノズルは、エアーカーテンを付加した第６の実施の形態の乾燥用ノズルの乾燥用気体供給部にさらにエアーを加熱するヒータ（加熱手段）を付加したものである。よって、図１５および図１６において、図１１および図１２と共通の構成要素については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００４３】
本実施の形態の乾燥用ノズル４５の場合、図１６に示すように、乾燥用気体供給部２８のエアー供給用チューブ９の内側にヒータ９３が配設されている。この構成により、乾燥用気体供給部２８内を流れる間にエアーが加熱され、ノズルに導入された元々のエアーよりも高温のエアーが基板１０に噴出される。例えば、エアーの温度は６０℃ないし８０℃とすることが望ましい。なお、図１５における符号９４はヒータ用電源線である。
【００４４】
本実施の形態の乾燥用ノズル４５によれば、高温のエアーが基板１０の表面に噴出されるため、乾燥の効率を上げることができる。
【００４５】
［第９の実施の形態］
以下、本発明の第９の実施の形態を図１７を参照して説明する。
本実施の形態は本発明の乾燥用ノズルを具備した洗浄装置の一例である。図１７は本実施の形態の洗浄装置５１の概略構成を示す図であって、例えば数百ｍｍ角程度の大型のガラス基板（以下、単に基板という）を枚葉洗浄するための装置である。
図中符号５２は洗浄部、５３はステージ（基板保持手段）、５４、５５、５６、４９は洗浄用ノズル、５０は乾燥用ノズル、５７は基板搬送ロボット、５８はローダカセット、５９はアンローダカセット、６０は水素水・オゾン水生成部、６１は洗浄液再生部、Ｗは基板である。
【００４６】
図１７に示すように、装置上面中央が洗浄部５２となっており、基板Ｗを保持するステージ５３が設けられている。ステージ５３には、基板Ｗの形状に合致した矩形の段部が設けられ、この段部上に基板Ｗが嵌め込まれて、基板Ｗの表面とステージ５３の表面が面一状態でステージ５３に保持されるようになっている。また、段部の下方には空間部が形成され、空間部にはステージ５３の下方から基板昇降用シャフトが突出している。基板昇降用シャフトの下端にはシリンダ等のシャフト駆動源が設けられ、後述する基板搬送ロボット５７による基板Ｗの受け渡しの際にシリンダの作動により基板昇降用シャフトが上下動し、シャフトの上下動に伴って基板Ｗが上昇または下降するようになっている。なお、ステージ中央に設けられた孔から基板Ｗの裏面洗浄用のノズルが突出しており、本装置では表面側を主に洗浄するが、同時に裏面側も軽く洗浄できるようになっている。
【００４７】
ステージ５３を挟んで対向する位置に一対のラックベース６２が設けられ、これらラックベース６２間に洗浄用ノズル５４，５５，５６，４９が架設されている。洗浄用ノズルは並列配置された４本のノズルからなり、各洗浄用ノズル５４，５５，５６，４９が異なる洗浄方法により洗浄を行うものとなっている。本実施の形態の場合、これら４本のノズルは、基板にオゾンを供給するとともに紫外線ランプ４８から紫外線を照射することによって主に有機物を分解除去する紫外線洗浄用ノズル５４、オゾン水を供給しつつ超音波素子６３により超音波振動を付与して洗浄するオゾン水超音波洗浄用ノズル５５、水素水を供給しつつ超音波素子６３により超音波振動を付与して洗浄する水素水超音波洗浄用ノズル５６、純水を供給してリンス洗浄を行う純水リンス洗浄用ノズル４９、である。これら４本のノズルが基板Ｗの上方で基板Ｗとの間隔を一定に保ちながらラックベース６２に沿って順次移動することにより、基板Ｗの被洗浄面全域が４種類の洗浄方法により洗浄される構成となっている。さらに、同一のラックベース６２間に上記実施の形態の乾燥用ノズル５０が架設されており、洗浄後の濡れた基板Ｗがこの乾燥用ノズル５０によって乾燥される構成となっている。なお、図１７においては、乾燥用ノズル５０を１本の棒状に示したが、実際には前述の乾燥用気体供給部、気液混合物排出部等を含んでいる。
【００４８】
各ノズルの移動手段としては、各ラックベース６２上のリニアガイドに沿って水平移動可能とされたスライダがそれぞれ設けられ、各スライダの上面に支柱がそれぞれ立設され、これら支柱に各洗浄用ノズル５４，５５，５６，４９および乾燥用ノズル５０の両端部が固定されている。各スライダ上にはモータ等の駆動源が設置されており、各スライダがラックベース６２上を自走する構成となっている。そして、装置の制御部（図示略）から供給される制御信号により各スライダ上のモータがそれぞれ作動することによって、各洗浄用ノズル５４，５５，５６，４９および乾燥用ノズル５０が個別に水平移動する構成となっている。また、支柱にはシリンダ（図示略）等の駆動源が設けられ、支柱が上下動することにより各洗浄用ノズル５４，５５，５６，４９および乾燥用ノズル５０の高さ、すなわち各洗浄用ノズル５４，５５，５６，４９と基板Ｗとの間隔、乾燥用ノズル５０と基板Ｗとの間隔がそれぞれ調整可能となっている。
【００４９】
各洗浄用ノズル５４，５５，５６，４９は、一端に洗浄液を導入するための導入口を有する導入通路と一端に洗浄後の洗浄液を外部へ排出するための排出口を有する排出通路とが形成され、これら導入通路と排出通路とをそれぞれの他端において交差させて交差部が形成されるとともに、この交差部に基板Ｗに向けて開口する開口部が設けられたものであり、プッシュ・プル型ノズル（省流体型ノズル）と呼ばれるものである。この場合、開口部は、洗浄用ノズル５４，５５，５６，４９の並列方向と交差する方向に少なくとも基板Ｗの幅以上の長さに延びている（本実施の形態の場合、１本の洗浄用ノズルにつき、導入通路と排出通路とが交差した交差部および開口部は３組設けられており、３組合わせて開口部が基板Ｗの幅以上の長さに延びている）。排出通路側の圧力制御部に減圧ポンプを用いて、この減圧ポンプで交差部の洗浄液を吸引する力を制御して、開口部の大気と接触している洗浄液の圧力（洗浄液の表面張力と基板Ｗの被洗浄面の表面張力も含む）と大気圧との均衡をとるようになっている。つまり、開口部の大気と接触している洗浄液の圧力Ｐw（洗浄液の表面張力と基板Ｗの被洗浄面の表面張力も含む）と大気圧Ｐaとの関係をＰw≒Ｐaとすることにより、開口部を通じて基板Ｗに供給され、基板Ｗに接触した洗浄液は、洗浄用ノズルの外部に漏れることなく、排出通路に排出される。すなわち、洗浄用ノズルから基板Ｗ上に供給した洗浄液は、基板Ｗ上の洗浄液を供給した部分（開口部）以外の部分に接触することなく、基板Ｗ上から除去される。さらに、交差部の上方に基板Ｗに対向するように超音波素子６３が設けられており、基板Ｗが洗浄されている間、洗浄液に超音波が付与されるようになっている。
【００５０】
洗浄部５２の側方に、水素水・オゾン水生成部６０と洗浄液再生部６１とが設けられている。水素水・オゾン水生成部６０には、水素水製造装置６４とオゾン水製造装置６５とが組み込まれている。いずれの洗浄液も、純水中に水素ガスやオゾンガスを溶解させることによって生成することができる。そして、水素水製造装置６４で生成された水素水が、水素水供給配管６６の途中に設けられた送液ポンプ６７により水素水超音波洗浄用ノズル５６に供給されるようになっている。同様に、オゾン水製造装置６５で生成されたオゾン水が、オゾン水供給配管６８の途中に設けられた送液ポンプ６９によりオゾン水超音波洗浄用ノズル５５に供給されるようになっている。なお、純水リンス洗浄用ノズル４９には製造ライン内の純水供給用配管（図示略）から純水が供給されるようになっている。
【００５１】
また、洗浄液再生部６１には、使用後の洗浄液中に含まれたパーティクルや異物を除去するためのフィルタ７０、７１が設けられている。水素水中のパーティクルを除去するための水素水用フィルタ７０と、オゾン水中のパーティクルを除去するためのオゾン水用フィルタ７１が別系統に設けられている。すなわち、水素水超音波洗浄用ノズル５６の排出口から排出された使用後の水素水は、水素水回収配管７２の途中に設けられた送液ポンプ７３により水素水用フィルタ７０に回収されるようになっている。同様に、オゾン水超音波洗浄用ノズル５５の排出口から排出された使用後のオゾン水は、オゾン水回収配管７４の途中に設けられた送液ポンプ７５によりオゾン水用フィルタ７１に回収されるようになっている。
【００５２】
そして、水素水用フィルタ７０を通した後の水素水は、再生水素水供給配管７６の途中に設けられた送液ポンプ７７により水素水超音波洗浄用ノズル５６に供給されるようになっている。同様に、オゾン水用フィルタ７１を通した後のオゾン水は、再生オゾン水供給配管７８の途中に設けられた送液ポンプ７９によりオゾン水超音波洗浄用ノズル５５に供給されるようになっている。また、水素水供給配管６６と再生水素水供給配管７６は水素水超音波洗浄用ノズル５６の手前で接続され、弁８０によって水素水超音波洗浄用ノズル５６に新しい水素水を導入するか、再生水素水を導入するかを切り換え可能となっている。同様に、オゾン水供給配管６８と再生オゾン水供給配管７８はオゾン水超音波洗浄用ノズル５５の手前で接続され、弁８１によってオゾン水超音波洗浄用ノズル５５に新しいオゾン水を導入するか、再生オゾン水を導入するかを切り換え可能となっている。なお、各フィルタ７０，７１を通した後の水素水やオゾン水は、パーティクルが除去されてはいるものの、液中気体含有濃度が低下しているため、配管を通じて再度水素水製造装置６４やオゾン水製造装置６５に戻し、水素ガスやオゾンガスを補充するようにしてもよい。
【００５３】
洗浄部５２の側方に、ローダカセット５８、アンローダカセット５９が着脱可能に設けられている。これら２つのカセット５８、５９は、複数枚の基板Ｗが収容可能な同一の形状のものであり、ローダカセット５８に洗浄前の基板Ｗを収容し、アンローダカセット５９には洗浄済の基板Ｗが収容される。そして、洗浄部５２とローダカセット５８、アンローダカセット５９の中間の位置に基板搬送ロボット５７が設置されている。基板搬送ロボット５７はその上部に伸縮自在なリンク機構を有するアーム８２を有し、アーム８２は回転可能かつ昇降可能となっており、アーム８２の先端部で基板Ｗを支持、搬送するようになっている。
【００５４】
上記構成の洗浄装置５１は、例えば洗浄用ノズル５４，５５，５６，４９または乾燥用ノズル５０と基板Ｗとの間隔、洗浄用ノズルまたは乾燥用ノズルの移動速度、洗浄液の流量等、種々の洗浄条件、乾燥条件をオペレータが設定する他は、各部の動作が制御部により制御されており、自動運転する構成になっている。したがって、この洗浄装置５１を使用する際には、洗浄前の基板Ｗをローダカセット５８にセットし、オペレータがスタートスイッチを操作すれば、基板搬送ロボット５７によりローダカセット５８からステージ５３上に基板Ｗが搬送され、ステージ５３上で各洗浄用ノズル５４，５５，５６，４９および乾燥用ノズル５０により紫外線洗浄、オゾン水超音波洗浄、水素水超音波洗浄、リンス洗浄、乾燥が順次自動的に行われ、乾燥後、基板搬送ロボット５７によりアンローダカセット５９に収容される。
【００５５】
本実施の形態の洗浄装置５１においては、４本の洗浄用ノズル５４，５５，５６，４９の各々が、紫外線洗浄、オゾン水超音波洗浄、水素水超音波洗浄、リンス洗浄といった異なる洗浄方法により洗浄処理する構成であるため、本装置１台で種々の洗浄方法を実施することができる。したがって、例えば、水素水超音波洗浄、オゾン水超音波洗浄により微細な粒径のパーティクルを除去し、さらにリンス洗浄で基板表面に付着した洗浄液も洗い流しながら仕上げの洗浄を行う、というように種々の被除去物を充分に洗浄除去することができる。また、本実施の形態の洗浄装置の場合、上記実施の形態の乾燥用ノズル５０が備えられているため、洗浄、乾燥の一貫処理を自動的に行うことができる。特に乾燥時には、従来の乾燥用ノズルのようにエアー噴射によりミストが発生することもなく、基板Ｗの乾燥を確実に行なうことができる。そして、本実施の形態の洗浄装置５１によれば、上記実施の形態の乾燥用ノズルを具備したことによってスピンドライ方式の乾燥手段を設ける必要がなく、半導体デバイス、液晶表示パネル等をはじめとする各種電子機器の製造ラインに好適な高効率の洗浄装置を実現することができる。
【００５６】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば乾燥用気体供給部の気体導入路として２重管状のエアー供給用チューブを用いたが、気体導入路の具体的な形態は任意に選択してよい。また、気液混合物排出部に多孔質材を用いたが、気液混合物を排出するための多数の貫通孔を有する部材であれば、例えば多数の細管を束ねたようなものでもよい。乾燥用気体はエアーに限ることはなく、窒素等の任意の気体を使用することができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の乾燥用ノズルによれば、従来の乾燥用ノズルのように気体噴射時に液体のミストが発生することがなく、被処理物の乾燥を確実に行うことができる。また、乾燥用気体の使用量も低減できる。被処理物表面に残る気液混合物の量も少ないため、大きな排液量を持つポンプが必要なくなり、乾燥装置のユーティリティー設備の小型化、高効率化を図ることができる。よって、本発明の乾燥用ノズルの採用により、高効率の乾燥装置ならびに洗浄装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態の乾燥用ノズルを示す斜視図である。
【図２】 図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】 本発明の第２の実施の形態の乾燥用ノズルを示す斜視図である。
【図４】 図３のIV−IV線に沿う断面図である。
【図５】 本発明の第３の実施の形態の乾燥用ノズルを示す斜視図である。
【図６】 図５のVI−VI線に沿う断面図である。
【図７】 本発明の第４の実施の形態の乾燥用ノズルを示す斜視図である。
【図８】 図７のVIII−VIII線に沿う断面図である。
【図９】 本発明の第５の実施の形態の乾燥用ノズルを示す斜視図である。
【図１０】 図９のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図１１】 本発明の第６の実施の形態の乾燥用ノズルを示す斜視図である。
【図１２】 図１１のXII−XII線に沿う断面図である。
【図１３】 本発明の第７の実施の形態の乾燥用ノズルを示す斜視図である。
【図１４】 図１３のXIV−XIV線に沿う断面図である。
【図１５】 本発明の第８の実施の形態の乾燥用ノズルを示す斜視図である。
【図１６】 図１５のXVI−XVI線に沿う断面図である。
【図１７】 本発明の第９の実施の形態の洗浄装置の概略構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１，２５，２７，３４，３６，４３，４４，４５，５０ 乾燥用ノズル
２，２８，９０ 乾燥用気体供給部（第１の部材）
３ 気液混合物排出部
９ エアー供給用チューブ（気体導入路）
１０，Ｗ 基板
１９ 多孔質材
３１ エアー排出用スリット（気体排出路）
９１ 多孔質材
９２ 第２の部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体デバイス、液晶表示パネル等の製造工程におけるウェット処理後の基板等の乾燥に用いて好適な乾燥用ノズル、およびこれを備えた洗浄装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイス、液晶表示パネル等の電子機器の分野においては、その製造プロセス中に被処理基板である半導体基板やガラス基板を洗浄処理する工程が必須である。その場合、洗浄後の基板を次工程に流す前に基板の乾燥が必要になる。従来の方法では、任意の乾燥用気体、例えばエアーの供給源に接続された乾燥用ノズル、いわゆるエアーナイフと呼ばれるノズルを有する乾燥装置を用い、ノズル先端のスリットから基板に向けてエアーを吹き付けることにより基板の乾燥を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の基板の乾燥方法には次のような問題点があった。それは、例えば数百ｍｍ角の基板を乾燥する場合、エアーの噴出の程度が、ノズル先端の幅数ｍｍ程度のスリットから数十リットル／min・cm 程度の流量でエアーを噴出するというレベルのものであった。そのため、エアーの流速が極めて速く、充分に濡れた基板表面に対してこれ程大きな流速でエアーを吹き付けると、乾燥装置内に大量のミストが発生し、その状態で大量のエアーで装置内をかき回すことになるため、このミストが基板に再付着してしまう。このミスト再付着を確実に防止するために、乾燥のための大きなスペースを確保する必要があった。また、エアーの使用量が多いという問題もある。そこで、多量のエアーの排出のため、また、発生したミストを装置内から除去するためには大きな排気が必要であり、大量のエアーを供給するコンプレッサーが必要となるが、このコンプレッサーの存在によって乾燥装置のユーティリティー設備が大規模になるという問題があった。このような事情から、簡便な装置構成で効率良く乾燥が行える乾燥装置の提供が望まれていた。
【０００４】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、被処理物の充分な乾燥が可能な高効率の乾燥装置を実現するための乾燥用ノズル、及びこの乾燥用ノズルを備えた乾燥装置、並びに洗浄、乾燥の一貫処理が可能な洗浄装置の提供を目的とする。
【０００５】
【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、本発明の乾燥用ノズルは、表面が液体で濡れた状態の被処理物に向けて噴射されることにより前記被処理物を乾燥させる乾燥用気体を前記被処理物表面に供給するための気体導入路を有する乾燥用気体供給部と、前記被処理物表面から所定距離離間して配置されることにより乾燥前に前記被処理物表面に付着した液体の液厚を一定にするとともに前記乾燥用気体と前記液体との気液混合物を前記被処理物表面から排出するための多数の貫通孔を有する気液混合物排出部とが、前記被処理物表面に沿う方向に隣接並置されてなることを特徴とするものである。
【０００６】
本発明の乾燥用ノズルにおいては、乾燥用気体供給部と気液混合物排出部とが被処理物の表面に沿う方向に隣接並置されており、被処理物表面が気液混合物排出部、乾燥用気体供給部の順に対向する方向に乾燥用ノズルと被処理物とを相対移動させて被処理物の乾燥を行う。この際まず、濡れた被処理物表面の上を被処理物表面から所定距離離間して配置された気液混合物排出部が通過すると、被処理物表面に盛り上がるように付着していた液体の液厚を一定にして薄くすることができる。次に、一定液厚となった液体が付着した被処理物表面に向けて乾燥用気体供給部の気体導入路から乾燥用気体が噴射されることにより、液体が気液混合物排出部側に吹き寄せられ、乾燥用気体が噴射された部分が乾燥する。そして、吹き寄せられた液体と乾燥用気体とが混合した気液混合物が、気液混合物排出部の多数の貫通孔を通じて被処理物表面から排出される。このようにして、被処理物表面の全域が乾燥する。
【０００７】
すなわち、本発明の乾燥用ノズルは、ただ単に乾燥用気体を噴射して乾燥するというだけのものではなく、一つのノズル内において、乾燥用気体供給部から乾燥用気体を噴射したら、その直近で気液混合物を気液混合物排出部から直ちに排出するというものである。さらに、気体を噴射する時点では被処理物表面に付着した液体の量は既に一定であり、かつ、少なくなっているため、少ない量の乾燥用気体を噴射しても、それで充分な乾燥が行えることになる。このような作用を持つ本発明の乾燥用ノズルによれば、従来の乾燥用ノズルのように気体噴射時に液体のミストが発生することがなく、そのミストを大量の乾燥用気体で装置内をかき回すようなこともないため、被処理物の乾燥を確実に行うことができる。また、被処理物表面に残る気液混合物の量も少ないため、エアー供給のための大きなコンプレッサーや大きな排気量の排気ポンプが必要なくなり、乾燥装置のユーティリティー設備の小型化、高効率化を図ることができる。また、エアー供給量は従来ノズルの半分以下が実現でき、結果として排気量も半分以下となる。
【０００８】
前記気液混合物排出部は、少なくとも前記被処理物表面に対向する部分が親水性を有する材料で構成されることが望ましい。
この構成によれば、被処理物表面に存在する気液混合物と気液混合物排出部との接触性が良くなり、気液混合物の排出を効率良く行うことができる。なお、本明細書で言う「親水性を有する材料」とは、材料表面と液体との接触角が２０度以下のものを言う。気液混合物排出部に用いることができる具体的な材料の例としては、金属、プラスティック、セラミック等の多孔質材、特に親水性材料の例としては、アルミナ、シリコン酸化物、親水性ポリエチレン等が挙げられる。
【０００９】
前記乾燥用気体供給部が、前記気体導入路を有する第１の部材と、前記被処理物表面に沿う方向における前記第１の部材よりも前記気液混合物排出部寄りの位置に設けられ、多数の貫通孔を有する第２の部材とを有し、前記第１の部材の気体導入路と前記第２の部材の多数の貫通孔の双方から前記乾燥用気体を供給する構成としてもよい。
この構成によれば、第１の部材の気体導入路と第２の部材の多数の貫通孔の双方から乾燥用気体が供給されるので、乾燥用気体供給部側から気液混合物排出部側に向けてより確実に液体が流れるようになり、充分な乾燥を行うことができる。
【００１０】
前記乾燥用気体供給部は、ただ単に乾燥用気体を被処理物に向けて噴射するのみならず、被処理物に向けて噴射された乾燥用気体を排出する気体排出路が設けられた構成であってもよい。
この構成によれば、被処理物表面に噴射された乾燥用気体が直ちに気体排出路から排出され、乾燥用気体の流速、流れの向き等の制御を容易に行うことができ、被処理物の効率的な乾燥が行える。さらに、当然ではあるが、気体排出の際に被処理物表面に当たった一部の乾燥用気体は、気液混合物排出部との圧力差により乾燥用気体供給部側に液体が流入するのを確実に防止する働きをする。この結果、充分な乾燥を行うことができる。
【００１１】
さらに、前記乾燥用気体供給部に、前記乾燥用気体を加熱する加熱手段を設けてもよい。
この構成によれば、ノズルに導入された乾燥用気体の温度が上昇し、高温の乾燥用気体が噴出されるため、乾燥の効率を上げることができる。
【００１２】
本発明の乾燥装置は、上記本発明の乾燥用ノズルと、該乾燥用ノズルの前記気液混合物排出部に接続されて前記気液混合物を吸引する吸引手段とを有することを特徴とするものである。
本発明の乾燥装置によれば、本発明の乾燥用ノズルを用いたことによって、大型のエアー供給用コンプレッサーや大型の排気ポンプを用いる必要がなくなり、これらエアー供給用コンプレッサーや排気ポンプは従来ノズルの半分以下の能力で充分であるため、比較的簡便な装置構成で効率良く乾燥を行うことが可能になる。
【００１３】
本発明の洗浄装置は、被洗浄基板を保持する基板保持手段と、前記被洗浄基板に対して対向かつ並列配置され、各々が前記被洗浄基板を複数種の異なる洗浄方法により洗浄処理する複数の洗浄用ノズルと、該洗浄用ノズルの各々と前記被洗浄基板との間隔を一定に保ちながら前記基板保持手段と前記各洗浄用ノズルとを前記並列方向に相対移動させることにより前記被洗浄基板の被洗浄面全域を洗浄処理する相対移動手段と、前記被洗浄基板に対して対向配置され、前記被洗浄基板を乾燥させる上記本発明の乾燥用ノズルとを有することを特徴とするものである。
本発明の洗浄装置によれば、複数の洗浄用ノズルを用いて複数種の異なる洗浄方法により基板を洗浄処理した後、本発明の乾燥用ノズルを用いて基板の乾燥を行うことができる。すなわち、一台の装置により複数種の洗浄、乾燥の一貫処理が可能な洗浄装置を実現することができ、半導体デバイス、液晶表示パネル等の製造工程に用いて好適なものとなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の第１の実施の形態を図１および図２を参照して説明する。
図１は本実施の形態の乾燥用ノズルを示す斜視図、図２は図１のII−II線に沿う断面図である。本実施の形態の乾燥用ノズルは、例えば矩形のガラス基板（被処理物）の表面のみを乾燥する際に用いられるものである。
【００１５】
本実施の形態の乾燥用ノズル１は、図１に示すように、ともに細長い箱状の乾燥用気体供給部２と気液混合物排出部３とが、基板表面に沿う方向に隣接並置されている。乾燥用気体供給部２は、基板表面に向けてエアー（乾燥用気体）を噴出する機能を有するものであり、気液混合物排出部３は、基板表面から所定距離離間して配置されることにより乾燥前に基板表面の液体の液厚を一定にする機能を有するとともにエアーと液体との気液混合物を基板表面から排出するための多数の貫通孔を有するものである。乾燥用気体供給部２の長手方向の一端面にエアー供給口４が設けられ、気液混合物排出部３の上面には２つの気液混合物排出口５が設けられている。乾燥用ノズル１の使用時には、エアー供給口４に例えば製造ライン内の任意のエアー供給源が接続され、気液混合物排出口５には排液及び排気機能を持つポンプ等の任意の吸引手段が接続される。
【００１６】
乾燥用気体供給部２は、図２に示すように、箱状のケーシング６の内部に、内管７と外管８の２重管からなるエアー供給用チューブ９（気体導入路）が収容されている。エアー供給用チューブ９を構成する内管７と外管８は、ともにその内面および外面が研磨処理され、これらの管からの発塵がないようにされている。これにより、基板１０上に噴出されるエアー中に塵埃等が含まれることがなく、基板１０が汚染されることがない。一例として、エアー供給用チューブ９を構成する内管７および外管８にはステンレス（ＳＵＳ３１６Ｌ）が用いられ、表面にＧＥＰ−Ｗ処理（神鋼パンテック（株）による）が施されている。そして、エアー供給用チューブ９は、溶接等の手段により上下２箇所の固定部１１でケーシング６に対して固定されている。
【００１７】
内管７の一部には開口部２２が設けられ、この開口部２２にエアー均一供給用抵抗部材１２が組み込まれ、ネジ１３等の固定手段により内管７に固定されている。エアー均一供給用抵抗部材１２は、エアー供給用チューブ９の一端から内管７内に導入されたエアーを内管７と外管８との間の空間に均一に放出するために、エアーが透過可能な材料で構成され、かつエアー透過時にはある程度の抵抗を有している。つまり、エアー均一供給用抵抗部材１２内をエアーが透過する際にある程度の抵抗があるために、エアー供給用チューブ９の一端のみからエアーを内管７内に供給しても、エアーが内管７内に均一に拡散した後にエアー均一供給用抵抗部材１２内を通って内管７と外管８との間の空間に流出し、乾燥用気体供給部２の長手方向のどの位置からもエアーが均一に噴射される。エアー均一供給用抵抗部材１２は、例えば多孔質セラミック等の材料で形成されるが、周知のフィルター材料の使用も可能である。
【００１８】
また、エアー均一供給用抵抗部材１２の取付位置のほぼ反対側にあたる内管７の外面には、略三角形状に突出したエアー流れ方向制御部１４が溶接等により固定される一方、エアー流れ方向制御部１４の取付位置に対応する外管８上の位置に開口部２３が形成され、開口部２３にはエアーを噴出するためのノズル部１５が先端を気液混合物排出部３側に向けて溶接等により固定されている。ノズル部１５の傾きは、基板１０表面の法線とのなす角度が５°〜３０°程度となるようにすることが望ましい。そして、ケーシング６の下面には、図１に示すように、長手方向に延びるエアー噴出スリット１６が形成され、エアー噴出スリット１６内にノズル部１５の先端が位置しており、ノズル部１５先端とケーシング６のエアー噴出スリット１６との間の間隙が封止部１７により封止されている。この構成により、内管７内に供給したエアーは、エアー均一供給用抵抗部材１２内を通って内管７と外管８との間の空間に流出し、この空間内を周方向に流れ、エアー流れ方向制御部１４の形状によりノズル部１５に誘導され、ノズル部１５先端、すなわち乾燥用気体供給部２の下面のエアー噴出スリット１６から基板１０に向けて噴射される（図２中にエアーの流れを破線の矢印で示す）。
【００１９】
気液混合物排出部３は、図２に示すように、箱状のケーシング１８の内部に、多数の貫通孔を有する多孔質材１９が収容、固定されている。この多孔質材１９には、例えば金属、プラスティック、セラミック等が用いられるが、少なくとも基板１０に対向する部分が親水性を有することが好ましい。その場合、基板１０表面の気液混合物と多孔質材１９との接触性が良くなり、気液混合物の排出を効率良く行うことができる。また、多孔質材１９の基板１０に対向する面は、表面粗さが小さく、うねりが小さいことが望ましい。この乾燥用ノズル１を使用する際には、ケーシング１８上面に設けられた気液混合物排出口５にポンプ等の吸引手段が接続され、基板１０上の気液混合物が多孔質材１９の多数の貫通孔を通って気液混合物排出口５から排出される（図２中に気液混合物の流れを実線の矢印で示す）。また、乾燥用気体供給部２と気液混合物排出部３とはそれぞれのケーシング６，１８同士がネジ２０により固定されている。
【００２０】
上記構成の乾燥用ノズル１は、乾燥用気体供給部２と気液混合物排出部３とが基板１０表面に沿う方向に隣接並置されており、使用時には基板１０表面が気液混合物排出部３、乾燥用気体供給部２の順に対向する方向（図２においてノズル１が右から左、基板１０が左から右に移動する方向）に乾燥用ノズル１と基板１０とを相対移動させて基板１０の乾燥を行う。まず、濡れた基板表面の上方に微小距離離間して配置された気液混合物排出部３が通過すると、基板１０表面に盛り上がるように付着していた液体２１が押しのけられて、液厚が一定かつ薄くなる。次に、一定液厚となった液体２１が付着した基板１０表面に向けて乾燥用気体供給部２のエアー噴出スリット１６からエアーが噴射されることにより、液体２１が気液混合物排出部３側に吹き寄せられ、エアーが噴射された部分の基板１０が乾燥する。そして、気液混合物排出部３の下方に吹き寄せられた液体とエアーとが混合した気液混合物が、気液混合物排出部３の多孔質材１９の多数の貫通孔を通じて基板１０表面から吸引、排出される。このようにして、基板１０表面の全域を乾燥させることができる。
【００２１】
本実施の形態の乾燥用ノズル１は、本ノズル内において乾燥用気体供給部２からエアーを噴射しつつ気液混合物を気液混合物排出部３から直ちに排出する、というものである。さらに、エアーを噴射する時点では基板１０表面に付着した液体２１の量は既に一定であり、かつ、少なくなっているため、従来に比べて少ない量のエアーを噴射しても、それで充分な乾燥が行えることになる。したがって、本実施の形態の乾燥用ノズル１によれば、従来の乾燥用ノズルのようにエアー噴射時にミストが発生することもなく、基板の乾燥を確実に行なうことができる。また、基板表面に残る気液混合物の量も少ないため、大きな排気量を持つポンプやエアー供給用のコンプレッサーが必要なくなり、乾燥装置全体の高効率化を図ることができる。
【００２２】
［第２の実施の形態］
以下、本発明の第２の実施の形態を図３および図４を参照して説明する。
図３は本実施の形態の乾燥用ノズルを示す斜視図、図４は図３のIV−IV線に沿う断面図である。第１の実施の形態の乾燥用ノズルが基板表面のみの乾燥を行うものであったのに対し、本実施の形態の乾燥用ノズルは、基板の表面と裏面の双方を同時に乾燥し得るものである。
【００２３】
本実施の形態の乾燥用ノズル２５は、図３および図４に示すように、第１の実施の形態の乾燥用ノズルを上下対称に配置したものであり、それぞれの構成は第１の実施の形態の乾燥用ノズルと全く変わらない。したがって、図３および図４において、図１および図２と共通の構成要素については、上側のノズルでは「＊ａ」、下側のノズルでは「＊ｂ」と添字を付けて同一の符号を付し、説明を省略する。なお、上側ノズルと下側ノズルは別体として独立に移動するようにしても良いし、任意の方法で連結しておき、一緒に移動する構成としても良い。
【００２４】
本実施の形態の乾燥用ノズル２５によれば、基板１０の表面と裏面の双方を同時に乾燥することができるため、例えば基板の両面を同時に洗浄し得る洗浄装置に適用する場合、あるいは基板表面のみを洗浄した際に裏面側も若干濡れてしまうような場合等の乾燥手段として用いて好適なものである。また、上側ノズルと下側ノズルの２つのノズルを設けた場合、従来であれば、ミストの発生量、ポンプの排気能力の増大、エアーコンプレッサーの増大等も１つのノズルの場合に比べてその分大きくなり、問題が大きくなるが、本実施の形態の乾燥用ノズル２５によれば、この問題も回避することができる。
【００２５】
［第３の実施の形態］
以下、本発明の第３の実施の形態を図５および図６を参照して説明する。
図５は本実施の形態の乾燥用ノズルを示す斜視図、図６は図５のVI−VI線に沿う断面図である。本実施の形態の乾燥用ノズルは、第１の実施の形態の乾燥用ノズルの乾燥用気体供給部にさらに気体排出路を付加したものである。よって、図５および図６において、図１および図２と共通の構成要素については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００２６】
本実施の形態の乾燥用ノズル２７も第１の実施の形態と同様、図５に示すように、乾燥用気体供給部２８と気液混合物排出部３とが基板表面に沿う方向に隣接並置されている。ところが、第１の実施の形態の場合、乾燥用気体供給部２にエアー供給口４が設けられ、気液混合物排出部３に気液混合物排出口５が設けられていたのに対し、本実施の形態では、乾燥用気体供給部２８に、エアー供給口４に加えてエアー排出口２９が設けられている。すなわち、乾燥用気体供給部２８の長手方向の一端面にエアー供給口４が設けられるとともにその上面に２つのエアー排出口２９が設けられ、気液混合物排出部３の上面には２つの気液混合物排出口５が設けられている。
【００２７】
乾燥用気体供給部２８は、図６に示すように、ケーシング３０の内部に、第１の実施の形態と同様のエアー供給用チューブ９（気体導入路）が収容されている。内管７の開口部２２にエアー均一供給用抵抗部材１２が固定され、外面にはエアー流れ方向制御部１４が固定され、外管８の開口部２３にノズル部１５が固定された点も第１の実施の形態と同様である。しかしながら、第１の実施の形態と異なる点は、図５に示すように、ケーシング３０下面のエアー噴出スリット１６よりも気液混合物排出部３寄りの位置に、エアー噴出スリット１６と同様、長手方向に延びるエアー排出スリット３１（気体排出路）が形成され、ケーシング３０上面にエアー排出口２９が設けられている点である。一方、気液混合物排出部３の構成は、第１の実施の形態と全く同様である。
【００２８】
本実施の形態の乾燥用ノズル２７を使用する際には、エアー排出口２９に任意の排気ポンプ等を接続する。そして、エアーの流れが第１の実施の形態のノズルと異なり、内管７の内部空間、エアー均一供給用抵抗部材１２内、内管７と外管８との間の空間、ノズル部１５、エアー噴出スリット１６を経て、エアーが基板１０上に噴射されるまでは同じであるが、基板１０上に噴射されたエアーは直ちに隣接するエアー排出スリット３１から吸引され、乾燥用気体供給部２８のケーシング３０の内部空間を通ってエアー排出口２９から排出される。ただし、基板１０上に噴射されたエアーの全量がエアー排出スリット３１から吸引されるわけではなく、当然ながら気液混合物排出部３側にも流れ込むため、気液混合物排出部５から排出されるのはエアーと液体の混合物である。
【００２９】
また本実施の形態の場合、乾燥用気体供給部２８と気液混合物排出部３とを固定するネジ２０がカバー３２により封止されている。これにより、ネジ止め部からの発塵が防止され、発塵による基板１０の汚染が防止される。
【００３０】
この構成においては、基板表面に噴射されたエアーが直ちにエアー排出スリット３１から排出され、乾燥用気体の流速、流れの向き等の制御を容易に行うことができ、基板の乾燥が効率的となる。さらに、気体排出の際に基板表面に当たったエアーの一部が気液混合物排出部３との圧力差により乾燥用気体供給部２８側に液体が流入するのを確実に防止する働きをする。この結果、充分な乾燥を行うことができる。
【００３１】
［第４の実施の形態］
以下、本発明の第４の実施の形態を図７および図８を参照して説明する。
図７は本実施の形態の乾燥用ノズルを示す斜視図、図８は図７のVIII−VIII線に沿う断面図である。第３の実施の形態の乾燥用ノズルが基板表面のみの乾燥を行うものであったのに対し、本実施の形態の乾燥用ノズルは、基板の表面と裏面の双方を同時に乾燥し得るものである。
【００３２】
本実施の形態の乾燥用ノズル３４は、図７および図８に示す通り、第３の実施の形態の乾燥用ノズル２７を上下対称に配置したものであり、それぞれの構成は第３の実施の形態の乾燥用ノズル２７と全く変わらない。したがって、図７および図８において、図５および図６と共通の構成要素については、上側のノズルでは「＊ａ」、下側のノズルでは「＊ｂ」と添字を付けて同一の符号を付し、説明を省略する。なお、上側ノズルと下側ノズルは別体として独立に移動するようにしても良いし、任意の方法で連結しておき、一緒に移動する構成としても良い。
【００３３】
［第５の実施の形態］
以下、本発明の第５の実施の形態を図９および図１０を参照して説明する。
図９は本実施の形態の乾燥用ノズルを示す斜視図、図１０は図９のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。本実施の形態の乾燥用ノズルは、気体排出路を付加した第３の実施の形態の乾燥用ノズルの乾燥用気体供給部にさらにエアー供給用の多孔質材を付加したものである。よって、図９および図１０において、図５および図６と共通の構成要素については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００３４】
本実施の形態の乾燥用ノズル４４の場合、図５および図６に示すように、乾燥用気体供給部９０が、第３の実施の形態と同様のエアー供給用チューブ９を有する第１の部材２８と、この第１の部材２８の気液混合物排出部３側に設けられ、多数の貫通孔を有する多孔質材９１を有する第２の部材９２とを有している。そして、第１の部材２のエアー供給口４と第２の部材９２のエアー供給口９３のそれぞれから第１の部材２および第２の部材９２に対してエアーが供給され、第１の部材２側のケーシング下面に設けられたエアー噴出スリット１６と第２の部材９２の多孔質材９１の多数の貫通孔の双方から基板１０の表面に向けてエアーが噴出される構成となっている。
【００３５】
本実施の形態の乾燥用ノズル４４によれば、第１の部材２８のエアー噴出スリット１６と第２の部材９２の多数の貫通孔の双方からエアーが供給されるので、基板１０上を乾燥用気体供給部９０側から気液混合物排出部３側に向けてより確実に液体が流れるようになり、充分な乾燥を行うことができる。
【００３６】
［第６の実施の形態］
以下、本発明の第６の実施の形態を図１１および図１２を参照して説明する。
図１１は本実施の形態の乾燥用ノズルを示す斜視図、図１２は図１１のXII−XII線に沿う断面図である。本実施の形態の乾燥用ノズルは、乾燥用気体供給部に気体排出路を付加した第３の実施の形態の乾燥用ノズルにさらにエアーカーテン形成部を付加したものである。よって、図１１および図１２において、図５および図６と共通の構成要素については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００３７】
本実施の形態の乾燥用ノズル３６も第３の実施の形態と同様、図１１に示すように、乾燥用気体供給部２８と気液混合物排出部３とが基板表面に沿う方向に隣接並置されており、乾燥用気体供給部２８にエアー供給口４およびエアー排出口２９が設けられ、気液混合物排出部３には気液混合物排出口５が設けられている。さらに本実施の形態の場合、乾燥用気体供給部２８を挟んで気液混合物排出部３と反対側にエアーカーテン形成部３７が並置され、エアーカーテン形成部３７の上面には２つのエアーカーテン用エアー供給口３８が設けられている。
【００３８】
図１２の内部構造を見ると、乾燥用気体供給部２８と気液混合物排出部３の構成は、第３の実施の形態と全く同様である。そして、エアーカーテン形成部３７においては、下面側が開口したケーシング３９の下部に多孔質材４０が固定されている。この多孔質材４０には、気液混合物排出部１８の多孔質材１９と同様の材料を用いてよい。また、乾燥用気体供給部２８とエアーカーテン形成部３７とはネジ４１により固定されている。
【００３９】
本実施の形態の乾燥用ノズル３６を使用する際には、乾燥用気体供給部２８のエアー供給口２９に加えて、エアーカーテン形成部３７のエアーカーテン用エアー供給口３８にもエアーを供給する。ただし、エアーカーテン用エアー供給口３８へのエアーの供給量は、乾燥用気体供給部２８のエアー供給口２９へのエアー供給量ほど多くしなくてもよい。すると、基板１０の進行方向前方側にエアーカーテンが形成され、その後方で基板１０に向けてエアーが噴射されることになるが、エアーカーテンが形成されたことにより基板１０に噴射されたエアーがエアーカーテン側へ流れるのが抑えられ、エアー噴出スリット１６からのエアーの噴流によって液体が気液混合物排出部３側により流れやすくなる。これにより、乾燥の効率を上げることができる。
【００４０】
［第７の実施の形態］
以下、本発明の第７の実施の形態を図１３および図１４を参照して説明する。
図１３は本実施の形態の乾燥用ノズルを示す斜視図、図１４は図１３のXIV−XIV線に沿う断面図である。第６の実施の形態の乾燥用ノズルが基板表面のみの乾燥を行うものであったのに対し、本実施の形態の乾燥用ノズルは、基板の表面と裏面の双方を同時に乾燥し得るものである。
【００４１】
本実施の形態の乾燥用ノズル４３は、図１３および図１４に示す通り、第６の実施の形態の乾燥用ノズル３６を上下対称に配置したものであり、それぞれの構成は第６の実施の形態の乾燥用ノズル３６と全く変わらない。したがって、図１３および図１４において、図１１および図１２と共通の構成要素については、上側のノズルでは「＊ａ」、下側のノズルでは「＊ｂ」と添字を付けて同一の符号を付し、説明を省略する。なお、上側ノズルと下側ノズルは別体として独立に移動するようにしても良いし、任意の方法で連結しておき、一緒に移動する構成としても良い。
【００４２】
［第８の実施の形態］
以下、本発明の第８の実施の形態を図１５および図１６を参照して説明する。
図１５は本実施の形態の乾燥用ノズルを示す斜視図、図１６は図１５のXVI−XVI線に沿う断面図である。本実施の形態の乾燥用ノズルは、エアーカーテンを付加した第６の実施の形態の乾燥用ノズルの乾燥用気体供給部にさらにエアーを加熱するヒータ（加熱手段）を付加したものである。よって、図１５および図１６において、図１１および図１２と共通の構成要素については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００４３】
本実施の形態の乾燥用ノズル４５の場合、図１６に示すように、乾燥用気体供給部２８のエアー供給用チューブ９の内側にヒータ９３が配設されている。この構成により、乾燥用気体供給部２８内を流れる間にエアーが加熱され、ノズルに導入された元々のエアーよりも高温のエアーが基板１０に噴出される。例えば、エアーの温度は６０℃ないし８０℃とすることが望ましい。なお、図１５における符号９４はヒータ用電源線である。
【００４４】
本実施の形態の乾燥用ノズル４５によれば、高温のエアーが基板１０の表面に噴出されるため、乾燥の効率を上げることができる。
【００４５】
［第９の実施の形態］
以下、本発明の第９の実施の形態を図１７を参照して説明する。
本実施の形態は本発明の乾燥用ノズルを具備した洗浄装置の一例である。図１７は本実施の形態の洗浄装置５１の概略構成を示す図であって、例えば数百ｍｍ角程度の大型のガラス基板（以下、単に基板という）を枚葉洗浄するための装置である。
図中符号５２は洗浄部、５３はステージ（基板保持手段）、５４、５５、５６、４９は洗浄用ノズル、５０は乾燥用ノズル、５７は基板搬送ロボット、５８はローダカセット、５９はアンローダカセット、６０は水素水・オゾン水生成部、６１は洗浄液再生部、Ｗは基板である。
【００４６】
図１７に示すように、装置上面中央が洗浄部５２となっており、基板Ｗを保持するステージ５３が設けられている。ステージ５３には、基板Ｗの形状に合致した矩形の段部が設けられ、この段部上に基板Ｗが嵌め込まれて、基板Ｗの表面とステージ５３の表面が面一状態でステージ５３に保持されるようになっている。また、段部の下方には空間部が形成され、空間部にはステージ５３の下方から基板昇降用シャフトが突出している。基板昇降用シャフトの下端にはシリンダ等のシャフト駆動源が設けられ、後述する基板搬送ロボット５７による基板Ｗの受け渡しの際にシリンダの作動により基板昇降用シャフトが上下動し、シャフトの上下動に伴って基板Ｗが上昇または下降するようになっている。なお、ステージ中央に設けられた孔から基板Ｗの裏面洗浄用のノズルが突出しており、本装置では表面側を主に洗浄するが、同時に裏面側も軽く洗浄できるようになっている。
【００４７】
ステージ５３を挟んで対向する位置に一対のラックベース６２が設けられ、これらラックベース６２間に洗浄用ノズル５４，５５，５６，４９が架設されている。洗浄用ノズルは並列配置された４本のノズルからなり、各洗浄用ノズル５４，５５，５６，４９が異なる洗浄方法により洗浄を行うものとなっている。本実施の形態の場合、これら４本のノズルは、基板にオゾンを供給するとともに紫外線ランプ４８から紫外線を照射することによって主に有機物を分解除去する紫外線洗浄用ノズル５４、オゾン水を供給しつつ超音波素子６３により超音波振動を付与して洗浄するオゾン水超音波洗浄用ノズル５５、水素水を供給しつつ超音波素子６３により超音波振動を付与して洗浄する水素水超音波洗浄用ノズル５６、純水を供給してリンス洗浄を行う純水リンス洗浄用ノズル４９、である。これら４本のノズルが基板Ｗの上方で基板Ｗとの間隔を一定に保ちながらラックベース６２に沿って順次移動することにより、基板Ｗの被洗浄面全域が４種類の洗浄方法により洗浄される構成となっている。さらに、同一のラックベース６２間に上記実施の形態の乾燥用ノズル５０が架設されており、洗浄後の濡れた基板Ｗがこの乾燥用ノズル５０によって乾燥される構成となっている。なお、図１７においては、乾燥用ノズル５０を１本の棒状に示したが、実際には前述の乾燥用気体供給部、気液混合物排出部等を含んでいる。
【００４８】
各ノズルの移動手段としては、各ラックベース６２上のリニアガイドに沿って水平移動可能とされたスライダがそれぞれ設けられ、各スライダの上面に支柱がそれぞれ立設され、これら支柱に各洗浄用ノズル５４，５５，５６，４９および乾燥用ノズル５０の両端部が固定されている。各スライダ上にはモータ等の駆動源が設置されており、各スライダがラックベース６２上を自走する構成となっている。そして、装置の制御部（図示略）から供給される制御信号により各スライダ上のモータがそれぞれ作動することによって、各洗浄用ノズル５４，５５，５６，４９および乾燥用ノズル５０が個別に水平移動する構成となっている。また、支柱にはシリンダ（図示略）等の駆動源が設けられ、支柱が上下動することにより各洗浄用ノズル５４，５５，５６，４９および乾燥用ノズル５０の高さ、すなわち各洗浄用ノズル５４，５５，５６，４９と基板Ｗとの間隔、乾燥用ノズル５０と基板Ｗとの間隔がそれぞれ調整可能となっている。
【００４９】
各洗浄用ノズル５４，５５，５６，４９は、一端に洗浄液を導入するための導入口を有する導入通路と一端に洗浄後の洗浄液を外部へ排出するための排出口を有する排出通路とが形成され、これら導入通路と排出通路とをそれぞれの他端において交差させて交差部が形成されるとともに、この交差部に基板Ｗに向けて開口する開口部が設けられたものであり、プッシュ・プル型ノズル（省流体型ノズル）と呼ばれるものである。この場合、開口部は、洗浄用ノズル５４，５５，５６，４９の並列方向と交差する方向に少なくとも基板Ｗの幅以上の長さに延びている（本実施の形態の場合、１本の洗浄用ノズルにつき、導入通路と排出通路とが交差した交差部および開口部は３組設けられており、３組合わせて開口部が基板Ｗの幅以上の長さに延びている）。排出通路側の圧力制御部に減圧ポンプを用いて、この減圧ポンプで交差部の洗浄液を吸引する力を制御して、開口部の大気と接触している洗浄液の圧力（洗浄液の表面張力と基板Ｗの被洗浄面の表面張力も含む）と大気圧との均衡をとるようになっている。つまり、開口部の大気と接触している洗浄液の圧力Ｐw（洗浄液の表面張力と基板Ｗの被洗浄面の表面張力も含む）と大気圧Ｐaとの関係をＰw≒Ｐaとすることにより、開口部を通じて基板Ｗに供給され、基板Ｗに接触した洗浄液は、洗浄用ノズルの外部に漏れることなく、排出通路に排出される。すなわち、洗浄用ノズルから基板Ｗ上に供給した洗浄液は、基板Ｗ上の洗浄液を供給した部分（開口部）以外の部分に接触することなく、基板Ｗ上から除去される。さらに、交差部の上方に基板Ｗに対向するように超音波素子６３が設けられており、基板Ｗが洗浄されている間、洗浄液に超音波が付与されるようになっている。
【００５０】
洗浄部５２の側方に、水素水・オゾン水生成部６０と洗浄液再生部６１とが設けられている。水素水・オゾン水生成部６０には、水素水製造装置６４とオゾン水製造装置６５とが組み込まれている。いずれの洗浄液も、純水中に水素ガスやオゾンガスを溶解させることによって生成することができる。そして、水素水製造装置６４で生成された水素水が、水素水供給配管６６の途中に設けられた送液ポンプ６７により水素水超音波洗浄用ノズル５６に供給されるようになっている。同様に、オゾン水製造装置６５で生成されたオゾン水が、オゾン水供給配管６８の途中に設けられた送液ポンプ６９によりオゾン水超音波洗浄用ノズル５５に供給されるようになっている。なお、純水リンス洗浄用ノズル４９には製造ライン内の純水供給用配管（図示略）から純水が供給されるようになっている。
【００５１】
また、洗浄液再生部６１には、使用後の洗浄液中に含まれたパーティクルや異物を除去するためのフィルタ７０、７１が設けられている。水素水中のパーティクルを除去するための水素水用フィルタ７０と、オゾン水中のパーティクルを除去するためのオゾン水用フィルタ７１が別系統に設けられている。すなわち、水素水超音波洗浄用ノズル５６の排出口から排出された使用後の水素水は、水素水回収配管７２の途中に設けられた送液ポンプ７３により水素水用フィルタ７０に回収されるようになっている。同様に、オゾン水超音波洗浄用ノズル５５の排出口から排出された使用後のオゾン水は、オゾン水回収配管７４の途中に設けられた送液ポンプ７５によりオゾン水用フィルタ７１に回収されるようになっている。
【００５２】
そして、水素水用フィルタ７０を通した後の水素水は、再生水素水供給配管７６の途中に設けられた送液ポンプ７７により水素水超音波洗浄用ノズル５６に供給されるようになっている。同様に、オゾン水用フィルタ７１を通した後のオゾン水は、再生オゾン水供給配管７８の途中に設けられた送液ポンプ７９によりオゾン水超音波洗浄用ノズル５５に供給されるようになっている。また、水素水供給配管６６と再生水素水供給配管７６は水素水超音波洗浄用ノズル５６の手前で接続され、弁８０によって水素水超音波洗浄用ノズル５６に新しい水素水を導入するか、再生水素水を導入するかを切り換え可能となっている。同様に、オゾン水供給配管６８と再生オゾン水供給配管７８はオゾン水超音波洗浄用ノズル５５の手前で接続され、弁８１によってオゾン水超音波洗浄用ノズル５５に新しいオゾン水を導入するか、再生オゾン水を導入するかを切り換え可能となっている。なお、各フィルタ７０，７１を通した後の水素水やオゾン水は、パーティクルが除去されてはいるものの、液中気体含有濃度が低下しているため、配管を通じて再度水素水製造装置６４やオゾン水製造装置６５に戻し、水素ガスやオゾンガスを補充するようにしてもよい。
【００５３】
洗浄部５２の側方に、ローダカセット５８、アンローダカセット５９が着脱可能に設けられている。これら２つのカセット５８、５９は、複数枚の基板Ｗが収容可能な同一の形状のものであり、ローダカセット５８に洗浄前の基板Ｗを収容し、アンローダカセット５９には洗浄済の基板Ｗが収容される。そして、洗浄部５２とローダカセット５８、アンローダカセット５９の中間の位置に基板搬送ロボット５７が設置されている。基板搬送ロボット５７はその上部に伸縮自在なリンク機構を有するアーム８２を有し、アーム８２は回転可能かつ昇降可能となっており、アーム８２の先端部で基板Ｗを支持、搬送するようになっている。
【００５４】
上記構成の洗浄装置５１は、例えば洗浄用ノズル５４，５５，５６，４９または乾燥用ノズル５０と基板Ｗとの間隔、洗浄用ノズルまたは乾燥用ノズルの移動速度、洗浄液の流量等、種々の洗浄条件、乾燥条件をオペレータが設定する他は、各部の動作が制御部により制御されており、自動運転する構成になっている。したがって、この洗浄装置５１を使用する際には、洗浄前の基板Ｗをローダカセット５８にセットし、オペレータがスタートスイッチを操作すれば、基板搬送ロボット５７によりローダカセット５８からステージ５３上に基板Ｗが搬送され、ステージ５３上で各洗浄用ノズル５４，５５，５６，４９および乾燥用ノズル５０により紫外線洗浄、オゾン水超音波洗浄、水素水超音波洗浄、リンス洗浄、乾燥が順次自動的に行われ、乾燥後、基板搬送ロボット５７によりアンローダカセット５９に収容される。
【００５５】
本実施の形態の洗浄装置５１においては、４本の洗浄用ノズル５４，５５，５６，４９の各々が、紫外線洗浄、オゾン水超音波洗浄、水素水超音波洗浄、リンス洗浄といった異なる洗浄方法により洗浄処理する構成であるため、本装置１台で種々の洗浄方法を実施することができる。したがって、例えば、水素水超音波洗浄、オゾン水超音波洗浄により微細な粒径のパーティクルを除去し、さらにリンス洗浄で基板表面に付着した洗浄液も洗い流しながら仕上げの洗浄を行う、というように種々の被除去物を充分に洗浄除去することができる。また、本実施の形態の洗浄装置の場合、上記実施の形態の乾燥用ノズル５０が備えられているため、洗浄、乾燥の一貫処理を自動的に行うことができる。特に乾燥時には、従来の乾燥用ノズルのようにエアー噴射によりミストが発生することもなく、基板Ｗの乾燥を確実に行なうことができる。そして、本実施の形態の洗浄装置５１によれば、上記実施の形態の乾燥用ノズルを具備したことによってスピンドライ方式の乾燥手段を設ける必要がなく、半導体デバイス、液晶表示パネル等をはじめとする各種電子機器の製造ラインに好適な高効率の洗浄装置を実現することができる。
【００５６】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば乾燥用気体供給部の気体導入路として２重管状のエアー供給用チューブを用いたが、気体導入路の具体的な形態は任意に選択してよい。また、気液混合物排出部に多孔質材を用いたが、気液混合物を排出するための多数の貫通孔を有する部材であれば、例えば多数の細管を束ねたようなものでもよい。乾燥用気体はエアーに限ることはなく、窒素等の任意の気体を使用することができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の乾燥用ノズルによれば、従来の乾燥用ノズルのように気体噴射時に液体のミストが発生することがなく、被処理物の乾燥を確実に行うことができる。また、乾燥用気体の使用量も低減できる。被処理物表面に残る気液混合物の量も少ないため、大きな排液量を持つポンプが必要なくなり、乾燥装置のユーティリティー設備の小型化、高効率化を図ることができる。よって、本発明の乾燥用ノズルの採用により、高効率の乾燥装置ならびに洗浄装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態の乾燥用ノズルを示す斜視図である。
【図２】 図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】 本発明の第２の実施の形態の乾燥用ノズルを示す斜視図である。
【図４】 図３のIV−IV線に沿う断面図である。
【図５】 本発明の第３の実施の形態の乾燥用ノズルを示す斜視図である。
【図６】 図５のVI−VI線に沿う断面図である。
【図７】 本発明の第４の実施の形態の乾燥用ノズルを示す斜視図である。
【図８】 図７のVIII−VIII線に沿う断面図である。
【図９】 本発明の第５の実施の形態の乾燥用ノズルを示す斜視図である。
【図１０】 図９のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図１１】 本発明の第６の実施の形態の乾燥用ノズルを示す斜視図である。
【図１２】 図１１のXII−XII線に沿う断面図である。
【図１３】 本発明の第７の実施の形態の乾燥用ノズルを示す斜視図である。
【図１４】 図１３のXIV−XIV線に沿う断面図である。
【図１５】 本発明の第８の実施の形態の乾燥用ノズルを示す斜視図である。
【図１６】 図１５のXVI−XVI線に沿う断面図である。
【図１７】 本発明の第９の実施の形態の洗浄装置の概略構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１，２５，２７，３４，３６，４３，４４，４５，５０ 乾燥用ノズル
２，２８，９０ 乾燥用気体供給部（第１の部材）
３ 気液混合物排出部
９ エアー供給用チューブ（気体導入路）
１０，Ｗ 基板
１９ 多孔質材
３１ エアー排出用スリット（気体排出路）
９１ 多孔質材
９２ 第２の部材
Claims (7)
- 表面が液体で濡れた状態の被処理物に向けて噴射されることにより前記被処理物を乾燥させる乾燥用気体を前記被処理物表面に供給するための気体導入路を有する乾燥用気体供給部と、前記被処理物表面から所定距離離間して配置されることにより乾燥前に前記被処理物表面に付着した液体の液厚を一定にするとともに前記乾燥用気体と前記液体との気液混合物を前記被処理物表面から排出するための多数の貫通孔を有する気液混合物排出部とが、前記被処理物表面に沿う方向に隣接並置されてなることを特徴とする乾燥用ノズル。
- 前記気液混合物排出部は、少なくとも前記被処理物表面に対向する部分が親水性を有する材料で構成されていることを特徴とする請求項１記載の乾燥用ノズル。
- 前記乾燥用気体供給部が、前記気体導入路を有する第１の部材と、前記被処理物表面に沿う方向における前記第１の部材よりも前記気液混合物排出部寄りの位置に設けられ、多数の貫通孔を有する第２の部材とを有し、前記第１の部材の気体導入路と前記第２の部材の多数の貫通孔の双方から前記乾燥用気体を供給する構成とされていることを特徴とする請求項１記載の乾燥用ノズル。
- 前記乾燥用気体供給部に、前記被処理物に向けて噴射された前記乾燥用気体を排出する気体排出路が設けられたことを特徴とする請求項１記載の乾燥用ノズル。
- 前記乾燥用気体供給部に、前記乾燥用気体を加熱する加熱手段が設けられたことを特徴とする請求項１記載の乾燥用ノズル。
- 請求項１記載の乾燥用ノズルと、該乾燥用ノズルの前記気液混合物排出部に接続されて前記気液混合物を吸引する吸引手段とを有することを特徴とする乾燥装置。
- 被洗浄基板を保持する基板保持手段と、前記被洗浄基板に対して対向かつ並列配置され、各々が前記被洗浄基板を複数種の異なる洗浄方法により洗浄処理する複数の洗浄用ノズルと、該洗浄用ノズルの各々と前記被洗浄基板との間隔を一定に保ちながら前記基板保持手段と前記各洗浄用ノズルとを前記並列方向に相対移動させることにより前記被洗浄基板の被洗浄面全域を洗浄処理する相対移動手段と、前記被洗浄基板に対して対向配置され、前記被洗浄基板を乾燥させる請求項１記載の乾燥用ノズルとを有することを特徴とする洗浄装置。
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