JP3964862B2 - 洗浄乾燥装置および洗浄乾燥方法 - Google Patents

Description

本発明は、洗浄乾燥装置および洗浄乾燥方法に関し、例えば、半導体製造分野での半導体ウエハや液晶製造分野での電子部品基板などのような各種の基板や、機械部品ならびに電子部品などの各種の部品などの洗浄に用いて好適な洗浄乾燥装置および洗浄乾燥方法に関する。

従来より、電子部品などの被洗浄物を洗浄する洗浄装置として、溶剤中に被洗浄物を浸漬して行う浸漬洗浄と、溶剤の蒸気によって被洗浄物を洗浄する蒸気洗浄とを併用する洗浄装置が知られている（例えば、特許文献１）。

こうした浸漬洗浄と蒸気洗浄とを併用する従来の洗浄装置においては、被洗浄物を内部に配置した洗浄槽内に溶剤蒸気を導入し、導入した溶剤蒸気の温度より低い温度の被洗浄物において溶剤蒸気が凝縮することによって蒸気洗浄が行われるようになされている。

しかしながら、この従来の洗浄装置においては、被洗浄物と同様に洗浄槽の温度も溶剤蒸気の温度より低くなっているので、洗浄槽内に導入された溶剤蒸気が、被洗浄物だけではなく洗浄槽の内壁においても凝縮することになっていた。

その結果、従来の洗浄装置においては、被洗浄物の蒸気洗浄に必要な溶剤蒸気量に比べて多量の溶剤蒸気を洗浄槽内に導入しなければ十分な蒸気洗浄を行うことができず、多量の溶剤を使用するという問題点があった。また、多量の溶剤を使用するので、当該多量の溶剤から溶剤蒸気を生成する槽などが大型になってしまい、装置全体が大型化するという問題点を招来することになっていた。また、当該多量の溶剤を加熱して溶剤蒸気とするので、多量のエネルギーを消費するという問題点もあった。

また、上記した従来の洗浄装置においては、１つの洗浄槽において被洗浄物を移動することなしに浸漬洗浄と蒸気洗浄との両方を行うので、浸漬洗浄の後に蒸気洗浄を行うためには、浸漬洗浄のために洗浄槽に導入された溶剤を、洗浄槽の下部の開閉弁を開弁して貯留槽に抜き取り、洗浄槽内を空にする必要がある。

しかしながら、従来の洗浄装置においては、浸漬洗浄のために洗浄槽に導入された多量の溶剤を、洗浄槽の下部に形成された開閉弁を開弁して貯留槽に抜き取るような重力による排液であるため、洗浄槽内の溶剤を全て排液するのに時間がかかり、洗浄が終了するまでに長時間を要してしまい、装置のスループットが遅くなるという問題点があった。
特開平５−１２３６５８号公報

本発明は、上記したような従来の技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、多量の溶剤を使用することなしに、短時間で被洗浄物の洗浄を行なうことができる洗浄乾燥装置および洗浄乾燥方法を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、所定の形状に形成された底面部と、上記底面部から立設された側壁部と、上方側において開口する開口部を被覆する蓋部と、上記底面部近傍に配設され内部を上部空間と下部空間とに仕切る隔壁とを有し、上記隔壁と上記側壁部と上記蓋部とによって形成される内部空間に、被洗浄物が配設され溶剤の蒸気が供給される処理槽と、上記処理槽の外周側を取り囲み上記側壁部との間に側方空間を形成する外周壁と、上記下部空間と上記側方空間とを結ぶ第１の管と、上記第１の配管に対向する側で配設され、上記下部空間と上記側方空間とを結ぶ第２の管と、上記処理槽の前記下部空間に貯留されたオイルと、上記オイルを加熱するヒーターと、上記ヒーターによって加熱されたオイルを上記第１の管と上記第２の管とを介して上記下部空間と上記側方空間との間で循環させる循環手段と、上記処理槽の内部空間を減圧する減圧用ポンプとを有するようにしたものである。

従って、本発明のうち請求項１に記載の発明によれば、ヒーターにより加熱されたオイルを下部空間と側方空間との間で循環させているので、処理槽の内部空間が効率よく加熱されることになる。

また、本発明のうち請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、さらに、内部に溶剤を貯留する溶剤槽と、上記溶剤槽を加熱する溶剤槽加熱手段と、上記溶剤槽加熱手段によって上記溶剤槽が加熱されると上記溶剤が加熱されて上記溶剤槽の内部に発生する溶剤の蒸気を、上記処理槽の内部空間へ導入する導入手段とを有する溶剤蒸気発生手段とを有するようにしたものである。

また、本発明のうち請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、さらに、上記溶剤蒸気発生手段には、上記溶剤槽の内部の気体を排気する排気手段が配設されているようにしたものである。

また、本発明のうち請求項４に記載の発明は、請求項２または３のいずれか１項に記載の発明において、さらに、上記溶剤蒸気発生手段には、上記溶剤槽の内部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段が配設されているようにしたものである。

また、本発明のうち請求項５に記載の発明は、請求項１、２、３または４のいずれか１項に記載の発明において、さらに、上記減圧用ポンプと上記処理槽との間に配設され、上記処理槽の内部空間の溶剤の蒸気または液化した溶剤と溶剤の蒸気を冷却して液化するための冷却コイルとが配設される内部が、上記減圧用ポンプによって上記処理槽の内部空間が減圧されるのに伴って減圧されるようにして上記処理槽と接続されている溶剤回収用トラップとを有するようにしたものである

また、本発明のうち請求項６に記載の発明は、請求項１、２、３、４または５のいずれか１項に記載の発明において、さらに、上記処理槽の上記蓋部を加熱する上記加熱手段とを有するようにしたものである。

また、本発明のうち請求項７に記載の発明は、処理槽を該処理槽の底面と側面とにおいてヒーターにより加熱されたオイルを循環させることで所定の温度に加熱し上記処理槽の内部空間を減圧した状態で上記処理槽の内部空間に配設された被洗浄物を、上記内部空間に供給された溶剤の蒸気によって洗浄する第１の段階と、上記第１の段階の後に、上記処理槽の内部空間の減圧を継続させて、上記被洗浄物の乾燥を行うとともに上記処理槽の内部空間に貯留した液化した溶剤の廃液を行う第２の段階とを有するようにしたものである。

本発明は、以上説明したように構成されているので、多量の溶剤を使用することなしに、短時間で被洗浄物の洗浄を行なうことができるようになるという優れた効果を奏する。

以下、添付の図面に基づいて、本発明による洗浄乾燥装置および洗浄乾燥方法の実施の形態の一例を詳細に説明するものとする。

図１には、本発明による洗浄乾燥装置の第１の実施の形態の一部を破断して示した概念構成説明図が示されており、図２には、図１に示すＡ−Ａ線における断面図が示されている。

図１に示す洗浄乾燥装置１０は、被洗浄物２００を内部１２ａに配置するために上部に開閉可能な蓋部１２ｂを設けるとともに内部１２ａを真空に保持可能とされた処理槽１２と、処理槽１２に接続され溶剤４００の蒸気を生成する溶剤蒸気発生器１４と、処理槽１２に接続され処理槽１２の内部１２ａを減圧するための減圧用ポンプ１６と、処理槽１２と減圧用ポンプ１６との間に配設された溶剤回収用トラップ１８とを有して構成されている。

処理槽１２は、略矩形形状に形成された底面部１２ｃと、当該底面部１２ｃから立設された側壁部たる左右の側壁部１２ｄ，１２ｅならびに側壁部１２ｄ，１２ｅを連結する前壁部１２ｆ（図２参照）、後壁部１２ｇ（図２参照）と、上方側において開口し蓋部１２ｂによって被覆される開口部１２ｈとを有して構成されている。

そして、蓋部１２ｂが閉じられて形成される処理槽１２の内部１２ａは、底面部１２ｃ近傍に配設された隔壁２０によって上部空間１２ｉと下部空間１２ｋとに仕切られている。ここで、隔壁２０においては、排液用バルブ１０２を有した排液用配管１０４の一方の端部が上部空間１２ｉに開放するようにして開口している。この排液用バルブ１０２を開けると、排液用配管１０４を介して処理槽１２の上部空間１２ｉが外部と連通すようになされている。

また、処理槽１２の上部空間１２ｉ側に被洗浄物２００が配置されるものであり、側壁部１２ｅの開口部１２ｈ近傍に配設されたリークバルブ１０６を開放すると、上部空間１２ｉが外部と連通するようになされている。

一方、下部空間１２ｋ内には間接加熱用オイル３００が貯留されるとともに、間接加熱用オイル３００を加熱するためのヒーター２２ー１，２２−２が配設されている。間接加熱用オイル３００としては、例えば、一般に市販されている熱媒体油を用いることができ、ヒーター２２−１，２２−２によって加熱され、常温から１３０℃の範囲内で温度調整が可能なものである。

また、処理槽１２の外周側を取り囲み、左右の側壁部１２ｄ，１２ｅ、前壁部１２ｆならびに後壁部１２ｇとの間に側方空間１２ｍを形成するようにして外周壁２４が配設されている。この外周壁２４は、例えば、ステンレス鋼により形成されており、溶接によって側壁部１２ｄ，１２ｅ、前壁部１２ｆならびに後壁部１２ｇに組み付けられている。

そして、外周壁２４には、オイル循環用ポンプ１０８を有したオイル供給用配管１１０とオイル排出用配管１１２とが接続されている。これらオイル供給用配管１１０とオイル排出用配管１１２とはいずれも、一方の端部側は、側方空間１２ｍ内に開放するようにして外周壁２４において開口しており、他方の端部側は、下部空間１２ｋ内に開放するようにして処理槽１２の側壁部１２ｄ，１２ｅにおいて開口している。従って、オイル循環用ポンプ１０８の駆動により、オイル供給用配管１１０を介して、下部空間１２ｋ内においてヒーター２２−１，２２−２によって加熱された間接加熱用オイル３００が側方空間１２ｍ内に供給されるとともに、オイル排出用配管１１２を介して、側方空間１２ｍ内の間接加熱用オイル３００が下部空間１２ｋ内に排出される。

溶剤蒸気発生器１４は、内部３０ａに溶剤４００が貯留される溶剤槽３０と、溶剤槽３０を加熱するための加熱槽３２とを有して構成されている。加熱槽３２内には間接加熱用オイル３０２が貯留されるとともに、間接加熱用オイル３０２を加熱するためのヒーター３４−１，３４−２が配設されている。

なお、溶剤槽３０の内部３０ａに貯留される溶剤４００としては、例えば、炭化水素系の洗浄剤（液体）を用いることができる。こうした炭化水素系の洗浄剤は、大気圧下での沸点は２００℃弱であるものの、減圧下における沸点は１００℃程度にまで低下するものである。また、間接加熱用オイル３０２としては、上記した間接加熱用オイル３００と同様に、例えば、一般に市販されている熱媒体油を用いることができ、ヒーター３４−１，３４−２によって加熱され、常温から１３０℃の範囲内で温度調整が可能なものである。

溶剤蒸気発生器１４には、溶剤槽３０の内部３０ａにおいて生成された溶剤４００の蒸気を、処理槽１２に導入するための蒸気導入用配管１１４が接続されている。この蒸気導入用配管１１４には蒸気供給用バルブ１１６が備えられており、蒸気導入用配管１１４の一方の端部側は溶剤槽３０の内部３０ａに開放するようにして溶剤槽３０に接続され、他方の端部側は処理槽１２の上部空間１２ｉに開放するようにして処理槽１２の側壁部１２ｄの開口部１２ｈ近傍において開口している。従って、蒸気供給用バルブ１１６を開けると、蒸気導入用配管１１４を介して溶剤蒸気発生器１４の溶剤槽３０の内部３０ａと処理槽１２の上方空間１２ｉとが連通する。

溶剤回収用トラップ１８は、回収された溶剤４００が内部１８ａに貯留されるものであり、内部１８ａには冷却コイル４０が配設されている。また、溶剤回収用トラップ１８には、排気用バルブ１１８を有した排気用配管１２０と、排液用バルブ１２２を有した排液用配管１２４とが接続されている。

排気用配管１２０の一方の端部側は、溶剤回収用トラップ１８の内部１８ａに開放するようにして溶剤回収用トラップ１８に接続されており、他方の端部側は、処理槽１２の上部空間１２ｉに開放するようにして処理槽１２の側壁部１２ｅの開口部１２ｈ近傍において開口している。従って、排気用バルブ１１８を開けると、排気用配管１２０を介して溶剤回収用トラップ１８の内部１８ａと処理槽１２の上部空間１２ｉとが連通する。

なお、溶剤回収用トラップ１８の内部１８ａに位置する排気用配管１２０の一方の端部の外周側に、冷却コイル４０が配設されるように設計されている。

一方、排液用配管１２４の一方の端部側は、溶剤回収用トラップ１８の内部１８ａに開放するようにして溶剤回収用トラップ１８の底部１８ｂにおいて開口しており、排液用バルブ１２２を開けると、排液用配管１２４を介して溶剤回収用トラップ１８の内部１８ａが外部と連通するようになされている。

また、溶剤回収用トラップ１８の側面部１８ｃには、減圧するための減圧用配管１２６が接続されており、当該減圧用配管１２６には減圧バルブ１２８ならびに減圧用ポンプ１６が備えられている。

以上の構成において、本発明による洗浄乾燥装置１０を用いて被洗浄物２００の洗浄乾燥を行うには、まず、溶剤蒸気発生器１４において、溶剤４００を溶剤槽３０の内部３０ａに貯留するとともに、ヒーター３４−１，３４−２によって加熱槽３２内の間接加熱用オイル３０２を加熱する。こうして加熱された間接加熱用オイル３０２によって溶剤槽３０が加熱され、溶剤槽３０の内部３０ａに貯留された溶剤４００が所定の温度に加熱される。この際、溶剤４００が加熱される所定の温度とは、溶剤４００が大気圧下で沸点に達する温度より低い温度である。

一方、処理槽１２においては、リークバルブ１０６を開放して、上部空間１２ｉを外部と連通させて大気圧する。

また、処理槽１２においては、ヒーター２２−１，２２−２によって下部空間１２ｋ内の間接加熱用オイル３００を加熱するとともに、オイル循環用ポンプ１０８を駆動する。すると、加熱された間接加熱用オイル３００が、下部空間１２ｋ内からオイル供給用配管１１０を介して側方空間１２ｍ内に供給され、さらに、側方空間１２ｍ内からオイル排出用配管１１２を介して下部空間１２ｋ内に排出されるようになって循環する。

図２においては、循環する間接加熱用オイル３００の流れを破線矢印で示しており、こうして循環する加熱された間接加熱用オイル３００により、処理槽１２の左右の側壁部１２ｄ，１２ｅ、前壁部１２ｆならびに後壁部１２ｇが所定の温度に加熱される。また、上部空間１２ｉと下部空間１２ｋとを仕切る隔壁２０も、加熱された間接加熱用オイル３００によって所定の温度に加熱される。この際、処理槽１２の左右の側壁部１２ｄ，１２ｅ、前壁部１２ｆ、後壁部１２ｇならびに隔壁２０が加熱される所定の温度とは、間接加熱用オイル３０２によって溶剤４００が加熱される所定の温度と一致するように設定されており、溶剤４００が大気圧下で沸点に達する温度より低い温度である。

上記したようにして、処理槽１２の左右の側壁部１２ｄ，１２ｅ、前壁部１２ｆ、後壁部１２ｇならびに隔壁２０が所定の温度に加熱され、上部空間１２ｉが大気圧に維持された状態で、処理槽１２の蓋部１２ｂを開けて被洗浄物２００を上部空間１２ｉに配置する。

そして、蓋部１２ｂを閉じ、リークバルブ１０６を閉じてから、減圧用ポンプ１６を動作させる。こうして減圧用ポンプ１６を動作させ、減圧バルブ１２８を開けて、減圧用配管１２６が接続されている溶剤回収用トラップ１８の内部１８ａを減圧する。さらに、排気用バルブ１１８を開け、溶剤回収用トラップ１８の内部１８ａと排気用配管１２０を介して連通している処理槽１２の上部空間１２ｉを減圧する。

こうして減圧用ポンプ１６の動作によって、溶剤回収用トラップ１８の内部１８ａと処理槽１２の上部空間１２ｉとを減圧し、さらに蒸気供給用バルブ１１６を開けて、処理槽１２の上方空間１２ｉと蒸気導入用配管１１４を介して連通している溶剤蒸気発生器１４の溶剤槽３０の内部３０ａを減圧する。こうして減圧される溶剤回収用トラップ１８の内部１８ａ、処理槽１２の上部空間１２ｉならびに溶剤槽３０の内部３０ａは、減圧用ポンプ１６が動作している減圧時には、いずれもほぼ同じ圧力となり、例えば、およそ４５００Ｐａ（３３．８Ｔｏｒｒ）の真空度を有するようになる。

ここで、溶剤蒸気発生器１４においては、加熱された間接加熱用オイル３０２によって溶剤槽３０の内部３０ａに貯留された溶剤４００が所定の温度、即ち、大気圧下で沸点に達する温度より低い温度に加熱されているので、この溶剤槽３０の内部３０ａが減圧されると、溶剤４００の沸点が低下して溶剤４００が沸騰する。すると、溶剤槽３０の内部３０ａには多量の溶剤４００の蒸気が発生する。

溶剤槽３０の内部３０ａにおいて発生した溶剤４００の蒸気は、蒸気供給用バルブ１１６が開いているので、蒸気導入用配管１１４を介して溶剤槽３０の内部３０ａから処理槽１２の上方空間１２ｉに供給される。

処理槽１２の上方空間１２ｉに供給された溶剤４００の蒸気は、上部空間１２ｉに配置された被洗浄物２００に接触する。この際、被洗浄物２００は溶剤４００の蒸気より低い温度なので、被洗浄物２００は接触した溶剤４００の蒸気から熱を受け取る。一方、被洗浄物２００に熱を渡した溶剤４００の蒸気は、被洗浄物２００の表面において凝縮して液化する。こうして液化した溶剤４００が被洗浄物２００の表面を流れることにより、被洗浄物２００の表面に残留している処理液やパーティクルなどの汚染物質などが洗い流されて物理的に除去されたり、液化した溶剤４００である炭化水素系の洗浄剤によって汚染物質などが溶解されて化学的に除去されて、被洗浄物２００が洗浄される。

ここで、蒸気導入用配管１１４を介して上方空間１２ｉに溶剤４００の蒸気が供給される処理槽１２は、処理槽１２を構成する左右の側壁部１２ｄ，１２ｅ、前壁部１２ｆ、後壁部１２ｇならびに隔壁２０が間接加熱用オイル３００によって所定の温度に加熱されているため、溶剤４００の蒸気より低い温度にはならない。その結果、上方空間１２ｉに供給された溶剤４００の蒸気が、処理槽１２を構成する左右の側壁部１２ｄ，１２ｅ、前壁部１２ｆ、後壁部１２ｇならびに隔壁２０に接触しても、左右の側壁部１２ｄ，１２ｅ、前壁部１２ｆ、後壁部１２ｇならびに隔壁２０において凝縮することはない。

そして、被洗浄物２００の表面を流れる液化した溶剤４００は、隔壁２０に滴下する。この際、排液用バルブ１０２は閉じており、隔壁２０は間接加熱用オイル３００によって所定の温度に加熱されているので、隔壁２０に滴下した溶剤４００は再び加熱されて蒸発し溶剤４００の蒸気となる。

従って、処理槽１２の上部空間１２ｉは、溶剤槽３０の内部３０ａから蒸気導入用配管１１４を介して供給される溶剤４００の蒸気と、隔壁２０に滴下した溶剤４００が蒸発して生成される溶剤４００の蒸気とで満たされることになり、これら溶剤４００の蒸気によって上部空間１２ｉに配置された被洗浄物２００は高速で洗浄され、短時間で洗浄を終了することができる。また、高速での洗浄と同時に、被洗浄物２００は接触する溶剤４００の蒸気から熱を受け取って、高速で溶剤４００の蒸気の温度にまで加熱される。

こうして短時間のうちに被洗浄物２００が溶剤４００の蒸気の温度にまで加熱された後、蒸気供給用バルブ１１６を閉じ、溶剤槽３０の内部３０ａから処理槽１２の上部空間１２ｉへの溶剤４００の蒸気の供給を止める。ここで、処理槽１２の上部空間１２ｉにおいては、被洗浄物２００の表面を流れて隔壁２０上に滴下した溶剤４００が溜まっているので、排液用バルブ１０２を開けて、隔壁２０上に溜まった溶剤４００を排液用配管１０４を介して処理槽１２の外部に排出する。隔壁２０上に溜まった溶剤４００の排液が終了したならば、排液用バルブ１０２を閉じる。

そして、洗浄が終了し表面が溶剤４００で濡れている被洗浄物２００が処理槽１２の上部空間１２ｉに配置された状態で、蒸気供給用バルブ１１６を閉じた後も、減圧用ポンプ１６の動作を継続させて、溶剤回収用トラップ１８の内部１８ａと処理槽１２の上部空間１２ｉとを減圧し続ける。こうして処理槽１２の上部空間１２ｉの減圧を継続することにより、被洗浄物２００の表面に残留した溶剤４００は、溶剤４００の蒸気の温度にまで加熱されている被洗浄物２００から熱を受け取って蒸発し、即ち、蒸気圧に達して蒸発し、被洗浄物２００が乾燥される。

なお、被洗浄物２００を乾燥する際には排気用バルブ１１８が開いているので、処理槽１２の上部空間１２ｉが減圧されると、上部空間１２ｉに充満している溶剤４００の蒸気を含む気体が、処理槽１２の上部空間１２ｉから排気用配管１２０を介して溶剤回収用トラップ１８の内部１８ａへの排気される。ここで、排気用配管１２０の溶剤回収用トラップ１８の内部１８ａに位置する一方の端部の外周側に配設された冷却コイル４０によって、処理槽１２の上部空間１２ｉから排気された気体が冷却され、液化した溶剤４００が溶剤回収用トラップ１８の底部１８ｂに溜まる。こうして溶剤回収用トラップ１８の底部１８ｂに溜まった溶剤４００は、排液用バルブ１２４を開け排液用配管１２４を介して回収できる。

また、隔壁２０上に溜まった溶剤４００の排液が終了した後において、少量の溶剤４００が隔壁２０上に残留していた場合には、処理槽１２の上部空間１２ｉの減圧を継続することにより、隔壁２０上に残留した溶剤４００は、間接加熱用オイル３００によって所定の温度に加熱されている隔壁２０から熱を受け取って蒸発し、隔壁２０が乾燥される。

こうして被洗浄物２００の乾燥が終了したならば、排気用バルブ１１８を閉じて、減圧用ポンプ１６を停止する。そして、リークバルブ１０６を開放して、処理槽１２の上部空間１２ｉを大気圧にするとともに、減圧バルブ１２８を開いて、減圧用配管１２６ならびに溶剤回収用トラップ１８の内部１８ａを大気圧に戻す。こうして上部空間１２ｉが大気圧に維持された状態で、処理槽１２の蓋部１２ｂを開けて、洗浄乾燥が終了した被洗浄物２００を上部空間１２ｉから取り出す。

上記したようにして、本発明による洗浄乾燥装置１０においては、被洗浄物２００の蒸気洗浄と乾燥とが行われる処理槽１２の上部空間１２ｉを形成する、左右の側壁部１２ｄ，１２ｅ、前壁部１２ｆ、後壁部１２ｇならびに隔壁２０が、循環する間接加熱用オイル３００によって所定の温度に加熱されるようにしたため、上方空間１２ｉに供給された溶剤４００の蒸気が、処理槽１２の左右の側壁部１２ｄ，１２ｅ、前壁部１２ｆ、後壁部１２ｇならびに隔壁２０において凝縮せずに、上部空間１２ｉに配設された被洗浄物２００の表面において凝縮して液化するようになる。

このため、被洗浄物２００の蒸気洗浄に必要な溶剤蒸気量以上の多量の溶剤蒸気を必要とせず、必要な量の溶剤蒸気のみを発生させて、被洗浄物２００の十分な蒸気洗浄を行うことができる。つまり、本発明によれば、多量の溶剤を使用することなしに被洗浄物２００を洗浄でき、溶剤の使用量は少量ですみので、溶剤の蒸気を生成するための溶剤蒸気発生器１４は小型なもので十分であり、装置全体の省スペース化を実現することができるとともに、溶剤の蒸気を生成するのに多量の溶剤を加熱する必要がないので非常に省エネルギーである。

また、本発明による洗浄乾燥装置１０においては、溶剤４００の蒸気が被洗浄物２００の表面において凝縮して液化し、被洗浄物２００の表面から流れ落ちて滴下しても、液化した溶剤が滴下する処理槽１２の部位、即ち、隔壁２０が間接加熱用オイル３００によって所定の温度に加熱されているので、液相の溶剤は直ちに溶剤の蒸気となる。そして、隔壁２０によって再び蒸発して生成された溶剤４００の蒸気は、溶剤蒸気発生器１４から供給される溶剤４００の蒸気とともに被洗浄物２００を蒸気洗浄するので、被洗浄物１００を高速で蒸気洗浄できる。その結果、短時間で被洗浄物の洗浄を行うことができ、装置のスループットも速くなる。

次に、図３を参照しながら、本発明による洗浄乾燥装置の第２の実施の形態を説明する。

なお、図３以降の各図に示す構成において、図１ならびに図２に示す構成と同一または相当する構成については図１ならびに図２と同一の符号を用いて示すことにより、その構成ならびに作用の詳細な説明は省略するものとする。

ここで、本発明による洗浄乾燥装置の第２の実施の形態（図３参照）と本発明による洗浄乾燥装置の第１の実施の形態（図１参照）とを比較すると、上記した本発明による第１の実施の形態の洗浄乾燥装置１０は、排液用バルブ１０２を有した排液用配管１０４が処理槽１２の隔壁２０において開口しているのに対して、本発明による第２の実施の形態の洗浄乾燥装置２１０は、排液用バルブ２０２を有した排液用配管２０４が溶剤回収用トラップ１８の内部１８ａと処理槽１２の上方空間１２ｉとを連通するようにして接続されている点において、第１の実施の形態の洗浄乾燥装置１０と異なっている。

より詳細には、排液用配管２０４の一方の端部側は、溶剤回収用トラップ１８の内部１８ａに開放するようにして溶剤回収用トラップ１８の側面部１８ｃの底部１８ｂ近傍において開口しており、他方の端部側は、処理槽１２の上部空間１２ｉに開放するようにして処理槽１２の側壁部１２ｅの隔壁２０近傍において開口している。従って、排液用バルブ２０２を開けると、排液用配管２０４を介して溶剤回収用トラップ１８の内部１８ａと処理槽１２の上部空間１２ｉとが連通する。

ここで、処理槽１２の側壁部１２ｅにおいては、開口部１２ｈ近傍において排気用配管１２０の他方の端部側が上部空間１２ｉに開放するようにして開口しており、隔壁２０近傍において排液用配管２０４の他方の端部側が上部空間１２ｉに開放するようにして開口している。つまり、処理槽１２の高さ方向における上方側に排気用配管１２０の開口部である排気口１２０ａが位置するとともに、下方側に排液用配管２０４の開口部である排液口２０４ａが位置している。

以上の構成において、本発明による洗浄乾燥装置２１０を用いて被洗浄物２００の洗浄乾燥を行う際の動作について説明する。なお、上記した第１の実施の形態の洗浄乾燥装置１０（図１参照）と同様な点については、上記した説明を援用することにより、その詳細な説明は省略することとする。

即ち、上記した第１の実施の形態の洗浄乾燥装置１０と異なる動作としては、洗浄乾燥装置２１０においては、溶剤槽３０の内部３０ａから蒸気導入用配管１１４を介して供給される溶剤４００の蒸気と、隔壁２０に滴下した溶剤４００が蒸発して生成される溶剤４００の蒸気とによって被洗浄物２００が洗浄されている間は、排液用バルブ２０２は閉じられている。

そして、溶剤４００の蒸気による高速での洗浄に際して、接触する溶剤４００の蒸気から熱を受け取って高速で溶剤４００の蒸気の温度にまで被洗浄物２００が加熱された後、蒸気供給用バルブ１１６を閉じて、溶剤槽３０の内部３０ａから処理槽１２の上部空間１２ｉへの溶剤４００の蒸気の供給を止める。

こうして洗浄が終了し表面が溶剤４００で濡れている被洗浄物２００が処理槽１２の上部空間１２ｉに配置された状態で、蒸気供給用バルブ１１６を閉じた後も、減圧用ポンプ１６の動作を継続させて、溶剤回収用トラップ１８の内部１８ａと処理槽１２の上部空間１２ｉとを減圧し続ける。こうして処理槽１２の上部空間１２ｉの減圧を継続することにより、被洗浄物２００の表面に残留した溶剤４００は、溶剤４００の蒸気の温度にまで加熱されている被洗浄物２００から熱を受け取って蒸発し、被洗浄物２００が乾燥される。

また、蒸気供給用バルブ１１６を閉じた後も減圧用ポンプ１６の動作を継続させて被洗浄物２００を乾燥する際には、排液用バルブ２０２を開けておく。すると、減圧用ポンプ１６の動作によって溶剤回収用トラップ１８の内部１８ａと処理槽１２の上部空間１２ｉとが減圧されるのに伴って、被洗浄物２００の表面を流れて滴下し隔壁２０上に溜まっている溶剤４００が、排液用配管２０４を介して、溶剤回収用トラップ１８の内部１８ａに迅速に排出される。そして、隔壁２０上に溜まった溶剤４００の排液が終了したならば、排液用バルブ２０２を閉じる。

上記したようにして、本発明による洗浄乾燥装置２１０は、上記した第１の実施の形態の洗浄乾燥装置１０と同様の効果を奏するものであり、多量の溶剤を使用することなしに被洗浄物２００を洗浄でき、短時間で被洗浄物の洗浄を行うこともできる。

さらに、本発明による洗浄乾燥装置２１０においては、処理槽１２の高さ方向における上方側に排気口１２０ａを形成するとともに下方側の最下部に排液口２０４ａを形成し、これら排気口１２０ａを形成する排気用配管１２０ならびに排液口２０４ａを形成する排液用配管２０４とが接続された溶剤回収用トラップ１８を介して減圧用ポンプ１６を配設するようにしている。

このため、本発明による洗浄乾燥装置２１０によれば、排液口２０４ａを開放して減圧用ポンプ１６を動作させると、処理槽１２の隔壁２０上に溜まった液相の溶剤４００が、強制的かつ迅速に排液されて溶剤回収用トラップ１８に貯留される。その結果、短時間で処理槽１２内の不要な溶剤４００を全て排液することができ、洗浄にかかる時間を短縮できるので、非常に短時間で被洗浄物の洗浄を行うことができ、装置のスループットがより一層速くなる。

次に、図４を参照しながら、本発明による洗浄乾燥装置の第３の実施の形態を説明する。

ここで、本発明による洗浄乾燥装置の第３の実施の形態（図４参照）と本発明による洗浄乾燥装置の第２の実施の形態（図３参照）とを比較すると、本発明による第３の実施の形態の洗浄乾燥装置２２０は、溶剤蒸気発生器１４に排気用配管２２２と不活性ガス供給配管２２４とを配設している点において、第２の実施の形態の洗浄乾燥装置２１０と異なっている。

より詳細には、排気用配管２２２には排気用バルブ２２６ならびに排気用ポンプ２２８が備えられており、排気用配管２２２の一方の端部側は、溶剤槽３０の内部３０ａに開放するようにして接続されている。従って、排気用バルブ２２６を開けて排気用ポンプ２２８を動作させると、排気用配管２２２を介して溶剤槽３０の内部３０ａの気体が排気可能とになされている。

一方、不活性ガス供給配管２２４には、不活性ガス供給バルブ２２５が備えられており、不活性ガス供給配管２２４の一方の端部側は、溶剤槽３０の内部３０ａに開放するようにして接続されている。そして、不活性ガス供給配管２２４を介して、図示しないタンクから溶剤槽３０の内部３０ａには不活性ガスが供給可能となされている。なお、不活性ガスとしては、例えば、窒素（Ｎ_２）ガスを用いることができる。

以上の構成において、本発明による洗浄乾燥装置２２０を用いて被洗浄物２００の洗浄乾燥を行う際の動作について説明する。なお、上記した第２の実施の形態の洗浄乾燥装置２１０（図３参照）と同様な点については、上記した説明を援用することにより、その詳細な説明は省略することとする。

即ち、上記した第２の実施の形態の洗浄乾燥装置２１０と異なる動作としては、洗浄乾燥装置２２０においては、被洗浄物２００の洗浄のために溶剤蒸気発生器１４の溶剤槽３０の内部３０ａに溶剤４００の蒸気を発生させるのに先だって、まず、排気用バルブ２２６を開けて排気用ポンプ２２８を動作させ、排気用配管２２２を介して溶剤槽３０の内部３０ａにある酸素（空気）を排気する。

あるいは、不活性ガス供給バルブ２２５を開けて、図示しないタンクから不活性ガス供給配管２２４を介して溶剤槽３０の内部３０ａに不活性ガスを供給する。すると、溶剤槽３０の内部３０ａにある酸素が供給された不活性ガスに置換される。

こうして溶剤槽３０の内部３０ａにある酸素を、排気するか、あるいは、不活性ガスで置換した後に、溶剤槽３０の内部３０ａに貯留された溶剤４００を間接加熱用オイル３０２によって所定の温度に加熱し、溶剤槽３０の内部３０ａを減圧して溶剤４００を沸騰させて溶剤４００の蒸気を発生させる。

そして、発生した溶剤４００の蒸気は、溶剤槽３０の内部３０ａから蒸気導入用配管１１４を介して処理槽１２の上部空間１２ｉに供給されて被洗浄物２００の洗浄に用いられる。この際、溶剤槽３０の内部３０ａにある酸素が不活性ガスに置換された場合には、溶剤４００の蒸気とともに不活性ガスも蒸気導入用配管１１４を介して処理槽１２の上部空間１２ｉに供給されることがある。

上記したようにして、本発明による洗浄乾燥装置２２０は、上記した第１の実施の形態の洗浄乾燥装置１０ならびに第２の実施の形態の洗浄乾燥装置２１０と同様の効果を奏するものであり、多量の溶剤を使用することなしに被洗浄物２００を洗浄でき、短時間で被洗浄物の洗浄を行うこともできて、装置のスループットがより一層速くなるものである。

さらに、本発明による洗浄乾燥装置２２０においては、溶剤蒸気発生器１４に、排気用バルブ２２６ならびに排気用ポンプ２２８が備えられた排気用配管２２２や、図示しないタンクから不活性ガスを供給する不活性ガス供給配管２２４を配設するようにしたため、溶剤槽３０の内部３０ａにある酸素が排気または不活性ガスで置換される。その結果、被洗浄物２００の蒸気洗浄に必要な溶剤の蒸気を発生させるために、溶剤蒸気発生器１４の溶剤槽３０の内部３０ａが、加熱された溶剤（液相）と溶剤蒸気とで満たされているものの、内部３０ａにある酸素が排気または不活性ガスで置換されているので、引火の可能性が低く抑えらた安全な装置とすることができる。

なお、上記した第３の実施の形態の洗浄乾燥装置２２０（図４参照）においては、排気用配管２２２と不活性ガス供給配管２２４とをいずれも溶剤槽３０に接続するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、排気用配管２２２または不活性ガス供給配管２２４のいずれか一方のみを溶剤槽３０に配設するようにしてもよい。

次に、図５を参照しながら、本発明による洗浄乾燥装置の第４の実施の形態を説明する。

ここで、本発明による洗浄乾燥装置の第４の実施の形態（図５参照）と本発明による洗浄乾燥装置の第３の実施の形態（図４参照）とを比較すると、本発明による第４の実施の形態の洗浄乾燥装置２３０は、処理槽１２の蓋部１２ｂに加熱手段２３２を配設している点において、第３の実施の形態の洗浄乾燥装置２２０と異なっている。

なお、加熱手段２３２としては、例えば、電気的な加熱手段を用いることができる。こうした電気的な加熱手段を用いることによって、蓋部１２ｂに加熱手段２３２が配設されていても、処理槽１２の上部空間１２ｉに被洗浄物２００を出し入れする際の蓋部１２ｂの開閉動作をスムーズに行うことができる。

以上の構成において、本発明による洗浄乾燥装置２３０を用いて被洗浄物２００の洗浄乾燥を行う際の動作について説明する。なお、上記した第３の実施の形態の洗浄乾燥装置２２０（図４参照）と同様な点については、上記した説明を援用することにより、その詳細な説明は省略することとする。

即ち、上記した第４の実施の形態の洗浄乾燥装置２２０と異なる動作としては、洗浄乾燥装置２３０においては、循環する間接加熱用オイル３００によって、処理槽１２の左右の側壁部１２ｄ，１２ｅ、前壁部１２ｆ、後壁部１２ｇならびに隔壁２０が所定の温度に加熱されるのとともに、通電された加熱手段２３２によって処理槽１２の蓋部１２ｂが加熱される。その結果、被洗浄物２００の洗浄のために上方空間１２ｉに供給された溶剤４００の蒸気が、処理槽１２の蓋部１２ｂに接触しても、蓋部１２ｂにおいて凝縮することがない。

上記したようにして、本発明による洗浄乾燥装置２３０は、上記した第１の実施の形態の洗浄乾燥装置１０、第２の実施の形態の洗浄乾燥装置２１０ならびに第３の実施の形態の洗浄乾燥装置２２０と同様の効果を奏するものであり、多量の溶剤を使用することなしに被洗浄物２００を洗浄でき、短時間で被洗浄物の洗浄を行うこともできて、装置のスループットがより一層速くなり、引火の可能性が低く抑えらた安全な装置である。

さらに、本発明による洗浄乾燥装置２３０においては、処理槽１２の蓋部１２ｂに加熱手段２３２を配設するようにしたため、蒸気洗浄のために被洗浄物２００が配設される上部空間１２ｉを形成する処理槽１２の全ての部位が所定の温度に加熱されるので、必要な量の溶剤蒸気だけで被洗浄物２００を高精度に洗浄することができる。

なお、上記した実施の形態は、以下の（１）乃至（７）に説明するように適宜に変形してもよい。

（１）上記した実施の形態の洗浄乾燥装置１０においては、図２に示す破線矢印の方向で間接加熱用オイル３００が流れて循環するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、オイル供給用配管１１０とオイル排出用配管１１２とが処理槽１２に配設される位置を変更して、例えば、図２に示す破線矢印の方向とは反対の方向で間接加熱用オイル３００が循環するようにしてもよい。

（２）上記した実施の形態においては、処理槽１２の４つの側面全てを囲い込むようにして外周壁２４を配設して、左右の側壁部１２ｄ，１２ｅ、前壁部１２ｆならびに後壁部１２ｇとの間に側方空間１２ｍが形成されるようにしたが（図２参照）、これに限られるものではないことは勿論であり、例えば、図６に示すように、処理槽１２の左右の側壁部１２ｄ，１２ｅのそれぞれに、互いに独立した箱状のタンク２４２，２４４を配設するようにしてもよい。そして、この２つのタンク２４２，２４４を適当な配管によって連結して間接加熱用オイルが循環されるようにすればよい。

つまり、本発明においては、被洗浄物が配置される内部空間を形成する処理槽の部位のいずれか、即ち、処理槽の底面部あるいは処理槽内に隔壁が配設されていれば隔壁、側壁部または蓋部のうちの少なくともいずれか一つが所定の温度に加熱されるように加熱手段を配設すればよい。従って、間接加熱用オイルを循環させるための空間を、処理槽の内部空間に面する側に形成してもよく、あるいは、所定の厚みを有する処理槽の内部に電気的な加熱手段を配設するようにしてもよい。

（３）上記した実施の形態においては、洗浄乾燥装置２１０，２２０，２３０の排気口１２０ａならびに排液口２０４ａを処理槽１２の側壁部１２ｅに形成するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、排気口１２０ａならびに排液口２０４ａを処理槽１２の後壁部１２ｇに形成したり、あるいは、排気口１２０ａを処理槽１２の高さ方向における中位の位置に形成したり、また、排気口１２０ａや排液口２０４ａを複数形成したり、その開口形状を変更するなど各種変更が可能なものである。

（４）上記した実施の形態においては、処理槽１２の内部において被洗浄物２００の洗浄と乾燥とが行われるようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、被洗浄物の種類や溶剤の種類に応じては、処理槽の内部において洗浄のみを行うようにしたり、あるいは、上記した実施の形態とは異なる方法で乾燥を行うようにしてもよい。

（５）上記した実施の形態においては、各種バルブの開閉やポンプの駆動などの全体の動作は、マイクロコンピューターなどの制御手段によって制御するように構成すればよく、処理槽１２内への被洗浄物２００の搬出および搬入は、ロボットアームや各種搬送手段によって自動的に行うようにして、適宜必要な変更を行ってよいことは勿論である。

（６）上記した実施の形態においては、間接加熱用オイル３００，３０２や溶剤４００の種類などを例示したが、これに限られるものではないことは勿論であり、被洗浄物の種類などに応じて適宜変更するようにしてもよい。

例えば、溶剤としては炭化水素系の洗浄剤をはじめ、テルペン溶剤、シリコン系溶剤素ならびに親水性溶剤のような高沸点溶剤や、完全フッ素化液体、イソプロピルアルコール、エチルアルコール、メチルアルコールのような低沸点溶剤も用いることができ、これら溶剤の種類に応じて、減圧時の気圧や、処理槽１２を加熱する温度などを変更するとよい。

（７）上記した実施の形態ならびに上記（１）乃至（６）に示す変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよい。

本発明は、被洗浄物を最終的に乾燥して処理を終了できるので、本発明による装置単体での利用は勿論のこと、例えば、各種基板や部品の製造工程において、洗浄処理やリンス処理を行う液相処理システムの最終の段階で利用することができる。

本発明による洗浄乾燥装置の第１の実施の形態の一部を破断して示した概念構成説明図である。 図１に示すＡ−Ａ線における断面図である。 本発明による洗浄乾燥装置の第２の実施の形態の一部を破断して示した概念構成説明図である。 本発明による洗浄乾燥装置の第３の実施の形態の一部を破断して示した概念構成説明図である。 本発明による洗浄乾燥装置の第４の実施の形態の一部を破断して示した概念構成説明図である。 本発明による洗浄乾燥装置の他の例を図２に対応させて示した概念構成説明図である。

符号の説明

１０，２１０，２２０，２３０ 洗浄乾燥装置
１２ 処理槽
１４ 溶剤蒸気発生器
１６ 減圧用ポンプ
１８ 溶剤回収用トラップ
２００ 被洗浄物
３００，３０２ 間接加熱用オイル
４００ 溶剤

Claims (7)

1. 所定の形状に形成された底面部と、前記底面部から立設された側壁部と、上方側において開口する開口部を被覆する蓋部と、前記底面部近傍に配設され内部を上部空間と下部空間とに仕切る隔壁とを有し、前記隔壁と前記側壁部と前記蓋部とによって形成される内部空間に、被洗浄物が配設され溶剤の蒸気が供給される処理槽と、
   前記処理槽の外周側を取り囲み前記側壁部との間に側方空間を形成する外周壁と、
   前記下部空間と前記側方空間とを結ぶ第１の管と、
   前記第１の配管に対向する側で配設され、前記下部空間と前記側方空間とを結ぶ第２の管と、
   前記処理槽の前記下部空間に貯留されたオイルと、
   前記オイルを加熱するヒーターと、
   前記ヒーターによって加熱されたオイルを前記第１の管と前記第２の管とを介して前記下部空間と前記側方空間との間で循環させる循環手段と、
   前記処理槽の内部空間を減圧する減圧用ポンプと
   を有することを特徴とする洗浄乾燥装置。
2. 請求項１に記載の洗浄乾燥装置において、さらに、
   内部に溶剤を貯留する溶剤槽と、前記溶剤槽を加熱する溶剤槽加熱手段と、前記溶剤槽加熱手段によって前記溶剤槽が加熱されると前記溶剤が加熱されて前記溶剤槽の内部に発生する溶剤の蒸気を、前記処理槽の内部空間へ導入する導入手段とを有する溶剤蒸気発生手段と
   を有することを特徴とする洗浄乾燥装置。
3. 請求項２に記載の洗浄乾燥装置において、さらに、
   前記溶剤蒸気発生手段には、前記溶剤槽の内部の気体を排気する排気手段が配設されている
   ことを特徴とする洗浄乾燥装置。
4. 請求項２または３のいずれか１項に記載の洗浄乾燥装置において、さらに、
   前記溶剤蒸気発生手段には、前記溶剤槽の内部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段が配設されている
   ことを特徴とする洗浄乾燥装置。
5. 請求項１、２、３または４のいずれか１項に記載の洗浄乾燥装置において、さらに、
   前記減圧用ポンプと前記処理槽との間に配設され、前記処理槽の内部空間の溶剤の蒸気または液化した溶剤と溶剤の蒸気を冷却して液化するための冷却コイルとが配設される内部が、前記減圧用ポンプによって前記処理槽の内部空間が減圧されるのに伴って減圧されるようにして前記処理槽と接続されている溶剤回収用トラップと
   を有することを特徴とする洗浄乾燥装置。
6. 請求項１、２、３、４または５のいずれか１項に記載の洗浄乾燥装置において、さらに、
   前記処理槽の前記蓋部を加熱する蓋部加熱手段と
   を有することを特徴とする洗浄乾燥装置。
7. 処理槽を該処理槽の底面と側面とにおいてヒーターにより加熱されたオイルを循環させることで所定の温度に加熱し前記処理槽の内部空間を減圧した状態で前記処理槽の内部空間に配設された被洗浄物を、前記内部空間に供給された溶剤の蒸気によって洗浄する第１の段階と、
   前記第１の段階の後に、前記処理槽の内部空間の減圧を継続させて、前記被洗浄物の乾燥を行うとともに前記処理槽の内部空間に貯留した液化した溶剤の廃液を行う第２の段階と
   を有することを特徴とする洗浄乾燥方法。

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