JP4663919B2

JP4663919B2 - Substrate dryer

Info

Publication number: JP4663919B2
Application number: JP2001199118A
Authority: JP
Inventors: 幸伸西部; 明典磯
Original assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2021-06-29
Also published as: JP2003017463A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はたとえば洗浄処理された基板を乾燥処理する基板乾燥装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、液晶表示装置や半導体装置の製造工程においては、ガラス基板や半導体ウエハなどの基板に回路パタ−ンを形成するための成膜プロセスやフォトプロセスがある。これらのプロセスにおいては、上記基板を所定の薬液で処理した後、純水などの洗浄液で洗浄処理するということが行われる。基板の洗浄処理としては、たとえば超音波振動を与えた洗浄液によって洗浄するメガソニック洗浄などが行われる。
【０００３】
上記基板を洗浄液で洗浄処理したならば、この基板にエアーナイフによって気体を噴射し、基板に付着した洗浄液を乾燥除去する乾燥処理が行われる。
【０００４】
エアーナイフは、基板の乾燥効率を向上させるために、基板に対して所定角度で気体を噴射するように設けられている。つまり、エアーナイフは噴射される気体によって基板に付着した洗浄液を基板の搬送方向後端側に押し流し、その後端側の一方の角部から排出させるように設けられている。
【０００５】
上記基板に対して行うフォトプロセスでの薬液処理、洗浄液による洗浄処理及びエアーナイフによる乾燥処理は上記基板の各処理を行う処理槽内部に設けられた搬送ローラなどの搬送手段で上記基板を搬送しながら順次連続的に行うことになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、基板に付着した洗浄液の一部は、気体の噴射によって基板から除去される際、ミストとなって飛散する。基板から飛散したミストは気体の噴射方向に位置する乾燥処理槽の側壁内面に付着したり、その内面で反射することがある。側壁内面に付着したミストの一部は乾燥処理槽内部に生じる気流により再浮遊することがある。また、上記乾燥処理槽側壁内面で反射したミストは乾燥処理槽内で浮遊することがある。
【０００７】
その結果、乾燥処理槽内を浮遊するミストが乾燥処理された基板に再付着し、汚れの原因となる。
【０００８】
この発明は、基板の乾燥処理によって発生したミストが基板に再付着するのを防止することができる基板乾燥装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、洗浄処理した基板を乾燥処理する基板乾燥装置において、
乾燥処理槽と、
この乾燥処理槽の内部に設けられ、上記基板を所定の方向に搬送する搬送手段と、
上記乾燥処理槽の内部に設けられ、上記基板の搬送方向に対して所定の角度で傾斜するとともに上記搬送方向と逆方向に気体を噴射するエアーナイフと、
上記乾燥処理槽の一側に上記エアーナイフから上記基板に向けて噴射された気体が流入するよう上記気体の流れ方向に沿って設けられたトラップチャンバと、
このトラップチャンバに流入する上記気体の流れ方向と同方向に設けられ上記トラップチャンバ内に流入した気体を排出する排気手段と
を具備したことを特徴とする基板乾燥装置にある。
【００１２】
この発明によれば、エアーナイフから噴射された気体が流入するトラップチャンバを乾燥処理槽に設けたため、気体の噴射により発生したミストは上記気体とともにこのトラップチャンバに流入するため、乾燥処理された基板に付着するのを防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明の一実施の形態を説明する。
【００１４】
図１と図２は基板の処理装置を示し、この処理装置は隣接して設けられた洗浄処理槽１と基板乾燥装置を構成する乾燥処理槽２を備えている。洗浄処理槽１、乾燥処理槽２の内部及びこれら処理槽１、２の前後には搬送手段を構成する複数の搬送ローラ３が所定間隔で回転可能に配設されている。
【００１５】
各搬送ローラ３は図示しない駆動手段によって回転駆動されるようになっており、それによって半導体ウエハや液晶表示装置用のガラス基板などの基板４を図１、２に矢印で示すようにその長手方向に搬送するようになっている。
【００１６】
上記洗浄処理槽１内には、搬送ローラ３によって搬送される基板４の上方と下方にそれぞれ第１の超音波洗浄器５と第２の超音波洗浄器６とが基板４の搬送方向に沿って所定の間隔で配設されている。
【００１７】
各超音波洗浄器５、６の長さ寸法は基板４の幅寸法の半分よりも長く設定され、長さ方向一端部を基板４の幅方向に対して重合させており、それによって各一対の超音波洗浄器５、６は基板４の上面と下面との幅方向全長にわたって超音波振動が与えられた純水などの処理液によって洗浄処理されるようになっている。
【００１８】
なお、洗浄処理槽１内には、一対の超音波洗浄器５、６を設ける代わりに、基板４の幅寸法と同等若しくはそれ以上の長さの１つの超音波洗浄器を設けるようにしてもよい。
【００１９】
洗浄処理槽１内の超音波洗浄器５、６よりも基板４の搬送方向下流側、つまり乾燥処理槽２には、図２に示すように、搬送される基板４の上面と下面とに対向して一対のエアーナイフ７が配設されている。
【００２０】
図１に示すように、エアーナイフ７は、搬送される基板４の上方と下方に、その長手方向を基板４の搬送方向に対して所定の角度で傾斜して配置されている。この傾斜角度を図１に角度θ_１で示す。このエアーナイフ７は、角度θ_１で傾斜した状態で基板４の幅方向全長にわたる長さを有し、上記基板４の上面と下面に対向するそれぞれの端面には長手方向のほぼ全長にわたるスリット８が開口形成されている。このスリット８は図２に示すように基板４の搬送方向と逆方向に所定の角度θ_２で傾斜している。
【００２１】
つまり、各エアーナイフ７のスリット８からは、上記基板４の上面と下面とに、所定の圧力に加圧された空気や不活性ガスなどの気体が基板４の搬送方向と逆方向にθ_２の角度で、しかも搬送方向に対してθ_１の角度で噴射されるようになっている。
【００２２】
図１に示すように、一対のエアーナイフ７から噴射される気体の流れ方向に位置する上記乾燥処理槽２の一側壁には、矩形状の第１の排気孔９が、高さ方向中心を搬送ローラ３とほぼ同じ高さにして形成されている。そして、上記乾燥処理槽２の一側壁の外面には、上記第１の排気孔９を覆うようにトラップチャンバ１０が設けられている。このトラップチャンバ１０はエアーナイフ７から基板４の上下面に噴射された気体が流れる方向Ｘと平行に形成された第１の側壁１０ａと、この第１の側壁１０ａに対してほぼ直角な第２の側壁１０ｂを有する。なお、上記第１の排気孔９の形状は矩形状に限定されるものではなく、たとえば円形であってもよい。
【００２３】
上記トラップチャンバ１０の第２の側壁１０ｂには、第２の排気孔１１が形成されている。この第２の排気孔１１に対向する第２の側壁１０ｂの外面には排気手段を構成する排気ファン１２が設けられている。この排気ファン１２には排気管１３が接続されている。したがって、排気ファン１２が作動すれば、トラップチャンバ１０を通じて乾燥処理槽２内が排気されるようになっている。
【００２４】
なお、洗浄処理槽１には搬入口１５、乾燥処理槽２には搬出口１６、これらの槽１、２を区画する仕切り壁１７には図示しない通口が形成されていて、これら搬入口１５、搬出口１６及び通口はそれぞれ図示しないゲート弁によって開閉されるようになっている。
【００２５】
つぎに、上記構成の乾燥処理装置によって基板４を乾燥処理する際の作用について説明する。
【００２６】
洗浄処理槽１の上流側で薬液などによって所定の処理が行われた基板４は、搬送ローラ３によって洗浄処理槽１に搬入される。洗浄処理槽１内では、第１、第２の超音波洗浄器５、６から基板４の上下面に向けて超音波振動が与えられた洗浄液が噴射される。それによって、基板４の上下面は洗浄液によって超音波洗浄されることになる。
【００２７】
超音波洗浄器５、６で洗浄処理された基板４は、乾燥処理槽２内に搬入され、一対のエアーナイフ７間を通過する。エアーナイフ７からは基板４の上面と下面とに所定の圧力に加圧された気体が基板４の搬送方向と逆方向の角度θ_２で、しかも搬送方向に対して角度θ_１で傾斜して噴射される。
【００２８】
噴射された気体は基板４の上面と下面に衝突し、上記基板４の上面と下面に沿って図１に示す矢印Ｘ方向に流れることになる。
【００２９】
それによって、基板４の上面と下面に付着した上記超音波洗浄器５、６からの洗浄液は、基板４の上面と下面を押し流され、基板４の搬送方向後端側の一方の角部から排出除去される。
【００３０】
基板４の上面と下面から除去された洗浄液の一部はミストとなり、上記気体の流れ方向に勢いよく飛ばされる。つまり、基板４から発生するミストは上記気体とともに矢印Ｘ方向に流れ、上記トラップチャンバ１０に流入することになる。上記トラップチャンバ１０は上記気体の流れ方向に沿うように設けられているので、気体が上記トラップチャンバ１０に流入する際に乱流は発生しづらい。そのため、上記ミストは上記トラップチャンバ１０に円滑に流入することになる。
【００３１】
上記トラップチャンバ１０に流入したミストは矢印Ｘ方向に流れ、トラップチャンバ１０の第２の側壁１０ｂに設けられた排気ファン１２によって外部に排出される。上記排気ファン１２は、トラップチャンバ１０から排出される気体の流れ方向Ｘに対してほぼ直角な第２の側壁１０ｂに設けられているのでトラップチャンバ１０から排気ファン１２によって排出される気体にも乱流が発生しづらい。そのため、乾燥処理槽２からトラップチャンバ１０に基体とともに流入したミストは排気ファン１２によって円滑に排出される。
【００３２】
さらに、乾燥処理槽２とトラップチャンバ１０とを連通する第１の排気孔９は、その高さ方向中心が搬送ローラ３とほぼ同じ高さに形成されている。そのため、エアーナイフ７から基板４の上下面に角度θ_１、θ_２で噴射され、この基板４の上下面に沿って矢印Ｘ方向に流れる気体は上記第１の排気孔９からトラップチャンバ１０内へ円滑に流入する。
【００３３】
その結果、エアーナイフ７から噴射する気体がその基体の流れ方向に位置する乾燥処理槽２の一側壁内面に衝突しにくいから、そのことによっても乾燥処理時に発生するミストが乾燥処理槽２内で浮遊して基板４に再付着するのを防止できる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、乾燥処理槽内で発生したミストが基板の板面に再付着するのを防止することができるので、基板を汚染させることなく乾燥処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係る基板乾燥装置の構成を示す概略図。
【図２】基板乾燥装置の構成を示す側面断面図。
【符号の説明】
２…乾燥処理槽
３…搬送ローラ
４…基板
７…エアーナイフ
８…スリット
９…第１の排気孔
１０…トラップチャンバ
１１…第２の排気孔
１４…排気手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate drying apparatus for drying a cleaned substrate, for example.
[0002]
[Prior art]
For example, in the manufacturing process of a liquid crystal display device or a semiconductor device, there are a film forming process and a photo process for forming a circuit pattern on a substrate such as a glass substrate or a semiconductor wafer. In these processes, the substrate is treated with a predetermined chemical solution and then washed with a cleaning solution such as pure water. As the substrate cleaning process, for example, megasonic cleaning in which cleaning is performed with a cleaning liquid to which ultrasonic vibration is applied is performed.
[0003]
When the substrate is cleaned with the cleaning solution, a gas is sprayed onto the substrate with an air knife, and a drying process is performed to dry and remove the cleaning solution attached to the substrate.
[0004]
The air knife is provided so as to inject gas at a predetermined angle with respect to the substrate in order to improve the drying efficiency of the substrate. That is, the air knife is provided so that the cleaning liquid adhering to the substrate is ejected to the rear end side in the substrate transport direction by the jetted gas and is discharged from one corner on the rear end side.
[0005]
The chemical process, the cleaning process using the cleaning liquid, and the drying process using the air knife are performed on the substrate by transporting the substrate by a transporting means such as a transport roller provided inside the processing tank that performs each process on the substrate. However, it is performed sequentially and continuously.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, a part of the cleaning liquid adhering to the substrate is scattered as mist when being removed from the substrate by gas injection. The mist scattered from the substrate may adhere to the inner surface of the side wall of the drying treatment tank located in the gas injection direction or may be reflected by the inner surface. A part of the mist adhering to the inner surface of the side wall may re-float due to the air flow generated in the drying treatment tank. Moreover, the mist reflected on the inner surface of the drying treatment tank side wall may float in the drying treatment tank.
[0007]
As a result, the mist floating in the drying treatment tank is reattached to the substrate that has been subjected to the drying treatment, which causes contamination.
[0008]
An object of the present invention is to provide a substrate drying apparatus capable of preventing mist generated by a substrate drying process from reattaching to a substrate.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a substrate drying apparatus for drying a cleaned substrate,
A drying tank;
A conveying means provided inside the drying treatment tank, for conveying the substrate in a predetermined direction;
An air knife that is provided inside the drying treatment tank and inclines at a predetermined angle with respect to the transport direction of the substrate and injects gas in a direction opposite to the transport direction;
A trap chamber provided along the flow direction of the gas so that the gas jetted from the air knife toward the substrate flows into one side of the drying treatment tank;
The substrate drying apparatus includes an exhaust unit that is provided in the same direction as the flow direction of the gas flowing into the trap chamber and discharges the gas flowing into the trap chamber .
[0012]
According to the present invention, since the trap chamber into which the gas injected from the air knife flows is provided in the drying treatment tank, the mist generated by the gas injection flows into the trap chamber together with the gas, so that the substrate subjected to the drying process Can be prevented.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0014]
1 and 2 show a substrate processing apparatus, which includes a cleaning processing tank 1 and a drying processing tank 2 constituting a substrate drying apparatus provided adjacent to each other. A plurality of transport rollers 3 constituting a transport means are disposed inside the cleaning processing tank 1 and the drying processing tank 2 and before and after the processing tanks 1 and 2 so as to be rotatable at predetermined intervals.
[0015]
Each transport roller 3 is rotationally driven by a driving means (not shown), whereby a substrate 4 such as a semiconductor wafer or a glass substrate for a liquid crystal display device has its longitudinal direction as shown by arrows in FIGS. It is designed to be transported.
[0016]
In the cleaning treatment tank 1, a first ultrasonic cleaner 5 and a second ultrasonic cleaner 6 are arranged along the conveyance direction of the substrate 4 above and below the substrate 4 conveyed by the conveyance roller 3, respectively. Are arranged at predetermined intervals.
[0017]
The length dimension of each ultrasonic cleaner 5, 6 is set to be longer than half of the width dimension of the substrate 4, and one end in the length direction is superposed with respect to the width direction of the substrate 4. The ultrasonic cleaners 5 and 6 are cleaned by a processing solution such as pure water to which ultrasonic vibration is applied over the entire length in the width direction between the upper surface and the lower surface of the substrate 4.
[0018]
In the cleaning treatment tank 1, instead of providing the pair of ultrasonic cleaners 5 and 6, one ultrasonic cleaner having a length equal to or longer than the width dimension of the substrate 4 may be provided. Good.
[0019]
As shown in FIG. 2, the ultrasonic cleaning devices 5 and 6 in the cleaning tank 1 are opposed to the upper and lower surfaces of the substrate 4 to be transferred, as shown in FIG. Thus, a pair of air knives 7 is provided.
[0020]
As shown in FIG. 1, the air knife 7 is arranged above and below the substrate 4 to be transported with its longitudinal direction inclined at a predetermined angle with respect to the transport direction of the substrate 4. This inclination angle is indicated by an angle θ ₁ in FIG. This air knife 7 has a length over the entire length in the width direction of the substrate 4 in a state inclined at an angle θ ₁ , and a slit 8 over the almost entire length in the longitudinal direction on each end surface facing the upper surface and the lower surface of the substrate 4. Is formed as an opening. As shown in FIG. 2, the slit 8 is inclined at a predetermined angle θ ₂ in the direction opposite to the transport direction of the substrate 4.
[0021]
That is, the slit 8 of the air knife 7, the upper and lower surfaces of the substrate 4, in the direction opposite to the conveying direction gases of the substrate 4, such as pressurized air or inert gas at a predetermined pressure theta ₂ And at an angle of θ ₁ with respect to the transport direction.
[0022]
As shown in FIG. 1, a rectangular first exhaust hole 9 is located at the center in the height direction on one side wall of the drying treatment tank 2 located in the flow direction of the gas injected from the pair of air knives 7. It is formed to have almost the same height as the transport roller 3. A trap chamber 10 is provided on the outer surface of one side wall of the drying treatment tank 2 so as to cover the first exhaust hole 9. The trap chamber 10 includes a first side wall 10a formed in parallel with a direction X in which the gas injected from the air knife 7 onto the upper and lower surfaces of the substrate 4 flows, and a second side substantially perpendicular to the first side wall 10a. Side wall 10b. The shape of the first exhaust hole 9 is not limited to a rectangular shape, and may be a circular shape, for example.
[0023]
A second exhaust hole 11 is formed in the second side wall 10 b of the trap chamber 10. On the outer surface of the second side wall 10 b facing the second exhaust hole 11, an exhaust fan 12 that constitutes exhaust means is provided. An exhaust pipe 13 is connected to the exhaust fan 12. Therefore, when the exhaust fan 12 is operated, the inside of the drying treatment tank 2 is exhausted through the trap chamber 10.
[0024]
The cleaning treatment tank 1 has a carry-in port 15, the drying treatment tank 2 has a carry-out port 16, and a partition wall 17 that partitions these tanks 1 and 2 has a not-shown port. The carry-out port 16 and the through port are each opened and closed by a gate valve (not shown).
[0025]
Next, the operation when the substrate 4 is dried by the drying apparatus having the above-described configuration will be described.
[0026]
The substrate 4 that has been subjected to a predetermined process with a chemical solution or the like upstream of the cleaning tank 1 is carried into the cleaning tank 1 by the transport roller 3. In the cleaning treatment tank 1, cleaning liquid to which ultrasonic vibration is applied is sprayed from the first and second ultrasonic cleaners 5 and 6 toward the upper and lower surfaces of the substrate 4. Thereby, the upper and lower surfaces of the substrate 4 are ultrasonically cleaned by the cleaning liquid.
[0027]
The substrate 4 cleaned by the ultrasonic cleaners 5 and 6 is carried into the drying tank 2 and passes between the pair of air knives 7. From the air knife 7, the gas pressurized to a predetermined pressure on the upper surface and the lower surface of the substrate 4 is inclined at an angle θ ₂ opposite to the transport direction of the substrate 4 and at an angle θ ₁ with respect to the transport direction. Be injected.
[0028]
The jetted gas collides with the upper and lower surfaces of the substrate 4 and flows in the direction of the arrow X shown in FIG. 1 along the upper and lower surfaces of the substrate 4.
[0029]
Accordingly, the cleaning liquid from the ultrasonic cleaners 5 and 6 adhering to the upper and lower surfaces of the substrate 4 is washed away from the upper and lower surfaces of the substrate 4 and discharged from one corner on the rear end side in the transport direction of the substrate 4. Removed.
[0030]
A part of the cleaning liquid removed from the upper surface and the lower surface of the substrate 4 becomes mist and is blown vigorously in the gas flow direction. That is, the mist generated from the substrate 4 flows in the direction of the arrow X together with the gas and flows into the trap chamber 10. Since the trap chamber 10 is provided along the flow direction of the gas, turbulence is unlikely to occur when the gas flows into the trap chamber 10. Therefore, the mist smoothly flows into the trap chamber 10.
[0031]
The mist that has flowed into the trap chamber 10 flows in the direction of the arrow X, and is discharged to the outside by the exhaust fan 12 provided on the second side wall 10b of the trap chamber 10. Since the exhaust fan 12 is provided on the second side wall 10b substantially perpendicular to the flow direction X of the gas discharged from the trap chamber 10, the exhaust fan 12 is also disturbed by the gas discharged from the trap chamber 10 by the exhaust fan 12. The flow is difficult to occur. Therefore, the mist that flows into the trap chamber 10 from the drying treatment tank 2 together with the base is smoothly discharged by the exhaust fan 12.
[0032]
Further, the first exhaust hole 9 communicating with the drying treatment tank 2 and the trap chamber 10 is formed so that the center in the height direction is substantially the same height as the transport roller 3. Therefore, the gas that is jetted from the air knife 7 onto the upper and lower surfaces of the substrate 4 at angles θ ₁ and θ ₂ and flows in the direction of the arrow X along the upper and lower surfaces of the substrate 4 flows into the trap chamber 10 from the first exhaust hole 9. Flows smoothly into.
[0033]
As a result, the gas sprayed from the air knife 7 is unlikely to collide with the inner surface of one side wall of the drying treatment tank 2 located in the flow direction of the substrate, so that mist generated during the drying treatment is also generated in the drying treatment tank 2. It can be prevented from floating and reattaching to the substrate 4.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the mist generated in the drying processing tank from reattaching to the plate surface of the substrate, so that the drying process can be performed without contaminating the substrate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a substrate drying apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view showing a configuration of a substrate drying apparatus.
[Explanation of symbols]
2 ... Drying tank 3 ... Conveying roller 4 ... Substrate 7 ... Air knife 8 ... Slit 9 ... First exhaust hole 10 ... Trap chamber 11 ... Second exhaust hole 14 ... Exhaust means

Claims

In a substrate drying apparatus for drying a cleaned substrate,
A drying tank;
A conveying means provided inside the drying treatment tank, for conveying the substrate in a predetermined direction;
An air knife that is provided inside the drying treatment tank and inclines at a predetermined angle with respect to the transport direction of the substrate and injects gas in a direction opposite to the transport direction;
A trap chamber provided along the flow direction of the gas so that the gas jetted from the air knife toward the substrate flows into one side of the drying treatment tank;
An apparatus for drying a substrate, comprising: an exhaust means provided in the same direction as the flow direction of the gas flowing into the trap chamber and discharging the gas flowing into the trap chamber .