JPH069497Y2

JPH069497Y2 - 半導体材料乾燥装置

Info

Publication number: JPH069497Y2
Application number: JP1987001650U
Authority: JP
Inventors: 康上野; 英明鈴木
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1987-01-09
Filing date: 1987-01-09
Publication date: 1994-03-09
Anticipated expiration: 2002-01-09
Also published as: JPS63110031U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は半導体装置の製造工程において、純水洗浄等が
施された半導体材料に、乾燥処理等を行なうための半導
体材料乾燥装置に関するものである。

（従来の技術）従来、このような分野の技術としては、(A)実開昭59−1
71338号公報及び(B)実開昭59−185829号公報に記載され
るものがあった。以下、その構成を図を用いて説明す
る。

第２図及び第３図は前記文献(A)に記載された従来の半
導体材料乾燥装置の一構成例を示す断面図及び斜視図で
ある。この種の半導体材料乾燥装置は、半導体材料の洗
浄装置としても使用されるものである。

この半導体材料乾燥装置（以下、単に乾燥装置という）
は、例えば水洗いされた半導体ウエハ等の半導体材料を
水切乾燥させるためのものであり、円筒状のケーシング
１の内部には回転軸２を有するロータ３が設けられてい
る。このロータ３は、気体が自由に出入りできるよう
に、例えば籠状に構成された円筒形を成すもので、その
内側面には、半導体ウエハ等の半導体材料を収める複数
の収容部４が設けられている。前記回転軸２はケーシン
グ１の底部を貫通し、ケーシング１外部に設けられた図
示しない駆動装置により回転が与えられるものである。

前記ケーシング１は、その頂部に気体吸入用の給気口５
を有しており、この給気口５の上方にはフィルタ６が設
けられている。また、ケーシング１の側壁７には、前記
給気口５から吸入された気体を排出するための排出口８
が形成されており、この排出口８には側壁７の接線方向
に突出する排気、排水用の排出ダクト９が設けられてい
る。以上のように構成される乾燥装置の動作について説
明する。

先ず、図示しない複数の半導体ウエハ等が収められたキ
ャリヤを、ロータ３内の収容部４に収納し、駆動装置に
より回転軸２に回転を与える。回転軸２と共にロータ３
は回転し、その内部に収容された半導体ウエハに遠心力
を作用させて、ウエハ表面上の水滴等をロータ３外方へ
飛散させる。さらにロータ３は、回転することによりそ
の内部に負圧域を形成し、フィルタ６を経て洗浄された
空気等を給気口５から矢印10の如く吸引する。このよう
にしてケーシング１内に導入された空気は、収容部４内
の半導体ウエハ表面を流れて乾燥を行なった後、矢印11
の如く排出口８及び排出ダクト９を経てケーシング１外
部へ排出される。このとき、前記飛散した水滴も側壁７
に沿って回転しながら排出口８、排出ダクト９から排出
される。

ところが、上記の乾燥装置においては、ケーシング１底
面に到った水滴の一部は、ケーシング１底面上において
回転軸２の周囲を渦巻くだけで、ケーシング１外部へ排
出されないという欠点があった。その原因は、第４図
(a)〜(h)に示す如く、ケーシング１底面における空気の
風速が小さいためである。

第４図(a)〜(h)は、第２図の排出ダクト９のA-A線断面
の全域において、ロータ３の回転数毎に風速を測定した
結果を示す３次元風速分布図である。図中の太線により
形成される面は、前記A-A線断面に相当し、その面上の
各突出量が各位置における風速を表わしている。ロータ
３の回転数は、最も低い第４図(a)から順次高くなり、
同図(h)が最高回転数となっている。

図において、回転数の低い第４図(a)〜(c)においては、
風速分布は比較的安定しており、局部的にもそれ程大き
な風速とはならない。しかし、同図(d)から(h)へと回転
数が高くなるにつれ、排出ダクト９の最上部において局
部的に非常に大きな風速となる箇所が生じ、同図(h)の
最大風速は約11m/secにまで達する。乾燥装置の一般的
な使用状態は、例えば同図(f)，(g)に示される風速分布
に相当する。このような状態においては、排出ダクト９
上部の風速が非常に大きいために差圧を生じ、ケーシン
グ１底面付近の風速は相対的に小さくなると共に、乱流
状態となってしまう。それ故、前記水滴は回転軸２の周
囲を渦巻くだけで、ケーシング１外部へ排出されない。

これに対し、前記文献(B)においては、乾燥装置のロー
タ３の底部を回転軸２に接続された羽根車で構成し、こ
の羽根車の回転によりケーシング１内の気体の上方から
下方への流れを促進させるという提案がなされている。
さらに、前記上方から下方への流れを効果的にするため
に、羽根車の下に案内羽根を設置することも提案されて
いる。

（考案が解決しようとする問題点）しかしながら、上記構成の半導体材料乾燥装置において
は、次のような問題点があった。

(1)第２図に示される前記文献(A)の乾燥装置において
は、前述の如く半導体ウエハ等から飛散した水滴の一部
が、ケーシング１底部に残留水分として残り、これが新
たな汚染源になるという問題があった。

即ち、ロータ３の回転が停止した後に残された残留水分
は、それ自身が汚染されている可能性がある上に、さら
にケーシング１内の雰囲気中に含まれている汚染物質等
が残留水分に付着するおそれがある。この場合、残留水
分が蒸発した後には、汚染物質が凝集して残され、この
状態において新たは半導体ウエハに対する乾燥処理がな
されれば、ロータ３の回転により前記汚染物質は飛散し
て半導体ウエハを汚染させる。この汚染は半導体装置の
歩留りを著しく低下させる要因となる。

(2)前記文献(B)の乾燥装置においては、ロータ３底部に
回転する羽根車を付加し、新たに強制的な下降気流を生
じさせて気体及び水分の排出を行なうので、前記汚染に
対する防止効果を期待することができる。しかし、装置
の構造が複雑となり、その製作やメインテナンスが難し
くなること、及び構成部品が多いためにそれらの接続部
等に汚染物質が残留し易く、再汚染のおそれがある等の
問題があった。

本考案は、前記従来技術がもっていた問題点として、ケ
ーシング１底部の残留水分が新たに乾燥処理される半導
体ウエハ等を汚染するおそれがある点、及び前記汚染を
防止するためには乾燥装置が複雑化すると共に、新たな
汚染源を生じるおそれがある点について解決した半導体
材料乾燥装置を提供するものである。

（問題点を解決するための手段）本考案は、前記問題点を解決するために、円筒形状の上
部に形成され外部気体を導入する給気口、及び該円筒形
状の側壁に形成されその導入された外部気体と半導体材
料に付着した水滴を排出する排出口を有するケーシング
と、前記ケーシング内に設けられ、該ケーシングの底面
を貫通する回転軸により回転して内部に収容した前記半
導体材料に付着した水滴を遠心力によって飛散させるロ
ータとを、備えた半導体材料乾燥装置において、前記ロ
ータの下部で且つ前記ケーシング内部の底面に、前記ロ
ータの回転方向に螺旋状に広がって一端が前記ロータの
回転軸側に、他端が前記排出口側に延びる水滴誘導部材
を突設したものである。

（作用）本考案によれば、以上のように半導体材料乾燥装置を構
成したので、ケーシング底面に設けられロータの回転方
向に螺旋状に広がる水滴誘導部材は、半導体材料から飛
散してケーシング底部に達した水滴を、該水滴誘導部材
に沿って流れる気体と共に排出口へ導く働きをする。ま
た、この水滴誘導部材は簡単な構造を有しているので、
半導体材料乾燥装置の構成を複雑化せず、単純な構造の
ままに維持する働きをする。したがって、前記問題点を
除去できるのである。

（実施例）第１図は本考案の実施例を示す半導体材料乾燥装置の断
面図及び第５図は第１図のB-B線断面図である。

図において、円筒状のケーシング２１の内部には、中央
下部に回転軸22を有するロータ23が設けられている。こ
のロータ23は、その内部に気体が自由に出入りできるよ
うに、例えば細い金属棒等により籠状に構成された円筒
形を成している。ロータ23の内周部には、半導体ウエハ
等の半導体材料が収められる複数の収容部24が設けられ
ている。前記回転軸22はケーシング21の底面25を貫通
し、ケーシング21外部に設けられた図示しないモータ等
の駆動装置に回転可能に接続されている。

前記ケーシング21は、その頂部に例えば空気や窒素ガス
等の気体を吸入するための給気口26を有しており、この
給気口26の上方には気体清浄用のフィルタ27が設けられ
ている。ケーシング21の側壁28には、前記給気口26から
吸入された気体を排出すると共に、排水を行なう排出口
29が形成されており、この排出口29に接続されて側壁28
の接線方向に突出する排出ダクト30が設けられている。

ケーシング21の底面25は、機械的強度を増すと共に排水
に便なるように、中央部付近に内方に突起した凸部25-1
を有しており、その中心部を前記回転軸22が貫通してい
る。底面25の内面上には、帯状の部材を螺旋状に形成し
た水滴誘導部材31が突設されている。この水滴誘導部材
31は、ロータ23の回転方向に螺旋状に広がるもので、そ
の一端の内方端部31-1は回転軸22付近に設けられ、他端
の外方端部31-2は排出ダクト30の突出端部底面に設けら
れている。前記水滴誘導部材３１は排出ダクト30底面に
おいて、その底面を２分するように突設されており、水
滴誘導部材３１の両側部に流路を形成している。

以上のように構成される乾燥装置の動作について説明す
る。

先ず、図示しない複数の半導体ウエハ等が収められたキ
ャリヤをロータ23内の収容部24に収納し、駆動装置を始
動させてその回転力を回転軸22に伝える。回転軸22の回
転と共にロータ23は第５図に矢印32で示す方向に回転
し、半導体ウエハに遠心力を作用させて、ウエハ表面上
の水滴をロータ23外方へ飛散させる。さらにロータ23
は、回転することによりその内部に負圧域を形成し、例
えば外部の空気をフィルタ27を介して給気口26から矢印
33の如く吸引する。このようにしてロータ23内部に流入
された空気は、収容部24内の半導体ウエハ表面を流れて
乾燥を行なうと共に、側壁28に沿って回りながら流れ、
排出口２９及び排出ダクト30に達した後、ケーシング21
外へ排出される。このとき、前記飛散した水滴の一部も
空気と共にケーシング21外へ排出される。

また、前記飛散した水滴のうち、ケーシング21の底面25
付近に達した水滴は、第５図中の矢印34で示すように螺
旋状の水滴誘導部材31に沿って排出ダクト30へ導かれ、
ケーシング21外へ排出される。この際、ケーシング21の
底面は水滴誘導部材31によって分割されているので、異
なる流路による排水が可能となり、水滴除去の効率化が
計れる。その上、ケーシング21の底面が中心から外周へ
向かって傾斜しているので、より効率良く水滴が排出さ
れる。

以上、本実施例の乾燥装置は、次のような利点を有す
る。

半導体ウエハから飛散した水滴は、ケーシング21の底
面25付近に残留しないので、汚染源となるおそれはな
い。それ故、ウエハは汚染されず、半導体装置の歩留り
も向上する。

簡単な構造の水滴誘導部材31を付加するのみで、水滴
の残留を防止できるので、乾燥装置は複雑化しない。そ
れ故、製作及びメインテナンスは容易であり、新たな構
成部品による再汚染も殆どない。

なお、本考案は図示の実施例に限定されず、種々な変形
が可能であり、例えば次のような変形例が挙げられる。

（イ）螺旋状の水滴誘導部材31の内方端部31-1及び外方
端部31-2位置は、図示の位置に限定されない。例えば、
外方端部31-2は、排出ダクト30の突出端部まで延ぼさず
に排出口29の位置に止どめてもよい。また、水滴誘導部
材31の高さは、ケーシング底面25付近の風速等を考慮し
て適切な寸法に設定することができる。さらに水滴誘導
部材31は状況に応じて複数個設けることも可能である。

（ロ）乾燥装置の構成は図示のものに限定される必要は
なく、例えばフィルタ27は設けなくてもよい。

（ハ）乾燥装置の形状、構造等も図示のものに限定され
ず、例えばケーシング底面25には、中央部付近の凸部25
-1を設けずに底面25全域を平坦な構造としてもよい。ま
た、ケーシング21頂部はその全面を開口して給気口26と
してもよい。

（考案の効果）以上詳細に説明したように本考案によれば、ロータの回
転方向に螺旋状に広がって排出口側に延びる水滴誘導部
材を、ケーシングの底面に設けたので、半導体材料から
飛散しケーシング底部に達した水滴は、水滴誘導部材に
沿って流れる気体と共に排出口へ導かれ、ケーシング外
へ排出される。この際、ケーシングの底面は水滴誘導部
材によって分割されているので、異なる流路による排水
が可能となり、効率良く水滴が除去される。それ故、前
記水滴はケーシング底部に残留しないので、半導体材料
の汚染を防止し、半導体装置の信頼性と歩留りを向上さ
せることができる。また、前記水滴誘導部材は単純な構
造を有しているので、半導体材料乾燥装置の構成は複雑
化せず、その製造及びメインテナンスが容易であると共
に、新たな構成部品による半導体材料の汚染は殆どな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す半導体材料乾燥装置の断
面図、第２図は従来の半導体材料乾燥装置の一構成例を
示す断面図、第３図は第２図の半導体材料乾燥装置の斜
視図、第４図(a)〜(h)は第２図の排出ダクトにおける風
速分布をロータの回転数に対応させて示した３次元風速
分布図、第５図は第１図のB-B線断面図である。 21……ケーシング、22……回転軸、23……ロータ、24…
…収容部、25……底面、26……給気口、27……フィル
タ、28……側壁、29……排出口、30……排出ダクト、31
……水滴誘導部材、31-1……内方端部、31-2……外方端
部。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】円筒形状の上部に形成され外部気体を導入
する給気口、及び該円筒形状の側壁に形成されその導入
された外部気体と半導体材料に付着した水滴を排出する
排出口を有するケーシングと、前記ケーシング内に設けられ、該ケーシングの底面を貫
通する回転軸により回転して内部に収容した前記半導体
材料に付着した水滴を遠心力によって飛散させるロータ
とを、備えた半導体材料乾燥装置において、前記ロータの下部で且つ前記ケーシング内部の底面に、
前記ロータの回転方向に螺旋状に広がって一端が前記ロ
ータの回転軸側、他端が前記排出口側に延びる水滴誘導
部材を突設したことを特徴とする半導体材料乾燥装置。