JPH07308642A - 基板表面乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 湿式表面処理された基板表面に付着した液滴
を完全に取り除くことができる基板表面乾燥装置を提供
する。 【構成】 基板Ｗを保持する基板保持部材の支持部２ｂ
は、フッ化樹脂等の連結部２ｅと、吸水性のよい素材で
形成された溝部材２ｃとが交互に積層され一体に構成さ
れている。基板Ｗと溝部材２ｃとの間隙に流れ込んだ処
理液は、溝部材２ｃの内部に吸い込まれて流下し、外部
に排出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハ、液晶表
示器用のガラス基板、フォトマスク用のガラス基板、光
ディスク用の基板、プリント配線用の基板等の基板に、
湿式表面処理を施した後、基板に付着した液滴を除去す
る基板表面乾燥装置に係り、特に乾燥処理中基板を保持
する基板保持部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の基板表面乾燥装置として、例え
ば、特開昭６４−５３５４９号公報に記載された装置が
知られている。

【０００３】この装置は、基板保持部材に鉛直姿勢で保
持された基板を温純水中に浸漬させ、液面付近の水蒸気
を水平方向に排出しながら液面が波立たない速度で基板
をゆっくりと引き上げることにより、基板自身の熱によ
ってその引き上げと同時に乾燥させるものである。そし
て、この種の基板乾燥装置に用いられる基板保持部材
は、湿式表面処理に用いられる薬品に対する耐久性や、
基板の汚染防止を考慮して、フッ化樹脂やポリエチレン
等の樹脂、あるいは石英ガラスやステンレス鋼等の無機
材料で形成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来装置には次のような問題点がある。すなわち、基
板を温純水中から引き上げて乾燥する際、例えば、図７
（ａ）に示すように、基板Ｗは保持部材１００の溝部１
０１にその端部が挿入されて保持された状態で温純水中
から引き上げられるので、基板表面を流れ落ちた温純水
が、溝部１０１と接する基板端部との隙間に入り込んで
しまい、その部分に液滴が残こる。基板端部に液滴が残
ったまま乾燥すると、その部位にシミが発生し、このシ
ミがカセット内の収納溝等に接触して発塵や、レジスト
膜等の薄膜を形成する際に薄膜が形成しにくい等の原因
になることが知られている。

【０００５】そこで、基板端部の液滴残りをできるだけ
少なくするために、図７（ｂ）に示すように、基板Ｗを
支持する溝部１０２をＶ字状に形成して基板Ｗとの接触
面積を小さくするという工夫もなされているが、このよ
うな構造の基板保持部材を使っても、基板端部と接触す
る溝部の底部分に若干の液滴が残る。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、湿式表面処理された基板表面に付着し
た液滴を完全に取り除くことができる基板表面乾燥装置
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】本発明者は、上記の従来
装置について液滴残りが発生する原因を鋭意研究した結
果、従来装置の基板保持部材を構成する上述した各素材
は、結果的に共通の性質として溌水性あるいは疎水性を
有していることに着目した。すなわち、基板端部と基板
保持部材の溝部との隙間に入った液滴は、基板保持部材
の素材が溌水性（あるいは疎水性）を有するために、隙
間部分で液滴の状態がそのまま維持され、基板端部にシ
ミを発生させるという結論に至った。以上の知見に基づ
いてなされた本発明は以下のように構成されている。

【０００８】すなわち、本発明の基板表面乾燥装置は、
湿式表面処理が施された基板を基板保持部材に保持した
状態で乾燥させる基板表面乾燥装置において、基板保持
部材の基板と接する基板支持部を吸水性素材で構成した
ものである。

【０００９】また、請求項２記載の基板表面乾燥装置
は、多孔質体により上記吸水性素材を構成したものであ
る。

【００１０】さらに、請求項３記載の基板表面乾燥装置
は、処理液に浸漬された基板を引き上げて乾燥させる引
き上げ乾燥装置であるとともに、その基板を引き上げ時
に保持する基板保持部材の基板と接する基板支持部を吸
水性素材で構成したものである。

【００１１】さらに、請求項４記載の基板表面乾燥装置
は、所定の処理液によって湿式表面処理されて搬送され
る基板の表面に向けてエアーナイフから気体を噴射する
ことにより基板表面に付着した液滴を吹き飛ばす液切り
乾燥装置であるとともに、その基板を下方から支持して
搬送する搬送ローラの基板と接する基板支持部を吸水性
素材で構成したものである。

【００１２】

【作用】請求項１の発明によれば、湿式表面処理が施さ
れた基板を、吸水性素材で構成された基板保持部材の基
板支持部に保持することにより、基板表面に付着した液
滴が基板支持部に吸水されるので、基板表面に液滴が残
存することなく乾燥される。

【００１３】また、請求項２の発明によれば、吸水性素
材が多孔質構造で形成されているので、基板表面に付着
した液滴が多孔質内へ吸水され、吸水された液滴は流下
してその外部から流出される。その結果、基板表面に液
滴が残存することなく乾燥される。

【００１４】また、請求項３の発明によれば、基板を保
持した基板保持部材を処理液に浸漬させた後、処理液か
ら引き上げる際、基板表面に付着していた処理液が基板
面を流れ落ち、途中、基板と基板保持部材との間隙に流
れ込んだ処理液は、吸水性素材で構成された基板支持部
内部に吸い込まれて流下し、外部に排出される。

【００１５】また、請求項４の発明によれば、エアーナ
イフから噴射される気体によって、基板表面に付着した
液滴を吹き飛ばす際に、基板と搬送ローラとの間隙に流
れ込んだ液滴は、吸水性素材で構成された搬送ローラ内
部に吸い込まれて排出される。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の２つの実施例を図面に基づい
て詳細に説明する。 ＜第１実施例＞図１は本発明に係る基板表面乾燥装置の
第１実施例の概略縦断面図であり、図２は基板保持部材
の支持部の縦断面図である。なお、第１実施例では、引
き上げ乾燥装置を例に挙げて説明する。

【００１７】引き上げ乾燥装置は、液晶用のガラス角型
基板である基板Ｗが浸漬するために温純水等の処理液が
貯留された洗浄槽１と、基板Ｗを保持する基板保持部材
２と、基板保持部材２を洗浄槽１内の処理液中に浸漬さ
せる昇降機構３とから構成されている。昇降機構３によ
って、上面が開口された洗浄槽１内に収納された処理液
中に鉛直姿勢で浸漬された基板Ｗを、処理液中から鉛直
上方へ引き上げながら、その基板Ｗの表面から処理液を
流下および蒸発させて乾燥を行うようにしている。

【００１８】洗浄槽１は、その下部に連通接続された処
理液を供給する処理液供給管１ａと、開口部上端に周設
されて、排液管１ｂに連通接続している排液槽１ｃとを
備えている。図示しない処理液供給源から処理液供給管
１ａを介して洗浄槽１内に処理液が送られ、基板Ｗを洗
浄した使用済みの処理液が、洗浄槽１の開口部上端から
オーバーフローして排液槽１ｃに流れ込み、排液管１ｂ
を介して外部に排出されるように構成されている。

【００１９】基板保持部材２は、昇降機構３と接続され
る連結部材２ａに、複数枚の基板Ｗをほぼ一定間隔ごと
に鉛直姿勢で支持する棒状の３個の支持部２ｂが連結さ
れ、一体に構成されている。洗浄槽１から引き上げる時
の液切れを良くするために、３個の支持部２ｂは、基板
Ｗの端辺が洗浄槽１の処理液面に対して傾斜するよう
な、垂直面内で傾斜した姿勢で各基板Ｗを支持するよう
に配置されている。すなわち、下方に対向配置された２
個の支持部２ｂで各基板Ｗの最下方に位置する角部周辺
が支持され、上方に配置された１個の支持部２ｂで各基
板Ｗの側辺一個所が支持されるようになっている。

【００２０】次に、図２を参照して支持部２ｂの構成を
説明する。支持部２ｂは、図２（ａ）に示すように、基
板Ｗの端縁が挿入されるＶの字状の溝が形成された溝部
材２ｃと、テフロン樹脂等の連結部２ｅとを交互に配置
連結して一体に構成されている。本発明の基板支持部に
相当する溝部材２ｃは、吸水性のよい素材で構成されて
いる。このような素材としては、吸水性に優れた、ポリ
エチレン系，ポリオレフィン系等の多孔質樹脂や、Ｎｉ
合金系等の多孔質焼結金属等の多孔質素材が好ましい。
多孔質素材への吸水を促進するために、親水性のある多
孔質素材がより好ましい。多孔質素材を親水化する方法
としては、多孔質素材に界面活性剤を添加剤として混入
する方法、セルロース系のフィルムで表面をコーティン
グする方法、樹脂表面をアルカリ処理し、その表面にＯ
Ｈ基を不規則に配列させる方法等がある。なお、多孔質
素材に替えて素材そのものに吸水性のあるものを用いて
もよい。

【００２１】なお、支持部２ｂの構成は、上記したもの
に限定されるものではなく、例えば、図２（ｂ）に示す
ように、基板挿入溝が形成されたテフロン樹脂等の基材
２ｆの上に吸水性素材２ｇをコーティングするようにし
てもよい。また、支持部２ｂそのものを吸水性のよい素
材で構成してもよい。

【００２２】以上の構成により、基板Ｗを保持した基板
保持部材２を、洗浄槽１の処理液に浸漬させた後、昇降
機構３を作動して洗浄槽１の処理液から低速で引き上げ
る際、基板Ｗは鉛直姿勢で保持され、かつその下辺は洗
浄槽内の液面に対して傾斜しているので、基板表面に付
着していた処理液が基板表面を流れ落ちて基板Ｗの下辺
に集まり、更に傾斜した下辺に沿って流下し、最も下に
位置する基板角部から落下する。途中、支持部２ｂに流
れ込んだ処理液は、図２に示すように、溝部材２ｃの内
部に吸い込まれる。溝部材２ｃに吸い込まれた処理液は
溝部材２ｃ内を流下して外部に排出される。従って、溝
部材２ｃと接する基板Ｗの端縁に液滴が残ることなく、
基板Ｗの表面が乾燥される。さらに、溝部材２ｃ内部に
吸い込まれた処理液は、その自重により流下して外部に
排出され、溝部材２ｃ内部に処理液が溜まることがない
ので、洗浄処理を繰り返し行っても溝部材２ｃの吸水性
は維持される。

【００２３】＜第２実施例＞次に、第２実施例を図３、
図４を参照して説明する。図３は第２実施例の基板表面
乾燥装置の概略正面図であり、図４は図３に示した搬送
ローラの縦断面図である。なお、第２実施例では、エア
ーナイフによる液切り乾燥装置を例に挙げて説明する。

【００２４】この液切り乾燥装置は、洗浄室１０に隣接
された乾燥室２０の内部に配備されており、洗浄室１０
において基板Ｗに純水等の処理液を吹き付けて洗浄した
後、乾燥室２０において洗浄された基板Ｗに付着した液
滴を除去するものである。

【００２５】洗浄室１０は、搬送される基板Ｗを挟んで
上下に対向配備された複数個のノズル１０ａを備え、図
示しない洗浄液供給源から供給された処理液を、各ノズ
ル１０ａから搬送される基板Ｗの上下両面に向けて吹き
付けることにより、基板Ｗの表面に付着した不要物等を
洗い流すように構成されている。

【００２６】乾燥室２０の内部にある液切り乾燥装置２
１は、基板Ｗを水平方向へ搬送する搬送機構２２と、搬
送機構２２により搬送される基板Ｗの上下両面に向けて
気体を噴射する第１気体噴射機構２３と、第１気体噴射
機構２３の搬送経路の後方において基板Ｗの上下両面に
向けて気体を噴射する第２気体噴射機構２４とから構成
されている。第１，第２気体噴射機構２３，２４には、
搬送される基板Ｗを挟んで上方と下方に、対向配備され
た一対のエアーナイフ２５を備えている。上下の各エア
ーナイフ２５は、その先端が先細り状に形成された板部
材を重ね合わせて一体に構成されたものであり、その先
端に噴射口２５ａを備え、図示しない気体供給源から供
給された高圧空気を帯状の気流として噴き出すものであ
る。第１気体噴射機構２３のエアーナイフ２５から噴射
される高圧空気によって、基板Ｗの上下両面に付着した
液滴を基板Ｗの後方へ吹き飛ばし、第１気体噴射機構２
３で吹き飛ばされずに基板Ｗの端縁に残った液滴を、第
２気体噴射機構２４のエアーナイフ２５により除去する
ように構成されている。

【００２７】搬送機構２２は、搬送経路に沿って並列軸
支された複数個の搬送ローラ２６と、各搬送ローラ２６
の上方に配備され、基板Ｗを搬送ローラ２６上に押圧す
るピンチローラ２７とで基板Ｗを挟持しながら、基板Ｗ
をスリップなく強制搬送するように構成されている。

【００２８】搬送ローラ２６は、図４に示すように、本
体フレーム２０ａに回転可能に軸支された回転軸２８に
基板Ｗを挟んで対向配備されている。搬送ローラ２６
は、水平搬送される基板Ｗの端縁を支持する段差面が形
成された基板載置部２６ａを備えている。この基板載置
部２６ａは、本発明の基板支持部に相当し、吸水性素材
で構成されている。第１，第２気体噴射機構２３，２４
のエアーナイフ２５から噴射される高圧空気によって、
基板Ｗの上下両面に付着した液滴が基板Ｗの後方へ吹き
飛ばされる際に、基板Ｗの端縁に流れ込んだ液滴は、図
４に示すように、基板載置部２６ａの内部に吸い込まれ
て流下し、外部に排出される。従って、基板載置部２６
ａと接する基板Ｗの端縁に液滴が残ることなく、基板Ｗ
の表面が乾燥される。

【００２９】なお、本発明は、第１、第２実施例の装置
に限定されるものではなく種々の所で変形実施が可能で
ある。例えば、図５に示すように、各種の湿式表面処理
した基板Ｗを一時保管するカセットＣの基板挿入溝部５
０や、また、図６に示すように、スピンドライヤー（回
転式基板乾燥装置）の基板保持用のピン部５１等にも吸
水性素材を適用してもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、湿式表面処理された基板を乾
燥する際に、基板は吸水性素材で構成された基板保持部
にその端縁が支持されるので、基板の端縁に残った液滴
が基板保持部内に吸い込まれ、基板の端縁に液滴が残る
ことなく基板表面を乾燥することができる。従って、基
板の端縁にしみが発生することなく、パーティクル等を
抑制することができ、製品の歩留まりを向上させること
ができる。

【００３１】また、請求項２に記載の発明によれば、基
板支持部が多孔質の吸水性素材で構成されているので、
基板の端縁に残った液滴が基板支持部内にすみやかに吸
い込まれ、基板の表面を一層効率よく乾燥することがで
きる。

【００３２】また、請求項３の発明によれば、処理液中
から基板を引き上げる際に、基板と基板保持部材との間
隙に流れ込んだ処理液が、吸水性素材で構成された基板
支持部内部に吸い込まれて排出されるので、基板支持部
と接する基板Ｗの端縁に液滴が残ることなく、基板表面
を乾燥することができる。

【００３３】また、請求項４の発明によれば、基板と搬
送ローラとの間隙に流れ込んだ液滴が、吸水性素材で構
成された搬送ローラ内部に吸い込まれて排出されるの
で、搬送ローラと接する基板Ｗの端縁に液滴が残ること
なく、基板表面を乾燥することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る基板表面乾燥装置の第１実施例の
概略縦断面図である。

【図２】図１における基板支持部材の縦断面図である。

【図３】第２実施例の基板表面乾燥装置の概略縦断面図
である。

【図４】図３に示した搬送ローラの縦断面図である。

【図５】その他の実施例の要部を示す図である。

【図６】その他の実施例の要部を示す図である。

【図７】従来の基板保持部材の要部を示す図である。

【符号の説明】

１ … 洗浄槽 ２ … 基板保持部材 ２ｂ … 支持部 ２ｃ … 溝部材（基板支持部） １０ … 洗浄室 ２０ … 乾燥室 ２１ … 液切り装置 ２２ … 搬送機構 ２６ … 搬送ローラ ２６ａ … 基板載置部（基板支持部） Ｗ … 基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｋ 3/22 Ｚ 7511−4Ｅ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 湿式表面処理が施された基板を、基板保
   持部材に保持した状態で乾燥させる基板表面乾燥装置に
   おいて、 前記基板保持部材は、すくなくとも基板と接する基板支
   持部を、吸水性素材で構成したことを特徴とする基板表
   面乾燥装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の装置において、 前記吸水性素材は、多孔質体である基板表面乾燥装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の装置において、 前記基板保持部材は、処理液に浸漬した基板を引き上げ
   ながら乾燥させる引き上げ乾燥装置の基板引き上げ用の
   基板保持部材である基板表面乾燥装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の装置において、 前記基板保持部材は、湿式表面処理されて搬送される基
   板表面に向けて、気体を噴射することにより基板表面に
   付着した液滴を取り除く液切り乾燥装置の基板搬送用の
   搬送ローラである基板表面乾燥装置。