JPH0745574A - ワークの洗浄及び乾燥方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単一の処理槽を使用して、水分の凍結やシミ
の付着等を生じることなくワークの洗浄と真空乾燥とを
確実且つ迅速に行う。 【構成】 洗浄槽と乾燥槽とを兼ねる密閉式の処理槽２
の内部に、多孔性バレル６を駆動回転自在に配設し、該
バレル内にワーク１を収容して、処理槽２内を減圧した
状態でバレル６を回転させながら洗浄液によりワーク１
を洗浄したあと、バレル６の回転によるスピン乾燥と、
減圧による真空乾燥とを経時的に行うことにより、ワー
ク１を乾燥させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハやＬＣＤ
用ガラス基板、精密部品等のワークの洗浄と乾燥とを確
実且つ迅速に行うための方法及び装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば半導体ウエハの製造工程に
おいて、製造したウエハの洗浄と乾燥とを行う場合に
は、洗浄部と乾燥部とを備えた装置を使用し、洗浄部に
おいてウエハを洗浄液に浸漬して洗浄したあと、該ウエ
ハを洗浄液から取り出し、乾燥部に搬送してスピンドラ
イヤーやイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）蒸気の利
用、又は熱風乾燥装置等の手段により乾燥するようにし
ていた。

【０００３】ところが、このような方法は、洗浄部と乾
燥部とが別になっているため、装置を設置するための広
いスペースを必要とするばかりでなく、洗浄部と乾燥部
との間でワークを搬送するための搬送手段やそれに付随
する複雑な機構を必要とし、しかも、洗浄したワークを
乾燥部に搬送する間に、該ワークの再汚染や、トレーか
らの落下や振動、衝撃等による破損を生じ易いという欠
点があった。

【０００４】一方、特開平４−３５４１２８号公報に
は、単一のチャンバーを使用してワークの洗浄と真空乾
燥とを行うようにしたものが開示されており、これによ
ると、装置を小型化することが可能で省スペースを図る
ことができ、しかも、ワークの搬送に伴う上記問題点も
解消することができる。

【０００５】しかしながら、このものは、ワークを洗浄
したあとそのままチャンバ内を減圧して真空乾燥するよ
うにしているため、水分が蒸発するときに奪う潜熱によ
りワークが急激に冷却され、水分が凍結して残存した
り、残存した水分によってワークの表面にシミが付き易
い等の欠点があった。特に、孔や窪み等を有するワーク
の場合には、これらの孔や窪みに水が溜り易いため、水
分の凍結やシミの付着等を避けることができない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、洗浄
槽と乾燥槽とを兼ねる単一の処理槽を使用して、水分の
凍結やシミの付着等を生じることなく、ワークの洗浄と
真空乾燥とを確実且つ迅速に行うことができるようにす
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の方法は、洗浄槽と乾燥槽とを兼ねる密閉式
処理槽の中の、駆動回転自在に配設された多孔性バレル
内にワークを収容する工程；処理槽内を減圧すると共
に、バレルを所要の速度で回転させながら、該処理槽内
に洗浄液を供給することによりワークを洗浄する工程；
処理槽内を大気圧に戻して洗浄液を排出する工程；バレ
ルを所要の速度で回転させてワークをスピン乾燥させる
工程；バレルを所要の速度で回転させながら処理槽内を
減圧することにより、ワークを真空乾燥させる工程；処
理槽内を大気圧に戻してワークを取り出す工程；を有す
ることを特徴とするものである。上記ワークを洗浄する
工程は、薬液からなる洗浄液によりワークを洗浄する工
程と、水からなる洗浄液によりワークを洗浄する工程と
を含んでいても良い。また、ワークの洗浄及び真空乾燥
を行うに当って処理槽内を減圧する時に、該処理槽内を
加熱することが望ましい。一方、本発明の装置は、洗浄
槽と乾燥槽とを兼ねる密閉式の処理槽の内部に、ワーク
を入れるための多孔性バレルを駆動回転自在に配設し、
該処理槽を、洗浄液を供給するための洗浄液供給系と、
減圧するための真空排気系とに接続してなることを特徴
とするものである。減圧時に処理槽内を加熱するための
加熱手段を設けておくことが望ましい。

【０００８】

【実施例】図１において、１はワーク、２は該ワーク１
の洗浄と乾燥とを行うための処理槽２であって、該処理
槽２は、蓋体３により開閉自在となっていて、該蓋体３
を閉めた時にはシール部材４により密閉されるようにな
っている。

【０００９】上記処理槽２の内部には、ワーク１を直接
又はトレー等に入れた状態で収容するための多孔性のバ
レル６が回転自在に配設され、可変速モータ７により所
望の速度で駆動されるようになっており、槽内の適所に
は、減圧時にワーク１を加熱するための加熱源８が配設
され、制御器９により所定のプログラムに従ってオン・
オフ制御されるようになっている。

【００１０】上記加熱源８は、赤外線ヒータのように輻
射熱によりワークを加熱する方式のものや、熱源又は熱
媒体をワークに直接接触させて熱伝導により該ワークを
加熱する方式のものなど、任意の加熱方式のものを使用
することができ、その取付場所は、処理槽２であっても
蓋体３であってもその両方であっても良い。

【００１１】上記処理槽２には、洗浄液を供給するため
の洗浄液供給系１０と、減圧するための真空排気系１１
とが接続されている。

【００１２】洗浄液供給系１０は、水を供給する水供給
系１０ａと、洗剤溶液等の薬液を供給する薬液供給系１
０ｂとからなっている。このうち水供給系１０ａは、処
理槽２の内側面及び蓋体３の下面に開口する複数のノズ
ル１３を備え、水タンク１４からバルブ１５、フィルタ
１６、マグネットポンプ１７、バルブ１８を介して上記
ノズル１３から処理槽２内に水を噴射するように構成さ
れ、洗浄に使用された後の水は、処理槽２の下部に接続
された排液管１９及びバルブ２０を通じて排出されるよ
うになっており、一方、薬液供給系１０ｂは、処理槽２
の内側面及び蓋体３の下面に開口する複数のノズル２１
を備え、薬液タンク２２からマグネットポンプ２３、バ
ルブ２４を介して上記ノズル２１から処理槽２内に薬液
を噴射するように構成され、洗浄に使用された後の薬液
は、処理槽２の下部に接続された排液管２５及びバルブ
２６を通じて薬液タンク２２に回収され、フィルタ２７
で濾過されて再使用されるようになっている。

【００１３】一方、真空排気系１１は、処理槽２に通じ
る排気管３０に、減圧バルブ３１及び排気速度調整バル
ブ３２を介して真空ポンプ３３を接続すると共に、真空
の度合いをチェックするための真空計３４を接続してな
り、減圧時に処理槽２から吸引した水又は薬液を回収す
るため、上記排気管３０は、図示しないトラップを介し
て水タンク１４及び薬液タンク２２にそれぞれ接続され
ている。

【００１４】上記処理槽２を減圧状態から大気圧に復帰
させるため、該処理槽２は、給気管３６によりバルブ３
７を介して大気に接続されている。なお、特に図示はし
ていないが、上記処理槽２には、それが大気圧に復帰し
たことの確認と過圧を防ぐための圧力スイッチや、処理
槽２内の温度を監視するための温度計等を設けることも
できる。

【００１５】上記構成を有する装置を使用してワーク１
の洗浄及び乾燥を行う方法について説明する。まず、ワ
ーク１がロボットにより自動的に又は手作業により処理
槽２内のバレル６に収容されると、該処理槽２を蓋体３
により密閉する。このとき、バルブ１８，２０，２４，
２６，３１，３７は閉じている。

【００１６】続いて、バルブ３１を開放すると共に真空
ポンプ３３を作動させ、処理槽２の内部を所望の真空度
（約１０Ｔｏｒｒ程度）になるまで減圧する。このと
き、減圧により処理槽２内の温度が低下するので、加熱
源８をオンさせ、槽内温度を約８０℃程度に保つように
する。

【００１７】処理槽２内が所望の真空度になると、真空
ポンプ３３を停止させて槽内をその真空度に保ったま
ま、可変速モータ７でバレル６を所望の速度（約８０〜
１５０ｒｐｍ）で回転させながら、該処理槽２内に洗浄
液としての薬液を供給することにより、該薬液による洗
浄を行う。この薬液の供給は、薬液供給系１０ｂのマグ
ネットポンプ２３を起動させて、薬液タンク２２内の薬
液をバルブ２４を介してノズル２１から処理槽２内に噴
射することにより行い、ワーク１が薬液に十分浸漬した
ところで、マグネットポンプ２３を止めて薬液の供給を
停止する。このとき処理槽２内の薬液は、槽内が真空で
あるため沸騰して撹拌状態となり、バレル６の回転と相
俟ってワーク１の洗浄が効率良く行われる。一定時間が
経過するとバレル６の回転を停止する。

【００１８】薬液による洗浄が終了すると、バルブ３７
を開放することにより処理槽２内を大気圧に戻すと共
に、加熱源８をオフにして加熱を停止し、バルブ２６を
開放して槽内の薬液を回収する。

【００１９】次に、再び真空ポンプ３３を作動させて処
理槽２の内部を所望の真空度（約１０Ｔｏｒｒ程度）に
なるまで減圧する。処理槽２内が所望の真空度になる
と、真空ポンプ３３を停止させて槽内をその真空度に保
ったまま、バレル６を所望の速度（約８０〜１５０ｒｐ
ｍ）で回転させながら、該処理槽２内に洗浄液としての
水を供給することにより、該水によるすすぎ洗浄を行
う。この水の供給は、水供給系１０ａのマグネットポン
プ１７を起動させて、水タンク１４内の水をバルブ１５
及び１８を介してノズル１３から処理槽２内に噴射する
ことにより行い、ワーク１が水に十分浸漬したところ
で、マグネットポンプ１７を止めて水の供給を停止す
る。一定時間が経過すると、バレル６の回転も停止す
る。

【００２０】水によるすすぎ洗浄が終了すると、バルブ
３７を開放して処理槽２内を大気圧に戻すと共に、バル
ブ２０を開放して槽内の水を排出することにより、ワー
ク１の洗浄工程が終了する。

【００２１】続いて、バレル６を所要の速度で回転させ
ることにより、ワーク１に付着した水を遠心力で吹き飛
ばして乾燥させるスピン乾燥を一定時間行ったあと、バ
レル６を回転させたまま処理槽２内を再び減圧（約１０
Ｔｏｒｒ程度）することにより、真空乾燥を行う。この
とき、蒸発潜熱による温度低下によって水分が凍結する
のを防止するため、加熱源８をオンさせて温度低下を防
止するようにする。この加熱源８をオンする時期は、真
空乾燥の開始以前であればいつでも良い。

【００２２】かくして、スピン乾燥と真空乾燥とを経時
的に行うことにより、殆どの水分をスピン乾燥により除
去したあとに、残存する僅かな水分を真空乾燥により除
去することになるため、乾燥が非常に迅速且つ確実に行
われてワーク１の表面にシミが残らない。しかも、真空
乾燥により蒸発する水分が少ないため、蒸発潜熱は小さ
く、このため、水分の凍結が生じにくい。従って、真空
乾燥時の加熱は必ずしも必要ではなく、場合によっては
省略することもできる。

【００２３】一定時間が経過して全ての乾燥工程が終了
すると、真空ポンプ３３を停止すると共に、加熱を停止
し、更にバレル６を停止させたあと、処理槽２内を大気
圧に戻し、蓋体３を開放してワーク１を取り出す。

【００２４】上記洗浄及び乾燥に関する一連の動作は、
基本的にはコンピュータ等により自動的に行われるもの
である。上記実施例では、洗浄工程が、薬液によりワー
ク１を洗浄する工程と、水によりワーク１を洗浄する工
程とに分れているが、何れか一つの工程だけであっても
良く、この場合には、洗浄液供給系もそれに応じた一つ
とすることができる。

【００２５】

【発明の効果】このように、本発明によれば、洗浄槽と
乾燥槽とを兼ねる単一の処理槽を使用して、水分の凍結
やシミの付着等を生じることなく、ワークの洗浄と真空
乾燥とを確実且つ迅速に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置の一実施例を示す構成図である。

【符号の説明】

１ ワーク ２ 処理槽 ６ バレル ８ 加熱源 １０ 洗浄液供給系 １１ 真空排気系

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗浄槽と乾燥槽とを兼ねる密閉式処理槽
   の中の、駆動回転自在に配設された多孔性バレル内にワ
   ークを収容する工程；処理槽内を減圧すると共に、バレ
   ルを所要の速度で回転させながら、該処理槽内に洗浄液
   を供給することによりワークを洗浄する工程；処理槽内
   を大気圧に戻して洗浄液を排出する工程；バレルを所要
   の速度で回転させてワークをスピン乾燥させる工程；バ
   レルを所要の速度で回転させながら処理槽内を減圧する
   ことにより、ワークを真空乾燥させる工程；処理槽内を
   大気圧に戻してワークを取り出す工程；を有することを
   特徴とするワークの洗浄及び乾燥方法。
2. 【請求項２】 ワークを洗浄する工程が、薬液からなる
   洗浄液によりワークを洗浄する工程と、水からなる洗浄
   液によりワークを洗浄する工程とを含むことを特徴とす
   る請求項１に記載のワークの洗浄及び乾燥方法。
3. 【請求項３】 ワークの洗浄及び真空乾燥を行うに当っ
   て処理槽内を減圧する時に、該処理槽内を加熱すること
   を特徴とする請求項１又は２に記載のワークの洗浄及び
   乾燥方法。
4. 【請求項４】 洗浄槽と乾燥槽とを兼ねる密閉式の処理
   槽の内部に、ワークを入れるための多孔性バレルを駆動
   回転自在に配設し、該処理槽を、洗浄液を供給するため
   の洗浄液供給系と、減圧するための真空排気系とに接続
   してなることを特徴とするワークの洗浄及び乾燥装置。
5. 【請求項５】 減圧時に処理槽内を加熱するための加熱
   手段を有することを特徴とする請求項４に記載のワーク
   の洗浄及び乾燥装置。