JPH0755336A

JPH0755336A - 乾燥装置

Info

Publication number: JPH0755336A
Application number: JP22215393A
Authority: JP
Inventors: Ryoichiro Koshi; 良一郎越
Original assignee: TERU ENG KK; Tokyo Electron Ltd
Current assignee: TERU ENG KK; Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1993-08-13
Filing date: 1993-08-13
Publication date: 1995-03-03
Anticipated expiration: 2014-04-05
Also published as: JP2879294B2

Abstract

(57)【要約】【目的】蒸気乾燥に使用される溶剤のランニングコス
トの低減を図ると共に、溶剤の希釈化防止及び溶剤の再
利用を図れるようにした乾燥装置を提供する。【構成】被乾燥体Ａを収容する乾燥室１の下部に、溶
剤槽５と、この溶剤槽５内の溶剤を加熱するヒーター６
とからなる蒸気発生部２を設ける。乾燥室１と蒸気発生
部２との連通部に冷却管７を配設し、この冷却管７に切
換バルブ９ａ，９ｂを介して冷却水供給源１０と空気供
給源１１を接続して、冷却管７内に冷却水又は空気を選
択的に供給可能にする。これにより、冷却管７内に冷却
水を供給することによって溶剤蒸気を凝結して蒸気発生
部２に戻すことができ、また、冷却管７内に空気を供給
することによって蒸気発生部２から生成される溶剤蒸気
を乾燥室１内に供給することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、被乾燥体の付着水を
気化潜熱の少ない有機溶剤の蒸気と置換し、付着水を除
去する蒸気乾燥装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体の製造工程においては、
ウエハ等の被処理体は勿論、ウエハに適宜処理を施す処
理装置や搬送装置等への塵埃や薬品等の付着を除去する
ことが最大の要因となっている。そのため、クリーンル
ーム内に清浄化された装置や機器類を設置してウエハの
処理を行っている。そこで、クリーンルーム内に設置さ
れる装置等の部品を薬品や純水によって洗浄した後、乾
燥によって部品に付着した水を含む残留化学薬品を除去
する必要がある。

【０００３】従来の乾燥装置の１つとして、被乾燥体を
収容する乾燥室の下方に配置される蒸気発生部にて有機
溶剤例えばイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を加熱し
て溶剤蒸気を生成し、その蒸気を乾燥室内に供給するこ
とにより、被乾燥体の付着水を気化潜熱の少ない有機溶
剤と置換した後、ＩＰＡの蒸気で加熱して乾燥する乾燥
装置が知られている。この乾燥装置によれば、ＩＰＡは
水との溶解性に優れているため、短時間に乾燥処理する
ことができるという利点がある。しかし、ＩＰＡは沸点
８２．４℃に対して引火点が１０〜２１℃と極めて低い
ため、引火による火災の発生の危険性がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、蒸気乾燥装置
において引火性のない化学薬品の代替として過フッ素化
した引火反応抑制物質であるパーフロロカーボン（ＰＦ
Ｃ）と水溶性のアルコールであるトリフルオロエタノー
ル（ＴＦＥ）とからなる混合溶剤が使用されている。こ
の混合溶剤によれば、ＰＦＣとＴＦＥの混合液の沸点４
５〜６９℃に対してＴＦＥの引火点が７５℃とたかいた
めに安全性に優れている。

【０００５】また、ＩＰＡに比較して沸点が低いために
スループットが高くなる他、乾燥能力も優れているとい
う性能報告が提出されている。

【０００６】しかしながら、この種の蒸気乾燥装置にお
いては、蒸気発生部がＰＦＣとＴＦＥを混合した溶剤を
収容する皿の下部にヒーターを取付けて、ヒーターの加
熱により溶剤を蒸気にして乾燥室内に供給する構造であ
るため、必要以上に溶剤蒸気が乾燥室内に流れ込んでし
まい、高価な溶剤を無駄にするという問題があった。ま
た、乾燥処理前に洗浄処理される被乾燥体に付着する水
や薬液等が被乾燥体から滴となって蒸気発生部内に落下
して溶剤内に混入するため、溶剤の濃度が希釈されてし
まい、蒸気乾燥効果の低下を招くという問題があった。

【０００７】この発明は上記事情に鑑みなされたもの
で、溶剤蒸気を必要に応じて乾燥室内に供給可能にして
ランニングコストの低減を図り、かつ溶剤の希釈化を防
止し、更に置換処理後の希釈溶液の再利用を図れるよう
にした乾燥装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明の第１の乾燥装置は、被乾燥体を収容する乾
燥室と、蒸気発生部とを具備し、上記被乾燥体の付着水
を気化潜熱の少ない有機溶剤の蒸気と置換し、付着水を
除去する蒸気乾燥装置を前提とし、上記乾燥室と蒸気発
生部との連通部に冷却管を配設し、上記冷却管に切換手
段を介して冷却媒体供給源と気体供給源を接続して、冷
却管内に冷却媒体又は気体を選択的に供給可能にするこ
とを特徴とするものである。

【０００９】この発明において、上記冷却媒体は冷却管
内に供給されて冷却管を冷却すると共に、蒸気発生部か
ら生成される蒸気を凝結するものであれば液体あるいは
気体のいずれであってもよく、例えば冷却水を使用する
ことができる。

【００１０】上記冷却管内に冷却媒体と選択的に供給さ
れる気体は、冷却管内に残存する冷却媒体を除去するも
のであれば、任意のものでよく、例えば高圧空気を使用
することができる。

【００１１】また、この発明の第２の乾燥装置は、被乾
燥体を収容する乾燥室と、この乾燥室の下方に位置する
蒸気発生部とを具備し、上記被乾燥体の付着水を気化潜
熱の少ない有機溶剤の蒸気と置換し、付着水を除去する
蒸気乾燥装置を前提とし、上記乾燥室の下部に、傾斜案
内加納能な受皿を配設すると共に、この受皿を傾斜切換
手段により傾斜向きを選択可能に形成し、上記受皿の傾
斜側の一端部に回収タンクを配管接続することにより受
皿で受けた置換処理後の希釈溶液を回収タンクに流すこ
とを特徴とするものである。

【００１２】この発明において、上記回収タンクに、溶
剤と水とを分離する再生手段の入力口に配管接続すると
共に、再生手段と蒸気発生部とを循環ポンプを介して配
管接続することを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】上記のように構成されるこの発明の乾燥装置に
よれば、乾燥室と蒸気発生部との連通部に配設される冷
却管に、切換手段を介して冷却媒体供給源と気体供給源
を接続して、冷却管内に冷却媒体又は気体を選択的に供
給可能に形成することにより、冷却管内に冷却媒体を導
入して冷却管を冷却すると共に、蒸気発生部から生成さ
れる溶剤蒸気を凝結することができ、凝結された溶剤を
蒸気発生部内に戻すことができる。また、冷却管内に気
体を強制導入することにより、冷却管内に残存する冷却
媒体を除去して、蒸気発生部から生成された溶剤蒸気を
乾燥室内に供給するため、適時有効に乾燥室内に収容さ
れた被乾燥体の付着水を除去することができる。

【００１４】また、乾燥室の下部に、傾斜変位可能な受
皿を配設すると共に、この受皿を傾斜切換手段により傾
斜向きを選択可能に形成すると共に、受皿の傾斜方向の
一端部を回収タンクに配管接続することにより、傾斜切
換手段によって受皿の回収タンク接続側を下方側に傾斜
させることができ、この状態において、被乾燥体に付着
する水や薬液等により希釈された溶剤を受皿にて受け止
めた後、回収タンク内に回収することができる。したが
って、被乾燥体に付着する水等によって蒸気発生部内の
溶剤が希釈されるのを防止することができる。また、傾
斜切換手段によって受皿の傾斜向きを変えることにより
乾燥に供された溶剤を受皿にて受け止めた後、蒸気発生
部内に戻すことができる。

【００１５】更に、回収タンクに、溶剤と水とを分離す
る再生手段の入力口に配管接続すると共に、再生手段の
出力口と蒸気発生部とを循環ポンプを介して接続するこ
とにより、回収タンク内に回収された溶剤と水の混合液
から溶剤と水とを分離した後、溶剤を再度蒸気発生部内
に循環供給することができる。

【００１６】

【実施例】以下にこの発明の実施例を図面に基いて詳細
に説明する。ここでは、乾燥装置を、例えば半導体製造
装置のケーシングや部品等の比較的大型の被乾燥体の乾
燥装置に適用した場合について説明する。

【００１７】この発明の乾燥装置は、図１に示すよう
に、被乾燥体Ａを収容する上端が開口する乾燥室１と、
この乾燥室１の下方に位置する蒸気発生部２とで主要部
が構成されている。この場合、乾燥室１の上端開口部に
は、乾燥室１内の溶剤蒸気の上方への発散を防止する発
散防止用冷却管３が蛇行状に配設されており、この発散
防止用冷却管４の上部側には被乾燥体Ａに向って乾燥空
気を噴射する噴射ノズル４が取付けられている。また、
蒸気発生部２は、過フッ素化した引火反応抑制物質であ
るパーフロロカーボン（ＰＦＣ）と水溶性のアルコール
であるトリフルオロエタノール（ＴＦＥ）とからなる混
合溶剤を収容する溶剤槽５と、この溶剤槽５の下面に配
置されるヒーター６とで構成されている。

【００１８】上記のように構成される乾燥室１と蒸気発
生部２との連通部には、冷却管７が蛇行状に配設されて
おり、この冷却管７には三方ソレノイドバルブ８及び切
換手段である切換バルブ９ａ，９ｂを介して冷却水供給
源１０と空気供給源１１が接続されている。このように
構成することによって、三方ソレノイドバルブ８を開放
した状態で、切換バルブ９ａを接続側へ切り換えると、
冷却水供給源１０から冷却管７内に冷却水が導入され、
また、切換バルブ９ａを閉鎖位置に切り換えて切換バル
ブ９ｂを接続側に切り換えると、空気供給源１１から冷
却管７内に空気が導入される。

【００１９】また、冷却管７の上方位置には受皿１２が
垂直方向に傾斜変位可能に配設されている。この受皿１
２は、図３に示すように、矩形板１２ａの３辺に起立壁
１２ｂを設けた形状となっており、対向する起立壁１２
ｂの中間部に突設される枢支軸１３を支点として傾斜変
位可能に形成され、傾斜側の一端部に連通口１４が設け
られ、この連通口１４にフレキシブルチューブ１５を介
して回収タンク１６が接続されている。そして、枢支軸
１３に連結される案内ロッド１７を介して傾斜切換用の
シリンダ１８のピストンロッド１９が連接されて、ピス
トン２０によって区画される室２１，２２内に連通する
給・排気口２３，２４を介して給気又は排気を行うこと
によってピストンロッド１９が伸縮移動することによ
り、受皿１２が図１において左右方向に傾斜することが
できるようになっている。なお、シリンダ１８の給・排
気口２３，２４への空気の給排は図示しない切換バルブ
の操作によって行うことができ、切換バルブの切換操作
は例えばタイマーによって行うことができる。

【００２０】一方、上記回収タンク１６にはポンプ２５
を介して再生装置２６が接続されている。この再生装置
２６は、回収された混合液から溶剤と水とを分離するも
ので、回収タンク１６から送られる混合液を収容するタ
ンク２７と、混合液中から水を分離排出するボイラー２
８と、分離された溶媒すなわちＰＦＣとＴＦＥをそれぞ
れ収容するＰＦＣ槽２９及びＴＦＥ槽３０とで構成され
ている。そして、再生装置２６のＰＦＣ槽２９とＴＦＥ
槽３０には循環ポンプ３１を介設する循環管路３２を介
して蒸気発生部２の溶剤槽５が接続されている。この場
合、循環ポンプ３１は溶剤槽５に取付けられた例えば液
面センサー３３からの信号によって駆動し得るようにな
っている。

【００２１】上記のように構成されるこの発明の乾燥装
置において、シリンダ１８の駆動によって受皿１２の連
通口側が下方に位置するように傾斜された状態で、乾燥
室１内に被乾燥体Ａが搬入されると、被乾燥体Ａに付着
する水や薬液が滴となって受皿１２上に落下した後、連
通口１４、フレキシブルチューブ１５を介して回収タン
ク１６内に回収される。なおこの際、冷却管７内に冷却
水が供給されて蒸気発生部２から生成された溶剤蒸気は
凝結されて蒸気発生部２の溶剤槽５内に戻される。そし
て、所定時間が経過した後、タイマーによってシリンダ
１８が駆動して受皿１２が反対方向に傾斜すると同時
に、冷却管７内に空気が供給されると、蒸気発生部２か
ら生成された溶剤蒸気が乾燥室１内に供給されて被乾燥
体Ａの付着水と置換した後、蒸発して被乾燥体Ａを乾燥
する。

【００２２】一方、回収タンク１６内に回収された混合
液は再生装置２６のタンク２７内に一旦移された後、ボ
イラー２８によって溶媒すなわちＰＦＣ及びＴＦＥと水
とに分離されて溶媒はＰＦＣ槽２９とＴＦＥ槽３０内に
貯留される。そして、蒸気発生部２の溶剤槽５内の溶剤
量が所定量より低下すると、液面センサー３３が作動し
て循環ポンプ３１が駆動し、ＰＦＣ槽２９及びＴＦＥ槽
３０内のＰＦＣ及びＴＦＥは蒸気発生部２の溶剤槽５に
供給されて再利用される。

【００２３】次に、この発明の乾燥装置を組込んだ洗浄
・乾燥処理装置について、図２、図４ないし図６を参照
して説明する。

【００２４】洗浄・乾燥処理装置は、未処理のワークを
搬入して待機するローダ部４０と、ローダ部４０から搬
入されたワークを薬液にて洗浄する第１洗浄槽４１と、
第１洗浄槽４１にて洗浄されたワークに付着した薬液を
純水にて除去する第２洗浄槽４２と、第２洗浄槽４２で
洗浄されたワークを純水にてすすぎ洗浄する第３洗浄槽
４３と、第３洗浄槽４３にて洗浄されたワーク（被乾燥
体）を乾燥するこの発明の乾燥装置４４と、乾燥装置４
４にて乾燥されたワークを搬出するアンローダ部４５
と、ワークをローダ部４０から順次第１ないし第３洗浄
槽４３及び乾燥装置４４を介してアンローダ部４５へ搬
送する搬送手段４６とで構成されている。

【００２５】この場合、第１洗浄槽４１には、例えばＦ
ＲＳ−２，３，４等のアルカリ性溶剤が収容されてお
り、この溶剤が底部に配置された超音波振動子４７によ
る微細振動によって生成される微細気泡を伴ってワーク
に付着した塵埃や汚れ等を除去する。また、第１洗浄槽
４１の上部と下部に接続される循環路４８に、サブタン
ク４９、循環ポンプ５０、フィルタ５１、油分離器５２
及びバルブ５３が介設されて、第１洗浄槽４１内の溶剤
を循環供給し得るようになっている。第２洗浄槽４２に
は第３洗浄槽４３からオーバーフローした純水が収容さ
れ、この純水を底部に配置された超音波振動子５４によ
って生成された微細気泡を伴って第１洗浄槽４１で洗浄
されたワークに付着した溶剤を除去する。第２洗浄槽４
２で洗浄されたワークは、搬送手段４６によって第２洗
浄槽４２から引上げられた後、第３洗浄槽４３内に挿入
されて、純水装置５５から第３洗浄槽４３内に供給され
る純水によってすすぎ洗浄され、第２洗浄槽４２で洗浄
されたワークの洗浄むらが完全に除去される。なお、第
２洗浄槽４２と第３洗浄槽４３には循環路５６が接続さ
れており、この循環路５６に、サブタンク５７、循環ポ
ンプ５８、フィルタ５９、油分離器６０、バルブ６１及
び純水装置５５が介設されている。

【００２６】一方、搬送手段４６は、直列に配列された
上記ローダ部４０、第１ないし第３洗浄槽４１〜４３、
乾燥装置４４及びアンローダ部４５の上方位置に配設さ
れる一対のガイドレール６２と、このガイドレール６２
上を走行可能な走行タイヤ６３を駆動してガイドレール
６２に沿う方向（Ｘ方向）に走行させる走行モータ６４
を搭載する走行台６５と、この走行台６５に取付けられ
る昇降モータ６６と、昇降モータ６６の駆動軸に装着さ
れるプーリ（図示せず）に巻回されるチェーン６７の先
端に繋着されて上下方向（Ｚ方向）に移動するワーク係
止用フック６８を有する吊持部材６９と、この吊持部材
６９と走行台６５との間に介在される複数の矩形筒状体
７０にて形成される伸縮可能な防塵用のスライドカバー
７１とで構成されている（図５及び図６参照）。このよ
うに構成される搬送手段４６は、走行モータ６４の駆動
によって例えば第１洗浄槽４１上に移動して停止した状
態で、昇降モータ６６の駆動によってチェーン６７が巻
き取り、巻き戻しされることによってび吊持部材６９が
昇降してワークを第１洗浄槽４１内へ搬入するか、第１
洗浄槽４１からワークを搬出することができるようにな
っている。

【００２７】次に、洗浄・乾燥処理装置の動作態様につ
いて説明する。まず、ローダ部４０に搬入された未処理
のワークは、ローダ部４０上に位置する搬送手段４６の
走行台６５から下降する吊持部材６９のフック６８にて
吊持された状態で第１洗浄槽４１に搬入される。そし
て、第１洗浄槽４１において超音波振動子４７による微
細気泡を伴う薬剤によって洗浄された後、搬送手段４６
の昇降モータ６６が駆動してチェーン６７を巻き上げ
て、ワークを第１洗浄槽４１上に引き上げた後、走行モ
ータ６４の駆動によってワークを第２洗浄槽４２上に搬
送し、上述と同様にワークを下降して第２洗浄槽４２内
にワークを位置した状態で、純水によってワークに付着
した薬剤を除去する。以下同様に搬送手段４６によって
ワークは搬送及び昇降されて第３洗浄槽４３に搬送され
て、第３洗浄槽４３にて純水装置５５から供給される純
水によってすすぎ洗浄された後、乾燥装置４４の乾燥室
１内に搬入される。乾燥装置４４にワーク（被乾燥体）
が搬入されると、上述したように、シリンダ１８が作動
して受皿１２の連通口側が下方に位置するように傾斜す
るので、被乾燥体Ａに付着する水が滴となって受皿１２
上に落下した後、連通口１４、フレキシブルチューブ１
５を介して回収タンク１６内に回収される。そして、所
定時間が経過した後、タイマーによってシリンダ１８が
駆動して受皿１２が反対方向に傾斜すると同時に、冷却
管７内に空気が供給されると、蒸気発生部２から生成さ
れた溶剤蒸気が乾燥室１内に供給されて被乾燥体Ａの付
着水と置換した後、蒸発して被乾燥体Ａの乾燥が行われ
る。乾燥が終了したワークはアンローダ部４５に搬送さ
れた後、搬出される。

【００２８】なお、上記実施例では、搬送手段４６が第
１ないし第３洗浄槽４１〜４３及び乾燥装置４４の上方
に配列された一対のガイドレール６２上を走行する走行
台６５に取付けられる吊持部材６９によって吊持する門
型形式の場合について説明したが、被乾燥体が重量物で
ない場合には、図７に示すような片持ち形式の搬送手段
４６を使用することができる。すなわち、ローダ部４
０、第１ないし第３洗浄槽４１〜４３、乾燥装置４４及
びアンローダ部４５の側方に配列されるガイドレール６
２に沿って走行可能な走行ブロック７２に垂直方向に延
びる垂直ガイド７３を設けると共に、この垂直ガイド７
３に沿って垂直移動可能な水平吊持板７４を図示しない
垂直移動用モータにて移動可能に形成し、水平吊持板７
４の下面に装着されたフック６８によって被乾燥体を吊
持するようにしてもよい。このように搬送手段４６を片
持ち形式にすることにより、乾燥装置４４等へ不用意に
ごみ等が落下するのを防止することができる。また、上
記実施例では、洗浄槽が３つの場合について説明した
が、薬液による洗浄槽と純水による洗浄槽の２つの洗浄
槽と乾燥装置とを組み合わせた洗浄・乾燥処理装置にも
適用できる。

【００２９】また、上記実施例では、被乾燥体が半導体
製造装置のケーシングや部品である場合について説明し
たが、被乾燥体は必ずしもこれらのものに限定されるも
のではなく、例えば半導体ウエハやＬＣＤ基板等につい
ても同様に乾燥処理することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明の乾燥
装置によれば、上記のように構成されているので、以下
のような効果が得られる。

【００３１】１）請求項１記載の乾燥装置によれば、必
要に応じて溶剤蒸気を凝結して蒸気発生部に溶剤を戻す
ことができると共に、乾燥室内に溶剤蒸気を供給するこ
とができるので、溶剤の消費量の無駄を防止することが
できると共に、ランニングコストの低減化を図ることが
できる。

【００３２】２）請求項２記載の乾燥装置によれば、被
乾燥体に付着する水を溶剤蒸気により置換後の希釈溶液
を受皿にて受け止めた後、回収タンク内に回収すること
ができると共に、付着水が比較的少なくなった後は比較
的純水な溶剤を蒸気発生部内に戻すことができるので、
溶剤の希釈化による乾燥能率の低下を防止することがで
きると共に、溶剤の有効利用を図ることができる。

【００３３】３）請求項３記載の乾燥装置によれば、回
収タンク内に回収された溶剤と水の混合液から溶剤と水
とを分離した後、溶剤を再度蒸気発生部内に循環供給す
ることができるので、溶剤を更に有効に活用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の乾燥装置の要部を示す断面図であ
る。

【図２】この発明の乾燥装置を組込んだ洗浄・乾燥処理
装置の概略構成図である。

【図３】この発明の乾燥装置における受皿と傾斜切換手
段、蒸気発生部真上の冷却管と冷却媒体切換手段の要部
を示す分解斜視図である。

【図４】この発明の乾燥装置を組込んだ洗浄・乾燥処理
装置の概略斜視図である。

【図５】洗浄・乾燥処理装置の搬送手段の概略斜視図で
ある。

【図６】搬送手段の概略断面図である。

【図７】搬送手段の別の実施例を示す斜視図である。

【符号の説明】

Ａ被乾燥体１乾燥室２蒸気発生部５溶剤槽６ヒーター７冷却管９ａ，９ｂ切換バルブ（切換手段）１０冷却水供給源１１空気供給源１２受皿１６回収タンク１８シリンダ（傾斜切換手段）２６再生装置３１循環ポンプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被乾燥体を収容する乾燥室と、蒸気発生
部とを具備し、上記被乾燥体の付着水を気化潜熱の少な
い有機溶剤の蒸気と置換し、付着水を除去する蒸気乾燥
装置において、上記乾燥室と蒸気発生部との連通部に冷却管を配設し、上記冷却管に切換手段を介して冷却媒体供給源と気体供
給源を接続して、冷却管内に冷却媒体又は気体を選択的
に供給可能にすることを特徴とする乾燥装置。
【請求項２】被乾燥体を収容する乾燥室と、この乾燥
室の下方に位置する蒸気発生部とを具備し、上記被乾燥
体の付着水を気化潜熱の少ない有機溶剤の蒸気と置換
し、付着水を除去する蒸気乾燥装置において、上記乾燥室の下部に、傾斜変位可能な受皿を配設すると
共に、この受皿を傾斜切換手段により傾斜向きを選択可
能に形成し、上記受皿の傾斜側の一端部と回収タンクとを配管接続し
てなることを特徴とする乾燥装置。
【請求項３】回収タンクに、溶剤と水とを分離する再
生手段の入力口に配管接続すると共に、再生手段と蒸気
発生部とを循環ポンプを介して配管接続してなることを
特徴とする請求項２記載の乾燥装置。