JPH088228B2

JPH088228B2 - リフトドライ装置

Info

Publication number: JPH088228B2
Application number: JP63309869A
Authority: JP
Inventors: 昭男 ▲高▼橋
Original assignee: 株式会社エンヤシステム
Priority date: 1988-12-09
Filing date: 1988-12-09
Publication date: 1996-01-29
Anticipated expiration: 2011-01-29
Also published as: JPH02156531A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、ウエハを洗浄すると共に洗浄後直ちに乾燥
できるようにしたリフトドライ装置に関する。

（従来技術とその問題点）従来ウエハ基板類等を常温、温水等からゆつくり引き
上げて乾燥させたり、半導体関係ではスピンドライヤー
や発熱体槽に入れたり、熱風によりウエハを乾燥させる
方法が用いられているが、ごみが付着しやすいとか、乾
燥に時間がかかる欠点があり、また機械駆動部分が多い
ためトラブルの発生も多かつた。専用のカセツトにウエ
ハを入れて水中から引き上げる方法も知られているが、
ウエハとカセツトの受溝との接触部に水が残留し、ゴミ
の付着の原因や乾燥を遅らせる原因となることがあつ
た。

（発明の解決課題）本発明はそのような欠点を解決するよう洗浄槽の周辺
に駆動源を設けないようにして発塵源をなくし、また洗
浄後ウエハを洗浄槽から引き上げる際ウエハに水滴が残
留しないようにしながら引き上げるようにしたリフトド
ライ装置を提供することである。

（課題解決のための手段）本発明によれば、上記目的は、カセツトにウエハを収
納した状態で洗浄槽内に搬入して洗浄する場合は、洗浄
後カセツトを引き上げるとき該カセツトの受溝とウエハ
の接触部に水滴が残留しないようカセツトのみを揺りな
がら引き上げるようにしたリフトドライ装置により、ま
たカセツトを使用しない場合は洗浄後ウエハを水中から
上昇させるとき該ウエハを担持する支持台が水中にあつ
て該ウエハの一部が水面から突出したら、該ウエハを支
持して引き上げる搬出手段を設けたリフトドライ装置に
より達成される。

（作用）本発明によれば、ウエハは水滴が付着しない状態で洗
浄槽から引き上げられ、その後加熱手段により乾燥さ
れ、ゴミの付着していないウエハを提供することができ
る。

（実施例）図において、説明を分り易くするため外形線で示した
本体（１）内には、洗浄槽（２）を設けてあり、該洗浄
槽は、ウエハ（３）を収納した２つのカセツト（４）を
受け入れることができるよう２槽分設けたあるが、１槽
若しくは３槽以上設けることもできる。該洗浄槽の周囲
にはジヤツキ（５）を設けてあり、該ジヤツキを調整し
て洗浄槽の周縁を水平に保持し、洗浄槽内の洗浄水が均
等にオーバープローするようにする。

該洗浄槽に収納したウエハを洗浄するため該槽の上方
には、純水シヤワーのノズル（６）、（６）があり、ま
た槽の底部には純水や温純水をウエハに向けて噴射する
ための噴出口がある。好ましくは、該噴出口は複数設
け、ウエハの中心部に向く噴出口（７）の流量が多く、
ウエハの側部に向く噴出口（８）の流量が少なくなるよ
うにするとよい。この割合は、図に示すものでは、7:3
としてあるが、適宜に設定することができる。なお、第
３図に示すように、上記噴出口（７）内には所望により
N₂ガスの噴出管（９）を設けることができ、N₂ガスの泡
を洗浄水と一緒にウエハに噴射することによりウエハを
カセツト内で揺動させ、洗浄効果を高めることができ
る。なお、上記噴出口は、適宜数のパイプ（7a）を洗浄
槽内の底部近くに配置し、該噴出パイプ（7a）から上記
ウエハに向けて噴出するようにしてもよい（第４図）。

上記洗浄槽の排出口（10）、（10）には、エアシリン
ダ（11）で操作される排出弁（12）を設けてあり、該シ
リンダを動作させると槽内に溜つた洗浄水は一気に排出
される。すなわち、急速ドレンを行うことができる。上
記排出口の下方には、排水を排水管（13）若しくは排水
管（14）に導くための略Ｖ字状の案内板（15）を設けて
ある。該案内板（15）の両側にはエアシリンダ（16）、
（17）のロツド（18）、（19）を取付けてあり、該エア
シリンダ（16）、（17）を交互に動作させると、該案内
板（15）は、第２図に示すように右傾し若しくは左傾
し、排出口から流出した排水は、該案内板により右方若
しくは左方へ流下してそれぞれの排水管へ流れ込む。

上記洗浄槽内にウエハを搬入し洗浄後該ウエハを低速
で引き上げるリフト手段は、種々に構成することができ
る。第１図、第２図に示すものは、ウエハを収納したカ
セツト（４）を載置する受台（20）を有し、該受台（2
0）の両側に支持杆（21）、（21）を設け、該支持杆の
先端を昇降杆（22）、（22）の上端に連結してある。

上記受台（20）には、両側にカセツトの下端を案内す
るガイド片（20a）、（20a）を設けてあり、また中央部
分には受台にカセット（４）を着座させたときウエハを
カセットの受溝から上方に少し、例えば10mm程度上昇さ
せるようウエハリフター（20b）を設けてある。該ウエ
ハリフター（20b）は、ウエハの下面に接する上縁（20
c）に水が流れ込むよう細隙（20d）を形成し、該細隙
（20d）の内方には側方に水を流入させるよう傾斜する
流出孔（20e）を設け、下縁（20f）は、第６図に示すよ
うにわん曲させたり適宜の傾斜エツジを設けて水流を案
内するようにし、支柱（20g）、（20g）により受台（2
0）に固定される。該昇降杆（22）、（22）は、第７図
に示すように適宜位置に適数設けたローラ（23）、（2
3）によつて挾着され、正しく昇降できるうように保持
されており、側面にラツク（24）を有する。該ラツク
（24）に係合するピニオン（25）、（25）は駆動軸（2
6）の両端に設けられ、該駆動軸（26）を、プーリ（2
7）、（28）、ベルト（29）を介しモーター（30）で回
転することにより昇降杆は昇降する。

上記実施例では、カセツトの受溝内にウエハを収納し
て洗浄槽内に搬入し、洗浄後搬出するようにしてある
が、カセツトを用いないでウエハだけを昇降させること
もできる。第８図〜第11図はそのような実施例を示し、
洗浄槽内にウエハを起立状態で担持する支持台（31）を
設け、該支持台を洗浄槽の水面下で昇降するように設け
てある。図において支持台（31）は、槽内でウエハの下
部を取り囲むように３本設けられ、各支持台（31）の周
面の一部にウエハの周縁を差し込むため複数の受溝（3
2）を形成し、好ましくは排水効果を良くするため各受
溝はウエハに接する面が鋭角となるようにその支承面を
傾斜させる。また、支持台（31）は、上記第５図、第６
図に示すようなウエハリフター（20b）とほぼ同様の構
成にすることもでき、この場合にはウエハリフター（20
b）の上縁（20c）に相当する部分に、複数のウエハを並
列して起立状態に差し込むための受溝（図示略）を所定
のピツチで形成しておく。上記支持台（31）を、搬入手
段からウエハを受取る上昇位置と、担持したウエハを洗
浄槽の水面下に没入させる降下位置の間で昇降する手段
は、適宜の構成に形成することができ、例えば上記実施
例のリフト手段と同様に構成すればよい。

一方、上記支持台（31）にウエハを搬入し、かつ支持
台からウエハを搬出する手段は、適宜のロボツトにより
構成することができる。ロボツトのつかみ片（33）、
（33）には、第９図、第10図に示すようにカセツトに収
納されたウエハのピツチに合わせた間隔で受溝（33a）
…を形成してある。

この実施例の場合、ウエハは下記のように移送され
る。第11図に示すように、ローダ槽（59）に持込まれた
カセツト内のウエハ（３）は、ウエハ支持台（60）に乗
り、カセツトのみが槽の底へ入り込む。ウエハ（３）
は、支持台に乗つた状態で乾燥しないようにシヤワー
（61）がかけられている。ローダロボツト（62）は、ウ
エハを受取るために降下し、ウエハを支持したらこれを
リフトドライの洗浄槽（２）の上方へ搬送する。洗浄槽
（２）内の支持台（31）は、ウエハを受取るために上昇
しているので、ウエハは、ローダロボツト（62）のつか
み片（33）を開くことにより該支持台（31）に移行す
る。該支持台（31）はその後降下し、後述のように洗浄
後上昇する。このときまでに、上記ローダロボツト（6
2）はローダ槽（59）方向に戻つており、洗浄槽の上方
にはアンローダロボツト（63）が待機している。上記支
持台（31）が上昇中、未だ水中にあるうちに、つかみ片
が水面に入らない位置まで該アンローダロボツト（63）
は降下し、水面から突出したウエハの周縁をつかみ片
（33）の受溝（33a）に差し込むように該つかみ片を閉
じてウエハを支持し、その後該アンローダロボツトは低
速で上昇する。該アンローダロボツト（63）は、アンロ
ーダ受（64）に移動し、ウエハ（３）はアンローダ台
（64）のウエハ支持台（65）上に乗り、その後降下して
カセツト内に収納される。

このようにすると、ウエハはカセツトを使用しないで
キヤリアレスシステムを構成することができ、またウエ
ハを支持するロボツトのつかみ片と支持台（31）が接触
しないため、ウエハに水残りを防ぐことができる。

上記リフト手段若しくは昇降可能な支持台によつてウ
エハを洗浄槽内に搬入する速度と槽内から低速で引き上
げる速度は種々に設定することができ、例えば、搬入す
る速度は240mm/5sec±30％で可変とし、また引き上げる
速度は30〜70mm/min、好ましくは40mm/min程度としてい
る。なお、引き上げ速度は、純水から引き上げる場合と
加温された温純水から引き上げる場合に応じて可変とし
てもよい。

上記リフト手段によりカセツトを上昇させる際、該カ
セツト内でウエハをカセツトの受溝に接触、非接触させ
ながら引上げることにより、カセツトの受溝とウエハ間
の水滴の残りを防ぐよう揺動手段を設けてある。

第12図は、揺動手段の一例を示しており、上記支持杆
（21）の側方に補助杆（34）を固着し、該補助杆の先端
に屈曲して槽外に延出し、外延出部に隣接してカム（3
5）を設けてある。そして、該カムを適宜の速度で回転
させればカム（35）は上記補助杆（34）に当り、該補助
杆を介し上記受台（20）を揺動させ、ウエハをカセツト
内で揺動させることができる。また、第13図に示すよう
に、上記支持杆（21）に揺動杆（66）を連結し、該揺動
杆（66）にモータ（67）の軸（68）を偏心して取付け、
該モータ（67）の回転により振動杆（66）を介して受台
（20）を揺動させるようにしてもよい。なお、上記揺動
は10秒毎にストローク5mm程度の間隔で１往復させれば
よい。

リフト手段によつてウエハを引き上げる区帯には、ウ
エハの表面を乾燥するよう加熱手段を設けてある。該加
熱手段は、適宜のものを使用することができ、図におい
ては赤外線ランプ（36）や遠赤外線ヒーター（37）を用
いている。なお、該ヒーターの背面にはステンレス板の
表面に透明テフロンをコートした反射板（37a）を用い
ている。なお、加熱手段はウエハが洗浄槽から引き上げ
られたら直ちに作動するようにしてある。

上記本体内には、ウエハ表面に着く酸化膜の発生を防
ぐよう、所望によりホツトN₂ガスを噴出する噴出口（3
8）、（38）を設けることができる。また、所望により
クリーンユニツト（39）を設けエアを流下させることも
でき、この場合、好ましくは静電気の発生を防ぐためイ
オナイザー（図示略）を設けるとよい。上記洗浄槽
（２）の上方を囲むようにバツフル板（40）を設けてあ
り、該バツフル板を調節することにより洗浄槽の周囲を
流れるエア等の風量や方向を調整する。

第14図は本装置の回路図を示してあり、純水は純水供
給源（41）からダイヤフラムバルブ（42）、フイルター
（43）を通り、一部はエアバルブ（44）を経て純水シヤ
ワーのノズル（６）に供給される。また、一部の純水
は、純水加熱器（45）、（45）により加熱され、一路節
水式エアバルブ（46）を通り洗浄槽（２）の下部に形成
した噴出口に供給される。上記純水加熱器（45）は種々
の構成にすることができるが、図においてはテフロン製
のパイプの周囲にヒーターを巻き付け、該パイプをら線
状に巻き、該パイプ内を純水が通る間に該純水を常温か
ら60℃程度に加熱するようにしてある。上記一路節水式
エアバルブ（46）は、流路を全開、全閉でき、所望時に
は該流路を流量を絞つた節水流が流れるようにした弁で
あり、上記加温作業やウエハの引上げを行う際は好まし
くは節水状態で行うようにするとよい。

N₂ガスは、N₂ガス供給源（47）からバルブ（48）、圧
力調整弁（49）を通り、一部は電磁弁（50）、フイルタ
（51）、チエツクバルブ（52）を通り、上記洗浄槽
（２）の下部の噴出口（７）へ供給され、また一部は電
磁弁（53）、フイルタ（54）を通り、本体上部に設けた
N₂ガスの噴出口（38）へ供給される。

圧縮空気は、供給源（55）からバルブ（56）、圧力調
整弁（57）、電磁弁（58）を通りエアシリンダ（11）へ
供給され、また案内板（15）のエアシリンダ（16）、
（17）へも図示を略した電磁弁を介し供給されている。

上記本体、洗浄槽やその他の各部分等は、塩化ビニル
樹脂やテフトン等の耐水性、耐薬品性を有する適宜の材
料で作られる。

而して、ウエハカセツトを手動又は自動により受台
（20）にセツトし、リフト手段で洗浄槽（２）内に搬入
し、純水シヤワー（６）や噴出口（７）、（８）からの
純水により洗浄を行う。この際シヤワーしながら急速ド
レンをするが、最初にウエハに薬液が付着しているとき
は、上記案内板（15）の傾きを薬液を含んだ排液が流れ
る排水管の方へ切替える。また、薬液を含まない排水は
回収して再使用に備えることができるよう上記案内板
（15）の傾きを他方の排水管の方へ切替える。そして、
リピート水洗等を行つた後、洗浄槽を純水又は温純水で
満たし、オーバーフロー状態にし、一定時間したら節水
に入りウエハをリフト手段により超低速で引き上げる。
ウエハが洗浄槽から顔を出したら、加熱手段を動作さ
せ、直ちに乾燥を始める。ウエハが完全に洗浄槽から引
き上げられる頃には殆んどウエハは乾燥する。なお、上
記引上げるときの雰囲気は、超過の空気を超高性能フ
イルターを通してダウンフローし、チヤンバー内のラミ
ナを保ち、槽周辺から均一な排気が可能なようにスライ
ドダンパーを設けてダストのない雰囲気中で行うとよ
い。

上記カセツトを使用する場合、ウエハの浮力を利用し
てカセツトのみを、水面を波たてずに、ウエハとカセツ
トの水切をよくするため揺動させ、ある一定の超低速ス
ピードで引上げる。なお、上記ウエハリフターを設けた
場合、該リフターは細隙から表面張力によつてウエハの
水滴が入り、除去しやすい。なお、上記加熱手段は、引
上げるワークによつては不用の場合もある。

カセツトを使用しない場合も、上記ウエハの支持台を
超低速で上昇させ、上述の同様に行えばよい。

（発明の効果）本発明は上記のように構成され、洗浄槽内でウエハの
洗浄が終了したら、該ウエハを収納したカセット若しく
は上昇位置に移動した支持台上に起立状態で担持されて
いるウエハを30〜70mm/minのきわめて低速度で引き上げ
ると共にウエハの引き上げ区帯に設けた加熱手段で乾燥
するようにしたので、上記ウエハは上記洗浄槽から引き
上げられた段階で直ちに乾燥され、この際上記カセット
は引き上げる際に揺動手段で揺動されるから、カセット
の受溝とウエハ間の水滴も落下され細部まで充分に乾燥
させることができ、またウエハを支持台上に担持する場
合は、該支持台自体をウエハを担持した状態で上昇位置
へ移動させるようにしたので、引き上げの際にウエハの
周縁等が擦れてダストを発生させるおそれもなく、確実
に乾燥させることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は正面図、第２図
は側面図、第３図は洗浄槽の底部の噴出口の拡大断面
図、第４図は洗浄槽部分の拡大断面図、第５図はウエハ
リフターの断面図、第６図は第５図のＡ−Ａ線断面図、
第７図はリフト手段の昇降杆及びローラ部分の拡大断面
図、第８図は支持台とつかみ片の説明図、第９図はつか
み片の斜視図、第10図は受溝の拡大正面図、第11図はロ
ボツトによる搬送状態を示す説明図、第12図は揺動手段
を示す側面図、第13図は他の揺動手段を示す側面図、第
14図は回路図である。１……本体、２……洗浄槽、３……ウエハ、４……カセ
ツト。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】洗浄水を流入、流出させることによりウエ
ハを洗浄するようにした洗浄槽を有し、該洗浄槽に、起
立状態でウエハを受講内に収納したカセットを搬入し洗
浄後該ウエハを収納したカセットを30〜70mm/minの引き
上げ速度で引き上げるようリフト手段を設けると共に該
カセットを引き上げる際該ウエハと受溝間に水分が残留
しないよう上記カセットを揺動させる手段を設け、上記
ウエハを引き上げる区帯には該ウエハの表面を乾燥する
よう加熱手段を設けたリフトドライ装置。
【請求項２】洗浄水を流入、流出させることによりウエ
ハを洗浄するようにした洗浄槽を有し、該洗浄槽内にウ
エハを起立状態で担持するよう支持台を設け、該支持台
は搬入手段からウエハを受取る上昇位置と担持したウエ
ハを洗浄槽の水面化に没入させる降下位置の間で昇降可
能に設けられ、洗浄後ウエハを担持した支持台が上昇し
該支持台が水面下にあるとき水面上に突出したウエハの
一部を支持し該ウエハを水面から30〜70mm/minの引き上
げ速度で引き上げるよう搬出する搬出手段を設け、上記
ウエハを引き上げる区帯には該ウエハの表面を乾燥する
加熱手段を設けたリフトドライ装置。