WO2004026442A1 - 乾燥空気供給装置及び処理装置 - Google Patents

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WO2004026442A1
WO2004026442A1 PCT/JP2003/012004 JP0312004W WO2004026442A1 WO 2004026442 A1 WO2004026442 A1 WO 2004026442A1 JP 0312004 W JP0312004 W JP 0312004W WO 2004026442 A1 WO2004026442 A1 WO 2004026442A1
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rotors
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air
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PCT/JP2003/012004
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Takashi Tanahashi
Takanobu Asano
Ken Nakao
Katsuhiro Yamashita
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Tokyo Electron Limited
Nichias Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to a dry air supply device and a processing device. Background technology
  • the vertical heat treatment apparatus includes a transport space (also referred to as a loading area) for transporting wafers between a transport container accommodating a plurality of, for example, 25 wafers, and a processing container accommodating the wafer and performing predetermined processing. Say).
  • an inert gas such as nitrogen gas (250 to 400 liter / min) is supplied to the transfer space, and the oxygen in the transfer space is reduced.
  • the atmosphere has a concentration of 3.0 ppm or less.
  • a chemical filter is provided to remove organic gas in the transfer space.
  • a first object of the present invention is to provide a dry air supply that can suppress the growth of a natural oxide film on an object to be processed while avoiding the danger of oxygen deficiency by using dry air instead of an inert gas.
  • a device and a processing device are provided.
  • a second object of the present invention is to provide a dry air supply device and a treatment device having a compact and simple structure.
  • 'A third object of the present invention is to provide a dry air supply device that generates less particles, and a processing device that can avoid contamination of an object to be processed by particles.
  • the present invention provides two rotors each having a member rotatably supported by a support frame and carrying an adsorbent, and a partition provided on each of the support frames.
  • a partition member that at least defines an adsorption zone, a regeneration zone in which the absorbent that has degraded by adsorbing moisture and organic substances is performed, a common driving unit that rotationally drives the two rotors, and an suction from the target space
  • a circulation path for guiding the returned air through the adsorption zones of both rotors in order to remove moisture and organic substances from the air, and then returning to the target space, and a heating means are provided. A part of the air that has passed through the adsorption zone of both rotors through the heating means, and then the regeneration zone of both rotors in order to desorb water and organic matter from the adsorbent of both rotors. And a discharge path for guiding the air to pass through the dry air supply device.
  • the present invention provides a processing unit for performing a predetermined process on a processing object, and a transfer space in which the processing object to be processed by the processing unit or the processing object processed by the processing unit is transferred.
  • a dry air supply device for supplying air from which moisture and organic substances have been removed to the processing space, wherein each of the dry air supply devices is rotatably supported by a support frame and carries an adsorbent.
  • Two members that have A rotor, a partition member provided on each of the support frames, and depending on a rotational positional relationship between the partition member and a rotor corresponding to the partition member, A partition member that at least defines: an adsorption zone in which moisture and organic substances are removed from air passing through the adsorbent zone; and a regeneration zone in which moisture and organic substances are adsorbed to regenerate the deteriorated absorbent.
  • a common driving means for rotationally driving both rotors, and the air sucked from the transport space is sequentially passed through the adsorption zones of both rotors to remove moisture and organic substances from the air, and then returns to the transport space.
  • an adsorption zone of the former stage rotor is provided between a former stage rotor of the two rotors and a latter stage rotor of the two rotors.
  • Cooling means for cooling the air that has passed therethrough, and a partition member corresponding to the latter rotor is provided in addition to the adsorption zone and the regeneration zone on the latter rotor.
  • the exhaust passage is formed so as to define a cooling zone in which cooling of the member supporting the adsorbent is performed, and the exhaust path has passed through the former-stage port, the cooling means, and the latter-stage rotor.
  • the air is guided so as to pass through the cooling zone of the downstream rotor before the air passes through the regeneration zone of the upstream and downstream ports and the heating means.
  • a filter for removing particles generated from a contact portion between the rotor and the partition member is provided at an outlet portion of the circulation path communicating with the transport space. This can prevent particle contamination of the transfer space.
  • the driving means has two belt wheels for rotationally driving the two rotors via endless belts, respectively, and the two rotors rotate at different speeds from each other.
  • the diameters of the two belt wheels are different from each other. This makes it possible to rotate the two rotors at different speeds with a simple structure.
  • a common heating means for heating the air supplied to the regeneration regions of the two rotors can be provided in the exhaust path.
  • a dew point meter for measuring a dew point of an atmosphere of the transport space; and a control unit for controlling the dry air supply device to maintain the transport space at a predetermined dew point based on a measurement result of the dew point meter. And a dry air control unit.
  • the partition member includes an annular circumferential member corresponding to a peripheral edge of an end of a rotor, and extends from a center of the circumferential member to the circumferential member and is surrounded by the circumferential member.
  • a plurality of radial members that divide the space into a plurality of regions, and a flexible fin-shaped seal member that is pressed against an end face of the opposed rotor is attached to each of the radial members.
  • Each of the seal members is configured to slide on the end face of the opposing rotor in a state where the tip of the seal member is sexually radiused so as to face the rotation direction of the opposing rotor. Air passing through different zones of the rotor is prevented from mixing with one another.
  • the use of the above seal member not only ensures the sealing between the zones, but also reduces the frictional force acting between the seal member and the rotor, and causes sliding between the seal member and the port. Particle generation can be reduced.
  • each of the partition members is provided with an annular packing member that is pressed against an end or an outer peripheral surface of an opposing rotor, and each packing member has a contact surface facing the corresponding rotor.
  • the driving means is configured to intermittently rotate the two rotors
  • the partition member is configured to rotate from an end face of the rotor when the opposing rotor is rotating. It is configured so that it separates and contacts the end face of the rotor when rotation stops.
  • the dry air supply device can be connected to a transfer space of another processing device. By sharing the dry air supply device with a plurality of processing units, the cost of the entire system including the plurality of processing units can be reduced.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a processing apparatus provided with a dry air supply device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of a rotor of the dry air supply device shown in FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a state where the rotor shown in FIG. 2 is assembled to a support frame.
  • FIG. 4 is a perspective view schematically showing a structure of a partition member of the rotor shown in FIG.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the partition member shown in FIG. 4 along the line AA.
  • FIG. 6A is an enlarged sectional view of the partition member shown in FIG. 4 along the line BB
  • FIG. 6B is a view showing a modification of the embodiment shown in FIG. 6A.
  • FIG. 7 is a diagram schematically showing a configuration of a modified embodiment of the processing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 8 is a diagram schematically showing a configuration of a modified embodiment of the processing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view showing a modified embodiment of the dry air supply device shown in FIGS.
  • FIG. 10 is a sectional view schematically showing a configuration of the dry air supply device shown in FIGS. 10 and 9. Description of the preferred embodiment
  • reference numeral 1 denotes a processing apparatus, for example, a vertical heat processing apparatus, and the heat processing apparatus 1 has a housing 2 forming an outer shell thereof.
  • a loading / unloading port 4 for loading and unloading a plurality of, for example, about twenty-five to-be-processed objects, for example, a transport container (also referred to as a carrier) 3 containing semiconductor wafers w to the heat treatment apparatus 1.
  • a mounting table 5 on which the transport container .3 is mounted is provided at the front of the loading / unloading port 4.
  • the transport container 3 is preferably a so-called closed type carrier configured to store the wafer w in an airtight state, and such a carrier closes an opening on the front surface thereof. It has a removable lid 3a.
  • a transport mechanism 6 for transporting the transport container 3, a storage shelf 7 for storing the transport container 3, and a transport container 3 for transferring the wafer w are placed in a front part in the housing 2.
  • Stage 8 transfer section
  • a processing container 9 for example, a vertical heat treatment furnace in the illustrated embodiment
  • a loading area 10 is provided below the processing container 9. The loading area is a space in which the wafer w is transferred between the transfer container 3 on the transfer stage 8 and a boat 12 described later, and is hereinafter referred to as a transfer space 10.
  • the transport space 10 is a target space to be air-conditioned by a dry air supply device 15 described later.
  • the transfer space 10 is provided with a lid 11 for closing the furnace B of the processing container 9, and the lid 11 can be moved up and down by an elevating mechanism (not shown).
  • a port 12 for holding, for example, about 100 wafers w at predetermined intervals in the vertical direction is mounted on the lid 11. The loading and unloading of the boat 12 into and from the processing container 9 is performed by the lifting mechanism.
  • a door 13 is provided in the transfer space 10.
  • the door 13 is provided with a means capable of removing the lid 3 a of the transport container 3 placed on the transfer stage 8 and exposing the opening of the transport container 3 to the transport space 10.
  • the transfer space 10 is provided with a transfer mechanism 14 for transferring the wafer w between the transfer container 3 on the transfer stage 8 and the unloaded boat 12.
  • the processing device 1 is connected to a dry air supply device 15 for supplying dry air (dry air) having a low dew point to the transfer space 10.
  • the dry air supply device 15 includes two rotors 18a and 18b rotatably supported by a support frame 16, respectively; A common driving means for rotating and driving the 18a and 18b, for example, an electric motor 19; air sucked from the transfer space 10 is sequentially passed through the suction zone S of the rotors 18a and 18b; A circulation path 20 for introducing dry air from which moisture and organic substances have been removed in the adsorption zone S of the rotors 18a, 18b into the transfer space 10; and for removing moisture and organic substances from the adsorbent.
  • Part of the dry air is heated and passed through the regeneration zone U of each rotor 18a, 18b.
  • Exhaust path 21 for Each rotor 18a, 18b has a structure supporting an adsorbent.
  • Partition members 17 are provided at both ends of each rotor 18a, 18b.
  • the partition member 17 defines a plurality of zones (suction zone S and regeneration zone U) in the rotors 18a and 18b depending on the angular position of the rotor with respect to the partition member 17.
  • the rotors 18a and 18b each include a cylindrical body 22 having both ends opened, a rotating shaft 23 disposed at the center of the cylindrical body 22, and an inner peripheral surface of the cylindrical body 22 extending radially from the rotating shaft 23.
  • Plate-shaped spokes 24 ′ that are fixed to and that divide the cylindrical body 22 ⁇ into a plurality of, for example, eight fan-shaped sections, and a honeycomb structure 25 having a fan-shaped cross section mounted in each room.
  • the honeycomb structure 25 is made of a base material carrying an adsorbent. Air can pass through the honeycomb structure 25 in the axial direction inside the cylindrical body 22.
  • the adsorbent it is preferable to use a rare earth-substituted aluminosilicate obtained by substituting a part of sodium in hydrophilic zeolite with a rare earth element, because it can adsorb water and organic substances efficiently.
  • the rare earth-substituted aluminosilicate has a structural formula of “aMxOy ⁇ bNa2O-cA12 ⁇ 3-dSi ⁇ 2 ee ⁇ 2 ⁇ (where M is a rare earth element and a, b, c, d, and e are positive. Number) ".
  • the rare earth-substituted aluminosilicate may contain only one kind of rare earth element, or may contain plural kinds of rare earth elements.
  • the rare earth substituted aluminosilicate contains 1% by weight or more of Mx Oy. More preferably, Mx Oy is La2 ⁇ 3.
  • the content of La2 ⁇ 3 in the rare earth-substituted aluminosilicate is preferably 4 to 10% by weight, so that a higher adsorption effect can be obtained.
  • the base material of the honeycomb structure 25 it is preferable to use inorganic fiber paper because of its excellent heat resistance and abrasion resistance.
  • the honeycomb structure 25 is formed by appropriately molding inorganic fiber paper so as to form a honeycomb structure.
  • a slurry containing a rare-earth-substituted aluminosilicate and an inorganic binder such as a silicic acid sol is sprayed.
  • the base material may be impregnated with lay or brush coating and dried.
  • the support frame 16 is a box-shaped member sized to accommodate the rotors 18a and 18b. At both ends of the support frame 16, circular openings 16a corresponding to the positions of the openings at both ends of the rotors 18a and 18b are formed. At the center of the opening 16a, a bearing 26 for rotatably supporting both ends of the rotating shaft 23 is provided, and the bearing 26 is supported by a support column 27 and a partition member 17.
  • the partition member 17 corresponding to the rotor 18 b at the subsequent stage further defines a cooling zone T in addition to the adsorption zone S and the regeneration zone U.
  • the partition member 17 includes an annular circumferential member 17a corresponding to the peripheral edge of the end of the rotor or the cylindrical body 22 and a center such as a bearing of the circumferential member 17a. And a plurality of radial members 17b extending from 26 to the circumferential member 17a.
  • a flexible fin (thin plate) -shaped sealing member 28 is attached to the radial element 17 b. The sealing member 28 is pressed against the end face of the Hucam structure 25 (that is, the end face of the rotor 18a, 18b), thereby preventing air passing through different zones from being mixed with each other. .
  • the seal member 28 is formed of a material having elasticity and heat resistance, for example, rubber or soft resin.
  • the seal member 28 is elastically bent so that its tip is oriented in the rotation direction of the rotor. For this reason, when the honeycomb structure 25 slides on the seal member 28, the frictional resistance between the seal member 28 and the honeycomb structure 25 and the frictional resistance of the seal member 28 and the honeycomb structure 25. Wear can be reduced.
  • a sliding sheet 30a is attached to the packing member 29a.
  • a cover member 31 that covers the surface of the partition member 17 is provided, and a pipe that communicates with each of the zones S and U is connected to the cover member 31.
  • the circulation path 20 is a suction pipe 20a that sucks the atmosphere (air) of the transfer space, which is the gas to be processed, from the transfer space 10 of the processing apparatus 1 and introduces it into the suction zone S of the preceding rotor 18a.
  • a supply pipe 20c for supplying (introducing) dry air with a low dew point, which has passed through the adsorption zone S of the rotor 18b at the subsequent stage and from which moisture and organic substances have been further removed, to the transport space 10. I have.
  • the 20a is provided with an air intake section 32 for taking in air corresponding to the displacement.
  • a cooler 34 as cooling means for cooling the dried air to a predetermined temperature, for example, about 15 ° C.
  • the outlet side of the circulation path 20, that is, the supply pipe 20 c is separated from the rotors 18 a and 18 b by a rotor.
  • a filter 35 for removing particles generated from the contact portion of the member 17 be provided.
  • the exhaust path 21 is branched from the supply pipe 20 c immediately after the downstream rotor 18 b in the circulation path 20, takes out a part of the clean and dry air having a low dew point, and serves as a cooling gas for the downstream rotor 18.
  • a first pipe 21a introduced into the cooling zone T a second pipe 21b introduced into the regeneration zone U as dry gas having passed through the cooling zone T as a regeneration gas, and passed through the regeneration zone U.
  • a fourth pipe 21 d for exhausting the air passing through the regeneration zone U to, for example, a factory exhaust system.
  • the second pipe 21b and the third pipe 21c are provided with heating means for heating air to a predetermined temperature, for example, heaters 36a and 36b, respectively, in order to turn air into regeneration gas.
  • An exhaust fan 39 is provided in the four pipes 2 1 d.
  • the air for regeneration is heated to a temperature of about 130 to 200 ° C by the heaters 36a and 36b and supplied to the regeneration zone U, so that the water adsorbed on the adsorbent is removed. Gaseous impurities (organic matter) are desorbed therefrom.
  • the air for regeneration is heated to a high temperature of about 250 to 400 ° C by heaters 36a and 36b. It is also preferable to supply the regeneration zone U periodically.
  • the two rotors 18a and 18b are arranged in parallel with the motor 19 interposed therebetween. On the rotating shaft of motor 19, rotors 18a and 18b are provided with endless belts 37a and 3b, respectively.
  • Two belt wheels (also called pulleys) for rotating and driving via 7b
  • Endless belts 37a and 37b are wound between the rotors 18a and 18b and the belt wheels 38a and 38b.
  • the diameters of the two belt wheels 38, 38b are different from each other, whereby the rotation speeds of the two rotors 18a, 18b are set to different values.
  • the adsorbent carried on the honeycomb structure 25 in the front and rear rotors 18b efficiently adsorbs moisture and organic substances, and desorbs moisture and organic substances from the adsorbent that adsorbs water and organic substances.
  • the rotation speed of the first rotor 18a is set to 10 rotations per hour
  • the rotation speed of the second rotor 18b is set to 0.5 rotations per hour.
  • the number of rotations of each rotor depends on the area ratio between the adsorption zone S and regeneration zone U of the preceding rotor 18a (3: 1 in the example shown) and the adsorption zone S and regeneration zone U of the subsequent rotor 18b.
  • the area ratio of the zone T (2: 1: 1 in the example shown), it is preferable to set the optimum value in consideration of the adsorption efficiency in the adsorption zone and the regeneration efficiency in the regeneration zone S.
  • the transfer space 10 The dew point meter 40 that detects the dew point (dew point temperature) of the atmosphere in the chamber, and the dry air supply device 15 that maintains the atmosphere in the transport space 10 at a predetermined dew point based on the detected dew point It is preferable to include a dry air control unit 41 for controlling the control, specifically, the motor 19, the fans 33, 39, the heater 35, the cooler 34, and the like. In this case, it is preferable that the dry air control unit 41 has a function of, for example, issuing a warning when the control cannot be performed at a predetermined dew point, or stopping the operation of the dry air supply device 41.
  • a dry air control unit 41 for controlling the control, specifically, the motor 19, the fans 33, 39, the heater 35, the cooler 34, and the like.
  • the dry air control unit 41 has a function of, for example, issuing a warning when the control cannot be performed at a predetermined dew point, or stopping the operation of the dry air supply device 41.
  • a device control unit 42 that controls the processing device 1 and the dry air supply device 15 while detecting signals from the processing device 1 and the dry air supply device 15 based on a preset operation program is provided. Preferably, it is provided. Further, in a factory equipped with a plurality of sets of the processing unit and the dry air supply unit 15, it is preferable to include a host control unit 43 for controlling the plurality of sets of the processing unit 1 and the dry air supply unit 15. New
  • the air (temperature: about 23 ° C, dew point: about 1.96 ° C) in the transport space 10 of the processing apparatus 1 passes through the suction pipe 20a of the circulation path 20. It is introduced into the adsorption zone S of the former port 18a and dehumidified and purified by the adsorbent carried on the rotor 18a (water and organic substances are removed). At this point, the temperature of the clean and dry air is about 45 ° C and the dew point is about 120 ° C. Next, the clean dry air is cooled to about 15 ° C.
  • a part of the purified dry air having a low dew point is introduced into the cooling zone T through the first pipe 21 a of the exhaust path 21, which is a branch pipe, and the cooling gas is cooled. After that, it is heated by the heater 36a of the second pipe 21b and introduced into the regeneration zone U as heated gas for regeneration, and evaporates water and organic substances adsorbed by the adsorbent of the rotor 18b. To remove (detach).
  • the dry air device 15 comprises: two rotors 18 a, 18 each having a member 25 rotatably supported by a support frame 16 and carrying an adsorbent. b; a partition member 17 provided on each of the support frames 16, and a rotational positional relationship between the partition member 17 and rotors 18 a, 18 b corresponding to the partition member 17.
  • the adsorption zone S in which moisture and organic substances are removed from the air passing therethrough by the adsorbent on the rotors 18a and 18b, and the rotor 18a and 18b adsorb moisture and organic substances and deteriorate.
  • a regeneration zone U in which the absorbent is regenerated, and a partition member 17 defining at least: a common driving means 19 for rotatingly driving both rotors 18a, 18b; a target space (transportation) The air sucked from the space 10) is sucked by the rotors 18 a and 18 b to remove moisture and organic matter from the air.
  • Two rotors 18a and 18b each having a member 25 to be provided; a partition member 17 provided on each of the support frames 16; the partition member 17 and the partition member 17; Depends on the rotational position relationship between the rotors 18a and 18b corresponding to
  • the rotors 18a and 18 have an adsorption zone S in which moisture and organic substances are removed from the air passing therethrough by the adsorbent, and an adsorbent of the absorbent degraded by adsorbing moisture and organic substances.
  • a partition member 17 defining at least a regeneration zone in which regeneration takes place; and both rotors ⁇ 3
  • the structure can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
  • Cooling means 34 for cooling the air passing through the zone S is provided, and a partition member 17 corresponding to the latter rotor 18 b is provided with the adsorption zone S and the above at the latter rotor 18 b.
  • the regeneration zone U In addition to the regeneration zone U, it is formed so as to define a cooling zone T in which the member 25 supporting the adsorbent is cooled, and the exhaust path 21 is provided with the former rotor 18 a, Before the air that has passed through the cooling means 34 and the rotor 18 b of the latter stage is passed through the regeneration zone U of the rotor 18 a, 18 b of the former stage and the latter stage and the heating means 34, It will guide you through the cooling zone T of rotor 18b. It is configured as follows. Therefore, in the rotor 18 b at the subsequent stage, the portion used as the regeneration zone U to be heated to a high temperature is cooled by being used as the cooling portion T, and then the portion is used as the adsorption zone S.
  • the temperature of the air supplied to the transfer space 10 after exiting the regeneration zone U of the rotor 18 b at the subsequent stage does not increase.
  • a filter 35 for removing particles generated from a contact portion between the rotors 18a and 18b and the partition member 17 is provided at an outlet portion of the circulation path 20 communicating with the transport space 10. Therefore, particle contamination of the wafer w in the transfer space 10 due to the dry air supply device 15 can be prevented.
  • the driving means 19 includes two belt wheels 38a, 38b for rotationally driving the two rotors 18a, 18b via endless belts 37a, 37b, respectively.
  • the two belt wheels 38a, 38b have different diameters so that the two rotors 18a, 18b rotate at different speeds. Therefore, the rotation speeds of the two rotors 18a and 18b can be easily set to different values with a simple structure.
  • the transfer space 10 is provided with a dew point meter 40, and a dry air control unit 41 for controlling the dry air supply device 15 to maintain the transfer space 10 at a predetermined dew point is provided. Therefore, the atmosphere in the transfer space 10 can always be automatically maintained at a predetermined dew point.
  • FIG. 7 is a configuration diagram showing a modified embodiment of the processing apparatus provided with the dry air supply device.
  • the exhaust path 21 includes common heating means for heating the dry air (regeneration gas) supplied to the regeneration areas U of the two rotors 18a and 18b, for example, a heater. 36a and 36b are provided. That is, the second pipe 21 b and the third pipe 21 c have a portion arranged close to each other, and one common heater 36 a is wound around the close portion. In this way, by configuring the heater 36a to heat the dry air supplied to the regeneration areas U of the two rotors 18a, 18b, respectively, the structure of the apparatus is simplified, Compaction and reduction of manufacturing cost can be achieved.
  • a heater 36a for example, a heater 36a is also provided.
  • a branch pipe 44 bypassing the rotor 18 b at the subsequent stage branches off from the second pipe 21 b downstream of the heater 36 a and joins the branch pipe 4 4 to the third pipe 21 c.
  • the device structure can be simplified, the device can be made compact, and the manufacturing cost can be reduced.
  • the rotor 18a may not have a rotating shaft, and in this case, the outer peripheral surface of the rotor 18a is supported so that the rotor 18a can rotate.
  • the rotor 18a rotates intermittently.
  • the partition member 17 separates from the end face of the rotor 18a (see the left part of FIG. 10), and comes into contact with the end face of the rotor 18a when the rotation stops (see the left part of FIG. 10). ).
  • the partition member having the cover member 31 is provided with a means for driving the partition member in a direction to approach and separate from the end face of the rotor 18a, for example, an air cylinder 45. Also, in order to intermittently rotate the rotor 18a at predetermined rotation angles like a revolver, a sensor 46 for detecting the rotation angle of the rotor 18a is provided. The motor 19 is intermittently driven based on the detection signal.
  • the rotor 18 a is rotated intermittently, and the partition member 17 is rotated intermittently when the rotor 18 a rotates.
  • the rotor 18a and the partition member 17 are not slid because they are separated from the rotor 18a and come into contact with the end face of the rotor 18a when rotation stops. Particles can be prevented from being generated from the contact portion of the first embodiment.
  • the present invention is not limited to the above embodiments, and various design changes and the like can be made without departing from the gist of the present invention. is there.
  • the heater 36 is removed by removing the heater 36b from the third pipe 21c. It may be one.
  • the dry air supply device 15 may be shared by a plurality of processing devices 1. In other words, the dry air supply device 15 may supply dry air to another processing device 1. This can further simplify the device structure and reduce the manufacturing cost.

Abstract

吸着剤を担持するハニカム構造体２５を内蔵した二つのロータ１８ａ，１８ｂは、共通のモータ１９により回転駆動される。仕切部材１７が、該仕切部材１７と該仕切部材に対応するロータとの間の回転位置関係に依存して、該ロータに、吸着ゾーンＳと、再生ゾーンＵと、を画成する。吸着ゾーンＳでは、そこを通過する空気から吸着剤が水分および有機物を除去する。再生ゾーンＵでは、加熱された乾燥空気を用いて水分および有機物を吸着して劣化した吸収剤の再生が行われる。処理装置１の搬送空間１０から吸引された空気は、循環経路２０を通って、両ロータの吸着ゾーンを順次通過し、その後前記目的空間に戻る。両ロータの吸着ゾーンを通過した清浄乾燥空気の一部が、排気経路２１に導入され、ヒータにより加熱されて両ロータの再生ゾーンを通過する。

Description

^ 明 細 書 乾燥空気供給装置及び処理装置 技 術 分 野
本発明は、 乾燥空気供給装置及び処理装置に関する。 背 景 技 術
半導体装置の製造には、 被処理体例えば半導体ウェハに酸化、 拡散、 CVD等 の各種の処理を施す工程があり、 これらの工程を実行するために各種の処理装置 、 例えば熱処理装置が使用されている。 縦型の熱処理装置は、 複数例えば 25枚 のウェハを収容した運搬容器と、 前記ゥェハを収容して所定の処理を施す処理容 器との間でウェハの搬送を行う搬送空間 （ローデイングエリアとも言う） を有し ている。
前記搬送空間内でウェハの表面に自然酸化膜が成長することを抑制するために 、 搬送空間に不活性ガス例えば窒素ガスを多量 （250〜 400リツトル/分） に供給して、 搬送空間の酸素濃度を 3.0 p pm以下の雰囲気にしている。 また、 前記搬送空間内の有機系のガスを除去するために、 ケミカルフィルタを設けてい る。
また、 自然酸化膜の成長を防止するため、 搬送空間に低露点の乾燥気体を供給 することも提案されており （例えば、 特開平 6— 267933号公報参照） 、 更 には、 低露点の乾燥気体を得ることができる乾式減湿装置 （例えば、 特開 200 0- 296 309号公報、 特開昭 6 3— 50047号公報等参照） も提案されて いる。
しかしながら、 窒素ガスを供給する場合には、 高価な窒素ガスが多量に必要と なるため、 ランニングコストが多くかかるだけでなく、 '窒素ガスによる酸欠の危 険性がある。 また、 ケミカノレフィルタに付着した有機物を除去してケミカルフィ ルタを再生することは困難であるという問題もある。 更に、 乾燥空気を製造する 装置は、 構造が繁雑でコス トの増大を招く問題がある。 発 明 の 開 示 ■ 本発明は、 前記事情を考慮してなされたものである。
本発明の第 1の目的は、 不活性ガスの代りに乾燥空気を用いることにより、 酸 欠の危険性を回避しつつ被処理体の自然酸化膜の成長を抑制することができる乾 燥空気供給装置及び処理装置を提供することにある。
本発明の第 2の目的は、 コンパクトで簡素な構造の乾燥空気供給装置おょぴ処 理装置を提供することにある。 . ' 本発明の第 3の目的は、 パーティクルの発生の少ない乾燥空気供給装置、 並び にパーティクルによる被処理体の汚染を回避することができる処理装置を提供す ることにある。
上記目的を達成するため、 本発明は、 各々が、 支持枠に回転可能に支持される とともに吸着剤を担持する部材を有している二つのロータと、 前記各支持枠に設 けられた仕切部材であって、 該仕切部材と該仕切部材に対応するロータとの間の 回転位置関係に依存して、 該ロータに、 前記吸着剤によってそこを通過する空気 から水分および有機物の除去が行われる吸着ゾーンと、 水分および有機物を吸着 して劣化した前記吸収剤の再生が行われる再生ゾーンと、 を少なくとも画成する 仕切部材と、 両ロータを回転駆動する共通の駆動手段と、 目的空間から吸引した 空気を、 該空気から水分及び有機物を除去するために両ロータの吸着ゾーンを順 次通過させて、 その後前記目的空間に戻るように案内する循環経路と、 加熱手段 が設けられた排気経路であって、 両ロータの吸着ゾーンを通過した空気の一部を 、 前記加熱手段を通過させ、 その後両ロータの吸着剤から水分及び有機物を脱離 させるために両ロータの再生ゾーンに通過させるように案内する排気経路と、 を 備えた乾燥空気供給装置を提供する。
また、 本発明は、 被処理体に所定の処理を施す^理ユニットと、 前記処理ユエ ットにより処理すべき被処理体または前記処理ュニットにより処理された被処理 体が搬送される搬送空間と、 前記処理空間に水分および有機物が除去された空気 を供給する乾燥空気供給装置と、 を備え、 前記乾燥空気供給装置は、 各々が、 支 持枠に回転可能に支持されるとともに吸着剤を担持する部材を有している二つの ロータと、 前記各支持枠に設けられた仕切部材であって、 該仕切部材と該仕切部 材に対応するロータとの間の回転位置関係に依存して、 該ロータに、 前記吸着剤 によってそこを通過する空気から水分およぴ有機物の除去が行われる吸着ゾーン と、 水分および有機物を吸着して劣化した前記吸収剤の再生が行われる再生ゾー ンと、 を少なくとも画成する仕切部材と、 両ロータを回転駆動する共通の駆動手 段と、 前記搬送空間から吸引した空気を、 該空気から水分及び有機物を除去する ために両ロータの吸着ゾーンを順次通過させて、 その後前記搬送空間に戻るよう に案内する循環経路と、 加熱手段が設けられた排気経路であって、 両ロータの吸 着ゾーンを通過した空気の一部を、 前記加熱手段を通過させ、 その後両ロータの 吸着剤から水分及び有機物を脱離させるために両ロータの再生ゾーンに通過させ るように案内する排気経路と、 を有している処理装置を提供する。
好適な一実施形態においては、 前記循環経路において、 前記二つのロータのう ちの前段のロータと前記二つのロータのうちの後段のロータとの間には、 前記前 段の tiータの吸着ゾーンを通過した空気を冷却するための冷却手段が設けられて おり、 前記後段のロータに対応する仕切部材は、 前記後段のロータに前記吸着ゾ 一ンぉよぴ前記再生ゾ一ンに加えて、 前記吸着剤を担持する部材の冷却が行われ' る冷却ゾーンを画成するように形成されており、 前記排気経路は、 前記前段の口 ータ、 前記冷却手段および前記後段のロータを通過した空気を、 該空気が前記前 段およぴ後段の口一タの再生ゾ一ン並びに前記加熱手段を通る前に、 前記後段の ロータの冷却ゾーンを通過するように案内するように構成されている、
好ましくは、 前記循環経路の前記搬送空間に通じる出口部分には、 前記ロータ と前記仕切部材の接触部から発生するパーティクルを除去するためのフィルタが 設けられている。 これにより、 搬送空間のパーティクル汚染を防止することがで きる。
好適な一実施形態においては、 前記駆動手段が、 前記二つのロータをそれぞれ 無端ベルトを介して回転駆動するための二つのベルト車を有しており、 前記二つ のロータが互いに異なる速度で回転するように前記二つのベルト車の径が互いに 異なる。 これにより、 簡単な構造で、 二つのロータを異なる速度で回転させるこ とができる。 装置コストの低減の観点から、 前記排気経路に、 前記二つのロータの再生領域 にそれぞれ供給される空気を加熱するための共通の加熱手段が設けることができ る。
上記処理装置は、 前記搬送空間の雰囲気の露点を計測する露点計と、 前記露点 計の計測結果に基づいて、 前記搬送空間を所定の露点に維持すべく前記乾燥空気 供給装置を制御するための乾燥空気制御部と、 をさらに備えて構成することがで きる。
好適な一実施形態においては、 前記仕切部材は、 ロータの端部の周縁部に対応 する環状の周方向部材と、 前記周方向部材の中心から周方向部材まで延びて前記 周方向部材により囲まれる空間を複数の領域に分割する複数の径方向部材とを有 しており、 前記各径方向部材に、 対向するロータの端面に押し付けられる可撓性 のフィン状のシール部材が取り付けられており、 前記各シール部材は、 その先端 が、 対向するロータの回転方向を向くように弹性的に橈んだ状態で対向するロー タの端面上を摺動するように構成されており、 これにより、 各ロータの異なるゾ ーンを通過した空気が互いに混ざり合うことが防止されている。 上記のシール部 材を用いることにより、 ゾーン間のシールが確実に行えるだけでなく、 シール部 材とロータとの間に働く摩擦力の低減、 並びにシール部材と口 タとの摺動に起 因するパーティクル発生の低減を図ることができる。
この場合、 好ましくは、 前記各仕切部材の周方向部材には、 対抗するロータの 端緣または外周面に押し付けられる環状のパッキン部材が設けられ、 各パッキン 部材には対応するロータに対向する接触面に滑りシートが貼着されている。 これ により、 周方向部材とロータとの間のシールを確実に行えるだけでなく、 パツキ ン部材とロータとの間に働く摩擦力の低減、 並ぴにパッキン部材とロータとの摺 動に起因するパーティクル発生の低減を図ることができる。
他の好適な一実施形態においては、 前記駆動手段は、 前記二つのロータを間欠 回転するように構成されており、 前記仕切部材は、 対向するロータが回転してい るときにそのロータの端面から離れ、 回転停止時にロータの端面に当接するよう に構成されている。 これにより、 仕切部材とロータとが搢動しないため、 仕切部 材とロータとの接触に起因するパーティクルの発生をほぼ完全に防止することが できる。
前記乾燥空気供給装置は、 他の処理装置の搬送空間にも接続することができる 。 複数の処理装置で乾燥空気供給装置を共用することにより、 複数の処理装置を 含むシステム全体のコストダウンが図れる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明による乾燥空気供給装置を備えた処理装置の構成を概略的に示 す図である。
図 2は、 図 1に示す乾燥空気供給装置のロータの斜視図である。
図 3は、 図 2に示すロータを支持枠に組み付けた状態を示す斜視図である。 図 4は、 図 2に示すロータの仕切部材の構造を概略的に示す斜視図である。 図 5は、 図 4に示す仕切部材の A— A線に沿った拡大断面図である。
図 6 ( a ) は図 4に示す仕切部材の B— B線に沿った拡大断面図、 図 6 ( b ) は図 6 ( a ) に示す実施形態の変形例を示す図である。
図 7は、 図 1に示す処理装置の変形実施形態の構成を概略的に示す図である。 図 8は、 図 1に示す処理装置の変形実施形態の構成を概略的に示す図である。 図 9は、 図 1乃至図 6に示す乾燥空気供給装置の変形実施形態を示す分解斜視 図である。
図 1 0 、 図 9に示す乾燥空気供給装置の構成を概略的に示す断面図である。 好適な実施形態の説明
以下に、 本発明の実施の形態を添付図面に基いて詳述する。
図 1において、 参照符号 1は処理装置例えば縦型熱処理装置であり、 この熱処 理装置 1はその外郭を成す筐体 2を有している。 筐体 2の前部には、 複数例えば 2 5枚程度の被処理体例えば半導体ウェハ wを収納した運搬容器 （キャリアとも 言う） 3を熱処理装置 1に搬入搬出するための搬出入口 4が設けられている。 こ の搬出入口 4の前部には、 運搬容器.3を載置する載置台 5が設けられている。 運 搬容器 3は、 ウェハ wを気密状態で収納可能に構成されたいわゆるクローズ型キ ャリアと称するものが好ましく、 このようなキャリアはその前面の開口を閉じる 着脱可能な蓋 3 aを備えている。
筐体 2内の前部には、 運搬容器 3を搬送する搬送機構 6、 運搬容器 3を保管す るための保管棚 7、 及ぴウェハ wの移載のために運搬容器 3を載置するための移 載ステージ 8 (移載部） が設けられている。 筐体 2内の後部上方には、 多数例え ば 1 0 0枚程度のウェハ wを収容して所定の処理例えば C V D処理を施すための 処理容器 9 (図示された実施形態においては縦型熱処理炉） が設けられている。 処理容器 9の下方には、 ローデイングエリア 1 0が設けられている。 この.ローデ ィングエリアは、 移載ステージ 8上の運搬容器 3と後述するボート 1 2との間で ウェハ wが搬送される空間であり、 以下に搬送空間 1 0と呼ぶこととする。 搬送 空間 1 0は、 後述する乾燥空気供給装置 1 5により空調される目的空間である。 搬送空間 1 0には処理容器 9の炉ロを閉じる蓋体 1 1が設けられており、 蓋体 1 1は昇降機構 （図示せず） により昇降可能である。 蓋体 1 1上には、 多数例え ば 1 0 0枚程度のウェハ wを上下方向に所定間隔で保持するポート 1 2が載置さ れている。 昇降機構によって処理容器 9に対するボート 1 2の搬入 （ロード > 、 搬出 （アンロード） が行われるようになつている。
搬送空間 1 0にはドア 1 3が設けられている。 ドア 1 3には、 移載ステージ 8 に載置された運搬容器 3の蓋 3 aを取外して運搬容器 3の開口を搬送空間 1 0に 露出させることができる手段が設けられている。 搬送空間 1 0には、 移載ステ" ジ 8上の運搬容器 3とアンロードされたボート 1 2との間でウェハ wの移載を行 う移載機構 1 4が設けられている。 .
処理装置 1には、 搬送空間 1 0に低露点の乾燥空気 （ドライエア） を供給する ための乾燥空気供給装置 1 5が接続されている。 この乾燥空気供給装置 1 5は、 図 1、 図 2およぴ図 3に示すように、 支持枠 1 6にそれぞれ回転可能に支持され た二つのロータ 1 8 a， 1 8 bと ；両ロータ 1 8 a， 1 8 bを回転駆動する共通 の駆動手段例えば電動モータ 1 9と ；搬送空間 1 0から吸引した空気をロータ 1 8 a , 1 8 bの吸着ゾーン Sに順に通過させるとともに、 両ロータ 1 8 a， 1 8 bの吸着ゾーン Sで水分及び有機物が除去された乾燥空気を搬送空間 1 0に導入 するための循環経路 2 0と ；吸着剤から水分及び有機物を脱離させるために前記 乾燥空気の一部を加熱して各ロータ 1 8 a , 1 8 bの再生ゾーン Uに通過させる ? ための排気経路 2 1と ；を備えている。 各ロータ 18 a, 18 bは、 吸着剤を担 持した構造体を有している。 各ロータ 1 8 a, 18 bの両端には、 仕切部材 17 が設けられている。 仕切部材 1 7は、 仕切部材 17に対するロータの角度位置に 依存して、 ロータ 1 8 a， 18 bに複数のゾーン （吸着ゾーン S、 再生ゾーン U ) を画成する。
ロータ 18 a， 1 8 bは、 両端が開口された円筒体 22と、 この円筒体 22の 中心に配置された回転軸 23と、 この回転軸 23から放射状に延びて円筒体 22 の内周面に固定されると共に円筒体 22內を複数例えば 8つの断面扇形の部屋に 仕切る板状スポーク 24と'、 各部屋内に取付けられた断面扇形のハ-カム構造体 25と、 から主に構成されている。 ハエカム構造体 25は、 吸着剤を担持した基 材からなる。 空気は、 円筒体 22内の軸方向にハニカム構造体 25内を通過する ことができる。 ' 前記吸着剤としては、 水分及び有機物を効'率よく吸着できることから、 親水性 ゼォライト中のナトリゥムの一部を希土類元素で置換した希土類置換アルミノシ リケートを用いることが好ましい。 この希土類置換アルミノシリケートは、 構造 式 「aMxOy · b N a 2 O - c A 1 2θ 3 - d S i θ2 ■ e Η2θ (但し、 Mは 希土類元素、 a，b，c，d, eは正数） 」 で表される。 この希土類置換アルミノシリケ一 トは、 一種類のみの希土類元素を含んでいてもよいし、 複数種類の希土類元素を 含んでいてもよい。 前記構造式において、 好ましくは、 ¾4:&07は & 203， N d 2θ 3, C e Ο 3または P r 6Q l 1である。 好ましくは、 この希土類置換ァ ルミノシリケートは、 Mx Oyを 1重量％以上含有する。 より好ましくは、 Mx Oyは L a 2θ3である。 この希土類置換アルミノシリケート中の L a 2〇3の 含有量は 4〜10重量％とすることが好ましく、 これにより、 より高い吸着効果 が得られる。
ハニカム構造体 25の基材としては、 耐熱性および耐摩耗性に優れることから 、 無機繊維紙を用いることが好ましい。 ハニカム構造体 25は、 無機繊維紙をハ 二カム構造が形成されるように適宜成形することにより形成される。 基材に上述 した希土類置換アルミノシリケ一トを担持させるには、 例えば、 希土類置換アル ミノシリケートと無機バインダ一例えばシリ力ゾルとを含有するスラリーをスプ D
8 レーや刷毛塗り等により基材に含浸させて乾燥すればよい。
支持枠 1 6は、 ロータ 1 8 a， 1 8 bを収容し得る寸法の箱形の部材である。 支持枠 1 6の両端には、 ロータ 1 8 a， 1 8 bの両端の開口の形状おょぴ位置に 対応する円形の開口 1 6 aが形成されている。 開口 1 6 aの中央には、 回転軸 2 3の両端を回転自在に支持する軸受 2 6が設けられており、 軸受 2 6は支持柱 2 7及ぴ仕切部材 1 7により支持されている。 なお、 後段のロータ 1 8 bに対応す る仕切部材 1 7は、 吸着ゾーン Sおよび再生ゾーン Uに加えて更に冷却ゾーン T を画成する。
仕切部材 1 7は、 例えば図 4に示すように、 ロータないし円筒体 2 2の端部の 周縁部に対応する環状の周方向部材 1 7 aと、 周方向部材 1 7 aの中心例えば軸 受 2 6から周方向部材 1 7 aに延びる複数の径方向部材 1 7 bとからなる。 図 5 に示すように、 径方向要素 1 7 bには、 可撓性のフィン （薄板） 状のシール部材 2 8が取付けられている。 シール部材 2 8は、 ハュカム構造体 2 5の端面 （すな わちロータ 1 8 a , 1 8 bの端面） に押し付けられ、 これにより異なるゾーンを 通過する空気が互いに混合されることを防止する。 シール部材 2 8は、 弾性及び 耐熱性を有する材料例えばゴム又は軟質樹脂により形成されている。 シール部材 2 8は、 その先端がロータの回転方向を向くように弾性的に屈曲する。 このため 、 ハニカム構造体 2 5がシール部材 2 8上を摺動するときの、 シール部材 2 8お よびハ-カム構造体 2 5間の摩擦抵抗並びにシール部材 2 8およびハエカム構造 体 2 5の摩耗を低減することができる。
図 6 ( a ).に示すようにロータないし円筒体 2 2の端縁にフランジ 2 2 aが設 けられている場合、 周方向部材 1 7 aには、 フランジ 2 2 aに押圧接触される環 状のパツキン部材 2 9が取付けられている。 フランジ 2 2 aに摺接するパッキン 部材 2 9の摩擦抵抗を減らすために、 このパツキン部材 2 9には滑りシート 3 0 が貼着されていることが好ましい。 なお、 円筒体 2 2の端縁にフランジが設けら れていない場合には、 図 6の （b ) に示すように、 周方向部材 1 7 aが円筒体よ りも大きい径の円筒状に形成され、 その先端側に円筒体 2 2の外周に押し付けら れる環状のパッキン部材 2 9 aが取付けられる。 この場合も、 パッキン部材 2 9 aには滑りシート 3 0 aが貼着されていることが好ましい。 これにより、 周方向 部材 1 Ί aとロータないし円筒体 2 2の端縁または外周との間の気密性を確保す ることができ、 かつ、 パツキン部材 2 9， 2 9 aに作用する摩瘵力おょぴパツキ ン部材 2 9 , 2 9 aの摩耗を低減することができる。 なお、 図 9に示すように、 仕切部材 1 7にはその表面を覆うカバー部材 3 1が設けられ、 このカバー部材 3 1に各ゾーン S , Uと連通する配管が連結される。
循環経路 2 0は、 処理装置 1の搬送空間 1 0から被処理気体である搬送空間の 雰囲気 （空気） を吸引して前段のロータ 1 8 aの吸着ゾーン Sに導入する吸引配 管 2 0 aと、 前段のロータ 1 8 aの吸着ゾーン Sを通過して水分及び有機物が除 去された低露点の乾燥空気を後段のロータ 1 8 bの吸着ゾーン Sに導入する中間 配管 2 0 bと、 後段のロータ 1 8 bの吸着ゾーン Sを通過して水分及び有機物が 更に除去された低露点の乾燥空気を前記搬送空間 1 0に供給 （導入） する供給配 管 2 0 cとから構成されている。
.搬送空間 1 0から取出した空気の全部を循環させて搬送空間 1 0に戻すのでは なく、 搬送空間 1 0から取出した空気の一部を再生用気体として利用した後排気 するため、 吸引配管 2 0 aにはその排気量に見合う分の空気を取り込むための空 気取り込み部 3 2が設けられていることが好ましい。 中間配管 2 0 bには上流側
(前段のロータ側） から下流側 （後段のロータ側） に空気を送るためのファン 3 3と、 前段のロータ 1 8 aの吸着ゾーン Sを通過して水分及ぴ有機物が除去され た低露点の乾燥空気を所定の温度例えば 1 5 °C程度に冷却するための冷却手段で あるクーラー 3 4とが順に設けられている。 乾燥空気供給装置 1 5に起因する搬 送空間におけるウェハ wのパーティクル汚染を防止するために、 循環経路 2 0の 出口側すなわち供給配管 2 0 cには、 ロータ 1 8 a , 1 8 bと仕切部材 1 7の接 触部等から発生するパーティクルを除去するためのフィルタ 3 5が設けられてい ることが好ましい。
前記排気経路 2 1は、 循環経路 2 0における後段のロータ 1 8 b直後の供給配 管 2 0 cから分岐され低露点の清浄乾燥空気の一部を取出して冷却用気体として 後段のロータ 1 8 bの冷却ゾーン Tに導入する第 1配管 2 1 aと、 該冷却ゾーン Tを通過した乾燥空気を再生用気体として再生ゾーン Uに導入する第 2配管 2 1 bと、 該再生ゾーン Uを通過した空気を前段の'ロータ 1 8 aの再生ゾーン Uに導 入する第 3配管 2 1 cと、 該再生ゾーン Uを通過した空気を例えば工場排気系に 排気する第 4配管 2 1 dとから構成されている。 第 2配管 2 1 b及び第 3配管 2 1 cにはには空気を再生用気体とするために所定の温度に加熱する加熱手段例え ばヒータ 3 6 a, 3 6 bがそれぞれ設けられ、 第 4配管 2 1 dには排気用のファ ン 3 9が設けられている。
通常運転時には、 再生用の空気をヒータ 3 6 a， 3 6 bにより 1 3 0〜2 00 °C程度の温度に加熱して再生ゾーン Uに供給することにより吸着剤に吸着してい る水分やガス状不純物 （有機物） をそこから脱離させる。 しカゝし、 高沸点有機化 合物を吸着剤から脱離させるために、 再生用の空気をヒータ 3 6 a， 3 6 bによ り 2 50〜400°C程度の高温に加熱して再生ゾーン Uに定期的に供給すること も好ましい。 - 二つのロータ 1 8 a， 1 8 bはモータ 1 9を挟んで平行に配置されている。 モ ータ 1 9の回転軸には、 ロータ 1 8 a， 1 8 bをそれぞれ無端ベルト 3 7 a , 3
7 bを介して回転駆動するための二つのベルト車 （プーリとも言う） 3 8 a， 3
8 bが装着されている。 各ロータ 1 8 a , 1 8 bとベルト車 3 8 a , 3 8 b間に は、 無端ベルト 3 7 a , 3 7 bが卷き掛けられている。 そして、 二つのベルト車 38, 3 8 bの径は互いに異なっており、 これにより二つのロータ 1 8 a , 1 8 bの回転数が異なる値に設定されている。 前後のロータ 1 8 bにおけるハ-カム 構造体 2 5に担持させた吸着剤に水分及び有機物を効率よく吸着させ、 かつ、 水 分及び有機物を吸着した吸着剤から水分及び有機物を脱離させて吸着剤を効率よ く再生するために、 図示例の場合、 前段のロータ 1 8 aの回転数が毎時 1 0回転 、 後段のロータ 1 8 bの回転数が毎時 0. 5回転に設定されている。 各ロータの 回転数は、 前段のロータ 1 8 aの吸着ゾーン Sと再生ゾーン Uの面積比 （図示例 では 3 ： 1) および後段のロータ 1 8 bの吸着ゾーン Sと再生ゾ ン Uと冷却ゾ ーン Tの面積比 （図示例では 2 : 1 : 1) 、 吸着ゾーンにおける吸着効率および 再生ゾーン Sにおける再生効率等を考慮して最適な値に設定することが好ましい 搬送空間 1 0を常に所定の露点例えば一 8 0°Cの低露点温度に自動的に維持す ることができるように、 処理装置 1の搬送空間 1 0内に配置されて搬送空間 1 0 ^ェ 内の雰囲気の露点 （露点温度） を検出する露点計 4 0と、 検出された露点に基い て搬送空間 1 0内の雰囲気を所定の露点に維持すべく乾燥空気供給装置 1 5を制 御、 具体的にはモータ 1 9、 ファン 3 3 , 3 9、 ヒータ 3 5、 クーラー 3 4等を 制御するための乾燥空気制御部 4 1を備えていることが好ましい。 この場合、 乾 燥空気制御部 4 1は、 例えば所定の露点に制御できなくなった時に警報を発した り、 乾燥空気供給装置 4 1の運転を停止する機能を備えていることが好ましい。 また、 予め設定された運転プログラムに基いて処理装置 1や乾燥空気供給装置 1 5等からの信号を検出しつつこれら処理装置 1及び乾燥空気供給装置 1 5を制 御する装置制御部 4 2が設けられていることが好ましい。 更に、 処理装置ュ及び 乾燥空気供給装置 1 5を複数組備えた工場においては、 これら複数組の処理装置 1及び乾燥空気供給装置 1 5を制御する上位制御部 4 3を備えていることが好ま しい。
以上の構成において、 処理装置 1の搬送空間 1 0内の空気 （温度が 2 3 °C程度 、 露点が 1 . 9 6 °C程度） は、 循環経路 2 0の吸引配管 2 0 aを通って前段の口 ータ 1 8 aの吸着ゾーン Sに導入され、 ロータ 1 8 aに担持された吸着剤により 減湿及び浄化される （水分及ぴ有機物が除去される） 。 この時点で、 この清浄乾 燥空気の温度が 4 5 °C程度、 露点が一 2 0 °C程度となる。 次いで、 清浄乾燥空気 はクーラー 3 4で 1 5 °C程度に冷却された後、 後段のロータ 1 8 bの吸着ゾーン Sに導入され、 更に減湿及び浄化され、 供給配管 2 0 cを通じて温度が 2 3 °C、 露点が一 8 0 °Cの清浄乾燥空気が処理装置 1の搬送空間 1 0に供給される。
また、 後段のロータ 1 8 bでは、 低露点の浄化乾燥空気の一部が、 分岐管であ る排気経路 2 1の第 1配管 2 1 aを通って冷却ゾーン Tに導入されて冷却用気体 として使用され、 その後第 2配管 2 1 bのヒータ 3 6 aにより加熱されて再生用 の加熱気体として再生ゾーン Uに導入され、 ロータ 1 8 bの吸着剤に吸着した水 分や有機物を蒸発させて除去 （脱離） する。 再生ゾーン Uから排出された空気 （ 再生用気体） は、 第 3配管 2 1 cのヒータ 3 6 bにより再度加熱されて前段の口 ータ 1 8 aの再生ゾーン Uに導入され、 この高温の再生用気体は、 ロータ 1 8 a の吸着剤に吸着した水分や有機物を蒸発させて除去 （脱離） し、 その後第 4配管 2 1 dを通じて排気される。 以上説明したように、 乾燥空気装置 1 5は：各々が、 支持枠 1 6に回転可能に 支持されるとともに吸着剤を担持する部材 2 5を有している二つのロータ 1 8 a , 1 8 bと ；前記各支持枠 1 6に設けられた仕切部材 1 7であって、 該仕切部材 1 7と該仕切部材 1 7に対応するロータ 1 8 a， 1 8 bとの間の回転位置関係に 依存して、 該ロータ 1 8 a , 1 8 bに、 前記吸着剤によってそこを通過する空気 から水分おょぴ有機物の除去が行われる吸着ゾーン Sと、 水分および有機物を吸 着して劣化した前記吸収剤の再生が行われる再生ゾーン Uと、 を少なくとも画成 する仕切部材 1 7と ；両ロータ 1 8 a， 1 8 bを回転駆動する共通の駆動手段 1 9と ； 目的空間 （搬送空間 1 0 ) から吸引した空気を、 該空気から水分及ぴ有機 物を除去するために両ロータ 1 8 a , 1 8 bの吸着ゾーン Sを順次通過させて、 その後前記目的空間 1 0に戻るように案内する循環経路 2 0と ；加熱手段 3 6 a ， 3 6 bが設けられた排気経路 2 1であって、 両ロータ 1 8 a , 1 8 bの吸着ゾ ーン Sを通過した空気の一部を、 前記加熱手段 3 6 a， 3 6 bを通過させ、 その 後両ロータ 1 8 a， 1 8 bの吸着剤から水分及び有機物を脱離させるために両口 ータ 1 8 a , 1 8 bの再生ゾーシ Uに通過させるように案内する排気経路 2 1と ；を備えている。 このため、 目的空間 1 0から水分及び有機物を除去することが できると共に、 乾燥空気装置 1 5の構造の簡素化及び製造コス トの低減が図れる また、 処理装置 1は、 被処理体に所定の処理を施す処理ユニット 9と、 前記処 理ュニット 9により処理すべき被処理体 wまたは前記処理ュニットにより処理さ れた被処理体 wが搬送される搬送空間 1 0と、 前記処理空間に水分および有機物 が除去された空気を供給する乾燥空気供給装置 1 5と、 を備え、 前記乾燥空気供 給装置 1 5は：各々が、 支持枠 1 6に回転可能に支持されるとともに吸着剤を担 持する部材 2 5を有している二つのロータ 1 8 a， 1 8 bと ；前記各支持枠 1 6 に設けられた仕切部材 1 7であって、 該仕切部材 1 7と該仕切部材 1 7に対応す るロータ 1 8 a , 1 8 bとの間の回転位置関係に依存して、 該ロータ 1 8 a , 1 8 に、 前記吸着剤によってそこを通過する空気から水分および有機物の除去が 行われる吸着ゾーン Sと、 水分おょぴ有機物を吸着して劣化した前記吸収剤の再 生が行われる再生ゾーン と、 を少なくとも画成する仕切部材 1 7と ；両ロータ 丄3
18 a, 18 bを回転駆動する共通の駆動手段 1 9と ；搬送空間 10から吸引し た空気を、 該空気から水分及び有機物を除去するために両ロータ 1 8 a, 1 8 b の吸着ゾーン Sを順次通過させて、 その後前記目的空間 10に戻るように案内す る循環経路 20と ；加熱手段 36 a， 36 bが設けられた排気経路 21であって 、 両ロータ 1 8 a, 1 8 bの吸着ゾーン Sを通過した空気の一部を、 前記加熱手 段 36 a, 36 bを通過させ、 その後両ロータ 1 8 a， 18 bの吸着剤から水分 及び有機物を脱離させるために両ロータ 18 a， 18 bの再生ゾーン Uに通過さ せるように案内する排気経路 2 1と ；を有している。 このため、 搬送空間 10内 の水分及び有機物を除去することができ、 ウェハ wの自然酸化膜の成長を抑制す ることができ、 酸欠の危険性を回避することができ、 しかも、 処理槽の構造の簡 素化及び製造コストの低減が図れる。
また、 前記循環経路 21において、 前記二つのロータのうちの前段のロータ 1 8 aと前記二つのロータのうちの後段のロータ 18 bとの間には、 前記前段の口 ータ 18 aの吸着ゾーン Sを通過した空気を冷却するための冷却手段 34が設け られており、 前記後段のロータ 18 bに対応する仕切部材 1 7は、 前記後段の口 ータ 18 bに前記吸着ゾーン Sおよび前記再生ゾーン Uに加えて、 前記吸着剤を 担持する部材 25の冷却が行われる冷却ゾーン Tを画成するように形成されてお り、 前記排気経路 21は、 前記前段のロータ 1 8 a、 前記冷却手段 34および前 記後段のロータ 18 bを通過した空気を、 該空気が前記前段おょぴ後段のロータ 18 a, 18 bの再生ゾーン U並びに前記加熱手段 34を通る前に、 前記後段の ロータ 1 8 bの冷却ゾーン Tを通過するように案内するように構成されている。 従って、 後段のロータ 18 bでは、 高温にされる再生ゾーン Uとして用いられた 部分が、 次に冷却部分 Tとして用いられることにより冷却され、 しかる後に当該 部分が吸着ゾーン Sとして用いられる。 このため、 後段のロータ 1 8 bの再生ゾ ーン Uを出て搬送空間 10に供給される空気の温度が高くなることはない。 また、 前記循環経路 20の前記搬送空間 10に通じる出口部分には、 前記ロー タ 1 8 a， 1 8 bと前記仕切部材 1 7の接触部から発生するパーティクルを除去 するためのフィルタ 35が設けられているため、 乾燥空気供給装置 15に起因す る搬送空間 1 0におけるウェハ wのパーテイクル汚染を防止することができる。 また、 前記駆動手段 1 9が、 前記二つのロータ 1 8 a , 1 8 bをそれぞれ無端 ベルト 3 7 a , 3 7 bを介して回転駆動するための二つのベルト車 3 8 a， 3 8 bを有しており、 前記二つのロータ 1 8 a， 1 8 bが互いに異なる速度で回転す るように前記二つのベルト車 3 8 a , 3 8 bの径が互いに異つている。 このため 、 簡単な構造で二つのロータ 1 8 a , 1 8 bの回転数を容易に異なる値に設定す ることができる。
また、 前記搬送空間 1 0には露点計 4 0が設けられ、 搬送空間 1 0を所定の露 点に維持すべく乾燥空気供給装置 1 5を制御するための乾燥空気制御部 4 1が設 けられているため、 常に搬送空間 1 0の雰囲気を所定の露点に自動的に維持する ことができる。
図 7は乾燥空気供給装置を備えた処理装置の変形実施形態を示す構成図である 。 図 7の実施形態において、 図 1の実施形態と同一部分は同一参照符号を付して 説明を省略し、 異なる部分について説明する。 図 7に示すように排気経路 2 1に は、 二つのロータ 1 8 a , 1 8 bの再生領域 Uにそれぞれ供給する乾燥空気 （再 生用気体） を加熱するための共通の加熱手段例えばヒータ 3 6 a、 3 6 bが設け られている。 すなわち、 第 2配管 2 1 bと第 3配管 2 1 cが互いに近接して配置 された部分を有し、 該近接部分に一つの共通のヒータ 3 6 aが巻き付けられてい る。 このように、 一つのヒータ 3 6 aにより二つのロータ 1 8 a , 1 8 bの再生 領域 Uにそれぞれ供給する乾燥空気を加熱するするように構成することにより、 装置構造の簡素化、 装置のコンパク ト化及び製造コストの低減が図れる。
図 8にも、 図 7と同様に二つのロータ 1 8 a， 1 8 bの再生領域 Uにそれぞれ 供給する乾燥空気 （再生用気体） を加熱するための共通の加熱手段例えばヒータ 3 6 aを設けた例が示されている。 本例では、 ヒータ 3 6 aの下流側で第 2配管 2 1 bから後段のロータ 1 8 bをバイパスする分岐管 4 4が分岐し、 分岐管 4 4 第 3配管 2 1 cに合流している。 本例においても、 装置構造の簡素化、 装置のコ ンパクト化及び'製造コストの低減が図れる。
図 9および図 1 0は乾燥空気供給装置の変形例を示している。 これらの図にお いて、 前述した実施形態と同一部分には同一参照符号を付して説明を省略し、 異 なる部分について説明する。 図中、 ロータ 1 8 aの回転軸は省略されている。 口 , r
15 . ータ 1 8 aは回転軸を有していなくてもよく、 この場合、 ロータ 1 8 aが回転可 能となるようにロータ 1 8 aの外周面が支持される。 ロータ 1 8 aは間欠的に回 転する。 ロータ 1 8 aの回転時に仕切部材 1 7はロータ 1 8 aの端面から離れ （ 図 1 0の左側部分参照） 、 回転停止時にロータ 1 8 aの端面に当接する （図 1 0 の左側部分参照） 。
カバー部材 3 1を有する仕切部材には、 これをロータ 1 8 aの端面に近接およ ぴ離間する方向に駆動する手段、 例えばエアシリンダ 4 5が設けられている。 ま た、 ロータ 1 8 aをリボルバーのように所定回転角度毎に間欠的に回転させるた めに、 ロータ 1 8 aの回転角度を検出するためのセンサ 4 6が設けられ、 このセ ンサ 4 6の検出信号に基いてモータ 1 9が間欠的に駆動される。
図 9および図 1 0に示す乾燥空気供給装置 1 5によれば、 前記ロータ 1 8 a力 S 間欠的に回転され、 前記仕切部材 1 7がロータ 1 8 aの回転時にロータ 1 8 aの 端面から離反れ、 回転停止時にロータ 1 8 aの端面に当接するように構成されて いるため、 ロータ 1 8 aと仕切部材 1 7間の摺動がなくなり、 ロータ 1 8 aと仕 切部材 1 7の接触部からのパーティクルの発生を防止することができる。
以上、 本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、 本発明は前記実施の 形態に限定されるものではなく、 本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の設計 変更等が可能である。 例えば、 図 1における排気系路 2 1にはヒータ 3 6 a， 3 6 bが二つ設けられているが、 第 3配管 2 1 cのヒータ 3 6 bを取除くことによ りヒータを一つにしてもよい。 また、 乾燥空気供給装置 1 5を複数の処理装置 1 で共用してもよい。 言い換えれば、 乾燥空気供給装置 1 5が他の処理装置 1に乾 燥空気を供給するようにしてもよい。 このようにすれば、 更なる装置構造の簡素 化及ぴ製造コストの低減が図れる。

Claims

丄 0 請 求 の 範 囲
1 . 乾燥空気供給装置において、
各々が、 支持枠に回転可能に支持されるとともに吸着剤を担持する部材を有し ている二つのロータと、
前記各支持枠に設けられた仕切部材であって、 該仕切部材と該仕切部材に対応 するロータとの間の回転位置関係に依存して、 該ロータに、 前記吸着剤によって そこを通過する空気から水分およぴ有機物の除去が行われる吸着ゾーンと、 水分 および有機物を吸着して劣化した前記吸収剤の再生が行われる再生ゾーンと、 を 少なくとも画成する仕切部材と、
両ロータを回転駆動する共通の駆動手段と、
目的空間から吸引した空気を、 該空気から水分及び有機物を除去するために両 ロータの吸着ゾーンを順次通過させて、 その後前記目的空間に戻るように案内す る循環経路と、
加熱手段が設けられた排気経路であって、 両ロータの吸着ゾーンを通過した空 気の一部を、 前記加熱手段を通過させ、 その後両ロータの吸着剤^ら水分及び有 機物を脱離させるために両ロータの再生ゾーンに通過させるように案内する排気 経路と、
を備えた乾燥空気供給装置。
2 . 処理装置において、
被処理体に所定の処理を施す処理ュ-ットと、
前記処理ュ-ットにより処理すべき被処理体または前記処理ュ-ットにより処 理された被処理体が搬送される搬送空間と、
前記処理空間に水分および有機物が除去された空気を供給する乾燥空気供給装 置と、 を備え、
前記乾燥空気供給装置は、
各々力 支持枠に回転可能に支持されるとともに吸着剤を担持する部材を有し ている二つのロータと、 前記各支持枠に設けられた仕切部材であって、 該仕切部材と該仕切部材に対応 するロータとの間の回転位置関係に依存して、 該ロータに、 前記吸着剤によって そこを通過する空気から水分および有機物の除去が行われる吸着ゾーンと、 水分 および有機物を吸着して劣化した前記吸収剤の再生が行われる再生ゾーンと、 を 少なくとも画成する仕切部材と、
両ロータを回転駆動する共通の駆動手段と、'
前記搬送空間から吸引した空気を、 該空気から水分及び有機物を除去するため に両ロータの吸着ゾーンを順次通過させて、 その後前記搬送空間に戻るように案 内する循環経路と、
'加熱手段が設けられた排気経路であって、 両ロータの吸着ゾーンを通過した空 気の一部を、 前記加熱手段を通過させ、 その後両ロータの吸着剤から水分及び有 機物を脱離させるために両ロータの再生ゾーンに通過させるように案内する排気 経路と、 - を有している処理装置。
3 . 請求項 2に記載の処理装置において、
前記循環経路において、 前記二つのロータのうちの前段のロータと前記二つの ロータのうちの後段のロータとの間には、 前記前段のロータの吸着ゾーンを通過 した空気を冷却するための冷却手段が設けられており、
前記後段のロータに対応する仕切部材は、 前記後段のロータに前記吸着ゾーン および前記再生ゾーンに加えて、 前記吸着剤を担持する部材の冷却が行われる冷 却ゾーンを画成するように形成されており、
前記排気経路は、 前記前段のロータ、 前記冷却手段および前記後段のロータを 通過した空気を、 該空気が前記前段および後段のロータの再生ゾーン並びに前記 加熱手段を通る前に、 前記後段のロータの冷却ゾーンを通過するように案内する ように構成されている、
ことを特徴とする処理装置。
4 . 請求項 2に記載の処理装置において、 前記循環経路の前記搬送空間に通じる出口部分には、 前記ロータと前記仕切部 材の接触部から発生するパーティクルを除去するためのフィルタが設 られてい ることを特徴とする処理装置。 '
5 . 請求項 2に記載の処理装置において、
前記駆動手段が、 前記二つのロータをそれぞれ無端ベルトを介して回転駆動す るための二つのベルト車を有しており、 前記二つのロータが互いに異なる速度で 回転するように前記二つのベルト車の径が互いに異なることを特徴とする処理装
6 . 請求項 2に記載の処理装置において、
前記排気経路に、 前記二つのロータの再生領域にそれぞれ供給される空気を加 熱するための共通の加熱手段が設けられていることを特徴とする処理装置。
7 . 請求項 2に記載の処理装置において、
前記搬送空間の雰囲気の露点を計測する露点計と、
前記露点計の計測結果に基づいて、 前記搬送空間を所定の露点に維持すべく前 記乾燥空気供給装置を制御するための乾燥空気制御部と、
をさらに備えていることを特徴とする処理装置。
8 . 請求項 2に記載の処理装置にお！ /、て、
前記仕切部材は、 ロータの端部の周縁部に対応する環状の周方向部材と、 前記 周方向部材の中心から周方向部材まで延びて前記周方向部材により囲まれる空間 を複数の領域に分割する複数の径方向部材とを有し Tおり、
前記各径方向部材に、 対向するロータの端面に押し付けられる可撓性のフィン 状のシール部材が取り付けられており、 前記各シール部材は、 その先端が、 対向 するロータの回転方向を向くように弾性的に橈んだ状態で対向するロータの端面 上を摺動するように構成されており、
これにより、 各ロータの異なるゾーンを通過した空気が互いに混ざり合うこと が防止されている、
ことを特徴とする処理装置。
9 . 請求項 8に記載の処理装置において、
' 前記各仕切部材の周方向部材には、 対抗するロータの端縁または外周面に押し 付けられる環状のパッキン部材が設けられ、 各パッキン部材には対応するロータ に対向する接触面に滑りシートが貼着されていることを特徴とする処理装置。
1 0 . 請求項 2に記載の処理装置において、
前記駆動手段は、 前記二つのロータを間欠回転するように構成されており、 前記仕切部材は、 対向するロータが回転しているときにそのロータの端面から 離れ、 回転停止時にロータの端面に当接するように構成されている、
ことを特徴とする処理装置。
1 1 . 請求項 2に記載の処理装置において、
前記乾燥空気供給装置が、 他の処理装置の搬送空間にも接続されていることを 特徴とする処理装置。
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