JP2557515B2 - 水蒸気乾燥装置 - Google Patents
水蒸気乾燥装置Info
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- JP2557515B2 JP2557515B2 JP1003742A JP374289A JP2557515B2 JP 2557515 B2 JP2557515 B2 JP 2557515B2 JP 1003742 A JP1003742 A JP 1003742A JP 374289 A JP374289 A JP 374289A JP 2557515 B2 JP2557515 B2 JP 2557515B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、水蒸気乾燥装置に係り、特に半導体ウエ
ハ、磁気ディスク基板、ガラス基板等の洗浄後の乾燥に
好適な水蒸気乾燥装置に関する。
ハ、磁気ディスク基板、ガラス基板等の洗浄後の乾燥に
好適な水蒸気乾燥装置に関する。
従来のこの種の水蒸気乾燥装置については、例えば、
特開昭60−231329号に記載のように、水素と酸素とを混
合し燃焼させて発生させた水蒸気を試料の載置された乾
燥容器内に送給して乾燥する装置が、また水蒸気による
乾燥ではないがその他関連するものとして乾燥窒素ガス
を用いて乾燥させるものとして特開昭57−42121号に記
載のように、水洗された試料をバスケットごと加熱され
たチャンバー内に載置し、先ず超音波振動により発生さ
せた純水からの水蒸気をこのチャンバー内に送給し、し
ばらく水蒸気洗浄した後、雰囲気を窒素ガスのごとき乾
燥ガスに切り替えて乾燥する装置等が知られている。
特開昭60−231329号に記載のように、水素と酸素とを混
合し燃焼させて発生させた水蒸気を試料の載置された乾
燥容器内に送給して乾燥する装置が、また水蒸気による
乾燥ではないがその他関連するものとして乾燥窒素ガス
を用いて乾燥させるものとして特開昭57−42121号に記
載のように、水洗された試料をバスケットごと加熱され
たチャンバー内に載置し、先ず超音波振動により発生さ
せた純水からの水蒸気をこのチャンバー内に送給し、し
ばらく水蒸気洗浄した後、雰囲気を窒素ガスのごとき乾
燥ガスに切り替えて乾燥する装置等が知られている。
しかしながら、上記従来の技術に紹介した前者の水素
ガスを燃焼させて水蒸気を発生させる方式の装置では、
残留酸素ガスが試料上で水蒸気と反応して例えばウエハ
表面にシミを発生させる要因となり、また水素ガスを燃
焼させて水蒸気を発生させるものであるため取扱が複雑
となり、安全管理上の問題もある。また、後者の窒素ガ
スで乾燥させる方式では、水蒸気に比較して窒素ガスの
熱容量が数分の一と小さいため乾燥スピードが遅いとい
う問題があった。
ガスを燃焼させて水蒸気を発生させる方式の装置では、
残留酸素ガスが試料上で水蒸気と反応して例えばウエハ
表面にシミを発生させる要因となり、また水素ガスを燃
焼させて水蒸気を発生させるものであるため取扱が複雑
となり、安全管理上の問題もある。また、後者の窒素ガ
スで乾燥させる方式では、水蒸気に比較して窒素ガスの
熱容量が数分の一と小さいため乾燥スピードが遅いとい
う問題があった。
本発明の目的は、上記問題を解決することに有り、安
全かつ高速で、シミが発生し難い低コストな改良された
水蒸気乾燥装置を提供することにある。
全かつ高速で、シミが発生し難い低コストな改良された
水蒸気乾燥装置を提供することにある。
上記目的は、水蒸気発生器と、この水蒸気発生器に連
結されたキャリアガス供給部と、このキャリアガスによ
り搬送された水蒸気をフィルタを介して送給される水蒸
気加熱器とを有して成る加熱乾燥された水蒸気供給部
と；試料予熱部と、加熱手段の設けられた水蒸気吹き付
け部と、加熱手段の設けられた乾燥室とが順次隣接して
設けられ、しかも試料を順次移動させる搬送移動機構と
を有して成る試料乾燥部と；前記水蒸気供給部からの加
熱乾燥された水蒸気を前記水蒸気吹き付け部に接続供給
する手段とを有して成り；これにより予熱された試料
が、前記水蒸気吹き付け部を移動する間にキャリアガス
により搬送された加熱乾燥水蒸気に吹き付けられ熱せら
れて水分を蒸発させ、さらに乾燥室にて乾燥される構成
を有して成る水蒸気乾燥装置により、達成される。
結されたキャリアガス供給部と、このキャリアガスによ
り搬送された水蒸気をフィルタを介して送給される水蒸
気加熱器とを有して成る加熱乾燥された水蒸気供給部
と；試料予熱部と、加熱手段の設けられた水蒸気吹き付
け部と、加熱手段の設けられた乾燥室とが順次隣接して
設けられ、しかも試料を順次移動させる搬送移動機構と
を有して成る試料乾燥部と；前記水蒸気供給部からの加
熱乾燥された水蒸気を前記水蒸気吹き付け部に接続供給
する手段とを有して成り；これにより予熱された試料
が、前記水蒸気吹き付け部を移動する間にキャリアガス
により搬送された加熱乾燥水蒸気に吹き付けられ熱せら
れて水分を蒸発させ、さらに乾燥室にて乾燥される構成
を有して成る水蒸気乾燥装置により、達成される。
水蒸気発生器は試料乾燥に用いる水蒸気を発生し、キ
ャリアガス供給部から供給される窒素等の不活性ガスに
より水蒸気加熱器に向かって運ばれ、その途中でフィル
ターにより水蒸気中の微小粒子、ミストが除去され、更
に水蒸気加熱器で、100℃以上、好ましくは150〜300℃
程度に加熱されてから、試料乾燥部の水蒸気吹き付け部
に供給される。一方、ウエハやディスク基板等の試料
は、例えば温浴からなる試料予熱部で温められた後、水
蒸気吹き付け部に移動しここでキャリアガスにより搬送
された加熱乾燥水蒸気に吹き付けられる。試料に吹き付
けられた水蒸気は、試料及びその表面に付着する水滴に
連続的に熱を与えることにより試料表面の水分を蒸発さ
せ酸素と反応してシミを発生するのを妨げる。水蒸気吹
き付け部における加熱手段は、吹き付けられた水蒸気が
凝集しないように加熱するものである。また、試料の移
動は、搬送移動機構により行なわれるが、試料全面にく
まなく蒸気が吹き付けられ試料は乾燥される。更に乾燥
室内で蒸気が凝集ミストとなって試料に付着するのを防
止するため、加熱ヒータ等の加熱手段により乾燥室内の
蒸気は100℃以上に保たれ、ミストの付着によるシミの
発生を防ぎつつ乾燥される。なお、水蒸気発生器と水蒸
気加熱器との間に設けるフィルターは、水蒸気中の微小
粒子やミスト等を除去するためのものであり、例えばグ
ラスファイバーや合成繊維等を充填したものから構成さ
れる。
ャリアガス供給部から供給される窒素等の不活性ガスに
より水蒸気加熱器に向かって運ばれ、その途中でフィル
ターにより水蒸気中の微小粒子、ミストが除去され、更
に水蒸気加熱器で、100℃以上、好ましくは150〜300℃
程度に加熱されてから、試料乾燥部の水蒸気吹き付け部
に供給される。一方、ウエハやディスク基板等の試料
は、例えば温浴からなる試料予熱部で温められた後、水
蒸気吹き付け部に移動しここでキャリアガスにより搬送
された加熱乾燥水蒸気に吹き付けられる。試料に吹き付
けられた水蒸気は、試料及びその表面に付着する水滴に
連続的に熱を与えることにより試料表面の水分を蒸発さ
せ酸素と反応してシミを発生するのを妨げる。水蒸気吹
き付け部における加熱手段は、吹き付けられた水蒸気が
凝集しないように加熱するものである。また、試料の移
動は、搬送移動機構により行なわれるが、試料全面にく
まなく蒸気が吹き付けられ試料は乾燥される。更に乾燥
室内で蒸気が凝集ミストとなって試料に付着するのを防
止するため、加熱ヒータ等の加熱手段により乾燥室内の
蒸気は100℃以上に保たれ、ミストの付着によるシミの
発生を防ぎつつ乾燥される。なお、水蒸気発生器と水蒸
気加熱器との間に設けるフィルターは、水蒸気中の微小
粒子やミスト等を除去するためのものであり、例えばグ
ラスファイバーや合成繊維等を充填したものから構成さ
れる。
以下本発明に係る水蒸気乾燥装置の一実施例を図面を
用いて説明する。第１図は本発明の水蒸気乾燥装置の要
部構成概略図である。
用いて説明する。第１図は本発明の水蒸気乾燥装置の要
部構成概略図である。
水蒸気乾燥装置の基本構成は、乾燥処理前に熱容量の
大きい試料（例えばウエハもしくはディスク基板）１を
予熱する温浴槽２、この温浴槽２に50〜90℃のきれいな
熱媒体、例えば純水を供給するための液供給部３、予熱
された試料１を乾燥させるための蒸気ノズル４及び蒸気
の凝集によるミスト発生を防止するためのヒータ５を有
した乾燥室６、蒸気ノズル４に150〜300℃のきれいな水
蒸気を供給するための水蒸気供給部７、試料１をパルス
モータを用いて上下搬送する搬送機構部８から成る。温
浴槽２には熱媒体である液体、例えば純水が満たされて
おり、また液溜りによる汚染を防止するため温浴槽の構
造はオーバーフロー型で純水を下部から供給することが
出来る液供給部３に連通されている。乾燥室６は外気が
中に入らないような密閉構造とし、また蒸気が外に漏れ
ないようにシャツタ10、排気口11を設け、蒸気ノズル４
からの水蒸気を排気する。試料１は搬送機構部８に連結
されたアーム12に取付けられて温浴槽２内の液体９に浸
漬される。一定時間浸漬を行ない、試料１の温度が所定
温度まで上昇した後、試料１はアーム12によってゆっく
り上部へ搬送され、試料１の表面に蒸気ノズル４から水
蒸気が吹き付けられる。その結果、試料１の表面に付着
していた水や熱媒体である液体９は水蒸気と置換し除去
され、試料１は乾燥装置上部まで搬送されて乾燥処理が
終了する。
大きい試料（例えばウエハもしくはディスク基板）１を
予熱する温浴槽２、この温浴槽２に50〜90℃のきれいな
熱媒体、例えば純水を供給するための液供給部３、予熱
された試料１を乾燥させるための蒸気ノズル４及び蒸気
の凝集によるミスト発生を防止するためのヒータ５を有
した乾燥室６、蒸気ノズル４に150〜300℃のきれいな水
蒸気を供給するための水蒸気供給部７、試料１をパルス
モータを用いて上下搬送する搬送機構部８から成る。温
浴槽２には熱媒体である液体、例えば純水が満たされて
おり、また液溜りによる汚染を防止するため温浴槽の構
造はオーバーフロー型で純水を下部から供給することが
出来る液供給部３に連通されている。乾燥室６は外気が
中に入らないような密閉構造とし、また蒸気が外に漏れ
ないようにシャツタ10、排気口11を設け、蒸気ノズル４
からの水蒸気を排気する。試料１は搬送機構部８に連結
されたアーム12に取付けられて温浴槽２内の液体９に浸
漬される。一定時間浸漬を行ない、試料１の温度が所定
温度まで上昇した後、試料１はアーム12によってゆっく
り上部へ搬送され、試料１の表面に蒸気ノズル４から水
蒸気が吹き付けられる。その結果、試料１の表面に付着
していた水や熱媒体である液体９は水蒸気と置換し除去
され、試料１は乾燥装置上部まで搬送されて乾燥処理が
終了する。
第２図は、前記第１図の水蒸気乾燥装置において試料
１を乾燥するために使用する水蒸気供給部７の内部構造
を示す。水蒸気供給部７内の水蒸気発生器13の内部には
異物を除くためのフイルタ14を介して不純物イオン等の
ない液、例えば純水が外部から供給され、その一部は液
の汚染を防ぐためドレン16から定量バルブ17を通って一
定量排出されている。水蒸気発生器13には加熱ヒータ18
が設けられ、一定速度で水蒸気19が発生されている。こ
の水蒸気19は、異物を除くためのフィルタ20を介して供
給される不活性なキャリアガス、例えば窒素ガス等によ
り、ミスト及び水蒸気中の微粒子を除くためのフィルタ
21を通って水蒸気加熱器22に運ばれ、ヒータ23で100℃
以上、好ましくは150〜300℃に加熱され蒸気ノズル４ま
での間に蒸気の凝集を防ぐための保温ヒータ24を有した
蒸気輸送パイプ25で蒸気ノズルに蒸気を輸送する。
１を乾燥するために使用する水蒸気供給部７の内部構造
を示す。水蒸気供給部７内の水蒸気発生器13の内部には
異物を除くためのフイルタ14を介して不純物イオン等の
ない液、例えば純水が外部から供給され、その一部は液
の汚染を防ぐためドレン16から定量バルブ17を通って一
定量排出されている。水蒸気発生器13には加熱ヒータ18
が設けられ、一定速度で水蒸気19が発生されている。こ
の水蒸気19は、異物を除くためのフィルタ20を介して供
給される不活性なキャリアガス、例えば窒素ガス等によ
り、ミスト及び水蒸気中の微粒子を除くためのフィルタ
21を通って水蒸気加熱器22に運ばれ、ヒータ23で100℃
以上、好ましくは150〜300℃に加熱され蒸気ノズル４ま
での間に蒸気の凝集を防ぐための保温ヒータ24を有した
蒸気輸送パイプ25で蒸気ノズルに蒸気を輸送する。
第３図は、第１図の装置において熱容量の大きい試料
を予熱するために使用する液供給部３の内部構成を示
す。液供給部３は熱交換器26と液加熱槽27から成り、液
の供給系は液溜りによる汚染、例えばバクテリア等の発
生が生じないようにフロー型としてある。フィルタ28を
介してきた純水は熱交換器26により温浴槽２から廃液と
なった温水で加温し、次いで液加熱槽27のヒータ29で50
〜90℃までに加熱後、乾燥装置に供給する。液加熱槽27
では気泡30が発生し、温浴槽２で飛沫となりシミの生じ
る原因となるため、温浴槽２に供給する前に脱泡器31を
入れ、気泡のない温水を供給する。脱泡器31は上部が大
気開放状態とし、温水が温浴槽２に流れ込む程度に脱泡
器31の液面の水位を温浴槽２の水面より高く設置する。
を予熱するために使用する液供給部３の内部構成を示
す。液供給部３は熱交換器26と液加熱槽27から成り、液
の供給系は液溜りによる汚染、例えばバクテリア等の発
生が生じないようにフロー型としてある。フィルタ28を
介してきた純水は熱交換器26により温浴槽２から廃液と
なった温水で加温し、次いで液加熱槽27のヒータ29で50
〜90℃までに加熱後、乾燥装置に供給する。液加熱槽27
では気泡30が発生し、温浴槽２で飛沫となりシミの生じ
る原因となるため、温浴槽２に供給する前に脱泡器31を
入れ、気泡のない温水を供給する。脱泡器31は上部が大
気開放状態とし、温水が温浴槽２に流れ込む程度に脱泡
器31の液面の水位を温浴槽２の水面より高く設置する。
上記実施例において試料予熱部を構成する温浴槽２の
熱媒体となる液体は、水、アルコール類、ハロゲン系有
機溶媒などの使用が可能であり、加熱によりその液体の
粘度が低下する液体が好ましい。特にコスト、安全性、
環境衛生面などを考慮すると水の使用が望ましい。また
試料１を乾燥する蒸気としては、水蒸気が好ましいが、
その他場合によってはアルコール類、ハロゲン系有機溶
媒などの蒸気によって置換することもでき、蒸気でなく
加温された窒素ガスなどの不活性ガスでも可能である。
しかし、上述のようにコスト、安全性、環境衛生面など
を考慮すると水蒸気にキャリアガスとして窒素ガスの混
合ガスが好ましい。また、熱媒体で使用する液体と蒸気
の成分は同一のものを使用することが好ましい。キャリ
アガスとして空気を用いることは、空気中の酸素と水と
試料とが反応してシミを生成するため好ましくない。
熱媒体となる液体は、水、アルコール類、ハロゲン系有
機溶媒などの使用が可能であり、加熱によりその液体の
粘度が低下する液体が好ましい。特にコスト、安全性、
環境衛生面などを考慮すると水の使用が望ましい。また
試料１を乾燥する蒸気としては、水蒸気が好ましいが、
その他場合によってはアルコール類、ハロゲン系有機溶
媒などの蒸気によって置換することもでき、蒸気でなく
加温された窒素ガスなどの不活性ガスでも可能である。
しかし、上述のようにコスト、安全性、環境衛生面など
を考慮すると水蒸気にキャリアガスとして窒素ガスの混
合ガスが好ましい。また、熱媒体で使用する液体と蒸気
の成分は同一のものを使用することが好ましい。キャリ
アガスとして空気を用いることは、空気中の酸素と水と
試料とが反応してシミを生成するため好ましくない。
この第１図の構成の装置で、水を熱媒体及び蒸気、キ
ャリアガスを窒素ガスとして使用し、温浴槽の温度85
℃、乾燥室の温度250℃とした場合、試料として直径約1
3cmの磁気ディスク基板を例にとれば、乾燥時間の短い
遠心乾燥でも乾燥に30秒以上要するところを、本発明の
装置では15秒以下で乾燥でき、しかもシミの発生が全く
見られなかった。また、水蒸気使用のため、同じ体積の
窒素ガスを200〜300℃に加熱する場合に比べ、コストも
1/10以下となった。更にアルコール等の可燃性蒸気を用
いないので安全な乾燥が行える。
ャリアガスを窒素ガスとして使用し、温浴槽の温度85
℃、乾燥室の温度250℃とした場合、試料として直径約1
3cmの磁気ディスク基板を例にとれば、乾燥時間の短い
遠心乾燥でも乾燥に30秒以上要するところを、本発明の
装置では15秒以下で乾燥でき、しかもシミの発生が全く
見られなかった。また、水蒸気使用のため、同じ体積の
窒素ガスを200〜300℃に加熱する場合に比べ、コストも
1/10以下となった。更にアルコール等の可燃性蒸気を用
いないので安全な乾燥が行える。
本発明によれば、安全かつ従来の蒸気乾燥に比べ２倍
以上高速で清浄な乾燥処理ができるため汚染付着などに
起因する試料表面のシミ等の不良の発生を低減できる効
果がある。
以上高速で清浄な乾燥処理ができるため汚染付着などに
起因する試料表面のシミ等の不良の発生を低減できる効
果がある。
第１図は本発明の一実施例となる装置全体構成の要部概
略説明図、第２図は水蒸気供給部の構成図、第３図は試
料予熱部の温浴を構成する液供給部の構成図である。 １…試料（ディスク基板）,2…温浴槽、３…温水供給
部,4…蒸気ノズル,5…ヒータ,6…乾燥室,7…蒸気供給
部,8…搬送機構部,9…液体（純水）,10…シャッタ,11…
排気口,12…アーム,13…水蒸気発生器,14…フィルタ,15
…液体（純水）,16…ドレン,17…定流量バルブ,18…加
熱ヒータ,19…蒸気（水蒸気）,20、21…フィルタ,22…
水蒸気加熱器,23…ヒータ,24…保温ヒータ,25…蒸気輸
送パイプ,26…熱交換器,27…液加熱槽,28…フィルタ,29
…ヒータ,30…気泡,31…脱泡器
略説明図、第２図は水蒸気供給部の構成図、第３図は試
料予熱部の温浴を構成する液供給部の構成図である。 １…試料（ディスク基板）,2…温浴槽、３…温水供給
部,4…蒸気ノズル,5…ヒータ,6…乾燥室,7…蒸気供給
部,8…搬送機構部,9…液体（純水）,10…シャッタ,11…
排気口,12…アーム,13…水蒸気発生器,14…フィルタ,15
…液体（純水）,16…ドレン,17…定流量バルブ,18…加
熱ヒータ,19…蒸気（水蒸気）,20、21…フィルタ,22…
水蒸気加熱器,23…ヒータ,24…保温ヒータ,25…蒸気輸
送パイプ,26…熱交換器,27…液加熱槽,28…フィルタ,29
…ヒータ,30…気泡,31…脱泡器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−173720（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−4616（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−36533（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−307742（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】水蒸気発生器と、この水蒸気発生器に連結
されたキャリアガス供給部と、このキャリアガスにより
搬送された水蒸気をフィルタを介して送給される水蒸気
加熱器とを有して成る加熱乾燥された水蒸気供給部と；
試料予熱部と、加熱手段の設けられた水蒸気吹き付け部
と、加熱手段の設けられた乾燥室とが順次隣接して設け
られ、しかも試料を順次移動させる搬送移動機構とを有
して成る試料乾燥部と；前記水蒸気供給部からの加熱乾
燥された水蒸気を前記水蒸気吹き付け部に接続供給する
手段とを有して成り；これにより予熱された試料が、前
記水蒸気吹き付け部を移動する間にキャリアガスにより
搬送された加熱乾燥水蒸気に吹き付けられ熱せられて水
分を蒸発させ、さらに乾燥室にて乾燥される構成を有し
て成る水蒸気乾燥装置。 - 【請求項２】上記試料乾燥部の試料予熱部を、温水の循
環する温浴で構成し、試料をこの温浴中に浸漬すること
により予熱する構成とした請求項１記載の水蒸気乾燥装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1003742A JP2557515B2 (ja) | 1989-01-12 | 1989-01-12 | 水蒸気乾燥装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1003742A JP2557515B2 (ja) | 1989-01-12 | 1989-01-12 | 水蒸気乾燥装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02185031A JPH02185031A (ja) | 1990-07-19 |
| JP2557515B2 true JP2557515B2 (ja) | 1996-11-27 |
Family
ID=11565661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1003742A Expired - Lifetime JP2557515B2 (ja) | 1989-01-12 | 1989-01-12 | 水蒸気乾燥装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2557515B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6146469A (en) * | 1998-02-25 | 2000-11-14 | Gamma Precision Technology | Apparatus and method for cleaning semiconductor wafers |
| JP5138515B2 (ja) | 2008-09-05 | 2013-02-06 | 東京エレクトロン株式会社 | 蒸気発生器、蒸気発生方法および基板処理装置 |
| JP5405955B2 (ja) * | 2009-09-18 | 2014-02-05 | 大日本スクリーン製造株式会社 | 基板処理装置 |
-
1989
- 1989-01-12 JP JP1003742A patent/JP2557515B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02185031A (ja) | 1990-07-19 |
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