JP7348782B2 - Drying mechanism and its usage - Google Patents
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Description
本発明は、乾燥室、乾燥機構およびその使用方法に関する。 The present invention relates to a drying chamber, a drying mechanism, and a method of using the same.
従来、半導体製造装置などでは、乾燥室を用いて処理を行うものがある(例えば、特許文献1)。また、処理を行う場合に限らず、装置の運搬、保管の際にも乾燥室を用いる場合がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, some semiconductor manufacturing equipment and the like perform processing using a drying chamber (for example, Patent Document 1). In addition, a drying room may be used not only for processing but also for transporting and storing equipment.
乾燥室を用いる際には、露点温度が上昇しないようにする必要がある。 When using a drying room, it is necessary to prevent the dew point temperature from rising.
本発明は上記事情に鑑み、露点温度を低下させる乾燥室、および乾燥機構、並びにこの乾燥機構の使用方法を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a drying chamber that lowers the dew point temperature, a drying mechanism, and a method of using this drying mechanism.
上記課題を解決するための乾燥機構の一態様は、
空気中の水分を吸着する吸着剤、および該吸着剤を加熱する加熱器とを乾燥室内に備え、
前記乾燥室内に乾燥空気を供給する乾燥空気供給器と、
前記乾燥室内の空気を前記乾燥室外へ排出する排気口と、
前記排気口から排出される空気の流量を調節する流量調節機構と、
を備え、
前記吸着剤は、前記排気口に設けられたものである、
ことを特徴とする。
One aspect of the drying mechanism for solving the above problems is
A drying chamber is equipped with an adsorbent that adsorbs moisture in the air and a heater that heats the adsorbent ,
a dry air supply device that supplies dry air into the drying chamber;
an exhaust port for discharging air inside the drying chamber to the outside of the drying chamber;
a flow rate adjustment mechanism that adjusts the flow rate of air discharged from the exhaust port;
Equipped with
The adsorbent is provided at the exhaust port,
It is characterized by
この乾燥機構によれば、吸着剤を用いて乾燥室内の水分を吸着させて露点温度を低下させることができる。また、吸着剤の水分を乾燥室外に放出させることができ、吸着剤を取り換えることなく露点温度を低下させた乾燥室を提供することができる。 According to this drying mechanism , the dew point temperature can be lowered by adsorbing moisture in the drying chamber using an adsorbent. Moreover, the water content of the adsorbent can be released to the outside of the drying chamber, and a drying chamber with a lower dew point temperature can be provided without replacing the adsorbent.
また、上記乾燥機構は、
前記加熱器が、電気を流すと発熱する導電性繊維を有するものであり、
前記加熱器が、前記導電性繊維による発熱領域が平面において蛇行しているものであってもよい。
In addition, the above drying mechanism is
The heater has conductive fibers that generate heat when electricity is passed through them ,
In the heater, the heat generating area formed by the conductive fibers may meander in a plane.
この乾燥機構によれば、吸着剤を効率よく加熱し、吸着剤の水分を放出しやすくすることができる。また、発熱ムラの発生を抑えて水分の放出にムラが生じないようにすることができる。 According to this drying mechanism , it is possible to efficiently heat the adsorbent and easily release moisture from the adsorbent. Furthermore, it is possible to suppress the occurrence of uneven heat generation and prevent uneven release of moisture.
また、上記乾燥機構は、
前記乾燥室内には半導体検査装置を配置するものであってもよい。
In addition, the above drying mechanism is
A semiconductor inspection device may be placed inside the drying chamber.
ここで、上記乾燥機構は、
前記流量調節機構が、
前記排気口に設けられ、温度によって開閉度合いが変化するバイメタルの扉と、
前記扉を加熱する第二の加熱器と、を有するものであり、
前記第二の加熱器を用いて前記扉の温度を変化させることで、前記排気口から排出される空気の流量を調節するものであってもよい。
Here, the drying mechanism is
The flow rate adjustment mechanism is
a bimetallic door provided at the exhaust port and whose opening/closing degree changes depending on the temperature;
a second heater that heats the door;
The flow rate of air discharged from the exhaust port may be adjusted by changing the temperature of the door using the second heater.
この乾燥機構によれば、第二の加熱器を用いて乾燥室内の空気を乾燥室外に放出させることができる。 According to this drying mechanism, the air inside the drying chamber can be released to the outside of the drying chamber using the second heater.
また、上記乾燥機構は、
前記第一の加熱器が、前記第二の加熱器であってもよい。
In addition, the above drying mechanism is
The first heater may be the second heater.
この乾燥機構によれば、吸着剤を加熱して水分を放出させるとともに、この空気を乾燥室外に放出させることができる。 According to this drying mechanism, the adsorbent can be heated to release moisture, and the air can be released outside the drying chamber.
また、上記乾燥機構は、
前記排気口が、前記乾燥室の外側に端部が突出した形状のものであり、
前記流量調節機構が、前記端部に対して空気を送る送風機であり、
前記送風機からの送風量を変化させることで前記端部の気圧を変化させ、前記排気口から排出される空気の流量を調節するものであってもよい。
In addition, the above drying mechanism is
The exhaust port has a shape with an end protruding outside the drying chamber,
The flow rate adjustment mechanism is a blower that sends air to the end,
The air pressure at the end may be changed by changing the amount of air blown from the blower, and the flow rate of air discharged from the exhaust port may be adjusted.
この乾燥機構によれば、送風機を用いて乾燥室内の空気を乾燥室外に放出させることができる。 According to this drying mechanism, the air inside the drying chamber can be discharged to the outside of the drying chamber using the blower.
また、上記課題を解決するための上記乾燥機構の使用方法の一態様は、
前記乾燥室内の露点温度が、対象物の処理を行うにあたって定められた露点温度を超えている場合には、前記第一の加熱器によって前記吸着剤を加熱せずに、前記流量調節機構によって前記排気口から排出される空気の流量を低下させ、
前記乾燥室内の露点温度が、前記対象物の処理を行うにあたって定められた露点温度を下回っている場合には、前記第一の加熱器によって前記吸着剤を加熱するとともに、前記流量調節機構によって前記排気口から排出される空気の流量を増加させる、
ことを特徴とする。
Further, one aspect of the method of using the drying mechanism to solve the above problem is as follows:
If the dew point temperature in the drying chamber exceeds the dew point temperature determined for processing the object, the adsorbent is not heated by the first heater, and the flow rate adjustment mechanism Reduces the flow rate of air discharged from the exhaust port,
When the dew point temperature in the drying chamber is lower than the dew point temperature determined for processing the object, the first heater heats the adsorbent, and the flow rate adjustment mechanism heats the adsorbent. Increase the flow rate of air discharged from the exhaust port,
It is characterized by
この方法によれば、乾燥室内の露点温度を、対象物を処理するにあたって適切な温度に制御することができる。 According to this method, the dew point temperature in the drying chamber can be controlled to an appropriate temperature for processing the object.
本発明によれば、露点温度を低下させる乾燥室、および乾燥機構、並びにこの乾燥機構の使用方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a drying chamber that lowers the dew point temperature, a drying mechanism, and a method of using this drying mechanism.
[乾燥機構の実施形態]
以下、図面を用いて、本発明の乾燥機構を設けた装置の実施形態について説明する。図1は、本実施形態の乾燥機構を設けた半導体検査装置(以下、プローバ)の構成を示す概略図である。図2は、本実施形態の乾燥機構の排気口付近の構成を示す概略図である。
[Embodiment of drying mechanism]
EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of the apparatus provided with the drying mechanism of this invention is described using drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a semiconductor inspection apparatus (hereinafter referred to as a prober) provided with a drying mechanism of this embodiment. FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration near the exhaust port of the drying mechanism of this embodiment.
図1に示すプローバ1は、乾燥機構10と、チャックステージCと、プローブカードPを備えたものである。チャックステージCとプローブカードPは半導体ウエハを検査するためのものであり、乾燥機構10が有する乾燥室11の内部に設けられている。この乾燥室11内は、検査、製造等の処理を行うための作業空間であり、乾燥機構10によってこの乾燥室11内が乾燥した状態に維持される。 A prober 1 shown in FIG. 1 includes a drying mechanism 10, a chuck stage C, and a probe card P. The chuck stage C and the probe card P are for inspecting semiconductor wafers, and are provided inside a drying chamber 11 included in the drying mechanism 10. The inside of this drying chamber 11 is a work space for performing processes such as inspection and manufacturing, and the inside of this drying chamber 11 is maintained in a dry state by the drying mechanism 10.
乾燥機構10は、半導体ウエハの検査が行われる乾燥室11と、この乾燥室11内に乾燥空気を供給する乾燥空気供給器12と、乾燥室11内の空気を室外に排出するための排気口14と、この排気口14に設けられた吸着シート15、加熱器16、およびバイメタルの扉17、を備えている。吸着シート15は、空気中の水分を吸着する吸着剤を支持部材に担持させてシート状にしたものである。加熱器16は、吸着シート15を加熱して吸着剤からの水分を放出させるために用いられる。吸着シート15と加熱器16は透気性を有するものである。 The drying mechanism 10 includes a drying chamber 11 in which semiconductor wafers are inspected, a dry air supply device 12 that supplies dry air into the drying chamber 11, and an exhaust port for discharging the air in the drying chamber 11 to the outside. 14, an adsorption sheet 15 provided at the exhaust port 14, a heater 16, and a bimetal door 17. The adsorption sheet 15 is formed into a sheet by supporting a support member with an adsorbent that adsorbs moisture in the air. The heater 16 is used to heat the adsorption sheet 15 and release moisture from the adsorbent. The adsorption sheet 15 and the heater 16 are air permeable.
また、乾燥室11の内側と外側にはそれぞれ湿度センサ20,21が設けられている。乾燥室11の内側の湿度センサ20は、乾燥室11内の露点温度の観測に用いられ、乾燥室11の外側の湿度センサ21は、排気口14から排出される空気の露点温度の観測に用いられる。 Furthermore, humidity sensors 20 and 21 are provided inside and outside the drying chamber 11, respectively. The humidity sensor 20 inside the drying chamber 11 is used to observe the dew point temperature inside the drying chamber 11, and the humidity sensor 21 outside the drying chamber 11 is used to observe the dew point temperature of the air discharged from the exhaust port 14. It will be done.
乾燥室11は、ベース110と、このベース110上に設けられた開閉可能なカバー111によって区画された空間である。なお、処理が行われる空間については、例えば箱や半球で区画された空間といったように、この空間を区画するものの形状や構造について限定されるものではない。 The drying chamber 11 is a space defined by a base 110 and a cover 111 provided on the base 110 that can be opened and closed. Note that the space in which processing is performed is not limited to the shape or structure of what partitions this space, such as a space partitioned by a box or a hemisphere, for example.
乾燥空気供給器12は、乾燥室11内の空気が所定の露点温度となるように、ダクト13を経由して乾燥室11内に所定の露点温度よりも低い露点温度の乾燥空気を供給するものである。なお、このとき供給される空気は、上記所定の露点温度と同じ露点温度の空気であってもよい。また、乾燥空気供給器12を複数設け、異なる露点温度の空気を乾燥室11内に供給するようにしてもよい。 The dry air supply device 12 supplies dry air with a dew point temperature lower than a predetermined dew point temperature into the drying chamber 11 via a duct 13 so that the air in the drying chamber 11 has a predetermined dew point temperature. It is. Note that the air supplied at this time may have the same dew point temperature as the predetermined dew point temperature. Further, a plurality of dry air suppliers 12 may be provided to supply air having different dew point temperatures into the drying chamber 11.
乾燥室内11に乾燥空気が供給されると、乾燥室11内の圧力が高まる。このため、乾燥室11内の空気は乾燥室11の隙間(例えば、土台110とカバー111の隙間)から外部に排出され、乾燥室11内の空気は乾燥空気供給器12から供給される空気と入れ換えられる。これにより、乾燥室11内の空気の露点温度を、時間経過と共に所定の露点温度以下にすることができる。なお、本実施形態では、吸着シート15が設けられた排気口14以外に乾燥室11に排気口が設けられていない構成となっているが、別途排気口を設けてもよい。 When dry air is supplied to the drying chamber 11, the pressure inside the drying chamber 11 increases. Therefore, the air in the drying chamber 11 is discharged to the outside from the gap in the drying chamber 11 (for example, the gap between the base 110 and the cover 111), and the air in the drying chamber 11 is combined with the air supplied from the dry air supply device 12. Can be replaced. Thereby, the dew point temperature of the air in the drying chamber 11 can be lowered to a predetermined dew point temperature or less over time. In this embodiment, the drying chamber 11 is configured to have no exhaust ports other than the exhaust port 14 provided with the adsorption sheet 15, but an additional exhaust port may be provided.
上記プローバ1では、カバー111を開けて乾燥室11内に検査対象となる半導体ウエハWを搬入する。そして、カバー111を閉じ、搬入された半導体ウエハWをチャックステージC上に配置し、プローブカードPによって検査する。この半導体ウエハWの搬入の際に、露点温度の高い外部の空気が侵入したり、半導体ウエハに水分が付着していたりすることにより、乾燥室11内の露点温度が上昇する。この場合、乾燥空気供給器12から供給される乾燥空気によって、時間経過と共に乾燥室11内の空気を所定の露点温度以下にすることができるが、検査の効率化のためにはこの時間が短いことが好ましい。 In the prober 1, the cover 111 is opened and the semiconductor wafer W to be inspected is carried into the drying chamber 11. Then, the cover 111 is closed, the loaded semiconductor wafer W is placed on the chuck stage C, and inspected using the probe card P. When the semiconductor wafer W is carried in, the dew point temperature in the drying chamber 11 increases due to the intrusion of external air with a high dew point temperature or the adhesion of moisture to the semiconductor wafer. In this case, the dry air supplied from the dry air supply device 12 can bring the air inside the drying chamber 11 below a predetermined dew point temperature over time, but this time is short in order to improve the efficiency of the inspection. It is preferable.
本実施形態の乾燥機構10では、乾燥室11内に設けられた吸着シート15が水分を吸着するため、乾燥室11内の露点温度が上昇した場合に乾燥室11内の露点温度をより短時間で所定の露点温度以下にすることができる。 In the drying mechanism 10 of this embodiment, since the adsorption sheet 15 provided in the drying chamber 11 adsorbs moisture, when the dew point temperature in the drying chamber 11 increases, the dew point temperature in the drying chamber 11 can be reduced for a shorter time. The temperature can be lowered to below a predetermined dew point temperature.
しかし、吸着シート15が吸着可能な水分量には限りがあり、吸着シート15が限界まで水分を吸着した場合には上記の効果を奏しないことになる。このため本実施形態の乾燥機構10では、吸着シート15が吸着した水分を放出させる構成を採用している。この構成によって吸着シート15が水分を吸着可能な状態にすることができる。以下、この構成について説明する。 However, there is a limit to the amount of water that the adsorption sheet 15 can adsorb, and if the adsorption sheet 15 adsorbs up to its limit, the above effect will not be achieved. For this reason, the drying mechanism 10 of this embodiment employs a configuration in which the moisture adsorbed by the adsorption sheet 15 is released. This configuration allows the adsorption sheet 15 to be in a state where it can adsorb moisture. This configuration will be explained below.
本実施形態では図2Aに示すように、吸着シート15と加熱器16が隣接して設けられている。この加熱器16によって吸着シート15を加熱することで、吸着シート15に吸着された水分を放出させることができる。 In this embodiment, as shown in FIG. 2A, an adsorption sheet 15 and a heater 16 are provided adjacent to each other. By heating the adsorption sheet 15 with the heater 16, the moisture adsorbed on the adsorption sheet 15 can be released.
吸着シート15および加熱器16の組み合わせは、金属製の取付部材18を用いて排気口14に設けられている。また、金属製の取付部材18は扉17に接した状態になっており、加熱器16により生じた熱が吸着シート15と金属製の取付部材18を介して扉17に伝わるように構成されている。扉17は乾燥室11の外側(図2Aでは右)の方が内側(図2Aでは左)よりも膨張率が低いバイメタルであり、加熱されると図2Bに示すように排気口14が開く構造となっている。上記説明したように乾燥室11内の気圧は乾燥空気供給器12から供給される乾燥空気によって陽圧になっているため、排気口14が開くと乾燥室11内から乾燥室11外に空気が排出される。なお、本実施形態では取付部材18が加熱器16に直接接触していない構成を採用しているが、取付部材18が加熱器16に直接接触した構成としてもよい。 The combination of the adsorption sheet 15 and the heater 16 is installed at the exhaust port 14 using a metal attachment member 18 . Further, the metal mounting member 18 is in contact with the door 17, and is configured so that the heat generated by the heater 16 is transmitted to the door 17 via the adsorption sheet 15 and the metal mounting member 18. There is. The door 17 is made of a bimetal whose expansion coefficient is lower on the outside (right in FIG. 2A) of the drying chamber 11 than on the inside (left in FIG. 2A), and has a structure in which the exhaust port 14 opens as shown in FIG. 2B when heated. It becomes. As explained above, the air pressure inside the drying chamber 11 is positive due to the dry air supplied from the dry air supply device 12, so when the exhaust port 14 is opened, air flows from inside the drying chamber 11 to outside the drying chamber 11. be discharged. Note that although this embodiment adopts a configuration in which the mounting member 18 does not directly contact the heater 16, a configuration in which the mounting member 18 directly contacts the heater 16 may be adopted.
以上説明したように、加熱器16を発熱させることにより、扉17を加熱して排気口14を開かせるとともに、吸着シート15を加熱して吸着した水分を放出させることができる。このように、本実施形態の乾燥機構10では、吸着シート15に吸着した水分を乾燥室11外に放出させて吸着シート15を回復させることができるため、吸着シート15を取り換えることなく運用することができる。 As explained above, by generating heat from the heater 16, it is possible to heat the door 17 and open the exhaust port 14, and also to heat the adsorption sheet 15 and release the adsorbed moisture. In this way, in the drying mechanism 10 of the present embodiment, the moisture adsorbed on the suction sheet 15 can be released to the outside of the drying chamber 11 and the suction sheet 15 can be recovered, so that the drying mechanism 10 can be operated without replacing the suction sheet 15. I can do it.
なお、吸着シート15が吸着した水分の放出に伴い排気口14から排出される空気の露点温度が上昇し、水分の放出が止まると、乾燥室11内の露点温度と排気口14から排出される空気の露点温度は同じになる。これらの露点温度の変化を、乾燥室11の内側と外側にそれぞれ設けた湿度センサ20,21を用いて観察することで、吸着シート15が回復したか否かを判断することができる。 Note that as the moisture adsorbed by the adsorption sheet 15 is released, the dew point temperature of the air discharged from the exhaust port 14 increases, and when the release of moisture stops, the dew point temperature in the drying chamber 11 and the air discharged from the exhaust port 14 increase. The dew point temperature of the air will be the same. By observing these changes in dew point temperature using the humidity sensors 20 and 21 provided inside and outside the drying chamber 11, it is possible to determine whether or not the adsorption sheet 15 has recovered.
なお、図1の構成では、吸着シート15が設けられた排気口14が乾燥室11の側壁に設けられているが、例えば天井に設けた構成としてもよく、位置が限定されるものではない。また、図1の構成では、吸着シート15が排気口14を覆った状態となっているが、このような構成に限らず排気口14の周囲に設けた構成としてもよい。なお、水分を放出した際に効率よく乾燥室11の外に排出させるためには吸着シート15を排気口14に近い位置に設けることが好ましい。 In the configuration of FIG. 1, the exhaust port 14 provided with the suction sheet 15 is provided on the side wall of the drying chamber 11, but the exhaust port 14 may be provided on the ceiling, for example, and the location is not limited. Further, in the configuration of FIG. 1, the suction sheet 15 covers the exhaust port 14, but the suction sheet 15 is not limited to this configuration, and may be provided around the exhaust port 14. Note that in order to efficiently discharge moisture out of the drying chamber 11 when moisture is released, it is preferable to provide the adsorption sheet 15 at a position close to the exhaust port 14.
また、本実施形態の乾燥機構10では、加熱器16によって吸着シート15と扉17の双方を加熱する構成について説明したが、例えば、吸着シート15と扉17のそれぞれに対して別個に加熱器を設けた構成としてもよい。なお、本実施形態のように吸着シート15と扉17の双方を同じ加熱器16で加熱する構成とした場合には、加熱器16を一つだけ制御すればよいため、吸着シート15の回復の際の制御を単純化することができる。また、吸着シート15と扉17のそれぞれを加熱する加熱器を別個に設けた構成とした場合には、吸着シート15から水分が放出されるよりも前に扉17が開くように(乾燥室11の内部に水分が放出されないように)、タイミングを調整することが容易になる。 Furthermore, in the drying mechanism 10 of the present embodiment, a configuration has been described in which both the suction sheet 15 and the door 17 are heated by the heater 16, but for example, a heater is separately provided for each of the suction sheet 15 and the door 17. It is also possible to have a configuration in which the following configuration is provided. Note that when the suction sheet 15 and the door 17 are both heated by the same heater 16 as in this embodiment, it is only necessary to control one heater 16, so that the recovery of the suction sheet 15 is reduced. control can be simplified. In addition, when a heater for heating each of the adsorption sheet 15 and the door 17 is provided separately, the door 17 is opened before the moisture is released from the adsorption sheet 15 (the drying chamber 11 ), making it easier to adjust the timing so that no moisture is released inside the container.
[流量調節機構について]
上記説明した乾燥機構10では、吸着シート15が吸着した水分を放出させている状態で、バイメタルの扉17を用いて吸着シート15が設けられた排気口14を開く構成について説明した。この構成は、吸着シート15が設けられた排気口14から排出される空気の流量を調節する構成であり、以下この構成を流量調節機構と称する。
[About the flow rate adjustment mechanism]
In the drying mechanism 10 described above, a configuration has been described in which the bimetallic door 17 is used to open the exhaust port 14 provided with the suction sheet 15 while the moisture adsorbed by the suction sheet 15 is released. This configuration is a configuration that adjusts the flow rate of air discharged from the exhaust port 14 provided with the suction sheet 15, and hereinafter this configuration will be referred to as a flow rate adjustment mechanism.
本実施形態の乾燥機構10では、上記説明した流量調節機構が設けられており、吸着シート15が吸着した水分を放出させる際に、排気口14を開けて乾燥室11内から水分を含んだ空気を排出させるため、この水分が乾燥室11内に放出されないようすることができる。なお、通常時はこの排気口14が閉じているため、吸着シート15によって乾燥室11内の空気を乾燥させることができる。 The drying mechanism 10 of this embodiment is provided with the above-described flow rate adjustment mechanism, and when releasing the moisture adsorbed by the adsorption sheet 15, the exhaust port 14 is opened to air the moisture-containing air from inside the drying chamber 11. Therefore, this moisture can be prevented from being released into the drying chamber 11. Note that since the exhaust port 14 is normally closed, the air in the drying chamber 11 can be dried by the adsorption sheet 15.
なお、流量調節機構については、図2で説明した構成に限られるものではなく、排気口14から乾燥室11外に排出される空気の流量を調節できるものであればよい。以下、このような構成の一例について、図3を用いて説明する。同図は、図2とは異なる流量調節機構を採用した一例を示す図である。 Note that the flow rate adjustment mechanism is not limited to the configuration described in FIG. 2, and may be any mechanism as long as it can adjust the flow rate of air discharged from the exhaust port 14 to the outside of the drying chamber 11. An example of such a configuration will be described below using FIG. 3. This figure is a diagram showing an example in which a flow rate adjustment mechanism different from that in FIG. 2 is adopted.
図3には、カバー111の一部において、乾燥室11の外側に端部が突出し、ノズル状に形成された排出口14が示されている。この排出口14は、カバー111に沿った方向(図3では下方向)に空気を排出する向きに形成されている。この排気口14には、図2に示す扉17が設けられておらず、また、排気口14が空気を排出する方向とは逆方向に、送風機19が設けられている。この送風機19は、排気口14から排出される空気の流れと同じ方向(図3では下方向)に空気を送るものである。なお、上記説明した、排気口14の形状、扉17の有無、送風機19の有無、が図2の構成とは異なり、それ以外の構成については図2の構成と同じである。 FIG. 3 shows, in a part of the cover 111, an outlet 14 whose end protrudes outside the drying chamber 11 and is formed in a nozzle shape. This discharge port 14 is formed to discharge air in a direction along the cover 111 (downward in FIG. 3). This exhaust port 14 is not provided with the door 17 shown in FIG. 2, and a blower 19 is provided in the opposite direction to the direction in which the exhaust port 14 discharges air. This blower 19 sends air in the same direction as the flow of air discharged from the exhaust port 14 (downward in FIG. 3). Note that the shape of the exhaust port 14, the presence or absence of the door 17, and the presence or absence of the blower 19, which were explained above, differ from the configuration in FIG. 2, but the other configurations are the same as the configuration in FIG.
図3の流量調節機構では、吸着シート15に水分を吸着させる際には送風機19を作動させない。この場合、乾燥室11内の空気が排気口14から排出される。なお、この構成では吸着シート15によって水分を奪われた空気も排出されてしまうが、この場合の排出量は乾燥室11の隙間のような他の排出経路との関係によって決まるため、排気口14の大きさを調整することで吸着シート15による乾燥効果が低下しないようにすることができる。 In the flow rate adjustment mechanism shown in FIG. 3, the blower 19 is not operated when the adsorption sheet 15 adsorbs moisture. In this case, the air in the drying chamber 11 is exhausted from the exhaust port 14. Note that in this configuration, the air that has been dehydrated by the adsorption sheet 15 is also exhausted, but the amount of exhaust in this case is determined by the relationship with other exhaust paths such as gaps in the drying chamber 11, so the exhaust port 14 By adjusting the size of the suction sheet 15, it is possible to prevent the drying effect of the suction sheet 15 from decreasing.
一方、吸着シート15が吸着した水分を放出させる際には送風機19を作動させる。この送風機19によって、排気口14から排出される空気の流れと同じ方向(図3では下方向)に空気が送られると、排気口14の出口付近の気圧が低下して乾燥室11の内外の気圧差が増加する。すなわち、送風機19を用いて排気口14から排出される空気の流量を増加させることができ、吸着シート15から放出された水分を乾燥室11外に排出しやすくすることができる。なお、送風機19を用いる構成に限らず、乾燥室11内の気圧が外の気圧よりも高くなるように気圧差を増加させる構成であればよく、例えば排気口14から乾燥室11外に空気を吸引する吸引ポンプを用いた構成であってもよい。 On the other hand, when releasing the moisture adsorbed by the adsorption sheet 15, the blower 19 is operated. When this blower 19 sends air in the same direction as the flow of air discharged from the exhaust port 14 (downward in FIG. 3), the air pressure near the exit of the exhaust port 14 decreases, causing the air pressure inside and outside of the drying chamber 11 to decrease. Pressure difference increases. That is, the flow rate of air discharged from the exhaust port 14 can be increased using the blower 19, and the moisture discharged from the adsorption sheet 15 can be easily discharged to the outside of the drying chamber 11. Note that the configuration is not limited to the configuration using the blower 19, but may be any configuration that increases the pressure difference so that the pressure inside the drying chamber 11 is higher than the outside pressure. A configuration using a suction pump for suction may also be used.
また、図1の構成では乾燥室11内に乾燥空気を送り込む構成を採用しているが、例えば、乾燥室11内の空気を排出口14から吸引ポンプを用いて吸引する構成を採用してもよい。また、空気の流量については図2の扉17や図3の構成に限らず、手動あるいは電動で開閉する扉やバルブを用いて制御する構成としてもよく、さらにはこれらを組み合わせた構成としてもよい。図4には、吸引ポンプとバルブを用いた構成の一例として、図1の排気口14の周辺の構成を異ならせた例が示されている。図4の例では、排気口14に図1に示す扉17が設けられておらず、排気口14からバルブ30を経由して吸引ポンプ31に接続された構成となっている。この構成では、吸着シート15から水分を放出する際にバルブ30を開放し、さらに吸引ポンプ31を稼働させることで吸着シート15から放出された水分を乾燥室11外に排出する。なお、この水分放出の制御にあたっては図1と同様に乾燥室11内の空気と排出された空気の露点温度の変化を湿度センサを用いて観察することで、吸着シート15が回復したか否かを判断することができる。 Further, although the configuration in FIG. 1 adopts a configuration in which dry air is sent into the drying chamber 11, for example, a configuration in which air in the drying chamber 11 is sucked from the exhaust port 14 using a suction pump may also be adopted. good. Furthermore, the air flow rate is not limited to the door 17 in FIG. 2 or the configuration shown in FIG. 3, but may be controlled using doors or valves that are opened and closed manually or electrically, or may be a combination of these. . FIG. 4 shows an example of a configuration using a suction pump and a valve in which the configuration around the exhaust port 14 of FIG. 1 is different. In the example shown in FIG. 4, the exhaust port 14 is not provided with the door 17 shown in FIG. 1, and the exhaust port 14 is connected to a suction pump 31 via a valve 30. In this configuration, when releasing moisture from the adsorption sheet 15, the valve 30 is opened, and the suction pump 31 is further operated to discharge the moisture released from the adsorption sheet 15 to the outside of the drying chamber 11. In addition, in controlling this moisture release, as in FIG. 1, by observing changes in the dew point temperature of the air inside the drying chamber 11 and the discharged air using a humidity sensor, it is possible to check whether the adsorption sheet 15 has recovered or not. can be judged.
また、上記説明した構成の他にも例えば、吸着シート15が設けられた排出口14以外の他の排気口が設けられている構成において、この他の排気口を開閉することで、吸着シート15が設けられた排出口14から乾燥室11外に排出される空気の流量を調節する構成としてもよい。 In addition to the configuration described above, for example, in a configuration in which an exhaust port other than the exhaust port 14 provided with the suction sheet 15 is provided, opening and closing of the other exhaust port may cause the suction sheet 15 to A configuration may be adopted in which the flow rate of air discharged outside the drying chamber 11 from the discharge port 14 provided with the drying chamber 11 is adjusted.
以上説明したように、流量調節機構は、排気口14から乾燥室11外に排出される空気の流量を調節できるものであればよい。この流量調節機構により、水分の吸着の際には、吸着シート15が設けられた排気口14から乾燥室11外に空気を排出させない、あるいは乾燥室11外への空気の排出量を抑えることで、乾燥室11内を乾燥させることができる。また、水分の放出の際には、吸着シート15が設けられた排気口14から乾燥室11外に空気を排出させる、あるいは乾燥室11外への空気の流量を増加させることで、乾燥室11内の露点温度を上昇させずに吸着シート15が吸着した水分を放出させることができる。 As explained above, the flow rate adjustment mechanism may be any mechanism as long as it can adjust the flow rate of air discharged from the exhaust port 14 to the outside of the drying chamber 11. With this flow rate adjustment mechanism, when moisture is adsorbed, air is not discharged outside the drying chamber 11 from the exhaust port 14 provided with the adsorption sheet 15, or the amount of air discharged outside the drying chamber 11 is suppressed. , the inside of the drying chamber 11 can be dried. In addition, when releasing moisture, air can be discharged from the drying chamber 11 from the exhaust port 14 provided with the adsorption sheet 15, or by increasing the flow rate of air to the outside of the drying chamber 11. The moisture adsorbed by the adsorption sheet 15 can be released without increasing the dew point temperature inside.
[吸着剤およびこれを担持させる支持部材について]
吸着シート15に担持されている吸着剤の素材や形態については特に限定されるものではなく、種々の材料を採用することができる(例えば、活性炭、活性白土、珪藻土、活性アルミナ、シリカゲル、ゼオライト、低結晶性粘土と非晶質アルミニウムケイ酸塩からなる複合体等)。この中でも、低結晶性粘土と非非晶質アルミニウムケイ酸塩からなる複合体は、吸湿率に優れ、かつ比較的低温で脱湿が可能である点において好ましい。また、織物、紙、不織布といった繊維に対して担持させて用いてもよい。この場合、より広い表面積に吸着剤を担持させてより多くの水分を吸着させることができ、吸着シート15の効果を高めることができる。また、吸着シート15の透気性を向上させ、水分の吸着及び放出をしやすくすることができる。この複合体を含め、吸着シート15および吸着剤の構成については国際公開公報WO2009/084632や、国際公開公報WO2018/131591に記載された吸着層の素材や構成を適宜使用することができる。
[About the adsorbent and the support member that supports it]
The material and form of the adsorbent supported on the adsorption sheet 15 are not particularly limited, and various materials can be used (for example, activated carbon, activated clay, diatomaceous earth, activated alumina, silica gel, zeolite, composites consisting of low-crystalline clay and amorphous aluminum silicate). Among these, a composite consisting of a low-crystalline clay and an amorphous aluminum silicate is preferred because it has an excellent moisture absorption rate and can be dehumidified at a relatively low temperature. Further, it may be used by being supported on fibers such as textiles, paper, and nonwoven fabrics. In this case, the adsorbent can be supported on a wider surface area and more water can be adsorbed, and the effect of the adsorbent sheet 15 can be enhanced. Furthermore, the air permeability of the adsorption sheet 15 can be improved, making it easier to adsorb and release moisture. Regarding the configuration of the adsorption sheet 15 and the adsorbent including this composite, the materials and configurations of the adsorption layer described in International Publication WO2009/084632 and International Publication WO2018/131591 can be used as appropriate.
また、上記支持部材は、土台となる基礎部材に繊維を付着させたものであってもよい。特に図5の基礎部材40に示すように、基礎部材が網状である場合には、支持部材の透気性が高まるため、水分を吸着および放出させる効果を高めることができる。また、例えばセラミックや、カーボンナノファイバーを有する基礎部材に対してセルロースナノファイバーを付着させた支持部材、のように、吸着剤を主として担持する繊維よりも熱伝導率が高い素材を基礎部材に用いることで、吸着剤への熱伝導の効率が高まり、水分を放出する効果を高めることができる。 Further, the support member may be made by attaching fibers to a base member serving as a base. Particularly, as shown in the base member 40 of FIG. 5, when the base member has a net shape, the air permeability of the support member increases, so that the effect of adsorbing and releasing moisture can be enhanced. In addition, the base member may be made of a material that has higher thermal conductivity than the fibers that mainly carry the adsorbent, such as ceramic or a support member that has cellulose nanofibers attached to a base member that has carbon nanofibers. This increases the efficiency of heat conduction to the adsorbent and enhances the effect of releasing moisture.
[加熱器について]
加熱器16の構成については、吸着シート15の水分を放出させるために加熱するものであればよい。よって、加熱器の構成や加熱方法、またその設置位置について限定されるものではなく、例えば、本実施形態とは異なり吸着シート15と加熱器16は離れて設けられたものであってもよい。また例えば、金属繊維のような導線性繊維を設けた構成とし、この導電性繊維の部分に電気を流して自己発熱させる構成としてもよい。この構成では、加熱器16の透気性を向上させ、吸着シート15に効率よく熱を伝えて水分を放出しやすくすることができる。この場合の導電性繊維としては、例えば、ステンレス、アルミニウム、真ちゅう、銅、鉄、白金、金、スズ、クロム、鉛、チタン、ニッケル、マンガン、ニクロム等の金属を一種あるいは複数種類組み合わせたもの、有機繊維に金属をコートした金属被覆繊維、炭素繊維等がある。なお、適度な電気抵抗と、酸化しにくいこと、および加工適正等から、ステンレスを用いることが好ましい。なお、導電性繊維に電気を流す構成を採用する場合、導電性繊維の設け方によっては電流方向に対する幅が広くなることで発熱にムラが生じる可能性がある。さらにこの発熱ムラによって吸着シート15の水分の放出にもムラが生じると、吸着シート15を効率よく使用することができなくなってしまう。このため、導電性繊維による発熱領域を蛇行した形状にしてもよい。図6には、導電性繊維による発熱領域Hを蛇行した形状とした例が示されている。この構成では、発熱領域が広くなっても電流方向に対して幅を広げずにすむため、発熱ムラの発生を抑えることができる。また、発熱領域の幅を調整することにより、発熱量をコントロールすることもできる。
[About the heater]
The heater 16 may have any configuration as long as it heats the adsorption sheet 15 to release moisture. Therefore, there are no limitations on the configuration, heating method, or installation position of the heater, and for example, unlike this embodiment, the adsorption sheet 15 and the heater 16 may be provided separately. Alternatively, for example, a structure may be adopted in which conductive fibers such as metal fibers are provided, and electricity is passed through the conductive fibers to cause self-heating. With this configuration, the air permeability of the heater 16 can be improved, heat can be efficiently transmitted to the adsorption sheet 15, and moisture can be easily released. In this case, the conductive fibers include, for example, one or a combination of metals such as stainless steel, aluminum, brass, copper, iron, platinum, gold, tin, chromium, lead, titanium, nickel, manganese, and nichrome; There are metal-coated fibers, which are organic fibers coated with metal, carbon fibers, etc. Note that it is preferable to use stainless steel because of its appropriate electrical resistance, resistance to oxidation, and suitability for processing. Note that when adopting a configuration in which electricity is passed through conductive fibers, depending on how the conductive fibers are provided, the width in the current direction may become wider, which may cause uneven heat generation. Furthermore, if uneven heat generation causes uneven release of moisture from the adsorption sheet 15, the adsorption sheet 15 cannot be used efficiently. For this reason, the heat generating region formed by the conductive fibers may have a meandering shape. FIG. 6 shows an example in which the heat generating region H formed by conductive fibers has a meandering shape. With this configuration, even if the heat generation region becomes wide, it does not need to widen in width in the current direction, so it is possible to suppress the occurrence of heat generation unevenness. Furthermore, the amount of heat generated can be controlled by adjusting the width of the heat generating area.
その他、加熱器16の構成については国際公開公報WO2018/131591に記載された自己発熱層の構成を適宜使用することができる。また、同公報に記載の吸着層と自己発熱層の関係(例えば、接着層の有無等)については、本件の吸着シート15と加熱器16の構成に適用することができる。 In addition, regarding the configuration of the heater 16, the configuration of the self-heating layer described in International Publication WO2018/131591 can be used as appropriate. Further, the relationship between the adsorption layer and the self-heating layer (for example, the presence or absence of an adhesive layer, etc.) described in the same publication can be applied to the structure of the adsorption sheet 15 and heater 16 of the present invention.
[放出動作のタイミングについて]
吸着シート15が吸着した水分を放出させる際、この水分をそのまま乾燥室11内に放出してしまうと、乾燥室11内の露点温度が上昇し、処理に適さない状況になってしまう。このため、乾燥室11内での処理が行われていない間に吸着シート15から水分を放出させるようにしてもよい。また、吸着シート15からの水分の放出については、乾燥室11において処理が行われていない間だけでなく、処理が行われている場合にも行うことができる。以下、この動作についての流れを図7を用いて説明する。図7は、水分の吸着および放出の流れを示すフローチャートである。
[About the timing of release operation]
When releasing the moisture adsorbed by the adsorption sheet 15, if this moisture is directly released into the drying chamber 11, the dew point temperature within the drying chamber 11 will rise, resulting in a situation unsuitable for treatment. For this reason, moisture may be released from the adsorption sheet 15 while no processing is being performed in the drying chamber 11. Moreover, the release of moisture from the adsorption sheet 15 can be performed not only while no treatment is being performed in the drying chamber 11, but also when the treatment is being performed. The flow of this operation will be explained below using FIG. 7. FIG. 7 is a flowchart showing the flow of moisture adsorption and release.
まず、ステップS01では、乾燥室11の露点温度が処理を行う際の露点温度の上限値である所定の露点温度以下となっているか(処理を行うことが可能な露点温度となっているか)否かが判定される。この条件を満たす場合にはステップS02に進み、そうでない場合にはステップS03に進む。 First, in step S01, it is determined whether the dew point temperature of the drying chamber 11 is below a predetermined dew point temperature, which is the upper limit of the dew point temperature when performing the process (is the dew point temperature at which the process can be performed)? It is determined whether If this condition is met, the process proceeds to step S02; otherwise, the process proceeds to step S03.
ステップS02では、加熱器16を作動させ、吸着シート15を加熱するとともに、流量調節機構により排気口14から排出される空気の流量を増加させる(例えば、図2では扉17の開放、図3では送風機19の作動、図4ではバルブ30の開放および吸引ポンプ31の作動)。 In step S02, the heater 16 is activated to heat the adsorption sheet 15, and the flow rate adjustment mechanism increases the flow rate of air discharged from the exhaust port 14 (for example, the door 17 is opened in FIG. 2, the door 17 is opened in FIG. operation of the blower 19, in FIG. 4 opening of the valve 30 and operation of the suction pump 31).
ステップS03では、加熱器16を作動させないことで、吸着シート15が水分を吸着する状態にするとともに、流量調節機構により排気口14から排出される空気の流量を低下させる(例えば、図2では扉17の閉鎖、図3では送風機19の停止、図4ではバルブ30の閉鎖および吸引ポンプ31の停止)。 In step S03, by not operating the heater 16, the adsorption sheet 15 is placed in a state where it adsorbs moisture, and the flow rate adjustment mechanism reduces the flow rate of air discharged from the exhaust port 14 (for example, in FIG. 17, in FIG. 3 the blower 19 is stopped, in FIG. 4 the valve 30 is closed and the suction pump 31 is stopped).
以上の流れによれば、乾燥室11で処理が行われている場合であっても、吸着シート15から水分を放出させることができるため、処理の効率を向上させることができる。 According to the above flow, even if the process is performed in the drying chamber 11, moisture can be released from the adsorption sheet 15, so that the efficiency of the process can be improved.
[乾燥機構および乾燥室の適用範囲]
上記の説明では、乾燥機構10を半導体ウエハを検査するプローバ1に適用した例を説明した。乾燥室を必要とする装置や設備としては上記説明した用途以外にも、電子部品や電池、薬品の製造工程、環境試験、精密機器の運搬等の様々な用途に用いられるものがある。それぞれの用途において要求される露点温度は異なる場合があるが、こうした様々な処理を行うにあたっては、その処理内容や露点温度に限らず上記の構成を適用することができる。
[Scope of application of drying mechanism and drying room]
In the above description, an example has been described in which the drying mechanism 10 is applied to the prober 1 that inspects a semiconductor wafer. In addition to the applications described above, there are devices and facilities that require a drying room that are used in various applications such as manufacturing processes for electronic components, batteries, and chemicals, environmental testing, and transportation of precision instruments. Although the dew point temperature required for each application may be different, when performing these various treatments, the above configuration can be applied regardless of the processing content or dew point temperature.
さらに、乾燥室内で処理を行う場合に限らず、例えば、装置等の運搬および保管の間に乾燥室を用いる構成としてもよい。この場合、乾燥室内の装置に対して水分が付着しないようにしたり、装置に付着した水分を除去したりすることができる。また、例えば水分の付着を避ける目的で窒素パージを行う場合等は空気の入れ換えが必要となるが、上記説明した乾燥室を用いることでこうした空気の入れ換え作業が不要となる。なお、精密機器の運搬や保管の際には、乾燥室への出し入れが調湿された空間で行われる場合があり、こうした状況下では乾燥室内に吸着剤と加熱器が最低限設けられていればよい。この構成では、吸着剤の水分の放出を乾燥室が使用されていないときに行うようにすればよい。 Furthermore, the drying chamber is not limited to the case where the processing is performed in the drying chamber; for example, the drying chamber may be used during transportation and storage of the apparatus and the like. In this case, it is possible to prevent moisture from adhering to the equipment in the drying chamber, and to remove moisture adhering to the equipment. In addition, for example, when performing nitrogen purge for the purpose of avoiding moisture adhesion, air exchange is required, but by using the above-described drying chamber, such air exchange becomes unnecessary. In addition, when transporting or storing precision equipment, there are cases where loading and unloading into and out of the drying room is done in a humidity-controlled space, and under these circumstances, it is necessary to have at least an adsorbent and a heater in the drying room. Bye. In this configuration, the moisture in the adsorbent may be released when the drying chamber is not in use.
1 プローバ
10 乾燥機構
11 乾燥室
110 ベース
111 カバー
12 乾燥空気供給器
13 ダクト
14 排気口
15 吸着剤
16 加熱器
17 扉
18 取付部材
19 送風機
20,21 湿度センサ
30 バルブ
31 吸引ポンプ
40 基礎部材
1 Prober 10 Drying mechanism 11 Drying chamber 110 Base 111 Cover 12 Dry air supply device 13 Duct 14 Exhaust port 15 Adsorbent 16 Heater 17 Door 18 Mounting member 19 Air blower 20, 21 Humidity sensor 30 Valve 31 Suction pump 40 Foundation member
Claims (7)
前記乾燥室内に乾燥空気を供給する乾燥空気供給器と、
前記乾燥室内の空気を前記乾燥室外へ放出する排気口と、
前記排気口から放出される空気の流量を調節する流量調節機構と、
を備え、
前記吸着剤は、前記排気口に設けられたものである、
ことを特徴とする乾燥機構。 A drying chamber is equipped with an adsorbent that adsorbs moisture in the air and a first heater that heats the adsorbent,
a dry air supply device that supplies dry air into the drying chamber;
an exhaust port for discharging air inside the drying chamber to the outside of the drying chamber;
a flow rate adjustment mechanism that adjusts the flow rate of air released from the exhaust port;
Equipped with
The adsorbent is provided at the exhaust port,
A drying mechanism characterized by:
前記第一の加熱器は、電気を流すと発熱する導電性繊維を有するものであり、
前記第一の加熱器は、前記導電性繊維による発熱領域が平面において蛇行している、
ことを特徴とする乾燥機構。 The drying mechanism according to claim 1,
The first heater has conductive fibers that generate heat when electricity is passed through them,
The first heater has a heating area formed by the conductive fibers meandering in a plane.
A drying mechanism characterized by:
前記乾燥室内には半導体検査装置を配置するものである、 A semiconductor inspection device is placed in the drying chamber,
ことを特徴とする乾燥機構。 A drying mechanism characterized by:
前記流量調節機構は、 The flow rate adjustment mechanism is
前記排気口に設けられ、温度によって開閉度合いが変化するバイメタルの扉と、 a bimetallic door provided at the exhaust port and whose opening/closing degree changes depending on the temperature;
前記扉を加熱する第二の加熱器と、を有するものであり、 a second heater that heats the door;
前記第二の加熱器を用いて前記扉の温度を変化させることで、前記排気口から排出される空気の流量を調節するものである、 By changing the temperature of the door using the second heater, the flow rate of air discharged from the exhaust port is adjusted.
ことを特徴とする乾燥機構。 A drying mechanism characterized by:
前記第一の加熱器は、前記第二の加熱器である、 the first heater is the second heater,
ことを特徴とする乾燥機構。 A drying mechanism characterized by:
前記排気口は、前記乾燥室の外側に端部が突出した形状のものであり、 The exhaust port has a shape with an end protruding outside the drying chamber,
前記流量調節機構は、前記端部に対して空気を送る送風機であり、 The flow rate adjustment mechanism is a blower that sends air to the end,
前記送風機からの送風量を変化させることで前記端部の気圧を変化させ、前記排気口から排出される空気の流量を調節するものである、 By changing the amount of air blown from the blower, the air pressure at the end is changed, and the flow rate of air discharged from the exhaust port is adjusted.
ことを特徴とする乾燥機構。 A drying mechanism characterized by:
前記乾燥室内の露点温度が、対象物の処理を行うにあたって定められた露点温度を超えている場合には、前記第一の加熱器によって前記吸着剤を加熱せずに、前記流量調節機構によって前記排気口から排出される空気の流量を低下させ、 If the dew point temperature in the drying chamber exceeds the dew point temperature determined for processing the object, the adsorbent is not heated by the first heater, and the flow rate adjustment mechanism Reduces the flow rate of air discharged from the exhaust port,
前記乾燥室内の露点温度が、前記対象物の処理を行うにあたって定められた露点温度を下回っている場合には、前記第一の加熱器によって前記吸着剤を加熱するとともに、前記流量調節機構によって前記排気口から排出される空気の流量を増加させる、 When the dew point temperature in the drying chamber is lower than the dew point temperature determined for processing the object, the first heater heats the adsorbent, and the flow rate adjustment mechanism heats the adsorbent. Increase the flow rate of air discharged from the exhaust port,
ことを特徴とする乾燥機構の使用方法。 A method of using a drying mechanism characterized by:
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