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発明の名称 乾燥装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−97147
公開日 平成6年(1994)4月8日
出願番号 特願平4−243188
出願日 平成4年(1992)9月11日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】筒井 大和
発明者 松崎 融 / 中林 伸一
要約 目的
乾燥工程において、被乾燥部材への異物の付着を低減させる。また、同時に大量の被乾燥部材を乾燥できるようにし、そして、より短時間に乾燥できるようにする。さらに、被乾燥部材の洗浄及び乾燥の各工程を一貫化させる。

構成
空気1を清浄化するフィルタ2と、清浄化された空気1を加温するヒータ6とを設け、この清浄、加温された空気1の対流によってウエハ(被乾燥部材)3を乾燥させる。一方、ウエハ(被乾燥部材)3はカートリッジ(収納手段)5に収納され、洗浄装置と連続された搬送手段4によって搬送される。
特許請求の範囲
【請求項1】 空気を清浄化するフィルタを設けてなり、前記フィルタにより清浄化された前記空気の対流によって被乾燥部材が乾燥されることを特徴とする乾燥装置。
【請求項2】 前記フィルタは、帯電作用により空気を清浄化するフィルタと、化学的作用により空気を清浄化するフィルタとからなることを特徴とする請求項1記載の乾燥装置。
【請求項3】 前記空気を加温するヒータを設けてなり、前記ヒータにより加温された前記空気の対流によって前記被乾燥部材が乾燥されることを特徴とする請求項1または2記載の乾燥装置。
【請求項4】 前記フィルタと前記被乾燥部材との間に静電気除去装置を設け、前記静電気除去装置を通過した前記空気によって前記被乾燥部材が乾燥されることを特徴とする請求項1、2または3記載の乾燥装置。
【請求項5】 前記フィルタと前記被乾燥部材との間にマイクロ波発生装置を設けてなることを特徴とする請求項1、2または4記載の乾燥装置。
【請求項6】 前記被乾燥部材が収納手段に収納されて、洗浄装置と連続された搬送手段によって搬送されながら乾燥されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の乾燥装置。
【請求項7】 前記搬送手段に多数の間隙が設けられていることを特徴とする請求項6記載の乾燥装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、乾燥装置に関し、特に半導体製造装置における半導体ウエハ(以下、単にウエハという)の乾燥装置に適用して有効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】たとえば、ウエハ洗浄後の乾燥装置としては、回転乾燥装置と蒸気乾燥装置とが広く知られている。
【0003】ここで、回転乾燥装置とは、カセットに収納されたウエハを高速で回転させ、ウエハ上の水分を遠心力で飛ばし去ることによってウエハを乾燥させる装置である。
【0004】また、蒸気乾燥装置とは、沸点以上の温度に加熱された溶剤を装置下部に設け、この溶剤の蒸気が上昇して、上方に吊り下げられているウエハに残留している水分を溶解させることによってウエハを乾燥させる装置である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、回転乾燥装置により乾燥されたウエハには、飛び去った水滴が装置周囲の壁で反射して再付着していたり、装置内外圧の差から外部の空気を巻き込んで空気中の異物が付着する場合が多い。
【0006】また、蒸気乾燥装置により乾燥されたウエハには、溶剤中の異物が付着したり、乾燥処理がされる部屋のクリーン度が低い場合には空気中の異物が付着したりして、いずれの装置によっても、ウエハに付着した異物が問題となることが多かった。
【0007】ウエハに付着したイオンや異物は、デバイス特性のみならずプロセス歩留りをも悪化させるものであるから、この付着した異物の低減は急務である。のみならず、ウエハの異物を低減させないと、今後のデバイスプロセスの微細化自体が困難になる。
【0008】また、同時に大量にウエハを乾燥させることができ、かつ、短時間でウエハを乾燥させることができれば、ウエハの乾燥プロセスを効率化させることができる。
【0009】さらに、現在、ウエハの洗浄と乾燥とは別工程となっているが、これを一貫化させることができれば、生産効率を大幅に向上させることができる。
【0010】そこで、本発明の目的は、ウエハ等の被乾燥部材の洗浄後の乾燥プロセスにおいて、被乾燥部材への異物の付着をより低減させることのできる乾燥装置に関する技術を提供することにある。
【0011】本発明の他の目的は、同時に大量の被乾燥部材を乾燥させることのできる乾燥装置に関する技術を提供することにある。
【0012】また、本発明の他の目的は、より短時間に被乾燥部材を乾燥させることのできる乾燥装置に関する技術を提供することにある。
【0013】さらに、本発明の他の目的は、被乾燥部材の洗浄及び乾燥の各工程を一貫化させることのできる乾燥装置に関する技術を提供することにある。
【0014】本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【0015】
【課題を解決するための手段】本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を説明すれば、次の通りである。
【0016】すなわち、請求項1記載の発明は、空気を清浄化するフィルタが設けられ、そのフィルタにより清浄化された空気の対流によって被乾燥部材が乾燥される乾燥装置である。
【0017】請求項2記載の発明は、前記のフィルタが帯電作用により空気を清浄化するフィルタと、化学的作用により空気を清浄化するフィルタとからなる乾燥装置である。
【0018】請求項3記載の発明は、この乾燥装置に空気を加温するヒータが設けられ、フィルタによって清浄化され、このヒータにより加温された空気の対流によって被乾燥部材が乾燥される乾燥装置である。
【0019】請求項4記載の発明は、フィルタと被乾燥部材との間に静電気除去装置が設けられ、この静電気除去装置を通過した空気によって被乾燥部材が乾燥される乾燥装置である。
【0020】請求項5記載の発明は、請求項3記載の乾燥装置に用いられたヒータに代えて、マイクロ波発生装置が設けられた乾燥装置である。
【0021】請求項6記載の発明は、被乾燥部材が収納手段に収納され、洗浄装置と連続された搬送手段によって搬送されながら乾燥される乾燥装置である。
【0022】そして、請求項7記載の発明は、その搬送手段に多数の間隙が設けられている乾燥装置である。
【0023】
【作用】請求項1記載の発明によれば、清浄化された空気の対流によって被乾燥部材が乾燥されるので、乾燥後の被乾燥部材への異物付着数の減少を図ることができる。
【0024】請求項2記載の発明によれば、化学的作用により空気を清浄化するフィルタの作用により、被乾燥部材へのイオン付着量の減少を図ることができる。
【0025】請求項3記載の発明によれば、ヒータにより加温された空気の対流によって被乾燥部材が乾燥されるので、乾燥時間の短縮を図ることができる。
【0026】請求項4記載の発明によれば、フィルタを通過するときに異物に帯電した静電気が、この静電気除去装置を通過することによって取り除かれるので、帯電作用による極微小の異物の付着数を減少させることができる。
【0027】請求項5記載の発明によれば、マイクロ波発生装置により被乾燥部材が乾燥されるので、ヒータにより加温して乾燥する場合より、さらに乾燥時間の短縮を図ることができる。
【0028】請求項6記載の発明によれば、被乾燥部材が収納手段に収納され、洗浄装置と連続された搬送手段によって搬送されながら乾燥されるので、同時に多量の被乾燥部材を乾燥させることができ、また、被乾燥部材の洗浄及び乾燥の各工程を一貫化させることができる。
【0029】そして、請求項7記載の発明によれば、搬送手段に多数の間隙が設けられているので、たとえば搬送手段の両側に空気の排出空間を確保できない場合には、この間隙を排出空間とすることができる。
【0030】
【実施例1】図1は、本発明の一実施例である乾燥装置を示す要部説明図、表1は、その乾燥装置と従来の回転乾燥装置とによる乾燥後のウエハへの異物付着数を示す比較表である。
【0031】まず、図1により、本実施例における乾燥装置の構成について説明する。
【0032】装置の上部には空気1を清浄化させるためのフィルタ2が設けられ、また、装置の下部にはウエハ(被乾燥部材)3を横方向に搬送する搬送手段4が設けられている。そして、この搬送手段4により、ウエハ(被乾燥部材)3は、カートリッジ(収納手段)5に収納されて搬送されるようになっている。
【0033】ここで、搬送手段4には多数の間隙4aが設けられており、空気1の対流は、この間隙4aを通って装置の外部へ排出されるようになっている。
【0034】なお、この搬送手段4によって、洗浄装置(図示せず)とこの乾燥装置とが連続されている。すなわち、カートリッジ(収納手段)5に収納された複数のウエハ(被乾燥部材)3は、この搬送手段4によって搬送されながら、まず洗浄され、そして乾燥されるようになっている。
【0035】次に、本実施例における乾燥装置の作用について説明する。
【0036】カートリッジ(収納手段)5に収納された複数のウエハ(被乾燥部材)3は、洗浄終了後、搬送手段4によって洗浄装置(図示せず)からこの乾燥装置に搬送され、乾燥装置の中を横方向に搬送されてゆく。
【0037】ここで、ウエハ(被乾燥部材)3はカートリッジ(収納手段)5に収納された状態で、フィルタ2によって清浄化された空気1の対流にあてられて乾燥される。
【0038】一方、ウエハ(被乾燥部材)3を乾燥させた空気1は、前記のように、搬送手段4に設けられた間隙4aを通って外部に排出される。
【0039】ここで、本発明の発明者が実験した本実施例の乾燥装置による乾燥後のウエハ(被乾燥部材)3への付着異物数を、従来の回転乾燥装置におけるそれと比較すれば、表1の通りである。
【0040】
【表1】

【0041】この実験におけるウエハ(被乾燥部材)3の直径は3インチで、異物はともに0.3μm以上のものを対象としている。また、本実施例の乾燥装置のクリーン度は、0.2μmの異物でクラス10、空気1の温度は40℃である。
【0042】この実験結果から明らかなように、本実施例の乾燥装置によれば、ウエハ(被乾燥部材)3への付着異物数の平均値は1.0個であり、従来の回転乾燥装置による場合の2.5個より60%低減された。
【0043】また、ウエハ(被乾燥部材)3への付着異物数の最大値も、本実施例の乾燥装置では4.0個であり、やはり従来の回転乾燥装置での10.0個よりも60%低減された。
【0044】
【実施例2】図2は、本発明の他の実施例である乾燥装置を示す要部説明図、表2は、その乾燥装置と従来の回転乾燥装置とによる乾燥後のウエハへのイオン付着量を示す比較表である。
【0045】本実施例の乾燥装置は、前記実施例1の乾燥装置のフィルタ2が、帯電作用により空気を清浄化するフィルタ(以下、単に静電気フィルタという)2aと、化学的作用により空気を清浄化するフィルタ(以下、単にケミカルフィルタという)2bよりなる。
【0046】本実施例においても、カートリッジ(収納手段)5に収納された複数のウエハ(被乾燥部材)3は、乾燥装置の中を横方向に搬送されながら、清浄化された空気1の対流によって乾燥される。
【0047】ここで、本発明の発明者が実験した本実施例における乾燥装置の、ケミカルフィルタ2bの作用による乾燥後のウエハ(被乾燥部材)3へのイオン付着量を、従来の回転乾燥装置におけるそれと比較すれば、表2の通りである。
【0048】
【表2】

【0049】前記実施例1における実験と同様に、この実験においてもウエハ(被乾燥部材)3の直径は3インチで、本実施例の乾燥装置のクリーン度は、0.2μmの異物でクラス10、空気1の温度は40℃である。
【0050】この実験結果から明らかなように、本実施例の乾燥装置によれば、ウエハ(被乾燥部材)3へのイオン付着量は、マイナスイオンについてはCl- イオンおよびSO42- イオンはともに0.0ngであり、従来の回転乾燥装置による場合はそれぞれ20.0ng、5.0ngであることから、これらのマイナスイオンを完全に排除することができた。
【0051】なお、プラスイオンの付着量については、Fe3+イオンおよびCu+ イオンは、本実施例の乾燥装置と従来の回転乾燥装置とは同数値であり、差異は認められなかった。
【0052】
【実施例3】図3は、本発明の他の実施例である乾燥装置を示す要部説明図である。
【0053】本実施例の乾燥装置は、前記実施例1の乾燥装置のフィルタ2の下方にヒータ6を設けたものよりなる。
【0054】すなわち、装置の上部に設けられた空気1を清浄化させるためのフィルタ2の下方にヒータ6が位置しており、フィルタ2に通され清浄化された空気1は、このヒータ6を通過することで加温されるようになっている。
【0055】本実施例においては、カートリッジ(収納手段)5に収納された複数のウエハ(被乾燥部材)3は、乾燥装置の中を横方向に搬送されながら、フィルタ2によって清浄化され、そしてヒータ6によって加温された空気1の対流によって乾燥される。
【0056】すなわち、ウエハ(被乾燥部材)3は、所定の温度に加温された空気1の対流によって乾燥されるので、常温の空気1の対流の場合よりも早く乾燥されることとなり、乾燥時間の短縮を図ることができる。
【0057】
【実施例4】図4は、本発明の他の実施例を示す乾燥装置の要部説明図である。
【0058】本実施例の乾燥装置は、前記実施例1の乾燥装置のフィルタ2の下方に静電気除去装置7を加えたものよりなる。
【0059】本実施例においても、やはり、カートリッジ(収納手段)5に収納された複数のウエハ(被乾燥部材)3は、乾燥装置の中を横方向に搬送されながら、清浄化された空気1の対流によって乾燥される。
【0060】ここで、本実施例の乾燥装置においては、静電気除去装置7が用いられているので、フィルタ2を通過した極微小の異物に帯電した静電気は、この静電気除去装置7により除去される。したがって、これら極微小の異物が静電気の作用によってウエハ(被乾燥部材)3へ付着することが防止される。
【0061】
【実施例5】図5は、本発明のさらに他の実施例を示す乾燥装置の要部説明図である。
【0062】本実施例の乾燥装置は、前記実施例3の乾燥装置のヒータ6の代わりに、マイクロ波発生装置8を用いたものよりなる。
【0063】すなわち、本実施例の乾燥装置においては、フィルタ2とウエハ(被乾燥部材)3との間にマイクロ波発生装置8が介設されているので、洗浄後のウエハ(被乾燥部材)3の乾燥時間を、前記実施例3の乾燥装置よりもさらに短縮することができる。
【0064】以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【0065】たとえば、前記実施例においては、ウエハ(被乾燥部材)がカートリッジ(収納手段)に収納され、また、間隙の設けられた搬送手段によって横方向に搬送されながら乾燥される場合について説明したが、ウエハ(被乾燥部材)はカートリッジ(収納手段)に収納せずに、そのままで乾燥させることも可能であり、また、たとえば空気が搬送手段の両側を通って外部に排出されるような場合には、搬送手段自体に間隙を設けなくてもよい。さらに、搬送手段を用いることなく、ウエハ(被乾燥部材)を乾燥装置内に入れて、乾燥後にこれを取り出す方法によることもできる。
【0066】また、前記実施例で用いられたケミカルフィルタ、ヒータまたはマイクロ波発生装置、および静電気除去装置は、それぞれ任意の組合せで用いることもでき、前記実施例3にいうヒータには、赤外線ヒータ等も含まれる。
【0067】さらに、前記実施例においては、いずれも被乾燥部材としてウエハを用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえば、石英やガラス、また他の各種の部品材料を被乾燥部材として用いることも可能である。
【0068】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである。
【0069】(1).すなわち、請求項1記載の発明によれば、清浄化された空気の対流によって被乾燥部材が乾燥され、乾燥後の被乾燥部材への異物付着数が減少される。その結果、たとえば、被乾燥部材がウエハの場合には、ウエハの歩留りの向上を図ることができ、LSI等のデバイス製品の品質が向上するのみならず、今後のデバイスプロセスの微細化にも対応できるウエハの製造が可能になる。
【0070】(2).請求項2記載の発明によれば、化学的作用により空気を清浄化するフィルタの作用により、被乾燥部材へのイオン付着量が減少される。したがって、同様に、被乾燥部材がウエハの場合にはウエハの歩留りの向上を図ることができ、LSI等のデバイス製品の品質が向上し、また、デバイスプロセスの微細化にも対応できるウエハの製造が可能になる。
【0071】(3).請求項3記載の発明によれば、ヒータにより加温された空気の対流によって被乾燥部材が乾燥されるので、乾燥時間の短縮による乾燥プロセスの効率化を図ることができる。
【0072】(4).請求項4記載の発明によれば、静電気の作用による極微小の異物付着数が減少されるので、被乾燥部材への異物付着数がより減少され、たとえば、被乾燥部材がウエハの場合には、請求項1または2記載の発明の乾燥装置より、さらにLSI等のデバイス製品の品質の向上を図ることができ、また、デバイスプロセスの微細化により適合したウエハの製造が可能になる。
【0073】(5).請求項5記載の発明によれば、マイクロ波発生装置により被乾燥部材が乾燥されるので、請求項3記載の発明の乾燥装置より、さらに乾燥時間の短縮による被乾燥部材の乾燥プロセスの効率化を図ることができる。
【0074】(6).請求項6記載の発明によれば、収納手段により同時に多量の被乾燥部材を乾燥させることができるので、同時多量乾燥による乾燥プロセスの効率化を図ることができる。
【0075】(7).さらに、請求項6記載の発明によれば、被乾燥部材の洗浄及び乾燥の各工程を一貫化させることができるので、生産効率を向上させることができる。
【0076】(8).そして、請求項7記載の発明によれば、搬送手段に多数の間隙が設けられているので、たとえば搬送手段の両側に空気の排出空間を確保できない場合には、この間隙を排出空間とすることができる。




 

 


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