(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に基板搬入・搬出口を有する乾燥処理室と、
上記乾燥処理室内に回転可能に配設される横軸型回転手段と、
上記横軸型回転手段に架設され、複数の基板を基板搬送手段との間で起立整列状態で受渡し可能に保持する基板保持手段と、
上記乾燥処理室の外部に配設され、上記基板保持手段が上記基板搬送手段との間で基板を受け渡す位置と、基板保持手段が上記横軸型回転手段に架設される位置との間で、基板保持手段を上下方向に移動させるための搬出入手段と、を具備し、
上記搬出入手段は、上記基板保持手段と係脱可能な係脱部を有しており、この係脱部は、上記乾燥処理室内に進入可能であり、かつ、係脱部は乾燥処理が行われている際に乾燥処理室の外部に退避可能に形成される、ことを特徴とする基板乾燥処理装置。
【請求項２】
上部に基板搬入・搬出口を有し、下部に排気手段に接続する排気口を有する乾燥処理室と、
上記乾燥処理室の搬入・搬出口を開閉する蓋体と、
上記乾燥処理室内に回転可能に配設される横軸型回転手段と、
上記横軸型回転手段に架設され、複数の基板を基板搬送手段との間で起立整列状態で受渡し可能に保持する基板保持手段と、
上記乾燥処理室の外部に配設され、上記基板保持手段が上記基板搬送手段との間で基板を受け渡す位置と、基板保持手段が上記横軸型回転手段に架設される位置との間で、基板保持手段を上下方向に移動させるための搬出入手段と、を具備し、
上記搬出入手段は、上記基板保持手段と係脱可能な係脱部を有しており、この係脱部は、上記乾燥処理室内に進入可能であり、かつ、係脱部は乾燥処理が行われている際に乾燥処理室の外部に退避可能に形成され、
上記蓋体の上部一側方に空気取入口を設けると共に、蓋体の内部に、上記空気取入口と乾燥処理室内を連通する通路を設け、この際、上記通路の上面が空気取入口の開口部から上記乾燥処理室の上部他側方に向かって下り勾配となるように形成し、上記蓋体における空気取入口側の角部を、上記乾燥処理室内に収容された基板保持手段に保持される基板の外周よりも、水平方向に対して外方側に位置してなる、ことを特徴とする基板乾燥処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の基板乾燥処理装置において、
上記基板保持手段と搬出入手段とが係合する際に当接する基板保持手段の係合部と搬出入手段の係脱部の面のうち少なくとも一方の面に、合成樹脂製の被覆層を形成してなる、ことを特徴とする基板乾燥処理装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の基板乾燥処理装置において、
上記基板保持手段と搬出入手段とを係脱機構を介して係脱可能に係合し、
上記基板保持手段及び搬出入手段に、上記係脱機構の可動部と近接する部位に開口する排気通路を形成すると共に、排気通路を排気手段に接続してなる、ことを特徴とする基板乾燥処理装置。
【請求項５】
請求項１又は２記載の基板乾燥処理装置において、
上記横軸型回転手段に、基板保持手段を係脱可能に固定する固定機構を設けたことを特徴とする基板乾燥処理装置。
【請求項６】
請求項１又は２記載の基板燥処理装置において、
上記横軸型回転手段に、この回転手段に架設された基板保持手段に保持される基板の上部を係脱可能に押える押え機構を設けたことを特徴とする基板乾燥処理装置。
【請求項７】
請求項２記載の基板乾燥処理装置において、
上記蓋体内に形成された通路の上部内側面に、耐食性及び撥水性を有する被覆膜を被着してなることを特徴とする基板乾燥処理装置。
【請求項８】
請求項２記載の基板乾燥処理装置において、
上記蓋体をスライド開閉する移動機構と、上記蓋体を乾燥処理室の搬入・搬出口に密接すべく搬入・搬出口側に引き寄せる引寄せ機構とを具備することを特徴とする基板乾燥処理装置。
【請求項９】
請求項２記載の基板乾燥処理装置において、
上記横軸型回転手段の上方に、この横軸型回転手段の全域に向かって洗浄液を噴射可能な洗浄液供給手段を設けたことを特徴とする基板乾燥処理装置。
【請求項１０】
請求項５記載の基板乾燥処理装置において、
上記固定機構は、横軸型回転手段に設けられ、この横軸型回転手段から基板保持手段に対して接離可能な係止部材と、上記基板保持手段に設けられ、上記係止部材と係合する受部材と、上記係止部材を上記受部材に対して係脱移動する係脱移動操作手段とを具備してなることを特徴とする基板乾燥処理装置。
【請求項１１】
請求項６記載の基板乾燥処理装置において、
上記押え機構は、横軸型回転手段に回転可能に枢着されるアームと、このアームの自由端部から水平状に突設されて基板の上部を押える押え部材と、上記アームに係脱可能に係合し、アームを回転する押え操作手段とを具備してなることを特徴とする基板乾燥処理装置。
【請求項１２】
基板搬送手段にて起立整列状態に保持される複数の基板を、基板搬送手段から搬出入手段の係脱部により支持される基板保持手段に受け渡す工程と、
上記搬出入手段により上記基板保持手段を下降させて、基板保持手段を乾燥処理室内に進入させる工程と、
上記基板保持手段を上記乾燥処理室内に配設される横軸型回転手段に架設する工程と、
上記基板保持手段と上記搬出入手段の係脱部との係合を解放する工程と、
上記搬出入手段の係脱部を上昇させ、搬出入手段の係脱部を上記乾燥処理室の外部に退避させる工程と、
上記乾燥処理室の搬入・搬出口を蓋体にて閉止する工程と、
上記横軸型回転手段を回転して上記基板の表面に付着する水分を除去する工程と、
を有することを特徴とする基板乾燥処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば半導体ウエハやＬＣＤ用ガラス基板等の乾燥処理装置及び乾燥処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体等の製造工程においては、半導体ウエハやＬＣＤ用ガラス等の被処理体（以下に基板という）を薬液やリンス液（洗浄液）等の処理液が貯留された処理槽に順次浸漬して洗浄を行う洗浄処理方法が広く採用されている。また、このような洗浄処理装置においては、洗浄後の基板の表面に付着する水分の除去及び乾燥を行う乾燥処理方法が広く採用され、そのための乾燥処理装置が装備されている。
【０００３】
一般に、この種の乾燥処理装置の１つとして、複数の基板を起立整列状態に保持して基板の中心軸と平行な回転中心の回転によって基板に付着した水分を除去するいわゆるスピンドライヤーが使用されている。
【０００４】
従来のこの種の乾燥処理装置として、例えば乾燥処理室内に配設される横軸型回転手段例えばロータに、複数の基板を起立整列状態に保持する基板搬送アームから直接受け渡した後、ロータを回転させて基板の表面に付着する水分を除去する構造のもの（実開平６−９１２９号公報、実開平６−１７２３０号公報参照）や、乾燥処理室内に配設される横軸型回転手段例えばロータに対して基板保持具を着脱自在に架設すると共に、この基板保持具を、ロータの下側に配設された昇降手段によって昇降可能に形成した構造のものが知られている（特開平５−２８３３９２号公報、特開平６−１１２１８６号公報及び特開平７−２２３７８号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者すなわち乾燥処理室内に配設されたロータに、直接基板搬送アームで搬送する構造のものは、乾燥処理室内に基板搬送アームが入り込む構造であるため、乾燥処理室の容積が必要以上に大きくなり、装置全体のスペースが大きくなるばかりか、乾燥処理室とロータとの隙間が広くなり、乾燥効率が低下するという問題があった。また、後者すなわち基板保持手段を昇降可能に形成する構造のものにおいては、乾燥処理室の構造が複雑となると共に、装置が大型となり、しかも基板の受渡し回数が増えるため、パーティクル付着要因が増加するという問題があった。
【０００６】
この発明は上記事情に鑑みなされたもので、乾燥処理室の容積を可及的に小さくして装置の小型化及び乾燥効率の向上を図れるようにすると共に、基板の受渡し回数を低減させてパーティクル付着要因の低減を図れるようにした基板乾燥処理装置及び基板乾燥処理方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の乾燥処理装置は、上部に基板搬入・搬出口を有する乾燥処理室と、  上記乾燥処理室内に回転可能に配設される横軸型回転手段と、  上記横軸型回転手段に架設され、複数の基板を基板搬送手段との間で起立整列状態で受渡し可能に保持する基板保持手段と、  上記乾燥処理室の外部に配設され、上記基板保持手段が上記基板搬送手段との間で基板を受け渡す位置と、基板保持手段が上記横軸型回転手段に架設される位置との間で、基板保持手段を上下方向に移動させるための搬出入手段と、を具備し、  上記搬出入手段は、上記基板保持手段と係脱可能な係脱部を有しており、この係脱部は、上記乾燥処理室内に進入可能であり、かつ、係脱部は乾燥処理が行われている際に乾燥処理室の外部に退避可能に形成される、ことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２記載の基板乾燥処理装置は、上部に基板搬入・搬出口を有し、下部に排気手段に接続する排気口を有する乾燥処理室と、  上記乾燥処理室の搬入・搬出口を開閉する蓋体と、  上記乾燥処理室内に回転可能に配設される横軸型回転手段と、  上記横軸型回転手段に架設され、複数の基板を基板搬送手段との間で起立整列状態で受渡し可能に保持する基板保持手段と、  上記乾燥処理室の外部に配設され、上記基板保持手段が上記基板搬送手段との間で基板を受け渡す位置と、基板保持手段が上記横軸型回転手段に架設される位置との間で、基板保持手段を上下方向に移動させるための搬出入手段と、を具備し、  上記搬出入手段は、上記基板保持手段と係脱可能な係脱部を有しており、この係脱部は、上記乾燥処理室内に進入可能であり、かつ、係脱部は乾燥処理が行われている際に乾燥処理室の外部に退避可能に形成され、  上記蓋体の上部一側方に空気取入口を設けると共に、蓋体の内部に、上記空気取入口と乾燥処理室内を連通する通路を設け、この際、上記通路の上面が空気取入口の開口部から上記乾燥処理室の上部他側方に向かって下り勾配となるように形成し、上記蓋体における空気取入口側の角部を、上記乾燥処理室内に収容された基板保持手段に保持される基板の外周よりも、水平方向に対して外方側に位置してなる、ことを特徴とする。
【０００９】
この発明において、上記基板保持手段と搬出入手段とが係合する際に当接する基板保持手段の係合部と搬出入手段の係脱部の面のうち少なくとも一方の面に、合成樹脂製の被覆層を形成する方が好ましい（請求項３）。この場合、上記被覆層は、例えば板状部材にて形成してもよいし、あるいは膜状に形成してもよい。また、被覆層を形成する合成樹脂としては、例えばＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂等を使用することができる。また、上記基板保持手段と搬出入手段とを係脱機構を介して係脱可能に係合し、  上記基板保持手段及び搬出入手段に、上記係脱機構の可動部と近接する部位に開口する排気通路を形成すると共に、排気通路を排気手段に接続する方が好ましい（請求項４）。
【００１０】
また、上記横軸型回転手段に、基板保持手段を係脱可能に固定する固定機構を設ける方が好ましい（請求項５）。この場合、上記固定機構を、横軸型回転手段に設けられ、この横軸型回転手段から基板保持手段に対して接離可能な係止部材と、上記基板保持手段に設けられ、上記係止部材と係合する受部材と、上記係止部材を上記受部材に対して係脱移動する係脱移動操作手段とで主要部を構成することができる（請求項１０）。
【００１１】
また、上記横軸型回転手段に、この回転手段に架設された基板保持手段に保持される基板の上部を係脱可能に押える押え機構を設ける方が好ましい（請求項６）。この場合、上記押え機構を、横軸型回転手段に回転可能に枢着されるアームと、このアームの自由端部から水平状に突設されて基板の上部を押える押え部材と、上記アームに係脱可能に係合し、アームを回転する押え操作手段とで主要部を構成することができる（請求項１１）。
【００１２】
また、上記請求項２記載の基板乾燥処理装置において、更に好ましくは、上記蓋体内に形成された通路の上部内側面に、耐食性及び撥水性を有する被覆膜を被着する方がよい（請求項７）。
【００１３】
また、上記蓋体をスライド開閉する移動機構と、上記蓋体を乾燥処理室の搬入・搬出口に密接すべく搬入・搬出口側に引き寄せる引寄せ機構とを具備する方が好ましい（請求項８）。また、請求項２記載の基板乾燥処理装置において、上記横軸型回転手段の上方に、この横軸型回転手段の全域に向かって、洗浄液を噴射可能な洗浄液供給手段を設ける方が好ましい（請求項９）。
【００１４】
また、請求項１２記載の基板乾燥処理方法は、基板搬送手段にて起立整列状態に保持される複数の基板を、基板搬送手段から搬出入手段の係脱部により支持される基板保持手段に受け渡す工程と、  上記搬出入手段により上記基板保持手段を下降させて、基板保持手段を乾燥処理室内に進入させる工程と、  上記基板保持手段を上記乾燥処理室内に配設される横軸型回転手段に架設する工程と、 上記基板保持手段と上記搬出入手段の係脱部との係合を解放する工程と、  上記搬出入手段の係脱部を上昇させ、搬出入手段の係脱部を上記乾燥処理室の外部に退避させる工程と、  上記乾燥処理室の搬入・搬出口を蓋体にて閉止する工程と、  上記横軸型回転手段を回転して上記基板の表面に付着する水分を除去する工程と、を有することを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、基板搬送手段にて起立整列状態に保持される複数の基板を、基板搬送手段から搬出入手段にて支持される基板保持手段に受け渡した後、基板保持手段を下方の乾燥処理室内に配設される横軸型回転手段に架設し、その後、搬出入手段を上方へ後退すると共に、乾燥処理室の搬入・搬出口を蓋体にて閉止した状態で、横軸型回転手段を回転することにより、基板の表面に付着する水分を除去すると共に、乾燥することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。この実施形態では半導体ウエハの洗浄処理システムに適用した場合について説明する。
【００１７】
上記洗浄処理システムは、例えば図１に示すように、ウエハＷを水平状態に収納する容器例えばキャリア１を搬入、搬出するための搬入・搬出部２と、ウエハＷを薬液、洗浄液等の液処理をすると共に乾燥処理する処理部３と、搬入・搬出部２と処理部３との間に位置してウエハＷの受渡し、位置調整及び姿勢変換等を行うインターフェース部４とで主に構成されている。
【００１８】
上記搬入・搬出部２は、洗浄処理システムの一側端部に併設して設けられる搬入部５と搬出部６とで構成されている。また、搬入部５のキャリア１の搬入口５ａ及び搬出口５ｂには、キャリア１を搬入部５、搬出部６に出入れ自在のスライド式の載置テーブル（図示せず）が設けられており、また、搬入部５と搬出部６には、それぞれキャリアリフタ７が配設され、このキャリアリフタ７によって搬入部間又は搬出部間でのキャリア１の搬送を行うことができると共に、空のキャリア１を搬入・搬出部２上方に設けられたキャリア待機部（図示せず）への受け渡し及びキャリア待機部からの受け取りを行うことができるように構成されている。
【００１９】
上記インターフェース部４は、区画壁４ｃによって搬入部５に隣接する第１の室４ａと、搬出部６に隣接する第２の室４ｂとに区画されている。そして、第１の室４ａ内には、搬入部５のキャリア１から複数枚のウエハＷを取り出して搬送する水平方向（Ｘ，Ｙ方向），垂直方向（Ｚ方向）及び回転方向（θ方向）に移動可能なウエハ取出しアーム８と、ウエハＷに設けられたノッチを検出するノッチアライナー９と、ウエハ取出しアーム８によって取り出された複数枚のウエハＷの間隔を調整する間隔調整機構（図示せず）を具備すると共に、水平状態のウエハＷを垂直状態に変換する第１の姿勢変換装置１０が配設されている。
【００２０】
また、第２の室４ｂ内には、処理済みの複数枚のウエハＷを処理部３から垂直状態のまま搬送する後述する基板搬送手段例えばウエハ搬送チャック１９から受け取ったウエハＷを垂直状態から水平状態に変換する第２の姿勢変換装置１１と、この第２の姿勢変換装置１１によって水平状態に変換された複数枚のウエハＷを受け取ってウエハ受取り部１３に搬送された空のキャリア１内に収納する水平方向（Ｘ，Ｙ方向），垂直方向（Ｚ方向）及び回転方向（θ方向）に移動可能なウエハ収納アーム１２が配設されている。
【００２１】
一方、上記処理部３には、ウエハＷに付着するパーティクルや有機物汚染を除去する第１の処理ユニット１４と、ウエハＷに付着する金属汚染を除去する第２の処理ユニット１５と、ウエハＷに付着する酸化膜を除去する第３の処理ユニット１６と、ウエハＷに付着する洗浄液等の水分を除去すると共に乾燥する乾燥処理ユニットであるこの発明に係る基板乾燥処理装置１７及びチャック洗浄ユニット１８が直線状に配列されており、これら各ユニット１４〜１８と対向する位置に設けられた搬送路１９ａに、Ｘ，Ｙ方向（水平方向）、Ｚ方向（垂直方向）及び回転方向（θ方向）に移動可能なウエハ搬送チャック１９が配設されている。
【００２２】
次に、この発明に係る基板乾燥処理装置について説明する。
【００２３】
上記基板乾燥処理装置は、図２及び図３に示すように、上部に基板例えば半導体ウエハＷ（以下にウエハという）の搬入・搬出口２１を有し、下部には排気手段例えば排気ファン２２を介設する排気管路２３に接続する排気口２４を有する乾燥処理室２０と、この乾燥処理室２０の搬入・搬出口２１を開閉する蓋体２５と、乾燥処理室２０内に回転可能に配設される横軸型回転手段例えばロータ３０と、乾燥処理室２０の外部に配設され、ロータ３０を回転駆動するモータ３１と、ロータ３０に架設され、複数のウエハＷを上記ウエハ搬送チャック１９との間で起立整列状態で受渡し可能に保持する基板保持手段例えばウエハホルダ４０と、上記ウエハホルダ４０と係脱可能に係合し、このウエハホルダ４０をロータ３０に対して搬入・搬出する搬出入手段例えばウエハガイド５０とで主に構成されている。
【００２４】
この場合、上記乾燥処理室２０は、図３に示すように、その側壁が略円弧状に形成されており、排気口２４の近傍位置には、排気される空気の室内への逆流を阻止する逆流阻止板２６が配設されている。また、乾燥処理室２０における搬入・搬出口２１の開口部付近には、図３及び図４に示すように、ロータ３０の上方からロータ３０の全域に向けて、洗浄液例えば純水を噴射可能な１又は複数（図面では２個の場合を示す）の洗浄液供給手段例えば純水供給ノズル８０が配設されている。この場合、純水供給ノズル８０は、純水供給管８２と、この純水供給管８２の長手方向に沿って適宜間隔をおいて配設され、ロータ３０の全域に向けて純水を噴射する複数（図面では１６個の場合を示す）のノズル体８１とで構成されており、純水供給ノズル８０の純水供給管８２は、配管８３を介して純水供給源８４に接続されている。このように構成される純水供給ノズル８０を設けることにより、一回の乾燥処理工程が終了した後、ロータ３０に向けて純水を満遍なく噴射することができるので、ロータ３０や、ウエハＷを保持していない状態のウエハホルダ４０及び乾燥処理室２０の内壁を効果的に洗浄することができる。なお、ウエハＷを保持したウエハホルダ４０をロータ３０に架設した状態で、純水供給ノズル８０のノズル体８１からウエハＷに向けて純水を噴射することにより、ウエハＷの洗浄処理を行うことも可能である。
【００２５】
上記蓋体２５は、図３及び図５に示すように、乾燥処理室２０の搬入・搬出口２１の側方に敷設される一対のガイドレール２５ａに摺動自在に架設されると共に、移動機構を構成するロッドレスシリンダ２５ｂの伸縮動作によって搬入・搬出口２１を開閉し得るように構成されている。また、蓋体２５は、引寄せ機構２７を構成するエアーシリンダ２７ａのピストンロッド２７ｂに連結されており、蓋体２５が搬入・搬出口２１を閉じた際に引寄せ機構２７の動作すなわちピストンロッド２７ｂの収縮動作に伴って搬入・搬出口２１に密接するように構成されている。
【００２６】
また、蓋体２５には、上部一側方に設けられる空気取入口２５ｃ及びこの空気取入口２５ｃに連通する通路２５ｄが設けられており、この通路２５ｄの上面は、空気取入口２５ｃの開口部から乾燥処理室２０の上部他側方に向かって下り勾配となるように形成されている。このように構成することにより、上記排気ファン２２の駆動によって空気取入口２５ｃ及び通路２５ｄを介して乾燥処理室２０内に空気が導入されると共に、排気口２４から排気される。
【００２７】
この場合、蓋体２５における空気取入口２５ｃ側の角部２５ｇは、乾燥処理室２０内に収容されたウエハホルダ４０に保持されるウエハＷの外周よりも、水平方向に対して適当な距離Ｌだけ外方側に位置している。なおこの場合、通路２５ｄの上面には、耐食性及び撥水性を有するテフロン（商品名）系コーティング例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂製の被覆膜２５ｅが被着されている。蓋体２５をこのように構成することにより、蓋体２５の角部２５ｇに水滴等が付着し、その水滴等が大きくなり自重で落下しても、ウエハＷの外方側に落下するので、ウエハＷに付着する虞れがなくなり、ウエハＷが汚染されるのを防止することができる。また、通路２５ｄの上面に上記耐食性及び撥水性を有する被覆膜２５ｅを被着することにより、通路２５ｄ内に水滴が付着するのを防止することができると共に、通路２５ｄの内壁部が腐食するのを防止することができる。
【００２８】
また、空気取入口２５ｃの開口部には、適宜間隔をおいて多数の孔が穿設された例えばステンレス鋼製の整流板２５ｆが配設されている。このように空気取入口２５ｃの開口部に整流板２５ｆを配設することにより、空気取入口２５ｃから導入される空気の流れが整流板２５ｆによって整流されるので、空気の流れにむらがなくなり、乾燥効率の向上を図ることができる。更に、通路２５ｄ内にはイオナイザー２８が露呈しており、乾燥処理室２０内に導入される空気にイオンを照射して除電すると共に、静電気の発生を阻止している。なお、乾燥処理室２０の上方には、フィルタファンユニット２９が配設されており、乾燥処理室２０内に清浄空気が供給されるように構成されている。
【００２９】
一方、上記ロータ３０は、図６に示すように、一対の円板３２と、これら円板３２の下部間を連結する複数例えば４本の連結棒３３とからなるロータ基部３４と、このロータ基部３４の円板３２の中心部に突設された回転軸３５と、ロータ３０に架設されるウエハホルダ４０にて保持される複数枚例えば５０枚のウエハＷの上部を押える押え機構３６とを具備してなり、上記回転軸３５を介して乾燥処理室２０内に水平に配設され、一方の回転軸３５に連結するモータ３１の駆動によって水平軸を中心として回転可能に形成されている。
【００３０】
この場合、押え機構３６は、図３及び図６に示すように、各円板３２の上部両側に回転自在に枢着される枢軸３６ａに取り付けられるアーム３６ｂと、これらアーム３６ｂの自由端部に水平状に突設すべく対峙するアーム３６ｂ間に架設される多数のＶ字状溝３７ａを列設した例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂製の押え部材３７と、一側のアーム３６ｂ（具体的には枢軸３６ａ）に係脱可能に係合して、アーム３６ｂを回転する押え操作手段３８とで構成されている。なおこの場合、押え操作手段３８は、図１０に示すように、後述する固定機構４４の係脱操作手段例えば操作シリンダ４７の操作によって枢軸３６ａに係脱可能に連結して乾燥処理室２０の外側壁に設けられる揺動リンク３８ａと、この揺動リンク３８ａの自由端部を縦溝３９ａ内に摺動自在に嵌挿すると共に、乾燥処理室２０の外部に設けられた水平ガイド溝３８ｂ内に摺動自在に嵌挿される摺動子３９と、摺動子３９を水平ガイド溝３８ｂに沿って摺動するシリンダ３８ｃとで構成されている。なお、一方の円板３２の内側には防風板３２ａが配置されている（図６参照）。
【００３１】
上記のように構成される押え機構３６において、シリンダ３８ｃを駆動すると、揺動リンク３８ａが回転（揺動）して枢軸３６ａ及びアーム３６ｂを回転すると共に、アーム３６ｂの自由端部に連結する押え部材３７を、図９の二点鎖線で示す位置から実線で示す位置に移動して、ウエハホルダ４０にて保持されたウエハＷの上部を押えることができる。このようにしてウエハＷの上部を押える押え部材３７は、固定機構４４によってウエハＷの上部を押える状態が維持されるように構成されている。
【００３２】
上記固定機構４４は、上記枢軸３６ａを構成する段付円筒状の受部材４５と、この受部材４５に対して接離可能な係止部材４６と、係止部材４６を受部材４５に対して係脱移動する係脱操作手段例えば操作シリンダ４７とで主要部が構成されている。具体的には、図１３に示すように、受部材４５（枢軸３６ａ）は、ロータ３０の円板３２に突設される大径部４５ａと小径部４５ｂとからなる段付筒体にて形成されており、この受部材すなわち段付筒体４５の小径部４５ｂが、ロータ３０の円板３２に貫通状に固定された大径部４５ａと同径のブッシュ４８内に回転自在に嵌挿されている。また、段付筒体４５の段部における対向する２箇所に長孔状受溝４５ｃが設けられており、この受溝４５ｃとブッシュ４８の先端の対向する２箇所に設けられた凹溝４８ａとが互いに合致し得るように構成されている。また、係止部材４６は、段付筒体４５内に摺動自在に嵌挿され、スプリング４９ａの弾発力によって常時受部材４５から離隔する方向に位置する操作軸４９ｂの先端部に交差状に突設されており、スプリング４９ａの弾発力によって常時小径部４５ｂ側の受溝４５ｃとブッシュ４８の凹溝４８ａ内に係合されている（図１３及び図１４参照）。したがって、この状態では係止部材４６がロータ３０の円板３２に固着されたブッシュ４８に係合しているため、押え部材３７はウエハＷの上部を押えた状態にロックされる。
【００３３】
また、操作シリンダ４７を駆動してピストンロッド４７ａを伸長して操作軸４９ｂをスプリング４９ａの弾発力に抗して突出することにより、係止部材４６がブッシュ４８の凹溝４８ａから押し出されて段付筒体４５の大径部４５ａ側の受溝４５ｃ内に移動する。したがって、この状態では押え部材３７のロック状態が開放され、アーム３６ｂは回転可能となり、押え部材３７によるウエハＷの押えは解除可能となる（図１５参照）。この状態で、押え操作手段３８のシリンダ３８ｃを駆動することにより、アーム３８ｂを介して押え部材３７をウエハＷの上部押え位置から側方へ退避することができる。なおこの場合、図１６に示すように、ブッシュ４８側に、開放時の係止部材４６を嵌挿する凹溝４８ｂを設けておくことにより、係止部材４６の不用意な移動を阻止することができ、より安全である。
【００３４】
また、上記ウエハホルダ４０は、図７に示すように、垂直状の円形基板４１と、この円形基板４１の一側面の下部側から水平状に突出するウエハ保持部４２と、円形基板４１の他側面の上部側に突設され、ウエハガイド５０と係脱可能に係合する係合部４３とで構成されている。この場合、ウエハ保持部４２は、多数の略Ｖ字状溝を列設した下部保持棒４２ａと、多数の略Ｙ字状溝を列設した側部保持棒４２ｂとからなる保持部半体４２ｃを、左右対称位置に突設した構造となっている。ここで、下部保持棒４２ａの溝を略Ｖ字状とした理由は、Ｖ字状溝にてウエハＷの荷重を保持するようにしたためであり、また、側部保持棒４２ｂの溝を略Ｙ字状とした理由は、下部保持棒４２ａで保持されたウエハＷの傾斜を防止するようにしたためである。
【００３５】
また、下部保持棒４２ａと側部保持棒４２ｂの先端部には固定板４２ｄが連結されており、この固定板４２ｄの外側面には、上記ロータ３０に設けられた後述するロック機構７０の一部を構成する受部材７１が突設されている。なお、この受部材７１と同様の受部材７１が円形基板４１の外面にも設けられている。
【００３６】
上記ロック機構７０は、図１８に示すように、ロータ３０の円板３２を貫通するガイド筒７２と、このガイド筒７２内に摺動自在に貫挿されるロックピン７３と、このロックピン７３に設けられたフランジ部７３ａとガイド筒７２の端部に設けられた内向きフランジ部７２ａとの間に縮設されて、ロックピン７３を受部材７１と固定板４２ｄに設けられた係合孔７４内に挿入係合すべく弾発力を付勢するスプリング７５とで主に構成されている。したがって、スプリング７５の弾発力によって常時ロックピン７３が係合孔７４内に挿入係合して、ロータ３０にウエハホルダ４０がロックされるようになっている。
【００３７】
また、ロックピン７３の係合側端部と反対側の端部には、ロック解除部材７６がロックピン７３と交差状に突設されており、このロック解除部材７６とロックピン７３を、ロック解除機構７７によって操作することにより、上記係合状態が解除されるように構成されている。この場合、ロック解除機構７７は、図１０及び図１７に示すように、上記ロック解除部材７６に係脱可能なロックプレート７７ａと、このロックプレート７７ａに連結してロックプレート７７ａを回転及び軸方向へ移動する操作軸７７ｂと、この操作軸７７ｂをベアリング７７ｃを介して摺動自在に貫挿する円筒体７７ｄとリンク７７ｅを介して連結され、伸縮動作によって操作軸７７ｂ及びロックプレート７７ａを回転する係脱シリンダ７７ｆと、操作軸７７ｂ及びロックプレート７７ａをロック解除方向へ移動するロック解除用シリンダ７７ｇとで構成されている。
【００３８】
このように構成することにより、ロータ３０にウエハホルダ４０が架設された状態では、スプリング７５の弾発力によってロックピン７３がウエハホルダ４０側の受部材７１と固定板４２ｄに設けられた係合孔７４内に挿入係合して、ロータ３０にウエハホルダ４０がロックされる。このとき、ロックプレート７７ａは、ロックピン７３と係合しない位置に退避している。このロック状態を解除するときは、まず、係脱シリンダ７７ｆのピストンロッド７７ｈを収縮することにより、リンク７７ｅ及び操作軸７７ｂを介してロックプレート７７ａをロック解除部材７６に係合させる（図１７参照）。次に、ロック解除用シリンダ７７ｇを伸長動作させることにより、操作軸７７ｂ及びロックプレート７７ａを図１７及び図１８の矢印Ａ方向に移動すると共に、ロック解除部材７６及びロックピン７３をスプリング７５の弾発力に抗して移動して、ロックピン７３と係合孔７４との係合を解く。これにより、ロータ３０とウエハホルダ４０とのロック状態が解除される。
【００３９】
一方、上記ウエハガイド５０は、図１に示すように、上記乾燥処理室２０の開口部の側方に起立するケース５１内に配設されるボールねじ機構５２によって垂直方向に移動可能な支持ブラケット５３と、この支持ブラケット５３の先端側下部に垂下される筒状の鉛直支持部材５４を具備してなり、鉛直支持部材５４の下端部に設けられた係脱部５５と上記ウエハガイド５０の係合部４３とが後述する係脱機構５６によって係脱可能に構成されている。
【００４０】
この場合、上記ボールねじ機構５２は、ケース５１内に垂設され、かつ正逆回転可能なモータ５２ａによって回転されるボールねじ軸５２ｂと、このボールねじ軸５２ｂに螺合されると共にボールねじ軸５２ｂと平行に配設されるガイドレール５２ｃに沿って摺動可能な摺動子５２ｄとで構成されており、摺動子５２ｄに支持ブラケット５３が連結されている。
【００４１】
また、上記係脱機構５６は、図１９に示すように、係合部４３に設けられた係合凹部４３ａ内に挿入される挿入凸部５６ａに、係合凹部４３ａ内に横設されたロックピン４３ｂに係合する垂直方向に回転可能なロックカム５６ｂを具備してなる。この場合、ロックカム５６ｂは中心方向に向かって延びる長孔５６ｃが設けられており、この長孔５６ｃ内に回転及び摺動自在に係合するピン５６ｄを介して鉛直支持部材５４内に配設される係脱機構５６の一部を構成するエアーシリンダ５７のピストンロッド５７ａに連結されている。なお、エアーシリンダ５７は、係脱部５５の挿入凸部５６ａの基部側に露呈された近接センサ５８が、係合部４３と係脱部５５の近接を確認した後、作動されるようになっている。また、ピストンロッド５７ａのピストン部５７ｂとエアーシリンダ５７の端部との間にはロックカム５６ｂの位置を安定させるためのスプリング５６ｅが縮設されており、このスプリング５６ｅの弾発力によって常時ロックカム５６ｂがロックピン４３ｂとの係合が解かれる方向に位置し得るようになっている。
【００４２】
このように構成される係脱機構５６を用いてウエハガイド５０とウエハホルダ４０とを係合させるには、図１９（ａ）に示すように、エアーシリンダ５７を作動させてピストンロッド５７ａを伸長させ、ロックカム５６ｂをロック解除側へ動作させて、係合部４３の係合穴４３ａ内に挿入凸部５６ａを挿入する（図１９（ｂ）参照）。次に、近接センサ５８の確認により、エアーシリンダ５７を作動させてピストンロッド５７ａを収縮し、ロックカム５６ｂを回転させると共に、ロックピン４３ｂに係合させて、ウエハガイド５０とウエハホルダ４０を係合させる（図１９（ｃ）参照）。なお、係合を解く場合は、エアーシリンダ５７を作動させてピストンロッド５７ａを伸長してロックカム５６ｂとロックピン４３ｂとの係合を解けばよい。
【００４３】
この場合、図２０に示すように、係合部４３の上端面に、合成樹脂例えばＰＥＥＫ樹脂やＰＴＦＥ樹脂製の被覆層例えば板状の被覆材４３Ａを被覆すると共に、ウエハガイド５０の係脱部５５における係合部４３と当接する面にも、同様な材質の被覆材５５Ａを被覆する方が好ましい。なお、上記被覆層は必ずしも係合部４３と係脱部５５の当接面の両方に被覆される必要はなく、係合部４３と係脱部５５の当接面の少なくとも一方に被覆されていればよい。また、被覆層は必ずしも上記のような板状の被覆材４３Ａ，５５Ａである場合に限定されず、例えばＰＥＥＫ樹脂やＰＴＦＥ樹脂等の薄膜にて形成される被腹膜であってもよい。このように構成することにより、ウエハガイド５０とウエハホルダ４０を係合する際、ピストンロッド５７ａの伸長・収縮やロックカム５６ｂの回転等による金属同士の接触を極力避けることができる。したがって、金属粉末のようなパーティクルの発生を防止することができるので、ウエハＷへのパーティクルの付着を防止することができると共に、クリーンな雰囲気での乾燥処理を可能にすることができ、また、係合部４３及び係脱部５５の耐摩耗性を向上させることができる。
【００４４】
また、更に好ましくは、図２０に示すように、係脱部５５には、外部に配設される排気手段例えば真空ポンプＰに配管５５Ｃを介して一端が接続され、他端が、係脱機構５６の一部を構成するエアーシリンダ５７におけるピストンロッド５７ａの可動部と近接する部位に開口する排気通路５５Ｂを設けると共に、係合部４３には、真空ポンプＰに配管４３Ｃを介して一端が接続され、他端が係脱機構５６におけるロックカム５６ｂの可動部と近接する部位に開口する排気通路４３Ｂを設ける方がよい。このように構成することにより、ウエハガイド５０とウエハホルダ４０を係合する際、ピストンロッド５７ａの伸長・収縮やロックカム５６ｂの回転等による金属同士の接触によって生じた金属粉末のようなパーティクルを、排気通路４３Ｂ，５５Ｂの開口部から効果的に吸引除去することができるので、ウエハＷへのパーティクルの付着を防止することができると共に、クリーンな雰囲気での乾燥処理を可能にすることができる。なお、真空ポンプＰと排気通路４３Ｂ，５５Ｂとを接続する配管４３Ｃ，５５Ｃは、ウエハホルダ４０及びウエハガイド５０の移動に対応して伸縮自在に形成されている。
【００４５】
なお、上記ウエハ搬送チャック１９は、乾燥処理室２０の側方に設けられた搬送路１９ａに配設されたガイドレール１９ｂに沿って移動可能になっており、図示しない駆動手段によって乾燥処理室２０の側方まで移動し得るように構成されている。このウエハ搬送チャック１９は、図８に示すように、起立整列された複数枚例えば５０枚のウエハＷの下端部を保持する固定保持棒６１と、この固定保持棒６１の両側近傍位置を中心として垂直方向に回転してウエハＷの下側部を保持する一対の可動保持棒６２とを具備している。なお、固定保持棒６１及び可動保持棒６２には、多数の保持溝（図示せず）が列設されている。
【００４６】
このように構成されるウエハ搬送チャック１９は、図８に実線で示すように、可動保持棒６２を上方に回転させた状態において、これら可動保持棒６２と固定保持棒６１の三点でウエハＷを保持することができる。この状態で、ウエハ搬送チャック１９が上記乾燥処理室２０の搬入・搬出口２１の上方までウエハＷを搬送し、上記ウエハガイド５０の上昇に伴なって上昇するウエハホルダ４０のウエハ保持部４２にウエハＷを受け渡した後、図８（ｂ）に二点鎖線で示すように、ウエハ搬送チャック１９の可動保持棒６２が下方に回転してウエハＷとの係合が解除されるように構成されている。
【００４７】
次に、この発明に係る基板乾燥処理装置を用いたウエハＷの乾燥処理の手順について、図２１ないし図２５を参照して説明する。まず、処理部３の第１ないし第３処理ユニット１４〜１６によって所定の薬液・洗浄処理が施されたウエハＷがウエハ搬送チャック１９によって保持されて、乾燥処理室２０の側方まで移動してウエハＷを乾燥処理室２０の搬入・搬出口２１の上方位置に移動する（図２１参照）。
【００４８】
次に、ウエハホルダ４０を係合したウエハガイド５０が上昇し、ウエハホルダ４０のウエハ保持部４２すなわち下部保持棒４２ａ及び側部保持棒４２ｂにてウエハＷを保持すると同時に、ウエハ搬送チャック１９の可動保持棒６２が側方に回転して、ウエハＷの受け渡しを行う（図２２及び図２３参照）。
【００４９】
その後、ウエハ搬送チャック１９が乾燥処理室２０より退避し、ウエハガイド５０と干渉しなくなると、ウエハガイド５０が下降してウエハＷを保持した状態のウエハホルダ４０を乾燥処理室２０内のロータ３０に架設（図２４参照）した後、係脱機構５６が作動して、ウエハガイド５０とウエハホルダ４０との係合を解いた状態で、ウエハガイド５０は再び上昇して乾燥処理室２０の外方へ退避する。これと同時的に、ロック機構７０の作動によってウエハホルダ４０がロータ３０に固定される一方、押え機構３６の作動によりウエハＷの上部が押え部材３７によって押えられる。また、蓋体２５が移動して乾燥処理室２０の搬入・搬出口２１を閉じた後、引寄せ機構２７の作動により蓋体２５が搬入・搬出口２１側に密接される（図２５参照）。
【００５０】
その後、モータ３１の駆動によってロータ３０が回転して、ウエハＷに付着する水分が除去される。この際、排気ファン２２が駆動して乾燥処理室２０内の空気を排気口２４を介して排気管路２３側に排気するので、フィルタファンユニット２９を介して清浄化された空気が蓋体２５の空気取入口２５ｃから通路２５ｄを通って乾燥処理室２０内に導入された後、ロータ３０の回転により飛散された水滴を伴なって排気管路２３側へ排出することで、飛散された水滴は再度ウエハＷに付着することなく、効率よく乾燥処理することができる。
【００５１】
乾燥処理が終了した後、蓋体２５が開放され、上部からウエハガイド５０が下降して再び係脱機構５６によってウエハホルダ４０と係合し、また押え機構３６及びロック機構７０を解除した後、上昇してウエハホルダ４０及び乾燥後のウエハＷを乾燥処理室２０の上方に取り出し、前述と逆の動作によってウエハ搬送チャック１９にウエハＷを受け渡した後、ウエハ搬送チャック１９によって搬送される。
【００５２】
なお、上記実施形態では、この発明に係る基板乾燥処理装置を半導体ウエハの洗浄処理システムに適用した場合について説明したが、洗浄処理以外の処理システムにも適用できることは勿論であり、また、半導体ウエハ以外のＬＣＤガラス基板等にも適用できることは勿論である。
【００５３】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば、基板搬送手段にて起立整列状態に保持される複数の基板を、基板搬送手段から搬出入手段にて支持される基板保持手段に受け渡した後、基板保持手段を下方の乾燥処理室内に配設される横軸型回転手段に架設し、その後、搬出入手段を上方へ後退すると共に、乾燥処理室の搬入・搬出口を蓋体にて閉止した状態で、横軸型回転手段を回転することにより、基板の表面に付着する水分を除去すると共に、乾燥することができる。したがって、乾燥処理室の容積を可及的に小さくすることができると共に、装置の小型化及び乾燥効率の向上を図ることができ、かつ、基板の受渡し回数を低減させてパーティクル付着要因の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る基板乾燥処理装置を適用した洗浄処理システムの概略平面図である。
【図２】この発明に係る基板乾燥処理装置の概略断面図である。
【図３】図２の要部拡大断面図である。
【図４】図３の概略平面図である。
【図５】この発明における蓋体の平面図（ａ）及びその側面図（ｂ）である。
【図６】この発明におけるロータを示す斜視図である。
【図７】この発明におけるウエハホルダを示す斜視図である。
【図８】この発明におけるウエハ搬送チャックの要部を示す側面図（ａ）及びそのＡ−Ａ線に沿う断面図（ｂ）である。
【図９】この発明におけるウエハ押え機構とロータとウエハホルダのロック機構の一部を示す側面図である。
【図１０】上記ウエハ押え機構の要部を示す側面図である。
【図１１】上記ウエハホルダをロータに架設した状態を示す平面図である。
【図１２】図１１の側面図である。
【図１３】上記ウエハ押え機構の固定機構を示す平面図（ａ）、その断面図（ｂ）及び（ｂ）の側面図（ｃ）である。
【図１４】上記固定機構のロック状態を示す概略斜視図（ａ）及び固定機構の一部を構成する段付筒体の要部斜視図（ｂ）である。
【図１５】上記固定機構の開放状態の別の形態を示す概略斜視図である。
【図１６】上記固定機構におけるロータ側のブッシュの別の形態を示す斜視図である。
【図１７】上記ロータとウエハホルダのロック機構を示す概略側面図である。
【図１８】上記ロック機構とロック解除機構の一部を示す概略側面図である。
【図１９】この発明におけるウエハガイドとウエハホルダの係脱機構の係脱状態を示す要部断面図である。
【図２０】この発明におけるウエハガイドとウエハホルダの係脱機構の変形例を示す要部断面図である。
【図２１】乾燥前のウエハを基板乾燥処理装置上に搬送した状態を示す概略断面図である。
【図２２】ウエハをウエハ搬送チャックからウエハホルダに受け渡す状態を示す概略断面図（ａ）及びその側断面図（ｂ）である。
【図２３】ウエハをウエハホルダに受け渡した後の状態を示す概略断面図（ａ）及びその側断面図（ｂ）である。
【図２４】ウエハホルダをロータに架設した状態を示す概略断面図（ａ）及びその側断面図（ｂ）である。
【図２５】ウエハの乾燥状態を示す概略断面図（ａ）及びその側断面図（ｂ）である。
【符号の説明】
Ｗ  半導体ウエハ（基板）
Ｐ  真空ポンプ（排気手段）
１９  ウエハ搬送チャック（基板搬送手段）
２０  乾燥処理室
２１  搬入・搬出口
２２  排気ファン（排気手段）
２４  排気口
２５  蓋体
２５ａ  ガイドレール
２５ｂ  ロッドレスシリンダ
２５ｃ  空気取入口
２５ｄ  通路
２５ｅ  被覆膜
２５ｇ  角部
２７  引寄せ機構
３０  ロータ（横軸型回転手段）
３６  押え機構
３６ｂ  アーム
３７  押え部材
３８  押え操作手段
４０  ウエハホルダ（基板保持手段）
４３  係合部
４３Ａ  被覆材（被覆層）
４３Ｂ  排気通路
４４  固定機構
４５  受部材（段付筒体）
４６  係止部材
４７  操作シリンダ
５０  ウエハガイド（搬出入手段）
５５  係脱部
５５Ａ  被覆材（被覆層）
５５Ｂ  排気通路
５６  係脱機構
５６ｂ  ロックカム
５７ａ  ピストンロッド
７０  ロック機構
７７  ロック解除機構
８０  純水供給ノズル（洗浄液供給手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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