(57)【要約】【課題】 ＩＰＡ等の有機溶剤を使用して乾燥する場合において、残留異物を低減し、ウオータマーク（水しみ）等の染みの発生を抑制することができる蒸気乾燥装置を提供することにある。【解決手段】  この発明は、凝縮されたディスクを下側チャンファ部からのみ滴下するような速度で冷却エリアに引き上げることで、ウオータマークや異物の残留を下側チャンファ部に移動させて冷却乾燥に入る。さらに、下側チャンファ部を蒸気エリアに再浸漬することで下側チャンファ部に移動したウオータマークや異物の残留部部に対してドレーンにより下側チャンファ部の残留異物を流し落としかつ下側チャンファ部にできるであろうウオータマークの痕跡を除去して、再引き上げをしてディスクを乾燥する。【選択図】      図１
2008264690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ディスク、その基板、半導体ウエハなどの円板状の非乾燥物に付着した処理液を有機溶剤の蒸気を凝縮してドレーンとして置換して排出することで前記ディスクを洗浄乾燥する蒸気乾燥方法において、
乾燥槽において有機溶剤の蒸気エリアの上部に冷却エリアを設けて、前記ディスクを立位で前記蒸気エリアに搬入して前記ドレーンにより洗浄し、前記ドレーンが前記ディスクの下側チャンファ部からのみ滴下するような速度で前記ディスクを冷却エリアに引き上げて前記冷却エリアで冷却した後に前記蒸気エリアに前記ディスクの下側チャンファ部を浸漬して前記ドレーンを前記下側チャンファ部から滴下させた後に前記冷却エリアに再引き上げをして前記ディスクを乾燥し、排出する蒸気乾燥方法。
【請求項２】
前記ディスクの下側チャンファ部の浸漬は、浸漬痕が残らない短時間の浸漬であり、有機溶剤はＩＰＡであり、前記乾燥槽の底部に前記ＩＰＡ液が満たされたＩＰＡ蒸気発生部が設けられ、前記底部の裏面側に加熱部が設けられ、前記ＩＰＡ蒸気発生部の上部に廃液部が設けられ、前記冷却エリアに冷却コイルが設けられ、前記ディスクが前記乾燥槽の上部から前記廃液部の上部の前記蒸気エリアに搬入され、前記冷却エリアを経て上部から搬出される請求項１記載の蒸気乾燥方法。
【請求項３】
磁気ディスク、その基板、半導体ウエハなどの円板状の非乾燥物に付着した処理液を有機溶剤の蒸気を凝縮してドレーンとして置換して排出することで前記ディスクを洗浄乾燥する蒸気乾燥装置において、
有機溶剤の蒸気エリアの上部に冷却エリアを有する乾燥槽と、
前記ディスクを保持して前記蒸気エリアと前記冷却エリアとの間で立位で前記ディスクを移動させるハンドリングアームと、
前記ハンドリングアームの前記移動を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記ディスクを前記ドレーンにより洗浄するために前記ハンドリングアームを移動して前記ディスクを前記蒸気エリアに搬入し、その後、前記ドレーンが前記ディスクの下側チャンファ部からのみ滴下するような速度で前記ディスクを冷却エリアに引き上げて前記冷却エリアで冷却した後に前記蒸気エリアに前記ディスクの下側チャンファ部を浸漬して前記ドレーンを前記下側チャンファ部から滴下させて前記冷却エリアに再引き上げをする制御を行う蒸気乾燥装置。
【請求項４】
有機溶剤はＩＰＡであり、前記乾燥槽の底部に設けられた前記ＩＰＡ液が満たされたＩＰＡ蒸気発生部と、前記底部の裏面側に設けられた加熱部と、前記ＩＰＡ蒸気発生部の上部に設けられた廃液部とを有し、前記冷却エリアには冷却コイルが設けられ、前記ディスクが前記乾燥槽の上部から前記廃液部の上部の前記蒸気エリアに搬入され、前記冷却エリアを経て上部から搬出される請求項３記載の蒸気乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、蒸気乾燥方法および蒸気乾燥装置に関し、詳しくは、磁気ディスク、その基板（サブストレート）、半導体ウエハなどの円板状の非乾燥物を有機溶剤、例えば、ＩＰＡ（イソプロビルアルコール）蒸気を凝縮することでこれと置換させて洗浄し、乾燥する蒸気乾燥装置において、残留異物を低減し、ウオータマーク（水しみ）等の染みの発生を抑制することができるような蒸気乾燥方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク、その基板（サブストレート）、半導体ウエハなどは、洗浄工程においてフッ化水素や純水リンス液などの処理液（洗浄液）で洗浄された後に乾燥工程に入る。その乾燥工程には多くの場合、ＩＰＡ蒸気乾燥装置が用いられている。
ＩＰＡ蒸気乾燥装置は、約８２゜Ｃ程の温度のＩＰＡ蒸気で乾燥槽を満たし、ＩＰＡ蒸気を凝縮させてディスクに付着した洗浄液と置換して置換されたＩＰＡ液（ドレーン）でディスク表面を濯ぎ、立位のディスクから滴下させることで異物とともに処理液（洗浄液）を排出する。
ＩＰＡ蒸気は、乾燥槽に設けられた加熱装置で加熱されて蒸気となり、約８２゜Ｃ程度にコントロールされているが、ハンドリングロボット等により搬送した立位ディスクを乾燥槽に搬入すると、洗浄後のディスク自体の温度が低いので、急激にディスク表面にＩＰＡ蒸気が凝縮され、それとともに乾燥槽のＩＰＡ蒸気の温度が８０゜Ｃ以下に低下してＩＰＡ蒸気の発生が少なくなる。その結果、低下したＩＰＡ蒸気面が元の蒸気面の位置に戻るまでに少し時間がかかる。その間にＩＰＡ蒸気のディスク表裏面での凝縮がつづく。
この間にはディスクの洗浄が行われ、約８２゜Ｃ程度でかつ元のＩＰＡ蒸気面が元の位置まで戻ったのちに、ディスクの温度がＩＰＡ蒸気の温度（約８２゜Ｃ程度）に等しくなった時点で凝縮が停止して洗浄が終了する。そこで、ＩＰＡ蒸気雰囲気からディスクが引き抜かれて、ＩＰＡ蒸気雰囲気の上部で冷却乾燥される。
この種のＩＰＡ蒸気乾燥装置は、すでに公知となっている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００５−２６８３３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、ハードディスクは、現在では自動車製品や家電製品、音響製品の分野にまで浸透し、２．５インチから１．８インチに、さらには０．８５インチと、１．０インチ以下のハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）が使用されてきており、ＨＤＤ自体が小さくなってきている。しかも、高記録密度の要求から、現在ではトラック数が数千本／インチ以上にもなり、薄膜磁気ヘッドとディスクの間隔は、十数ｎｍから数十ｎｍの距離までに接近し、ディスクの外周ぎりぎりまでトラックが形成される。そのため、乾燥装置ではディスクの外周まで十分に洗浄乾燥することが要求されている。
しかし、外周にはチャック跡の染みや立位で洗浄したときのウオータマークが残り易く、また、立位の外周には異物が残留し易い。それらは、ディスク上に染みとなって残り、メッキ剥がれや腐食の原因となる。それにより、誤書込や誤読出が発生したり、果てはヘッドクラッシュの原因となる。
この発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決するものであって、ＩＰＡ等の有機溶剤を使用して乾燥する場合において、残留異物を低減し、ウオータマーク（水しみ）等の染みの発生を抑制することができる蒸気乾燥装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
このような目的を達成するために、この発明の蒸気乾燥装置は、乾燥槽において有機溶剤の蒸気エリアの上部に冷却エリアを設けて、ディスクを立位で蒸気エリアに搬入してドレーンにより洗浄し、ドレーンがディスクの下側チャンファ部からのみ滴下するような速度でディスクを冷却エリアに引き上げて冷却エリアで冷却した後に蒸気エリアにディスクの下側チャンファ部を浸漬してドレーンを下側チャンファ部から滴下させた後に冷却エリアに再引き上げをしてディスクを乾燥し、排出するものである。
【発明の効果】
【０００５】
このように、この発明にあっては、凝縮されたディスクを下側チャンファ部からのみ滴下するような速度で冷却エリアに引き上げることで、ウオータマークや異物の残留を下側チャンファ部に移動させて冷却乾燥に入る。さらに、下側チャンファ部を蒸気エリアに再浸漬することで下側チャンファ部に移動したウオータマークや異物の残留部部に対してドレーンにより下側チャンファ部の残留異物を流し落としかつ下側チャンファ部にできるであろうウオータマークの痕跡を除去して、再引き上げをしてディスクを乾燥する。
その結果、蒸気乾燥装置において、ＩＰＡ等の有機溶剤を使用して乾燥する場合において、残留異物を低減し、ウオータマーク（水しみ）等の染みの発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１は、この発明を適用したＩＰＡ蒸気乾燥装置の一実施例の説明図であり、図２は、そのディスク乾燥処理手順の説明図である。
図１において、１は、ＩＰＡ蒸気乾燥装置であって、ＳＵＳ（ステンレス）製の装置本体２の内部には、乾燥槽となる底部にＩＰＡ液が満たされたＩＰＡ蒸気発生部３が設けられ、ＩＰＡ蒸気発生部３の少し上には廃液槽４が設けられている。
また、装置本体２の上部は、冷却部６とされ、冷却部６との間にＩＰＡ蒸気エリア５が設けられている。
廃液槽４には、中央底部に廃液菅４ａが連通していて、この廃液菅４ａを通してドレーンが廃液槽４から排出される。装置本体２の底部の裏面側にはヒータブロック（加熱部）７が設けられていて、ＩＰＡ蒸気発生部３に貯められたＩＰＡ液が加熱されて蒸気としてＩＰＡ蒸気エリア５に供給される。
【０００７】
冷却部６には冷却コイル６ａが設けられていて、冷却水が流れる冷却コイル６ａが囲む空間は空気６ｂが満たされている。冷却部６の下側のＩＰＡ蒸気エリア５の位置に対応して上限温度センサ８ａ，下限温度センサ８ｂが装置本体２の側壁面に所定間隔で設けられ、ＩＰＡ蒸気の温度がコントローラ１０により検出され、制御される。
９は、洗浄乾燥されるディスクである。ディスク９は、ハンドリングロボット１１により、ＩＰＡ蒸気乾燥装置１のＩＰＡ蒸気エリア５に搬入され、乾燥後にＩＰＡ蒸気乾燥装置１から搬出される。
ハンドリングロボット１１は、ハンド１１ａとアーム１１ｂとを有し、昇降機構１２によりアーム１１ｂが支持され、上下に移動する。昇降機構１２は、レール１３上を一軸方向に前後  移動する。
コントローラ１０は、ハンドリングロボット１１のアーム１１ｂの昇降移動とハンド１１ａのディスクチャックとその開放、そしてヒータブロック７によるＩＰＡ蒸気発生部３の加熱制御をする。
【０００８】
ヒータブロック７によるＩＰＡ蒸気発生部３の加熱制御は、上限温度センサ８ａが８２．４゜Ｃ以上になったときに加熱を停止し、上限温度センサ８ａが８２．４゜Ｃ以下になったときにヒータブロック７によりＩＰＡ蒸気発生部３を微加熱してＩＰＡ蒸気雰囲気の上面５ａを上限温度センサ８ａの位置に保持する。
また、ディスク９をＩＰＡ蒸気エリア５に搬入した時点では、温度が急激に低下してＩＰＡ蒸気雰囲気は、下限温度センサ８ｂの位置まで下がる。下限温度センサ８ｂは、その位置に対応して設けられている。そこで、下限温度センサ８ｂが８２．４゜Ｃ以下になったときにはコントローラ１０は、ヒータブロック７によりＩＰＡ蒸気発生部３を強加熱をしてＩＰＡ蒸気雰囲気の上面を下限温度センサ８ｂの位置から上へと押し上げる。
上限温度センサ８ａが８２．４゜Ｃ以下で下限温度センサ８ｂが８２．４゜Ｃか、それ以上になっているときにはヒータブロック７によりＩＰＡ蒸気発生部３を中加熱してＩＰＡ蒸気雰囲気の上面５ａを上限温度センサ８ａの位置まで押し上げて上限温度センサ８ａと下限温度センサ８ｂとが８２．４゜Ｃ程度に維持されるようにヒータブロック７による加熱制御をする。
【０００９】
図２は、コントローラ１０によるディスク乾燥処理手順の説明図である。なお、図１では、ハンドリングロボット１１により複数枚のディスク９がＩＰＡ蒸気乾燥装置１に搬入されるが、図２では、そのうちのディスク１枚を代表として乾燥処理の手順を説明する。
ハンドリングロボット１１は、廃液槽４の上部の位置までディスク９を降下させてその位置に保持する（図２（ａ）参照）。ディスク搬入時には、ＩＰＡ蒸気エリア５のＩＰＡ蒸気雰囲気の上面５ａは、ＩＰＡ蒸気がディスク９の表裏面に凝縮して下限温度センサ８ｂの位置程度のところまで低下するが、ヒータブロック７の加熱によりやがて図２（ｂ）のように上限温度センサ８ａの位置まで上昇するが、この間、ディスク９の表裏面から滴下したドレーンが廃液槽４から廃液管４ａを通して排出され、上限温度センサ８ａは、８２．４゜Ｃより低い、８０゜Ｃ程度の温度にある。
そして、図２（ｂ）のように上限温度センサ８ａの位置まで上昇してかつ上限温度センサ８ａが８２．４゜Ｃに達し、これを越えたときには、ディスク９の温度が８２．４゜Ｃ程度になり、ＩＰＡ蒸気が飽和状態となったときに凝縮は終了する。
しかし、その手前の上限温度センサ８ａが８１．５゜Ｃ〜８２．０゜Ｃの時点では、ディスク９の温度がＩＰＡ蒸気の温度より低いのでディスク９の表裏面では凝縮されたドレーン（ＩＰＡ液）がいまだディスク９の表面から流れて立位のディスク９から滴下する状態にある。
なお、上限温度センサ８ａが８２．４゜Ｃになった時点でもディスク９の温度は、８２．４゜Ｃになっていないので、多少の凝縮があるが、ドレーンの量は少ないので、８１．５゜Ｃ〜８２．０゜Ｃの時点でディスク９を引き上げた方がよい。
【００１０】
そこで、コントローラ１０は、上限温度センサ８ａによるＩＰＡ蒸気雰囲気の検出温度が８１、５゜Ｃ〜８２．０゜Ｃの時点でゆっくりディスクを引き上げるとドレイン５ａは、最下端となる下側チャンファ部９ａから滴下する状態になる（図２（ｃ）参照）。ハンドリングロボット１１によりディスク９が引き上げる速度は、０．５ｍｍ／sec程度であり、ディスク９の表裏にあるドレーン５ｂは、引き上げに応じてディスク９の下側チャンファ部９ａから滴下する。これにより異物が下側チャンファ部から滴下する。
ハンドリングロボット１１は、ディスク９をさらに引き上げて冷却部６まで持ち上げる（図２（ｄ）参照）。ここで、少しディスク９の温度を７０゜Ｃ〜８０゜Ｃ程度まで下げてからディスク９を上限温度センサ８ａの位置より少し下まで降下させて、蒸気エリア５にディスク９の下側チャンファ部９ａを、例えば、ドレインが数滴滴下する程度で浸漬した線等の浸漬痕が残らない短時間だけ浸漬する（図２（ｅ）参照）。この短時間浸漬は、浸漬前のディスク９の低下した温度により異なるが数秒から十数秒程度でよい。多少薄く染み等が多少残っても薄い染み等はチャンファ部では実際上は問題にならないからである。この場合、浸漬痕が残らないようにチャンファ部の上部まで浸漬してゆっくり引き上げながらの浸漬であってもよい。
なお、ディスク９の温度を７０゜Ｃ〜８０゜Ｃ程度まで下げるのは、冷却部６に所定時間の滞留させておけばよい。所定時間は、処理するディスクの外形（直径）と枚数、そして配列間隔とにより決定される。
ＩＰＡ蒸気の温度が８２．０゜Ｃ前後になっているので、ディスク９の表裏で凝縮されたドレーン５ａを滴下して下側チャンファ部９ａに残留する異物と冷却によるウオータマークの跡の発生を抑える（図２（ｅ）参照）。このとき、上限温度センサ８ａが８２．４゜Ｃより低くなるので、上限温度センサ８ａが８２．４゜Ｃになった時点でディスク９をさらに引き上げて冷却部６まで持ち上げる（図２（ｆ）参照）。所定時間冷却後にディスク９を排出する。
【産業上の利用可能性】
【００１１】
前記した実施例では、ハンドリングロボット１１によりディスク９を冷却部６へ引き上げ（図２（ｄ）参照）を１回行った後に、蒸気エリア５にディスク９の下側チャンファ部９ａを浸漬して凝縮されたドレーンを滴下する（図２（ｅ）参照）ようにしている。しかし、冷却部６へ引き上げ（図２（ｄ）参照）とＩＰＡ蒸気エリア５へのディスク９の浸漬（図２（ａ）参照）とを複数回繰り返した後に蒸気エリア５にディスク９の下側チャンファ部９ａを浸漬して凝縮されたドレーンを滴下する（図２（ｅ）参照）ようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、この発明を適用したＩＰＡ蒸気乾燥装置の一実施例の説明図である。
【図２】図２は、そのディスク乾燥処理手順の説明図である。
【符号の説明】
【００１３】
１…ＩＰＡ蒸気乾燥装置、２…装置本体、
３…ＩＰＡ蒸気発生部、４…廃液槽、
５…ＩＰＡ蒸気エリア、６…冷却部、
６ａ…冷却コイル、７…ヒータブロック、
８ａ…上限温度センサ、８ｂ…下限温度センサ、
９…ディスク、１０…コントローラ、
１１…ハンドリングロボット、
１１ａ…ハンド、１１ｂ…アーム、
１２…昇降機構、１３…レール。
【図１】
2008264690.tif 000003
【図２】
2008264690.tif 000004