(57)【要約】【課題】搬送空間の水分及び有機物を除去し、被処理体の自然酸化膜の成長を抑制し、酸欠の危険性を回避する共にパーティクルの発生を防止する。【解決手段】支持枠１６に回転可能に支持され、吸着剤を担持して構成されると共に、支持枠１６に設けた仕切部材１７により回転域が少なくとも吸着ゾーンＳ及び再生ゾーンＵに区画形成された二つのロータ１８，１８ｂと、両ロータを回転駆動する共通のモータ１９と、目的空間から吸引した空気を各ロータの吸着ゾーンＳに順に通過させて水分及び有機物を除去した乾燥空気を目的空間に導入する循環経路２０と、乾燥空気の一部を加熱して各ロータの再生ゾーンＵに通過させて吸着剤から水分及び有機物を脱離させる排気経路２１とを備える。吸着剤が親水性ゼオライト中のナトリウムの一部を希土類元素で置換した希土類置換アルミノシリケートからなる。【選択図】          図１
2004160444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水分及び有機物を除去した乾燥空気を目的空間に供給する装置であって、支持枠に回転可能に支持され、吸着剤を担持して構成されると共に、支持枠に設けた仕切部材により回転域が少なくとも吸着ゾーン及び再生ゾーンに区画形成された二つのロータと、両ロータを回転駆動する共通の駆動手段と、前記目的空間から吸引した空気を各ロータの吸着ゾーンに順に通過させて水分及び有機物を除去した乾燥空気を目的空間に導入する循環経路と、前記乾燥空気の一部を加熱して各ロータの再生ゾーンに通過させて吸着剤から水分及び有機物を脱離させる排気経路とを備え、前記吸着剤が親水性ゼオライト中のナトリウムの一部を希土類元素で置換した希土類置換アルミノシリケートからなることを特徴とする乾燥空気供給装置。
【請求項２】
被処理体を搬送する搬送空間を有する処理装置において、前記搬送空間に水分及び有機物を除去した乾燥空気を供給する乾燥空気供給装置を接続し、該乾燥空気供給装置は、支持枠に回転可能に支持され、吸着剤を担持して構成されると共に、支持枠に設けた仕切部材により回転域が少なくとも吸着ゾーン及び再生ゾーンに区画形成された二つのロータと、両ロータを回転駆動する共通の駆動手段と、前記搬送空間から吸引した空気を各ロータの吸着ゾーンに順に通過させて水分及び有機物を除去した乾燥空気を搬送空間に導入する循環経路と、前記乾燥空気の一部を加熱して各ロータの再生ゾーンに通過させて吸着剤から水分及び有機物を脱離させる排気経路とを備え、前記吸着剤が親水性ゼオライト中のナトリウムの一部を希土類元素で置換した希土類置換アルミノシリケートからなることを特徴とする処理装置。
【請求項３】
前記循環経路における前段と後段のロータ間には乾燥空気を冷却する冷却手段が設けられ、後段のロータには吸着ゾーンを通過した乾燥空気の一部を再生ゾーンに供給する前に通過させるための冷却ゾーンが区画形成されていることを特徴とする請求項２記載の処理装置。
【請求項４】
前記循環経路の出口側にはロータと仕切部材の接触部から発生するパーティクルを除去するためのフィルタが設けられていることを特徴とする請求項２記載の処理装置。
【請求項５】
前記駆動手段が二つのロータをそれぞれ無端ベルトを介して回転駆動するための二つのベルト車を有し、二つのベルト車の径を異ならせて二つのロータの回転数を調整していることを特徴とする請求項２記載の処理装置。
【請求項６】
前記排気経路には、二つのロータの再生領域にそれぞれ供給する乾燥空気を加熱するための共通の加熱手段が設けられていることを特徴とする請求項２記載の処理装置。
【請求項７】
前記搬送空間には露点計が設けられ、搬送空間を所定の露点に維持すべく乾燥空気供給装置を制御するための乾燥空気制御部を備えていることを特徴とする請求項２記載の処理装置。
【請求項８】
前記仕切部材は、ロータの端部の周縁部に対応する環状の周方向部材と、その中心から周方向部材にかけて設けられた径方向部材とからなり、径方向部材にはロータの端面に押圧接触されて隣接するゾーン間をシールするヒレ状のシール部材が取付けられ、このシール部材はロータの回転方向に弾性変形により屈曲してロータの端面に摺接していることを特徴とする請求項２記載の処理装置。
【請求項９】
前記周方向部材には、ロータの端縁または外周に押圧接触される環状のパッキン部材が設けられ、このパッキン部材にはロータとの接触面に滑りシートが貼着されていることを特徴とする請求項８記載の処理装置。
【請求項１０】
前記ロータが間欠的に回転され、前記仕切部材がロータの回転時にロータの端面から離反され、回転停止時にロータの端面に当接されるように構成されていることを特徴とする請求項２記載の処理装置。
【請求項１１】
前記処理装置の二台または複数台毎に共通の前記乾燥空気供給装置が接続されていることを特徴とする請求項２記載の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乾燥空気供給装置及び処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造においては、被処理体例えば半導体ウエハに酸化、拡散、ＣＶＤ等の各種の処理を施す工程があり、これらの工程を実行するために各種の処理装置（例えば熱処理装置等）が使用されている。例えば、縦型の熱処理装置においては、複数例えば２５枚のウエハを収容した運搬容器と、前記ウエハを収容して所定の処理を施す処理容器との間でウエハの搬送を行う搬送空間（ローディングエリアとも言う）を有している。
【０００３】
従来、前記搬送空間におけるウエハの自然酸化膜の成長を抑制するために、搬送空間に不活性ガス例えば窒素ガスを多量（２５０〜４００リットル／分）に供給して、搬送空間の酸素濃度を３０ｐｐｍ以下の雰囲気にしていた。また、前記搬送空間における有機系のガスを除去するために、ケミカルフィルタを設けていた。
【０００４】
なお、関連する技術として、搬送空間に低露点の乾燥気体を供給する発明（例えば、特開平６−２６７９３３号公報参照）や、低露点の乾燥気体を得る乾式減湿装置の発明（例えば、特開２０００−２９６３０９号公報、特開昭６３−５００４７号公報等参照）がなされている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−２６７９３３号公報
【特許文献２】
特開２０００−２９６３０９号公報
【特許文献３】
特開昭６３−５００４７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の処理装置においては、高価な窒素ガスを多量に消費するためランニングコストが多くかかるだけでなく、窒素ガスによる酸欠の危険性があった。また、ケミカルフィルタにより有機物を除去することは可能であったが、ケミカルフィルタに付着した有機物を除去しケミカルフィルタを再生することは困難であった。更に、搬送空間に低露点の乾燥気体を供給する発明や、低露点の乾燥気体を得る乾式減湿装置の発明においては、構造が繁雑でコストの増大を招く問題がある。
【０００７】
本発明は、前記事情を考慮してなされたもので、搬送空間に不活性ガスの代りに乾燥空気を供給することにより被処理体の自然酸化膜の成長を抑制することができ、また酸欠の危険性を回避することができると共にパーティクルの発生を防止することができる乾燥空気供給装置及び処理装置を提供することを目的とする。また、本発明の目的は、構造の簡素化、コストの低減及びパーティクルの発生防止が図れる乾燥空気供給装置及び処理装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち、請求項１の発明は、水分及び有機物を除去した乾燥空気を目的空間に供給する装置であって、支持枠に回転可能に支持され、吸着剤を担持して構成されると共に、支持枠に設けた仕切部材により回転域が少なくとも吸着ゾーン及び再生ゾーンに区画形成された二つのロータと、両ロータを回転駆動する共通の駆動手段と、前記目的空間から吸引した空気を各ロータの吸着ゾーンに順に通過させて水分及び有機物を除去した乾燥空気を目的空間に導入する循環経路と、前記乾燥空気の一部を加熱して各ロータの再生ゾーンに通過させて吸着剤から水分及び有機物を脱離させる排気経路とを備え、前記吸着剤が親水性ゼオライト中のナトリウムの一部を希土類元素で置換した希土類置換アルミノシリケートからなることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、被処理体を搬送する搬送空間を有する処理装置において、前記搬送空間に水分及び有機物を除去した乾燥空気を供給する乾燥空気供給装置を接続し、該乾燥空気供給装置は、支持枠に回転可能に支持され、吸着剤を担持して構成されると共に、支持枠に設けた仕切部材により回転域が少なくとも吸着ゾーン及び再生ゾーンに区画形成された二つのロータと、両ロータを回転駆動する共通の駆動手段と、前記搬送空間から吸引した空気を各ロータの吸着ゾーンに順に通過させて水分及び有機物を除去した乾燥空気を搬送空間に導入する循環経路と、前記乾燥空気の一部を加熱して各ロータの再生ゾーンに通過させて吸着剤から水分及び有機物を脱離させる排気経路とを備え、前記吸着剤が親水性ゼオライト中のナトリウムの一部を希土類元素で置換した希土類置換アルミノシリケートからなることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、前記循環経路における前段と後段のロータ間には乾燥空気を冷却する冷却手段が設けられ、後段のロータには吸着ゾーンを通過した乾燥空気の一部を再生ゾーンに供給する前に通過させるための冷却ゾーンが区画形成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、前記循環経路の出口側にはロータと仕切部材の接触部から発生するパーティクルを除去するためのフィルタが設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明は、前記駆動手段が二つのロータをそれぞれ無端ベルトを介して回転駆動するための二つのベルト車を有し、二つのベルト車の径を異ならせて二つのロータの回転数を調整していることを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明は、前記排気経路には、二つのロータの再生領域にそれぞれ供給する乾燥空気を加熱するための共通の加熱手段が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
請求項７の発明は、前記搬送空間には露点計が設けられ、搬送空間を所定の露点に維持すべく乾燥空気供給装置を制御するための乾燥空気制御部を備えていることを特徴とする。
【００１５】
請求項８の発明は、前記仕切部材がロータの端部の周縁部に対応する環状の周方向部材と、その中心から周方向部材にかけて設けられた径方向部材とからなり、径方向部材にはロータの端面に押圧接触されて隣接するゾーン間をシールするヒレ状のシール部材が取付けられ、このシール部材はロータの回転方向に弾性変形により屈曲してロータの端面に摺接していることを特徴とする。
【００１６】
請求項９の発明は、前記周方向部材にはロータの端縁または外周に押圧接触される環状のパッキン部材が設けられ、このパッキン部材にはロータとの接触面に滑りシートが貼着されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０の発明は、前記ロータが間欠的に回転され、前記仕切部材がロータの回転時にロータの端面から離反され、回転停止時にロータの端面に当接されるように構成されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項１１の発明は、前記処理装置の二台または複数台毎に共通の前記乾燥空気供給装置が接続されていることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を添付図面に基いて詳述する。図１は本発明の実施の形態を示す処理装置の構成図、図２はロータの斜視図、図３はロータを回転自在に支持した支持枠の斜視図、図４は仕切部材の概略的斜視図、図５は図４のＡ−Ａ線拡大断面図、図６の（ａ）は図４のＢ−Ｂ線拡大断面図、（ｂ）はその変形例を示す図である。
【００２０】
図１において、１は処理装置例えば縦型熱処理装置で、外郭を形成する筐体２を有している。筐体２の前部には、複数例えば２５枚程度の被処理体例えば半導体ウエハｗを収納した運搬容器（キャリアとも言う）３を搬入搬出のための搬出入口４が設けられ、この搬出入口４の前部には前記運搬容器３を載置する載置台５が設けられている。運搬容器３としては、ウエハｗを気密状態で収納可能な蓋付きの運搬容器（クローズ型キャリア）が好ましく、これは前面部の開口に蓋３ａを脱着可能に備えている。
【００２１】
筐体２内の前部には運搬容器３を搬送する搬送機構６、運搬容器３を保管するための保管棚７、及びウエハｗの移載のために運搬容器３を載置するための移載部（移載ステージ）８が設けられている。筐体２内の後部上方には多数例えば１００枚程度のウエハｗを収容して所定の処理例えばＣＶＤ処理を施すための処理容器９例えば縦型熱処理炉が設けられ、処理容器９の下方にはウエハｗの搬送を行うための搬送空間１０例えばローディングエリアが設けられている。
【００２２】
搬送空間１０には処理容器９の炉口を開閉する蓋体１１が昇降機構を介して昇降可能に設けられ、この蓋体１１の上部に多数例えば１００枚程度のウエハｗを上下方向に所定間隔で保持搭載するボート１２が載置されている。昇降機構によって処理容器９に対するボート１２の搬入（ロード）、搬出（アンロード）が行われるようになっている。
【００２３】
前記搬送空間１０には移載部８に載置された運搬容器３の蓋３ａを取外して運搬容器３の開口を搬送空間１０に露出させるためのドア１３が設けられている。また、搬送空間１０には移載部８の運搬容器３と、アンロードされたはボート１２との間でウエハｗの移載を行う移載機構１４が設けられている。
【００２４】
前記処理装置１には、その搬送空間１０に低露点の乾燥空気（ドライエア）を供給するための乾燥空気供給装置１５が接続されている。この乾燥空気供給装置１５は、図１、図２ないし図３に示すように、支持枠１６に回転可能に支持され、吸着剤を担持して構成されると共に、支持枠１６に設けた仕切部材１７により両端の回転域が少なくとも吸着ゾーンＳ及び再生ゾーンＵに区画形成された二つのロータ１８ａ，１８ｂと、両ロータ１８ａ，１８ｂを回転駆動する共通の駆動手段例えば電動モータ１９と、前記搬送空間１０から吸引した空気を各ロータ１８ａ，１８ｂの吸着ゾーンＳに順に通過させて水分及び有機物を除去した乾燥空気を搬送空間１０に導入する循環経路２０と、前記乾燥空気の一部を加熱して各ロータ１８ａ，１８ｂの再生ゾーンＵに通過させて吸着剤から水分及び有機物を脱離させる排気経路２１とを備えている。
【００２５】
前記ロータ１８ａ，１８ｂは、両端が開口された円筒体２２と、この円筒体２２の軸心部に配置された回転軸２３と、この回転軸２３から放射状に延びて円筒体２２の内周面に固定されると共に円筒体２２内を複数例えば８つの断面扇形の部屋に仕切るスポーク２４と、各部屋内に取付けられ基材に吸着剤を担持させた断面扇形のハニカム構造体２５とから主に構成されており、円筒体２２内の軸方向に空気を流通させることができる。
【００２６】
前記吸着剤としては、水分及び有機物を効率よく吸着できることから、親水性ゼオライト中のナトリウムの一部を希土類元素で置換した希土類置換アルミノシリケートが好ましい。この希土類置換アルミノシリケートは、構造式「ａＭｘＯｙ・ｂＮａ２Ｏ・ｃＡｌ２Ｏ３・ｄＳｉＯ２・ｅＨ２Ｏ（Ｍ：希土類元素）」で表される。なお、希土類元素は、一種又は複数種を使用できる。前記構造式において、ａＭｘＯｙとしては、Ｌａ２Ｏ３，Ｎｄ２Ｏ３，ＣｅＯ３，Ｐｒ６Ｏ１１が好ましく、また希土類置換アルミノシリケートにおける含有量は１重量％以上であることが好ましい。中でもａＭｘＯｙとしては、Ｌａ２Ｏ３を用いることが好ましく、より高い吸着効果を望むなら含有量を４〜１０重量％とすることが好ましい。
【００２７】
一方、ハニカム構造体２５の基材としては、耐熱性、耐摩耗性等に優れることから、無機繊維紙が好ましい。ハニカム構造体２５は、無機繊維紙をハニカム状に成形してなる。前記基材に希土類置換アルミノシリケートを担持させる方法としては、例えば、希土類置換アルミノシリケートと無機バインダー例えばシリカゾルとを含有するスラリーをスプレーや刷毛塗り等により基材に含浸させ、乾燥する方法が用いられる。
【００２８】
前記支持枠１６は、例えばロータ１８ａ，１８ｂを収容し得る箱状に形成され、その両端部にはロータ１８ａ，１８ｂの両端部と対応する開口部１６ａが形成され、この開口部１６ａの中央部に前記回転軸２３の両端部を回転自在に支持する軸受２６が支持材２７及び仕切部材１７を介して設けられている。後段のロータ１８ｂの両端の回転域には、吸着ゾーンＳ及び再生ゾーンＵの他に冷却ゾーンＴが仕切部材１７により区画形成されている。
【００２９】
仕切部材１７は、例えば図４に示すように、ロータないし円筒体２２の端部の周縁部に対応する環状の周方向部材１７ａと、その中心例えば軸受２６から周方向部材１７ａにかけて設けられた径方向部材１７ｂとからなり、径方向部材１７ｂには図５に示すようにハニカム構造体２５の端面（ロータの端面）に押圧接触されて隣接するゾーンＳ，Ｕ間をシールするヒレ状（薄板状）のシール部材２８が取付けられている。このシール部材２８は、弾性及び耐熱性を有する材料例えばゴム又は軟質樹脂により形成されており、先端側がハニカム構造体２５の回転方向に弾性変形により屈曲してハニカム構造体２５の端面に摺接しているため、シール部材２８の摩擦抵抗及び摩耗を軽減することができる。
【００３０】
前記周方向部材１７ａには、図６の（ａ）に示すようにロータないし円筒体２２の端縁にフランジ２２ａを有する場合、このフランジ２２ａに押圧接触される環状のパッキン部材２９が取付けられている。フランジ２２ａに摺接するパッキン部材２９の摩擦抵抗を減らすために、このパッキン部材２９には滑りシート３０が貼着されていることが好ましい。なお、円筒体２２の端縁にフランジを有しない場合、図６の（ｂ）に示すように、周方向部材１７ａが円筒体よりも大きい径の円筒状に形成され、その先端側には円筒体の外周に押圧接触する環状のパッキン部材２９ａが取付けられる。この場合も、パッキン部材２９ａには滑りシート３０ａが貼着されていることが好ましい。これにより、周方向部材１７ａとロータないし円筒体２２の端縁または外周との間の気密性を確保することができると共にパッキン部材２９，２９ａの摩擦抵抗及び摩耗を低減することができる。なお、図９に示すように、仕切部材１７にはその表面を覆うカバー部材３１が設けられ、このカバー部材３１に各ゾーンＳ，Ｕと連通する配管が連結される。
【００３１】
循環経路２０は、処理装置１の搬送空間１０から被処理気体である搬送空間の雰囲気（空気）を吸引して前段のロータ１８ａの吸着ゾーンＳに導入する吸引配管２０ａと、前段のロータ１８ａの吸着ゾーンＳを通過して水分及び有機物が除去された低露点の乾燥空気を後段のロータ１８ｂの吸着ゾーンＳに導入する中間配管２０ｂと、後段のロータ１８ｂの吸着ゾーンＳを通過して水分及び有機物が更に除去された低露点の乾燥空気を前記搬送空間１０に供給（導入）する供給配管２０ｃとから構成されている。
【００３２】
搬送空間１０から取出した空気の全部を循環させて搬送空間１０に戻すのではなく、搬送空間１０から取出した空気の一部を再生用気体として利用した後排気するため、前記吸引配管２０ａにはその排気量に見合う分の空気を取り込むための空気取り込み部３２が設けられていることが好ましい。前記中間配管２０ｂには上流側（前段のロータ側）から下流側（後段のロータ側）に空気を送るためのファン３３と、前段のロータ１８ａの吸着ゾーンＳを通過して水分及び有機物が除去された低露点の乾燥空気を所定の温度例えば１５℃程度に冷却するための冷却手段であるクーラー３４とが順に設けられている。乾燥空気供給装置１５に起因する搬送空間におけるウエハｗのパーティクル汚染を防止するために、前記循環経路２０の出口側すなわち供給配管２０ｃにはロータ１８ａ，１８ｂと仕切部材１７の接触部等から発生するパーティクルを除去するためのフィルタ３５が設けられていることが好ましい。
【００３３】
前記排気経路２１は、循環経路２０における後段のロータ１８ｂ直後の供給配管２０ｃから分岐され低露点の清浄乾燥空気の一部を取出して冷却用気体として後段のロータ１８ｂの冷却ゾーンＴに導入する第１配管２１ａと、該冷却ゾーンＴを通過した乾燥空気を再生用気体として再生ゾーンＵに導入する第２配管２１ｂと、該再生ゾーンＵを通過した空気を前段のロータ１８ａの再生ゾーンＵに導入する第３配管２１ｃと、該再生ゾーンＵを通過した空気を例えば工場排気系に排気する第４配管２１ｄとから構成されている。第２配管２１ｂ及び第３配管２１ｃにはには空気を再生用気体とするために所定の温度に加熱する加熱手段例えばヒータ３６ａ，３６ｂがそれぞれ設けられ、第４配管２１ｄには排気用のファン３９が設けられている。
【００３４】
通常運転時には、再生用の空気をヒータ３６ａ，３６ｂにより１３０〜２００℃程度の温度に加熱して再生ゾーンＵに供給することにより吸着剤に吸着している水分やガス状不純物（有機物）を脱離させるが、高沸点有機化合物を吸着剤から脱離させる場合には、再生用の空気をヒータ３６ａ，３６ｂにより２５０〜４００℃程度の高温に加熱して再生ゾーンＵに定期的に供給するようにすることが好ましい。
【００３５】
前記二つのロータ１８ａ，１８ｂはモータ１９を挟んで平行に配置されている。モータ１９は、二つのロータ１８ａ，１８ｂをそれぞれ無端ベルト３７ａａ，３７ｂを介して回転駆動するための二つのベルト車（プーリとも言う）３８ａ，３８ｂを有している。ベル戸車３８ａ，３８ｂはモータ１９の回転軸に取付けられ、各ロータ１８ａ，１８ｂとベル戸車３８ａ，３８ｂ間に無端ベルト３７ａ，３７ｂが巻き掛けられている。そして、二つのベルト車３８，３８ｂの径を異ならせることにより二つのロータ１８ａ，１８ｂの回転数が調整されている。前後のロータ１８ｂにおけるハニカム構造体２５に担持させた吸着剤に水分及び有機物を効率よく吸着させ、水分及び有機物を吸着した吸着剤から水分及び有機物を脱離させて吸着剤を効率よく再生するために、前段のロータ１８ａの吸着ゾーンＳと再生ゾーンＵの面積比（図示例では３：１）、或いは後段のロータ１８ｂの吸着ゾーンＳと再生ゾーンＵと冷却ゾーンＴの面積比（図示例では２：１：１）にもよるが、図示例の場合、例えば、前段のロータ１８ａの回転数が１０ｒ．ｐ．ｈ、後段のロータ１８ｂの回転数が０．５ｒ．ｐ．ｈに調整ないし設定されている。
【００３６】
前記搬送空間１０を常に所定の露点例えば−８０℃の低露点温度に維持するように自動化を図るために、処理装置１には、前記搬送空間１０に該搬送空間１０内の露点（露点温度）を検出する露点計４０が設けられ、その検出露点に基いて搬送空間１０を所定の露点に維持すべく乾燥空気供給装置１５を制御、具体的にはモータ１９、ファン３３，３９、ヒータ３５、クーラー３４等を制御するための乾燥空気制御部４１を備えていることが好ましい。この場合、乾燥空気制御部４１は、例えば所定の露点に制御できなくなった時に警報を発したり、乾燥空気供給装置４１の運転を停止したりするアラーム処理をするように構成されていることが好ましい。
【００３７】
また、予め設定された運転プログラムに基いて処理装置１や乾燥空気供給装置１５等からの信号を検出しつつこれら処理装置１及び乾燥空気供給装置１５を制御する装置制御部４２が設けられていることが好ましい。更に、処理装置１及び乾燥空気供給装置１５を複数組備えた工場においては、これら複数組の処理装置１及び乾燥空気供給装置１５を制御する上位制御部４３を備えていることが好ましい。
【００３８】
以上の構成において、処理装置１の搬送空間１０内の空気（温度が２３℃程度、露点が１．９６℃程度）は循環経路２０の吸引配管２０ａを通じて前段のロータ１８ａの吸着ゾーンＳに導入され、ロータ１８ａに担持された吸着剤により減湿及び浄化なされる（水分及び有機物が除去される）。この時点で、この清浄乾燥空気の温度が４５℃程度、露点が−２０℃程度となる。次いで、清浄乾燥空気はクーラー３４で１５℃程度に冷却された後、後段のロータ１８ｂの吸着ゾーンＳに導入され、更なる減湿及び浄化がなされ、供給配管２０ｃを通じて温度が２３℃、露点が−８０℃の清浄乾燥空気が処理装置１の搬送空間１０に供給される。
【００３９】
また、後段のロータ１８ｂでは、低露点の浄化乾燥空気の一部が分岐管である排気経路２１の第１配管２１ａを通じて冷却ゾーンＴに導入されて冷却用気体として使用されると共に、その後第２配管２１ｂのヒータ３６ａにより加熱されて再生用の加熱気体として再生ゾーンＵに導入され、ロータ１８ｂの吸着剤に吸着した水分や有機物を蒸発させて除去（脱離）する。再生ゾーンＵから排出された空気（再生用気体）は、第３配管２１ｃのヒータ３６ｂにより再度加熱されて前段のロータ１８ａの再生ゾーンＵに導入され、この高温の再生用気体によりロータ１８ａの吸着剤に吸着した水分や有機物を蒸発させて除去（脱離）し、その排ガスが第４配管２１ｄを通じて排気される。
【００４０】
以上の構成からなる乾燥空気供給装置１５によれば、水分及び有機物を除去した乾燥空気を目的空間（例えば搬送空間）１０に供給する装置であって、支持枠１６に回転可能に支持され、吸着剤を担持して構成されると共に、支持枠１６に設けた仕切部材１７により回転域が少なくとも吸着ゾーンＳ及び再生ゾーンＵに区画形成された二つのロータ１８，１８ｂと、両ロータ１８ａ，１８ｂを回転駆動する共通のモータ１９と、前記目的空間１０から吸引した空気を各ロータ１８ａ，１８ｂの吸着ゾーンＳに順に通過させて水分及び有機物を除去した乾燥空気を目的空間１０に導入する循環経路２０と、前記乾燥空気の一部を加熱して各ロータ１８ｂ，１８ａの再生ゾーンＵに通過させて吸着剤から水分及び有機物を脱離させる排気経路２１とを備え、前記吸着剤が親水性ゼオライト中のナトリウムの一部を希土類元素で置換した希土類置換アルミノシリケートからなるため、目的空間から水分及び有機物を除去することができると共に、構造の簡素化及びコストの低減が図れる。
【００４１】
また、処理装置１によれば、ウエハｗを搬送する搬送空間１０を有する処理装置において、前記搬送空間１０に水分及び有機物を除去した乾燥空気を供給する乾燥空気供給装置１５を接続し、該乾燥空気供給装置１５は、支持枠１６に回転可能に支持され、吸着剤を担持して構成されると共に、支持枠１６に設けた仕切部材１７により回転域が少なくとも吸着ゾーンＳ及び再生ゾーンＵに区画形成された二つのロータ１８ａ，１８ｂと、両ロータ１８ａ，１８ｂを回転駆動する共通のモータ１９と、前記搬送空間１０から吸引した空気を各ロータ１８ａ，１８ｂの吸着ゾーンＳに順に通過させて水分及び有機物を除去した乾燥空気を搬送空間に導入する循環経路２０と、前記乾燥空気の一部を加熱して各ロータ１８ｂ，１８ａの再生ゾーンＵに通過させて吸着剤から水分及び有機物を脱離させる排気経路２１とを備えているため、搬送空間１０の水分及び有機物を除去することができ、ウエハｗの自然酸化膜の成長を抑制することができると共に酸欠の危険性を回避することができ、しかも、構造の簡素化及びコストの低減が図れる。
【００４２】
前記循環経路２０における前段と後段のロータ１８ａ，１８ｂ間には乾燥空気を冷却するクーラー３４が設けられ、後段のロータ１８ｂには吸着ゾーンＳを通過した乾燥空気の一部を再生ゾーンＵに供給する前に通過させるための冷却ゾーンＴが区画形成されているため、後段のロータ１８ｂにおける高温の再生ゾーンＵ部分を冷却ゾーンＴ、吸着ゾーンＳに順に移行させて、効率良く冷却することができ、低露点の乾燥空気を安定した温度で搬送空間１０に供給することができる。前記循環経路２０の出口側にはロータ１８ａ，１８ｂと仕切部材１７の接触部から発生するパーティクルを除去するためのフィルタ３５が設けられているため、乾燥空気供給装置１５に起因する搬送空間１０におけるウエハｗのパーティクル汚染を防止することができる。
【００４３】
前記モータ１９が二つのロータ１８ａ，１８ｂをそれぞれ無端ベルト３７ａ，３７ｂを介して回転駆動するための二つのベルト車３８ａ，３８ｂを有し、二つのベルト車３８ａ，３８ｂの径を異ならせて二つのロータ１８ａ，１８ｂの回転数を調整しているため、簡単な構造で二つのロータ１８ａ，１８ｂの回転数を容易に調整することができる。前記搬送空間１０には露点計４０が設けられ、搬送空間１０を所定の露点に維持すべく乾燥空気供給装置１５を制御するための乾燥空気制御部４１を備えているため、常に搬送空間１０を所定の露点に維持することができ、自動化が図れる。
【００４４】
図７は乾燥空気供給装置を備えた処理装置の変形例を示す構成図である。図７の実施例において、図１の実施例と同一部分は同一参照符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。図７に示すように排気経路２１には、二つのロータ１８ａ，１８ｂの再生領域Ｕにそれぞれ供給する乾燥空気（再生用気体）を加熱するための共通の加熱手段例えばヒータ３６ａ、３６ｂが設けられている。すなわち、第２配管２１ｂと第３配管２１ｃが互いに接近され、その接近された部分に一つの共通のヒータ３６ａが巻き付ける等により設けられている。この乾燥空気供給装置１５ないし処理装置１によれば、前記排気経路２１には、二つのロータ１８ａ，１８ｂの再生領域Ｕにそれぞれ供給する乾燥空気を加熱するための共通のヒータ３６ａが設けられているため、構造の簡素化、装置のコンパクト化及びコストの低減が図れる。
【００４５】
図８も図７と同様に二つのロータ１８ａ，１８ｂの再生領域Ｕにそれぞれ供給する乾燥空気（再生用気体）を加熱するための共通の加熱手段例えばヒータ３６ａを設けた例が示されている。本例では、第２配管２１ｂにおけるヒータ３６ａの下流が分岐され、その分岐管４４が第３配管２１ｃに合流接続されている。本例においても、構造の簡素化、装置のコンパクト化及びコストの低減が図れる。
【００４６】
図９は乾燥空気供給装置の変形例を示す分解斜視図、図１０は同乾燥空気供給装置の概略的断面図である。これらの図において、前記実施例と同一部分は同一参照符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。図中、ロータ１８ａの回転軸は省略されている。ロータ１８ａは回転軸を有せず、ロータ１８ａの周囲を回転自在に支持されていてもよい。前記ロータ１８ａは間欠的に回転され、前記仕切部材１７がロータ１８ａの回転時にロータ１８ａの端面から離反され（図１０の左側部分参照）、回転停止時にロータ１８ａの端面に当接される（図１０の左側部分参照）ように構成されている。
【００４７】
カバー部材３１を有する仕切部材にはこれをロータ１８ａの端面に接近、離反させるための駆動手段例えばエアシリンダ４５が設けられている。また、ロータ１８ａをリボルバーのように所定回転角度毎に間欠的に回転させるために、ロータ１８ａの回転角度を検出するためのセンサ４６が設けられ、このセンサ４６の検出信号に基いてモータ１９が間欠的に駆動制御されるようになっている。
【００４８】
この乾燥空気供給装置１５によれば、前記ロータ１８ａが間欠的に回転され、前記仕切部材１７がロータ１８ａの回転時にロータ１８ａの端面から離反され、回転停止時にロータ１８ａの端面に当接されるように構成されているため、ロータ１８ａと仕切部材１７間の摺動がなくなり、ロータ１８ａと仕切部材１７の接触部からのパーティクルの発生を防止することができる。
【００４９】
シール部材が摺接するロータ端面の摩耗を抑制し、耐久性の向上を図るため、ロータ端面には端面処理剤による硬化処理がなされているが、今までの端面処理剤はアクリルやウレタン、シリコン樹脂等に顔料として金属酸化物の着色剤、耐候性や耐久性等の向上のため無機充填材等が含まれているため、再生時の温度（例えば２００℃）により、有機物の一部や金属イオン、酸や塩基等のケミカル物質が発生する不具合がある。また、有機樹脂をベースとした端面処理剤を有機溶剤で希釈してロータ端面に塗布するため、有機溶剤がロータの吸着剤に付着し、これが運転時にアウトガスとして発生する問題がある。
【００５０】
この問題を解決するために、本実施例では、端面処理剤としてポリフロン（ＰＴＦＥ）（商品名、ダイキン工業）を使用してロータ端面を硬化処理する。具体的には、セラミック繊維を少量の有機バインダで抄紙した紙を山高１．９ｍｍ、ピッチ３．３ｍｍのコルゲート加工の後、直径４００ｍｍ、厚さ２１０ｍｍのロータ形状に成巻する。これを吸着材（吸湿材）のゼオライトとバインダのシリカゲルの混合スラリーに含浸してゼオライトを担持し、その後、５００℃で熱処理して、含まれている少量の有機物を完全に除去する。厚さを例えば２００ｍｍに裁断して除湿ロータを作成する。ロータの両端面をＰＴＦＥディスパージョン（液）に端面から約く５ｍｍの深さまで浸漬後、１５０℃で乾燥、そして、３７０℃で３０分加熱処理により、ＰＴＦＥ端面処理除湿ロータを作成した。
【００５１】
このＰＴＦＥ端面処理除湿ロータによれば、ＰＴＦＥ樹脂が耐摩耗特性に優れ、摩擦抵抗が小さいため、シール部材の摺接によるパーティクルの発生を抑制することができる。また、耐熱性に優れ、再生温度でも分解ガスが発生しにくい。ＰＴＦＥディスパージョンは、水に分散したもので、アウトガス発生原因である有機溶剤、顔料や充填材等を含まないのでアウトガスが出ない。ＰＴＦＥディスパージョンにはアウトガスの原因となる少量の界面活性材が含まれているが、３７０℃の高温での熱処理で完全に消失するため、アウトガスの原因にならない。
【００５２】
仕切部材１７のシール構造としては、ロータに非接触のラビリンス構造であってもよく、このシール構造によればパーティクルの発生を防止することができる。仕切部材１７の周方向部材１７ａに設けられる周方向シール部４７ａは、図１１示すようにロータ１８ａ，１８ｂの端縁部であるフランジ２２ａに同心円状に設けられた複数例えば４枚の回転側フィン４８と、該回転側フィン４８と交互に非接触で重なるように周方向部材１７ａに同心円状に設けられた複数例えば４枚の固定側フィン４９とからなる。これらのフィン４８，４９は、金属製または耐熱性樹脂例えばＰＴＦＥにより形成されている。
【００５３】
前記径方向シール部４７ｂは、図１２に示すように前記径方向部材１７ｂに平行に設けられた複数例えば４枚のフィン５０と、これらフィン５０の略中央部に空気を通流させるべく設けられた通流孔（例えばスリット孔）５１とからなっている。径方向シール部４７ｂとしては、ロータ側と非接触状態となるように、径方向仕切部材１７ｂ側のみの片側フィン構造とされている。この片側フィン構造だけではシール性能が劣るため、フィン５０の略中央部（径方向シール部４７ｂの幅方向略中央部、或いはフィン５０群の略中央部ともいう）に設けた通流孔５１から空気を通流させることにより、空気がロータに向って流れ、あるいはロータから通流孔５１に向って流れるため、この空気の流れにより各ゾーン間の空気の回り込みを防止し、シール性能を確保している。
【００５４】
一方、ロータ１８ａ，１８ｂとしては、図１３に示すように円筒体（リム）２２が縦半分（半割）に分割され、その２つの分割片２２ａ，２２ｂ同士を一端で蝶番５２を介して開閉可能に連結し、両分割片２２ａ，２２ｂの他端同士を留め具例えばバックル（図示省略）で留めた構造であってもよい。前記分割片２２ａ，２２ｂとハニカム構造体（素子）２５との間にはクッション性を有するマット状のシール材５３が圧縮された状態で介在される。前記円筒体２２を構成する分割片２２ａ，２２ｂは、アルミ板巻き付け品よりも真円度が出せて素子２５、シール材５３及びベルト３７ａ，３７ｂの損傷を防止できる点で鋳物成形品であることが好ましい。このように構成されたロータ１８，１８ｂによれば、組立及び分解が容易にでき、素子２５の交換も容易にでき、素子２５のみを取外して高沸点有機物を除去すべく４００℃以上の高温に加熱して再生することができる。
【００５５】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の設計変更等が可能である。例えば、図１における排気系路２１にはヒータ３６ａ，３６ｂが二つ設けられているが、第３配管２１ｃのヒータ３６ｂを取除くことによりヒータを一つにしてもよい。また、本発明においては、処理装置の二台または複数台毎に共通の乾燥空気供給装置が接続されていてもよい。このようにすれば、更に構造の簡素化及びコストの低減が図れる。
【００５６】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
【００５７】
（１）請求項１の発明によれば、水分及び有機物を除去した乾燥空気を目的空間に供給する装置であって、支持枠に回転可能に支持され、吸着剤を担持して構成されると共に、支持枠に設けた仕切部材により回転域が少なくとも吸着ゾーン及び再生ゾーンに区画形成された二つのロータと、両ロータを回転駆動する共通の駆動手段と、前記目的空間から吸引した空気を各ロータの吸着ゾーンに順に通過させて水分及び有機物を除去した乾燥空気を目的空間に導入する循環経路と、前記乾燥空気の一部を加熱して各ロータの再生ゾーンに通過させて吸着剤から水分及び有機物を脱離させる排気経路とを備え、前記吸着剤が親水性ゼオライト中のナトリウムの一部を希土類元素で置換した希土類置換アルミノシリケートからなるため、目的空間から水分及び有機物を除去することができると共に、構造の簡素化及びコストの低減が図れる。
【００５８】
（２）請求項２の発明によれば、被処理体を搬送する搬送空間を有する処理装置において、前記搬送空間に水分及び有機物を除去した乾燥空気を供給する乾燥空気供給装置を接続し、該乾燥空気供給装置は、支持枠に回転可能に支持され、吸着剤を担持して構成されると共に、支持枠に設けた仕切部材により回転域が少なくとも吸着ゾーン及び再生ゾーンに区画形成された二つのロータと、両ロータを回転駆動する共通の駆動手段と、前記搬送空間から吸引した空気を各ロータの吸着ゾーンに順に通過させて水分及び有機物を除去した乾燥空気を搬送空間に導入する循環経路と、前記乾燥空気の一部を加熱して各ロータの再生ゾーンに通過させて吸着剤から水分及び有機物を脱離させる排気経路とを備え、前記吸着剤が親水性ゼオライト中のナトリウムの一部を希土類元素で置換した希土類置換アルミノシリケートからなるため、搬送空間の水分及び有機物を除去することができ、被処理体の自然酸化膜の成長を抑制することができると共に酸欠の危険性を回避することができ、しかも、構造の簡素化及びコストの低減が図れる。
【００５９】
（３）請求項３の発明によれば、前記循環経路における前段と後段のロータ間には乾燥空気を冷却する冷却手段が設けられ、後段のロータには吸着ゾーンを通過した乾燥空気の一部を再生ゾーンに供給する前に通過させるための冷却ゾーンが区画形成されているため、後段のロータにおける高温の再生ゾーン部分を冷却ゾーン、吸着ゾーンに順に移行させて、効率良く冷却することができ、低露点の乾燥空気を安定した温度で搬送空間に供給することができる。
【００６０】
（４）請求項４の発明によれば、前記循環経路の出口側にはロータと仕切部材の接触部から発生するパーティクルを除去するためのフィルタが設けられているため、乾燥空気供給装置に起因する搬送空間における被処理体のパーティクル汚染を防止することができる。
【００６１】
（５）請求項５の発明によれば、前記駆動手段が二つのロータをそれぞれ無端ベルトを介して回転駆動するための二つのベルト車を有し、二つのベルト車の径を異ならせて二つのロータの回転数を調整しているため、簡単な構造で二つのロータの回転数を容易に調整することができる。
【００６２】
（６）請求項６の発明によれば、前記排気経路には、二つのロータの再生領域にそれぞれ供給する乾燥空気を加熱するための共通の加熱手段が設けられているため、構造の簡素化、装置のコンパクト化及びコストの低減が図れる。
【００６３】
（７）請求項７の発明によれば、前記搬送空間には露点計が設けられ、搬送空間を所定の露点に維持すべく乾燥空気供給装置を制御するための乾燥空気制御部を備えているため、常に搬送空間を所定の露点に維持することができ、自動化が図れる。
【００６４】
（８）請求項８の発明によれば、前記仕切部材がロータの端部の周縁部に対応する環状の周方向部材と、その中心から周方向部材にかけて設けられた径方向部材とからなり、径方向部材にはロータの端面に押圧接触されて隣接するゾーン間をシールするヒレ状のシール部材が取付けられ、このシール部材はロータの回転方向に弾性変形により屈曲してロータの端面に摺接しているため、隣接するゾーン間を容易にシールすることができると共にシール材の摩擦抵抗及び摩耗を軽減することができる。
【００６５】
（９）請求項９の発明によれば、前記周方向部材にはロータの端縁または外周に押圧接触される環状のパッキン部材が設けられ、このパッキン部材にはロータとの接触面に滑りシートが貼着されているため、周方向部材とロータの端縁または外周との間の気密性を確保することができると共にパッキン部材の摩擦抵抗及び摩耗を低減することができる。
【００６６】
（１０）請求項１０の発明によれば、前記ロータが間欠的に回転され、前記仕切部材がロータの回転時にロータの端面から離反され、回転停止時にロータの端面に当接されるように構成されているため、ロータと仕切部材の接触部からのパーティクルの発生を防止することができる。
【００６７】
（１１）請求項１１の発明によれば、前記処理装置の二台または複数台毎に共通の前記乾燥空気供給装置が接続されているため、構造の簡素化及びコストの低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す処理装置の構成図である。
【図２】ロータの斜視図である。
【図３】ロータを回転自在に支持した支持枠の斜視図である。
【図４】仕切部材の概略的斜視図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図６】（ａ）は図４のＢ−Ｂ線拡大断面図、（ｂ）はその変形例を示す図である。
【図７】処理装置の変形例を示す構成図である。
【図８】処理装置の変形例を示す構成図である。
【図９】乾燥空気供給装置の変形例を示す分解斜視図である。
【図１０】同乾燥空気供給装置の概略的断面図である。
【図１１】周方向シール部の他の例を示す断面図である。
【図１２】径方向シール部の他の例を示す断面図である。
【図１３】ロータの他の例を示す分解図である。
【符号の説明】
ｗ  半導体ウエハ（被処理体）
１  処理装置
１０  搬送空間（目的空間）
１５  乾燥空気供給装置
１６  支持枠
１７  仕切部材
１７ａ  周方向部材
１７ｂ  径方向部材
１８ａ，１８ｂ  ロータ
１９  モータ（駆動手段）
２０  循環経路
２１  排気経路
２８  シール部材
２９，２９ａパッキン部材
３０，３０ａ  滑りシート
３４  クーラー（冷却手段）
３５  フィルタ
３６ａ，３６ｂ  （加熱手段）
３７ａ，３７ｂ  無端ベルト
３８ａ，３８ｂ  ベルト車
４０  露点計
４１  乾燥空気制御部
【図１】
2004160444.tif 000003
【図２】
2004160444.tif 000004
【図３】
2004160444.tif 000005
【図４】
2004160444.tif 000006
【図５】
2004160444.tif 000007
【図６】
2004160444.tif 000008
【図７】
2004160444.tif 000009
【図８】
2004160444.tif 000010
【図９】
2004160444.tif 000011
【図１０】
2004160444.tif 000012
【図１１】
2004160444.tif 000013
【図１２】
2004160444.tif 000014
【図１３】
2004160444.tif 000015