(57)【要約】【課題】水溶性有機溶剤によるミストの大きさを調整でき、ミスト噴霧装置を乾燥室内に配置せず装置全体を小型化する基板乾燥装置を提供する。【解決手段】本発明による基板乾燥装置は、純水を貯留して基板１を浸漬する処理槽８１と、この処理槽８１を覆設して上面に基板１を搬入する天蓋３１を有した外槽３２と、この外槽３２に設置して内部の処理槽８１上方から貯留した液面上に高温不活性ガスを噴射する噴射手段４１と、外槽３２の噴射手段４１近傍に設置して処理槽８１外で水溶性有機溶剤及び不活性ガスを混合させてミスト化して供給することで処理槽８１上方から貯留した液面上にミストを噴霧する噴霧手段５１とを備え、処理槽８１内の純水を排液することで基板１を液面上に露出させてミストの噴霧によるマランゴニ効果及び付着した純水の置換とともに、高温不活性ガスの噴射による蒸発によって基板を完全に乾燥するように設ける。【選択図】      図２
2004296552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
純水を貯留して基板を浸漬する処理槽と、
前記処理槽の外周及び上部を覆うように覆設して前記上面に前記基板を搬入する開閉可能な天蓋を有する外槽と、
前記外槽に設置して内部の前記処理槽上方から貯留した液面上に高温不活性ガスを噴射する噴射手段と、
前記外槽の前記噴射手段近傍に設置して、前記処理槽外で水溶性有機溶剤及び不活性ガスを混合させてミスト化して供給することで、前記処理槽上方から貯留した液面上に前記ミストを噴霧する噴霧手段とを備え、
前記処理槽内の前記純水を排液するか又は前記基板を上昇させることで、前記基板を液面上に露出させて前記ミストの噴霧によるマランゴニ効果及び付着した純水の置換（蒸発）とともに、前記高温不活性ガスの噴射による蒸発によって前記基板を完全に乾燥させることを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板乾燥装置において、
前記処理槽には、前記純水を排液して前記基板を露出させる場合、前記基板の形状によらず、前記純水を常に一定の流量で排液する真空ポンプを備えたことを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項３】
請求項１に記載の基板乾燥装置において、
前記純水は、前記基板を露出させる直前の温度が２０℃〜７０℃の温純水であることを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項４】
請求項１に記載の基板乾燥装置において、
前記噴射手段は、前記高温不活性ガスの温度を前記水溶性有機溶剤の沸点以上にして使用することを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項５】
請求項１に記載の基板乾燥装置において、
前記外槽は、前記処理槽の外周と上部とに覆設して底面を開放することによって、常に新鮮な前記水溶性有機溶剤ミスト及び前記高温不活性ガスを前記処理槽の上方から供給するとともに、前記底面から余剰な前記水溶性有機溶剤ミスト及び前記高温不活性ガスを排出することを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項６】
請求項１に記載の基板乾燥装置において、
前記基板は、カセットに複数収納して前記処理槽内にバッチ式に投入して乾燥処理することを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項７】
請求項７に記載の基板乾燥装置において、
前記カセットは、前記処理槽に設けたカセットエレベータを液面上に上昇させて所定の搬送手段により設置または取り出しを行うとともに、前記カセットエレベータに設置すると降下して前記処理槽内に投入されることを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項８】
請求項７に記載の基板乾燥装置において、
前記カセットは、前記処理槽内に所定の搬送手段により直接投入することを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項９】
請求項７乃至９のいずれかに記載の基板乾燥装置において、前記処理槽には、前記基板を前記カセットにより投入した際、前記基板が液面上に露出せず、且つ前記カセットに接触しない位置に保持するための保持手段を設けたことを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項１０】
請求項１０に記載の基板乾燥装置において、
前記保持手段は、前記基板が自立して複数配列する方向に下部でリブ状に延在する複数の保持板を一体に設け、この保持板に前記基板の下端が接触して保持できる溝部を有し、この溝部の形状がＶ型またはＹ型であることを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項１１】
請求項１１に記載の基板乾燥装置において、
前記保持手段は、前記処理槽内の液面上に露出した際、前記Ｖ型またはＹ型の前記溝部に残留する液を吸引できる残液吸引孔と吸引ポンプとを備えたことを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載の基板乾燥装置において、
前記保持手段は、前記基板を自立させるために、垂直に凸部と凹部とを複数交互に配置してリブ状に延在する複数の保持板を一体に設け、この一部の保持板が凹凸の配列をずらして配置され、このずらした保持板の凸部が前記基板の片側面を保持し、一方のずらしていない保持板の凸部が前記基板の他の片側面を保持して挟持するように設けたことを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項１３】
請求項１１または１３に記載の基板乾燥装置において、
前記保持手段は、前記保持板の複数の各々厚み（幅）を均一に０．５ｍｍ〜１０ｍｍに設けたことを特徴とする請求項７記載の基板保持手段。
【請求項１４】
請求項１１または１３に記載の基板乾燥装置において、
前記保持板は、前記基板が接触する部位の材質としてＰＦＡ、ＰＶＤＦ、ＰＴＦＥ、ＰＥＥＫを用いていることを特徴とする基板保持手段。
【請求項１５】
請求項１に記載の基板乾燥装置において、
前記処理槽には、前記純水を供給する時、前記純水を供給する純水供給管に薬液混合弁を設け、少なくとも１種類以上の薬液と前記純水とを流量計で薬液濃度の調節をして前記純水供給管内で混合及び攪拌した処理液を供給可能にすることを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項１６】
請求項１６に記載の基板乾燥装置において、
前記純水供給管には、濃度計を更に設け、前記薬液と純水とを混合及び攪拌した前記処理液が設定濃度になるまで管理し、設定濃度に達したら前記処理槽内に供給を開始することを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項１７】
請求項１６または１７に記載の基板乾燥装置において、
前記処理液は、フッ酸水及び純水を混合させた希フッ酸水、過酸化水素水、アンモニア水、アンモニア水及び過酸化水素水並びに純水を混合させたＡＰＭ、塩酸水、塩酸水及び過酸化水素水並びに純水を混合させたＨＰＭであり、それぞれ単独又は混合して使用することを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１８のいずれかに記載の基板乾燥装置において、
前記処理槽では、前記処理液または前記純水のみを貯留して洗浄などの基板処理を行った後、前記基板を液面上に露出させて乾燥処理を行うことを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項１９】
請求項１乃至１９のいずれかに記載の基板乾燥装置において、
前記噴霧手段は、前記処理槽外で前記水溶性有機溶剤及び前記不活性ガスを各々供給して噴射する噴射孔を備えた気液混合チップと、この気液混合チップの噴射孔をドーム状に覆って内部の空間で混合してミスト化するとともに前記ドーム状の外壁に貫通する複数の穴を開口して前記ミストを噴霧するノズルカバーとを備えたことを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項２０】
請求項１乃至２０のいずれかに記載の基板乾燥装置において、
前記水溶性有機溶剤は、イソプロパノール、２−プロパノール、イソプロピルアルコール、エタノール、メタノール、ブチルアルコールであり、それぞれ単独又は混合して使用することを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項２１】
請求項１乃至２０のいずれかに記載の基板乾燥装置において、
前記不活性ガスは、窒素、アルゴン、ヘリウムであり、それぞれ単独又は混合して使用することを特徴とする基板乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基板乾燥装置に係り、より詳細には、水の表面張力によるメニスカスと水に溶け易い水溶性有機溶剤を含んだミストによるマランゴニ効果とを利用して、ＬＣＤ基板や半導体ウェーハなどの平板状の基板をその表面に水滴痕を生じさせることなく完全に乾燥させる基板乾燥装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２０００−２２３４６６号公報
【０００３】
従来、基板乾燥装置は、洗浄後のＬＣＤ基板や半導体ウェーハなどの平板状の基板をマランゴニ効果を利用してその表面に水滴痕を生じさせることなく完全に乾燥できる装置がよく知られている。このようなマランゴニ効果を利用した従来の基板乾燥装置は、例えば、処理槽に純水を貯留して浸漬させた基板を引き上げる際に生じる表面張力によるメニスカスに、窒素ガスと水溶性有機溶剤であるＩＰＡガスとを混合した蒸気を吹き付けることで、メニスカスの上端から表面張力が低下して水面側に引き戻す力（マランゴニ効果）が発生して基板表面の水滴を排除して完全に乾燥させていた。
【０００４】
しかし、蒸気を用いた基板乾燥装置では、水溶性有機溶剤であるＩＰＡを蒸気化させて供給するためにＩＰＡの消費量が増加するとともに、このＩＰＡを蒸気化する加熱源も必要になってしまう。そこで、従来の基板乾燥装置では、ＩＰＡ液を蒸気化することなく窒素ガスを噴出させてミスト化することで、基板のメニスカスに噴霧させる装置（例えば、特許文献１）がある。図１６は、このようなミストを用いる従来の基板乾燥装置の一実施形態を示す構成図である。また、図１７は、図１６に示した噴霧手段１５１の内部構造を示す図である。
【０００５】
図１６に示すように、ミストを用いる従来の基板乾燥装置の一実施形態は、図示されていないキャリアに支持した洗浄後のウェハ１を浸漬させる純水を貯留した処理槽１８１と、この処理槽１８１内の液面上の空間Ｄ内に窒素ガスを噴射させるとともに、この窒素ガスにより液相のイソプロピルアルコール（以下、単にＩＰＡと記す。）をウェハ１の温度（例えば常温）より高い温度で噴射させてミスト状のＩＰＡを空間Ｄ内に噴霧する噴霧手段１５１とを備えている。
【０００６】
ここで、噴霧手段１５１は、図１７に示すように、フッ素樹脂からなり長く延在した本体に沿ってそれぞれ貫通する窒素ガス用通路１５１ａと液相のＩＰＡ用通路１５１ｄとを備え、窒素ガス用通路１５１ａから延びて複数のウェハ１間に向けて開口した噴射孔１５１ｃを有する細い窒素ガス用噴出通路１５１ｂを多数備えるとともに、ＩＰＡ用通路１５１ｄから延びて窒素ガス用噴出通路１５１ｂの開口端の噴射孔１５１ｃに向けて開口した噴射孔１５１ｆを有する細いＩＰＡ用噴出通路１５１ｅを多数備えている。よって、噴霧手段１５１は、窒素ガス用噴出通路１５１ａの噴射孔１５１ｃから窒素ガスを噴射させると同時にＩＰＡ用噴出通路１５１ｄの噴射孔１５１ｆから液相のＩＰＡを噴射させることでミスト状のＩＰＡを空間Ｄ内のウェハ１間に噴霧することができる。
【０００７】
再び図１６を参照して、窒素（Ｎ２  ）ガスは、常温若しくはウェハ１の温度で供給され、減圧弁１５３−１、第１供給弁１５３−２、流量計１５３−３、手動弁１５３−４、１５３−５を介して、処理槽１８１内の左右に配置した噴霧手段１５１にそれぞれ供給される。また、ＩＰＡは、減圧弁１６５−１、第２供給弁１６５−２を介して加圧タンク１６１内に上記とは別の窒素ガスを圧送し、この窒素ガスの圧力により加圧タンク１６１内のＩＰＡの液体が、第３供給弁１５５−１、流量計１５５−２、手動弁１５５−３、１５５−４を介して、処理槽１８１内の左右に配置した噴霧手段１８１にそれぞれ供給される。なお、１６３−１は加圧タンク用の圧抜弁である。
【０００８】
そして、処理槽１８１には、手動弁１８２−３及び第４供給弁１８２−２を介して圧力を一定に保つ排気管１８２−１と、ドレイン弁１８６−２を介して純水を排出するドレイン管１８６−２とを備えている。ここで、第１供給弁１５３−２、第２供給弁１６５−２、第３供給弁１５５−１、第４供給弁１８２−２、及びドレイン弁１８６−２は、制御装置１４０に接続されて、所定のプログラムなどに基づいて、自動的に処理槽１８１内に供給する窒素ガス及び液相のＩＰＡそれぞれの流量、即ち、ＩＰＡのミストの噴霧状態、及び処理槽１８１内の空間Ｄ内からの排気量、並びに純水の排出量などを動作制御できるようにしている。
【０００９】
このような構成からなる従来の基板乾燥装置の一実施形態は、処理槽１８１内に純水を貯留してウェハ１を浸漬させた後、処理槽１８１の純水を排出するか又はウェハ１を処理槽１８１内で上昇させることで、純水の液面からウェハ１を徐々に露出させる。この時、処理槽１８１内では、噴霧手段１５１からウェハ１の表裏両面にＩＰＡをミスト状態、すなわち、窒素をキャリアとするのではなくＩＰＡ自体が単体で窒素ガス中を浮遊している状態で噴霧し続けることで、純水の液面にＩＰＡミストが均一に供給されて生じるマランゴニ効果、及びウェハ１の表裏両面に付着した純水がミスト状のＩＰＡにより置換（蒸発）する効果によって完全に表裏両面を乾燥させる。
【００１０】
このように従来の基板乾燥装置の一実施形態では、水溶性有機溶剤であるＩＰＡを蒸気化ではなくミスト化することで、このＩＰＡの使用量を抑えて、常温により噴霧でき加熱源を不要とするとともに、マランゴニ効果とＩＰＡミストの置換（蒸発）とにより乾燥効果を一層向上させていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の基板乾燥装置では、図１７に示した噴霧手段１５１が噴出孔１５１ｆに供給した液相の水溶性有機溶剤（ＩＰＡ等）を窒素ガスの噴射によりミスト化する構造のため、このミストの大きさを自由に調整することが困難であるという不具合があった。また、噴霧手段１５１は、図１６に示した処理槽１８１内の両側面に各々配置しているため、ウェハ１の出し入れの邪魔になるとともに、処理槽１８１自体の大きさが大型化するという不具合があった。
本発明はこのような課題を解決し、水溶性有機溶剤によるミストの大きさを調整でき、ミスト噴霧装置を乾燥室内に配置せず装置全体を小型化する基板乾燥装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明による基板乾燥装置は、上述の課題を解決するために、純水を貯留して基板を浸漬する処理槽と、この処理槽の外周及び上部を覆うように覆設して上面に基板を搬入する開閉可能な天蓋を有する外槽と、この外槽に設置して内部の処理槽上方から貯留した液面上に高温不活性ガスを噴射する噴射手段と、外槽の噴射手段近傍に設置して処理槽外で水溶性有機溶剤及び不活性ガスを混合させてミスト化して供給することで処理槽上方から貯留した液面上にミストを噴霧する噴霧手段とを備え、処理槽内の純水を排液するか又は基板を上昇させることで基板を液面上に露出させてミストの噴霧によるマランゴニ効果及び付着した純水の置換とともに、高温不活性ガスの噴射による蒸発によって基板を完全に乾燥するように設ける。
【００１３】
ここで、処理槽には、純水を排液して基板を露出させる場合、基板の形状によらず、純水を常に一定の流量で排液する真空ポンプを備えることが好ましい。また、純水は、基板を露出させる直前の温度が２０℃〜７０℃の温純水であることが好ましい。また、噴射手段は、高温不活性ガスの温度を水溶性有機溶剤の沸点以上にして使用することが好ましい。また、外槽は、処理槽の外周と上部とに覆設して底面を開放することによって、常に新鮮な前記水溶性有機溶剤ミスト及び高温不活性ガスを処理槽の上方から供給するとともに、底面から余剰な水溶性有機溶剤ミスト及び高温不活性ガスを排出することが好ましい。また、基板は、カセットに複数収納して処理槽内にバッチ式に投入して乾燥処理することが好ましい。また、カセットは、処理槽に設けたカセットエレベータを液面上に上昇させて所定の搬送手段により設置または取り出しを行うとともに、カセットエレベータに設置すると降下して処理槽内に投入されることが好ましい。また、カセットの他の実施例としては、処理槽内に所定の搬送手段により直接投入することが好ましい。また、処理槽には、基板をカセットにより投入した際、基板が液面上に露出せず、且つカセットに接触しない位置に保持するための保持手段を設けることが好ましい。また、保持手段は、基板が自立して複数配列する方向に下部でリブ状に延在する複数の保持板を一体に設け、この保持板に基板の下端が接触して保持できる溝部を有し、この溝部の形状がＶ型またはＹ型であるとともに、この溝部に残留する液を吸引できる残液吸引孔と吸引ポンプとを備えることが好ましい。また、保持手段の他の実施例は、基板を自立させるために、垂直に凸部と凹部とを複数交互に配置してリブ状に延在する複数の保持板を一体に設け、この一部の保持板が凹凸の配列をずらして配置され、このずらした保持板の凸部が基板の片側面を保持し、一方のずらしていない保持板の凸部が基板の他の片側面を保持して挟持するように設けることが好ましい。また、保持手段は、保持板の複数の各々厚みを均一に０．５ｍｍ〜１０ｍｍに設けることが好ましい。また、保持板は、基板が接触する凹部及び凸部の材質としてＰＦＡ、ＰＶＤＦ、ＰＴＦＥ、ＰＥＥＫを用いていることが好ましい。また、処理槽には、純水を供給する時、純水を供給する純水供給管に薬液混合弁を設け、少なくとも１種類以上の薬液と純水とを流量計で薬液濃度の調節をして純水供給管内で混合及び攪拌した処理液を供給可能にすることが好ましい。また、純水供給管には、濃度計を更に設け、薬液と純水とを混合及び攪拌した処理液が設定濃度になるまで管理し、設定濃度に達したら処理槽内に供給を開始することが好ましい。また、処理液は、フッ酸水及び純水を混合させた希フッ酸水、過酸化水素水、アンモニア水、アンモニア水及び過酸化水素水並びに純水を混合させたＡＰＭ、塩酸水、塩酸水及び過酸化水素水並びに純水を混合させたＨＰＭであり、それぞれ単独又は混合して使用することが好ましい。また、処理槽では、処理液または純水のみを貯留して洗浄などの基板処理を行った後、基板を液面上に露出させて乾燥処理を行うことが好ましい。また、噴霧手段は、処理槽外で水溶性有機溶剤及び不活性ガスを各々供給して噴射する噴射孔を備えた気液混合チップと、この気液混合チップの噴射孔をドーム状に覆って内部の空間で混合してミスト化するとともにドーム状の外壁に貫通する複数の穴を開口してミストを噴霧するノズルカバーとを備えることが好ましい。また、水溶性有機溶剤は、イソプロパノール、２−プロパノール、イソプロピルアルコール、エタノール、メタノール、ブチルアルコールであり、それぞれ単独又は混合して使用することが好ましい。また、不活性ガスは、窒素、アルゴン、ヘリウムであり、それぞれ単独又は混合して使用することが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明による基板乾燥装置の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明による基板乾燥装置の第１実施形態の概略構成を示す図である。また、図２は、図１に示した基板乾燥装置の詳細な構成を示す構成図である。また、図３は、図１に示した噴霧手段５１の内部構造を示す図である。また、図４は、図１に示した気液混合チップ１０４を示す図である。また、図５は、図１に示した保持手段８３を示す図である。また、図６は、図５に示した保持板８３−２〜４を側面から見た形状を示す図である。
【００１５】
図１に示すように、本発明による基板乾燥装置の第１実施形態は、図１６に示した従来技術とは異なり、純水を貯留して基板を浸漬する処理槽８１と、この処理槽８１の外周及び上部を覆うように覆設して上面に基板を搬入する開閉可能な天蓋３１を有する外槽３２と、この外槽３２に設置して内部の処理槽８１の上方から貯留した液面上に高温不活性ガスを噴射する噴射手段４１と、外槽３２の噴射手段４１の近傍に設置して処理槽８１外で水溶性有機溶剤（ＩＰＡ）及び不活性ガス（Ｎ２  ）を混合させてミスト化して供給することで処理槽８１の上方から貯留した液面上にミストを噴霧する噴霧手段５１とを備えている。従って、第１の実施形態では、噴霧手段５１を外槽３２に設置して処理槽８１の内部に突出しないように設けているため、基板の出し入れの邪魔になることなく配置でき、処理槽８１を小型化することが可能になる。
【００１６】
ここで、処理槽８１には、図１及び図２に示すように、純水を供給する供給管８４−１と、純水を排水するドレイン管８６−１とが各々接続されている。この供給管８４−１は、純水供給弁８４−２を介して処理槽８１内の左右対称に設置されている純水供給ノズル８４−３に接続している。また、ドレイン管８６−１は、純水を排水するためのドレイン弁８６−２、ドレインバイパス管８７−１、ドレインバイパス弁８７−２、ドレインポンプ８８を各々接続している。従って、ドレイン管８６−１は、処理槽８１から純水を排液して基板１（図２参照）を液面上に露出させる場合、この基板１の形状によらずドレインポンプ８８により純水を常に一定の流量で排液して徐々に露出できるように設けている。このドレイン管８６−１には、処理槽８１の上方開口部外周に設置されているオーバーフロードレイン槽８２−１から純水を排水するオーバーフロードレイン管８２−２を設けて接続している。
【００１７】
また、外槽３２は、処理槽８１の外周と上部とに覆設して底面を開放（図２参照）することによって、処理槽８１との間の空間に常に新鮮な水溶性有機溶剤ミスト及び高温不活性ガスを処理槽８１の上方から供給するとともに、この底面から余剰な水溶性有機溶剤ミスト及び高温不活性ガスを排出できるように形成している。この際、外槽３２内には、左右対称に一対もしくは複数対設置された噴霧手段５１により水溶性有機溶剤（例えば、イソプロピルアルコール：以下、ＩＰＡと称す。）ミストを噴霧し、この上部に同じく左右対称に設置された噴射手段４１により温調された不活性ガス（例えば、窒素ガス）を噴射する。
【００１８】
ここで、例えば、噴霧手段５１にＩＰＡを供給する場合、図２に示したように、まず、噴霧手段５１に接続した加圧タンク６１を設け、この加圧タンク６１に接続した加圧タンクＩＰＡ供給管６６の加圧タンクＩＰＡ供給弁６７と、加圧タンク圧抜管６２の加圧タンク圧抜弁６３とを開いた状態にすることでＩＰＡを供給し、図示されていない処理槽８１内の液面センサに達したところで加圧タンクＩＰＡ供給弁６７及び加圧タンク圧抜弁６３を閉じる。
【００１９】
次に、加圧タンク６１内にタンク加圧用の不活性ガス（タンク加圧用Ｎ２  ：窒素ガス）を加圧タンク窒素ガス供給管６４から加圧タンク窒素ガス供給弁６５を開いて供給する。この状態でＩＰＡ供給弁５５を開けば、加圧タンク６１内のＩＰＡは圧送によりＩＰＡ供給管５４を経て噴霧手段５１に到達する。また、噴霧手段５１には、窒素ガス供給弁５３を開くことで窒素ガス供給管５２を経て不活性ガス（窒素ガス）が供給される。これにより噴霧手段５１は、ＩＰＡと窒素ガスとを内部で混合してミスト化し、ＩＰＡミスト５６として噴霧できる。
【００２０】
一方、噴射手段４１に高温不活性ガス（窒素ガス）を供給する場合、図２に示したように、噴射手段４１に窒素ガスを加熱する加熱ヒータ４４と高温窒素ガス供給弁４３とを有した高温窒素ガス供給管４２を接続することで高温の窒素ガスを供給している。この高温不活性ガスは、好ましくは、加熱ヒータ４４により前述したＩＰＡなどの水溶性有機溶剤の沸点以上の温度にして使用することが望ましい。
【００２１】
ところで、水溶性有機溶剤ミストを噴霧する噴霧手段５１は、図３及び図４に示すように、処理槽８１外で水溶性有機溶剤及び不活性ガスを各々供給して噴射するＩＰＡ噴射孔１０２及び窒素ガス噴射孔１０３を備えた気液混合チップ１０４と、この気液混合チップ１０４の噴射孔１０２、１０３をドーム状に覆って内部の空間で混合してミスト化するとともにドーム状の外壁に貫通する複数の穴１０１を開口してミストを噴霧するノズルカバー１０７とを備えている。
【００２２】
ここで、噴霧手段５１は、図３に示したように、気液混合チップ１０４に窒素（Ｎ２  ）ガスを供給する窒素ガス供給管１０６と、この窒素ガス供給管１０６の横から突き刺すようにして設置されたＩＰＡを供給するＩＰＡ供給管１０５とを気液混合チップ１０４に各々設けることで、ＩＰＡ噴射孔１０２及び窒素ガス噴射孔１０３を形成している。尚、気液混合チップ１０４には、図４に示したように、中央に一箇所だけＩＰＡ噴射孔１０２があり、この外周に複数開口する窒素ガス噴射孔１０３が形成されている。このような構造の噴霧手段５１は、窒素ガス供給管１０６から供給された窒素ガスと、ＩＰＡ供給管１０５から供給されるＩＰＡとを、それぞれ気液混合チップ１０４の窒素ガス噴射孔１０３及びＩＰＡ噴射孔１０２に供給し、ノズルカバー１０７内で衝突させてミスト化することで穴１０１から噴霧している。従って、噴霧手段５１は、図１６に示した従来技術とは異なり、ノズルカバー１０７内で一旦窒素ガスとＩＰＡとを衝突させてミスト化して穴１０１から噴霧するため、ミストの大きさを自由に調節でき効果的な乾燥工程を実現することができる。
【００２３】
また、基板１は、図２に示したように、カセット２に複数枚収納して処理槽８１内にバッチ式に投入されて乾燥処理する。このカセット２は、処理槽８１内に図示されいない所定の搬送手段により直接投入することで設置される。また、処理槽８１には、基板１をカセット２により投入した際、基板１が液面上に露出せず、且つカセット２に接触しない位置に保持するための保持手段８３を設けている。この保持手段８３は、図５に示すように、基板１が自立して複数配列する方向に下部でリブ状に延在する複数（図５では３本）の保持板８３−２、８３−３、８３−４を一体に設けている。また、保持手段８３は、図６に示すように、保持板８３−２〜４に基板１の下端が接触して保持できる歯形状の溝部８３−５を有し、この溝部８３−５の形状がＶ型またはＹ型（図６ではＹ型）になるように切り欠いている。また、保持手段８３は、図６に示した保持板の溝部８３−５中に残ってしまう純水を排液するために吸引ポンプ８０を有した残液吸引孔８９が溝部８３−５の底部に接続されている。
【００２４】
このように形成された本発明による基板乾燥装置の第１実施形態を用いて基板乾燥操作を行う場合、まず、図２に示した供給弁８４−２を開き、供給管８４−１から処理槽８１へ純水を図示していない液面センサの位置まで供給した後、供給弁８４−２を閉じる。次に、外槽３２に有した天蓋３１を開き、純水に満たされた処理槽８１内に基板１をセットする。この際、基板１は、カセット２に複数収納し、図示していない搬送手段により直接処理槽８１内に下降させることで投入する。そして、基板１は、処理槽８１の下降途中でカセット２に接触せずに自立するため、くし歯状の保持手段８３に載置され、空になったカセット２は処理槽８１の最深部まで下降させた状態にセットされる。その後、図示していない搬送手段を処理槽８１及び外槽３２から離脱させ、天蓋３１を閉じることで作動準備が完了する。
【００２５】
次に、供給弁８４−２を再び開き、供給管８４−１から再び処理槽８１へ純水を供給してアップフローリンスを行う。従って、処理槽８１では、純水を貯留して洗浄などの基板処理を行った後、基板１を液面上に露出させて乾燥処理を行うことで同時に洗浄と乾燥とを処理可能にしている。この際、処理槽８１の上方開口部から溢れた純水は、オーバーフロードレイン槽８２−１からオーバーフロードレイン管を経てドレインされる。純水供給弁８４−２を閉じてアップフローリンスを終了した後、純水が処理槽８１の上方開口部まで満たされている状態で、噴霧手段５１からＩＰＡミスト５６を噴射すると同時、又は１分以内にドレイン弁８６−２を開き、ドレインポンプ８８を動作させて、１〜５ｍｍ／ｓｅｃ程度の引き下げ速度で処理槽８１内の液面が下がるように純水をドレイン管８６−１を介してドレインする。これにより基板１は、ＩＰＡミストの噴霧によるマランゴニ効果及び付着した純水の置換（蒸発）により表面から水分を排除する。
【００２６】
このとき、液面が基板１の直径を通過するときでも、上端・下端を通過するときでも同じ引き下げ速度になるようにドレインポンプ８８の吸引量に経時変化を持たせて調整する。又、基板１と保持手段８３の溝部８３−５とが純水中から完全に露出したら、保持手段８３の溝部８３−５に残った純水を図６で示した底部にある残液吸引孔８９より吸引ポンプ８０を用いて吸引する。同時に、図２に示したドレインポンプ８８の空運転防止のため、ドレインポンプ８８を停止させ、ドレインバイパス弁８７−２を開いてドレインバイパス管８７−１より処理槽８１に残っている純水をドレインする。
【００２７】
また、処理槽８１から純水が完全にドレインしたと同時、又は２分以内にＩＰＡ供給弁５５及び窒素ガス供給弁５３を閉じ、高温窒素ガス供給弁４３を開いて、加熱ヒータ４４で１３０℃前後に温調された窒素ガスを、高温窒素ガス供給管４２を介して噴射手段４１から数分噴射する。これにより基板１及びカセット２が完全に乾燥した後、天蓋３１を開き、搬送手段により処理槽８１の最深部にあるカセット２を上昇させて、静止している保持手段８３上の基板１を下方からカセット２のスリットですくい上げるようにしてカセット２に戻す。更に搬送手段を上昇させて、処理槽８１からカセット２ごと基板１を取り出し、天蓋３１を閉じることで乾燥処理が終了する。
【００２８】
このように本発明による基板乾燥装置の第１実施形態によると、図２に示したように噴霧手段５１を外槽３２に設置して処理槽８１の内部に突出しないように設けているため、基板１の出し入れの邪魔になることなく配置でき、処理槽８１を小型化することが可能になる。
また、第１実施形態によると、図３に示したように、ノズルカバー１０７内の空間で窒素ガスとＩＰＡとを衝突させてミスト化し、更に穴１０１の口径を調整して所望のミストを噴霧する構造のため、ミストの大きさを自由に調節でき効果的な乾燥工程を実現することができる。
【００２９】
ここで、保持手段８３は、図６に示すように、保持板８３−２〜４の溝部８３−５形状をＶ型またはＹ型に形成した実施例を詳細に説明したが、これに限定されるものではなく凹凸を交互に設けて保持しても良い。図７は、このような凹凸を設けて保持する保持手段の他の実施例を示す図である。また、図８は、図７に示した保持手段８３を上面から見た上面図である。また、図９は、図８に示した凸部８３−５ａ及び凹部８３−５ｂの詳細を示す斜視図である。また、図１０は、図９に示した保持手段８３を側面から見た側面図である。
【００３０】
図７に示すように、保持手段の他の実施例は、図５に示した保持手段と同様に、基板１が自立して複数配列する方向に下部からリブ状に延在する３本の保持板８３−２、８３−３、８３−４を一体に設けている。ここで、保持板８３−２、８３−３、８３−４は、３本に限定されるものではなく、複数本設けても良い。また、保持手段８３は、図５に示した保持手段とは異なり、リブ状に延在する保持板８３−２〜４に基板１の下端が接触して保持するように凸凹を複数交互に配置（図９参照）している。即ち、保持手段８３は、図８に示すように、垂直に突出する凸部８３−５ａと凹状の凹部８３−５ｂとを複数交互に配置してリブ状に延在する３本の保持板８３−２〜４を一体に設け、このうち１本の保持板８３−３が凹凸の配列をずらして配置されている。これにより保持手段８３は、図９に示すように、ずらした保持板８３−３の凸部８３−５ａが基板１の片側面を保持し、一方のずらしていない保持板８３−２、８３−４の凸部８３−５ａが基板１の他の片側面を保持して挟持するように設けている。
【００３１】
この際、保持板８３−２〜４の凸部８３−５ａ間、即ち、凹部８３−５ｂの図９に示した隙間Ｂは、垂直方向に広い幅を有する溝形状に形成している。この隙間Ｂは、好ましくは、基板１の厚さに対して１．５〜３倍の幅に形成することが望ましい。さらに、各保持板８３−２〜４は、図９に示した厚み（幅）Ｃが２ｍｍ以下に形成されており、好ましくは、０．５ｍｍ〜１０ｍｍに設けることが望ましい。これにより保持板８３−２〜４は、保持手段８３が純水中から露出したときの隙間Ｂの残液量が少なく、且つ、乾燥時間を短縮できる。そして、この保持板８３−２〜４は、基板１が接触する凸部８３−５ａ及び凹部８３−５ｂの材質がＰＦＡ、ＰＶＤＦ、ＰＴＦＥ、ＰＥＥＫいずれかを用いて形成されている。このような保持手段の他の実施例によると、図６に示した保持手段に比べて基板１を保持する際に凸部８３−５ａが接触する接触面が少ないため、隙間Ｂでの残液量が少なく、乾燥時間を短縮することができる。
【００３２】
また、図２に示した純水の供給排出部Ａにおいて、処理槽８１に純水を直接供給する実施例を詳細に説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、暖めた温純水、或いは薬液を混合した純水（処理液）を処理槽に供給することも可能である。図１１は、このような暖めた温純水を供給する供給排出部の他の実施例を示す図である。また、図１２は、薬液を混合した純水を供給する供給排出部の更なる他の実施例を示す図である。ここで、図１１に示した供給排出部において、純水ヒータ８５−３以外は、全て図２に示した供給排出部Ａと同じ構成要素であり、同じ構成要素には同一符号を記載するとともに、重複する説明は省略する。
【００３３】
図１１に示すように、暖めた温純水を供給する供給排出部の他の実施例は、図２に示した供給排出部Ａとほぼ同様の構成だが、処理槽８１に純水を供給する供給管８４−１に供給弁８４−２とともにヒータ８５−３を接続して備えている。ここで、ヒータ８５−３は、好ましくは、処理槽８１内で基板１を露出させる直前の純水温度が２０℃〜７０℃の温純水になるように暖めることが望ましい。詳しくは、例えば、ヒータ８５−３により約６０℃に温調された温純水を供給弁８４−２を開いて供給管８５−１から処理槽８１に供給し、図示されていない液面センサの位置に達したところで供給弁８４−２を閉じて供給を終了する。その後、図２に示した供給排出部Ａと同様の操作により処理される。
【００３４】
このように、温純水を供給する供給排出部の他の実施例によると、処理槽８１に供給弁８４−２を開閉することで純水を供給するため、図２に示した供給排出部Ａと同様の効果を得ることができる。また、基板１を純水から露出させたとき、基板１の温度は温純水により暖められているので、基板１上に付着している純水を置換するＩＰＡの蒸発を促進させる効果が期待できる。
【００３５】
また、図１２に示すように、薬液を混合した純水を供給する供給排出部の更なる他の実施例は、供給管８４−１が処理液混合撹拌管９４−３を介して純水供給管９５−６とフッ酸供給管９６−６とに各々接続されている。ここで、処理液混合撹拌管９４−３には、フッ酸濃度計９１、薬液撹拌器９２、薬液混合弁９３を接続しており供給された薬液と純水とを混合及び攪拌している。また、処理液混合撹拌管９４−３は、薬液混合弁９３を介して純水供給管９５−６とフッ酸供給管９６−６とに分岐している。この純水供給管９５−６には、純水流量計９５−１、流量制御弁９５−２、純水供給弁９５−５を接続して純水の供給量を調整している。また、流量制御弁９５−２には、圧縮エアー供給管９５−４が接続され、精密レギュレータ９５−３を介して圧縮エアーの圧力を調整している。一方、フッ酸供給管９６−６には、フッ酸流量計９６−１、流量制御弁９６−２、フッ酸供給弁９６−５を接続して薬液の供給量を調整している。また、流量制御弁９６−２には、圧縮エアー供給管９６−４が接続され、精密レギュレータ９６−３を介して圧縮エアーの圧力を調整している。
【００３６】
そして、この処理液混合撹拌管９４−３は、三方弁９８により供給管８４−１に接続しているとともに、この三方弁９８から処理槽８１の処理液を排出するドレイン管８６−１に処理液ドレイン管９４−２を介して接続している。尚、ドレイン管８６−１は、図２に示した供給排出部Ａと同様に、ドレインインバイパス管８７−１を介して接続したドレインバイパス弁８７−２と、ドレイン弁８６−２とを各々備えている。
【００３７】
このような構成からなる供給排出部の更なる他の実施例を使用する場合、例えば、ＤＨＦ濃度を１：２００とすると、純水流量２０Ｌ／ｍｉｎ、フッ酸流量０．１Ｌ／ｍｉｎとなるように精密レギュレータ９５−３、９６−３の圧縮エアー圧力を調整して流量制御弁９５−２、９６−２への供給量を調節する。次に、三方弁９８により処理液ドレイン管９４−２の方に処理液が流れる状態で純水供給弁９５−５及びフッ酸供給弁９６−５を開いて、純水とフッ酸とを供給して薬液混合弁９３で混合させ、次に薬液撹拌器９２で流れの力で撹拌させ、更にフッ酸濃度計９１でフッ酸濃度を測定する。このとき、フッ酸濃度が設定濃度に達するまでは処理液を処理液ドレイン管９４−２に流し、設定濃度に達した場合に三方弁９８を供給管８４−１に切り替えて処理槽８１に供給する。そして、処理槽８１では図示していない液面センサの位置に達したところで三方弁９８を処理液ドレイン管９４−２に切り替えるとともに、純水供給弁９５−５及びフッ酸供給弁９６−５を閉じて、供給を終了させる。次に、フッ酸によるエッチング処理を行い、その後、フッ酸をアップフローリンスにより純水に置換して、図２に示した供給排出部Ａと同様の操作により処理する。
【００３８】
このように供給排出部の更なる他の実施例によると、処理槽８１に三方弁９８を介して純水を供給できるため、図２に示した供給排出部Ａと同様の効果を得ることができるとともに、この純水に薬液（フッ酸）を混合してエッチング処理を行うことで、基板の品質をより向上させることができる。
【００３９】
ところで、図２に示した第１の実施形態では、純水を貯留した処理槽８１内に基板１を複数収納したカセットを図示されていない搬送手段により直接搬入するため、この搬送手段により処理槽８１内の純水が汚染されて基板１にパーティクルなどの汚染物質が付着してしまう可能性があった。そこで、処理槽８１内にカセットを搬入及び搬出するためのカセットエレベータを設けることで基板１の汚染を防止する基板乾燥装置がある。図１３は、このようなカセットエレベータを設けた本発明による基板乾燥装置の第２実施形態の概略構成を示す図である。また、図１４は、図１３に示した基板乾燥装置の詳細な構成を示す構成図である。ここで、第２実施形態では、図１３及び１４に示したカセットエレベータ７１以外、図２に示した第１実施形態と同様の構成要素であり、この同じ構成要素には同一の符号を記載するとともに、重複する説明は省略する。
【００４０】
図１３に示すように、本発明による基板乾燥装置の第２実施形態は、図２に示した第１実施形態とほぼ構成は同じだが、外槽３２と処理槽８１との間に基板を複数収納したカセットを載置して昇降させるカセットエレベータ７１を設置している。このカセットエレベータ７１は、図１４に示すように、処理槽８１の近傍に昇降機構７２を有して処理槽８１に貯留した純水から基板１を昇降させて取り出せるように配置している。
【００４１】
このように形成された本発明による基板乾燥装置の第２実施形態を使用する場合、まず、供給弁８４−２を開き、供給管８４−１から処理槽８１へ純水を図示していない液面センサの位置まで供給した後、供給弁８４−２を閉じる。次に、外槽３２に備えた天蓋３１を開き、純水を満した処理槽８１の液面上方までカセットエレベータ７１を昇降機構７２により上昇させ、このカセットエレベータ７１に基板１を複数セットしたカセット２を載せた後に下降させて処理槽８１に投入する。この下降途中で基板１がカセット２に接触させずに自立させるため、くし歯状の保持手段８３に載せて、空になったカセット２だけをカセットエレベータ７１で処理槽８１の最深部まで下降させて天蓋３１を閉じる。次に、供給弁８４−２を再び開き、供給管８４−１から再び処理槽８１へ純水を供給してアップフローリンスを行う。このとき処理槽８１の上方開口部から溢れた純水はオーバーフロードレイン槽８２−１からオーバーフロードレイン管８２−２を経てドレインされる。
【００４２】
供給弁８４−２を閉じてアップフローリンス終了後、純水が処理槽８１の上方開口部まで満たされている状態で、噴霧手段５１からＩＰＡミスト５６を噴霧すると同時又は１分以内に、ドレイン弁８６−２を開いてドレインポンプ８８を動作させ、１〜５ｍｍ／ｓｅｃ程度の引き下げ速度で処理槽８１内の液面が下がるように純水をドレイン管８６−１を介してドレインする。このとき、液面が基板１の直径を通過するときでも、上端・下端を通過するときでも同じ引き下げ速度になるようにドレインポンプ８８の吸引量に経時変化を持たせて調整する。また、基板１と保持手段８３の図６に示した溝部８３−５とが純水中から完全に露出したら、保持手段８３の溝部８３−５に残った純水を溝底部にある残液吸引管８９より残液吸引ポンプ８０を用いて吸引する。同時に、図１４に示したドレインポンプ８８の空運転防止のため停止させ、ドレインバイパス弁８７−２を開いてドレインバイパス管８７−１より処理槽８１に残っている純水をドレインする。この処理槽８１から純水が完全にドレインしたと同時又は２分以内に、ＩＰＡ供給弁５５及び窒素ガス供給弁５３を閉じ、高温窒素ガス供給弁４３を開いて、加熱ヒータ４４で１３０℃前後に温調された窒素ガスを、高温窒素ガス供給管４２を介して、噴射手段４１から数分噴射する。
【００４３】
そして、基板１及びカセット２が完全に乾燥した後、天蓋３１を開き、カセットエレベータ７１を上昇させて、静止している保持手段８３上の基板１をカセット２のスリットですくい上げるようにしてカセット２に戻す。更にカセットエレベータ７１を処理槽８１の上方開口部上方まで上昇させて、基板１がセットされたカセット２を所定の搬送手段により取り出す。
【００４４】
このように本発明による基板乾燥装置の第２実施形態によると、基板１を複数収納したカセット２を所定の搬送手段ではなくカセットエレベータ７１に載置して処理槽８１内に浸漬させるため、処理槽８１内が汚染されることなく常に清浄に維持されて基板１の汚染を最小限に抑えることができる。
【００４５】
また、図２及び１４に示した第１及び第２の実施形態において基板１を乾燥する際に処理槽８１の純水をドレイン管８６−１から排出しながら乾燥させる実施の形態を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、基板１（カセット２）を処理槽８１内から上昇させて乾燥させる基板乾燥装置がある。図１５は、このような基板１を上昇させて乾燥させる本発明による基板乾燥装置の第３実施形態を示す構成図である。尚、図１５に示した外槽３２、カセットエレベータ７１、保持手段８３、及びドレイン管８６−１以外は、全て図２に示した基板乾燥装置と同様の構成要素であり、同じ構成要素には同一の符号を記載するとともに、重複する説明は省略する。
【００４６】
図１５に示すように、本発明による基板乾燥装置の第３実施形態は、カセットエレベータ７１とともに保持手段８３が処理槽８１の液面上まで昇降可能に設けることで、この保持手段８３により基板１を上昇させて乾燥処理できるように形成している。この第３の実施形態では、カセットエレベータ７１と保持手段８３とが上部に上昇するための空間を設けるために外槽３２が垂直方向に長く延在しているとともに、保持手段８３により基板１を昇降させて乾燥することでドレイン管８６−１にドレインポンプを設けて排出量を調整する必要がなくなる。
【００４７】
このように形成された本発明による基板乾燥装置の第３実施形態を使用する場合、まず、純水で満たされた処理槽８１内に基板１を搬入し、この基板１がカセット２に接触せずに保持手段８３で保持され、カセット２が処理槽８１の最深部に待機している状態（図２参照）において、噴霧手段５１からＩＰＡミストの噴霧を開始すると同時に、昇降機構８３−１により保持手段８３が保持した基板１を１〜５ｍｍ／ｓｅｃの速度で上昇させる。このとき、基板１と保持手段８３の溝部８３−５（図６参照）とが純水中から完全に露出したら、保持手段８３の溝部８３−５に残った純水を溝底部にある残液吸引管８９より残液吸引ポンプ８０を用いて吸引する。同時にドレイン弁８６−２を開いて処理槽８１内の純水を排水する。
【００４８】
そして、処理槽８１から純水が完全にドレインしたと同時又は２分以内に、ＩＰＡ供給弁５５及び窒素ガス供給弁５３を閉じてＩＰＡミストの供給を停止する。その後、高温窒素ガス供給弁４３を開いて、加熱ヒータ４４で１３０℃前後に温調された窒素ガスが高温窒素ガス供給管４２を介して噴射手段４１から数分噴射する。これにより基板１及びカセット２が完全に乾燥した後、天蓋３１を開き、保持手段８３を昇降機構８３−１により下降させ、静止しているカセットエレベータ７１上のカセット２のスリットに基板１を落とし込むようにして戻した後、基板１をセットしたカセット２を所定の搬送手段により取り出す。
このように、本発明による基板乾燥装置の第３実施形態によると、保持手段８３が基板１を保持して上昇させることで乾燥処理を行うため、処理槽８１の純水をドレインポンプにより調整して排出する必要がなくなり操作が簡単になる。
【００４９】
以上、本発明による基板乾燥装置の実施の形態を詳細に説明したが、本発明は前述した実施の形態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変更可能である。
例えば、水溶性有機溶剤にＩＰＡを用いた実施例を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、イソプロパノール、２−プロパノール、イソプロピルアルコール、エタノール、メタノール、ブチルアルコールなどを、それぞれ単独又は混合して使用することが可能である。
また、不活性ガスに窒素ガスを用いた実施例を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、アルゴン、ヘリウムなどを、それぞれ単独又は混合して使用することもできる。
また、純水にフッ酸を混合した処理液を用いる実施例（図１２参照）を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、フッ酸水及び純水を混合させた希フッ酸水、過酸化水素水、アンモニア水、アンモニア水及び過酸化水素水並びに純水を混合させたＡＰＭ、塩酸水、塩酸水及び過酸化水素水並びに純水を混合させたＨＰＭであり、それぞれ単独又は混合して使用することもできる。
【００５０】
【発明の効果】
このように本発明による基板乾燥装置によれば、噴霧手段を外槽に設置して処理槽の内部に突出しないように設けているため、基板の出し入れの邪魔になることなく配置でき、処理槽を小型化することが可能になる。
また、本発明による基板乾燥装置によれば、処理槽外のノズルカバー内の空間で不活性ガスと水溶性有機溶剤とを衝突させてミスト化した後、この水溶性有機溶剤ミストを噴霧手段の穴を調整して噴霧する構造のため、ミストの大きさを自由に調節でき効果的な乾燥工程を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による基板乾燥装置の第１実施形態の概略構成を示す図。
【図２】図１に示した基板乾燥装置の詳細な構成を示す構成図。
【図３】図１に示した噴霧手段の内部構造を示す図
【図４】図１に示した気液混合チップを示す図。
【図５】図１に示した保持手段を示す図。
【図６】図５に示した保持板を側面から見た形状を示す図。
【図７】図１に示した保持手段の他の実施例を示す図。
【図８】図７に示した保持手段を上面から見た上面図。
【図９】図８に示した凸部及び凹部の詳細を示す斜視図。
【図１０】図９に示した保持手段を側面から見た側面図。
【図１１】暖めた温純水を供給する供給排出部の他の実施例を示す図。
【図１２】薬液を混合した純水を供給する供給排出部の更なる他の実施例を示す図。
【図１３】本発明による基板乾燥装置の第２実施形態の概略構成を示す図。
【図１４】図１３に示した基板乾燥装置の詳細な構成を示す構成図。
【図１５】本発明による基板乾燥装置の第３実施形態を示す構成図。
【図１６】従来の基板乾燥装置の一実施形態を示す構成図。
【図１７】図１６に示した噴霧手段の内部構造を示す図。
【符号の説明】
１    基板
２    カセット
３１    天蓋
３２    外槽
４１    噴射手段
４２    高温窒素ガス供給管
４４    加圧ヒータ
５１    噴霧手段
５４    ＩＰＡ供給管
６１    加圧タンク
６４    加圧タンク窒素ガス供給管
６６    加圧タンクＩＰＡ供給管
８１    処理槽
８２−１  オーバーフロードレイン槽
８３    保持手段
８４−１  供給管
８６−１  ドレイン管
８８    ドレインポンプ
【図１】
2004296552.tif 000003
【図２】
2004296552.tif 000004
【図３】
2004296552.tif 000005
【図４】
2004296552.tif 000006
【図５】
2004296552.tif 000007
【図６】
2004296552.tif 000008
【図７】
2004296552.tif 000009
【図８】
2004296552.tif 000010
【図９】
2004296552.tif 000011
【図１０】
2004296552.tif 000012
【図１１】
2004296552.tif 000013
【図１２】
2004296552.tif 000014
【図１３】
2004296552.tif 000015
【図１４】
2004296552.tif 000016
【図１５】
2004296552.tif 000017
【図１６】
2004296552.tif 000018
【図１７】
2004296552.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成15年3月27日(2003.3.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
純水を貯留して基板を浸漬する処理槽と、
前記処理槽の外周及び上部を覆うように覆設して前記上面に前記基板を搬入する開閉可能な天蓋を有する外槽と、
前記外槽に設置して内部の前記処理槽上方から貯留した液面上に高温不活性ガスを噴射する噴射手段と、
前記外槽の前記噴射手段近傍に設置して、前記処理槽外で水溶性有機溶剤及び不活性ガスを混合させてミスト化して供給することで、前記処理槽上方から貯留した液面上に前記ミストを噴霧する噴霧手段とを備え、
前記処理槽内の前記純水を排液するか又は前記基板を上昇させることで、前記基板を液面上に露出させて前記ミストの噴霧によるマランゴニ効果及び付着した純水の置換（蒸発）とともに、前記高温不活性ガスの噴射による蒸発によって前記基板を完全に乾燥させることを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板乾燥装置において、
前記処理槽には、前記純水を排液して前記基板を露出させる場合、前記基板の形状によらず、前記純水を常に一定の流量で排液する真空ポンプを備えたことを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項３】
請求項１に記載の基板乾燥装置において、
前記純水は、前記基板を露出させる直前の温度が２０℃〜７０℃の温純水であることを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項４】
請求項１に記載の基板乾燥装置において、
前記噴射手段は、前記高温不活性ガスの温度を前記水溶性有機溶剤の沸点以上にして使用することを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項５】
請求項１に記載の基板乾燥装置において、
前記外槽は、前記処理槽の外周と上部とに覆設して底面を開放することによって、常に新鮮な前記水溶性有機溶剤ミスト及び前記高温不活性ガスを前記処理槽の上方から供給するとともに、前記底面から余剰な前記水溶性有機溶剤ミスト及び前記高温不活性ガスを排出することを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項６】
請求項１に記載の基板乾燥装置において、
前記基板は、カセットに複数収納して前記処理槽内にバッチ式に投入して乾燥処理することを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項７】
請求項６に記載の基板乾燥装置において、
前記カセットは、前記処理槽に設けたカセットエレベータを液面上に上昇させて所定の搬送手段により設置または取り出しを行うとともに、前記カセットエレベータに設置すると降下して前記処理槽内に投入されることを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項８】
請求項６に記載の基板乾燥装置において、
前記カセットは、前記処理槽内に所定の搬送手段により直接投入することを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれかに記載の基板乾燥装置において、前記処理槽には、前記基板を前記カセットにより投入した際、前記基板が液面上に露出せず、且つ前記カセットに接触しない位置に保持するための保持手段を設けたことを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の基板乾燥装置において、
前記保持手段は、前記基板が自立して複数配列する方向に下部でリブ状に延在する複数の保持板を一体に設け、この保持板に前記基板の下端が接触して保持できる溝部を有し、この溝部の形状がＶ型またはＹ型であることを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の基板乾燥装置において、
前記保持手段は、前記処理槽内の液面上に露出した際、前記Ｖ型またはＹ型の前記溝部に残留する液を吸引できる残液吸引孔と吸引ポンプとを備えたことを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項１２】
請求項９に記載の基板乾燥装置において、
前記保持手段は、前記基板を自立させるために、垂直に凸部と凹部とを複数交互に配置してリブ状に延在する複数の保持板を一体に設け、この一部の保持板が凹凸の配列をずらして配置され、このずらした保持板の凸部が前記基板の片側面を保持し、一方のずらしていない保持板の凸部が前記基板の他の片側面を保持して挟持するように設けたことを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項１３】
請求項１０または１２に記載の基板乾燥装置において、
前記保持手段は、前記保持板の複数の各々厚み（幅）を均一に０．５ｍｍ〜１０ｍｍに設けたことを特徴とする請求項７記載の基板保持手段。
【請求項１４】
請求項１０または１２に記載の基板乾燥装置において、
前記保持板は、前記基板が接触する部位の材質としてＰＦＡ、ＰＶＤＦ、ＰＴＦＥ、ＰＥＥＫを用いていることを特徴とする基板保持手段。
【請求項１５】
請求項１に記載の基板乾燥装置において、
前記処理槽には、前記純水を供給する時、前記純水を供給する純水供給管に薬液混合弁を設け、少なくとも１種類以上の薬液と前記純水とを流量計で薬液濃度の調節をして前記純水供給管内で混合及び攪拌した処理液を供給可能にすることを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の基板乾燥装置において、
前記純水供給管には、濃度計を更に設け、前記薬液と純水とを混合及び攪拌した前記処理液が設定濃度になるまで管理し、設定濃度に達したら前記処理槽内に供給を開始することを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項１７】
請求項１５または１６に記載の基板乾燥装置において、
前記処理液は、フッ酸水及び純水を混合させた希フッ酸水、過酸化水素水、アンモニア水、アンモニア水及び過酸化水素水並びに純水を混合させたＡＰＭ、塩酸水、塩酸水及び過酸化水素水並びに純水を混合させたＨＰＭであり、それぞれ単独又は混合して使用することを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１７のいずれかに記載の基板乾燥装置において、
前記処理槽では、前記処理液または前記純水のみを貯留して洗浄などの基板処理を行った後、前記基板を液面上に露出させて乾燥処理を行うことを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項１９】
請求項１乃至１８のいずれかに記載の基板乾燥装置において、
前記噴霧手段は、前記処理槽外で前記水溶性有機溶剤及び前記不活性ガスを各々供給して噴射する噴射孔を備えた気液混合チップと、この気液混合チップの噴射孔をドーム状に覆って内部の空間で混合してミスト化するとともに前記ドーム状の外壁に貫通する複数の穴を開口して前記ミストを噴霧するノズルカバーとを備えたことを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項２０】
請求項１乃至１９のいずれかに記載の基板乾燥装置において、
前記水溶性有機溶剤は、イソプロパノール、２−プロパノール、イソプロピルアルコール、エタノール、メタノール、ブチルアルコールであり、それぞれ単独又は混合して使用することを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項２１】
請求項１乃至１９のいずれかに記載の基板乾燥装置において、
前記不活性ガスは、窒素、アルゴン、ヘリウムであり、それぞれ単独又は混合して使用することを特徴とする基板乾燥装置。