(57)【要約】  本発明は、ワークピースを乾燥させる装置に関する。本発明による装置は、チャンバを有し、チャンバは、第１部分に洗浄流体を収容し、第２部分に乾燥領域を収容する。装置は、更に、洗浄流体中に配置されている間の複数のワークピースを支持するウェット移送アーム(204)と、ウェット移送アーム(204)を上昇させるときに複数のワークピースをウェット移送アーム(204)から受取るドライ移送アーム(202)を有する。ドライ移送アーム(202)及びウェット移送アーム(204)は、共通の駆動機構に連結され、共通の駆動機構は、第１モータ(220)及び第２モータ(222)を有する。第１モータ(220)は、ウェット移送アーム(204)及びドライ移送アーム(202)の両方を駆動し、第２モータ(222)は、ウェット移送アーム(204)とドライ移送アーム(202)の間の分離距離を制御する。
2010503822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークピースを乾燥させる装置であって、
チャンバを有し、前記チャンバは、その第１部分に洗浄流体を収容し、その第２部分に乾燥領域を収容し、
更に、複数のワークピースが洗浄流体中に配置されている間、前記複数のワークピースを支持するように構成されたウェット移送アームと、
前記ウェット移送アームを洗浄流体と乾燥領域の界面に向かって上昇させるときに、前記複数のワークピースを前記ウェット移送アームから受取るように構成されたドライ移送アームと、を有し、
前記ドライ移送アーム及び前記ウェット移送アームは、共通の駆動機構に連結され、
前記共通の駆動機構は、第１モータ及び第２モータを有し、前記第１モータは、前記ウェット移送アーム及び前記ドライ移送アームの両方を駆動するように構成され、前記第２モータは、ウェット移送アームとドライ移送アームの間の分離量を制御するように構成される、装置。
【請求項２】
前記ドライ移送アームは、第１ベローズ及び第２ベローズを有し、前記第１ベローズの作動により、前記ドライ移送アームの第１延長部及び第２延長部の下部を互いに遠ざける、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第２ベローズの作動により、前記ドライ移送アームの第１延長部及び第２延長部の下部を互いに近づける、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記ドライ移送アームの第１延長部及び第２延長部の下部に沿って、櫛状支持部が構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記ドライ移送アームは、
第１ベローズ及び第２ベローズと、
前記第１ベローズ及び前記第２ベローズの両方に移動可能に取付けられ、前記第１ベローズ及び前記第２ベローズから延びる第１延長部及び第２延長部を有するベローズクランクと、
前記第１延長部及び前記第２延長部にそれぞれ枢動可能に取付けられた第１トルクロッド及び第２トルクロッドと、を有し、
前記第１トルクロッド及び第２トルクロッドは、それに対応する第１延長アーム及び第２延長アームを支持し、
前記第１ベローズの伸長により、前記ベローズクランクの第１延長部及び第２延長部が第１トルクロッド及び第２トルクロッドに回転運動を付与し、それにより、前記第１延長アーム及び前記第２延長アームの下部が互いに遠ざかる、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記第１延長部及び前記第２延長部の表面は、孔あきである、請求項２に記載の装置。
【請求項７】
前記共通の駆動機構は、同心のチューブを有し、前記同心のチューブの一方は、ウェット移送アームに連結され、前記同心のチューブの他方は、ドライ移送アームに連結される、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記ワークピースに接触する前記ドライ移送アーム及び前記ウェット移送アームの構成要素は、ポリエーテルエーテルケトンから構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記ウェット移送アームは、第１部分及び第２部分に分離し、前記第１部分は、洗浄流体内に留まり且つ前記第２部分から分離し、前記第２部分は、前記複数のワークピースを支持し、
前記複数のワークピースを前記チャンバの乾燥領域内に移動させるとき、前記ドライ移送アームは、前記複数のワークピースを整列させる、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
ワークピースを搬送するための移送アームであって、
第１ベローズ及び第２ベローズと、
前記第１ベローズ及び前記第２ベローズの両方に移動可能に取付けられ、前記第１ベローズ及び前記第２ベローズから延びる第１延長部及び第２延長部を有するベローズクランクと、
前記ベローズクランクに枢動可能に連結された第１トルクロッド及び第２トルクロッドと、を有し、
前記第１トルクロッド及び前記第２トルクロッドはそれぞれ、第１延長アーム及び第２延長アームに連結され、前記第１延長アーム及び前記第２延長アームを支持し、
前記第１ベローズの伸長により、前記ベローズクランクの第１延長部及び第２延長部が前記第１トルクロッド及び前記第２トルクロッドに回転運動を付与し、それにより、前記第１延長アーム及び前記第２延長アームの下部が互いに遠ざかる、移送アーム。
【請求項１１】
前記第１ベローズ及び前記第２ベローズを約０．１インチ（２．５ミリメートル）伸長させることにより、前記第１延長アーム及び前記第２延長アームが、それに対応するトルクロッドの回りを約３度枢動する、請求項１０に記載の移送アーム。
【請求項１２】
前記第１延長アーム及び前記第２延長アームの表面は孔あきである、請求項１０に記載の移送アーム。
【請求項１３】
前記第１ベローズ及び前記第２ベローズは、約０．１インチ（２．５ミリメートル）だけ伸長するように制限される、請求項１０に記載の移送アーム。
【請求項１４】
前記第１延長アーム及び前記第２延長アームの下部は、前記複数のワークピースの各々に接触するポリエーテルエーテルケトンの櫛状支持部を含む、請求項１０に記載の移送アーム。
【請求項１５】
前記ワークピースは、磁気ディスク、半導体ウェーハ又はフラットガラスパネルのうちの１つである、請求項１０に記載の移送アーム。
【請求項１６】
前記第１トルクロッド及び前記第２トルクロッドは、撓み枢動部を介して前記ベローズクランクに枢動可能に連結される、請求項１０に記載の移送アーム。
【請求項１７】
前記第１ベローズが伸長される間、前記第２ベローズの伸長により、前記第１延長アーム及び前記第２延長アームの下部が互いに近づく、請求項１０に記載の移送アーム。
【請求項１８】
前記第１ベローズは、前記第２ベローズよりも、前記第１延長アーム及び前記第２延長アームの下部の近くに配置される、請求項１７に記載の移送アーム。
【請求項１９】
ワークピースを乾燥する方法であって、
複数のワークピースを水平方向搬送部から第１移送アームに搬送する段階と、
前記第１移送アームを洗浄流体のタンクの下部の中に下降させる段階と、
前記第１移送アームを前記タンクの下部から、洗浄流体と空気の界面に上昇させる段階と、
前記第１移送アームを上昇させる間、洗浄流体と空気との界面より上方に位置する第２移送アームの１対の延長部の間の隙間を広げる段階と、
前記ワークピースの中心線領域を前記１対のアームの下部よりも上方に上昇させた後、前記１対の延長部の間の隙間を部分的に閉じる段階と、
前記第２移送アームを、前記第１移送アームよりも高速で上昇させ、前記複数のワークピースを前記第１移送アームから持上げる段階と、を有する方法。
【請求項２０】
洗浄流体と空気の界面よりも上方に位置する前記第２移送アームの１対の延長部の間の隙間を広げる前記段階は、前記第１ベローズを約０．１インチ（２．５ミリメートル）だけ伸長させる段階を含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記ワークピースの中心線領域を前記１対のアームの下部よりも上方に上昇させた後、前記１対の延長部の間の隙間を部分的に閉じる前記段階は、前記第２ベローズを約０．１インチ（２．５ミリメートル）だけ伸長させる段階を含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
更に、前記複数のワークピースを持上げた後、前記第２移送アームの上昇を休止させる段階と、
前記複数のワークピースを水平方向搬送ユニットに搬送する段階と、を有する請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
更に、前記１対の延長部を貫通するように構成された孔を通して、空気を流す段階を有する、請求項２２記載の乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
半導体及び磁気ディスクの多くの製造工程において、ワークピースを液体環境中で処理し、次に、ワークピースを乾燥する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
良く知られているように、乾燥工程中に付着する粒子又は汚染物質は、最終的に、ワークピースに欠陥を生じさせる。加えて、非効率的な乾燥は、処理時間を追加するだけでなく、ワークピースの表面上に欠陥を残し且つ酸化を促進させる。かくして、基板を乾燥させるとき、基板表面上に不純物が残らないようにすることが極めて重要である。
【０００３】
加えて、ウェーハ保持機構は乾燥工程中にウェーハ／ワークピースと接触している。乾燥工程中にときどき残される欠陥の１つは、ウェーハ／ワークピースが乾燥中に保持される接触箇所におけるドライマークである。この欠陥をなくすために、後述する実施形態は、半導体製造ワークピースを効率的に乾燥させる２つのハンドオフ機構を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の実施形態は、基板を効率的に乾燥させる装置及び方法を提供する。本発明は、例えばプロセス、装置、システム、デバイス又は方法等の多くの態様で実施できることを理解すべきである。本発明の幾つかの実施形態を以下に説明する。
【０００５】
一実施形態では、ワークピースを乾燥させる装置を提供する。この装置は、チャンバを有し、チャンバの第１部分に洗浄流体を収容し、チャンバの第２部分に乾燥領域を有する。この装置はまた、洗浄流体中に置かれたまま複数のワークピースを支持するように構成されたウェット移送アームを有する。ドライ移送アームも設けられ、ドライ移送アームは、ウェット移送アームを洗浄流体と乾燥領域との界面に向かって上昇させたとき、複数のワークピースをウェット移送アームから受取るように構成される。ドライ移送アーム及びウェット移送アームは、第１モータ及び第２モータを備えた共通の駆動機構に連結される。第１モータは、ウェット移送アーム及びドライ移送アームの両方を駆動するように構成され、第２モータは、ウェット移送アームとドライ移送アームの分離量（分離距離）を制御するように構成される。
【０００６】
他の実施形態では、ワークピースを搬送する移送アームが設けられる。この移送アームは、第１ベローズ及び第２ベローズと、第１ベローズと第２ベローズの両方に移動可能に取付けられるベローズクランクを有する。ベローズクランクは、それから延びる第１延長部及び第２延長部を有する。移送アームは、更に、第１トルクロッド及び第２トルクロッドを有し、第１トルクロッド及び第２トルクロッドは、ベローズクランクに連結され且つ枢動可能であり、連結されたところで、それに対応する第１延長アーム及び第２延長アームに連結される。第１トルクロッド及び第２トルクロッドは、それに対応する第１延長アーム及び第２延長アームを支持し、第１ベローズが伸長すると、ベローズクランクの第１延長部及び第２延長部は、回転運動を第１トルクロッド及び第２トルクロッドに伝達し、それにより、第１延長アーム及び第２延長アームの下部を互いに遠ざける。
【０００７】
もう１つの実施形態では、ワークピースを乾燥させる方法を提供する。この方法は、複数のワークピースを水平方向搬送部から第１移送アームに搬送し、第１移送アームを洗浄流体のタンクの下部に下降させることにより開始する。この方法は、第１移送アームをタンクの下部から、洗浄流体と空気の間の界面に上昇させる段階を含む。第１移送アームを上昇させる間、洗浄流体と空気の間の界面よりも上方に位置する第２移送アームの１対の延長部の間の隙間を広げる。第２移送アームを第１移送アームよりも高速で上昇させ、複数のワークピースを第１移送アームから持上げる。
【０００８】
本発明の他の特徴は、本発明の原理を例示する添付図面に関連して述べる以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【０００９】
本発明は、添付図面に関連して述べる以下の詳細な説明により容易に理解されよう。尚、同じ構成要素を同じ参照番号で示す。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】本発明の一実施形態による２つのハンドオフを有する乾燥装置の概略図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態に従ってワークピースをウェット状態からドライ状態に移送した、図１Ａの２つのハンドオフを有する乾燥装置の概略図である。
【図１Ｃ】本発明の一実施形態に従ってチャンバの乾燥領域内に完全に移送されたワークピースを示す概略図である。
【図１Ｄ】ワークピースが本発明の一実施形態に従って上昇位置にあるときのチャンバを側方から見た概略的な断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に従ってワークピースを処理するためのウェット移送支持体及びドライ移送支持体を有する乾燥装置の全体的な概略図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態による図２の装置の支持体のための駆動機構の概略的な斜視図である。
【図３Ｂ】ウェット移送支持体とドライ移送支持体の間の分離距離の変化を図３Ａと比較して示す概略図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態に従ってワークピースを乾燥させる装置の全体的な概略図である。
【図４Ｂ】移送支持体が下降位置にある図４Ａの装置の概略図である。
【図５Ａ】本発明の一実施形態によるドライ移送支持体２０２を側方から見た概略的な斜視図である。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態によるドライ移送支持体２０２を正面から見た斜視図である。
【図５Ｃ】本発明の一実施形態によるドライ移送支持体２０２を後方から見た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本願に開示する実施形態は、基板を処理するための製造作業用の装置及び方法を提供する。しかしながら、当業者ならば、これらの特定の細部の幾つか又は全てを用いることなく本発明を実施できることは明白であろう。他の場合には、本発明を不必要に不明瞭にしないため、良く知られている処理作業を詳細には説明しない。
【００１２】
以下に説明する実施形態は、処理作業後のワークピースを乾燥させる装置及びシステムを有する。一実施形態では、装置は、データを記憶する磁気ディスクを乾燥させるのに使用される。本発明の実施形態が、は磁気ディスクの乾燥に限定されるものではなく、任意の半導体回路デバイス、フラットパネルディスプレイ又は取扱いを必要とする他の基板を乾燥させてもよいことを認識すべきである。本明細書で使用する用語「ワークピース（work piece）」は、処理される任意の基板をいう。本発明の装置は、ウェットのままである支持体、即ち、ネストと、ドライのままである別の支持体、即ち、ネストを有する。一実施形態では、ウェット／ドライ界面を横切る移送ネスト／支持体が含まれる。ドライ支持体は、複数のアーム延長部を有し、アーム延長部は、ワークピースを容易に掴むために、各アーム延長部が枢動部の回りで外方及び内方に移動することができるように枢動可能に取付けられる。ウェット支持体のアームがワークピースを浴の外に持上げたとき、ドライ支持体のアームは、基板を掴む。ドライ支持体アームは、上位置から下降することによって、ワークピースを掴み、下降している間、アーム延長部を移動させて、ワークピースの中心線よりも下の位置でワークピースを掴む。延長アームを互いに近づくように戻し、ドライ支持体のアームを支持しているキャリッジを上昇させ、それにより、各延長アームの底面をワークピースに接触させる。次いで、ワークピースをウェット支持体のアームからドライ支持体のアームに搬送する。
【００１３】
図１Ａは、本発明の一実施形態による２つのハンドオフを有する乾燥装置の概略図である。ドライヤ１００は、流体を収容するタンクを有し、ワークピース１０６が流体内に沈められる。当業者は、流体が、磁気ディスク、集積回路又はフラットパネルディスプレイの洗浄に一般に使用されている洗浄流体であることを認識すべきである。ワークピース１０６は、ウェットネスト１０２及び移送ネスト１０４によって支持され、ウェットネスト１０２及び移送ネスト１０４は一緒になって、ワークピースを洗浄流体中に支持する下側ネストを構成する。ワークピースが洗浄流体中に沈められるとき、ウェットネスト１０２及び移送ネスト１０４は、ワークピース１０６の重量を支持する。図示のように、ワークピース１０６を支持する３つの接触箇所が設けられる。一実施形態では、接触箇所は、ワークピース１０６との接触面積を最小にするために、ナイフエッジであるが、ワークピースとの接触箇所に任意適当な形状を適用することができる。図１Ａにおいて、１つのワークピースが示されているが、典型的には、図１Ｄに示すように、複数のワークピースを一度に処理することを、当業者は認識すべきである。
【００１４】
図１Ｂは、本発明の一実施形態に従ってワークピースをウェット状態からドライ状態に移送した、図１Ａの装置の概略図である。図１Ｂに示すように、ウェットネスト１０２は部分的に上昇され、ウェット状態からドライ状態に移送されている。ワークピースが液中にある時点で、移送ネスト１０４がウェットネスト１０２から分離し、即ち、離れて、支持体を形成し、それにより、ワークピース１０６を上昇させて、ドライネスト１０８に接触させる。いったんドライネスト１０８がワークピース１０６と接触させたら、ドライネスト１０８は、ウェットネスト１０２がワークピースと係合していたときよりも前に行われていていたように整列する。移送ネスト１０４は、ワークピース１０６の重量を支持する。一実施形態では、移送ネスト１０４は、ワークピース１０６を支持するための多数の空気流スロットを有し、このスロットは、ナイフエッジで形成され、又は、大きい角度をなす。加えて、移送ネスト構造は、灯心材料（wicking）を支持する。図１Ｃにおいて、ワークピース１０６は、チャンバ１００の乾燥領域内に完全に移送されている。かくして、この時点で、移送ネスト１０４及びドライネスト１０８は、チャンバ１００内の液体の外にある。ワークピースがチャンバ１００の乾燥領域内にあるとき、空気流が供給されてワークピース１０６の乾燥を促進させることを理解すべきである。一実施形態では、窒素がチャンバ１００の一番上の領域から１５〜２０立方フィート／分（４．２４〜５．６６立方メートル／分）の流量で供給され、チャンバ内の気体と液体の界面よりも上方の側部領域から排出される。他の実施形態では、乾燥のために、窒素が大気温度よりも高い温度に加熱される。任意の不活性ガスを、乾燥工程を促進させるのに使用できること、及び、実施形態は窒素を使用することに限定されないことを理解すべきである。
【００１５】
図１Ｄは、ワークピースが本発明の一実施形態に従って上昇位置にあるときのチャンバを側方から見た概略的な断面図である。図示のように、ウェットネスト１０２は、チャンバ１００の流体部分内にあり、移送ネスト１０４から分離しており、ワークピース１０６を支持している移送ネスト１０４及びドライネスト１０８は、チャンバ１００の乾燥領域内にある。ウェットネスト１０２と移送ネスト１０４との間の分離距離は、リードねじを駆動するモータを用いて達成されるのがよいことを認識すべきである。一実施形態では、アーム１１０が用いられ、このアーム１１０は、その中の別々の同心のチューブを用いて、ウェットネスト１０２、移送ネスト１０４及びドライネスト１０６を支持する。図１Ｂ及び図１Ｃを参照すれば、いったんウェットネスト１０２と移送ネスト１０４との間にある程度の分離が形成されたら、この分離を図１Ｃに示すように一定に維持し、その後、移送ネストを下降させて、ウェットネストと再係合させるのがよいことに注目すべきである。当業者は、この機能を達成するために、普通に利用できる機械的技術、例えば機械的停止部を採用すればよいことを認識すべきである。
【００１６】
図２は、本発明の一実施形態に従ってワークピースを処理するためのウェット移送支持体及びドライ移送支持体を有する乾燥装置の全体的な概略図である。乾燥装置２００は、ドライ移送支持体２０２と、水平方向移送装置２０６と、ウェット移送支持体２０４を有している。乾燥装置２００は、タンク２０７及び乾燥領域２１２を備えたチャンバ２１８を有している。当業者は、図２の装置が、図示の目的で、ドライ移送支持体２０２及びウェット移送支持体２０４がチャンバ２１８の外にあるように示されていることを理解すべきである。チャンバ２１８は、任意適当な洗浄流体を収容し、かかる洗浄流体は、半導体基板、磁気ディスク、フラットパネルディスプレイ等の製造に使用される脱イオン水を含む。
【００１７】
引続き図２を参照すると、ドライ移送支持体２０２は、キャリッジ支持体２０８に連結され、このキャリッジ支持体２０８は、内側チューブ２１６に連結されている。ウェット移送支持体２０４は、キャリッジ２１０に連結され、このキャリッジ２１０は、外側チューブ２１４に連結されている。外側チューブ２１４及び内側チューブ２１６は２つの同心のチューブであり、これらのチューブは、駆動機構の形態に従って、互いに独立的に移動してもよいし、互いに結合して移動してもよいことを認識すべきである。かくして、外側チューブ２１４及び内側チューブ２１６は、それぞれのチューブを駆動する独立のモータを有していてもよいし、２つのチューブを駆動する共通のモータを有していてもよいし、ウェット移送支持体２０４及びドライ移送支持体２０２の作動の機能及びタイミングを達成するために、普通に知られている駆動機構を採用してもよい。ドライ移送支持体２０２はまた、ワークピースの移送のためにウェット移送支持体２０４と同期させるために、キャリッジ２１０に連結されている。水平方向移送機構２０６は、処理後のワークピースを取出し且つ処理前のワークピースを供給するように機能する。処理後、ドライ移送支持体２０２は、ワークピースを水平方向移送機構２０６の上に置く。処理前、ウェット移送支持体２０４は、ワークピースを水平方向移送機構２０６から受取る。チャンバ２１８は、更に、乾燥処理を行う乾燥領域２１２内において、空気流を増強させるように構成されている。一実施形態では、加熱されていてもよいし加熱されていなくてもよい窒素が、チャンバ２１８の一番上の領域から供給され、乾燥領域２１２の側面の下部から出る。他の実施形態では、ドライ移送支持体２０２は、ワークピースがドライ移送支持体内に保持されている間、空気流を更に増強する孔２０３を有する。孔２０３は選択的であることに注目すべきである。フレーム２１１は、本明細書で説明する種々の機械的特徴を有している。当業者は、コントローラを使用して、機械的アームの移動及び本明細書で説明する作動シーケンスのタイミングを制御するのがよいことを認識すべきである。加えて、実施形態は、キャリッジ支持体をそれぞれ移動させる２つの同心のチューブに限定されず、２つの同心のチューブをその他の普通に知られている駆動機構に代えてもよい。
【００１８】
図３Ａは、本発明の一実施形態による図２の装置の支持体のための駆動機構の概略的な斜視図である。外側チューブ２１４は、ウェット移送支持体２０４のための支持体を構成するキャリッジ２１０に連結されている。ウェット移送支持体２０４に支持されているワークピース１０６が示されている。もちろん、複数のワークピースが支持されてもよいが、ここでは、図面の簡単のために、単一のワークピースが示されている。ウェット移送支持体２０４を図２に示す装置のタンク２０７内に移動させるために、モータ２２０を制御することによって、外側チューブ２１４を、チャンバ２１８内の流体と空気の間の界面の平面に対して垂直方向の運動で移動させるのがよい。ドライ移送支持体２０２を支持するキャリッジ２０８に連結された内側チューブ２１６を駆動するのに、モータ２２２を使用するのがよい。もちろん、内側チューブ２１６及び外側チューブ２１８の両方の運動を制御するのにモータ２２０を使用してもよく、図３Ｂに示すように、モータ２２２が、ウェット移送支持体２０４とドライ移送支持体２０２との間の分離距離を変化させるように構成されていてもよい。図３Ｂにおいて、モータ２２２は、ウェット移送支持体２０４とドライ移送支持体２０２との間の分離距離の変化を生じさせる。図２に示すように、ワークピースがチャンバのタンク内にあるとき、この位置を使用するのがよいことを認識すべきである。
【００１９】
図３Ａに戻って説明すると、更なる乾燥及び他の処理への移動のために、内側チューブ２１６の垂直方向移送により、ドライ移送支持体２０２を垂直方向位置に伸長させ、ワークピース１０６をウェット移送支持体２０４から捕捉する。ドライ移送支持体２０２は洗浄液に接触しないので、ドライ移送支持体がワークピース１０６と接触する前、ドライ移送支持体が乾燥するのを待つ必要がないことを認識すべきである。一実施形態では、ワークピース１０６が洗浄流体から離れるとき、マランゴニ効果により、ワークピースの迅速な乾燥を促進させる。当業者は、乾燥処理において助けとなる蒸気の存在下でワークピースをゆっくりと取出すことによって、マランゴニ効果が迅速な乾燥を容易にすることを認識すべきである。かくして、ドライ移送支持体がワークピース１０６と係合するとき、ワークピースは係合箇所において乾燥しており、その結果、この処理によってワークピース上にウォータマークが残ることはない。
【００２０】
図４Ａは、本発明の一実施形態に従ってワークピースを乾燥させる装置の全体的な概略図である。図４Ａにおいて、構成要素、即ち、ウェット移送支持体２０４及びドライ移送支持体２０２は、タンク２０７及び処理チャンバ２１８の乾燥領域２１２の外側の上位置にある。処理シーケンスの開始時、ワークピースを搭載したウェット移送支持体２０４を、図４Ｂに示すように、処理チャンバ２１８のタンク２０７内に下降させる。一実施形態では、同様に、ドライ移送支持体２０２が、処理チャンバ２１８内の液体と空気の間の界面の直ぐ上方の位置まで下降する。当業者は、メガソニック洗浄、バッチケミカル洗浄等の任意適当な洗浄技術をタンクに適用できることを認識すべきである。いったん洗浄サイクルが完了したら、ウェット移送支持体２０４により、ワークピースをチャンバ２１８内の流体と気体の間の界面まで上昇させる。いったんワークピースがこの界面よりも上に位置したら、ドライ移送支持体がワークピースを捕捉して、ワークピースをチャンバ２１８の乾燥領域２１２内に上昇させる。使用される配合表及び乾燥されるワークピースに応じて、ドライ移送支持体２０２を処理チャンバ２１８から出す前に、ドライ移送支持体２０２を或る時間だけ乾燥領域内に留め、ワークピースを水平方向搬送部２０６の上に置いてもよい。移送支持体を昇降させる種々のやり方が使用され、かかるやり方は、例えば、速度、或る時点での休止である。ドライ移送支持体２０２を約０．１ｍｍ／秒と約１０ｍｍ／秒の間の速度で上昇させ、ウェット移送支持体２０４を同様の速度で上昇させる。ドライ移送支持体２０２をウェット移送支持体２０４よりも高速で上昇させるとき、ドライ移送支持体は、ウェット移送支持体２０４を引離して、ワークピースを持上げる。ドライ移送支持体２０２を、ワークピースをウェット移送支持体２０４から受取る位置、即ち、取る位置まで下降させるとき、ドライ移送支持体を、１００ｍｍ／秒の速度で下降させるのがよいことを認識すべきである。加えて、ドライ移送支持体２０２がワークピースを完全に制御し、ワークピースを水平方向移送機構に移動させるとき、ドライ移送支持体の移動速度は、約０．５ｍｍ／秒〜１７０ｍｍ／秒の範囲内にあるのがよい。
【００２１】
図４Ｂは、移送支持体が下降位置にある図４Ａの装置の概略図である。ウェット移送支持体２０４及びドライ移送支持体２０２は、駆動モータの作用により下降される。かくして、ウェット移送支持体２０４は、タンク２０７内に位置し、ドライ移送支持体は、チャンバ２１８内の気液界面よりも上方に位置する。一実施形態では、ワークピースと接触する部分の構成材料は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の熱可塑性プラスチックである。しかしながら、本明細書で説明する実施形態と一緒に、ワークピースと適合した任意適当な材料及び処理条件を採用してもよい。
【００２２】
図５Ａは、本発明の一実施形態によるドライ移送支持体２０２を側方から見た概略的な斜視図である。ウェット移送支持体から持上げられたワークピースを支持するために、ドライ移送支持体２０２は、２つのアーム３００ａ、３００ｂを有し、２つのアーム３００ａ、３００ｂは、各アームの底部のところに櫛状支持部を有している。トルクロッド３１４ａ、３１４ｂが２つの支持アームの各頂端部から延び、すなわち、トルクロッド３１４ａ、３１４ｂは、櫛状支持部３０２の反対側に位置している。ドライ移送支持体２０２はまた、ドライ移送支持体２０２の平面図である図５Ｂにより良く示されているベローズ３０６ａ、３０６ｂを含む。櫛状支持部３０２は、ワークピースを支持する複数のナイフエッジ形突出部として構成されているけれどもり、突出部の任意の形状を使用してもよいことは、当業者に明らかである。櫛状支持部とワークピースとの間の接触面積を最小にする形状を構成することが好ましい。
【００２３】
引続き図５Ａを参照すると、撓み枢動部３１０−１、３１０−２が設けられ、撓み枢動部３１０−１、３１０−２は、ワークピースを掴むためにアーム３００ａ、３００ｂが外方及び内方に移動するように、トルクロッド３１４ａ、３１４ｂ回りの枢動箇所として機能する。２つの追加の撓み枢動部が、トルクロッド３１４ａ、３１４ｂの反対側の端部に設けられることを認識すべきである。従って、ドライ移送支持体２０２のための撓み枢動部が、全部で４つある。撓み枢動部は、C-Flex Bearing社（Frankfort、ニューヨーク州）から商業的に入手できる。撓み枢動部は、撓み式ベアリングであり、交差する平らなスプリングを内部に有し、円筒状のハウジング内に収容されており、低ヒステリシスで摩擦ロスの少ない正確な回転が得られる。ベローズクランク３１６が、ベローズ３０６ａ、３０６ｂを支持し且つベローズ３０６ａ、３０６ｂによって開始される運動を変換するのを補助する。アーム３００ａ、３００ｂは、ベローズ３０６ａ、３０６ｂを介して開始される運動に基づいて、広がったり閉じたりする。
【００２４】
図５Ｂは、本発明の一実施形態によるドライ移送支持体２０２を正面から見た斜視図である。ベローズ３０６ａ、３０６ｂによる運動に応答して、ベローズクランク３１６は、押されて移動する。一実施形態では、ベローズ３０６ａ、３０６ｂは、これらのベローズ３０６ａ、３０６ｂによりアーム３００ａ、３００ｂがどれほどの大きさで開閉することを可能にするかに関して調整される。例えば、一実施形態では、ベローズ３０６ａ、３０６ｂは、アーム３００ａ、３００ｂの開閉を３度に制限するように調整される。この３度の開閉は、対応するベローズの約０．２インチ（５．１ミリメートル）未満の伸縮に変換される。この実施形態では、ベローズ３０６ａ、３０６ｂはそれぞれ、０．２インチ（５．１ミリメートル）未満で伸長及び短縮するように調整される。当業者は、汚染物質を発生する回転部品又はその他の移動部品が全く存在せず、図５Ａ〜図５Ｃに示すドライ移送アームが非常にクリーンな移送技術を提供することを理解すべきである。他の実施形態では、ワークピースがドライ移送支持体２０２内に捕捉されている間のワークピースの乾燥を促進させるために、アーム３００ａ、３００ｂは、孔あけされていてもよい。
【００２５】
図５Ｃは、本発明の一実施形態によるドライ移送支持体２０２を後方から見た斜視図である。この斜視図では、トルクロッド３１４ｂ及び撓み枢動部３１０−３を見ることができる。一実施形態では、ベローズ３０６ｂが伸長して、ベローズクランク３１６をベローズ３０６ｂの近傍において外方に押す。この押す力は、次いで、撓み枢動部を介して変換され、それにより、回転力を対応トルクロッドに付与し、アーム３００ａ、３００ｂを広げる。かくして、この広げ位置において、ドライ移送支持体を、ウェット移送アームによって上昇されているワークピースの上に降下させることができる。ドライ移送支持体２０２をワークピースの上に配置し、ベローズ３０６ａが伸長して、ベローズクランク３１６をベローズ３０６ａの近傍で外方に押す。これにより、アーム３００ａ、３００ｂが互いに向かって近づき、その結果、ドライ移送アーム２０２は、ワークピースをウェット移送アームから持上げるために閉じることができる。ベローズ３０６ａの作動は、基本的には、ベローズ３０６ｂの作動の効果と逆である。一実施形態では、ワークピースは、両移送アームの間の移送の間、移動、すなわち、上昇することを停止しない。すなわち、ウェット移送アームがワークピースを流体界面よりも上方に上昇させ、ドライ移送アームが開き、それにより、ワークピースの中心線がドライ移送支持体２０２の櫛状支持部３０２よりも下方に位置するように、ワークピースが上昇し続けることを可能にする。次いで、ドライ移送支持体２０２のアームは、内向きに閉じ、ウェット移送支持体よりも高速で上方に移動し、ワークピースをウェット移送アームから取出す。一実施形態では、ドライ移送支持体２０２を上昇させる前、ワークピースを水平方向搬送部に置くために、ドライ移送支持体２０２は、チャンバの乾燥領域内に或る時間だけ留まる。
【００２６】
要約すれば、上記実施形態は、ワークピースを効率的なやり方で、しかも、いかなる欠陥も残すことなしに乾燥させる方法及び装置を提供する。第１実施形態では、ワークピースを液浴から出して上昇させる間、即ち、ワークピースを乾燥領域内に移送する間、下側ネストを第１部分と第２部分とに分離させる。この場合、第２部分は、ワークピースの重量を支持しており、ワークピースが乾燥領域内に入った後、ドライネスト支持体は、ワークピースの上縁に接触する。ドライネスト支持体は、洗浄浴からのワークピースの取出しのために安定性を付与する。他の実施形態では、下側ネストがワークピースを洗浄浴から乾燥領域内に移送させるとき、下側ネストは一体ピースのままであり、ドライネストをワークピース上に下降させる。次いで、ドライネストを、下側ネストが上昇する速度よりも速い速度で上昇させて、ワークピースを取り、下側ネストが洗浄浴中に位置している間に乾燥サイクルを完了させる。
【００２７】
本発明の一部を形成する上記作動はいずれも、有用な機械作動である。本発明はまた、これらの作動を行うデバイス又は装置に関する。本発明の装置は、要求される目的のために特別に構成されてもよいし、記憶されたコンピュータプログラムによって作動され又は構成される汎用コンピュータであってもよい。特に、種々の汎用機械が、本明細書の教示に従って書かれたコンピュータプログラムを使用することができるのがよく、また、より特殊化された装置を構成して、要求される作動を行うことがより便利であるのがよい。
【００２８】
上記本発明は、理解を明瞭にする目的で幾分詳細に説明したが、特許請求の範囲内で或る変更を行うことができることは明白であろう。従って、本発明の実施形態は単なる例示であって制限的なものではないと考えるべきであり、本発明は本願に開示した詳細に限定されるものではなく、特許請求の範囲内及びその均等物の範囲内で変更できるものである。特許請求の範囲の記載において、特許請求の範囲に明記したものを除き、要素及び／又は段階はいかなる特定作動順序を暗示するものではない。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【国際調査報告】
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