(57)【要約】【課題】乾燥室２２外方に設けられる従来の気体圧送手段或いは気体吸引手段を不要となす。【解決手段】特定回転中心軸７回りへ回転され該特定回転中心軸７近傍に被乾燥処理物ｗを支持するものとなされた回転支持体８と、該回転支持体８を密閉状に被う乾燥室２２とを備えたスピンドライヤであって、前記乾燥室２２の室壁の第１個所に空気吸引用開口２８を、そして第２個所に空気排出用開口２９を形成し、前記回転支持体８の回転による起風作用が前記空気吸引用開口２８から空気を吸引させ前記空気排出用開口２９から空気を排出させる構成となす。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定回転中心軸回りへ回転され該特定回転中心と略同心に被乾燥処理物を支持するものとなされた回転支持体と、該回転支持体を密閉状に被う乾燥室とを備えたスピンドライヤであって、前記乾燥室の室壁の第１個所に空気吸引用開口を、そして第２個所に空気排出用開口を形成し、前記回転支持体の回転による起風作用が前記空気吸引用開口から空気を吸引させ前記空気排出用開口から空気を排出させる構成となされていることを特徴とするスピンドライヤ。
【請求項２】
前記空気吸引用開口は、前記室壁の第１個所をなす周壁面部個所に、前記回転支持体の回転方向と対向しない方向へ向けて開口されており、前記空気排出用開口は、前記室壁の第２個所をなす周壁面部個所に、前記回転支持体の回転方向と対向する方向へ向けて開口されていることを特徴とする請求項１記載のスピンドライヤ。
【請求項３】
前記空気吸引用開口及び前記空気排出用開口のそれぞれの幅が、前記回転支持体の回転軌跡の周面の幅と同等か若しくはそれ以上になしてあることを特徴とする請求項２記載のスピンドライヤ。
【請求項４】
前記乾燥室の室壁の周壁面部個所で前記特定回転中心軸回りの凡そ４５度〜９０度範囲個所を外壁面と内壁面とで形成してこれら外壁面と内壁面との間を扁平状の空気吸引通路となし、該空気吸引通路は前記回転支持体の回転方向の前側となる端部を前記空気吸引用開口となされ、前記回転支持体の回転方向の後側となる端部を前記乾燥室外方の空間と連通されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のスピンドライヤ。
【請求項５】
前記特定回転中心軸が略横向き状に支持され、前記空気排出用開口が前記室壁の最下位置に形成され、前記空気吸引用開口が前記空気排出用開口よりも高い位置に形成されていることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のスピンドライヤ。
【請求項６】
前記特定回転中心軸上におけるウエイトの位置を変更調整するものとした不釣合修正部を装設したことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載のスピンドライヤ。
【請求項７】
前記空気吸引用開口と前記乾燥室外の大気側とを連通させた空気吸引通路の途中に粒径が０．１５μｍ以上の粒子を除去するものとしたフィルタを設けたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載のスピンドライヤ。
【請求項８】
前記空気吸引用開口と前記乾燥室外の大気側とを連通させた空気吸引通路の途中に、該空気吸引通路内の流動体をイオン化させるためのイオナイザーを設けたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７記載のスピンドライヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、例えば、半導体ウエハなどの物体を回転させて遠心力により乾燥させるスピンドライヤに関する。
【背景技術】
【０００２】  一般に、半導体素子の製造工程においては、不純粒子などの除去により純度を高めて電気的性能を向上させるため、半導体素子の素材となるシリコンウエハの表面を洗浄することが行われている。【０００３】  このように洗浄処理された半導体ウエハを乾燥させるためのスピンドライヤは存在しており、例えば、特定回転中心軸回りへ回転され被乾燥処理物を支持するものとなされた回転支持体と、該回転支持体を密閉状に被う乾燥室とを備えたものとなされている（例えば特許文献１参照）。【０００４】  該スピンドライヤは、半導体ウエハを支持した回転支持体を動力で特定回転中心軸回りへ回転させ、この回転中に乾燥室外方に設けられた動力気体圧送手段或いは動力気体吸引手段を介して乾燥室内に空気などの気体を流入させるようになされており、回転支持体上の半導体ウエハに付着している水分は、回転支持体の回転による遠心力で振り飛ばされると同時に、加温された気体流により蒸発される。【０００５】
【特許文献１】特開２００３−５９８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  本発明は、乾燥室外に設けられる上記した動力気体圧送手段或いは動力気体吸引手段を不要となしたスピンドライヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  上記目的を達成するため、本発明に係るスピンドライヤは、請求項１に記載したように、特定回転中心軸回りへ回転され該特定回転中心近傍に被乾燥処理物を支持するものとなされた回転支持体と、該回転支持体を密閉状に被う乾燥室とを備えたものであって、前記乾燥室の室壁の第１個所に空気吸引用開口を、そして第２個所に空気排出用開口を形成し、前記回転支持体の回転による起風作用が前記空気吸引用開口から空気を吸引させ前記空気排出用開口から空気を排出させるものである。
この発明では、前記乾燥室及び回転支持体などが、従来の動力気体圧送手段或いは動力気体吸引手段に代わって乾燥室内に気体を流入させ、被乾燥処理物周辺で気体流を生成させるものとなる。【０００８】  上記発明は次のように具体化するのがよい。
即ち、請求項２に記載したように、前記空気吸引用開口は前記室壁の第１個所をなす周壁面部個所に前記回転支持体の回転方向と対向しない方向へ向けて開口されており、前記空気排出用開口は前記室壁の第２個所をなす周壁面部個所に前記回転支持体の回転方向と対向する方向へ向けて開口されている構成となす。【０００９】  また請求項３に記載したように、前記空気吸引用開口及び前記空気排出用開口のそれぞれの幅が、前記回転支持体の回転軌跡の周面の幅と同等か若しくはそれ以上になしてある構成となす。【００１０】  また請求項４に記載したように、前記乾燥室の室壁の周壁面部個所で前記特定回転中心軸回りの凡そ４５度〜９０度範囲個所を外壁面と内壁面とで形成してこれら外壁面と内壁面との間を扁平状の空気吸引通路となし、該空気吸引通路は前記回転支持体の回転方向の前側となる端部を前記空気吸引用開口となされ、前記回転支持体の回転方向の後側となる端部を前記乾燥室外方の空間と連通されている構成となす。【００１１】  また請求項５に記載したように、前記特定回転中心軸が略横向き状に支持され、前記空気排出用開口が前記室壁の最下位置に形成され、前記空気吸引用開口が前記空気排出用開口よりも高い位置に形成されている構成となす。【００１２】  また請求項６に記載したように、前記特定回転中心軸上におけるウエイトの位置を変更調整するものとした不釣合修正部を装設した構成となす。【００１３】  また請求項７に記載したように、前記空気吸引用開口と前記乾燥室外の大気側とを連通させた空気吸引通路の途中に粒径が０．１５μｍ以上の粒子を除去するものとしたフィルタを設けた構成となす。【００１４】  さらには請求項８に記載したように、前記空気吸引用開口と前記乾燥室外の大気側とを連通させた空気吸引通路の途中に、該空気吸引通路内の流動体をイオン化させるためのイオナイザーを設けた構成となす。
【発明の効果】
【００１５】  本発明によれば次のような効果が得られる。
即ち、請求項１記載のものによれば、前記乾燥室外に従来の動力気体圧送手段或いは動力気体吸引手段を設けないでも、前記乾燥室内に空気を連続的に流入させて被乾燥処理物周辺で気体流を生成させ、半導体ウエハなどの被乾燥処理物を能率的に乾燥させることができる。また被乾燥処理物を前記回転支持体の回転中心と略同心に位置させること、及び、前記乾燥室外方に従来の動力気体圧送手段或いは動力気体吸引手段を設けないで済むことにより、装置の小型化を図ることができるのである。【００１６】  請求項２記載のものによれば、前記回転支持体の特定回転中心軸回りへの回転により、前記乾燥室内には特定回転中心軸回りへ向かう空気回転流が生成され、該空気回転流が前記空気吸引用開口から前記乾燥室内へ向かう吸引空気流を誘発させると共に前記空気排出用開口から前記乾燥室の外方へ向かう排出空気流を誘発させるようになり、前記回転支持体の被乾燥処理物周辺に、常に新しい空気の供給される特定向きの空気流を生成させることができる。【００１７】  請求項３記載のものによれば、前記回転支持体の全幅に渡って均一な空気流を生成させることができ、前記回転支持体の幅全体の特定間隔ごとの位置に該回転支持体の回転直径面に平行な姿勢となされて多数支持された半導体ウエハなどの被乾燥処理物を均等に乾燥させることができる。【００１８】  請求項４記載のものによれば、前記空気吸引用開口から前記乾燥室内に流入する空気が前記扁平状の空気吸引通路のほぼ全幅においてその流動方向を一様化されて周方向へ向かうようになるため、前記乾燥室内での空気流を効果的且つ安定的となすことができて被乾燥処理物を効率的に乾燥させることができる。【００１９】  請求項５記載のものによれば、前記乾燥室内で被乾燥処理物に供給した水などを前記空気排出用開口から重力作用で排出させることができ、また前記乾燥室内で被乾燥処理物に供給した水などが前記空気吸引用開口内へ流れ込むのを阻止することができる。【００２０】  請求項６記載のものによれば、被乾燥処理物が前記回転支持体の回転中心と略同心に位置されるため前記回転支持体の回転中の不釣合量が小さくなるのであり、したがって被乾燥処理物が前記回転支持体に対し比較的大きく偏心して支持される場合に較べ大幅に小さい重量となされた前記ウエイト（例えば１／５０程度の重量となされたもの）により前記回転支持体の回転による振動を充分に抑制することができ、装置の大型化を招くことなく振動を抑制することができる。【００２１】  請求項７記載のものによれば、前記乾燥室内に大気中の空気を吸引させるように使用する場合にも、被乾燥処理物を、粒径０．１５μｍ以上の粒子が付着しないように乾燥させることができる。【００２２】  請求項８記載のものによれば、前記乾燥室内に吸引される空気中の粒子をイオン化させることにより該粒子が静電気で被乾燥処理物に吸着されるのを阻止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】  図１は本発明に係るスピンドライヤを示す側面視断面図、図２は前記スピンドライヤの正面視断面図、図３は前記スピンドライヤの斜視図である。
これらの図において、１は機枠下部フレームで、２は機枠上部フレームであり、これらフレーム１、２にはケーシング３が取り外し可能に固定されている。【００２４】  機枠下部フレーム１には横向き支持板４が固定してあり、該横向き支持板４に軸受ハウジング５が前後向きに固定されている。軸受ハウジング５の前後個所にはベアリング６ａ、６ｂが配設されており、これらベアリング６ａ、６ｂを介して特定回転中心軸７が前後向きでやや前上がり状の回転自在に装着されている。【００２５】  そして特定回転中心軸７の前端には略円筒体形状となされた回転支持体８が同心状に固定されており、また後端には特定回転中心軸７上における２つのウエイト９ａ、９ａの位置を変更調整するものとした不釣合修正部９が配設されている。【００２６】  回転支持体８は特定回転中心軸７と同心に配置された円環状支持板１０を備えており、該円環状支持板１０と特定回転中心軸７とは円盤部材１１を介して結合されている。そして、円環状支持板１０には図３に示すように複数の前後向き棒部材１２やこれらの棒部材１２を結合したリング板部材１３が固定してあり、これら前後向き棒部材１２やリング板部材１３を介して、被乾燥処理物である半導体ウエハｗの収納ケース１４を前方への抜き出し可能に支持するための支持機構が形成されている。【００２７】  また不釣合修正部９は固定側部分１５と回転側部分１６とからなっており、固定側部分１５は軸受ハウジング５と同体状に固定され、回転側部分１６は特定回転中心軸７の後端に固定されている。固定側部分１５と回転側部分１６との関係は、非接触状態の下で、固定側部分１５から回転側部分１６に電力を供給することができ、しかも固定側部分１５と回転側部分１６との間で制御用の通信が行えるようになされている。【００２８】  軸受ハウジング５の後端からは上向きに支持片１７が延出されており、該支持片１７にサーボモータ１８が固定されている。そして、該サーボモータ１８の出力軸に固定された原動プーリ１９と、特定回転中心軸７の後部にこれと同心に固定された従動プーリ２０とに、無端状の歯付伝動ベルト２１が掛け回されている。【００２９】  ２２は回転支持体８の外方を密閉状に包囲した乾燥室であり、該乾燥室２２の室壁は回転支持体８の回転軌跡の周面に対向するように配置された円筒状の周壁面部２３と、該周壁面部２３の後側開口を閉鎖した後壁面部２４とを備えており、また周壁面部２３の前側開口はケーシング３の前面部３ａで被われている。【００３０】  この際、後壁面部２４は横向き支持板４に固定されており、また周壁面部２３の前端縁はケーシング３の前面部３ａに固定されている。そして、前面部３ａのうち、回転支持体８と対向した個所には開閉部２５が形成されており、該開閉部２５は前面部３ａの主体をなす板部材２６に形成された円形開口２６ａと、板部材２６にヒンジを介して装着され円形開口２６ａを開閉可能に被うものとなされた蓋体２７とからなり、該蓋体２７にはケーシング３の外方から乾燥室２２内を透視するためのガラス部２７ａが設けられている。【００３１】  そして、乾燥室２２の室壁の第１個所をなす周壁面部２３個所に空気吸引用開口２８が形成され、一方、乾燥室２２��室壁の第２個所をなす周壁面部２３個所には空気排出用開口２９が形成されている。さらに詳細には、周壁面部２３の上部個所で最上位置から前記特定回転中心軸７回りの凡そ４５度〜９０度範囲個所（図示例では凡そ７０度範囲個所）を外壁面２３ａと内壁面２３ｂとからなる二重壁面となして、これら外壁面２３ａと内壁面２３ｂとの間を密閉状且つ扁平状の空気吸引通路３０となし、該空気吸引通路３０の周方向ｆ１の端部で回転支持体８の回転方向ｆ２の前側となる個所を乾燥室２２内に開口させて空気吸引用開口２８となし、また該空気吸引通路３０の周方向ｆ１の端部で回転支持体８の回転方向ｆ２の後側となる個所は外壁面２３ａに形成された開口ａ１を通じて乾燥室２２の外方空間と連通させた構造となされている。また周壁面部２３の最下位置に半径外側への張出空間部３１を形成すると共に、該張出空間部３１を被う態様の付加周壁板２３ｃを固定し、該付加周壁板２３ｃの自由端縁ａ２と周壁面部２３との間を乾燥室２２内に開口させて空気排出用開口２９となしている。【００３２】  この際、空気吸引用開口２８は回転支持体８の回転方向ｆ２と対向しない方向へ向けて開口され、空気排出用開口２９はその回転方向ｆ２と対向する方向へ向けて開口されており、また空気吸引用開口２８及び空気排出用開口２９のそれぞれの幅（前後方向ｆ３の長さ）は、回転支持体８の回転軌跡の周面の幅（前後方向ｆ３の長さ）と同等か若しくはそれ以上になされている。空気吸引用開口２８に対向した直近個所の周壁面部２３にはこれの全幅に及ぶように案内板３２が固定されていて、空気吸引用開口２８から吸引された空気が特定回転中心軸７側へ向かうように案内するものとなされている。【００３３】  前記開口ａ１は比較的小さい空気吸引通路３３と比較的大きい空気吸引通路３４を経てケーシング３外方の空間と連通されており、空気吸引通路３４の内方にイオナイザー３５及びウルパフィルタ３６が配設されている。
また付加周壁板２３ｃで被われた張出空間部３１の後側を被った後壁面部２４の最下位置には透孔３１ａが形成してあり、該透孔３１ａから撓み管からなる排出管３７が下がり傾斜で後方へ延出されている。【００３４】  図中、３８は周壁面部２３に設けられた純粋噴射ノズルで、前後方向ｆ３へ複数個設けられ、被乾燥処理物ｗに向けて均等に純粋を吹きかけるものとなされており、また３９は後壁面部２４の前面に固定された水切り用の環状部材で水が特定回転中心軸７に近づくのを阻止するものである。そして、４０は前面部３ａに設けられた液晶表示部、４１はスタートスイッチ、４２はストップスイッチ、４３は緊急停止スイッチ、４４は警報器、そして４５は脚部材である。なお、乾燥室２２の室壁や空気吸引通路３３、３４の壁面には図示しない板状ヒータが貼着され、乾燥室２２内の空気温度が凡そ４０℃〜６０℃程度に保持されるようになされている。【００３５】  次に上記したスピンドライヤの使用例及び作動について説明する。
該スピンドライヤは一般にはクリーンルーム内に設置して使用されるのであり、先ず扉体２７を開放して、多数の半導体ウエハｗが単列平行状に収納された収納ケース１４を、特定回転角度位置（収納ケース１４が上向きで支持される位置）で停止されている回転支持体８の回転中心に挿入する。なお厳密には、収納ケース１４の重心は回転支持体８の回転中心に合致されるのがよく、また各半導体ウエハｗの重心は回転中の遊動を防止するため回転支持体８の回転中心に対し凡そ２ｍｍ〜５ｍｍ程度偏心した状態となすのがよい。これにより収納ケース１４は固定状態に支持され、該支持状態では図１に示すように、各半導体ウエハｗは左右向き縦面に平行に配置され前後方向ｆ３へ単列状に整列された状態となる。【００３６】  次に扉体２７を閉鎖し、スタートスイッチ４１を入り操作する。これにより図示しない制御装置の作動により自動的な運転が開始されるのであって、例えば、純水噴射ノズル３８から純水が予め設定された時間に亘って霧状に噴出される。このように噴出された純水は前工程にて洗浄処理された半導体ウエハｗの表面に散布されて、半導体ウエハｗに付着している固体粒子などを洗い流し、この後、重力作用により乾燥室２２の下部へ到達し、空気排出用開口２９及び排出管３７内を経て外方へ流出する。【００３７】  上記純水の噴射が終了すると、サーボモータ１８が始動されて回転支持体８が特定回転方向ｆ２へ回転される。回転支持体８の回転速度は予め設定された条件に基づいて先ず毎分４００回転まで上昇し、次に毎分８００回転まで上昇し、最終的に毎分２０００回転〜３０００回転程度まで上昇する。【００３８】  このような回転支持体８の回転は乾燥室２２内にその回転方向ｆ２へ向かう空気流を発生させ、該空気流は空気吸引用開口２８周辺に負圧を生じさせ、また空気排出用開口２９周辺に正圧を生じさせるものとなり、これにより乾燥室２２外方の空気は空気吸引通路３４、３３、３０及び空気吸引用開口２８をこの順に通って乾燥室２２内に流入し、乾燥室２２内に流入した空気は空気排出用開口２９及び排出管３７を通じて乾燥室２２外方へ流出するようになる。乾燥室２２内では回転支持体８の回転が空気吸引用開口２８から流入した空気を回転支持体８の前後空間内にて回転支持体８の回転中心へ向け図２中の矢印ｆ４で示すような螺旋状に流動させ、一方、回転支持体８の回転軌跡の周面からは回転支持体８の回転中心に到達した空気をその回転半径外方向へ向け流動させるのであり、この結果、乾燥室２２外方から乾燥室２２内方に新しい空気が連続的に流入し、このように流入した空気は乾燥室２２内において半導体ウエハｗ周辺を流動した後に乾燥室２２外方へ流出する。【００３９】  回転支持体８に支持された収納ケース１４内の半導体ウエハｗは回転支持体８と同体状に回転されるため、半導体ウエハｗの表面に付着した水分のうち、比較的大きいものはこれに作用する遠心力で振り飛ばされ、一方、比較的小さいものは、図示しない板状ヒータで凡そ６０℃程度に加温されている空気流で速やかに蒸発される。【００４０】  この際、乾燥室２２内に流入する空気はウルパフィルタ３６で濾過されて、０．１５μｍ以上の径の粒子を除去されており、したがって乾燥室２２内で半導体ウエハｗに接触しても粒径０．１５μｍ以上の固形粒子がその表面に付着することは生じないのである。【００４１】  また乾燥室２２内に空気に混入して流入したさらに微細な粒子はイオナイザー３５によりイオン化されており、このようにイオン化された粒子は半導体ウエハｗに帯電した静電気による極性を中性化させるため、電気の極性による半導体ウエハｗへの粒子の吸着は阻止される。【００４２】  回転支持体８上の半導体ウエハｗが乾燥された状態となるのに充分な時間が経過したとき、作業者はストップスイッチ４２を入り操作するのであり、これによりサーボモータ１８の回転が停止され、この際、回転支持体８は特定回転中心軸７回りの特定回転角度位置に自動的に停止される。【００４３】  この後、扉体２７を開放し、ケーシング３の外方から乾燥室２２内の回転支持体８上に保持されている収納ケース１４を持って外方へ引き出すようにする。そして次に乾燥すべき半導体ウエハｗの収納された収納ケース１４を先と同様に回転支持体８に支持させる。以後、乾燥させるべき半導体ウエハｗが無くなるまで同様の処理が繰り返される。
なお、上記作動は一例であって、自動化の程度は任意に変更して差し支えないものである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係るスピンドライヤを示す側面視断面図である。
【図２】前記スピンドライヤの正面視断面図である。
【図３】前記スピンドライヤの斜視図である。
【符号の説明】
【００４５】７  特定回転中心軸
８  回転支持体
９  不釣合修正部
９ａ  ウエイト
２２  乾燥室
２３  周壁面部
２３ａ  外壁面
２３ｂ  内壁面
２８  空気吸引用開口
２９  空気排出用開口
３０  空気吸引通路
３４  空気吸引通路
３５  イオナイザー
３６  ウルパフィルタ
ｆ２  回転支持体の回転方向
ｗ  被乾燥処理物（半導体ウエハ）
【図１】
2005183892.tif 000003
【図２】
2005183892.tif 000004
【図３】
2005183892.tif 000005