(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に搬送される被処理物に付着した処理液をエアーの圧力で除去するエアーナイフにおいて、
第１の板状部材と、
この第１の板状部材に接合されこれらの接合面間に圧縮空気が供給される空間部を形成するとともに上記第１の板状部材とでナイフ本体を形成する第２の板状部材と、
上記第１の板状部材の一端部に上記第２の板状部材との接合面に対して所定の角度で傾斜して形成された第１の傾斜面と、
上記第２の板状部材の一端部に上記第１の傾斜面とほぼ同じ傾斜角度で傾斜して形成され上記第１の傾斜面とで上記空間部に供給された圧縮空気を上記ナイフ本体の一端側から噴出するスリットを形成する第２の傾斜面と、
上記第１の板状部材に形成された複数のねじ孔、上記第２の板状部材に上記ねじ孔に対応して形成された上下方向に沿って長い複数の長孔及びこの長孔に通されて上記ねじ孔に螺合される複数のねじを有し、上記ねじ孔に上記ねじをねじ込んだ状態で上記第１の板状部材に対して上記第２の板状部材を上記長孔の範囲内で上下方向にスライドさせて上記スリットの間隔寸法を設定してから、上記ねじを締め込むことで上記第１の板状部材に上記第２の板状部材を連結固定する結合手段と
を具備したことを特徴とするエアーナイフ。
【請求項２】
上記ナイフ本体の他端面には、圧縮空気が供給される複数の供給口が長手方向に所定間隔で設けられた供給ヘッドがシート状のシール部材を介して接合固定されるとともに、上記供給ヘッドの上記ナイフ本体に接合する部分あるいは上記シール部材の少なくとも一方には供給ヘッドに供給された圧縮空気を上記ナイフ本体の空間部の長手方向に対してほぼ均一に分散する複数の導入孔が所定間隔で形成されていることを特徴とする請求項１記載のエアーナイフ。
【請求項３】
上記ナイフ本体は、そのスリットから噴射される圧縮空気の噴射方向が上記被処理物の搬送方向と逆方向に向けて配置されるとともに、上記スリットを形成する第１の傾斜面と第２の傾斜面のうち、上記被処理物の搬送方向前方側に位置する傾斜面は後方側に位置する傾斜面よりもナイフ本体の他端面から突出していることを特徴とする請求項１記載のエアーナイフ。
【請求項４】
上記スリットは、平面からなる上記第１の傾斜面と第２の傾斜面とが圧縮空気の噴出方向に沿って少なくとも１５ｍｍ以上の長さで平行に対向して形成されていることを特徴とする請求項１記載のエアーナイフ。
【請求項５】
処理槽を有し、この処理槽に搬入される被処理物にエアーナイフから噴出される圧縮空気を吹き付けて乾燥処理する処理装置において、
上記エアーナイフは請求項１に記載された構成であることを特徴とする乾燥槽処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は被処理物に付着した処理液を除去するためのエア−ナイフおよびそのエア−ナイフを用いた処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、液晶表示装置や半導体装置の製造工程においては、被処理物としての液晶用ガラス基板や半導体ウエハなどの基板に回路パタ−ンを形成する成膜プロセスやフォトプロセスがある。これらのプロセスにおいては、上記基板をそれぞれの処理室で順次異なる処理液で処理することがある。
【０００３】
そのような場合、最初の処理室で用いられた処理液が、上記基板に付着してつぎの処理室に持ち込まれたり、その持ち込まれた処理液が他の処理液に混合するのを防止するために、基板が最初の処理室からつぎの処理室に搬送される際、上記基板にエア−ナイフによって圧縮空気を吹き付けて除去乾燥し、上記処理液が他の処理室に持ち込まれたり、他の処理液と混合するのを防止するようにしている。
【０００４】
上記エアーナイフは２枚の板状部材を接合してナイフ本体とするとともに、これらの接合面間には圧縮空気が供給される空間部およびこの空間部に一端を連通させ、他端をナイフ本体の端面に開放させたスリットが形成されてなる。そして、上記空間部に供給された圧縮空気を上記スリットにから基板に向けて噴射することで、その基板に付着した処理液を除去乾燥させるようにしている。
【０００５】
このような構成のエアーナイフにおいては、その性能上、上記スリットの間隔を高精度に設定することが要求される。
【０００６】
従来のエアーナイフは、２枚の板状部材を、スリットが開放した一側を除く三側を結合ねじで結合するとともに、スリットが形成された一側に、その長手方向に対して所定間隔で複数の調整ねじを設け、この調整ねじの捩じ込み量を調整することで、上記スリットの間隔を設定する構成となっていた。
【０００７】
しかしながら、このような構成によると、２枚の板状部材を結合ねじで結合してから調整ねじでスリットの間隔を調整しなければならないため、その組立て作業に手間が掛かるということがあるばかりか、複数の調整ねじの捩じ込み量を調整してスリットの長手方向全長の間隔を一定の設定する調整作業には熟練を要するなどのことがあった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成によると、２枚の板状部材を結合ねじで結合してから調整ねじでスリットの間隔を調整しなければならないため、その組立て作業に手間が掛かるということがあるばかりか、複数の調整ねじの捩じ込み量を調整してスリットの長手方向全長の間隔を一定に設定する調整作業には熟練を要するなどのことがあった。
【０００９】
この発明は、組立作業およびスリットの間隔の調整を容易に行うことができるようにしたエアーナイフ及びそのエアーナイフが用いられた乾燥処理装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、所定方向に搬送される被処理物に付着した処理液をエアーの圧力で除去するエアーナイフにおいて、
第１の板状部材と、
この第１の板状部材に接合されこれらの接合面間に圧縮空気が供給される空間部を形成するとともに上記第１の板状部材とでナイフ本体を形成する第２の板状部材と、
上記第１の板状部材の一端部に上記第２の板状部材との接合面に対して所定の角度で傾斜して形成された第１の傾斜面と、
上記第２の板状部材の一端部に上記第１の傾斜面とほぼ同じ傾斜角度で傾斜して形成され上記第１の傾斜面とで上記空間部に供給された圧縮空気を上記ナイフ本体の一端側から噴出するスリットを形成する第２の傾斜面と、
上記第１の板状部材に形成された複数のねじ孔、上記第２の板状部材に上記ねじ孔に対応して形成された上下方向に沿って長い複数の長孔及びこの長孔に通されて上記ねじ孔に螺合される複数のねじを有し、上記ねじ孔に上記ねじをねじ込んだ状態で上記第１の板状部材に対して上記第２の板状部材を上記長孔の範囲内で上下方向にスライドさせて上記スリットの間隔寸法を設定してから、上記ねじを締め込むことで上記第１の板状部材に上記第２の板状部材を連結固定する結合手段と
を具備したことを特徴とする。
【００１１】
それによって、所定の状態にスライドさせた第１の板状部材と第２の板状部材とを連結固定するだけで、これら板状部材の結合とスリットの間隔の調整とを行うことができる。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、上記ナイフ本体の他端面には、圧縮空気が供給される複数の供給口が長手方向に所定間隔で設けられた供給ヘッドがシート状のシール部材を介して接合固定されるとともに、供給ヘッドの上記ナイフ本体の他端面に接合する部分あるいは上記シール部材の少なくとも一方には供給ヘッドに供給された圧縮空気を上記ナイフ本体の空間部の長手方向に対してほぼ均一に分散する複数の導入孔が所定間隔で形成されていることを特徴とする。
【００１３】
それによって、圧縮空気は供給口からチャンバ部材に供給されることで、その内部空間で分散して圧力分布が均一化され、さらに複数の導入孔にほぼ均一に分散されてナイフ本体の空間部に流入してスリットから噴射することで、圧縮空気をスリットの長手方向全長からほぼ均一な圧力で噴射させることができる。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、上記ナイフ本体は、そのスリットから噴射される圧縮空気の噴射方向が上記被処理物の搬送方向と逆方向に向けて配置されるとともに、上記スリットを形成する第１の傾斜面と第２の傾斜面のうち、上記被処理物の搬送方向前方側に位置する傾斜面は後方側に位置する傾斜面よりもナイフ本体の他端面から突出していることを特徴とする。
【００１５】
それによって、一方の傾斜面の突出した部分によってスリットから基板に向けて噴射された圧縮空気の一部が基板の搬送方向へ流れるのが阻止されるから、基板に付着した処理液が基板の搬送方向後方へ確実に除去されることになる。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、上記スリットは、平面からなる上記第１の傾斜面と第２の傾斜面とが圧縮空気の噴出方向に沿って少なくとも１５ｍｍ以上の長さで平行に対向して形成されていることを特徴とする。
【００１７】
それによって、スリットの内面には凹部や凸部がないからこのスリットの長手方向全長から圧縮空気をほぼ均一な流速で噴射することができ、しかもスリットの長さが１５ｍｍ以上あることで、スリットから噴射される圧縮空気を層流にすることが可能となる。
【００１８】
請求項５の発明は、処理槽を有し、この処理槽に搬入される被処理物にエアーナイフから噴出される圧縮空気を吹き付けて乾燥処理する処理装置において、
上記エアーナイフは請求項１に記載された構成であることを特徴とする。
【００１９】
それによって、組立作業やスリットの間隔調整を容易に行うことができるエアーナイフによって基板を乾燥処理することができる。
【００２０】
【実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態を図１乃至図３を参照して説明する。図３に示す処理装置は処理槽１１を備えている。この処理槽１１は上面が開放した箱型状をなしていて、その一側には搬入口１２が形成され、他側には搬出口１３が形成されている。
【００２１】
処理槽１１の内部、搬入口１２側の外部及び搬出口１３側の外部にはそれぞれ搬送機構を構成するローラ１４が同じ高さレベルで回転自在に配設されている。これらローラ１４は図示しない駆動源によって回転駆動されるようになっている。それによって、上記処理槽１１内には上記搬入口１２から被処理物としての半導体ウエハや液晶用ガラス基板などの基板１５が搬入され、矢印方向へ搬送されるようになっている。
【００２２】
処理槽１１に搬入される基板１５はその前工程で薬液や純水などの処理液によって処理されており、その上下面には処理液Ｌが付着している。処理槽１１には上記基板１５の上下面に対向してそれぞれ基板１５の幅寸法よりもわずかに長尺なエアーナイフ１６が配設され、このエアーナイフ１６によって上記基板１５に付着した処理液Ｌが後述するように除去乾燥されるようになっている。
【００２３】
上記エアーナイフ１６は図１と図２に示すように直方体状のナイフ本体１７を有する。このナイフ本体１７は第１の板状部材１８と第２の板状部材１９とが接合されてなる。
【００２４】
第１の板状部材１８は一側面及び一端面（下端面）が開放し、残りの三側には上部壁１８ａと一対の側部壁１８ｂがそれぞれ設けられた箱型状をなしているとともに、その内面の下端部には他側面側に向って傾斜した平面からなる第１の傾斜面２１が長手方向ほぼ全長にわたって形成されている。この第１の傾斜面２１の上下方向の長さ寸法は所定の長さ、少なくとも１５ｍｍ以上の長さ、この実施の形態では１５ｍｍに形成されている。
【００２５】
上記上部壁１８ａと一対の側部壁１８ｂとの端面にはそれぞれ複数のねじ孔２２が所定間隔で形成されている。これらの端面には上記第２の板状部材１９が一側面を接合させて設けられる。この第２の板状部材１９は上記第１の板状部材１８の上部壁１８ａ及び一対の側部壁１８ｂに対応する三側部に上下方向に沿って長い複数の長孔２５が所定間隔で形成されている。
【００２６】
上記第２の板状部材１９の一側面の下端部には断面が直角三角をなした角柱状の凸部２６が長手方向ほぼ全長にわたって設けられている。この凸部２６の１つの側面は上記第１の傾斜面２１と同じ角度で傾斜し、かつ第１の傾斜面２１の上下方向に沿う長さ１５ｍｍよりも十分に長い平面からなる第２の傾斜面２７となっている。
【００２７】
第１の板状部材１８に第２の板状部材１９を接合させると、図２（ａ）に示すようにこれら第１、第２の傾斜面２１，２７は所定の間隔で平行に対向してスリット２８を形成するようになっている。
【００２８】
上記スリット２８は、下端がナイフ本体１７の下端面に開放し、上端が上記第１の板状部材１８と第２の板状部材１９との接合面間に形成された空間部２９に連通するとともに、ナイフ本体１７の厚さ方向に対して所定の角度で傾斜している。
【００２９】
図２（ｂ）に示すように、上記第２の板状部材１９の長孔２５から上記第１の板状部材１８のねじ孔２２にねじ３１を捩じ込むとともに、第２の板状部材１９を第１の板状部材１８に対して強固に固定する前に、第２の板状部材１９を上記長孔２５の範囲内で同図（ｂ）に矢印で示す長手方向に沿ってスライドさせることで、上記第１の傾斜面２１と第２の傾斜面２７との間隔、つまりスリット２８の間隔を設定できる。そして、スリット２８の間隔寸法を所定の寸法に設定した後、上記ねじ３１を締め込むことで、上記第１の板状部材１８と第２の板状部材１９とが接合固定されることになる。
【００３０】
上記第２の傾斜面２７は第１の傾斜面２１よりも上下方向に長く形成されている。そして、第１の板状部材１８と第２の板状部材１９とを接合固定すると、第２の傾斜面２７の下端部が第１の傾斜面２１の下端部からわずかに突出する突出部２７ａとなる。
【００３１】
上記ナイフ本体１７の上端面には、矩形シート状のシール部材３２を介して角筒状の供給ヘッド３３が接合され、この供給ヘッド３３は図２（ｂ）に示すようにねじ３４によって上記ナイフ本体１７に固定されている。
【００３２】
上記供給ヘッド３３は一側面に複数の供給口３５が長手方向に所定間隔で形成されている。各供給口３５からは供給ヘッド３３の空間部３３ａに圧縮空気が供給される。この供給ヘッド３３の上記ナイフ本体１７と接合する下側の壁部、上記シール部材３２および第１の板状部材１８の上部壁１８ａにはそれぞれ導入孔３６ａ，３６ｂ，３６ｃが長手方向に所定間隔で穿設されている。
【００３３】
それによって、上記供給口３５から供給ヘッド３３の空間部３３ａに供給された圧縮空気は、この空間部３３ａで拡散することで圧力分布が均一化されたのち、複数の導入孔３６ａ，３６ｂ，３６ｃにほぼ均一に分散されてナイフ本体１７の空間部２９に流入し、ここで拡散して圧力分布が再度均一化されてスリット２８から噴射されるようになっている。したがって、圧縮空気はスリット２８の長手方向ほぼ全長から均一な圧力で噴射されることになる。
【００３４】
そして、上記エアーナイフ１６は、図２（ｂ）と図３に示すようにナイフ本体１７に対して所定の角度で傾斜したスリット２８から噴出される圧縮空気の噴出方向を基板１５の搬送方向に対して逆方向に向けて上記処理槽１１に配置されている。
【００３５】
このような構成のエアーナイフ１６によれば、ナイフ本体１７を第１の板状部材１８と第２の板状部材１９とから構成し、第１の板状部材１８に対して第２の板状部材１９をスライドさせることで、これら板状部材１８，１９の第１の傾斜面２１と第２の傾斜面２７との対向間隔によって決定されるスリット２８の間隔寸法を設定するようにした。
【００３６】
つまり、第１の板状部材１８に対して第２の板状部材１９をスライドさせてスリット２８の間隔寸法を設定した後、ねじ３１を締め込んでこれらの板状部材１８，２３を接合状態で固定すればよい。
【００３７】
そのため、一対の板状部材１８，２３を接合固定すれば、スリット２８の間隔寸法も設定できるから、その組立作業が容易であり、しかも第１の板状部材１８に対する第２の板状部材１９のスライド位置を設定することで、スリット２８の間隔寸法を高精度に設定することができる。
【００３８】
エアーナイフ１６に供給される圧縮空気は、供給口３５から供給ヘッド３３の空間部３３ａに流入して拡散することで圧力分布が均一化される。ついで供給ヘッド３３とシール部材３２に形成された複数の導入孔３６ａ，３６ｂに分散されることで、ナイフ本体１７の長手方向に対してほぼ均一な圧力分布となってナイフ本体１７の空間部２９に流入し、この空間部２９で分散することで、空間部２９内における圧力分布がより一層、均一化されることになる。
【００３９】
つまり、供給口３５から供給ヘッド３３内へ流入する圧縮空気は乱流状態であるが、分散と拡散とを繰り返すことで、圧力分布がほぼ均一な層流となってスリット２８から噴射する。そのため、エアーナイフ１６に板面を対向させて搬送される基板１５の全面をむらなく均一に乾燥させることが可能となる。
【００４０】
上記スリット２８を形成する第２の板状部材１９の第２の傾斜面２７の下端部は第１の傾斜面２１の下端部からわずかに突出する突出部２７ａとなっている。そのため、図２（ａ）に示すように、その突出部２７ａによって、スリット２８から搬送される基板１５に向って噴射される圧縮空気Ｘの一部が破線の矢印Ｙで示すように、基板１５の搬送方向に分流するのを阻止することになる。
【００４１】
それによって、スリット２８から噴射される圧縮空気のほとんどは基板１５の搬送方向と逆方向に流れるから、図３に示すようにこの基板１５の板面に付着した処理液Ｌを基板１５の搬送方向後端側から確実に除去することが可能となる。
【００４２】
また、ナイフ本体１７に対してスリット２８が傾斜して形成されているから、スリット２８からの圧縮空気の噴射方向を傾斜させるのに、ナイフ本体１７を傾斜せず、ほぼ垂直に配置すればよい。そのため、ナイフ本体１７を傾斜させる場合に比べて少ないスペースに設置することが可能となる。
【００４３】
上記スリット２８を形成する第１の傾斜面２１と第２の傾斜面２７とは１５ｍｍ以上の長さで対向し、しかも従来のようにスリット２８の間隔調整用の調整ねじが設けられることがないから、その対向面間には凹凸部がない。そのため、スリット２８から噴射される圧縮空気を流速を十分に高めることが可能となる。
【００４４】
図４はスリット２８が異物が存在したり、凹部があったり、凸部がある場合と、これらがない場合との流速を測定した実験結果を示す。なお、第１の傾斜面２１と第２の傾斜面２７との対向長さは１５ｍｍに設定した。
【００４５】
同図において、Ａ，Ｂ，Ｃの部分はスリット２８になにもない場合で、その場合はスリットを流れる圧縮空気の流速は３２〜３８ｍ／ｓｅｃであった。同図においてＤはスリット２８に異物が存在した場合で、その場合の流速は１５ｍ／ｓｅｃに低下した。同図Ｅはスリット２８に凹部がある場合で、Ｆは凸部がある場合であり、これらの場合は流速が２２〜２４ｍ／ｓｅｃに低下した。
【００４６】
以上のことから本件発明のように、スリット２８に異物や凹凸部がないと、スリット２８から噴射される圧縮空気の流速を向上させることができることが確認された。
【００４７】
なお、上記一実施の形態では供給ヘッドとシール部材との両方に長手方向に所定間隔で導入孔を形成したが、供給ヘッドあるいはシール部材のどちらか一方にだけ導入孔を形成し、他方が供給ヘッドの場合にはエアーナイフ本体に接合する部分を全体にわたって開口してもよく、同じく他方がシール部材の時にはこのシール部材を枠状に形成しいてもよい。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、第１の傾斜面が形成された第１の板状部材と第２の傾斜面が形成された第２の板状部材とをスライド自在に接合させるとともに、これら板状部材を所定のスライド状態で固定することで、上記第１の傾斜面と第２の傾斜面とで所定の間隔のスリットを形成するようにした。
【００４９】
そのため、複雑な組立て作業を要することなく、スリットを所定の間隔寸法に精度よく設定することが可能となる。
【００５０】
請求項２の発明によれば、供給口から供給ヘッドに供給された圧縮空気を、複数の導入孔を通してナイフ本体の空間部へ流入させてからスリットから噴射させるようにした。
【００５１】
そのため、圧縮空気をスリットの長手方向全長からほぼ均一な圧力で噴射させることが可能となるから、被処理物をむらなく均一に乾燥させることができる。
【００５２】
請求項３の発明によれば、スリットから被処理物の搬送方向と逆方向に向けて噴射される圧縮空気が被処理物の搬送方向に流れ込むのを防止するようにした。
【００５３】
そのため、被処理物に付着した処理液を被処理物の搬送方向後端側へ除去できるから、その乾燥を確実に行うことができる。
【００５４】
請求項４の発明によれば、スリットが平行平面である第１の傾斜面と第２の傾斜面とから形成したから、スリットの内面には凹部や凸部あるいは間隔を調整するための調整ねじが出っ張るなどのことがない。
【００５５】
そのため、このスリットの長手方向全長から圧縮空気をほぼ均一な流速で噴射することができ、しかもスリットの長さが１５ｍｍ以上あることで、スリットから噴射される圧縮空気を層流にすることが可能となる。
【００５６】
請求項５の発明によれば、複雑な組立て作業を要することなく、スリットを所定の間隔寸法に精度よく設定することが可能なエアーナイフを有する乾燥処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態のエアーナイフを示す分解斜視図。
【図２】（ａ）は同じくナイフ本体の長手方向中途部における組立て状態の縦断面図、（ｂ）は同じくナイフ本体の長手方向端部における組立て状態の縦断面図。
【図３】同じく処理装置の概略的構成図。
【図４】同じくスリットを流れる圧縮空気の流速の測定結果を示すグラフ。
【符号の説明】
１１…処理槽
１５…基板（被処理物）
１６…エアーナイフ
１７…ナイフ本体
１８…第１の板状部材
１９…第２の板状部材
２１…第１の傾斜面
２７…第２の傾斜面
２８…スリット
２９…空間部
３３…供給ヘッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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