JPH02185031A

JPH02185031A - 水蒸気乾燥装置

Info

Publication number: JPH02185031A
Application number: JP374289A
Authority: JP
Inventors: Mitsuyoshi Otake; 大竹　光義; Masahiro Watanabe; 正博渡辺; Megumi Hamano; 恵浜野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-01-12
Filing date: 1989-01-12
Publication date: 1990-07-19
Anticipated expiration: 2011-11-27
Also published as: JP2557515B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、水蒸気乾燥装置に係り、特に半導体ウェハ、
磁気ディスク基板、ガラス騙板等の洗浄後の乾燥に好適
な水蒸気乾燥装置に関する。

（従来の技術〕従来のこの種の水蒸気乾燥装置については１例えば、特
開昭６０−２３１３２９号に記載のように、水素と酸素
とを混合し燃焼させて発生させた水蒸気を試料の載置さ
れた乾燥容器内に送給して乾燥する装置が、また水蒸気
による乾燥ではないがその他関連するものとして乾燥窒
素ガスを用いて乾燥させるものとして特開昭５７−４２
１２１号に記載のように、水洗された試料をバスケット
ごと加熱されたチャンバー内に載置し、先ず超音波振動
により発生させた純水からの水蒸気をこのチャンバー内
に送給し、しばらく水蒸気洗浄した後、雰囲気を窒素ガ
スのごとき乾燥ガスに切り替えて乾燥する装置等が知ら
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の技術に紹介した前者の水素ガ
スを燃焼させて水蒸気を発生させる方式の装置では、残
留酸素ガスが試料上で水蒸気と反応して例えばウェハ表
面にシミを発生させる要因となり、また水素ガスを燃焼
させて水蒸気を発生させるものであるため取扱が複雑と
なり、安全管理上の問題もある。また、後者の窒素ガス
で乾燥させる方式では、水蒸気に比較して窒素ガスの熱
容量が数分の−と小さいため乾燥スピードが遅いという
問題があった。

本発明の目的は、上記問題を解決することに有り、安全
かつ高速で、シミが発生し難い低コストな改良された水
蒸気乾燥装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕上記目的は、水蒸気発生器と、この水蒸気発生器に連結
されたキャリアガス供給部と、このキャリアガスにより
搬送された水蒸気をフィルタを介して送給される水蒸気
加熱器とを有して成る加熱乾燥された水蒸気供給部と；
試料予熱部と、加熱手段の設けられた水蒸気吹き付け部
と、加熱手段の設けられた乾燥室とが順次隣接して設け
られ、しかも試料を順次移動させる搬送移動Ｉａ横とを
有して成る試料乾燥部と；前記水蒸気供給部からの加熱
乾燥された水蒸気を前記水蒸気吹き付け部に接続供給す
る手段とを有して成り；これにより予熱された試料が、
前記水蒸気吹き付け部を移動する間にキャリアガスによ
り搬送された加熱乾燥水蒸気に吹き付けられ熱せられて
水分を蒸発させ、さらに乾燥室にて乾燥される構成を有
して成る水蒸気乾燥装置により、達成される。

ｆ作用〕水蒸気発生器は試料乾燥に用いる水蒸気を発生し、キャ
リアガス供給部から供給される窒素等の不活性ガスによ
り水蒸気加熱器に向かって運ばれ、その途中でフィルタ
ーにより水蒸気中の微小粒子、ミストが除去され、更に
水蒸気加熱器で、１００℃以上、好ましくは１５０〜３
００℃程度に加熱されてから、試料乾燥部の水蒸気吹き
付け部に供給される。一方、ウェハやディスク基板等の
試料は、例えば温浴からなる試料予熱部で温められた後
、水蒸気吹き付け部に移動しここでキャリアガスにより
搬送された加熱乾燥水蒸気に吹き付けられる。試料に吹
き付けられた水蒸気は、試料及びその表面に付着する水
滴に連続的に熱を与えることにより試料表面の水分を蒸
発させ酸素と反応してシミを発生するのを妨げる。水蒸
気吹き付け部における加熱手段は、吹き付けられた水蒸
気が凝集しないように加熱するものである。また、試料
の移動は、搬送移動機構により行なわれるが、試料全面
にくまなく蒸気が吹き付けられ試料は乾燥される。更に
乾燥室内で蒸気が凝集ミストとなって試料に付着するの
を防止するため、加熱ヒータ等の加熱手段により乾燥室
内の蒸気は１００℃以上に保たれ、ミストの付着による
シミの発生を防ぎつつ乾燥される。なお、水蒸気発生器
と水蒸気加熱器との間に設けるフィルターは、水蒸気中
の微小粒子やミスト等を除去するためのものであり、例
えばグラスファイバーや合成繊維等を充填したものから
構成される。

【実施例〕

以下本発明に係る水蒸気乾燥装置の一実施例を図面を用
いて説明する。第１図は本発明の水蒸気乾燥装置の要部
構成概略図である。

水蒸気乾燥装置の基本構成は、乾燥処理前に熱容量の大
きい試料（例えばウェハもしくはディスク基板）１を予
熱する温浴槽２、この温浴槽２に５０〜９０℃のきれい
な熱媒体、例えば純水を供給するための液供給部３、予
熱された試料１を乾燥させるための蒸気ノズル４及び蒸
気の凝集によるミスト発生を防止するためのヒータ５を
有した乾燥室６．蒸気ノズル４に１５０〜３００’Ｃの
きれいな水蒸気を供給するための水蒸気供給部７、試料
１をパルスモータを用いて上下搬送する搬送機構部８か
ら成る。温浴槽２には熱媒体である液体、例えば純水が
満たされており、また液溜りによる汚染を防止するため
温浴槽の構造はオーバーフロー型で純水を下部から供給
することが出来る液供給部３に連通されている。乾燥室
６は外気が中に入らないような密閉構造とし、また蒸気
が外に漏れないようにシャッタ１０．排気口１１を設け
、蒸気ノズル４からの水蒸気を排気する。試料１は搬送
機構部８に連結されたアーム１２に取付けられて温浴槽
２内の液体９に浸漬される。一定時間浸漬を行ない、試
料１の温度が所定温度まで上昇した後、試料１はアーム
１２によってゆっくり上部へ搬送され、試料１の表面に
蒸気ノズル４から水蒸気が吹き付けられる。その結果、
試料１の表面に付着していた水や熱媒体である液体９は
水蒸気と置換し除去され、試料１は乾燥装置上部まで搬
送されて乾燥処理が終了する。

第２図は、前記第１図の水蒸気乾燥装置において試料１
を乾燥するために使用する水蒸気供給部７の内部構成を
示す、水蒸気供給部７内の水蒸気発生器１３の内部には
異物を除くためのフィルタ１４を介して不純物イオン等
のない液、例えば純水が外部から供給され、その一部は
液の汚染を防ぐためドレン１６から定量バルブ１７を通
って一定量排出されている。水蒸気発生器１３には加熱
ヒータ１８が設けられ、一定速度で水蒸気１９が発生さ
れている。この水蒸気１９は、異物を除くためのフィル
タ２０を介して供給される不活性なキャリアガス、例え
ば窒素ガス等により、ミルスト及び水蒸気中の微粒子を
除くためのフィルタ２１を通って水蒸気加熱器２２に運
ばれ、ヒータ２３で１００℃以上、好ましくは１５０〜
３００℃に加熱され蒸気ノズル４までの間に蒸気の凝集
を防ぐための保温ヒータ２４を有した蒸気輸送パイプ２
５で蒸気ノズルに蒸気を輸送する。

第３図は、第１図の装置において熱容量の大きい試料を
予熱するために使用する液供給部３の内部構成を示す、
液供給部３は熱交換器２６と液加熱槽２７から成り、液
の供給系は液溜りによる汚染、例えばバクテリア等の発
生が生じないようにフロー型としである。フィルタ２８
を介してきた純水は熱交換器２６により温浴槽２から廃
液となった温水で加温し、次いで液加熱槽２７のヒータ
２９で５０〜９０℃までに加熱後、乾燥装置に供給する
。液加熱槽２７では気泡３０が発生し、温浴槽２で飛沫
となりシミの生じる原因となるため、温浴槽２に供給す
る前に脱泡器３１を入れ、気泡のない温水を供給する。

脱泡器３１は上部が大気開放状態とし、温水が温浴槽２
に流れ込む程度に脱泡器３１の液面の水位を温浴槽２の
水面より高く設置する。

上記実施例において試料予熱部を構成する温浴槽２の熱
媒体となる液体は、水、アルコール類、ハロゲン系有機
溶媒などの使用が可能であり、加熱によりその液体の粘
度が低下する液体が好ましい、特にコスト、安全性、環
境衛生面などを考慮すると水の使用が望ましい、また試
料１を乾燥する蒸気としては、水蒸気が好ましいが、そ
の他場合によってはアルコール類、ハロゲン系有機溶媒
などの蒸気によって置換することもでき、蒸気でなく加
温された窒素ガスなどの不活性ガスでも可能である。し
かし、上述のようにコスト、安全性。

環境衛生面などを考慮すると水蒸気にキャリアガスとし
て窒素ガスの混合ガスが好ましい。また、熱媒体で使用
する液体と蒸気の成分は同一のものを使用することが好
ましい。キャリアガスとして空気を用いることは、空気
中の酸素と水と試料とが反応してシミを生成するため好
ましくない。

この第１図の構成の装置で、水を熱媒体及び蒸気、キャ
リアガスを窒素ガスとして使用し、温浴槽の温度８５℃
、乾燥室の温度２５０℃とした場合、試料として直径約
１３ｃＩＩ＋の磁気ディスク基板を例にとれば、乾燥時
間の短い遠心乾燥でも乾燥に３０秒以上要するところを
、本発明の装置では１５秒以下で乾燥でき、しかもシミ
の発生が全く見られなかった。また、水蒸気使用のため
、同じ体積の窒素ガスを２００〜３００℃に加熱する場
合に比べ、コストも１／１０以下となった。更にアルコ
ール等の可燃性蒸気を用いないので安全な乾燥が行える
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、安全かつ従来の蒸気乾燥に比べ２倍以
上高速で清浄な乾燥処理ができるため汚染付着などに起
因する試料表面のシミ等の不良の発生を低減できる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例となる装置全体構成の要部概
略説明図、第２図は水蒸気供給部の構成図、第３図は試
料予熱部の温浴を構成する液供給部の構成図である。１・・・試料（ディスク基板）、２・・・温浴槽、３・
・・温水供給部、４・・・蒸気ノズル、５・・・ヒータ
、６・・・乾燥室、７・・・蒸気供給部、８・・・搬送
機構部、９・・・液体（純水）、１０・・・シャッタ、
１１・・・排気口、１２・・・アーム、１３・・・水蒸
気発生器、１４・・・フィルタ、１５・・・液体（純水
）、１６・・・ドレン、１７・・・定流量バルブ、１８
・・・加熱ヒータ、１９・・・蒸気（水蒸気）、２０．
２１・・・フィルタ、２２・・・水蒸気加熱器、２３・
・・ヒータ、２４・・・保温ヒータ、２５・・・蒸気輸
送パイプ、２６・・・熱交換器、２７・・・液加熱槽、
２８・・・フィルタ、２９・・・ヒータ、−３０・・・
気泡。３１・・・脱泡器

Claims

【特許請求の範囲】１、水蒸気発生器と、この水蒸気発生器に連結されたキ
ャリアガス供給部と、このキャリアガスにより搬送され
た水蒸気をフィルタを介して送給される水蒸気加熱器と
を有して成る加熱乾燥された水蒸気供給部と；試料予熱
部と、加熱手段の設けられた水蒸気吹き付け部と、加熱
手段の設けられた乾燥室とが順次隣接して設けられ、し
かも試料を順次移動させる搬送移動機構とを有して成る
試料乾燥部と；前記水蒸気供給部からの加熱乾燥された
水蒸気を前記水蒸気吹き付け部に接続供給する手段とを
有して成り；これにより予熱された試料が、前記水蒸気
吹き付け部を移動する間にキャリアガスにより搬送され
た加熱乾燥水蒸気に吹き付けられ熱せられて水分を蒸発
させ、さらに乾燥室にて乾燥される構成を有して成る水
蒸気乾燥装置。２、上記試料乾燥部の試料予熱部を、温水の循環する温
浴で構成し、試料をこの温浴中に浸漬することにより予
熱する構成とした請求項１記載の水蒸気乾燥装置。