JPH11288916A

JPH11288916A - 乾燥処理装置

Info

Publication number: JPH11288916A
Application number: JP9319098A
Authority: JP
Inventors: Koji Egashira; 浩司江頭
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1998-04-06
Filing date: 1998-04-06
Publication date: 1999-10-19

Abstract

(57)【要約】【課題】支持手段の受渡し姿勢と乾燥姿勢との切換え
動作時にパーティクルの発生を抑制して、歩留まりの向
上を図れるようにした乾燥処理装置を提供する。【解決手段】回転手段により水平方向に回転される回
転体２と、複数の半導体ウエハＷを支持すると共に、回
転体２上に配設されるクレードル１０ａ，１０ｂと、を
具備する乾燥処理装置において、クレードル１０ａ，１
０ｂを、回転体２の上部側方に設けられた支軸１３によ
って垂直方向に揺動可能に配設すると共に、このクレー
ドル１０ａ，１０ｂを、回転体２の外部側方に配設され
る揺動手段２３により、半導体ウエハＷが略垂直となる
受渡し姿勢と、半導体ウエハＷが略水平となる乾燥姿勢
とに切換可能に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば半導体ウ
エハやガラス基板等の被処理基板を回転させて乾燥させ
る乾燥処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体ウエハやガラス基板等
（以下にウエハ等という）に各種の処理を施して半導体
製品や液晶表示製品等を製造する過程においては、これ
らウエハ等の被処理基板に各種の薬液等を作用させるこ
とから、例えば薬液処理後に被処理基板に残留する薬液
を除去する目的で、純水等を用いた洗浄が行われ、その
後に被処理基板に付着した水分を除去する乾燥処理が行
われている。

【０００３】このために用いられる乾燥処理装置とし
て、遠心力を利用してウエハ等に付着している洗浄液等
の水滴を除去するいわゆる公転式の乾燥処理装置が知ら
れている。この乾燥処理装置は、モータ等によって水平
方向に回転する回転体と、複数のウエハ等を支持すると
共に、回転体上に配設される支持手段とを具備してな
り、支持手段を垂直方向に揺動自在に軸支すると共に、
搬送手段により支持手段内に搬入されたウエハ等を支持
手段にて支持した状態で、回転体の高速回転により水切
り乾燥するように構成されている。

【０００４】このように構成される乾燥処理装置におい
て、上記支持手段を、ウエハ等を略垂直状態にする受渡
し姿勢と、ウエハ等を略水平状態にする乾燥姿勢とに切
り換える必要がある。そのため、従来では、図１２に示
すように、回転体ａ上の回転中心に関して対峙する一対
の支持手段例えばカセットホルダｂを垂直方向に揺動可
能に形成して、ウエハ等を収容したカセットの交換可能
な受渡し姿勢と、乾燥姿勢とに切り換えている。この場
合、両カセットの両側にそれぞれ突設される揺動支軸ｃ
間距離よりも短い間隔で突設された揺動支持ピンｄと、
これら両外側面にて揺動支軸ｃからの距離が揺動支持ピ
ンｄより遠い位置に突設された揺動駆動ピンｅと、揺動
支軸ｃに揺動可能に枢支され、揺動支持ピンｄと揺動駆
動ピンｅとを介してカセットホルダｂを支持する揺動ブ
ラケットｆと、揺動支持ピンｄの揺動下降を規制する揺
動支持ピン規制部材と、一対のカセットホルダｂの揺動
ブラケットｆを相対揺動するように連結するリンク部材
ｇとで構成し、回転体ａの内方に向かって伸縮移動する
操作ロッドｈの先端ローラｉをそれぞれ揺動ブラケット
ｆの端面に当接させて押し上げることにより、リンク部
材ｇを介して一対のカセットホルダｂをカセット受渡し
姿勢と乾燥姿勢へ切り換えるようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の乾燥処理装置においては、操作ロッドｈが回転
体ａの内方に向かって伸縮移動すなわち直線移動する構
造であるため、回転体ａとのシール部やブッシュ等の摩
擦でパーティクルが発生する虞れがあり、そのため、局
所に排気機構を設ける必要があり、構造が複雑になると
いう問題があった。

【０００６】また、特開昭６３−１４０５３８号公報に
記載の乾燥処理装置においては、両支持手段例えばカセ
ットホルダｂが、揺動ブラケットｆ及びリンク部材ｇを
介して連結されて間隔が固定されているため、両カセッ
トホルダへのカセットの受渡しにそれぞれ搬送手段を移
動させて受渡しを行なわなければならず、カセットの受
渡しに時間を要するという問題もある。この問題を解決
する手段として、両支持手段を水平方向に相対移動可能
にしたものが開発されている。この構造は、例えば、図
１３に示すように、垂直方向に揺動可能に枢支される支
持手段例えばクレードルｊの側方に突設される支軸ｋ
に、ガイドレールｍに沿って移動するローラｎを装着し
てなり、乾燥姿勢の状態において、支軸ｋを断面横Ｕ字
状のホルダｐにて保持すると共に、ガイドレールｍに突
設された突部ｑによってクレードルｊが不用意に抜け出
るのを防止している。しかしながら、この構造のものに
おいては、クレードルｊを受渡し位置へ移動する際に、
ローラｎが突部ｑを乗り越えるため、ウエハ等に振動が
生じパーティクルが発生するという問題があった。ま
た、クレードルｊの切り換え動作時に支軸ｋがホルダｐ
から抜け出る虞れもあった。

【０００７】この発明は上記事情に鑑みなされたもの
で、支持手段の受渡し姿勢と乾燥姿勢との切換え動作時
にパーティクルの発生を抑制して、歩留まりの向上を図
れるようにしたを乾燥処理装置を提供することを目的と
するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の第１の乾燥処理装置は、回転手段により
水平方向に回転される回転体と、複数の被処理基板を支
持すると共に、上記回転体上に配設される支持手段と、
を具備する乾燥処理装置において、上記支持手段を、
上記回転体の上部側方に設けられた支軸によって垂直方
向に揺動可能に配設すると共に、この支持手段を、上記
回転体の外部側方に配設される揺動手段により、上記被
処理基板が略垂直となる受渡し姿勢と、被処理基板が略
水平となる乾燥姿勢とに切換可能に形成してなる、こと
を特徴とする（請求項１）。

【０００９】この発明の第２の乾燥処理装置は、回転手
段により水平方向に回転される回転体と、複数の被処理
基板を支持すると共に、上記回転体上の回転中心に関し
て対向する位置に配設される一対の支持手段と、を具備
する乾燥処理装置において、上記支持手段を、上記回転
体の上部側方に設けられた支軸によって垂直方向に揺動
可能に配設すると共に、相対的に水平移動可能に形成
し、上記支持手段を、上記回転体の外部側方に配設さ
れる揺動手段により、上記被処理基板が略垂直となる受
渡し姿勢と、被処理基板が略水平となる乾燥姿勢とに切
換可能に形成すると共に、上記回転体の外部側方に配設
される水平移動手段により、相対的に水平移動するよう
に形成してなる、ことを特徴とする（請求項２）。

【００１０】上記請求項１又は２の発明において、上記
揺動手段は、回転体の外部側方に配設されて、上記被処
理基板が略垂直となる受渡し姿勢と、被処理基板が略水
平となる乾燥姿勢とに切換可能に形成されるものであれ
ば、その構造は任意のものでよく、例えば、上記揺動手
段を、回転体を収容する処理容器の外側に配設されて直
線運動する駆動手段と、この駆動手段の直線運動を垂直
方向の回転運動に変換する揺動リンクを具備する構造と
することができ、上記揺動リンクを、支持手段の側部に
設けられて、支軸の直交方向に延在する係合部材に摺動
係合させて、上記支持手段を受渡し姿勢と乾燥姿勢に切
換え可能に形成することができる（請求項３）。

【００１１】また、上記請求項２記載の発明において、
水平方向に移動する上記支持手段の外側部に、この支持
手段の支軸の直交方向に延在する係合部材を設けると共
に、この係合部材に沿って転動する走行ローラを設け、
回転体の外側部に、上記支持手段の受渡し姿勢における
上記係合部材の延長方向に近接する案内レールを設ける
方が好ましい（請求項４）。

【００１２】また、上記請求項２記載の乾燥処理装置に
おいて、水平方向に移動する上記支持手段に設けられた
支軸に、この支軸の中心軸に対して互いに平行な平坦面
を有する首部を形成し、上記支持手段が乾燥姿勢に切換
えられた際に、上記支軸を回転可能に支承する軸受部
に、上記首部を通過する狭隘開口部を形成する方が好ま
しい（請求項５）。

【００１３】請求項１，３記載の発明によれば、回転体
の外部側方に配設される揺動手段による回転運動を支持
手段に伝達して、支持手段を、被処理基板が略垂直とな
る受渡し姿勢と、被処理基板が略水平となる乾燥姿勢と
に切り換えることができるので、パーティクル等の発生
を抑制することができる。

【００１４】請求項２，３記載の発明によれば、上記請
求項１記載の発明と同様に、回転体の外部側方に配設さ
れる揺動手段による回転運動を支持手段に伝達して、支
持手段を、被処理基板が略垂直となる受渡し姿勢と、被
処理基板が略水平となる乾燥姿勢とに切り換えることが
できるので、パーティクル等の発生を抑制することがで
きる。また、受渡し姿勢において、両支持手段を近接さ
せて被処理基板の受渡しを可能にすることができる（請
求項２，４）。

【００１５】請求項５記載の発明によれば、軸受部に支
承された支軸が僅かに傾斜することで、支軸が軸受部の
狭隘開口部から不用意に抜け出るのを防止することがで
きる。また、支持手段が揺動して首部の平坦面が、狭隘
開口部と平行な状態なることで、支軸を軸受部から引き
出して支持手段を移動可能にすることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態を
図面に基づいて詳細に説明する。この実施形態では半導
体ウエハの乾燥処理装置に適用した場合について説明す
る。

【００１７】図１はこの発明の乾燥処理装置の一例を示
す概略断面図、図２はその要部平面図、図３は図２の側
面図である。

【００１８】上記乾燥処理装置は、回転手段であるモー
タ１により回転される回転体２と、この回転体２の上方
において回転体２の回転中心に関して対称位置に配設さ
れると共に、回転体２と共に回転する、複数例えば２５
枚の半導体ウエハＷ（以下にウエハという）を支持する
複数（図面では２つの場合を示す）の被処理基板用支持
手段であるクレードル１０ａ，１０ｂと、回転体２とク
レードル１０ａ，１０ｂを収容する処理室４１を有する
有底円筒状の処理容器４０と、この処理容器４０の上部
開口部４０ａを開閉する蓋４２とを具備してなる。

【００１９】上記回転体２は、例えば円板状部材にて形
成されており、下部周縁には振動防止用のオートバラン
サ２ａが取り付けられている（図１，図３参照）。ま
た、回転体２は、処理容器４０の底部を貫通する回転軸
３に連結されている。この回転軸３には従動プーリ４が
装着されており、この従動プーリ４とモータ１の駆動軸
１ａに装着された駆動プーリ５とにタイミングベルト６
が掛け渡されて、モータ１の回転によって回転体２が水
平回転し得るように構成されている。この場合、モータ
１はサーボモータを用い、回転体２及びクレードル１０
ａ，１０ｂの水平回転の始動、停止、制動及び微速回転
が連続的に行えるようになっている。また、図１に示す
ように、処理容器４０の底部と回転体２の回転軸３との
間はシール機構付軸受７によって気水密に維持されてい
る。

【００２０】上記両クレードル１０ａ，１０ｂは、図
２、図４ないし図６に示すように、側壁１１と平行な壁
部１４ａを有する角筒状の支持枠１４と、この支持枠１
４に対して昇降可能な格子状の下部支持体１５とで構成
されている。したがって、クレードル１０ａ，１０ｂ
は、側壁１１と平行な壁部１４ａと、回転体２の半径方
向に開口する通気口（具体的には、角筒状の支持枠１４
の縁部と下部支持体１５の格子穴１５ａによって構成さ
れる。）を有する筒状構造に形成される。また、支持枠
１４は、図２に示すように、回転体２上に設けられたフ
ード１２に支軸１３をもって回転体２の回転方向と直交
する垂直方向に回転可能に枢着されて、ウエハＷを略垂
直にして受け渡す受渡し姿勢と、ウエハＷを略水平にし
て乾燥処理する乾燥姿勢とに変位し得るように構成され
ている。

【００２１】また、図４に示すように、フード１２の側
壁１１とクレードル１０ａ，１０ｂとの間には側壁１１
と略平行な整流板１６が配置されている。この整流板１
６によって側壁１１とクレードル１０ａ，１０ｂの間に
沿って空気が流れることにより、空気が整流化され、ま
た外部から持ち込まれたパーティクルがウエハＷ側に侵
入するのを阻止できる。

【００２２】また、クレードル１０ａ，１０ｂの一端す
なわち水平姿勢時の上端側には、ウエハＷの外形とほぼ
同形の半円弧状のダミー板１７が取り付けられている。
このダミー板１７によってクレードル１０ａ，１０ｂに
保持される端部側のウエハＷに流れる空気を整流化する
ことができ、乱気流による端部側ウエハＷへのダメージ
を防止することができる。

【００２３】また、クレードル１０ａ，１０ｂの最外周
部すなわち水平姿勢における支持枠１４の外側端部に
は、傾斜部１４ｂが設けられている。また、側壁１１の
側端部にも同様に回転方向に沿って傾斜部１１ａが設け
られている。このように傾斜部１４ｂ，１１ａを設ける
ことにより、クレードル１０ａ，１０ｂ及び側壁１１に
付着する水滴の水切りを良好にすることができる。ま
た、側壁１１の両端部に傾斜部１１ａを設けることによ
り、フード１２に剛性をもたせることができる。なお、
傾斜部１４ｂ，１１ａに代えて円弧状部を設けるように
してもよい。

【００２４】なお、図４に示すように、回転体２の回転
の下流側にあたる部位において、側壁１１に水切り穴１
１ｂを設けるようにしてもよい。この場合、水切り穴１
１ｂは側壁１１の下部に位置させる方が望ましい。この
ような水切り穴１１ｂを設けることにより、格子穴１５
ａ側の通気口のみでなく、液滴を水切り穴１１ｂからも
排出することができ、更に乾燥効率の向上を図ることが
できる。

【００２５】上記支持枠１４は上部の対向する内側壁
に、複数例えば２５個の保持溝１８ａを列設した保持部
１８が設けられており、これら保持部１８によってウエ
ハＷの中心部両側が保持されるようになっている。ま
た、下部支持体１５は、ウエハＷの最下端部より偏倚す
る２箇所を保持する２本の第１の保持棒１９と、ウエハ
Ｗにおける第１の保持棒１９の外側の２箇所を保持する
第２の保持棒２０と、これら第１の保持棒１９と第２の
保持棒２０を支持する支持基部２１とで構成されてい
る。この場合、第１の保持棒１９及び第２の保持棒２０
には、それぞれ複数例えば２５個の保持溝１９ａ，２０
ａが列設されている（図２、図５及び図６参照）。な
お、保持部１８，第１の保持棒１９及び第２の保持棒２
０は耐薬品性及び耐強度性を有する材質例えばＰＴＦＥ
（ポリテトラフルオロエチレン）又はＰＦＡ（テトラフ
ルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル
共重合体）、石英あるいはＰＥＥＫ（ポリエーテルエー
テルケトン）製部材にて形成されている。またこの場
合、支持枠１４と支持基部２１は、表面がタフラム処理
されたアルミニウム合金製部材にて形成されると共に、
その表面にフッ素樹脂が含浸処理されている。このよう
に、支持枠１４及び下部支持体１５の主要部を構成する
支持基部２１をアルミニウム合金製部材にて形成し、表
面にフッ素樹脂を含浸処理することにより、下部支持体
１５を軽量にすることができると共に、耐薬品性をもた
せて寿命の増大を図ることができる。なお、少なくとも
支持基部２１のみをアルミニウム合金製部材にて形成す
ると共に、その表面にフッ素樹脂を含浸処理してもよ
い。なお、支持基部２１のみをタフラム処理したアルミ
ニウム合金製部材にて形成した場合は、支持枠１４に電
解研磨したステンレス鋼製部材を使用することができ
る。

【００２６】このように、第１の保持棒１９をウエハＷ
の最下端部より偏倚した２箇所に配置し、第２の保持棒
２０を第１の保持棒の外側の２箇所に配置することによ
り、ウエハＷの下部側を安定した状態で保持することが
できる。また、第１の保持棒１９がウエハＷの最下端部
より偏倚した位置におかれることにより、ウエハＷに付
着した水滴が自重により最下端部に落下し、第１の保持
棒１９に付着することなく水切りすることができる。

【００２７】なお、この場合、第１の保持棒１９に設け
られる保持溝１９ａは、断面Ｖ字状溝にて形成されてい
る。また、第２の保持棒２０に設けられる保持溝２０ａ
は、断面Ｖ字状溝部と、このＶ状溝部の開口端から拡開
方向に緩やかに傾斜する拡開溝部とで構成されている。
また、保持部１８に設けられる保持溝１８ａは、ウエハ
Ｗの厚さより若干幅広な溝基部と，この溝基部の開口端
から拡開方向に傾斜する拡開溝部を有する断面略Ｙ字状
に形成されている。

【００２８】このように、第１の保持棒１９の保持溝を
断面Ｖ字状に形成することにより、ウエハＷの下端部を
支持することができ、第２の保持棒２０の保持溝をＶ字
状溝部と、拡開溝部とで構成することにより、Ｖ字状溝
部によって第１の保持棒１９によって支持する部位の上
方部位を支持すると共に、拡開溝部によってウエハＷの
横移動を規制することができる。また、保持部１８に設
けられる保持溝を断面略Ｙ字状に形成することにより、
ウエハＷの中心部の両側部位を、横移動を規制した状態
で保持することができる。したがって、ウエハＷとの接
触を可及的に少なくすることができると共に、ウエハＷ
を安定した状態で保持することができる。

【００２９】上記のように構成される第１の保持棒１９
と第２の保持棒２０を有する下部支持体１５は、支持枠
１４の両側に垂設されたガイド軸２２に摺動可能に装着
されて、垂直方向に移動すなわち支持枠１４に対して昇
降可能に形成されている（図６参照）。

【００３０】また、上記クレードル１０ａ，１０ｂは、
回転体２の外部側方に配設される揺動手段２３によって
ウエハＷが略垂直となる受渡し姿勢と、ウエハＷが略水
平となる乾燥姿勢とに切換可能に形成されている。ま
た、一方のクレードル１０ａは、他方のクレードル１０
ｂに対して相対移動可能になっており、水平移動手段２
６によって他方のクレードル１０ｂに対して接離移動さ
れるように形成されている。

【００３１】この場合、揺動手段２３は、処理容器４０
の外側に配設されて直線運動する駆動手段例えばエアー
シリンダ２４と、このエアーシリンダ２４の直線運動を
垂直方向の回転運動に変換する揺動リンク２５とで主に
構成されている。なおこの場合、揺動リング２５は、エ
アーシリンダ２４のピストンロッド２４ａに一端が枢着
され、他端が側壁１１に装着される枢支軸２５ｂに装着
される第１のリンク部材２５ａと、枢支軸２５ｂに一端
が装着され、他端部には、クレードル１０ａ，１０ｂの
側部に設けられて、支軸１３の直交方向に延在する係合
部材２７Ａ，２７Ｂに摺動係合する係合ローラ２５ｃを
有する第２のリンク部材２５ｄとで構成されている（図
３、図７及び図８参照）。

【００３２】この場合、係合部材２７Ｂは、図７に示す
ように、ウエハＷの乾燥姿勢時に略垂直状態となり、ウ
エハＷの受渡し姿勢の時には略水平状態となるように、
クレードル１０ｂの支軸１３に装着されている。この係
合部材２７Ｂは、エアーシリンダ２４の駆動により伸長
するピストンロッド２４ａと共に揺動する揺動リンク２
５（具体的には、第２のリンク部材２５ｄ及び係合ロー
ラ２５ｃ）と摺動係合することによって、乾燥姿勢から
受渡し姿勢に変換され、また、係合部材２７Ｂと揺動リ
ンク２５との係合が解かれることによって、自重により
受渡し姿勢から乾燥姿勢（具体的には、水平面に対して
約１０〜１４度傾斜した状態）に変換される。クレード
ル１０ｂを１０〜１４度傾斜させる理由は、１０度以下
にすると、停止時にウエハＷが前に飛び出す虞れがあ
り、また、４０度以上にすると、回転時に水平姿勢が保
てなくなる虞れがあるからである。なおこの場合、揺動
リンク２３は回転体２の側壁１１と干渉しない側方位置
に退避している。

【００３３】一方、水平方向に移動する一方のクレード
ル１０ａの両側部には、その１つが支軸１３に回転自在
に装着される複数例えば３個の走行ローラ２８が設けら
れると共に、これら走行ローラ２８は、支軸１３と直交
する方向（Ｙ方向）に延在する係合部材２７Ａに沿って
転動し得るようになっている（図８及び図９参照）。ま
た、案内レールを兼用する係合部材２７Ａは、クレード
ル１０ａの受渡し姿勢において、側壁１１に設けられた
案内レール２９の延長方向に近接されるようになってい
る。なお、係合部材２７Ａを有しない反対側の側壁１１
には、走行ローラ２８を案内する案内レール２９ａがＹ
方向に配設されている（図３参照）。

【００３４】また、水平方向に移動するクレードル１０
ａの支軸１３は、側壁１１に突設される軸受部３０によ
って回転自在に支承されている。この場合、軸受部３０
によって支承される支軸１３の一部には、図１０に示す
ように、支軸１３の中心軸に関して互いに平行な平坦面
３１ａを有する首部３１が形成されており、軸受部３０
には、支軸１３を回転自在に支承する支承部３０ａと、
首部３１を通過する狭隘開口部３０ｂが形成されてい
る。

【００３５】このように構成することにより、受渡し姿
勢におい、軸受部３０に支承された支軸１３が僅かに傾
斜しても、首部３１が狭隘開口部３０ｂと干渉するの
で、支軸１３が軸受部３０の狭隘開口部３０ｂから不用
意に抜け出るのを防止することができる（図１０（ｃ）
参照）。また、クレードル１０ａを受渡し姿勢に変換し
た状態では、首部３１の平坦面３１ａが軸受部３０の狭
隘開口部３０ｂと干渉することがなく通過するので、水
平移動手段２６の駆動により、クレードル１０ａは、他
方のクレードル１０ｂ側に移動される（図１０（ｂ）参
照）。したがって、乾燥処理時において、支軸１３が軸
受部３０の狭隘開口部３０ｂから不用意に抜け出るのを
防止することができ、また、案内レール２９，２９ａに
は、抜止め防止用の突起部を設ける必要がないので、水
平移動時において、ウエハＷに振動を与えることなく、
クレードル１０ａを他方のクレードル１０ｂに対して接
離移動することができる。なお、上記クレードル１０ａ
は、乾燥姿勢において、他方のクレードル１０ｂと同様
に水平面に対して約１０〜４０度傾斜した状態となって
いる。

【００３６】上記水平移動手段２６は、処理容器４０の
側方に設置される水平エアーシリンダ２６ａと、この水
平エアーシリンダ２６ａのピストンロッド２６ｂの先端
部にロータリアクチュエータ２６ｄを介して連結される
フック２６ｃとを具備してなり、フック２６ｃをクレー
ドル１０ａの支持枠１４の側部に突設された係合部１４
ｃに係脱可能に形成してなる。このように、水平移動手
段２６とクレードル１０ａとを係脱可能にすることによ
り、図５に示すように、フック２６ｃと係合部１４ｃと
を係合させて、水平エアーシリンダ２６ａのピストンロ
ッド２６ｂを伸長させて一方のクレードル１０ａを他方
のクレードル１０ｂ側に近接移動することができ、ま
た、クレードル１０ａ，１０ｂにウエハＷが受け渡され
た後、ピストンロッド２６ｂが収縮して、他方のクレー
ドル１０ｂに対して一方のクレードル１０ａを離れた対
向位置にセットすることができる（図２参照）。一方の
クレードル１０ａを所定の対向位置に移動した後、フッ
ク２６ｃと係合部１４ｃとの係合を解除してピストンロ
ッド２６ｂが更に収縮されることにより、ピストンロッ
ド２６ｂは乾燥処理時の回転体２とクレードル１０ａ，
１０ｂの回転動作に支障をきたさない位置に退避する。

【００３７】一方、上記処理容器４０の底部は、外周側
に向って下り勾配で、かつ回転方向に向かって順次下り
勾配の底面４０ｂを有しており、また、処理容器４０の
下部側の側部には、底部から少なくとも回転体２の上面
高さ位置まで延びる排気口４３ａが設けられており、こ
の排気口４３ａに排気ダクト４３が接続されている（図
１参照）。また、処理容器４０の上部開口部側には、中
央に通気穴４４ａを有するドーナツ状天板４４が配置さ
れ、その上方位置にはドーナツ状のフィルタ４５が配設
されると共に、このフィルタ４５の中央部上方に中心側
が下方に向かって縮径形成された遮蔽板４６が設けられ
ている。このように、天板４４，ドーナツ状フィルタ４
５及び遮蔽板４６を配置することにより、外周側からフ
ィルタ４５を介して流れ込む空気を天板４４の通気穴４
４ａを通って処理室４１の中心部上方に流すことができ
る。

【００３８】また、処理容器４０の上部開口部４０ａに
はヒンジ４７を介して蓋４２が開閉可能に取り付けられ
ており、ヒンジ４７の枢支軸４７ａに連結する連結リン
ク４８を介して連接する開閉シリンダ４９のピストンロ
ッド４９ａの収縮動作によって蓋４２が開閉し得るよう
に構成されている。なお、蓋４２には、ドーナツ状天板
４４，フィルタ４５，遮蔽板４６や空気中に存在するパ
ーティクル等に帯電された静電気を除去するためのイオ
ナイザ５２及び洗浄液供給用ノズル５３等が取り付けら
れており、蓋４２の開閉に伴なって動くようになってい
る。

【００３９】また、乾燥処理装置の上部側にはコントロ
ーラボックス５１が配置されており、このコントローラ
ボックス５１内に、上記サーボモータ１，揺動手段２３
のエアーシリンダ２３ａ，水平移動手段２６のエアーシ
リンダ２６ａ及び開閉シリンダ４９の動作を制御するた
めの制御器（図示せず）の電気制御系が格納されてい
る。この電気制御系により例えばサーボモータ１の始動
時，停止時及び制動の微速回転が連続的に制御される。
また、水平移動手段２６と開閉シリンダ４９が連動して
駆動され、クレードル１０ａ，１０ｂの接離移動（相対
移動）と蓋４２の開閉動作が同時に行えるようになって
いる。したがって、乾燥処理の前後の準備時間の短縮を
図ることができる。また、水洗処理から回転乾燥するま
での時間を短縮することで、ウエハＷ表面へのウォータ
ーマークの発生を防止することができる。

【００４０】なお、乾燥処理装置の上方には、フィルタ
ファンユニット５４が配置されて、乾燥処理装置内に供
給される空気が清浄化されるようになっている。更に、
乾燥運転中には、乾燥処理装置を具備する洗浄装置内の
風速及び風量が一定になるよう設計されている。具体的
には、回転体２の回転数による処理容器４０の外部側の
洗浄装置内の風速及び風量を測定し、その実験結果によ
り回転体２の回転数に対応させてフィルタファンユニッ
ト５４の風速及び風量を制御することによって洗浄装置
内の風速及び風量を一定に維持する。勿論、フィルタの
外部付近に風速・風量センサを設け、この風速・風量セ
ンサの検出結果に基づいて常時風速及び風量を制御して
もよい。また、乾燥処理装置の外側にはウエハ搬送装置
５０が横移動及び昇降可能に配設されている。このウエ
ハ搬送装置５０は、複数枚例えば５０枚のウエハＷを保
持する保持溝を有する複数例えば２本の保持棒５０ａを
有する２本の対向方向に接離移動自在な保持アームから
なるウエハチャック５０ｂが形成されており、保持した
ウエハＷを乾燥処理装置の上方へ移動し、ウエハチャッ
ク５０ｂを接離移動することで、５０枚のウエハＷを上
昇した上記クレードル１０ａ，１０ｂに受け渡すことが
できるようになっている。

【００４１】次に、上記乾燥処理装置の動作態様につい
て説明する。まず、揺動手段２３のエアーシリンダ２４
のピストンロッド２４ａを伸長して、揺動リンク２５を
垂直方向（Ｚ方向）に揺動させて係合部材２７Ａ，２７
Ｂを介して両クレードル１０ａ，１０ｂをウエハＷの受
渡し姿勢に変換する（図２参照）。

【００４２】両クレードル１０ａ，１０ｂを受渡し姿勢
に変換した後、水平移動手段２６の水平エアーシリンダ
２６ａのピストンロッド２６ｂを伸長して、一方のクレ
ードル１０ａを他方のクレードル１０ｂに近接させる
（図５参照）。その後、下部支持体１５を上昇させ、そ
の状態で、乾燥処理装置の上方に移動したウエハ搬送装
置５０のウエハチャック５０ｂを下降させて下部支持体
１５（具体的には第１及び第２の保持棒１９，２０）上
にウエハＷを載置し、ウエハチャック５０ｂを開放方向
に移動してウエハＷの受け渡しを行った後、ウエハ搬送
装置５０のウエハチャック５０ｂは上方へ後退する。一
方、下部支持体１５は下降する。

【００４３】次に、水平エアーシリンダ２６ａのピスト
ンロッド２６ｂが収縮して、一方のクレードル１０ａが
他方のクレードル１０ｂから離れ、両クレードル１０
ａ，１０ｂが回転体２の中心に関して対向位置におかれ
る。このとき同時に、開閉シリンダ４９が駆動して蓋４
２が閉じられる。この状態において、水平エアーシリン
ダ２６ａのピストンロッド２６ｂはクレードル１０ａと
の係合が解かれて収縮し待機する。また、揺動手段２３
のエアーシリンダ２４のピストンロッド２４ａが収縮す
ることにより、クレードル１０ａ，１０ｂが水平面に対
して１０〜４０度傾斜状態となる。この状態において、
揺動リンク２５は係合部材２７Ａ，２７Ｂとの係合が解
かれて回転体２及びクレードル１０ａ，１０ｂの外側に
退避する。

【００４４】次に、サーボモータ１が駆動して回転体２
及びクレードル１０ａ，１０ｂが水平回転すると、遠心
力によりクレードル１０ａ，１０ｂが水平状態となり、
空気流が中心部から各ウエハＷの間の隙間を通って外周
側に流れることで、ウエハＷに付着した水滴が除去さ
れ、乾燥される。

【００４５】回転体２及びクレードル１０ａ，１０ｂを
所定時間回転した後、サーボモータ１の駆動を停止し、
揺動手段２３のエアーシリンダ２４を駆動させてクレー
ドル１０ａ，１０ｂを受渡し姿勢にする。この状態で水
平エアーシリンダ２６ａのピストンロッド２６ｂをクレ
ードル１０ａに係合させると共に、伸長させて、一方の
クレードル１０ａを他方のクレードル１０ｂに近接す
る。この状態で、ウエハチャック５０ｂによって乾燥処
理された例えば５０枚のウエハＷを保持した後、上昇
し、横移動して所定の場所にウエハＷを搬送して、乾燥
処理を終了する。

【００４６】なお、上記実施形態では、２つのクレード
ル１０ａ，１０ｂを使用する場合について説明したが、
１つのクレードルを用いて同様にウエハＷをスピン乾燥
させることも可能である。すなわち、上記回転体２の回
転中心の偏心位置に、上記実施形態と同様に構成される
他方側のクレードル１０ｂを配設し、回転体２の回転中
心に関してクレードル１０ｂと対向例えば対称位置に、
回転体２と共に回転する傾動可能かつウエハＷを支持し
た状態のクレードル１０ｂとの重量バランスをとるべく
略同等の重量を有するバランス手段（図示せず）を配設
して、１つのクレードル１０ｂ内に例えば２５枚のウエ
ハＷを収容してスピン乾燥させることができる。この場
合、バランス手段はウエハＷを支持した状態のクレード
ルとの重量のバランスがとれるものであれば、回転中心
に関してクレードル１０ｂと対称位置である必要はな
い。また、バランス手段は必ずしも傾動可能でなくても
よい。

【００４７】また、上記実施形態では、揺動手段２３
が、直線運度するエアーシリンダ２４と、このエアーシ
リンダ２４のピストンロッド２４ａの伸縮に伴なって垂
直方向に揺動する揺動リンク２５とで構成される場合に
ついて説明したが、揺動手段は必ずしもこのような構造
とする必要はなく、例えばモータやロータリアクチュエ
ータ等を用いてクレードル１０ａ，１０ｂを受渡し姿勢
と乾燥姿勢に切り換えるようにしてもよい。

【００４８】上記のように構成されるこの発明の乾燥処
理装置は単独の装置として使用できることは勿論である
が、半導体ウエハ表面のパーティクル、有機汚染物、金
属不純物等のコンタミネーションを除去するための洗浄
処理システムに組込んで使用することができる。

【００４９】上記洗浄処理システムは、ウエハＷを水平
状態に収納する容器例えばキャリアＣを搬入、搬出する
ための搬入搬出部６０と、ウエハＷを薬液、洗浄液等の
液処理すると共に乾燥処理する処理部７０と、搬入搬出
部６０と処理部７０との間に位置してウエハＷの受渡
し、位置調整及び姿勢変換等を行うインターフェース部
８０とで主に構成されている。

【００５０】上記搬入搬出部６０は、洗浄処理システム
の一側端部にはキャリア搬入部６１とキャリア搬出部６
２が併設されると共に、ウエハの受渡し部６３が設けら
れている。この場合、キャリア搬入部５ａとウエハ受渡
し部６３との間には図示しない搬送機構が配設されてお
り、この搬送機構によってキャリアＣがキャリア搬入部
６１からウエハ受渡し部６３へ搬送されるように構成さ
れている。

【００５１】また、キャリア搬出部６２とウエハ受渡し
部６３には、それぞれキャリアリフタ（図示せず）が配
設され、このキャリアリフタによって空のキャリアＣを
搬入搬出部６０上方に設けられたキャリア待機部（図示
せず）への受け渡し及びキャリア待機部からの受け取り
を行うことができるように構成されている。この場合、
キャリア待機部には、水平方向（Ｘ，Ｙ方向）及び垂直
方向（Ｚ方向）に移動可能なキャリア搬送ロボット（図
示せず）が配設されており、このキャリア搬送ロボット
によってウエハ受渡し部６３から搬送された空のキャリ
アＣを整列すると共に、キャリア搬出部６２へ搬出し得
るようになっている。また、キャリア待機部には、空キ
ャリアだけでなく、ウエハＷが収納された状態のキャリ
アＣを待機させておくことも可能である。

【００５２】上記ウエハ受渡し部６３は、上記インター
フェース部８０に開口しており、その開口部には蓋開閉
装置８１が配設されている。この蓋開閉装置８１によっ
てキャリアＣの蓋体（図示せず）が開放あるいは閉塞さ
れるようになっている。したがって、ウエハ受渡し部６
３に搬送された未処理のウエハＷを収納するキャリアＣ
の蓋体を蓋開閉装置８１によって取り外してキャリアＣ
内のウエハＷを搬出可能にし、全てのウエハＷが搬出さ
れた後、再び蓋開閉装置８１によって蓋体を閉塞するこ
とができる。また、キャリア待機部からウエハ受渡し部
６３に搬送された空のキャリアＣの蓋体を蓋開閉装置８
１によって取り外してキャリアＣ内へのウエハＷを搬入
可能にし、全てのウエハＷが搬入された後、再び蓋開閉
装置８１によって蓋体を閉塞することができる。なお、
ウエハ受渡し部６３の開口部近傍には、キャリアＣ内に
収納されたウエハＷの枚数を検出するマッピングセンサ
８２が配設されている。

【００５３】上記インターフェース部８０には、複数枚
例えば２５枚のウエハＷを水平状態に保持すると共に、
ウエハ受渡し部６３のキャリアＣとの間でウエハＷを受
け渡す水平搬送手段例えばウエハ搬送アーム８３と、複
数枚例えば５０枚のウエハＷを所定間隔をおいて垂直状
態に保持する図示しないピッチチェンジャと、ウエハ搬
送アーム８３とピッチチェンジャとの間に位置して、複
数枚例えば２５枚のウエハＷを水平状態と垂直状態とに
変換する姿勢変換手段例えば姿勢変換装置８４と、垂直
状態に姿勢変換されたウエハＷに設けられたノッチ（図
示せず）を検出する位置検出手段例えばノッチアライナ
（図示せず）が配設されている。また、インターフェー
ス部８０には、処理部７０と連なる搬送路８５が設けら
れており、この搬送路８５に上記ウエハ搬送装置５０が
移動自在に配設されている。

【００５４】一方、上記処理部７０には、ウエハＷに付
着するパーティクルや有機物汚染を除去する第１の処理
ユニット７１と、ウエハＷに付着する金属汚染を除去す
る第２の処理ユニット７２と、ウエハＷに付着する化学
酸化膜を除去すると共に乾燥処理するこの発明の乾燥装
置を具備する洗浄・乾燥処理ユニット７３及びチャック
洗浄ユニット７４が直線状に配列されている。なお、各
ユニット７１〜７４と対向する位置に設けられた搬送路
８５に、Ｘ，Ｙ方向（水平方向）、Ｚ方向（垂直方向）
及び回転（θ）可能な上記ウエハ搬送装置５０が配設さ
れている。

【００５５】なお、上記実施形態では、この発明の乾燥
処理装置を半導体ウエハの乾燥処理装置に適用した場合
について説明したが、半導体ウエハ以外のガラス基板あ
るいはＬＣＤ基板等の被処理基板の乾燥処理装置にも適
用できることは勿論である。

【００５６】

【発明の効果】１）請求項１，３記載の発明によれば、
回転体の外部側方に配設される揺動手段による回転運動
を支持手段に伝達して、支持手段を、被処理基板が略垂
直となる受渡し姿勢と、被処理基板が略水平となる乾燥
姿勢とに切り換えることができるので、パーティクル等
の発生を抑制することができると共に、歩留まりの向上
を図ることができる。

【００５７】２）請求項２ないし４記載の発明によれ
ば、上記１）に加えて、受渡し姿勢において、両支持手
段を近接させて被処理基板の受渡しを可能にすることが
できるので、上記１）に加えて一度に多量の枚数の被処
理基板を乾燥処理することができ、更にスループットの
向上を図ることができる。

【００５８】３）請求項５記載の発明によれば、軸受部
に支承された支軸が僅かに傾斜することで、支軸が軸受
部の狭隘開口部から不用意に抜け出るのを防止すること
ができるので、乾燥処理時の装置の安全性を確保するこ
とができる。また、支持手段を水平移動する際に、支持
手段及び被処理基板に振動を与えることがないので、パ
ーティクルの発生を抑制することができる。したがっ
て、上記１）、２）に加えて更に装置の信頼性の向上を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の乾燥処理装置の第一実施形態を示す
概略断面図である。

【図２】乾燥処理装置の要部を示す平面図である。

【図３】図２の側面図である。

【図４】この発明における回転体とクレードルを示す斜
視図である。

【図５】ウエハの受渡し姿勢を示す平面図である。

【図６】ウエハの受渡し状態を示すクレードルの断面図
である。

【図７】クレードルの乾燥姿勢及び受渡し姿勢の切換え
状態を示す概略側面図である。

【図８】一方のクレードルの揺動機構及び水平移動機構
を示す概略側面図である。

【図９】図８のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図である。

【図１０】この発明における支軸に設けられた首部を示
す斜視図（ａ）、受渡し姿勢における支軸と軸受部との
係合状態を示す断面図（ｂ）及び乾燥姿勢における支軸
と軸受部との係合状態を示す断面図（ｃ）である。

【図１１】この発明の乾燥処理装置を組込んだ洗浄処理
システムを示す斜視図である。

【図１２】従来の乾燥処理装置の一例を示す概略側面図
である。

【図１３】従来の乾燥処理装置における支持手段の支持
部と水平移動部を示す概略側面図である。

【符号の説明】Ｗ半導体ウエハ（被処理基板）１サーボモータ（回転手段）２回転体１０ａ，１０ｂクレードル（支持手段）１３支軸２３揺動手段２４エアーシリンダ（駆動手段）２５揺動リンク２６水平移動手段２７Ａ，２７Ｂ係合部材２８走行ローラ２９案内レール３０軸受部３０ａ支承部３０ｂ狭隘開口部３１首部３１ａ平坦面４０処理容器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転手段により水平方向に回転される回
転体と、複数の被処理基板を支持すると共に、上記回転
体上に配設される支持手段と、を具備する乾燥処理装置
において、上記支持手段を、上記回転体の上部側方に設けられた支
軸によって垂直方向に揺動可能に配設すると共に、この
支持手段を、上記回転体の外部側方に配設される揺動手
段により、上記被処理基板が略垂直となる受渡し姿勢
と、被処理基板が略水平となる乾燥姿勢とに切換可能に
形成してなる、ことを特徴とする乾燥処理装置。
【請求項２】回転手段により水平方向に回転される回
転体と、複数の被処理基板を支持すると共に、上記回転
体上の回転中心に関して対向する位置に配設される一対
の支持手段と、を具備する乾燥処理装置において、上記支持手段を、上記回転体の上部側方に設けられた支
軸によって垂直方向に揺動可能に配設すると共に、相対
的に水平移動可能に形成し、上記支持手段を、上記回転体の外部側方に配設される揺
動手段により、上記被処理基板が略垂直となる受渡し姿
勢と、被処理基板が略水平となる乾燥姿勢とに切換可能
に形成すると共に、上記回転体の外部側方に配設される
水平移動手段により、相対的に水平移動するように形成
してなる、ことを特徴とする乾燥処理装置。
【請求項３】請求項１又は２記載の乾燥処理装置にお
いて、上記揺動手段は、回転体を収容する処理容器の外側に配
設されて直線運動する駆動手段と、この駆動手段の直線
運動を垂直方向の回転運動に変換する揺動リンクを具備
し、上記揺動リンクを、支持手段の側部に設けられて、支軸
の直交方向に延在する係合部材に摺動係合させて、上記
支持手段を受渡し姿勢と乾燥姿勢に切換え可能に形成し
てなる、ことを特徴とする乾燥処理装置。
【請求項４】請求項２記載の乾燥処理装置において、水平方向に移動する上記支持手段の外側部に、この支持
手段の支軸の直交方向に延在する係合部材を設けると共
に、この係合部材に沿って転動する走行ローラを設け、回転体の外側部に、上記支持手段の受渡し姿勢における
上記係合部材の延長方向に近接する案内レールを設けて
なる、ことを特徴とする乾燥処理装置。
【請求項５】請求項２又は４記載の乾燥処理装置にお
いて、水平方向に移動する上記支持手段に設けられた支軸に、
この支軸の中心軸に対して互いに平行な平坦面を有する
首部を形成し、上記支持手段が乾燥姿勢に切換えられた際に、上記支軸
を回転可能に支承する軸受部に、上記首部を通過する狭
隘開口部を形成してなる、ことを特徴とする乾燥処理装
置。