JP2002502109A - 基板の乾燥法および乾燥装置 - Google Patents
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Abstract
Description
に、基板表面と液体表面との間の移行部に形成される液体のメニスカスを加熱す
る形式のものに関する。
ツ連邦共和国特許出願公開第19613620号明細書に基づき公知である。
パ特許出願公開第0385536号明細書に基づき公知である。このヨーロッパ
特許出願公開第0385536号明細書に基づき公知の方法では、基板は、僅か
な時間の間、液体を有する容器または浴内で処理され、次いで、実際に液体全て
が容器内に残るようにゆっくりと容器内から取り出される。この場合、基板は、
蒸気に直接接触して容器から取り出される。蒸気は基板上で凝縮せず、液体と混
合する。この場合、混合物は、液体よりも僅かな表面張力を有している。しかし
、このような方法は、実際には非常に手間がかかると同時に極めて高価である。
なぜならば、蒸気が必要であり、この蒸気は処理されなければならず、しかも、
特にこの蒸気のための供給管路と排出ノズルが準備されなければならないからで
ある。
よび方法が、アメリカ合衆国特許第4722752号明細書に基づき公知である
。この公知の装置および方法では、基板が、洗浄用液体として使用される熱湯か
らゆっくりと取り出される。この場合、熱湯の表面と基板との間の移行部におけ
る表面張力によって、付着水が基板の表面から剥離される。
ならびに洗浄および乾燥装置が記載されている。この場合、基板の取出し時に液
体表面で基板に超音波の形のエネルギが供給される。しかし、供給されたエネル
ギは乾燥のためではなく、洗浄のために使用される。
電子的な構成部分ならびにレンズのための洗浄法および乾燥法では、乾燥法の改
善のために、大気圧以上の圧力で維持される液体が使用される。洗浄液体は、大
気圧の場合の沸点を超えて加熱される。乾燥工程のために、加工品は乾燥室内に
移動させられ、この乾燥室内では突発的な減圧が行われるので、洗浄液は加工品
上で迅速に蒸発する。
となく、しかも基板に残留物を残すことなしに、基板を僅かな手間で迅速に乾燥
させることができるような方法を提示しかつ装置を提供することである。
って加熱して、メニスカスとガスとの熱交換を行うことによって解決される。こ
れによって、メニスカスを簡単にかつ効率よく加熱することができる。この場合
、有利には、少なくとも1つの加熱ガス流が生ぜしめられて、メニスカスに方向
付けられるかかつ/またはメニスカスが、このメニスカスを加熱する加熱ガスに
よって取り囲まれる。メニスカスが加熱ガスによって取り囲まれている場合には
、ガスの対流が有利である。メニスカスを局所的に加熱することによって、基板
の取出し時に基板表面と液体表面との間に形成される湾曲したメニスカス領域の
表面張力を低減させることができる。こうして、メニスカス内にある液体もしく
は基板表面に付着している液体は、メニスカスから離れる方向へもしくは基板表
面から離れる方向へ移動するので、基板は、主として液体からの取出し時に付加
的な手段なしに、迅速にかつ確実に液体から解放されかつ乾燥させられる。メニ
スカスを加熱するために、メニスカスへのエネルギ伝達媒体として加熱ガスを使
用することによって、メニスカスを特に簡単にかつ有利に加熱することができる
。
の加熱窒素は、メニスカス領域内の液体がメニスカス領域外の液体領域よりも高
い温度を有するように液体表面に案内される。この場合、ガスは定常であっても
よいし、ガス流であってもよい。この場合、ガスが、液体の上方へ移動可能なフ
ードもしくはカバーを介して導入されると有利である。
ている。この場合、この温度差は、場合によっては小さくてもよく、しかも1゜
Cよりも低い範囲にあってよい。
て不活性ガスが使用されると有利である。加熱ガスとしては窒素が有利であるが
、希ガスも好適である。この場合、有利には、ガスは液体と混合不能である。
るガスが使用される。マランゴニ効果と呼ばれるこの作用によって、付加的に基
板を良好にかつ迅速に乾燥させることができる。液体の表面張力を低減させるた
めのガスとして、窒素、イソプロピルアルコールまたは少なくともこれらのガス
を含んでいる混合ガスが使用されると有利である。この場合、有利には、液体の
表面張力を低減させるためのガスは、メニスカスを加熱するための加熱ガスとし
ても使用可能である。加熱ガスが、基板が取り出される液体容器の上方に移動さ
せられるフードもしくはカバーを介してメニスカスに供給されると有利である。
フードを介してガスを導入することの例は、液体の表面張力を低減させるために
ガスを導入することに関連して、同一出願人によるドイツ連邦共和国特許出願公
開第4415077号明細書に記載されている。このドイツ連邦共和国特許出願
公開第4415077号明細書に記載されている内容は、この限りにおいて本発
明にも相当するので、繰り返しの説明は省略する。
スカスに接触する基板によって加熱され、基板が、液体からの取出し前にかつ/
または取出し中に加熱されることによっても解決される。液体よりも高い温度を
もたらす基板を用いてメニスカスを加熱することによって、前記課題の特に有利
な解決手段が得られる。
つ/またはメニスカスの加熱と同時に、メニスカスの液体と混合する蒸気がメニ
スカスに接触すると特に有利である。こうして、メニスカスの加熱によって生じ
る表面張力低減をマランゴニ効果によって付加的に低減させることができ、ひい
ては乾燥を改善しかつ促進させることができる。
の移行部に形成されるメニスカスを加熱するためのエネルギ源を備えた基板乾燥
装置において、エネルギ源が、メニスカスを取り囲むかまたはメニスカスに向け
て流れる加熱ガスであることによっても解決される。前者の場合、乾燥装置は、
メニスカスを取り囲むガスを加熱する加熱装置を有している。このような加熱装
置の例としては、赤外線エネルギ源または超音波エネルギ源が有利であるが、渦
電流加熱も有利である。
は、メニスカスを加熱するためのエネルギ源が、基板の取出し中にメニスカスよ
りも高い温度を有する基板自体であるという点にある。この場合、基板は、有利
には液体からの取出し前にかつ/または取出し中に加熱される。
と有利である。これによって、乾燥工程の効率と確実性とが改善されると同時に
乾燥時間が短縮され、ひいては本発明による方法もしくは装置の生産性が高めら
れる。
めに、基板1は基板昇降装置3を用いて液体2内から押し出される。基板1を持
上げる際に、基板表面4,5と液体2との間の移行部には、それぞれメニスカス
6が形成される。なぜならば、液体2が基板表面4,5を濡らしており、この基
板表面4,5から液体分子へ加えられる付着力(Adhaesionskraf
t)が、液体分子間相互の付着力よりも大きいからである。少なくともメニスカ
ス6の周りの領域には、液体2の温度よりも高く設定された温度を有するガス7
が存在している。これによって、メニスカス6は少なくともこのメニスカス6の
表面で加熱されるので、基板1に接する、収縮したメニスカス6の領域の表面張
力は、液体2自体の表面張力よりも小さくなっている。互いに異なる表面張力は
、基板1から離れる方向への液体2の流動もしくは剥離を生ぜしめる。なぜなら
ば、メニスカス6の領域が、このメニスカス6の領域を取り囲むガス7によって
加熱される場合、液体分子は、液体2と基板表面4,5との間の引力よりも高い
引力を互いに加え合うからである。こうして、基板1の極めて良好なかつ完全な
、しかも迅速な乾燥が可能となる。
たとえば渦電流加熱によって加熱されると有利である。この場合、ガス7自体が
熱エネルギをメニスカス6へ放射する。
をメニスカス6に向けて放射することも可能である。これによって、メニスカス
6の加熱を適切にかつ局所的に得ることができる。選択的に、基板表面4,5の
領域での表面張力の低減効果もしくはメニスカス6の加熱は、基板1が少なくと
もメニスカス形成領域で加熱されることによっても得られるし、たとえば基板1
の少なくとも一部分が、基板1の加熱のために、取出し前および/または取出し
中に超音波で負荷されることによっても得られる。
の思想を逸脱することなしに種々の構成が可能である。たとえば、液体容器また
は浴からの基板の取出し時に基板が蒸気と直接接触する。この蒸気は基板上で凝
縮されず、液体と混合可能な物質を含んでいる。この物質が液体と混合された場
合、液体よりも僅かな表面張力を有する混合物が形成される。特別な使用例のた
めに、本発明による方法と、冒頭で述べたヨーロッパ特許出願公開第03855
36号明細書に基づき公知の方法とを組み合わせることによって、基板の乾燥を
付加的に改善できると同時に促進させることができる。有利な構成では、メニス
カス6の加熱のために提供されるガス7として、表面張力を低減させるための特
性を有するガスを選択することもできる。
の持上げ装置は、基板が液体から取り出される場合に基板を支持、しかも、最終
的に液体が離れる基板箇所で支持する。メニスカスがもはや規定されていない場
合には、液体の滴はナイフ状の持上げ装置のナイフ状の縁部を介して基板から流
れ落ちるので、液体容器から基板が離脱する場合でも、乾燥法は同じ効率で継続
され得る。
ニスカス、 7 ガス
Claims (19)
- 【請求項1】 基板(1)の乾燥法であって、液体(2)からの基板(1)
の取出し時に、基板表面(4,5)と液体(2)との間の移行部に形成される液
体(2)のメニスカス(6)を加熱する形式のものにおいて、メニスカス(6)
をガス状の媒体(7)によって加熱することを特徴とする、基板の乾燥法。 - 【請求項2】 少なくとも1つの加熱ガス流をメニスカス(6)に方向付け
る、請求項1記載の乾燥法。 - 【請求項3】 メニスカス(6)を加熱ガス(7)によって取り囲む、請求
項1または2記載の乾燥法。 - 【請求項4】 メニスカス(6)を、定常の媒体、有利にはガス状の媒体に
基づく対流によって加熱する、請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項5】 メニスカス(6)を取り囲むガスを加熱する、請求項1から
4までのいずれか1項記載の乾燥法。 - 【請求項6】 ガスを赤外線照射によって加熱する、請求項5記載の乾燥法
。 - 【請求項7】 赤外線照射を、メニスカス(6)の近傍に配置された、有利
には電気式の加熱ワイヤから成る加熱体によって行う、請求項5または6記載の
乾燥法。 - 【請求項8】 ガスが不活性ガスである、請求項1から7までのいずれか1
項記載の乾燥法。 - 【請求項9】 ガスが、少なくとも窒素および/または希ガスを有している
、請求項1から8までのいずれか1項記載の乾燥法。 - 【請求項10】 ガスが液体と混合不能である、請求項1から9までのいず
れか1項記載の乾燥法。 - 【請求項11】 ガスが、基体(1)が取り出される液体(2)の表面張力
を低減させる、請求項1から10までのいずれか1項記載の乾燥法。 - 【請求項12】 メニスカス(6)を加熱する前にかつ/または加熱すると
同時に、メニスカス(6)の液体(2)と混合する蒸気をメニスカス(6)に接
触させる、請求項1から11までのいずれか1項記載の乾燥法。 - 【請求項13】 ガスまたは蒸気が、窒素、イソプロピルアルコールまたは
これらのガスのうちの少なくとも1つを含んでいる混合蒸気である、請求項11
または12記載の乾燥法。 - 【請求項14】 基板(1)が取り出される流体容器の上方へ移動するフー
ドを介して、ガスをメニスカス(6)に供給する、請求項1から13までのいず
れか1項記載の乾燥法。 - 【請求項15】 基板(1)の乾燥法であって、液体(2)からの基板(1
)の取出し時に、基板表面(4,5)と液体(2)との間の移行部に形成される
メニスカス(6)を加熱するエネルギ源が設けられている形式のものにおいて、
メニスカス(6)を、該メニスカス(6)に接触する基板(1)によって加熱す
ることを特徴とする、基板の乾燥法。 - 【請求項16】 基板(1)を取出し前にかつ/または取出し中に加熱する
、請求項13記載の乾燥法。 - 【請求項17】 基板(1)の乾燥装置であって、液体(2)からの基板(
1)の取出し時に、基板表面(4,5)と液体(2)との間の移行部に形成され
るメニスカス(6)を加熱するエネルギ源が設けられている形式のものにおいて
、エネルギ源が、メニスカス(6)を取り囲む加熱ガスであることを特徴とする
、基板の乾燥装置。 - 【請求項18】 基板(1)の乾燥装置であって、液体(2)からの基板(
1)の取出し時に、基板表面(4,5)と液体(2)との間の移行部に形成され
るメニスカス(6)を加熱するエネルギ源が設けられている形式のものにおいて
、エネルギ源が、基板(1)の取出し中にメニスカス(6)よりも高い温度を有
する基板(1)から成っていることを特徴とする、基板の乾燥装置。 - 【請求項19】 基板(1)を加熱するための加熱装置が、液体(2)から
の基板(1)の取出し前にかつ/または取出し中に基板(1)を加熱する、請求
項17記載の乾燥装置。
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