ベーパー乾燥装置
【課題】 乾燥用溶剤を高圧気体により破砕して液体微粒子を生成し、この液体微粒子と上記高圧気体との混合気を液体噴出口から噴射する二流体ノズルを用いて粒径を制御した乾燥用溶剤を被乾燥物に塗布することにより乾燥を行う。
【解決手段】 流路が開閉可能とされた溶剤導入管９を介して乾燥用溶剤を導入する溶剤導入手段1と、流路が開閉可能とされた気体導入管１３を介して高圧気体を導入する気体導入手段２とに接続されると共に、移動機構を備えたアーム４により保持された二流体ノズル3により、上記溶剤導入管９から導入された乾燥用溶剤を、上記気体導入管１３から導入された高圧気体により破砕して液体微粒子を生成し、この液体微粒子と上記高圧気体との混合気を液体噴出口１４から噴射することにより、該混合気の噴射方向に設けられて水平面内で回転するターンテーブル５の上面に載置された被乾燥物２７に該混合気を塗布することにより乾燥を行うものである。
【解決手段】 流路が開閉可能とされた溶剤導入管９を介して乾燥用溶剤を導入する溶剤導入手段1と、流路が開閉可能とされた気体導入管１３を介して高圧気体を導入する気体導入手段２とに接続されると共に、移動機構を備えたアーム４により保持された二流体ノズル3により、上記溶剤導入管９から導入された乾燥用溶剤を、上記気体導入管１３から導入された高圧気体により破砕して液体微粒子を生成し、この液体微粒子と上記高圧気体との混合気を液体噴出口１４から噴射することにより、該混合気の噴射方向に設けられて水平面内で回転するターンテーブル５の上面に載置された被乾燥物２７に該混合気を塗布することにより乾燥を行うものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばウェハ等の半導体基板やガラス、その他の工業用の基板を乾燥する乾燥装置に関し、詳しくは、乾燥用溶剤を高圧気体により破砕して液体微粒子を生成し、この液体微粒子と上記高圧気体との混合気を液体噴出口から噴射する二流体ノズルを用いて粒径を制御した乾燥用溶剤を被乾燥物に塗布することにより乾燥を行うベーパー乾燥装置に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のベーパー乾燥装置は、処理槽内の乾燥用溶剤をヒーターによって加熱し、これによって生じる蒸気の雰囲気中に被乾燥物を配設すると共に、上記処理槽内に設けられたノズルに乾燥用溶剤を圧送して、該乾燥用溶剤をミスト化して吹きつけることにより、被乾燥物の乾燥を行っていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−１８１１９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記従来のベーパー乾燥装置においては、所定の大きさの処理槽の内部を乾燥用溶剤の蒸気で満たす必要があるため、乾燥用溶剤の使用量が多かった。また、乾燥用溶剤を蒸発させる為にヒーター等の熱源が必要であるため、乾燥用溶剤への引火の危険性があった。さらにまた、乾燥用溶剤をミスト化して吹きつける手段として設けられたノズルは、微細な噴射孔を多数有するノズル口に乾燥用溶剤を圧送することによって乾燥用溶剤をミスト化していたので、ミストの粒径が大きく、その粒径の微細な制御を行うことができなかった。
【０００４】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、乾燥用溶剤を高圧気体により破砕して液体微粒子を生成し、この液体微粒子と上記高圧気体との混合気を液体噴出口から噴射する二流体ノズルを用いて粒径を制御した乾燥用溶剤を被乾燥物に塗布することにより乾燥を行うベーパー乾燥装置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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明によるベーパー乾燥装置は、流路が開閉可能とされた溶剤導入管を有し、該溶剤導入管を介して乾燥用溶剤を導入する溶剤導入手段と、流路が開閉可能とされた気体導入管を有し、該気体導入管を介して高圧気体を導入する気体導入手段と、上記溶剤導入手段及び気体導入手段に接続され、上記溶剤導入管から導入された乾燥用溶剤を、上記気体導入管から導入された高圧気体により破砕して液体微粒子を生成し、この液体微粒子と上記高圧気体との混合気を液体噴出口から噴射する二流体ノズルと、上記二流体ノズルを保持すると共に、該二流体ノズルの移動機構を備えたアームと、上記二流体ノズルからの混合気の噴射方向に設けられ、被乾燥物を上面に載置して水平面内で回転するターンテーブルと、上記二流体ノズル及びターンテーブルの周りを覆うチャンバーとを備えたものである。
【０００６】
このような構成により、流路が開閉可能とされた溶剤導入管を介して乾燥用溶剤を導入する溶剤導入手段と、流路が開閉可能とされた気体導入管を介して高圧気体を導入する気体導入手段とに接続されると共に、移動機構を備えたアームにより保持された二流体ノズルにより、上記溶剤導入管から導入された乾燥用溶剤を、上記気体導入管から導入された高圧気体により破砕して液体微粒子を生成し、この液体微粒子と上記高圧気体との混合気を液体噴出口から噴射することにより、該混合気の噴射方向に設けられて水平面内で回転するターンテーブルの上面に載置された被乾燥物に該混合気を塗布する。
【０００７】
また、上記二流体ノズルは、該二流体ノズル先端部の液体噴出口の内部に旋回導孔を有し、該二流体ノズルに導入された上記高圧気体に旋回流を与えて噴出させるものである。これにより、二流体ノズル先端部の液体噴出口内部に設けられた旋回導孔によって、上記二流体ノズルに導入された高圧気体に旋回流を与えて噴出させる。
【０００８】
さらに、上記二流体ノズルの移動機構は、該二流体ノズルを、アームの基端とターンテーブルの回転軸線上との間で水平方向に移動させる前進後退機構である。これにより、前進後退機構によって、二流体ノズルを、アームの基端とターンテーブルの回転軸線上との間で水平方向に移動させる。
【０００９】
さらにまた、上記二流体ノズルの移動機構は、該二流体ノズルを、アームの基端を中心として水平面内にて円弧を描いて移動させるスイング機構である。これにより、スイング機構によって、二流体ノズルを、アームの基端を中心として水平面内にて円弧を描いて移動させる。
【００１０】
また、上記二流体ノズルの移動機構は、上記前進後退機構及びスイング機構の両方を備えるものである。これにより、前進後退機構及びスイング機構によって、二流体ノズルを、アームの基端とターンテーブルの回転軸線上との間で水平方向に移動させると共に、アームの基端を中心として水平面内にて円弧を描いて移動させる。
【００１１】
さらに、上記二流体ノズルの移動機構の動作は、上記二流体ノズルの移動速度を、被乾燥物の周辺から中心に向かうに従って速くし、また被乾燥物の中心から周辺に向かうに従って遅くするものである。これにより、二流体ノズルは、被乾燥物の周辺から中心に向かうに従って速く移動し、また被乾燥物の中心から周辺に向かうに従って遅く移動する。
【００１２】
さらにまた、上記二流体ノズルの移動機構は、該二流体ノズルを、被乾燥物の上方にて所定の範囲内で鉛直方向に移動させる上昇下降機構である。これにより、上昇下降機構によって、二流体ノズルを、被乾燥物の上方にて所定の範囲内で鉛直方向に移動させる。
【００１３】
また、上記気体導入管には、高圧気体の流量を制御する気体流量制御装置が接続されている。これにより、気体流量制御装置によって高圧気体の流量を制御する。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明によれば、溶剤導入手段と気体導入手段とに接続されると共に、移動機構を備えたアームにより保持された二流体ノズルにより、上記溶剤導入手段から導入された乾燥用溶剤を、上記気体導入手段から導入された高圧気体によって破砕して液体微粒子を生成し、この液体微粒子と上記高圧気体との混合気を液体噴出口から噴射することにより、該混合気の噴射方向に設けられて水平面内で回転するターンテーブルの上面に載置された被乾燥物に該混合気を塗布することができる。したがって、高圧気体による破砕によって液体微粒子化した乾燥用溶剤を被乾燥物に塗布することができ、乾燥用溶剤の使用量が微少量で済むため、乾燥用溶剤の使用効率を高めることができる。
【００１５】
また、請求項２に係る発明によれば、二流体ノズル先端部の液体噴出口内部に設けられた旋回導孔によって、上記二流体ノズルに導入された高圧気体に旋回流を与えて噴出させることができる。したがって、旋回する高圧気体により乾燥用溶剤の破砕が十分に行われることによって、更に小さな液体微粒子領域まで乾燥用溶剤を微粒子化することができる。
【００１６】
さらに、請求項３に係る発明によれば、前進後退機構によって、二流体ノズルを、アームの基端とターンテーブルの回転軸線上との間で水平方向に移動させることができる。したがって、被乾燥物の周辺から中心にわたって乾燥用溶剤をもれなく塗布することができる。
【００１７】
さらに、請求項４に係る発明によれば、スイング機構によって、二流体ノズルを、アームの基端を中心として水平面内にて円弧を描いて移動させることができる。したがって、被乾燥物の周辺から中心にわたって乾燥用溶剤をもれなく塗布することができる。
【００１８】
さらに、請求項５に係る発明によれば、前進後退機構及びスイング機構によって、二流体ノズルを、アームの基端とターンテーブルの回転軸線上との間で水平方向に移動させると共に、アームの基端を中心として水平面内にて円弧を描いて移動させることができる。したがって、被乾燥物の全面にわたって乾燥用溶剤をもれなく塗布することができる。
【００１９】
さらに、請求項６に係る発明によれば、二流体ノズルを、被乾燥物の周辺から中心に向かうに従って速く移動させ、また被乾燥物の中心から周辺に向かうに従って遅く移動させることができる。したがって、被乾燥物の全面にわたり、乾燥用溶剤の塗布濃度を均一にすることができ、乾燥状態のムラを無くすことができる。
【００２０】
さらに、請求項７に係る発明によれば、上昇下降機構によって、二流体ノズルを、被乾燥物の上方にて所定の範囲内で鉛直方向に移動させることができる。これにより、乾燥用溶剤は、二流体ノズルから噴出後、被乾燥物の上面に到達する間の飛翔時間の変化によって蒸発量を変化させることができる。したがって、乾燥用溶剤の粒径と塗布量を、被乾燥物に対して最適な条件に制御することができる。
【００２１】
さらに、請求項８に係る発明によれば、気体流量制御装置によって、高圧気体の流量を制御することができる。これにより、二流体ノズルに導入される乾燥用溶剤と高圧気体の流量比を高精度に変えることによって、乾燥用溶剤の破砕量を精度よく変えることができる。したがって、乾燥用溶剤の粒径と塗布量を、被乾燥物に対して最適な条件に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明によるベーパー乾燥装置の実施形態を示す図である。このベーパー乾燥装置は、乾燥用溶剤を高圧気体により破砕して液体微粒子を生成し、この液体微粒子と上記高圧気体との混合気を液体噴出口から噴射する二流体ノズルを用いて粒径を制御した乾燥用溶剤を被乾燥物に塗布することにより乾燥を行うもので、溶剤導入手段1と、気体導入手段2と、二流体ノズル３と、アーム４と、ターンテーブル５と、チャンバー６とを備えて成る。
【００２３】
上記溶剤導入手段１は、乾燥用溶剤を二流体ノズル３に導入するもので、乾燥用溶剤を供給する溶剤供給源７と、流路を開閉させる溶剤導入シャットオフバルブ８と、乾燥用溶剤の搬送流路となる溶剤導入管９とから成り、該溶剤導入管９が上記二流体ノズル３に接続されている。この実施形態の場合は、溶剤導入管９に内径が約0.5mm程度の細管を使用して、管内部を流れる乾燥用溶剤に所定の圧力損失を与えている。これにより、上記溶剤供給源７からの供給圧力を制御することのみによって、特別な装置を使うことなく乾燥用溶剤の流量を制御することができる。なお、上記溶剤導入管９は、耐薬品性が強い例えばフッ素樹脂製のチューブを使用している。また、上記乾燥用溶剤は、例えばIPA（イソプロピルアルコール）を使用している。或いは、他のアルコール類又はアセトン等の水との親和性を有する揮発性の液体としてもよい。
【００２４】
上記気体導入手段２は、上記溶剤導入手段１と共に二流体ノズル３に接続されている。この気体導入手段２は、高圧気体を二流体ノズル3に導入するもので、高圧気体を供給する気体供給源１０と、高圧気体の流量を制御する気体流量制御装置１1と、流路を開閉させる気体導入シャットオフバルブ１２と、高圧気体の搬送流路となる気体導入管１３とから成り、該気体導入管１３が上記二流体ノズル３に接続されている。なお、上記気体は、例えば窒素を使用している。或いは、アルゴンなどの不活性ガスとしてもよい。
【００２５】
上記溶剤導入手段１及び気体導入手段２には、上記二流体ノズル３が接続されている。この二流体ノズル３は、上記溶剤導入管９から供給される乾燥用溶剤を、上記気体導入管１３から導入される高圧気体により破砕して液体微粒子を生成し、この液体微粒子と上記高圧気体との混合気を図２に示す液体噴出口１４から噴射するもので、筒状に形成された外子１５と、その内部に嵌合された中子１６とからなり、上記外子１５の内部には空洞１７（図４参照）が形成され、その先端部には乾燥用溶剤を高圧気体と共に噴射する上記液体噴出口１４を有し、外周面の一部には上記気体導入管１３と接続されて上記空洞１７内に高圧気体を送る気体挿入口１８が設けられている。
【００２６】
また、上記中子１６は、図５に示すように、適宜の長さで適宜の内径を有するパイプ部材から成り、上記外子１５の液体噴出口１４に対応する先端部にノズル孔１９を有すると共に、その周りに、上記空洞１７内の高圧気体による旋回流を発生させる旋回導孔２０を有し、上記外子１５の空洞１７内に挿入されて固定され、そのパイプ部材の内部を通して上記ノズル孔１９側へ乾燥用溶剤を送り込むようになっている。
【００２７】
上記旋回導孔２０は、図５に示すように、上記中子１６を形成するパイプ部材の先端部に設けられたコマ状のノズルチップ２１の外周面に、上記空洞１７側からノズル孔１９側へ高圧気体を導くように形成され、図７に示すように、外側四方から内側に向けてスパイラル状の溝に形成されている。したがって、図２及び図６に示すように、上記外子１５の空洞１７内に上記中子１６を組み合わせた状態で、上記気体送入口１８から上記空洞１７内に高圧気体を供給すると、ノズルチップ２１の外側四方から旋回導孔２０を介して内側に向けて高圧気体が流れ、上記ノズル孔１９側へ向かう旋回流が発生する。
【００２８】
上記二流体ノズル３は、図１に示すように、上記アーム４によって保持されている。このアーム４は、上記二流体ノズル３を保持すると共に、上記二流体ノズル３の前進後退機構、スイング機構及び上昇下降機構を構成する部材となるもので、アーム支持軸２２によって支えられている。上記アーム４は、該アーム４の基端とターンテーブル５の回転軸線上との間で水平方向に伸縮するようになっている。具体的には、上記アーム４は、アーム部材４a,４b,４cからなり、アーム部材４aにアーム部材４bが収納され、アーム部材４bにアーム部材４cが収納される入子構造になっており、伸縮用モーター２３に接続されることにより、例えばラック及びピニオン等の機構によって、矢印Ａ又はＢの向きに伸縮することができる。ここで、上記アーム４と伸縮用モーター２３とで、上記二流体ノズル３の前進後退機構を構成している。これにより、上記二流体ノズル３は、上記アーム４の基端と上記ターンテーブル５の回転軸線上との間で水平方向に移動することができる。
【００２９】
また、上記アーム支持軸２２の下端には、スイング用モーター２４が設けられている。このスイング用モーター２４は、上記支持軸２２を介して、上記アーム４を、図８及び図９に示すように、該アーム４の基端を中心として水平面内にて矢印Ｃ又はＤの向きに円弧を描いて回動させるものである。ここで、上記アーム４と、伸縮用モーター２３と、支持軸２２と、スイング用モーター２４とで、上記二流体ノズル３のスイング機構を構成している。これにより、上記二流体ノズル３は、アームの基端を中心として水平面内にて円弧を描いて移動することができる。
【００３０】
さらにまた、上記スイング用モーター２４は、支持台２５上に設置されている。この支持台２５は、例えばモーターと、ラック及びピニオンなどの組み合わせからなる昇降装置２６に接続されており、上記支持軸２２を介して、上記アーム４を、図１に示すように、矢印Ｅ又はＦの向きに鉛直方向に移動させることができる。ここで、上記アーム４と、伸縮用モーター２３と、支持軸２２と、スイング用モーター２４と、支持台２５と、昇降装置２６とで、上記二流体ノズル３の上昇下降機構を構成している。これにより、上記二流体ノズル３は、被乾燥物２７の上方にて所定の範囲内で鉛直方向に移動することができる。
【００３１】
また、上記伸縮用モーター２３、スイング用モーター２４及び昇降装置２６は、制御装置２８に接続されている。この制御装置２８は、上記伸縮用モーター２３、スイング用モーター２４及び昇降装置２６を介して、上記二流体ノズル３の前進後退機構、スイング機構及び上昇下降機構を制御するものである。そして、この制御装置２８により、被乾燥物２７の大きさ、形状及び厚さと、上記ターンテーブル５の回転速度とを基に、上記二流体ノズル３の被乾燥物２７からの高さと移動範囲とを決定し、その移動範囲内において、図１０に示すように、被乾燥物２７の周辺から中心に向かうに従って速く移動し、また被乾燥物２７の中心から周辺に向かうに従って遅く移動するように移動速度を制御することができる。ここで図１０は、上記二流体ノズル３の水平面内における移動速度の特性を表すグラフで、横軸に被乾燥物２７の水平面内における二流体ノズル３の位置をとり、縦軸に上記二流体ノズル３の水平面内における移動速度をとり、上記二流体ノズル３が、被乾燥物２７の周辺から中心に向かうに従って双曲線の特性に従い速度を上げていき、被乾燥物２７の中心から周辺に向かうに従って双曲線の特性に従い速度を落としていくことを示している。これにより、乾燥用溶剤の塗布濃度を被乾燥物２７の全面にわたって均一にすることができる。
【００３２】
上記二流体ノズル３からの混合気の噴射方向の所定位置には、ターンテーブル５が設置されている。このターンテーブル５は、被乾燥物２７を上面に載置すると共に、図９に示すように、水平面内で矢印G，H方向に回転するもので、該ターンテーブル５の中心に設けられた回転軸２９の下端に回転用モーター３０が接続されている。これにより、上記ターンテーブル５は水平面内にて回転することができる。
【００３３】
上記ターンテーブル５は、上面方向を除く周囲を排気兼ドレイン３１によって囲まれている。この排気兼ドレイン３１は、上記二流体ノズル３から噴射された上記混合気の廃気と廃液を排出するもので、被乾燥物２７の周囲を囲うすり鉢状部材からなり、底面の最深部には排出口３２を有しており、該排出口３２から伸びる排出管は、排気経路３３と排液経路３４に分岐され、上記排気経路３３を、吸引ポンプ３５によって約50mmH2O程度の圧力で吸引することにより、廃気と廃液を分離して排出できるようになっている。
【００３４】
上記二流体ノズル３及びターンテーブル５の周りには、チャンバー６が設けられている。このチャンバー６は、上記二流体ノズル３及びターンテーブル５の周りを覆うもので、上記二流体ノズル３及びターンテーブル５、並びにその周辺の構成部品を覆い、内部を密閉状態に保つことによって外部からの不純物の侵入と、外部への乾燥用溶剤及び気体の漏れとを防いでいる。
【００３５】
次に、このように構成されたベーパー乾燥装置の動作について、図１を参照して説明する。まず、上記二流体ノズル３は、図２において、中子１６の後端部にて上記溶剤導入管９と接続されており、上記気体挿入口１８にて上記気体導入管１３と接続されている。
【００３６】
この状態で、上記溶剤導入シャットオフバルブ８を開き、上記溶剤供給源７から所定の圧力で乾燥用溶剤を上記中子１６のパイプ部材の内部に送ると共に、上記気体導入シャットオフバルブ１２を開き、上記気体供給源１０から、上記気体流量制御装置１１によって所定の流量に制御した高圧気体を、上記外子１５内の空洞１７へ送り込む。
【００３７】
ここで、上記気体送入口１８から供給された高圧気体は、外子１５内の空洞１７から液体噴出口１４側に送られるときに、上記ノズルチップ２１の外側四方から上記旋回導孔２０を介して内側に向けて流れ、上記ノズル孔１９側へ向かう高速な旋回流となって噴射される。
【００３８】
この状態で、上記中子１６のノズル孔１９から送り出される乾燥用溶剤に対して、上記ノズル孔１９の周りで発生した高速な旋回流が噴射されて、上記乾燥用溶剤を破砕して微粒化し、先端部の上記液体噴出口１４から噴射する。このとき、上記液体噴出口１４から噴射される混合気は、粒径約数μm〜100μm程度の霧状になると共に適当な広がり角度でスパイラル状に噴射される。
【００３９】
一方、上記二流体ノズル３は、前進後退機構、スイング機構及び上昇下降機構を備えた上記アーム４によって保持されており、上記制御装置２８によって、被乾燥物２７の大きさ、形状及び厚さと、上記ターンテーブル５の回転速度を基に、上記二流体ノズル３の被乾燥物２７からの高さと移動範囲を決定し、その移動範囲内において、図１０に示すように、被乾燥物２７の周辺から中心に向かうに従って速く移動し、また被乾燥物２７の中心から周辺に向かうに従って遅く移動するように移動速度が制御される。
【００４０】
このように、位置と速度を制御されて上記二流体ノズル３から噴射された混合気は、回転する上記ターンテーブル５上に載置された被乾燥物２７に対して、塗布濃度が被乾燥物２７の全面にわたり均一になるように塗布される。
【００４１】
また、上記二流体ノズル３から噴射された混合気の廃気と廃液は、重力及び上記吸引ポンプ３５によって上記排出口３２内に吸引される。該排出口３２から伸びる排出管は、途中で上記排気経路３３と排液経路３４に分岐されており、廃液は重力に従って落下することによって排液経路３４から排出され、廃気は上記吸引ポンプ３５によって排気経路３３より排出される。
【００４２】
図１１は、本発明の他の実施形態を示す説明図である。この実施形態は、図1に示す実施形態における上記溶剤導入手段１について、上記溶剤導入管９を分岐し、リンス用の純水導入手段３６を追加している。この純水導入手段３６は、純水を二流体ノズル３に導入するもので、純水を、純水供給源３７から、純水導入シャットオフバルブ３８を有する純水導入管３９を介して、二流体ノズル３に導入するようになっている。これにより、上記溶剤導入シャットオフバルブ８を閉めて上記純水導入シャットオフバルブ３８を開けることにより、リンス工程（洗浄工程）を行うことができる。該リンス工程は、他の装置でリンス工程を行った後に本ベーパー乾燥装置に搬入された被乾燥物２７に対して、搬入途中で付着した不純物を洗浄する目的で乾燥工程の前に行う場合などに有効である。
【００４３】
なお、以上の説明においては、上記溶剤導入管９に内径が約0.5mm程度の細管を使用して、管内部を流れる乾燥用溶剤に所定の圧力損失を与えることにより、乾燥用溶剤の流量を制御しているが、本発明はこれに限られず、例えば流量制御が可能な各種のバルブ等を用いて行ってもよい。また、上記溶剤導入管９及び気体導入管１３及び純水導入管３９の流路開閉装置としてシャットオフバルブを用いたが、例えばニードルバルブなどの流路の開閉が可能な他のバルブ等を用いてもよい。さらに、上記二流体ノズル３の前進後退機構として、伸縮可能な入子構造を用いたが、例えばリンク機構を利用したパンタグラフ方式を用いてもよい。さらにまた、上記気体導入手段２に設けた高圧気体の流量を制御する気体流量制御装置１１は設けなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明によるベーパー乾燥装置の実施形態を示す説明図である。
【図２】上記ベーパー乾燥装置に用いる二流体ノズルの具体的な構造の一例を示す平面図である。
【図３】上記二流体ノズルの先端部を示す図２の左側面図である。
【図４】上記二流体ノズルの外子を示す中央縦断面図である。
【図５】上記二流体ノズルの中子を示す平面図である。
【図６】上記二流体ノズルの内部構造を示す中央縦断面図である。
【図７】上記中子の先端部のノズルチップに形成された旋回導孔を示す図５の左側面図である。
【図８】上記二流体ノズルの移動機構の概要を示す斜視図である。
【図９】上記二流体ノズルの移動機構の動作及びターンテーブルの回転状態を示す平面図である。
【図１０】上記二流体ノズルの位置と速度の関係を表すグラフである。
【図１１】図１に示す実施形態によるベーパー乾燥装置の他の実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１…溶剤導入手段
２…気体導入手段
３…二流体ノズル
４…アーム
５…ターンテーブル
６…チャンバー
９…溶剤導入管
１１…気体流量制御装置
１３…気体導入管
１４…液体噴出口
２０…旋回導孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばウェハ等の半導体基板やガラス、その他の工業用の基板を乾燥する乾燥装置に関し、詳しくは、乾燥用溶剤を高圧気体により破砕して液体微粒子を生成し、この液体微粒子と上記高圧気体との混合気を液体噴出口から噴射する二流体ノズルを用いて粒径を制御した乾燥用溶剤を被乾燥物に塗布することにより乾燥を行うベーパー乾燥装置に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のベーパー乾燥装置は、処理槽内の乾燥用溶剤をヒーターによって加熱し、これによって生じる蒸気の雰囲気中に被乾燥物を配設すると共に、上記処理槽内に設けられたノズルに乾燥用溶剤を圧送して、該乾燥用溶剤をミスト化して吹きつけることにより、被乾燥物の乾燥を行っていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−１８１１９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記従来のベーパー乾燥装置においては、所定の大きさの処理槽の内部を乾燥用溶剤の蒸気で満たす必要があるため、乾燥用溶剤の使用量が多かった。また、乾燥用溶剤を蒸発させる為にヒーター等の熱源が必要であるため、乾燥用溶剤への引火の危険性があった。さらにまた、乾燥用溶剤をミスト化して吹きつける手段として設けられたノズルは、微細な噴射孔を多数有するノズル口に乾燥用溶剤を圧送することによって乾燥用溶剤をミスト化していたので、ミストの粒径が大きく、その粒径の微細な制御を行うことができなかった。
【０００４】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、乾燥用溶剤を高圧気体により破砕して液体微粒子を生成し、この液体微粒子と上記高圧気体との混合気を液体噴出口から噴射する二流体ノズルを用いて粒径を制御した乾燥用溶剤を被乾燥物に塗布することにより乾燥を行うベーパー乾燥装置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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明によるベーパー乾燥装置は、流路が開閉可能とされた溶剤導入管を有し、該溶剤導入管を介して乾燥用溶剤を導入する溶剤導入手段と、流路が開閉可能とされた気体導入管を有し、該気体導入管を介して高圧気体を導入する気体導入手段と、上記溶剤導入手段及び気体導入手段に接続され、上記溶剤導入管から導入された乾燥用溶剤を、上記気体導入管から導入された高圧気体により破砕して液体微粒子を生成し、この液体微粒子と上記高圧気体との混合気を液体噴出口から噴射する二流体ノズルと、上記二流体ノズルを保持すると共に、該二流体ノズルの移動機構を備えたアームと、上記二流体ノズルからの混合気の噴射方向に設けられ、被乾燥物を上面に載置して水平面内で回転するターンテーブルと、上記二流体ノズル及びターンテーブルの周りを覆うチャンバーとを備えたものである。
【０００６】
このような構成により、流路が開閉可能とされた溶剤導入管を介して乾燥用溶剤を導入する溶剤導入手段と、流路が開閉可能とされた気体導入管を介して高圧気体を導入する気体導入手段とに接続されると共に、移動機構を備えたアームにより保持された二流体ノズルにより、上記溶剤導入管から導入された乾燥用溶剤を、上記気体導入管から導入された高圧気体により破砕して液体微粒子を生成し、この液体微粒子と上記高圧気体との混合気を液体噴出口から噴射することにより、該混合気の噴射方向に設けられて水平面内で回転するターンテーブルの上面に載置された被乾燥物に該混合気を塗布する。
【０００７】
また、上記二流体ノズルは、該二流体ノズル先端部の液体噴出口の内部に旋回導孔を有し、該二流体ノズルに導入された上記高圧気体に旋回流を与えて噴出させるものである。これにより、二流体ノズル先端部の液体噴出口内部に設けられた旋回導孔によって、上記二流体ノズルに導入された高圧気体に旋回流を与えて噴出させる。
【０００８】
さらに、上記二流体ノズルの移動機構は、該二流体ノズルを、アームの基端とターンテーブルの回転軸線上との間で水平方向に移動させる前進後退機構である。これにより、前進後退機構によって、二流体ノズルを、アームの基端とターンテーブルの回転軸線上との間で水平方向に移動させる。
【０００９】
さらにまた、上記二流体ノズルの移動機構は、該二流体ノズルを、アームの基端を中心として水平面内にて円弧を描いて移動させるスイング機構である。これにより、スイング機構によって、二流体ノズルを、アームの基端を中心として水平面内にて円弧を描いて移動させる。
【００１０】
また、上記二流体ノズルの移動機構は、上記前進後退機構及びスイング機構の両方を備えるものである。これにより、前進後退機構及びスイング機構によって、二流体ノズルを、アームの基端とターンテーブルの回転軸線上との間で水平方向に移動させると共に、アームの基端を中心として水平面内にて円弧を描いて移動させる。
【００１１】
さらに、上記二流体ノズルの移動機構の動作は、上記二流体ノズルの移動速度を、被乾燥物の周辺から中心に向かうに従って速くし、また被乾燥物の中心から周辺に向かうに従って遅くするものである。これにより、二流体ノズルは、被乾燥物の周辺から中心に向かうに従って速く移動し、また被乾燥物の中心から周辺に向かうに従って遅く移動する。
【００１２】
さらにまた、上記二流体ノズルの移動機構は、該二流体ノズルを、被乾燥物の上方にて所定の範囲内で鉛直方向に移動させる上昇下降機構である。これにより、上昇下降機構によって、二流体ノズルを、被乾燥物の上方にて所定の範囲内で鉛直方向に移動させる。
【００１３】
また、上記気体導入管には、高圧気体の流量を制御する気体流量制御装置が接続されている。これにより、気体流量制御装置によって高圧気体の流量を制御する。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明によれば、溶剤導入手段と気体導入手段とに接続されると共に、移動機構を備えたアームにより保持された二流体ノズルにより、上記溶剤導入手段から導入された乾燥用溶剤を、上記気体導入手段から導入された高圧気体によって破砕して液体微粒子を生成し、この液体微粒子と上記高圧気体との混合気を液体噴出口から噴射することにより、該混合気の噴射方向に設けられて水平面内で回転するターンテーブルの上面に載置された被乾燥物に該混合気を塗布することができる。したがって、高圧気体による破砕によって液体微粒子化した乾燥用溶剤を被乾燥物に塗布することができ、乾燥用溶剤の使用量が微少量で済むため、乾燥用溶剤の使用効率を高めることができる。
【００１５】
また、請求項２に係る発明によれば、二流体ノズル先端部の液体噴出口内部に設けられた旋回導孔によって、上記二流体ノズルに導入された高圧気体に旋回流を与えて噴出させることができる。したがって、旋回する高圧気体により乾燥用溶剤の破砕が十分に行われることによって、更に小さな液体微粒子領域まで乾燥用溶剤を微粒子化することができる。
【００１６】
さらに、請求項３に係る発明によれば、前進後退機構によって、二流体ノズルを、アームの基端とターンテーブルの回転軸線上との間で水平方向に移動させることができる。したがって、被乾燥物の周辺から中心にわたって乾燥用溶剤をもれなく塗布することができる。
【００１７】
さらに、請求項４に係る発明によれば、スイング機構によって、二流体ノズルを、アームの基端を中心として水平面内にて円弧を描いて移動させることができる。したがって、被乾燥物の周辺から中心にわたって乾燥用溶剤をもれなく塗布することができる。
【００１８】
さらに、請求項５に係る発明によれば、前進後退機構及びスイング機構によって、二流体ノズルを、アームの基端とターンテーブルの回転軸線上との間で水平方向に移動させると共に、アームの基端を中心として水平面内にて円弧を描いて移動させることができる。したがって、被乾燥物の全面にわたって乾燥用溶剤をもれなく塗布することができる。
【００１９】
さらに、請求項６に係る発明によれば、二流体ノズルを、被乾燥物の周辺から中心に向かうに従って速く移動させ、また被乾燥物の中心から周辺に向かうに従って遅く移動させることができる。したがって、被乾燥物の全面にわたり、乾燥用溶剤の塗布濃度を均一にすることができ、乾燥状態のムラを無くすことができる。
【００２０】
さらに、請求項７に係る発明によれば、上昇下降機構によって、二流体ノズルを、被乾燥物の上方にて所定の範囲内で鉛直方向に移動させることができる。これにより、乾燥用溶剤は、二流体ノズルから噴出後、被乾燥物の上面に到達する間の飛翔時間の変化によって蒸発量を変化させることができる。したがって、乾燥用溶剤の粒径と塗布量を、被乾燥物に対して最適な条件に制御することができる。
【００２１】
さらに、請求項８に係る発明によれば、気体流量制御装置によって、高圧気体の流量を制御することができる。これにより、二流体ノズルに導入される乾燥用溶剤と高圧気体の流量比を高精度に変えることによって、乾燥用溶剤の破砕量を精度よく変えることができる。したがって、乾燥用溶剤の粒径と塗布量を、被乾燥物に対して最適な条件に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明によるベーパー乾燥装置の実施形態を示す図である。このベーパー乾燥装置は、乾燥用溶剤を高圧気体により破砕して液体微粒子を生成し、この液体微粒子と上記高圧気体との混合気を液体噴出口から噴射する二流体ノズルを用いて粒径を制御した乾燥用溶剤を被乾燥物に塗布することにより乾燥を行うもので、溶剤導入手段1と、気体導入手段2と、二流体ノズル３と、アーム４と、ターンテーブル５と、チャンバー６とを備えて成る。
【００２３】
上記溶剤導入手段１は、乾燥用溶剤を二流体ノズル３に導入するもので、乾燥用溶剤を供給する溶剤供給源７と、流路を開閉させる溶剤導入シャットオフバルブ８と、乾燥用溶剤の搬送流路となる溶剤導入管９とから成り、該溶剤導入管９が上記二流体ノズル３に接続されている。この実施形態の場合は、溶剤導入管９に内径が約0.5mm程度の細管を使用して、管内部を流れる乾燥用溶剤に所定の圧力損失を与えている。これにより、上記溶剤供給源７からの供給圧力を制御することのみによって、特別な装置を使うことなく乾燥用溶剤の流量を制御することができる。なお、上記溶剤導入管９は、耐薬品性が強い例えばフッ素樹脂製のチューブを使用している。また、上記乾燥用溶剤は、例えばIPA（イソプロピルアルコール）を使用している。或いは、他のアルコール類又はアセトン等の水との親和性を有する揮発性の液体としてもよい。
【００２４】
上記気体導入手段２は、上記溶剤導入手段１と共に二流体ノズル３に接続されている。この気体導入手段２は、高圧気体を二流体ノズル3に導入するもので、高圧気体を供給する気体供給源１０と、高圧気体の流量を制御する気体流量制御装置１1と、流路を開閉させる気体導入シャットオフバルブ１２と、高圧気体の搬送流路となる気体導入管１３とから成り、該気体導入管１３が上記二流体ノズル３に接続されている。なお、上記気体は、例えば窒素を使用している。或いは、アルゴンなどの不活性ガスとしてもよい。
【００２５】
上記溶剤導入手段１及び気体導入手段２には、上記二流体ノズル３が接続されている。この二流体ノズル３は、上記溶剤導入管９から供給される乾燥用溶剤を、上記気体導入管１３から導入される高圧気体により破砕して液体微粒子を生成し、この液体微粒子と上記高圧気体との混合気を図２に示す液体噴出口１４から噴射するもので、筒状に形成された外子１５と、その内部に嵌合された中子１６とからなり、上記外子１５の内部には空洞１７（図４参照）が形成され、その先端部には乾燥用溶剤を高圧気体と共に噴射する上記液体噴出口１４を有し、外周面の一部には上記気体導入管１３と接続されて上記空洞１７内に高圧気体を送る気体挿入口１８が設けられている。
【００２６】
また、上記中子１６は、図５に示すように、適宜の長さで適宜の内径を有するパイプ部材から成り、上記外子１５の液体噴出口１４に対応する先端部にノズル孔１９を有すると共に、その周りに、上記空洞１７内の高圧気体による旋回流を発生させる旋回導孔２０を有し、上記外子１５の空洞１７内に挿入されて固定され、そのパイプ部材の内部を通して上記ノズル孔１９側へ乾燥用溶剤を送り込むようになっている。
【００２７】
上記旋回導孔２０は、図５に示すように、上記中子１６を形成するパイプ部材の先端部に設けられたコマ状のノズルチップ２１の外周面に、上記空洞１７側からノズル孔１９側へ高圧気体を導くように形成され、図７に示すように、外側四方から内側に向けてスパイラル状の溝に形成されている。したがって、図２及び図６に示すように、上記外子１５の空洞１７内に上記中子１６を組み合わせた状態で、上記気体送入口１８から上記空洞１７内に高圧気体を供給すると、ノズルチップ２１の外側四方から旋回導孔２０を介して内側に向けて高圧気体が流れ、上記ノズル孔１９側へ向かう旋回流が発生する。
【００２８】
上記二流体ノズル３は、図１に示すように、上記アーム４によって保持されている。このアーム４は、上記二流体ノズル３を保持すると共に、上記二流体ノズル３の前進後退機構、スイング機構及び上昇下降機構を構成する部材となるもので、アーム支持軸２２によって支えられている。上記アーム４は、該アーム４の基端とターンテーブル５の回転軸線上との間で水平方向に伸縮するようになっている。具体的には、上記アーム４は、アーム部材４a,４b,４cからなり、アーム部材４aにアーム部材４bが収納され、アーム部材４bにアーム部材４cが収納される入子構造になっており、伸縮用モーター２３に接続されることにより、例えばラック及びピニオン等の機構によって、矢印Ａ又はＢの向きに伸縮することができる。ここで、上記アーム４と伸縮用モーター２３とで、上記二流体ノズル３の前進後退機構を構成している。これにより、上記二流体ノズル３は、上記アーム４の基端と上記ターンテーブル５の回転軸線上との間で水平方向に移動することができる。
【００２９】
また、上記アーム支持軸２２の下端には、スイング用モーター２４が設けられている。このスイング用モーター２４は、上記支持軸２２を介して、上記アーム４を、図８及び図９に示すように、該アーム４の基端を中心として水平面内にて矢印Ｃ又はＤの向きに円弧を描いて回動させるものである。ここで、上記アーム４と、伸縮用モーター２３と、支持軸２２と、スイング用モーター２４とで、上記二流体ノズル３のスイング機構を構成している。これにより、上記二流体ノズル３は、アームの基端を中心として水平面内にて円弧を描いて移動することができる。
【００３０】
さらにまた、上記スイング用モーター２４は、支持台２５上に設置されている。この支持台２５は、例えばモーターと、ラック及びピニオンなどの組み合わせからなる昇降装置２６に接続されており、上記支持軸２２を介して、上記アーム４を、図１に示すように、矢印Ｅ又はＦの向きに鉛直方向に移動させることができる。ここで、上記アーム４と、伸縮用モーター２３と、支持軸２２と、スイング用モーター２４と、支持台２５と、昇降装置２６とで、上記二流体ノズル３の上昇下降機構を構成している。これにより、上記二流体ノズル３は、被乾燥物２７の上方にて所定の範囲内で鉛直方向に移動することができる。
【００３１】
また、上記伸縮用モーター２３、スイング用モーター２４及び昇降装置２６は、制御装置２８に接続されている。この制御装置２８は、上記伸縮用モーター２３、スイング用モーター２４及び昇降装置２６を介して、上記二流体ノズル３の前進後退機構、スイング機構及び上昇下降機構を制御するものである。そして、この制御装置２８により、被乾燥物２７の大きさ、形状及び厚さと、上記ターンテーブル５の回転速度とを基に、上記二流体ノズル３の被乾燥物２７からの高さと移動範囲とを決定し、その移動範囲内において、図１０に示すように、被乾燥物２７の周辺から中心に向かうに従って速く移動し、また被乾燥物２７の中心から周辺に向かうに従って遅く移動するように移動速度を制御することができる。ここで図１０は、上記二流体ノズル３の水平面内における移動速度の特性を表すグラフで、横軸に被乾燥物２７の水平面内における二流体ノズル３の位置をとり、縦軸に上記二流体ノズル３の水平面内における移動速度をとり、上記二流体ノズル３が、被乾燥物２７の周辺から中心に向かうに従って双曲線の特性に従い速度を上げていき、被乾燥物２７の中心から周辺に向かうに従って双曲線の特性に従い速度を落としていくことを示している。これにより、乾燥用溶剤の塗布濃度を被乾燥物２７の全面にわたって均一にすることができる。
【００３２】
上記二流体ノズル３からの混合気の噴射方向の所定位置には、ターンテーブル５が設置されている。このターンテーブル５は、被乾燥物２７を上面に載置すると共に、図９に示すように、水平面内で矢印G，H方向に回転するもので、該ターンテーブル５の中心に設けられた回転軸２９の下端に回転用モーター３０が接続されている。これにより、上記ターンテーブル５は水平面内にて回転することができる。
【００３３】
上記ターンテーブル５は、上面方向を除く周囲を排気兼ドレイン３１によって囲まれている。この排気兼ドレイン３１は、上記二流体ノズル３から噴射された上記混合気の廃気と廃液を排出するもので、被乾燥物２７の周囲を囲うすり鉢状部材からなり、底面の最深部には排出口３２を有しており、該排出口３２から伸びる排出管は、排気経路３３と排液経路３４に分岐され、上記排気経路３３を、吸引ポンプ３５によって約50mmH2O程度の圧力で吸引することにより、廃気と廃液を分離して排出できるようになっている。
【００３４】
上記二流体ノズル３及びターンテーブル５の周りには、チャンバー６が設けられている。このチャンバー６は、上記二流体ノズル３及びターンテーブル５の周りを覆うもので、上記二流体ノズル３及びターンテーブル５、並びにその周辺の構成部品を覆い、内部を密閉状態に保つことによって外部からの不純物の侵入と、外部への乾燥用溶剤及び気体の漏れとを防いでいる。
【００３５】
次に、このように構成されたベーパー乾燥装置の動作について、図１を参照して説明する。まず、上記二流体ノズル３は、図２において、中子１６の後端部にて上記溶剤導入管９と接続されており、上記気体挿入口１８にて上記気体導入管１３と接続されている。
【００３６】
この状態で、上記溶剤導入シャットオフバルブ８を開き、上記溶剤供給源７から所定の圧力で乾燥用溶剤を上記中子１６のパイプ部材の内部に送ると共に、上記気体導入シャットオフバルブ１２を開き、上記気体供給源１０から、上記気体流量制御装置１１によって所定の流量に制御した高圧気体を、上記外子１５内の空洞１７へ送り込む。
【００３７】
ここで、上記気体送入口１８から供給された高圧気体は、外子１５内の空洞１７から液体噴出口１４側に送られるときに、上記ノズルチップ２１の外側四方から上記旋回導孔２０を介して内側に向けて流れ、上記ノズル孔１９側へ向かう高速な旋回流となって噴射される。
【００３８】
この状態で、上記中子１６のノズル孔１９から送り出される乾燥用溶剤に対して、上記ノズル孔１９の周りで発生した高速な旋回流が噴射されて、上記乾燥用溶剤を破砕して微粒化し、先端部の上記液体噴出口１４から噴射する。このとき、上記液体噴出口１４から噴射される混合気は、粒径約数μm〜100μm程度の霧状になると共に適当な広がり角度でスパイラル状に噴射される。
【００３９】
一方、上記二流体ノズル３は、前進後退機構、スイング機構及び上昇下降機構を備えた上記アーム４によって保持されており、上記制御装置２８によって、被乾燥物２７の大きさ、形状及び厚さと、上記ターンテーブル５の回転速度を基に、上記二流体ノズル３の被乾燥物２７からの高さと移動範囲を決定し、その移動範囲内において、図１０に示すように、被乾燥物２７の周辺から中心に向かうに従って速く移動し、また被乾燥物２７の中心から周辺に向かうに従って遅く移動するように移動速度が制御される。
【００４０】
このように、位置と速度を制御されて上記二流体ノズル３から噴射された混合気は、回転する上記ターンテーブル５上に載置された被乾燥物２７に対して、塗布濃度が被乾燥物２７の全面にわたり均一になるように塗布される。
【００４１】
また、上記二流体ノズル３から噴射された混合気の廃気と廃液は、重力及び上記吸引ポンプ３５によって上記排出口３２内に吸引される。該排出口３２から伸びる排出管は、途中で上記排気経路３３と排液経路３４に分岐されており、廃液は重力に従って落下することによって排液経路３４から排出され、廃気は上記吸引ポンプ３５によって排気経路３３より排出される。
【００４２】
図１１は、本発明の他の実施形態を示す説明図である。この実施形態は、図1に示す実施形態における上記溶剤導入手段１について、上記溶剤導入管９を分岐し、リンス用の純水導入手段３６を追加している。この純水導入手段３６は、純水を二流体ノズル３に導入するもので、純水を、純水供給源３７から、純水導入シャットオフバルブ３８を有する純水導入管３９を介して、二流体ノズル３に導入するようになっている。これにより、上記溶剤導入シャットオフバルブ８を閉めて上記純水導入シャットオフバルブ３８を開けることにより、リンス工程（洗浄工程）を行うことができる。該リンス工程は、他の装置でリンス工程を行った後に本ベーパー乾燥装置に搬入された被乾燥物２７に対して、搬入途中で付着した不純物を洗浄する目的で乾燥工程の前に行う場合などに有効である。
【００４３】
なお、以上の説明においては、上記溶剤導入管９に内径が約0.5mm程度の細管を使用して、管内部を流れる乾燥用溶剤に所定の圧力損失を与えることにより、乾燥用溶剤の流量を制御しているが、本発明はこれに限られず、例えば流量制御が可能な各種のバルブ等を用いて行ってもよい。また、上記溶剤導入管９及び気体導入管１３及び純水導入管３９の流路開閉装置としてシャットオフバルブを用いたが、例えばニードルバルブなどの流路の開閉が可能な他のバルブ等を用いてもよい。さらに、上記二流体ノズル３の前進後退機構として、伸縮可能な入子構造を用いたが、例えばリンク機構を利用したパンタグラフ方式を用いてもよい。さらにまた、上記気体導入手段２に設けた高圧気体の流量を制御する気体流量制御装置１１は設けなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明によるベーパー乾燥装置の実施形態を示す説明図である。
【図２】上記ベーパー乾燥装置に用いる二流体ノズルの具体的な構造の一例を示す平面図である。
【図３】上記二流体ノズルの先端部を示す図２の左側面図である。
【図４】上記二流体ノズルの外子を示す中央縦断面図である。
【図５】上記二流体ノズルの中子を示す平面図である。
【図６】上記二流体ノズルの内部構造を示す中央縦断面図である。
【図７】上記中子の先端部のノズルチップに形成された旋回導孔を示す図５の左側面図である。
【図８】上記二流体ノズルの移動機構の概要を示す斜視図である。
【図９】上記二流体ノズルの移動機構の動作及びターンテーブルの回転状態を示す平面図である。
【図１０】上記二流体ノズルの位置と速度の関係を表すグラフである。
【図１１】図１に示す実施形態によるベーパー乾燥装置の他の実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１…溶剤導入手段
２…気体導入手段
３…二流体ノズル
４…アーム
５…ターンテーブル
６…チャンバー
９…溶剤導入管
１１…気体流量制御装置
１３…気体導入管
１４…液体噴出口
２０…旋回導孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路が開閉可能とされた溶剤導入管を有し、該溶剤導入管を介して乾燥用溶剤を導入する溶剤導入手段と、
流路が開閉可能とされた気体導入管を有し、該気体導入管を介して高圧気体を導入する気体導入手段と、
上記溶剤導入手段及び気体導入手段に接続され、上記溶剤導入管から導入された乾燥用溶剤を、上記気体導入管から導入された高圧気体により破砕して液体微粒子を生成し、この液体微粒子と上記高圧気体との混合気を液体噴出口から噴射する二流体ノズルと、
上記二流体ノズルを保持すると共に、該二流体ノズルの移動機構を備えたアームと、
上記二流体ノズルからの混合気の噴射方向に設けられ、被乾燥物を上面に載置して水平面内で回転するターンテーブルと、
上記二流体ノズル及びターンテーブルの周りを覆うチャンバーと、
を備えたことを特徴とするベーパー乾燥装置。
【請求項２】
上記二流体ノズルは、該二流体ノズル先端部の液体噴出口の内部に旋回導孔を有し、該二流体ノズルに導入された上記高圧気体に旋回流を与えて噴出させることを特徴とする請求項１記載のベーパー乾燥装置。
【請求項３】
上記二流体ノズルの移動機構は、該二流体ノズルを、アームの基端とターンテーブルの回転軸線上との間で水平方向に移動させる前進後退機構であることを特徴とする請求項１又は２記載のベーパー乾燥装置。
【請求項４】
上記二流体ノズルの移動機構は、該二流体ノズルを、アームの基端を中心として水平面内にて円弧を描いて移動させるスイング機構であることを特徴とする請求項１又は２記載のベーパー乾燥装置。
【請求項５】
上記二流体ノズルの移動機構は、上記前進後退機構及びスイング機構の両方を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のベーパー乾燥装置。
【請求項６】
上記二流体ノズルの移動機構の動作は、上記二流体ノズルの移動速度を、被乾燥物の周辺から中心に向かうに従って速くし、また被乾燥物の中心から周辺に向かうに従って遅くすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のベーパー乾燥装置。
【請求項７】
上記二流体ノズルの移動機構は、該二流体ノズルを、被乾燥物の上方にて所定の範囲内で鉛直方向に移動させる上昇下降機構であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のベーパー乾燥装置。
【請求項８】
上記気体導入管には、高圧気体の流量を制御する気体流量制御装置が接続されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のベーパー乾燥装置。
【請求項１】
流路が開閉可能とされた溶剤導入管を有し、該溶剤導入管を介して乾燥用溶剤を導入する溶剤導入手段と、
流路が開閉可能とされた気体導入管を有し、該気体導入管を介して高圧気体を導入する気体導入手段と、
上記溶剤導入手段及び気体導入手段に接続され、上記溶剤導入管から導入された乾燥用溶剤を、上記気体導入管から導入された高圧気体により破砕して液体微粒子を生成し、この液体微粒子と上記高圧気体との混合気を液体噴出口から噴射する二流体ノズルと、
上記二流体ノズルを保持すると共に、該二流体ノズルの移動機構を備えたアームと、
上記二流体ノズルからの混合気の噴射方向に設けられ、被乾燥物を上面に載置して水平面内で回転するターンテーブルと、
上記二流体ノズル及びターンテーブルの周りを覆うチャンバーと、
を備えたことを特徴とするベーパー乾燥装置。
【請求項２】
上記二流体ノズルは、該二流体ノズル先端部の液体噴出口の内部に旋回導孔を有し、該二流体ノズルに導入された上記高圧気体に旋回流を与えて噴出させることを特徴とする請求項１記載のベーパー乾燥装置。
【請求項３】
上記二流体ノズルの移動機構は、該二流体ノズルを、アームの基端とターンテーブルの回転軸線上との間で水平方向に移動させる前進後退機構であることを特徴とする請求項１又は２記載のベーパー乾燥装置。
【請求項４】
上記二流体ノズルの移動機構は、該二流体ノズルを、アームの基端を中心として水平面内にて円弧を描いて移動させるスイング機構であることを特徴とする請求項１又は２記載のベーパー乾燥装置。
【請求項５】
上記二流体ノズルの移動機構は、上記前進後退機構及びスイング機構の両方を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のベーパー乾燥装置。
【請求項６】
上記二流体ノズルの移動機構の動作は、上記二流体ノズルの移動速度を、被乾燥物の周辺から中心に向かうに従って速くし、また被乾燥物の中心から周辺に向かうに従って遅くすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のベーパー乾燥装置。
【請求項７】
上記二流体ノズルの移動機構は、該二流体ノズルを、被乾燥物の上方にて所定の範囲内で鉛直方向に移動させる上昇下降機構であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のベーパー乾燥装置。
【請求項８】
上記気体導入管には、高圧気体の流量を制御する気体流量制御装置が接続されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のベーパー乾燥装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−１８２１３１（Ｐ２００８−１８２１３１Ａ）
【公開日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１５７８２（Ｐ２００７−１５７８２）
【出願日】平成１９年１月２６日（２００７．１．２６）
【出願人】（３９１０６１５１０）株式会社藤森技術研究所 (20)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月２６日（２００７．１．２６）
【出願人】（３９１０６１５１０）株式会社藤森技術研究所 (20)
【Ｆターム（参考）】
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