基板を乾燥させるための方法及び装置
【課題】開口を有する円板形の基板の効率的な乾燥方法及び装置を提供する。
【解決手段】開口を有するワークピースを乾燥するための方法であって、前記ワークピースを液体中に提供する段階と、前記ワークピースと前記液体の液面との間の相対的な動きを引き起こして、前記ワークピースが前記液体と接触しない状態まで取り出す段階と、前記ワークピースを乾燥する段階と、を備え、この乾燥段階の少なくとも一部は、前記相対的な動きを引き起こす動作の間に起こり、前記相対的な動きは、前記開口の上部が前記液面を通過する間第１速度であり、前記相対的な動きは、前記開口の上部が前記液面を通過した後、前記ワークピースの一部が前記液体と接触したままである期間第２速度であり、前記第１速度は前記第２速度より遅い。
【解決手段】開口を有するワークピースを乾燥するための方法であって、前記ワークピースを液体中に提供する段階と、前記ワークピースと前記液体の液面との間の相対的な動きを引き起こして、前記ワークピースが前記液体と接触しない状態まで取り出す段階と、前記ワークピースを乾燥する段階と、を備え、この乾燥段階の少なくとも一部は、前記相対的な動きを引き起こす動作の間に起こり、前記相対的な動きは、前記開口の上部が前記液面を通過する間第１速度であり、前記相対的な動きは、前記開口の上部が前記液面を通過した後、前記ワークピースの一部が前記液体と接触したままである期間第２速度であり、前記第１速度は前記第２速度より遅い。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスクや集積回路の製造に用いられる基板などのワークピースを乾燥させるための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの製造工程において、ワークピースを液体で処理して、その後にこのワークピースを乾燥させることが必要となる。例えば、磁気ディスクの製造中には、代表的に以下の製造段階が実行される。
【０００３】
１．最初に、アルミニウム基板にニッケルリン層をメッキする。
【０００４】
２．ニッケルリン層を磨いて、生地を作る。
【０００５】
３．基板を洗浄して、すすいで、乾燥させる。
【０００６】
４．例えばスパッタリングによるＮｉＰ又はＣｒの下地層と、磁気コバルト合金の層と、水素化炭素の保護被覆層などの、一連の層を基板上にスパッタする。
【０００７】
このような処理の例は、Ｂｅｒｔｅｒｏらの米国特許第６，１５０，０１５号に開示されており、ここで参照して引用する。
【０００８】
スパッタリングの直前に、基板を洗浄してから乾燥させる。基板が乾燥したときには、基板の表面にはいかなる不純物も存在していないことが極めて重要である。
【０００９】
数多くの他の製造工程もワークピースの乾燥を必要とする。例えば、半導体製造処理の様々な段階において、半導体ウエハを液体に浸してから乾燥させる。乾燥の後には、これらのウエハの表面に全く不純物が存在しないことが極めて重要である。
【００１０】
半導体ウエハを乾燥させるためのひとつの装置が欧州特許出願０ ３８５ ５３６号に開示されている。’５３６号の装置では、ウエハを液体に浸した後、乾燥処理を促進するような蒸気の存在中で、ゆっくりとウエハを液体から取出す。この蒸気と液体との協働は、いわゆるマランゴニ効果を引き起こして、ウエハの乾燥を容易にする。’５３６号の装置では、「ナイフ形の部材」がウエハを液体の外に押出して、ウエハを乾燥する領域に運ぶ。
【００１１】
半導体ウエハを乾燥させるための他の装置は、Ｓｃｈｉｌｄらの米国特許第５，５６９，３３０号に開示されている。Ｓｃｈｉｌｄもまた、ウエハを液体から押出して、ウエハを乾燥する領域に運ぶための構造を教示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来技術のいくつかの乾燥工程においては、乾燥中のウエハを保持構造によって保持している。このために、乾燥するウエハを保持構造で保持している箇所には、いくらかの汚染や乾燥跡を生じる可能性がある。かかる問題点に対処するためのひとつの装置がＦｉｓｈｋｉｎらの米国特許第５，８８４，６４０号に開示されている。Ｆｉｓｈｋｉｎの乾燥装置では、流体を収容している液槽からウエハを押出す代わりに、液槽から流体を排出させるようにしている。ウエハに対して液面が下がるときにウエハは異なった箇所にて保持されるため、ウエハの一部分が乾燥する間にかかる部分が保持構造と機械的に接触することはない。
【００１３】
Ｓｔｅｃｋの米国特許第４，７２２，７５２号は、ウエハを乾燥させるための他の装置を開示している。Ｓｔｅｃｋの装置は、ウエハを持上げて液体との接触から取出すために２つの構造を備えている。第１の構造（Ｓｔｅｃｋの図５におけるバール３４）は、Ｓｔｅｃｋのウエハ２４の一部分を液体との接触から取出す。この時間期間中には、カセット２５は液体に浸されている。Ｓｔｅｃｋの装置は、この後にカセット２５を液体から押出す。最終的には、カセット２５が乾燥した後に、ウエハ２４の乾燥した部分と接触するようになる。Ｓｔｅｃｋの装置では、カセット２５が液体との接触から離れる時刻と、カセット２５がウエハ２４に接触する時刻との間に十分な時間を確保して、カセットが乾燥できるようにする必要がある。このことはＳｔｅｃｋの装置のスループットを潜在的に制限している。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明によるワークピースを乾燥させる方法は、ワークピースの第１の部分が液体から延出するまで、第１の保持構造を用いてワークピースを液槽の外へ持上げるような段階を備える（工程のかかる時点では、ワークピースの第２の部分は液体中に残っている。）。方法におけるかかる部分では、第１の保持構造は液体中に浸されていて、第１の保持構造とワークピースとが接触しているワークピースの部分は液体中に浸漬している。液体から延出しているワークピースの部分は乾燥する。第２の保持構造は、液体から延出しているワークピースの乾燥した部分を把持した後に、ワークピースを持上げて、第１の保持構造との接触から離脱させ、液体との接触から離脱させる（ワークピースを持上げる第２の保持構造の部分は乾燥していて、代表的には第２の保持構造のかかる部分は決して液体中に浸漬することがない。ひとつの実施形態では、第２の保持構造には液体中に浸される部分が存在しない。）。次に、ワークピースの第２の部分が乾燥する。ひとつの実施形態では、ワークピースの乾燥部分が保持構造に接触することは決してない。従って、ワークピースに乾燥跡や汚染を生じる機会は最小になる。
【００１５】
本発明による方法の他の利点は、第２の保持構造が決して液体中に浸漬しないために、第２の保持構造がワークピースを把持する前に乾燥することを待つ必要がないという点にある。従って、本発明による方法は上述のＳｔｅｃｋの方法よりも効率的であることが期待される。
【００１６】
ひとつの実施形態では、ワークピースは磁気ディスクの製造に用いられる基板である。ワークピースは、ニッケルリンのメッキされたアルミニウム合金や、ガラス、ガラスセラミック、又は他の材料である。乾燥させた後には、ワークピースの上に様々な層、例えば下地層や、磁気層、及び保護層などを（例えばスパッタリングや、ＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ、又は他の技術によって）堆積させる。しかしながら、ワークピースは半導体ウエハなどの他のタイプの構造物でも良い。
【００１７】
ひとつの実施形態では、数枚（又は多数枚）のワークピースを同時に乾燥させる。
【００１８】
ひとつの実施形態では、ワークピースの上部が液体の液面を通過する時には、第１の速度でワークピースを上昇させる。ワークピースの上部が液体の液面を通過した後には、ワークピースを第２の速度で上昇させる。第１の速度は第２の速度よりも遅い。また、ひとつの実施形態では、ワークピースの下部が液面を通過する時には、第３の速度でワークピースを上昇させる。第３の速度は第２の速度よりも遅い。この理由は、ワークピースの異なる部分は異なった速度で乾燥するためである。ワークピースを上昇させる速度を調節して、基板の異なる部分の乾燥速度に適応させることで、ワークピースの乾燥の全体としての速度が向上する。
【００１９】
ワークピースは、中央に形成された開口を有するような基板でも良い。そのような実施形態では、中央に形成された開口の上部が液面を通過する時と、中央に形成された開口の下部が液面を通過する時には、ワークピースを第４の速度で上昇させる。上述した理由から、第４の速度は代表的に第２の速度よりも遅い。中央に形成された開口の上部が液面を通過してから中央に形成された開口の下部が液面を通過するまでの間には、基板を第５の速度で上昇させる。第５の速度は代表的に第４の速度よりも大きい。任意的には、第５の速度と第２の速度とを等しくしても良い。さらに、第１と第３と第４との速度を等しくしても良い。上述のように、基板の上部及び下部と中央に形成された開口の上部及び下部とが液面を通過する時には、基板の乾燥が遅くなるという事実に対応させて、基板を上昇させる速度を変更する。
【００２０】
ひとつの実施形態では、液体の液面の上にガス又は蒸気を提供して乾燥を促進する。ひとつの実施形態では、この蒸気はＩＰＡ（イソプロピルアルコール）から構成されるが、例えばアセトンなどの他の材料を用いても良い。従って、本発明の実施形態は上述したマランゴニ効果を使用する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明のひとつの実施形態による方法は、図１に示す基板１０などの例えば円板形のワークピースを乾燥するために用いられる。基板１０は例えば磁気ディスクを製造するのに使用される基板である。１の実施形態においては、基板１０は例えばニッケルリン合金でメッキされているアルミニウム合金である。変形例においては、基板１０は例えばガラスやガラスセラミックなどの他の材料から形成される。基板１０は代表的に中央に形成された開口１２を有する。当業者に知られているように、製造の最後にディスクはスピンドル（図示せず）に取付けられるが、開口１２はディスクをかかるスピンドルに取付ける場所である。
【００２２】
製造工程中には、基板１０を液体に接触させて（例えば基板を洗浄又はすすいで）、その後に基板１０を乾燥させることが求められる。従って、基板１０は、液体（図示せず）を収容している第１のタンクに浸漬させた後に、乾燥装置１３へと搬送され、表面汚染の見込みを最小にするようにして乾燥させる。装置１３は、容器１４を備えていて、この中には水１６（図１参照）などの液体を収容するタンク１５が含まれている（水１６は例えば脱イオン水であって、室温から約６０℃までの間の温度であるが、他の液体や他の温度を使用しても良い。）。上述したように、そのような工程中には、基板１０に乾燥跡や他の汚染物が付着することを防止ないし最小にするようなやり方で基板１０を乾燥させることが求められる。本発明による方法はこの目的を達成する。
【００２３】
図１を参照すると、基板１０はシャトル１８で支持されていて、基板１０はタンク１５の上方に位置している。基板１０がタンク１５の上方に配置されると直ちに、カバー２０は矢印Ａの方向へ動く。第１のホルダ２２は上方（矢印Ｂ）へ動いて、ホルダ２２は基板１０を保持する位置となる（１の実施形態では、ホルダ２２は１．０〜２０mm／秒の速度で上方へ移動する。）。シャトル１８のアーム１８ａ及び１８ｂが外向きに（矢印Ｃ、Ｄ）動いて、基板１０を解放する。工程のこの時点においては、基板１０は第１のホルダ２２によって保持される（シャトル１８が基板１０を解放する前に、ホルダ２２が所定の位置にあることを確実にするためにロボット操作の処理には適切な遅延時間を挿入すると良い。）。
【００２４】
ひとつの実施形態では、第１のホルダ２２は５つの接触点２２ａ〜２２ｅにて基板１０を保持する。しかしながら他の実施形態では、異なる数の接触点を使用できる。
【００２５】
次に、第１のホルダ２２は基板１０を降ろして（方向Ｅ）、タンク１５の中へ入れて、基板１０を水１６中に浸漬させる（図２参照）。この下降動作は比較的高い速度（１．０〜２０mm／秒）で良い。基板１０は約１０〜３００秒間、水１６の中に浸漬される。任意的には、この部分の工程中に、水１６を機械的に撹拌して洗浄処理を促進しても良い。この撹拌は超音波やメガソニックでも良い（メガソニックの撹拌とは極めて高い周波数での撹拌である。）。カバー２０を矢印Ｆの方向へ動かして、タンク１５が配置されている区画２４を閉鎖する。
【００２６】
その後、第１のホルダ２２は第１の比較的高い速度で（図３の矢印Ｇを参照）、基板１０を持上げ始める。この第１の速度は約１〜２０mm／秒である。基板１０の上部表面１０ｔが水１６の液面１６ｔを通過する直前に、ホルダ２２の速度は遅くなって、例えば０．２〜１．０mm／秒という第２のより遅い速度になる。
基板１０の上部１０ｔが水１６の液面１６ｔを通過し終えるまで、この状態が継続する。区画２４にはＩＰＡを含む蒸気が導入されて基板１０が乾燥するのを容易にすると共に上述のマランゴニ効果を促進するが、この蒸気の導入は、基板１０を持上げる前に開始して、基板１０を持上げる間にわたって継続する。ひとつの実施形態では、ＩＰＡを提供するために、窒素をイソプロピルアルコールに通して泡立たせて、ＩＰＡの蒸気を形成する。この蒸気は、カバー２０の底面２０ｂに配置されてなる「シャワーヘッド型の開口」又は孔（図示せず）を通して導入される。
【００２７】
基板１０の上部１０ｔが水１６の液面１６ｔを通過した後には、ホルダ２２が基板１０を上昇させる速度が増加して、例えば約１．０〜２０mm／秒である比較的高い速度になる。ホルダ２２がこの増加した速度で基板１０を上昇させ続けるのは、開口１２の上部１２ｔが水１６の液面１６ｔを通過する直前までである。この時点で、ホルダ２２が基板１０を上昇させる速度は再び遅くなって、例えば０．２〜１．０mm／秒になる。開口１２の上部１２ｔが水１６の液面１６ｔを通過した後には、再び、ホルダ２２の上昇速度が速くなって、例えば１．０〜２０mm／秒の速度になる。このように基板１０が上昇する速度を変化させることは以下の利点を有する。基板１０（図１０参照）のＰ２とＰ４とＰ６の部分の乾燥速度は、基板１０のＰ１とＰ３の部分（それぞれ基板１０の上部１０ｔと開口１２の上部１２ｔとに位置している）の乾燥速度に比べてより大きい。基板１０を上昇させる速度を変化させて、基板１０の異なった部分の乾燥速度の違いに適応することで、乾燥工程の全体の速度が向上する。
【００２８】
開口１２の下部１２ｂと基板１０の下部１０ｂとが乾燥する速度は、Ｐ２とＰ４とＰ６の部分の乾燥速度に比べて遅い。従って、基板１０のＰ５とＰ７の部分が水１６の液面１６ｔを通過する時には、再び、基板１０の上昇速度を遅くする。
【００２９】
図４を参照すると、開口１２の下部１２ｂが水１６の液面１６ｔを通過した後には、第２のホルダのアーム２６ａ及び２６ｂが内側へと動く（矢印Ｈ及びＩ参照）。次に、第２のホルダは上方（図５の矢印Ｊ）へ動き始めて、基板１０を上昇させてホルダ２２との接触から離して、さらに、基板１０を液槽の外へ引上げる（図６）。重要なことは、本発明による方法においては、第２のホルダのアーム２６ａ及び２６ｂは決して水１６に浸漬しないということである。従って、基板１０を保持する前に、第２のホルダが乾燥するのを待つ必要がない。従って、本発明による乾燥方法は迅速で効率的である。
【００３０】
ひとつの実施形態では、アーム２６ａ及び２６ｂは、停止ポイントに達するまで、内向きに動かされる。この停止ポイントに達したときには、依然としてアーム２６ａ及び２６ｂは基板１０に接触してはいない。アーム２６ａ及び２６ｂは、それらが上方へ動くまでは基板１０に接触しない。しかしながら、他の実施形態においては、アーム２６ａ及び２６ｂは内向きに動くと直ちに基板１０に接触しても良い。
【００３１】
また、ひとつの実施形態においては、ホルダ２２の上方向への動きは、基板１０がアーム２６ａ及び２６ｂ（これらはホルダ２２より速い速度で上方向へ動いている。）へ引渡されても、依然として続けられる。この実施形態では、基板２２のアーム２６への引渡しは、リレー競争のバトンの引渡しに類似している。
【００３２】
ひとつの実施形態では、アーム２６が基板１０を上昇させ続けて水１６との接触から離す間、ホルダ２２は水１６に浸漬したままである。
【００３３】
図７を参照すると、基板１０が完全に区画２４の乾燥した部分に位置したときに、第２のホルダは停止する。この時点で、水１６はタンク１５から例えば容器１４の底部へと排出される（この排出はかなり迅速に例えば２〜５秒間で行なわれる。そして水は容器１４の底部の位置１４ｂに排出される。）。次に、区画２４へのＩＰＡの蒸気の流入を停止させてから、１又は複数のノズル２９を介して区画２４へ高温の窒素を導入する。窒素は約１５０〜３００℃（例えば２００℃）の温度であって、約５〜１２０秒間（例えば３０秒間）の間、導入される。窒素によって基板１０に残留しているすべての水分が確実に取除かれる。水は容器１５から排出されているので、この部分の工程では水が飛散する可能性はない。
【００３４】
ひとつの実施形態においては、工程の全体にわたって、常温の窒素を区画２４に流通させる。言換えれば、この窒素は、乾燥を容易にするためのプロセスガスの一部として、区画２４に導入され排出される。この常温の窒素の流れは乾燥工程の全体にわたって行なわれて、それが中断されるのは、ａ）ＩＰＡ蒸気を区画２４に流入させる時と、ｂ）高温の窒素を区画２４に流入させる時とである。
【００３５】
上述した高温の窒素の導入が完了した後に、カバー２０はＫ方向へ動いて開く。次に、第２のホルダが基板１０を持上げて装置１３の外に取出す（図８参照）。次に、第２のシャトル３０がＬ方向に動いて、基板１０の下方に位置する（図９）。次に、第２のホルダが降りて（Ｍ方向）、基板１０をシャトル３０に引渡して、このシャトルが基板１０をＮ方向に搬送して、次段のステーション、例えば基板１０をカセットに収容するステーションへ搬送する。
【００３６】
上述したように、第１のホルダと第２のホルダとは異なった速度で昇降動作することができる。ひとつの実施形態では、第１のホルダ２２はモータに結合されて（図１１にモータ３２として模式的に示している。）、このモータがホルダ２２を昇降させる。このモータはＤＣブラシレスサーボモータか、または、ステップモータである。モータは、例えばＣｏｎｔｒｏｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社が製造しているＣＴＣ制御装置などの電子制御装置によって制御される。同様に、第２のホルダの垂直動作を制御するためのモータ（図示せず）も、ＤＣブラシレスサーボモータ又はステップモータであって、ＣＴＣ制御装置によって制御される。しかしながら、他のメカニズム（他のタイプのモータを含む）を用いて第１及び第２のホルダを昇降させても良い。これらのモータは、「リードネジ」型の連結機構によって第１及び第２のホルダに結合される。言換えれば、第１及び第２のホルダはリードネジ構造に機械的に結合されて、このリードネジが上述のモータによって回転して、第１及び第２のホルダを昇降させる。図１１は、ホルダ２２を螺旋ネジ駆動体４０に結合するやり方を模式的に示している。駆動体４０はモータ３２によって回転する。モータ３２が駆動体４０を回転させると、ホルダ２２に結合されているキャリッジ４４が駆動体４０を昇降して、ホルダ２０を昇降させる。図１１は、ホルダを昇降させるためのやり方を示した単なる例示的な図であることを強調しておきたい。第２のホルダも同様にキャリッジに取付けられて昇降する。
【００３７】
ひとつの実施形態では、第２のホルダのアーム２６ａ及び２６ｂは、例えば空気シリンダなどの空気圧装置によって、内向き及び外向きに動かされる。しかしながら、他のメカニズムを用いてアーム２６ａ及び２６ｂを内外に動かしても良い。
【００３８】
図１０は、基板１０の平面図であって、基板１０の上部１０ｔの第１の領域Ｐ１と、基板１０の上部１０ｔと開口１２の上部１２ｔとの間の第２の領域Ｐ２と、開口１２の上部１２ｔの第３の領域Ｐ３と、開口１２の上部１２ｔと下部１２ｂとの間の第４の領域Ｐ４と、開口１２の下部１２ｂの第５の領域Ｐ５と、開口１２の下部１２ｂと基板１０の下部１０ｂとの間の第６の領域Ｐ６と、基板１０の下部１０ｂの第７の領域Ｐ７と、を示している。上述のように、領域Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５、及びＰ７が水１６の液面１６ｔを通過するときには、基板１０は比較的遅い速度で動く。領域Ｐ２、Ｐ４、及びＰ６が水１６の液面１６ｔを通過するときには、基板１０は比較的速い速度で動く領域Ｐ１が水１６の液面１６ｔに到達する前と、領域Ｐ７が水１６の液面１６ｔを通過した後とには、基板１０を比較的速い速度で動かすと良い。また、基板１０を降ろして水１６に入れるときには、基板を比較的速い速度で動かすと良い。）。領域Ｐ１の区域Ｄは、基板１０の上部１０ｔを中心とした５〜１０mmの幅である。同様に、領域Ｐ３、Ｐ５、及びＰ７の区域Ｄは、それぞれ上部１２ｔと下部１２ｂと下部１０ｂとを中心とした、５〜１０mmの幅である。基板１０は例えば９５mmの直径である。しかしながら、これらの寸法は単なる例示にすぎない。
【００３９】
いくつかの実施形態においては、領域Ｐ１が水１６の液面１６ｔを通過するときの速度は一定ではなくて、むしろ変化するものであることに留意されたい。同じく、いくつかの実施形態においては、領域Ｐ２ないしＰ７が水１６の液面１６ｔを通過するときの基板１０の速度を変化させることもできる。任意的には、領域Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５、及びＰ７が水１６の液面１６ｔを通過するときの基板１０の上昇速度は同一にしても良い。さらに任意的には、領域Ｐ２、Ｐ４、及びＰ６が水１６の液面１６ｔを通過するときの基板１０の速度も同一にしても良い。しかしながら、他の実施形態においては、それらが異なるようにしても良い。
【００４０】
本発明について特定の実施形態に関連して説明したけれども、発明の精神及び範囲から逸脱せずに、これらの形態や詳細を変更できることを当業者は認識するだろう。例えば、本発明によれば、異なったタイプのワークピースをすすいで乾燥させることができる。ワークピースや様々な昇降機構の速度やタイミングについてのパラメータや、本願で説明した温度やガス及び液体の組成などの他のパラメータは、例示的なものであって、他のパラメータを用いることができる。図面には１枚だけの基板１０をすすいで乾燥させるように示しているけれども、代表的には数枚ないし多数枚（例えば５０枚）の基板を同時にすすいで乾燥させる。
様々なホルダとシャトルとは、アームの組として、図面の平面に対して垂直である軸線に沿った縦方向に延在している。これらのアームは代表的に、多数の基板を保持するための切欠を含む。
【００４１】
本発明による装置は、光学的な又は他のタイプのセンサやエンコーダを備えることで、装置の様々な要素の位置を制御装置に伝達することができる。制御装置は、この情報を用いて、本願に説明した様々なシャトルやホルダの動きを制御する。
【００４２】
ひとつの実施形態では、タンク１５が水１６で満たされている時には常時、タンク１５には常に余分な量の水が導入されて、タンク１５の上部１５ｔからゆっくりと溢れ続ける。水１６の中に何らかの汚染物があるとするならば、それは水１６の液面１６ｔの近くに存在すると考えられている。従って、タンク１５から常に水を溢れ出させることで、あらゆる汚染物を装置１３から洗い流すことができると考えられる。
【００４３】
上述した実施形態はワークピースを液体の外へ持上げるホルダを備えているけれども、他の実施形態においては、液槽から液体を排出させるようにして、ワークピースは静止状態に維持する。ひとつの実施形態は、異なった速度で液槽から液体を取除くための排水路ないしポンプを備えていて、水１６の液面１６ｔは、ワークピースに対して相対的に変化する速度で移動する。従って、水１６の液面１６ｔがワークピースの乾きの遅い部分を通過するときには、液面１６ｔがワークピースの乾きの速い部分を通過するときの速度と比較して、液面１６ｔはより遅い速度で移動する。
【００４４】
また、ひとつの実施形態では、ワークピースの第１の部分の下へ水１６の液面１６ｔが下がるまでの間、第１のホルダ２２がワークピースを保持する。ワークピースのかかる第１の部分が乾燥した後における、ワークピースの第２の部分がまだ水１６に浸されている間に、ワークピースの乾燥した部分を第２のホルダ２６が把持して、第１のホルダ２２はワークピースを解放する。水１６の液面１６ｔは液槽から排水され続けることで、最後には、ワークピースから水１６と接触している部分が無くなる。この実施形態では、第２のホルダ２６は水１６とは接触しない。
【００４５】
さらに他の実施形態では、ホルダ２２及び２６と水１６の液面１６ｔとのいずれもが同時に移動する。
【００４６】
本願で説明した発明の異なる観点は、発明の他の観点とは独立して実施できることを理解されたい。従って、そのようなあらゆる変更は本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は、本発明による基板を乾燥させる装置を示した図である。
【図２】図２は、本発明による基板を乾燥させる装置を示した図である。
【図３】図３は、本発明による基板を乾燥させる装置を示した図である。
【図４】図４は、本発明による基板を乾燥させる装置を示した図である。
【図５】図５は、本発明による基板を乾燥させる装置を示した図である。
【図６】図６は、本発明による基板を乾燥させる装置を示した図である。
【図７】図７は、本発明による基板を乾燥させる装置を示した図である。
【図８】図８は、本発明による基板を乾燥させる装置を示した図である。
【図９】図９は、本発明による基板を乾燥させる装置を示した図である。
【図１０】図１０は、基板を示す平面図である。
【図１１】図１１は、本発明のひとつの実施形態による装置を図１乃至図９とは垂直な平面において示した横断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０ 基板
１３ 乾燥装置
１５ タンク
１８ シャトル
２２ ホルダ
２６ アーム
３２ モータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスクや集積回路の製造に用いられる基板などのワークピースを乾燥させるための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの製造工程において、ワークピースを液体で処理して、その後にこのワークピースを乾燥させることが必要となる。例えば、磁気ディスクの製造中には、代表的に以下の製造段階が実行される。
【０００３】
１．最初に、アルミニウム基板にニッケルリン層をメッキする。
【０００４】
２．ニッケルリン層を磨いて、生地を作る。
【０００５】
３．基板を洗浄して、すすいで、乾燥させる。
【０００６】
４．例えばスパッタリングによるＮｉＰ又はＣｒの下地層と、磁気コバルト合金の層と、水素化炭素の保護被覆層などの、一連の層を基板上にスパッタする。
【０００７】
このような処理の例は、Ｂｅｒｔｅｒｏらの米国特許第６，１５０，０１５号に開示されており、ここで参照して引用する。
【０００８】
スパッタリングの直前に、基板を洗浄してから乾燥させる。基板が乾燥したときには、基板の表面にはいかなる不純物も存在していないことが極めて重要である。
【０００９】
数多くの他の製造工程もワークピースの乾燥を必要とする。例えば、半導体製造処理の様々な段階において、半導体ウエハを液体に浸してから乾燥させる。乾燥の後には、これらのウエハの表面に全く不純物が存在しないことが極めて重要である。
【００１０】
半導体ウエハを乾燥させるためのひとつの装置が欧州特許出願０ ３８５ ５３６号に開示されている。’５３６号の装置では、ウエハを液体に浸した後、乾燥処理を促進するような蒸気の存在中で、ゆっくりとウエハを液体から取出す。この蒸気と液体との協働は、いわゆるマランゴニ効果を引き起こして、ウエハの乾燥を容易にする。’５３６号の装置では、「ナイフ形の部材」がウエハを液体の外に押出して、ウエハを乾燥する領域に運ぶ。
【００１１】
半導体ウエハを乾燥させるための他の装置は、Ｓｃｈｉｌｄらの米国特許第５，５６９，３３０号に開示されている。Ｓｃｈｉｌｄもまた、ウエハを液体から押出して、ウエハを乾燥する領域に運ぶための構造を教示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来技術のいくつかの乾燥工程においては、乾燥中のウエハを保持構造によって保持している。このために、乾燥するウエハを保持構造で保持している箇所には、いくらかの汚染や乾燥跡を生じる可能性がある。かかる問題点に対処するためのひとつの装置がＦｉｓｈｋｉｎらの米国特許第５，８８４，６４０号に開示されている。Ｆｉｓｈｋｉｎの乾燥装置では、流体を収容している液槽からウエハを押出す代わりに、液槽から流体を排出させるようにしている。ウエハに対して液面が下がるときにウエハは異なった箇所にて保持されるため、ウエハの一部分が乾燥する間にかかる部分が保持構造と機械的に接触することはない。
【００１３】
Ｓｔｅｃｋの米国特許第４，７２２，７５２号は、ウエハを乾燥させるための他の装置を開示している。Ｓｔｅｃｋの装置は、ウエハを持上げて液体との接触から取出すために２つの構造を備えている。第１の構造（Ｓｔｅｃｋの図５におけるバール３４）は、Ｓｔｅｃｋのウエハ２４の一部分を液体との接触から取出す。この時間期間中には、カセット２５は液体に浸されている。Ｓｔｅｃｋの装置は、この後にカセット２５を液体から押出す。最終的には、カセット２５が乾燥した後に、ウエハ２４の乾燥した部分と接触するようになる。Ｓｔｅｃｋの装置では、カセット２５が液体との接触から離れる時刻と、カセット２５がウエハ２４に接触する時刻との間に十分な時間を確保して、カセットが乾燥できるようにする必要がある。このことはＳｔｅｃｋの装置のスループットを潜在的に制限している。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明によるワークピースを乾燥させる方法は、ワークピースの第１の部分が液体から延出するまで、第１の保持構造を用いてワークピースを液槽の外へ持上げるような段階を備える（工程のかかる時点では、ワークピースの第２の部分は液体中に残っている。）。方法におけるかかる部分では、第１の保持構造は液体中に浸されていて、第１の保持構造とワークピースとが接触しているワークピースの部分は液体中に浸漬している。液体から延出しているワークピースの部分は乾燥する。第２の保持構造は、液体から延出しているワークピースの乾燥した部分を把持した後に、ワークピースを持上げて、第１の保持構造との接触から離脱させ、液体との接触から離脱させる（ワークピースを持上げる第２の保持構造の部分は乾燥していて、代表的には第２の保持構造のかかる部分は決して液体中に浸漬することがない。ひとつの実施形態では、第２の保持構造には液体中に浸される部分が存在しない。）。次に、ワークピースの第２の部分が乾燥する。ひとつの実施形態では、ワークピースの乾燥部分が保持構造に接触することは決してない。従って、ワークピースに乾燥跡や汚染を生じる機会は最小になる。
【００１５】
本発明による方法の他の利点は、第２の保持構造が決して液体中に浸漬しないために、第２の保持構造がワークピースを把持する前に乾燥することを待つ必要がないという点にある。従って、本発明による方法は上述のＳｔｅｃｋの方法よりも効率的であることが期待される。
【００１６】
ひとつの実施形態では、ワークピースは磁気ディスクの製造に用いられる基板である。ワークピースは、ニッケルリンのメッキされたアルミニウム合金や、ガラス、ガラスセラミック、又は他の材料である。乾燥させた後には、ワークピースの上に様々な層、例えば下地層や、磁気層、及び保護層などを（例えばスパッタリングや、ＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ、又は他の技術によって）堆積させる。しかしながら、ワークピースは半導体ウエハなどの他のタイプの構造物でも良い。
【００１７】
ひとつの実施形態では、数枚（又は多数枚）のワークピースを同時に乾燥させる。
【００１８】
ひとつの実施形態では、ワークピースの上部が液体の液面を通過する時には、第１の速度でワークピースを上昇させる。ワークピースの上部が液体の液面を通過した後には、ワークピースを第２の速度で上昇させる。第１の速度は第２の速度よりも遅い。また、ひとつの実施形態では、ワークピースの下部が液面を通過する時には、第３の速度でワークピースを上昇させる。第３の速度は第２の速度よりも遅い。この理由は、ワークピースの異なる部分は異なった速度で乾燥するためである。ワークピースを上昇させる速度を調節して、基板の異なる部分の乾燥速度に適応させることで、ワークピースの乾燥の全体としての速度が向上する。
【００１９】
ワークピースは、中央に形成された開口を有するような基板でも良い。そのような実施形態では、中央に形成された開口の上部が液面を通過する時と、中央に形成された開口の下部が液面を通過する時には、ワークピースを第４の速度で上昇させる。上述した理由から、第４の速度は代表的に第２の速度よりも遅い。中央に形成された開口の上部が液面を通過してから中央に形成された開口の下部が液面を通過するまでの間には、基板を第５の速度で上昇させる。第５の速度は代表的に第４の速度よりも大きい。任意的には、第５の速度と第２の速度とを等しくしても良い。さらに、第１と第３と第４との速度を等しくしても良い。上述のように、基板の上部及び下部と中央に形成された開口の上部及び下部とが液面を通過する時には、基板の乾燥が遅くなるという事実に対応させて、基板を上昇させる速度を変更する。
【００２０】
ひとつの実施形態では、液体の液面の上にガス又は蒸気を提供して乾燥を促進する。ひとつの実施形態では、この蒸気はＩＰＡ（イソプロピルアルコール）から構成されるが、例えばアセトンなどの他の材料を用いても良い。従って、本発明の実施形態は上述したマランゴニ効果を使用する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明のひとつの実施形態による方法は、図１に示す基板１０などの例えば円板形のワークピースを乾燥するために用いられる。基板１０は例えば磁気ディスクを製造するのに使用される基板である。１の実施形態においては、基板１０は例えばニッケルリン合金でメッキされているアルミニウム合金である。変形例においては、基板１０は例えばガラスやガラスセラミックなどの他の材料から形成される。基板１０は代表的に中央に形成された開口１２を有する。当業者に知られているように、製造の最後にディスクはスピンドル（図示せず）に取付けられるが、開口１２はディスクをかかるスピンドルに取付ける場所である。
【００２２】
製造工程中には、基板１０を液体に接触させて（例えば基板を洗浄又はすすいで）、その後に基板１０を乾燥させることが求められる。従って、基板１０は、液体（図示せず）を収容している第１のタンクに浸漬させた後に、乾燥装置１３へと搬送され、表面汚染の見込みを最小にするようにして乾燥させる。装置１３は、容器１４を備えていて、この中には水１６（図１参照）などの液体を収容するタンク１５が含まれている（水１６は例えば脱イオン水であって、室温から約６０℃までの間の温度であるが、他の液体や他の温度を使用しても良い。）。上述したように、そのような工程中には、基板１０に乾燥跡や他の汚染物が付着することを防止ないし最小にするようなやり方で基板１０を乾燥させることが求められる。本発明による方法はこの目的を達成する。
【００２３】
図１を参照すると、基板１０はシャトル１８で支持されていて、基板１０はタンク１５の上方に位置している。基板１０がタンク１５の上方に配置されると直ちに、カバー２０は矢印Ａの方向へ動く。第１のホルダ２２は上方（矢印Ｂ）へ動いて、ホルダ２２は基板１０を保持する位置となる（１の実施形態では、ホルダ２２は１．０〜２０mm／秒の速度で上方へ移動する。）。シャトル１８のアーム１８ａ及び１８ｂが外向きに（矢印Ｃ、Ｄ）動いて、基板１０を解放する。工程のこの時点においては、基板１０は第１のホルダ２２によって保持される（シャトル１８が基板１０を解放する前に、ホルダ２２が所定の位置にあることを確実にするためにロボット操作の処理には適切な遅延時間を挿入すると良い。）。
【００２４】
ひとつの実施形態では、第１のホルダ２２は５つの接触点２２ａ〜２２ｅにて基板１０を保持する。しかしながら他の実施形態では、異なる数の接触点を使用できる。
【００２５】
次に、第１のホルダ２２は基板１０を降ろして（方向Ｅ）、タンク１５の中へ入れて、基板１０を水１６中に浸漬させる（図２参照）。この下降動作は比較的高い速度（１．０〜２０mm／秒）で良い。基板１０は約１０〜３００秒間、水１６の中に浸漬される。任意的には、この部分の工程中に、水１６を機械的に撹拌して洗浄処理を促進しても良い。この撹拌は超音波やメガソニックでも良い（メガソニックの撹拌とは極めて高い周波数での撹拌である。）。カバー２０を矢印Ｆの方向へ動かして、タンク１５が配置されている区画２４を閉鎖する。
【００２６】
その後、第１のホルダ２２は第１の比較的高い速度で（図３の矢印Ｇを参照）、基板１０を持上げ始める。この第１の速度は約１〜２０mm／秒である。基板１０の上部表面１０ｔが水１６の液面１６ｔを通過する直前に、ホルダ２２の速度は遅くなって、例えば０．２〜１．０mm／秒という第２のより遅い速度になる。
基板１０の上部１０ｔが水１６の液面１６ｔを通過し終えるまで、この状態が継続する。区画２４にはＩＰＡを含む蒸気が導入されて基板１０が乾燥するのを容易にすると共に上述のマランゴニ効果を促進するが、この蒸気の導入は、基板１０を持上げる前に開始して、基板１０を持上げる間にわたって継続する。ひとつの実施形態では、ＩＰＡを提供するために、窒素をイソプロピルアルコールに通して泡立たせて、ＩＰＡの蒸気を形成する。この蒸気は、カバー２０の底面２０ｂに配置されてなる「シャワーヘッド型の開口」又は孔（図示せず）を通して導入される。
【００２７】
基板１０の上部１０ｔが水１６の液面１６ｔを通過した後には、ホルダ２２が基板１０を上昇させる速度が増加して、例えば約１．０〜２０mm／秒である比較的高い速度になる。ホルダ２２がこの増加した速度で基板１０を上昇させ続けるのは、開口１２の上部１２ｔが水１６の液面１６ｔを通過する直前までである。この時点で、ホルダ２２が基板１０を上昇させる速度は再び遅くなって、例えば０．２〜１．０mm／秒になる。開口１２の上部１２ｔが水１６の液面１６ｔを通過した後には、再び、ホルダ２２の上昇速度が速くなって、例えば１．０〜２０mm／秒の速度になる。このように基板１０が上昇する速度を変化させることは以下の利点を有する。基板１０（図１０参照）のＰ２とＰ４とＰ６の部分の乾燥速度は、基板１０のＰ１とＰ３の部分（それぞれ基板１０の上部１０ｔと開口１２の上部１２ｔとに位置している）の乾燥速度に比べてより大きい。基板１０を上昇させる速度を変化させて、基板１０の異なった部分の乾燥速度の違いに適応することで、乾燥工程の全体の速度が向上する。
【００２８】
開口１２の下部１２ｂと基板１０の下部１０ｂとが乾燥する速度は、Ｐ２とＰ４とＰ６の部分の乾燥速度に比べて遅い。従って、基板１０のＰ５とＰ７の部分が水１６の液面１６ｔを通過する時には、再び、基板１０の上昇速度を遅くする。
【００２９】
図４を参照すると、開口１２の下部１２ｂが水１６の液面１６ｔを通過した後には、第２のホルダのアーム２６ａ及び２６ｂが内側へと動く（矢印Ｈ及びＩ参照）。次に、第２のホルダは上方（図５の矢印Ｊ）へ動き始めて、基板１０を上昇させてホルダ２２との接触から離して、さらに、基板１０を液槽の外へ引上げる（図６）。重要なことは、本発明による方法においては、第２のホルダのアーム２６ａ及び２６ｂは決して水１６に浸漬しないということである。従って、基板１０を保持する前に、第２のホルダが乾燥するのを待つ必要がない。従って、本発明による乾燥方法は迅速で効率的である。
【００３０】
ひとつの実施形態では、アーム２６ａ及び２６ｂは、停止ポイントに達するまで、内向きに動かされる。この停止ポイントに達したときには、依然としてアーム２６ａ及び２６ｂは基板１０に接触してはいない。アーム２６ａ及び２６ｂは、それらが上方へ動くまでは基板１０に接触しない。しかしながら、他の実施形態においては、アーム２６ａ及び２６ｂは内向きに動くと直ちに基板１０に接触しても良い。
【００３１】
また、ひとつの実施形態においては、ホルダ２２の上方向への動きは、基板１０がアーム２６ａ及び２６ｂ（これらはホルダ２２より速い速度で上方向へ動いている。）へ引渡されても、依然として続けられる。この実施形態では、基板２２のアーム２６への引渡しは、リレー競争のバトンの引渡しに類似している。
【００３２】
ひとつの実施形態では、アーム２６が基板１０を上昇させ続けて水１６との接触から離す間、ホルダ２２は水１６に浸漬したままである。
【００３３】
図７を参照すると、基板１０が完全に区画２４の乾燥した部分に位置したときに、第２のホルダは停止する。この時点で、水１６はタンク１５から例えば容器１４の底部へと排出される（この排出はかなり迅速に例えば２〜５秒間で行なわれる。そして水は容器１４の底部の位置１４ｂに排出される。）。次に、区画２４へのＩＰＡの蒸気の流入を停止させてから、１又は複数のノズル２９を介して区画２４へ高温の窒素を導入する。窒素は約１５０〜３００℃（例えば２００℃）の温度であって、約５〜１２０秒間（例えば３０秒間）の間、導入される。窒素によって基板１０に残留しているすべての水分が確実に取除かれる。水は容器１５から排出されているので、この部分の工程では水が飛散する可能性はない。
【００３４】
ひとつの実施形態においては、工程の全体にわたって、常温の窒素を区画２４に流通させる。言換えれば、この窒素は、乾燥を容易にするためのプロセスガスの一部として、区画２４に導入され排出される。この常温の窒素の流れは乾燥工程の全体にわたって行なわれて、それが中断されるのは、ａ）ＩＰＡ蒸気を区画２４に流入させる時と、ｂ）高温の窒素を区画２４に流入させる時とである。
【００３５】
上述した高温の窒素の導入が完了した後に、カバー２０はＫ方向へ動いて開く。次に、第２のホルダが基板１０を持上げて装置１３の外に取出す（図８参照）。次に、第２のシャトル３０がＬ方向に動いて、基板１０の下方に位置する（図９）。次に、第２のホルダが降りて（Ｍ方向）、基板１０をシャトル３０に引渡して、このシャトルが基板１０をＮ方向に搬送して、次段のステーション、例えば基板１０をカセットに収容するステーションへ搬送する。
【００３６】
上述したように、第１のホルダと第２のホルダとは異なった速度で昇降動作することができる。ひとつの実施形態では、第１のホルダ２２はモータに結合されて（図１１にモータ３２として模式的に示している。）、このモータがホルダ２２を昇降させる。このモータはＤＣブラシレスサーボモータか、または、ステップモータである。モータは、例えばＣｏｎｔｒｏｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社が製造しているＣＴＣ制御装置などの電子制御装置によって制御される。同様に、第２のホルダの垂直動作を制御するためのモータ（図示せず）も、ＤＣブラシレスサーボモータ又はステップモータであって、ＣＴＣ制御装置によって制御される。しかしながら、他のメカニズム（他のタイプのモータを含む）を用いて第１及び第２のホルダを昇降させても良い。これらのモータは、「リードネジ」型の連結機構によって第１及び第２のホルダに結合される。言換えれば、第１及び第２のホルダはリードネジ構造に機械的に結合されて、このリードネジが上述のモータによって回転して、第１及び第２のホルダを昇降させる。図１１は、ホルダ２２を螺旋ネジ駆動体４０に結合するやり方を模式的に示している。駆動体４０はモータ３２によって回転する。モータ３２が駆動体４０を回転させると、ホルダ２２に結合されているキャリッジ４４が駆動体４０を昇降して、ホルダ２０を昇降させる。図１１は、ホルダを昇降させるためのやり方を示した単なる例示的な図であることを強調しておきたい。第２のホルダも同様にキャリッジに取付けられて昇降する。
【００３７】
ひとつの実施形態では、第２のホルダのアーム２６ａ及び２６ｂは、例えば空気シリンダなどの空気圧装置によって、内向き及び外向きに動かされる。しかしながら、他のメカニズムを用いてアーム２６ａ及び２６ｂを内外に動かしても良い。
【００３８】
図１０は、基板１０の平面図であって、基板１０の上部１０ｔの第１の領域Ｐ１と、基板１０の上部１０ｔと開口１２の上部１２ｔとの間の第２の領域Ｐ２と、開口１２の上部１２ｔの第３の領域Ｐ３と、開口１２の上部１２ｔと下部１２ｂとの間の第４の領域Ｐ４と、開口１２の下部１２ｂの第５の領域Ｐ５と、開口１２の下部１２ｂと基板１０の下部１０ｂとの間の第６の領域Ｐ６と、基板１０の下部１０ｂの第７の領域Ｐ７と、を示している。上述のように、領域Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５、及びＰ７が水１６の液面１６ｔを通過するときには、基板１０は比較的遅い速度で動く。領域Ｐ２、Ｐ４、及びＰ６が水１６の液面１６ｔを通過するときには、基板１０は比較的速い速度で動く領域Ｐ１が水１６の液面１６ｔに到達する前と、領域Ｐ７が水１６の液面１６ｔを通過した後とには、基板１０を比較的速い速度で動かすと良い。また、基板１０を降ろして水１６に入れるときには、基板を比較的速い速度で動かすと良い。）。領域Ｐ１の区域Ｄは、基板１０の上部１０ｔを中心とした５〜１０mmの幅である。同様に、領域Ｐ３、Ｐ５、及びＰ７の区域Ｄは、それぞれ上部１２ｔと下部１２ｂと下部１０ｂとを中心とした、５〜１０mmの幅である。基板１０は例えば９５mmの直径である。しかしながら、これらの寸法は単なる例示にすぎない。
【００３９】
いくつかの実施形態においては、領域Ｐ１が水１６の液面１６ｔを通過するときの速度は一定ではなくて、むしろ変化するものであることに留意されたい。同じく、いくつかの実施形態においては、領域Ｐ２ないしＰ７が水１６の液面１６ｔを通過するときの基板１０の速度を変化させることもできる。任意的には、領域Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５、及びＰ７が水１６の液面１６ｔを通過するときの基板１０の上昇速度は同一にしても良い。さらに任意的には、領域Ｐ２、Ｐ４、及びＰ６が水１６の液面１６ｔを通過するときの基板１０の速度も同一にしても良い。しかしながら、他の実施形態においては、それらが異なるようにしても良い。
【００４０】
本発明について特定の実施形態に関連して説明したけれども、発明の精神及び範囲から逸脱せずに、これらの形態や詳細を変更できることを当業者は認識するだろう。例えば、本発明によれば、異なったタイプのワークピースをすすいで乾燥させることができる。ワークピースや様々な昇降機構の速度やタイミングについてのパラメータや、本願で説明した温度やガス及び液体の組成などの他のパラメータは、例示的なものであって、他のパラメータを用いることができる。図面には１枚だけの基板１０をすすいで乾燥させるように示しているけれども、代表的には数枚ないし多数枚（例えば５０枚）の基板を同時にすすいで乾燥させる。
様々なホルダとシャトルとは、アームの組として、図面の平面に対して垂直である軸線に沿った縦方向に延在している。これらのアームは代表的に、多数の基板を保持するための切欠を含む。
【００４１】
本発明による装置は、光学的な又は他のタイプのセンサやエンコーダを備えることで、装置の様々な要素の位置を制御装置に伝達することができる。制御装置は、この情報を用いて、本願に説明した様々なシャトルやホルダの動きを制御する。
【００４２】
ひとつの実施形態では、タンク１５が水１６で満たされている時には常時、タンク１５には常に余分な量の水が導入されて、タンク１５の上部１５ｔからゆっくりと溢れ続ける。水１６の中に何らかの汚染物があるとするならば、それは水１６の液面１６ｔの近くに存在すると考えられている。従って、タンク１５から常に水を溢れ出させることで、あらゆる汚染物を装置１３から洗い流すことができると考えられる。
【００４３】
上述した実施形態はワークピースを液体の外へ持上げるホルダを備えているけれども、他の実施形態においては、液槽から液体を排出させるようにして、ワークピースは静止状態に維持する。ひとつの実施形態は、異なった速度で液槽から液体を取除くための排水路ないしポンプを備えていて、水１６の液面１６ｔは、ワークピースに対して相対的に変化する速度で移動する。従って、水１６の液面１６ｔがワークピースの乾きの遅い部分を通過するときには、液面１６ｔがワークピースの乾きの速い部分を通過するときの速度と比較して、液面１６ｔはより遅い速度で移動する。
【００４４】
また、ひとつの実施形態では、ワークピースの第１の部分の下へ水１６の液面１６ｔが下がるまでの間、第１のホルダ２２がワークピースを保持する。ワークピースのかかる第１の部分が乾燥した後における、ワークピースの第２の部分がまだ水１６に浸されている間に、ワークピースの乾燥した部分を第２のホルダ２６が把持して、第１のホルダ２２はワークピースを解放する。水１６の液面１６ｔは液槽から排水され続けることで、最後には、ワークピースから水１６と接触している部分が無くなる。この実施形態では、第２のホルダ２６は水１６とは接触しない。
【００４５】
さらに他の実施形態では、ホルダ２２及び２６と水１６の液面１６ｔとのいずれもが同時に移動する。
【００４６】
本願で説明した発明の異なる観点は、発明の他の観点とは独立して実施できることを理解されたい。従って、そのようなあらゆる変更は本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は、本発明による基板を乾燥させる装置を示した図である。
【図２】図２は、本発明による基板を乾燥させる装置を示した図である。
【図３】図３は、本発明による基板を乾燥させる装置を示した図である。
【図４】図４は、本発明による基板を乾燥させる装置を示した図である。
【図５】図５は、本発明による基板を乾燥させる装置を示した図である。
【図６】図６は、本発明による基板を乾燥させる装置を示した図である。
【図７】図７は、本発明による基板を乾燥させる装置を示した図である。
【図８】図８は、本発明による基板を乾燥させる装置を示した図である。
【図９】図９は、本発明による基板を乾燥させる装置を示した図である。
【図１０】図１０は、基板を示す平面図である。
【図１１】図１１は、本発明のひとつの実施形態による装置を図１乃至図９とは垂直な平面において示した横断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０ 基板
１３ 乾燥装置
１５ タンク
１８ シャトル
２２ ホルダ
２６ アーム
３２ モータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を有するワークピースを乾燥するための方法であって、
前記ワークピースを液体中に提供する段階と、
前記ワークピースと前記液体の液面との間の相対的な動きを引き起こして、前記ワークピースを前記液体と接触しない状態まで取り出す段階と、
前記ワークピースを乾燥する段階と、を備え、この乾燥段階の少なくとも一部は、前記相対的な動きを引き起こす動作の間に起こり、
前記相対的な動きは、前記開口の上部が前記液面を通過する間第１速度であり、前記相対的な動きは、前記開口の上部が前記液面を通過した後、前記ワークピースの一部が前記液体と接触したままである期間第２速度であり、前記第１速度は前記第２速度より遅いことを特徴とする方法。
【請求項２】
開口を有するワークピースを乾燥するための方法であって、
前記ワークピースを液体中に提供する段階と、
前記ワークピースと前記液体の液面との間の相対的な動きを引き起こして、前記ワークピースを前記液体と接触しない状態まで取り出す段階と、
前記ワークピースを乾燥する段階と、を備え、この乾燥段階の少なくとも一部は、前記相対的な動きを引き起こす動作の間に起こり、
前記相対的な動きは、前記ワークピースの上部が前記液面を通過した後、前記開口の上部が前記液面を通過する前の期間第１速度であり、前記相対的な動きは、前記開口の上部が前記液面を通過する間第２速度であり、前記第１速度は前記第２速度より速いことを特徴とする方法。
【請求項３】
前記ワークピースは、磁気ディスク基板であり、
前記相対的な動きは、前記開口の上部が前記液面を通過した後、前記開口の下部が前記液面を通過する前の期間第３速度であり、この第３速度は前記第２速度より速い、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記相対的な動きを引き起こす段階は、前記ワークピースを前記液体から引上げる段階を有し、
前記相対的な動きは、前記ワークピースの上部が前記液面を通過する間第４速度であり、前記相対的な動きは、前記開口の下部が前記液面を通過する間第５速度であり、前記相対的な動きは、前記開口の下部が前記液面を通過した後、前記ワークピースの下部が前記液面を通過する前の期間第６速度であり、前記相対的な動きは、前記ワークピースの下部が前記液面を通過する間第７速度であり、前記第６速度は、前記第４速度，第５速度及び第７速度より速い、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ワークピースを乾燥するために、マランゴニ乾燥蒸気を前記液体より上に導入する段階をさらに備え、
前記第２速度，第４速度，第５速度及び第７速度は等しく、前記第１速度，第３速度及び第６速度は等しい、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記相対的な動きの間、前記液面を通過する前記ワークピースの部分は、別の構造物に接触しない、請求項２乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
開口を有するワークピースを乾燥するための装置であって、
液体を含む容器と、前記ワークピースが前記液体内にある間前記ワークピースを保持する第１ホルダと、を有し、前記ワークピースと前記液体の液面との間の相対的な動きが複数の異なる速度で起こり、前記ワークピースと前記液面との間の相対的な動きは、前記開口の上部が前記液面を通過するとき第１速度であり、前記相対的な動きは、前記開口の上部が前記液面を通過した後、前記ワークピースの一部が前記液体と接触したままである期間第２速度であり、前記第２速度は前記第１速度より速いことを特徴とする装置。
【請求項８】
開口を有するワークピースを乾燥するための装置であって、
液体を含む容器と、前記ワークピースが前記液体内にある間前記ワークピースを保持する第１ホルダと、を有し、前記ワークピースと前記液体の液面との間の相対的な動きが複数の異なる速度で起こり、前記ワークピースと前記液面との間の相対的な動きは、前記ワークピースの上部が前記液面を通過した後、前記開口の上部が前記液面を通過する前の期間第１速度であり、前記相対的な動きは、前記開口の上部が前記液面を通過するとき第２速度であり、前記第２速度は前記第１速度より遅いことを特徴とする装置。
【請求項９】
前記ワークピースは、磁気ディスク基板であり、
前記相対的な動きは、前記開口の上部が前記液面を通過した後、前記開口の下部が前記液面を通過する前の期間第３速度であり、この第３速度は前記第２速度より速い、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記相対的な動きは、前記ワークピースを前記液体から引上げる段階を有し、
前記相対的な動きは、前記ワークピースの上部が前記液面を通過する間第４速度であり、前記相対的な動きは、前記開口の下部が前記液面を通過する間第５速度であり、前記相対的な動きは、前記開口の下部が前記液面を通過した後、前記ワークピースの下部が前記液面を通過する前の期間第６速度であり、前記相対的な動きは、前記ワークピースの下部が前記液面を通過する間第７速度であり、前記第６速度は、前記第４速度，第５速度及び第７速度より速い、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記ワークピースを乾燥するために、前記液体より上にマランゴニ乾燥チャンバと、前記マランゴニ乾燥チャンバに蒸気を提供して、前記マランゴニ乾燥チャンバ内でマランゴニ効果を奏する、前記マランゴニ乾燥チャンバに結合された蒸気源と、をさらに有し、
前記第２速度，第４速度，第５速度及び第７速度は等しく、前記第１速度，第３速度及び第６速度は等しい、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記相対的な動きの間、前記液面を通過する前記ワークピースの部分は、別の構造物に接触しない、請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１】
開口を有するワークピースを乾燥するための方法であって、
前記ワークピースを液体中に提供する段階と、
前記ワークピースと前記液体の液面との間の相対的な動きを引き起こして、前記ワークピースを前記液体と接触しない状態まで取り出す段階と、
前記ワークピースを乾燥する段階と、を備え、この乾燥段階の少なくとも一部は、前記相対的な動きを引き起こす動作の間に起こり、
前記相対的な動きは、前記開口の上部が前記液面を通過する間第１速度であり、前記相対的な動きは、前記開口の上部が前記液面を通過した後、前記ワークピースの一部が前記液体と接触したままである期間第２速度であり、前記第１速度は前記第２速度より遅いことを特徴とする方法。
【請求項２】
開口を有するワークピースを乾燥するための方法であって、
前記ワークピースを液体中に提供する段階と、
前記ワークピースと前記液体の液面との間の相対的な動きを引き起こして、前記ワークピースを前記液体と接触しない状態まで取り出す段階と、
前記ワークピースを乾燥する段階と、を備え、この乾燥段階の少なくとも一部は、前記相対的な動きを引き起こす動作の間に起こり、
前記相対的な動きは、前記ワークピースの上部が前記液面を通過した後、前記開口の上部が前記液面を通過する前の期間第１速度であり、前記相対的な動きは、前記開口の上部が前記液面を通過する間第２速度であり、前記第１速度は前記第２速度より速いことを特徴とする方法。
【請求項３】
前記ワークピースは、磁気ディスク基板であり、
前記相対的な動きは、前記開口の上部が前記液面を通過した後、前記開口の下部が前記液面を通過する前の期間第３速度であり、この第３速度は前記第２速度より速い、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記相対的な動きを引き起こす段階は、前記ワークピースを前記液体から引上げる段階を有し、
前記相対的な動きは、前記ワークピースの上部が前記液面を通過する間第４速度であり、前記相対的な動きは、前記開口の下部が前記液面を通過する間第５速度であり、前記相対的な動きは、前記開口の下部が前記液面を通過した後、前記ワークピースの下部が前記液面を通過する前の期間第６速度であり、前記相対的な動きは、前記ワークピースの下部が前記液面を通過する間第７速度であり、前記第６速度は、前記第４速度，第５速度及び第７速度より速い、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ワークピースを乾燥するために、マランゴニ乾燥蒸気を前記液体より上に導入する段階をさらに備え、
前記第２速度，第４速度，第５速度及び第７速度は等しく、前記第１速度，第３速度及び第６速度は等しい、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記相対的な動きの間、前記液面を通過する前記ワークピースの部分は、別の構造物に接触しない、請求項２乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
開口を有するワークピースを乾燥するための装置であって、
液体を含む容器と、前記ワークピースが前記液体内にある間前記ワークピースを保持する第１ホルダと、を有し、前記ワークピースと前記液体の液面との間の相対的な動きが複数の異なる速度で起こり、前記ワークピースと前記液面との間の相対的な動きは、前記開口の上部が前記液面を通過するとき第１速度であり、前記相対的な動きは、前記開口の上部が前記液面を通過した後、前記ワークピースの一部が前記液体と接触したままである期間第２速度であり、前記第２速度は前記第１速度より速いことを特徴とする装置。
【請求項８】
開口を有するワークピースを乾燥するための装置であって、
液体を含む容器と、前記ワークピースが前記液体内にある間前記ワークピースを保持する第１ホルダと、を有し、前記ワークピースと前記液体の液面との間の相対的な動きが複数の異なる速度で起こり、前記ワークピースと前記液面との間の相対的な動きは、前記ワークピースの上部が前記液面を通過した後、前記開口の上部が前記液面を通過する前の期間第１速度であり、前記相対的な動きは、前記開口の上部が前記液面を通過するとき第２速度であり、前記第２速度は前記第１速度より遅いことを特徴とする装置。
【請求項９】
前記ワークピースは、磁気ディスク基板であり、
前記相対的な動きは、前記開口の上部が前記液面を通過した後、前記開口の下部が前記液面を通過する前の期間第３速度であり、この第３速度は前記第２速度より速い、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記相対的な動きは、前記ワークピースを前記液体から引上げる段階を有し、
前記相対的な動きは、前記ワークピースの上部が前記液面を通過する間第４速度であり、前記相対的な動きは、前記開口の下部が前記液面を通過する間第５速度であり、前記相対的な動きは、前記開口の下部が前記液面を通過した後、前記ワークピースの下部が前記液面を通過する前の期間第６速度であり、前記相対的な動きは、前記ワークピースの下部が前記液面を通過する間第７速度であり、前記第６速度は、前記第４速度，第５速度及び第７速度より速い、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記ワークピースを乾燥するために、前記液体より上にマランゴニ乾燥チャンバと、前記マランゴニ乾燥チャンバに蒸気を提供して、前記マランゴニ乾燥チャンバ内でマランゴニ効果を奏する、前記マランゴニ乾燥チャンバに結合された蒸気源と、をさらに有し、
前記第２速度，第４速度，第５速度及び第７速度は等しく、前記第１速度，第３速度及び第６速度は等しい、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記相対的な動きの間、前記液面を通過する前記ワークピースの部分は、別の構造物に接触しない、請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の装置。
【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２００８−１１８１４８（Ｐ２００８−１１８１４８Ａ）
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９９６８７（Ｐ２００７−２９９６８７）
【出願日】平成１９年１１月１９日（２００７．１１．１９）
【分割の表示】特願２００２−１１４９０６（Ｐ２００２−１１４９０６）の分割
【原出願日】平成１４年４月１７日（２００２．４．１７）
【出願人】（５９１０３７６４９）コマッグ・インコーポレイテッド (10)
【氏名又は名称原語表記】ＫＯＭＡＧ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月１９日（２００７．１１．１９）
【分割の表示】特願２００２−１１４９０６（Ｐ２００２−１１４９０６）の分割
【原出願日】平成１４年４月１７日（２００２．４．１７）
【出願人】（５９１０３７６４９）コマッグ・インコーポレイテッド (10)
【氏名又は名称原語表記】ＫＯＭＡＧ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
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