JP2000105073A - ベーパ乾燥装置 - Google Patents
ベーパ乾燥装置Info
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Abstract
じることを防止するベーパ乾燥装置を提供する。 【解決手段】ベーパ乾燥装置1は装置本体4と支持装置
5とリンス処理部6と第1及び第2の不活性ガス供給装
置2,42と排気装置41と制御装置44とを備えてい
る。装置本体4はベーパ槽7と外槽8を備え有機溶剤Y
及びベーパVを収容する。支持装置5は半導体ウェーハ
3を支持する。第1の不活性ガス供給装置2はベーパV
内に不活性ガスを供給する。第2の不活性ガス供給装置
42はベーパ槽7の上端部13bから不活性ガスを供給
する。排気装置41はベーパ槽7内の気体を排出する。
リンス処理部6はベーパ槽7内に設けられたベーパ室内
槽17などを備えている。リンス処理部6はベーパ槽7
内においてウェーハ3を水洗いする。制御装置44は装
置1全体の制御をつかさどる。
Description
導体ウェ−ハ、液晶表示装置用の基板及び記録ディスク
用の基板などの被乾燥物を乾燥させるベーパ乾燥装置に
関する。
下、単にウェーハと呼ぶ)などの被乾燥物を乾燥するた
めの装置として、例えば図11に示すベーパ乾燥装置1
00が知られている。図11に例示されたベーパ乾燥装
置100は、装置100の外郭を構成する装置本体10
1と、ウェーハ3を支持する支持装置102と、液回収
部103などを備えている。
するベーパ槽104と、このベーパ槽104の外周を包
囲する外槽105とを備えた二重構造となっている。有
機溶剤Yの一例として、イソプロピルアルコール(isop
ropyl alcohol :以下IPAと呼ぶ)が用いられる。ベ
ーパ槽104の底部106と外槽105との間に発熱装
置107が設けられている。有機溶剤Yは、発熱装置1
07によって加熱ざれることによって蒸発し、ベーパV
を発生する。
04内に挿入される前に、洗浄工程において、処理液と
してのフッ化水素や純水などの洗浄液によって洗浄され
ているとともに、この洗浄工程後のリンス工程におい
て、処理液としての純水などのリンス液によって、水洗
いされている。
後のウェーハ3は、その表面に純水などの処理液が付着
しているとともに、比較的温度が低くなっている。さら
に、ウェーハ3は、洗浄工程などにおいてフッ化水素な
どの洗浄液などによって洗浄されているので、その表面
が、疎水性になっているとともに活性化して酸化物など
を生じさせやすくなっている。
は、支持装置102によって支持され、ベーパ槽104
内に挿入されることによって、ベーパVにさらされる。
この状態になるとウェーハ3の表面において有機溶剤ベ
ーパVが凝縮し、ウェーハ3の表面に有機溶剤が付着す
る。
た純水などの処理液が、ウェーハ3の表面の有機溶剤と
置換する。図11中の符号Sで示すように、置換した処
理液はウェーハ3の表面から流れ落ち、液回収部103
によって回収される。そしてウェーハ3の表面の有機溶
剤Yが蒸発することにより、ウェーハ3が短時間に乾燥
する。また、ウェーハ3の表面に付着していた異物であ
るパーティクルは、ウェーハ3の表面から処理液が流れ
落ちる際に、この処理液とともに流れ落ちる。
のベーパ乾燥装置100を用いた半導体ウェーハ3の製
造設備においては、リンス工程を行うリンス槽とベーパ
乾燥装置100とが互いに別体となっている。このた
め、搬送装置などによって、リンス工程後のウェーハ3
を大気中にさらしたままベーパ乾燥装置100まで搬送
した後、前述したようにウェーハ3の表面に付着してい
る処理液と有機溶剤とを置換してウェーハ3を乾燥して
いる。
工程などにおいて疎水性となっているとともに活性化さ
れているため、リンス槽からベーパ乾燥装置までの間の
搬送の際に自然乾燥される。このとき、ウェーハ3に付
着していた処理液の滴の輪郭に沿って、自然酸化膜すな
わちウォータマークと呼ばれるしみが生じ、好ましくな
い。
程などにおいて、比較的温度が低い状態となっている。
この比較的温度が低い状態のウェーハ3がベーパ乾燥装
置100内に挿入されると、ウェーハ3の表面に急激に
ベーパVが凝縮し、ベーパ槽104内のベーパVの体積
が急激に減少してしまう。発熱装置107は有機溶剤Y
を加熱し続けているので、有機溶剤YはベーパVを発生
し続けるが、ウェーハ3全体がベーパVによって覆われ
るまでに、例えば数十秒程度かかることがある。
るまでに、ウェーハ3は空気にさらされるため、自然乾
燥される状態となる。このため、前述したウォータマー
クと呼ばれるしみが生じ、好ましくない。
水などの処理液中にパーティクルなどが混入しているこ
とがある。この場合、リンス工程の処理液などが付着し
た状態のウェーハ3の表面には、処理液とともにパーテ
ィクルが付着している。前記従来のベーパ乾燥装置10
0を用いて、パーティクルを除去する際に、このパーテ
ィクルは処理液と置換された処理液とともに流れ落ち
る。しかし、単純に処理液とともに流れ落ちるだけで
は、パーティクルがウェーハ3の表面から充分に除去さ
れないことがあり、好ましくない。
態のウェーハ3をベーパ槽104内に挿入された直後
に、瞬時に多量の有機溶剤がウェーハ3の表面に凝縮し
て、有機溶剤がウェーハ3の温度を徐々に上昇させなが
ら、処理液と置換される。このため、有機溶剤の使用量
が多くなり、ウェーハ3の洗浄及び乾燥工程にかかるコ
ストが上昇する傾向となっていた。
で、その第1の目的とするところは、ウェーハ等の被乾
燥物にウォ−タマークを生じさせないベーパ乾燥装置を
提供することにある。第2の目的は、ウェーハ等の被乾
燥物を乾燥させる乾燥工程において作業工程にかかるコ
ストを抑制することができるベーパ乾燥装置を提供する
ことにある。第3の目的は、ウェーハ等の被乾燥物の表
裏両面から確実にパーティクルを除去することができる
ベーパ乾燥装置を提供することにある。
目的を達成するために、請求項1に記載のベーパ乾燥装
置は、洗浄された被乾燥物を乾燥する装置であって、被
乾燥物を通過させることのできる大きさの開口部を上部
に有しかつ内部に有機溶剤を有するベーパを収容するベ
ーパ槽と、ベーパ槽内に設けられかつ内部に前記被乾燥
物を収容するとともに処理液が供給される内槽と、を備
えたことを特徴としている。
項1に記載のベーパ乾燥装置において、前記ベーパ槽の
内部に有機溶剤が収容され、かつこのベーパ槽内の有機
溶剤を加熱することによりベーパを発生させる発熱装置
を備えたことを特徴としている。
るために、請求項3に記載のベーパ乾燥装置は、請求項
2に記載のベーパ乾燥装置において、前記ベーパ槽内の
ベーパに不活性ガスを吹き込む第1の不活性ガス供給手
段を備えたことを特徴としている。
を達成するために、請求項4に記載のベーパ乾燥装置
は、請求項3に記載のベーパ乾燥装置において、前記被
乾燥物を保持する保持手段と、前記ベーパ槽内の有機溶
剤ベーパとこのベーパの上側に存在する気体との境に、
ベーパと気体との気相界面を形成する界面形成手段と、
前記保持手段によって保持された被乾燥物を、前記気相
界面の下側に挿入した後に上昇させることにより、前記
気相界面に通すことを特徴としている。
項4に記載のベーパ乾燥装置において、前記界面形成手
段が、前記ベーパ槽の上部からこのベーパ槽内に不活性
ガスを吹き込む第2の不活性ガス供給手段と、前記ベー
パ槽の上部からベーパ槽の内部の気体を排出する排気手
段と、前記ベーパ槽の開口部の近傍に設けられて前記ベ
ーパを凝縮させる冷却手段と、を備え、前記第2の不活
性ガス供給手段と前記排気手段とを制御する制御手段を
備え、この制御手段が、前記排気手段によるベーパ槽内
からの気体の排出量に対応した量の不活性ガスがベーパ
槽内に供給されるように、前記第2の不活性ガス供給手
段を制御することを特徴としている。
項1ないし請求項5のうちいずれか一項に記載のベーパ
乾燥装置において、前記内槽内に前記処理液が収容さ
れ、かつ前記被乾燥物が内槽内の処理液内に挿入された
際に、前記有機溶剤ベーパが内槽の外表面において凝縮
されて、有機溶剤ベーパの上昇が抑制されることを特徴
としている。
に有機溶剤を有するベーパを収容するベーパ槽内に処理
液が供給される内槽を設けている。このため、例えばリ
ンス工程などの純水などの処理液によって被乾燥物を水
洗いする工程をベーパ槽内で行うことができる。
程などが施された被乾燥物を大気中にさらしたまま搬送
する必要がなくなって、乾燥工程の前工程において被乾
燥物の表面が活性化されても、この被乾燥物の表面に自
然酸化膜としてのウォータマークが生じることを確実に
防止できる。
パ槽内に有機溶剤を収容しかつ発熱装置がこの有機溶剤
を加熱してベーパを発生させる。このため、有機溶剤を
有するベーパをベーパ乾燥装置とは別体の外部装置で発
生させてベーパ槽内に注入する場合よりも、比較的不純
物が少ないとともに比較的濃度が安定しかつ均一なベー
パを、被乾燥物の乾燥に用いることができる。
性ガスをベーパに吹き込む第1の不活性ガス供給手段を
備えている。この不活性ガス供給手段は、被乾燥物がベ
ーパ槽内に挿入されたときに、例えば窒素などの不活性
ガスをベーパ槽内に吹き込むためのガス噴射口を備えて
いる。このため、ベーパ槽内のベーパは、この不活性ガ
スによって希釈されつつ、その体積が増加する。
しかつ低温状態の被乾燥物がベーパ槽内に挿入され、被
乾燥物が有機溶剤ベーパによって覆われたとき、被乾燥
物の表面に有機溶剤ベーパが凝縮する。
ガス供給手段によって、ベーパ槽内のベーパに不活性ガ
スが供給される。これにより、ベーパが希釈されつつベ
ーパの体積が増加する。このため、被乾燥物の表面に有
機溶剤ベーパが凝縮しても、有機溶剤べーパとこのベー
パの上側の気体との境に形成される気相界面の高さが維
持され、被乾燥物全体をベーパによって覆うことができ
る。
機溶剤が付着することとなって、被乾燥物が大気中にさ
らされることがなくなって、この被乾燥物の表面に自然
酸化膜としてのウォータマークが生じることをより一層
確実に防止できる。
窒素などの不活性ガスによって希釈させるので、被乾燥
物を乾燥させる際に要する有機溶剤の使用量を抑制する
ことができる。したがって、被乾燥物を乾燥させる乾燥
工程において作業にかかるコストを抑制することができ
る。
パ槽内に、有機溶剤ベーパとこのベーパの上側に存在す
る気体との境に気相界面を形成する。そして、表面に隙
間なく有機溶剤が付着した被乾燥物をこの気相界面を通
して引き上げる。
に、被乾燥物の表面上に前述した気体と凝縮した有機溶
剤との界面が形成される。前述した有機溶剤の表面張力
に勾配が生じるので、この界面には凝縮した有機溶剤側
に引張られる力が生じる。このため、気相界面に形成さ
れる有機溶剤液層の表面張力によって、被乾燥物に付着
した有機溶剤は擦り落とされる。
面から遊離して有機溶剤内に存在しているか、または被
乾燥物の表面から遊離しやすい状態で被乾燥物の表面に
付着している。このため、パーティクルは、有機溶剤と
ともに気相界面に形成される有機溶剤液層の表面張力に
よって被乾燥物の表面から擦り落とされる。
くくかつ作業にかかるコストを抑制できることにくわ
え、確実にパーティクルを除去することができる。
パ槽内に不活性ガスを吹き込む第2の不活性ガス供給手
段と、ベーパ槽内の気体を吸入するための排気手段と、
を備えている。乱れのない安定した気相界面を形成する
ために、第2の不活性ガス供給手段による不活性ガスの
供給量と、排気手段による排気量の制御が行われる。
き上げられる際に、排気手段によるベーパ槽内の気体の
排出を停止するとともに、第2の不活性ガス供給手段に
よる不活性ガスの供給を停止するなどの不活性ガスの供
給量を減少させる。
め、被乾燥物の表面に付着している有機溶剤とパーティ
クルとを、気相界面における表面張力によって確実に擦
り取ることができる。
槽の上部から不活性ガスをベーパ槽内に吹き込むので、
気相界面の上側が不活性ガスで満たされる。このため、
被乾燥物が気相界面を通過した後も不活性ガスで覆われ
るので、より一層ウォータマークが生じることを防止で
きる。さらに、作業にかかるコストを抑制できることに
くわえ、より確実にパーティクルを除去することができ
る。
は、窒素をはじめとして、ヘリウム等の希ガス類元素の
ように、化学的に不活性で、有機溶剤と反応しないガス
を意味している。なお、本明細書で言う純水とは、塵な
どの水以外の物質の混合量を極めて少なくした水を示し
ている。
て、図1から図9を参照して説明する。
置1の縦断面図を示し、図2ないし図9はベーパ乾燥装
置1を用いた乾燥方法の工程を示している。
装置1の外郭を構成する装置本体4と、保持手段をなす
支持装置5と、搬送手段をなす搬送装置43と、第1及
び第2の不活性ガス供給手段をそれぞれなす第1及び第
2の不活性ガス供給装置2,42と、排気手段をなす排
気装置41と、リンス処理部6と、制御手段をなす制御
装置44と、を備えている。
浄後のウェーハ3を支持する。第1及び第2の不活性ガ
ス供給装置2,42は、それぞれ装置本体4の内部に不
活性ガス(例えば窒素ガス)を供給する。排気装置41
は装置本体4の後述するベーパ槽7内の気体(主として
ベーパVと不活性ガス)を装置本体4の外部に排出する
機能を有している。リンス処理部6は、洗浄後のウェー
ハ3を処理液としての純水などを用いて水洗いする機能
を有している。
を有する二重構造となっている。ベーパ槽7は、乾燥槽
として機能する。ベーパ槽7の内部には、イソプロピル
アルコール(IPA:isopropyl alcohol )等の有機溶
剤Yが収容される。外槽8はベーパ槽7の外周を包囲し
ている。この外槽8により、ベーパ槽7の内部は、装置
本体4の外部と熱的に遮断される。
5とウェーハ3が通ることのできる大きさの上部開口
9,10が形成されている。ベーパ槽7の上部開口9は
本明細書に記した開口部に相当する。また、ベーパ槽7
の上端部13bには、上部開口9を閉じてベーパ槽7の
内部を装置本体4の外部と遮断可能な蓋45が上部開口
9を開閉自在に取付けられている。
にくい材料(例えば石英など)からなる。外槽8は、ベ
ーパ槽7の内部を装置本体4の外部と熱的に遮断するた
めに、ステンレス鋼板等などのように熱伝導率の比較的
低い材料からなる。ベーパ槽7と外槽8は、いずれも箱
状に形成されている。
は、発熱装置12が設けられている。この発熱装置12
は、ベーパ槽7内の有機溶剤Yを加熱して、この有機溶
剤Yを有するベーパV(図2などに示す)を発生する機
能を有している。発熱装置12の一例は、周知のプレー
トヒータである。発熱装置12が有機溶剤Yを加熱して
ベーパVを発生させるため、ペーパ槽7はベーパVを収
容する。
る。溶剤供給管14は、外槽8を貫通し、装置本体4の
外部に導出されている。溶剤供給管14は、ベーパ槽7
の内部に有機溶剤Yを供給する機能を有している。ベー
パ槽7の下端部13aに溶剤排出管40が接続してい
る。溶剤排出管40は、外槽8を貫通し、装置本体4の
外部に導出されている。溶剤排出管40は、ベーパ槽7
内の有機溶剤Yを排出する機能を有している。
としての冷却管16が設けられている。冷却管16の内
部に、冷却媒体としての冷却水が循環する。冷却管16
は、ベーパ槽7の内側壁15に沿ってコイル状に形成さ
れている。冷却管16は、図5などに示すように、ベー
パ槽7の上部開口9の近傍に存在するべーパVを冷却し
て液化する機能を有している。従ってこの冷却管16
は、ベーパ槽7内のベーパVが上部開口9から出てゆく
ことを防ぐ機能を有している。
の複数枚のウェーハ3を同時に保持可能なキャリア部材
22と、キャリア部材22を吊持する一対の吊持部材2
3,24とを備えている。キャリア部材22は、複数枚
のウェーハ3を垂直に立てた姿勢で、互いに並行でかつ
等間隔に保持する。キャリア部材22は、図1において
手前側(正面方向)から奥側に亘って一対の引掛け部2
5を有している。
いる。吊持部材23,24の下端には、互いに向かい合
う一対のフランジ部27が設けられている。吊持部材2
3,24が、搬送装置43によって図1中の矢印K1に
沿って互いに近接する方向に移動すると、フランジ部2
7をキャリア部材22の引掛け部25,25に係止す
る。キャリア部材22は、フランジ部27の上面26に
よって支持される。吊持部材23,24は、キャリア部
材22の寸法に応じて、図1において手前側から奥側に
わたって、複数対設けられていてもよい。
一点鎖線Pで示すように、搬送装置43が接続してい
る。搬送装置43は、吊持部材23,24を矢印Kで示
す互いに接離する方向に移動させることができる。さら
に、この搬送装置43は、吊持部材23,24を、上下
方向(矢印Jで示す方向)及び水平方向(矢印Hで示す
方向)に移動させることもできる。
によって所望位置に移動させることができる。このキャ
リア部材22は、上部開口9を通ってベーパ槽7の内部
に降下することができ、かつ、ベーパ槽7の内部から上
部開口9を通って上昇することもできる。
方向(矢印Jで示す方向)と水平方向(矢印Hで示す方
向)に移動させることにより、ウェーハ3を、洗浄機
(図示せず)から乾燥装置1まで移動させる。ウェーハ
3は、搬送装置43によって、ベーパ槽7及びベーパ室
内槽17内に挿入された後、ベーパ槽7の内部において
気相界面Bを通ってこの気相界面Bの上側に位置する気
体中に引き上げられ、さらに上部開口9からベーパ槽7
外へ搬出されて次工程へと搬送される。
管30と、環状管31と、この環状管31に設けた複数
のガス噴射口32とを備えている。ガス供給管30の一
端は不活性ガス供給源33に接続されている。ガス供給
管30の他端は、環状管31に接続されている。環状管
31は、ベーパ槽7の内側壁15に沿って環状に形成さ
れている。環状管31は有機溶剤Yの液面Rとベーパ室
内槽17との間に位置している。
方向(管の長手方向)に所定間隔で設けられている。こ
れらのガス噴射口32は、オリフィス形状に形成されて
いる。ガス噴射口32は、互いに向かい合うように環状
管31の内側を向いているとともに、矢印Hに対して有
機溶剤Yの液面Rに向って傾斜している。
33からガス供給管30を介して環状管31に供給され
た不活性ガスNは、ガス噴射口32からベーパ槽7内に
噴出して、発熱装置12によって発生されたベーパV内
に噴出する。このように、第1の不活性ガス供給装置2
は、ベーパV内に不活性ガスNを吹き込む。
槽7の上部としての上端部13bに一端が開口するガス
供給管34などを備えている。ガス供給管34は、その
他端が外槽8を貫通して不活性ガス供給源33に接続し
ている。図2などに示すように、不活性ガス供給源から
ガス供給管34に供給された不活性ガスN1は、ベーパ
槽7の上端部13bからこのベーパ槽7内に噴出して、
気相界面Bの上側に供給される。このように、第2の不
活性ガス供給装置42は、ベーパ槽7の上端部13bか
らベーパ槽7内に不活性ガスN1を吹き込む。
する排気管46と、この排気管46の他端側に接続され
た排気弁47と、を備えている。排気管46は、冷却管
16の上方に開口している。排気管46は、図示しない
吸引装置、例えばバキュームポンプに接続されている。
排気装置41は、排気弁47が開いたときに、ベーパ槽
7内の気体を装置本体4の外部へ排出する。この排気装
置41は、第2の不活性ガス供給装置42などから供給
された不活性ガスN1などや、冷却管16などによって
液化しきれなかったベーパVを吸収する。このため、ベ
ーパVが上部開口9から外部に出てゆくことを、より確
実に防止できる。
装置42と、排気装置41とで、気相界面Bを形成する
本明細書に記した界面形成手段を構成する。
けられた内槽としてのベーパ室内槽17と、このベーパ
室内槽17の底部に連通する給排液管18と、ベーパ室
内槽17の上端部に開口する排液管20と、を備えてい
る。
よりも高い位置にある。このベーパ室内槽17は、上部
に開口部19を有している。ベーパ室内槽17及び開口
部19は、支持装置5によって支持されたウェーハ3
が、支持装置5とともに、ベーパ室内槽17の内部に侵
入できる大きさに形成されている。
の底部に接続している。給排液管18の他端側には弁3
5が接続している。給排液管18はベーパ槽7と外槽8
とを貫通して図示しない処理液供給源に接続している。
処理液供給源は、給排液管18にリンス工程に用いられ
る処理液の一例としての純水を供給する。
て、給排液管18の途中に排液管21の一端が接続して
いる。排液管21の他端側には弁36が接続している。
排液管21は、装置本体4の外部に向って延びている。
上端部に開口しているとともに、他端がベーパ槽7及び
外槽8を貫通して装置本体4の外部に導出されている。
6が閉じたときに、処理液供給源から給排液管18を介
してベーパ室内槽17内に純水を供給する。ベーパ室内
槽17の底部から供給された純水は、ベーパ室内槽17
を満たす。そして、ベーパ室内槽17から溢れでようと
する純水は、排液管20を経て装置本体4の外部に排出
される。
つ弁36が開いたときに、ベーパ室内槽17の純水およ
びウェーハ3から流れ落ちる液体(主として純水及びI
PA)を、給排液管18及び排液管21を介して、装置
本体4の外部に排出する。
びRAMなどを有する演算機能と制御機能とを有する演
算装置である。制御装置44は、搬送装置43と、不活
性ガス供給源33と、排気装置41と、リンス処理部6
などに電気的に接続され、これら各機器の動作を制御す
ることにより、ベーパ乾燥装置1全体の制御をつかさど
る。
って排気弁47が開くと、ベーパ槽7内の気体が排気さ
れる。この際に制御装置44は、不活性ガス供給源33
に不活性ガスをガス供給管34に供給させる信号を出力
することにより、所定量の不活性ガスをベーパ槽7の上
端部13bからベーパ槽7内に供給する。
弁47が閉じると、ベーパ槽7内の排気は停止する。こ
のとき、制御装置44は不活性ガス供給源33にガス供
給管34への不活性ガスの供給を停止する信号を出力す
ることにより、ベーパ槽7内への不活性ガスの供給を停
止する。
1による排気量がなくなると第2の不活性ガス供給装置
42による不活性ガスの供給を停止するなどの不活性ガ
スの供給量を減少させる。制御装置44は、排気装置4
1によるベーパ槽7内からの気体の排出量に対応した量
の不活性ガスがベーパ槽7内に供給されるように、第2
の不活性ガス供給装置42を制御する。
に気相界面Bの上側が不活性ガスで満たされて、ウェー
ハ3が大気中の酸素などと接触することが防止させると
ともに、ベーパ槽7内に流入する不活性ガスN1の流量
と、ベーパ槽7内から排出される気体の流量とがほぼ一
致するため、気相界面B(図5などに示す)が乱される
ことが防止される。
て弁35を開きかつ弁36を閉じると、ベーパ室内槽1
7へ純水を供給する。このとき、制御装置44は不活性
ガス供給源33にガス供給管30への不活性ガスの供給
を停止する信号を出力することにより、ベーパ槽7内へ
の不活性ガスの供給を停止した状態を維持する。
5を閉じかつ弁36を開くと、ベーパ室内槽17内の液
体を排出する。この際、制御装置44は、不活性ガス供
給源33に不活性ガスを第1の不活性ガス供給装置2の
ガス供給管30に供給させる信号を出力することによ
り、所定量の不活性ガスをベーパ槽7内のベーパV内に
供給する。
ハ3の表裏両面に付着してその体積が急激に減少する場
合において、不活性ガスNがベーパVを希釈して、この
ベーパVの体積を増加させる。
ついて説明する。
待つ待機工程において、図2に示すように、ベーパ室内
槽17には給排液管18などを介して処理液供給源よ
り、純水が供給されており、このベーパ室内槽17の開
口部19からあふれ出ようとする純水は、排液管20か
ら装置本体4外へと排出されている。
内に供給されている有機溶剤Yが発熱装置12によって
加熱沸騰されることにより、ベーパ槽7内に有機溶剤Y
のベーパVが発生する。
第2の不活性ガス供給装置42のガス供給管34を介し
てペーパ槽7内にその上端部から不活性ガスN1が供給
されているとともに、排気装置41の排気管46を介し
てベーパ槽7内の気体が装置本体4外に排出されてい
る。
液平衡状態になる。ベーパVの上側には気体としての不
活性ガスN1が存在するため、ベーパVと不活性ガスN
1との境に気相界面Bが形成される。
ベーパ室内槽17内に供給されている純水などによって
ベーパVが冷却されるため、このベーパ室内槽17の外
表面などでベーパVが凝縮する。凝縮して液化したベー
パV、すなわち有機溶剤Yは、図2から図5及び図8な
いし図9中に符号Y1で示すように、ベーパ槽7内の有
機溶剤Y内に落下する。このため、気相界面Bがベーパ
室内槽17の下端部の近傍に形成される。
45が上部開口9を閉じた状態となっており、ベーパ槽
7の内部は外部と遮断されている。このため、ベーパ槽
7内においては、気相界面Bを境にして、その下側は有
機溶剤Y及びベーパVが満たされているとともに、上側
は第2の不活性ガス供給装置42によって供給された不
活性ガスが満たされている。また、主としてベーパ室内
槽17の外表面にて液化されなかったベーパVと不活性
ガスとの混合気が排気管46から装置本体4外へ排出さ
れる。
どの洗浄液によって洗浄されたウェーハ3が、図3に示
されるように、支持装置5によって支持された状態で、
装置本体4の上方に搬送されてくるとともに、蓋45が
ベーパ槽7の上部開口9を解放する。このとき、ウェー
ハ3の表面には、洗浄液とともにパーティクルPAが付
着している。
キャリア部材22によって支持された状態で、搬送装置
43によって、上部開口9,10を通って、ベーパ槽7
内のベーパ室内槽17内に支持装置5毎挿入される。な
お、ウェーハ3がベーパ室内槽17内に挿入されると、
蓋45が閉じられる。
内槽17内に継続的に純水が供給されており、給排気管
18とベーパ室内槽17と排液管20などの中には、純
水が流れている。ウェーハ3は、ベーパ室内槽17内に
所定時間保持されており、前述した純水の流れによって
水洗いされて、洗浄液とパーティクルの大部分とが流し
落される。
ンス工程が終了すると、図5及び図6に示す凝縮工程に
移行する。図5に示すように、弁35を閉じかつ弁36
を開いてベーパ室内槽17内の液体(主として純水)を
装置本体4外へ排出する。このベーパ室内槽17内の液
体の排出と同時に、不活性ガス供給源33から不活性ガ
スNを第1の不活性ガス供給装置2の環状管31に供給
することにより、不活性ガスNをガス噴射口32からベ
ーパ槽7内に噴射する。
ことにより体積が増加する。しかもこのガスNは、互い
に向かい合いかつ液面Rに向って傾斜した複数のガス噴
射口32から同時に噴射されるので、各噴射口32から
出た不活性ガスNが互いにぶつかり合うとともに液面R
にぶつかる。
に、ベーパ槽7内にベーパVの上昇気流が生じるととも
に、ベーパVとガスNとがほぼ均一に混じり合う。この
ため、希釈されたベーパVはその一部がベーパ室内槽1
7の外表面に凝縮して付着しながれも、気相界面Bの高
さが強制的に上昇される。
されたベーパVが開口部19からベー室内槽17内に侵
入する。ベーパ室内槽17内の液体の液面の低下に伴っ
て徐々にウェーハ3が露出する。このとき、ウェーハ3
は未だ低温状態にあるため、ウェーハ3の表面において
ベーパVが急冷される。これにより、瞬時のうちにウェ
ーハ3の表面に有機溶剤ベーパVが凝縮する。
有機溶剤ベーパVが凝縮することにより、有機溶剤の膜
がウェーハ3の表面に形成されると、ウェーハ3の表面
に凝縮した有機溶剤が付着していた純水に溶解する。有
機溶剤が溶解した純水は、ウェーハ3の表面に沿ってベ
ーパ室内槽17に向かって流れ落ちる。この流れ落ちる
純水と共に、ウェーハ3の表面に付着していたパーティ
クルもベーパ室内槽17内に流れ落ちる。ベーパ室内槽
17に入った純水は、給排液管18を経てベーパ槽7の
外部に排出されるので、ベーパ槽7内の有機溶剤Yの純
度はほぼ一定に保たれる。そして、ウェーハ3の表面に
有機溶剤の膜が付着する。このためベーパVの体積が減
少する。
から不活性ガスNが噴射されているので、ベーパVはこ
のガスNによって希釈されることにより体積が増加す
る。しかも、図5中に矢印N2で示すように、ベーパ槽
7内にベーパVの上昇気流が生じるとともに、ベーパV
とガスNとがほぼ均一に混じり合う。このため、気相界
面Bの高さが、ウェーハ3の表面に付着する前とほぼ同
じレベルに維持され、ウェーハ3はベーパVに十分覆わ
れた状態となり、ウェーハ3の表面におけるベーパVの
凝縮がウェーハ全面に達する。
ーパVは、冷却管16の近傍においては、冷却管16に
よって冷却されるため、冷却管16の表面などで凝縮す
る。凝縮して液化したベーパV、すなわち有機溶剤Y
は、図5から図7中に符号Y2で示すように、ベーパ槽
7内の有機溶剤Yに落下する。このため、気相界面Bが
冷却管16の下端巻回部16aの近傍に形成され、ウェ
ーハ3は、気相界面Bの下側に位置する。
面の低下に伴って、ウェーハ3の表面に付着した純水が
有機溶剤と置換される。有機溶剤ベーパVがウェーハ3
の表面全体に凝縮するまで、ガス噴射口32からベーパ
槽7内に不活性ガスNが供給され続け、ウェーハ3に付
着した純水が有機溶剤と完全に置換され、図6に示すよ
うに、ウェーハ3の表面全体に有機溶剤の膜が付着す
る。なお、図5から図7に示される平行斜線Qは、ウェ
ーハ3の表面に有機溶剤が付着した領域を示している。
したパーティクルは、この表面から遊離して凝縮した有
機溶剤中に存在しているとともに、ウェーハ3の表面か
ら遊離しやすい状態で付着している。
着して、ウェーハ3に付着していた純水が有機溶剤ベー
パVと完全に置換された後、第1及び第2の不活性ガス
供給装置2,42からのベーパ槽7内への不活性ガス
N,N1の供給を停止するとともに、排気装置41によ
るベーパ槽7内の気体の装置本体4外への排出を停止す
る。こうすることにより、ベーパ槽7内の気相界面Bの
動揺が抑制され、安定した気相界面Bが得られる。
内において、搬送装置43によって支持装置5を上昇さ
せることにより、ウェーハ3を、キャリア部材22ご
と、気相界面B下からゆっくりと取り出す。すなわちウ
ェーハ3は、図6に示す位置から、図7に示す位置を経
て、図8に示す位置まで上昇する。この上昇の途中で、
ウェーハ3は、図7に示すように気相界面Bを通過す
る。気相界面Bを通過する際のウェーハ3の上昇速度
は、好ましくは5mm/sec から10mm/sec の範囲であ
り、さらに好ましい上昇速度は7mm/sec 前後である。
ウェーハ3の表面上において、不活性ガスと凝縮した有
機溶剤との界面B1が生じる。この界面B1には、凝縮
した有機溶剤の表面張力に勾配が生じ、ウェーハ3の表
面上に付着した有機溶剤に凝縮した有機溶剤側に引張ら
れる力が生じる。このため、ウェーハ3の表面上に付着
していた有機溶剤が、気相界面Bを通過する際に擦り落
される。
過するとき、ウェーハ3の表面に凝縮していた有機溶剤
は、気相界面Bに形成されているIPA液層の表面張力
によって擦り落とされ、図7中の符号Y3で示すように
ベーパ室内槽17内に落ちる。このため、気相界面Bの
上に出たウェーハ3は、短時間で乾燥する。
中に存在しているパーティクル及びウェーハ3の表面か
ら遊離しやすい状態でこの表面に付着しているパーティ
クルは、ウェーハ3の表面から擦り落とされた有機溶剤
と一緒にベーパ室内槽17に落下し、給排液管18及び
排液管21を経て装置本体4の外部に排出される。
後に、図8に示すように、ベーパ室内槽17内に給排液
管18などを介して純水を供給する。また、同時に、第
2の不活性ガス供給装置42のガス供給管34を介して
不活性ガスN1をベーパ槽7内に供給するとともに、排
気弁47を開けることにより、ベーパ槽7内の気体を装
置本体4の外部へ排出する。
管46を通して装置本体4の外部に排出されるととも
に、ベーパ室内槽17内の純水によって冷却されかつベ
ーパ室内槽17の外表面において凝縮する。このため、
気相界面Bが低下して、ウェーハ3が不活性ガスによっ
て覆われる。
れた後、図9に示すように、蓋45を開いて、ベーパ槽
7の上部開口9からウェーハ3を搬送装置43によって
支持装置5毎装置本体4の外部に搬出して、次工程に移
送する。
ス工程に用いる処理液の一例としての純水が供給される
ベーパ室内槽17を設けて、このベーパ乾燥装置1内に
おいて、ウェーハ3を水洗いするリンス工程と、水洗い
後のウェーハ3を乾燥する乾燥工程と、を行う。このた
め、リンス工程と乾燥工程との間において、ウェーハ3
を大気中にさらしまま搬送する必要がなくなる。したが
って、ウェーハ3の表裏両面に、自然酸化膜としてのウ
ォータマークが生じることを確実に防止することができ
る。
れかつ発熱装置12がこの有機溶剤Yを加熱してベーパ
Vを発生させるので、ベーパ乾燥装置1とは別体の外部
装置を用いてベーパVを発生させてベーパ槽7内に供給
する方法よりも、不純物が少なくかつ濃度が安定しかつ
均一なベーパVをウェーハ3の乾燥に用いることができ
る。
パVが凝縮する際に、第1の不活性ガス供給装置2によ
ってベーパ槽7内に不活性ガスNを供給することによ
り、ベーパVの体積を増加させる。しかもガス噴射口3
2からベーパ槽7内に噴出する不活性ガスNによって、
ベーパVの上昇気流を生じさせる。
パVの有機溶剤成分が凝縮し続けても、気相界面Bの高
さが低下することを回避でき、その結果、ベーパVによ
ってウェーハ3を十分に覆うことができる。
などの処理液は、短時間に確実に有機溶剤と置換するの
で、ウェーハ3の全表面に有機溶剤がむらなく付着す
る。そしてこの状態でウェーハ3が気相界面Bを通るよ
うにしているため、ウェーハ3に付着していた有機溶剤
を気相界面Bの表面張力によって確実に擦り落とすこと
ができる。ウェーハ3に付着していたパーティクルも、
有機溶剤と共にウェーハ3から確実に除去される。しか
もベーパ槽7内ではウェーハ3の周囲が不活性ガス雰囲
気となるので、ウェーハ3の表面に自然酸化膜であるウ
ォ−タマークが生じることを確実に防止できる。
相界面Bによって擦り落とす際には、排気弁47を閉じ
かつ第1及び第2の不活性ガス供給装置2,42からの
不活性ガスN,N1の供給を停止している。このため気
相界面Bが安定し、この気相界面Bによって、ウェーハ
3の表面の有機溶剤とパーティクルを確実に除去するこ
とができる。
10に示すように、ウェーハ3を保持しかつ吊持する一
対の吊持部材51,52と、上下一対の連結部材53,
54を備えて構成されても良い。これらの吊持部材5
1,52は、搬送装置43に接続している。吊持部材5
1,52は、それぞれ上下方向に延びている。
数のウェーハ3のうち最も手前側に位置するウェーハ3
の手前側と、最も奥側に位置するウェーハ3の奥側とに
それぞれ設けられている。吊持部材51,52は、同時
に吊持するウェーハ3の枚数等に応じて、手間側から奥
側まで間にさらに設けられても良い。
奥側に位置する吊持部材51,52とは互いに上下一対
の連結部材53,54によって連結されている。連結部
材53,54は、吊持部材51,52の下端部に上下方
向に離間して設けられている。下方に位置する連結部材
53,53間の間隔が上方に位置する連結部材54,5
4の間隔より狭くなるように吊持部材51,52に連結
している。
1,52が左右からウェーハ3を挾持できるようにウェ
ーハ3の外周部に沿って切欠かれた切欠き部55を備え
ている。これらの切欠き部55は、同時に保持するウェ
ーハ3の枚数に応じて設けられている。
2は、複数のウェーハ3を左右から挾持し、上部開口9
からベーパ槽7内にウェーハ3を出し入れ自在としか
つ、ベーパ室内槽17内にウェーハ3を保持する。
した実施形態に制約されるものではない。本発明は半導
体ウェーハ以外の被乾燥物、例えば、液晶表示装置用の
ガラス基板や、光記録ディスクおよび磁気記録ディスク
等の記録ディスク用基板などの各種基板を乾燥する用途
にも適用できる。
工程の前工程のリンス工程などが施された被乾燥物を大
気中にさらしままま搬送する必要がなくなる。したがっ
て、被乾燥物の表面にウォータマークが生じにくくな
る。
1の効果にくわえ、比較的不純物が少ないとともに比較
的濃度が安定かつ均一なベーパを、被乾燥物の乾燥に用
いることができる。
物の表面に有機溶剤ベーパが凝縮しても、有機溶剤べー
パとこのベーパの上側の空気との境に形成される気相界
面の高さが維持される。このため、被乾燥物全体をベー
パによって覆うことができる。
ークをより一層生じさせにくくなるとともに、被乾燥物
を覆う有機溶剤ベーパが窒素などの不活性ガスによって
希釈させるので、乾燥工程において作業工程にかかるコ
ストを抑制することができる。
有機溶剤が付着した被乾燥物を気相界面に通して引き上
げる。気相界面に形成される有機溶剤液層の表面張力に
よって、被乾燥物に付着したパーティクルは有機溶剤と
ともに擦り落とされる。
くくかつ作業工程にかかるコストを抑制できることにく
わえ、確実にパーティクルを除去することができる。
物が気相界面を通って引き上げられる際に、気相界面が
安定した状態に保たれるので、被乾燥物の表面に付着し
ている有機溶剤とパーティクルとを、気相界面における
表面張力によって確実に擦り取ることができる。
くくかつ作業工程にかかるコストを抑制できることにく
わえ、より確実にパーティクルを除去することができ
る。
図。
をベーパ槽に挿入する前の待機状態を示す図。
をベーパ槽に挿入する状態を示す縦断面図。
がベーパ室内槽に挿入された状態を示す縦断面図。
内槽内の液体を排出する状態を示す縦断面図。
の表面に有機溶剤が凝縮した状態を示す縦断面図。
に付着している有機溶剤が気相界面によって擦り取られ
る様子を示す縦断面図。
が気相界面の上方に移動した状態を示す縦断面図。
が搬送装置によって次工程に移送される直前の状態を示
す縦断面図。
置の変形例を示す図。
手段) 3…半導体ウェーハ(被乾燥物) 5…支持装置(保持手段) 7…ベーパ槽 9…上部開口(開口部) 12…発熱装置 16…冷却管(冷却手段) 17…ベーパ室内槽(内槽) 41…排気装置(排気手段) 42…第2の不活性ガス供給装置(第2の不活性ガス供
給手段) 44…制御装置(制御手段) Y…有機溶剤 V…ベーパ N,N1…不活性ガス B…気相界面
Claims (6)
- 【請求項1】洗浄された被乾燥物を乾燥する装置であっ
て、 被乾燥物を通過させることのできる大きさの開口部を上
部に有しかつ内部に有機溶剤を有するベーパを収容する
ベーパ槽と、 ベーパ槽内に設けられかつ内部に前記被乾燥物を収容す
るとともに処理液が供給される内槽と、 を備えたことを特徴とするベーパ乾燥装置。 - 【請求項2】前記ベーパ槽の内部に有機溶剤が収容さ
れ、かつこのベーパ槽内の有機溶剤を加熱することによ
りベーパを発生させる発熱装置を備えたことを特徴とす
る請求項1記載のベーパ乾燥装置。 - 【請求項3】前記ベーパ槽内のベーパに不活性ガスを吹
き込む第1の不活性ガス供給手段を備えたことを特徴と
する請求項2記載のベーパ乾燥装置。 - 【請求項4】前記被乾燥物を保持する保持手段と、 前記ベーパ槽内の有機溶剤ベーパとこのベーパの上側に
存在する気体との境に、ベーパと気体との気相界面を形
成する界面形成手段と、 前記保持手段によって保持された被乾燥物を、前記気相
界面の下側に挿入した後に上昇させることにより、前記
気相界面に通すことを特徴とする請求項3記載のベーパ
乾燥装置。 - 【請求項5】前記界面形成手段が、前記ベーパ槽の上部
からこのベーパ槽内に不活性ガスを吹き込む第2の不活
性ガス供給手段と、前記ベーパ槽の上部からベーパ槽の
内部の気体を排出する排気手段と、前記ベーパ槽の開口
部の近傍に設けられて前記ベーパを凝縮させる冷却手段
と、を備え、 前記第2の不活性ガス供給手段と前記排気手段とを制御
する制御手段を備え、 この制御手段が、前記排気手段によるベーパ槽内からの
気体の排出量に対応した量の不活性ガスがベーパ槽内に
供給されるように、前記第2の不活性ガス供給手段を制
御することを特徴とする請求項4記載のベーパ乾燥装
置。 - 【請求項6】前記内槽内に前記処理液が収容され、かつ
前記被乾燥物が内槽内の処理液内に挿入された際に、前
記有機溶剤ベーパが内槽の外表面において凝縮されて、
有機溶剤ベーパの上昇が抑制されることを特徴とする請
求項1ないし請求項5のうちいずれか一項に記載のベー
パ乾燥装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27556398A JP3923193B2 (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | ベーパ乾燥装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27556398A JP3923193B2 (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | ベーパ乾燥装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000105073A true JP2000105073A (ja) | 2000-04-11 |
JP3923193B2 JP3923193B2 (ja) | 2007-05-30 |
Family
ID=17557201
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27556398A Expired - Fee Related JP3923193B2 (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | ベーパ乾燥装置 |
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JP (1) | JP3923193B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001321601A (ja) * | 2000-05-12 | 2001-11-20 | Sony Corp | 有機溶剤排出低減方法及び有機溶剤排出低減装置、ウエハ乾燥装置 |
JP2009056461A (ja) * | 2001-01-25 | 2009-03-19 | Illinois Tool Works Inc <Itw> | 接着剤塗布装置とその使用方法 |
-
1998
- 1998-09-29 JP JP27556398A patent/JP3923193B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2001321601A (ja) * | 2000-05-12 | 2001-11-20 | Sony Corp | 有機溶剤排出低減方法及び有機溶剤排出低減装置、ウエハ乾燥装置 |
JP2009056461A (ja) * | 2001-01-25 | 2009-03-19 | Illinois Tool Works Inc <Itw> | 接着剤塗布装置とその使用方法 |
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JP3923193B2 (ja) | 2007-05-30 |
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