JP2001512902A - 基板乾燥のための方法および装置 - Google Patents
基板乾燥のための方法および装置Info
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S134/00—Cleaning and liquid contact with solids
- Y10S134/902—Semiconductor wafer
Abstract
(57)【要約】
基板表面から残留液体を除去する乾燥装置２０は蒸気チャンバ２５を有しており、蒸気チャンバ２５はチャンバ内に蒸気を導入する蒸気分配器３０を有する。乾燥装置２０はさらに流体システム３５を有し、流体システム３５は、（i）リザーバ４０、（ii）リザーバ内に流体を導入する流体ディスペンサ４５、および（iii）リザーバ４０内の流体液面を下降させる流体液位調節装置５０を有している。多点ホルダ６２を使用することで、流体液面が基板に対して下降する間、基板５５を基板上の異なる保持点６３で保持されるので、下降する流体液面と基板上の保持点６３とが交差しないで残留液体が基板表面から流れ落ちる。乾燥装置２０は基板５５を、しみやすじをつくることなく、あるいは汚染物や液体残渣を基板５５上に残すことなく、充分に乾燥させる。
Description
【０００１】
本発明は、基板を乾燥する方法および装置に関する。
【０００２】
基板乾燥装置は、集積回路、液晶からなる表示画面、基板または合成材料上の
電気回路、およびビデオまたはレコード盤の製造において使用されている。これ
らのプロセスでは、半導体、セラミックおよびポリマ材料の基板が、例えば基板
をエッチングするためのエッチャント槽、基板上の露光フォトレジスト層を現像
するための現像槽、メタルを基板上に堆積させるためのガルヴァーニ槽、あるい
は基板を洗浄するためのリンス槽などへの浸漬により液体を用いて処理される。
液体における処理の後、基板上に残る液体残渣の薄い層は、乾燥プロセスによっ
て除去される。
電気回路、およびビデオまたはレコード盤の製造において使用されている。これ
らのプロセスでは、半導体、セラミックおよびポリマ材料の基板が、例えば基板
をエッチングするためのエッチャント槽、基板上の露光フォトレジスト層を現像
するための現像槽、メタルを基板上に堆積させるためのガルヴァーニ槽、あるい
は基板を洗浄するためのリンス槽などへの浸漬により液体を用いて処理される。
液体における処理の後、基板上に残る液体残渣の薄い層は、乾燥プロセスによっ
て除去される。
【０００３】 基板乾燥には、伝統的ないくつかの方法が用いられている。遠心乾燥法または
スピンドライ法は、基板の表面を横断する軸のまわりを高速で回転する遠心乾燥
装置を使用する。高速回転によって発生する遠心力が基板上の残留液体の大部分
を強制的に排出する。しかし、従来の遠心乾燥装置および遠心乾燥プロセスには
いくつか不利な点がある。第一に、基板の高速回転の後で基板上に薄い水の膜が
残り、その水分中に溶解した少量の不揮発性物質が班点やすじの原因となる。さ
らに、遠心乾燥法は、残渣を捕捉する図形やホールを有するパターン付き基板表
面上にしばしば汚染残渣を残す。
スピンドライ法は、基板の表面を横断する軸のまわりを高速で回転する遠心乾燥
装置を使用する。高速回転によって発生する遠心力が基板上の残留液体の大部分
を強制的に排出する。しかし、従来の遠心乾燥装置および遠心乾燥プロセスには
いくつか不利な点がある。第一に、基板の高速回転の後で基板上に薄い水の膜が
残り、その水分中に溶解した少量の不揮発性物質が班点やすじの原因となる。さ
らに、遠心乾燥法は、残渣を捕捉する図形やホールを有するパターン付き基板表
面上にしばしば汚染残渣を残す。
【０００４】 Leenaarsらに与えられた米国特許第５，２７１，７７４号に記載された改良遠
心乾燥プロセスでは、遠心乾燥プロセスの間、混和性の蒸気を液体と共に基板表
面に流して基板上に残る汚染物を低減する。蒸気と液体残渣が基板上で混合し、
遠心乾燥法においてより基板から排出されやすい低い表面張力を持った溶液を形
成することで、残る汚染残渣が少なくなる。しかし、改良遠心乾燥のためのプロ
セスおよび装置は複雑であり、基板の高速回転から生じる機械的問題のため壊れ
やすい。遠心スピンドライヤは水分をウェーハ表面から排出する力に依存してい
るため、機械的圧力によってしばしば大きい基板や薄い基板が割れたり破損した
りする。また遠心乾燥装置内の可動部品が腐蝕して汚染粒子を形成し、これが基
板上に堆積する。さらに、乾燥雰囲気内での基板の高速回転中に基板表面に静電
気が生成し、帯電した大気中の汚染粒子が逆に基板上に引き寄せられてしまうこ
ともある。
心乾燥プロセスでは、遠心乾燥プロセスの間、混和性の蒸気を液体と共に基板表
面に流して基板上に残る汚染物を低減する。蒸気と液体残渣が基板上で混合し、
遠心乾燥法においてより基板から排出されやすい低い表面張力を持った溶液を形
成することで、残る汚染残渣が少なくなる。しかし、改良遠心乾燥のためのプロ
セスおよび装置は複雑であり、基板の高速回転から生じる機械的問題のため壊れ
やすい。遠心スピンドライヤは水分をウェーハ表面から排出する力に依存してい
るため、機械的圧力によってしばしば大きい基板や薄い基板が割れたり破損した
りする。また遠心乾燥装置内の可動部品が腐蝕して汚染粒子を形成し、これが基
板上に堆積する。さらに、乾燥雰囲気内での基板の高速回転中に基板表面に静電
気が生成し、帯電した大気中の汚染粒子が逆に基板上に引き寄せられてしまうこ
ともある。
【０００５】 アドバンストＶＬＳＩおよびＵＬＳＩ集積回路基板を乾燥させる好ましい方法
の一つは、流体が流体表面上を表面張力の低い領域から高い領域へ流れる状態を
維持するというマランゴニ原理を利用する。マランゴニドライヤの一種は、基板
を液体の入ったタンクへ浸漬し、液体上に混和性の蒸気を流すことにより動作す
る。タンク底から追加される液体はタンクの壁の上まで溢れる。連続的に液体を
溢れさせることで溶解した蒸気の濃度が変動し、その結果、液体表面上に表面張
力の勾配が生じる。従来のマランゴニドライヤでは、基板をカセットホルダに固
定して水中に浸漬し、タンクから基板を引き出す複雑なロボット機構を用いて流
体から基板をゆっくりと引き上げる。基板を引き上げる際に基板上の残留液体は
、液体表面の表面張力がより高い領域の方向へ流れて基板表面から離れるので、
これにより基板が乾燥する。引き上げのロボット機構は、通常、乾燥チャンバの
上部を形成する蓋内、もしくは乾燥チャンバまたはタンクの底部において基板の
下に配置される。
の一つは、流体が流体表面上を表面張力の低い領域から高い領域へ流れる状態を
維持するというマランゴニ原理を利用する。マランゴニドライヤの一種は、基板
を液体の入ったタンクへ浸漬し、液体上に混和性の蒸気を流すことにより動作す
る。タンク底から追加される液体はタンクの壁の上まで溢れる。連続的に液体を
溢れさせることで溶解した蒸気の濃度が変動し、その結果、液体表面上に表面張
力の勾配が生じる。従来のマランゴニドライヤでは、基板をカセットホルダに固
定して水中に浸漬し、タンクから基板を引き出す複雑なロボット機構を用いて流
体から基板をゆっくりと引き上げる。基板を引き上げる際に基板上の残留液体は
、液体表面の表面張力がより高い領域の方向へ流れて基板表面から離れるので、
これにより基板が乾燥する。引き上げのロボット機構は、通常、乾燥チャンバの
上部を形成する蓋内、もしくは乾燥チャンバまたはタンクの底部において基板の
下に配置される。
【０００６】
しかしながら、従来のマランゴニ乾燥システムにはいくつかの問題がある。基
板を引き上げるために使用される複雑なロボット引き上げ機構は故障しやすく、
保守に高額の費用がかかる。また、引き上げ装置には機械部品が使われており、
これらが動いてシールを磨耗する。磨耗した部品は汚染粒子を形成し、基板上に
堆積する。さらに、ロボット引き上げ機構の振動が基板表面からの残留液体の流
れを妨げる可能性がある。さらにまた、ロボット引き上げ機構が基板の各部に触
れると、基板表面上の接触点に残留液体が残り、基板上にすじやしみを作る原因
になる。
板を引き上げるために使用される複雑なロボット引き上げ機構は故障しやすく、
保守に高額の費用がかかる。また、引き上げ装置には機械部品が使われており、
これらが動いてシールを磨耗する。磨耗した部品は汚染粒子を形成し、基板上に
堆積する。さらに、ロボット引き上げ機構の振動が基板表面からの残留液体の流
れを妨げる可能性がある。さらにまた、ロボット引き上げ機構が基板の各部に触
れると、基板表面上の接触点に残留液体が残り、基板上にすじやしみを作る原因
になる。
【０００７】 従来のマランゴニ乾燥システムの別の問題は、チャンバに導入された蒸気用の
吸気口および排気口が液体表面上で蒸気の均一な分布を与えないために生じる。
従来のシステムでは、液体表面上を蒸気流入部から排気口へ流れる蒸気の流量お
よびフローパターンは、リザーバ内の基板高さや流体液位の関数として変化する
。流体表面上に均一の流れを形成して、基板表面の液体残渣をより一定して乾燥
することが望ましい。
吸気口および排気口が液体表面上で蒸気の均一な分布を与えないために生じる。
従来のシステムでは、液体表面上を蒸気流入部から排気口へ流れる蒸気の流量お
よびフローパターンは、リザーバ内の基板高さや流体液位の関数として変化する
。流体表面上に均一の流れを形成して、基板表面の液体残渣をより一定して乾燥
することが望ましい。
【０００８】 このように、基板表面上の残留液体膜を汚染物質やしみを後に残さずに効率的
に除去できる基板乾燥装置および基板乾燥方法を得ることが望まれる。さらに、
装置内の流体表面上に均一な蒸気流を与える乾燥装置が望まれる。また、タンク
内の流体の液位および流量を制御して、液体表面上、特に乾燥液の表面液位と基
板表面との交差点で、均一な表面張力勾配を維持することも望まれる。さらに、
低い保守費用で動作し、高い処理スループットを提供する装置および方法が望ま
れる。
に除去できる基板乾燥装置および基板乾燥方法を得ることが望まれる。さらに、
装置内の流体表面上に均一な蒸気流を与える乾燥装置が望まれる。また、タンク
内の流体の液位および流量を制御して、液体表面上、特に乾燥液の表面液位と基
板表面との交差点で、均一な表面張力勾配を維持することも望まれる。さらに、
低い保守費用で動作し、高い処理スループットを提供する装置および方法が望ま
れる。
【０００９】
本発明の装置は、半導体基板を均一に乾燥させ、余分な汚染残渣を後に残さず
に基板表面上の残留液体膜を除去する。ある実施形態において、この乾燥装置は
、チャンバに蒸気を導入するための蒸気分配器を持つ蒸気チャンバを備えている
。流体システムは、（i）リザーバ、（ii）リザーバに流体を導入するための流 体ディスペンサ、および（iii）リザーバ内の流体液面を下げるための流体液位 調節器を備えている。基板上の異なる保持点で基板を保持する多点ホルダが使用
されるので、液位下降中の流体表面は基板保持に使用されている保持点を通過し
ない。好ましくは、多点ホルダは、第一の保持点を通過しない第一液位範囲の中
で流体液面が下降している間は、第一の保持点で基板を保持し、第二の保持点を
通過しない第二液位範囲内で流体液面が下降している間は、第二の保持点で基板
を保持する。結果として、流体液面と保持点とが基板上で交差することなく残留
液体が基板表面から流れ落ち、しみやすじを作ることなく基板を均一に乾燥させ
ることができる。
に基板表面上の残留液体膜を除去する。ある実施形態において、この乾燥装置は
、チャンバに蒸気を導入するための蒸気分配器を持つ蒸気チャンバを備えている
。流体システムは、（i）リザーバ、（ii）リザーバに流体を導入するための流 体ディスペンサ、および（iii）リザーバ内の流体液面を下げるための流体液位 調節器を備えている。基板上の異なる保持点で基板を保持する多点ホルダが使用
されるので、液位下降中の流体表面は基板保持に使用されている保持点を通過し
ない。好ましくは、多点ホルダは、第一の保持点を通過しない第一液位範囲の中
で流体液面が下降している間は、第一の保持点で基板を保持し、第二の保持点を
通過しない第二液位範囲内で流体液面が下降している間は、第二の保持点で基板
を保持する。結果として、流体液面と保持点とが基板上で交差することなく残留
液体が基板表面から流れ落ち、しみやすじを作ることなく基板を均一に乾燥させ
ることができる。
【００１０】 別の実施形態では、この装置は、ある流体液位を有する流体を収容するリザー
バと、流体液面上の蒸気の分圧を維持する蒸気分配器と、を備えている。リザー
バに新鮮な流体を分配するために流体ディスペンサが使用される。ある液位範囲
内で流体液面を下げるために液位下降手段が与えられる。任意で、流体表面が下
降する液位範囲の外の保持点で基板を保持する保持手段が使用される。
バと、流体液面上の蒸気の分圧を維持する蒸気分配器と、を備えている。リザー
バに新鮮な流体を分配するために流体ディスペンサが使用される。ある液位範囲
内で流体液面を下げるために液位下降手段が与えられる。任意で、流体表面が下
降する液位範囲の外の保持点で基板を保持する保持手段が使用される。
【００１１】 本発明の別の態様には、基板をある流体液位を持つ流体中に浸漬し、流体上で
蒸気の分圧を維持する方法が含まれる。リザーバに新鮮な流体を追加する間、流
体の表面液位を下降させる。任意で、流体液面の下降中に異なる保持点で基板が
保持されるので、下降中の流体液面が基板保持に使用されている保持点を通過す
ることはない。好ましくは、この方法は、第一液位範囲外にある第一保持点で基
板を保持しながら第一液位範囲内で流体液面を下降させる第一段階を備え、少な
くとも一つの第二段階では、第二液位範囲外にある第二保持点で基板を保持しな
がら流体液面を第二液位範囲内で下降させる。
蒸気の分圧を維持する方法が含まれる。リザーバに新鮮な流体を追加する間、流
体の表面液位を下降させる。任意で、流体液面の下降中に異なる保持点で基板が
保持されるので、下降中の流体液面が基板保持に使用されている保持点を通過す
ることはない。好ましくは、この方法は、第一液位範囲外にある第一保持点で基
板を保持しながら第一液位範囲内で流体液面を下降させる第一段階を備え、少な
くとも一つの第二段階では、第二液位範囲外にある第二保持点で基板を保持しな
がら流体液面を第二液位範囲内で下降させる。
【００１２】 さらに別の態様では、本発明の乾燥チャンバは、流体システムを備えている。
この流体システムは、（i）ある流体液位を有する流体を収容するリザーバと、 （ii）リザーバに流体を導入する流体ディスペンサと、を備えている。リザーバ
内に一枚以上の基板を保持する手段および流体液面を基板に対して下降させる手
段が容易される。可動式の蒸気流入部が流体液面の下降に関連して動く。この蒸
気流入部は、チャンバに蒸気を導入する吸気口を有している。流体液面が基板に
対して下降することによって、基板から残留液体が流れ落ちる。好ましくは、可
動式の蒸気排出部も流体液面の下降に関連して動く。この蒸気排出部は、チャン
バから蒸気を排出する排気口を有している。さらに好ましくは、可動式蒸気流入
部および可動式蒸気排出部は、流体液面上にそれぞれ浮かぶ浮動蒸気流入部およ
び浮動蒸気排出部である。
この流体システムは、（i）ある流体液位を有する流体を収容するリザーバと、 （ii）リザーバに流体を導入する流体ディスペンサと、を備えている。リザーバ
内に一枚以上の基板を保持する手段および流体液面を基板に対して下降させる手
段が容易される。可動式の蒸気流入部が流体液面の下降に関連して動く。この蒸
気流入部は、チャンバに蒸気を導入する吸気口を有している。流体液面が基板に
対して下降することによって、基板から残留液体が流れ落ちる。好ましくは、可
動式の蒸気排出部も流体液面の下降に関連して動く。この蒸気排出部は、チャン
バから蒸気を排出する排気口を有している。さらに好ましくは、可動式蒸気流入
部および可動式蒸気排出部は、流体液面上にそれぞれ浮かぶ浮動蒸気流入部およ
び浮動蒸気排出部である。
【００１３】 さらに別の態様では、本発明は、基板表面上の液体残渣を除去する方法を含ん
でいる。この方法では、基板表面が、ある流体液位を有する流体を収容するリザ
ーバに浸漬される。リザーバに新鮮な流体を追加する間、流体液面に関連して動
く蒸気流入部を通して蒸気を導入することにより、流体液面上で蒸気の分圧が維
持される。新鮮な流体を追加する間、リザーバ内の流体液面を下降させることに
よって、基板表面から液体残渣が流れ落ちる。
でいる。この方法では、基板表面が、ある流体液位を有する流体を収容するリザ
ーバに浸漬される。リザーバに新鮮な流体を追加する間、流体液面に関連して動
く蒸気流入部を通して蒸気を導入することにより、流体液面上で蒸気の分圧が維
持される。新鮮な流体を追加する間、リザーバ内の流体液面を下降させることに
よって、基板表面から液体残渣が流れ落ちる。
【００１４】 さらに別の態様では、本発明は、残留液体が付着している基板表面を乾燥する
乾燥チャンバを操作するのに適したコンピュータプログラム製品を含んでいる。
このプログラム製品は、コンピュータ読取り可能なプログラムコード手段を具体
化したコンピュータ使用可能な媒体を含んでいる。このプログラムコード手段は
、 （ａ）チャンバに蒸気を導入するための蒸気分配制御コード、 （ｂ）リザーバに流体を分配するとともに、リザーバ内の流体液位を調節する
ための流体システム制御コード、および （ｃ）基板上の異なる保持点で基板を保持する多点ホルダを動作させ、液位下
降中の流体表面が基板保持に使用されている保持点を通過しないようにするため
の多点ホルダ制御コードを含んでいる。
乾燥チャンバを操作するのに適したコンピュータプログラム製品を含んでいる。
このプログラム製品は、コンピュータ読取り可能なプログラムコード手段を具体
化したコンピュータ使用可能な媒体を含んでいる。このプログラムコード手段は
、 （ａ）チャンバに蒸気を導入するための蒸気分配制御コード、 （ｂ）リザーバに流体を分配するとともに、リザーバ内の流体液位を調節する
ための流体システム制御コード、および （ｃ）基板上の異なる保持点で基板を保持する多点ホルダを動作させ、液位下
降中の流体表面が基板保持に使用されている保持点を通過しないようにするため
の多点ホルダ制御コードを含んでいる。
【００１５】
本発明の上記またはその他の特徴、態様、および利点は、以下の記載、特許請
求の範囲、および本発明の例を示す添付図面を参照することで、より良く理解さ
れるであろう。
求の範囲、および本発明の例を示す添付図面を参照することで、より良く理解さ
れるであろう。
【００１６】 本発明は、基板のウェット処理または流体処理の後に基板を乾燥する装置およ
び方法を提供するものであり、半導体ウェーハの乾燥に適した典型的なシステム
を用いて説明される。物体乾燥技術の当業者であれば明らかなように、同じ一般
原理が、本発明の範囲から逸脱することなく、他の応用例における他のウェット
な対象物の乾燥に当てはまる。半導体製造において乾燥作業は、半導体基板が液
体中で処理および洗浄された後に基板上に残るポリッシングスラリ、エッチング
液、フォトレジスト、剥離液およびその他の残留液体を除去するために用いられ
る。ここで説明されている基板乾燥処理および基板乾燥装置は、化学機械研磨、
拡散、イオン注入、エピタキシャル成長、および化学気相堆積法を含む様々な半
導体基板プロセスに使用することができる。例えば、本発明は化学機械研磨、洗
浄、および脱イオン水を用いたリンスが施された基板の乾燥に有効である。本発
明の乾燥装置および方法はまた、基板の拡散前洗浄、すなわちドーパントを酸化
膜に拡散させる前の基板洗浄や、エピタキシャル成長層が下地基板と一致した一
様な結晶構造をとり、また基板上の不純物によって不利な影響を受けないように
するためにシリコンのエピタキシャル成長の前に行う基板洗浄に有効である。
び方法を提供するものであり、半導体ウェーハの乾燥に適した典型的なシステム
を用いて説明される。物体乾燥技術の当業者であれば明らかなように、同じ一般
原理が、本発明の範囲から逸脱することなく、他の応用例における他のウェット
な対象物の乾燥に当てはまる。半導体製造において乾燥作業は、半導体基板が液
体中で処理および洗浄された後に基板上に残るポリッシングスラリ、エッチング
液、フォトレジスト、剥離液およびその他の残留液体を除去するために用いられ
る。ここで説明されている基板乾燥処理および基板乾燥装置は、化学機械研磨、
拡散、イオン注入、エピタキシャル成長、および化学気相堆積法を含む様々な半
導体基板プロセスに使用することができる。例えば、本発明は化学機械研磨、洗
浄、および脱イオン水を用いたリンスが施された基板の乾燥に有効である。本発
明の乾燥装置および方法はまた、基板の拡散前洗浄、すなわちドーパントを酸化
膜に拡散させる前の基板洗浄や、エピタキシャル成長層が下地基板と一致した一
様な結晶構造をとり、また基板上の不純物によって不利な影響を受けないように
するためにシリコンのエピタキシャル成長の前に行う基板洗浄に有効である。
【００１７】 ある実施形態では、図１の例に示されるように、本発明の乾燥装置２０は、チ
ャンバに蒸気を導入する蒸気分配器３０を有する乾燥チャンバ２５を備えている
。乾燥チャンバ２５の流体分配収容システム３５は、（i）流体を内部に収容す るリザーバ４０、および（ii）リザーバに流体を導入する流体ディスペンサ４５
を備えており、さらに任意で（iii）リザーバ内の流体液面５２を下降させ基板 表面から残留液体を流し取る流体液位制御システム５０を備えている。基板ホル
ダ６０は、リザーバ４０内で一枚の基板、または一山の基板を保持する。リザー
バは、液体で満たされる。基板ホルダ６０は、ロボット式保持引上げシステムを
使用して基板を流体液面５２よりも上に引き上げるホルダを備えていてもよいし
、単一の位置で基板を保持するホルダを備えていてもよい。図１は、基板ホルダ
６０を示している。この基板ホルダ６０は、異なる保持点６３にて基板を保持し
、下降中の流体液面５２が基板５５を保持している保持点と交差、横断、または
通過しないようにした多点ホルダ６２を有している。多点ホルダ６２は、基板上
の異なる保持点６３で基板５５を保持する保持面６４と、保持面６４および基板
上の保持点を動作させ、その動作を制御する制御システムと、を有している。異
なる保持点６３は、流体液面５２の位置に関係して変化するので、残留液体は、
基板上の保持点６３と流体液面５２とが交差することなく基板表面から流れ落ち
ることができ、これによって、しみやすじを実質的に作らずに基板を均一に乾燥
させることができる。
ャンバに蒸気を導入する蒸気分配器３０を有する乾燥チャンバ２５を備えている
。乾燥チャンバ２５の流体分配収容システム３５は、（i）流体を内部に収容す るリザーバ４０、および（ii）リザーバに流体を導入する流体ディスペンサ４５
を備えており、さらに任意で（iii）リザーバ内の流体液面５２を下降させ基板 表面から残留液体を流し取る流体液位制御システム５０を備えている。基板ホル
ダ６０は、リザーバ４０内で一枚の基板、または一山の基板を保持する。リザー
バは、液体で満たされる。基板ホルダ６０は、ロボット式保持引上げシステムを
使用して基板を流体液面５２よりも上に引き上げるホルダを備えていてもよいし
、単一の位置で基板を保持するホルダを備えていてもよい。図１は、基板ホルダ
６０を示している。この基板ホルダ６０は、異なる保持点６３にて基板を保持し
、下降中の流体液面５２が基板５５を保持している保持点と交差、横断、または
通過しないようにした多点ホルダ６２を有している。多点ホルダ６２は、基板上
の異なる保持点６３で基板５５を保持する保持面６４と、保持面６４および基板
上の保持点を動作させ、その動作を制御する制御システムと、を有している。異
なる保持点６３は、流体液面５２の位置に関係して変化するので、残留液体は、
基板上の保持点６３と流体液面５２とが交差することなく基板表面から流れ落ち
ることができ、これによって、しみやすじを実質的に作らずに基板を均一に乾燥
させることができる。
【００１８】 乾燥装置２０は、基板５５に対してマランゴニ乾燥原理を使用する。蒸気分配
システム３０を通じてチャンバに導入された蒸気は、リザーバ４０内の流体と混
和性であり、これに溶解する。流体表面上で流体に溶解する蒸気の濃度勾配が、
流体表面上に異なる表面張力を発生させる。基板５５付近の低い表面張力と基板
から離れた位置の高い表面張力との差によって、基板を流体から徐々に取り出し
たときに（あるいは、流体を基板表面から徐々に排出したときに）基板上の残留
液体膜が基板から引き離される。蒸気が流体の一部に溶解すると、第一の表面張
力を持つ第一領域が、通常、より高い蒸気濃度に長時間曝された流体領域におい
て、図２に示すように基板表面と流体の界面に沿う流体のメニスカス６６のよう
な形で与えられる。新鮮な流体が、第二の表面張力を持つ第二領域を与えるのに
充分な速度で、リザーバ４０内にすでにある流体に追加される。この第二の表面
張力領域は、基板表面から遠い位置にある流体表面部分に形成される。その流体
表面部分には、新たに導入された流体中により低い濃度の蒸気が溶解して含まれ
ている。第二の表面張力は一般に第一表面張力よりも高く、基板表面から離れる
正味の推進力を作る。矢印６８で示されるように低い表面張力領域から高い表面
張力領域方向への表面張力によって、基板５５がリザーバ４０から取り出される
とき、あるいはリザーバ内の流体液面５２が下降させられるときに、基板５５上
の残留液体が流れ落ちることになる。
システム３０を通じてチャンバに導入された蒸気は、リザーバ４０内の流体と混
和性であり、これに溶解する。流体表面上で流体に溶解する蒸気の濃度勾配が、
流体表面上に異なる表面張力を発生させる。基板５５付近の低い表面張力と基板
から離れた位置の高い表面張力との差によって、基板を流体から徐々に取り出し
たときに（あるいは、流体を基板表面から徐々に排出したときに）基板上の残留
液体膜が基板から引き離される。蒸気が流体の一部に溶解すると、第一の表面張
力を持つ第一領域が、通常、より高い蒸気濃度に長時間曝された流体領域におい
て、図２に示すように基板表面と流体の界面に沿う流体のメニスカス６６のよう
な形で与えられる。新鮮な流体が、第二の表面張力を持つ第二領域を与えるのに
充分な速度で、リザーバ４０内にすでにある流体に追加される。この第二の表面
張力領域は、基板表面から遠い位置にある流体表面部分に形成される。その流体
表面部分には、新たに導入された流体中により低い濃度の蒸気が溶解して含まれ
ている。第二の表面張力は一般に第一表面張力よりも高く、基板表面から離れる
正味の推進力を作る。矢印６８で示されるように低い表面張力領域から高い表面
張力領域方向への表面張力によって、基板５５がリザーバ４０から取り出される
とき、あるいはリザーバ内の流体液面５２が下降させられるときに、基板５５上
の残留液体が流れ落ちることになる。
【００１９】 乾燥チャンバ２５は、リザーバ４０および基板保持機構６０を収容する形状お
よび寸法を有する従来のチャンバを含んでいる。チャンバ２５は、リザーバ４０
を独立構造で、あるいはチャンバと一体構造で含むことができる。好ましくは、
リザーバ４０は、液体に完全に浸漬される一つ以上の基板ホルダ６０（例えば、
ウェーハカセット）を収容する形状および寸法の容器を含んでいる。リザーバ４
０は、ＳＥＭＩ（Semiconductior Equipment and Materials Institute）の承認
する一つ以上のウェーハカセットキャリアを並べて収容できる寸法にすることが
できる。リザーバ４０は、通常、流体と化学反応しない材料（ポリマなど）から
構成される。流体ディスペンサシステム４５は、蒸気チャンバ２５内のリザーバ
４０に、チャンバ内またはチャンバ底部付近に設置されたノズルを通して流体を
分配する。流体ディスペンサ４５は、供給タンク６５、ポンプ７０または他の流
体輸送手段からの流体ラインと、流体液位制御システム５０とを備えている。流
体液位制御システム５０は、乾燥装置２０の動作中、リザーバ４０内の流体の表
面上で溶解された蒸気の安定状態濃度勾配を維持するのに十分な流量にリザーバ
４０への流体の流れを制御する。
よび寸法を有する従来のチャンバを含んでいる。チャンバ２５は、リザーバ４０
を独立構造で、あるいはチャンバと一体構造で含むことができる。好ましくは、
リザーバ４０は、液体に完全に浸漬される一つ以上の基板ホルダ６０（例えば、
ウェーハカセット）を収容する形状および寸法の容器を含んでいる。リザーバ４
０は、ＳＥＭＩ（Semiconductior Equipment and Materials Institute）の承認
する一つ以上のウェーハカセットキャリアを並べて収容できる寸法にすることが
できる。リザーバ４０は、通常、流体と化学反応しない材料（ポリマなど）から
構成される。流体ディスペンサシステム４５は、蒸気チャンバ２５内のリザーバ
４０に、チャンバ内またはチャンバ底部付近に設置されたノズルを通して流体を
分配する。流体ディスペンサ４５は、供給タンク６５、ポンプ７０または他の流
体輸送手段からの流体ラインと、流体液位制御システム５０とを備えている。流
体液位制御システム５０は、乾燥装置２０の動作中、リザーバ４０内の流体の表
面上で溶解された蒸気の安定状態濃度勾配を維持するのに十分な流量にリザーバ
４０への流体の流れを制御する。
【００２０】 チャンバ２５は、蒸気を収容する封入蒸気ゾーンを形成する。蒸気分配システ
ム３０は、バブラシステムなどの蒸気供給装置８０を有しており、これによって
チャンバ２５内の蒸気流入部８５に蒸気が供給される。蒸気流入部８５は、通常
、流体液面５２の上方の、装置２０の上部領域に位置しており、装置の蓋内に一
体化させることも、以下に説明するようにリザーバ４０内の液体表面に浮かせて
おくこともできる。蒸気排出部９０は、蒸気流入部８５との関係で配置されてお
り、チャンバ２５内の液体表面の上方に導入された蒸気が、基板表面を通り過ぎ
てチャンバ２５内の障害物に妨げられずに直接排出部に流れるように配置される
。蒸気流入部８５を基板５５の一方の側に配置し、蒸気排出部９０を基板５５の
他方の側に配置して向き合わせの関係にすることにより、蒸気は基板表面上を横
切って通りぬけ、排出部に流れる。通常、このチャンバは大気圧で動作する。こ
の他に、圧力センサ１００を使用してチャンバ２５内の蒸気分圧を監視し、監視
信号を用いてマスフローコントローラ１１０を制御するために蒸気圧制御システ
ム９５を用いることができる。マスフローコントローラ１１０は、バブラの上流
のガス圧を制御し、バブラガスと蒸気との混合気をチャンバに向かわせる。蒸気
吸気口１１５および蒸気排気口１２０は、一つ以上のノズルまたはスリットから
構成される。これらのノズルまたはスリットは、蒸気を放出して基板表面を均一
に通過させるような寸法および間隔を有している。例えば、吸気口１１５および
排気口１２０は、ウェーハ表面の平面に平行な軸を持った縦方向のスリット、ま
たは離間した複数の孔から構成することができる。好ましくは、複数組の孔が液
体表面に沿って延びる管の長手方向に沿って配置され、基板表面付近に蒸気流を
供給する。好ましくは、吸気口１１５および排気口１２０は、約１ｍｍ〜１０ｍ
ｍの径を持ち、液体−空気−基板界面の高さに蒸気を供給するように配置される
。
ム３０は、バブラシステムなどの蒸気供給装置８０を有しており、これによって
チャンバ２５内の蒸気流入部８５に蒸気が供給される。蒸気流入部８５は、通常
、流体液面５２の上方の、装置２０の上部領域に位置しており、装置の蓋内に一
体化させることも、以下に説明するようにリザーバ４０内の液体表面に浮かせて
おくこともできる。蒸気排出部９０は、蒸気流入部８５との関係で配置されてお
り、チャンバ２５内の液体表面の上方に導入された蒸気が、基板表面を通り過ぎ
てチャンバ２５内の障害物に妨げられずに直接排出部に流れるように配置される
。蒸気流入部８５を基板５５の一方の側に配置し、蒸気排出部９０を基板５５の
他方の側に配置して向き合わせの関係にすることにより、蒸気は基板表面上を横
切って通りぬけ、排出部に流れる。通常、このチャンバは大気圧で動作する。こ
の他に、圧力センサ１００を使用してチャンバ２５内の蒸気分圧を監視し、監視
信号を用いてマスフローコントローラ１１０を制御するために蒸気圧制御システ
ム９５を用いることができる。マスフローコントローラ１１０は、バブラの上流
のガス圧を制御し、バブラガスと蒸気との混合気をチャンバに向かわせる。蒸気
吸気口１１５および蒸気排気口１２０は、一つ以上のノズルまたはスリットから
構成される。これらのノズルまたはスリットは、蒸気を放出して基板表面を均一
に通過させるような寸法および間隔を有している。例えば、吸気口１１５および
排気口１２０は、ウェーハ表面の平面に平行な軸を持った縦方向のスリット、ま
たは離間した複数の孔から構成することができる。好ましくは、複数組の孔が液
体表面に沿って延びる管の長手方向に沿って配置され、基板表面付近に蒸気流を
供給する。好ましくは、吸気口１１５および排気口１２０は、約１ｍｍ〜１０ｍ
ｍの径を持ち、液体−空気−基板界面の高さに蒸気を供給するように配置される
。
【００２１】 図３ａに示される態様では、蒸気分配器３０は蒸気流入部８５および蒸気排出
部９０を有し、これらはいずれもリザーバ４０の側面に沿って配置された縦管で
あり、リザーバ４０の高さ全体にわたって延びている。蒸気流入部８５および蒸
気排出部９０は、それぞれ開閉切り替え可能な複数の吸気口１１５および排気口
１２０を備えており、これらはチャンバ２５の上部、中間部、および底部で均一
に分布している。流体液面５２がチャンバの頂部付近にあり、他の口が閉じてい
る場合、蒸気は、開いた最上吸気口から供給され、開いた最上排気口を通じて排
気される。流体液面５２が徐々に下降するにしたがい、より低い位置にある他の
切り替え可能な吸気口および排気口が開かれ（例えば、上部の口が閉じて一つ下
の口が開く）、蒸気流をこれら低い位置の口を通るように再方向付けし、流体液
面５２における新鮮な蒸気８０の供給を維持する。流体液面５２の下降中に最上
の吸気口および排気口のみを使用すると、最上の吸気口から最上の排気口へ直接
流れる蒸気流経路ができ、特にリザーバ４０内の流体液面が下降しているときに
、この経路が蒸気と流体液面５２との接触を制限する。流体液面５２の下降中に
、流体表面付近の領域に向けて蒸気流の向きを変え、流体中への蒸気の溶解を増
加させることが好ましい。
部９０を有し、これらはいずれもリザーバ４０の側面に沿って配置された縦管で
あり、リザーバ４０の高さ全体にわたって延びている。蒸気流入部８５および蒸
気排出部９０は、それぞれ開閉切り替え可能な複数の吸気口１１５および排気口
１２０を備えており、これらはチャンバ２５の上部、中間部、および底部で均一
に分布している。流体液面５２がチャンバの頂部付近にあり、他の口が閉じてい
る場合、蒸気は、開いた最上吸気口から供給され、開いた最上排気口を通じて排
気される。流体液面５２が徐々に下降するにしたがい、より低い位置にある他の
切り替え可能な吸気口および排気口が開かれ（例えば、上部の口が閉じて一つ下
の口が開く）、蒸気流をこれら低い位置の口を通るように再方向付けし、流体液
面５２における新鮮な蒸気８０の供給を維持する。流体液面５２の下降中に最上
の吸気口および排気口のみを使用すると、最上の吸気口から最上の排気口へ直接
流れる蒸気流経路ができ、特にリザーバ４０内の流体液面が下降しているときに
、この経路が蒸気と流体液面５２との接触を制限する。流体液面５２の下降中に
、流体表面付近の領域に向けて蒸気流の向きを変え、流体中への蒸気の溶解を増
加させることが好ましい。
【００２２】 図４に示される他の態様では、蒸気分配器３０が、下降する流体液面５２に関
連して動く一つ以上の可動式蒸気流入部８５を有しており、この蒸気流入部は、
チャンバ２５に蒸気を導入する吸気口１１５を備えている。この態様では、リザ
ーバに一つ以上の基板を保持し、基板に対して流体液面５２を下降させる適切な
方法が使用される。例えば、流体液面５２は、タンク６５内の流体を排出するこ
とによって、あるいは基板５５をタンクから引き上げることによって、基板面に
対して下降させることができる。蒸気分配器３０は、下降する流体液面５２に関
連して動く可動式蒸気排出部９０も含むことが好ましい。この蒸気排出部は、チ
ャンバ２５内の蒸気を排気する排気口１２０を備えている。蒸気流入部の吸気口
１１５と蒸気排出部９０の排気口１２０は、実質的に相互に向き合う関係にある
ことが好ましく、さらに好ましくは、図５ｂに示すように、直接対向し、基板表
面の両側に配置される。このような配置によって、新鮮な蒸気を流体表面上およ
び基板５５付近に即座に導入することができ、またそこから直接排気することが
できる。
連して動く一つ以上の可動式蒸気流入部８５を有しており、この蒸気流入部は、
チャンバ２５に蒸気を導入する吸気口１１５を備えている。この態様では、リザ
ーバに一つ以上の基板を保持し、基板に対して流体液面５２を下降させる適切な
方法が使用される。例えば、流体液面５２は、タンク６５内の流体を排出するこ
とによって、あるいは基板５５をタンクから引き上げることによって、基板面に
対して下降させることができる。蒸気分配器３０は、下降する流体液面５２に関
連して動く可動式蒸気排出部９０も含むことが好ましい。この蒸気排出部は、チ
ャンバ２５内の蒸気を排気する排気口１２０を備えている。蒸気流入部の吸気口
１１５と蒸気排出部９０の排気口１２０は、実質的に相互に向き合う関係にある
ことが好ましく、さらに好ましくは、図５ｂに示すように、直接対向し、基板表
面の両側に配置される。このような配置によって、新鮮な蒸気を流体表面上およ
び基板５５付近に即座に導入することができ、またそこから直接排気することが
できる。
【００２３】 可動式蒸気流入部８５および排出部９０の動きは、この流入部および排出部が
流体液面５２に関連して移動するように、適切な制御手段によって制御すること
ができる。例えば可動式蒸気流入部８５および排出部９０は、基板表面に対する
流体液面２５の動きにしたがって動くラチェットまたはウォーム伝動装置に沿っ
て移動することができる。流体液面５２の動きに関連させて、また好ましくはそ
の速度に合わせて蒸気流入部８５を移動させるために、コンピュータ制御ロボッ
トアセンブリ（図示せず）を用いることもできる。好ましくは、可動式蒸気流入
部８５および排出部９０は、図５ａに示すように、流体液面５２上に浮かぶ浮動
式蒸気流入部および浮動式蒸気排出部から構成される。浮動式蒸気流入部８５お
よび排出部９０には、柔軟なガスラインが設けられる。この柔軟なガスラインは
、このラインを通して蒸気を余分に漏出することなく輸送することが可能であり
、同時に流入部および排出部をチャンバ２５内で自由に移動できるようにする。
柔軟なガスラインの例としては、蒸気を輸送する蒸気流路を有する折畳み可能な
ベローズ１２５が挙げられる。浮動式蒸気流入部８５および排出部９０は、蒸気
分配システム３０の動きを簡単かつ効果的に制御および案内する手段を与える。
流体液面５２に関連して移動するように、適切な制御手段によって制御すること
ができる。例えば可動式蒸気流入部８５および排出部９０は、基板表面に対する
流体液面２５の動きにしたがって動くラチェットまたはウォーム伝動装置に沿っ
て移動することができる。流体液面５２の動きに関連させて、また好ましくはそ
の速度に合わせて蒸気流入部８５を移動させるために、コンピュータ制御ロボッ
トアセンブリ（図示せず）を用いることもできる。好ましくは、可動式蒸気流入
部８５および排出部９０は、図５ａに示すように、流体液面５２上に浮かぶ浮動
式蒸気流入部および浮動式蒸気排出部から構成される。浮動式蒸気流入部８５お
よび排出部９０には、柔軟なガスラインが設けられる。この柔軟なガスラインは
、このラインを通して蒸気を余分に漏出することなく輸送することが可能であり
、同時に流入部および排出部をチャンバ２５内で自由に移動できるようにする。
柔軟なガスラインの例としては、蒸気を輸送する蒸気流路を有する折畳み可能な
ベローズ１２５が挙げられる。浮動式蒸気流入部８５および排出部９０は、蒸気
分配システム３０の動きを簡単かつ効果的に制御および案内する手段を与える。
【００２４】 好適な実施形態では、流体システム３５は、リザーバ４０内の流体表面の液位
を制御して徐々に下降させる流体液位調節装置１５０をさらに備える。流体液位
調節装置１５０は、通常、流体液位制御システム５０を含み、この流体液位制御
システム５０は、流体流入管のバルブ１６０やリザーバ４０の排水路１５５を操
作する。排水路１５５は、リザーバ４０の底壁内において基板５５の直下に設置
されており、流体液面５２が徐々に引いて基板表面を横切り、基板の上部から底
部に向かって後退できるようにしている。流体液位調節装置１５０によって流体
液面が下降すると、流体液面５２における第一および第二の表面張力の差に起因
して基板表面の液体残渣が基板表面から流れ落ちる。好ましくは、流体液位調節
装置１５０は、閉制御ループシステムを有する流体液位調節システム５０を備え
ている。この閉制御システムは、リザーバ４０内の流体の液位を監視し、排水路
バルブ１６０の開き面を調節して流体液面下降の事前プログラム速度を取得する
。この他に、排水路バルブ１６０を、所望の流体液面排水速度を与える開き寸法
を与えるようにあらかじめ設定したり、流体をリザーバ４０からポンプで取り出
すこともできる。この排水制御システムは、基板５５周辺の流体液面をある液位
範囲内で下降させる手段を提供する。しかし、リザーバ４０内の流体液面を制御
する他の多くの手段を使用することもできる。例えば、基板ホルダ６０を固定位
置に保持した状態でリザーバアセンブリ全体を下降させることにより、流体液面
を下げることができる。このように本発明は、ここに説明した流体下降手段に制
限されるものではなく、当業者にとって明らかな他の流体下降手段も含んでいる
。
を制御して徐々に下降させる流体液位調節装置１５０をさらに備える。流体液位
調節装置１５０は、通常、流体液位制御システム５０を含み、この流体液位制御
システム５０は、流体流入管のバルブ１６０やリザーバ４０の排水路１５５を操
作する。排水路１５５は、リザーバ４０の底壁内において基板５５の直下に設置
されており、流体液面５２が徐々に引いて基板表面を横切り、基板の上部から底
部に向かって後退できるようにしている。流体液位調節装置１５０によって流体
液面が下降すると、流体液面５２における第一および第二の表面張力の差に起因
して基板表面の液体残渣が基板表面から流れ落ちる。好ましくは、流体液位調節
装置１５０は、閉制御ループシステムを有する流体液位調節システム５０を備え
ている。この閉制御システムは、リザーバ４０内の流体の液位を監視し、排水路
バルブ１６０の開き面を調節して流体液面下降の事前プログラム速度を取得する
。この他に、排水路バルブ１６０を、所望の流体液面排水速度を与える開き寸法
を与えるようにあらかじめ設定したり、流体をリザーバ４０からポンプで取り出
すこともできる。この排水制御システムは、基板５５周辺の流体液面をある液位
範囲内で下降させる手段を提供する。しかし、リザーバ４０内の流体液面を制御
する他の多くの手段を使用することもできる。例えば、基板ホルダ６０を固定位
置に保持した状態でリザーバアセンブリ全体を下降させることにより、流体液面
を下げることができる。このように本発明は、ここに説明した流体下降手段に制
限されるものではなく、当業者にとって明らかな他の流体下降手段も含んでいる
。
【００２５】 多点ホルダ６２は、流体液面５２が下降する間、基板５５を基板表面（好まし
くは、基板の周縁）上の異なる保持点６３で保持するため、例えば図３ｂ〜図３
ｃに示されるように、ゆっくり下降する流体液面５２は、基板上のどの保持点６
３も横切ったり交差したりしない。通常、多点ホルダ６２は、異なる時点に基板
周縁の異なる部分を（ウェーハの厚み部分に沿って）保持するように位置決めさ
れた一つ以上の保持面６４を有している。多点ホルダ制御システムは、プログラ
ムされたコンピュータシステムおよびコンピュータ読取り可能媒体に具体化され
た適切な制御コードを含み、コンピュータをプログラムするユーザインタフェー
スを用いて保持クランプの動作を制御する。動作位置では、制御システムが保持
クランプ１７０を作動させ、その保持面６４を基板５５に押しつける。非動作位
置では、保持クランプ１７０の保持面６４が基板から取り外されて基板と接触し
なくなる。例えば、図３ｂに示されるように、多点ホルダ６２は、流体液面５２
ａが基板の上方にある間、保持点６３ａ〜６３ｅで基板５５を保持する。さらに
図３ｃに示すように、多点ホルダ６２は、第一保持点６３ｂ、６３ｃ、６３ｄを
通過しない液位５２ｂから５２ｃまでの第一の液位範囲内で流体液面５２ｂが下
降する間、第一保持点６３ｂ、６３ｃ、６３ｄで基板５５を保持する。その後、
図３ｄに示されるように、多点ホルダ６２は、第二保持点６３ａ、６３ｃ、６３
ｅを通過しない液位５２ｃから５２ｄまでの第二の液位範囲内で流体液面５２ｃ
が下降する間、第二保持点６３ａ、６３ｃ、６３ｅで基板５５を保持する。多点
ホルダ６２は、第三、第四、または更に追加された保持点セット（例えば、保持
点６３ａ、６３ｂ、６３ｄおよび６３ｅ）で基板５５を保持することもできる。
例えば図３ｅに示されるように、これら特定の保持点６３を通過しない液位５２
ｄから５２ｅまでの追加範囲内で流体液面５２が下降する間、保持点６３ａ、６
３ｂ、６３ｄおよび６３ｅで基板５５を保持することもできる。
くは、基板の周縁）上の異なる保持点６３で保持するため、例えば図３ｂ〜図３
ｃに示されるように、ゆっくり下降する流体液面５２は、基板上のどの保持点６
３も横切ったり交差したりしない。通常、多点ホルダ６２は、異なる時点に基板
周縁の異なる部分を（ウェーハの厚み部分に沿って）保持するように位置決めさ
れた一つ以上の保持面６４を有している。多点ホルダ制御システムは、プログラ
ムされたコンピュータシステムおよびコンピュータ読取り可能媒体に具体化され
た適切な制御コードを含み、コンピュータをプログラムするユーザインタフェー
スを用いて保持クランプの動作を制御する。動作位置では、制御システムが保持
クランプ１７０を作動させ、その保持面６４を基板５５に押しつける。非動作位
置では、保持クランプ１７０の保持面６４が基板から取り外されて基板と接触し
なくなる。例えば、図３ｂに示されるように、多点ホルダ６２は、流体液面５２
ａが基板の上方にある間、保持点６３ａ〜６３ｅで基板５５を保持する。さらに
図３ｃに示すように、多点ホルダ６２は、第一保持点６３ｂ、６３ｃ、６３ｄを
通過しない液位５２ｂから５２ｃまでの第一の液位範囲内で流体液面５２ｂが下
降する間、第一保持点６３ｂ、６３ｃ、６３ｄで基板５５を保持する。その後、
図３ｄに示されるように、多点ホルダ６２は、第二保持点６３ａ、６３ｃ、６３
ｅを通過しない液位５２ｃから５２ｄまでの第二の液位範囲内で流体液面５２ｃ
が下降する間、第二保持点６３ａ、６３ｃ、６３ｅで基板５５を保持する。多点
ホルダ６２は、第三、第四、または更に追加された保持点セット（例えば、保持
点６３ａ、６３ｂ、６３ｄおよび６３ｅ）で基板５５を保持することもできる。
例えば図３ｅに示されるように、これら特定の保持点６３を通過しない液位５２
ｄから５２ｅまでの追加範囲内で流体液面５２が下降する間、保持点６３ａ、６
３ｂ、６３ｄおよび６３ｅで基板５５を保持することもできる。
【００２６】 好ましくは、多点ホルダ６２は、基板５５または複数の基板を収容するホルダ
６０を基板またはホルダに沿った異なる点６３で保持できる少なくとも二つの保
持クランプ１７０を備えている。この保持クランプは、基板５５の上部、中間部
、および底部を保持することができる接触面を有している。好ましくは、多点ホ
ルダ６２は、（i）流体液面５２が第一保持点の外側の第一液位範囲内で下降し ている間、基板５５を第一保持点で保持する第一ホルダクランプと、（ii）流体
液面５２が第二保持点の外側の第二液位範囲内で下降している間、基板を第二保
持点６３で保持する少なくとも一つの第二ホルダクランプを有している。ある態
様では、これらの保持クランプは、基板５５の周囲に配置された一つ以上のジョ
ーからなるセットを備えており、そのジョー内に基板を確実に保持する。例えば
図１に示されるように、第一保持クランプが基板５５の上部および底部の両側に
位置するジョーを備え、第二保持クランプが基板の底部の両側および底部に位置
するジョーを備えていてもよい。第一保持クランプは、流体液面５２が第一液位
範囲内で下降している間、基板５５の第一の部分を保持することができ、第二保
持クランプは、流体液面５２が第二液位範囲内で下降している間、基板５５の第
二の部分を保持することができる。
６０を基板またはホルダに沿った異なる点６３で保持できる少なくとも二つの保
持クランプ１７０を備えている。この保持クランプは、基板５５の上部、中間部
、および底部を保持することができる接触面を有している。好ましくは、多点ホ
ルダ６２は、（i）流体液面５２が第一保持点の外側の第一液位範囲内で下降し ている間、基板５５を第一保持点で保持する第一ホルダクランプと、（ii）流体
液面５２が第二保持点の外側の第二液位範囲内で下降している間、基板を第二保
持点６３で保持する少なくとも一つの第二ホルダクランプを有している。ある態
様では、これらの保持クランプは、基板５５の周囲に配置された一つ以上のジョ
ーからなるセットを備えており、そのジョー内に基板を確実に保持する。例えば
図１に示されるように、第一保持クランプが基板５５の上部および底部の両側に
位置するジョーを備え、第二保持クランプが基板の底部の両側および底部に位置
するジョーを備えていてもよい。第一保持クランプは、流体液面５２が第一液位
範囲内で下降している間、基板５５の第一の部分を保持することができ、第二保
持クランプは、流体液面５２が第二液位範囲内で下降している間、基板５５の第
二の部分を保持することができる。
【００２７】 この多点ホルダクランプは、基板５５の周囲に位置する一つ以上のクランプ構
造を有する他の多くの態様を含むことができる。図４に示される態様では、多点
ホルダ６２は、基板の一部を押圧して基板５５を保持することのできる接触端を
有する回転カムを備えている。これらのカムは、その縦軸に垂直な軸を中心とし
て回転し、それによってカムを接触位置から非接触位置に動かすことができる。
非接触位置では、カムの先端が基板外周から外側へ向けられる。動作位置では、
カムの先端を基板５５の外周を押圧するようにカムが回転する。３個以上のカム
が三角形の配置を形成するように使用される。この配置は、基板５５をしっかり
とした固定配置に保持する。各々が別個の三角形配置あるいは方形配置に配され
た複数のカムセットを使用して、リザーバ４０内の流体液面５２の第一下降段階
、第二下降段階、および後続の下降段階において基板５５を保持することもでき
る。
造を有する他の多くの態様を含むことができる。図４に示される態様では、多点
ホルダ６２は、基板の一部を押圧して基板５５を保持することのできる接触端を
有する回転カムを備えている。これらのカムは、その縦軸に垂直な軸を中心とし
て回転し、それによってカムを接触位置から非接触位置に動かすことができる。
非接触位置では、カムの先端が基板外周から外側へ向けられる。動作位置では、
カムの先端を基板５５の外周を押圧するようにカムが回転する。３個以上のカム
が三角形の配置を形成するように使用される。この配置は、基板５５をしっかり
とした固定配置に保持する。各々が別個の三角形配置あるいは方形配置に配され
た複数のカムセットを使用して、リザーバ４０内の流体液面５２の第一下降段階
、第二下降段階、および後続の下降段階において基板５５を保持することもでき
る。
【００２８】 回転カムに加えて、ローラ、クランピングジョー、および当業者にとって明ら
かな他の機能的に同等な構造も、多点保持配置で基板５５を保持するために使用
できる。例えば、図３ａに示すように、多点ホルダ６２は、基板５５を押圧して
基板５５を保持するために弓型または円筒型の保持面６４を持つローラを備える
ことができる。このローラは、基板５５の外周を３点以上の点６３で保持するの
に適した構成で基板５５の外周に沿って配置され、より安定した保持配置を提供
する。ここに示される例では、一組の６個のローラが、第一および第二のローラ
が基板５５の頂部および底部において鉛直に整列して配置され、４個の中間ロー
ラからなるセットが基板中間部の両側に配置されるように位置決めされる。これ
らの中間ローラは、基板５５の中心を通る水平軸を介して相互に位置合わせされ
る。第一段階では、流体液面が第一液位範囲内で動く場合、ローラのいくつかが
同時に作動して正三角形をなす三つの点６３で基板５５を保持する第一ホルダク
ランプを形成する。流体液面５２が第二液位範囲内で動く場合、他のローラが作
動して第二ホルダクランプが形成され、流体液面５２が下降する範囲の外に位置
する異なる点６３で基板５５が保持される。さらに、多点ホルダ６２は、更なる
プロセス段階で追加の保持クランプとして動作する第三または追加のローラセッ
トを備えていてもよい。
かな他の機能的に同等な構造も、多点保持配置で基板５５を保持するために使用
できる。例えば、図３ａに示すように、多点ホルダ６２は、基板５５を押圧して
基板５５を保持するために弓型または円筒型の保持面６４を持つローラを備える
ことができる。このローラは、基板５５の外周を３点以上の点６３で保持するの
に適した構成で基板５５の外周に沿って配置され、より安定した保持配置を提供
する。ここに示される例では、一組の６個のローラが、第一および第二のローラ
が基板５５の頂部および底部において鉛直に整列して配置され、４個の中間ロー
ラからなるセットが基板中間部の両側に配置されるように位置決めされる。これ
らの中間ローラは、基板５５の中心を通る水平軸を介して相互に位置合わせされ
る。第一段階では、流体液面が第一液位範囲内で動く場合、ローラのいくつかが
同時に作動して正三角形をなす三つの点６３で基板５５を保持する第一ホルダク
ランプを形成する。流体液面５２が第二液位範囲内で動く場合、他のローラが作
動して第二ホルダクランプが形成され、流体液面５２が下降する範囲の外に位置
する異なる点６３で基板５５が保持される。さらに、多点ホルダ６２は、更なる
プロセス段階で追加の保持クランプとして動作する第三または追加のローラセッ
トを備えていてもよい。
【００２９】 多点ホルダ６２は、新しい保持点を横切らない追加液位範囲内で流体液面が下
降する間、保持点の円周に沿って湾曲した経路を移動する弓型の表面を持った半
円形の部材を備えていてもよい。
降する間、保持点の円周に沿って湾曲した経路を移動する弓型の表面を持った半
円形の部材を備えていてもよい。
【００３０】 基板表面上の液体残渣膜を除去するために、リザーバ４０内に一枚以上の基板
５５が配置されるか、あるいは通常カセットキャリアとして知られている基板ホ
ルダ６０の中に基板の山（スタック）を搭載した後、基板ホルダ６０がリザーバ
内に配置される。図３ａは、例示の基板ホルダ６０を示したもので、これが降下
させられてリザーバ４０内に浸漬されるので、流体液面５２が基板５５を覆う。
リザーバ４０には、流体液位５２を有する流体が収容されており、この流体表面
は第一および第二の表面張力を有する。この流体には、脱イオン水及び純水、ア
ルコール、アルデヒド、またはケトンを含む、基板表面を濡らすあらゆる流体を
含めることができる。この流体はまた、シリコン基板５５上にシリコン酸化膜を
形成する原因となる過度の溶解酸素を低減するために加熱することもできる。ド
ライヤの作動中は、リザーバ４０内に新鮮な流体を連続的にまたは段階的に加え
てリザーバに新鮮な流体を補充し、あるいは流体液面をあふれさせる。それによ
って基板表面における流体メニスカスとバルク流体との間の蒸気濃度勾配が上昇
する。
５５が配置されるか、あるいは通常カセットキャリアとして知られている基板ホ
ルダ６０の中に基板の山（スタック）を搭載した後、基板ホルダ６０がリザーバ
内に配置される。図３ａは、例示の基板ホルダ６０を示したもので、これが降下
させられてリザーバ４０内に浸漬されるので、流体液面５２が基板５５を覆う。
リザーバ４０には、流体液位５２を有する流体が収容されており、この流体表面
は第一および第二の表面張力を有する。この流体には、脱イオン水及び純水、ア
ルコール、アルデヒド、またはケトンを含む、基板表面を濡らすあらゆる流体を
含めることができる。この流体はまた、シリコン基板５５上にシリコン酸化膜を
形成する原因となる過度の溶解酸素を低減するために加熱することもできる。ド
ライヤの作動中は、リザーバ４０内に新鮮な流体を連続的にまたは段階的に加え
てリザーバに新鮮な流体を補充し、あるいは流体液面をあふれさせる。それによ
って基板表面における流体メニスカスとバルク流体との間の蒸気濃度勾配が上昇
する。
【００３１】 この後、蒸気流入部８５を通って流体液面５２の上の蒸気ゾーンに蒸気が導入
され、流体表面上の蒸気の分圧が望ましい値に維持される。蒸気ゾーンに導入さ
れた蒸気は流体との混和性をもつ。また好ましくは、この蒸気は、基板５５と反
応せず、基板表面に物理的に付着したり基板表面と化学反応を起こすような汚染
物のない有機化合物である。適した蒸気としては、例えば脂肪族アルコールや流
体と混和性の他の有機物質および無機物質があげられる。この蒸気は、水と混合
してその表面張力を下げるメタノール、プロパノール、またはブタノールのアル
コール蒸気を含むことが好ましい。例えば、メタノールは２４ｄｙｎｅ／ｃｍの
表面張力を持ち、エタノールは２４．１ｄｙｎｅ／ｃｍの表面張力、ｎ−プロピ
ルアルコールおよびイソプロピルアルコールは２２．９ｄｙｎｅ／ｃｍの表面張
力、アセトンは２６．３ｄｙｎｅ／ｃｍの表面張力、メチルエチルケトンは２６
．８ｄｙｎｅ／ｃｍの表面張力、および酢酸は２９．６ｄｙｎｅ／ｃｍの表面張
力を持っている。
され、流体表面上の蒸気の分圧が望ましい値に維持される。蒸気ゾーンに導入さ
れた蒸気は流体との混和性をもつ。また好ましくは、この蒸気は、基板５５と反
応せず、基板表面に物理的に付着したり基板表面と化学反応を起こすような汚染
物のない有機化合物である。適した蒸気としては、例えば脂肪族アルコールや流
体と混和性の他の有機物質および無機物質があげられる。この蒸気は、水と混合
してその表面張力を下げるメタノール、プロパノール、またはブタノールのアル
コール蒸気を含むことが好ましい。例えば、メタノールは２４ｄｙｎｅ／ｃｍの
表面張力を持ち、エタノールは２４．１ｄｙｎｅ／ｃｍの表面張力、ｎ−プロピ
ルアルコールおよびイソプロピルアルコールは２２．９ｄｙｎｅ／ｃｍの表面張
力、アセトンは２６．３ｄｙｎｅ／ｃｍの表面張力、メチルエチルケトンは２６
．８ｄｙｎｅ／ｃｍの表面張力、および酢酸は２９．６ｄｙｎｅ／ｃｍの表面張
力を持っている。
【００３２】 好ましい蒸気には、無毒で水と混和性のあるイソプロパノール蒸気が含まれる
。また、イソプロパノールは低い表面張力を持っており、疎水性および親水性の
両方を有している。すなわち、イソプロパノールは油と水の両方に混和性を持ち
、水と混合すれば望ましい表面張力範囲を備える。好ましくは、蒸気供給装置８
０は、タンク一杯分の液体（例えばイソプロパノール）の表面を越えて不活性ま
たは非反応性のガス（例えば窒素）を吹き上げるバブラを有している。このキャ
リアガスは、イソプロパノールの蒸気をバブラから蒸気ゾーンへ輸送する。一般
に、イソプロパノール蒸気の流量は、約１０〜約２００ｍｌ／ｍｉｎ（タンク内
の各２００ｍｍ径基板に対して）であり、窒素の流量は約０．２〜約５ｌ／ｍｉ
ｎ（各２００ｍｍ基板に対して）である。混和性蒸気とキャリアガスの流量比は
、通常、約０．００１〜約０．０３である。
。また、イソプロパノールは低い表面張力を持っており、疎水性および親水性の
両方を有している。すなわち、イソプロパノールは油と水の両方に混和性を持ち
、水と混合すれば望ましい表面張力範囲を備える。好ましくは、蒸気供給装置８
０は、タンク一杯分の液体（例えばイソプロパノール）の表面を越えて不活性ま
たは非反応性のガス（例えば窒素）を吹き上げるバブラを有している。このキャ
リアガスは、イソプロパノールの蒸気をバブラから蒸気ゾーンへ輸送する。一般
に、イソプロパノール蒸気の流量は、約１０〜約２００ｍｌ／ｍｉｎ（タンク内
の各２００ｍｍ径基板に対して）であり、窒素の流量は約０．２〜約５ｌ／ｍｉ
ｎ（各２００ｍｍ基板に対して）である。混和性蒸気とキャリアガスの流量比は
、通常、約０．００１〜約０．０３である。
【００３３】 プロセス中、新鮮な蒸気が蒸気分配システム３０によって継続的に蒸気ゾーン
７５に導入され、流体表面上の蒸気の望ましい分圧を維持する。同時に、流体流
入部を通じてリザーバ４０に新鮮な流体が追加されるので、流体表面上の蒸気の
分圧によって蒸気が流体表面に溶解し、流体表面に異なる表面張力領域を与える
。通常、蒸気分圧および流量を制御して、流体表面の表面張力勾配を少なくとも
約２０ｄｙｎｅ／ｃｍ2に維持する。通常１回の処理で導入されるイソプロパノ ール液の量は、約０．１〜約１ｍｌであり、より一般的には約０．２〜約０．６
ｍｌである。
７５に導入され、流体表面上の蒸気の望ましい分圧を維持する。同時に、流体流
入部を通じてリザーバ４０に新鮮な流体が追加されるので、流体表面上の蒸気の
分圧によって蒸気が流体表面に溶解し、流体表面に異なる表面張力領域を与える
。通常、蒸気分圧および流量を制御して、流体表面の表面張力勾配を少なくとも
約２０ｄｙｎｅ／ｃｍ2に維持する。通常１回の処理で導入されるイソプロパノ ール液の量は、約０．１〜約１ｍｌであり、より一般的には約０．２〜約０．６
ｍｌである。
【００３４】 基板５５の周りの流体液面５２は基板表面に対して徐々に下降するので、流体
表面の第一および第二表面張力の差によって基板表面から残留液体が流れ落ちる
。特に、基板表面と流体表面との界面にできるメニスカス６８は、メニスカスか
ら遠い流体表面部分よりも高い蒸気濃度を持っている。流体表面の下降中に、正
味の表面張力勾配によって基板５５の表面から残留液体が引き離される。表面張
力が基板５５の表面上の残留液体を均一かつ円滑に取り除くことができるように
、流体液面５２の下降速度は比較的低速に保たれる。流体の排出が速すぎると、
残留液体の小滴が基板表面上に残り、蒸発時に基板表面を汚染する。したがって
流体表面は、基板表面上に残留液体が実質的に残らないような速度で下降させら
れることが好ましい。好ましくは、流体液面５２は０．７〜１０ｍｍ／ｓｅｃの
速度で、より好ましくは約１〜５ｍｍ／ｓｅｃの速度で下降される。１０ｍｍ／
ｓｅｃを超える速度では基板５５の表面に残留液体を残す結果となり、１ｍｍ／
ｓｅｃよりも遅い速度では処理スループットが低いことになる。
表面の第一および第二表面張力の差によって基板表面から残留液体が流れ落ちる
。特に、基板表面と流体表面との界面にできるメニスカス６８は、メニスカスか
ら遠い流体表面部分よりも高い蒸気濃度を持っている。流体表面の下降中に、正
味の表面張力勾配によって基板５５の表面から残留液体が引き離される。表面張
力が基板５５の表面上の残留液体を均一かつ円滑に取り除くことができるように
、流体液面５２の下降速度は比較的低速に保たれる。流体の排出が速すぎると、
残留液体の小滴が基板表面上に残り、蒸発時に基板表面を汚染する。したがって
流体表面は、基板表面上に残留液体が実質的に残らないような速度で下降させら
れることが好ましい。好ましくは、流体液面５２は０．７〜１０ｍｍ／ｓｅｃの
速度で、より好ましくは約１〜５ｍｍ／ｓｅｃの速度で下降される。１０ｍｍ／
ｓｅｃを超える速度では基板５５の表面に残留液体を残す結果となり、１ｍｍ／
ｓｅｃよりも遅い速度では処理スループットが低いことになる。
【００３５】 好ましくは、流体液面５２は、基板５５をリザーバ４０から取り出すことなく
、多点ホルダ６２を使用して基板を保持しながら下降される。図３ａ〜図３ｅに
示した態様では、流体液面５２が下降する間、基板５５は基板表面の外周にある
異なる保持点６３で保持されるので、下降する流体液面５２が保持点を交差した
り横切ったりすることはない。プロセスの第一段階あるいは最初の段階では、基
板５５周辺の流体液面が第一液位範囲内で下降し、その間、基板表面は第一液位
範囲外の第一保持点６３で保持される。少なくとも一つの第二段階では、基板５
５周辺の流体液面が第二液位範囲内で下降し、その間、基板表面は第二液位範囲
外の第二保持点６３で保持される。基板５５の形状や大きさ、および保持クラン
プの配置に応じて、追加的な段階を使用することもできる。異なる段階を設ける
ことで、流体液面の下降によって流体液面５２と接触面とが交差することなく基
板表面から液体残渣を流すことができる。多点保持システムは、保持クランプが
基板５５と接触する保持点６３における残留液体や流体の小滴の捕捉や閉じ込め
を防止することによって、基板表面の保持点６３におけるすじやしみを防ぐ。多
点ホルダ６２は、流体液面５２の下降中に液位範囲外の保持点６３で基板表面を
保持する手段を提供する。流体液面５２は、保持点構造に干渉したり交差するこ
とのない、基板表面との単一で一様な接触線を形成する。結果としてこの構造は
、基板表面にすじやしみを作らずに残留液体を基板表面から取り除く。
、多点ホルダ６２を使用して基板を保持しながら下降される。図３ａ〜図３ｅに
示した態様では、流体液面５２が下降する間、基板５５は基板表面の外周にある
異なる保持点６３で保持されるので、下降する流体液面５２が保持点を交差した
り横切ったりすることはない。プロセスの第一段階あるいは最初の段階では、基
板５５周辺の流体液面が第一液位範囲内で下降し、その間、基板表面は第一液位
範囲外の第一保持点６３で保持される。少なくとも一つの第二段階では、基板５
５周辺の流体液面が第二液位範囲内で下降し、その間、基板表面は第二液位範囲
外の第二保持点６３で保持される。基板５５の形状や大きさ、および保持クラン
プの配置に応じて、追加的な段階を使用することもできる。異なる段階を設ける
ことで、流体液面の下降によって流体液面５２と接触面とが交差することなく基
板表面から液体残渣を流すことができる。多点保持システムは、保持クランプが
基板５５と接触する保持点６３における残留液体や流体の小滴の捕捉や閉じ込め
を防止することによって、基板表面の保持点６３におけるすじやしみを防ぐ。多
点ホルダ６２は、流体液面５２の下降中に液位範囲外の保持点６３で基板表面を
保持する手段を提供する。流体液面５２は、保持点構造に干渉したり交差するこ
とのない、基板表面との単一で一様な接触線を形成する。結果としてこの構造は
、基板表面にすじやしみを作らずに残留液体を基板表面から取り除く。
【００３６】 好ましくは、流体液面５２に関連して移動する蒸気流入部８５を通じて蒸気が
導入されることにより、流体のすぐ上の蒸気の分圧が維持される。例えばリザー
バ４０内の流体の流体液面５２を、流体を排出するか基板５５を引き上げるかの
方法によって下降させると、基板表面上の残留液体が基板表面から流れ落ちる。
より好ましくは、チャンバ２５から蒸気を排出する排気口１２０も流体液面５２
の動きに関連して動く。より好ましくは、蒸気吸気口１１５および蒸気排気口１
２０が流体液面５２上で浮動し、これにより流体液面５２の変化にしたがって蒸
気流入部８５および蒸気排出部９０の位置が自動的に調節される。
導入されることにより、流体のすぐ上の蒸気の分圧が維持される。例えばリザー
バ４０内の流体の流体液面５２を、流体を排出するか基板５５を引き上げるかの
方法によって下降させると、基板表面上の残留液体が基板表面から流れ落ちる。
より好ましくは、チャンバ２５から蒸気を排出する排気口１２０も流体液面５２
の動きに関連して動く。より好ましくは、蒸気吸気口１１５および蒸気排気口１
２０が流体液面５２上で浮動し、これにより流体液面５２の変化にしたがって蒸
気流入部８５および蒸気排出部９０の位置が自動的に調節される。
【００３７】 本発明は従来技術よりも著しく優れたいくつかの利点を提供する。まず、基板
表面上に残る残留液体が低レベルである。従来のスピンリンス乾燥後に残る水膜
が約１００ｎｍであるのに比べ、乾燥装置２０の動作後に基板５５の表面に残る
水膜は、通常、約１〜１０ｎｍしかない。さらに、本装置２０に使用されるイソ
プロパノールおよびアルコールは低濃度であるため、基板表面に残る有機残渣は
実質的に検出不可能な程度である。また、流体および蒸気はいずれも無毒な物質
であり、安全な処理が可能である。他の利点として、基板５５はスピン乾燥に伴
う応力を受けにくく、損傷を受ける可能性が少ない。このように、本乾燥装置２
０は、従来技術の装置よりも著しく優れた利点を提供する。
表面上に残る残留液体が低レベルである。従来のスピンリンス乾燥後に残る水膜
が約１００ｎｍであるのに比べ、乾燥装置２０の動作後に基板５５の表面に残る
水膜は、通常、約１〜１０ｎｍしかない。さらに、本装置２０に使用されるイソ
プロパノールおよびアルコールは低濃度であるため、基板表面に残る有機残渣は
実質的に検出不可能な程度である。また、流体および蒸気はいずれも無毒な物質
であり、安全な処理が可能である。他の利点として、基板５５はスピン乾燥に伴
う応力を受けにくく、損傷を受ける可能性が少ない。このように、本乾燥装置２
０は、従来技術の装置よりも著しく優れた利点を提供する。
【００３８】 乾燥装置２０の動作を制御するために本明細書で説明した処理ステップの実行
中に使用される制御システムには、コンピュータプログラム製品が含まれる。こ
のコンピュータプログラム製品は、周辺制御コンポーネントによってメモリシス
テムと相互接続された中央演算処理装置（ＣＰＵ）、例えばカリフォルニア州Sy
nenergy Microsystemsから市販されている６８４００マイクロプロセッサなどを
含む従来のコンピュータシステム上で実行される。ビデオインターフェース端末
およびライトペンまたはキーボードが、本装置のプログラマやオペレータにイン
ターフェースを与える。このコンピュータプログラムコードは、６８０００アセ
ンブリ言語、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｐａｓｃａｌなど、あらゆる従来のコンピュータ読取
り可能なプログラミング言語によって書くことができる。適切なプログラムコー
ドを、従来のテキストエディタを用いて単一ファイルまたは複数ファイルに入力
し、コンピュータのメモリシステムのようなコンピュータ使用可能な媒体に記憶
または具体化する。高級言語のコードテキストは、コンパイルされ、得られるコ
ンパイラコードは、プリコンパイルされたウィンドウライブラリルーチンのオブ
ジェクトコードにリンクされる。リンクされたコンパイル済オブジェクトコード
を実行するために、システムユーザは、オブジェクトコードを呼び出し、コンピ
ュータシステムがそのコードをメモリにロードするようにする。この後、ＣＰＵ
は、プログラム内で識別されたタスクを実行すべきコードを読み取り、実行する
。
中に使用される制御システムには、コンピュータプログラム製品が含まれる。こ
のコンピュータプログラム製品は、周辺制御コンポーネントによってメモリシス
テムと相互接続された中央演算処理装置（ＣＰＵ）、例えばカリフォルニア州Sy
nenergy Microsystemsから市販されている６８４００マイクロプロセッサなどを
含む従来のコンピュータシステム上で実行される。ビデオインターフェース端末
およびライトペンまたはキーボードが、本装置のプログラマやオペレータにイン
ターフェースを与える。このコンピュータプログラムコードは、６８０００アセ
ンブリ言語、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｐａｓｃａｌなど、あらゆる従来のコンピュータ読取
り可能なプログラミング言語によって書くことができる。適切なプログラムコー
ドを、従来のテキストエディタを用いて単一ファイルまたは複数ファイルに入力
し、コンピュータのメモリシステムのようなコンピュータ使用可能な媒体に記憶
または具体化する。高級言語のコードテキストは、コンパイルされ、得られるコ
ンパイラコードは、プリコンパイルされたウィンドウライブラリルーチンのオブ
ジェクトコードにリンクされる。リンクされたコンパイル済オブジェクトコード
を実行するために、システムユーザは、オブジェクトコードを呼び出し、コンピ
ュータシステムがそのコードをメモリにロードするようにする。この後、ＣＰＵ
は、プログラム内で識別されたタスクを実行すべきコードを読み取り、実行する
。
【００３９】 ユーザは、プロセス操作データセットをビデオインタフェース端末を介して入
力する。そのプロセスデータセットは、乾燥チャンバ２５における特定のタスク
を実行するために必要な、あらかじめ決められたパラメータセットである。シー
ケンササブルーチンには、（i）チャンバ２５へ流れる流体および蒸気の流量を 監視するステップ、（ii）チャンバ内の基板および乾燥チャンバ２５へのローデ
ィングを待っている輸送チャンバ内の基板５５の状態を測定するステップ、（ii
i）多点ホルダ６２を作動して、基板の引き上げ段階および／または流体下降段 階の間、基板を異なる点で保持するために使用される多点ホルダサブルーチンを
実行するステップを実行し、さらに任意で（iv）流体下降システムを実行して、
乾燥チャンバ２５内の流体液面を下降させるステップを実行するプログラムコー
ドが含まれる。乾燥チャンバ２５および基板５５の状態を監視する、ポーリング
のような従来の方法もまた使用できる。シーケンササブルーチンは、どのプロセ
スを実行すべきかをスケジューリングする際に、選択されたプロセスに対する望
ましいプロセス状況と比較した乾燥チャンバ２５の現在の状況や、各特定のユー
ザ入力要求の「年齢」や、その他システムプログラマがスケジュールの優先順位
を決めるために含めたいと思う他の任意の関連要素を考慮に入れることができる
。
力する。そのプロセスデータセットは、乾燥チャンバ２５における特定のタスク
を実行するために必要な、あらかじめ決められたパラメータセットである。シー
ケンササブルーチンには、（i）チャンバ２５へ流れる流体および蒸気の流量を 監視するステップ、（ii）チャンバ内の基板および乾燥チャンバ２５へのローデ
ィングを待っている輸送チャンバ内の基板５５の状態を測定するステップ、（ii
i）多点ホルダ６２を作動して、基板の引き上げ段階および／または流体下降段 階の間、基板を異なる点で保持するために使用される多点ホルダサブルーチンを
実行するステップを実行し、さらに任意で（iv）流体下降システムを実行して、
乾燥チャンバ２５内の流体液面を下降させるステップを実行するプログラムコー
ドが含まれる。乾燥チャンバ２５および基板５５の状態を監視する、ポーリング
のような従来の方法もまた使用できる。シーケンササブルーチンは、どのプロセ
スを実行すべきかをスケジューリングする際に、選択されたプロセスに対する望
ましいプロセス状況と比較した乾燥チャンバ２５の現在の状況や、各特定のユー
ザ入力要求の「年齢」や、その他システムプログラマがスケジュールの優先順位
を決めるために含めたいと思う他の任意の関連要素を考慮に入れることができる
。
【００４０】 シーケンササブルーチンが、どのプロセスデータセット組合せを次に実行する
かを決定すると、シーケンササブルーチンは、特定のプロセスデータセットパラ
メータをチャンバマネージャサブルーチンへ渡すことによってそのプロセスデー
タセットを実行させる。ここで、このチャンバマネージャサブルーチンは、シー
ケンササブルーチンによって決定されたプロセスデータセットにしたがって乾燥
チャンバ２５内の複数の処理タスクを制御する。例えば、乾燥チャンバマネージ
ャサブルーチンは、乾燥チャンバ２５内の流体および蒸気の流量とフローレベル
を制御するプログラムコードを含むことができる。チャンバマネージャサブルー
チンはまた、様々なチャンバコンポーネントサブルーチンやプログラムコードモ
ジュールの実行を制御する。これらのサブルーチンやモジュールは、選択された
プロセスセットを実施するために必要な乾燥チャンバ２５のコンポーネントの動
作を制御する。そのようなコンポーネントサブルーチンの例としては、基板保持
プログラムコード、流体液位制御プログラムコード、蒸気圧力制御プログラムコ
ード、および流入排出プログラムコードがある。当業者であれば容易に理解する
ことができるように、チャンバ２５内で実施が望まれる乾燥プロセス中のステッ
プに応じて、他の乾燥チャンバ制御プログラムコードやサブルーチンを含めるこ
とができる。
かを決定すると、シーケンササブルーチンは、特定のプロセスデータセットパラ
メータをチャンバマネージャサブルーチンへ渡すことによってそのプロセスデー
タセットを実行させる。ここで、このチャンバマネージャサブルーチンは、シー
ケンササブルーチンによって決定されたプロセスデータセットにしたがって乾燥
チャンバ２５内の複数の処理タスクを制御する。例えば、乾燥チャンバマネージ
ャサブルーチンは、乾燥チャンバ２５内の流体および蒸気の流量とフローレベル
を制御するプログラムコードを含むことができる。チャンバマネージャサブルー
チンはまた、様々なチャンバコンポーネントサブルーチンやプログラムコードモ
ジュールの実行を制御する。これらのサブルーチンやモジュールは、選択された
プロセスセットを実施するために必要な乾燥チャンバ２５のコンポーネントの動
作を制御する。そのようなコンポーネントサブルーチンの例としては、基板保持
プログラムコード、流体液位制御プログラムコード、蒸気圧力制御プログラムコ
ード、および流入排出プログラムコードがある。当業者であれば容易に理解する
ことができるように、チャンバ２５内で実施が望まれる乾燥プロセス中のステッ
プに応じて、他の乾燥チャンバ制御プログラムコードやサブルーチンを含めるこ
とができる。
【００４１】 例えば、乾燥チャンバの操作に適したコンピュータプログラム製品は、（１）
チャンバに蒸気を導入する蒸気分配制御コード、（２）リザーバ４０に流体を分
配し、リザーバ内の流体液位５２を調節する流体システム制御コード、および（
３）下降する流体液面が基板保持に使用されている保持点を横切らないように、
基板上の異なる保持点で基板５５を保持する多点ホルダ６２を作動させる多点ホ
ルダ制御コードを含む、コンピュータ読取り可能なプログラムコードを含んでい
る。蒸気分配コードは、チャンバ２５に蒸気を導入する吸気口１１５を有する可
動式蒸気流入部８５および蒸気を排出する排気口１２０を有する可動式蒸気排出
部９０の一つ以上の動きを制御する。流体システム制御コードは、ある液位範囲
内で流体液面５２を下降させる下降手段の動作を制御するコードを含む。多点ホ
ルダ制御コードは、流体液面５２が第一保持点を横切らない第一液位範囲内で下
降する間、基板５５を第一保持点で保持するように多点ホルダを操作し、流体液
面が第二保持点を横切らない第二液位範囲内で下降する間、基板を第二保持点で
保持するように多点ホルダを操作する。このような基本的なプログラム構造が乾
燥チャンバ２５を操作および制御することができ、チャンバ内外への基板５５の
輸送および移動を調整することができる。
チャンバに蒸気を導入する蒸気分配制御コード、（２）リザーバ４０に流体を分
配し、リザーバ内の流体液位５２を調節する流体システム制御コード、および（
３）下降する流体液面が基板保持に使用されている保持点を横切らないように、
基板上の異なる保持点で基板５５を保持する多点ホルダ６２を作動させる多点ホ
ルダ制御コードを含む、コンピュータ読取り可能なプログラムコードを含んでい
る。蒸気分配コードは、チャンバ２５に蒸気を導入する吸気口１１５を有する可
動式蒸気流入部８５および蒸気を排出する排気口１２０を有する可動式蒸気排出
部９０の一つ以上の動きを制御する。流体システム制御コードは、ある液位範囲
内で流体液面５２を下降させる下降手段の動作を制御するコードを含む。多点ホ
ルダ制御コードは、流体液面５２が第一保持点を横切らない第一液位範囲内で下
降する間、基板５５を第一保持点で保持するように多点ホルダを操作し、流体液
面が第二保持点を横切らない第二液位範囲内で下降する間、基板を第二保持点で
保持するように多点ホルダを操作する。このような基本的なプログラム構造が乾
燥チャンバ２５を操作および制御することができ、チャンバ内外への基板５５の
輸送および移動を調整することができる。
【００４２】 特定の好適な態様を参照しながら本発明を詳細に説明したが、当業者には他に
も多くの態様があることが明白であろう。例えば、乾燥装置は、流体内の基板を
昇降したり、（例えば、所定の速度で流体液面をあふれさせることにより）ドラ
イヤタンク内の流体液面を制御する等価な保持機構を備えていてもよい。したが
って、各請求項の趣旨と範囲は、本明細書で説明された好適な態様の記載に限定
されるものではない。
も多くの態様があることが明白であろう。例えば、乾燥装置は、流体内の基板を
昇降したり、（例えば、所定の速度で流体液面をあふれさせることにより）ドラ
イヤタンク内の流体液面を制御する等価な保持機構を備えていてもよい。したが
って、各請求項の趣旨と範囲は、本明細書で説明された好適な態様の記載に限定
されるものではない。
【図１】 本発明の基板乾燥システムの概略断面図である。
【図２】 基板表面と流体表面の界面における流体メニスカスの概略断面図である。
【図３ａ】 ローラタイプの保持クランプを有する多点ホルダを示す、本発明の装置の概略
斜視図である。
斜視図である。
【図３ｂ】 図３ａの装置の概略正面断面図であり、リザーバ内の流体液面よりも下に浸漬
された基板を示している。
された基板を示している。
【図３ｃ】 図３ａの装置の正面図であり、流体液面を第一液位範囲内で下降させている間
、基板を保持する多点ホルダを示している。
、基板を保持する多点ホルダを示している。
【図３ｄ】 図３ａの装置の正面図であり、流体液面を第二液位範囲内で下降させている間
、基板を保持する多点ホルダを示している。
、基板を保持する多点ホルダを示している。
【図３ｅ】 図３ａの装置の正面図であり、流体液面を第三液位範囲内で下降させている間
、基板を保持する多点ホルダを示している。
、基板を保持する多点ホルダを示している。
【図４】 本発明の装置の別の実施形態の概略正面断面図であり、開位置および閉位置に
おける多点ホルダを示している。
おける多点ホルダを示している。
【図５ａ】 可動式蒸気流入部および可動式蒸気排出部を備える本発明の装置の別の実施形
態の概略正面断面図である。
態の概略正面断面図である。
【図５ｂ】 図５ａの装置の平面図であり、蒸気流入部の吸気口および蒸気排出部の排気口
を示している。
を示している。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年２月７日（２０００．２．７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 基板乾燥のための方法および装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】 本発明は、基板を乾燥する方法および装置に関する。
【従来の技術】 基板乾燥装置は、集積回路、液晶からなる表示画面、基板または合成材料上の
電気回路、およびビデオまたはレコード盤の製造において使用されている。これ
らのプロセスでは、半導体、セラミックおよびポリマ材料の基板が、例えば基板
をエッチングするためのエッチャント槽、基板上の露光フォトレジスト層を現像
するための現像槽、メタルを基板上に堆積させるためのガルヴァーニ槽、あるい
は基板を洗浄するためのリンス槽などへの浸漬により液体を用いて処理される。
液体における処理の後、基板上に残る液体残渣の薄い層は、乾燥プロセスによっ
て除去される。 基板乾燥には、伝統的ないくつかの方法が用いられている。遠心乾燥法または
スピンドライ法は、基板の表面を横断する軸のまわりを高速で回転する遠心乾燥
装置を使用する。高速回転によって発生する遠心力が基板上の残留液体の大部分
を強制的に排出する。しかし、従来の遠心乾燥装置および遠心乾燥プロセスには
いくつか不利な点がある。第一に、基板の高速回転の後で基板上に薄い水の膜が
残り、その水分中に溶解した少量の不揮発性物質が班点やすじの原因となる。さ
らに、遠心乾燥法は、残渣を捕捉する図形やホールを有するパターン付き基板表
面上にしばしば汚染残渣を残す。 Leenaarsらに与えられた米国特許第５，２７１，７７４号に記載された改良遠
心乾燥プロセスでは、遠心乾燥プロセスの間、混和性の蒸気を液体と共に基板表
面に流して基板上に残る汚染物を低減する。蒸気と液体残渣が基板上で混合し、
遠心乾燥法においてより基板から排出されやすい低い表面張力を持った溶液を形
成することで、残る汚染残渣が少なくなる。しかし、改良遠心乾燥のためのプロ
セスおよび装置は複雑であり、基板の高速回転から生じる機械的問題のため壊れ
やすい。遠心スピンドライヤは水分をウェーハ表面から排出する力に依存してい
るため、機械的圧力によってしばしば大きい基板や薄い基板が割れたり破損した
りする。また遠心乾燥装置内の可動部品が腐蝕して汚染粒子を形成し、これが基
板上に堆積する。さらに、乾燥雰囲気内での基板の高速回転中に基板表面に静電
気が生成し、帯電した大気中の汚染粒子が逆に基板上に引き寄せられてしまうこ
ともある。 アドバンストＶＬＳＩおよびＵＬＳＩ集積回路基板を乾燥させる好ましい方法
の一つは、流体が流体表面上を表面張力の低い領域から高い領域へ流れる状態を
維持するというマランゴニ原理を利用する。マランゴニドライヤの一種は、基板
を液体の入ったタンクへ浸漬し、液体上に混和性の蒸気を流すことにより動作す
る。タンク底から追加される液体はタンクの壁の上まで溢れる。連続的に液体を
溢れさせることで溶解した蒸気の濃度が変動し、その結果、液体表面上に表面張
力の勾配が生じる。従来のマランゴニドライヤでは、基板をカセットホルダに固
定して水中に浸漬し、タンクから基板を引き出す複雑なロボット機構を用いて流
体から基板をゆっくりと引き上げる。基板を引き上げる際に基板上の残留液体は
、液体表面の表面張力がより高い領域の方向へ流れて基板表面から離れるので、
これにより基板が乾燥する。引き上げのロボット機構は、通常、乾燥チャンバの
上部を形成する蓋内、もしくは乾燥チャンバまたはタンクの底部において基板の
下に配置される。
電気回路、およびビデオまたはレコード盤の製造において使用されている。これ
らのプロセスでは、半導体、セラミックおよびポリマ材料の基板が、例えば基板
をエッチングするためのエッチャント槽、基板上の露光フォトレジスト層を現像
するための現像槽、メタルを基板上に堆積させるためのガルヴァーニ槽、あるい
は基板を洗浄するためのリンス槽などへの浸漬により液体を用いて処理される。
液体における処理の後、基板上に残る液体残渣の薄い層は、乾燥プロセスによっ
て除去される。 基板乾燥には、伝統的ないくつかの方法が用いられている。遠心乾燥法または
スピンドライ法は、基板の表面を横断する軸のまわりを高速で回転する遠心乾燥
装置を使用する。高速回転によって発生する遠心力が基板上の残留液体の大部分
を強制的に排出する。しかし、従来の遠心乾燥装置および遠心乾燥プロセスには
いくつか不利な点がある。第一に、基板の高速回転の後で基板上に薄い水の膜が
残り、その水分中に溶解した少量の不揮発性物質が班点やすじの原因となる。さ
らに、遠心乾燥法は、残渣を捕捉する図形やホールを有するパターン付き基板表
面上にしばしば汚染残渣を残す。 Leenaarsらに与えられた米国特許第５，２７１，７７４号に記載された改良遠
心乾燥プロセスでは、遠心乾燥プロセスの間、混和性の蒸気を液体と共に基板表
面に流して基板上に残る汚染物を低減する。蒸気と液体残渣が基板上で混合し、
遠心乾燥法においてより基板から排出されやすい低い表面張力を持った溶液を形
成することで、残る汚染残渣が少なくなる。しかし、改良遠心乾燥のためのプロ
セスおよび装置は複雑であり、基板の高速回転から生じる機械的問題のため壊れ
やすい。遠心スピンドライヤは水分をウェーハ表面から排出する力に依存してい
るため、機械的圧力によってしばしば大きい基板や薄い基板が割れたり破損した
りする。また遠心乾燥装置内の可動部品が腐蝕して汚染粒子を形成し、これが基
板上に堆積する。さらに、乾燥雰囲気内での基板の高速回転中に基板表面に静電
気が生成し、帯電した大気中の汚染粒子が逆に基板上に引き寄せられてしまうこ
ともある。 アドバンストＶＬＳＩおよびＵＬＳＩ集積回路基板を乾燥させる好ましい方法
の一つは、流体が流体表面上を表面張力の低い領域から高い領域へ流れる状態を
維持するというマランゴニ原理を利用する。マランゴニドライヤの一種は、基板
を液体の入ったタンクへ浸漬し、液体上に混和性の蒸気を流すことにより動作す
る。タンク底から追加される液体はタンクの壁の上まで溢れる。連続的に液体を
溢れさせることで溶解した蒸気の濃度が変動し、その結果、液体表面上に表面張
力の勾配が生じる。従来のマランゴニドライヤでは、基板をカセットホルダに固
定して水中に浸漬し、タンクから基板を引き出す複雑なロボット機構を用いて流
体から基板をゆっくりと引き上げる。基板を引き上げる際に基板上の残留液体は
、液体表面の表面張力がより高い領域の方向へ流れて基板表面から離れるので、
これにより基板が乾燥する。引き上げのロボット機構は、通常、乾燥チャンバの
上部を形成する蓋内、もしくは乾燥チャンバまたはタンクの底部において基板の
下に配置される。
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、従来のマランゴニ乾燥システムにはいくつかの問題がある。基
板を引き上げるために使用される複雑なロボット引き上げ機構は故障しやすく、
保守に高額の費用がかかる。また、引き上げ装置には機械部品が使われており、
これらが動いてシールを磨耗する。磨耗した部品は汚染粒子を形成し、基板上に
堆積する。さらに、ロボット引き上げ機構の振動が基板表面からの残留液体の流
れを妨げる可能性がある。さらにまた、ロボット引き上げ機構が基板の各部に触
れると、基板表面上の接触点に残留液体が残り、基板上にすじやしみを作る原因
になる。 従来のマランゴニ乾燥システムの別の問題は、チャンバに導入された蒸気用の
吸気口および排気口が液体表面上で蒸気の均一な分布を与えないために生じる。
従来のシステムでは、液体表面上を蒸気流入部から排気口へ流れる蒸気の流量お
よびフローパターンは、リザーバ内の基板高さや流体液位の関数として変化する
。流体表面上に均一の流れを形成して、基板表面の液体残渣をより一定して乾燥
することが望ましい。 このように、基板表面上の残留液体膜を汚染物質やしみを後に残さずに効率的
に除去できる基板乾燥装置および基板乾燥方法を得ることが望まれる。さらに、
装置内の流体表面上に均一な蒸気流を与える乾燥装置が望まれる。また、タンク
内の流体の液位および流量を制御して、液体表面上、特に乾燥液の表面液位と基
板表面との交差点で、均一な表面張力勾配を維持することも望まれる。さらに、
低い保守費用で動作し、高い処理スループットを提供する装置および方法が望ま
れる。
板を引き上げるために使用される複雑なロボット引き上げ機構は故障しやすく、
保守に高額の費用がかかる。また、引き上げ装置には機械部品が使われており、
これらが動いてシールを磨耗する。磨耗した部品は汚染粒子を形成し、基板上に
堆積する。さらに、ロボット引き上げ機構の振動が基板表面からの残留液体の流
れを妨げる可能性がある。さらにまた、ロボット引き上げ機構が基板の各部に触
れると、基板表面上の接触点に残留液体が残り、基板上にすじやしみを作る原因
になる。 従来のマランゴニ乾燥システムの別の問題は、チャンバに導入された蒸気用の
吸気口および排気口が液体表面上で蒸気の均一な分布を与えないために生じる。
従来のシステムでは、液体表面上を蒸気流入部から排気口へ流れる蒸気の流量お
よびフローパターンは、リザーバ内の基板高さや流体液位の関数として変化する
。流体表面上に均一の流れを形成して、基板表面の液体残渣をより一定して乾燥
することが望ましい。 このように、基板表面上の残留液体膜を汚染物質やしみを後に残さずに効率的
に除去できる基板乾燥装置および基板乾燥方法を得ることが望まれる。さらに、
装置内の流体表面上に均一な蒸気流を与える乾燥装置が望まれる。また、タンク
内の流体の液位および流量を制御して、液体表面上、特に乾燥液の表面液位と基
板表面との交差点で、均一な表面張力勾配を維持することも望まれる。さらに、
低い保守費用で動作し、高い処理スループットを提供する装置および方法が望ま
れる。
【課題を解決するための手段】 本発明の装置は、半導体基板を均一に乾燥させ、余分な汚染残渣を後に残さず
に基板表面上の残留液体膜を除去する。ある実施形態において、この乾燥装置は
、チャンバに蒸気を導入するための蒸気分配器を持つ蒸気チャンバを備えている
。流体システムは、（i）リザーバ、（ii）リザーバに流体を導入するための流 体ディスペンサ、および（iii）リザーバ内の流体液面を下げるための流体液位 調節器を備えている。基板上の異なる保持点で基板を保持する多点ホルダが使用
されるので、液位下降中の流体表面は基板保持に使用されている保持点を通過し
ない。好ましくは、多点ホルダは、第一の保持点を通過しない第一液位範囲の中
で流体液面が下降している間は、第一の保持点で基板を保持し、第二の保持点を
通過しない第二液位範囲内で流体液面が下降している間は、第二の保持点で基板
を保持する。結果として、流体液面と保持点とが基板上で交差することなく残留
液体が基板表面から流れ落ち、しみやすじを作ることなく基板を均一に乾燥させ
ることができる。 別の実施形態では、この装置は、ある流体液位を有する流体を収容するリザー
バと、流体液面上の蒸気の分圧を維持する蒸気分配器と、を備えている。リザー
バに新鮮な流体を分配するために流体ディスペンサが使用される。ある液位範囲
内で流体液面を下げるために液位下降手段が与えられる。任意で、流体表面が下
降する液位範囲の外の保持点で基板を保持する保持手段が使用される。 本発明の別の態様には、基板をある流体液位を持つ流体中に浸漬し、流体上で
蒸気の分圧を維持する方法が含まれる。リザーバに新鮮な流体を追加する間、流
体の表面液位を下降させる。任意で、流体液面の下降中に異なる保持点で基板が
保持されるので、下降中の流体液面が基板保持に使用されている保持点を通過す
ることはない。好ましくは、この方法は、第一液位範囲外にある第一保持点で基
板を保持しながら第一液位範囲内で流体液面を下降させる第一段階を備え、少な
くとも一つの第二段階では、第二液位範囲外にある第二保持点で基板を保持しな
がら流体液面を第二液位範囲内で下降させる。 さらに別の態様では、本発明の乾燥チャンバは、流体システムを備えている。
この流体システムは、（i）ある流体液位を有する流体を収容するリザーバと、 （ii）リザーバに流体を導入する流体ディスペンサと、を備えている。リザーバ
内に一枚以上の基板を保持する手段および流体液面を基板に対して下降させる手
段が容易される。可動式の蒸気流入部が流体液面の下降に関連して動く。この蒸
気流入部は、チャンバに蒸気を導入する吸気口を有している。流体液面が基板に
対して下降することによって、基板から残留液体が流れ落ちる。好ましくは、可
動式の蒸気排出部も流体液面の下降に関連して動く。この蒸気排出部は、チャン
バから蒸気を排出する排気口を有している。さらに好ましくは、可動式蒸気流入
部および可動式蒸気排出部は、流体液面上にそれぞれ浮かぶ浮動蒸気流入部およ
び浮動蒸気排出部である。 さらに別の態様では、本発明は、基板表面上の液体残渣を除去する方法を含ん
でいる。この方法では、基板表面が、ある流体液位を有する流体を収容するリザ
ーバに浸漬される。リザーバに新鮮な流体を追加する間、流体液面に関連して動
く蒸気流入部を通して蒸気を導入することにより、流体液面上で蒸気の分圧が維
持される。新鮮な流体を追加する間、リザーバ内の流体液面を下降させることに
よって、基板表面から液体残渣が流れ落ちる。 さらに別の態様では、本発明は、残留液体が付着している基板表面を乾燥する
乾燥チャンバを操作するのに適したコンピュータプログラム製品を含んでいる。
このプログラム製品は、コンピュータ読取り可能なプログラムコード手段を具体
化したコンピュータ使用可能な媒体を含んでいる。このプログラムコード手段は
、 （ａ）チャンバに蒸気を導入するための蒸気分配制御コード、 （ｂ）リザーバに流体を分配するとともに、リザーバ内の流体液位を調節する
ための流体システム制御コード、および （ｃ）基板上の異なる保持点で基板を保持する多点ホルダを動作させ、液位下
降中の流体表面が基板保持に使用されている保持点を通過しないようにするため
の多点ホルダ制御コードを含んでいる。
に基板表面上の残留液体膜を除去する。ある実施形態において、この乾燥装置は
、チャンバに蒸気を導入するための蒸気分配器を持つ蒸気チャンバを備えている
。流体システムは、（i）リザーバ、（ii）リザーバに流体を導入するための流 体ディスペンサ、および（iii）リザーバ内の流体液面を下げるための流体液位 調節器を備えている。基板上の異なる保持点で基板を保持する多点ホルダが使用
されるので、液位下降中の流体表面は基板保持に使用されている保持点を通過し
ない。好ましくは、多点ホルダは、第一の保持点を通過しない第一液位範囲の中
で流体液面が下降している間は、第一の保持点で基板を保持し、第二の保持点を
通過しない第二液位範囲内で流体液面が下降している間は、第二の保持点で基板
を保持する。結果として、流体液面と保持点とが基板上で交差することなく残留
液体が基板表面から流れ落ち、しみやすじを作ることなく基板を均一に乾燥させ
ることができる。 別の実施形態では、この装置は、ある流体液位を有する流体を収容するリザー
バと、流体液面上の蒸気の分圧を維持する蒸気分配器と、を備えている。リザー
バに新鮮な流体を分配するために流体ディスペンサが使用される。ある液位範囲
内で流体液面を下げるために液位下降手段が与えられる。任意で、流体表面が下
降する液位範囲の外の保持点で基板を保持する保持手段が使用される。 本発明の別の態様には、基板をある流体液位を持つ流体中に浸漬し、流体上で
蒸気の分圧を維持する方法が含まれる。リザーバに新鮮な流体を追加する間、流
体の表面液位を下降させる。任意で、流体液面の下降中に異なる保持点で基板が
保持されるので、下降中の流体液面が基板保持に使用されている保持点を通過す
ることはない。好ましくは、この方法は、第一液位範囲外にある第一保持点で基
板を保持しながら第一液位範囲内で流体液面を下降させる第一段階を備え、少な
くとも一つの第二段階では、第二液位範囲外にある第二保持点で基板を保持しな
がら流体液面を第二液位範囲内で下降させる。 さらに別の態様では、本発明の乾燥チャンバは、流体システムを備えている。
この流体システムは、（i）ある流体液位を有する流体を収容するリザーバと、 （ii）リザーバに流体を導入する流体ディスペンサと、を備えている。リザーバ
内に一枚以上の基板を保持する手段および流体液面を基板に対して下降させる手
段が容易される。可動式の蒸気流入部が流体液面の下降に関連して動く。この蒸
気流入部は、チャンバに蒸気を導入する吸気口を有している。流体液面が基板に
対して下降することによって、基板から残留液体が流れ落ちる。好ましくは、可
動式の蒸気排出部も流体液面の下降に関連して動く。この蒸気排出部は、チャン
バから蒸気を排出する排気口を有している。さらに好ましくは、可動式蒸気流入
部および可動式蒸気排出部は、流体液面上にそれぞれ浮かぶ浮動蒸気流入部およ
び浮動蒸気排出部である。 さらに別の態様では、本発明は、基板表面上の液体残渣を除去する方法を含ん
でいる。この方法では、基板表面が、ある流体液位を有する流体を収容するリザ
ーバに浸漬される。リザーバに新鮮な流体を追加する間、流体液面に関連して動
く蒸気流入部を通して蒸気を導入することにより、流体液面上で蒸気の分圧が維
持される。新鮮な流体を追加する間、リザーバ内の流体液面を下降させることに
よって、基板表面から液体残渣が流れ落ちる。 さらに別の態様では、本発明は、残留液体が付着している基板表面を乾燥する
乾燥チャンバを操作するのに適したコンピュータプログラム製品を含んでいる。
このプログラム製品は、コンピュータ読取り可能なプログラムコード手段を具体
化したコンピュータ使用可能な媒体を含んでいる。このプログラムコード手段は
、 （ａ）チャンバに蒸気を導入するための蒸気分配制御コード、 （ｂ）リザーバに流体を分配するとともに、リザーバ内の流体液位を調節する
ための流体システム制御コード、および （ｃ）基板上の異なる保持点で基板を保持する多点ホルダを動作させ、液位下
降中の流体表面が基板保持に使用されている保持点を通過しないようにするため
の多点ホルダ制御コードを含んでいる。
【発明の実施の形態】 本発明の上記またはその他の特徴、態様、および利点は、以下の記載、特許請
求の範囲、および本発明の例を示す添付図面を参照することで、より良く理解さ
れるであろう。 本発明は、基板のウェット処理または流体処理の後に基板を乾燥する装置およ
び方法を提供するものであり、半導体ウェーハの乾燥に適した典型的なシステム
を用いて説明される。物体乾燥技術の当業者であれば明らかなように、同じ一般
原理が、本発明の範囲から逸脱することなく、他の応用例における他のウェット
な対象物の乾燥に当てはまる。半導体製造において乾燥作業は、半導体基板が液
体中で処理および洗浄された後に基板上に残るポリッシングスラリ、エッチング
液、フォトレジスト、剥離液およびその他の残留液体を除去するために用いられ
る。ここで説明されている基板乾燥処理および基板乾燥装置は、化学機械研磨、
拡散、イオン注入、エピタキシャル成長、および化学気相堆積法を含む様々な半
導体基板プロセスに使用することができる。例えば、本発明は化学機械研磨、洗
浄、および脱イオン水を用いたリンスが施された基板の乾燥に有効である。本発
明の乾燥装置および方法はまた、基板の拡散前洗浄、すなわちドーパントを酸化
膜に拡散させる前の基板洗浄や、エピタキシャル成長層が下地基板と一致した一
様な結晶構造をとり、また基板上の不純物によって不利な影響を受けないように
するためにシリコンのエピタキシャル成長の前に行う基板洗浄に有効である。 ある実施形態では、図１の例に示されるように、本発明の乾燥装置２０は、チ
ャンバに蒸気を導入する蒸気分配器３０を有する乾燥チャンバ２５を備えている
。乾燥チャンバ２５の流体分配収容システム３５は、（i）流体を内部に収容す るリザーバ４０、および（ii）リザーバに流体を導入する流体ディスペンサ４５
を備えており、さらに任意で（iii）リザーバ内の流体液面５２を下降させ基板 表面から残留液体を流し取る流体液位制御システム５０を備えている。基板ホル
ダ６０は、リザーバ４０内で一枚の基板、または一山の基板を保持する。リザー
バは、液体で満たされる。基板ホルダ６０は、ロボット式保持引上げシステム( 例えば、従来の技術で説明したようなもの)を使用して基板を流体液面５２より も上に引き上げるホルダを備えていてもよいし、単一の位置で基板を保持するホ
ルダを備えていてもよい。図１は、基板ホルダ６０を示している。この基板ホル
ダ６０は、異なる保持点６３にて基板を保持し、下降中の流体液面５２が基板５
５を保持している保持点と交差、横断、または通過しないようにした多点ホルダ
６２を有している。多点ホルダ６２は、基板上の異なる保持点６３で基板５５を
保持する保持面６４と、保持面６４および基板上の保持点を動作させ、その動作
を制御する制御システムと、を有している。異なる保持点６３は、流体液面５２
の位置に関係して変化するので、残留液体は、基板上の保持点６３と流体液面５
２とが交差することなく基板表面から流れ落ちることができ、これによって、し
みやすじを実質的に作らずに基板を均一に乾燥させることができる。 乾燥装置２０は、基板５５に対してマランゴニ乾燥原理を使用する。蒸気分配
システム３０を通じてチャンバに導入された蒸気は、リザーバ４０内の流体と混
和性であり、これに溶解する。流体表面上で流体に溶解する蒸気の濃度勾配が、
流体表面上に異なる表面張力を発生させる。基板５５付近の低い表面張力と基板
から離れた位置の高い表面張力との差によって、基板を流体から徐々に取り出し
たときに（あるいは、流体を基板表面から徐々に排出したときに）基板上の残留
液体膜が基板から引き離される。蒸気が流体の一部に溶解すると、第一の表面張
力を持つ第一領域が、通常、より高い蒸気濃度に長時間曝された流体領域におい
て、図２に示すように基板表面と流体の界面に沿う流体のメニスカス６６のよう
な形で与えられる。新鮮な流体が、第二の表面張力を持つ第二領域を与えるのに
充分な速度で、リザーバ４０内にすでにある流体に追加される。この第二の表面
張力領域は、基板表面から遠い位置にある流体表面部分に形成される。その流体
表面部分には、新たに導入された流体中により低い濃度の蒸気が溶解して含まれ
ている。第二の表面張力は一般に第一表面張力よりも高く、基板表面から離れる
正味の推進力を作る。矢印６８で示されるように低い表面張力領域から高い表面
張力領域方向への表面張力によって、基板５５がリザーバ４０から取り出される
とき、あるいはリザーバ内の流体液面５２が下降させられるときに、基板５５上
の残留液体が流れ落ちることになる。 乾燥チャンバ２５は、リザーバ４０および基板保持機構６０を収容する形状お
よび寸法を有する従来のチャンバを含んでいる。チャンバ２５は、リザーバ４０
を独立構造で、あるいはチャンバと一体構造で含むことができる。好ましくは、
リザーバ４０は、液体に完全に浸漬される一つ以上の基板ホルダ６０（例えば、
ウェーハカセット）を収容する形状および寸法の容器を含んでいる。リザーバ４
０は、ＳＥＭＩ（Semiconductior Equipment and Materials Institute）の承認
する一つ以上のウェーハカセットキャリアを並べて収容できる寸法にすることが
できる。リザーバ４０は、通常、流体と化学反応しない材料（ポリマなど）から
構成される。流体ディスペンサシステム４５は、蒸気チャンバ２５内のリザーバ
４０に、チャンバ内またはチャンバ底部付近に設置されたノズルを通して流体を
分配する。流体ディスペンサ４５は、供給タンク６５、ポンプ７０または他の流
体輸送手段からの流体ラインと、流体液位制御システム５０とを備えている。流
体液位制御システム５０は、乾燥装置２０の動作中、リザーバ４０内の流体の表
面上で溶解された蒸気の安定状態濃度勾配を維持するのに十分な流量にリザーバ
４０への流体の流れを制御する。 チャンバ２５は、蒸気を収容する封入蒸気ゾーンを形成する。蒸気分配システ
ム３０は、バブラシステムなどの蒸気供給装置８０を有しており、これによって
チャンバ２５内の蒸気流入部８５に蒸気が供給される。蒸気流入部８５は、通常
、流体液面５２の上方の、装置２０の上部領域に位置しており、装置の蓋内に一
体化させることも、以下に説明するようにリザーバ４０内の液体表面に浮かせて
おくこともできる。蒸気排出部９０は、蒸気流入部８５との関係で配置されてお
り、チャンバ２５内の液体表面の上方に導入された蒸気が、基板表面を通り過ぎ
てチャンバ２５内の障害物に妨げられずに直接排出部に流れるように配置される
。蒸気流入部８５を基板５５の一方の側に配置し、蒸気排出部９０を基板５５の
他方の側に配置して向き合わせの関係にすることにより、蒸気は基板表面上を横
切って通りぬけ、排出部に流れる。通常、このチャンバは大気圧で動作する。こ
の他に、圧力センサ１００を使用してチャンバ２５内の蒸気分圧を監視し、監視
信号を用いてマスフローコントローラ１１０を制御するために蒸気圧制御システ
ム９５を用いることができる。マスフローコントローラ１１０は、バブラの上流
のガス圧を制御し、バブラガスと蒸気との混合気をチャンバに向かわせる。蒸気
吸気口１１５および蒸気排気口１２０は、一つ以上のノズルまたはスリットから
構成される。これらのノズルまたはスリットは、蒸気を放出して基板表面を均一
に通過させるような寸法および間隔を有している。例えば、吸気口１１５および
排気口１２０は、ウェーハ表面の平面に平行な軸を持った縦方向のスリット、ま
たは離間した複数の孔から構成することができる。好ましくは、複数組の孔が液
体表面に沿って延びる管の長手方向に沿って配置され、基板表面付近に蒸気流を
供給する。好ましくは、吸気口１１５および排気口１２０は、約１ｍｍ〜１０ｍ
ｍの径を持ち、液体−空気−基板界面の高さに蒸気を供給するように配置される
。 図３ａに示される態様では、蒸気分配器３０は蒸気流入部８５および蒸気排出
部９０を有し、これらはいずれもリザーバ４０の側面に沿って配置された縦管で
あり、リザーバ４０の高さ全体にわたって延びている。蒸気流入部８５および蒸
気排出部９０は、それぞれ開閉切り替え可能な複数の吸気口１１５および排気口
１２０を備えており、これらはチャンバ２５の上部、中間部、および底部で均一
に分布している。流体液面５２がチャンバの頂部付近にあり、他の口が閉じてい
る場合、蒸気は、開いた最上吸気口から供給され、開いた最上排気口を通じて排
気される。流体液面５２が徐々に下降するにしたがい、より低い位置にある他の
切り替え可能な吸気口および排気口が開かれ（例えば、上部の口が閉じて一つ下
の口が開く）、蒸気流をこれら低い位置の口を通るように再方向付けし、流体液
面５２における新鮮な蒸気８０の供給を維持する。流体液面５２の下降中に最上
の吸気口および排気口のみを使用すると、最上の吸気口から最上の排気口へ直接
流れる蒸気流経路ができ、特にリザーバ４０内の流体液面が下降しているときに
、この経路が蒸気と流体液面５２との接触を制限する。流体液面５２の下降中に
、流体表面付近の領域に向けて蒸気流の向きを変え、流体中への蒸気の溶解を増
加させることが好ましい。 図４に示される他の態様では、蒸気分配器３０が、下降する流体液面５２に関
連して動く一つ以上の可動式蒸気流入部８５を有しており、この蒸気流入部は、
チャンバ２５に蒸気を導入する吸気口１１５を備えている。この態様では、リザ
ーバに一つ以上の基板を保持し、基板に対して流体液面５２を下降させる適切な
方法が使用される。例えば、流体液面５２は、タンク６５内の流体を排出するこ
とによって、あるいは基板５５をタンクから引き上げることによって、基板面に
対して下降させることができる。蒸気分配器３０は、下降する流体液面５２に関
連して動く可動式蒸気排出部９０も含むことが好ましい。この蒸気排出部は、チ
ャンバ２５内の蒸気を排気する排気口１２０を備えている。蒸気流入部の吸気口
１１５と蒸気排出部９０の排気口１２０は、実質的に相互に向き合う関係にある
ことが好ましく、さらに好ましくは、図５ｂに示すように、直接対向し、基板表
面の両側に配置される。このような配置によって、新鮮な蒸気を流体表面上およ
び基板５５付近に即座に導入することができ、またそこから直接排気することが
できる。 可動式蒸気流入部８５および排出部９０の動きは、この流入部および排出部が
流体液面５２に関連して移動するように、適切な制御手段によって制御すること
ができる。例えば可動式蒸気流入部８５および排出部９０は、基板表面に対する
流体液面２５の動きにしたがって動くラチェットまたはウォーム伝動装置に沿っ
て移動することができる。流体液面５２の動きに関連させて、また好ましくはそ
の速度に合わせて蒸気流入部８５を移動させるために、コンピュータ制御ロボッ
トアセンブリ（図示せず）を用いることもできる。好ましくは、可動式蒸気流入
部８５および排出部９０は、図５ａに示すように、流体液面５２上に浮かぶ浮動
式蒸気流入部および浮動式蒸気排出部から構成される。浮動式蒸気流入部８５お
よび排出部９０には、柔軟なガスラインが設けられる。この柔軟なガスラインは
、このラインを通して蒸気を余分に漏出することなく輸送することが可能であり
、同時に流入部および排出部をチャンバ２５内で自由に移動できるようにする。
柔軟なガスラインの例としては、蒸気を輸送する蒸気流路を有する折畳み可能な
ベローズ１２５が挙げられる。浮動式蒸気流入部８５および排出部９０は、蒸気
分配システム３０の動きを簡単かつ効果的に制御および案内する手段を与える。
好適な実施形態では、流体システム３５は、リザーバ４０内の流体表面の液位
を制御して徐々に下降させる流体液位調節装置１５０をさらに備える。流体液位
調節装置１５０は、通常、流体液位制御システム５０を含み、この流体液位制御
システム５０は、流体流入管のバルブ１６０やリザーバ４０の排水路１５５を操
作する。排水路１５５は、リザーバ４０の底壁内において基板５５の直下に設置
されており、流体液面５２が徐々に引いて基板表面を横切り、基板の上部から底
部に向かって後退できるようにしている。流体液位調節装置１５０によって流体
液面が下降すると、流体液面５２における第一および第二の表面張力の差に起因
して基板表面の液体残渣が基板表面から流れ落ちる。好ましくは、流体液位調節
装置１５０は、閉制御ループシステムを有する流体液位調節システム５０を備え
ている。この閉制御システムは、リザーバ４０内の流体の液位を監視し、排水路
バルブ１６０の開き面を調節して流体液面下降の事前プログラム速度を取得する
。この他に、排水路バルブ１６０を、所望の流体液面排水速度を与える開き寸法
を与えるようにあらかじめ設定したり、流体をリザーバ４０からポンプで取り出
すこともできる。この排水制御システムは、基板５５周辺の流体液面をある液位
範囲内で下降させる手段を提供する。しかし、リザーバ４０内の流体液面を制御
する他の多くの手段を使用することもできる。例えば、基板ホルダ６０を固定位
置に保持した状態でリザーバアセンブリ全体を下降させることにより、流体液面
を下げることができる。このように本発明は、ここに説明した流体下降手段に制
限されるものではなく、当業者にとって明らかな他の流体下降手段も含んでいる
。 多点ホルダ６２は、流体液面５２が下降する間、基板５５を基板表面（好まし
くは、基板の周縁）上の異なる保持点６３で保持するため、例えば図３ｂ〜図３
ｃに示されるように、ゆっくり下降する流体液面５２は、基板上のどの保持点６
３も横切ったり交差したりしない。通常、多点ホルダ６２は、異なる時点に基板
周縁の異なる部分を（ウェーハの厚み部分に沿って）保持するように位置決めさ
れた一つ以上の保持面６４を有している。多点ホルダ制御システムは、プログラ
ムされたコンピュータシステムおよびコンピュータ読取り可能媒体に具体化され
た適切な制御コードを含み、コンピュータをプログラムするユーザインタフェー
スを用いて保持クランプの動作を制御する。動作位置では、制御システムが保持
クランプ１７０を作動させ、その保持面６４を基板５５に押しつける。非動作位
置では、保持クランプ１７０の保持面６４が基板から取り外されて基板と接触し
なくなる。例えば、図３ｂに示されるように、多点ホルダ６２は、流体液面５２
ａが基板の上方にある間、保持点６３ａ〜６３ｅで基板５５を保持する。さらに
図３ｃに示すように、多点ホルダ６２は、第一保持点６３ｂ、６３ｃ、６３ｄを
通過しない液位５２ｂから５２ｃまでの第一の液位範囲内で流体液面５２ｂが下
降する間、第一保持点６３ｂ、６３ｃ、６３ｄで基板５５を保持する。その後、
図３ｄに示されるように、多点ホルダ６２は、第二保持点６３ａ、６３ｃ、６３
ｅを通過しない液位５２ｃから５２ｄまでの第二の液位範囲内で流体液面５２ｃ
が下降する間、第二保持点６３ａ、６３ｃ、６３ｅで基板５５を保持する。多点
ホルダ６２は、第三、第四、または更に追加された保持点セット（例えば、保持
点６３ａ、６３ｂ、６３ｄおよび６３ｅ）で基板５５を保持することもできる。
例えば図３ｅに示されるように、これら特定の保持点６３を通過しない液位５２
ｄから５２ｅまでの追加範囲内で流体液面５２が下降する間、保持点６３ａ、６
３ｂ、６３ｄおよび６３ｅで基板５５を保持することもできる。 好ましくは、多点ホルダ６２は、基板５５または複数の基板を収容するホルダ
６０を基板またはホルダに沿った異なる点６３で保持できる少なくとも二つの保
持クランプ１７０を備えている。この保持クランプは、基板５５の上部、中間部
、および底部を保持することができる接触面を有している。好ましくは、多点ホ
ルダ６２は、（i）流体液面５２が第一保持点の外側の第一液位範囲内で下降し ている間、基板５５を第一保持点で保持する第一ホルダクランプと、（ii）流体
液面５２が第二保持点の外側の第二液位範囲内で下降している間、基板を第二保
持点６３で保持する少なくとも一つの第二ホルダクランプを有している。ある態
様では、これらの保持クランプは、基板５５の周囲に配置された一つ以上のジョ
ーからなるセットを備えており、そのジョー内に基板を確実に保持する。例えば
図１に示されるように、第一保持クランプが基板５５の上部および底部の両側に
位置するジョーを備え、第二保持クランプが基板の底部の両側および底部に位置
するジョーを備えていてもよい。第一保持クランプは、流体液面５２が第一液位
範囲内で下降している間、基板５５の第一の部分を保持することができ、第二保
持クランプは、流体液面５２が第二液位範囲内で下降している間、基板５５の第
二の部分を保持することができる。 この多点ホルダクランプは、基板５５の周囲に位置する一つ以上のクランプ構
造を有する他の多くの態様を含むことができる。図４に示される態様では、多点
ホルダ６２は、基板の一部を押圧して基板５５を保持することのできる接触端を
有する回転カムを備えている。これらのカムは、その縦軸に垂直な軸を中心とし
て回転し、それによってカムを接触位置から非接触位置に動かすことができる。
非接触位置では、カムの先端が基板外周から外側へ向けられる。動作位置では、
カムの先端を基板５５の外周を押圧するようにカムが回転する。３個以上のカム
が三角形の配置を形成するように使用される。この配置は、基板５５をしっかり
とした固定配置に保持する。各々が別個の三角形配置あるいは方形配置に配され
た複数のカムセットを使用して、リザーバ４０内の流体液面５２の第一下降段階
、第二下降段階、および後続の下降段階において基板５５を保持することもでき
る。 回転カムに加えて、ローラ、クランピングジョー、および当業者にとって明ら
かな他の機能的に同等な構造も、多点保持配置で基板５５を保持するために使用
できる。例えば、図３ａに示すように、多点ホルダ６２は、基板５５を押圧して
基板５５を保持するために弓型または円筒型の保持面６４を持つローラを備える
ことができる。このローラは、基板５５の外周を３点以上の点６３で保持するの
に適した構成で基板５５の外周に沿って配置され、より安定した保持配置を提供
する。ここに示される例では、一組の６個のローラが、第一および第二のローラ
が基板５５の頂部および底部において鉛直に整列して配置され、４個の中間ロー
ラからなるセットが基板中間部の両側に配置されるように位置決めされる。これ
らの中間ローラは、基板５５の中心を通る水平軸を介して相互に位置合わせされ
る。第一段階では、流体液面が第一液位範囲内で動く場合、ローラのいくつかが
同時に作動して正三角形をなす三つの点６３で基板５５を保持する第一ホルダク
ランプを形成する。流体液面５２が第二液位範囲内で動く場合、他のローラが作
動して第二ホルダクランプが形成され、流体液面５２が下降する範囲の外に位置
する異なる点６３で基板５５が保持される。さらに、多点ホルダ６２は、更なる
プロセス段階で追加の保持クランプとして動作する第三または追加のローラセッ
トを備えていてもよい。 多点ホルダ６２は、基板の円周に沿って湾曲した経路を移動して基板を保持す
る弓型の表面を持った半円形の部材を備えていてもよい。 基板表面上の液体残渣膜を除去するために、リザーバ４０内に一枚以上の基板
５５が配置されるか、あるいは通常カセットキャリアとして知られている基板ホ
ルダ６０の中に基板の山（スタック）を搭載した後、基板ホルダ６０がリザーバ
内に配置される。図３ａは、例示の基板ホルダ６０を示したもので、これが降下
させられてリザーバ４０内に浸漬されるので、流体液面５２が基板５５を覆う。
リザーバ４０には、流体液位５２を有する流体が収容されており、この流体表面
は第一および第二の表面張力を有する。この流体には、脱イオン水及び純水、ア
ルコール、アルデヒド、またはケトンを含む、基板表面を濡らすあらゆる流体を
含めることができる。この流体はまた、シリコン基板５５上にシリコン酸化膜を
形成する原因となる過度の溶解酸素を低減するために加熱することもできる。ド
ライヤの作動中は、リザーバ４０内に新鮮な流体を連続的にまたは段階的に加え
てリザーバに新鮮な流体を補充し、あるいは流体液面をあふれさせる。それによ
って基板表面における流体メニスカスとバルク流体との間の蒸気濃度勾配が上昇
する。 この後、蒸気流入部８５を通って流体液面５２の上の蒸気ゾーンに蒸気が導入
され、流体表面上の蒸気の分圧が望ましい値に維持される。蒸気ゾーンに導入さ
れた蒸気は流体との混和性をもつ。また好ましくは、この蒸気は、基板５５と反
応せず、基板表面に物理的に付着したり基板表面と化学反応を起こすような汚染
物のない有機化合物である。適した蒸気としては、例えば脂肪族アルコールや流
体と混和性の他の有機物質および無機物質があげられる。この蒸気は、水と混合
してその表面張力を下げるメタノール、プロパノール、またはブタノールのアル
コール蒸気を含むことが好ましい。例えば、メタノールは２４ｄｙｎｅ／ｃｍの
表面張力を持ち、エタノールは２４．１ｄｙｎｅ／ｃｍの表面張力、ｎ−プロピ
ルアルコールおよびイソプロピルアルコールは２２．９ｄｙｎｅ／ｃｍの表面張
力、アセトンは２６．３ｄｙｎｅ／ｃｍの表面張力、メチルエチルケトンは２６
．８ｄｙｎｅ／ｃｍの表面張力、および酢酸は２９．６ｄｙｎｅ／ｃｍの表面張
力を持っている。 好ましい蒸気には、無毒で水と混和性のあるイソプロパノール蒸気が含まれる
。また、イソプロパノールは低い表面張力を持っており、疎水性および親水性の
両方を有している。すなわち、イソプロパノールは油と水の両方に混和性を持ち
、水と混合すれば望ましい表面張力範囲を備える。好ましくは、蒸気供給装置８
０は、タンク一杯分の液体（例えばイソプロパノール）の表面を越えて不活性ま
たは非反応性のガス（例えば窒素）を吹き上げるバブラを有している。このキャ
リアガスは、イソプロパノールの蒸気をバブラから蒸気ゾーンへ輸送する。一般
に、イソプロパノール蒸気の流量は、約１０〜約２００ｍｌ／ｍｉｎ（タンク内
の各２００ｍｍ径基板に対して）であり、窒素の流量は約０．２〜約５ｌ／ｍｉ
ｎ（各２００ｍｍ基板に対して）である。混和性蒸気とキャリアガスの流量比は
、通常、約０．００１〜約０．０３である。 プロセス中、新鮮な蒸気が蒸気分配システム３０によって継続的に蒸気ゾーン
７５に導入され、流体表面上の蒸気の望ましい分圧を維持する。同時に、流体流
入部を通じてリザーバ４０に新鮮な流体が追加されるので、流体表面上の蒸気の
分圧によって蒸気が流体表面に溶解し、流体表面に異なる表面張力領域を与える
。通常、蒸気分圧および流量を制御して、流体表面の表面張力勾配を少なくとも
約２０ｄｙｎｅ／ｃｍ2に維持する。通常１回の処理で導入されるイソプロパノ ール液の量は、約０．１〜約１ｍｌであり、より一般的には約０．２〜約０．６
ｍｌである。 基板５５の周りの流体液面５２は基板表面に対して徐々に下降するので、流体
表面の第一および第二表面張力の差によって基板表面から残留液体が流れ落ちる
。特に、基板表面と流体表面との界面にできるメニスカス６８は、メニスカスか
ら遠い流体表面部分よりも高い蒸気濃度を持っている。流体表面の下降中に、正
味の表面張力勾配によって基板５５の表面から残留液体が引き離される。表面張
力が基板５５の表面上の残留液体を均一かつ円滑に取り除くことができるように
、流体液面５２の下降速度は比較的低速に保たれる。流体の排出が速すぎると、
残留液体の小滴が基板表面上に残り、蒸発時に基板表面を汚染する。したがって
流体表面は、基板表面上に残留液体が実質的に残らないような速度で下降させら
れることが好ましい。好ましくは、流体液面５２は０．７〜１０ｍｍ／ｓｅｃの
速度で、より好ましくは約１〜５ｍｍ／ｓｅｃの速度で下降される。１０ｍｍ／
ｓｅｃを超える速度では基板５５の表面に残留液体を残す結果となり、１ｍｍ／
ｓｅｃよりも遅い速度では処理スループットが低いことになる。 好ましくは、流体液面５２は、基板５５をリザーバ４０から取り出すことなく
、多点ホルダ６２を使用して基板を保持しながら下降される。図３ａ〜図３ｅに
示した態様では、流体液面５２が下降する間、基板５５は基板表面の外周にある
異なる保持点６３で保持されるので、下降する流体液面５２が保持点を交差した
り横切ったりすることはない。プロセスの第一段階あるいは最初の段階では、基
板５５周辺の流体液面が第一液位範囲内で下降し、その間、基板表面は第一液位
範囲外の第一保持点６３で保持される。少なくとも一つの第二段階では、基板５
５周辺の流体液面が第二液位範囲内で下降し、その間、基板表面は第二液位範囲
外の第二保持点６３で保持される。基板５５の形状や大きさ、および保持クラン
プの配置に応じて、追加的な段階を使用することもできる。異なる段階を設ける
ことで、流体液面の下降によって流体液面５２と接触面とが交差することなく基
板表面から液体残渣を流すことができる。多点保持システムは、保持クランプが
基板５５と接触する保持点６３における残留液体や流体の小滴の捕捉や閉じ込め
を防止することによって、基板表面の保持点６３におけるすじやしみを防ぐ。多
点ホルダ６２は、流体液面５２の下降中に液位範囲外の保持点６３で基板表面を
保持する手段を提供する。流体液面５２は、保持点構造に干渉したり交差するこ
とのない、基板表面との単一で一様な接触線を形成する。結果としてこの構造は
、基板表面にすじやしみを作らずに残留液体を基板表面から取り除く。 好ましくは、流体液面５２に関連して移動する蒸気流入部８５を通じて蒸気が
導入されることにより、流体のすぐ上の蒸気の分圧が維持される。例えばリザー
バ４０内の流体の流体液面５２を、流体を排出するか基板５５を引き上げるかの
方法によって下降させると、基板表面上の残留液体が基板表面から流れ落ちる。
より好ましくは、チャンバ２５から蒸気を排出する排気口１２０も流体液面５２
の動きに関連して動く。より好ましくは、蒸気吸気口１１５および蒸気排気口１
２０が流体液面５２上で浮動し、これにより流体液面５２の変化にしたがって蒸
気流入部８５および蒸気排出部９０の位置が自動的に調節される。 本発明は従来技術よりも著しく優れたいくつかの利点を提供する。まず、基板
表面上に残る残留液体が低レベルである。従来のスピンリンス乾燥後に残る水膜
が約１００ｎｍであるのに比べ、乾燥装置２０の動作後に基板５５の表面に残る
水膜は、通常、約１〜１０ｎｍしかない。さらに、本装置２０に使用されるイソ
プロパノールおよびアルコールは低濃度であるため、基板表面に残る有機残渣は
実質的に検出不可能な程度である。また、流体および蒸気はいずれも無毒な物質
であり、安全な処理が可能である。他の利点として、基板５５はスピン乾燥に伴
う応力を受けにくく、損傷を受ける可能性が少ない。このように、本乾燥装置２
０は、従来技術の装置よりも著しく優れた利点を提供する。 乾燥装置２０の動作を制御するために本明細書で説明した処理ステップの実行
中に使用される制御システムには、コンピュータプログラム製品が含まれる。こ
のコンピュータプログラム製品は、周辺制御コンポーネントによってメモリシス
テムと相互接続された中央演算処理装置（ＣＰＵ）、例えばカリフォルニア州Sy
nenergy Microsystemsから市販されている６８４００マイクロプロセッサなどを
含む従来のコンピュータシステム上で実行される。ビデオインターフェース端末
およびライトペンまたはキーボードが、本装置のプログラマやオペレータにイン
ターフェースを与える。このコンピュータプログラムコードは、６８０００アセ
ンブリ言語、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｐａｓｃａｌなど、あらゆる従来のコンピュータ読取
り可能なプログラミング言語によって書くことができる。適切なプログラムコー
ドを、従来のテキストエディタを用いて単一ファイルまたは複数ファイルに入力
し、コンピュータのメモリシステムのようなコンピュータ使用可能な媒体に記憶
または具体化する。高級言語のコードテキストは、コンパイルされ、得られるコ
ンパイラコードは、プリコンパイルされたウィンドウライブラリルーチンのオブ
ジェクトコードにリンクされる。リンクされたコンパイル済オブジェクトコード
を実行するために、システムユーザは、オブジェクトコードを呼び出し、コンピ
ュータシステムがそのコードをメモリにロードするようにする。この後、ＣＰＵ
は、プログラム内で識別されたタスクを実行すべきコードを読み取り、実行する
。 ユーザは、プロセス操作データセットをビデオインタフェース端末を介して入
力する。そのプロセスデータセットは、乾燥チャンバ２５における特定のタスク
を実行するために必要な、あらかじめ決められたパラメータセットである。シー
ケンササブルーチンには、（i）チャンバ２５へ流れる流体および蒸気の流量を 監視するステップ、（ii）チャンバ内の基板および乾燥チャンバ２５へのローデ
ィングを待っている輸送チャンバ内の基板５５の状態を測定するステップ、（ii
i）多点ホルダ６２を作動して、基板の引き上げ段階および／または流体下降段 階の間、基板を異なる点で保持するために使用される多点ホルダサブルーチンを
実行するステップを実行し、さらに任意で（iv）流体下降システムを実行して、
乾燥チャンバ２５内の流体液面を下降させるステップを実行するプログラムコー
ドが含まれる。乾燥チャンバ２５および基板５５の状態を監視する、ポーリング
のような従来の方法もまた使用できる。シーケンササブルーチンは、どのプロセ
スを実行すべきかをスケジューリングする際に、選択されたプロセスに対する望
ましいプロセス状況と比較した乾燥チャンバ２５の現在の状況や、各特定のユー
ザ入力要求の「年齢」や、その他システムプログラマがスケジュールの優先順位
を決めるために含めたいと思う他の任意の関連要素を考慮に入れることができる
。 シーケンササブルーチンが、どのプロセスデータセット組合せを次に実行する
かを決定すると、シーケンササブルーチンは、特定のプロセスデータセットパラ
メータをチャンバマネージャサブルーチンへ渡すことによってそのプロセスデー
タセットを実行させる。ここで、このチャンバマネージャサブルーチンは、シー
ケンササブルーチンによって決定されたプロセスデータセットにしたがって乾燥
チャンバ２５内の複数の処理タスクを制御する。例えば、乾燥チャンバマネージ
ャサブルーチンは、乾燥チャンバ２５内の流体および蒸気の流量とフローレベル
を制御するプログラムコードを含むことができる。チャンバマネージャサブルー
チンはまた、様々なチャンバコンポーネントサブルーチンやプログラムコードモ
ジュールの実行を制御する。これらのサブルーチンやモジュールは、選択された
プロセスセットを実施するために必要な乾燥チャンバ２５のコンポーネントの動
作を制御する。そのようなコンポーネントサブルーチンの例としては、基板保持
プログラムコード、流体液位制御プログラムコード、蒸気圧力制御プログラムコ
ード、および流入排出プログラムコードがある。当業者であれば容易に理解する
ことができるように、チャンバ２５内で実施が望まれる乾燥プロセス中のステッ
プに応じて、他の乾燥チャンバ制御プログラムコードやサブルーチンを含めるこ
とができる。 例えば、乾燥チャンバの操作に適したコンピュータプログラム製品は、（１）
チャンバに蒸気を導入する蒸気分配制御コード、（２）リザーバ４０に流体を分
配し、リザーバ内の流体液位５２を調節する流体システム制御コード、および（
３）下降する流体液面が基板保持に使用されている保持点を横切らないように、
基板上の異なる保持点で基板５５を保持する多点ホルダ６２を作動させる多点ホ
ルダ制御コードを含む、コンピュータ読取り可能なプログラムコードを含んでい
る。蒸気分配コードは、チャンバ２５に蒸気を導入する吸気口１１５を有する可
動式蒸気流入部８５および蒸気を排出する排気口１２０を有する可動式蒸気排出
部９０の一つ以上の動きを制御する。流体システム制御コードは、ある液位範囲
内で流体液面５２を下降させる下降手段の動作を制御するコードを含む。多点ホ
ルダ制御コードは、流体液面５２が第一保持点を横切らない第一液位範囲内で下
降する間、基板５５を第一保持点で保持するように多点ホルダを操作し、流体液
面が第二保持点を横切らない第二液位範囲内で下降する間、基板を第二保持点で
保持するように多点ホルダを操作する。このような基本的なプログラム構造が乾
燥チャンバ２５を操作および制御することができ、チャンバ内外への基板５５の
輸送および移動を調整することができる。 特定の好適な態様を参照しながら本発明を詳細に説明したが、当業者には他に
も多くの態様があることが明白であろう。例えば、乾燥装置は、流体内の基板を
昇降したり、（例えば、所定の速度で流体液面をあふれさせることにより）ドラ
イヤタンク内の流体液面を制御する等価な保持機構を備えていてもよい。したが
って、各請求項の趣旨と範囲は、本明細書で説明された好適な態様の記載に限定
されるものではない。
求の範囲、および本発明の例を示す添付図面を参照することで、より良く理解さ
れるであろう。 本発明は、基板のウェット処理または流体処理の後に基板を乾燥する装置およ
び方法を提供するものであり、半導体ウェーハの乾燥に適した典型的なシステム
を用いて説明される。物体乾燥技術の当業者であれば明らかなように、同じ一般
原理が、本発明の範囲から逸脱することなく、他の応用例における他のウェット
な対象物の乾燥に当てはまる。半導体製造において乾燥作業は、半導体基板が液
体中で処理および洗浄された後に基板上に残るポリッシングスラリ、エッチング
液、フォトレジスト、剥離液およびその他の残留液体を除去するために用いられ
る。ここで説明されている基板乾燥処理および基板乾燥装置は、化学機械研磨、
拡散、イオン注入、エピタキシャル成長、および化学気相堆積法を含む様々な半
導体基板プロセスに使用することができる。例えば、本発明は化学機械研磨、洗
浄、および脱イオン水を用いたリンスが施された基板の乾燥に有効である。本発
明の乾燥装置および方法はまた、基板の拡散前洗浄、すなわちドーパントを酸化
膜に拡散させる前の基板洗浄や、エピタキシャル成長層が下地基板と一致した一
様な結晶構造をとり、また基板上の不純物によって不利な影響を受けないように
するためにシリコンのエピタキシャル成長の前に行う基板洗浄に有効である。 ある実施形態では、図１の例に示されるように、本発明の乾燥装置２０は、チ
ャンバに蒸気を導入する蒸気分配器３０を有する乾燥チャンバ２５を備えている
。乾燥チャンバ２５の流体分配収容システム３５は、（i）流体を内部に収容す るリザーバ４０、および（ii）リザーバに流体を導入する流体ディスペンサ４５
を備えており、さらに任意で（iii）リザーバ内の流体液面５２を下降させ基板 表面から残留液体を流し取る流体液位制御システム５０を備えている。基板ホル
ダ６０は、リザーバ４０内で一枚の基板、または一山の基板を保持する。リザー
バは、液体で満たされる。基板ホルダ６０は、ロボット式保持引上げシステム( 例えば、従来の技術で説明したようなもの)を使用して基板を流体液面５２より も上に引き上げるホルダを備えていてもよいし、単一の位置で基板を保持するホ
ルダを備えていてもよい。図１は、基板ホルダ６０を示している。この基板ホル
ダ６０は、異なる保持点６３にて基板を保持し、下降中の流体液面５２が基板５
５を保持している保持点と交差、横断、または通過しないようにした多点ホルダ
６２を有している。多点ホルダ６２は、基板上の異なる保持点６３で基板５５を
保持する保持面６４と、保持面６４および基板上の保持点を動作させ、その動作
を制御する制御システムと、を有している。異なる保持点６３は、流体液面５２
の位置に関係して変化するので、残留液体は、基板上の保持点６３と流体液面５
２とが交差することなく基板表面から流れ落ちることができ、これによって、し
みやすじを実質的に作らずに基板を均一に乾燥させることができる。 乾燥装置２０は、基板５５に対してマランゴニ乾燥原理を使用する。蒸気分配
システム３０を通じてチャンバに導入された蒸気は、リザーバ４０内の流体と混
和性であり、これに溶解する。流体表面上で流体に溶解する蒸気の濃度勾配が、
流体表面上に異なる表面張力を発生させる。基板５５付近の低い表面張力と基板
から離れた位置の高い表面張力との差によって、基板を流体から徐々に取り出し
たときに（あるいは、流体を基板表面から徐々に排出したときに）基板上の残留
液体膜が基板から引き離される。蒸気が流体の一部に溶解すると、第一の表面張
力を持つ第一領域が、通常、より高い蒸気濃度に長時間曝された流体領域におい
て、図２に示すように基板表面と流体の界面に沿う流体のメニスカス６６のよう
な形で与えられる。新鮮な流体が、第二の表面張力を持つ第二領域を与えるのに
充分な速度で、リザーバ４０内にすでにある流体に追加される。この第二の表面
張力領域は、基板表面から遠い位置にある流体表面部分に形成される。その流体
表面部分には、新たに導入された流体中により低い濃度の蒸気が溶解して含まれ
ている。第二の表面張力は一般に第一表面張力よりも高く、基板表面から離れる
正味の推進力を作る。矢印６８で示されるように低い表面張力領域から高い表面
張力領域方向への表面張力によって、基板５５がリザーバ４０から取り出される
とき、あるいはリザーバ内の流体液面５２が下降させられるときに、基板５５上
の残留液体が流れ落ちることになる。 乾燥チャンバ２５は、リザーバ４０および基板保持機構６０を収容する形状お
よび寸法を有する従来のチャンバを含んでいる。チャンバ２５は、リザーバ４０
を独立構造で、あるいはチャンバと一体構造で含むことができる。好ましくは、
リザーバ４０は、液体に完全に浸漬される一つ以上の基板ホルダ６０（例えば、
ウェーハカセット）を収容する形状および寸法の容器を含んでいる。リザーバ４
０は、ＳＥＭＩ（Semiconductior Equipment and Materials Institute）の承認
する一つ以上のウェーハカセットキャリアを並べて収容できる寸法にすることが
できる。リザーバ４０は、通常、流体と化学反応しない材料（ポリマなど）から
構成される。流体ディスペンサシステム４５は、蒸気チャンバ２５内のリザーバ
４０に、チャンバ内またはチャンバ底部付近に設置されたノズルを通して流体を
分配する。流体ディスペンサ４５は、供給タンク６５、ポンプ７０または他の流
体輸送手段からの流体ラインと、流体液位制御システム５０とを備えている。流
体液位制御システム５０は、乾燥装置２０の動作中、リザーバ４０内の流体の表
面上で溶解された蒸気の安定状態濃度勾配を維持するのに十分な流量にリザーバ
４０への流体の流れを制御する。 チャンバ２５は、蒸気を収容する封入蒸気ゾーンを形成する。蒸気分配システ
ム３０は、バブラシステムなどの蒸気供給装置８０を有しており、これによって
チャンバ２５内の蒸気流入部８５に蒸気が供給される。蒸気流入部８５は、通常
、流体液面５２の上方の、装置２０の上部領域に位置しており、装置の蓋内に一
体化させることも、以下に説明するようにリザーバ４０内の液体表面に浮かせて
おくこともできる。蒸気排出部９０は、蒸気流入部８５との関係で配置されてお
り、チャンバ２５内の液体表面の上方に導入された蒸気が、基板表面を通り過ぎ
てチャンバ２５内の障害物に妨げられずに直接排出部に流れるように配置される
。蒸気流入部８５を基板５５の一方の側に配置し、蒸気排出部９０を基板５５の
他方の側に配置して向き合わせの関係にすることにより、蒸気は基板表面上を横
切って通りぬけ、排出部に流れる。通常、このチャンバは大気圧で動作する。こ
の他に、圧力センサ１００を使用してチャンバ２５内の蒸気分圧を監視し、監視
信号を用いてマスフローコントローラ１１０を制御するために蒸気圧制御システ
ム９５を用いることができる。マスフローコントローラ１１０は、バブラの上流
のガス圧を制御し、バブラガスと蒸気との混合気をチャンバに向かわせる。蒸気
吸気口１１５および蒸気排気口１２０は、一つ以上のノズルまたはスリットから
構成される。これらのノズルまたはスリットは、蒸気を放出して基板表面を均一
に通過させるような寸法および間隔を有している。例えば、吸気口１１５および
排気口１２０は、ウェーハ表面の平面に平行な軸を持った縦方向のスリット、ま
たは離間した複数の孔から構成することができる。好ましくは、複数組の孔が液
体表面に沿って延びる管の長手方向に沿って配置され、基板表面付近に蒸気流を
供給する。好ましくは、吸気口１１５および排気口１２０は、約１ｍｍ〜１０ｍ
ｍの径を持ち、液体−空気−基板界面の高さに蒸気を供給するように配置される
。 図３ａに示される態様では、蒸気分配器３０は蒸気流入部８５および蒸気排出
部９０を有し、これらはいずれもリザーバ４０の側面に沿って配置された縦管で
あり、リザーバ４０の高さ全体にわたって延びている。蒸気流入部８５および蒸
気排出部９０は、それぞれ開閉切り替え可能な複数の吸気口１１５および排気口
１２０を備えており、これらはチャンバ２５の上部、中間部、および底部で均一
に分布している。流体液面５２がチャンバの頂部付近にあり、他の口が閉じてい
る場合、蒸気は、開いた最上吸気口から供給され、開いた最上排気口を通じて排
気される。流体液面５２が徐々に下降するにしたがい、より低い位置にある他の
切り替え可能な吸気口および排気口が開かれ（例えば、上部の口が閉じて一つ下
の口が開く）、蒸気流をこれら低い位置の口を通るように再方向付けし、流体液
面５２における新鮮な蒸気８０の供給を維持する。流体液面５２の下降中に最上
の吸気口および排気口のみを使用すると、最上の吸気口から最上の排気口へ直接
流れる蒸気流経路ができ、特にリザーバ４０内の流体液面が下降しているときに
、この経路が蒸気と流体液面５２との接触を制限する。流体液面５２の下降中に
、流体表面付近の領域に向けて蒸気流の向きを変え、流体中への蒸気の溶解を増
加させることが好ましい。 図４に示される他の態様では、蒸気分配器３０が、下降する流体液面５２に関
連して動く一つ以上の可動式蒸気流入部８５を有しており、この蒸気流入部は、
チャンバ２５に蒸気を導入する吸気口１１５を備えている。この態様では、リザ
ーバに一つ以上の基板を保持し、基板に対して流体液面５２を下降させる適切な
方法が使用される。例えば、流体液面５２は、タンク６５内の流体を排出するこ
とによって、あるいは基板５５をタンクから引き上げることによって、基板面に
対して下降させることができる。蒸気分配器３０は、下降する流体液面５２に関
連して動く可動式蒸気排出部９０も含むことが好ましい。この蒸気排出部は、チ
ャンバ２５内の蒸気を排気する排気口１２０を備えている。蒸気流入部の吸気口
１１５と蒸気排出部９０の排気口１２０は、実質的に相互に向き合う関係にある
ことが好ましく、さらに好ましくは、図５ｂに示すように、直接対向し、基板表
面の両側に配置される。このような配置によって、新鮮な蒸気を流体表面上およ
び基板５５付近に即座に導入することができ、またそこから直接排気することが
できる。 可動式蒸気流入部８５および排出部９０の動きは、この流入部および排出部が
流体液面５２に関連して移動するように、適切な制御手段によって制御すること
ができる。例えば可動式蒸気流入部８５および排出部９０は、基板表面に対する
流体液面２５の動きにしたがって動くラチェットまたはウォーム伝動装置に沿っ
て移動することができる。流体液面５２の動きに関連させて、また好ましくはそ
の速度に合わせて蒸気流入部８５を移動させるために、コンピュータ制御ロボッ
トアセンブリ（図示せず）を用いることもできる。好ましくは、可動式蒸気流入
部８５および排出部９０は、図５ａに示すように、流体液面５２上に浮かぶ浮動
式蒸気流入部および浮動式蒸気排出部から構成される。浮動式蒸気流入部８５お
よび排出部９０には、柔軟なガスラインが設けられる。この柔軟なガスラインは
、このラインを通して蒸気を余分に漏出することなく輸送することが可能であり
、同時に流入部および排出部をチャンバ２５内で自由に移動できるようにする。
柔軟なガスラインの例としては、蒸気を輸送する蒸気流路を有する折畳み可能な
ベローズ１２５が挙げられる。浮動式蒸気流入部８５および排出部９０は、蒸気
分配システム３０の動きを簡単かつ効果的に制御および案内する手段を与える。
好適な実施形態では、流体システム３５は、リザーバ４０内の流体表面の液位
を制御して徐々に下降させる流体液位調節装置１５０をさらに備える。流体液位
調節装置１５０は、通常、流体液位制御システム５０を含み、この流体液位制御
システム５０は、流体流入管のバルブ１６０やリザーバ４０の排水路１５５を操
作する。排水路１５５は、リザーバ４０の底壁内において基板５５の直下に設置
されており、流体液面５２が徐々に引いて基板表面を横切り、基板の上部から底
部に向かって後退できるようにしている。流体液位調節装置１５０によって流体
液面が下降すると、流体液面５２における第一および第二の表面張力の差に起因
して基板表面の液体残渣が基板表面から流れ落ちる。好ましくは、流体液位調節
装置１５０は、閉制御ループシステムを有する流体液位調節システム５０を備え
ている。この閉制御システムは、リザーバ４０内の流体の液位を監視し、排水路
バルブ１６０の開き面を調節して流体液面下降の事前プログラム速度を取得する
。この他に、排水路バルブ１６０を、所望の流体液面排水速度を与える開き寸法
を与えるようにあらかじめ設定したり、流体をリザーバ４０からポンプで取り出
すこともできる。この排水制御システムは、基板５５周辺の流体液面をある液位
範囲内で下降させる手段を提供する。しかし、リザーバ４０内の流体液面を制御
する他の多くの手段を使用することもできる。例えば、基板ホルダ６０を固定位
置に保持した状態でリザーバアセンブリ全体を下降させることにより、流体液面
を下げることができる。このように本発明は、ここに説明した流体下降手段に制
限されるものではなく、当業者にとって明らかな他の流体下降手段も含んでいる
。 多点ホルダ６２は、流体液面５２が下降する間、基板５５を基板表面（好まし
くは、基板の周縁）上の異なる保持点６３で保持するため、例えば図３ｂ〜図３
ｃに示されるように、ゆっくり下降する流体液面５２は、基板上のどの保持点６
３も横切ったり交差したりしない。通常、多点ホルダ６２は、異なる時点に基板
周縁の異なる部分を（ウェーハの厚み部分に沿って）保持するように位置決めさ
れた一つ以上の保持面６４を有している。多点ホルダ制御システムは、プログラ
ムされたコンピュータシステムおよびコンピュータ読取り可能媒体に具体化され
た適切な制御コードを含み、コンピュータをプログラムするユーザインタフェー
スを用いて保持クランプの動作を制御する。動作位置では、制御システムが保持
クランプ１７０を作動させ、その保持面６４を基板５５に押しつける。非動作位
置では、保持クランプ１７０の保持面６４が基板から取り外されて基板と接触し
なくなる。例えば、図３ｂに示されるように、多点ホルダ６２は、流体液面５２
ａが基板の上方にある間、保持点６３ａ〜６３ｅで基板５５を保持する。さらに
図３ｃに示すように、多点ホルダ６２は、第一保持点６３ｂ、６３ｃ、６３ｄを
通過しない液位５２ｂから５２ｃまでの第一の液位範囲内で流体液面５２ｂが下
降する間、第一保持点６３ｂ、６３ｃ、６３ｄで基板５５を保持する。その後、
図３ｄに示されるように、多点ホルダ６２は、第二保持点６３ａ、６３ｃ、６３
ｅを通過しない液位５２ｃから５２ｄまでの第二の液位範囲内で流体液面５２ｃ
が下降する間、第二保持点６３ａ、６３ｃ、６３ｅで基板５５を保持する。多点
ホルダ６２は、第三、第四、または更に追加された保持点セット（例えば、保持
点６３ａ、６３ｂ、６３ｄおよび６３ｅ）で基板５５を保持することもできる。
例えば図３ｅに示されるように、これら特定の保持点６３を通過しない液位５２
ｄから５２ｅまでの追加範囲内で流体液面５２が下降する間、保持点６３ａ、６
３ｂ、６３ｄおよび６３ｅで基板５５を保持することもできる。 好ましくは、多点ホルダ６２は、基板５５または複数の基板を収容するホルダ
６０を基板またはホルダに沿った異なる点６３で保持できる少なくとも二つの保
持クランプ１７０を備えている。この保持クランプは、基板５５の上部、中間部
、および底部を保持することができる接触面を有している。好ましくは、多点ホ
ルダ６２は、（i）流体液面５２が第一保持点の外側の第一液位範囲内で下降し ている間、基板５５を第一保持点で保持する第一ホルダクランプと、（ii）流体
液面５２が第二保持点の外側の第二液位範囲内で下降している間、基板を第二保
持点６３で保持する少なくとも一つの第二ホルダクランプを有している。ある態
様では、これらの保持クランプは、基板５５の周囲に配置された一つ以上のジョ
ーからなるセットを備えており、そのジョー内に基板を確実に保持する。例えば
図１に示されるように、第一保持クランプが基板５５の上部および底部の両側に
位置するジョーを備え、第二保持クランプが基板の底部の両側および底部に位置
するジョーを備えていてもよい。第一保持クランプは、流体液面５２が第一液位
範囲内で下降している間、基板５５の第一の部分を保持することができ、第二保
持クランプは、流体液面５２が第二液位範囲内で下降している間、基板５５の第
二の部分を保持することができる。 この多点ホルダクランプは、基板５５の周囲に位置する一つ以上のクランプ構
造を有する他の多くの態様を含むことができる。図４に示される態様では、多点
ホルダ６２は、基板の一部を押圧して基板５５を保持することのできる接触端を
有する回転カムを備えている。これらのカムは、その縦軸に垂直な軸を中心とし
て回転し、それによってカムを接触位置から非接触位置に動かすことができる。
非接触位置では、カムの先端が基板外周から外側へ向けられる。動作位置では、
カムの先端を基板５５の外周を押圧するようにカムが回転する。３個以上のカム
が三角形の配置を形成するように使用される。この配置は、基板５５をしっかり
とした固定配置に保持する。各々が別個の三角形配置あるいは方形配置に配され
た複数のカムセットを使用して、リザーバ４０内の流体液面５２の第一下降段階
、第二下降段階、および後続の下降段階において基板５５を保持することもでき
る。 回転カムに加えて、ローラ、クランピングジョー、および当業者にとって明ら
かな他の機能的に同等な構造も、多点保持配置で基板５５を保持するために使用
できる。例えば、図３ａに示すように、多点ホルダ６２は、基板５５を押圧して
基板５５を保持するために弓型または円筒型の保持面６４を持つローラを備える
ことができる。このローラは、基板５５の外周を３点以上の点６３で保持するの
に適した構成で基板５５の外周に沿って配置され、より安定した保持配置を提供
する。ここに示される例では、一組の６個のローラが、第一および第二のローラ
が基板５５の頂部および底部において鉛直に整列して配置され、４個の中間ロー
ラからなるセットが基板中間部の両側に配置されるように位置決めされる。これ
らの中間ローラは、基板５５の中心を通る水平軸を介して相互に位置合わせされ
る。第一段階では、流体液面が第一液位範囲内で動く場合、ローラのいくつかが
同時に作動して正三角形をなす三つの点６３で基板５５を保持する第一ホルダク
ランプを形成する。流体液面５２が第二液位範囲内で動く場合、他のローラが作
動して第二ホルダクランプが形成され、流体液面５２が下降する範囲の外に位置
する異なる点６３で基板５５が保持される。さらに、多点ホルダ６２は、更なる
プロセス段階で追加の保持クランプとして動作する第三または追加のローラセッ
トを備えていてもよい。 多点ホルダ６２は、基板の円周に沿って湾曲した経路を移動して基板を保持す
る弓型の表面を持った半円形の部材を備えていてもよい。 基板表面上の液体残渣膜を除去するために、リザーバ４０内に一枚以上の基板
５５が配置されるか、あるいは通常カセットキャリアとして知られている基板ホ
ルダ６０の中に基板の山（スタック）を搭載した後、基板ホルダ６０がリザーバ
内に配置される。図３ａは、例示の基板ホルダ６０を示したもので、これが降下
させられてリザーバ４０内に浸漬されるので、流体液面５２が基板５５を覆う。
リザーバ４０には、流体液位５２を有する流体が収容されており、この流体表面
は第一および第二の表面張力を有する。この流体には、脱イオン水及び純水、ア
ルコール、アルデヒド、またはケトンを含む、基板表面を濡らすあらゆる流体を
含めることができる。この流体はまた、シリコン基板５５上にシリコン酸化膜を
形成する原因となる過度の溶解酸素を低減するために加熱することもできる。ド
ライヤの作動中は、リザーバ４０内に新鮮な流体を連続的にまたは段階的に加え
てリザーバに新鮮な流体を補充し、あるいは流体液面をあふれさせる。それによ
って基板表面における流体メニスカスとバルク流体との間の蒸気濃度勾配が上昇
する。 この後、蒸気流入部８５を通って流体液面５２の上の蒸気ゾーンに蒸気が導入
され、流体表面上の蒸気の分圧が望ましい値に維持される。蒸気ゾーンに導入さ
れた蒸気は流体との混和性をもつ。また好ましくは、この蒸気は、基板５５と反
応せず、基板表面に物理的に付着したり基板表面と化学反応を起こすような汚染
物のない有機化合物である。適した蒸気としては、例えば脂肪族アルコールや流
体と混和性の他の有機物質および無機物質があげられる。この蒸気は、水と混合
してその表面張力を下げるメタノール、プロパノール、またはブタノールのアル
コール蒸気を含むことが好ましい。例えば、メタノールは２４ｄｙｎｅ／ｃｍの
表面張力を持ち、エタノールは２４．１ｄｙｎｅ／ｃｍの表面張力、ｎ−プロピ
ルアルコールおよびイソプロピルアルコールは２２．９ｄｙｎｅ／ｃｍの表面張
力、アセトンは２６．３ｄｙｎｅ／ｃｍの表面張力、メチルエチルケトンは２６
．８ｄｙｎｅ／ｃｍの表面張力、および酢酸は２９．６ｄｙｎｅ／ｃｍの表面張
力を持っている。 好ましい蒸気には、無毒で水と混和性のあるイソプロパノール蒸気が含まれる
。また、イソプロパノールは低い表面張力を持っており、疎水性および親水性の
両方を有している。すなわち、イソプロパノールは油と水の両方に混和性を持ち
、水と混合すれば望ましい表面張力範囲を備える。好ましくは、蒸気供給装置８
０は、タンク一杯分の液体（例えばイソプロパノール）の表面を越えて不活性ま
たは非反応性のガス（例えば窒素）を吹き上げるバブラを有している。このキャ
リアガスは、イソプロパノールの蒸気をバブラから蒸気ゾーンへ輸送する。一般
に、イソプロパノール蒸気の流量は、約１０〜約２００ｍｌ／ｍｉｎ（タンク内
の各２００ｍｍ径基板に対して）であり、窒素の流量は約０．２〜約５ｌ／ｍｉ
ｎ（各２００ｍｍ基板に対して）である。混和性蒸気とキャリアガスの流量比は
、通常、約０．００１〜約０．０３である。 プロセス中、新鮮な蒸気が蒸気分配システム３０によって継続的に蒸気ゾーン
７５に導入され、流体表面上の蒸気の望ましい分圧を維持する。同時に、流体流
入部を通じてリザーバ４０に新鮮な流体が追加されるので、流体表面上の蒸気の
分圧によって蒸気が流体表面に溶解し、流体表面に異なる表面張力領域を与える
。通常、蒸気分圧および流量を制御して、流体表面の表面張力勾配を少なくとも
約２０ｄｙｎｅ／ｃｍ2に維持する。通常１回の処理で導入されるイソプロパノ ール液の量は、約０．１〜約１ｍｌであり、より一般的には約０．２〜約０．６
ｍｌである。 基板５５の周りの流体液面５２は基板表面に対して徐々に下降するので、流体
表面の第一および第二表面張力の差によって基板表面から残留液体が流れ落ちる
。特に、基板表面と流体表面との界面にできるメニスカス６８は、メニスカスか
ら遠い流体表面部分よりも高い蒸気濃度を持っている。流体表面の下降中に、正
味の表面張力勾配によって基板５５の表面から残留液体が引き離される。表面張
力が基板５５の表面上の残留液体を均一かつ円滑に取り除くことができるように
、流体液面５２の下降速度は比較的低速に保たれる。流体の排出が速すぎると、
残留液体の小滴が基板表面上に残り、蒸発時に基板表面を汚染する。したがって
流体表面は、基板表面上に残留液体が実質的に残らないような速度で下降させら
れることが好ましい。好ましくは、流体液面５２は０．７〜１０ｍｍ／ｓｅｃの
速度で、より好ましくは約１〜５ｍｍ／ｓｅｃの速度で下降される。１０ｍｍ／
ｓｅｃを超える速度では基板５５の表面に残留液体を残す結果となり、１ｍｍ／
ｓｅｃよりも遅い速度では処理スループットが低いことになる。 好ましくは、流体液面５２は、基板５５をリザーバ４０から取り出すことなく
、多点ホルダ６２を使用して基板を保持しながら下降される。図３ａ〜図３ｅに
示した態様では、流体液面５２が下降する間、基板５５は基板表面の外周にある
異なる保持点６３で保持されるので、下降する流体液面５２が保持点を交差した
り横切ったりすることはない。プロセスの第一段階あるいは最初の段階では、基
板５５周辺の流体液面が第一液位範囲内で下降し、その間、基板表面は第一液位
範囲外の第一保持点６３で保持される。少なくとも一つの第二段階では、基板５
５周辺の流体液面が第二液位範囲内で下降し、その間、基板表面は第二液位範囲
外の第二保持点６３で保持される。基板５５の形状や大きさ、および保持クラン
プの配置に応じて、追加的な段階を使用することもできる。異なる段階を設ける
ことで、流体液面の下降によって流体液面５２と接触面とが交差することなく基
板表面から液体残渣を流すことができる。多点保持システムは、保持クランプが
基板５５と接触する保持点６３における残留液体や流体の小滴の捕捉や閉じ込め
を防止することによって、基板表面の保持点６３におけるすじやしみを防ぐ。多
点ホルダ６２は、流体液面５２の下降中に液位範囲外の保持点６３で基板表面を
保持する手段を提供する。流体液面５２は、保持点構造に干渉したり交差するこ
とのない、基板表面との単一で一様な接触線を形成する。結果としてこの構造は
、基板表面にすじやしみを作らずに残留液体を基板表面から取り除く。 好ましくは、流体液面５２に関連して移動する蒸気流入部８５を通じて蒸気が
導入されることにより、流体のすぐ上の蒸気の分圧が維持される。例えばリザー
バ４０内の流体の流体液面５２を、流体を排出するか基板５５を引き上げるかの
方法によって下降させると、基板表面上の残留液体が基板表面から流れ落ちる。
より好ましくは、チャンバ２５から蒸気を排出する排気口１２０も流体液面５２
の動きに関連して動く。より好ましくは、蒸気吸気口１１５および蒸気排気口１
２０が流体液面５２上で浮動し、これにより流体液面５２の変化にしたがって蒸
気流入部８５および蒸気排出部９０の位置が自動的に調節される。 本発明は従来技術よりも著しく優れたいくつかの利点を提供する。まず、基板
表面上に残る残留液体が低レベルである。従来のスピンリンス乾燥後に残る水膜
が約１００ｎｍであるのに比べ、乾燥装置２０の動作後に基板５５の表面に残る
水膜は、通常、約１〜１０ｎｍしかない。さらに、本装置２０に使用されるイソ
プロパノールおよびアルコールは低濃度であるため、基板表面に残る有機残渣は
実質的に検出不可能な程度である。また、流体および蒸気はいずれも無毒な物質
であり、安全な処理が可能である。他の利点として、基板５５はスピン乾燥に伴
う応力を受けにくく、損傷を受ける可能性が少ない。このように、本乾燥装置２
０は、従来技術の装置よりも著しく優れた利点を提供する。 乾燥装置２０の動作を制御するために本明細書で説明した処理ステップの実行
中に使用される制御システムには、コンピュータプログラム製品が含まれる。こ
のコンピュータプログラム製品は、周辺制御コンポーネントによってメモリシス
テムと相互接続された中央演算処理装置（ＣＰＵ）、例えばカリフォルニア州Sy
nenergy Microsystemsから市販されている６８４００マイクロプロセッサなどを
含む従来のコンピュータシステム上で実行される。ビデオインターフェース端末
およびライトペンまたはキーボードが、本装置のプログラマやオペレータにイン
ターフェースを与える。このコンピュータプログラムコードは、６８０００アセ
ンブリ言語、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｐａｓｃａｌなど、あらゆる従来のコンピュータ読取
り可能なプログラミング言語によって書くことができる。適切なプログラムコー
ドを、従来のテキストエディタを用いて単一ファイルまたは複数ファイルに入力
し、コンピュータのメモリシステムのようなコンピュータ使用可能な媒体に記憶
または具体化する。高級言語のコードテキストは、コンパイルされ、得られるコ
ンパイラコードは、プリコンパイルされたウィンドウライブラリルーチンのオブ
ジェクトコードにリンクされる。リンクされたコンパイル済オブジェクトコード
を実行するために、システムユーザは、オブジェクトコードを呼び出し、コンピ
ュータシステムがそのコードをメモリにロードするようにする。この後、ＣＰＵ
は、プログラム内で識別されたタスクを実行すべきコードを読み取り、実行する
。 ユーザは、プロセス操作データセットをビデオインタフェース端末を介して入
力する。そのプロセスデータセットは、乾燥チャンバ２５における特定のタスク
を実行するために必要な、あらかじめ決められたパラメータセットである。シー
ケンササブルーチンには、（i）チャンバ２５へ流れる流体および蒸気の流量を 監視するステップ、（ii）チャンバ内の基板および乾燥チャンバ２５へのローデ
ィングを待っている輸送チャンバ内の基板５５の状態を測定するステップ、（ii
i）多点ホルダ６２を作動して、基板の引き上げ段階および／または流体下降段 階の間、基板を異なる点で保持するために使用される多点ホルダサブルーチンを
実行するステップを実行し、さらに任意で（iv）流体下降システムを実行して、
乾燥チャンバ２５内の流体液面を下降させるステップを実行するプログラムコー
ドが含まれる。乾燥チャンバ２５および基板５５の状態を監視する、ポーリング
のような従来の方法もまた使用できる。シーケンササブルーチンは、どのプロセ
スを実行すべきかをスケジューリングする際に、選択されたプロセスに対する望
ましいプロセス状況と比較した乾燥チャンバ２５の現在の状況や、各特定のユー
ザ入力要求の「年齢」や、その他システムプログラマがスケジュールの優先順位
を決めるために含めたいと思う他の任意の関連要素を考慮に入れることができる
。 シーケンササブルーチンが、どのプロセスデータセット組合せを次に実行する
かを決定すると、シーケンササブルーチンは、特定のプロセスデータセットパラ
メータをチャンバマネージャサブルーチンへ渡すことによってそのプロセスデー
タセットを実行させる。ここで、このチャンバマネージャサブルーチンは、シー
ケンササブルーチンによって決定されたプロセスデータセットにしたがって乾燥
チャンバ２５内の複数の処理タスクを制御する。例えば、乾燥チャンバマネージ
ャサブルーチンは、乾燥チャンバ２５内の流体および蒸気の流量とフローレベル
を制御するプログラムコードを含むことができる。チャンバマネージャサブルー
チンはまた、様々なチャンバコンポーネントサブルーチンやプログラムコードモ
ジュールの実行を制御する。これらのサブルーチンやモジュールは、選択された
プロセスセットを実施するために必要な乾燥チャンバ２５のコンポーネントの動
作を制御する。そのようなコンポーネントサブルーチンの例としては、基板保持
プログラムコード、流体液位制御プログラムコード、蒸気圧力制御プログラムコ
ード、および流入排出プログラムコードがある。当業者であれば容易に理解する
ことができるように、チャンバ２５内で実施が望まれる乾燥プロセス中のステッ
プに応じて、他の乾燥チャンバ制御プログラムコードやサブルーチンを含めるこ
とができる。 例えば、乾燥チャンバの操作に適したコンピュータプログラム製品は、（１）
チャンバに蒸気を導入する蒸気分配制御コード、（２）リザーバ４０に流体を分
配し、リザーバ内の流体液位５２を調節する流体システム制御コード、および（
３）下降する流体液面が基板保持に使用されている保持点を横切らないように、
基板上の異なる保持点で基板５５を保持する多点ホルダ６２を作動させる多点ホ
ルダ制御コードを含む、コンピュータ読取り可能なプログラムコードを含んでい
る。蒸気分配コードは、チャンバ２５に蒸気を導入する吸気口１１５を有する可
動式蒸気流入部８５および蒸気を排出する排気口１２０を有する可動式蒸気排出
部９０の一つ以上の動きを制御する。流体システム制御コードは、ある液位範囲
内で流体液面５２を下降させる下降手段の動作を制御するコードを含む。多点ホ
ルダ制御コードは、流体液面５２が第一保持点を横切らない第一液位範囲内で下
降する間、基板５５を第一保持点で保持するように多点ホルダを操作し、流体液
面が第二保持点を横切らない第二液位範囲内で下降する間、基板を第二保持点で
保持するように多点ホルダを操作する。このような基本的なプログラム構造が乾
燥チャンバ２５を操作および制御することができ、チャンバ内外への基板５５の
輸送および移動を調整することができる。 特定の好適な態様を参照しながら本発明を詳細に説明したが、当業者には他に
も多くの態様があることが明白であろう。例えば、乾燥装置は、流体内の基板を
昇降したり、（例えば、所定の速度で流体液面をあふれさせることにより）ドラ
イヤタンク内の流体液面を制御する等価な保持機構を備えていてもよい。したが
って、各請求項の趣旨と範囲は、本明細書で説明された好適な態様の記載に限定
されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の基板乾燥システムの概略断面図である。
【図２】 基板表面と流体表面の界面における流体メニスカスの概略断面図である。
【図３ａ】 ローラタイプの保持クランプを有する多点ホルダを示す、本発明の装置の概略
斜視図である。
斜視図である。
【図３ｂ】 図３ａの装置の概略正面断面図であり、リザーバ内の流体液面よりも下に浸漬
された基板を示している。
された基板を示している。
【図３ｃ】 図３ａの装置の正面図であり、流体液面を第一液位範囲内で下降させている間
、基板を保持する多点ホルダを示している。
、基板を保持する多点ホルダを示している。
【図３ｄ】 図３ａの装置の正面図であり、流体液面を第二液位範囲内で下降させている間
、基板を保持する多点ホルダを示している。
、基板を保持する多点ホルダを示している。
【図３ｅ】 図３ａの装置の正面図であり、流体液面を第三液位範囲内で下降させている間
、基板を保持する多点ホルダを示している。
、基板を保持する多点ホルダを示している。
【図４】 本発明の装置の別の実施形態の概略正面断面図であり、開位置および閉位置に
おける多点ホルダを示している。
おける多点ホルダを示している。
【図５ａ】 可動式蒸気流入部および可動式蒸気排出部を備える本発明の装置の別の実施形
態の概略正面断面図である。
態の概略正面断面図である。
【図５ｂ】 図５ａの装置の平面図であり、蒸気流入部の吸気口および蒸気排出部の排気口
を示している。
を示している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハーン， ジョン， エス. アメリカ合衆国， カリフォルニア州， ロス アルトス， フロンテロ アヴェニ ュー 1456 (72)発明者 ローレンス， ロバート， ビ−. アメリカ合衆国， カリフォルニア州， ロス ガトス， エドマンド ドライヴ 15822 Ｆターム(参考） 3L113 AA01 AB02 AB10 AC20 AC67 AC76 BA34 DA04
Claims (47)
- 【請求項１】 残留液体が付着した基板表面を乾燥させる乾燥チャンバであ
って、 （ａ）チャンバ内へ蒸気を導入する蒸気分配器と、 （ｂ）（i）リザーバ、（ii）リザーバに流体を導入する流体ディスペンサ、 および（iii）リザーバ内の流体液面を下降させる流体液位調節器を備える流体 システムと、 （ｃ）下降中の流体液面が基板の保持に使用されている保持点を横切らないよ
うに、基板上の異なる保持点で基板を保持する多点ホルダと、 を備える乾燥チャンバ。 - 【請求項２】 第一の保持点を横切らない第一液位範囲内で流体液面が下降
している間は、前記多点ホルダが第一の保持点で基板を保持し、第二の保持点を
横切らない第二液位範囲内で流体液面が下降している間は、前記多点ホルダが第
二の保持点で基板を保持する請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 前記多点ホルダが、 （１） 基板の周縁に沿った保持点で基板を保持する保持面を有する一つ以上 の保持クランプ、 （２）基板を保持する弓型の表面を有する複数のローラ、または （３）基板を保持する接触端を有する複数の回転カム のうちの少なくとも一つを備えている請求項１記載の装置。
- 【請求項４】 前記蒸気分配器が前記チャンバ内に蒸気を導入する吸気口を
有する可動式蒸気流入部を備えている請求項１記載の装置。 - 【請求項５】 前記蒸気分配器が備えている請求項４記載の装置。
- 【請求項６】 前記蒸気分配器が、前記チャンバ内に蒸気を導入する吸気口
を有する浮動式蒸気流入部と、蒸気を排出する排気口を有する浮動式蒸気排出部
と、を備えている請求項５記載の装置。 - 【請求項７】 基板表面上の残留液体を除去する装置であって、 （ａ）ある流体液位を有する流体を収容するリザーバと、 （ｂ）流体液面上の蒸気の分圧を維持する蒸気分配器と、 （ｃ）リザーバに新鮮な流体を分配する流体ディスペンサと、 （ｄ）ある液位範囲内で流体液面を下降させる下降手段と、 （ｅ）流体表面が下降する液位範囲の外に位置する異なる保持点で基板を保持
する保持手段と、 を備える装置。 - 【請求項８】 保持手段が、流体液面が下降する第一液位範囲の外に位置す
る第一保持点で基板を保持し、その後、流体表面が下降する第二液位範囲の外に
位置する第二保持点で基板を保持する請求項７記載の装置。 - 【請求項９】 蒸気分配器がチャンバ内に蒸気を導入する吸気口を有する浮
動式蒸気流入部と、蒸気を排出する排気口を有する浮動式蒸気排出部と、を備え
る、前記吸気口と前記排気口とが実質的に相互に向き合っている請求項７記載の
装置。 - 【請求項１０】 基板表面上の液体残渣を除去する方法であって、 （ａ）ある流体液位を有する流体中に基板を浸漬するステップと、 （ｂ）前記流体上の蒸気の分圧を維持するステップと、 （ｃ）新鮮な流体を追加する間、流体液面を下降させるステップと、 （ｄ）下降中の流体液面が基板保持に使用されている保持点を横切らないよう
に、前記流体液面を下降させる間、前記基板上の異なる保持点で前記基板を保持
するステップと、 を備える方法。 - 【請求項１１】 前記ステップ（ｄ）が、流体液面の位置に関連して選択さ
れる異なる保持点で基板を保持するステップを含んでいる、請求項１０記載の方
法であり。 - 【請求項１２】 前記ステップ（ｄ）が、第一液位範囲内で前記流体液面が
下降する間、第一保持点で基板を保持するステップと、第二液位範囲内で前記流
体液面が下降する間、第二保持点で基板を保持するステップと、を備えている、
請求項１０記載の方法。 - 【請求項１３】 前記ステップ（ｂ）が、下降する前記流体液面に関連して
可動式蒸気流入部および可動式蒸気排出部を移動させるステップを備えており、
前記蒸気流入部は、前記流体上に蒸気を導入する吸気口を有し、前記蒸気排出部
は、蒸気を排出する排気口を有している、請求項１０記載の方法。 - 【請求項１４】 前記ステップ（ｂ）が、前記可動式蒸気流入部および可動
式蒸気排出部を流体液面上で浮動させるステップを備えている、請求項１３記載
の方法。 - 【請求項１５】 基板表面上の液体残渣を除去する方法であって、 （ａ）ある流体液位を有する流体中に基板表面を浸漬するステップと、 （ｂ）新鮮な流体を追加する間、前記流体上の蒸気の分圧を維持するステップ
と、 （ｃ）第一段階において、流体液面を第一液位範囲内で下降させるとともに前
記第一液位範囲の外に位置する第一保持点で前記基板を保持するステップと、 （ｄ）少なくとも一つの第二段階において、流体液面を第二液位範囲内で下降
させるとともに前記第二液位範囲の外に位置する第二保持点で基板を保持するス
テップと、 を備える方法。 - 【請求項１６】 前記第一段階において、前記第一保持点が前記第一液位範
囲の外に配置された保持点からなり、前記第二段階において、前記第二保持点が
前記第二液位範囲の外に配置された保持点からなる請求項１５記載の方法。 - 【請求項１７】 前記第一保持点および第二保持点が、それぞれほぼ三角形
に配置された少なくとも３個の保持点からなる請求項１６記載の方法。 - 【請求項１８】 前記ステップ（ｂ）は、下降する前記流体液面に関連して
可動式蒸気流入部および可動式蒸気排出部を移動させるステップを備えており、
前記蒸気流入部は、流体上に蒸気を導入する吸気口を有し、前記蒸気排出部は、
蒸気を排出する排気口を有している、請求項１５記載の方法。 - 【請求項１９】 前記可動式蒸気流入部および可動式蒸気排出部を流体液面
上で浮動させるステップを備える請求項１８記載の方法。 - 【請求項２０】 残留液体が表面に付着した基板を乾燥させる乾燥チャンバ
であって、 （ａ）ある流体液位を有する流体を収容するリザーバ、および前記リザーバ内
に流体を導入する流体ディスペンサを備える流体システムと、 （ｂ）前記リザーバ内で一枚以上の基板を保持し、流体液面を前記基板に対し
て下降させる手段と、 （ｃ）下降する前記流体液面に関連して動く可動式の蒸気流入部であって、前
記チャンバ内に蒸気を導入する吸気口を有する蒸気流入部と、 を備え、前記基板に対して前記流体液面を下降させることにより残留液体を前記
基板から流し落とす乾燥チャンバ。 - 【請求項２１】 下降する前記流体液面に関連して動く可動式の蒸気排出部
を更に備える請求項２０記載の乾燥チャンバであって、前記蒸気排出部が前記チ
ャンバ内の蒸気を排出する排気口を有している乾燥チャンバ。 - 【請求項２２】 前記蒸気流入部上の吸気口と前記蒸気排出部の排気口とが
実質的に相互に向き合っている請求項２１記載の乾燥チャンバ。 - 【請求項２３】 前記可動式蒸気流入部および可動式蒸気排出部が流体液面
上で浮動する請求項２１記載の乾燥チャンバ。 - 【請求項２４】 前記浮動式蒸気流入部および浮動式蒸気排出部が、蒸気を
輸送する蒸気通路を有する折畳みベローズをそれぞれ備えている請求項２３記載
の乾燥チャンバ。 - 【請求項２５】 前記下降手段が、前記リザーバ内の流体を排出する流体液
位調節器を含んでいる請求項２０記載の乾燥チャンバ。 - 【請求項２６】 前記下降手段は、下降中の流体液面が前記基板上の保持点
と交差しないように前記流体液面の下降中に異なる保持点で基板を保持する多点
ホルダを含んでいる、請求項２０記載の乾燥チャンバ。 - 【請求項２７】 前記下降手段は、前記流体から前記基板を引き上げる手段
を含んでいる、請求項２０記載の乾燥チャンバ。 - 【請求項２８】 残留液体が表面に付着した基板表面を乾燥させる乾燥チャ
ンバであって、 （ａ）リザーバ内に流体を分配する流体ディスペンサと、 （ｂ）流体液面が基板表面に対して下降する間、前記リザーバ内の流体中で前
記基板表面を保持する手段と、 （ｃ）流体液面上でそれぞれ浮動する浮動式蒸気流入部および浮動式蒸気排出
部を備える蒸気分配器であって、前記蒸気流入部は、チャンバ内に蒸気を導入す
る吸気口を有し、前記蒸気排出部は、チャンバ内の蒸気を排出する排気口を有し
ている蒸気分配器と、 を備え、前記流体液面を基板に対して下降させることにより残留液体を基板か ら流し落とす乾燥チャンバ。 - 【請求項２９】 前記浮動式蒸気流入部上の吸気口と前記浮動式蒸気排出部
の排気口が実質的に相互に向き合っている請求項２８記載の乾燥チャンバ。 - 【請求項３０】 前記浮動式蒸気流入部および浮動式蒸気排出部が、蒸気を
輸送する蒸気通路を有する折畳みベローズをそれぞれ備えている請求項２８記載
の乾燥チャンバ。 - 【請求項３１】 前記下降手段が、前記リザーバ内の流体を排出する流体液
位調節器を含んでいる請求項２８記載の乾燥チャンバ。 - 【請求項３２】 前記下降手段は、下降中の流体液面が前記基板上の保持点
と交差しないように前記流体液面の下降中に異なる保持点で基板を保持する多点
ホルダを含んでいる、請求項２８記載の乾燥チャンバ。 - 【請求項３３】 基板表面上の液体残渣を除去する方法であって、 （ａ）ある流体液位を有する流体を含むリザーバ内に前記基板表面を浸漬する
ステップと、 （ｂ）前記リザーバに新鮮な流体を追加する間、流体液面に関連して動く蒸気
吸入口を通じて蒸気を導入することによって流体液面上の蒸気の分圧を維持する
ステップと、 （ｃ）前記リザーバ内の前記流体液面を下降させて液体残渣を前記基板表面か
ら流し落とすステップと、 を備える方法。 - 【請求項３４】 前記ステップ（ｂ）は、前記流体液面に関連して動く蒸気
排気口を通じて流体液面上の蒸気を排出するステップを更に備える請求項３３記
載の方法。 - 【請求項３５】 前記ステップ（ｂ）は、前記蒸気吸入口および蒸気排気口
を流体液面上で浮動させるステップを備えている、請求項３３記載の方法。 - 【請求項３６】 前記ステップ（ｃ）は、前記リザーバ内の流体を排出する
ステップを備えている、請求項３３記載の方法。 - 【請求項３７】 前記ステップ（ｃ）は、流体液面が前記基板上の保持点と
交差しないように前記流体液面の下降中に異なる保持点で前記基板を保持するス
テップを備えている、請求項３３記載の方法。 - 【請求項３８】 残留液体が付着した基板表面を乾燥させる乾燥チャンバを
操作するコンピュータプログラム製品であって、コンピュータ読取り可能なプロ
グラムコード手段を内部に具体化したコンピュータ使用可能な媒体を備えており
、前記コンピュータ読取り可能なプログラムコード手段は、 （１）前記チャンバ内に蒸気を導入する蒸気分配制御コードと、 （２）前記リザーバ内に流体を分配し、前記リザーバ内の流体液位を調節する
流体システム制御コードと、 （３）下降する流体液面が基板保持に使用されている保持点を横切らないよう
に基板上の異なる保持点で基板を保持する多点ホルダを作動させる多点ホルダ制
御コードと、 を備えている、コンピュータプログラム製品。 - 【請求項３９】 前記多点ホルダ制御コードは、第一保持点を横切らない第
一液位範囲内で流体液面が下降する間、前記多点ホルダが基板を第一保持点で保
持し、第二保持点を横切らない第二液位範囲内で流体液面が下降する間、多点ホ
ルダが基板を第二保持点で保持するように多点ホルダを操作する、請求項３８記
載のコンピュータプログラム製品。 - 【請求項４０】 前記蒸気分配コードは、前記チャンバ内に蒸気を導入する
吸気口を有する一つ以上の可動式蒸気流入部、および蒸気を排出する排気口を有
する可動式蒸気排出部の動きを制御する、請求項３８記載のコンピュータプログ
ラム製品。 - 【請求項４１】 前記流体システム制御コードは、ある液位範囲内で流体液
面を下降させる下降手段の動作を制御するコードを含んでいる、請求項３８記載
のコンピュータプログラム製品。 - 【請求項４２】 基板表面上の液体残渣を除去する方法であって、 （ａ）ある流体液位を有する流体中に基板表面を浸漬するステップと、 （ｂ）新鮮な流体を追加する間、前記流体上の蒸気の分圧を維持するステップ
と、 （ｃ）流体液面を下降させて、前記基板表面上の液体残渣を除去するステップ
と、 を備える方法。 - 【請求項４３】 基板が異なる点で保持されている間に前記流体液面が下降
させられる請求項４２記載の方法。 - 【請求項４４】 下降する流体液面に関連して可動式蒸気流入部および可動
式蒸気排出部を移動させるステップを更に備える請求項４２記載の方法であって
、前記蒸気流入部は、前記流体上に蒸気を導入する吸気口を有し、前記蒸気排出
部は、蒸気を排出する排気口を有している方法。 - 【請求項４５】 前記可動式蒸気流入部および可動式蒸気排出部を流体液面
上で浮動させるステップを含む請求項１８記載の方法。 - 【請求項４６】 残留液体が表面に付着した基板を乾燥させる乾燥チャンバ
であって、 （ａ）ある流体液位を有する流体を収容するリザーバ、および前記リザーバ内
に流体を導入する流体ディスペンサを備える流体システムと、 （ｂ）流体液面上に蒸気を供給する蒸気分配器と、 （ｃ）前記リザーバ内の流体液面を下降させて残留液体を基板から流し落とす
下降手段と、 を備える乾燥チャンバ。 - 【請求項４７】 前記下降手段が流体排出システムを備えている請求項４６
記載の乾燥チャンバ。
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