JP2002231687A - ウェーハ乾燥機 - Google Patents
ウェーハ乾燥機Info
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- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】ウェーハ乾燥機に関するものであり、半導体素
子の製造工程中、流体処理や湿式工程でウェーハの表面
に存在する純水や湿気を容易に除去する。 【解決手段】極性有機溶媒の蒸気と、不活性キャリアガ
スが収容される置換／乾燥ゾーンと、前記置換／乾燥ゾ
ーンと前記リンスゾーンの境部分で、純水を外部へ排水
するオーバーフロー・ユニットと、上下移動しながらウ
ェーハを収容するウェーハ・キャリアを含むチャンバ
と、前記チャンバの上部に具備され、極性有機溶媒の蒸
気と不活性キャリアガスを前記置換／乾燥ゾーンの内部
に供給するスプレー・ゾーン、及び前記チャンバの下部
に具備され、前記リンスゾーンに純水を供給するハイフ
ロー純水供給機を含めて構成する。
子の製造工程中、流体処理や湿式工程でウェーハの表面
に存在する純水や湿気を容易に除去する。 【解決手段】極性有機溶媒の蒸気と、不活性キャリアガ
スが収容される置換／乾燥ゾーンと、前記置換／乾燥ゾ
ーンと前記リンスゾーンの境部分で、純水を外部へ排水
するオーバーフロー・ユニットと、上下移動しながらウ
ェーハを収容するウェーハ・キャリアを含むチャンバ
と、前記チャンバの上部に具備され、極性有機溶媒の蒸
気と不活性キャリアガスを前記置換／乾燥ゾーンの内部
に供給するスプレー・ゾーン、及び前記チャンバの下部
に具備され、前記リンスゾーンに純水を供給するハイフ
ロー純水供給機を含めて構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ウェーハ乾燥機に
関するものであり、特に半導体素子の製造工程中、流体
処理(fluid treatment)や湿式工程(wet processing)
でウェーハの表面に存在する純水や湿気を容易に除去す
るウェーハ乾燥機に関する。
関するものであり、特に半導体素子の製造工程中、流体
処理(fluid treatment)や湿式工程(wet processing)
でウェーハの表面に存在する純水や湿気を容易に除去す
るウェーハ乾燥機に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ウェーハ乾燥機は半導体製造工
程のみならず、液晶表示器(LCD)及びウェーハ基板製造
工程において、流体処理や湿式工程を行なった後、表面
に存在する純水や湿気を容易に除去するために、使用さ
れている。
程のみならず、液晶表示器(LCD)及びウェーハ基板製造
工程において、流体処理や湿式工程を行なった後、表面
に存在する純水や湿気を容易に除去するために、使用さ
れている。
【０００３】半導体製造工程において、通常、回転乾燥
機(spin dryer)やキモン乾燥機(kimmon dryer)が広く
使用されている。しかし、回転乾燥機を用いたウェーハ
の乾燥方法は、回転板の回転による遠心力を利用する
が、ウェーハが回転する際に発生する物理的な力によっ
て、ウェーハが破損される恐れがあるだけでなく、回転
板の回転によって機械部で粒子が発生され、ウェーハを
汚染させるという問題点があった。
機(spin dryer)やキモン乾燥機(kimmon dryer)が広く
使用されている。しかし、回転乾燥機を用いたウェーハ
の乾燥方法は、回転板の回転による遠心力を利用する
が、ウェーハが回転する際に発生する物理的な力によっ
て、ウェーハが破損される恐れがあるだけでなく、回転
板の回転によって機械部で粒子が発生され、ウェーハを
汚染させるという問題点があった。
【０００４】また、キモン乾燥機を用いたウェーハの乾
燥方法は、蒸気発生乾燥機を具備して極性有機溶媒(pol
arorganic solvent)のイソプロピルアルコル(Isopropy
l Alcohol；IPA)を約200℃以上加熱して蒸気化し、ウ
ェーハの表面に存在する純水や湿気をイソプロピルアル
コル蒸気に置換し、加熱された窒素(hot N2)を用いて
ウェーハを乾燥させる。
燥方法は、蒸気発生乾燥機を具備して極性有機溶媒(pol
arorganic solvent)のイソプロピルアルコル(Isopropy
l Alcohol；IPA)を約200℃以上加熱して蒸気化し、ウ
ェーハの表面に存在する純水や湿気をイソプロピルアル
コル蒸気に置換し、加熱された窒素(hot N2)を用いて
ウェーハを乾燥させる。
【０００５】ところが、このキモン乾燥機を用いたウェ
ーハの乾燥方法は、イソプロピルアルコルの発火点が約
22℃であるため、火事の危険性が高いだけでなく、高温
の蒸気を利用するためにウェーハ上にフォトレジスト・
パタンが存在する場合、フォトレジスト・パタンに損傷
(attack)を与え、損傷されたフォトレジスト・パタンに
よって乾燥機自体が汚染されるという問題点があった。
ーハの乾燥方法は、イソプロピルアルコルの発火点が約
22℃であるため、火事の危険性が高いだけでなく、高温
の蒸気を利用するためにウェーハ上にフォトレジスト・
パタンが存在する場合、フォトレジスト・パタンに損傷
(attack)を与え、損傷されたフォトレジスト・パタンに
よって乾燥機自体が汚染されるという問題点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような問題を解決
するために、‘CFM Technologies Research Assciat
es’社から表面を乾燥させるための工程及び乾燥機(pro
cess and apparatusfor drying surfaces)‘US Pa
tent,NO．4911761，1990，McConnel et al’が発表さ
れたが、この乾燥乾燥機を用いる乾燥方法は、50〜70℃
の温度でイソプロピルアルコル(Isopropyl Alcohol；I
PA)を蒸気化し、ウェーハの表面に存在する純水や湿気
をイソプロピルアルコル蒸気に置換し、ウェーハの移動
なしに水を排水させながら、ウェーハの表面に存在する
純水や湿気を空比混合物(azeotropic Mixture)に置換
し、水の温度によって空比混合物を除去してウェーハが
乾燥されるが、ウェーハが水面で乾燥されるため、安定
な水面の維持が困難であり、排水によるウェーブ現象を
防止することが非常に難しくて、乾燥が完全にされなか
ったり粒子が発生しやすい。
するために、‘CFM Technologies Research Assciat
es’社から表面を乾燥させるための工程及び乾燥機(pro
cess and apparatusfor drying surfaces)‘US Pa
tent,NO．4911761，1990，McConnel et al’が発表さ
れたが、この乾燥乾燥機を用いる乾燥方法は、50〜70℃
の温度でイソプロピルアルコル(Isopropyl Alcohol；I
PA)を蒸気化し、ウェーハの表面に存在する純水や湿気
をイソプロピルアルコル蒸気に置換し、ウェーハの移動
なしに水を排水させながら、ウェーハの表面に存在する
純水や湿気を空比混合物(azeotropic Mixture)に置換
し、水の温度によって空比混合物を除去してウェーハが
乾燥されるが、ウェーハが水面で乾燥されるため、安定
な水面の維持が困難であり、排水によるウェーブ現象を
防止することが非常に難しくて、乾燥が完全にされなか
ったり粒子が発生しやすい。
【０００７】そして、キモン乾燥機よりは低い温度を用
いるが、イソプロピルアルコルの発火点が約22℃である
ため、火事の危険性をある程度はらんでいる。
いるが、イソプロピルアルコルの発火点が約22℃である
ため、火事の危険性をある程度はらんでいる。
【０００８】従って、本発明は、前記のような問題点を
解決するために、半導体素子の製造工程中、流体処理や
湿式工程でウェーハの表面に存在する純水や湿気を容易
に除去可能なウェーハ乾燥機を提供することにその目的
がある。
解決するために、半導体素子の製造工程中、流体処理や
湿式工程でウェーハの表面に存在する純水や湿気を容易
に除去可能なウェーハ乾燥機を提供することにその目的
がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るための、本発明に実施例よるウェーハ乾燥機は、極性
有機溶媒の蒸気と不活性キャリアガスが収容される置換
／乾燥ゾーンと、純水が満たされるリンスゾンーンと、
前記置換／乾燥ゾーンと前記リンスゾーンの境部分で、
純水を外部へ排水するオーバーフロー・ユニットと、上
下移動しながらウェーハを収容するウェーハ・キャリア
を含むチャンバと、前記チャンバの上部に具備され、極
性有機溶媒の蒸気と不活性キャリアガスを、前記置換／
乾燥ゾーンの内部に供給するスプレー・ゾーン、及び前
記チャンバの下部に具備され、前記リンスゾーンに純水
を供給するハイフロー純水供給機を含めて構成された構
成されたことを特徴とする。
るための、本発明に実施例よるウェーハ乾燥機は、極性
有機溶媒の蒸気と不活性キャリアガスが収容される置換
／乾燥ゾーンと、純水が満たされるリンスゾンーンと、
前記置換／乾燥ゾーンと前記リンスゾーンの境部分で、
純水を外部へ排水するオーバーフロー・ユニットと、上
下移動しながらウェーハを収容するウェーハ・キャリア
を含むチャンバと、前記チャンバの上部に具備され、極
性有機溶媒の蒸気と不活性キャリアガスを、前記置換／
乾燥ゾーンの内部に供給するスプレー・ゾーン、及び前
記チャンバの下部に具備され、前記リンスゾーンに純水
を供給するハイフロー純水供給機を含めて構成された構
成されたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を添付された図面を
参照して説明する。
参照して説明する。
【００１１】図1は、本発明の実施例によるウェーハ乾
燥機の構成図であり、図1aはウェーハ乾燥機を横に切断
した断面図で、図1bはウェーハ乾燥機を縦に切断した断
面図。
燥機の構成図であり、図1aはウェーハ乾燥機を横に切断
した断面図で、図1bはウェーハ乾燥機を縦に切断した断
面図。
【００１２】図1を参照すると、本発明のウェーハ乾燥
機は、スプレー・ゾーン(10)と、チャンバ(20)及びハイ
フロー純水供給機(high slow DIW supply；30)で構
成される。
機は、スプレー・ゾーン(10)と、チャンバ(20)及びハイ
フロー純水供給機(high slow DIW supply；30)で構
成される。
【００１３】スプレー・ゾーン(10)は、チャンバ(20)の
上部に具備され、極性有機溶媒(polar organic soven
t)と不活性キャリアガス(inert gas)をチャンバ(20)内
に供給する役割をし、開閉が可能であるため、ウェーハ
(40)をチャンバにローディング(loading)及びアンロー
ディング(unloading)させられる。
上部に具備され、極性有機溶媒(polar organic soven
t)と不活性キャリアガス(inert gas)をチャンバ(20)内
に供給する役割をし、開閉が可能であるため、ウェーハ
(40)をチャンバにローディング(loading)及びアンロー
ディング(unloading)させられる。
【００１４】チャンバ(20)は空間的に置換/乾燥ゾーン
(21)とリンスゾーン(22)に分けられる。置換/乾燥ゾー
ン(21)は、スプレー・ゾーン(10)から供給される極性有
機溶媒の蒸気と不活性キャリアガスが収容される部分で
あり、リンスゾーン(22)はハイフロー供給機(30)から供
給される純水(DIW；50)が満たされる部分である。
(21)とリンスゾーン(22)に分けられる。置換/乾燥ゾー
ン(21)は、スプレー・ゾーン(10)から供給される極性有
機溶媒の蒸気と不活性キャリアガスが収容される部分で
あり、リンスゾーン(22)はハイフロー供給機(30)から供
給される純水(DIW；50)が満たされる部分である。
【００１５】置換/乾燥ゾーン(21)とリンスゾーン(22)
は純水(50)がチャンバ(20)の外部へハイオーバーフロー
(high over flow)されるオーバーフロー・ユニット(o
verflow unit；23)によってその境がなされる。
は純水(50)がチャンバ(20)の外部へハイオーバーフロー
(high over flow)されるオーバーフロー・ユニット(o
verflow unit；23)によってその境がなされる。
【００１６】チャンバ(20)には、ウェーハ(40)を収容
し、置換/乾燥ゾーン(21)とリンスゾーン(22)を往復す
るウェーハ・キャリア(wafer carrier；24)が具備され
る。また、チャンバ(20)には、オーバーフロー・ユニッ
ト(23)より下方に位置する。つまり、リンスゾーン(22)
に満たされた純水(DIW；50)の水面から5〜30mm下チャン
バ(20)の一側壁に位置され、リンスゾーン(22)に満たさ
れた純水を一方向に流通（ワンウェー・ストリームone
way stream）させるワンウェー・ストリーム・モジ
ュール(25)が具備される。ワンウェー・ストリーム・モ
ジュール(25)は、スプレー・ノズル(spray nozzle；2
6)を一定の角度で上下調節可能とし、必要に応じて純水
(50)が水平方向のみならず、上下一定の角度で一方向に
流通させるようにする。
し、置換/乾燥ゾーン(21)とリンスゾーン(22)を往復す
るウェーハ・キャリア(wafer carrier；24)が具備され
る。また、チャンバ(20)には、オーバーフロー・ユニッ
ト(23)より下方に位置する。つまり、リンスゾーン(22)
に満たされた純水(DIW；50)の水面から5〜30mm下チャン
バ(20)の一側壁に位置され、リンスゾーン(22)に満たさ
れた純水を一方向に流通（ワンウェー・ストリームone
way stream）させるワンウェー・ストリーム・モジ
ュール(25)が具備される。ワンウェー・ストリーム・モ
ジュール(25)は、スプレー・ノズル(spray nozzle；2
6)を一定の角度で上下調節可能とし、必要に応じて純水
(50)が水平方向のみならず、上下一定の角度で一方向に
流通させるようにする。
【００１７】ハイフロー純水供給機(30)は、チャンバ(2
0)の下部に具備され、チャンバ(20)のリンスゾーン(22)
に純水(50)を供給する役割をし、リンスゾーン(22)でウ
ェーハ(40)のリンス作用を活性化させるために、純水(5
0)を30〜70L/minのハイフローへ供給する。
0)の下部に具備され、チャンバ(20)のリンスゾーン(22)
に純水(50)を供給する役割をし、リンスゾーン(22)でウ
ェーハ(40)のリンス作用を活性化させるために、純水(5
0)を30〜70L/minのハイフローへ供給する。
【００１８】前記本発明のウェーハ乾燥機は半導体素子
の製造工程中、流体処理や湿式工程が完了されたウェー
ハ(40)をリンスゾーン(22)で再びリンスさせ、ウェーハ
の表面に存在しうる粒子のような汚染要因を除去する
が、リンス効果を極大化するためにハイフロー純水供給
機(30)から純水(50)をハイフローへ供給し、オーバーフ
ロー・ユニット(23)を通って純水(50)をチャンバ(20)の
外部へ排水させて純水(50)の流れが誘発されるだけでな
く、ウェーハ(40)から離れた粒子等の汚染物質を除去
し、更にワンウェー・ストリーム・モジュール(25)を装
着してウェーハ(40)のリンス効果を一層極大化する。
の製造工程中、流体処理や湿式工程が完了されたウェー
ハ(40)をリンスゾーン(22)で再びリンスさせ、ウェーハ
の表面に存在しうる粒子のような汚染要因を除去する
が、リンス効果を極大化するためにハイフロー純水供給
機(30)から純水(50)をハイフローへ供給し、オーバーフ
ロー・ユニット(23)を通って純水(50)をチャンバ(20)の
外部へ排水させて純水(50)の流れが誘発されるだけでな
く、ウェーハ(40)から離れた粒子等の汚染物質を除去
し、更にワンウェー・ストリーム・モジュール(25)を装
着してウェーハ(40)のリンス効果を一層極大化する。
【００１９】リンスゾーン(22)から移動して置換/乾燥
ゾーン(21)にウェーハ(40)が位置しながら、ウェーハ(4
0)の表面に存在する純水や湿気が極性有機溶媒の蒸気に
置換されて乾燥される。このような一連の動作や乾燥方
法を図2aないし図2dを参照して説明する。
ゾーン(21)にウェーハ(40)が位置しながら、ウェーハ(4
0)の表面に存在する純水や湿気が極性有機溶媒の蒸気に
置換されて乾燥される。このような一連の動作や乾燥方
法を図2aないし図2dを参照して説明する。
【００２０】図2aないし図2dは、図1のウェーハ乾燥機
を用いた乾燥方法を説明するための断面図である。
を用いた乾燥方法を説明するための断面図である。
【００２１】図2aを参照すれば、ハイフロー純水供給機
(30)を通ってチャンバ(20)に純水(50)を供給してリンス
ゾーン(22)を純水(50)で満たした状態で、スプレー・ゾ
ーン(10)を開けてウェーハ・キャリア(24)にウェーハ(4
0)をローディングさせてスプレー・ゾーン(10)を閉じ
る。
(30)を通ってチャンバ(20)に純水(50)を供給してリンス
ゾーン(22)を純水(50)で満たした状態で、スプレー・ゾ
ーン(10)を開けてウェーハ・キャリア(24)にウェーハ(4
0)をローディングさせてスプレー・ゾーン(10)を閉じ
る。
【００２２】ウェーハ・キャリア(24)が下降すると、ウ
ェーハ(40)はリンスゾーン(22)の純水(50)に完全に収ま
れる。スプレー・ゾーン(10)の極性有機溶媒の蒸気及び
不活性キャリア・ガスがチャンバ(20)の置換/乾燥ゾー
ン(21)へ供給される。極性有機溶媒の蒸気及び不活性キ
ャリア・ガスは、置換/乾燥ゾーン(21)の内部で飽和状
態になり、リンスゾーン(22)の純水(50)に溶けこまれ、
水面に極性有機溶媒層(500)を形成する。
ェーハ(40)はリンスゾーン(22)の純水(50)に完全に収ま
れる。スプレー・ゾーン(10)の極性有機溶媒の蒸気及び
不活性キャリア・ガスがチャンバ(20)の置換/乾燥ゾー
ン(21)へ供給される。極性有機溶媒の蒸気及び不活性キ
ャリア・ガスは、置換/乾燥ゾーン(21)の内部で飽和状
態になり、リンスゾーン(22)の純水(50)に溶けこまれ、
水面に極性有機溶媒層(500)を形成する。
【００２３】置換/乾燥ゾーン(21)が引き続き飽和状態
に維持されるように、極性有機溶媒の蒸気及び不活性キ
ャリア・ガスは継続供給される。ハイフロー純水供給機
(30)を通って純水(50)は、ウェーハ(40)の整列が崩れな
いくらいの30〜70L/minで継続供給されながら、ウェー
ハ(40)表面に存在する粒子等の汚染物質を除去するよう
になる。更にワンウェー・ストリーム・モジュール(25)
を通っては純水(50)が約50L/min以下に供給される。
に維持されるように、極性有機溶媒の蒸気及び不活性キ
ャリア・ガスは継続供給される。ハイフロー純水供給機
(30)を通って純水(50)は、ウェーハ(40)の整列が崩れな
いくらいの30〜70L/minで継続供給されながら、ウェー
ハ(40)表面に存在する粒子等の汚染物質を除去するよう
になる。更にワンウェー・ストリーム・モジュール(25)
を通っては純水(50)が約50L/min以下に供給される。
【００２４】前記において、極性有機溶媒は、沸騰点が
90℃未満であり、比重が１以下の電気陰性度(electro-n
egativity)が大きな作用基(functional group)を含む
物質、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピル
アルコル、アセトン、アセトニトリル、1,1,1−トライ
クロロエタン等である。ここで、作用基はヒドロキシル
基、カルボニル基、シアン基、ヘリド基、ニトロ基、ア
ジド基等がある。
90℃未満であり、比重が１以下の電気陰性度(electro-n
egativity)が大きな作用基(functional group)を含む
物質、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピル
アルコル、アセトン、アセトニトリル、1,1,1−トライ
クロロエタン等である。ここで、作用基はヒドロキシル
基、カルボニル基、シアン基、ヘリド基、ニトロ基、ア
ジド基等がある。
【００２５】極性有機溶媒層(500)は、供給される極性
有機溶媒の蒸気が純水(50)より表面張力が低くいため、
水面の上に形成される。
有機溶媒の蒸気が純水(50)より表面張力が低くいため、
水面の上に形成される。
【００２６】図2bを参照すれば、ウェーハ(40)はウェー
ハ・キャリア(24)が上昇して水面の上に浮上するように
なる。水面ではオーバーフロー・ユニット(23)を通って
純水(50)がチャンバ(20)の外部へオーバーフロー排水さ
れながら、純水(50)の流れが誘発されるだけでなく、ウ
ェーハ(40)から離れた粒子等の汚染物質が除去され、更
にワンウェー・ストリーム・モジュール(25)で一方向流
が発生し、ウェーハ(40)表面に存在する粒子等の汚染物
質を最終的に除去するようになる。
ハ・キャリア(24)が上昇して水面の上に浮上するように
なる。水面ではオーバーフロー・ユニット(23)を通って
純水(50)がチャンバ(20)の外部へオーバーフロー排水さ
れながら、純水(50)の流れが誘発されるだけでなく、ウ
ェーハ(40)から離れた粒子等の汚染物質が除去され、更
にワンウェー・ストリーム・モジュール(25)で一方向流
が発生し、ウェーハ(40)表面に存在する粒子等の汚染物
質を最終的に除去するようになる。
【００２７】一方、ウェーハ・キャリア(24)が引き続き
上昇することにより、ウェーハ(40)は極性有機溶媒層(5
00)を通過することになるが、この際、ウェーハ(40)の
表面に存在する純水や湿気は、極性有機溶媒の蒸気に置
換されはじめる。ウェーハ(40)が極性有機溶媒の蒸気が
飽和状態の置換/乾燥ゾーン(21)へ入ることになり、ウ
ェーハ(40)の表面に存在する純水や湿気は、極性有機溶
媒(80)の蒸気に置換される。
上昇することにより、ウェーハ(40)は極性有機溶媒層(5
00)を通過することになるが、この際、ウェーハ(40)の
表面に存在する純水や湿気は、極性有機溶媒の蒸気に置
換されはじめる。ウェーハ(40)が極性有機溶媒の蒸気が
飽和状態の置換/乾燥ゾーン(21)へ入ることになり、ウ
ェーハ(40)の表面に存在する純水や湿気は、極性有機溶
媒(80)の蒸気に置換される。
【００２８】前記において、純水(50)の排水とワンウェ
ー・ストリームによってウェーハ(40)のリンス効果は一
層極大化する。
ー・ストリームによってウェーハ(40)のリンス効果は一
層極大化する。
【００２９】図2cを参照すれば、ウェーハ・キャリア(2
4)が引き続き上昇してウェーハ(40)が置換/乾燥ゾーン
(21)内に存在するようになり、このときウェーハ(40)は
極性有機溶媒の蒸気と不活性キャリア・ガスにしっかり
と囲まれるようになる。また、ウェーハ(40)の表面に存
在する純水や湿気を極性有機溶媒の蒸気に完全に置換す
るためには、スプレー・ゾーン(10)から極性有機溶媒の
蒸気が継続供給される。このとき不活性キャリア・ガス
をも継続供給させ、極性有機溶媒の蒸気がウェーハ(40)
に吸着(absorption)され、かつ流離(desorption)される
ことが平行状態で維持されるようにする。極性有機溶媒
の蒸気と不活性キャリア・ガスは、平行状態を維持させ
る要素である。置換が完了するまでに置換/乾燥ゾーン
(21)は、極性有機溶媒の蒸気で常に飽和状態であり、置
換が完了して極性有機溶媒の蒸気が吸着されているウェ
ーハ(40)の周辺地域は、極性有機溶媒の蒸気、水蒸気、
これらの空比混合物(azeotropic mixture)の蒸気が存
在するようになる。
4)が引き続き上昇してウェーハ(40)が置換/乾燥ゾーン
(21)内に存在するようになり、このときウェーハ(40)は
極性有機溶媒の蒸気と不活性キャリア・ガスにしっかり
と囲まれるようになる。また、ウェーハ(40)の表面に存
在する純水や湿気を極性有機溶媒の蒸気に完全に置換す
るためには、スプレー・ゾーン(10)から極性有機溶媒の
蒸気が継続供給される。このとき不活性キャリア・ガス
をも継続供給させ、極性有機溶媒の蒸気がウェーハ(40)
に吸着(absorption)され、かつ流離(desorption)される
ことが平行状態で維持されるようにする。極性有機溶媒
の蒸気と不活性キャリア・ガスは、平行状態を維持させ
る要素である。置換が完了するまでに置換/乾燥ゾーン
(21)は、極性有機溶媒の蒸気で常に飽和状態であり、置
換が完了して極性有機溶媒の蒸気が吸着されているウェ
ーハ(40)の周辺地域は、極性有機溶媒の蒸気、水蒸気、
これらの空比混合物(azeotropic mixture)の蒸気が存
在するようになる。
【００３０】図2dを参照すれば、極性有機溶媒の蒸気が
ウェーハ(40)との吸着及び流離メカニズムが平行をなし
ている状態で、スプレー・ゾーン(10)から極性有機溶媒
の蒸気供給を中断し、不活性キャリア・ガスのみを置換
/乾燥ゾーン(21)に供給して平行状態が流離の方に移動
し(Le’Chatelierの法則)、ウェーハ(40)に吸着された
極性有機溶媒の蒸気が除去されつつ、ウェーハ(40)が完
全に乾燥される。この際、供給される不活性キャリア・
ガスの温度が、あまり高すぎるとリンスゾーン(22)の純
水(50)が気化してウェーハ(40)に再び凝結されうるの
で、不活性キャリア・ガスの温度は80℃以下、望ましく
は20〜80℃の温度範囲が適切である。
ウェーハ(40)との吸着及び流離メカニズムが平行をなし
ている状態で、スプレー・ゾーン(10)から極性有機溶媒
の蒸気供給を中断し、不活性キャリア・ガスのみを置換
/乾燥ゾーン(21)に供給して平行状態が流離の方に移動
し(Le’Chatelierの法則)、ウェーハ(40)に吸着された
極性有機溶媒の蒸気が除去されつつ、ウェーハ(40)が完
全に乾燥される。この際、供給される不活性キャリア・
ガスの温度が、あまり高すぎるとリンスゾーン(22)の純
水(50)が気化してウェーハ(40)に再び凝結されうるの
で、不活性キャリア・ガスの温度は80℃以下、望ましく
は20〜80℃の温度範囲が適切である。
【００３１】このあと、乾燥が完了されたウェーハ(40)
は、スプレー・ゾーン(10)を開けてアンローディングさ
せる。
は、スプレー・ゾーン(10)を開けてアンローディングさ
せる。
【００３２】
【発明の効果】前述のように、本発明のウェーハ乾燥機
は、従来のスピン乾燥機に比べるとき、回転板が存在し
ないので、ウェーハが破損される恐れや機械から発生す
る粒子発生現象などの恐れがない。
は、従来のスピン乾燥機に比べるとき、回転板が存在し
ないので、ウェーハが破損される恐れや機械から発生す
る粒子発生現象などの恐れがない。
【００３３】更に、回転板を使用しないことで、装備の
大きさを縮めることができ、今後300mm大きさのウェー
ハに対応する装備を、構成する際にも空間に対する問題
が解決可能である。
大きさを縮めることができ、今後300mm大きさのウェー
ハに対応する装備を、構成する際にも空間に対する問題
が解決可能である。
【００３４】また、本発明のウェーハ乾燥機は、従来の
キモン乾燥機に比べるとき、約200℃以上の高温蒸気発
生装置を使用せず、常温で極性有機溶媒の蒸気を発生さ
せるので、火事の危険性を排除することができ、極性有
機溶媒の蒸気の供給が下部でない上部で行なわれるよう
に構成するので、重力(gravity)による粒子の除去が一
層容易になる。
キモン乾燥機に比べるとき、約200℃以上の高温蒸気発
生装置を使用せず、常温で極性有機溶媒の蒸気を発生さ
せるので、火事の危険性を排除することができ、極性有
機溶媒の蒸気の供給が下部でない上部で行なわれるよう
に構成するので、重力(gravity)による粒子の除去が一
層容易になる。
【００３５】また、本発明のウェーハ乾燥機は、常温の
極性有機溶媒の蒸気を利用するものであり、ウェーハに
フォトレジスト・パタンが存在する、例えば、BOE湿式
蝕角工程への適用も可能である。
極性有機溶媒の蒸気を利用するものであり、ウェーハに
フォトレジスト・パタンが存在する、例えば、BOE湿式
蝕角工程への適用も可能である。
【００３６】一方、従来CFM社の乾燥機は、ウェーハの
移動なしに純水を排水させながら、ウェーハの表面に存
在する純水を空比混合物(azeotropic Mixture)に置換
しなければならず、このときウェーハ、純水及びイソプ
ロピルアルコルがなすメニスカース(meniscus)が、乾燥
条件のもっとも重要な要素として作用するが、純水を排
水するようになれば、水面が不安定になって理想的なメ
ニスカースが形成されず、乾燥が行なわれない可能性が
高い。ところが、本発明のウェーハ乾燥機は、ウェーハ
を水面の上に上げる方法を採用しているので、より安定
な乾燥が可能である。
移動なしに純水を排水させながら、ウェーハの表面に存
在する純水を空比混合物(azeotropic Mixture)に置換
しなければならず、このときウェーハ、純水及びイソプ
ロピルアルコルがなすメニスカース(meniscus)が、乾燥
条件のもっとも重要な要素として作用するが、純水を排
水するようになれば、水面が不安定になって理想的なメ
ニスカースが形成されず、乾燥が行なわれない可能性が
高い。ところが、本発明のウェーハ乾燥機は、ウェーハ
を水面の上に上げる方法を採用しているので、より安定
な乾燥が可能である。
【００３７】空比混合物を用いる乾燥は、空比混合物
中、純水の沸騰点より高い沸騰点をもつ場合もあるが、
本発明はウェーハの表面に吸着されている極性有機溶媒
の蒸気を、加熱法でないLe’Chatelierの法則を利用す
るので、より効果的に乾燥が可能となり、加熱を行なわ
ないために火事の危険性やフォトレジスト・パタンの損
傷が全くない。
中、純水の沸騰点より高い沸騰点をもつ場合もあるが、
本発明はウェーハの表面に吸着されている極性有機溶媒
の蒸気を、加熱法でないLe’Chatelierの法則を利用す
るので、より効果的に乾燥が可能となり、加熱を行なわ
ないために火事の危険性やフォトレジスト・パタンの損
傷が全くない。
【００３８】そして、CFM社の乾燥機は、純水が下降し
ながら現れるウェーハがもっぱら乾燥蒸気(drying vap
or)で囲まれるが、本発明の乾燥機はウェーハが上昇し
ながら現れる部分が、乾燥蒸気、不活性キャリア・ガス
及び純水の蒸気が共存し、これを乾燥蒸気が吸着されて
いる平行状態に維持するため、スプレーゾーンから継続
的に乾燥蒸気を供給するという違いがある。
ながら現れるウェーハがもっぱら乾燥蒸気(drying vap
or)で囲まれるが、本発明の乾燥機はウェーハが上昇し
ながら現れる部分が、乾燥蒸気、不活性キャリア・ガス
及び純水の蒸気が共存し、これを乾燥蒸気が吸着されて
いる平行状態に維持するため、スプレーゾーンから継続
的に乾燥蒸気を供給するという違いがある。
【図１】図1は、本発明の実施例によるウェーハ乾燥機
の構成図であり、図1aはウェーハ乾燥機を横に切断した
断面図で、図1bはウェーハ乾燥機を縦に切断した断面
図。
の構成図であり、図1aはウェーハ乾燥機を横に切断した
断面図で、図1bはウェーハ乾燥機を縦に切断した断面
図。
【図２】 図2a乃至図2dは、図1のウェーハ乾燥機を用
いたウェーハ乾燥方法を説明するための断面図。
いたウェーハ乾燥方法を説明するための断面図。
10；スプレー・ゾーン 20；チャン
バ 21；置換／乾燥ゾーン 22；リンス
ゾーン 23；オーバーフロー・ユニット 24； ウェ
ーハ・キャリア 25；ワンウェー・ストリーム・モジュール 26；スプレ
ー・モジュール 30；ハイフロー供給機 40；ウェー
ハ 50；純水 500；極性
有機溶媒層
バ 21；置換／乾燥ゾーン 22；リンス
ゾーン 23；オーバーフロー・ユニット 24； ウェ
ーハ・キャリア 25；ワンウェー・ストリーム・モジュール 26；スプレ
ー・モジュール 30；ハイフロー供給機 40；ウェー
ハ 50；純水 500；極性
有機溶媒層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金 敬 鎮 大韓民国 京畿道 水原市 八達区 遠川 洞 35 ジョッゴンアパートメント102− 208 (72)発明者 金 徳 鎬 大韓民国 京畿道 龍仁市 水枝邑 豊徳 川里 ５−１ブロック サングロクアパー トメント612−1403 (72)発明者 安 鍾 八 大韓民国 京畿道 廣州郡 廣州邑 墻枝 里 26−４ ヒュンダイギュムタップ ナ ッドング201
Claims (4)
- 【請求項１】極性有機溶媒の蒸気と不活性キャリアガス
が収容される置換／乾燥ゾーンと；純水が満たされる置
換／乾燥ゾーンと；前記置換／乾燥ゾーンとリンスゾー
ンの境部分で、純水を外部へ排水するオーバーフロー・
ユニットと；上下移動しながらウェーハを収容するウェ
ーハ・キャリアを含むチャンバと；前記チャンバの上部
に具備され、極性有機溶媒の蒸気と不活性キャリアガス
を前記置換／乾燥ゾーンの内部に供給するスプレー・ゾ
ーン、及び前記チャンバの下部に具備され、前記リンス
ゾーンに純水を供給するハイフロー純水供給機を含めて
構成されたことを特徴とするウェーハ乾燥機。 - 【請求項２】前記チャンバは、前記リンスゾーンに満た
された水面から5〜30mm下方のチャンバ一側壁に位置
し、前期リンスゾーンに満たされた純水を一方向に流通
させるノズルを有するワンウェー・ストリーム・モジュ
ールをさらに含むことを特徴とする請求項１記載のウェ
ーハ乾燥機。 - 【請求項３】前記スプレー・ノズルは、一定の角度で上
下調節されることを特徴とする請求項２記載のウェーハ
乾燥機。 - 【請求項４】前記ハイフロー純水供給機は、前記リンス
ゾーンでウェーハのリンス作用を活性化させるために、
30〜70L/minのハイフローに供給することを特徴とす
る、請求項１記載のウェーハ乾燥機。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2001-0004970A KR100510762B1 (ko) | 2001-02-01 | 2001-02-01 | 웨이퍼 건조기 |
| KR2001-04970 | 2001-02-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002231687A true JP2002231687A (ja) | 2002-08-16 |
Family
ID=19705239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001046815A Pending JP2002231687A (ja) | 2001-02-01 | 2001-02-22 | ウェーハ乾燥機 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002231687A (ja) |
| KR (1) | KR100510762B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100486258B1 (ko) * | 2002-09-06 | 2005-05-03 | 삼성전자주식회사 | 증기 건조 방식의 반도체 웨이퍼 건조 장치 |
| WO2006030560A1 (ja) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | S.E.S. Co., Ltd. | 基板処理法及び基板処理装置 |
| CN111162001A (zh) * | 2018-11-08 | 2020-05-15 | 三星电子株式会社 | 清洁半导体芯片的方法 |
Citations (5)
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| JPH0938605A (ja) * | 1995-07-27 | 1997-02-10 | Toshiba Eng & Constr Co Ltd | 基板のリンス及び乾燥の方法及び装置 |
| JPH10199850A (ja) * | 1997-01-10 | 1998-07-31 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板処理方法および基板処理装置 |
| JPH10289895A (ja) * | 1997-04-14 | 1998-10-27 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板処理方法及び同装置 |
| JPH10289894A (ja) * | 1997-04-15 | 1998-10-27 | Tokyo Electron Ltd | 洗浄システム及び洗浄方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05102118A (ja) * | 1991-10-07 | 1993-04-23 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体ウエハの水洗方法および水洗槽 |
| JP3126858B2 (ja) * | 1993-10-29 | 2001-01-22 | 大日本スクリーン製造株式会社 | 基板の表面処理装置 |
| JPH1022256A (ja) * | 1996-07-05 | 1998-01-23 | Tokyo Electron Ltd | 洗浄・乾燥処理装置及び洗浄・乾燥処理方法 |
| JP3151613B2 (ja) * | 1997-06-17 | 2001-04-03 | 東京エレクトロン株式会社 | 洗浄・乾燥処理方法及びその装置 |
| JP3036478B2 (ja) * | 1997-08-08 | 2000-04-24 | 日本電気株式会社 | ウェハの洗浄及び乾燥方法 |
| US5807439A (en) * | 1997-09-29 | 1998-09-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Apparatus and method for improved washing and drying of semiconductor wafers |
| JP2000232088A (ja) * | 1999-02-12 | 2000-08-22 | Sony Corp | 半導体ウェハの洗浄乾燥方法 |
-
2001
- 2001-02-01 KR KR10-2001-0004970A patent/KR100510762B1/ko active IP Right Grant
- 2001-02-22 JP JP2001046815A patent/JP2002231687A/ja active Pending
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| CN111162001A (zh) * | 2018-11-08 | 2020-05-15 | 三星电子株式会社 | 清洁半导体芯片的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100510762B1 (ko) | 2005-08-30 |
| KR20020064479A (ko) | 2002-08-09 |
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