JP2003347270A

JP2003347270A - 乾燥装置及びウエットエッチング装置

Info

Publication number: JP2003347270A
Application number: JP2002155870A
Authority: JP
Inventors: Masateru Gokan; 正輝後閑
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-05-29
Filing date: 2002-05-29
Publication date: 2003-12-05

Abstract

(57)【要約】【課題】乾燥時間を短縮させてスループットを向上さ
せた乾燥装置とそれを用いたウエットエッチング装置を
提供すること。【解決手段】回転支持板のウエハの載置面に対向離間
した位置に、載置面に対して略垂直方向のエアーの流れ
を形成する送風手段を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＳＩ等の半導体
装置の製造に用いられている乾燥装置とウエットエッチ
ング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】枚葉式の乾燥装置は、独立した乾燥装置
の場合や、ウエットエッチン装置等での一連の処理工程
で、洗浄工程後の乾燥工程の際の動作形態を指している
場合や、独立した乾燥装置の場合がある。例えばウエッ
トエッチング工程では、半導体ウエハを一枚毎にウエハ
チャックにセットし、ウエハチャックをスピン回転させ
ながら、ノズルからウエハ上にエッチング液を滴下して
エッチングを行い、その後、水洗および乾燥をおこなっ
ている。この枚葉式のウエットエッチング装置は、Ｓｉ
層およびＳｉ０_２層のエッチング、並びにウエハの洗浄
と、その後の乾燥をそれぞれおこなう装置として用いら
れている。

【０００３】図３は、従来の枚葉式の乾燥装置（ウエッ
トエッチング装置）の要部の側面図である。乾燥装置３
１は、図示のように、ウエハＷを固定するための固定爪
３２を周縁部に設けた円形の回転支持板３３と、この回
転支持板３３の中心に固定されモータ３４に接続された
回転軸３５と、軸受け３６とを備えている。

【０００４】この乾燥装置３１は使用の際に、上述のよ
うにウエットエッチング装置としての動作から連続して
おこなわれているので、まず、回転支持板３３の表面に
ウエハＷを載置し、固定爪３２に係止させた状態でセッ
トする。次いで、回転支持板３３の上方に設けられてい
る薬液ノズル３７からウエハＷの表面上にエッチング液
（薬液）を滴下し、或いは、吹き付けながら、回転軸３
５を回転させて、回転支持板３３およびウエハＷを０ｒ
ｐｍから加速して１，０００ｒｐｍの速度でスピン回転
させることによりエッチングを行う。エッチングを完了
した後、洗浄ノズル３８からウエハＷの表面上に純水を
滴下し、或いは吹き付けながら、ウエハＷを０ｒｐｍか
ら加速して１，０００ｒｐｍの速度でスピン回転させて
洗浄を行う。その後、乾燥装置３１として動作させるた
めに洗浄ノズル３８からの純水の供給を止めて、更に
２，０００〜３，０００ｒｐｍの高速でスピン回転させ
ることにより、遠心力で水を振り切って乾燥させてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように枚葉式の
乾燥装置では、ウエハを１枚毎に乾燥をおこなっている
ため、例えば、ウエットエッチング工程での、薬液によ
る処理時間が短いプロセスの場合、乾燥時間が占める割
合が多くなり、一連の処理工程でのスループットを低下
させる要因となる場合がある。

【０００６】例えば、従来の枚葉式の乾燥装置による乾
燥工程では、ウエハ１枚当たりの乾燥時間が３０秒程度
を要しているが、スループットの向上の観点からウエハ
１枚当たりの乾燥時間を１０秒〜１５秒程度に短縮する
ことが要望されている。

【０００７】本発明はこれらの事情にもとづいてなされ
たもので、乾燥時間を短縮させてスループットを向上さ
せた乾燥装置とそれを用いたウエットエッチング装置を
提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、被処理
体を載置面に載置して回転する回転支持板と、この回転
支持板の前記載置面に対向離間した位置に該載置面に対
して略垂直方向のエアーの流れを形成する送風手段とを
有することを特徴とする乾燥装置である。

【０００９】また本発明によれば、前記送風手段は、軸
流ファンが用いられていることを特徴とする乾燥装置で
ある。

【００１０】また本発明によれば、前記送風手段は、前
記回転支持板の前記載置面に対しての間隔が可変である
ことを特徴とする乾燥装置である。

【００１１】また本発明によれば、洗浄後の乾燥装置の
構成が、上記のいずれかの乾燥装置により構成されてい
ることを特徴とするウエットエッチング装置である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００１３】図１は、本発明の乾燥装置とウエットエッ
チング装置の要部の側面図であり、図２は本発明の乾燥
装置の要部の模式斜視図である。なお、乾燥装置とウエ
ットエッチング装置は、従来の技術の項で説明したよう
に、同一の装置が処理工程の態様により装置の名称を変
更している場合は、ウエットエッチングを行っている際
は、ウエットエッチング装置と呼び、乾燥工程を行って
いる際は、乾燥装置と呼んでいる。また、乾燥装置は、
それ自体が単独で存在する場合もある。

【００１４】発明者は、乾燥装置１による乾燥工程での
乾燥時間の短縮について、様々な検討を重ねた結果、回
転支持板２の上に被処理体（ウエハＷ）を載置して回転
させることによる遠心力のみに依存する従来の乾燥方式
に、追加手段として送風手段（ファン３）を加えること
を試み、追加したファン３によって、ウエハＷの回転中
にファン３によりウエハＷの表面に対して略垂直方向に
エアーを送風し、図１に矢印Aで示したようなエアーの
流れを形成することで、エアーの流れによりウエハＷの
表面上の水切りを促進し、乾燥時間を短縮することがで
きるとの知見を得た。

【００１５】この場合、ファン３からウエハＷの表面に
対して略垂直方向に送風されてきたエアーは、ウエハＷ
の表面にウエハＷの回転に伴い発生している矢印Ｂ方向
への流れと合流して、ウエハＷの中心から円周方向に向
かっての流れを形成する。この合成されたエアーの流れ
により、ウエハＷの表面に残留していた水滴は円周方向
に加速されて追い出され、ウエハＷの表面から離脱して
水切りがおこなわれることによって、乾燥が促進される
と考えられる。

【００１６】以下、この知見による乾燥装置１について
説明する。乾燥装置１は、周囲をカップ４で囲まれた内
部に回転支持板２が設けられている。回転支持板２は、
ウエハＷを固定するための固定爪５を周縁部に設けた円
形の回転板で、回転軸６が軸受７により軸支されて駆動
源であるモータ８の回転軸に接続されている。回転支持
板２の上方には、回転支持板２の表面と平行に半径方向
に出没自在（矢印Ｃ）の２つノズル９、１０が先端を、
回転支持板２の表面に向けて設けられている。この２つ
のノズル９、１０は、一方が薬液によるウエットエッチ
ングの際に用いる薬液ノズル９で、他方が、ウエットエ
ッチング後に純水による洗浄の際に用いると洗浄ノズル
１０である。

【００１７】また、２つのノズル９、１０の上方には、
回転支持板２に対向して送風手段として、モータ１１を
備えた軸流ファン３ａが矢印Ｄ方向に昇降自在に設けら
れている。この軸流ファン３ａは、回転支持板２にウエ
ハＷを装着したり、取り出す際には上方に移動して、そ
れらの動作に支障のないように退避している。乾燥工程
の際には、所定位置まで回転支持板２の上に載置されて
いるウエハＷの表面に近接し、ウエハＷの表面に向けて
垂直方向からエアーを送り込む。それにより、ウエハＷ
の表面に中心から円周方向へのエアーの流れを形成し
て、ウエハＷの表面に残留している水滴をウエハＷの円
周方向に押し出すのを加速させてウエハＷの乾燥を促進
させる。

【００１８】次に、この乾燥装置１を用いたウエットエ
ッチングから乾燥までの一連の工程について説明する。

【００１９】まず、軸流ファン３ａを上方に退避させた
状態で、回転支持板２２の表面にウエハＷを載置して固
定爪５に係止させた状態でセットする。次いで、回転支
持板２の上方に薬液ノズル９をウエハＷの上方の所定位
置まで移動させる。回転支持板２を０ｒｐｍ回転数を上
げてから１，０００ｒｐｍの速度でスピン回転させ、薬
液ノズル９を半径方向に移動させながらウエハＷの表面
にエッチング液（薬液）を滴下、または吹き付けてエッ
チングを行う。なお、薬液は、材料膜により異なるもの
を使用し、例えば、材料膜がＳｉＯ_２の場合は、ＨＦや
ＨＦにＮＨ_４Ｆを加えたものを使用する。

【００２０】エッチングが終了した後に、洗浄ノズル１
０からウエハＷの上に純水を滴下、または吹き付けなが
ら、回転支持板２を回転させることによりウエハＷを０
ｒｐｍから速度をあげて１，０００ｒｐｍの速度でスピ
ン回転させて洗浄を行う。

【００２１】その後、装置を乾燥装置１として動作させ
るために、２つのノズル９、１０をウエハＷの上方から
退避させ、軸流ファン３ａを所定位置まで降下させて作
動させる。それにより、ウエハＷに対して略垂直方向の
エアーを送風し、回転支持板２を１，５００ｒｐｍ〜
２，０００ｒｐｍの回転数でスピン回転させる。その結
果、短時間で水を振り切って乾燥させることができる。

【００２２】なお、上述の実施の形態では、送風手段と
して軸流ファン３ａを用いたが、軸流ファン３ａに限ら
ず、ウエハＷの表面に対して略垂直方向にエアーの流れ
を形成できるものであれば、シロッコファン等を装置の
形態に応じて適宜用いることもできる。

【００２３】また、上述の実施の形態では、軸流ファン
３ａは羽数が９枚のものを用いたが、羽数は任意の枚数
のものを用いることができる。

【００２４】また、上述の実施の形態では、乾燥の際に
回転支持板２を１，５００ｒｐｍ〜２，０００ｒｐｍの
回転数でスピン回転させているが、回転数は１，５００
ｒｐｍ〜２，０００ｒｐｍに限定されず、洗浄工程との
兼ね合いでそれぞれ適宜選択することができる。

【００２５】以上に述べたように、本実施の形態によれ
ば、乾燥の際にウエハ自体の回転による遠心力での水切
りによる乾燥に加え、送風手段によりウエハＷの表面の
エアーの流れを加速させることにより、乾燥時間を短縮
すること可能となる。

【００２６】ウエットエッチングの際に上述の乾燥装置
を用いることで、乾燥までの一連のスループットを短縮
することができる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、乾燥時間を短縮した乾
燥装置を提供できる。また、この乾燥装置を用いること
により、ウエットエッチングの一連の工程のスループッ
トを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の乾燥装置とウエットエッチング装置の
要部の側面図。

【図２】本発明の乾燥装置の要部の模式斜視図。

【図３】従来の枚葉式の乾燥装置（ウエットエッチング
装置）の要部の側面図。

【符号の説明】１…乾燥装置、２…回転支持板、３…ファン、３ａ…軸
流ファン、９…薬液ノズル、１０…洗浄ノズル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理体を載置面に載置して回転する回
転支持板と、この回転支持板の前記載置面に対向離間し
た位置に該載置面に対して略垂直方向のエアーの流れを
形成する送風手段とを有することを特徴とする乾燥装
置。
【請求項２】前記送風手段は、軸流ファンが用いられ
ていることを特徴とする請求項１記載の乾燥装置。
【請求項３】前記送風手段は、前記回転支持板の前記
載置面に対しての間隔が可変であることを特徴とする請
求項１記載の乾燥装置。
【請求項４】洗浄後の乾燥装置の構成が、請求項１乃
至３のいずれかに記載の乾燥装置により構成されている
ことを特徴とするウエットエッチング装置。