JP2009010256A - Substrate drying device and its method - Google Patents

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Sadao Takemura
禎男 竹村
Yutaka Moto
豊 毛戸
Teru Ueki
暉 植木
Takanori Kawanishi
孝則 川西
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Toho Kasei Kk
東邦化成株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device and a method for drying a substrate, by which a purified water sticking to a substrate is removed, without fail, to dry the substrate, even when a micropattern exists on the substrate, in substrate drying where the substrate soaked in the purified water for cleaning is dried. <P>SOLUTION: After the substrate soaked in the purified water is taken out, liquid isopropyl alcohol is supplied to the surface of the substrate, and the purified water, sticking to the surface of the substrate, is substituted with isopropyl alcohol; and then isopropyl alcohol is vaporized from the surface of the substrate, thereby the substrate is dried. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、純水内に浸積され洗浄処理が行われた基板を乾燥させる基板乾燥装置および方法に関し、特に基板として、半導体ウェハや液晶パネル用基板などの乾燥処理についての装置および方法に関する。   The present invention relates to a substrate drying apparatus and method for drying a substrate immersed in pure water and subjected to a cleaning process, and more particularly to an apparatus and method for drying a semiconductor wafer or a liquid crystal panel substrate as a substrate.

基板の一例である半導体ウェハの製造工程において、洗浄水として例えば純水などを用いてウェハに対する洗浄処理が行われた後、ウェハの表面に付着している純水を除去するためにウェハを乾燥させる工程が行われている(例えば、特許文献1参照)。   In the manufacturing process of a semiconductor wafer, which is an example of a substrate, after the wafer is cleaned using, for example, pure water as cleaning water, the wafer is dried to remove pure water adhering to the surface of the wafer. The process to make is performed (for example, refer patent document 1).

このようなウェハの乾燥処理工程の原理を示す模式説明図を図7に示す。図7に示すように、このような従来の乾燥処理工程においては、ウェハ1が浸積された純水2の水面上方の空間に、IPA(イソプロピルアルコール)と不活性ガスであるNガスとの混合ガス3を充填しておき、純水2中からこの空間内にウェハ1を引き上げて、ウェハ1の表面に付着している水滴をIPAに置換して、その後ウェハ1表面のIPAを蒸発させることで、ウェハ1を乾燥させている。このような乾燥方法は、いわゆるマランゴニ効果を利用したものである。具体的には、水面上方の空間内に混合ガス3が供給されていることにより、純水2の水面上にはIPAの一部が溶け込み、IPAが高濃度にて溶け込んだ層であるIPA層4が形成される。IPAは、表面張力が純水よりも低いという特性を有しており、この表面張力差を用いることで、純水2内より上方に引き上げられるウェハ1の表面の純水をIPAに置き換えることで、ウェハ1の表面の純水を取り除いて、乾燥効果が高められている。 FIG. 7 is a schematic explanatory diagram showing the principle of such a wafer drying process. As shown in FIG. 7, in such a conventional drying process, IPA (isopropyl alcohol) and N 2 gas that is an inert gas are placed in the space above the surface of the pure water 2 on which the wafer 1 is immersed. In this space, the wafer 1 is pulled up into the space to replace water droplets adhering to the surface of the wafer 1 with IPA, and then the IPA on the surface of the wafer 1 is evaporated. By doing so, the wafer 1 is dried. Such a drying method utilizes the so-called Marangoni effect. Specifically, when the mixed gas 3 is supplied in the space above the water surface, a part of IPA is dissolved on the water surface of the pure water 2, and the IPA layer is a layer in which IPA is dissolved at a high concentration. 4 is formed. The IPA has a characteristic that the surface tension is lower than that of pure water. By using this surface tension difference, the pure water on the surface of the wafer 1 pulled up from the inside of the pure water 2 is replaced with IPA. The pure water on the surface of the wafer 1 is removed, and the drying effect is enhanced.

特公平6−103686号公報Japanese Patent Publication No. 6-103686

近年、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術等に用いられるウェハにおいては、形成されるパターンの微細化が顕著となっている。例えば、ウェハ表面に形成されるパターンの深さ(高さ)寸法Dに対して、その幅寸法W1の狭小化は著しく、例えば、幅寸法W1に対する深さ寸法Dのアスペクト比は3以上(すなわち、幅W1:深さD=1:3以上)とパターン断面形状の細型化が進んでいる。また、このようなパターン幅の狭小化に伴い、隣接するパターン間に形成される溝部の幅寸法W2も狭小化され、溝部の幅寸法W2に対する深さ寸法Dのアスペクト比も3以上となっている。このようにパターン及び溝部の微細化が顕著となるに従って、従来の乾燥処理方法では、パターン間の溝部内部にまで入り込んだ純水等が残存する場合があり、十分な乾燥ができないという問題が生じている。   In recent years, in a wafer used for a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology or the like, a pattern to be formed is remarkably miniaturized. For example, with respect to the depth (height) dimension D of the pattern formed on the wafer surface, the width dimension W1 is significantly narrowed. For example, the aspect ratio of the depth dimension D to the width dimension W1 is 3 or more (that is, , Width W1: depth D = 1: 3 or more) and the cross-sectional shape of the pattern is becoming thinner. As the pattern width is reduced, the width W2 of the groove formed between adjacent patterns is also reduced, and the aspect ratio of the depth D to the width W2 of the groove is 3 or more. Yes. As the pattern and the groove portion become finer as described above, in the conventional drying method, there is a case that pure water or the like that has entered the groove portion between the patterns may remain, and the problem of insufficient drying occurs. ing.

例えば、図8(A)の模式説明図に示すように、ウェハ表面のパターン1a間の溝部1b内にまで入り込んだ純水2は、そのパターン形状及び溝部形状の高アスペクト比化により、純水内から引き上げられる際に、マランゴニ効果だけではIPAと十分に置き換えられない場合が生じる。このような場合にあっては、純水の表面張力(72.75mN/m)がIPAの表面張力(22.9mN/m)よりも高いという特性により、残存した純水2の表面張力により細型化された隣接するパターン1aが互いに引き寄せられて、パターン倒れが生じる場合があるという問題がある。   For example, as shown in the schematic explanatory diagram of FIG. 8A, pure water 2 that has entered into the groove 1b between the patterns 1a on the wafer surface is treated with pure water by increasing the aspect ratio of the pattern shape and the groove shape. When pulled up from the inside, there are cases where the Marangoni effect alone cannot sufficiently replace IPA. In such a case, due to the property that the surface tension of pure water (72.75 mN / m) is higher than the surface tension of IPA (22.9 mN / m), the surface tension of the remaining pure water 2 reduces the size. There is a problem that the adjacent patterns 1a that have been converted to each other are attracted to each other and pattern collapse may occur.

従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、純水内に浸積され洗浄処理が行われた基板を乾燥させる基板乾燥において、上記基板に微細化されたパターンが存在するような場合であっても、確実に上記基板に付着した純水を除去して基板を乾燥させる基板乾燥装置及び方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problem, and there is a miniaturized pattern on the substrate in substrate drying in which the substrate immersed in pure water and subjected to the cleaning process is dried. Even in such a case, an object of the present invention is to provide a substrate drying apparatus and method for reliably removing pure water adhering to the substrate and drying the substrate.

上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。   In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.

本発明の第1態様によれば、純水内に浸積された基板を取り出した後、上記基板の表面に液状のイソプロピルアルコールを供給して、上記基板の表面に付着している上記純水を上記イソプロピルアルコールに置き換え、
その後、上記基板の表面から上記イソプロピルアルコールを蒸発させることにより上記基板を乾燥させることを特徴とする基板乾燥方法を提供する。
According to the first aspect of the present invention, after the substrate immersed in pure water is taken out, liquid isopropyl alcohol is supplied to the surface of the substrate, and the pure water adhered to the surface of the substrate Is replaced with the above isopropyl alcohol,
Then, the substrate drying method is provided, wherein the substrate is dried by evaporating the isopropyl alcohol from the surface of the substrate.

本発明の第2態様によれば、上記純水の上記イソプロピルアルコールへの置き換え処理は、イソプロピルアルコール液内に上記基板を浸積させることにより行い、
上記イソプロピルアルコール液内より上記基板を取り出した後、上記基板の乾燥処理を行う、第1態様に記載の基板乾燥方法を提供する。
According to the second aspect of the present invention, the replacement process of the pure water with the isopropyl alcohol is performed by immersing the substrate in an isopropyl alcohol solution,
The substrate drying method according to the first aspect, in which after the substrate is taken out from the isopropyl alcohol solution, the substrate is dried.

本発明の第3態様によれば、上記純水の上記イソプロピルアルコールへの置き換えは、上記基板が浸積された上記イソプロピルアルコール液と上記基板とを相対的に移動させながら行う、第3態様に記載の基板乾燥方法を提供する。   According to the third aspect of the present invention, in the third aspect, the replacement of the pure water with the isopropyl alcohol is performed while relatively moving the isopropyl alcohol liquid in which the substrate is immersed and the substrate. A substrate drying method as described is provided.

本発明の第4態様によれば、上記イソプロピルアルコールと上記基板との相対的な移動は、上記基板の表面に沿って上記イソプロピルアルコール液が相対的に流動されるように、その流動の方向を制御して行われる、第3態様に記載の基板乾燥方法を提供する。   According to the fourth aspect of the present invention, the relative movement between the isopropyl alcohol and the substrate is such that the direction of flow is such that the isopropyl alcohol liquid flows relatively along the surface of the substrate. The substrate drying method according to the third aspect, which is performed in a controlled manner, is provided.

本発明の第5態様によれば、上記純水の上記イソプロピルアルコールへの置き換えは、上記液状のイソプロピルアルコールを上記基板に吹き付けることにより行い、
その後、上記基板の乾燥処理を行う、第1態様に記載の基板乾燥方法を提供する。
According to the fifth aspect of the present invention, the replacement of the pure water with the isopropyl alcohol is performed by spraying the liquid isopropyl alcohol onto the substrate,
Then, the substrate drying method according to the first aspect, in which the substrate is dried.

本発明の第6態様によれば、上記基板の乾燥処理は、チャンバ内に上記基板を配置して、上記チャンバ内の空間に乾燥処理用気体を供給して、上記基板の表面から上記イソプロピルアルコールを蒸発させるとともに、上記チャンバ内の空間を加熱することにより、上記イソプロピルアルコールの蒸発速度を促進させながら行う、第2態様から第5態様のいずれか1つに記載の基板乾燥方法を提供する。   According to the sixth aspect of the present invention, the substrate is dried by disposing the substrate in a chamber, supplying a drying gas to a space in the chamber, and supplying the isopropyl alcohol from the surface of the substrate. The substrate drying method according to any one of the second to fifth aspects, which is performed while the evaporation rate of the isopropyl alcohol is accelerated by heating the space in the chamber.

本発明の第7態様によれば、上記基板の乾燥処理は上記チャンバ内部を負圧とした状態にて行う、第6態様に記載の基板乾燥方法を提供する。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the substrate drying method according to the sixth aspect, wherein the drying process of the substrate is performed in a state where the inside of the chamber is under a negative pressure.

本発明の第8態様によれば、純水が収容された純水槽を備え、上記純水内に基板が浸積されて洗浄処理が行われる純水洗浄装置と、
上記純水洗浄装置の上記純水槽から取り出された上記基板に対して、その表面に液状のイソプロピルアルコールを供給するイソプロピルアルコール供給部を備え、上記イソプロピルアルコール供給部により上記イソプロピルアルコールを供給することで、上記基板の表面に付着している上記純水を上記イソプロピルアルコールに置き換えるイソプロピルアルコール液供給装置と、
上記イソプロピルアルコール液供給装置にて上記イソプロピルアルコールの供給が行われた上記基板に対して、乾燥処理用気体を供給する乾燥処理用気体供給部を備え、上記気体の供給により上記基板の表面から上記イソプロピルアルコールを蒸発させて上記基板を乾燥させる乾燥処理装置とを備えることを特徴とする基板乾燥装置を提供する。
According to an eighth aspect of the present invention, a pure water cleaning apparatus comprising a pure water tank in which pure water is accommodated, and a substrate is immersed in the pure water to perform a cleaning process;
An isopropyl alcohol supply unit that supplies liquid isopropyl alcohol to the surface of the substrate taken out of the pure water tank of the pure water cleaning apparatus is provided, and the isopropyl alcohol is supplied by the isopropyl alcohol supply unit. An isopropyl alcohol liquid supply device that replaces the pure water adhering to the surface of the substrate with the isopropyl alcohol;
The substrate supplied with the isopropyl alcohol by the isopropyl alcohol liquid supply device is provided with a drying processing gas supply unit that supplies a drying processing gas, and the gas supply supplies the gas from the surface of the substrate. There is provided a substrate drying apparatus comprising a drying processing apparatus for evaporating isopropyl alcohol to dry the substrate.

本発明の第9態様によれば、上記イソプロピルアルコール液供給装置は、
上記イソプロピルアルコール液が収容されたイソプロピルアルコール液槽と、
上記基板を保持し、上記イソプロピルアルコール液槽中に上記基板を浸積させる基板保持部とを備え、
上記イソプロピルアルコール液内に上記基板が浸積されることにより、上記純水の上記イソプロピルアルコールへの置き換え処理が行われる、第8態様に記載の基板乾燥装置を提供する。
According to the ninth aspect of the present invention, the isopropyl alcohol liquid supply device comprises:
An isopropyl alcohol liquid tank containing the isopropyl alcohol liquid;
A substrate holding unit that holds the substrate and immerses the substrate in the isopropyl alcohol liquid tank;
The substrate drying apparatus according to the eighth aspect is provided, in which the substrate is immersed in the isopropyl alcohol solution, whereby the pure water is replaced with the isopropyl alcohol.

本発明の第10態様によれば、上記イソプロピルアルコール液供給装置は、上記収容されているイソプロピルアルコール液と上記基板保持部とを相対的に移動させる相対移動部をさらに備える、第9態様に記載の基板乾燥装置を提供する。   According to a tenth aspect of the present invention, in the ninth aspect, the isopropyl alcohol liquid supply device further includes a relative movement unit that relatively moves the accommodated isopropyl alcohol liquid and the substrate holding part. A substrate drying apparatus is provided.

本発明の第11態様によれば、上記相対移動部による相対移動は、上記基板の表面に沿って上記イソプロピルアルコール液が相対的に流動されるように、その流動の方向が制限して行われる、第10態様に記載の基板乾燥装置を提供する。   According to the eleventh aspect of the present invention, the relative movement by the relative movement unit is performed with the flow direction restricted so that the isopropyl alcohol liquid flows relatively along the surface of the substrate. The substrate drying apparatus according to the tenth aspect is provided.

本発明の第12態様によれば、上記乾燥処理装置は、
上記基板がその内側の空間に配置されるとともに、上記乾燥処理用気体供給部により上記気体が上記空間内に供給されるチャンバと、
上記チャンバ内において、上記基板を保持する基板保持部と、
上記チャンバ内の空間を加熱することにより、上記基板保持部に保持された上記基板を加熱して、上記イソプロピルアルコールの蒸発速度を促進させるチャンバ加熱部とをさらに備える、第8態様から第11態様のいずれか1つに記載の基板乾燥装置を提供する。
According to a twelfth aspect of the present invention, the drying processing apparatus comprises:
A chamber in which the substrate is disposed in an inner space thereof, and the gas is supplied into the space by the drying processing gas supply unit;
A substrate holder for holding the substrate in the chamber;
An eighth aspect to an eleventh aspect, further comprising: a chamber heating unit that heats the substrate held by the substrate holding unit by heating a space in the chamber to promote an evaporation rate of the isopropyl alcohol. A substrate drying apparatus according to any one of the above.

本発明の第13態様によれば、上記乾燥処理用気体供給部は、上記チャンバ内の空間に加圧された上記気体を吹き出して供給する乾燥処理用気体吹き出し部である、第12態様に記載の基板乾燥装置を提供する。   According to a thirteenth aspect of the present invention, in the twelfth aspect, the drying processing gas supply unit is a drying processing gas blowing unit that blows out and supplies the pressurized gas to the space in the chamber. A substrate drying apparatus is provided.

本発明の第14態様によれば、上記乾燥処理用気体供給部は、上記チャンバの内外空間を連通して設けられたフィルタと、上記チャンバ内の雰囲気を排気することにより、上記フィルタを通して上記チャンバの外側のエアを上記チャンバ内に導く排気部とを備える、第12態様に記載の基板乾燥装置を提供する。   According to the fourteenth aspect of the present invention, the drying treatment gas supply unit includes a filter provided in communication with the inner and outer spaces of the chamber, and the chamber through the filter by exhausting the atmosphere in the chamber. A substrate drying apparatus according to a twelfth aspect, comprising: an exhaust unit that guides air outside the chamber into the chamber.

本発明によれば、純水内に浸積された基板が取り出された後、上記基板の表面に液状のイソプロピルアルコールを供給することで、上記基板の表面に付着している上記純水を上記イソプロピルアルコールに置き換えている。すなわち、いわゆるマランゴニ効果を利用することなく、純水内から取り出された後の基板に対して、その表面に液状のイソプロピルアルコールを供給することで、その表面に付着している純水をイソプロピルアルコールに確実に置き換えることができる。従って、基板において、パターンの微細化が成されているような場合であっても、そのパターンの溝部内部にまで入り込んでいる純水をIPAに置き換えて、パターン倒れ等の問題が発生することを確実に防止することができる基板乾燥装置および方法を提供することができる。   According to the present invention, after the substrate immersed in pure water is taken out, liquid isopropyl alcohol is supplied to the surface of the substrate so that the pure water adhering to the surface of the substrate is Replaced with isopropyl alcohol. That is, without using the so-called Marangoni effect, by supplying liquid isopropyl alcohol to the surface of the substrate after being taken out from the pure water, the pure water adhering to the surface is isopropyl alcohol. Can be surely replaced. Therefore, even when the pattern is miniaturized on the substrate, the pure water that has entered the groove of the pattern is replaced with IPA, which causes problems such as pattern collapse. It is possible to provide a substrate drying apparatus and method that can be surely prevented.

以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

(第1実施形態)
本発明の第1の実施形態にかかる基板乾燥装置の一例であるウェハ乾燥処理システムを含んで備えるウェハ洗浄乾燥処理システム101の主要な構成を示す模式構成図を図1に示す。本実施形態のウェハ洗浄乾燥処理システム101は、基板の一例として、半導体ウェハ(以降、「ウェハ」とする。)1に対して洗浄液を用いて洗浄処理を行った後、これらの洗浄液を除去するために純水中へ浸積させ、その後、純水中からウェハ1を取り出して、ウェハ1の表面に付着した純水等の液体を取り除くための乾燥処理を行う装置である。本実施形態のウェハ洗浄乾燥処理システムは、このような洗浄処理および乾燥処理の対象となるウェハとして、例えば、MEMS等に用いられる微細なパターンが形成されたウェハに対する乾燥処理を行うような装置である。このような微細なパターンとして、後述するように、そのパターン幅W1あるいはパターン間の溝部幅W2に対するパターン間の溝部深さDの比、すなわちアスペクト比が3以上のパターンを有するウェハの洗浄処理および乾燥処理に対して本実施形態の洗浄乾燥処理が適用されることで、本実施形態の効果を有効に得ることができる。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a main configuration of a wafer cleaning / drying processing system 101 including a wafer drying processing system which is an example of a substrate drying apparatus according to the first embodiment of the present invention. The wafer cleaning / drying processing system 101 according to the present embodiment performs a cleaning process on a semiconductor wafer (hereinafter referred to as “wafer”) 1 using a cleaning liquid as an example of a substrate, and then removes the cleaning liquid. For this purpose, the apparatus is immersed in pure water, and after that, the wafer 1 is taken out from the pure water and a drying process for removing liquid such as pure water adhering to the surface of the wafer 1 is performed. The wafer cleaning / drying processing system according to the present embodiment is an apparatus that performs a drying process on a wafer on which a fine pattern used for MEMS or the like is formed, for example, as a wafer to be subjected to such a cleaning process and a drying process. is there. As such a fine pattern, as will be described later, the ratio of the groove depth D between the patterns to the pattern width W1 or the groove width W2 between the patterns, that is, a cleaning process for a wafer having a pattern with an aspect ratio of 3 or more, and By applying the cleaning and drying process of the present embodiment to the drying process, the effects of the present embodiment can be effectively obtained.

図1に示すように、ウェハ洗浄乾燥処理システム101は、薬液等の洗浄液を用いてウェハ1に対する洗浄処理が行われる洗浄処理装置10と、洗浄処理が行われたウェハ1を純水中に浸積させることで、付着している洗浄液を洗い流す水洗処理が行われる水洗処理装置(純水洗浄装置の一例)20と、水洗処理が行われたウェハ1をイソプロピルアルコール(以降「IPA」とする。)液中に浸積させて、付着している純水をIPAに置き換えるIPA置換処理を行うIPA置換処理装置(IPA液供給装置の一例)30と、IPA置換処理が行われたウェハ1に付着しているIPAを蒸発させてウェハ1の乾燥処理を行う乾燥処理装置40とを備えている。   As shown in FIG. 1, a wafer cleaning / drying processing system 101 includes a cleaning processing apparatus 10 that performs a cleaning process on a wafer 1 using a cleaning liquid such as a chemical solution, and a wafer 1 that has been subjected to the cleaning process immersed in pure water. The rinsing apparatus (an example of a pure water rinsing apparatus) 20 in which the rinsing process for washing away the adhering cleaning liquid is performed and the wafer 1 on which the rinsing process has been performed are referred to as isopropyl alcohol (hereinafter “IPA”). ) An IPA replacement processing apparatus (an example of an IPA liquid supply apparatus) 30 that performs IPA replacement processing for substituting IPA for pure water that has been immersed in the liquid and attached to the wafer 1 on which the IPA replacement processing has been performed. And a drying processing apparatus 40 for drying the wafer 1 by evaporating the IPA.

洗浄処理装置10は、洗浄液11が収容された洗浄槽12を備えている。洗浄槽12内において、例えば複数枚のウェハ1がキャリア13により支持された状態で、キャリア(ウェハ保持治具)13を支持する図示しない保持治具が備えられている。なお、洗浄処理装置10においては、図示しない洗浄液11の供給部や排液部が備えられている。洗浄処理装置10においては、キャリア13により保持されかつ洗浄液11中に浸積された状態のウェハ1に対して、洗浄液による洗浄処理が行われる。   The cleaning processing apparatus 10 includes a cleaning tank 12 in which a cleaning liquid 11 is accommodated. In the cleaning tank 12, for example, a holding jig (not shown) that supports the carrier (wafer holding jig) 13 is provided in a state where a plurality of wafers 1 are supported by the carrier 13. Note that the cleaning processing apparatus 10 includes a supply unit and a drain unit for the cleaning liquid 11 (not shown). In the cleaning processing apparatus 10, the cleaning process using the cleaning liquid is performed on the wafer 1 held by the carrier 13 and immersed in the cleaning liquid 11.

水洗処理装置20は、純水2が収容された純水槽21を備えている。純水槽21内において、それぞれのウェハ1を保持するキャリア13を支持する図示しない保持治具が備えられている。水洗処理装置20においては、キャリア13により保持されかつ純水2中に浸積された状態のウェハ1に対して、洗浄液を洗い流すための水洗処理が行われる。なお、水洗処理装置20には、図示しない純水2の供給部や排液部が備えられている。   The rinsing apparatus 20 includes a pure water tank 21 in which pure water 2 is accommodated. In the pure water tank 21, a holding jig (not shown) that supports the carrier 13 that holds each wafer 1 is provided. In the water washing treatment apparatus 20, a water washing treatment for washing away the washing liquid is performed on the wafer 1 held by the carrier 13 and immersed in the pure water 2. The washing apparatus 20 includes a pure water 2 supply unit and a drainage unit (not shown).

IPA置換処理装置30は、液状のIPAであるIPA液31が収容されたIPA槽32と、IPA槽32に内において、それぞれのウェハ1を保持するキャリア13を支持する図示しない保持治具が備えられている。さらに、IPA置換処理装置30には、キャリア13を例えば、ウェハ1の表面沿いに進退移動させる(例えば上下方向に移動させる)ことで、ウェハ1の表面に形成されたパターンとIPA液31との接触性を高めるキャリア進退移動機構(相対移動部の一例)33が備えられている。なお、IPA置換処理装置30には、図示しないIPA液31の供給部や排液部が備えられている。IPA置換処理装置30では、キャリア13に保持されたそれぞれのウェハ1が完全に浸積されるように、IPA槽32の深さ及び収容されるIPA液31の液量が確保されており、IPA液31中にウェハ1を浸積させることで、ウェハ1の表面に残存している純水をIPAに置き換えることが可能となっている。なお、本第1実施形態においては、IPA槽32が、IPA供給部の一例となっている。   The IPA replacement processing apparatus 30 includes an IPA tank 32 in which an IPA liquid 31 that is a liquid IPA is accommodated, and a holding jig (not shown) that supports the carrier 13 that holds each wafer 1 in the IPA tank 32. It has been. Furthermore, in the IPA replacement processing apparatus 30, for example, the carrier 13 is moved back and forth along the surface of the wafer 1 (for example, moved in the vertical direction), whereby the pattern formed on the surface of the wafer 1 and the IPA liquid 31 are moved. A carrier advancing / retreating mechanism (an example of a relative moving unit) 33 that enhances contact is provided. The IPA replacement processing device 30 includes a supply unit and a drain unit for the IPA liquid 31 (not shown). In the IPA replacement processing apparatus 30, the depth of the IPA tank 32 and the amount of the IPA liquid 31 accommodated are secured so that the respective wafers 1 held on the carrier 13 are completely immersed. By immersing the wafer 1 in the liquid 31, it is possible to replace the pure water remaining on the surface of the wafer 1 with IPA. In the first embodiment, the IPA tank 32 is an example of an IPA supply unit.

ここで、乾燥処理装置40の詳細構成を図2の模式図に示す。図2に示すように、乾燥処理装置40は、乾燥処理用気体として例えば加圧された窒素ガス(Nガス)をウェハ1に対して吹き付けることにより乾燥処理を行う装置である。具体的には、乾燥処理装置40には、その内側の空間を乾燥処理空間として有するチャンバ41と、チャンバ41内の空間へNガスを吹き出して供給するNガスノズル(乾燥処理用気体吹き出し部の一例)42と、チャンバ41内の空間の略中央付近において、キャリア13により保持された状態のウェハ1を支持するキャリア受け台(基板保持部の一例)43と、空間内へのキャリア13の搬入出にための出入口として機能するチャンバ41に取り付けられた蓋部44とを備えている。さらに、乾燥処理装置40には、チャンバ41の外周に取り付けられ、チャンバ41を介してチャンバ41内の空間、特にキャリア13やウェハ1を加熱する加熱装置(チャンバ加熱部の一例)の一例であるプレートヒータ45が備えられている。また、チャンバ41には、チャンバ41内の雰囲気を排気する排気通路と連通された排気部の一例である排気ファン49と、チャンバ41内にて発生したドレンをチャンバ41の外部へ排出するドレン通路46が備えられている。また、それぞれのNガスノズル42には、Nガス供給通路47が接続されており、さらにこのNガス供給通路47の途中には、Nガスを加熱するN加熱器48が取り付けられている。 Here, the detailed structure of the drying processing apparatus 40 is shown in the schematic diagram of FIG. As shown in FIG. 2, the drying processing apparatus 40 is an apparatus that performs a drying process by blowing, for example, pressurized nitrogen gas (N 2 gas) onto the wafer 1 as a drying process gas. Specifically, the drying processing apparatus 40 includes a chamber 41 having an inner space as a drying processing space, and an N 2 gas nozzle (a drying processing gas blowing unit) that blows out and supplies N 2 gas to the space in the chamber 41. 42), a carrier cradle (an example of a substrate holding portion) 43 that supports the wafer 1 held by the carrier 13 in the vicinity of the approximate center of the space in the chamber 41, and the carrier 13 into the space. And a lid portion 44 attached to the chamber 41 that functions as an entrance / exit for loading / unloading. Furthermore, the drying processing apparatus 40 is an example of a heating apparatus (an example of a chamber heating unit) that is attached to the outer periphery of the chamber 41 and heats the space in the chamber 41 through the chamber 41, particularly the carrier 13 and the wafer 1. A plate heater 45 is provided. Further, the chamber 41 includes an exhaust fan 49 that is an example of an exhaust unit that communicates with an exhaust passage that exhausts the atmosphere in the chamber 41, and a drain passage that discharges drain generated in the chamber 41 to the outside of the chamber 41. 46 is provided. Further, each of the N 2 gas nozzle 42 is connected with a N 2 gas supply passage 47, further in the middle of the N 2 gas supply passage 47, N 2 heater 48 for heating the N 2 gas is attached ing.

また、ウェハ洗浄乾燥処理システム101においては、洗浄処理装置10に、キャリア13により保持された状態のウェハ1を搬入して、所定の位置に固定支持させる搬入装置の一例であるローダ18と、乾燥処理装置40から、キャリア13により保持された状態のウェハ1を、所定の位置から搬出する搬出装置の一例であるアンローダ19とが備えられている。また、洗浄処理装置10、水洗処理装置20、IPA置換処理装置30、及び乾燥処理装置40のそれぞれの装置間におけるキャリア13の搬送は、図示しないロボット等の搬送装置を用いて行われる。   Further, in the wafer cleaning / drying processing system 101, a loader 18 as an example of a loading device that loads the wafer 1 held by the carrier 13 into the cleaning processing device 10 and fixes and supports the wafer 1 in a predetermined position, and a drying device. An unloader 19, which is an example of a carry-out device for carrying out the wafer 1 held by the carrier 13 from the processing device 40 from a predetermined position, is provided. Further, the carrier 13 is transported between the cleaning processing device 10, the water washing processing device 20, the IPA replacement processing device 30, and the drying processing device 40 by using a transport device such as a robot (not shown).

なお、それぞれのウェハ1を保持するキャリア13は、薬液等の耐食性に優れた材料により形成されることが好ましく、かつ、ウェハ1の表面に接触する部分には、傷等が付きにくいような比較的柔軟な材料により形成されることが好ましく、例えば、PFA等のフッ素樹脂材料より形成される。   The carrier 13 holding each wafer 1 is preferably formed of a material having excellent corrosion resistance such as a chemical solution, and the comparison is made so that the portion contacting the surface of the wafer 1 is not easily damaged. It is preferably formed of a material that is soft and flexible, for example, a fluorine resin material such as PFA.

次に、このような構成のウェハ洗浄乾燥システム101において、ウェハ1に対する洗浄処理から乾燥処理までが行われる一連の手順について、図3に示すフローチャートを用いて説明する。   Next, a series of procedures from the cleaning process to the drying process for the wafer 1 in the wafer cleaning / drying system 101 having such a configuration will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

まず、図3のフローチャートのステップS1において、ウェハ1に対する洗浄処理が行われる。具体的には、互いの表面を略平行な状態にて配列されてキャリア13に保持された複数のウェハ1を、ローダ18により保持して、洗浄処理装置10の洗浄槽12内に搬入する。洗浄槽12においては、例えば予め所定の洗浄液11が収容された状態とされており、キャリア13に保持されたそれぞれのウェハ1が洗浄液11中に浸積された状態とされる。その後、この浸積状態において、洗浄処理装置10にて所定の洗浄処理が行われる。   First, in step S1 of the flowchart of FIG. 3, a cleaning process for the wafer 1 is performed. Specifically, a plurality of wafers 1 arranged in a substantially parallel state and held by the carrier 13 are held by the loader 18 and are carried into the cleaning tank 12 of the cleaning processing apparatus 10. In the cleaning tank 12, for example, a predetermined cleaning liquid 11 is stored in advance, and each wafer 1 held on the carrier 13 is immersed in the cleaning liquid 11. Thereafter, in this immersion state, a predetermined cleaning process is performed in the cleaning processing apparatus 10.

洗浄処理が完了すると、ステップS2において、洗浄処理装置10の洗浄槽12内からウェハ1を保持するキャリア13が取り出されて、その後、水洗処理装置20の純水槽21内にキャリア13が搬入される。この搬入は、例えば、図示しないロボットにより行われる。純水槽21には予め純水2が収容された状態とされており、このロボットによる搬入により、キャリア13に保持されたそれぞれのウェハ1が純水2内に浸積された状態とされる。このように純水2内にそれぞれのウェハ1が浸積された状態にて、例えば、純水槽21内の純水2が循環される等により、ウェハ1の表面に残留する洗浄液を洗い流す水洗処理が行われる(ステップS3)。   When the cleaning process is completed, in step S2, the carrier 13 holding the wafer 1 is taken out from the cleaning tank 12 of the cleaning processing apparatus 10, and then the carrier 13 is carried into the pure water tank 21 of the water cleaning processing apparatus 20. . This loading is performed by, for example, a robot (not shown). The pure water 2 is stored in the pure water tank 21 in advance, and each wafer 1 held by the carrier 13 is immersed in the pure water 2 by carrying in by the robot. In the state in which the respective wafers 1 are immersed in the pure water 2 in this way, for example, the pure water 2 in the pure water tank 21 is circulated, for example, to wash away the cleaning liquid remaining on the surface of the wafer 1. Is performed (step S3).

水洗処理が完了すると、ステップS4において、水洗処理装置20の純水槽21内からウェハ1を保持するキャリア13が取り出されて、その後、IPA置換処理装置30のIPA槽32内にキャリア13が搬入される。この搬入は、例えば、図示しないロボットにより行われる。IPA槽32には予めIPA液31が収容された状態とされており、このロボットによる搬入により、キャリア13に保持されたそれぞれのウェハ1が、IPA液31内に浸積された状態とされる。IPA置換処理装置30においては、このようにIPA液31内にそれぞれのウェハ1が浸積された状態にて、キャリア進退移動機構33により、キャリア13を例えばウェハ1の表面沿いに進退移動(例えば上下方向の移動)させることにより、ウェハ1の表面とIPA液31との相対的な移動、すなわち流動を制御しながら形成し、両者の接触性が高められた状態にて、IPA置換処理が行われる(ステップS5)。具体的には、ウェハ1の表面に付着している、すなわちウェハ1の表面に形成された微細なパターン間の溝部などに付着している純水2を、IPA液31に置き換える処理が行われる。ここで、シリコンウェハ1の表面は撥水性が強く、純水をはじくという特性を有している。これに対して、IPA液は、シリコンウェハ1の表面に濡れやすいという特性を有している。このような両液体の特性を利用することで、ウェハ1の表面により濡れやすいIPA液31への置換処理が行われる。   When the water washing process is completed, in step S4, the carrier 13 holding the wafer 1 is taken out from the pure water tank 21 of the water washing apparatus 20, and then the carrier 13 is carried into the IPA tank 32 of the IPA replacement processing apparatus 30. The This loading is performed by, for example, a robot (not shown). The IPA tank 32 is in a state in which the IPA liquid 31 is stored in advance, and each wafer 1 held on the carrier 13 is immersed in the IPA liquid 31 by carrying in by the robot. . In the IPA replacement processing apparatus 30, the carrier 13 is moved back and forth along the surface of the wafer 1 (for example, along the surface of the wafer 1) by the carrier advance / retreat mechanism 33 in a state where each wafer 1 is immersed in the IPA liquid 31 as described above (for example, By moving the surface of the wafer 1 and the IPA liquid 31 relative to each other, that is, by controlling the flow, the IPA replacement process is performed in a state where the contact between them is enhanced. (Step S5). Specifically, a process of replacing the pure water 2 adhering to the surface of the wafer 1, that is, adhering to a groove between fine patterns formed on the surface of the wafer 1 with the IPA liquid 31 is performed. . Here, the surface of the silicon wafer 1 has a strong water repellency and a characteristic of repelling pure water. On the other hand, the IPA liquid has a characteristic that it easily wets the surface of the silicon wafer 1. By utilizing such characteristics of both liquids, the replacement process with the IPA liquid 31 that is more easily wetted by the surface of the wafer 1 is performed.

その後、IPA置換処理が完了すると、ステップS6にて、IPA置換処理装置30のIPA槽32内からウェハ1を保持するキャリア13が取り出されて、乾燥処理装置40内へ搬入され、チャンバ41内のキャリア受け台43上へキャリア13が配置される。この搬入は、例えば、図示しないロボットにより行われる。その後、乾燥処理装置40において、蓋部44が閉止され、それぞれのNガスノズル42より、それぞれのウェハ1に向けて加圧されたNガスが吹き付けられることにより、ウェハ1の表面に付着している、すなわちそれぞれのパターン間の溝部に残存しているIPAの蒸発が促される。NガスはN加熱器48にて所定の温度に加熱された状態で、Nガス供給通路47を通して、それぞれのNガスノズル42へ供給される。また、チャンバ41内において、蒸発したIPAを含む雰囲気は、排気ファン49によりチャンバ41の外部に排気される。また、IPAの液滴等のドレンは、ドレン通路46を通じてチャンバ41の外部に排液される。 Thereafter, when the IPA replacement process is completed, in step S6, the carrier 13 holding the wafer 1 is taken out from the IPA tank 32 of the IPA replacement processing apparatus 30, and is loaded into the drying processing apparatus 40. The carrier 13 is disposed on the carrier cradle 43. This loading is performed by, for example, a robot (not shown). Thereafter, the drying apparatus 40, the lid portion 44 is closed, from each of the N 2 gas nozzle 42, by the N 2 gas pressurized toward the respective wafer 1 is blown, deposited on the surface of the wafer 1 That is, evaporation of IPA remaining in the groove between the patterns is promoted. The N 2 gas is supplied to each N 2 gas nozzle 42 through the N 2 gas supply passage 47 while being heated to a predetermined temperature by the N 2 heater 48. In the chamber 41, the atmosphere containing the evaporated IPA is exhausted to the outside of the chamber 41 by the exhaust fan 49. Also, drain such as IPA droplets is drained out of the chamber 41 through the drain passage 46.

また、図2に示すように、乾燥処理装置40においては、チャンバ41の外周面を加熱するプレートヒータ45が備えられており、このプレートヒータ45は、略常時加熱状態とされている。そのため、プレートヒータ45の加熱によりチャンバ41が十分に加温された状態とされ、さらに、搬入されたキャリア13やウェハ1も比較的短時間で加温される。このように供給される気体以外に、装置筐体やウェハ1等を加熱する装置が設けられていることにより、ウェハ1の表面に付着して残存しているIPAの蒸発をさらに促進させることができ、その乾燥時間を短くすることができる。   As shown in FIG. 2, the drying processing apparatus 40 includes a plate heater 45 that heats the outer peripheral surface of the chamber 41, and the plate heater 45 is in a substantially constantly heated state. For this reason, the chamber 41 is sufficiently heated by the heating of the plate heater 45, and the carrier 13 and the wafer 1 carried in are also heated in a relatively short time. In addition to the gas supplied in this way, by providing a device for heating the device housing, the wafer 1 and the like, it is possible to further promote the evaporation of the IPA remaining on the surface of the wafer 1. And the drying time can be shortened.

ステップS7にて、乾燥処理が完了すると、Nガスの供給が停止され、その後蓋部44が開放されて、ウェハ1を保持するキャリア13がチャンバ41の外部へと取り出される。この取り出しは、例えば、図示しないロボットにより行われ、キャリア13がアンローダ19に受け渡される。これで、ウェハ1に対する洗浄処理、乾燥処理が完了する。 When the drying process is completed in step S < b > 7, the supply of N 2 gas is stopped, the lid 44 is then opened, and the carrier 13 holding the wafer 1 is taken out of the chamber 41. This extraction is performed, for example, by a robot (not shown), and the carrier 13 is delivered to the unloader 19. Thus, the cleaning process and the drying process for the wafer 1 are completed.

ここで、IPA置換処理及び乾燥処理におけるウェハ1のパターン1a間の溝部1bの状態の変化を、図4(A)〜(C)の模式説明図に示す。   Here, changes in the state of the groove 1b between the patterns 1a of the wafer 1 in the IPA replacement process and the drying process are shown in the schematic explanatory views of FIGS.

まず、このウェハ1は、上述したようにMEMS等に使用されるウェハであって、その表面には微細化されたパターン1aが形成されている。このパターン1aは、例えば、その幅寸法W1に対するその溝部1bの深さ寸法Dの比であるアスペクト比が3以上として形成され、さらに隣接するパターン1a間の溝部1bの幅寸法W2に対する深さ寸法Dの比であるアスペクト比が3以上として形成されている。すなわち、図4(A)に示すように、幅方向に細い形状の断面を有するようにそれぞれのパターン1aと、このパターン1a間に幅方向に細い形状を有する溝部1bが形成されている。   First, the wafer 1 is a wafer used for MEMS or the like as described above, and a fine pattern 1a is formed on the surface thereof. The pattern 1a is formed, for example, with an aspect ratio that is a ratio of the depth dimension D of the groove portion 1b to the width dimension W1 being 3 or more, and a depth dimension with respect to the width dimension W2 of the groove portion 1b between adjacent patterns 1a. The aspect ratio which is the ratio of D is set to 3 or more. That is, as shown in FIG. 4A, each pattern 1a is formed so as to have a thin cross section in the width direction, and a groove portion 1b having a thin shape in the width direction is formed between the patterns 1a.

図4(A)に示すように、純水による水洗処理が行われて純水2内から取り出された状態のウェハ1のパターン1a間の溝部1b内には、純水2が残存して付着した状態とされている。このような状態のウェハ1をIPA液31内に浸積させ、さらにIPA液31とウェハ1の表面との間の相対的な移動を行うことにより、図4(B)に示すように、溝部1b内の純水2をIPA液31に置き換えることができる。このように、パターン1a間の溝部1b内に入り込んだ純水2をIPA液31に確実に置き換えた状態にて、IPA液31内からウェハ1を取り出して、図4(C)に示すように、IPA液31の蒸発、乾燥処理を行うことで、パターン倒れが発生することを防止することができる。すなわち、IPA液31は、純水2に比較して低い表面張力を有しているため、表面張力によるパターン倒れが生じる可能性を著しく低減することができる。よって、微細化されたパターンを有するウェハ1に対する確実な洗浄処理および乾燥処理を実現することができる。   As shown in FIG. 4A, the pure water 2 remains and adheres in the grooves 1b between the patterns 1a of the wafer 1 in a state where the water is washed with pure water and taken out from the pure water 2. It is assumed that By immersing the wafer 1 in such a state in the IPA liquid 31, and further performing relative movement between the IPA liquid 31 and the surface of the wafer 1, as shown in FIG. The pure water 2 in 1b can be replaced with the IPA liquid 31. In this way, the wafer 1 is taken out from the IPA liquid 31 in a state where the pure water 2 that has entered the grooves 1b between the patterns 1a is reliably replaced with the IPA liquid 31, and as shown in FIG. By performing the evaporation and drying processes of the IPA liquid 31, it is possible to prevent the pattern collapse. That is, since the IPA liquid 31 has a lower surface tension than the pure water 2, the possibility of pattern collapse due to the surface tension can be significantly reduced. Therefore, reliable cleaning processing and drying processing can be realized for the wafer 1 having a miniaturized pattern.

また、仮に、溝部1b内の純水2の一部がIPA液により完全に置換されず、一部純水2が残存するような場合であっても、乾燥処理装置40においては、Nガスを加熱された気体として供給するだけでなく、チャンバ41自体をプレートヒータ45により加温していることにより、ウェハ1の表面を短い時間で加温することができ、付着残存しているIPA液31及び一部純水2を短時間で蒸発させて乾燥させることができる。従って、一部純水2が残存しているような場合であっても、その乾燥時間を短くすることができるため、パターン倒れを起こり難くすることができるとともに、純水の残存によりウォータマークの形成をも抑止することができる。 Further, even if a part of the pure water 2 in the groove 1b is not completely replaced by the IPA liquid and a part of the pure water 2 remains, the drying treatment apparatus 40 uses N 2 gas. Not only as a heated gas, but also because the chamber 41 itself is heated by the plate heater 45, the surface of the wafer 1 can be heated in a short time, and the IPA liquid remaining on the chamber 1 remains. 31 and a part of pure water 2 can be evaporated and dried in a short time. Accordingly, even when some pure water 2 remains, the drying time can be shortened, so that pattern collapse can be made difficult to occur, and the remaining pure water can Formation can also be suppressed.

(第2実施形態)
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、本発明の第2実施形態にかかるウェハ洗浄乾燥システムが備える乾燥処理装置60の模式図を図5に示す。図5に示すように、本第2実施形態の乾燥処理装置60においては、上記第1実施形態の乾燥処理装置40の構成に加えて、乾燥処理用気体として、チャンバ外部のエアをも吸引して利用する装置である。なお、上記第1実施形態の構成部材と同じ構成部材には同じ参照番号を付してその説明を省略する。
(Second Embodiment)
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can implement with another various aspect. For example, the schematic diagram of the drying processing apparatus 60 with which the wafer washing | cleaning drying system concerning 2nd Embodiment of this invention is provided is shown in FIG. As shown in FIG. 5, in the drying processing apparatus 60 of the second embodiment, in addition to the configuration of the drying processing apparatus 40 of the first embodiment, air outside the chamber is also sucked as a drying processing gas. It is a device to be used. In addition, the same reference number is attached | subjected to the same structural member as the structural member of the said 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.

図5に示すように、チャンバ41に装備される蓋部64には、チャンバ41の内外を連通する開口部が形成され、この開口部を埋めるようにHEPAフィルタ69が取り付けられている。このようにHEPAフィルタ69が取り付けられていることにより、排気ファン49によりチャンバ41内部の雰囲気を排気することで、チャンバ41内を負圧状態とすることができる。その結果、HEPAフィルタ69を通して、チャンバ41外部のエアを清浄化した状態にて、チャンバ41に導くことができ、Nガスとともにエアを乾燥処理用気体として利用することができる。 As shown in FIG. 5, an opening communicating with the inside and outside of the chamber 41 is formed in the lid 64 provided in the chamber 41, and a HEPA filter 69 is attached so as to fill the opening. Since the HEPA filter 69 is attached in this manner, the inside of the chamber 41 can be brought into a negative pressure state by exhausting the atmosphere inside the chamber 41 by the exhaust fan 49. As a result, the air outside the chamber 41 can be guided to the chamber 41 through the HEPA filter 69, and the air can be used as a drying process gas together with the N 2 gas.

このような構成を採用することにより、チャンバ41内部の空間を負圧に保つことができ、ウェハ1の表面に付着したIPA液31の蒸発速度を速めることができる。さらに、コスト的にも高いNガスの使用量を低減することが可能となる。 By adopting such a configuration, the space inside the chamber 41 can be maintained at a negative pressure, and the evaporation rate of the IPA liquid 31 attached to the surface of the wafer 1 can be increased. Furthermore, it is possible to reduce the amount of N 2 gas used which is high in cost.

(第3実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態にかかるウェハ洗浄乾燥処理システムに用いられる乾燥処理装置70の模式図を図6に示す。本第3実施形態の乾燥処理装置70は、IPA置換処理装置としての機能をも合わせ持つ乾燥処理装置となっている。なお、図6の乾燥処理装置70において、上記第1実施形態の乾燥処理装置40と同じ構成部材には同じ参照番号を付してその説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, FIG. 6 shows a schematic diagram of a drying processing apparatus 70 used in a wafer cleaning / drying processing system according to a third embodiment of the present invention. The drying processing apparatus 70 of the third embodiment is a drying processing apparatus that also has a function as an IPA replacement processing apparatus. In addition, in the drying processing apparatus 70 of FIG. 6, the same reference number is attached | subjected to the same component as the drying processing apparatus 40 of the said 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.

図6に示すように、乾燥処理装置70においては、チャンバ13に保持されたそれぞれのウェハ1に対して、IPA液を吹き付けるIPAノズル(IPA供給部の一例)79と、このIPAノズル79にIPA液を供給するIPA供給通路78が備えられている点において、上記第1実施形態の乾燥処理装置40とは異なる構成となっている。   As shown in FIG. 6, in the drying processing apparatus 70, an IPA nozzle (an example of an IPA supply unit) 79 that sprays an IPA liquid on each wafer 1 held in the chamber 13, and an IPA is connected to the IPA nozzle 79. The configuration is different from the drying processing apparatus 40 of the first embodiment in that an IPA supply passage 78 for supplying the liquid is provided.

このような本第3実施形態の乾燥処理装置70では、水洗処理装置20にて水洗処理が行われたウェハ1をチャンバ41内に搬入して、蓋部44を閉止した後、それぞれのIPAノズル79よりIPA液をウェハ1に対して吹き付ける。このIPA液の吹き付けにより、ウェハ1の表面に付着している純水がIPAに置換される。このIPA液の吹きつけは、ウェハ1に形成されているパターンの微細化の度合いに応じて、その吹き付け速度や処理時間が調整される。その後、IPA液の吹き付けを停止して、IPA置換処理が完了する。次に、上記第1実施形態と同様に、Nガスノズル42よりNガスを吹き付けるとともに、プレートヒータ45により加熱しながら、ウェハ1の表面に残存して付着しているIPA液の蒸発、乾燥処理が行われる。なお、このようなIPA液の吹き付け量としては、例えば、1〜10L/min程度の範囲の流量が採用される。なお、本第3実施形態においては、乾燥処理装置70が、IPA液供給装置及び乾燥処理装置の一例となっている。 In the drying processing apparatus 70 of the third embodiment as described above, the wafer 1 that has been subjected to the water-washing process in the water-washing processing apparatus 20 is carried into the chamber 41 and the lid 44 is closed. IPA liquid is sprayed on the wafer 1 from 79. By spraying the IPA liquid, pure water adhering to the surface of the wafer 1 is replaced with IPA. The spraying speed and processing time of the IPA liquid spraying are adjusted according to the degree of miniaturization of the pattern formed on the wafer 1. Thereafter, the spraying of the IPA liquid is stopped, and the IPA replacement process is completed. Then, as in the first embodiment, the blowing N 2 gas from the N 2 gas nozzle 42, with heating plate heater 45, the evaporation of the IPA liquid adhering remaining on the surface of the wafer 1, dried Processing is performed. In addition, as a spraying amount of such an IPA liquid, the flow rate of the range of about 1-10 L / min is employ | adopted, for example. In the third embodiment, the drying processing device 70 is an example of an IPA liquid supply device and a drying processing device.

なお、上記それぞれの実施形態の説明においては、乾燥処理装置40等において、プレートヒータ45をチャンバ41の外周面に配置されるような構成を例として説明したが、このような場合についてのみ限定されるものではない。このような場合に代えて、プレートヒータをチャンバ41の内側に設置するような場合であってもよい。プレートヒータとして、キャリア13やウェハ1等を加温できるように、チャンバ41内部の空間を加熱することができれば、その設置場所はいずれであってもよい。ただし、プレートヒータ45のメンテナンス性の観点からは、チャンバ41の外周面にヒータが設置されていることが好ましい。   In the description of each of the above-described embodiments, the configuration in which the plate heater 45 is disposed on the outer peripheral surface of the chamber 41 in the drying processing apparatus 40 and the like has been described as an example. It is not something. Instead of such a case, a plate heater may be installed inside the chamber 41. As the plate heater, the installation location may be any as long as the space inside the chamber 41 can be heated so that the carrier 13, the wafer 1, and the like can be heated. However, from the viewpoint of maintainability of the plate heater 45, it is preferable that a heater is installed on the outer peripheral surface of the chamber 41.

また、上記それぞれの実施形態の説明では、乾燥処理用気体として使用される加圧された気体がNガスであるような場合について説明したが、このような場合に代えて、清浄化されたエアを加圧状態として乾燥処理用気体として使用することもできる。 Further, in the description of each of the above embodiments, the case where the pressurized gas used as the drying treatment gas is N 2 gas has been described. It is also possible to use air as a gas for drying treatment in a pressurized state.

また、上記それぞれの実施形態の説明においては、基板が、半導体ウェハであるような場合を例として説明したが、これ以外にも基板が液晶パネル用基板であるような場合にも本発明を適用することができる。   In the description of each of the above embodiments, the case where the substrate is a semiconductor wafer has been described as an example. However, the present invention is also applied to a case where the substrate is a substrate for a liquid crystal panel. can do.

なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。   It is to be noted that, by appropriately combining arbitrary embodiments of the various embodiments described above, the effects possessed by them can be produced.

本発明の第1実施形態にかかるウェハ洗浄乾燥処理システムの模式図1 is a schematic diagram of a wafer cleaning / drying processing system according to a first embodiment of the present invention. 第1実施形態の乾燥処理装置の模式図Schematic diagram of the drying processing apparatus of the first embodiment 第1実施形態のウェハ洗浄乾燥処理の手順を示すフローチャートThe flowchart which shows the procedure of the wafer cleaning drying process of 1st Embodiment. 第1実施形態の水洗処理から乾燥処理までのそれぞれの処理におけるウェハのパターン内の状態の変化を示す模式説明図Model explanatory drawing which shows the change in the state in the pattern of the wafer in each process from the water washing process of 1st Embodiment to a drying process 本発明の第2実施形態にかかるウェハ洗浄乾燥処理システムが備える乾燥処理装置の模式図The schematic diagram of the drying processing apparatus with which the wafer washing drying processing system concerning a 2nd embodiment of the present invention is provided. 本発明の第3実施形態にかかるウェハ洗浄乾燥処理システムが備える乾燥処理装置の模式図The schematic diagram of the drying processing apparatus with which the wafer washing drying processing system concerning a 3rd embodiment of the present invention is provided. 従来のマランゴニ効果を用いた基板乾燥方法の原理の模式説明図Schematic illustration of the principle of a conventional substrate drying method using the Marangoni effect 従来のマランゴニ効果を用いた基板乾燥方法におけるウェハのパターン内の状態の変化を示す模式説明図Schematic explanatory diagram showing changes in the pattern in the wafer pattern in a conventional substrate drying method using the Marangoni effect

符号の説明Explanation of symbols

1 半導体ウェハ
1a パターン
1b 溝部
2 純水
3 混合ガス
4 IPA層
10 洗浄処理装置
11 洗浄槽
13 キャリア
20 水洗処理装置
21 純水槽
30 IPA置換処理装置
31 IPA液
32 IPA槽
40 乾燥処理装置
41 チャンバ
42 Nガスノズル
45 プレートヒータ
101 ウェハ洗浄乾燥処理システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor wafer 1a Pattern 1b Groove part 2 Pure water 3 Mixed gas 4 IPA layer 10 Cleaning processing apparatus 11 Cleaning tank 13 Carrier 20 Water washing processing apparatus 21 Pure water tank 30 IPA substitution processing apparatus 31 IPA liquid 32 IPA tank 40 Drying processing apparatus 41 Chamber 42 N 2 gas nozzle 45 Plate heater 101 Wafer cleaning / drying processing system

Claims (14)

純水内に浸積された基板を取り出した後、上記基板の表面に液状のイソプロピルアルコールを供給して、上記基板の表面に付着している上記純水を上記イソプロピルアルコールに置き換え、
その後、上記基板の表面から上記イソプロピルアルコールを蒸発させることにより上記基板を乾燥させることを特徴とする基板乾燥方法。
After taking out the substrate immersed in pure water, supplying liquid isopropyl alcohol to the surface of the substrate, replacing the pure water adhering to the surface of the substrate with the isopropyl alcohol,
Thereafter, the substrate is dried by evaporating the isopropyl alcohol from the surface of the substrate.
上記純水の上記イソプロピルアルコールへの置き換え処理は、イソプロピルアルコール液内に上記基板を浸積させることにより行い、
上記イソプロピルアルコール液内より上記基板を取り出した後、上記基板の乾燥処理を行う、請求項1に記載の基板乾燥方法。
The replacement process of the pure water with the isopropyl alcohol is performed by immersing the substrate in an isopropyl alcohol solution,
The substrate drying method according to claim 1, wherein the substrate is dried after being taken out of the isopropyl alcohol solution.
上記純水の上記イソプロピルアルコールへの置き換えは、上記基板が浸積された上記イソプロピルアルコール液と上記基板とを相対的に移動させながら行う、請求項2に記載の基板乾燥方法。   The substrate drying method according to claim 2, wherein the replacement of the pure water with the isopropyl alcohol is performed while relatively moving the isopropyl alcohol liquid in which the substrate is immersed and the substrate. 上記イソプロピルアルコールと上記基板との相対的な移動は、上記基板の表面に沿って上記イソプロピルアルコール液が相対的に流動されるように、その流動の方向を制御して行われる、請求項3に記載の基板乾燥方法。   The relative movement between the isopropyl alcohol and the substrate is performed by controlling the flow direction so that the isopropyl alcohol liquid flows relatively along the surface of the substrate. The substrate drying method as described. 上記純水の上記イソプロピルアルコールへの置き換えは、上記液状のイソプロピルアルコールを上記基板に吹き付けることにより行い、
その後、上記基板の乾燥処理を行う、請求項1に記載の基板乾燥方法。
The replacement of the pure water with the isopropyl alcohol is performed by spraying the liquid isopropyl alcohol onto the substrate,
The substrate drying method according to claim 1, wherein the substrate is then dried.
上記基板の乾燥処理は、チャンバ内に上記基板を配置して、上記チャンバ内の空間に乾燥処理用気体を供給して、上記基板の表面から上記イソプロピルアルコールを蒸発させるとともに、上記チャンバ内の空間を加熱することにより、上記イソプロピルアルコールの蒸発速度を促進させながら行う、請求項2から5のいずれか1つに記載の基板乾燥方法。   The substrate is dried by disposing the substrate in a chamber, supplying a drying gas to the space in the chamber to evaporate the isopropyl alcohol from the surface of the substrate, and in the space in the chamber. The substrate drying method according to claim 2, wherein the substrate drying method is performed while heating the substrate while promoting the evaporation rate of the isopropyl alcohol. 上記基板の乾燥処理は上記チャンバ内部を負圧とした状態にて行う、請求項6に記載の基板乾燥方法。   The substrate drying method according to claim 6, wherein the drying process of the substrate is performed in a state where the inside of the chamber is under a negative pressure. 純水が収容された純水槽を備え、上記純水内に基板が浸積されて洗浄処理が行われる純水洗浄装置と、
上記純水洗浄装置の上記純水槽から取り出された上記基板に対して、その表面に液状のイソプロピルアルコールを供給するイソプロピルアルコール供給部を備え、上記イソプロピルアルコール供給部により上記イソプロピルアルコールを供給することで、上記基板の表面に付着している上記純水を上記イソプロピルアルコールに置き換えるイソプロピルアルコール液供給装置と、
上記イソプロピルアルコール液供給装置にて上記イソプロピルアルコールの供給が行われた上記基板に対して、乾燥処理用気体を供給する乾燥処理用気体供給部を備え、上記気体の供給により上記基板の表面から上記イソプロピルアルコールを蒸発させて上記基板を乾燥させる乾燥処理装置とを備えることを特徴とする基板乾燥装置。
A pure water cleaning apparatus comprising a pure water tank containing pure water, wherein a substrate is immersed in the pure water to perform a cleaning process;
An isopropyl alcohol supply unit that supplies liquid isopropyl alcohol to the surface of the substrate taken out of the pure water tank of the pure water cleaning apparatus is provided, and the isopropyl alcohol is supplied by the isopropyl alcohol supply unit. An isopropyl alcohol liquid supply device that replaces the pure water adhering to the surface of the substrate with the isopropyl alcohol;
The substrate supplied with the isopropyl alcohol by the isopropyl alcohol liquid supply device is provided with a drying processing gas supply unit that supplies a drying processing gas, and the gas supply supplies the gas from the surface of the substrate. A substrate drying apparatus comprising: a drying processing apparatus that evaporates isopropyl alcohol to dry the substrate.
上記イソプロピルアルコール液供給装置は、
上記イソプロピルアルコール液が収容されたイソプロピルアルコール液槽と、
上記基板を保持し、上記イソプロピルアルコール液槽中に上記基板を浸積させる基板保持部とを備え、
上記イソプロピルアルコール液内に上記基板が浸積されることにより、上記純水の上記イソプロピルアルコールへの置き換え処理が行われる、請求項8に記載の基板乾燥装置。
The isopropyl alcohol liquid supply device is
An isopropyl alcohol liquid tank containing the isopropyl alcohol liquid;
A substrate holding unit that holds the substrate and immerses the substrate in the isopropyl alcohol liquid tank;
The substrate drying apparatus according to claim 8, wherein the pure water is replaced with the isopropyl alcohol by immersing the substrate in the isopropyl alcohol liquid.
上記イソプロピルアルコール液供給装置は、上記収容されているイソプロピルアルコール液と上記基板保持部とを相対的に移動させる相対移動部をさらに備える、請求項9に記載の基板乾燥装置。   The substrate drying apparatus according to claim 9, wherein the isopropyl alcohol liquid supply device further includes a relative movement unit that relatively moves the isopropyl alcohol liquid stored therein and the substrate holding unit. 上記相対移動部による相対移動は、上記基板の表面に沿って上記イソプロピルアルコール液が相対的に流動されるように、その流動の方向を制御して行われる、請求項10に記載の基板乾燥装置。   The substrate drying apparatus according to claim 10, wherein the relative movement by the relative movement unit is performed by controlling a flow direction so that the isopropyl alcohol liquid flows relatively along the surface of the substrate. . 上記乾燥処理装置は、
上記基板がその内側の空間に配置されるとともに、上記乾燥処理用気体供給部により上記気体が上記空間内に供給されるチャンバと、
上記チャンバ内において、上記基板を保持する基板保持部と、
上記チャンバ内の空間を加熱することにより、上記基板保持部に保持された上記基板を加熱して、上記イソプロピルアルコールの蒸発速度を促進させるチャンバ加熱部とをさらに備える、請求項8から11のいずれか1つに記載の基板乾燥装置。
The drying processing apparatus
A chamber in which the substrate is disposed in an inner space thereof, and the gas is supplied into the space by the drying processing gas supply unit;
A substrate holder for holding the substrate in the chamber;
12. The apparatus according to claim 8, further comprising: a chamber heating unit that heats the substrate held by the substrate holding unit by heating a space in the chamber to promote an evaporation rate of the isopropyl alcohol. The board | substrate drying apparatus as described in any one.
上記乾燥処理用気体供給部は、上記チャンバ内の空間に加圧された上記気体を吹き出して供給する乾燥処理用気体吹き出し部である、請求項12に記載の基板乾燥装置。   The substrate drying apparatus according to claim 12, wherein the drying processing gas supply unit is a drying processing gas blowing unit that blows out and supplies the pressurized gas to the space in the chamber. 上記乾燥処理用気体供給部は、上記チャンバの内外空間を連通して設けられたフィルタと、上記チャンバ内の雰囲気を排気することにより、上記フィルタを通して上記チャンバの外側のエアを上記チャンバ内に導く排気部とを備える、請求項12に記載の基板乾燥装置。   The drying processing gas supply unit guides air outside the chamber through the filter into the chamber by exhausting the atmosphere in the chamber and a filter provided in communication with the inner and outer spaces of the chamber. The substrate drying apparatus according to claim 12, further comprising an exhaust unit.
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