JP2962705B1

JP2962705B1 - 基板の乾燥装置および乾燥方法

Info

Publication number: JP2962705B1
Application number: JP11644698A
Authority: JP
Inventors: 豊平塚; 伸之藤川
Original assignee: 株式会社ダン科学
Priority date: 1998-04-27
Filing date: 1998-04-27
Publication date: 1999-10-12
Anticipated expiration: 2018-04-27
Also published as: JPH11307504A

Abstract

【要約】【課題】基板の周縁部に水滴が残存するのを防止す
る。【解決手段】シンク１１内に水槽１２を設け、水槽１
２の側部にレベルセンサ１４を設け、水槽１２の下部に
純水供給ポート１５を設け、水槽１２の下部に排水ポー
ト１６を設け、水槽１２内に簀子状の支持板１７を設
け、支持板１７に４本の足１８を取り付け、足１８を水
槽１２の底に載置し、支持板１７に固定受台１９を取り
付け、リフタ昇降装置（図示せず）により昇降されるリ
フタ２０に連結板２１を取り付け、連結板２１に可動受
台２２を取り付け、連結板２１にナイフエッジ２３を取
り付け、実線で示す位置から二点鎖線で示す位置に移動
可能なガス供給管２５を設け、ガス供給管２５にガス吹
出管２６を取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はシリコンウェハ等の
半導体ウェハ、ガラス基板などの基板を乾燥する基板の
乾燥装置および乾燥方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体装置の集積度が著しく増大
し、半導体ウェハの加工の微細化が進んでいるから、洗
浄によって得られた半導体ウェハの表面の清浄度が極め
て高いレベルで求められている。このため、半導体ウェ
ハをバッチ処理でウエット洗浄した後その半導体ウェハ
を乾燥するには、スピンドライ法とＩＰＡ蒸気乾燥法と
が主に用いられてきた。

【０００３】スピンドライ法は、半導体ウェハを収納し
たカセットを１０００ｒｐｍ程度の高速で回転させ、付
着水を遠心力で半導体ウェハの表面から振り切る方法で
あるが、機械的振動を避け難く、また半導体ウェハの表
面上を移動する水は周縁から水玉となって飛散するか
ら、飛散した水がチャンバーの壁に衝突して飛沫化し、
水が乾燥面に再付着するなど種々の難点があって、半導
体ウェハ表面の清浄度の到達レベルには一定の限界が見
られる。

【０００４】一方、ＩＰＡ蒸気乾燥法は、ＩＰＡ（isop
ropyl alcohol、イソプロピル・アルコール）蒸気相中
に濡れた半導体ウェハをさらすことにより乾燥する方法
であり、高い清浄度レベルでの乾燥が可能であるが、Ｉ
ＰＡの水分管理を適切に行なうことが不可欠であるか
ら、高いランニングコストを必要とする。また、何より
も心配されるのは可燃性のＩＰＡを加熱して多量の蒸気
を発生させる必要があることで、そのため災害予防対策
を十分に整えて使用しなければならない。

【０００５】そこで、高清浄な洗浄品質が容易に得ら
れ、ランニングコストもかからず、安全性の心配も殆ど
ない半導体ウェハの乾燥技術が求められている。

【０００６】この要望に応える半導体ウェハの乾燥技術
として、純水中に浸漬した半導体ウェハを引き上げなが
ら、半導体ウェハと水面との交線に生ずるメニスカス
（meniscus）部にＩＰＡ蒸気を含む不活性ガスを吹き付
け、メニスカス部に表面張力の勾配を作って、水が半導
体ウェハに濡れないようにし、乾いた半導体ウェハ面を
得る原理が注目されている。この原理に基づく乾燥方式
には、半導体ウェハを引き上げて水面より露出させるウ
ェハ引上方式と、水面を降下させて半導体ウェハを露出
させる水面降下方式とがある。

【０００７】ウェハ引上方式では、半導体ウェハをその
収納しているカセットとともに引き上げると、カセット
のウェハ保持溝と半導体ウェハとの接触部に水が残って
完全な乾燥ができないから、水槽外の昇降機構によって
昇降される支持部材を設け、支持部材に半導体ウェハの
下端部を支持し、支持部材を上昇させてカセットのウェ
ハ保持溝部をガイドにして半導体ウェハのみを押し上
げ、半導体ウェハを水面上に露出させ、また水槽の上部
には乾燥した補助カセットを用意し、補助カセットのウ
ェハ保持溝と水中のカセットのウェハ保持溝とを合致さ
せて、押し上げられた乾燥半導体ウェハを補助カセット
に収納し、そのあと水中のカセットを引き上げて気中に
露出して乾燥させたのち、補助カセット中の半導体ウェ
ハを元のカセットに戻し入れる。

【０００８】しかし、ウェハ引上方式においては、半導
体ウェハがカセットのウェハ保持溝と摺動して発塵する
問題があり、しかも半導体ウェハの移し替えという繁雑
な操作を必要とする。

【０００９】他方、水面降下方式では、カセットに収納
した半導体ウェハを水中に浸漬し、水を排水して水面を
降下させながら、水槽の上部に被せた蓋の内面に設けた
多数のガス吐出口からＩＰＡ蒸気を含む不活性ガスを吹
き出し、ＩＰＡ蒸気を含む不活性ガスを降下水面に当て
て、半導体ウェハを乾燥させる。

【００１０】しかし、水面降下方式においては、半導体
ウェハを水面から完全に露出させた時点ではカセットの
ウェハ保持溝と半導体ウェハとの接触部に残る水は除去
されないから、ＩＰＡ蒸気を含む不活性ガスから加熱し
た不活性ガスに切り替え、引きつづき加熱した不活性ガ
スを長時間吹き出して残留水分を乾燥させる必要があ
る。このため、半導体ウェハを完全乾燥させるには不活
性ガスと熱エネルギーとを多量に消費し、かつ長い処理
時間を要する欠点がある。

【００１１】しかも、これらの方式はカセットに収納さ
れた半導体ウェハを処理するスタンドアローン型の装置
を用いた方式である。

【００１２】これに対して、半導体ウェハをカセットに
収納しない状態で搬送するカセットレス搬送型の自動洗
浄装置があり、カセットレス搬送型の自動洗浄装置で洗
浄から乾燥まで一貫して処理する場合には、乾燥装置の
構造として半導体ウェハを挟持した搬送チャックが容易
に水槽へ出し入れできるように水槽上部に補助カセット
や密閉用蓋などの邪魔になる構造物がなく、洗浄槽と同
様に上部が開口しているのが望ましい。また、カセット
レス搬送の場合、水槽内に半導体ウェハのみを直立に保
持する受台が用意されるが、安定に半導体ウェハを受け
渡しできるように、受台の支持部材の上面にＶ字状のウ
ェハ保持溝が刻設され、そのウェハ保持溝内に半導体ウ
ェハ端部を挿入して保持する。このような水槽に半導体
ウェハを導入するには、半導体ウェハを水面上に露出さ
せるのに水面降下方式が適している。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水面降
下方式でＩＰＡ蒸気を含む不活性ガスを吹き付けてメニ
スカスの半導体ウェハ面への濡れを抑制して乾燥させよ
うとすると、次の問題点が生ずることが判かった。

【００１４】すなわち、図５、図６に示すように、受台
１のＶ字状のウェハ保持溝１ａ部と半導体ウェハ２の端
部とが接触している場所には明らかに水３が残り、処理
後に半導体ウェハ２を取り出すと、半導体ウェハ２の接
触端部に微小水滴が付着する。また、図７に示すよう
に、水面４が受台１のウェハ保持溝１ａより下側まで下
がってくると、受台１の支持部材内側面と円弧をなす半
導体ウェハ２の下部端面と水面４との間で形成される三
角形の部分に水膜５ができ、水膜５が一定の大きさを越
えると水膜５が破れ、乾燥した半導体ウェハ２の下端部
に水滴として付着する。また、図８に示すように、半導
体ウェハ２の最下端部が水面４から離れる際にも、半導
体ウェハ２の端面と水面４との間に水膜６が形成され、
半導体ウェハ２の端面が水面４から一定距離以上離れた
とき、水膜６が破れて飛沫化し、半導体ウェハ２の端部
に微小水滴となって付着する。また、図９に示すよう
に、半導体ウェハ２が円形の場合、半導体ウェハ２の下
部が水面４から露出するときに、半導体ウェハ２の端面
と水面４との接触部がなす中心角θ₁が４６°以内のと
きには、半導体ウェハ２の平面上の水面移動速度すなわ
ち深さｈの減少速度に比べて半導体ウェハ２の円弧をな
す端面上の水面移動速度すなわち円弧長さｌの減少速度
は５倍以上にもなるから、中心角θ₁が４６°以内の領
域では、水面降下速度が一定限界値を越えて速くなる
と、半導体ウェハ２の端面にできるメニスカス部の移動
速度が所定値以上になり、メニスカス部の表面張力の勾
配が小さくなり、メニスカス部の水膜が水面移動に追従
できずに端面上に微小水滴となって取り残される。この
ことは、半導体ウェハ２の上部が水面から露出するとき
にも同様である。これらの現象によって、水面４を降下
させてＩＰＡ蒸気を含む不活性ガスをメニスカスに吹き
付けるだけの乾燥操作では、半導体ウェハ２の中央部の
乾燥はできるが、半導体ウェハ２の周縁部への微小水滴
の付着は避けられず、半導体ウェハ２の周縁部に水滴が
残存する。

【００１５】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたもので、基板の周縁部に水滴が残存することがない
基板の乾燥装置、乾燥方法を提供することを目的とす
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明においては、水槽と、上記水槽に設けられた
純水供給ポートと、上記水槽に設けられた排水ポート
と、上記水槽の近傍部に設けられたガス吹出管とを有す
る基板の乾燥装置において、上記水槽内に固定受台を設
け、上記水槽内に連結板を設け、上記連結板を昇降する
連結板昇降手段を設け、上記連結板に可動受台を取り付
ける。

【００１７】この場合、上記可動受台に保持された基板
の最下端部に接近するナイフエッジを上記連結板に取り
付ける。

【００１８】

【００１９】これらの場合、上記ガス吹出管を昇降する
ガス吹出管昇降手段を設ける。

【００２０】この場合、上記水槽にレベルセンサを設
け、上記レベルセンサからの信号に応じて上記ガス吹出
管昇降手段を制御する昇降制御手段を設ける。

【００２１】また、水槽内に基板を保持するとともに上
記水槽内に純水を供給し、上記純水を上記水槽から排水
するとともに上記純水から露出した上記基板に水溶性有
機溶剤の蒸気を含む不活性ガスを吹き付ける基板の乾燥
方法において、上記基板を固定受台の第１の基板保持部
で保持した状態で上記純水を上記水槽から排水し、上記
第１の基板保持部よりも上方にある第２の基板保持部を
有する可動受台の上記第２の基板保持部が上記純水から
露出したとき、上記可動受台を上昇させて上記基板を上
記可動受台で保持するとともに上記固定受台から上記基
板を離す。

【００２２】この場合、上記可動受台を上昇させて上記
基板を上記可動受台で保持したときに、上記基板の最下
端部にナイフエッジを接近させる。

【００２３】また、水槽内に円形の基板を保持するとと
もに上記水槽内に純水を供給し、上記純水を上記水槽か
ら排水するとともに上記純水から露出した上記基板に水
溶性有機溶剤の蒸気を含む不活性ガスを吹き付ける基板
の乾燥方法において、上記基板の上部および下部が上記
純水から露出するときの水面下降速度を上記基板の中央
部が上記純水から露出するときの水面下降速度よりも小
さくする。

【００２４】この場合、上記基板の最上端から上記基板
の直径の１／１０〜１／８の長さだけ上記純水から露出
するまでの水面下降速度および上記基板の最上端から上
記基板の直径の３／４〜４／５の長さだけ上記純水から
露出したのちの水面下降速度を０．１〜０．６ｍｍ／ｓ
にし、上記基板の残りの部分が上記純水から露出すると
きの水面下降速度を１．０〜２．０ｍｍ／ｓにする。

【００２５】これらの場合、上記純水を上記水槽から排
水するときに、上記水溶性有機溶剤の蒸気を含む不活性
ガスを吹き出すガス吹出管を下降して、上記純水の水面
と上記ガス吹出管との距離をほぼ一定にする。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る半導体ウェハ
の乾燥装置を示す概略図、図２は図１に示した半導体ウ
ェハの乾燥装置の一部を示す図、図３は図１に示した半
導体ウェハの乾燥装置の一部を示す図である。図に示す
ように、排水手段（図示せず）を有するシンク１１内に
石英からなる水槽１２が設けられ、水槽１２は幅が５０
０ｍｍ、奥行きが４００ｍｍ、高さが４５０ｍｍであ
る。また、水槽１２の上端に鋸歯状のエッジ１３が設け
られ、水槽１２の側部にレベルセンサ１４が設けられ、
水槽１２の下部に純水供給ポート１５が設けられ、水槽
１２の下部に排水ポート１６が設けられ、排水ポート１
６に排水ポンプ（図示せず）が接続され、レベルセンサ
１４からの信号に応じて排水ポンプの回転速度を制御し
て排水ポート１６から排水される排水流量を制御する排
水流量制御手段（図示せず）が設けられている。また、
水槽１２内に簀子状の支持板１７が設けられ、支持板１
７に４本の足１８が取り付けられ、足１８は水槽１２の
底に載置され、支持板１７に固定受台１９が取り付けら
れ、固定受台１９に第１の基板保持部であるＶ字状のウ
ェハ保持溝１９ａが設けられている。また、シンク１１
よりも図１紙面直角方向手前側に設けられたリフタ昇降
装置（図示せず）により昇降されるリフタ２０に連結板
２１が取り付けられ、連結板２１に可動受台２２が取り
付けられ、可動受台２２に第２の基板保持部であるＶ字
状のウェハ保持溝２２ａが設けられ、連結板２１に石英
からなるナイフエッジ２３が取り付けられ、ナイフエッ
ジ２３の頂部には半径が０．１ｍｍの丸みが設けられ、
可動受台２２は底面が支持板１７の上面から１３ｍｍ上
から２５ｍｍ上までの距離を昇降可能である。そして、
リフタ昇降装置、リフタ２０等によりに連結板２１を昇
降する連結板昇降手段を構成している。また、シンク１
１よりも図１紙面直角方向後方側に設けられたカセット
レス搬送ロボットのチャック２４に直径３００ｍｍの半
導体ウェハ２が保持され、チャック２４のウェハ保持溝
（図示せず）、ウェハ保持溝１９ａ、２２ａの図１紙面
直角方向の位置は一致している。また、実線で示す位置
から二点鎖線で示す位置に移動可能なガス供給管２５が
設けられ、ガス供給管２５にガス吹出管２６がその中心
軸を中心に回転可能に取り付けられ、ガス吹出管２６の
ガス吐出口２７はウェハ保持溝１９ａ、２２ａに保持さ
れる各半導体ウェハ２の中間に吐出ガスが流れる位置に
設けられ、ガス吹出管２６を昇降するガス吹出管昇降手
段（図示せず）がシンク１１よりも図１紙面直角方向手
前側に設けられ、レベルセンサ１４からの信号に応じて
ガス吹出管昇降手段を制御する昇降制御手段が設けられ
ている。

【００２７】また、図２に示すように、半導体ウェハ２
の半径をＲ、垂直線と固定受台１９、可動受台２２の角
部とがなす中心角をそれぞれθ₁₁〜θ₁₄とすると、寸法
Ａ〜Ｉは次式で表される。

【００２８】

【数１】Ａ＝Ｒ／２

【００２９】

【数２】Ｂ＝Ｒ(sinθ₁₂−sinθ₁₁)

【００３０】

【数３】Ｃ＝２Ｒsinθ₁₂

【００３１】

【数４】Ｄ＝Ｒ／８

【００３２】

【数５】Ｅ＝３Ｒ／８＋２Ｒ{sin²(θ₁₄／２)−sin²(θ
₁₂／２)}

【００３３】

【数６】Ｆ＝Ｒ(sinθ₁₄−sinθ₁₃)

【００３４】

【数７】Ｇ＝２Ｒsinθ₁₄

【００３５】

【数８】Ｈ＝２Ｒ{sin²(θ₁₄／２）−sin²(θ₁₂／２)}

【００３６】

【数９】Ｉ＝３Ｒ／８−２Ｒsin²(θ₁₂／２) そして、θ₁₁＝１５°、θ₁₂＝３０°、θ₁₃＝４９°、
θ₁₄＝５７°とするのが望ましく、このときＲ＝１５０
ｍｍとすると、Ａ＝７５ｍｍ、Ｂ＝３６ｍｍ、Ｃ＝１５
０ｍｍ、Ｄ＝１８．７５ｍｍ、Ｅ＝１０４．２５ｍｍ、
Ｆ＝１３．５ｍｍ、Ｇ＝２５２ｍｍ、Ｈ＝４８ｍｍ、Ｉ
＝３５．２５ｍｍとなる。また、Ｒ＝１５０ｍｍのとき
にはＲ₁＝１４４ｍｍにするのが望ましい。さらに、図
３に示すように、固定受台１９のウェハ保持溝１９ａの
ピッチをＰ、断面角をθ₁₅としたとき、ウェハ保持溝１
９ａの深さＭは次式で表される。

【００３７】

【数１０】Ｍ＝0.7Ｐsinθ₁₅ そして、θ₁₅＝６０°とするのが望ましい。また、ウェ
ハ保持溝１９ａの底部に半径０．２ｍｍの丸みを設ける
のが望ましい。

【００３８】つぎに、固定受台１９の作製について説明
する。まず、厚さ３６ｍｍ、長さ２６０ｍｍ、高さ９１
ｍｍのＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）材ブロ
ック２個を平面上に平行に並べ、ＰＥＥＫ材ブロックの
外側面間の距離を１５０ｍｍとする。つぎに、上部から
半径１５０ｍｍの円形カッタを回転させながら両ＰＥＥ
Ｋ材ブロックの中心線上を動かし、ＰＥＥＫ材ブロック
の外側面の高さが９０．７ｍｍになるまで円弧状に切削
する。つぎに、半径が１５０ｍｍで先端の頂角が６０
°、先端の丸みの半径が０．２ｍｍの山形になった円形
カッタで深さ６ｍｍの２５個のウェハ保持溝１９ａをピ
ッチＰ＝１０ｍｍでＰＥＥＫ材ブロックの円弧面状に刻
設する。つぎに、この２個のＰＥＥＫ材ブロックすなわ
ち固定受台１９を相互の位置を変えずに支持板１７に取
り付ける。

【００３９】つぎに、可動受台２２の作製について説明
する。まず、厚さ１２．６ｍｍ、長さ２７６ｍｍ、高さ
１１３ｍｍのＰＥＥＫ材ブロック２個を平面上に平行に
並べ、ＰＥＥＫ材ブロックの外側面間の距離を２５１．
６ｍｍとする。つぎに、上部から半径１５０ｍｍの円形
カッタを回転させながら両ＰＥＥＫ材ブロックの中心線
上を動かし、ＰＥＥＫ材ブロックの外側面の高さが１１
２ｍｍになるまで円弧状に切削する。つぎに、半径が１
５０ｍｍで先端の頂角が６０°、先端の丸みの半径が
０．２ｍｍの山形になった円形カッタで深さ６ｍｍの２
５個のウェハ保持溝２２ａをピッチ１０ｍｍでＰＥＥＫ
材ブロックの円弧面状に刻設する。つぎに、この２個の
ＰＥＥＫ材ブロックすなわち可動受台２２を相互の位置
を変えずに連結板２１に取り付ける。

【００４０】また、可動受台２２の中央部には稜線が水
平でかつ可動受台２２の底面からの高さが７６．１５±
０．１ｍｍとなるようにナイフエッジ２３を取り付け
る。

【００４１】つぎに、図１〜図３に示した半導体ウェハ
の乾燥装置を用いた乾燥方法すなわち本発明に係る半導
体ウェハの乾燥方法を説明する。まず、水槽１２中に純
水供給ポート１６から純水を供給して満水にしたのち、
少量の純水を溢流させて水面を清浄にし、純水の供給を
停止する。つぎに、半導体ウェハ２をチャック２４に保
持して洗浄槽（図示せず）から水槽１２に搬送し、半導
体ウェハ２を固定受台１９に保持させる。つぎに、チャ
ック２４を開いてチャック２４を水槽１２外に退避させ
る。つぎに、ガス吹出管２６を水槽１２上まで横方向に
移動させ、水面から３０〜４０ｍｍ上の位置から水溶性
有機溶剤の蒸気であるＩＰＡ蒸気を含む不活性ガスであ
る窒素ガスを水面に向かってガス吐出口２７から数ｍ／
ｓの吐出速度で吹き出す。つぎに、排水ポンプを作動さ
せて水槽１２から排水ポート１５を介して排水する。こ
のとき、初めは水面下降速度を０．５ｍｍ／ｓとし、水
面が半導体ウェハ２の頂点から３５ｍｍ下に達したとき
水面下降速度を１．５ｍｍ／ｓとする。また、ガス吹出
管２６を水面からの距離をほぼ３０ｍｍに保って下降す
る。さらに、図４(ａ)に示すように、可動受台２２のウ
ェハ保持溝２２ａに半導体ウェハ２が接触しないように
する。そして、水面２８が下降して、可動受台２２のウ
ェハ保持溝２２ａ部が気中に露出したとき、再び水面下
降速度を０．５ｍｍ／ｓとする。そして同時に、図４
(ｂ)に示すように、リフタ２０、可動受台２２を上昇さ
せて、可動受台２２の乾いたウェハ保持溝２２ａ部で半
導体ウェハ２を保持し、さらに図４(ｃ)に示すように、
可動受台２２を１２ｍｍ上昇させて、水中にある固定受
台１９のウェハ保持溝１９ａから半導体ウェハ２の端面
を離す。このとき、ナイフエッジ２３の先端は半導体ウ
ェハ２の最下端と接触しない程度たとえば０．１〜０．
３ｍｍに接近している。また、この時点でガス吹出管２
６の下降を停止するが、ガス吐出口２７からのガスの吹
出は継続する。そして、水面２８が半導体ウェハ２の最
下端より下側まで下降したところで排水を停止するとと
もに、ガス吐出口２７からのガスの吹出も停止する。つ
ぎに、ガス吹出管２６を上昇させて水槽１２外に戻した
のち、チャック２４で半導体ウェハ２を保持して、半導
体ウェハ２をアンローダ部（図示せず）まで搬送する。
以上の処理操作を繰り返すことにより、半導体ウェハ２
を乾燥する。

【００４２】このような基板の乾燥装置、乾燥方法にお
いては、可動受台２２のウェハ保持溝２２ａ部が気中に
露出したとき、可動受台２２の乾いたウェハ保持溝２２
ａ部で半導体ウェハ２を保持し、さらに可動受台２２を
上昇させて、水中にある固定受台１９のウェハ保持溝１
９ａから半導体ウェハ２の端面を離すから、固定受台１
９のウェハ保持溝１９ａ部と半導体ウェハ２の端部との
間に水が残ることがなく、しかも可動受台２２のウェハ
保持溝２２ａ部を乾かしたのちに、ウェハ保持溝２２ａ
部で半導体ウェハ２を保持し、さらに固定受台１９のウ
ェハ保持溝１９ａから半導体ウェハ２の端面を離したの
ちに、水面２８から固定受台１９を露出させるから、可
動受台２２、固定受台１９と半導体ウェハ２の端面と水
面２８との間に水膜が形成されることがないので、半導
体ウェハ２の周縁部に水滴が残存することがない。ま
た、連結板２１にナイフエッジ２３が取り付けられ、半
導体ウェハ２の最下端が水面２８から露出するとき、ナ
イフエッジ２３の先端は半導体ウェハ２の最下端と接触
しない程度に接近しているから、半導体ウェハ２の最下
端部が水面２８から離れる際に、ナイフエッジ２３によ
り半導体ウェハ２の端面と水面２８との間に水膜が形成
されるのを防止することができるので、半導体ウェハ２
の周縁部に水滴が残存することがない。また、初めは水
面下降速度を０．５ｍｍ／ｓとし、水面が半導体ウェハ
２の頂点から３５ｍｍ下に達したとき水面下降速度を
１．５ｍｍ／ｓとし、可動受台２２のウェハ保持溝２２
ａ部が気中に露出したとき、再び水面下降速度を０．５
ｍｍ／ｓとしているから、半導体ウェハ２の平面上の水
面移動速度に比べて半導体ウェハ２の端面上の水面移動
速度は３倍以下になるので、半導体ウェハ２の端面にで
きるメニスカス部の水膜が水面移動に十分に追従できる
ため、半導体ウェハ２の端面すなわち周縁部に水滴が残
存することがない。また、レベルセンサ１４からの信号
に応じてガス吹出管２６が下降し、水面２８とガス吹出
管２６との距離をほぼ一定すなわちほぼ３０ｍｍに保つ
から、メニスカス部にＩＰＡ蒸気を確実に供給すること
ができるので、ＩＰＡの消費量を少なくすることができ
る。

【００４３】なお、上述実施の形態においては、初めは
水面下降速度を０．５ｍｍ／ｓとし、水面が半導体ウェ
ハ２の頂点から３５ｍｍ下に達したとき水面下降速度を
１．５ｍｍ／ｓとし、可動受台２２のウェハ保持溝２２
ａ部が気中に露出したとき、再び水面下降速度を０．５
ｍｍ／ｓとしたが、水面下降速度を一定にし、初めはＩ
ＰＡ蒸気の濃度を薄くし、水面が半導体ウェハ２の頂点
から３５ｍｍ下に達したときＩＰＡ蒸気の濃度を濃く
し、可動受台２２のウェハ保持溝２２ａ部が気中に露出
したとき、再びＩＰＡ蒸気の濃度を薄くしてもよく、こ
の場合には乾燥時間を短くすることができる。また、上
述実施の形態においては、初めは水面下降速度を０．５
ｍｍ／ｓとし、水面が半導体ウェハ２の頂点から３５ｍ
ｍ下に達したとき水面下降速度を１．５ｍｍ／ｓとし、
可動受台２２のウェハ保持溝２２ａ部が気中に露出した
とき、再び水面下降速度を０．５ｍｍ／ｓとしたが、円
形の基板の最上端から基板の直径の１／１０〜１／８の
長さだけ純水から露出するまでの水面下降速度および基
板の最上端から基板の直径の３／４〜４／５の長さだけ
純水から露出したのちの水面下降速度を０．１〜０．６
ｍｍ／ｓにし、基板の残りの部分が純水から露出すると
きの水面下降速度を１．０〜２．０ｍｍ／ｓにしてもよ
い。また、上述実施の形態においては、レベルセンサ１
４からの信号に応じて排水ポンプの回転速度を制御して
排水ポート１６から排水される排水流量を制御する排水
流量制御手段を設けたが、レベルセンサ１４からの信号
に応じて排水ポート１６に接続された流量調節バルブの
開閉度を制御して排水ポート１６から排水される排水流
量を制御する排水流量制御手段を設けてもよい。

【００４４】

【発明の効果】水槽内に固定受台を設け、水槽内に連結
板を設け、連結板を昇降する連結板昇降手段を設け、連
結板に可動受台を取り付けたときには、乾いた可動受台
で基板を保持することができ、また水中にある固定受台
から基板を離すことができるから、固定受台と基板の端
部との間に水が残ることがなく、しかも可動受台、固定
受台と基板の端面と水面との間に水膜が形成されること
がないので、基板の周縁部に水滴が残存することがな
い。

【００４５】また、可動受台に保持された基板の最下端
部に接近するナイフエッジを連結板に取り付けたときに
は、基板の最下端部が水面から離れる際に、ナイフエッ
ジにより基板の端面と水面との間に水膜が形成されるの
を防止することができるから、基板の周縁部に水滴が残
存することがない。

【００４６】

【００４７】また、ガス吹出管を昇降するガス吹出管昇
降手段を設けたときには、メニスカス部に水溶性有機溶
剤の蒸気を確実に供給することができるから、水溶性有
機溶剤の消費量を少なくすることができる。

【００４８】また、水槽にレベルセンサを設け、レベル
センサからの信号に応じてガス吹出管昇降手段を制御す
る昇降制御手段を設けたときには、純水の水面とガス吹
出管との距離をほぼ一定にすることができるから、メニ
スカス部に水溶性有機溶剤の蒸気を確実に供給すること
ができるので、水溶性有機溶剤の消費量を少なくするこ
とができる。

【００４９】また、基板を固定受台の第１の基板保持部
で保持した状態で純水を水槽から排水し、第１の基板保
持部よりも上方にある第２の基板保持部を有する可動受
台の第２の基板保持部が純水から露出したとき、可動受
台を上昇させて基板を可動受台で保持するとともに固定
受台から基板を離すときには、可動受台の乾いた第２の
基板保持部で基板を保持することができ、また水中にあ
る固定受台の第１の基板保持部から基板を離すことがで
きるから、固定受台と基板の端部との間に水が残ること
がなく、しかも可動受台、固定受台と基板の端面と水面
との間に水膜が形成されることがないので、基板の周縁
部に水滴が残存することがない。

【００５０】また、可動受台を上昇させて基板を上記可
動受台で保持したときに、基板の最下端部にナイフエッ
ジを接近させたときには、基板の最下端部が水面から離
れる際に、ナイフエッジにより基板の端面と水面との間
に水膜が形成されるのを防止することができるから、基
板の周縁部に水滴が残存することがない。

【００５１】また、円形の基板の上部および下部が純水
から露出するときの水面下降速度を基板の中央部が純水
から露出するときの水面下降速度よりも小さくしたとき
には、基板の端面にできるメニスカス部の水膜が水面移
動に十分に追従できるから、基板の周縁部に水滴が残存
することがない。

【００５２】また、円形の基板の最上端から基板の直径
の１／１０〜１／８の長さだけ純水から露出するまでの
水面下降速度および基板の最上端から基板の直径の３／
４〜４／５の長さだけ純水から露出したのちの水面下降
速度を０．１〜０．６ｍｍ／ｓにし、基板の残りの部分
が純水から露出するときの水面下降速度を１．０〜２．
０ｍｍ／ｓにしたときには、基板の周縁部に水滴が残存
するのを確実に防止することができる。

【００５３】また、純水を水槽から排水するときに、ガ
ス吹出管を下降して、純水の水面とガス吹出管との距離
をほぼ一定にしたときには、メニスカス部に水溶性有機
溶剤の蒸気を確実に供給することができるから、水溶性
有機溶剤の消費量を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る半導体ウェハの乾燥装置を示す概
略図である。

【図２】図１に示した半導体ウェハの乾燥装置の一部を
示す図である。

【図３】図１に示した半導体ウェハの乾燥装置の一部を
示す図である。

【図４】本発明に係る半導体ウェハの乾燥方法の説明図
である。

【図５】従来の半導体ウェハの乾燥装置の問題点の説明
図である。

【図６】従来の半導体ウェハの乾燥装置の問題点の説明
図である。

【図７】従来の半導体ウェハの乾燥装置の問題点の説明
図である。

【図８】従来の半導体ウェハの乾燥装置の問題点の説明
図である。

【図９】従来の半導体ウェハの乾燥装置の問題点の説明
図である。

【符号の説明】

２…半導体ウェハ１２…水槽１４…レベルセンサ１５…純水供給ポート１６…排水ポート１９…固定受台２０…リフタ２１…連結板２２…可動受台２３…ナイフエッジ２６…ガス吹出管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 21/304 F16B 1/00 - 25/22

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】水槽と、上記水槽に設けられた純水供給ポ
ートと、上記水槽に設けられた排水ポートと、上記水槽
の近傍部に設けられたガス吹出管とを有する基板の乾燥
装置において、上記水槽内に固定受台を設け、上記水槽
内に連結板を設け、上記連結板を昇降する連結板昇降手
段を設け、上記連結板に可動受台を取り付けたことを特
徴とする基板の乾燥装置。
【請求項２】上記可動受台に保持された基板の最下端部
に接近するナイフエッジを上記連結板に取り付けたこと
を特徴とする請求項１に記載の基板の乾燥装置。
【請求項３】上記ガス吹出管を昇降するガス吹出管昇降
手段を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載
の基板の乾燥装置。
【請求項４】上記水槽にレベルセンサを設け、上記レベ
ルセンサからの信号に応じて上記ガス吹出管昇降手段を
制御する昇降制御手段を設けたことを特徴とする請求項
３に記載の基板の乾燥装置。
【請求項５】水槽内に基板を保持するとともに上記水槽
内に純水を供給し、上記純水を上記水槽から排水すると
ともに上記純水から露出した上記基板に水溶性有機溶剤
の蒸気を含む不活性ガスを吹き付ける基板の乾燥方法に
おいて、上記基板を固定受台の第１の基板保持部で保持
した状態で上記純水を上記水槽から排水し、上記第１の
基板保持部よりも上方にある第２の基板保持部を有する
可動受台の上記第２の基板保持部が上記純水から露出し
たとき、上記可動受台を上昇させて上記基板を上記可動
受台で保持するとともに上記固定受台から上記基板を離
すことを特徴とする基板の乾燥方法。
【請求項６】上記可動受台を上昇させて上記基板を上記
可動受台で保持したときに、上記基板の最下端部にナイ
フエッジを接近させることを特徴とする請求項５に記載
の基板の乾燥方法。
【請求項７】水槽内に円形の基板を保持するとともに上
記水槽内に純水を供給し、上記純水を上記水槽から排水
するとともに上記純水から露出した上記基板に水溶性有
機溶剤の蒸気を含む不活性ガスを吹き付ける基板の乾燥
方法において、上記基板の上部および下部が上記純水か
ら露出するときの水面下降速度を上記基板の中央部が上
記純水から露出するときの水面下降速度よりも小さくす
ることを特徴とする基板の乾燥方法。
【請求項８】上記基板の最上端から上記基板の直径の１
／１０〜１／８の長さだけ上記純水から露出するまでの
水面下降速度および上記基板の最上端から上記基板の直
径の３／４〜４／５の長さだけ上記純水から露出したの
ちの水面下降速度を０．１〜０．６ｍｍ／ｓにし、上記
基板の残りの部分が上記純水から露出するときの水面下
降速度を１．０〜２．０ｍｍ／ｓにしたことを特徴とす
る請求項７に記載の基板の乾燥方法。
【請求項９】上記純水を上記水槽から排水するときに、
上記水溶性有機溶剤の蒸気を含む不活性ガスを吹き出す
ガス吹出管を下降して、上記純水の水面と上記ガス吹出
管との距離をほぼ一定にすることを特徴とする請求項５
〜８のいずれかに記載の基板の乾燥方法。