JP3194036B2 - 乾燥処理装置及び乾燥処理方法 - Google Patents

乾燥処理装置及び乾燥処理方法

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JP3194036B2 JP26921497A JP26921497A JP3194036B2 JP 3194036 B2 JP3194036 B2 JP 3194036B2 JP 26921497 A JP26921497 A JP 26921497A JP 26921497 A JP26921497 A JP 26921497A JP 3194036 B2 JP3194036 B2 JP 3194036B2
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    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/67034—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for drying

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば半導体ウ
エハやＬＣＤ用ガラス基板等の被処理体を乾燥ガスに接
触させて乾燥する乾燥処理装置及び乾燥処理方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体製造装置の製造工程にお
いては、半導体ウエハやＬＣＤ用ガラス基板等（以下に
ウエハ等という）の被処理体表面を、洗浄処理装置を用
いて薬液やリンス液（洗浄液）等に浸して洗浄処理した
後、洗浄されたウエハ等を乾燥処理装置を用いて乾燥す
る方法が広く採用されている。
【０００３】従来のこの種の乾燥処理装置に関しては、
乾燥処理部と連通する下方側に、例えばＩＰＡ（イソプ
ロピルアルコール）等の揮発性を有する有機溶剤を加熱
して蒸気を発生する乾燥ガス生成手段を具備し、生成さ
れた乾燥ガス（ＩＰＡの蒸気）を、乾燥処理部内に収容
された洗浄済みのウエハ等の被処理体に接触させると共
に、乾燥ガスの蒸気を凝縮させて、被処理体の水分の除
去及び乾燥を行うようにしたものが知られている。ま
た、この種の乾燥処理方法においては、乾燥ガスの濃度
や接触状態によって乾燥の度合いが大きく左右される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の乾燥処理装置においては、乾燥ガスの発生部と
乾燥処理部とが同じ領域内にあるため、乾燥ガス発生部
で生成された乾燥ガスの状態は、乾燥処理部内の状態に
よって影響を受けやすい。このため、洗浄処理された低
い温度状態にある被処理体によって熱が奪われることに
より、有機溶剤の気化が抑制されるという問題があっ
た。また、気化された蒸気も被処理体付近で熱が奪わ
れ、蒸気の温度が低下して凝結するため、乾燥処理部内
に乾燥ガスが存在しない、あるいは存在しても極めて濃
度が低い状態が生じ、乾燥効率が低下するという問題が
あった。更には、上記状態にかかわらず乾燥ガスを生成
すると、有機溶剤の消費量が多くなるという問題があ
る。
【０００５】この発明は上記事情に鑑みなされたもの
で、乾燥ガスの発生量及び濃度と温度を制御し、更に乾
燥時における乾燥ガス中の有機溶剤の凝結を防止するこ
とにより、乾燥効率の向上を図り、また有機溶剤の消費
量を低減できるようにした乾燥処理装置及び乾燥処理方
法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は以下のように構成する。
【０００７】請求項1記載の乾燥処理装置は、被処理体
を収容する処理室を有する乾燥処理部と、有機溶剤と不
活性ガスの混合部と、混合された有機溶剤と不活性ガス
を加熱する加熱部とからなる乾燥ガス生成手段と、上記
乾燥ガス生成手段に有機溶剤を供給する有機溶剤供給手
段と、上記有機溶剤供給手段と乾燥ガス生成手段とを連
通する有機溶剤供給管路に介設される有機溶剤の流量調
節手段と、上記乾燥ガス生成手段に不活性ガスを供給す
る不活性ガス供給手段と、を具備し、上記乾燥ガス生成
手段によって生成される乾燥ガスに占める有機溶剤の濃
度が３％ないし８０％であり、かつ、乾燥ガスの温度が
８０℃ないし１５０℃であることを特徴とする。
【０００８】この場合、処理室内の乾燥ガス供給ノズル
は、固定されるものであっても差し支えないが、好まし
くは被処理体に対して移動可能に形成する方がよい（請
求項２）。
【０００９】また、上記処理室には排気管を接続すると
共に、排気管に減圧手段を介設することが好ましく（請
求項３）、更に好ましくは、上記減圧手段は、減圧処理
の開始時及び終了時において可及的緩やかに減圧するよ
うに形成する方がよい（請求項４）。
【００１０】また、上記処理室の外側部には、乾燥ガス
の凝結を防止するための加熱手段を配設する方が好まし
い（請求項５）。
【００１１】更に、上記処理室の底部に設けた排出口に
排出管を接続し、上記排出管に、処理済みの乾燥ガス中
の有機溶剤と不活性ガスとを分離する気液分離手段を介
設する方が好ましい（請求項６）。この場合、上記気液
分離手段は上述の機能を有するものであればその構成は
任意でよいが、好ましくは、気液分離手段は処理済みの
乾燥ガスを収容する室と、乾燥ガス中に含まれる有機溶
剤を凝結するための冷却手段と、上記室の底部に設けら
れて凝結した有機溶剤を排出する排出口と、上記室の側
部に設けられて分離された不活性ガスを排気する排気口
と、を具備するものがよい（請求項７）。
【００１２】請求項８記載の乾燥処理方法は、所定量の
有機溶剤と不活性ガスとを混合すると共に、加熱して乾
燥ガスを生成し、上記乾燥ガスを処理室内に供給し、収
容された被処理体に接触して乾燥する乾燥処理方法であ
って、上記乾燥ガスに占める有機溶剤の濃度が３％ない
し８０％であり、かつ、乾燥ガスの温度が８０℃ないし
１５０℃であることを特徴とする。この場合、乾燥ガス
を上記処理室内に供給した後、処理室内を減圧雰囲気に
する方が好ましい（請求項９）。
【００１３】この発明によれば、乾燥ガス生成手段と乾
燥処理部が異なる領域にあるので、被処理体及び乾燥処
理部内の状態によって乾燥ガスの受ける影響を少なくす
ることができる。しかも、有機溶剤供給手段から供給さ
れる有機溶剤の量を、流量調節手段で調節することによ
り、有機溶剤蒸気の発生量を制御できる。これにより、
乾燥ガスの濃度を３％〜８０％という適性範囲内に調節
でき、かつ加熱部によって乾燥ガスの温度を８０℃〜１
５０℃という適性範囲内に調節できる。したがって、乾
燥効率の向上を図ることができると共に、乾燥ガス及び
有機溶剤の有効利用が図れ、有機溶剤の消費量を低減す
ることができる（請求項１，８）。この場合、乾燥ガス
供給ノズルを被処理体に対して移動可能に形成すること
により、被処理体の全体に万遍なく乾燥ガスを接触させ
ることができるので、乾燥むらを無くすことができると
共に、乾燥効率の向上を図ることができる（請求項
２）。
【００１４】また、減圧手段によって、乾燥ガス供給後
に処理室内を減圧することで、有機溶剤の凝結防止及び
乾燥効率を高めることができる（請求項３，９）。この
際、減圧処理の開始時及び終了時において可及的緩やか
に減圧することで、急激な気圧変化による被処理体への
悪影響及び乾燥ガスの過度な流出を防止することができ
る（請求項４）。
【００１５】更に、処理室の外側部に加熱手段を配設す
ることにより、乾燥処理中の温度低下による、乾燥ガス
中に含まれる有機溶剤の凝結を防ぐことができるので、
乾燥の促進が図れると共に、有機溶剤の消費量を低減す
ることができる（請求項５）。
【００１６】また、処理室の底部に設けた排出口に排出
管を接続し、この排出管に気液分離手段を介設すること
により、処理済みの乾燥ガス中の有機溶剤と不活性ガス
とを分離して別々に回収できるので、大気環境の汚染を
防止できる（請求項６，７）。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態を
図面に基づいて詳細に説明する。この実施形態では半導
体ウエハの洗浄処理システムに適用した場合について説
明する。
【００１８】図１はこの発明に係る乾燥処理装置を適用
した洗浄処理システムの一例を示す概略平面図、図２は
図１の一部の概略側面図である。
【００１９】上記洗浄処理システムは、被処理体である
半導体ウエハＷ（以下にウエハという）を水平状態に収
納する容器例えばキャリア１を搬入、搬出するための搬
送部２と、ウエハＷを薬液、洗浄液等の液処理をすると
共に乾燥処理する処理部３と、搬送部２と処理部３との
間に位置してウエハＷの受渡し、位置調整及び姿勢変換
等を行うインターフェース部４とで主に構成されてい
る。
【００２０】上記搬送部２は、洗浄処理システムの一側
端部に併設して設けられる搬入部５と搬出部６とで構成
されている。また、搬入部５は、上部搬送機構７からキ
ャリア１を受け取る受取り部５ａと、この受取り部５ａ
から水平に搬送されるキャリア１を載置する受渡し部５
ｂとからなり、受渡し部５ｂには、キャリア１を上部位
置とインターフェース部４の搬入口（図示せず）との間
で搬送するキャリアリフタ８が配設されている。また、
搬出部６には、キャリア１をインターフェース部４の搬
出口（図示せず）と上部との間で搬送するキャリアリフ
タ８が配設され、これらキャリアリフタ８によって搬入
部５間又は搬出部６間でのキャリア１の搬送を行うこと
ができると共に、空のキャリア１をインターフェース部
４の上方に設けられたキャリア待機部９への受け渡し及
びキャリア待機部９からの受け取りを行うことができる
ように構成されている（図２参照）。
【００２１】上記インターフェース部４は、区画壁４ｃ
によって区画される搬送部２に隣接する第１の室４ａ
と、処理部３に隣接する第２の室４ｂとで構成されてい
る。そして、第１の室４ａ内には、搬入部５（具体的に
は受渡し部５ｂ）のキャリア１から複数枚のウエハＷを
取り出して搬送する水平方向（Ｘ，Ｙ方向），垂直方向
（Ｚ方向）及び回転（θ方向）可能なウエハ取出しアー
ム１０と、ウエハＷに設けられたノッチを揃えるノッチ
アライナー１１と、ウエハ取出しアーム１０によって取
り出された複数枚のウエハＷの間隔を調整する間隔調整
機構（図示せず）を具備すると共に、水平状態のウエハ
Ｗを垂直状態に変換する第１の姿勢変換装置１２が配設
されている。
【００２２】また、第２の室４ｂ内には、処理済みの複
数枚のウエハＷを処理部３から垂直状態のまま搬送する
後述するウエハ搬送チャック２３から受け取ったウエハ
Ｗを垂直状態から水平状態に変換する第２の姿勢変換装
置１３と、この第２の姿勢変換装置１３によって水平状
態に変換された複数枚のウエハＷを受け取ってウエハ受
取り部１４に搬送された空のキャリア１内に収納する水
平方向（Ｘ，Ｙ方向），垂直方向（Ｚ方向）及び回転
（θ方向）可能なウエハ収納アーム１５が配設されてい
る。なお、ウエハ受取り部１４には、ウエハ受取り部１
４とキャリア待機部９との間でキャリアを搬送するキャ
リアリフタ８が配設されている。また、キャリア待機部
９には、ウエハ受渡し部５ｂによってウエハＷを受け渡
した後の空のキャリア１やウエハ受取り部１４でキャリ
ア１内にウエハＷを収容したキャリア１を所定の待機位
置あるいはウエハ受取り部１４からキャリア待機部９に
搬送されたウエハＷを収納したキャリア１を搬出部６の
上方へ移動するキャリア搬送ロボット１６が配設されて
いる。
【００２３】一方、上記処理部３には、ウエハＷに付着
するパーティクルや有機物汚染を除去する第１の処理ユ
ニット１９と、ウエハＷに付着する金属汚染を除去する
第２の処理ユニット１８と、ウエハＷに付着する酸化膜
を除去する第３の処理ユニット１７及びチャック洗浄ユ
ニット２０が直線状に配列されている。なお、第３の処
理ユニット１７の上方には乾燥処理ユニット２１が配設
されている。この場合、この発明に係る乾燥処理装置は
乾燥処理ユニット２１に適用されている。また、これら
各ユニット１７〜２０と対向する位置から上記インター
フェース部４に延在してに設けられた搬送路２２に、
Ｘ，Ｙ方向（水平方向）、Ｚ方向（垂直方向）及び回転
（θ）可能なウエハ搬送アーム２３が配設されている。
【００２４】次に、この発明に係る乾燥処理装置につい
て説明する。
【００２５】◎第一実施形態 図３はこの発明に係る乾燥処理装置の第一実施形態を示
す概略構成図、図４はこの発明に係る乾燥処理装置の一
部分を構成する乾燥ガス生成手段の一例を示す概略断面
図である。
【００２６】上記乾燥処理装置は、ウエハＷを乾燥処理
する処理室３０Ａを有する乾燥処理部３０と、処理室３
０Ａに、乾燥ガス（有機溶剤と不活性ガスとの混合気
体）の供給管路３２を介して接続する乾燥ガス生成器
（乾燥ガス生成手段）４１と、この乾燥ガス生成器４１
に供給管路４９を介して接続する、有機溶剤例えばＩＰ
Ａ（イソプロピルアルコール）のタンク（有機溶剤供給
手段）４８と、乾燥ガスを処理室３０Ａに送給する役割
を果たすと共に乾燥ガスの構成成分でもある不活性ガス
例えばＮ2ガスを、供給管５３を介して乾燥ガス生成手
段４１に供給するＮ2ガス供給源（不活性ガス供給手
段）５２とで主に構成されている。また、ＩＰＡの供給
管路４９にはＩＰＡの流量を調節できる流量調節手段例
えばダイヤフラムポンプ５０が介設されている。
【００２７】上記乾燥処理部３０は、開口部３０Ｂを有
する断面略逆Ｕ字状の石英部材からなる乾燥容器３０ａ
と、この乾燥容器３０ａの開口部３０Ｂの下方側から開
口部３０Ｂを閉塞し得るように配設された石英製の底板
３０ｂとで形成され、乾燥容器３０ａと底板３０ｂの隣
接部には、処理室３０Ａ内を気密に保つためにシール部
材３６が介在されている。このように構成される乾燥処
理部３０の処理室３０Ａ内には、被処理体であるウエハ
Ｗを複数枚例えば５０枚を保持する保持部材３１が配設
されている。
【００２８】底板３０ｂにはバルブ３８を介設した排出
管３７が接続されており、処理済みの乾燥ガスを排出で
きるように構成されている。乾燥容器３０ａの上部に
は、乾燥ガス供給管路３２が貫通しており、処理室３０
Ａ上部側に位置する上記乾燥ガス供給管路３２の端部に
乾燥ガス供給ノズル３３が配設されている。なお、上記
乾燥ガス供給ノズル３３の形状は、乾燥ガスをウエハＷ
に均一に吹き付けられるものであればよく、例えば多数
のノズル孔を有するパイプ状のものを使用することがで
きる。なお、乾燥容器３０ａは図示しない昇降及び水平
移動機構によって、上下移動及び左右移動が可能に形成
されており、ウエハＷの搬入搬出は乾燥容器３０ａを上
昇移動させた後、水平移動してから行うことができる。
【００２９】更に乾燥容器３０ａの外側部にはヒーター
（加熱手段）３４が配設されており、このヒーター３４
が乾燥容器３０ａ内の側壁を例えば５０℃位に加熱する
ことによって処理室３０Ａ内の乾燥ガスの凝結を防止で
きるように形成されている。
【００３０】また、乾燥容器３０ａ側部の片側には排気
管４０が接続され、更にこの排気管４０の乾燥容器３０
ａより外側には真空ポンプ（減圧手段）３９が介設され
ている。この場合、真空ポンプ３９は、減圧処理の開始
時と終了時においては、可及的緩やかに減圧するように
調節可能に形成されている。このように構成することに
より、処理室３０Ａ内に乾燥ガスを供給した後、乾燥ガ
スを供給し続けながら処理室３０Ａ内を減圧雰囲気にす
ることができ、減圧雰囲気にすることで、乾燥効率を高
めることができる。また、減圧処理の開始時と終了時に
おいては、可及的緩やかに減圧することにより、処理室
３０Ａ内の気圧が急激に変化するのを抑制することがで
きるので、ウエハＷにダメージを与えるなどの悪影響を
及ぼすことを防止できる。また、底板３０ｂには処理済
みの乾燥ガスを排出するためのドレン管（排出管）３７
が、ドレン弁３８を介設した状態で接続されている。
【００３１】上記乾燥ガス生成器４１は、ＩＰＡとＮ2
ガスとを混合する例えば石英製などの密閉容器（混合
部）４２と、この密閉容器４２内にあってＩＰＡの液体
を蒸発させるために貯留でき、互いに平行かつ多段状に
配設された複数の蒸発皿４３と、これらの蒸発皿４３を
上述のような状態で支える円筒状をなす石英製の支柱４
２ａと、この支柱４２ａ内部及び上記密閉容器４２外側
の側部と底部にそれぞれ配設されるヒーター（加熱部）
４４と、ヒーター４４の外側を覆うように設けられた断
熱材４５とで主に構成されている。この場合、上記蒸発
皿４３は熱伝導性に優れ、耐食性にも富む材質例えばス
テンレス鋼あるいは石英製部材にて形成されている。ま
た、密閉容器４２の上部においてはＩＰＡ供給管路４９
を介してＩＰＡタンク４８が接続されており、更に密閉
容器４２の外側部の一方にはＮ2ガス供給管５３を介し
てＮ2ガス供給源５２が接続されている。なお、密閉容
器４２の下部には、ドレン管４１ａが接続されており、
密閉容器４１内に溜まる廃液等を排出できるようになっ
ている。
【００３２】上記のように構成される乾燥ガス生成器４
１において、ＩＰＡ供給手段４８から供給されたＩＰＡ
４６が最上段の蒸発皿４３から順次下段の蒸発皿４３へ
流れ落ちる過程で、ヒーター４４により加熱されて、Ｉ
ＰＡ蒸気（ＩＰＡガス）が生成され、ガス化しきれない
で溢れたＩＰＡ４６が更に下段の蒸発皿４３へ順次流れ
落ちて順次ガス化される。したがって、蒸発皿４３を多
段化することにより、乾燥ガス生成器４１を小型化でき
ると共に、ＩＰＡを効率よくガス化することができる。
このようにして、上記乾燥ガス生成器４１で生成された
ＩＰＡ蒸気は、上記Ｎ2ガス供給源５２によって供給さ
れたＮ2ガスと、密閉容器４２内で混合されて乾燥ガス
を生成すると共に、生成した乾燥ガスの温度が上記ヒー
ター４４によって８０℃〜１５０℃という適正な範囲内
に維持された状態で、上記Ｎ2ガスによって処理室３０
Ａへ送給される。
【００３３】また、上記ＩＰＡタンク４８は、耐薬品性
に富む材質例えばフッ素樹脂等で構成されており、その
上部と下部がバイパス状の循環環路４７ａで接続されて
いる。更に、循環環路４７ａには循環ポンプ４７ｂとＩ
ＰＡ等の有機溶剤が通過できるフィルタ４７ｃが介設さ
れており、ＩＰＡタンク４８に貯留されたＩＰＡ４６に
含まれるパーティクル等の不純物が除去できるように形
成されている。また、ＩＰＡタンク４８と乾燥ガス生成
器４１とを接続する上記ＩＰＡ供給管路４９には、ダイ
ヤフラムポンプ５０が介設されており、このダイヤフラ
ムポンプ５０によって乾燥ガス生成器４１に供給される
ＩＰＡの量を調整して、処理室３０Ａに供給される乾燥
ガス中に含まれるＩＰＡ濃度を例えば３％〜８０％とい
う適正な範囲に調整できる。このＩＰＡ濃度が３％〜８
０％以外の場合、例えばＩＰＡ濃度が３％以下の場合は
乾燥能力が低下し、またＩＰＡ濃度が８０％以上である
と、ガス化しない事態が生じる。したがって、ＩＰＡ濃
度が３％〜８０％の範囲内であればウエハＷの乾燥に供
することができる。
【００３４】一方、上記Ｎ2ガス供給源５２は、Ｎ2ガス
供給管５３を介して乾燥ガス生成器４１と接続されてい
る。Ｎ2ガス供給管５３には、流量調節可能なフローメ
ータ６０と、Ｎ2ガスを適当な温度に維持するためのＮ2
ガス加熱用ヒーター５１が介設されている。このＮ2ガ
ス加熱用ヒーター５１は、上述した乾燥ガス生成器４１
のヒーター４４と共に、処理室３０Ａに供給される乾燥
ガスを所定温度例えば８０℃〜１５０℃という適正な範
囲に調整できる。この乾燥ガスの温度が８０℃〜１５０
℃以外の場合、例えばガス温度が８０℃以下の場合はガ
ス化しなくなり、またガス温度が１５０℃以上である
と、ウエハＷの温度が上がり過ぎてしまい、ウエハＷに
ダメージを与えるという問題がある。したがって、ガス
温度が８０℃〜１５０℃の範囲内であればウエハＷの乾
燥に供することができる。
【００３５】次に上記乾燥処理装置を用いた乾燥処理方
法について説明する。
【００３６】まず、ＩＰＡタンク４８からＩＰＡ供給管
路４９を通って乾燥ガス生成器４１へ供給されたＩＰＡ
４６が、密閉容器４２内に多段状に配設された複数の蒸
発皿４３の上側から順次貯留される。次に支柱４２ａ内
部と密閉容器４２の外側部に配設されたヒーター４４に
よってＩＰＡ４６を加熱すると共に、Ｎ2ガス加熱用ヒ
ーター５１によって所定温度に維持されたＮ2ガスを密
閉容器４２内に供給する。これにより、蒸発したＩＰＡ
蒸気とＮ2ガスが混合されて乾燥ガスを生成する。この
場合、乾燥ガス中に含まれるＩＰＡ濃度が３％〜８０％
になるように、上記のＩＰＡ供給管路４９を流れるＩＰ
Ａ４６の流量を、ダイヤフラムポンプ５０によって予め
調節しておき、この状態でＩＰＡタンク４８から密閉容
器４２内に供給される。なおこの間に乾燥処理部３０内
に、洗浄処理を終えたウエハＷが搬入され、待機した状
態になっている。
【００３７】生成された乾燥ガスは、ヒーター４４によ
り更に加熱されて８０℃〜１５０℃になり、乾燥ガス供
給管路３２を通って処理室３０Ａへ送られ、乾燥ガス供
給ノズル３３からウエハＷに対して供給され、ウエハＷ
に接触して乾燥処理をする。ある程度乾燥室３０内に乾
燥ガスが充満した状態で、真空ポンプ３９を駆動させて
可及的緩やかに処理室３０Ａ内の減圧を開始する。その
後も乾燥ガスを供給しつつ、減圧し続け、一定の低圧状
態を維持するようにする。これにより、乾燥効率を高め
ることができる。乾燥が終了した後、処理室３０Ａ内を
可及的緩やかに加圧し、元の圧力に戻すべく真空ポンプ
を駆動停止する。上述のように処理室３０Ａ内を可及的
緩やかに減圧及び加圧するので、ウエハＷへのダメージ
を抑制することができる。元の圧力に戻ったら、処理済
みの乾燥ガスを、乾燥処理部３０の底板３０ｂに接続さ
れたドレン管３７から排出する。
【００３８】上記のように構成することにより、乾燥ガ
ス生成器４１と乾燥処理部３０が異なる領域にあるの
で、乾燥処理部３０内の状態が乾燥ガスの状態に与える
影響が少なくなり、しかも、ダイヤフラムポンプ５０に
よって乾燥ガス生成器４１に供給されるＩＰＡの量を調
節できるので、乾燥ガス中に含まれるＩＰＡの濃度を３
％〜８０％という適正な範囲内に調節することができ
る。また、乾燥ガス生成器４１に設けられたヒーター４
４によって、乾燥ガスの温度を８０℃〜１５０℃という
適性範囲内に調節できる。更に、乾燥処理部３０の側部
に設けられたヒーター３４によって、乾燥処理部３０内
の乾燥ガスがウエハＷに熱を奪われて凝結することを防
止できる。また、乾燥処理部３０に真空ポンプ３９を接
続し、更に減圧処理の開始時及び終了時において可及的
緩やかに減圧できるので、ウエハＷにダメージを及ぼす
ことなく減圧でき、また、ウエハＷに付着したリンス液
例えば純水等の沸点を低下できるので、リンス液が気化
しやすくなり、乾燥時間を短縮できる。したがって、乾
燥効率の向上を図ることができ、更にＩＰＡの消費量を
低減できる。
【００３９】◎第二実施形態 図５はこの発明に係る乾燥処理装置の第二実施形態を示
す概略構成図である。
【００４０】第二実施形態は、乾燥処理部３０の下部に
接続されたドレン管３７に、処理済みの乾燥ガスを液体
のＩＰＡとＮ2ガスとに分離できる気液分離手段５８を
接続した場合である。この場合、上記乾燥処理部３０
は、例えば石英製部材等を用いた断面略Ｕ字状の乾燥容
器３０ｃと、この乾燥容器３０ｃの上部開口部３０Ｂを
閉塞し得る石英製部材等を用いた蓋体３０ｄとで形成さ
れている。上記蓋体３０ｄは、ウエハＷを搬入搬出でき
るように開閉可能に形成されており、閉状態時に乾燥容
器３０ｃと隣接する部分には、処理室３０Ａ内の気密性
を保つためにシール部材３６が介在されている。また、
乾燥ガス生成器４１と乾燥処理部３０とを接続する乾燥
ガス供給管路３２を、途中で２本に分岐し、処理室３０
Ａ内において、それぞれの端部に乾燥ガス供給ノズル３
３，３３を接続する。このように形成することにより、
ウエハＷに対して更に均一に、かつ一時により大きな面
積に乾燥ガスを接触させることができるので、乾燥効率
を向上させることができる。
【００４１】一方、上記気液分離手段５８は、処理済み
の乾燥ガスを収容する収容室５５と、ＩＰＡガスを凝結
させるための冷却手段例えば冷却コイル５４と、収容室
５５の側壁に設けられて、分離されたＮ2ガスを排気す
る排気口５６と、収容室５５の底部に設けられて、液化
したＩＰＡを排出する排出口５７とで主に構成されてい
る。これにより、ドレン管３７から排出された処理済み
の乾燥ガス中に含まれるＩＰＡ蒸気が、収容室５５内で
冷却コイル５４によって融点以下に冷却されるので、凝
結されて液体となり、排出口５７から排出される。一
方、分離されたＮ2ガスは排気口５６から排気される。
【００４２】また、上記気液分離手段５８は、上述の機
能を有するものであればその構成は任意でよく、例えば
冷却コイル５４を中空に形成して、内部に冷媒を流して
もよいし、あるいは、ペルチェ効果を利用した冷却コイ
ル等でもよい。また、その形状も冷却効率がよいもので
あれば、コイル型でなく例えばシート状のものでもよ
い。
【００４３】なお、第二実施形態において、その他の部
分は上記第一実施形態と同じであるので、同一部分には
同一符号を付して、その説明を省略する。
【００４４】上記のように構成することにより、有害な
有機溶剤であるＩＰＡを回収してからＮ2ガスを排気す
るので、大気環境の汚染を防止することができる。ま
た、２本の乾燥ガス供給ノズル３３，３３でウエハＷに
対して更に均一に、かつ一時により大きな面積に乾燥ガ
スを接触させることができるので、乾燥効率を向上させ
ることができ、乾燥時間を短縮することができる。
【００４５】◎第三実施形態 図６はこの発明に係る乾燥処理装置の第三実施形態を示
す概略構成図である。また、図７は図６の要部を拡大し
た斜視図である。
【００４６】第三実施形態は、２本の乾燥ガス供給ノズ
ル３３，３３を、ウエハＷに対して移動可能に形成され
た場合である。この場合、図７に示すように、複数のノ
ズル孔３３ａを有するパイプ３３ｂより形成される２本
の乾燥ガス供給ノズル３３，３３は、同じく２つの揺動
リンク３３ｃ，３３ｃの端部の片側面にそれぞれ接続さ
れ、各揺動リンク３３ｃ，３３ｃの他端の反対側面に
は、回転軸３３ｄ，３３ｄがそれぞれ接続されている。
この回転軸３３ｄ，３３ｄには、それぞれプーリ３３
ｅ，３３ｅが介設され、タイミングベルト３３ｆによっ
て互いに連動するように形成されている。２つのうちの
一方の回転軸３３ｄの端部は正逆回転可能な駆動モータ
３３ｇと接続され、駆動モータ３３ｇの回転が上記タイ
ミングベルト３３ｆを介して他方の回転軸に伝達される
ので、乾燥ガス供給ノズル３３，３３は、円の中心に対
して対称な円弧状の往復移動が可能である。
【００４７】なお、第三実施形態において、その他の部
分は上記第一実施形態及び第二実施形態と同じであるの
で、同一部分には同一符号を付してその説明は省略す
る。
【００４８】上記のように構成することにより、乾燥ガ
スを噴出しながら、乾燥ガス供給ノズル３３，３３がそ
れぞれ円弧状の往復移動をするので、更に均一に乾燥ガ
スを吹き付けることができ、乾燥むらを無くすと共に乾
燥効率を向上させることができる。
【００４９】◎その他の実施形態 上記実施形態の中にある各構成部分は、その実施形態の
みならず、他の実施形態にも利用できる。例えば、第一
実施形態の乾燥ガス供給ノズル３３を複数例えば第二実
施形態と同様に２本設けてもよく、また、第三実施形態
と同様に移動可能に形成してもよい。また、上記気液分
離手段５８を第一実施形態に適用してもよいし、乾燥処
理部３０の形状を、第一実施形態と第二又は第三実施形
態とで入れ替えてもよい。
【００５０】また、第一実施形態の乾燥処理部３０の底
板３０ｂをシャッタ体に形成して開閉可能にし、かつ、
処理室３０Ａ内にある保持部材３１を水平移動及び昇降
移動可能に形成して、乾燥処理部３０の下部からウエハ
Ｗの搬入搬出を可能にしてもよい。
【００５１】また、上記実施形態では、乾燥ガス生成手
段４１がＩＰＡとＮ2ガスの混合部と加熱部とを一体に
設けた乾燥ガス生成器４１にて形成される場合について
説明したが、乾燥ガス生成器は必ずしもこのような構造
である必要はなく、ＩＰＡとＮ2ガスの混合部と加熱部
とを別個に設ける構造のものであってもよい。
【００５２】なお、上記各実施形態では、この発明の乾
燥処理装置を半導体ウエハの洗浄処理システムに適用し
た場合について説明したが、洗浄処理システム以外の処
理システムにも適用できることは勿論であり、また、半
導体ウエハ以外の例えばＬＣＤ用ガラス基板等にも適用
できることも勿論である。
【００５３】
【実施例】次に、具体的な実施例として、乾燥ガス中に
含まれるＩＰＡの濃度、及び乾燥ガスの温度を変化させ
た時のウエハＷの乾燥状態を評価した実験について表１
を参照して説明する。
【００５４】乾燥ガスの温度と、乾燥ガス中に含まれる
ＩＰＡの濃度を適宜変えて、乾燥開始から一定時間経過
後のウエハＷの乾燥状態を調べたところ、表１に示すよ
うな結果が得られた。
【００５５】
【表１】
【００５６】上記実験の結果、表に見られるように、乾
燥ガスの温度が８０℃〜１７０℃、かつ乾燥ガス中に含
まれるＩＰＡ濃度が３％〜８０％の範囲内にある領域に
おいては、全ての実験について良好という評価が出た。
【００５７】なお、ＩＰＡ濃度の上限を８０％としたの
は、８０％を超える場合には、ＩＰＡが液体として吹き
出す可能性があるため、この液体によって乾燥むらが生
じるからである。また、乾燥ガス温度は、表では８０℃
〜１７０℃が良好という結果になっているが、これは乾
燥状態にのみ着目した場合であり、乾燥ガス温度が１５
０℃以上では熱によってウエハＷが受けるダメージが大
きくなり好ましくない。
【００５８】したがって、乾燥可能領域を決める、乾燥
ガス温度及び乾燥ガス中に含まれるＩＰＡ濃度の範囲
は、乾燥ガス温度８０℃〜１５０℃，ＩＰＡ濃度が３％
〜８０％とするのが好適であることが判った。
【００５９】
【発明の効果】以上に説明したように、この発明の乾燥
処理装置及び乾燥処理方法によれば、上記のように構成
されているので、以下のような優れた効果が得られる。
【００６０】（１）請求項１，８記載の発明によれば、
乾燥ガス生成手段と乾燥処理部が異なる領域にあるの
で、被処理体及び乾燥処理部内の状態によって乾燥ガス
の受ける影響を少なくすることができる。しかも、有機
溶剤供給手段から供給される有機溶剤の量を、流量調節
手段で調節することにより、乾燥ガス中に含まれるＩＰ
Ａの濃度を３％〜８０％という適性範囲内に調節でき、
かつ加熱部によって乾燥ガスの温度を８０℃〜１５０℃
という適性範囲内に調節できる。したがって、乾燥効率
の向上を図ることができると共に、乾燥ガス及び有機溶
剤の有効利用が図れ、かつ、有機溶剤の消費量を低減で
きる。
【００６１】（２）請求項２記載の発明によれば、乾燥
ガス供給ノズルが被処理体に対して移動可能に形成され
ていることにより、被処理体の全体に万遍なくかつ均一
に乾燥ガスを吹き付けることができるので、乾燥むらを
無くすことができると共に、乾燥効率の向上を図ること
ができる。
【００６２】（３）請求項３，９記載の発明によれば、
減圧手段によって、乾燥ガス供給後に処理室内を減圧す
ることで、有機溶剤の行欠乏し及び乾燥効率を高めるこ
とができる。この際、減圧処理の開始時及び終了時にお
いて可及的緩やかに減圧することで、急激な気圧変化に
よる被処理体へのダメージを抑制し、かつ、乾燥ガスの
過度な流出を防止することができる（請求項４）。
【００６３】（４）請求項５記載の発明によれば、処理
室の外側部に加熱手段を配設することにより、乾燥処理
中の温度低下による、乾燥ガス中に含まれる有機溶剤の
凝結を防ぐことができるので、乾燥の促進が図れると共
に、有機溶剤の消費量を低減することができる。
【００６４】（５）請求項６，７記載の発明によれば、
処理室の底部に設けた排出口に排出管を接続し、この排
出管に気液分離手段を介設することにより、処理済みの
乾燥ガス中の有機溶剤と不活性ガスとを分離して別々に
回収できるので、大気環境の汚染を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る乾燥処理装置を適用した洗浄・
乾燥処理システムの概略平面図である。
【図２】図１の概略側面図である。
【図３】この発明に係る乾燥処理装置の第一実施形態を
示す概略構成図である。
【図４】この発明に係る乾燥処理装置の乾燥ガス生成手
段の一例を示す概略断面図である。
【図５】この発明に係る乾燥処理装置の第二実施形態を
示す概略構成図である。
【図６】この発明に係る乾燥処理装置の第三実施形態を
示す概略構成図である。
【図７】図６の要部を拡大した斜視図である。
【符号の説明】 Ｗ 半導体ウエハ（被処理体） ３０ 乾燥処理部 ３０Ａ 処理室 ３３ 乾燥ガス供給ノズル ３４ ヒーター（加熱手段） ３７ ドレン管（排出管） ３９ 真空ポンプ（減圧手段） ４０ 排気管 ４１ 乾燥ガス生成器（乾燥ガス生成手段） ４２ 密閉容器（混合部） ４４ ヒーター（加熱部） ４８ ＩＰＡタンク（有機溶剤供給手段） ４９ ＩＰＡ供給管路（有機溶剤供給管路） ５０ ダイヤフラムポンプ（流量調節手段） ５１ Ｎ2ガス加熱用ヒーター ５２ Ｎ2ガス供給源（不活性ガス供給手段） ５３ Ｎ2ガス供給管（供給管路） ５４ 冷却コイル（冷却手段） ５５ 収容室 ５６ 排気口 ５７ 排出口 ５８ 気液分離手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−169420（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−110929（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−310486（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−38595（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−116813（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−22259（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−321586（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−284461（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−163164（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−62838（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−87295（ＪＰ，Ａ) 特公 平７−48481（ＪＰ，Ｂ２) 特表 平５−505449（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F26B 9/06,21/14,21/00 H01L 21/304 651

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被処理体を収容する処理室を有する乾燥
    処理部と、有機溶剤と不活性ガスの混合部と、混合され
    た有機溶剤と不活性ガスを加熱する加熱部とからなる乾
    燥ガス生成手段と、上記乾燥ガス生成手段に有機溶剤を
    供給する有機溶剤供給手段と、上記有機溶剤供給手段と
    乾燥ガス生成手段とを連通する有機溶剤供給管路に介設
    される有機溶剤の流量調節手段と、上記乾燥ガス生成手
    段に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、を具
    備し、 上記乾燥ガス生成手段によって生成される乾燥ガスに占
    める有機溶剤の濃度が３％ないし８０％であり、かつ、
    乾燥ガスの温度が８０℃ないし１５０℃であることを特
    徴とする乾燥処理装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の乾燥処理装置において、 上記乾燥ガス供給ノズルが被処理体に対して移動可能に
    形成されることを特徴とする乾燥処理装置。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の乾燥処理装置にお
    いて、 上記処理室に排気管を接続すると共に、排気管に減圧手
    段を介設してなることを特徴とする乾燥処理装置。
  4. 【請求項４】 請求項３記載の乾燥処理装置において、 上記減圧手段が、減圧処理の開始時及び終了時において
    可及的緩やかに減圧するように形成されることを特徴と
    する乾燥処理装置。
  5. 【請求項５】 請求項１記載の乾燥処理装置において、 上記処理室の外側部に乾燥ガスの凝結を防止するための
    加熱手段を配設してなることを特徴とする乾燥処理装
    置。
  6. 【請求項６】 請求項１記載の乾燥処理装置において、 上記処理室の底部に設けた排出口に排出管を接続し、上
    記排出管に、処理済みの乾燥ガス中の有機溶剤と不活性
    ガスとを分離する気液分離手段を介設してなることを特
    徴とする乾燥処理装置。
  7. 【請求項７】 請求項６記載の乾燥処理装置において、 上記気液分離手段が、処理済みの乾燥ガスを収容する室
    と、乾燥ガス中に含まれる有機溶剤を凝結させるための
    冷却手段と、上記室の底部に設けられて凝結した有機溶
    剤を排出する排出口と、上記室の側部に設けられて分離
    された不活性ガスを排気する排気口と、を具備してなる
    ことを特徴とする乾燥処理装置。
  8. 【請求項８】 所定量の有機溶剤と不活性ガスとを混合
    すると共に、加熱して乾燥ガスを生成し、上記乾燥ガス
    を処理室内に供給し、収容された被処理体に接触して乾
    燥する乾燥処理方法であって、 上記乾燥ガスに占める有機溶剤の濃度が３％ないし８０
    ％であり、かつ、乾燥ガスの温度が８０℃ないし１５０
    ℃であることを特徴とする乾燥処理方法。
  9. 【請求項９】 請求項８記載の乾燥処理方法において、 乾燥ガスを供給する工程後、処理室内を減圧雰囲気にす
    ることを特徴とする乾燥処理方法。
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