JP3244220B2 - 平板状物の乾燥方法および乾燥装置 - Google Patents
平板状物の乾燥方法および乾燥装置Info
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Description
リコンをはじめとした半導体ウエーハの乾燥方法および
乾燥装置に関する。
晶パネル、太陽電池、シリコンウエーハ、GaAs、G
aP、InP等の化合物半導体ウエーハなどは、通常、
洗浄工程で洗浄された後、乾燥される。乾燥させる方法
としては、従来、イソプロピルアルコール(IPA)等
の有機溶剤を用いた沸騰洗浄液の蒸気中に平板状物をさ
らして、その表面の水分を有機溶剤に置換して乾燥させ
る方法(IPA乾燥等)、あるいは、平板状物をキャリ
アに収めた状態で遠心力を利用して水を振り切って乾燥
させる方法(スピンドライ乾燥)、あるいは、平板状物
にハロゲンランプ等の熱源を用いて純水を蒸発させて乾
燥させる方法(IR乾燥)、あるいは、温純水に平板状
物を浸漬してゆっくり引上げ温純水の表面張力を利用し
て乾燥させる方法(温水引上乾燥、特公平6−9344
9号公報参照)、あるいは、平板状物を密閉乾燥容器内
に入れ、容器内雰囲気を減圧排気し、蒸発する水分を排
除して乾燥させる方法(減圧乾燥)などがある。
いたIPA乾燥等は、有機溶剤が揮発性であるため、爆
発、火災などの安全面から問題である。遠心力を利用し
たスピンドライ乾燥は、回転時の平板状物とキャリアの
接触による発塵や回転駆動部からの発塵で平板状物の清
浄度の面から問題である。ハロゲンランプ等を用いたI
R乾燥は、主に平板状物を一枚ずつしか乾燥できないの
で生産性の面から問題である。表面張力を用いた温水引
上乾燥は、極めて低速で平板状物を温水から引き上げる
必要があるため、生産性が著しく悪化するという問題が
ある。容器内雰囲気を減圧排気して乾燥する減圧乾燥
は、気化熱が奪われ、水分が結露してしまうので問題で
ある。
の乾燥方法の問題が起こらない、新しい平板状物の乾燥
方法を提供することを目的とする。
た平板状物を、溝部を有し、該溝部に開口部を有する空
洞部が形成されている載置台の溝部に略垂直に載置し、
該載置部の空洞部を減圧して平板状物の表面全体に付着
した水分を開口部から強制的に取ることにより、平板状
物を乾燥させると、上述したような問題が起こらない、
すなわち、有機溶剤などの溶剤を全く使わず、発塵は起
こらず、複数の平板状物をバッチ処理でき、また、平板
状物を洗浄するための純水槽から通常の速度で引き上げ
て載置台に載置するだけなので、生産性の悪化もなけれ
ば、平板状物を密閉乾燥容器に入れて減圧排気する必要
もなく、清浄度、ランニングコスト、生産性、安全性、
自動化の全ての面において、欠点がなく優れていること
を見いだした。
全体に水分の付着した平板状物を、1つまたはそれ以上
の溝部を有し、該溝部に1つまたはそれ以上の開口部を
有する空洞部が形成されている載置台の溝部に略垂直に
載置し、該載置台の空洞部を減圧して平板状物の表面全
体に付着した水分を開口部から吸引するだけで、該平板
状物の全体を乾燥させることを特徴とする、平板状物の
乾燥方法である。
ら取り出した後、該平板状物に乾燥部分ができないよう
に直ちに載置台に載置することにより行われる。この
際、水がオーバーフローしている状態で、平板状物を純
水槽から取り出してもよいし、または、水を排出した
後、平板状物を純水槽から取り出してもよいが、いずれ
にしても、平板状物を載置台に載置した時に、平板状物
の表面全体が水でしっとりと濡れている、すなわち、表
面全体に水分が付着していることが必要である。また、
純水槽中の純水は常温であることが好ましい。
置可能な溝部を1つまたはそれ以上有し、該溝部に1つ
またはそれ以上の開口部を有する空洞部が形成されてい
る載置台と、載置台の空洞部を減圧する手段とを設けた
ことを特徴とする、平板状物の乾燥装置である。そし
て、本発明の方法および装置は、特にシリコン、GaA
s、GaP、InPの半導体ウエーハを乾燥するのに有
益である。
て説明する。ここで、図1は、本発明の平板状物の乾燥
装置の一例を示す概略図であり、図2は、本発明の平板
状物の乾燥装置に使用される載置台の一例を示す部分平
面図(a)および部分端面図(b)である。まず、図1
に示す本発明の乾燥装置においては、載置台9の空洞部
を減圧するための真空ポンプ1と、この場合の真空ポン
プ1は水封式の真空ポンプであるため、チラー水を封水
するための配管2が設けられており、電磁弁3が「開」
になった時にチラー水が真空ポンプ1に供給される。真
空ポンプ1に供給されるチラー水の液量の調整は、真空
ポンプ1に定流量弁が内蔵されていない時は、フロート
4で行う。定流量弁が内蔵されている真空ポンプ1を使
用する時は、フロート4を使用しなくてもよい。また、
フロートスイッチ5によって、チラー水が配管2に封水
されているか確認された後に、真空ポンプ1が動作する
ので、真空ポンプ1が空運転されることはない。なお、
図1に示す乾燥装置においては、一度に多数のウエーハ
を乾燥できるように載置台9を3台設け、それに伴い排
気能力を確保するために真空ポンプ1を2台設置してい
る。
弁6が「開」となる。配管は、メイン配管7から1つま
たはそれ以上の載置台9の空洞部に至る配管8までつな
がっているので、空洞部に形成された1つまたはそれ以
上の開口部より減圧される。減圧の調整は、メイン配管
7と、メイン配管7から分岐される各載置台の配管11
と、さらにそこから分岐される配管8のすべての配管に
設けられている調整バルブにより行われる。調整バルブ
によって減圧の度合いを見るために、真空ゲージ12が
調整バルブの後に付いている。
能な複数の溝部(図1中不示)と、該溝部に1つまたは
それ以上の開口部を有する空洞部(図1中不示)が形成
されている。図2に、載置台9の一例を示す。図2に示
す載置台9は、溝部13の断面形状が略V字形で、空洞
部14を有し、溝部の底部に開口部10が形成されてい
るものである。なお、載置台9はクリーンルームに設置
する必要があるが、真空ポンプ1はクリーンルーム外
(a)に設置する方がよい。
プ1を動作させると、開口部10より減圧されるので、
平板状物の表面に付着した水分が吸引される。従って、
表面に水分の付着した平板状物15を載置台9に載置す
るだけで平板状物の乾燥ができる。
載置する方法には、純水槽に入っている該平板状物を、
純水槽から純水がオーバーフローしている状態で該平板
状物をアームでつかみ、すばやく引き上げて純水槽から
取り出した後に載置台に載置する方法、または、純水槽
に溜まった純水をエアーバルブを「開」として一気に排
水し終わってから、該平板状物をアームでつかみ、引き
上げて純水槽から取り出した後に載置台に載置する方法
がある。いずれにしても、平板状物を純水槽から取り出
した後、該平板状物に乾燥部分ができないように直ちに
載置台に載置する。また後者の場合、排水速度を調整す
るために、通常マニュアルバルブが設けられている。排
水速度はなるべく速い方がよい。エアーバルブを「開」
とした時は、純水槽に純水を供給する純水供給エアーバ
ルブが自動的に「閉」となる。さらに、純水を排水する
方法として、ポンプを使用してもよい。また、アームの
先端部分に純水が付いている場合、アームで平板状物を
つかむ前にその純水をあらかじめエアーブロー等により
飛ばしておくのがよい。
程で洗浄された後、本発明の乾燥方法および乾燥装置を
用いて乾燥されるのであるが、その工程の例を、半導体
ウエーハの場合について具体的に説明する。
ーフローしている状態で、平板状物を純水槽から取り出
す方法を用いた場合 この方法を用いた半導体ウエーハの洗浄および乾燥工程
を図3に示す。図3に示すように、まず、ローダー部の
載置台に、ウエーハが収納されたカセット18を載せる
(ローダー部)。次に、カセット18内のウエーハを、
ウエーハ押し出し手段20を用いてカセット18外に押
し出した後、カセットレスアーム16でつかみ、引き上
げて、洗浄液槽まで搬送し、その中の載置台に乗せた後
放す。ウエーハはこの槽の中で洗浄される(洗浄液槽
部)。次いで、再度、洗浄液槽中のウエーハをカセット
レスアーム16でつかみ、引き上げて、次の純水槽まで
搬送し、その中の載置台に乗せた後放す。純水槽には常
時純水が供給され、純水がオーバーフローしており、こ
の槽の中でウエーハの表面についた洗浄液が洗い落とさ
れる(リンス槽部)。なお、洗浄液槽およびリンス槽に
は、必要に応じて、超音波発生装置22より超音波が印
加される。次いで、ウエーハをカセットレスアーム16
でつかみ、すばやく引き上げて、本発明の乾燥装置まで
搬送し、その中の載置台9に乗せた後放す。ここでウエ
ーハは本発明の乾燥方法により吸引乾燥される、すなわ
ち、ウエーハの表面全体に付着している純水が強制的に
引っ張られて除去される(吸引乾燥部)。次いで、再
度、乾燥装置中のウエーハをカセットレスアーム16で
つかみ、引き上げて、アンローダー部まで搬送して、そ
こでウエーハを再度カセットに収納する(アンローダー
部)。
た後、平板状物を純水槽から取り出す方法を用いた場合 カセットレスアームで純水槽中の載置台にウエーハを乗
せて放すまでは上記1の場合と同様である。純水槽から
純水をオーバーフローさせてウエーハの表面についた洗
浄液を洗い落した後、一旦純水の供給を停止し、純水槽
に溜まった純水を全て排水し、純水槽が空になったら、
ウエーハをカセットレスアームでつかみ、引き上げて、
乾燥装置まで搬送し、その中の載置台に乗せた後放す。
その後は、上記1の場合と同様である。
とを行い、乾燥後の8インチφのシリコンウエーハパテ
ィクルレベルについて比較した。8インチφウエーハの
IPA乾燥は、SC1洗浄(NH4 OH:H2 O2 :H
2 O=1:1:5のアンモニア過酸化水素水溶液洗浄)
し、常温(室温)の純水でリンスした後行った。8イン
チφウエーハの本発明による乾燥は、SC1洗浄し、常
温の純水でリンスし、純水槽に溜まった純水を排水し終
わってから、図1に示す装置を用いて行った。その際、
溝部に直径3mmの開口部を形成した載置台を用い、真
空ポンプで吸引を行った。また、排水は、純水槽に溜ま
った純水の高さが毎秒4mmずつ低下するような排水速
度で、1分間で終わらせた。
て、17回行い、本発明による乾燥は、ウエーハ7枚ず
つについて、15回行った。それぞれのウエーハについ
てパーティクル数を調べた。その結果を図4(a)〜
(d)に示す。図4(a)および(b)は、IPA乾燥
の場合の、ウエーハ乾燥後の粒径0.16μm以上およ
び0.20μm以上のパーティクル数ごとのウエーハの
枚数を表し、図4(c)および(d)は、本発明による
乾燥の場合の、ウエーハ乾燥後の粒径0.16μm以上
および0.20μm以上のパーティクル数ごとのウエー
ハの枚数を表す。図4に示されるように、本発明による
乾燥によれば、IPA乾燥と比較して、乾燥後のパーテ
ィクル数が少ないウエーハが多いことがわかる。
施例に限定されるものではない。上記実施の形態および
実施例は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載さ
れた技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作
用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明
の技術的範囲に包含される。
台および2つのポンプを用いた乾燥装置について説明し
たが、本発明はこれに限定されず、さらに多数の、ある
いはより少数の載置台および載置台の空洞部を減圧する
手段を用いて行ってもよく、各々1つずつでもよい。ま
た、上記実施例では8インチφのシリコンウエーハを乾
燥したが、本発明では、平板状物の直径は限定されず、
直径10インチ以上または6インチ以下の平板状物に適
用してもよい。さらに、上記実施例では一度に7枚のウ
エーハを乾燥したが、本発明では勿論、載置台に載置で
きれば一度により多数枚の平板状物を乾燥できるし、よ
り少ない枚数、例えば1枚の平板状物を乾燥してもよ
い。
ルなどの有機溶剤を全く使わず、発塵は起こらず、複数
の平板状物をバッチ処理でき、また、平板状物を洗浄す
るための純水槽から通常の速度で引き上げて載置台に載
置するだけなので、生産性もよく、平板状物を密閉乾燥
容器に入れて減圧排気する必要もない。本発明による乾
燥方法は、清浄度、ランニングコスト、生産性、安全
性、自動化の全ての面において優れている平板状物の乾
燥方法である。
略図である。
燥装置に使用される載置台の一例を示す部分平面図およ
び部分端面図である。
物を純水槽から取り出す方法を用いた半導体ウエーハの
洗浄および乾燥工程を示す説明図である。
チのシリコンウエーハパティクルレベルの結果を示すグ
ラフである。
トスイッチ、 6…エアー弁、7…メイン配管、
8…配管、9…載置台、 10…開
口部、11…配管、 12…真空ゲージ 13…溝部 14…空洞部、15…平板
状物、 16…カセットレスアーム、18…カ
セット、 20…ウエーハ押し出し手段、22
…超音波発生装置。
Claims (5)
- 【請求項1】 平板状物を純水槽から取り出した後、表
面全体に水分の付着した平板状物を、該平板状物上に乾
燥部分ができないように直ちに、1つまたはそれ以上の
溝部を有し、該溝部に1つまたはそれ以上の開口部を有
する空洞部が形成されている載置台の溝部に略垂直に載
置し、該載置台の空洞部を減圧して平板状物の表面全体
に付着した水分を開口部から吸引するだけで、該平板状
物の全体を乾燥させることを特徴とする、平板状物の乾
燥方法。 - 【請求項2】 水がオーバーフローしている状態で、平
板状物を純水槽から取り出す、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 水を排出した後、平板状物を純水槽から
取り出す、請求項1記載の方法。 - 【請求項4】 純水槽中の純水が常温である、請求項1
〜3のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項5】 平板状物がシリコン、GaAs、Ga
P、InPの半導体ウエーハである、請求項1〜4のい
ずれか1項に記載の方法。
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