JP3341982B2

JP3341982B2 - 処理装置

Info

Publication number: JP3341982B2
Application number: JP25749397A
Authority: JP
Inventors: 裕司田中; 孝弘古川; 博実大塚
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1997-09-05
Filing date: 1997-09-05
Publication date: 2002-11-05
Anticipated expiration: 2017-09-05
Also published as: JPH1187304A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，処理液の蒸気を用
いて被処理体を処理する処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば，半導体デバイスの製造工程にお
いては，半導体ウェハ（以下，「ウェハ」という）表面
のパーティクル，有機汚染物，金属不純物等のコンタミ
ネーションを除去するために洗浄処理システムが使用さ
れている。その中でも処理装置に設けられた処理槽内の
処理液にウェハを浸漬して洗浄を行うウェット型の洗浄
処理システムは，ウェハに付着したパーティクルを効果
的に除去できる長所がある。

【０００３】この洗浄処理システムは，連続バッチ処理
を可能とするため，例えば２５枚のウェハをキャリアか
ら取り出す搬入・取出部と，このローダによって取り出
されたキャリア２個分の５０枚のウェハを一括して搬送
する搬送装置と，この搬送装置によって搬送される５０
枚のウェハを，各種の薬液を用いてバッチ式に洗浄，乾
燥するように各種の処理装置が配置された洗浄乾燥処理
部と，一連の処理工程の終了したウェハを再びキャリア
内に収納させる装填・搬出部を備えている。ウェハの洗
浄処理を行う洗浄処理装置では，アンモニア水，塩酸，
過酸化水素水等の各種の薬液や純水を用いた洗浄処理が
行われるように構成されている。

【０００４】ここで，洗浄後のウェハの乾燥処理を行う
乾燥処理装置は，乾燥槽の底部に揮発性及び親水性の高
いＩＰＡ（イソプロピルアルコール）の液溜め部を形成
させ，この液溜め部をヒータ等の加熱手段によって加熱
し，ＩＰＡ蒸気を発生させて乾燥槽内にＩＰＡ雰囲気を
形成させる構成になっている。そして，ウェハの乾燥処
理を行う場合には，乾燥槽内にウェハを搬入し，ウェハ
の表面の水分をＩＰＡに置換させることによって，ウェ
ハの表面に付着している水滴をウェハの表面から取り除
く。さらに，ウェハの表面から取り除かれた水滴を乾燥
槽内に配置した受皿に落とし，この受皿に接続されてい
る排液管を介して乾燥処理装置外に排液するようにして
いる。

【０００５】また，ウェハの乾燥処理を行う従来の乾燥
処理装置では，ＩＰＡ蒸気を外部に逃がさないように，
乾燥槽の上部には，内壁に沿ってスパイラル状に巻かれ
た冷却蛇管がある。図１０は，その典型例の冷却蛇管１
００の断面図である。そして，ＩＰＡ蒸気が乾燥槽の上
方にまで上昇した場合には，この冷却蛇管１００でＩＰ
Ａ蒸気を冷却・液化させ，ＩＰＡの液滴を乾燥槽底部の
液溜め部へ再び戻すようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで，上記のよう
な乾燥処理装置では，ＩＰＡ蒸気の発生量の如何によっ
て，ウェハの乾燥処理にかかる効率や時間が左右され
る。そして，乾燥槽に設けられた加熱手段の加熱温度が
ＩＰＡ蒸気の発生量を左右する重要な要因となってい
る。ここで，近年の更なる生産性の向上のため，ウェハ
の大型化が図られており，このような大型化したウェハ
を効率良く乾燥処理するには，加熱手段の加熱温度を上
げる必要がある。しかしながら，現状において，例えば
８インチウェハを５０枚を乾燥処理させるには，加熱手
段の加熱温度は例えば２２０℃〜２４０℃程度必要とな
っており，これ以上加熱手段の加熱温度を上げるのは，
電力の消費量の増加を招き，装置の安全性も低下する。
また，加熱手段の加熱温度を必要以上に上げると，ウェ
ハの表面にパーティクルが付着する傾向が見られる。

【０００７】また，ＩＰＡ蒸気の発生量の増加に伴い，
冷却蛇管の表面積を増やして冷却能力を向上させなけれ
ばならい。このような場合に，図１０に示す従来の冷却
蛇管１００において，上に管を重ねて巻数を増やし，冷
却蛇管１００の表面積を増やしたのでは，冷却蛇管１０
０の巻数分だけ乾燥槽が高くなってしまう。その結果，
乾燥処理装置が大型化する。

【０００８】従って本発明の目的は，加熱手段の加熱温
度を抑えながらも処理液の蒸気を多量に発生させて被処
理体を処理できる処理装置を提供することにある。

【０００９】本発明の別の目的は，多量に発生した処理
液の蒸気を，外部に漏らさず冷却・液化できる小型な処
理装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に，本発明は，被処理体を収納自在な処理槽と，処理液
を加熱して前記処理槽内に前記処理液の蒸気を発生させ
る加熱手段とを備えた処理装置において，前記加熱手段
を処理槽の底面に配置し，前記処理槽の側面の厚さを前
記処理槽の底面の厚さよりも厚くし，前記処理槽の底面
の厚さを３．０ｍｍ以下にしたことを特徴とする。

【００１１】本発明の処理装置によれば，加熱手段を厚
さが薄い底面に配置しているので，加熱手段の熱を処理
槽内に効率良く伝達でき，加熱手段からの熱エネルギー
の損失を極力抑えることができる。これにより，加熱手
段はより少ない加熱温度で多量の処理液の蒸気を発生す
ることができる。従って，加熱手段の加熱温度の上昇に
よって生じる，安全性の低下や電力の消費量の増加など
の問題を解決することが可能となる。また，処理槽の側
面の厚さを処理槽の底面の厚さよりも厚くすることによ
り，処理槽の躯体構造がより強固になる。

【００１２】処理槽の材質を石英にするのが好ましい。
かかる構成によれば，処理液の蒸気等による腐食作用に
処理槽が耐えることができる。

【００１３】また，処理槽の上方に処理槽の内壁に沿っ
てスパイラル状に巻かれた冷却蛇管を配置するのがよ
い。かかる構成によれば，冷却体によって，処理槽の上
方に上昇してきた処理液の蒸気を冷却・液化させて，処
理槽内から漏れでないようにすることができる。

【００１４】さらに，冷却蛇管を，処理槽の上方に二重
以上に配置するのがよい。かかる構成によれば，加熱手
段による加熱効率を向上させても，処理槽の上方におい
て，処理液の蒸気を冷却する機能を相対的に劣化させる
ことがない。しかも，処理槽の上方における冷却能力を
向上させるために，処理槽の高さを特別に変える必要も
ない。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下，本発明の好ましい実施の形
態において，処理液としてＩＰＡ［イソプロピルアルコ
ール：（ＣＨ₃）₂ＣＨＯＨ］を用い，被処理体の一例と
してのウェハＷの表面の雰囲気を，ＩＰＡ蒸気に置換し
て乾燥処理を行うものについて説明する。図１は，本発
明の実施の形態にかかる乾燥処理装置１９を備えた洗浄
処理システム１の斜視図である。

【００１６】この洗浄処理システム１は，キャリアＣ単
位で搬入された洗浄前のウェハＷをキャリアＣから整列
した状態で取り出す動作を行う搬入・取出部２と，この
搬入・取出部２でキャリアＣから取り出された複数枚数
の（例えば，キャリアＣ２個分の５０枚の）ウェハＷを
一括してバッチ式に洗浄，乾燥する洗浄乾燥処理部３
と，この洗浄乾燥処理部３で洗浄，乾燥されたウェハＷ
をキャリアＣに装填してキャリアＣ単位で搬出する装填
・搬出部４の三つの箇所に大別することができる。

【００１７】搬入・取出部２には，洗浄前のウェハＷを
例えば２５枚収納したキャリアＣを搬入して載置させる
搬入部５と，この搬入部５の所定位置に送られたキャリ
アＣを，隣接するローダ６へ一度に適宜数（例えば２
個）ずつ移送するための移送装置７が設けられている。

【００１８】この実施の形態においては，洗浄乾燥処理
部３には，搬入・取出部２側から装填・搬出部４側の順
に，後述する搬送装置３０のウェハチャック３６を洗浄
および乾燥するためのウェハチャック洗浄・乾燥装置１
１，各種の薬液や純水等の処理液を用いてウェハＷを洗
浄する洗浄処理装置１２〜１７，搬送装置３２のウェハ
チャック３８を洗浄および乾燥するためのウェハチャッ
ク洗浄・乾燥装置１８，および，各洗浄処理装置１２〜
１７で洗浄されたウェハＷを乾燥させる乾燥処理装置１
９が配列されている。

【００１９】そして，ウェハチャック洗浄・乾燥装置１
１，１８では，例えば純水などを用いてウェハチャック
３６とウェハチャック３８の洗浄をそれぞれ行い，更
に，ウェハチャック３６とウェハチャック３８の乾燥も
行う。また，洗浄処理装置１２と洗浄処理装置１５で
は，互いに種類の異なる洗浄液による洗浄を行うのが一
般的である。その一例として，洗浄処理装置１２では，
例えばアンモニア過水の如きアルカリ系洗浄液（ＮＨ₄
ＯＨ／Ｈ₂Ｏ₂／Ｈ₂Ｏ）を用いたいわゆるＳＣ１洗浄を
行って，ウェハＷの表面に付着している有機汚染物，パ
ーティクル等の不純物質を除去する。また，洗浄処理装
置１５では，例えば塩酸過水（ＨＣｌ＋Ｈ₂Ｏ₂）を用い
たいわゆるＳＣ２洗浄を行って，この酸系洗浄により金
属イオンの除去，ウェハＷの表面の安定化を図る。ま
た，洗浄処理装置１３，１４，および洗浄処理装置１
６，１７では，例えば純水の如き処理水を用いてウェハ
Ｗのリンス洗浄を行う。更に，本発明の実施の形態にか
かる乾燥処理装置１９では，後述するように，揮発性及
び親水性の高いＩＰＡ蒸気を利用してウェハＷの表面か
ら純水の液滴を取り除き，ウォーターマークを残すこと
のない乾燥を行うように構成されている。

【００２０】なお，ウェハチャック３６とウェハチャッ
ク３８の洗浄と乾燥を行うウェハチャック洗浄・乾燥装
置１１，１８およびウェハＷの乾燥を行う乾燥処理装置
１９を除く各洗浄装置１２〜１７の配列，組合わせはウ
ェハＷに対する洗浄の種類によって任意に組み合わせる
ことができ，例えばある洗浄装置を省略したり，逆に他
の洗浄装置を付加することも可能である。

【００２１】装填・搬出部４には，先に説明した搬入・
取出部２のローダ６と同様の構成を有するアンローダ２
０，搬入部５と同様の構成を有する搬出部２１，およ
び，移送装置７と同様の構成を有する移送装置（図示せ
ず）がそれぞれ設けられている。

【００２２】そして，洗浄乾燥処理部３の前面側（図１
における手前側）には，搬入・取出部２側から装填・搬
出部４側の順に，三つの搬送装置３０，３１，３２が配
列されており，これら各搬送装置３０，３１，３２は，
何れもガイド３３に沿って洗浄システム１の長手方向に
スライド移動自在に構成されている。各搬送装置３０，
３１，３２は，それぞれ対応するウェハチャック３６，
３７，３８を備えていて，各搬送装置３０，３１，３２
はそのウェハチャック３６，３７，３８によって所定枚
数のウェハＷ（例えばキャリアＣ二個分の５０枚のウェ
ハＷ）を一括して把持することが可能である。

【００２３】上記搬送装置３０，３１，３２は何れも同
様の構成を備えているので，例えばウェハチャック洗浄
・乾燥装置１１，洗浄処理装置１２及び洗浄処理装置１
３の相互間でウェハＷを搬送させる搬送装置３０を例に
して説明すると，搬送装置３０のウェハチャック３６
は，図２に示すように，キャリアＣ二つ分の複数枚のウ
ェハＷ，即ち，この実施の形態においては５０枚のウェ
ハＷを一括して把持する左右一対の把持部３６ａ，３６
ｂを備えている。

【００２４】把持部３６ａ，３６ｂは左右対称形であ
り，左右対称に回動して開脚，閉脚するように構成され
ている。把持部３６ａ，３６ｂは搬送装置３０の支持部
４０に支持されており，支持部４０内の駆動機構によ
り，回動自在（θ方向）に，また前後方向（Ｙ方向）に
移動自在に構成されている。この支持部４０は，駆動機
構４１によって上下方向（Ｚ方向）に移動し，また，駆
動機構４１自体は，ガイド３３に沿って長手方向（Ｘ方
向）に移動自在になっている。そして，これら支持部４
０，駆動機構４１の稼働により搬送装置３０は，搬入・
取出部２から５０枚のウェハＷを受け取り，洗浄処理装
置１２，１３にウェハＷを順次搬送し，各装置内に設け
られた洗浄槽内に５０枚のウェハＷを一括して搬入出で
きるようになっている。

【００２５】なお，搬送装置３０について代表して説明
したが，その他の搬送装置３１，３２およびそれらのウ
ェハチャック３７，３８も，搬送装置３０およびウェハ
チャック３６と同一の構成を有しており，同様に例えば
５０枚のウェハＷを一括して把持し，搬送するように構
成されている。

【００２６】次に，本発明の実施の形態にかかる乾燥処
理装置１９について説明する。先ず，図３は，乾燥処理
装置１９の断面図であり，図４は，図３とは異なる方向
から見た乾燥処理装置１９の断面図である。そして，乾
燥処理装置１９は，ウェハＷに対して所定の乾燥を行う
ものとして次のように構成されている。

【００２７】図３に示されるように，この乾燥処理装置
１９内に，材質が石英からなり上面が開口した略箱型を
なした乾燥槽５０が設けられている。即ち，乾燥槽５０
は，乾燥処理装置１９内部に上下に適当な間隔をもって
配置された仕切り板５１で形成されるケース５２内に配
置されている。このケース５２の上面（仕切り板５１）
は蓋体５３によって閉鎖自在に構成されており，この蓋
体５３を閉じた場合は，乾燥槽５０のケース５１内は，
密閉雰囲気におかれた状態となる。また，図４に示すよ
うに，乾燥処理装置１９の両側面には，いずれも図示し
ない駆動手段によって開閉自在なシャッタ５４，５５が
設けられている。図示の例では，シャッタ５４，５５は
いずれも閉じ，乾燥処理装置１９内の雰囲気とそれ以外
の装置の雰囲気とが直接的に連通しない状態となってい
る。さらに，ケース５２の上方には，フィルタを備えた
ファンフィルタユニット（ＦｉｎＦｉｌｔｅｒＵｎ
ｉｔ：以下，「ＦＦＵ」という。）５６が設置されてお
り，清浄化された空気のダウンフローがケース５２内の
処理処理装置１９内に向けて形成されている。

【００２８】乾燥槽５０の底部には，揮発性及び新水性
の高い処理液としてＩＰＡ液が所定の液面レベルにまで
貯留され，液溜め部５７を形成している。さらに，乾燥
槽５０の底面６０にヒータ６１が配置されている。即
ち，ヒータ６１により液溜め部５７を加熱し，乾燥槽５
０内に多量のＩＰＡ蒸気を発生させるようになってい
る。乾燥槽５０の空間６２に，充分なＩＰＡ雰囲気が形
成されている。そして，ウェハＷの乾燥処理の際には，
搬送装置３２のウェハチャック３８に把持されたウェハ
Ｗを，乾燥槽５０内に搬入し，ウェハＷの表面雰囲気を
ＩＰＡ雰囲気に置換するようになっている。

【００２９】ヒータ６１は，乾燥槽５０の底面６０を介
して液溜め部５７を加熱するように構成されている。こ
こで，乾燥槽５０の底面６０の厚さは，なるべく均一に
薄くなるように設計されている。即ち，ヒータ６１から
の熱エネルギーが損失することなく液溜め部５７に効率
良く伝達しＩＰＡ蒸気が多量に発生できるように，底面
６０の厚さは３．０ｍｍ以下に設定されている。このよ
うに底面６０を薄くしてヒータ６１の熱損失を抑えた
分，多量のＩＰＡ蒸気を発生させるのに必要な加熱温度
を，低く抑えることができるようになっている。また，
乾燥槽５０の側面６３の厚さは乾燥槽５０の底面６０の
厚さよりも厚くなるように形成されている。

【００３０】また，乾燥槽５０の底部には，空間６２の
下方で，かつ，液溜め部５７の液面レベルよりも高い位
置に，受皿６５が設置されている。受皿６５に備えられ
ている脚６６は，乾燥槽５０の底に付いている。この受
皿６５は，乾燥処理を行う際に，ウェハＷの表面から取
り除かれ乾燥槽５０の下方に落下した液滴を受け取るよ
うになっている。さらに，受皿６５の底には排液管６７
が接続されており，受皿６５に受け取られた液滴は，排
液管６７を介して，乾燥処理装置１９外に排液される。

【００３１】受皿６５の底面と，乾燥槽５０の底部に形
成されている液溜め部５７との間には，例えばフッ素樹
脂から成り無数の通孔が開口している保護板６８が設け
られている。この保護板６８の各脚６９も乾燥槽５０の
底に付いている。誤ってウェハチャック３８からウェハ
Ｗが落ちても，この保護板６８で受け止められ，乾燥槽
５０の底には当たらないようになっている。

【００３２】また，乾燥槽５０の上方に配置されている
冷却蛇管７０について説明する。図５は冷却蛇管７０を
乾燥槽５０の上方に取り出した状態を示す概略的な斜視
図であり，図６は断面図であり，図７は平面図である。
図５に示すように，乾燥槽５０の内壁に沿ってスパイラ
ル状に巻かれた冷却蛇管７０を配置している。この冷却
蛇管７０には例えば冷却水などの冷却媒体が循環供給さ
れている。そして，空間６２より上方に上昇してきたＩ
ＰＡ蒸気は，冷却蛇管７０の冷熱によって冷却されてＩ
ＰＡ液に凝縮し，再び乾燥槽５０内に落下しＩＰＡ蒸気
が乾燥槽５０内から漏れ出ないようになっている。

【００３３】ここで，図６に示すように，乾燥槽５０の
上方では，上に管を重ねてスパイラル状に巻かれた冷却
蛇管７０を二重にして配置している。これにより，蛇管
の巻き数が増加し単位当たりの冷却蛇管７０の表面積が
増え，冷却蛇管７０の冷却能力が向上する。なお，冷却
蛇管７０の冷却能力をさらに高めるために，スパイラル
状に巻かれた冷却蛇管７０を三重，四重又はそれ以上に
して配置するようしても良いし，冷却蛇管７０内を流れ
る冷却媒体の冷熱を管表面に効率良く伝達できるよう
に，管の肉厚を例えば１ｍｍ以下に薄くするのも良い。
また，冷却蛇管７０の変形例として，図８に示すよう
に，二本の冷却蛇管７０ａ，７０ｂを用いて，内側と外
側に二重に配置するのも良い。

【００３４】さらに，冷却蛇管７０の下方には，冷却蛇
管７０によって液化し落下してくるＩＰＡ液を受け取る
ための板樋７１が，乾燥槽５０の内壁に沿って配置され
ている。図６に示すように，この板樋７１の外周縁部を
乾燥槽５０の内壁に密着させ，板桶７１の姿勢を乾燥槽
５０の内壁側が最も低く乾燥槽５０の内側に向かうほど
に高くなるように傾斜させ，板桶７１の内周縁部を起立
させ返し板部７１ａを形成させている。また，図３に示
すように，板桶７１には，中に溜まったＩＰＡ液を排液
するための戻し管７２が接続されている。この戻し管７
２の途中にはフィルタ７３が備えられており，冷却蛇管
７０によって冷却・液化され板桶７１によって受け取ら
れたＩＰＡ液を，戻し管７２で清浄化し液溜め部５７に
戻すようになっている。

【００３５】次に，このように構成された洗浄処理シス
テム１におけるウェハＷの処理工程を説明する。

【００３６】まず，図示しない搬送ロボットが未だ洗浄
されていないウェハＷを例えば２５枚ずつ収納したキャ
リアＣを搬入・取出部２の搬入部５に載置する。そし
て，この搬入部５に載置されたキャリアＣを移送装置７
によって隣接するローダ６へ移送する。ローダ６では，
例えばキャリアＣ二個分の５０枚のウェハＷをキャリア
Ｃから取り出し，更にオリフラ合わせした状態で５０枚
のウェハＷを整列待機させる。

【００３７】続いて，既にウェハチャック洗浄・乾燥装
置１１において洗浄および乾燥処理された搬送装置３０
のウェハチャック３６が，ローダ６に整列している待機
状態のウェハＷの上方に移動し，その整列されたウェハ
Ｗをウェハチャック３６により５０枚単位で一括して把
持する。そして，それらウェハＷを先ず洗浄処理装置１
２，１３に順次搬送する。その後，ウェハＷを搬送装置
３１，３２のウェハチャック３７，３８で引き継ぎなが
ら，残りの洗浄処理装置１４〜１７に順次搬送してい
く。こうして，ウェハＷの表面に付着している有機汚染
物，パーティクル等の不純物質を除去するために，洗浄
処理装置１２〜１４でＳＣ１洗浄とリンス洗浄を行い，
洗浄処理装置１５〜１７でＳＣ２洗浄とリンス洗浄を行
う。

【００３８】ここで，本実施の形態にかかる乾燥処理装
置１９において行われるウェハＷの乾燥処理の工程は，
以下の述べる通りである。

【００３９】先ず，乾燥槽５０の側面６３の厚さは乾燥
槽５０の底面６０の厚さよりも厚くなっており，乾燥槽
５０の躯体構造が強固なものとなっている。乾燥槽５０
の材質は石英からなり，ＩＰＡ蒸気によって乾燥槽５０
が腐食することはない。このように乾燥槽５０は構造が
安定している。

【００４０】そして，ウェハＷが乾燥槽５０に搬入され
る前に，先に図３で説明したように，乾燥槽５０の底面
６０に配置されたヒータ６１は，乾燥槽５０の液溜め部
５７を加熱する。ここで，乾燥槽５０の底面６０の厚さ
は，３．０ｍｍ以下になるように設計されており，ヒー
タ６１の熱エネルギーは，底面６０によって殆ど損失す
ることがなく効率良く液溜め部５７に伝達する。このた
め，ヒータ６１の加熱温度を程度低い値に設定しても液
溜め部５７から多量のＩＰＡ蒸気が発生する。乾燥槽５
０内の空間６２においては，ＩＰＡ雰囲気がほぼ飽和状
態で充満している。

【００４１】一方，乾燥槽５０の上方に冷却蛇管７０が
位置しており，上昇してきたＩＰＡ蒸気を冷却・液化さ
せている。ここで，上に管を重ねてスパイラル状に巻か
れた冷却蛇管７０を二重にして乾燥槽５０の上方に配置
しているので，冷却蛇管７０は十分な表面積を有し効果
的な冷却能力を発揮している。即ち，ヒータ６１の加熱
効率が向上し多量のＩＰＡ蒸気が発生しても，冷却蛇管
の冷却能力が相対的に劣化し多量のＩＰＡ蒸気を液化し
きれず乾燥槽５０内から逃がすということは起こらな
い。

【００４２】そして，液化し落下したＩＰＡ液は板樋７
１によって受け取られる。その後，ＩＰＡ液は，板樋７
１に接続されている戻し管７２内に流入し，清浄化され
再び液溜め部５７に戻される。

【００４３】このような状態の乾燥槽５０内に，搬送装
置３２はウェハＷを搬入させる。そして，ＩＰＡ蒸気が
充満している乾燥槽５０に搬入されたウェハＷの表面
は，ＩＰＡ雰囲気に置換される。また，除去された液滴
は受皿６５に落下し，受皿６５に溜まった液滴は，排液
６７を経て乾燥処理装置１９外に排液される。

【００４４】そして，搬送装置３２は，所定の時間の経
過後に，ウェハＷを乾燥槽５０内から引き上げる。引き
上げた際にウェハＷにＩＰＡ雰囲気が付着しているの
で，搬送装置３２は，ウェハＷを乾燥槽５０の上方で所
定の時間をおいて待機させる。乾燥槽５０の上方では，
ＦＦＵ５６によるダウンフローが形成されており，ＦＦ
Ｕ５６のダウンフローにより，ウェハＷの表面に付着し
ているＩＰＡ雰囲気は除去され，ウェハＷの表面の乾燥
処理が終了する。

【００４５】こうして，洗浄乾燥処理部３での処理工程
が終了したウェハＷは，次の装填・搬出部４のアンロー
ダ２０の搬出される。そして，装填・搬出部４の搬出部
２１を介してキャリアＣに装填され洗浄処理システム１
外に搬出される。

【００４６】かくして，本発明の乾燥処理装置１９によ
れば，ヒータ６１を乾燥槽５０の底面６０に配置し，底
面６０の厚さを３．０ｍｍ以下にすることにより，ヒー
タ６１の加熱温度を抑えながらも多量なＩＰＡ蒸気を十
分に発生させることができる。これにより，ヒータ６１
の加熱温度上昇によるパーティクル付着を防止し，安全
で電力の消費量の少ない乾燥処理装置１９を実現でき
る。従って，大型化したウェハＷに対しても，ヒータ６
１の加熱温度をそれほど上げないで，容易に乾燥処理を
行うことが可能となる。また，冷却蛇管７０を二重にし
て乾燥処理装置１９の乾燥槽５０の上方に配置すること
により，ヒータ６１の加熱効率の改善に伴い多量に発生
したＩＰＡ蒸気を，乾燥槽５０内部で漏らさず冷却・液
化できる。しかも，乾燥槽５０の上方における冷却能力
を向上させるために特別に乾燥処理装置１９を大型化す
る必要もない。これにより，小型で効率的な乾燥処理を
行える乾燥処理装置１９を実現できる。

【００４７】なお，一例としてウェハＷを乾燥処理する
乾燥処理装置１９について主たる説明を行ったが，本発
明は，ＬＣＤ基板の如き他の被処理体を扱う処理装置な
どに適応させることも可能である。また，ウェハを一枚
ずつ洗浄するようないわゆる枚葉式の処理装置に本発明
を適応しても良い。

【００４８】

【実施例】次に，本発明の実施例を行った。図４，５で
説明した乾燥処理装置を実際に作成し，乾燥槽の底面の
厚さとベーパーリカバリータイムとの関係を調べた。条
件として，８インチウェハを５０枚乾燥処理することに
し，ヒータの加熱温度の設定は，２２０℃と２４０℃と
の２つの場合に分けた。ここで，ベーパーリカバリータ
イムとは，ＩＰＡ液をヒータにより加熱し蒸発させ，そ
の後に冷却蛇管により冷却・液化させ，再び乾燥槽の底
部にＩＰＡ液として戻すまでにかかるサイクル時間をい
い，通常，ベーパーリカバリータイムが短いほど乾燥槽
の乾燥効率が優れていると判断されている。本発明の実
施例では，ベーパーリカバリータイムの目標値を２５秒
以下とした。

【００４９】また，冷却蛇管の巻数（冷却蛇管形状のこ
とをいう。）の変化によるＩＰＡ蒸気の温度の影響を調
べた。ＩＰＡ蒸気の温度は，冷却蛇管の最上段から３段
目を基準にして測定した。また，乾燥槽の底面の厚さを
４．０ｍｍと２．０ｍｍの２つの場合に分けて測定し
た。なお，冷却蛇管の最上段から３段目の雰囲気の温度
が７０℃以上になっていると，ＩＰＡ蒸気が冷却されず
そのまま乾燥槽から漏れ出る恐れがあるため，冷却蛇管
の最上段から３段目の雰囲気の温度が７０℃以上の場合
はＮＧとする。また，ヒータの加熱温度は２２０℃と一
定にした。

【００５０】ヒータの加熱温度の設定を２２０℃と２４
０℃の２つの場合に分け，それぞれの場合における乾燥
槽の底面の厚さとベーパーリカバリータイムとの関係を
調べた結果を図９に示し，冷却蛇管の巻数の変化による
ＩＰＡ蒸気の温度の影響を調べた結果を表１に示す。

【００５１】

【表１】

【００５２】図９において，先ず横軸を乾燥槽の底面の
厚さ（図９中における乾燥槽板厚［ｍｍ］）とし，縦軸
をベーパーリカバリータイム（ｓｅｃ）とした。ヒータ
の加熱温度の設定を２２０℃とした場合における乾燥槽
の底面の厚さとベーパーリカバリータイムとの関係を図
９中のグラフ線Ａに示し，ヒータの加熱温度の設定を２
４０℃とした場合における乾燥槽の底面の厚さとベーパ
ーリカバリータイムとの関係を図９中のグラフ線Ｂに示
した。図９から以下のことが理解できる。即ち，グラフ
線Ａ，Ｂより乾燥槽の底面の厚さが薄くなる程，ベーパ
ーリカバリータイムが短縮していく傾向にあり，乾燥槽
の底面の厚さを３．０ｍｍ以下にすれば，ヒータの加熱
温度を２２０℃と２４０℃のいずれに設定した場合にお
いても，ベーパーリカバリータイムを２５秒以下にでき
る。このような乾燥槽の底面の厚さとベーパーリカバリ
ータイムとの関係は，乾燥槽の底面の厚さが薄くなる
と，その分ヒータの加熱効率が向上し乾燥槽の乾燥効率
が向上するためと考えられる。以上のような結果から，
例えば今以上に大型化したウェハを乾燥処理する際に
は，乾燥槽の底面の厚さを薄くすれば，ヒータの既存の
加熱温度を特に上げることなく十分な乾燥処理を行える
と考えられる。

【００５３】また，表１から以下の事が理解できる。先
ず，乾燥槽の底面の厚さが４．０ｍｍの場合には，ヒー
タの熱エネルギーが乾燥槽の底面によって損失してしま
い，それ程の多量のＩＰＡ蒸気は発生することはない。
従って，乾燥槽の上方に単に８段のスパイラル状に巻か
れた冷却蛇管を配置しただけでも，冷却蛇管の最上段か
ら３段目の雰囲気の温度が４３℃となり，ＩＰＡ蒸気は
乾燥槽内から漏れず問題はない。しかしながら，ヒータ
の加熱温度を２２０℃と一定にした状態で乾燥槽の底面
の厚さを２．０ｍｍと薄くした場合には，乾燥槽の底面
による熱損失が少なくヒータの加熱効率が向上するた
め，多量のＩＰＡ蒸気が乾燥槽内に発生する。この場合
には，表１から理解できるように，単に８段のスパイラ
ル状に巻かれた冷却蛇管を配置しただけは，相対的に冷
却蛇管の冷却能力が劣化し，冷却蛇管の最上段から３段
目の雰囲気の温度が８１℃となり乾燥槽内からＩＰＡ蒸
気が漏れ出てしまいＮＧとなる。そこで，乾燥槽の上方
に８段のスパイラル状に巻かれた冷却蛇管を二重にして
配置すると，冷却蛇管の表面積が増え冷却能力が向上す
る。この場合には，表１から理解できるように，冷却蛇
管の最上段から３段目の雰囲気の温度が３２℃となり，
多量に発生したＩＰＡ蒸気を冷却・液化し乾燥槽の底部
に戻すことが可能となる。さらに，乾燥槽の上方に１０
段のスパイラル状に巻かれた冷却蛇管を二重にして配置
すると，冷却蛇管の冷却能力がより向上する。この場合
には，表１から理解できるように，冷却蛇管の最上段か
ら３段目の雰囲気の温度が２７℃となる。なお，冷却蛇
管の冷却能力をさらに高めるために，蛇管の管の肉厚を
１ｍｍ以下に薄くし，冷却蛇管内に流れる冷却媒体の冷
熱をなるべく損失しないようにするのが良い。

【００５４】

【発明の効果】本発明の処理装置によれば，加熱手段の
加熱温度を抑えながらも処理液の蒸気を多量に発生させ
ることができるので，被処理体の処理を効率かつ安定し
て行える。従って，処理不良を改善し，大型化した被処
理体に対しても処理を容易に行える処理装置を実現でき
る。

【００５５】また，処理槽の高さを特別に変えることな
く，多量に発生した処理液の蒸気を，外部に漏らさず冷
却・液化できる。従って，小型な処理装置を実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる乾燥処理装置を備
えた洗浄処理システムの斜視図である。

【図２】搬送装置を示す斜視図である。

【図３】乾燥処理装置の構成を概略的に示す断面図であ
る。

【図４】図３とは異なる方向から見た乾燥処理装置の構
成を概略的に示す断面図である。

【図５】冷却蛇管の概略的な斜視図である。

【図６】冷却蛇管の概略的な要部断面図である。

【図７】冷却蛇管の概略的な平面図である。

【図８】冷却蛇管の変形例を示す概略的な平面図であ
る。

【図９】ヒータの加熱温度の設定を２２０℃にした場合
における乾燥槽の底面の厚さとベーパーリカバリータイ
ムヒータの関係を示したグラフと，ヒータの加熱温度の
設定を２４０℃にした場合における乾燥槽の底面の厚さ
とベーパーリカバリータイムヒータとの関係を示したグ
ラフである。

【図１０】従来の冷却蛇管の断面図である。

【符号の説明】

Ｗウェハ１洗浄処理システム１９乾燥処理装置５０乾燥槽６０底面６１ヒータ６３側面７０冷却蛇管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−159714（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−4027（ＪＰ，Ａ) 特開平８−200951（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/304

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理体を収納自在な処理槽と，処理液
を加熱して前記処理槽内に前記処理液の蒸気を発生させ
る加熱手段とを備えた処理装置において，前記加熱手段
を処理槽の底面に配置し，前記処理槽の側面の厚さを前
記処理槽の底面の厚さよりも厚くし，前記処理槽の底面
の厚さを３．０ｍｍ以下にしたことを特徴とする処理装
置。
【請求項２】前記処理槽の材質を石英にしたことを特
徴とする請求項１に記載の処理装置。
【請求項３】前記処理槽の上方に前記処理槽の内壁に
沿ってスパイラル状に巻かれた冷却蛇管を配置したこと
を特徴とする請求項１又は２に記載の処理装置。
【請求項４】前記冷却蛇管を，前記処理槽の上方に二
重以上に配置したことを特徴とする請求項３の処理装
置。