JP3471543B2 - 回転式基板乾燥装置 - Google Patents
回転式基板乾燥装置Info
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Description
液晶表示パネル用ガラス基板あるいは半導体製造装置用
マスク基板等の基板を回転させることにより、当該基板
に付着した液滴を除去して乾燥させる回転式基板乾燥装
置に関する。
は、従来、複数の基板を一括して投入するための開口部
を有するチャンバと、このチャンバの開口部を閉止する
ことにより基板の回転乾燥時における液滴の外部への飛
散を防止するためのカバーと、チャンバ内に外気を導入
するためのカバーに付設されたフィルターと、チャンバ
内において複数の基板を保持して回転するための回転手
段と、フィルターから導入された外気をチャンバから排
出するための排気口とを備えるものが知られている。そ
して、この回転式基板乾燥装置においては、回転手段に
保持された基板をチャンバ内において回転させることに
より、回転による遠心力で基板に付着した液滴を除去す
ると共に、回転手段の回転に伴ってフィルターから導入
される外気により基板表面の液滴の乾燥を促進させる構
成となっている。
基板の表面にエタノールを供給することにより、基板の
表面に付着した水滴とエタノールとを置換した後、基板
を回転させて乾燥する回転式基板乾燥装置も提案されて
いる(例えば特開昭62−142328号公報)。
式基板乾燥装置においては、チャンバ内に酸素を含んだ
外気が導入されることから、回転し乾燥しつつある基板
の表面と酸素とが接触することになる。基板が酸素と接
触した状態で乾燥した場合においては、基板と液滴との
界面において基板に酸化が発生する。このような酸化が
発生した場合においては、後工程である基板の成膜処理
工程において成膜不良等を引き起こし、当該基板により
製造される製品の歩留まりを低下させる。
れたものであり、乾燥工程における基板の酸化を防止す
ることのできる回転式基板乾燥装置を提供することを目
的とする。
は、基板を回転させることにより基板に付着した液滴を
除去して乾燥させる回転式基板乾燥装置において、基板
を通過させるための開口部を有するチャンバと、前記開
口部を気密状態で閉鎖するためのカバーと、前記チャン
バとカバーにより形成された空間内に、不活性ガスを供
給する不活性ガス供給手段と、前記不活性ガス供給手段
により供給された不活性ガスを前記チャンバとカバーに
より形成された空間内から排出するための排出口と、前
記開口部からチャンバ内に進入する基板に向けて不活性
ガスを吹き付ける不活性ガス噴出手段とを備えることを
特徴とする。
の発明において、前記チャンバの斜め上方に前記チャン
バと接続した状態で配設されている予備室をさらに備
え、前記予備室内に不活性ガス供給手段が配設されてい
る。
請求項2に記載の発明において、前記チャンバとカバー
とにより形成される空間内を減圧するするための減圧手
段をさらに備える。
の発明において、前記排出口は、不活性ガスを前記チャ
ンバとカバーにより形成された空間内から排出させる排
気ダンパと、前記減圧手段とに接続されている。
求項4のいずれかに記載の発明において、前記チャンバ
ーとカバーとにより形成された空間内に水溶性アルコー
ルの蒸気を供給する蒸気供給手段をさらに備える。
求項4のいずれかに記載の発明において、前記チャンバ
ーとカバーとにより形成された空間内に加熱された水蒸
気を供給する水蒸気供給手段をさらに備える。
面に基づいて説明する。図1はこの発明の第1実施形態
に係る回転式基板乾燥装置の側断面図であり、図2はそ
の斜視図である。
の略円形の半導体ウエハに対して乾燥処理を行うもので
あり、略円筒形のチャンバ11と、チャンバ11の上方
に形成された開口部12を開閉するためのカバー13
と、チャンバ11内に回転可能に設けられた横軸形のロ
ータ14と、ロータ14に着脱自在に架設された基板支
持部15と、基板支持部15を昇降するためにチャンバ
11の下部に昇降自在に配設された支持部昇降機構16
とを備えている。
予備室17が、チャンバ11と互いに接続した状態で配
設されている。そして、この予備室17内には、窒素ガ
ス供給ノズル21とイオナイザ22とが配設されてい
る。この窒素ガス供給ノズル21は、チャンバ11内に
向けて不活性ガスとしての窒素ガスを供給するためのも
のであり、図示しない窒素ガスの供給源と接続されてい
る。また、イオナイザ22は、一対の放電針に高電圧を
印加して放電させ、そこを通過する気体をイオン化する
ものであり、後述する基板の回転乾燥時において、窒素
ガス等との摩擦により基板Wに生じた静電気を除去する
目的で使用される。
ザ22とを予備室17内に配設しているのは次のような
理由による。すなわち、チャンバ11内に窒素供給ノズ
ル21やイオナイザ22等による突起物を設けると、基
板Wより飛散する液滴のハネを発生させ液滴が基板Wに
再付着することや、突起物の周辺に液滴が溜まり汚染物
質が蓄積されるという問題が生ずる。このため、窒素ガ
ス供給ノズル21とイオナイザ22とをチャンバ11内
に直接配設するかわりに、チャンバ11と接続する予備
室17内に配設しているのである。
2が形成されており、この開口部12の外周部にはパッ
キング23が配設されている。また、開口部12と対向
する位置にはカバー13が配設されている。このため、
図1に示すように、カバー13が開口部12と対向した
状態においては、開口部12はカバー13とパッキング
23とにより気密状態で閉鎖される。
は、それぞれ、窒素ガス噴出ノズル24と窒素ガス吸引
ノズル25とが配設されている。窒素ガス噴出ノズル2
4は、図2に示すように、窒素ガスを噴出するための格
子状のノズル部を有し、窒素ガスを開口部12に沿って
層状に噴出する。また、窒素ガス吸引ノズル25は、窒
素ガス噴出ノズル24のノズル部と対向して配置された
吸引部を有し、窒素ガス噴出ノズル24より噴出された
窒素ガスを吸引する。このため、窒素ガス噴出ノズル2
4から窒素ガスを噴出すると共に窒素ガス吸引ノズル2
5により窒素ガスを吸引することにより、開口部12の
上方において窒素ガスによるカーテン状の流れが発生す
る。
閉機構と接続されており、図2に示すように、窒素ガス
吸引ノズル25との干渉をさけるため、一旦上昇した後
開放位置まで移動するよう構成されている。
給ノズル21からチャンバ11内に供給された窒素ガス
を排出するための排出口26が配設されている。この排
出口26は、排気ダンパ27を介してクリーンルーム等
に装備された排気ダクトと接続されている。また、同様
に、排気口26は、真空排気ダンパ28を介して真空ポ
ンプ29と接続されている。なお、上記排気ダンパ27
および真空排気ダンパ28は、閉鎖時にはその通路を完
全に密閉しうるタイプのものが使用されている。
左右一対の回転フランジ31(図1においては一方のみ
図示)を複数の連結棒33で連結した構造を有する。こ
のロータ14には、複数の基板Wを支持した基板支持部
15をロータ14に固定するための支持部クランプ機構
34と、基板Wを基板支持部15に固定するための基板
クランプ機構35とが設けられている。このロータ14
は、ベルト36を介してモータ37と接続されており、
モータ37の駆動により図1における紙面に垂直な軸を
中心に高速で回転する。
5を昇降するための支持部昇降機構16が配設されてい
る。この支持部昇降機構16は、図示しないエアシリン
ダの駆動を受けて上下移動することにより、基板支持部
15を、そこに支持した複数の基板Wを図示しないチャ
ックとの間で受け渡しする受け渡し位置と、図1に示す
位置との間で昇降させるよう構成されている。
Wの乾燥動作について説明する。図3および図4は基板
の乾燥動作を示すフローチャートである。
ンパ27および真空排気ダンパ28とは閉鎖されてい
る。この状態において、窒素ガス供給ノズル21からチ
ャンバ11とカバー13とにより形成された空間内に窒
素ガスを供給すると共に(ステップS11)、排気ダン
パ27を開放する(ステップS12)。そして、この状
態で時間T1が経過するのを待つ(ステップS13)。
これにより、チャンバ11とカバー13とにより形成さ
れた空間内が窒素ガスによりパージされる。
S14)、窒素ガス供給ノズル21からの窒素ガスの供
給を停止する(ステップS15)。また、窒素ガス噴出
ノズル24から窒素ガスを噴出させると共に(ステップ
S16)、窒素ガス吸引ノズル25からの吸引を開始す
る(ステップS17)。
(ステップS18)。このとき、チャンバ11における
排出口26は閉鎖されており、また、チャンバ11の開
口部12の上方には窒素ガス噴出ノズル24と窒素ガス
吸引ノズル25の作用により窒素ガスによるカーテン状
の流れが形成されていることから、クリーンルームにお
けるダウンフロー等の影響により開口部12からチャン
バ11内に酸素を含んだ外気が進入することを防止する
ことができる。
により開口部12を介して複数の基板Wをチャンバ11
内に搬入する(ステップS19)。このとき、チャンバ
11内に進入する基板Wは、窒素ガス噴出ノズル24と
窒素ガス吸入ノズルとにより形成される窒素ガスの流れ
の中を通過する。このため、基板W間に存在する空気は
窒素ガス噴出ノズル24から噴出される窒素ガスにより
吹き飛ばされることとなり、チャンバ11内への外気の
持ち込みが防止される。
れば、カバー13を閉鎖し(ステップS20)、窒素ガ
ス噴出ノズル24からの窒素ガスの噴出を停止すると共
に(ステップS21)窒素ガス吸引ノズル25からの窒
素ガスの吸引を停止する(ステップS22)。
らチャンバ11とカバー13とにより形成された空間内
に窒素ガスを供給すると共に(ステップS23)、排気
ダンパ27を開放して窒素ガスを排出口26から排出す
ることによりチャンバ11内に窒素ガスの流れを生じさ
せる(ステップS24)。また、イオナイザ22を作動
させてそこを通過する窒素ガスをイオン化する(ステッ
プS25)。
ることにより基板Wをその主面の中心部付近を回転中心
として回転させ(ステップS26)、基板Wに付着した
液滴を回転による遠心力で除去すると共に、窒素ガス供
給ノズル21より導入される窒素ガスにより基板W表面
の液滴の乾燥を促進させる。基板Wより除去された液滴
は、窒素ガスの流れに乗って排出口26から排出され
る。
触した場合には、基板Wを構成するシリコンと液滴との
界面において酸化が発生し、これがウォータマークとな
って、後工程の成膜処理において成膜不良を引き起こ
す。しかしながらこの実施の形態においては、チャンバ
11とカバー13とにより形成された空間内は窒素ガス
によりパージされているため、基板Wの表面で酸化が生
ずることはなく、基板Wにウォータマークが生じること
はない。
外気をチャンバ11とカバー13とにより形成された空
間内に導入する構成ではないので、チャンバ11とカバ
ー13とにより形成された空間内に一定の湿度および温
度の気体を導入することができ、基板Wの乾燥状態を一
定に維持することが可能となる。
プS27)、排気ダンパ27を閉鎖すると共に(ステッ
プS28)、真空排気ダンパ28を開放し(ステップS
29)真空ポンプ29を作動させる(ステップS3
0)。これにより、チャンバ11とカバー13とにより
形成された空間内が減圧され、基板Wの表面に残存する
微細な液滴の蒸発が促進される。
が完全に乾燥すれば(ステップS31)、ロータ14の
回転を停止する(ステップS32)。そして、イオナイ
ザ22と真空ポンプ29とを停止させると共に(ステッ
プS33、S34)、真空排気ダンパ28を閉鎖する
(ステップS35)。この状態においても、窒素ガス供
給ノズル21からの窒素ガスの供給は継続している。
ー13とにより形成された空間内の気圧が大気圧まで上
昇すれば(ステップS36)、カバー13を開放し(ス
テップS37)、支持部昇降機構16で基板支持部15
を上昇させることにより、基板Wをチャンバ11内より
搬出する(ステップS38)。なお、後工程との関係か
ら基板Wをすぐに搬出しない場合等においては、チャン
バ11とカバー13とにより形成された空間内の気圧が
過度に高くなることを防止するため、排気ダンパ27を
開放する。
ノズル21からの窒素ガスの供給を停止すると共に(ス
テップS39)、カバー13を閉鎖して(ステップS4
0)処理を終了する。
て説明する。図5はこの発明の他の実施形態に係る回転
式基板乾燥装置の側断面図である。なお、図1に示す実
施形態と同一の部材については同一の符号を付して詳細
な説明を省略する。
17内に、チャンバ11に向けて水溶性アルコールとし
てのIPA(イソプロピルアルコール)の蒸気を供給す
るIPA供給ノズル41を付設した点と、真空ポンプ2
9と接続される真空排気ダンパ28を省略した点が図1
に示す実施の形態とは異なる。なお、このIPA供給ノ
ズル41は、図示しないIPAタンク内において発生す
るIPAの蒸気をキャリアガスとしての窒素ガスと共に
チャンバ11とカバー13とにより形成された空間内に
供給するものである。
装置による基板の乾燥動作について説明する。図6およ
び図7は基板Wの乾燥動作を示すフローチャートであ
る。
ンパ27および真空排気ダンパ28とは閉鎖されてい
る。この状態において、窒素ガス供給ノズル21からチ
ャンバ11とカバー13とにより形成された空間内に窒
素ガスを供給すると共に(ステップS41)、排気ダン
パ27を開放する(ステップS42)。そして、この状
態で時間T1が経過するのを待つ(ステップS43)。
これにより、チャンバ11とカバー13とにより形成さ
れた空間内が窒素ガスによりパージされる。
S44)、窒素ガス供給ノズル21からの窒素ガスの供
給を停止する(ステップS45)。また、窒素ガス噴出
ノズル24から窒素ガスを噴出させると共に(ステップ
S46)、窒素ガス吸引ノズル25からの吸引を開始す
る(ステップS47)。
(ステップS48)。このとき、チャンバ11における
排出口26は閉鎖されており、また、チャンバ11の開
口部12の上方には窒素ガス噴出ノズル24と窒素ガス
吸引ノズル25の作用により窒素ガスによるカーテン状
の流れが形成されていることから、クリーンルームにお
けるダウンフロー等の影響により開口部12からチャン
バ11内に酸素を含んだ外気が進入することを防止する
ことができる。
により開口部12を介して複数の基板Wをチャンバ11
内に搬入する(ステップS49)。このとき、チャンバ
11内に進入する基板Wは、窒素ガス噴出ノズル24と
窒素ガス吸入ノズルとにより形成される窒素ガスの流れ
の中を通過する。このため、基板W間に存在する空気は
窒素ガス噴出ノズル24から噴出される窒素ガスにより
吹き飛ばされることとなり、チャンバ11内への外気の
持ち込みが防止される。
れば、カバー13を閉鎖し(ステップS50)、窒素ガ
ス噴出ノズル24からの窒素ガスの噴出を停止すると共
に(ステップS51)窒素ガス吸引ノズル25からの窒
素ガスの吸引を停止する(ステップS52)。
らチャンバ11とカバー13とにより形成された空間内
に窒素ガスを供給すると共に(ステップS53)、IP
A供給ノズル41からIPAの蒸気を供給する(ステッ
プS54)。また、排気ダンパ27を開放する(ステッ
プS55)。これにより、基板Wの表面に付着した液滴
はIPAに置換され、基板Wの表面から除去される。
41からのIPA蒸気の供給を停止する(ステップS5
7)。そして、イオナイザ22を作動させてそこを通過
する窒素ガスをイオン化する(ステップS58)。
ることにより基板Wをその主面の中心部付近を回転中心
として回転させ(ステップS59)、基板W表面に残存
するIPAを回転による遠心力で除去すると共に、窒素
ガス供給ノズル21より導入される窒素ガスによりIP
Aの乾燥を促進させる。基板Wより除去されたIPA
は、窒素ガスの流れに乗って排出口26から排出され
る。
ャンバ11とカバー13とにより形成された空間内は窒
素ガスによりパージされているため、基板Wの表面で酸
化が生ずることはなく、基板Wにウォータマークが生じ
ることはない。また、従来に回転式基板乾燥装置のよう
に外気をチャンバ11とカバー13とにより形成された
空間内に導入する構成ではないので、チャンバ11とカ
バー13とにより形成された空間内に一定の湿度および
温度の気体を導入することができ、基板Wの乾燥状態を
一定に維持することが可能となる。さらに、基板Wの表
面の液滴は蒸発し易いIPAに置換されているため、そ
の乾燥は迅速になされる。
S60)、基板Wが完全に乾燥すれば、ロータ14の回
転を停止する(ステップS61)。そして、イオナイザ
22を停止させると共に(ステップS62)、排気ダン
パ27を閉鎖する(ステップS63)。この状態におい
ても、窒素ガス供給ノズル21からの窒素ガスの供給は
継続している。
64)、支持部昇降機構16で基板支持部15を上昇さ
せることにより、基板Wをチャンバ11内より搬出する
(ステップS65)。なお、後工程との関係から基板W
をすぐに搬出しない場合等においては、チャンバ11と
カバー13とにより形成された空間内の気圧が過度に高
くなることを防止するため、排気ダンパ27を開放す
る。
素ガスの供給を停止すると共に(ステップS66)、カ
バー13を閉鎖して(ステップS67)処理を終了す
る。
形成された空間内は窒素ガスによりパージされているた
め、該空間には極めて少ない酸素しか存在しない。ま
た、前記空間に供給する窒素ガスはイオナイザ22によ
ってイオン化されており窒素ガスと基板Wとの摩擦に起
因する静電気が除去されるので、静電気による放電が防
止されている。従って、この第2実施例のように引火性
のIPAを用いても、IPAに着火することを防止する
ことができる。
て説明する。この第3実施形態に係る回転式基板乾燥装
置は、図5に示す回転式基板乾燥装置と同様の構成を有
する。但し、IPAの蒸気を供給するIPA供給ノズル
41を、加熱された水蒸気を供給する水蒸気供給ノズル
41に変更した点のみが異なる。この水蒸気供給ノズル
41は、図示しない加熱水蒸気発生タンク内において発
生する加熱水蒸気をキャリアガスとしての窒素ガスと共
にチャンバ11とカバー13とにより形成された空間内
に供給するものである。
式基板乾燥装置の基板Wの乾燥動作を示すフローチャー
トである。
置の乾燥動作においては、第2実施形態に係る回転式基
板乾燥装置の乾燥動作におけるIPA蒸気の供給工程に
換えて水蒸気の供給工程を採用する(ステップS8
4)。この水蒸気供給工程においては、基板Wの表面に
付着した液滴は加熱された水蒸気に置換される。これに
より、回転乾燥工程のおける基板Wの乾燥が促進され
る。
ャンバ11とカバー13とにより形成された空間内は窒
素ガスによりパージされているため、基板Wの表面で酸
化が生ずることはなく、基板Wにウォータマークが生じ
ることはない。
を促進するため、チャンバ11とカバー13とにより形
成された空間内を減圧する工程や、チャンバ11とカバ
ー13とにより形成された空間内にIPAもしくは加熱
された水蒸気を供給する工程を採用しているが、これら
の工程を組み合わせることにより基板Wをより迅速に乾
燥させるようにしてもよい。
板Wをその主面に垂直な軸を回転中心として回転させる
ことにより乾燥する横軸式の基板乾燥装置にこの発明を
適用した場合について説明したが、縦軸式等の他の回転
式基板乾燥装置にこの発明を適用することもできる。
数の基板Wを直接基板支持部15で支持して回転する構
成をとっているが、複数の基板Wをカセットに収納した
状態で回転させる構成としてもよく、さらには、単一の
基板Wをスピンチャック等により保持して回転させる回
転式基板乾燥装置にこの発明を適用してもよい。
基板Wとして略円形の半導体ウエハを使用した場合につ
いて説明したが、液晶表示パネル用ガラス基板や半導体
製造装置用マスク基板等の他の基板を乾燥する回転式基
板乾燥装置にこの発明を適用することも可能である。
よれば、チャンバとカバーとにより形成された空間内を
不活性ガスによりパージする構成を有することから、基
板と液滴との界面における基板の酸化を防止することが
できる。このため、成膜不良に起因する製品の歩留まり
の低下を防止することが可能となる。
板に向けて不活性ガスを吹き付ける不活性ガス噴出手段
を備えることから、基板とともに外気がチャンバ内に進
入することを防止することができる。
れば、チャンバとカバーとにより形成された空間内を減
圧するための減圧手段を備えることから、チャンバ内を
減圧することにより基板の乾燥を促進することが可能と
なる。
とカバーとにより形成された空間内に水溶性アルコール
の蒸気を供給する蒸気供給手段を備えることから、基板
表面の液滴を水溶性アルコールに置換することにより、
基板の乾燥を促進することが可能となる。
とカバーとにより形成された空間内に加熱された水蒸気
を供給する水蒸気供給手段を備えることから、基板表面
の液滴を加熱された水蒸気に置換することにより、基板
の乾燥を促進することが可能となる。
装置の側断面図である。
装置の斜視図である。
装置の側断面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 基板を回転させることにより基板に付着
した液滴を除去して乾燥させる回転式基板乾燥装置にお
いて、 基板を通過させるための開口部を有するチャンバと、 前記開口部を気密状態で閉鎖するためのカバーと、 前記チャンバとカバーにより形成された空間内に、不活
性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、 前記不活性ガス供給手段により供給された不活性ガスを
前記チャンバとカバーにより形成された空間内から排出
するための排出口と、 前記開口部からチャンバ内に進入する基板に向けて不活
性ガスを吹き付ける不活性ガス噴出手段と、 を備えることを特徴とする回転式基板乾燥装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の回転式基板乾燥装置に
おいて、 前記チャンバの斜め上方に前記チャンバと接続した状態
で配設されている予備室をさらに備え、 前記予備室内に不活性ガス供給手段が配設されている回
転式基板乾燥装置。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の回転式
基板乾燥装置において、 前記チャンバとカバーとにより形成される空間内を減圧
するするための減圧手段をさらに備える回転式基板乾燥
装置。 - 【請求項4】 請求項3に記載の回転式基板乾燥装置に
おいて、 前記排出口は、不活性ガスを前記チャンバとカバーによ
り形成された空間内から排出させる排気ダンパと、前記
減圧手段とに接続されている回転式基板乾燥装置。 - 【請求項5】 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載
の回転式基板乾燥装置において、 前記チャンバーとカバーとにより形成された空間内に水
溶性アルコールの蒸気を供給する蒸気供給手段をさらに
備える回転式基板乾燥装置。 - 【請求項6】 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載
の回転式基板乾燥装置において、 前記チャンバーとカバーとにより形成された空間内に加
熱された水蒸気を供給する水蒸気供給手段をさらに備え
る回転式基板乾燥装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP31294496A JP3471543B2 (ja) | 1996-11-07 | 1996-11-07 | 回転式基板乾燥装置 |
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