JP3535853B2

JP3535853B2 - 基板の支持固定具、及びこれを用いた基板表面の乾燥方法

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Publication number: JP3535853B2
Application number: JP2001283885A
Authority: JP
Inventors: 聡爾見
Original assignee: エム・エフエスアイ株式会社
Priority date: 2001-09-18
Filing date: 2001-09-18
Publication date: 2004-06-07
Anticipated expiration: 2021-09-18
Also published as: JP2003092281A; US20030056391A1; US6722055B2

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板表面の乾燥方
法、及びこれに用いる基板の支持固定具に関する。更に
詳しくは、半導体ウエハまたは液晶基板を、液体処理し
た後に行われる乾燥工程において、特に、基板の、基板
を保持し搬送するためのキャリア保持部との接触部近傍
に対しても良好な乾燥状態が得られる基板表面の乾燥方
法、及びこれに用いる基板の支持固定具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より行われている半導体ウエハまた
は液晶基板（以下、これらを単に基板と呼ぶ）の製造工
程における基板表面の洗浄処理後の乾燥処理方法には、
大きく分けて、枚葉処理方式とバッチ処理方式がある。
枚葉処理方式では、主として、基板を回転させ、その遠
心力を利用して水分を基板表面から飛ばしながら除去
し、窒素雰囲気または減圧雰囲気で乾燥するが、バッチ
処理方式に比べてスループット（単位時間当たりの仕事
の処理量）が低い点と、基板表面に、ウオーターマーク
（蒸発した水の痕跡）が発生し易いという問題がある。
このため、基板を浸漬処理によって洗浄後、バッチ処理
方式によって基板表面の乾燥処理がなされるケースが多
い。例えば、リアライズ社による２０００年５月刊行の
ウエハ洗浄技術の現状と課題の第６章には、ウオーター
マークの発生やパーティクル付着が少ない、浸漬処理方
式に併用するバッチ処理方式の乾燥方法が記載されてい
る。そして、乾燥方法の実例として、イソプロピルアル
コール（ＩＰＡ）蒸気乾燥、直接置換乾燥、マランゴニ
乾燥、及び減圧乾燥が挙げられている。上記に挙げられ
ている方法は、乾燥用ガス等の種類が異なるものの、い
ずれも処理槽中の処理液中に浸漬されていた基板に対し
て相対的に液面を低下させ、基板表面の水滴を重力によ
って落下させて乾燥を行う方法である。

【０００３】しかしながら、上記したいずれの乾燥方法
を用いた場合でも、処理槽内に基板を保持し搬送するた
めのキャリアの基板保持部（以下、キャリア保持部と呼
ぶ）から離れた基板表面部分については良好な乾燥状態
が得られるものの、特に、基板表面の、キャリア保持部
との隣接部分（以下、キャリア保持部近傍と呼ぶ）で乾
燥不良が生じ、基板表面に、ウオーターマークの発生
や、パーティクル付着が、認められる場合がある。これ
に対し、上記に挙げた刊行物には、いずれも、半導体ウ
エハや液晶基板を保持するためのキャリア保持部近傍に
おける基板表面の乾燥不良の発生、及びこれを防止する
ことの必要性についての記載はなく、勿論、かかる課題
を解決する方法についても記載されていない。

【０００４】基板に対する洗浄処理の例としては、エッ
チング、フォトレジストストリッピング及び拡散前の清
浄化等があるが、いずれの場合も、処理液による洗浄処
理が良好であっても、それに続く乾燥処理においてウオ
ーターマークの発生やパーティクル付着が生じてしまっ
ては、製品の歩留まりの低下を引き起こすことになる。
上記した特にキャリア保持部近傍に生じ易い基板表面の
乾燥不良に対しては、半導体ウエハや液晶基板のエッジ
カットを多くとること、即ち、基板外周部に製品化しな
いで棄却する部分を多くとることで、ウオーターマーク
の発生部やパーティクル付着部を除外して製品とするこ
とが広く行われている。このため、半導体ウエハまたは
液晶基板１枚当たりの製品獲得数の低下を引き起こして
いる。キャリア保持部自体の固定溝のカッティングの方
法を変えることにより、水切りをよくしてキャリア保持
部近傍の乾燥不良を低減することも考えられるが、ウエ
ハ表面の状態による表面張力の差異から制御は難しい。

【０００５】また、例えば、特開平１−２２６１５７号
公報、特開平３−６２５２１号公報、及び特開平５−７
４９２１号公報に記載されている半導体基板の乾燥方法
では、処理槽全体を減圧にして乾燥することが提案され
ている。しかしながら、この処理槽全体を減圧化する方
法のみでは、液面を下降させながら乾燥処理した際に、
基板のキャリア保持部近傍において生じる液滴残りの問
題を解消することはできず、この部分に残留した液滴の
除去は蒸発に頼らざるを得ない。このため、乾燥に長時
間を要し、結果としてウオーターマークの発生を生む。
更に、特開平４−２８７３２１号公報、特開平９−３６
０８２号公報、及び特開平１０−４１２６７号公報に
は、常圧下で、処理槽に窒素やＩＰＡ蒸気を入れて乾燥
する装置が記載されている。しかし、上記したいずれに
も、半導体ウエハ等の基板表面の、キャリア保持部近傍
において生じる乾燥不良の問題についての記載はなく、
勿論、かかる課題を解決する方法についても記載されて
いない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、半導体ウエハまたは液晶基板を薬液浸漬処理及び／
または水浸漬処理した後に行う乾燥処理方法において、
特に、キャリア保持部近傍における基板表面の乾燥不良
を生じることのない基板表面の乾燥方法、及びこれに用
いる基板の支持固定具を提供することにある。また、本
発明の目的は、従来より乾燥処理に使用されている設備
をそのまま使用し、簡単な改良を施すだけで、基板製品
の歩留りを向上させることができる経済性に優れた基板
表面の乾燥方法、及びこれに用いる簡易な基板の支持固
定具を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、下記の本
発明によって達成される。即ち、本発明は、基板を処理
槽内で薬液浸漬処理及び／または水浸漬処理した後、基
板に対する処理液面を相対的に降下させながら基板表面
を乾燥させる基板表面の乾燥方法に用いられる基板の支
持固定具であって、多孔質材料からなる芯部と、該芯部
をとりまく多孔質でない外縁部とで形成されている支持
棒を有し、該支持棒表面に基板を鉛直姿勢で支持するた
めの溝部が設けられ、且つ該溝部は、基板を支持させた
場合に、上記多孔質材料に基板の表裏面の一部と端面の
一部がそれぞれ接触するように構成されており、且つ上
記支持棒の多孔質材料からなる芯部を減圧状態にするた
めの減圧機構が設けられていることを特徴とする基板の
支持固定具、及び、基板を処理槽内で薬液浸漬処理及び
／または水浸漬処理した後、基板に対する処理液面を相
対的に降下させながら基板表面を乾燥する基板表面の乾
燥方法であって、予め処理槽内に上記に記載の基板の支
持固定具を設置しておき、キャリア保持部によって保持
されている基板を上記支持固定具の支持棒表面の溝部に
乗せ変えて、該支持棒のみによって基板を支持固定し、
その状態で支持棒の多孔質材料からなる芯部を減圧状態
にしながら基板表面を乾燥させることを特徴とする基板
表面の乾燥方法である。

【０００８】上記した基板の支持固定具の好ましい形態
は、上記に加えて、支持棒の中心部の多孔質材料からな
る部分の空隙を所望のガス及び／または液体でパージす
るための機構が設けられている基板の支持固定具が挙げ
られる。本発明の好ましい別の形態は、上記の支持棒内
部を減圧状態にするための減圧機構と併用して、減圧す
ることによって吸引される液体を捕捉するための、ベン
トバルブ及びドレインバルブを有する液トラップ槽が設
けられている基板の支持固定具が挙げられる。本発明の
好ましい形態は、上記の支持棒が、多孔質材料からなる
芯部と、該芯部をとりまく多孔質ではない外縁部との二
重構造を有し、該外縁部が、多孔質化されていない石英
製パイプからなり、芯部が、多孔質に焼結された石英ロ
ッドからなる基板の支持固定具が挙げられる。更に、別
の形態は、支持棒が、多孔質材料からなる芯部と、該芯
部をとりまく多孔質ではない外縁部との二重構造を有
し、該外縁部が、多孔質化されていないフッ素樹脂製パ
イプからなり、且つ芯部が、多孔質に重合させたフッ素
樹脂ロッドからなる基板の支持固定具が挙げられる。

【０００９】本発明の別の形態は、基板を処理槽内で薬
液浸漬処理及び／または水浸漬処理した後、基板に対す
る処理液面を相対的に降下させながら基板表面を乾燥す
る基板表面の乾燥方法であって、予め処理槽内に、上記
したいずれかの構成の基板の支持固定具を設置してお
き、キャリア保持部によって保持されている基板を上記
支持固定具の支持棒表面の溝部に乗せ変えて、該支持棒
のみによって基板を支持固定し、その状態で支持棒の内
部を減圧状態にしながら基板表面を乾燥させることを特
徴とする基板表面の乾燥方法である。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明者らは、薬液浸漬処理及び
／または水浸漬処理において処理槽に浸漬されていた半
導体ウエハまたは液晶基板の表面に対して、処理液面を
相対的に降下させながら、常温窒素や高温窒素、或いは
ＩＰＡを含んだＩＰＡ蒸気等の乾燥用ガスで乾燥処理を
行う場合に、これらの基板を処理槽内に保持搬送するた
めのキャリア保持部近傍に生じる基板表面の乾燥不良を
低減させる方法について鋭意検討した結果、処理液の液
面を基板に対して相対的に下降させた場合に、上記基板
の支持固定部との接触部近傍に、表面張力により残留す
る液滴や、乾燥用のガスが行き届かずに残ってしまった
液滴を、簡便な方法によって減圧下で強制的に効率よく
吸い取ることのできる方法を見いだして本発明に至っ
た。

【００１１】従来より、半導体ウエハや液晶基板の基板
表面の洗浄操作において、図７に示したように、処理槽
内の処理液中に基板を浸漬させて洗浄処理することが行
われている。図中の４０３は処理槽であり、処理槽の下
部から、処理液供給バルブ４１３を介して処理液Ａが導
入される。基板を洗浄処理するにあたって、基板Ｓは、
キャリア４０１のキャリア保持部４０２によって支持さ
れた状態で処理槽４０３内へと搬送され、処理槽内の処
理液中に浸漬されて洗浄処理される。図７に示した例で
は、洗浄処理後、ドレインバルブ４１１から処理液を排
出し、これによって基板表面を乾燥させて処理を終了す
る。即ち、処理液が排出されると処理液の液面Ｗが低下
し、これに連れて基板表面の液滴は重力によって落下
し、基板表面の乾燥が行われる。尚、上記した例では、
処理槽内から処理液を排出することで基板に対する液面
Ｗを降下させているが、本発明は、これに限定されず、
基板に対する処理液面を相対的に降下させながら基板表
面を乾燥させる方法であれば、いずれの方式であっても
よい。例えば、処理槽内の処理液中に浸漬されている基
板を、処理水中から静かに引き上げることで、基板に対
する処理液面を相対的に降下させる乾燥方法において
も、上記した処理液を排出する方法の場合と同様の効果
が得られる。以下、基板表面を乾燥させる方式として、
処理槽内から処理液を排出することで基板に対する液面
Ｗを降下させながら行う方式を例にとって説明する。

【００１２】図７に示したように、上記の乾燥工程にお
いては、通常、乾燥用窒素ライン４１９や、ＩＰＡ蒸気
含有窒素供給ライン４１５から、乾燥用のガスＤ或いは
Ｅを処理槽内に供給することで基板表面の乾燥を促進さ
せることが行われている。例えば、乾燥段階で、ＩＰＡ
蒸気含有窒素を供給すれば、処理液に超純水を用いた場
合等において、基板表面に残留している水が、蒸発速度
の速いＩＰＡに容易に置換されるので、より迅速に基板
表面を乾燥させることができる。しかしながら、先に述
べたように、この場合であっても従来の乾燥処理方法で
は、キャリア保持部４０２の接触部近傍において、表面
張力により残留する液滴や、乾燥用のガスが行き届かず
に残ってしまった処理液滴によって、ウオーターマーク
の発生や、パーティクル付着といった乾燥不良の現象が
生じ、製品歩留りの低下を引き起こす。

【００１３】これに対し、本発明では、上記の洗浄処理
の際に、処理槽内において基板を保持していたキャリア
保持部４０２から、本発明にかかる特有の構成を有する
基板の支持固定具へと基板を乗せ変えて支持固定させる
ことで、乾燥処理の際に従来生じることのあったキャリ
ア保持部４０２の接触部近傍における乾燥不良の問題の
解決を図る。即ち、本発明では、少なくとも中心部が多
孔質材料で形成されている支持棒を有し、該支持棒表面
に基板を支持するための溝部が設けられ、且つ該溝部
は、基板を支持させた場合に上記多孔質材料に基板が接
触するように構成され、更に、上記支持棒の内部を減圧
状態にすることができる減圧機構が設けられていること
を特徴とする基板の支持固定具を使用する。このような
基板の支持固定具を構成する支持棒の溝部によって基板
を支持させると、該支持棒の中心部は多孔質材料からな
り、且つ、支持棒の表面に形成される溝部は、基板を支
持した場合に基板が支持棒の中心部にある多孔質材料に
接触する状態となるように構成されているため、基板表
面の、特に、キャリア保持部４０２の接触部近傍に残留
している液滴は、減圧状態になっている多孔質材料と接
触することで多孔質材料中に容易に吸収される。この結
果、基板表面の乾燥が速やかに、且つ、基板表面全体に
渡って容易になされる。

【００１４】上記した方法に対して、従来の、キャリア
４０１を構成しているキャリア保持部４０２の中心部を
多孔質構造とし、上記と同様の状態に、基板を支持する
ための溝部を形成することも考えられる。しかし、従来
より用いられているキャリアは、上記した処理槽内にお
ける基板の支持搬送に用いられるのみならず、前後のプ
ロセス間の搬送や、多段処理が行われる場合等において
は複数の処理槽間の搬送にも用いられるため、減圧機構
を設ける場合に、配管の取付け取り外し機構等が複雑な
構造を要することとなり、好ましくない。

【００１５】本発明での構成によれば、図６に示したよ
うに、基板の乾燥時においては、キャリア４０１によっ
て支持されていた半導体ウエハ等の基板Ｓを、キャリア
保持部４０２から外して、処理槽４０３内に予め設置し
てある、少なくとも中心部が多孔質材料からなる支持棒
１００に移し替えることのできる構成としているため、
支持棒１００に減圧機構を設ける場合に、配管の取付け
取り外しの機構が煩雑になることがない（図６のライン
Ｆ参照）。このため、複雑な配管機構に付随して生じる
パーティクルの発生を抑えることもできる。また、本発
明によれば、支持棒１００内部の多孔質材料部分を減圧
にして乾燥処理を行うため、処理槽内に溶け込んでいる
汚染成分や或いは浮遊している粒子が、基板Ｓの表面へ
と逆流することがない。

【００１６】また、本発明の基板の支持固定具の好まし
い形態として、支持棒１００内部を減圧するためのライ
ンＦとは別に、更に、支持棒１００内部の多孔質材料か
らなる部分の空隙を所望のガス及び／または液体でパー
ジするための機構を設けることが挙げられる。窒素等の
ガスや液体によるパージラインＧを設けることにより、
乾燥処理後、支持棒内部の多孔質材料に捕捉されたパー
ティクル等を容易に除去することが可能となる。この結
果、これらが基板へ再付着することを完全に回避した良
好な状態で、繰り返し使用することが可能となる。更
に、本発明の基板の支持固定具の好ましい形態として
は、支持棒内部に対する減圧機構と併用して、減圧する
ことによって吸引される液体を捕捉し、更に排出するた
めの液トラップ槽が設けられているものが挙げられる。
該液トラップ槽には、ベントバルブ及びドレインバルブ
を有するものを使用することが好ましい。このようにす
れば、図６に示したように、支持棒１００の中心部の多
孔質材料に吸収し、減圧機構によって吸引される水分等
を、ベントバルブ４２１及びドレインバルブ４２２付き
の真空トラップ４０７によってトラップした後、真空ト
ラップのドレインバルブ４２２から排出きるので、上記
した水分等が真空ポンプ４０６へと流入することを防ぐ
ことができる。

【００１７】本発明の乾燥方法に好適に用いられる基板
の支持固定具は、該固定具を構成する支持棒を作製する
場合に、図４に示したように、多孔質材料からなる芯部
１と、該芯部をとりまく多孔質ではない外縁部２との二
重構造とし、その外縁部２を多孔質化されていない石英
製パイプで作製し、その芯部１を多孔質に焼結された石
英ロッドで形成することが好ましい。かかる構成の支持
棒１００は、特に、乾燥前の処理槽での半導体ウエハま
たは液晶基板の湿式処理が、比較的高温で行われるもの
である場合や、オゾン水等、酸化性の強い液体である場
合に、好適に用いることができる。上記の構成の支持棒
は、具体的には、ポーラスな材質となるように焼結させ
た純度の高いポーラス石英棒を、同じく純度の高い多孔
質化していない無垢の石英パイプの内径に合わせて挿入
した後、アニール処理することで、多孔質材料からなる
芯部と、該芯部をとりまく外縁部を構成する無垢の石英
パイプとの密着性を向上させることが好ましい。

【００１８】また、本発明の乾燥方法に好適に用いられ
る基板の支持固定具は、該固定具を構成する支持棒１０
０を作製する場合に、多孔質材料からなる芯部１と、該
芯部をとりまく多孔質ではない外縁部２との二重構造と
し、その外縁部２を、多孔質化されていないフッ素樹脂
製パイプで作製し、その芯部１を、多孔質に重合させた
フッ素樹脂ロッドで形成することが好ましい。かかる構
成の支持棒は、特に、乾燥前の処理槽での半導体ウエハ
または液晶基板の湿式処理が、フッ素を含有する液体で
ある場合等に好適である。上記の構成の支持棒は、具体
的には、ポーラスに重合させた高純度の四弗化エチレン
（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂からなるポーラス棒で芯部
を形成し、かかる芯部を、同じく純度の高い多孔質化し
ていない無垢のテトラフルオロエチレン−パーフルオロ
アルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素
樹脂からなるパイプの内径に合わせて挿入することで得
られる。上記した材料で支持棒を形成後、加熱処理すれ
ば、多孔質材料からなる芯部と、該芯部をとりまく外縁
部を構成する無垢のフッ素樹脂パイプの密着性を向上さ
せることができ、好ましい。

【００１９】更に、上記したようにして作製した支持棒
１００の表面に基板を支持するための溝部３を設ける
が、その際に、図４及び５に示したように、芯部の多孔
質材料からなる部分１に達するまでの深さに切り込ん
で、基板を該溝部によって支持棒１００に支持させた場
合に、多孔質材料からなる部分１に基板が接触するよう
に溝３を形成する。また、図５に示したように、形成す
る溝３の形状を、支持棒の表面部分にテーパー４を設け
たものとすれば、基板を、キャリア保持部から支持棒表
面の溝部に乗せ変えて該支持棒のみによって支持固定さ
せる場合に、基板の端部をより円滑に支持棒１００表面
にある溝３へと導くことができる。

【００２０】基板Ｓを、キャリア保持部４０２から支持
棒１００に乗せ変えて該支持棒のみによって支持固定さ
せる方法について、図を参照しながら説明する。浸漬処
理等による基板の洗浄は、図７に示したように、各種の
薬液や超純水等の処理液を満たした処理槽４０３内に、
キャリア４０１によって保持された基板Ｓを浸漬させる
ことによって行われる。その後の乾燥処理は、処理槽下
部に設けられたドレインバルブ４１１によって処理槽４
０３内の処理液を排出させて、処理液の液面Ｗを下降さ
せながら行う。浸漬処理する段階では、基板Ｓは、キャ
リア４０１のキャリア保持具４０２によって保持された
状態にある。図２は、その場合のキャリア４０１に対す
る基板Ｓの状態を示した概略斜視図である。図２に示さ
れているように、キャリア保持部１０２によって複数の
基板が保持された状態で、該キャリアごと処理槽４０３
内の処理液中に浸漬される。キャリア保持部１０２は、
図２に示したように、通常、上下２対の４箇所で基板を
支持し、且つ保持・搬送できる構造となっている。図３
（Ａ）は、その場合の基板Ｓとキャリア保持部１０２と
の関係を示したものである。

【００２１】上記した処理液中への浸漬による洗浄処理
に引き続いて、処理液の液面を基板に対して相対的に下
降させながら基板表面の乾燥処理を行う。本発明では、
乾燥処理の際に、基板Ｓをキャリア保持部１０２から支
持棒１００の表面に設けられた溝部に乗せ変えて、該支
持棒のみによって基板Ｓを支持固定させるが、以下、そ
の方法について説明する。本発明では、図６に示したよ
うに、処理槽４０３内の所定の位置に、本発明の基板の
支持固定具１００を予め配置しておく。図３（Ａ）に、
基板の浸漬処理を行っている場合の、基板Ｓと、キャリ
ア１０１及びキャリア保持部１０２と、支持棒１００と
の位置関係が現れているが、図３（Ａ）に示したよう
に、支持棒１００は、基板Ｓともキャリア１０１とも無
関係の状態で存在している。

【００２２】上記した基板Ｓがキャリア保持部１０２に
よって保持された状態から、支持棒１００の表面に設け
られた溝部に乗せ変えるには、図６に示したように、処
理槽４０３内において、単に基板Ｓを保持したキャリア
１０１を下降させる動作のみで円滑に行うことができ
る。即ち、図３（Ａ）に示した状態から、キャリア１０
１を下降させて行くと基板Ｓが支持棒１００に接触し、
基板Ｓの端部が、該支持棒１００の表面に設けられてい
る溝部に嵌る。この状態から更にキャリアを下降させて
行くと、キャリアの側壁部分に設けられた切り欠き部１
０１’に支持棒１００が引っ掛かり、下降が終了する。
この結果、図３（Ｂ）に示したように、基板Ｓは、キャ
リア保持部１０２から離れて、２本の支持棒１００のみ
によって支持固定された状態となる。図６は、この状態
の処理槽内を示す概略断面図である。

【００２３】

【実施例】次に、実施例及び比較例を挙げて本発明を更
に詳細に説明する。尚、本発明は、これらの実施例及び
比較例によって何ら制限されない。＜実施例１＞乾燥処理の対象として、８インチの半導体
ウエハであるシリコンウエハを使用した。本実施例で
は、図４に示した構造の支持棒１００を使用し、予め処
理槽内の所望の位置に設置した。該支持棒１００は、ポ
ーラス化していない無垢の石英パイプ２中に、そのパイ
プの内径に相当する外径をもったポーラスに焼結させた
石英ロッド１を挿入することで形成した。更に、この支
持棒１００の表面に、ポーラスな石英ロッド１の部分に
達するまでの深さの溝３を形成した。図５に、本実施例
で使用した支持棒の形状を示したが、先ず、その外径Ｒ
１は１０ｍｍであって、中心のポーラスな石英ロッド１
の部分の外径Ｒ２は７ｍｍである。そして、該支持棒の
表面に、５ｍｍピッチで切り込んだ溝部３を設けたが、
該溝部の形状は、図４に示したように、テーパー部４を
有し、ポーラスな石英ロッド１の部分における切り幅ｘ
１は１ｍｍである。その他の部分は夫々、ｘ２が１ｍ
ｍ、ｘ３は２ｍｍ、ｘ４は２ｍｍである。

【００２４】上記のような形状の切り込んだ溝を５ｍｍ
ピッチで複数持つ支持棒を、図６に示した処理槽内の所
望の位置に、予め固定した。尚、支持棒表面に設けた５
ｍｍピッチの溝は、従来より使用しているキャリア保持
部に設けられている溝（不図示）の間隔に合わせて設け
たものである。

【００２５】本実施例では、従来より用いられているキ
ャリアに２５枚の半導体ウエハを保持させて、この状態
でキャリアを処理槽内に入れることで、基板を処理槽内
に搬送した。本実施例を実施するにあたり、先に説明し
た手順によって、上記のキャリアを洗浄処理する位置か
ら処理槽内を下降させたときに、２５枚の半導体ウエハ
がキャリアから離脱して、予め設置してある支持棒に円
滑に乗せ変えられることを確認した。その際、図６に示
したように、キャリア４０１自体は処理槽４０３の底部
まで降ろされて、２５枚の半導体ウエハＳが全て、２本
の支持棒１００の表面に設けられている溝に円滑に入
り、しかも、基板Ｓの端部が支持棒１００の中心部のポ
ーラスな部分に達していることを確認した。その後、再
びキャリアに基板を乗せ変えて、下記の手順で、超純水
による洗浄処理、及び、その後の乾燥処理を行った。

【００２６】先ず、図７に示したように、キャリアによ
って保持された基板Ｓを、処理槽４０３内の洗浄処理す
る位置に配置した。その状態で、超純水供給バルブ４１
３を開けて、処理槽４０３の底部から超純水を供給し、
洗浄処理を行った。その際、オーバーフローライン４１
４からオーバーフローするのを確認した後、超純水の供
給を止めた。処理槽４０３の底部からオーバーフロー堤
までの高さは３００ｍｍとした。

【００２７】次に、乾燥用ガスＥとして１％濃度のＩＰ
Ａ蒸気を含む窒素を、図６に示したＩＰＡ蒸気含有窒素
供給ライン４１５から毎分１０リットルの流量で供給し
ながら、超純水の液面Ｗの降下速度が毎秒約１ｍｍとな
るように、マスフローコントローラ４０８で制御された
ドレインバルブ４１１から処理槽４０３内の液を排出し
た。このような条件で超純水を排出し、処理槽内の液面
Ｗが、処理槽内４０３に配置されている支持棒１００の
位置よりも下降した段階で、支持棒１００の端部に接続
して設けられている減圧機構を作動させるために真空ポ
ンプ４０６を稼動させて、支持棒１００内を減圧した。
この時、減圧ラインバルブ４１７は開、真空トラップ４
０７のベントラインバルブ４２１は閉、真空トラップ４
０７のドレインバルブ４２２は閉とした。また、この際
の減圧度は、ポンプに設置された真空圧計部位（不図
示）が１００Ｔｏｒｒを示す条件で行った。この結果、
中心部がポーラスな材質からなる石英製の支持棒１００
の内部が減圧されて、基板Ｓと支持棒との接触部近傍に
残留している水滴が、支持棒１００内へと吸引される。

【００２８】上記のようにして処理槽内の超純水がすべ
て排出され、基板表面の液滴が吸引された後、次に、乾
燥用ガスＤとして、乾燥用窒素ライン４１９から、ヒー
ター４１２によって６０℃に加温された乾燥用窒素を毎
分２００リットルで１００秒間注入した。更に、その
後、ヒーター４１２の電源を切り、常温で窒素を同ライ
ン４１９から２０秒間流し、処理槽内をパージした。

【００２９】＜比較例１＞比較のため、従来行われてい
る代表的な方法として、図７に示した、処理槽４０３内
に支持棒が配置されていない装置で、洗浄処理、及びそ
の後の乾燥処理を行った。その際、半導体ウエハとし
て、実施例１と同じ種類で、且つ同じロットの８インチ
シリコンウエハを使用した。また、図７では、キャリア
４０１が処理槽４０３の底部に設置していない状態が示
されているが、本比較例では、２５枚の半導体ウエハＳ
を乗せたキャリア４０１を、処理槽４０３内の底部に接
地した状態に配置して処理を行った。この状態で、超純
水供給バルブ４１３から超純水を供給し、オーバーフロ
ーライン４１４から超純水がオーバーフローするのを確
認した後、純水の供給を止めた。その後の、超純水の排
出、１％濃度のＩＰＡ蒸気を含む窒素の供給、加温した
乾燥用窒素による処理は、実施例１と同様の条件で行っ
た。

【００３０】＜評価＞上記した実施例１及び比較例１の
夫々の処理を終了した半導体ウエハについて、基板表面
に付着したパーティクルの数を調べて、洗浄処理及び乾
燥処理の状態を評価した。パーティクルの数量は、ＫＬ
Ａテンコール社製の異物検査装置サーフスキャン６４２
０を用い、エッジカット３ｍｍの条件により測定し、２
５枚の基板の平均値で示した。得られた結果を表１に示
した。

【００３１】

【００３２】表１から、実施例１では、実質的に、完全
に清浄であると評価できる乾燥したウエハが製造される
ことが確認できた。これに対し、比較例１では、基板表
面にパーティクルの付着がかなりの数で認められた。特
に、基板の縁部において乾燥不良が生じていることもわ
かった。

【００３３】＜実施例２＞乾燥処理の対象として、実施
例１と同様に、８インチの半導体ウエハであるシリコン
ウエハを２５枚使用した。本実施例では、支持棒１００
として、ポーラス化していない無垢のＰＦＡ製のパイプ
中に、そのパイプ内径相当の外径をもったポーラスに重
合させたＰＴＦＥロッドを挿入することで形成された樹
脂製のものを使用した。それ以外は、実施例１と同様に
してシリコンウエハの洗浄処理及び乾燥処理を行った。

【００３４】＜比較例２＞処理対象の半導体ウエハとし
て、実施例２で使用したと同じ種類で、且つ同じロット
の８インチシリコンウエハを２５枚使用した以外は、比
較例１と同様にして、シリコンウエハの洗浄処理及び乾
燥処理を行った。

【００３５】＜評価＞上記した実施例２及び比較例２の
夫々の処理を終了した半導体ウエハについて、基板表面
に付着したパーティクルの数を調べて、洗浄処理及び乾
燥処理の状態を評価した。パーティクルの数量は、ＫＬ
Ａテンコール社製の異物検査装置サーフスキャン６４２
０を用い、エッジカット３ｍｍの条件により測定し、２
５枚の基板の平均値で示した。得られた結果を表２に示
した。

【００３６】

【００３７】表２に示したように、実施例２の方法によ
れば、実質的に、完全に清浄であると評価できる乾燥し
たシリコンウエハが製造されることが確認できた。これ
に対し、比較例２では、基板表面にパーティクルの付着
がかなりの数で認められた。特に、基板の縁部において
乾燥不良が生じていることもわかった。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来の方法によって得られるものと比べて格段に優れ
た、実質的に完全に清浄であるシリコンウエハ等の基板
の製造が可能となる基板表面の乾燥方法、及び該方法に
用いる基板の支持固定具が提供される。また、本発明に
よれば、従来の方法で使用していた処理槽等の設備をそ
のまま使用でき、簡単な部材等を追加して用い、しかも
簡単な操作で、上記の優れた効果を得ることのできる基
板表面の乾燥方法、及び該方法に用いる基板の支持固定
具が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる基板の支持固定具に、基板が支
持固定された処理槽内における状態を模式的示す斜視図
である。

【図２】従来のキャリアに基板が保持されている状態、
及び、その際の本発明にかかる基板の支持固定具の状態
を模式的示す斜視図である。

【図３】（Ａ）は従来のキャリアに基板が保持されてい
る状態、（Ｂ）は本発明にかかる基板の支持固定具によ
って基板が支持固定された状態を示す断面図である。

【図４】本発明にかかる基板の支持固定具を構成する支
持棒の構成を模式的示す斜視図である。

【図５】実施例で使用した本発明にかかる基板の支持固
定具を構成する支持棒表面の溝部の形状を説明するため
の展開図である。

【図６】本発明にかかる基板表面の乾燥方法に使用する
処理装置の構成を示す概略断面図である。

【図７】従来例における基板表面の乾燥方法に使用する
処理槽の構成を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１：支持棒の中心にある多孔質材料からなる芯部２：支持棒の芯部をとりまく多孔質ではない外縁部３：支持棒表面の溝部４：溝部のテーパー部１００：支持棒１０１、４０１：キャリア１０１’：キャリアの切り欠き部１０２、４０２：キャリア保持部４０３：処理槽４０４：オーバーフロー用堤４０５：処理槽蓋４０６：真空ポンプ４０７：真空トラップ４０８：マスフローコントローラ４０９、４１０：流量計４１１：排出処理液用ドレインバルブ４１２：ヒーター４１３：処理液供給バルブ（超純水）４１４：オーバーフロー排出液用ドレインバルブ４１５：乾燥ガス（ＩＰＡ蒸気）供給ライン４１６：処理槽用ベントライン４１７：減圧ラインバルブ４１８：支持棒内部のパージ用バルブ４１９：乾燥ガス（窒素ガス）ライン４２０：乾燥ガス（ＩＰＡ蒸気）バブリングタンク４２１：真空トラップのベントライン４２２：真空トラップ用ドレインバルブ４２３：支持棒の支持具Ａ：処理液Ｂ：オーバーフロー排出液Ｃ：排出処理液Ｄ：乾燥ガス（窒素ガス）Ｅ：乾燥ガス（ＩＰＡ蒸気）Ｆ：減圧ラインＧ：パージラインＳ：基板（半導体ウエハ）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＨ０１Ｌ 21/306 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｎ 21/68 21/306 Ｊ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/304 B08B 3/04 B08B 11/02 H01L 21/68 H01L 21/306

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基板を処理槽内で薬液浸漬処理及び／ま
たは水浸漬処理した後、基板に対する処理液面を相対的
に降下させながら基板表面を乾燥させる基板表面の乾燥
方法に用いられる基板の支持固定具であって、多孔質材
料からなる芯部と、該芯部をとりまく多孔質でない外縁
部とで形成されている支持棒を有し、該支持棒表面に基
板を鉛直姿勢で支持するための溝部が設けられ、且つ該
溝部は、基板を支持させた場合に、上記多孔質材料に基
板の表裏面の一部と端面の一部がそれぞれ接触するよう
に構成されており、且つ上記支持棒の多孔質材料からな
る芯部を減圧状態にするための減圧機構が設けられてい
ることを特徴とする基板の支持固定具。
【請求項２】更に、多孔質材料からなる部分の空隙を
所望のガス及び／または液体でパージするための機構が
設けられている請求項１に記載の基板の支持固定具。
【請求項３】更に、減圧機構と併用して、ベントバル
ブ及びドレインバルブを有する、減圧することによって
吸引される液体を捕捉するための液トラップ槽が設けら
れている請求項１または２に記載の基板の支持固定具。
【請求項４】前記外縁部が、多孔質化されていない石
英製パイプからなり、且つ前記芯部が、多孔質に焼結さ
れた石英ロッドからなる請求項１〜３のいずれか１項に
記載の基板の支持固定具。
【請求項５】前記外縁部が、多孔質化されていないフ
ッ素樹脂製パイプからなり、且つ前記芯部が、多孔質に
重合されたフッ素樹脂ロッドからなる請求項１〜３のい
ずれか１項に記載の基板の支持固定具。
【請求項６】基板を処理槽内で薬液浸漬処理及び／ま
たは水浸漬処理した後、基板に対する処理液面を相対的
に降下させながら基板表面を乾燥する基板表面の乾燥方
法であって、予め処理槽内に請求項１〜５のいずれか１
項に記載の基板の支持固定具を設置しておき、キャリア
保持部によって保持されている基板を上記支持固定具の
支持棒表面の溝部に乗せ変えて、該支持棒のみによって
基板を支持固定し、その状態で支持棒の多孔質材料から
なる芯部を減圧状態にしながら基板表面を乾燥させるこ
とを特徴とする基板表面の乾燥方法。
【請求項７】更に、ベントバルブ及びドレインバルブ
を有する液トラップ槽で支持棒の内部を減圧することで
吸引された液体を捕捉し、捕捉した液体を液トラップ槽
から排出する請求項６に記載の基板表面の乾燥方法。