JPH01120829A - 半導体ウエハ乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体製造工程において、洗浄処理後の半導
体ウェハの水分除去等を行なうための半導体ウェハ乾燥
装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、このような分野の技術としては、例えば特公昭５
５−２８４１９号公報及び特開昭５８−２１０４８０号
公報に記載されるようなものがあった。これらの文献に
記載された半導体ウェハ乾燥装置は、いずれも高速回転
するターンデープル上に複数の半導体ウェハを水平に収
納し、その表面に付着した液体を遠心力により飛散させ
ると同時に、導入された外部空気により乾燥させるもの
である。以下、この種の半導体ウェハ乾燥装置の基本構
成について図を用いて説明する。

第２図は従来の半導体ウェハ乾燥装置の基本構成を示す
断面図である。

この半導体ウェハ乾燥装置はケージングを成すグローブ
１を有している。グローブ１の上部には開口が設けられ
ており、この開口には気密性を保持するためのバッキン
グ２を介して開閉蓋３が取付けられている。開閉蓋３に
はクリーンエアをグローブ１内に供給するための空気吸
入口４が設けられており、空気吸入口４には必要に応じ
てヘパフィルタ５が設けられている。また、グローブ１
の下部側面には、排水及び排気を行なうための排出口６
が設けられている。

前記グローブ１の内部には、外周部に多数の開孔を有す
るターンデープル７が設けられている。

ターンテーブル７の底面中央部には回転軸８が固定され
ており、この回転軸８はグローブ１を貫通してモータ９
に連結されている。ターンテーブル７の内部には、多数
の半導体ウェハ１０を水平に収納するための複数の収納
ケース１１がヒンジ部１２を介して取付けられている。

この収納ケース１１は、半導体ウェハ１０の出し入れに
際し、ヒンジ部１２を軸として回転可能な構造となって
いる。

以上のように構成された半導体ウェハ乾燥装置において
、モータ９を回転させればターンテーブル７が回転する
。ターンテーブル７の回転と共に半導体ウェハ１０６回
転し、その表面に付着した水が遠心力により飛散される
。また、ターンテーブル７の回転によりその中心部には
負圧域が形成されるので、空気吸入口４を通して外部の
クリーンエアが導入される。導入されたクリーンエアは
、図中矢印で示す如く半導体ウェハ１０に接触してその
乾燥を促進し、排出口６から流出する。このようにして
、半導体ウェハ乾燥装置に収納された半導体ウェハ１０
は、遠心力による水分の飛散と気体の流れによって乾燥
がなされる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記構成の半導体ウェハ乾燥袋！におい
ては、次のような問題点があった。

（１）　遠心力によって飛散した水滴及び塵埃が半導体
ウェハ１０に再付着してしまうという問題があった。即
ち、グローブ１内の気流が乱流となって半導体ウェハ１
０間への流れを阻害すると共に、グローブ１の下方から
上方へ巻き上がる気流や周壁からはね返る気流が再びタ
ーンテーブル７の中心部に戻り、周壁の塵埃や汚染され
た水滴を半導体ウェハ１０に再付着させるという問題が
あった。この問題に対しては、前記文献にも示されるよ
うな種々の対策が試みられているが、依然として十分な
解決には到っていない。

（２）　半導体ウェハ１０の外径寸法の大型化に伴い、
ターンテーブル７の高速回転に起因する種々の問題が発
生する。例えば、装置の大型化に伴う振動の増大や、タ
ーンテーブル７の回転軸８とグローブ１の貫通部におけ
る耐摩耗性の問題、収納ケース１１とヒンジ部１２の耐
久性の問題、及びこれらに付随して多量の塵埃を発生す
る等の問題が烏つな （３）　ターンテーブル７を高速回転させることにより
、半導体ウェハ１０に静電気が帯電するおそれがあった
。静電気が帯電すれば、洗浄後の半導体ウェハ１０は塵
埃を吸着して再汚染されたり、場合によっては半導体ウ
ェハ１０上に形成されたデバイスが破壊されるおそれも
あった。

本発明は、前記従来技術がもっていた問題点として、水
滴や塵埃が半導体ウェハに再付着する点、高速回転に起
因する種々の問題を生じる点、及び静電気が帯電するお
それがある点について解決した半導体ウェハ乾燥装置を
提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、前記問題点を解決するために、上部に吸気用
開口部を有し底部のほぼ中央部に排気用開口部を有する
グローブと、前記吸気用開口部に開閉自在に設けられ空
気吸入口を有する開閉蓋と、前記グローブ内の前記排気
用開口部に設けられ複数の半導体ウェハをほぼ垂直に保
持する保持部と、前記排気用開口部から前記グローブ内
の空気を吸引し前記半導体ウェハの表面に対し平行から
５度以内の角度の気流を生じしめるファンとで、半導体
ウェハ乾燥装置を構成したものである。

（作用） 本発明によｈ、げ、１？１、トのように半導体ウェハ乾
燥装置を構成したので、グローブ内に半導体ウェハをほ
ぼ垂直に保持する保持部とグローブ内の空気を吸引する
ファンは、半導体ウェハの表面に流入角０〜５度で多量
の層流気流を高速で接触させ、半導体ウェハに付着した
水分を下方に飛散させると同時に、半導体ウェハを乾燥
させる働きをする。

この働きにより、グローブ内に回転するターンテーブル
を設けることなしに、効果的な半導体ウェハの乾燥が可
能となる。したがって、前記間通点を除去することがで
きる。

（実棒例） 第１図は本発明の実施例を示す半導体ウェハ乾燥装置の
断面図である。

中空容器状を成すグローブ２１の上部には、吸気用開口
部２２が設けられている。この吸気用開口部２２は、外
気をグローブ２１内に導入すると共に、半導体ウェハ２
３の出し入れを行なうためのものである。吸気用開口部
２２には、バッキング２４を介して開閉自在な開閉蓋２
５が設けられている。開閉蓋２５のほぼ中央部には空気
吸入口２６が設けられており、この空気吸入口２６には
必要Ｃ応じてヘパフィルタ２７が設置される。

前記グローブ２１の底部のほぼ中央部には排気用開口部
２８が設けられている。この排気用開口部２８の周囲に
は、複数の半導体ウェハ２３を収容したカセット２９を
所定位置に保持するための保持部３０が設けられている
。保持部３０は排気用開口部２８における空気の流れを
妨げないように設けられており、半導体ウェハ２３の直
下部分はすべて開口されている。

前記カセット２９の上部は開口されており、底部にも空
気の流れを妨げないように開口が形成されている。カセ
ット２つの内部には複数の半導体ウェハ２３がほぼ垂直
に林立して収容され、カセット２９上部から流入する空
気の半導体ウェハ２３表面に対する流人角度が、０〜５
度の範囲内となるように設定されている。また、カセッ
ト２９底部は、前記保持部３０に容易に着脱可能な構造
となっている。

前記排気用開口部２８の外側には、ダクト３１が設けら
れており、このダクト３１はファン３２の吸気口３３に
接続されている。ファン３２は比較的大きな容量のもの
に設定されており、その排気口３４には必要に応じてダ
クト３５等が接続される。

以上のように構成された半導体ウェハ乾燥装置の動作に
ついて説明する。

先ず、カセット２９に収容されて洗浄処理が施され、水
分が付着した半導体ウェハ２３を、カセット２つごとグ
ローブ２１内に収納する。この収納はロボットまたは作
業者によって開閉蓋２５を開けてカセット２９を保持部
３０に取付けることにより行なわれる。

次に、開閉蓋２５を閉じ、ファン３２を起動する。ファ
ン３２の回転により開閉蓋２５の空気吸入口２６から導
入された新鮮空気は、図中矢印で示す如くカセット２９
内の半導体ウェハ２３間を通過し、ダクト３１、ファン
３２を経て排気口３４から排出される。このとき、カセ
ット２９内に流入する空気は半導体ウェハ２３の表面に
対し０〜５度の流入角度を有し、比較的大容量のファン
３２により吸引されるので、多量の空気が高速で半導体
ウェハ２３間をほぼ層流状態で通過する。

これにより、半導体ウェハ２３に付着した水分は下方に
飛散されて気流と共に排出されると同時に、半導体ウェ
ハ２３の乾燥が迅速に行なわれる。

ここに、ファン３２による風量は、例えば６ｎφ用２カ
セツトの場合でφ０〜３０ｍ３　／ｍｉｎ程度、半導体
ウェハ２３表面の風速として５〜７ｍ／５ｅｃ）程度が
妥当である。従来の高速回転式の乾燥装置においては、
排出口から流出する＠量は１０ｍ３．／ｍｉｎ程度の場
合が多いが、本実施例の方式においては遠心力により水
分を飛散させないので、前述のような多量の風量を必要
とするものである。また、より清浄な空気を必要とする
ときには、開閉蓋２５に前記へパフィルタ２７を設置す
るが、この場合へパフィルタ２７の大きさ及び圧力損失
値によって重量が変化するので、ファン３２の容量の選
定には注意を要する。

本実施例においては、次のような利点を有する。

ｍ　　半導体ウェハ２３を回転させることなく、しかも
層流中において乾燥を行なうので、グローブ２１の周壁
からのはね返りや乱流による水滴及　′び塵埃によって
半導体ウェハ２３が汚染されるおそれはない。

（ｉｉ）　　グローブ２１内に回転駆動部を設ける必要
がないので、装置が大型化しても振動、耐摩耗性の開運
を生じることなく、塵埃の発生も防止することができる
。また、装置の構造が単純化されるので、塵埃が発生し
にくくなると共に耐久性が＋ｃｔ　Ｌ、メンテナンスも
容易になる。

（ｉｉｉ）　　半導体ウェハ２３の高速回転による静電
気の帯電が防止されるので、静電気による塵埃の付７１
やデバイスの静電破壊を生じることはない。

なお、本発明は図示の実施例に限定されず種々の変形が
可能であり、例え（、ｆ次のような変形例が挙げられろ
。

（ａ）　　グローブ２１の構造及び形状等は第１図のも
のに限定されない。例えば第１図ではグローブ２１は平
底を有する形状としたが、グローブ２１内の空気の流れ
を円滑にするために平底を設けずに、グローブ２１の周
壁を排気用開口部２８に向かって絞り込んだ形状として
もよい。

（ｂ）　　第１図においては、グローブ２１の直下にダ
クト３１を介してファン３２を設けたが、これに限定さ
れない。例えばダクト３１の長さを延長し、グローブ２
１から遠く離れた位置にファン３２を設置することもで
きる。

（ｃ）　　グローブ２１内に２個のカセット２９を配置
するものとしたが、これに限らず３個以上のカセットを
配置してもよいし、大きなカセット１個を配置してもよ
い。また、カセット２９の形状も図示のものに限定され
ることなく、種々の変形が可能である。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように本発明によれば、半導体ウェ
ハ乾燥装置に回転するターンテーブルを設けずに、グロ
ーブ内の空気を吸引するファンを設けるようにしたので
、半導体ウェハの乾燥中における汚染を確実に防止する
ことができる。また、グローブ内に回転駆動部がないの
で、振動、摩耗及び塵埃等に間する問題が解決されると
共に、装置の構造が単純化され、その製造及びメンテナ
ンスが容易になる。さらに、半導体ウェハの静電気によ
る塵埃の付着やデバイスの破壊を防止できるという効果
もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す半導体ウェハ乾燥装置の
断面図、及び第２図は従来の半導体ウェハ乾燥装置の基
本構成を示す断面図である。 ２１・・・・・・グローブ、２２・・・・・・吸気用開
口部、２３・・・・・・半導体ウェハ、２５・・・・・
・開閉蓋、２６・・・・・・空気吸入口、２８・・・・
・・排気用開口部、２９・・・・・・カセット、３０・
・・・・・保持部、３２・・・・・・ファン。 出願人代理人　　柿　　本　　恭　　成第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　上部に吸気用開口部を有し底部のほぼ中央部に排気用
   開口部を有するグローブと、 前記吸気用開口部に開閉自在に設けられ空気吸入口を有
   する開閉蓋と、 前記グローブ内の前記排気用開口部に設けられ複数の半
   導体ウェハをほぼ垂直に保持する保持部と、 前記排気用開口部から前記グローブ内の空気を吸引し前
   記半導体ウェハの表面に対し平行から５度以内の角度の
   気流を生じしめるファンとを備えたことを特徴とする半
   導体ウェハ乾燥装置。