JPH0195522A

JPH0195522A - 乾燥装置

Info

Publication number: JPH0195522A
Application number: JP25240887A
Authority: JP
Inventors: Akio Kobayashi; 明雄小林
Original assignee: PURETETSUKU KK
Current assignee: PURETETSUKU KK
Priority date: 1987-10-08
Filing date: 1987-10-08
Publication date: 1989-04-13

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、洗浄後において高い清浄度が要求される基材
（例えばＬＳＩの素材であるシリコンウェハや該つＩハ
にＬＳＩの素子形成工程で使用されるフォトマスク等）
の乾燥に使用される装置に関する。

［従来の技術］例えば、半導体装置の製造に使用されるシリコンウェハ
は、通常シリコンインゴットを切断し、ミラーポリシン
グし、弗酸又は硝酸が収容された処理槽内に浸漬し、つ
づいて超純水で洗浄処理し、更に乾燥を施した後に素子
形成に供される。また、かかるシリコンウェハからＬＳ
Ｉの素子等を形成する工程においても、超純水の洗浄後
に乾燥処理がなされる。

ところで、前記超純水による洗浄後に使用される乾燥装
置としては、従来より以下に説明する構造のものが知ら
れている。

■、高速回転する回転台を備え、該回転台上に洗浄処理
後の基材（ウェハ等）を固定し、回転台を高速回転させ
て基材表面の水を剥離、除去して乾燥させる、いわゆる
スピン乾燥装置。

■、固定台の上方に高圧ガスを噴射する細長状のノズル
口を有するノズルを配置し、該固定台上に洗浄処理後の
基材（ウェハ等）を固定し、前記ノズルから高圧ガスを
噴射なせながら、該ノズルを基材上に沿って移動させ、
基材表面の水を剥離、除去して乾燥させる、いわゆるガ
スナイフ方式の乾燥装置。

■、イソブＯビルアルコール（ＩＰＡ）が収容された処
理槽に加熱手段を設け、該処理槽の上部に洗浄処理後の
基材（ウェハ等）をその洗浄面側が内部のＩＰＡに対向
するように配置し、加熱手段により蒸気化されたＩＰＡ
で基材表面の水を置換して除去、乾燥させる、いわゆる
ベーパ乾燥装置。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、上記■のスピン乾燥装置では回転台を２
０００〜５０００　ｒｐｍで高速回転させて該回転台上
の基材の水分を剥離、除去するため、飛び散った水が該
回転台の周囲に配設した円筒状のフードに衝突して跳ね
返り、基材表面に再付着して汚染を招く問題があった。

これを回避するために回転台とフードとの距離を充分に
大きくして前記基材の汚染を防止することが考えられる
が、装置が大形化する問題が新たに生じる。前記゛■の
ガスナイフ方式の乾燥装置では、前記■の装置と同様な
基材の汚染を生じるばかりか、高圧ガスと基材の摩擦に
より静電気が発生して空気中の不純物粒子が基材表面に
付着して汚染を招く問題があった。前記■のベーパ乾燥
装置では、毒性で火炎性の高いＩＰＡを使用するため、
作業環境の悪化や火事の心配、更には使用済のＩＰＡの
排出による公害上の問題があった。

本考案は、上記問題を解決するためになされたもので、
基材表面の水を充分に除去して高清浄化できると共に、
水の跳返りによる汚染を防止したコンパクトな乾燥装置
を提供しようとするものである。

［問題点を解決するための手段］本発明は、超純水により洗浄処理された基材を固定する
ための固定台と、この固定台の裏面に配置される振動子
と、この振動子を駆動するための発振器と、前記固定台
の上方に配置され、該固定台に固定される基材表面にガ
スを吹付けるためのノズルとを具備したことを特徴とす
る乾燥装置である。

［作用］本発明によれば、固定台に裏面側に配置した振動板によ
る該固定台上に固定された基材表面の水の霧化、該固定
台上方に配置したガスを吹付けるノズルとの組合わせに
よって、従来のガスナイフ方式の乾燥装置での高圧ガス
より１桁以上低い圧力のガスをノズルから基材表面に吹
付けるだけで、基材表面の水を除去できる。その結果、
既述の如く基材表面の水を充分に除去して高清浄化でき
ると共に、水の跳返りによる汚染を防止したコンパクト
な乾燥装置を得ることができる。

し発明の実施例〕以下、本発明の実施例を第１図及び第２図を参照して詳
細に説明する。

図中の１は、上部に真空チャック部２を有する円筒形の
固定台である。この固定台１の真空チャック部２裏面の
中心には、図示しない真空ポンプと連通される吸引管３
が連結されている。また、前記真空チャック部２裏面に
は複数、例えば４つの振動子４が配設されている。これ
らの振動子４は、例えば共振周波数８００に−のセラミ
ックス系圧電素子から形成されている。前記各振動子４
は、ケーブル５を介して発振器６に接続されている。

更に、前記固定台１の上方には矢印方向に移動自在なノ
ズル７が配設されている。このノズル７は、前記固定台
１に対して所望角度傾斜させて配置され、矩形筒状をな
すと共に対向する一対の側壁をテーバ状とし、かつ該テ
ーバ部先端にガス（例えば空気）を吹付けるための細長
状のノズル口を有するノズル本体８と、このノズル本体
８の前記ノズル口と反対側の土壁に連結されたガス導入
管９とから構成されている。なお、前記固定台１の周囲
には図示しない円筒形のフードが設けられている。

次に、上述した構成の乾燥装置によりシリコンインゴッ
トをスライスし、ミラーポリシング、超純水の洗浄処理
後の表面に水が付着された基材としてのシリコンウェハ
の乾燥を行なうための動作を説明する。まず、固定台１
の真空チャック部２にシリコンウェハ１０を載置した後
、吸引管３と連結した真空ポンプ（図示せず）を作動し
て該つ工／１１０を該チャック部２の吸引チャックする
。つづいて、発振器６よりケーブル５を通して擾動子４
に８００ｋＨ１の高周波を与えると、振動子４が振動す
る。これにより、振動子４が裏面側に配置された固定台
１に真空チャックされたウェハ１０に高周波振動が伝達
され、該ウェハ１０表面に付着された水１１が霧化され
る。こうした状態でノズル７のガス導入管９を通して例
えば空気を固定台１に対して傾斜されたノズル本体８に
導入し、該本体８の細長状のノズル口からウェハ１０の
霧化された水に吹付けながらウェハ１０上の一端から他
端に向けて移動、走査させると、霧化された水が除去さ
れて乾燥が行われる。この時、ウェハ１０表面に付着さ
れた水１１は前記振動子４により霧化されているため、
ノズル７から該ウェハ１０に対して吹付けられる空気は
、従来のガスナイフ方式での高圧ガスの噴射（風速１０
〜９１’３０ｍ／ＳｅＣ）より１桁以上低い圧力（例え
ば１〜３　ｍ／５ｅＣｉ　）でウェハ１０表面の水１１
が除去される。

従って、本発明の乾燥装置によればウェハ１０表面の水
１１を効果的に除去できるため、ウェハ１０を高清浄度
で乾燥するこができる。また、ノズル７から吹付けられ
る空気の圧力を低くできるため、固定台１の周囲の比較
的近い位置にフードを配置しても空気の吹付けにより除
去された水が該フードに衝突し、跳返ってウェハ１０上
に再付着するというウェハ１０の汚染を防止できる。そ
の結果、フードを固定台から長い距離をおいて配置する
ことによる装置の大形化を解消して、コンパクト化を図
ることが可能となる。

なお、上記実施例では乾燥工程でノズルを走査してシリ
コンウェハ上の霧化された水を除去したが、固定台を移
動させても同様な効果を達成できる。

また、本発明に係わる乾燥装置は第１図及び第２図に示
す構造の他に、第３図又は第４図に示す構造としてもよ
い。

即ち、第３図中の２１は上部に真空チャック部２２を有
する回転台である。この回転台２１の下部には、バイブ
状のシャフト２３が連結されている。このシャフト２３
は、軸受２４に軸支され、かつモータ２５、該シャフト
２３、モータ２５の軸に軸着されたプーリ２６ａ　、　
２６ｂ及びこれらプーリ２６ａ　、　２６ｂ　ニ枢支さ
れたタイミングベルト２７により所定の速度で回転され
る。前記シャフト２３内には、複数本の吸引管２８が挿
入され、かつこれら吸引管２８の一端側は前記真空チャ
ック部２２のに連結され、他端は該シャフト２３下端に
取着されたスリップリング２９を通して図示しない真空
ポンプに連結されている。また、前記真空チャック部２
２裏面には複数、例えば５つの振動子３０が配設されて
いる。これらの振動子３０は、例えば共振周波数８００
ｋＨｚのセラミックス系圧電素子から形成されている。

前記各振動子３０には、ケーブル３１が接続され、かつ
各ケーブル３１は前記シャフト２３及びスリップリング
２９を通して発振器３２に接続されている。更に、前記
回転台２１の上方には加圧ガス（例えば空気等）を供給
するための供給管３３が配設されている。なお、前記回
転台２１の周囲には図示しない円筒形のフードが設けら
れている。

上述した第３図図示の乾燥＠置によりシリコンインゴッ
トをスライスし、ミラーポリシング、超純水の洗浄処理
後の表面に水が付着された基材としてのシリコンウェハ
の乾燥を説明すると、まず回転台２１の真空チャック部
２２にシリコンウェハ３４を載置した後、吸引管２８と
連結した真空ポンプ（図示せず）を作動して該ウェハ３
４を該チャック部２２の吸引チャックする。つづいて、
発振器３２よリケーブル３１を通して振動子３０に８０
０ｋＨｚの高周波を与えると、振動子３０がＴｘ動する
。これにより、振動子３０が裏面側に配置された回転台
２１に真空チャックされたウェハ３４に高周波振動が伝
達され、該ウェハ３４表面に付着された水３５が霧化さ
れる。

こうした状態でガス供給管３３から加圧空気をウェハ３
４に向けて供給しながら、モータ２５を作動してプーリ
２６ｂ１タイミングベルト２７、プーリ２６ａ及びシャ
フト２３を介して回転台２１を回転させると、その遠心
力によりウェハ３４上で霧化された水が除去され、乾燥
がなされる。この時、ウェハ３４表面に付着された水３
５が前記振動子３０による霧化がなされているため、回
転台２１は、従来のスピン乾燥装置での回転台の回転速
度（２０００〜５０００　ｒｐｍ）よ０１桁以上遅い回
転速度（例えば２００〜５００　ｒｐｍ　）でウェハ３
４表面の水３５が除去される。こうしたウェハ３４表面
に付着された水３５の除去、乾燥に際して、ガス供給管
３３から供給される加圧空気は回転するウェハ３４上の
雰囲気を清浄に保持する作用をなすもので、加圧空気の
供給を行なわなくとも、ウェハ３４上の水を除去できる
。従って、かかる第３図図示の乾燥装置によればウェハ
３４表面の水３５を効果的に除去できるため、ウェハ３
４を高清浄度で乾燥するこができる。また、回転台２１
の回転速度を低くできるため、回転台２１の周囲の比較
的近い位置にフードを配置しても回転台２１の回転によ
る遠心力で除去された水が該フードに衝突し、跳返って
ウェハ３４上に再付着するという汚染を防止できる。そ
の結果、フードを回転台から長い距離をおいて配置する
ことによる装置の大形化を解消して、コンパクト化を図
ることが可能となる。

また、第４図中の４１は上部に真空チャック部４２を有
する円筒形の固定台である。この固定台４１の真空チャ
ック部４２裏面の中心には、図示しない真空ポンプと連
通される吸引管４３が連結されている。

前記固定台４１の上方には、矢印方向に移動自在なノズ
ル４４が配設されている。このノズル４４は、前記固定
台４１に対して所望角度傾斜させて配置されたノズル本
体４５を備えている。このノズル本体４５は、矩形筒状
をなすと共に対向する一対の側壁をテーバ状とし、かつ
該テーバ部先端にガス（例えば空気）を吹付けるための
細長状のノズル口を有する。また、前記ノズル本体４５
の前記ノズル口と反対側の土壁には細長状の開口部が形
成され、かつ該開口部には振動子４６が配設されている
。この振動子４６は、例えば共振周波数８００ｋＨＩの
セラミックス系圧電素子から形成されている。前記振動
子４６は、ケーブル４７を介して発振器４８に接続され
ている。□前記ノズル本体４５の側壁には、ガス導入管
４９が連結されている。なお、前記固定台４１の周囲に
は図示しない円筒形のフードが設けられている。

上述した第４図図示の乾燥装置によりシリコンインゴッ
トをスライスし、ミラー゛ボリシング、超純水の洗浄処
理後の表面に水が付着された基材としてのシリコンウェ
ハの乾燥を説明すると、まず固定台４１の真空チャック
部４２にシリコンウェハ５０を載置した後、吸引管４３
と連結した真空ポンプ（図示せず）を作動して該ウェハ
５０を該チャック部４２の吸引チャックする。つづいて
、ノズル４４の導入管４９からガス（例えば空気）をノ
ズル本体４５内に導入すると共に、発振器４８よりケー
ブル４７を通して振動子４６に８００ｋＨ１の高周波を
与えると、ノズル本体４５の振動子４６が振動し、該本
体４５の細長状のノズル口からシリコンウェハ５０に向
けて吹付けられた空気を媒体として高周波振動が該ウェ
ハ５０表面に伝達され、その表面に付着された水５１が
霧化される。こうした状態でノズル本体４５をウェハ５
０上の一端から他端に向けて移動、走査させると、ウェ
ハ５０表面の霧化された水が除去されて乾燥が行われる
。この時、ウェハ５０表面に付着された水５１は前記ノ
ズル４４からの空気を媒体とした高周波振動により霧化
されているため、ノズル本体４５のノズル口から該ウェ
ハ５０に対して吹付けられる空気は、従来のガスナイフ
方式での高圧ガスの噴射（Ｊｌ速１０〜ｆ３０ｍ／５ｅ
Ｃ）より１桁以上低い圧力（例えば１〜３　ｍ／ＳｅＣ
）でウェハ５０表面の水５１が除去される。従って、か
かる第４図図示の乾燥装置によればウェハ５０表面の水
５１を効果的に除去できるため、ウェハ５０を高清浄度
で乾燥するこができる。また、ノズル４４から吹付けら
れる空気の圧力を低くできるため、固定台４１の周囲の
比較的近い位置にフードを配置しても空気の吹付けによ
り除去された水が該フードに衝突し、跳返ってウェハ５
０上に再付着するというウェハ５０の汚染を防止できる
。その結果、フードを固定台から長い距離をおいて配置
することによる装置の大形化を解消して、コンパクト化
を図ることが可能となる。

上記各実施例では、シリコンインゴットをスライスし、
ミラーポリシング、超純水の洗浄を施したシリコンウェ
ハの乾燥について説明したが、半導体装置を製造する過
程でのウェハの超純水の洗浄処理後の乾燥にも同様に適
用できる。また、シリコンウェハに限定されず、化合物
半導体材料、例えばＧａＡｓウェハ、ＩｎＰウェハの超
純水の洗浄処理後の乾燥やブランクマスクそのもの又は
ブランクマスクを構成するガラス板の超純水の洗浄処理
後の乾燥にも同様に適用できる。その他、カメラレンズ
、液晶の乾燥にも適用できる。

［発明の効果］以上詳述した如く、本発明によれば基材表面の水を充分
に除去して高清浄化できると共に、周囲に配設したフー
ドからの水の跳返りによる汚染を防止したコンパクトな
乾燥装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す乾燥装置の概略斜視図
、第２図は第１図の乾燥装置の概略断面図、第３図又は
第４図は夫々本発明の他の実施例を示す乾燥装置の概略
図である。１．４１・・・固定台、４．３０．４６・・・振動子、
６．３２．４８・・・発振器、７．４４・・・ノズル、
８．４５・・・ノズル本体、１０．３４．５０・・・シ
リコンウェハ、１１．３５．５１・・・水、２１・・・
回転台、２３・・・パイプ状シャフト、２５・・・モー
タ。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第３図

Claims

【特許請求の範囲】

　超純水により洗浄処理された基材を固定するための固
定台と、この固定台の裏面に配置される振動子と、この
振動子を駆動するための発振器と、前記固定台の上方に
配置され、該固定台に固定される基材表面にガスを吹付
けるためのノズルとを具備したことを特徴とする乾燥装
置。