JPH02237029A - 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、乾燥処理技術、特に、洗浄処理された被乾燥
物を汚染なく乾燥するための技術に閲し、例えば、半導
体装置の製造工程において、洗浄処理された半導体ウエ
ハを乾燥するのに利用して有効なものに閲する． （従来の技術〕 半導体装置の製造工程において、洗浄処理された半導体
ウエハ（以下、単にウエハという．）を乾燥する装置と
して、ウエハを高速回転させて遠心力により水分を分離
させるスピン乾燥装置と、特開昭５６−１６８０７２号
公報および実開昭５９−１３８２３２号公報に開示され
ているように、ウエハ表面の水分とアルコール蒸気とを
置換することにより乾燥させるベーパ乾燥装置と、特開
昭５６−９１４３２号公報および特開昭６０−１６０１
２７号公報に開示されているように、誘導加熱によって
ウエハ表面の水分を蒸気させることにより乾燥させるマ
イクロ波乾燥装置とがある．〔発明が解決しようとする
課題〕 しかし、このような各種乾燥装置においては、次のよう
な問題点がある． スピン乾燥装置においては、遠心分離により水切り乾燥
が実施されるため、高速回転させると、振動によってウ
エハが破損したり、飛沫による再付着が発生する． ベーパ乾ｉ装置においては、アルコール中の異物が蒸気
中に飛散してウエハに付着し、乾燥後、ウエハに異物が
付着したままになる．また、危険な有機溶剤を加熱して
蒸気を大量に発生させるため、安全対策が高度化する．
さらに、乾燥後、ウエハ表面に単分子層の被膜が形成さ
れて残存する．マイクロ波乾燥装置においては、マグネ
トロンが高価であり、テフロンキャリア等のような不導
体は乾燥することができないため、別の乾燥装置の併用
が必要になる． 本発明の目的は、再汚染を防止しつつ、安価にして完全
な乾燥を実現することができる乾燥装置を提供すること
にある． 本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
． （！ＩＩ！を解決するための手段〕 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、次の通りである．すなわち、被乾燥物を
保持して回転させるスピンチャックと、このスピンチャ
ックに保持された被乾燥物にリンス液を供給するリンス
液供給管と、被乾燥物を加熱する加熱装置とを備えてい
ることを特徴とする． 〔作用〕 前記した手段によれば、スピンチャックによって、被乾
燥物を回転させて遠心分離により、スピン乾燥させる隙
に、被乾燥物にリンス液を滴下させると、リンス効果に
より水分の表面張力を低下させることができるため、比
較的低速度の回転によっても水分を被乾燥物から遠心分
離させることができる．低速度回転であると、被乾燥物
の破損や、飛沫の再付着等の発生は防止される．また、
被乾燥物を加熱しながら、スピンさせることにより、接
触雰囲気を常に変化させて水分の蒸発の促進させること
ができるため、乾燥を迅速化することができ、ウオータ
マークの発生等が防止される．このとき、加熱装置はス
ピン乾燥を助けるものであれば、充分であるため、加熱
装置の高級化を抑えることができる． 〔実施例〕 第１図は本発明の一実施例であるウエハ乾燥装置を示す
縦断面図、第２図はローディング作動を説明するための
縦断面図、第３図はアンローディング作動を説明するた
めの縦断面図である．本実施例において、本発明に係る
ウエハ乾燥装置１１は、洗浄処理を実施されたウエハ１
を直ちに乾燥するように構成されており、洗浄装置２の
終端部に設備されている．すなわち、洗浄装置２は水１
３を備えており、水槽３には洗浄液としての純水４が給
水口５から供給されて貯留されるように構成されており
、この水槽３の終端部における純水４中には洗浄済みの
ウエハ１が１枚宛、ウエハｌの下面に噴流を斜め上方に
噴き付けることにより搬送させろうオータコンベア（図
示せず）により、送られて来るようになっている．そし
て、送られて来たウエハ１は後記するホルダにより純水
４中から取り上げられて乾燥装２１１に送り込まれる． ウエハ乾燥装置１１は被乾燥物としての洗浄済みウエハ
１を乾燥するための乾燥室１３を構成するチャンバ１２
を備えており、チャンバ１２杜ウエハ１の口径よりも大
きい内径を有する略円筒形状に形成されている．チャン
バ１２は水槽３の終端部の上方に垂直に配されて、適当
な構造物（図示せず）により固定的に支持されており、
下端開口が水［３の水面に近接するように対向されてい
る．チャンバ１２の下端開口部にはチャンネル形状の排
出溝１４が、その開口が内側を向くように配されて全周
にわたってリング形状に形成されており、この排出溝１
４には排気装置に接続される排気口１５が外壁の一部に
開設されている．また、チャンバ１２の側壁上部には給
気口１６が開設されており、この給気口ｌ６には不活性
ガスとしての窒素ガスｌ７を供給するための窒素ガス供
給ユニット１８が接続されている． 乾燥室１３の内部には加熱手段としてのランプ装ｔ２Ｑ
が設備されており、このランプ装１Ｆ．２０はハウジン
グ２１を備えている．ハウジング２１はチャンバ１２よ
りも小さ目の円筒形状に形成されており、チャンバ１２
と同心的に配され、その天井壁から乾燥室１３の内部に
下向きに挿入されて固定されている．ハウジング２ｌの
内部には加熱源としてのハロゲンランプ２２が複数本、
水平面内において互いに等間隔に配されて水平に支持さ
れており、ハロゲンランプ２２群の上方には反射仮２３
が、ランプ２２の熱線を下方に全て照射し得るように敷
設されている．また、ハウジング２１の下端には石英板
２４がランプ２２の前面を被覆するように建て込まれて
おり、この石英板２４によりランプ２２は外界に対して
気密封止されている．さらに、ハウジング２ｌの内部に
は冷却パイプ２５がハロゲンランプ２２の過熱を効果的
に防止し得るように配管されており、このパイプ２５に
は水や空気等のような冷却媒体２６が流通されるように
なっている． 乾燥室１３の内部にはリンス液供給管２７が、ランプ装
置２０のハウジング２１および石英板２４を介して、そ
の滴下口２８が乾燥室１３の中心線上において垂直下向
きに臨むように配管されており、この供給管２７にはリ
ンス液供給ユニット２９が接続されている．このリンス
液供給ユニット２９はリンス液３０として、例えば、２
％濃度のイソピロピルアルコール（ＩＰＡ）、を供給す
るようになっている． 他方、水槽３の下にはねじ式のジャッキ等から成るエレ
ベータ３１が乾燥装１１．１１の真下位置に配されて、
垂直上向きに据え付けられており、エレベータ３１のス
トローク軸３２の上端にはテーブル３３が水平に配され
て支持されている．テーブル３３は垂直に立設された複
数本のガイドロッド３４によりＸ内されるようになって
いる．テーブル３４上にはサーボモータ３５が同心的に
配されて垂直上向きに据え付けられており、サーボモー
タ３５の回転軸３６はシール軸受３７を介して水槽３の
底壁を貫通されている．回転軸３６の上端には円板形状
に形成されたホルダ３８が同心的に配されて、一体回転
するように水平に支持されており、ホルダ３８の外周上
にはホルダピン３９が複数本、周方向に等間隔に配され
て垂直上向きに若干突出するように固着されている．各
ホルダピン３９の上端は、それらを結ぶ平面が水平に対
して傾斜するように設定されており、このホルダピン３
９ｆｆ！上に載１されて保持されたウェハ１が傾斜する
ようになっている． 次に作用を説明する． 洗浄装置２において洗浄されたウェハ１が水槽３の終端
部に第２図に示されているように、送られて来ると、エ
レベータ３ｌが上昇され、回転軸３６の上端に支持され
たホルダ３８がウェハ１を受け取って、さらに上昇され
る．このとき、ホルダ３８の外周に配されて上向きに突
設された各ホルダピン３９が、互いに適当な段差を有す
るように構成されているため、ウェハ１はホルダピン３
９により水平に傾斜した状態に保持される．したがって
、ウエハ１が純水４中を上昇する際、ウェハ１の上面側
の純水４はその斜面に沿って効果的に排水されることに
なる． 他方、乾燥装２１１のチャンバ１２における乾燥室ｌ３
には窒素ガス供給ユニット１８から窒素ガス供給ユニッ
トから窒素ガス１７が供給されている． ホルダ３８に保持されたウエハ１が乾燥室１３内に挿入
されると、サーボモータ３５が駆動さ瓢ウエハｌは回転
軸３６、ホルダ３８およびホルダビン３９を介して回転
される．同時に、リンス液供給ユニット２９からリンス
液としてのＩ　ＰＡ３０が供給管２７に供給され、ＩＰ
Ａ３０が供給管２７の滴下口２８からウェハ１上面の中
心に滴下される． 滴下されたＩＰＡ３０はウェハｌの回転に伴って遠心力
と表面張力の作用により、ウェハ１表面に沿って径方向
外向きに拡散される．そして、ウエハ１の表面に付着し
た水分はこのリンス液としてのＩ　ＰＡ３　０によりそ
の表面張力を低下される．しｈがって、水分はウエハ１
の回転による遠心カによりウエハ１の表面から効果的に
分離されることになる． このように、水分はリンス液によってウエハ表面からの
分離作用を助長されているため、ウエハ１の回転速度は
低速度に抑制させることができる．したがって、ウエハ
１の保持はホルダビン３９による載置状態の保持でも充
分可能となる．そして、ウエハｌから遠心分離された水
分およびＩ　ＰＡ３　０はウエハ１の外周方に開口され
ている排出溝１４に回収され、排気口１５から窒素ガス
１７と共に排出される． この遠心分離による乾燥作業中、ノ１ロゲンランプ２２
が点灯されることにより、ウエハ１が加熱される．この
とき、ハロゲンランブ２２による熱線は反射板２３によ
り反射されて、その全量がウエハ１に照射されるため、
きわめて効果的な加熱が実行される．このとき、ハロゲ
ンランプ２２による発塵は石英板２４により封止されて
いるため、ウエハ１が汚染されることはない．また、石
英板２４はランブ２２の熱線を遮断することなく、ウエ
ハ１に効果的に透過させる． このような効果的なランプ加熱によりウエハ１の水分は
蒸発される． ハロゲンランブ２２によって加熱されて蒸発された蒸気
は窒素ガス１７と共に、排気溝１４に回収されて排気口
ｌ５から排出されて行く．そして、ウエハ１の周囲には
、給気口１６から排気口１４への窒素ガス１７の流れが
形成されているため、遠心分離された水滴やＩＰＡ３０
の粒子等がウエハ１の表面に再付着することはない． このようにして、ウエハ１は遠心分離およびランプ加熱
によりきわめて短時間に乾燥されるため、ウオータマー
クの発生は防止される．すなわち、純水４から上げられ
た後、ウエハｌに純水４が付着していると、空気中の酸
素（０１）が純水４中に溶け込んで、ウエハ１の表面が
酸化される．しかし、短時間に乾燥される場合には酸素
が純水４中に溶け込む時間、および、それにより酸化さ
れる時間がないため、ウオータマークが発生することは
ない．さらに、本実施例においては、乾燥室１３に窒素
ガス雰囲気が形成されるため、酸素の溶け込み、および
それによる酸化は確実に防止される． 乾燥が完了すると、第３図に示されているように、エレ
ベータ３１によってテーブル３３が下降されることによ
り、ウエハｌは所定位置まで下降され、水槽３の片脇に
設備されたアンローディング装置（図示せず）により、
ウエハ１はホルダ３８からアンローディングされ所定の
場所へ送給される．ウエハ１を下ろされたホルダ３８は
エレベータ３１の下降により、水槽３の純水４中に下降
されて所定の位置において、次回の作動に待機される． 以降、前記作動が操り返されることにより、ウエハ１に
ついて１枚宛、乾燥作業が順次実施されて行《． 前記実施例によれば次の効果が得られる．（１）被乾燥
物上にリンス液を供給し、被乾燥物を回転させて遠心分
離による乾燥を実行することにより、リンス液によって
被乾燥物の水分の分離作用を助長させることができるた
め、回転速度を低速度に抑制させることができる． （２）前記（１）により、被乾燥物の高速回転による破
損を防止することができるとともに、被乾燥物からの水
分の飛沫による再汚染等を防止することができる． （３）　　また、前記（１）により、被乾燥物をホルダ
ビンによって保持することができるため、裏面保持によ
る被乾燥物の汚染や、乾燥されない領域の発生を最小限
度に抑制することができるとともに、保持構造を簡単化
することができる． （４）遠心分離による乾燥作業中、被乾燥物を加熱する
ことにより、乾燥を促進させることができるため、ウオ
ータマークの発生を防止することができる． （５）遠心分離および加熱による乾燥作業中、被乾燥物
の周囲に窒素ガスの気流および雰囲気を形成することに
より、遠心分離された飛沫の跳ね返りによる再付着を防
止することができるとともに、ウオータマークの発生を
より一層確実に防止することができる． （６）被乾燥物を水中から上げる際に、斜めに上昇させ
ることにより、被乾燥物上における水切れを効果的に実
行することができる． 以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない． 例えば、リンス液はＩＰＡを使用するに限らず、表面張
力を低下させる他の界面活性剤を使用してもよい． 被乾燥物の保持手段としては、ホルダピンを使用するに
限らず、真空吸着チャック等を使用してもよい． 被乾燥物の加熱装置としては、ランプ加熱装置を使用す
るに限らず、マイクロ波加熱装置等を使用してもよい． 窒素ガス供給装置は省略することができるし、被乾燥物
を乾燥室に対して搬入、搬出する構成は前記実施例に示
されている構造を使用するに限らない． 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるウエハの乾燥技術に
適用した場合について説明した力（それに限定されるも
のではなく、ホトマスクやプリント配線基板等の乾燥技
術全般に適用することができる．特に、高度の清浄度が
必要な板状物の乾燥技術に適用して優れた効果が得られ
る．〔発明の効果〕 本願において間示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、次の通りである． 被乾燥物上にリンス液を供給し、被乾燥物を回転させて
遠心分諦による乾燥を実行することにより、リンス液に
よって被乾燥物の水分の分離作用を助長させることがで
きるため、回転速度を低速度に抑制させることができる
．これにより、被乾燥物の高速回転による破損を防止す
ることができるとともに、被乾燥物からの水分の飛沫に
よる再汚染等を防止することができる．

【図面の簡単な説明】

第Ｌ図は本発明の一実施例であるウエノ１乾燥装亘を示
す縦断面図、 第２図はローデイング作仙を説明するための縦断面図、 第３図はアンローデイング作動を説明するための縦断面
図である． １・・・ウエハ（被乾燥物）、２・・・洗浄装置、３・
・・水槽、４・・・純水、５・・・給水口、１１・・・
ウエノ＼乾燥装置、１２・・・チャンバ、１３・・・乾
燥室、１４・・・排出溝、１５・・・排気口、１６・・
・給気口、１７・・・窒素ガス、１８・・・窒素ガス供
給ユニット、２０・・・ランプ加熱装置、２１・・・ハ
ウジング、２２・・・ノ＼ロゲンランプ（加熱＠）、２
３・・・反射板、２４・・・石英板、２５・・・冷却パ
イプ、２６・・・冷却媒体、２７・・・リンス液供給管
、２８・・・滴下口、２９・・・リンス液供給ユニット
、３０・・・リンス液、３１・・・エレベータ、３２・
・・ストローク軸、３３・・・テーブル、３４・・・力
゛イドロッド、３５・・・サーボモータ、３６・・・回
転蛛３７・・・シール軸受、３８・・・ホルダ、３９・
・・ホノレダピン． 第１図 ソニλ−１６１＆七『

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被乾燥物を保持して回転させるスピンチャックと、
   このスピンチャックに保持された被乾燥物にリンス液を
   供給するリンス液供給管と、被乾燥物を加熱する加熱装
   置とを備えていることを特徴とする乾燥装置。 ２、被乾燥物の周囲に不活性ガスを供給する不活性ガス
   供給装置を備えていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の乾燥装置。 ３、前記加熱装置が、被乾燥物に熱線を照射するランプ
   装置により構成されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の乾燥装置。