JPH0360124A - ベーパ乾燥装置 - 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、乾燥技術、特に、被処理物を有ｍ溶剤のベー
パを使用して乾燥する技術に関し、例えば、半導体装置
の製造工程において、水洗い後のウェハを乾燥させる技
術に利用して有効なものに関する。

〔従来の技術〕

半導体装置の製造工程において、水洗い後のウェハを乾
燥する装置として、ベーパ槽の底部にイソ・プロピル・
アルコール（ＩＰＡ）等のような有機溶剤を貯留し、こ
の有機溶剤を加熱してベーパを発生させ、このベーパ雰
囲気中に複数枚のウェハを治具で保持した状態で浸漬し
、ウェハとベーパとの温度差によって水とベーパの滴で
ある有機溶剤とを直換させ、その後の有機溶剤の蒸発に
よってウェハを乾燥させるように構成されているベーパ
乾燥装置がある。

なお、ベーパ乾燥装置を述べである例として暇特開昭５
６−１６８０７２号公報および実開昭５９−１３８２３
２号公報、がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

このようなベーパ乾燥装置においては、次のような問題
点があることが、本発明者によって明らかにされた。

（１）　　ベーパ槽にウェハおよびこれを保持した治具
が挿入された直後、ベーパが瞬間的に結露することによ
り、ベーパ雰囲気のレベル（ベーパと大気との境目）が
沈降するため、ウェハおよび治具の上部にベーパ雰囲気
に浸漬されない領域が発生し、ウォータマーク等の乾燥
不良が発生する。

（２）有ｊｌ＆’Ｇ剤が煮沸されることにより、ベーパ
が発生されるため、ベーパを大量に発生させようとする
と、ベーパ発生源である有＠溶剤が沸騰し、この沸騰時
の蒸気泡の破裂によりベーパ中に、有８１溶剤に含まれ
た微粒子が混入し、その結果、乾燥中にウェハが汚染さ
れる。

本発明の目的は、ベーパを被処理物に確実に接触させる
ことができるとともに、乾燥中における被処理物の汚染
を確実に防止することができるベーパ乾燥装置を提供す
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
。

〔課題を解決するための手段〕

本順において開示される発明のうち代表的なものの１！
１ｇを説明すれば、次の通りである。

すなわち、ベーパ槽内における有ｉ溶剤の貯留側にベー
パ発生部が形成されているとともに、このベーパ発生部
の上方に被処理物収容部が１ＩｉＩｔｌａされて形成さ
れており、さらに、ベーパ槽内に前記ベーパ発生部で発
生されたベーパを前記被処理物収容部に導いて、被処理
物に吹き付ける気流生成路が形成されていることを特徴
とする。

〔作用〕

前記した手段によれば、ベーパ槽内の上下が被処理物収
容部とベーパ発生部とに分けられ、ベーパ発生部で発生
されたベーパが気流生成路により被処理物収容部に導か
れて被処理物に強制的に吹き付けられるため、被処理物
がベーパ収容部に収容された直後であっても、被処理物
にベーパに接触しない領域が発生することはない、した
がって、ベーパによる被処理物の乾燥作用は確実に実行
されることになる。

また、有機溶剤が加熱により沸騰して突沸現象が起き、
蒸気泡や飛沫、微粒子が被処理物の方向へ飛散しようと
しても、ベーパ発生部と被処理物収容部とが隔離されて
いるため、これらが被処理物に付着することは防止され
る。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例であるベーパ乾燥装置を示す
正面断面図、第２図はその側面断面図である。

本実施例において、本発明に係るベーパ乾燥装置は石英
ガラスを用いられて略長方形の箱形状に形成されている
ベーパ槽３を備えており、ベーパＮ３の上部には被処理
物としてのウェハ１を保持した保持治具（以下、治具と
いう、）２を出し入れするための出入口４が開設されて
いる。このベーパ槽３の出入口４の内周壁には冷却水を
循環させるためのコイル状の冷却パイプ５が装着されて
いる。ベーパＩ！！３の底部には、例えば、イソ・プロ
ピル・アルコール（Ｉ　ＰＡ）、トリクレンあるいはメ
タノール・アルコール等の有Ｉｌ溶剤６が貯留されてお
り、これはベーパ槽３の外部から給液管（図示せず）に
よって供給されるようになっている。ベーパ槽３の下に
は赤外線ヒータ、または鉄やアルミニュームのブロック
にシーズヒータを埋め込んだヒートブロック等から成る
加熱装置８が設置されており、加熱装置８は有８１溶剤
６を加熱することにより、それを強制的に蒸発させてベ
ーパ７を発生させるように構成されている。

また、このベーパ槽３内の有機溶剤６の液面よりも上方
には上部を開口されたトレー９が滴下して来る水滴を受
は得るように設置されており、このトレー９の底部には
ベーパ槽３の外部へ連通する排液管１０が接続されてい
る。そして、トレー９の真上には治具２が吊り下げられ
てセットされるようになっており、治具２は耐薬品性の
良好な弗素樹脂を用いられて、被処理物としてのウェハ
１を１枚または複数枚保持し得るように構成されている
。

他方、ベーパ槽３の上方外部には乾燥室１１（想像線で
図示されている。）が設定されており、この乾燥室１１
はベンチレータ等（図示せず）によって排気されること
により、ウェハ１や治具２を湿潤したベーパ７を効果的
に蒸発させ得るようになっている。

本実施例において、ベーパ槽３丙の中間部にはダクト１
４が一対、左右両脇に配されてそれぞれ構築されており
、これらダクト１４によりベーパ槽３内の上部および下
部には被処理物収容部１２およびベーパ発生部１３がそ
れぞれ実質的に離隔されて形成されている。各ダクト１
４は、対流を利用して気流を生成する気流生成路１５を
形成するように構成されており、この気流生成路１５は
下部のベーパ発生部１３において発生されたベーパ７を
上部の被処理物収容部１２へ導いて吹き出させるように
なっている。

すなわち、各ダクト１４の下端には吸込口１６がトレー
９の左右両脇に配されて下向きにそれぞれ開口されてお
り、この吸込口１６はベーパ槽３の下部のベーパ発生部
１３において発生されたベーパ７をダクト１４内に効果
的に吸い込むようになっている。他方、各ダクト１４の
上端には吹出口１７がトレー９の上方に配されて横むき
に、かつ、左右のダクト１４．１４の吹出口１７と１７
とが互いに対向するように開口されている。これら左右
の吹出口】７と１７との間には前記被処理物収容部１２
が実質的に形成されており、再収出口１７．１７からの
ベーパ７が被処理物収容部１２に吹き出されるようにな
っている。また、ダクト１４の中央部には排出口１Ｂが
トレー９に臨むように下向きに開設されており、ダクト
１４の前後には各戻し口１９がトレー９の前後両脇に配
されて、排出口１８と吸込口１６とを連通させるように
開設されている。

さらに、本実施例において、ダクト１４内における気流
生成路１５の途中には、異物トラップ２０が気流生成路
１５を横断するように介設されており、この異物トラッ
プ２０はベーパ７の：Ａ遇は許容するが、ベーパ７以外
の異物が吹出口Ｌ７に至るのを阻止し得るように構成さ
れている。

次に作用を説明する。

ベーパ槽３の底部に貯留されている有機溶剤６の液体は
、加熱装置８により加熱されて蒸発しベーパ７を発生す
る。

このようにしてベーパ発生部１３において加熱されて発
生したヘーパマは、対流現象により各ダク）１４の吸込
口１６から気流生成路１５内へ吸い込まれる。吸い込ま
れたベーパ７は気流生成路１５を通じて、両側の吹出口
１７から被処理物収容部１２内へそれぞれ吹き出され、
被処理物収容部１２に収容されたウェハｌおよび治具２
に両側から強制的に吹き付けられる。

吹き付けられたベーパ７は冷却されるため、対流現象に
より排出口１８および戻し口１９を経て下部のベーパ発
生部Ｌ３に還流される。ベーパ発生部１３に還流された
ベーパ７は再び加熱されるため、新たに発生されたベー
パ７と共に吸込口１６から気流生成路１５内に吸い込ま
れる。

このようにしてベーパ槽３内においてはベーパ７が対流
現象により強制的に還流され続ける。したがって、被処
理物収容部１２にはベーパ７が強制的に吹き出され続け
ることになる。

第１図および第２図に示されているように、ウェハ１が
複数枚（通常、２５枚程度）収容された治具２はハンド
ラ２１により吊持され、ベーパ槽３内へ出入口４から被
処理物収容部１２内へ収容されるように下降されて行く
。

投入時、ウェハ１および治具２ば前工程で水洗いされた
ため、水により湿潤した状態になっているとともに、低
温状態になっている。

このように低温状態になったウェハｌおよび治具２がベ
ーパ７の雰囲気中に浸漬されると、それらの表面におい
てベーパ７が結露して付着する。

結露した有機溶剤６はウェハ１および治具２の表面を湿
潤している水分と次第に置き換わって行き、ウェハｌお
よび治具２の表面温度がベーパ温度と同等になった時点
で置換が終了する。

一方、有機溶剤６と置換した水分１６は表面に残った異
物と共に表面を流下してトレー９上に清下し、トレー９
により集水されて排液管１０を通じて外部に排出される
。このようにして、水分がベーパＰｊ３の底部に貯留さ
れている有機溶剤６の液中に混入するのを防止すること
により、混入した水分が再蒸発して水蒸気にな−るのを
回避することができるため、水分のウェハｌへの再付着
を防止することができる。

置換が終了した時点において、治具２はハンドラ２１に
よりベーパ槽３から乾燥室１１へ引き上げられる。

治具２およびウェハ１が乾燥室１１に引き上げられると
、治具２およびウェハ１はベーパ雰囲気が加熱されて昇
温しでいるため、これらの表面に滴になって付着してい
る有機溶剤６は温度を奪いながら気化することになる。

有機溶剤６が気化しきると、治具２およびウェハ１は乾
燥することになる。気化した有ａ溶剤６は乾燥室１４０
ベンチレータ（図示せず）により吸引されて他所へ拡散
するのを防止される。

ところで、ベーパ雰囲気中にウェハおよび治具が浸漬さ
れた直後、ウェハおよび治具はベーパに比べて島ねめで
低温であるため、ベーパが瞬間的に結露することにより
、ベーパ雰囲気のレベルが沈降してしまう、このベーパ
雰囲気のレベル低下により、ウェハおよび治具にベーパ
に接触しない領域が発生すると、乾燥不良が発生する。

しかし、本実施例においでは、ウェハ１および治具２は
ベーパ７が強制的に吹き出されている被処理物収容部１
２内へ収容されて、ベーパ７を強制的に吹き付けられる
ため、ウェハｌおよび治具２にベーパ７に接触しない領
域が発生することはない。

すなわち、被処理物収容部１２内ヘウエハ１および治具
２が浸漬された直後に、ベーパ７がＩＩＪ間的に結露し
ても、ベーパ７は吹出口１７から被処理物収容部１２内
へ常に強制的に供給されているため、ベーパ雰囲気のレ
ベル沈降は抑止ないしはきわめて最小に抑制される。し
たがって、ウェハｌおよび治具２にベーパ７に接触しな
い領域が発生することはない。

また、前記作動中、ベーパ槽３の底部に貯留されている
有機溶剤６は加熱装Ｗ８によって約２００℃に加熱され
、激しく沸騰しながらベーパ７を発生させる。この沸騰
時、有ｉ溶剤６は気泡破裂等により飛沫（＠小の液滴様
のもの）６ａ等を上げる、所謂、突沸現象を起こす、こ
の突沸現象により、有１溶剤６の飛沫６ａや、有ｍ溶剤
Ｇ中の微粒子がベーパ槽３内の上方に［ｔされると、ウ
ェハｌに異物として付着するため、微粒子を核にした液
垂れや、ウォータマーク等のようなウェハｌの汚染が発
生される。

しかし、本実施例においては、ダクト１４によってベー
パ発生部１３と被処理物収容部１２とが隔離されている
ため、有機溶剤６の突沸現象が起きても、有ｍ溶剤６の
飛沫６ａや微粒子が被処理物収容部１２へ到達すること
はない、しかも、ダクト１４内の途中には異物トラップ
２０が介設されているため、飛沫や微粒子は異物トラッ
プ２０によって、ベーパ槽３内の上方空間に飛散するの
を阻止されるため、ウェハｌが汚染されるのは確実に防
止される。

前記実施例によれば次の効果が得られる。

（１）　　ベーパ槽内の上下を被処理物収容部とベーパ
発生部とに分け、ベーパ発生部で発生されたベーパを気
流生成路により被処理物収容部に導いて被処理物に強制
的に吹き付けるため、被処理物がベーパ収容部に収容さ
れた直後であっても、被処理物にベーパに接触しないｗ
Ｉ域が発生することを防止することができるため、ベー
パによる被処理物の乾燥作用を確実に実行させることが
できる。

伐）有機溶剤が加熱により沸騰して突沸現象が起き、蒸
気泡や飛沫、微粒子が被処理物の方向へ飛散しようとし
ても、ベーパ発生部と被処理物収容部とが隔離されてい
るため、これらが被処理物に付着するのを防止すること
ができる。

（３）前記（２）により、有Ｉｌ溶剤の加熱を高めるこ
とができるため、ベーパの発生量を増加させることがで
き、また、前記（１）とあいまって、ベーパによる被処
理物の洗浄および乾燥時間を短縮化することができる。

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、気流生成路の構造、流路面積や、被処理物収容
部とベーパ発生部との距離等は、実験等のような経験的
手法により適宜選定することが望ましい。

有ａ溶剤のベーパ発生手段としては、加熱による手段を
使用するに限らず、超音波振動によるベーパ発生手段等
を使用してもよい。

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ェハのベーパ乾燥
技術に適用した場合について説明したが、それに限定さ
れるものではなく、永トマスクや光学レンズ等について
のベーパ乾燥技術全般に適用することができる。

【発明の効果〕

本願において開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。

ベーパ槽内の上下が被処理物収容部とベーパ発生部とに
分けられ、ベーパ発生部で発生されたベーパが気流生成
路により被処理物収容部に導かれて被処理物に強制的に
吹き付けられるため、被処理物がベーパ収容部に収容さ
れた直後であって板波処理物にベーパに接触しないｗｉ
域が発生することはない、したがって、ベーパによる被
処理物の乾燥作用は確実に実行されることになる。

また、有ａｔ８剤が加熱により沸騰して突沸現象が起き
、蒸気泡や飛沫、微粒子が被処理物の方向へ飛散しよう
としても、ベーパ発生部と彼処゛理物収容部とが隔離さ
れているため、これらが被処理物に付着することは防止
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるベーパ乾燥装置を示す
正面断面図、 第２図はその（ｌ！１面断面図である。 ■・・・ウェハ（被処理物）、２−・・治具、３・・・
ベーパ槽、４・・・出入口、５・・・冷却パイプ、６・
・・有機溶剤、６ａ・・・飛沫、７・・・ベーパ、８・
・・加熱装置、９・・・トレー　１０・・・排液管、１
１・・・乾燥室、１２・・・被処理物収容部、１３・・
・ベーパ発生部、１４・・・ダクト、１５・・・気流生
成路、１６・・・吸込口、１７・・・吹出口、１８・・
・排出口、１９・・・戻し口、２０・・・異物トラップ
、２１・・・ハンドラ。 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ベーパ槽内における有機溶剤の貯留側にベーパ発生
   部が形成されているとともに、このベーパ発生部の上方
   に被処理物収容部が離隔されて形成されており、さらに
   、ベーパ槽内に前記ベーパ発生部で発生されたベーパを
   前記被処理物収容部に導いて、被処理物に吹き付ける気
   流生成路が形成されていることを特徴とするベーパ乾燥
   装置。 ２、前記気流生成路に異物トラップが介設されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のベーパ乾燥
   装置。 ３、前記気流生成路からのベーパが複数の吹出口からそ
   れぞれ吹き出されて被処理物に吹き付けられることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のベーパ乾燥装置。