JPH06283495A - 洗浄処理後の基板の乾燥処理装置用蒸気発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 洗浄処理後の基板の乾燥処理に際しスチーム
で基板を加熱するようにする基板乾燥処理装置に、清浄
度の高いスチームを提供できるようにする。 【構成】 純水供給源から供給された純水50と接触する
給水室52の内壁面及び蒸発部54で発生した蒸気と接触す
る蒸気室56の内壁面にライニング74ａ、74ｂを施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体デバイス製造
プロセス、液晶表示装置（ＬＣＤ）製造プロセス、電子
部品関連製造プロセスなどにおいて、シリコンウエハ、
ＬＣＤ用ガラス基板、電子部品等の各種基板を洗浄した
後にそれらの基板表面を乾燥処理するのに際し、洗浄処
理後の基板をスチームによって加熱するようにする場合
に、それに使用されるスチームを生成するための蒸気を
供給する蒸気発生器に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば半導体デバイスの製造工程におい
ては、デバイスの動作特性に対して悪影響を与えるよう
な各種汚染、すなわち、シリコンウエハ表面への自然酸
化膜の形成、シリコンウエハ表面への有機物、無機物等
の有害物質やパーティクル等の付着などといった汚染が
起こることが考えられる。特に、近年における半導体デ
バイスの集積度の向上に伴って、金属、有機物、パーテ
ィクル等の汚染物質による影響が益々深刻な問題になっ
てきている。このため、各種の汚染物質を低減させる工
夫、処置が実施されているが、その中心的役割を担って
いるのが基板の洗浄処理である。基板の洗浄処理方法と
しては、硫酸、フッ酸、塩酸、燐酸等の薬液を使用し、
その洗浄用薬液中に基板を浸漬して洗浄するウェット洗
浄法と、フッ酸蒸気やフッ化水素ガスなどの洗浄用気体
を基板に対し供給して洗浄するドライ洗浄法とがある。
ここで、基板をウェット洗浄したとき、或いは、基板を
薬液洗浄又はドライ洗浄した後に、残留薬液、残留イオ
ンなどを基板表面から除去するために、基板を純水中に
浸漬して基板表面をリンス処理したときは、基板表面を
濡れたままにしておくとパーティクルが付着し易く、ま
た、濡れた状態の基板表面を自然乾燥させるとウォータ
ーマーク（水しみ）の発生原因となるため、洗浄用薬液
又は純水中から引き上げられた基板の表面を速やかに乾
燥させる必要がある。

【０００３】この場合、一般に、基板を洗浄処理して基
板表面がクリーン度の高いレベルにあるときは、逆に二
次的な汚染を受け易くなる。従って、洗浄処理に引き続
いて行なわれる乾燥工程では、高いクリーン度を維持し
たままで、基板表面が良好な乾燥状態になるように処理
することが求められる。

【０００４】薬液洗浄後又はリンス処理後に基板の表面
を乾燥処理する方法の１つとして、特開平４−２５１９
３０号公報には、純水又は洗浄用薬液中に浸漬されてリ
ンス処理又は洗浄処理が施された基板を純水又は洗浄用
薬液中から引き上げる際に、純水又は洗浄用薬液中から
引き上げられる途中ないし引き上げられた後の基板に対
しもしくは純水又は洗浄用薬液中から引き上げられた直
後の基板に対しスチーム（水の高温蒸気）を供給して基
板の温度を高め、その後にスチームの供給を停止し、加
熱された基板に対し清浄化された乾燥用気体を供給する
などして基板表面の付着水分を完全に蒸発させるように
し、洗浄処理後の基板の表面を速やかに乾燥させるとと
もに、基板表面へのパーティクルの付着や水しみ等の発
生を抑えることができるようにした方法が開示されてい
る。この基板乾燥処理方法について、その方法を実施す
るための装置の構成の一部を模式的に示した図２を参照
しながら、より詳しく以下に説明する。

【０００５】図２に示した基板乾燥処理装置は、ハウジ
ング10内の下部に洗浄槽（純水リンス槽）12が配設さ
れ、その洗浄槽12の上方にそれと隣接して基板加熱室14
が、さらにその基板加熱室14の上方にそれと隣接して基
板乾燥室16がそれぞれ配設され、それら洗浄槽12、基板
加熱室14及び基板乾燥室16が鉛直方向に連続して配置さ
れた構成を有している。洗浄槽12内には図示しない供給
管を通して純水が供給され、洗浄槽12の上端縁から純水
が溢れ出て外部へ流出するように構成されており、洗浄
槽12内に常に清浄な純水18が貯留されるようにしてい
る。この洗浄槽12内に収容された純水18中に基板を浸漬
することにより、リンス処理が行なわれる。

【０００６】基板加熱室14には、基板支持器20に保持さ
れて洗浄槽12内の純水18中から引き上げられる途中ない
し引き上げられた後の基板Ｗの表面に対し、スチーム24
ａを均等に吹き付けるスチーム供給部22、及び、基板Ｗ
を挾んでスチーム供給部22と対向し、基板Ｗを加熱した
後のスチーム24ｂを吸引して排気するスチーム排気部26
が配設されている。また、基板加熱室14の下部及び上部
には、それぞれ開閉自在のシャッター28、30が配設され
ており、基板Ｗの加熱時に基板加熱室14を洗浄槽12の上
方空間及び基板乾燥室16とそれぞれ仕切って基板加熱室
14内を密閉し、スチームによる水分（湿気）が基板乾燥
室16へ流入しないようにするとともに、スチーム供給部
22からスチーム排気部26へスチームがスムーズに流れる
ようにしている。スチーム供給部22には過熱器32が接続
され、その過熱器32に蒸気発生器34が接続されている。
そして、蒸気発生器34において、純水供給源から供給さ
れた純水を加熱して蒸発させ、過熱器32において、蒸気
発生器34で発生した飽和蒸気を過熱し、その過熱器32か
らスチーム供給部22へスチーム（過熱蒸気）を送給し、
スチーム供給部22から、例えば１３５〜１５０℃程度の
温度のスチーム24ａを吹き出すようになっている。この
場合、使用されるスチームには高い清浄度が要求される
ので、蒸気発生器34として、例えば純水ボイラーが用い
られる。図中の36は、流量調整用のダンパーである。

【０００７】また、基板乾燥室16には、ＨＥＰＡフィル
タ38を通して清浄化された空気40を供給するダウンフロ
ー装置が配設されている。尚、図示していないが、この
装置には、洗浄槽12内に収容された純水18中に浸漬され
た基板Ｗを純水18中から引き上げ、基板加熱室14及び基
板乾燥室16へ順次移動させる基板移動機構が設けられて
いる。この基板移動機構により、基板Ｗは、洗浄槽12内
から引き上げられ、基板加熱室14へ移動させられ、その
基板加熱室14内に所定時間停止させられた後、スチーム
による加熱が終わると、基板加熱室14から基板乾燥室16
へ移動させられ、その基板乾燥室16内に停止させられ
て、乾燥のために所定時間保持される。

【０００８】図２に示したような基板乾燥処理装置を使
用し、純水18（又は洗浄用薬液）中から引き上げられる
基板Ｗもしくは引き上げられた直後の基板Ｗに対してス
チーム24ａを供給すると、基板Ｗの表面温度が次第に上
昇するとともに、基板Ｗの表面でスチーム24ａが冷却さ
れて結露し、基板Ｗの表面全体が水で覆われた状態にな
る。そして、基板Ｗの表面温度が、スチーム24ａの温度
付近まで上昇し基板Ｗ表面上での水分凝縮が少なくなる
程度にまで昇温した時に、基板Ｗ表面へのスチーム24ａ
の供給を停止すると、基板Ｗの表面は加熱されて高い温
度になっているため、基板Ｗの表面全体から付着水分が
速やかに蒸発してしまう。このように、基板Ｗの表面全
体が濡れたままの状態で基板Ｗの温度を高くし、基板Ｗ
の表面温度が高くなった時点で、一気に付着水分を蒸発
させるようにすることにより、基板Ｗ表面にパーティク
ルが付着したり水しみを形成したりするようなことが起
こらなくなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記した基板の乾燥処
理装置において基板を加熱するために使用されるスチー
ムは、高い清浄度が要求されるので、蒸気発生器34とし
て、例えば純水ボイラーが使用される。ここで、蒸気発
生器は、純水供給源に連通接続され純水供給源から供給
された純水を貯留する給水室と、この給水室に連通した
水路を有し給水室から供給された水路内の純水を加熱し
て蒸発させる蒸発部と、この蒸発部の前記水路に連通す
るとともに蒸気排出口に連通し蒸気部で発生した蒸気が
充満する蒸気室とを一体に形設した構成を一般に有して
いる。そして、全体がステンレス等の金属により形成さ
れている。このように、従来の蒸気発生器は、高温の純
水と接触する給水室の壁面や蒸気と接触する蒸気室の壁
面などもステンレス等の金属で作られている。このた
め、高温の純水或いは蒸気の凝縮によって生成した高温
の純水の水滴により、僅かな量であるが給水室や蒸気室
などの金属壁面からの重金属の溶出が起こり、蒸気発生
器によって生成された蒸気が汚染され、基板乾燥処理装
置のスチーム供給部22へ供給されるスチームの清浄度が
低下するといったことになる。このスチームの汚染の程
度は極めて微少であるが、上述したように、基板表面が
クリーン度の高い状態にあるときは二次的な汚染を受け
易くなるため、洗浄処理に引き続いて行なわれる乾燥処
理工程では、高いクリーン度を維持したままで基板表面
を乾燥させるようにすることが求められることから、上
記したスチームの清浄度の低下は、重要な問題となる。

【００１０】この発明は、以上のような事情に鑑みてな
されたものであり、洗浄処理後の基板の乾燥処理に際し
てスチームで基板を加熱するようにする基板乾燥処理装
置に、清浄度が高く維持されたスチームを供給すること
ができる蒸気発生器を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、壁面がステ
ンレス等の金属で形成された蒸気発生器において、少な
くとも、純水と接触する給水室の内壁面及び蒸気と接触
する蒸気室の内壁面にライニングを施したことを要旨と
する。

【００１２】

【作用】この発明に係る蒸気発生器は、給水室及び蒸気
室の各内壁面がライニングを施されているので、そのラ
イニングにより、給水室における高温の純水による重金
属の溶出や、蒸気室における、凝縮した高温の純水によ
る重金属の溶出が防止される。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の好適な実施例について図面
を参照しながら説明する。

【００１４】図１は、この発明の１実施例を示す蒸気発
生器の概略縦断面図である。この蒸気発生器は、純水50
を貯留する給水室52と、純水50を加熱して蒸発させる蒸
発部54と、この蒸発部54で蒸発した飽和蒸気が充満する
蒸気室56とを鉛直方向に連接し、それらを一体化して構
成されている。給水室52は、その底部に純水導入管58が
連通し、純水導入管58の導入口60が図示しない純水供給
源に連通接続されている。蒸発部54は、給水室52に連通
し鉛直方向に配設された水路62と、この水路62を囲繞す
るように配設され、内部に加熱媒体が流されて水路62内
の純水を加熱するための加熱媒体室64とから構成されて
いる。蒸気室56は、蒸発部54の水路62に連通するととも
に、その上部に蒸気排出管66が連通し、蒸気排出管66の
排出口68が、上述した過熱器32（図２参照）に連通接続
されており、さらにその過熱器32が基板乾燥処理装置の
基板加熱室14のスチーム供給部22に連通接続されてい
る。また、蒸気室56の内部には、ミスト（純水）を捕集
して蒸気室56の底部に流下させるミストセパレータ70が
配設されており、そのミストを蒸気室56から給水室52内
へ戻すためのドレンライン72が設けられている。そし
て、この蒸気発生器の壁面は、ステンレス等の金属で形
成されている。

【００１５】以上説明した構成は、従来の蒸気発生器と
何ら異なるところがないが、この蒸気発生器は、給水室
52の内壁面、蒸気室56の内壁面、純水導入管58の内壁
面、蒸気排出管66の内壁面及びミトストセパレータ70の
表面にそれぞれ、ライニング74ａ、74ｂ、74ｃ、74ｄ、
74ｅが施されている。ライニング74ａ〜74ｅは、最も好
ましくはテフロンライニングとし、その他、各種ペイン
トや炭化ケイ素（ＳｉＣ）、アルミナ等のセラミックス
などによるライニングとしてもよい。尚、蒸発部54の水
路62の内壁面については、加熱媒体から水路62内の純水
への伝熱の効率を良くするといった観点から、ライニン
グを施さない。但し、ライニングの熱抵抗を無視して、
水路62の伝熱面積を大きくし、従って蒸気発生器を大型
化しても構わないのであれば、また、ライニングにセラ
ミックス等の熱伝導率の良い材料を使用するようにすれ
ば、蒸発部54の水路62の内壁面にもライニングを施して
もよい。

【００１６】この蒸気発生器のように、給水室52の内壁
面や蒸気室56の内壁面などにライニング74ａ〜74ｅを施
すようにすることにより、高温の純水や蒸気が凝縮して
生成した高温の純水が直接にステンレス等の金属壁面に
接触することが無くなる。従って、金属壁面から純水中
への重金属の溶出を防止することができる。この結果、
この蒸気発生器で生成される飽和蒸気の純度を高く維持
することができ（従来の蒸気発生器で生成される蒸気の
凝縮水の抵抗は１２ＭΩ程度であるのに対し、この蒸気
発生器では凝縮水の抵抗が１８ＭΩ程度の蒸気を生成す
ることが可能になる）、基板乾燥処理装置の基板加熱室
へ極めて清浄度の高いスチームを供給することが可能に
なる。

【００１７】尚、蒸気発生器の構図は、図１に示したも
のに限らず、基本構成が共通しておれば、それ以外の構
造であってもよい。

【００１８】

【発明の効果】この発明は以上説明したように構成され
かつ作用するので、この発明に係る蒸気発生器を使用す
れば、清浄度の高い蒸気を生成することができるため、
半導体基板等の基板を洗浄処理した後に乾燥処理するの
に際し基板をスチームで加熱するようにする基板乾燥処
理装置に、清浄度が高く維持されたスチームを供給する
ことができ、この発明は、半導体デバイスやＬＣＤ、電
子部品関連などの品質の向上に寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の１実施例に係る、洗浄処理後の基板
の乾燥処理装置用蒸気発生器の概略構成を示す縦断面図
である。

【図２】この発明に係る蒸気発生器が使用される基板乾
燥処理装置の概略構成の一例を示す模式図である。

【符号の説明】

10 基板乾燥処理装置のハウジング 12 洗浄槽 14 基板加熱室 16 基板乾燥室 18 純水 22 スチーム供給部 24ａ、24ｂ スチーム 34 蒸気発生器 50 純水 52 給水室 54 蒸発部 56 蒸気室 62 蒸発部の水路 64 蒸発部の加熱媒体室 74ａ〜74ｅ ライニング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 純水供給源に連通接続され純水供給源か
   ら供給された純水を貯留する給水室と、この給水室に連
   通した水路を有し給水室から供給された水路内の純水を
   加熱手段で加熱して蒸発させる蒸発部と、この蒸発部の
   前記水路に連通するとともに蒸気排出口に連通し蒸発部
   で発生した蒸気が充満する蒸気室とが一体に形設されて
   なり、洗浄槽内に収容された純水又は洗浄用薬液中に浸
   漬されてその純水又は洗浄用薬液中から引き上げられる
   基板に対しスチームを供給して基板を加熱し、その後に
   スチームの供給を停止して基板表面の付着水分を蒸発さ
   せるようにした基板の乾燥処理装置へ、基板加熱用の前
   記スチームを供給するため、そのスチームを生成する蒸
   気を発生する蒸気発生器において、 少なくとも、純水と接触する前記給水室の内壁面及び蒸
   気と接触する前記蒸気室の内壁面にライニングを施した
   ことを特徴とする、洗浄処理後の基板の乾燥処理装置用
   蒸気発生器。