JPH0697149A - 蒸気乾燥法 - Google Patents

蒸気乾燥法

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JPH0697149A
JPH0697149A JP5202062A JP20206293A JPH0697149A JP H0697149 A JPH0697149 A JP H0697149A JP 5202062 A JP5202062 A JP 5202062A JP 20206293 A JP20206293 A JP 20206293A JP H0697149 A JPH0697149 A JP H0697149A
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ジョン・ジー・フランカ
Gary A Depinto
ゲーリー・エー・デピント
Ross A Fisher
ロス・エー・フィッシャー
Harry S Morgan
ハリー・エス・モーガン
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 イソプロピルアルコール蒸気の多方向の流れ
を利用して、半導体基板を均等に乾燥する。 【構成】 本発明の一実施例では、外部蒸気源３０で発
生したイソプロピル・アルコール１９を、蒸気乾燥シス
テムの半導体基板２０の上部２８付近の位置に噴射する
一方、システム内部で発生したイソプロピルアルコール
蒸気１８を半導体基板２０の下部２６に向かわせる。し
たがって、半導体基板２０の上部２８および下部２６の
両方がほぼ同時に乾燥する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に蒸気乾燥に関
し、さらに詳しくは、半導体基板の蒸気乾燥に関する。
【０００２】
【従来の技術】イソプロピル・アルコール（ＩＰＡ）に
よる半導体基板の蒸気乾燥は、半導体産業で広く使用さ
れている。典型的なＩＰＡ蒸気乾燥機では、脱イオン水
で濡れた半導体基板が、雲状のＩＰＡ蒸気が含まれる石
英タンクに導入される。基板は一般的に、前面と裏面が
向き合う状態で垂直に配向される。石英タンクの底に取
り付けられた抵抗加熱器を用いて液化ＩＰＡのリザーバ
を加熱し、こうしてＩＰＡの蒸気雲を発生させる。高温
のＩＰＡ蒸気が低温の半導体基板と接触すると、ＩＰＡ
は基板に凝結し、脱イオン水との共沸混合物(azeotropi
c mixture)を形成する。この共沸混合物は表面張力が低
いので基板から流れ落ちることができ、こうして脱イオ
ン水は半導体基板から除去される。残念ながら、半導体
基板はこの処理法によって常に適切に乾燥されるわけで
はない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】濡れた半導体基板を石
英タンクに導入すると、ＩＰＡ蒸気雲が凝縮によって崩
壊あるいは再平衡化する。当然、ＩＰＡ蒸気雲はまず、
抵抗熱源に最も近い石英タンクの底部で回復する。した
がって、乾燥工程に不可欠である共沸混合物はまず、半
導体基板のタンク底部付近に位置する部分に形成され
る。共沸混合物は、回復したＩＰＡ蒸気と連動して、基
板上を上昇していく。したがって、半導体基板は底部か
ら上部へと乾燥していく。しかし、回復したＩＰＡ蒸気
雲は、半導体基板の上部の脱イオン水とは必ずしも接触
せず、したがって脱イオン水が蒸発する前に共沸混合物
は形成されず、半導体基板の上部に水スポットが形成さ
れる。これらの水スポットは、半導体デバイスの歩留り
および信頼性に悪影響を及ぼす。また、この問題は、ど
んどん大きくなる半導体基板のサイズによって、いっそ
う深刻化している。したがって、半導体基板を、その大
きさに関係なく、均等かつ再現可能に乾燥するＩＰＡ蒸
気乾燥プロセスの必要性が存在する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】既存の蒸気乾燥プロセス
における上述の問題は、本発明によって克服される。本
発明の一実施例では、物体をタンク内に置くことによっ
て、その物体を蒸気乾燥する。物体は上部と下部とを有
する。物体は乾燥媒体の蒸気に曝される。乾燥媒体の蒸
気は、物体の上部および下部の両方に向けて送られる。
乾燥媒体の蒸気は、物体上で凝結し、物体の底部から滴
下し、物体に存在した別の液体を運び去る。
【０００５】本発明のこれらおよびその他の特徴および
利点は、添付の図面に関連して述べる以下の詳細な説明
から、いっそう明瞭に理解されるであろう。図は必ずし
も縮尺で描かれたものではないこと、および具体的には
示さないが本発明の他の実施例があり得ることを、重要
な点として指摘しておく。
【０００６】
【実施例】図１に示すのは、石英タンク１２，抵抗加熱
器１４，液化乾燥媒体１６，乾燥媒体蒸気１８，１９，
半導体基板２０，蒸気マニホルド２２，冷却コイル２
４，および外部蒸気源３０から成る蒸気乾燥システムの
一部分１０である。液化乾燥媒体１６は超純イソプロピ
ル・アルコールが好ましい。本発明の第１実施例による
蒸気乾燥プロセスは、次のような段階を含む。液体で濡
れた半導体基板２０が、石英タンク１２内に垂直に配置
される。石英タンク１２の底部表面にある液化乾燥媒体
１６が、抵抗加熱器１４によって加熱されて沸騰し、乾
燥媒体蒸気１８を発生する。この蒸気は、半導体基板２
０の下部２６に向けられる。さらに、外部蒸気源３０か
ら発生した乾燥媒体蒸気１９は、マニホルド２２へ噴射
され、半導体基板２０の上部２８へ向けられる。乾燥媒
体蒸気１８，１９は、半導体基板２０上に凝結し、半導
体基板２０に最初から存在した液体と共に共沸混合物を
形成する。共沸混合体は、半導体基板２０の下部２６か
ら滴下し、配水管へ運ばれ、こうして半導体基板２０に
最初から存在した液体は除去される。乾燥媒体蒸気１
８，１９が半導体基板２０に凝結しなくなると、半導体
基板２０は蒸気乾燥システムから取り出される。
【０００７】図２に示すのは、石英タンク４２，抵抗加
熱器４４，液化乾燥媒体４６，乾燥媒体蒸気４８，半導
体基板５０，冷却コイル５４，および多孔石英挿入体５
２から成る蒸気乾燥システムの一部分４０である。液化
乾燥媒体４６は超純イソプロピル・アルコールが好まし
い。本発明の第２実施例による蒸気乾燥プロセスは、次
のような段階を含む。液体で濡れた半導体基板５０が、
石英タンク４２内の多孔石英挿入体５２内に垂直に配置
される。石英タンク４２の底部表面にある液化乾燥媒体
４６が、抵抗加熱器４４によって加熱されて沸騰し、乾
燥媒体蒸気４８を発生する。乾燥媒体蒸気４８は多孔石
英挿入体５２によって導かれ、図２に示すように半導体
基板５０の下部５６および上部５８の両方に向かって送
られる。多孔石英挿入体５２の下部は孔が明いていない
ので、乾燥媒体蒸気４８は上昇移動させられ、半導体基
板５０の周囲に運ばれる。乾燥媒体蒸気４８は、半導体
基板５０上に凝結し、半導体基板５０に最初から存在し
た液体と共に共沸混合物を形成する。共沸混合体は、半
導体基板５０の下部５６から滴下し、配水管へ運ばれ、
こうして半導体基板５０に最初から存在した液体は除去
される。乾燥媒体蒸気４８が半導体基板５０に凝結しな
くなると、半導体基板５０は蒸気乾燥システムから取り
出される。上記の説明およびここに上げた実施例は、本
発明に伴う利点の多くを実証する。１つの利点は、乾燥
媒体の蒸気が半導体基板の上部および下部の両方にほぼ
同時に接触することである。したがって、蒸気の凝結お
よびそれによる共沸混合物の形成が、半導体基板の上部
および下部の両方で基本的に同時に急速に起こる。これ
により半導体基板全体が急速に共沸混合物で覆われる
が、これは乾燥プロセスに不可欠の条件であり、こうし
て半導体基板が均等に乾燥する。さらに、この多方向乾
燥プロセスは大きい半導体基板を乾燥することができる
だけではなく、これらを乾燥するのに要する時間を最小
にする。
【０００８】こうして、本発明によって、先に示した要
求および利点を完全に満たす蒸気乾燥法が提供されるこ
とが明らかである。本発明を特定の実施例に関連して説
明および図示したが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではない。当業者は、本発明の精神から逸脱す
ることなく、変化例や変更例を実施できることを理解さ
れるであろう。例えば、外部で生成した蒸気を、半導体
基板の周囲の複数の位置、例えば半導体基板の上部およ
び下部付近に、あるいは石英タンクの壁に沿って、噴射
することもできよう。好適材料を提示したが、種々の材
料が本発明の様々な要素に適していることが考えられ
る。例えば、ＩＰＡ以外の乾燥媒体を使用することがで
き、また半導体基板以外の物体を乾燥することができ
る。したがって、本発明は、請求の範囲に記載する全て
の変化例および変更例を含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に従ってプロセスを実現する
のに適した蒸気乾燥システムの断面図である。
【図２】本発明の別の実施例に従ってプロセスを実現す
るのに適した蒸気乾燥システムの断面図である。
【符号の説明】
１２ 石英タンク １４ 抵抗加熱器 １６ 液化乾燥媒体 １８，１９ 乾燥媒体蒸気 ２０ 半導体基板 ２２ 蒸気マニホルド ２４ 冷却コイル ３０ 外部蒸気源 ４２ 石英タンク ４４ 抵抗加熱器 ４６ 液化乾燥媒体 ４８ 乾燥媒体蒸気 ５０ 半導体基板 ５２ 多孔石英挿入体 ５４ 冷却コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロス・エー・フィッシャー アメリカ合衆国テキサス州オ−スチン、ブ ロード・ミード13007 (72)発明者 ハリー・エス・モーガン アメリカ合衆国テキサス州オ−スチン、ボ ウマン・アベニュー2003

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 底面を有するタンク（１２，４２）を装
    備する段階；上部（２８，５８），下部（２６，５６）
    および主要表面を有しており、表面に液体が存在する物
    体（２０，５０）を設ける段階；物体（２０，５０）の
    主要表面がタンク（１２，４２）の底部表面に対しほぼ
    直角を成すように、物体（２０，５０）をタンク（１
    ２，４２）内に配置する段階；物体（２０，５０）の下
    部（２６，５６）および上部（２８，５８）がほぼ同時
    に蒸気（１９，１８，４８）に曝されるように、物体
    （２０，５０）を乾燥媒体の多方向蒸気（１９，１８，
    ４８）流に曝す段階；および物体（２０，５０）の上部
    （２８，５８）および下部（２６，５６）に蒸気（１
    ９，１８，４８）を凝結させて、物体から液体を除去す
    る段階；によって構成されることを特徴とする蒸気乾燥
    法。
  2. 【請求項２】 物体（２０，５０）を乾燥媒体の多方向
    蒸気（１９，１８，４８）流に曝す段階がさらに、乾燥
    媒体の蒸気をタンクに噴射することを特徴とする請求項
    １記載の蒸気乾燥法。
  3. 【請求項３】 底面を有するタンク（１２）を装備する
    段階；上部（２８）および下部（２６）を有しており、
    表面に液体が存在する半導体基板（２０）を設ける段
    階；半導体基板（２０）をタンク（１２）内に配置する
    段階；外部で発生したイソプロピルアルコール蒸気（１
    ９）をタンク（１２）内に噴射する段階；および半導体
    基板（２０）に蒸気（１９）を凝結させて、半導体基板
    から液体を除去する段階；によって構成されることを特
    徴とする蒸気乾燥法。
  4. 【請求項４】 底面を有するタンク（４２）を装備する
    段階；上部（５８），下部（５６）および主要表面を有
    しており、表面に液体が存在する半導体基板（５０）を
    設ける段階；半導体基板（５０）の主要表面がタンク
    （４２）の底面にほぼ直角を成すように、半導体基板
    （５０）をタンク（１２）内に配置する段階；タンクの
    底面付近でイソプロピルアルコール蒸気（４８）を発生
    する段階；半導体基板（５０）の下部（５６）および上
    部（５８）がほぼ同時にイソプロピルアルコール蒸気
    （４８）に暴露されるように、半導体基板（５０）の周
    囲に均等にイソプロピルアルコール蒸気を運ぶ段階；お
    よび半導体基板（５０）の上部（５８）および下部（５
    ６）にイソプロピルアルコール蒸気（４８）を凝結させ
    て、半導体基板から液体を除去する段階；によって構成
    されることを特徴とする蒸気乾燥法。
  5. 【請求項５】 イソプロピルアルコール蒸気（４８）を
    運ぶ段階がさらに、多孔挿入体（５２）を利用してイソ
    プロピルアルコール蒸気（４８）を半導体基板（５０）
    の周囲に均等に運ぶことを特徴とする請求項４記載の蒸
    気乾燥法。
JP5202062A 1992-07-27 1993-07-23 蒸気乾燥法 Pending JPH0697149A (ja)

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US07/920,074 US5351419A (en) 1992-07-27 1992-07-27 Method for vapor drying
US920074 1992-07-27

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ID=25443110

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