JPH07226390A - スピン乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 設置床面積の少ないスピン乾燥装置を得るこ
と。 【構成】 チャンバー１１内で回転軸１２が水平状態で
支持されており、この回転軸１２に固定された支持フレ
ーム１３Ａ、１３Ｂの先端部にそれぞれクレイドル１４
とバランサー１５とが固定されていて、そのクレイドル
１４に、表面を垂直状態にして複数枚の半導体ウエハＳ
を収納し、クレイドル１４及びバランサー１５を垂直平
面内で高速回転させ、半導体ウエハＳの表面に付着した
水滴などを遠心力で除去するようにしたスピン乾燥装置
１０である。 【効果】 大口径の半導体ウエハの乾燥処理に対処で
き、しかもこのスピン乾燥装置の設置床面積が小面積で
済む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は薬液処理や水洗した後
の薬液、有機溶剤、水などが表面に付着した、例えば、
半導体ウエハ、ハードディスク用基板などの平面板を遠
心力により乾燥させることができるスピン乾燥装置に関
するものである。以下の説明では、平面板として半導体
ウエハを採り上げて説明する。

【０００２】

【従来の技術】先ず、図２及び図３を用いて、従来技術
のスピン乾燥装置を説明する。図２は従来技術の水平公
転式スピン乾燥装置の構成概念図であり、図３は従来技
術の自転式スピン乾燥装置の構成概念図である。

【０００３】半導体ウエハの大口径化が進む以前は、水
平公転式のスピン乾燥装置が採用されていた。この方式
のスピン乾燥装置２０は、図２に示したように、チャン
バー２１内で垂直状態の回転軸２２とこの垂直回転軸２
２に連結され、これを中心で回転するローター２３とこ
のローター２３内で対称的な位置関係で配置され、その
内壁に固定されている一対のクレイドル２４と前記チャ
ンバー２１の上方の空気取入口２５に設置されたエアー
フィルター２６とチャンバー２１の下方に形成された排
気口２７などから構成されている。

【０００４】符号Ｓは半導体ウエハを指し、ウエハキャ
リヤ（図示していない）にこの複数枚の半導体ウエハＳ
を所定の間隔を開けて水平状態で収納、保持し、このウ
エハキャリアーを、図示のように、前記各クレイドル２
４内に収納されてダイナミックバランスが採られて、こ
れらの半導体ウエハＳを、１２００〜１５００ｒｐｍの
高速回転を３〜４分間維持し、高速回転により発生する
遠心力により、各半導体ウエハＳの表面に付着した水滴
などを除去するようにしている。

【０００５】乾燥不良を発生させないためには、回転中
の遠心力を大きくとる必要がある。ローター２３の回転
は前記回転数により中心部に負圧度が変化し、同圧にす
るために前記空気取入口２５のエアーフィルター２６を
介して清浄空気が吸引される。ウエハキャリアー内の半
導体ウエハＳ間を通過した空気は、反射や戻りがなく効
率よく処理してチャンバー２１の壁面を下方に向かって
送風され、排気口２７から自然排気されるか、ダンパー
（図示していない）を介して排気口２７から強制排気す
る方法が採られ、微小水滴を含む空気が、常時排気され
るように構成されている。

【０００６】この乾燥方式のスピン乾燥装置２０は、半
導体ウエハＳの表面上を理想的に洗浄空気が流れるた
め、乾燥性能が良好であり、このスピン乾燥装置を使用
する際に、各種条件出しにも困難な作業を伴わなかっ
た。しかし、このスピン乾燥装置２０は全体の高さを低
く抑えられるが、半導体ウエハＳの径が８インチφと大
口径化するに連れて、この乾燥方式ではスピン乾燥装置
が占有する床面積が大きくなり、クリーンルームの単位
面積当たりの高騰も手伝って新たな乾燥方式の検討が必
要となった。

【０００７】この間、半導体ウエハの洗浄装置そのもの
は大口径化に対して、半導体ウエハをウエハキャリアー
に収納、保持することなく洗浄を行うキャリアレス方式
が考案され、対策が立てられてきた。この動向に伴い、
キャリアレスに対応した自動式の乾燥方式も考案されて
きた。

【０００８】この乾燥方式は図３に示したような自転式
スピン乾燥装置３０で行われている。この自転式スピン
乾燥装置３０は、チャンバー２１内で回転軸３２とこの
回転軸３２に偏心して固定され、所定の間隔を開けて設
けられた一対の円盤状枠３３（図には一枚しか図示して
いない）とこれらの円盤状枠３３を、それらの円周縁に
差し渡され、それらの下方の３箇所と上方の１箇所で固
定された、半導体ウエハが差し込める溝が形成されてい
るセラミック製の支持棒３４とからなるクレイドル３５
とが収納されていて、このチャンバー３１のクレイドル
３５の上方には空気取入口３６に設置されたエアーフィ
ルター３７が、また、そのチャンバー３１の下方には排
気口３８などが設けられて構成されている。

【０００９】この自転式スピン乾燥装置３０を用いて半
導体ウエハＳを乾燥するには、前記クレイドル３５間の
各支持棒３４の溝に半導体ウエハＳを差し込んで、垂直
に保持し、この複数の半導体ウエハＳを保持したクレイ
ドル３５を、前記エアーフィルター３７から空気を取り
入れながら高速回転させ、その遠心力により各半導体ウ
エハＳの表面に付着した水滴などを除去し、微小水滴を
含んだ空気を前記排気口３８より排気するようにしてい
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】この自転式スピン乾燥
装置３０は、クレイドル３５の回転中心が半導体ウエハ
Ｓ面内の中心部付近にあるため、装置全体を小型化させ
ることができ、従って、その設置面積を縮小させること
ができた。しかし、前記クレイドル３５の回転中心が半
導体ウエハＳ面の中心部付近にあるため、半導体ウエハ
Ｓの中心部で乾燥残りが生じ、また、片側支持の場合、
支持棒３４から塵埃が発生するという欠点がある。更に
また、一方向への遠心力を得るために、半導体ウエハＳ
の中心よりもやや偏心させた回転軸３２を有している
が、図２のスピン乾燥装置２０ほどのダイナミックバラ
ンスは得られない。

【００１１】前記乾燥残りを解決するために、装置の床
面積に占める面積には目をつぶって前記図２に示した水
平公転式の原理を取り入れた自転式スピン乾燥装置が試
みられたが、キャリアレスでは２ロット間のピッチを半
導体ウエハピッチと同一としているための機構を有して
おり、そのピッチをまた元に戻す機構が必要である。こ
の新たな問題解決には、更なる困難が待ち受けている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】それ故、この発明のスピ
ン乾燥装置は、チャンバー内に水平状態で回転する回転
軸を設けられており、この回転軸にクレイドルを固定
し、このクレイドルに、表面を垂直状態にして複数枚の
被平板状乾燥物、例えば、半導体ウエハを収納し、それ
らの被平板状乾燥物を前記回転軸中心から外して回転乾
燥させることによって、それらの半導体ウエハの表面に
付着した残渣を乾燥するようにした。

【００１３】

【作用】従って、大口径の半導体ウエハのような被平板
状乾燥物にも対処でき、従来通りの乾燥性能を維持しな
がらも、スピン乾燥装置の設置床面積を縮小することが
できる。

【００１４】

【実施例】次に、図１を用いて、この発明のスピン乾燥
装置を説明する。図１はこの発明の垂直公転式スピン乾
燥装置を示していて、同図Ａはその構成概念図、同図Ｂ
は同図Ａの要部の斜視図である。このスピン乾燥装置１
０は、チャンバー１１内のほぼ中央部で回転軸１２が水
平状態に支持されており、この水平回転軸１２に互いに
反対方向に延びた同じ長さの支持フレーム１３Ａ、１３
Ｂが固定されていて、その支持フレーム１３Ａの先端部
にはクレイドル１４が、支持フレーム１３Ｂの先端部に
はバランサー１５が固定されている。前記チャンバー１
１の上方の空気取入口１６にはエアーフィルター１７が
設置されており、また、チャンバー１１の下方には排気
口１８が設けられている。なお、前記バランサー１５の
代わりに、図１Ｂに示したように、前記クレイドル１４
と同様のクレイドルを固定し、このクレイドルに前記ク
レイドル１４に収納した枚数と同枚数の半導体ウエハＳ
を収納してバランスを取るように構成してもよい。

【００１５】このように構成されたスピン乾燥装置１０
は、前記クレイドル１４に、例えば、１ロット２５枚の
半導体ウエハＳを点線図示のように回転軸１２に対して
垂直に、所定の間隔を開けて収納し、前記エアーフィル
ター１７からの清浄な空気をチャンバー１１内に引き込
みながら、図示していないモーターにより回転軸３を介
して半導体ウエハＳを収納したクレイドル１４とバラン
サー１５とを垂直平面内で高速回転させる。この場合、
回転中のダイナミックバランスは前記バランサー１５に
より維持される。

【００１６】このようにこのスピン乾燥装置１０は、図
２に示した従来技術のスピン乾燥装置２０と同様に、半
導体ウエハＳの表面に付着していた水滴が遠心力方向に
飛び、相隣る半導体ウエハＳの表面に付着することなく
除去され、排気口１８から排気される。

【００１７】

【発明の効果】以上、説明したように、この発明のスピ
ン乾燥装置は大口径の半導体ウエハのような被平板状乾
燥物にも乾燥処理に対処でき、しかもこのスピン乾燥装
置の高さは高くなるが、その設置床面積が小面積で済
み、それだけ製造コストを削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の垂直公転式スピン乾燥装置を示し
ていて、同図Ａはその構成概念図、同図Ｂは同図Ａの要
部の斜視図である。

【図２】 従来技術の水平公転式スピン乾燥装置の構成
概念図である。

【図３】 従来技術の自転式スピン乾燥装置の構成概念
図である。

【符号の説明】

１０ この発明の垂直公転式スピン乾燥装置 １１ チャンバー １２ 回転軸 １３Ａ 支持フレーム １３Ｂ 支持フレーム １４ クレイドル １５ バランサー １６ 空気取入口 １７ エアーフィルター １８ 排気口 Ｓ 半導体ウエハ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗浄後の表面に薬液、有機溶剤、水など
   の残渣が付着した被平板状乾燥物を乾燥するスピン乾燥
   装置において、チャンバー内に水平状態で回転する回転
   軸を設け、この回転軸にクレイドルを固定し、このクレ
   イドルに、表面を垂直状態にして複数枚の被平板状乾燥
   物を収納し、それらの被平板状乾燥物を前記回転軸中心
   から外して回転乾燥させることを特徴とするスピン乾燥
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のスピン乾燥装置は半導
   体基板用であって、被平板状乾燥物を収納するためのキ
   ャリアを有しないことを特徴とするスピン乾燥装置。