JPH0826899A - 単結晶基板の製造方法 - Google Patents

単結晶基板の製造方法

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JPH0826899A
JPH0826899A JP16154294A JP16154294A JPH0826899A JP H0826899 A JPH0826899 A JP H0826899A JP 16154294 A JP16154294 A JP 16154294A JP 16154294 A JP16154294 A JP 16154294A JP H0826899 A JPH0826899 A JP H0826899A
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JP
Japan
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substrate
substrates
chamber
single crystal
rotation speed
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Pending
Application number
JP16154294A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Suzuki
健二 鈴木
Shigeo Katsura
滋男 桂
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Eneos Corp
Original Assignee
Japan Energy Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転乾燥法における基板回転数の最適条件を
規定し、以って乾燥ムラ等のない良好な表面状態の基板
を得ることのできる単結晶基板の製造方法を提供する。 【構成】 複数の略円盤状の基板2,2,…を略円筒状
のチャンバー1内にその円筒の延在方向に並べ、チャン
バー1内にて基板2,2,…を、その略中心を通る回転
軸線A−Aの回りに回転させることにより、基板表面に
付着した水滴等を飛ばして基板2,2,…を乾燥させる
ようにした回転乾燥法において、基板の直径をdmm、チ
ャンバーの内径をDmm、基板の回転数をRrpmで表す時
に、R×√(d/D)で表される値が580以下、好ま
しくは550以下、より好ましくは530以下となるよ
うな回転数でもって、基板を回転させる。 【効果】 水滴等の再付着を防止しつつ基板を乾燥させ
ることができるので、乾燥ムラ等のない良好な表面状態
の基板が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、単結晶基板の製造方法
さらには基板をチャンバー内で回転させて乾燥させる基
板の乾燥方法に関し、特に化合物半導体基板の鏡面研磨
・洗浄後の乾燥工程に適用して有用な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】GaAs(ヒ化ガリウム)等の化合物半
導体基板を鏡面研磨加工して洗浄した後に行なう乾燥方
法として、図1に示すように、略円筒状のチャンバー1
内において、その円筒の延在方向、即ち径方向に垂直な
方向に複数枚の略円盤状の基板2,2,…をウェハカセ
ット3に装填して並べ、それら基板2,2,…の略中心
を通る回転軸線A−A(図1に一点鎖線で示す。)の回
りにカセット3ごと高速で回転させることによって、基
板表面に付着した水滴等を回転により生じる遠心力でも
って飛ばして乾燥させるようにした回転乾燥法が知られ
ている。従来、この回転乾燥方法では、より大きな遠心
力を発生させ、水滴等を効率良く基板表面から離して乾
燥時間を短縮させるために、ウェハカセット3を乾燥装
置の定格出力の上限に近い回転数で回転させていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、許され
る範囲内で略最大の回転数でウェハカセット3を回転さ
せる従来の乾燥条件では、乾燥後の基板表面に基板品質
の低下を招く乾燥ムラ等が生じてしまい、良好な表面状
態の基板が得られないことがあった。
【0004】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、回転乾燥法における基板回転数の最適条件を規定
し、以って乾燥ムラ等のない良好な表面状態の基板を得
ることのできる単結晶基板の製造方法を提供することを
目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明者らは、チャンバー内で回転する基板の表面
に現れる水膜による同心円状の干渉模様を観察したとこ
ろ、ある回転数を境としてそれよりも低い回転数の時に
は干渉模様が基板中心から外側に向かって広がり、速や
かに消失するが、それよりも高い回転数の時には干渉模
様は外側から基板中心に向かって繰り返し集まってきて
なかなか消失しないことを見い出した。本発明者らは、
以上の現象について、低回転時には基板表面の水膜が回
転による遠心力で外側に飛ばされるが、高回転時には基
板の回転によりチャンバー内に竜巻状の乱流が発生し、
一旦基板表面から離れた水滴等がその乱流により再び表
面に付着すると考えた。
【0006】そこで、本発明者らは、最適な基板回転数
を知るために、内径が270mmのチャンバーを用い、基
板の大きさを種々変え、その大きさにあったウェハカセ
ットを用いて、低い回転数から徐々に回転数を高くする
実験を試みた。その結果、上述したように干渉模様の移
動方向が反転する時の回転数(以下、臨界回転数とす
る。)は、直径2インチ(50mm)の基板では1300
〜1350rpm 、直径3インチ(75mm)の基板では1
050〜1100rpm 、直径4インチ(100mm)の基
板では900〜950rpm であった。得られた結果に基
づき、基板の大きさを考慮して臨界回転数について検討
したところ、基板の直径をdmm、チャンバーの内径をD
mm、臨界回転数をR0 rpmとすると、R0 ×√(d/
D)の値が、基板直径が2インチの時には559〜58
1、3インチの時には553〜580、4インチの時に
は548〜578であることがわかった。
【0007】本発明は、上記知見に基づきなされたもの
で、請求項1記載の発明は、複数の略円盤状の基板を略
円筒状のチャンバー内にその円筒の延在方向に並べ、前
記チャンバー内にて前記複数の基板を、同複数の基板の
略中心を通る回転軸線の回りに回転させることにより、
基板表面に付着した水滴等を飛ばして前記基板を乾燥さ
せるようにした回転乾燥法において、基板の直径をdm
m、チャンバーの内径をDmm、基板の回転数をRrpmで表
す時に、次式: R×√(d/D) で表される値が580以下となるような回転数でもっ
て、基板を回転させることを特徴とする。
【0008】この発明において、請求項2記載の発明の
ように、R×√(d/D)で表される値が、好ましくは
550以下であることを特徴とする。また、この発明に
おいて、請求項3記載の発明のように、R×√(d/
D)で表される値が、より好ましくは530以下である
ことも特徴とする。
【0009】ここで、R×√(d/D)で表される値
が、580以下、好ましくは550以下、より好ましく
は530以下であるのは、上述した本発明者らの行なっ
た実験結果に基づいている。即ち、前記式の値の上限値
が580であれば、直径2インチ及び3インチの基板に
おいては臨界回転数の上限値に相当する値以下であるた
め、基板表面の干渉模様が基板中心から外側に向かって
移動する確率が高くなって従来よりも表面性状の良好な
基板が得られ易くなるからであり、前記式の値の上限値
が550であれば、直径2インチ及び3インチの基板に
おいては臨界回転数の下限値に相当する値よりも小さい
ため、基板表面の干渉模様が基板中心から外側に向かっ
て移動するようになって従来よりも表面性状の良好な基
板が得られるからであり、前記式の値の上限値が530
であれば、直径2インチ、3インチ及び4インチの何れ
の大きさの基板においても臨界回転数の下限値に相当す
る値よりも小さいため、前記3つの大きさの基板とも基
板表面の干渉模様が基板中心から外側に向かって移動す
るようになって従来よりも表面性状の良好な基板が得ら
れるからである。
【0010】
【作用】上記した手段によれば、R×√(d/D)で表
される値が580以下、好ましくは550以下、より好
ましくは530以下となるように基板を回転させるた
め、基板の回転数が略臨界回転数以下となり、水滴等の
再付着を防止しつつ基板を乾燥させることができるの
で、乾燥ムラ等のない良好な表面状態の基板が得られ
る。
【0011】なお、本発明が、基板の回転数が高すぎる
際に起こる問題点を解決するためのものであることに鑑
みれば、回転数の下限値を決めてその下限値に相当する
R×√(d/D)で表される値を規定する必要性は特に
なく、前記式の値の下限値は生産性やコスト等の観点、
及び一度に乾燥させる基板枚数等から自ずと決まるもの
であるが、それらを考慮して前記式の値の下限側の許容
範囲を示せば、以下のようになる。即ち、基板に水滴等
が付着したまま乾燥してしまわないように基板表面から
水滴を離すには、前記式の値は400以上、また乾燥に
要する時間が長くなりすぎないように配慮すると、前記
式の値は好ましくは450以上、さらにチャンバー内に
て外側に配置された基板よりも乾燥の遅い内側に配置さ
れた基板を速やかに乾燥させて生産性を上げるためによ
り好ましくは480以上であるとよい。
【0012】
【実施例】以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明の
特徴とするところを明らかとする。なお、各実施例及び
各比較例においては、図1に示したような回転乾燥法に
より、上記従来と同様にして、順に鏡面研磨加工、有機
洗浄及び超純水によるリンス洗浄を終えた25枚のGa
As基板2,2,…をウェハカセット3に装填し、チャ
ンバー1(内径D:270mm)内で回転軸線A−Aの回
りに回転させて乾燥させた。
【0013】(実施例1及び比較例1,2)実施例1及
び比較例1,2では、直径dが100mm(4インチ)の
基板を用い、それを以下の各回転数でもって3分間回転
させた。回転数Rは、実施例1では800rpm、比較例
1では2000rpm、比較例2では500rpmであり、そ
の時のR×√(d/D)の値を計算して求めると、実施
例1では487、比較例1では1217、比較例2では
304であった。乾燥終了後、暗室内で各基板にスポッ
トライト光を照射して表面を観察したところ、基板の乾
燥が均一に行なわれないことに起因して生成する酸化物
等(As2 3 など)よりなる粒子状析出物が、実施例
1では25枚のすべての基板において認められなかった
が、比較例1,2ではほとんどの基板で認められた。ま
た、レーザーを照射して基板表面のパーティクルを検出
する表面検査装置を用い、各基板について粒径0.3μ
m以上のパーティクル数を測定したところ、その数が、
実施例1では何れの基板も30個よりも少なかったが、
比較例1,2では何れの基板も1000個を超えてい
た。従って、実施例1では乾燥ムラ等のない良好な表面
状態の基板が得られたが、比較例1,2では良好な基板
はほとんど得られなかった。
【0014】(実施例2及び比較例3)実施例2及び比
較例3では、直径dが75mm(3インチ)の基板を用い
た。回転数Rは、実施例2では1000rpm、比較例3
では2000rpmであり、その時のR×√(d/D)の
値は、実施例2では527、比較例3では1054であ
った。各基板について表面観察を行なったところ、実施
例2では乾燥ムラ等のない良好な表面状態の基板が得ら
れたが、比較例3では良好な基板はほとんど得られない
ことがわかった。
【0015】(実施例3及び比較例4,5)実施例3及
び比較例4,5では、直径dが50mm(2インチ)の基
板を用いた。回転数Rは、実施例3では1200rpm、
比較例4では2000rpm、比較例5では500rpmであ
り、その時のR×√(d/D)の値は、実施例3では5
16、比較例4では861、比較例5では215であっ
た。表面観察の結果、実施例3では乾燥ムラ等のない良
好な表面状態の基板が得られたが、比較例4,5では良
好な基板はほとんど得られないことがわかった。
【0016】このように、本発明は、水滴等の再付着を
防止しつつ基板を乾燥させることができ、乾燥ムラ等の
ない良好な表面状態の基板が得られるという効果を奏す
ることが確認された。
【0017】なお、本発明は上記各実施例により何等制
限されないのはいうまでもない。例えば、基板の回転数
は、R×√(d/D)の値が本発明で規定される範囲内
に納まる値になっていれば、任意である。また、基板の
大きさも上記各実施例の大きさに限らないし、チャンバ
ーの大きさも上記各実施例で用いたものと同じ大きさに
限らない。さらに、本発明は、基板枚数が25枚に限ら
ず、24枚以下、或は26枚以上の基板を同時に乾燥さ
せる場合に有効である。さらにまた、本発明は、GaA
s基板以外の単結晶基板、さらには単結晶に限らず略円
盤状の基板の乾燥に有効である。
【0018】
【発明の効果】本発明に係る単結晶基板の製造方法によ
れば、R×√(d/D)で表される値が580以下、好
ましくは550以下、より好ましくは530以下となる
ように基板を回転させるため、基板の回転数が略臨界回
転数以下となり、水滴等の再付着を防止しつつ基板を乾
燥させることができるので、乾燥ムラ等のない良好な表
面状態の基板が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一般的な回転乾燥法を説明する概略図である。
【符号の説明】
A 回転軸線 D チャンバーの内径(mm) d 基板の直径(mm) R 基板の回転数(rpm) 1 チャンバー 2 基板

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の略円盤状の基板を略円筒状のチャ
    ンバー内にその円筒の延在方向に並べ、前記チャンバー
    内にて前記複数の基板を、同複数の基板の略中心を通る
    回転軸線の回りに回転させることにより、基板表面に付
    着した水滴等を飛ばして前記基板を乾燥させるようにし
    た回転乾燥法において、基板の直径をdmm、チャンバー
    の内径をDmm、基板の回転数をRrpmで表す時に、次
    式: R×√(d/D) で表される値が580以下となるような回転数でもっ
    て、基板を回転させることを特徴とする単結晶基板の製
    造方法。
  2. 【請求項2】 R×√(d/D)で表される値が、好ま
    しくは550以下であることを特徴とする請求項1記載
    の単結晶基板の製造方法。
  3. 【請求項3】 R×√(d/D)で表される値が、より
    好ましくは530以下であることを特徴とする請求項1
    記載の単結晶基板の製造方法。
JP16154294A 1994-07-13 1994-07-13 単結晶基板の製造方法 Pending JPH0826899A (ja)

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ID=15737087

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210028239A (ko) * 2018-07-05 2021-03-11 게케엔 드리펠린 인터나쇼날 게엠베하 등속 조인트

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210028239A (ko) * 2018-07-05 2021-03-11 게케엔 드리펠린 인터나쇼날 게엠베하 등속 조인트

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