JPH08330268A

JPH08330268A - 半導体ウエハの乾燥処理装置

Info

Publication number: JPH08330268A
Application number: JP15522795A
Authority: JP
Inventors: Tomoharu Furukawa; 智晴古川
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-05-30
Filing date: 1995-05-30
Publication date: 1996-12-13

Abstract

(57)【要約】【目的】装置の小型化を図り、量産性に適し、また使
い勝手をよくする半導体ウエハの乾燥処理装置を提供す
る。【構成】処理槽１を内槽２と外槽３からなる上部開口
二重構造の処理槽で構成し、その処理槽１内に純水１４
の供給及び排水が可能な水洗バス５を設け、内槽２と外
槽３との間にベーパ発生槽７を設け、処理槽１下部に加
熱するホットプレート８を設けると共に処理槽１上部に
ベーパ噴射口９を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、洗浄処理した後の半導
体ウエハを乾燥する半導体ウエハの乾燥処理装置に関す
る。より詳しくは、水とイソプロピルアルコール（ＩＰ
Ａ）との置換によって乾燥する半導体ウエハの乾燥処理
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、拡散等により半導体素子を形成す
る前に、あるいはその後の各種処理プロセスの前に半導
体ウエハの表面に付着している汚染物質を取り除くため
に、洗浄が行われ、その後乾燥が行われる。

【０００３】この洗浄及び乾燥は、例えば、図２及び図
３に示すような洗浄乾燥装置を使用して行われる。図２
および図３はそれぞれ半導体ウエハ洗浄乾燥装置の正面
図および平面図である。

【０００４】即ち、ストッカａに溜めて置いた処理前の
半導体ウエハあるいは外部から搬送されてきたウエハを
保持した搬送用キャリアｋ１を、ｉｎ位置から装置内に
供給してＣＴＣｂの位置で半導体ウエハを搬送用キャリ
アｋ１から洗浄用キャリアｋ２に移し変えて、洗浄用キ
ャリアｋ２を搬送路ｃ上を搬送してローダｄの位置に移
動する。

【０００５】次に、半導体ウエハを保持した洗浄用キャ
リアｋ２を、各洗浄槽ｅ１，ｅ２，ｅ３（半導体ウエハ
の種類により異なる）等に浸漬して洗浄を行い、その後
乾燥槽ｆに移して乾燥を行う。処理された半導体ウエハ
を保持した洗浄用キャリアｋ２は、アンローダｇの位置
に移動される。

【０００６】そして、半導体ウエハを保持した洗浄用キ
ャリアｋ２を、アンローダｇの位置からＣＴＣｂの位置
に移動して、そのＣＴＣｂの位置で半導体ウエハを、洗
浄用キャリアｋ２から搬送用キャリアｋ１に移し変えて
半導体ウエハを保持した搬送用キャリアｋ１をｏｕｔ位
置から取り出す。

【０００７】前記半導体ウエハを保持した搬送用キャリ
アｋ１から洗浄用キャリアｋ２への移し変え，洗浄用キ
ャリアｋ２から搬送用キャリアｋ１への移し変え、及び
半導体ウエハを保持した洗浄用キャリアｋ２の各洗浄
槽，乾燥槽への浸漬，投入及び取り出しは、装置に備え
たロボットｈによって行われる。このようにして、半導
体ウエハの洗浄及び乾燥が行われる。

【０００８】尚、装置中心部に設けられたｉｎ，ｏｕｔ
位置は、洗浄用キャリアｋ２の新旧の入れ換えである。

【０００９】ところで、上記装置における洗浄後の乾燥
は、半導体ウエハの表面に残留物を残さないようにする
ために、主にＩＰＡの置換による乾燥が採用されてい
る。

【００１０】ＩＰＡの置換による乾燥は、図４に示す半
導体ウエハの乾燥処理装置が使われている。

【００１１】その乾燥装置は、処理槽２０の下部にイソ
プロピルアルコール（ＩＰＡ）２１を加熱するホットプ
レート２２が設けられ、処理槽２０内に半導体ウエハＡ
を支持するキャリアＢを載置すると共に廃液を溜める受
け皿２３が設けられ、処理槽２０の上方部に隔壁２４が
設けられその内壁に、生成されたベーパ２１ａが処理槽
２０の上部開口２６から放出されるのを防止する冷却用
蛇管２５が配設された構成になっている。

【００１２】そして、ホットプレート２２でＩＰＡ２１
を加熱してベーパ２１ａを発生させて、その状態で所定
枚数の半導体ウエハＡを支持したキャリアＢを処理槽２
０内の受け皿２３上に載置し、水とＩＰＡ２１との置換
により半導体ウエハＡを乾燥処理している。

【００１３】しかし、上記乾燥装置による半導体ウエハ
Ａの乾燥は、ベーパ２１ａが充満された処理槽２０へ半
導体ウエハＡが一気に投入されるので、処理槽２０内の
温度が急激に低下して半導体ウエハＡに対するベーパ２
１ａの供給が不足する。

【００１４】その後は、また半導体ウエハＡの温度が槽
内温度に一気に上昇されるので、半導体ウエハＡの表面
にベーパ２１ａが到達しても冷却されないことになって
水とＩＰＡ２１との置換効率が悪くなる。

【００１５】また、半導体ウエハＡに対するベーパ２１
ａの供給は、上昇気流による自然供給による半導体ウエ
ハＡの下部から上部への供給であるから、半導体ウエハ
Ａの上部へのベーパ２１ａの供給に時間がかかるのみな
らず、その間において冷却されてベーパ２１ａの供給量
も不足する。

【００１６】そこで、従来かかる欠点を解決するものと
して、特開平３−１６９０１３号公報に記載された表面
乾燥処理方法及び装置が提案されている。

【００１７】その乾燥処理装置は、図５及び図６に示す
構成になっている。

【００１８】即ち、上記乾燥処理装置による半導体ウエ
ハＡの処理は、閉鎖された処理槽（容器）３０内に半導
体ウエハＡを支持させて種々の処理を行うのであるが、
洗浄後の乾燥は、処理槽３０内の水３１を徐々に抜きな
がら蒸発器３２で生成した乾燥蒸気３３を処理槽３０に
供給して、水３１と乾燥蒸気３３との置換によって乾燥
している。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、上記乾燥処
理装置は、処理槽３０とは別体に乾燥蒸気３３を発生さ
せる蒸発器３２を備える必要があり、また処理後の廃液
を乾燥蒸気３３と処理液と分離する分離器（ボイラ）３
４，蒸留塔３５，凝縮器３６，廃液受け槽３７等、種々
の装置が必要となって装置が大掛かりとなる。

【００２０】また、処理槽３０が閉じられた閉鎖容器と
なっているため、半導体ウエハＡの出し入れ操作が面倒
であり、量産性に乏しく、使い勝手もよくない。

【００２１】本発明は、上記不都合に対処するためにな
されたもので、その目的は装置の小型化が図られ、量産
性に適し、使い勝手のよい半導体ウエハの乾燥処理装置
を提供することである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の請求項１の発明は、処理槽内で水を徐々に抜きながら
イソプロピルアルコールベーパを供給することにより、
水とイソプロピルアルコールとの置換によって半導体ウ
エハを乾燥処理する半導体ウエハの乾燥処理装置におい
て、上記処理槽を内槽と外槽からなる上部開口二重構造
の処理槽で構成し、その処理槽内に水の供給及び排水が
可能な水洗バスを設け、前記内槽と外槽との間にベーパ
発生槽を設け、処理槽下部に加熱するホットプレートを
設けると共に処理槽上部にベーパを処理槽内へ噴射供給
するベーパ噴射口を設けたことを特徴とする。

【００２３】請求項２の発明は、処理槽の上方部に、隔
壁を設けその内壁に冷却用蛇管を配管した揮発乾燥槽を
設けたことである。

【００２４】請求項３の発明は、処理槽の外周に、ベー
パ発生槽内で生成されたベーパを保温する保温ヒータを
配設したことである。

【００２５】

【作用】請求項１の発明によれば、内槽と外槽との間に
ベーパ発生槽を設けて、処理槽自体に一体的に備えるこ
とにより、ベーパ発生槽を処理槽と別個に設ける必要が
なくなり、処理槽とベーパ発生槽とを連結する配管も不
要になって小型化が図られる。

【００２６】処理槽への半導体ウエハの出し入れは、上
部開口二重構造の処理槽により、上部開口が開放された
まま行われる。

【００２７】また、請求項２の発明によれば、開口上部
の隔壁の内面の設けた冷却用蛇管により、開口上部が冷
却され、処理槽内に噴射供給されたベーパが上部開口か
ら放出されるのを防止すると共に、水とイソプロピルア
ルコールとの置換後に、半導体ウエハをその位置に引き
上げることにより、半導体ウエハ表面に残留したイソプ
ロピルアルコールが急激に冷却されて揮発作用によって
乾燥が促進される。

【００２８】請求項３によれば、処理槽の外周に配設し
た保温ヒータにより、ベーパ発生槽内で生成されたベー
パが保温される。

【００２９】

【実施例】以下、図１に示した本発明の半導体ウエハの
乾燥処理装置の一実施例を、説明する。

【００３０】処理槽１は、石英からなる内槽２と外槽３
とからなり、上部開口４を有する二重構造の処理槽で構
成されている。その内槽２と外槽３からなる処理槽１内
には、水とイソプロピルアルコール（ＩＰＣ）との置換
を行う水洗バス５が設けられている。

【００３１】この水洗バス５には、図示されてないが、
処理槽１の外部から水洗バス５に水を供給するための導
入管が配設され、また処理槽１内部から外部へ排水する
ための排水管が配設され、且つ各管にはバルブが設けら
れて水洗バス５内に純水を供給し、一方水洗バス５外に
廃水が排水可能になっている。なお、水洗バスは供給す
る水は純水でなくてもよい。

【００３２】処理槽１の内槽２と外槽３の間には、イソ
プロピルアルコール（ＩＰＡ）６のベーパ６ａを発生さ
せるベーパ発生槽７が設けられている。処理槽１の下部
には、ＩＰＡ６を加熱するホットプレート８が配設され
ている。一方、処理槽１の上部には、噴射口９が設けら
れ、ＩＰＡ６のベーパ６ａを処理槽１内に噴射供給する
ようになっている。

【００３３】また、処理槽１の上方部には、隔壁１０が
設けられその内壁に冷却水が流れる冷却用蛇管１１が配
管された揮発乾燥槽１２が設けられる。これにより処理
槽１内に供給されたベーパ６ａが上昇して処理槽１外部
に放出されてしまうのを防止している。

【００３４】そして、処理槽１の外周には、保温ヒータ
１３が配設されて、ベーパ発生槽７内で生成されたベー
パ６ａを保温して喪失するのを防止している。

【００３５】次に、上記乾燥処理装置を使用して半導体
ウエハの乾燥処理の手順及び作用について、説明する。

【００３６】まず、スタンバイの状態の時、ホットプレ
ート８でＩＰＡ６を加熱してベーパ６ａを発生させる。
ＩＰＡ６は、８６°Ｃ程度で沸騰し、ベーパ（蒸気）６
ａが発生する。そして、ベーパ発生槽７の上部の噴射口
９からベーパ６ａを噴射供給して処理槽１内、即ち内槽
２内をベーパ６ａで充満させる。

【００３７】次に、内槽２内へのベーパ６ａの噴射供給
を一時停止して、処理槽１内の水洗バス５内に純水１４
を供給する。

【００３８】水洗バス５への純水１４の供給が完了した
ら、半導体ウエハＡを収容したキャリアＢを水洗バス５
内に投入する。

【００３９】半導体ウエハＡの投入後、内槽２内へのベ
ーパ６ａの噴射供給を再開する。そして、ベーパ６ａを
断続的に供給し、あるいは連続的に供給しながら水洗バ
ス５の水を徐々に排水させる。これにより、水とＩＰＡ
６の置換を進める。

【００４０】この際、水洗バス５の水面上には、ＩＰＡ
６の気液面が生成されて排水に伴ってそのＩＰＡ６の気
液面の位置が降下して半導体ウエハＡの上方から下方に
向かって順次水とＩＰＡ６の置換が円滑に行われる。

【００４１】水洗バス５の排水が完了したならば、半導
体ウエハＡを処理槽１の上方部の冷却用蛇管１１が配設
された揮発乾燥槽１２の位置まで引き上げて、置換によ
り半導体ウエハＡに残留しているＩＰＡ６を揮発乾燥さ
せる。

【００４２】揮発乾燥の完了によって半導体ウエハＡの
乾燥処理が全て完了し、所謂ウオータマークのない清浄
された半導体ウエハＡが得られる。

【００４３】上記実施例の半導体ウエハの乾燥処理装置
によれば、内槽２と外槽３との間にベーパ発生槽７を設
けて、処理槽１自体に一体的に備えるので、ベーパ発生
槽７を処理槽１と別個に設ける必要がなくなり、また処
理槽１とベーパ発生槽７とを連結する配管も不要とな
る。

【００４４】処理槽１への半導体ウエハＡの出し入れ
は、上部開口二重構造の処理槽１により、上部開口４は
開放されたまま行われる。

【００４５】また、筒体１０内壁に配管された冷却用蛇
管１１による冷却によって処理槽１内に供給されたベー
パ６ａが上昇して揮発乾燥槽１２を通って装置外部へ放
出されるのを防止し、一方水とＩＰＡ６との置換後は、
半導体ウエハＡを揮発乾燥槽１２の位置に引き上げるこ
とにより、イソプロピルアルコールの揮発作用によって
乾燥が促進される。

【００４６】乾燥処理中は、処理槽１の外周に配設した
保温ヒータ１３により、ベーパ発生槽７内のベーパ６ａ
が保温されて、喪失するのを防止して処理槽１へ充分な
量のベーパ６ａを供給することができる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明した如く請求項１の発明によれ
ば、ベーパ発生槽を処理槽と別個に設ける必要がなくな
り、またベーパを搬送する配管も、不必要となって装置
の小型化が図られる。

【００４８】処理槽への半導体ウエハの出し入れは、上
部開口二重構造の処理槽により、上部開口が開放された
まま行われるので、処理槽の開閉操作が不要となって使
い勝手が良くなる共に、作業能率が図れ、量産性に適し
たものとなる。

【００４９】また、請求項２の発明によれば、処理槽か
らのベーパの放出を遮断することができ、また水とイソ
プロピルアルコールとの置換後の半導体ウエハの引き上
げの際に、アルコールの揮発作用によって乾燥が促進さ
れる。

【００５０】更に、請求項３の発明によれば、ベーパ発
生槽内のベーパを保温して半導体ウエハに充分なベーパ
が供給できる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体ウエハの乾燥処理装置の一実
施例の構成断面図である。

【図２】採用されている半導体ウエハの洗浄乾燥装置
の正面図である。

【図３】図２の装置の平面図である。

【図４】従来の半導体ウエハの乾燥処理装置を示す一
例の構成断面図である。

【図５】従来のこの種の乾燥処理装置の他の例の構成
図である。

【図６】図５の要部処理槽の断面拡大図である。

【符号の説明】

１：処理槽、２：内槽、３：外槽、４：上部開口、５：
水洗バス、６：イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、６
ａ：ベーパ、７：ベーパ発生槽、８：ホットプレート、
９：ベーパ噴射口、１０：隔壁、１１：冷却用蛇管、１
２：揮発乾燥槽、１３：保温ヒータ、１４：純水、Ａ：
半導体ウエハ、Ｂ：キャリア。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】処理槽内で水を徐々に抜きながらイソプ
ロピルアルコールベーパを供給することにより、水とイ
ソプロピルアルコールとの置換によって半導体ウエハを
乾燥処理する半導体ウエハの乾燥処理装置において、上
記処理槽を内槽と外槽からなる上部開口二重構造の処理
槽で構成し、その処理槽内に水の供給及び排水が可能な
水洗バスを設け、前記内槽と外槽との間にベーパ発生槽
を設け、処理槽下部に加熱するホットプレートを設ける
と共に処理槽上部にベーパを処理槽内へ噴射供給するベ
ーパ噴射口を設けたことを特徴とする半導体ウエハの乾
燥処理装置。
【請求項２】処理槽の上方部に、隔壁を設けその内壁
に冷却用蛇管を配管した揮発乾燥槽を設けたことを特徴
とする請求項１記載の半導体ウエハの乾燥処理装置。
【請求項３】処理槽の外周に、ベーパ発生槽内で生成
されたベーパを保温する保温ヒータを配設したことを特
徴とする請求項１記載の半導体ウエハの乾燥処理装置。