JPH10199855A - 基板の乾燥方法及び装置 - Google Patents

基板の乾燥方法及び装置

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JPH10199855A
JPH10199855A JP9266865A JP26686597A JPH10199855A JP H10199855 A JPH10199855 A JP H10199855A JP 9266865 A JP9266865 A JP 9266865A JP 26686597 A JP26686597 A JP 26686597A JP H10199855 A JPH10199855 A JP H10199855A
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radiation
radiator
drying
wafer
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Hans-Juergen Kruwinus
− ユルゲン・クルビヌス ハンス
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    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
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    • H01L21/67028Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
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Abstract

(57)【要約】 【課題】表面から液体の残りを除去する際の問題、即
ち、基板の処理において基板の表面上の液体を除去した
後に液体の残りに含まれていた不純物が残留したり、基
板材料が乾燥処理中の熱の作用により変化されたり処理
によって他の不純物が付着してしまったりすることを、
簡単かつ効果的に解決することが出来る、基板の乾燥方
法及びそれを実施する為の装置を提供することである。 【解決手段】基板の乾燥方法は、基板10、特に半導体
技術のウェーハ形状基板、特にシリコン基板、がIR成
分及びUV成分を含む放射線で処理される、ことを特徴
としている。上記乾燥方法を実施する装置は、IR成分
及びUV成分を含む放射線を放射する少なくとも1つの
放射器12が設けられているとともに放射器12と基板
10との間の相対移動を実行する為の手段が設けられて
いる、ことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板、特に、シリ
コンウェーハやヒ化ガリウムウェーハの如き半導体基
板、ガラス基板及び石英基板、金属基板及びコンパクト
ディスク、を乾燥する為の乾燥方法及び装置に関係して
いる。
【0002】乾燥の目的で本願発明中で請求されている
如く処理される基板は、円形状又はウェーハ形状のみで
ある必要はなく、いかなる形状を有することも出来る。
しかしながら好ましい適用分野は、ウェーハ形状の基板
の乾燥である。
【0003】本発明においては、シリコンウェーハの如
き半導体基板またはヒ化ガリウムを基礎した半導体基板
の乾燥が特に強調されている。
【0004】
【従来技術】シリコンウェーハが乾燥される時には、乾
燥工程中に半導体基板に不利な結果をもたらす粒子の増
加が生じて残留物を伴わない乾燥が不可能であること
が、特別な欠点である。このことは、遠心分離により、
イソプロパノール蒸発(isopropanol vapor)の作用によ
り、又はウェーハの表面に対して直角な軸の回りのウェ
ーハの高速回転により、作用する全ての公知の乾燥方法
に適用される。
【0005】上述した不利な粒子の形成の原因は、シリ
コンウェーハの場合には、水がシリコンと反応して酸化
ケイ素に似た(石英状の)化合物が形成されるからであ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前処
理段階から、液体の残り、基板、特に板形状の物体、特
にシリコンウェーハの表面に配置されていることが出来
る脱イオン水の残り、を除去して上述した粒子形成を生
じさせないか、あるいは妨げにならない程度にすること
である。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述したこの発明の目的
は、基板、特に半導体技術のウェーハ形状の基板、特に
シリコン基板、がIR成分及びUV成分を含む放射線で
処理される、ことを特徴としている基板の乾燥方法によ
り達成される。
【0008】本発明中で請求されている如き方法は、液
体による処理の後、特にエッチング処理に続く洗浄の後
に、半導体技術のウェーハ形状の基板、特にシリコンウ
ェーハの乾燥の為に主として用いられる。なお基板は赤
外線成分(infrared portion) 及び紫外線成分(ultrav
iolet portion)を含む放射線で処理されている。
【0009】本発明においては、表面から液体の残りを
除去する際の問題、すなわち、基板の処理において、基
板の表面上の液体を除去した後に液体の残りに含まれて
いる不純物が残ってしまったり、基板の材料が乾燥処理
中の熱の作用によって変化されてしまったり処理によっ
て他の不純物が付着されてしまったりすることが、簡単
かつ効果的に解決される。
【0010】本発明において請求されている如き方法が
使用された時、特に板形状の物体の表面は、基板の表面
上の液体の残りが表面に接触することなく表面から除去
され、そして不純物が残らず、特にウェーハ形状又は板
形状の基板の材料の構造が処理によって変化されない、
ように処理される。
【0011】この発明中で請求されている如き方法及び
この方法を実施する為に提案されているこの発明中で請
求されている如き装置(構成)の他の詳細及び特徴は、
添付の図面中に示されている実施の形態の以下の記載及
びこの発明中で請求されている如き方法の為の実施の形
態から明らかになる。
【0012】
【実施の形態】本発明中で請求されている如き乾燥方法
においては、乾燥される基板が、赤外線(IR)成分及
び紫外線(UV)成分を含む放射線で処理される。ここ
においては、赤外線成分が紫外線成分よりも多いことが
好ましく、UV成分に対するIR成分の割合は50:1
と20:1との間の範囲中にすることが出来る。
【0013】図1中に示されている構成において、処理
される基板10、例えばシリコンウェーハ、は放射器1
2に対して動かされ、放射器12は実質的に水平に整列
されている。相互に平行に整列された複数の放射器12
を相互に隣り合わせて設けて、少なくとも1つの棒形状
の放射器12に対する基板10の動きとの組み合わせに
より基板10の表面の均一な処理が達成される、ことも
予期される。
【0014】均等な乾燥を達成するためには、図1中に
示された実施の形態では、放射源と基板10との間の相
対運動が重要であるので、放射器12が乾燥される基板
10に対して動かされることもまた、基本的に考えられ
る。
【0015】図2中に示されている実施の形態において
放射器14は、乾燥される基板10、ここではシリコン
ウェーハ、の輪郭に適合した形状を有するよう形成され
ており、従って図2の実施の形態では略円形であり、あ
るいは略洋梨形状を有している。図2中に図示されてい
る実施の形態では、実際の乾燥中に基板10を放射器1
4に対し動かす必要はもはやない。
【0016】図3中に示された実施の形態においては処
理媒体15を保持している容器16から上方へ取り出さ
れる基板10(ここでは、半導体ウェーハ、特にシリコ
ンウェーハ)は、この基板10が処理媒体15から出た
直後に平行に整列された2つの放射器12の間を移動さ
れて、処理媒体15からの基板10の取り出し直後に乾
燥が行なわれる。図3中に示された装置の実施の形態に
おいては、相互に平行な複数の放射器12を乾燥される
基板10の通路の一側又は両側に積み重ねるように配置
することができる。
【0017】全ての実施の形態においても、処理時間は
5秒と60秒との間であることが出来る。図2の実施の
形態においては、1秒と4秒との間の処理時間も可能で
ある。基板10と放射器12または14との間の間隔
は、図1及び図2中に示された実施の形態では1mm乃
至150mmとすることが出来、図3中に示された実施
の形態では放射器12同士の間隔は2mm乃至150m
mであって、好ましくは基板10が放射器12の間を正
確に案内されて、これらの放射器12が基板10の表面
から1mmと75mmとの間の距離に配置されている。
【0018】本発明中で請求された如き方法中で使用さ
れるのが好ましい放射器12または14はハロゲン赤外
線放射器(halogen infrared radiator)であり、ハロゲ
ン赤外線放射器は例えば図4中の放射分布(radiation
distribution) に対応する相対的スペクトル放射分布
(relative spectral radiation distribution) を伴っ
た放射線を放射する。この実施の形態においては、赤外
線部分(従って、約1100ナノメートルの波長から始
まる)は90%を越えており、UV範囲(約50ナノメ
ートルの波長以下)は略2%乃至略5%である。本発明
の枠内で使用可能な放射器12または14はハロゲン灯
か水銀灯である。
【0019】しかし乍ら、この発明中で請求された如き
方法により乾燥される時には、放射器12または14か
ら放射された放射線中のUV成分とIR成分との間の本
発明の枠内の好ましい特別な割合がある。一般的にそれ
は、この発明中に請求されている如く、放射線中でIR
成分がUV成分よりも優勢であることが好ましく、最善
の結果をもたらす、と言うことができる。
【0020】実験:この実験においては、IR−UV放
射源とウェーハを取り扱うための実験装置との清浄度が
検査された。
【0021】この実験における作業条件は以下の通りで
ある: 基板:シリコンウェーハ、直径6インチ。 IR−UV放射器:図4中の如き放射分布。 基板−放射器 間隔:15mm。 放射時間:18秒。 乾燥によって除去された液体:水。 基板の前処理は5%のフッ化水素酸による。
【0022】図5中に図示された図表は、ウェーハ上に
おける粒子汚染がウェーハの照射後にたった3つの粒子
だけ増大したことを図示している。これは、供給及び取
り出しが手動で行われたにもかかわらずである。
【0023】例1:この例においては、粒子的に最適な
高周波エッチング(清浄)方法(particle-optimized H
F etching(pure) process)が乾燥の際に追加のIR−U
V放射を伴った場合と伴わない場合とで試験された。試
験されたウェーハ上の粒子の数は<10の粒子≧0.1
2μm2 であった。
【0024】この例における作業条件は以下の通りであ
った: 基板:シリコンウェーハ、直径6インチ。 IR−UV放射器:図4中の如き放射分布。 基板−放射器 間隔:15mm。 放射時間:18秒。 乾燥によって除去された液体:水。 基板の前処理は、5%のフッ化水素酸による。
【0025】図6中に示された図表においては、乾燥の
間にIR−UV放射のない場合の粒子の増加がIR−U
V放射で処理が行われた時に生じる粒子の増加と比較さ
れている。これは、乾燥の間にIR−UV放射が使用さ
れた場合には、汚染が5粒子分だけ増加したことを指摘
している。
【0026】例2:この例においては、前もって粒子で
汚染されたシリコンウェーハへの、IR−UV放射の影
響が試験された。その結果が図7の図表中に示されてい
る。
【0027】この実験における作業条件は以下の通りで
あった: 基板:シリコンウェーハ、直径6インチ。 IR−UV放射器:図4中の如き放射分布。 基板−放射器 間隔:15mm。 放射時間:18秒。 乾燥によって除去された液体:水。 基板の前処理は5%のフッ化水素酸による。
【0028】図7中の図表は、フッ化水素酸によるエッ
チング処理と後続の乾燥のためのIR−UV放射との組
み合せの結果がウェーハを汚染していた粒子の減少であ
ることを示している。このことは驚異的である。何故な
らば、従来はフッ化水素酸による長時間のエッチング方
法が常に粒子の増加を導いていたからである。
【0029】要約すれば、実験及びこれらの例は、IR
−UV放射による乾燥によって、基板の汚染の程度、特
に(汚染している)粒子によるシリコンウェーハの汚染
の程度、が抑制されることを示しているとともに、フッ
化水素酸によるエッチング後のIR−UV放射による乾
燥によって、汚染されたウェーハの汚染の程度を減少さ
せることが出来ることを示している。
【0030】要約すれば、本発明の1つの実施の形態を
以下のように記載することができる:半導体基板、特に
エッチング後の洗浄に続くシリコンウェーハ、を乾燥す
るために、基板はIR成分及びUV成分を含む放射線の
作用にさらされる。そしてIR成分はUV成分よりも多
い。IR−UV放射は基板を急速に乾燥させ、基板が望
ましくない粒子により汚染されるのを防ぐか又は妨げと
ならない程度に汚染を限定する。
【0031】IR−UV放射による方法を行なうため
に、基板を処理液体(洗浄媒体)から直接移動させて、
IR−UV線を放射する2つの棒状の放射器の間を通す
構成が提案されている。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の基板の乾燥方法を実施する為の装置
の第1の実施の形態を拡大して概略的に示す斜視図であ
る。
【図2】この発明の基板の乾燥方法を実施する為の装置
の第2の実施の形態を拡大して概略的に示す斜視図であ
る。
【図3】第1の実施の形態の放射器を2つ伴った、この
発明の基板の乾燥方法を実施する為の装置の第3の実施
の形態を拡大して概略的に示す斜視図である。
【図4】この発明の基板の乾燥方法中で使用されている
ことが好ましいハロゲン赤外線放射器(halogen infrar
ed radiator)の相対スペクトル放射分布(relative spe
ctral radiation distribution) を示す図表である。
【図5】この発明の基板の乾燥方法においてUV成分及
びIR成分を含んだ放射線による処理前と処理後のウェ
ーハの粒子汚染の数を示す図表である。
【図6】この発明の基板の乾燥方法においてUV成分及
びIR成分を含んだ放射線による処理前と処理後の粒子
の増加を示す図表である。
【図7】この発明の基板の乾燥方法においてフッ化水素
酸によるエッチング処理と後続の乾燥のためのIR−U
V放射との組み合せによる処理の前と処理の後の粒子の
数を示す図表である。
【符号の説明】
10 基板 12 放射器 14 放射器 15 処理媒体 16 容器

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板、特に半導体技術のウェーハ形状の
    基板、特にシリコン基板、がIR成分及びUV成分を含
    む放射線で処理される、ことを特徴としている基板の乾
    燥方法。
  2. 【請求項2】 基板がUV成分よりも多くのIR成分を
    有する放射線で処理されている、ことを特徴とする請求
    項1に記載の基板の乾燥方法。
  3. 【請求項3】 UV成分に対するIR成分の割合が5
    0:1と20:1との間の範囲にある放射線が上記処理
    の為に使用される、ことを特徴とする請求項1又は請求
    項2に記載の基板の乾燥方法。
  4. 【請求項4】 基板が、図4中に示されている図表に対
    応している相対的な放射強度を有する放射線で処理され
    ている、ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいず
    れか1項に記載の基板の乾燥方法。
  5. 【請求項5】 基板がウェーハ形状の場合には、ウェー
    ハ形状の基板の両側がIR−UV放射によって処理され
    る、ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか
    1項に記載の基板の乾燥方法。
  6. 【請求項6】 IR成分及びUV成分を含む放射線を放
    射する少なくとも1つの放射器が設けられているととも
    に放射器と基板との間の相対移動を実行する為の手段が
    設けられている、ことを特徴とする請求項1乃至請求項
    5のいずれか1項に記載の基板の乾燥方法を実施する装
    置。
  7. 【請求項7】 放射器が棒形状である、ことを特徴とす
    る請求項6に記載の装置。
  8. 【請求項8】 相並んでかつ相互に平行に整列された複
    数の棒形状の放射器が設けられている、ことを特徴とす
    る請求項7に記載の装置。
  9. 【請求項9】 ウェーハ形状の物体を乾燥するために少
    なくとも2つの放射器が設けられているとともに照射器
    と基板との間の相対移動を実行するための手段が基板を
    2つの放射器の間で動かす、ことを特徴とする請求項6
    乃至請求項8のいずれか1項に記載の装置。
  10. 【請求項10】 相互に平行に整列された2列の放射器
    が設けられている、ことを特徴とする請求項9に記載の
    装置。
  11. 【請求項11】 放射器が、基板を処理する為の、特に
    基板を洗浄する為の、室の直ぐ上方に配置されている、
    ことを特徴とする請求項6乃至請求項10のいずれか1
    項に記載の装置。
  12. 【請求項12】 IR成分及びUV成分を含む放射線を
    放射する少なくとも1つの放射器が設けられているとと
    もに、放射線を放射する上記放射器の表面が基板の輪郭
    に適合されていること、を特徴とする請求項1乃至請求
    項5のいずれか1項に記載の方法を実施する装置。
  13. 【請求項13】 ウェーハ形状の基板を処理する為のウ
    ェーハ形状の放射表面を有する放射器が設けられてい
    る、ことを特徴とする請求項12に記載の装置。
JP9266865A 1996-10-01 1997-09-30 基板の乾燥方法及び装置 Pending JPH10199855A (ja)

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AT0173496A AT408287B (de) 1996-10-01 1996-10-01 Verfahren und vorrichtung zum trocknen von scheibenförmigen substraten der halbleitertechnik
AT1734/96 1996-10-01

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US (1) US6016612A (ja)
EP (1) EP0834908A1 (ja)
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KR (1) KR19980032452A (ja)
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