JPH10270410A - 基板乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 純水からＩＰＡへの置換不良を防止すると共
に、処理液成分やカセット樹脂成分のウエハへの付着を
防止してパーティクルの発生を抑える。 【解決手段】 複数の半導体ウエハ２を収容したキャリ
ア４を装置内部に移動させるリフタ２６のベース部材３
１上にキャリア４を載置する際に、ベース部材３１上に
配設された左右のリフタガイド３２の溝部３２ｂ内に半
導体ウエハ２の端縁部２ａが嵌合することで、半導体ウ
エハ２の下方の端縁部２ａが支持されて直立状態となる
ので、半導体ウエハ２の端縁部２ａがキャリア４の溝部
４ａから浮いて接触せず、これによって、純水からＩＰ
Ａへの置換不良を防止すると共に、キャリア４からしみ
だした処理液成分や、キャリア４自体の樹脂成分などの
半導体ウエハ２への付着を防止して、パーティクルの発
生を抑制し、良好に基板乾燥を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば有機溶媒の
蒸気（以下溶媒蒸気という）を基板の表面に凝縮させて
半導体ウエハなどの基板の乾燥を行う基板乾燥装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】この種の基板乾燥装置は、例えば、溶媒
蒸気で満たされた容器内に水分の付着した半導体ウエハ
などの基板を配置して、溶媒蒸気をその基板の表面に凝
縮させることによって基板の乾燥を行う。この基板乾燥
装置について、図１１を参照して説明する。

【０００３】図１１は従来の基板乾燥装置の構成を示す
概略図である。図１１において、基板乾燥装置６１は、
乾燥室を構成する容器６２内の底部に収納される、例え
ばトリクレンやイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）など
の液体の有機溶媒６３を加熱ヒータ６４で気化させて溶
媒蒸気を発生させ、容器６２内を溶媒蒸気で充満させ
る。一方、容器６２上部には冷却パイプ６５が設けられ
ており、該冷却パイプ６５によって溶媒蒸気を冷却して
いる。こうすることによって前記溶媒蒸気が冷却パイプ
６５よりも上方に上昇しないようにして溶媒蒸気と大気
との境界（以下、有機溶媒蒸気ラインという）を形成し
ている。

【０００４】このような基板乾燥装置６１の動作を以下
説明する。

【０００５】容器６２に溶媒蒸気が充満した状態でか
つ、冷却パイプ６５による冷却が行われている状態で、
例えば純水洗浄後であって、純水の付着した半導体ウエ
ハ６６を容器６２内に搬入する。すると、溶媒蒸気が半
導体ウエハ６６表面に凝縮して液体の有機溶媒になる。
この液体の有機溶媒と純水とが混ざり合って半導体ウエ
ハ６６から滴下することによって、半導体ウエハ６６上
の純水と有機溶媒との置換が行われる。次に、半導体ウ
エハ６６を上昇させて有機溶媒蒸気ラインを通過させ
る。このとき有機溶媒蒸気ラインにおいて、大気によっ
て半導体ウエハ６６上の有機溶媒が押しとどめられる一
方、半導体ウエハ６６は上昇していくので半導体ウエハ
６６は完全に乾燥する。

【０００６】このとき、基板乾燥装置６１の容器６２内
では、図１２に示すように、半導体ウエハ６６を収容す
るキャリア６７の内面に、各半導体ウエハ６６の端縁部
をそれぞれ受け入れ可能な各溝部６８が形成されてお
り、それらの各溝部６８にそれぞれ各半導体ウエハ６６
の端縁部がそれぞれ互いに接触しないように位置決めさ
れて並べられている。つまり、各半導体ウエハ６６は縦
向け（ウエハ周縁が略垂直面内となる方向）に配置され
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の基板乾燥装
置内において、各半導体ウエハ６６を収容するキャリア
６７の各溝部６８にそれぞれ各半導体ウエハ６６どうし
がそれぞれ接触しないように位置決めされて収容されて
いるが、キャリア６７の各溝部６８と各半導体ウエハ６
６の端縁部とが一部接触している。一方、キャリア６７
の樹脂材料には微細な孔があってそれに処理液成分がし
み込んでおり、この処理液成分が基板乾燥時にしみ出て
半導体ウエハ６６にその処理液成分が付着したり、キャ
リア６７の樹脂成分などが付着したりして、パーティク
ル発生の要因になるという問題を有していた。

【０００８】また、そのキャリア６７と半導体ウエハ６
６との接触部分６６ａでは、純水と有機溶媒との置換が
起こりにくく置換不良になり、これによって、キャリア
６７と半導体ウエハ６６との接触部分６６ａでは純水が
残って半導体ウエハ６６に不要な酸化が発生してパーテ
ィクル発生の要因になるという問題を有していた。

【０００９】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、キャリアとウエハとの接触を防止することで、純水
から有機溶媒への置換不良を防止し、かつ処理液成分や
キャリア樹脂成分などのウエハへの付着を防止してパー
ティクルの発生を抑え、良好に基板乾燥を行うことがで
きる基板乾燥装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の基板乾燥装置
は、キャリア内に形成された各溝部にそれぞれ収容され
た基板の乾燥を行う基板乾燥装置において、キャリアが
載置される載置台に、基板の端縁部が溝部に接触しない
ように基板を支持する基板保持部材が設けられているこ
とを特徴とするものである。

【００１１】この構成により、複数の基板を収容したキ
ャリアを装置内部に載置する際に、基板を浮かせて直立
に支持する基板保持部材を設けたので、基板端縁部がキ
ャリア内の溝部に接触せず、純水から有機溶媒への置換
不良も防止されてパーティクルの発生が抑制されると共
に、キャリアからの処理液成分やキャリア樹脂成分など
の基板への付着が防止され、良好に基板乾燥を行うこと
が可能となる。

【００１２】また、本発明の基板乾燥装置における基板
保持部材は、基板の端縁部と嵌合可能な溝部が設けられ
ており、この溝部内の側壁に前記基板の端縁部を挟持可
能な凸部が設けられていることを特徴とするものであ
る。

【００１３】この構成により、基板の端縁部を凸部で挟
持するので、基板保持部材においても最小限の基板端縁
部との接触面積とすることが可能となって、純水から有
機溶媒への置換効率がより向上すると共に、キャリアか
らの処理液成分やキャリア樹脂成分などの基板への付着
がより防止されて、パーティクルの発生がより抑制され
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に
おける基板乾燥装置が適用されている基板処理装置の概
略構成を示す平面図である。なお、矢印Ｆで示される面
が装置の正面である。

【００１５】図１において、基板処理装置１は、複数の
半導体ウエハ２を収容した搬送用のキャリア３から処理
部用のキャリア４に複数の半導体ウエハ２を一括して移
載する搬入側ウエハ移替部５と、処理部用のキャリア４
から搬送用のキャリア３に複数の半導体ウエハ２を一括
して移載する搬出側のウエハ移替部６と、ウエハ移替部
５に隣接し、各種処理液をそれぞれ貯留した複数の処理
槽にわたって半導体ウエハ２を順次浸漬させることによ
り半導体ウエハ２に薬液処理や水洗処理などの一連の各
種処理が施される処理部７と、この処理部７と搬出側の
ウエハ移替部６との間に配設され、この処理部７での処
理後の半導体ウエハ２を乾燥させる乾燥部８とを有して
いる。

【００１６】この搬入側のウエハ移替部５は、半導体ウ
エハ２の並び方向に並置された例えば２５枚の半導体ウ
エハ２をそれぞれ収容した２個の搬送用のキャリア３か
ら半導体ウエハ２を抜き取り、これらの抜き取った２つ
の半導体ウエハ群の間隔を詰めた状態で、５０枚を１群
とした半導体ウエハ群を形成させ、この半導体ウエハ群
を収容可能な１個の処理部用のキャリア４に移し替える
構成となっている。これらの搬送用のキャリア３とは、
クリーンルーム内の他の工程の装置１４などと半導体ウ
エハ２のやり取りをするときに、複数の半導体ウエハ２
を収容するためのキャリアであり、また、処理部用のキ
ャリア４とは、装置本体内の処理部７および乾燥部８に
おいて搬送される複数の半導体ウエハ２を収容するため
のよりクリーンで耐薬液性のあるキャリアである。な
お、搬出側のウエハ移替部６の場合、上記ウエハ移替部
５の場合とは逆に、クリーンな１個の処理部用のキャリ
ア４から２個の搬送用のキャリア３に移し替える構成と
なっており、その他の構成は、搬入側のウエハ移替部５
の場合と同様である。

【００１７】また、この処理部７は、これらの各槽に複
数の半導体ウエハ２を搬送する搬送ロボットのハンドを
洗浄するハンド洗浄部９と、このハンド洗浄部９側に隣
接し、半導体ウエハ２上の窒化膜除去用の薬液として燐
酸溶液を貯留した第１の燐酸槽１０と、この燐酸槽１０
側に隣接し、窒化膜除去用の薬液として燐酸溶液を貯留
した第２の燐酸槽１１と、この燐酸槽１１側に隣接し、
燐酸が付着した半導体ウエハ２を水洗する機能水洗槽１
２と、この機能水洗槽１２側に隣接し、半導体ウエハ２
を最終的に水洗する最終水洗槽１３とを基板処理順に有
している。このように、第１および第２の燐酸槽１０，
１１として２槽設けたのは、これらの燐酸槽１０，１１
による窒化膜除去処理が他の槽による処理に比べて時間
がかかるため、処理時間を短縮すべく並行して窒化膜除
去処理を行うためである。また、機能水洗槽１２は、半
導体ウエハ２に燐酸が残っていると窒化膜除去が必要以
上に進行するので、純水中に燐酸溶液の付いた半導体ウ
エハ２を浸漬させた直後に、その燐酸溶液を含む純水を
排出し、その後、半導体ウエハ２を収容したまま新たな
純水を供給して半導体ウエハ２をさらに水洗した後、再
び純水を排出するという工程を幾度か繰り返すものであ
る。最終水洗槽１３は半導体ウエハ２をさらに精密に水
洗するものである。なお、本実施形態の処理部７では、
一連の各種処理として、窒化膜除去処理の槽構成につい
て説明したが、この窒化膜除去処理の他に、レジスト剥
離処理、酸化膜エッチング処理、ライトエッチング処理
および拡散前洗浄処理などの各種処理であってもよい。

【００１８】さらに、乾燥部８は蒸気乾燥装置であり、
処理部７の最終水洗槽１３により水洗され純水の付着し
た半導体ウエハ２を乾燥させる装置である。この乾燥部
８について、図２を参照してさらに詳しく説明する。

【００１９】図２は図１の乾燥部８における正面構成を
示す縦断面図である。図２において、この基板乾燥装置
２１は、ハウジングケース２２内に設けられ、その内部
に有機溶媒としてＩＰＡ２０を底部に貯留する処理槽２
３と、この処理槽２３の底壁下に密着して配設され、Ｉ
ＰＡ２０を加熱するパネルヒータなどの板状加熱手段２
４と、キャリア４を搬送する搬送ロボット（図示せず）
から受け取ったキャリア４を処理槽２３内の所定乾燥位
置Ｂに対して出し入れする上下方向のカセット移動手段
としてのリフタ２６と、処理槽２３の上部入口内に、冷
媒循環器（図示せず）によって冷却水などの冷媒が循環
する冷却パイプ２７が配設され、上昇してきたＩＰＡ２
０の蒸気を冷却する冷却手段２８と、所定乾燥位置Ｂの
下部に設けられ、常温下で搬入されてきた半導体ウエハ
２の表面にＩＰＡ２０が凝縮して純水と共に流下するた
め、これを集めて回収パイプ２９を介して回収する回収
皿３０とを有している。この回収された純水とＩＰＡと
の混合物は装置外に排出される。

【００２０】リフタ２６のベース部材３１上にキャリア
４が搬送ロボット（図示せず）によって載置される際
に、キャリア４内の複数の半導体ウエハ２をそれぞれ、
図３および図４に示すように、キャリア４内の溝部４ａ
に接触しないように浮かせて直立状態で支持する基板保
持部材としての３本のリフタガイド３２がベース部材３
１に立設されている。ここで、直立状態とは半導体ウエ
ハ２が多少傾いて立っている場合を含んでおり、要は、
キャリア４内の溝部４ａに半導体ウエハ２の端縁部が接
触しななければ良い。また、図５および図６に示すよう
に、このリフタガイド３２の先端部３２ａには半導体ウ
エハ２の端縁部２ａを受け入れ可能な溝部３２ｂが形成
されており、キャリア４の載置時に、キャリア４の下部
開口４ｂからリフタガイド３２の先端部３２ａが貫通し
て、リフタガイド３２は１枚の半導体ウエハ２を上記保
持用の溝部３２ｂで支持して、キャリア４内の溝部４ａ
に半導体ウエハ２が接触しないように浮かせて直立させ
るようになっている。このリフタガイド３２の溝部３２
ｂへの入口部分はテーパ状に構成されており、そのテー
パ部３２ｃによって半導体ウエハ２を上記保持用の溝部
３２ｂ内に容易に案内可能なようになっており、半導体
ウエハ２の端縁部２ａがキャリア４内の溝部４ａに接触
することなく直立状態で支持されることになる。

【００２１】上記構成により、まず、処理槽２３内に貯
留したＩＰＡ２０を板状加熱手段２４で加熱して、処理
槽２３内に摂氏約８０度のＩＰＡの蒸気を充満させる。
このとき、処理槽２３内の底部で気化したＩＰＡの蒸気
が側面では凝縮せずに上昇し、処理槽２３内上方の冷却
手段２８の冷却パイプ２７の位置に達すると、冷却パイ
プ２７により冷却されてそれ以上、上昇しなくなり、Ｉ
ＰＡの蒸気と大気との境界（以下ＩＰＡ蒸気ラインとい
う）が形成される。

【００２２】次に、薬液処理および水洗処理を済ませた
複数の半導体ウエハ２がそれぞれキャリア４内の各溝部
４ａにそれぞれ保持された状態で、搬送ロボット（図示
せず）によってリフタ２６のベース部材３１上の所定位
置に載置される。このとき、半導体ウエハ２毎に左右の
リフタガイド３２のテーパ部３２ｃによって溝部３２ｂ
内に半導体ウエハ２の端縁部２ａが案内されて嵌合する
ことになる。半導体ウエハ２の端縁部２ａの溝部３２ｂ
内への嵌合によって、半導体ウエハ２の端縁部２ａがキ
ャリア４内の溝部４ａに接触することなく直立状態で支
持される。

【００２３】このようにして、搬送ロボット（図示せ
ず）から受け取った半導体ウエハ２およびキャリア４を
リフタ２６で下方の所定乾燥位置Ｂまで移動させる。す
ると、ＩＰＡの蒸気が半導体ウエハ２表面に凝縮して液
体のＩＰＡになる。この液体のＩＰＡと純水とが混ざり
合って半導体ウエハ２から滴下することによって、半導
体ウエハ２上の純水とＩＰＡとの置換が行われる。

【００２４】さらに、複数の半導体ウエハ２をキャリア
４と共に、リフタ２６で、冷却パイプ２７がある上方の
中間位置Ｃを越えてさらに上昇させる。この際、半導体
ウエハ２がＩＰＡ蒸気ラインを通過したとき、大気によ
って半導体ウエハ２上のＩＰＡが押しとどめられる一
方、半導体ウエハ２は上昇していくので半導体ウエハ２
は完全に乾燥する。その後、複数の半導体ウエハ２およ
びキャリア４をリフタ２６で所定位置まで上昇させ、そ
こで複数の半導体ウエハ２をキャリア４と共に搬送ロボ
ット（図示せず）に引き渡して次工程のウエハ移替部６
に搬送する。

【００２５】以上のように、複数の半導体ウエハ２を収
容したキャリア４を装置内部に移動させるリフタ２６の
ベース部材３１上に載置する際に、ベース部材３１上に
配設されたリフタガイド３２によって、その溝部３２ｂ
内に半導体ウエハ２の端縁部２ａが嵌合することで、半
導体ウエハ２の下方の端縁部２ａが支持されて直立状態
となるので、半導体ウエハ２の端縁部２ａがキャリア４
の溝部４ａから浮いて接触せず、これによって、純水か
らＩＰＡへの置換不良が発生せず、また、キャリア４か
らしみ出した処理液成分や、キャリア４自体の樹脂成分
などの半導体ウエハ２への付着が防止されて、パーティ
クルの発生が抑制されると共に良好に基板乾燥を行うこ
とができる。

【００２６】なお、本実施形態では、図５および図６に
示すように、このリフタガイド３２の先端部３２ａには
半導体ウエハ２の端縁部２ａを受け入れ可能な溝部３２
ｂを形成し、この溝部３２ｂ内は平坦な溝構成とした
が、図７および図８に示すように、このリフタガイド４
２の先端部４２ａには半導体ウエハ２の端縁部２ａを受
け入れ可能な溝部４２ｂを形成し、この溝部４２ｂの両
側壁を互いに内側に膨らませて凸部を形成し、これらの
両側壁の線状の頂部４２ｄで半導体ウエハ２の端縁部２
ａを挟み込むことで、半導体ウエハ２の端縁部２ａとの
接触面積をより少なく構成することもできる。また、図
７および図８では両側からの線接触で半導体ウエハ２の
端縁部２ａを挟み込む構成としたが、その両側壁を互い
に内側に球状に膨らませて凸部を形成し、これらの両側
壁の点状の頂部で半導体ウエハ２の端縁部２ａを挟み込
むようにすれば、半導体ウエハ２の端縁部２ａとの接触
面積をさらに少なく構成することもできる。

【００２７】また、本実施形態では、３個のリフタガイ
ド３２の各溝部３２ｂで半導体ウエハ２の端縁部２ａを
３個所で支持するように構成したが、これらの３個のリ
フタガイド３２，３２は一体に構成してもよく、さらに
は、キャリア４に収容される複数の半導体ウエハ２を全
べて支持可能なように一体構成とすることもできる。こ
の場合には、リフタガイドのベース部材３１への取付け
は容易になるものの、ウエハ表面を流下するＩＰＡの液
滴が回収皿３０にスムーズに流れるように傾斜部や開口
部を設けるなど配慮する必要がある。また、例えば図９
の場合には、リフタガイド５１は１個で１枚の半導体ウ
エハ２を支持可能なように一体構成としており、かつ半
導体ウエハ２の端縁部２ａとの接触面積をより少なくす
べく、溝部５２の両側壁から内側に千鳥状に３個の突起
部５３を設け、これらの突起部５３で半導体ウエハ２の
端縁部２ａを挟み込んで直立に支持することもできる。
この場合、リフタガイド５１の溝部５２において、直立
に支持された半導体ウエハ２の端縁部２ａは３個の突起
部５３の先端だけで接触しており、溝部５２の両側壁か
ら浮いた状態で接触しておらず、また、半導体ウエハ２
の下端部は溝部５２の底で当接している。この溝部５２
の底形状は半導体ウエハ２の下端部の円弧形状に合った
傾斜部５４を構成し、溝部５２の中央部は開口部５５を
構成しており、半導体ウエハ２の表面を流下してきたＩ
ＰＡの液滴は溝部５２の底の傾斜部５４さらに開口部５
５を介して回収皿３０にスムーズに流れるようになって
いる。もちろん、この図９のリフタガイド５１を、キャ
リア４に収容される複数の半導体ウエハ２全べてに適応
するように一体構成とすることもできる。

【００２８】さらに、本実施形態では、３個のリフタガ
イド３２で半導体ウエハ２の端縁部２ａを支持するよう
に構成したが、これらの３個のリフタガイド３２は、図
１０に示すように１個で構成してもよく、この場合に
は、１個のリフタガイド３２とキャリア４の左側の溝部
４ａとで半導体ウエハ２の端縁部２ａを支持することに
なり、この場合にも、半導体ウエハ２の端縁部２ａをキ
ャリア４の溝部４ａの側壁から浮かせて接触させず直立
状態に支持することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、複数の基
板を収容したキャリアを載置する際に、基板端縁部がそ
の溝部に接触しないように基板を支持する基板保持部材
を設けたので、キャリアの溝部内に基板が直立して周り
の溝部分とは浮いた状態で接触せず、キャリアからの処
理液成分やキャリア樹脂成分などの基板への付着を防止
することができる。

【００３０】また、基板の端縁部を凸部で挟持すれば、
基板保持部材において最小限の基板端縁部との接触面積
とすることができ、キャリアからの処理液成分やキャリ
ア樹脂成分などの基板への付着もより防止することがで
きて、パーティクルの発生をより抑制することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における基板乾燥装置が適
用されている基板処理装置の概略構成を示す平面図であ
る。

【図２】図１の乾燥部における正面構成を示す縦断面図
である。

【図３】図２の所定乾燥位置Ｂにおけるキャリアの載置
部の要部断面図である。

【図４】図３におけるキャリアを上から見た要部拡大図
である。

【図５】図１のリフタガイドの先端構成を示す側面図で
ある。

【図６】図５のリフタガイドの平面図である。

【図７】図５のリフタガイドの先端構成とは別の構成例
を示す側面図である。

【図８】図７のリフタガイドの平面図である。

【図９】上記リフタガイドとはさらに別の構成例を示す
平面図である。

【図１０】図３の左右のリフタガイドを右側１個にした
支持例を示す載置部の要部断面図である。

【図１１】従来の基板乾燥装置の構成を示す概略図であ
る。

【図１２】図１１の基板乾燥装置による基板乾燥時のキ
ャリア内の基板の概略収容状態を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 基板処理装置 ２ 半導体ウエハ ２ａ 端縁部 ４ キャリア ４ａ 溝部 ８ 乾燥部 ２１ 基板乾燥装置 ２３ 処理槽 ２４ 板状加熱手段 ２６ リフタ ２７ 冷却パイプ ２８ 冷却手段 ２９ 回収パイプ ３０ 回収皿 ３１ ベース部材 ３２，４２，５１ リフタガイド ３２ｂ，４２ｂ，５２ 溝部 ４２ｄ 頂部 ５３ 突起部 ５４ 傾斜部 ５５ 開口部 Ａ 表面処理剤 Ｂ 所定乾燥位置 Ｃ 中間位置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャリア内に形成された各溝部にそれぞ
   れ収容された基板の乾燥を行う基板乾燥装置において、 前記キャリアが載置される載置台に、前記基板の端縁部
   が前記溝部に接触しないように前記基板を支持する基板
   保持部材が設けられていることを特徴とする基板乾燥装
   置。
2. 【請求項２】 前記基板保持部材は、前記基板の端縁部
   と嵌合可能な溝部が設けられており、この溝部内の側壁
   に前記基板の端縁部を挟持可能な凸部が設けられている
   ことを特徴とする請求項１記載の基板乾燥装置。