JPH10303172A - 基板の洗浄乾燥方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 極めて簡単な方法でタンク内の上部空間を不
活性ガスで満たしながら純水を排水していくことのでき
る基板の洗浄乾燥方法を提供する。 【解決手段】 タンク上面を気密に閉じる開閉自在な密
閉蓋８と、一端をタンク下部に接続され、かつ、他端の
溢流口６をタンク上端縁７よりも所定の高さΔＨだけ上
方に臨ませて開口した水押出し管５とを備えたタンク１
を用い、タンク１内に基板３を載置するとともに、該タ
ンク内に純水２を一杯に満たし、この状態で密閉蓋８を
閉じることによって密閉蓋８と純水２とが近接するよう
にタンク上部を密閉し、次いで、ガス流量コントローラ
１０からガス供給パイプ１２、ガス供給孔１１を通じて
タンク内に所定圧力で不活性ガスＧを送給し、そのガス
圧によってタンク１内の純水２を水押出し管５の溢流口
６から押し出していくことにより、タンク１内の純水２
の液面Ｗを所定の液面降下速度で下降させるようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＣＤ基板や半導
体ウェーハなどの基板の洗浄乾燥方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４に、従来における基板の洗浄乾燥方
法の第１の例を示す。この第１の例は基板引き上げ式の
乾燥法の一例を示すもので、図中、４１はタンク、４２
は半導体ウェーハなどの基板、４３は基板ホルダ、４４
はホルダ昇降機構である。タンク４１内には純水４５が
満たされており、洗浄とすすぎの終わった基板４２が基
板ホルダ４３上に所定間隔をおいて多数枚載せられ、ホ
ルダ昇降機構４４によって純水５中に浸漬されている。
そして、乾燥処理に際しては、ホルダ昇降機構４４を所
定の速度（例えば０．５〜３ｍｍ／ｓ）でゆっくりと上
昇させていくことにより、基板ホルダ４３上に載せられ
た基板４２を純水４５中からゆっくりと空気中へ引き上
げていくものである。

【０００３】図５に、従来における基板の洗浄乾燥方法
の第２の例を示す。この第２の例は水引き抜き式の乾燥
法の一例を示すもので、図中、４１はタンク、４２は半
導体ウェーハなどの基板、４３は基板ホルダ、４７はタ
ンク下底に接続された排水管、４８は排水弁である。タ
ンク４１内には純水４５が満たされており、洗浄とすす
ぎの終わった基板４２が基板ホルダ４３上に所定間隔を
おいて多数枚載せられ、純水４５中に浸漬されている。
そして、乾燥処理に際しては、排水弁４８を開き、排水
管４７を通じてタンク４１内の水を所定の液面降下速度
（例えば０．５〜３ｍｍ／ｓ）でゆっくりと引き抜いて
いくことにより、基板ホルダ４３上に載せられた基板４
２を純水４５中からゆっくりと空気中へ引き上げていく
ものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な洗浄乾燥方法において、基板４２と純水４５との接触
部には、図６に示すように、基板表面に沿って純水４５
の液面が山のすそ野のように伸び上がったいわゆるメニ
スカス部４６が形成されるが、このメニスカス部４６の
先端部は半乾燥の状態にあるため、微粒子などを含んだ
空気あるいは気体と接していると、基板表面が酸化した
り、微粒子が付着して基板表面が再び汚染されるおそれ
がある。これを防止するには、純水４５の上部空間を窒
素やヘリウムなどの不活性ガスによって満たせばよい。

【０００５】しかしながら、前記基板引き上げ式の乾燥
法の場合、タンク内外を出入りするホルダ昇降機構４４
などが存在するため、完全にガス雰囲気にすることが困
難であり、たとえできたとしても構造が極めて複雑とな
り、装置が高価になってしまうという問題があった。ま
た、前記水引き抜き式の乾燥法の場合、排水量を正確に
制御しながらこれに合わせて不活性ガスをバランスよく
供給するには高度の制御技術を要し、ガス供給機構や制
御装置が複雑で高価なものになるという問題があった。

【０００６】本発明は、上記のような問題を解決するた
めになされたもので、極めて簡単な方法でタンク内の上
部空間を不活性ガスで満たしながら純水を排水していく
ことのできる基板の洗浄乾燥方法を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、タンク上面を気密に閉じる開閉自在な密
閉蓋と、一端をタンク下部に接続され、かつ、他端の溢
流口をタンク上端縁よりも所定の高さだけ上方に臨ませ
て開口した水押出し管とを備えたタンクを用い、該タン
ク内に基板を載置するとともに、該タンク内に純水を一
杯に満たし、この状態で密閉蓋を閉じることによって密
閉蓋と純水との間の空間が最小になるようにタンク上部
を密閉し、次いで、タンクの上部適宜位置に設けたガス
供給孔からタンク内に所定圧力で不活性ガスを送給し、
そのガス圧によってタンク内の純水を水押出し管の溢流
口から押し出していくことにより、タンク内の純水の液
面を所定の液面降下速度で下降させていくようにしたも
のである。

【０００８】

【作用】送給される不活性ガスは、タンクの開閉蓋と純
水液面との間に溜まりながら純水の液面を下方へ押して
いく。したがって、基板と接する純水のメニスカス部は
常に不活性ガスと接した状態となり、微粒子などを含ん
だ空気あるいは気体と接することがないので、従来のよ
うに基板表面が酸化したり、微粒子が付着して、基板表
面が再び汚染されるというようなことがなくなる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１〜図３に、本発明方法
の一実施形態を示す。この図１〜図３は本発明方法の処
理手順を示すもので、図１は基板をタンク内の純水中に
浸漬した状態を示す図、図２はタンクの密閉蓋を閉めた
状態を示す図、図３はタンク内に不活性ガスＧを送給し
て純水を排水している状態を示す図である。

【００１０】図において、１はタンク、２はタンク１中
に入れられた純水、３は半導体ウェーハなどの基板、４
は基板ホルダ、５は一端をタンク１の下底部に接続さ
れ、かつ、他端の溢流口６をタンク１の上端縁７よりも
所定の高さΔＨだけ上方に臨ませて開口した水押出し
管、８は支軸９を回動支点として開閉自在とされたタン
ク１の密閉蓋、１０は密閉蓋８に設けられたガス供給孔
１１からタンク１内に窒素やヘリウムなどの不活性ガス
Ｇを供給するガス流量コントローラ、１２はガス供給パ
イプ、１３は純水給水弁、１４は排水弁である。

【００１１】本発明方法は、まず図１において、タンク
１内に純水２が注水されていない空の状態で、基板３を
載せた基板ホルダ４をタンク１内の所定の深さ位置に載
置した後、または、タンク１内に水が入れられた後で基
板ホルダ４を載置し、純水給水弁１３を開き、純水２の
タンク１内への給水を開始する。そして、図示するよう
に、純水２がタンク１の上端縁７から溢れ出るまで一杯
に給水した後、純水給水弁１３を閉じ、給水を停止す
る。

【００１２】次いで、図２に示すように、密閉蓋８を閉
じる。密閉蓋８を閉じると、前述したように純水２はタ
ンク１の上端縁７から溢れ出るほど一杯に給水されてい
るので、密閉蓋８と純水２は直接接した状態となる。こ
の結果、密閉蓋８と純水２との間には空気その他の気体
が極少しかない状態となる。

【００１３】この状態において、図３に示すように、ガ
ス流量コントローラ１０を駆動開始し、窒素やヘリウム
などの不活性ガスＧをガス供給パイプ１２、密閉蓋８の
ガス供給孔１１を通じてタンク１内に送給開始する。こ
の不活性ガスＧが送給開始されると、ガス圧によって純
水２は下方へ押され、水押出し管５の溢流口６から溢れ
出ていき、純水２の液面Ｗは図示するようにタンク下底
に向かって徐々に下降していく。この時、液面Ｗの降下
速度が所定の速度（例えば０．５〜３ｍｍ／ｓ）となる
ようにガス流量コントローラ１０によって不活性ガスＧ
のガス圧をコンロールしながら、純水２を水押出し管５
から押し出していく。

【００１４】そして、純水２の液面Ｗがタンク１内に置
かれた基板３の下端縁Ｌ₁ よりも下方まで下がった時点
で不活性ガスＧの送給を停止し、基板３の載せられた基
板ホルダ４をタンク内から取り出して次工程へ送ること
により、乾燥処理を完了する。

【００１５】上記のような方法によって乾燥処理を行な
うと、純水２は不活性ガスＧによって押されて水押出し
管５の溢流口６から溢れ出ていくので、純水２の液面Ｗ
はそれに伴ってゆっくりと下降していく。したがって、
タンク１内に満たされた純水２は、従来の洗浄乾燥方法
と同様に、基板表面との間にメニスカス部を形成しなが
ら所定の液面降下速度でゆっくりと下降していくが、こ
の下降していく純水２の上部空間は窒素やヘリウムなど
の不活性ガスＧによって完全に満たされた状態となって
いるので、純水２中から露出していく基板３の表面が酸
化したり、上部空間に漂うごみや微粒子が基板表面に付
着して再汚染するというようなことがなくなる。この結
果、基板３は極めて清澄な状態で乾燥される。

【００１６】なお、上記の例では、不活性ガスＧを送給
するガス供給孔１１を密閉蓋８に設けたが、ガス供給孔
はこの位置に限定されるものではなく、タンク１内に置
いた基板３の上端縁Ｌ₂ よりも上側の位置であれば、タ
ンク１および密閉蓋８のどの位置に設けてもよいもので
ある。基板３の上端縁Ｌ₂ よりも下側に設けた場合に
は、送給される不活性ガスＧによってタンク内の純水２
がバブリングされて液面Ｗが波打ち、下降していく純水
２と基板３との間に形成されるメニスカス部が破壊さ
れ、水滴痕として残ったりするので、好ましくない。ま
た、水押出し管５のタンク１への接続位置も、図示した
タンク下底に限るものではなく、基板３の下端縁Ｌ₁ よ
りも下側であればよい。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
極めて簡単な方法でありながら、基板と接する純水のメ
ニスカス部を常に不活性ガスと接した状態とすることが
でき、従来のように微粒子などを含んだ空気あるいは気
体と接して基板表面が酸化したり、あるいは微粒子が付
着して基板表面が再び汚染されてしまうというような不
具合をなくすことができる。また、水押出し管はタンク
上端縁よりも上方に伸ばされており、しかもその先端は
純水を排出するための溢流口として開放されているの
で、ガス圧を低くして、量も一定量以上でなくすること
で、不活性ガスを加圧して送給してもタンクが危険な圧
力容器となることがなく、安全に作業を進めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の処理過程において基板をタンク内
の純水中に浸漬した状態を示す図である。

【図２】本発明方法の処理過程においてタンクの密閉蓋
を閉めた状態を示す図である。

【図３】本発明方法の処理過程においてタンク内に不活
性ガスを送給して純水を排水している状態を示す図であ
る。

【図４】従来における基板の洗浄乾燥方法の第１の例を
示す図である。

【図５】従来における基板の洗浄乾燥方法の第２の例を
示す図である。

【図６】基板と純水の接触部に形成されるメニスカス部
の拡大図である。

【符号の説明】

１ タンク ２ 純水 ３ 基板 ４ 基板ホルダ ５ 水押出し管 ６ 溢流口 ７ タンク上端縁 ８ 開閉蓋 ９ 支軸 １０ ガス流量コントーラ １１ ガス供給孔 １２ ガス供給パイプ １３ 純水給水弁 １４ 排水弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タンク上面を気密に閉じる開閉自在な密
   閉蓋と、一端をタンク下部に接続され、かつ、他端の溢
   流口をタンク上端縁よりも所定の高さだけ上方に臨ませ
   て開口した水押出し管とを備えたタンクを用い、該タン
   ク内に基板を載置するとともに、該タンク内に純水を一
   杯に満たし、この状態で密閉蓋を閉じることによって密
   閉蓋と純水との間の空間が最小になるようにタンク上部
   を密閉し、次いで、タンクの上部適宜位置に設けたガス
   供給孔からタンク内に所定圧力で不活性ガスを送給し、
   そのガス圧によってタンク内の純水を水押出し管の溢流
   口から押し出していくことにより、タンク内の純水の液
   面を所定の液面降下速度で下降させていくことを特徴と
   する基板の洗浄乾燥方法。