JPH10321586A - 乾燥処理方法及びその装置 - Google Patents

乾燥処理方法及びその装置

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JPH10321586A
JPH10321586A JP9141112A JP14111297A JPH10321586A JP H10321586 A JPH10321586 A JP H10321586A JP 9141112 A JP9141112 A JP 9141112A JP 14111297 A JP14111297 A JP 14111297A JP H10321586 A JPH10321586 A JP H10321586A
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carrier gas
heating
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光明 小美野
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内澤　　修
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャリアガスの加熱手段の伝熱効率の向上、
乾燥ガスの生成量の増大及び蒸気生成時間の短縮を図
り、かつ乾燥処理終了後の処理室内の雰囲気の乱れを防
止すること。 【解決手段】 半導体ウエハＷを収容する処理室３５内
に乾燥用蒸気を供給して半導体ウエハＷを乾燥する乾燥
処理装置において、キャリアガスとしてのＮ2ガスを加
熱する加熱器３２と、この加熱器３２によって加熱され
たＮ2ガスによってＩＰＡを霧状にすると共に、加熱し
てＩＰＡガスを生成する蒸気発生器３４と、Ｎ2ガスの
所定量を処理室３５内に供給する流量制御手段３６とを
設けることにより、Ｎ2ガスの加熱伝達効率の向上を図
ることができると共に、ＩＰＡガスの生成量の増大及び
生成時間の短縮を図ることができ、かつ乾燥処理終了後
の処理室３５内の雰囲気の乱れを防止することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば半導体ウ
エハやＬＣＤ用ガラス基板等の被処理体に乾燥ガスを接
触して乾燥する乾燥処理方法及び装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体製造装置の製造工程にお
いては、半導体ウエハやＬＣＤ用ガラス等の被処理体
（以下にウエハ等という）を薬液やリンス液（洗浄液）
等の処理液が貯留された処理槽に順次浸漬して洗浄を行
う洗浄処理方法が広く採用されている。また、このよう
な洗浄処理装置においては、洗浄後のウエハ等の表面に
例えばＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等の揮発性を
有する溶剤の蒸気からなる乾燥ガスを接触させ、乾燥ガ
スの蒸気を凝縮あるいは吸着させて、ウエハ等の水分の
除去及び乾燥を行う乾燥処理装置が装備されている（特
開平８−４５８９３号公報参照）。
【０００３】従来のこの種の乾燥処理装置は、特開平８
−４５８９３号公報に示すように、キャリアガス例えば
窒素（Ｎ2）ガスの供給部と、乾燥ガス例えばＩＰＡ
（イソプロピルアルコール）を受ける多段の蒸発皿とヒ
ータを具備する蒸気発生器と、この蒸気発生器で生成さ
れた蒸気すなわち乾燥ガスを乾燥処理室に供給すべく開
閉弁を介設する主供給路と、主供給路を加熱するヒータ
とを具備してなる。
【０００４】上記のように構成される従来の乾燥処理装
置によれば、Ｎ2ガス供給源から供給されるＮ2ガスが蒸
気発生器に供給され、蒸気発生器で蒸発されたＩＰＡガ
スと混合されて主供給路を介して処理室内に供給され、
処理室内に収容されたウエハとＩＰＡガスとが接触して
ウエハ等の水分の除去及び乾燥を行うことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の乾燥処理装置においては、多段式の蒸発皿を有
する蒸気発生器にて乾燥ガスを生成する構造であるた
め、蒸気発生器の有する熱容量が限定されるので、ＩＰ
Ａの蒸発量が限定されてしまい、蒸発能力が低下すると
いう問題があった。したがって、蒸気発生器にＩＰＡを
供給してから停止するまでの時間すなわちＩＰＡガスの
発生から停止までの時間がかかり過ぎるという問題があ
った。
【０００６】また、蒸気発生器が多段式の蒸発皿を有す
るため、装置全体が大型になるという問題もあった。
【０００７】更には、乾燥工程に処理室内を大気圧以下
にする工程が含まれた場合、処理室内の大気圧以下の状
態から大気圧状態に戻す際に処理室内の雰囲気を極端に
変化させないようにする必要がある。その理由は、処理
室内の雰囲気の極端な変化に起因するパーティクルの巻
き上げ等を防止するためである。したがって、そのため
には、極めて少量のＮ2ガスを処理室内に供給しなけれ
ばならず、そのため多くの時間がかかり、処理能力の低
下を招くという問題があるが、その具体的解決手段がな
いのが現状である。
【０００８】この発明は上記事情に鑑みなされたもの
で、キャリアガスの加熱手段の伝熱効率の向上、乾燥ガ
スの生成量の増大及び蒸気生成時間の短縮を図り、かつ
乾燥処理終了後の処理室内の雰囲気の乱れを防止するよ
うにした乾燥処理方法及びその装置を提供することを目
的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、被処理体を収容する処理室
内に乾燥用蒸気を供給して前記被処理体を乾燥する乾燥
処理方法において、キャリアガスを加熱する工程と、
加熱された前記キャリアガスによって乾燥ガス用液体を
霧状にすると共に、加熱して乾燥ガスを生成する工程
と、 前記乾燥ガスの流量を制御して前記処理室内に供
給する工程と、を有することを特徴とする。
【００１０】請求項２記載の発明は、被処理体を収容す
る処理室内に乾燥用蒸気を供給して前記被処理体を乾燥
する乾燥処理装置において、 キャリアガスを加熱する
キャリアガス加熱手段と、 前記加熱手段によって加熱
された前記キャリアガスによって乾燥ガス用液体を霧状
にすると共に、加熱して乾燥ガスを生成する蒸気発生手
段と、を具備することを特徴とする。
【００１１】請求項３記載の発明は、被処理体を収容す
る処理室内に乾燥用蒸気を供給して前記被処理体を乾燥
する乾燥処理装置において、 キャリアガスを加熱する
キャリアガス加熱手段と、 前記加熱手段によって加熱
された前記キャリアガスによって乾燥ガス用液体を霧状
にすると共に、加熱して乾燥ガスを生成する蒸気発生手
段と、 前記乾燥用ガスの所定量を前記処理室内に供給
する流量制御手段と、を具備することを特徴とする。
【００１２】請求項４記載の発明は、請求項２又は３記
載の乾燥処理装置において、 前記キャリアガス加熱手
段は、キャリアガスの供給路に連通する導入管と、この
導入管内に挿入され、導入管の内壁面との間に螺旋状流
路を形成する流路形成管と、少なくとも前記流路形成管
の内方に挿入される加熱手段と、を具備することを特徴
とする。
【００１３】請求項５記載の発明は、請求項２又は３記
載の乾燥処理装置において、 前記キャリアガス加熱手
段は、キャリアガスの供給路に連通する導入管と、この
導入管内に挿入され、導入管の内壁面との間に螺旋状流
路を形成するコイル状部材と、少なくとも前記流路形成
管の内方に挿入される加熱手段と、を具備することを特
徴とする。
【００１４】この発明において、前記蒸気発生手段は、
加熱手段によって加熱された前記キャリアガスによって
乾燥ガス用液体を霧状にすると共に、加熱して乾燥ガス
を生成するものであれば、その構造は任意でよく、例え
ば蒸気発生手段を、キャリアガスの供給路に連通する管
状体内に形成される衝撃波形成部と、前記衝撃波形成部
の近傍に乾燥ガス用液体を供給する供給口と、前記衝撃
波形成部及び供給口の近傍、あるいはその下流側の管状
体の内方及び又は外方に配設される加熱手段とで主要部
を構成することができる（請求項６）。
【００１５】また、前記流量制御手段は、供給路に介設
される開度調整弁と、処理室内の圧力を検出する検出手
段からの信号と予め記憶された情報とを比較演算する制
御部と、この制御部からの信号に基いて開度調整弁の作
動圧を制御する制御弁と、を具備する方が好ましい（請
求項７）。
【００１６】また、前記乾燥ガスの供給路に、乾燥ガス
の温度検出手段を配設する方が好ましい（請求項８）。
この場合、前記温度検出手段を熱電対にて形成し、この
熱電対を、供給路を形成する管体に固着される受けナッ
トと、この受けナットにねじ結合される取付ナットとの
間に介在される金属製シール部材に溶接によって固着す
る方が好ましい（請求項９）。
【００１７】この発明によれば、キャリアガス供給源か
ら供給されるキャリアガスを加熱して蒸気発生手段に供
給し、蒸気発生手段において、キャリアガスによって蒸
気発生手段に供給される乾燥ガス用液体を霧状にし、か
つ加熱手段により加熱することにより乾燥ガスを生成す
ることができる。そして、生成された乾燥ガスを処理室
内に供給することで、処理室内に収容された被処理体に
乾燥ガスを接触させて被処理体を乾燥することができる
（請求項１，２）。
【００１８】また、流量制御手段により乾燥ガスの所定
の少量を制御しつつ処理室内に供給することで、乾燥工
程に、処理室内を大気圧以下にする工程がある場合にも
乾燥処理終了直前の処理室内の減圧雰囲気から大気圧雰
囲気に変換する際の急激な変化を抑制することができ、
パーティクル等の飛散による被処理体への付着を防止す
ることができる（請求項１，３）。
【００１９】また、キャリアガス加熱手段に、キャリア
ガスの供給路に連通する導入管と、この導入管内に挿入
され、導入管の内壁面との間に螺旋状流路を形成する流
路形成管と、流路形成管の内方に挿入される加熱手段を
具備させるか、あるいは、流路形成管に代えてコイル状
部材を用いて螺旋状流路を形成することで、キャリアガ
スと加熱手段との接触面積と接触滞留時間を増大させる
ことができ、キャリアガス加熱手段の熱伝達効率の向上
を図ることができると共に、所定温度のキャリアガスを
蒸気発生手段に供給することができる。したがって、キ
ャリアガス加熱手段を小型にすることができると共に、
乾燥ガスの生成効率を向上させることができる（請求項
４，５）。
【００２０】また、蒸気発生手段を、キャリアガスの供
給路に連通する管状体内に形成される衝撃波形成部と、
この衝撃波形成部の近傍に乾燥ガス用液体を供給する供
給口と、衝撃波形成部及び供給口の近傍あるいはその下
流側の管状体の内方及び又は外方に配設される加熱手段
とで主要部を構成することにより、乾燥ガス用液体を効
率よくかつ迅速に乾燥ガスに生成することができる（請
求項６）。したがって、乾燥処理の効率の向上を図るこ
とができると共に、蒸気発生手段を小型にすることがで
きる。
【００２１】また、流量制御手段に、供給路に介設され
る開度調整弁と、処理室内の圧力を検出する検出手段か
らの信号と予め記憶された情報とを比較演算する制御部
と、この制御部からの信号に基いて開度調整弁の作動圧
を制御する制御弁と、を具備することで、処理室内の圧
力変化に追従して開度調整弁を制御することができ、乾
燥工程に、処理室内を大気圧以下にする工程がある場合
にも乾燥終了後の処理室内の減圧雰囲気から大気圧雰囲
気への変換をスムースに行うことができる（請求項
７）。したがって、処理室内の減圧雰囲気から大気圧雰
囲気への変換時のパーティクルの飛散を防止することが
できると共に、被処理体へのパーティクルの付着を防止
することができる。
【００２２】加えて、乾燥ガスの供給路に、乾燥ガスの
温度検出手段を配設することにより、乾燥ガスの温度を
最適状態に維持することができる（請求項８）。この場
合、温度検出手段を熱電対にて形成し、この熱電対を、
供給路を形成する管体に固着される受けナットと、この
受けナットにねじ結合される取付ナットとの間に介在さ
れる金属製シール部材に溶接によって固着することによ
り、正確に乾燥ガスの温度を測定することができると共
に、外部リークを防止でき、温度サイクルに対しての温
度検出手段の信頼性を高めることができる（請求項
９）。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態を
図面に基いて詳細に説明する。この実施形態では半導体
ウエハの洗浄処理システムに適用した場合について説明
する。
【００２４】図１はこの発明に係る乾燥処理装置を適用
した洗浄処理システムの一例を示す概略平面図、図２は
その概略側面図である。
【００２５】上記洗浄処理システムは、被処理体である
半導体ウエハＷ（以下にウエハという）を水平状態に収
納する容器例えばキャリア１を搬入、搬出するための搬
送部２と、ウエハＷを薬液、洗浄液等の液処理すると共
に乾燥処理する処理部３と、搬送部２と処理部３との間
に位置してウエハＷの受渡し、位置調整及び姿勢変換等
を行うインターフェース部４とで主に構成されている。
【００２６】上記搬送部２は、洗浄処理システムの一側
端部に併設して設けられる搬入部５と搬出部６とで構成
されている。また、搬入部５及び搬出部６のキャリア１
の搬入口５ａ及び搬出口６ｂには、キャリア１を搬入部
５、搬出部６に出入れ自在のスライド式の載置テーブル
７が設けられている。また、搬入部５と搬出部６には、
それぞれキャリアリフタ８（容器搬送手段）が配設さ
れ、このキャリアリフタ８によって搬入部間又は搬出部
間でのキャリア１の搬送を行うことができると共に、空
のキャリア１を搬送部２上方に設けられたキャリア待機
部９への受け渡し及びキャリア待機部からの受け取りを
行うことができるように構成されている（図２参照）。
【００２７】上記インターフェース部４は、区画壁４ｃ
によって搬入部５に隣接する第１の室４ａと、搬出部６
に隣接する第２の室４ｂとに区画されている。そして、
第１の室４ａ内には、搬入部５のキャリア１から複数枚
のウエハＷを取り出して搬送する水平方向（Ｘ，Ｙ方
向），垂直方向（Ｚ方向）及び回転（θ方向）可能なウ
エハ取出しアーム１０（基板取出し手段）と、ウエハＷ
に設けられたノッチを検出するノッチアライナー１１
（位置検出手段）と、ウエハ取出しアーム１０によって
取り出された複数枚のウエハＷの間隔を調整する間隔調
整機構１２を具備すると共に、水平状態のウエハＷを垂
直状態に変換する第１の姿勢変換装置１３（姿勢変換手
段）が配設されている。
【００２８】また、第２の室４ｂ内には、処理済みの複
数枚のウエハＷを処理部３から垂直状態のまま受け取っ
て搬送するウエハ受渡しアーム１４（基板搬送手段）
と、ウエハ受渡しアーム１４から受け取ったウエハＷを
垂直状態から水平状態に変換する第２の姿勢変換装置１
３Ａ（姿勢変換手段）と、この第２の姿勢変換装置１３
Ａによって水平状態に変換された複数枚のウエハＷを受
け取って搬出部６に搬送された空のキャリア１内に収納
する水平方向（Ｘ，Ｙ方向），垂直方向（Ｚ方向）及び
回転（θ方向）可能なウエハ収納アーム１５（基板収納
手段）が配設されている。なお、第２の室４ｂは外部か
ら密閉されており、図示しない不活性ガス例えば窒素
（Ｎ2）ガスの供給源から供給されるＮ2ガスによって室
内が置換されるように構成されている。
【００２９】一方、上記処理部３には、ウエハＷに付着
するパーティクルや有機物汚染を除去する第１の処理ユ
ニット１６と、ウエハＷに付着する金属汚染を除去する
第２の処理ユニット１７と、ウエハＷに付着する酸化膜
を除去すると共に乾燥処理する洗浄・乾燥処理ユニット
であるこの発明に係る乾燥処理装置１８及びチャック洗
浄ユニット１９が直線状に配列されており、これら各ユ
ニット１６〜１９と対向する位置に設けられた搬送路２
０に、Ｘ，Ｙ方向（水平方向）、Ｚ方向（垂直方向）及
び回転（θ）可能なウエハ搬送アーム２１（搬送手段）
が配設されている。
【００３０】前記乾燥処理装置１８は、図３に示すよう
に、キャリアガス例えば窒素（Ｎ2）ガスの供給源３０
に供給路３１ａを介して接続するＮ2ガス加熱手段とし
てのＮ2ガス加熱器３２（以下に単に加熱器という）
と、この加熱器３２に供給路３１ｂを介して接続する一
方、乾燥ガス用液体例えばＩＰＡの供給源３３に供給路
３１ｃを介して接続する蒸気発生手段としての蒸気発生
器３４と、この蒸気発生器３４と乾燥処理室３５（以下
に単に処理室という）とを接続する供給路３１ｄに配設
される流量制御手段３６とを具備してなる。この場合、
Ｎ2ガス供給源３０と加熱器３２とを接続する供給路３
１ａには開閉弁３７ａが介設されている。また、ＩＰＡ
供給源３３と加熱器３２とを接続する供給路３１ｃには
開閉弁３７ｂが介設され、この開閉弁３７ｂのＩＰＡ供
給源側には分岐路３８及び開閉弁３７ｃを介してＩＰＡ
回収部３９が接続されている。また、図３に二点鎖線で
示すように、蒸気発生器３４には、必要に応じてＩＰＡ
のドレン管４０が接続され、このドレン管４０にドレン
弁４１が介設されると共に、チェッキ弁４２を介設する
分岐路４０ａが接続されている。このようにドレン管４
０、ドレン弁４１等を接続することにより、蒸気発生器
３４内をクリーニングする際の洗浄液等の排出に便利と
なる。
【００３１】前記加熱器３２は、図４（ａ）に示すよう
に、Ｎ2ガスの供給路３１ａに連通する導入管４３と、
この導入管４３内に挿入され、導入管４３の内壁面との
間に螺旋状流路４４を形成する流路形成管４５と、この
流路形成管４５の内方に挿入される加熱手段例えばカー
トリッジヒータ４６とで主要部が構成されている。この
場合、導入管４３は、一端に供給路３１ａと接続する流
入口４３ａを有し、他端部の側面に、供給路３１ｂに接
続する流出口４３ｂが設けられている。また、流路形成
管４５は、図４（ｂ）に示すように、その外周面に例え
ば台形ねじのような螺旋状の凹凸溝４７が形成されて、
この螺旋状凹凸溝４７と導入管４３の内壁面４３ｃとで
螺旋状流路４４が形成されている。なお、螺旋状流路４
４は必ずしもこのような構造である必要はなく、例えば
導入管４３の内壁面に螺旋状凹凸溝を形成し、流路形成
管４５の外周面を平坦面としてもよく、あるいは導入管
４３の内壁面及び流路形成管４５の外周面の双方に螺旋
状凹凸溝を形成して螺旋状流路を形成するようにしても
よい。なお、加熱手段として、上記カートリッジヒータ
４６に加えて導入管４３の外部を加熱するヒータを設け
てもよい。
【００３２】上記説明では、導入管４３と、この導入管
４３内に挿入される流路形成管４５とで螺旋状流路４４
を形成する場合について説明したが、図５に示すよう
に、導入管４３と、この導入管４３内に挿入されるコイ
ル状部材例えばコイルスプリング４５Ａとで螺旋状流路
４４を形成するようにしてもよい。すなわち、導入管４
３内にコイルスプリング４５Ａを挿入すると共に、コイ
ルスプリング４５Ａ内にカートリッジヒータ４６を挿入
して導入管４５Ａとカートリッジヒータ４３との間に介
在されるコイルスプリング４５Ａによって螺旋状流路４
４を形成することができる。
【００３３】上記のように、Ｎ2ガス供給源３０側の供
給路３１ａに接続する導入管４３と、この導入管４３内
に挿入される流路形成管４５又はコイルスプリング４５
Ａとの間に螺旋状流路４４を形成し、流路形成管４５内
にカートリッジヒータ４６を挿入することにより、Ｎ2
ガスの流路とカートリッジヒータ４６との接触する流路
長さを長くすると共に、螺旋状の流れを形成して、それ
がない場合に比べ流速を早めることができ、その結果レ
イノルズ数（Ｒｅ数）及びヌッセルト数（Ｎｕ数）を増
大して、境界層を乱流領域に入れ、加熱器３２の伝熱効
率の向上を図ることができる。したがって、１本のカー
トリッジヒータ４６で効率よくＮ2ガスを所定温度例え
ば２００℃に加熱することができるので、加熱器３２を
小型化することができる。なお、加熱温度を更に高める
必要がある場合は、導入管４３の外側に外筒ヒータを配
設すればよい。
【００３４】前記蒸気発生器３４は、図６に示すよう
に、キャリアガスの供給路３１ｂに接続する例えばステ
ンレス鋼製のパイプ状本体５０にて形成されており、こ
のパイプ状本体５０の内周面にキャリアガスの流れ方向
に沿って漸次狭小となる狭小テーパ面５１ａと、この狭
小テーパ面５１ａの狭小部５１ｂから流れ方向に沿って
徐々に拡開する拡開テーパ面５１ｃとからなる衝撃波形
成部５１が形成されている。この衝撃波形成部５１は、
衝撃波形成部５１の流入側圧力（一次圧力）と流出側圧
力（二次圧力）との圧力差によって衝撃波が形成され
る。例えば、一次圧力（Kgf/cm2G）とＮ2ガスの通過流
量（Nl/min）を適宜選択することによって衝撃波を形成
することができる。例えば図７に示すように、狭小部５
１ｂの内径を１．４（mm），１．７（mm），２．０（m
m）とした場合、Ｎ2ガス通過流量が４０（Nl/min），６
０（Nl/min），８０（Nl/min）のとき衝撃波が発生す
る。この場合、衝撃波形成部５１の一次側と二次側を接
続する分岐路５２に圧力調整弁５３を介設して、この圧
力調整弁の調節によって衝撃波の発生条件を適宜設定し
ている。なお、一次側圧力を高めることが可能であれ
ば、圧力調整弁５３を用いなくても衝撃波形成が可能と
なる。
【００３５】このように形成される衝撃波形成部５１の
拡開テーパ面５１ｃの途中にはＩＰＡ供給口５４が開設
されている。この供給口５４にＩＰＡ供給管すなわち供
給路３１ｃを介してＩＰＡ供給源３３が接続されてい
る。また、拡開テーパ面５１ｃの流出側のパイプ状本体
５０内に内筒ヒータ５５が挿入され、その外側には外筒
ヒータ５６が配設されている。なおこの場合、衝撃波形
成部５１及びＩＰＡ供給口５４付近にヒータを設けても
よい。
【００３６】上記のように構成することにより、ＩＰＡ
供給源３３から供給されるＩＰＡを衝撃波形成部５１の
供給口５４から供給すると、衝撃波形成部５１で形成さ
れた衝撃波によってＩＰＡが霧状にされ、その後ヒータ
５５，５６の加熱によってＩＰＡ蒸気が生成される。こ
のときのＩＰＡ濃度は、例えば、Ｎ2ガス流量１００（N
l/min）の場合、ＩＰＡ供給量が１（cc/sec），２（cc/
sec），３（cc/sec）ではそれぞれＩＰＡ濃度は約２０
（％），約３０（％），約４０（％）となる。
【００３７】なお、上記説明では、供給口５４を衝撃波
形成部５１の二次側すなわち衝撃波発生後側に設けた場
合について説明したが、必ずしもこのような構成とする
必要はなく、供給口５４を衝撃波形成部５１の一次側す
なわち衝撃波発生前の位置に設けて、Ｎ2ガスとＩＰＡ
とを混合した後に衝撃波によって霧状にしてもよい。
【００３８】前記流量制御手段３６は、図３及び図８に
示すように、供給路３１ｄに介設される開度調整弁例え
ばダイアフラム弁６０と、前記処理室３５内の圧力を検
出する検出手段である圧力センサ６１からの信号と予め
記憶された情報とを比較演算する制御部例えばＣＰＵ６
２（中央演算処理装置）と、ＣＰＵ６２からの信号に基
いてダイアフラム弁６０の作動圧を制御する制御弁例え
ばマイクロバルブ６３とを具備してなる。
【００３９】この場合、マイクロバルブ６３は、例えば
図９に示すように、前記ダイアフラム弁６０の作動流体
例えば空気の流入路６４に排出路６５を連通し、この排
出路６５と対向する面に可撓性部材６６を介して制御液
体例えば熱伸縮性オイル６７を収容する室６８を形成す
ると共に、室６８における可撓性部材６６と対向する面
に配設される複数の抵抗ヒータ６９を配設してなる。な
おこの場合、可撓性部材６６は、上部材６３ａと下部材
６３ｃとの間に介在される中部材６３ｂを有すると共
に、下部材６３ｃと接合する台座６３ｄを有しており、
可撓性部材６６の撓み変形によって中部材６３ｂが排出
路６５を開閉し得るように構成されている。なお、この
マイクロバルブ６３は全体がシリコンにて形成されてい
る。
【００４０】このように構成することにより、前記ＣＰ
Ｕ６２からの信号をデジタル／アナログ変換させて抵抗
ヒータ６９に伝達されると、抵抗ヒータ６９が加熱され
ると共に、制御液体すなわちオイル６７が膨脹収縮し、
これにより可撓性部材６６が流入側に出没移動して排出
路６５の上部が開状態となり、制御流体すなわちガス圧
力を調節することができる。したがって、マイクロバル
ブ６３によって遅延制御された流体すなわち空気によっ
てダイアフラム弁６０を作動して予め記憶された情報と
処理室３５内の圧力を比較し、ダイアフラム弁６０の作
動を制御してＮ2ガスを処理室３５内に供給することが
でき、処理室３５内の圧力回復の時間制御を行うことが
できる。
【００４１】一方、前記処理室３５は、図１０に示すよ
うに、例えばフッ化水素酸等の薬液や純水等の洗浄液を
貯留（収容）し、貯留した洗浄液にウエハＷを浸漬する
洗浄槽７０の上部に形成されており、その上方に設けら
れたウエハＷの搬入・搬出用の開口部７０ａに蓋体７１
が開閉可能に装着されている。また、処理室３５と洗浄
槽７０との間には、複数例えば５０枚のウエハＷを保持
してこのウエハＷを洗浄槽７０内及び処理室３５内に移
動する保持手段例えばウエハボート７２が設けられてい
る。また、処理室３５内には、処理室３５内に供給され
たＩＰＡガスを冷却する冷却管７３を配設してもよい。
なお、洗浄槽７０は、底部に排出口７４を有する内槽７
５と、この内槽７５からオーバーフローした洗浄液を受
け止める外槽７６とで構成されている。なおこの場合、
内槽７５の下部に配設される薬液又は純水の供給ノズル
７７から内槽７５内に供給され貯留される薬液又は純水
にウエハＷが浸漬されて洗浄されるようになっている。
また、外槽７６の底部に設けられた排出口７６ａに排出
管７６ｂが接続されている。このように構成することに
より、洗浄処理されたウエハＷはウエハボート７２によ
って処理室３５内に移動され、処理室３５内に供給され
るＩＰＡガスと接触し、ＩＰＡガスの蒸気を凝縮あるい
は吸着させて、ウエハＷの水分の除去及び乾燥が行なわ
れる。
【００４２】なお、供給路３１ｄには、前記ダイアフラ
ム弁６０の下流側（二次側）にフィルタ８０が介設され
ており、パーティクルの少ない乾燥ガスを供給できるよ
うに構成されている。また、供給路３１ｄの外側には保
温用ヒータ８１が配設されてＩＰＡガスの温度を一定に
維持し得るように構成されている。
【００４３】更に、供給路３１ｄの処理室３５側にはＩ
ＰＡガスの温度センサ９０（温度検出手段）が配設され
て、供給路３１ｄｄ中を流れるＩＰＡガスの温度が測定
されるようになっている。この温度センサ９０は熱電対
９５にて形成されており、かつ熱電対９５は、図１１に
示すように、供給路３１ｄを構成する例えばステンレス
鋼製の管体３１Ａに固着されると共に、管体３１Ａに設
けられた挿入孔３１ｅに連通する貫通孔９１を有する例
えばステンレス鋼製の受けナット９２と、この受けナッ
ト９２にねじ結合される例えばステンレス鋼製の取付ナ
ット９３との間に介在される金属製シール部材例えばメ
タルガスケット９４に溶接によって固着されている。
【００４４】この場合、受けナット９２及び取付ナット
９３にはそれぞれ熱電対９５を貫挿するフランジ付きの
スリーブ９６，９７が嵌着されており、取付ナット９３
のスリーブ９７には熱電対９５を固定保持する保持筒９
８が固着されている。このように構成される温度センサ
９０を供給路３１ｄに取り付けるには、まずメタルガス
ケット９４を熱電対９５に溶接（例えばティグ溶接）に
よって固定し、熱電対９５の先端側を受けナット９２内
の貫通孔９１及び挿入孔３１ｅ内を嵌挿して供給路３１
ｄ内に配設し、次に、受けナット９２に取付ナット９３
をねじ結合することにより、受けナット９２のスリーブ
９６と取付ナット９３のスリーブ９７のフランジ９６
ａ，９７ａ間にメタルガスケット９４を挾持固定した状
態で取り付けることができる。したがって、取付部のデ
ッドスペースを少なくすることができるので、熱電対９
５により正確に供給路３１ｄｄ中を流れるＩＰＡガスの
温度を測定することができ、また、外部リークを防止す
ることができると共に、温度サイクルに対しての温度セ
ンサ９０の信頼性の向上を図ることができる。なお、こ
こでは、温度センサ９０に関して説明したが、このよう
な構造はその他のサンプリング例えば濃度を検出すると
きにも使用できる。
【００４５】次に、この発明に係る乾燥処理装置の動作
態様について説明する。まず、上記のように洗浄槽７０
に搬入されたウエハＷを洗浄処理した後、ウエハボート
７２を上昇させてウエハＷを処理室３５内に移動する。
このとき、処理室３５は蓋体７１が閉塞される。この状
態において、前記加熱器３２により加熱されたＮ2ガス
によって蒸気発生器３４で生成された乾燥ガスすなわち
ＩＰＡガスを処理室３５内に供給することにより、ＩＰ
ＡガスとウエハＷが接触し、ＩＰＡガスの蒸気が凝縮あ
るいは吸着されて、ウエハＷの水分の除去及び乾燥が行
われる。
【００４６】乾燥処理が終了あるいは終了直前になる
と、ＩＰＡの供給が停止する。乾燥中は排出管７６ｂよ
り排気又は必要に応じて減圧を行う場合があり、処理室
３５内が大気圧より低くなることがある。そのため、処
理室３５内の圧力を検出する圧力センサ６１からの信号
と、予め記憶された情報とをＣＰＵ６２で比較演算して
その出力信号をマイクロバルブ６３に送り、マイクロバ
ルブ６３にて遅延制御された制御流体例えば空気によっ
てダイアフラム弁６０が作動して、処理室３５内の圧力
に応じた少量のＮ2ガスが処理室３５内に供給され、処
理室３５内の雰囲気が徐々に大気圧下状態から大気圧状
態に置換される。したがって、乾燥処理後の処理室３５
内の雰囲気が大気圧下状態から一気に大気圧状態になる
ことがなく、巻き上げによるウエハＷへのパーティクル
の付着等を防止することができる。
【００４７】このようにして、処理室３５内の圧力を大
気圧に置換した後、蓋体７１が開放し、処理室３５の上
方へ移動してきた搬送アーム（図示せず）と上昇するウ
エハボート７２との間でウエハＷの受け渡しを行う。ウ
エハＷを受け取った搬送アームは処理室３５上方から後
退して前記インターフェース部４へウエハＷを搬送す
る。
【００４８】なお、上記実施形態では、この発明に係る
乾燥処理装置を半導体ウエハの洗浄処理システムに適用
した場合について説明したが、洗浄処理以外の処理シス
テムにも適用できることは勿論であり、また、半導体ウ
エハ以外のＬＣＤ用ガラス基板等にも適用できることは
勿論である。
【００４９】また、上記実施形態では、乾燥方法に関し
て、水とＩＰＡの置換による方法について説明したが、
この他にマランゴニー力を利用した乾燥装置等乾燥ガス
を処理室内に供給することによって被処理体を乾燥する
方法や装置に適用できることは勿論である。
【００５０】
【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、以下のような優れた効果が得られる。
【００５１】１）請求項１又は２記載の発明によれば、
キャリアガスによって蒸気発生手段に供給される乾燥ガ
ス用液体を霧状にし、かつ加熱手段により加熱すること
により乾燥ガスを効率よく生成することができ、生成さ
れた乾燥ガスを処理室内に供給することで、処理室内に
収容された被処理体に乾燥ガスを接触させて被処理体を
乾燥することができる。
【００５２】２）請求項１又は３記載の発明によれば、
流量制御手段により乾燥ガスの所定の少量を制御しつつ
処理室内に供給することで、乾燥終了後の処理室内の減
圧雰囲気から大気圧雰囲気に変換する際の急激な変化を
抑制することができ、パーティクル等の飛散による被処
理体への付着を防止することができる。
【００５３】３）請求項４又は５記載の発明によれば、
キャリアガス加熱手段は、キャリアガスの供給路に連通
する導入管と、この導入管内に挿入され、導入管の内壁
面との間に螺旋状流路を形成する流路形成管又はコイル
状部材と、流路形成管の内方に挿入される加熱手段とを
具備してなるので、キャリアガスと加熱手段との接触面
積と接触滞留時間を増大させることができ、キャリアガ
ス加熱手段の熱伝達効率の向上を図ることができると共
に、所定温度のキャリアガスを蒸気発生手段に供給する
ことができる。したがって、上記１）に加えてキャリア
ガス加熱手段を小型にすることができると共に、乾燥ガ
スの生成効率を向上させることができる。
【００５４】４）請求項６記載の発明によれば、蒸気発
生手段を、キャリアガスの供給路に連通する管状体内に
形成される衝撃波形成部と、この衝撃波形成部の近傍に
乾燥ガス用液体を供給する供給口と、衝撃波形成部及び
供給口の近傍あるいはその下流側の管状体の内方及び又
は外方に配設される加熱手段とで主要部を構成すること
により、乾燥ガス用液体を効率よくかつ迅速に乾燥ガス
を生成することができる。したがって、上記１）に加え
て乾燥処理の効率の向上を図ることができると共に、蒸
気発生手段を小型にすることができる。
【００５５】５）請求項７記載の発明によれば、流量制
御手段は、供給路に介設される開度調整弁と、処理室内
の圧力を検出する検出手段からの信号と予め記憶された
情報とを比較演算する制御部と、この制御部からの信号
に基いて開度調整弁の作動圧を制御する制御弁と、を具
備するので、処理室内の圧力変化に追従して開度調整弁
を制御することができ、乾燥終了後の処理室内の減圧雰
囲気から大気圧雰囲気への変換をスムースに行うことが
できる。したがって、上記２）に加えて処理室内の減圧
雰囲気から大気圧雰囲気への変換時のパーティクルの飛
散を防止することができると共に、被処理体へのパーテ
ィクルの付着を防止することができる。
【００５６】６）請求項８記載の発明によれば、乾燥ガ
スの供給路に、乾燥ガスの温度検出手段を配設すること
により、乾燥ガスの温度を最適状態に維持することがで
きる。また、温度検出手段を熱電対にて形成し、この熱
電対を、供給路を形成する管体に固着される受けナット
と、この受けナットにねじ結合される取付ナットとの間
に介在される金属製シール部材に溶接によって固着する
ことにより、正確に乾燥ガスの温度を測定することがで
きると共に、外部リークを防止でき、温度サイクルに対
しての温度検出手段の信頼性を高めることができる（請
求項９）。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る乾燥処理装置を適用した洗浄処
理システムの概略平面図である。
【図２】上記洗浄処理システムの概略側面図である。
【図３】この発明に係る乾燥処理装置の概略構成図であ
る。
【図４】この発明におけるキャリアガス加熱器の断面図
（ａ）及びその要部の一部断面図（ｂ）である。
【図５】この発明におけるキャリアガス加熱器の別の実
施形態の一部を拡大してを示す断面図である。
【図６】この発明における蒸気発生器の一例を示す断面
図である。
【図７】蒸気発生器における一次圧力と乾燥用ガス流量
との関係を示すグラフである。
【図８】この発明における流量制御手段の概略構成図で
ある。
【図９】上記流量制御手段の制御弁の一例を示す断面図
である。
【図１０】この発明における処理室を示す概略断面図で
ある。
【図１１】この発明における温度検出手段の取付状態を
示す断面図である。
【符号の説明】
Ｗ 半導体ウエハ（被処理体） ３０ Ｎ2ガス供給源（キャリアガス供給源） ３１ａ〜３１ｄ 供給路 ３２ 加熱器（キャリアガス加熱手段） ３３ ＩＰＡ供給源（乾燥ガス用液体供給源） ３４ 蒸気発生器（蒸気発生手段） ３５ 処理室（乾燥処理室） ３６ 流量制御手段 ４３ 導入管 ４４ 螺旋状流路 ４５ 流路形成管 ４５Ａ コイルスプリング（コイル状部材） ４６ カートリッジヒータ ５０ パイプ状本体（管状体） ５１ 衝撃波形成部 ５４ ＩＰＡ供給口 ５５ 内筒ヒータ ５６ 外筒ヒータ ６０ ダイアフラム弁（開度調整弁） ６１ 圧力センサ ６２ ＣＰＵ（制御部） ６３ マイクロバルブ（制御弁） ９０ 温度センサ（温度検出手段） ９１ 貫通孔 ９２ 受けナット ９３ 取付ナット ９４ メタルガスケット ９５ 熱電対

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被処理体を収容する処理室内に乾燥用蒸
    気を供給して前記被処理体を乾燥する乾燥処理方法にお
    いて、 キャリアガスを加熱する工程と、 加熱された前記キャリアガスによって乾燥ガス用液体を
    霧状にすると共に、加熱して乾燥ガスを生成する工程
    と、 前記乾燥ガスの流量を制御して前記処理室内に供給する
    工程と、を有することを特徴とする乾燥処理方法。
  2. 【請求項２】 被処理体を収容する処理室内に乾燥用蒸
    気を供給して前記被処理体を乾燥する乾燥処理装置にお
    いて、 キャリアガスを加熱するキャリアガス加熱手段と、 前記加熱手段によって加熱された前記キャリアガスによ
    って乾燥ガス用液体を霧状にすると共に、加熱して乾燥
    ガスを生成する蒸気発生手段と、を具備することを特徴
    とする乾燥処理装置。
  3. 【請求項３】 被処理体を収容する処理室内に乾燥用蒸
    気を供給して前記被処理体を乾燥する乾燥処理装置にお
    いて、 キャリアガスを加熱するキャリアガス加熱手段と、 前記加熱手段によって加熱された前記キャリアガスによ
    って乾燥ガス用液体を霧状にすると共に、加熱して乾燥
    ガスを生成する蒸気発生手段と、 前記乾燥ガスの所定量を前記処理室内に供給する流量制
    御手段と、を具備することを特徴とする乾燥処理装置。
  4. 【請求項４】 請求項２又は３記載の乾燥処理装置にお
    いて、 前記キャリアガス加熱手段は、キャリアガスの供給路に
    連通する導入管と、この導入管内に挿入され、導入管の
    内壁面との間に螺旋状流路を形成する流路形成管と、少
    なくとも前記流路形成管の内方に挿入される加熱手段
    と、を具備することを特徴とする乾燥処理装置。
  5. 【請求項５】 請求項２又は３記載の乾燥処理装置にお
    いて、 前記キャリアガス加熱手段は、キャリアガスの供給路に
    連通する導入管と、この導入管内に挿入され、導入管の
    内壁面との間に螺旋状流路を形成するコイル状部材と、
    少なくとも前記流路形成管の内方に挿入される加熱手段
    と、を具備することを特徴とする乾燥処理装置。
  6. 【請求項６】 請求項２又は３記載の乾燥処理装置にお
    いて、 前記蒸気発生手段は、キャリアガスの供給路に連通する
    管状体内に形成される衝撃波形成部と、前記衝撃波形成
    部の近傍に乾燥ガス用液体を供給する供給口と、前記衝
    撃波形成部及び供給口の近傍あるいはその下流側の管状
    体の内方及び又は外方に配設される加熱手段と、を具備
    することを特徴とする乾燥処理装置。
  7. 【請求項７】 請求項３記載の乾燥処理装置において、 前記流量制御手段は、供給路に介設される開度調整弁
    と、前記処理室内の圧力を検出する検出手段からの信号
    と予め記憶された情報とを比較演算する制御部と、この
    制御部からの信号に基いて前記開度調整弁の作動圧を制
    御する制御弁と、を具備することを特徴とする乾燥処理
    装置。
  8. 【請求項８】 請求項２又は３記載の乾燥処理装置にお
    いて、 前記乾燥ガスの供給路に、乾燥ガスの温度検出手段を配
    設したことを特徴とする乾燥処理装置。
  9. 【請求項９】 請求項８記載の乾燥処理装置において、 前記温度検出手段を熱電対にて形成し、この熱電対を、
    供給路を形成する管体に固着される受けナットと、この
    受けナットにねじ結合される取付ナットとの間に介在さ
    れる金属製シール部材に溶接によって固着してなること
    を特徴とする乾燥処理装置。
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