JPS62198126A - 処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は被処理物の表面処理、特に、半導体ウェハの付
着水を除去するための表面処理に適用して有効な技術に
関する。

〔従来の技術〕

半導体装置の製造工程においては、たとえば半導体ウェ
ハ（以下単にウェハともいう）を薬液処理した後、該ウ
ェハに付着した薬液を水洗し、さらにその結果ウェハに
付着した水を除去するための乾燥を行っている。この乾
燥方法に、いわゆる蒸気乾燥法がある。

上記乾燥技術については、特開昭５６−１６８０７２号
公報に記載されている。その概要は、溶剤を加熱して発
生させた蒸気中に被処理物を位置させ、該被処理物表面
に蒸気を凝縮させ、該凝縮溶剤により付着水の除去を行
うものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、通常、前記水洗と蒸気乾燥とはそれぞれ別個
の装置を用いて行われる。したがって、水洗を終了した
後、半導体ウェハを乾燥装置まで搬送する必要がある。

ところが、その搬送中に空気中に含まれる有害ガス、塵
、浮遊物や搬送冶具等の機械的′ＦＲ擦により生じる微
小塵等の異物が半導体ウェハに付着している水滴に混入
することがある。このように、混入したを害ガスや微小
塵などの異物は、蒸気乾燥を行った際に水滴の乾燥跡と
して残り、製造される半導体装置の欠陥の原因になるこ
とが本発明者により見い出された。

本発明の目的は、被処理物の表面に水滴の乾燥跡が発生
することを防止できる技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

ｃ問題点を解決するための手段〕 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、水洗槽などの表面処理槽を蒸気発生部から蒸
気を供給できる位置に設け、被処理物の表面処理を終了
した後同位置で該被処理物の表面に蒸気を凝縮させて乾
燥を行うものである。

〔作用〕

上記した手段によれば、水洗などの表面処理後に被処理
物を装置外へ搬出することなく蒸気凝縮処理に移行でき
るので、被処理物に付着した水滴に、乾燥跡の原因とな
る異物が混入することを防止できるため上記目的が達成
されるものである。

〔実施例１〕 第１図は本発明による実施例１であるウェハ処理装置の
概略構成図である。また、第２図（ａｌ、　（ｂｌは一
乾燥工程における半導体ウェハを示す拡大正面図である
。

本実施例１のウェハ処理装置は、筒状容器１と筒状容器
２とが、その上部において配管３を介して連通されてな
るものである。

上記筒状容器１には表面処理槽の具体例としての水洗槽
４が形成されており、該容器ｌの底部には給水管５およ
び排水管６が接続されており、またその中段側壁にも排
水管６ａが接続されている。

一方、前記筒状容器２には蒸気発生部７が形成され、該
蒸気発生部７にはイソプロピルアルコール（以下ＩＰＡ
という）８が貯留されている。また、上記筒状容器２の
下にはヒータ９が設置されている。

なお、前記配管３の途中には開閉自在な遮蔽板ｌＯが設
けられている。

次に、本実施例の作用について説明する。

まず、あらかじめ給水管５から純水が供給され、余分な
純水を排水管６ａにより排出されている水洗槽４の中に
、半導体ウェハ（以下単にウェハともいう）１１を収納
したウェハカートリッジ１２をセントする。その間、排
水管６は閉鎖されている。

所望時間の水洗が終了した段階で純水の供給を止め前記
遮蔽板１０を開け、ヒータ９により加熱され、ｒＰＡ８
から発生したＩＰＡ蒸気を筒状容器ｌへ導入する。それ
と同時に排水管６を開放し、水洗槽４の水抜きを行う。

上記水抜きは、徐々に行われる。そうすると、第２図（
ａｌに示すようにウェハ１１の一部が水面に出た状態か
ら、同図（ｂｌのように次第に水面上に位置する部分が
増加し、遂には全体が水面上に現れることになる。この
ように水位を徐々に下降させることにより、水面上に現
れたウェハ部がら順次ＩＰＡＩ気の凝縮が起こり、該ウ
ェハ部の乾燥が行われる。凝縮したｒＰＡはウェハ１１
の表面を流下し水中に溶解していく、ウェハ１１の全体
が水面に出た後暫時経過すると、ウェハ１１全体の乾燥
が達成されるものである。このように本実施例１の装置
を用いれば、水洗後のウェハ１１を装置外へ搬出するこ
となく、即乾燥工程に移行できるものである。

ところで、−ａに蒸気乾燥においては、ウェハをたとえ
ばＴＰＡ蒸気中に置くと、該ウェハは■ＰＡ蒸気で加熱
され３９１　Ｐ　Ａ蒸気とほぼ同温度に達するとそれ以
上には［ＰＡ蒸気の凝縮が起こらなくなる。蒸気凝縮量
が少ないと水が完全に置換されずウェハ上に残る。この
場合、この水が乾燥する際、水滴の乾燥跡ができてしま
う、ところが、本実施例１においては、前記のようにウ
ェハ１１を部分的に水中に浸漬した状態でＩＰＡ蒸気を
凝縮させ、乾燥を行うものである。したがって、蒸気乾
燥時の蒸気凝縮によってウェハ１１に伝達される熱は、
ウェハ内を低温してウェハに接触している水洗槽４中の
水に放熱されるため、ウェハが加温されることがなく、
効率の良い蒸気乾燥（蒸気凝縮）を行うことができる。

換言すれば、一部でも水中に浸漬されている限りは、そ
のウェハ１１を水洗槽４中の水により冷却し続けること
ができるので、水面より上に位置するウェハ部にはｒＰ
Ａ蒸気の凝縮を継続させ、水を完全に置換するのに必要
な凝縮状態とすることができる。すなわち、ウェハ１１
の乾燥時間を自由に制御することが可能となるものであ
る。

このように、本実施例によれば以下の効果を得ることが
できる。

（ｌ）、水洗槽を蒸気発生部から蒸気を供給できる位置
に設けることにより、半導体ウェハの水洗を終了した後
、同位置で該ウェハの表面に蒸気を凝縮させることがで
きるので、水洗後に装置外へ上記ウェハを搬出すること
なく直ちに乾燥工程に移行することができる。

（２）、前記（１）により、半導体ウェハに付着した水
滴に異物が混入することを防止できるので、該異物が原
因となる水滴の乾燥跡の発生を防止できる。

（３）、前記（２）により、半導体装置の欠陥の発生を
防止できるので、該装置の信幀性向上を達成できる。

＋４１．１ＰＡ蒸気を凝縮させる場合、水洗槽の水位を
徐々に低下させることにより、ウェハの一部を水で冷却
しながら水面上のウェハ部に上記凝縮を行うことができ
るので、乾燥時間の制御が可能となる。

（５）、前記（４）により、完全な乾燥が達成される。

〔実施例２〕 第３図は本発明による実施例２である蒸気乾燥装置を示
す概略構成図である。

本実施例２の装置の基本的構成は、前記実施例１のもの
と同様であり、次の点において相違があるものである。

すなわち、水洗槽４が別体からなり、該水洗槽４が筒状
容器ｌの内部に設置されている。そして、この水洗槽４
の底部にはともに上記筒状容器ｌの底部を貫通する給水
管５と排水管６が接続され、また筒状容器１の底部には
オーバフローした洗浄水の排水管６ａが接続されている
。

また、本実施例２においては、２つの蒸気発生部用の筒
状容器２および２ａが配管３に接続されており、それぞ
れに蒸気発生部７および７ａが形成されている。蒸気発
生部７にはＩＰＡ８が貯留されており、前記実施例１の
場合と同様に該ｒｐ八８の加熱用のヒータ９が設置され
ている。また、蒸気発生部７ａには不燃性で安全性に優
れたフッ素系有機溶剤１３が貯留されており、該溶剤１
３を加熱するためのヒータ９ａが設置されている。

そして、筒状容器２および２ａの上部縮径部にはそれぞ
れ開閉可能な遮蔽板１０および１０ａが設けられている
。

本実施例２は、前記実施例１の場合と同様に半導体ウェ
ハ１１の乾燥を行うことができる。その場合、必要に応
じ乾燥用溶剤としてＩＰＡ８またはフッ素系有機溶剤１
３のいずれかを選択使用することができ、また混合使用
することも可能である。乾燥用溶剤としては、炭化水素
系、塩素化フッ素化炭化水素系、アルコール系、ケトン
系などの種々のものが使用できる。

また、本実施例２においては、水洗槽４が別体であるた
めウェハ１１の洗浄を、給水管５から純水を供給し、オ
ーバフローさせながら行うことができる。その際、水洗
槽４の上端全体からオーバフローさせることができるた
め、該水洗槽４の内部における純水の流れを平均化でき
、むらのない洗浄を行うことができる。また、オーバフ
ローにより、水面上の汚染物をウェハに付着させること
がない効果がある。

このように、本実施例２によれば以下の効果を得ること
ができる。

（１）、複数の蒸気発生部を設けることにより、複数種
類の溶剤で乾燥処理を行うことができるので目的に応じ
た乾燥を選択的に、または混合蒸気を用いて行うことが
できる。

（２）、水洗槽を別体として設けることにより、純水を
該水洗槽の上端全体からオーバフローさせながら水洗を
行うことができるので、効率のよい水洗を行うことがで
きる。

また、本実施例においては、複数の蒸気発生部を設けて
いるので、１つの蒸気発生部は半導体ウェハの乾燥用溶
剤としてのＩＰＡとし、他の１つの蒸気発生部は半導体
ウェハの蒸気エツチング用溶剤としてのフッ化水素ＨＦ
とし、水洗処理、蒸気エツチング、水洗処理、蒸気乾燥
という表面処理プロセスを採用することができる。すな
わち、本実施例においては、水洗処理、エツチング処理
、乾燥処理、清浄化処理などの異なる表面処理を種々組
み合わせた表面処理が、被処理物を外気にさらすことな
く行える。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえば、装置の具体的構造は実施例に示したものに限
るものでないことはいうまでもない、特に、蒸気の流れ
を遮断する手段として遮蔽板を用いた例を示したが、こ
れに限るものでなく、バルブ等通常用いられる手段であ
ればいかなるものであってもよい。

また、乾燥用溶剤として、ＩＰＡ単独の場合およびＩＰ
Ａとフッ素系有機溶剤の両者を併用する場合について説
明したが、これに限らず、通常用いられる溶剤であれば
いかなるものも適用できることはいうまでもない。

また、被処理物として半導体ウェハを示したが、これに
限るものでなく、たとえば半導体装置の製造部品等であ
ってもよい。

水洗槽から徐々にウェハを露出していく操作としては、
前述した水洗槽の水抜き操作の他に次のようなものがあ
る。ウェハ上下動機構を設けてウェハを水洗槽の水面に
対して上下動させることにより、水面から徐々にウェハ
を露出する操作、さらにまた、水洗槽上下動機構を設け
て水洗槽を上下動することにより、水洗槽の水面をウェ
ハに対して上下動させて水洗槽の水面から徐々にウェハ
を露出する操作がある。前者も後者も、水洗槽の水の管
理や調整、制御が簡単になると共に、洗浄水の消費が大
幅に低減できる。

以上述べたことから明らかなように、本発明の１つの特
長は、ウェハなどの被処理物を水洗槽などの表面処理槽
（厳密には槽内の表面処理液）に対して徐々に露出さセ
る操作を通して、その露出面を清浄化、乾燥、エツチン
グ等のウェハ表面処理を行なわしめていくことにある。

この操作を通して異物を含有する外気に被処理物を接触
させることなく表面処理を行うことができるものである
。

したがつて、被処理物を表面処理液から徐々に露出して
いく操作は、被処理物と表面処理液との相対位置を変化
し、調整することにより行うことができる。

蒸気通路等の装置の筒状容器、配管に保温材、保温保調
機構などの保温対策を講することにより、蒸気維持効果
をあげることができる。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその利用分野である蒸気乾燥に適用した場合について
説明したが、それに限定されるものではなく、たとえば
、水洗槽の代わりにエツチング槽あるいはエツチングと
水洗とを（同一槽内でエツチング液と水洗用水とを置換
して）行う表面処理槽とすることができる。また、洗浄
またはフッ素Ｆによる蒸気エツチングなどの蒸気エツチ
ング等の蒸気を凝縮させることにより、表面処理を行う
技術など、種々の表面処理技術に適用して有効である。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。

すなわち、表面処理槽を蒸気発生部から蒸気を供給でき
る位置に設けることにより、被処理物の表面処理を終了
した後、同位置で該被処理物への蒸気凝縮処理を行うこ
とができるので、表面処理後に上記被処理物を装置外へ
搬出することな（上記処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による実施例１であるウェハ処理装置の
概略構成図、 第２図（ａｌ、　（ｂｌは一乾燥工程における半導体ウ
ェハを示す拡大正面図、 第３図は本発明による実施例２である蒸気乾燥装置を示
す概略構成図である。 １．２．２ａ・・・筒状容器、３・・・配管、４・・・
水洗槽、５・・・給水管、６，６ａ・・・排水管、７，
７ａ・・・蒸気発生部、８・・・イソプロピルアルコー
ル、９．９ａ・・・ヒータ、ｆｏ、１０ａ・・・遮蔽板
、１１・・・半導体ウェハ、１２・・・ウェハカートリ
ッジ、１３・・・フッ素系有機溶剤。 、と

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、蒸気発生部から蒸気を供給できる位置に被処理物の
   表面処理を行う表面処理槽が設置されてなる処理装置。 ２、表面処理槽が配管を介して蒸気発生部に連通されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の処理
   装置。 ３、蒸気発生部が複数あることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の処理装置。 ４、表面処理槽中の表面処理液面から被処理物が徐々に
   露出する機構が装置に具備されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の処理装置。 ５、表面処理液が表面処理槽からオーバフローされてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の処理装
   置。 ６、表面処理槽が装置容器内に設置されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の処理装置。 ７、表面処理槽としては、水洗槽が用いられていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の処理装置。 ８、表面処理槽としては、水洗槽が用いられており、蒸
   気発生部が蒸気エッチングを行う表面処理液がある蒸気
   発生部と蒸気乾燥を行う表面処理液がある蒸気発生部と
   からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   処理装置。