JPS63182818A - 乾燥装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は半導体製造技術さらにはウェーハ処理技術に
関し、例えば、半導体装置ウェーハの付着水を除去する
ための蒸気乾燥装置に利用して有効な技術に関する。

［従来の技術］ ウェーハ表面に酸化処理や不純物拡散を行うような場合
、洗浄等の前処理を行う必要がある。

ところで、前処理が不充分であると、ピンホールの発生
や酸化処理によって形成される酸化膜における欠陥の発
生が誘起され、ひいては半導体製造プロセスのスループ
ットの低下を引き起こしてしまう（日経マグロウヒル社
が１９８３年８月２２日発行の「日経エレクトロニクス
」別冊（マイクロデバイセズ）第１１５頁参照）。

前処理に使用される乾燥装置については、オーム社が昭
和５７年１０月２５日に発行したｒＬＳＩプロセス工学
」第１１３頁〜第１３５頁に記載されている。

ところで、本発明者は、ウェーハを乾燥させる蒸気乾燥
装置について検討した。以下は公知とされた技術ではな
いが、本発明者によって検討された技術であり、その概
要は次のとおりである。

すなわち、ウェーハの乾燥は第２図に示したような装置
によって行ねれる。

同図において、乾燥室１０の下部にはイソプロピルアル
コール等の親水性有機溶媒が注入され、乾燥室１０内は
ヒーター２１による加熱によって気化されたイソプロピ
ルアルコール等の親水性有機溶媒の蒸気で満たされてい
る。ウェーハ１１の乾燥（ウェーハに付着した水の除去
）は、ウェーハ１１を乾燥室１０内に導入して行われる
。この時、ウェーハ１１は、前処理工程で室温に保たれ
た純水によって水洗処理されるので室温にされている。

そのため、乾燥室１０内に導入されたウェーハ１１の表
面でイソプロピルアルコール等の親水性有機溶媒の蒸気
が液化される。そして、この液化されたイソプロピルア
ルコール等の親水性有機溶媒によってウェーハ１１の表
面に付着した水が溶かされたかたちでウェーハ１１の表
面より落下されることによって除去される。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記した蒸気乾燥装置によるウェーハの
乾燥処理においては、室温にされたウェーハを乾燥室内
に導入して行うので導入直後にウェーハ周辺の温度がイ
ソプロピルアルコール等の親水性有機溶媒の液化温度以
下にされてしまう。

そのため、乾燥室１０内に低温（室温）のウェーハを導
入するとイソプロピルアルコール等の親水性有機溶媒の
蒸気面が下がってしまう、その結果、ウェーハ１１の上
端部さらにはウェーハ全体が露出し、再びウェーハが蒸
気で囲まれる状態に回復するまでの間にウェーハの温度
が上昇してアルコール蒸気との温度差が小さくなってし
まう。

そのため、ウェーハ表面で充分な量のアルコールが液化
されなくなって自然乾燥に近い状態が生じる。その結果
、ウェーハ表面にゴミ等の異物が付着して、酸化処理や
不純物拡散等の次工程にて酸化膜欠陥や結晶欠陥を引き
起こしてしまうという問題があった。

本発明の目的は、ウェーハが自然乾燥されることのない
ような乾燥装置を提供することにある。

この発明の他の目的は、ウェーハの乾燥がゴミ等の異物
の影響を受けないような環境で行える乾燥装置を提供す
ることにある。

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては１本明細書の記述および添附図面から明らかに
なるであろう。

［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
を説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、蒸気乾燥装置において、乾燥処理が行われる
乾燥室とは別個にイソプロピルアルコール等の親水性有
機溶媒が注入される蒸気供給容器を設けると共に、乾燥
室の側壁に蒸気を乾燥室内に噴出するノズルを設け、蒸
気供給容器の下部及び側部をヒータによって加熱し、そ
の結果、蒸発されたイソプロピルアルコール等の親水性
有機溶媒を乾燥室内に上記ノズルを介して導入させるも
のである。

［作用］ 上記した手段によれば、低温にされたウェーハが乾燥室
内に導入され蒸気面が下がっても、ウェーへの周辺にノ
ズルより短時間のうちに蒸気が充分に供給されて、ウェ
ーハが蒸気で囲まれることにより、ウェーハの良好な乾
燥を行うという上記目的を達成することができる。

さらに上記した手段によれば、蒸気供給源として、蒸気
供給容器を乾燥室と別個に設けているので蒸気源として
イソプロピルアルコール等の親水性有機溶媒内にゴミや
異物等を含む水が混入されないため、不純物を含む沸騰
状態のイソプロピルアルコール等の親水性有機溶媒の蒸
気や飛沫が発生されなくなることにより、ウェーハの良
好な乾燥を行うという上記目的を達成することができる
。

［実施例］ 第１図に本発明の一実施例である蒸気乾燥装置を示す。

符号１１で示されているのは、前工程で水洗処理された
ウェーハであり、ウェーハ１１は１図示のような上方が
開口された乾燥室１０内で乾燥処理される。特に制限さ
れないが、乾燥処理は、上蓋２０によって乾燥室１０内
を密閉状態にして行う。

本実施例では、乾燥室１０とは別個にイソプロピルアル
コール等の親水性有機溶媒が注入される蒸気発生室１２
が乾燥室１０の側壁に接触されるかたちで設けられてい
る。

また、乾燥室１０の側壁には、蒸気を室内に供給するた
めのノズル１５が設けられている。ノズル１５は、蒸気
がウェーハ１１の周囲に効率良く供給できるように図示
のようにウェーハ１１の導入位置の周囲に設けられてい
る。

蒸気発生室１２の下部には、注入されたイソプロピルア
ルコール等の親水性有機溶媒を蒸発されるためのヒータ
１３が設けられている。さらに蒸気発生室１２の側部に
は、蒸気発生室１２内に発生されたイソプロピルアルコ
ール等の親水性有機溶媒の蒸気が再び液化されるのを防
止するためのヒータ１４が設けられている。そのため、
蒸気発生室１２内で発生された蒸気は途中で損失される
ことなくノズル１５を介して乾燥室１０内に導入された
ウェーハ１１に供給される。

また、特に制限されないが蒸気発生室１２の一部には、
イソプロピルアルコール等の親水性有機溶媒の液面を管
理するための液面センサー１６が設けられている。そし
て、液面が液面センサー１６によって所定の高さ以下と
検出された場合は、図示しない供給口よりイソプロピル
アルコール等の親水性有機溶媒が蒸気発生室１２内に補
給されるようになっている。

乾燥室１０は、石英ガラスによってできており、その上
方には、冷却水が流される冷却管１７が設けられている
。そのため、冷却管１７の設置位置より上方には、蒸気
がほとんど存在しなくなり、冷却管１７の設置位置に蒸
気面Ａができる。

また、乾燥室１０の下部には、ウェーハ１１より落下さ
れるゴミ等の異物を含んだアルコールを排出するための
排出口１８が設けられており、必要に応じてバルブ１９
を開いて排液を外部に排出するようにする。

以下、ウェーハの乾燥処理について説明する。

ヒータ１３及び１４の温度をイソプロピルアルコール等
の親水性有機溶媒の沸点付近の温度に保ち、蒸気をノズ
ル１５より乾燥室１０内へ噴出して乾燥室１０を蒸気で
満たす０次に水洗処理されたウェーハ１１を乾燥室１０
内に導入する。その後、乾燥装置１０の上蓋２０を閉じ
て乾燥室１０内を密閉状態にする。このとき、蒸気面Ａ
が低下してウェーハ１１が露出されてもノズル１５より
蒸気がウェーハ１１の全体にしかも充分供給されるので
、ウェーハ１１の温度が上昇しないうちに、再びウェー
ハ１１の周辺は、アルコール蒸気によって満たされる。

つまり、第２図の装置のような蒸気面の低下がない。こ
の状態において、ウェーハ１１の表面温度は、イソプロ
ピルアルコール等の親水性有機溶媒の液化温度よりもか
なり低くされている。そのため、ウェーハ１１の周辺の
蒸気がウェーハ１１の表面で液化され、ウェーハ１１の
表面に付着される。これによって、ウェーハ１１の表面
に付着した水は、ウェーハ１１に付着したイソプロピル
アルコール等の親水性有機溶媒に溶かされる。ウェーハ
１１へのイソプロピルアルコール等の親水性有機溶媒の
液化がある程度促進されるのどウェーハ１１の表面の水
は、イソプロピルアルコール等の親水性有機溶媒に溶か
されたかたちで下方に流下される。このようにして、ウ
ェーハ１１の表面に付着された水の除去（乾燥処理）が
なされる。

なお、乾燥処理は、ウェーハ１１の表面に付着された水
がすべてイソプロピルアルコール等の親水性有機溶媒に
溶かされて下方に流下するまで行なう。

なお、乾燥室１ｏの側壁に蒸気を供給するノズル１５を
設ける代わりに開通孔を複数個形成しておくようにして
もよい。

上記実施例では、蒸気乾燥装置において、乾燥処理が行
われる乾燥室とは別個にイソプロピルアルコール等の親
水性有機溶媒が注入される蒸気供給容器を設けると共に
、乾燥室の側壁に蒸気を乾燥室内に噴出するノズルを設
け、蒸気供給容器の下部及び側部をヒータによって加熱
し、その結果。

蒸発されたイソプロピルアルコール等の親水性有機溶媒
を乾燥室内に上記ノズルを介して導入させるようにした
ので、低温にされたウェーハが乾燥室内に導入され蒸気
面が下がっても、ウェーハの周辺にノズルより短時間の
うちに蒸気が充分に供給されて、ウェーハが蒸気で囲ま
れるため、ウェーハ表面に蒸気が充分に液化され、ウェ
ーハ表面に付着した水が充分に溶かされるという作用に
より、ウェーハ表面に自然乾燥によるウォータマークが
残ったり、ゴミ等が付着したりしない良好な乾燥処理が
行えるという効果がある。

さらに上記実施例では、蒸気乾燥装置において、乾燥処
理が行われる乾燥室とは別個にイソプロピルアルコール
等の親水性有機溶媒が注入される蒸気供給容器を設ける
と共に、乾燥室の側壁に蒸気を乾燥室内に噴出するノズ
ルを設け、蒸気供給容器の下部及び側部をヒータによっ
て加熱し、その結果、蒸発されたイソプロピルアルコー
ル等の親水性有機溶媒を乾燥室内に上記ノズルを介して
導入させるようにしたので、ウェーハ表面に不純物を含
んだイソプロピルアルコール等の親水性有機溶媒の蒸気
や飛沫が付着しないという作用により、乾燥後のウェー
ハの表面が不純物によって汚染されないという効果が得
られる。

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、本発明は上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り為。

例えば、排液を回収、精製するため手段を設けて、イソ
プロピルアルコール等の親水性有機溶媒を精製してこれ
を蒸気発生室の下部に注入するような構成にしてもよい
。

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
をその背景となった利用分野であるウェーハの付着水を
除去するための蒸気乾燥装置に適用した場合について説
明したが、表面に付着した水を自然乾燥するのが望まし
くないような乾燥処理一般に適用できる。

［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とおりである
。

すなわち、蒸気乾燥装置において、不純物を含んだ沸騰
状態のイソプロピルアルコール等の親水性有機溶媒の蒸
気や飛沫の発生の防止が可能になるとともに、ウェーハ
導入後短時間でウェーハの周辺に効率よく蒸気を供給で
きるのでウェーハの乾燥後のウェーハの表面への異物等
の付着が回避できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る蒸気乾燥装置の断面図、第２図は
本発明に先だって本発明者が提案した蒸気乾燥装置の断
面図である。 １０・・・・乾燥室、１１・・・・ウェーハ、１２・・
・・蒸気発生室、１３．１４・・・・ヒーター、１５・
・・・ノズル、１６・・・・液面センサー、１７・・・
・冷却管、１８・・・・排出口、１９・・・・バルブ、
２０第　　２　　図 ２ノ〔−ソ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、揮発性の薬液を蒸発させて乾燥室内に配置された被
   乾燥処理物の表面に供給し乾燥を行う乾燥装置であって
   、上記乾燥室の外部に蒸気発生源が設けられていると共
   に乾燥室を構成する壁面には蒸気流出口が設けられ蒸気
   発生源より蒸気が上記流出口より乾燥室内に導入される
   ようにされていることを特徴とする乾燥装置。 ２、上記流出口は、所定の間隔をおいて複数個設けられ
   てなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の乾
   燥装置。 ３、上記蒸気発生源は、液状の薬液が注入された容器の
   下部及び側部にヒーターが設けられるようにされてなる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項もしくは第２項
   記載の乾燥装置。