JPS63266833A - 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］ この発明は乾燥装置に適用して特に有効な技術に関する
もので、例えば、半導体ウェハの乾燥に利用して有効な
技術に関する。

［従来の技術］ 半導体の製造工程において、例えば、半導体ウェハを薬
液処理する工程があり、この工程後には、半導体ウェハ
に付着する薬液を水洗し、さらに、この水洗処理によっ
て付着した水分を除去して半導体ウェハを乾燥させるこ
とが行なわれている。

この半導体ウェハを乾燥させるための装置については、
例えば、特開昭５６−１６８０７２号に記載されている
。その概要を説明すれば以下のとおりである。

即ち、第２図には従来の乾燥装置が示されている。

同図において符号１は石英もしくはステンレス等によっ
て形成された処理槽を表わし、また、符号２は複数枚の
半導体ウェハ３を支持することができる収納治具を表わ
している。

ここで、処理槽１における上端開口部には開閉自在なシ
ャッタ４が設けられており、この乾燥装置では、シャッ
タ４を開放して上記収納治具２の出入れを行なうように
なっている。そして、処理槽１内に収納治具２を配置す
る場合には、条体５によって吊り下げた状態で収納治具
２を処理槽１内中央に配置するようになっている。また
、処理槽１の周壁上部には例えばイソプロピルアルコー
ルやフロンなどの溶剤を処理槽１に対して供給する供給
管６が付設されており、ここから供給された溶剤は処理
槽１内底部に貯留されるようになっている。一方、処理
槽１の下側には加熱手段としてヒータ７が配設されてお
り、処理槽１内に貯留された溶剤を加熱・蒸気化させる
ことができるようになっている。また、処理槽１内にお
ける供給管６付設部上方には冷却管８ａから構成される
凝縮部８が設けられており、この凝縮部８によって、乾
燥処理に用いられなかった余分な蒸気を凝縮させるよう
になっている。したがって、この凝縮部８近傍では蒸気
が過冷却されてミスト化され、処理槽１内上部はミスト
によって満たされることとなる。なお、第２図には半導
体ウェハ３の配置前における蒸気とミストとの境界面が
Ｉで示されている。また、第２図において、符号９は溶
剤を処理槽１から排出する排出管を表わしている。

次に、このように構成された乾燥装置の作用を説明する
。なお、ここでは溶剤として例えばイソプロピルアルコ
ール（以下単にアルコールと称する）をした場合につい
て説明する。

即ち、この乾燥装置では、貯留されたアルコールをヒー
タ７によって加熱してアルコール蒸気となし、このアル
コール蒸気を半導体ウェハ３に対してその下方より供給
する。そして、半導体ウェハ３の表面の水分とアルコー
ル蒸気との置換を起こさせて半導体ウェハ３を乾燥させ
る。他方、乾燥に寄与しなかった余分なアルコール蒸気
を凝縮部にて凝縮し、凝縮したアルコールを処理室１下
方に落下させる。

ｊ　　− ［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、乾燥処理される半導体ウェハ３は、通常
、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、そのままの状態で処理槽１へ送られてくるので、半
導体ウェハ３の配置直後においては、半導体ウェハ３お
よび収納治具２の温度は周囲を取巻くアルコール蒸気の
温度よりも著しく低い。したがって、半導体ウェハ３お
よび収納治具２周辺領域でもアルコール蒸気が冷却され
てミストが生じ、一時的にアルコールの蒸気とミストと
の境界面が当初の状態（第２図に■で示す）よりも下が
ってしまう（同図に■で示す）。その結果、半導体ウェ
ハ３の上部がミストで覆われ、核部にはアルコール蒸気
が充分供給されなくなり、この半導体ウェハ３の上部で
、半導体ウェハ３に付着する水分とアルコール蒸気との
置換が充分行なわれなくなる。他方、アルコール蒸気に
よって晒される半導体ウェハ３の下部ではその温度が漸
次上昇し、その熱が熱伝導によって半導体ウェハ３の上
部まで伝わる。それにより、半導体ウェハ３の上部にお
いては自然乾燥の状態がつくられ、その結果、乾燥後、
半導体ウェハ３の上部にはウォータマークが残り、半導
体装置の信頼性・歩留まりの低下を招来させる。

本発明の目的は、半導体ウェハの乾燥が均一かつ高清浄
に行なえ、ひいては被処理物の信頼性・歩留まりの向上
を図ることができ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、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。

即ち、蒸気乾燥装置において、発生する蒸気の一部を被
処理物上方まで導く蒸気案内部を設け、被処理物に対し
てその上方からも蒸気を供給するようにしたものである
。

［作用コ 上記した手段によれば、乾燥処理の際、被処理物に対し
て均一に蒸気を供給して、被処理物全面で水分と蒸気と
の置換を均一に行なわせるという作用によって、良好な
乾燥を行ない、ひいては被処理物の信頼性・歩留まりの
向上を図るいう上記目的を達成することができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図には本発明に係る乾燥装置の一実施例が示されて
いる。

この実施例の乾燥装置が第２図に示す従来のそれと異な
る主な点は、処理槽１内に周壁と所定の間隔をおいて蒸
気誘導板１３が立設されているとともに、処理槽１内の
供給管６付設部下側に整流板１１が設けられ、さらに処
理槽１の周壁外側に別のヒータ（加熱手段）１２が設け
られている点である。また、供給管６の周りにさらに別
のヒータ（加熱手段）１４が設けられている点でも従来
の乾燥装置と異なる。なお、その他の点については第２
図に示す従来の乾燥装置と同様なので同一符号を付して
その説明を省略する。

ここで、整流板１１は上方に向けて拡開されるように処
理槽１の内周面全周に亘って設けられており、その基端
部には複数の開口１１ａが設けられている。即ち、この
整流板１１は樋を構成し、この樋によって、供給管６か
ら供給されるアルコールや、凝縮部８によって凝縮滴下
するアルコールを一旦受けて、その後開口１１ａから処
理槽１の内周面に沿ってアルコールを流下させるように
なっている。つまり、樋がない場合には、液滴として直
接下方の貯留処理液に落下していたものが壁面に沿って
流下するようになる。また、整流板１１の開口１１．　
ａから処理槽１の内周面に沿って流下してくるアルコー
ルは処理槽１の外周面全周に亘って設けられたヒータ１
２によって加熱されて再び蒸気化されるようになってい
る。他方、蒸気誘導板１３は処理槽１の周壁近傍に該周
壁に沿うようにして設けられており、その上部が上記整
流板１１に対応するように処理槽１内方に向けて折曲形
成されており、整流板１１の外側で発生するアルコール
蒸気を上方から半導体ウェハ３に対して供給できるよう
にされている。また、蒸気誘導板１３のアルコールに浸
漬されている部分には連通孔１３ａが形成され、その内
側と外側との間で自由にアルコールの流通ができるよう
にされている。

次に、このように構成された乾燥装置の動作について説
明する。

即ち、処理槽１内に貯留されたアルコールはヒータ７で
加熱され蒸気化される。そしてこの場合、蒸気誘導板１
３内側において発生したアルコール蒸気は下方から半導
体ウェハ３に対して供給される。また一方、蒸気誘導板
１３外側において発生したアルコール蒸気は蒸気誘導板
１３と周壁との間を通り、半導体ウェハ３の上方に位置
する開口から噴出し、上方から半導体ウェハ３に対して
供給される。その際、別のヒータ１２による加熱によっ
てアルコール蒸気が途中でミスト化されるのが防止され
る。このようにして半導体ウェハ３の乾燥が行なわれる
が、一方、凝縮部８によって凝縮されたアルコールや供
給管６から適宜に供給されるアルコールは整流板によっ
て処理槽１の内周面に沿って流下させられ、その途中で
ヒータ１２によって加熱され蒸気化され蒸気誘導板１３
に誘導されて半導体ウェハ３の上方より供給される。

なお、この乾燥装置では、供給管６に付設されたヒータ
１４によって、供給されるアルコールは蒸気化し易い温
度まで温められた後処理槽１に対して供給される。

このように構成された実施例の乾燥装置によれば以下の
ような効果を得ることができる。

即ち、上記乾燥装置では、蒸気乾燥にあたり、下方およ
び上方より半導体ウェハ３に対してアルコール蒸気を供
給するので、半導体ウェハ３に対して均一にアルコール
蒸気が供給され、半導体ウェハ２の全面でアルコール蒸
気と水分との置換が行なわれ、従来のようには部分的に
自然乾燥が行なわれなくなるという作用によって、均一
で高清浄な乾燥処理が行なえるという効果を得ることが
できる。

また、上記乾燥装置では、整流板１１を設け、供給管６
から供給されるアルコールや、凝縮部８によって凝縮滴
下するアルコールを一旦受けて、その間口１１ａから処
理槽１の内周面に沿って流下させると共に、この流下す
るアルコールをヒータ１２によって加熱・蒸気化させる
ようにしているので、アルコールが効果的に蒸気化され
るという作用によって、乾燥効率が高まるという効果を
得ることができる。

なお、蒸気案内部は図示のものに限定されず、例えば複
数本のパイプを立設し、このパイプを通じてアルコール
蒸気を半導体ウェハ３上方に導くようなものであっても
良い。

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い。例えば、上記実施例では
溶剤としてイソプロピルアルコールを用いているが、そ
の他のアルコールでも良く、さらにはフロンやアセトン
等を用いても良い。また、加熱手段はヒータそのもので
なくとも良く、ヒータに接触させた伝熱ブロックであっ
ても良い。

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半導体ウェハの付着
水を除去するための蒸気乾燥技術に適用した場合につい
て説明したが、表面に付着した水分を自然乾燥させるの
が望ましくないような乾燥処理一般に利用できる。

［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。

即ち、被処理物に対して上方および下方より蒸気を均一
に供給することが可能となり、被処理物に付着する水分
と蒸気とが均一に置換され、その結果、高清浄な乾燥処
理が行なえるという効果を得ることができる。

【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一実施例を示す縦
断面正面図、 第２図は従来の蒸気乾燥装置の一例を示す縦断面正面図
である。 １・・・・処理槽、３・・・・半導体ウェハ（被処理物
）７．１２・・・・ヒータ（加熱手段）、１３・・・・
蒸気誘導板。 １ｚ−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、処理槽内に貯留された溶剤を加熱手段によって加熱
   して蒸気となし、この蒸気によって、溶剤貯留部上方に
   配置された被処理物の表面を乾燥処理させるようにした
   乾燥装置において、蒸気の一部を被処理物上方まで導く
   蒸気案内部を設け、被処理物に対してその上方からも蒸
   気を供給するようにしたことを特徴とする乾燥装置。 ２、蒸気案内部は処理槽の周壁内周に沿ってこれと所定
   の間隔をおいて配設された蒸気誘導板から構成されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の乾燥装
   置。 ３、溶剤貯留部に向けて落下する溶剤を受けてこれを処
   理槽内周面に沿って流下させる整流板と、処理槽周壁に
   付設され処理槽内周面に沿って流下してくる溶剤を加熱
   して蒸気化させる他の加熱手段とを備えることを特徴と
   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。