JPS6367735A - 基体収容装置及び基体乾燥方法 - 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】 イ、産業上の利用分野 本発明は、半導体ウェハ等の基体乾燥方法及びその基体
収容装置に関するものである。

ロ、従来技術 従来、半導体ウェハ、ガラス製マスク、レティクル、コ
ンパクトディスク等の薄板状の基板（以下、これを単に
「基板」と称する。）を収納治具又はキャリアに鉛直状
態に保持して、薬液や純水等で処理若しくは洗浄した後
、乾燥する工程が実施されている。

基板洗浄工程における従来の乾燥方法として、第９図及
び第１０図に示すように、収納治具１の溝２に挿入され
て鉛直状態に仮想線のように収納した基板３を洗浄処理
後、高速回転機にかけ、遠心力を利用して、基板の表面
に付着した水分を除去する方法がある。

しかしながら、この方法の問題点は、基板が高速回転す
ることによる基板自体の欠けが生じ、回転機の軸受シー
ル部からの発塵等が基板に付着することであり、基板上
に形成されるパターンの欠陥を引き起こす要因となって
いる。

これらの問題を解決する他の方法として、温熱風の吹付
けによる乾燥、有機溶剤の蒸気を利用する方法、液体の
表面張力を利用する方法等があるが、以下に示すような
問題も残されている。

（１）、温熱風の吹付けによる乾燥後、水滴の蒸発跡が
残る。

（２）、有機溶剤の蒸気にさらすことによって水分を除
去する方法は、有機溶剤を多量に必要とするうえに、加
熱して蒸気にするために、常に引火、爆発、火災の危険
性がある。

（３）、純水の表面張力を利用して、基板を純水中より
微速度で引上げることにより水分を基板表面から除去す
る方法が考案されているが、第１１図のように収納治具
１の溝巾が基板３の厚みに対して数倍法いため、基板３
は傾斜して溝２の片側に接してしまう。　この接触部お
よび下部の基板支持部の毛管現象によって、液溜りが箇
所４．５において生じ、このために液が乾きにくいとい
う問題がある。　この対策として、基板を揺動させるこ
とが取り入れられているが、基板を揺動させるためには
機構が複雑になり、発塵源も多くなるので得策でない。

ハ３発明の目的 本発明の目的は、塵埃等の付着がなく、安全に効率良く
乾燥可能な基体乾燥方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、基体を安定保持して乾燥を十分に
行なえる基体収容装置を提供することにある。

二０発明の構成 即ち、本発明は、基体（例えば半導体ウェハ）をその収
容装置に収容した状態で温処理液に浸漬して処理（例え
ば温純水に浸漬して洗浄処理）した後に、前記収容装置
を前記温処理液から微速度で引き上げることによって前
記基体から液体を除去し、更に前記基体及び前記収容装
置の余熱によって液体の蒸発を促進させるようにした基
体乾燥方法に係るものである。　この場合、上記の「微
速度」とは、１〜３ｃｆｆｌ／分、例えば２ｃｍ／分程
度とするのがよい。

この本発明による方法において、液切れがよい専用の収
納治具を使用することにより、この収納治具に納められ
た基板は収納治具以外に触れることなく、収納治具を液
中より引上げることで乾燥が完了するのが望ましい。　
また、収納治具を複数の洗浄槽を備えた自動洗浄機に利
用し、収納治具搬送用アームを利用して引上げ、乾燥を
行うことが望ましい。

また、本発明は、基体（例えば半導体ウェハ）を溝に挿
入して鉛直状態に支持したまま、温処理液による処理（
例えば温純水による洗浄処理）及びその後の乾燥を行な
う際に用いられる基体収容装置において、前記基体の支
持部にその両側端かのｇ岸〃下部エツジが当接された状
態で前記基体が前記溝の中心位置に鉛直に支持されるよ
うに構この本発明による装置において、基体（又は基板
）の下部エツジをほぼ点接触で当接させることが望まし
い。　また、基板収納範囲の溝に細長い穴をあけたり、
この細長い穴に上下、左右、交互に補強部を形成して収
納治具の強度を保ったり、或いは、収納治具を骨格構造
として溝間の補強を上下、左右交互に設けることも望ま
しい。

ホ、実施例 以下、本発明の実施例を詳細に述べる。

第１図は、本発明の一実施例による半導体ウェハ乾燥方
法を示すものである。

この例によれば、後述の収納治具（キャリア）１１に半
導体ウェハ３を収容し、これを乾燥機の槽１０中に入れ
、この槽１０に温純水１６を供給し、槽の全周より均一
にオーバーフローすることにより、水面を常に清浄な状
態に保つ。　こうして洗浄された基板３および収納治具
１１は一定時間経過後に、乾燥機に備えた引上げ装置１
８で、二点鎖線の如くに基板３を静止させたまま微速度
で引上げ、このとき、純水の表面張力を利用して基板３
および収納治具１１の水分を除去するので、液溜りも生
じない。　僅かに残った水分も、基板３と収納治具１１
の余熱で短時間の内に蒸発し、乾燥する。

この際の処理条件は次の通りである。

温純水の温度　＝４５〜６５℃ 基板引上げ速度：２ｃｍ／分 基板引上げ終了後から完全乾燥までの所要時間二数秒 上記したように、本例の方法によって、温純水から引上
げるだけで乾燥し、しかも発塵源も介在せず効率の良い
基板乾燥が実現できる。　そして、基板を熱風等によら
ずに乾燥しているので蒸発跡が残ることがなく、また有
機溶剤を用いなくてよいから引火等の危険性もない。

上記において重要なことは、ウェハ３の収納治具１１が
第２図〜第４図の如くに構成されていることである。

即ち、治具１１の溝１２の下部にある基板支持部５に加
えて、第４図に明示するように、基板３を挾む如くに一
対の突起２１．２２を溝１２の両側にて対称的に設けて
いる。　この部分４では、突起２１．２２の間隔Ｃは基
板３の厚みｔより若干広く、突起の先端で基板に軽く点
接触することによって鉛直に保持している。　しかも、
上記底面１９の中央部に基板３の下部エツジが一点にて
当接している。

従って、基板は溝中心位置に常に中立状態で安定してい
るので、溝側面との間隔が一定で広くとれ、底部の点支
持と相まって、流体（液体、気体）のＷ換効率が一段と
良くなる。　即ち、収納治具１１の支持部（底部）をＵ
型形状とすることにより、ここに下部エツジが接する基
板３は溝の中心位置に保たれるとともに、点接触で支持
されることになる。　更に、基板上部の傾斜を完全に防
止するために、溝両側に突起２１．２２を設けることに
よって、基板を溝の中心位置に安定して保持することが
できる。　従って、液体の溜りを回避でき、基板は静止
したままで、効率の良い洗浄、乾燥が可能になり、半導
体の高品質化に寄与することができる。　なお、上記支
持部はＶ型の溝であってよい。

なお、治具１１はテフロン等の如き材料で形成されるの
がよい。

第５図は、本発明の他の実施例を示すものである。

まず指摘すべきことは、これまでの収納治具は槽の中で
液体の置換を良くするために、第１０図の如く溝の下部
側に細長い穴６があけられており、液中においては効果
的であった。しかしながら、上部側の溝は閉ざされてい
る場合が多く、補強部７も横一列に設けられている。　
これを表面張力による引上げ乾燥に利用すると、第１０
図のような閉ざされた範囲ａの液面が淀んで微粒子が浮
遊し、それが基板に付着するという問題がある。

これに対し、本例によるテフロン製収納治具は、基板３
の有る範囲すに亘って溝１２の側面に細長い穴２６が設
けられている。　従って槽より微速度で引上げる途中、
液面が基板のどの位置にあっても置換効率がよく、淀む
ことがない。　したがって、基板には微粒子の付着もな
く、高品質化に寄与することができる。

第６図〜第８図は、第５図の例を発展させた更に他の実
施例を示すものである。

この例では、収納治具１１の溝１２側面にあけた細長い
穴２６に上下及び左右交互に補強部２４を設け、収納治
具の強度を高めるとともに、液面が補強された位置にあ
る場合は隣接した穴２６から矢印１６のように流出する
ことができるので、基板の有る高さ範囲では淀むことが
ない。

以上、本発明を例示したが、上述の例は本発明の技術的
思想に基いて更に変形が可能である。

例えば、上述した収納治具の溝上部にある突起２１．２
２の位置は、基板の中央位置に限らず、基板が安定する
位置であれば良く、複数の突起を設けても有効である。

　また、底部５の形状もＶ形に限らず、基板が溝の中心
に納まるような形状であれば良い。　上述の実施例では
、テフロン製収納治具であったが、他の材質においても
同様な効果が得られる。　また、上記において、自動洗
浄機内の最終純水槽に温純水を供給し、専用収納治具お
よび収納治具搬送ロボットを引上げに利用することによ
って、専用の乾燥機を導入しなくても、洗浄槽だけで乾
燥を完了させてしまうことが可能である。　更に、本発
明は洗浄以外の処理にも勿論適用できるし、対象も半導
体ウェハ以外の基板であってよい。

へ０発明の作用効果 本発明は上述の如く、基体収容装置を微速度で引き上げ
て液体を除き、更に僅かに残った表面の液体も基体の余
熱で完全乾燥しているので、短時間のうちに乾燥可能で
ある。　しかも熱風等によらずに乾燥しているので藩発
跡が残ることがなく、また有機溶剤を用いなくてよいか
ら引火等の危険性もない。

基体を溝中心位置に鉛直に支持するように構成している
ので、流体の溜りをなくし、基体は静止したままで、効
率の良い乾燥が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第８図は本発明の実施例を示すものであって、 第１図は半導体ウェハの洗浄、乾燥工程を示す断面図、 第２図は半導体ウェハ収納治具の要部断面図、第３図は
第２図のｍ−ｍ線に相当する断面図、第４図は第２図の
一部分の拡大図、 第５図は他の例による収納治具の基板収納状態の断面図
、 第６図は更に他の例による基板収納状態の断面図、 第７図は第６図の要部側面図、 第８図は第７図の■−■線断面図 である。 第９図〜第１１図は従来例を示すものであって、第９図
は収納治具の斜視図、 第１０図は基板収納状態の断面図、 第１１図は第１０図の要部断面図 である。 なお、図面に示す符号において、 ３・−・・−・−・−・・・基板（半導体ウェハ）５−
・・・・・・・・・−・−・基板支持部１０−・・・−
・−−−−−・−洗浄槽１１・−−一−−−−−−・・
・−・収納治具（キャリア）１２−−−−−・・・−・
・・溝 １９／久−・・−・・テーバーヌけた面２１．２２−・
−・突起 である。 代理人　弁理士　逢　坂　　　宏 第１図 ロ ロ　　　ａ 第６図　　　　第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基体をその収容装置に収容した状態で温処理液に浸
   漬して処理した後に、前記収容装置を前記温処理液から
   微速度で引き上げることによって前記基体から液体を除
   去し、更に前記基体及び前記収容装置の余熱によって液
   体の蒸発を促進させるようにした基体乾燥方法。 ２、基体を溝に挿入して鉛直状態に支持したまま、温処
   理液による処理及びその後の乾燥を行なう際に用いられ
   る基体収容装置において、前記基体の支持部にその両側
   端から中央部側へ互いに逆勾配に傾斜した一対のテーパ
   ーが形成され、これらのテーパー上又はその最底部上に
   前記基体の下部が当接された状態で前記基体が前記溝の
   中心位置に鉛直に支持されるように構成したことを特徴
   とする基体収容装置。