KR19990007018A - 세정 건조처리 방법 및 그 장치 - Google Patents

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히가시 테쯔로우
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Abstract

본 발명은 세정 건조처리 장치에 관한 것으로, 예를 들어, 반도체 웨이퍼나 LCD용 유리기판 등의 피처리기판을 약액이나 린스액등의 세정액에 침적해서 세정한후, 건조하는 세정 건조처리 장치에 관한 것이다.
일반적인 세정 건조처리 장치에서는 건조가스를 웨이퍼 및 세정액 표면에 접촉시킴으로써, 마랑고니 효과나 직접 치환을 사용해서 웨이퍼 등의 수분을 완전히 제거하고 건조시키는 방법이기 때문에 순수, 웨이퍼등과 건조가스의 접촉시간이 길어 건조처리에 많은 시간을 필요로 하고 건조 효율의 저하를 초래한다는 문제점이 있고, 또한, 다량의 건조가스의 소비한다는 문제가 있다.
본 발명은 피처리체를 세정실 내에 고정한 상태에서 세정액을 배출함과 동시에 건조가스를 피처리체에 접촉시켜서 1 차 건조하는 공정과, 1 차 건조후, 피처리체를 건조실로 이동하고, 이 건조실 내로 건조가스를 공급해서 피처리체를 2 차 건조하는 공정을 통해 건조실 내에 이동된 피처리체에는 다량의 수분 부착이 없고, 건조실 내로 공급된 극소량의 건조가스의 접촉에 의해 건조할 수 있는 세정 건조처리 장치와 그 방법이 제시되어 있다.

Description

세정 건조처리 방법 및 그 장치
본 발명은, 예를 들어 반도체 웨이퍼나 LCD용 유리기판 등의 피처리체를 약액이나 린스액등의 세정액에 침적해서 세정한후, 건조하는 세정 건조처리 방법 및 그 장치(Cleaning and Drying treatment method and apparatus)에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조장치의 제조공정에서는, 반도체 웨이퍼나 LCD용 유리기판등의 피처리체(이하, 웨이퍼 등이라 한다)를 약액이나 린스액(세정액)등의 처리액이 저장된 처리조에 순차 침적해서 세정을 행하는 세정처리 방법이 광범위하게 채용되고 있다. 또한, 이와같은 세정처리 장치에서 세정후의 웨이퍼 등의 표면에 예를 들어 IPA(이소프로필 알코올)등의 휘발성을 가지는 유기용제의 증기에서 나오는 건조가스를 접촉시켜, 건조가스의 증기를 응축 또는 흡착시켜서, 웨이퍼 등의 수분 제거 및 건조를 행하는 건조처리 장치가 알려져 있다.
종래의 이러한 종류의 세정 건조처리 방법은, 특개평 2-291128호 공보 또는 특개평 6-103686호 공보에 기술이 알려져 있다. 이 중 특개평 2-291128호 공보의 기술은, 세정액 예를 들어 순수를 오버플로우하는 처리조 내에 피처리체 예를 들어 웨이퍼를 침적해 세정한 후, 척 등의 반송수단에 의해 웨이퍼를 세정조의 상방으로 천천히 끌어 올림과 동시에, 처리실 내에 예를 들어, IPA(이소프로필 알코올) 등의 휘발성을 가지는 유기용제의 증기로 이루어지는 건조가스를 공급하고, 이 건조가스를 세정된 웨이퍼 및 세정액 표면에 접촉시킴으로써, 마랑고니 효과에 의해 수분의 제거 및 건조를 행하도록 한 경우이다. 또한, 특개평 6-103686호 공보의 기술은 피처리체 내에 세정액 예를들어, 순수를 공급해서 웨이퍼를 세정처리한 후, 건조증기를 공급해서 순수 또는 건조증기가 액체 방울의 증발에 의해 실질적으로 제거 되지 않도록, 충분히 느린 물 세정 유체의 건조증기에 의한 치환 속도로 순수를 웨이퍼 표면에서 직접 제거 치환함으로써 웨이퍼의 수분의 제거 및 건조를 행하도록 한 것이다.
그러나, 종래의 이러한 종류의 세정 건조처리 장치는 건조가스를 웨이퍼 및 세정액 표면에 접촉시킴으로써, 마랑고니 효과나 직접치환을 이용해서 웨이퍼 등의 수분을 완전히 제거하고 건조시키는 방법이기 때문에, 순수, 웨이퍼등과 건조가스의 접촉시간을 길게 할 필요가 있다. 따라서, 이 방법으로는 건조처리에 많은 시간을 필요로 하고 건조 효율의 저하를 초래한다는 문제점이 있고, 또한, 다량의 건조가스의 소비한다는 문제가 있다. 또한, 웨이퍼와 IPA 등의 유기용제 가스를 장시간 접촉시켜 두면 웨이퍼 상의 레지스트가 유기용제로 용출해 버리는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로 건조효율의 향상 및 건조가스의 소비량의 저감을 도모할 수 있도록 한 세정처리 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 제 1 관점에 의하면, 세정실 내에 저장된 세정액에 침적되어 세정된 피처리체를 세정실의 상방에 배치된 건조실 내로 이동함과 동시에 건조하는 세정 건조처리 방법에 있어서, 세정 완료 후, 세정실로 향해서 건조가스를 공급하는 공정과, 피처리체를 상기 세정실 내에 고정한 상태에서 상기 세정액을 하방으로 배출함과 동시에 건조가스를 상기 피처리체에 접촉시켜서 1차 건조하는 공정과, 1차 건조후, 피처리체를 건조실로 이동하고, 이 건조실 내로 건조가스를 공급해서 피처리체를 2차 건조하는 공정을 가지는 세정 건조처리 방법이다. 또한, 이 경우, 1차 건조하는 공정 및 2차 건조하는 공정에서 사용되는 건조가스는 휘발성 유기용제를 포함하도록 할 수도 있고, 또한, 1차건조하는 공정에서 사용되는 건조가스는 휘발성 유기용제를 포함하고, 2차 건조하는 공정에서 사용되는 건조가스는 불활성가스 만으로 하도록 할 수 있다. 또한, 피처리체의 건조실에로의 이동은 세정액을 배출한후, 또는 세정액면이 피처리체에서 흘러 내린 후, 행할 수 있다.
이와같이 하면, 세정처리후의 피처리체에 건조가스를 접촉시켜서 1차 건조한후, 피처리체를 건조실로 이동하고, 피처리체를 다시 건조가스와 접촉시켜서 건조함으로써, 건조실 내에 이동된 피처리체에는 다량의 수분 부착이 없고, 건조실 내로 공급된 극소량의 건조가스의 접촉에 의해 확실히 건조할 수 있다. 따라서, 상기 2 스텝의 건조 프로세스를 사용하면 한번에 다량의 건조가스를 사용하지 않고 소량의 건조가스를 효율적으로 이용할 수있고, 건조가스의 소비량의 저감과 건조효율의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명의 제 2 관점에 의하면, 세정실과 건조실 사이에 이들 실을 차단하는 개폐수단을 구비하고, 상기 건조실 내에서 2차 건조중에는 상기 개폐수단을 닫힘 상태로 하는 것이다.
이와같이 하면, 개폐수단을 닫힘 상태로 한 상태에서 2차 건조를 행할 수 있다. 따라서, 건조가스의 소비량을 더 적게 할 수 있다. 또한, 건조실에서 2차 건조중에 세정실 내의 세정액의 교환이 가능하고, 2차 건조처리후 즉시 다음 피처리체의 세정처리를 행할 수 있다.
본 발명의 제 3 관점에 의하면, 세정실과 건조실 사이에 이들 실을 차단하는 개폐수단을 구비하고, 상기 세정실 내에서 1차 건조중에는 상기 개폐수단을 닫힘 상태로 한다.
이와같이 하면, 1차 건조중의 건조가스의 소비량을 더 적게 할 수있다.
본 발명의 제 4 관점에 의하면, 세정실과 건조실 사이에 이들 실을 차단하는 개폐수단을 구비하고, 피처리체가 세정실과 건조실 사이를 이동중인 경우 이외에는 개폐수단을 닫힘 상태로 할 수 있다. 이와같이 하면, 개폐수단을 닫힘 상태로 해서 1차 건조를 행할 수 있기 때문에, 1차 건조에서 건조가스의 소비량을 적게 할 수 있다.
본 발명의 제 5 관점에 의하면, 피처리체가 세정실에서 건조실로 이동중에는 피처리체에 건조가스를 불어주는 것이다. 이와같이 하면 피처리체로의 건조가스의 접촉시간을 많게 할 수 있기 때문에, 더 건조효율의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명의 제 6 관점에 의하면, 피처리체의 1차 건조중에 건조실 내로 건조가스를 공급해서 건조실 내를 건조가스 분위기로 하는 것이다. 이와 같이 하면 건조실 내에 이동된 피처리체를 건조가스 분위기 하에 두기 때문에, 2차 건조시간을 단축할 수 있음과 동시에, 건조가스 소비량을 적게 할 수 있다.
본 발명의 제 7 관점에 의하면, 세정액을 저장함과 동시에 세정액을 하부에서 배출하는 세정실과, 상기 세정실의 상방에 배치되는 건조실과, 상기 세정실과 상기 건조실 사이로 피처리체를 이동하는 이동수단과, 상기 건조실 내에 설치된 건조가스 공급노즐과, 상기 세정실과 상기 건조실 사이에 설치되어 상기 세정실과 상기 건조실을 차단할 수 있는 개폐수단과, 상기 건조가스 공급노즐과 상기 개폐수단의 동작을 제어하는 제어수단을 가지는 것이다. 이와 같이 하면 건조가스를 효율적으로 이용해서 건조효율의 향상이 도모된다. 또한, 건조실을 작은 용량으로 할 수 있기 때문에 장치의 소형화를 도모할 수 있다.
본 발명의 제 8 관점에 의하면, 세정액을 저장함과 동시에 세정액을 하부에서 배출하는 세정실과, 상기 세정실의 상방에 배치되는 건조실과, 상기 세정실과 상기 건조실 사이로 피처리체를 이동하는 이동수단과, 상기 건조실 내에 설치된 제1 건조가스 공급노즐과, 상기 세정실과 상기 건조실 사이에 설치되어 상기 세정실과 상기 건조실을 차단할 수 있는 개폐수단과, 상기 세정실 내에 설치된 제 2의 건조가스 공급노즐을 가지는 것이다. 이와 같이 하면 건조가스를 효율적으로 이용해서 건조효율의 향상이 도모됨과 동시에 세정 건조처리의 효율의 향상이 도모된다. 또한, 건조실을 작은 용량으로 할 수 있기 때문에, 장치의 소형화를 도모할 수 있다.
본 발명의 제 9 관점에 의하면, 제1 및 제2 건조가스 공급노즐과 상기 개폐수단의 동작을 제어하는 제어수단을 가지는 것이다. 이와 같이 하면 건조가스를 효율적으로 이용해서 건조효율의 향상이 도모됨과 동시에 세정 건조처리의 효율의 향상이 도모 된다.
제 1 도는 본 발명의 세정 건조처리 장치를 적용한 세정처리 시스템의 개략 평면도이다.
제 2 도는 제 1 도에 도시한 세정처리 시스템의 개략 측면도이다.
제 3 도는 본 발명에 관계하는 세정 건조처리 장치의 제 1 실시예를 도시한 단면도이다.
제 4 도는 제 3 도에 도시한 세정 건조처리 장치에서 주요부를 도시한 측단면도이다.
제 5A 도 제 5B 도는 제 1 실시 형태에서 세정처리 상태의 2 가지 실시예를 도시한 개략 단면도이다.
제 6 도는 제 1 실시 형태에서 1 차 건조의 상태를 도시한 개략 단면도이다.
제 7A 도 제 7B 도는 제 1 실시 형태에서 1 차 건조후 상태의 2 가지 실시예를 도시한 개략 단면도이다.
제 8 도는 제 1 실시 형태에서 2 차 건조의 상태를 도시한 개략 단면도이다.
제 9 도는 본 발명에 관계하는 세정 건조처리 장치의 제 2 실시예를 도시한 단면도이다.
제 10 도는 제 2 실시 형태에서 세정처리 상태를 도시한 개략 단면도이다.
제 11 도는 제 2 실시 형태에서 1 차 건조의 상태를 도시한 개략 단면도이다.
제 12A 도, 제 12B 도, 제 12C 도, 제 12D 도는 제 2 실시 형태에서 1 차 건조후 상태의 4 가지 실시예를 도시한 개략 단면도이다.
제 13A 도, 제 13B 도, 제 13C 도는 제 2 실시 형태에서 피처리체의 이동상태의 3 가지 실시예를 도시한 개략 단면도이다.
제 14 도는 제 2 실시 형태에서 2 차 건조의 상태를 도시한 개략 단면도이다.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
22 : 세정조 23 : 건조실
24 : 웨이퍼보트 27 : 드레인 관
30 : 박스 31 : 간막이 판
33 : 배기창문 36 : 셔터
37 : 제1 건조가스 공급 노즐 39 : 건조가스 발생기
41 : 분기로 42 : 제2 건조가스 공급노즐
51 : 날개 편 53 : 홈통형 조
54 : 실(seal) 용 액체 55 : 실(seal)용 액체 공급구
60 : CPU
이하에서는, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 실시예의 구성과 작용에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하고자 한다.
본 발명의 실시예에서는 반도체 웨이퍼의 세정처리 시스템에 적용한 경우에 대해서 설명한다.
제 1 도는 본 발명에 관계하는 세정 건조처리 장치를 적용한 세정처리 시스템의 실시예를 도시한 개략 평면도이고 제 2 도는 개략 측면도이다.
상기 세정처리 시스템은, 피처리체인 반도체 웨이퍼 (W) (이하 웨이퍼로 한다)를 수평상태로 수납하는 용기, 예를 들어 캐리어 (1)을 반입, 반출하기 위한 반송부 (2)와 웨이퍼 (W)를 약액, 세정액 등의 액처리를 함과 동시에 건조처리하는 처리부 (3), 반송부 (2), 처리부 (3) 사이에 위치해서 웨이퍼 (W)를 주고받고, 위치조정 및 자세 변환 등을 행하는 인터페이스부 (4)로 주로 구성되어 있다.
상기 반송부 (2)는 세정처리 시스템의 한 측단부에 병설해 설치된 반입부 (5)와 반출부(6)으로 구성되어 있다. 또한, 반입부 (5) 및 반출부 (6)의 캐리어 (1)의 반입부 (5a) 및 반출부 (6b)에는, 캐리어 (1)을 반입부 (5), 반출부 (6)에 출입이 자유로운 슬라이드식 적치 테이블 (7)이 설치되어 있다. 또한, 반입부 (5) 및 반출부 (6)에는 각각 캐리어 리프터 (8) (용기 반송수단)이 설치되고, 이 캐리어 리프터 (8)에 의해 반입부 사이 또는 반출부 사이에서 캐리어 (1)의 반송을 행할 수 있음과 동시에, 빈 캐리어 (1)을 반송부 (2) 상방에 설치된 캐리어 대기부 (9)로 주고받음 및 캐리어 대기부에서의 수취를 행할 수 있도록 구성되어 있다(제 2도 참조).
상기 인터페이스부 (4)는, 구획벽 (4c)에 의해 반입부 (5)에 인접하는 제 1 실 (4a)와 반출부 (6)에 인접하는 제 2 실 (4b)로 구획되어 있다. 그리고, 제 1 실 (4a) 내에는 반입부 (5)의 캐리어 (1)에서 복수 매의 웨이퍼를 도출해 반송하는 수평 방향 (X, Y 방향), 수직방향 (Z 방향) 및 회전 (θ 방향) 가능한 웨이퍼 도출 아암 (10)과, 웨이퍼 (W)에 설치된 노치를 검출하는 노치 얼라이너 (11)과, 웨이퍼 도출 아암 (10)에 의해 도출된 복수 매의 웨이퍼 (W)의 간격을 조정하는 간격 조정기구 (12)를 구비함과 동시에, 수평상태의 웨이퍼 (W)를 수직 상태로 변환하는 제 1의 자세 변환 장치 (13)이 설치되어 있다.
또한 제 2 실 (4b)내에는 처리 완료된 복수 매의 웨이퍼 (W)를 처리부 (3)에서 수직상태인 채로 도출해 반송하는 웨이퍼 주고받음 아암 (14)과, 웨이퍼 주고받음 아암 (14)에서 수취한 웨이퍼 (W)를 수직 상태에서 수평상태로 변환하는 제 2 자세 변환 수단 (13A)과, 이 제 2 자세 변환장치 (13A)에 의해 수평상태로 변환된 복수 매의 웨이퍼 (W)를 수취해서 반출부 (6)에 반송된 빈 캐리어 (1)내에 수납하는 수평방향 (X, Y 방향), 수직방향 (Z 방향) 및 회전 (θ 방향) 가능한 웨이퍼 수납 아암 (15) (기판 수납 수단)이 설치되어 있다. 또, 제 2 실 (4b)는 외부로부터 밀폐되어 지고, 도시 하지 않은 불활성 가스 예를 들어 질소 (N2) 가스의 공급원으로부터 공급된 N2 가스에 의해 실내가 치환되도록 구성되어 있다.
한편, 상기 처리부 (3)에는, 웨이퍼 (W)에 부착하는 파티클이나 유기물 오염을 제거하는 제 1 처리 유니트 (16)과, 웨이퍼 (W)에 부착하는 금속 오염을 제거하는 제 2 처리 유니트 (17)과, 웨이퍼 (W)에 부착하는 화학 산화 막을 제거함과 동시에 건조처리하는 세정, 건조처리 유니트인 본 발명에 관계하는 세정 건조처리 장치 (18) 및 척 세정 유니트 (19)가 직선형으로 설치되어 있고, 이들 각 유니트 (16) ∼(19)와 대향하는 위치에 설치된 반송로 (20)에, X, Y 방향 (수평방향), Z 방향 (수직방향), 및 회전 (θ 방향) 가능한 웨이퍼 수납 반송아암 (21)이 설치되어 있다.
다음에, 본 발명에 관계하는 세정 건조처리 장치에 대해서 설명한다.
우선, 본 발명의 제 1 실시 형태에 대하여 설명하기로 한다.
제 3 도는 본 발명에 관계하는 세정 건조처리 장치의 제 1 실시 형태의 단면도, 제 4도는 그 주요부의 측단면도이다.
상기 세정 건조처리 장치 (18)은 예를 들어, 불화수소산 등의 약액이나 순수 등의 세정액을 저장 (수용)하고, 저장한 약액, 세정액에 웨이퍼 (W)를 침적하는 세정조 (22) (세정처리실)과 세정조 (22)의 상부에 위치하는 건조실 (23)과 복수, 예를 들어, 50매의 웨이퍼 (W)를 보유해서 이 웨이퍼 (W)를 세정조 (22) 내 및 건조 (23) 내에 이동하는 보유수단 예를 들어 웨이퍼보트 (24)로 주로 구성되어 있다.
이 경우, 세정조 (22)는, 예를 들어 석영 부재나 폴리프로필렌으로 형성된 내조 (22a)와, 이 내조 (22a)의 상단부 외측에 설치되어 내조 (22a)으로부터 오버플로우한 세정액을 받아내는 외조 (22b)로 구성되어 있다. 또, 내조 (22a)의 하부양측에는 세정조 (22)내에 위치하는 웨이퍼 (W)로 향해서 세정액을 분사하는 세정액 공급노즐 (25)가 설치되고, 이 세정액 공급노즐 (25)에 접속하는 도시 하지 않은 약액 공급원 및 순수 공급원으로부터 절환밸브에 의해 약액 또는 순수가 공급되어 세정조 (22)내에 약액 또는 순수가 저장되도록 되어 있다. 또한, 내조 (22a)의 바닥 부에는 배출구가 설치되어 있고, 이 배출구에 배출밸브 (26a)를 설치하는 드레인 관 (26)이 접속되어 있다. 외조 (22b)의 바닥부에 설치된 배출구에도 배출밸브 (27a)를 설치하는 드레인 관 (27)이 접속되어 있다. 또, 외조 (22b)의 외측에는 배기 박스 (28)이 설치되어 있고, 배기 박스 (28)에 설치된 배기구에 밸브 (29a)를 설치하는 배기관 (29)가 접속되어 있다.
상기와 같이 구성된 세정조 (22)와 배기박스 (28)은 바닥이 있는 통 형태의 박스 (30)내에 설치되어 있고, 박스 (30)을 수평으로 간막이하는 간막이 판 (31)에 의해 세정조 측의 상부실 (32a)와 내조 (22a) 및 외조 (22b)에 접속하는 드레인 관 (26), (27) 및 배기관 (29)의 배액구 및 배기구측의 하부실 (32b)로 구획되어 있다. 그것에 의해, 하부실 (32b)의 분위기 배액의 비산이 상부실 (32a) 내로 들어오는 것을 방지하고, 상부실 (32a) 내가 청정하게 유지된다. 또, 상부실 (32a)의 측벽에는 배기창문(33)이 설치되고, 하부실 (32b)의 상부 측벽에 배기창문(34)이, 하부 측벽에는 배액구 (35)가 설치되어 있다.
한편, 상기 건조실 (23)은 세정조 (22)의 개구부 (22c) 사이에 셔텨 (36)을 통해서 연결 통로하는 개구부 (23a)을 가지는 거의 역 U 자형태의 석영부재로 형성되어 있고, 그 내측의 상부 양측에 건조가스 공급 노즐 (37)이 설치되어 있다. 건조가스 공급 노즐(37)은 공급관 (38)을 통해서 건조가스 발생기(39)에 접속되어 있고, 건조가스 발생기(39)에는 건조가스 발생용 액체 예를들어, IPA(이소프로필알코올)의 공급원 (도시하지 않음)과 캐리어가스, 예를 들어, 질소 가스의 공급원(도시하지 않음)가 접속되어 있다. 또, 공급관(38)에는 개폐 밸브(40)이 설치되어 있고, 개폐 밸브(40)의 개폐 동작에 의해 건조가스 발생기(39)에 의해 생성된 건조가스(IPA + 질소)를 건조가스 공급 노즐(37)로부터 건조실(23) 내에 공급할 수 있도록 구성되어 있다. 또, IPA의 공급을 정지함으로써 질소 가스만을 건조가스 공급 노즐(37)로부터 건조실(23) 내에 공급할 수 있다. 또, 이 경우, 개폐 밸브(40)은 제어 수단, 예를 들어, 중앙 연산 처리 장치(CPU : 60)으로부터의 신호에 기초하여 개폐 동작할 수 있도록 구성되어 있다. 사용하는 건조가스로는 IPA등의 알코올케톤 류, 에테르 류, 다가 알코올 등의 유기용제를 사용할 수 있다.
상기 셔터 (36)은 제 4 도에 도시한 바와 같이,상부 셔터 (36a)와 하부 셔터 (36b)로 분할 되어 있고, 양 셔터 (36a), (36b) 사이에 설치 (내장)되는 복수 예를 들어, 8 개의 실린더 (50)에 의해 접면에서 멀어지는 방향으로 간격 조절이 가능하게 형성되어 있다. 이와 같이 셔터 (36)을 상부 셔터 (36a)와 하부 셔터 (36b)로 분할하고, 실린더 (50)를 통해서 접면에서 멀어지는 방향의 간격조절 가능하게 형성함으로써, 셔터 (36)을 닫은 상태로 세정조 (22)와 건조실 (23)에 밀착할 수 있기 때문에, 세정조 (22)와 건조실 (23)의 차단성을 더 확실히 할 수 있다.
셔터 (36)의 하부 셔터 (36b)에서 개폐 이동방향에 따른 양측에는 단면이 거의 역 모자형의 날개편 (51)이 설치되고, 그 일방이 셔터 (36)의 개폐 구동수단 (52) (이하 이동수단이라 한다)로 연결되어 있다. 이 경우, 구동수단(52)에 볼 나사 기구로 형성되고, 볼 나사 기구를 수용하는 케이스 내에 불활성 가스, 예를 들어 질소 가스가 공급된다. 또한, 양 날개편 (51)의 일부 굴곡부(51a)가 세정조 (22)의 상부에 설치된 홈통형 조 (53) 내에 저장된 물 등의 실(seal)용 액체(54)에 침적된 상태로 이동 가능하게 설치되어 있다.
이와 같이 셔터 (36)의 양측에 돌출하는 날개편 (51)의 굴곡부 (51a)를 이동가능하게 수용하면 홈통형 조 (53)과, 이 홈통형 조 (53) 내에 저장되어 날개편 (51)의 굴곡부 (51a)를 침적하는 실(seal)용 액체 (54)로 액체실(seal) 기구 (55)을 형성한다. 이와같이 형성된 액체실(seal) 기구 (55)에 의해 세정조 (22)와, 세정조 (22)의 외부를 {구체적으로는 셔터 (36)의 구동수단 (52) 및 세정조 (22)에 대해서 구동수단 (52)와 반대측} 증류수 밀봉으로 실(seal) 할 수있다. 또, 도시하지 않았지만, 홈통형 조 (53)의 하부에 설치된 배액구로부터 항상 배출되어 끊임없이 홈통형 조 (53)내로 실(seal)용 액체 (54)가 충만되어 있다.
또한, 세정조 (22)와 구동수단 (52)는 구획벽 (56)에 의해 구획되어 있고, 또, 구획벽 (56)의 하단부가 홈통형 조(53) 내에서 날개 편 (51)의 굴곡부 (51a) 내측에서 실(seal) 용 액체(54)에 침적되어 있다. 따라서, 세정조 (22) 측의 처리부와 구동수단 (52)측과의 분위기를 확실히 차단할 수 있다.
또 이 경우, 상기 구동수단 (52) 및 실린더 (50)은 상기 제어수단 즉, CPU (60)에서의 신호에 기초해서 구동해 셔터 (36)을 개폐할 수 있도록 구성되어 있다.
다음에, 상기 세정, 건조 처리장치의 제 1 실시 형태의 동작상태에 대해서 제 5도 내지 제 8도를 참조해서 설명한다.
① 세정처리
제 5A 도에 도시한 바와 같이, 셔터 (36)을 열림 상태로 해서 세정조 (22) 내에 웨이퍼 (W)를 수용한 상태에서 약액 또는 세정액 예를 들어 순수 (L)을 저장하고 오버플로우해서 세정처리를 실시하거나 또는 제 5B 도에 도시한 바와같이 셔터 (36)을 닫힘 상태로 해서 세정조 (22) 내에 웨이퍼 (W)를 수용한 상태에서 약액 또는 세정액 예를 들어 순수 (L)을 저장하고 오버플로우해서 세정처리를 실시한다. 약액처리와 세정처리를 연속해서 행하는 경우는 약액처리후 약액을 드레인한 후, 세정액을 노즐에서 공급해도 좋고, 또는 약액처리후, 약액을 세정액에 의해 치환해도 좋다.
② 1차 건조
세정처리가 완료한 후, 제 6 도에 도시한 바와 같이, 세정조 (22) 내에 순수 (L)을 세정조 (22)의 하부에서 배출(드레인)함과 동시에, 건조가스 공급노즐 (37)에서 건조실 (23) 내에 건조가스 (IPA + 질소)를 공급하면, 건조가스는 웨이퍼 표면에 접촉함과 동시에, 순수 (L)의 표면에 접촉해서 마랑고니 효과에 의해 웨이퍼상의 다량 수분의 저감을 도모하고, 1차 건조 (거의 건조)를 행한다. 이 1차 건조에서는 완전하게 수분을 제거하는 것을 목적으로 하지 않고, 목시에 의해 수분을 관찰할 수 있을 정도로 수분을 제거할 수 있으면 좋다. 따라서, 수분을 완전하게 제거하지 않고 완료되기 때문에, 건조가스의 공급은 소량이어도 좋다.
1차 건조후, 제 7 도에 도시한 바와 같이, 건조가스 공급노즐 (37)에서 건조가스를 계속 공급하거나 또는 제 7B 도에 도시한 바와 같이 건조가스 공급노즐 (37)에서의 건조가스의 공급을 정지한다.
③ 2차 건조
1차 건조 후, 도시하지 않은 웨이퍼보트를 상승시켜서 웨이퍼 (W)를 건조실 (23) 내에 이동하고, 제 8 도에 도시하는 바와 같이, 셔터 (36)을 닫힘 상태로 해서 건조가스 공급노즐 (37)에서 건조가스를 공급하고, 웨이퍼 (W)의 표면에 잔류하는 순수 (L)과 건조가스의 응축에 의해 웨이퍼 (W)에 잔류하는 수분의 제거 및 2차 건조를 행한다. 이 2차 건조에서는 이미 1차 건조에 의해 여분의 수분이 제거되기 때문에, 건조가스의 공급량은 적게 할 수있음과 동시에, 건조시간을 단축할 수 있다. 따라서, 건조효율의 향상을 도모할 수 있음과 동시에 건조가스의 소비량을 저게 할 수 있다. 또한, 2차 건조중에 세정조 (22)내에 세정액을 교환함으로써, 이후의 세정처리의 개시 시간을 빠르게 할 수 있다. 또, 2차 건조후, 건조가스 공급노즐(37)에서 건조실 (23)내에 질소가스를 공급해서 건조처리를 완료한다.
또, 제 7A 도, 제 8B 도에 도시한 경우의 건조가스는 웨이퍼의 건조가 불충분한 경우는 IPA와 질소가스로 하고, 웨이퍼의 건조가 진행되는 경우는 질소만으로 해도 좋다.
다음에, 본 발명의 제 2 실시 형태에 대하여 설명하기로 한다.
제 9 도는 본 발명에 관계하는 세정 건조처리 장치의 제 2 실시 형태의 단면도이다.
제 2 실시 형태는 더욱더 건조효율의 향상을 도모할 수 있도록 한 경우이다. 즉, 세정조 (22)의 상부의 개구부 (22c) 내측에 제2 의 건조가스 공급노즐 (42)를 설치해서, 세정조 (22) 내로 건조가스의 공급을 상기 건조가스 공급노즐 (37)(제 2실시 형태에서는 제1 건조가스 공급노즐이라 한다)은 별도의 공급계로부터 공급할 수 있도록 한 경우이다. 이 경우, 제 2의 건조가스 공급노즐 (42)는 제 1의 건조가스 공급노즐 (37)에 접속하는 공급관 (38)에서 분기된 분기관 (41)을 통해서 건조가스 발생기 (39)에 접속되어 있다. 또한, 분기로 (41)에는 개폐 밸브 (43)을 통해 설치되어 있다. 이 개폐 밸브 (43)은 상기 개폐 밸브 (40)과 함께 CPU (60)에서의 신호에 기초해서 개폐동작할 수 있도록 구성되어 있다.
또, 제2 실시 형태에 대해서, 그외의 부분은 상기 제1 실시 형태와 동일하기 때문에, 동일 부분에는 동일 부호를 붙여서 그 설명은 생략한다.
다음에, 제 2 실시형태에서 세정, 건조 처리장치의 실시예의 동작 상태에 대해서 제 10 도내지 제 14 도를 참조해서 설명한다.
① 세정처리
제 10 도에 도시한 바와 같이, 셔터 (36)을 닫힘 상태로 해서 세정조 (22) 내에 웨이퍼 (W)를 수용한 상태에서 약액 또는 세정액 예를 들어 순수 (L)을 저장하고 오버플로우해서 세정처리를 실시한다. 이와같이 셔터 (36)을 닫힘 상태로 해서 세정처리를 실시 함으로써, 세정조 (22) 내의 분위기의 건조실 (23)으로의 비산등을 저지할 수 있고, 상부 건조실의 내벽이 세정 분위기에서 오염되는 것을 방지하고, 건조실 (23)의 분위기를 유지할 수 있다. 이것은 특히 세정조(22) 내에 약액처리를 행한 경우 유효하다. 또, 약액처리와 세정처리를 연속해서 행한 경우는, 약액 처리후 약액을 드레인한후, 세정액을 노즐에서 공급해도 좋고, 또한, 약액처리후 약액을 세정액에 의해 치환해도 좋다.
② 1차 건조
세정처리가 완료한 후, 제 11 도에 도시한 바와 같이, 세정조 (22) 내에 순수 (L)을 세정조 (22)의 하부에서 배출(드레인)함과 동시에, 건조가스 공급노즐 (42)에서 세정조 (22) 내에 건조가스 (IPA + 질소)를 공급하면, 건조가스는 웨이퍼 표면에 접촉함과 동시에, 순수 (L)의 표면에 접촉해서 마랑고니 효과에 의해 웨이퍼상의 다량 수분의 제거 및 1차 건조를 행한다. 이 1차 건조에서는 수분을 완전하게 수분을 완전하게 제거하지 않고 완료되기 때문에, 건조가스의 공급은 소량이어도 좋다.
1차 건조후, 제 12A 도에 도시한 바와 같이, 제 2의 건조가스 공급노즐 (42)에서 건조가스의 공급을 정지한다. 제 12B 도에 도시한 바와 같이, 제 2의 건조가스 공급노즐 (42)에서 건조가스를 계속 공급한다. 제 12C 도에 도시한 바와 같이, 제 2의 건조가스 공급노즐 (42)에서 건조가스의 공급을 정지하지만, 제 1의 건조가스 공급노즐 (37)에서 건조실 (23)내에 건조가스를 공급해서 건조실 (23)내를 건조가스 분위기로 한다. 제 12D 도에 도시한 바와 같이, 제 2의 건조가스 공급노즐 (42)에서 건조가스를 계속 공급함과 동시에, 제 1의 건조가스 공급노즐 (37)에서 건조실 (23)내에 건조가스를 공급해서 건조실 (23)내를 건조가스 분위기로 한다. 이 중, 제 12C 도 및 12D 도에 도시한 바와같이, 건조실 (23)내를 건조가스 분위기에 둠으로써 이후의 2차 건조에서 건조가스의 공급량을 적게 할 수있음과 동시에, 건조시간의 단축을 도모할 수있다. 이 경우, 1차 건조중에 건조실 (23)내를 건조가스 분위기로 해 두어도 좋다.
③ 건조실로 이동
1차 건조가 종료한 후, 도시하지 않은 웨이퍼보트를 상승에 의해 건조실 (23)으로 웨이퍼 (W)를 이동하는 것이지만, 이 때, 제 13 도에 도시하는 바와 같이, 제 1 및 제2의 건조가스 공급노즐 (37), (42)에서의 건조가스의 공급을 정지한다. 또는, 제 13B 도에 도시한 바와같이, 제 1의 건조가스 공급노즐에서 건조가스를 공급해 건조가스를 웨이퍼 (W)로 내뿜어, 이동중에서 웨이퍼 (W)의 건조를 행한다. 또는, 제 13C 도에 도시한 바와같이, 제 1의 건조가스 공급노즐 (37) 및 제 2의 건조가스 공급노즐 (42)에서 건조가스를 공급해서 건조가스를 웨이퍼 (W)로 내뿜어, 이동중에서 웨이퍼 (W)의 건조를 행한다. 또, 이동개시는 드레인된 세정 액면이 웨이퍼 (W)에서 흘러 내린 때 행해도 좋다.
④ 2차 건조
웨이퍼 (W)를 건조실 (23) 내로 이동한 후, 제 14 도에 도시한 바와같이, 셔터 (36)을 닫힘 상태로 해서 제 1의 건조가스 공급노즐 (37)에서 건조가스를 공급하고, 웨이퍼 (W)의 표면에 잔류하는 순수 (L)과 건조가스의 응축에 의해 웨이퍼 (W)에 잔류하는 수분의 제거 및 2차 건조를 행한다. 이 2차 건조에서는 이미 1차 건조에 의해 여분의 수분이 제거되고, 또한, 이동중에 건조가스를 내뿜는 경우에는 더 여분의 수분이 제거되기 때문에, 건조가스의 공급량은 적게 할 수있음과 동시에, 건조시간을 단축할 수있다. 따라서, 건조효율의 향상을 도모할 수 있음과 동시에, 건조가스의 소비량을 적게 할 수 있다. 또한, 2차 건조중에 세정조 (22)내에 세정액을 교환함으로써, 이후의 세정처리의 개시 시간을 빠르게 할 수 있다. 또, 2차 건조후, 건조가스 공급노즐(37)에서 건조실 (23)내에 질소가스를 공급해서 건조처리를 완료한다.
또, 제 12B 도, 제 12C 도, 제 12D 도, 제 13B 도,제 13C 도,제 14 도에 도시한 경우의 건조가스는 웨이퍼의 건조가 불충인 경우는, IPA + 질소의 혼합가스로 한, 웨이퍼의 건조가 진행되는 경우는 질소만으로 해도 좋다.
또, 상기 실시 형태에서는 이 발명의 건조 처리 장치를 반도체 웨이퍼의 세정 처리 시스템에 적용한 경우에 대해 설명했지만, 세정 처리 이외의 처리 시스템에도 적용할 수 있는 것은 물론이고, 또 반도체 웨이퍼 이외의 LCD용 글라스 기판 등에도 적용할 수 있는 것은 물론이다.
이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 세정처리후 피처리체에 건조가스를 접촉시켜서 1차 건조한 후, 피처리체를 건조실로 이동하고, 피처리체를 다시 건조가스와 접촉시켜서 건조함으로써, 건조실 내로 이동된 피처리체에는 다량의 수분 부착이 없고, 또한, 건조실 내로 다량 수분의 이동도 방지할 수 있다. 따라서, 한 번에 다량의 건조가스를 사용하지 않고 소량의 건조가스를 효율적으로 이용할 수 있음과 동시에, 건조 효율의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 건조실의 용적을 작게 할 수 있기 때문에, 장치의 소형화를 도모할 수 있는 효과가 있다.

Claims (13)

  1. 세정실 내에 저장된 세정액에 침적되어 세정된 피처리체를 상기 세정실의 상방에 배치된 건조실 내로 이동함과 동시에 건조하는 세정 건조처리 방법에 있어서,
    세정후, 상기 세정실로 향해서 건조가스를 공급하는 공정과,
    상기 피처리체를 상기 세정실 내에 고정한 상태에서 상기 세정액을 배출함과 동시에 건조가스를 상기 피처리체에 접촉시켜서 1 차 건조하는 공정과,
    상기 1 차 건조후, 상기 피처리체를 상기 건조실로 이동하고, 이 건조실 내로 건조가스를 공급해서 상기 피처리체를 2 차 건조하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 세정 건조처리 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 1 차 건조하는 공정 및 상기 2 차 건조하는 공정에 서 사용되는 건조가스는 휘발성 유기용제를 포함하는 것을 특징으로 하는 세정 건조처리 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 1 차 건조하는 공정에서 사용되는 건조가스는 휘발성 유기용제를 포함하고, 상기 2 차 건조하는 공정에서 사용되는 건조가스는 불활성 가스 만인 것을 특징으로 하는 세정 건조처리 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 피처리체의 상기 건조실로의 이동은 상기 세정액을 배출한 후인 것을 특징으로 하는 세정 건조처리 방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 피처리체의 상기 건조실로의 이동은 상기 세정액의 액면이 상기 피처리체에서 흘러 내린 후인 것을 특징으로 하는 세정 건조처리 방법.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 세정실과 상기 건조실 사이에 이들 실을 차단하는 개폐수단을 구비하고, 상기 건조실 내에서 건조중에는 상기 개폐수단을 닫힘 상태로 하는 것을 특징으로 하는 세정 건조처리 방법.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 세정실과 상기 건조실 사이에 이들 실을 차단하는 개폐수단을 구비하고, 상기 세정실 내에서 건조중에는 상기 개폐수단을 닫힘 상태로 하는 것을 특징으로 하는 세정 건조처리 방법.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 세정실과 상기 건조실 사이에 이들 실을 차단하는 개폐수단을 구비하고, 상기 피처리체가 상기 세정실 과 상기 건조실 사이를 이동중인 경우 이외에는 상기 개폐수단을 닫힘 상태로 하는 것을 특징으로 하는 세정 건조처리 방법.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 피처리체가 상기 세정실에서 상기 건조실로 이동중에는 상기 피처리체에 건조가스를 불어주는 것을 특징으로 하는 세정 건조처리 방법.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 피처리체의 1차 건조중에 상기 건조실 내로 건조가스를 공급해서 상기 건조실 내를 건조가스 분위기로 하는 것을 특징으로 하는 세정 건조처리 방법.
  11. 세정액을 저장함과 동시에 세정액을 하부에서 배출하는 세정실과,
    상기 세정실의 상방에 배치되는 건조실과,
    상기 세정실과 상기 건조실 사이로 피처리체를 이동하는 이동수단과,
    상기 건조실 내에 설치된 건조가스 공급노즐과,
    상기 세정실과 상기 건조실 사이에 설치되어 상기 세정실과 상기 건조실을 차단할 수 있는 개폐수단과,
    상기 건조가스 공급노즐과 상기 개폐수단의 동작을 제어하는 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 세정 건조처리 장치.
  12. 세정액을 저장함과 동시에 세정액을 하부에서 배출하는 세정실과,
    상기 세정실의 상방에 배치되는 건조실과,
    상기 세정실과 상기 건조실 사이로 피처리체를 이동하는 이동수단과,
    상기 건조실 내에 설치된 제1 건조가스 공급노즐과,
    상기 세정실과 상기 건조실 사이에 설치되어 상기 세정실과 상기 건조실을 차단할 수 있는 개폐수단과,
    상기 세정실 내에 설치된 제 2의 건조가스 공급노즐을 구비하는 것을 특징으로 하는 세정 건조처리 장치.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 제1 및 제2 건조가스 공급노즐과 상기 개폐수단의 동작을 제어하는 제어수단을 구비하는 것을 특징로 하는 세정 건조처리 장치.
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