A7 409311 _____B7___ 五、發明說明（1 ) 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於半導體基板之乾燥裝置及半導體基板之 乾燥方法，特別是關於藉由將汽化後之異丙醇（I P A ) 等的有機溶劑噴在半導體基板上，來使半導體基板乾燥之 半導體基板之乾燥裝置。 【習知技術】 目前使用於半導體晶圓之洗淨過程中的裝置，如第 1 0圖所示，係將半導體晶圓1 0 5放入洗淨槽1 0 1、 102、103以及充滿IPA蒸氣之乾燥槽104內， 來進行洗淨及乾燥。在此半導體晶圓1 0 5之洗淨過程中 ，有多種方法。亦即，在第1洗淨方法（處理方法1 )中 ，首先，將半導體晶圓1 0 5放入洗淨槽1 0 3內洗淨後 1再放入乾燥槽1 0 4內使其乾燥。又，在第2洗淨方法 (處理方法2 )中，首先，將半導體晶圓1 0 5依序地放 入冼淨槽1 0 2和洗淨槽1 0 3內進行洗淨後，再放入乾 燥槽1 0 4內使其乾燥。又’在第3洗淨方法（處理方法 3 )中|將半導體晶圓1 〇 5依序地放入洗淨槽1 0 1、 洗淨槽1 0 2和洗淨槽1 0 3內進行洗淨後，再放入乾燥 槽1 0 4內使其乾燥。在這些處理方法1、處理方法2及 處理方法3中’必須通過進行乾燥處理之乾燥槽1 0 4。 因此，在半導體晶圓1 0 5之洗淨過程中，虜理能力係由 乾燥處理時間所決定。又’隨著半導體晶圓之直徑增大’ 被乾燥物之熱容量增加1所以华導體晶圓之洗淨過程的處 ______ 4 - g張尺度1西用中®月家標準（CNSM4規格（2!0 公f ) "" (請先閲讀背面之注音？事項再填寫本頁) 震--------訂---------線 經濟部智站財產局員工消贽合作社印製 409311 a? ___B7_ 五、發明說明（2 ) 埋速度，更是由乾燥處理所需之時間來決定。 另外，實際上在半導體晶圓之乾燥處理中所使用之乾 '燥裝置，由水置換效率之高低以及乾燥性能的觀點來考慮 ’大多轉變成採用以高蒸氣壓之I P A蒸氣來置換附著在 半導體晶圖表面上的水，以此方式來進行乾燥。又，採用 I p A直接置換乾燥方式之乾燥裝置，從避免發生水斑（ water mark )等問題之觀點來考慮，也比利用離心力使附薪 在半導體晶圓表面上之水分飛離，亦即所謂的旋轉乾燥器 (Spin Dryer)更加有效。 在此，說明關於習知的I P A蒸氣乾燥方式。亦即， 如第1 1圖所示，採用習知的I P A蒸氣乾燥方式之乾燥 裝置，具有被加熱後之I P A蒸氣充滿的乾燥槽1 1 1。 在使用此乾燥裝置來進行乾燥時，首先，如第1 1圖A所 示，將半導體晶圓1 1 2急速地導入乾燥槽1 1 1內，然 後如第1 1圖B所示，浸入I P A蒸氣中。藉由此手段， 半導體晶圔112被加熱至達到IPA蒸氣之溫度爲止， 且I Ρ Λ蒸氣置換附著在半導體晶圓1 1 2表面上的水分 ，來進行半導體晶圓1 1 2之乾燥過程。然後，如第1 1 圖C和第1 1圖D所示，將半導體晶圓1 1 2慢慢地從乾 燥槽1 1 1的內部提起，結束乾燥處理。此1 Ρ Α蒸氣乾 燥方式，具有：可以使水斑數量減少、以及有半導體晶圓 之去除靜電效果等優點。 【發明所欲解決之課題】 5- 本紙張尺度洎用中國;i家標準（CNSM1規格（2I0 X 297公Ϊ ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) t_--------訂---------故 經濟部％慧財產局3工消役合作社印數 經濟部智站財J局員工消費合作杜印w-a 409311 Λ7 ---- . _Β7_ 五、發明說明（3 ) 然而’在使用上述I P A蒸氣乾燥裝置之半導體晶圓 的乾燥處理中’由於乾燥處理時問長，所以洗淨過程之生 產能力（Through-put )限制了乾燥速度，而導致生產能力 差之缺點°因此，檢討爲了縮短乾燥處理時間而使半導體 晶圓之加熱溫度上升等手段，然而此種手段會產生I p A 突然沸騰等問題，而會導致乾燥不均之不良影響。 又’近年來，由於自然環境問題或殘留有機物之問題 ，而有減少有機物之使用量的傾向。因此，今後，對於使 用I P A之乾燥裝置所採用之方式，主要爲利用馬蘭各尼 效應（Marangoni effect，因界面張力梯度引起的液流動） 的乾燥方式以及控制I P A蒸氣乾燥方式。以下說明關於 這兩種乾燥方式。 酋先，採用利用思蘭各尼效應之乾燥方式的乾燥裝置 ’如第1 2圖所示，由乾燥部1 2 1以及充滿超純水（DI water ) 1 2 2之水洗槽1 2 3所構成。 對於使用此乾燥裝置之半導體晶圓的乾燥處理，如第 1 .2圖A所示，首先，在水洗槽1 2 3中進行半導體晶圓 1 2 4之水洗處理。此時，乾燥部1 2 1內部充滿氮氣（ N2)或空氣。接著，如第12ϋΒ所示，在將半導體晶圓 1 2 4從水洗槽1 2 3提起之前，將Ν 2和I Ρ Α蒸氣之混 合氣體導入乾燥部1 2 1內部，從上方噴向超純水1 2 2 的水面。藉由此手段1如第1 3圖所示，在水面上形成 I Ρ A層1 2 5。然後，如第1 2圖C所示，提起半導體 晶圓1 2 4。當提起半導體晶圓1 2 4時，如第1 3圖所 本紙張尺度適用中囤芦家標準（CNS)A.丨規格（210x 297公釐） IL.---„-------,農--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) :6 - 經濟部智財產局員工消赀合作社卬起 4093^1 A7 ____B7 五、發明說明（4 ) 示，在半導體晶圓1 2 4之表面和超純水1 2 2之間的界 面部分，產生被稱爲彎月（Meniscus )部之斜度’此彎月 部由於形成I P A層1 2 5而更大。又，當提起半導體晶 圓1 2 4時，附著在半導體晶圓表面上的水分，沿著此彎 月部流下。而且，藉由將半導體晶圓1 2 4以沒有水附著 在其表而上之狀態下提起，來使半導體晶圓1 2 4乾燥。 然後，如第1 2圖D所示，使乾燥部1 2 1內部充滿氮氣 。以上述之方式來進行半導體晶圓1 2 4之乾燥處理。 又，採用控制I P A蒸氣乾燥方式之乾燥裝置，如第 1 4圖所示，由乾燥槽1 3 1以及充滿超純水1 3 2之水 洗槽1 3 3所構成。在此乾燥裝置中，如第1 4圖A所示 •乾燥槽1 3 1內部充滿氮氣。在此狀態下，在水洗槽 1 3 3中，將半導體晶圓1 3 4水洗處理後，如第1 4圖 B所示，提起半導體晶圓1 3 4，然後搬入乾燥槽1 3 1 內部。接著，如第1 4圖C所示，藉由蓋（未圖示）等將 乾燥槽1 3 1和水洗槽1 3 3隔開，然後從設置在乾燥槽 1 3 1上部之噴嘴（未圖示），將氮氣和I P A蒸氣的混 合氣體，噴在半導體晶0 1 3 4上。然後，利用此I P A 蒸氣，置換附著在半導體晶圓1 3 4表面上的水分，使半 導體晶圓1 3 4乾燥。然後，如第1 4圖D所示，使乾燥 槽1 3 1內部充滿氮氣"以上述之方式來進行半導體晶圓 1 3 4之乾燥處理。 上述兩種乾燥方式，控制I P A蒸氣乾燥方式，雖然 確實爲取代習知的I P A蒸氣乾燥方式的乾燥方式；但是 本纸張尺度適用十园..國家標準（CNSM1規格（210 X 297公袞） ------------Λ --------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 409311 B7 __________ _ 五、發明說明（5 ) ，關於使半導體晶圓乾燥時之乾燥條件，有嘗試錯誤之情 況，而希望求得其乾燥條件之最佳化。 因此，本發明之目的爲提供一種半導體基板之乾燥裝 置及半導體基板之乾燥方法，不會使乾燥能力降低，可以 縮短乾燥時問’藉此來提高乾燥處理能力；又1藉由降低 乾燥時所需之有機物使用量，除了能夠減輕地球環境之負 擔以外，且可以減少殘留有機物。 【解決課題所用的手段】 本發明之發明人，爲了解決上述習知技術的各種上述 問題，進行關於半導體晶圓之乾燥的各種實驗。以下，說 明其槪要。 亦即，發明人之第1實驗，係使用同時可以乾燥5 0 枚左右的半導體晶圆之控制I P A蒸氣乾燥裝置，將 I P A蒸氣之噴出方向，從垂直下方方向往半導體基板偏 轉 1 0 ° 、2 0。、3 ◦ ° 、5 0 ° 、9 0 ° 等各種角度 來進行半導體晶圓之乾燥處理|然後測定在道些乾嫌處理 中之每一枚半·導體晶圓上的微粒子附著數量以及水斑的數 量。再者，在此測定中之評量方法，係將模擬的半導體晶 圓放置在晶圓螺桿上，在評量的半導體晶圓的前面，面對 面地設置另一枚有氧化模的半導體晶圓，進行例如稀氟酸 (D H F )處理等藥液處理。又，評量錾準係以確認乾燥 裝置有充分的乾燥能力爲基準，具髖而言，以每一枚半導 體晶圓上的附著微粒子數量爲2 0個以下、每一枚半導體 本紙'm尺度過用屮(¾.國家楞準（CNSM4规格（2丨0 X 297公f ) - - - --：---一-------^·-------訂-------— 線 .1 {請先閱讀背面之;i意事項再填寫本頁) 經濟ίl智¾財產局¾!x工消赀合作社F,,1'·,Il· ~ 8 - A7 B7 409311 五、發明說明（6 ) 晶圓之水斑數量爲1 0個以下爲基準。 第1 5圖係表示每一枚半導體晶圓之表面上的附著微 粒子數量以及水斑的數量，與I P A的噴出角度的關係圖 〇 根據第1 5圖，針對在可以同時地乾燥5 0枚左右的 半導體晶圓之控制I P A蒸氣乾燥裝置中，在使I P A蒸 氣之噴出方向角度爲2 0 °〜5 0 °的範圍內之情況，得 知每一枚半導體晶圓上的附著微粒子數量爲2 0個以下、 每一枚半導體晶圓之水斑數量爲1 0個以下。又，此條件 以外的條件•例如使噴出方向爲1 0 °時，每一枚半導體 晶圓上的附著微粒子數量約爲9個、水斑數量約爲5 2個 。又，若使I P A蒸氣之噴出方向角度爲9 0 °時，亦即 將I P A蒸氣水平地噴出時，進行乾燥處理後之半導體晶 圓變成非處理乾燥狀態，整個晶圓表面都檢測出水斑。相 反地，若使I P A蒸氣之噴出角度爲〇 °時，亦即使 I P A蒸氣之噴出方向爲半導體基板側之相反側時， I P A蒸氣直接附著在乾燥裝置之側壁面上 > 不會與半導 體晶圓接觸而上升，所以無法使半導體晶圓乾燥，發生水 污點等不良狀態。 由以上可知，若使噴在半導體晶圓上之_ I P A蒸氣的 方向，從垂直方向的角度偏轉2 ◦ °〜5 0 °的範圍內， 則每一枚半導體晶圓上的附著微粒子數量爲2 0個以下、 每一枚半導體晶圓之水斑數量爲1 0個以下，具有實用上 之充分的乾燥能力。 本紙張尺/1適用中吗巧家標準（CNS)A.彳規格（210 X 297公笼） (靖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝---- 訂---------線
經濟部智慧財產局員工消費合作社印K -9 - 409311 Λ7 Β7 五、發明說明（7 ) 又’發明人之第2實驗，係使用上述同時可以乾燥 5 0枚左右的半導體晶圓之控制I p A蒸氣乾燥裝置，將 I p A蒸氣之初期噴出量，變更成〇 . 3 c c / s、 0. 5cc/s 、〇.7cc/s 、1 .〇cc/s 以及 1 . 5 c c / s等各種初期噴出量來進行半導體晶圓之乾 燥處理’然後測定在這些乾燥處理中之每一枚半導體晶圓 上的微粒子附著數量以及水斑的數量。再者，在此測定中 之評量方法，係將模擬的半導體晶圓放置在晶圓螺桿上， 在評量的半導體晶圆的前面，面對而地設置另一枚有氧化 模的半導體晶圓，進行例如稀氟酸（D H F )處理等藥液 處理；又，評量基準係以確認乾燥裝置有充分的乾燥能力 爲基準，具體而言，以每一枚半導體晶圓上的附著微粒子 數想:和水斑數量都在2 0個以下。 第1 6圖係表示每一枚半導體晶圓之表面上的附著微 粒子數量以及水斑的數量，與I Ρ Α的初期噴出量的關係 圖。 根據第1 6圖，針對在可以同時地乾燥5 0枚左右的 半導體晶圓之控制I Ρ A蒸氣乾燥裝置中，在使I Ρ A蒸 氣之初期噴出量在0 . 5〜1 . 5 c c / s的範圍內時， 得知每一枚半導體晶圓上的附著微粒子數量爲2 0個以下 。又，在使IPA蒸氣之初期噴出量在0.8〜1·5 c c / S的範圍內時，得知每一枚半導體晶圓上的水斑數 量爲2 0個以下；而當使I PA蒸氣之初期噴出量爲 〇 . 5 c c / s時 > 得知每一枚半導體晶圓上的水斑數量 -10-_ 本纸張尺·度適用屮囤抨家標準規格（210 >= 297公釐〉 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝--------訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 A7 40^311 B7______ 五、發明說明（8 ) 爲1 2 0個。又，當使I P A蒸氣之初期噴出量爲0 . 3 C C / S以下時，進行乾燥處理之半導體晶圓成爲非處理 乾燥狀態，整個晶圓表面都檢測出水斑。相反地，若使 I P A蒸氣之初期噴出量比1 . 5 c c / s多時，由於從 噴管噴出之I ·Ρ A蒸氣成霧狀，在半導體晶圓的表面上會 檢測出由於I P A之污染所產生之附著微粒子。 由以上可知，若使噴在半導體晶圓上之I P A蒸氣的 初期噴出量，在0 - 8 c c / s〜1 . 5 c c / s的範圔 內，則每一枚半導體晶圓上的附著微粒子數量以及水斑數 量爲2 0個以下，具有實用上之充分的乾燥能力。 又，發明人之第3實驗，與上述第2實驗相同，係使 用上述同時可以乾燥5 0枚左右的半導體晶圓之控制 I P A蒸氣乾燥裝置，將I P A蒸氣之使用量，變更成 3〇cc /批、5〇cc /批 ' 7〇cc /批、8〇cc / 批、9 0 c c / 批 ' 1 〇 5 c c / 批、1 5 0 c c / 批 以及2 0 0 c c /批等各種I P A蒸氣之使用量來進行半 導體晶圓之乾燥處理，在每個乾燥處理中，測定每一枚半 導體晶圓上的微粒子附著數量以及水斑的數量》再者，在 此測定之評量方法以及評量基準，係與上述I P A蒸氣之 初期噴出量之測定中的評量方法以及評量基準相同。 笫1 7圖係表示每一枚半導體晶圓之表面上的附著微 粒子數量以及水斑的數量，與I P A的使用量的關係圖。 根據第1 7圖，在控制I P A蒸氣乾燥裝置中，在使 I P A蒸氣的使用量量在5 0〜2 0 0 c C /批的範圍內 -11 - 本纸張尺度適用屮aP家標準（CKS)A.1規格（2.10 X 2tJ7公髮） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂--------- 經濟邡智慈財產局鈐工消赀合作社印奴 409311 a7 ____B7_____ 五、發明說明（9 ) 時，得知每一枚半導體晶圓上的附著微粒子數量爲2 0個 以下。又，在使I P A蒸氣之使用量在7 0〜2 0 0 c c /批的範圃內時，得知每一枚半導體晶圓上的水斑數量爲 2 0個以下：而當使I P A蒸氣之使用量爲5 0 c c /批 時，得知每一枚半導體晶圓上的水斑數量爲3 0 0個。又 ，當使I PA蒸氣之使用量爲3 0 c c/批以下時，半導 體晶圓會成爲非處迎乾燥狀態，雖然不會檢測出附著微粒 子，但是整個晶圓表面都會檢測出水斑。相反地，若使 I P A蒸氣之使用量比2 0 0 c c /批多時，在半導體晶 圓的表而上會檢測出ώ於IPA之污染所產生之附著微粒 子。 由以上可知，在乾燥處理中，若使1 P A蒸氣之使用 量在7 0〜2 0 0 c c /批的範圍內，則每一枚半導體晶 圓上的附著微粒子數量以及水斑數量皆爲2 0個以下，具 有實用上之充分的乾燥能力。 又，作爲發明人之第4實驗，係使用上述同時可以乾 燥5 〇枚左右的半導體晶圓之控制I p A蒸氣乾燥裝置， 將用來噴出I P A蒸氣之噴管的數量，變更成2根、4根 '6根等各種數最來進行半導體晶圓之乾燥處理，在這些 乾燥處理中，测定每一枚半導體晶圓上的水斑的數量。再 者’在此測定之評量方法，係將模擬的半導體晶圓放置在 晶圓螺桿上，設置評量的半導體晶圓後，進行例如稀氟酸 (D H F )處理等藥液處理之方法；又，評量基準係以確 認乾操裝置有充分的乾燥能力爲蕋準，具體而言，以每一 本紙張尺度適用中國.P家標準（CNS)A1規格（210 X 297公芨） ------------- 1 ------- I ^ ---------^ f (請先閒讀背面之注意事項再填寫本頁) -12- 經濟部智慧財產局爲'工消费合作社印¥ 409311 a7 _B7_ 五、發明說明（10 ) 枚半導體晶圓之水斑數量爲2 0個以下爲基準。 第1 8圖係表示在ί P A的噴出噴管爲2根、4根、 6根時，每一枚半導體晶圓表面上的水斑數量與乾燥時間 的關係圖。 _ 根據第1 8圖，得知當噴管的數量爲2根時，水斑的 數量約爲5 0個；而當噴管的數量爲4根或6根時，水斑 的數量約爲1 0個。又’雖然有若干例外情形，不論乾燥 處理時間長短，噴管數量爲4根或6根之情形，其水斑的 數量比噴管爲2根時之水斑數量少。又，若使噴管數量爲 2根以下，則所需乾燥時間會增長。 凼以上可知’若使用來將I P A蒸氣噴在半導體晶圓 上之噴管的數量爲3根以上，得知不但可以使每一枚半導 體晶圓上之水斑數量爲2 0個以下，且可以有效地縮短乾 燥時間。 本發明係根據上述實驗結果和其檢討而發明出來。 亦即，爲了達成上述目的’本發明之第1發明係針對 藉由將有機溶劑汽化，使上述汽化後的有機溶劑通過噴管 ’噴在半導體基板上來使上述半導體基板乾燥的半導體基 板之乾燥裝置，其特徵爲： 使上述汽化後的有機溶劑，以從垂直方向往半導體基 板側偏轉2 0。〜5 0。的角度，噴在上述半導體基板上 〇 本發明之第2發明針對藉由將有機溶劑汽化，使上述 汽化後的有機溶劑通過噴管，噴在半導體基板上來使上述 本纸張尺度適用中家標準（CNS)Al規格（2,10 X 297公釐） -13- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^--------訂---------線 經濟部智慧財產局8工"费合作社印|粒 409311 a7 _B7__ 五、發明說明（11 ) 半導體基板乾燥的半導體基板之乾燥裝置，其特徵爲： 上述噴管之噴孔，其連結上述噴管之剖面的中心和上 述噴孔的中心之直線，係位於連結上述噴管之剖面的中心 和上述半導體基板之中心的直線、以及從噴管之剖面中心 連結至半導體基板之切線之間。 在本發明之第1和第2發明中，設置偶數根用來噴出 有機溶劑的噴管，偶數根噴管係設置成：比半導體基板之 中心的高度高，且相對於上述半導體基板呈對稱。 本發明之第3發明係針對藉由將有機溶劑汽化，然後 將汽化後的有機溶劑噴在半導體基板上來使半導體基板乾 燥的半導體基板之乾燥裝置，其特徵爲： 汽化後的有機溶劑之初期噴出量爲0 . 8〜1 . 5 c C / s 。 根據第3發明之半導體基板之乾燥裝置，係適用於同 時乾燥5 0枚左右的半導體基板之乾燥裝置。 在此第3發明中，從一邊確保充分的乾燥能力，一邊 抑制有機溶劑之使用量的觀點來考慮，在上述乾燥過程中 ，理想的有機溶劑的使用量爲7 0〜2 0 0 c c /批。 本發明之第4發明係針對藉由將有機溶劑汽化，然後 將汽化後的有機溶劑噴在半導體基板上來使半導體基板乾 燥的半導體基板之乾燥裝置，其特徵爲： 在乾燥過程中之有機溶劑的使用量爲7 0〜2 0 0 c c / 批。 此第4發明之半導體基板之乾燥裝置，係適用於同時 本紙張尺度適用中阀网家標準（CNSM彳規格（2〗〇 X 297公髮） -14 - ‘-------^--------訂---------線 1 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經-部智绝.財產局員工消费合作廿印製 409311 at _______B7 _ ~ 丨丨 _丨丨丨·· _ 五、發明說明（12) 乾燥5 0枚左右的半導體基板之乾燥裝置。 在此第4發明中，噴在半導體基板上之汽化後的有機 溶劑之初期噴出量，理想爲〇 . 8〜1 . 5 c c / s。 在此第3發明和第4發明中，典型爲使用噴管來將汽 化後的有機溶劑噴在半導體基板上》 本發明之第5發明' 係針對藉由將有機溶劑汽化，然 後將汽化後的有機溶劑噴在半導體基板上來使半導體基板 乾燥的半導體基板之乾燥裝置，其特徵爲： 汽化後的有機溶劑之初期噴出量爲〇 . 6〜1 . 5 C C / S ° 此第5發明之半導體基扳之乾燥裝置，係適用於同時 乾燥2 5枚左右的半導體基板之乾燥裝置。 在此第5發明中，在乾燥過程中，理想的有機溶劑的 使用量爲5 0〜1 5 0 c c /批。 本發明之第6發明，係針對藉由將有機溶劑汽化，然 後將汽化後的有機溶劑噴在半導體基板上來使半導體基板 乾燥的半導體基板之乾燥裝置，其特徵爲： 在乾燥過程中的有機溶劑的使用量爲5 0〜1 5 0 c c / 批。 此第6發明之半導體基板之乾燥裝置，係適用於同時 乾燥2 5枚左右的半導體基板之乾燥裝置。 在此第6發明中，從一邊確保充分的乾燥能力，一邊 抑制有機溶劑之使用量的觀點來考慮，理想的噴在半導體 基板上之有機溶劑的初期噴出量爲0 · 6〜1 , 5 c c / 本紙張尺度適用中國P家標準（CNS)A丨規格（210x297公釐） -15- ---------J I I I -----— —I 訂- - -------線 I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 烴濟部智慧財雇局員工消赀合作杜卬製 409311 a7 ____B7____ 五、發明說明（13 ) S 0 本發明之第7發明，係針對藉由將有機溶劑汽化，使 汽化後的有機溶劑通過噴管，噴在半導體基板上來使半導 體基板乾燥的半導體基板之乾燥裝置，其特徵爲： 噴管設置3根以上。 在此第7發明中’爲了有效地將汽化後的有機溶劑噴 在半導體基板的整個表面上’典型上，係將半導體_板的 面設置成相對於噴管大約爲垂直；而爲了將汽化後的有機 溶劑有效率地噴在垂直地設置之半導體基板的下部，將3 根以上的噴管之中的至少1根噴管的噴孔，在進行半導體 基板之乾燥過程中，設置於比半導體基板最下端更低之高 度之處。 在此第7發明中，爲了有效率地將汽化後的有機溶劑 噴在設置成相對於噴管其面大致呈垂直之半導體基板的下 郃上’典型上，在乾燥過程中，將設置在比半導體基板低 之高度之處的噴管的噴孔，設置成：其連結噴管的剖面中 心和噴孔之中心的直線，係位於水平方向、以及連結噴管 之中心和半導體基板之最下部的直線之間。又，在此第7 發明中，爲了有效率地將汽化後的有機溶劑噴在設置成相 對於噴管其而大致呈垂直之半導體基板的下部上，典型上 ，在半導體基板之乾燥過程中，將設置在比半導體基板低 之高度之處的噴管的噴孔，設置成：其連結噴管的剖面中 心和噴孔之中心的直線’係位於從水平方向往半導體基板 側之角度0 °〜4 5。的範圍內。 本i張尺度適用中itp家標規格（2丨0 X 297公t、 1^--------訂---------線 I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -16" 409311 A7 _B7 五、發明說明（14 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此第7發明中，爲了有效地將汽化後的有機溶劑噴 花半導體基板的整個表面上1典型上，設置4根噴管；這 4根噴管中的2根，係設置成至少位於上述半導體基板之 中心的上方|且相對於上述半導體基板呈對稱狀；剩餘的 2根噴管則設置成位於比上述半導體基板之最下端低之高 度之處 > 且相對於上述半導體基板呈對稱狀。 本發明之第8發明，係針對藉由將有機溶劑汽化，使 汽化後的有機溶劑通過噴管，噴在半導體基板上來使半導 體基板乾燥的半導體基板之乾燥方法，其特徵爲： 使汽化後的有機溶劑，以從垂直方向往半導體莲板側 偏轉2 0 °〜5 0 °的角度，噴在半導體基板上。 本發明之第9發明，係針對藉由將有機溶劑汽化，使 汽化後的有機溶劑通過噴管，噴在半導體基板上來使半導 體基板乾燥的半導體基板之乾燥方法，其特撤爲： 連結噴管之剖而的中心和噴孔的中心之直線，係位於 連結噴管之剖面的中心和半導體基板之中心的直線、以及 從噴管之剖面中心連結至半導體基板之切線之間。 經濟部智慧財產局員工消费合作社卬製 在本發明之第8和第9發明中，典型上，係藉由偶數 根噴管，將汽化後的有機溶劑噴在半導體基板上時，偶數 根噴管係位於比半導體基板之中心高之位置之處，且相對 於半導體基板呈對稱狀。 本發明之第1 0發明，係針對藉由將有機溶劑汽化， 然後將汽化後的有機溶劑噴在半導體基板上來使半導體基 板乾燥的半導體基板之乾燥方法，其特徵爲： 本紙張尺度適明令固芦家標準（CNSM..1規格（2丨0 X 297公堃） -17 - 409311 A7 B7__ 五、發明說明（15) 汽化後的有機溶劑之初期噴出量爲〇 . 8〜1 _ 5 C C / S 〇 (請先閱讀背面之注急事項再填寫本頁) 根據第1 0發明之半導體基板之乾燥方法，係適用於 同時乾燥5 0枚左右的半導體基板之乾燥方法。 在此第1 0發明中，從一邊確保充分的乾燥能力’ 一 邊抑制有機溶劑之使用量的觀點來考慮，在半導體基板之 乾燥過程中’理想的有機溶劑的使用量爲7 0〜2 0 0 c c / 批。 本發明之第1 1發明，係針對藉由將有機溶劑汽化， 然後將汽化後的有機溶劑噴在半導體基板上來使半導體越 板乾燥的半導體S板之乾燥方法，其特徵爲： 在乾燥過程中之上述有機溶劑的使用量爲7 0〜 2 ◦ 0 c c / 批。 根據第1 1發明之半導體基板之乾燥方法*係適用於 同時乾燥5 0枚左右的半導體基板之乾燥方法。 在此第1 1發明中，喷在半導體基板上之汽化後的有 機溶劑之初期噴出量，理想爲0 . 8〜1 . 5 c c / s。 經濟部智慧对產局員工消贤合作仕卬® 在此第1 0發明和第1 1發明中，典型爲使用噴管來 將汽化後的有機溶劑噴在半導體基板上。 本發明之第1 2發明，係針對藉由將有機溶劑汽化I 然後將汽化後的有機溶劑噴在半導體基板上來使半導體基 板乾燥的半導體基板之乾燥方法，其特徵爲： 汽化後的有機溶劑之初期噴出量爲〇 . 6〜1 · 5 C C / S 〇 -18- 本纸張尺度適用中國.0家標平-(CNS)Al规柊（2.10 x 297公t ) 409311 Λ7 __Β7_ 五、發明說明（16) 此第1 2發明之半導體基板之乾燥方法，係適用於同 時乾燥2 5枚左右的半導體基板之乾燥方法。 在此第1 2發明中，在乾燥過程中，理想的有機溶劑 的使用量爲5 0〜1 5 0 c c /批。 本發明之第1 3發明，係針對藉由將有機溶劑汽化， 然後將汽化後的有機溶劑噴在半導體基板上來使半導體基 板乾燥的半導體基板之乾燥方法，其特徵爲： 在乾燥過程中的有機溶劑的使用量爲5 0〜1 5 0 c c / 批 ° 此第1 3發明之半導體基板之乾燥裝置，係適用於同 時乾燥2 5枚左右的半導體基板之乾燥方法。 在此第1 3發明中，從一邊確保充分的乾燥能力，一 邊抑制有機溶劑之使用量的觀點來考慮，理想的噴在半導 體基板上之有機溶劑的初期噴出量爲0 . 6〜1 . 5 c c / s。 經濟部智慧財產局員工消赀合作社印製 (靖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之第1 4發明，係針對藉由將有機溶劑汽化， 使汽化後的有機溶劑通過噴管，噴在半導體基板上來使半 導體基板乾燥的半導體基板之乾燥方法，其特徵爲： 設置3根以上噴管，通過這些噴管，將汽化後的有機 溶劑噴在半導體基板上。 在此第1 4發明中，爲了有效地將汽化後的有機溶劑 噴在半導體基板的整個表面上，典型上，係將半導體基板 的而設置成相對於噴管大約爲垂直；而爲了將汽化後的有 機溶劑有效率地噴在垂直地設置之半導體基板的下部’將 _______ -19-______ 本紙張尺度適fl丨中s pl家標準（CNS)A4规格（210 X 297公釐） Λ7 409311 __137__ 五、發明說明（17 ) 3根以上的噴管之中的至少1根噴管的噴孔，在進行半導 體越板之乾燥過程中’設置於比半導體基板最下端更低之 高度之處。 在此第1 4發明中’爲了有效率地將汽化後的有機溶 劑噴在設置成相對於噴管其面大致呈垂直之半導體基板的 下部上’典型上’在乾燥過程中，將設置在比半導體基板 低之高度之處的噴膂的噴孔，設置成：其連結噴管的剖面 中心和噴孔之中心的直線，係位於水平方向、以及連結噴 管之中心和半導體基板之最下部的直線之間.又，在此第 1 4發明中，爲了有效率地將汽化後的有機溶劑噴在設置 成相對於噴管其面大致呈垂直之半導體基板的下部上，典 型上，在半導體基板之乾燥過程中，將設置在比半導體S 板低之高度之處的噴管的噴孔，設置成：其連結噴管的刮 面中心和噴孔之中心的直線，係位於從水平方向往半導體 基板側之角度0 °〜4 5 °的範圍內。 在此第1 4發明中1爲了有效地將汽化後的有機溶劑 噴在半導體基板的整個表面上|典型上，設置4根噴管： 這4根噴管中的2根，係設置成至少位於上述半導體基板 之中心的上方，且相對於上述半導體基板呈對稱狀；剩餘 的2根噴管則設E成位於比上述半導體基板之最下端低之 高度之處|且相對於上述半導體基板呈對稱狀。 在本發明中，典型上，作爲上述汽化後的有機溶劑的 運載氣體，例如係使用氮氣（N 2 )或氬（A r )等非活性 氣體。 _-20-_ 本纸張尺度適用中围囤家標準（CNS)AI规格（210 χ 297公釐) 一 • i ...裝-------一訂------—--線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟邨智慧財產局員工消费合作：£印较 經濟部智慧財產局員工消費合作社印說 409311 Λ7 _____W___ 五、發明說明（18) 在本發明中，典型上，有機溶劑爲異丙醇（I P A ) ’但是也可以使用I P A以外的有機溶劑。 若根據上述構成之本發明之第1發明及第8發明，藉 由使汽化後的有機溶劑，從垂直下方往半導體基板側偏轉 2 0 °〜5 0 °的角度噴出，可以使汽化後的有機溶劑有 效率地與半導體基板接觸，而能夠使該有機溶劑有效地置 換附著在半導體基板表面上的水分，所以不會增加在半導 體基板表面上所產生的水斑或附著微粒子數量，能夠有效 率地乾燥半導體基板。 又，若根據本發明之第2發明及第9發明，藉由使噴 管之噴孔，其連結噴管之剖面的中心和噴孔的中心之直線 ，其角度Θ係被設定成位於連結噴管之剖面的中心和半導 體基板之中心的直線 '以及從噴管之剖面中心連結至半導 體基板之切線之間；而藉由將汽化後的有機溶劑，通過此 噴孔噴出，可以使有機溶劑確實地與半導體基板接觸，而 能夠有效地置換附著在半導體基板表面上的水分，所以不 會增加在半導體基板表面上所產生的水斑或附著微粒子數 量，能夠有效率地乾燥半導體基板。 又，若根據本發明之第3發明及第1 〇發明，藉由使 噴在半導體鉴板上之汽化後的有機溶劑之初期噴出量爲 0 . 8〜1 · 5 c c / s，在將附著在半導體基板表面上 的水進行乾燥處理時之初期’由於能夠以有機溶劑覆蓋半 導體基板表面來置換水份，所以不會增加在半導體基板表 面上所產生的水斑或附著在半導體基板表面上的微粒子數 -21 -_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)/\1規格（210 X 297公g ) (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) J 裝--------訂---------線 Λ7 409311 ~____B7 五、發明說明（19) ® ’能夠有效率地乾燥半導體基板。 又’若根據本發明之第4發明和第1 1發明，藉由使 半導體基板乾燥所用之有機溶劑的使用量爲7 0〜2 0 0 c c /批，能夠利用足夠的有機溶劑來乾燥半導體基板> 所以可以減少在半導體基板乾燥中所使用的有機溶劑量， 不會增加在半導體基板表面上所產生的水斑或附著微粒子 數量’能夠有效率地乾燥半導體基板。 又’若根據本發明之第5發明和第1 2發明，藉由使 噴在半導體基板上之汽化後的有機溶劑之初期噴出量爲 〇 ‘ 6〜1 · 5 c c / s ，在將附著在半導體基扳表面上 @水進行乾燥處理時之初期，由於能夠以有機溶劑覆蓋半 基板表面來置換水份，所以不會增加在半導體基板表 ®上.所產生的水斑或附著在半導體基板表面上的微粒子數 量’能夠有效率地乾燥半導體基板。 又’若根據本發明之第6發明和第1 3發明，藉由使 半導體基板乾燥所用之有機溶劑的使用量爲5 0〜1 5 0 c c /批，能夠利用足夠的有機溶劑來乾燥半導體基板， 所以可以減少在半導體基板乾燥中所使用的有機溶劑量， 不會增加在半導體蕋板表面上所產生的水斑或附著微粒子 數量，能夠有效率地乾燥半導體基板。 又’若根據本發明之第7發明以及第1 4發明，藉由 設置3根以上的噴管，從這些3根以上的噴管將汽化後的 有機溶劑噴在半導體基板上，由於可以將汽化後的有機溶 劑從3個方向以上噴在半導體基板的表面上，所以有效率 本紙張尺度適用中0周家標準（CNSM4規袼（210 X 297公釐> --------------------訂---------線 1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智U?財產；Μ Η消費合作社印Η -22- ^濟^智^时^局詩^-消货合作杜印設 409311 κι B7_____ 五、發明說明（2〇) 地將汽化後的有機溶劑噴在半導體基板的表面上，且可以 有效率地進行水洗後之半導體基板表面上的水份和有機溶 劑之間的置換，能夠縮短乾燥時間。 【本發明之實施形態】 以下’參照圖面來說明本發明之實施形態。再者，關 於以下之實施形態的全部圖面，相同或對應之部分，附上 相同之符號。 首先’針對關於本發明之第1實施形態的控制I P A 蒸氣乾燥裝置來加以說明。第1圖係表示本發明之第1實 施形態的控制I P A蒸氣乾燥裝置；第2圖係表示此控制 I P A蒸氣乾燥裝置之乾燥槽的重要部位。 如第1圖所示，此第1實施形態的控制I p A蒸氣乾 燥裝置，具有水洗槽（沖洗容器）1和乾燥槽（乾燥容器 )2。水洗槽1係用來對半導體晶圓3進行水洗處理。又 ’乾燥槽2係用來使水洗處理後之半導體晶圓3乾燥；例 如由特氟綸（Teflon )等樹脂材料所形成。乾燥槽2之高 度，例如在半導體晶圓3之直徑爲8吋時，大約爲3 2 0 m m。又’在水洗槽1和乾燥槽2之間，設置底蓋（ b ◦ U 〇 m c 〇 v e r ) 4。底蓋4在乾燥槽2的下方移動，係用來 塞住乾燥槽2下部的開口部來隔開水洗槽1和乾燥槽2， 1L至少可以往水平方向移動。又，z軸導件5設置在水洗 槽1和乾燥槽2之內部。2軸導件5係用來一邊保持例如 5 0枚左右的半導體晶圓3，一邊在水洗槽1和乾燥槽2 本紙语尺度適用中S,P家標準（CNS).A」1規格（210 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝-------訂---------線 -23- 經濟部智慧財產扃員工消赀分作社印^ 409311 A7 _B7__ 五、發明說明（21 ) 之間搬送這些半導體晶圓3，且至少可以上升及下降。 溢流淸洗槽6設置在水洗槽1之內部。此溢流淸洗槽 6之內部，充滿超純水7，而在其下部連接著超純水供給 管8。溢流淸洗槽6，使用來一邊使超純水7溢出’ 一邊 進行半導體晶圓3之水洗過程；超純水供給管8，係用來 將超純水7供應至溢流淸洗槽6內。在此超純水供給管8 中’設置用來調整超純水7之供給量的閥9。又，在水洗 槽1之側壁上，設置超純水排出管1 0，且在側壁下部設 置排放口 1 1 » 在乾燥槽2上部，設置上蓋1 2 ;此上蓋1 2係構成 在將半導體晶圓3從乾燥槽2搬出至外部時、或是從外部 搬入乾燥槽2內時，可以開閉。又，在乾燥槽2內部，互 相平行地設置2根管狀的噴管1 3。這兩根噴管1 3，係 設置成隔開一·定的間隔，當將半導體晶圓3從乾燥槽2內 部搬出至外部、或是從外部搬入乾燥槽2內部之時，半導 體晶圓3可以通過2根噴管1 3之間。具體而言，例如當 半導體晶圓3之直徑爲8吋時，2根噴管1 3，設置成互 相相隔3 0 0 m m的間隔。又，如第2圖所示，在各噴管 1 3上’沿著其長度方向（圖面之垂直方向），例如等間 隔地設置大約5 0〜5 7個噴孔1 3 a，從各噴孔1 3 a ’例如可以將氮氣等非活性氣體或是氮氣和I p A蒸氣之 混合氣體噴在半導體晶圓3上。此噴孔1 3 a的直徑，爲 0 . 8〜1 · 〇 m m ’具體而百，例如爲◦ , 8 m m。在 此’噴孔1 3 a ’其連結噴孔1 3 a的中心和噴管1 3之 本紙張尺度適用中ί，3]Τ家標準（CNS)AI規格⑵〇 χ 297公藶） 24 ------------ ^--------^--ίιιιιι Ί (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4093U, -------B7____ 五、發明說明（22 ) 長度方向的垂直剖面的中心之直線，以垂直下方方向爲基 準，形成2 0〜5 0度範園內的角度θ ;此角度<9，具體 而言，例如爲4 1 . 7度。亦即，氮氣和I P A蒸氣之混 合氣體’通過噴孔1 3 a朝向與垂直方向成2 〇〜5 0度 角之方向噴出；具體而言’例如往垂直下方方向偏轉 4 1 > 7度的方向噴出。再者，上述角度（9 ,係將從垂直 下方方向往半導體晶圓3側之方向定義爲正角度。 又’氣體排氣管1 4被設置在乾燥槽2之側壁上。此 氣體排氣管1 4，係用來將乾燥槽2內部的氣體排出至外 部。在氣體排氣管1 4中，設置用來控制氣體之排氣量的 閥1 5。 接著’說明關於使用上述控制I P A蒸氣乾燥裝置之 半導體晶圓的乾燥方法。 首先，打開上蓋1 2，預先將z軸導件5移動至乾燥 槽2內部。然後，例如將5 0枚半導體晶圓3搬送至z軸 導件5上而載置於該處。然後，關閉上蓋1 2。接著，藉 由使z軸導件5下降，將半導體晶圓3搬入水洗槽1內之 溢流淸洗槽6的內部。 接著，藉由通過超純水供給管8，將超純水7充分地 供應給溢流淸洗槽6，進行半導體晶圓3之水洗。另一方 面，在乾燥槽2中，藉由例如導入氮氣，使乾燥槽2內部 充滿氮氣。 當半導體晶圓3之水洗處理結束，乾燥槽2內部充滿 氮氣後，保持半導體晶圓3之z軸導件5往上方移動，將 本紙張尺度過用中θ ;國家標準（CNSM彳规格（210 X 297公复） .裝·-------訂·----I---』 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -25- 經濟部智结財產局员工消費合作社印5τ>· 40933 _B7___ 五、發明說明（23 ) 半導體晶圓3搬入乾燥槽2內部。當將半導體晶圓3搬入 乾燥槽2內部之後，使底蓋4移動至乾燥槽2的下方，而 藉由塞住乾燥槽2下部之開口部，來使水洗槽1和乾燥槽 2分離。 接著，以氮氣作爲運載氣體，將汽化後之I P A蒸氣 從噴管1 3噴在半導體晶圓3上。噴在此半導體晶圓3上 之I P A蒸氣，在乾燥槽2內部，先暫時往下方流入，然 後上升，在上升途中，接觸半導體晶圓3的表面，置換其 表而上的水分。置換後的I P A從半導體晶圓3的表面蒸 發，於是半導體晶圓3之乾燥結朿。在此，舉出半導體晶 圓3之乾燥條件爲：ϊ P A蒸氣之初期噴出量爲〇 . 8〜 1·5cc/s'使用量爲70〜200cc/批。具體 而言，I P A蒸氣之初期噴出量例如爲〇 . 8 c c，一邊 使該噴出量保持一定一邊對半導體晶圓3噴大約1 0 5秒 。此時，I PA的使用量約爲8 4 c c。再者，上述 I P A蒸氣之初期噴出量以及使用量，係以ϊ p a之液態 體積爲基準。 然後’打開乾燥槽2之上蓋1 2，將半導體晶圓3搬 至外部後，結束乾燥處理。 第3圖係表示：在使用習知的I p A蒸氣乾燥裝置來 使半導體基板乾燥之情況、以及使用此第1實施形態所示 之控制I P A蒸氣乾燥裝置來使半導體基板乾燥之情況， 半導體基板上之殘留有機物的各個質量數的測定結果。但 是’所使用的半導體晶圓爲8时砂晶圓。再者，殘留有機 本纸張尺度適用屮國芦家標準（CNSM4规格（2.1〇 X 297公釐） -26- ------------^--------訂--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智毬財產局CK工消费合作社印：；ii 4093ii? 五、發明說明（24) 物之質量數以及量，皆已經被規格化》 根據第3圖可知，與使用習知的I P A蒸氣乾燥裝置 進行乾燥後之半導體基板的殘留有機物量相比，使用此第 1實施形態所示之控制I P A蒸氣乾燥裝置進行乾燥後之 半導體基板的殘留有機物量，減少成原來的1 / 3。 如以上所述|若根據此第1實施例，係將噴管1 3設 置成：其連結噴孔1 3 a的中心和噴管1 3之長度方向的 垂直剖面的中心之直線，以垂直下方方向爲基準，朝向半 導體基板側，形成2 0〜5 0度範圍內的角度0 ;若藉由 此設置，可以有效率地將I P A蒸氣噴在半導體晶圓3上 ，除了可以保持與習知I P A蒸氣乾燥裝置相同的乾燥能 力，縮短乾燥時間，且可以減少I P A的使用量。因此， 使用此種I P A蒸氣乾燥裝置，除了可以提高洗淨機之處 理能力以外，可以抑制對自然環境之不良影響。又，由於 殘留有機物的量，與使用習知的I P A蒸氣乾燥裝置進行 乾燥後之半導體基板的殘留有機物量相比，減少成原來的 1 / 3，所以可以降低由於半導體裝置殘留在半導體晶圓 3上之殘留有機物所導致之特性劣化狀況。 接著，說明關於本發明之第2實施形態所示的控制 I P A蒸氣乾燥裝置。 在此第2實施形態所示的控制I P A蒸氣乾燥裝置中 ，如第4圖所示，連結噴管1 3之長度方向之垂直剖面的 中心和噴孔1 3 a的中心之直線，其角度0係被設定成位 於連結噴管1 3之剖面的中心和半導體晶圓3之中心的直 本紙張尺度適用巾國.P家標準（CNS)A.!規格（210 X 297公楚） I 裝--------訂---------線 . (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -27- 經濟部智慧財產局员工消t合作社印製 4093^ _B7_ 五、發明說明（25 ) 線 '以及從噴管1 3之剖面中心連結至半導體晶圓3之切 線之間，其餘與第1實施形態相同。 若根據此第2實施形態，可以得到與第1實施形態相 同的效果。 接著’說明關於使用本發明之第3實施形態所示的控 制I P A蒸氣乾燥裝置的半導體半導體晶圓之乾燥方法。 再者，關於此第3實施形態的控制I P A蒸氣乾燥裝置， 由於與第1圖所示相同，在此省略說明》 首先，如第1圖所示，打開上蓋1 2，預先將Z軸導 件5移動至乾燥槽2內部。然後，例如將5 0枚半導體晶 圆3搬送至z軸導件5上而載置於該處。然後，關閉上蓋 1 2。接著-，藉由使z軸導件5下降1將半導體晶圓3搬 入水洗槽1內之溢流淸洗槽6的內部。 接著，藉由通過超純水供給管8，將超純水7充分地 供應給溢流淸洗槽6 ，進行半導體晶圓3之水洗。另一方 面，在乾燥槽2中，藉由例如導入氮氣，使乾燥槽2內部 充滿氮氣。 當半導體晶圓3之水洗處理結束，乾燥槽2內部充滿 氮氣後’保持半導體晶圖3之z軸導件5往上方移動，將 半導體晶圓3搬入乾燥槽2內部。當將半導體晶圓3搬入 乾燥槽2內部之後，使底蓋4移動至乾燥槽2的下方，而 藉由塞住乾燥槽2下部之開口部，來使水洗槽1和乾燥槽 2分離。 接著，以氮氣作爲運載氣體，將汽化後之I P A蒸氣 本紙張尺度適用中國1¾家標準（CNS)A-.丨規格（21〇x 297公釐） -----------裝--------訂---------線 、 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -28- 40931^7 _B7_ 五、發明說明（26 ) (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 從噴管1 3噴在半導體晶圓3上。在此，此I P A蒸氣噴 在半導體晶圓3上之量爲：IPA蒸氣之初期噴出量爲 0·8〜1· 5cc/s 、使用量爲70〜200cc/ 批。具體而言，I P A蒸氣之初期噴出量例如爲〇 . 8 c c ，一邊使該噴出量保持一定一邊對半導體晶圓3噴大 約1 0 5秒。此時，I P A的使用量約爲8 4 c c。藉由 此手段1半導體晶圓3表面上的水幾乎完全被I P A置換 |此置換後的I P A從半導體晶圓3的表面蒸發，而完成 半導體晶圓3之乾燥過程。再者，上述I P A蒸氣之初期 噴出量以及使用量，係以I P A之液態體積爲基準。 然後，打開乾燥槽2之上蓋1 2，將半導體晶圓3搬 至外部後，結束乾燥處理。 經濟部智铋財產局员工消货合作钍印數 在上述乾燥處理中1關於半導體晶圓上之殘留有機物 量，在使用習知的I P A蒸氣乾燥裝置來使半導體基板乾 燥之情況、以及使用此第1實施形態所示之控制I P A蒸 氣乾燥裝置來使半導體基板乾燥之情況，分別測定後，與 使用習知的I P A蒸氣乾燥裝置來進行乾燥後之半導體晶 圓的殘留有機物量相比，使用此第3實施形態所示之控制 I P A蒸氣乾燥裝置進行乾燥後之半導體基板的殘留有機 物量，減少成原來的1 / 3。 第5圖係表示：使用上述控制I P A蒸氣乾燥裝置， 當根據此第3實施形態所示之條件來乾燥半導體晶圓時， 測定每一枚半導體晶圓上之微粒子附著數量的結果。再者 ，爲了做參考用，一併表示當根據此第3實施形態以外之 本紙張尺度適用中0 pi家標申.（CNS)M規格（210 X 297公f ) -29- Λ7 409311 五、發明說明（27) 條件來乾燥半導體晶圓時，每一枚半導體晶圓上之附著微 粒子數量的測定結果。在此，每一枚半導體晶圓上之附著 "微粒子數量，若大於2 〇則以（表示，若在2 〇以下則以 〇表示。第6圖係表示以同樣地方式來測定半導體晶圓上 之水斑數量的結果。 根據第5圖和第6圖，在此第3實施形態中，當 ί P A蒸氣之初期噴出量以及使用量分別爲〇 _ 8 c c / s以及8 4 c c時’每一枚半導體晶圓上之附著粒子數以 及水斑數量’皆在2 〇個以下，而確認出具有作爲乾遭裝 置之充分的乾燥能力，因而確認此第3實施形態之控制 I P A蒸氣乾燥裝置具有充分的乾燥能力。 如以上所述，若根據此第3實施形態，在控制I P A 蒸氣乾燥裝置中，藉由將從噴管1 3噴在半導體晶圓3上 之I P A蒸氣的初期噴出量，設定在〇 · 8〜1 . 5 c c / s 、而將使用量設定在7 0〜2 0 0 c c /批的範圍內 ，在半導體晶圓3之乾燥過程中，可以噴出足夠量的 I P A蒸氣，除了能夠確保與習知的I P A蒸氣乾燥裝置 大致相同的乾燥能力以外，且可以縮短乾燥時間。因此， 使用此I Ρ Λ蒸氣乾燥裝置所構成之洗淨機，可以提高處 理能力。又，與習知的I Ρ Α蒸氣乾燥裝置中的I Ρ Α使 用景相比，由於可以減少其使用量，可以降低對自然環境 之不良影響。又，由於殘留有機物的量，與使用習知的 I Ρ A蒸氣乾燥裝置進行乾燥後之半導體基板的殘留有機 物；t相比’減少成原來的1 / 3 ’所以可以降低由於半導 _______-30-_ 本紙張尺度適用中國.國家標準（CNS)A.l规格《丨〇 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、裝---- 訂---------線 經"部智慧財產局3 1消赀合作社印製 A7 409311 _ B7___ 五、發明說明（28 ) 體裝置殘留在半導體晶圓3上之殘留有機物所導致之特性 劣化狀況。 接著，說明關於本發明之第4實施形態所示的控制 I P A蒸氣乾燥裝置。 在此第4實施形態所示的控制I P A蒸氣乾燥裝置中 ，z軸導件5上裝載大約2 5枚半導體晶圓3 ’而噴管 1 3之噴孔數量爲2 9〜5 7個'其他構成與第3實施形 態所示的控制I P A蒸氣乾燥裝置相同。 又，此第4實施形態之半導體晶圓的乾燥方法’係將 I P A蒸氣之初期噴出量設定爲0 . 6〜1 _ 5 c c / s 、使用量爲5 0〜1 5 0 c c/批。具體而言’除了初期 噴出量例如爲0 . 6 c c / s、使用量例如爲5 0 c c以 外，與第3實施形態相同。 若根據此第4實施形態，可以得到與第3實施形態相 同的效果。 接著，說明關於本發明之第5實施形態所示的控制 I P A蒸氣乾燥裝置。第7圖係表示此第5實施形態所示 之控制I P A蒸氣乾燥裝置；第8圖係表示此控制蒸氣乾 燥裝置之乾燥槽的重要部位。 如第7圖所示，此第5實施形態所示的控制I P A蒸 氣乾燥裝置，具有水洗槽（沖洗容器）2 1和乾燥槽（乾 燥容器）2 2。水洗槽2 1係用來對半導體晶圓2 3進行 水洗處理。又，乾燥槽2 2係用來使水洗處理後之半導體 晶圆2 3乾燥；例如由特氟綸（T e f 1 ο η )等樹脂材 -31 - 本紙張尺度適川中國.芦家β準（CNS)A...l規格（2〗0以97公釐） 裝--------訂---------線 (請先閲讀背面之注急事項再填寫本頁) 經濟部智慧W產局員工消費合作社印裂 Λ7 409311 B7___ 五、發明說明（29 ) 料所形成。乾燥槽2 2之高度，例如在半導體晶圓2 3之 直徑爲8吋時，大約爲3 2 0 m m。又，在水洗槽2 1和 乾燥槽2 2之間，設置底蓋（b 〇 t t 〇 m cover )2 4。底蓋2 4在乾燥槽2 2的下方移動，係用來塞住 乾燥槽2 2下部的開口部來隔開水洗槽2 1和乾燥槽2 2 ，且至少可以往水平方向移動。又，z軸導件2 5設置在 水洗槽2 1和乾燥槽2 2之內部。z軸導件2 5係用來一 邊保持例如5 0枚左右的半導體晶圓2 3，一邊在水洗槽 2 1和乾燥槽2 2之間搬送這些半導體晶圓2 3，且至少 可以上升及下降。 溢流淸洗槽2 6設置在水洗槽2 1之內部。此溢流淸 洗槽2 6之內部，充滿超純水2 7 »又，在其下部，超純 水供給管2 8設置成連接在溢流淸洗槽2 6上。溢流淸洗 槽2 6，使用來一邊使超純水2 7溢出，一邊進行半導體 晶圓2 3之水洗過程；超純水供給管2 8，係用來將超純 水2 7供應至溢流淸洗槽2 6內。在此超純水供給管2 8 中，設置用來調整超純水2 7之供給量的閥2 9。又，在 水洗槽2 1之側壁上，設置超純水排出管3 0，且在側壁 下部設置排放口 3 1。 在乾燥槽2 2上部，設置上蓋3 2 ;此上蓋3 2係構 成在將半導體晶圓2 3從乾燥槽2 2搬出至外部時、或是 從外部搬入乾燥槽2 2內時，可以開閉。又，在乾燥槽 2 2內部，例如設置互相平行之4根管狀的噴管3 3、 34、35、36。這4根噴管33、34、35、36 -32- 本紙張尺度適用中0,固家標準（CNS)AI規格（2丨0 X 297公楚） . 卜-------装--------訂---------線- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局员工消货合作祍印- Λ7 409311 ___B7 五、發明說明（30) 中的噴管3 3 ' 3 4，係設置成位於半導體晶圓2 3之中 心的上方，且相對於半導體晶圓2 3成對稱狀態，而且， 設置成隔開·一定的間隔，當將半導體晶圓2 3從乾燥槽 2 2內部搬出至外部、或是從外部搬入乾燥槽2 2內部之 時，半導體晶圓2 3可以通過這2根噴管3 3、3 4之間 。具體而言，例如當半導體晶圓2 3之直徑爲8吋時，2 根噴管3 3、3 4，設置成互相相隔3 0 0 m m以上的間 隔。噴管3 5、3 6，其噴孔的高度比半導體晶圓2 3的 最下端低，且設置成相對於半導體晶圓2 3爲對稱，而噴 管3 5、3 6之間的間隔 > 係設置成：當將半導體晶圓 2 3在乾燥槽2 2和水洗槽2 1之間搬送時，半導體晶圓 2 3可以通過噴管3 5、3 6之問。又，如第8圖所示， 在各噴管33、34、35、36上，沿著其長度方向（ 圖面之垂直方向），例如等間隔地設置大約5 0〜5 7個 噴孔 3 3 a、3 4 a、3 5 a、3 6 a ，從各噴孔 3 3 a 、3 4 a、3 5 a、3 6 a，例如可以將氮氣等非活性氣 體或是氮氣和I P A蒸氣之混合氣體噴在半導體晶圓2 3 上。這些噴孔33a、34a、35a、36a的直徑， 爲〇 8〜1 . 0 m m ;具體而言，例如爲ο · 8 m m。 又1噴管3 3 、3 4之各個噴孔3 3 a 、3 4 a ，其連結 各個噴管3 3、3 4之長度方向的垂直剖面的中心和各個 噴孔3 3 a ' 3 4 a的中心之直線，以垂直下方方向爲基 準’往半導體晶圓2 3偏轉2 0〜5 0度範圍內的角度0 。另一方面，噴管3 5、3 6之各個噴孔3 5 a 、3 6 a 紙ίίί尺度洎用中阀四家標準（CN’、S).A4规烙（2】〇χ297公釐） .¾ --------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -33- Λ7 409311 _______I£7_____ 五、發明說明（31 ) ，其連結各個噴管3 5、3 6之長度方向的垂直剖面的中 心和各個噴孔3 5 a 、3 6 a的中心之直線的角度0 ，係 設置成位於：水平方向、以及連結各個噴管3 5、3 6之 中心和半導體晶圓2 3之最下部的直線之間。再者，上述 角度Θ和角度4，係分別將從垂直下方方向、水平方向， 往半導體晶圓3側之方向定義爲正角度。 又，如第7圖所示’氣體排氣管3 7被設置在乾燥槽 2 2之側壁上。此氣體排氣管3 7，係用來將乾燥槽2 2 內部的氣體排出至外部。在氣體排氣管3 7中，設置用來 控制氣體之排氣量的閥3 8。 接著，說明關於使用上述控制I P A蒸氣乾燥裝置之 半導體晶圓的乾燥方法。 首先，打開上蓋3 2，預先將z軸導件2 5移動至乾 燥槽2 2內部。然後’例如將5 0枚半導體晶圓2 3搬送 至z軸導件2 5上而載置於該處。然後，關閉上蓋3 2。 接著，藉由使z軸導件2 5下降，將半導體晶圓2 3搬入 水洗槽2 1內之溢流淸洗槽2 6的內部。 接著，藉由通過超純水供給管2 8，將超純水2 7充 分地供應給溢流淸洗槽2 6 ，進行半導體晶圓2 3之水洗 。另一方面，在乾燥槽2 2中，例如藉由從噴管3 3、 3 4、3 5、3 6導入氮氣，使乾燥槽2 2內部充滿氮氣 〇 當半導體晶圓2 3之水洗處理結束’乾燥槽2 2內部 充滿氮氣後，保持半導體晶圓2 3之z軸導件2 5往上方 ____ -34-_ 本紙银尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) ^--------^---------^ . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消赀合作杜印裂
4093U Λ7 __B7 五、發明說明（32) 移動’將半導體晶圓2 3搬入乾燥槽2 2內部。當將半導 體晶圓2 3搬入乾燥槽2 2內部之後，使底蓋2 4移動至 乾燥楢2 2的下方，而藉由塞住乾燥槽2 2下部之開口部 ，來使水洗槽2 1和乾燥槽2 2分離。 接著’以氮氣作爲運載氣體，將汽化後之I P A蒸氣 從噴管3 3、3 4、3 5、3 6噴在半導體晶圓2 3上， 以I P A蒸氣來置換半導體晶圓2 3表面上的水分。特別 是，從噴管35、36噴出支I PA蒸氣，在乾燥槽22 的內部中上升，此I P A蒸氣，在上升途中置換半導體晶 圓2 3表面上的水分。然後1此置換後的I P A從半導體 晶圓3的表面蒸發，於是半導體晶圓2 3之乾燥結束。在 此，舉出半導體晶圓2 3之乾燥條件爲：作爲運載氣體之 氮氣溫度例如爲1 1 0 °C、I P A蒸氣之初期噴出量爲 0 . 8 〜1 . 5cc/s、使用量爲 70 〜2〇0cc/ 批。具體而言，例如I P A蒸氣之初期噴出量爲〇 . 8 c c ，一邊使該噴出量保持一·定一邊對半導體晶圓2 3噴 大約1 0 5秒。此時，I P A的使用量約爲8 4 c c。再 者，上述I P A蒸氣之初期噴出量以及使用量，係以 1 P A之液態體積爲基準。 然後，打開乾燥槽2 2之上蓋3 2 ’將半導體晶圓 2 3搬至外部後，結束乾燥處理。 在上述乾燥處理中，關於使用習知的I P A蒸氣乾燥 裝置來使半導體基板乾燥之情況、以及使用此第5實施形 態所示之控制I P A蒸氣乾燥裝置來使半導體基板乾燥之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNSM彳规tM2.10 X 297公釐） • / (靖先閱讀背面之沒音？事項再填寫本頁) '裝---- 訂----------！線 經濟部智慧財A局員工消赀合作钍印製 -35- 409311 A7 B7 五、發明說明（33 ) 情況’分別測定半導體基板上之殘留有機物量，與使用習 知的I P A蒸氣乾燥裝置進行乾燥後之半導體基板的殘留 有機物量相比，使用此第5實施形態所示之控制I P A蒸 氣乾燥裝置進行乾燥後之半導體基板上的殘留有機物量， 確認減少成原來的1 / 3。 如以上所述，若根據此第5實施例所示之I P A蒸氣 乾燥裝置以及乾燥方法，在控制I p A蒸氣乾燥裝置中， 藉由將2根噴管3 3、3 4設置在半導體晶圓2 3之中心 的上方，其餘雨根噴管3 5、3 6則設置成其噴孔3 5 a 、3 6 a的高度比半導體晶 2 3的最底端低，可以有效 率地將I P A蒸氣噴在半導體晶圓2 3上，可以一邊保持 與習知I P A蒸氣乾燥裝置相同的乾燥能力，且可以縮短 乾燥時間，而且可以減少I P A的使用量。因此，使用此 種I P A蒸氣乾燥裝置|除了可以提高洗淨機之處理能力 以外，可以抑制對丨2丨然環境之不良影響。又，由於殘留有 機物的量，與使用習知的I P A蒸氣乾燥裝置進行乾燥後 之半導體基板的殘留有機物量相比，減少成原來的1 / 3 ，所以可以降低由於半導體裝置殘留在半導體晶圓3上之 殘留有機物所導致之特性劣化狀況。 接著，說明關於本發明之第6實施形態所示的控制 I PA蒸氣乾燥裝置。 在此第6實施形態所示的控制I P A蒸氣乾燥裝置中 ，如第8圖所示，噴孔3 5 a、3 6 a係被設置成角度0 爲0 °〜4 5 ° ，其餘與第5實施形態中的控制I P A蒸 -36- 本纸張尺度適用中國周家標準（CNS)Al規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、^—---訂---------線 經濟部智慧財產局員工消费合作社印於 經濟部智慧財產局員工消費合作社卬起 409311 A7 Π7 五、發明說明（34) 氣乾燥裝置相同。 若根據此第6實施形態，可以得到與第5實施形態相 同的效果。 以上，具體地說明了本發明的實施例，但是’本發明 並不限於上述實施形態，可以根據本發明的技術思想來作 各種變化。 例如，在上述實施形態所舉出來的數値僅是例示，也 可以根據需要而使用相異的數値。 又，例如，在上述第1、第3及第5實施形態中，係 將I P A蒸氣，一邊保持其初期噴出量一邊噴在半導體晶 圓上，也可以使初期噴出量爲0 . 8〜1 . 5 c c / s， 然後一會使噴出量增加一會使噴出量減少。 又，例如在上述第1及第3實施例中，係以氮氣作爲 非活性氣體來充滿乾燥槽2的內部；然而，也可以使用氬 氣（A r )。又，例如在上述第5實施形態中，係以氮氣 作爲非活性氣體來充滿乾燥槽2 2的內部；然而1也可以 使用氬氣。 又，例如在上述第1實施形態、第5實施形態所示之 裝置構造，僅爲其一例，也可以根據需要來使用構造相異 的裝置。 又，例如在上述第5實施形態中，噴管的數量爲4根 ，但是噴管的數量也不限定爲4根，如第9圖所示’例如 也可以加設2根噴管3 9、4 0，使其位於與半導體晶圓 2 3之中心大約相同的高度處，而呈相對於半導體晶圓 本纸張尺度適用屮®家標準（CNS)A1蜆格（210 X 297公釐） {請先閱讀背面V注意事項再填寫本頁) "--------訂---------線 -37- 409311 Λ7 _____B7五、發明說明（35 ) 2 3爲左右對稱；於是’成爲總共設置成6根相對於半導 體晶圓2 3呈對稱的噴管之裝置；又，也可以設置其他數 量的噴管。 【發明之效果】 如以上所述，若根據本發明之第1發明及第8發明， 藉由使汽化後的有機溶劑’從垂直下方往半導體基板側偏 轉2 0 °〜5 0 °的角度，噴在半導體基板上，可以使乾 奴能力不致降低且能夠縮短乾燥時間，藉由此手段，除了 可以提高乾燥處理能力以外，也可以減少殘留有機物量。 又’若根據本發明之第2發明及第9發明，藉由使噴 出有機溶劑的噴管之噴孔’其連結噴管之剖面的中心和噴 孔的中心之直線’其角度0係被設定成位於連結噴管之剖 面的中心和半導體蕋板之中心的直線、以及從噴管之剖面 中心連結至半導體基板之切線之間；而藉由將汽化後的有 機溶劑，通過此噴孔，噴在半導體基板上，可以使乾燥能 力不致降低且能夠縮短乾燥時間，藉由此手段，除了可以 提咼乾燥處理能力以外，也可以減少殘留有機物量。 又，若根據本發明之第3發明、第4發明、第5發明 、第6發明、第1 〇發明 '第1 1發明、第1 2發明以及 第1 3發明’可以使乾燥能力不致降低且能夠縮短乾燥時 間’而可以提高乾燥處理能力；又，藉由將有機物的使用 量減少至乾燥所需之最低量，除了可以保護自然環境以外 ，也可以減少殘留有機物量。 1--I ^ -----------------^ (請先閱讀f面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國淨家標準（〇1^)六4規格（2丨〇；<297公髮） -38- A7 409311 _______B7____ 五、發明說明（36 ) 又’若根據本發明之第7發叨以及第1 4發明，藉由 設置3根以上的噴管，從這些3根以上的噴管將汽化後的 有機溶劑噴在半導體基板上，可以使乾燥能力不致降低且 台巨夠/，縮短乾燥時間，藉由此手段，除了可以提高乾燥處理 能力以外，也可以減少殘留有機物量。 【圖面之簡單說明] 第1圖係表示本發明之第1實施形態的控制I p A蒸 氣乾燥裝置的剖面圖。 第2圖係表示本發明之第1實施形態的控制I p A蒸 氣乾燥裝置之乾燥槽的重要部位的剖面圖。 第3圖係表示半導體晶圓表面上的殘留有機物量之圖 0 第4圖係表示本發明之第1實施形態的其他例子的控 制I P A蒸氣乾燥裝置之乾燥槽的重要部位的剖面圖。 第5圖係表示附著在半導體晶圓表面上的微粒子數量 和I P A使用量的關係表。 第6圖係表示在半導體晶圓表而上的水斑數量和 I Ρ Λ使用量的關係表。 第7圖係表示本發明之第5實施形態的控制I Ρ Α蒸 氣乾燥裝置的構造之剖面圖。 第8圖係表示本發明之第5實施形態的控制I Ρ A蒸 氣乾燥裝置之乾燥槽的重要部位的剖面圖》 第9圖係表示本發明之第5實施形態的控制I Ρ A蒸 本紙倀尺度適用中國.P家標準（CNSMJ覘格（2!0 X 297公釐） --------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消货合作社印製 -39- A7 409311 B7_____ 五、發明說明（37 ) 氣乾燥裝置之其他例子的剖而圖。 第1 0圖係表示習知的半導體晶圓之洗淨機的構造之 簡圖。 第1 1圖係表示用來說明使用習知I P A蒸氣乾燥裝 置來乾燥半導體晶圓的乾燥方法的簡圖。 第1 2圖係表示用來說明利用馬蘭各尼效應（ M a i_ a n g ο n i e f f e c t ’因界面張力梯度引起的液流動）的乾燥 裝匱來乾燥半導體晶圓之乾燥方法的簡圖。 第1 3圖係用來說明馬蘭各尼效應的剖面圖。 第1 4圖係表示用來說明使用習知I P A蒸氣乾燥裝 置來乾燥半導體晶圓的乾燥方法的簡圖。 第1 5圖係表示每一·枚半導體晶圓之表面上的附著微 粒子數量以及水斑的數量，與I P A的噴出角度的關係圖 〇 第1 6圖係表示每一枚半導體晶圓之表面上的附著微 粒子數量以及水斑的數量，與I P A的初期噴出量的關係 圖。 第1 7圖係表示每一枚半導體晶圓之表面上的附著微 粒子數量以及水斑的數量，與I P A的使用量的關係圖。 第1 8圖係表示在I P A的噴出噴管爲2根、4根' 6根時，每一枚半導體晶圓表面上的水斑數量與乾燥時間 的關係圖。 【圖號說明】 本紙張尺度適用中家標準（CNS)A.丨規格（210 X 297公髮> I I I [ ,^· —-----—訂 — V (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局ΪΜ工消费合作社印％ -40- 409311 A7 B7 五、發明說明（38 ) 2 1 :水洗槽 2 2 :乾燥槽 2 3 :半導體晶圓 6、2 6 :溢流淸洗槽 1 3 、 3 3 、3 4 、 3 4 0 管 4 a 6 a :噴孔 I ^ --------訂---------線' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智tt財羞局員工消費合作杜印製 Μ氏張尺度適用'I7國國家標準（CNS)A.I規格（210 X 297公釐） -41