TW559935B - An apparatus and a method for drying washed objects - Google Patents

Description

559935 ( 五、 發明說明（1 ) 本 發 明 係有關於洗淨物之乾燥裝置及乾燥方 法 ，特別 是 關 於 適 用 於半導體晶圓等基板之洗淨，沖洗以 及 乾燥之 洗 淨 物 之 乾 燥裝置及乾燥方法。 [ 習 知技 術】 在 以 往 ，作爲細小化之晶圓等之洗淨物之精 密 基板洗淨 後 的 乾 燥 中，除去滲入溝槽內之水分爲重要因 素 ，故使 用 利 用 有 機 溶劑蒸氣之乾燥裝置。該使用此種利 用 有機溶 劑 蒸 氣 之 乾 燥裝置，係如第1 7圖所示之裝置。 乾 燥 裝 置101係如第17圖所示般，係由上 部 開口而其 剖 面 略 呈 〕字狀之箱狀所構成之乾燥槽102、 裝 設於乾 燥 槽 102 之 底面102a之加熱裝置（加熱器）103、 設 置於乾 燥 槽 102 之 上部之冷卻旋管1 04、設置於冷卻旋; 管 104下 部 之 溶 液 聚 集部105、配置於乾燥槽102內將身 爲 洗淨物 之 晶 圓 106 加以承載之晶圓承載台107、以及配 置 於晶圓 承 載 台 107 之下部的溶液接受部1 08所組成。 乾 燥 裝 置101中，將注入乾燥槽102內之有 機 溶液109 由 加 熱 器 1〇3使其加熱上升到沸點爲止而在上 層 產生有 機 溶 劑 蒸 氣 ，然後在該蒸氣中已利用水等進行洗淨 、淸洗 後 之 晶 圓 1 0 6插置於乾燥槽1 〇 2內。而插置於乾 燥 槽102 內 之 晶 圓 106係，在晶圓106之表面會產生有機 溶 劑之凝 結 附 著 於 晶圓106表面之水分，會由較容易蒸 發 之有機 溶 劑 所 置 換 而進行乾燥。有機溶劑蒸氣中之晶圓 1 06，會 透 過 陸 續 達 到蒸氣溫度（沸點）而被取出到煙霧氣 -3 - 體 之外之 方 559935 五、發明說明（2) 式，使所附著之溶劑成分因其較低之蒸發潜熱而急速地蒸 發完成乾燥。 -·——- 又，透過配置於乾燥槽1 02上部之冷卻旋管1 04，加熱 後成爲蒸氣之有機溶劑會被凝結而低落到溶液聚集部1 05 可再回收加以利用。又，同樣地，由晶圓1 06所滴落之含 有水分之溶液亦在溶液接收部108處進行回收。 【發明所欲解決之問題】 在習知之乾燥裝置101中，由於透過加熱器103將有機 溶劑加熱所以必須十分注意，又，由於進行加熱冷卻所以 其能量之消耗亦相當大。又，透過加熱器103將其加熱到 形成蒸氣層爲止之時間亦相當耗費，蒸氣所導致之有機溶 劑之消耗量會相當多，並且，當洗淨物接觸到煙霧層時， 蒸氣（氣相）之熱會被洗淨物所掠奪而產生急驟之相變化（ 氣體—液體），蒸氣層會減少而洗淨物會暴露於大氣中， 容易引起污染、乾燥不完全。 本發明係以提供能夠在短時間內進行洗淨物之乾燥，並 且不會有洗淨物污染之危險，無能量損耗等洗淨物之乾燥 裝置及方法爲目的。 【解決問題之方法】 本發明所述之洗淨物之乾燥裝置，係一種在乾燥槽內產 生有機溶劑煙霧而對乾燥槽內之洗淨物加以供應之洗淨物 之乾燥裝置，乾燥槽中具有將有機溶劑煙霧對洗淨物加以 供應用之煙霧整流板。 4 559935 五、發明說明（3) 又，本發明所述之洗淨物之乾燥裝置中，其前述煙霧整 流板，係設置於乾燥槽之側壁，在將有機溶劑煙霧加以放 射之面上，由距離流體噴霧器噴嘴所定距離S之位置處向 上方形成複數個開口，透過由流體噴霧器噴嘴所放射之有 既溶劑煙霧中通過前述開口之有機溶劑煙霧間接地受到放 射。 又，本發明所述之洗淨物之乾燥裝置中，其前述流體噴 霧器噴嘴可同時放射兩種以上不同之流體。 又，本發明所述之洗淨物之乾燥裝置中，其由流體噴霧 器噴嘴所放射出之流體，乃是有機溶劑煙霧與惰性氣體。 又，本發明所述之洗淨物之乾燥裝置中，其前述開口形 狀乃具有倒角。 又，本發明所述之洗淨物之乾燥裝置，係乾燥槽與洗滌 槽乃一體形成且乾燥槽之上部係爲開放，可由上方進行洗 淨物之收容、取出，透過開關蓋之開閉而可加以密閉之洗 淨物之乾燥裝置，該乾燥槽中具有將有機溶劑煙霧對洗淨 物加以供應用之煙霧整流板。 又，本發明所述之洗淨物之乾燥裝置中，其前述乾燥槽 乃是一體形成於洗滌槽之上部，且具有將供應到洗滌槽之 純水（DIW)加以溢水之溢水槽，由該溢水槽所加以排水之 路徑乃是設定爲接地。 又，本發明所述之洗淨物之乾燥裝置中，其前述乾燥槽 與洗滌槽中，具有承載維持洗淨物用之承載台，該承載台 559935 五、發明說明（4) 透過升降機構可進行升降，在前述洗淨物之一部份與液面 直接或者是間接地接觸之狀態干-可進行停止。 又，本發明所述之洗淨物之乾燥裝置中，其前述洗淨物 之一部份浸漬於洗滌槽之液面內之部位乃是圖樣面以外之 部位。 一種洗淨物之乾燥方法，一種利用乾燥槽與洗滌槽乃是 一體形成且乾燥槽之上部係爲開放，可由上方進行洗淨物 之收容、取出，透過開關蓋之開閉而可加以密閉之洗淨物 之乾燥裝置進行乾燥之洗淨物之乾燥方法，具有將洗淨物 在前述洗滌槽中進行洗滌處理後再將洗淨物加以承載維持 之承載台透過升降機構使其加以升降，而使得洗淨物之一 部份在與液面直接或者是間接地接觸之狀態下可暫時性停 止之程序、對於洗淨物，由設置有因物整流板之流體噴霧 器噴嘴將有機溶劑煙霧加以放射後再由煙霧整流板間接地 加以放射而進行乾燥處理之程序；前述乾燥處理程序後加 純水排除之程序、以及前述排水工程後將高溫之惰性氣體 供應到乾燥槽內急速地進行乾燥處理之程序。 又，本發明所述之洗淨物之乾燥方法中，其洗淨物由洗 滌槽透過升降機構提起之後，前述洗淨物係呈現潮濕。 又，本發明所述之洗淨物之乾燥方法中，其前述之惰性 氣體乃是長溫下之氮氣（n2 )，或加溫後之氮氣（n2 )。 又，本發明所述之洗淨物之乾燥方法其產生有機溶劑煙 霧之有機溶劑可由爲水溶性且具有可使純水對基板之表面 559935 五、發明說明（5) 張力降低作用之酒精類、酮類又或者是醚類中加以選擇。 又，本發明所述之洗淨物之乾燥方法中，其由前述煙霧 整流板所加以間接地放射之有機溶劑煙霧之粒子直徑在20 // m以下。 又，本發明所述之洗淨物之乾燥方法中，其在有機溶劑 爲異丙醇 IPA(Iso-propyl alcohol)之場合時，可在 〜80°C之範圍內進行加熱。 又，本發明所述之洗淨物之乾燥方法中，其前述洗滌槽 內進行洗滌處理之洗滌水，乃是氫氣添加水。 【發明之實施形態】 以下將參照圖面，針對本發明所述之乾燥裝置與乾燥方 法之實施形態加以說明。第1圖係本發明之實施形態中乾 燥裝置之含有部分剖面之示意圖。 如第1圖所示般，乾燥裝置1係具有乾燥槽20、洗滌槽 30、供排系統40。乾燥槽20，係設置於洗滌槽30之上部 與其一體地加以構成。乾燥槽20之上部，係受到開放可 由上方將作爲洗淨物之晶圓W加以收容取出地加以構成， 透過開閉封蓋21之開關形成完全密閉之構成。也就是說 ，透過封蓋襯墊29，能夠完全防止外部氣體混入。開閉封 蓋2 1係如第1圖所示般，經由未圖示之導引機構相對於 紙面成垂直方向滑動而加以開閉。第1圖所示乃是關閉之 狀態。 乾燥槽20、洗滌槽30係由具有非導電性、耐腐鈾性之 559935 五、發明說明（6) 兀件所構成’其上部開口而剖面略呈1:3子型之相狀地加以 構成，洗滌槽30較乾燥槽…20略爲小’洗滌槽30之上部 係以含住乾燥槽20之下部地加以設置。洗滌槽30內之純 水（DI W )係用於成爲溢水之構成。 又，如第、1圖所示般，乾燥槽20之側壁處，將晶圓W 外周面加以挾持般地在兩側面上設置有將有機溶劑，也就 是將本實施形態中所述之異丙醇 IPA (Iso-propyl a 1 coho 1 )之有機溶劑煙霧間接供應到作爲洗淨物之晶圓W 用之煙霧整流板22。乾燥槽20內之晶圓W，係如第1圖 所示般略成圓形（外圍的一部份爲了定位平面而形成有切 口），在相對於紙面之垂直方向上依所定之間隔複數片地 平行配置。通常，只要是半導體晶圓的話，例如可承載 100片直徑爲8英吋之晶圓，但是可針對直徑或是片數作 適當選擇，晶圓W在本實施形態中係承載於由4支之支撐 元件所構成之承載台23上。在本實施形態中，晶圓W係 假想爲12英吋之物件。承載台23係如第1圖所示般，透 過洗滌槽30與乾燥槽20之間未圖示之升降機構而可進行 升降。 又，煙霧整流板22，係如第2圖所示般，全體爲寬度較 長之長方體地加以構成，以可同時對複數片之晶圓W之主 要面供應異丙醇IPA (Iso-propyl alcohol)之有機溶劑 煙霧Μ之寬度加以構成。位於煙霧整流板22之晶圓周圍 面端之面22F處，形成有複數個微小開口 22a。開口 22a 559935 五、發明說明（7) 之大小，在本實施形態中爲5mm程度地加以形成。開口 22a亦如第3圖所示般，並不形成於由煙霧整流板22之下 方（流體噴霧器噴嘴24之安裝位置）所定距離S之間地加 以構成。異丙醇IPA (Iso-propyl alcohol)之有機溶劑 煙霧Μ係如第1圖到第3圖所示般，由安裝於煙霧整流板 22之下部之流體噴霧器24 (在本實施形態中係供應2個不 同流體），充分供應異丙醇IPA ( Iso-propyl alcohol ) 之有機溶劑煙霧Μ，令有機溶劑煙霧Μ充滿煙霧整流板22 內，由開口 22a煙霧化之有機溶劑煙霧Μ間接地供應到晶 圓W。流體噴霧器噴嘴24之放射口之口徑係以1 mm程度地 加以構成。又，產生前述有機溶劑煙霧之有機溶劑乃由爲 水溶性且具有可使純水對於基板之表面張力降低作用之酒 精類、酮類又或者是醚類中加以選擇。 以下，將針對在本實施形態中之有機溶劑煙霧Μ之狀態 變化，利用第3圖加以詳細說明，由流體噴霧器噴嘴24 前端之放射口所放射之有機溶劑煙霧Μ，會在距離S (在本 實施形態中大約100mm程度）之領域a中，佈滿大小爲 20//m以上之有機溶劑煙霧ML。然後，更在其上方之領域 b處，係呈現大小爲20 // m以上之有機溶劑煙霧ML與大小 爲20//m以下之有機溶劑煙霧MS互相混合之狀態。該混 合之有機溶劑煙霧ML與有機溶劑煙霧ML，在煙霧整流板 22之開口 22a處受到整流，僅有有機溶劑煙霧MS通過供 應到晶圓W。大小爲20 # m以上之有機溶劑煙霧ML，在煙 559935 五、發明說明（8) 霧整流板22內部受到凝結，由第2圖所示之排出口 22b 加以排出。 --一- 第12圖係以煙霧整流板將有機溶劑煙霧Μ之粒子直徑 與粒子數量利用都普勒粒子分析儀作5分鐘測量之狀態圖 ，第13圖（a)係說明在第12圖所測量之實驗結果以及第 13圖（b)係說明在第12圖所示之不使用煙霧整流板將有機 溶劑煙霧Μ之粒子直徑與粒子數量加以測量之實驗結果之 說明圖。又，第13圖（a)以及第13圖（b)之橫軸代表煙霧 粒子直徑（# m )，縱軸代表煙霧計數。 如第12圖與第13圖所示般，在無煙霧整流板22之場 合時，煙霧計數之頂點値約在8/zm附近，平均粒子直徑 爲1 1 · 5 a m。又，同時檢測出多數個粒子直徑在1 〇 // m以 上之粒子。 另一方面，在具有煙霧整流板22之場合時，煙霧計數 之頂點値約在5 // m附近，平均粒子直徑爲6.4 // m。又， 幾乎檢測不出粒子直徑在1 0 # ιώ以上之粒子。 如此’由本發明來看，爲了同時進行複數片晶圓W之乾 燥處理，將有機溶劑Μ均一地供應到晶圓W與晶圓W之間 之間隙爲重要之事情，可得知有機溶劑煙霧Μ之粒子直徑 愈小愈有利。但是有機煙霧Μ之粒子直徑較小的一方，係 比較大的一方容易氣體化，乃是在大氣中之擴散速度變大 之故。如第3圖所示之有機溶劑煙霧Ma，乃是氣體化之狀 態。 -10- 559935 五、發明說明（9) 因此，由本發明來看，不需要如以往般爲了形成有機溶 劑煙霧Μ而進行加熱，由於是將異丙醇IPA (Iso-propyl alcohol)之有機溶劑煙霧Μ透過使用煙霧整流板22作間 接性放射之構成，所以其安全性高，並且能夠立即將有機 溶劑煙霧Μ加以供應，故能夠使裝置全體運轉效率提昇。 又第4圖（a)與（b)，乃是說明煙霧整流板22其開口 22 a 之開口形狀之擴大剖面圖。 半導體晶圓W、異丙醇IPA (Iso-propyl alcohol)之 有機溶劑煙霧Μ均爲容易帶電之性質。因此，如第4圖（a ) 所示般，在開口 22a之邊緣部分爲銳角之場合，會由於帶 電引起電場集中而變得容易放電，晶圓W會產生感應帶電 。因此爲防止如此，在本實施形態中，只要是減輕帶電現 象之物件的話，亦可適當地採取其他倒角形狀。又，有機 溶劑煙霧，亦稱爲IPA煙霧。 又，如第1圖所示般，乾燥槽20內，乾燥槽20之上方 設置有排氣口 26、亦設置有供應氮氣氣體N2之氮氣氣體 供應口 2 7。 其次，洗滌槽30係如第1圖所示般由供應純水（DIW)用 之純水供應噴嘴31供應到槽內。供應到洗滌槽30內之純 水（DIW)，當純水達到一定量時，會暫時儲存於第1圖所 示之溢水槽32然後經由排水閥42之路徑進行溢水。排水 閥42之路徑係被加以接地。然後，在此狀態下，乾燥槽 20內會形成氣相部25。又，洗滌槽30之下部中央處，設 559935 五、發明說明（1〇) 置有排除純水（DIW)用之排水閥33 ’當此排水閥33開放時 ，槽內之純水(4)1 W )會經由排水管路進行排水。 其次，將針對與乾燥槽20、洗滌槽30連接之供應排除 系統40加以說明。 供應排除系統40係具有（1 )將氮氣氣體（N2)供應到氮氣 氣體供應口 27之路徑、（2)將有機溶劑異丙醇IPA (Isopropyl alcohol) 與氮 氣氣體 （N2)兩流體供 應到流 體噴霧 器噴嘴27之路徑、（3)由乾燥槽20排氣之路徑、（4)將純 水（DIW)供應到洗滌槽30內之路徑、（5)由溢水槽32加以 排水之路徑、（6)將洗滌槽30內之純水（DIW)加以排水之 路徑。又，供應排除系統40之控制係透過未圖示之控制 機構加以操作。 (1)首先，將氮氣氣體（N2)供應到氮氣氣體供應口 27之 路徑，係在閥43開啓之狀態下（ON)將所供應之常溫氮氣 氣體（N2)以加熱器44提高溫度後通過過濾器45供應到氮 氣氣體供應口 27。以加熱器44提高溫度之高溫氮氣氣體 (N2)，乃是爲了將作爲乾燥槽20內之洗淨物之晶圓W急 速地加以乾燥之用。又，如第1圖所示般，將氮氣氣體 (N2)供應到氮氣氣體供應口 27之路徑中，在閥43開啓之 狀態下（ON)其另一方之閥46爲關閉狀態（OFF)。相反的， 當閥43關閉之狀態下（OFF)其另一方之閥46爲開啓狀態 (ON)，通過過濾器45後常溫氮氣氣體（N2)被供應到乾燥 槽20內。此乃是，在作爲洗淨物之晶圓W不存在乾燥槽 -12- 559935 五、發明說明（11) 20內之場合時，對乾燥槽20內亦將常溫乾淨之氮氣氣體 (N2)加以供應使其充滿於氣相部25內。閥43、閥46、加一〜 熱器44之控制，可透過未圖示之控制機構而加以控制， 閥43、閥46之開關以及加熱器44之溫度控制係受到控制 〇 (2) 將有機溶劑異丙醇IPA (Iso-propyl alcohol)與 氮氣氣體（N2)兩流體供應到流體噴霧器噴嘴27之路徑， 乃是由儲存異丙醇IPA (Iso-propyl alcohol)之IPA筒 49、由 IPA 筒 49 供應異丙醇 IPA (Iso-propyl alcohol) 用之幫浦50、將所供應之IPA加以淸潔用之過濾器51、 閥5 2、閥5 3、將IPA加熱用之加熱器5 7，以及供應氮氣 氣體（N2)用之閥47與過濾器48所組成。又，有機溶劑異 丙醇IPA (Iso-propyl alcohol)與氮氣氣體（N2)兩流體係 同時供應到流體噴霧器噴嘴24。氮氣氣體（N2)係爲了確保 安全性之氣體。其各項控制，如前述般係透過未圖示之控 制機構加以進行。 (3) 接著，由乾燥槽20排氣之路徑乃是由排氣口 26將 閥54開啓之狀態下（ON)進行吸氣排氣之路徑。 (4 )又，將純水（DI W )供應到洗滌槽3 0內之路徑乃是在 將閥41開啓之狀態下（ON)，由純水供應用噴嘴31將純水 (DIW)加以提供之路徑。 (5 )又，由溢水槽3 2加以排水之路徑乃是將洗滌槽3 0 內之純水（DIW)其溢水部分或是被溶解之有機溶劑IPA經 -13- 559935 五、發明說明（12) 由排水閥42進行排水之路徑。 (6 )將I·槽3 0內之純水（DI W )加以排水之路徑乃是經 由排水閥3 3進行排水之路徑。 接下來，利用本發明所述之乾燥裝置之乾燥方法，並非 如第5圖所示般使用馬蘭戈尼效應之乾燥方法之特徵。第 5圖所示係，透過DHF(HF/H20)(稀釋氫氟酸）之蝕刻處理 後之利用馬蘭戈尼效應之乾燥，也就是說透過馬蘭戈尼效 應之乾燥所產生之微粒轉印之狀態圖。第6圖所示係在馬 蘭戈尼效應之乾燥中，純水洗滌—乾燥程序、 DHF(HF’/H20)(稀釋氫氟酸）（第6圖所示爲稀釋氫氟酸）—純 水洗滌乾燥程序所產生之微粒之增加量之關係圖。第5 圖中之IPA濃度Cl > CII，表面張力rl > rll，當CII = CIII時，rll = rill。C代表IPA濃度，r代表表面張力 ，羅馬數字I〜III代表第5圖中所示之位置。 由第5圖中可得知，裸晶圓與氧化膜晶圓之間供應有 IPA氣體（並非爲IPA煙霧），在此狀態下，當純水向下方 受到牽引時，水會因馬蘭戈尼作用力而容易附著於與氧化 膜晶圓箱面對之裸晶圓，同時微粒亦容易一起地附著於裸 晶圓上。因此，由第6圖可得知，在透過DHF(HF/H20)(稀 釋氫氟酸）之蝕刻處理後之利用馬蘭戈尼效應之乾燥下， 微粒會急驟性地增加。 第7圖係利用本發明所述之乾燥裝置之乾燥方法與利用 馬蘭戈尼效應之乾燥方法之比較關係圖，本發明係以提供 -14- 559935 五、發明說明（13) 第5圖第6圖所示之透過DHF(HF/H20)(稀釋氫氟酸）之蝕 刻處理後之利用馬蘭戈尼效應之乾燥而不導致微粒增-加-之 乾燥方法爲目的。 接著，針對本發明所述之乾燥方法，參照第8圖到第1 1 圖加以說明。第8圖係說明本發明所述之乾燥方法其程序 之說明圖。第9圖係本發明所述之乾燥程序之時序圖，第 1 0圖係第8圖（e )之狀態加以擴大之說明圖，第1 1圖係說 明第10圖之晶圓表面之帶電量之說明圖。 (1)第8圖（a)所示之乾燥程序 第8圖（a )所示係乾燥裝置1內部存在晶圓W之狀態， 如第9圖之步驟1所示般，開閉封蓋21在關閉狀態下由 純水供應路徑（4 )將純水供應到洗滌槽30內後呈現溢水狀 態，由氮氣氣體（N2)供應路徑（1)經由閥46、過濾器45氮 氣氣體供應口 27將氮氣氣體（N2)供應到乾燥槽20內，同 時，排氣路徑（3)會開啓閥54進行吸引排氣，IPA供應路 徑（2)會在閥53關閉、閥52開啓之狀態下進行IPA循環 。此時，承載台23會下降到洗滌槽30內。 (2 )第8圖（b )所示之乾燥程序 將乾燥槽20之開閉封蓋2 1開啓，再將完成洗淨或射洗 滌後之晶圓W等之洗淨物透過未圖示之搬運機構收容到承 載台2 3加以承載支撐。又，開閉封蓋21係，在作爲洗淨 物之晶圓W載入或是載出乾燥槽20以及洗滌槽30內之場 合時，可自動或是手動地加以開啓關閉之構成。如第9圖 -15- 559935 五、發明說明（14) 之步驟2所示般，開閉封蓋21爲開啓，承載台23在上升 點-以〜外之溢水洗滌狀態，氮氣氣體（N2)供應、吸引排氣、 IPA循環等均與第8圖（a)相同。 接著，當晶圓W等洗淨物承載於承載台23上時’未圖 示之搬運機構會由乾燥槽20內退避，開閉封蓋2 1會關閉 而承載台23會一起與晶圓W下降到洗滌槽30內。 (3 )第8圖（c )所示之乾燥程序 第8圖（c)所示乃是在洗滌槽30內所進行之純水洗滌程 序。第1圖所示之（4 )之閥4 1會開啓，由純水供應用噴嘴 3 1進行純水之供應而進行溢水洗滌。，開閉封蓋21會關 閉而承載台23爲下降狀態，氮氣氣體（N2)供應、吸引排 氣、IPA循環等均與第8圖（b)相同。又，溢水洗滌乃是進 行大約30L/min(—分鐘30公升）之洗滌處理，約進行60 秒鐘。 (4 )第8圖（d )所示之乾燥程序 第8圖（d )，乃是第9圖之步驟3之溢水洗滌結束後， 在步驟4使存在於洗滌槽30內之承載有晶圓W之承載台 上升。由第9圖可得知，在步驟4之處理中，除了承載台 23之上升以外，均與步驟3相同。而處理承載台23上升 之處理時間，係如第9圖所示般，大約爲30秒鐘。但是 ，承載台23的上升，係如第8圖（e )所說明般，使其停止 在晶圓W的下面僅僅有少部分浸漬於洗滌槽3 〇之液面之 狀態。承載台23之停止位置控制，係透過未圖示之控制 -16- 559935 五、發明說明（15) 機構加以控制，該位置係事先加以設定完成。在洗淨物爲 晶圓w之場合時，由於晶圓w表面形成有圖樣1-使〜未形成 該圖樣面之外圍端周邊接觸液面般地加以停止。此時，作 爲洗淨物之晶圓W會透過升降機構由洗滌槽30向上牽引 之後，作爲洗淨物之晶圓W乃呈現潮濕狀態。 又，雖然係針對晶圓W的下面直接接觸而浸漬於洗滌槽 30之液面之狀態加以說明，但如第14圖所示般，可確認 到透過使用令晶圓W與洗滌水間接地接觸般之潑水棒之方 式，使晶圓W與洗滌槽30之液面間接地接觸，經由該撥 水棒使水低落下之方式可將帶電消除。第1 4圖係說明進 行帶電去除之模樣之模式圖。 (5 )第8圖（e )所示之乾燥程序 第8圖（e )係相當於第9圖之步驟5，關閉第1圖所示之 閥52而開啓閥53，又，開啓閥47由流體噴霧器噴嘴24 將有機溶劑異丙醇IPA (Iso-propyl alcohol)與氮氣氣體 (N2)兩流體係同時供應到乾燥槽20內。IPA煙霧之供應係 如第9圖所示般大約進行120秒鐘。此時，IPA加熱器57 能夠在5QC〜80QC之範圍內進行加熱，在IPA煙霧供應時 IPA加熱器57會被啓動。 但是，如第1 0圖所示般，在乾燥槽2 0內之IP A煙霧氣 體下，如前述般，+端會變成容易帶電，晶圓w亦成爲容 易帶電之狀態。因此，在本發明之乾燥方法中’如第1〇 圖所示般，IPA煙霧溶解到殘留於晶圓W表面之水分之溶 -17- 559935 五、發明說明（ι〇 液，會經由晶圓W表面向下方落下而溶解於洗滌槽30內 —之純水。然後，由第9圖之步驟5可得知，由有進行溢水 洗滌，會由溢水槽32經由排水路徑（第1圖（5 ))接地而將 +端之帶電加以去除。 第1 1圖（a )乃是不透過本發明，不使晶圓W的下面浸漬 於洗滌槽30之液面 而進行乾燥處理之場合中，測量其晶圓表面之帶電量後 之關係圖。此項測量，係在第8圖（e )、第9圖步驟5之 乾燥程序中所進行之測量，在本發明之場合中，可得知晶 圓W之帶電量被加以去除。又，即使是在不使晶圓W下面 直接浸漬於洗滌槽30之液面，間接地使用撥水棒等之場 合時，亦可獲得相同之效果，此以在第1 4圖中可得到說 明。 (6 )第8圖（f )所示之乾燥程序 第8圖（f)所示係將第1圖所示之閥53關閉，開啓閥52 停止IPA煙霧之供給進行IPA循環。然後，開啓排水閥33 進行洗滌槽30內之純水排水。處理時間大約爲1〇秒鐘。 如第9圖之步驟6所示般，由氮氣氣體（N2)供應路徑（1) 經由閥46、過濾器45氮氣氣體供應口 27將氮氣氣體（N2) 供應到乾燥槽20內，排氣路徑（3)會開啓閥54進行吸引 排氣。 (7 )第8圖（g )所示之乾燥程序 第8圖（g)係相當於第9圖之步驟7，將閥46關閉後停 -18- 559935 五、發明說明（17) 止常溫之氮氣氣體（N2)的供應，將閥43開啓，過加熱器 44將氮氣氣體（N2)進行加溫，在將高溫之-氮·桌氣體（化）供 應到乾燥槽20內。供應高溫之氮氣氣體（N2)的處理時間 ，大約爲150秒鐘，在此期間，乾燥槽20內之晶圓W表 面會急速地乾燥。 (8 )第8圖（h )所示之乾燥程序 第8圖（h)所示爲在前述程序中，由高溫之氮氣氣體（N2) 的氣體狀態下將閥43關閉，將加熱器44停止（OFF)，將 閥46開啓而將常溫之惰性氣體之氮氣氣體（N2)供應到乾 燥槽20內而回復到常溫。也就是所謂的冷卻。此項處理 時間大約爲30秒鐘。由氮氣氣體供應口 27供應惰性氣體 之氮氣氣體（N2)之方式，能夠將乾燥槽20內維持在惰性 氣體狀態下，例如能夠達到防止晶圓，其矽晶表面的再度 氧化。 (9 )第8圖（i )所示之乾燥程序 第8圖（i )所示係第9圖步驟9所示般，將開閉封蓋2 1 開啓之後透過未圖示之搬運機構將承載於承載台23上之 晶圓W搬運到乾燥槽20之外。 如以上所述般，由本發明述之乾燥裝置來看，係由乾燥 槽20、洗滌槽30所構成，能夠達到省空間化。又，由本 發明來看，在由洗滌槽30將晶圓拉起之程序中，由於不 進行有機溶劑煙霧之供應，晶圓W與洗滌槽30內之洗滌 水之境界面不會產生馬蘭戈尼效應。因此，亦不產生微粒 -19- 559935 五、發明說明（18) 之轉印。本發明所述之乾燥方法，係將惰性氣體之氮氣氣 體（I)作爲常溫氣體加以使用。此乃是爲了維持常溫氣體 之氣體狀態。但是，在將有機溶劑（IPA )汽化之程序中（第 9圖之步驟7 )，惰性氣體之氮氣氣體（n2 )係使用加熱過之 氣體。此乃是爲了能夠進行急速之乾燥。此加熱之溫度， 由實驗例來看，以20QC〜100%之範圍爲最佳。但是，亦可 根據洗淨物而使用未加熱之常溫氣體。又，雖然是使用惰 性氣體之氮氣氣體（N 2 )，亦可使用其他氣體例如鐘< 氣。又 ’由本發明來看，能夠抑制由氧化膜以及具有圖樣之晶圓 所產生之微粒，並且能夠防止矽晶表面的再度氧化。 接著，第15圖係使用透過DHF(HF/H20)(稀釋氫氟酸）之 鈾刻處理後之本發明所述之乾燥裝置，利用將氫氣添加入 洗滌槽內之洗滌水之加氫水進行洗滌處理，在將乾燥程序 後之矽晶表面之氧化膜厚度加以檢測之結果圖。橫軸爲洗 滌時間（min)、縱軸爲自然氧化膜厚度（埃A)。 如第1 5圖所示般，根據洗滌時間而在矽晶表面所形成 之氧化膜厚度會增加，而在利用加氫水進行洗滌處理之場 合時，與〇2濃度爲15ppb之超純水之場合相比較之下，可 以確認出自然氧化膜的成長受到抑制。此乃是洗滌水存在 有氫氣之緣故，可認爲矽晶與氫氣之結合受到促進，妨礙 了矽晶與氧氣的結合。由以上所述來看，使用將氫氣添加 入洗滌槽內之洗滌水之加氫水’能夠抑制矽晶表面之自然 氧化膜的成長，又，亦能夠防止水印的形成。因此’由本 -20- 559935 五、發明說明（19) 發明所述之乾燥裝置以及乾燥方法來看，可選擇加氫水作 爲洗條水。 ----- 接著，針對本發明所述之乾燥裝置以及乾燥方法之其他 實施例，利用第1 6圖加以說明。又，其基本之構成與功 能與第1圖所示之裝置在實質上爲相同之物件，在此僅針 對不同點加以說明。 如第16圖所示般，乾燥裝置20爲不具有洗滌槽30之 構成，其結果，亦不會有溢水槽32。因此，第16圖所示 之乾燥裝置，針對在其他工程中進行洗滌處理後之作爲洗 淨物之晶圓W，僅僅純粹地進行乾燥處理。 由本發明來看，不會發生因馬蘭戈尼效應所產生之微粒 之轉印，又，由於利用氮氣所造成之惰性氣體環境而使得 氧氣得以排除，能夠防止水印的發生的同時達到生產性的 提高。又，由於以密閉構造加以處理，所不會產生對洗淨 物之污染。 【發明之效果】 如以上所說明般，由本發明來看，由於係將有機溶劑煙 霧作間接性地放射，所以能夠將有機溶劑煙霧之粒子直徑 縮小。又，由本發明來看，不會發生因馬蘭戈尼效應所產 生之微粒之轉印，又，由於利用氮氣所造成之惰性氣體環 境而使得氧氣得以排除，能夠防止水印的發生的同時達到 生產性的提高。又，由於以密閉構造加以處理，所不會產 生對洗淨物之污染。 -21 - 559935 五、發明說明（2〇) 【圖式之簡單說明】 第1圖係本發明之實施形態中乾燥裝置之含有部分剖面 之示意圖。 第2圖係說明使用煙霧整流板將有機溶劑煙霧間接地放 射之狀態之說明圖。 第3圖係說明由煙霧整流板所放射之有機溶劑煙霧之粒 子直徑以及放射狀態之說明圖。 第4圖（a)與（b)，乃是說明煙霧整流板22其開口 22a 之開口形狀之擴大剖面圖。 第5圖所示係，透過DHF(HF/H20)(稀釋氫氟酸）之蝕刻 處理後之利用馬蘭戈尼效應之乾燥，也就是說透過馬蘭戈 尼效應之乾燥所產生之微粒轉印之狀態圖。 第6圖所示係在馬蘭戈尼效應之乾燥中，純水洗滌—乾 燥程序、DHF(HF/H20)(稀釋氫氟酸）（第6圖所示爲稀釋氫 氟酸純水洗滌乾燥程序所產生之微粒之增加量之關 係圖。 第7圖係馬蘭戈尼效應與本發明所述之乾燥裝置之微粒 增加量之比較關係圖。 第8圖係說明本發明所述之乾燥方法其程序之說明圖。 第9圖係本發明所述之乾燥程序之時序圖。 第1 0圖係第8圖（e )之狀態加以擴大之說明圖。 第11圖係說明第10圖之晶圓表面之帶電量之說明圖。 第1 2圖係以煙霧整流板將有機溶劑煙霧μ之粒子直徑 -22- 559935 五、發明說明（21) 與粒子數量相位利用都普勒粒子分析儀作5分鐘測量之狀 態圖。 ------ 第13圖（a)係說明在第12圖所測量之實驗結果，第13 圖（b)係說明在第12圖所示之不使用煙霧整流板將有機溶 劑煙霧Μ之粒子直徑與粒子數量加以測量之實驗結果之說 明圖。 第1 4圖係說明進行帶電去除之模樣之模式圖。 第15圖係使用透過DHF(HF/H20)(稀釋氫氟酸）之鈾刻處 理後之本發明所述之乾燥裝置，利用將氫氣添加入洗滌槽 內之洗滌水之加氫水進行洗滌處理，在將乾燥程序後之矽 晶表面之氧化膜厚度加以檢測之結果圖。 第1 6圖係乾燥裝置之其他實施例之示意圖。 第1 7圖係習之之乾燥裝置之示意圖。 【元件編號之說明】 1…乾燥裝置 20…乾燥槽 21…開閉封蓋 22…煙霧整流板 2 3…承載台 24…流體噴霧器噴嘴 25…氣相部 26…排氣口 27…氮氣氣體供應口 . -23- 559935 五、發明說明（22) 30…洗滌槽 3 1…純水供應用噴嘴 32…溢水槽 3 3…排水閥 40…供排系統 41…閥 42…排水閥 4 3…閥 44…加熱器 45…過濾器 46、47···閥 48…過濾器 49··· IPA 筒 50…幫浦 51…過濾器 52、53、54···閥 -24 -

Claims (1)

1. 559935 六、申請專利範圍 1 . 一種洗淨物之乾燥裝置，係在乾燥槽內產生有機溶劑煙 霧而供應於乾燥槽內之洗淨物之洗淨物的乾·^裝〜置’其 特徵爲，該乾燥槽中具有將有機溶劑煙霧供給予洗淨物 之煙霧整流板。 2 .如申請專利第1項之洗淨物之乾燥裝置，其中前述煙霧 整流板係設置於乾燥槽之側壁，在將有機溶劑煙霧加以 放射之面上，由距離流體噴霧器噴嘴所定距離S之位置 處向上方形成複數個開口，透過由流體噴霧器噴嘴所放 射之有機溶劑煙霧中之通過前述開口之有機溶劑煙霧間 接地受到放射。 3 .如申請專利第2項之洗淨物之乾燥裝置，其中前述流體 噴霧器噴嘴可同時放射兩種以上不同之流體。 4 .如申請專利第2項或第3項之洗淨物之乾燥裝置，其中 由流體噴霧器噴嘴所放射出之流體，乃是有機溶劑煙霧 與惰性氣體。 5 .如申請專利第2項所述之洗淨物之乾燥裝置，其中前述 開口形狀係具有倒角。 6. —種洗淨物之乾燥裝置，係乾燥槽與洗滌槽乃一體形成 且乾燥槽之上部係爲開放，可由上方進行洗淨物之收容 、取出，而透過開關蓋之開閉可加以密閉之洗淨物之乾 燥裝置，其特徵爲，該乾燥槽具有用以將有機溶劑煙霧 對洗淨物供應之煙霧整流板。 7 ·如申請專利第6項之洗淨物之乾燥裝置，其中前述乾燥 -25- 559935 六、申請專利範圍 槽乃是一體形成於洗滌槽之上部，且具有將供應到洗滌 一-槽之純水（DI W )加以溢水之溢水槽，由該溢水槽排水之 路徑乃是設定爲接地。 8 .如依申請專利第6項之洗淨物之乾燥裝置，其中前述乾 燥槽與洗滌槽中，具有承載維持洗淨物用之承載台，該 承載台透過升降機構可進行升降，在前述洗淨物之一部 份與液面直接或者是間接地接觸之狀態下可進行停止。 9 .如申請專利第8項之洗淨物之乾燥裝置，其中前述之洗 淨物之一部份浸漬於洗滌槽之液面內之部位乃是圖樣面 以外之部位。 10. —種洗淨物之乾燥方法，係乾燥槽與洗滌槽乃一體形成 ，且乾燥槽之上部係爲開放，可由上方進行洗淨物之收 容、取出，而透過開關蓋之開閉可加以密閉之洗淨物之 乾燥裝置進行乾燥之洗淨物之乾燥方法，其特徵爲，具 有將洗淨物在前述洗滌槽中進行洗滌處理後在將洗淨物 加以承載維持之承載台透過升降機構使其加以升降，而 使得洗淨物之一部份在與液面直接或者是間接地接觸之 狀態下可暫時性停止之程序、對於洗淨物，由設置有因 物整流板之流體噴霧器噴嘴將有機溶劑煙霧加以放射後 再由煙霧整流板間接地加以放射而進行乾燥處理之程序 ;前述乾燥處理程序後加純水排除之程序、以及前述排 水工程後將高溫之惰性氣體供應到乾燥槽內急速地進行 乾燥處理之程序。

   -26- 559935 六、申請專利範圍 11 ·如申請專利第1 〇項之洗淨物之乾燥方法，其中洗淨物 由洗滌槽透過升降機構提起之後，前述〜洗^爭物係呈現潮 濕。 1 2 ·如申請專利第1 0項之洗淨物之乾燥方法，其中前述之 惰性氣體乃是長溫下之氮氣（N2)，或加溫後之氮氣（n2 ) 〇 1 3 ·如申請專利第1 〇項之洗淨物之乾燥方法，其中產生有 機溶劑煙霧之有機溶劑可由爲水溶性且具有對於基板可 使純水之表面張力降低作用之酒精類、酮類或醚類中加 以選擇。 1 4 ·如申請專利第i 〇項之洗淨物之乾燥方法，其中由前述 煙霧整流板所間接地放射之有機溶劑煙霧之粒子直徑在 2 〇 // m以下。 1 5 ·如申請專利第丨3項之洗淨物之乾燥方法，其中在有機 溶劑爲異丙醇IPA (Iso-propyl alcohol)之場合時，可 在5Y〜8(TC之範圍內進行加熱。 1 6 ·如申請專利第1 〇項之洗淨物之乾燥方法，其中在前述 洗滌槽內進行洗滌處理之洗滌水，乃是氫氣添加水。 -27-