WO2000042373A1 - Technique de séchage de substrat et dispositif correspondant - Google Patents

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WO2000042373A1
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drying fluid
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fluid
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PCT/JP1999/004335
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Norio Maeda
Koji Sumi
Hiroshi Aihara
Masao Oono
Naoaki Izutani
Original Assignee
Toho Kasei Ltd.
Daikin Industries, Ltd.
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    • H01L21/67034—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for drying

Definitions

  • the present invention relates to a method and an apparatus for drying a substrate, and more particularly, to a method and an apparatus for quickly drying a substrate cleaned using a cleaning liquid.
  • a drying fluid vapor eg, isopropyl alcohol (hereinafter, referred to as isopropyl alcohol)
  • isopropyl alcohol As an apparatus for supplying a steam or the like to dry a substrate, an apparatus having a configuration disclosed in Japanese Patent Publication No. 6-103686 is proposed.
  • the drying fluid vapor is introduced into the processing tank ⁇ ⁇ ⁇ while the liquid level of the cleaning liquid is lowered, and the cleaning liquid is introduced.
  • the surface of the substrate can be quickly dried using the Marangoni effect.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and a substrate drying method and a substrate drying method capable of omitting or simplifying an exhaust system and smoothly supplying a drying fluid. It is intended to provide a device.
  • DISCLOSURE OF THE INVENTION In the substrate drying method of claim 1, the substrate is accommodated in the processing tank, and the drying fluid is supplied to the processing tank ⁇ ⁇ ⁇ while lowering the level of the cleaning liquid in the processing tank relative to the substrate. In drying the surface of the substrate by feeding,
  • a drying fluid is introduced into the treatment tank in the form of a liquid, and sprayed onto the surface of the cleaning liquid using a nozzle.
  • the substrate drying method of claim 2 is a method in which an inert gas is blown to atomize the drying fluid.
  • the substrate drying method of claim 3 is a method of intermittently introducing the drying fluid into the processing tank.
  • the substrate drying apparatus wherein the substrate is accommodated in the processing tank, and the drying fluid is supplied into the processing tank while the liquid level of the cleaning liquid in the processing tank is lowered relative to the substrate.
  • It includes a drying fluid supply means for introducing a drying fluid in a liquid state into the treatment tank, and spraying the cleaning fluid on the cleaning liquid surface using a nozzle.
  • the substrate drying apparatus further comprising a blowing means for blowing an inert gas in order to atomize the drying fluid in proximity to the drying fluid supply means.
  • the substrate drying apparatus according to claim 6 further includes control means for controlling the drying fluid supply means for intermittently introducing the drying fluid into the processing tank.
  • the substrate in the method for drying a substrate, the substrate is accommodated in the processing tank, and the drying fluid is supplied into the processing tank while the liquid level of the cleaning liquid in the processing tank is lowered relative to the substrate.
  • the drying fluid is supplied into the processing tank while the liquid level of the cleaning liquid in the processing tank is lowered relative to the substrate.
  • a liquid drying fluid is conveyed to the nozzle orifice using a carrier gas, and the drying fluid and the carrier gas are simultaneously ejected from the nozzle orifice toward the upper surface of the cleaning liquid.
  • the substrate is accommodated in the processing tank ⁇ , and the drying fluid is supplied into the processing tank while the liquid level of the cleaning liquid in the processing tank is lowered relative to the substrate.
  • a drying fluid supply means for transporting a liquid drying fluid to an ejection hole of a nozzle using a carrier gas, and simultaneously ejecting the drying fluid and the carrier gas from the ejection hole of the nozzle toward the upper surface of the cleaning liquid surface.
  • a second supply pipe for a liquid drying fluid is connected to an intermediate portion of the first supply pipe for supplying the carrier gas to the nozzle.
  • a first supply pipe for supplying a carrier gas to the nozzle and a second supply pipe for supplying a liquid drying fluid to the nozzle are provided independently of each other. It is a thing.
  • the substrate is accommodated in the processing tank, and the drying fluid is supplied to the processing tank ⁇ ⁇ ⁇ while lowering the liquid level of the cleaning liquid in the processing tank relative to the substrate.
  • the drying fluid is supplied to the processing tank ⁇ ⁇ ⁇ while lowering the liquid level of the cleaning liquid in the processing tank relative to the substrate.
  • the drying fluid Since the drying fluid is introduced into the processing tank in liquid form and sprayed onto the cleaning liquid surface using a nozzle, the drying fluid is applied between the substrates under the influence of the weight of the liquid drying fluid.
  • the Marangoni effect is large because a high-concentration drying fluid can be supplied compared to steam supply, and a liquid layer of the drying fluid is created on the cleaning liquid surface. W 0 Rapid drying using the Marangoni effect and significantly less unevenness can be achieved.
  • the drying fluid since the drying fluid is supplied in a liquid phase, all or most of the drying fluid can be discharged together with the cleaning liquid, and there is almost no danger of leakage of the drying fluid. Omission or simplification can be achieved, and thus cost reduction can be achieved.
  • the inert gas is blown to atomize the drying fluid, there is a disadvantage that the sprayed liquid droplets of the drying fluid become too large.
  • the same effect as that of claim 1 can be achieved by preventing the occurrence of cracks and achieving good drying of the substrate.
  • the substrate is accommodated in the processing tank, and the drying fluid is supplied into the processing tank while the liquid level of the cleaning liquid in the processing tank is lowered relative to the substrate.
  • the drying fluid is supplied into the processing tank while the liquid level of the cleaning liquid in the processing tank is lowered relative to the substrate.
  • the drying fluid can be introduced into the treatment tank in a liquid state and sprayed onto the cleaning liquid surface using a nozzle.
  • the drying fluid can be smoothly introduced between the substrates, and the high-concentration drying fluid can be supplied compared to the steam supply, so the Marangoni effect is large.
  • the drying fluid is supplied in a liquid phase, all or most of the drying fluid can be discharged together with the cleaning liquid, and there is almost no danger of leakage of the drying fluid. Can be omitted or simplified, and the cost can be reduced.
  • the substrate drying apparatus further comprising a blowing means for blowing an inert gas in order to atomize the drying fluid in close proximity to the drying fluid supply means. It is possible to prevent the disadvantage that the liquid droplets of the liquid for drying become too large, to achieve good drying of the substrate, and to achieve the same effect as in claim 4.
  • the drying apparatus further includes control means for controlling the drying fluid supply means so as to intermittently introduce the drying fluid into the processing tank, the drying fluid is supplied to the processing tank.
  • control means for controlling the drying fluid supply means so as to intermittently introduce the drying fluid into the processing tank, the drying fluid is supplied to the processing tank.
  • the substrate is accommodated in the processing tank, and the drying fluid is placed in the processing tank while the liquid level of the cleaning liquid in the processing tank is lowered relative to the substrate.
  • the drying fluid is placed in the processing tank while the liquid level of the cleaning liquid in the processing tank is lowered relative to the substrate.
  • the liquid drying fluid is conveyed to the nozzle orifice using the carrier gas, and the drying fluid and the carrier gas are simultaneously ejected from the nozzle orifice toward the upper surface of the cleaning liquid.
  • the drying fluid can be smoothly introduced between the substrates, and the high-concentration drying fluid can be supplied compared to the steam supply, so the Marangoni effect is large, and the drying fluid is placed on the cleaning liquid surface. Layers can be made to achieve fast and significantly less uneven drying utilizing the Marangoni effect.
  • the drying fluid is supplied in a liquid phase, all or most of the drying fluid can be discharged together with the cleaning liquid, and there is almost no danger of leakage of the drying fluid, and the exhaust equipment is provided.
  • Simplification can be achieved, and thus cost reduction can be achieved.
  • the amount of the drying fluid ejected from the nozzle orifice can be suppressed, and an appropriate amount of the drying fluid can be supplied to the immersion interface of the substrate. It is possible to reduce the running cost.
  • the substrate is accommodated in the processing tank, and the substrate is dried in the processing tank.
  • the surface of the substrate is dried by supplying a drying fluid into the processing tank while lowering the liquid level of the cleaning liquid relative to the substrate,
  • the drying fluid supply means transports the liquid drying fluid to the nozzle orifice using carrier gas, and simultaneously ejects the drying fluid and the carrier gas from the nozzle orifice toward the upper surface of the cleaning liquid surface.
  • carrier gas transports the liquid drying fluid to the nozzle orifice using carrier gas, and simultaneously ejects the drying fluid and the carrier gas from the nozzle orifice toward the upper surface of the cleaning liquid surface.
  • the drying fluid can be smoothly introduced between the substrates, and the high-concentration drying fluid can be supplied compared to the steam supply, so the Marangoni effect is large.
  • the drying fluid is supplied in a liquid phase, all or most of the drying fluid can be discharged together with the cleaning liquid, and there is almost no danger of leakage of the drying fluid. Can be simplified, and the cost can be reduced.
  • the amount of the drying fluid ejected from the nozzle orifice can be suppressed, so that an appropriate amount of the drying fluid can be supplied to the immersion interface of the substrate, and the amount of the drying fluid used can be reduced.
  • the running cost can be reduced.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing one embodiment of the substrate drying apparatus of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view showing another example of the configuration of the spray nozzle.
  • FIG. 3 is a schematic vertical sectional view showing still another example of the configuration of the spray nozzle.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view showing still another example of the configuration of the spray nozzle.
  • FIG. 5 is a schematic perspective view showing another embodiment of the substrate drying apparatus of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic perspective view showing still another embodiment of the substrate drying apparatus of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic perspective view showing still another embodiment of the substrate drying apparatus of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic perspective view showing still another embodiment of the substrate drying apparatus of the present invention.
  • Fig. 9 is a timing chart explaining intermittent introduction of drying fluid and intermittent blow of high-temperature nitrogen gas.
  • FIG. 10 is a schematic view showing a main part of still another embodiment of the substrate drying apparatus of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic view showing a main part of still another embodiment of the substrate drying apparatus of the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic view showing a main part of still another embodiment of the substrate drying apparatus of the present invention.
  • BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION an embodiment of a substrate drying method and a substrate drying method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing one embodiment of the substrate drying apparatus of the present invention.
  • the substrate drying apparatus has a processing tank 3 for accommodating a plurality of substrates 1 and discharging a cleaning liquid (eg, pure water) 2 for cleaning the substrates 1.
  • a cleaning liquid eg, pure water
  • a spray nozzle 5 for spraying the drying fluid is provided at the end of a supply pipe 4 for supplying a liquid drying fluid (for example, IPA).
  • IPA liquid drying fluid
  • the operation of the substrate drying apparatus having the above configuration is as follows.
  • the drying liquid After washing the substrate 1 by storing the cleaning liquid 2 in the processing tank 3 containing the substrate 1, the drying liquid is supplied through the supply pipe 4 while discharging the cleaning liquid 2 and lowering the level of the cleaning liquid 2. Spray by spray nozzle 5 As a result, a liquid layer of the atomized drying fluid is formed on the surface of the cleaning liquid 2, and a portion of the plurality of substrates 1 that is exposed from the liquid surface of the cleaning liquid 2 is quickly formed by the Marangoni effect. And it can be dried evenly.
  • the mist-like drying fluid sprayed by the spray nozzles 5 exerts its own weight.
  • the liquid smoothly penetrates into the gap between the substrates 1 and a liquid layer of the atomized drying fluid is formed on the surface of the cleaning liquid 2 even in these portions, and is quickly and evenly formed by the Marangoni effect. Drying can be continued.
  • FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view showing another example of the configuration of the spray nozzle 5.
  • the spray nozzle 5 is surrounded by an inert gas discharge nozzle 6 that discharges an inert gas (for example, nitrogen gas).
  • an inert gas for example, nitrogen gas
  • nitrogen spray is performed on the sprayed cleaning fluid as an inert gas blow to prevent the sprayed drying fluid from becoming too large.
  • the nitrogen gas for example, a normal temperature gas can be used, but the effect can be enhanced by using a nitrogen gas whose temperature has been raised to about 10 ° C.
  • FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view showing still another example of the configuration of the spray nozzle 5.
  • the spray nozzle 5 surrounds an inert gas discharge nozzle 6 for discharging an inert gas.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view showing still another example of the configuration of the spray nozzle 5. As shown in FIG.
  • the spray nozzle 5 discharges the drying fluid in the horizontal direction, and discharges the discharged drying fluid from above with an inert gas discharge nozzle such that room temperature or high temperature nitrogen gas is discharged as an inert gas from above. 6 are provided.
  • FIG. 5 is a schematic perspective view showing another embodiment of the substrate drying apparatus of the present invention.
  • This substrate drying apparatus differs from the embodiment of FIG. 1 in that the spray nozzle 5 having any one of the structures shown in FIGS. 2 to 4 is employed and the lid 3 a of the processing tank 3 is positioned at a predetermined position. The only difference is that a slit hole 3b for exhaust is provided in the device.
  • the inert gas introduced into the processing tank 3 by the inert gas blow is exhausted through the exhaust slit hole 3b to thereby reduce the steady flow of the inert gas. It is possible to prevent the size of the drying fluid to be sprayed from becoming too large. As a result, quick and uniform drying of the substrate 1 can be achieved.
  • FIG. 6 is a schematic perspective view showing still another embodiment of the substrate drying apparatus of the present invention.
  • This substrate drying apparatus differs from the embodiment of FIG. 5 only in that an exhaust slit hole 3 b is provided in the upper part of the side wall of the processing tank 3.
  • FIG. 7 is a schematic perspective view showing still another embodiment of the substrate drying apparatus of the present invention.
  • This substrate drying apparatus differs from the embodiment of FIG. 5 only in that an exhaust pipe 3c is provided at a predetermined position of a lid 3a of the processing tank 3.
  • FIG. 8 is a schematic perspective view showing still another embodiment of the substrate drying apparatus of the present invention.
  • This substrate drying apparatus differs from the embodiment of FIG. 5 in that an opening / closing valve 4a is provided at a predetermined position of a supply pipe 4 for a spray nozzle 5, and a supply pipe 7 for a nitrogen gas discharge nozzle 6. This is the only point that the opening / closing valve 7a is provided at a predetermined position, and the point that the valve control unit 8 that controls both the opening / closing valves 4a and 7a is provided.
  • the drying fluid can be intermittently introduced into the processing tank 3 by periodically opening and closing the open / close valve 4a, so that the drying fluid is continuously supplied.
  • the consumption of the drying fluid can be reduced as compared with the case where the drying fluid is introduced.
  • the spraying of the drying fluid is performed.
  • the valve control unit 8 By controlling both open / close valves 4a and 7a by the valve control unit 8 so as to repeat the blowing of only the hot nitrogen gas and the high-temperature nitrogen gas, the high-temperature nitrogen gas.
  • the amount of drying fluid consumption and the amount of high-temperature nitrogen gas consumption can be reduced as compared with the case where the drying is performed continuously.
  • the rate of reduction in the consumption of the drying fluid is about 80%, and the rate of reduction in the consumption of hot nitrogen gas is about 20%.
  • the drying fluid is introduced only once every 2.5 seconds for 0.5 second.However, the interval between the introduction of the drying fluid and the amount of the drying fluid introduced once is determined by the cleaning liquid. It may be set so that drying by the Marangoni effect can be achieved in accordance with the liquid level descending speed of 2.
  • the cleaning liquid 2 is discharged to lower the level of the cleaning liquid, but instead of discharging the cleaning liquid 2, the drying is performed while raising the plurality of substrates 1. You can do it.
  • FIG. 10 is a schematic view showing a main part of still another embodiment of the substrate drying apparatus of the present invention.
  • the configuration of a portion not shown is the same as that of the above-described embodiment, and thus detailed description is omitted.
  • the substrate drying apparatus has a first supply pipe 5a for supplying a carrier gas (for example, nitrogen gas) to the spray nozzle 5, and is connected to a middle part of the first supply pipe 5a. And a second supply line 5b for a liquid drying fluid.
  • the positions of the ejection holes 5 c of the spray nozzle 5 are set so as to correspond to the gap between the substrates 1.
  • the carrier gas is supplied to the spray nozzle 5 through the first supply line 5a, so that the position corresponding to the opening of the second supply line 5b is provided. Then, a negative pressure is generated at, and the liquid drying fluid can be sucked into the first supply pipe line 5a and supplied to the spray nozzle 5 together with the carrier gas. Then, a mist of the drying fluid is ejected from the ejection hole 5c of the spray nozzle 5.
  • drying of the substrate 1 can be achieved in the same manner as in the above embodiment.
  • the amount of the drying fluid ejected from the spray nozzle 5 can be suppressed, and an appropriate amount of the drying fluid can be supplied to the immersion interface of the substrate 1.
  • the amount of the drying fluid used can be reduced, and the running cost can be reduced.
  • FIG. 11 is a schematic view showing a main part of still another embodiment of the substrate drying apparatus of the present invention.
  • the configuration of a portion not shown is the same as that of the above-described embodiment, and thus detailed description is omitted.
  • the substrate drying apparatus has a first supply pipe 5a for supplying a carrier gas by communicating with one end face in the longitudinal direction of the spray nozzle 5, and is also connected to a face adjacent to this end face. And a second supply line 5b for a liquid drying fluid.
  • the positions of the ejection holes 5 c of the spray nozzle 5 are set so as to correspond to the gap between the substrates 1.
  • the carrier gas is supplied to the spray nozzle 5 through the first supply pipe 5a, so that the internal pressure becomes high due to the small ejection hole, and the second By supplying the liquid drying fluid at a higher pressure through the supply line 5b, the liquid drying fluid can be supplied into the spray nozzle 5. Then, a mist of the drying fluid is ejected from the ejection holes 5c of the spray nozzle 5, and the substrate 1 can be dried by the mist in the same manner as in the above embodiment.
  • the amount of the drying fluid ejected from the spray nozzle 5 can be suppressed, and an appropriate amount of the drying fluid can be supplied to the immersion interface of the substrate 1.
  • the amount of the drying fluid used can be reduced, and the running cost can be reduced.
  • FIG. 12 is a schematic view showing a main part of still another embodiment of the substrate drying apparatus of the present invention. It is. The configuration of a portion not shown is the same as that of the above-described embodiment, and thus detailed description is omitted.
  • This substrate drying apparatus differs from the substrate drying apparatus shown in FIG. 11 in that a discharge pipe 5 d for discharging the carrier gas by communicating with the other end face in the longitudinal direction of the spray nozzle 5 is provided.
  • the valve 5e is interposed at a predetermined position of the outlet pipe 5d, and that the second supply pipe 5b communicates with the spray nozzle 5 only at the most upstream side of the spray nozzle 5.
  • the present invention can be applied to drying of a substrate such as a semiconductor wafer, and can achieve excellent drying of the substrate.

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Description

明細書 基板乾燥方法およびその装置 技術分野 この発明は基板乾燥方法およびその装置に関し、 さらに詳細にいえば、 洗浄液 を用いて洗浄された基板を迅速に乾燥させるための方法およびその装置に関する。 背景技術 従来から、 洗浄液を用いて基板 （例えば、 半導体ウェハーなど） を洗浄した後 に、 洗浄液の液面を基板に対して相対的に下降させながら乾燥用流体蒸気 （例え ば、 イソプロピルアルコール （以下、 I P Aと略称する） 蒸気など } を供給して 基板を乾燥させる装置として、 特公平 6— 1 0 3 6 8 6号公報に示す構成のもの が提案されている。
この装置を採用した場合には、 処理槽内に収容した複数枚の基板を洗浄液によ つて洗浄した後、 洗浄液の液面を下降させながら処理槽內に乾燥用流体蒸気を導 入し、 洗浄液の液面上に薄い乾燥用流体の液層を作製し、 マランゴニ効果を利用 して基板の表面を迅速に乾燥させることができる。
特公平 6— 1 0 3 6 8 6号公報に示す構成の装置を採用した場合には、 処理槽 內において乾燥用蒸気の流れを形成するために、 乾燥用蒸気を導入する導入流路 のみならず、 乾燥用蒸気を排出するための逃がし弁 （排気口） が必要になり、 構 成が複雑化するとともに、 工場内へ乾燥用蒸気が漏出するという危険性がある。 また、 半導体ウェハーの乾燥に適用する場合において、 近年は半導体ウェハー が大型化するとともに、 同時処理される半導体ウェハーの数を増加させるベく半 導体ウェハーどう しの間隔を小さくすることが要求されているのであるが、 この ような場合には、 乾燥用蒸気が半導体ウェハーどう しの間に侵入しにく くなり、 ひいては半導体ウェハーに乾燥むらが発生するという不都合がある。
この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、 排気設備を省略し、 も しくは簡略化することができ、 しかも乾燥用流体の供給をスムーズに行うことが できる基板乾燥方法およびその装置を提供することを目的としている。 発明の開示 請求項 1の基板乾燥方法は、 処理槽内に基板を収容し、 かつ処理槽内における 洗浄液の液面を基板に対して相対的に下降させながら処理槽內に乾燥用流体を供 給することにより基板の表面を乾燥させるに当たって、
乾燥用流体を液の状態で処理槽内に導入し、 ノズルを用いて洗浄液面上に噴霧 する方法である。
請求項 2の基板乾燥方法は、 乾燥用流体を霧化させるために不活性ガスブロー を行う方法である。
請求項 3の基板乾燥方法は、 乾燥用流体の処理槽内への導入を間欠的に行う方 法である。
請求項 4の基板乾燥装置は、 処理槽内に基板を収容し、 かつ処理槽内における 洗浄液の液面を基板に対して相対的に下降させながら処理槽内に乾燥用流体を供 給することにより基板の表面を乾燥させるものであって、
乾燥用流体を液の状態で処理槽内に導入し、 ノズルを用いて洗浄液面上に嘖霧 する乾燥用流体供給手段を含むものである。
請求項 5の基板乾燥装置は、 前記乾燥用流体供給手段に近接させて、 乾燥用流 体を霧化させるために不活性ガスブローを行うブロー手段をさらに含むものであ る。 請求項 6の基板乾燥装置は、 乾燥用流体の処理槽内への導入を間欠的に行うベ く乾燥用流体供給手段を制御する制御手段をさらに含むものである。
請求項 7の基板乾燥方法は、 処理槽内に基板を収容し、 かつ処理槽内における 洗浄液の液面を基板に対して相対的に下降させながら処理槽内に乾燥用流体を供 給することにより基板の表面を乾燥させるに当たって、
液状の乾燥用流体をキヤリァガスを用いてノズルの噴出孔まで搬送し、 ノズル の噴出孔から洗浄液面上面に向かって乾燥用流体とキヤリァガスとを同時に噴出 させる方法である。
請求項 8の基板乾燥装置は、 処理槽內に基板を収容し、 かつ処理槽内における 洗浄液の液面を基板に対して相対的に下降させながら処理槽内に乾燥用流体を供 給することにより基板の表面を乾燥させるものであって、
液状の乾燥用流体をキヤリァガスを用いてノズルの噴出孔まで搬送し、 ノズル の噴出孔から洗浄液面上面に向かって乾燥用流体とキヤリァガスとを同時に噴出 させる乾燥用流体供給手段を含むものである。
請求項 9の基板乾燥装置は、 キャリアガスをノズルに供給するための第 1供給 管路の途中部に液状の乾燥用流体用の第 2供給管路を連通したものである。
請求項 1 0の基板乾燥装置は、 キヤリァガスをノズルに供給するための第 1供 給管路と、 液状の乾燥用流体をノズルに供給するための第 2供給管路とを互いに 独立させて設けたものである。
請求項 1の基板乾燥方法であれば、 処理槽内に基板を収容し、 かつ処理槽内に おける洗浄液の液面を基板に対して相対的に下降させながら処理槽內に乾燥用流 体を供給することにより基板の表面を乾燥させるに当たって、
乾燥用流体を液の状態で処理槽内に導入し、 ノズルを用いて洗浄液面上に噴霧 するのであるから、 液状の乾燥用流体の自重の影響を受けて、 乾燥用流体を基板 どうしの間にスムーズに導入し、 蒸気供給に比べて高濃度の乾燥用流体を供給で きるのでマランゴニ効果が大きく、 洗浄液面上に乾燥用流体の液層を作製して、 W 0 マランゴニ効果を利用した迅速、 かつ、 むらの著しく少ない乾燥を達成すること ができる。 また、 乾燥用流体を液相の状態で供給しているので、 乾燥用流体の全 部または殆どを洗浄液と共に排出することができ、 乾燥用流体の漏出のおそれを 殆ど皆無にして、 排気設備を省略し、 もしくは簡略化することができ、 ひいては コス トダウンを達成することができる。
請求項 2の基板乾燥方法であれば、 乾燥用流体を霧化させるために不活性ガス ブローを行うのであるから、 噴霧された液状の乾燥用流体の液滴が大きくなりす ぎてしまうという不都合の発生を防止し、 基板の良好な乾燥を達成することがで きるほ力 請求項 1 と同様の作用を達成することができる。
請求項 3の基板乾燥方法であれば、 乾燥用流体の処理槽内への導入を間欠的に 行うのであるから、 乾燥用流体を液の状態で導入することに伴う消費量の増加を 抑制することができるほか、 請求項 1または請求項 2と同様の作用を達成するこ とができる。
請求項 4の基板乾燥装置であれば、 処理槽内に基板を収容し、 かつ処理槽内に おける洗浄液の液面を基板に対して相対的に下降させながら処理槽内に乾燥用流 体を供給することにより基板の表面を乾燥させるに当たって、
乾燥用流体供給手段によって、 乾燥用流体を液相の状態で処理槽内に導入し、 ノズルを用いて洗浄液面上に噴霧することができる。
したがって、 液状の乾燥用流体の自重の影響を受けて、 乾燥用流体を基板どう しの間にスムーズに導入し、 蒸気供給に比べて高濃度の乾燥用流体を供給できる のでマランゴニ効果が大きく、 洗浄液面上に乾燥用流体の液層を作製して、 マラ ンゴニ効果を利用した迅速、 かつ、 むらの著しく少ない乾燥を達成することがで きる。 また、 乾燥用流体を液相の状態で供給しているので、 乾燥用流体の全部ま たは殆どを洗浄液と共に排出することができ、 乾燥用流体の漏出のおそれを殆ど 皆無にして、 排気設備を省略し、 もしくは簡略化することができ、 ひいてはコス トダウンを達成することができる。 請求項 5の基板乾燥装置であれば、 前記乾燥用流体供給手段に近接させて、 乾 燥用流体を霧化させるために不活性ガスブローを行うブロー手段をさらに含むの であるから、 噴霧された液状の乾燥用流体の液滴が大きくなりすぎてしまうとい う不都合の発生を防止し、 基板の良好な乾燥を達成することができるほか、 請求 項 4と同様の作用を達成することができる。
請求項 6の基板乾燥装置であれば、 乾燥用流体の処理槽内への導入を間欠的に 行うべく乾燥用流体供給手段を制御する制御手段をさらに含むのであるから、 乾 燥用流体を液の状態で導入することに伴う消費量の増加を抑制することができる ほか、 請求項 4または請求項 5と同様の作用を達成することができる。
請求項 7の基板乾燥方法であれば、 処理槽内に基板を収容し、 かつ処理槽内に おける洗浄液の液面を基板に対して相対的に下降させながら処理槽内に乾燥用流 体を供給することにより基板の表面を乾燥させるに当たって、
液状の乾燥用流体をキヤリァガスを用いてノズルの噴出孔まで搬送し、 ノズル の噴出孔から洗浄液面上面に向かって乾燥用流体とキヤリァガスとを同時に噴出 させるのであるから、 液状の乾燥用流体の自重の影響を受けて、 乾燥用流体を基 板どうしの間にスムーズに導入し、 蒸気供給に比べて高濃度の乾燥用流体を供給 できるのでマランゴニ効果が大きく、 洗浄液面上に乾燥用流体の液層を作製して、 マランゴニ効果を利用した迅速、 かつ、 むらの著しく少ない乾燥を達成すること ができる。 また、 乾燥用流体を液相の状態で供給しているので、 乾燥用流体の全 部または殆どを洗浄液と共に排出することができ、 乾燥用流体の漏出のおそれを 殆ど皆無にして、 排気設備を簡略化することができ、 ひいてはコス トダウンを達 成することができる。 さらに、 ノズルの噴出孔からの乾燥用流体の噴出量を抑え ることができ、 適正量の乾燥用流体を基板の浸漬界面に供給することができ、 ひ いては、 乾燥用流体の使用量を少なくすることができ、 ランニングコス トを低減 することができる。
請求項 8の基板乾燥装置であれば、 処理槽内に基板を収容し、 かつ処理槽内に おける洗浄液の液面を基板に対して相対的に下降させながら処理槽内に乾燥用流 体を供給することにより基板の表面を乾燥させるに当たって、
乾燥用流体供給手段によって、 液状の乾燥用流体をキヤリァガスを用いてノズ ルの噴出孔まで搬送し、 ノズルの嘖出孔から洗浄液面上面に向かって乾燥用流体 とキャリアガスとを同時に噴出させることができる。
したがって、 液状の乾燥用流体の自重の影響を受けて、 乾燥用流体を基板どう しの間にスムーズに導入し、 蒸気供給に比べて高濃度の乾燥用流体を供給できる のでマランゴニ効果が大きく、 洗浄液面上に乾燥用流体の液層を作製して、 マラ ンゴニ効果を利用した迅速、 かつ、 むらの著しく少ない乾燥を達成することがで きる。 また、 乾燥用流体を液相の状態で供給しているので、 乾燥用流体の全部ま たは殆どを洗浄液と共に排出することができ、 乾燥用流体の漏出のおそれを殆ど 皆無にして、 排気設備を簡略化することができ、 ひいてはコス トダウンを達成す ることができる。 さらに、 ノズルの噴出孔からの乾燥用流体の噴出量を抑えるこ とができ、 適正量の乾燥用流体を基板の浸漬界面に供給することができ、 ひいて は、 乾燥用流体の使用量を少なくすることができ、 ランニングコス トを低減する ことができる。
請求項 9の基板乾燥装置であれば、 キヤリァガスをノズルに供給するための第 1供給管路の途中部に液状の乾燥用流体用の第 2供給管路を連通しているので、 各噴出孔からの乾燥用流体の噴出量を適正化でき、 消費量を低減してコストダウ ンを達成することができるほか、 請求項 8と同様の作用を達成することができる。 請求項 1 0の基板乾燥装置であれば、 キャリアガスをノズルに供給するための 第 1供給管路と、 液状の乾燥用流体をノズルに供給するための第 2供給管路とを 互いに独立させて設けているので、 ノズル内において、 液状の乾燥用流体をキヤ リァガスによって噴出孔に導くことができるほか、 請求項 8と同様の作用を達成 することができる。 図面の簡単な説明 第 1図はこの発明の基板乾燥装置の一実施態様を示す概略斜視図である。
第 2図は噴霧ノズルの構成の他の例を示す概略縦断面図である。
第 3図は噴霧ノズルの構成のさらに他の例を示す概略縦断面図である。
第 4図は噴霧ノズルの構成のさらに他の例を示す概略斜視図である。
第 5図はこの発明の基板乾燥装置の他の実施態様を示す概略斜視図である。
第 6図はこの発明の基板乾燥装置のさらに他の実施態様を示す概略斜視図である。 第 7図はこの発明の基板乾燥装置のさらに他の実施態様を示す概略斜視図である。 第 8図はこの発明の基板乾燥装置のさらに他の実施態様を示す概略斜視図である。 第 9図は乾燥用流体の間欠導入、 高温窒素ガスの間欠ブローを説明するタイミン グチヤートである。
第 1 0図はこの発明の基板乾燥装置のさらに他の実施態様の要部を示す概略図で ある。
第 1 1図はこの発明の基板乾燥装置のさらに他の実施態様の要部を示す概略図で ある。
第 1 2図はこの発明の基板乾燥装置のさらに他の実施態様の要部を示す概略図で ある。 発明を実施するための最良の形態 以下、 添付図面を参照して、 この発明の基板乾燥方法およびその装置の実施の 態様を詳細に説明する。
第 1図はこの発明の基板乾燥装置の一実施態様を示す概略斜視図である。
この基板乾燥装置は、 複数枚の基板 1を収容するとともに、 これらの基板 1を 洗浄した洗浄液 （例えば、 純水） 2を排出する処理槽 3を有している。 そして、 液状の乾燥用流体 （例えば、 I P A) を供給する供給管路 4の終端部に、 乾燥用 流体を噴霧する噴霧ノズル 5を有している。 もちろん、 噴霧ノズル 5は、 基板 1 よりも上方に配置されている。
上記の構成の基板乾燥装置の作用は次の通りである。
基板 1を収容した処理槽 3に洗浄液 2を収容して基板 1を洗浄した後、 洗浄液 2を排出して洗浄液 2の液面を下降させながら、 供給管路 4を通して乾燥用流体 を供給し、 噴霧ノズル 5によって噴霧する。 この結果、 嘖霧された乾燥用流体の 液層が洗浄液 2の表面に形成されるので、 複数枚の基板 1のうち、 洗浄液 2の液 面から露出される部分を、 マランゴニ効果によって迅速に、 かつ、 むらなく乾燥 させることができる。
また、 複数枚の基板 1のある程度の部分が洗浄液 2の液面の上方に位置した場 合には、 噴霧ノズル 5によって噴霧されたミスト状の乾燥用流体がそれ自体の自 重が作用することによってスムーズに基板 1 どう しの間隙に侵入し、 これらの部 分においても、 嘖霧された乾燥用流体の液層が洗浄液 2の表面に形成され、 マラ ンゴニ効果による迅速、 かつ、 むらのない乾燥を継続することができる。
以上の一連の乾燥処理を行っている間、 液の状態で供給される乾燥用流体の殆 どは洗浄液と共に処理槽 3の外部に排出されるのであるから、 乾燥用流体が処理 槽 3の周縁部に漏出されることは殆どない。 この結果、 乾燥用流体を排出するた めの排気設備を省略し、 または簡略化することができ、 ひいてはコス トダウンを 達成することができる。
第 2図は噴霧ノズル 5の構成の他の例を示す概略縦断面図である。
この噴霧ノズル 5は、 不活性ガス （例えば、 窒素ガス） を吐出する不活性ガス 吐出ノズル 6によって包囲されている。
この構成の噴霧ノズル 5を採用した場合には、 噴霧された洗浄用流体に対して 不活性ガスブローとして窒素ブローを行って、 噴霧された乾燥用流体のサイズが 大きくなりすぎることを防止することができ、 基板 1の良好な乾燥を達成するこ とができる。 ここで、 窒素ガスとしては、 例えば、 常温のものを採用することが できるが、 1 0 o °c程度に昇温されたものを採用することにより効果を高めるこ ともできる。
第 3図は噴霧ノズル 5の構成のさらに他の例を示す概略縦断面図である。
この噴霧ノズル 5は、 不活性ガスを吐出する不活性ガス吐出ノズル 6を包囲し ている。
この構成の噴霧ノズル 5を採用した場合にも、 第 2図の噴霧ノズル 5を採用し た場合と同様の作用を達成することができる。
第 4図は噴霧ノズル 5の構成のさらに他の例を示す概略斜視図である。
この噴霧ノズル 5は乾燥用流体を水平方向に吐出するようにしているとともに、 吐出された乾燥用流体に対して上方から不活性ガスとして常温又は高温窒素ガス を吐出するように不活性ガス吐出ノズル 6を設けている。
この構成の噴霧ノズルを採用した場合にも、 第 2図の噴霧ノズル 5を採用した 場合と同様の作用を達成することができる。
第 5図はこの発明の基板乾燥装置の他の実施態様を示す概略斜視図である。 この基板乾燥装置が第 1図の実施態様と異なる点は、 第 2図から第 4図の何れ かの構成の噴霧ノズル 5を採用しているとともに、 処理槽 3の蓋体 3 aの所定位 置に排気用スリ ッ ト穴 3 bを設けた点のみである。
この構成の基板処理装置を採用した場合には、 不活性ガスブローによって処理 槽 3内に導入された不活性ガスを排気用スリ ッ ト穴 3 bを通して排気することに よって不活性ガスの定常流れを形成することができ、 噴霧される乾燥用流体のサ ィズが大きくなりすぎることを防止することができる。 この結果、 基板 1の迅速、 かつ、 むらのない乾燥を達成することができる。
また、 この構成を採用すれば、 排気用スリ ッ ト穴 3 bを通して乾燥用流体が排 出される可能性があるが、 乾燥用流体の殆どは洗浄液 2の液面に向かって噴霧さ れ、 洗浄液 2の液面において液層を形成するのであるから、 乾燥用流体が排気用 スリット穴 3 bを通して排出される量は著しく少なく、 特に不都合とはならない。 第 6図はこの発明の基板乾燥装置のさらに他の実施態様を示す概略斜視図であ る。
この基板乾燥装置が第 5図の実施態様と異なる点は、 処理槽 3の側壁の上部に 排気用スリッ ト穴 3 bを設けた点のみである。
したがって、 この構成を採用した場合にも、 第 5図の基板乾燥装置と同様の作 用を達成することができる。
第 7図はこの発明の基板乾燥装置のさらに他の実施態様を示す概略斜視図であ る。
この基板乾燥装置が第 5図の実施態様と異なる点は、 処理槽 3の蓋体 3 aの所 定位置に排気用配管 3 cを設けた点のみである。
したがって、 この構成を採用した場合には、 乾燥用流体の漏出を完全に阻止す ることができるほか、 第 5図の基板乾燥装置と同様の作用を達成することができ o。
第 8図はこの発明の基板乾燥装置のさらに他の実施態様を示す概略斜視図であ る。
この基板乾燥装置が第 5図の実施態様と異なる点は、 噴霧ノズル 5に対する供 給管路 4の所定位置に開閉バルブ 4 aを設けた点、 窒素ガス吐出ノズル 6に対す る供給管路 7の所定位置に開閉バルブ 7 aを設けた点、 および両開閉バルブ 4 a、 7 aを制御するバルブ制御部 8を設けた点のみである。
この構成の基板乾燥装置を採用した場合には、 開閉バルブ 4 aを周期的に開閉 することにより、 乾燥用流体を間欠的に処理槽 3内に導入することができ、 乾燥 用流体を連続的に導入する場合と比較して乾燥用流体の消費量を低減することが できる。
具体的には、 例えば、 第 9図に示すように、 0 . 5秒だけ乾燥用流体の噴霧を 行った後、 2秒だけ高温窒素ガスのみのブローを行い、 以後、 乾燥用流体の噴霧 および高温窒素ガスのみのブローを反復するようにバルブ制御部 8によって両開 閉バルブ 4 a、 7 aを制御することにより、 乾燥用流体を連続的に導入し、 霧化 させるために高温窒素ガスブローを連続的に行う場合と比較して乾燥用流体の消 費量および高温窒素ガスの消費量を低減することができる。 乾燥用流体の消費量 の低減の割合は、 約 8 0 %、 高温窒素ガスの消費量の低減の割合は約 2 0 %にな る。
この具体例においては、 2 . 5秒に 1回だけ 0 . 5秒間乾燥用流体を導入する ようにしているが、 乾燥用流体の導入間隔、 1回の乾燥用流体の導入量は、 洗浄 液 2の液面の下降速度に合わせて、 マランゴニ効果による乾燥を達成できるよう に設定すればよい。
なお、 以上の実施態様においては、 洗浄液 2を排出することにより洗浄液の液 面を下降させるようにしているが、 洗浄液 2を排出する代わりに、 複数枚の基板 1を上昇させながら乾燥を行わせるようにしてもよレ、。
第 1 0図はこの発明の基板乾燥装置のさらに他の実施態様の要部を示す概略図 である。 なお、 図示していない部分の構成は上記の実施態様と同様であるから、 詳細な説明を省略する。
この基板乾燥装置は、 噴霧ノズル 5に対してキャリアガス （例えば、 窒素ガス） を供給する第 1供給管路 5 aを有しているとともに、 第 1供給管路 5 aの途中部 に連通される液状の乾燥用流体用の第 2供給管路 5 bを有している。 なお、 噴霧 ノズル 5の噴出孔 5 cは、 基板 1 どうしの間隙に対応するようにそれらの位置が 設定されている。
したがって、 この実施態様の基板乾燥装置を採用した場合には、 第 1供給管路 5 aを通してキヤリァガスが噴霧ノズル 5に供給されることにより、 第 2供給管 路 5 bの開口部に対応する位置において負圧を発生させて、 液状の乾燥用流体を 第 1供給管路 5 aに吸い込み、 キャリアガスと共に噴霧ノズル 5に供給すること ができる。 そして、 噴霧ノズル 5の噴出孔 5 cから乾燥用流体のミス トを噴出さ せ、 このミス トによって、 上記の実施態様と同様にして基板 1の乾燥を達成する ことができる。
また、 この実施態様を採用した場合には、 噴霧ノズル 5からの乾燥用流体の噴 出量を抑えることができ、 適正量の乾燥用流体を基板 1の浸漬界面に供給するこ とができる。 この結果、 乾燥用流体の使用量を少なくすることができ、 ランニン グコストを低減することができる。
第 1 1図はこの発明の基板乾燥装置のさらに他の実施態様の要部を示す概略図 である。 なお、 図示していない部分の構成は上記の実施態様と同様であるから、 詳細な説明を省略する。
この基板乾燥装置は、 噴霧ノズル 5の長手方向の一方の端面に連通されること によりキヤリァガスを供給する第 1供給管路 5 aを有しているとともに、 この端 面と隣り合う面に連通される液状の乾燥用流体用の第 2供給管路 5 bを有してい る。 なお、 噴霧ノズル 5の噴出孔 5 cは、 基板 1 どうしの間隙に対応するように それらの位置が設定されている。
したがって、 この実施態様の基板乾燥装置を採用した場合には、 第 1供給管路 5 aを通してキヤリァガスが噴霧ノズル 5に供給されることにより、 噴出孔が小 さいので内部は高圧になり、 第 2供給管路 5 bを通してそれ以上の高圧で液状の 乾燥用流体を供給することによって、 液状の乾燥用流体を噴霧ノズル 5内に供給 することができる。 そして、 噴霧ノズル 5の噴出孔 5 cから乾燥用流体のミスト を噴出させ、 このミストによって、 上記の実施態様と同様にして基板 1の乾燥を 達成することができる。
また、 この実施態様を採用した場合には、 噴霧ノズル 5からの乾燥用流体の噴 出量を抑えることができ、 適正量の乾燥用流体を基板 1の浸漬界面に供給するこ とができる。 この結果、 乾燥用流体の使用量を少なくすることができ、 ランニン グコストを低減することができる。
第 1 2図はこの発明の基板乾燥装置のさらに他の実施態様の要部を示す概略図 である。 なお、 図示していない部分の構成は上記の実施態様と同様であるから、 詳細な説明を省略する。
この基板乾燥装置が第 1 1図の基板乾燥装置と異なる点は、 噴霧ノズル 5の長 手方向の他方の端面に連通されることによりキヤリァガスを排出する排出管路 5 dを設けた点、 弊出管路 5 dの所定位置にバルブ 5 eを介在させた点、 第 2供給 管路 5 bを噴霧ノズル 5の最も上流側のみにおいて噴霧ノズル 5と連通させた点 のみである。
この実施態様を採用した場合には、 バルブ 5 eの開度を制御することにより、 噴出孔 5 cから噴出するキヤリァガスと排出管路 5 dを通して排出されるキヤリ ァガスとの割合を制御することができる。 そして、 第 2供給管路 5 bから噴霧ノ ズル 5內に供給される液状の乾燥用流体はキヤリァガスにより加速され、 最も上 流側の噴出孔 5 cから最も下流側の嘖出孔 5 cまでの全範囲に供給されるので、 全ての噴出孔 5 cから乾燥用流体のミスト.を噴出させることができる。 もちろん、 噴出される乾燥用流体は、 キャリアガスによって微霧化されるので、 良好な乾燥 を達成することができる。 産業上の利用可能性
この発明は半導体ウェハーなどの基板の乾燥に適用することができ、 基板の良 好な乾燥を達成することができる。

Claims

- 14 - 請求の範囲
1. 処理槽 （3) 内に基板 （1) を収容し、 かつ処理槽 （3) 内における洗浄 液 （2) の液面を基板に対して相対的に下降させながら処理槽 （3) 内に乾燥用 流体を供給することにより基板 （1 ) の表面を乾燥させる方法であって、
乾燥用流体を液の状態で処理槽 （3) 内に導入し、 ノズルを用いて洗浄液 （2) .面上に噴霧することを特徴とする基板乾燥方法。
2. 乾燥用流体を霧化させるために不活性ガスブローを行う請求項 1に記載の '基板乾燥方法。
3. 乾燥用流体の処理槽 （3) 内への導入を間欠的に行う請求項 1または請求 項 2に記載の基板乾燥方法。
4. 処理槽 （3) 内に基板 （1) を収容し、 かつ処理槽 （3) 内における洗浄 液 （2) の液面を基板 （1) に対して相対的に下降させながら処理槽 （3) 内に 乾燥用流体を供給することにより基板 （1 ) の表面を乾燥させる装置であって、 乾燥用流体を液の状態で処理槽 （3) 内に導入し、 ノズルを用いて洗浄液 （2) 面上に噴霧する乾燥用流体供給手段 （4) (4 a) (5) を含むことを特徴とす る基板乾燥装置。
5. 前記乾燥用流体供給手段 （5) に近接させて、 乾燥用流体を霧化させるた めに不活性ガスブローを行うブロー手段 （6) をさらに含む請求項 4に記載の基 板乾燥装置。
6. 乾燥用流体の処理槽 （3) 内への導入を間欠的に行うべく乾燥用流体供給 手段 （4 a) を制御する制御手段 （8) をさらに含む請求項 4または請求項 5に 記載の基板乾燥装置。
7. 処理槽 （3) 内に基板 （1) を収容し、 かつ処理槽 （3) 内における洗浄 液 （2) の液面を基板に対して相対的に下降させながら処理槽 （3) 内に乾燥用 流体を供給することにより基板 （1) の表面を乾燥させる方法であって、 - 15 - 液状の乾燥用流体をキャリアガスを用いてノズル （5) の噴出孔 （5 c) まで 搬送し、 ノズル （5) の噴出孔 （5 c) から洗浄液面上面に向かって乾燥用流体 とキャリアガスとを同時に噴出させることを特徴とする基板乾燥方法。
8. 処理槽 （3) 内に基板 （ 1) を収容し、 かつ処理槽 （3) 内における洗浄 液 （2) の液面を基板 （1) に対して相対的に下降させながら処理槽 （3) 内に 乾燥用流体を供給することにより基板 （1 ) の表面を乾燥させる装置であって、 液状の乾燥用流体をキャリアガスを用いてノズル （5) の噴出孔 （5 c) まで 搬送し、 ノズル （5) の噴出孔 （5 c) から洗浄液面上面に向かって乾燥用流体 とキャリアガスとを同時に噴出させる乾燥用流体供給手段 （5) (5 a) (5 b) (5 c) を含むことを特徴とする基板乾燥装置。
9. キャリアガスをノズル （5) に供給するための第 1供給管路 （5 a ) の途 中都に液状の乾燥用流体用の第 2供給管路 （5 b) を連通してある請求項 8に記 載の基板乾燥装置。
1 0. キャリアガスをノズル （5) に供給するための第 1供給管路 （5 a) と、 液状の乾燥用流体をノズル （5) に供給するための第 2供給管路 （5 b) とを互 いに独立させて設けてある請求項 8に記載の基板乾燥装置。
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