JP2015204463A - ウェハ基板を乾燥させるための方法およびウェハホルダ - Google Patents

Abstract

【課題】 液体に浸されたウェハ基板を乾燥させるための方法、および当該方法を実施するためのウェハホルダを提供する。
【解決手段】 当該方法は、細長いウェハホルダのくさび形端縁上に基板を保持するステップを含む。基板はウェハホルダ上に直立している。当該方法はさらに、基板およびウェハホルダのくさび形端縁を液体からガス空間にまで移送するステップを含む。ガス空間は、基板上で凝縮しない蒸気を含み、この蒸気が、基板に付着する液体残渣の表面張力を低下させる。当該方法は、ウェハホルダのくさび形端縁の中間部分にあるスロットを介してウェハ基板とウェハホルダとの間にある液体残渣を除去することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

発明の詳細な説明
本発明は、液体に浸されたウェハ基板を乾燥させるための方法、および当該方法を実施するためのウェハホルダを提供する。

液体に浸されたウェハ基板を乾燥させる一方法においては、基板が液体からガス空間にまで移送される。このガス空間は、基板上で凝縮しない蒸気を含んでおり、この蒸気が、基板に付着する液体残渣の表面張力を低下させる。

当該方法および当該方法で利用される物理的作用が、当該方法を実施するのに適した装置と同様に、ＥＰ０３８５５３６Ａ１に記載される。

このような方法の目的は、残渣を生じさせることなく基板を乾燥させることである。ウェハホルダと基板との間に最初に付着する液体残渣は基板の表面上に広がる可能性があり、乾燥後、基板上に粒子を残す。したがって、この方法が成功したかどうかは、乾燥した基板上に発見される粒子の数を測定することによってチェックすることができる。

ＥＰ０３８５５３６Ａ１ ＷＯ９５／２８７３６Ａ１

本発明の目的は、上記方法を改善することであり、より特定的には、乾燥した基板上に発見される粒子の数を如何にして減らすことができるかを示すことである。

当該目的は、液体に浸されたウェハ基板を乾燥させるための方法によって達成される。当該方法は、細長いウェハホルダのくさび形端縁上に基板を保持するステップを含む。基板はウェハホルダ上に直立している。当該方法はさらに、基板およびウェハホルダのくさび形端縁を液体からガス空間に移送するステップを含む。当該ガス空間は、基板上で凝縮しない蒸気を含み、当該蒸気が、基板に付着する液体残渣の表面張力を低下させる。当該方法は、ウェハホルダのくさび形端縁の中間部分にあるスロットを介してウェハ基板とウェハホルダとの間にある液体残渣を除去することを特徴とする。

当該目的は、付加的には、ウェハ基板を乾燥させるためのウェハホルダによって達成される。ウェハホルダは、上方向へとくさび形端縁に向かって狭くなる細長い本体を含む。くさび形端縁は、ウェハ基板を保持するために設けられる。ウェハホルダは、くさび形端縁の中間部分にあるスロットを特徴とする。

基板とウェハホルダのくさび形端縁との間に取込まれて基板上に広がるおそれのある液体残渣は、スロットを介して除去される。スロットは、好ましくは、０．３ｍｍ以上１．２ｍｍ以下の幅を有する。スロットは、少なくとも、基板を保持するために用いられるくさび形端縁の長さにわたって延在する。したがって、スロットの長さは、少なくとも、２つの基板間の端から端までの距離に相当する。

スロットは、好ましくは、下方向に向かって、０．５ｍｍ以上の深さでウェハホルダにつながるチャネルに合流する。チャネルは、スロットのフットプリントおよび上記深さを有する空間を規定する。チャネルの幅および長さは、深さ方向においては、好ましくはスロットの幅および長さに対応する。液体は、基板およびウェハホルダのくさび形端縁がガス空間に移送された後、毛細管力により、スロットの下方に設けられる空間に留まり得る。

基板とウェハホルダのくさび形端縁との間に取込まれる恐れのある液体残渣は、親水特性があるせいで、ウェハホルダのくさび形端縁と基板との接点が破損した場合に、基板上に付着したままとなるよりも、チャネル内の液体と混じり合う傾向がより高くなる。

スロットを介して液体残渣を積極的に吸引することは、必要とされることもなく、意図されることもない。したがって、ポンプを設けてこれを制御する費用および手間が不要となる。

ウェハホルダのくさび形端縁の表面は滑らかである。個々の基板を誘導するための溝または他の凹みなどの凹凸は想定されない。というのも、このような構造は、基板とウェハホルダのくさび形端縁との間に取込まれる液体残渣の体積を増加させる一因となるからである。

基板およびウェハホルダのくさび形端縁は、好ましくは、ウェハホルダを引上げることによって、液体からガス空間内に誘導される。というのも、この動きを非常に正確に制御することができるからである。基板は、代替的には、液面を下げることによってガス空間内に移送させることができる。

ウェハホルダのくさび形端縁またはウェハホルダ全体は、液体による化学的変質に対して耐性のある材料で構成される。好適な材料はたとえばプラスチックまたはガラスである。シリコンも同様に適している。フルオロポリマー、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ：polyether ether ketone）または石英ガラスが特に好ましい。

ウェハ基板は好ましくは半導体ウェハ、特にシリコンウェハ、である。
液体は、好ましくは、水または水溶液であり、たとえば、少量の塩化水素を含む水である。

ＷＯ９５／２８７３６Ａ１に記載される方法と同様に、ＷＯ９５／２８７３６Ａ１に記載される装置と組み合わせて、本発明を用いることが特に好ましい。本発明を理解するための補足としても同様にこの文献の内容が明確に引用される。

ウェハ基板を乾燥させるための好ましい装置は、本発明のウェハホルダだけでなく、基板のための受取装置を備えた液体入りタンクも含む。本発明のウェハホルダは、それに隣接したベアリング装置と共に受取装置の一部をなし、ベアリング装置と同様に、垂直に移動可能に設計されており、ベアリング装置から独立して上昇および下降させることができる。タンクの上方にフードが設けられる。このフードは、タンクから持上げられた基板を収容して保持するためのガイドを備える。好ましくは、ウェハ基板を乾燥させるための好ましい装置は、タンクの上方に可動ホルダを有する。この可動ホルダは、ウェハ基板を取外すためにフードを開いている間およびフードを開いた後にこれらウェハ基板を一時的に保持する。

基板は、初めは、タンクを満たす液体に浸されている。この時、これら基板はタンクの受取装置によって保持される。ベアリング装置とこれらベアリング装置の間にある本発明のウェハホルダとは、基板のための支持面を提供する。受取装置を利用して基板を持上げることによって、乾燥動作が開始される。この動作中に、基板と、少なくとも本発明のウェハホルダのくさび形端縁とが液体から離れるが、一方で、ベアリング装置は液体中に留まっている。この状態において、基板は、フードにおけるガイドと本発明のウェハホルダとによって保持される。基板を支持するための可動ホルダが適所に設置されるかまたは基板がフード内のガイドにクランプされた後、フードが上げられ、これにより、基板がウェハホルダから分離される。

ウェハホルダから基板を分離させたときに基板と本発明のウェハホルダのくさび形端縁との間に取込まれた液体残渣は、親水特性があるために、基板に付着したままとなるよりも、ウェハホルダのくさび形端縁におけるスロットを通って流れる傾向がより高くなる。

本発明の好ましい実施形態においては、ウェハホルダのくさび形端縁は水平から傾斜して配置される。傾斜角度は好ましくは０°よりも大きく、３°以下である。ウェハホルダのくさび形端縁にこのような勾配があることにより、タンクの受取装置に配置される基板が傾斜した位置を取るという効果が得られる。この傾斜した位置では、基板の面はもはや垂直ではなく、すべての基板について傾斜の方向が同じとなる。この結果、基板は、一方の側面だけがフード内のガイドと接触可能となる。この表面は基板の表側または裏側であってもよい。基板として半導体ウェハを用いる場合、表側の面上には、電子構造の形成が想定される。したがって、ガイドとの接触による破損から表側を保護するために、基板を受取装置上に配置する場合、隣接する基板同士の裏側と表側とが互いに面するように、そして、これら基板に傾斜した位置を取らせるので基板の裏側だけがフード内のガイドに接触することができるように、基板を配置することが特に好ましい。

本発明を、添付の図面に関連付けて以下に説明する。

断面がスロットに対して直角に延びている、本発明に従って形成されるウェハホルダを概略断面図で示す。 断面がスロットに対して直角に延びている、本発明に従って形成されるウェハホルダを概略断面図で示す。 断面がスロット内を通って延びている、本発明に従って形成されるウェハホルダ上の基板の、本発明に従った配置を概略断面図で示す。 発見された粒子の位置を示すマップを示す。 発見された粒子の位置を示すマップを示す。

図１に従った、ウェハ基板を乾燥させるためのウェハホルダ１は、上方向へとくさび形端縁３に向かって狭くなる細長い本体２を含む。端縁の中間部分にスロット４が設けられる。スロット４は、少なくとも、ウェハ基板を保持するために設けられたくさび形端縁の長さにわたって延在する。スロットの下方には、深さＴにまでウェハホルダ１内に延びるチャネル５がある。

図２に従ったウェハホルダ１は、チャネル５がウェハホルダ１内においてより深くにまで延びている点で、図１に従ったウェハホルダ１とは異なる。

図３の例示に従うと、細長い本体２のくさび形端縁３は水平から傾斜して配置される。ウェハ基板６は、ウェハホルダ１のくさび形端縁３上において傾斜した位置にあり、ウェハ基板の裏側７だけが、フード９内のガイド８と接触している。

実施例および比較例：
シリコンでできた２５個の研磨済み半導体ウェハの２つのグループは各々、ウェハホルダのくさび形端縁上に位置する半導体ウェハを、水入りタンクから２−プロパノール蒸気を含むガス空間内へと移送することによって、同じ方法で乾燥させられた。グループＡ（実施例のグループ）のためのウェハホルダには図１に従ってスロットが設けられたのに対して、グループＢ（比較例のグループ）のためのウェハホルダにはスロットは設けられなかった。他の点では、ウェハホルダ同士の間に相違はなかった。

乾燥させた半導体ウェハは、ウェハホルダとの接触箇所の領域に粒子が存在するかどうかについて調べられ、発見された粒子の位置がマップ上に登録された。

実施例を表わすマップ（図４）と比較例を表わすマップ（図５）とを比較することにより、実施例に従って行われた乾燥では残渣のレベルが著しく低くなったことが分かる。

１ ウェハホルダ、２ 細長い本体、３ くさび形端縁、４ スロット、５ チャネル、６ ウェハ基板、７ 裏側、８ ガイド、９ フード。

Claims (5)

1. 液体に浸されたウェハ基板を乾燥させるための方法であって、
   細長いウェハホルダのくさび形端縁上に前記基板を保持するステップを含み、前記基板は前記ウェハホルダ上に直立しており、前記方法はさらに、
   前記基板および前記ウェハホルダの前記くさび形端縁を前記液体からガス空間に移送するステップを含み、前記ガス空間は、前記基板上で凝縮しない蒸気を含み、前記蒸気が、前記基板に付着する液体残渣の表面張力を低下させ、
   前記ウェハホルダの前記くさび形端縁の中間部分にあるスロットを介して前記ウェハ基板と前記ウェハホルダとの間にある液体残渣を除去することを特徴とする、方法。
2. 液体残渣は前記スロットを介して積極的に吸引されない、請求項１に記載の方法。
3. 前記基板は、前記ウェハホルダの前記くさび形端縁を水平から傾斜させるように配置することによって、前記ウェハホルダの前記くさび形端縁上において傾斜した位置に配置される、請求項１または２に記載の方法。
4. ウェハ基板を乾燥させるためのウェハホルダであって、
   上方向へとくさび形端縁に向かって狭くなる細長い本体を含み、前記くさび形端縁は前記ウェハ基板を保持するために設けられ、前記くさび形端縁の中間部分におけるスロットを特徴とする、ウェハホルダ。
5. 前記ウェハホルダ内において前記スロットから０．５ｍｍ以上の深さにまでに延びるチャネルを特徴とする、請求項４に記載のウェハホルダ。

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