JP3001986B2 - 基板を乾燥する方法及び装置 - Google Patents

基板を乾燥する方法及び装置

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、基板を乾燥する方法及び装置に関する。
欧州特許出願公開第0385536号明細書から、液体内で
処理した後基板を乾燥する方法及び装置が公知である。
この刊行物から公知の方法では、基板を、液体を含有す
る浴内で若干時間処理し、かつ次いで浴から、実際に全
ての液体が浴内に残留するように緩慢に取り出すことよ
りなる。その際、基板は液体から直接蒸気と接触せしめ
られる。該蒸気は基板上では凝縮せずかつ液体と混合さ
れ、その際該混合物は液体よりも小さい表面張力を有す
る。しかしながら、この方法は実地においては極めて高
価である。それというのも、蒸気が必要であり、蒸気は
廃棄処理しなければならず、かつ特に蒸気のための供給
導管及び排出導管を用意しなければならないからであ
る。
米国特許第4,722,752号明細書から、基板内に蓄積さ
れた残留熱を表面張力勾配の調整のために利用する、デ
ィスク状基板、例えば半導体ウエーハを洗浄及び乾燥す
る装置及び方法が公知である。この場合には、乾燥工程
の改良又は促進のために、外部から熱を供給することは
意図されていない。
米国特許第4,902,350号明細書は、液体の表面から基
板にその取り出しの際にエネルギーを超音波の形で供給
する、基板の洗浄及び乾燥方法を開示しかつ記載してい
る。しかしながら、供給されたエネルギーは、乾燥のた
めにではなく、洗浄のために利用される。
米国特許第5,368,649号明細書から公知の機械もしく
は電子部品並びにレンズの洗浄及び乾燥方法は、乾燥工
程を改善するために液体を使用し、該液体を大気圧より
も高い圧力下に保持する。この場合には、洗浄液を、大
気圧における沸点以上に加熱する。乾燥工程のために
は、工作物を乾燥室に入れ、該乾燥室内で急激な減圧を
行い、工作物上の洗浄液を急速に蒸発させる。
欧州特許出願公開第0328746号明細書から、物体を水
から引き上げる又は押し出す際に、洗浄すべき物体の表
面から水を除去するために、乾燥ガスを使用する、物体
を洗浄する方法及び装置が公知である。
ドイツ国特許第3733670号明細書は、水から引き出さ
れる基板の表面に加熱素子で照射しかつ層状流の粒子分
の少ない空気で洗浄する、ディスク状基板を洗浄する方
法及び装置を開示しかつ記載している。
本発明の課題は、基板を液体浴から搬出過程で迅速
に、少ない費用で、環境汚染を起こさずかつ基板上に残
渣を残さずに乾燥することができる方法を提供すること
である。
前記課題は、液体から取り出され、かつ基板表面と液
体表面との間の移行部に液体の湾曲したメニスカス範囲
を形成する基板、特に半導体ウエーハを乾燥する方法に
おいて、湾曲したメニスカス範囲（５）（以下には、略
して“メニスカス”とも称する）の表面張力を、前記範
囲を局所的に加熱することにより低下させることにより
解決される。
本発明の課題は、冒頭に記載した形式の方法におい
て、液体から基板を取り出す際に基板表面と液体表面と
の間の移行部に形成される、液体のメニスカスを加熱す
ることにより解決される。
本発明の利点は、本発明による方法では多大な技術的
費用を必要とせずに、極めて迅速に、極く徹底的にかつ
液体浴からの取り出し中に機械的付加をかけることなく
基板を乾燥させることができることにある。
本発明の有利な実施態様によれば、液体のメニスカス
を加熱するために電磁ビームを使用する。このことは、
該電磁ビームは極めて容易に発生させ、特定の材料、例
えば液体浴上のフードを貫通させ、かつ極めて容易に液
体のメニスカスの上に集束させることができるという利
点を有する。
電磁ビームはマイクロ波、赤外線及び／又は可視光線
であるのが有利である。
本発明のもう１つの実施態様によれば、基板を液体浴
から取り出す際に、基板上で凝縮せず、かつ液体と混和
可能であり、かつ、液体と混合されると、該液体よりも
小さい表面張力を有する混合物を生じる物質を有する蒸
気と接触させる。本発明による方法と、冒頭に記載した
欧州特許出願公開第0385536号明細書から公知の方法を
組み合わせることにより、特別の用途のために基板の乾
燥の付加的な改良及び促進が生じる。
基板は、ナイフ状の押上げ装置により押し出すのが有
利である。該ナイフ状押上げ装置は、基板を押し出す際
に、基板を、最後に液体から出る基板の位置で支持す
る。その際、液体の滴は基板からナイフ状押上げ装置の
ナイフ状エッジを介して流出するので、基板が液体浴の
外に出る際、メニスカスがもはや形成されずとも、該乾
燥工程を同じ効果で継続させることができる。
以下に、本発明による方法の略示図を参照して、本発
明並びにその更なる利点及び実施例を詳細に説明する。
図面は、本発明による乾燥方法を示す略示断面図であ
る。
有利には半導体ウエーハである基板１を、液体浴２か
ら矢印Ａの方向で液体浴から押し出す。そのためには例
えば（図示されていない）ナイフ状押上げ装置を使用す
ることができる。液体浴２の液体表面３は、液体表面３
が平坦である範囲４を有する。範囲５では、液体表面３
は湾曲している、即ち、液体は半導体ウエーハ１に付着
力に基づき付着するために、液体表面３のメニスカスが
生じる。というのは、基板表面から液体分子に作用する
引力は液体分子相互の引力よりも大きいので、液体は基
板１の表面を濡らすからである。
液体表面３のメニスカス部分５を局所的に、例えば集
光レンズである集束装置により加熱するために、有利に
はレーザ又はマイクロ波を発生する装置、例えばクライ
ストロンである略示されたエネルギー源６が設けられて
いる。メニスカスの範囲内の局所的加熱により、ウエー
ハ１と境界を接する、湾曲したメニスカス範囲５内の表
面張力は、液体表面３の、基板１から離れた範囲４に比
較して低下せしめられる。異なる表面張力により、メニ
スカス５から液体表面３の区分４へ向かう、即ち基板か
ら遠ざかる流動もしくは流れが発生する。それにより、
液体は完全にかつ急速に基板１から取り除かれ、ひいて
は基板１は別の手段を必要とせずに急速かつ残渣を残さ
ず乾燥される。
本発明を、前記には有利な実施例により説明した。し
かしながら、本発明が基礎する思想から逸脱することな
く、多数の変更及び構成が可能であることは、当業者に
とっては自明のことである。例えば上記の一方の側に配
置されたエネルギー源６の代わりに相応するエネルギー
源を基板１の全ての（４つの）側に配置し、それぞれの
メニスカスを加熱することができる。図面に略示したレ
ンズ７は、専ら集束装置の簡単な表示であり、かつ全て
のメニスカス範囲を加熱するために、平面的に集束する
素子、例えば円柱レンズである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F26B 23/00 F26B 3/28 F26B 3/32 H01L 21/304 651

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】液体（２）から取り出され、かつ基板表面
    と液体表面（４）との間の移行部に液体（２）の湾曲し
    たメニスカス範囲（５）を形成する基板、特に半導体ウ
    エーハを乾燥する方法において、基板（１）と境界を接
    する、湾曲したメニスカス範囲（５）内だけの表面張力
    を、局所的に加熱することにより、液体（３）の、基板
    （１）から離れた平坦な範囲（４）に比較して低下させ
    ることを特徴とする、基板を乾燥する方法。
  2. 【請求項２】ビームをメニスカス（５）に集束させる、
    請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】照射を電磁ビームで行う、請求項１又は２
    記載の方法。
  4. 【請求項４】照射をマイクロ波で行う、請求項１又は２
    記載の方法。
  5. 【請求項５】照射を赤外線で行う、請求項１又は２項記
    載の方法。
  6. 【請求項６】照射を光線、特に可視波長域内の光線で行
    う、請求項１又は２項記載の方法。
  7. 【請求項７】照射をレーザ光で行う、請求項１又は２項
    記載の方法。
  8. 【請求項８】メニスカス（５）の加熱の前及び／又はメ
    ニスカス（５）の加熱と同時に、メニスカス（５）の液
    体と混合する蒸気をメニスカス（５）と接触させる、請
    求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
  9. 【請求項９】基板を（１）を取り出すためにナイフ状の
    押上げ装置を使用する、請求項１から８までのいずれか
    １項記載の方法。
  10. 【請求項１０】液体（２）が洗浄液、特に水である、請
    求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
  11. 【請求項１１】基板（１）が半導体ウエーハである、請
    求項１から10までのいずれか１項記載の方法。
  12. 【請求項１２】基板（１）を液体（２）から取り出す際
    に基板表面と液体表面との間の移行部に湾曲したメニス
    カス範囲が形成される形式の、基板（１）、特に半導体
    ウエーハを乾燥する装置において、基板（１）と境界を
    接する、湾曲したメニスカス範囲（５）内だけの表面張
    力を、該範囲を局所的に加熱することにより、液体
    （３）の、基板（１）から離れた平坦な範囲（４）に比
    較して低下させるためのエネルギー源（６）が設けられ
    ていることを特徴とする、基板を乾燥する装置。
  13. 【請求項１３】エネルギー源（６）が電磁ビーム源、マ
    イクロ波源、光源及び／又はレーザである、請求項12記
    載の装置。
  14. 【請求項１４】ビームをメニスカス（５）に集束する集
    束装置（７）を有する、請求項12又は13記載の装置。
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