JPH07230980A - 温純水乾燥装置 - Google Patents

温純水乾燥装置

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JPH07230980A
JPH07230980A JP2163994A JP2163994A JPH07230980A JP H07230980 A JPH07230980 A JP H07230980A JP 2163994 A JP2163994 A JP 2163994A JP 2163994 A JP2163994 A JP 2163994A JP H07230980 A JPH07230980 A JP H07230980A
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JP
Japan
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pure water
hot
hot pure
semiconductor wafer
water tank
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JP2163994A
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English (en)
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Hajime Yui
肇 油井
Satoru Yamamoto
覚 山本
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 被乾燥体または収納具の機械的な振動に起因
する異物付着を低減し、被乾燥体または収納具の高清浄
化を可能にする。 【構成】 純水を加熱した温純水を温純水槽12中に溢
水させながら前記温純水に半導体ウェハ5を浸す過程を
経て半導体ウェハ5の乾燥を行う温純水乾燥装置であっ
て、半導体ウェハ5の温浴後に温純水バルブ15を閉め
て温純水槽12への温純水の供給を止めると共に排水バ
ルブ18を開け、温純水槽12内の温純水を温純水槽1
2の底部から自然排水させ、槽内の温純水に機械的な振
動が生じないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高清浄度を要求される製
品に対する乾燥技術、特に、洗浄処理後の半導体ウェハ
を乾燥するために用いて効果のある技術に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】例えば、超LSIの製造においては、そ
の高密度・高集積化に伴い高度の清浄化が要求され、多
数の処理工程の間に何回かの洗浄工程が設けられ、更
に、この洗浄の度に乾燥が施される。この乾燥を行う乾
燥装置の1つに温純水乾燥装置がある。
【0003】図4は本発明者らによって考え出された温
純水乾燥装置を示す正面断面図である。
【0004】上部が円筒形で下部が円錐形を有する温純
水槽1の下端には温純水を槽内に供給するための温純水
供給パイプ2が連結されている。また、温純水槽1の上
部には、L字形断面の溢水回収路3が設けられ、この溢
水回収路3の底面に排水パイプ4が連結されている。
【0005】乾燥処理時には、温純水槽1内に半導体ウ
ェハ5と共に、この半導体ウェハ5を収納するカセット
6が槽内の温純水に浸される。このとき、半導体ウェハ
5はウェハ支持部7によって支えられ、このウェハ支持
部7の下部にカセット6が配設(不図示の収納具上にセ
ット)される。
【0006】図5は図4の温純水乾燥装置の制御系を示
す模式図である。
【0007】カセット6はカセット昇降機構8のアーム
9の先端に載置され、半導体ウェハ5はウェハ昇降機構
10のアーム11の先端(図4では図示を省略してい
る)に形成されたウェハ支持部7上に載置される。そし
て、アーム9,11の各々は、カセット昇降機構8及び
ウェハ昇降機構10が駆動されることにより、個別に昇
降することができる。
【0008】以上のような構成の温純水乾燥装置におい
ては、温純水供給パイプ2から80℃程度に加熱された
温純水が供給され、温純水槽1の上縁から溢水回収路3
へ溢水させ、この溢水は排水パイプ4を通して排水され
る。このような温純水槽1の中にカセット昇降機構8及
びウェハ昇降機構10を用いて半導体ウェハ5及びカセ
ット6を同時に200mm/分程度の速度で槽内の温純
水中に挿入される。この状態で半導体ウェハ5及びカセ
ット6が温純水によって十分に温められ、その後に半導
体ウェハ5が100mm/分程度の低速で垂直に引き上
げられ、引き続いてカセット6が引き上げられる。この
後、半導体ウェハ5及びカセット6の乾燥が行われる。
【0009】温純水乾燥装置は他の乾燥装置に比べて異
物を発生し難いという特長を有することで知られてい
る。他の乾燥装置、例えばスピン乾燥装置では回転によ
る発塵が出やすく、また、IPA(イソプロピルアルコ
ール)蒸気乾燥装置では発火の危険性があるという問題
を抱えている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記の如く
温純水内から半導体ウェハ及びカセットを引き上げる温
純水乾燥装置では、その引き上げの際に各昇降機構及び
各アームの機械的な振動によって水面に振動が生じ、水
面の表面張力と引き上げ速度とのバランスが崩れ、水面
に浮上している異物が半導体ウェハに付着し易くなると
いう問題のあることが本発明者によって見い出された。
【0011】また、上記のような振動によって、半導体
ウェハと支持部との接触で発塵し、温純水槽内や温純水
面に浮遊する異物密度が増加し、半導体ウェハに付着す
る異物数が増加するという問題もある。
【0012】更に、半導体ウェハ及びカセットを勢いよ
く温純水槽中に沈めると、半導体ウェハに付着していた
異物が半導体ウェハ表面から外れ、温純水中に拡散す
る。このように、一旦拡散した異物は、オーバーフロー
を行っても短時間での除去は困難である。
【0013】以上のように、温純水内から半導体ウェハ
及びカセットを引き上げる温純水乾燥装置では、高密度
・高集積化に伴う高度の清浄化の要求に対応できないの
が現状である。
【0014】そこで、本発明の目的は、被乾燥体または
収納具の機械的な振動に起因する異物付着を低減し、被
乾燥体または収納具の高清浄化を可能にする技術を提供
することにある。
【0015】また、本発明の他の目的は、温純水槽内の
異物を低減することのできる技術を提供することにあ
る。
【0016】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかにな
るであろう。
【0017】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
【0018】すなわち、本発明の温純水乾燥装置は、純
水を加熱した温純水を温純水槽中に溢水させながら前記
温純水に被乾燥体を浸す過程を経て前記被乾燥体の乾燥
を行う温純水乾燥装置であって、前記被乾燥体の温浴後
に前記温純水槽に対する温純水の供給を止め、前記温純
水槽内の温純水を前記温純水槽の底部から自然排水する
排水手段を設けるようにしている。
【0019】
【作用】上記した手段によれば、温浴後に半導体ウェハ
や収納具の如き被乾燥体を固定した状態のまま、温純水
槽内の温純水が槽底部から自然排水される。自然排水と
することで、温純水界面が被乾燥体を通過する速度が均
一になり、水面に振動は生じない。したがって、水面の
異物が被乾燥体に付着することがない。
【0020】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。
【0021】図1は本発明による温純水乾燥装置の一実
施例を示す正面断面図である。また、図2は図1の温純
水乾燥装置の制御系を示す模式図である。
【0022】図1に示すように、温純水槽12は全体が
円筒形を成し、下部は角度の緩い円錐形に形成されてい
る。また、温純水槽12の上部には、L字形の断面を有
する溢水回収路13が1周するように形成され、この溢
水回収路13の底面の適当な位置に排水パイプ14が連
結されている。
【0023】さらに、温純水槽12の円錐形部分の下端
には、途中に温純水バルブ15を設けた温純水供給パイ
プ16が連結されている。この温純水供給パイプ16
は、温純水槽12内は80℃程度に加熱された温純水を
槽内に供給するために用いられる。
【0024】また、温純水バルブ15の排出側の温純水
供給パイプ16には排水パイプ17が接続され、この排
水パイプ17の途中には排水バルブ18が設けられてい
る。この排水バルブ18は、温純水バルブ15が開けら
れているときには閉じ、また、温純水バルブ15が閉じ
ているときには開くように制御される。温純水槽12内
には、図4で示したように、ウェハ支持部7で支承され
た半導体ウェハ5、及び収納具としてのカセット6が温
純水に浸水するように挿入される。
【0025】図2のように、制御系は油圧(またはエア
ー)或いはモータ駆動によるカセット昇降機構8及びウ
ェハ昇降機構10を主体に構成され、そのアーム9の先
端にウェハ支持部7が形成されると共に、アーム9の先
端にカセット6が載置される。また、温純水バルブ15
及び排水バルブ18の開閉を制御するために、制御部1
9が設けられている。
【0026】以上の構成において、半導体ウェハ5及び
カセット6の乾燥を行う場合、まず、制御部19によっ
て温純水バルブ15が開けられると共に、排水バルブ1
8が閉じられる。この状態のまま、温純水供給パイプ1
6から80℃程度に加熱された温純水を温純水槽12へ
連続供給し、温純水槽12内を温純水で満たし、温純水
のオーバーフロー状態が続くようにする。
【0027】ついで、半導体ウェハ5をウェハ支持部7
に支持させ、また、カセット6をアーム9の先端にセッ
トし、その状態のままカセット昇降機構8及びウェハ昇
降機構10を駆動し、半導体ウェハ5及びカセット6
を、例えば50〜150mm/分程度の速度で下降さ
せ、温純水内へ挿入する。このとき、カセット6の上部
に隙間が生じるように半導体ウェハ5を位置決めする。
【0028】半導体ウェハ5及びカセット6の降下速度
を50〜150mm/分にして下降させることで、後記
するように、半導体ウェハ5及びカセット6に付着する
異物がウェハ表面から離脱し易くなり、温純水中に異物
が拡散するのを防止することができる。
【0029】この状態のまま、半導体ウェハ5が温純水
にほぼ等しい温度に達するまで(例えば、1分間)保持
され、制御部19で設定した時間が経過した時点で、制
御部19により温純水バルブ15を閉じられると共に排
水バルブ18が開けられる。このときのバルブ開度とし
ては、例えば、50〜150mm/分の速度で排水が行
われるように設定する。この操作によって、温純水槽1
2内の温純水が徐々に排水パイプ17から排出される。
【0030】排出完了後に、カセット昇降機構8及びウ
ェハ昇降機構10をアーム9,11が上昇する方向へ駆
動し、半導体ウェハ5及びカセット6を温純水槽12か
ら引き上げることにより、乾燥が終了する。
【0031】このように、半導体ウェハ5及びカセット
6を固定し、機械的な振動を生じないようにしたまま、
温純水を徐々に減少させていくことにより、水面に浮上
し或いは水中に拡散していた異物が温純水と共に槽外へ
排出され、表面張力による除去効果を損なうことなく半
導体ウェハ5の乾燥を行うことができ、異物付着量を低
減することができる。
【0032】図3は半導体ウェハ及びカセットを温純水
槽から引き上げた場合(図4の構成例)と、半導体ウェ
ハ及びカセットを保持したまま温純水を排水した場合
(本発明)との異物数(1ウェハ当たりの個数)を比較
した特性図である。
【0033】図3から明らかなように、半導体ウェハ及
びカセットを保持したまま温純水を排水(黒丸による特
性)の方が図4の構成例による特性(白丸特性)に比
べ、異物付着量を低減できることがわかる。しかも、温
純水の排水速度(mm/分)によって異物付着量を制御
でき、110mm/分程度の速度のときに最良の効果が
得られることもわかる。実用的には、50〜150mm
/分が適していると思われる。なお、この速度は、半導
体ウェハ及びカセットを温純水槽に挿入する場合にも推
奨できる値であることを本発明者等は確認している。
【0034】なお、乾燥処理を行わないときには、温純
水バルブ15と排水バルブ18を交互に連動開閉(給排
水制御手段)し、温純水槽12内の温純水が入れ代わる
ようにし、滞留する異物を少しでも槽外へ排出し、清浄
化が図れるようにする。
【0035】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることは言うまでもない。
【0036】例えば、排水パイプ17は温純水供給パイ
プ16に接続する構成にしたが、温純水槽12の底部に
独立に接続する構成にしてもよい。
【0037】更に、上記実施例では、被乾燥体の1つが
カセットであるとしたが、これは本発明者らが日常使用
しているものから選んだにすぎず、洗浄に伴う乾燥を必
要とする全てに本発明を適用できることは言うまでもな
い。
【0038】また、以上の説明では、主として本発明者
によってなされた発明をその利用分野である半導体ウェ
ハの乾燥に適用した場合について説明したが、これに限
定されるものではなく、例えば、液晶ガラス、磁気ディ
スクのような板状の製品の乾燥、及び化合物半導体等の
乾燥にも用いることができる。
【0039】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
【0040】すなわち、純水を加熱した温純水を温純水
槽中に溢水させながら前記温純水に被乾燥体を浸す過程
を経て前記被乾燥体の乾燥を行う温純水乾燥装置であっ
て、前記被乾燥体の温浴後に前記温純水槽に対する温純
水の供給を止め、前記温純水槽内の温純水を前記温純水
槽の底部から自然排水する排水手段を設けるようにした
ので、水面に浮上する異物が被乾燥体に付着することが
なく、清浄度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による温純水乾燥装置の一実施例を示す
正面断面図である。
【図2】図1の温純水乾燥装置の制御系を示す模式図で
ある。
【図3】半導体ウェハ及びカセットを温純水槽から引き
上げた場合と、半導体ウェハ及びカセットを保持したま
ま温純水を排水した場合との異物数を比較した特性図で
ある。
【図4】本発明者らによって考え出された温純水乾燥装
置を示す正面断面図である。
【図5】図4の温純水乾燥装置の制御系を示す模式図で
ある。
【符号の説明】
1 温純水槽 2 温純水供給パイプ 3 溢水回収路 4 排水パイプ 5 半導体ウェハ 6 カセット 7 ウェハ支持部 8 カセット昇降機構 9 アーム 10 ウェハ昇降機構 11 アーム 12 温純水槽 13 溢水回収路 14 排水パイプ 15 温純水バルブ 16 温純水供給パイプ 17 排水パイプ 18 排水バルブ 19 制御部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 純水を加熱した温純水を温純水槽中に溢
    水させながら前記温純水に被乾燥体を浸す過程を経て前
    記被乾燥体の乾燥を行う温純水乾燥装置であって、前記
    被乾燥体の温浴後に前記温純水槽に対する温純水の供給
    を止め、前記温純水槽内の温純水を前記温純水槽の底部
    から自然排水する排水手段を設けたことを特徴とする温
    純水乾燥装置。
  2. 【請求項2】 前記温純水槽に対する温純水の排水速度
    または排水速度と供給速度を50〜150mm/分に設
    定することを特徴とする請求項1記載の温純水乾燥装
    置。
  3. 【請求項3】 乾燥処理を行わないとき、前記温純水槽
    に対する温純水の供給と排水を交互に繰り返す給排水制
    御手段を設けたことを特徴とする請求項1記載の温純水
    乾燥装置。
  4. 【請求項4】 前記被乾燥体は、半導体ウェハ、または
    鏡面状に仕上げられた板状製品であることを特徴とする
    請求項1記載の温純水乾燥装置。
JP2163994A 1994-02-18 1994-02-18 温純水乾燥装置 Pending JPH07230980A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100480588B1 (ko) * 1997-07-15 2005-05-16 삼성전자주식회사 감압식건조장치및이를이용하는반도체장치건조방법
JP2020107674A (ja) * 2018-12-26 2020-07-09 株式会社Sumco シリコンウェーハのバッチ式洗浄方法並びにその洗浄方法を用いたシリコンウェーハの製造方法及びシリコンウェーハの洗浄条件決定方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100480588B1 (ko) * 1997-07-15 2005-05-16 삼성전자주식회사 감압식건조장치및이를이용하는반도체장치건조방법
JP2020107674A (ja) * 2018-12-26 2020-07-09 株式会社Sumco シリコンウェーハのバッチ式洗浄方法並びにその洗浄方法を用いたシリコンウェーハの製造方法及びシリコンウェーハの洗浄条件決定方法

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