(57)【要約】【課題】  周囲に飛散する水滴の跳ね返りを防止することにより、半導体基板の表面における水滴の残渣の発生を防止することができる。【解決手段】  チャンバ１の内壁と回転保持部３との間に、回転保持部３を囲う吸収体７を備えている。したがって、半導体基板Ｗから周囲に飛散した水滴等は、多孔質部材である吸収体７に吸収されるので、周囲に飛散する水滴等の半導体基板Ｗへの跳ね返りが防止できる。その結果、乾燥処理による水滴の残渣の発生を防止できる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理液が付着した半導体基板を回転させて処理を行う半導体基板乾燥装置において、
半導体基板を保持する保持手段と、
前記保持手段を回転させる回転手段と、
前記保持手段の周囲を囲うチャンバと、
前記チャンバ内のガスを排気するチャンバ用排気手段と、
前記チャンバの内壁と前記保持手段との間に前記保持手段を囲って設けられ、多孔質部材で構成された吸収体と、
を備えていることを特徴とする半導体基板乾燥装置。
【請求項２】
処理液が付着した半導体基板を回転させて処理を行う半導体基板乾燥装置において、
半導体基板を保持する保持手段と、
前記保持手段を回転させる回転手段と、
前記保持手段の周囲を囲うチャンバと、
前記チャンバ内のガスを排気するチャンバ用排気手段と、
前記チャンバの内壁と前記保持手段との間に前記保持手段を囲って設けられたルーバーと、
を備えていることを特徴とする半導体基板乾燥装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の半導体基板乾燥装置において、
前記チャンバは、内壁から外壁に貫通した多数の排気穴が形成され、
前記チャンバを囲って設けられた外容器と、
前記外容器の内部のガスを排気する外容器用排気手段と、
を備えていることを特徴とする半導体基板乾燥装置。
【請求項４】
処理液が付着した半導体基板を回転させて処理を行う半導体基板乾燥装置において、
半導体基板を保持する保持手段と、
前記保持手段を回転させる回転手段と、
前記保持手段の周囲を囲って設けられ、内壁から外壁に貫通した多数の排気穴が形成されたチャンバと、
前記チャンバ内のガスを排気する第１の排気手段と、
前記チャンバを囲って設けられた外容器と、
前記外容器の内部のガスを排気する第２の排気手段と、
を備えていることを特徴とする半導体基板乾燥装置。
【請求項５】
処理液が付着した半導体基板を回転させて処理を行う半導体基板乾燥装置において、
半導体基板を保持する保持手段と、
前記保持手段を回転させる第１の回転手段と、
前記保持手段の周囲を囲うチャンバと、
前記チャンバ内のガスを排気する排気手段と、
前記チャンバの内壁と前記保持手段との間に前記保持手段を囲って設けられた内容器と、
前記内容器を前記保持手段の回転方向と同じ方向に回転させる第２の回転手段と、
を備えていることを特徴とする半導体基板乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン半導体ウエハなどの半導体基板に対して洗浄及び乾燥処理を行う半導体基板乾燥装置に係り、特に、半導体基板を回転させて乾燥させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置として、円筒状のチャンバの内部に半導体ウエハを保持して回転させる回転部を備えたものが挙げられる。この装置は、チャンバの内壁と半導体ウエハの外周縁との距離を短く構成することで、装置のコンパクト化を図ってある（例えば、特許文献１参照）。このような構成の装置では、半導体ウエハを水洗した後、チャンバ内に収容し、内部を減圧した状態で回転部を駆動して半導体ウエハを回転させ、水滴を遠心力で振り切って乾燥させる。
【特許文献１】特開２０００−１００７７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
【０００４】
すなわち、従来の装置は、回転によって振り切られた水滴がチャンバの内壁に当たり、これが飛散して半導体ウエハに再付着して、半導体ウエハに残渣が生じる恐れがある。このような残渣が半導体ウエハに生じると、半導体ウエハに形成されているチップが製品不良となってしまう。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、周囲に飛散する水滴の跳ね返りを防止することにより、半導体基板の表面における水滴の残渣を防止することができる半導体基板乾燥装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
【０００７】
すなわち、請求項1に記載の発明は、処理液が付着した半導体基板を回転させて処理を行う半導体基板乾燥装置において、半導体基板を保持する保持手段と、前記保持手段を回転させる回転手段と、前記保持手段の周囲を囲うチャンバと、前記チャンバ内のガスを排気するチャンバ用排気手段と、前記チャンバの内壁と前記保持手段との間に前記保持手段を囲って設けられ、多孔質部材で構成された吸収体と、を備えていることを特徴とするものである。
【０００８】
［作用・効果］請求項1に記載の発明によれば、チャンバの内壁と保持手段との間に、保持手段を囲う吸収体を備えている。したがって、半導体基板から周囲に飛散した水滴は、多孔質部材である吸収体に吸収されるので、周囲に飛散する水滴の半導体基板への跳ね返りが防止できる。その結果、乾燥処理による水滴の残渣を防止することができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、処理液が付着した半導体基板を回転させて処理を行う半導体基板乾燥装置において、半導体基板を保持する保持手段と、前記保持手段を回転させる回転手段と、前記保持手段の周囲を囲うチャンバと、前記チャンバ内のガスを排気するチャンバ用排気手段と、前記チャンバの内壁と前記保持手段との間に前記保持手段を囲って設けられたルーバーと、を備えていることを特徴とするものである。
【００１０】
［作用・効果］請求項２に記載の発明によれば、チャンバの内壁と保持手段との間に保持手段を囲うルーバーを設けている。したがって、半導体基板から周囲に飛散した水滴のうち、ルーバーを通り抜けてチャンバの内壁に当たった水滴は飛散するが、ルーバーによって半導体基板の方向へ跳ね返ることが防止できる。また、ルーバーを通り抜けなかった水滴は、ルーバーに当たって飛散する方向が変えられるので、半導体基板の方向へ跳ね返ることが防止できる。その結果、乾燥処理時による水滴の残渣を防止することができる。
【００１１】
また、本発明において、前記チャンバは、内壁から外壁に貫通した多数の排気穴が形成され、前記チャンバを囲って設けられた外容器と、前記外容器の内部のガスを排気する外容器用排気手段と、を備えていることが好ましい（請求項３）。外容器の内部のガスを排気手段が排気すると、チャンバの排気穴を通してチャンバ内が排気される。したがって、チャンバの内壁に飛散した水滴とともに排気することができるので、吸収体またはルーバーの効果も相まって水滴の跳ね返りをさらに防止できる。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、処理液が付着した半導体基板を回転させて処理を行う半導体基板乾燥装置において、半導体基板を保持する保持手段と、前記保持手段を回転させる回転手段と、前記保持手段の周囲を囲って設けられ、内壁から外壁に貫通した多数の排気穴が形成されたチャンバと、前記チャンバ内のガスを排気する第１の排気手段と、前記チャンバを囲って設けられた外容器と、前記外容器の内部のガスを排気する第２の排気手段と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１３】
［作用・効果］チャンバに排気穴が形成され、その周囲に設けられた外容器内部のガスを排気するので、チャンバの内壁に飛散した水滴をガスとともに排気することができる。したがって、水滴の跳ね返りに起因する半導体基板の表面における水滴の残渣を防止することができる。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、処理液が付着した半導体基板を回転させて処理を行う半導体基板乾燥装置において、半導体基板を保持する保持手段と、前記保持手段を回転させる第１の回転手段と、前記保持手段の周囲を囲うチャンバと、前記チャンバ内のガスを排気する排気手段と、前記チャンバの内壁と前記保持手段との間に前記保持手段を囲って設けられた内容器と、前記内容器を前記保持手段の回転方向と同じ方向に回転させる第２の回転手段と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１５】
［作用・効果］半導体基板を回転させる第１の回転手段による回転方向と同じ方向に第２の回転手段で内容器を回転させるので、半導体基板から周囲に飛散して内容器の内壁にあたる水滴との相対速度を小さくすることができる。したがって、水滴が内壁に当たった際の飛散度合いを小さくすることができるので、水滴の跳ね返りに起因する半導体基板の表面における水滴の残渣を防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る半導体基板乾燥装置によれば、チャンバの内壁と保持手段との間に、保持手段を囲う吸収体を備えているので、半導体基板から周囲に飛散した水滴は多孔質部材である吸収体に吸収される。したがって、水滴の半導体基板への跳ね返りが防止でき、乾燥処理による水滴の残渣を防止できる。
【実施例１】
【００１７】
以下、図面を参照してこの発明の実施例1を説明する。
【００１８】
図１は、実施例１に係る半導体基板乾燥装置の概略構成を示す縦断面図である。
【００１９】
本実施例に係る半導体基板乾燥装置は、半導体基板Ｗを収容するためのチャンバ１と、半導体基板Ｗをチャンバ１内で回転可能に保持する回転保持部３と、この回転保持部３とチャンバ１の外部との間で半導体基板Ｗを受け渡す際に半導体基板Ｗを当接支持して移載し、半導体基板Ｗの処理時にはチャンバ１の内部にて待避する移載保持部５とを備えている。チャンバ１は、内部が円形状を呈し、回転保持部３が回転する際に干渉せず、かつその内壁側に待避している移載保持部５が干渉しない程度の内径を有する。また、チャンバ１内には、チャンバ１の内壁と回転保持部３と干渉しない位置に、回転保持部３を囲って吸収体７が設けられている。この吸収体７は、回転保持部３の全周を囲うように円筒形を呈し、その全体が多孔質部材で構成されている。
【００２０】
なお、回転保持部３は、本発明における保持手段に相当するものである。
【００２１】
チャンバ１は、その上部に、半導体基板Ｗの径よりやや大なる幅を備えた搬入出口８を備えている。この搬入出口８には、チャンバ１の右側方との間でスライド移動することにより、搬入出口８を開閉するスライド蓋９が配備されている。スライド蓋９は、単純に側方へスライドするのではなく、回転保持部３との干渉を避けるように、一旦僅かに上昇した後、側方へスライドするように開閉が制御される。また、上述した吸収体７の上部片７ａは、上記のスライド蓋９とともに側方に移動可能に構成されている。
【００２２】
チャンバ１の右側方に形成されている肉厚部１１には、気体ノズル１３が穿たれている。気体ノズル１３には、窒素ガス供給源が連通接続されている。窒素ガス供給源からは、例えば、乾燥促進のために２５〜５０℃以上に加熱された窒素ガスが供給される。
【００２３】
チャンバ１の左側方には、本発明における回転手段に相当する回転モータ１５が配設されており、動力伝達機構を介してチャンバ１内部の回転保持部３を回転駆動する。回転保持部３は、逆Ｙ字状を呈する枠体３ａと、枠体３ａの先端部付近に設けられた把持部材３ｂとを備えている。各々の把持部材３ｂは、回転中心に向けて形成された、基板Ｗの端縁を当接支持するための溝を、図１における紙面方向（奥行き方向）に複数個備えている。
【００２４】
チャンバ１の下部に形成されている基台１７には、空気排出口１９と、液体排出口２１とが容器１内に連通接続されている。基台１７の中央部には、チャンバ１内部に連通した案内穴２３が形成されている。この案内穴２３には、リニアガイド２５が配設されており、移載保持部５の下部に延出されている支柱２７の昇降動作が円滑に行われるようになっている。なお、支柱２７の伸縮・昇降動作を行う手段については図示省略してあるが、支柱２７の伸縮・昇降動作により、図１に二点鎖線で示すチャンバ１の上方にあたる「受け渡し位置」と、図１に実線で示すチャンバ１の底部にあたり、吸収体７とチャンバ１の内壁との間に位置する「待避位置」との間にわたって移載保持部５が昇降される。また、半導体基板Ｗを回転保持部３との間で移載する際には、これらの間であって待避位置の上方にあたる「移載位置」に移動される。
【００２５】
なお、移載保持部５が移載位置に移動する際には、吸収体７の下部片７ｂは、図示しない駆動機構で駆動されて移載保持部５の移動に応じて側方（図１中に二点鎖線で示す）に待避する。具体的には、移載保持部５が待避位置から移載位置及び受け渡し位置に向かう際には、側方に待避し、受け渡し位置及び移載位置から待避位置に戻った際には図１に示す位置に戻る。
【００２６】
支柱２３の上端部には、正面から見て円弧状を呈する移載部材２９が配設されている。この移載部材２９は、半導体基板Ｗの下側の端縁や表裏面に当接して半導体基板Ｗの姿勢を起立姿勢に維持するための溝及び突起が形成されている。上述した空気排出口１９には、本発明における減圧手段に相当する真空吸引源３１が連通接続され、液体排出口２１はドレインに連通接続されている。
【００２７】
次に、上記のように構成された半導体基板乾燥装置の動作について説明する。
【００２８】
まず、スライド蓋９とともに吸収体７の上部片７ａを右側方に移動させ、搬入出口８を開放する。また、吸収体７の上部片７ａとともに下部片７ｂを右側方に移動させる。そして、図示しない昇降手段を作動させて、支柱２７を伸長させる。これにより移載保持部５の移載部材２９が搬入出口８の上方にあたる「受け渡し位置」に移動される。図示しない搬送手段から処理対象の複数枚の半導体基板Ｗを移載部材２９が受け取ると、支柱２７を収縮させて「移載位置」に移動させ、複数枚の半導体基板Ｗを回転保持部３に渡す。
【００２９】
半導体基板Ｗが回転保持部３に渡されると、上部の把持部材３ｂが半導体基板Ｗの上縁を把持して半導体基板Ｗを三箇所で保持する。その後、支柱２７がさらに収縮し、移載保持部５の移載部材２９を「待避位置」に移動させるとともに、スライド蓋９及び上部片７ａ及び下部片７ｂを元の位置に戻してチャンバ１の内部を閉塞する。
【００３０】
チャンバ１の内部が閉塞されると、真空吸引源３１を作動させてチャンバ１の内部を減圧する。なお、液体排出口２１には逆止弁等が配設されているので、液体排出口２１からは外気が流入しないようになっている。所定の圧力まで減圧されると、回転保持部３を低速で回転させる。さらに、必要に応じて図示しないリンスノズルからリンス液を供給する。これにより半導体基板Ｗ及び回転保持部３に付着している純水等がリンス液で置換されるとともに、遠心力により回転保持部３の周囲に向かって飛散する。このとき飛散した液滴等は、チャンバ１の内側に配設されている吸収体７の多数の小さな孔に取り込まれる。そして、減圧されていることもあり、吸収体７の内側に飛散した水滴等は吸収体７の外側に漏れ出て液体排出口２１を通して排出される。
【００３１】
所定時間だけ上記処理を行った後、図示しないリンスノズルからのリンス供給を停止するとともに、回転保持部３を高速で回転させる。そして、気体ノズル１３から窒素ガスを供給させる。すると、半導体基板Ｗ及び回転保持部３が窒素ガスによって乾燥される。このようにして所定時間の吸引を行った後、回転保持部３の回転を停止させるとともに、減圧及び窒素ガスの供給を停止させ、スライド蓋９を開放させるとともに吸収体７の上部片７ａ及び下部片７ｂを待避させた後、移載保持部５を上昇させて半導体基板Ｗを受け取ってチャンバ１の外部に搬出させる。これらの一連の動作によって半導体基板Ｗに対する乾燥処理が完了する。
【００３２】
このように本実施例装置によると、上記のようにして乾燥処理が行われるが、チャンバ１の内壁と回転保持部３との間に、回転保持部３を囲う吸収体７を備えている。したがって、半導体基板Ｗから周囲に飛散した水滴等は、多孔質部材である吸収体７に吸収されるので、周囲に飛散する水滴等の半導体基板Ｗへの跳ね返りが防止できる。その結果、乾燥処理による水滴の残渣を防止できる。
【００３３】
なお、吸収体７は、上記のように必ずしも回転保持部３の全周を連続的に囲う必要はなく、例えば、吸収体７の上部片７ａと下部片７ｂの部分を取り除いた形態であってもよい。このような形態であっても、周囲に飛散して回転保持部３側に跳ね返る水滴等の量が少なくなり、従来例に比較して水滴の残渣を減らすことができる。
【実施例２】
【００３４】
次に、図面を参照してこの発明の実施例２を説明する。
【００３５】
図２は、実施例２に係る半導体基板乾燥装置の概略構成を示す縦断面図である。なお、上述した実施例１と同様の構成については、同符号を付すことで詳細な説明を省略する。
【００３６】
本実施例２では、実施例１における吸収体７に代えてルーバー３３を、チャンバ１の内壁と回転保持部３との間に備えている。このルーバー３３は、チャンバ１の内壁に固定された取り付けリング３５と、この取り付けリング３５の全周にわたって所定の角度で取り付けられた複数枚の羽板３７とを備えている。各羽板３７は、図２の紙面方向に長辺を有し、回転保持部３の回転中心側から見ると、羽板３７で遮蔽されてチャンバ１の内壁が見えないように角度が設定されている。その傾斜は、チャンバ１の内壁側に位置する羽板３７の一端側が、回転保持部３側に位置する羽板３７の他端側よりも回転保持部３の回転方向先に向かって位置する姿勢である。また、取り付けリング３５及び一部の羽板３７は、上移動片３５ａと下移動片３５ｂで分離可能に構成されている。この上移動片３５ａ及び下移動片３５ｂは、上述した上部片７ａ及び下部片７ｂと同様に移動する。なお、羽板３７は、水滴等の飛散度合いを調整できるようにするために、角度を微調整できるように構成するのが好ましい。
【００３７】
本実施例２によると、チャンバ１の内壁と回転保持部３との間に回転保持部３を囲うルーバー３３を設けている。したがって、半導体基板Ｗから周囲に飛散した水滴のうち、ルーバー３３を通り抜けてチャンバ１の内壁に当たった水滴は飛散するが、ルーバー３３によって半導体基板Ｗの方向へ跳ね返ることが防止できる。また、ルーバー３３を通り抜けなかった水滴は、ルーバー３３の羽板３７に当たって飛散する方向が変えられるので、半導体基板Ｗの方向へ跳ね返ることが防止できる。その結果、乾燥処理時による水滴の残渣を防止することができる。
【００３８】
なお、上記ルーバー３３の羽板３７は、取り付けリング３５の全周にわたって設ける必要はなく、例えば、十枚程度の羽板３７を所定の間隔ごとに取り付けてもよい。このように構成しても、従来例に比較して水滴の残渣を減少させることができる。
【実施例３】
【００３９】
次に、図面を参照してこの発明の実施例３を説明する。
【００４０】
図３は、実施例３に係る半導体基板乾燥装置の概略構成を示す縦断面図である。なお、上述した各実施例１，２と同様の構成については同符号を付して説明を省略する。
【００４１】
本実施例では、チャンバ１の両側壁１ａ，１ｂに内壁から外壁に貫通した多数の排気穴１ｃが形成されている。また、これらの排気穴１ｃをチャンバ１の外壁側から覆うように、かつ搬入出口８と基台１７を避けるようにして外容器３９が設けられている。外容器３９は、それぞれ貫通口４１が形成されている。この貫通口４１には、本発明における排気手段に相当する吸引源４３が接続されている。
【００４２】
上記のように構成された半導体基板乾燥装置では、回転保持部３を回転させて水滴等を振り切っている間は、吸引源４３の吸引を行っておき、チャンバ１内部のガスとともに外容器３９内部のガスを吸引排気する。
【００４３】
本実施例装置では、チャンバ１に排気穴１ｃが形成され、その周囲に設けられた外容器３９内部のガスを排気するので、チャンバ１の内壁に飛散した水滴をガスとともに排気することができる。したがって、水滴の跳ね返りに起因する半導体基板Ｗの表面における水滴の残渣を防止できる。
【００４４】
なお、本実施例装置の構成を上述した実施例１，２に適用して併用してもよい。この場合には、吸収体７またはルーバー３３の効果も相まって水滴の跳ね返りをさらに防止できる。
【実施例４】
【００４５】
次に、図面を参照してこの発明の実施例４を説明する。
【００４６】
実施例４に係る半導体基板乾燥装置の概略構成を示す縦断面図である。なお、上記の実施例１〜３と同じ構成については同符号を付して説明を省略する。
【００４７】
本実施例では、回転保持部３を囲うように、チャンバ１との間に内容器４５が設けられている。この内容器４５は、上部片４５ａと下部片４５ｂとが、半導体基板Ｗの搬入出時に側方に待避するように図示しない駆動手段で駆動される。また、内容器４５は、本発明における第２の回転手段に相当する回転モータ４７によって回転駆動される。その回転される方向は、本発明における第１の回転手段に相当する回転モータ１５によって回転される回転保持部３の回転方向と同じである。その回転数は、回転モータ１５の回転数とほぼ同じであることが好ましい。
【００４８】
この構成によると、回転モータ４７によって内容器４５が回転保持部３と同じ方向に回転されるので、半導体基板Ｗから周囲に飛散して内容器４５の内壁にあたる水滴との相対速度を小さくできる。したがって、水滴が内壁に当たった際の飛散度合いを小さくすることができるので、水滴の跳ね返りに起因する半導体基板Ｗの表面における水滴の残渣を防止できる。
【００４９】
なお、本実施例における内容器４５を実施例１，２のように吸収体７またはルーバー３３で構成してもよい。これにより吸収体７またはルーバー３３の効果も相まって、さらなる効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】実施例１に係る半導体基板乾燥装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】実施例２に係る半導体基板乾燥装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図３】実施例３に係る半導体基板乾燥装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図４】実施例４に係る半導体基板乾燥装置の概略構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
Ｗ  …  半導体基板
１  …  チャンバ
３  …  回転保持部（保持手段）
５  …  移載保持部
７  …  吸収体
９  …  スライド蓋
１５  …  回転モータ（回転手段）
１７  …  基台
３１  …  真空吸引源（減圧手段）
【図１】
2006086410.tif 000003
【図２】
2006086410.tif 000004
【図３】
2006086410.tif 000005
【図４】
2006086410.tif 000006