(57)【要約】【課題】洗浄液などの液体が付着した基板を乾燥させる基板乾燥において、上記基板に微細化されたパターンが存在するような場合であっても、確実に上記基板に付着した液体を除去して基板を乾燥させる基板乾燥装置及び方法を提供する。【解決手段】基板に対して、互いに対向する側方及び上方から乾燥空気を吹き付ける吹き出し部を備えさせることで、基板表面に付着した液体を短時間で効果的に除去する。さらに、乾燥チャンバの内壁部に沿って乾燥空気の一部を循環させて、この循環された空気を加熱ヒータにて加熱して、再び基板に吹き付けるような構成を採用することで、乾燥効率をさらに向上させる。【選択図】図１
2008244276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄液などの液体が付着した基板を乾燥させる基板乾燥装置において、
乾燥処理空間をその内部に有する乾燥チャンバと、
上記乾燥処理空間内の中央部において上記複数の基板を支持する基板支持部と、
上記乾燥チャンバの上部に固定され、上記基板支持部に向けて乾燥用空気を吹き出す上部吹き出し部と、
上記乾燥チャンバの互いに対向するそれぞれの内側壁と上記基板支持部との間に配置され、上記基板支持部に向けて乾燥用空気を吹き出す第１及び第２の側部吹き出し部と、
上記乾燥チャンバの底部中央部に設けられ、上記それぞれの吹き出し部より吹き出された乾燥用空気を上記乾燥処理空間外で排気する排気口と、
上記乾燥チャンバ内において、上記それぞれの吹き出し部より吹き出された乾燥用空気の一部を、上記乾燥チャンバの底部側から上記互いに対向するそれぞれの内壁部に沿って上昇させて、再び上記基板支持部に向かわせる第１及び第２の乾燥用空気循環通路と、
上記第１及び第２の乾燥用空気循環通路上にそれぞれ配置され、循環される乾燥用空気を加熱する第１及び第２の循環用加熱ヒータとを備えることを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項２】
上記第１の乾燥用空気循環通路は、一方の上記内側壁と上記第１の側部吹き出し部との間に配置されて、上記第２の乾燥用空気循環通路は、他方の上記内側壁と上記第２の側部吹き出し部との間に配置され、
上記第１の循環用加熱ヒータは、上記第１の側部吹き出し部と上記上部吹き出し部との間に配置されて、上記第２の循環用加熱ヒータは、上記第２の側部吹き出し部と上記上部吹き出し部との間に配置される、請求項１に記載の基板乾燥装置。
【請求項３】
上記上部吹き出し部に吹き出される上記乾燥用空気を加熱する吹き出し用加熱ヒータがさらに備えられる、請求項１又は２に記載の基板乾燥装置。
【請求項４】
上記それぞれの加熱ヒータは、電気的絶縁性を有する耐熱材料により形成され、上記循環された乾燥用空気を通過させるハニカム構造の通気孔部と、上記それぞれの通気孔部を通過する上記乾燥用空気を加熱する電熱線とを有するハニカム構造のヒータである、請求項１から３のいずれか１つに記載の基板乾燥装置。
【請求項５】
上記第１及び第２の側部吹き出し部のそれぞれは、複数の吹き出しノズルと、少なくとも１つの上記吹き出しノズルを移動させて、その吹き出し方向を可変させる吹き出し方向可変装置とを備える、請求項１から４のいずれか１つに記載の基板乾燥装置。
【請求項６】
上記それぞれの吹き出し部による上記乾燥用空気の吹き出しのタイミングを制御する制御装置をさらに備え、
上記制御装置は、上記上部吹き出し部、上記第１の側部吹き出し部、及び上記第２の側部吹き出し部を、予め設定された順序で設定された時間にて、個別に吹き出し動作を実施させた後、上記それぞれの吹き出し部による吹き出し動作を同時に実施させる、請求項１から５のいずれか１つに記載の基板乾燥装置。
【請求項７】
上記第１及び第２の乾燥用空気循環通路と上記上部吹き出し部との間に、隔壁が設けられている、請求項１から６のいずれか１つに記載の基板乾燥装置。
【請求項８】
上記乾燥チャンバの上記排気口と、上記第１及び第２の乾燥用空気循環通路との間に、上記基板より取り除かれた液滴が上記循環される乾燥用空気に混入することを抑制する液滴混入抑制部材が配置されている、請求項１から７のいずれか１つに記載の基板乾燥装置。
【請求項９】
洗浄液などの液体が付着した基板を乾燥させる基板乾燥方法において、
その中央部に上記基板が配置される乾燥用空間をその内部に有する乾燥チャンバの上部に固定され、上記乾燥処理空間の中央部に向けて乾燥用空気を吹き出す上部吹き出し部と、上記乾燥チャンバの互いに対向するそれぞれの内側壁と上記乾燥処理空間の中央部との間に配置され、上記中央部の上記基板に向けて乾燥用空気を吹き出す第１及び第２の側部吹き出し部との上記それぞれの吹き出し部を、予め設定された順序で設定された吹き出し時間にて、個別に吹き出し動作を実施し、
その後、上記それぞれの吹き出し部による吹き出し動作を同時に実施して、上記基板に付着した液体を取り除いて乾燥させることを特徴とする基板乾燥方法。
【請求項１０】
上記吹き出し部により吹き出された上記乾燥用空気の一部を、上記乾燥チャンバの底部中央部の排気口より排気しながら、残りの上記乾燥用空気の一部を、上記乾燥チャンバ内において上記乾燥チャンバの底部側から上記互いに対向するそれぞれの内壁部に沿って上昇させて、再び上記中央部の上記基板に向かわせるように循環させる、請求項９に記載の基板乾燥方法。
【請求項１１】
上記循環される乾燥用空気をその循環の経路にて加熱して、上記加熱された乾燥用空気を上記基板に向かわせる、請求項１０に記載の基板乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄液などの液体が付着した基板を乾燥させる基板乾燥装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板の一例である半導体ウェハの製造工程において、洗浄水として例えば純水などを用いてウェハに対する洗浄処理が行われた後、ウェハの表面に付着している純水を除去するためにウェハを乾燥させる工程が行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなウェハの乾燥工程においては、ウェハが浸積された純水の水面上の空間に、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を含むガスを充填しておき、純水中からこの空間内にウェハを引き上げて、ウェハの表面に付着している水滴をＩＰＡに置換して、その後ウェハ表面のＩＰＡを蒸発させることで、ウェハを乾燥させている。このような乾燥方法は、いわゆるマラゴニー効果を利用したものである。
【０００４】
【特許文献１】特公平６−１０３６８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術等に用いられるウェハにおいては、形成されるパターンがさらに微細化して、多数の微細孔（例えば０．１μｍ〜０．５μｍ程度）などが形成されている。しかしながら、このようにウェハの表面により微細化されたパターン、すなわち微細化された凹凸が形成されたウェハにおいては、従来の乾燥方法では、十分な乾燥ができず、ウォータマークなどが形成されるという問題がある。すなわち、このようにＭＥＭＳ用のウェハなどに従来の乾燥方法を適用した場合にあっては、微細な窪みなどのパターン内部の水滴がＩＰＡに完全に置換させることが難しい。その結果、パターン内部で水滴が残存して、酸化によりパターンの機能が破壊されるなどの問題が生じる場合がある。
【０００６】
また、環境的な面からも、このような乾燥処理において、ＩＰＡなどの溶剤の使用量を減らすあるいは用いないことが望まれている。
【０００７】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、洗浄液などの液体が付着した基板を乾燥させる基板乾燥において、上記基板に微細化されたパターンが存在するような場合であっても、確実に上記基板に付着した液体を除去して基板を乾燥させる基板乾燥装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【０００９】
本発明の第１態様によれば、洗浄液などの液体が付着した基板を乾燥させる基板乾燥装置において、
乾燥処理空間をその内部に有する乾燥チャンバと、
上記乾燥処理空間内の中央部において上記複数の基板を支持する基板支持部と、
上記乾燥チャンバの上部に固定され、上記基板支持部に向けて乾燥用空気を吹き出す上部吹き出し部と、
上記乾燥チャンバの互いに対向するそれぞれの内側壁と上記基板支持部との間に配置され、上記基板支持部に向けて乾燥用空気を吹き出す第１及び第２の側部吹き出し部と、
上記乾燥チャンバの底部中央部に設けられ、上記それぞれの吹き出し部より吹き出された乾燥用空気を上記乾燥処理空間外で排気する排気口と、
上記乾燥チャンバ内において、上記それぞれの吹き出し部より吹き出された乾燥用空気の一部を、上記乾燥チャンバの底部側から上記互いに対向するそれぞれの内壁部に沿って上昇させて、再び上記基板支持部に向かわせる第１及び第２の乾燥用空気循環通路と、
上記第１及び第２の乾燥用空気循環通路上にそれぞれ配置され、循環される乾燥用空気を加熱する第１及び第２の循環用加熱ヒータとを備えることを特徴とする基板乾燥装置を提供する。
【００１０】
本発明の第２態様によれば、上記第１の乾燥用空気循環通路は、一方の上記内側壁と上記第１の側部吹き出し部との間に配置されて、上記第２の乾燥用空気循環通路は、他方の上記内側壁と上記第２の側部吹き出し部との間に配置され、
上記第１の循環用加熱ヒータは、上記第１の側部吹き出し部と上記上部吹き出し部との間に配置されて、上記第２の循環用加熱ヒータは、上記第２の側部吹き出し部と上記上部吹き出し部との間に配置される、第１態様に記載の基板乾燥装置を提供する。
【００１１】
本発明の第３態様によれば、上記上部吹き出し部に吹き出される上記乾燥用空気を加熱する吹き出し用加熱ヒータがさらに備えられる、第１態様又は第２態様に記載の基板乾燥装置を提供する。
【００１２】
本発明の第４態様によれば、上記それぞれの加熱ヒータは、電気的絶縁性を有する耐熱材料により形成され、上記循環された乾燥用空気を通過させるハニカム構造の通気孔部と、上記それぞれの通気孔部を通過する上記乾燥用空気を加熱する電熱線とを有するハニカム構造のヒータである、第１態様から第３態様のいずれか１つに記載の基板乾燥装置を提供する。
【００１３】
本発明の第５態様によれば、上記第１及び第２の側部吹き出し部のそれぞれは、複数の吹き出しノズルと、少なくとも１つの上記吹き出しノズルを移動させて、その吹き出し方向を可変させる吹き出し方向可変装置とを備える、第１態様から第４態様のいずれか１つに記載の基板乾燥装置を提供する。
【００１４】
本発明の第６態様によれば、上記それぞれの吹き出し部による上記乾燥用空気の吹き出しのタイミングを制御する制御装置をさらに備え、
上記制御装置は、上記上部吹き出し部、上記第１の側部吹き出し部、及び上記第２の側部吹き出し部を、予め設定された順序で設定された時間にて、個別に吹き出し動作を実施させた後、上記それぞれの吹き出し部による吹き出し動作を同時に実施させる、第１態様から第５態様のいずれか１つに記載の基板乾燥装置を提供する。
【００１５】
本発明の第７態様によれば、上記第１及び第２の乾燥用空気循環通路と上記上部吹き出し部との間に、隔壁が設けられている、第１態様から第６態様のいずれか１つに記載の基板乾燥装置を提供する。
【００１６】
本発明の第８態様によれば、上記乾燥チャンバの上記排気口と、上記第１及び第２の乾燥用空気循環通路との間に、上記基板より取り除かれた液滴が上記循環される乾燥用空気に混入することを抑制する液滴混入抑制部材が配置されている、第１態様から第７態様のいずれか１つに記載の基板乾燥装置を提供する。
【００１７】
本発明の第９態様によれば、洗浄液などの液体が付着した基板を乾燥させる基板乾燥方法において、
その中央部に上記基板が配置される乾燥用空間をその内部に有する乾燥チャンバの上部に固定され、上記乾燥処理空間の中央部に向けて乾燥用空気を吹き出す上部吹き出し部と、上記乾燥チャンバの互いに対向するそれぞれの内側壁と上記乾燥処理空間の中央部との間に配置され、上記中央部の上記基板に向けて乾燥用空気を吹き出す第１及び第２の側部吹き出し部との上記それぞれの吹き出し部を、予め設定された順序で設定された吹き出し時間にて、個別に吹き出し動作を実施し、
その後、上記それぞれの吹き出し部による吹き出し動作を同時に実施して、上記基板に付着した液体を取り除いて乾燥させることを特徴とする基板乾燥方法を提供する。
【００１８】
本発明の第１０態様によれば、上記吹き出し部により吹き出された上記乾燥用空気の一部を、上記乾燥チャンバの底部中央部の排気口より排気しながら、残りの上記乾燥用空気の一部を、上記乾燥チャンバ内において上記乾燥チャンバの底部側から上記互いに対向するそれぞれの内壁部に沿って上昇させて、再び上記中央部の上記基板に向かわせるように循環させる、第９態様に記載の基板乾燥方法を提供する。
【００１９】
本発明の第１１態様によれば、上記循環される乾燥用空気をその循環の経路にて加熱して、上記加熱された乾燥用空気を上記基板に向かわせる、第１０態様に記載の基板乾燥方法を提供する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、基板に対して、互いに対向する側方及び上方から乾燥空気を吹き付けることができるため、基板表面に付着した液体を短時間で効果的に除去することができる。さらに、乾燥チャンバの内壁部に沿って乾燥空気の一部が循環されるとともに、この循環された空気を加熱ヒータにて加熱して、再び基板に吹き付けるような構成が採用されているため、乾燥効率をさらに向上させることができる。
【００２１】
また、それぞれの吹き出し部を個別に順番に動作させた後、全ての吹き出し部を同時に動作させることで、効率的な乾燥処理を行うことができる。
【００２２】
従って、従来の乾燥装置に比して乾燥時間を大幅に短縮することができるとともに、微細なパターンを有するウェハに対して確実な乾燥を行うことができる。特に、ＭＥＭＳ等の微細かつ相対的に深いパターンの内部に滞留している液滴までを除去して乾燥させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
本発明の一の実施形態にかかる基板乾燥装置の一例であるウェハ乾燥装置１０１の主要な構成を示す模式構成図（断面図）を図１に示す。本実施形態のウェハ乾燥装置１０１は、基板の一例として、半導体ウェハ（以降、「ウェハ」とする。）１の表面に付着した液体を取り除くための乾燥処理を行う装置である。このようなウェハ１は、例えばその製造工程において、薬液等を用いた処理が施され、このような薬液を除去するために、ウェハを純水中に浸積させて洗浄処理を行った後、純水中から取り出されたウェハの表面に付着している液体、すなわち純水等を除去するための乾燥処理が行われる。本実施形態のウェハ乾燥装置は、このような乾燥処理の対象となるウェハとして、例えば、ＭＥＭＳ等に用いられる微細なパターンが形成されたウェハに対する乾燥処理を行うような装置である。
【００２５】
図１に示すように、ウェハ乾燥装置１０１は、ウェハ１に対する乾燥処理が行われる乾燥処理空間Ｓをその内部に有する乾燥チャンバ２を備えている。乾燥チャンバ２には、その上部の略中央付近に設けられたウェハ１を搬入あるいは搬出するための開口部（搬入出口）を開放可能に閉止する蓋部３と、その底部の略中央部分に設けられ、乾燥用エアをチャンバ２の外部へ排気するための排気口４とが備えられている。また、乾燥チャンバ２の略中央部には、複数枚のウェハ１を収容するキャリア５を支持するキャリア受け部６（基板支持部の一例である）が備えられている。なお、それぞれのウェハ１は、図１に示すように、鉛直方向に起こされた姿勢して互いの面が平行となるように、紙面に直交する方向に配列された状態でキャリア５に収容されて、キャリア受け部６に支持されている。なお、乾燥チャンバ２は、例えば、ステンレス材料や樹脂材料（ＰＶＣ等）により形成される。キャリア受け部６は、乾燥エアの通気性を良好なものとするために、例えばステンレス材料とフッ素樹脂コーティング処理を施した金網により形成される。
【００２６】
乾燥チャンバ２の蓋部３の下面側、すなわち乾燥処理空間Ｓ側には、キャリア受け部６に向けて乾燥エア（乾燥用空気の一例である）を吹き出す上部吹き出し部１０が備えられている。上部吹き出し部１０には、筒形状を有する３本のノズル１１が備えられおり、それぞれのノズル１１の吹き出し孔１１ａより、乾燥エアが吹き出されるように構成されている。また、それぞれのノズル１１の下方には、吹き出された乾燥エアを加熱する吹き出し用ヒータ１２が設けられている。
【００２７】
乾燥チャンバ２において互いに対向する内側壁、すなわち図示左側内側壁２ａおよび右側内側壁２ｂから乾燥処理空間Ｓの中央部に向かって離間した位置に、キャリア受け部６に向けて乾燥エアを吹き出す第１及び第２の側部吹き出し部の一例である左側部吹き出し部２０及び右側部吹き出し部３０が備えられている。左側部吹き出し部２０には、筒形状を有する３本のノズル２１、２２、２３が備えられており、それぞれのノズル２１、２２、２３の吹き出し孔２１ａ、２２ａ、２３ａより、乾燥エアが吹き出されるように構成されている。また、右側部吹き出し部３０も同様な構成を有しており、３本のノズル３１、３２、３３の吹き出し孔３１ａ、３２ａ、３３ａより乾燥エアが吹き出し可能とされている。
【００２８】
また、乾燥チャンバ２内においては、それぞれの吹き出し部１０、２０、３０から吹き出された乾燥エアの一部を、乾燥チャンバ２の底部側から左側内側壁２ａ及び右側内側壁２ｂに沿って上昇させて、再びキャリア受け部６に向かわせるようなエアの流れを形成する循環通路Ｒ１、Ｒ２（第１及び第２の乾燥用空気循環通路の一例である）が配置されている。具体的には、図１において、左側内側壁２ａと左側部吹き出し部２０との間に循環通路Ｒ１が配置され、右側内側壁２ｂと右側部吹き出し部３０との間に循環通路Ｒ２が配置されている。なお、それぞれの循環通路Ｒ１、Ｒ２は、ダクトなどを用いて通路を形成する部材で構成されているのではなく、チャンバ２の内側壁２ａ、２ｂと側部吹き出し部２０、３０との間に、上昇気流を通過させる空間を確保するように形成されている。なお、図１においては、これらの循環通路Ｒ１、Ｒ２を点線にて示している。
【００２９】
また、それぞれの循環通路Ｒ１及びＲ２には、循環される乾燥エアを加熱する循環用ヒータ４０、５０が備えられている。具体的には、図１に示すように、図示左側循環用ヒータ４０は、上部吹き出し部１０と左側部吹き出し部２０との間に配置され、循環通路Ｒ１にて循環された乾燥エアを通過させて、キャリア受け部６に向かわせる位置に配置されている。図示右側循環用ヒータ５０は、上部吹き出し部１０と右側部吹き出し部３０との間に配置され、循環通路Ｒ２にて循環された乾燥エアを通過させて、キャリア受け部６に向かわせる位置に配置されている。
【００３０】
また、図１に示すように、それぞれの循環通路Ｒ１、Ｒ２との上部と、上部吹き出し部１０との間には、隔壁１８が設けられており、上部吹き出し部１０の吹き出し用ヒータ１２にて加熱されるエアと、それぞれの循環用ヒータ４０、５０にて加熱されるエアとが区別されている。また、このように上部側からの吹き出しエアと循環されるエアとが区分されていることにより、それぞれのエアをより効率的に乾燥処理空間Ｓの中央部に配置されるウェハ１に向かわせることが可能となる。
【００３１】
さらに、乾燥チャンバ２の底部の排気口４と、それぞれの循環通路Ｒ１、Ｒ２の下部との間には、ウェハ１より取り除かれた液滴（水滴）が循環されるエアに混入することを抑制する液滴混入抑制部材の一例である水滴混入防止板１９が配置されている。この水滴混入防止板１９は、例えばフッ素樹脂ネットにて形成されており、乾燥エアを通過させながら、水滴の通過を抑制する機能を有している。また、この水滴混入防止板１９は、排気口４とそれぞれの循環通路Ｒ１、Ｒ２を区分することで、排気される乾燥エアの経路と、循環される乾燥エアの経路とを形成する機能をも有している。
【００３２】
それぞれの吹き出し部１０、２０、３０への乾燥エアの供給系について説明する。図１に示すように、上部吹き出し部１０のそれぞれのノズル１１には、乾燥エアの供給ライン（配管）１３が接続されている。供給ライン１３の途中には、乾燥エアを所定の圧力に調整するレギュレータ１４と、それぞれのノズル１１へのエア供給／停止の動作を行う電磁弁１５が備えられている。左側部吹き出し部２０のそれぞれのノズル２１、２２、２３には、乾燥エアの供給ライン２４が接続されている。供給ライン２４の途中には、乾燥エアを所定の圧力に調整するレギュレータ２５と、それぞれのノズル２１、２２、２３へのエア供給／停止の動作を行う電磁弁２６が備えられている。同様に、右側部吹き出し部３０のそれぞれのノズル３１、３２、３３には、乾燥エアの供給ライン３４が接続されている。供給ライン３４の途中には、乾燥エアを所定の圧力に調整するレギュレータ３５と、それぞれのノズル３１、３２、３３へのエア供給／停止の動作を行う電磁弁３６が備えられている。なお、乾燥エアはそれぞれのレギュレータにより例えば０．７ＭＰａ程度の圧力に調整される。
【００３３】
それぞれの側部吹き出し部２０、３０の構成についてさらに詳細に説明する。それぞれの側部吹き出し部２０、３０は同じ構成を有しているため、代表して左側部吹き出し部２０の構成を例として、図２Ａ及び図２Ｂの模式説明図を用いて説明する。図２Ａ及び図２Ｂに示すように、左側部吹き出し部２０は、図示上方側の２つのノズル２１及び２２をそれぞれの軸心周りに回転させて、その回転方向を所定の間隔で切り替えることにより、それぞれのノズル２１及び２２からの乾燥エアの吹き出し方向を可変させる吹き出し方向可変装置の一例であるシリンダ機構２９を備えている。このシリンダ機構２９は、鉛直方向の往復移動を、リンクを介してノズル２１、２２の回転移動に変換し、吹き出し孔２１ａ、２２ａを揺動（スイング）させることで、吹き出し方向の可変（スイング）動作を行う機能を有している。なお、ノズル２３は固定されており、吹き出し方向のスイングは行われない。また、右側部吹き出し部３０にも、シリンダ機構３９が備えられている。
【００３４】
次に、それぞれのヒータ１２、４０、５０の構造について詳細に説明する。まず、循環用ヒータ４０の模式平面図を図３に示す。図３に示すように、ヒータ４０は、電気的絶縁性に優れた耐熱材料により形成され、乾燥エアを比較的低い圧力損失にて通過させるハニカム構造を有する通気孔部４１と、この通気孔部４１のコイル状に巻き回されて組み込まれた電熱線（図示せず）とを備える、いわゆるハニカム構造を有する複数のハニカムブロックヒータ４２が組み合わせられて形成されている。このような構造のハニカムブロックヒータ４２は、一般的何フィン式ヒータに比して圧力損失が少ないこと、さらに通過されるエアをその面内にて略均一に加熱することができることという利点を有している。なお、循環用ヒータ４０と５０は同じ構造を有している。また、図４に示すように、吹き出し用ヒータ１２も、循環用ヒータ４０と同様な構造を有しており、そのハニカムブロックヒータ４２の組み合わせ個数を増やすことで、その加熱面積を確保している。なお、ヒータ４０、５０の加熱容量は、例えばそれぞれ３ｋＷ程度となっている。
【００３５】
次に、それぞれの吹き出し部１０、２０、３０に備えられているノズルの構造について詳細に説明する。それぞれの吹き出し部には、２重構造と１重構造の２つのタイプのノズルがある。上部吹き出し部１０の全てのノズル１１は２重構造タイプとなっており、その他、ノズル２１及び３１が２重構造タイプとなっている。一方、ノズル２２、２３、３２、３３は１重構造タイプとなっている。
【００３６】
図５Ａ及び図５Ｂに示すように、２重構造タイプのノズル（例えばノズル１１）は、内管１１ｂと外管１１ｃとを備えている。内管１１ｂには、その上方側に複数の吹き出し孔１１ｄが形成されており、外管１１ｃには、その下方側に複数の吹き出し孔１１ａが形成されている。内管１１ｂにて供給された乾燥エアが、上方側の吹き出し孔１１ｄを通して外管１１ｃの内部へと導かれ、外管１１ｃの内部にて内管１１ｂを回り込むようにして、外管１１ｃの吹き出し孔１１ａから乾燥エアが吹き出される。このような構成が採用されていることにより、それぞれの吹き出し孔１１ａから吹き出す乾燥エアの圧力を均一にすることができる。従って、このような２重構造タイプのノズルは、乾燥エアの噴き出し圧力を均一にさせることを目的として、主に乾燥処理空間Ｓの上方側に配置されている。
【００３７】
これに対して、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、１重タイプのノズル（例えばノズル２３）は、管２３ｂに複数の吹き出し孔２３ａが形成された構造を有している。このような１重タイプのノズルは、乾燥処理空間Ｓにおいて、下方側に配置されており、主にキャリア５やキャリア受け部６に付着した水滴を飛ばす役割を担っている。なお、装置コストとしては上昇するが、１重タイプのノズルを全て２重タイプのノズルに置き換えるような装置構成を採用することも可能である。
【００３８】
また、図１に示すように、ウェハ乾燥装置１０１には、それぞれの構成部の動作制御を互いに関連付けながら統括的に行う制御装置９が備えられている。制御装置９は、それぞれの電磁弁１５、２６、３６の開閉動作を制御することで、それぞれの吹き出し部１０、２０、３０から１又は複数の吹き出し部を選択して乾燥エアを吹き出す制御を行うことが可能となっている。また、このような選択的な吹き出し動作は、予めプログラム等により選択した吹き出し部や吹き出し順序、さらに吹き出し時間を設定しておくことで、制御することができる。また、制御装置９は、シリンダ機構２９、３９の動作やヒータ１２、４０、５０の加熱動作の制御を行う。
【００３９】
このような構成を有するウェハ乾燥装置１０１において、ウェハ１に対する乾燥処理を行う手順について、図７のフローチャート、及び図８Ａ〜図８Ｄの模式説明図を用いて説明する。
【００４０】
まず、図７のステップＳ１にて、乾燥チャンバ２内にキャリア５により支持された複数枚のウェハ１を搬入し、キャリア５をキャリア受け部６に固定する。その後、蓋部３を閉止して、排気口４を除いて乾燥処理空間Ｓを閉止する。
【００４１】
次に、左側部吹き出し部２０のみから、乾燥エアの吹き出しを開始する（ステップＳ２、図８Ａ参照）。具体的には、電磁弁２６を開とすることによりレギュレータ２５にて調圧された乾燥エアが供給ライン２４を通して供給されて、それぞれのノズル２１、２２、２３からウェハ１に向けて吹き出される。このとき、シリンダ機構２９によりノズル２１、２２のスイング動作が行われる。このような乾燥エアの吹き出しにより、ウェハ１の表面に付着している水滴が飛ばされるとともに、主にノズル２２、２３からの吹き出しエアによりキャリア５に付着している水滴も飛ばされる。また、乾燥処理空間Ｓの排気口４の周囲では、乱流が発生し、この乱流によって循環通路Ｒ１、Ｒ２を通る循環エアの流れが形成される。循環エアは循環用ヒータ４０、５０により加熱されて、再びウェハ１に向かって吹き付けられ、ウェハ１の乾燥が促される。制御装置９にて予め設定された時間が経過したことが確認されると、左側部吹き出し部２０からの吹き出しが停止される（ステップＳ３）。なお、ウェハ１の表面から飛ばされた水滴は、乾燥エアの一部とともに排気口４から排出される。
【００４２】
次に、上部吹き出し部１０のみから、乾燥エアの吹き出しを開始する（ステップＳ４、図８Ｂ参照）。具体的には、電磁弁１５を開とすることによりレギュレータ１４にて調圧された乾燥エアが供給ライン１３を通して供給されて、それぞれのノズル１１からウェハ１に向けて吹き出される。この際に、吹き出された乾燥エアは、吹き出し用ヒータ１２にて加熱される。このような乾燥エアの吹き出しにより、ウェハ１の表面に残存している水滴が飛ばされるとともに、加熱されたエアによりその乾燥が促進される。さらに、乾燥処理空間Ｓの排気口４の周囲にて発生する乱流によって循環通路Ｒ１、Ｒ２を通る循環エアの流れが形成される。循環エアは循環用ヒータ４０、５０により加熱されて、再びウェハ１に向かって吹き付けられ、ウェハ１の乾燥が促される。制御装置９にて予め設定された時間が経過したことが確認されると、上部吹き出し部１０からの吹き出しが停止される（ステップＳ５）。
【００４３】
次に、右側部吹き出し部３０のみから、乾燥エアの吹き出しを開始する（ステップＳ６、図８Ｃ参照）。具体的には、電磁弁３６を開とすることによりレギュレータ３５にて調圧された乾燥エアが供給ライン３４を通して供給されて、それぞれのノズル３１、３２、３３からウェハ１に向けて吹き出される。このとき、シリンダ機構３９によりノズル３１、３２のスイング動作が行われる。このような乾燥エアの吹き出しにより、ウェハ１の表面に僅かに残っている水滴が飛ばされるとともに、主にノズル３２、３３からの吹き出しエアによりキャリア５に残っている水滴も飛ばされる。また、乾燥処理空間Ｓの排気口４の周囲で発生する乱流によって循環通路Ｒ１、Ｒ２を通る循環エアの流れが形成され、循環エアが循環用ヒータ４０、５０により加熱されて、再びウェハ１に向かって吹き付けられ、ウェハ１の乾燥が促される。制御装置９にて予め設定された時間が経過したことが確認されると、右側部吹き出し部３０からの吹き出しが停止される（ステップＳ７）。
【００４４】
その後、上部吹き出し部１０、左側部吹き出し部２０、及び右側部吹き出し部３０の全てから、同時に乾燥エアの吹き出しが行われる（ステップＳ８、図８Ｄ参照）。全ての吹き出し部から乾燥エアがウェハ１に向かう方向で吹き出されることにより、ウェハ１に対して様々な方向からエアを吹き付けることができる。さらにこのような吹き出しエアにより、排気口４の周囲においてより大きな乱流が形成され、それに伴って循環エアの量も増大する。その結果、循環用ヒータ４０、５０を通してウェハ１に吹き付けられるエアの量も増大し、乾燥効果がさらに高められる。なお、この吹き付けの際に、それぞれのノズル２１、２２、３１、及び３２のスイング動作も行われる。制御装置９にて予め設定された時間が経過したことが確認されると、全ての吹き出し部１０、２０、３０からの吹き出しが停止される（ステップＳ９）。
【００４５】
その後、乾燥チャンバ２において、蓋部３が開放されて、キャリア受け部６へのキャリア５の固定が解除されて、それぞれのウェハ１がキャリア５に収容された状態で乾燥チャンバ２から搬出される（ステップＳ１０）。これで、ウェハ１に対する乾燥処理が完了する。
【００４６】
乾燥処理空間Ｓにおいては、それぞれの吹き出し部１０、２０、３０から吹き出されたエアは、ウェハ１やキャリア５等に当たってその気流方向が複雑に変化されて、乱流が発生する。このような様々な方向の気流は、その全てが排気口４に向かうのではなく、一部の気流は側壁２ａ、２ｂに沿った上昇気流となるものと考えられる。特に、上部吹き出し部１０からエアが吹き出されるような場合にあっては、上部吹き出し部１０からの吹き出しエアに吸い込まれるような形で、このような上昇気流が再びキャリア５に支持されたウェハ１に向かう循環流路が形成されることになる。このような原理により乾燥処理空間Ｓにおいて、循環エアの流れが形成されることになる。なお、排気口４においては、排気手段による強制的な排気がなされている。
【００４７】
上述の乾燥処理の手順においては、それぞれの側部吹き出し部２０、３０において、ノズルのスイング動作が行われるような場合について説明したが、このような場合に代えて、スイング動作を行わないような場合であってもよい。スイング動作を行う場合には、より様々な方向からエアの吹き付けを行うことができる。一方、スイング動作を行わない場合には、一定の方向でエアの吹き付けを行うことができる。乾燥処理対象となるウェハ１の大きさや仕様を考慮して、スイング動作を実施する／しないを選択することが望ましい。
【００４８】
また、それぞれのノズル１１、２１、３１等からのエアの吹き出しを間欠的に行うような場合であってもよい。このような間欠的な吹き出し動作は、電磁弁の開閉動作を繰り返すことで行われる。間欠的な吹き出しは、ウェハ１やキャリア５に付着している水滴の飛散効果を高めることができる。
【００４９】
また、それぞれの吹き出し部１０、２０、３０の順序は、様々なパターンを採用することができ、ウェハの大きさや仕様に応じて決定することができる。
【００５０】
また、それぞれのノズル１１、２１、３１等から吹き出される乾燥エアを加熱するヒータをノズル内に内蔵させることもできる。例えば、図９に示すノズル６１では、遠赤外線ランプヒータ６２をノズルの管部材６３の内部に備えさせることで、管部材６２内に供給される乾燥エアを加熱して、それぞれの吹き出し孔６１ａから吹き出すことができる。なお、このようなヒータとしては、その他、シーズヒータ、カートリッジヒータなどを採用することができる。このようにノズル内で乾燥エアを加熱することにより、供給ラインの途中で加熱するよりも温度降下を少なくすることができ、効率的に加熱された乾燥エアを吹き出すことができる。また、乾燥エアとしては、空気の他に、不活性ガス、例えばＮ２を用いることができる。
【００５１】
また、乾燥エアの吹き付けによる各部材の帯電防止対策を採ることもできる。このような帯電防止対策としては、例えば、乾燥処理空間Ｓの上部付近に、ノズル方式またはブロアー方式の除電器を取り付けて静電気の除去を行うことができる。例えば、本実施形態の変形例にかかるウェハ乾燥装置２０１の模式構成図を図１０に示す。図１０に示すウェハ乾燥装置２０１の上部吹き出し部１０には、ノズル方式除電器１１１が備えられている。このような構成を採用することにより、各部材の耐電防止対策を確実に採ることができる。
【００５２】
また、図１０に示すウェハ乾燥装置２０１においては、それぞれの循環通路Ｒ１、Ｒ２にて、より効果的な循環エアの流れを実現するために、循環通路案内板１３０が設けられている。具体的には、左側吹き出し部２０と右側吹き出し部３０のそれぞれの裏側に循環通路案内板１３０が配置され、循環通路案内板１３０とそれぞれの内側壁２ａ、２ｂにより囲まれた循環通路Ｒ１及びＲ２が形成されている。
【００５３】
さらに、図１０のウェハ乾燥装置２０１においては、水滴混入防止板１１９を傾斜させて配置することで、乾燥処理空間Ｓの中央部からそれぞれの循環通路Ｒ１、Ｒ２へのエアの流れを導くような構成が採用されている。このような構成を採用することにより、より積極的に循環エアの流れを形成することができ、ウェハの乾燥効率を向上させることができる。
【００５４】
このような本実施形態のウェハ乾燥装置１０１、２０１によれば、ウェハ１に対して、上方、左方、及び右方から乾燥エアを吹き付けることができるため、ウェハ表面に付着した水滴を短時間で効果的に除去することができる。さらに、乾燥チャンバ２の内側壁２ａ、２ｂに沿って乾燥エアの一部が循環されるとともに、この循環されたエアをヒータ４０、５０にて加熱して、再びウェハ１に吹き付けるような構成が採用されているため、乾燥効率をさらに向上させることができる。特に、ヒータ４０、５０を乾燥チャンバ２内に設けているため、その発生される熱量の略全てを乾燥エアの加熱熱量として用いられることになるため、無駄の少ない効率的な加熱を行うことができる。
【００５５】
さらに、それぞれの吹き出し部１０、２０、３０を個別に順番に動作させて、まず比較的大きな水滴の除去を行った後、全ての吹き出し部１０、２０、３０を同時に動作させて、循環エアの吹き付けによる効果を最大限に生かして、効率的な乾燥処理を行うことができる。特に、後者の乾燥処理では、ＭＥＭＳ等の微細かつ相対的に深いパターンの内部に滞留している水滴（水分）を除去して乾燥させることができ、このような微細なパターンを有するウェハに対する乾燥処理として効果的である。このような本実施形態のウェハ乾燥装置１０１を用いることで、従来の乾燥装置に比して乾燥時間を大幅に短縮する、例えば１／２程度の時間に短縮することができるとともに、微細なパターンを有するウェハに対して確実な乾燥を行うことができる。また、ＩＰＡ等の溶剤を用いることが無いため、環境にやさしい装置を提供することができる。
【００５６】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の一の実施形態にかかるウェハ乾燥装置の模式構成図
【図２Ａ】左側部吹き出し部の模式構成図
【図２Ｂ】左側部吹き出し部の模式構成図
【図３】循環用ヒータの模式平面図
【図４】吹き出し用ヒータの模式平面図
【図５Ａ】２重構造のノズルの模式断面図
【図５Ｂ】２重構造のノズルの模式断面図
【図６Ａ】１重構造のノズルの模式断面図
【図６Ｂ】１重構造のノズルの模式断面図
【図７】ウェハに対する乾燥処理のフローチャート
【図８Ａ】ウェハに対する乾燥処理の模式説明図（左方吹き付け）
【図８Ｂ】ウェハに対する乾燥処理の模式説明図（上方吹き付け）
【図８Ｃ】ウェハに対する乾燥処理の模式説明図（右方吹き付け）
【図８Ｄ】ウェハに対する乾燥処理の模式説明図（全体吹き付け）
【図９】ヒータが内蔵されたノズルの模式断面図
【図１０】上記実施例の変形例にかかるウェハ乾燥装置の模式構成図
【符号の説明】
【００５８】
１  ウェハ
２  乾燥チャンバ
３  蓋部
４  排気口
５  キャリア
６  キャリア受け部
９  制御装置
１０  上部吹き出し部
１１  ノズル
１２  吹き出し用ヒータ
１９  水滴混入防止板
２０  左側部吹き出し部
２１〜２３  ノズル
２９  シリンダ機構
３０  右側部吹き出し部
３１〜３３  ノズル
３９  シリンダ機構
４０、５０循環用ヒータ
１０１、２０１  ウェハ乾燥装置
Ｒ１、Ｒ２  循環通路
Ｓ  乾燥処理空間
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９】
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【図１０】
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