(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
側面及び上部を有するチャンバと、
前記チャンバの前記側面に固定された第１の回転軸と、
前記チャンバの前記上部に形成され、当該上部において第１の方向または第２の方向に移動可能な第２の回転軸と、
前記第１の回転軸と前記第２の回転軸に固定され、前記第２の回転軸の移動に応じて傾斜し、ウエハを実装するカセットが前記第１の回転軸側の端部に固定されるチルトアームと、
前記カセットにＩＰＡ／窒素ガスを供給する第１のノズルと、
前記チャンバの前記上部において前記第２の回転軸を前記第１の方向または前記第２の方向に移動させるスクリューと、
前記スクリューを回転させる駆動モータと、
を備え、
前記チルトアームは、前記第２の回転軸の前記第１の方向への移動により、前記ウエハが一方向へ傾斜するように傾斜し、前記第２の回転軸の前記第２の方向への移動により、前記ウエハが前記一方向と逆の方向へ傾斜するように傾斜する、
ウエハ乾燥機。
【請求項２】
前記チャンバの上部側面に純水を噴射する第２のノズルが形成され、反対側の側面に第２の排水口が形成され、前記第２のノズルから噴射される純水が前記第２の排水口を介して排出される、ことを特徴とする請求項１に記載のウエハ乾燥機。
【請求項３】
側面及び上部を有するチャンバ、前記チャンバの前記側面に固定された第１の回転軸、前記チャンバの前記上部に形成され、当該上部において第１の方向または第２の方向に移動可能な第２の回転軸、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸に固定され、前記第２の回転軸の移動に応じて傾斜するチルトアーム、および、前記第２の回転軸を前記第１の方向または前記第２の方向に移動させるスクリューを備えるウエハ乾燥機において、
ウエハを実装するカセットを前記チルトアームに固定させた後、前記スクリューにより前記第２の回転軸を前記第１の方向に移動させ、前記カセットを純水の界面に傾斜させる第１のステップと、
前記チャンバ内において純水を用いて前記ウエハを洗浄する第２のステップと、
前記チャンバに純水を噴射し、前記純水の界面に浮上している異物を外部に排出する第３ステップと、
前記カセットにＩＰＡ／窒素ガスを噴射し、チャンバ内の純水を排水口を介して排水して、前記ウエハを乾燥させる第４ステップと、
前記スクリューにより前記第２の回転軸を前記第２の方向に移動させ、前記カセットにＩＰＡ／窒素ガスを噴射して、前記ウエハを乾燥させる第５ステップと、
前記スクリューにより前記第２の回転軸を前記第１の方向に移動させ、前記カセットにＩＰＡ／窒素ガスを噴射して、前記ウエハを乾燥させる第６ステップと、
を含むことを特徴とするウエハ乾燥機を用いたウエハ乾燥方法。
【請求項４】
前記第６ステップの後に、前記スクリューにより前記第２の回転軸を前記第１の方向及び前記第２の方向に移動させ、前記カセットにＩＰＡ／窒素ガスを供給して前記ウエハを乾燥させる第７のステップであって、前記第５ステップおよび前記第６ステップの移動距離よりも短い距離を移動させる第７ステップをさらに含む、ことを特徴とする請求項３に記載のウエハ乾燥機を用いたウエハ乾燥方法。
【請求項５】
前記ＩＰＡ／窒素ガスは、前記第４ステップ、前記第５ステップ及び前記第６ステップのそれぞれで１５０〜２６０ｌｐｍ供給される、ことを特徴とする請求項３に記載のウエハ乾燥機を用いたウエハ乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハ乾燥装置およびこれを用いたウエハ乾燥方法に関し、より詳細には、ウエハの損傷を低減することができ、ガスの使用量を低減することができるウエハ乾燥装置およびこれを用いたウエハ乾燥方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウエハには、様々な種類があるが、半導体、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）、太陽電池などの製造に用いられるウエハは、７００μｍ以下の厚さを有する。ウエハ乾燥方式として、高熱の窒素を用いて水分を蒸発させる方式が一般的に利用されていた。しかし、このような方式を利用すると、乾燥窒素を長時間供給しなければならず、乾燥窒素によってウエハが揺動するようになり、ウエハに損傷が発生する恐れがあった。
【０００３】
従来のウエハ乾燥機の動作をより具体的に説明すると、次のとおりである。まず、第１のステップにおいて、超純水が張られた浴槽内にウエハの入ったカセットを位置させ、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）／窒素の混合ガスを噴射し、マランゴニ力（ｍａｒａｎｇｏｎｉ  ｆｏｒｃｅ）を用いて乾燥させる。そして、第２のステップにおいて、３００〜４００ｌｐｍの窒素ガスを供給することによって乾燥させる。
【０００４】
このとき、第１のステップにおいて、ウエハはカセットの傾斜面に付着するが、第２のステップにおいて、非常に強い窒素ガスを供給しなければ剥がれなくなる。仮に、剥がれなくなると、乾燥がなされず、ウォーターマーク（ｗａｔｅｒ  ｍａｒｋ）、パーティクル（ｐａｒｔｉｃｌｅ）が発生してしまう。
【０００５】
また、ウエハの厚さが非常に薄いため、ウエハの撓み現象が発生し、これにより、ウエハ同士が接触してしまう。ウエハが接触すると、付着して再び剥ぎ取ることが困難になる。これらの問題を解決するために、ウエハ間の間隔を拡大しなければならない。したがって、単一工程で処理されるウエハの数が減少する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、ウエハの損傷を低減することができ、ガスの使用量を低減することができるウエハ乾燥装置およびこれを用いたウエハ乾燥方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の本発明の目的を達成するために、本発明の第１の態様は、側面に第１の回転軸が固定され、上部に移動可能な第２の回転軸が形成され、下部に第１の排水口が形成されているチャンバと、上記第１の回転軸と上記第２の回転軸に固定され、ウエハを実装するカセットが端部に固定されるチルトアームと、上記カセットにＩＰＡ／窒素ガスを供給する第１のノズルと、上記第２の回転軸が第１の方向または第２の方向に移動させるスクリューと、上記スクリューを回転させる駆動モータとを備えるウエハ乾燥機を提供することである。
【０００８】
付加的に、上記チャンバの上部側面に純水を噴射する第２のノズルが形成され、反対側の側面に第２の排水口が形成され、上記第２のノズルから噴射される純水が上記第２の排水口を介して排出されるウエハ乾燥機を提供することである。
【０００９】
上記の本発明の目的を達成するために、本発明の第２の態様は、第１の方向または第２の方向にスクリューが移動してチルトアームが傾斜するチャンバを具備し、ウエハを実装するカセットを上記チルトアームに固定させた後、上記スクリューが上記第１の方向に移動して上記カセットを純水の界面に傾斜させる第１のステップと、上記チャンバ内において純水を用いて上記ウエハを洗浄する第２のステップと、上記チャンバに純水を噴射し、上記純水の界面に浮上している異物を外部に排出する第３ステップと、上記カセットにＩＰＡ／窒素ガスを噴射し、チャンバ内の純水を排水口を介して排水して、上記ウエハを乾燥させる第４ステップと、上記スクリューを上記第２の方向に移動させ、上記カセットにＩＰＡ／窒素ガスを噴射して上記ウエハを乾燥させる第５ステップと、上記スクリューを上記第１の方向に移動させ、上記カセットにＩＰＡ／窒素ガスを噴射して上記ウエハを乾燥させる第６ステップとを含むウエハ乾燥機を用いたウエハ乾燥方法を提供することである。
【００１０】
付加的に、上記第６ステップの後に、上記スクリューを上記第１の方向と上記第２の方向に移動させ、上記カセットにＩＰＡ／窒素ガスを供給して上記ウエハを乾燥させるが、上記第５ステップおよび上記第６ステップの移動距離より短く移動する第７ステップをさらに含むウエハ乾燥機を用いたウエハ乾燥方法を提供することである。
【００１１】
付加的に、上記ＩＰＡ／窒素ガスは、それぞれのステップごとに１５０〜２６０ｌｐｍ供給されるウエハ乾燥機を用いたウエハ乾燥方法を提供することである。
【００１２】
付加的に、上記ＩＰＡ／窒素ガスは、８０〜１４０ｌｐｍ供給されるウエハ乾燥機を用いたウエハ乾燥方法を提供することである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかるウエハ乾燥機およびこれを用いたウエハ乾燥方法によれば、ＩＰＡ／窒素の混合ガスを効果的に噴射することにより、ガスの使用量を低減することができ、ウエハ同士が接触することを低減することにより、ウエハの損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）および（ｂ）は、本発明にかかるウエハ乾燥機を示す側面図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、ウエハ乾燥機に採用されたノズルおよびカセットを示す図である。
【図３】本発明にかかるウエハ乾燥装置を用いてウエハを乾燥させる方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を、添付した図面を参照して説明する。
【００１６】
図１（ａ）および図１（ｂ）は、本発明にかかるウエハ乾燥機を示す側面図である。図２（ａ）および図２（ｂ）は、ウエハ乾燥機に採用されたノズルおよびカセットを示す図である。図１（ａ）、図１（ｂ）、図２（ａ）および図２（ｂ）を参照して説明すると、ウエハ乾燥機は、チャンバと、第１の回転軸１０２と、第２の回転軸１０６と、ノズル１０４と、チルトアーム１０１と、スクリュー１０５とを備える。
【００１７】
チャンバの側面には第１の回転軸１０２が付着しており、チャンバの上部に第２の回転軸１０６が形成される。そして、下部に第１の排水口１０７が形成される。そして、チャンバの上部両側面に第２のノズルと第２の排水口が形成される。チャンバでは、洗浄液による洗浄工程と、ＩＰＡと窒素との混合ガスによる乾燥工程が行われるようになる。
【００１８】
第１の回転軸１０２と第２の回転軸１０６にチルトアーム１０１が連結され、チルトアーム１０１の下端部にステージが位置し、ステージ上にカセット１０３が固定される。
【００１９】
スクリュー１０５は、回転し、回転運動を直線運動に転換して前後に動く。したがって、スクリュー１０５に連結されている第２の回転軸１０６が直線運動を行うことができるようにする。スクリュー１０５は、駆動モータ１００によって時計方向または反時計方向に回転する。
【００２０】
ノズル１０４は、窒素が供給される供給部１０４ｂと、窒素が排出される第１のノズル１０４ａとを具備し、図２に示すようにＨ形状を有する。ノズル１０４から供給される窒素は、ウエハ１０３ａとカセット１０３のスロット部分とが付着しないようにするためのものであって、ノズル１０４のＨ形状の縦列部分に形成され、ウエハ１０３ａとカセット１０３のスロットとが接触する部分に近接して形成され、ウエハ１０３ａとカセット１０３のスロットとの間の空間に窒素が効果的に噴射できる。したがって、使用される窒素の量を低減することができる。
【００２１】
チルトアーム１０１は、第１の回転軸１０２と第２の回転軸１０６によってチャンバ内に位置する。また、チルトアーム１０１の端にステージが形成され、ステージにウエハ１０３ａの入ったカセット１０３が載せられる。このとき、カセット１０３は、チルトアーム１０１によって傾斜する。チルトアーム１０１の動作をより具体的に説明すると、第１の回転軸１０２は、チャンバに固定されており、第２の回転軸１０６は、チャンバの上部において、スクリュー１０５の動きによって図１（ａ）のように右側に動いたり、図１（ｂ）のように左側に動いたりする。そして、第２の回転軸１０６の移動距離に応じてチルトアーム１０１の傾斜する角度が調整される。また、カセット１０３は、チルトアーム１０１の端に固定されているため、チルトアーム１０１が傾斜すると、カセット１０３も傾斜するようになる。カセット１０３は、複数のスロットが内部に形成されており、スロットにウエハ１０３ａが位置し、カセット１０３内にウエハ１０３ａが固定されるようにする。
【００２２】
図３は、本発明にかかるウエハ乾燥装置を用いてウエハを乾燥させる方法を示すフローチャートである。図３を参照して説明すると、第１のステップＳＴ１００は、カセット１０３をチルトアーム１０１のステージに載せる。
【００２３】
第２のステップＳＴ１１０は、スクリュー１０５を回転させ、第１の方向にチルトアーム１０１とスクリュー１０５の第２の回転軸１０６を移動させる。このとき、第１の方向は、チャンバの右側方向である。第１の方向に第２の回転軸１０６が移動すると、チルトアーム１０１が傾斜する。チルトアーム１０１が傾斜すると、ウエハが重力によって一面のみがカセットのスロットに接触し、反対面は剥がれるようになる。
【００２４】
第３ステップＳＴ１２０は、ウエハ乾燥機のチャンバ内には純水を供給し、純水でウエハ１０３ａを洗浄する。ウエハ１０３ａを洗浄する方法としては、予めチャンバ内に純水が張られた状態で、カセット１０３をチャンバ内に位置させ、ウエハ１０３ａがチャンバ内に位置するようにする。このとき、ウエハ１０３ａの表面にあった異物が純水の界面に浮上する。このとき、チャンバの上端左側に形成された第２のノズルから純水を放流し、チャンバの上端右側に形成された第２の排水口から純水が排水されるようにする。こうなると、純水の界面に浮上している異物が、純水とともに第２の排水口を介して外部に流出する。
【００２５】
第４ステップＳＴ１３０は、第２のノズルと第２の排水口を閉鎖する。そして、ノズル１０４に形成された第１のノズル１０４ａを介してＩＰＡ／窒素の混合ガスが排出される。また、第１の排水口１０７を開放し、第１の排水口１０７を介してチャンバ内の純水が排出される。ＩＰＡと窒素との混合ガスによってマランゴニ現象が発生し、ウエハ１０３ａが乾燥する。このとき、チルトアーム１０１によってカセット１０３が傾斜してウエハ１０３ａが水面と垂直でない状態になる。仮に、ウエハ１０３ａが純水の水面と垂直に位置づけられた状態で、第１の排水口１０７を介して純水が排水されると、純水のウエハとウエハとの間などの圧力の差が発生し、圧力によってウエハ１０３ａが撓み、隣接するウエハ同士が付着する。ウエハ１０３ａ同士が付着すると剥がれなくなり、剥がれたとしても、ウエハ１０３ａに損傷が発生する。したがって、それぞれのウエハ１０３ａ間の間隔が拡大し、１回の工程で処理されるウエハ１０３ａの数が減少するようになる。しかし、ウエハ１０３ａが傾斜して純水の水面と垂直でない状態で、第１の排水口１０７を介して純水が排水されると、ウエハ１０３ａは隣接するウエハ１０３ａに付着しなくなる。したがって、ウエハ１０３ａの損傷を低減することができ、１回の工程で処理されるウエハ１０３ａの数が、傾斜しない場合に比べてより多くなる。また、ＩＰＡ／窒素の混合ガスによってウエハ１０３ａがカセット１０３のスロットから剥がれるようになる。したがって、ウエハ１０３ａとカセット１０３のスロットとが接触する面に存在していた純水が排出される。
【００２６】
第５ステップＳＴ１４０は、スクリュー１０５の回転を反対方向にし、第２の回転軸１０６を第２の方向に移動させる。第２の方向は、チャンバの左側方向である。この状態で、ノズル１０４からＩＰＡ／Ｎ２を噴射し、ウエハ１０３ａの他面がスロットから剥がれるようにし、ウエハ１０３ａとカセット１０３のスロットとが接触する面に存在していた純水が排出されるようにする。
【００２７】
第６ステップＳＴ１５０は、スクリュー１０５の回転方向を時計方向と反時計方向に交互に回転させ、第２の回転軸１０６が第１の方向と第２の方向に交互に移動できるようにする。そうして、ＩＰＡ／窒素の混合ガスが排出され続け、ウエハ１０３ａとカセット１０３のスロットとの間に純水が確実に排出できるようにする。
【００２８】
第７ステップＳＴ１６０は、スクリュー１０５の回転方向を時計方向と反時計方向に交互に回転させ、第２の回転軸１０６が第１の方向と第２の方向に交互に移動できるようにするが、スクリュー１０５の回転数を減少させることで、第２の回転軸１０６が第１の方向と第２の方向に移動する距離が減少するようにする。第２の回転軸が第１の方向と第２の方向に移動する距離が減少すると、チルトアーム１０１の傾斜する角度が減少し、結果的には、ウエハ１０３ａの傾斜する角度が減少するようになる。ウエハ１０３ａの傾斜する角度が減少しても、ＩＰＡ／窒素の混合ガスによってウエハ１０３ａが乾燥し、ウエハ１０３ａまたはカセット１０３のスロットに残っている純水が減少するため、ウエハ１０３ａがカセットのスロットから剥がれやすくなる。また、ＩＰＡ／窒素の混合ガスの噴射量も少なくすることができる。
【００２９】
第８ステップＳＴ１７０は、チャンバ内の窒素を除去する。
【００３０】
第９ステップＳＴ１８０は、カセット１０３をスタンドから降ろすことで、ウエハ１０３ａの乾燥過程を終了する。
【００３１】
本発明の好ましい実施形態が特定の用語を使って記述されたが、それらの記述は単に説明するためのものであり、下記の請求の範囲の技術的思想および範囲を逸脱しない範囲内で様々な変更および変化が可能であることが理解されなければならない。
【図１（ａ）】
0005336657.tif 000002
【図１（ｂ）】
0005336657.tif 000003
【図２（ａ）】
0005336657.tif 000004
【図２（ｂ）】
0005336657.tif 000005
【図３】
0005336657.tif 000006