(57)【要約】液状の極性有機化合物をプロセスチャンバー内の蒸発増進手段内に導入させ、液状の極性有機化合物を蒸発させてプロセスチャンバー内に乾燥用蒸気を形成することによって、半導体ウェーハーすなわち基板を乾燥させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェーハーすなわち基板を乾燥させるための方法であって、
液状の極性有機化合物をプロセスチャンバー内の蒸発増進手段に導入する工程を備え、
前記液状の極性有機化合物を蒸発させてプロセスチャンバー内に乾燥用蒸気を形成することを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記蒸発増進手段は、多孔質チューブ、フィルターエレメントを有するフィルターハウジング、あるいは開口トラフであることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法において、
前記蒸発増進手段は、直径が略２０乃至５０ミクロンの微小孔を有するチューブであることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法において、
前記蒸発増進手段は、極性有機液体化合物で湿らすことが可能な、略１００乃至８００ｃｍ２の表面積を有するフィルターエレメントを備えていることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法において、
前記極性有機液体化合物は、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）であることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法において、
前記極性有機液体化合物は、略２０乃至２５℃の周囲の条件のもとで、前記プロセスチャンバー内で蒸発されることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法であって、
前記極性有機液体化合物を前記蒸発増進手段内に押し入れるための不活性ガスを用いる工程を更に備えていることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法において、
前記不活性ガスは、窒素であることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法であって、
前記極性有機液体化合物の前記蒸発増進手段への導入率を制御する工程を更に備えていることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の方法において、
極性有機化合物の蒸気は、前記プロセスチャンバー内でのみ発生されることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の方法において、
前記蒸発増進手段は、吸い上げ作用による毛管力によってアルコールを蒸発させることを特徴とする方法。
【請求項１３】
半導体ウェーハーすなわち基板を乾燥させるための装置であって、
プロセスチャンバーと、
プロセスチャンバー内で極性有機化合物の蒸発を増進する蒸発増進手段と、
液状の極性有機化合物を前記蒸発増進手段に導入する手段とを備えており、
それによって、前記極性有機化合物が前記プロセスチャンバー内で液体から気体に変えられることを特徴とする装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の装置において、
前記蒸発増進手段は、開口トラフ、フィルターエレメント、あるいは微孔質チューブであることを特徴とする装置。
【請求項１５】
請求項１３に記載の装置において、
前記蒸発増進手段は、前記極性有機化合物を蒸発させるために、毛管力による吸上作用を提供するのに適合されていることを特徴とする装置。
【請求項１６】
請求項１３に記載の装置において、
液状の前記極性有機化合物を導入する前記手段は、プロセッサーと該プロセッサーによって制御される一連のバルブとを備え、液状の極性有機化合物の流量を正確に計量することを特徴とする装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の装置において、
前記バルブは、チューブの長さによって隔てられた二つの三方バルブを備えており、
前記極性有機化合物を導入する前記手段は、加圧された不活性ガスの供給源と、液状の前記極性有機化合物の供給源と、前記加圧された不活性ガスが、液状の前記極性有機化合物を制御された率でタンク内に押し入れるように前記バルブを切り換えるための制御システムとを更に備えていることを特徴とする装置。
【請求項１８】
請求項１３に記載の装置であって、前記極性有機化合物をイオン化する手段を備えていることを特徴とする装置。
【請求項１９】
請求項１３に記載の装置であって、イオン化装置と、前記プロセスチャンバー内で蒸気が発生している間、該イオン化装置を作動させる手段とを備えていることを特徴とする装置。
【請求項２０】
請求項１３に記載の装置において、
前記蒸発増進手段は、フィルター媒体を有するフィルターアッセンブリ、平坦底部付きのトラフあるいは微孔質チューブであることを特徴とする装置。
【請求項２１】
請求項１３に記載の装置において、
前記蒸発増進手段は、
ポリ弗化ビニリデン（ＰＶＤＦ）でつくられた平坦底部付きのトラフと、
液状の極性有機化合物を前記トラフに導入するためのチューブと、
極性有機化合物の前記トラフへの流量を制御するための、プロセッサーによって制御されるバルブとであることを特徴とする装置。
【請求項２２】
請求項１３に記載の装置において、
前記蒸発増進手段は、直径が略２０乃至５０ミクロンの微小孔を有する多孔質チューブであることを特徴とする装置。
【請求項２３】
請求項１３に記載の装置において、
前記蒸発増進手段は、フルオロポリマーのフィルターエレメントを備えているフィルターアッセンブリであることを特徴とする装置。
【請求項２４】
請求項１３に記載の装置において、
前記蒸発増進手段は、前記プロセスチャンバーの上部領域に配置されていることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願に関する説明）
２００１年３月１５日に出願された仮出願６０／２７５，９３４の利益が主張される。
【０００２】
本発明は、基板すなわちウェーハーを乾燥する必要がある半導体や他の電子装置の製造分野に関する。
【背景技術】
【０００３】
半導体基板すなわちウェーハーを乾燥するための従来の方法及び装置は、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）などの乾燥用アルコールを、蒸気状態でプロセスチャンバーに導入することが必要とされる。例えば、Ｋｅｄｏ氏達の米国特許Ｎｏ．６，２１９，９３６号には、窒素ガスが同時に導入される噴射開口の近傍でウェーハーの温度よりも高い温度で液相のＩＰＡを噴射することが開示されている。ウェーハーの表面に付着された純水は、Ｋｅｄｏ氏の方法でミスト状のＩＰＡによって置換され、その後、ＩＰＡがウェーハーの表面から蒸発されて、ウェーハーが乾燥する。
【０００４】
Ｍｏｈｉｎｄｒａ氏達の米国特許Ｎｏ．５，５７１，３３７号には、ＩＰＡによって容器内で窒素ガスを気泡にし、その後、ＩＰＡの蒸気の微量を含む合成ガスをプロセスチャンバーに導入することが開示されている。
【０００５】
ＭｃＣｏｎｎｅｌｌ氏達の米国特許Ｎｏ．４，９８４，５９７号には、チャンバーの外で飽和乾燥蒸気を生み出す自動補充構造を有する蒸発器が開示されている。この飽和乾燥蒸気は、その後、プロセス容器内に導入され、過熱蒸気に気化される。
【０００６】
Ｆｅｒｒｅｌｌ氏達の米国特許Ｎｏ．５，６８５，０８６号には、プロセス容器内にエアゾールを発生させるノズルを使用することが開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＩＰＡの蒸気をプロセス容器の外で発生させる必要がある、あるいは、エアゾールをプロセス容器内のノズルでもって発生する必要がある従来技術のシステム及び方法には、いくつかの不利な点がある。
【０００８】
本発明の目的は、半導体ウェーハーすなわち基板を乾燥させることに関する乾燥用アルコールの蒸気を発生させるための、さらに効率の良い方法及び装置を提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、従来技術で必要とされる乾燥用アルコールの蒸気の発生に関係する別個の構成要素及びプロセス工程を避けることである。
【００１０】
本発明のさらに他の目的は、マランゴニ効果（Ｍａｒａｎｇｏｎｉ  ｅｆｆｅｃｔ）による乾燥工程を含む基板処理において、より完全に乾燥させ、粒子性能が優れ、そしてより処理量が高い、方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下の開示及び図面から明白になるこれらの目的及び他の目的は、本発明によって達成され、本発明は一面において、半導体ウェーハーすなわち基板を乾燥させるための方法からなる。この方法は、液状の極性有機化合物をプロセスチャンバー内の蒸発増進手段に導入する工程を備え、プロセスチャンバー内で液状の極性有機化合物を蒸発させて乾燥用蒸気を形成する。
【００１２】
他の面において、本発明は、半導体ウェーハーすなわち基板を乾燥させるための装置からなる。この装置は、プロセスチャンバーと、プロセスチャンバー内の蒸発増進材料又は装置と、液状の極性有機化合物を蒸発増進材料又は装置に導入するシステムとを備えており、それによって、極性有機化合物がチャンバー内で液体から気体に変えられる。
【００１３】
好適な極性有機化合物は、マランゴニ効果による半導体ウェーハーすなわち基板の乾燥に通常使用される加工物であり、例えば、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、１−メトキシ−２−プロパノール、及びジアセトンアルコールなどのアルコール類である。ＩＰＡが最も好ましい。
【００１４】
プロセスチャンバー内で使用する適当な蒸発増進材料又は装置は、多孔質チューブ、フィルターエレメント、あるいは開口トラフ（ｔｒｏｕｇｈ）からなる。また、効率的に蒸発を増進し、かつ、粒子を導入しなければ、他の装置を用いることができる。
【００１５】
多孔質チューブの場合、直径が略２０乃至５０ミクロンの微小孔を有するチューブを用いるのが好ましい。トラフの場合、適当なトラフは、ポリ弗化ビニリデン（ＰＶＤＦ）などのフルオロポリマーでつくられた開口平坦底部付きのトラフである。
【００１６】
他の適当な多孔質物質は、粒子を発生しない限り、通常、フィルターエレメントに用いられるものである。トラフの場合、チューブを極性有機液体化合物をトラフに導入するために用い、プロセッサーによって制御されるバルブあるいは一連のバルブを極性有機化合物のトラフへの流量を制御するために用いることができる。
【００１７】
フィルターエレメントあるいは多孔質チューブの場合、極性有機化合物の蒸発量は、少なくとも、極性有機化合物の表面積を増大する毛管効果による吸上作用の大きさの程度に迄増大される。
【００１８】
フィルターエレメントは、略１００乃至８００ｃｍ２の表面積を有し、極性有機化合物で湿らすことが可能な、プロセスチャンバーの上部領域に配置されたフィルターアッセンブリ内のフルオロポリマーであるのが好ましい。フィルターエレメント用の好適なフルオロポリマーは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）である。
【００１９】
流量制御システムは、プロセッサーを有するソフトウェアやハードウェアによって制御される多数のバルブを備えることができ、チャンバー及び蒸発増進材料又は装置へのアルコールの流量を正確に制御することができ、それによって、蒸発率を調節する。流量制御システムは、好ましくは、チューブの長さによって隔てられた一対の三方バルブと、加圧不活性ガスの供給源と、極性有機液体化合物の供給源と、加圧不活性ガスが極性有機液体化合物を制御された率でタンク内に押し入れるようにバルブを切り換えるための制御システムとを備えている。
【００２０】
蒸発増進材料又は装置、例えば、フィルターエレメント、多孔質チューブあるいは開口トラフは、プロセスチャンバーの上部領域に配置されている方が好ましい。
【００２１】
チャンバーの外でアルコールの蒸気を発生させない、あるいは、チャンバー内に液状のアルコールを噴射させないことが非常に好ましい。なぜなら、そのようなシステムを回避することが本発明の目的だからである。しかしながら、イオン化、蒸発あるいは窒素を加えた噴射を伴う従来の方法によって幾分かのアルコールを導入するのが適当であるシステムもある。
【００２２】
チャンバー内の温度及び圧力は、温度が略２０乃至２５℃である周囲の条件であるのが好ましい。
【００２３】
イオン化が好ましく、イオン化システムは、イオン化装置（ｉｏｎｉｚｅｒ）を備えている方が好ましい。このイオン化装置は、極性有機化合物がチャンバー内で蒸発し、それによって蒸気に変えられるときにイオン化を活性化するようにプロセッサーによって制御されている。イオン化は、プロセスタンク内の別の供給チューブ及びマニホルド、あるいは乾燥用蒸気発生システムの供給チューブ以外のチューブからの窒素ガスによって供給されるのが好ましい。好適なイオン化装置は、多数のイオン対を生み出すアルファ粒子を放射するポロニウム−２１０放射性同位体を用いる原子力の静電気防止装置（ｎｕｃｌｅａｒ  ａｎｔｉ−ｓｔａｔｉｃ  ｄｅｖｉｃｅ）からなる。多数のイオン対は、マランゴニ効果がプロセスタンク内で進行中、静電気を液体表面の粒子及び基板から取り除く。
【００２４】
極性有機液体の溶媒の導入を制御するための好適なシステムは、チューブの長さによって隔てられた二つの三方バルブと、加圧された不活性ガスの供給源と、極性有機液体化合物の供給源と、加圧された不活性ガスが、極性有機液体化合物を制御された率でタンク内に押し入れるようにバルブを切り換えるための制御システムとを備えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、好適実施例が図面に関連して記述されている。異なる他の実施例は、この説明から当業者に容易に明白になるであろう。
【００２６】
まず、プロセスタンク１９の後方斜視図である図１を参照すると、このプロセスタンク１９は、極性有機液体の溶媒の入口１４を備えている。入口１４は、この場合はフィルターアッセンブリ１５のような蒸発増進装置と流体的に連結されている。フィルターアッセンブリ１５は、略３２０ｃｍ２の表面積を有するポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フィルター要素（ポール株式会社の商品であるミニクリーンチェンジ）を含んでおり、このポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フィルター要素は、図示された好適実施例に用いられる極性有機溶媒であるイソプロピルアルコールで湿らすことが可能である。フィルターアッセンブリ１５は、移動可能な蓋１１に取り付けられており、蓋１１は、片側からタンク１９に蝶番１８で取り付けられている。蓋１１は、透明なポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）プラスチックで構成されており、ポリ弗化ビニリデン（ＰＶＤＦ）製のプロセスタンク１９上に取り付けられている。
【００２７】
図２は、本発明のシステムを概略的に図示しているが、まず、ＩＰＡ分配容器２２は、バルブ３４を開状態にするか、あるいはオペレータ充填ポート（図示せず）で手動的に充填することによって、ＩＰＡ供給システム３３によって満たされる。重力によって、ＩＰＡはチューブ２９を完全に満たし、三方バルブ２５の常開（ＮＯ）ポート及び共通（Ｃ）ポートを通過し、チューブ３０の長さを満たし、三方バルブ２６の共通ポート及び常開ポートを通過し、ＩＰＡ分配容器２２のレベルと等しいレベルにチューブ２８を満たす。システムは、加圧されたＵＰＮ２（超高純度の窒素）２１を調節バルブ３１及び三方バルブ２５に供給する工程を更に備えている。安全な機能を提供するバルブ２７と、チューブ３２の長さとは、バルブ２７と符号２４（図１において符号１９で示す）で概略的に示されたプロセスタンクとの間で連結されている。マイクロプロセッサー（図示せず）によって制御される空気圧コントローラー２３によって起動される空気信号は、バルブ２５，２６，２７を同時に制御する能力を有する。開示されたシステムの動作では、測定された量のＩＰＡは、プロセス信号をまず切換バルブ２５，２６，２７へ送信することによってプロセスタンク２４内に送られ、バルブ３１からの供給ＵＰＮ２がチューブ３０内に収容されている液状のＩＰＡを、バルブ２６の共通ポート及び常閉ポートを通過させ、さらに安全バルブ２７を通過させ、チューブ３２を通過させて、入口１４（図１）からプロセスタンク２４内に押し入れ、そこで液状のＩＰＡは蒸発増進装置すなわちフィルターアッセンブリ１５（図１）に送られる。ここでＵＰＮ２ガスが、多機能的になり、液状のＩＰＡをフィルターアッセンブリ１５に押し入れた後に液状のＩＰＡの表面上を通過して蒸発増進材料すなわちフィルターアッセンブリ１５を通過する際にＩＰＡの蒸発を促進させる。また、ＵＰＮ２ガスは、近接して離間配置された基板間領域内の液面にマランゴニ効果を引き起こすように、十分な速度で気化されたＩＰＡの蒸気をノズルマニホルド１７を介して送る一方で、プロセスチャンバー内に好適な不活性状態を提供する。
【００２８】
このシステムを使用すると、プロセスタンク２４内、すなわち、入口１４を介して蒸発増進装置であるフィルターアッセンブリ１５内へのＩＰＡのような極性有機液体の化合物の流速及び流量は、チューブ３０の長さを増減し、又、蒸発率を調節するバルブ３１を介して流れる窒素の割合を調節することによって正確に制御することが可能である。
【００２９】
図２に示された空気圧コントローラー２３は、プロセス制御のために、マイクロプロセッサーあるいは適当なマイクロプロセッサーを基にしたプログラム可能な論理コントローラーやパーソナルコンピューターコントローラー、あるいは同様なものに連結可能である。適当なコントローラーは、プログラム可能な能力、信頼性及び適応性などの特徴を有している。適当なコントローラーは、開閉バルブ２５，２６，２７への接続を提供するのに用いられる種々の入力／出力ポートあるいは電気−空気圧ソレノイドを備えており、それによって流体を計量し供給する。また、マイクロプロセッサーは、所望の利用に対するプロセスレシピを格納する十分なメモリーを備えている。
【００３０】
他の好適実施例では、イオン化装置（ｉｏｎｉｚｅｒ）１３が供給されており、このイオン化装置１３は、極性有機液体の化合物すなわちＩＰＡがプロセスチャンバー内で蒸発し、それによって蒸気に変えられると同時にイオン化するようにプロセッサーによって制御される。図示のイオン化装置１３は、多数のイオン対を生み出すアルファ粒子を放射するポロニウム−２１０放射性同位体を用いる原子力の静電気防止装置を備えている。多数のイオン対は、イオンマニホルド１２を介してプロセスタンク１９内に送られ、次に、静電気を表面から取り除く。ノズルを有するチューブ１６は、加熱され、イオン化されたＵＰＮ２の任意の導入に提供される。
【００３１】
チャンバーの外にアルコールの蒸気を発生させない、あるいは、チャンバー内に液状のアルコールを噴射させないということは非常に望ましいことである。
【００３２】
本発明の乾燥方法は、半導体ウェーハーすなわち基板を本質的に乾燥させる。一つ以上の付加的な工程を、ウェーハーを完全に乾燥させるのに必要としてもよい。
【００３３】
本発明及び好適実施例は、当業者が容易に用いることができるように詳細に説明され、図示されているが、種々の変更、改良、改善は、本発明の精神及び範囲から外れないで当業者に容易に明白であろう。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、蓋上の透明なプラスチックカバーを図示していない本発明にかかるプロセスタンクの後方斜視図である。
【図２】図２は、イソプロピルアルコールなどの極性有機液体の化合物のプロセスタンクへの導入を制御するのに用いられる供給システムの概略図である。
【符号の説明】
【００３５】
１１    蓋                      １３    イオン化装置
１４    入口                    １５    フィルターアッセンブリ
１６    チューブ                １８    蝶番
１９    プロセスタンク          ２１    加圧されたＵＰＮ２（超高純度の窒素）
２２    ＩＰＡ分配容器          ２３    空気コントローラー
２４    プロセスタンク          ２５    三方バルブ
２６    三方バルブ              ２７    バルブ
２８    チューブ                ２９    チューブ
３０    チューブ                ３１    調節バルブ
３２    チューブ                ３３    ＩＰＡ供給システム
３４    バルブ
【図２】
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【国際公開パンフレット】
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2004525515.tif 000012
2004525515.tif 000013
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004525515.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成15年6月11日(2003.6.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願に関する説明）
２００１年３月１５日に出願された仮出願６０／２７５，９３４の利益が主張される。
【０００２】
本発明は、基板すなわちウェーハーを乾燥する必要がある半導体や他の電子装置の製造分野に関する。
【背景技術】
【０００３】
半導体基板すなわちウェーハーを乾燥するための従来の方法及び装置は、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）などの乾燥用アルコールを、蒸気状態でプロセスチャンバーに導入することが必要とされる。例えば、Ｋｅｄｏ氏達の米国特許Ｎｏ．６，２１９，９３６号には、窒素ガスが同時に導入される噴射開口の近傍でウェーハーの温度よりも高い温度で液相のＩＰＡを噴射することが開示されている。ウェーハーの表面に付着された純水は、Ｋｅｄｏ氏の方法でミスト状のＩＰＡによって置換され、その後、ＩＰＡがウェーハーの表面から蒸発されて、ウェーハーが乾燥する。
【０００４】
Ｍｏｈｉｎｄｒａ氏達の米国特許Ｎｏ．５，５７１，３３７号には、ＩＰＡによって容器内で窒素ガスを気泡にし、その後、ＩＰＡの蒸気の微量を含む合成ガスをプロセスチャンバーに導入することが開示されている。
【０００５】
ＭｃＣｏｎｎｅｌｌ氏達の米国特許Ｎｏ．４，９８４，５９７号には、チャンバーの外で飽和乾燥蒸気を生み出す自動補充構造を有する蒸発器が開示されている。この飽和乾燥蒸気は、その後、プロセス容器内に導入され、過熱蒸気に気化される。
【０００６】
Ｆｅｒｒｅｌｌ氏達の米国特許Ｎｏ．５，６８５，０８６号には、プロセス容器内にエアゾールを発生させるノズルを使用することが開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＩＰＡの蒸気をプロセス容器の外で発生させる必要がある、あるいは、エアゾールをプロセス容器内のノズルでもって発生する必要がある従来技術のシステム及び方法には、いくつかの不利な点がある。
【０００８】
本発明の目的は、半導体ウェーハーすなわち基板を乾燥させることに関する乾燥用アルコールの蒸気を発生させるための、さらに効率の良い方法及び装置を提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、従来技術で必要とされる乾燥用アルコールの蒸気の発生に関係する別個の構成要素及びプロセス工程を避けることである。
【００１０】
本発明のさらに他の目的は、マランゴニ効果（Ｍａｒａｎｇｏｎｉ  ｅｆｆｅｃｔ）による乾燥工程を含む基板処理において、より完全に乾燥させ、粒子性能が優れ、そしてより処理量が高い、方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下の開示及び図面から明白になるこれらの目的及び他の目的は、本発明によって達成され、本発明は一面において、半導体ウェーハーすなわち基板を乾燥させるための方法からなる。この方法は、液状の極性有機化合物をプロセスチャンバー内の蒸発増進手段に導入する工程を備え、プロセスチャンバー内で液状の極性有機化合物を蒸発させて乾燥用蒸気を形成する。
【００１２】
他の面において、本発明は、半導体ウェーハーすなわち基板を乾燥させるための装置からなる。この装置は、プロセスチャンバーと、プロセスチャンバー内の蒸発増進材料又は装置と、液状の極性有機化合物を蒸発増進材料又は装置に導入するシステムとを備えており、それによって、極性有機化合物がチャンバー内で液体から気体に変えられる。
【００１３】
好適な極性有機化合物は、マランゴニ効果による半導体ウェーハーすなわち基板の乾燥に通常使用される加工物であり、例えば、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、１−メトキシ−２−プロパノール、及びジアセトンアルコールなどのアルコール類である。ＩＰＡが最も好ましい。
【００１４】
プロセスチャンバー内で使用する適当な蒸発増進材料又は装置は、多孔質チューブ、フィルターエレメント、あるいは開口トラフ（ｔｒｏｕｇｈ）からなる。また、効率的に蒸発を増進し、かつ、粒子を導入しなければ、他の装置を用いることができる。
【００１５】
多孔質チューブの場合、直径が略２０乃至５０ミクロンの微小孔を有するチューブを用いるのが好ましい。トラフの場合、適当なトラフは、ポリ弗化ビニリデン（ＰＶＤＦ）などのフルオロポリマーでつくられた開口平坦底部付きのトラフである。
【００１６】
他の適当な多孔質物質は、粒子を発生しない限り、通常、フィルターエレメントに用いられるものである。トラフの場合、チューブを極性有機液体化合物をトラフに導入するために用い、プロセッサーによって制御されるバルブあるいは一連のバルブを極性有機化合物のトラフへの流量を制御するために用いることができる。
【００１７】
フィルターエレメントあるいは多孔質チューブの場合、極性有機化合物の蒸発量は、少なくとも、極性有機化合物の表面積を増大する毛管効果による吸上作用の大きさの程度に迄増大される。
【００１８】
フィルターエレメントは、略１００乃至８００ｃｍ２の表面積を有し、極性有機化合物で湿らすことが可能な、プロセスチャンバーの上部領域に配置されたフィルターアッセンブリ内のフルオロポリマーであるのが好ましい。フィルターエレメント用の好適なフルオロポリマーは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）である。
【００１９】
流量制御システムは、プロセッサーを有するソフトウェアやハードウェアによって制御される多数のバルブを備えることができ、チャンバー及び蒸発増進材料又は装置へのアルコールの流量を正確に制御することができ、それによって、蒸発率を調節する。流量制御システムは、好ましくは、チューブの長さによって隔てられた一対の三方バルブと、加圧不活性ガスの供給源と、極性有機液体化合物の供給源と、加圧不活性ガスが極性有機液体化合物を制御された率でタンク内に押し入れるようにバルブを切り換えるための制御システムとを備えている。
【００２０】
蒸発増進材料又は装置、例えば、フィルターエレメント、多孔質チューブあるいは開口トラフは、プロセスチャンバーの上部領域に配置されている方が好ましい。
【００２１】
チャンバーの外でアルコールの蒸気を発生させない、あるいは、チャンバー内に液状のアルコールを噴射させないことが非常に好ましい。なぜなら、そのようなシステムを回避することが本発明の目的だからである。しかしながら、イオン化、蒸発あるいは窒素を加えた噴射を伴う従来の方法によって幾分かのアルコールを導入するのが適当であるシステムもある。
【００２２】
チャンバー内の温度及び圧力は、温度が略２０乃至２５℃である周囲の条件であるのが好ましい。
【００２３】
イオン化が好ましく、イオン化システムは、イオン化装置（ｉｏｎｉｚｅｒ）を備えている方が好ましい。このイオン化装置は、極性有機化合物がチャンバー内で蒸発し、それによって蒸気に変えられるときにイオン化を活性化するようにプロセッサーによって制御されている。イオン化は、プロセスタンク内の別の供給チューブ及びマニホルド、あるいは乾燥用蒸気発生システムの供給チューブ以外のチューブからの窒素ガスによって供給されるのが好ましい。好適なイオン化装置は、多数のイオン対を生み出すアルファ粒子を放射するポロニウム−２１０放射性同位体を用いる原子力の静電気防止装置（ｎｕｃｌｅａｒ  ａｎｔｉ−ｓｔａｔｉｃ  ｄｅｖｉｃｅ）からなる。多数のイオン対は、マランゴニ効果がプロセスタンク内で進行中、静電気を液体表面の粒子及び基板から取り除く。
【００２４】
極性有機液体の溶媒の導入を制御するための好適なシステムは、チューブの長さによって隔てられた二つの三方バルブと、加圧された不活性ガスの供給源と、極性有機液体化合物の供給源と、加圧された不活性ガスが、極性有機液体化合物を制御された率でタンク内に押し入れるようにバルブを切り換えるための制御システムとを備えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、好適実施例が図面に関連して記述されている。異なる他の実施例は、この説明から当業者に容易に明白になるであろう。
【００２６】
まず、プロセスタンク１９の後方斜視図である図１を参照すると、このプロセスタンク１９は、極性有機液体の溶媒の入口１４を備えている。入口１４は、この場合はフィルターアッセンブリ１５のような蒸発増進装置と流体的に連結されている。フィルターアッセンブリ１５は、略３２０ｃｍ２の表面積を有するポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フィルター要素（ポール株式会社の商品であるミニクリーンチェンジ）を含んでおり、このポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フィルター要素は、図示された好適実施例に用いられる極性有機溶媒であるイソプロピルアルコールで湿らすことが可能である。フィルターアッセンブリ１５は、移動可能な蓋１１に取り付けられており、蓋１１は、片側からタンク１９に蝶番１８で取り付けられている。蓋１１は、透明なポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）プラスチックで構成されており、ポリ弗化ビニリデン（ＰＶＤＦ）製のプロセスタンク１９上に取り付けられている。
【００２７】
図２は、本発明のシステムを概略的に図示しているが、まず、ＩＰＡ分配容器２２は、バルブ３４を開状態にするか、あるいはオペレータ充填ポート（図示せず）で手動的に充填することによって、ＩＰＡ供給システム３３によって満たされる。重力によって、ＩＰＡはチューブ２９を完全に満たし、三方バルブ２５の常開（ＮＯ）ポート及び共通（Ｃ）ポートを通過し、チューブ３０の長さを満たし、三方バルブ２６の共通ポート及び常開ポートを通過し、ＩＰＡ分配容器２２のレベルと等しいレベルにチューブ２８を満たす。システムは、加圧されたＵＰＮ２（超高純度の窒素）２１を調節バルブ３１及び三方バルブ２５に供給する工程を更に備えている。安全な機能を提供するバルブ２７と、チューブ３２の長さとは、バルブ２７と符号２４（図１において符号１９で示す）で概略的に示されたプロセスタンクとの間で連結されている。マイクロプロセッサー（図示せず）によって制御される空気圧コントローラー２３によって起動される空気信号は、バルブ２５，２６，２７を同時に制御する能力を有する。開示されたシステムの動作では、測定された量のＩＰＡは、プロセス信号をまず切換バルブ２５，２６，２７へ送信することによってプロセスタンク２４内に送られ、バルブ３１からの供給ＵＰＮ２がチューブ３０内に収容されている液状のＩＰＡを、バルブ２６の共通ポート及び常閉ポートを通過させ、さらに安全バルブ２７を通過させ、チューブ３２を通過させて、入口１４（図１）からプロセスタンク２４内に押し入れ、そこで液状のＩＰＡは蒸発増進装置すなわちフィルターアッセンブリ１５（図１）に送られる。ここでＵＰＮ２ガスが、多機能的になり、液状のＩＰＡをフィルターアッセンブリ１５に押し入れた後に液状のＩＰＡの表面上を通過して蒸発増進材料すなわちフィルターアッセンブリ１５を通過する際にＩＰＡの蒸発を促進させる。また、ＵＰＮ２ガスは、近接して離間配置された基板間領域内の液面にマランゴニ効果を引き起こすように、十分な速度で気化されたＩＰＡの蒸気をノズルマニホルド１７を介して送る一方で、プロセスチャンバー内に好適な不活性状態を提供する。
【００２８】
このシステムを使用すると、プロセスタンク２４内、すなわち、入口１４を介して蒸発増進装置であるフィルターアッセンブリ１５内へのＩＰＡのような極性有機液体の化合物の流速及び流量は、チューブ３０の長さを増減し、又、蒸発率を調節するバルブ３１を介して流れる窒素の割合を調節することによって正確に制御することが可能である。
【００２９】
図２に示された空気圧コントローラー２３は、プロセス制御のために、マイクロプロセッサーあるいは適当なマイクロプロセッサーを基にしたプログラム可能な論理コントローラーやパーソナルコンピューターコントローラー、あるいは同様なものに連結可能である。適当なコントローラーは、プログラム可能な能力、信頼性及び適応性などの特徴を有している。適当なコントローラーは、開閉バルブ２５，２６，２７への接続を提供するのに用いられる種々の入力／出力ポートあるいは電気−空気圧ソレノイドを備えており、それによって流体を計量し供給する。また、マイクロプロセッサーは、所望の利用に対するプロセスレシピを格納する十分なメモリーを備えている。
【００３０】
他の好適実施例では、イオン化装置（ｉｏｎｉｚｅｒ）１３が供給されており、このイオン化装置１３は、極性有機液体の化合物すなわちＩＰＡがプロセスチャンバー内で蒸発し、それによって蒸気に変えられると同時にイオン化するようにプロセッサーによって制御される。図示のイオン化装置１３は、多数のイオン対を生み出すアルファ粒子を放射するポロニウム−２１０放射性同位体を用いる原子力の静電気防止装置を備えている。多数のイオン対は、イオンマニホルド１２を介してプロセスタンク１９内に送られ、次に、静電気を表面から取り除く。ノズルを有するチューブ１６は、加熱され、イオン化されたＵＰＮ２の任意の導入に提供される。
【００３１】
代替的に、蒸発増進装置は多孔質チューブ４０あるいはトラフ５０（図３及び図５）にすることができる。本発明がこれらの態様の一つを実施する場合、図５及び図６に示されるように、プロセスタンク１９のフィルターアッセンブリ１５は、トラフ５０に取り替えられるか、多孔質チューブ４０に連結される。
【００３２】
チャンバーの外にアルコールの蒸気を発生させない、あるいは、チャンバー内に液状のアルコールを噴射させないということは非常に望ましいことである。
【００３３】
本発明の乾燥方法は、半導体ウェーハーすなわち基板を本質的に乾燥させる。一つ以上の付加的な工程を、ウェーハーを完全に乾燥させるのに必要としてもよい。
【００３４】
本発明及び好適実施例は、当業者が容易に用いることができるように詳細に説明され、図示されているが、種々の変更、改良、改善は、本発明の精神及び範囲から外れないで当業者に容易に明白であろう。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、蓋上の透明なプラスチックカバーを図示していない本発明にかかるプロセスタンクの後方斜視図である。
【図２】図２は、イソプロピルアルコールなどの極性有機液体の化合物のプロセスタンクへの導入を制御するのに用いられる供給システムの概略図である。
【図３】  図３は、本発明に用いられる多孔質チューブの断面図である。
【図４】  図４は、本発明に用いられるトラフの断面図である。
【図５】  図５は、蒸発増進手段が図３の多孔質チューブである図１のプロセスタンクの後方斜視図である。
【図６】  図６は、蒸発増進手段が図４のトラフである図１のプロセスタンクの後方斜視図である。
【符号の説明】
【００３６】
１１    蓋                      １３    イオン化装置
１４    入口                    １５    フィルターアッセンブリ
１６    チューブ                １８    蝶番
１９    プロセスタンク          ２１    加圧されたＵＰＮ２（超高純度の窒素）
２２    ＩＰＡ分配容器          ２３    空気コントローラー
２４    プロセスタンク          ２５    三方バルブ
２６    三方バルブ              ２７    バルブ
２８    チューブ                ２９    チューブ
３０    チューブ                ３１    調節バルブ
３２    チューブ                ３３    ＩＰＡ供給システム
３４    バルブ


【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項２】
請求項８に記載の方法において、
前記蒸発増進手段は、多孔質チューブ、フィルターエレメントを有するフィルターハウジング、あるいは開口トラフであることを特徴とする方法。
【請求項４】
液状の極性有機化合物をプロセスチャンバー内の蒸発増進手段に導入する工程を備え、前記液状の極性有機化合物を蒸発させてプロセスチャンバー内に乾燥用蒸気を形成する、半導体ウェーハーすなわち基板を乾燥させるための方法において、
前記蒸発増進手段は、直径が略２０乃至５０ミクロンの微小孔を有するチューブであることを特徴とする方法。
【請求項５】
液状の極性有機化合物をプロセスチャンバー内の蒸発増進手段に導入する工程を備え、前記液状の極性有機化合物を蒸発させてプロセスチャンバー内に乾燥用蒸気を形成する、半導体ウェーハーすなわち基板を乾燥させるための方法において、
前記蒸発増進手段は、極性有機液体化合物で湿らすことが可能な、略１００乃至８００ｃｍ２の表面積を有するフィルターエレメントを備えていることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項４に記載の方法において、
前記極性有機液体化合物は、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）であることを特徴とする方法。
【請求項７】
液状の極性有機化合物をプロセスチャンバー内の蒸発増進手段に導入する工程を備え、前記液状の極性有機化合物を蒸発させてプロセスチャンバー内に乾燥用蒸気を形成する、半導体ウェーハーすなわち基板を乾燥させるための方法において、
前記極性有機液体化合物は、略２０乃至２５℃の周囲の条件のもとで、前記プロセスチャンバー内で蒸発されることを特徴とする方法。
【請求項８】
液状の極性有機化合物をプロセスチャンバー内の蒸発増進手段に導入する工程を備え、前記液状の極性有機化合物を蒸発させてプロセスチャンバー内に乾燥用蒸気を形成する、半導体ウェーハーすなわち基板を乾燥させるための方法において、
前記極性有機液体化合物を前記蒸発増進手段内に押し入れるための不活性ガスを用いる工程を更に備えていることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法において、
前記不活性ガスは、窒素であることを特徴とする方法。
【請求項１０】
液状の極性有機化合物をプロセスチャンバー内の蒸発増進手段に導入する工程を備え、前記液状の極性有機化合物を蒸発させてプロセスチャンバー内に乾燥用蒸気を形成する、半導体ウェーハーすなわち基板を乾燥させるための方法において、
前記極性有機液体化合物の前記蒸発増進手段への導入率を制御する工程を更に備えていることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項４に記載の方法において、
極性有機化合物の蒸気は、前記プロセスチャンバー内でのみ発生されることを特徴とする方法。
【請求項１２】
液状の極性有機化合物をプロセスチャンバー内の蒸発増進手段に導入する工程を備え、前記液状の極性有機化合物を蒸発させてプロセスチャンバー内に乾燥用蒸気を形成する、半導体ウェーハーすなわち基板を乾燥させるための方法において、
前記蒸発増進手段は、吸い上げ作用による毛管力によってアルコールを蒸発させることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１５に記載の装置において、
前記蒸発増進手段は、開口トラフ、フィルターエレメント、あるいは微孔質チューブであることを特徴とする装置。
【請求項１５】
プロセスチャンバーと、プロセスチャンバー内で極性有機化合物の蒸発を増進する蒸発増進手段と、液状の極性有機化合物を前記蒸発増進手段に導入する手段とを備え、それによって、前記極性有機化合物が前記プロセスチャンバー内で液体から気体に変えられる、半導体ウェーハーすなわち基板を乾燥させるための装置において、
前記蒸発増進手段は、前記極性有機化合物を蒸発させるために、毛管力による吸上作用を提供するのに適合されていることを特徴とする装置。
【請求項１６】
プロセスチャンバーと、プロセスチャンバー内で極性有機化合物の蒸発を増進する蒸発増進手段と、液状の極性有機化合物を前記蒸発増進手段に導入する手段とを備え、それによって、前記極性有機化合物が前記プロセスチャンバー内で液体から気体に変えられる、半導体ウェーハーすなわち基板を乾燥させるための装置において、
液状の前記極性有機化合物を導入する前記手段は、プロセッサーと該プロセッサーによって制御される一連のバルブとを備え、液状の極性有機化合物の流量を正確に計量することを特徴とする装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の装置において、
前記バルブは、チューブの長さによって隔てられた二つの三方バルブを備えており、
前記極性有機化合物を導入する前記手段は、加圧された不活性ガスの供給源と、液状の前記極性有機化合物の供給源と、前記加圧された不活性ガスが、液状の前記極性有機化合物を制御された率でタンク内に押し入れるように前記バルブを切り換えるための制御システムとを更に備えていることを特徴とする装置。
【請求項１８】
プロセスチャンバーと、プロセスチャンバー内で極性有機化合物の蒸発を増進する蒸発増進手段と、液状の極性有機化合物を前記蒸発増進手段に導入する手段とを備え、それによって、前記極性有機化合物が前記プロセスチャンバー内で液体から気体に変えられる、半導体ウェーハーすなわち基板を乾燥させるための装置であって、
前記極性有機化合物をイオン化する手段を更に備えていることを特徴とする装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の装置であって、イオン化装置と、前記プロセスチャンバー内で蒸気が発生している間、該イオン化装置を作動させる手段とを備えていることを特徴とする装置。
【請求項２０】
請求項１５に記載の装置において、
前記蒸発増進手段は、フィルター媒体を有するフィルターアッセンブリ、平坦底部付きのトラフあるいは微孔質チューブであることを特徴とする装置。
【請求項２１】
プロセスチャンバーと、プロセスチャンバー内で極性有機化合物の蒸発を増進する蒸発増進手段と、液状の極性有機化合物を前記蒸発増進手段に導入する手段とを備え、それによって、前記極性有機化合物が前記プロセスチャンバー内で液体から気体に変えられる、半導体ウェーハーすなわち基板を乾燥させるための装置において、
前記蒸発増進手段は、
ポリ弗化ビニリデン（ＰＶＤＦ）でつくられた平坦底部付きのトラフと、
液状の極性有機化合物を前記トラフに導入するためのチューブと、
極性有機化合物の前記トラフへの流量を制御するための、プロセッサーによって制御されるバルブとであることを特徴とする装置。
【請求項２２】
プロセスチャンバーと、プロセスチャンバー内で極性有機化合物の蒸発を増進する蒸発増進手段と、液状の極性有機化合物を前記蒸発増進手段に導入する手段とを備え、それによって、前記極性有機化合物が前記プロセスチャンバー内で液体から気体に変えられる、半導体ウェーハーすなわち基板を乾燥させるための装置において、
前記蒸発増進手段は、直径が略２０乃至５０ミクロンの微小孔を有する多孔質チューブであることを特徴とする装置。
【請求項２３】
プロセスチャンバーと、プロセスチャンバー内で極性有機化合物の蒸発を増進する蒸発増進手段と、液状の極性有機化合物を前記蒸発増進手段に導入する手段とを備え、それによって、前記極性有機化合物が前記プロセスチャンバー内で液体から気体に変えられる、半導体ウェーハーすなわち基板を乾燥させるための装置において、
前記蒸発増進手段は、フルオロポリマーのフィルターエレメントを備えているフィルターアッセンブリであることを特徴とする装置。
【請求項２４】
プロセスチャンバーと、プロセスチャンバー内で極性有機化合物の蒸発を増進する蒸発増進手段と、液状の極性有機化合物を前記蒸発増進手段に導入する手段とを備え、それによって、前記極性有機化合物が前記プロセスチャンバー内で液体から気体に変えられる、半導体ウェーハーすなわち基板を乾燥させるための装置において、
前記蒸発増進手段は、前記プロセスチャンバーの上部領域に配置されていることを特徴とする装置。
【請求項２５】
請求項１０に記載の方法において、
前記蒸発増進手段は、多孔質チューブ、フィルターエレメントを有するフィルターハウジング、あるいは開口トラフであることを特徴とする方法。
【請求項２６】
請求項１２に記載の方法において、
前記蒸発増進手段は、多孔質チューブ、フィルターエレメントを有するフィルターハウジング、あるいは開口トラフであることを特徴とする方法。
【請求項２７】
請求項８に記載の方法において、
極性有機化合物の蒸気は、前記プロセスチャンバー内でのみ発生されることを特徴とする方法。
【請求項２８】
請求項１０に記載の方法であって、
極性有機化合物の蒸気は、前記プロセスチャンバー内でのみ発生されることを特徴とする方法。
【請求項２９】
請求項１２に記載の方法において、
極性有機化合物の蒸気は、前記プロセスチャンバー内でのみ発生されることを特徴とする方法。
【請求項３０】
請求項１８に記載の装置において、
前記蒸発増進手段は、開口トラフ、フィルターエレメント、あるいは微孔質チューブであることを特徴とする装置。
【請求項３１】
請求項１６に記載の装置において、
前記蒸発増進手段は、開口トラフ、フィルターエレメント、あるいは微孔質チューブであることを特徴とする装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図３】
2004525515.tif 000015
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図４】
2004525515.tif 000016
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図５】
2004525515.tif 000017
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図６】
2004525515.tif 000018
【国際調査報告】
2004525515.tif 000019