(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外槽、内槽、主給水ライン及び補助給水ラインを含んでなるイソプロピルアルコール蒸気を用いる減圧式乾燥装置の内槽に前記主給水ラインを介してコールド純水を供給して前記内槽を満たす段階と、
前記内槽を満たした後、前記内槽から前記外槽に持続的に前記コールド純水をオーバーフローさせる段階と、
前記コールド純水が持続的にオーバーフローされている前記内槽に半導体基板をローディングする段階と、
前記半導体基板のローディングされた前記内槽にイソプロピルアルコール蒸気を供給し、前記ローディングされた半導体基板を乾燥する段階と、を含み、
前記ローディングされた半導体基板を乾燥する段階は、
前記主給水ラインから前記補助給水ラインにスイッチングして前記補助給水ラインを介して前記ホット純水を前記半導体基板がローディングされた内槽に供給し、前記内槽から前記外槽に持続的に前記ホット純水をオーバーフローさせる段階と、
前記ホット純水が供給された前記内槽にイソプロピルアルコール蒸気を供給して前記ローディングされた半導体基板を乾燥させる段階と、を含むことを特徴とする半導体装置の乾燥方法。
【請求項２】
前記半導体基板をローディングする段階後に、前記内槽に前記純水を供給して、追加でオーバーフローする段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の乾燥方法。
【請求項３】
前記追加のオーバーフローのために供給される前記純水は、ホット純水であることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の乾燥方法。
【請求項４】
前記ホット純水を供給する段階前に、前記内槽に供給される前記純水は、コールド純水であることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置の乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置の乾燥方法に係り、特に、イソプロピルアルコール（ＩｓｏＰｒｏｐｙｌ  Ａｌｃｏｈｏｌと、以下“ＩＰＡ”と称する）を使用する減圧式乾燥装置（ｖａｃｕｕｍｄｒｙｅｒ）及びこれを用いた半導体装置の乾燥方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の高集積化が進むにつれ、半導体基板上に物質膜を形成する工程及びパタニングする工程などの前後に適用される洗浄工程への重要性が一層高まっている。これに加えて、洗浄工程を仕上げる乾燥工程もその重要性が増している。
【０００３】
半導体装置を乾燥する乾燥装置は、スピン乾燥装置（ｓｐｉｎ  ｄｒｙｅｒ）とＩＰＡ蒸気乾燥装置（ＩＰＡ  ｖａｐｏｕｒ  ｄｒｙｅｒ）とに大別できる。前者のスピン乾燥装置を用いる乾燥方法は、水斑点の発生などの不良が問題視されている。さらに、高速回転を利用するがために、パーチクルの再汚染（ｒｅｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ）が生じ得る。一方、後者のＩＰＡ蒸気乾燥装置を用いる乾燥方法は、ＩＰＡ蒸気を生じるために、あいている反応槽（ｏｐｅｎ  ｂａｔｈ）においてＩＰＡを沸かすような工程を伴う。これにより、安定性が問われ、しかもＩＰＡの消耗量が多いことから、環境汚染への恐れがある。
【０００４】
上記したＩＰＡ蒸気乾燥装置を改善したのが減圧式乾燥装置（ｖａｃｕｕｍ  ｄｒｙｅｒ）である。前記減圧式乾燥装置を用いる乾燥方法は、ＩＰＡの消耗量が前記ＩＰＡ蒸気乾燥装置に比べ少なくなるといった特性がある。これにより、ＩＰＡによる環境汚染を低減することができる。さらに、洗浄済みの半導体基板の表面特性、すなわち、親水性または疏水性や、パターンの存否などの表面状態によらずに、良好な乾燥結果を得ることができる。しかし、半導体装置の高集積化が一層進むにつれ、この減圧式乾燥装置を用いる乾燥方法におけるパーチクルの再汚染の発生が問題視されている。そこで、より安定的で、且つパーチクルの再汚染を食い止めることのできる半導体装置の乾燥方法が望まれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする技術的課題は、パーチクルの再汚染が防止可能なＩＰＡ蒸気を用いる減圧式乾燥装置を提供することにある。本発明が解決しようとする他の技術的課題は、パーチクルの再汚染を防止し得るＩＰＡ蒸気を用いる減圧式乾燥装置を使用する半導体装置の乾燥方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記技術的課題を達成するための本発明の一観点は、前記技術的課題を達成するための本発明の観点は、外槽、内槽、主給水ライン及び補助給水ラインを含んでなるイソプロピルアルコール蒸気を用いる減圧式乾燥装置の内槽に前記主給水ラインを介してコールド純水を供給することにより、前記内槽を満たす。次に、前記内槽を満たした後、前記内槽から前記外槽に持続的に前記コールド純水を供給してオーバーフローさせる。次に、前記コールド純水が持続的にオーバーフローされている減圧式乾燥装置の前記内槽に半導体基板をローディングする。最後に、前記半導体基板のローディングされた前記内槽にイソプロピルアルコール蒸気を供給し、前記ローディングされた半導体基板を乾燥する。そして、前記ローディングされた半導体基板の乾燥は、前記主給水ラインから前記補助給水ラインにスイッチングして前記補助給水ラインを介して前記ホット純水を前記半導体基板がローディングされた内槽に供給し、前記内槽から前記外槽に持続的に前記ホット純水をオーバーフローさせ、前記ホット純水が供給された前記内槽にイソプロピルアルコール蒸気を供給して前記ローディングされた半導体基板を乾燥する。
【０００７】
また、前記半導体基板をローディングする段階後に、前記内槽に前記純水を供給して、追加でオーバーフローする段階をさらに含む。さらに、前記追加のオーバーフローのために供給される前記純水は、ホット純水である。さらに、前記ホット純水を供給する段階前に前記内槽に供給される前記純水は、コールド純水である。
【０００８】
本発明によれば、減圧式乾燥装置の内槽に純水を満たした後にも純水を持続的に供給し、純水をオーバーフローさせることにより、前記内槽を満たす純水内においてパーチクルが生じることが食い止められる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面に基づき本発明の実施例についてさらに詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明に係る減圧式乾燥装置の実施例を概略的に示す図である。具体的に、本実施形態において使用される減圧式乾燥装置は、外槽１００、前記外槽１００内に位置する内槽１３０からなる反応槽１００、１３０を含む。前記外槽には、前記外槽１００を加熱するヒーター１５０と、パージガスを前記反応槽１００、１３０へ供給する通路のパージガス供給管１７０、及びＩＰＡ蒸気を供給するＩＰＡ蒸気供給管１９０が取付けられる。加えて、前記反応槽１００、１３０内の気圧を減圧するための排気管２１０を含む。また、前記内槽１３０内には、前記内槽１３０にローディングされる半導体基板を支持するガイド２３０が配される。
【００１１】
さらに、減圧式乾燥装置は、前記内槽１３０に純水を供給する主給水ライン２５０及び補助給水ライン２７０からなる給水ライン２５０、２７０を含む。前記主給水ライン２５０及び前記補助給水ライン２７０は前記内槽１３０に接続され、前記内槽１３０へ純水を供給する。
【００１２】
例えば、補助給水ライン２７０は主給水ライン２５０の中間に、前記主給水ライン２５０とスイッチングされるように結ばれうる。これにより、前記主給水ライン２５０を介して供給される純水により前記内槽１３０を満たすことができる。次に、前記補助給水ライン２７０により前記主給水ライン２５０をスイッチングして、前記内槽１３０に純水などを追加で供給し、前記内槽１３０から前記外槽１００へ純水をオーバーフローし得る。
【００１３】
このように、主給水ライン２５０及び補助給水ライン２７０の構造で給水ライン２５０、２７０を具備することにより、前記内槽１３０に相異なる特性の溶液をスイッチングしつつ、供給できる。例えば、前記主給水ライン２５０にコールド純水を供給して前記内槽１３０を満たした後に、前記補助給水ライン２７０にホット純水を供給してオーバーフローを行なうことができる。
【００１４】
これにより、前記オーバーフローが行われ、前記内槽１３０内の純水の温度を調節し得る。すなわち、前記主給水ライン２５０を介してコールド純水を供給した後に、前記補助給水ライン２７０において初期にはコールド純水を供給したり少量のホット純水を供給して、前記内槽１３０に満たされた純水の温度を低く保つことができる。次に、前記補助給水ライン２７０に供給されるホット純水の量を増やすことにより、前記内槽１３０の純水の温度を高くすることができる。これとは逆に、必要に応じて前記補助給水ライン２７０にもコールド純水を供給し続け、前記内槽１３０の純水の温度を低く保っても良い。
【００１５】
加えて、前記減圧式乾燥装置は、前記供給される純水のフローをスムーズにするために導入される調節ガイド２９０を有する。さらに、前記供給された純水を排出する排水ライン３００を有する。前記排水ライン３００は、内槽１３０の下方に結ばれ、前記内槽１３０に満たされた純水を排出する内槽排水ライン３１０及び前記オーバーフローされ、前記外槽１００に残留する純水を排出する外槽排出ライン３５０を具備する。前記排水ライン３００を介して前記純水は、ポンプ（ｐｕｍｐ；図示せず）などにより吸気され、有機廃水などを処理するタンク（ｔａｎｋ；図示せず）等に移送される。また、前記外槽排水ライン３５０を介して前記外槽１００内の大気を排出し、気圧を減圧し得る。すなわち、排気管２１０としての役目をすることもある。
【００１６】
図１に示す減圧式乾燥装置及び図２のフローチャートに基づいて、本実施例による半導体装置の乾燥方法につき説明すれば、まず、内槽１３０に純水を供給してこれを満たす。次いで、前記内槽１３０に前記純水を持続的に供給してオーバーフローさせる（４３０）。次に、前記内槽１３０、さらに詳細には、前記ガイド２３０に前記半導体基板をローディングする（４５０）。最後に、前記内槽１３０及び外槽１００を減圧し、かつＩＰＡ蒸気を供給して、前記半導体基板を乾燥する（５００）。
【００１７】
一層具体的なフローチャートの図３に基づき乾燥方法をさらに詳細に説明すれば、まず、内槽１３０及び外槽１００などに純水などを供給して減圧式乾燥装置の内部を洗浄する（４１０）。次に、前記洗浄の済んだ乾燥装置の内槽１３０に純水を満たした後に持続的に純水をオーバーフローさせる。
【００１８】
例えば、主給水ライン２５０を介して純水を前記内槽１３０に供給して前記内槽１３０を満たし、次に、主給水ライン２５０及び補助給水ライン２７０を介して純水を前記内槽１３０に供給し続け、前記純水がオーバーフローされるようにする。このように純水をオーバーフローし続け、半導体基板がローディングされるまで待機する。例えば、約２００秒間待機する。
【００１９】
このとき、前記純水は、装着される半導体基板の再汚染を防止するためにコールド純水であることが好ましい。さらに、前記主給水ライン２５０を介して純水を前記内槽１３０に満たした後、前記主給水ライン２５０に前記純水を供給し続け、オーバーフローすることもできる。さらに、前記補助給水ライン２７０及び前記主給水ライン２５０に相異なる特性の溶液を相互スイッチングしながら供給できる。例えば、前記主給水ライン２５０を介してコールド純水を前記内槽１３０に供給して前記内槽１３０を満たした後に、前記補助給水ライン２７０を介してホット純水をオーバーフローすることにより前記内槽１３０の純水の温度を調節できる。
【００２０】
次に、前記内槽１３０に半導体基板をローディングする４５０。このとき、純水は持続的にオーバーフローされるようにする。このような純水のオーバーフローは、前記半導体基板のローディングが完了するまで持続的に行なう。このように純水を持続的にオーバーフローさせることにより、前記内槽を満たす純水内にパーチクルが生じることを防止できる。これにより、以降の乾燥段階においてパーチクルの再汚染が食い止められる。次に、前記反応槽１００、１３０にＩＰＡ蒸気を供給し、ローディングされた半導体基板を乾燥する。具体的には以下のように乾燥段階が進む。
【００２１】
まず、前記半導体基板のローディングされた内槽１３０にホット純水をオーバーフローさせる（４７０）。このとき、コールド純水が利用可能であるが、ホット純水のオーバーフローによる純水の温度上昇はＩＰＡ蒸気による乾燥に一助できる上で有効である。前記ホット純水は、前記主給水ライン２５０にスイッチングされる前記補助給水ライン２７０を介して供給されることが好ましい。これにより、前記内槽１３０を満たす純水の温度変化を一層緩やかにすることができ、再汚染などの不良が生じなくなる。
【００２２】
次に、排気管２１０及び／または外槽排水ライン３５０を介して反応槽１００、１３０内の気圧を減圧する（４９０）。次いで、前記反応槽１００、１３０に前記ＩＰＡ蒸気供給管１９０を介してＩＰＡ蒸気を供給する（５１０）。その結果、前記半導体基板の表面及び大気並びに純水からなる界面がＩＰＡ蒸気及びパージガス、例えば、窒素（Ｎ２）ガスの混合ガス中に露出される。このように前記界面が前記混合ガスに露出されれば、表面張力（ｓｕｒｆａｃｅ  ｔｅｎｓｉｏｎ）の差により前記半導体基板が乾燥される。前記乾燥が進み、前記ＩＰＡ蒸気、窒素ガス及び純水の界面の表面張力が平衡をなすと、前記純水の水位を徐々に低め、前記乾燥が続くようにする（５３０）。前記純水の水位下げは、前記内槽排水ラインを介して純水を排出することによりなされる。
【００２３】
前記した乾燥が済んでから、前記反応槽１００、１３０の気圧を常圧に戻す（５５０）。前述のような半導体装置の乾燥方法は、従来の減圧式乾燥装置を用いる方法に比べ、乾燥後に半導体基板のパーチクルの個数を約３倍程度減少させることができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、減圧式乾燥装置の内槽に純水を満たした後にも純水を持続的に供給し、純水をオーバーフローさせることによって、前記内槽を満たす純水内においてパーチクルが生じることを防止することができる。これにより、ローディングされる半導体基板がパーチクルにより再汚染されることを防止できる。しかも、洗浄の効果も一層高まる。
【００２５】
以上、本発明を具体的な実施例を通じて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、本発明の技術的な思想内で、当分野における通常の知識を有した者にとって該変形や改良が可能であることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例による減圧式乾燥装置を概略的に示す図である。
【図２】  本発明の一実施例による半導体装置の乾燥方法の工程フローを概略的に示すフローチャートである。
【図３】  図２に示す工程フローを一層細分化した工程フローチャートである。
【符号の説明】
１００…外槽、
１３０…内槽、
１５０…ヒーター、
１７０…パージガス供給管、
１９０…ＩＰＡ蒸気供給管、
２１０…排気管、
２３０…ガイド、
２５０…主給水ライン、
２７０…補助給水ライン、
２９０…調節ガイド、
３１０…排水ライン。
【図１】
0004209966.tif 000002
【図２】
0004209966.tif 000003
【図３】
0004209966.tif 000004