JPH0695514B2 - 乾燥方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、親水性有機溶媒の蒸気中で被乾燥物の乾燥を
行う方法に関する。

（従来の技術及び発明が解決しようとする問題点） 電子機器の部品として使用される大規模集積回路（以
下、端にLSIと称する）は、電子技術の進歩によって益
々その集積度が上昇している。LSIの集積度の上昇に伴
って、LSI製造時に混入する不純物がLSIの性能に大きな
影響を及ぼすようになった。従って、近年の高度に集積
されたLSIの製造に於いては、不純物の混入を極力避け
る方法が採用されている。その一つとして、シリコンウ
エハからLSIが製造されるまでに何回もの水洗工程を経
なければならないが、この水洗で使用される水として
は、高度に精製された超純水が用いられている。しか
し、この場合でも水洗後の乾燥が不十分であるとシリコ
ンウエハ表面にウォーターマークが生じ、不純物の粒子
が付着する。

従って、水洗後のシリコンウエハをいかにうまく乾燥さ
せて、清浄な表面のシリコンウエハを得るかが課題とな
っていた。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、上記の課題を解決するために研究を重ね
た結果は、水洗後のシリコンウエハ等の偏平状物を親水
性有機溶媒の蒸気よりなる蒸気浴に浸漬し、且つ親水性
有機溶媒の蒸気を特定の整流板に通して該偏平状物の偏
平面と平行に流し、かつ特定の速度でシリコンウエハ等
の偏平状物に接触させることによって優れた効果が得ら
れることを見い出し、本発明を完成させた。

即ち、本発明は、親水性有機溶媒の蒸気で形成された蒸
気浴中に偏平状物を浸漬させ、該蒸気を、相互に平行に
配置された複数の整流板に通して該偏平状物の偏平面と
平行に流し、かつ１〜50cm/秒の速度で該偏平状物に接
触させることを特徴とする乾燥方法である。

本発明で用いられる親水性有機溶媒としては、水と親和
性のある有機溶媒であれば公知のものが何ら制限なく採
用される。本発明に於いて、好ましい親水性有機溶媒と
しては、メタノール，エタノール，プロパノール等の低
級アルコール類；アセント，メチルエチルケトン等の低
級ケトン類が挙げられる。これらの中でも、乾燥物の表
面の清浄さの点、及び沸点が適度で取扱いが容易という
点でiso−プロパノールが特に好ましく用いられる。

上記した親水性有機溶媒は不純物が少ないほど好まし
く、通常純度が99.9％以上のものが使用される。

本発明に於いては、上記した親水性有機溶媒を沸点以上
に加熱することによって該親水性有機溶媒の蒸気よりな
る蒸気浴を形成させる。この蒸気浴中で被乾燥物の水切
りと乾燥が行われる。蒸気浴の広さは、良好な乾燥を行
うためには被乾燥物よりも適度に大きいことが好まし
い。

本発明に於いては、上記した親水性有機溶媒の蒸気を１
形50cm/秒の速度で被乾燥物である偏平状物と接触させ
ることが極めて重要である。上記した範囲以下の場合に
は、被乾燥物の表面にウォーターマークが生じ、不純物
の粒子が付着するために好ましくない。また、この範囲
を超えた場合には被乾燥物の表面の清浄さには大きな影
響はないが、蒸気をこのような速度にするためのエネル
ギーが無駄であるために好ましくない。親水性有機溶媒
の蒸気の速度は３〜40cm/秒の範囲、さらには５〜30cm/
秒とすることが好ましい結果を与える。

親水性有機溶媒の蒸気を、上記した特定の速度で被乾燥
物に接触させる具体的な手段としては、例えば次のよう
な方法が挙げられる。

親水性有機溶媒を加熱する熱量を適当な範囲に調節す
る。一般には、親水性有機溶媒に与える熱量として40〜
2000cal/秒の範囲から選択すれば良い。

親水性有機溶媒の蒸気を圧送することによって該蒸気
の流れを形成させる。圧送の手段としては、例えば、フ
ァンを用いる方法、或いは親水性有機溶媒の加熱により
得られた蒸気をノズルから噴射させる方法等が挙げられ
る。

親水性有機溶媒の蒸気ファン等を用いて吸引すること
によって該蒸気の流れを形成させる。

親水性有機溶媒の蒸気を偏平状物へ接触させる場合、親
水性有機溶媒の蒸気は、相互に平行に配置された複数の
整流板に通され、その蒸気の流れ方向は、偏平状物の偏
平面に対して平行になる方向である。特に、被乾燥物の
偏平面が鉛直方向となるように被乾燥物を設置し、且つ
親水性有機溶媒の蒸気の流れ方向を偏平面と平行になる
ようにすることが、ウォーターマーク等の生成を防止す
ることができるために好ましい。

本発明の方法によって乾燥される被乾燥物である偏平状
物としては、LSIの製造に用いられるシリコンウエハは
勿論のこと、その他、ウォーターマークの生成や水洗に
起因する不純物の付着が問題となるような材料、例え
ば、精密機械の部品；レンズ、プリズム等の光学材料等
を挙げることができる。

以下に、添付図面に従って、本発明をより具体的に説明
する。

第１図は、本発明の方法で好適に採用される乾燥装置の
鉛直方向の断面を示す概略図である。図中１で示される
乾燥装置は、上部に凝縮器２と下方に親水性有機溶媒３
を加熱するための熱源４を有している。熱源４により加
熱された親水性有機溶媒３は、蒸気となって上昇する
が、凝縮器２によって凝縮されるために蒸気は大気中に
拡散せずに蒸気浴５を形成する。蒸気浴５中には、偏平
状の被乾燥物６が浸漬されており、乾燥が行われる。ま
た、被乾燥物６の下方には、水洗後の被乾燥物に付着し
ている水分及び親水性有機溶媒の凝縮液が親水性有機溶
媒３中に混入するのを防止するために受け皿７が設けら
れており、さらに受け皿７は管８と接続されて受け皿７
に滴下した水分及び凝縮液は管８を通じて乾燥装置１外
に排出される。

さらに、被乾燥物６の下方には、親水性有機溶媒の蒸気
の流れを被乾燥物６の偏平面に対して平行となるように
整流板９が複数個設けられており、また、親水性有機溶
媒の蒸気を被乾燥物６に集中させるように整流板９にフ
ード10が設けられている。整流板９の大きさは特に制限
されないが、親水性有機溶媒の蒸気を整流効果を発揮さ
せるには、上下方向の長さが1cm以上であることが好ま
しい。また、各整流板同士の間隔も特に制限されない
が、上記と同様の理由により整流板の上下方向の長さ1/
4〜２倍の間隔であることが好ましい。フード10は、上
記したように親水性有機溶媒の蒸気を整流板に導くため
のものである。このためには、凝縮器２により凝縮した
親水性有機溶媒が乾燥装置１の壁面をつたって落下する
のを防げない程度に、乾燥装置の壁面とフード10との間
に間隙を設ける以外は、乾燥装置の壁面と整流板９とで
形成される空間部のほぼ全面にわたってフード10を設け
ることが好ましい。また、フード10は、乾燥装置の壁面
から整流板９を見た場合に、ある程度、例えば５〜30°
程度の仰角をもって設置されることが好ましい。

以上に述べたような乾燥装置を用い、熱源４で加熱する
熱量を選択することによって被乾燥物に接触する親水性
有機溶媒の速度を本発明で特定する範囲とすることがで
きる。このようにして親水性有機溶媒によって形成され
る蒸気浴中で被乾燥物の乾燥が行われる。

次に、第２図には、本発明の方法で好適に使用される他
の乾燥装置の鉛直方向の断面図を示した。第１図の乾燥
装置と大きく異なる点は、乾燥装置１の底部に滞留する
親水性有機溶媒３を蒸留精製するためのリボイラー11を
設けた点である。リボイラー11により蒸留精製された親
水性有機溶媒は、凝縮させることなく蒸気のままノズル
12を経由して被乾燥物６に導かれる。このような乾燥装
置を用いることによって、リボイラー11から導かれる親
水性有機溶媒の蒸気をノズル12から噴出させて本発明で
特定する速度で被乾燥物６に接触されることができる。
また、乾燥装置１の底部に滞留する親水性有機溶媒３の
気化と蒸留精製をリボイラー11で同時に行うことがで
き、被乾燥物６には常に精製された親水性有機溶媒の蒸
気と接触させることができ、被乾燥物６の表面を清浄に
保つことができる。

（効果） 本発明の方法は、被乾燥物である偏平状物のウォーター
マーク発生を防止することができ、しかも不純物の粒子
の付着が極めて低減された清浄な表面を有する偏平状物
とすることができる。

従って、本発明は、洗浄後の材料表面を清浄にする必要
のある分野、例えば、精密機械、光学、電子等の各分野
に於いて、極めて有用な方法である。

（実施例） 以下に本発明をさらに具体的に説明するために実施例及
び比較例を掲げるが、本発明はこれら実施例に限定され
るものではない。

実施例 第１図及び第２図に示した乾燥装置を用いて、シリコン
ウエハのiso−プロピルアルコール（純度99.9％以上）
による水切り乾燥を行った。ウエハの洗浄プロセスとし
ては、シリコンウエハを超純水により洗浄した後、本発
明の方法によって乾燥を行うという方法を用いた。テト
ラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルブニルエー
テル共重合体製のキャリアに直径が３インチのシリコン
ウエハを12〜25枚載せ、第１表に示した蒸気速度でシリ
コンウエハの乾燥を行った。乾燥装置としては、No.1〜
４については第１図の装置を用い、No.5〜10については
第２図の装置を用いた。

シリコンウエハの表面清浄度の評価には、シリコンウエ
ハ製造メーカーの検査工程で使用されているレーザー散
乱光測定方式の表面検査装置（アエロンカ社製：ワイス
−100）を使用した。この装置を用いて、本発明の方法
による乾燥後のシリコンウエハ表面の粒子数を測定し、
比較として超純水洗浄前のシリコンウエハについても測
定を行い、乾燥による粒子の増加数を求めた。この表面
検査装置は、シリコンウエハ表面に付着した微粒子だけ
でなく、ウォーターマークも検出できるものである。
尚、粒子数は、シリコンウエハ１枚当たりの平均値で示
した。

第１表にこれらの結果を示した。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明に於いて好適に用いられる
乾燥装置の鉛直方向の断面を示す概略図である。 図中、１は乾燥装置、２は凝縮器、３は親水性有機溶
媒、４は熱源、５は蒸気浴、６は被乾燥物、７は受け
皿、８は管、９は整流板、10はフード、11はリボイラ
ー、12はノズルを夫々示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】親水性有機溶媒の蒸気で形成された蒸気浴
   中に偏平状物を浸漬させ、該蒸気を、相互に平行に配置
   された複数の整流板に通して該偏平状物の偏平面と平行
   に流し、かつ１〜50cm/秒の速度で該偏平状物に接触さ
   せることを特徴とする乾燥方法。