JPH11507121A - 基板を乾燥する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 基板（１）、特に半導体ウエーハを乾燥する方法において、基板（１）を液体（２）から取り出す際に、基板表面と液体表面との間の移行部に形成される、液体（２）のメニスカス（５）を加熱すれば、基板（１）の特に残渣を残さない乾燥が行われる。該方法を実施する装置を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 基板を乾燥する方法及び装置 本発明は、基板を乾燥する方法及び装置に関する。 欧州特許出願公開第０３８５５３６号明細書から、液体内で処理した後基板を 乾燥する方法及び装置が公知である。この刊行物から公知の方法では、基板を、 液体を含有する浴内で若干時間処理し、かつ次いで浴から、実際に全ての液体が 浴内に残留するように緩慢に取り出すことよりなる。その際、基板は液体から直 接蒸気と接触せしめられる。該蒸気は基板上では凝縮せずかつ液体と混合され、 その際該混合物は液体よりも小さい表面張力を有する。しかしながら、この方法 は実地においては極めて高価である。それというのも、蒸気が必要であり、蒸気 は廃棄処理しなければばならず、かつ特に蒸気のための供給導管及び排出導管を 用意しなけらばならないからである。 米国特許第４,７２２,７５２号明細書から、基板内に蓄積された残留熱を表面 張力勾配の調整のために利用する、ディスク状基板、例えば半導体ウエーハを洗 浄及び乾燥する装置及び方法が公知である。この場合には、乾燥工程の改良又は 促進のために、外部から熱を供給することは意図されていない。 米国特許第４,９０２,３５０号明細書は、液体の表 面から基板にその取り出しの際にエネルギーを超音波の形で供給する、基板の洗 浄及び乾燥方法を開示しかつ記載している。しかしながら、供給されたエネルギ ーは、乾燥のためにではなく、洗浄のために利用される。 米国特許第５,３６８,６４９号明細書から公知の機械もしくは電子部品並びに レンズの洗浄及び乾燥方法は、乾燥工程を改善するために液体を使用し、該液体 を大気圧よりも高い圧力下に保持する。この場合には、洗浄液を、大気圧におけ る沸点以上に加熱する。乾燥工程のためには、工作物を乾燥室に入れ、該乾燥室 内で急激な減圧を行い、工作物上の洗浄液を急速に蒸発させる。 欧州特許出願公開第０３２８７４６号明細書から、物体を水から引き上げる又 は押し出す際に、洗浄すべき物体の表面から水を除去するために、乾燥ガスを使 用する、物体を洗浄する方法及び装置が公知である。 ドイツ国特許第３７３３６７０号明細書は、水から引き出される基板の表面に 加熱素子で照射しかつ層状流の粒子分の少ない空気で洗浄する、ディスク状基板 を洗浄する方法及び装置を開示しかつ記載している。 本発明の課題は、基板を液体浴から搬出過程で迅速に、少ない費用で、環境汚 染を起こさずかつ基板上に残渣を残さずに乾燥することができる方法を提供する ことである。 前記課題は、液体から取り出され、かつ基板表面と液体表面との間の移行部に 液体の湾曲したメニスカス範囲を形成する基板、特に半導体ウエーハを乾燥する 方法において、湾曲したメニスカス範囲（５）（以下には、略して“メニスカス ”とも称する）の表面張力を、前記範囲を局所的に加熱することにより低下させ ることにより解決される。 本発明の課題は、冒頭に記載した形式の方法において、液体から基板を取り出 す際に基板表面と液体表面との間の移行部に形成される、液体のメニスカスを加 熱することにより解決される。 本発明の利点は、本発明による方法では多大な技術的費用を必要とせずに、極 めて迅速に、極く徹底的にかつ液体浴からの取り出し中に機械的付加をかけるこ となく基板を乾燥させることができることにある。 本発明の有利な実施態様によれば、液体のメニスカスを加熱するために電磁ビ ームを使用する。このことは、該電磁ビームは極めて容易に発生させ、特定の材 料、例えば液体浴上のフードを貫通させ、かつ極めて容易に液体のメニスカスの 上に集束させることができるという利点を有する。 電磁ビームはマイクロ波、赤外線及び／又は可視光線であるのが有利である。 本発明のもう１つの実施態様によれば、基板を液体浴から取り出す際に、基板 上で凝縮せず、かつ液体と 混和可能であり、かつ、液体と混合されると、該液体よりも小さい表面張力を有 する混合物を生じる物質を有する蒸気と接触させる。本発明による方法と、冒頭 に記載した欧州特許出願公開第０３８５５３６号明細書から公知の方法を組み合 わせることにより、特別の用途のために基板の乾燥の付加的な改良及び促進が生 じる。 基板は、ナイフ状の押上げ装置により押し出すのが有利である。該ナイフ状押 上げ装置は、基板を押し出す際に、基板を、最後に液体から出る基板の位置で支 持する。その際、液体の滴は基板からナイフ状押上げ装置のナイフ状エッジを介 して流出するので、基板が液体浴の外に出る際、メニスカスがもはや形成されず とも、該乾燥工程を同じ効果で継続させることができる。 以下に、本発明による方法の略示図を参照して、本発明並びにその更なる利点 及び実施例を詳細に説明する。 図面は、本発明による乾燥方法を示す略示断面図である。 有利には半導体ウエーハである基板１を、液体浴２から矢印Ａの方向で液体浴 から押し出す。そのためには例えば（図示されていない）ナイフ状押上げ装置を 使用することができる。液体浴２の液体表面３は、液体表面３が平坦である範囲 ４を有する。範囲５では、 液体表面３は湾曲している、即ち、液体は半導体ウエーハ１に付着力に基づき付 着するために、液体表面３のメニスカスが生じる。というのは、基板表面から液 体分子に作用する引力は液体分子相互の引力よりも大きいので、液体は基板１の 表面を濡らすからである。 液体表面３のメニスカス部分５を局所的に、例えば集光レンズである集束装置 により加熱するために、有利にはレーザ又はマイクロ波を発生する装置、例えば クライストロンである略示されたエネルギー源６が設けられている。メニスカス の範囲内の局所的加熱により、ウエーハ１と境界を接する、湾曲したメニスカス 範囲５内の表面張力は、液体表面３の、基板１から離れた範囲４に比較して低下 せしめられる。異なる表面張力により、メニスカス５から液体表面３の区分４へ 向かう、即ち基板から遠ざかる流動もしくは流れが発生する。それにより、液体 は完全にかつ急速に基板１から取り除かれ、ひいては基板１は別の手段を必要と せずに急速かつ残渣を残さず乾燥される。 本発明を、前記には有利な実施例により説明した。しかしながら、本発明が基 礎する思想から逸脱することなく、多数の変更及び構成が可能であることは、当 業者にとっては自明のことである。例えば上記の一方の側に配置されたエネルギ ー源６の代わりに相応するエネルギー源を基板１の全ての（４つの）側に配置し 、それぞれのメニスカスを加熱することができる。図 面に略示したレンズ７は、専ら集束装置の簡単な表示であり、かつ全てのメニス カス範囲を加熱するために、平面的に集束する素子、例えば円柱レンズである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．液体（２）から取り出され、かつ基板表面と液体表面（４）との間の移行部 に液体（２）の湾曲したメニスカス範囲（５）を形成する基板、特に半導体ウエ ーハを乾燥する方法において、基板（１）と境界を接する、湾曲したメニスカス 範囲（５）内だけの表面張力を、局所的に加熱することにより、液体（３）の、 基板（１）から離れた平坦な範囲（４）に比較して低下させることを特徴とする 、基板を乾燥する方法。 ２．ビームをメニスカス（５）に集束させる、請求項１記載の方法。 ３．照射を電磁ビームで行う、請求項１又は２記載の方法。 ４．照射をマイクロ波で行う、請求項１又は２記載の方法。 ５．照射を赤外線で行う、請求項１又は２項記載の方法。 ６．照射を光線、特に可視波長域内の光線で行う、請求項１又は２項記載の方法 。 ７．照射をレーザ光で行う、請求項１又は２項記載の方法。 ８．メニスカス（５）の加熱の前及び／又はメニスカス（５）の加熱と同時に、 メニスカス（５）の液体 と混合する蒸気をメニスカス（５）と接触させる、請求項１から７までのいずれ か１項記載の方法。 ９．基板を（１）を取り出すためにナイフ状の押上げ装置を使用する、請求項１ から８までのいずれか１項記載の方法。 10．液体（２）が洗浄液、特に水である、請求項１から９までのいずれか１項記 載の方法。 11．基板（１）が半導体ウエーハである、請求項１から１０までのいずれか１項 記載の方法。 12．基板（１）を液体（２）から取り出す際に基板表面と液体表面との間の移行 部に湾曲したメニスカス範囲が形成される形式の、基板（１）、特に半導体ウエ ーハを乾燥する装置において、基板（１）と境界を接する、湾曲したメニスカス 範囲（５）内だけの表面張力を、該範囲を局所的に加熱することにより、液体（ ３）の、基板（１）から離れた平坦な範囲（４）に比較して低下させるためのエ ネルギー源（６）が設けられていることを特徴とする、基板を乾燥する装置。 13．エネルギー源（６）が電磁ビーム源、マイクロ波源、光源及び／又はレーザ である、請求項１２記載の装置。 14．ビームをメニスカス（５）に集束する集束装置（７）を有する、請求項１２ 又は１３記載の装置。