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TWI443727B - Steam generator, steam generation method and substrate processing device - Google Patents

Steam generator, steam generation method and substrate processing device Download PDF

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TWI443727B
TWI443727B TW98128858A TW98128858A TWI443727B TW I443727 B TWI443727 B TW I443727B TW 98128858 A TW98128858 A TW 98128858A TW 98128858 A TW98128858 A TW 98128858A TW I443727 B TWI443727 B TW I443727B
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TW
Taiwan
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organic solvent
vapor
inert gas
path tube
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TW98128858A
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TW201025433A (en
Inventor
Mikio Nakashima
Yuji Kamikawa
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
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Description

蒸氣發生器、蒸氣發生方法及基板處理裝置
本發明係關於使異丙醇(IPA)等具揮發性的有機溶劑的蒸氣發生的蒸氣發生器、蒸氣發生方法及基板處理裝置，尤其係關於可提高所生成有機溶劑的蒸氣的濃度，並且可有效進行有機溶劑之加熱的蒸氣發生器、蒸氣發生方法及基板處理裝置。
一般而言，在半導體製造裝置中的製造工程中，係已廣為採用將半導體晶圓或LCD用玻璃等基板(以下亦僅稱之為「晶圓」)依序浸漬在貯留有藥液或淋洗液等洗淨液的洗淨槽而進行洗淨的洗淨處理方法。此外，使例如異丙醇(IPA)等具揮發性的有機溶劑的蒸氣接觸洗淨後晶圓的表面，使該有機溶劑的蒸氣凝縮或吸附在晶圓表面，之後將N2 氣體(氮氣)等惰性氣體供給至晶圓表面，藉此進行位於晶圓表面的水分的去除及乾燥的乾燥處理方法已為人所知(參照例如專利文獻1等)。
在上述之乾燥處理方法中所使用的蒸氣發生器，係當對收容有晶圓的腔室供給有機溶劑的蒸氣時，藉由加熱有機溶劑的液體而使其蒸發，以生成有機溶劑的蒸氣。以如上所示之蒸氣發生器而言，已知有揭示於例如專利文獻2等者。
專利文獻2等所揭示之習知的蒸氣發生器係具備有：鹵素燈等熱源燈、及以包圍該熱源燈的方式所配置之流通應被加熱之有機溶劑之流體的螺旋形狀的流路管。接著，在螺旋形狀的流路管流通有機溶劑的液體，流路管被熱源燈予以加熱，藉此使在流路管內流通的有機溶劑的液體亦被加熱，藉此在流路管內生成有機溶劑的蒸氣。
(專利文獻1)日本特開2007-5479號公報
(專利文獻2)日本特開2007-17098號公報
在專利文獻2等所揭示之習知的蒸氣發生器中，預先混合有機溶劑的液體與N2 氣體等惰性氣體，且該有機溶劑的液體與惰性氣體的混合流體被送至流路管。在此，惰性氣體係具有作為搬送氣體(載體氣體)的功能。但是，在如上所示之蒸氣發生器中，在被送至流路管的有機溶劑的液體中混有惰性氣體，因此有機溶劑被惰性氣體稀釋，而會有在流路管內所生成的有機溶劑的蒸氣濃度變低的問題。
本發明係考慮到如上所示之情形而研創者，目的在提供一種蒸氣發生器及蒸氣發生方法，其由於構成為在被供給至流路管之有機溶劑的液體不會混入惰性氣體，因此可提高在流路管內所生成之有機溶劑的蒸氣的濃度，而且，流路管隨著由其中一端朝向另一端(亦即隨著由上游側朝向下游側)，其剖面積會變大，因此未混入惰性氣體之有機溶劑的液體會在流路管內被加熱而形成為蒸氣，即使在其體積變大的情形下，亦可在有機溶劑的液體狀態、有機溶劑的液體與蒸氣相混合的狀態、及有機溶劑的蒸氣狀態的各個狀態下，加大熱效率，因此可有效進行有機溶劑的加熱。
此外，本發明的目的在提供一種基板處理裝置，由於藉由由蒸氣發生器所生成之濃度較高的有機溶劑的蒸氣來進行基板的乾燥，因此有機溶劑的蒸氣對基板的吸附量會增加，藉此可縮短基板的乾燥時間，並且可減少有機溶劑的使用量。
本發明之蒸氣發生器係使有機溶劑的蒸氣發生的蒸氣發生器，其特徵為具備有：流路管；對前述流路管的其中一端供給有機溶劑的液體的液體有機溶劑供給部；及將前述流路管加熱的加熱部，前述流路管係構成為其剖面積隨著由其中一端朝向另一端而變大，被供給至前述流路管之其中一端的有機溶劑的液體被加熱而由該流路管的另一端流出有機溶劑的蒸氣。
藉由如上所示之蒸氣發生器，在被供給至流路管之其中一端的有機溶劑的液體並未混入惰性氣體，因此可提高在流路管內所生成的有機溶劑的蒸氣濃度。而且，流路管係構成為其剖面積隨著由其中一端朝向另一端，亦即隨著由上游側朝向下游側而變大，因此未混入惰性氣體的有機溶劑的液體會在流路管內被加熱而形成為蒸氣，在其體積變大的情形下，亦可在有機溶劑的液體狀態、有機溶劑的液體與蒸氣相混合的狀態、及有機溶劑的蒸氣狀態的各個狀態下，加大熱效率。因此可有效進行有機溶劑的加熱。
在本發明之蒸氣發生器中，較佳為前述流路管具有：具有第1剖面積的第1流路管部分、及具有大於第1剖面積之第2剖面積的第2流路管部分。
在本發明之蒸氣發生器中，較佳為前述有機溶劑係由異丙醇所構成。
在本發明之蒸氣發生器中，較佳為前述流路管係由螺旋形狀者所構成。
在本發明之蒸氣發生器中，較佳為另外具備有：對前述流路管的途中部位供給惰性氣體的惰性氣體供給部，有機溶劑的蒸氣與惰性氣體在混合狀態下由前述流路管的另一端流出。此時，更佳為前述惰性氣體為氮氣。藉由如上所示之蒸氣發生器，對前述流路管的途中部位供給惰性氣體，而使有機溶劑的蒸氣與惰性氣體在混合狀態下由前述流路管的另一端流出。在此，若有機溶劑的蒸氣在基板上凝縮時，該有機溶劑的體積會降低，而會有乾燥腔室內的壓力急遽降低之虞。若壓力急遽降低，則必須使乾燥腔室或腔室內構件的耐壓處理變得較為強固。但是，藉由如上所述的蒸氣發生器，藉由在有機溶劑的蒸氣混合預定量的惰性氣體，可抑制隨著有機溶劑的凝縮所造成之急遽壓力降低。
在本發明之蒸氣發生器中，較佳為另外具備有：對前述流路管的其中一端供給惰性氣體的沖淨用惰性氣體供給部，藉由由前述沖淨用惰性氣體供給部被供給至前述流路管的惰性氣體，使殘留在前述流路管內的有機溶劑由該流路管的另一端排出。此時，前述惰性氣體更佳為氮氣。藉由如上所示之蒸氣發生器，在使有機溶劑的液體蒸發而生成有機溶劑的蒸氣的工程之後，對流路管的其中一端供給惰性氣體，藉由該惰性氣體，可使殘留在流路管內的有機溶劑由流路管的另一端排出。因此，在藉由蒸氣發生器來生成有機溶劑的蒸氣之後，當結束使用該蒸氣發生器時，可將流路管內形成為清淨的狀態。
在本發明之蒸氣發生器中，前述加熱部係以由燈加熱器所構成為佳。或者，前述加熱部亦可由感應加熱型加熱器所構成。或者，前述加熱部亦可由電阻加熱式加熱器所構成。
本發明之蒸氣發生方法係使有機溶劑的蒸氣發生的蒸氣發生方法，其特徵為具備有：準備其剖面積隨著由其中一端朝向另一端而變大的流路管的工程；對前述流路管的其中一端供給有機溶劑的液體的工程；及將前述流路管加熱，藉此使被供給至前述流路管的其中一端的有機溶劑的液體蒸發，使有機溶劑的蒸氣由該流路管的另一端流出的工程。
藉由如上所示之蒸氣發生方法，在被供給至流路管之其中一端的有機溶劑的液體並未混入惰性氣體，因此可提高在流路管內所生成的有機溶劑的蒸氣濃度。而且，流路管係構成為其剖面積隨著由其中一端朝向另一端，亦即隨著由上游側朝向下游側而變大，因此未混入惰性氣體的有機溶劑的液體會在流路管內被加熱而形成為蒸氣，在其體積變大的情形下，亦可在有機溶劑的液體狀態、有機溶劑的液體與蒸氣相混合的狀態、及有機溶劑的蒸氣狀態的各個狀態下，加大熱效率。因此可有效進行有機溶劑的加熱。
在本發明之蒸氣發生方法中，前述有機溶劑係以由異丙醇所構成為佳。
在本發明之蒸氣發生方法中，較佳為在使有機溶劑的蒸氣由前述流路管的另一端流出的工程中，對前述流路管的途中部位供給惰性氣體，使有機溶劑的蒸氣與惰性氣體在混合狀態下由前述流路管的另一端流出。藉由如上所示之蒸氣發生方法，對流路管的途中部位供給惰性氣體，使有機溶劑的蒸氣與惰性氣體在混合狀態下由流路管的另一端流出。在此，若有機溶劑的蒸氣在基板上凝縮時，該有機溶劑的體積會降低，而會有乾燥腔室內的壓力急遽降低之虞。若壓力急遽降低，則必須使乾燥腔室或腔室內構件的耐壓處理變得較為強固。但是，藉由如上所述的蒸氣發生方法，藉由在有機溶劑的蒸氣混合預定量的惰性氣體，可抑制隨著有機溶劑的凝縮所造成之急遽壓力降低。
在本發明之蒸氣發生方法中，較佳為在使有機溶劑的液體蒸發而生成有機溶劑的蒸氣的工程之後，對前述流路管的其中一端供給惰性氣體，藉由該惰性氣體，使殘留在前述流路管內的有機溶劑由該流路管的另一端排出。藉由如上所示之蒸氣發生方法，可在使有機溶劑的蒸氣發生之後，將流路管內形成為清淨的狀態。
本發明之基板處理裝置係進行基板之處理的基板處理裝置，其特徵為具備有：上述之蒸氣發生器；及收容基板且進行該所收容之基板之乾燥的腔室，且被供給有藉由前述蒸氣發生器所生成的有機溶劑的蒸氣的腔室。藉由如上所示之基板處理裝置，由於藉由蒸氣發生器所生成之有機溶劑的蒸氣的濃度會變高，因此可使有機溶劑的蒸氣對基板的吸附量增加，藉此可縮短基板的乾燥時間，並且可減少有機溶劑的使用量。
藉由本發明之蒸氣發生器及蒸氣發生方法，可提高所生成之有機溶劑之蒸氣的濃度，並且可有效進行有機溶劑的加熱。
此外，藉由本發明之基板處理裝置，可使有機溶劑的蒸氣對基板的吸附量增加，藉此可縮短基板的乾燥時間，並且可減少有機溶劑的使用量。
以下參照圖示，針對本發明之一實施形態加以說明。首先，詳述本實施形態之蒸氣發生器。在此，第1圖至第4圖係顯示本實施形態之蒸氣發生器的圖。其中，第1圖係顯示本實施形態之蒸氣發生器之概略的概略說明圖，第2圖係顯示第1圖所示之蒸氣發生器之構成的構成圖。此外，第3圖係顯示本實施形態之蒸氣發生器之加熱部之其他構成之概略的構成圖，第4圖係顯示本實施形態之蒸氣發生器之加熱部之另一其他構成之概略的構成圖。
本實施形態之蒸氣發生器10係藉由將異丙醇(IPA)等具揮發性的有機溶劑的液體加熱而使其蒸發而生成有機溶劑的蒸氣者。如第1圖及第2圖所示，蒸氣發生器10係具備有：筒狀容器12、及設在該筒狀容器12的內部且流通應被加熱之有機溶劑的流路管14、16、18。此外，在筒狀容器12的內部係分別設有用以加熱各流路管14、16、18的鹵素燈加熱器(加熱部)20、22、24。以下詳述如上所示之蒸氣發生器10的各構成要素。
如第1圖及第2圖所示，在蒸氣發生器10之筒狀容器12的內部係串聯配置有3條流路管14、16、18。此外，在流路管14與流路管16之間設有連接管15，在流路管16與流路管18之間設有連接管17。
各流路管14、16、18係被設成包圍相對應的鹵素燈加熱器20、22、24，形成為其中心與鹵素燈加熱器20、22、24的中心大致相一致的螺旋形狀。其中，各流路管14、16、18並非限定為螺旋形狀者，亦可為以例如大致直線狀延伸者。各流路管14、16、18分別由例如不銹鋼管所構成。在此，3條流路管14、16、18係依流路管14、流路管16、流路管18的順序由上游側予以配置。接著，對流路管14供給有機溶劑的液體，該有機溶劑的液體係依序由流路管14流至流路管16、流路管18(亦即，有機溶劑的液體由第2圖的左方朝右方流通)，此時藉由鹵素燈加熱器20、22、24來加熱各流路管14、16、18，藉此使該有機溶劑的液體亦被加熱而形成為有機溶劑的蒸氣，該有機溶劑的蒸氣即由流路管18流出。
3條流路管14、16、18之中，相較於位於最為上游側的流路管14的直徑，被設在該流路管14之下游側的流路管16的直徑為較大。此外，相較於由上游側數來第2個所設置的流路管16的直徑，被設在該流路管16之下游側的流路管18的直徑為較大。更具體而言，流路管14的直徑例如為約8分之1吋，流路管16的直徑例如為約4分之1吋，流路管18的直徑例如為約8分之3吋。如上所示，各流路管14、16、18係構成為隨著愈朝向下游側，其剖面積愈大。
3條流路管14、16、18之中，在流路管14內流通的實質上全部成為有機溶劑的液體，在流路管16內流通的則成為液體與蒸氣混在一起之狀態的有機溶劑，在流路管18內流通的實質上成為有機溶劑的蒸氣。如上所示，各流路管14、16、18係按照在各流路管流通的有機溶劑的狀態，以成為與在各流路管流通的有機溶劑的狀態的體積相對應的剖面積的方式來設定管的直徑，因此可有效率地在各流路管14、16、18進行有機溶劑的加熱。
其中，以流路管而言，並非限定為如上所述由3條流路管14、16、18所構成者。以其他流路管而言，亦可使用隨著愈朝向下游側，愈慢慢開展之逐漸開展形狀的流路管。
各鹵素燈加熱器20、22、24係分別被螺旋形狀的流路管14、16、18所包圍，沿著筒狀容器12的長邊方向(第2圖的左右方向)以大致直線狀延伸。
如第2圖所示，在筒狀容器12的內周面安裝有絕熱材26。此外，筒狀容器12的兩開口端部係分別藉由安裝有絕熱材26的端構件12a、12b予以閉塞。
如第2圖所示，流路管14的上游側端部係貫穿筒狀容器12之其中一方端構件12a而形成流體的流入口34。此外，流路管18的下游側端部係貫穿筒狀容器12之另一方端構件12b而形成流體的流出口36。接著，透過流入口34而由筒狀容器12的外部被送至內部的流體係依序在流路管14、流路管16、流路管18流通，透過流出口36而流出至筒狀容器12的外部。
在流入口34連接有液體有機溶劑供給管30a，在該液體有機溶劑供給管30a連接有液體有機溶劑供給源30。接著，液體的有機溶劑由液體有機溶劑供給源30透過液體有機溶劑供給管30a被送至流入口34。如第2圖所示，在液體有機溶劑供給管30a係介設有閥30b，藉由該閥30b來調整由液體有機溶劑供給源30對流入口34供給有機溶劑的液體。藉由如上所示之液體有機溶劑供給源30、液體有機溶劑供給管30a及閥30b，構成有透過流入口34而對流路管14供給有機溶劑的液體的液體有機溶劑供給部。
此外，設置有供給N2 氣體(氮氣)等惰性氣體的惰性氣體供給源32，該惰性氣體供給源32係與惰性氣體供給管32a相連接。惰性氣體供給管32a係在途中分岔成第1分歧管32b及第2分歧管32c，第1分歧管32b係與液體有機溶劑供給管30a的途中部位相連接。如第2圖所示，在第1分歧管32b係介設有閥32d，藉由該閥32d來調整由惰性氣體供給源32對液體有機溶劑供給管30a供給惰性氣體。另一方面，由惰性氣體供給管32a所分岔的第2分歧管32c係與位於流路管16與流路管18之間的連接管17相連接。
在此，藉由惰性氣體供給源32、惰性氣體供給管32a及第2分歧管32c，構成有對連接管17供給惰性氣體的惰性氣體供給部。接著，當由液體有機溶劑供給源30對流入口34供給有機溶劑的液體時，藉由由惰性氣體供給源32對連接管17供給惰性氣體，在該連接管17混合有機溶劑的蒸氣與惰性氣體，該有機溶劑的蒸氣與惰性氣體的混合流體係被送至流路管18，最後由流出口36流出該混合流體。
此外，藉由惰性氣體供給源32、惰性氣體供給管32a、第1分歧管32b及閥32d，構成有透過流入口34而對流路管14供給惰性氣體的沖淨用惰性氣體供給部。接著，在使有機溶劑的液體蒸發而生成有機溶劑的蒸氣的工程之後，藉由打開閥32d，透過流入口34而對流路管14供給惰性氣體，藉由該惰性氣體，可使殘留在流路管14、16、18內的有機溶劑由流路管18透過流出口36而排出。如上所示，藉由上述之沖淨用惰性氣體供給部，將殘留在流路管14、16、18內的有機溶劑去除，可將流路管14、16、18內形成為清淨的狀態。
此外，亦可在將殘留在流路管14、16、18內的有機溶劑由該等流路管排出的期間，由惰性氣體供給源32對第1分歧管32b及第2分歧管32c之兩方輸送惰性氣體，藉由惰性氣體來排出殘留在流路管14、16、18內的有機溶劑，並且藉由各鹵素燈加熱器20、22、24，進行通過各流路管14、16、18內部的惰性氣體的加熱，使該經加熱後的惰性氣體由流出口36排出，而送至後述之基板處理裝置的腔室內。
此外，在進行惰性氣體的加熱，且將該經加熱後的惰性氣體送至基板處理裝置的腔室內時，除了上述方法之外，亦可使用以下方法。亦即，在最初藉由打開閥32d而透過流入口34對流路管14供給惰性氣體，藉由該惰性氣體，使殘留在流路管14、16、18內的有機溶劑由流路管18透過流出口36而排出。之後，關閉閥32d，並且由惰性氣體供給源32透過第2分歧管32c而對連接管17供給惰性氣體，藉由鹵素燈加熱器24，進行通過流路管18內部之惰性氣體的加熱，使該經加熱後的惰性氣體由流出口36排出。此時，在進行惰性氣體的加熱時，可將鹵素燈加熱器20、22關斷(off)，故可刪減消耗電力。
此外，亦可在第2分歧管32c介設閥。當在第2分歧管32c設置閥時，若並未由惰性氣體供給源32透過第2分歧管32c而對連接管17供給惰性氣體時，藉由關閉被設在第2分歧管32c的閥，可防止有機溶劑的蒸氣由連接管17流入至第2分歧管32c或惰性氣體供給管32a。
其中，在本實施形態的蒸氣發生器中，以用以加熱流路管14、16、18的加熱部而言，並非限定為如第1圖及第2圖所示之鹵素燈加熱器20、22、24。以其他加熱部而言，例如第3圖所示，亦可使用由感應加熱型加熱器所構成者。在此，若在3條流路管14、16、18之中以流路管14為例加以說明，使用不銹鋼管作為螺旋形狀的流路管14，在該螺旋形狀的流路管14周圍隔著絕緣體50設有線圈52。接著，藉由高頻電源54對線圈52施加高頻，藉此對螺旋形狀的流路管14，以妨礙線圈52之磁場的方向(第3圖的左方向)發生感應電動勢，藉由在流路管14流通感應電流，而藉由其焦耳熱來加熱流路管14。可藉由使用如上所示之由線圈52及高頻電源54所構成的感應加熱型加熱器，來進行流路管14的加熱。
此外，以用以加熱流路管14、16、18之加熱部之另外其他例子而言，例如第4圖所示，亦可使用由電阻加熱式加熱器所構成者。在此若在3條流路管14、16、18之中以流路管14為例加以說明，在以大致直線狀延伸的流路管14周圍捲繞帶狀的帶式加熱器(ribbon heater)或橡膠加熱器(rubber heater)、管狀陶瓷加熱器等電阻加熱式加熱器56。如上所示之電阻加熱式加熱器56係藉由在鎳鉻合金線等發熱導體56a流通電流來進行發熱。在此，即使將電阻加熱式加熱器56捲繞在流路管14，亦會有在流路管14與電阻加熱式加熱器56之間形成間隙的情形，因此亦可在該間隙設置具導熱性的構件58。
接著，針對第1圖及第2圖所示之蒸氣發生器10的動作加以說明。
首先，藉由打開閥30b，由液體有機溶劑供給源30透過液體有機溶劑供給管30a對流入口34供給有機溶劑的液體。此外，藉由鹵素燈加熱器20、22、24，分別加熱流路管14、16、18。此外，由惰性氣體供給源32透過惰性氣體供給管32a、第2分歧管32c而對連接管17供給惰性氣體。此時，閥32d係呈關閉。
被送至3條流路管14、16、18之中位於最為上游側的流路管14的有機溶劑的液體係藉由該流路管14而被加熱。此時，在流路管14的內部，有機溶劑係呈液體狀態。該經加熱後的有機溶劑的液體係透過連接管15而被送至流路管16，藉由該流路管16而更加被加熱。此時，在流路管16的上游側區域中，有機溶劑係呈液體與蒸氣相混合的狀態，在流路管16的下游側區域中，有機溶劑係呈蒸氣狀態(參照第1圖)。
接著，在連接管17中由流路管16所被輸送的有機溶劑的蒸氣、及由第2分歧管32c所被輸送的惰性氣體會相混合。有機溶劑的蒸氣與惰性氣體的混合流體係被送至流路管18，藉由該流路管18而更加被加熱。此時，在流路管18的內部，有機溶劑係呈蒸氣狀態。接著，由流路管18透過流出口36而流出有機溶劑的蒸氣與惰性氣體的混合流體。
在如上所述之使有機溶劑的液體蒸發而生成有機溶劑的蒸氣的工程之後，為了由流路管14、16、18將有機溶劑去除，藉由打開閥32d，由惰性氣體供給源32透過惰性氣體供給管32a及第1分歧管32b而對流入口34供給惰性氣體。可藉由該惰性氣體，使殘留在流路管14、16、18內的有機溶劑由流路管18透過流出口36而排出。如上所示，將殘留在流路管14、16、18內的有機溶劑去除，可將流路管14、16、18內形成為清淨的狀態。
如以上所示，藉由本實施形態的蒸氣發生器10及蒸氣發生方法，由於在被供給至流路管14的有機溶劑的液體並未混有惰性氣體，因此可提高在流路管14、16、18內所生成的有機溶劑的蒸氣濃度。而且，流路管14、16、18係構成為：隨著由其中一端朝向另一端(亦即隨著由上游側朝向下游側)，其剖面積會變大。因此，未混有惰性氣體的有機溶劑的液體會在流路管14、16、18內被加熱而形成為蒸氣，在其體積變大的情形下，亦可在有機溶劑的液體狀態、有機溶劑的液體與蒸氣相混合的狀態、及有機溶劑的蒸氣狀態的各個狀態下(參照第1圖)，加大熱效率。藉此，可有效進行有機溶劑的加熱。
此外，對位於流路管16與流路管18之間的連接管17供給惰性氣體，由位於流路管18之下游側端部的流出口36，有機溶劑的蒸氣與惰性氣體在混合狀態下被排出。在此，有機溶劑的蒸氣若在晶圓W上凝縮，則該有機溶劑的體積會降低，會有基板處理裝置的腔室(後述)內的壓力急遽降低之虞。若壓力急遽降低，則必須使腔室、或腔室內構件的耐壓處理較為強固。但是，藉由上述方法，藉由在有機溶劑的蒸氣混合預定量的惰性氣體，可抑制隨著有機溶劑的凝縮所伴隨的急遽的壓力降低。
此外，在使有機溶劑的液體蒸發而生成有機溶劑的蒸氣的工程之後，對位於流路管14之上游側端部的流入口34供給惰性氣體，藉由該惰性氣體，使殘留在流路管14、16、18內的有機溶劑由位於流路管18之下游側端部的流出口36排出。因此，在藉由蒸氣發生器10而發生有機溶劑的蒸氣之後，當已結束使用該蒸氣發生器10時，可將流路管14、16、18內形成為清淨的狀態。
接著，使用第5圖，說明具備有第1圖等所示之蒸氣發生器10的基板處理裝置60。第5圖係顯示本發明之一實施形態之基板處理裝置60之構成之概略的構成圖。
第5圖所示之基板處理裝置60係具備有：進行晶圓W之藥液處理或洗淨處理的液體處理部62；及被設在液體處理部62的上方，進行在該液體處理部62的洗淨處理已結束之晶圓W的乾燥的乾燥處理部61。在此，液體處理部62係對晶圓W藉由預定的藥液(例如氫氟酸水溶液(DHF)、氨-過氧化氫水(APF)、硫酸-過氧化氫水(SPM)等)進行處理，之後藉由純水(DIW)進行洗淨處理。此外，基板處理裝置60係具備有可保持複數(例如50枚)晶圓W的晶圓導件64。該晶圓導件64係在液體處理部62與乾燥處理部61之間移動(升降)自如。在基板處理裝置60的上方配設有風扇過濾單元(FFU，未圖示)，藉由該風扇過濾單元，對基板處理裝置60供給清淨空氣作為下向流(downflow)。
如第5圖所示，液體處理部62係具有貯留藥液或純水的貯留槽69。在該貯留槽69交替貯留藥液與純水，將晶圓W浸漬在藥液或純水，藉此分別進行晶圓W的藥液處理或洗淨處理。
在乾燥處理部61設有用以收容晶圓W的腔室65及將腔室65形成在內部的腔室壁67。
被設在液體處理部62之貯留槽69附近的環境、與被設在乾燥處理部61之腔室65的環境係藉由朝水平方向滑動自如地配置在該等中間的擋門63使其隔離或使其連通。該擋門63係當在液體處理部62的貯留槽69中進行液體處理時、及在貯留槽69與腔室65之間藉由晶圓導件64使晶圓W移動時，係被收容在擋門盒體66而使貯留槽69附近的環境與腔室65的環境呈連通狀態。另一方面，在將擋門63配置在腔室65之正下方的狀態下，由於被設在擋門63上面的密封環63a會抵接於腔室壁67的下端，而使腔室65的下面開口以氣密式閉塞。
在腔室65的內部配置有用以將水蒸氣與IPA(異丙醇)的蒸氣相混合或者單獨供給至腔室65內的流體噴嘴70。在流體噴嘴70連接有配管80，配管80係在途中分岔成配管80a、80b而分別與純水供給源91及IPA供給源92相連接。接著，將被設在配管80a的開閉閥82開放，藉由操作流量控制閥85而使預定流量的純水送至加熱器87，利用該加熱器87使純水加熱，藉此生成水蒸氣。同樣地，將被設在配管80b的開閉閥83開放，藉由操作流量控制閥86而使預定流量的IPA的液體送至蒸氣發生器10，利用該蒸氣發生器10使IPA的液體加熱，藉此生成IPA的蒸氣。該等水蒸氣及IPA蒸氣為單獨或在配管80中相混合而由流體噴嘴70噴射至腔室65內。
此外，在腔室65的內部設有用以將被加熱至預定溫度的N2 氣體(氮氣)噴射至腔室65內的N2 氣體噴嘴71。如第5圖所示，由N2 氣體供給源93係使室溫下的N2 氣體藉由開放開閉閥84而被供給至加熱器88。接著，藉由加熱器88，可使N2 氣體被加熱至預定溫度，且使該經加熱後的N2 氣體通過N2 氣體供給線81而由N2 氣體噴嘴71噴射至腔室65內。
此外，在腔室65的內部設有用以排出腔室65內之環境氣體的排氣噴嘴72。在該排氣噴嘴72設有：用以進行來自腔室65內之自然排氣的自然排氣線、及用以進行來自腔室65內之強制排氣的強制排氣線。
接著，針對如上所述之使用基板處理裝置60之晶圓W的處理方法加以說明。
最初藉由擋門63將液體處理部62的貯留槽69與乾燥處理部61的腔室65隔離，另外以N2 氣體充滿腔室65內，而且形成為其內部壓力與大氣壓相同的狀態。另一方面，在貯留槽69貯留預定的藥液。在該狀態下，晶圓導件64係被配置在乾燥處理部61的腔室65內。
接著，使N2 氣體停止供給至腔室65內，由外部的基板搬送裝置(未圖示)將50枚晶圓W在晶圓導件64作收授。之後，一面由排氣噴嘴72進行強制排氣，一面以液體處理部62的貯留槽69與乾燥處理部61的腔室65相連通的方式使擋門63滑動。
接著使晶圓導件64下降，使所保持的晶圓W浸漬預定時間在被貯留在貯留槽69的藥液。當藉由該藥液所進行之晶圓W的處理一結束，在使晶圓W浸漬在貯留槽69內的情況下直接將純水供給至貯留槽69內，將貯留槽69內的藥液置換成純水來進行晶圓W的洗淨處理。其中，貯留槽69中由藥液置換成純水亦可通過排液管69a而由貯留槽69排出藥液，之後對貯留槽69供給純水來進行。
當晶圓W的藥液處理及洗淨處理一結束，將來自腔室65的排氣由強制排氣線切換成自然排氣線，將被加熱成預定溫度的N2 氣體由N2 氣體噴嘴71供給至腔室65內，將腔室65內保持在被加熱後的N2 氣體環境。藉此，腔室65內被加溫，並且腔室壁67被加溫，之後當將IPA蒸氣供給至腔室65內時，可抑制在腔室壁67之IPA蒸氣的結露。
接著，進行對腔室65內供給經加熱後的N2 氣體之後，藉由流體噴嘴70而對腔室65內進行水蒸氣之供給。藉此，腔室65內會在水蒸氣環境下被充滿。之後，為了將晶圓W收容在腔室65內，開始晶圓導件64的上拉。在此，晶圓W並沒有為了被拉上至藉水蒸氣所被充滿的空間而進行乾燥的情形，因此在該階段並不會有在晶圓W形成水痕的情形。
若晶圓W升上至被收容在腔室65的位置，使晶圓導件64停止上拉，關閉擋門63而將貯留槽69與腔室65隔離。接著，若將晶圓W保持在腔室65內的預定位置，即藉由流體噴嘴70而對腔室65內開始供給IPA蒸氣。藉此，附著在晶圓W表面的純水會被置換成IPA。此時，由於晶圓W表面的液體表面張力的變化較為平緩，因此不會有在液膜厚度發生不均的情形，施加於被設在晶圓W之電路圖案之凸部的表面張力的平衡難以破壞，因此可防止圖案倒壞的發生。此外，如上所示在晶圓W面內實質上同時進行乾燥，藉此可抑制水痕形成。
可藉由以下順序來進行：若藉由在預定時間供給IPA蒸氣而在晶圓W表面形成有IPA的液膜，即停止對腔室65內供給IPA蒸氣，接著進行晶圓W的乾燥處理。該乾燥處理係例如將被加熱至預定溫度的N2 氣體供給至腔室65內而由晶圓W表面使IPA揮發、蒸發，之後將室溫的N2 氣體供給至腔室65內而將晶圓W冷卻至預定溫度。
其中，在如上所示之乾燥處理中，藉由使晶圓W表面的IPA均一地揮發，施加於被設在晶圓W之電路圖案之凸部的表面張力的平衡難以破壞，藉此可抑制圖案倒壞的發生。此外，由於由在晶圓W表面僅存在有IPA的狀態進行乾燥，因此可抑制水痕形成。
晶圓W的乾燥一結束，未圖示的基板搬送裝置即由外部在晶圓導件64作進出(access)，而將晶圓W由基板處理裝置60搬出。如上所示，基板處理裝置60中之一連串的晶圓W處理即結束。
藉由上述之基板處理裝置60，由於具備有第1圖等所示之蒸氣發生器10，因此提高藉由該蒸氣發生器10所生成的IPA蒸氣的濃度。因此，會增加對晶圓W的IPA蒸氣吸附量，藉此可縮短晶圓W的乾燥時間，並且可減少IPA的使用量。
10．．．蒸氣發生器
12．．．筒狀容器
12a、12b．．．端構件
14、16、18．．．流路管
15、17．．．連接管
20、22、24．．．鹵素燈加熱器
26．．．絕熱材
30．．．液體有機溶劑供給源
30a．．．液體有機溶劑供給管
30b．．．閥
32．．．惰性氣體供給源
32a．．．惰性氣體供給管
32b．．．第1分歧管
32c．．．第2分歧管
32d．．．閥
34．．．流入口
36．．．流出口
50．．．絕緣體
52．．．線圈
54．．．高頻電源
56．．．電阻加熱式加熱器
56a．．．發熱導體
58．．．構件
60．．．基板處理裝置
61．．．乾燥處理部
62．．．液體處理部
63．．．擋門
63a．．．密封環
64．．．晶圓導件
65．．．腔室
66．．．擋門盒體
67．．．腔室壁
69．．．貯留槽
69a．．．排液管
70．．．流體噴嘴
71．．．N2 氣體噴嘴
72．．．排氣噴嘴
80、80a、80b．．．配管
81．．．N2 氣體供給線
82．．．開閉閥
83．．．開閉閥
84．．．開閉閥
85．．．流量控制閥
86．．．流量控制閥
87．．．加熱器
88．．．加熱器
91．．．純水供給源
92．．．IPA供給源
93．．．N2 氣體供給源
第1圖係顯示本發明之一實施形態之蒸氣發生器之概略的概略說明圖。
第2圖係顯示第1圖所示之蒸氣發生器之構成的構成圖。
第3圖係顯示本實施形態之蒸氣發生器之加熱部之其他構成之概略的構成圖。
第4圖係顯示本實施形態之蒸氣發生器之加熱部之另一其他構成之概略的構成圖。
第5圖係顯示本發明之一實施形態之基板處理裝置之構成之概略的構成圖。
10．．．蒸氣發生器
14、16、18．．．流路管
30．．．液體有機溶劑供給源
30a．．．液體有機溶劑供給管
32．．．惰性氣體供給源

Claims (14)

  1. 一種蒸氣發生器，係使有機溶劑的蒸氣發生的蒸氣發生器，其特徵為具備有：流路管；對前述流路管的其中一端供給有機溶劑的液體的液體有機溶劑供給部；及將前述流路管加熱的加熱部，前述流路管係構成為其剖面積隨著由其中一端朝向另一端而變大，被供給至前述流路管之其中一端的有機溶劑的液體被加熱而由該流路管的另一端流出有機溶劑的蒸氣，另外具備有：對前述流路管的途中部位供給惰性氣體的惰性氣體供給部，有機溶劑的蒸氣與惰性氣體在混合狀態下由前述流路管的另一端流出。
  2. 如申請專利範圍第1項之蒸氣發生器，其中，前述流路管係具有：具有第1剖面積的第1流路管部分、及設在前述第1流路管部分的更為下游側，且具有大於前述第1剖面積之第2剖面積的第2流路管部分。
  3. 如申請專利範圍第1項之蒸氣發生器，其中，前述有機溶劑係由異丙醇所構成。
  4. 如申請專利範圍第1項之蒸氣發生器，其中，前述流路管係由螺旋形狀者所構成。
  5. 如申請專利範圍第1項之蒸氣發生器，其中，前述惰性氣體為氮氣。
  6. 如申請專利範圍第1項之蒸氣發生器，其中，另外具備有：對前述流路管的其中一端供給沖淨用惰性氣體的沖淨用惰性氣體供給部，藉由由前述沖淨用惰性氣體供給部被供給至前述流路管的沖淨用惰性氣體，使殘留在前述流路管內的有機溶劑由該流路管的另一端排出。
  7. 如申請專利範圍第6項之蒸氣發生器，其中，前述沖淨用惰性氣體為氮氣。
  8. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項之蒸氣發生器，其中，前述加熱部係由燈加熱器所構成。
  9. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項之蒸氣發生器，其中，前述加熱部係由感應加熱型加熱器所構成。
  10. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項之蒸氣發生器，其中，前述加熱部係由電阻加熱式加熱器所構成。
  11. 一種蒸氣發生方法，係使有機溶劑的蒸氣發生的蒸氣發生方法，其特徵為具備有：準備其剖面積隨著由其中一端朝向另一端而變大的流路管的工程；對前述流路管的其中一端供給有機溶劑的液體的工程；及 將前述流路管加熱，藉此使被供給至前述流路管的其中一端的有機溶劑的液體蒸發，使有機溶劑的蒸氣由該流路管的另一端流出的工程，在使有機溶劑的蒸氣由前述流路管的另一端流出的工程中，對前述流路管的途中部位供給惰性氣體，使有機溶劑的蒸氣與惰性氣體在混合狀態下由前述流路管的另一端流出。
  12. 如申請專利範圍第11項之蒸氣發生方法，其中，前述有機溶劑係由異丙醇所構成。
  13. 如申請專利範圍第11項或第12項之蒸氣發生方法，其中，在使有機溶劑的液體蒸發而生成有機溶劑的蒸氣的工程之後，對前述流路管的其中一端供給沖淨用惰性氣體，藉由該沖淨用惰性氣體，使殘留在前述流路管內的有機溶劑由該流路管的另一端排出。
  14. 一種基板處理裝置，係進行基板之處理的基板處理裝置，其特徵為具備有：如申請專利範圍第1項至第10項中任一項之蒸氣發生器；及收容基板且進行該所收容之基板之乾燥的腔室，且被供給有藉由前述蒸氣發生器所生成的有機溶劑的蒸氣的腔室。
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