JPH1140497A

JPH1140497A - 処理装置

Info

Publication number: JPH1140497A
Application number: JP10158374A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Katano; 貴之片野; Junichi Kitano; 淳一北野; Masami Akumoto; 正巳飽本
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1997-05-22
Filing date: 1998-05-21
Publication date: 1999-02-12

Abstract

(57)【要約】【課題】ウエハに所定の処理を施す処理装置におい
て，純水などを用いて気液接触によって処理装置内の雰
囲気を清浄化するとともに，純水の使用量を必要最低限
に抑えてランニングコストの低減を図る。【解決手段】処理システム内の雰囲気は，導入口１１
１からフィルタ装置１０１へ導入され，上下二段に配置
された噴霧装置１３１，１５１から噴霧される純水との
気液接触によって不純物が除去される。噴霧後の純水は
再び噴霧装置１３１，１５１へ導かれ再使用される。噴
霧装置１５１から噴霧される純水は，熱交換器２０５に
おいて，高い効率で不純物を除去できる７℃に調整され
る。純水補充タンク１９７から新規に補充される純水量
は，濃度センサ２００が検出する気液接触後の純水中の
不純物濃度によって調整される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，被処理基板に対し
て所定の空間内で所定の処理を行う処理装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】例えば半導体製造プロセスにおけるフォ
トレジスト処理工程においては，半導体ウエハ（以下，
「ウエハ」という）などの被処理基板の表面にレジスト
液を塗布してレジスト膜を形成し，所定のパターンを露
光した後に現像液で現像処理しているが，このような一
連の処理を行うにあたっては，従来から塗布現像処理シ
ステムが用いられている。

【０００３】通常，この塗布現像処理システムは，複数
の処理装置を備えている。これら処理装置とは，例え
ば，レジストの定着性を向上させるための疎水化処理
（アドヒージョン処理），レジスト液の塗布を行うレジ
スト処理，レジスト液塗布後の被処理基板を所定の温度
雰囲気に置いてレジスト膜を硬化させるための熱処理，
露光後の被処理基板を所定の温度雰囲気に置くための熱
処理，露光後の被処理基板に現像液を供給して現像する
現像処理などの各処理を個別に行うものである。さらに
搬送アームなどの搬送機構によって，被処理基板である
ウエハは前記各処理装置に対して搬入出され，所定の処
理が順次施されるようになっている。

【０００４】前記各処理は清浄な雰囲気の下で行われる
必要があるため，塗布現像処理システムはクリーンルー
ム内に設置されるとともに，その周囲や上部は適宜のケ
ーシングで囲まれ，さらに上部にファンとフィルタとを
一体化した，いわゆるファン・フィルタ・ユニット（Ｆ
ＦＵ）などの清浄化空気供給ユニットが設けられてお
り，このＦＦＵからの清浄化された空気のダウンフロー
の下に前記各処理装置が配置されている。そして塗布現
像処理システム内の雰囲気中のアンモニアなどのアルカ
リ成分などを除去するため，前記ＦＦＵなどの清浄化空
気供給ユニットの上流側に，ケミカルフィルタが設置さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで，今日では半
導体デバイスの高集積化に伴い，パターンの線幅の微細
化に対応するため，化学増幅型のレジスト材料が使用さ
れているが，このレジスト材料は，雰囲気中のアンモニ
アと反応すると難溶性や不溶性の中和層が被処理基板の
表面に形成されてしまい，事後の処理にとって好ましく
ない。このため前記塗布現像処理システム内の雰囲気中
のアンモニアなどのアルカリ成分を極力少量に抑える必
要があり，その値を例えば１ｐｐｂ以下に制御すればそ
のような中和層の形成を防ぐことができる。

【０００６】この点に関し，従来の塗布現像処理システ
ムに設置されていたケミカルフィルタの寿命は，システ
ム内の湿度，アルカリ成分の量，およびケミカルフィル
タを通過する空気の単位時間当たりの流量によって左右
されていた。したがってケミカルフィルタの交換時期は
予測が困難であり，また交換の際にはシステム全体を停
止させる必要があるために，スループットの低下を招く
原因ともなっていた。そのうえケミカルフィルタは高価
であり，ランニングコストの高騰にもつながっていた。

【０００７】そこで発明者らは上記ケミカルフィルタに
代えて，不純物除去液によるいわゆる気液接触によっ
て，雰囲気中のアルカリ成分を除去することを試みた。

【０００８】ところが単純に気液接触によって不純物を
除去したのでは，塗布現像処理システム内の雰囲気中に
含まれるアルカリ成分などの不純物の除去効率が低い。
とりわけ不純物の濃度が高い場合には，システム内の雰
囲気を好適な清浄度に維持するための除去を実現するこ
とは困難である。さらに気液接触の際に用いられる，例
えば純水などの不純物除去液に要するランニングコスト
も無視できない。

【０００９】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり，ケミカルフィルタを用いることなく気液接触によ
って雰囲気中のアルカリ成分などの不純物を除去するこ
とを基本構成としているが，不純物が高い濃度であって
も効率よくこれを除去すると共に，不純物除去にかかる
ランニングコストを低減させることをその解決課題とし
ている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め，請求項１によれば，被処理基板に対して所定の空間
内で所定の処理を行う処理装置であって，前記所定の空
間内の空気の少なくとも一部を回収して，当該回収した
空気中の不純物を除去する除去装置を備え，不純物除去
後の空気は温度調整された後に前記所定の空間内に戻さ
れるように構成され，前記除去装置には，回収した空気
に不純物除去液を接触させて不純物を除去する除去部が
複数段に直列して備えられたことを特徴とする，処理装
置が提供される。

【００１１】このような処理装置によれば，処理装置の
所定の空間から回収された空気は，除去装置へ導入され
た後に，当該除去装置に備えられた複数の除去部におい
て，不純物が気液接触によって段階的に除去されること
になる。したがってたとえ回収された空気中の不純物濃
度が高い場合であっても，効率よく不純物を除去して所
望の清浄度にすることができ，好適な清浄度の空気を前
記処理装置の所定の空間へ供給することが可能である。

【００１２】前記請求項１の処理装置において，請求項
２に記載のように，各除去部が，上下多段に配置される
とともに，各除去部は，不純物除去液を噴霧して回収空
気と接触させる気液接触部と，当該気液接触部を通過し
た不純物除去液を貯留する貯留部とを備え，当該貯留部
に貯留した不純物除去液の少なくとも一部が回収されて
前記気液接触部において再使用されるように構成しても
よい。このように不純物除去液の少なくとも一部は再使
用されるために，新たに補充しなければならない不純物
除去液の節約が図れる。

【００１３】請求項２の処理装置において，請求項３に
記載のように，次段側の除去部で使用される不純物除去
液に，前段側の除去部の貯留部からオーバーフローした
不純物除去液を用いるようにしてもよい。その結果，次
段側の除去部に対しては新規に不純物除去液を供給する
必要がないため，より一層不純物除去液の節約が図れる
ことになる。

【００１４】ところで請求項２，３に記載の除去装置に
おける上下多段に配置された除去部のうち，少なくとも
最下段側の除去部は，回収された空気の不純物を粗く除
去するための，いわばプレフィルタ的な役割を担うもの
であるために，ここで使用される不純物除去液は，必ず
しも純水などの清浄度の高いものである必要はない。そ
こで請求項４に記載のように，少なくとも最下段側の除
去部で使用される不純物除去液として，水道水を採用す
るようにしてもよい。水道水は入手性，取扱性が容易で
あるために，当該除去装置で使用される不純物除去液に
かかるコストの削減が図れる。

【００１５】さらに上記の処理装置において，請求項５
に記載のように，少なくとも最上段側の除去部で使用さ
れる不純物除去液を６〜８℃に設定すれば，なお好まし
い結果が得られる。発明者らの知見によれば，不純物除
去液を７℃前後に調整することにより，最も高い効率で
空気中の不純物を除去することができるからである。

【００１６】請求項１〜５の各処理装置において，請求
項６に記載のように，少なくとも最上段側の除去部で使
用される不純物除去液の新規補充分が，最下段側の除去
部からの排液と熱交換された後に，最上段側の除去部に
供給されるように構成してもよい。かかる構成を採用す
ることにより，新規に補充される不純物除去液を所定の
温度に調節する場合でも，この温度調節に必要な熱エネ
ルギーを節約することができる。

【００１７】前記請求項１〜６の各処理装置において，
請求項７に記載のように，少なくとも１つの除去部に，
不純物除去液中の不純物濃度を検出する濃度センサを備
え，当該濃度センサによって検出された濃度が所定の値
を越えると，最上段側の除去部に補充される新規の不純
物除去液の供給量を増加させるようにしてもよい。この
ように濃度センサの検出結果に基づいて，新規の不純物
除去液の供給量を調整すれば，当該処理装置の所定の空
間を常に適切な清浄雰囲気に保つことができる。加え
て，新規の不純物除去液を必要以上に供給することがな
くなり，不純物除去液の節約が図れ，ランニングコスト
の低減に寄与することとなる。即ち，空気中の不純物の
濃度に応じて適切な不純物除去液の量を設定することが
できる。

【００１８】さらにまた請求項８に記載したように、少
なくとも１つの除去部に，不純物除去液中の不純物濃度
を検出する濃度センサを備え、当該濃度センサによって
検出された濃度が所定の値を下回った場合には，最上段
側の除去部に補充される新規の不純物除去液の供給量を
減少するように構成してもよい。かかる構成により、不
純物の濃度が低い場合、すなわち処理空気中の不純物濃
度が低い場合に、は過剰に不純物除去液の供給を行うこ
とが防止されるから、効率のよい除去が行え、不純物除
去液量の浪費を防止することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下，本発明の一実施形態を図に
基づいて説明すると，図１〜図３は本実施の形態にかか
る処理装置としての塗布現像処理システム１の全体構成
の図であり，図１は平面，図２は正面，図３は背面から
みた様子を各々示している。

【００２０】この塗布現像処理システム１は，被処理基
板としてのウエハＷが複数枚，例えば２５枚単位で収納
されているカセットＣをシステム内に搬入したり，ある
いはシステムから搬出したりするためのカセットステー
ション１０と，塗布現像処理工程の中で１枚ずつウエハ
Ｗに所定の処理を施す各種処理装置を所定位置に多段配
置してなる処理ステーション１１と，この処理ステーシ
ョン１１に隣接して設けられる露光処理装置（図示せ
ず）との間でウエハＷを受け渡しするためのインターフ
ェース部１２とを一体に接続した構成を有している。

【００２１】前記カセットステーション１０では，図１
に示すように，載置部となるカセット載置台２０上の位
置決め突起２０ａの位置に，複数個例えば４個のカセッ
トＣが，それぞれのウエハ出入口を処理ステーション１
１側に向けて一列に載置され，このカセット配列方向
（Ｘ方向）およびカセットＣ内に収納されたウエハＷの
ウエハ配列方向（Ｚ方向；垂直方向）に移動可能な，ウ
エハ搬送体２１が搬送路２１ａに沿って移動自在であ
り，各カセットＣに選択的にアクセスできるようになっ
ている。

【００２２】さらにこのウエハ搬送体２１は，θ方向に
回転自在であり，処理ステーション１１に配置される後
述の第３の処理装置群Ｇ₃に属するアライメントユニッ
トＡＬＩＭおよびイクステンションユニットＥＸＴにも
アクセスできるようになっている。

【００２３】前記処理ステーション１１には，図１に示
すように，その中心部に垂直搬送型の主ウエハ搬送手段
２２が設けられ，その周りに各種処理装置が１組または
複数の組にわたって多段集積配置されて処理装置群を構
成している。塗布現像処理システム１においては，５つ
の処理装置群Ｇ₁，Ｇ₂，Ｇ₃，Ｇ₄，Ｇ₅が配置可能な構
成であり，第１および第２の処理装置群Ｇ₁，Ｇ₂はシス
テム正面側に配置され，第３の処理装置群Ｇ₃はカセッ
トステーション１０に隣接して配置され，第４の処理装
置群Ｇ₄はインターフェース部１２に隣接して配置さ
れ，さらに破線で示した第５の処理装置群Ｇ₅は背面側
に配置可能となっている。

【００２４】図２に示すように第１の処理装置群Ｇ₁に
は，処理容器ＣＰ内でウエハＷに対して所定の液処理を
行うスピンナ型の処理装置，例えばレジスト処理装置Ｃ
ＯＴ₁，ＣＯＴ₂が上から順に二段に重ねられている。第
２の処理装置群Ｇ₂には現像処理装置ＤＥＶ₁，ＤＥＶ₂
が上から順に二段に重ねられている。

【００２５】図３に示すように，第３の処理装置群Ｇ₃
には，ウエハＷを載置台（図示せず）に載せて所定の処
理を行うオーブン型の処理装置，例えば冷却処理を行う
クーリング装置ＣＯＬ，疏水化処理を行うアドヒージョ
ン装置ＡＤ，位置合わせを行うアライメント装置ＡＬＩ
Ｍ，イクステンション装置ＥＸＴ，露光処理前の加熱処
理を行うプリベーキング装置ＰＲＥＢＡＫＥ，および露
光処理後の加熱処理を行うポストベーキング装置ＰＯＢ
ＡＫＥが，下から順に例えば８段に重ねられている。

【００２６】第４の処理装置群Ｇ₄には，オーブン型の
処理装置，例えばクーリング装置ＣＯＬ，イクステンシ
ョン・クーリング装置ＥＸＴＣＯＬ，イクステンション
装置ＥＸＴ，クーリング装置ＣＯＬ，プリベーキング装
置ＰＲＥＢＡＫＥ，およびポストベーキング装置ＰＯＢ
ＡＫＥが下から順に，例えば８段に重ねられている。

【００２７】図１，２に示すように，このインターフェ
ース部１２の正面部には，可搬型のピックアップカセッ
トＣＲと，定置型のバッファカセットＢＲが二段に配置
され，背面部には周辺露光装置２３が配設され，中央部
にはウエハ搬送体２４が設けられている。このウエハ搬
送体２４は，Ｘ方向，Ｚ方向（垂直方向）に移動して両
カセットＣＲ，ＢＲおよび周辺露光装置２３にアクセス
できるようになっている。さらに前記ウエハ搬送体２４
は，θ方向への回転およびＹ方向への移動も自在となる
ように構成されており，処理ステーション１１側の第４
の処理装置群Ｇ ₄に属するイクステンション装置ＥＸＴ
や隣接する露光処理装置（図示せず）のウエハ受渡し台
へもアクセスできるようになっている。

【００２８】当該塗布現像処理システム１においては，
前記したカセット載置台２０，ウエハ搬送体２１の搬送
路２１ａ，第１〜第５の処理装置群Ｇ₁〜Ｇ₅，インター
フェース部１２に対して，上方から清浄な空気のダウン
フローが形成されるよう，図２に示すように，システム
上部に例えばＵＬＰＡフィルタなどの高性能フィルタ５
１が，前記３つのゾーン（カセットステーション１０，
処理ステーション１１，インターフェース部１２）毎に
設けられている。そしてこの高性能フィルタ５１の上流
側から供給された空気は，該高性能フィルタ５１を通過
する際に清浄化され，図２の実線矢印や破線矢印に示し
たように，清浄なダウンフローが形成される。また特に
レジスト処理装置ＣＯＴ₁，ＣＯＴ₂に対しては，図４に
示すように，その内部に対しても清浄なダウンフローが
独立して形成されるように適宜ダクト配管されている。

【００２９】塗布現像処理システム１の周囲は，図４に
示すように，側板６１，６２等で囲まれており，さらに
上部には天板６３，下部には通気孔板６４との間に空間
Ｐを介して底板６５が設けられている。そしてシステム
の一側には壁ダクト６６が形成されており，天板６３下
面側に形成された天井チャンバ６７と通じている。

【００３０】底板６５には，排気口６８が形成されてお
り，通気孔板６４を介して回収されるシステム内の下側
雰囲気は，この排気口６８に接続された排気管６９によ
って，上層床５２で仕切られたクリーンルームの二重床
構造における下部空間７０へ導かれる。一方，排気管６
９に接続されている導入管７１によってその一部は除去
装置としてのフィルタ装置１０１へと導入されるように
なっている。なお排気管６９の排気先は，例えば工場な
どの集中排気系に通ずるように構成してもよく，フィル
タ装置１０１へ導入される空気と集中排気系へ排気され
る空気との割合は，排気管６９と導入管７１にそれぞれ
介設したダンパ７２，７３によって調整できるようにな
っている。フィルタ装置１０１において，気液接触によ
ってアンモニアなどのアルカリ成分が除去された空気
は，送出管７４を通じて，前記壁ダクト６６へと送出さ
れ，天井チャンバ６７の下方に設置された高性能フィル
タ５１を介してシステム内にダウンフローとして吹き出
されるようになっている。

【００３１】なお処理ステーション１１から排気された
空気の一部は，上述のように工場などの集中排気系へ排
気されるので，その分を補うためにクリーンルームの二
重床構造における上部空間７５の比較的清浄な空気が，
給気管７６を通じて前記フィルタ装置１０１へ導入され
るようになっている。

【００３２】処理ステーション１１内部に設置された第
１の処理装置群Ｇ₁におけるレジスト処理装置ＣＯＴ₁に
ついては，その外壁を構成するケーシング８２内の上部
に，別途サブチャンバ８３が形成されていて，このサブ
チャンバ８３はシステムの壁ダクト６６と連通されてい
る。したがって壁ダクト６６内を流れる清浄化された後
の空気は，サブチャンバ８３の下方に設置された高性能
フィルタ８４を介して，ケーシング８２内にダウンフロ
ーとして吐出されるようになっている。なおサブチャン
バ８３を設けることなく，天井チャンバ６７からのダウ
ンフローをケーシング８２内へ導入するようにしてもよ
い。ケーシング８２内の雰囲気は，別途設けた排気管８
６から通気孔板６４下の空間Ｐへと排気されるようにな
っている。

【００３３】レジスト処理装置ＣＯＴ₂は上述のレジス
ト処理装置ＣＯＴ₁と同様の構成を有している。すなわ
ちケーシング９２内の上部には，サブチャンバ９３が形
成され，このサブチャンバ９３は壁ダクト６６と連通し
ている。したがって壁ダクト６６内を流れる清浄化され
た後の空気は，サブチャンバ９３の下方に設置された高
性能フィルタ９４を介して，ケーシング９２内にダウン
フローとして吐出される。なおレジスト処理装置ＣＯＴ
₂においても，サブチャンバ９３を設けることなく，天
井チャンバ６７からのダウンフローをケーシング９２内
へ導入するようにしてもよい。そしてケーシング９２内
の雰囲気は，排気管８６から通気孔板６４下の空間Ｐへ
と排気されるようになっている。

【００３４】上述の塗布現像処理システム１において
は，組み込まれている各種処理装置毎に風速等を設定し
た方が，各々好ましいプロセス条件が得られる場合があ
る。そこでレジスト処理装置ＣＯＴ₁，ＣＯＴ₂における
サブチャンバ８３の内部，およびサブチャンバ９３の内
部に各々小型ファンや可変ダンパなどを設けて，ケーシ
ング８２およびケーシング９２のそれぞれに対して，独
立した清浄なダウンフローを形成するようにしてもよ
い。

【００３５】次にフィルタ装置１０１の構成について詳
述する。図５に示すようにフィルタ装置１０１は導入部
１１０，第１の不純物除去部１３０，第２の不純物除去
部１５０，送出部１７０，不純物除去液循環部１９０に
大別できる。

【００３６】上述のように処理ステーション１１から回
収された空気の一部は，導入管７１を経由して，導入部
１１０に設けられた導入口１１１から空間Ｓへ導入され
る。導入部１１０には，第１の不純物除去部１３０およ
び第２の不純物除去部１５０で使用された例えば純水な
どの不純物除去液の一部を貯留するためのドレインパン
１１２が設けられている。ドレインパン１１２に貯留さ
れた純水などの不純物除去液は排液パイプ１１４によっ
て，後述の熱交換器１９１を経由して，例えば工場廃液
系などへ排出されるようになっており，その不純物除去
液の排出量はバルブ１１５によって調節自在である。以
下，不純物除去液として純水を用いた場合に即して説明
する。

【００３７】前記第１の不純物除去部１３０には，気液
接触空間Ｍ₁に対して純水を微細なミスト状に噴霧する
ための噴霧ノズル１３１ａを有する噴霧装置１３１が設
けられている。また前記気液接触空間Ｍ₁の下側には，
噴霧ノズル１３１ａから噴霧された純水をトラップしつ
つ，分散させて均等に滴下させるための，例えば不織布
などからなる充填部１３２が設けられている。

【００３８】充填部１３２の下側には，この充填部１３
２から滴下する純水を集水するためのパン１３３が設け
られている。パン１３３には空間Ｓから上昇してくる空
気を充填部１３２および気液接触空間Ｍ₁へ導くための
通気管１３３ａが上下方向に貫設されている。さらにこ
の通気管１３３ａはパン１３３をオーバーフローした純
水を前出のドレインパン１１２へ導くための機能もあわ
せ持っている。

【００３９】前記の充填部１３２とパン１３３の間に
は，充填部１３２からの純水がドレインパン１１２へ直
接滴下しないように，例えば傘状に形成されたキャップ
１３４が設けられている。そして前記キャップ１３４は
純水の滴下防止のため通気管１３３ａの真上に設置され
るとともに，空気を通過させるための適宜の隙間が確保
されている。

【００４０】第１の不純物除去部１３０の最上部には気
液接触空間Ｍ₁を通過した空気中のミストを除去するた
めのデミスター１３５が設けられている。

【００４１】第２の不純物除去部１５０は，上述した第
１の不純物除去部１３０の上方に配置され，基本的に第
１の不純物除去部１３０と同様な構成となっている。す
なわち最下部には通気管１５３ａを具備したパン１５３
が設置され，前記通気管１５３ａの上方にはキャップ１
５４が設けられている。キャップ１５４の上方の気液接
触空間Ｍ₂には充填部１５２と，噴霧ノズル１５１ａを
具備した噴霧装置１５１が設けられている。そして最上
部にはミストを捕集するデミスター１５５が設けられて
いる。

【００４２】本実施の形態では，第１の不純物除去部１
３０と第２の不純物除去部１５０は，図５に示すように
上下二段に配置された構成となっている。かかる構成に
よれば，上側に配置された第２の不純物除去部１５０の
パン１５３に集水された純水のうち，オーバーフローし
た分を下側に配置された第１の不純物除去部１３０へ供
給することができる。したがって下側に配置された第１
の不純物除去部１３０に対しては新たな純水の供給が不
要であり，結果的に純水の節約が図れる。

【００４３】前述の第１の不純物除去部１３０と第２の
不純物除去部１５０にて不純物が除去された空気は，送
出部１７０に設置されている送風機１７１へ導かれる。
また前記した上部空間７５の比較的清浄な空気は，給気
口１７２から送出部１７０へ導入されるようになってい
る。そして不純物が除去された空気と給気口１７２から
導入された空気は，送風機１７１にて混合された後，後
述の加熱機構１７３，および加湿機構１７４へ送出され
る。

【００４４】加熱機構１７３は送風機１７１によって送
出された空気を所定温度にまで加熱する機構を有してお
り，加湿機構１７４は加熱機構１７３で所定温度になっ
た空気を所定湿度にまで加湿する機構を有している。こ
れら加熱機構１７３，加湿機構１７４によって，所望の
温湿度，例えば温度２３℃，相対湿度４０％に調整され
た空気は送出口１７５から送出される。なお加熱機構１
７３および加湿機構１７４の制御は別段の制御装置（図
示せず）によって制御され，任意に設定された温湿度条
件の空気を送出させることが自在である。なお、加湿機
構１７４と加熱機構１７３を送風機１７１の上流側に設
置してもよい。そうすれば、デミスター１５５で除去、
捕集できなかった微小なミストをまず加熱機構１７３で
加熱して蒸発させることができ、下流側に位置すること
になる送風機１７１やその他の機器に対する悪影響を防
止することができる。

【００４５】不純物除去液循環部１９０には，前記第１
の不純物除去部１３０におけるパン１３３および第２の
不純物除去部１５０におけるパン１５３に集水された純
水をそれぞれ噴霧装置１３１および噴霧装置１５１へ循
環させるための循環系が設けられている。

【００４６】循環パイプ１９２にはポンプ１９３が介設
されており，かかるポンプ１９３によって，パン１３３
に集水されている純水は，噴霧装置１３１へ圧送され噴
霧されるようになっている。一方，パン１５３に集水さ
れた純水は，開閉度調整が自在なバルブ１９４が介装さ
れた排水パイプ１９５によって，中間タンク１９６へと
排水可能である。

【００４７】さらに中間タンク１９６と純水補充タンク
１９７は，開閉度調整が自在なバルブ１９８が介装され
た補充パイプ１９９によって接続されており，純水補充
タンク１９７に貯留されている不純物を含まないフレッ
シュな純水を中間タンク１９６へ供給可能となってい
る。

【００４８】前記第１の不純物除去部１３０におけるパ
ン１３３に貯留されている純水中には，この純水中に含
まれる不純物の濃度を検出するための濃度ヘッド２００
が配置されており，この濃度センサ２００の検出結果に
基づき，バルブ１９４およびバルブ１９８を開閉するコ
ントローラ２０１が設置されている。

【００４９】中間タンク１９６の下流側には前述の熱交
換器１９１が設けられており，この中間タンク１９６か
らの純水は，前記ドレインパン１１２から排水された純
水と熱交換されるようになっている。さらに熱交換器１
９１には供給パイプ２０２が接続され，熱交換器１９１
において熱交換された純水は，この供給パイプ２０２に
介設されたポンプ２０３によって，前記噴霧装置１５１
側へ圧送される。なお供給パイプ２０２には，冷凍機２
０４の冷媒との間で熱交換するための熱交換器２０５が
設けられており，噴霧装置１５１へ圧送される純水を所
望の温度に調節することが可能である。

【００５０】本実施の形態にかかる塗布現像処理システ
ム１は以上のように構成されており，次にこの塗布現像
処理システム１の動作について説明すると，まずカセッ
トステーション１０において，ウエハ搬送体２１がカセ
ット載置台２０上の処理前のウエハＷを収容しているカ
セットＣにアクセスして，そのカセットＣから１枚のウ
エハＷを取り出す。その後ウエハ搬送体２１は，まず処
理ステーンション１１側の第３の処理装置群Ｇ₃の多段
装置内に配置されているアライメント装置ＡＬＩＭまで
移動し，このアライメント装置ＡＬＩＭ内にウエハＷを
移載する。

【００５１】そしてアライメント装置ＡＬＩＭにおいて
ウエハＷのオリフラ合わせおよびセンタリングが終了す
ると，主ウエハ搬送手段２２は，アライメントが完了し
たウエハＷを受け取り，このアライメント装置ＡＬＩＭ
の下段に位置するアドヒージョン装置ＡＤの前まで移動
して，装置内に前記ウエハＷを搬入し，以下各処理装置
において，ウエハＷに対して所定のレジスト液塗布処理
等が実施されていく。

【００５２】このような各処理装置における処理中，塗
布現像処理システム１内には，所定の気流速度，例えば
０．３５ｍ／ｓ〜０．５ｍ／ｓの清浄化されたダウンフ
ローが形成されており，このダウンフローによって，シ
ステム内に発生するパーティクルや有機成分，イオン，
アルカリ成分などは，下方へと搬送され，通気孔板６４
を通って空間Ｐから，フィルタ装置１０１の導入口１１
１へと導入される。

【００５３】導入口１１１から導入された空気は，パン
１３３に貫設された通気管１３３ａを経由して充填部１
３２へ導かれる。充填部１３２に充填されている純水に
より，空気に含まれているパーティクルや有機成分，イ
オン，アルカリ成分などの不純物が除去される。さらに
前記充填部１３２を通過した空気は，気液接触空間Ｍ₁
において，噴霧装置１３１からのミスト状態の純水との
気液接触によって，不純物が除去される。このように充
填部１３２において，いわばプレフィルトレーションさ
れた後の空気に対して，再度，気液接触空間Ｍ₁におい
て不純物除去を施すために，除去効率は極めて高いもの
になる。

【００５４】気液接触空間Ｍ₁において不純物が除去さ
れた空気は，デミスター１３５においてミストが除去さ
れた後，パン１５３に貫設された通気管１５３ａを経由
して充填部１５２，さらに気液接触空間Ｍ₂へ導かれ
る。充填部１５２および気液接触空間Ｍ₂において，上
述の充填部１３２および気液接触空間Ｍ₁での場合と同
様に不純物が除去される。このように不純物除去を二段
で行うことによって，回収した空気中の不純物が高い濃
度で含有されていても，清浄度の高い空気を創出するこ
とができる。なお本実施の形態では不純物の除去処理を
２度繰り返すように構成されているが，不純物の除去処
理回数を増やして，さらに清浄度を高めるようにしても
よい。

【００５５】気液接触空間Ｍ₂において不純物が除去さ
れた空気は，デミスター１５５にてミストが除去され，
送風機１７１へ導入される。この清浄化された空気は，
前記送風機１７１において，給気口１７２から導入され
る上部空間７５の比較的清浄な空気と混合され，加熱機
構１７３と加湿機構１７４を経由して送出口１７５から
送出される。なお本実施の形態では，前記塗布現像処理
システム１が設置されているクリーンルームの二重床構
造における上部空間７５の比較的清浄な空気を，給気口
１７２から導入するように構成されているが，これに限
らず供給源を別途求めてもよい。

【００５６】気液接触のために噴霧装置１５１の噴霧ノ
ズル１５１ａから噴霧されたミスト状の純水は，一旦充
填部１５２にトラップされた後，その一部は直接，また
一部はキャップ１５４の上面を伝ってパン１５３に集水
される。その後パン１５３をオーバーフローした分の純
水は，パン１５３に貫設されている通気管１５３ａから
滴下することになる。その純水はデミスター１３５，気
液接触空間Ｍ₁，充填材１３２，キャップ１３４を経由
してパン１３３へ集水される。そしてパン１３３に集水
された純水は，循環パイプ１９２によって噴霧装置１３
１へ循環され，気液接触空間Ｍ₁へ噴霧される。なおポ
ンプ１９３によって，パン１３３から噴霧装置１３１へ
循環する純水の流量を増やせば，気液接触空間Ｍ₁にお
けるミスト状の純水が増加するため，空気中の不純物除
去効率が向上する。

【００５７】このように第１の不純物除去部の１３０に
おいては，上側に配置されている第２の不純物除去部１
５０で使用された純水を，再使用するようになっている
ために，新たに供給する純水を節約することが可能であ
る。

【００５８】パン１３３には上述のように，貯留される
純水中の不純物濃度を検出するための濃度センサ２００
が設けられている。処理ステーション１１から回収され
る空気中の不純物濃度の増減は，パン１３３に集水され
る気液接触後の純水中の不純物濃度に顕著に反映する。
濃度センサ２００による不純物濃度の検出結果が所定値
を上回る場合には，コントローラ２０１はバルブ１９４
およびバルブ１９８を制御し，純水補充タンク１９７か
ら，フレッシュな純水を中間タンク１９６へ供給するよ
うになっている。これにより噴霧装置１５１からは不純
物濃度の低い純水が噴霧され，第２の不純物除去部１５
０，さらにその下方に配置されている第１の不純物除去
部１３０における回収空気の不純物除去能力を向上させ
ることができる。

【００５９】なお前記コントローラ２０１は、濃度セン
サ２００による不純物濃度の検出結果が所定値を上回る
場合に，バルブ１９４およびバルブ１９８を制御して純
水補充タンク１９７からフレッシュな純水を供給するよ
うに制御していたが、それと同時に、濃度センサ２００
による不純物濃度の検出結果が所定値を下回る場合に
は，フレッシュな純水の供給を停止したり、あるいは供
給量を減少させるように制御するように構成してもよ
い。そうすることにより、所定の不純物濃度を達成する
ために必要最小限の量に純水の供給を維持することがで
き、フレッシュな純水の過剰供給を防止して、ランニン
グコストを低減させることができる。

【００６０】さらに中間タンク１９６に貯留されている
純水は，供給パイプ２０２に介設された熱交換器２０５
によって所定の温度，例えば７℃に調整された後に，噴
霧装置１５１から噴霧されるようになっているため，高
い不純物除去効果が期待できる。

【００６１】ところで，前記の熱交換器２０５へは，こ
の熱交換器２０５の前段に設けられた熱交換器１９１に
おいてドレインパン１１２から排水される純水と熱交換
が行われた，いわば予備温度調整がなされた純水が導入
される。したがって上記の熱交換器２０５における純水
の温度調整工程において，この熱交換器２０５に対して
冷媒を供給する冷凍機２０４の負担を軽減させることが
可能である。

【００６２】上述したフィルタ装置１０１に代えて，図
６に示したフィルタ装置１０２を採用してもよい。この
フィルタ装置１０２において，第１の不純物除去部１３
０に属する噴霧装置２１１に対しては，供給パイプ２１
２を経由して水道水が供給され，噴霧ノズル２１１ａか
ら気液接触空間Ｍ₁へ水道水が噴霧されるように構成さ
れている。なおフィルタ装置１０２は，噴霧装置２１１
に関連する部材以外は前記フィルタ装置１０１と同一の
構成であるために，共通部材については同一の符号を付
し，個々の説明を省略する。

【００６３】フィルタ装置１０２においては，不純物除
去部が二段に積み重ねられた構成となっており，いわば
プレフィルタ的な位置づけの第１の不純物除去部１３０
に対しては高い不純物除去効率は要求されず，むしろ高
価な純水を使用することはオーバースペックにもなりか
ねない。この点フィルタ装置１０２においては，第１の
不純物除去部１３０では入手性，取扱性が共に容易な水
道水を使用するようになっているため，フィルタ装置１
０２全体で使用される純水量を減らすことが可能であ
り，結果的にランニングコストの低減が図れる。

【００６４】なお前記実施の形態では，不純物除去部を
上下二段に配置していたが，これに限らず，３つ以上の
不純物除去部を上下方向に多段配置させてもよく，この
場合は空気中の不純物の除去効率をさらに向上させるこ
とができる。さらにまた加熱機構１７３に必要な熱エネ
ルギーの一部又は全部を，冷凍機２０４の排熱に求めて
もよい。即ち，加熱機構１７３によって加熱する際に，
冷凍機２０４から発生する熱を利用してもよい。そうす
ることで省エネ効果を向上させることが可能になる。

【００６５】以上本実施の形態は，ウエハに対してレジ
スト塗布処理および現像処理を行う塗布現像処理システ
ムとして構成されていたが，本発明はこれに限らず，各
個別の処理装置，例えばレジスト処理装置ＣＯＴ₁，Ｃ
ＯＴ₂や現像処理装置ＤＥＶ₁，ＤＥＶ₂に対してのみ適
用してもよく，その他ウエハに対して所定の熱雰囲気の
下で成膜処理を行う装置，例えば酸化膜形成のために用
いる成膜装置などに対しても適用可能である。また被処
理基板もウエハに限らず，例えばＬＣＤ用ガラス基板で
あってもよい。

【００６６】

【発明の効果】請求項１〜８の処理装置によれば，複数
の除去部において空気中の不純物を段階的に除去するこ
とができるために，高い除去効率が期待できる。したが
って不純物濃度が高い空気に対しても，好適に不純物除
去を施すことが可能であり，常に処理装置の所定の空間
内を清浄な雰囲気に保つことができる。

【００６７】請求項２，３の処理装置においては，使用
される不純物除去液は循環再使用されるようになってい
るために新たに補充する不純物除去液の量を減らすこと
が可能である。これによりランニングコストの削減が図
れる。さらに請求項３の処理装置によれば，上下多段に
配置された除去部の次段側では，前段で使用された不純
物除去液を使用するようになっているために，新たに補
充する不純物除去液の量をより一層低減させることが可
能であり，このことは更なるランニングコスト低減に寄
与するものである。

【００６８】請求項４の処理装置においては，不純物除
去液として水道水が使用されるために，不純物除去液に
かかるコストの削減が図れる。

【００６９】請求項５の処理装置によれば，回収された
空気に対して，高い効率で不純物除去を施すことが可能
である。

【００７０】請求項６の処理装置によれば，不純物除去
液の新規補充分を所定温度に設定する際に要する熱エネ
ルギーの低減が図れる。

【００７１】請求項７、８の処理装置によれば，処理装
置の所定の空間から回収される空気中の不純物濃度に応
じて，新規に補充される不純物除去液の量を調整するこ
とができる。したがって処理装置の所定の空間を常に清
浄な雰囲気に維持できるとともに，不純物除去液にかか
るコストの低減も実現可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる塗布現像処理シス
テムの平面から見た説明図である。

【図２】図１の塗布現像処理システムの正面から見た説
明図である。

【図３】図１の塗布現像処理システムの背面から見た説
明図である。

【図４】図１の塗布現像処理システムに属する処理ステ
ーションの内部構成を示す縦断面の説明図である。

【図５】図１の塗布現像処理システムにおけるフィルタ
装置の内部構成を示す縦断面の説明図である。

【図６】図５のフィルタ装置とは異なる他のフィルタ装
置の内部構成を示す縦断面の説明図である。

【符号の説明】

１塗布現像処理システム１０１，１０２フィルタ装置１３０第１の不純物除去部１３３，１５３パン１５０第２の不純物除去部１９１，２０５熱交換器２００濃度センサ２０４冷凍機ＣＯＴ₁，ＣＯＴ₂ レジスト処理装置Ｍ₁，Ｍ₂ 気液接触空間Ｗウエハ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０３Ｆ 7/30 ５０２Ｇ０３Ｆ 7/30 ５０２Ｈ０１Ｌ 21/02 Ｈ０１Ｌ 21/02 Ｄ 21/30 ５６９Ｃ (72)発明者飽本正巳熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地東京エレクトロン九州株式会社熊本事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理基板に対して所定の空間内で所定
の処理を行う処理装置であって，前記所定の空間内の空
気の少なくとも一部を回収して，当該回収した空気中の
不純物を除去する除去装置を備え，不純物除去後の空気
は温度調整された後に前記所定の空間内に戻されるよう
に構成され，前記除去装置には，回収した空気に不純物
除去液を接触させて不純物を除去する除去部が複数段に
直列して備えられたことを特徴とする，処理装置。
【請求項２】各除去部は，上下多段に配置されるとと
もに，各除去部は，不純物除去液を噴霧して回収空気と
接触させる気液接触部と，当該気液接触部を通過した不
純物除去液を貯留する貯留部とを備え，当該貯留部に貯
留した不純物除去液の少なくとも一部が回収されて前記
気液接触部において再使用されるように構成されたこと
を特徴とする，請求項１に記載の処理装置。
【請求項３】次段側の除去部で使用される不純物除去
液は，前段側の除去部の貯留部からオーバーフローした
不純物除去液であることを特徴とする，請求項２に記載
の処理装置。
【請求項４】少なくとも最下段側の除去部で使用され
る不純物除去液は，水道水であることを特徴とする，請
求項２または３に記載の処理装置。
【請求項５】少なくとも最上段側の除去部で使用され
る不純物除去液は６〜８℃に設定されていることを特徴
とする，請求項１，２，３，または４に記載の処理装
置。
【請求項６】少なくとも最上段側の除去部で使用され
る不純物除去液の新規補充分は，最下段側の除去部から
の排液と熱交換された後に最上段側の除去部に供給され
るように構成されたことを特徴とする，請求項１，２，
３，４，または５に記載の処理装置。
【請求項７】少なくとも１つの除去部には，不純物除
去液中の不純物濃度を検出する濃度センサが備えられ，
当該濃度センサによって検出された濃度が所定の値を越
えると，最上段側の除去部に補充される新規の不純物除
去液の供給量を増加するように構成されたことを特徴と
する，請求項１，２，３，４，５，または６に記載の処
理装置。
【請求項８】少なくとも１つの除去部には，不純物除
去液中の不純物濃度を検出する濃度センサが備えられ，
当該濃度センサによって検出された濃度が所定の値を下
回った場合には，最上段側の除去部に補充される新規の
不純物除去液の供給量を減少するように構成されたこと
を特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６、または
７に記載の処理装置。