JP2006198543A - 処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 イニシャルコスト及びランニングコストが低廉で、且つ設置自由度の高い処理装置を提供する。
【解決手段】 処理ユニットＵ１と空気浄化ユニットＵ２で空気循環系を構成した処理装置において、空気浄化ユニットＵ２を、多孔膜を用いた有害物質除去部２２を備えた構成とし、且つ上記処理ユニットＵ１と空気浄化ユニットＵ２を一体構造物として構成する。係る構成によれば、一体構造物として構成することで、構造の簡略化及びコンパクト化が促進され、処理装置のイニシャルコストの低減と、占有スペースの狭小化による設置自由度の向上が図れる。また、多孔膜を用いた有害物質除去部２２とすることで、該有害物質除去部２２の設置形態を、垂直通風配置でも水平通風配置でも必要に応じてその設置形態を設定可能であり、処理装置全体のレイアウトの自由度が高くその汎用性が向上するとともに、有害物質除去ユニットＵ２の構造の簡略化及びそのコンパクト化が促進され、処理装置全体としてのイニシャルコストの低減が図れる。
【選択図】 図１

Description

本願発明は、例えば、半導体基板の洗浄処理のように、その処理工程において有害物質が発生する処理装置の構造に関するものである。

例えば、半導体基板等の製造は、空気中の塵埃による品質低下を回避する観点から、通常、クリーンルーム内で行なわれるが、その製造工程の中には、基板等を薬液を用いて洗浄する洗浄工程とか、有機溶剤を基板等に塗布する塗布工程のように、その処理作業に伴って有害物質が蒸発して周囲の空気中に混入し有害雰囲気（汚染空気）を生成する工程も有る。このような汚染空気がクリーンルーム内に漏洩すると、クリーンルーム内の清浄な環境を悪化させることになるため、通常、このような有害物質の発生が予想される処理工程は、クリーンルーム内の空間から隔絶された環境にある個別の処理装置内で行なわれる。

そして、このような処理装置としては、洗浄装置の例について説明すると、
（１）処理用の薬液が貯留された薬液槽の上方側に、該薬液槽側に向けてダウンフロー気流を吹出すダウンフロー発生部を配置し、該薬液槽側にダウンフロー気流を吹付けながら洗浄作業を行なう処理ユニットのみを備え、ダウンフロー発生部にクリーンルーム内の空気を給気するとともに、上記薬液槽側において発生した有害物質を含む汚染空気を排気としてその全量を外部へ排出する所謂「完全排気式」の処理装置と、
（２）上記処理ユニットに加えて、該処理ユニットにおいて発生した有害物質を含んだ汚染空気を該処理ユニット側から取り出して有害物質を除去し、これを清浄化してその全量を再度処理ユニット側へ還流させる空気浄化ユニットを付設した「完全循環式」の処理装置（例えば、特許文献１、特許文献２ 参照）と、
（３）上記「完全循環式」の構成を基本とした上で、上記処理ユニットからの汚染空気の一部をそのまま外部へ排出し、それ以外の汚染空気はこれを上記処理ユニット側から空気浄化ユニットに導入し有害物質を除去してこれを清浄化し、再度、処理ユニット側へ還流させる一方、外部へ排気として排出される空気量に略見合う量のクリーンルーム内空気を給気として上記ダウンフロー発生部へ供給するようにした「一部循環式」の処理装置（例えば、特許文献３ 参照）が、従来から知られている。

しかし、これら各種の処理装置のうち、上記「完全排気式」の処理装置は、外部への排気量が多く排気動力費が嵩むとともに、クリーンルーム内の恒温・恒湿に調製された空気を外部へ放出するため極めて不経済である等のことから、「完全循環式」、「一部循環式」の処理装置が考え出された。

特開２００４−２０１２０号公報（段落「００１４」、「００１５」、「００１７」，「００２８」、図１） 特開２００２−３０１３３２号公報（段落「００１３」〜「００１４」「００４１」〜「００４３」、図１） 特開平９−１４５１１２号公報（段落「００３５」「００４３」、「図１）。

ところで、このような循環式の処理装置は、上述のように、装置の本体部をなす処理ユニットに空気浄化ユニットを付設した構成を基本としているが、この空気浄化ユニットにおける有害物質除去機構としては、例えば、噴霧ノズルから噴射される噴霧に有害物質を含む汚染空気を接触させて水粒子に有害物質を吸着させて除去する噴霧式（例えば、特許文献２ 参照）とか、散水ノズルから噴射される水を充填材に浸透させ、該充填材において有害物質を含む汚染空気を接触させ、水に有害物質を吸収させて除去する散水式（特許文献１ 参照）とか、滴下ノズルから滴下される水を充填材に浸透させ、該充填材において有害物質を含む汚染空気を接触させ、水に有害物質を吸収させて除去する滴下式、等の直接接触式除去機構が採用されるのが通例であった。

しかし、このような直接接触式除去機構を採用した空気浄化ユニットにおいては、処理水を受けるドレンパンを備えることが必須であり、且つ該ドレンパンはその機能上、上方に開口した設置形態をとることが必要であることから、処理装置の設計時において上記空気浄化ユニットの設置形態が制約され、その設計自由度が低く、場合によっては、設置スペース上の制約から処理装置そのものの設置が困難になることも有り得る。

また、直接接触式除去機構を採用した空気浄化ユニットにおいては、ドレンパンの設置が必要であるとともに、処理水と汚染空気との適正な接触状態を確保するために比較的大きな内部スペースを必要とする、等のことから、空気浄化ユニットそのものが大型化する。そのため、この空気浄化ユニットを処理ユニットと一体的に形成することは構造上及び設置上において困難であり、例えば、特許文献１に示されように、個別に製作された処理ユニットと空気浄化ユニットを並置し且つこれら両者を複雑に屈曲したダクトで接続する構成を採用せざるを得ず、その結果、処理装置の設置自由度が阻害されるとともに、その製造に伴うイニシャルコストが高くつくという問題もあった。

一方、その他の有害物質除去機構として、ケミカルフィルタ（例えば、特許文献１ 参照）を用いたものもあるが、このケミカルフィルタは低濃度のケミカル成分を捕集除去する場合に適したものであるため、除去能力維持期間（耐用年数）が短く、常時汚染空気が循環する環境下での使用には不向きである。

そこで本願発明では、イニシャルコスト及びランニングコストが低廉で、且つ設置自由度の高い処理装置を提供することを目的としてなされたものである。

本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段として次のような構成を採用している。

本願の第１の発明では、処理工程において有害物質を発生する処理部１５と該処理部１５に向けてダウンフロー気流を吹出すダウンフロー発生部１６を設けた処理ユニットＵ１と、空気入口３２から導入される有害物質を含む汚染空気を浄化して清浄空気を空気出口３４から吹出す空気浄化ユニットＵ２を備えるとともに、上記処理ユニットＵ１の上記処理部１５と上記空気浄化ユニットＵ２の空気入口３２とを、また上記処理ユニットＵ１の上記ダウンフロー発生部１６と上記空気浄化ユニットＵ２の空気出口３４とを、それぞれ接続して空気循環系を構成した処理装置において、上記空気浄化ユニットＵ２を、気体の透過を許容し水の透過を阻止する性状をもつ多孔膜の一方側に汚染空気を、他方側に水をそれぞれ流し、多孔膜を透過する汚染空気中の有害物質を水に溶解させて除去する有害物質除去部２２を備えた構成とするとともに、上記処理ユニットＵ１と空気浄化ユニットＵ２を一体構造物として構成したことを特徴としている。

本願の第２の発明では、上記第１の発明に係る処理装置において、上記処理ユニットＵ１の上記処理部１５と上記空気浄化ユニットＵ２の上記空気入口３２と、上記処理ユニットＵ１の上記ダウンフロー発生部１６と上記空気浄化ユニットＵ２の上記空気出口３４とを、それぞれ接続ダクト２７，２８を介して接続したことを特徴としている。

本願の第３の発明では、上記第１の発明に係る処理装置において、上記処理ユニットＵ１の上記ダウンフロー発生部１６がその上面にファン９に臨むファン吸込口１８を備えた構成であって、該ファン吸込口１８と上記空気浄化ユニットＵ２の空気出口３４とを接続ダクト２９によって接続したことを特徴としている。

本願の第４の発明では、上記第１、第２又は第３の発明に係る処理装置において、上記処理ユニットＵ１の上記ダウンフロー発生部１６に給気する給気口１１を設けるとともに、上記処理部１５に外部排出路１４を設けたことを特徴としている。

本願の第５の発明では、上記第４の発明に係る処理装置において、上記給気口１１の近傍に、該給気口１１から導入される給気と上記空気浄化ユニットＵ２側から還流される清浄空気を混合させる混合チャンバー１３を設けたことを特徴としている。

本願の第６の発明では、上記第１，第２，第３，第４又は第５の発明に係る処理装置において、上記空気浄化ユニットＵ２を、上記有害物質除去部２２内を空気が垂直方向に流れるように配置される構造としたことを特徴としている。

本願の第７の発明では、上記第１，第２，第３，第４又は第５の発明に係る処理装置において、上記空気浄化ユニットＵ２を、上記有害物質除去部２２内を空気が水平方向に流れるように配置される構造としたことを特徴としている。

本願発明では次のような効果が得られる。

（ａ）本願の第１の発明に係る処理装置によれば、処理工程において有害物質を発生する処理部１５と該処理部１５に向けてダウンフロー気流を吹出すダウンフロー発生部１６を設けた処理ユニットＵ１と、空気入口３２から導入される有害物質を含む汚染空気を浄化して清浄空気を空気出口３４から吹出す空気浄化ユニットＵ２を備えるとともに、上記処理ユニットＵ１の上記処理部１５と上記空気浄化ユニットＵ２の空気入口３２とを、また上記処理ユニットＵ１の上記ダウンフロー発生部１６と上記空気浄化ユニットＵ２の空気出口３４とを、それぞれ接続して空気循環系を構成した処理装置において、上記空気浄化ユニットＵ２を、気体の透過を許容し水の透過を阻止する性状をもつ多孔膜の一方側に汚染空気を、他方側に水をそれぞれ流し、多孔膜を透過する汚染空気中の有害物質を水に溶解させて除去する有害物質除去部２２を備えた構成とするとともに、上記処理ユニットＵ１と空気浄化ユニットＵ２を一体構造物として構成しているので、
（ａ−１） 例えば、従来の処理装置のように、処理ユニットと空気浄化ユニットが別体構成であってこれら両者を複雑に屈曲した長大なダクトで接続する構成のものに比して、構造の簡略化及びコンパクト化が促進され、その結果、処理装置のイニシャルコストの低減と、占有スペースの狭小化による設置自由度の向上が図れる、
（ａ−２） 上記有害物質除去ユニットＵ２を、多孔膜の透過作用を利用した有害物質除去部２２で構成したことから、例えば、有害物質除去部を噴霧式とか散水式等の直接接触式除去機構で構成した従来の処理装置のように、該有害物質除去部２２の設置形態が垂直通風配置に限定されることなく、垂直通風配置でも水平通風配置でも必要に応じてその設置形態を選択可能であり、上記有害物質除去ユニットＵ２、更には処理ユニットＵ１も含んだ処理装置全体のレイアウトの自由度が高く、それだけ処理装置の汎用性が向上することになる。
（ａ−３） 上記有害物質除去ユニットＵ２を、多孔膜の透過作用を利用した有害物質除去部２２で構成したことから、例えば、有害物質除去部を噴霧式とか散水式等の湿式除去機構で構成した従来の処理装置のように、ドレンパンを付設する必要が無く、また処理水と汚染空気との適正な接触状態を得るための大きな内部スペースを確保する必要がないことから、上記有害物質除去ユニットＵ２の構造の簡略化及びそのコンパクト化が促進され、処理装置全体としてのイニシャルコストの低減が図れるとともに、その設置自由度の更なる向上が期待できる。

（ｂ）本願の第２の発明に係る処理装置によれば、上記（ａ）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記処理ユニットＵ１の上記有害物質発生部１５と上記空気浄化ユニットＵ２の上記排気導入口３２と、上記処理ユニットＵ１の上記ダウンフロー発生部１６と上記空気浄化ユニットＵ２の上記空気出口３４とを、それぞれ接続ダクト２７，２８を介して接続しているので、上記接続ダクト２７，２８の形状変更のみによって、上記処理ユニットＵ１と空気浄化ユニットＵ２を一体構造物として形成したことによるコンパクト化という利点を確保しつつ、処理装置の設置形態の自由度をさらに高めることができる。

（ｃ）本願の第３の発明に係る処理装置によれば、上記（ａ）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記処理ユニットＵ１の上記ダウンフロー発生部１６が上記ファン９に臨んでファン吸込口１８を備えた構成、即ち、従来の完全排気式の処理装置におけるダウンフロー発生部１６の構成をもつものにおいて、該ファン吸込口１８と上記空気浄化ユニットＵ２の空気出口３４とを接続ダクト２９によって接続しているので、例えば、完全排気式の処理装置に上記有害物質除去ユニットＵ２を付設することで、容易に完全循環式あるいは一部循環式の処理装置とすることができ、既存設備の高機能化を実現できる。

（ｄ）本願の第４の発明に係る処理装置によれば、上記（ａ），（ｂ）又は（ｃ）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記処理ユニットＵ１の上記ダウンフロー発生部１６に給気する給気口１１を設ける一方、上記有害物質発生部１５に外部排出路１４を設けているので、即ち、処理装置を一部循環式に構成したので、上記給気口１１から導入される給気と上記有害物質除去ユニットＵ２側から還流される清浄空気の混合空気が上記ダウンフロー発生部１６にダウンフロー気流として吹出されることから、例えば、給気の供給がない完全循環式の場合に比してダウンフロー気流中の有害物質濃度が低く、またこのダウンフロー気流に上記処理部１５から発生した有害物質が含まれた汚染空気の一部は上記外部排出路１４から外部に排出されるので、上記有害物質除去ユニットＵ２側に導入される汚染空気の有害物質濃度は低く抑えられ、その結果、該空気浄化ユニットＵ２における浄化負担の軽減が可能となる。

（ｅ）本願の第５の発明に係る処理装置によれば、上記（ｄ）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記給気口１１の近傍に、該給気口１１から導入される外気と上記空気浄化ユニットＵ２側から還流される清浄空気を混合させる混合チャンバー１３を設けているので、該混合チャンバー１３において上記給気と微少ながらも有害物質を含んだ上記清浄空気とが効率よく混合され、上記ダウンフロー発生部１６からのダウンフロー気流においては有害物質濃度が可及的に均等化され、その結果、上記有害物質除去ユニットＵ２側に導入される汚染空気における有害物質濃度が均等化される。

さらに、一部循環式の処理装置であることから、例えば、完全循環式の処理装置の場合に比して、上記有害物質除去ユニットＵ２における有害物質の除去率を比較的低く設定することができ、その結果、上記有害物質除去ユニットＵ２の構造の簡略化、小型化、及び低性能化が可能であって、それだけ処理装置全体としてのイニシャルコストの更なる低減が図れる。

（ｆ）本願の第６の発明に係る処理装置によれば、上記（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）又は（ｅ）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記空気浄化ユニットＵ２を、上記有害物質除去装置２２内を空気が垂直方向に流れるように配置される構造としているので、水平方向よりも垂直方向にスペース的な余裕がある場所に設置するに好適な処理装置を得ることができる。

（ｇ）本願の第７の発明に係る処理装置によれば、上記（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）又は（ｅ）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記空気浄化ユニットＵ２を、上記有害物質除去装置２２内を空気が水平方向に流れるように配置される構造としているので、垂直方向よりも水平方向にスペース的な余裕がある場所に設置するに好適な処理装置を得ることができる。

以下、本願発明を好適な実施形態に基づいて具体的に説明する。

Ｉ：第１の実施形態
図１には、本願発明に係る処理装置の第１の実施形態として、半導体の基板Ｗを洗浄処理する処理装置Ｚ１を示している。

上記処理装置Ｚ１は、次述する処理ユニットＵ１と空気浄化ユニットＵ２を備えて構成されるものであって、これら二つのユニットを一体化した一体構造物とされ、恒温恒湿に環境調整されたクリーンルーム内に設置される。

「処理ユニットＵ１の構成」
上記処理ユニットＵ１は、閉鎖空間をもつ筐体１を備える。この筐体１は、その内部空間を、上部側に位置し且つ開口３７を備えた隔壁３５と下部側に位置し且つ多数の通孔３８を備えた隔壁３６とによって上下方向に三つに区画して、上下方向中央に位置する処理室２と、該処理室２の上側に位置する給気室３と、上記処理室２の下側に位置する排気室４を形成している。そして、上記処理室２側には次述の処理部１５が、上記給気室３側には次述のダウンフロー発生部１６が、それぞれ設けられている。

上記処理部１５は、上記隔壁３６の略中央位置に、その開口部を上記処理室２に臨ませて固定配置された薬液槽６を備えて構成される。この薬液槽６内には、基板Ｗの洗浄処理に使用される薬液Ｌが所定量貯留されている。そして、上記基板Ｗの洗浄処理時には、上記薬液Ｌ内に上記基板Ｗが、図示しない作業手段によって浸漬される。尚、上記薬液槽６の底部側は、上記排気室４内に突出している。

上記ダウンフロー発生部１６は、上記処理部１５側に向けてダウンフロー気流Ａ２を吹出すもので、上記隔壁３５の上記開口３７に取り付けた微粒子フィルター８と、該微粒子フィルター８に対向するようにして上記給気室３内に配置したファン９を備えて構成される。

また、上記筐体１の上記給気室３の上側隅部の上面側にはプレフィルター１２を備えた給気口１１が、また該上側隅部分の側面側には次述の空気浄化ユニットＵ２が接続される還流口１０が、それぞれ設けられている。さらに、上記筐体１の上記排気室４の底面側には、外部排出路１４が接続されている。

「空気浄化ユニットＵ２の構成」
上記有害物質除去ユニットＵ２は、縦長の閉鎖空間をもつ筐体２１内に、次述の有害物質除去部２２と循環ファン２５を、該有害物質除去部２２の上側に上記循環ファン２５が位置するように配置して構成される。そして、上記筐体２１の下端部には空気入口３２が、上端部には空気出口３４が、それぞれ設けられている。

ここで、上記有害物質除去ユニットＵ２の具体的な構成を、図６を参照して説明する。上記有害物質除去ユニットＵ２は、上述のように、縦長の筐体２１内に上記有害物質除去部２２と循環ファン２５を配置して構成されるものであるが、この実施形態においては上記有害物質除去部２２の構成に最大の特徴を有している。

即ち、この実施形態においては、上記有害物質除去部２２を、気体の透過を許容し水の透過を阻止する性状をもつ多孔膜を用いて構成している。具体的には、多孔膜で構成された扁平筒状の扁平筒状素子（図示省略）を所定間隔で積層してなる枠状の多孔膜エレメント２３を所定枚数積層し、該各扁平筒状素子内の空間を水流路（図示省略）とし、該各扁平筒状素子間の対向空間及び各多孔膜エレメント２３，２３間の対向空間をそれぞれ空気流路（図示省略）とするとともに、各多孔膜エレメント２３，２３，・・の側部に水循環部２４を配置して構成される。尚、上記空気流路は上記筐体２１の内部空間（即ち、汚染空気の流路）に連通し、上記水流路は上記水循環部２４に連通している。

そして、上記筐体２１の空気入口３２から導入される有害物質（ガス成分）を含んだ汚染空気を上記空気流路に順次流す一方、上記水流路に上記水循環部２４側から水を流すと、上記汚染空気が上記空気流路内を流れる間に該汚染空気に含まれている有害物質が上記多孔膜を上記空気流路側から上記水流路側へ透過し、該水流路内を流れる水に溶解され、これによって、汚染空気の清浄化が図られものである。従って、上記有害物質除去部２２を通過して上記筐体２１の上記空気出口３４から送出される空気は有害物質濃度の極めて低い比較的清浄な空気とされる。

尚、上記水循環部２４には、水流入路４５と水流出路４６が接続されており、該水流入路４５から上記水循環部２４に流入する清浄な水は、該水循環部２４を流通する間に有害物質を溶解し、汚染水として上記水流出路４６から外部へ排出される。

このように、上記有害物質除去ユニットＵ２の有害物質除去部２２を多孔膜の透過作用を利用した構成とすれば、該有害物質除去部２２に供給される汚染空気と水は共に閉鎖された流路内を流れることから、上記有害物質除去ユニットＵ２の配置形態が重力方向によって制約されることがない。このため、図１及び図６に示すように、上記有害物質除去ユニットＵ２を垂直通風配置（即ち、上記各孔膜エレメント２３が垂直方向に積層された配置構造）としたり、図７に示すように水平通風配置（即ち、上記各孔膜エレメント２３が水平方向に積層された配置構造）とする等、該空気浄化ユニットＵ２の設置形体を必要に応じて任意に設定することができる。

再び、図１に戻って、上述の如く構造された上記有害物質除去ユニットＵ２は、上記処理ユニットＵ１と一体化され、一体物としての処理装置Ｚ１を構成する。即ち、上記処理ユニットＵ１の上記空気出口３１と上記有害物質除去ユニットＵ２の上記空気入口３２を、また、上記処理ユニットＵ１の上記還流口１０と上記有害物質除去ユニットＵ２の上記空気出口３４を、それぞれ接続し、これら処理ユニットＵ１と空気浄化ユニットＵ２の間に空気の循環系を構成する。

尚、上記有害物質除去ユニットＵ２の上記空気出口３４と上記処理ユニットＵ１側の上記給気口１１とは近接状態で直交方向に指向している。従って、上記給気口１１からの給気Ａ１と上記空気出口３４からの還流空気Ａ４は、上記給気室３に流入した際に衝突するが、この衝突による混合作用をさらに促進させるために、この実施形態では上記空気出口３４の下側縁部に略水平に向けてバファ壁４１を設け、該バファ壁４１の上側部位に混合チャンバー１３を形成している。

「処理装置Ｚ１の作動等」
続いて、処理装置Ｚ１の作動等について説明する。

上記処理ユニットＵ１において上記基板Ｗの洗浄処理を行なう場合、上記ダウンフロー発生部１６の上記ファン９を運転し、上記給気室３側の空気を上記処理室２内の上記薬液槽６側に向けてダウンフロー気流Ａ２として吹出させるが、この場合、吹出空気を上記微粒子フィルター８に通すことで、吸入空気中に混入している微粒子が上記微粒子フィルター８において捕集除去され、微粒子が殆ど混入していない清浄な空気がダウンフロー気流Ａ２として上記薬液槽６側へ吹出される。

また、この際、上記有害物質除去ユニットＵ２も運転され、上記循環ファン２５から吹出される清浄な空気は、還流空気Ａ４として上記還流口１０から上記処理ユニットＵ１の上記給気室３側に導入される。一方、上記給気口１１からは、クリーンルーム内の空気がプレフィルター１２を通って上記給気室３側に給気Ａ１として導入される。そして、この還流空気Ａ４と給気Ａ１は、上記給気室３に導入後、上記混合チャンバー１３において混合され、ダウンフロー用空気として上記ファン９側に吸入される。

一方、上記処理部１５においては、上記薬液槽６内の薬液Ｌに基板Ｗを浸漬させて所要の洗浄処理が行なわれるが、この際、上記薬液Ｌから蒸発した有害物質Ｇが、上記ダウンフロー気流Ａ２に混入し、有害物質Ｇを高濃度に含む汚染空気Ａ３が生成される。この汚染空気Ａ３は、上記隔壁３６の通孔３８を通って上記処理室２側から上記排気室４側へ流入する。

そして、上記汚染空気Ａ３の一部は、上記外部排出路１４からそのまま外部へ排出される。尚、この外部へ排出された汚染空気Ａ３は、図示しない処理手段によって有害物質が除去され、清浄な空気として大気に放出される。

これに対して、上記汚染空気Ａ３の他の一部は、上記排気室４から上記有害物質除去ユニットＵ２側に導入される。この空気浄化ユニットＵ２側に導入された汚染空気Ａ３は、上記有害物質除去部２２の各多孔膜エレメント２３，２３，・・を通過することで、これに含まれた有害物質Ｇが該有害物質除去部２２内を流れる水側に溶解除去され、有害物質濃度の極めて低い清浄空気とされ、上記循環ファン２５によって上記処理ユニットＵ１の混合チャンバー１３側に還流空気Ａ４として還流される。そして、この還流空気Ａ４が上記給気口１１からの給気Ａ１と混合されて、上記ファン９によって上記薬液槽６側へダウンフロー気流Ａ２として吹出されるものである。

尚、上記給気口１１からの給気量と、上記外部排出路１４からの排出量の関係は、排出量が僅かに給気量を上回るように設定されており、係る設定によって上記処理室２の内圧が常時負圧側に維持され、有害物質を含んだ汚染空気Ａ３がクリーンルーム内へ漏洩するのが防止されている。

以上のように構成され且つ運転される上記処理装置Ｚ１においては、以下のような作用効果が得られる。

即ち、この実施形態の処理装置Ｚ１では、上記空気浄化ユニットＵ２を多孔膜式の有害物質除去部２２を備えた構成とするとともに、上記処理ユニットＵ１と空気浄化ユニットＵ２を一体構造物として構成している。この結果、
（イ） 例えば、従来の処理装置のように、処理ユニットと空気浄化ユニットが別体構成であってこれら両者を複雑に屈曲した長大なダクトで接続する構成のものに比して、構造の簡略化及びコンパクト化が促進され、延いては、処理装置Ｚ１のイニシャルコストの低減と、占有スペースの狭小化による設置自由度の向上を図ることができる、
（ロ） 上記有害物質除去ユニットＵ２を多孔膜式の有害物質除去部２２で構成したことから、例えば、有害物質除去部を噴霧式とか散水式等の直接接触式除去機構で構成した従来の処理装置のように、該有害物質除去部２２の設置形態が垂直通風配置に限定されることなく、垂直通風配置でも水平通風配置でも必要に応じてその設置形態を設定可能であり、上記有害物質除去ユニットＵ２、更には処理ユニットＵ１も含んだ処理装置Ｚ１全体のレイアウトの自由度が向上し、延いては、処理装置Ｚ１の汎用性が向上する、
（ハ） 有害物質除去部を噴霧式とか散水式等の直接接触式除去機構で構成した従来の処理装置のように、ドレンパンを付設する必要が無く、また処理水と有害雰囲気との適正な接触状態を得るための大きな内部スペースを確保する必要がないことから、上記有害物質除去ユニットＵ２の構造の簡略化及びそのコンパクト化が促進され、処理装置Ｚ１全体としてのイニシャルコストの低減が図れるとともに、その設置自由度の更なる向上が期待できる、等の作用効果が得られる。

さらに、この実施形態の処理装置Ｚ１では、上記処理ユニットＵ１の上記ダウンフロー発生部１６に給気口１１を設ける一方、上記有害物質発生部１５に外部排出路１４を設けて一部循環式の処理装置Ｚ１を構成しているので、上記給気口１１から導入される給気と上記有害物質除去ユニットＵ２側から還流される清浄空気との混合空気が上記ダウンフロー発生部１６にダウンフロー空気として吹出されることから、例えば、給気の供給がない完全循環式の場合に比してダウンフロー気流中の有害物質濃度が低く、またこのダウンフロー気流に上記処理部１５から発生した有害物質が含まれた排気の一部は上記外部排出路１４から外部に排出されるので、上記有害物質除去ユニットＵ２側に導入される排気の有害物質濃度は低く抑えられ、その結果、該空気浄化ユニットＵ２における浄化負担の軽減が可能となる。

また、一部循環式の処理装置Ｚ１であることから、例えば、完全循環式の処理装置の場合に比して、上記有害物質除去ユニットＵ２における有害物質の除去率を比較的低く設定することができ、その結果、上記有害物質除去ユニットＵ２の構造の簡略化、小型化、及び低性能化が可能であって、それだけ処理装置Ｚ１全体としてのイニシャルコストの低減が図れる。

一方、この実施形態の処理装置Ｚ１では、上記外気導入口１１の近傍に、該外気導入口１１から導入される外気と上記空気浄化ユニットＵ２側から還流される清浄空気を混合させる混合チャンバー１３を設けているので、該混合チャンバー１３において上記給気と微少ながらも有害物質を含んだ上記清浄空気とが効率よく混合され、上記ダウンフロー発生部１６からのダウンフロー気流においては有害物質濃度が可及的に均等化され、その結果、上記有害物質除去ユニットＵ２側に導入される排気における有害物質濃度が均等化され、それだけ多孔膜における有害物質除去性能が高められることになる。

さらに、この実施形態の処理装置Ｚ１では、上記空気浄化ユニットＵ２を、上記有害物質除去装置２２内を空気が垂直方向に流れるように配置される垂直通風配置構造としているので、水平方向よりも垂直方向にスペース的な余裕がある場所に設置するに好適な処理装置を得ることができる。

尚、この実施形態では、上記処理装置Ｚ１を一部循環式構造としているが、この処理装置Ｚ１において、上記処理ユニットＵ１側の上記給気口１１と上記外部排出路１４を除去することで、該処理装置Ｚ１を完全循環式構造とすることができる。

ＩＩ：第２の実施形態
図２には、本願発明に係る処理装置の第２の実施形態として、半導体の基板Ｗを洗浄処理する処理装置Ｚ２を示している。

この実施形態の処理装置Ｚ２は、上記第１の実施形態に係る処理装置Ｚ１と基本構成を同じにするものであって、これと異なる点は、上記第１の実施形態においては上記処理ユニットＵ１と空気浄化ユニットＵ２を完全に一体化していたのに対して、この実施形態においては、上記処理ユニットＵ１と空気浄化ユニットＵ２を短いダクトを介して接続して一体化した点である。即ち、この実施形態の処理装置Ｚ２では、上記処理ユニットＵ１の上記筐体１に設けた上記還流口１０及び上記空気出口３４と、上記有害物質除去ユニットＵ２の上記筐体２１に設けた上記空気入口３２及び上記空気出口３４とを、接続ダクト２７及び接続ダクト２８で接続して、上記処理ユニットＵ１と空気浄化ユニットＵ２の間に空気の循環系を構成したものである。

従って、この実施形態の処理装置Ｚ２おいては、上記第１の実施形態の処理装置Ｚ１において得られたと同様の作用効果が得られることは勿論であるが、さらにこれに加えて、上記接続ダクト２７，２８の形状変更のみによって、上記処理ユニットＵ１と空気浄化ユニットＵ２を一体構造物として形成したことによるコンパクト化という利点を確保しつつ、処理装置の設置形態の自由度をさらに高めることができるという特有の利点がある。

また、この実施形態では、上記処理ユニットＵ１側の上記還流口１０に対して上記接続ダクト２８を略接続ダクト２８を略水平方向から接続した関係上、上記給気口１１の上記還流口１０から遠い側の縁部に縦壁状のバファ壁４２を設け、該バファ壁４２の内側部分に上記混合チャンバー１３を形成している。

尚、上記以外の構成要素及び作用効果は上記第１の実施形態の処理装置Ｚ１と同様であるので、図２の各構成要素に、上記第１の実施形態の各構成要素に対応させて同一の符号を付し、該第１の実施形態の該当説明を援用することでここでの説明を省略する。

また、この実施形態では、上記処理装置Ｚ２を一部循環式構造としているが、この処理装置Ｚ２において、上記処理ユニットＵ１側の上記給気口１１と上記外部排出路１４を除去することで、該処理装置Ｚ２を完全循環式構造とすることができる。

ＩＩＩ：第３の実施形態
図３には、本願発明に係る処理装置の第３の実施形態として、半導体の基板Ｗを洗浄処理する処理装置Ｚ３を示している。

この実施形態の処理装置Ｚ３は、上記第１の実施形態に係る処理装置Ｚ１と基本構成を同じにするものであって、これと異なる点は、上記第１の実施形態の処理装置Ｚ１においては上記有害物質除去ユニットＵ２を垂直通風の配置構造とし、且つこれを処理ユニットＵ１の側部に並置していたのに対して、この実施形態の処理装置Ｚ３では上記有害物質除去ユニットＵ２を水平通風の配置構造とし、且つこれを上記処理ユニットＵ１の天面上に設置した点である。

即ち、この実施形態では、上記有害物質除去ユニットＵ２を、図３及び図７に示すように、水平方向に長い形体をもつ筐体２１内に上記有害物質除去部２２と循環ファン２５を配置して構成し、これを上記処理ユニットＵ１の天面上に載置する一方、上記処理ユニットＵ１の上記空気出口３１と上記有害物質除去ユニットＵ２の上記空気入口３２を接続ダクト２７で接続するとともに、上記処理ユニットＵ１の上記筐体１の上面に設けた上記還流口１０と上記有害物質除去ユニットＵ２の上記筐体２１の下面に設けた上記空気出口３４を直接接続したものである。

そして、水平通風の配置構造をもつ上記有害物質除去ユニットＵ２側から還流される還流空気Ａ４と上記給気口１１から導入される給気Ａ１を上記給気室３内において混合させ、この混合空気を上記ファン９によって上記微粒子フィルター８を通して上記薬液槽６側へダウンフロー気流Ａ２として吹出すようにしている。

従って、この実施形態の処理装置Ｚ３においては、上記第１の実施形態の処理装置Ｚ１において得られたと同様の作用効果が得られることは勿論であるが、さらにこれに加えて、上記有害物質除去ユニットＵ２が上記処理ユニットＵ１の上側に配置される形態であることから、水平方向のスペースが制約され、垂直方向のスペースに余裕があるような設置場所に設置するに好適な処理装置を提供できる。

尚、上記以外の構成要素及び作用効果は上記第１の実施形態の処理装置Ｚ１と同様であるので、図３の各構成要素に、上記第１の実施形態の各構成要素に対応させて同一の符号を付し、該第１の実施形態の該当説明を援用することでここでの説明を省略する。

また、この実施形態では、上記処理装置Ｚ３を一部循環式構造としているが、この処理装置Ｚ３において、上記処理ユニットＵ１側の上記給気口１１と上記外部排出路１４を除去することで、該処理装置Ｚ３を完全循環式構造とすることができる。

ＩＶ：第４の実施形態
図４には、本願発明に係る処理装置の第４の実施形態として、半導体の基板Ｗを洗浄処理する処理装置Ｚ４を示している。

この実施形態の処理装置Ｚ４は、上記第２の実施形態に係る処理装置Ｚ２と基本構成を同じにするものであって、これと異なる点は、上記第２の実施形態の処理装置Ｚ２においては上記有害物質除去ユニットＵ２を垂直通風の配置構造とし、これを上記処理ユニットＵ１の側方に設置するとともに、これら処理ユニットＵ１と空気浄化ユニットＵ２とを接続ダクト２７，２８を介して接続し、これらを一体化していたのに対して、この実施形態の処理装置Ｚ４では、上記有害物質除去ユニットＵ２を水平通風の配置構造とし、これを上記処理ユニットＵ１の側方に設置するとともに、これら処理ユニットＵ１と空気浄化ユニットＵ２を接続ダクト２７，２８を介して接続し、これらを一体化した点である。尚、上記有害物質除去ユニットＵ２の具体的構造は、図７を参照して既述した通りである。

そして、水平通風の配置構造をもつ上記有害物質除去ユニットＵ２側から還流される還流空気Ａ４と上記給気口１１から導入される給気Ａ１を上記給気室３内において混合させ、この混合空気を上記ファン９によって上記微粒子フィルター８を通して上記薬液槽６側へダウンフロー気流Ａ２として吹出すようにしている。

従って、この実施形態の処理装置Ｚ４においては、上記第２の実施形態の処理装置Ｚ２おいて得られたと同様の作用効果が得られることは勿論であるが、さらにこれに加えて、上記有害物質除去ユニットＵ２が上記処理ユニットＵ１の側方に配置される形態であることから、垂直方向のスペースが制約され、水平方向のスペースに余裕があるような設置場所に設置するに好適な処理装置を提供できる。

尚、上記以外の構成要素及び作用効果は上記第２の実施形態の処理装置Ｚ２と同様であるので、図４の各構成要素に、上記第２の実施形態の各構成要素に対応させて同一の符号を付し、該第２の実施形態の該当説明を援用することでここでの説明を省略する。

また、この実施形態では、上記処理装置Ｚ４を一部循環式構造としているが、この処理装置Ｚ４において、上記処理ユニットＵ１側の上記給気口１１と上記外部排出路１４を除去することで、該処理装置Ｚ４を完全循環式構造とすることができる。

Ｖ：第５の実施形態
図５には、本願発明に係る処理装置の第５の実施形態として、半導体の基板Ｗを洗浄処理する処理装置Ｚ５を示している。

この実施形態の処理装置Ｚ５は、既存の完全排気式処理装置を、一部循環式処理装置に改変した構成をもつものであって、上記各実施形態のものと同様に、処理ユニットＵ１と空気浄化ユニットＵ２を一体化して構成されるものである。

上記処理ユニットＵ１は、上記第１の実施形態に係る処理装置Ｚ１の上記処理ユニットＵ１と基本構造を同じにするものであって、これと異なる点は、上記第１の実施形態における上記処理ユニットＵ１では上記筐体１の上面の側部に上記給気口１１を設けていたのに対して、この実施形態の処理ユニットＵ１ではこれが完全排気式処理装置を構成するものであることから、上記筐体１の上面の上記ファン９に対向する位置に大径のファン吸込口１８を設けている点である。

従って、係る構造の処理ユニットＵ１を一部循環式処理装置の処理ユニットＵ１とすべく、上記処理ユニットＵ１の側方に配置された上記有害物質除去ユニットＵ２の上記空気出口３４と上記処理ユニットＵ１の上記ファン吸込口１８とを、上記給気口１１を備えた接続ダクト２９で接続し、上記ファン９側に上記有害物質除去ユニットＵ２からの還流空気Ａ４と上記給気口１１からの給気Ａ１をそれぞれ導入し得るようにしている。尚、上記処理ユニットＵ１の上記空気出口３１と上記有害物質除去ユニットＵ２の上記空気入口３２は、接続ダクト３０によって接続されている。

そして、上記有害物質除去ユニットＵ２側から還流される還流空気Ａ４と上記給気口１１から導入される給気Ａ１を上記給気室３内において混合させ、この混合空気を上記ファン吸込口１８から上記ファン９側に」吸込み、上記微粒子フィルター８を通して上記薬液槽６側へダウンフロー気流Ａ２として吹出すようにしている。

従って、この実施形態の処理装置Ｚ５においては、上記第１の実施形態の処理装置Ｚ１おいて得られたと同様の作用効果が得られることは勿論であるが、さらにこれに加えて、完全排気式の処理装置に上記有害物質除去ユニットＵ２を付設することで、完全循環式あるいは一部循環式の処理装置とすることができ、既存設備の高機能化を容易に実現することができるものである。

尚、上記以外の構成要素及び作用効果は上記第１の実施形態の処理装置Ｚ１と同様であるので、図５の各構成要素に、上記第１の実施形態の各構成要素に対応させて同一の符号を付し、該第１の実施形態の該当説明を援用することでここでの説明を省略する。

また、この実施形態では、上記処理装置Ｚ５を一部循環式構造としているが、この処理装置Ｚ５において、上記処理ユニットＵ１側の上記給気口１１と上記外部排出路１４を除去することで、該処理装置Ｚ５を完全循環式構造とすることができる。

さらに、上記各実施形態では、半導体の基板Ｗを洗浄処理する処理装置を例にとって説明したが、本願発明はこれに限定されるものではなく、例えば、基板等の塗布装置等の有害物質の発生を伴う処理装置に広く適用できるものである。

本願発明の第１の実施の形態に係る処理装置のシステム図である。 本願発明の第２の実施の形態に係る処理装置のシステム図である。 本願発明の第３の実施の形態に係る処理装置のシステム図である。 本願発明の第４の実施の形態に係る処理装置のシステム図である。 本願発明の第５の実施の形態に係る処理装置のシステム図である。 縦置型の空気浄化ユニットの構造を示す斜視図である。 横置型の空気浄化ユニットの構造を示す斜視図である。

符号の説明

１ ・・筐体
２ ・・処理室
３ ・・給気室
４ ・・排気室
６ ・・薬液槽
８ ・・微粒子フィルター
９ ・・ファン
１０ ・・還流口
１１ ・・給気口
１２ ・・プレフィルター
１３ ・・混合チャンバー
１４ ・・外部排出路
１５ ・・処理部
１６ ・・ダウンフロー発生部
１８ ・・ファン吸込口
２１ ・・筐体
２２ ・・有害物質除去部
２３ ・・多孔膜エレメント
２４ ・・水循環部
２５ ・・循環ファン
２７ ・・接続ダクト
２８ ・・接続ダクト
２９ ・・接続ダクト
３０ ・・接続ダクト
３１ ・・空気出口
３２ ・・空気入口
３４ ・・空気出口
３５ ・・隔壁
３６ ・・隔壁
３７ ・・開口
３８ ・・通孔
Ｕ１ ・・処理ユニット
Ｕ２ ・・空気浄化ユニット
Ｗ ・・基板

Claims (7)

1. 処理工程において有害物質を発生する処理部（１５）と該処理部（１５）に向けてダウンフロー気流を吹出すダウンフロー発生部（１６）を設けた処理ユニット（Ｕ１）と、空気入口（３２）から導入される有害物質を含む汚染空気を浄化して清浄空気を空気出口（３４）から吹出す空気浄化ユニット（Ｕ２）を備えるとともに、上記処理ユニット（Ｕ１）の上記処理部（１５）と上記空気浄化ユニット（Ｕ２）の空気入口（３２）とを、また上記処理ユニット（Ｕ１）の上記ダウンフロー発生部（１６）と上記空気浄化ユニット（Ｕ２）の空気出口（３４）とを、それぞれ接続して空気循環系を構成した処理装置であって、
   上記空気浄化ユニット（Ｕ２）が、気体の透過を許容し水の透過を阻止する性状をもつ多孔膜の一方側に汚染空気を、他方側に水をそれぞれ流し、多孔膜を透過する汚染空気中の有害物質を水に溶解させて除去する有害物質除去部（２２）を備えた構成とされるとともに、
   上記処理ユニット（Ｕ１）と空気浄化ユニット（Ｕ２）が一体構造物として構成されていることを特徴とする処理装置。
2. 請求項１において、
   上記処理ユニット（Ｕ１）の上記処理部（１５）と上記空気浄化ユニット（Ｕ２）の上記空気入口（３２）と、上記処理ユニット（Ｕ１）の上記ダウンフロー発生部（１６）と上記空気浄化ユニット（Ｕ２）の上記空気出口（３４）とが、それぞれ接続ダクト（２７），（２８）を介して接続されていることを特徴とする処理装置。
3. 請求項１において、
   上記処理ユニット（Ｕ１）の上記ダウンフロー発生部（１６）がその上面にファン（９）に臨むファン吸込口（１８）を備えた構成であって、該ファン吸込口（１８）と上記空気浄化ユニット（Ｕ２）の空気出口（３４）とが接続ダクト（２９）によって接続されていることを特徴とする処理装置。
4. 請求項１、２又は３において、
   上記処理ユニット（Ｕ１）の上記ダウンフロー発生部（１６）に給気する給気口（１１）が設けられるとともに、上記処理部（１５）には外部排出路（１４）が設けられていることを特徴とする処理装置。
5. 請求項４において、
   上記給気口（１１）の近傍に、該給気口（１１）から導入される給気と上記空気浄化ユニット（Ｕ２）側から還流される清浄空気を混合させる混合チャンバー（１３）が設けられていることを特徴とする処理装置。
6. 請求項１，２，３，４又は５において、
   上記空気浄化ユニット（Ｕ２）が、上記有害物質除去部（２２）内を空気が垂直方向に流れるように配置される構造であることを特徴とする処理装置。
7. 請求項１，２，３，４又は５において、
   上記空気浄化ユニット（Ｕ２）が、上記有害物質除去部（２２）内を空気が水平方向に流れるように配置される構造であることを特徴とする処理装置。
   

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