JP3859211B2 - 捕集装置、捕集方法及び減圧処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体デバイスの製造工程における基板の減圧処理にて用いられる捕集装置及びその方法、並びに前記捕集装置を適用した減圧処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造工程には減圧雰囲気下で半導体ウエハ（以下ウエハという）の処理を行う場合がある。例えばウエハ表面に絶縁膜や層間絶縁膜を形成する手法の一つとして、シリコン酸化膜の前駆物質を含む塗布液をウエハ表面に塗布し、次いで塗布液から溶剤を揮発させるため、減圧雰囲気下で乾燥処理を行う手法がある。このような減圧乾燥処理を行う装置としては、従来より例えば図１２に示す減圧乾燥装置１１が知られており、以下簡単に説明する。
【０００３】
図中１２は蓋体１３及び載置部１４にて構成される密閉容器であり、蓋体１３の天井部には開口部１３ａが形成されている。この開口部１３ａは排気管１５を介して例えば塗布膜形成装置の外部に設けられる減圧ポンプ１６と連通し、密閉容器１２の内部を減圧することができるようになっている。このような装置では、先ず表面に塗布液が塗布されたウエハＷを載置部１４に載置し、図示しない温度調節手段にて該ウエハＷを所定の温度に調整、例えば加熱すると共に減圧ポンプ１６により密閉容器１２内の減圧を行うことで、ウエハＷ表面に残る溶剤成分が揮発（乾燥）して減圧ポンプ１６側に吸引され、ウエハＷ表面には塗布膜成分のみが残ることとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、減圧乾燥装置１１にて用いられる減圧ポンプ１６は、塗布膜形成装置外部のクリーンルーム側に設けられており、このため減圧乾燥時に揮発して減圧ポンプ１６側に吸引される溶剤は、排気管１５の途中で例えば２３℃程度に維持されるクリーンルーム側の雰囲気の影響を受けてしまう場合がある。例えば絶縁膜の種類によっては例えば気圧が１３３Ｐａの雰囲気下において沸点が３０℃〜４０℃程度である高沸点シンナーが用いられることがあり、このような場合にその溶剤蒸気は排気管１５の途中で結露し易い。減圧ポンプ１６における排気流量は一定に保たれているため、排気管１５内で溶剤蒸気が結露すると、当該結露の量に応じて排気流量が変化してしまい、製品の品質にばらつきが生じる。また、徐々に結露の量が増えていくと、この増加量に応じて乾燥に要する時間も長くなってしまう。
【０００５】
そこでこのような不具合を回避する対策の一つとして、排気管１５の途中に溶剤蒸気を捕集するためのトラップ（捕集装置）を設けることが検討されている。この場合にはトラップから捕集した溶剤を除去するために、頻繁に排気管１５からトラップを取り外し、新しいトラップと交換する、或いは取り外したトラップを洗浄して再度取り付けるといった作業が必要となり、メンテナンスに多大な労力を要し、装置の稼働が停止するトータルの時間が長くなることからスループットの低下の一因になる。またトラップを交換するタイミングを見誤ると、当該トラップにて捕集できなかった溶剤蒸気が排気管１５におけるトラップの下流側に向かってしまい、上述のように結露してしまうおそれもある。
【０００６】
本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、流路内を流れる気体中の被捕集成分を捕集するにあたり、メンテナンス作業の負担を減らすことができる捕集装置、捕集方法及び減圧処理装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る捕集装置は、流路内を流れる気体中の被捕集成分を捕集部にて捕集する捕集装置において、
流路を分断して形成された捕集部の設置空間と、
この設置空間を横切る移動路に沿って複数の捕集部を支持する支持部と、
この支持部に支持された複数の捕集部を順次設置空間に位置するように移動させるための移動手段と、
設置空間に位置する捕集部と流路とを気密に接続し、捕集部を移動するときにはその接続を解除する接続手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
このような構成によれば、捕集部にて流路内の被捕集成分を強制的に捕集しつつ、当該捕集部による捕集効率が低下したとき等に順次使用する捕集部を切り替えることができるため、捕集効率を長時間に亘って維持することができる。このため、被捕集成分を液化して捕集する場合には、被捕集材が結露しやすいように捕集を行う前の捕集部に対して冷却を行っておくことが好ましく、冷却部としては、例えば捕集部の入口側及び出口側を塞ぎ、その内部に気密空間を形成するための密閉部材と、この気密空間内に水分を供給するための水分供給手段と、この水分供給手段から供給された水分を凍らせるため、前記気密空間の雰囲気を減圧雰囲気とする減圧排気手段と、を備えるものを挙げることができる。また上述構成において、接続手段は、流路側に設けられたベローズ体及びベローズ体を伸縮させる駆動手段を含むものであることが好ましい。
【０００９】
更にまた、被捕集成分を捕集した捕集部を加熱し、被捕集成分を除去するための加熱部を設ける構成とすることで、加熱後の捕集部を例えば捕集装置から取り外すことなくそのまま再利用することができる。加熱部としては、被捕集成分の捕集が終了した捕集部の入口側及び出口側を塞ぎ、その内部に気密空間を形成するための密閉部材と、この気密空間を形成した状態で前記捕集部の加熱を行う加熱手段と、前記気密空間の雰囲気を排気するための排気手段と、を備えたものが好ましい。
【００１０】
このような構成によれば、例えば冷却部で被捕集成分の捕集を行う直前の捕集部を冷却し、被捕集成分の捕集を行い、加熱部にて被捕集成分の捕集を行った直後の捕集部から被捕集成分を除去する、といった流れで処理を行うことで捕集装置を停止することなくエンドレスに捕集装置を稼働させることができる。具体的には前記移動路を無端な移動路として形成し、予め定めたタイミングで各捕集部を移動させるように移動手段を制御部にて制御する構成とすることが好ましい。また移動路は直線状の移動路であってもよい。更に本発明に係る捕集装置は、例えば半導体デバイスの製造工程にて用いられる減圧処理装置に適用することも可能である。
【００１１】
本発明に係る捕集方法は、前記流路を分断して形成された設置空間に捕集部を位置させて、流路内を流れる気体中の被捕集成分を捕集する捕集方法において、設置空間を横切る移動路に沿って配列された複数の捕集部を順次設置空間に位置するように移動させる工程と、
設置空間に位置する捕集部と流路とを気密に接続し、捕集部を移動するときにはその接続を解除する工程と、を含むことを特徴とする。この方法においては、捕集部が被捕集成分の捕集を行う前に、当該捕集部の冷却を行う工程と、被捕集成分の捕集を行った後に当該捕集部を加熱し、捕集した被捕集成分を除去する工程と、を含むことが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る捕集装置を適用した減圧処理装置について、半導体デバイスの製造工程にて用いられる減圧乾燥装置を例に取って説明する。先ず減圧乾燥装置の説明に先立ち、当該減圧乾燥装置を組み込んだ塗布膜形成装置の全体構成について図１及び図２を参照しながら簡単に説明すると、図中２１はカセットステーションであり、例えば２５枚の基板であるウエハＷを収納したカセットＣを複数個載置できるように形成されたカセット載置部２２と、載置されたカセットＣとの間でウエハＷの受け渡しを行うための受け渡しアーム２３とが設けられている。この受け渡しアーム２３の奥側には筐体２４にて周囲を囲まれる処理部Ｓ１が接続されている。処理部Ｓ１の中央には主搬送手段２５が設けられており、これを取り囲むように例えば奥を見て右側には複数の塗布ユニット３が、左側、手前側、奥側には加熱・冷却系のユニット等を多段に積み重ねた棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３が夫々配置されている。
【００１３】
棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３は、塗布ユニット３の前処理及び後処理を行うための各種ユニットを組み合わせて構成されるものであり、その組み合わせは例えば図２の棚ユニットＵ２に示すように塗布ユニット３にて表面に塗布液が塗られたウエハＷを減圧雰囲気下で乾燥し、該塗布液中に含まれる溶剤を揮発させるための減圧乾燥ユニット４、ウエハＷを加熱（ベーク）する加熱ユニット２６、ウエハＷを冷却する冷却ユニット２７等が含まれる。なお棚ユニットＵ２については、ウエハＷを受け渡すための受け渡し台を備えた受け渡しユニット２８も組み込まれる。また、上述した主搬送手段２５は例えば昇降及び前後に移動自在で且つ鉛直軸周りに回転自在に構成されており、塗布ユニット３及び棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３を構成する各ユニット間でウエハＷの受け渡しを行うことができる構成とされている。
【００１４】
ここで塗布ユニット３の構成について簡単に説明すると、塗布ユニット３内にはウエハＷを裏面側から吸着保持すると共に鉛直軸まわりに回転自在に構成される載置台３１と、この載置台３１に載置されたウエハＷの上方を移動可能なノズル３２とが設けられている。そして図示するようにウエハＷを回転させておき、薬液を吐出させた状態でノズル３２をウエハＷの中心部上方から径方向に移動させることで、ウエハＷ表面に塗布液をいわば一筆書きの要領で螺旋状に塗布できる構成とされている。塗布液としては、絶縁膜成分であるポリイミドを例えばＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）等のいわゆる高沸点シンナーに溶解させた混合溶液が用いられる。
【００１５】
次いで減圧乾燥ユニット４に組み込まれる減圧乾燥装置の構成について、図４を参照しながら説明する。図中４１はウエハＷを載置する載置部であり、その上部には蓋体４２が設けられている。この蓋体４２は昇降機構４３の働きにより昇降自在とされており、下降時には載置部４１の周縁部とシール材であるＯリング４４を介して気密に接合し、ウエハＷの置かれる雰囲気を密閉雰囲気とする密閉容器４０を構成する。載置部４１の表面近傍には、減圧乾燥時にウエハＷを所定温度に調整する温度調節手段例えば抵抗加熱体などにより構成されるヒータ４５が埋設されている。一方、蓋体４２の天井部４２ａには密閉容器４０内の雰囲気を吸引排気できるように開口部４６が形成されている。
【００１６】
この開口部４６には、例えばステンレスにより構成される流路をなす排気管５が接続されており、この排気管５の他端側は例えばクリーンルーム内に設けられる減圧排気手段をなす減圧ポンプ５０へとバルブＶ１を介して接続している。なお排気管５における排気流量は、例えばバルブＶ１の上流側に設けられる図示しない流量調節手段により調節可能とされている。
【００１７】
排気管５には、減圧乾燥処理を行う際に当該排気管５内を蒸気となって流れる溶剤成分（被捕集成分）を捕集するための捕集装置６が介設されている。この捕集装置６は複数例えば６個の捕集部６０を有し、各捕集部６０は、例えば排気管５と同じ管径の流路を有する筒状体６１ａと、この筒状体６１ａの内部に設けられ、溶剤成分の蒸気を捕捉する捕捉手段６１ｂとで構成されている（図５右下参照）。捕捉手段６１ｂとしては例えば金属メッシュを複数枚重ねたもの、多孔質セラミック、金属ウール、ステンレスウール、筒状体６１ａの空洞部に合致する大きさの袋体の中に小径の金属球及び／またはセラミック球を詰め込んだもの、或いはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオルエチレン）膜を何層かに積み重ねた円筒カートリッジ等を用いることが可能である。
【００１８】
これら捕集部６０は例えば図５に図示するように例えば円板状の支持部６Ａにより周方向に沿って等間隔に支持されており、この支持部６Ａにおける捕集部６０の配置位置の中心には、例えば当該支持部６Ａを水平な軸まわりに回転させられるように回転軸６２が設けられている。また支持部６Ａは、図６に示すケース体６Ｂの中に収納されており、上述の回転軸６２のみが当該ケース体６Ｂの外部に突出するようになっている。従って、移動手段である回動部６６（図４及び図５参照）の働きにより回転軸６２を回転させると、ケース体６Ｂは動かず、支持部６Ａのみが回転し、これに伴い各捕集部６０の位置が変化する。
【００１９】
更に図６に示されるように、ケース体６Ｂには三対の開口部６３（６３ａ，６３ｂ），６４（６４ａ，６４ｂ），６５（６５ａ，６５ｂ）が形成されている。これらの開口部は各々が例えば捕集部６０における流路の管径と同じ大きさであり、捕集部６０の配列間隔に対応して配列されている。
【００２０】
ここで回動部６６が回転軸６２を回転させる方向を例えば下流側から見て反時計回りとすると、その理由等は後述するが開口部６４（６４ａ，６４ｂ）の位置にある捕集部６０には排気管５が、開口部６３（６３ａ，６３ｂ）の位置にある捕集部６０には冷却部７が、そして開口部６５（６５ａ，６５ｂ）の位置にある捕集部６０には加熱部８が夫々気密に接続できるようになっている。以下、夫々の接続部位について図７〜９（一部については図４）を参照しながら詳述する。
【００２１】
図７は、捕集部６０を開口部６４（６４ａ，６４ｂ）と対応する位置に移動させたときの当該開口部６４近傍を示す縦断面図である。ここで排気管５についてケース体６Ｂの上流側を排気管５ａ、下流側を排気管５ｂと呼ぶものとすると、排気管５ａ及び排気管５ｂの夫々の先端はベローズ体５１により伸縮可能とされており、このベローズ体５１の先端近傍に設けられる可動板６７（６７ａ，６７ｂ）が接続されている。可動板６７（６７ａ，６７ｂ）には図４に示す例えばエアシリンダよりなる駆動手段６８（６８ａ，６８ｂ）が接続されており、これら駆動手段６８（６８ａ，６８ｂ）により可動板６７（６７ａ，６７ｂ）の夫々をケース体６Ｂ側に移動させると、開口部６４（６４ａ，６４ｂ）を介して排気管５（５ａ，５ｂ）と捕集部６０（筒状体６１ａの端部６１ｃ）とが密着し、排気管５ａ、捕集部６０及び排気管５ｂが夫々気密に連通する。図７中５２は排気管５（５ａ，５ｂ）とケース体６Ｂとの密着時における気密性を高めるためのリング状のシール部材である。
【００２２】
ここで特許請求の範囲に記載の文言との整合を図っておくと、本実施の形態における可動板６７（６７ａ，６７ｂ）、駆動手段６８（６８ａ，６８ｂ）、シール部材５２及びベローズ体５１は、特許請求の範囲における「接続手段」に相当するものである。また回動部６６及び駆動手段６８の夫々は、制御部５３から駆動制御されるようになっている。
【００２３】
次いで上部側及び下部側の開口部６３（６３ａ，６３ｂ）、６４（６４ａ，６４ｂ）の夫々の近傍部位について図８及び図９を参照しながら説明を行う。詳細は後述するが、本発明は捕集部６０の冷却、捕集部６０による溶剤成分の捕集及び捕集部６０にて捕集した捕集成分の揮発の各工程について、ここに記載した順序で行っていくことに特徴があり、このため捕集部６０の位置を回転させる方向を下流側から見て反時計回りとした本実施の形態では、開口部６４（６３ａ，６４ｂ）の上部側（前工程）にて冷却を行い、同下部側（後工程）にて捕集した溶剤成分の揮発を行う必要がある。このため開口部６３（６３ａ，６３ｂ）の外方には当該位置にある捕集部６０を冷却するための冷却部７が、開口部６４の外方には捕集部６０が捕集した捕集成分を揮発させるための加熱部８が夫々設けられており、以下これらの構成について詳述する。
【００２４】
図８は冷却部７について示す縦断面図であり、７１（７１ａ，７１ｂ）は開口部６３（６３ａ，６３ｂ）を介して捕集部６０の端部６１ｃと密着することで、その内部に気密空間を形成する一対の密閉部材である。これら密閉部材７１ａ、７１ｂは、例えばいずれもがケース体６Ｂから見て外方に凹んだ形状とされており、気密空間の形成時には筒状体６１ａの両端開口部との間に一定の空間Ｓができるようになっている。密閉部材７１（７１ａ，７１ｂ）は、図示するように可動板６７（６７ａ，６７ｂ）と一体的に形成されており、駆動手段６８（６８ａ，６８ｂ）の働きにより排気管５（５ａ，５ｂ）と同期して前後するようになっている。図中７２はシール部材であり、既述のシール部材５２と同様に役割を果たすものである。
【００２５】
また例えば密閉部材７１ａ，７１ｂの夫々には、前記気密空間内に少量の水分を例えば霧状に供給するための水分供給手段である給水管７３が接続されている。この給水管７３はバルブＶ２を介して図示しない水分供給部と接続されており、図４に示すように制御部５３からバルブＶ２の開閉制御を行うことにより水の給断及び流量の調節を行うようになっている。密閉部材７１ｂには、排気管５ｂの途中から分岐する吸引管７４がバルブＶ３を介して接続されており、この吸引管７４の先端部は密閉部材７１ｂが前後することを妨げないように、例えば蛇腹状（蛇腹部７５）に形成されている。また吸引管７４には、図４に示すように例えばバルブＶ３と蛇腹部７５との間に分岐路７６が接続されており、その途中にはバルブＶ４が設けられている。なおバルブＶ３，Ｖ４の開閉制御は制御部５３より行われる。
【００２６】
図９は加熱部８について示す縦断面図である。図中８１（８１ａ，８１ｂ）は密閉部材であり、冷却部におけるそれと同様に可動板６７（６７ａ，６７ｂ）と一体的に形成され、駆動手段６８の働きによりシール部材８２を介して、開口部６５（６５ａ，６５ｂ）の位置にある捕集部６０の端部６１ｃと密着し、捕集部６０と共にその内部に気密空間を形成するものである。密閉部材８１ａ及び８１ｂの内部には、上述気密空間の加熱を行うための例えば抵抗発熱体よりなるヒータ８３と、加熱温度を制御するときに用いる温度センサー例えば熱電対（図示せず）とが埋設されている。このヒータ８３の温度制御は電力供給部５４（図４参照）を介して制御部５３から行う構成とされており、例えば溶剤の沸点に合わせてヒータ８３を任意の温度に設定することができるようになっている。また例えば密閉部材８１ｂには、図４に示すように排気管５から分岐した吸引管８４がバルブＶ５を介して接続されている。吸引管８４の先端は吸引管７４と同様に蛇腹部８５とされており、バルブＶ５の開閉制御は制御部５３から行われる。
【００２７】
次いで再び図４に戻り、本実施の形態の捕集装置６以外の部分について説明する。排気管５における捕集装置６の上流側には、温度調節手段をなすテープヒータ５５が設けられている。これは例えば減圧乾燥時において排気管５内を流れる溶剤成分の蒸気が開口部４６から捕集装置６に至るまでに結露することを防ぐためのものであり、例えばベローズ体５１を除く排気管５ａの全域に亘って設けられる。また、テープヒータ５５による温度の調節は、制御部か５３から電力供給部５４における出力量を調節することで行われる。
【００２８】
次に上述実施の形態の作用について説明する。先ずカセットＣがカセットステーション２１に搬入されると、受け渡しアーム２３によりウエハＷが取り出される。そしてウエハＷは受け渡しアーム２３から棚ユニットＵ２中の受け渡しユニット２８を介して主搬送手段２５へと受け渡され、塗布ユニット３内に搬入されて既述のようにして表面全体に溶剤に塗布膜形成成分を溶解させた塗布液が塗布される。
【００２９】
しかる後ウエハＷは、主搬送手段２５にて減圧乾燥ユニット４へと搬送される。減圧乾燥ユニット４へのウエハＷの搬入は、先ず蓋体４２が上昇した状態で主搬送手段２５のウエハ搬送アーム１００が載置部４１の上方まで進入し、図示しないリフトピンの働きによりウエハ搬送アーム１００からウエハＷが載置部４１に受け渡される。その後、蓋体４２を下降させて密閉容器４０を構成し、ヒータ４５にて例えば５０℃程度にウエハＷを加熱すると共にバルブＶ１を開いて減圧ポンプ５０により密閉容器４０内の吸引を開始し、ウエハＷの置かれる雰囲気を溶剤が沸点に至るよりも少し高い圧力例えば３５０Ｐａの減圧雰囲気とする。これによりウエハＷ表面上に塗布された塗布液中の溶剤が激しく揮発し、揮発した溶剤蒸気は排気流と共に開口部４６を介して排気管５へと向かう。
【００３０】
ここで便宜上ケース体６Ｂに収納されている６つの捕集部６０について、下流側から見て時計回りに６０ａ〜６０ｆと呼ぶものとし、ケース体６Ｂを下流側から見たときの概略図である図１０(a)〜(c)を参照しながら捕集装置６の作用について説明する。捕集装置６では、先ず上述したウエハＷの減圧乾燥処理に先立ち、例えば一の捕集部６０ａに対する冷却が行われる。具体的には回動部６６にて捕集部６０ａが開口部６３（６３ａ，６３ｂ）に対応する位置に来るように各捕集部６０の位置決めを行い（図１０(a)参照）、駆動手段６８により可動板６７（６７ａ，６７ｂ）をケース体６Ｂを挟圧する方向に動かし、これにより密閉部材７１（７１ａ，７１ｂ）がシール部材７２を介して捕集部６０ａの端部６１ｃに密着し、当該捕集部６０ａの筒状体６１ａと共に気密空間を形成する。
【００３１】
そしてバルブＶ３を閉じると共にバルブＶ４を開き、冷却部７における気密空間の圧力を例えば大気圧程度とした状態でバルブＶ２を開き、捕集部６０ａ内の捕捉手段６１ｂに向けて少量の水分を霧状に吹き付ける。その後、バルブＶ２及びＶ４を閉じると共にバルブＶ３を開いて吸引管７４による減圧排気を開始し、断熱膨張によって気密空間内の水分が凍るまで排気を継続する。こうして捕集部６０ａ（正確にはその内部の捕捉手段６１ｂ）に付着した水分が凍ると減圧排気を停止し、可動板６７（６７ａ，６７ｂ）を先程とは逆にケース体６Ｂ外方側へと離すと共に冷却済みの捕集部６０ａが開口部６４（６４ａ，６４ｂ）の位置に来るように各捕集部６０（６０ａ〜６０ｆ）の位置を反時計回りに回転させ、この結果各捕集部６０の位置は図１０(b)に示すようになる。これ以降行われる捕集部６０（６０ａ〜６０ｆ）の位置替えでも同様であるが、この位置替え時におけるケース体６Ｂと可動板６７（６７ａ，６７ｂ）との離間距離は例えば５ｍｍ程度である。
【００３２】
しかる後、再び可動板６７（６７ａ，６７ｂ）がケース体６Ｂを狭圧して排気管５と捕集部６０ａとが連通すると、密閉容器４０では上述のようにして一枚目のウエハＷに対する減圧乾燥処理が開始され、揮発した溶剤の蒸気が排気管５へと向かう。排気管５ａではテープヒータ５５により溶剤蒸気が結露しない程度まで加熱されており、密閉容器４０から流入してきた溶剤蒸気は管内に付着することなく捕集部６０ａへと向かい、捕集部６０ａ内にて急激に冷却され、液化して捕捉される。こうして密閉容器４０では、例えば捕集部６０ａの捕集能力があるレベルまで低下するまでウエハＷの処理を連続して行い、所定枚数の処理が終わると、その後は他の捕集部６０（後述する捕集部６０ｂ）へと使用する捕集部６０の切り替えが行われる。
【００３３】
一の捕集部６０が他のものに交換されるまでのウエハ処理枚数は、例えば予め行っておいた試験結果に基づき、ウエハＷの処理枚数と捕集部における捕集能力の低下割合との兼ね合いにより決定される。また、当然のことながら捕集部６０ａにおける溶剤成分の捕集能力があるレベルまで低下しなくとも、例えば溶剤成分が飽和したとき等には適宜交換が行われる。
【００３４】
このとき冷却部７に対応する開口部６３（６３ａ，６３ｂ）の位置には、図示するように捕集部６０ｂが位置決めされているが、既述のように密閉部材７１（７１ａ，７１ｂ）は、排気管５のベローズ体５１と共に可動板６７（６７ａ，６７ｂ）に一体的に設けられているため、捕集部６０ａが排気管５と連通するときには捕集部６０ｂも密閉部材７１（７１ａ，７１ｂ）と共に気密空間を形成することとなり、捕集部６０ｂの冷却、上述した所定枚数分のウエハＷへの処理が行われる間に行われる。
【００３５】
そして所定枚数分のウエハＷの処理が終了すると、捕集装置６では再び捕集部６０ａ〜６０ｆの位置替えが行われる。即ち、捕集部６０ａ〜６０ｆは夫々一段ずつ反時計回りに回転され、図１０(c)に示すように捕集部６０ａは開口部６５（６５ａ，６５ｂ）と対応する位置に、捕集部６０ｂは開口部６４（６４ａ，６４ｂ）と対応する位置に、捕集部６０ｃは開口部６３（６３ａ，６３ｂ）と対応する位置に夫々移動することとなる。しかる後、再度ウエハＷに対する減圧乾燥処理が開始すると、捕集部６０ａに対しては加熱部８によって溶剤成分よりなる被捕集物を揮発させるための加熱が行われ、既に冷却済みの捕集部６０ｂは溶剤成分（蒸気）の捕集を行い、未だ冷却されていない捕集部６０ｃに対しては冷却が行われる。
【００３６】
捕集部６０ａに対する加熱は以下のように行う。先ず当該捕集部６０ａが密閉部材８１（８１ａ，８１ｂ）と共に気密空間を形成した後、バルブＶ５を開いて気密空間の減圧排気を行うと共にヒータ８３による加熱を開始し、捕集された溶剤成分を揮発させて除去する。揮発した溶剤成分の蒸気は例えば吸引管８４に介設される図示しない気液分離手段を経て回収され、溶剤の取り除かれた捕集部６０ａは所定枚数分のウエハＷの処理が終わる毎に移動を繰り返し、一周した後に再度溶剤蒸気の捕集を行うこととなる。このように捕集部６０ａ〜ｆに対する一連の工程、即ち冷却、溶剤成分（蒸気）の捕集、加熱の各工程が繰り返し行われる。
【００３７】
このようにして捕集装置６をサイクリックに使用していれば、理論上は各捕集部６０をケース体６Ｂから取り出すことなく、半永久的に使用することができるわけだが、実際には捕捉部材６１ｂが劣化したり或いは加熱部８では除去できない物質が徐々に付着していく場合がある。このため予め定めた所定の時期がくると装置を停止し、例えばケース体６Ｂから捕集部６０ａ〜６０ｆを取り外して、洗浄或いは動作チェックといった捕集装置６全体のメンテナンス作業が行われる。捕集部６０ａ〜６０ｆの洗浄は、昇華物等の付着物を溶解させる溶解液例えばシンナー等を用いて行われ、各捕集部６０ａ〜６０ｆそのものが劣化している場合には交換される。
【００３８】
これまで述べてきたように、本実施の形態によれば、捕集装置６により排気管５内を流れる気体中の溶剤成分を強制的に捕集できると共に、当該溶剤成分の捕集能力の低下を見込んだタイミングで、順次使用する捕集部６０の切り替えを行うことができるため、捕集装置６の全体で見れば、高い捕集能力を長時間に亘って維持することができる。また、エンドレスな移動路に沿って捕集部６０（６０ａ〜６０ｆ）を設け、これらを順次排気管５内に位置させると共に使用済みの捕集部６０については加熱により捕集能力を回復させて再利用するので、捕集装置６の交換作業の頻度を少なくすることができ、作業者の負担を軽減できると共に稼働停止のトータル時間の短縮化に寄与することができ、スループットの向上を図ることができる。
【００３９】
なお、本実施の形態における捕集装置の構成は上述したものに限定されるものではなく、例えば加熱部８を設けない構成としてもよい。この場合、全ての捕集部６０が溶剤蒸気の捕集を終えた時点（一巡した時点）で捕集装置６の使用を停止するようにしてもよいし、一枚のウエハＷの処理が終わる毎に使用する捕集部６０を切り替えていき、何回転かして全ての捕集部での捕集量が限度に達した時点で捕集装置６の使用を停止するようにしてもよい。このような実施の形態においては、予めウエハ一枚当たりの溶剤蒸気の発生量等を試験により把握しておき、ウエハの処理枚数に応じて捕集部６０の切り替え或いは捕集装置６全体のメンテナンスのタイミングを決定するようにすることが好ましい。
【００４０】
捕集装置の構成は上述したように捕集部を周方向に沿って配列したものに限定されるものではなく、例えば捕集部を直線方向に沿って配置し、これをケース体内で移動させるものであってもよい。図１１は係る実施の形態における捕集装置９の構成を示す概略斜視図であり、ケース体９０の内部には、縦一列に配置された捕集部９１（上述実施の形態における捕集部６０と同様のもの）が例えば５個収納されている。これら捕集部９１は支持部９１ａにより各々の位置を固定されており、移動手段である駆動部９２から支持部９１ａを上下させることで各捕集部９１の位置を変えることができるようになっている。
【００４１】
ケース体９０には上下に３対の開口部９３（９３ａ，９３ｂ），９４（９４ａ，９４ｂ），９５（９５ａ，９５ｂ）が形成されており、これらは上述実施の形態における開口部６３（６３ａ，６３ｂ），６４（６４ａ，６４ｂ），６５（６５ａ，６５ｂ）に相当する。従って駆動部９２の働きにより例えば固定体９１ａを上から下に順次スライドさせることで、各捕集部９１が先ず冷却部７により冷却され、次いで排気管５（５ａ，５ｂ）内の蒸気を捕集し、最後に加熱部８による加熱により捕集物（溶剤成分）の除去を行う。そして例えば最上段の捕集部９１の加熱が終了すると、再度支持部９１ａを最高位置まで上昇させて予め定めたメンテナンス時間に至るまで処理を連続して行う。ここでいうメンテナンス時間は、予め取得しておいた実験結果に基づいて定められたものであってもよいし、上述実施の形態と同様にウエハＷの処理枚数により決定されるものであってもよい。
【００４２】
なお、以上においては減圧乾燥処理を例に説明を行ってきたが、減圧処理はこれに限定されるものではなく、例えば減圧下で反応ガスを用いて反応生成物を基板上に堆積するＣＶＤ処理やエッチング処理でもよい。また捕集装置の上流側排気管において、蒸気の結露を防ぐための温度調節手段はテープヒータに限定されず、例えば温度調節された不活性ガスを当該領域に流す手法を採ることでも同様の効果を得ることができる。
【００４３】
更に、被捕集成分は排気管中を蒸気となって流れるものに限定されず、例えば昇華成分であってもよいし、パーティクルであってもよい。従って本実施の形態に係る捕集装置は、清浄気体を供給するための流路に設けられるパーティクルフィルタや水分除去用のフィルタに代えて用いることも可能である。また各捕集部を移動させるための移動手段とは、上述した回動部６６や駆動部９２のような自動化が可能な装置に限ったものではなく、手動も含む意味である。
【００４４】
更にまた、本実施の形態は捕集装置６及び減圧ポンプ５０が複数の密閉容器４０によって共用される構成であっても構わない。この場合、捕集装置６の上流側に複数の密閉容器４０を接続し、各密閉容器４０を交互に使用できる構成とすることが好ましい。従って例えば２基の密閉容器４０を使用する場合には、一方の密閉容器４０にて減圧乾燥処理を行う間は他方の密閉容器４０では例えば未処理ウエハの搬入が行われ、一方側における減圧乾燥処理が終了すると処理済みウエハの搬出が行われ、他方側にて未処理ウエハに対する減圧乾燥処理が開始される。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、流路内を流れる気体中の被捕集成分を捕集するにあたり、メンテナンス作業の負担を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る減圧処理装置を組み込んだ塗布膜形成装置の全体構造を示す平面図である。
【図２】上記塗布膜形成装置の全体構造を示す斜視図である。
【図３】上記塗布膜形成装置に組み込まれる塗布ユニットについて示す概略説明図である。
【図４】本発明に係る減圧処理装置の実施の形態を示す縦断面図である。
【図５】上記の減圧処理装置に組み込まれる支持部を示す概略斜視図である。
【図６】上記の減圧処理装置に組み込まれるケース体を示す概略斜視図である。
【図７】捕集装置と排気管の接続部位を示す縦断面図である。
【図８】捕集装置の一部をなす冷却部を示す縦断面図である。
【図９】捕集装置の一部をなす加熱部を示す縦断面図である。
【図１０】本実施の形態の作用を示す作用説明図である。
【図１１】本発明に係る捕集装置の他の実施の形態について示す概略斜視図である。
【図１２】従来発明における減圧処理装置を説明する概略断面図である。
【符号の説明】
Ｗ 半導体ウエハ
３ 塗布ユニット
４ 減圧乾燥ユニット
４０ 密閉容器
４１ 載置部
４５ ヒータ
５（５ａ，５ｂ） 排気管（流路）
５０ 減圧ポンプ
５３ 制御部
６ 捕集装置
６Ａ 支持部
６Ｂ ケース体
６０（６０ａ〜６０ｆ） 捕集部
６３，６４，６５ 開口部
６６ 回動部（移動手段）
６８ 駆動手段
７ 冷却部
７１（７１ａ，７１ｂ） 密閉部材
７３ 給水管（水分供給手段）
７４ 吸引管
８ 加熱部
８１（８１ａ，８１ｂ） 密閉部材
８３ ヒータ
８４ 吸引管

Claims (15)

1. 流路内を流れる気体中の被捕集成分を捕集部にて捕集する捕集装置において、
   流路を分断して形成された捕集部の設置空間と、
   この設置空間を横切る移動路に沿って複数の捕集部を支持する支持部と、
   この支持部に支持された複数の捕集部を順次設置空間に位置するように移動させるための移動手段と、
   設置空間に位置する捕集部と流路とを気密に接続し、捕集部を移動するときにはその接続を解除する接続手段と、を備えることを特徴とする捕集装置。
2. 接続手段は、流路側に設けられたベローズ体及びベローズ体を伸縮させる駆動手段を含むものであることを特徴とする請求項１記載の捕集装置。
3. 被捕集成分を捕集できるように、設置空間に移動される前の捕集部を予め冷却する冷却部を備えることを特徴とする請求項１または２記載の捕集装置。
4. 冷却部は、捕集部の入口側及び出口側を塞ぎ、その内部に気密空間を形成するための密閉部材と、
   この気密空間内に水分を供給するための水分供給手段と、
   この水分供給手段から供給された水分を凍らせるため、前記気密空間の雰囲気を減圧雰囲気とする減圧排気手段と、を備えることを特徴とする請求項３記載の捕集装置。
5. 被捕集成分の捕集を行った捕集部を加熱し、当該捕集部にて捕集された被捕集成分を除去する加熱部を備えることを特徴とする請求項１または４記載の記載の捕集装置。
6. 加熱部は、被捕集成分の捕集が終了した捕集部の入口側及び出口側を塞ぎ、その内部に気密空間を形成するための密閉部材と、
   この気密空間を形成した状態で前記捕集部の加熱を行う加熱手段と、
   前記気密空間の雰囲気を排気するための排気手段と、を備えることを特徴とする請求項５記載の捕集装置。
7. 前記移動路は、無端な移動路であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の捕集装置。
8. 前記移動路は、直線状の移動路であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の捕集装置。
9. 予め定めたタイミングで、各捕集部を設置空間に順次位置させるように移動手段を制御する制御部を備えたことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の捕集装置。
10. 塗布膜の成分と溶剤とを混ぜ合わせてなる塗布液を塗布された基板に対して減圧状態で処理を行い、前記塗布液中の溶剤を揮発させる減圧処理装置において、
    基板を載置する載置部を内部に備える密閉容器と、
    この密閉容器に流路を介して接続され、当該密閉容器内を減圧雰囲気とすることで基板上の塗布液から揮発した溶剤を流路側へと向かわせる減圧排気手段と、前記流路に組み合わせて設けられ、当該流路内を流れる前記溶剤を被捕集成分として捕集する請求項１ないし８のいずれかに記載の捕集装置と、を備えることを特徴とする減圧処理装置。
11. 塗布膜の成分と溶剤とを混ぜ合わせてなる塗布液を塗布された基板に対して減圧状態で処理を行い、前記塗布液中の溶剤を揮発させる減圧処理装置において、
    基板を載置する載置部を内部に備える密閉容器と、
    この密閉容器に流路を介して接続され、当該密閉容器内を減圧雰囲気とすることで基板上の塗布液から揮発した溶剤を流路側へと向かわせる減圧排気手段と、前記流路に組み合わせて設けられ、当該流路内を流れる前記溶剤を被捕集成分として捕集する請求項９記載の捕集装置と、を備えることを特徴とする減圧処理装置。
12. 各捕集部を設置空間に順次位置させるタイミングは、基板の処理枚数が予め定めた枚数に達したときであることを特徴とする請求項１１記載の減圧処理装置。
13. 前記流路を分断して形成された設置空間に捕集部を位置させて、流路内を流れる気体中の被捕集成分を捕集する捕集方法において、
    設置空間を横切る移動路に沿って配列された複数の捕集部を順次設置空間に位置するように移動させる工程と、
    設置空間に位置する捕集部と流路とを気密に接続し、捕集部を移動するときにはその接続を解除する工程と、を含むことを特徴とする捕集方法。
14. 被捕集成分を捕集できるように、設置空間に移動される前の捕集部を予め冷却する工程を含むことを特徴とする請求項１３記載の捕集方法。
15. 被捕集成分の捕集を行った捕集部を加熱し、当該捕集部に捕集された被捕集成分を除去する工程を含むことを特徴とする請求項１３または１４記載の捕集方法。

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