JP5673480B2

JP5673480B2 - 基板処理装置

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Publication number: JP5673480B2
Application number: JP2011227104A
Authority: JP
Inventors: 純也南田; 一成上田; 祥吾木山
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2011-10-14
Filing date: 2011-10-14
Publication date: 2015-02-18
Anticipated expiration: 2031-10-14
Also published as: WO2013054849A1; JP2013089689A

Description

本発明は、基板処理装置に設けられた基板の搬送ブロック内にダウンフローを形成する技術に関する。

基板である半導体ウエハ（以下、ウエハという）の表面に集積回路の積層構造を形成する半導体装置の製造工程においては、ウエハに種々の薬液（洗浄液）を供給して、その表面に付着した汚染物質や自然酸化膜などを除去する液処理、フォトリソグラフィ工程におけるレジスト膜の塗布、現像処理等、基板処理部内にて種々のプロセス処理を行う基板処理装置が利用されている。

この基板処理装置には、ウエハの搬送機構（基板搬送機構）を備えた搬送ブロックに複数台の基板処理部を接続し、複数枚のウエハを並行して処理できるように構成されているものがある。さらに、キャリアからウエハを払い出す機構に、前記搬送ブロックを複数組接続すれば、基板処理部の台数が増え、単位時間あたりのウエハ処理枚数を増やすことができる。

一方で搬送ブロック内には、基板搬送機構の駆動部など、パーティクルの発生源となる機器が配置されるので、搬送ブロック内に清浄気体（例えば清浄空気）のダウンフローを形成してパーティクルの巻き上げを抑え、ウエハへの付着を防止する手法が採用される。このようなダウンフローを形成する手法の一つとして、ファンフィルタユニット（Fan Filter Unit、以下ＦＦＵという）がある（例えばＦＦＵによりダウンフローを形成する技術につき特許文献１）。

ＦＦＵは、微小なパーティクルを捕集可能なフィルタを送風ファンの吐出側に配置した機器であり、このＦＦＵを搬送ブロックの天井部に設けることでその下方の空間内にダウンフローを形成することができる。そして搬送ブロックの底部側に排気ファンを設け、いわゆるプッシュ-プル方式の供給、排気を行うことにより、ダウンフローは均一で乱れの少ない状態となる。

このようにＦＦＵと排気ファンとを組み合わせると、搬送ブロック内に安定したダウンフローを形成することができる。一方で、これらの機器の設置にはある程度の設置スペースが必要となることから基板処理装置の小型化を図る上での制約となる。特に、既述のように複数組の搬送ブロックに各々ＦＦＵに対応して排気ファンを設けると、基板処理装置のさらなる大型化に繋がると共に、エネルギー消費量も増大する。

ここで特許文献２には、レジストの塗布機構や露光後の現像を行う現像機構などの各種処理機構（基板処理部）を多段に積み重ね、これら処理機構を積層して構成される複数の処理部を互いに離して配置することにより、垂直方向に伸びる搬送路（搬送ブロック）を形成し、この搬送路内にウエハ移載機構（基板搬送機構）を設けたレジスト処理装置（基板処理装置）が記載されている。さらにこのレジスト処理装置では、これら処理機構とウエハ移載機構とを上下に２組配置し、各ウエハ移載機構の上部に設けたフィルタ部を介して清浄気体を供給し、各搬送路内にダウンフローを形成している。
しかしながらこの特許文献２には、各搬送路内に清浄気体を供給する手法についての記載はなく、既述の基板処理装置の小型化の制約や消費エネルギーの増大などの課題を解決する手法についての言及や示唆はない。

特開２００５−７２３７４：段落００２９〜００３０、図２特開平９−１７１９６１号公報：請求項１０、段落００１９、００２１、図２

本発明はこのような背景の下になされたものであり、小型で、基板の搬送ブロックにダウンフローを形成する際の消費エネルギーが少ない基板処理装置を提供することを目的とする。

第１の発明に係る基板処理装置は、第１の基板処理部に対して第１の基板搬送機構により基板の搬送を行うための第１の搬送ブロックと、
この第１の搬送ブロックの下方側に積層して設けられ、第２の基板処理部に対して第２の基板搬送機構により基板の搬送を行うための第２の搬送ブロックと、
前記第１の搬送ブロック内に清浄気体のダウンフローを形成するために、当該第１の搬送ブロックの上部に設けられた第１のファンフィルタユニットと、
前記第１の搬送ブロックの底部には排気口を備えた床板が設けられ、この排気口から前記ダウンフローを取り込んで前記第２の搬送ブロック内に清浄気体のダウンフローを形成するために、当該第２の搬送ブロックの上部に設けられた第２のファンフィルタユニットと、を備え、
前記第１の基板搬送機構は、基板保持部と、前記第１の搬送ブロックの底部に設けられ、当該基板保持部を走行させるための軌道を構成する走行ガイド機構部とを備え、当該走行ガイド機構部には、前記第１の搬送ブロック内のダウンフローを前記第２のファンフィルタユニット側へ向けて通過させるための通気口が設けられていることを特徴とする。
また、第２の発明に係る基板処理装置は、第１の基板処理部に対して第１の基板搬送機構により基板の搬送を行うための第１の搬送ブロックと、
この第１の搬送ブロックの下方側に積層して設けられ、第２の基板処理部に対して第２の基板搬送機構により基板の搬送を行うための第２の搬送ブロックと、
前記第１の搬送ブロック内に清浄気体のダウンフローを形成するために、当該第１の搬送ブロックの上部に設けられた第１のファンフィルタユニットと、
前記第１の搬送ブロックの底部には排気口を備えた床板が設けられ、この排気口から前記ダウンフローを取り込んで前記第２の搬送ブロック内に清浄気体のダウンフローを形成するために、当該第２の搬送ブロックの上部に設けられた第２のファンフィルタユニットと、を備え、
前記第１の搬送ブロックの天井部には、前記第１のファンフィルタユニットから吐出された清浄気体の流れを整えるための整流板が設けられ、この整流板に形成された清浄気体の供給口の開口面積は、前記床板の排気口の開口面積よりも大きいことを特徴とする。

上述の基板処理装置は以下の特徴を備えていてもよい。
（ａ）第１の発明において、前記走行ガイド機構部には、前記通気口を通過するダウンフローを前記第２のファンフィルタユニット側へ向けて送り出すための中間ファンが設けられていること。
（ｂ）前記第１の搬送ブロックの底部と、前記第２のファンフィルタユニットの吸込口との間を連通させる空間内に外部の雰囲気を取り込むための開口部が設けられていること。

（ｃ）前記第１のファンフィルタユニット及び第２のファンフィルタユニットには、送風量の調節を行うための風量調節部が設けられ、前記第１の搬送ブロック内の圧力、及び第２の搬送ブロック内の圧力を検出する内部圧力検出部と、これら内部圧力検出部の検出結果に基づいて、前記第１の搬送ブロック内の圧力と第２の搬送ブロック内の圧力とが揃うように前記風量調節部に制御信号を出力する制御部と、を備えること。
（ｄ）（ｃ）において、第１の搬送ブロック及び第２の搬送ブロックの外部の圧力を検出する外部圧力検出部を備え、前記制御部は、前記内部圧力検出部及び前記外部圧力検出部の検出結果に基づいて、第１の搬送ブロック内及び第２の搬送ブロック内の圧力が外部の圧力よりも高くなるように前記風量調節部に制御信号を出力すること。

本発明は、第１の搬送ブロック内を流れるダウンフローを取り込むファンとして、第２の搬送ブロックにダウンフローを形成するための第２のファンフィルタユニットを利用しているので、第１の搬送ブロックの排気を行う専用の排気ファンを必要としない。この結果、排気ファンや排気ダクトの設置スペースを節約し、消費エネルギーも削減することができる。

実施の形態に係わる液処理装置の横断平面図である。前記液処理装置を横方向からみた縦断側面図である。前記液処理装置を前方向からみた縦断側面図である。前記液処理装置に設けられている液処理部の構成を示す縦断側面図である。前記液処理装置の上段側の搬送ブロックと下段側の搬送ブロックとの間に設けられているＦＦＵの構成を示す一部破断斜視図である。前記上段側、下段側の搬送ブロックの構成を示す縦断側面図である。

以下、基板処理装置の一例として、基板であるウエハＷの表面の洗浄を行う液処理装置１に本発明を適用した実施の形態を説明する。図１の横断平面図、図２の縦断側面図に示すように、液処理装置１は、複数のウエハＷを収容した基板収納容器であるＦＯＵＰ１００を載置する載置ブロック１１と、載置ブロック１１に載置されたＦＯＵＰ１００からのウエハＷの搬入・搬出を行う搬入出ブロック１２と、搬入出ブロック１２と後段の液処理ブロック１４との間でウエハＷの受け渡しを行う受け渡しブロック１３と、ウエハＷに液処理を施すための液処理ブロック１４と、この液処理ブロック１４に設けられた液処理部２との間でウエハＷの搬送が行われる搬送ブロック１４２ａ、１４２ｂとを備えている。

図２、３に示すように、本例の液処理ブロック１４は、上段側の第１の処理ブロック１４１ａと下段側の第２の処理ブロック１４１ｂとに分かれ、これらの処理ブロック１４１ａ、１４１ｂが上下に積層して配置されている。これらの処理ブロック１４１ａ、１４１ｂには複数台の液処理部２が設けられていて複数枚のウエハＷを並行して処理することができるようになっている。
また載置ブロック１１を手前としたとき、載置ブロック１１、搬入出ブロック１２、受け渡しブロック１３、液処理ブロック１４は、手前側からこの順に、隣接して設けられている。

載置ブロック１１は、複数のウエハＷを水平状態で収容するＦＯＵＰ１００を載置台１１１上に載置する。搬入出ブロック１２は、ＦＯＵＰ１００から払い出されたウエハＷの搬送を行う。受け渡しブロック１３は、ウエハＷの受け渡しを行う。搬入出ブロック１２および受け渡しブロック１３は、筐体内に収められている。

搬入出ブロック１２は、ウエハ搬送機構１２１を有している。ウエハ搬送機構１２１は、ウエハＷを保持する搬送アーム１２２、および搬送アーム１２２を前後に移動させる機構を有している。またウエハ搬送機構１２１は、ＦＯＵＰ１００の配列方向に延びる水平ガイド１２３（図１参照）に沿って移動する機構、垂直方向に設けられた不図示の垂直ガイドに沿って移動する機構、水平面内で搬送アーム１２２を回転させる機構を有している。このウエハ搬送機構１２１により、ＦＯＵＰ１００と受け渡しブロック１３との間でウエハＷが搬送される。

受け渡しブロック１３は、ウエハＷを載置可能な受け渡し棚１３１を有している。図２に示すように受け渡し棚１３１は、上段側の第１の処理ブロック１４１ａとの間でウエハＷの搬入、搬出が行われる第１の受け渡し棚１３１ａと、下段側の第２の処理ブロック１４１ｂとの間でウエハＷの搬入、搬出が行われる第２の受け渡し棚１３１ｂと、に上下に分けて設けられている。第１の処理ブロック１４１ａで処理されるウエハＷは、一旦、下段側の第２の受け渡し棚１３１ｂに載置され、上下方向に昇降自在に構成された移載機構１３２（図１参照）によって第１の受け渡し棚１３１ａに移載される。そして、処理を終えたウエハＷは、同じく移載機構１３２によって第１の受け渡し棚１３１ａから第２の受け渡し棚１３１ｂに移載され、ウエハ搬送機構１２１によってＦＯＵＰ１００へ向けて搬送されるようになっている。

既述のように液処理ブロック１４は、第１の処理ブロック１４１ａと第２の処理ブロック１４１ｂとが上下に積層して設けられており、各処理ブロック１４１ａ、１４１ｂには複数の液処理部２が配置されている。手前側（載置ブロック１１）側から見ると、各処理ブロック１４１ａ、１４１ｂは、搬送ブロック（上段側の第１の搬送ブロック１４２ａ、下段側の第２の搬送ブロック１４２ｂ）を挟んで左右に複数台の液処理部２を並べた構成となっている。

本例では、受け渡しブロック１３との接続部を基端として、前後方向に伸びる搬送ブロック１４２ａ、１４２ｂに沿って４台の液処理部２が２列ずつ、上下２段に配置されている。従って、本例の液処理装置１は、合計１６台の液処理部２を備えていることになる。
また、上段側の第１の搬送ブロック１４２ａに接続された液処理部２が第１の基板処理部に相当し、下段側の第２の搬送ブロック１４２ｂに接続された液処理部２が第２の基板処理部に相当する。

各段の搬送ブロック１４２ａ、１４２ｂにはウエハ搬送機構１４３が設けられている（第１の搬送ブロック１４２ａ内のものが第１の基板搬送機構、第２の搬送ブロック１４２ｂ内のものが第２の基板搬送機構に相当する）。これらウエハ搬送機構１４３は互いにほぼ同じ構成を備えており、例えば図５に示すようにウエハＷを保持する３枚のフォーク部１４４と、これらフォーク部１４４を各液処理部２に向かって横方向にスライドさせるスライド機構１４７と、これらフォーク部１４４及びスライド機構１４７を鉛直軸回りに回転自在に支持する基台部１４５と、この基台部１４５を上下方向に移動させる機構である垂直ガイド１４６とを備えている。このウエハ搬送機構１４３により、既述の受け渡し棚１３１ａ、１３１ｂと各液処理部２との間でウエハＷの搬送が行われる。また、フォーク部１４４、スライド機構１４７、基台部１４５、垂直ガイド１４６は、本例の基板保持部に相当する。

またウエハ搬送機構１４３の垂直ガイド１４６は、各搬送ブロック１４２ａ、１４２ｂの底部を前後方向に伸びるように配置された水平ガイド機構部１６内に設けられた駆動機構に接続されている。例えばこの駆動機構は、正転、逆転自在な回転モータ１７１にその一端側が接続され、水平方向に伸びるボールネジ１７２と、このボールネジ１７２の回転によって当該ボールネジ１７２上を横方向に移動できるように雌ネジが切られ、前記垂直ガイド１４６に接続されたスライダー１７３とからなるボールネジ機構として構成されている。そして、ボールネジ１７２の回転方向と回転量とを調節することによりウエハ搬送機構１４３を所望の位置まで移動させることができる。
また特に、水平ガイド機構部１６は、第１の搬送ブロック１４２ａ、第２の搬送ブロック１４２ｂ内に均一なダウンフローを形成するための特別な特徴を備えているがその詳細については後述する。

処理ブロック１４１ａ、１４１ｂ内に設けられている各液処理部２は、例えばスピン処理によりウエハＷの液処理を１枚ずつ行うことができる。図４の縦断側面図に例示するように液処理部２は、アウターチャンバー２１内に配置されたウエハ保持機構２３にてウエハＷをほぼ水平に保持し、このウエハ保持機構２３を鉛直軸周りに回転させることによりウエハＷを回転させる。そして回転するウエハＷの上方にノズルアーム２４を進入させ、その先端部に設けられたノズル２４１から処理液及びリンス液を予め定められた順に供給することによりウエハの上面側（表面を上面に向けて保持されている場合には表面、裏面を上面に向けている場合には裏面）の液処理が行われる。

液処理は、例えばアルカリ性の処理液であるＳＣ１液（アンモニアと過酸化水素水の混合液）によるパーティクルや有機性の汚染物質の除去→リンス液である脱イオン水（DeIonized Water：ＤＩＷ）によるリンス洗浄→酸性薬液である希フッ酸水溶液（以下、ＤＨＦ（Diluted HydroFluoric acid））による自然酸化膜の除去→ＤＩＷによるリンス洗浄が行われる。また、これらの処理に際し、ブラシや液体スプレーによる物理的洗浄を行ってもよい。これらの薬液はアウターチャンバー２１やその内側に配置されたインナーカップ２２に受け止められて排液口２１１、２２１より排出される。またアウターチャンバー２１内の雰囲気は排気口２１２より排気されている。薬液による液処理を終えたら、ウエハＷを回転させながらその上面にＩＰＡ（IsoPropyl Alcohol）を供給し、ＩＰＡを振り切るＩＰＡ乾燥を行う。

以上に説明した構成を備える本実施の形態の液処理装置１において、上下に積層して配置された第１の搬送ブロック１４２ａと、第２の搬送ブロック１４２ｂとには、各搬送ブロック１４２ａ、１４２ｂ内に清浄気体のダウンフローを形成するための第１のＦＦＵ３１（第１のファンフィルタユニット）及び第２のＦＦＵ３２（第１のファンフィルタユニット）が設けられている。そして、背景技術にて説明した液処理装置１を小型化する際の制約やエネルギー消費量に関する問題を軽減するため、本例の液処理装置１は、下段側の第２の搬送ブロック１４２ｂに清浄気体を供給する第２のＦＦＵ３２が上段側の第１の搬送ブロック１４２ａの排気ファンとしての機能を兼ね備えている点に特徴がある。以下、第１、第２のＦＦＵ３１、３２とその関連機器の構成について説明する。

図２、３に示すように第１の搬送ブロック１４２ａの上部には、当該空間１４２ａの天井面から清浄気体を供給する第１のＦＦＵ３１が設けられている。第１のＦＦＵ３１は、第１の搬送ブロック１４２ａの伸びる前後方向に沿って例えば４台配置されており、これらは互いに同様の構成を備えている。

図６に示すように第１のＦＦＵ３１は、送風ファン３１１とこの送風ファン３１１の吐出側に配置されたフィルタ部３１３とを上下に並べて配置した構成となっている。送風ファン３１１は、第１の搬送ブロック１４２ａ内の気圧、ダウンフローの流速や流量が予め設定された条件となるように吸込側と吐出側の圧力差（昇圧能力）を調節する能力を備えた例えば軸流式のファンである。送風ファン３１１は、図示しない電源から供給される電力により羽根車を回転させて外部（例えば液処理装置１が配置されているクリーンルーム内の雰囲気）から取り込んだ空気を第１の搬送ブロック１４２ａ側へ向けて送り出す。さらに送風ファン３１１は、インバータなどにより回転速度を変化させることが可能であり、送風量を増減することができる。この観点において、送風ファン３１１は本実施の形態の風量調節部を構成している。

送風ファン３１１は、上面及び下面が開口しているファンケーシング３１２内に配置されており、その吸込側を上面の開口部に向け、吐出側を下面の開口部に向けている。但し、本例の第１のＦＦＵ３１に適用可能な送風ファン３１１の構成は軸流式に限定されず、斜流式や遠心式など、任意の方式のものを採用することができる。空気が吐出される方向に合わせ、ファンケーシング３１２がフィルタ部３１３に向けて気流を案内する方向を調整すればよい。

フィルタ部３１３は、例えばＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air）フィルタやＵＬＰＡ（Ultra Low Penetration Air）フィルタなど、微小なパーティクルを捕集可能なエアフィルタによって構成されている。フィルタ部３１３は、その上面及び下面が開口したフィルタケーシング３１４内に配置されており、フィルタケーシング３１４は上面側の開口部を送風ファン３１１の吐出側に向けてファンケーシング３１２に接続されている。

一方、フィルタケーシング３１４の下面側の開口部は第１の搬送ブロック１４２ａを構成する筐体の天井面に接続されており、フィルタ部３１３は、フィルタケーシング３１４の上面、下面の開口部の間を遮るように水平方向に配置されている。またフィルタ部３１３は、そのろ過面積が大きくなるようにプリーツ状に折られた状態でフィルタケーシング３１４内に配置されている。

フィルタ部３１３の下方側には、第１の搬送ブロック１４２ａの天井部に複数台連設された第１のＦＦＵ３１の各機から供給された清浄気体を均一な流れに整えて第１の搬送ブロック１４２ａの空間内に供給するための整流板３１５が設けられている（図６参照）。整流板３１５には、パンチングなどにより形成された多数の貫通孔が供給口３１６として設けられており、各第１のＦＦＵ３１から供給された清浄気体の流れを整えて第１の搬送ブロック１４２ａ内に供給することができる。

かかる構成を備えた第１のＦＦＵ３１の送風ファン３１１を作動させると、ファンケーシング３１２の上面側の開口部を介して外部（クリーンルーム）の空気が取り込まれ、フィルタ部３１３に向けて吐出される。フィルタケーシング３１４内に供給された空気は、フィルタ部３１３を通過する際にパーティクルが除去され、清浄気体となった後、整流板３１５にて流れが整えられて第１の搬送ブロック１４２ａに流れ込み、図６に示すようにダウンフローとなって第１の搬送ブロック１４２ａ内を流下していく。

さらに本例の液処理装置１では、図２、３、４、６に示すように第１の搬送ブロック１４２ａ内に安定なダウンフローを形成するための排気ファンとして、下段側の第２の搬送ブロック１４２ｂにダウンフローを形成するための第２のＦＦＵ３２を用いている。詳細には、第１の搬送ブロック１４２ａの底部に設けられた床板１５には、ダウンフローの排気を行うための排気口１５１が形成されており、この床板１５の下方側（排気口１５１の出口側）に第２のＦＦＵ３２が配置されている。
第２のＦＦＵ３２にて上段側のダウンフローを取り込むことにより、第１の搬送ブロック１４２ａ内に均一で乱れの少ないダウンフローが形成される。

下段側の第２のＦＦＵ３２は、図２、３に示すように第１の搬送ブロック１４２ａの床板１５の下方側の空間に、第１、第２の搬送ブロック１４２ａ、１４２ｂの伸びる前後方向に沿って例えば４台配置されている。これら第２のＦＦＵ３２についても互いに同様の構成を備えている。

第２のＦＦＵ３２は、ファンケーシング３２２内に設けられた送風ファン３２１と、フィルタケーシング３２４内に設けられたフィルタ部３２３とを上下に重ねた構成となっている。そして、フィルタ部３２３の出口側には、パンチングなどにより形成された多数の貫通孔（供給口３２６）を備えた整流板３２５が配置されている。送風ファン３２１やフィルタ部３２３などの詳細な構成については、既述の第１のＦＦＵ３１と同様なので重複の説明を省略するが、第２のＦＦＵ３２についても、第２の搬送ブロック１４２ｂ内の気圧、ダウンフローの流速や流量が予め設定された条件となるように昇圧する能力を備えており、送風ファン３２１の回転速度を変化させて送風量を増減することもできる。従って、第２のＦＦＵの送風ファン３２１についても本実施の形態の風量調節部に相当する。

特に本例の液処理装置１では、第１、第２の搬送ブロック１４２ａ、１４２ｂ内の圧力、ダウンフローの流速や流量が揃うように両送風ファン３１１、３２１の送風量を調節することができる。この結果、これらの搬送ブロック１４２ａ、１４２ｂに接続された液処理部２内の処理雰囲気を大きく変化させることなく、均一な条件下でウエハＷの処理を行うことができる。

本例の液処理装置１では、各液処理部２の天井部にも例えば小型のＦＦＵが設けられていて、液処理部２を格納する空間内にも各々清浄気体のダウンフローが形成されている。このような場合であっても、例えば液処理部２へのウエハＷの搬入出口などを介して各搬送ブロック１４２ａ、１４２ｂ内の圧力状態やダウンフローの流れの状態が液処理部２内の処理雰囲気に影響を与えることがある。従って、本例のように複数の搬送ブロック１４２ａ、１４２ｂが設けられている場合には、これらの空間１４２ａ、１４２ｂ内の圧力や流速（両空間１４２ａ、１４２ｂの横断面積が同じであればダウンフロー流量）はできるだけ揃っていることが要求され、その差はおよそ±５％程度以内であることが好ましい。

また、液処理後のウエハＷが搬送される各搬送ブロック１４２ａ、１４２ｂ内の雰囲気は、パーティクルなどの汚染源を伴った外部雰囲気がフィルタなどを通過せずに漏れ込んだり、液処理部２内の薬液を含む雰囲気が流れ込んだりすることを避ける必要がある。そこで、これら搬送ブロック１４２ａ、１４２ｂ内の圧力は、液処理装置１の外部雰囲気や液処理部２内などの外部の圧力よりも高くなるように各送風ファン３１１、３２１の送風量や後述する排気ファン３３１からの排気量が調節される。

第２のＦＦＵ３２は、床板１５の排気口１５１を通過した第１の搬送ブロック１４２ａのダウンフローを送風ファン３２１にて取り込み、フィルタ部３２３によってパーティクルが除去された清浄気体が第２の搬送ブロック１４２ｂに流れ込むことにより、当該搬送ブロック１４２ｂ内にダウンフローが形成される。

このように本例の第２のＦＦＵ３２は、第１の搬送ブロック１４２ａからのダウンフローを取り込んで、第２の搬送ブロック１４２ｂにダウンフローを形成する構成となっている。一方で第１の搬送ブロック１４２ａの底部には床板１５や水平ガイド機構部１６が存在し、送風ファン３２１の吸込側の圧力の低下の要因となる。また第１の搬送ブロック１４２ａ内を流れるダウンフローの一部は液処理部２を格納する空間などに流れ込んでしまい、送風ファン３２１にて取り込むことができない場合もある。

この結果、クリーンルーム内の大気など液処理装置１の外部雰囲気を取りこむ上段側の送風ファン３１１と比べて、下段側の送風ファン３２１は吸込側の圧力が低く、空気の供給量が少ない条件下で稼動することになる。このような条件下で下段側の第２の搬送ブロック１４２ｂ内の圧力条件やダウンフローの流量、流速を上段側の第１の搬送ブロック１４２ａと同じにしようとすると、下段側の第２のＦＦＵ３２には、より大きな送風能力を有する送風ファン３２１が必要となり、装置コストの上昇要因となる。また第１の搬送ブロック１４２ａ側で失われた空気を補う必要も生じる。

そこで本例の液処理装置１は、こうした圧力低下や上段側の第１の搬送ブロック１４２ａからのダウフローの流量の低下を補うための種々の技術的特徴を備えている。
一つ目の特徴として、既述のように第１の搬送ブロック１４２ａの床板１５には、パンチングなどにより形成された多数の貫通孔が排気口１５１として設けられている（図５、６参照）。これらの貫通孔の面積、開孔数などを調整することによりダウンフローが床板１５を通過する際の圧力損失を調整することができる。

例えば、第１の搬送ブロック１４２ａの天井部側に設けられた整流板３１５の単位面積あたりの供給口３１６の開口面積Ｓ_１と、底部側に設けられた床板１５の単位面積あたりの排気口１５１の開口面積Ｓ_２とを比較すると、Ｓ_１＞Ｓ_２となっている。この結果、清浄気体が整流板３１５を通過する際の圧力損失よりも床板１５を通過する際の圧力損失が大きくなるので、床板１５の下方側に配置された第２のＦＦＵ３２にて第１の搬送ブロック１４２ａ内の清浄気体が取り込まれ、強制排気が行われる場合であっても、第１の搬送ブロック１４２ａ内の圧力を外部（液処理装置１の外部雰囲気や液処理部２内の雰囲気）の圧力よりも高くする調節がしやすくなる。

二つ目の特徴として、図５、６に示すように、第１の搬送ブロック１４２ａの底部に設けられ、ウエハ搬送機構１４３の駆動機構を格納した水平ガイド機構部１６のカバー部材にもパンチングなどにより形成された多数の貫通孔が通気口１６１として設けられている。そして水平ガイド機構部１６内の底部には、前記通気口１６１を介して水平ガイド機構部１６内に流れ込んだ気流を第２のＦＦＵ３２側へ向けて送り出すための中間ファン１８が水平ガイド機構部１６の伸びる方向に沿って複数個設置されている。

これらの中間ファン１８は、少なくともダウンフローが水平ガイド機構部１６を通過する際の圧力損失を補う昇圧能力を備えていればよいので汎用の小型の送風ファンを採用することが可能であり、大型の送風ファン３２１の能力をさらに大きくする場合に比べて機器のコストが低い。
また、中間ファン１８として、水平ガイド機構部１６を通過する際の圧力損失を補う分よりも大きな昇圧能力を有する物を用い、ダウンフローが床板１５を通過する際の圧力損失についても補う構成としてもよい。

これとは反対に、ダウンフローが水平ガイド機構部１６を通過する際の圧力損失がそれほど大きくない場合には、中間ファン１８を設置せずに水平ガイド機構部１６の底部にも床板１５を成す多数の貫通孔を設けるだけの構成としてもよい。
また、ウエハ搬送機構１４３の駆動機構にて発生したパーティクルが第２のＦＦＵ３２を介して第２の搬送ブロック１４２ｂに供給されるのを抑制するため、各中間ファン１８の吐出側にエアフィルタを配置してもよい。

さらに三つ目の特徴として、既述のように第１の搬送ブロック１４２ａから各液処理部２などへ流れ込む気流の損失分を補うため、図２に示すように第２のＦＦＵ３２を格納する空間（第１の搬送ブロック１４１ａの底部と第２のＦＦＵ３２の吸込口とを連通させる空間）の側壁にフィルタを備えた開口部１１９を設け、外部の雰囲気（クリーンルーム内の雰囲気）を取り込む構成としてもよく、この開口部１１９に外気取り込み用の補助ファンを設けてもよい。

また開口部１１９は、例えば液処理部２を格納する空間の下方側に設けられた配管収納部１９に設け、この配管収納部１９を介して外部雰囲気を取り込んでもよい。この配管収納部１９は、ノズル２４１に薬液を供給する配管や排液口２１１、２２１からの排液、排気口２１２からの排気が流れる配管を収納する空間である（図３ではこれらの配管の記載は省略してある）。この場合、外部雰囲気は、例えば配管収納部１９を構成する筐体の外側壁面に設けられた他の開口部等を介して配管収納部１９に取り込まれ、この配管収納部１９から第２のＦＦＵ３２の吸込口側に供給される。

これら各種の特徴を備えることにより、第１のＦＦＵ３１の送風ファン３１１と同等の昇圧能力を有する送風ファン３２１を用いて第２のＦＦＵ３２を構成した場合であっても、これらの搬送ブロック１４２ａ、１４２ｂ内の圧力雰囲気やダウンフローの流量、流速を揃えることができる。

第２の搬送ブロック１４２ｂの底部の床板には、図５に示した床板１５と同様に排気口を成す多数の貫通孔が形成されており、当該排気口の出口側には、図２、３に示すように排気ファン３３１が設けられている。さらに排気ファン３３１の吐出側は排気ダクト３３２に接続されており、下段側の第２の搬送ブロック１４２ｂのダウンフローはこれら排気ファン３３１、排気ダクト３３２を介して外部に排出される。第１の搬送ブロック１４２ａの排気ファンとして第２のＦＦＵを利用することにより、第１の搬送ブロック１４２ａのダウンフローを排気する独自の排気ダクトが不要となり、液処理装置１の省スペース化に寄与する。

ここで、第２の搬送ブロック１４２ｂに設けられたウエハ搬送機構１４３の水平ガイド部１６にも、第１の搬送ブロック１４２ａと同様に通気口１６１や中間ファン１８が設けられている。これにより、ダウンフローが第２の搬送ブロック１４２ｂの床板に設けられた排気口を通過する際の圧力損失を補っている。

また、第２の搬送ブロック１４２ｂの天井部側に設けられた整流板３１５の単位面積あたりの供給口３２６の開口面積Ｓ_１’と、底部側に設けられた床板の単位面積あたりの排気口の開口面積Ｓ_２’との関係についてもＳ_１’＞Ｓ_２’となっており、第１の搬送ブロック１４２ｂ内の圧力を外部よりも高くする調節をしやすくしている。

また、前記排気ダクト３３２が工場に共通の排気ファンの吸込ラインに接続されおり、排気ダクト３３２内の圧力が第２の搬送ブロック１４２ｂ内の圧力よりも低くなっている場合などは、必ずしも排気ファン３３１を設けなくてもよい。但し、この場合であっても第１の搬送ブロック１４２ａのダウンフローを第２の搬送ブロックのダウンフローに利用することにより、工場に共通の排気ファンの負荷を低減することができる。

以上に説明した構成を備える液処理装置１は、図１に示すように制御部４と接続されている。制御部４は図示しないＣＰＵと記憶部とを備えたコンピュータからなり、記憶部には液処理装置１の作用、即ちＦＯＵＰ１００からウエハＷを取り出し、載置棚１３１、上下の搬送ブロック１４２ａ、１４２ｂを介して各液処理部２に搬送し、ウエハＷに対する液処理を行ってから、搬入時とは反対の経路でウエハＷを搬送してＦＯＵＰ１００に収納するまでの動作に係わる制御についてのステップ（命令）群が組まれたプログラムが記録されている。このプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリーカード等の記憶媒体に格納され、そこからコンピュータにインストールされる。

ここで第１、第２の搬送ブロック１４２ａ、１４２ｂ内の圧力を調整する機能に関し、制御部４は、これらのブロック１４２ａ、１４２ｂ内の圧力が外部の圧力よりも高くなるように調節する機能を備えている。例えば第１、第２の搬送ブロック１４２ａ、１４２ｂや、液処理装置１の外部、各液処理部２内には、これらの雰囲気の圧力を検出するため複数の圧力計（不図示）が設けられている。そして、各圧力計の検出結果に基づいて、第１、第２のＦＦＵ３１、３２の送風ファン３１１、３２１の回転数を調節し、第１、第２の搬送ブロック１４２ａ、１４２ｂ内の圧力を外部（液処理装置１の外部雰囲気や液処理部２）の圧力よりも高くする制御を行っている。この場合は、第１、第２の搬送ブロック１４２ａ、１４２ｂの内部の圧力を検出する圧力計は内部圧力検出部に相当し、液処理装置１の外部や各液処理部２内の圧力を検出する圧力計は外部圧力検出部に相当する。
またこのとき、既述のように第１、第２の搬送ブロック１４２ａ、１４２ｂ内の圧力やダウンフロー流量、流速が揃うように調整される。

さらに、既述の中間ファン１８や開口部１１９に設けられた補助ファン、排気ファン３３１の回転数を調整したり、排気ダクト３３２に設けられた不図示のダンパの開度調整を行ったりして、第２の搬送ブロック１４２ａ、１４２ｂ内の圧力制御を行ってもよい。

以上に説明した構成を備えた液処理装置１の作用について説明する。まず載置ブロック１１に載置されたＦＯＵＰ１００からウエハ搬送機構１２１によりウエハＷを取り出して受け渡し棚１３１に載置し、この動作を連続的に行う。受け渡し棚１３１（図２の第２の受け渡し棚１３１ｂ）に載置されたウエハＷの一部は、移載機構１３２によって上段側の第１の受け渡し棚１３１ａに移載され、ウエハ搬送機構１４３によって取り出され、第１の搬送ブロック１４２ａ内を搬送されて各液処理部２に搬入される。

このとき、第１の搬送ブロック１４２ａの天井面側と底部側では、第１のＦＦＵ３１、第２のＦＦＵ３２、中間ファン１８が稼動しており、第１の搬送ブロック１４２ａの内部には清浄気体のダウンフローが形成されていて、パーティクルの巻き上げなどの少ない清浄な空間内をウエハＷが搬送される。

また、各ＦＦＵ３１、３２の送風ファン３１１、３２１などは、各圧力計の検出結果に基づいて回転速度が調節され、第１の搬送ブロック１４２ａ内の圧力が外部（液処理装置１の外部雰囲気や液処理部２内の雰囲気）の圧力よりも高くなるように制御されている。

また残るウエハＷはウエハ搬送機構１４３によって第２の受け渡し棚１３１ｂから取り出され、下段側の第２の搬送ブロック１４２ｂ内を搬送されて各液処理部２に搬入される。
このときも第２の搬送ブロック１４２ｂの天井面側と底部側では、第２のＦＦＵ３２、排気ファン３３１が稼動しており、上段側の第１の搬送ブロック１４２ａを通過したダウンフローが第２のＦＦＵ３２に取り込まれる。この結果、下段側の第２の搬送ブロック１４２ｂにダウンフローが形成され、パーティクルの巻き上げなどの少ない清浄な空間内をウエハＷが搬送される。

またこのとき中間ファン１８が稼動していることにより、上段側の第１の搬送ブロック１４２ａを通過する際のダウンフローの圧力損失が補われ、また開口部１１９から外気を取り込むことにより、当該第１の搬送ブロック１４２ａを通過する際に失われた気流の損失分が補われる。この結果、上段側の第１の搬送ブロック１４２ａからのダウンフローを取り込んで下段側の第２の搬送ブロック１４２ｂのダウンフローを形成する場合であっても、例えば第１のＦＦＵ３１の送風ファン３１１とほぼ同じ昇圧能力の送風ファン３２１を用いて、上段、下段の搬送ブロック１４２ａ、１４２ｂ内の圧力、ダウンフローの流量、流速を揃えることができる。さらに送風ファン３２１の回転速度の調整などにより、第２の搬送ブロック１４２ｂ内の圧力も外部の圧力よりも高くなるように制御されている。

液処理部２においては、図４にて説明した順序でＳＣ１液やＤＨＦ、ＤＩＷを供給し、液処理が行われる。この液処理を終えたら、回転するウエハＷの表面にＩＰＡを供給してＩＰＡ乾燥を行い、ウエハＷの処理が終了する。

このようにして液処理を行った後、ウエハ搬送機構１４３により液処理部２からウエハＷを搬出して受け渡し棚１３１に載置し（上段側の第１の受け渡し棚１３１ａに載置されたウエハＷは下段側の第２の受け渡し棚１３１ｂに移載し）、ウエハ搬送機構１２１により受け渡し棚１３１からＦＯＵＰ１００にウエハＷを戻す。そして液処理装置１に設けられた複数の液処理部２により、以上に説明したウエハＷに対する処理や搬送動作が並行して実行され、複数枚のウエハＷに対する液処理が行われる。

本実施の形態に係わる液処理装置１によれば以下の効果がある。上段側の第１の搬送ブロック１４２ａ内を流れるダウンフローを取り込むファンとして、下段側の第２の搬送ブロック１４２ｂにダウンフローを形成するための第２のＦＦＵ３２を利用しているので、第１の搬送ブロック１４２ａの排気を行う専用の排気ファンを必要としない。この結果、排ファンや排気ダクトの設置スペースを節約し、消費エネルギーも削減することができる。

ここで例えば水平ガイド機構部１６を通過する気流を第２のＦＦＵ３２の吸込側に送り込む中間ファン１８の回転速度をインバータなどにより変化させて送風量を調節可能な構成としてもよい。また、外部雰囲気を取り込む開口部１１９に補助ファンを設け、同様の調節を行ってもよい。このときも例えば第１の搬送ブロック１４２ａ及び第２の搬送ブロック１４２ｂに圧力計を設け、両空間の圧力が揃うように中間ファン１８や上記の補助ファンの回転速度を変化させる制御が行われる。また、第２のＦＦＵ３２の吸込側と吐出側とに圧力計を設け、その圧力差が予め定めた値（例えば設計値）となるように中間ファン１８や前記補助ファンの回転速度を変化させ、これにより間接的に第１の搬送ブロック１４２ａと第２の搬送ブロック１４２ｂとの圧力を揃えてもよい。

このほか、上述の例では第１、第２のＦＦＵ３１、３２は送風ファン３１１、３２１の回転速度を変化させることにより送風量を増減する場合を示したが、風量調節部の構成はこれに限られるものではない。例えば第１、第２のＦＦＵ３１、３２の出口側に風量調節部である開閉自在なルーバを設け、各圧力計による圧力検出値に基づいて制御部４がルーバの開度を調節する構成としてもよい。

また本例の液処理装置１では、フットプリントの削減の観点から、第１の搬送ブロック１４２ａ、第２の搬送ブロック１４２ｂ及びこれらに接続された液処理部２を上下に積層した構成を採用した。但し、第２のＦＦＵ３２が第１の搬送ブロック１４２ａからのダウンフローを取り込んで第２の搬送ブロック１４２ｂのダウンフローを形成可能な構成を備えていれば、これらの搬送ブロック１４２ａ、１４２ｂは積層されていなくてもよい。例えば複数の液処理部２が接続された第１の搬送ブロック１４２ａ、第２の搬送ブロック１４２ｂを横方向に並べて配置し、第１の搬送ブロック１４２ａからのダウンフローの排気部と、第２のＦＦＵ３２の吸込部とをダクトで接続してもよい。

また、本例を適用可能な基板処理装置は、基板処理部として液処理部２を備える液処理装置１に限定されない。例えば基板にレジスト液を塗布するレジスト塗布部や露光後の現像を行う現像部、レジスト塗布後、露光後の加熱処理を行う加熱部を基板処理部として備えた塗布、現像装置に本発明を適用してもよい。

Ｗウエハ
１４２ａ第１の搬送ブロック
１４２ｂ第２の搬送ブロック
１４３ウエハ搬送機構
１５床板
１５１排気口
１６水平ガイド機構部
１６１通気口
１８中間ファン
２液処理部
３１第１のＦＦＵ
３２第２のＦＦＵ
３３１排気ファン
４制御部

Claims

第１の基板処理部に対して第１の基板搬送機構により基板の搬送を行うための第１の搬送ブロックと、
この第１の搬送ブロックの下方側に積層して設けられ、第２の基板処理部に対して第２の基板搬送機構により基板の搬送を行うための第２の搬送ブロックと、
前記第１の搬送ブロック内に清浄気体のダウンフローを形成するために、当該第１の搬送ブロックの上部に設けられた第１のファンフィルタユニットと、
前記第１の搬送ブロックの底部には排気口を備えた床板が設けられ、この排気口から前記ダウンフローを取り込んで前記第２の搬送ブロック内に清浄気体のダウンフローを形成するために、当該第２の搬送ブロックの上部に設けられた第２のファンフィルタユニットと、を備え、
前記第１の基板搬送機構は、基板保持部と、前記第１の搬送ブロックの底部に設けられ、当該基板保持部を走行させるための軌道を構成する走行ガイド機構部とを備え、当該走行ガイド機構部には、前記第１の搬送ブロック内のダウンフローを前記第２のファンフィルタユニット側へ向けて通過させるための通気口が設けられていることを特徴とする基板処理装置。
前記走行ガイド機構部には、前記通気口を通過するダウンフローを前記第２のファンフィルタユニット側へ向けて送り出すための中間ファンが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
第１の基板処理部に対して第１の基板搬送機構により基板の搬送を行うための第１の搬送ブロックと、
この第１の搬送ブロックの下方側に積層して設けられ、第２の基板処理部に対して第２の基板搬送機構により基板の搬送を行うための第２の搬送ブロックと、
前記第１の搬送ブロック内に清浄気体のダウンフローを形成するために、当該第１の搬送ブロックの上部に設けられた第１のファンフィルタユニットと、
前記第１の搬送ブロックの底部には排気口を備えた床板が設けられ、この排気口から前記ダウンフローを取り込んで前記第２の搬送ブロック内に清浄気体のダウンフローを形成するために、当該第２の搬送ブロックの上部に設けられた第２のファンフィルタユニットと、を備え、
前記第１の搬送ブロックの天井部には、前記第１のファンフィルタユニットから吐出された清浄気体の流れを整えるための整流板が設けられ、この整流板に形成された清浄気体の供給口の開口面積は、前記床板の排気口の開口面積よりも大きいことを特徴とする基板処理装置。
前記第１の搬送ブロックの底部と、前記第２のファンフィルタユニットの吸込口との間を連通させる空間内に外部の雰囲気を取り込むための開口部が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の基板処理装置。
前記第１のファンフィルタユニット及び第２のファンフィルタユニットには、送風量の調節を行うための風量調節部が設けられ、
前記第１の搬送ブロック内の圧力、及び第２の搬送ブロック内の圧力を検出する内部圧力検出部と、
これら内部圧力検出部の検出結果に基づいて、前記第１の搬送ブロック内の圧力と第２の搬送ブロック内の圧力とが揃うように前記風量調節部に制御信号を出力する制御部と、を備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の基板処理装置。
第１の搬送ブロック及び第２の搬送ブロックの外部の圧力を検出する外部圧力検出部を備え、
前記制御部は、前記内部圧力検出部及び前記外部圧力検出部の検出結果に基づいて、第１の搬送ブロック内及び第２の搬送ブロック内の圧力が外部の圧力よりも高くなるように前記風量調節部に制御信号を出力することを特徴とする請求項５に記載の基板処理装置。