JPH09236289A - 基板処理方法および基板処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クリーンルーム外部の排気ユーティリティー
の負荷を軽減するとともに、小型の温調ユニットが使用
可能な基板処理方法およびシステムを提供する。 【解決手段】 基板処理装置１１０の基板搬送部Ｒ１に
流入したダウンフローは、基板搬送装置ＴＲの移動によ
って生じたパーティクルを回収し、当該基板搬送部Ｒ１
の下方に流れる。そして、基板搬送部Ｒ１の下方に流れ
た空気は、搬送ユニット用ダクト１１５によって回収さ
れ、ブロワファン１６５によって配管１６０中を流れ、
フィルタボックス１７０に送られる。空気中に含まれた
パーティクルはフィルタボックス１７０に備えられたフ
ィルタ１７０ａによって捕獲されるので、フィルタ１７
０ａからは清浄な空気が床下空間ＣＲ２中に放出され
る。放出された空気は、基板処理装置１１０の外部を通
過した空気と合流し、温調ユニット１５０によって温調
され、ダウンフローとして再利用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板、液晶
表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光
ディスク用基板等に対する洗浄処理など高い清浄度レベ
ルを要求される諸処理をクリーンルーム内において行う
基板処理方法および基板処理システムに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体や液晶ディスプレーなどの製品
は、半導体基板や液晶ガラス基板などの薄板状の基板
（以下、「基板」と称する）に対して洗浄、レジスト塗
布、露光、現像、エッチング、ダイシングなどの一連の
諸処理を施すことにより製造されている。一般に、上記
の諸処理は、空気中に浮遊する微粒子（以下、「パーテ
ィクル」と称する）が基板に付着するのを防止するた
め、クリーンルーム内に設置された各種処理装置におい
て行われる。

【０００３】図３は、従来のクリーンルーム３００内の
概略構成を模式的に示す縦断面図である。図示の如く、
このクリーンルーム３００には、基板に所望の処理を施
す基板処理装置３１０が設置された作業空間ＣＲ１１
と、グレーチング３３０よりも下方の床下空間ＣＲ１２
と、当該作業空間ＣＲ１１、床下空間ＣＲ１２と壁３０
２に隔てられたダウンフロー発生部ＣＲ１３が設けられ
ている。

【０００４】作業空間ＣＲ１１の上部には、フィルタ３
２０が設けられており、また、作業空間ＣＲ１１と床下
空間ＣＲ１２との間にはグレーチング３３０が設けられ
ている。このグレーチング３３０は、すのこ状の床板で
あり、上方からの空気の流れがそのまま下方に流れるよ
うに形成されている。フィルタ３２０によってパーティ
クルを除去された後、当該フィルタ３２０から下方に流
出した清浄な空気は、グレーチング３３０に向けて垂直
方向の一方向流（以下、「ダウンフロー」と称する）を
形成し、基板処理装置３１０周辺のパーティクルを床下
空間ＣＲ１２の方へ流出させるようにしている。

【０００５】グレーチング３３０上には、基板処理装置
３１０が設置されており、上記のダウンフローはこの基
板処理装置３１０の内部にも流れ込み、処理中の基板に
パーティクルが付着するのを防止する。

【０００６】ところが、基板処理装置３１０には基板搬
送装置（図示省略）が備えられており、当該基板搬送装
置が作動するときにパーティクルを発生する。したがっ
て、基板処理装置３１０内部に流入した空気を、そのま
ま装置外部に流出させると、パーティクルを含んだ空気
が床下空間ＣＲ１２の下部に設けられた送風ファン３４
０によって取り込まれ、フィルタ３２０を介して再びダ
ウンフローとして利用されるため、フィルタ３２０が急
速に汚染され、劣化することになる。

【０００７】そこで、このクリーンルーム３００におい
ては、基板処理装置３１０内部に流入した空気を排気ダ
クト３１５に回収し、当該排気ダクト３１５を経て、排
気管３８０に排出するようにしている。排気管３８０
は、クリーンルーム３００が設置された工場の排気ユー
ティリティーに図外の部分で接続されており、パーティ
クルを含んだ空気は当該排気ユーティリティーにおいて
処理される。

【０００８】一方、基板処理装置３１０の外部を通過し
たダウンフローは、グレーチング３３０を経て、床下空
間ＣＲ１２に流入し、送風ファン３４０によって吸入、
回収される。このときに、基板処理装置３１０内部に流
入し、クリーンルーム３００外部の排気ユーティリティ
ーに回収された空気と同量の不足分を補うため、クリー
ンルーム３００の外壁３０１の下方に設けられた開孔３
０５から新たな空気が床下空間ＣＲ１２に取り入れられ
るようにされている。そして、その新たに取り入れられ
た空気は、床下空間ＣＲ１２に流入した空気と合流し、
送風ファン３４０によって吸引、回収される。

【０００９】送風ファン３４０によって吸入、回収され
た空気は、ダウンフロー発生部ＣＲ１３内に設けられた
温調ユニット３５０によって温調される。この温調は、
基板処理装置３１０が処理を行うのに適した温度のダウ
ンフローを供給するために行うものである。そして、温
調された空気は、ダウンフロー発生部ＣＲ１３中を上方
に流れ、やがて、フィルタ３２０の上面に達し、当該フ
ィルタ３２０を通過することによってパーティクルが除
去されて、再びダウンフローを形成する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
クリーンルーム３００においては、基板処理装置３１０
内部に流入した空気を工場の排気ユーティリティーにて
処理しているため、当該排気ユーティリティーに負荷を
課することとなる。一般に、一つの工場内には、複数の
クリーンルームが設けられている場合が多く、また、一
つのクリーンルーム内に複数の基板処理装置が設置され
ていることもある。このような場合には、大容量の排気
ユーティリティーが必要となる。

【００１１】また、基板処理装置３１０内部に流入した
温調された空気は、クリーンルーム３００の外部へ放出
されるため、開孔３０５から新たに取り入れられた空気
を温調して利用している。一旦温調された空気を再度温
調する場合に比べて、新たに取り入れられた空気を温調
する場合は、温調ユニットの負荷が大きくなるため、大
型の温調ユニットが必要となり、クリーンルームを維持
するコストも上昇することになる。

【００１２】本発明は、上記課題に鑑み、クリーンルー
ム外部の排気ユーティリティーの負荷を軽減するととも
に、小型の温調ユニットが使用可能な基板処理方法およ
び基板処理システムを提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明は、クリーンルーム内に設置された
基板処理装置によって、基板に対する所定の処理を行う
基板処理方法であって、(a) 前記クリーンルームに備え
られた第１のフィルタを通過させてダウンフローを発生
させ、前記基板処理装置に清浄な空気を供給する空気供
給工程と、(b) 前記基板処理装置内のパーティクル発生
源を通過した空気を前記基板処理装置外を通過した空気
と分離して回収する回収工程と、(c) 前記回収工程にお
いて回収された空気を第２のフィルタを通過させて浄化
する浄化工程と、(d) 前記浄化を受けた後の空気と、前
記ダウンフローのうち前記基板処理装置外を通過した空
気との混合空気を前記処理に適した温度に温調する温調
工程と、(e) 温調された前記混合空気を前記第１のフィ
ルタに循環付与する循環付与工程とを備えている。

【００１４】また、請求項２の発明は、送風ファンと、
温調手段と、第１のフィルタとを備え、前記送風ファン
によって吸引された空気を温調しつつ前記第１のフィル
タを通過させることによりダウンフローを発生させて前
記空気を循環利用するクリーンルーム内において、基板
に対する所定の処理を行う基板処理システムであって、
(a) 前記クリーンルーム内に設けられ、前記基板に前記
所定の処理を行う基板処理装置と、(b) 前記クリーンル
ーム内のダウンフローのうち、前記基板処理装置内のパ
ーティクル発生源を通過した空気を、前記基板処理装置
外を通過した空気と分離して強制回収する強制回収手段
と、(c) 前記強制回収された空気を浄化して放出する第
２のフィルタとを備えるとともに、前記放出された空気
を前記ダウンフローのうち前記基板処理装置外を通過し
た空気と混合させて前記送風ファンにより吸引、循環利
用している。

【００１５】また、請求項３の発明は、請求項２の発明
に係る基板処理システムにおいて、前記クリーンルーム
内に複数の基板処理装置を設けている。

【００１６】また、請求項４の発明は、請求項２または
請求項３の発明に係る基板処理システムにおいて、前記
基板処理装置を、所定の処理液を使用する基板処理装置
とし、前記パーティクル発生源を、前記基板を搬送する
基板搬送部とし、前記基板処理装置に、(a-1) 基板に処
理液を付与して所定の処理を行う処理液処理部と、(a-
2) 前記ダウンフローのうち前記処理液処理部を通過し
た空気が排出される排出口と、を含ませるとともに、前
記基板処理システムに、(d) 前記排出口に接続されて、
前記処理液処理部を通過した空気を前記クリーンルーム
外へ導く排気管をさらに含ませている。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について詳細に説明する。

【００１８】図１は、本発明に係る基板処理方法および
システムを適用したクリーンルーム１００内の概念的平
面配置図である。また、図２は、図１のＶ−Ｖ線に沿っ
て見たクリーンルーム１００内の概略構成を模式的に示
す縦断面図である。なお、両図の方向関係を明確にする
ため、当該両図にはＸＹＺ直角座標軸を示した。

【００１９】このクリーンルーム１００には、基板処理
装置１１０が設置される作業空間ＣＲ１と、グレーチン
グ１３０の下方の床下空間ＣＲ２と、当該作業空間ＣＲ
１、床下空間ＣＲ２と壁１０２に隔てられたダウンフロ
ー発生部ＣＲ３が設けられている。

【００２０】作業空間ＣＲ１には、２台の基板処理装置
１１０が設置されている。この基板処理装置１１０は、
基板に洗浄処理、塗布処理、現像処理、加熱処理、冷却
処理などの一連の処理を行うための装置である。

【００２１】図１に示すように、基板処理装置１１０に
は、基板の洗浄処理を行う回転式洗浄部（スピンスクラ
バー）ＳＳと、処理液の塗布処理を行う回転式塗布部
（スピンコータ）ＳＣと、現像処理を行う回転式現像部
（スピンデベロッパ）ＳＤとが一列に配列されている。
また、その配列と対向する位置には、基板に加熱処理を
行う加熱部（ホットプレート）と、冷却処理を行う冷却
部（クーリングプレート）との積層が配列されて熱処理
部群１１１を形成している。これら両配列の間には、基
板搬送部Ｒ１が設けられており、当該基板搬送部Ｒ１に
は、基板搬送装置ＴＲが図中のＹ方向に移動自在に設け
られている。

【００２２】さらに、基板処理装置１１０は、基板の搬
入および搬出を行うインデクサＩＮＤを有しており、上
記の基板搬送装置ＴＲはインデクサＩＮＤから払い出さ
れた基板を各処理部に搬入し、各処理部間で移載、搬送
を行うとともに、処理済みの基板をインデクサＩＮＤに
搬出する。

【００２３】また、図２に示すように、作業空間ＣＲ１
の上部にはメインフィルタ１２０が、下部にはすのこ状
の床であるグレーチング１３０が設けられており、この
メインフィルタ１２０からパーティクルの除去された清
浄な空気がダウンフローを形成して流入する。なお、こ
のフィルタ３２０は、高い粒子捕集能力を有するウルパ
フィルタであるが、これに限定されるものではなく、所
望の粒径のパーティクルを除去できるフィルタ（例え
ば、ヘパフィルタなど）であればよい。

【００２４】作業空間ＣＲ１に流入したダウンフローの
一部は、基板処理装置１１０の上部に設けられたフィル
タ１１３を通過して基板搬送部Ｒ１に流入する。基板搬
送部Ｒ１においては、基板搬送装置ＴＲの移動にともな
うパーティクルが発生している。そして、基板搬送部Ｒ
１に流入したダウンフローは、当該パーティクルを回収
して、基板搬送部Ｒ１の下方に流出する。

【００２５】基板搬送部Ｒ１の下方には、搬送ユニット
用ダクト１１５が設けられており、この搬送ユニット用
ダクト１１５は排出管１１５ａおよび配管１６０を介し
てフィルタボックス１７０に接続されている。配管１６
０は、図２に示すように、２台の基板処理装置１１０の
それぞれからグレーチング１３０を貫通して床下空間Ｃ
Ｒ２の底部近傍まで鉛直方向に配設され、さらに、床下
空間ＣＲ２の底部近傍において平行方向に屈曲され、合
流された後、フィルタボックス１７０に接続されてい
る。そして、その径路中、フィルタボックス１７０近傍
にはブロワファン１６５が設けられている。

【００２６】パーティクルを含んだダウンフローは搬送
ユニット用ダクト１１５に回収される。そして、回収さ
れた空気は、排出管１１５ａおよび配管１６０に導かれ
てフィルタボックス１７０に回収される。このときに、
配管１６０にはブロワファン１６５が設けられており、
当該ブロワファン１６５を作動させて搬送ユニット用ダ
クト１１５からフィルタボックス１７０に向かう気流を
強制的に発生させることにより、搬送ユニット用ダクト
１１５内が負圧状態となり、パーティクルを含んだ空気
がスムーズに回収されフィルタボックス１７０に送られ
る。なお、図２に示したクリーンルーム１００では、ブ
ロワファン１６５が配管１６０におけるフィルタボック
ス１７０近傍に設けられているが、ブロワファン１６５
の位置はこれに限定されるものではなく、搬送ユニット
用ダクト１１５からフィルタボックス１７０に至る径路
中の任意の位置、例えば、基板処理装置１１０中の排出
管１１５ａに設けてもよい。もっとも、その場合は、基
板処理装置１１０ごとにブロワファン１６５を設ける必
要がある。また、当該径路中におけるブロワファン１６
５の個数は、１個に限定されるものではなく、複数であ
ってもよい。

【００２７】フィルタボックス１７０に送られた空気
は、フィルタボックス１７０に備えられたフィルタ１７
０ａを通過して床下空間ＣＲ２中に放出される。このと
きに、空気中に含まれていたパーティクルはフィルタ１
７０ａによって除去されるため、ＣＲ２中には清浄な空
気が放出されることになる。

【００２８】一方、フィルタ１１２を通過したダウンフ
ローは、回転式洗浄部ＳＳに流入する。そして、回転式
洗浄部ＳＳを通過したダウンフローには、洗浄処理液中
から発生したガス成分が含まれていることがある。ガス
成分はパーティクル除去用のフィルタ１７０ａによって
は回収困難であるため、基板搬送部Ｒ１を通過した空気
とは別に、排出管１１４を経て排気管１８０に排出され
るようにしている。排気管１８０は、クリーンルーム１
００の外壁１０１を貫通し、図外において工場の排気処
理部に接続されており、排出管１１４を経て排気管１８
０に流入した空気は当該排気処理部に導かれ、処理され
る。なお、フィルタ１１２を通過したダウンフローは、
回転式塗布部ＳＣおよび回転式現像部ＳＤにも流入する
が、これらの処理部からもガス成分が発生するため、上
記回転式洗浄部ＳＳに流入した場合と同様に処理され
る。

【００２９】また、基板処理装置外部を通過したダウン
フローは、そのままグレーチング１３０を通過し、床下
空間ＣＲ２に流入する。そして、床下空間ＣＲ２に流入
した空気は、フィルタ１７０ａから放出された空気と合
流し、床下空間ＣＲ２の下部に設けられた送風ファン１
４０によって取り込まれ、ダウンフロー発生部ＣＲ３に
送られる。ダウンフロー発生部ＣＲ３に送られた空気
は、当該ダウンフロー発生部ＣＲ３に設けられた温調ユ
ニット１５０によって、ダウンフローとして再利用でき
るように、基板処理装置１１０の処理に適した温度に温
調される。その後、温調された空気は、ダウンフロー発
生部ＣＲ３中を上方に流れ、やがて、メインフィルタ１
２０の上面に達し、当該メインフィルタ１２０を通過す
ることによってパーティクルが除去されて、再びダウン
フローを形成する。

【００３０】以上のようにすれば、基板処理中で発生し
たパーティクルを含んだ空気は、搬送ユニット用ダクト
１１５に回収され、ブロワファン１６５によって、配管
１６０内をフィルタボックス１７０まで案内され、フィ
ルタ１７０ａを通過して床下空間ＣＲ２中に放出されて
いるため、その放出された空気中にはパーティクルが含
まれておらず、作業空間ＣＲ１の上部のメインフィルタ
１２０の汚染が軽減され、メインフィルタ１２０を長期
にわたって使用可能とできる。また、基板搬送部Ｒ１を
通過したダウンフローをクリーンルーム外部に排出せず
にすむのでクリーンルーム外部の排気ユーティリティー
の負荷が軽減される。

【００３１】また、フィルタ１７０ａから床下空間ＣＲ
２に放出された空気は、既に温調された空気であるた
め、温調ユニット１５０の負荷が低減され、当該温調ユ
ニット１５０は小型のものも使用可能であるため、クリ
ーンルームを維持するコストも低減されることになる。

【００３２】

【変形例】以上、この発明の実施形態について説明した
が、この発明は上記の例に限定されるものではなく、例
えば、クリーンルーム１００に設置される基板処理装置
１１０の台数は２台に限定されるものではなく、１台以
上設置されていればよい。もっとも、設置台数の多いク
リーンルームに本発明に係る基板処理方法およびシステ
ムを適用した方が、クリーンルーム外へ排出する空気量
が減り、再利用できる空気の量が多くなるため、より効
果的である。

【００３３】また、上記実施形態におけるクリーンルー
ム１００に設置される基板処理装置１１０は、基板に洗
浄処理、塗布処理、現像処理を行う装置であったが、こ
れに限定されるものではなく、例えば、ダイシングなど
処理中にパーティクルが発生する処理を行う装置であれ
ばよい。

【００３４】さらに、上記実施例では回転式洗浄部ＳＳ
等の処理液を付与して処理する処理部を通過したダウン
フローは、基板搬送部Ｒ１を通過した空気とは別に排出
管１１４を経て排気管１８０に排出されるようになって
いるが、処理液中から発生するガス成分等を特段考慮せ
ずとも足りるような場合には、排出管１１４を設けるこ
となくそのまま基板処理装置１１０内を流化させグレー
チング１３０を通過させるようにしてもよいし、また搬
送ユニット用ダクト１１５から基板搬送部Ｒ１を通過し
た空気とともに回収されるようにしてもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上、説明したように、この発明によれ
ば、クリーンルーム内において、基板処理装置内のパー
ティクル発生源を通過した空気を、基板処理装置外を通
過した空気と分離して回収し、その回収した空気をフィ
ルタを通過させて放出しているため、その放出された空
気中にはパーティクルが含まれておらず、クリーンルー
ム外部の排気ユーティリティーの負荷を軽減することが
できる。また、前記放出された空気は、既に温調された
空気であるため、温調ユニットの負荷が低減され、当該
温調ユニットは小型のものが使用可能であるため、クリ
ーンルームを維持するコストも低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る基板処理方法およびシステムを適
用したクリーンルーム内の概念的平面配置図である。

【図２】図１のＶ−Ｖ線に沿って見たクリーンルーム内
の概略構成を模式的に示す縦断面図である。

【図３】従来のクリーンルーム内の概略構成を模式的に
示す縦断面図である。

【符号の説明】

１００ クリーンルーム １１０ 基板処理装置 １１５ 搬送ユニット用ダクト １２０ メインフィルタ １４０ 送風ファン １５０ 温調ユニット １６０ 配管 １６５ ブロワファン １７０ａ フィルタ １８０ 排気管 Ｒ１ 基板搬送部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クリーンルーム内に設置された基板処理
   装置によって、基板に対する所定の処理を行う基板処理
   方法であって、 (a) 前記クリーンルームに備えられた第１のフィルタを
   通過させてダウンフローを発生させ、前記基板処理装置
   に清浄な空気を供給する空気供給工程と、 (b) 前記基板処理装置内のパーティクル発生源を通過し
   た空気を前記基板処理装置外を通過した空気と分離して
   回収する回収工程と、 (c) 前記回収工程において回収された空気を第２のフィ
   ルタを通過させて浄化する浄化工程と、 (d) 前記浄化を受けた後の空気と、前記ダウンフローの
   うち前記基板処理装置外を通過した空気との混合空気を
   前記処理に適した温度に温調する温調工程と、 (e) 温調された前記混合空気を前記第１のフィルタに循
   環付与する循環付与工程と、 を備えることを特徴とする基板処理方法。
2. 【請求項２】 送風ファンと、温調手段と、第１のフィ
   ルタとを備え、前記送風ファンによって吸引された空気
   を温調しつつ前記第１のフィルタを通過させることによ
   りダウンフローを発生させて前記空気を循環利用するク
   リーンルーム内において、基板に対する所定の処理を行
   う基板処理システムであって、 (a) 前記クリーンルーム内に設けられ、前記基板に前記
   所定の処理を行う基板処理装置と、 (b) 前記クリーンルーム内のダウンフローのうち、前記
   基板処理装置内のパーティクル発生源を通過した空気
   を、前記基板処理装置外を通過した空気と分離して強制
   回収する強制回収手段と、 (c) 前記強制回収された空気を浄化して放出する第２の
   フィルタと、 を備え、前記放出された空気を前記ダウンフローのうち
   前記基板処理装置外を通過した空気と混合させて前記送
   風ファンにより吸引、循環利用することを特徴とする基
   板処理システム。
3. 【請求項３】 請求項２記載の基板処理システムにおい
   て、 前記クリーンルーム内に複数の基板処理装置が設けられ
   たことを特徴とする基板処理システム。
4. 【請求項４】 請求項２または請求項３記載の基板処理
   システムにおいて、 前記基板処理装置は、所定の処理液を使用する基板処理
   装置であって、 前記パーティクル発生源は、前記基板を搬送する基板搬
   送部であり、 前記基板処理装置は、 (a-1) 基板に処理液を付与して所定の処理を行う処理液
   処理部と、 (a-2) 前記ダウンフローのうち前記処理液処理部を通過
   した空気が排出される排出口と、 を有しており、 前記基板処理システムは、 (d) 前記排出口に接続されて、前記処理液処理部を通過
   した空気を前記クリーンルーム外へ導く排気管、 をさらに備えたことを特徴とする基板処理システム。