JPH10154645A

JPH10154645A - 基板処理システム

Info

Publication number: JPH10154645A
Application number: JP32771296A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Taniguchi; 英行谷口; Toyohide Hayashi; 豊秀林
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-11-22
Filing date: 1996-11-22
Publication date: 1998-06-09
Anticipated expiration: 2016-11-22
Also published as: JP3609226B2

Abstract

(57)【要約】【課題】基板処理部を有する基板処理装置と基板処理
部へ温度および湿度が管理された空気を供給する温湿度
管理装置とを含む基板処理システムのフットプリントを
小さくし、使用されるファンの容量を小さくし、基板処
理装置の周囲の見栄えを良くする。【解決手段】基板処理装置１０の基板処理部１４へ温
度および湿度が管理された空気を供給する温湿度管理装
置１２に、温湿度コントロール部５０に取り込まれる前
の空気から特定の化学物質を除去する化学吸着フィルタ
４６、４８を一体に組み込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウエハな
どの基板に対して表面処理を施すのに使用される半導体
製造装置などの基板処理装置を含み、その基板処理装置
へ空気および湿度が管理された空気を供給する温湿度管
理装置を備えた基板処理システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】基板の表面処理装置、例えば、半導体ウ
エハの表面にフォトレジストを塗布しそれを乾燥させ
て、ウエハ表面にフォトレジスト膜を被着形成する半導
体製造装置では、塗布処理部や加熱処理部、ウエハ搬送
部などの雰囲気を清浄に保つために、ダストフィルタを
通して空気中の微小なダストを吸着除去するとともに、
化学吸着フィルタを通して空気中のアンモニアなどの微
量ガスを化学吸着反応で除去し、そのように清浄化処理
された空気を各ウエハ処理部やウエハ搬送部へ供給する
ようにしている。また、塗布処理部では、処理雰囲気の
温度や湿度によってフォトレジストの性状が変化し塗布
膜厚などの塗布品質に影響が出るため、さらに温湿度コ
ントロールユニットにより温度および湿度も管理された
空気を塗布処理部へ供給するようにしている。

【０００３】図２は、基板処理装置を含む従来の基板処
理システムの概略構成の１例を示す模式的断面図であ
る。この基板処理システムは、基板処理装置７０と微量
ガス除去ユニット７２と温湿度コントロールユニット７
４とから構成されている。基板処理装置７０は、この例
では、スピンコータ７８を有する塗布処理部７６と、ベ
ーク部（加熱処理部）８０と、搬送ユニット８４が設け
られたウエハ搬送部８２とを備えている。塗布処理部７
６では、例えば化学増幅型レジストの塗布処理が行われ
る。微量ガス除去ユニット７２は、密閉された筐体８６
内にファン８８を内蔵し、そのファン８８の吸込み口側
が外気（雰囲気空気）に連通し、ファン８８の吹出し口
側に、空気中の微量ガス、例えばアンモニアガスを化学
吸着反応で除去する化学吸着フィルタ９０が配設されて
いる。微量ガス除去ユニット７２の空気流出口９２は、
ダクト９４、９６を通して基板処理装置６０のベーク部
８０およびウエハ搬送部８２の空気流入口９８に接続さ
れている。ベーク部８０およびウエハ搬送部８２の上部
には、ダストフィルタ、例えばウルパフィルタ（ＵＬＰ
Ａ、Ｕｌｔｒａｌｏｗｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎａ
ｉｒ−ｆｉｌｔｅｒ）１００が配設されていて、微量ガ
ス除去ユニット７２によってアンモニアガスが除去され
た空気がウルパフィルタ１００を通過することにより、
空気中から微小なダストが吸着除去され、アンモニアガ
スと共に微小なダストが除去された清浄な空気がベーク
部８０およびウエハ搬送部８２へ供給されるようになっ
ている。

【０００４】微量ガス除去ユニット７２の空気流出口９
２に接続されたダクト９４は、途中で分岐し、ダクト１
０２を通して温湿度コントロールユニット７４の空気流
入口に接続されている。温湿度コントロールユニット７
４は、図示していないが、ファンならびに冷却部、加熱
部および加湿部を備えており、制御器により空気の温度
および湿度を所望通りに調節し制御して、温度および湿
度が管理された空気を送り出す。温湿度コントロールユ
ニット７４の空気流出口は、ダクト１０４を通して基板
処理装置７０の塗布処理部７６の空気流入口１０６に接
続されている。塗布処理部７６の上部には、ダストフィ
ルタ、例えばウルパフィルタ１０８が配設されていて、
微量ガス除去ユニット７２によってアンモニアガスが除
去されるとともに温湿度コントロールユニット７４によ
って温度および湿度が管理された空気がウルパフィルタ
１０８を通過することにより、空気中から微小なダスト
が吸着除去される。そして、温度および湿度が管理され
アンモニアガスと共に微小なダストが除去された清浄な
空気が塗布処理部７６へ供給されるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図２に示したような従
来の基板処理システムでは、微量ガス除去ユニット７２
と温湿度コントロールユニット７４とが別々に設置され
ているので、処理システム全体としてのフットプリント
が大きくなる。また、微量ガス除去ユニット７２と温湿
度コントロールユニット７４とをダクト９４、１０２に
よって接続し、微量ガス除去ユニット７２で空気中のア
ンモニアガスを除去した後ダクト９４、１０２を通して
温湿度コントロールユニット７４へ空気を送るので、圧
力損失が大きくなり、このため、ファンの容量を大きく
する必要があり、コスト高や消費電力の増大を招くこと
になる。また、処理システム全体のフットプリントを小
さくするために微量ガス除去ユニット７２および温湿度
コントロールユニット７４を床下に設置すると、圧力損
失がますます大きくなってしまう。さらに、従来の処理
システムでは、基板処理装置７０の周囲に太いダクトが
はい回ることになって、見栄えも悪い、といった問題点
がある。

【０００６】この発明は、以上のような事情に鑑みてな
されたものであり、基板を処理する基板処理部を有する
基板処理装置と、温度および湿度が管理された空気を基
板処理装置の基板処理部へ供給する温湿度管理装置とを
含む基板処理システムにおいて、処理システム全体とし
てのフットプリントを小さくするとともに、空気送給時
の圧力損失を低減させて、使用される空気送給手段の容
量を小さくすることができ、また、基板処理装置の周囲
の見栄えも良くすることができるような基板処理システ
ムを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
基板を処理する基板処理部を有する基板処理装置と、こ
の基板処理装置とは別に設置され、空気の温度および湿
度を調節し制御する湿温度制御部を有し、温度および湿
度が管理された空気を基板処理装置の前記基板処理部へ
供給する温湿度管理装置とから構成された基板処理シス
テムにおいて、前記温湿度管理装置に、前記湿温制御部
に取り込まれる前の空気から特定の化学物質を除去する
物質除去手段を一体に組み込んだことを特徴とする。

【０００８】請求項２に係る発明は、請求項１記載の基
板処理システムにおいて、温湿度管理装置に温湿度制御
部と物質除去手段とを上下方向に配設したことを特徴と
する。

【０００９】請求項３に係る発明は、請求項２記載の基
板処理システムにおいて、温湿度制御部を下方に配設
し、その上方側に物質除去手段を配設したことを特徴と
する。

【００１０】請求項４に係る発明は、請求項１ないし請
求項３のいずれかに記載の基板処理システムにおいて、
温湿度管理装置の物質除去手段の前段側に、外気を取り
入れて物質除去手段へ空気を送り込む第１の送風手段を
配設するとともに、温湿度制御部の後段側に、温湿度制
御部から温度および湿度が管理された空気を基板処理装
置の基板処理部へ送給する第２の送風手段を設けて、前
記物質除去手段から前記第２の送風手段の吸込み口へ至
る空気流路が温湿度管理装置の周囲の気圧に対し陽圧に
保たれるようにしたことを特徴とする。

【００１１】請求項５に係る発明は、請求項４記載の基
板処理システムにおいて、第２の送風手段の吹出し口と
基板処理装置の基板処理部とを接続する空気流路と、物
質除去手段の空気流出側と温湿度制御部の空気流入側と
を連絡する空気流路との間をバイパス流路で連通させ、
前記温湿度制御部から吹き出される温度および湿度が管
理された空気の一部を、前記バイパス流路を通して温湿
度制御部の空気流入側の手前側へ還流させるようにした
ことを特徴とする。

【００１２】請求項１に係る発明の基板処理システムに
おいては、温湿度管理装置内に外気が取り入れられ、そ
の取り入れられた空気は、物質除去手段によってアンモ
ニアガスなどの特定の化学物質が除去された後、温湿度
制御部へ流入し、温湿度制御部において空気の温度およ
び湿度が調節制御され、特定の化学物質が除去され温度
および湿度が管理された空気が温湿度管理装置から送り
出され、その空気が基板処理装置の基板処理部へ送給さ
れる。そして、この基板処理システムでは、温湿度管理
装置に温湿度制御部と共に物質除去手段が一体に組み込
まれているので、従来の処理システムに比べてフットプ
リントが小さくなる。また、物質除去手段と温湿度制御
部とは、温湿度管理装置の内部流路によって接続されて
いるので、従来の処理システムにおけるように各ユニッ
トがダクトを通して接続されているものに比べ、空気送
給時の圧力損失が小さくなる。

【００１３】請求項２に係る発明の基板処理システムで
は、温湿度管理装置に温湿度制御部と物質除去手段とが
上下方向に配設されていることにより、温湿度管理装置
のフットプリントが小さくなる。

【００１４】請求項３に係る発明の基板処理システムで
は、物質除去手段によって特定の化学物質が除去された
空気は、下向きに流れて温湿度制御部へ流入する。そし
て、温湿度制御部の上方側に物質除去手段が配設されて
いることにより、温湿度管理装置のフットプリントが小
さくなる。

【００１５】請求項４に係る発明の基板処理システムで
は、第１の送風手段により、温湿度管理装置内へ外気が
取り入れられて物質除去手段へ送給され、物質除去手段
から温湿度制御部へ特定の化学物質が除去された空気が
送給される。そして、第２の送風手段により、特定の化
学物質が除去され温度および湿度が管理された空気が温
湿度管理装置から基板処理装置の基板処理部へ送給され
る。この場合に、温湿度管理装置の内部の物質除去手段
から第２の送風手段の吸込み口へ至る空気流路が温湿度
管理装置の周囲の気圧に対し陽圧に保たれていることに
より、例え前記空気流路の途中に外気とリークする個所
があったとしても、温湿度管理装置内への外気の吸い込
みが防止され、特定の化学物質が除去されないままの空
気が温湿度管理装置から基板処理装置の基板処理部へ送
られることが避けられる。

【００１６】一般に温湿度制御部の制御可能流量は固定
されているが、請求項５に係る発明の基板処理システム
では、温湿度制御部の制御可能流量が温湿度管理装置か
ら基板処理装置の基板処理部への送給流量よりも多いと
きに、物質除去手段で特定の化学物質が除去され温湿度
制御部で温度および湿度が調節制御された空気の余剰分
が、そのまま廃棄されることなく、バイパス流路を通し
て温湿度制御部の空気流入側の手前側へ還流させられ
る。このため、物質除去手段が効率良く使用されるとと
もに、温湿度制御部の負荷を軽減させることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
について図１を参照しながら説明する。

【００１８】図１は、この発明の実施形態の１例を示し
基板処理システムの概略構成を示す模式的断面図であ
る。この基板処理システムは、基板処理装置１０と温湿
度管理装置１２とから構成されている。基板処理装置１
０は、この例では、図２に示したものと同様に、スピン
コータ１６を有する塗布処理部１４と、ベーク部１８
と、搬送ユニット２２が設けられたウエハ搬送部２０と
を備えて構成されている。

【００１９】基板処理装置１０のベーク部１８およびウ
エハ搬送部２０と塗布処理部１４とは、雰囲気的に隔絶
されており、ベーク部１８およびウエハ搬送部２０の上
部には空調装置２４が設置されている。空調装置２４
は、一次化学吸着フィルタ２６、ファンユニット２８お
よび二次化学吸着フィルタ３０ならびにダストフィル
タ、例えばウルパフィルタ３２から構成されている。フ
ァンユニット２８は、上面および下面が開口した矩形枠
内に回転翼が収納された構成を有し、一次・二次化学吸
着フィルタ２６、３０はそれぞれ、上面および下面が開
口した矩形枠内にフィルタ素材を収納して構成されてお
り、一次化学吸着フィルタ２６、ファンユニット２８お
よび二次化学吸着フィルタ３０を上下方向に重ね合わ
せ、上下方向において互いに対向する面をそれぞれ気密
に接合して、全体が箱形に形成されている。この箱形に
一体化されたユニットの下方側にウルパフィルタ３２が
配設されている。そして、ファンユニット２８を駆動さ
せることにより、一次化学吸着フィルタ２６の上面開口
を通して雰囲気的空気が空調装置２４内へ吸い込まれ、
その吸い込まれた空気は、一次化学吸着フィルタ２６お
よび二次化学吸着フィルタ３０を通過する間にアンモニ
アガスが除去された後、ウルパフィルタ３２を通過する
間に微小なダストが吸着除去される。このようにしてア
ンモニアガスおよび微小なダストが除去された清浄空気
が、空調装置２４からベーク部およびウエハ搬送部２０
へ下向きに供給される。

【００２０】また、塗布処理部１４の上部にはウルパフ
ィルタ３４が配設されている。そして、後述するように
温湿度管理装置１２においてアンモニアガスが除去され
るとともに温度および湿度が管理されて、温湿度管理装
置１２からダクト４０を通して基板処理装置１０の塗布
処理部１４の空気流入口３６へ送給された空気が、ウル
パフィルタ３４を通過する間に、空気中から微小なダス
トが吸着除去され、温度および湿度が管理されアンモニ
アガスと共に微小なダストが除去された清浄な空気が塗
布処理部１４へ供給されるようになっている。また、空
気流入口３６からウルパフィルタ３４へ至る空気流路の
途中に、空気の温度および湿度を検知するセンサ３８が
配設されている。このセンサ３８によって検知された温
度および湿度の検知信号は、後述する温湿度管理装置１
２の温湿度コントロール部の制御器へ送られる。

【００２１】温湿度管理装置１２は、密閉された筐体４
２内において、その上方側に第１ファン４４、一次化学
吸着フィルタ４６、二次化学吸着フィルタ４８を配設
し、その下方側に、温湿度コントロール部５０および第
２ファン５２を配設して構成されている。第１ファン４
４は、吸込み口が外気に連通しており、吹出し口が、第
１フィルタ室５４内に収納された一次側ダクト５５の空
気流入側に連通している。そして、一次側ダクト５５の
空気流出側は、同じく第１フィルタ室５４内に収納され
た一次化学吸着フィルタ４６にパッキン６１を介して気
密に接続されている。また、第２フィルタ室５８内に
は、二次化学吸着フィルタ４８と二次側ダクト５９とが
収納されており、二次側ダクト５９は、その空気流入側
が、パッキン６１を介して二次化学吸着フィルタ４８に
気密に接続され、その空気流出側が、接続流路６４に連
通している。一次側ダクト５５は、中間室５６を介して
二次側ダクト５９に流路接続している。第１フィルタ室
５４および第２フィルタ室５８はそれぞれ、メンテナン
スカバー６０によって開放可能に閉塞されており、メン
テナンスカバー６０を取り外すことにより、化学吸着フ
ィルタ４６、４８の変換、点検等のメンテナンスを行う
ことができるようになっている。中間室５６には、サン
プリングポート６２が形設されている。このサンプリン
グポート６２を通して適宜、一次化学吸着フィルタ４６
を通過した後の空気をサンプリングし、その空気中のア
ンモニアガス濃度を測定することにより、一次化学吸着
フィルタ４６の寿命が来ていないかどうかを検知する。

【００２２】第２フィルタ室５８は、接続流路６４を通
して温湿度コントロール部５０の空気流入口に接続され
ている。温湿度コントロール部５０は、図示していない
が、冷却部、加熱部および加湿部を備えており、基板処
理装置１０側に設けられたセンサ３８の検知信号に基づ
いて制御器により空気の温度および湿度を所望通りに調
節し制御する。温湿度コントロール部５０の空気流出口
は第２ファン５２の吸込み口に連通しており、第２ファ
ン５２の吹出し口にダクト４０が接続されていて、ダク
ト４０の末端部が基板処理装置１０の塗布処理部１４の
空気流入口３６に接続されている。また、ダクト４０
は、途中で分岐して、バイパス管路６６を通し接続流路
６４に連通している。さらに、温湿度管理装置１２に
は、マノメータ６８が設けられており、その検出端が温
湿度コントロール部５０の空気流出口と第２ファン５２
の吸込み口との間の管路に挿入されている。

【００２３】第１ファン４４の容量と第２ファン５２の
容量とは、マノメータ６８により確認しながら、第２フ
ァン５２の吸込み口の手前側で検出された圧力が陽圧と
なるような関係に設定される。これにより、一次側ダク
ト５５、中間室５６、二次側ダクト５９、接続流路６４
および温湿度コントロール部５０の各内部が、その外部
の気圧に対しそれぞれ陽圧に保たれることになり、その
空気流路の途中に外気とリークする個所があったとして
も、流路内へ外気が混入することはなく、一次化学吸着
フィルタ４６および二次化学吸着フィルタ４８によって
アンモニアガスが除去された後の空気のアンモニアガス
濃度が上昇することが避けられる。

【００２４】上記したような構成を有する温湿度管理装
置１２では、第１ファン４４により雰囲気空気が装置内
へ取り入れられ、その取り入れられた空気は、第１フィ
ルタ室５４内の一次側ダクト５５へ送り込まれて一次化
学吸着フィルタ４６を通過し、中間室５６を通って、二
次化学吸着フィルタ４８を通過する。これらの一次化学
吸着フィルタ４６および二次化学吸着フィルタ４８を空
気が通過する間に、空気中のアンモニアガスが化学吸着
反応によって除去される。アンモニアガスが除去された
空気は、第２フィルタ室５８内の二次側ダクト５９から
接続流路６４を経て温湿度コントロール部５０へ送給さ
れ、温湿度コントロール部５０により所望通りの温度お
よび湿度に調節制御される。そして、アンモニアガスが
除去され温度および湿度が管理された空気が、第２ファ
ン５２によりダクト４０を通って基板処理装置１０の塗
布処理部１４の空気流入口３６へ送給される。また、温
湿度コントロール部５０で温度および湿度が調整された
空気の過剰分は、バイパス管路６６を通して接続流路６
４内へ戻される。このように、一次化学吸着フィルタ４
６および二次化学吸着フィルタ４８によってアンモニア
ガスが除去され温湿度コントロール部５０によって温度
および湿度が調整された空気の過剰分が廃棄されずに還
流させられるので、化学吸着フィルタ４６、４８が効率
良く使用され、温湿度コントロール部５０の負荷が軽減
される。

【００２５】なお、上記した実施形態では、化学吸着フ
ィルタ４６、４８を設けるようにしたが、化学吸着フィ
ルタの代わりに活性炭フィルタなどを使用するようにし
てもよい。また、上記実施形態では、２つの化学吸着フ
ィルタ４６、４８の両方共、アンモニアガスの除去用と
したが、一方を酸の除去用とすることもできる。

【００２６】また、上記した実施形態では、温湿度管理
装置１２は、密閉された筐体４２内において、その上方
側に一次ファン４４、一次化学吸着フィルタ４６および
二次化学吸着フィルタ４８を配設し、その下方側に温湿
度コントロール部５０および第２ファン５２を配設して
構成されているが、上下の位置関係を逆転させて、その
上方側に温湿度コントロール部５０および第２ファン５
２を配設する一方、その下方側に一次ファン４４、一次
化学吸着フィルタ４６および二次化学吸着フィルタ４８
を配設して構成してもよい。

【００２７】さらに、上記した実施形態では、第１ファ
ン４４を一次化学吸着フィルタ４６の上流側に設けて構
成したが、この第１ファン４４を一次化学吸着フィルタ
４６と二次化学吸着フィルタ４８との間の中間室５６に
配置するようにしてもよい。この場合には、二次化学吸
着フィルタ４８より下流側の二次側ダクト５９、接続流
路６４および温湿度コントロール部５０の各内部が、そ
の外部の気圧に対しそれぞれ陽圧に保たれることにな
る。

【００２８】

【発明の効果】請求項１に係る発明の基板処理システム
は、基板を処理する基板処理部を有する基板処理装置と
温度および湿度が管理された空気を基板処理装置へ供給
する温湿度管理装置とを含む処理システム全体としての
フットプリントが小さくなり、また、空気送給時の圧力
損失が低減するため、使用される空気送給手段の容量が
小さくて済み、さらに基板処理装置の周囲の見栄えも良
くなる。

【００２９】請求項２に係る発明の基板処理システム
は、温湿度管理装置に温湿度制御部と物質除去手段とが
上下方向に配設されていることによって温度管理装置の
フットプリントが小さくなり、処理システム全体として
のフットプリントが小さくなる。

【００３０】請求項３に係る発明の基板処理システム
は、温湿度制御部の上方側に物質除去手段が配設されて
いることによって温湿度管理装置のフットプリントが小
さくなり、処理システム全体としてのフットプリントが
小さくなる。

【００３１】請求項４に係る発明の基板処理システムで
は、リーク個所を通して温湿度管理装置内への外気の吸
い込みが防止され、物質除去手段によって特定の化学物
質が除去された後の空気に特定の化学物質が混入するこ
とが避けられるので、温湿度管理装置から基板処理装置
の基板処理部へ特定の化学物質が確実に除去された空気
が送給される。

【００３２】請求項５に係る発明の基板処理システムで
は、温湿度制御部の制御可能流量が温湿度管理装置から
基板処理装置の基板処理部への送給流量よりも多いよう
な場合に、物質除去手段の効率的使用が可能になるとと
もに、温湿度制御部の負荷が軽減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態の１例を示し基板処理シス
テムの概略構成を示す模式的断面図である。

【図２】従来の基板処理システムの概略構成の１例を示
す模式的断面図である。

【符号の説明】

１０基板処理装置１２温湿度管理装置１４塗布処理部１８ベーク部２０ウエハ搬送部２４空調装置３４ウルパフィルタ３６塗布処理部の空気流入口４０ダクト４４第１ファン４６一次化学吸着フィルタ４８二次化学吸着フィルタ５０温湿度コントロール部５２第２ファン６６バイパス管路６８マノメータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板を処理する基板処理部を有する基板
処理装置と、この基板処理装置とは別に設置され、空気の温度および
湿度を調節し制御する湿温度制御部を有し、温度および
湿度が管理された空気を基板処理装置の前記基板処理部
へ供給する温湿度管理装置とから構成された基板処理シ
ステムにおいて、前記温湿度管理装置に、前記湿温制御部に取り込まれる
前の空気から特定の化学物質を除去する物質除去手段を
一体に組み込んだことを特徴とする基板処理システム。
【請求項２】温湿度管理装置に温湿度制御部と物質除
去手段とが上下方向に配設された請求項１記載の基板処
理システム。
【請求項３】温湿度制御部が下方に配設され、その上
方側に物質除去手段が配設された請求項２記載の基板処
理システム。
【請求項４】温湿度管理装置の物質除去手段の前段側
に、外気を取り入れて物質除去手段へ空気を送り込む第
１の送風手段が配設されるとともに、温湿度制御部の後
段側に、温湿度制御部から温度および湿度が管理された
空気を基板処理装置の基板処理部へ送給する第２の送風
手段が設けられて、前記物質除去手段から前記第２の送
風手段の吸込み口へ至る空気流路が温湿度管理装置の周
囲の気圧に対し陽圧に保たれるようにした請求項１ない
し請求項３のいずれかに記載の基板処理システム。
【請求項５】第２の送風手段の吹出し口と基板処理装
置の基板処理部とを接続する空気流路と、物質除去手段
の空気流出側と温湿度制御部の空気流入側とを連絡する
空気流路との間をバイパス流路で連通させ、前記温湿度
制御部から吹き出される温度および湿度が管理された空
気の一部を、前記バイパス流路を通して温湿度制御部の
空気流入側の手前側へ還流させるようにした請求項４記
載の基板処理システム。