JPH1174169A - 雰囲気処理部の寿命判定装置を備える基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高さ方向の省スペース化を図ることが可能な
雰囲気処理部と、その雰囲気処理部に備えられたフィル
タの寿命を正確に判定する寿命判定装置と、を備える基
板処理装置を提供する。 【解決手段】 単一層のフィルタＦＬなどを有するフィ
ルタユニットＦＵ１〜ＦＵ６の上部に、濃度測定用測定
ポート５１〜５６および風速計１０１〜１０６を設け
る。フィルタＦＬの上流側の濃度と流量とを測定し、そ
れらの積を時間的に積算することによって、フィルタＦ
Ｌの処理量を精度良く求めることができる。その処理量
とあらかじめ求められたフィルタＦＬの寿命に相当する
処理量とを比較することによって寿命を判定することが
可能となる。フィルタＦＬの寿命に達する前にフィルタ
を交換することができるため、バックアップ用のフィル
タは不要である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板処理装置の雰
囲気ガスを処理するための雰囲気処理部の寿命を判定す
る技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体基板や液晶ガラス基板などの薄板
状基板（以下、単に「基板」と称する）に対して加熱処
理、冷却処理および処理液処理を含む一連の処理を行う
基板処理装置においては、その雰囲気中における種々の
化学物質（アルカリ成分、酸成分、有機物成分など）の
濃度をなるべく低く保つ必要がある。実際に、雰囲気中
の化学物質の濃度（以下、単に「気中濃度」とも呼ぶ）
を低減するために、化学フィルタや活性炭フィルタなど
を用いた雰囲気処理部が用いられている。

【０００３】図１３は、従来の基板処理装置の上部に備
えられた雰囲気処理部を表す図である。この雰囲気処理
部は、ファンＦＮと、２段に積層されたフィルタＦＬ１
およびＦＬ２とを有する。また、フィルタＦＬ１とフィ
ルタＦＬ２との間の空間ＳＰには濃度計Ｄが備えられて
いる。さらに、雰囲気処理部の下方には、基板処理のた
めのチャンバＣＮが存在し、その内部に処理対象の基板
Ｗが配置される。

【０００４】ファンＦＮは、その上方の雰囲気ガス（通
常は空気）を吸い込み、下方へ送り出す。送り出された
雰囲気ガスはフィルタＦＬ１を通過する。この際、フィ
ルタＦＬ１によって雰囲気ガス中の化学物質が処理され
て吸収される。このフィルタＦＬ１は、雰囲気ガスを処
理するに従って劣化するため、その寿命を判定して、フ
ィルタの交換などの処置を行う必要がある。

【０００５】そこで、フィルタの寿命を判定するため、
フィルタの下流側に取り付けられた濃度計Ｄが用いられ
る。濃度計Ｄは、フィルタ通過後の雰囲気ガス中の化学
物質濃度を検出する。フィルタ能力が低下するとフィル
タを通過する雰囲気ガス中の化学物質濃度が上昇するの
で、濃度計Ｄによる検出濃度の上昇を確認することによ
ってフィルタの寿命を判定することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の雰囲気処理
部において、雰囲気ガス中の化学物質のほとんどはフィ
ルタＦＬ１によって処理されるため、フィルタＦＬ１通
過後の雰囲気ガス中の化学物質濃度はかなり（たとえば
２０分の１程度にまで）低減される。よって通常は雰囲
気ガス中の化学物質除去のためには、フィルタＦＬ１だ
けでも十分であり、下段側のフィルタＦＬ２は必ずしも
必要ではない。

【０００７】しかしながら、それにもかかわらず上記構
成において下段側のフィルタＦＬ２を設ける必要があっ
た。これは、以下のような理由による。

【０００８】図１４は、フィルタＦＬ１の処理能力曲線
を表す図である。図１４に示すように、フィルタの処理
能力はある一定の量を処理した後急激に低下する。その
ため、そのような場合には、高濃度の上記化学物質を含
む雰囲気ガスがチャンバＣＮ内に流入してしまうことが
考えられる。このため、フィルタＦＬ２はこれに対処す
るためのフィルタＦＬ１のバックアップ用として備えら
れる必要があった。これに対処しない場合には、チャン
バＣＮ内で処理中の基板Ｗに悪影響を及ぼし、歩留まり
を低下させる可能性があるからである。

【０００９】以上のような理由によってバックアップ用
のフィルタＦＬ２が設けられていたが、このフィルタＦ
Ｌ２を設けるために雰囲気処理部において高さ方向に余
分なスペースが必要となり、基板処理装置全体の小型化
を妨げるという問題があった。特に、基板の処理ユニッ
トを高さ方向に積層してあるような基板処理装置では、
それらの処理ユニットだけでかなりの高さになってしま
うため、雰囲気処理部による高さの増大を極力避けるこ
とが望まれている。

【００１０】そこで、本発明は前記問題点に鑑み、高さ
方向の省スペース化を図ることが可能な雰囲気処理部
と、その雰囲気処理部に備えられたフィルタの寿命を正
確に判定する寿命判定装置と、を備える基板処理装置を
提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の基板処理装置は、雰囲気ガスを処
理するための雰囲気処理部と当該雰囲気処理部の寿命判
定装置とを備え、当該雰囲気処理部は、単一層の雰囲気
処理層を備え、当該寿命判定装置は、前記雰囲気処理部
の上流側において雰囲気ガス中に含まれる特定の物質の
濃度を測定する濃度測定手段と、前記雰囲気処理部を通
過する前記雰囲気ガスの流量を測定する流量測定手段
と、前記雰囲気処理部の上流側において測定された前記
特定の物質の濃度と前記流量測定手段で測定された流量
との積を時間的に積算することによって前記雰囲気処理
部における処理量の積算値を求める処理量算出手段と、
前記処理量の積算値に基づいて前記雰囲気処理部の寿命
を判定する判定手段とを備えることを特徴とする。

【００１２】請求項２に記載の基板処理装置は、請求項
１の基板処理装置において、前記雰囲気処理部が、積層
された処理ユニットを含む基板処理装置本体の上部に設
けられることを特徴とする。

【００１３】請求項３に記載の基板処理装置は、請求項
１または請求項２の基板処理装置において、前記雰囲気
処理部は、並列的に設けられた複数の単位雰囲気処理部
を備えており、前記濃度測定手段は、前記複数の単位雰
囲気処理部のそれぞれの上流側の雰囲気ガスを採取する
ための複数の測定ポートと、前記測定ポートの中の１つ
を切り換えて選択するためのポート選択手段と、前記ポ
ート選択手段によって選択された前記測定ポートを通し
て前記雰囲気ガスをサンプリングするとともにサンプリ
ングされた雰囲気ガス中に含まれる前記特定の物質の濃
度を測定する濃度分析手段とを備えることを特徴とす
る。

【００１４】請求項４に記載の基板処理装置は、請求項
１ないし請求項３のいずれかに記載の基板処理装置にお
いて、前記流量測定手段が、前記雰囲気処理部を通過す
る前記雰囲気ガスの風速を測定する風速測定器と、前記
風速測定器で測定された風速と、流路面積とを乗ずるこ
とによって前記流量を求める流量算出手段とを備えるこ
とを特徴とする。

【００１５】請求項５に記載の基板処理装置は、請求項
１ないし請求項４のいずれかに記載の基板処理装置にお
いて、前記雰囲気処理部は、前記雰囲気処理層に前記雰
囲気ガスを送風するためのファンを備えており、前記流
量測定手段は、前記ファンの回転数を測定する回転数測
定手段と、前記ファンの回転数に応じて前記流量を求め
る流量算出手段とを備えることを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００１７】＜Ａ．第１の実施形態＞ ＜装置の概要＞図１〜図４は、第１の実施形態による基
板処理装置を示す図である。図１は本実施形態による基
板処理装置の正面図である。図２、図３（ｂ）、図４
は、それぞれ、図１の正面図において矢印Ｌ１〜Ｌ３が
指し示す所定の高さにおける水平断面図を表しており、
図番が大きいほど上側の水平断面を表している。

【００１８】図１に示すように、本実施形態の基板処理
装置は、基板の搬出入を行うインデクサＩＤと、露光装
置に接続されているインターフェイスＩＦと、両者の間
に位置する処理ユニット配置部１０とから構成されてい
る。処理ユニット配置部１０には、基板に処理を行う複
数の処理ユニットと、各処理ユニットに基板を搬送する
基板搬送手段とが配置される。

【００１９】まず処理ユニット配置部１０は、その最下
部に、薬剤を貯留するタンクや配管等を収納するケミカ
ルキャビネット１１を備える。

【００２０】ケミカルキャビネット１１の上側には、図
２の水平断面図に示すように、基板に処理液による処理
を施す液処理ユニットとして、基板にレジスト被膜を形
成する回転型塗布処理ユニットＳＣ１およびＳＣ２と、
露光後の基板に現像処理を行う回転型現像処理ユニット
ＳＤ１およびＳＤ２とが四隅に配置されている。装置の
前側であって両塗布処理ユニットＳＣ１、ＳＣ２の間に
は、基板処理ユニットとして、基板に純水等の洗浄液を
供給して基板を洗浄する回転型洗浄処理ユニットＳＳが
配置されている。また塗布処理ユニットＳＣ１、ＳＣ２
や現像処理ユニットＳＤ１、ＳＤ２に挟まれた装置中央
部には、周囲の全処理ユニットに所定の順序でアクセス
してこれらとの間で基板の受け渡しを行うための基板搬
送手段として、搬送ロボットＴＲ１が配置されている。
この搬送ロボットＴＲ１は、鉛直方向に移動可能である
とともに中心の鉛直軸回りに回転可能となっている。

【００２１】上記液処理ユニットの上側には、図３
（ｂ）に示すように、基板に熱処理を行う多段熱処理ユ
ニット２０Ａ〜２０Ｄが基板処理装置の前部及び後部に
配置されている。また図３（ａ）および図３（ｃ）に
は、多段熱処理ユニット２０Ａ〜２０Ｄの垂直断面図を
示す。図３（ｃ）に示すように、塗布処理ユニットＳＣ
１の上方に配置される多段熱処理ユニット２０Ａは、下
から順にクールプレート部（冷却部）ＣＰ１〜ＣＰ３
と、基板に対するレジスト液の密着性を向上させるため
の加熱処理を行う密着強化部ＡＨと、ホットプレート部
（加熱部）ＨＰ２〜ＨＰ３とを備える。多段熱処理ユニ
ット２０Ｂは、下から順にクールプレート部ＣＰ０およ
びＣＰ４〜ＣＰ５と、ホットプレート部ＨＰ０およびＨ
Ｐ４〜ＨＰ５とを備える。同様に、図３（ａ）に示すよ
うに、多段熱処理ユニット２０Ｃは、下から順にクール
プレート部ＣＰ６およびＣＰ７と、ホットプレート部Ｈ
Ｐ６およびＨＰ７とを備え、多段熱処理ユニット２０Ｄ
は、下から順にクールプレート部ＣＰ８と、露光後の基
板加熱を行う露光後ベークプレート部ＰＥＢとを備え
る。なお、多段熱処理ユニット２０Ｃおよび２０Ｄにお
いて、ホットプレート部ＨＰ７および露光後ベークプレ
ート部ＰＥＢのそれぞれの上段は、図示の装置の場合に
は空状態となっているが、用途及び目的に応じてホット
プレート部やクールプレート部などの熱処理ユニットを
適宜組み込むことができる。

【００２２】図４は、さらに上部層の水平断面図を表
す。図４に示すように、処理ユニット配置部１０及びイ
ンターフェイスＩＦの最上部には、クリーンエアのダウ
ンフローを形成するフィルタファンユニットＦＦＵが雰
囲気処理部として設置されている。図１および図４に示
すように、本実施形態におけるフィルタファンユニット
ＦＦＵは、所定の面積毎に区分けされているフィルタユ
ニット（単位雰囲気処理部）ＦＵ１〜ＦＵ６の並列的な
配列を含んでおり、フィルタユニットＦＵ１〜ＦＵ６の
それぞれがファンＦＮおよび単一層のフィルタＦＬを備
える（図１参照）。フィルタファンユニットＦＦＵは、
下方に配置されている処理ユニット配置部１０の基板搬
送手段ＴＲ１および複数の処理ユニットや、インターフ
ェイスＩＦ内に配置された処理ユニット配置部と露光装
置との間で基板の搬送を行う図示しない搬送手段や時間
調整用に一時基板を保管しておくバッファ用カセット等
に対して、クリーンエアを送り出し、処理ユニット配置
部１０及びインターフェイスＩＦの環境を清浄にかつ一
定の状態に保つようになっている。なお、フィルタユニ
ットの数は、図示例では６つであるが、適宜増減できる
ことはいうまでもない。

【００２３】図１に示すように、フィルタユニットＦＵ
１の上流側には、測定ポート５１および風速計１０１が
備えられている。同様に、フィルタユニットＦＵ２〜Ｆ
Ｕ６の上部には、それぞれ、測定ポート５２〜５６およ
び風速計１０２〜１０６が１対ずつ備えられている。測
定ポート５１〜５６は、雰囲気ガスを吸引するためのノ
ズルである。後述するようにこの測定ポート５１〜５６
から吸引された雰囲気ガスの濃度が測定される。風速計
１０１〜１０６は、フィルタＦＬを通過する雰囲気ガス
の流量を測定するために用いられる。風速計１０１〜１
０６としては、差圧式、温度測定式のものなど種々の方
式のものを使用することができる。この風速計１０１〜
１０６で計測された風速に、フィルタユニットＦＵ１〜
ＦＵ６のそれぞれのフィルタＦＬの流路面積を乗ずるこ
とによって、それぞれのフィルタＦＬを通過する雰囲気
ガスの流量を測定することができる。なお、風速計１０
１〜１０６は、フィルタＦＬを通過する雰囲気ガスの流
速を測定することができればよく、フィルタＦＬの上流
側でなく、下流側にあってもよい。

【００２４】＜フィルタにおける処理＞上記のフィルタ
ファンユニットＦＦＵにおいて、ファンＦＮは、その上
方の雰囲気ガスを吸い込み、下方へ送り出す。この雰囲
気ガスは、さらにフィルタＦＬを通過してフィルタＦＬ
の下方に送り出される。その際、フィルタＦＬは、雰囲
気ガス中に含まれる特定の化学物質の処理（吸収や改
質）を行う雰囲気処理層として機能する。なお、「雰囲
気ガス」は、通常、空気である。フィルタＦＬにおいて
処理対象とする化学物質としては、アンモニアなどのア
ルカリ成分、酸成分、および有機成分などの種々のもの
を選択することができる。特に、回転式処理ユニットに
おいて化学増幅型レジストを用いる場合には、アンモニ
アの濃度を測定し、一定の許容値以下に管理することが
重要である。「化学増幅型レジスト」とは、露光される
と特定の酸が発生し、この酸が触媒となり、露光部分の
反応（分解又は重合）を増幅させ、効率よくパターン形
成が可能なレジストをいう。このような化学増幅型レジ
ストを用いる場合には、雰囲気中にアンモニア等のアル
カリ成分が含まれていると酸が中和されてしまうので、
レジストの品質が低下するという問題がある。従って、
雰囲気中のアルカリ成分を一定値以下に抑制することが
望まれている。そこでこの場合には、フィルタＦＬとし
て、アルカリ成分（特にアンモニア）を除去する機能を
有するフィルタが使用される。

【００２５】＜気中濃度モニタリングシステム＞図５
は、本実施形態の基板処理装置における、複数の測定ポ
ートを含む気中濃度モニタリングシステムの構成を示す
概念図である。気中濃度モニタリングシステムは、既述
した測定ポート５１〜５６および風速計１０１〜１０６
と、ポート選択部６０と、測定制御部７０とを備えてい
る。

【００２６】図５に示すポート選択部６０は、複数の電
動弁６１、６２、６３、６４、６５、６６…を備えてい
る。この中の６つの電動弁６１〜６６は、６つの測定ポ
ート５１〜５６にそれぞれ接続されている。なお、複数
の電動弁の下流側（測定制御部７０側）の配管は、多分
岐管（マニフォールド）によって１本にまとめられてい
る。測定時には、複数の電動弁の１つだけが開放され、
他の電動弁は閉鎖される。そして、開放された電動弁に
接続された測定ポートから雰囲気ガスが測定制御部７０
内に吸引される。

【００２７】測定制御部７０は、濃度測定部７１と、メ
モリ７２と、制御演算部７３と、入力部７４と、出力部
７５とを備えるコンピュータシステムである。濃度測定
部７１は、ポート選択部６０を介して吸引された雰囲気
ガス中の化学物質の濃度を測定する機能を有する。濃度
測定部７１の構成と動作については後述する。入力部７
４は、例えばキーボートやタッチパネル等で実現され
る。出力部７５は、ＣＲＴ等の表示手段やプリンタ等で
実現される。メモリ７２には、制御演算部７３に種々の
制御演算動作を行わせるためのコンピュータプログラム
が格納されている。また、後述するように、測定条件や
測定順序等の種々のデータもこのメモリ７２内に記憶さ
れる。

【００２８】上記機能を実現するコンピュータプログラ
ムは、フロッピディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の携帯型の記
録媒体からコンピュータシステムのメインメモリまたは
外部記憶装置に転送される。あるいは、通信経路を介し
てプログラム供給装置からコンピュータシステムに供給
するようにしてもよい。なお、本明細書において、「記
録媒体」とは、上述した携帯型の記録媒体に限らず、各
種のＲＡＭやＲＯＭ等のコンピュータ内の内部記憶装置
や、ハードディスク等のコンピュータに固定されている
外部記憶装置も含んでいる。すなわち、この発明の「記
録媒体」は、コンピュータが読取り可能な媒体であっ
て、コンピュータプログラムを記録した種々の媒体を含
んでいる。

【００２９】＜濃度測定部の構成と動作＞図６は、濃度
測定部７１の内部構成を示す配管系統図である。濃度測
定部７１は、拡散スクラバ８０と、純水供給ユニット８
６と、エアポンプ８８と、電動切換弁９２と、イオンク
ロマトグラフ分析器９４とを備えている。拡散スクラバ
８０は、多孔質チューブ８２の外側にガラス管８４が設
けられている二重管構造を有している。多孔質チューブ
８２とガラス管８４との間は、濃度測定を行なわない状
態の時には、純水供給ユニット８６から供給される純水
が循環して流され、濃度測定を行う際には、純水供給ユ
ニット８６から供給される純水が一時的に溜め込まれ
る。なお、純水供給ユニット８６は、循環中に純粋にと
け込んだアルカリ成分や酸成分等を除去するイオン交換
樹脂を内部に備え、循環する純水を常に清浄な状態に保
って供給できるものである。そして、純水が多孔質チュ
ーブ８２とガラス管８４との間に溜め込まれた状態で、
エアポンプ８８が稼動すると、測定ポートから吸引され
た雰囲気ガスが多孔質チューブ８２の中を通過する。こ
のとき、多孔質チューブ８２に形成されている多数の孔
を通って、アルカリ成分や酸成分等の特定の種類の化学
物質が、雰囲気ガスから純水の中に拡散して溶解する。
この後、電動切換弁９２を開き、化学物質が溶解した水
溶液をイオンクロマトグラフ分析器９４に導いて、濃度
の測定を実行する。

【００３０】＜濃度分析処理手順＞図７は、複数の測定
ポートを用いた濃度分析処理の手順を示すフローチャー
トである。ステップＳ１では、制御演算部７３がポート
選択部６０の電動弁を制御して、測定に用いる測定ポー
トを１つ選択する。この結果、選択された１つの測定ポ
ートのみが濃度測定部７１に連通された状態となる。ス
テップＳ２では、雰囲気ガスで所定の時間だけ測定用配
管内（すなわち、測定ポートから多孔質チューブ８２ま
での配管内）をパージする。このステップＳ２は、雰囲
気ガスの配管の内部を、ステップＳ１で選択された測定
ポートの測定に適した初期状態に調整するために行われ
ている。パージが終了すると、ステップＳ３において、
純水供給ユニット８６から供給される純水を拡散スクラ
バ８０内に溜め込む。ステップＳ４では、この状態にお
いてエアポンプ８８を稼動させて、予め設定されたサン
プリング時間の間だけ雰囲気ガスを拡散スクラバ８０中
に通す。この後、ステップＳ５において、拡散スクラバ
８０内の水溶液をイオンクロマトグラフ分析器９４で分
析し、特定の化学物質の濃度を測定する。

【００３１】＜フィルタ処理量の測定＞測定制御部７０
のメモリ７２（図５）には、複数の測定ポートを用いた
濃度測定の種々の条件を規定する測定レシピが登録され
ている。図８は、測定レシピの一例を示す説明図であ
る。測定レシピは、測定順序ＭＯＲと、複数の単一測定
レシピＲＰ１〜ＲＰ６とを含んでいる。

【００３２】各単一測定レシピは、１つの測定ポートを
用いた１回の濃度測定の測定条件を示している。各単一
測定レシピは、レシピ番号と、測定ポート番号と、濃度
基準値と、サンプリング時間と、分析時間と、警報出力
の要否とを含むことができる。またステップＳ２（図
７）におけるパージ時間等の他の条件を含むことも可能
である。測定ポート番号は、複数の測定ポートの１つを
識別するための番号である。濃度基準値は、所定の警報
を発生する際の基準値として使用される。サンプリング
時間は、図７のステップＳ４において、雰囲気ガスを拡
散スクラバ８０内に通す時間である。分析時間は、ステ
ップＳ５において、イオンクロマトグラフ分析器９４で
分析を行うための時間である。なお、一般に、サンプリ
ング時間と分析時間を長くするほど、測定精度を高める
ことができる。

【００３３】測定順序ＭＯＲは、単一測定レシピのレシ
ピ番号が配列されたものであり、単一測定レシピの実行
の順序を示している。従って、図７に示す濃度分析処理
は、図８に示す測定順序ＭＯＲに従って、各単一測定レ
シピで規定されている条件の下でそれぞれ実行される。
なお、１つの測定ポートに１つの測定条件のみが設定さ
れている場合には、測定順序ＭＯＲとして、レシピ番号
の代わりに測定ポート番号の順序を登録したものを使用
することも可能である。すなわち、測定順序ＭＯＲは、
少なくとも測定ポート番号の選択の順序を実質的に含む
ものであればよい。また測定順序ＭＯＲによって、各単
一測定レシピの１日当たりの測定回数や、各単一測定レ
シピの測定時刻、各測定の間の時間間隔等の種々の条件
を設定することも可能である。

【００３４】図８に示す測定順序ＭＯＲでは、レシピ番
号＃１、＃３、＃２、＃４、＃５、＃６の６つの測定
が、１組の繰り返しユニットＲＵとして設定されてい
る。すなわち、１回の繰り返しユニットＲＵの測定が終
了すると、再びこの繰り返しユニットＲＵの測定が開始
される。１回の繰り返しユニットＲＵの測定を行った結
果、６つの測定ポート５１〜５６における濃度値がそれ
ぞれ測定される。これらの濃度値から、フィルタユニッ
トＦＵ１〜ＦＵ６それぞれにおける各処理量Ｗ１〜Ｗ６
が、次の数１に従って算出される。

【００３５】

【数１】

【００３６】ここで、ｄｉは測定ポート（５０＋ｉ）に
おける濃度測定値、Ｖｉは風速計（１００＋ｉ）によっ
て測定された流量、ｔは測定間隔である。測定間隔ｔ
は、繰り返しユニットＲＵを１回実行するのに要する時
間である。流量Ｖｉは、制御演算部７３が、風速計（１
００＋ｉ）によって測定された流速に、フィルタユニッ
トＦＵ１の流路断面積を乗ずることによって算出した値
である。

【００３７】数１は、フィルタユニットＦＵ１〜ＦＵ６
の上流側の濃度測定値ｄｉと流量Ｖｉとの積をフィルタ
ＦＬにおける単位時間あたりの処理量とみなし、この単
位時間あたりの処理量をさらに時間的に積算することに
よって、フィルタユニットＦＵ１〜ＦＵ６における処理
量Ｗ１〜Ｗ６を求めている。しかし、厳密には、フィル
タユニットＦＵ１の上流側および下流側の濃度測定値の
差分値と流量Ｖｉとの積として求めるという構成を採用
することも考えられる。つまり、フィルタユニットＦＵ
１の上流側の濃度測定値だけでなく、下流側の濃度測定
値をも使用することが厳密性という点では好ましい。し
かしながら、フィルタＦＬは、雰囲気ガス通過時に含有
化学物質をほとんど処理するため、下流側での測定値は
必ずしも必要ではない。なぜなら、フィルタＦＬの下流
側における濃度値は極めて低く、その値を無視すること
ができることが多いからである。

【００３８】またフィルタＦＬの下流側における濃度値
を無視せずにさらに精度よく処理量を求めたい場合であ
っても、フィルタＦＬの下流側における濃度をほとんど
一定として扱うことによって、下流側での測定を行わず
にさらに精度の良い処理量の値を求めることができる場
合がある。この場合には、次に示す数２によって、処理
量Ｗｉを求めることができる。

【００３９】

【数２】

【００４０】数２は、数１で求めた処理量に相当する値
（数２の右辺第１項）から、単位時間あたりの所定の処
理量ΔＷｓを時間的に積算した値（数２の右辺第２項）
をさらに減じた値を処理量Ｗｉとみなすものである。

【００４１】このように、フィルタＦＬの上流側の濃度
のみに基づいて、精度良く処理量Ｗ１〜Ｗ６を求めるこ
とができる。フィルタＦＬの上流側の濃度は下流側に比
べてかなり高いため、その濃度測定に必要な測定機器の
測定精度はあまり必要とされない。そのため、測定精度
の低い、安価な測定機器を利用することが可能となる。

【００４２】＜フィルタの寿命判定＞これらの処理量Ｗ
１〜Ｗ６は、フィルタニットＦＵ１〜ＦＵ６において処
理された特定の物質（例えばアンモニア）の量を比較的
精度良く示している。ところで、フィルタＦＬによって
処理できる処理量の上限値Ｗmaxは、フィルタＦＬの仕
様から既知である。従って、制御演算部７３は、上記数
１に従って算出された処理量Ｗ１〜Ｗ６のそれぞれと、
この上限値Ｗmaxを比較することによって、フィルタＦ
Ｌの寿命を判定することができる。たとえば、数１に従
って算出された処理量Ｗ１〜Ｗ６のいずれかが、その上
限値Ｗmaxに所定の余裕を見込んだ値（例えば上限値Ｗm
axの８０％）に達した場合には、出力部７５から何らか
の警報を出力することができる。また、この時に、残り
の寿命（例えば「２０％残」）を表示するようにしても
よい。また、処理量Ｗ１〜Ｗ６が、上限値Ｗmaxと一定
の関係にある複数の値（例えば上限値Ｗmaxの８０％，
９０％，９５％）に達した時に、それぞれ異なる警報や
残寿命の通知を行うようにしてもよい。これらの通知出
力は、上述の単一測定レシピにおいて設定することがで
きる。例えば、単一測定レシピＲＰ１において、第１の
測定ポート５１において測定された濃度が濃度基準値に
達するとその旨の警報が発生されるような設定を行うこ
とが可能である。作業者はこれに応じてファンユニット
ＦＵ１のフィルタＦＬを交換することができる。警報の
出力手段としては、ブザー音や、表示装置への警報表示
などがある。また、警報の種類としては、作業者に何ら
かの作業（たとえばフィルタ交換）を要求する警報や、
単に注意を喚起するための警報（例えばフィルタの交換
時期が近いことを通知する）等が考えられる。

【００４３】上述のように、処理量Ｗ１〜Ｗ６は、フィ
ルタＦＬによって実際に処理された量に近い値を示して
いるので、この処理量Ｗに基づいて、フィルタＦＬの寿
命を比較的精度良く判定することが可能である。こうし
てフィルタＦＬの寿命を精度良く判定できるので、フィ
ルタＦＬを真の寿命に近い時点で交換することができ
る。

【００４４】また図１３に示すような従来技術において
は、バックアップ用のフィルタを設ける必要があった。
フィルタＦＬ１の寿命終期においてフィルタ能力が急激
に減少することによる処理中基板への悪影響を回避する
ためである。しかしながら、本実施形態の場合には、フ
ィルタＦＬが寿命に達する前にフィルタＦＬを交換する
ことができるため、バックアップ用のフィルタは不要で
ある。よって、雰囲気処理部の高さを抑えることがで
き、基板処理装置を小型化することが可能である。

【００４５】＜Ｂ．第２の実施形態＞図９および図１０
は、この発明の第２の実施形態にかかる基板処理装置の
部分図である。図９および図１０は、第１の実施形態の
基板処理装置を表す図１および図５に対応し、他の構成
は第１の実施形態と同じである。第１の実施形態におい
ては、各フィルタユニットＦＵ１〜ＦＵ６に対して、そ
れぞれ、風速計１０１〜１０６および測定ポート５１〜
５６が備えられている（図１参照）が、図９に示す第２
の実施形態の基板処理装置においては、６つのフィルタ
ユニットＦＵ１〜ＦＵ６に対して、単一の風速計１００
および単一の測定ポート５０を備えている。これらの風
速計１００および測定ポート５０を利用することによ
り、流量および濃度を測定する。さらに、図１０に示す
ように、風速計および測定ポートの数が減少することに
伴って、ポート選択部６０の構造が簡略化され、測定制
御部７０における制御も単純化される。よって、製作の
容易化およびコストの低減などを図ることができる。た
だし、各フィルタユニットＦＵ１〜ＦＵ６のフィルタの
直近の流量および濃度をそれぞれ個別に測定するのでは
なく１箇所の代表点での測定のみを行うので、各フィル
タユニットＦＵ１〜ＦＵ６のそれぞれの処理量を正確に
算出することができない可能性もある。しかし、各フィ
ルタ位置に依存する流量および濃度の差異が小さく、１
箇所での測定値が他の位置での測定値を代表することが
できる場合には、この代表点での測定値に基づいてフィ
ルタの処理量をかなり正確に算出することが可能であ
る。この場合には、算出された処理量に基づいて上述の
フィルタ寿命判定を行うことによって、フィルタユニッ
トＦＵ１〜ＦＵ６の全て（あるいはその中のいくつか）
を取り換えることができる。

【００４６】＜Ｃ．変形例＞本発明は以下のような変形
を加えて実施することも可能である。

【００４７】第１の実施形態において、各フィルタユニ
ットＦＵ１〜ＦＵ６に対してさらに多くの数の風速計を
設置しておき、これら複数箇所で測定された風速から、
それぞれのフィルタＦＬを通過する流路断面における流
速分布を決定するようにしてもよい。こうすれば、この
流速分布を流路断面で積分することによって、雰囲気ガ
スの流量をより精度良く求めることができる。

【００４８】また、上述した数１および数２では、濃度
値ｄｉと、流量Ｖｉと、時間間隔ｔとの積の和によって
処理量の積算値Ｗを求めていたが、この代わりに、濃度
値ｄｉと流量Ｖｉとを時間的に積分することによって処
理量を積算値を算出するようにしてもよい。すなわち、
一般には、濃度値ｄｉ流量Ｖｉとを時間的に積算するこ
とによって、処理量の積算値を求めるようにすればよ
い。

【００４９】図１１は、気中濃度モニタリングシステム
の変形例の構成を示す概念図である。この気中濃度モニ
タリングシステムは、図５に示す構成における風速計を
備えておらず、その代わりにファンＦＮの回転数Ｎを制
御するための回転制御部７６を備えている。回転制御部
７６は、制御演算部７３から指示された回転数に従って
ファンＦＮを回転させる。ファンＦＮの回転数Ｎと、雰
囲気ガスの流量Ｖとの間には、例えば図１２に示すよう
な関係がある。メモリ７２には、あらかじめこのような
関係が格納されている。制御演算部７３は、この関係に
従ってファンＦＮの回転数Ｎから流量Ｖを決め、この流
量Ｖを用いて、上述した数１に従って処理量を算出す
る。このように、ファンＦＮの回転数Ｎと流量Ｖとの関
係をあらかじめ求めておくようにすれば、風速計１０１
〜１０６を省略することも可能である。なお、ファンＦ
Ｎの実際の回転数Ｎは、指示された回転数Ｎｄとの間に
誤差を生じることが多い。そのため、実際の回転数Ｎを
測定するために、ロータリエンコーダ等の他の手段を用
いてもよい。ただし、この誤差を無視することができる
場合には、指示回転数Ｎｄを実際の回転数Ｎとみなして
扱うこともできる。

【００５０】また、第１の実施形態ではポート選択部６
０で切り換えて単一の濃度測定部７１を利用して濃度を
測定していたが、ポート選択部６０で測定ポートを切り
換えずに、複数の測定ポートにそれぞれ対応する複数の
濃度測定部７１を設けるようにしてもよい。こうすれ
ば、複数の測定ポートで同時に測定を行うことができ
る。しかし、上述の実施形態では、単一の濃度分析手段
を用いて、測定ポートを選択的に切り替えることにより
それぞれの濃度を測定するので、複数の濃度分析手段を
設ける必要がなくなる。したがって、コストを低減し、
装置を小型化することができる。

【００５１】あるいは、第１の実施形態においては、フ
ィルタＦＬは単一種類の化学物質を処理する場合を想定
していたが、フィルタＦＬが複数の種類の化学物質を処
理する場合も考えられる。フィルタＦＬが複数の種類の
物質を処理するものである場合には、上述した数１およ
び数２のいずれかに基づいて、それぞれの物質について
求めるだけで、フィルタＦＬにおける複数の物質の処理
量を個別に求めることが可能である。そのような場合に
おいて、図１および図５に示す６つの測定ポート５１〜
５６は、それぞれ、異なる化学物質の濃度を測定するた
めに用いられてもよい。あるいは、同一測定ポートでの
測定において、時間をずらして異なる化学物質の濃度測
定を行うことも可能である。これらの設定は、測定順序
ＭＯＲと複数の単一測定レシピＲＰ１〜ＲＰ６におい
て、作業者が入力部７４を用いて設定することができ
る。図８に示すように、本実施形態では、各測定ポート
に異なる測定条件を設定することが可能なので、それぞ
れの測定物質に応じた測定を実行することができる。た
とえば、それぞれの測定物質の測定において、濃度測定
をできるだけ精度良く行う必要がある場合には、サンプ
リング時間や分析時間を長く設定して測定することが可
能である。一方、測定精度が比較的必要とされない場合
には、サンプリング時間や分析時間を短く設定して測定
することが可能である。

【００５２】また各実施形態においては、この発明の特
徴を反映した雰囲気処理部として、積層された処理ユニ
ットを含む基板処理装置本体とインターフェイスＩＦの
上部に備えられていたフィルタファンユニットＦＦＵを
対象としているが、各処理ユニットの上部に備えられて
いるフィルタユニット、たとえば、図１において塗布処
理ユニットＳＣ１およびＳＣ２の上部に個別の雰囲気処
理部として設けられたフィルタユニットＦＵａおよびＦ
Ｕｂにも本発明を適用することが可能であり、このとき
にはフィルタユニットＦＵａおよびＦＵｂには単一層の
フィルタがそれぞれ設けられることになる。この場合、
複数層のフィルタがそれぞれに設けられる場合に比べ
て、フィルタユニットＦＵａおよびＦＵｂの高さを抑制
することができる。したがって、全体としても基板処理
装置を小型化することができる。また各実施例において
はフィルタファンユニットＦＦＵを処理ユニット配置部
１０及びインターフェイスＩＦにわたって設置している
が、必要に応じて設置範囲を設定することができ、例え
ば処理ユニット配置部又はインターフェイスユニットＩ
Ｆのいずれか一方にのみ設置するようにすることもでき
る。

【００５３】なお、雰囲気処理部の雰囲気処理層は、特
定の物質を処理するためのものであればよく、フィルタ
以外の種々のタイプのものを雰囲気処理層として用いる
ことができる。いずれの場合にも上述のバックアップ用
の雰囲気処理層を必要としない。

【００５４】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の基板処
理装置によれば、当該雰囲気処理部は、複数層ではなく
単一層の雰囲気処理層を備えるので、高さ方向の省スペ
ース化を図ることができる。

【００５５】また、当該寿命判定装置は、前記雰囲気処
理部の上流側に設けられた濃度測定手段によって測定さ
れた濃度と、流量測定手段によって測定された流量との
積を時間的に積算することによって雰囲気処理部の処理
量を精度良く求めることができる。一方、雰囲気処理部
の寿命に相当する処理量はあらかじめ知られている。し
たがって、上記のようにして求められた処理量の積算値
から、雰囲気処理部の寿命を正確に判定することができ
る。

【００５６】さらに、当該寿命判定装置の濃度測定手段
は、前記雰囲気処理部の上流側において、雰囲気ガス中
に含まれる特定の物質の濃度をそれぞれ測定するため、
低精度かつ低コストの濃度測定手段を用いることができ
る。

【００５７】請求項２に記載の基板処理装置によれば、
積層された処理ユニットを含む基板処理装置本体の上部
に設けられた雰囲気処理部の高さを抑えることができる
ので、基板処理装置を小型化することができる。

【００５８】請求項３に記載の基板処理装置によれば、
測定ポートを通して雰囲気ガスをサンプリングすること
によって、雰囲気ガス中の特定物質の濃度を測定するこ
とができる。また、単一の濃度分析手段を用いて、複数
の測定ポートを選択的に切り換えることによりそれぞれ
の濃度を測定するので、複数の濃度分析手段を設ける必
要がなくなり装置を小型化することができる。

【００５９】請求項４に記載の基板処理装置によれば、
風速測定器で測定された風速と流路面積とを乗ずること
によって、雰囲気処理部を通過する雰囲気ガスの流量を
求めることができる。

【００６０】請求項５に記載の基板処理装置によれば、
雰囲気ガスを雰囲気処理層に供給するファンの回転数を
測定し、ファンの回転数に応じて流量を算出することが
できる。したがって、風速計を設ける必要が無いため構
造を簡略化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による基板処理装置の
正面図である。

【図２】本発明の第１の実施形態による基板処理装置の
水平断面図である。

【図３】本発明の第１の実施形態による基板処理装置の
水平断面図、および多段熱処理ユニットの垂直断面図で
ある。

【図４】本発明の第１の実施形態による基板処理装置の
水平断面図である。

【図５】気中濃度モニタリングシステムの構成を示す概
念図である。

【図６】濃度測定部７１の内部構成を示す配管系統図で
ある。

【図７】複数の測定ポートを用いた濃度分析処理の手順
を示すフローチャートである。

【図８】測定レシピの一例を示す図である。

【図９】第２の実施形態の基板処理装置の正面図であ
る。

【図１０】第２の実施形態の基板処理装置における気中
濃度モニタリングシステムの構成を示す概念図である。

【図１１】気中濃度モニタリングシステムの変形例の構
成を示す概念図である。

【図１２】ファンＦＮの回転数Ｎと、雰囲気ガスの流量
Ｖとの関係を表す図である。

【図１３】従来の基板処理装置の上部に備えられた雰囲
気処理部を表す図である。

【図１４】フィルタの処理能力曲線を表す図である。

【符号の説明】

ＩＤ インデクサ ＩＦ インターフェイス １０ 処理ユニット配置部 ２０Ａ〜２０Ｄ 多段熱処理ユニット ＳＣ１、ＳＣ２ 塗布処理ユニット ＳＤ１、ＳＤ２ 現像処理ユニット ＳＳ 洗浄処理ユニット ＴＲ１ 搬送ロボット ５０〜５６ 測定ポート ６０ ポート選択部 ６１〜６６ 電動弁 ７０ 測定制御部 １００〜１０６ 風速計 ＦＦＵ フィルタファンユニット ＦＵ１〜ＦＵ６、ＦＵａ、ＦＵｂ フィルタユニット ＦＬ フィルタ ＦＮ ファン

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 雰囲気ガスを処理するための雰囲気処理
   部と当該雰囲気処理部の寿命判定装置とを備える基板処
   理装置であって、 当該雰囲気処理部は、単一層の雰囲気処理層を備え、 当該寿命判定装置は、 前記雰囲気処理部の上流側において、雰囲気ガス中に含
   まれる特定の物質の濃度を測定する濃度測定手段と、 前記雰囲気処理部を通過する前記雰囲気ガスの流量を測
   定する流量測定手段と、 前記雰囲気処理部の上流側において測定された前記特定
   の物質の濃度と、前記流量測定手段で測定された流量と
   の積を、時間的に積算することによって、前記雰囲気処
   理部における処理量の積算値を求める処理量算出手段
   と、 前記処理量の積算値に基づいて前記雰囲気処理部の寿命
   を判定する判定手段と、を備えることを特徴とする基板
   処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の基板処理装置におい
   て、 前記雰囲気処理部は、積層された処理ユニットを含む基
   板処理装置本体の上部に設けられることを特徴とする基
   板処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の基板処
   理装置において、 前記雰囲気処理部は、並列的に設けられた複数の単位雰
   囲気処理部を備えており、 前記濃度測定手段は、 前記複数の単位雰囲気処理部のそれぞれの上流側の雰囲
   気ガスを採取するための複数の測定ポートと、 前記測定ポートの中の１つを切り換えて選択するための
   ポート選択手段と、 前記ポート選択手段によって選択された前記測定ポート
   を通して前記雰囲気ガスをサンプリングするとともに、
   サンプリングされた雰囲気ガス中に含まれる前記特定の
   物質の濃度を測定する濃度分析手段と、を備えることを
   特徴とする基板処理装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれかに記
   載の基板処理装置において、 前記流量測定手段は、 前記雰囲気処理部を通過する前記雰囲気ガスの風速を測
   定する風速測定器と、 前記風速測定器で測定された風速と、流路面積とを乗ず
   ることによって前記流量を求める流量算出手段と、を備
   えることを特徴とする基板処理装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれかに記
   載の基板処理装置において、 前記雰囲気処理部は、前記雰囲気処理層に前記雰囲気ガ
   スを送風するためのファンを備えており、 前記流量測定手段は、 前記ファンの回転数を測定する回転数測定手段と、 前記ファンの回転数に応じて前記流量を求める流量算出
   手段と、を備えることを特徴とする基板処理装置。