KR102009917B1 - 기판 액처리 장치 - Google Patents

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케이스케 츠가오
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

배기 전환 시에 있어서의 액처리부의 압력 변동을 억제하는 것. 실시 형태에 따른 기판 액처리 장치는, 액처리부와, 배기관과, 복수의 개별 배기관과, 배기 전환부를 구비한다. 액처리부는 복수 종류의 처리액을 이용하여 기판을 처리한다. 배기관은, 액처리부에 접속되고, 액처리부로부터의 배기가 흐른다. 복수의 개별 배기관은, 복수 종류의 처리액 중 적어도 1 개에 대응하는 배기관이다. 또한, 배기 전환부는, 복수의 전환 기구, 및 복수의 전환 기구가 구비하는 외기 취입구의 각각에 연통하고, 외기가 도입되는 외기 도입부를 구비한다.

Description

기판 액처리 장치{SUBSTRATE LIQUID PROCESSING APPARATUS}
명시된 실시 형태는, 기판 액처리 장치에 관한 것이다.
종래, 실리콘 웨이퍼 또는 화합물 반도체 웨이퍼 등의 기판에 대하여 액처리를 행하는 기판 액처리 장치가 알려져 있다.
기판 액처리 장치에서는, 예를 들면 산성 처리액, 알칼리성 처리액, 유기계 처리액과 같이 복수 종류의 처리액을 이용한 액처리가 행해지는 경우가 있다. 이러한 경우, 기판 액처리 장치에는, 각 처리액에 대응하는 복수의 개별 배기관과, 배기의 유출을 복수의 개별 배기관 중 어느 일방으로 전환하는 전환부가 마련된다(특허 문헌 1 참조).
일본특허공개공보 2013-033922호
그러나, 상술한 종래 기술에서는, 배기 전환에 수반하는 액처리부의 압력 변동을 억제한다고 하는 점에서 한층 개선의 여지가 있었다.
실시 형태의 일 태양은, 배기 전환 시에 있어서의 액처리부의 압력 변동을 억제할 수 있는 기판 액처리 장치, 배기 전환 유닛 및 기판 액처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시 형태의 일 태양에 따른 기판 액처리 장치는, 액처리부와, 배기관과, 복수의 개별 배기관과, 배기 전환부를 구비한다. 액처리부는, 복수 종류의 처리액을 이용하여 기판을 처리한다. 배기관은, 액처리부에 접속되고, 액처리부로부터의 배기가 흐른다. 복수의 개별 배기관은, 복수 종류의 처리액 중 적어도 1 개에 대응하는 배기관이다. 배기 전환부는, 배기관과 복수의 개별 배기관에 접속되고, 배기관 내를 흐르는 배기의 유출처를 개별 배기관 중 어느 일방으로 전환한다. 또한, 배기 전환부는, 복수의 전환 기구, 및 복수의 전환 기구가 구비하는 외기 취입구의 각각에 연통하고, 외기가 도입되는 외기 도입부를 구비한다.
실시 형태의 일 태양에 따르면, 배기 전환 시에 있어서의 액처리부의 압력 변동을 억제할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성을 나타내는 도이다.
도 2는 처리 유닛의 개략 구성을 나타내는 도이다.
도 3은 처리 유닛의 배기 경로를 나타내는 도이다.
도 4는 처리 스테이션의 모식 사시도이다.
도 5는 처리 스테이션의 모식 측면도이다.
도 6은 처리 스테이션의 모식 평면도이다.
도 7은 배기 전환 유닛의 모식 사시도이다.
도 8은 배기 전환 유닛의 모식 사시도이다.
도 9는 배기 전환 유닛의 구성을 나타내는 도이다.
도 10은 외기 도입부의 구성을 나타내는 도이다.
도 11은 배기 전환 중의 상태를 나타내는 도이다.
도 12는 유량 조정 처리의 설명도이다.
도 13은 유량 조정 처리의 설명도이다.
도 14는 기판 처리 시스템에 있어서 실행되는 기판 처리의 처리 순서의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 15는 제 1 변형예에 따른 처리 스테이션의 모식 측면도이다.
도 16은 제 2 변형예에 따른 처리 스테이션의 모식 평면도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본원이 개시하는 기판 액처리 장치, 배기 전환 유닛 및 기판 액처리 방법의 실시 형태를 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시 형태에 의해 이 발명이 한정되는 것은 아니다.
도 1은, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성을 나타내는 도이다. 이하에서는, 위치 관계를 명확하게 하기 위해, 서로 직교하는 X 축, Y 축 및 Z 축을 규정하고, Z 축 정방향을 연직 상향 방향으로 한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 시스템(1)은, 반입반출 스테이션(2)과, 처리 스테이션(3)을 구비한다. 반입반출 스테이션(2)과 처리 스테이션(3)은 인접하여 마련된다.
반입반출 스테이션(2)은, 캐리어 배치부(11)와, 반송부(12)를 구비한다. 캐리어 배치부(11)에는, 복수매의 기판, 본 실시 형태에서는 반도체 웨이퍼(이하 웨이퍼(W))를 수평 상태로 수용하는 복수의 캐리어(C)가 배치된다.
반송부(12)는, 캐리어 배치부(11)에 인접하여 마련되고, 내부에 기판 반송 장치(13)와, 전달부(14)를 구비한다. 기판 반송 장치(13)는, 웨이퍼(W)를 유지하는 웨이퍼 유지 기구를 구비한다. 또한, 기판 반송 장치(13)는, 수평 방향 및 연직 방향으로의 이동 및 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능하고, 웨이퍼 유지 기구를 이용하여 캐리어(C)와 전달부(14)의 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다.
처리 스테이션(3)은, 반송부(12)에 인접하여 마련된다. 처리 스테이션(3)은, 반송부(15)와, 복수의 처리 유닛(16)을 구비한다. 복수의 처리 유닛(16)은, 반송부(15)의 양측에 배열되어 마련된다.
반송부(15)는, 내부에 기판 반송 장치(17)를 구비한다. 기판 반송 장치(17)는, 웨이퍼(W)를 유지하는 웨이퍼 유지 기구를 구비한다. 또한, 기판 반송 장치(17)는, 수평 방향 및 연직 방향으로의 이동 및 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능하고, 웨이퍼 유지 기구를 이용하여 전달부(14)와 처리 유닛(16) 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다.
처리 유닛(16)은, 기판 반송 장치(17)에 의해 반송되는 웨이퍼(W)에 대하여 정해진 기판 처리를 행한다.
또한, 기판 처리 시스템(1)은, 제어 장치(4)를 구비한다. 제어 장치(4)는, 예컨대 컴퓨터이며, 제어부(18)와 기억부(19)를 구비한다. 기억부(19)에는, 기판 처리 시스템(1)에 있어서 실행되는 각종 처리를 제어하는 프로그램이 저장된다. 제어부(18)는, 기억부(19)에 기억된 프로그램을 읽어내어 실행함으로써 기판 처리 시스템(1)의 동작을 제어한다.
또한, 이러한 프로그램은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체에 기록되어 있던 것으로서, 그 기억 매체로부터 제어 장치(4)의 기억부(19)에 인스톨된 것이어도 된다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체로서는, 예컨대 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 컴팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등이 있다.
상기한 바와 같이 구성된 기판 처리 시스템(1)에서는, 우선, 반입반출 스테이션(2)의 기판 반송 장치(13)가, 캐리어 배치부(11)에 배치된 캐리어(C)로부터 웨이퍼(W)를 취출하고, 취출된 웨이퍼(W)를 전달부(14)에 배치한다. 전달부(14)에 배치된 웨이퍼(W)는, 처리 스테이션(3)의 기판 반송 장치(17)에 의해 전달부(14)로부터 취출되어, 처리 유닛(16)에 반입된다.
처리 유닛(16)에 반입된 웨이퍼(W)는, 처리 유닛(16)에 의해 처리된 후, 기판 반송 장치(17)에 의해 처리 유닛(16)으로부터 반출되어, 전달부(14)에 배치된다. 그리고, 전달부(14)에 배치된 처리가 끝난 웨이퍼(W)는, 기판 반송 장치(13)에 의해 캐리어 배치부(11)의 캐리어(C)에 복귀된다.
이어서, 처리 유닛(16)의 구성에 대하여 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 처리 유닛(16)의 개략 구성을 나타내는 도이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛(16)은, 챔버(20)와, 기판 유지 기구(30)와, 처리 유체 공급부(40)와, 회수컵(50)을 구비한다.
챔버(20)는, 기판 유지 기구(30)와 처리 유체 공급부(40)와 회수컵(50)을 수용한다. 챔버(20)의 천장부에는, FFU(Fan Filter Unit)(21)가 마련된다. FFU(21)는, 챔버(20) 내에 다운 플로우를 형성한다.
기판 유지 기구(30)는, 유지부(31)와, 지주부(32)와, 구동부(33)를 구비한다. 유지부(31)는, 웨이퍼(W)를 수평으로 유지한다. 지주부(32)는, 연직 방향으로 연장되는 부재이며, 기단부가 구동부(33)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 선단부에 있어서 유지부(31)를 수평으로 지지한다. 구동부(33)는, 지주부(32)를 연직축 둘레로 회전시킨다. 이러한 기판 유지 기구(30)는, 구동부(33)를 이용하여 지주부(32)를 회전시킴으로써 지주부(32)에 지지된 유지부(31)를 회전시키고, 이에 의해, 유지부(31)에 유지된 웨이퍼(W)를 회전시킨다.
처리 유체 공급부(40)는, 웨이퍼(W)에 대하여 처리 유체를 공급한다. 처리 유체 공급부(40)는, 처리 유체 공급원(70)에 접속된다.
회수컵(50)은, 유지부(31)를 둘러싸도록 배치되고, 유지부(31)의 회전에 의해 웨이퍼(W)로부터 비산하는 처리액을 포집한다. 회수컵(50)의 바닥부에는, 배액구(51)가 형성되어 있고, 회수컵(50)에 의해 포집된 처리액은, 이러한 배액구(51)로부터 처리 유닛(16)의 외부에 배출된다. 또한, 회수컵(50)의 바닥부에는, FFU(21)로부터 공급되는 기체를 처리 유닛(16)의 외부에 배출하는 배기구(52)가 형성된다.
이어서, 처리 유닛(16)의 배기 경로에 대하여 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은, 처리 유닛(16)의 배기 경로를 나타내는 도이다. 또한, 도 3에서는, 처리 유닛(16)의 배기 경로를 설명하기 위하여 필요한 구성 요소를 주로 나타내고 있고, 일반적인 구성 요소에 대한 기재를 적절히 생략하고 있다.
먼저, 본 실시 형태에 따른 처리 유닛(16)의 구성에 대하여 설명한다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛(16)이 구비하는 처리 유체 공급부(40)는 노즐(41)과, 이 노즐(41)에 일단이 접속되는 배관(42)을 구비한다. 배관(42)의 타단은 복수로 분기되어 있고, 분기된 각 단부에는, 각각 알칼리계 처리액 공급원(71), 산성계 처리액 공급원(72), 유기계 처리액 공급원(73) 및 DIW 공급원(74)이 접속된다. 또한, 각 공급원(71 ~ 74)과 노즐(41)의 사이에는, 밸브(75 ~ 78)가 마련된다.
이러한 처리 유체 공급부(40)는, 각 공급원(71 ~ 74)으로부터 공급되는 알칼리계 처리액, 산성계 처리액, 유기계 처리액 및 DIW(상온의 순수)를 노즐(41)로부터 웨이퍼(W)의 표면(피처리면)에 대하여 공급한다.
본 실시 형태에서는, 알칼리계 처리액으로서 SC1(암모니아, 과산화 수소 및 물의 혼합액), 산성계 처리액으로서 HF(불산), 유기계 처리액으로서 IPA(이소프로필 알코올)가 이용된다. 또한, 산성계 처리액, 알칼리계 처리액 및 유기계 처리액은, 이들에 한정되지 않는다.
또한, 본 실시 형태에서는, 알칼리계 처리액, 산성계 처리액, 유기계 처리액 및 DIW가 1 개의 노즐(41)로부터 공급되지만, 처리 유체 공급부(40)는, 각 처리액에 대응하는 복수의 노즐을 구비하고 있어도 된다.
여기서, SC1 사용 시에 처리 유닛(16)으로부터 배출되는 알칼리계 배기와, HF사용 시에 처리 유닛(16)으로부터 배출되는 산성계 배기와, IPA 사용 시에 처리 유닛(16)으로부터 배출되는 유기계 배기는, 예를 들면 안전성 또는 배기관의 오염 방지 등의 면으로부터 개별적으로 배출하는 것이 바람직하다. 이 때문에, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)에서는, 알칼리계 배기, 산성계 배기 및 유기계 배기마다 배기 경로가 마련된다.
이어서, 처리 유닛(16)의 배기 경로의 구성에 대하여 설명한다. 기판 처리 시스템(1)의 처리 스테이션(3)은, 처리 유닛(16)의 배기 경로로서, 제 1 배기관(100)과, 제 2 배기관(200)과, 배기 전환 유닛(300)을 구비한다.
제 1 배기관(100)은, 복수의 개별 배기관(101 ~ 103)을 구비한다. 개별 배기관(101)은, 알칼리계 배기가 흐르는 배기관이며, 개별 배기관(102)은, 산성계 배기가 흐르는 배기관이며, 개별 배기관(103)은, 유기계 배기가 흐르는 배기관이다. 이들 개별 배기관(101 ~ 103)에는, 배기 기구(151 ~ 153)가 각각 마련된다. 배기 기구(151 ~ 153)로서는, 펌프 등의 흡기 장치를 이용할 수 있다.
본 실시 형태에 따른 개별 배기관(101 ~ 103)은 적어도 일부가 처리 유닛(16)보다 상방에 배치된다. 개별 배기관(101 ~ 103)의 구체적인 배치에 대해서는 후술한다.
제 2 배기관(200)은, 처리 유닛(16)으로부터의 배기를 제 1 배기관(100)으로 유도하는 배관이다. 이러한 제 2 배기관(200)은, 처리 유닛(16)의 배기구(52)에 일단측이 접속되고, 타단이 후술하는 배기 전환 유닛(300)을 개재하여, 제 1 배기관(100)의 처리 유닛(16)보다 상방에 배치되는 부분에 접속된다.
제 2 배기관(200)은, 처리 유닛(16)의 배기구(52)로부터 수평으로 연장되는 수평부(201)와, 수평부(201)의 하류측에 마련되고, 상방을 향해 연직으로 연장되는 상승부(202)를 구비한다. 또한, 상승부(202)의 최하 위치에는, 제 2 배기관(200) 내의 액체를 외부로 배출하는 드레인부(250)가 마련된다.
배기 전환 유닛(300)은, 제 2 배기관(200)의 상승부(202)에 접속되고, 처리 유닛(16)으로부터의 배기의 유출처를 개별 배기관(101 ~ 103) 중 어느 일방으로 전환한다. 제 1 배기관(100)과 마찬가지로, 이러한 배기 전환 유닛(300)도 처리 유닛(16)보다 상방에 배치된다.
처리 유닛(16)의 배기 경로는 상기한 바와 같이 구성되어 있고, 처리 유닛(16)으로부터의 배기는, 제 2 배기관(200) 및 배기 전환 유닛(300)을 거쳐 개별 배기관(101 ~ 103) 중 어느 일방으로 유출된다.
여기서, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)에서는, 상술한 바와 같이, 제 1 배기관(100) 중 적어도 일부와 배기 전환 유닛(300)이 처리 유닛(16)보다 상방에 배치되고, 제 2 배기관(200)의 타단측이, 배기 전환 유닛(300)을 개재하여, 제 1 배기관(100)의 처리 유닛(16)보다 상방에 배치되는 부분에 접속된다. 이에 의해, 처리 유닛(16)으로부터의 배기는, 제 2 배기관(200)의 상승부(202)를 상승한 후, 배기 전환 유닛(300)으로부터 제 1 배기관(100)으로 유출되게 된다.
처리 유닛(16)으로부터의 배기에는 미스트가 포함되는 경우가 있다. 그러나, 미스트는 기체보다 무겁기 때문에, 배기와 비교하여 상승부(202)를 상승하기 어렵다. 이 때문에, 미스트를 포함한 배기는, 상승부(202)를 흐르는 동안, 상승부(202)를 상승하기 쉬운 배기와 상승부(202)를 상승하기 어려운 미스트로 분리된다. 이 결과, 배기는 상승부(202)의 상방에 마련된 배기 전환 유닛(300)을 거쳐 제 1 배기관(100)으로부터 외부로 배출되고, 미스트는 온도 저하에 의해 액화된 후, 상승부(202)의 최하 위치에 마련된 드레인부(250)로부터 외부로 배출되게 된다.
이와 같이, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)에서는, 처리 유닛(16)의 배기 경로에 상승부(202)를 마련하고, 처리 유닛(16)으로부터의 배기를 상방으로 유도했기 때문에, 처리 유닛(16)으로부터의 배기의 기액 분리성을 향상시키는 것이 가능하다. 또한, 상승부(202)에 있어서 기액 분리가 행해지기 때문에, 상승부(202)보다 하류측(상방)에 배치되는 배기 전환 유닛(300)에 미스트에 기인하는 오염 또는 불순물 등이 부착되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 미스트는 액화되면, 상승부(202)를 낙하하여 상승부(202)의 최하 위치에 저류되기 때문에, 상승부(202)의 최하 위치에 드레인부(250)를 마련함으로써, 제 2 배기관(200) 내의 액체를 효율적으로 외부로 배출할 수 있다.
여기서, 본 실시 형태에 있어서 상승부(202)의 최하 위치는, 수평부(201)와 상승부(202)의 모서리부에 상당한다. 제 2 배기관(200)을 흐르는 미스트는, 수평부(201)로부터 상승부(202)로 이동할 시, 상기 모서리부에 충돌함으로써 액화되는 경우가 있다. 이 때문에, 수평부(201)와 상승부(202)의 사이에 모서리부를 마련하고, 이러한 모서리부에 드레인부(250)를 배치함으로써, 제 2 배기관(200) 내의 액체를 보다 효율적으로 회수할 수 있다.
또한, 기판 처리 시스템(1)은, 상승부(202)의 상부로부터 상승부(202) 내로 냉각수를 분출하는 냉각수 분출부를 구비하고 있어도 된다. 이에 의해, 상승부(202) 내의 미스트를 냉각수에 의해 냉각하여 적극적으로 액화시킬 수 있다.
제 2 배기관(200)에는, 알칼리계 배기, 산성계 배기 및 유기계 배기 모두가 흐르기 때문에, 예를 들면 염이 발생하는 등 제 2 배기관(200) 내가 오염될 가능성이 있다. 따라서, 기판 처리 시스템(1)은, 제 2 배기관(200) 내로 세정수를 분출하는 세정수 분출부를 구비하여도 된다. 이에 의해, 제 2 배기관(200) 내의 오염을 세정수에 의해 제거할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 상승부(202)의 최하 위치(수평부(201)와 상승부(202)의 모서리부)에 드레인부(250)가 배치되는 경우의 예를 나타냈지만, 드레인부(250)는 수평부(201)에 배치되어도 된다. 또한, 여기서는, 제 2 배기관(200)이 수평부(201)를 가지는 경우의 예를 나타냈지만, 제 2 배기관(200)은 반드시 수평부(201)를 가질 필요는 없다.
또한, 본 실시 형태에서는, 상승부(202)가 연직으로 연장되는 경우의 예를 나타냈지만, 상승부(202)는, 예를 들면 비스듬하게 연장되는 형상 또는 사행(蛇行)하면서 연장되는 형상 또는 나선 형상으로 연장되는 형상 등이어도 된다. 이러한 형상으로 함으로써, 연직으로 연장되는 경우와 비교하여 상승부(202)의 유로 길이를 길게 할 수 있다. 상승부(202)의 유로 길이가 길어질수록, 상승부(202)에 있어서 보다 많은 미스트가 온도 저하에 의해 액화되게 되기 때문에, 기액 분리성을 더 향상시킬 수 있다.
이어서, 상술한 제 1 배기관(100), 제 2 배기관(200) 및 배기 전환 유닛(300)의 배치에 대하여 도 4 ~ 도 7을 참조하여 설명한다. 도 4는, 처리 스테이션(3)의 모식 사시도이다. 또한, 도 5는 처리 스테이션(3)의 모식 측면도이며, 도 6은 처리 스테이션(3)의 모식 평면도이다. 또한, 여기서 말하는 측면도란, 처리 스테이션(3)을 Y 축 정방향에서 본 경우의 도이며, 평면도란, 처리 스테이션(3)을 Z 축 부방향에서 본 경우의 도이다. 또한, 도 4에는, 처리 스테이션(3) 중, 반송부(15)(도 1 참조)보다 Y 축 정방향측의 구성을 생략하여 나타내고 있다.
도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 처리 스테이션(3)은, 복수의 기둥부(401)와 복수의 빔부(402)를 가지는 프레임 구조체(400)를 구비하고 있고, 기둥부(401)와 빔부(402)에 의해 형성되는 수용 공간에, 복수의 처리 유닛(16)과 복수의 밸브 박스(60)가 수용된다.
복수의 처리 유닛(16)은, 반송부(15)를 따라 병렬로 배치되고, 또한 상하 2 단으로 적층된다. 복수의 밸브 박스(60)는, 예를 들면 밸브(75 ~ 78)(도 3 참조) 등이 수용되는 용기이며, 각 처리 유닛(16)의 하부에 배치된다.
이하에서는, 상하 2 단으로 적층되는 처리 유닛(16) 중, 상단에 배치되는 처리 유닛(16)을 '처리 유닛(16U)'이라고 기재하고, 하단에 배치되는 처리 유닛(16)을 '처리 유닛(16L)'이라고 기재하는 경우가 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 처리 유닛(16)이 상하 2 단으로 적층되는 경우의 예를 나타내지만, 처리 유닛(16)의 적층수는 2 단에 한정되지 않는다. 또한, 도 4 ~ 도 6에서는, 5 대의 처리 유닛(16)이 병렬로 배치되는 경우의 예를 나타내지만, 병렬로 배치되는 처리 유닛(16)의 대수는 5 대로 한정되지 않는다.
제 1 배기관(100)이 가지는 개별 배기관(101 ~ 103)은, 프레임 구조체(400)의 상부에 배치된다. 또한, 개별 배기관(101 ~ 103)의 상부에는, 각 처리 유닛(16)에 대응하는 복수의 배기 전환 유닛(300)이 배치된다.
이와 같이, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)에서는, 개별 배기관(101 ~ 103)과 배기 전환 유닛(300)을 프레임 구조체(400)의 외부에 배치한다. 이에 의해, 프레임 구조체(400)의 부분과, 개별 배기관(101 ~ 103) 및 배기 전환 유닛(300)의 부분을 각각 반송할 수 있다. 또한, 반송 작업 또는 설치 작업을 용이하게 할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)에 의하면, 제 1 배기관(100) 및 배기 전환 유닛(300)이 프레임 구조체(400)의 외부에 배치되기 때문에, 제 1 배기관(100) 및 배기 전환 유닛(300)의 구조를 기판 처리의 내용에 따라 변경하는 것도 용이하다.
예를 들면, 알칼리계 처리액 및 산성계 처리액의 2 종류밖에 사용하지 않는 경우, 프레임 구조체(400) 상에는, 개별 배기관(103)을 가지지 않는 제 1 배기관(100) 및 이 제 1 배기관(100)에 대응하는 배기 전환 유닛(300)을 설치하는 것이 용이하다. 이와 같이, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)에 의하면, 설계 자유도를 높일 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)에 의하면, 제 1 배기관(100) 및 배기 전환 유닛(300)을 프레임 구조체(400)의 내부에 배치한 경우와 비교하여, 프레임 구조체(400)의 내부에 잉여 스페이스(410)(도 5 참조)를 마련하는 것이 용이하다. 잉여 스페이스(410)는, 프레임 구조체(400)의 최하단에 마련할 수 있고, 예를 들면 알칼리계 처리액 공급원(71) 또는 산성계 처리액 공급원(72) 등의 각종 공급원의 수납 스페이스로서 이용할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따른 배기 전환 유닛(300)은, 개별 배기관(101 ~ 103)의 상부에 배치된다. 환언하면, 배기 전환 유닛(300)은 처리 스테이션(3)의 최상부에 배치된다. 이에 의해, 작업자는 배기 전환 유닛(300)의 교환 또는 메인터넌스를 용이하게 행할 수 있다. 또한, 배기 전환 유닛(300)은, 적어도 처리 유닛(16)보다 상방에 배치되어 있으면 되고, 예를 들면, 개별 배기관(101 ~ 103)의 하부에 배치되어도 된다.
도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 제 1 배기관(100)은, 최상단에 배치되는 처리 유닛(16U)보다 상방에 배치되고, 또한 상단측의 처리 유닛(16U) 및 하단측의 처리 유닛(16L)의 각각에 대응하는 제 2 배기관(200U, 200L)이 배기 전환 유닛(300U, 300L)을 개재하여 접속된다.
이와 같이, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)에서는, 상단측의 처리 유닛(16U)과, 하단측의 처리 유닛(16L)에서, 제 1 배기관(100)을 공용하고 있다. 이 때문에, 상단측의 처리 유닛(16U)과 하단측의 처리 유닛(16L)에서, 제 1 배기관(100)을 각각 마련한 경우와 비교해, 기판 처리 시스템(1)의 제조 코스트를 낮게 억제할 수 있다.
또한, 도 6에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 시스템(1)은, 반송부(15)보다 Y 축 부방향측에 배치되는 처리 유닛(16)에 대응하는 제 1 배기관(100)과, 반송부(15)보다 Y 축 정방향측에 배치되는 처리 유닛(16)에 대응하는 제 1 배기관(100)을 구비한다. 각 제 1 배기관(100)은 대응하는 처리 유닛(16)이 배치되는 영역의 상방에 각각 배치된다.
여기서, 복수의 제 2 배기관(200) 중, 상단의 처리 유닛(16U)에 접속되는 제 2 배기관(200U)과, 하단의 처리 유닛(16L)에 접속되는 제 2 배기관(200L)은, 처리 유닛(16U, 16L)과 동일한 측에 배치된다. 예를 들면 도 5에 나타내는 바와 같이, 제 2 배기관(200U, 200L)은, 처리 스테이션(3)을 Y 축 정방향에서 본 경우의 처리 유닛(16U, 16L)의 우측에 배치되는 경우의 예를 나타내고 있다.
또한, 복수의 배기 전환 유닛(300) 중, 상단의 처리 유닛(16U)에 대응하는 배기 전환 유닛(300U)과, 하단의 처리 유닛(16L)에 대응하는 배기 전환 유닛(300L)은, 처리 유닛(16)의 배열 방향을 따라 교대로 배치된다.
그리고, 배기 전환 유닛(300U)과 배기 전환 유닛(300L)은, 동일한 구조를 가지고, 또한 서로 마주 보게 배치된다. 구체적으로는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 처리 스테이션(3)을 Y 축 정방향에서 본 경우, 상단의 처리 유닛(16U)에 대응하는 배기 전환 유닛(300U)과, 하단의 처리 유닛(16L)에 대응하는 배기 전환 유닛(300L)은, 이들 처리 유닛(16U, 16L)에 접속되는 제 2 배기관(200U, 200L)을 중심선(X)으로 하여 선대칭으로 배치된다.
이와 같이, 기판 처리 시스템(1)에서는, 상단의 처리 유닛(16U)에 접속되는 제 2 배기관(200U)과, 하단의 처리 유닛(16L)에 접속되는 제 2 배기관(200L)이, 처리 유닛(16U, 16L)과 동일한 측에 배치된다. 또한, 상단의 처리 유닛(16U)에 대응하는 배기 전환 유닛(300U)과, 하단의 처리 유닛(16L)에 대응하는 배기 전환 유닛(300L)이, 이들 제 2 배기관(200U, 200L)을 중심선(X)으로 하여 선대칭이 되도록 마주 보게 배치된다. 이러한 배치로 함으로써, 상단과 하단에서, 제 2 배기관(200U, 200L) 또는 배기 전환 유닛(300U, 300L)을 공통화시키는 것이 용이해진다.
또한, 배기 전환 유닛(300U)과 배기 전환 유닛(300L)은, 반드시 마주 보게 배치될 필요는 없다. 예를 들면, 배기 전환 유닛(300U)과 배기 전환 유닛(300L)은, 동일한 방향을 향해 배치되어도 된다. 이 경우, 예를 들면 하단의 처리 유닛(16L)에 접속되는 제 2 배기관(200L)을 수직으로 연장시켜 배기 전환 유닛(300L)과 접속하고, 상단의 처리 유닛(16U)에 접속되는 제 2 배기관(200U)을 비스듬하게 연장시켜 배기 전환 유닛(300U)과 접속하면 된다.
이어서, 배기 전환 유닛(300)의 구성에 대하여 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다. 도 7 및 도 8은, 배기 전환 유닛(300)의 모식 사시도이다.
도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 배기 전환 유닛(300U, 300L)은, 배기 도입부(310)와, 복수의 전환 기구(320_1 ~ 320_3)와, 외기 도입부(330)와, 복수의 유출부(340)를 구비한다. 또한, 배기 전환 유닛(300U, 300L)은, 외기 취입관(350)과, 차압 포트(360)와, 배기 유량 조정부(370)를 구비한다.
각 배기 전환 유닛(300U, 300L)은, 제 2 배기관(200U, 200L)에 외기 취입관(350)이 접속되고(도 8 참조), 또한 개별 배기관(101 ~ 103)에 유출부(340)가 접속된다(도 7 참조). 그리고, 제 2 배기관(200U, 200L)으로부터의 배기는, 차압 포트(360), 배기 유량 조정부(370) 및 배기 도입부(310)를 거쳐 전환 기구(320_1 ~ 320_3) 중 어느 일방으로 유입되고(도 8 참조), 전환 기구(320_1 ~ 320_3)로부터 유출부(340)를 거쳐 개별 배기관(101 ~ 103) 중 어느 일방으로 배출된다.
또한, 배기 전환 유닛(300U, 300L)은, 배기 도입부(310), 전환 기구(320_1 ~ 320_3), 외기 도입부(330), 유출부(340), 외기 취입관(350), 차압 포트(360) 및 배기 유량 조정부(370)가 유닛화된 구성을 가진다. 따라서, 배기 전환 유닛(300U, 300L)은, 개별 배기관(101 ~ 103) 또는 제 2 배기관(200)에 대한 장착, 제거가 용이하다.
배기 도입부(310)는, 중공 형상의 상자체인 본체부(311)를 가지고, 본체부(311)에 있어서의 전환 기구(320_1 ~ 320_3)와 대향하는 측면에, 전환 기구(320_1 ~ 320_3)의 각 배기 취입구(322)에 연통하는 복수의 연통구(도시하지 않음)가 형성된다. 또한, 본체부(311)의 하면에는, 배기 유량 조정부(370)에 연통하는 연통구(도시하지 않음)가 형성된다. 이러한 배기 도입부(310)는, 제 2 배기관(200)으로부터 후술하는 외기 취입관(350), 차압 포트(360) 및 배기 유량 조정부(370)를 거쳐 도입되는 배기를 전환 기구(320_1 ~ 320_3)로 유입시킨다.
여기서, 배기 유량 조정부(370)로부터 배기 도입부(310)로 도입된 배기는, 배기 도입부(310)의 상면에 부딪친 후, 전환 기구(320_1 ~ 320_3) 중 어느 일방으로 유입되게 된다. 이 때문에, 만일, 배기 도입부(310)에 도입된 배기에 미스트가 포함되어 있었더라도, 이러한 미스트를 배기 도입부(310)의 상면에 부딪쳐 액화시킬 수 있어, 미스트의 전환 기구(320_1 ~ 320_3)로의 유입을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 배기 도입부(310)가 직육면체 형상의 상자체인 경우의 예를 나타냈지만, 배기 도입부(310)의 형상은, 직육면체 형상에 한정되지 않는다. 예를 들면, 배기 도입부(310)는, 원기둥 형상의 상자체여도 된다. 배기 도입부(310)를 원기둥 형상으로 함으로써, 예를 들면, 파이프 등으로 형성되는 배관과 부재를 공통화시킬 수 있다. 또한, 배기 도입부(310)를 원기둥 형상으로 한 경우에서도, 배기 도입부(310)에 도입된 배기는, 배기 도입부(310)의 내면에 부딪친 후, 전환 기구(320_1 ~ 320_3) 중 어느 일방으로 유입되게 된다. 이 때문에, 배기 도입부(310)를 직육면체 형상으로 한 경우와 마찬가지로, 미스트를 배기 도입부(310)의 내면에 부딪쳐 액화시키는 것이 가능하다.
또한, 본 실시 형태에서는, 배기 도입부(310)를 상자체로 하였지만, 배기 도입부(310)는, 반드시 상자체일 필요는 없다. 예를 들면, 배기 도입부(310)는, 일단이 배기 유량 조정부(370)에 접속되고, 타단이 복수로 분기되어 각각 전환 기구(320_1 ~ 320_3)에 접속되는 배관이어도 된다.
전환 기구(320_1 ~ 320_3)는, 개별 배기관(101 ~ 103)의 각각에 대응하고, 개별 배기관(101 ~ 103)의 배열 방향과 동일한 방향(Y 축방향)을 따라 배열하여 배치된다. 각 전환 기구(320_1 ~ 320_3)에는 배기 도입부(310)와, 외기 도입부(330)와, 유출부(340)가 접속된다. 배기 도입부(310)와 외기 도입부(330)는, 전환 기구(320_1 ~ 320_3)의 하나의 측면에 상하로 정해진 간격을 두고 접속된다. 또한, 유출부(340)는, 전환 기구(320_1 ~ 320_3)의 배기 도입부(310) 및 외기 도입부(330)가 접속되는 측면과는 반대측의 측면에 접속된다.
이러한 전환 기구(320_1 ~ 320_3)는, 내부에 마련된 밸브체를 동작시킴으로써, 배기 도입부(310)와 유출부(340)가 연통한 상태와, 외기 도입부(330)와 유출부(340)가 연통한 상태를 전환하도록 구성된다. 여기서, 전환 기구(320_1 ~ 320_3)의 내부 구성에 대하여 도 9를 참조하여 설명한다. 도 9는, 배기 전환 유닛(300)의 구성을 나타내는 도이다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 전환 기구(320_1 ~ 320_3)는 본체부(321)를 구비한다. 본체부(321)는, 양단이 폐색된 원통 형상의 내부 공간을 가지고, 그 내주면에는, 배기 도입부(310)에 연통하는 배기 취입구(322)와, 외기 도입부(330)에 연통하는 외기 취입구(323)와, 유출부(340)에 연통하는 유출구(324)가 형성된다.
본체부(321)의 내부 공간에는, 본체부(321)의 내주면을 따라 슬라이드 이동 가능한 밸브체(325)가 마련되어 있다. 밸브체(325)는 전환 기구(320_1 ~ 320_3)의 외부에 마련된 구동부(326)(도 7 참조)에 의해 구동된다. 구동부(326)는 제어부(18)에 의해 제어된다.
본체부(321)의 내주면에 형성되는 배기 취입구(322), 외기 취입구(323) 및 유출구(324) 중, 배기 취입구(322) 및 외기 취입구(323) 중 어느 일방은, 밸브체(325)에 의해 차폐된 상태로 되어 있다. 환언하면, 배기 취입구(322) 및 외기 취입구(323) 중 어느 일방만이 유출구(324)에 연통한 상태로 되어 있다. 전환 기구(320_1 ~ 320_3)는, 밸브체(325)를 본체부(321)의 내주면을 따라 슬라이드 이동시킴으로써, 유출구(324)와 연통하는 개구를 배기 취입구(322)로부터 외기 취입구(323)로, 또는, 외기 취입구(323)로부터 배기 취입구(322)로 전환한다. 즉, 배기 도입부(310)와 유출부(340)가 연통한 상태와, 외기 도입부(330)와 유출부(340)가 연통한 상태를 전환한다.
외기 도입부(330)는, 전환 기구(320_1 ~ 320_3)에 접속되어 있고, 외기를 내부에 취입하여 전환 기구(320_1 ~ 320_3)로 공급한다. 여기서, 외기 도입부(330)의 구성에 대하여 도 10을 참조하여 설명한다. 도 10은 외기 도입부(330)의 구성을 나타내는 도이다. 또한, 도 10에서는, 외기 도입부(330)의 평단면의 형상을 모식적으로 나타내고 있다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 외기 도입부(330)는 본체부(331)를 구비한다. 본체부(331)는, 중공 형상의 상자체이며, 전환 기구(320_1 ~ 320_3)와 대향하는 측면에, 전환 기구(320_1 ~ 320_3)의 각 외기 취입구(323)에 연통하는 복수의 연통구(332 ~ 334)가 형성된다. 또한, 본체부(331)에 있어서의 복수의 연통구(332 ~ 334)가 마련되는 측과 반대측의 측면에는, 연통구(332 ~ 334)의 배열 방향을 따라 개구되는 슬릿 형상의 개구부(335)가 형성된다.
외기는, 개구부(335)로부터 본체부(331)의 내부로 유입된 후, 본체부(331)를 통과하여 연통구(332 ~ 334) 중 어느 일방으로부터 전환 기구(320_1 ~ 320_3) 중 어느 일방으로 유입된다.
여기서, 개구부(335)는 연통구(332 ~ 334)의 배열 방향을 따라 형성된다. 이에 의해, 본체부(331) 내에 있어서 압력 손실을 가능한 한 균등하게 발생시킬 수 있지만, 이러한 점에 대해서는 후술한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 개구부(335)를 슬릿 형상으로 하였지만, 개구부(335)의 형상은 슬릿 형상에 한정되지 않는다. 예를 들면, 개구부(335)는, 복수의 작은 홀이 복수의 연통구(332 ~ 334)의 배열 방향을 따라 마련된 것이어도 된다.
또한, 외기 도입부(330)는, 개구부(335)의 개구 정도를 변화시키는 개구 조정부를 구비하고 있어도 된다. 개구 조정부로서는, 예를 들면, 개구부(335)가 형성되는 본체부(331)의 측면에 장착되어, 개구부(335)를 차폐하는 셔터를 이용할 수 있다. 이와 같이, 개구 조정부를 마련함으로써, 본체부(331) 내에 발생하는 압력 손실을 조정할 수 있다.
여기서는, 본체부(331)에 있어서의 복수의 연통구(332 ~ 334)가 마련되는 면과는 반대측의 면에 개구부(335)가 마련되는 경우의 예를 나타냈지만, 개구부(335)는, 적어도, 연통구(332 ~ 334)가 마련되는 면과는 상이한 면에 마련되어 있으면 된다. 예를 들면, 복수의 연통구(332 ~ 334)가 본체부(331)의 측면에 마련되는 경우에 있어서, 개구부(335)는 본체부(331)의 상면에 마련되어도 된다.
외기 취입관(350)은, 일단측이 제 2 배기관(200)에 접속되고, 또한 타단측이 대기에 개방된 배관이다(도 7 ~ 도 9 참조). 외기 취입관(350)의 중도부에는 외기 유량 조정부(351)가 마련된다. 외기 유량 조정부(351)는, 예를 들면 댐퍼이며, 댐퍼의 개방도를 구동부(352)(도 7 참조)를 이용하여 변화시킴으로써, 외기 취입관(350)의 일단측으로 흐르는 외기의 유량을 조정한다. 또한, 구동부(352)는 제어부(18)에 의해 제어된다. 이러한 외기 취입관(350) 및 외기 유량 조정부(351)는, 처리 유닛(16)으로의 급기량을 전환할 시에 이용된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 외기 취입관(350)의 일단측이 제 2 배기관(200)에 접속되는 경우의 예를 나타냈지만, 외기 취입관(350)의 일단측이 접속되는 위치는, 적어도 전환 기구(320_1 ~ 320_3)보다 상류측이면 된다. 예를 들면, 외기 취입관(350)의 일단측은 배기 도입부(310)에 접속되어도 된다.
차압 포트(360)는, 상류측의 단부가 외기 취입관(350)의 일단측에 접속되고, 하류측의 단부가 배기 유량 조정부(370)에 접속된다. 이러한 차압 포트(360)는, 상류측과 하류측과의 압력차를 검출하고, 검출 결과를 제어부(18)로 출력한다. 제어부(18)는, 차압 포트(360)로부터 취득한 검출 결과에 기초하여, 후술하는 배기 유량 조정부(370)를 제어함으로써, 배기 도입부(310)로 흐르는 배기 유량을 정해진 값으로 유지할 수 있다. 또한, 차압 포트(360)는, 중도부에 교축부를 가지고, 이러한 교축부의 상류측과 하류측의 압력차를 검출하는 구성이어도 된다.
배기 유량 조정부(370)는, 상류측의 단부가 차압 포트(360)에 접속되고, 하류측의 단부가 배기 도입부(310)에 접속된다. 배기 유량 조정부(370)의 내부에는, 예를 들면 댐퍼가 배치된다. 이러한 배기 유량 조정부(370)는, 댐퍼의 개방도를 구동부(371)(도 8 참조)를 이용하여 변화시킴으로써, 차압 포트(360)로부터 배기 도입부(310)로 흐르는 배기의 유량을 조정할 수 있다. 또한, 구동부(371)는 제어부(18)에 의해 제어된다.
여기서, 상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)에서는, 프레임 구조체(400) 상에 배치되는 제 1 배기관(100)을, 상단측의 처리 유닛(16U)과 하단측의 처리 유닛(16L)에서 공용하고 있다. 이러한 구성으로 한 경우, 처리 유닛(16L)에 접속되는 제 2 배기관(200L)의 길이는, 처리 유닛(16U)에 접속되는 제 2 배기관(200U)보다 길어진다. 이에 의해, 배기 유로의 유로 저항에 차가 발생하여, 처리 유닛(16U)과 처리 유닛(16L)에서 배기량이 불균등해질 우려가 있다.
이에 반하여, 본 실시 형태에 따른 배기 전환 유닛(300)은, 차압 포트(360)와 배기 유량 조정부(370)를 구비하고 있다. 따라서, 제어부(18)는, 상단측 및 하단측의 차압 포트(360)의 검출 결과에 기초하여, 상단측 및 하단측의 배기 유량 조정부(370)를 제어함으로써, 상단측의 배기 유량과 하단측의 배기 유량을 균등하게 맞출 수 있다.
이어서, 처리 유닛(16)으로부터의 배기의 유출처를 개별 배기관(101 ~ 103)의 사이에서 전환하는 경우의 동작에 대하여 설명한다.
예를 들면, 도 9에는 알칼리계 배기를 개별 배기관(101)으로 흘리는 경우의 예를 나타내고 있다. 이 경우, 배기 전환 유닛(300)은, 전환 기구(320_1)의 배기 취입구(322)가 배기 도입부(310)와 연통하고, 나머지의 전환 기구(320_2, 320_3)의 외기 취입구(323)가 외기 도입부(330)와 연통한 상태로 되어 있다.
이와 같이, 전환 기구(320_1)가 배기 도입부(310)에 연통하고 있는 동안, 나머지의 전환 기구(320_2, 320_3)는 외기 도입부(330)에 연통한 상태로 되어 있다. 이에 의해, 개별 배기관(101)으로 알칼리계 배기가 유입되고, 나머지의 개별 배기관(102, 103)으로는 외기가 유입되게 된다.
이어서, 배기의 유출처를 개별 배기관(101)으로부터 개별 배기관(102)으로 전환하는 경우에 대하여 상정한다. 이 경우, 제어부(18)는, 전환 기구(320_1, 320_2)의 구동부(326)를 제어함으로써, 전환 기구(320_2)의 배기 취입구(322)를 배기 도입부(310)에 연통시키고, 나머지의 전환 기구(320_1, 320_3)의 외기 취입구(323)를 외기 도입부(330)에 연통시킨다. 이에 의해, 개별 배기관(102)으로 산성계 배기가 유입되고, 나머지의 개별 배기관(101, 103)으로는 외기가 유입되게 된다.
이와 같이, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)에서는, 개별 배기관(101 ~ 103) 중 어느 일방으로 처리 유닛(16)으로부터의 배기가 유입되는 동안, 나머지의 개별 배기관(101 ~ 103)으로는 외기가 유입된다. 따라서, 배기 전환의 전후에 있어서, 각 개별 배기관(101 ~ 103)으로 유입되는 기체의 유량은 크게 변동하는 경우가 없다. 따라서, 유량의 변동에 수반하는 처리 유닛(16)의 압력 변동을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)에서는, 전환 기구(320_1 ~ 320_3)가 구비하는 외기 취입구(323)의 전단에, 각 외기 취입구(323)에 연통하는 외기 도입부(330)를 마련함으로써, 배기 전환 중에 있어서의 처리 유닛(16)의 압력 변동도 억제할 수 있다.
이러한 점에 대하여 도 11을 참조하여 설명한다. 도 11은 배기 전환 중인 상태를 나타내는 도이다.
예를 들면, 배기의 유출처가 개별 배기관(101)으로부터 개별 배기관(102)으로 전환되는 경우, 전환 기구(320_1)의 밸브체(325)가 외기 취입구(323)를 차폐하는 위치로부터 배기 취입구(322)를 차폐하는 위치로 이동하고, 또한 전환 기구(320_2)의 밸브체(325)가 배기 취입구(322)를 차폐하는 위치로부터 외기 취입구(323)를 차폐하는 위치로 이동한다. 그 도중에 있어서는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 전환 기구(320_1, 320_2)의 배기 취입구(322)와 외기 취입구(323)가 함께 유출구(324)에 연통한 상태가 된다.
여기서, 만일, 각 전환 기구(320_1 ~ 320_3)의 외기 취입구(323)가 직접 대기에 개방되어 있었을 경우, 배기 취입구(322)의 전단에 배기 도입부(310)가 마련되는 배기의 유입 경로와 비교해, 외기의 유입 경로의 압력 손실은 작아진다. 이 결과, 압력 손실이 적은 외기 취입구(323)로부터 유입되는 외기의 유량은, 배기 취입구(322)로부터 유입되는 배기의 유량보다 많아진다.
전환 기구(320_1, 320_2)의 본체부(321)로 유입되는 외기의 유량이 증가하면, 상대적으로, 배기 취입구(322)로부터 본체부(321)로 유입되는 배기의 유량이 적어진다. 즉, 배기 전환 중에 있어서의 배기 유량은, 배기 전환의 전후에 있어서의 배기 유량과 비교해 적어진다. 그러면, 처리 유닛(16) 내가 급기 과다가 되어, 처리 유닛(16)으로부터의 분위기 누설 등이 발생할 우려가 있다.
이에 반하여, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)에서는, 각 전환 기구(320_1 ~ 320_3)가 구비하는 외기 취입구(323)의 전단에 외기 도입부(330)를 마련하는 것으로 했다. 이에 의해, 외기의 유입 경로와 배기의 유입 경로의 압력 손실의 차가 줄어들기 때문에, 배기 전환 중에 있어서의 외기의 유량의 증가를 억제할 수 있다. 환언하면, 배기 전환 중에 있어서의 배기 유량의 감소를 억제할 수 있기 때문에, 배기 유량의 감소에 수반하는 처리 유닛(16)의 압력 변동을 억제할 수 있다.
또한, 전환 기구(320_1 ~ 320_3)의 각 배기 취입구(322)는, 배기 도입부(310)를 개재하여 서로 연통 가능하다. 또한, 전환 기구(320_1 ~ 320_3)의 각 외기 취입구(323)도 마찬가지로, 외기 도입부(330)를 개재하여 서로 연통 가능하게 구성된다. 따라서, 배기 전환 중에 있어서는, 배기 도입부(310)와 외기 도입부(330)가 전환 기구(320_1 ~ 320_3)를 개재하여 서로 연통한 상태가 된다.
이러한 구성으로 함으로써, 배기 전환 중에 있어서, 배기의 유입 경로측에서 발생한 압력 변동을, 외기의 유입 경로측에서 방생하는 압력 변동에 의해 상쇄시킬 수 있다. 따라서, 배기 전환 중에 있어서의 처리 유닛(16)의 압력 변동을 효과적으로 억제할 수 있다.
이어서, 산성계 배기가 흐르는 개별 배기관(102)으로부터 유기계 배기가 흐르는 개별 배기관(103)으로 배기의 유출처를 전환하는 경우에 대하여 상정한다. 이 경우, 제어부(18)는, 전환 기구(320_2, 320_3)의 구동부(326)를 제어함으로써, 전환 기구(320_3)의 배기 취입구(322)를 배기 도입부(310)에 연통시키고, 나머지의 전환 기구(320_1, 320_2)의 외기 취입구(323)를 외기 도입부(330)에 연통시킨다. 이에 의해, 개별 배기관(103)으로 유기계 배기가 유입되는 동안, 나머지의 개별 배기관(101, 102)으로는 외기가 유입되게 된다.
여기서, 처리 유닛(16)에서 사용되는 처리액의 종류를 유기계 처리액인 IPA로 전환하는 경우, 제어부(18)는, FFU(21)를 제어함으로써, 처리 유닛(16)으로의 급기량을 다른 처리액의 사용 시의 제 1 유량으로부터 제 1 유량보다 적은 제 2 유량으로 변경한다.
처리 유닛(16)으로의 급기량이 감소하면, 필요한 배기량도 감소하게 된다. 본 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)에서는, 처리 유닛(16)으로의 급기량을 제 1 유량으로부터 제 2 유량으로 변경하는 경우, 배기 기구(151 ~ 153)에 의한 배기량을 변경하지 않고, 배기 기구(151 ~ 153)에 의한 배기량과 필요한 배기량과의 차를 외기 취입관(350)으로부터의 외기의 취입에 의해 보충한다. 이러한 처리(이하, '유량 조정 처리'라고 기재함)에 대하여 도 12 및 도 13을 참조하여 설명한다. 도 12 및 도 13은, 유량 조정 처리의 설명도이다.
또한, 도 12에서는 처리 유닛(16)으로의 급기량이 제 1 유량인 경우의 예를 나타내고 있고, 도 13에서는 처리 유닛(16)으로의 급기량이 제 2 유량인 경우의 예를 나타내고 있다. 또한, 도 12 및 도 13에서는, 배기 기구(151 ~ 153)에 의한 배기량이, 각각 1 m3/min로 설정되는 경우의 예를 나타내고 있다. 또한, 여기서는, 외기 취입관(350)으로부터 차압 포트(360)로 유입되는 외기의 유량의 초기값이, 0 m3/min인 것으로 한다.
예를 들면, 알칼리계 처리액인 SC1 또는 산성계 처리액인 HF가 처리 유닛(16)에 있어서 사용되는 경우, 처리 유닛(16)으로의 급기량은, 도 12에 나타내는 바와 같이, 제 1 유량(예를 들면 1 m3/min)으로 설정된다. 이러한 경우, 필요해지는 배기량은, 1 m3/min이며, 배기 기구(151 ~ 153)에 의한 배기량과의 차는 0 m3/min이다. 따라서, 외기 취입관(350)으로부터 차압 포트(360)로 유입되는 외기의 유량은, 0 m3/min으로 유지된다. 또한, 도 12에는, 일례로서 알칼리계 처리액인 SC1이 처리 유닛(16)에 있어서 사용되는 경우를 나타내고 있다.
한편, 유기계 처리액인 IPA가 처리 유닛(16)에 있어서 사용되는 경우, 처리 유닛(16)으로의 급기량은, 도 13에 나타내는 바와 같이, 제 1 유량으로부터 제 2 유량(예를 들면 0.5 m3/min)으로 전환된다. 이러한 경우, 필요해지는 배기량은, 0.5 m3/min이며, 배기 기구(151 ~ 153)에 의한 배기량과의 차는 0.5 m3/min이다. 따라서, 제어부(18)는, 외기 유량 조정부(351)를 제어하여, 외기 취입관(350)으로부터 차압 포트(360)로 유입되는 외기의 유량을 0.5 m3/min으로 조정한다.
이와 같이, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)에서는, 처리 유닛(16) 내로의 급기량을 제 1 유량으로부터 제 1 유량보다 적은 제 2 유량으로 전환하는 경우, 외기 유량 조정부(351)를 제어하여, 외기 취입관(350)의 일단측으로 흐르는 외기의 유량을 증가시키는 유량 조정 처리를 행하는 것으로 했다. 이에 의해, 배기 기구(151 ~ 153)에 의한 배기 유량을 유지하면서, 처리 유닛(16)으로의 급기량을 변경한 경우에서도, 처리 유닛(16)의 압력 변동을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, FFU(21)로부터 처리 유닛(16)으로의 급기량을 제 1 유량으로부터 제 2 유량으로 변경하는 경우의 예를 나타냈지만, 급기량을 제 1 유량으로부터 제 2 유량으로 변경하는 처리는, 상기의 예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 처리 유닛(16)으로 급기되는 기체의 종류를 FFU(21)에 의해 공급되는 기체(예를 들면, 청정 공기)로부터 다른 급기부(예를 들면, FFU(21) 내에 배치되는 천장 노즐)에 의해 공급되는 기체(예를 들면, 건조 기체)로 전환하는 처리여도 된다.
이어서, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)에 있어서 실행되는 기판 처리의 일례에 대하여 도 14를 참조하여 설명한다. 도 14는, 기판 처리 시스템(1)에 있어서 실행되는 기판 처리의 처리 순서의 일례를 나타내는 순서도이다.
또한, 도 14에 나타내는 일련의 기판 처리는, 제어부(18)가 처리 유닛(16) 및 배기 전환 유닛(300) 등을 제어함으로써 실행된다. 제어부(18)는, 예를 들면 CPU(Central Processing Unit)이며, 기억부(19)에 기억된 도시하지 않은 프로그램에 따라 처리 유닛(16) 및 배기 전환 유닛(300) 등을 제어한다.
도 14에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛(16)에서는, 먼저, 제 1 약액 처리가 행해진다(스텝(S101)). 이러한 제 1 약액 처리에서는, 먼저, 구동부(33)가 유지부(31)를 회전시킴으로써, 유지부(31)에 유지된 웨이퍼(W)를 정해진 회전수로 회전시킨다. 이어서, 처리 유체 공급부(40)의 노즐(41)이 웨이퍼(W)의 중앙 상방에 위치한다. 그 후, 밸브(75)가 소정 시간 개방됨으로써, 알칼리계 처리액 공급원(71)으로부터 공급되는 SC1이 노즐(41)로부터 웨이퍼(W)의 피처리면으로 공급된다. 웨이퍼(W)로 공급된 SC1은, 웨이퍼(W)의 회전에 수반하는 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 피처리면의 전체 면에 확산된다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 피처리면이 SC1에 의해 처리된다.
이러한 제 1 약액 처리가 행해지는 동안, 처리 유닛(16)에는, FFU(21)로부터 제 1 유량으로 급기가 행해진다. 제 1 유량에서의 급기는, 스텝(S104)의 제 2 린스 처리가 종료될 때까지 유지된다. 또한, 제 1 약액 처리가 행해지는 동안, 처리 유닛(16)으로부터의 배기인 알칼리계 배기는, 제 2 배기관(200)으로부터 배기 전환 유닛(300)의 전환 기구(320_1)를 통과하여 개별 배기관(101)으로 배출된다.
이어서, 처리 유닛(16)에서는, 웨이퍼(W)의 피처리면을 DIW로 세정하는 제 1 린스 처리가 행해진다(스텝(S102)). 이러한 제 1 린스 처리에서는, 밸브(78)가 소정 시간 개방됨으로써, DIW 공급원(74)으로부터 공급되는 DIW가 노즐(41)로부터 웨이퍼(W)의 피처리면으로 공급되고, 웨이퍼(W)에 잔존하는 SC1이 씻겨 내진다. 이 제 1 린스 처리가 행해지는 동안, 처리 유닛(16)으로부터의 배기는, 예를 들면 개별 배기관(101)으로 배출된다.
이어서, 처리 유닛(16)에서는 제 2 약액 처리가 행해진다(스텝(S103)). 이러한 제 2 약액 처리에서는, 밸브(76)가 소정 시간 개방됨으로써, 산성계 처리액 공급원(72)으로부터 공급되는 HF가 노즐(41)로부터 웨이퍼(W)의 피처리면으로 공급된다. 웨이퍼(W)로 공급된 HF는, 웨이퍼(W)의 회전에 수반하는 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 피처리면의 전체 면에 확산된다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 피처리면이 HF에 의해 처리된다.
제어부(18)는, 이러한 제 2 약액 처리가 개시되기 전에, 배기 전환 유닛(300)을 제어함으로써, 배기의 유출처를 개별 배기관(101)으로부터 개별 배기관(102)으로 전환한다. 이에 의해, 제 2 약액 처리가 행해지는 동안, 처리 유닛(16)으로부터의 배기인 산성계 배기는, 제 2 배기관(200)으로부터 배기 전환 유닛(300)의 전환 기구(320_2)를 통과하여 개별 배기관(102)으로 배출된다.
이어서, 처리 유닛(16)에서는, 웨이퍼(W)의 피처리면을 DIW로 세정하는 제 2 린스 처리가 행해진다(스텝(S104)). 이러한 제 2 린스 처리에서는, 밸브(78)가 소정 시간 개방됨으로써, DIW 공급원(74)으로부터 공급되는 DIW가 노즐(41)로부터 웨이퍼(W)의 피처리면으로 공급되고, 웨이퍼(W)에 잔존하는 HF가 씻겨 내진다. 이 제 2 린스 처리가 행해지는 동안, 처리 유닛(16)으로부터의 배기는, 예를 들면 개별 배기관(102)으로 배출된다.
이어서, 처리 유닛(16)에서는 건조 처리가 행해진다(스텝(S105)). 이러한 건조 처리에서는, 밸브(77)가 소정 시간 개방됨으로써, 유기계 처리액 공급원(73)으로부터 공급되는 IPA가 노즐(41)로부터 웨이퍼(W)의 피처리면으로 공급된다. 웨이퍼(W)로 공급된 IPA는, 웨이퍼(W)의 회전에 수반하는 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 피처리면의 전체 면에 확산된다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 피처리면에 잔존하는 DIW가, DIW보다 휘발성이 높은 IPA로 치환된다. 그 후, 처리 유닛(16)에서는, 웨이퍼(W)의 회전 속도를 증속시킴으로써 웨이퍼(W) 상의 IPA를 털어내 웨이퍼(W)를 건조시킨다.
제어부(18)는, 건조 처리가 개시되기 전에, 배기 전환 유닛(300)을 제어함으로써, 배기의 유출처를 개별 배기관(102)으로부터 개별 배기관(103)으로 전환한다. 이에 의해, 건조 처리가 행해지는 동안, 처리 유닛(16)으로부터의 배기인 유기 배기는, 제 2 배기관(200)으로부터 배기 전환 유닛(300)의 전환 기구(320_3)를 통과하여 개별 배기관(103)으로 배출된다.
또한, 제어부(18)는, 건조 처리가 개시되기 전에, FFU(21)로부터의 급기량을 제 1 유량으로부터 제 1 유량보다 적은 제 2 유량으로 전환한다. 또한, 제어부(18)는, 외기 유량 조정부(351)를 제어함으로써, 외기 취입관(350)으로부터 차압 포트(360)로 유입되는 외기의 유량을 증가시킨다. 이에 의해, 배기 기구(151 ~ 153)에 의한 배기 유량을 유지하면서, 처리 유닛(16)으로의 급기량을 변경한 경우에서도, 처리 유닛(16)의 압력 변동을 억제할 수 있다.
그 후, 처리 유닛(16)에서는, 구동부(33)에 의한 웨이퍼(W)의 회전이 정지한 후, 웨이퍼(W)가 기판 반송 장치(17)(도 1 참조)에 의해 처리 유닛(16)으로부터 반출된다. 이에 의해, 1 매의 웨이퍼(W)에 대한 일련의 기판 처리가 완료된다.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)('기판 액처리 장치'의 일례에 상당)은, 처리 유닛(16)('액처리부'의 일례에 상당)과, 제 2 배기관(200)('배기관'의 일례에 상당)과, 복수의 개별 배기관(101 ~ 103)과, 배기 전환 유닛(300)('배기 전환부'의 일례에 상당)을 구비한다. 처리 유닛(16)은, 복수 종류의 처리액을 이용하여 웨이퍼(W)를 처리한다. 제 2 배기관(200)은 처리 유닛(16)에 접속되고, 처리 유닛(16)으로부터의 배기가 흐른다. 복수의 개별 배기관(101 ~ 103)은 복수 종류의 처리액 중 적어도 1 개에 대응하는 배기관이다. 배기 전환 유닛(300)은, 제 2 배기관(200)과 복수의 개별 배기관(101 ~ 103)에 접속되고, 제 2 배기관(200) 내를 흐르는 배기의 유출처를 개별 배기관(101 ~ 103) 중 어느 일방으로 전환한다.
또한, 배기 전환 유닛(300)은, 배기 도입부(310)와, 복수의 전환 기구(320_1 ~ 320_3)를 구비한다. 배기 도입부(310)에는, 제 2 배기관(200)으로부터의 배기가 도입된다. 복수의 전환 기구(320_1 ~ 320_3)는, 개별 배기관(101 ~ 103)마다 설치되고, 배기 도입부(310)에 연통하는 배기 취입구(322)와, 개별 배기관(101 ~ 103)에 연통하는 유출구(324)와, 외기를 취입하는 외기 취입구(323)와, 배기 취입구(322), 유출구(324) 및 외기 취입구(323)의 연통 상태를 배기 취입구(322)와 유출구(324)가 연통한 상태 또는 외기 취입구(323)와 유출구(324)가 연통한 상태로 전환하는 밸브체(325)를 가진다.
따라서, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)에 의하면, 배기 전환 시에 있어서의 처리 유닛(16)의 압력 변동을 억제할 수 있다.
(변형예)
이어서, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)의 변형예에 대하여 도 15 및 도 16을 참조하여 설명한다. 도 15는 제 1 변형예에 따른 처리 스테이션의 모식 측면도이며, 도 16은 제 2 변형예에 따른 처리 스테이션의 모식 평면도이다. 또한, 이하의 설명에서는, 이미 설명한 부분과 동일한 부분에 대해서는, 이미 설명한 부분과 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명을 생략한다.
상술한 본 실시 형태에서는, 상단측에 배치되는 처리 유닛(16U)과 하단측에 배치되는 처리 유닛(16L)에서, 제 1 배기관(100)을 공용하는 경우의 예를 나타냈지만, 기판 처리 시스템은, 상단용의 제 1 배기관(100)과 하단용의 제 1 배기관(100)을 각각 구비하는 구성이어도 된다.
예를 들면, 도 15에 나타내는 바와 같이, 제 1 변형예에 따른 처리 스테이션(3A)은, 상단에 배치되는 처리 유닛(16U)에 대응하는 제 1 배기관(100U)과, 하단에 배치되는 처리 유닛(16L)에 대응하는 제 1 배기관(100L)을 구비한다. 제 1 배기관(100U)에는 배기 전환 유닛(300U)이 마련되고, 제 1 배기관(100L)에는 배기 전환 유닛(300L)이 마련된다.
제 1 배기관(100U)은, 프레임 구조체(400A)의 상부에 배치된다. 또한, 제 1 배기관(100L)은 프레임 구조체(400A)의 내부에 배치된다. 구체적으로는, 프레임 구조체(400A)는, 상단측의 밸브 박스(60)가 배치되는 공간과 하단측의 처리 유닛(16L)이 배치되는 공간의 사이에 제 1 배기관(100L) 및 배기 전환 유닛(300L)의 수용 공간을 가진다. 그리고, 제 1 배기관(100L) 및 배기 전환 유닛(300L)은 이러한 수용 공간에 배치된다.
이와 같이, 제 1 변형예에 따른 처리 스테이션(3A)에서는, 상단에 배치되는 처리 유닛(16U)에 대응하는 제 1 배기관(100U)이, 처리 유닛(16U)의 상방에 배치되고, 하단에 배치되는 처리 유닛(16L)에 대응하는 제 1 배기관(100L)이, 처리 유닛(16L)의 상방 또한 처리 유닛(16U)의 하방에 배치된다. 환언하면, 각 제 1 배기관(100U, 100L)은, 대응하는 단에 배치되는 처리 유닛(16U, 16L)보다 상방, 또한 대응하는 단의 하나 상단에 배치되는 처리 유닛(16U, 16L)보다 하방에 배치된다.
이러한 구성으로 함으로써, 상단측과 하단측에서 제 2 배기관(200U, 200L)의 길이를 맞출 수 있다. 이에 의해, 처리 유닛(16U)과 처리 유닛(16L)에서, 배기 유로의 유로 저항에 불균일을 발생시키기 어렵게 할 수 있다. 이 때문에, 처리 유닛(16U)과 처리 유닛(16L)에서, 배기량에 차를 발생시키기 어렵게 할 수 있다.
또한, 상술한 본 실시 형태에서는, 반송부(15)보다 Y 축 부방향측에 배치되는 복수의 처리 유닛(16)에 대응하는 제 1 배기관(100)과, 반송부(15)보다 Y 축 정방향측에 배치되는 복수의 처리 유닛(16)에 대응하는 제 1 배기관(100)이, 대응하는 처리 유닛(16)이 배치되는 영역의 상방에 각각 배치되는 경우의 예를 나타냈다(도 6 참조). 그러나, 제 1 배기관(100)의 배치는 상기의 예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 16에 나타내는 제 2 변형예에 따른 처리 스테이션(3B)과 같이, 제 1 배기관(100)은 반송부(15)의 상방에 배치되어도 된다.
새로운 효과 또는 변형예는, 당업자에 의해 용이하게 도출할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 보다 광범위한 태양은, 이상과 같이 나타내고 또한 기술한 특정의 상세 및 대표적인 실시 형태에 한정되지 않는다. 따라서, 첨부의 특허 청구의 범위 및 그 균등물에 의해 정의되는 총괄적인 발명의 개념의 정신 또는 범위로부터 일탈하지 않고, 다양한 변경이 가능하다.
1 : 기판 처리 시스템
3 : 처리 스테이션
15 : 반송부
16 : 처리 유닛
18 : 제어부
52 : 배기구
71 : 알칼리계 처리액 공급원
72 : 산성계 처리액 공급원
73 : 유기계 처리액 공급원
74 : DIW 공급원
100 : 제 1 배기관
101 ~ 103 : 개별 배기관
151 ~ 153 : 배기 기구
200 : 제 2 배기관
201 : 수평부
202 : 상승부
250 : 드레인부
300 : 배기 전환 유닛
310 : 배기 도입부
320_1 ~ 320_3 : 전환 기구
321 : 본체부
322 : 배기 취입구
323 : 외기 취입구
324 : 유출구
325 : 밸브체
326 : 구동부
330 : 외기 도입부
331 : 본체부
332 ~ 334 : 연통구
335 : 개구부
340 : 유출부
350 : 외기 취입관
360 : 차압 포트
370 : 배기 유량 조정부
371 : 구동부
400 : 프레임 구조체
401 : 기둥부
402 : 빔부

Claims (5)

  1. 복수 종류의 처리액을 이용하여 기판을 처리하는 액처리부와,
    상기 액처리부에 접속되고, 상기 액처리부로부터의 배기가 흐르는 배기관과,
    상기 복수 종류의 처리액 중 적어도 1 개에 대응하는 복수의 개별 배기관과,
    상기 배기관과 상기 복수의 개별 배기관에 접속되고, 상기 배기관 내를 흐르는 배기의 유출처를 상기 개별 배기관 중 어느 일방으로 전환하는 배기 전환부
    를 구비하고,
    상기 배기 전환부는,
    복수의 전환 기구; 및
    상기 복수의 전환 기구가 구비하는 외기 취입구의 각각에 연통하고, 외기가 도입되는 외기 도입부를 구비하고,
    상기 외기 도입부는 상기 외기 취입구의 전단에 마련되며,
    상기 외기 도입부는, 중공 형상의 본체부와, 상기 본체부에 마련되고, 상기 외기 취입구의 각각에 연통하는 복수의 연통구와, 상기 본체부 내로 외기를 유입시키는 개구부를 구비하고,
    상기 개구부는,
    상기 복수의 연통구의 배열 방향을 따라 마련되는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배기 전환부는,
    상기 액처리부보다 상방에 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 개구부는,
    상기 본체부에 있어서의 상기 복수의 연통구가 마련되는 면과는 상이한 면에 마련되는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 전환 기구보다 상류측에 일단측이 접속되고, 타단측으로부터 외기를 취입하는 외기 취입관과,
    상기 외기 취입관에 마련되고, 상기 외기 취입관의 일단측으로 흐르는 외기의 유량을 조정하는 외기 유량 조정부
    를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 액처리부 내로의 급기량을 제 1 유량으로부터 상기 제 1 유량보다 적은 제 2 유량으로 전환하는 경우에, 상기 외기 유량 조정부를 제어하여, 상기 외기 취입관의 일단측으로 흐르는 외기의 유량을 증가시키는 제어부
    를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치.
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