KR19980087295A - 처리장치, 처리방법 및 불순물제거장치 - Google Patents

처리장치, 처리방법 및 불순물제거장치 Download PDF

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KR19980087295A
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다카유키 가타노
준이치 기타노
마사미 아키모토
노리오 셈바
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히가시 데쓰로
동경엘렉트론 가부시키가이샤
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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
처리장치, 처리방법 및 불순물제거장치
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
케미컬필터를 사용하는 일없이 기액접촉에 의해서 분위기중의 알칼리성분등의 불순물을 효율적으로 제거하여, 기판에 대한 처리를 적합하게 실시할 수 있는 처리장치를 제공함.
3. 발명의 해결방법의 요지
공기조절된 클린룸내의 격리된 처리공간내에서 기판을 처리하는 처리장치으로서, 처리공간내의 공기의 적어도 일부를 회수하여, 회수한 공기로부터 불순물을 제거하는 복수의 제거부(130, 150, 330, 350)를 갖는 제거장치(101, 201, 301, 302, 501, 601)와, 이들 복수의 제거부는 직렬로 배치되고 또한 각각이 회수한 공기와 접촉하여 불순물을 제거하는 불순물제거액을 공급하는 공급기구(135A, 197A, 394∼399)를 갖는 것과, 제거장치에 의해 불순물제거된 공기의 온도를 조정하는 온도조정장치(173, 174, 203a, 203b, 204a, 204b, 391, 404, 405, 561, 557, 602)와, 온도조정장치에 의해 온도조정된 공기를 상기 처리공간내에 되돌리는 리턴회로(66,74)를 구비한다.
4. 발명의 중요한 용도
반도체웨이퍼의 도포현상처리등에 사용됨.

Description

처리장치, 처리방법 및 불순물제거장치
본 발명은, 예컨대 반도체웨이퍼와 같은 기판에 대하여, 소정의 공간내에서 소정의 처리를 하는 처리장치 및 처리방법, 또한 상기 처리장치에 사용하는데에 알맞은 불순물제거장치에 관한 것이다.
예컨대 반도체제조프로세스에 있어서의 포토레지스트처리공정에서는, 반도체웨이퍼(이하,「웨이퍼」라고함)등의 기판의 표면에 레지스트액을 도포하여 레지스트막을 형성하고, 이 기판상에 소정의 패턴을 노광한 뒤에 현상액으로 현상처리하고 있다. 이러한 일련의 처리를 하는데에 있어서는, 종래부터 개개의 처리유니트가 집약배치되어 시스템화된 도포현상처리장치가 이용되고 있다.
통상, 이 도포현상처리장치는, 복수의 처리유니트를 구비하고 있다. 이것들의 처리유니트에는, 예컨대, 레지스트의 정착성을 향상시키기위한 소수화처리(어드히젼처리)를 하는 처리유니트, 레지스트액의 도포를 하는 레지스트처리 유니트, 레지스트액도포후의 기판을 소정의 온도분위기에 두어 레지스트막을 경화시키기위한 열처리유니트, 노광후의 기판을 소정의 온도분위기에 놓아두기 위한 열처리유니트, 노광후의 기판에 현상액을 공급하여 현상하는 현상처리유니트가 있다. 그리고 기판인 웨이퍼는, 반송아암등의 반송기구에 의해서, 상기 각 처리유니트에 대하여 반입, 반출되어, 소정의 처리가 차례로 실시되도록 되어 있다.
상기 각 처리는 청정한 분위기하에서 행해질 필요가 있기때문에, 도포현상처리장치자체는 클린룸내에 설치됨과 동시에, 그 주위나 상부는 적절한 패널로 둘러싸여, 팬(Fan)과 필터를 일체화한 소위 팬·필터·유니트(FFU)등의 청정화공기공급유니트가 상부에 설정되고 있고, 이 FFU 로부터의 청정화된 공기의 다운플로우의 하에 상기 각 처리유니트가 배치되어 있다. 그리고 도포현상처리 시스템내의 분위기중의 암모니아등의 알칼리성분등을 제거하기 위해서, 상기 FFU 등의 청정화공기공급유니트의 상류측에, 또한 별도로 케미컬필터가 설치되어 있다.
오늘날에는 반도체 디바이스의 고집적화에 따라, 패턴의 선폭의 미세화에 대응하기 위해서, 화학증폭형의 레지스트재료가 사용되고 있지만, 이 레지스트재료는, 분위기중의 암모니아와 반응하면 난용성이나 불용성의 중화층이 기판의 표면에 형성되어 버리고, 사후의 처리에 있어서 바람직하지 못하다. 이 때문에 상기 도포현상처리장치내의 분위기중의 암모니아등의 알칼리성분을 극력 소량으로 억제할 필요가 있으며, 그 값을 예컨대 1 ppb 이하로 제어하면 그와 같은 중화층의 형성을 막을 수 있다.
이 점에 관하여, 종래의 도포현상처리장치에 설치되어 있던 소위 케미컬필터의 수명은, 시스템내의 습도, 알칼리성분의 양, 및 케미컬필터를 통과하는 공기의 단위시간당의 유량에 의해서 좌우되고 있었다. 따라서 케미컬필터의 교환시기는 예측이 곤란하며, 또한 교환시에는 시스템전체를 정지시켜야 하므로, 스루풋의 저하를 초래하는 원인으로도 되어 있었다. 게다가 케미컬필터는 비싸고, 운전자금의 앙등에도 이어지고 있었다.
따라서 발명자등은 상기 케미컬필터대신에, 불순물제거액에 의한 소위 기액(氣液)접촉에 의해서, 분위기중의 알칼리성분을 제거하는 것을 시도하였다.
그런데 단순히 기액접촉에 의해서 불순물을 제거하는 것으로는, 도포현상처리장치내의 분위기중에 포함되는 알칼리성분등의 불순물의 제거효율이 낮다. 특히 불순물의 농도가 높은 경우에는, 시스템화되어 있는 장치내의 분위기를 알맞은 청정도로 유지하기 위한 제거를 실현하는 것은 곤란하다. 또한 기액접촉시에 이용되는, 예컨대 순수한 물등의 불순물제거액에 요하는 운전자금도 무시할 수 없다.
또한 불순물제거액으로서, 예컨대 순수한 물을 쓴 경우, 이것을 순환하여 사용하면 잡균이나 플랑크톤등의 미생물이 번식할 우려가 있다. 이러한 미생물의 번식은, 순환계에서의 배관등의 그물코등이 먼지로 막히거나, 불순물제거액 그자체의 변질등을 야기하기 때문에, 불순물제거능력이 저하하고, 결과적으로 상기 처리장치의 소정의 공간내를 가장 적당한 분위기로 계속 유지할 수 없게 되어 버린다. 따라서 정기적으로 장치내에 있는 불순물제거액을 모두 배출하고, 동시에 관련되는 기기의 분해청소를 하여, 경우에 따라서는 부품의 교환이 필요하게 된다. 또한 불순물제거를 하는 기기의 정기청소시, 이 기기뿐만아니라 처리장치도 정지시킬 필요가 있고, 이 점으로부터도 스루풋의 저하를 초래하게 된다.
본 발명은, 케미컬필터를 사용하는 일없이 기액접촉에 의해서 분위기중의 알칼리성분등의 불순물을 효율적으로 제거하여, 기판에 대한 처리를 적합하게 실시할 수 있는 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 하고있다.
본 발명은, 불순물제거능력을 바람직하게 유지할 수 있고, 유지관리 싸이클을 길게 할 수 있는 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 하고있다.
본 발명은, 그와 같은 처리장치를 효율적으로 사용하여 기판에 대하여 처리 하는 처리방법을 제공하는 것을 목적으로 하고있다.
또한, 본 발명은, 상기 처리장치에 있어서 사용할 수 있는 최적의 불순물제거장치를 제공하는 것을 목적으로 하고있다.
도 1은, 본 발명의 처리장치의 평면의 개략을 나타낸 도면이다.
도 2는, 본 발명의 처리장치의 정면의 개략을 나타낸 도면이다.
도 3은, 본 발명의 처리장치의 배면의 개략을 나타낸 도면이다.
도 4는, 본 발명의 처리장치에 사용되는 주 웨이퍼반송기구의 개략을 나타내는 사시도이다.
도 5는, 본 발명의 처리장치의 단면을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 6은, 본 발명의 처리장치에 사용되는 불순물제거장치의 단면을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 7은, 도 6의 불순물제거장치의 주요부확대도이다.
도 8은, 본 발명의 처리장치에 사용되는 다른 불순물제거장치의 단면을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 9는, 본 발명의 처리장치에 사용되는 다른 불순물제거장치의 단면을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 10은, 본 발명의 처리장치에 사용되는 다른 불순물제거장치의 단면을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 11은, 본 발명의 처리장치에 사용되는 다른 불순물제거장치의 단면을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 12는, 본 발명의 처리장치에 사용되는 다른 불순물제거장치의 단면을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 13은, 도 12의 불순물제거장치의 다른 변형예의 주요부확대도이다.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 도포현상처리장치 10 : 카세트 스테이션
11 : 처리 스테이션 12 : 인터페이스부
20 : 카세트 재치대 20a : 위치결정 돌기
21 : 웨이퍼반송체 21a : 반송로
22 : 주웨이퍼 반송수단 23 : 주변노광장치
24 : 웨이퍼반송체 31, 32 : 수직벽부
33 : 통형상지지체 34 : 웨이퍼반송장치
35 : 모터 36 : 측면개구부
40 : 반송기초대 41, 42, 43 : 핀셋트
51, 84, 94 : 고성능필터 52 : 상층바닥
61, 62 : 측판 63 : 천판
64 : 공기통판 65 : 바닥판
66 : 벽 덕트 67 : 천정챔버
68 : 배기구 69 : 배기관
70 : 하부공간 74 : 송출관
75 : 상부공간 76 : 급기관
77 : 댐퍼 81 : 현상처리장치
82, 92 : 케이싱 83, 93 : 서브챔버
86 : 배기관 91 : 레지스트액 도포장치
101, 201, 301, 501, 601 : 불순물 제거장치
102 : 제어기 110, 310, 510 : 도입부
111, 311, 511 : 도입구 112, 312, 512, 514 : 드레인팬
130, 330, 530, 630 : 제 1의 불순물제거부
131, 151, 331, 531, 551, 631, 651 : 분무장치
131a, 331a, 411a, 531a, 551a, 631a, 651a : 분무노즐
132, 332, 352, 532, 552, 632, 652 : 분산매트
133, 153, 333, 353, 533, 553 : 팬 (Pan)
133a, 153a, 333a, 353a, 533a, 553a : 통기관
134 : 배수관 135 : 공급관
135A : 불순물제거액 공급장치 136, 156, 334, 354, 534, 554 : 캡
137, 157, 335, 355 : 미스트포집부
150, 350, 550, 650 : 제 2 의 불순물제거부
161, 162 : 자외선조사장치 163 : 조사창문
170, 370, 570 : 송출부 171, 371, 573, 661 : 송풍기
172, 372 : 급기구 173, 373, 574 : 가열기구
174, 374, 575 : 가습기구 175, 375, 572 : 송출구
190, 390 : 불순물제거액 순환부 191, 193, 392 : 순환파이프
192, 202, 393, 403, 556 : 펌프 194 : 중간탱크
197A : 순수한물 저장부 198, 394 : 밸브
203a, 203b, 404, 561 : 냉동기
204a, 204b, 391, 405, 557 : 열교환기
211 : 살균제탱크 212 : 살균제 파이프
213, 398 : 밸브 314, 514 : 배액 파이프
351 : 분출장치 370 : 송출부
395 : 배수파이프 396 : 중간탱크
397 : 순수한 물 보충탱크 399 : 보충파이프
400 : 농도센서 401 : 콘트롤러
402 : 공급파이프 555, 660 : 액체방울 제거필터
562 : 순수한물 보충원 602 : 냉각코일
본 발명에 관한 처리장치는, 공기조절된 클린룸내의 격리된 처리공간내에서 기판을 처리하는 처리장치로서, 상기 처리공간내의 공기의 적어도 일부를 회수하여, 회수한 공기로부터 불순물을 제거하는 복수의 제거부를 가지며, 이들 제거부는 직렬로 배치되고, 또한, 각각이 회수한 공기와 접촉하여 불순물을 제거하는 불순물제거액을 공급하는 공급기구를 갖는 제거장치와, 상기 제거장치에 의해 불순물제거된 공기의 온도를 조정하는 온도조정장치와, 상기 온도조정장치에 의해 온도조정된 공기를 상기 처리공간내로 되돌리는 리턴회로를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 처리장치는, 공기조절된 클린룸내의 격리된 처리공간내에서 기판을 처리하는 처리장치로서, 상기 처리공간내의 공기의 적어도 일부를 회수하여, 회수한 공기에 대하여 불순물제거액을 분무하여 회수공기로부터 불순물을 제거하는 제거장치와, 상기 제거장치에 의해 불순물제거된 공기를 상기 처리공간내에 되돌리는 리턴회로와, 상기 불순물제거액의 적어도 일부를 순환시키고 재이용하는 순환회로와, 상기 순환회로를 순환하는 불순물제거액을 살균처리하는 살균처리장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또, 여기서 말하는 「살균」란, 불순물제거액중의 미생물을 사멸시키는 것뿐만아니라, 불순물제거액중에서 미생물이 번식하는 것을 저지하는 것도 포함하고 있다.
본 발명에 관한 처리장치는, 공기조절된 클린룸내의 격리된 처리공간내에서 기판을 처리하는 처리장치로서, 상기 처리공간내의 공기의 적어도 일부를 회수하고, 회수한 공기에 대하여 불순물제거액을 분무하여 회수공기로부터 불순물을 제거하는 제거장치와, 상기 제거장치에 의해 불순물제거된 공기를 상기 처리공간내에 되돌리는 리턴회로와, 상기 불순물제거액의 적어도 일부를 순환시키고 재이용하는 순환회로와, 상기 순환회로의 불순물제거액에 대하여 살균제를 공급하는 살균제공급장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 처리방법은, 공기조절된 클린룸내의 격리된 처리공간내에서 기판을 처리하는 처리방법으로서,
(a)상기 처리공간내의 공기의 적어도 일부를 회수하여, 회수한 공기에 대하여 불순물제거액을 분무하여 회수공기로부터 불순물을 제거하는 제거장치와, 상기 제거장치에 의해 불순물제거된 공기를 상기 처리공간내에 되돌리는 리턴회로와, 상기 불순물제거액의 적어도 일부를 순환시키고 재이용하는 순환회로와, 상기 순환회로의 불순물제거액에 대하여 살균제를 공급하는 살균제공급장치를 준비하는 공정과,
(b)상기 제거장치의 동작을 정지시키는 제1의 공정과,
(c)적어도 상기 순환회로내의 불순물제거액을 배출하는 제2의 공정과,
(d)상기 살균제공급장치에 의해서 상기 순환회로에 살균제를 공급하는 제3의 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 처리방법은, 공기조절된 클린룸내의 격리된 처리공간내에서 기판을 처리하는 처리방법으로서,
(A)상기 처리공간내의 공기의 적어도 일부를 회수하고, 회수한 공기에 대하여 불순물제거액을 분무하여 회수공기로부터 불순물을 제거하는 제거장치와, 상기 제거장치에 의해 불순물제거된 공기를 상기 처리공간내에 되돌리는 리턴회로와, 상기 불순물제거액의 적어도 일부를 순환시키고 재이용하는 순환회로와, 상기 순환회로의 불순물제거액에 대하여 살균제를 공급하는 살균제공급장치를 준비하는 공정과,
(B)상기 제거장치의 동작을 정지시키는 제1의 공정과,
(C)적어도 상기 순환회로내의 불순물제거액중에 상기 살균제공급장치에 의해서 살균제를 공급하는 제2공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 불순물제거장치는, 공기조절된 클린룸내의 격리된 처리공간내에서 기판을 처리하는 처리장치에 청정화된 공기를 공급하기 위해서 쓰이는 불순물제거장치로서, 상기 처리공간내의 공기의 적어도 일부를 회수하여, 해당 회수공기를 아래 쪽에서 윗쪽으로 통과시키는 유로와, 상기 유로중에 설정된 불순물제거부를 가지며,
상기 불순물제거부는, 직포 또는 부직포로 이루어지는 분산 매트와, 상기 유로내에서의 하류측에서 상기 분산 매트에 대하여 간격을 비워둔 위치로부터 불순물제거액을 분무하는 노즐과, 상기 노즐의 하류측에 위치하여, 섬유지름이 상기 분산 매트보다도 작은 지름을 갖는 직포 또는 부직포로 이루어지는 액체방울제거용 필터를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 불순물제거장치는, 공기조절된 클린룸내의 격리된 처리공간내에서 기판을 처리하는 처리장치에 청정화된 공기를 공급하기위해서 쓰이는 불순물제거장치로서, 상기 소정의 공간내의 공기의 적어도 일부를 회수하여, 해당 회수공기를 수평방향으로 통과시키는 유로와, 이 유로중에 설정된 불순물제거부를 가지며,
상기 불순물제거부는, 회수공기의 흐름과 평행으로 설치되며 또한 직포 또는 부직포로 이루어지는 분산 매트와, 상기 분산 매트에 대하여 간격을 비워둔 위치에서부터 회수공기의 흐름과 직각방향으로 불순물제거액을 분무하는 노즐과, 상기 노즐의 하류측에 위치하고, 섬유지름이 상기 분산 매트보다도 작은 지름을 갖는 직포 또는 부직포로 이루어지는 액체방울제거용필터를 구비하는 것을 특징으로 한다.
(실시예)
이하, 본 발명의 바람직한 실시의 형태에 관하여 첨부의 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1 내지 도 3은, 각각 실시형태에 이러한 처리장치로서의 도포현상처리장치(1) 전체의 구성을 설명하기 위한 도면으로서, 도 1은 평면도, 도 2는 정면도, 도 3은 배면도를 각각 나타내고 있다.
이 도포현상처리장치(1)는, 기판으로서의 웨이퍼(W)를 카세트(C)단위로 복수매, 예컨대 25장단위로 외부에서 장치로 반입하거나, 혹은 장치로부터 반출하거나, 카세트(C)에 대하여 웨이퍼(W)를 반입·반출하기위한 카세트 스테이션(10)과, 도포현상처리공정의 안에서 1장씩 웨이퍼(W)에 소정의 처리를 실시하는 낱장식의 각종처리장치를 소정위치에 다단배치하여 되는 처리 스테이션(11)과, 이 처리 스테이션(11)에 인접하여 설정되는 노광장치(도시하지 않음)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 주고받기위한 인터페이스부(12)를 일체로 접속한 구성을 갖고 있다.
상기 카세트 스테이션(10)에서는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 재치부가 되는 카세트재치대(20)상의 위치결정 돌기(20a)의 위치에서, 여러개 예컨대 4개까지의 카세트(C)가, 각각의 웨이퍼출입구를 처리 스테이션(11)측으로 향하여 X 방향(도 1중 상하방향) 일렬로 재치되며, 이 카세트배열방향(X 방향)및 카세트(C)내에 수납된 웨이퍼의 웨이퍼배열방향(Z방향;수직방향)으로 이동가능한 웨이퍼반송체(21)가, 반송로(21a)에 따라 이동이 자유롭고, 각 카세트(C)에 선택적으로 액세스할 수 있도록으로 되어 있다.
또한 이 웨이퍼반송체(21)는, θ 방향으로 회전이 자유롭게 구성되어 후술하는 바와 같이 처리 스테이션(11)측의 제3의 처리장치군(G3)의 다단유니트부에 속하는 얼라인먼트유니트(ALIM) 및 익스텐션유니트(EXT)에도 액세스할 수 있도록 되어 있다.
상기 처리 스테이션(11)에는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 그 중심부에 수직반송형의 주웨이퍼 반송수단(22)이 설정되고, 그 주위에 유니트로서의 각종처리장치가 1조 또는 복수조에 걸쳐서 다단집적배치되어 처리장치군을 구성하고 있다. 본 실시예의 이러한 도포현상처리장치(1)에 있어서는, 5개의 처리장치군(G1, G2, G3, G4, G5)가 배치가능한 구성만이며, 제1 및 제2의 처리장치군(G1, G2)는, 장치정면측에 배치되고, 제3의 처리장치군(G3)은 카세트스테이션(10)에 인접하여 배치되며, 제4의 처리장치군(G4)은 인터페이스부(12)에 인접하여 배치되고, 또한 파선으로 나타낸 제5의 처리장치군(G5)을 배면측에 배치하는 것이 가능하게 되어 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 제1의 처리장치군(G1)으로서는, 컵(CP)내에서 웨이퍼(W)를 스핀척에 실어 소정의 처리를 하는 2대의 스핀너형처리장치, 예컨대 레지스트액도포장치(COT)및 현상처리장치(DEV)가 밑에서부터 순차적으로 2단으로 포개어져 있다. 제2의 처리장치군(G2)에 있어서도 마찬가지로, 2대의 스핀너형처리장치, 예컨대 레지스트액도포장치(COT)및 현상처리장치(DEV)가 밑에서부터 순서대로 2단으로 포개여져 있다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 제3의 처리장치군(G3)에서는, 웨이퍼(W)를 재치대(도시하지 않음)에 얹어 소정의 처리를 하는 오븐형의 처리장치, 예컨대 냉각처리를 하는 쿨링장치(COL), 레지스트의 정착성을 높이기위한 소위 소수화처리를 하는 어드히젼장치(AD), 위치 맞춤을 하는 얼라인먼트장치(ALIM), 익스텐션장치(EXT), 노광처리전에 가열처리를 하는 프리베이킹장치(PREBAKE)및 노광처리후의 가열처리를 하는 포스트베이킹장치(POBAKE)가, 밑에서부터 순차로 예컨대 8단으로 포개여져 있다.
도 4의 처리장치군(G4)에 있어서도, 오븐형의 처리장치, 예컨대 쿨링장치(COL), 익스텐션·쿨링장치(EXTCOL), 익스텐션장치(EXT), 쿨링장치(COL), 프리베이킹장치(PREBAKE)및 포스트베이킹장치(POBAKE)가 밑에서부터 순차로, 예컨대 8단으로 포개여져 있다.
이와 같이 처리온도가 낮은 쿨링장치(COL), 익스텐션·쿨링장치(EXTCOL)를 하단에 배치하고, 처리온도가 높은 프리베이킹장치(PREBAKE), 포스트베이킹장치(POBAKE) 및 어드히젼장치(AD)를 상단에 배치하는 것으로, 장치사이의 열적인 상호간섭을 적게 할 수 있다. 또 어드히젼장치(AD)에 있어서는, 사용하는 HMDS(헥사메틸디실라잔)의 누설을 고려하면, 최하단에 설치하도록 하여도 좋다.
또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 인터페이스부(12)는, 안길이방향(X 방향)에 있어서는, 상기 처리 스테이션(11)과 같은 치수를 갖지만, 폭방향에 있어서는 보다 작은 사이즈로 설치되어 있다. 그리고 도 1, 2에 나타낸 바와 같이, 이 인터페이스부(12)의 정면부에는, 반송가능한 픽업카세트(CR)와, 고정형의 버퍼카세트 (BR)가 2단으로 배치되고, 다른쪽 배면부에는 주변노광장치(23)가 배치되고, 또한 중앙부에는 웨이퍼반송체(24)가 설치된다. 이 웨이퍼반송체(24)는, X방향, Z방향(수직방향)으로 이동하여 양 카세트(CR, BR) 및 주변노광장치(23)에 액세스할 수 있도록 되어 있다. 상기 웨이퍼반송체(24)는, θ 방향에도 회전이 자유롭도록 구성되어 있으며, 스테이션(11)측의 제4의 처리장치군(G4)에 속하는 익스텐션장치(EXT)나, 그위에 인접하는 노광장치(도시하지 않음)측의 웨이퍼주고 받음대(도시하지 않음)에도 액세스할 수 있도록 되어 있다.
주웨이퍼 반송수단(22)은, 도 4에 나타낸 바와 같이, 상단 및 하단에서 서로 접속되어 대향하는 한 벌의 수직벽부(31, 32)로 이루어지는 통형상지지체(33)의 안쪽에, 웨이퍼반송장치(34)를 상하방향(Z 방향)으로 승강 자유롭게 장비하고 있다. 통형상지지체(33)는 모터(35)의 회전축에 접속되어 있고, 이 모터(35)의 회전구동력에 의해서, 상기 회전축을 중심으로 하여 웨이퍼반송장치(34)와 일체로 회전하며, 그에 따라 웨이퍼반송장치(34)는 θ 방향으로 회전이 자유롭게 되어있다.
상기 웨이퍼반송장치(34)는, 반송기초대(40)상에서, 이 반송기초대(40)의 전후방향, 예컨대 도 4중의 X 방향으로 이동이 자유로운 복수 라인의 유지 부재, 예컨대 3개의 핀셋트(41, 42, 43)를 구비하고 있다. 이들 각 핀셋트(41, 42, 43)는 어느것이나 통형상지지체(33)의 양수직벽부(31, 32)사이의 측면개구부(36)를 통과가 자유로운 형태, 크기를 가지고 있으며, 반송기초대(40)에 내장된 구동 모터(도시하지 않음)및 벨트(도시하지 않음)에 의해서 상기 전후방향으로 이동이 자유롭다. 그리고 웨이퍼(W)는 이들 각 핀셋트(41, 42, 43)중 어느것에 의하더라도 유지가능하다. 최상부의 핀셋트(41)는, 통상, 냉각공정에서 레지스트도포공정을 실시할때에 사용되며, 그와 같은 열간섭에 의한 악영향의 염려가 없는 웨이퍼(W)의 반송에 있어서는, 2단번째의 핀셋트(42)와 최하부의 핀셋트(43)가 사용된다.
또한 이 도포현상처리장치(1)에 있어서는, 상기 한 카세트재치대(20), 웨이퍼반송체(21)의 반송로(21A), 제1∼제5의 처리장치군(G1, G2, G3, G4, G5), 인터페이스부(12)에 대하여, 윗쪽으로부터 청정한 공기의 다운플로우가 형성되도록 도 2에 나타낸 바와 같이, 장치상부에, 예컨대 ULPA 필터등의 고성능필터(51)가, 상기 3가지의 영역[카세트 스테이션(10), 처리 스테이션(11), 인터페이스부(12)]마다 설치되어 있다. 그리고 이 고성능필터(51)의 상류측에서 공급된 공기가, 해당 고성능필터(51)를 통과할 때에 파티클이 제거되어, 도 2의 실선화살표나 파선화살표에 도시한 바와 같이, 청정한 다운플로우가 형성된다. 또한 특히 장치내에 유기성분을 발생하는 레지스트액도포장치(COT)나 현상처리장치(DEV)에 대해서는, 도 5와 같이, 그 내부에 관해서도 청정한 다운플로우가 형성되도록 덕트배관되어 있다. 그리고 도포현상처리장치(1)는 2중상구조를 갖는 클린룸내의 그레이딩패널 또는 구멍간격패널등의 상층바닥(52)에 설치되어 있다.
처리 스테이션(11)의 주위는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 측판(61, 62)등으로 에워싸여져 있으며, 또한 상부에는 천판(63), 하부에는, 공기통판(64)과의 사이에 공간(P)을 통해 바닥판(65)이 설치된다. 그리고 장치의 일측에는, 벽 덕트(66)가 형성되어 있으며, 천판(63)하면측에 형성된 천정챔버(67)와 통하고 있다.
바닥판(65)에는, 배기구(68)가 형성되어 있으며, 통기공판(64)을 통해 회수되는 장치내의 하류측분위기는, 이 배기구(68)에 접속된 배기관(69)에 의해서, 상층바닥(52)으로 구획된 클린룸의 2중바닥구조에 있어서의 하부공간(70)으로 유도된다. 배기관(69)에 의해서 회수된 장치내의 하류측분위기는, 암모니아등의 알칼리성분이 전혀 포함되어 있지 않거나, 포함되어 있더라도 대단히 미량이기 때문에, 재이용이 가능하다.
처리 스테이션(11)으로부터 배기된 공기의 일부가, 상술과 같이 공장등의 집중배기계에 배기된 경우에 그 몫을 보충하기위해서, 클린룸의 2중바닥구조에 있어서의 상부공간(75)의 공기를, 급기관(76)을 통하여 불순물제거장치(101)로 도입하여, 기액접촉에 의해 암모니아등의 알칼리성분이 제거된 뒤, 상기 배기관(69)으로써 회수된 공기와 혼합된다. 혼합된 공기는 송출관(74)을 통하여 상기 벽 덕트(66)로 송출된다. 그 때의 급기량은 댐퍼(77)로 조절이 자유롭다.
한편, 상기한 천정챔버(67)의 아래쪽으로는, 상기한 고성능필터(51)가 설치되며, 상기 불순물제거장치(101)로부터 보내온 청정한 공기는, 벽 덕트(66)를 경유한 뒤, 해당고성능필터(51)를 통해 장치내에 다운플로우로서 내뿜어지게 되고 있다.
처리 스테이션(11)내부에 설치된 제1의 처리장치군(G1)에 있어서의 현상처리장치(DEV)(81)에 있어서는, 그 외벽을 구성하는 케이싱(82)내의 상부에, 별도 서브챔버(83)가 형성되어 있고, 이 서브챔버(83)는 장치의 벽 덕트(66)과 연통되어 있다. 따라서 벽 덕트(66)내를 흐르는 청정화된 후의 공기는, 서브챔버(83)의 아래쪽에 설치된 고성능필터(84)를 통해, 현상처리장치(DEV)(81)내에 다운플로우로서 토출되게 하고 있다. 또 이 현상처리장치(DEV)(81)내의 분위기는, 별도설치한 배기관(86)으로부터 다시 별도설치된 배기 덕트(도시하지 않음)를 통하여, 공장의 집중배기계통(도시하지 않음)으로 배기되게 하고 있다.
또한 레지스트액 도포장치(COT)(91)도 마찬가지로, 케이싱(92)내의 상부에, 별도의 서브챔버(93)를 형성하고, 이 서브챔버(93)는 벽 덕트(66)과 연통되어 있다. 따라서 벽 덕트(66)내를 흐르는 청정화된 뒤의 공기는, 서브챔버(93)의 아래쪽에 설치된 고성능필터(94)를 통해, 레지스트액도포장치(COT)(91)내에 다운플로우로서 토출되게 되어 있다. 또 레지스트액도포장치(COT)(91)내의 분위기도, 별도설치된 배기 덕트(도시하지 않음)를 통하여, 공장의 집중배기계통(도시하지 않음)으로 배기되게 되어 있다.
상술의 처리장치에 있어서는, 편성되어 있는 각종처리장치마다 풍속등을 설정하는 것이, 각각 바람직한 프로세스조건을 얻을 수 있는 경우가 있다. 따라서, 상기 현상처리장치(DEV)(81)의 서브챔버(83)의 내부, 및 레지스트액도포장치(COT) (91)의 서브챔버(93)의 내부에 소형 팬이나 가변댐퍼등을 설치하여, 현상처리장치(DEV)(81)와 레지스트액도포장치(COT)(91), 각각에 대하여 독립한 청정한 다운플로우를 형성하도록 하더라도 좋다.
다음에 본 발명에 있어서의 제거장치로서의 불순물제거장치(101)의 구성에 관해서 상술한다. 도 6에 나타낸 바와 같이 상기 불순물제거장치(101)는 대략, 도입부(110), 제1의 불순물제거부(130), 제2의 불순물제거부(150), 송출부(170), 불순물제거액 순환부(190)로 대별할 수 있다.
상술한 바와 같이 처리 스테이션(11)에서 회수된 공기는, 상기 도입관(71)을 경유하여, 도입부(110)에 설정된 도입구(111)로부터 공간 S에 도입된다. 도입구(111)로부터 도입된 공기는, 공간 S에 의해 균일한 흐름이 되어, 통기관(133a)으로부터 제1의 불순물제거부(130)에 도입된다. 또, 이하 본 실시예에서는, 불순물제거액으로서 순수한 물을 쓴 경우에 의거하여 설명한다.
상기 제1의 불순물제거부(130)에는 기액접촉공간(M1)에 대하여 순수한 물을 미세한 미스트형상으로 분무하기위한, 분무노즐(131a)을 갖는 분무장치(131)가 설치된다. 또한, 상기 기액접촉공간(M1)의 아래쪽에는, 상기 분무노즐(131a)에서 분무된 순수한 물을 트랩하면서, 분산시켜 균등하게 방울져 떨어뜨리기 위한 분산 매트(132)가 설치되어 있고, 이러한 분산 매트(132)는 예컨대 부직포등으로 구성되어 있다.
분산 매트(132)의 아래쪽에는, 상기 분산 매트(132)로부터 방울져 떨어지는 순수한 물을 모으기 위한 팬(Pan)(133)이 설치된다. 팬(133)에는, 상기 공간 S에서 상승해오는 공기를 분산 매트(132) 및 기액접촉공간(M1)으로 이끌기위한 통기관(133a)이 상하방향으로 관설되어 되어 있다. 또한, 팬(133)에는 공급관(135)을 통해 불순물제거액공급장치(135A)에서 불순물제거액이 공급되게 하고 있다. 또한, 팬(133)에는 저류된 순수한 물이 일정수위에 유지되도록, 오버플로우분을 배수하기위한 배수관(134)이 부착되고 있다. 또 팬(133)의 밑바닥에는, 별도배수관(135)이 부착되어 있다.
상기의 분산 매트(132)와 팬(133) 사이에는, 분산 매트(132)로부터의 순수한 물이 드레인팬(112)에 직접 방울져떨어지지않도록, 예컨대 우산형태로 형성된 캡(136)이 설치된다. 그리고 상기 캡(136)은 순수한 물의 방울져 떨어짐방지를 위해 통풍관(133a)의 바로 위에 설치됨과 동시에, 공기를 통과시키기위한 적절한 빈틈이 확보되어 있다.
제1의 불순물제거부(130)의 최상부에는 기액접촉공간(M1)을 통과한 공기중의 미스트를 제거하기위한 미스트 트랩으로서의 미스트포집부(137)가 설치된다. 미스트포집부(137)는 부직포등으로 형성되어도 좋고, 기체를 충돌시켜 액체방울을 제거하기위한 다수의 핀을 교대로 배치시키더라도 좋고, 기체중의 미스트를 포집하는 구조라면 좋다.
제2의 불순물제거부(150)는, 상술한 제1의 불순물제거부(130)의 윗쪽에 배치되며, 기본적으로 제1의 불순물제거부(130)와 마찬가지인 구성을 갖고 있다. 즉 최하부에는 통기관(153a)을 구비한 팬(153)이 설치되고, 상기 통기관(153a)의 윗쪽에는 예컨대 우산형태로 형성된 캡(156)이 설치된다. 상기 통기관(153a)은, 팬(153)을 오버플로우한 순수한 물을 상기 제1의 불순물제거부(130)로 이끌기위한 기능도 더불어 가지고 있다. 캡(156)의 윗쪽의 기액접촉공간(M2)에는 순수한 물을 일시적으로 트랩하면서, 분산시켜 균등하게 적하시키기위한 분산 매트(152)와, 순수한 물을 미세한 미스트형태로 분무하는 분무노즐(151a)을 구비한 분무장치(151)가 설치된다. 그리고, 최상부에는 미스트 트랩으로서의 미스트포집부(157)가 설치된다.
본 실시예에서는, 제1의 불순물제거부(130)와 제2의 불순물제거부(150)는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 상하2단으로 배치된 구성으로 되어있다. 이러한 구성에 의하면, 위쪽에 배치된 제2의 불순물제거부(150)에 사용되어, 팬(153)에 모아진 순수한 물중, 오버플로우한 분량을 아래쪽에 배치된 제1의 불순물제거부(130)로 공급할 수가 있다. 따라서 아래쪽에 배치된 제1의 불순물제거부(130)에 대해서는, 새로운 순수한 물의 공급이 불필요하며, 결과적으로 물이 절약된다. 또 본 실시예에서는 상술한 바와 같이, 불순물제거부를 상하2단으로 배치한 경우에 따라 설명하고 있지만, 그외, 3가지 이상의 불순물제거부를 상하방향에 배치한 다단구성도 좋고, 이 경우는 공기중의 불순물의 제거율을 향상시킬 수 있다. 한편, 불순물제거장치(101)의 컴팩트화를 목적으로 하여, 불순물제거부를 1개만 배치하는 구성으로 하여도 좋다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 제1의 불순물제거부(130)에 있어서의 팬(133)의 윗쪽에는 적절한 수의 자외선조사장치(161)가 배치되어 있고, 해당 자외선조사장치(161)로부터 조사되는 자외선이, 팬(133)에 저류되어 있는 순수한 물이나, 그 주변부등 적절한 범위에 대하여 살균처리를 실시할 수 있게 되어 있다.
전술한 제1의 불순물제거부(130)와 제2의 불순물제거부(150)로써 불순물이 제거된 공기는 송출부(170)로 유도된다. 또한 상기한 상부공간(75)의 비교적 청정한 공기는, 급기구(172)로부터 송출부(170)로 도입되게 되고 있다. 그리고 불순물이 제거된 공기와 급기구(172)로부터 도입된 공기가 혼합된 뒤, 후술의 가열기구(173) 및 가습기구(174)에 의해서 온습도가 조정된 후, 송풍기(171)에 의해서 송출관(74)으로부터 송출된다.
즉, 미스트포집부(157)의 하류측에서 불순물이 제거된 후의 공기와 급기구(172)부터의 공기가 혼합되어, 그 하류측에 이들 혼합공기에 대하여 가열하는 가열기구(173)와 가습기구(174)가 순차적으로 설치된다. 이에 따라 미스트포집부(157)가 제거할 수 없던 미소한 미스트(수백μm 이하의 입자지름)가, 가열기구(173)에 의해 증발하고, 하류측의 송풍기(171)나 그외의 다른 기기에 대한 수분에 의한 악영향이 방지된다. 상기 가열기구(173)는 상기 혼합공기를 소정온도에까지 가열하는 기구를 가지고 있으며, 예컨대 전기히터나 열원물을 이용한 가열 코일등을 쓸 수 있다. 가습기구(174)는 가열기구(173)로 소정온도가 된 공기를 소정습도에까지 가습하는 기구를 갖고 있다. 상기 가습기구(174)로는, 초음파진동방식, 분무방식, 가열증발방식등 여러가지의 가습방식을 채용할 수 있다. 이들 가열기구(173), 가습기구(174)에 의해서, 원하는 온습도, 예컨대 온도 23℃, 상대습도40%로 조정된 공기는, 송출구(175)로부터 송출된다. 또 가열기구(173) 및 가습기구(174)의 제어는 별단의 제어장치(도시하지 않음)에 의해서 제어되고, 임의로 설정된 온습도조건의 공기를 송출시키는 것이 자유로운 불순물제거액 순환부(190)에는, 상기 제1의 불순물제거부(130)에 있어서의 팬(133)및 제2의 불순물제거부(150)에 있어서의 팬(153)에 모인 순수한 물을 각각 분무장치(131) 및 분무장치(151)로 순환시키기 위한 순환계가 설치된다.
상기 팬(133)에 모여진 물은 순환파이프(191)를 경유하여 다시 분무장치(131)로 복귀되어 재사용된다. 순환되는 순수한 물의 수량은 순환파이프에 끼워설한 펌프(192)에 의해서 조정할 수가 있다.
상기 팬(133, 153)으로부터 회수된 순수한 물은, 순환파이프(191, 193)에 개재된 펌프(192, 202)에 의해서 분무장치(131, 151)로 각각 압송된다. 순환파이프(191, 193)에는 각각 냉동기(203a, 203b)의 냉매와의 사이에서 열교환하기위한 해당 열교환기(204a, 204b)가 끼워설치되어 있고, 분무장치(131, 151)로 압송되는 물을 적절한 온도로 조정할 수가 있다. 또, 제어기(102)는 각 구성부(콤포넌트)(73, 77, 135A, 155, 161, 171, 173, 192, 197A, 198, 202, 203a, 203b)를 각각 제어하도록 되어 있다.
본 실시예의 이러한 도포현상처리장치(1)는 이상과 같이 구성되어 있으며, 다음에 이 도포현상처리장치(1)의 동작에 관해서 설명하면, 우선 카세트 스테이션(10)에 있어서, 웨이퍼반송체(21)가 카세트재치대(20)상의 처리전의 웨이퍼(W)를 수용하고 있는 카세트(C)에 액세스하여, 그 카세트(C)에서 1장의 웨이퍼(W)를 집어낸다. 그 후 웨이퍼반송체(21)는, 우선 처리스테이션(11)측의 제3의 처리장치군(G3)의 다단장치내에 배치되어 있는 얼라인먼트장치(ALIM)까지 이동하고 해당 얼라인먼트장치(ALIM)안에 웨이퍼(W)를 이재한다.
그리고 해당 얼라인먼트장치(ALIM)에서 웨이퍼(W)의 오리엔테이션 플랫맞춤 및 센터링이 종료하면, 주웨이퍼반송수단(22)의 웨이퍼반송장치(34)는, 얼라인먼트가 완료한 웨이퍼(W)를 받아, 제3의 처리장치군(G3)에 있어서 상기 얼라인먼트장치(ALIM)의 하단에 위치하는 어드히젼장치(AD)앞까지 이동하여, 장치에 상기 웨이퍼(W)를 반입하고, 이하 각 처리장치에 있어서, 웨이퍼(W)에 대하여 소정의 레지스트액도포처리등이 실시된다.
이러한 도포현상처리장치(1)내에서의 각 처리장치의 처리중, 도포현상처리장치(1)내에서는, 소정의 기류속도, 예컨대 0.35 m/s∼0.5 m/s의 청정화된 다운플로우가 형성되어 있으며, 이 다운플로우에 의해서, 장치내에 발생하는 파티클은 아래 쪽으로 반송되어, 공기통판(64)을 통하여 공간 P에서, 불순물제거장치(101)의 회수구(172)로 도입되어, 처리 스테이션(11)에 설치하고 있는 고성능필터(51)에 의해 제거된다.
도입구(111)로부터 도입된 상부공간(75)으로부터의 공기는, 팬(133)에 뚫어 설치된 통기관(133a)를 경유하여 분산 매트(132)로 유도된다. 분산 매트(132)에 충전되어 있는 순수한 물에 의해, 공기에 포함되어 있는 파티클이나 유기성분, 이온, 알칼리성분등의 불순물이 제거된다. 또한 상기 분산 매트(132)을 통과한 공기는, 기액접촉공간(M1)에 있어서, 분무장치(131)로부터의 미스트상태의 순수한 물에 의한 기액접촉에 의해서, 공기중의 불순물이 제거된다. 이와 같이 분산 매트(132)에 있어서, 말하자면 프리필트레이션된 뒤의 공기는, 기액접촉공간(M1)에 있어서 두 번째로, 불순물이 제거되기때문에 제거효율이 지극히 높게 된다. 그리고 미스트포집부(137)에 의해서 미스트가 포집된다.
미스트포집부(137)를 통과한 공기는, 팬(153)에 뚫어 설치된 통기관(153a)를 경유하여 분산 매트(152), 또한 기액접촉공간(M2)으로 유도되어, 상술한 분산 매트(132)및 기액접촉공간(M1)에서의 경우와 같이, 불순물이 제거된다. 이러한 불순물의 제거처리가 반복됨으로써, 공기중의 불순물의 함유량을 지극히 낮은 것으로 하는 것이 가능하다. 본 실시예에서는 불순물의 제거처리를 2번 반복하도록 구성되어 있지만, 불순물의 제거처리회수를 늘려, 불순물제거율을 더욱 높이도록 하여도 좋다.
그리고 불순물을 제거한 공기는, 미스트포집부(157)로써 미스트를 포집하여, 송풍기(171)에 도입된다. 불순물을 제거한 공기는, 상기 송풍기(171)에 있어서, 급기구(172)로부터 도입되는 처리 스테이션(11)으로부터 배기관(69)에 의해 회수된 비교적 청정한 공기와 혼합되어, 가열기구(173)와 가습기구(174)를 경유하여 송출구(175)로부터 송출된다. 또 본 실시예에서는, 상기 도포현상처리장치(1)가 설치되어 있는 클린룸의 2중바닥구조에 있어서의 상부공간(75)의 공기가, 도입구(111)로부터 도입되도록 구성되어 있지만, 이것에 한하지 않고 공급원을 별도로 구하여도 좋다.
분무장치(151)의 분무노즐(151a)에서 분무된 미스트형상의 순수한 물은 일단 분산 매트(152)에 트랩된 후, 그 일부는 직접, 또한 일부는 캡(156)에 의해서 팬(153)에 모인다. 그리고 팬(153)에 모여진 순수한 물은, 순환파이프(193)를 경유하여 펌프(202)에 의해서 보내어진다. 그리고, 공장의 순수한 물저장부(197A)에서 순수한 물공급파이프(197)를 통하여 적정량의 순수한 물이 보충되어, 전술의 팬(153)으로부터 배수된 순수한 물과 혼합된 뒤, 공급파이프(202a)를 경유하여 분무장치(151)에 복귀되어, 다시 기액접촉공간(M2)에 분무된다.
분무장치(151)로부터 분무되는 순수한 물은, 공급파이프(202a)에 끼워설치된 열교환기(204)에 의해서, 공기중의 불순물의 제거에 가장 알맞은 온도, 예컨대 7℃로 조정된다.
공급파이프(202a)에 끼워설치된 펌프(202)에 의해서, 분무장치(151)로 되돌리는 순수한 물의 수량을 늘리면, 기액접촉공간(M2)에 있어서의 미스트형상의 순수한 물이 증가하기 때문에, 상기의 경우와 같이, 공기중에 포함되는 불순물의 제거효율이 향상한다.
상기한 바와 같이, 기액접촉공간(M2)및 분산 매트(152)에 있어서의 공기중의 불순물제거효율을 향상시키기위해서, 팬(153)으로부터 중간탱크(194)로의 순수한 물의 배수량을 감하면, 필연적으로 팬(153)으로부터 순수한 물이 넘쳐, 넘친 순수한 물은 팬(153)에 뚫어 설치된 통기관(153a)에서 방울져 떨어지게 된다. 그 순수한 물은 미스트포집부(137), 기액접촉공간(M1), 충전재(132), 캡(136)을 경유하여 팬(133)으로 모이게 된다. 그리고 팬(133)에 모여진 순수한 물은, 순환파이프(191)에 의해서 분무장치(131)로 순환되어, 기액접촉공간(M1)으로 분무된다. 펌프(192)에 의해 팬(133)으로부터 분무장치(131)로 순환되는 순수한 물의 유량을 늘리면, 기액접촉공간(M1)에 있어서의 미스트형상의 순수한 물이 증가하기 때문에, 공기중의 불순물제거효율이 향상한다.
그런데 팬(133)에 모여져 저류되어 있는 순수한 물은, 상술과 같이 제2의 불순물제거부에서 사용된 것이기 때문에, 일정량의 불순물이 포함되어 있는 것이 예상된다. 또한, 팬(133)에서의 순수한 물은 체류상태이기 때문에, 팬(133)및 그 주변부에서는, 잡균이나 수초 등의 미생물등이 번식하기 쉽다. 그렇지만 본 실시예에서는 자외선조사장치(161)로부터 자외선을 조사하여 살균처리를 실시할 수 있다. 이 살균처리에 의해서, 해당 불순물제거장치(101)의 순수한 물순환계에서의 미생물의 번식을 효율적으로 억제할 수가 있어, 불순물제거장치(101)의 유지관리 싸이클을 길게 할 수가 있다. 특히 자외선에 의하면, 불순물제거장치(101)를 가동시키면서 살균처리를 할 수 있기 때문에, 해당 도포현상처리장치(1)를 정지시킬 필요가 없으며, 스루풋의 향상에 기여하게 된다.
본 실시예에서는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 자외선조사장치(161)는 팬(133)의 윗쪽에 배치되어 있지만, 이밖에 제2의 불순물제거부(150)에 있어서의 팬(153)의 윗쪽이나, 불순물제거액순환부(190)에 있어서의 중간탱크(194)의 내부등, 또는 그들의 모두에 배치되도록 하여도 좋다. 또한 자외선조사장치(161)자체의 유지관리성을 고려하여, 도 7에 나타낸 바와 같이 자외선조사장치(162)를 불순물제거장치(101)의 외부에 설치하여, 예컨대 석영 유리등으로 형성된 조사창문(163)을 통해, 불순물제거장치(101)내부에 자외선을 조사하도록 구성하여도 좋다. 이러한 구성에 의하면, 자외선조사장치(162)가 고장났을 때도, 자외선조사장치(162)가 불순물제거장치(101)의 외부에 설치되어 있기때문에 유지관리가 용이하여 진다. 또한 도 7에 있어서, 자외선조사장치(162)는 제1의 불순물제거부(130)의 외측의 한곳에 배치되어 있지만, 물론 그 밖의 적절한 장소에 조사창문(163)을 설치하여, 자외선을 불순물제거장치(101)의 내부로 조사하도록 하여도 좋다.
상술한 불순물제거장치(101)대신에, 도 8에 나타낸 불순물제거장치(201)를 채용하여도 좋다. 해당 불순물제거장치(201)는 공기중의 불순물의 제거에 관한 구성이, 앞서 나온 불순물제거장치(101)와 동일하지만, 순환되는 순수한 물의 살균처리에 관한한 자외선조사와는 별도의 방법을 더 부가하고 있다. 즉, 상기 불순물제거액순환부(190)내에 살균제를 저류한 살균제탱크(211)를 설치하여, 살균제파이프(212)를 통해, 살균제를 공급할 수 있도록 되어 있다. 또한 살균제의 공급량은 밸브(213)로써 조절이 자유롭다. 살균제로서는 예컨대 H2O2(과산화수소수)를 사용할 수가 있고, 이하, H2O2를 사용한 경우에 의거하여 설명한다.
이러한 구성에 의하면, H2O2를 순수한 물에 대하여 적절한 비율로 혼입시키는 것이 가능하고, H2O2를 포함한 순수한 물은 불순물제거장치(201)내의 불순물제거액의 순환계를 순환하기 때문에, 조인트부등 세부에 걸쳐 살균처리를 실시할 수 있다. 또한 순수한 물에 대하여 H2O2와는 다른 살균제, 즉 순수한 물중의 미생물에 해당하는 살균제를 공급하는 것도 가능하다. 또한, H2O2의 농도의 조정도 용이하며, 효율이 좋은 살균처리를 실시할 수 있다.
H2O2에 의한 살균처리의 순서로서는, 우선 밸브(198)를 닫아 공장의 순수한 물저장부(197A)에서 순환파이프(193)로의 순수한 물공급을 정지시킨다. 다음에 밸브(213)를 열어, 살균제탱크(211)로부터 H2O2를 중간탱크(194)로 적당한 유량으로 공급한다. H2O2를 함유한 순수한 물은, 불순물제거장치(201)내의 불순물제거액의 순환계를 순환하여, 적어도 불순물제거장치(201)에서 순수한 물이 구석구석 널리 퍼지는 모든 곳의 살균처리가 실시된다. 예컨대 팬(133)에 저류되어 있는 순수한 물에 대하여 파티클 카운터(도시하지 않음)등의 계측장치를 써서, 그 순수한 물중의 미생물수를 계측하면서 밸브(213)의 조정을 하여도 좋다. 즉 살균처리의 능력이 부족하게 되어 있으면, 밸브(213)를 열어, H2O2의 공급을 증가시켜, 적극적으로 살균처리를 하도록 한다.
기타, 살균제탱크(211)로부터 H2O2를 공급하기 전에 불순물제거장치(201)내의 불순물제거액의 순환계에 있는 순수한 물을 모두 배수하는 방법이 제안할 수 있다. 즉 팬(133, 153)내의 순수한 물을 각각 밸브(135, 155)를 여는 것으로 불순물제거장치(201)의 외부로 배수하고, 그 후 이들 밸브(135, 155)를 닫은 뒤에, 살균제탱크(211)로부터 H2O2를 공급한다. 이 방법에 의하면 순수한 물에 포함되고 있는 잡균이나 플랑크톤 등의 미생물은, 순수한 물과 같이 해당 불순물제거장치(201)로부터 외부로 배출되고, 또한 처음부터 H2O2만으로 살균처리가 베풀어지기 때문에, 보다 강력한 살균작용을 기대할 수 있다.
다음에 불순물제거장치의 다른 실시예에 관해서 설명한다. 도 9에 나타낸 바와 같이 불순물제거장치(301)는 도입부(310), 제1의 불순물제거부(330), 제2의 불순물제거부(350), 송출부(370), 불순물제거액순환부(390)로 대별할 수 있다.
상술한 바와 같이 처리 스테이션(11)으로부터 회수된 공기의 일부는, 도입관(71)을 경유하여, 도입부(310)에 설정된 도입구(311)로부터 공간 S에 도입된다. 도입부(310)에는, 제1의 불순물제거부(330)및 제2의 불순물제거부(350)로 사용된 예컨대 순수한 물등의 불순물제거액의 일부를 저류하기 위한 드레인팬(312)이 설치된다. 드레인팬(312)에 저류된 순수한 물등의 불순물제거액은 배액 파이프(314)에 의해서, 후술의 열교환기(391)를 경유하여, 예컨대 공장폐액계등으로 배출되도록 되어 있으며, 그 불순물제거법의 배출량은 밸브(315)에 의하여 조절이 자유롭다. 이하, 불순물제거법으로서 순수한 물을 이용하는 경우에 의거하여 설명한다.
상기 제1의 불순물제거부(330)에는, 기액접촉공간(M1)에 대하여 순수한 물을 미세한 미스트형상으로 분무하기위한 분무노즐(331a)를 갖는 분무장치(331)가 설치된다. 또한 상기 기액접촉공간(M1)아래쪽에는, 분무노즐(331a)에서 분무된 순수한 물을 트랩하면서, 분산시켜 균등하게 방울져 떨어뜨리기 위한, 예컨대 부직포등으로 이루어지는 분산 매트(332)가 설치된다.
분산 매트(332)의 아래쪽에는, 이 분산 매트(332)으로부터 방울져 떨어지는 순수한 물을 모으기위한 팬(333)이 설치된다. 팬(333)에는 공간 S에서 상승해나가는 공기를 분산 매트(332)및 기액접촉공간(M1)으로 유도하기위한 통기관(333a)이 상하방향에 뚫어 설치되어 있다. 또한 이 통기관(333a)은 팬(333)을 오버플로우한 순수한 물을 앞서 나온 드레인팬(312)으로 이끌기위한 기능도 같이 가지고 있다.
상기의 분산 매트(332)와 팬(133)의 사이에는, 분산 매트(332)부터의 순수한 물이 드레인팬(312)에 직접 방울져 떨어지지 않도록, 예컨대 우산형태로 형성된 캡(334)이 설치된다. 그리고 상기 캡(134)은 순수한 물의 방울져 떨어짐방지를 위해 통기관(333a)의 바로 위에 설치됨과 동시에, 공기를 통과시키기위한 적절한 간격이 확보되어 있다.
제1의 불순물제거부(330)의 최상부에는 기액접촉공간(M1)을 통과한 공기중의 미스트를 제거하기위한 미스트포집부(335)가 설치된다.
제2의 불순물제거부(350)는, 상술한 제1의 불순물제거부(330)의 윗쪽에 배치되어, 기본적으로 제1의 불순물제거부(330)와 동일한 구성으로 되어있다. 즉 최하부에는 통기관(353a)를 구비한 팬(353)이 설치되고, 상기 통기관(353a)의 윗쪽에는 캡(354)이 설치된다. 캡(354)의 윗쪽의 기액접촉공간(M2)에는 분산 매트(352)와, 분무노즐(351a)를 구비한 분무장치(351)가 설치된다. 그리고 최상부에는 미스트포집부(355)가 설치된다.
본 실시예에서는, 제1의 불순물제거부(330)와 제2의 불순물제거부(350)는, 도 9에 나타낸 바와 같이 상하2단에 배치된 구성으로 되어있다. 이러한 구성에 의하면, 위쪽에 배치된 제2의 불순물제거부(350)의 팬(353)에 모인 순수한 물중, 오버플로우한 만큼 아래쪽에 배치된 제1의 불순물제거부(330)로 공급할 수가 있다. 따라서 아래쪽에 배치된 제1의 불순물제거부(330)에 대해서는 새로운 순수한 물의 공급이 불필요하고, 결과적으로 순수한 물의 절약을 도모할 수 있다.
전술한 제1의 불순물제거부(330)와 제2의 불순물제거부(350)로써 불순물이 제거된 공기는, 송출부(370)에 설치되어 있는 송풍기(371)로 유도된다. 또한 상기 한 상부공간(75)의 비교적 청정한 공기는, 급기구(372)로부터 송출부(370)로 도입되도록 되어 있다. 그리고 불순물이 제거된 공기와 급기구(372)로부터 도입된 공기는, 송풍기(371)로써 혼합된 뒤, 후술의 가열기구(373), 및 가습기구(374)로 송출된다.
가열기구(373)는 송풍기(371)에 의해서 송출된 공기를 소정온도까지 가열하는 기구를 가지고 있으며, 가습기구(374)는 가열기구(373)로 소정온도가 된 공기를 소정습도까지 가습하는 기구를 갖고 있다. 이들 가열기구(373), 가습기구(374)에 의해서, 원하는 온습도, 예컨대 온도 23℃, 상대습도40%에 조정된 공기는 송출구(375)로부터 송출된다. 또 가열기구(373)및 가습기구(374)의 제어는 별단의 제어장치(도시하지 않음)에 의해서 제어되어, 임의로 설정된 온습도조건의 공기를 송출 시키는 것이 가능하다.
불순물제거액순환부(390)에는, 상기 제1의 불순물제거부(330)에 있어서의 팬(333)및 제2의 불순물제거부(350)에 있어서의 팬(353)에 모여진 순수한 물을 각각 분무장치(331)및 분무장치(351)로 순환시키기위한 순환계가 설치된다.
순환파이프(392)에는 펌프(393)가 끼워설치 되어있으며 이 펌프(393)에 의해서, 팬(333)에 모여져 있는 순수한 물은, 분무장치(331)로 압송되어 분무되게 되어 있다. 한편, 팬(353)에 모여진 순수한 물은, 개폐도조정이 자유로운 밸브(394)가 개재된 배수파이프(395)에 의해서, 중간탱크(396)로 배수가능하다.
또한 중간탱크(396)와 순수한 물보충탱크(397)는, 개폐도조정이 자유로운 밸브(398)가 개재된 보충파이프(399)에 의해서 접속되어있으며, 물보충탱크(397)에 저류되어 있는 불순물을 포함하지 않은 참신한 순수한 물을 중간탱크(396)로 공급가능해지고 있다.
상기 제1의 불순물제거부(330)에 있어서의 팬(333)에 저류되어 있는 순수한 물중에는, 이 순수한 물중에 포함되는 불순물의 농도를 검출하기위한 농도 센서(400)가 배치되어 있으며, 이 농도 센서(400)의 검출결과에 근거하여, 밸브(394)및 밸브(398)를 개폐하는 콘트롤러(401)가 설치되어 있다.
중간탱크(396)의 하류측에는 전술한 열교환기(391)가 설정되고 있고, 이 중간탱크(396)부터의 순수한 물은, 상기 드레인팬(312)으로부터 배수된 순수한 물과 열교환되게 되고 있다. 또한 열교환기(391)에는 공급파이프(402)가 접속되어, 열교환기(391)에 있어서 열교환된 순수한 물은, 이 공급파이프(402)에 끼워설치 된 펌프(403)에 의해서, 상기 분무장치(351)측으로 압송된다. 또 공급파이프(402)에는, 냉동기(404)의 냉매와의 사이에서 열교환하기위한 열교환기(405)가 설치되어 있고 분출장치(351)로 압송되는 순수한 물을 원하는 온도로 조절하는 것이 가능하다.
이 도 9에 나타낸 불순물제거장치(301)에 의하면, 도입구(311)로부터 도입된 공기는, 팬(333)에 꿰뚫어 설치된 통기관(333a)를 경유하여 분산 매트(332)로 유도된다. 분산 매트(332)에 충전되어 있는 순수한 물에 의해, 공기에 포함되어 있는 파티클나 유기성분, 이온, 알칼리성분등의 불순물이 제거된다. 그리고 상기 분산 매트(332)을 통과한 공기는, 기액접촉공간(M1)에 있어서, 분무장치(331)부터의 미스트상태의 순수한 물과의 기액접촉에 의해서, 불순물이 제거된다. 이와 같이 분산 매트(332)에 있어서, 말하자면 프리필트레이션된 후의 공기에 대하여, 두 번째, 기액접촉공간(M1)에 있어서 불순물제거를 실시하기 때문에, 제거효율은 지극히 높은 것이 된다.
기액접촉공간(M1)에 있어서 불순물이 제거된 공기는, 미스트포집부(335)에 있어서 미스트가 제거된 후, 팬(353)에 꿰뚫어 설치된 통기관(353a)를 경유하여 분산 매트(352), 또한 기액접촉공간(M2)으로 유도된다. 분산 매트(352)및 기액접촉공간(M2)에 있어서, 상술의 분산 매트(332)및 기액접촉공간(M1)에서의 경우와 같이 불순물이 제거된다. 이와 같이 불순물제거를 2단으로 함으로써, 회수한 공기중의 불순물이 높은 농도로 함유되어 있더라도, 청정도가 높은 공기를 창출할 수가 있다. 또 본 실시예로서는 불순물의 제거처리를 2번 반복하도록 구성되어 있지만, 불순물의 제거처리회수를 늘려, 더욱 청정도를 높이도록 하여도 좋다.
기액접촉공간(M2)에 있어서 불순물이 제거된 공기는, 미스트포집부(355)로써 미스트가 제거되어, 송풍기(371)로 도입된다. 이 청정화된 공기는, 상기 송풍기(371)에 있어서, 급기구(372)로부터 도입되는 상부공간(75)의 비교적 청정한 공기와 혼합되어, 가열기구(373)와 가습기구(374)를 경유하여 송출구(375)로부터 송출된다. 또 본 실시예로서는, 상기 도포현상처리장치(1)가 설치되어 있는 클린룸의 2중상구조에 있어서의 상부공간(75)의 비교적 청정한 공기를, 급기구(372)로부터 도입하도록 구성되어 있지만, 이에 한하지 않고 공급원을 별도로 구하여도 좋다.
기액접촉을 위해 분무장치(351)의 분무노즐(351a)에서 분무된 미스트형상의 순수한 물은, 일단 분산 매트(352)에 트랩된 뒤, 그 일부는 직접, 또한 일부는 캡(354)의 표면을 지나 팬(353)에 모이게 된다. 그 후 팬(353)을 오버플로우한 만큼의 순수한 물은, 팬(353)에 뚫어 설치되어 있는 통기관(153a)에서 방울져 떨어지는 것이 된다. 그 순수한 물은 미스트포집부(335), 기액접촉공간(M1), 충전재(332), 캡(334)을 경유하여 팬(333)에 모여진다. 그리고 팬(333)에 모아진 순수한 물은, 순환파이프(392)에 의해서 분무장치(331)로 순환되어, 기액접촉공간(M1)으로 분무된다. 또 펌프(393)에 의해서, 팬(333)으로부터 분무장치(331)로 순환하는 순수한 물의 유량을 늘리면, 기액접촉공간(M1)에 있어서의 미스트형상의 순수한 물이 증가하기 때문에, 공기중의 불순물제거효율이 향상한다.
이와 같이 제1의 불순물제거부인 부호(330)에 있어서는, 위쪽에 배치되어 있는 제2의 불순물제거부(350)로 사용된 순수한 물을, 재사용하도록 되어 있기 때문에, 새롭게 공급하는 순수한 물을 절약할 수 있다.
팬(333)에는 상술한 바와 같이, 저류되는 순수한 물중의 불순물 농도를 검출하기위한 농도 센서(400)가 설치된다. 처리 스테이션(11)으로부터 회수되는 공기중의 불순물 농도의 증감은, 팬(333)에 모아지는 기액접촉후의 순수한 물중의 불순물 농도에 현저히 반영한다. 농도 센서(400)에 의한 불순물 농도의 검출결과가 소정치를 상회하는 경우에는, 콘트롤러(401)는 밸브(394)및 밸브(398)를 제어하여, 순수한 물보충탱크(397)로부터, 신선한 물을 중간탱크(396)로 공급하게 되어 있다. 이에 따라 분무장치(351)로부터는 불순물 농도가 낮은 순수한 물이 분무되어, 제2의 불순물제거부(350), 또한 그 아래쪽으로 배치되어 있는 제1의 불순물제거부(330)에 있어서의 회수공기의 불순물제거능력을 향상시킬 수 있다.
또 상기 콘트롤러(401)는, 농도 센서(400)에 의한 불순물 농도의 검출결과가 소정치를 상회하는 경우에, 밸브(394)및 밸브(398)를 제어하여 순수한 물보충탱크(397)로부터 신선한 물을 공급하도록 제어하고 있었으나, 그와 동시에, 농도 센서(400)에 의한 불순물 농도의 검출결과가 소정치를 하회하는 경우에는, 신선한 물의 공급을 정지하거나, 혹은 공급량을 감소시키도록 제어하게끔 구성하여도 좋다. 그렇게 함으로써, 소정의 불순물 농도를 달성하기위해서 필요한 최소한의 양으로 순수한 물의 공급을 유지할 수가 있고 신선한 물의 과잉공급을 방지하여, 운전자금을 절감시킬 수 있다.
또한 중간탱크(396)에 저류되어 있는 순수한 물은, 공급파이프(402)에 끼워설치된 열교환기(405)에 의해서 소정의 온도, 예컨대 7℃로 조정된 후에, 분무장치(351)로부터 분무되게 되어 있기 때문에, 높은 불순물제거효과를 기대할 수 있다.
그런데, 상기의 열교환기(405)로는, 이 열교환기(205)의 전단에 설정된 열교환기(391)에 있어서 드레인팬(312)으로부터 배수되는 순수한 물과 열교환이 행하여졌다, 말하자면 예비온도조정이 이루어진 순수한 물이 도입된다. 따라서 상기의 열교환기(405)에 있어서의 순수한 물의 온도조정공정에서, 이 열교환기(405)에 대하여 냉매를 공급하는 냉동기(404)의 부담을 경감시키는 것이 가능하다.
상술한 불순물제거장치(301)대신에, 도 10에 나타낸 불순물제거장치(302)를 채용하여도 좋다. 이 불순물제거장치(302)에 있어서, 제1의 불순물제거부(330)에 속하는 분무장치(411)에 대해서는, 공급파이프(412)를 경유하여 수도물이 공급되고, 분무노즐(411a)에서 기액접촉공간(M1)으로 수도물이 분무되도록 구성되어 있다. 또 불순물제거장치(301)는, 분무장치(411)에 관련되는 부재이외는 상기 불순물제거장치(301)와 동일한 구성이기 때문에, 공통부재에 있어서는 동일한 부호를 붙여, 개개의 설명을 생략한다.
불순물제거장치(302)에 있어서는, 불순물제거부가 2단으로 겹쳐 쌓아진 구성으로 되어 있고, 말하자면 프리필터적인 위치부여된 제1의 불순물제거부(330)에 대해서는 높은 불순물제거효율은 요구되지 않고, 오히려 비싼 순수한 물을 사용하는 것은 과잉사항으로도 될 수 있다. 이 점 불순물제거장치(302)에 있어서는, 제1의 불순물제거부(330)로서는 입수성, 취급성이 같이 용이한 수도물을 사용하도록 되어 있기 때문에, 불순물제거장치(302)전체로 사용되는 순수한 물량을 감하는 것이 가능하고, 결과적으로 운전자금의 저감을 꾀할 수 있다.
또 상기 실시예로서는, 불순물제거부를 상하2단으로 배치했었지만, 이것에 한하지 않고, 3가지 이상의 불순물제거부를 상하방향으로 다단배치시키더라도 좋고, 이 경우는 공기중의 불순물의 제거효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한 가열기구(373)에 필요한 열에너지의 일부 또는 전부를, 냉동기(404)의 배열에서 구하여도 좋다. 즉, 가열기구(373)에 의해서 가열할 때에, 냉동기(404)로부터 발생하는 열을 이용하여도 좋다. 이에 따라 에너지 절약효과를 향상시키는 것이 가능하게 된다.
다음에 다른 불순물제거장치의 예를, 도 11에 따라서 설명한다. 도 11에 나타낸 바와 같이 불순물제거장치(501)는, 외장패널내에 형성되어 있는 도입부(510),제1의 불순물제거부(530), 제2의 불순물제거부(550), 송출부(570) 및 불순물제거액순환부(590)로 크게 나눌 수 있다.
그리고 불순물제거장치(501)에 도입되는 공기는, 우선 도입부(510)에 설정된 도입구(511)로부터 공간 S로 도입된다. 도입부(510)의 아래쪽으로는, 제1의 불순물제거부(530)및 제2의 불순물제거부(550)로 사용되는 예컨대 순수한 물등의 불순물제거액의 일부를 저류하기위한 드레인팬(512)이 설치된다. 드레인팬(512)에 저류된 순수한 물등의 불순물제거액은 배액 파이프(514)에 의해서, 예컨대 공장의 집중폐액계로 배출되게 되어 있다.
제1의 불순물제거부(530)에는 기액접촉공간(M1)을 통해 후술하는 분산 매트(532)에 대하여 순수한 물을 미세한 미스트형상으로 분무하기 위한, 분무노즐(531a)을 갖는 분무장치(531)가 설치된다. 그리고, 이 기액접촉공간(M1)의 아래쪽에는, 분무노즐(531a)에서 분무된 순수한 물을 트랩하면서, 이것을 분산시켜 균등하게 방울져 떨어뜨리기위한, 예컨대 부직포등으로 이루어지는 분산 매트(532)가 설치되어 있다.
분산 매트(532)의 아래쪽에는, 이 분산 매트(532)로부터 방울져 떨어지는 순수한 물을 모으기 위한 팬(533)이 배치되어 있으며, 또한 이 팬(533)에는, 아래쪽에 있는 공간 S에서 상승해나가는 처리대상인 공기를, 분산 매트(532)로 통과시키기위한 통과구멍으로서의 통기관(533a)가 상하방향으로 뚫어 설치되어 있다. 이 통기관(533a)는 팬(533)을 오버플로우하는 순수한 물을 앞서 나온 드레인팬(512)으로 이끌기위한 기능도 함께 가지고 있다.
통기관(533a)의 윗쪽에는, 빈틈을 비워 통기관(533a)의 개구부를 덮는 형태의 캡(534)가 설치된다. 이 캡(534)에 의하여 분산 매트(532)부터의 순수한 물은 드레인팬(512)으로 직접 방울려 떨어지지지 않고, 또한 공간 S로부터의 공기는, 이 캡(534)에 충돌한 뒤, 확산하여 상기 빈틈을 통하여 분산 매트(532)로 상승한다. 팬(533)에 저류된 순수한 물은, 펌프(536)에 의해서 다시 분무장치(531)로 보내여지고, 스프레이노즐(531a)에서 분무된다. 즉 순환하여 재사용되도록 되어 있다.
제2의 불순물제거부(550)는, 상기 구성을 갖는 제1의 불순물제거부(530)의 윗쪽에 배치되고, 그 구성은, 기본적으로 제1의 불순물제거부(530)와 동일하다. 즉 최하부에는 통기관(553a)를 구비한 팬(553)이 설치되고, 상기 통기관(553a)의 윗쪽에는 캡(554)이 설치된다. 또한 캡(554)의 윗쪽에는 분산 매트(552)가 배치되고, 또한 이 분산 매트(552)의 윗쪽에는, 기액접촉공간(M2)을 통해, 분무노즐(551a)를 구비한 분무장치(551)가 설치된다. 또한 분무장치(551)의 윗쪽, 즉 제2의 불순물제거부(550)에 있어서의 최하류측에는, 분산 매트(552)을 구성하는 섬유보다도 작은 지름를 갖는 부직포등으로 이루어지는 액체방울제거필터(555)가 배치되어 있다.
팬(553)에 저류된 순수한 물은, 펌프(556)에 의해서 취수되고, 열교환기(557)에서 열교환된다. 본 실시예의 이러한 불순물제거장치(501)에 있어서는, 장치내에 설치되어 있는 냉동기(561)부터의 냉매에 의해서 열교환(냉각)되어, 예컨대 7℃로 온도조절된다. 그 후 7℃로 설정된 순수한 물은, 다시 분무장치(551)로 보내어지고, 분무노즐(551a)에서 분무되어 재사용된다.
본 실시예에서는, 제1의 불순물제거부(530)와 제2의 불순물제거부(550)가, 상술한 바와 같이, 상하2단으로 배치된 구성이 되어 있고, 상측에 배치된 제2의 불순물제거부(550)로 사용되어, 팬(553)에 모여진 순수한 물중, 오버플로우한 분량만큼은, 아래쪽에 배치된 제1의 불순물제거부(530)로 낙하하지만, 본 실시예에서는, 순수한 물보충원(562)으로부터 신규의 순수한 물이 보충되도록 되어 있고, 이 보충분에 해당하는 양이 제1의 불순물제거부(530)로 낙하하고, 또한 드레인팬(514)으로 모아진다. 또 불순물제거부는, 3가지 이상, 다단배치시키더라도 좋다.
전술한 제1의 불순물제거부(530)와 제2의 불순물제거부(550)로써 불순물이 제거된 공기는, 송출부(570)내에 설치되어 있는 송풍기(571)에 의해서 출구, 즉 송출구(572)로 유도된다. 또한 상기한 상부공간(75)의 비교적 청정한 공기는, 다른 송풍기(573)에 의해서 송출부(570)로 도입되고, 제1의 불순물제거부(530), 제2의 불순물제거부(550)로써 불순물이 제거된 청정공기와 혼합된다. 이들 혼합된 공기가, 가열기구(574), 가습기구(575)에 의해서 온습도조정된 뒤, 송출구(572)에 의해서 송출되는 것이다. 예컨대, 온도 23℃, 상대습도40%로 조정된 공기가 송출구(572)로부터 송출된다.
이상의 구성을 갖는 불순물제거장치(501)의 동작에 관해서 설명한다. 상술한 바와 같이, 도포현상처리장치(1)내에서의 각 처리장치의 처리중, 도포현상처리장치(1)내에서는, 소정의 기류속도, 예컨대 0.35 m/s∼0.5 m/s의 청정화된 다운플로우가 형성되어 있으며, 이 다운플로우에 의해서, 장치내에 발생하는 파티클이나 유기성분, 이온, 알칼리성분등은, 아래쪽으로 반송되고, 불순물제거장치(501)의 도입구(511)로 도입된다.
도입구(511)로부터 도입된 회수공기는, 팬(533)에 뚫어 설치된 통기관(533a)을 경유하여 분산 매트(532)로 유도된다. 이 때 분산 매트(532)에 대해서는, 분무노즐(531a)에 의해서 순수한 물이 분무되어 있기때문에, 회수공기에 포함되어 있는 파티클이나 유기성분, 이온, 알칼리성분등의 불순물이, 분산 매트(532)중의 순수한 물과의 접촉에 의해서 제거된다. 그리고 상기 분산 매트(532)을 통과한 공기는, 기액접촉공간(M1)에 있어서, 분무장치(531)부터의 미스트상태의 순수한 물과 직접 접촉하는 기액접촉에 의해서, 불순물이 한층 더 제거된다. 이와 같이 분산 매트(532)에 있어서, 말하자면 프리필트레이션된 뒤의 공기에 대하여, 두 번째, 기액접촉공간(M1)에 있어서 불순물제거를 실시하기 때문에, 제거효율은 지극히 높은 것으로 되어 있다.
더구나 이러한 경우, 회수공기가 아래 쪽에서 윗쪽으로 통류하는 때는, 캡(534)에 의해서 확산되고나서 흐르고, 또한 분산 매트(532)에는, 분무된 순수한 물이 균등하게 함침하고 있기때문에, 처리대상인 회수공기는, 편중됨이 없이 균일하게 불순물이 제거된다.
그와 같이 하여 기액접촉공간(M1)에서 불순물이 제거된 공기는, 팬(553)에 뚫어 설치된 통기관(553a)을 경유하여 제2의 불순물제거부(550)에 있어서의 분산 매트(552), 기액접촉공간(M2)에 있어서, 또한 기액접촉에 의한 불순물제거처리가 실시된다. 이 경우, 제2의 불순물제거부(550)에 있어서의 분무노즐(551a)에서 분무되는 순수한 물은, 제1의 불순물제거부(530)보다도 청정도가 높은 것이므로, 보다 정도가 높은 불순물제거처리가 이루어진다. 이와 같이 2단으로 불순물제거를 반복함으로써, 지극히 청정도가 높은 공기를 창출할 수가 있다. 더구나 사용되고 있는 순수한 물은, 열교환기(557)에 의해서 7℃로 온도설정된 것이므로 불순물제거율은 한층 더 높은 것이 된다.
그리고 2단으로 불순물제거된 공기는, 액체방울제거필터(555)에 의해서 미스트가 제거된 뒤, 송풍기(571)에 의해서 송출구(572)로 송풍되는 것이지만, 액체방울제거필터(555)에서 미스트가 제거되는 때에 동시에 청정화도 되기때문에, 송출구(572)로 송풍되는 공기의 청정도는 지극히 높은 것으로 되어 있다. 더구나 송출구(572)로부터 송출하기 전에, 가열기구(574), 가습기구(575)에 의해서 송출하는 청정공기의 온습도를 컨트롤할 수가 있다.
이상과 같이, 본 실시예의 이러한 불순물제거장치(501)를 사용하면, 도포현상처리장치(1)로부터 회수한 공기를 순수한 물에 의한 기액접촉에 의해서 청정화하며, 다시 도포현상처리장치(1)나 개개의 유니트로서의 처리장치, 예컨대 레지스트도포장치 COT1, COT2로 공급할 수가 있어, 케미컬필터를 쓰는 일없이, 소정의 청정도를 달성하는 것이 용이하다. 또한 불순물제거시에 쓴 순수한 물을 순환재사용하고 있기때문에, 운전자금도 낮게 할수 있다. 게다가, 온습도의 컨트롤을 실시할 수도 있다. 따라서, 종래, 불순물을 제거하기 위한 기구(예컨대 케미컬필터)와, 온습도를 컨트롤하기 위한 기구를 각각 개별의 장치구성에 기초를 둔 개별의 콘트롤러에 의해서 행하고 있었던 것을, 본 실시예에 관한 불순물제거장치(501)에 의하면, 그와 같은 불순물의 제거와 온습도의 컨트롤을, 1개의 장치구성에 기초를 둔 일괄관리하에서 실시하는 것이 용이하다.
그런데 발명자등의 검증에 의하면, 기액접촉에 의해서 불순물을 제거하는 경우, 불순물제거액, 예컨대 순수한 물은, 그 온도를 7℃전후로 설정하면, 제거능력이 높은 것이 확인되었으므로, 상기 실시예에 이러한 불순물제거장치(501)에서 사용한 불순물제거액으로서의 순수한 물은, 열교환기(557)에 의해서 7℃로 온도조정하도록 하고 있었다. 이 대신에, 도 12에 나타낸 다른 실시예에 이러한 불순물제거장치(601)를 쓰더라도 제거효율이 높은 운전이 가능하다. 또 도 12중, 상기 실시예에 있어서 인용한 부호와 동일한 부호로 표시되는 부재, 기기, 기구등은, 각각 상기 실시예의 불순물제거장치(501)와 동일한 부재, 기기, 기구등을 보이고 있다.
이 불순물제거장치(601)에 있어서는, 도 12에 나타낸 바와 같이, 윗쪽의 냉각코일(602)에 의해 필터(555)보다 하류측의 공기를 냉각하도록 하고 있다. 냉각코일(602)은 냉동기(561)의 순환회로에 연통되어, 내부를 냉매가 순환통류하게 되어 있다. 이 냉각코일(602)은 필터(555)와 송풍기(571, 573)와의 사이에 설치하여 두었다. 또, 냉각코일(602)은 송풍기(571, 573)와 가열기구(574)와의 사이에 설치하여도 좋다.
상기 각 실시예에 있어서는, 어느것이나 불순물제거부를 상하2단으로 배치한 구성이지만, 이것에 대신하여 도 13에 나타낸 바와 같이, 제1의 불순물제거부(630), 제2의 불순물제거부(650)를 가로방향에 연속하여 배치하더라도 좋다. 즉, 회수공기(Q)를 통류시키는 유로(N)를 수평방향으로 설정하여, 제1의 불순물제거부(630), 제2의 불순물제거부(650)에 있어서의 분산 매트(632, 652)를 각각유로(N)내의 중앙에 수평방향에 설치한다. 그리고 이들 분산 매트(632, 652)에 대하여 불순물제거액을 분무하는 분무노즐(631a, 651a)을 갖는 분무장치(631, 651)를 각각대응하는 분산 매트(632, 652)의 윗쪽에 설치한다. 또한 액체방울제거필터(660)는, 둘째 단의 제2의 불순물제거부(650)의 하류측으로서 또한 송풍기(661)의 상류측에, 회수공기(Q)의 통류방향에 대하여 직각으로 설치되어 있다. 즉, 유로(N)을 폐쇄하 도록 설치된다.
이와 같이 제1의 불순물제거부(630)및 제2의 불순물제거부(650)를 말하자면 가로방향에 다단에 배치한 경우더라도, 유로(N)내를 흐르는 회수공기(Q)에 대하여, 분무노즐(631a, 651a)에서 분무된 불순물제거액과의 기액접촉, 및 분산 매트(632, 652)로부터 방울져 떨어지는 불순물제거액과의 기액접촉에 의해서, 회수공기(Q)중의 불순물이 제거된다. 그리고 하류측에 위치하는 액체방울제거용필터(660)에 의해서, 불순물이 제거된 공기중에 존재하는 액체입자는 포집되기때문에, 송풍기(661)는 지장없이 가동시킬 수 있다. 또한 액체방울제거용필터(660)를 통과한 후의 공기에 대하는 온습도조정도 용이하다.
또 상기한 실시예는, 웨이퍼(W)에 대하여 일련의 레지스트도포나 현상처리를 하는 도포현상처리장치(1)로부터 회수한 공기를 청정화하여, 이것을 다시 도포현상처리장치(1)에 공급하는 장치로서 구성하고 있었으나, 물론 처리유니트로서의 개개의 처리장치에서 회수한 공기를 청정화하여, 해당 개개의 처리장치에 공급하는 구성으로서도 좋다. 또한 본 발명은, 기타 웨이퍼에 대하여 소정의 열분위기하에서 성막처리를 하는 장치, 예컨대 산화막형성를 위해 이용하는 성막장치등에 대하여도 적용가능하며, 처리대상은 웨이퍼이외의 LCD용 유리기판이라도 좋다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 처리장치에 의하면, 처리장치의 소정의 공간에서 회수된 공기중의 불순물은 기액접촉에 의해서 단계적으로 제거된다. 따라서 가령 회수된 공기중의 불순물 농도가 높은 경우이더라도, 효율적으로 불순물을 제거하여 원하는 청정도로 할 수가 있어, 가장 알맞은 청정도의 공기를 상기 처리장치의 소정의 공간으로 공급할 수가 있고, 처리장치의 소정의 공간내를 청정한 분위기로 유지할 수 있다. 또한 불순물제거액의 적어도 일부는 재사용되기 때문에, 새로 보충해야하는 불순물제거액의 절약을 꾀할 수 있다. 농도 센서의 검출결과에 따라서, 신규의 불순물제거액의 공급량이 조정되기때문에, 필요한 불순물제거액의 절약을 도모하고, 운전자금의 저감을 꾀할 수 있다.
또한 본 발명의 처리장치로서는, 순물제거액중에서의 잡균이나 플랑크톤 등의 미생물의 번식을 억제할 수 있기때문에, 유지관리 싸이클을 길게 하는 것이 가능하다. 살균처리장치로서 자외선조사장치를 채용하면, 제거장치를 정지시키는 일없이, 불순물제거액의 살균처리를 할 수 있기때문에, 연속한 처리가 이루어지고, 더구나 가열에 의한 처리가 아니기 때문에, 불순물제거액의 온도를 일정히 유지할 수 있고, 그 후의 온도조절이 용이하다.
본 발명의 처리방법에 의하면, 순환계에서의 불순물제거액을 배출하여 버리기 때문에, 불순물제거액중의 미생물류도 함께 제거장치로부터 제거할 수 있으므로, 살균처리는 처음부터 살균제만으로 하는 것이 가능하고, 보다 강력한 살균작용를 얻을 수 있다. 물론 서서히 살균제를 혼입시키거나, 불순물제거액중의 미생물등이 사멸한 시점에서 살균제의 혼입을 정지하여, 살균처리를 종료시키는 것도 가능하다. 이밖에, 예컨대 파티클 카운터등의 측정장치를 써서 불순물제거액중의 미생물수를 계측하여, 그 값이 규정이상으로 될 때에, 이것을 트리거로서 처리장치를 정지시켜, 그 후에 살균처리를 시작하여도 좋다. 이 방법에 의하면, 적절한 시기에만 살균처리를 하게 되므로, 살균처리에 동반하는 처리장치의 가동의 중단시간을 삭감할 수 있고, 결과적으로 스루풋의 향상이 가능하다.
본 발명의 불순물제거장치에 의하면, 분무된 불순물제거액은 일단 분산 매트으로 트랩되어, 불순물제거액은 분산되면서 균등하게 방울져 떨어진다. 따라서 분산 매트의 어떤 부분을 통과하는 공기도 균등하게 제거된다. 그리고 분산 매트를 통과한 공기는, 이번에는 노즐에 의해서 분무되고 있는 불순물제거액의 액체입자와 접촉하여, 불순물의 제거가 행하여진다. 따라서, 회수한 공기의 불순물제거효율은 양호하다. 또한 분산 매트로부터 방울져 떨어진 불순물제거액을 회수하는 것이 용이하다. 분산 매트을 통과할 때의 공기는 국부적으로 집중하지 않고 균등하게 분산 매트를 통과하기때문에, 편중됨이 없이 균일하게 불순물이 제거된다.

Claims (22)

  1. 공기조절된 클린룸내의 격리된 처리공간내에서 기판을 처리하는 처리장치로서, 상기 처리공간내의 공기의 적어도 일부를 회수하여, 회수한 공기로부터 불순물을 제거하는 복수의 제거부를 가지며, 이들 복수의 제거부는 직렬로 배치되고, 또한, 각각이 회수한 공기와 접촉하여 불순물을 제거하는 불순물제거액을 공급하는 공급기구를 갖는 제거장치와, 상기 제거장치에 의해 불순물제거된 공기의 온도를 조정하는 온도조정장치와, 상기 온도조정장치에 의해 온도조정된 공기를 상기 처리공간내에 되돌리는 리턴회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 기판을 처리액으로 처리하기위한 액처리계유니트 및 기판을 열처리하기위한 열처리계유니트중 적어도 한쪽을 구비하는 프로세스부와, 이 프로세스부에 공기를 공급하기 위하여 프로세스부의 윗쪽에 상기 리턴회로에 연이어 통하는 상부공간을 형성하는 외장 케이스를 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 제거부는 상하다단에 배치되고, 상기 제거부의 각각은, 상기 회수공기와 대향유동접촉하도록 상기 불순물제거액을 분무하는 분무수단을 갖는 기액접촉부와, 이 기액접촉부를 통과한 불순물제거액을 저류하는 저류부와, 이 저류부에 저류한 불순물제거액의 적어도 일부를 회수하여 상기 기액접촉부에 되돌리고 재이용하는 재이용회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 재이용회로는, 상류측에 배치된 제거부의 저류부에 연이어 통함과 동시에, 하류측에 배치된 제거부의 분무수단에도 연통되며, 이 재이용회로를 통해 상기 상류측의 저류부로부터 상기 하류측의 분무수단으로 불순물제거액을 공급하는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 공급기구는, 상기 복수의 제거부중 적어도 최상류측의 제거부에 불순물제거액으로서 수도물을 공급하는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 공급기구는, 상기 복수의 제거부중 적어도 최하류측의 제거부에 온도가 6∼8℃로 조정된 불순물공급액을 공급하는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 복수의 제거부중 적어도 최하류측의 제거부에 공급되는 불순물제거액의 신규보충분은, 최상류측의 제거부에서 배출된 배출액과 열교환된 뒤에 최상단측의 제거부로 공급되는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  8. 제 3 항에 있어서, 상기 복수의 제거부중 적어도 1개의 제거부는, 불순물제거액중의 불순물 농도를 검출하는 농도 센서와, 기준농도를 설정하는 수단과, 상기 검출농도가 상기 설정기준농도를 상회하는 때에 최하류측의 제거부에 신규보충분의 불순물제거액을 증량하고, 상기 검출농도가 상기 설정기준농도를 하회하는 때에 최하류측의 제거부에 신규보충분의 불순물제거액을 감량하도록, 공급기구를 제어하는 제어기를 구비하는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  9. 공기조절된 클린룸내의 격리된 처리공간내에서 기판을 처리하는 처리장치로서, 상기 처리공간내의 공기의 적어도 일부를 회수하여, 회수한 공기에 대하여 불순물제거액을 분무하고 회수공기로부터 불순물을 제거하는 제거장치와, 상기 제거장치에 의해 불순물제거된 공기를 상기 처리공간내로 되돌리는 리턴회로와, 상기 불순물제거액의 적어도 일부를 순환시켜서 재이용하는 순환회로와, 상기 순환회로를 순환하는 불순물제거액을 살균처리하는 살균처리장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제거장치는, 불순물제거한 공기의 온도 및 습도중 적어도 한쪽을 조정하기위한 조정수단을 갖는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  11. 청구항 9의 처리장치에 있어서, 상기 제거장치는, 불순물제거액을 저류하는 저류부를 구비하며, 상기 살균처리장치는, 상기 저류부에 저류된 불순물제거액을 살균처리하는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 살균처리장치는, 불순물제거액에 자외선을 조사하는 자외선조사장치인 것을 특징으로 하는 처리장치.
  13. 공기조절된 클린룸내의 격리된 처리공간내에서 기판을 처리하는 처리장치로서, 상기 처리공간내의 공기의 적어도 일부를 회수하고, 회수한 공기에 대하여 불순물제거액을 분무하여 회수공기로부터 불순물을 제거하는 제거장치와, 상기 제거장치에 의해 불순물제거된 공기를 상기 처리공간내로 되돌리는 리턴회로와, 상기 불순물제거액의 적어도 일부를 순환시켜서 재이용하는 순환회로와, 상기 순환회로의 불순물제거액에 대하여 살균제를 공급하는 살균제공급장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  14. 공기조절된 클린룸내의 격리된 처리공간내에서 기판을 처리하는 처리방법으로서,
    (a)상기 처리공간내의 공기의 적어도 일부를 회수하고, 회수한 공기에 대하여 불순물제거액을 분무하여 회수공기로부터 불순물을 제거하는 제거장치와, 상기 제거장치에 의해 불순물제거된 공기를 상기 처리공간내에 되돌리는 리턴회로와, 상기 불순물제거액의 적어도 일부를 순환시켜서 재이용하는 순환회로와, 상기 순환회로의 불순물제거액에 대하여 살균제를 공급하는 살균제공급장치를 준비하는 공정과,
    (b)상기 제거장치의 동작을 정지시키는 제1의 공정과,
    (c)적어도 상기 순환회로내의 불순물제거액을 배출하는 제2의 공정과,
    (d)상기 살균제공급장치에 의해서 상기 순환회로에 살균제를 공급하는 제3의 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 처리방법.
  15. 공기조절된 클린룸내의 격리된 처리공간내에서 기판을 처리하는 처리방법으로서,
    (A)상기 처리공간내의 공기의 적어도 일부를 회수하고, 회수한 공기에 대하여 불순물제거액을 분무하여 회수공기로부터 불순물을 제거하는 제거장치와, 상기 제거장치에 의해 불순물제거된 공기를 상기 처리공간내에 되돌리는 리턴회로와, 상기 불순물제거액의 적어도 일부를 순환시켜서 재이용하는 순환회로와, 상기 순환회로의 불순물제거액에 대하여 살균제를 공급하는 살균제공급장치를 준비하는 공정과,
    (B)상기 제거장치의 동작을 정지시키는 제1의 공정과,
    (C)적어도 상기 순환회로내의 불순물제거액중에 상기 살균제공급장치에 의해서 살균제를 공급하는 제2공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 처리방법.
  16. 공기조절된 클린룸내의 격리된 처리공간내에서 기판을 처리하는 처리장치에 청정화된 공기를 공급하기위해서 쓰이는 불순물제거장치로서, 상기 처리공간내의 공기의 적어도 일부를 회수하고, 해당 회수공기를 아래 쪽에서 윗쪽으로 통과시키는 유로와, 상기 유로중에 형성된 불순물제거부를 가지며, 상기 불순물제거부는, 직포 또는 부직포로 이루어지는 분산 매트와, 상기 유로내에서의 하류측으로부터 상기 분산 매트에 대하여 간격을 두고 떨어진 위치로에서 불순물제거액을 분무하는 노즐과, 상기 노즐의 하류측에 위치하고, 섬유지름이 상기 분산 매트보다도 작은 지름을 갖는 직포 또는 부직포로 이루어지는 액체방울제거용필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 불순물제거장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 분산 매트의 아래쪽에 위치하며, 또한 이 분산 매트을 통과한 액체방울을 저류하는 저류부와, 상기 저류부에 형성되며, 또한 회수공기를 통과시키는 상하방향으로 관통한 통과구멍과, 상기 통과구멍의 윗쪽에 위치하며, 적어도 상기 통과구멍을 덮는 형태의 캡을 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 불순물 제거장치.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 불순물제거부는, 회수공기의 흐름에 따라 상하다단에 직렬로 배치되고, 상기 액체방울제거필터는 최상단의 불순물제거부의 하류측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 불순물 제거장치.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 노즐로부터 분무되는 불순물제거액의 적어도 일부는, 상기 분산 매트를 통과한 후의 불순물제거액을 회수한 것에 해당하는 것을 특징으로 하는 불순물 제거장치.
  20. 제 16 항에 있어서, 상기 유로내의 회수공기를 냉각하는 냉각장치를 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 불순물 제거장치.
  21. 공기조절된 클린룸내의 격리된 처리공간내에서 기판을 처리하는 처리장치에 청정화된 공기를 공급하기 위하여 사용되는 불순물제거장치로서, 상기 소정의 공간내의 공기의 적어도 일부를 회수하여, 해당 회수공기를 수평방향으로 통과시키는 유로와, 이 유로중에 설정된 불순물제거부를 가지며, 상기 불순물제거부는, 회수공기의 흐름과 평행하게 설치되고 또한 직포 또는 부직포로 이루어지는 분산 매트와, 상기 분산 매트에 대하여 간격을 두고 떨어진 위치로부터 회수공기의 흐름과 직각방향으로 불순물제거액을 분무하는 노즐과, 상기 노즐의 하류측에 위치하여, 섬유지름가 상기 분산 매트보다도 작은 지름을 갖는 직포 또는 부직포로 이루어지는 액체방울제거용필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 불순물제거장치.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 유로내의 회수공기를 냉각하는 냉각장치를 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 불순물 제거장치.
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