WO2017094406A1 - 基板処理装置の排気装置 - Google Patents

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WO2017094406A1
WO2017094406A1 PCT/JP2016/081813 JP2016081813W WO2017094406A1 WO 2017094406 A1 WO2017094406 A1 WO 2017094406A1 JP 2016081813 W JP2016081813 W JP 2016081813W WO 2017094406 A1 WO2017094406 A1 WO 2017094406A1
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WO
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substrate
exhaust
drying
cleaning
module
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/081813
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English (en)
French (fr)
Inventor
直樹 豊村
宮崎　充
國澤　淳次
Original Assignee
株式会社 荏原製作所
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations

Definitions

  • the present invention relates to an exhaust apparatus for exhausting a processing chamber of a substrate processing apparatus that performs processing such as cleaning and drying of a substrate such as a semiconductor wafer.
  • various processes such as film formation, etching, and polishing are performed on the surface of a substrate such as a semiconductor wafer.
  • a substrate subjected to these various processes is subjected to a cleaning process and a drying process for cleaning the substrate after the process.
  • the substrate cleaning process the substrate is rotated while holding the substrate, and the substrate is cleaned by supplying a cleaning liquid in this state.
  • the substrate drying process the substrate is rotated at high speed while holding the substrate to spin dry the substrate, or the substrate is rotated while rotating the substrate while spraying IPA vapor or the like on the surface of the substrate to dry the substrate. .
  • the substrate cleaning process and the drying process described above are performed in a cleaning module having a cleaning machine inside and a drying module having a drying machine inside.
  • a plurality of (for example, two) cleaning modules and drying modules are installed vertically.
  • FIGS. 5A and 5B are views showing an exhaust device 50 installed in a conventional drying module
  • FIG. 5 (a) is a partial sectional elevation view
  • FIG. 5 (b) is a side view.
  • the box-shaped upper drying module 205A and the box-shaped lower drying module 205B are arranged close to each other in the vertical direction.
  • dryers 206A and 206B are installed inside the upper drying module 205A and the lower drying module 205B, respectively, for rotating the cleaned substrate at high speed to dry the substrate. .
  • Each dryer 206A, 206B includes stages 216A, 216B that hold the substrate in a horizontal posture by holding the peripheral edge of the substrate with a chuck and rotate the substrate at a high speed.
  • Main exhaust pipes 51A and 51B are connected to the bottoms of the box-shaped upper drying module 205A and the box-shaped lower drying module 205B, respectively. These main exhaust pipes 51A and 51B are connected to one exhaust duct 53 extending upward.
  • Two spindle-shaped (shaft-shaped) spindle exhaust pipes 52A and 52A are inserted in the vicinity of the stage 216A inside the upper dryer 206A, and each of the spindle exhaust pipes 52A and 52A has one piece.
  • the exhaust duct 53 is connected.
  • Two spindle-shaped (shaft-shaped) spindle exhaust pipes 52B and 52B are inserted in the vicinity of the stage 216B inside the lower dryer 206B, and each of the spindle exhaust pipes 52B and 52B is one.
  • the exhaust duct 53 is connected.
  • the box-shaped upper drying module 205 ⁇ / b> A and the box-shaped lower drying module 205 ⁇ / b> B are operated during the operation of the dryers 206 ⁇ / b> A and 206 ⁇ / b> B.
  • the inside is exhausted through main exhaust pipes 51 ⁇ / b> A and 51 ⁇ / b> B, respectively, and these exhausts are merged into one exhaust duct 53.
  • the stage 216A of the upper dryer 206A and the stage 216B of the lower dryer 206B are exhausted through spindle exhaust pipes 52A, 52A; 52B, 52B, respectively, and these exhausts are merged into one exhaust duct 53. .
  • the main exhaust and the spindle exhaust are merged into one exhaust duct 53.
  • the upper end 53a of the exhaust duct 53 is connected to the factory side exhaust duct, and the combined exhaust flows into the factory side exhaust duct.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances.
  • a substrate processing apparatus that performs processing such as cleaning and drying of a substrate such as a semiconductor wafer
  • exhaust is performed from a plurality of processing chambers arranged close to each other in the vertical and horizontal directions.
  • the exhaust in the processing chamber is disturbed by processing such as spin drying in each processing chamber.
  • Another object of the present invention is to provide an exhaust apparatus for a substrate processing apparatus that does not affect the exhaust pressure of the other processing chamber and can always provide a stable exhaust environment.
  • An exhaust apparatus for a substrate processing apparatus is an exhaust apparatus for exhausting air from a plurality of processing chambers arranged close to each other in a substrate processing apparatus for processing a substrate, and exhausts the plurality of processing chambers individually. It is characterized by connecting ducts and exhausting each processing chamber independently.
  • each of the plurality of processing chambers is installed in a plurality of stages up and down.
  • each of the plurality of processing chambers includes a plurality of box-shaped drying modules each provided with a dryer for rotating the cleaned substrate at a high speed to dry the substrate.
  • each of the dryers includes a stage for holding the substrate in a horizontal posture by holding the peripheral edge of the substrate with a chuck and rotating the substrate at a high speed, and the drying module and the exhaust duct are The spindle exhaust pipe extending to the vicinity of the stage is connected to the main exhaust pipe connected to the bottom of the box-shaped drying module.
  • an upper end of the exhaust duct is connected to a factory side exhaust duct.
  • a plurality of processing chambers when exhausting from a plurality of processing chambers arranged close to the top, bottom, left, and the like in a substrate processing apparatus that performs processing such as cleaning and drying of a substrate such as a semiconductor wafer, a plurality of processing chambers By connecting exhaust ducts individually to each other and exhausting each processing chamber independently, even if the exhaust in the processing chamber is disturbed by processing such as spin drying in each processing chamber, the processing chambers on the other side of each other The exhaust pressure is not affected, and a stable exhaust environment can be obtained at all times.
  • FIG. 1 is a plan view showing an overall configuration of a polishing apparatus as an example of a substrate processing apparatus provided with an exhaust apparatus of the present invention.
  • 2 (a) and 2 (b) are diagrams showing a cleaning unit of the polishing apparatus shown in FIG. 1, FIG. 2 (a) is a plan view, and FIG. 2 (b) is a front view.
  • 3 (a) and 3 (b) are views showing an exhaust device installed in the drying module shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b).
  • FIG. 3 (a) is a partial sectional elevation view
  • FIG. (B) is a side view.
  • 4 (a) and 4 (b) show a conventional exhaust system configured as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b) and the present invention configured as shown in FIGS.
  • FIG. 5 (a) and 5 (b) are views showing an exhaust device installed in a conventional drying module
  • FIG. 5 (a) is a partial sectional elevation view
  • FIG. 5 (b) is a side view.
  • FIGS. 1 to 4 embodiments of an exhaust apparatus for a substrate processing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4.
  • the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
  • a polishing apparatus will be described as an example of a substrate processing apparatus, but the present invention can of course be applied to other substrate processing apparatuses such as a plating apparatus.
  • FIG. 1 is a plan view showing an overall configuration of a polishing apparatus as an example of a substrate processing apparatus provided with an exhaust apparatus of the present invention.
  • this polishing apparatus (substrate processing apparatus) includes a substantially rectangular housing 1, and the inside of the housing 1 is loaded / unloaded section 2 and polishing section 3 by partition walls 1a and 1b. And the cleaning unit 4.
  • the load / unload unit 2, the polishing unit 3 and the cleaning unit 4 are assembled independently and exhausted independently.
  • the polishing apparatus has a control unit 5 that controls the substrate processing operation.
  • the load / unload unit 2 includes two or more (four in the present embodiment) front load units 20 on which substrate cassettes for stocking a large number of substrates such as semiconductor wafers are placed. These front load portions 20 are arranged adjacent to the housing 1 and are arranged along the width direction (direction perpendicular to the longitudinal direction) of the polishing apparatus.
  • the front load unit 20 can be equipped with an open cassette, a SMIF (Standard Manufacturing Interface) pod, or a FOUP (Front Opening Unified Pod).
  • SMIF and FOUP are sealed containers that can maintain an environment independent of the external space by accommodating a substrate cassette inside and covering with a partition wall.
  • a traveling mechanism 21 is laid along the front load section 20 in the load / unload section 2, and a transport robot (loader) 22 that can move along the arrangement direction of the substrate cassettes on the traveling mechanism 21. is set up.
  • the transfer robot 22 can access the substrate cassette mounted on the front load unit 20 by moving on the traveling mechanism 21.
  • the transfer robot 22 has two hands on the upper and lower sides, and the upper hand is used when returning the processed substrate to the substrate cassette, and the lower hand is used when removing the substrate before processing from the substrate cassette. By doing so, you can use the upper and lower hands properly. Further, the lower hand of the transfer robot 22 is configured to be able to reverse the substrate by rotating around its axis.
  • the load / unload unit 2 is an area where it is necessary to maintain the cleanest state, the inside of the load / unload unit 2 is at a higher pressure than any of the polishing apparatus outside, the polishing unit 3 and the cleaning unit 4. Always maintained.
  • the polishing unit 3 is the most dirty region because slurry is used as the polishing liquid. Therefore, a negative pressure is formed inside the polishing unit 3, and the pressure is maintained lower than the internal pressure of the cleaning unit 4.
  • the load / unload unit 2 is provided with a filter fan unit (not shown) having a clean air filter such as a HEPA filter, a ULPA filter, or a chemical filter. From the filter fan unit, particles, toxic vapor, Clean air from which toxic gases have been removed is constantly blowing out.
  • the polishing unit 3 is a region where the substrate surface is polished (flattened), and includes a first polishing unit 3A, a second polishing unit 3B, a third polishing unit 3C, and a fourth polishing unit 3D.
  • the first polishing unit 3A, the second polishing unit 3B, the third polishing unit 3C, and the fourth polishing unit 3D are arranged along the longitudinal direction of the polishing apparatus.
  • the first polishing unit 3A includes a polishing table 30A to which a polishing pad 10 having a polishing surface is attached, a top ring 31A for holding the substrate and polishing the substrate while pressing the substrate against the polishing pad 10 on the polishing table 30A.
  • a polishing liquid supply nozzle 32A for supplying a polishing liquid or a dressing liquid (for example, pure water) to the polishing pad 10, a dresser 33A for dressing the polishing surface of the polishing pad 10, and a liquid (for example, pure water)
  • an atomizer 34A that mists a mixed fluid or liquid (for example, pure water) of gas and gas (for example, nitrogen gas) and sprays it on the polishing surface.
  • the second polishing unit 3B includes a polishing table 30B to which the polishing pad 10 is attached, a top ring 31B, a polishing liquid supply nozzle 32B, a dresser 33B, and an atomizer 34B.
  • the third polishing unit 3C includes a polishing table 30C to which the polishing pad 10 is attached, a top ring 31C, a polishing liquid supply nozzle 32C, a dresser 33C, and an atomizer 34C.
  • the fourth polishing unit 3D includes a polishing table 30D to which the polishing pad 10 is attached, a top ring 31D, a polishing liquid supply nozzle 32D, a dresser 33D, and an atomizer 34D.
  • the first linear transporter 6 is disposed adjacent to the first polishing unit 3A and the second polishing unit 3B.
  • the first linear transporter 6 has four transfer positions along the direction in which the polishing units 3A and 3B are arranged (first transfer position TP1, second transfer position TP2, and third transfer in order from the load / unload unit side). This is a mechanism for transporting the substrate between the position TP3 and the fourth transport position TP4.
  • the second linear transporter 7 is disposed adjacent to the third polishing unit 3C and the fourth polishing unit 3D.
  • the second linear transporter 7 has three transfer positions (a fifth transfer position TP5, a sixth transfer position TP6, and a seventh transfer in order from the load / unload unit side) along the direction in which the polishing units 3C and 3D are arranged. This is a mechanism for transporting the substrate between positions TP7).
  • the substrate is transported to the polishing units 3A and 3B by the first linear transporter 6.
  • the top ring 31A of the first polishing unit 3A moves between the polishing position and the second transport position TP2. Accordingly, the substrate is transferred to the top ring 31A at the second transport position TP2.
  • the top ring 31B of the second polishing unit 3B moves between the polishing position and the third transport position TP3, and the delivery of the substrate to the top ring 31B is performed at the third transport position TP3.
  • the top ring 31C of the third polishing unit 3C moves between the polishing position and the sixth transport position TP6, and the transfer of the substrate to the top ring 31C is performed at the sixth transport position TP6.
  • the top ring 31D of the fourth polishing unit 3D moves between the polishing position and the seventh transport position TP7, and the delivery of the substrate to the top ring 31D is performed at the seventh transport position TP7.
  • the lifter 11 for receiving the substrate from the transfer robot 22 is disposed at the first transfer position TP1.
  • the substrate is transferred from the transfer robot 22 to the first linear transporter 6 through the lifter 11.
  • a shutter (not shown) is provided on the partition wall 1a between the lifter 11 and the transfer robot 22, and when the substrate is transferred, the shutter is opened and the substrate is transferred from the transfer robot 22 to the lifter 11.
  • a swing transporter 12 is disposed between the first linear transporter 6, the second linear transporter 7, and the cleaning unit 4.
  • the swing transporter 12 has a hand that can move between the fourth transport position TP4 and the fifth transport position TP5, and transfers the substrate from the first linear transporter 6 to the second linear transporter 7. Is performed by the swing transporter 12.
  • the substrate is transported to the third polishing unit 3C and / or the fourth polishing unit 3D by the second linear transporter 7.
  • the substrate polished by the polishing unit 3 is transferred to the cleaning unit 4 via the swing transporter 12.
  • a temporary placement table 180 for a substrate installed on a frame (not shown) is arranged.
  • the temporary table 180 is disposed adjacent to the first linear transporter 6 and is positioned between the first linear transporter 6 and the cleaning unit 4.
  • the substrate placed on the temporary placement table 180 is transported to the cleaning unit 4 by the transport robot of the cleaning unit 4 described below.
  • FIG. 2 (a) and 2 (b) are diagrams showing details of the cleaning unit 4 shown in FIG. 1, FIG. 2 (a) is a plan view, and FIG. 2 (b) is a side view.
  • the cleaning unit 4 includes a first cleaning chamber 190, a first transfer chamber 191, a second cleaning chamber 192, a second transfer chamber 193, and a drying unit. It is partitioned into a chamber 194.
  • an upper primary cleaning module 201A and a lower primary cleaning module 201B arranged in the vertical direction are arranged.
  • the upper primary cleaning module 201A is disposed above the lower primary cleaning module 201B.
  • an upper secondary cleaning module 202A and a lower secondary cleaning module 202B arranged in the vertical direction are arranged.
  • the upper secondary cleaning module 202A is disposed above the lower secondary cleaning module 202B.
  • the primary and secondary cleaning modules 201 ⁇ / b> A, 201 ⁇ / b> B, 202 ⁇ / b> A, 202 ⁇ / b> B are box-shaped cleaning modules having a cleaning machine for cleaning a substrate using a cleaning liquid. Since these primary and secondary cleaning modules 201A, 201B, 202A, 202B are arranged along the vertical direction, there is an advantage that the footprint area is small.
  • a temporary table 203 for the substrate is provided between the upper secondary cleaning module 202A and the lower secondary cleaning module 202B.
  • an upper drying module 205A and a lower drying module 205B arranged in the vertical direction are arranged in the drying chamber 194.
  • the upper drying module 205A and the lower drying module 205B are box-shaped drying modules having a dryer inside, and are separated from each other.
  • Filter fan units 207 and 207 for supplying clean air into the drying modules 205A and 205B are provided above the upper drying module 205A and the lower drying module 205B, respectively.
  • the upper primary cleaning module 201A, the lower primary cleaning module 201B, the upper secondary cleaning module 202A, the lower secondary cleaning module 202B, the temporary placing table 203, the upper drying module 205A, and the lower drying module 205B are arranged on a frame (not shown). It is fixed via bolts.
  • a first transfer robot 209 that can move up and down is arranged, and in the second transfer chamber 193, a second transfer robot 210 that can move up and down is arranged.
  • the first transfer robot 209 and the second transfer robot 210 are movably supported by support shafts 211 and 212 extending in the vertical direction.
  • the first transfer robot 209 and the second transfer robot 210 have a drive mechanism such as a motor inside thereof, and are movable up and down along the support shafts 211 and 212.
  • the first transfer robot 209 has two upper and lower hands like the transfer robot 22. As shown by the dotted line in FIG. 2A, the first transfer robot 209 is disposed at a position where the lower hand can access the temporary table 180 described above. When the lower hand of the first transfer robot 209 accesses the temporary table 180, a shutter (not shown) provided on the partition wall 1b is opened.
  • the first transfer robot 209 transfers the substrate W between the temporary placing table 180, the upper primary cleaning module 201A, the lower primary cleaning module 201B, the temporary placing table 203, the upper secondary cleaning module 202A, and the lower secondary cleaning module 202B. Operates to carry.
  • the first transport robot 209 uses the lower hand when transporting the substrate before cleaning (the substrate on which the slurry is adhered), and uses the upper hand when transporting the cleaned substrate.
  • the second transfer robot 210 operates to transfer the substrate W between the upper secondary cleaning module 202A, the lower secondary cleaning module 202B, the temporary placement table 203, the upper drying module 205A, and the lower drying module 205B. Since the second transport robot 210 transports only the cleaned substrate, it has only one hand.
  • the cleaning unit 4 includes two primary cleaning modules and two secondary cleaning modules, a plurality of cleaning lines for cleaning a plurality of substrates in parallel can be configured.
  • the “cleaning line” is a movement path when one substrate is cleaned by a plurality of cleaning modules inside the cleaning unit 4.
  • one substrate is transferred in the order of the first transfer robot 209, the upper primary cleaning module 201A, the first transfer robot 209, the upper secondary cleaning module 202A, the second transfer robot 210, and the upper drying module 205A.
  • other substrates are transferred to the first transfer robot 209, the lower primary cleaning module 201B, the first transfer robot 209, the lower secondary cleaning module 202B, the second transfer robot 210, and the lower drying module 205B.
  • a plurality of (typically two) substrates can be cleaned and dried almost simultaneously by two parallel cleaning lines.
  • the advantages of cleaning at a predetermined time difference are as follows.
  • the first transfer robot 209 and the second transfer robot 210 are shared by a plurality of cleaning lines. For this reason, when a plurality of cleaning or drying processes are completed at the same time, these transfer robots cannot immediately transfer the substrate, which deteriorates the throughput. In order to avoid such a problem, the processed substrates can be quickly transferred by the transfer robots 209 and 210 by cleaning and drying a plurality of substrates with a predetermined time difference.
  • the slurry adheres to the polished substrate, and it is not preferable to leave the substrate for a long time in that state. This is because copper as a wiring metal may be corroded by the slurry.
  • this cleaning unit 4 since two primary cleaning modules are provided, even if the preceding substrate is cleaned by either the upper primary cleaning module 201A or the lower primary cleaning module 201B, The substrate can be carried into the primary cleaning module and cleaned. Therefore, not only high throughput can be realized, but also the polished substrate can be cleaned immediately to prevent copper corrosion.
  • the substrate is transferred in the order of the first transfer robot 209, the upper primary cleaning module 201A, the first transfer robot 209, the temporary placing table 203, the second transfer robot 210, and the upper drying module 205A.
  • the secondary cleaning in the second cleaning chamber 192 can be omitted.
  • the substrate can be transferred to the upper secondary cleaning module 202A.
  • the first transfer robot 209 and the second transfer robot 210 can distribute the substrate to a predetermined cleaning line as necessary. The selection of such a cleaning line is determined by the control unit 5.
  • FIGS. 3 (a) and 3 (b) are views showing the exhaust device 50 installed in the drying module shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), and FIG. 3 (b) is a side view.
  • the box-shaped upper drying module 205A and the box-shaped lower drying module 205B are arranged close to each other in the vertical direction.
  • dryers 206A and 206B are installed in the upper drying module 205A and the lower drying module 205B, respectively, for rotating the cleaned substrate at high speed to dry the substrate. .
  • Each dryer 206A, 206B includes stages 216A, 216B that hold the substrate in a horizontal posture by holding the peripheral edge of the substrate with a chuck and rotate the substrate at a high speed.
  • Main exhaust pipes 51A and 51B are connected to the bottoms of the box-shaped upper drying module 205A and the box-shaped lower drying module 205B, respectively.
  • the main exhaust pipes 51A and 51B are connected to two exhaust ducts 53A and 53B extending upward.
  • Two spindle-shaped (shaft-shaped) spindle exhaust pipes 52A and 52A are inserted in the vicinity of the stage 216A inside the upper dryer 206A, and each of the spindle exhaust pipes 52A and 52A has one piece. It is connected to the exhaust duct 53A.
  • Two spindle-shaped (shaft-shaped) spindle exhaust pipes 52B and 52B are inserted in the vicinity of the stage 216B inside the lower dryer 206B, and each of the spindle exhaust pipes 52B and 52B is one. Are connected to the exhaust duct 53B.
  • the box-shaped upper drying module 205 ⁇ / b> A and the box-shaped lower drying module 205 ⁇ / b> B are operated during the operation of the dryers 206 ⁇ / b> A and 206 ⁇ / b> B.
  • the inside is exhausted through main exhaust pipes 51A and 51B, respectively.
  • Exhaust gas exhausted through the main exhaust pipe 51A is guided to the exhaust duct 53A, and exhaust gas exhausted through the main exhaust pipe 51B is guided to the exhaust duct 53B.
  • the stage 216A of the upper dryer 206A is exhausted to the exhaust duct 53A via the spindle exhaust pipes 52A and 52A.
  • the stage 216B of the lower dryer 206B is exhausted to the exhaust duct 53B via the spindle exhaust pipes 52B and 52B.
  • the upper ends 53a and 53b of the exhaust duct 53A and the exhaust duct 53B are respectively connected to the factory-side exhaust duct, and each exhaust led to the exhaust duct 53A and the exhaust duct 53B flows into the factory-side exhaust duct.
  • exhaust ducts 53A and 53B are individually connected to the respective drying modules 205A and 205B. Therefore, it is possible to exhaust air independently from each of the drying modules 205A and 205B. Therefore, in each of the drying modules 205A and 205B, in order for the dryers 206A and 206B to operate and spin dry the substrate, for example, by rotating the stages 216A and 216B at a high speed of 1500 to 3000 min ⁇ 1 , drying is performed. Even if the exhaust in the module is disturbed, the exhaust pressure of the drying module on the other side is not adversely affected. For this reason, a stable exhaust environment can be obtained at all times.
  • FIGS. 4 (a) and 4 (b) show a conventional exhaust system configured as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b) and the present invention configured as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). It is a figure which shows the result of the comparative test of this exhaust apparatus.
  • FIG. 4A shows a case where one of the two drying modules 205A and 205B (for example, the upper drying module 205A) is operated and the stage is rotated at high speed using a conventional exhaust device.
  • FIG. 4B is a graph showing a test result of examining what influence the exhaust of the drying module (for example, the lower drying module 205B) has, and
  • FIG. 4B shows two drying modules using the exhaust device of the present invention.
  • FIGS. 4 (a) and 4 (b) are graphs showing the high speed rotation of the stage in the drying module A (for example, the upper drying module 205A) in order from the top to the bottom, and the exhaust from the inside of the drying module A is the main exhaust pipe.
  • exhaustion from the inside of the drying module B with the main exhaust pressure and the spindle exhaust pressure is shown.
  • the vertical axis indicating the rotational speed and the exhaust pressure is represented by an anonymous number.
  • the stage when the drying process is started in the drying module A, the stage is raised from, for example, a rotation speed of 300 rpm to a rotation speed of 1800 rpm, and the substrate is spin-dried.
  • the drying module B when the drying process starts, the stage is raised from, for example, a rotation speed of 300 rpm to a rotation speed of 1800 rpm, and the substrate is spin-dried.
  • the main exhaust pressure is indicated by a thick line
  • the spindle exhaust pressure is indicated by a thin line.
  • the main exhaust pressure is indicated by a thick line
  • the spindle exhaust pressure is indicated by a thin line.
  • the stage rotates at a high speed of, for example, 1800 rpm
  • the main exhaust pressure inside the drying module A increases
  • the spindle exhaust pressure also increases
  • a substantially constant exhaust pressure is shown during high-speed rotation.
  • the exhaust pressure inside the other drying module B it can be seen that a change in the spindle exhaust occurs as shown by the dotted line, the exhaust pressure increases, and the exhaust pressure is disturbed. Since the spindle exhaust pressure in the drying module B has changed before the stage starts to rotate at a low speed in the drying module B, the drying module is affected by the high-speed rotation of the stage in the drying module A. It can be seen that the exhaust pressure in B (spindle exhaust pressure) changes.
  • the main exhaust pressure in the drying module B increases at the same time as the stage rotates at a high speed of, for example, 1800 rpm, the spindle exhaust pressure also increases, and the exhaust pressure is almost constant during high-speed rotation. Yes.
  • the exhaust pressure inside the other drying module A it can be seen that the spindle exhaust changes as shown by the dotted line and the exhaust pressure increases.
  • the exhaust pressure (spindle exhaust pressure) in the drying module A is changed under the influence of the high-speed rotation of the stage in the drying module B.
  • the main exhaust pressure inside the drying module A becomes high at the same time as the stage rotates at a high speed, for example, 1800 rpm.
  • the spindle exhaust pressure also increases, indicating a substantially constant exhaust pressure during high-speed rotation.
  • the exhaust pressure inside the other drying module B is viewed, the spindle exhaust is maintained at a substantially constant value as shown by the dotted line, and the exhaust pressure is not disturbed. It can be seen that the exhaust pressure in the drying module B is not affected by the high-speed rotation of the stage in the drying module A.
  • the main exhaust pressure in the drying module B increases at the same time as the stage rotates at a high speed of, for example, 1800 rpm, the spindle exhaust pressure also increases, and the exhaust pressure is almost constant during high-speed rotation. Yes.
  • the spindle exhaust keeps a substantially constant value as shown by the dotted line, and the exhaust pressure is not disturbed. It can be seen that the exhaust pressure in the drying module A is not affected by the high-speed rotation of the stage in the drying module B.
  • the present invention can be used for an exhaust apparatus that exhausts a processing chamber of a substrate processing apparatus that performs processing such as cleaning and drying of a substrate such as a semiconductor wafer.

Abstract

本発明は、半導体ウェハ等の基板の洗浄や乾燥等の処理を行う基板処理装置の処理室を排気する排気装置に関するものである。　基板の処理を行う基板処理装置において、近接して配置された複数の処理室から排気を行う排気装置であって、複数の処理室としての複数の乾燥モジュール（２０５Ａ，２０５Ｂ）に個別に排気ダクト（５３Ａ，５３Ｂ）を接続し、各乾燥モジュールを独立に排気するように構成した。

Description

基板処理装置の排気装置
　本発明は、半導体ウェハ等の基板の洗浄や乾燥等の処理を行う基板処理装置の処理室を排気する排気装置に関するものである。
　半導体デバイスの製造工程においては、半導体ウェハ等の基板の表面に成膜、エッチング、研磨などの各種処理が施される。これら各種処理が施された基板は、処理後に清浄化するために、基板の洗浄処理および乾燥処理が行われる。例えば、基板の洗浄処理では、基板を保持しつつ基板を回転させ、この状態で基板に洗浄液を供給して洗浄する。基板の乾燥処理では、基板を保持しつつ基板を高速で回転させて基板をスピン乾燥させ、或いは、基板を保持しつつ基板を回転させながら基板の表面にＩＰＡ蒸気等を吹き付けて基板を乾燥させる。
　上述した基板の洗浄処理や乾燥処理は、洗浄機を内部に有する洗浄モジュールおよび乾燥機を内部に有する乾燥モジュールにおいて行われる。
　基板処理装置においては、基板のスループットを向上させるために、洗浄モジュールや乾燥モジュールを、それぞれ上下に複数段（例えば、二段）設置することが行われている。
　図５（ａ），（ｂ）は、従来の乾燥モジュールに設置された排気装置５０を示す図であり、図５（ａ）は部分断面立面図、図５（ｂ）は側面図である。図５（ａ），（ｂ）に示すように、箱状の上側乾燥モジュール２０５Ａおよび箱状の下側乾燥モジュール２０５Ｂは、上下に近接して配置されている。図５（ａ）に示すように、上側乾燥モジュール２０５Ａおよび下側乾燥モジュール２０５Ｂの内部には、それぞれ洗浄後の基板を高速で回転させて基板を乾燥させる乾燥機２０６Ａ，２０６Ｂが設置されている。
　各乾燥機２０６Ａ，２０６Ｂは、基板の周縁部をチャックで把持して基板を水平な姿勢で保持し、基板を高速で回転させるステージ２１６Ａ，２１６Ｂを備えている。箱状の上側乾燥モジュール２０５Ａおよび箱状の下側乾燥モジュール２０５Ｂの底部には、それぞれメイン排気管５１Ａ，５１Ｂが接続されている。これらメイン排気管５１Ａ，５１Ｂは、上方に延びる１本の排気ダクト５３に接続されている。上側乾燥機２０６Ａの内部にあるステージ２１６Ａの近傍には、二本のスピンドル状（軸状）のスピンドル排気管５２Ａ，５２Ａが挿入されており、これらスピンドル排気管５２Ａ，５２Ａは、それぞれ１本の排気ダクト５３に接続されている。下側乾燥機２０６Ｂの内部にあるステージ２１６Ｂの近傍には、二本のスピンドル状（軸状）のスピンドル排気管５２Ｂ，５２Ｂが挿入されており、これらスピンドル排気管５２Ｂ，５２Ｂは、それぞれ１本の排気ダクト５３に接続されている。
　図５（ａ），（ｂ）に示すように構成された排気装置５０によれば、乾燥機２０６Ａ，２０６Ｂの稼働中に、箱状の上側乾燥モジュール２０５Ａおよび箱状の下側乾燥モジュール２０５Ｂの内部は、それぞれメイン排気管５１Ａ，５１Ｂを介して排気され、これら排気は一本の排気ダクト５３に合流される。また、上側乾燥機２０６Ａのステージ２１６Ａおよび下側乾燥機２０６Ｂのステージ２１６Ｂは、それぞれスピンドル排気管５２Ａ，５２Ａ；５２Ｂ，５２Ｂを介して排気され、これら排気は一本の排気ダクト５３に合流される。このように、メイン排気およびスピンドル排気は一本の排気ダクト５３に合流される。排気ダクト５３の上端５３ａは工場側排気ダクトに接続されており、合流後の排気は工場側排気ダクトに流入する。
特開２００３－１３３２７４号公報 特開平９－３２０９９８号公報 特開平７－１０８４５８号公報
　図５（ａ），（ｂ）に示すように、乾燥モジュールが上下に二段配置されている構成において、各乾燥モジュールに排気ダクトを接続する際、一つの排気ダクトを二つに分岐して各乾燥モジュールに接続している。そのため、各乾燥モジュールにおいて、乾燥機が稼働して基板のスピンドライ（スピン乾燥）を行うと、乾燥モジュール内部の排気が乱れ、互いに他方側の乾燥モジュールの排気圧に悪影響を与え、圧力が不安定状態になり、乾燥プロセスに影響を及ぼすという問題がある。
　本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、半導体ウェハ等の基板の洗浄や乾燥等の処理を行う基板処理装置において上下や左右等に近接して配置された複数の処理室から排気を行う場合に、複数の処理室に個別に排気ダクトを接続し、各処理室を独立に排気する構成にすることで、各処理室内におけるスピン乾燥等の処理により当該処理室内部の排気が乱れても、互いに他方側の処理室の排気圧に影響を与えることはなく、常に安定した排気環境にすることができる基板処理装置の排気装置を提供することを目的とする。
　本発明の基板処理装置の排気装置は、基板の処理を行う基板処理装置において、近接して配置された複数の処理室から排気を行う排気装置であって、前記複数の処理室に個別に排気ダクトを接続し、各処理室を独立に排気するように構成したことを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記複数の処理室は、上下に複数段に亘って設置されていることを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記複数の処理室は、それぞれ洗浄後の基板を高速で回転させて基板を乾燥させる乾燥機を備えた複数の箱状の乾燥モジュールからなることを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記各乾燥機は、基板の周縁部をチャックで把持して基板を水平な姿勢で保持し基板を高速で回転させるステージを備え、前記乾燥モジュールと前記排気ダクトとは、前記ステージの近傍まで延びるスピンドル排気管と、前記箱状の乾燥モジュールの底部に接続されたメイン排気管とを介して接続されていることを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記排気ダクトの上端は、工場側排気ダクトに接続されていることを特徴とする。
　本発明によれば、半導体ウェハ等の基板の洗浄や乾燥等の処理を行う基板処理装置において上下や左右等に近接して配置された複数の処理室から排気を行う場合に、複数の処理室に個別に排気ダクトを接続し、各処理室を独立に排気する構成にすることで、各処理室内におけるスピン乾燥等の処理により当該処理室内部の排気が乱れても、互いに他方側の処理室の排気圧に影響を与えることはなく、常に安定した排気環境にすることができる。
図１は、本発明の排気装置を備えた基板処理装置の一例としての研磨装置の全体構成を示す平面図である。 図２（ａ），（ｂ）は、図１に示す研磨装置の洗浄部を示す図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は正面図である。 図３（ａ），（ｂ）は、図２（ａ），（ｂ）に示す乾燥モジュールに設置された排気装置を示す図であり、図３（ａ）は部分断面立面図、図３（ｂ）は側面図である。 図４（ａ），（ｂ）は、図５（ａ），（ｂ）に示すように構成された従来の排気装置と図３（ａ），（ｂ）に示すように構成された本発明の排気装置の比較試験の結果を示す図である。 図５（ａ），（ｂ）は、従来の乾燥モジュールに設置された排気装置を示す図であり、図５（ａ）は部分断面立面図、図５（ｂ）は側面図である。
　以下、本発明に係る基板処理装置の排気装置の実施形態について図１乃至図４を参照して詳細に説明する。以下の各例において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。以下においては、基板処理装置の一例として研磨装置を説明するが、めっき装置等、他の基板処理装置にも本発明を適用できることは勿論である。
　図１は、本発明の排気装置を備えた基板処理装置の一例としての研磨装置の全体構成を示す平面図である。図１に示すように、この研磨装置（基板処理装置）は、略矩形状のハウジング１を備えており、ハウジング１の内部は、隔壁１ａ，１ｂによって、ロード／アンロード部２、研磨部３及び洗浄部４に区画されている。これらのロード／アンロード部２、研磨部３及び洗浄部４は、それぞれ独立に組み立てられ、独立に排気される。また、研磨装置は、基板処理動作を制御する制御部５を有している。
　ロード／アンロード部２は、多数の半導体ウェハ等の基板をストックする基板カセットが載置される２つ以上（本実施形態では４つ）のフロントロード部２０を備えている。これらのフロントロード部２０は、ハウジング１に隣接して配置され、研磨装置の幅方向（長手方向に対して垂直な方向）に沿って配列されている。フロントロード部２０には、オープンカセット、ＳＭＩＦ（Standard　Manufacturing　Interface）ポッド、またはＦＯＵＰ（Front　Opening　Unified　Pod）を搭載することができる。ここで、ＳＭＩＦ、ＦＯＵＰは、内部に基板カセットを収納し、隔壁で覆うことにより、外部空間とは独立した環境を保つことができる密閉容器である。
　ロード／アンロード部２には、フロントロード部２０の並びに沿って走行機構２１が敷設されており、この走行機構２１上に基板カセットの配列方向に沿って移動可能な搬送ロボット（ローダー）２２が設置されている。搬送ロボット２２は、走行機構２１上を移動することによって、フロントロード部２０に搭載された基板カセットにアクセスできる。搬送ロボット２２は、上下に２つのハンドを備えており、上側のハンドを処理された基板を基板カセットに戻すときに使用し、下側のハンドを処理前の基板を基板カセットから取り出すときに使用することで、上下のハンドを使い分けることができるようになっている。さらに、搬送ロボット２２の下側のハンドは、その軸心周りに回転することで、基板を反転させることができるように構成されている。
　ロード／アンロード部２は、最もクリーンな状態を保つ必要がある領域であるため、ロード／アンロード部２の内部は、研磨装置外部、研磨部３及び洗浄部４のいずれよりも高い圧力に常時維持されている。研磨部３は、研磨液としてスラリーを用いるため最もダーティな領域である。したがって、研磨部３の内部には負圧が形成され、その圧力は洗浄部４の内部圧力よりも低く維持されている。ロード／アンロード部２には、ＨＥＰＡフィルタ、ＵＬＰＡフィルタ、またはケミカルフィルタなどのクリーンエアフィルタを有するフィルタファンユニット（図示せず）が設けられており、このフィルタファンユニットからはパーティクルや有毒蒸気、有毒ガスが除去されたクリーンエアが常時吹き出している。
　研磨部３は、基板表面の研磨（平坦化）が行われる領域であり、第１研磨ユニット３Ａ、第２研磨ユニット３Ｂ、第３研磨ユニット３Ｃ及び第４研磨ユニット３Ｄを備えている。これらの第１研磨ユニット３Ａ、第２研磨ユニット３Ｂ、第３研磨ユニット３Ｃ及び第４研磨ユニット３Ｄは、研磨装置の長手方向に沿って配列されている。
　第１研磨ユニット３Ａは、研磨面を有する研磨パッド１０が取り付けられた研磨テーブル３０Ａと、基板を保持しかつ基板を研磨テーブル３０Ａ上の研磨パッド１０に押圧しながら研磨するためのトップリング３１Ａと、研磨パッド１０に研磨液やドレッシング液（例えば、純水）を供給するための研磨液供給ノズル３２Ａと、研磨パッド１０の研磨面のドレッシングを行うためのドレッサ３３Ａと、液体（例えば純水）と気体（例えば窒素ガス）の混合流体または液体（例えば純水）を霧状にして研磨面に噴射するアトマイザ３４Ａとを備えている。
　同様に、第２研磨ユニット３Ｂは、研磨パッド１０が取り付けられた研磨テーブル３０Ｂと、トップリング３１Ｂと、研磨液供給ノズル３２Ｂと、ドレッサ３３Ｂと、アトマイザ３４Ｂとを備えている。第３研磨ユニット３Ｃは、研磨パッド１０が取付けられた研磨テーブル３０Ｃと、トップリング３１Ｃと、研磨液供給ノズル３２Ｃと、ドレッサ３３Ｃと、アトマイザ３４Ｃとを備えている。第４研磨ユニット３Ｄは、研磨パッド１０が取付けられた研磨テーブル３０Ｄと、トップリング３１Ｄと、研磨液供給ノズル３２Ｄと、ドレッサ３３Ｄと、アトマイザ３４Ｄとを備えている。
　第１研磨ユニット３Ａ及び第２研磨ユニット３Ｂに隣接して、第１リニアトランスポータ６が配置されている。この第１リニアトランスポータ６は、研磨ユニット３Ａ，３Ｂが配列する方向に沿った４つの搬送位置（ロード／アンロード部側から順番に第１搬送位置ＴＰ１、第２搬送位置ＴＰ２、第３搬送位置ＴＰ３、第４搬送位置ＴＰ４とする）の間で基板を搬送する機構である。
　第３研磨ユニット３Ｃ及び第４研磨ユニット３Ｄに隣接して、第２リニアトランスポータ７が配置されている。この第２リニアトランスポータ７は、研磨ユニット３Ｃ，３Ｄが配列する方向に沿った３つの搬送位置（ロード／アンロード部側から順番に第５搬送位置ＴＰ５、第６搬送位置ＴＰ６、第７搬送位置ＴＰ７とする）の間で基板を搬送する機構である。
　基板は、第１リニアトランスポータ６によって、研磨ユニット３Ａ，３Ｂに搬送される。第１研磨ユニット３Ａのトップリング３１Ａは、研磨位置と第２搬送位置ＴＰ２との間を移動する。したがって、トップリング３１Ａへの基板の受け渡しは第２搬送位置ＴＰ２で行われる。同様に、第２研磨ユニット３Ｂのトップリング３１Ｂは、研磨位置と第３搬送位置ＴＰ３との間を移動し、トップリング３１Ｂへの基板の受け渡しは第３搬送位置ＴＰ３で行われる。第３研磨ユニット３Ｃのトップリング３１Ｃは、研磨位置と第６搬送位置ＴＰ６との間を移動し、トップリング３１Ｃへの基板の受け渡しは第６搬送位置ＴＰ６で行われる。第４研磨ユニット３Ｄのトップリング３１Ｄは、研磨位置と第７搬送位置ＴＰ７との間を移動し、トップリング３１Ｄへの基板の受け渡しは第７搬送位置ＴＰ７で行われる。
　第１搬送位置ＴＰ１には、搬送ロボット２２から基板を受け取るためのリフタ１１が配置されている。基板は、このリフタ１１を介して搬送ロボット２２から第１リニアトランスポータ６に渡される。リフタ１１と搬送ロボット２２との間に位置して、シャッタ（図示せず）が隔壁１ａに設けられており、基板の搬送時にはシャッタが開かれて搬送ロボット２２からリフタ１１に基板が渡される。また、第１リニアトランスポータ６、第２リニアトランスポータ７及び洗浄部４の間にはスイングトランスポータ１２が配置されている。このスイングトランスポータ１２は、第４搬送位置ＴＰ４と第５搬送位置ＴＰ５との間を移動可能なハンドを有しており、第１リニアトランスポータ６から第２リニアトランスポータ７への基板の受け渡しは、スイングトランスポータ１２によって行われる。基板は、第２リニアトランスポータ７によって、第３研磨ユニット３Ｃ及び／または第４研磨ユニット３Ｄに搬送される。また、研磨部３で研磨された基板は、スイングトランスポータ１２を経由して洗浄部４に搬送される。
　スイングトランスポータ１２の側方には、図示しないフレームに設置された基板の仮置き台１８０が配置されている。この仮置き台１８０は、第１リニアトランスポータ６に隣接して配置されており、第１リニアトランスポータ６と洗浄部４との間に位置している。仮置き台１８０に載置された基板は、次に説明する、洗浄部４の搬送ロボットによって洗浄部４に搬送される。
　図２（ａ），（ｂ）は図１に示す洗浄部４の詳細を示す図であり、図２（ａ）は平面図であり、図２（ｂ）は側面図である。図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、洗浄部４は、第１洗浄室１９０と、第１搬送室１９１と、第２洗浄室１９２と、第２搬送室１９３と、乾燥室１９４とに区画されている。第１洗浄室１９０内には、縦方向に沿って配列された上側一次洗浄モジュール２０１Ａおよび下側一次洗浄モジュール２０１Ｂが配置されている。上側一次洗浄モジュール２０１Ａは下側一次洗浄モジュール２０１Ｂの上方に配置されている。同様に、第２洗浄室１９２内には、縦方向に沿って配列された上側二次洗浄モジュール２０２Ａおよび下側二次洗浄モジュール２０２Ｂが配置されている。上側二次洗浄モジュール２０２Ａは下側二次洗浄モジュール２０２Ｂの上方に配置されている。一次および二次洗浄モジュール２０１Ａ，２０１Ｂ，２０２Ａ，２０２Ｂは、洗浄液を用いて基板を洗浄する洗浄機を内部に有する箱状の洗浄モジュールである。これらの一次および二次洗浄モジュール２０１Ａ，２０１Ｂ，２０２Ａ，２０２Ｂは垂直方向に沿って配列されているので、フットプリント面積が小さいという利点が得られる。
　上側二次洗浄モジュール２０２Ａと下側二次洗浄モジュール２０２Ｂとの間には、基板の仮置き台２０３が設けられている。乾燥室１９４内には、縦方向に沿って配列された上側乾燥モジュール２０５Ａおよび下側乾燥モジュール２０５Ｂが配置されている。これら上側乾燥モジュール２０５Ａおよび下側乾燥モジュール２０５Ｂは、乾燥機を内部に有する箱状の乾燥モジュールであり、互いに隔離されている。上側乾燥モジュール２０５Ａおよび下側乾燥モジュール２０５Ｂの上部には、清浄な空気を乾燥モジュール２０５Ａ，２０５Ｂ内にそれぞれ供給するフィルタファンユニット２０７，２０７が設けられている。上側一次洗浄モジュール２０１Ａ、下側一次洗浄モジュール２０１Ｂ、上側二次洗浄モジュール２０２Ａ、下側二次洗浄モジュール２０２Ｂ、仮置き台２０３、上側乾燥モジュール２０５Ａ、および下側乾燥モジュール２０５Ｂは、図示しないフレームにボルトなどを介して固定されている。
　第１搬送室１９１には、上下動可能な第１搬送ロボット２０９が配置され、第２搬送室１９３には、上下動可能な第２搬送ロボット２１０が配置されている。第１搬送ロボット２０９および第２搬送ロボット２１０は、縦方向に延びる支持軸２１１，２１２にそれぞれ移動自在に支持されている。第１搬送ロボット２０９および第２搬送ロボット２１０は、その内部にモータなどの駆動機構を有しており、支持軸２１１，２１２に沿って上下に移動自在となっている。第１搬送ロボット２０９は、搬送ロボット２２と同様に、上下二段のハンドを有している。第１搬送ロボット２０９は、図２（ａ）の点線で示すように、その下側のハンドが上述した仮置き台１８０にアクセス可能な位置に配置されている。第１搬送ロボット２０９の下側のハンドが仮置き台１８０にアクセスするときには、隔壁１ｂに設けられているシャッタ（図示せず）が開くようになっている。
　第１搬送ロボット２０９は、仮置き台１８０、上側一次洗浄モジュール２０１Ａ、下側一次洗浄モジュール２０１Ｂ、仮置き台２０３、上側二次洗浄モジュール２０２Ａ、下側二次洗浄モジュール２０２Ｂの間で基板Ｗを搬送するように動作する。洗浄前の基板（スラリーが付着している基板）を搬送するときは、第１搬送ロボット２０９は、下側のハンドを用い、洗浄後の基板を搬送するときは上側のハンドを用いる。第２搬送ロボット２１０は、上側二次洗浄モジュール２０２Ａ、下側二次洗浄モジュール２０２Ｂ、仮置き台２０３、上側乾燥モジュール２０５Ａ、下側乾燥モジュール２０５Ｂの間で基板Ｗを搬送するように動作する。第２搬送ロボット２１０は、洗浄された基板のみを搬送するので、１つのハンドのみを備えている。図１に示す搬送ロボット２２は、その上側のハンドを用いて上側乾燥モジュール２０５Ａまたは下側乾燥モジュール２０５Ｂから基板を取り出し、その基板を基板カセットに戻す。搬送ロボット２２の上側ハンドが乾燥モジュール２０５Ａ，２０５Ｂにアクセスするときには、隔壁１ａに設けられているシャッタ（図示せず）が開くようになっている。
　洗浄部４は、２台の一次洗浄モジュールおよび２台の二次洗浄モジュールを備えているので、複数の基板を並列して洗浄する複数の洗浄ラインを構成することができる。「洗浄ライン」とは、洗浄部４の内部において、一つの基板が複数の洗浄モジュールによって洗浄される際の移動経路のことである。例えば、１つの基板を、第１搬送ロボット２０９、上側一次洗浄モジュール２０１Ａ、第１搬送ロボット２０９、上側二次洗浄モジュール２０２Ａ、第２搬送ロボット２１０、そして上側乾燥モジュール２０５Ａの順で搬送し、これと並列して、他の基板を、第１搬送ロボット２０９、下側一次洗浄モジュール２０１Ｂ、第１搬送ロボット２０９、下側二次洗浄モジュール２０２Ｂ、第２搬送ロボット２１０、そして下側乾燥モジュール２０５Ｂの順で搬送することができる。このように２つの並列する洗浄ラインにより、複数（典型的には２枚）の基板をほぼ同時に洗浄および乾燥することができる。
　また、２つの並列する洗浄ラインにおいて、複数の基板を所定の時間差を設けて洗浄および乾燥することもできる。所定の時間差で洗浄することの利点は次の通りである。第１搬送ロボット２０９および第２搬送ロボット２１０は、複数の洗浄ラインで兼用されている。このため、複数の洗浄または乾燥処理が同時に終了した場合には、これらの搬送ロボットが即座に基板を搬送できず、スループットを悪化させてしまう。このような問題を回避するために、複数の基板を所定の時間差で洗浄および乾燥することによって、処理された基板を速やかに搬送ロボット２０９，２１０によって搬送することができる。
　研磨された基板にはスラリーが付着しており、その状態で基板を長い時間放置することは好ましくない。これは、配線金属としての銅がスラリーによって腐食することがあるからである。この洗浄部４によれば、２台の一次洗浄モジュールが設けられているので、先行する基板が上側一次洗浄モジュール２０１Ａまたは下側一次洗浄モジュール２０１Ｂのいずれかで洗浄されている場合でも、他方の一次洗浄モジュールに基板を搬入してこれを洗浄することができる。したがって、高スループットを実現できるだけでなく、研磨後の基板を直ちに洗浄して銅の腐食を防止することができる。
　また、一次洗浄のみが必要な場合は、基板を、第１搬送ロボット２０９、上側一次洗浄モジュール２０１Ａ、第１搬送ロボット２０９、仮置き台２０３、第２搬送ロボット２１０、そして上側乾燥モジュール２０５Ａの順で搬送することができ、第２洗浄室１９２での二次洗浄を省略することができる。さらに、下側二次洗浄モジュール２０２Ｂが故障中のときには、上側二次洗浄モジュール２０２Ａに基板を搬送することができる。このように、第１搬送ロボット２０９および第２搬送ロボット２１０により、必要に応じて基板を所定の洗浄ラインに振り分けることができる。このような洗浄ラインの選定は制御部５によって決定される。
　図３（ａ），（ｂ）は、図２（ａ），（ｂ）に示す乾燥モジュールに設置された排気装置５０を示す図であり、図３（ａ）は部分断面立面図、図３（ｂ）は側面図である。図３（ａ），（ｂ）に示すように、箱状の上側乾燥モジュール２０５Ａおよび箱状の下側乾燥モジュール２０５Ｂは、上下に近接して配置されている。図３（ａ）に示すように、上側乾燥モジュール２０５Ａおよび下側乾燥モジュール２０５Ｂの内部には、それぞれ洗浄後の基板を高速で回転させて基板を乾燥させる乾燥機２０６Ａ，２０６Ｂが設置されている。
　各乾燥機２０６Ａ，２０６Ｂは、基板の周縁部をチャックで把持して基板を水平な姿勢で保持し、基板を高速で回転させるステージ２１６Ａ，２１６Ｂを備えている。箱状の上側乾燥モジュール２０５Ａおよび箱状の下側乾燥モジュール２０５Ｂの底部には、それぞれメイン排気管５１Ａ，５１Ｂが接続されている。これらメイン排気管５１Ａ，５１Ｂは、それぞれ上方に延びる二本の排気ダクト５３Ａ，５３Ｂに接続されている。上側乾燥機２０６Ａの内部にあるステージ２１６Ａの近傍には、二本のスピンドル状（軸状）のスピンドル排気管５２Ａ，５２Ａが挿入されており、これらスピンドル排気管５２Ａ，５２Ａは、それぞれ１本の排気ダクト５３Ａに接続されている。下側乾燥機２０６Ｂの内部にあるステージ２１６Ｂの近傍には、二本のスピンドル状（軸状）のスピンドル排気管５２Ｂ，５２Ｂが挿入されており、これらスピンドル排気管５２Ｂ，５２Ｂは、それぞれ１本の排気ダクト５３Ｂに接続されている。
　図３（ａ），（ｂ）に示すように構成された排気装置５０によれば、乾燥機２０６Ａ，２０６Ｂの稼働中に、箱状の上側乾燥モジュール２０５Ａおよび箱状の下側乾燥モジュール２０５Ｂの内部は、それぞれメイン排気管５１Ａ，５１Ｂを介して排気される。メイン排気管５１Ａを介して排気された排気は排気ダクト５３Ａに導かれ、メイン排気管５１Ｂを介して排気された排気は排気ダクト５３Ｂに導かれる。また、上側乾燥機２０６Ａのステージ２１６Ａは、スピンドル排気管５２Ａ，５２Ａを介して排気ダクト５３Ａに排気される。下側乾燥機２０６Ｂのステージ２１６Ｂは、スピンドル排気管５２Ｂ，５２Ｂを介して排気ダクト５３Ｂに排気される。排気ダクト５３Ａおよび排気ダクト５３Ｂの上端５３ａ，５３ｂは、それぞれ工場側排気ダクトに接続されており、排気ダクト５３Ａおよび排気ダクト５３Ｂに導かれた各排気は工場側排気ダクトに流入する。
　図３（ａ），（ｂ）に示すように、乾燥モジュール２０５Ａ，２０５Ｂが上下に二段配置されている構成において、各乾燥モジュール２０５Ａ，２０５Ｂに対してそれぞれ個別に排気ダクト５３Ａ，５３Ｂが接続されているため、各乾燥モジュール２０５Ａ，２０５Ｂからそれぞれ独立して排気することができる。そのため、各乾燥モジュール２０５Ａ，２０５Ｂにおいて、乾燥機２０６Ａ，２０６Ｂがそれぞれ稼働して基板をスピン乾燥させるために、例えば、１５００～３０００ｍｉｎ－１の速度でステージ２１６Ａ，２１６Ｂを高速回転させることにより、乾燥モジュール内部の排気が乱れても、互いに他方側の乾燥モジュールの排気圧に悪影響を与えることはない。そのため、常に安定した排気環境にすることができる。
　図４（ａ），（ｂ）は、図５（ａ），（ｂ）に示すように構成された従来の排気装置と図３（ａ），（ｂ）に示すように構成された本発明の排気装置の比較試験の結果を示す図である。図４（ａ）は、従来の排気装置を用いて、二つの乾燥モジュール２０５Ａ，２０５Ｂの一方の乾燥モジュール（例えば、上側乾燥モジュール２０５Ａ）を稼働させてステージを高速回転させた場合において、他方の乾燥モジュール（例えば、下側乾燥モジュール２０５Ｂ）の排気にいかなる影響があるかを調べた試験結果を示すグラフであり、図４（ｂ）は、本発明の排気装置を用いて、二つの乾燥モジュール２０５Ａ，２０５Ｂの一方の乾燥モジュール（例えば、上側乾燥モジュール２０５Ａ）を稼働させてステージを高速回転させた場合において、他方の乾燥モジュール（例えば、下側乾燥モジュール２０５Ｂ）の排気にいかなる影響があるかを調べた試験結果を示すグラフである。
　図４（ａ）と図４（ｂ）には、上から下へ順に乾燥モジュールＡ（例えば、上側乾燥モジュール２０５Ａ）におけるステージの高速回転を示すグラフ、乾燥モジュールＡ内部からの排気をメイン排気管の排気圧（以下、メイン排気圧と称する）とスピンドル排気管の排気圧（以下、スピンドル排気圧と称する）とで表すグラフ、乾燥モジュールＢ（例えば、下側乾燥モジュール２０５Ｂ）におけるステージの高速回転を示すグラフ、乾燥モジュールＢ内部からの排気をメイン排気圧とスピンドル排気圧とで表すグラフが示されている。図４（ａ），（ｂ）に示すグラフ中、回転速度および排気圧を示す縦軸は無名数で表している。
　図４（ａ）に示す従来の排気装置の場合をみると、乾燥モジュールＡで乾燥処理が開始するとステージを例えば３００ｒｐｍの回転速度から１８００ｒｐｍの回転速度まで上げて基板をスピン乾燥する。乾燥モジュールＢにおいても同様に、乾燥処理が開始するとステージを例えば３００ｒｐｍの回転速度から１８００ｒｐｍの回転速度まで上げて基板をスピン乾燥する。
　乾燥モジュールＡ内部からの排気を表すグラフにはメイン排気圧が太い線で示され、スピンドル排気圧が細い線で示されている。乾燥モジュールＢ内部からの排気を表すグラフにおいても同様に、メイン排気圧を太い線で示し、スピンドル排気圧を細い線で示している。
　乾燥モジュールＡにおいて、ステージが例えば１８００ｒｐｍで高速回転すると同時に乾燥モジュールＡ内部のメイン排気圧が高くなり、スピンドル排気圧も高くなり、高速回転している間はほぼ一定の排気圧を示している。このとき、もう一方の乾燥モジュールＢ内部の排気圧をみると、点線で囲んで示すようにスピンドル排気に変化が生じ排気圧が高くなり、排気圧の乱れが発生していることがわかる。乾燥モジュールＢにおいてステージが低速で回転を開始し始めるよりも前に乾燥モジュールＢ内のスピンドル排気圧に変化が生じていることから、乾燥モジュールＡにおけるステージの高速回転の影響を受けて、乾燥モジュールＢ内の排気圧（スピンドル排気圧）が変化していることがわかる。
　また、乾燥モジュールＢにおいて、ステージが例えば１８００ｒｐｍで高速回転すると同時に乾燥モジュールＢ内部のメイン排気圧が高くなり、スピンドル排気圧も高くなり、高速回転している間はほぼ一定の排気圧を示している。このとき、もう一方の乾燥モジュールＡ内部の排気圧をみると、点線で囲んで示すようにスピンドル排気に変化が生じ排気圧が高くなっていることがわかる。このとき乾燥モジュールＡにおいてステージは回転していないので、乾燥モジュールＢにおけるステージの高速回転の影響を受けて、乾燥モジュールＡ内の排気圧（スピンドル排気圧）が変化していることがわかる。
　次に、図４（ｂ）に示す本発明の排気装置を用いた試験結果をみると、乾燥モジュールＡにおいて、ステージが例えば１８００ｒｐｍで高速回転すると同時に乾燥モジュールＡ内部のメイン排気圧が高くなり、スピンドル排気圧も高くなり、高速回転している間はほぼ一定の排気圧を示している。このとき、もう一方の乾燥モジュールＢ内部の排気圧をみると、点線で囲んで示すようにスピンドル排気はほぼ一定値を保ち排気圧の乱れは生じていない。乾燥モジュールＢ内の排気圧は、乾燥モジュールＡにおけるステージの高速回転の影響を受けていないことがわかる。
　また、乾燥モジュールＢにおいて、ステージが例えば１８００ｒｐｍで高速回転すると同時に乾燥モジュールＢ内部のメイン排気圧が高くなり、スピンドル排気圧も高くなり、高速回転している間はほぼ一定の排気圧を示している。このとき、もう一方の乾燥モジュールＡ内部の排気圧をみると、点線で囲んで示すようにスピンドル排気はほぼ一定値を保ち排気圧の乱れは生じていない。乾燥モジュールＡ内の排気圧は、乾燥モジュールＢにおけるステージの高速回転の影響を受けていないことがわかる。
　上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうることである。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲とすべきである。
　本発明は、半導体ウェハ等の基板の洗浄や乾燥等の処理を行う基板処理装置の処理室を排気する排気装置に利用可能である。
　１　ハウジング
　１ａ，１ｂ　隔壁
　２　ロード／アンロード部
　３　研磨部
　３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ　研磨ユニット
　４　洗浄部
　５　制御部
　６　第１リニアトランスポータ
　７　第２リニアトランスポータ
１０　研磨パッド
１１　リフタ
１２　スイングトランスポータ
２０　フロントロード部
２１　走行機構
２２　搬送ロボット
３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ　研磨テーブル
３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ　トップリング
３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ　研磨液供給ノズル
３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄ　ドレッサ
３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄ　アトマイザ
５０　排気装置
５１Ａ，５１Ｂ　メイン排気管
５２Ａ，５２Ｂ　スピンドル排気管
５３，５３Ａ，５３Ｂ　排気ダクト
５３ａ，５３ｂ　上端
１８０　仮置き台
１９０　第１洗浄室
１９１　第１搬送室
１９２　第２洗浄室
１９３　第２搬送室
１９４　乾燥室
２０１Ａ　上側一次洗浄モジュール
２０１Ｂ　下側一次洗浄モジュール
２０２Ａ　上側二次洗浄モジュール
２０２Ｂ　下側二次洗浄モジュール
２０３　仮置き台
２０５Ａ　上側乾燥モジュール
２０５Ｂ　下側乾燥モジュール
２０６Ａ，２０６Ｂ　乾燥機
２０７　フィルタファンユニット
２０９　第１搬送ロボット
２１０　第２搬送ロボット
２１１，２１２　支持軸
２１６Ａ，２１６Ｂ　ステージ
ＴＰ１　第１搬送位置
ＴＰ２　第２搬送位置
ＴＰ３　第３搬送位置
ＴＰ４　第４搬送位置
ＴＰ５　第５搬送位置
ＴＰ６　第６搬送位置
ＴＰ７　第７搬送位置

Claims (5)

  1. 　基板の処理を行う基板処理装置において、近接して配置された複数の処理室から排気を行う排気装置であって、
    　前記複数の処理室に個別に排気ダクトを接続し、各処理室を独立に排気するように構成したことを特徴とする基板処理装置の排気装置。
  2. 　前記複数の処理室は、上下に複数段に亘って設置されていることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置の排気装置。
  3. 　前記複数の処理室は、それぞれ洗浄後の基板を高速で回転させて基板を乾燥させる乾燥機を備えた複数の箱状の乾燥モジュールからなることを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置の排気装置。
  4. 　前記各乾燥機は、基板の周縁部をチャックで把持して基板を水平な姿勢で保持し基板を高速で回転させるステージを備え、前記乾燥モジュールと前記排気ダクトとは、前記ステージの近傍まで延びるスピンドル排気管と、前記箱状の乾燥モジュールの底部に接続されたメイン排気管とを介して接続されていることを特徴とする請求項３記載の基板処理装置の排気装置。
  5. 　前記排気ダクトの上端は、工場側排気ダクトに接続されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の基板処理装置の排気装置。
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