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KR102518708B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR102518708B1
KR102518708B1 KR1020220079700A KR20220079700A KR102518708B1 KR 102518708 B1 KR102518708 B1 KR 102518708B1 KR 1020220079700 A KR1020220079700 A KR 1020220079700A KR 20220079700 A KR20220079700 A KR 20220079700A KR 102518708 B1 KR102518708 B1 KR 102518708B1
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쇼 와타나베
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 보다 스페이스 절약화를 도모하는 것을 목적으로 한다.
실시형태에 따른 기판 처리 장치는, 복수의 처리 유닛과, 기체 공급부를 구비한다. 복수의 처리 유닛은, 적층되어 배치되고, 챔버 내에 있어서 기판을 유지하여 처리액에 의해 기판을 액처리한다. 기체 공급부는, 처리 유닛마다 설치되고, 처리 유닛의 내부에 기체를 공급한다. 또한, 기체 공급부는, 취입부와, 급기부를 포함한다. 취입부는 외기를 받아들여 청정화한다. 급기부는, 취입부에 의해 청정화된 청정 공기를 처리 유닛의 내부에 급기한다. 또한, 취입부는, 챔버의 측방에 배치되고, 적층되어 배치된 처리 유닛 사이에서 챔버의 동일 측면에 배치된다.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
개시하는 실시형태는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
종래, 반도체 웨이퍼 등의 기판을 유지하면서 회전시킨 상태로, 기판의 표면이나 표리면에 처리액을 공급하여 기판을 액처리하는 매엽식(枚葉式)의 복수의 처리 유닛과, 이들 처리 유닛에의 기판의 반입 및 반출을 행하는 반송 장치를 구비한 기판 처리 장치가 알려져 있다.
이러한 기판 처리 장치 중에는, 장치의 풋프린트가 증가하는 것을 억제하면서 보다 높은 스루풋을 얻기 위해서, 처리 유닛을 다단으로 적층한 레이아웃을 채용한 것이 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2012-142404호 공보
그러나, 전술한 종래 기술에는, 보다 스페이스 절약화를 도모한다고 하는 점에서 한층 더 개선의 여지가 있다.
구체적으로는, 전술한 바와 같이 처리 유닛을 적층하는 것은, 스페이스 절약화를 도모하면서 스루풋을 향상시키는 데에 있어서 유효하긴 하지만, 적층수를 늘리면 장치의 높이는 증가해 버리기 때문에, 처리 유닛을 적층하면서도 장치의 높이는 가능한 한 억제하고 싶다고 하는 요구가 있다.
이 점, 특허문헌 1에 개시된 장치에서는, 적층된 처리 유닛의 각 단의 상방에, 처리 유닛에의 급기를 행하는 공통의 급기 덕트 및 공통의 팬 유닛이 배치되어 있기 때문에, 전술한 요구에는 응하기 어렵다.
실시형태의 일 양태는, 보다 스페이스 절약화를 도모할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시형태의 일 양태에 따른 기판 처리 장치는, 복수의 처리 유닛과, 기체 공급부를 구비한다. 복수의 처리 유닛은, 적층되어 배치되고, 챔버 내에 있어서 기판을 유지하여 처리액에 의해 기판을 액처리한다. 기체 공급부는, 처리 유닛마다 설치되고, 처리 유닛의 내부에 기체를 공급한다. 또한, 기체 공급부는, 취입부와 급기부를 포함한다. 취입부는 외기를 받아들여 청정화한다. 급기부는, 취입부에 의해 청정화된 청정 공기를 처리 유닛의 내부에 급기한다. 또한, 취입부는, 챔버의 측방에 배치되고, 적층되어 배치된 처리 유닛 사이에서 챔버의 동일 측면에 배치된다.
실시형태의 일 양태에 의하면, 보다 스페이스 절약화를 도모할 수 있다.
도 1은 본 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 처리 유닛의 개략 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 기판 처리 시스템이 구비하는 처리액 공급계의 개략 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 처리 유닛의 배기 경로를 도시한 도면이다.
도 5a는 프레임 구조체의 개략 구성을 도시한 사시도이다.
도 5b는 제1 빔부 및 제2 빔부의 세트를 YZ 평면으로 절단하여 취한, 프레임 구조체의 개략 구성을 도시한 단면도이다.
도 5c는 제1 기둥부 및 제2 기둥부의 세트를 XY 평면으로 절단하여 취한, 프레임 구조체의 개략 구성을 도시한 단면도이다.
도 5d는 "M1"로 표시된 부분이 확대도로 도시되어 있는, 프레임 구조체의 개략 구성을 도시한 단면도이다.
도 6a는 처리 스테이션의 모식 정면도이다.
도 6b는 처리 스테이션의 모식 평면도이다.
도 6c는 처리 유닛의 모식 정면도이다.
도 6d는 취입부 및 급기부가 확대도로 도시되어 있는, 처리 유닛의 개략적인 평면도이다.
도 7a는 처리 유체의 공급 라인을 도시한 처리 스테이션의 모식 정면도이다.
도 7b는 도 7a에 도시된 A-A'선 대략 단면도이다.
도 7c는 도 7b에 도시된 M2부의 확대도이다.
도 7d는 제2 배기관과 케이스의 접속부를 도시한 모식 사시도이다.
도 7e는 도 7b에 도시된 B-B'선 대략 단면도이다.
도 7f는 도 7e에 도시된 M3부의 확대도이다.
도 7g는 처리 유체의 공급 라인 주위의 분위기를 배기하는 배기 경로를 도시한 처리 스테이션의 모식 정면도이다.
도 8은 배기 전환 유닛의 구성을 도시한 도면이다.
도 9a는 처리 유닛의 모식 평면도(그 2)이다.
도 9b는 취입부의 구성을 도시한 모식도(그 1)이다.
도 9c는 급기부의 구성을 도시한 모식도이다.
도 9d는 취입부의 구성을 도시한 모식도(그 2)이다.
도 10은 기판 처리 시스템에 있어서 실행되는 기판 처리의 처리 순서의 일례를 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본원이 개시하는 기판 처리 장치의 실시형태를 상세히 설명한다. 한편, 이하에 나타내는 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성을 도시한 도면이다. 이하에서는, 위치 관계를 명확히 하기 위해서, 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축을 규정하고, Z축 정방향을 연직 상향 방향으로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 기판 처리 시스템(1)은, 반입 반출 스테이션(2)과, 처리 스테이션(3)을 구비한다. 반입 반출 스테이션(2)과 처리 스테이션(3)은 인접하여 설치된다.
반입 반출 스테이션(2)은, 캐리어 배치부(11)와, 반송부(12)를 구비한다. 캐리어 배치부(11)에는, 복수 장의 기판, 본 실시형태에서는 반도체 웨이퍼[이하 웨이퍼(W)]를 수평 상태로 수용하는 복수의 캐리어(C)가 배치된다.
반송부(12)는, 캐리어 배치부(11)에 인접하여 설치되고, 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) 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다.
처리 스테이션(3)은, 반송부(12)에 인접하여 설치된다. 처리 스테이션(3)은, 반송부(15)와, 복수의 처리 유닛(16)을 구비한다. 복수의 처리 유닛(16)은, 반송부(15)의 양측에 나란히 설치된다.
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 대해 소정의 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 각종의 처리를 제어하는 프로그램이 저장된다. 제어부(18)는, 기억부(19)에 기억된 프로그램을 읽어내어 실행함으로써 기판 처리 시스템(1)의 동작을 제어한다.
한편, 이러한 프로그램은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체에 기록되어 있던 것이며, 그 기억 매체로부터 제어 장치(4)의 기억부(19)에 인스톨된 것이어도 좋다. 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, 먼저, 반입 반출 스테이션(2)의 기판 반송 장치(13)가, 캐리어 배치부(11)에 배치된 캐리어(C)로부터 웨이퍼(W)를 취출하고, 취출한 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)로 복귀된다.
다음으로, 처리 유닛(16)의 구성에 대해 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 처리 유닛(16)의 개략 구성을 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 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 설치된다. FFU(21)는, 챔버(20) 내에 다운플로우를 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 주위로 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 대해 처리 유체를 공급한다. 처리 유체 공급부(40)는, 처리 유체 공급원(70)에 접속된다.
회수컵(50)은, 유지부(31)를 둘러싸도록 배치되며, 유지부(31)의 회전에 의해 웨이퍼(W)로부터 비산하는 처리액을 포집한다. 회수컵(50)의 바닥부에는, 배액구(排液口; 51)가 형성되어 있고, 회수컵(50)에 의해 포집된 처리액은, 이러한 배액구(51)로부터 처리 유닛(16)의 외부로 배출된다. 또한, 회수컵(50)의 바닥부에는, FFU(21)로부터 공급되는 기체를 처리 유닛(16)의 외부로 배출하는 배기구(52)가 형성된다.
다음으로, 기판 처리 시스템(1)이 구비하는 처리액 공급계의 개략 구성에 대해 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 기판 처리 시스템(1)이 구비하는 처리액 공급계의 개략 구성을 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 기판 처리 시스템(1)이 구비하는 처리액 공급계는 복수의 처리 유닛(16)에 처리액을 공급하는 처리 유체 공급원(70)을 갖고 있다.
처리 유체 공급원(70)은, 처리액을 저류하는 탱크(102)와, 탱크(102)로부터 나와 탱크(102)로 복귀하는 순환 라인(104)을 갖고 있다. 순환 라인(104)에는 펌프(106)가 설치되어 있다. 펌프(106)는, 탱크(102)로부터 나와 순환 라인(104)을 통과하여 탱크(102)로 복귀하는 순환류를 형성한다. 펌프(106)의 하류측에 있어서 순환 라인(104)에는, 처리액에 포함되는 파티클 등의 오염 물질을 제거하는 필터(108)가 설치되어 있다. 필요에 따라, 순환 라인(104)에 보조 기계류(예컨대 히터 등)를 더 설치해도 좋다.
순환 라인(104)에 설정된 접속 영역(110)에, 하나 또는 복수의 분기 라인(112)이 접속되어 있다. 각 분기 라인(112)은, 순환 라인(104)을 흐르는 처리액을 대응하는 처리 유닛(16)에 공급한다. 각 분기 라인(112)에는, 필요에 따라, 유량 제어 밸브 등의 유량 조정 기구, 필터 등을 설치할 수 있다.
기판 처리 시스템(1)은, 탱크(102)에, 처리액 또는 처리액 구성 성분을 보충하는 탱크액 보충부(116)를 갖고 있다. 탱크(102)에는, 탱크(102) 내의 처리액을 폐기하기 위한 드레인부(118)가 설치되어 있다.
다음으로, 처리 유닛(16)의 배기 경로에 대해 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 처리 유닛(16)의 배기 경로를 도시한 도면이다. 한편, 도 4에서는, 처리 유닛(16)의 배기 경로를 설명하기 위해서 필요한 구성 요소를 주로 나타내고 있고, 일반적인 구성 요소에 대한 기재를 적절히 생략하고 있다.
먼저, 본 실시형태에 따른 처리 유닛(16)의 구성에 대해 설명한다. 도 4에 도시된 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), 산계 처리액 공급원(72), 유기계 처리액 공급원(73) 및 DIW 공급원(74)이 접속된다. 또한, 각 공급원(71~74)과 노즐(41) 사이에는, 밸브(75~78)가 설치된다.
이러한 처리 유체 공급부(40)는, 각 공급원(71~74)으로부터 공급되는 알칼리계 처리액, 산계 처리액, 유기계 처리액 및 DIW(순수)를 노즐(41)로부터 웨이퍼(W)의 표면(피처리면)에 대해 공급한다.
본 실시형태에서는, 알칼리계 처리액으로서 SC1(암모니아, 과산화수소 및 물의 혼합액), 산계 처리액으로서 HF(플루오르화수소산), 유기계 처리액으로서 IPA(이소프로필알코올)가 이용되는 것으로 한다. 한편, 산계 처리액, 알칼리계 처리액 및 유기계 처리액은, 이들에 한정되지 않는다.
또한, 본 실시형태에서는, 알칼리계 처리액, 산계 처리액, 유기계 처리액 및 DIW가 하나의 노즐(41)로부터 공급되는 것으로 하지만, 처리 유체 공급부(40)는, 각 처리액에 대응하는 복수의 노즐을 구비하고 있어도 좋다.
여기서, SC1 사용 시에 처리 유닛(16)으로부터 배출되는 알칼리계 배기와, HF 사용 시에 처리 유닛(16)으로부터 배출되는 산계 배기와, IPA 사용 시에 처리 유닛(16)으로부터 배출되는 유기계 배기는, 예컨대 배기관의 오염 방지 등의 면에서 개별적으로 배출하는 것이 바람직하다. 이 때문에, 본 실시형태에 따른 기판 처리 시스템(1)에서는, 알칼리계 배기, 산계 배기 및 유기계 배기마다 배기 경로가 형성된다.
이러한 배기 경로의 구성에 대해 설명한다. 기판 처리 시스템(1)의 처리 스테이션(3)은, 처리 유닛(16)의 배기 경로로서, 주배기관(120)과, 제1 배기관(200)과, 배기 전환 유닛(300)을 구비한다.
주배기관(120)은, 복수의 개별 배기관(121~123)을 구비한다. 개별 배기관(121)은, 알칼리계 배기가 흐르는 배기관이고, 개별 배기관(122)은, 산계 배기가 흐르는 배기관이며, 개별 배기관(123)은, 유기계 배기가 흐르는 배기관이다. 이들 개별 배기관(121~123)에는, 배기 기구(151~153)가 각각 설치된다. 배기 기구(151~153)로서는, 펌프 등의 흡기 장치를 이용할 수 있다.
본 실시형태에 따른 개별 배기관(121~123)은, 적어도 일부가 처리 유닛(16)보다 상방에 배치된다. 개별 배기관(121~123)의 구체적인 배치에 대해서는 후술한다.
제1 배기관(200)은, 처리 유닛(16)으로부터의 배기를 주배기관(120)으로 유도하는 배관이다. 이러한 제1 배기관(200)은, 처리 유닛(16)의 배기구(52)에 일단측이 접속되고, 타단이, 후술하는 배기 전환 유닛(300)을 통해, 주배기관(120)의 처리 유닛(16)보다 상방에 배치되는 부분에 접속된다.
제1 배기관(200)은, 처리 유닛(16)의 배기구(52)로부터 수평으로 연장되는 수평부(201)와, 수평부(201)의 하류측에 설치되고, 상방을 향해 연직으로 연장되는 상승부(202)를 구비한다. 또한, 상승부(202)의 맨 아래 위치에는, 제1 배기관(200) 내의 액체를 외부로 배출하는 드레인부(250)가 설치된다.
배기 전환 유닛(300)은, 제1 배기관(200)의 상승부(202)에 접속되고, 처리 유닛(16)으로부터의 배기의 유출처를 개별 배기관(121~123) 중 어느 하나로 전환한다. 주배기관(120)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, 제1 배기관(200) 및 배기 전환 유닛(300)을 통해 개별 배기관(121~123) 중 어느 하나로 유출된다.
여기서, 본 실시형태에 따른 기판 처리 시스템(1)에서는, 전술한 바와 같이, 주배기관(120)의 적어도 일부와 배기 전환 유닛(300)이 처리 유닛(16)보다 상방에 배치되고, 제1 배기관(200)의 타단측이, 배기 전환 유닛(300)을 통해, 주배기관(120)의 처리 유닛(16)보다 상방에 배치되는 부분에 접속된다. 이에 의해, 처리 유닛(16)으로부터의 배기는, 제1 배기관(200)의 상승부(202)를 상승한 후, 배기 전환 유닛(300)으로부터 주배기관(120)으로 유출되게 된다.
또한, 여기서는 도시하고 있지 않으나, 본 실시형태에서는, 각 공급원(71~74)이나 밸브(75~78) 등, 처리 유체의 공급 라인 주위의 분위기를 배기하는 배기 경로를 더 형성하는 것으로 하였다. 이러한 배기 경로는, 후술하는 제2 배기관(500)이나 제3 배기관(600)(뒤에 도시된 도 7g 등 참조)을 이용하여 형성되고, 주배기관(120)을 이용하여 배기되도록 배기 전환 유닛(300)에 접속된다. 이에 의해, 처리 유체의 공급 라인 주위에 있어서의 처리 유체의 누설 등에 대비한 배기를 행할 수 있다.
이하, 전술한 주배기관(120), 제1 배기관(200) 및 배기 전환 유닛(300)의 배치를 포함한 처리 스테이션(3)의 보다 구체적인 구성에 대해, 도 5a 내지 도 5d를 참조하여 순차 설명한다.
먼저, 처리 스테이션(3)은, 복수의 기둥부(401)와 복수의 빔(beam)부(402)를 갖는 프레임 구조체(400)를 구비하고 있고, 기둥부(401)와 빔부(402)에 의해 형성되는 수용 공간에, 복수의 처리 유닛(16)이 수용된다. 복수의 처리 유닛(16)은, 반송부(15)(도 1 참조)의 연장 방향, 즉 X축 방향을 따라 병렬로 배치되고, 또한 다단으로 적층된다.
여기서, 본 실시형태에 따른 프레임 구조체(400)의 개략 구성에 대해 도 5a 내지 도 5d를 참조하여 설명해 둔다. 도 5a 내지 도 5d는 프레임 구조체(400)의 개략 구성을 도시한 도면(그 1)~(그 4)이다.
한편, 도 5a는 프레임 구조체(400)의 모식 사시도이고, 도 5b는 대향하는 1세트의 제1 빔부(402-1) 및 제2 빔부(402-2)를 YZ 평면으로 절단한 경우의 단면도이며, 도 5c는 대향하는 제1 기둥부(401-1)의 세트 및 제2 기둥부(401-2)의 세트를 XY 평면으로 절단한 경우의 단면도이고, 도 5d는 도 5c에 도시된 M1부의 확대도로 되어 있다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 프레임 구조체(400)의 기둥부(401)는, X축 부방향측의 단부에 수직으로 설치되는 제1 기둥부(401-1)와, X축 정방향측의 단부에 수직으로 설치되는 제2 기둥부(401-2)를 적어도 포함한다.
또한, 프레임 구조체(400)의 빔부(402)는, 처리 유닛(16)의 배열 방향, 즉 X축 방향을 따라 수평이며 또한 다단으로 설치되고, 처리 유닛(16)의 Y축 부방향측에 배치되는 제1 빔부(402-1)와, 이러한 제1 빔부(402-1)와 평행하게, 처리 유닛(16)의 Y축 정방향측에 배치되는 제2 빔부(402-2)를 포함한다.
한편, 기둥부(401) 또는 빔부(402)에는, 각파이프나 프로파일재와 같은 각재(角材)를 이용하는 것이 바람직하다. 각재를 이용함으로써, 각각의 대향면 사이 등에, 부재(예컨대 배관 등)의 수납 가능 영역을 형성하기 쉽게 할 수 있다.
그리고, 도 5a에 도시된 바와 같이, 프레임 구조체(400)는 기본적으로, 제1 기둥부(401-1), 제2 기둥부(401-2) 및 복수의 제1 빔부(402-1)로 이루어지는 구조체와, 제1 기둥부(401-1), 제2 기둥부(401-2) 및 복수의 제2 빔부(402-2)로 이루어지는 구조체가 조합되어, 수용 공간이 형성된다.
단, 본 실시형태에서는, 도 5a 중에 이점 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 프레임 구조체(400)에 대해, 폭 방향에 걸친 빔을 최대한 설치하지 않는 구조로 하였다. 본 실시형태에서는, 대향하는 1세트의 제1 빔부(402-1) 및 제2 빔부(402-2)는, 도 5b에 도시된 바와 같이, 각각의 하면이 판재(板材; 403)에 의해 연결된다.
이에 의해, 도 5b에 도시된 바와 같이, 제1 빔부(402-1) 및 제2 빔부(402-2)의 대향면 사이이며, 또한 제1 빔부(402-1) 및 제2 빔부(402-2)의 높이(h)를 갖는 수용 가능 영역(R1)을, 도 5c에 도시된 바와 같이 배열 방향 전체에 걸쳐 형성할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이 판재(403)에 의해 제1 빔부(402-1) 및 제2 빔부(402-2)가 연결됨으로써, 도 5d에 도시된 바와 같이, 예컨대 제2 기둥부(401-2)의 세트의 대향면 사이이며, 또한 제2 기둥부(401-2)의 폭(w)을 갖는 수용 가능 영역(R2)을, 제2 기둥부(401-2)의 연장 방향을 따라 형성할 수 있다.
본 실시형태에서는, 이들 수용 가능 영역(R1, R2)을 활용하면서, 처리 유닛(16)을 비롯한 처리 스테이션(3)의 각종 구성 요소를 프레임 구조체(400)의 수용 공간에 수용함으로써, 장치 전체의 스페이스 절약화를 도모하는 것으로 하였다. 그 구체예에 대해 이하, 순차 설명한다.
도 6a는 처리 스테이션(3)의 모식 정면도이다. 또한, 도 6b는 그 모식 평면도이다. 한편, 여기서 말하는 정면도란, 처리 스테이션(3)을 메인터넌스 영역측으로부터 Y축 정방향으로 본 경우의 도면이고, 평면도란, 처리 스테이션(3)을 Z축 부방향으로 본 경우의 도면이다. 또한, 메인터넌스 영역측이란, 처리 스테이션(3)의 외측으로부터 처리 유닛(16)의 배열을 향하는 측이다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 본 실시형태에서는, 처리 유닛(16)은 예컨대 상하 2단으로 적층된다. 이하에서는, 상하 2단으로 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.
한편, 본 실시형태에서는, 처리 유닛(16)이 상하 2단으로 적층되는 경우의 예를 나타내지만, 처리 유닛(16)의 적층수는 2단에 한정되지 않는다. 또한, 본 실시형태에서는, 5대의 처리 유닛(16)이 병렬로 배치되는 경우의 예를 나타내지만, 병렬로 배치되는 처리 유닛(16)의 대수는 5대에 한정되지 않는다.
주배기관(120)이 갖는 개별 배기관(121~123)은, 도 6a에 도시된 바와 같이, 프레임 구조체(400)의 상부에 배치된다. 또한, 개별 배기관(121~123)의 상부에는, 도 6a에 도시된 바와 같이, 각 처리 유닛(16)에 대응하는 복수의 배기 전환 유닛(300)이 배치된다. 또한, 이들 주배기관(120) 및 배기 전환 유닛(300)은, 케이스(301)에 수용되어, 프레임 구조체(400)로부터 구획된다. 한편, 케이스(301)는, 외기가 받아들여질 수 있도록, 외부 공간과는 연통(連通)되어 있다.
또한, 도 6a에 도시된 바와 같이, 주배기관(120)은, 최상단에 배치되는 처리 유닛(16U)보다 상방에 배치되고, 또한 상단측의 처리 유닛(16U) 및 하단측의 처리 유닛(16L)의 각각에 대응하는 제1 배기관(200U, 200L)이 배기 전환 유닛(300U, 300L)을 통해 접속된다.
이와 같이, 본 실시형태에서는, 상단측의 처리 유닛(16U)과, 하단측의 처리 유닛(16L)에서, 주배기관(120)을 공용하고 있다. 이 때문에, 상단측의 처리 유닛(16U)과 하단측의 처리 유닛(16L)에서, 각각 주배기관(120)을 설치한 경우와 비교하여, 기판 처리 시스템(1)의 제조 비용을 낮게 억제할 수 있다. 또한, 처리 스테이션(3)의 높이가 커지는 것을 억제하여, 스페이스 절약화를 도모할 수 있다.
한편, 도 6b에 도시된 바와 같이, 기판 처리 시스템(1)은, 반송부(15)보다 Y축 부방향측에 배치되는 처리 유닛(16)에 대응하는 주배기관(120)과, 반송부(15)보다 Y축 정방향측에 배치되는 처리 유닛(16)에 대응하는 주배기관(120)을 구비한다. 각 주배기관(120)은, 대응하는 처리 유닛(16)이 배치되는 영역의 상방에 각각 배치된다.
여기서, 복수의 제1 배기관(200) 중, 상단의 처리 유닛(16U)에 접속되는 제1 배기관(200U)과, 하단의 처리 유닛(16L)에 접속되는 제1 배기관(200L)은, 처리 유닛(16U, 16L)의 일부의 뒤쪽에 나란히 배치된다.
예컨대 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 제1 배기관(200U, 200L)은, 처리 유닛(16U, 16L)의 일부의 뒤쪽에, 반송부(15)에 가까운 쪽으로부터 순서대로, 제1 배기관(200L), 제1 배기관(200U)이 배치된다. 한편, 여기서 말하는 처리 유닛(16U, 16L)의 일부는, 후술하는 FFU(21)의 취입부(21a)(뒤에 도시된 도 6d 참조)에 상당한다.
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 갖고, 또한 서로 마주 보게 하여 배치된다. 구체적으로는, 도 6a에 도시된 바와 같이, 처리 스테이션(3)을 Y축 정방향으로 본 경우에, 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 제1 배기관(200U, 200L)을 중심선(x)으로 하여 선대칭으로 배치된다.
이와 같이, 본 실시형태에서는, 상단의 처리 유닛(16U)에 접속되는 제1 배기관(200U)과, 하단의 처리 유닛(16L)에 접속되는 제1 배기관(200L)이, 처리 유닛(16U, 16L)의 일부의 뒤쪽에 나란히 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 제1 배기관(200U, 200L)을 중심선(x)으로 하여 선대칭이 되도록 마주 보게 하여 배치된다.
이러한 배치로 함으로써, 상단과 하단에서, 제1 배기관(200U, 200L)이나 배기 전환 유닛(300U, 300L)을 공통화시키는 것이 용이해진다. 한편, 배기 전환 유닛(300U)과 배기 전환 유닛(300L)은 반드시 마주 보게 하여 배치되지 않아도 좋다.
또한, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 처리 스테이션(3)은, 제2 배기관(500)을 구비한다. 제2 배기관(500)은, 전술한 바와 같이 처리 유체의 공급 라인 주위의 분위기를 배기하는 배기 경로 중, 수직 방향의 경로를 구성한다.
제2 배기관(500)은, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 전술한 수용 가능 영역(R2)(도 5d 참조)에 대응하는, 제1 기둥부(401-1)의 세트의 대향면 사이, 또는 제2 기둥부(401-2)의 세트의 대향면 사이에 배치된다. 이에 의해, 수용 가능 영역(R2)을 활용한 배기 경로의 형성을 행할 수 있고, 장치 전체의 스페이스 절약화에 이바지할 수 있다.
또한, 제3 배기관(600)(예컨대, 도 7g 참조)은, 처리 유체의 공급 라인 주위의 분위기를 배기하는 배기 경로 중, 수평 방향의 경로를 구성한다. 제3 배기관(600)은, 전술한 수용 가능 영역(R1)(도 5b 참조)에 대응하는, 제1 빔부(402-1) 및 제2 빔부(402-2)의 대향면 사이에 배치된다. 이에 의해, 수용 가능 영역(R1)을 활용한 배기 경로의 형성을 행할 수 있고, 장치 전체의 스페이스 절약화에 이바지할 수 있다. 제2 배기관(500) 및 제3 배기관(600)의 상세한 내용에 대해서는, 도 7a 내지 도 7g를 참조한 설명으로 후술한다.
한편, 제2 배기관(500) 및 제3 배기관(600)에 의해 형성되는 배기 경로의 배기구(501a)는, 도 6a에 도시된 바와 같이, 배기 전환 유닛(300)을 수용하는 케이스(301)에 접속된다.
다음으로, 처리 유닛(16)의 보다 구체적인 구성에 대해, 도 6c 및 도 6d를 참조하여 설명한다. 도 6c는 처리 유닛(16)의 모식 정면도이다. 또한, 도 6d는 처리 유닛(16)의 모식 평면도(그 1)이다.
도 6c에 도시된 바와 같이, 처리 유닛(16)은, 챔버(20)와, FFU(21)를 구비한다. FFU(21)는 취입부(21a)와, 급기부(21b)를 구비한다. 취입부(21a)는, 외기를 받아들이는 유닛이며, 챔버(20)의 측방에 배치되고, 적층되어 배치된 처리 유닛(16) 사이에서 챔버(20)의 동일 측면에 배치된다. 그리고, 취입부(21a)는, 도 6d에 도시된 바와 같이, 메인터넌스 영역측으로부터 외기를 받아들여 필터 등에 의해 외기를 청정 공기로 청정화하면서, 급기부(21b)에 보내준다. 한편, 도 6d에 도시된 바와 같이, 취입부(21a)는, 급기부(21b)에 대해, 반송부(15)측에 빈 스페이스가 형성되도록 배치된다.
급기부(21b)는, 도 6c 및 도 6d에 도시된 바와 같이, 챔버(20)의 상방에 배치되어 챔버(20)측이 개구되고, 측방에 있어서 취입부(21a)에 접속되어 이러한 취입부(21a)와 연통되도록 형성된다. 그리고, 급기부(21b)는, 취입부(21a)로부터 보내진 청정 공기에 의해, 챔버(20) 내에 다운플로우를 형성한다.
이와 같이, 복수의 처리 유닛(16)의 각각에, 개별의 외기의 취입부(21a)를 챔버(20)의 한쪽측의 측방에 형성함으로써, 처리 유닛(16)을 적층한 경우에 높이가 커지는 것을 억제할 수 있다. 즉, 보다 스페이스 절약화를 도모할 수 있다.
또한, 이와 같이, 복수의 처리 유닛(16)의 각각에, 외기의 취입부(21a)를 형성함으로써, 처리 유닛(16)마다 다운플로우를 조정할 수 있다. 즉, 복수의 처리 유닛(16) 각각에 있어서의 웨이퍼(W)의 처리 품질을 균등하게 유지하는 데 이바지할 수 있다.
또한, 전술한 제1 배기관(200U, 200L)은, 도 6c 및 도 6d에 도시된 바와 같이, 취입부(21a)의 배후이며, 또한 챔버(20)의 측방인, 전술한 빈 스페이스에 배치된다. 즉, 처리 유닛(16)의 측방이며, 취입부(21a)가 배치된 측면과는 상이한 위치에 설치되어 있는 반송부(15)에 대해, 이러한 반송부(15)에 가까운 측으로부터 순서대로, 제1 배기관(200L), 제1 배기관(200U), 취입부(21a)가 배치된다. 이와 같이, 제1 배기관(200U, 200L)은, 챔버(20)에 대해, 취입부(21a)와 동일 측면에 배치되고, 챔버(20)의 측면을 상하로 연장되어 있다. 이에 의해, 처리 유닛(16)에 개별적으로 취입부(21a)를 형성하면서도, 제1 배기관(200U, 200L)에 의해, 처리 유닛(16)의 점유 스페이스가 커지는 것을 방지할 수 있다. 즉, 장치 전체의 스페이스 절약화에 이바지할 수 있다.
또한, 도 6c에 도시된 바와 같이, 챔버(20)의 하부에는, 전장품 박스(22)가 배치된다. 전장품 박스(22)는, 전장품이 수용되는 용기이며, 예컨대 구동부(33)(도 2 참조) 등이 수용된다. 취입부(21a)의 하부에는, 가스 박스(23)가 배치된다. 가스 박스(23)는, 후술하는 저노점 가스의 공급 라인을 구성하는 부품이 수용되는 용기이며, 예컨대 밸브(23b)(뒤에 도시된 도 9c 참조) 등이 수용된다. 저노점 가스의 공급 라인을 포함하는, 더 구체적인 FFU(21)의 구성에 대해서는 도 9a 내지 도 9d를 참조하여 후술한다.
또한, 전장품 박스(22) 및 가스 박스(23)의 하부에는, 밸브 박스(24)가 배치된다. 밸브 박스(24)는, 처리 유체의 공급 라인을 구성하는 부품이 수용되는 용기이며, 예컨대 밸브(75~78)(도 4 참조) 등을 포함하는 통류(通流) 제어부, 필터, 유량계 등이 수용된다. 또한, 밸브 박스(24)의 하부에는, 전술한 제3 배기관(600)이 연통되도록 접속된다.
다음으로, 이러한 제3 배기관(600) 및 전술한 제2 배기관(500)을 포함하는, 처리 유체의 공급 라인 주위의 분위기를 배기하는 배기 경로의 구성에 대해, 도 7a 내지 도 7g를 참조하여 설명한다.
도 7a는 처리 유체의 공급 라인을 도시한 처리 스테이션(3)의 모식 정면도이다. 도 7b는 도 7a에 도시된 A-A'선 대략 단면도이다. 도 7c는 도 7b에 도시된 M2부의 확대도이다. 도 7d는 제2 배기관(500)과 케이스(301)의 접속부를 도시한 모식 사시도이다.
도 7e는 도 7b에 도시된 B-B'선 대략 단면도이다. 도 7f는 도 7e에 도시된 M3부의 확대도이다. 도 7g는 처리 유체의 공급 라인 주위의 분위기를 배기하는 배기 경로를 도시한 처리 스테이션(3)의 모식 정면도이다.
먼저, 도 7a에 도시된 바와 같이, 프레임 구조체(400)의 잉여 스페이스(410)에, 처리 유체 공급원(70)이 배치되어 있는 것으로 한다.
처리 유체의 공급 라인은, 도 7a 중에 굵은 화살표로 나타낸 바와 같이, 예컨대 처리 유체 공급원(70)으로부터 수직으로 제1 기둥부(401-1)의 배후를 지나고, 중도에서 분기되어, 수평으로 처리 유닛(16U, 16L) 각각의 하방의 제1 빔부(402-1)의 배후를 지나도록 형성된다. 그리고, 또한, 제2 기둥부(401-2)의 배후를 수직으로 지나면서 합류하여, 수평으로 최하단의 제1 빔부(402-1)의 배후를 지나 처리 유체 공급원(70)으로 복귀하도록 형성된다.
한편, 여기서 말하는 「배후」는 전술한 「대향면 사이」에 대응한다. 또한 이와 같이 형성되는 공급 라인은, 전술한 순환 라인(104)(도 3 참조)에 상당한다.
먼저, 제1 기둥부(401-1) 또는 제2 기둥부(401-2)의 배후를 수직으로 지나는 순환 라인(104)은, 전술한 수용 가능 영역(R2)에 배치된, 도 7b에 도시된 제2 배기관(500) 안을 지나도록 형성된다. 제2 배기관(500)은, 챔버(20)에 대해, 취입부(21a)가 배치된 측면과 반대측의 측방, 또는 취입부(21a)의 측방을 지나도록 배치된다.
구체적으로는, 도 7c에 도시된 바와 같이, 제2 배기관(500)이, 제1 기둥부(401-1)의 세트의 대향면 사이, 또는 제2 기둥부(401-2)의 세트의 대향면 사이에 배치되고, 그 안을 순환 라인(104)을 형성하는 수직 배관(104V)이 지나도록 배치된다. 따라서, 제2 배기관(500)은, 수직 배관(104V)을 수용하는 케이스에 상당한다.
수직 배관(104V)은, 제2 배기관(500) 내에 병설된 복수의 수직 방향의 배관군이며, 그 각각은 개별적으로, 각 공급원(71~74)으로부터 공급되는 알칼리계 처리액, 산계 처리액, 유기계 처리액 및 DIW(순수)를 통과시킨다.
그리고, 도 7d에 도시된 바와 같이, 제2 배기관(500)은 그 상단부에 있어서, 접속관(501)에 의해, 배기 전환 유닛(300)의 케이스(301)의 하면부(301a)에 배기구(501a)가 개구되어 형성되도록 접속된다.
또한, 제1 빔부(402-1)의 배후를 수평으로 지나는 순환 라인(104)은, 도 7e에 도시된 처리 유닛(16U, 16L) 각각의 하방의, 전술한 수용 가능 영역(R1)을 지나도록 배치된다.
구체적으로는, 도 7f에 도시된 바와 같이, 제3 배기관(600)이, 제1 빔부(402-1) 및 제2 빔부(402-2)의 대향면 사이에 배치되고, 그 안을 순환 라인(104)을 형성하는 수평 배관(104H)이 지나도록 배치된다. 따라서, 제3 배기관(600)은, 수평 배관(104H)을 수용하는 케이스에 상당한다.
수평 배관(104H)은, 제3 배기관(600) 내에 병설된 복수의 수평 방향의 배관군이며, 그 각각은 수직 배관(104V)과 마찬가지로, 개별적으로, 각 공급원(71~74)으로부터 공급되는 각 처리 유체를 통과시킨다.
또한, 제3 배기관(600)은, 전술한 접속 영역(110)(도 3 참조)에 있어서 밸브 박스(24)와 연통되도록 접속되어 있고, 거기로부터 분기 라인(112)이 밸브 박스(24)를 향해 분기되도록 형성되어 있다. 분기 라인(112)에 대해서는, 전술한 바와 같이 통류 제어부, 필터, 유량계 등이 필요에 따라 설치되고, 밸브 박스(24) 내에 수용된다. 또한, 제3 배기관(600)은 그 양단부에 있어서, 제2 배기관(500)과 접속된다.
한편, 도 7f에 도시된 바와 같이, 본 실시형태에서는, 높이(h)를 갖는 제1 빔부(402-1) 및 제2 빔부(402-2)의 대향면 사이에, 복수의 처리 유닛(16)에 걸친 수평 배관(104H)을 배치하는 것으로 했기 때문에, 처리 유닛(16)이 적층됨으로써 장치 전체의 높이가 커지는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 장치 전체의 스페이스 절약화에 이바지할 수 있다.
이와 같이 구성된 제2 배기관(500) 및 제3 배기관(600)에 의해, 처리 유체의 공급 라인 주위의 분위기를 배기하는 배기 경로가 형성된다. 구체적으로는, 도 7g에 도시된 바와 같이, 수직 배관(104V)을 수용하는 제2 배기관(500), 수평 배관(104H)을 수용하는 제3 배기관(600), 및 이러한 제3 배기관(600)에 대해 분기 라인(112)을 통해 연통되는 밸브 박스(24)는, 이어져서 말하자면 하나의 케이스를 형성하고 있으며, 이러한 케이스 내에 있어서 처리 유체의 공급 라인 주위의 분위기를 공유하고 있다고 할 수 있다(도 7g 중의 전부 칠해진 부분 참조).
따라서, 배기 전환 유닛(300)의 케이스(301)에 접속된 배기구(501a)를 통해, 배기 전환 유닛(300)이 이러한 분위기를 끌어들임으로써, 처리 유체의 공급 라인 주위의 분위기를 배기할 수 있다.
다음으로, 이러한 배기 전환 유닛(300)의 구성에 대해 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8은 배기 전환 유닛(300)의 구성을 도시한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 배기 전환 유닛(300)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(300)은, 외기 취입관(350)과, 차압 포트(360)와, 배기 유량 조정부(370)를 구비한다. 전환 기구(320_1~320_3)는, 본체부(321)를 구비한다. 본체부(321)는, 양단이 폐색된 원통형의 내부 공간을 갖고, 그 내주면에는, 배기 도입부(310)에 연통되는 배기 취입구(322)와, 외기 도입부(330)에 연통되는 외기 취입구(323)와, 유출부(340)에 연통되는 유출구(324)가 형성된다.
본체부(321)의 내부 공간에는, 본체부(321)의 내주면을 따라 슬라이딩 가능한 밸브체(325)가 설치되어 있다. 밸브체(325)는, 전환 기구(320_1~320_3)의 외부에 설치된 구동부(도시 생략)에 의해 구동된다. 이러한 구동부는, 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 한쪽은, 밸브체(325)에 의해 막혀진 상태로 되어 있다. 바꿔 말하면, 배기 취입구(322) 및 외기 취입구(323) 중 어느 한쪽만이 유출구(324)에 연통된 상태로 되어 있다. 전환 기구(320_1~320_3)는, 밸브체(325)를 본체부(321)의 내주면을 따라 슬라이딩시킴으로써, 유출구(324)와 연통되는 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 연통된 상태와, 외기 도입부(330)와 유출부(340)가 연통된 상태를 전환한다.
외기 도입부(330)는, 전환 기구(320_1~320_3)에 접속되어 있고, 외기를 내부에 받아들여 전환 기구(320_1~320_3)에 공급한다.
다음으로, 처리 유닛(16)으로부터의 배기의 유출처를 개별 배기관(121~123) 사이에서 전환하는 경우의 동작에 대해 설명한다.
예컨대, 도 8에는, 알칼리계 배기를 개별 배기관(121)에 흘리는 경우의 예를 도시하고 있다. 이 경우, 배기 전환 유닛(300)은, 전환 기구(320_1)의 배기 취입구(322)가 배기 도입부(310)와 연통되고, 나머지 전환 기구(320_2, 320_3)의 외기 취입구(323)가 외기 도입부(330)와 연통된 상태로 되어 있다.
이와 같이, 전환 기구(320_1)가 배기 도입부(310)에 연통되어 있는 동안, 나머지 전환 기구(320_2, 320_3)는 외기 도입부(330)에 연통된 상태로 되어 있다. 이에 의해, 개별 배기관(121)에 알칼리계 배기가 유입되고, 나머지 개별 배기관(122, 123)에는 외기가 유입되게 된다. 한편, 이때, 이러한 외기에는, 배기구(501a)를 통해 인입된, 처리 유체의 공급 라인 주위의 분위기가 함께 포함되어 있다.
계속해서, 배기의 유출처를 개별 배기관(121)으로부터 개별 배기관(122)으로 전환하는 경우에 대해 생각한다. 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, 나머지 전환 기구(320_1, 320_3)의 외기 취입구(323)를 외기 도입부(330)에 연통시킨다. 이에 의해, 개별 배기관(122)에 산계 배기가 유입되고, 나머지 개별 배기관(121, 123)에는 외기가 유입되게 된다. 또한, 이때, 이러한 외기에는, 배기구(501a)를 통해 인입된, 처리 유체의 공급 라인 주위의 분위기가 함께 포함되어 있다.
이와 같이, 본 실시형태에 따른 기판 처리 시스템(1)에서는, 개별 배기관(121~123) 중 어느 하나에 처리 유닛(16)으로부터의 배기가 유입되는 동안, 나머지 개별 배기관(121~123)에는 외기가 유입된다. 따라서, 배기 전환의 전후에 있어서, 각 개별 배기관(121~123)에 유입되는 기체의 유량은 크게 변동하는 일이 없다. 따라서, 유량의 변동에 따르는 처리 유닛(16)의 압력 변동을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 기판 처리 시스템(1)에서는, 전환 기구(320_1~320_3)가 구비하는 외기 취입구(323)의 전단에, 각 외기 취입구(323)에 연통되는 외기 도입부(330)를 형성함으로써, 배기 전환 중에 있어서의 처리 유닛(16)의 압력 변동도 억제할 수 있다.
다음으로, 산계 배기가 흐르는 개별 배기관(122)으로부터 유기계 배기가 흐르는 개별 배기관(123)으로 배기의 유출처를 전환하는 경우에 대해 생각한다. 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, 나머지 전환 기구(320_1, 320_2)의 외기 취입구(323)를 외기 도입부(330)에 연통시킨다. 이에 의해, 개별 배기관(123)에 유기계 배기가 유입되는 동안, 나머지 개별 배기관(121, 122)에는 외기가 유입되게 된다. 또한, 이때, 이러한 외기에는, 배기구(501a)를 통해 인입된, 처리 유체의 공급 라인 주위의 분위기가 함께 포함되어 있다.
여기서, 예컨대 후술하는 린스 처리로부터 건조 처리로의 이행 시에, 처리 유닛(16)에서 사용되는 처리액의 종류를 유기계 처리액인 IPA로 전환하는 경우, 제어부(18)는, FFU(21)를 제어함으로써, 처리 유닛(16)에 급기하는 기체의 종류를, 예컨대 청정 공기로부터, 청정 공기보다 습도 또는 산소 농도가 낮은 CDA(Clean Dry Air) 등의 저노점 가스로 변경한다.
다음으로, 이러한 저노점 가스의 공급 라인을 포함하는, FFU(21)의 한층 더 구체적인 구성에 대해 도 9a 내지 도 9d를 참조하여 설명한다.
도 9a는 처리 유닛(16)의 모식 평면도(그 2)이다. 또한, 도 9b는 취입부(21a)의 구성을 도시한 모식도(그 1)이다. 또한, 도 9c는 급기부(21b)의 구성을 도시한 모식도이다. 또한, 도 9d는 취입부(21a)의 구성을 도시한 모식도(그 2)이다.
한편, 도 9a는 도 6d에 대응하고 있기 때문에, 도 6d에서 설명된 점에 대해서는 적절히 생략한다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 취입부(21a)는 제1 필터(21aa)와, 유도부(21ab)와, 팬(21ac)과, 제2 필터(21ad)를 구비한다. 또한, 도 9b에 도시된 바와 같이, 취입부(21a)는, 경로 전환부(21ae)와, 댐퍼(21af)를 더 구비한다.
제1 필터(21aa)는, 예컨대 ULPA(Ultra Low Penetration Air) 필터이며, 외기 중의 쓰레기나 티끌, 먼지 등을 제거하여, 외기를 청정 공기화한다. 유도부(21ab)는, 제1 필터(21aa)로부터의 청정 공기를 팬(21ac)을 향해 유도한다.
팬(21ac)은, 청정 공기를 받아들인다. 제2 필터(21ad)는, 예컨대 케미컬 필터이며, 암모니아, 산, 유기물 등을 제거함으로써 한층 더 청정 공기화를 행한다.
제2 필터(21ad)는, 경로 전환부(21ae)에 부착되어 있다. 경로 전환부(21ae)는, 승강 가능하게 설치되어 있고, 화살표 901로 나타낸 바와 같이, 상승 시에는 청정 공기가 흐르는 경로를 급기부(21b)측으로 전환할 수 있다. 댐퍼(21af)는, 청정 공기가 급기부(21b)에 급기되는 경우에는, 폐쇄된 상태가 된다. 한편, 경로 전환부(21ae) 및 댐퍼(21af)는, 제어부(18)에 의해 제어된다.
또한, 도 9c에 도시된 바와 같이, 급기부(21b)는, 제1 급기관(21ba)과, 제2 급기관(21bb)과, 급기 전환 밸브(21bc)와, 급기구부(21bd)를 구비한다. 제1 급기관(21ba)은, 일단측이 취입부(21a)에 접속되고, 타단측이 급기 전환 밸브(21bc)에 접속되어, 청정 공기의 급기 경로를 형성한다.
제2 급기관(21bb)은, 일단측이 저노점 가스 공급원(23a)으로부터 밸브(23b)를 통한 저노점 가스의 공급 라인에 접속되고, 타단측이 급기 전환 밸브(21bc)에 접속되어, CDA 등의 저노점 가스의 급기 경로를 형성한다.
급기 전환 밸브(21bc)는, 제어부(18)의 제어에 의해, 챔버(20)를 향해 급기하는 기체의 종류를 전환한다. 즉, 청정 공기를 급기할 필요가 있는 경우에는, 제2 급기관(21bb)측을 폐쇄하고 제1 급기관(21ba)측을 개방하며, 저노점 가스를 급기할 필요가 있는 경우에는, 제1 급기관(21ba)측을 폐쇄하고 제2 급기관(21bb)측을 개방하게 된다.
급기구부(21bd)는, 챔버(20)를 향해 대략 균등하게 배치된 복수의 급기구를 갖고, 급기 전환 밸브(21bc)로부터 유입되는 청정 공기 또는 저노점 가스를 이러한 급기구를 통해 정류하면서, 챔버(20) 내에 다운플로우를 형성한다.
한편, 도 9d의 화살표 902로 나타낸 바와 같이, 경로 전환부(21ae)는, 하강 시에는, 청정 공기가 급기부(21b)측으로 흐르는 것을 차단할 수 있다. 또한, 이때, 댐퍼(21af)는 서서히 개방되어, 팬(21ac)을 통해 유입되는 청정 공기를 외부로 배기한다. 이에 의해, 급기되는 기체의 종류가 청정 공기로부터 저노점 가스로 변경되는 경우의 압력 변동을 억제할 수 있다.
다음으로, 본 실시형태에 따른 기판 처리 시스템(1)에 있어서 실행되는 기판 처리의 일례에 대해 도 10을 참조하여 설명한다. 도 10은 기판 처리 시스템(1)에 있어서 실행되는 기판 처리의 처리 순서의 일례를 도시한 흐름도이다.
한편, 도 10에 도시된 일련의 기판 처리는, 제어부(18)가 처리 유닛(16) 및 배기 전환 유닛(300) 등을 제어함으로써 실행된다. 제어부(18)는, 예컨대 CPU(Central Processing Unit)이며, 기억부(19)에 기억된 도시하지 않은 프로그램에 따라 처리 유닛(16) 및 배기 전환 유닛(300) 등을 제어한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 처리 유닛(16)에서는, 먼저, 제1 약액 처리가 행해진다(단계 S101). 이러한 제1 약액 처리에서는, 먼저, 구동부(33)가 유지부(31)를 회전시킴으로써, 유지부(31)에 유지된 웨이퍼(W)를 소정의 회전수로 회전시킨다. 계속해서, 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 피처리면에 공급된다. 웨이퍼(W)에 공급된 SC1은, 웨이퍼(W)의 회전에 따르는 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 피처리면의 전면(全面)으로 확산된다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 피처리면이 SC1에 의해 처리된다.
이러한 제1 약액 처리가 행해지는 동안, 처리 유닛(16)으로부터의 배기인 알칼리계 배기는, 제1 배기관(200)으로부터 배기 전환 유닛(300)의 전환 기구(320_1)를 통해 개별 배기관(121)으로 배출된다. 또한, 배기구(501a)로부터 유입되는 처리 유체의 공급 라인 주위의 분위기는, 외기로서 받아들여져, 개별 배기관(122, 123)으로 배출된다.
계속해서, 처리 유닛(16)에서는, 웨이퍼(W)의 피처리면을 DIW로 씻는 제1 린스 처리가 행해진다(단계 S102). 이러한 제1 린스 처리에서는, 밸브(78)가 소정 시간 개방됨으로써, DIW 공급원(74)으로부터 공급되는 DIW가 노즐(41)로부터 웨이퍼(W)의 피처리면에 공급되어, 웨이퍼(W)에 잔존하는 SC1이 씻겨진다. 이 제1 린스 처리가 행해지는 동안, 처리 유닛(16)으로부터의 배기는, 예컨대 개별 배기관(121)으로 배출된다. 또한, 배기구(501a)로부터 유입되는 처리 유체의 공급 라인 주위의 분위기는, 외기로서 받아들여져, 예컨대 개별 배기관(122, 123)으로 배출된다.
계속해서, 처리 유닛(16)에서는, 제2 약액 처리가 행해진다(단계 S103). 이러한 제2 약액 처리에서는, 밸브(76)가 소정 시간 개방됨으로써, 산계 처리액 공급원(72)으로부터 공급되는 HF가 노즐(41)로부터 웨이퍼(W)의 피처리면에 공급된다. 웨이퍼(W)에 공급된 HF는, 웨이퍼(W)의 회전에 따르는 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 피처리면의 전면으로 확산된다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 피처리면이 HF에 의해 처리된다.
제어부(18)는, 이러한 제2 약액 처리가 개시되기 전에, 배기 전환 유닛(300)을 제어함으로써, 배기의 유출처를 개별 배기관(121)으로부터 개별 배기관(122)으로 전환한다. 이에 의해, 제2 약액 처리가 행해지는 동안, 처리 유닛(16)으로부터의 배기인 산계 배기는, 제1 배기관(200)으로부터 배기 전환 유닛(300)의 전환 기구(320_2)를 통해 개별 배기관(122)으로 배출된다. 또한, 배기구(501a)로부터 유입되는 처리 유체의 공급 라인 주위의 분위기는, 외기로서 받아들여져, 개별 배기관(121, 123)으로 배출된다.
계속해서, 처리 유닛(16)에서는, 웨이퍼(W)의 피처리면을 DIW로 씻는 제2 린스 처리가 행해진다(단계 S104). 이러한 제2 린스 처리에서는, 밸브(78)가 소정 시간 개방됨으로써, DIW 공급원(74)으로부터 공급되는 DIW가 노즐(41)로부터 웨이퍼(W)의 피처리면에 공급되어, 웨이퍼(W)에 잔존하는 HF가 씻겨진다. 이 제2 린스 처리가 행해지는 동안, 처리 유닛(16)으로부터의 배기는, 예컨대 개별 배기관(122)으로 배출된다. 또한, 배기구(501a)로부터 유입되는 처리 유체의 공급 라인 주위의 분위기는, 외기로서 받아들여져, 예컨대 개별 배기관(121, 123)으로 배출된다.
계속해서, 처리 유닛(16)에서는, 건조 처리가 행해진다(단계 S105). 이러한 건조 처리에서는, 밸브(77)가 소정 시간 개방됨으로써, 유기계 처리액 공급원(73)으로부터 공급되는 IPA가 노즐(41)로부터 웨이퍼(W)의 피처리면에 공급된다. 웨이퍼(W)에 공급된 IPA는, 웨이퍼(W)의 회전에 따르는 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 피처리면의 전면으로 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 떨쳐내어 웨이퍼(W)를 건조시킨다.
제어부(18)는, 건조 처리가 개시되기 전에, 배기 전환 유닛(300)을 제어함으로써, 배기의 유출처를 개별 배기관(122)으로부터 개별 배기관(123)으로 전환한다. 이에 의해, 건조 처리가 행해지는 동안, 처리 유닛(16)으로부터의 배기인 유기 배기는, 제1 배기관(200)으로부터 배기 전환 유닛(300)의 전환 기구(320_3)를 통해 개별 배기관(123)으로 배출된다. 또한, 배기구(501a)로부터 유입되는 처리 유체의 공급 라인 주위의 분위기는, 외기로서 받아들여져, 개별 배기관(121, 122)으로 배출된다.
또한, 제어부(18)는, 건조 처리가 개시되기 전에, FFU(21)로부터 급기되는 기체의 종류를, 청정 공기로부터 저노점 가스로 전환한다. 또한, 제어부(18)는, 댐퍼(21af)를 제어함으로써, 취입부(21a)에 받아들여지는 외기를 외부로 배기한다. 이에 의해, 처리 유닛(16)에 급기하는 기체의 종류를 변경한 경우에도, 처리 유닛(16)의 압력 변동을 억제할 수 있다.
그 후, 처리 유닛(16)에서는, 구동부(33)에 의한 웨이퍼(W)의 회전이 정지된 후, 웨이퍼(W)가 기판 반송 장치(17)(도 1 참조)에 의해 처리 유닛(16)으로부터 반출된다. 이에 의해, 1장의 웨이퍼(W)에 대한 일련의 기판 처리가 완료된다.
전술해 온 바와 같이, 본 실시형태에 따른 기판 처리 시스템(1)(「기판 처리 장치」의 일례에 상당)은, 복수의 처리 유닛(16)과, FFU(21)(「기체 공급부」의 일례에 상당)를 구비한다.
복수의 처리 유닛(16)은, 적층되어 배치되고, 챔버(20) 내에 있어서 웨이퍼(W)(「기판」의 일례에 상당)를 유지하여 처리액에 의해 웨이퍼(W)를 액처리한다. FFU(21)는, 처리 유닛(16)마다 설치되고, 처리 유닛(16)의 내부에 기체를 공급한다.
또한, FFU(21)는 취입부(21a)와, 급기부(21b)를 포함한다. 취입부(21a)는, 외기를 받아들여 청정화한다. 급기부(21b)는, 취입부(21a)에 의해 청정화된 청정 공기를 처리 유닛(16)의 내부에 급기한다. 또한, 취입부(21a)는, 챔버(20)의 측방에 배치되고, 적층되어 배치된 처리 유닛(16) 사이에서 챔버(20)의 동일 측면에 배치된다.
따라서, 본 실시형태에 따른 기판 처리 시스템(1)에 의하면, 보다 스페이스 절약화를 도모할 수 있다.
한편, 전술한 실시형태에서는, 수평 배관(104H)이, 제1 빔부(402-1) 및 제2 빔부(402-2)의 대향면 사이에 들어가도록 배치된 예를 나타내었으나(예컨대 도 7f 참조), 이러한 대향면 사이에 완전히 들어가지 않아도 좋다. 즉, 수평 배관(104H)의 적어도 일부가, 이러한 대향면 사이에 포함되어 있으면 된다.
마찬가지로, 전술한 실시형태에서는, 수직 배관(104V)이, 제1 기둥부(401-1)의 세트의 대향면 사이, 또는, 제2 기둥부(401-2)의 세트의 대향면 사이에 들어가도록 배치된 예를 나타내었으나(예컨대 도 7c 참조), 이러한 대향면 사이에 완전히 들어가지 않아도 좋다. 즉, 수직 배관(104V)의 적어도 일부가, 이러한 대향면 사이에 포함되어 있으면 된다.
한층 더한 효과나 변형예는, 당업자에 의해 용이하게 도출될 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 보다 광범위한 양태는, 이상과 같이 나타내며 또한 기술한 특정한 상세 및 대표적인 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 따라서, 첨부한 특허청구의 범위 및 그 균등물에 의해 정의되는 총괄적인 발명의 개념의 정신 또는 범위에서 일탈하지 않고, 여러 가지 변경이 가능하다.
1: 기판 처리 시스템 16: 처리 유닛
20: 챔버 21: FFU
21a: 취입부 21b: 급기부

Claims (16)

  1. 서로 적층하여 배치되고, 챔버 내에 있어서 기판을 유지하여 처리액에 의해 상기 기판을 액처리하는 복수의 처리 유닛과,
    상기 복수의 처리 유닛마다 설치되고, 각각의 처리 유닛의 내부에 기체를 공급하는 복수의 기체 공급부
    를 구비하고,
    상기 각각의 기체 공급부는,
    필터를 포함하며, 외기를 받아들여 상기 필터에 의해 상기 외기를 청정 공기로 청정화하는 취입부와,
    상기 챔버측에 개구되도록 상기 챔버 상에 배치되고, 상기 취입부와 연통하도록 상기 취입부의 측방에 연결되고, 상기 취입부에 의해 청정화된 청정 공기를 상기 처리 유닛의 내부에 급기하는 급기부를 포함하고,
    상기 취입부는, 상기 챔버의 측방에 배치됨과 더불어, 적층되어 배치된 상기 처리 유닛 사이에서 상기 복수의 처리 유닛의 각각의 챔버의 동일 측면에 배치되는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 처리 유닛으로부터의 배기를 유도하는 배관인 제1 배기관을 더 구비하고,
    상기 제1 배기관은, 상기 챔버에 대하여, 상기 취입부와 동일 측면에 배치되고, 상기 챔버의 측면을 상하로 연장하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 처리 유닛의 측방이며, 상기 취입부가 배치된 측면과는 상이한 위치에 설치되고, 상기 기판을 상기 처리 유닛에 반송하는 반송부를 더 구비하고,
    상기 반송부에 가까운 측으로부터 순서대로, 상기 제1 배기관, 상기 취입부가 배치되는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 취입부의 외기의 취입구는, 상기 반송부의 측과는 반대측을 향해 개구되어 있는 기판 처리 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    처리액의 공급 계통 주위의 분위기를 배기하는 배관인 제2 배기관을 더 구비하고,
    상기 제2 배기관은, 상기 챔버에 대하여, 상기 취입부가 배치된 측면과 반대측의 측방, 또는, 상기 취입부의 측방을 지나도록 배치되는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 배기관은,
    상기 처리 유닛에 처리액을 공급하기 위한 배관을 수용하는 기판 처리 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 처리 유닛은 복수 종류의 처리액을 공급 가능하고,
    상기 복수 종류의 처리액 중 적어도 하나에 대응하는 복수의 개별 배기관을 갖는 주배기관과, 상기 제1 배기관을 흐르는 배기의 유출처를 상기 개별 배기관 중 어느 하나로 전환하는 배기 전환 유닛을 더 구비하고,
    상기 배기 전환 유닛은, 적층되는 상기 처리 유닛보다 상방에 배치되고,
    상기 제2 배기관의 배기구는, 상기 배기 전환 유닛에 접속되는 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상단측의 처리 유닛 및 하단측의 처리 유닛의 각각에 대응하는 제1 배기관은 배기 전환 유닛을 통해 접속되고,
    상기 주배기관은 상기 상단측의 처리 유닛과, 상기 하단측의 처리 유닛에 의해 공용되는 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 상단측의 처리 유닛에 접속되는 제1 배기관과, 상기 하단측의 처리 유닛에 접속되는 제1 배기관은 상기 처리 유닛의 일부의 뒤쪽에 나란히 배치되는 기판 처리 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 상단측의 처리 유닛에 대응하는 배기 전환 유닛과, 상기 하단측의 처리 유닛에 대응하는 배기 전환 유닛은, 제1 배기관을 중심선으로 하여 선대칭이 되도록 마주 보게 하여 배치되는 기판 처리 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    개별 배기관 중 어느 하나에 처리 유닛으로부터의 배기가 유입되는 동안, 나머지 개별 배기관에는 외기가 유입되는 것에 의해, 유량의 변동에 따르는 처리 유닛의 압력 변동을 억제하는 기판 처리 장치.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 취입부는 상기 제1 배기관이 배치되는 공간이 형성되도록 배치되는 기판 처리 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    린스 처리로부터 건조 처리로의 이행 시에, 상기 복수의 기체 공급부를 제어하는 것에 의해, 상기 처리 유닛에 급기하는 기체의 종류를 상기 청정 공기로부터, 상기 청정 공기보다 습도 또는 산소 농도가 낮은 저노점 가스로 변경하는 제어부를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 처리 유닛으로부터의 배기를 유도하는 배관인 복수의 제1 배기관을 더 구비하고,
    상기 복수의 제1 배기관은, 상기 챔버의 측방에 배치됨과 더불어, 적층되어 배치된 상기 처리 유닛 사이에서 상기 복수의 처리 유닛의 각각의 챔버의 동일 측면에 배치되는 기판 처리 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 처리 유닛은 복수 종류의 처리액을 공급 가능하고,
    상기 복수 종류의 처리액 중 적어도 하나에 대응하는 복수의 개별 배기관을 갖는 주배기관과, 상기 제1 배기관을 흐르는 배기의 유출처를 상기 개별 배기관 중 어느 하나로 전환하는 배기 전환 유닛을 더 구비하고,
    상기 배기 전환 유닛은, 적층되는 상기 처리 유닛보다 상방에 배치되는 기판 처리 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 복수의 처리 유닛을 지지하는 프레임 구조체를 더 구비하고,
    상기 주배기관은, 상기 프레임 구조체에 고정되는 기판 처리 장치.
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