(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体が位置する雰囲気にダウンフローを形成する手段と、
被処理体が位置する領域よりも上方位置であってかつ上から見たレイアウトにおいて前記領域を挟んで対称に配置され、各々前記ダウンフローに対して正または負のいずれか一方のイオンを横方向に供給する複数のイオナイザーと、
これら複数のイオナイザーの電極に印加されている電圧と同符号の直流電圧を前記領域に位置する被処理体に印加する手段と、を備え、
前記領域を挟んで対称に配置されたイオナイザーは、互いに向き合うように配置されることを特徴とする雰囲気清浄化装置。
【請求項２】
複数のイオナイザーは、前記領域を挟んで対称に配置されたイオナイザーの組が被処理体の周囲に複数組設けられて構成されていることを特徴とする請求項１記載の雰囲気清浄化装置。
【請求項３】
複数のイオナイザーからなるグループ同士が前記領域を挟んで対称に配置されて前記イオナイザーの組をなしていることを特徴とする請求項１または２記載の雰囲気清浄化装置。
【請求項４】
前記グループは、複数のイオナイザーが横一列に配列されたグループであることを特徴とする請求項３記載の雰囲気清浄化装置。
【請求項５】
被処理体が位置する領域は帯状の搬送路であり、
この搬送路の両側に夫々複数のイオナイザーが平面上のレイアウトにおいて一列に並んで配列されていることを特徴とする請求項１に記載の雰囲気清浄化装置。
【請求項６】
被処理体が位置する雰囲気にダウンフローを形成する手段と、
被処理体が位置する領域よりも上方位置にて互いに横方向に離れて配置され、各々前記ダウンフローに対して正または負のいずれか一方のイオンを下方に向けて供給する複数のイオナイザーと、
これら複数のイオナイザーの電極に印加されている電圧と同符号の直流電圧を被処理体に印加する手段と、を備えたことを特徴とする雰囲気清浄化装置。
【請求項７】
被処理体が位置する雰囲気は、搬送装置により被処理体が搬送される雰囲気であり、前記複数のイオナイザーは、被処理体の搬送方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項６記載の雰囲気清浄化装置。
【請求項８】
複数のイオナイザーは、被処理体の搬送路の真上に配置されていることを特徴とする請求項７記載の雰囲気清浄化装置。
【請求項９】
被処理体が位置する雰囲気は、搬送装置により被処理体が搬送される雰囲気であり、
前記複数のイオナイザーは、上からみたレイアウトにおいて互いに同じ大きさの複数の四角形に分割したときの各四角形の頂点に配置されるかまたは千鳥状に配置されることを特徴とする請求項６記載の雰囲気清浄化装置。
【請求項１０】
前記複数のイオナイザーのレイアウトは、縦方向及び横方向のいずれの方向にも３列以上のイオナイザーの列が形成されていることを特徴とする請求項９に記載の雰囲気清浄化装置。
【請求項１１】
搬送装置により被処理体が搬送される雰囲気にダウンフローを形成する手段と、
被処理体の搬送領域よりも上方位置であってかつ上から見たレイアウトにおいて多数配置され、各々前記ダウンフローに対して正または負のいずれか一方のイオンを供給する複数のイオナイザーと、
これら複数のイオナイザーの電極に印加されている電圧と同符号の直流電圧を被処理体に印加する手段と、
被処理体の位置に応じて前記イオナイザーの電極に印加する電圧の大きさを制御する手段と、を備えたことを特徴とする雰囲気清浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体製造工場で使用される雰囲気清浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に半導体製造工場内のクリーンルームは、天井部に設けたファンフィルタユニット（ＦＦＵ）を介して空気を供給すると共に床下に配置した吸い込みファンにより空気を吸い込むことにより、半導体ウエハやガラス基板などの基板が置かれる雰囲気に下降流（いわゆるダウンフロー）を形成している。またこのようなダウンフローの形成は、半導体製造装置における大気搬送雰囲気においても採用されている。
【０００３】
このような手法によればＦＦＵにより清浄化された空気が、基板が位置する雰囲気に供給され、また基板の搬送などに伴って雰囲気中において発生するパーティクルについても重力とダウンフローとに基づく慣性力により雰囲気の下方へと強制的に移動せしめられて雰囲気の外に排出され、こうして雰囲気の清浄化を維持するようにしている。そして基板の置かれる雰囲気の中でも特に大気搬送雰囲気では基板搬送機構の駆動部分から発塵しやすく、また基板の受け渡し時に基板の周縁に付着している薄膜が剥れてパーティクルを発生しやすいため、このようなパーティクル汚染防止対策は重要である。
【０００４】
しかしながら、基板の配線パターンが緻密になるにつれてパーティクルの付着管理がより一層厳しくなってきている。即ちパターンの微細化に伴い、今まで許容されていた粒径のパーティクルも問題になってきており、このため付着防止の対象となるパーティクルの粒径が小さくなっている。そしてパーティクル等が微細化し、その粒径が小さくなったため、従来の手法では次のような問題が発生する。即ちパーティクル等の粒径が小さくなると、パーティクルに発生する重力やダウンフローによる慣性力の影響が小さくなる。そのため従来のＦＦＵによる気流制御では、拡散の影響が大きくなり微小パーティクルを制御できず、ダウンフローによって基板の下方へと移動させることができなくなって基板にパーティクル等が付着する虞がある。
【０００５】
上記の問題に対し、搬送装置にイオン発生装置を設け、装置内のパーティクルを帯電させると共に、帯電したパーティクルと同極性の直流電圧を半導体基板に印加してパーティクルと基板の同極性の電場との静電反発力によって基板へのパーティクルの付着を防止する大気搬送装置が知られている（特許文献１）。この大気搬送装置では、静電反発力によってパーティクルが基板から弾かれるため、ＦＦＵによる気流制御に比べてパーティクルの付着をより精度よく防止できるが、イオン発生装置による電界については全く考慮されていないため、さらに微小なパーティクルの付着を防止する手法としては、十分とは言い難い。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１１６８２３号公報（段落番号００４３、００４４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、被処理体へのパーティクルの付着を抑制できる雰囲気清浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の雰囲気清浄化装置では、
被処理体が位置する雰囲気にダウンフローを形成する手段と、
被処理体が位置する領域よりも上方位置であってかつ上から見たレイアウトにおいて前記領域を挟んで対称に配置され、各々前記ダウンフローに対して正または負のいずれか一方のイオンを横方向に供給する複数のイオナイザーと、
これら複数のイオナイザーの電極に印加されている電圧と同符号の直流電圧を前記領域に位置する被処理体に印加する手段と、を備え、
前記領域を挟んで対称に配置されたイオナイザーは、互いに向き合うように配置されることを特徴としている。
【０００９】
複数のイオナイザーは、前記領域を挟んで対称に配置されたイオナイザーの組が被処理体の周囲に複数組設けられて構成されている。また複数のイオナイザーからなるグループ同士が前記領域を挟んで対称に配置されて前記イオナイザーの組をなしていてもよい。そして前記グループは、複数のイオナイザーが横一列に配列されたグループであることが好適である。
【００１０】
本発明の雰囲気清浄化装置では、被処理体が位置する領域は帯状の搬送路であり、この搬送路の両側に夫々複数のイオナイザーが平面上のレイアウトにおいて一列に並んで配列されていることを特徴としている。
【００１１】
本発明の雰囲気清浄化装置では、被処理体が位置する雰囲気にダウンフローを形成する手段と、被処理体が位置する領域よりも上方位置にて互いに横方向に離れて配置され、各々前記ダウンフローに対して正または負のいずれか一方のイオンを下方に向けて供給する複数のイオナイザーと、これら複数のイオナイザーの電極に印加されている電圧と同符号の直流電圧を被処理体に印加する手段と、を備えたことを特徴としている。また被処理体が位置する雰囲気は、搬送装置により被処理体が搬送される雰囲気であり、前記複数のイオナイザーは、被処理体の搬送方向に沿って配置されている。また複数のイオナイザーは、被処理体の搬送路の真上に配置されていてもよい。
【００１２】
本発明の雰囲気清浄化装置では、被処理体が位置する雰囲気は、搬送装置により被処理体が搬送される雰囲気であり、前記複数のイオナイザーは、上からみたレイアウトにおいて互いに同じ大きさの複数の四角形に分割したときの各四角形の頂点に配置されるかまたは千鳥状に配置されることを特徴としている。また前記複数のイオナイザーのレイアウトは、縦方向及び横方向のいずれの方向にも３列以上のイオナイザーの列が形成されている。
【００１３】
本発明の雰囲気清浄化装置では、搬送装置により被処理体が搬送される雰囲気にダウンフローを形成する手段と、被処理体の搬送領域よりも上方位置であってかつ上から見たレイアウトにおいて多数配置され、各々前記ダウンフローに対して正または負のいずれか一方のイオンを供給する複数のイオナイザーと、これら複数のイオナイザーの電極に印加されている電圧と同符号の直流電圧を被処理体に印加する手段と、被処理体の位置に応じて前記イオナイザーの電極に印加する電圧の大きさを制御する手段と、を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、イオナイザーにより帯電したパーティクルと電圧が印加された被処理体との間の静電斥力により被処理体へのパーティクルの付着を防止するにあたり、イオナイザーと被処理体との相対位置が被処理体へのパーティクルの付着防止に影響を与え、被処理体の電圧の大きさによりパーティクルの付着量が変わるというデータなどに基づいて、前記影響がイオナイザーの電気力線による被処理体の表面近傍の電位分布に関係しているという知見を得、この知見に基づき、被処理体が位置する領域を挟んで対称に複数のイオナイザーを配置した。このため一のイオナイザーに基づく被処理体の表面近傍の電位勾配が他のイオナイザーに基づく電位勾配によりならされ、イオナイザーの電気力線による被処理体の表面への影響について面内でのばらつきが小さくなる。この結果被処理体の表面全体に亘ってパーティクルに対して適切な静電斥力を作用させることができるので、微細なパーティクルであっても被処理体への付着を低減することができる。
【００１５】
また他の発明では、被処理体が位置する領域よりも上方位置にて、イオンを下方に向けて供給する複数のイオナイザーを横方向に離して配置しているため、被処理体の表面の電位のばらつきが小さくなり、同様に微細なパーティクルであっても被処理体への付着を低減することができる。更にまた他の発明では、大気搬送雰囲気における被処理体の搬送領域の上方に多数のイオナイザーを配置し、被処理体の位置に応じてイオナイザーの電極に印加する電圧を制御するようにしているので、被処理体の表面の電位のばらつきが小さくなり、同様の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
[本発明者が得た知見]
本発明の具体的な態様を説明する前に本発明者が得た知見について述べておく。半導体製造工場では、被処理体である半導体ウエハ（以下「ウエハ」という）Ｗが置かれる大気雰囲気にはダウンフローが形成されており、ダウンフローはウエハＷが置かれる雰囲気の上方及び下方に夫々配置されたＦＦＵ及び排気ファンにより形成される。本発明は、図１に示すようにウエハＷの上方位置に、正、若しくは負どちらか一方のイオンを取り出してそのイオンを供給するイオナイザー５が配設されており、ダウンフローに対してイオン化された気体を供給し（図１（ａ））、これによりダウンフローに乗って流れるパーティクルを帯電させると共に、イオナイザー５の電極に印加される電圧の極性と同極性の電圧をウエハＷに印加することにより（図１（ｂ））、パーティクルとウエハＷとを互いに静電斥力により反発させようとする（図１（ｃ））手法である。尚イオナイザー５の詳細については後述する。
【００１７】
本発明者は、図２に示すようにウエハＷ１、Ｗ２の上方に４個のイオナイザー５を横一列に並べて第１の実験を行った。この実験では、ＦＦＵ１５及び図示しない排気ファンによりダウンフローを形成しているボックス６０内を立て板６１により２つに等分に仕切り、一方の領域Ｒ１にイオナイザー５を設けてウエハＷ１の側方から正の電荷を加え、他の一方の領域Ｒ２にはイオナイザー５を設けずに、各領域に配置したウエハＷ１、Ｗ２を所定時間ダウンフローに曝す。その状態でウエハＷ１に正の電圧を印加すると共にその電圧値を連続的に変更し、またウエハＷ２は接地させて両領域に配置されたウエハＷ１、Ｗ２上のパーティクルを調べた。
【００１８】
実験の結果を図３に示す。図３は、領域Ｒ１側のウエハＷ１に付着したパーティクルの数をａ個、領域Ｒ２側のウエハＷ２に付着したパーティクルの数をｂ個とし、ａをｂで割ることにより両領域でのパーティクルの相対付着率を求めたものである。ウエハＷ１に印加する電圧を０Ｖから５００Ｖに上昇させていくと相対付着率は低下していき、５００Ｖ付近で約０．２５となる。従ってウエハＷ１に５００Ｖの電圧を印加した場合、ウエハＷ１ではウエハＷ２に比べて約７５％のパーティクルの付着を防止していることが判る。また印加する電圧を５００Ｖよりさらに上昇させた場合、逆に相対付着率は上昇する。
【００１９】
このような現象が起きる理由としては、以下の要因が考えられる。図４は縦軸にパーティクルの数、横軸に電荷数をとったグラフであり、実線（１）で示すように正の電荷の分布と負の電荷の分布は概ね対象になっている。これに対しイオナイザー５によってパーティクルに正の電荷を加えた状態での電荷の分布は、実線（２）に示すように正側に大きく片寄っている。そのためウエハＷ１に正の電圧を印加すると静電斥力によって反発するパーティクルの量が増え、その結果パーティクルの付着量が低下する。
【００２０】
しかしイオナイザー５によりパーティクルを正に帯電させたとしても、実際には実線（２）のように負に帯電したパーティクルが残存する。この負に帯電したパーティクルは正の電位に引かれるため、ウエハＷ１に正の電圧を印加すると、逆にこれらのパーティクルの付着は促進されると考えられる。従って本実験から、ウエハＷ１に印加する正の電圧を上昇させていくと、ある値（本実験では５００Ｖ）まではパーティクルの付着量の低減に有益であることが判り、その値を超えて上昇させると逆の電荷を帯びたパーティクルを引き寄せる力が強くなるため、パーティクルの付着量の低減を阻害することが判る。
【００２１】
次にウエハＷ１上のパーティクルの分布を図５（ａ）に示す。パーティクルの多少に応じて大まかに領域を分けてみると、図５（ｂ）に示すようにパーティクルの付着量の多い領域Ｒ３と付着量の少ない領域Ｒ４に分けることができる。この理由としては、次のように考えることができる。即ちイオナイザー５の電極針に印加される高電圧により当該電極針から電気力線が形成され、ウエハＷ表面近傍にて電位分布が生じるが、領域Ｒ３はイオナイザー５に近いため領域Ｒ４に比べて電位が高い。従ってこの電位によってパーティクルがウエハＷ１側に向かう引力が作用する。これを模式的に説明すれば、パーティクルからウエハＷ１を見ると、当該領域Ｒ３についてはウエハＷ１の電位は負として見えることになる。そのためパーティクルが当該領域Ｒ３に引き寄せられてしまい、図５（ａ）に示す結果となる。そこでイオナイザー５からの電気力線に基づく領域Ｒ３の電位を低くするようにイオナイザー５の供給電圧を設定すると、イオナイザー５から離れた側の領域Ｒ４においてはイオナイザー５からの電気力線に基づく電位が低くなって、パーティクルからはウエハＷの電位が図３に示す最適値よりも大きく見え、このため既述のように負に帯電しているパーティクルが領域Ｒ４に引き寄せられてしまい、図５とは逆の結果になってしまう。
【００２２】
次に本発明者は図６に示すように、図２に示す第１の実験のイオナイザー５を３個、ウエハＷ１の鉛直方向の上方領域に横一列に並べて第２の実験を行った。この実験は、領域Ｒ１のウエハＷ１の鉛直方向上方の、ウエハＷ１の中心を通る線上にイオナイザー５を設けて、真下にあるウエハＷ１に向けて正の電荷を加えている点以外は、図２に示す実験と同じ態様で行わっている。この実験の結果を図７に示す。図７の折れ線Ｓ１に示すように、ウエハＷ１への印加電圧を０Ｖから１ｋＶに上昇させていくと、ウエハＷ１のパーティクルの相対付着率が低下していき、１ｋＶ付近で約０．０４となる。従ってウエハＷ１に１ｋＶの電圧を印加した場合、ウエハＷ１では、イオナイザー５を用いないダウンフロー下のウエハＷ２に比べて約９６％のパーティクルの付着を防止していることが判る。また印加する電圧を１ｋＶよりさらに上昇させた場合、既述の実験の場合と同様に相対付着率は上昇するが、１．０より高くなることはないことから、高電圧下においてもパーティクルの付着防止に効果があることが判る。
【００２３】
なお同図に既述の図３に示す実験結果を折れ線Ｓ２として併せて記載してある。折れ線Ｓ１、Ｓ２とを比較しても分かるように、イオナイザー５をウエハＷ１の鉛直方向に配置してイオンを真下に供給する雰囲気にウエハＷ１が置かれる場合には、パーティクルの付着防止効果が大きいことが判る。以上の知見を元に、ウエハＷ上のパーティクルを低減させるために有効である本発明の雰囲気清浄化装置に係る実施の形態を以下列挙する。
【００２４】
[第１の実施の形態]
図８に示す実施の形態である雰囲気清浄化装置では、ウエハＷが置かれる雰囲気の上方にイオナイザー５を複数、例えば一列に並ぶ４個を組としたイオナイザー５の組５Ａ〜５Ｄが、上から見たレイアウトにおいてウエハＷの周方向に等間隔で配設されている。即ちイオナイザー５の組５Ａ及び５Ｃが図示Ｙ方向に互いに対向し、かつイオナイザー５の組５Ｂ及び５Ｃが、図示Ｘ方向に対向している。また７は、イオナイザー５を支持している支持部である。
【００２５】
尚本実施形態ではイオンの供給方向は横方向、例えば水平方向であるが、斜め下向きであってもよく、この場合においても、一のイオナイザー５と他のイオナイザー５とが「互いに向き合う」状態をなしているものである。またＲ５で示す枠は、例えばウエハＷが置かれる雰囲気を区画する筐体であってもよいが、大きな筐体内の一部の領域を便宜上区画する仮想ラインであってもよい。つまりイオナイザー５は筐体の壁部に設けられることに限られるものではない。
【００２６】
イオナイザー５は、正の電荷を発生させる電極と負の電荷を発生させる電極を同数有しており、基本的に正の電荷と負の電荷を等量発生させて、帯電物と同極性を持ったイオンを帯電物と反発させ、逆極性を持ったイオンを帯電物に引き寄せて電荷を中和して除電するものである。このようなイオナイザー５では発生したイオンを供給する際に、同極性のイオンは反発し、異なる極性のイオンは引き合うという力、即ちイオンのクーロン力を利用してイオンを供給している。
【００２７】
そして本実施形態ではイオナイザー５から、正、若しくは負の電荷を帯びたイオンのみを供給する必要があるため、正の電荷を発生させる電極、若しくは負の電荷を発生させる電極どちらか一方にのみ高電圧を印加して、正、若しくは負の電荷を帯びたイオンのみを発生させ、同極性のイオンが反発する力のみを利用してダウンフローに正、若しくは負の電荷を帯びたイオンどちらか一方を供給している。
【００２８】
図８（ｂ）において、６２は例えば導電体からなる載置台であり、直流電源６３により載置台６２に例えば０．５ｋＶの正の電圧が印加されている。従ってウエハＷにはこの正の電圧が載置台６２を介して印加されることになる。この実施形態を実際の半導体製造工場に適用した場合、載置台６２は、例えば大気搬送雰囲気における第１のウエハ搬送機構と第２のウエハ搬送機構との中継位置に設置される受け渡し部として使用される。あるいは図８に示すウエハＷは、載置台の代わりにウエハ搬送機構の保持部に保持されている例であってもよく、この場合当該ウエハＷの位置は、ウエハ搬送機構の中でウエハＷの保持時間が最も長くなる確率が最も大きい位置、例えばレジスト膜塗布形成装置を構成する処理ユニット群の一つの処理ユニットに臨む位置であってもよい。なお図８（ｂ）において、１５はＦＦＵであり、またウエハＷが置かれる雰囲気の底部には、図示していないが排気ファンが上向きに設置されていて、ＦＦＵ１５によって発生するダウンフローを吸い込んで外部に搬出、あるいはクリーンルーム内の循環ダクトに送るようになっている。
【００２９】
この雰囲気清浄化装置では、ＦＦＵ１５からダウンフローがウエハＷに向けて供給され、ＦＦＵ１５とウエハＷとの間に配設されたイオナイザー５の電極への印加電圧を同じ大きさに設定し、ダウンフローに対してイオンを供給して、ウエハＷ周辺の雰囲気に含まれるパーティクルを＋の極性に帯電させる。そしてウエハＷに正の電圧を加えて正に帯電しているパーティクルに対して静電斥力を作用させる。
【００３０】
ここでイオナイザー５に供給した高電圧によりウエハＷの表面に電界が生じるが、平面的に見るとウエハＷを挟んでイオナイザー５がＸ方向にもＹ方向にも対向しているため、一つのイオナイザー５によりウエハＷの表面近傍に生じた電位勾配が、相対向する他のイオナイザー５による電位勾配によりならされ、この結果イオナイザー５の電気力線によるウエハＷの表面近傍電位と、ウエハＷの電位との相対電位への影響について面内でのばらつきが小さくなる。従ってウエハＷの電位を設定するにあたり、その電位がパーティクルの付着防止に適した範囲内に揃う程度が大きくなるので、大部分のパーティクルとウエハＷとの間で静電斥力が作用し、微細なパーティクルであっても被処理体への付着を低減することができる。
【００３１】
また本実施形態では、イオナイザー５がイオンのクーロン力を利用してイオンを供給するイオナイザーであるため、イオンの供給に気流を使用しない。そのためＦＦＵ１５によって形成されたダウンフローの流れに対してイオナイザー５が影響を及ぼさないので、ダウンフローが本来有するパーティクル除去作用を阻害しない点で好ましい。
【００３２】
ここで本発明は、イオナイザー５の組５Ａ、５Ｃを用い（５Ｂ、５Ｄは用いない）、図２に示した実験装置を用いてパーティクルの付着の様子を調べたが、図５に示すようなウエハＷの半分の領域にパーティクルが多く付着するといったことがなく、全面に亘ってパーティクルの付着が少なかった。このため図２に示すようにイオナイザー５を片側に配置する場合に比べてパーティクルの低減効果が格別に大きいことが判った。
【００３３】
図９に示す実施の形態である雰囲気清浄化装置は、第１の実施形態の変形例である。図９に示すようにこの雰囲気清浄化装置では、ウエハＷが置かれる雰囲気の上方、例えば装置の上部に、複数個例えば８個イオナイザー５が、周方向に等間隔を置いてウエハＷと同心の円に沿って配設されている。各イオナイザー５のイオンの供給方位は水平方向に設定され、従って対向するイオナイザー５同士が向き合った状態となっている。このためウエハＷの中心から各イオナイザー５までの距離が全て等しい。このような構成においても、一つのイオナイザー５によりウエハＷの表面近傍に生じた電位勾配が相対向する他のイオナイザー５による電位勾配によりならされるため、同様の効果が得られる。
【００３４】
[第２の実施の形態]
図１０は第２の実施の形態に係る雰囲気清浄化装置の一例を示しており、この例では、ウエハＷが置かれる領域の上方領域を含む領域、言い換えればウエハＷが置かれる領域とその周囲の領域との上方の領域、例えば装置の上部に多数の（図１０では１３個の）イオナイザー５が千鳥状に配列されている。各イオナイザー５はイオンの供給方位が下、例えば真下を向いている。このようなイオナイザー５の配置レイアウトは、特にウエハＷが搬送される搬送雰囲気に好適である。この搬送雰囲気とは例えばチャンバ内を挙げることができるが、レジストや絶縁膜等の塗布膜をウエハＷ上に形成するために、各プロセスユニット（塗布液を塗布するユニットや加熱ユニットなど）間でウエハＷを搬送するための搬送領域であってもよい。
【００３５】
図１１は第２の実施形態における他の例であり、図１１中のＲ６で示すラインはチャンバの壁部あるいは搬送領域内の仮想ラインである。８はウエハＷを搬送する搬送装置であるが、ウエハＷを保持する保持アーム９部分だけを便宜上図示している。またウエハＷには直流電源６３から搬送装置８を介して正の電圧が供給されるようになっている。この搬送装置８は進退自在、鉛直軸周りに回転自在及び昇降自在に構成されている。この例ではウエハＷが搬送される搬送領域の上方領域を含む領域、言い換えればウエハＷが搬送装置８によって搬送される領域とその周囲の領域との上方の領域に、多数の（図１１では１８個の）イオナイザー５が千鳥状に配列されている。
【００３６】
以下に、この第２の実施の形態をより具体化した例について述べる。図１２、１３はマルチチャンバと呼ばれるものであり、大気搬送室１４と、大気搬送室１４内に設けられた第１搬送装置１３と、大気搬送室１４の図示前面側にクローズ型のウエハキャリアであるフープを載置するフープ載置台１１ａ〜１１ｃと、各フープ載置台１１ａ〜１１ｃに対応する大気搬送室１４の側壁に設けられた搬入出扉１２ａ〜１２ｃとを備えている。また大気搬送室１４には、マルチチャンバ内に搬入されたウエハＷの向き及び位置決めを行う機能モジュールであるオリエンタ容器４１に収められたオリエンタ４が備えられている。
【００３７】
また大気搬送室１４の上部には、第１気流形成手段を構成するＦＦＵ１５ａ〜１５ｃが設けられている。ＦＦＵ１５ａ〜１５ｃは、筐体内に回転翼とモータとからなるファンを格納したファンユニットと、ファンユニットの吐き出し側に配置された例えばＵＬＰＡ（Ultra Low Penetration Air）フィルタを格納したフィルタユニットとから構成されている。また大気搬送室の下部には、第２気流形成手段を構成する排気ＦＦＵ１６が、ＦＦＵ１５ａ〜１５ｃと対向するように設けられており、排気ＦＦＵ１６は、ＵＬＰＡフィルタの変わりに酸性ガスを除去するケミカルフィルタユニットが設けられている以外は、ＦＦＵ１５ａ〜１５ｃと同構成である。そして第１気流形成手段と第２気流形成手段とにより、大気搬送室１４の内部に清浄空気のダウンフローを形成し、大気搬送室１４内を清浄空気からなるミニエンバイロメントとしている。
【００３８】
また図１３に示すように、大気搬送室１４には搬入出扉１２ａ〜１２ｃの対面側にゲートＧ１が設けられ、このゲートＧ１を介して第２搬送装置２１ａ、２１ｂを内部に備えたロードロック室２２ａ、２２ｂが夫々接続されている。ロードロック室２２ａ、２２ｂには、ゲートＧ２を介して処理容器３１ａ、３１ｂが接続され、排気管２４ａ、２４ｂを介して真空ポンプ２３ａ、２３ｂが接続されており、ゲートＧ１、Ｇ２を閉鎖した状態でロードロック室２２ａ、２２ｂ内の圧力を所定の真空雰囲気と常圧雰囲気とを切り替えることが可能となっている。
【００３９】
このマルチチャンバでは、フープ載置台１１ａ〜１１ｃに載置されたフープから、第１搬送装置１３によりウエハＷを取り出し、オリエンタ４へと搬入してウエハＷの向きと位置決めを行う。その後、第１搬送装置１３はオリエンタ４からウエハＷを搬出し、ゲートＧ１を開放して第２搬送装置２１ａ、２１ｂのどちらかにウエハＷを引き渡す。ウエハＷが引き渡されたロードロック室２２ａ、２２ｂではゲートＧ１を閉鎖後、必要に応じてロードロック室２２ａ、２２ｂ内を減圧して所定の真空雰囲気に変更してから、ゲートＧ２を開いて処理装置３１ａ、３１ｂにウエハＷを搬入する。そして処理装置３１ａ、３１ｂにおいて、例えばエッチング処理等を行う。
【００４０】
このようなマルチチャンバにおいて、本実施形態では図１４、１５に示すように大気搬送室１４のＦＦＵ１５ａ〜１５ｃの下方側にイオナイザー５を、図１１に示す実施形態と同様の形態で複数設けており、大気搬送室１４内の清浄空気のダウンフローをイオナイザー５によってイオン化している。そして第１搬送装置１３に、ウエハＷに対してダウンフローと同極性の電圧を加える図示しない電圧印加手段を設けており、搬送されるウエハＷに電圧を印加することが可能となっている。
【００４１】
従って第２の実施形態に係る各構成においては、イオナイザー５を、格子状（格子の交点にイオナイザー５を配置したレイアウト）若しくは千鳥状に配列しているため、ウエハＷがどこに位置していても、ウエハＷからイオナイザー５を見るとイオナイザー５の配置の片寄りの程度が少なくなり、一つのイオナイザー５によりウエハＷの表面近傍に生じた電位勾配が他のイオナイザー５による電位勾配によりならされる作用が働き、ウエハＷに対するパーティクルの付着低減効果が得られる。そして図７に示す第２の実験結果では、ウエハＷの真上に１列に３個のイオナイザー５を設けただけで、格別の効果があることが判っており、第２の実施形態に係る各構成においてはさらに優れたパーティクルの付着低減効果が得られる。
【００４２】
この実施形態は、領域を複数の四角形（正方形、長方形あるいは平行四辺形）に分割して、その四角形の交点にイオナイザー５を配置する、あるいは千鳥状に配置する例であると言える。更にまた本実施形態は、平面のレイアウトにおいてイオナイザー５を２列配置し、この２列の中央において当該列の伸びる方向に沿って搬送路が形成されている構成としてもよい。即ちこの例は、図１５のイオナイザー５の３列の中央の列を削除し、当該中央の列に沿って搬送路が形成されている構成であり、一方の列のイオナイザー５と他方のイオナイザー５とは搬送路を介して互いに対向している。
【００４３】
そしてイオナイザー５の配置は以上に述べた例に限ることなく、図７に示す第２の実験結果からすれば、ウエハＷが位置する領域の上方位置にて複数のイオナイザー５を互いに横方向に離れて配置することでウエハＷに対するパーティクルの付着の低減効果が期待できる。この場合ウエハＷが位置する雰囲気がウエハＷの搬送領域である場合には、複数のイオナイザー５はウエハＷの搬送方向に沿って例えば一列にあるいは千鳥状に配置することが好ましく、この場合ウエハＷの搬送路の真上領域に配置すること（上から見たときに搬送領域とイオナイザー５とが重なること）が好ましい。更にまたイオナイザー５の配置レイアウトとしては、ウエハＷが搬送路のいずれの位置にあってもその真上には少なくとも１個のイオナイザーが配置されるように設定することが好ましい。
【００４４】
［第３の実施形態］
また本発明では、各イオナイザー５の電極の印加電圧をウエハＷの位置に応じて制御するようにしてもよい。このような実施の形態を以下に述べる。図１６は第３の実施の形態に係る液処理システムの一例を示しており、この例では、絶縁膜やレジスト膜を塗布液の塗布により形成する液処理システムの基本的な構成例を示している。１００はウエハの搬入出ポートであり、受け渡し台を備えている。１０１は大気搬送領域であり、この領域の両側には処理ユニット１０２が配列されている。大気搬送領域には例えば進退自在かつ鉛直軸周りに回転自在な関節アームからなる搬送装置１０３がガイド１０４に沿って移動できるように構成されている。外部から搬入出ポート１００に搬入されたウエハＷは搬送装置１０３により順次処理ユニット１０２に搬送される。処理ユニット１０２は、ウエハＷに塗布液を塗布する塗布ユニット、塗布後のウエハを減圧乾燥させる乾燥ユニット、減圧乾燥後のウエハをベーク処理するベークユニットなどが相当する。
【００４５】
この液処理システムでは、予め処理ユニット群に対してウエハＷの搬送の順序が決められており、処理ユニット１０２の処理状況によっては、図１７に示すようにウエハＷをある処理ユニット１０２の前で待機する場合がある。そしてイオナイザー５はＸ方向に沿って直線状に配列したイオナイザー５の列が、ガイド１０４に対して対称に例えばＬ１、Ｌ２、Ｌ３に示すように３列分配置されている。そして既述のようにウエハＷが搬送機構上で待機しているときには、２列目Ｌ２にあるイオナイザー５Ｆよりも３列目Ｌ３にあるイオナイザー５Ｇの方がウエハＷの中心に近くなる。
【００４６】
そのためイオナイザー５Ｆと５Ｇとの電極針に同じ大きさの電圧を印加すると、上述した第２の実験の結果から判るように、イオナイザー５Ｇ側の領域がイオナイザー５Ｇからの電気力線に基づいて電位が高くなり、パーティクルがイオナイザー５Ｇ側のウエハＷに引き寄せられてしまう。これを是正するためにウエハＷを待機させる場合には、その待機位置が投影領域となるイオナイザー５Ｇに印加する電圧をイオナイザー５Ｆに印加する電圧より小さくするように制御部１１０にて調整する。
【００４７】
一方図１６に示すように、ガイド１０４上を搬送されているときは２列目Ｌ２のイオナイザー５ＦがウエハＷの中心に近くなり、１列目Ｌ１、３列目Ｌ３にあるイオナイザー５Ｅ、５ＧがウエハＷの周縁部から等距離だけ離れる。そのためイオナイザー５Ｆからの電位力線に基づく電位が高くなることを是正するために、２列目Ｌ２のイオナイザー５Ｆに印加する電圧を、１、３列目Ｌ１、３のイオナイザー５Ｅ、５Ｇに印加する電圧より小さくするように制御部１１０にて調整する。この調整する電圧は、ウエハＷの中心位置と、各列Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に配置されたイオナイザーとの距離の比によって決定してもよい。
【００４８】
図１８は第３の実施形態における他の例であり、ウエハＷの搬送領域の上方領域を含む領域、言い換えればウエハＷがガイド１０４によって搬送される全ての領域とその周囲の領域との上方の領域に、多数の（図１８では１８個の）イオナイザー５が千鳥状に配列されている。そのためウエハＷは、常にイオナイザー５の投影領域で搬送されることになり、常に帯電したダウンフローが供給される。このような第３の実施形態に係る各構成においても、イオナイザー５を、格子状若しくは千鳥状に配列しているため、一つのイオナイザー５によりウエハＷの表面近傍に生じた電位勾配が隣接する他のイオナイザー５による電位勾配によりならされることになり、第２の実施形態の雰囲気清浄化装置と同様の効果が得られる。
【００４９】
尚本実施形態では、イオナイザー５を搬送領域の上方に配置する場合、装置本体上面の各辺に対応する直交座標における座標を基に、上面を複数の四角形に分割したときの各四角形の頂点位置ごと、若しくは千鳥状にイオナイザー５を配置することに限定されるものではない。例えば、装置本体上面の各辺に対して斜交する座標系における座標を基にイオナイザーを配置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、作業環境の雰囲気を清浄化する必要がある装置であればどのような装置でも適用可能であり、半導体製造工場に限らず、例えばペレット状の医薬の製造工場等にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の原理を説明するための説明図である。
【図２】本発明の実験装置の構成図である。
【図３】本発明に係る実験の結果を示す特性図である。
【図４】本発明に係る実験の結果を説明するための説明図である。
【図５】本発明に係る実験の結果を示す説明図である。
【図６】本発明の第２の実験装置の構成図である。
【図７】本発明に係る第２実験結果を示す特性図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る雰囲気清浄化装置を示す平面図及び側面図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る変形例を示す平面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る雰囲気清浄化装置を示す平面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る変形例を示す平面図及び側面図である。
【図１２】図１１に示す雰囲気清浄化装置を備えた半導体製造装置を示す斜視図である。
【図１３】図１１に示す雰囲気清浄化装置を備えた半導体製造装置を示す概略平面図である。
【図１４】図１１に示す雰囲気清浄化装置を備えた半導体製造装置を示す縦断面図である。
【図１５】図１１に示す雰囲気清浄化装置を備えた半導体製造装置を示す部分平面図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態に係る液処理システムを示す平面図である。
【図１７】図１６に示す液処理システムでの、ウエハＷの待機状態を説明するための説明図である。
【図１８】図１６に示す液処理システムの変形例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５２】
５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅ、５Ｆ、５Ｇ  イオナイザー
７  支持部
８  搬送装置
９  保持アーム
１３  第１搬送装置
１４  大気搬送室
１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ  ＦＦＵ（ファンフィルタユニット）
１６  排気ＦＦＵ
３１ａ、３１ｂ  処理容器
６０  ボックス
制御部  １１０
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６  領域
Ｗ  ウエハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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