排ガス処理装置、方法、及び半導体製造システム
【課題】排ガス中の非水溶性有機溶剤成分を除去し、ＶＯＣガスの発生を抑制する。
【解決手段】排ガス処理装置１は、容器１１及び容器１１内に水を噴霧する噴霧器１２を有するスクラバーユニット１０と、外部装置から排出された非水溶性有機溶剤を含む第１ガスＧ１を容器１１に供給する第１配管２１と、水溶性有機溶剤を含む第２ガスＧ２を、第１配管２１を介して、又は直接、容器１１に供給する第２配管２２と、を備える。容器１１内において、噴霧器１２から噴霧された水により、前記水溶性有機溶剤及び前記非水溶性有機溶剤が吸着除去された第１ガスＧ１及び第２ガスＧ２の混合ガスＧ３’は、第３配管２３を介して容器１１から排出される。
【解決手段】排ガス処理装置１は、容器１１及び容器１１内に水を噴霧する噴霧器１２を有するスクラバーユニット１０と、外部装置から排出された非水溶性有機溶剤を含む第１ガスＧ１を容器１１に供給する第１配管２１と、水溶性有機溶剤を含む第２ガスＧ２を、第１配管２１を介して、又は直接、容器１１に供給する第２配管２２と、を備える。容器１１内において、噴霧器１２から噴霧された水により、前記水溶性有機溶剤及び前記非水溶性有機溶剤が吸着除去された第１ガスＧ１及び第２ガスＧ２の混合ガスＧ３’は、第３配管２３を介して容器１１から排出される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、排ガス処理装置、方法、及び半導体製造システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程には、リソグラフィ工程、エッチング工程、イオン注入工程などの様々な工程が含まれている。各工程の終了後、次の工程に移る前に、半導体基板表面に残存した不純物や残渣を除去して半導体基板表面を清浄にするために、洗浄処理及び乾燥処理を含む半導体基板の表面処理が実施されている。
【０００３】
例えば、エッチング工程後の半導体基板の洗浄処理では、半導体基板の表面に洗浄処理のための薬液が供給され、その後に純水が供給されてリンス処理が行われる。リンス処理後は、半導体基板表面に残っている純水を除去して半導体基板を乾燥させる乾燥処理が行われる。
【０００４】
半導体基板の乾燥処理としては、例えば半導体基板上の純水をイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）に置換して半導体基板を乾燥させる方法が知られている。ここで使用されるＩＰＡは揮発性有機化合物（Volatile Organic Compound、以下ＶＯＣという）の一種であるため、環境保護の観点から、ガスとして空気中に排出される量を低減することが求められている。
【０００５】
ＶＯＣガスの発生を抑制する方法として、ＩＰＡを含有する排ガスを、ミスト状に噴霧した水に接触させ、ＩＰＡを水に吸収・移行させて排ガスを浄化する方法が知られている。このような従来の方法は、排ガス中の水溶性有機溶剤成分を除去することはできるが、非水溶性有機溶剤成分を除去することが出来ないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２０６３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、排ガス中の非水溶性有機溶剤成分を除去し、ＶＯＣガスの発生を抑制する排ガス処理装置、方法、及び半導体製造システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態によれば、排ガス処理装置は、容器及び前記容器内に水を噴霧する噴霧器を有するスクラバーユニットと、外部装置から排出された非水溶性有機溶剤を含む第１ガスを前記容器に供給する第１配管と、水溶性有機溶剤を含む第２ガスを、前記第１配管を介して、又は直接、前記容器に供給する第２配管と、を備えている。前記容器内において、前記噴霧器から噴霧された水により、前記水溶性有機溶剤及び前記非水溶性有機溶剤が吸着除去された前記第１ガス及び前記第２ガスの混合ガスが、第３配管を介して、当該容器から排出される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る排ガス処理装置の概略構成図である。
【図２】変形例による排ガス処理装置の概略構成図である。
【図３】有機溶剤の水滴への吸着を説明する模式図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る半導体製造システムの概略構成図である。
【図５】第２の実施形態に係る半導体基板の表面処理方法を説明するフローチャートである。
【図６】乾燥時に半導体基板上のパターンにかかる倒壊力を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）図１に本発明の第１の実施形態に係る排ガス処理装置の概略構成を示す。排ガス処理装置１は、有機溶剤を含有する排ガスを水に接触させて、排ガス中の有機溶剤を水に吸収、移行させるスクラバーユニット１０と、スクラバーユニット１０へ排ガスを供給する第１配管２１及び第２配管２２と、有機溶剤が除去された排ガスをスクラバーユニット１０から排出する第３配管２３と、スクラバーユニット１０から水を排出する第４配管２４と、を備えている。
【００１２】
スクラバーユニット１０は、第１配管２１及び第２配管２２から排ガスが供給され、第３配管２３を介して排ガスを排出するトラップボックス（容器）１１と、トラップボックス１１内に水を噴霧する噴霧器１２とを有する。噴霧器１２には、第５配管１３を介して水（例えば工場用水）が供給される。第５配管１３には、水の流量を計測する流量計１４及び流量を調整するバルブ１５が設けられている。また、スクラバーユニット１０には、トラップボックス１１に供給される排ガスの量、及び流量計１４の計測値に基づいてバルブ１５の開度を制御する制御部１６が設けられている。
【００１３】
また、トラップボックス１１の下部には受けバット１７が設けられており、噴霧器１２から噴霧された水を一時的に貯留しておくことができる。受けバット１７に貯留されている水は、第４配管２４を介して排出される。第４配管２４にはバルブ２５が設けられており、トラップボックス１１からの排水量を調節できるようになっている。
【００１４】
第１配管２１は、図示しない外部装置から排出された非水溶性有機溶剤を含む排ガス（以下、第１ガスという）Ｇ１をトラップボックス１１に供給する。ここで、非水溶性有機溶剤は、例えば、トルエン、ベンゼン、キシレン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、シクロヘキサノール、ホルムアルデヒド、テトラメチルシリルジエチルアミン（ＴＭＳＤＥＡ）、又はプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）である。
【００１５】
第２配管２２は、図示しない外部装置から排出された水溶性有機溶剤を含む排ガス（以下、第２ガスという）Ｇ２をトラップボックス１１に供給する。ここで、水溶性有機溶剤は、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−プロピルアルコール等のアルコール類、アセトン等の水溶性第一石油類、酢酸等の水溶性第二石油類、又はエチレングリコール等の水溶性第三石油類である。
【００１６】
図１では、第２配管２２が第１配管２１に連結され、第１ガスＧ１と第２ガスＧ２の混合ガスＧ３がトラップボックス１１に供給される構成になっているが、図２に示すように、第２配管がトラップボックス１１に直接連結され、トラップボックス１１内で第１ガスＧ１と第２ガスＧ２とが混合するようにしてもよい。
【００１７】
第３配管２３は、噴霧器１２を挟んで、第１配管２１及び第２配管２２とは反対側に設けられている。このような構成にすることで、第３配管２３は、混合ガスＧ３のうち、噴霧器１２から噴霧された水と接触し、非水溶性有機溶剤及び水溶性有機溶剤が吸着除去された混合ガスＧ３’（非ＶＯＣガス）を排出することができる。
【００１８】
第１配管２１及び第２配管２２に、トラップボックス１１へガスを送り込むためのポンプ（図示せず）を設けてもよい。また、第３配管２３に、トラップボックス１１からガスを引き抜くためのポンプ（図示せず）を設けてもよい。
【００１９】
スクラバーユニット１０のトラップボックス１１内では、第１ガスＧ１と第２ガスＧ２の混合ガスＧ３に対して、噴霧器１２から水が噴霧される。水をミスト状に噴霧することで、水と気相との接触面積を増加させ、水滴（水ミスト）に混合ガス中の有機溶剤（水溶性有機溶剤及び非水溶性有機溶剤）を吸着させることができる。
【００２０】
水滴への有機溶剤の吸着を、図３（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。図３（ａ）に示すように、噴霧器１２から噴霧された水滴３１は、トラップボックス１１内を下降しながら、混合ガス中の水溶性有機溶剤３２及び非水溶性有機溶剤３３と接触する。
【００２１】
水溶性有機溶剤３２は、親水基と親油基の両方を持っている。例えば、アルコール類は、親油性のアルキル基と親水性のヒドロキシル基とを有している。また、例えば、アセトンは、親油性のメチル基と親水性のカルボニル基とを有している。また、例えば、酢酸は、親油性のメチル基と親水性のカルボキシル基とを有している。水溶性有機溶剤３２に含まれる親水基により、水溶性有機溶剤３２は水に対する親和性を有し、図３（ｂ）に示すように、水溶性有機溶剤３２が水滴３１に吸着される。
【００２２】
水溶性有機溶剤３２を吸着した水滴３１は、水溶性有機溶剤３２に含まれる親油基により、非水溶性有機溶剤３３が持つ親油基（アルキル基）に対する親和性が向上する。そのため、図３（ｃ）に示すように、非水溶性有機溶剤３３が、水溶性有機溶剤３２を吸着した水滴３１に吸着される。このように、１つの水滴３１が、水溶性有機溶剤３２及び非水溶性有機溶剤３３の両方を吸着することができる。
【００２３】
水溶性有機溶剤３２及び非水溶性有機溶剤３３を吸着した水滴３１は、重力により下降し、受けバット１７に一時的に貯留される。その後、受けバット１７内の水は、第４配管２４を介して排水される。
【００２４】
噴霧器１２から噴霧された水により水溶性有機溶剤及び非水溶性有機溶剤が吸着除去された混合ガスＧ３’は、第３配管２３を介してトラップボックス１１から排気される。
【００２５】
このように、本実施形態では、非水溶性有機溶剤を含む第１ガスＧ１から非水溶性有機溶剤を除去するために、水溶性有機溶剤を含む第２ガスＧ２を混合させ、水滴に水溶性有機溶剤を吸着させることで、同じ水滴に非水溶性有機溶剤も吸着できるようにしている。そのため、水スクラバーのみで排ガス中の非水溶性有機溶剤成分を除去し、ＶＯＣガスの発生を抑制することができる。
【００２６】
なお、上記実施形態において、非水溶性有機溶剤を含む第１ガスＧ１と、水溶性有機溶剤を含む第２ガスＧ２との混合比（ガス流量比）は、除去すべき非水溶性有機溶剤と水溶性有機溶剤との親和性に基づいて、あらかじめ好適な比率となるように設定しておくことが好ましい。
【００２７】
また、噴霧器１２からの噴霧量を、風量や、非水溶性有機溶剤と水溶性有機溶剤の混合比、第３配管２３から排出される混合ガスＧ３’中の有機溶剤濃度のターゲット値等に基づいて決定し、制御部１６により制御することが好ましい。
【００２８】
（第２の実施形態）図４に本発明の第２の実施形態に係る半導体製造システムの概略構成を示す。図４に示すように、半導体製造システムは、半導体基板の表面処理を行う表面処理装置１００と、表面処理装置１００から排出される排ガスを処理する排ガス処理装置１とを備える。排ガス処理装置１は、図１に示す排ガス処理装置１と同様の構成である。図４において、図１に示す第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００２９】
まず、表面処理装置１００について説明する。図４に示すように、表面処理装置１００は、基板保持回転部１１０及び液体供給部１２０を備え、半導体基板Ｗの洗浄及び乾燥を行うものである。
【００３０】
基板保持回転部１１０は、処理チャンバを構成するスピンカップ１１１、回転軸１１２、スピンベース１１３、及びチャックピン１１４を有する。回転軸１１２は略鉛直方向に延び、回転軸１１２の上端に円盤状のスピンベース１１３が取り付けられている。回転軸１１２及びスピンベース１１３は、図示しないモータにより回転させることができる。
【００３１】
チャックピン１１４はスピンベース１１３の周縁部に設けられている。チャックピン１１４が半導体基板Ｗを狭持することで、基板保持回転部１１０は基板Ｗをほぼ水平に保持して回転させることができる。
【００３２】
半導体基板Ｗの表面の回転中心付近に、液体供給部１２０から液体が供給されると、液体は半導体基板Ｗの半径方向に広がる。また、基板保持回転部１１０は、半導体基板Ｗのスピン乾燥を行うことができる。半導体基板Ｗの半径方向に飛散した余分な液体は、スピンカップ１１１に捕らえられ、配管１１５を介して排出される。
【００３３】
液体供給部１２０は、半導体基板Ｗ表面に、薬液、純水、ＩＰＡ、及び撥水化剤を供給することができる。液体供給部１２０の第１供給部において、薬液が供給ライン１２１を介して供給され、ノズル１２２から吐出される。薬液は例えばＳＰＭ（Sulfuric acid Hydrogen Peroxide Mixture：硫酸と過酸化水素水の混合液）である。
【００３４】
同様に、液体供給部１２０の第２供給部において、純水が供給ライン１２３を介して供給され、ノズル１２４から吐出される。また、液体供給部１２０の第３供給部において、ＩＰＡが供給ライン１２５を介して供給され、ノズル１２６から吐出される。
【００３５】
また、液体供給部１２０の第４供給部において、撥水化剤が供給ライン１２７を介して供給され、ノズル１２８から吐出される。撥水化剤は、半導体基板Ｗの表面に形成された凸形状パターンの表面に撥水性保護膜を形成し、パターン表面を撥水化する薬液であり、例えばシランカップリング剤である。シランカップリング剤は、分子中に無機材料と親和性、反応性を有する加水分解基と、有機材料と化学結合する有機官能基とを有するものであり、例えばテトラメチルシリルジエチルアミン（ＴＭＳＤＥＡ）等を用いることができる。
【００３６】
また、表面処理装置１００は、図示しないエキシマＵＶ（紫外線）照射部を備える。エキシマＵＶ照射部は、半導体基板ＷにＵＶ光を照射し、凸形状パターンを残存させて、撥水性保護膜を除去することができる。紫外線照射以外の方法で、凸形状パターンを残存させて、撥水性保護膜を除去する除去部を設けてもよい。
【００３７】
また、基板保持回転部１１０の処理チャンバは給排気機能を備えており、処理チャンバの排気は、排気ライン１１８を介して排出され、切替弁１３０により流路が切り替えられる。例えば、切替弁１３０には四方弁が用いられ、ＳＰＭ等の薬液の排気が配管１３１を流れ、ＩＰＡの排気が配管１３２を流れ、撥水化剤の排気が配管１３３を流れるように、切替弁１３０によって流路の切り替えが行われる。配管１３３は、排ガス処理装置１の第１配管２１に連結されている。また、配管１３２は、排ガス処理装置１の第２配管２２に連結されている。
【００３８】
次に、このような表面処理装置１００を用いて半導体基板の表面処理を行う方法について図５に示すフローチャートを用いて説明する。なお、基板保持回転部１１０及び液体供給部１２０の動作は図示しない制御部により制御することができる。
【００３９】
（ステップＳ１０１）処理対象の半導体基板Ｗが搬送部（図示せず）により搬入され、基板保持回転部１００に保持される。半導体基板Ｗの表面の所定領域には、複数の凸形状パターンが形成されている。凸形状パターンは、例えば、ラインアンドスペースパターンである。凸形状パターンの少なくとも一部が、シリコンを含む膜で形成されていてもよい。この凸形状パターンは、例えば、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）法により形成される。
【００４０】
（ステップＳ１０２）半導体基板Ｗを所定の回転速度で回転させ、液体供給部１２０のノズル１２２から半導体基板Ｗの表面の回転中心付近に薬液を供給する。薬液は例えばＳＰＭ、ＳＣ−１（Standard Clean 1）、ＳＣ−２、ＨＦ等である。薬液は１種類でもよいし、複数の薬液を同時又は連続的に供給してもよい。
【００４１】
薬液が半導体基板Ｗの回転による遠心力を受けて、半導体基板Ｗ表面全域に行き渡り、半導体基板Ｗの薬液（洗浄）処理が行われる。
【００４２】
（ステップＳ１０３）薬液処理の後、液体供給部１２０のノズル１２４から半導体基板Ｗの表面の回転中心付近に純水を供給する。純水が半導体基板Ｗの回転による遠心力を受けて、半導体基板Ｗ表面全域に行き渡る。これにより、半導体基板Ｗの表面に残留していた薬液を純水によって洗い流す純水リンス処理が行われる。
【００４３】
（ステップＳ１０４）純水リンス処理の後、液体供給部１２０のノズル１２６から半導体基板Ｗの表面の回転中心付近にＩＰＡ等のアルコールを供給する。ＩＰＡが半導体基板Ｗの回転による遠心力を受けて、半導体基板Ｗ表面全域に行き渡る。これにより、半導体基板Ｗの表面に残留していた純水をＩＰＡに置換するアルコールリンス処理が行われる。
【００４４】
（ステップＳ１０５）アルコールリンス処理の後、液体供給部１２０のノズル１２８から半導体基板Ｗの表面の回転中心付近に撥水化剤を供給する。撥水化剤は例えばシランカップリング剤である。
【００４５】
シランカップリング剤が半導体基板Ｗの回転による遠心力を受けて、半導体基板Ｗ表面全域に行き渡る。これにより、凸形状パターンの表面に濡れ性が低い保護膜（撥水性保護膜）を形成する撥水化処理が行われる。この撥水性保護膜は、シランカップリング剤のエステル反応が起きることで形成される。
【００４６】
（ステップＳ１０６）撥水化処理の後、液体供給部１２０のノズル１２６から半導体基板Ｗの表面の回転中心付近にＩＰＡを供給する。ＩＰＡが半導体基板Ｗの回転による遠心力を受けて、半導体基板Ｗ表面全域に行き渡る。これにより、半導体基板Ｗの表面に残留していた未反応のシランカップリング剤をＩＰＡに置換するアルコールリンス処理が行われる。
【００４７】
（ステップＳ１０７）ステップＳ１０６のアルコールリンス処理の後、液体供給部１２０のノズル１２４から半導体基板Ｗの表面の回転中心付近に純水を供給する。純水が半導体基板Ｗの回転による遠心力を受けて、半導体基板Ｗ表面全域に行き渡る。これにより、半導体基板Ｗの表面に残留していたＩＰＡを純水によって洗い流す純水リンス処理が行われる。
【００４８】
（ステップＳ１０８）ステップＳ１０７の純水リンス処理の後、半導体基板Ｗの乾燥処理を行う。例えば半導体基板Ｗの回転速度を所定のスピンドライ回転速度に上げて、半導体基板Ｗの表面に残っている純水を振り切って乾燥させるスピンドライ処理を行う。
【００４９】
半導体基板Ｗに形成されている凸形状パターンは撥水性保護膜に覆われているため、液体の接触角θが大きく（９０°に近く）なる。
【００５０】
図６を用いて、半導体基板Ｗを乾燥させる際に、半導体基板Ｗ上に形成されたパターンにかかる倒壊力について説明する。図６は、半導体基板Ｗ上に形成されているパターン２００の一部が液体２０１に濡れた状態を示す。ここで、パターン２００間の距離をＳ、パターン２００の両側にある液体２０１の液面高さの差をΔＨ、液体２０１の表面張力をγ、接触角をθとすると、パターン２００にかかる倒壊力ＦはＦ＝２×γ×ΔＨ×ｃｏｓθ／Ｓとなる。接触角θが９０°に近付くことで、ｃｏｓθが０に近づき、倒壊力Ｆが小さくなることが分かる。従って、凸形状パターンの表面を撥水性保護膜で覆うことで、乾燥処理の際に凸形状パターンが倒壊することを防止できる。
【００５１】
（ステップＳ１０９）乾燥処理の後、エキシマＵＶ照射部から紫外線を照射し、凸形状パターン表面に形成された撥水性保護膜を除去する。
【００５２】
このように、表面処理装置１００を用いて、半導体基板Ｗに形成された凸形状パターンの倒壊を防止しつつ、半導体基板Ｗの洗浄及び乾燥を行うことができる。
【００５３】
続いて、上述のような表面処理装置１００を用いて洗浄・乾燥処理を行っている際に、表面処理装置１００から排出される撥水化剤を含んだ排ガスの処理について説明する。
【００５４】
ステップＳ１０５の撥水化処理の際の処理チャンバからの排気（撥水化剤排気）は、図４に示す排気ライン１１８、配管１３３、及び排ガス処理装置１の第１配管２１を介してトラップボックス１１に供給される。また、ステップＳ１０４、Ｓ１０６のアルコールリンス処理の際の処理チャンバからの排気（ＩＰＡ排気）は、排気ライン１１８、配管１３２、排ガス処理装置１の第２配管２２及び第１配管２１を介してトラップボックス１１に供給される。すなわち、配管１３３の撥水化剤排気が、非水溶性有機溶剤を含む第１ガスＧ１に相当し、配管１３２のＩＰＡ排気が、水溶性有機溶剤を含む第２ガスＧ２に相当する。
【００５５】
上記第１の実施形態で説明したように、第１ガスＧ１及び第２ガスＧ２の混合ガスＧ３がトラップボックス１１内で噴霧器１２から噴霧された水滴と接触する。これにより、混合ガスＧ３中のＩＰＡ（水溶性有機溶剤）が水滴に吸着される。このＩＰＡを吸着した水滴は、非水溶性有機溶剤が持つ親油基に対する親和性が向上するため、混合ガスＧ３中の撥水化剤（非水溶性有機溶剤）を吸着する。
【００５６】
ＩＰＡ及び撥水化剤を吸着した水滴は、重力により下降し、受けバット１７に一時的に貯留され、その後、第４配管２４を介して排水される。
【００５７】
一方、噴霧器１２から噴霧された水によりＩＰＡ成分及び撥水化剤成分が吸着除去された混合ガスＧ３’は、第３配管２３を介してトラップボックス１１から排気される。
【００５８】
このように、本実施形態に係る半導体製造システムでは、排ガス処理装置１が、表面処理装置１００から排気された撥水化剤を含む排ガスから撥水化剤を除去するために、ＩＰＡを含む排ガスを混合させ、水滴にＩＰＡを吸着させることで、同じ水滴に撥水化剤も吸着できるようにしている。そのため、水スクラバーのみで排ガス中の撥水化剤成分を除去し、ＶＯＣガスの発生を抑制することができる。また、スクラバー水以外の新規用力を用いる必要がないため、設備コストを抑えることができる。
【００５９】
上記第２の実施形態では、撥水化剤成分を含む排気と、ＩＰＡ成分を含む排気とを分けて（切り替えて）排ガス処理装置１に供給していたが、撥水化剤成分及びＩＰＡ成分の両方を含む表面処理装置１００の排気を、トラップボックス１１に供給してもよい。例えば、切替弁１３０より上流側、すなわち排気ライン１１８から撥水化剤成分及びＩＰＡ成分の両方を含む排気を取り出してトラップボックス１１に供給することができる。また、排気ライン１１８を流れる排気に含まれるＩＰＡ成分が少ない場合は、クリーンルーム等の別設備から排気されるＩＰＡ含有排ガスをトラップボックス１１に供給するようにしてもよい。
【００６０】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１ 排ガス処理装置
１０ スクラバーユニット
１１ トラップボックス
１２ 噴霧器
１４ 流量計
１５ バルブ
１６ 制御部
１７ 受けバット
２１ 第１配管
２２ 第２配管
２３ 第３配管
２４ 第４配管
２５ バルブ
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、排ガス処理装置、方法、及び半導体製造システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程には、リソグラフィ工程、エッチング工程、イオン注入工程などの様々な工程が含まれている。各工程の終了後、次の工程に移る前に、半導体基板表面に残存した不純物や残渣を除去して半導体基板表面を清浄にするために、洗浄処理及び乾燥処理を含む半導体基板の表面処理が実施されている。
【０００３】
例えば、エッチング工程後の半導体基板の洗浄処理では、半導体基板の表面に洗浄処理のための薬液が供給され、その後に純水が供給されてリンス処理が行われる。リンス処理後は、半導体基板表面に残っている純水を除去して半導体基板を乾燥させる乾燥処理が行われる。
【０００４】
半導体基板の乾燥処理としては、例えば半導体基板上の純水をイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）に置換して半導体基板を乾燥させる方法が知られている。ここで使用されるＩＰＡは揮発性有機化合物（Volatile Organic Compound、以下ＶＯＣという）の一種であるため、環境保護の観点から、ガスとして空気中に排出される量を低減することが求められている。
【０００５】
ＶＯＣガスの発生を抑制する方法として、ＩＰＡを含有する排ガスを、ミスト状に噴霧した水に接触させ、ＩＰＡを水に吸収・移行させて排ガスを浄化する方法が知られている。このような従来の方法は、排ガス中の水溶性有機溶剤成分を除去することはできるが、非水溶性有機溶剤成分を除去することが出来ないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２０６３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、排ガス中の非水溶性有機溶剤成分を除去し、ＶＯＣガスの発生を抑制する排ガス処理装置、方法、及び半導体製造システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態によれば、排ガス処理装置は、容器及び前記容器内に水を噴霧する噴霧器を有するスクラバーユニットと、外部装置から排出された非水溶性有機溶剤を含む第１ガスを前記容器に供給する第１配管と、水溶性有機溶剤を含む第２ガスを、前記第１配管を介して、又は直接、前記容器に供給する第２配管と、を備えている。前記容器内において、前記噴霧器から噴霧された水により、前記水溶性有機溶剤及び前記非水溶性有機溶剤が吸着除去された前記第１ガス及び前記第２ガスの混合ガスが、第３配管を介して、当該容器から排出される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る排ガス処理装置の概略構成図である。
【図２】変形例による排ガス処理装置の概略構成図である。
【図３】有機溶剤の水滴への吸着を説明する模式図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る半導体製造システムの概略構成図である。
【図５】第２の実施形態に係る半導体基板の表面処理方法を説明するフローチャートである。
【図６】乾燥時に半導体基板上のパターンにかかる倒壊力を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）図１に本発明の第１の実施形態に係る排ガス処理装置の概略構成を示す。排ガス処理装置１は、有機溶剤を含有する排ガスを水に接触させて、排ガス中の有機溶剤を水に吸収、移行させるスクラバーユニット１０と、スクラバーユニット１０へ排ガスを供給する第１配管２１及び第２配管２２と、有機溶剤が除去された排ガスをスクラバーユニット１０から排出する第３配管２３と、スクラバーユニット１０から水を排出する第４配管２４と、を備えている。
【００１２】
スクラバーユニット１０は、第１配管２１及び第２配管２２から排ガスが供給され、第３配管２３を介して排ガスを排出するトラップボックス（容器）１１と、トラップボックス１１内に水を噴霧する噴霧器１２とを有する。噴霧器１２には、第５配管１３を介して水（例えば工場用水）が供給される。第５配管１３には、水の流量を計測する流量計１４及び流量を調整するバルブ１５が設けられている。また、スクラバーユニット１０には、トラップボックス１１に供給される排ガスの量、及び流量計１４の計測値に基づいてバルブ１５の開度を制御する制御部１６が設けられている。
【００１３】
また、トラップボックス１１の下部には受けバット１７が設けられており、噴霧器１２から噴霧された水を一時的に貯留しておくことができる。受けバット１７に貯留されている水は、第４配管２４を介して排出される。第４配管２４にはバルブ２５が設けられており、トラップボックス１１からの排水量を調節できるようになっている。
【００１４】
第１配管２１は、図示しない外部装置から排出された非水溶性有機溶剤を含む排ガス（以下、第１ガスという）Ｇ１をトラップボックス１１に供給する。ここで、非水溶性有機溶剤は、例えば、トルエン、ベンゼン、キシレン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、シクロヘキサノール、ホルムアルデヒド、テトラメチルシリルジエチルアミン（ＴＭＳＤＥＡ）、又はプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）である。
【００１５】
第２配管２２は、図示しない外部装置から排出された水溶性有機溶剤を含む排ガス（以下、第２ガスという）Ｇ２をトラップボックス１１に供給する。ここで、水溶性有機溶剤は、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−プロピルアルコール等のアルコール類、アセトン等の水溶性第一石油類、酢酸等の水溶性第二石油類、又はエチレングリコール等の水溶性第三石油類である。
【００１６】
図１では、第２配管２２が第１配管２１に連結され、第１ガスＧ１と第２ガスＧ２の混合ガスＧ３がトラップボックス１１に供給される構成になっているが、図２に示すように、第２配管がトラップボックス１１に直接連結され、トラップボックス１１内で第１ガスＧ１と第２ガスＧ２とが混合するようにしてもよい。
【００１７】
第３配管２３は、噴霧器１２を挟んで、第１配管２１及び第２配管２２とは反対側に設けられている。このような構成にすることで、第３配管２３は、混合ガスＧ３のうち、噴霧器１２から噴霧された水と接触し、非水溶性有機溶剤及び水溶性有機溶剤が吸着除去された混合ガスＧ３’（非ＶＯＣガス）を排出することができる。
【００１８】
第１配管２１及び第２配管２２に、トラップボックス１１へガスを送り込むためのポンプ（図示せず）を設けてもよい。また、第３配管２３に、トラップボックス１１からガスを引き抜くためのポンプ（図示せず）を設けてもよい。
【００１９】
スクラバーユニット１０のトラップボックス１１内では、第１ガスＧ１と第２ガスＧ２の混合ガスＧ３に対して、噴霧器１２から水が噴霧される。水をミスト状に噴霧することで、水と気相との接触面積を増加させ、水滴（水ミスト）に混合ガス中の有機溶剤（水溶性有機溶剤及び非水溶性有機溶剤）を吸着させることができる。
【００２０】
水滴への有機溶剤の吸着を、図３（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。図３（ａ）に示すように、噴霧器１２から噴霧された水滴３１は、トラップボックス１１内を下降しながら、混合ガス中の水溶性有機溶剤３２及び非水溶性有機溶剤３３と接触する。
【００２１】
水溶性有機溶剤３２は、親水基と親油基の両方を持っている。例えば、アルコール類は、親油性のアルキル基と親水性のヒドロキシル基とを有している。また、例えば、アセトンは、親油性のメチル基と親水性のカルボニル基とを有している。また、例えば、酢酸は、親油性のメチル基と親水性のカルボキシル基とを有している。水溶性有機溶剤３２に含まれる親水基により、水溶性有機溶剤３２は水に対する親和性を有し、図３（ｂ）に示すように、水溶性有機溶剤３２が水滴３１に吸着される。
【００２２】
水溶性有機溶剤３２を吸着した水滴３１は、水溶性有機溶剤３２に含まれる親油基により、非水溶性有機溶剤３３が持つ親油基（アルキル基）に対する親和性が向上する。そのため、図３（ｃ）に示すように、非水溶性有機溶剤３３が、水溶性有機溶剤３２を吸着した水滴３１に吸着される。このように、１つの水滴３１が、水溶性有機溶剤３２及び非水溶性有機溶剤３３の両方を吸着することができる。
【００２３】
水溶性有機溶剤３２及び非水溶性有機溶剤３３を吸着した水滴３１は、重力により下降し、受けバット１７に一時的に貯留される。その後、受けバット１７内の水は、第４配管２４を介して排水される。
【００２４】
噴霧器１２から噴霧された水により水溶性有機溶剤及び非水溶性有機溶剤が吸着除去された混合ガスＧ３’は、第３配管２３を介してトラップボックス１１から排気される。
【００２５】
このように、本実施形態では、非水溶性有機溶剤を含む第１ガスＧ１から非水溶性有機溶剤を除去するために、水溶性有機溶剤を含む第２ガスＧ２を混合させ、水滴に水溶性有機溶剤を吸着させることで、同じ水滴に非水溶性有機溶剤も吸着できるようにしている。そのため、水スクラバーのみで排ガス中の非水溶性有機溶剤成分を除去し、ＶＯＣガスの発生を抑制することができる。
【００２６】
なお、上記実施形態において、非水溶性有機溶剤を含む第１ガスＧ１と、水溶性有機溶剤を含む第２ガスＧ２との混合比（ガス流量比）は、除去すべき非水溶性有機溶剤と水溶性有機溶剤との親和性に基づいて、あらかじめ好適な比率となるように設定しておくことが好ましい。
【００２７】
また、噴霧器１２からの噴霧量を、風量や、非水溶性有機溶剤と水溶性有機溶剤の混合比、第３配管２３から排出される混合ガスＧ３’中の有機溶剤濃度のターゲット値等に基づいて決定し、制御部１６により制御することが好ましい。
【００２８】
（第２の実施形態）図４に本発明の第２の実施形態に係る半導体製造システムの概略構成を示す。図４に示すように、半導体製造システムは、半導体基板の表面処理を行う表面処理装置１００と、表面処理装置１００から排出される排ガスを処理する排ガス処理装置１とを備える。排ガス処理装置１は、図１に示す排ガス処理装置１と同様の構成である。図４において、図１に示す第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００２９】
まず、表面処理装置１００について説明する。図４に示すように、表面処理装置１００は、基板保持回転部１１０及び液体供給部１２０を備え、半導体基板Ｗの洗浄及び乾燥を行うものである。
【００３０】
基板保持回転部１１０は、処理チャンバを構成するスピンカップ１１１、回転軸１１２、スピンベース１１３、及びチャックピン１１４を有する。回転軸１１２は略鉛直方向に延び、回転軸１１２の上端に円盤状のスピンベース１１３が取り付けられている。回転軸１１２及びスピンベース１１３は、図示しないモータにより回転させることができる。
【００３１】
チャックピン１１４はスピンベース１１３の周縁部に設けられている。チャックピン１１４が半導体基板Ｗを狭持することで、基板保持回転部１１０は基板Ｗをほぼ水平に保持して回転させることができる。
【００３２】
半導体基板Ｗの表面の回転中心付近に、液体供給部１２０から液体が供給されると、液体は半導体基板Ｗの半径方向に広がる。また、基板保持回転部１１０は、半導体基板Ｗのスピン乾燥を行うことができる。半導体基板Ｗの半径方向に飛散した余分な液体は、スピンカップ１１１に捕らえられ、配管１１５を介して排出される。
【００３３】
液体供給部１２０は、半導体基板Ｗ表面に、薬液、純水、ＩＰＡ、及び撥水化剤を供給することができる。液体供給部１２０の第１供給部において、薬液が供給ライン１２１を介して供給され、ノズル１２２から吐出される。薬液は例えばＳＰＭ（Sulfuric acid Hydrogen Peroxide Mixture：硫酸と過酸化水素水の混合液）である。
【００３４】
同様に、液体供給部１２０の第２供給部において、純水が供給ライン１２３を介して供給され、ノズル１２４から吐出される。また、液体供給部１２０の第３供給部において、ＩＰＡが供給ライン１２５を介して供給され、ノズル１２６から吐出される。
【００３５】
また、液体供給部１２０の第４供給部において、撥水化剤が供給ライン１２７を介して供給され、ノズル１２８から吐出される。撥水化剤は、半導体基板Ｗの表面に形成された凸形状パターンの表面に撥水性保護膜を形成し、パターン表面を撥水化する薬液であり、例えばシランカップリング剤である。シランカップリング剤は、分子中に無機材料と親和性、反応性を有する加水分解基と、有機材料と化学結合する有機官能基とを有するものであり、例えばテトラメチルシリルジエチルアミン（ＴＭＳＤＥＡ）等を用いることができる。
【００３６】
また、表面処理装置１００は、図示しないエキシマＵＶ（紫外線）照射部を備える。エキシマＵＶ照射部は、半導体基板ＷにＵＶ光を照射し、凸形状パターンを残存させて、撥水性保護膜を除去することができる。紫外線照射以外の方法で、凸形状パターンを残存させて、撥水性保護膜を除去する除去部を設けてもよい。
【００３７】
また、基板保持回転部１１０の処理チャンバは給排気機能を備えており、処理チャンバの排気は、排気ライン１１８を介して排出され、切替弁１３０により流路が切り替えられる。例えば、切替弁１３０には四方弁が用いられ、ＳＰＭ等の薬液の排気が配管１３１を流れ、ＩＰＡの排気が配管１３２を流れ、撥水化剤の排気が配管１３３を流れるように、切替弁１３０によって流路の切り替えが行われる。配管１３３は、排ガス処理装置１の第１配管２１に連結されている。また、配管１３２は、排ガス処理装置１の第２配管２２に連結されている。
【００３８】
次に、このような表面処理装置１００を用いて半導体基板の表面処理を行う方法について図５に示すフローチャートを用いて説明する。なお、基板保持回転部１１０及び液体供給部１２０の動作は図示しない制御部により制御することができる。
【００３９】
（ステップＳ１０１）処理対象の半導体基板Ｗが搬送部（図示せず）により搬入され、基板保持回転部１００に保持される。半導体基板Ｗの表面の所定領域には、複数の凸形状パターンが形成されている。凸形状パターンは、例えば、ラインアンドスペースパターンである。凸形状パターンの少なくとも一部が、シリコンを含む膜で形成されていてもよい。この凸形状パターンは、例えば、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）法により形成される。
【００４０】
（ステップＳ１０２）半導体基板Ｗを所定の回転速度で回転させ、液体供給部１２０のノズル１２２から半導体基板Ｗの表面の回転中心付近に薬液を供給する。薬液は例えばＳＰＭ、ＳＣ−１（Standard Clean 1）、ＳＣ−２、ＨＦ等である。薬液は１種類でもよいし、複数の薬液を同時又は連続的に供給してもよい。
【００４１】
薬液が半導体基板Ｗの回転による遠心力を受けて、半導体基板Ｗ表面全域に行き渡り、半導体基板Ｗの薬液（洗浄）処理が行われる。
【００４２】
（ステップＳ１０３）薬液処理の後、液体供給部１２０のノズル１２４から半導体基板Ｗの表面の回転中心付近に純水を供給する。純水が半導体基板Ｗの回転による遠心力を受けて、半導体基板Ｗ表面全域に行き渡る。これにより、半導体基板Ｗの表面に残留していた薬液を純水によって洗い流す純水リンス処理が行われる。
【００４３】
（ステップＳ１０４）純水リンス処理の後、液体供給部１２０のノズル１２６から半導体基板Ｗの表面の回転中心付近にＩＰＡ等のアルコールを供給する。ＩＰＡが半導体基板Ｗの回転による遠心力を受けて、半導体基板Ｗ表面全域に行き渡る。これにより、半導体基板Ｗの表面に残留していた純水をＩＰＡに置換するアルコールリンス処理が行われる。
【００４４】
（ステップＳ１０５）アルコールリンス処理の後、液体供給部１２０のノズル１２８から半導体基板Ｗの表面の回転中心付近に撥水化剤を供給する。撥水化剤は例えばシランカップリング剤である。
【００４５】
シランカップリング剤が半導体基板Ｗの回転による遠心力を受けて、半導体基板Ｗ表面全域に行き渡る。これにより、凸形状パターンの表面に濡れ性が低い保護膜（撥水性保護膜）を形成する撥水化処理が行われる。この撥水性保護膜は、シランカップリング剤のエステル反応が起きることで形成される。
【００４６】
（ステップＳ１０６）撥水化処理の後、液体供給部１２０のノズル１２６から半導体基板Ｗの表面の回転中心付近にＩＰＡを供給する。ＩＰＡが半導体基板Ｗの回転による遠心力を受けて、半導体基板Ｗ表面全域に行き渡る。これにより、半導体基板Ｗの表面に残留していた未反応のシランカップリング剤をＩＰＡに置換するアルコールリンス処理が行われる。
【００４７】
（ステップＳ１０７）ステップＳ１０６のアルコールリンス処理の後、液体供給部１２０のノズル１２４から半導体基板Ｗの表面の回転中心付近に純水を供給する。純水が半導体基板Ｗの回転による遠心力を受けて、半導体基板Ｗ表面全域に行き渡る。これにより、半導体基板Ｗの表面に残留していたＩＰＡを純水によって洗い流す純水リンス処理が行われる。
【００４８】
（ステップＳ１０８）ステップＳ１０７の純水リンス処理の後、半導体基板Ｗの乾燥処理を行う。例えば半導体基板Ｗの回転速度を所定のスピンドライ回転速度に上げて、半導体基板Ｗの表面に残っている純水を振り切って乾燥させるスピンドライ処理を行う。
【００４９】
半導体基板Ｗに形成されている凸形状パターンは撥水性保護膜に覆われているため、液体の接触角θが大きく（９０°に近く）なる。
【００５０】
図６を用いて、半導体基板Ｗを乾燥させる際に、半導体基板Ｗ上に形成されたパターンにかかる倒壊力について説明する。図６は、半導体基板Ｗ上に形成されているパターン２００の一部が液体２０１に濡れた状態を示す。ここで、パターン２００間の距離をＳ、パターン２００の両側にある液体２０１の液面高さの差をΔＨ、液体２０１の表面張力をγ、接触角をθとすると、パターン２００にかかる倒壊力ＦはＦ＝２×γ×ΔＨ×ｃｏｓθ／Ｓとなる。接触角θが９０°に近付くことで、ｃｏｓθが０に近づき、倒壊力Ｆが小さくなることが分かる。従って、凸形状パターンの表面を撥水性保護膜で覆うことで、乾燥処理の際に凸形状パターンが倒壊することを防止できる。
【００５１】
（ステップＳ１０９）乾燥処理の後、エキシマＵＶ照射部から紫外線を照射し、凸形状パターン表面に形成された撥水性保護膜を除去する。
【００５２】
このように、表面処理装置１００を用いて、半導体基板Ｗに形成された凸形状パターンの倒壊を防止しつつ、半導体基板Ｗの洗浄及び乾燥を行うことができる。
【００５３】
続いて、上述のような表面処理装置１００を用いて洗浄・乾燥処理を行っている際に、表面処理装置１００から排出される撥水化剤を含んだ排ガスの処理について説明する。
【００５４】
ステップＳ１０５の撥水化処理の際の処理チャンバからの排気（撥水化剤排気）は、図４に示す排気ライン１１８、配管１３３、及び排ガス処理装置１の第１配管２１を介してトラップボックス１１に供給される。また、ステップＳ１０４、Ｓ１０６のアルコールリンス処理の際の処理チャンバからの排気（ＩＰＡ排気）は、排気ライン１１８、配管１３２、排ガス処理装置１の第２配管２２及び第１配管２１を介してトラップボックス１１に供給される。すなわち、配管１３３の撥水化剤排気が、非水溶性有機溶剤を含む第１ガスＧ１に相当し、配管１３２のＩＰＡ排気が、水溶性有機溶剤を含む第２ガスＧ２に相当する。
【００５５】
上記第１の実施形態で説明したように、第１ガスＧ１及び第２ガスＧ２の混合ガスＧ３がトラップボックス１１内で噴霧器１２から噴霧された水滴と接触する。これにより、混合ガスＧ３中のＩＰＡ（水溶性有機溶剤）が水滴に吸着される。このＩＰＡを吸着した水滴は、非水溶性有機溶剤が持つ親油基に対する親和性が向上するため、混合ガスＧ３中の撥水化剤（非水溶性有機溶剤）を吸着する。
【００５６】
ＩＰＡ及び撥水化剤を吸着した水滴は、重力により下降し、受けバット１７に一時的に貯留され、その後、第４配管２４を介して排水される。
【００５７】
一方、噴霧器１２から噴霧された水によりＩＰＡ成分及び撥水化剤成分が吸着除去された混合ガスＧ３’は、第３配管２３を介してトラップボックス１１から排気される。
【００５８】
このように、本実施形態に係る半導体製造システムでは、排ガス処理装置１が、表面処理装置１００から排気された撥水化剤を含む排ガスから撥水化剤を除去するために、ＩＰＡを含む排ガスを混合させ、水滴にＩＰＡを吸着させることで、同じ水滴に撥水化剤も吸着できるようにしている。そのため、水スクラバーのみで排ガス中の撥水化剤成分を除去し、ＶＯＣガスの発生を抑制することができる。また、スクラバー水以外の新規用力を用いる必要がないため、設備コストを抑えることができる。
【００５９】
上記第２の実施形態では、撥水化剤成分を含む排気と、ＩＰＡ成分を含む排気とを分けて（切り替えて）排ガス処理装置１に供給していたが、撥水化剤成分及びＩＰＡ成分の両方を含む表面処理装置１００の排気を、トラップボックス１１に供給してもよい。例えば、切替弁１３０より上流側、すなわち排気ライン１１８から撥水化剤成分及びＩＰＡ成分の両方を含む排気を取り出してトラップボックス１１に供給することができる。また、排気ライン１１８を流れる排気に含まれるＩＰＡ成分が少ない場合は、クリーンルーム等の別設備から排気されるＩＰＡ含有排ガスをトラップボックス１１に供給するようにしてもよい。
【００６０】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１ 排ガス処理装置
１０ スクラバーユニット
１１ トラップボックス
１２ 噴霧器
１４ 流量計
１５ バルブ
１６ 制御部
１７ 受けバット
２１ 第１配管
２２ 第２配管
２３ 第３配管
２４ 第４配管
２５ バルブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器及び前記容器内に水を噴霧する噴霧器を有するスクラバーユニットと、
外部装置から排出された非水溶性有機溶剤を含む第１ガスを前記容器に供給する第１配管と、
水溶性有機溶剤を含む第２ガスを、前記第１配管を介して、又は直接、前記容器に供給する第２配管と、
前記容器内において、前記噴霧器から噴霧された水により、前記水溶性有機溶剤及び前記非水溶性有機溶剤が吸着除去された前記第１ガス及び前記第２ガスの混合ガスを、当該容器から排出する第３配管と、
を備える排ガス処理装置。
【請求項２】
前記第１ガス及び前記第２ガスの前記容器への供給量に基づいて、前記噴霧器から噴霧する水量を制御する制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の排ガス処理装置。
【請求項３】
前記混合ガスから前記水溶性有機溶剤及び前記非水溶性有機溶剤を吸着した水を前記容器から排出する第４配管をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の排ガス処理装置。
【請求項４】
前記非水溶性有機溶剤は、トルエン、ベンゼン、キシレン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、シクロヘキサノール、ホルムアルデヒド、テトラメチルシリルジエチルアミン、又はプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートであり、前記水溶性有機溶剤は、アルコール類、水溶性第一石油類、水溶性第二石油類、又は水溶性第三石油類であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の排ガス処理装置。
【請求項５】
前記水溶性第一石油類は、エタノール、イソプロピルアルコール、n-プロピルアルコール、又はアセトンであり、前記水溶性第二石油類は酢酸であり、前記水溶性第三石油類はエチレングリコールであることを特徴とする請求項４に記載の排ガス処理装置。
【請求項６】
非水溶性有機溶剤を含む第１ガスと水溶性有機溶剤を含む第２ガスとを混合した混合ガスに対して水を噴霧する工程と、
噴霧された水に接触した前記混合ガスを排出する工程と、
を備える排ガス処理方法。
【請求項７】
前記第１ガス及び前記第２ガスの流量に基づいて噴霧する水量を制御する工程をさらに備えることを特徴とする排ガス処理方法。
【請求項８】
前記混合ガスから前記水溶性有機溶剤及び前記非水溶性有機溶剤を吸着した水を排出する工程をさらに備えることを特徴とする請求項６又は７に記載の排ガス処理方法。
【請求項９】
表面に凸形状パターンが形成された半導体基板を保持し、前記半導体基板を回転させる基板保持回転部と、
前記基板保持回転部に保持された前記半導体基板の表面に薬液を供給し、前記半導体基板を洗浄する第１供給部と、
前記基板保持回転部に保持された前記半導体基板の表面に純水を供給し、前記半導体基板をリンスする第２供給部と、
前記基板保持回転部に保持された前記半導体基板の表面にアルコールを供給し、前記半導体基板をリンスする第３供給部と、
前記基板保持回転部に保持された前記半導体基板の表面に撥水化剤を供給し、前記凸形状パターンの表面に撥水性保護膜を形成する第４供給部と、
を有する表面処理装置と、
容器及び前記容器内に水を噴霧する噴霧器を有するスクラバーユニットと、
前記表面処理装置から排出された前記撥水化剤を含む第１ガスを前記容器に供給する第１配管と、
前記表面処理装置から排出された前記アルコールを含む第２ガスを、前記第１配管を介して、又は直接、前記容器に供給する第２配管と、
前記容器内において、前記噴霧器から噴霧された水により、前記アルコール及び前記撥水化剤が吸着除去された前記第１ガス及び前記第２ガスの混合ガスを、当該容器から排出する第３配管と、
を有する排ガス処理装置と、
を備える半導体製造システム。
【請求項１】
容器及び前記容器内に水を噴霧する噴霧器を有するスクラバーユニットと、
外部装置から排出された非水溶性有機溶剤を含む第１ガスを前記容器に供給する第１配管と、
水溶性有機溶剤を含む第２ガスを、前記第１配管を介して、又は直接、前記容器に供給する第２配管と、
前記容器内において、前記噴霧器から噴霧された水により、前記水溶性有機溶剤及び前記非水溶性有機溶剤が吸着除去された前記第１ガス及び前記第２ガスの混合ガスを、当該容器から排出する第３配管と、
を備える排ガス処理装置。
【請求項２】
前記第１ガス及び前記第２ガスの前記容器への供給量に基づいて、前記噴霧器から噴霧する水量を制御する制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の排ガス処理装置。
【請求項３】
前記混合ガスから前記水溶性有機溶剤及び前記非水溶性有機溶剤を吸着した水を前記容器から排出する第４配管をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の排ガス処理装置。
【請求項４】
前記非水溶性有機溶剤は、トルエン、ベンゼン、キシレン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、シクロヘキサノール、ホルムアルデヒド、テトラメチルシリルジエチルアミン、又はプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートであり、前記水溶性有機溶剤は、アルコール類、水溶性第一石油類、水溶性第二石油類、又は水溶性第三石油類であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の排ガス処理装置。
【請求項５】
前記水溶性第一石油類は、エタノール、イソプロピルアルコール、n-プロピルアルコール、又はアセトンであり、前記水溶性第二石油類は酢酸であり、前記水溶性第三石油類はエチレングリコールであることを特徴とする請求項４に記載の排ガス処理装置。
【請求項６】
非水溶性有機溶剤を含む第１ガスと水溶性有機溶剤を含む第２ガスとを混合した混合ガスに対して水を噴霧する工程と、
噴霧された水に接触した前記混合ガスを排出する工程と、
を備える排ガス処理方法。
【請求項７】
前記第１ガス及び前記第２ガスの流量に基づいて噴霧する水量を制御する工程をさらに備えることを特徴とする排ガス処理方法。
【請求項８】
前記混合ガスから前記水溶性有機溶剤及び前記非水溶性有機溶剤を吸着した水を排出する工程をさらに備えることを特徴とする請求項６又は７に記載の排ガス処理方法。
【請求項９】
表面に凸形状パターンが形成された半導体基板を保持し、前記半導体基板を回転させる基板保持回転部と、
前記基板保持回転部に保持された前記半導体基板の表面に薬液を供給し、前記半導体基板を洗浄する第１供給部と、
前記基板保持回転部に保持された前記半導体基板の表面に純水を供給し、前記半導体基板をリンスする第２供給部と、
前記基板保持回転部に保持された前記半導体基板の表面にアルコールを供給し、前記半導体基板をリンスする第３供給部と、
前記基板保持回転部に保持された前記半導体基板の表面に撥水化剤を供給し、前記凸形状パターンの表面に撥水性保護膜を形成する第４供給部と、
を有する表面処理装置と、
容器及び前記容器内に水を噴霧する噴霧器を有するスクラバーユニットと、
前記表面処理装置から排出された前記撥水化剤を含む第１ガスを前記容器に供給する第１配管と、
前記表面処理装置から排出された前記アルコールを含む第２ガスを、前記第１配管を介して、又は直接、前記容器に供給する第２配管と、
前記容器内において、前記噴霧器から噴霧された水により、前記アルコール及び前記撥水化剤が吸着除去された前記第１ガス及び前記第２ガスの混合ガスを、当該容器から排出する第３配管と、
を有する排ガス処理装置と、
を備える半導体製造システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１０１１９７（Ｐ２０１２−１０１１９７Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５３１０９（Ｐ２０１０−２５３１０９）
【出願日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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