DE102006046392B4

DE102006046392B4 - Fotolithografievorrichtung und -verfahren

Info

Publication number: DE102006046392B4
Application number: DE102006046392A
Authority: DE
Inventors: Yong Hun Kyonggi Kim; Jin Woo Kyonggi Seo
Original assignee: LG Display Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2006-06-05
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2011-07-21
Anticipated expiration: 2026-09-30
Also published as: JP2007324562A; TWI346843B; GB2438875B; US20070280680A1; KR20070116431A; TW200745769A; FR2901892A1; CN100576086C; JP4625441B2; DE102006046392A1; FR2901892B1; CN101086625A; US7537401B2; GB0618678D0; KR100949505B1; GB2438875A

Abstract

Fotolithografievorrichtung mit: einer Lade/Entlade-Einheit (300), die ein Substrat lädt oder entlädt; einer Beschichtungslinie (500), die einen Fotoresist auf das Substrat aufträgt; einer Belichtungslinie (700), die den auf das Substrat aufgetragenen Fotoresist belichtet; einer Entwicklungslinie (900), die das belichtete Substrat entwickelt; und einer Transferlinie (600), enthaltend: einen ersten Förderer (610), der ein durch die Beschichtungslinie (500) beschichtetes Substrat transportiert; einen zweiten Förderer (640), der das belichtete Substrat zur Entwicklungslinie (900) transportiert; eine Aufstapeleinheit (630), die eine Zwischenlagerung eines durch den ersten Förderer transportierten beschichteten Substrats ausführt und ein durch die Belichtungslinie (700) belichtetes Substrat zwischenlagert; und eine Transfereinheit (620), die ein Substrat zwischen dem ersten und zweiten Förderer und der Aufstapeleinheit (630) transportiert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fotolithografievorrichtung und ein Fotolithografieverfahren.
Fotolithografieprozesse werden dazu verwendet, bei der Herstellung von Halbleiterbauteilen, Flachtafeldisplays usw. ein Substrat zu strukturieren. Ein Fotolithografieprozess beinhaltet das Auftragen eines Fotoresists auf ein Substrat, das Ausführen eines Belichtungsvorgangs am auf das Substrat aufgetragenen Fotoresist sowie das Ausführen eines Entwicklungsvorgangs am belichteten Substrat. Beim Ausführen des Belichtungsvorgangs wird der aufgetragene Fotoresist selektiv belichtet.
Die 1 zeigt schematisch das Layout einer Fotolithografievorrichtung gemäß dem Stand der Technik.
Wie es in der 1 dargestellt ist, ist die bekannte Fotolithografievorrichtung mit Folgendem versehen: einer Lade/Entlade-Einheit 10, die ein Substrat lädt oder entlädt; einer Reinigungseinheit 20, die das Substrat reinigt; einer Beschichtungslinie, in der ein Fotoresist auf das gereinigte Substrat aufgetragen wird; einer Belichtungseinheit 110, die am auf das Substrat aufgetragenen Fotoresist einen Belichtungsvorgang ausführt; einer Kennzeichnungseinheit 120, die auf dem belichteten. Substrat einen Kennungscode herstellt; und einer Entwicklungslinie, die nach der Kennzeichnungseinheit 120 vorhanden ist und am Substrat einen Entwicklungsvorgang ausführt.
Die Lade/Entlade-Einheit 10 lädt das Substrat auf die Reinigungseinheit 20, nachdem sie es aus einer Kassette entnahm, die durch eine Fördereinrichtung transportiert wurde. Auch entlädt die Lade/Entlade-Einheit 10 das Substrat aus der Entwicklungslinie, und dann lädt sie das Substrat in die Kassette.
Die Reinigungseinheit 20 reinigt das durch die Lade/Entlade-Einheit 10 geladene Substrat. Die Reinigungseinheit 20 ist mit einem Reinigungsförderer versehen, der das Substrat zur Beschichtungslinie transportiert. Außerdem verfügt sie über einen Reinigungsteil, der eine Reinigungslösung auf das transportierte Substrat sprüht, um es zu reinigen.
Die Beschichtungslinie ist mit Folgendem versehen: einem ersten Roboterarm 30, der das gereinigte Substrat aus der Reinigungseinheit 20 entnimmt; einer Dehydrier-Erwärmungseinheit (DHP) 40, die das durch den ersten Roboterarm 30 zugeführte Substrat dehydriert; einem ersten Förderer 50, der das dehydrierte Substrat transportiert; einer Beschichtungseinheit 60, die den Fotoresist auf das durch den ersten Förderer 50 transportierte Substrat aufträgt; einer Vakuum-Trocknungseinheit (VCD) 70, die den auf das Substrat aufgetragenen Fotoresist härtet; einer Lösungsmittel-Entfernungseinheit 80, die ein Lösungsmittel vom Substrat entfernt; einem Zwischenlager 90, das das Substrat, von dem das Lösungsmittel entfernt wurde, zwischenspeichert; einer Temperatur-Absenkeinheit 92, die die Temperatur des vom Zwischenspeicher 90 zugeführten Substrats absenkt; und einem zweiten Roboterarm 100, der das Substrat aus dem Zwischenspeicher 90 zur Temperatur-Absenkeinheit 92 liefert, das Substrat mit abgesenkter Temperatur in die Belichtungseinheit 110 lädt, das belichtete Substrat aus ihr entnimmt und es in die Kennzeichnungseinheit 120 lädt.
Der erste Roboterarm 30 entnimmt das gereinigte Substrat aus der Reinigungseinheit 20 und er lädt es in die Dehydrier-Erwärmungseinheit 40. Auch entnimmt der erste Roboterarm 30 das dehydrierte Substrat aus der Dehydrier-Erwärmungseinheit 40 und lädt es auf den ersten Förderer 50.
Die Dehydrier-Erwärmungseinheit 40 besteht aus einer Heizplatte, die auf eine Temperatur zwischen. 110°C und 130°C erwärmt wird. Auch dehydriert die Dehydrier-Erwärmungseinheit 40 das durch den ersten Roboterarm 30 geladene Substrat unter Verwendung der Heizplatte.
Der erste Förderer 50 transportiert das durch den ersten Roboterarm 30 geladene dehydrierte Substrat zur Beschichtungseinheit 60.
Die Beschichtungseinheit 60 ist mit Folgendem versehen: einem dritten Roboterarm 62, der das Substrat vom ersten Förderer 50 abnimmt; einer Beschichtungseinrichtung 64, die den Fotoresist auf das durch den dritten Roboterarm 62 geladene Substrat aufträgt; und einem vierten Roboterarm 66, der das Substrat von der Beschichtungseinrichtung 64 entnimmt und es auf die VCD 70 lädt sowie es aus dieser entnimmt und es in die Lösungsmittel-Entfernungseinheit 80 lädt.
Der dritte Roboterarm 62 entnimmt das Substrat dem ersten Förderer 50 und er lädt es auf die Beschichtungseinrichtung 64. Die Beschichtungseinrichtung 64 trägt den Fotoresist auf das durch den dritten Roboterarm 62 geladene Substrat auf.
Nach dem Auftragen des Fotoresists auf das Substrat durch die Beschichtungseinrichtung 64 entnimmt der vierte Roboterarm 66 das Substrat der Beschichtungseinrichtung 64 und lädt es in die Vakuum-Trocknungseinheit 70. Auch entnimmt der vierte Roboterarm 66, nach dem Aushärten des auf das Substrat aufgetragenen Fotoresists durch die Vakuum-Trocknungseinheit 70, das gehärtete Substrat aus der Vakuum-Trocknungseinheit 70 und lädt dasselbe in die Lösungsmittel-Entfernungseinheit 80.
Die Vakuum-Trocknungseinheit 70 trocknet den Fotoresist auf dem durch den vierten Roboterarm 66 geladenen Substrat in einem Zustand bei niedrigem Vakuum.
Die Lösungsmittel-Entfernungseinheit 80 ist mit Folgendem versehen: einem Lösungsmittel-Entfernungsofen 82, der das Lösungsmittel mit einer Niedertemperatur-Heizplatte (SHP = softbake hot plate) vom Substrat entfernt; und einem fünften Roboterarm 84, der das Substrat aus dem Lösungsmittel-Entfernungsofen 82 entnimmt und es in den Zwischenspeicher 90 lädt.
Der Lösungsmittel-Entfernungsofen 82 entfernt das Lösungsmittel vom durch den vierten Roboterarm 66 geladenen Substrat mittels der SAP, die auf eine Temperatur zwischen 110°C und 130°C erwärmt wird.
Nach dem Entfernen des Lösungsmittels vom Substrat im Lösungsmittel-Entfernungsofen 82 entnimmt der fünfte Roboterarm 84 das Substrat ohne Lösungsmittel aus diesem Ofen und lädt es in den Zwischenspeicher 90.
Der Zwischenspeicher 90 lagert vorübergehend das durch den fünften Roboterarm 84 geladene Substrat.
Die Temperatur-Absenkeinheit 92 senkt die Temperatur des durch den fünften Roboterarm 84 geladenen Substrat auf ungefähr 23°C ab. Zu diesem Zweck ist die Temperatur-Absenkeinheit 92 als doppellagige Konstruktion aufgebaut, die über eine Kühlplatte verfügt.
Der zweite Roboterarm 100 entnimmt das im Zwischenspeicher 90 zwischengelagerte Substrat demselben, und er lädt es in die Temperatur-Absenkeinheit 92. Die Temperatur des Substrats wird durch die Temperatur-Absenkeinheit 92 abgesenkt, und dann wird es durch den zweiten Roboterarm 100 aus dieser entnommen und in die Belichtungseinheit 110 geladen. Auch entnimmt der zweite Roboterarm 100 das belichtete Substrat der Belichtungseinheit 110 und lädt es auf die Kennzeichnungseinheit 120.
Die Belichtungseinheit 110 richtet das durch den zweiten Roboterarm 100 geladene Substrat aus und strukturiert den Fotoresist aus diesem durch Aufstrahlen von Licht auf das ausgerichtete Substrat.
Die Kennzeichnungseinheit 120 bildet den Kennungscode an einer Seite des durch den zweiten Roboterarm 100 geladenen Substrats aus. Dabei ist die Kennzeichnungseinheit 120 am Förderer vorhanden, um diese Aufgabe auszuführen.
Die Entwicklungslinie ist mit Folgendem versehen: einer Entwicklungseinheit 130, die das Substrat entwickelt; einer Trocknungseinheit 140, die das entwickelte Substrat trocknet; einem Wendeförderer, der die Transportrichtung des getrockneten Substrats umkehrt; und einen zweiten Förderer 160, der das gewendete Substrat zur Lade/Entlade-Einheit 10 transportiert.
Die Entwicklungseinheit 130 entwickelt das durch die Belichtungseinheit 110 belichtete Substrat, das durch die Kennzeichnungseinheit mit dem Kennungscode versehen wurde. Dazu ist die Entwicklungseinheit 130 mit einem Entwicklungsförderer versehen, der mit der Kennzeichnungseinheit 120 verbunden ist. Außerdem verfügt sie über einen Entwicklungsteil zum Entwickeln des Substrats durch Aufsprühen eines Entwicklers auf den Entwicklungsförderer.
Die Trocknungseinheit 140 ist mit einem Trocknungsofen 142, der das entwickelte Substrat unter Verwendung einer harten Heizplatte (HHP = hart hot plate) trocknet, und einem sechsten Roboterarm 144 versehen, der das Substrat dem Trocknungsofen 142 entnimmt und es auf den Wendeförderer 150 lädt.
Der Trocknungsofen 142 erwärmt und trocknet das durch den Entwicklungsförderer der Entwicklungseinheit 130 transportierte Substrat durch die HHP, die auf eine Temperatur zwischen 110°C und 120°C erwärmt wird.
Nach dem Trocknen des Substrats durch den Trocknungsofen 142 entnimmt der sechste Roboterarm 144 das Substrat demselben und lädt es auf den Wendeförderer 150.
Der Wendeförderer 150 kehrt die Transportrichtung des durch den sechsten Roboterarm 144 geladenen Substrats zum zweiten Förderer um. Der zweite Förderer 160 transportiert das durch den Wendeförderer 150 gewendete Substrat zur Lade/Entlade-Einheit 160.
Die bekannte Fotolithografievorrichtung ist mit der Reinigungseinheit 20, der Beschichtungslinie der Belichtungseinheit 110, der Kennzeichnungseinheit 120 und der Entwicklungslinie versehen, die in einer Reihe angeordnet sind. So wird das durch die Lade/Entlade-Einheit 10 geladene Substrat durch Reinigen, Beschichten und Belichten der Reihe nach behandelt, und dann läuft es durch die Kennzeichnungseinheit und die Entwicklungslinie, wodurch der Fotolithografieprozess abgeschlossen wird.
Jedoch bestehen bei der Fotolithografievorrichtung und beim Fotolithografieverfahren gemäß dem Stand der Technik die folgenden Nachteile.
Bei der bekannten Fotolithografievorrichtung sind die Beschichtungslinie und die Belichtungseinheit in Verbindung mit der Entwicklungslinie als eine Fotolithografielinie ausgebildet, wodurch das Gesamtlayout groß ist. Auch verfügen die Beschichtungslinie, die Entwicklungslinie und die Belichtungslinie über verschiedene Taktzeiten so dass eine Wartezeit entsteht, was die Gesamttaktzeit erhöht.
Wenn in einer Einheit der Fotolithografievorrichtung Probleme entstehen, nimmt die Arbeitsrate der gesamten Linie ab. Wenn Probleme in der Belichtungseinheit 110 entstehen, ist es unmöglich, die Beschichtungslinie, die Kennzeichnungseinheit und die Entwicklungslinie zu betreiben.
Die US 2005/0101050 A1 beschreibt ein Photolithograhiesystem und ein Verfahren zur Ansteuerung, bei dem ein Substrat auf ein Photolithographieystem geladen wird und ein Photoresist aufgetragen wird. Nach dem Auftragen des Photoresists wird das beschichtete Substrat zwischengelagert. Das zwischengelagerte beschichtete Substrat wird aufgenommen und zur Belichtungseinheit transportiert und dort belichtet. Nach dem Belichten wird es wiederum zwischengelagert, dann erneut aufgenommen und entwickelt. Das entwickelte Substrat wird letztlich aus der Lithographielinie entladen. Alle Prozessschritte sind in einer Linie hintereinander angeordnet.
US 2002/0011207 A1 beschreibt eine Photolithographieanlage, bei der ein Substrat beschichtet, erhitzt und abgekühlt wird. Danach wird es über eine Transporteinheit 24 zu einer Belichtungseinheit transportiert. Die Belichtungseinheit gibt das belichtete Substrat an eine Lagerstelle, an der es von der Transporteinheit entnommen werden kann und von dort zur Entwicklungseinheit transportiert werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Fotolithografievorrichtung und ein Fotolithografieverfahren zu schaffen, die ein kleines Gesamtlayout einer Fotolithografieprozesslinie ermöglichen.
Diese Aufgabe ist durch die Fotolithografievorrichtung gemäß den beigefügten unabhängigen Ansprüchen 1 und 2 und das Fotolithografieverfahren gemäß den beigefügten unabhängigen Ansprüchen 11 und 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche. Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen verfügen über eine unabhängige Transferlinie, mit der, gemäß den erfindungsgemäßen Verfahren, Transfervorgänge ausgeführt werden können, die nicht zwangsweise an den Takt anderer Linien gekoppelt sind.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von durch Figuren veranschaulichten Ausführungsformen näher erläutert.
1 zeigt schematisch das Layout einer Fotolithografievorrichtung gemäß dem Stand der Technik;
2 und 3 zeigen schematisch das Layout einer Fotolithografievorrichtung gemäß einer bevorzugten ersten bzw. zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Gemäß der 2 verfügt eine Fotolithografievorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung über Folgendes: eine Lade/Entlade-Einheit 300, die ein Substrat lädt oder entlädt; eine Reinigungslinie 400, die das Substrat reinigt; eine Beschichtungslinie 500, die einen Fotoresist auf das gereinigte Substrat aufträgt; eine Belichtungslinie 700, die den auf das Substrat aufgetragenen Fotoresist belichtet; eine Kennzeichnungslinie 800, die am belichteten Substrat einen Kennungscode herstellt; eine Transferlinie 600, die eine Zwischenlagerung des mit dem Fotoresist versehenen Substrats ausführt und es zur Belichtungslinie 700 transportiert oder das belichtete Substrat zwischenlagert und es zur Kennzeichnungslinie 800 transportiert; und eine Entwicklungslinie 900, die das Substrat nach der Kennzeichnungslinie 800 entwickelt und das entwickelte Substrat in die Lade/Entlade-Einheit 300 lädt.
Die Lade/Entlade-Einheit 300 lädt das Substrat in die Reinigungslinie 400, nachdem sie es einer Kassette entnommen hat, die durch eine Transportvorrichtung bewegt wird. Auch entnimmt die Lade/Entlade-Einheit 300 das Substrat der Entwicklungslinie 900 und lädt es dann in die Kassette. In diesem Fall verfügt die Lade/Entlade-Einheit 300, was jedoch nicht dargestellt ist, über mindestens einen Roboterarm, der das Substrat lädt und entlädt.
Indessen kann die Lade/Entlade-Einheit 300 über einen Ladeteil mit einem Roboterarm zum Laden des Substrats auf die Reinigungslinie 400 sowie einen Entladeteil mit einem Roboterarm zum Entladen des belichteten Substrats aus der Entwicklungslinie 900 verfügen. Da die Lade/Entlade-Einheit 300 mit dem Ladeteil und dem Entladeteil vorhanden ist, ist es möglich, die Taktzeit zum Laden und Entladen eines Substrats zu senken.
Die Reinigungslinie 400 reinigt das aus der Lade/Entlade-Einheit 300 entladene Substrat. Die Reinigungslinie 400 ist mit einem Reinigungsförderer 410 versehen, der das Substrat zur Beschichtungslinie 500 transportiert, sowie einer Reinigungseinheit 420, die das Substrat dadurch reinigt, dass sie eine Reinigungslösung auf diese sprüht.
Die Beschichtungslinie 500 ist mit Folgendem versehen: einem ersten Roboterarm 510, der das gereinigte Substrat dem Reinigungsförderer 410 entnimmt; einer Beschichtungseinrichtung 520, die einen Fotoresist auf das durch den ersten Roboterarm 510 geladene Substrat aufträgt; einem zweiten Roboterarm 530, der das mit dem Fotoresist beschichtete Substrat der Beschichtungseinrichtung 520 entnimmt; einer Vakuum-Trocknungseinheit (VCD) 540, die den auf das Substrat aufgetragenen Fotoresist härtet; einer Lösungsmittel-Entfernungseinheit 550, die das Lösungsmittel vom Substrat mit dem gehärteten Fotoresist entfernt; einer ersten Temperatursteuerung 560, die die Temperatur des Substrats, von dem das Lösungsmittel entfernt wurde, absenkt; und einem dritten Roboterarm 570, das das Substrat mit abgesenkter Temperatur der ersten Temperatursteuerung 560 entnimmt.
Der erste Roboterarm 510 entnimmt das gereinigte Substrat dem Reinigungsförderer 410, und er lädt es in die Beschichtungseinrichtung 520. Durch diese Beschichtungseinrichtung 520, die ein Verfahren mit oder ohne Drehung verwendet, wird der Fotoresist auf das durch den ersten Roboterarm 510 geladene Substrat aufgetragen.
Nach dem Auftragen des Fotoresists auf das Substrat durch die Beschichtungseinrichtung 520 entnimmt der zweite Roboterarm 530 das Substrat derselben und lädt es in die Vakuum-Trocknungseinheit 540.
Die Vakuum-Trocknungseinheit 540 trocknet den Fotoresist auf dem Substrat in einem Zustand mit niedrigem Vakuum, wodurch der Fotoresist auf dem Substrat aushärtet.
Die Lösungsmittel-Entfernungseinheit 550 verfügt über einen vierten Roboterarm 552, der das Substrat, dessen Fotoresist ausgehärtet wurde, der Vakuum-Trocknungseinheit 540 entnimmt, und einen Lösungsmittel-Entfernungsofen 554, der das Lösungsmittel unter Verwendung einer Niedertemperatur-Heizplatte (SHP) vom Substrat entfernt.
Der vierte Roboterarm 552 entnimmt das Substrat, dessen Fotoresist ausgehärtet wurde, der Vakuum-Trocknungseinheit 540, und er lädt es in den Lösungsmittel-Entfernungsofen 554. Auch entnimmt der vierte Roboterarm 552 das Substrat, von dem das Lösungsmittel entfernt wurde, dem Lösungsmittel-Entfernungsofen 554, und er lädt es in die erste Temperatursteuerung 560.
Der Lösungsmittel-Entfernungsofen 554 erwärmt das durch den vierten Roboterarm 552 geladene Substrat unter Verwendung der SHP auf eine Temperatur zwischen 110°C und 130°C, um dadurch das Lösungsmittel vom Substrat zu entfernen.
Die erste Temperatursteuerung 560 erwärmt oder kühlt das durch den vierten Roboterarm 552 geladene Substrat, um es dadurch auf eine Temperatur von ungefähr 23°C zu bringen. Dazu ist die erste Temperatursteuerung 560 mit einer doppellagigen Konstruktion ausgebildet.
Nachdem die Temperatur des Substrats durch die erste Temperatursteuerung 560 abgesenkt wurde, entnimmt der dritte Roboterarm 570 das Substrat der ersten Temperatursteuerung 560, und er lädt es in die Transferlinie 600.
Die Transferlinie 600 ist mit Folgendem versehen: einem ersten Förderer 610, der das durch den dritten Roboterarm 570 geladene Substrat transportiert; einem zweiten Förderer 640, der das belichtete Substrat zur Kennzeichnungslinie 800 transportiert; einer Aufstapeleinheit 630, die das beschichtete, durch den ersten Förderer 610 transportierte Substrat zwischenlagert und das in der Belichtungslinie 700 belichtete Substrat zwischenlagert; und einer Transfereinheit (AGV) 620, die das Substrat zwischen dem ersten und dem zweiten Förderer 610 und der Aufstapeleinheit 630 transferiert.
Der erste Förderer 610 transportiert das beschichtete, durch den dritten Roboterarm 570 geladene Substrat zur Kassette, die in den Zeichnungen nicht dargestellt ist.
Bei ihrer Bewegung entlang einem vorbestimmten Weg zwischen dem ersten Förderer 610 und der Aufstapeleinheit 630 lagert die Transfereinheit 620 die Kassette, in der mehrere Substrateuntergebracht sind, in der Aufstapeleinheit 630 ein. Bei ihrer Bewegung entlang einem vorbestimmten Weg zwischen dem zweiten Förderer 640 und der Aufstapeleinheit 630 liefert die Transfereinheit 620 die Kassette, in der mehrere belichtete Substrate untergebracht sind, an den zweiten Förderer 640.
Die Aufstapeleinheit 630 führt eine Zwischenlagerung der Kassette aus, in der mehrere Substrate untergebracht sind, die mit dem Fotoresist beschichtet sind und durch die Transfereinheit 620 transportiert wurden. Auch führt die Aufstapeleinheit 630 eine Zwischenlagerung einer Kassette aus, in der mehrere Substrate untergebracht sind, die durch die Belichtungslinie 700 belichtet wurden.
Der zweite Förderer 640 nimmt ein belichtetes Substrat aus der durch die Transfereinheit 620 transportierten Kassette, und er fördert es zur Kennzeichnungslinie 800.
Die Belichtungslinie 700 verfügt über eine zweiten Temperatursteuerung 710, die die Kassette mit den mehreren Substraten aus der Aufstapeleinheit 630 aufnimmt und die Temperatur eines Substrats auf einem für den Belichtungsprozess geeigneten Wert hält; einen fünften Roboterarm 720, der das Substrat der zweiten Temperatursteuerung 710 entnimmt; und eine Belichtungseinheit 730, die das durch den fünften Roboterarm 720 geladene Substrat belichtet.
Die zweite Temperatursteuerung 710 führt ein Erwärmen oder Abkühlen des in der Kassette untergebrachten Substrats aus, um es dadurch auf eine Temperatur von ungefähr 23°C zu bringen. Dazu ist die zweite Temperatursteuerung 710 mit einer zweilagigen Konstruktion ausgebildet. Auch verfügt sie über eine Teilchen-Entfernungseinheit, die Luft mit hohem Druck auf ein Substrat sprüht, um Teilchen von ihm zu entfernen.
Der fünfte Roboterarm 720 entnimmt das Substrat der zweiten Temperatursteuerung 710, und er lädt es in die Belichtungseinheit 730. Auch entnimmt der fünfte Roboterarm 720, nach Abschluss des Belichtungsprozesses, das belichtete Substrat der Belichtungseinheit 730, und er lädt es in die in der Aufstapeleinheit 630 vorhandene Kassette.
Die Belichtungseinheit 730 richtet das durch den fünften Roboterarm 720 geladene Substrat aus und strahlt Licht auf es, um den Fotoresist auf ihm zu strukturieren.
Die Kennzeichnungslinie 800 verfügt über einen sechsten Roboterarm 810, der das Substrat vom zweiten Förderer 640 abnimmt, und eine Kennzeichnungseinheit 820, die einen Kennungscode im durch den sechsten Roboterarm 810 geladenen Substrat ausbildet. Der sechste Roboterarm 810 entnimmt das belichtete Substrat dem zweiten Förderer 640, und er lädt es in die Kennzeichnungseinheit 820. Die Kennzeichnungseinheit 820 bildet an einer Seite des durch den sechsten Roboterarm 810 geladenen Substrats den Kennungscode desselben aus. Die Kennzeichnungseinheit 820 ist dazu am Förderer installiert, um so den Kennungscode des Substrats auszubilden.
Die Entwicklungslinie 900 verfügt über einen Entwicklungsförderer 910, der das Substrat mit dem Kennungscode transportiert, und eine Entwicklungseinheit 920, die das Substrat durch Aufsprühen eines Entwicklers auf es entwickelt.
Der Entwicklungsförderer 910 transportiert das Substrat mit dem Kennungscode von der Kennzeichnungseinheit 820 zur Lade/Entlade-Einheit 300.
Die Entwicklungseinheit 920 sprüht den Entwickler auf das durch den Entwicklungsförderer 910 transportierte Substrat. Demgemäß wird das durch die Belichtungseinheit 730 belichtete und die Kennzeichnungseinheit 820 bearbeitete Substrat durch den von der Entwicklungseinheit 920 versprühten Entwickler entwickelt.
Bei der Fotolithografievorrichtung und beim Fotolithografieverfahren gemäß der Erfindung sind die Reinigungslinie 400 und die Beschichtungslinie 500 in einer Linie angeordnet, wodurch das mit dem Fotoresist beschichtete Substrat vorübergehend in der Transferlinie 600 gelagert wird und es dann an die Belichtungslinie 700 geliefert wird, um dadurch den Belichtungsprozess zu durchlaufen. Dann wird das durch die Belichtungslinie 700 belichtete Substrat in der Transferlinie 600 zwischengelagert, und dann wird es an die Kennzeichnungslinie 800 geliefert, damit dort der Kennzeichnungsprozess abläuft. Danach wird das Substrat an die Entwicklungslinie 900 geliefert, um den Entwicklungsprozess auszuführen und schließlich wird es nach außen entladen.
Bei der Fotolithografievorrichtung und beim Fotolithografieverfahren gemäß der Erfindung sind die Beschichtungslinie 500, die Belichtungslinie 700 und die Entwicklungslinie 900 getrennt voneinander angeordnet. Dabei ist die Transferlinie 600 vorhanden, um das Substrat zwischen der Beschichtungslinie 500, der Belichtungslinie 700 und der Entwicklungslinie 900 zu transportieren, wodurch das Gesamtlayout der Fotolithografielinie verkleinert ist. Obwohl die Beschichtungslinie 500, die Transferlinie 600 und die Belichtungslinie 700 über voneinander verschiedene Taktzeiten verfügen, ist es möglich, die Gesamttaktzeit der Fotolithografielinie dadurch zu verkürzen, dass die Substrate jeweils durch die Transferlinie 600 zwischengelagert werden. Selbst wenn Probleme in irgendeiner der Linie existieren, hat dies keinen schlechten Einfluss auf die gesamte Prozesslinie, so dass es möglich ist, die Betriebsrate zu verbessern.
Wie es in der 3 dargestellt ist, verfügt eine Fotolithografievorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung über mehrere Fotolithografielinien (2001 bis 200n), die parallel angeordnet sind.
Jede der Fotolithografielinien 2001 bis 200n hat dieselbe Struktur wie die in der 2 dargestellte Fotolithografievorrichtung. Hinsichtlich der Beschichtungslinie 500, der Belichtungslinie 700 und der Entwicklungslinie 900 verfügt die Belichtungslinie 700 über die längste Prozesszeitperiode, und die Entwicklungslinie 900 verfügt über die kürzeste Periode. Um die Taktzeit in jeder Linie zu maximieren, ist es möglich, die Anzahl der Linien zu kontrollieren. Wenn beispielsweise die Belichtungslinie 700 12-fach vorhanden ist, sind die Reinigungslinie 400 und die Beschichtungslinie 500 in einer Reihe 9-fach angeordnet, und die Kennzeichnungslinie 800 und die Entwicklungslinie 900 sind in einer Reihe 6-fach angeordnet, wodurch die Betriebsrate in jeder Linie maximiert ist.
Die Transferlinie 600 besteht aus mindestens einer Transfereinheit 620, die das Substrat zur Beschichtungslinie 500, zur Belichtungslinie 700 und zur Kennzeichnungslinie 800, für jede der Fotolithografielinien 2001 bis 200n, transportiert.
Gemäß der 3, in Zusammenschau mit der 2, lagert mindestens eine Transfereinheit 620 eine durch eine jeweilige Beschichtungslinie 500 mit Fotoresist beschichtete Substrat in der Aufstapeleinheit 630 ein. Auf Grundlage des Prozessablaufzustands in einer jeweiligen Belichtungslinie 700 entnimmt die Transfereinheit 620 der Aufstapeleinheit 630 ein mit Fotoresist beschichtetes Substrat und lädt es in die Belichtungslinie 700 der Fotolithografielinie 2001 bis 200n.
Auch lagert mindestens eine Transfereinheit 620 ein durch eine jeweilige Belichtungslinie 700 beschichtetes Substrat in der Aufstapeleinheit 630 ein. Auf Grundlage des Prozessablaufzustands jeder Entwicklungslinie 900 entnimmt mindestens eine Transfereinheit 620 der Aufstapeleinheit 630 ein belichtetes Substrat und lädt es in die Kennzeichnungslinie 800 für die Fotolithografielinie 2001 bis 200n.
Bei dieser Fotolithografievorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung sind mehrere Fotolithografielinien 2001 bis 200n dadurch vorhanden, dass eine Beschichtungslinie 500, eine Belichtungslinie 700 und eine Entwicklungslinie 900 gesondert angeordnet sind. Dabei wird ein Substrat unter Verwendung der Transferlinie 600 an eine jeweilige Fotolithografielinie 2001 bis 200n transportiert. Auch wird ein Substrat auf Grundlage des Prozessablaufzustands für jede Fotolithografielinie 2001 bis 200n transportiert, wodurch es möglich ist, die Gesamttaktzeit zu verkürzen. Selbst wenn in irgendeiner Linie Probleme bestehen, hat dies keine Auswirkung auf die gesamte Prozesslinie, da eine andere Fotolithografielinie 2001 bis 200n die Linie mit Problemen ersetzt, so dass die Betriebsrate erhöht werden kann.
Demgemäß zeigen die Fotolithografievorrichtung und das Fotolithografieverfahren gemäß der Erfindung die folgenden Vorteile.
Erstens sind die Beschichtungslinie 500, die Belichtungslinie und die Entwicklungslinie gesondert angeordnet. Dabei wird ein Substrat unter Verwendung der Transferlinie zwischen der Beschichtungslinie 500, der Belichtungslinie und der Entwicklungslinie transportiert, wodurch das Gesamtlayout der Fotolithografielinie verkleinert ist.
Obwohl die Beschichtungslinie 500, die Entwicklungslinie und die Belichtungslinie über verschiedene Taktzeiten verfügen, kann die Gesamttaktzeit für den Fotolithografieprozess verkürzt werden, da das Substrat durch die Transferlinie zwischengelagert wird.
Wenn in irgendeiner Linie unter den mehreren Linien Probleme entstehen, hat dies keine schlechten Auswirkungen auf die anderen Prozesslinien, wodurch die Betriebsrate erhöht ist.
Ein Substrat wird auf Grundlage des Prozessablaufzustands in jeder Fotolithografielinie transportiert, wodurch die Gesamttaktzeit des Fotolithografieprozesses gesenkt werden kann.
Wenn in irgendeiner Linie einer jeweiligen Fotolithografielinie Probleme entstehen, kann ein Ersatz durch eine andere Fotolithografielinie erfolgen, wodurch die Betriebsrate erhöht werden kann.

Claims

Fotolithografievorrichtung mit: einer Lade/Entlade-Einheit (300), die ein Substrat lädt oder entlädt; einer Beschichtungslinie (500), die einen Fotoresist auf das Substrat aufträgt; einer Belichtungslinie (700), die den auf das Substrat aufgetragenen Fotoresist belichtet; einer Entwicklungslinie (900), die das belichtete Substrat entwickelt; und einer Transferlinie (600), enthaltend: einen ersten Förderer (610), der ein durch die Beschichtungslinie (500) beschichtetes Substrat transportiert; einen zweiten Förderer (640), der das belichtete Substrat zur Entwicklungslinie (900) transportiert; eine Aufstapeleinheit (630), die eine Zwischenlagerung eines durch den ersten Förderer transportierten beschichteten Substrats ausführt und ein durch die Belichtungslinie (700) belichtetes Substrat zwischenlagert; und eine Transfereinheit (620), die ein Substrat zwischen dem ersten und zweiten Förderer und der Aufstapeleinheit (630) transportiert.
Fotolithografievorrichtung mit mehreren Fotolithografielinien (2001 bis 200n), die parallel angeordnet sind und jeweils Folgendes aufweisen: eine Lade/Entlade-Einheit (300), die ein Substrat lädt oder entlädt; eine Beschichtungslinie (500), die einen Fotoresist auf das Substrat aufträgt; eine Belichtungslinie (700), die den auf das Substrat aufgetragenen Fotoresist belichtet; eine Entwicklungslinie (900), die das belichtete Substrat entwickelt; und eine gemeinsame Transferlinie (600) zwischen den mehreren Fotolithografielinien (2001 bis 200n), die ein Substrat von einer Beschichtungslinie (500) einer der mehreren Fotolithografielinien (2001 bis 200n) zu einer Belichtungslinie (700) der gleichen oder einer anderen der Fotolithografielinien (2001 bis 200n) oder von einer Belichtungslinie (700) und zur Entwicklungslinie (900) der gleichen oder einer anderen der Fotolithografielinien (2001 bis 200n) entsprechend dem Verarbeitungszustand in den mehreren Fotolithografielinien transportiert.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Transferlinie (600) das mit dem durch eine Beschichtungslinie (500) mit Fotoresist beschichtete Substrat lagert und es in eine jeweilige Fotolithografielinie (2001 bis 200n), die ein beschichtetes Substrat benötigt, lädt; oder dass sie durch die Belichtungslinie (700) belichtetes Substrat zwischenlagert und es in eine jeweilige Fotolithografielinie, die ein belichtetes Substrat benötigt, lädt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Kennzeichnungslinie (800), die an einem von der Transferlinie transportierten belichteten Substrat einen Kennungscode herstellt und das Substrat mit dem Kennungscode an die Entwicklungslinie 900 transportiert.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Kennzeichnungslinie (800) Folgendes aufweist: einen sechsten Roboterarm, der das belichtete Substrat von der Transferlinie entnimmt; und eine Kennzeichnungseinheit, die den Kennungscode auf dem durch den sechsten Roboterarm geladenen Substrat herstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Beschichtungslinie (500) Folgendes aufweist: einen ersten Roboterarm, der ein Substrat lädt, eine Beschichtungseinrichtung (520), die auf das durch den ersten Roboterarm geladene Substrat einen Fotoresist aufträgt, einen zweiten Roboterarm, der das Substrat mit dem aufgebrachten Fotoresist der Beschichtungseinrichtung entnimmt; eine Vakuum-Trocknungseinheit, die den Fotoresist auf dem durch den zweiten Roboterarm geladenen Substrat aushärtet; eine Lösungsmittel-Entfernungseinheit, die ein Lösungsmittel vom Substrat mit dem durch die Vakuum-Trocknungseinheit ausgehärteten Fotoresist entfernt; eine erste Temperatursteuerung, die die Temperatur des Substrats, von dem das Lösungsmittel entfernt wurde, absenkt; und einen dritten Roboterarm, der das Substrat mit abgesenkter Temperatur der ersten Temperatursteuerung entnimmt und es auf die Transferlinie (600) lädt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Lösungsmittel-Entfernungseinheit Folgendes aufweist: einen vierten Roboterarm, der das Substrat ohne Lösungsmittel der Vakuum-Trocknungseinheit entnimmt; und einen Lösungsmittel-Entfernungsofen, der das Lösungsmittel vom Substrat entfernt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Belichtungslinie (700) Folgendes aufweist: eine zweite Temperatursteuerung, die die Temperatur des durch die Transferlinie (600) transportierten Substrats auf einem für den Belichtungsprozess geeigneten Wert hält; einen fünften Roboterarm, der das Substrat der zweiten Temperatursteuerung entnimmt; und eine Belichtungseinheit, die das durch den fünften Roboterarm geladene Substrat belichtet.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Fotolithografielinie ferner eine Reinigungslinie (400) aufweist, die das durch die Lade/Entlade-Einheit (300) der zugehörigen Fotolithografielinie geladene Substrat reinigt und es an die Beschichtungslinie liefert.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Lade/Entlade-Einheit (300) Folgendes aufweist: einen Ladeteil, der in Verbindung mit der Reinigungslinie (400) vorhanden ist, um das Substrat an diese zu liefern; und einen Entladeteil, der in Zusammenhang mit der Entwicklungslinie (900) vorhanden ist, um ein durch diese geliefertes Substrat nach außen zu transportieren.
Fotolithografieverfahren mit den folgenden Schritten: Laden eines Substrats; Auftragen eines Fotoresists auf das geladene Substrat; Zwischenlagern des mit dem Fotoresist beschichteten Substrats in einer Transferlinie (600); Aufnehmen des zwischengelagerten, mit dem Fotoresist versehenen Substrats, und Belichten desselben; Zwischenlagern des belichteten Substrats in der Transferlinie (600); Aufnehmen des zwischengelagerten Substrats aus der Transferlinie (600) und Entwickeln desselben; und Entladen des entwickelten Substrats, wobei eine Transferlinie (600) enthält: einen ersten Förderer (610), der ein beschichtetes Substrat transportiert; einen zweiten Förderer (640), der das belichtete Substrat zum Entwickeln transportiert; und eine Aufstapeleinheit (630), die ein durch den ersten Förderer (610) transportiertes und beschichtetes Substrat und ein belichtetes Substrat zwischenlagert; und eine Transfereinheit (620), die ein Substrat zwischen dem ersten und zweiten Förderer und der Aufstapeleinheit (630) transportiert.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Belichtungsprozess Folgendes beinhaltet: Aufnehmen des zwischengelagerten Substrats und Halten der Temperatur des beschichteten Substrats auf einem für den Belichtungsprozess geeigneten Wert; und Belichten des auf der genannten Temperatur gehaltenen Substrats.
Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch ein Reinigen des geladenen Substrats vor dem Auftragen des Fotoresists auf dasselbe.
Fotolithografieverfahren für mehrere parallel angeordnete Fotolithografielinien (2001–200n), von denen jede Folgendes aufweist: mehrere parallel angeordnete Fotolithografielinien (2001 bis 200n), die jeweils Folgendes aufweisen: eine Lade/Entlade-Einheit (300), die ein Substrat lädt oder entlädt; eine Beschichtungslinie (500), die einen Fotoresist auf das Substrat aufträgt; eine Belichtungslinie (700), die den auf das Substrat aufgetragenen Fotoresist belichtet; eine Entwicklungslinie (900), die das belichtete Substrat entwickelt; mit den folgenden Schritten: Laden eines jeweiligen Substrats in die jeweilige Beschichtungslinie (500), um den Fotoresist auf es aufzutragen; Zwischenlagern des durch die jeweilige Beschichtungslinie (500) beschichteten Substrats unter Verwendung einer gemeinsamen Transferlinie (600) zum Transportieren des Substrats zwischen der Beschichtungslinie (500), der Belichtungslinie (700) und der Entwicklungslinie (900) der mehreren Fotolithografielinien (2001–200n); Belichten des auf das Substrat aufgetragenen Fotoresists durch Laden des jeweiligen Substrats in die Belichtungslinie (700) für jede Fotolithografielinie, die ein beschichtetes Substrat benötigt, über die gemeinsame Transferlinie (600); Zwischenlagern des belichteten Substrats für jede Belichtungslinie (700) unter Verwendung der gemeinsamen Transferlinie (600); Entwickeln des belichteten Substrats durch Laden desselben in die Entwicklungslinie (900) für jede Fotolithografielinie, die ein belichtetes Substrat benötigt, über die gemeinsame Transferlinie (600); und Entladen des Substrats durch die Lade/Entlade-Einheit (300).
Verfahren nach Anspruch 11 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschichtungsprozess Folgendes aufweist: Auftragen des Fotoresists auf das geladene Substrat; Aushärten des auf das Substrat aufgetragenen Fotoresists; Entfernen eines Lösungsmittels vom Substrat mit dem ausgehärteten Fotoresist; Absenken der Temperatur des Substrats, von dem das Lösungsmittel entfernt wurde; und Liefern des Substrats mit abgesenkter Temperatur an die eine oder die gemeinsamen Transferlinie (600).
Verfahren nach Anspruch 11 oder 14, gekennzeichnet durch das Herstellen eines Kennungscodes am durch die Transferlinie (600) zugeführten, belichteten Substrats, und Liefern des Substrats mit dem Kennungscode an die Entwicklungslinie (900).
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Belichtungsprozess Folgendes beinhaltet: Aufrechterhalten der Temperatur des beschichteten, durch die Transferlinie (600) zugeführten Substrats auf einem für den Belichtungsprozess geeigneten Wert; und Belichten des auf der genannten Temperatur gehaltenen Substrats.
Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch ein Reinigen des durch die Lade/Entlade-Einheit (300) geladenen Substrats und Liefern des gereinigten Substrats an die Beschichtungslinie (500).