JP2003243281A

JP2003243281A - 処理装置

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Publication number: JP2003243281A
Application number: JP2002035897A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Kimura; 義雄木村
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2002-02-13
Filing date: 2002-02-13
Publication date: 2003-08-29
Anticipated expiration: 2022-02-13
Also published as: JP3811409B2

Abstract

(57)【要約】【課題】塗布処理，露光処理，現像処理等の一連の処
理において，低コストで，かつ高精度な雰囲気制御を実
現する。【解決手段】ウェハ製造装置１に環状のダクト２を設
け，当該ダクト２内に，搬入ステージ１１，塗布処理ユ
ニット，露光処理ユニット，現像処理ユニット，エッチ
ングユニット，洗浄処理ユニット，搬出ステージ１２等
を処理の順番に合わせて配置する。ダクト２の４つの通
路２ａ〜２ｄには，それぞれ搬送装置１７，３５，４
６，７５が備えられ，各処理ユニット間のウェハＷの搬
送を行う。ダクト２には，気体供給装置９０が備えら
れ，ダクト２内に所定の気体を所定の圧力で供給し，当
該気体の循環気流を形成することにより，ダクト２内を
所定の雰囲気に維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，基板の処理装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば半導体デバイスの製造プロセスで
は，ウェハ表面にレジスト液を塗布するレジスト塗布処
理，ウェハに所定のパターンを照射して露光する露光処
理，露光後のウェハに対して現像を行う現像処理，ウェ
ハ上に形成された薄膜を食刻するエッチング処理，ウェ
ハ上に付着した不純物又はレジストパターンを除去する
剥離洗浄処理等が行われる。従来これらの処理は，それ
ぞれ別個の処理ユニットで行われるが，これらの処理ユ
ニットのうち，塗布処理を行う塗布処理ユニットや現像
処理を行う現像処理ユニット等で構成される装置と，そ
こに接続される露光処理を行う露光処理ユニットとで，
一つの塗布現像処理装置を構成していた。また，エッチ
ング処理，洗浄処理は，例えば単独のエッチング装置，
洗浄処理装置で行われていた。

【０００３】上述の各種処理は，その精度が周りの処理
環境に大きく左右されるので，厳密に制御された雰囲
気，例えば清浄で，かつ所定の温度，湿度の制御された
雰囲気内で行われなければならない。このため，上述の
塗布現像処理装置では，その上部に清浄で所定の温度，
湿度に調節された気体を供給する気体供給機構が設けら
れており，その下部には，処理装置内に供給された気体
を排気する排気機構が設けられている。この気体供給機
構と排気機構により，塗布現像処理装置全体にダウンフ
ローが形成され，所定の処理環境が維持されていた。ま
た，塗布現像処理装置から排気された気体は，不純物等
が除去された後，所定の温度，湿度に調節され，再度塗
布現像処理装置の上部から供給されていた。また，エッ
チング装置に関しては，複数のエッチング装置が同じ向
きに並べられ，当該各エッチング装置のウェハの出し入
れ部がクリーンルーム内に設置されていた。このため，
エッチング処理前後のウェハの清浄度が確保されてい
た。また，同様に洗浄処理装置もクリーンルーム内で使
用されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，このよ
うにエッチング装置の前記出し入れ部，洗浄処理装置等
の設置されたクリーンルームや塗布現像処理装置全体の
雰囲気を制御すると，その雰囲気制御範囲が広いので，
所定気体の供給量，排気量が多くなる。このため，気体
の消費量が多くなり，さらに気体を供給排気するにあた
ってのファン，気体の温湿度調節器，不純物除去器等に
かかる電力量が多くなるので，クリーンルーム，塗布現
像処理装置全体のランニングコストが増大していた。ま
た，塗布現像処理装置では，排気される気体も多く，空
調気体の回収率が低いため，一度使用した気体を循環さ
せ再利用したとしても，新しい気体を多量に補充しなけ
ればならず，気体の消費量は，依然として多かった。さ
らに，この塗布現像処理装置外への気体漏れや，外気の
塗布現像処理装置への進入は，塗布現像処理装置内の処
理環境に影響を与え，厳密な雰囲気制御が困難になって
いた。

【０００５】本発明は，かかる点に鑑みてなされたもの
であり，塗布処理，露光処理，現像処理，エッチング処
理，洗浄処理等の一連の処理において，低コストで，か
つ高精度な雰囲気制御を実現できる基板の処理装置を提
供することをその目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば，基板に対して複数の処理を行う処理装置であって，
所定の雰囲気に維持可能で，かつ当該雰囲気が循環可能
な閉鎖通路を備え，当該閉鎖通路内に，この処理装置に
搬入された基板を載置する搬入載置部と，基板に対して
塗布液を塗布して塗布処理を行う塗布処理部と，基板に
対して露光処理を行う露光処理部と，基板に対して現像
処理を行う現像処理部と，基板に対してエッチング処理
を行うエッチング処理部と，基板に対して洗浄処理を行
う洗浄処理部と，この処理装置から搬出される基板を載
置する搬出載置部と，がこの順番で環状に配置され，さ
らに，前記搬入載置部の基板を，前記各処理部に前記順
番で搬送し前記搬出載置部に戻すことのできる搬送手段
を備えたことを特徴とする処理装置が提供される。

【０００７】この発明によれば，塗布処理部，露光処理
部，現像処理部，洗浄処理部等の処理部が同じ閉鎖通路
内に配置されているので，従来に比べて雰囲気制御が容
易であり，処理中若しくは処理前後の環境を厳密に制御
できる。特に，塗布処理，露光処理，現像処理は，厳密
な雰囲気制御が要求されるので，その効果は大きい。ま
た，前記各処理部は閉鎖通路内に納められているので，
処理部周辺の雰囲気が処理装置外に漏れることが少な
く，例えばその分雰囲気維持のための気体の供給量を減
らすことができるので，気体供給装置等のエネルギ消費
量を低減できる。さらに，閉鎖通路が環状で，閉鎖通路
内の雰囲気を循環させることができるので，この観点か
らも気体の供給量を減らし，この結果，必要エネルギー
の低減が図られる。

【０００８】前記搬送手段は，前記搬入載置部と搬出載
置部との間で基板を搬送できるようにしてもよい。これ
により，基板を閉鎖通路内で循環させ，例えば塗布処理
から始まって洗浄処理で終わる一連の処理を，複数回行
うことができる。したがって，例えば一連の処理の途中
で不良が発覚した基板を洗浄処理部において元の未処理
の状態に戻し，当該基板を前記搬入載置部側に搬送し
て，基板に再度一連の処理を施すことが可能になる。ま
た，このような繰り返し処理を，基板を閉鎖通路内から
出さずに行うことができるので，基板に不純物が付着す
ること等を防止できる。

【０００９】請求項３の発明によれば，基板に対して複
数の処理を行う処理装置であって，所定の雰囲気に維持
可能で，かつ当該雰囲気が循環可能な閉鎖通路を備え，
当該閉鎖通路内には，基板に対して塗布液を塗布して塗
布処理を行う塗布処理部と，基板に対して露光処理を行
う露光処理部と，基板に対して現像処理を行う現像処理
部と，基板に対してエッチング処理を行うエッチング処
理部と，基板に対して洗浄処理を行う洗浄処理部と，が
この順番に配置され，さらに，前記閉鎖通路内に基板を
搬入するための搬入口と，前記閉鎖通路内から基板を搬
出するための搬出口と，前記搬入口から搬入された基板
を前記各処理部に前記順番で搬送し前記搬出口から搬出
できる搬送手段と，を備え，前記搬出口と搬入口には，
シャッタが設けられていることを特徴とする処理装置が
提供される。

【００１０】この発明によれば，各処理部が閉鎖通路内
に設けられているので，各処理部の雰囲気制御がより簡
単になり，厳密な雰囲気制御が可能になる。また，各処
理部が閉鎖通路に覆われ，かつ閉鎖通路内の雰囲気が循
環可能であるので，雰囲気制御のための気体の供給量を
低減することができ，この結果例えば気体供給装置等の
電力消費量を低減できる。また，基板の搬入出口にシャ
ッタが設けられているので，雰囲気維持がより厳密によ
り簡単に行われ，電力消費量をさらに低減できる。

【００１１】前記閉鎖通路内には，前記洗浄処理の終了
した基板を待機させる待機部が備えられ，前記搬送手段
は，前記待機部の基板を前記各処理部に前記順番で搬送
し前記搬出口から搬出できるようにしてもよい。これに
より，例えば一連の処理の途中で不良が発覚した基板に
対し洗浄処理を施して，当該基板を未処理の状態に戻し
た後，当該基板を一旦閉鎖通路内で待機させ，その後所
定のタイミングで再度一連の処理をやり直すことができ
る。

【００１２】前記搬送手段は，前記閉鎖通路内に備えら
れていてもよい。このように搬送手段を閉鎖通路内に設
けることにより，搬送手段が閉鎖通路に出入りすること
がないので，閉鎖通路の気密性が向上する。したがっ
て，基板の処理をより厳密に制御された雰囲気内で行う
ことができる。

【００１３】前記処理装置は，前記閉鎖通路内に所定の
気体を供給する気体供給装置を備えていてもよい。これ
により，閉鎖通路内の雰囲気を一定の雰囲気に維持する
ことができる。

【００１４】前記閉鎖通路内には，基板に対して所定の
検査を行う検査部が備えられていてもよい。これによ
り，基板の検査を一連の処理の途中で行うことができ
る。また，当該検査を閉鎖通路内で行うことができるの
で，基板の汚染を防止できる。また，検査部は，前記現
像処理部と前記エッチング処理部との間に配置されてい
てもよい。かかる場合，現像処理が行われた後で，エッ
チング処理が開始される前に基板の検査を行うことがで
きる。エッチング処理が行われると，基板上に形成され
ている下地膜が蝕刻され，その後基板上のレジスト膜等
の塗布膜を剥離し洗浄しても基板を未処理の状態に戻す
ことが困難なので，塗布，現像処理の不良をエッチング
処理の前に検出することは有効である。なお，前記所定
の検査には，塗布処理で基板表面に形成された塗布膜の
厚みを測定する膜厚検査，現像処理後の現像線幅を検査
する線幅検査，基板の表面欠陥を検出する欠陥検査，基
板の下地膜と露光パターンとの重なり具合を検査する重
なり検査等が含まれる。

【００１５】また，前記検査部は，前記エッチング処理
が行われる前の基板を検査できるものであり，この処理
装置は，当該検査部の検査結果に基づいて，当該検査さ
れた基板を前記エッチング処理部に搬送するか，若しく
は前記洗浄処理部に搬送するかを選択できる制御装置を
備えていてもよい。この制御装置によって，検査結果で
不良と判定された基板を洗浄処理部に搬送し，良と判定
された基板をエッチング処理部に搬送することができ
る。したがって，洗浄処理部に搬送された不良の基板
は，例えば基板上の塗布膜等が剥離洗浄され，未処理の
状態に戻された後，再度基板の一連の処理を初めからや
り直すことができる。一方，エッチング装置に搬送され
た基板は，一連の処理の続きを行うことができる。

【００１６】前記処理装置は，前記検査部の検査結果に
基づいて，前記各処理部の処理条件を変更する制御装置
を備えていてもよい。かかる場合，各処理部の適正化が
図られ，歩留まりの向上が図られる。なお，前記処理条
件には，塗布処理部の基板保持部の回転数，当該基板保
持部の加速度，塗布液を供給するノズルの位置，現像処
理部の現像時間，現像液温度，露光処理部における光源
の光線の強さ，露光時間，光源と基板との位置合わせ，
光源の焦点位置と基板との距離等が含まれる。

【００１７】前記閉鎖通路は，平面から見て略環状に形
成されており，この処理装置は，作業員が前記略環状の
閉鎖通路の内側に出入りするための出入り口を備えてい
てもよい。かかる場合，作業員が閉鎖通路の内側からメ
ンテナンス作業を行うことができる。したがって，環状
の閉鎖通路を備えた前記処理装置においても，メンテナ
ンス作業を好適に行うことができる。なお，ここでいう
「略環状」には，リング状のもののみならず，多角形の
枠形状，例えば長方形の枠形状も含まれる。

【００１８】前記閉鎖通路には，閉鎖通路内の前記処理
部又は／及び前記搬送手段のメンテナンスを行うための
扉が設けられていてもよい。かかる場合，閉鎖通路内に
配置された各処理部や搬送手段のメンテナンスを適切に
行うことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下，本発明の好ましい実施の形
態について説明する。図１は，本実施の形態にかかる処
理装置としてのウェハ製造装置１の構成の概略を示す斜
視図であり，図２は，ウェハ製造装置１の構成の概略を
示す平面図である。

【００２０】図１及び図２に示すようにウェハ製造装置
１は，所定の雰囲気に維持可能で，当該雰囲気が循環可
能な閉鎖通路としてのダクト２を備えている。ダクト２
は，例えば断面が方形に形成された直線状の４つの通路
２ａ〜２ｄからなり，この４つの通路２ａ〜２ｄを平面
から見て長方形の４辺上に配置し，通路２ａ〜２ｄを順
に連結した形状を有している。

【００２１】通路２ａには，図２に示すように例えばこ
のウェハ製造装置１に対してウェハＷを搬入出するため
の搬入出部１０が設けられている。搬入出部１０は，例
えば複数の未処理のウェハＷを収容するカセットを載置
する搬入載置部としての搬入ステージ１１と，処理の終
了したウェハＷを収容するカセットを載置する搬出載置
部としての搬出ステージ１２とを備えている。搬入ステ
ージ１１は，例えばウェハ製造装置１の正面側（図２の
下方向；Ｘ方向負方向側）で，搬出ステージ１２は，ウ
ェハ製造装置１の背面側（図２の上方向；Ｘ方向正方向
側）に配置されている。この搬入ステージ１１，搬出ス
テージ１２には，それぞれ複数，例えば２つのカセット
をＸ方向に一列に載置することができる。なお，搬入ス
テージ１１と搬出ステージ１２上に載置されるカセット
は，Ｘ方向負方向側から順にカセットＣ_１，Ｃ_２，
Ｃ_３，Ｃ_４とする。

【００２２】そして，ダクト２の外側面２ｅであって，
この搬入ステージ１１と搬出ステージ１２に載置された
各カセットに対応する位置には，カセットの搬入口１３
と，搬出口１４とがそれぞれ設けられている。したがっ
て，ウェハ製造装置１に対するウェハＷの搬入出は，カ
セット単位で行われる。各搬入口１３と搬出口１４に
は，それぞれシャッタＳが設けられており，このシャッ
タＳによりダクト２内の雰囲気を維持することができ
る。

【００２３】通路２ａには，この通路２ａに沿って搬送
レール１６が設けられており，この搬送レール１６上に
は，搬送装置１７が移動自在に設けられている。搬送装
置１７は，例えば水平方向に伸縮自在なアームを備え，
Ｚ方向（垂直方向）に移動自在で，かつθ方向（Ｚ軸を
中心とする回転方向）に回転自在である。これにより，
搬送装置１７は，搬送レール１６上を移動して，搬入ス
テージ１１上のカセット，搬出ステージ１２上のカセッ
ト，通路２ｂの後述するアドヒージョンユニット２２，
２３，通路２ｄの残渣洗浄ユニット７２及び剥離洗浄ユ
ニット７３等にアクセスし，ウェハＷを搬送できる。な
お，この搬送装置１７により，搬出ステージ１２側のウ
ェハＷを，搬入ステージ１１側に搬送することも可能で
ある。

【００２４】また，通路２ａの搬入ステージ１１と搬出
ステージ１２との間には，作業員がダクト２の内側面２
ｆの内側のメンテナンス部１８に出入りするため出入り
口１９が設けられている。出入り口１９は，通路２ａの
下部に設けられており，作業員は搬送レール１６の下方
を潜ってメンテナンス部１８に出入りすることができ
る。

【００２５】ウェハ製造装置１の正面側に位置する通路
２ｂには，各種所定の処理ユニットが単段又は多段に搭
載された４つの処理ユニット群Ｇ１〜Ｇ４が通路２ａ側
から順に設けられている。

【００２６】通路２ａに最も近い第１の処理ユニット群
Ｇ１には，例えば図３に示すようにウェハＷを冷却処理
する冷却ユニット２０，２１，レジスト液とウェハＷと
の定着性を高めるためのアドヒージョンユニット２２，
２３が下から順に４段に設けられている。冷却ユニット
２０，２１は，例えば所定温度に冷却された冷却板上に
ウェハＷを所定時間載置させることにより冷却処理が行
われるようになっている。

【００２７】第２の処理ユニット群Ｇ２には，ウェハＷ
にレジスト液を塗布する塗布処理を行うための塗布処理
部としての塗布処理ユニット２４，２５が下から順に２
段に配置されている。この塗布処理ユニット２４，２５
は，例えばウェハＷの中心部に所定量のレジスト液を供
給し，当該ウェハＷを回転させ，ウェハＷ上のレジスト
液をウェハＷ表面全面に拡散させることにより，ウェハ
Ｗに塗布処理を行うようになっている。

【００２８】第３の処理ユニット群Ｇ３には，冷却ユニ
ット３０，３１，ウェハＷを加熱処理する加熱ユニット
３２，３３が下から順に４段に設けられている。加熱ユ
ニット３２，３３は，例えば所定温度に加熱された熱板
にウェハＷを載置することにより，ウェハＷに加熱処理
を行うようになっている。第４の処理ユニット群Ｇ４に
は，ウェハＷを露光処理する露光処理部としての露光処
理ユニット３４が設けられている。露光処理ユニット３
４は，例えば光源から所定パターンの光線をウェハＷに
照射することで，ウェハＷに露光処理するものである。
この露光処理ユニット３４では，露光強度，露光時間，
露光焦点（光源の焦点位置とウェハＷとの距離），露光
合わせ位置（光源とウェハＷとの位置合わせ）等の所定
の露光条件に従って露光処理が行われる。

【００２９】通路２ｂには，図２に示すように例えば前
記搬送装置１７と同様の機能を有する搬送装置３５が設
けられており，通路２ｂに沿った搬送レール３６上を移
動し，各処理ユニット群Ｇ１〜Ｇ４の各処理ユニットに
対してアクセスし，ウェハＷを搬送できる。

【００３０】通路２ａのメンテナンス部１８を挟んだ反
対側に位置する通路２ｃには，例えば２つの処理ユニッ
ト群Ｇ５，Ｇ６が通路２ｂ側から順に設けられている。
第５の処理ユニット群Ｇ５には，図４に示すように冷却
ユニット４０，４１，加熱ユニット４２，４３が下から
順に設けられており，第６の処理ユニット群Ｇ６には，
ウェハＷを現像処理する現像処理部としての現像処理ユ
ニット４４，４５が下から順に設けられている。現像処
理ユニット４４，４５は，例えばウェハＷ上に現像液を
液盛りし，所定時間静止現像することで，ウェハＷを現
像処理するものである。

【００３１】この通路２ｃにも，図２に示すように搬送
装置１７と同様の搬送装置４６が設けられており，この
搬送装置４６は，通路２ｃに沿った搬送レール４７上を
移動できる。搬送装置４６は，例えば処理ユニット群Ｇ
５，Ｇ６内の各処理ユニットの他に，露光処理ユニット
３４と後述する通路２ｄの加熱ユニット５２，５３にも
アクセスでき，通路２ｃ内，通路２ｂ，２ｃ間及び通路
２ｃ，２ｄ間でのウェハＷの搬送を行うことができる。

【００３２】ウェハ製造装置１の背面側であって，通路
２ｃと通路２ａを繋ぐ通路２ｄには，例えば３つの処理
ユニット群Ｇ７〜Ｇ９と検査ユニット群Ｋが備えられて
いる。これらの第７の処理ユニット群Ｇ７，検査ユニッ
ト群Ｋ，第８の処理ユニット群Ｇ８，第９の処理ユニッ
ト群Ｇ９は，通路２ｃ側から順に配置されている。第７
の処理ユニット群Ｇ７には，例えば図５に示すように冷
却ユニット５０，５１と加熱ユニット５２，５３が下か
ら順に４段に設けられている。

【００３３】検査ユニット群Ｋには，検査部としての線
幅検査ユニット６０，重なり検査ユニット６１，欠陥検
査ユニット６２が下から順に設けられている。

【００３４】線幅検査ユニット６０は，例えば現像線幅
を検査するものであり，重なり検査ユニット６１は，上
層部のレジストパターンと下地パターンの重なり具合を
検査するものである。また，欠陥検査ユニット６２は，
レジスト膜の表面の傷，現像斑，現像欠陥等を検査する
ものである。

【００３５】線幅検査ユニット６０は，例えば図６に示
すようにウェハＷを水平に保持する保持部６４と，三次
元移動自在で，ウェハＷを撮像するための撮像手段であ
るＣＣＤカメラ６５と，照明手段６６と，ＣＣＤカメラ
６５で得られたデータを処理する処理部であるコンピュ
ータ６７とを備えている。そして，保持部６４に保持さ
れたウェハＷ表面をＣＣＤカメラ６５によって撮像し，
当該撮像データをコンピュータ６７により解析すること
によって検査が行われる。この検査結果や各種データ
は，後述する主制御装置８０に出力できる。なお，重な
り検査ユニット６１，欠陥検査ユニット６２の主な構成
は，線幅検査ユニット６０と同様であり，説明を省略す
る。

【００３６】第８の処理ユニット群Ｇ８には，図５に示
すようにウェハＷに形成された薄膜を選択的に食刻する
エッチング処理部としてのエッチングユニット７０が設
けられている。このエッチングユニット７０は，例えば
平行平板プラズマ発生装置にてプラズマを発生させて所
定のエッチングガスをプラズマ化し，これによりウェハ
Ｗに所定のエッチング処理を行うことができる。

【００３７】第９の処理ユニット群Ｇ９には，ウェハＷ
上に付着した不純物等を残渣洗浄する洗浄処理部として
の残渣洗浄ユニット７２と，ウェハＷ上に形成された薄
膜を剥離洗浄するための洗浄処理部としての剥離洗浄ユ
ニット７３が下から順に２段に設けられている。

【００３８】通路２ｄには，図２に示すように通路２ｄ
に沿って搬送レール７４上を移動する搬送装置７５が備
えられており，通路２ｄ内の各処理ユニット及び検査ユ
ニット６０〜６２間のウェハＷの搬送を行うことができ
る。なお，搬送装置７５は，搬送装置１７と同様の機能
を有し，Ｚ方向に移動し，かつθ方向にも回転できる。
なお，本実施の形態における搬送手段は，搬送装置１
７，３５，４６及び７５で構成される。

【００３９】このウェハ製造装置１では，ウェハＷの塗
布処理，露光処理，現像処理，エッチング処理，洗浄処
理等の一連のフォト・リソ処理を，ウェハＷをダクト２
に沿って順次各処理ユニットに搬送していくことにより
行うことができる。

【００４０】上述した各処理ユニット群Ｇ１〜Ｇ９の各
処理ユニット，検査ユニット群Ｋの各検査ユニット６０
〜６２及び搬送装置１７，３５，４６，７５等は，主制
御装置８０によりその動作が制御されている。すなわち
主制御装置８０は，各処理ユニットにおけるユニットレ
シピやこのウェハ製造装置１全体の処理レシピ等を管理
しており，当該ユニットレシピや処理レシピに応じて各
処理ユニット，各検査ユニット，搬送装置１７，３５，
４６，７５等を制御できる。

【００４１】また，主制御装置８０には，線幅検査ユニ
ット６０，重なり検査ユニット６１及び欠陥検査ユニッ
ト６２による検査結果に基づいて，各処理ユニットの所
定のパラメータを補正する補正プログラムが組み込まれ
ている。ここで所定のパラメータとは，例えば加熱ユニ
ット３２，３３，４２，４３，５２，５３及び冷却ユニ
ット２０，２１，３０，３１，４０，４１，５０，５１
の各熱処理ユニットにおける設定温度，塗布処理ユニッ
ト２４，２５におけるウェハＷの回転速度，塗布処理温
度，塗布液供給部であるノズル位置，露光処理ユニット
３４における露光強度，露光時間，露光焦点，露光合わ
せ位置，現像処理ユニット４４，４５における静止現像
時間，エッチングユニット７０におけるエッチング処理
時間，エッチングガスの組成比等の処理条件である。そ
して，主制御装置８０は，この補正プログラムを適宜実
行させ，検査結果に基づいた各処理ユニットのフィード
バック又はフィードフォワード制御を行い，各処理ユニ
ットにおける処理の適正化を図ることができる。

【００４２】ダクト２上には，図１に示すようにダクト
２内に所定の温度，湿度に調整された気体を供給する気
体供給装置９０が設けられている。気体供給装置９０
は，例えばダクト２内の気体を吸引する吸引管９１と，
ダクト２に供給する気体を調整し，当該気体を所定の圧
力で圧送する本体９２と，調整された気体をダクト２内
に供給する供給管９３と，本体９１に新しい気体を補給
する補給管９４等で構成されている。

【００４３】本体９２は，例えば気体内の不純物を除去
するフィルタ機能，気体の温度，湿度を調節する温湿度
調節機能を有している。供給管９３は，例えばウェハ製
造装置１の正面側のダクト側面であって，通路２ｃの延
長線上に繋げられ，供給管９３の噴出口は，ウェハ製造
装置１の背面側に向けられている。したがって，供給管
９３から噴出された気体は，ダクト２内を反時計周りに
流れる。吸引管９１は，例えばウェハ製造装置１の正面
側の外側面２ｅであって，通路２ａの延長線上に繋げら
れており，例えばダクト２内を反時計回りで流れる気体
を効率よく吸引できる。補給管９４は，例えば工場側の
気体供給装置（図示せず）に接続されている。かかる構
成により，ダクト２内の気体を吸引管９１から吸引し，
本体９２で清浄化し，温度，湿度を調節して，供給管９
３からダクト２内に戻すことができる。また，必要な場
合には，新しい気体を補給管９４から補給することがで
きる。

【００４４】ダクト２内には，図１，図３〜５に示すよ
うに各通路２ａ〜２ｄ毎にフィルタＦが設けられてい
る。このフィルタＦによって，例えば気体供給装置９０
からダクト２内に供給された気体を清浄な状態で循環さ
せることができる。なお，ダクト２内に，不純物を除去
するフィルタを備えたファンを設けて，積極的に循環さ
せてもよい。

【００４５】各通路２ｂ，２ｃ，２ｄの外側面２ｅに
は，それぞれメンテナンス用の扉Ｍが設けられている。
メンテナンス用の扉Ｍは，通路２ｂ〜２ｄ内の各処理ユ
ニット群に対応する位置に設けられている。これによ
り，例えば作業員がダクト２内の各処理ユニットのメン
テナンスを行うことができる。なお，各扉Ｍは，閉鎖し
た時にダクト２の気密性が確保されるように，例えば図
示しないシール部材を備えた構造になっている。

【００４６】また，各通路２ｂ〜２ｄの内側面２ｆ，す
なわちメンテナンス部１８側にもメンテナンス用の扉Ｍ
が設けられており，ダクト２の内側からも各処理ユニッ
ト，各搬送装置１７，３５，４６，７５等のメンテナン
ス作業を行うことができる。

【００４７】次に，以上のように構成されたウェハ製造
装置１で行われる一連のフォト・リソ処理について説明
する。図７は，このフォト・リソ処理のフローを示す。

【００４８】先ず，ダクト２内には，気体供給装置９０
から所定の気体，例えばエアが供給される。このときの
エアは，例えば温度２３℃，湿度４５％に調節されてい
る。ダクト２内では，例えば気体供給装置９０の供給圧
力により反時計周りのエアの流れが形成される。これに
より，ダクト２内は，所定のエア雰囲気に維持される。
一方，吸引管９１からは，逐次ダクト２内の雰囲気が少
しずつ吸引され，ダクト２内の雰囲気交換が行われてい
る。また，ダクト２への供給圧力を排気圧力より高く
し，外気に対してダクト２内を陽圧にして，外気のダク
ト２内への進入を防止する。

【００４９】ダクト２内が所定の雰囲気に維持された状
態で，ウェハＷの処理が開始される。先ず，シャッタＳ
が開放され，搬入口１３から複数の未処理のウェハＷが
カセットＣ_１に収容された状態で搬入され，搬入ステー
ジ１１上に載置される。このダクト２内へのカセットＣ
_１の搬入は，例えばウェハ製造装置１の外部の搬送手段
（図示しない）により行われる。カセットＣ_１の搬入が
終了すると，直ちにシャッタＳが閉じられる。

【００５０】そして，搬送装置１７によりカセットＣ_１
から一枚の未処理のウェハＷが取り出され，第１の処理
ユニット群Ｇ１のアドヒージョンユニット２２に搬送さ
れる。アドヒージョンユニット２２では，例えばウェハ
Ｗ上に蒸気状のHMDSが塗布され，後に塗布されるレジス
ト液とウェハＷとの密着性が向上される。続いてウェハ
Ｗは，搬送装置３５によって冷却ユニット２０に搬送さ
れ，所定温度に冷却される。冷却されたウェハＷは，第
２の処理ユニット群Ｇ２の，例えば塗布処理ユニット２
４に搬送され，ウェハＷ上にレジスト液が塗布される。
この塗布処理では，レジスト液を供給されたウェハＷが
所定の回転速度で回転され，ウェハＷ上にレジスト膜が
形成される。

【００５１】続いて，ウェハＷは，搬送装置３５によっ
て第３の処理ユニット群Ｇ３の加熱ユニット３２に搬送
され，ここでプリベーキング処理される。その後，ウェ
ハＷは冷却ユニット３０に搬送され冷却処理される。第
３の処理ユニット群Ｇ３で冷却処理されたウェハＷは，
第４の処理ユニット群Ｇ４の露光処理ユニット３４に搬
送され，光線により所定の回路パターンが露光される。
露光処理が終了すると，今度は搬送装置４６によって第
５の処理ユニット群Ｇ５の加熱ユニット４２に搬送さ
れ，ポストエクスポージャーベーキング処理が行われ
る。その後ウェハＷは，冷却ユニット４０に搬送され，
所定温度に冷却される。

【００５２】続いて，ウェハＷは，搬送装置４６によっ
て第６の処理ユニット群Ｇ６の現像処理ユニット４４に
搬送される。ここで，ウェハＷには，現像液が液盛りさ
れ，ウェハＷは，所定時間静止現像される。現像処理が
終了すると，ウェハＷは，搬送装置４６によって第７の
処理ユニット群Ｇ７の加熱ユニット５０に搬送され，ポ
ストベーキング処理された後，冷却ユニット５２に搬送
され冷却される。こうして冷却処理の終了したウェハＷ
は，搬送装置７５により隣の検査ユニット群Ｋに搬送さ
れ，各検査ユニット６０〜６２で所定の検査が行われ
る。

【００５３】各検査ユニット６０〜６２では，それぞれ
線幅検査，重なり検査，欠陥検査の合否が判定される。
そして，３つの検査で合格したウェハＷは，搬送装置７
５により次の処理の行われる第８の処理装置群Ｇ８のエ
ッチングユニット７０に搬送される。一方，それ以外の
ウェハＷ，すなわち一つの検査でも不合格のあった不良
ウェハＷは，搬送装置７５により第９の処理装置群Ｇ９
の剥離洗浄ユニット７３に搬送される。なお，この搬送
装置７５によるウェハＷの選別搬送は，主制御装置８０
により制御されている。つまり主制御装置８０は，ウェ
ハＷの検査結果に基づいて，当該ウェハＷをエッチング
ユニット７０に搬送するか，剥離洗浄ユニット７３に搬
送するかを選択している。

【００５４】前記不良ウェハＷは，剥離洗浄ユニット７
３においてウェハＷ上のレジスト膜が剥がされ，洗浄さ
れる。これにより，不良ウェハＷは，このフォト・リソ
処理が行われる前の状態に戻される。そして，このウェ
ハＷは，例えば搬送装置１７により，予め搬出ステージ
１２に載置されている空のカセットＣ_３に一次的に収容
される。そして，例えばこのロットの最後の未処理ウェ
ハがカセットＣ_１からアドヒージョンユニット２２に搬
送された後に，続けてカセットＣ_３のウェハＷが通路２
ａを通って第１の処理装置群Ｇ１のアドヒージョンユニ
ット２３に搬送される。こうして，一旦不良とされたウ
ェハＷに対して再度一連のフォト・リソ処理が施され
る。なお，搬入出部１０にウェハＷを収容できるバッフ
ァを別途設け，不良ウェハＷをこのバッファに収容する
ようにしてもよい。

【００５５】また，不合格のウェハＷがあった時，その
検査結果が主制御装置８０に出力され，補正プログラム
が実行される。そして，検査結果に基づいて所定の処理
ユニットの所定のパラメータが補正される。例えば線幅
検査の検査データに基づいて現像処理ユニット４４の静
止現像時間や露光処理ユニット３４の露光強度が補正さ
れる。また，重なり検査の検査データに基づいて露光処
理ユニット３４の露光合わせ位置が補正され，欠陥検査
の検査データに基づいて塗布処理ユニット２４のノズル
位置，露光処理ユニット３４の露光焦点が補正される。

【００５６】一方，全ての検査に合格し，エッチングユ
ニット７０に搬送されたウェハＷは，当該エッチングユ
ニット７０において所定部分の食刻が行われる。その
後，搬送装置７５により第９の処理ユニット群Ｇ９の残
渣洗浄ユニット７２に搬送され，エッチング処理でウェ
ハＷ上に付着した不純物が除去される。洗浄の終了した
ウェハＷは，例えば搬送装置１７により搬出ステージ１
２に予め待機していたカセットＣ_４に収容される。そし
て，カセットＣ_４に所定枚数のウェハが収容されると，
搬出口１４からカセット単位でウェハ製造装置１外に搬
出され，一連のフォト・リソ処理が終了する。

【００５７】以上の実施の形態では，環状のダクト２内
に各処理ユニットを設けたので，各処理ユニットにおけ
る処理環境を厳密に制御することができる。また，ダク
ト２内から外部に漏れる気体が少ないので，ダクト２内
の雰囲気を制御する際の気体の供給量を減らすことがで
き，これに伴って気体供給装置９０等の電力消費量を削
減できる。

【００５８】また，上記気体供給装置９０により，ダク
ト２内の雰囲気を所定雰囲気に置換できる。ダクト２の
通路２ａの下部に出入り口１９を設けたので，作業員が
ダクト２の内側からメンテナンスを行うことができる。
ダクト２に設けられたメンテナンス用の扉Ｍにより，ダ
クト２内の各処理ユニットのメンテナンスを好適に行う
ことができる。また，搬送装置１７，３５，４６及び７
５をダクト２内に設けたので，搬送時にウェハＷをダク
ト２外に出す必要がなく，ダクト２内の雰囲気を維持し
ながらウェハＷの搬送を行うことができる。

【００５９】ダクト２内に検査ユニット６０〜６１を備
えたので，ウェハＷをダクト２外に出すことなくウェハ
Ｗの検査を行うことができる。また，処理中のウェハＷ
の不良を迅速に検出することができる。検査結果に基づ
いて各処理ユニットの所定のパラメータを変更する主制
御装置８０により，各種処理の適正化が図られる。

【００６０】搬入ステージ１１と搬出ステージ１２との
間でウェハＷを搬送する搬送装置１７を備えたので，検
査不合格のウェハＷを元の状態に戻した後，第１の処理
装置群Ｇ１のアドヒージョンユニット２２に搬送するこ
とができる。したがって，不合格のウェハＷをダクト２
外に出すことなく，当該ウェハＷのフォト・リソ処理を
再度やり直すことができる。このように，ウェハＷをダ
クト２内において循環させることによって，一連の処理
を繰り返し行うことができる。上述したように不合格の
ウェハＷを洗浄し，元の状態に戻すようにしたので，そ
のウェハＷに再度処理を施すことができ，不良品となっ
て廃棄されるウェハの数を減らすことができる。

【００６１】なお，以上の実施の形態では，気体供給装
置９０における供給管９３の噴出口の向きと供給圧によ
ってダクト２内のエアを循環させていたが，より積極的
に，処理時のウェハＷの搬送方向と同じ方向にエアを循
環できるようにしてもよい。図８は，かかる一例を示す
ものであり，気体供給装置１００の供給管１０１と吸引
管１０２とが，通路２ａの外側壁に接続される。供給管
１０１は，吸引管１０２より通路２ｂ側に接続される。
通路２ａ内であって，供給管１０１と吸引管１０２の接
続部の間には，仕切板１０３が設けられ，通路２ａの通
路２ｂ側と通路２ｄ側とが仕切られる。この仕切板１０
３には，ウェハＷを通過させるための通過口１０４が設
けられ，当該通過口１０４には，シャッタＰが取り付け
られる。そして，ウェハＷの処理時には，供給管１０１
から所定の供給圧力のエアがダクト２内に供給され，吸
引管１０２からは，所定の吸引圧力でダクト２内の雰囲
気を吸引する。この結果，ダクト２内に，処理時のウェ
ハＷの搬送経路に一致した半時計回りの循環気流が形成
される。こうすることによって，各処理ユニットの処理
環境を厳密に維持できる。

【００６２】以上の実施の形態で記載した搬送装置１
７，３５，４６及び７５は，各通路２ａ〜２ｄに一台ず
つ備えられていたが，例えば図９に示すように搬送装置
１０５が隣り合う処理ユニット群Ｇ１〜Ｇ９及び検査ユ
ニットＫ毎に備えられていてもよい。かかる場合，処理
の終了したウェハＷを直ちに次の処理ユニットに搬送で
きるので，処理のスループットを向上させることができ
る。また，図１０に示すように各通路２ａ〜２ｄの搬送
レール１６，３６，４７，７４が連結され，複数の通路
２ａ〜２ｄに搬送装置１７，３５，４６及び７５が移動
できるようにしてもよい。かかる場合，隣り合う通路間
の基板の搬送をスムースに行うことができる。なお，ダ
クト２の内側壁の内側に全ての処理ユニット及び検査ユ
ニットにアクセスできる搬送装置を設け，その搬送装置
で各処理ユニット及び検査ユニット間のウェハＷの搬送
を行うようにしてもよい。なお，上述の搬送装置の数
は，処理ユニットの数等によって任意に変更できる。

【００６３】以上の実施の形態では，ウェハＷを収容す
るカセットＣを載置する搬入ステージ１１と搬出ステー
ジ１２をダクト２内に設けていたが，例えば搬入ステー
ジと搬出ステージをダクト２外に設け，ダクト２内の搬
送装置１７がダクト２外のカセットに直接アクセスし，
ウェハＷの搬入出を行うようにしてもよい。

【００６４】図１１は，かかる一例を示すものであり，
ウェハ製造装置１０５には，搬入ステージ１１０と搬出
ステージ１１１とがダクト２の通路２ａの外側に隣接し
て設けられている。この搬入ステージ１１０と搬出ステ
ージ１１１に載置されるカセットＤ_１，Ｄ_２，Ｄ_３，Ｄ
_４は，例えば図１２に示すように筐体１１２が略六面体
状に形成され，側面の一面１１２ａに上下動自在又は取
り外し可能なドア１１３を有している。筐体１１２内に
は，複数の支持具１１４が取り付けられており，複数の
ウェハＷが水平に収容できるようになっている。

【００６５】ダクト２における通路２ａの外側面２ｅに
は，図１１に示すようにカセットＤ _１，Ｄ_２内のウェハ
Ｗをダクト２内に搬入するための複数の搬入口１１５
と，ダクト２からカセットＤ_３，Ｄ_４内にウェハＷを搬
出するための複数の搬出口１１６とが設けられている。
この搬入口１１５と搬出口１１６は，前記筐体１１２の
一面１１２ａに適合する形状に形成されている。すなわ
ち，前記一面１１２ａを搬入口１１５又は搬出口１１６
に合致させた際には，当該搬入口１１５や搬出口１１６
がカセットＤ_１，Ｄ_２，Ｄ_３，Ｄ_４により塞がれ，ダク
ト２内の雰囲気が搬入口１１５や搬出口１１６から漏れ
ないようになっている。

【００６６】カセットＤ_１，Ｄ_２，Ｄ_３，Ｄ_４は，ドア
１１３を，搬入口１１５又は搬出口１１６に接着した状
態で搬入ステージ１１０又は搬出ステージ１１１に載置
できる。また，搬入口１１５と搬出口１１６には，シャ
ッタＳが設けられており，所定のタイミングで搬入口１
１５と搬出口１１６を開閉できる。一方，通路２ａに
は，ウェハＷを収容できる待機部としてのバッファＢが
備えられており，このバッファＢには，例えば搬送装置
１７がアクセスできる。

【００６７】そして，フォト・リソ処理が行われる際に
は，例えば未処理のウェハＷを収容したカセットＤ_１が
搬入ステージ１１０に載置され，カセットＤ_１のドア１
１３がダクト２のシャッタＳに密着される。その後シャ
ッタＳとドア１１３が開放され，搬送装置１７によりカ
セットＤ_１内のウェハＷがダクト２内に搬入される。ダ
クト２内に搬入されたウェハＷは，上述した実施の形態
と同様にダクト２に沿って反時計回りに順次各処理ユニ
ットに搬送され，処理される。そして，最後の洗浄処理
が終了すると，予め搬出ステージ１１１に載置されてい
るカセットＤ_４のドア１１３とシャッタＳが開放され，
搬送装置１７により当該カセットＤ_４内にウェハＷが収
容される。ウェハＷの収容が終了すると，ドア１１３と
シャッタＳが閉じられ，その後当該カセットＤ_４が図示
しない搬送装置によりウェハ製造装置１０５外に搬送さ
れる。

【００６８】一方，処理中の検査で不合格になったウェ
ハＷは，剥離洗浄された後，一旦バッファＢに収容され
る。そして，例えば上述した実施の形態同様に同じロッ
トの最後のウェハに続いて，搬送装置１７により第１の
処理ユニット群Ｇ１に搬送され，再度一連の処理が施さ
れる。

【００６９】この一例では，ダクト２内に各処理ユニッ
ト等が備えられており，各処理ユニットにおけるウェハ
Ｗの処理環境を厳密に制御することができる。また，ウ
ェハＷの搬入出の際にダクト２内の雰囲気が外部に漏れ
ることがないので，ダクト２内の処理環境を厳格に制御
できる。また，バッファＢを備えたので，検査不合格の
ウェハＷを待機させ，所定のタイミングで処理のやり直
しを行うことができる。なお，シャッタＳがカセットＤ
_１〜Ｄ_４のドア１１３を保持し，カセットＤ_１〜Ｄ_４の
一面１１２ａを開閉すると共に，搬入口１１５又は搬出
口１１６も開閉するようにしてもよい。

【００７０】ウェハ製造装置１に搭載する処理ユニット
の種類，数は，本実施の形態のものに限られず，任意に
変更できる。また，本発明は，ウェハＷ以外の基板例え
ばＬＣＤ基板，マスク基板，レクチル基板等の処理装置
にも適用できる。

【００７１】

【発明の効果】本発明によれば，適切な処理環境を維持
するための消費電力等を削減できるので，ランニングコ
ストを低減できる。また，高精度な雰囲気制御が実現で
き，歩留まりも向上される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態にかかるウェハ製造装置の斜視図
である。

【図２】図１のウェハ製造装置の構成の概略を示す平面
図である。

【図３】通路２ｂの縦断面の説明図である。

【図４】通路２ｃの縦断面の説明図である。

【図５】通路２ｄの縦断面の説明図である。

【図６】検査ユニットの構成の概略を示す説明図であ
る。

【図７】フォト・リソ処理のフロー図である。

【図８】気体供給装置の他の配置例を示すウェハ製造装
置の斜視図である。

【図９】搬送装置の他の配置例を示すウェハ製造装置の
平面図である。

【図１０】搬送レールを連結した場合のウェハ製造装置
の平面図である。

【図１１】ウェハ製造装置の他の構成例を示す平面図で
ある。

【図１２】カセットの構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ウェハ製造装置２ダクト２ａ〜２ｄ通路１１搬入ステージ１２搬出ステージ１７，３５，４６，７５搬送装置９０気体供給装置Ｇ１〜Ｇ９処理ユニット群Ｋ検査ユニット群Ｗウェハ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板に対して複数の処理を行う処理装置
であって，所定の雰囲気に維持可能で，かつ当該雰囲気
が循環可能な閉鎖通路を備え，当該閉鎖通路内には，こ
の処理装置に搬入された基板を載置する搬入載置部と，
基板に対して塗布液を塗布して塗布処理を行う塗布処理
部と，基板に対して露光処理を行う露光処理部と，基板
に対して現像処理を行う現像処理部と，基板に対してエ
ッチング処理を行うエッチング処理部と，基板に対して
洗浄処理を行う洗浄処理部と，この処理装置から搬出さ
れる基板を載置する搬出載置部と，がこの順番に配置さ
れ，さらに，前記搬入載置部の基板を，前記各処理部に
前記順番で搬送し前記搬出載置部に戻すことのできる搬
送手段を備えたことを特徴とする，処理装置。
【請求項２】前記搬送手段は，前記搬入載置部と搬出
載置部との間で基板を搬送できることを特徴とする，請
求項１に記載の処理装置。
【請求項３】基板に対して複数の処理を行う処理装置
であって，所定の雰囲気に維持可能で，かつ当該雰囲気
が循環可能な閉鎖通路を備え，当該閉鎖通路内には，基
板に対して塗布液を塗布して塗布処理を行う塗布処理部
と，基板に対して露光処理を行う露光処理部と，基板に
対して現像処理を行う現像処理部と，基板に対してエッ
チング処理を行うエッチング処理部と，基板に対して洗
浄処理を行う洗浄処理部と，がこの順番に配置され，さ
らに，前記閉鎖通路内に基板を搬入するための搬入口
と，前記閉鎖通路内から基板を搬出するための搬出口
と，前記搬入口から搬入された基板を前記各処理部に前
記順番で搬送し前記搬出口から搬出できる搬送手段と，
を備え，前記搬出口と搬入口には，シャッタが設けられ
ていることを特徴とする，処理装置。
【請求項４】前記閉鎖通路内には，前記洗浄処理の終
了した基板を待機させる待機部が備えられ，前記搬送手
段は，前記待機部の基板を前記各処理部に前記順番で搬
送し前記搬出口から搬出できることを特徴とする，請求
項３に記載の処理装置。
【請求項５】前記搬送手段は，前記閉鎖通路内に備え
られていることを特徴とする，請求項１，２，３又は４
のいずれかに記載の処理装置。
【請求項６】前記閉鎖通路内に所定の気体を供給する
気体供給装置を備えることを特徴とする，請求項１，
２，３，４又は５のいずれかに記載の処理装置。
【請求項７】前記閉鎖通路内には，基板に対して所定
の検査を行う検査部が備えられていることを特徴とす
る，請求項１，２，３，４，５又は６のいずれかに記載
の処理装置。
【請求項８】前記検査部は，前記現像処理部と前記エ
ッチング処理部との間に配置されることを特徴とする，
請求項７に記載の処理装置。
【請求項９】前記検査部は，前記エッチング処理が行
われる前の基板を検査できるものであり，この処理装置
は，当該検査部の検査結果に基づいて，当該検査された
基板を前記エッチング処理部に搬送するか，若しくは前
記洗浄処理部に搬送するかを選択する制御装置を備えた
ことを特徴とする，請求項７又は８のいずれかに記載の
処理装置。
【請求項１０】前記検査部の検査結果に基づいて，前
記各処理部の処理条件を変更する制御装置を備えたこと
を特徴とする，請求項７，８又は９のいずれかに記載の
処理装置。
【請求項１１】前記閉鎖通路は，平面から見て略環状
に形成されており，この処理装置は，作業員が前記略環
状の閉鎖通路の内側に出入りするための出入り口を備え
ていることを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，
６，７，８，９又は１０のいずれかに記載の処理装置。
【請求項１２】前記閉鎖通路には，閉鎖通路内の前記
処理部又は／及び前記搬送手段のメンテナンスを行うた
めの扉が設けられていることを特徴とする，請求項１，
２，３，４，５，６，７，８，９，１０又は１１のいず
れかに記載の処理装置。