JP2007287909A - 塗布、現像装置及び塗布、現像装置の制御方法並びに記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】カセットステーションと処理ステーションとの間に検査ステーションが設けられた塗布、現像装置において、検査モジュールにて基板が無駄に滞在する時間を削減すること。
【解決手段】検査ステーション４０内の基板搬送手段４は、カセットステーション２１と処理ステーションＳ１との間の基板の受け渡しを優先し、処理ステーションＳ１内の基板搬送手段２６Ａ，Ｂのサイクルタイム内の残り時間で検査モジュールＥ１に対して基板の受け渡しを行い、検査モジュールＥ１からの基板の搬出については、基板の追い越しを行える（処理の順番の大きい基板よりも処理の順番の小さい基板を搬出できる）ようにし、検査モジュールＥ１への基板の搬入については、基板の追い越しを禁止している。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば半導体ウエハやＬＣＤ基板（液晶ディスプレイ用ガラス基板）などの基板に対して基板の洗浄処理やレジスト液の塗布処理及び露光後の現像処理を行う塗布、現像装置及び塗布、現像方法に関する。

半導体デバイスやＬＣＤ基板などの基板に対してレジスト液を塗布し、フォトマスクを用いてそのレジスト膜を露光し、それを現像することによって所望のレジストパターンを基板上に作製する一連の処理は、レジスト液の塗布や現像を行う塗布、現像装置に露光装置を接続したシステムを用いて行われる。

塗布、現像装置は、ウエハカセットが載置され、このウエハカセットとの間で半導体ウエハ（以下ウエハという）の受け渡しを行う受け渡しアームを備えたカセットステーションと、ウエハに対してレジストの塗布や現像処理を行う処理ステーションと、露光装置に接続されるインターフェイスステーションと、を一列に配列して構成されている。

そしてレジストパターンが形成された基板については、所定の検査、例えばレジストパターンの線幅、レジストパターンと下地パターンとの重なり具合、及び現像欠陥などの検査が行われ、合格と判定された基板のみが次工程に送られる。このような検査は、塗布、現像装置とは別個に設けられたスタンドアローンの検査装置により行われる場合が多いが、塗布、現像装置内に検査装置を設けるインラインシステムを採用した方が便利である。

そこで特許文献１には、カセットステーションと処理ステーションとの間に、複数の検査装置と搬送アームとを備えた検査ステーションを介在させた構成が記載されている。ここに記載されているシステムは、カセットステーションから検査ステーションを介して処理ステーションに基板を搬送し、処理を終えた基板を一旦カセットステーションのカセット内に戻した後、ここから基板を検査ステーションに搬送して検査を行うものである。

図９は、このようなシステムを実際に構築した場合の構成例を示している。図９は塗布、現像装置を平面的に見た概略図であり、１１はカセットステーション、１２は検査ステーション、１３は処理ステーション、１４は、露光装置に接続されるインターフェイスステーションである。またＣはウエハカセット、１５はカセットステーション１１内の受け渡しアーム、１６は検査ステーション内の搬送アームである。ＴＲＳａ、ＴＲＳｂ、ＴＲＳｃ及びＴＲＳｄは受け渡しモジュール、Ｅ１、Ｅ２及びＥ３は、検査モジュールであり、これらは便宜上平面に展開してあるが、例えば受け渡しモジュールは４段構成とされ、検査モジュールは３段構成とされる。

図９の塗布、現像装置においては、カセットＣ内のウエハは、受け渡しアーム１５→ＴＲＳａ→搬送アーム１６→処理ステーション１３の経路で搬送される。そしてウエハは、処理ステーション１３にてレジスト塗布に必要な種々の処理が各モジュールにて行われ、インターフェイスステーション１４から露光装置に払い出されて、再び処理モジュール１３に戻り、現像処理に必要な種々の処理がモジュールにて行われる。その後、ウエハは搬送アーム１６→ＴＲＳｂ→搬送アーム１５→カセットＣに戻される。

この場合、カセットＣ内のウエハには、処理される順序が決められており、例えば１３枚収納用のウエハであれば、１番から１３番まで割り当てられている。そして１番から順番に処理ステーション１３に搬送され、予め決められたモジュールを順番に移動していく。処理ステーション１３内の搬送アーム（メインアーム）は、予め設定された一連のモジュールの間を順番にサイクリックに移動するサイクル搬送を行い、これによりウエハが順番に移動していくことになる。なおメインアームは２枚のアームによりモジュール内のウエハを交換するという動作を行う。メインアームの搬送路を循環路と呼ぶことにすると、搬送アームが循環路を１周するサイクルタイムが予め決められており、また後戻りする動作、及び番号の大きいウエハ（後にカセットＣから取り出されたウエハ）が番号の小さいウエハ（先にカセットＣから取り出されたウエハ）を飛び越して搬送する動作は行われない。このような動作を禁止しているのは、搬送プログラムが極めて煩雑になり、現実的ではないからである。

一方カセットＣに戻されたウエハは、全数あるいは選択されたウエハが受け渡しアーム１５により受け渡しモジュールＴＲＳｃに払い出され、搬送アーム１６により検査モジュールに搬送される。そしてウエハの中には、例えば検査モジュールＥ１のみの検査をおこなうもの、検査モジュールＥ２のみの検査を行うもの、検査モジュールＥ３のみの検査を行うもの、検査モジュールＥ２に続いて検査モジュールＥ３を行うものなどがある。検査ステーション１２内のウエハの搬送においても、処理ステーション１３内のサイクル搬送と同様な手法が採用されており、前記サイクル搬送に同期して行われていた。

ところで、受け渡しモジュールＴＲＳａのウエハは、処理ステーション１３内のメインアームが受け取る図示しない受け渡しモジュールに、当該メインアームが受け取りにくるまでに置かれていることが必要である。そうしないとメインアームが空取りして先に進んでしまい、当該ウエハの搬送が１サイクル分遅れてしまうからである。

従って検査ステーション１２内の搬送アーム１６においては、受け渡しモジュールＴＲＳａ及びＴＲＳｂと処理ステーション１２との間のウエハの搬送を最優先する必要がある。そうすると搬送アーム１６においては、サイクル搬送で行う場合には、受け渡しモジュールＴＲＳａあるいはＴＲＳｂに対するウエハの搬送を終えてから、受け渡しモジュールＴＲＳｃ、検査モジュールＥ１、Ｅ２、Ｅ３及びＴＲＳｄを順番に搬送することになるので例えば検査モジュールＥ１、Ｅ２にて同時に検査が終了すると、そのうちの一方のウエハは検査モジュールＥ１（Ｅ２）内にて１サイクル分待機することになる。

そうすると検査フローのスループットが低下することから、本発明者はメインアームに対して搬送アーム１６を非同期で動作させることを検討している。この場合には、搬送アーム１６は、受け渡しモジュールＴＲＳａからレディ信号が出力されたときあるいは処理ステーション１３の受け渡しモジュールに処理終了のウエハが置かれてここからレディ信号が出力されたときには優先的に処理ステーションへの払い出し搬送あるいは処理ステーションからの取り込み搬送を行い、それ以外のときには検査モジュールＥ１（Ｅ２、Ｅ３）に対する受け渡しに専念でき、有利であると考えられる。

しかしながらその場合でも次のような問題が起こる。今、塗布、現像装置において１時間当たり１５０枚の処理が要求されている。一方受け渡しアーム１５の１回の搬送動作は、例えば８秒かかり、また搬送アーム１６の１回の搬送動作は５秒かかる。１時間当たり１５０枚の処理を行うためには、上述のサイクル搬送におけるサイクルタイムは、３６００秒／１５０枚＝２４秒を越えてはならない。そうすると、受け渡しアーム１５については、１サイクルの間に３回の搬送動作しか行えなくなり（８秒×３＝２４秒）、また搬送アーム１６については１サイクルの間に４回の搬送動作しか行えなくなる（５秒×４＝２０秒）。

ここで既述のように受け渡しモジュールＴＲＳａ及びＴＲＳｂに対するウエハの受け渡しは最優先で行わなければならないので、１サイクル中に受け渡しアーム１５が受け渡しモジュールＴＲＳｃ及びＴＲＳｄに対して行うことのできる搬送動作は１回であり、また１サイクル中に搬送アーム１６が検査モジュールＥ１（Ｅ２、Ｅ３）に対して行うことのできる搬送動作は２回になる。検査モジュールＥ１、Ｅ２、Ｅ３は互いに異なる検査を行うものであり、各々の検査時間が異なる。検査モジュールＥ１、Ｅ２、Ｅ３の検査時間が例えば夫々３０秒、１００秒及び１４０秒である場合、例えば検査モジュールＥ１に１１番目のウエハが、検査モジュールＥ２に１０番目のウエハが、検査モジュールＥ３に９番目のウエハが夫々入っているとすると、１１番目のウエハの検査が終了した時点で９番目のウエハが終了していないと、１１番目のウエハを検査モジュールＥ１から取り出すことができない。

その理由は、検査ステーション内においてもウエハの飛び越しを許可すると、例えば検査モジュールＥ３に後のロットの先頭ウエハが入り、続いて先のロットの最後尾ウエハが入る場合が生じる。そうすると、検査モジュールＥ３のレシピを変更しなければならないという問題が起き、結果として搬送が滞ってしまう。

しかしながらウエハの検査が終了した後にその検査モジュールから搬出できない状況を生み出すと、実施の形態において比較例として示すが、検査工程に長い時間がかかってしまう。

特開２００５−１７５０５２（段落００４２、図４）

本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、検査モジュールにて基板が無駄に滞在する時間を削減し、これにより塗布、現像装置のスループットを向上することのできる技術を提供することにある。

複数枚の基板を収納したカセットが載置され、カセットとの間で基板の受け渡しを行う受け渡し手段を備えたカセットステーションと、
カセットから取り出された基板に対するレジストの塗布、レジストが塗布されかつ露光された後の基板に対する現像、またはその前後の処理を行う複数の処理モジュールと、これら処理モジュールに対し、循環路に沿って順次基板を搬送すると共に循環路を１周するサイクルタイムが予め決められている第１の基板搬送手段と、を備えた処理ステーションと、
処理を終えた基板に対して検査を行い、検査に要する時間が互いに異なる複数の検査モジュールと、前記カセットステーションと処理ステーションとの間の基板の受け渡し、及び検査モジュールに対して基板の受け渡しを行う第２の基板搬送手段と、を備えた検査ステーションと、
前記第２の基板搬送手段を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、第２の基板搬送手段に対して、
ａ）前記カセットステーションから処理ステーションへの間の基板の受け渡し及び処理ステーションからの基板の受け取りを優先し、
ｂ）基板に割り当てられた処理の順番の小さい基板から検査モジュールに対して搬入を行い、
ｃ）基板に割り当てられた処理の順番に拘わらず、検査が終了している基板を検査モジュールから搬出する
ように制御する機能を備えていることを特徴とする。

本発明の具体的な態様としては、カセットステーション内の受け渡し手段と第２の基板搬送手段との間の基板の受け渡しのために設けられた一方の受け渡しモジュール及び他方の受け渡しモジュールを備え、
前記制御部は、処理ステーションにて処理を終えた基板をカセットに受け渡し、カセットから基板を取り出して前記一方の受け渡しモジュールに受け渡し、また検査が終了した基板を他方の受け渡しモジュールからカセットに受け渡すようにカセットステーション内の受け渡し手段を制御することが挙げられる。

更に具体的な態様としては、前記制御部は、処理ステーションにて処理を終えた基板をカセットから取り出して前記一方の受け渡しモジュールに受け渡すように受け渡し手段を制御する態様、あるいは塗布、現像装置の外部から検査のために持ち込まれたカセットから基板を取り出して前記一方の受け渡しモジュールに受け渡すようにカセットステーション内の受け渡し手段を制御する態様が挙げられる。
前記カセットステーション内の受け渡し手段は、例えば前記サイクルタイム内において前記一方または他方の受け渡しモジュールのどちらかに１回だけ基板の受け渡しができる。

またカセットステーションからの処理ステーションに基板が受け渡されるときの受け渡し先が処理モジュールである場合、例えば冷却モジュールである場合は、前記制御部は、カセットステーションからの基板を処理ステーションに搬送する搬送時間と、処理ステーションからの基板を受け取って搬送する搬送時間と、を前記サイクルタイムから差し引いた残り時間の中で、検査モジュールに対して基板の受け渡しを行うように第２の基板搬送手段を制御することが好ましい。この場合には、カセットステーションからの基板が処理モジュールに搬入された時点からサイクルタイムが経過する時点をＴ０とすると、第２の搬送手段が検査モジュールに対して受け渡しが可能である場合でも、その受け渡しをすることにより、カセットステーションからの次の基板が処理モジュールに搬入される時点がＴ０を過ぎると判断される場合には、当該受け渡しを見合わせることになる。

他の発明は、複数枚の基板を収納したカセットが載置され、カセットとの間で基板の受け渡しを行う受け渡し手段を備えたカセットステーションと、
カセットから取り出された基板に対してレジストの塗布、現像またはその前後の処理を行う複数の処理モジュールと、これら処理モジュールに対し、循環路に沿って順次基板を搬送すると共に循環路を１周するサイクルタイムが予め決められている第１の基板搬送手段と、を備えた処理ステーションと、
この処理ステーションにて処理を終えた基板に対して検査を行い、検査に要する時間が互いに異なる複数の検査モジュールと、前記カセットステーションと処理ステーションとの間の基板の受け渡し、及び検査モジュールに対して基板の受け渡しを行う第２の基板搬送手段と、を備えた検査ステーションと、を備えた塗布、現像装置を制御する方法であって、
前記カセットステーションから処理ステーションへの基板の搬送準備を知らせるレディ信号が出力されたとき、または処理ステーションから搬送先への基板の搬送準備を知らせるレディ信号が出力されたときに、第２の基板搬送手段がその基板の搬送を優先して行う工程と、
基板に割り当てられた処理の順番の小さい基板から検査モジュールに対して、搬入を行う工程と、
基板に割り当てられた処理の順番に拘わらず、検査が終了している基板を検査モジュールから搬出する工程と、を含むことを特徴とする。

また更に他の発明に係る記憶媒体は、本発明方法を実施するためのコンピュータプログラムが記憶されたことを特徴とする。

本発明では、基板に割り当てられた処理の順番の大きい基板よりも処理の順番の小さい基板を検査モジュールから先に搬出できるようにしているため、即ち、検査モジュールからの基板の搬出については、基板の追い越しが行えるようにしているため、処理の終えた基板が検査モジュールで待つ無駄な時間を削減でき、スループット（生産性）を向上することができる。そして検査モジュールへの基板の搬入については、基板の追い越しを禁止しているので、ある検査モジュールに後のロットの先頭基板が入り、続いて先のロットの最後尾基板が入ることによる、レシピ変更の発生という問題も起こらない。

先ず本発明の塗布、現像装置の一実施の形態について例の概略について図１の平面図及び図２の斜視図を参照しながら説明する。図１及び図２中、２１は基板である例えば１２インチサイズのウエハＷが例えば１３枚密閉収納されたカセットＣを搬入出するためのカセットステーションであり、このカセットステーション２１には前記カセットＣを載置する載置部２２と、この載置部２２から見て前方の壁面に設けられる開閉部２３と、開閉部２３を介してカセットＣからウエハＷを取り出すための受け渡し手段である受け渡しアーム２４とが設けられている。この受け渡しアーム２４は、アームが昇降自在、左右、前後に移動自在かつ鉛直軸まわりに回転自在に構成されていて、後述する制御部２００からの指令に基づいて制御されるようになっている。

前記カセットステーション２１の奥側には各々筐体にて周囲を囲まれる検査ステーション４０及び処理ステーションＳ１がこの順に接続されている。
検査ステーション４０は、４個の受け渡しモジュールＴＲＳａ〜ＴＲＳｄと、検査モジュールＥ１〜Ｅ３と、これらモジュールＴＲＳａ〜ＴＲＳｄ、Ｅ１〜Ｅ３及び前記受け渡しモジュールＴＲＳ１、ＴＲＳ４の間でウエハの受け渡しを行う第２の基板搬送手段をなす搬送アーム４と、を備えている。受け渡しモジュールＴＲＳａ〜ＴＲＳｄは図３に示すように上下に積層されており、また検査モジュールＥ１〜Ｅ３についても上下に積層されている。検査ステーション４０に関するより詳しい説明は後述することとし、処理ステーションＳ１について先に説明する。

処理ステーションＳ１には手前側から順に加熱・冷却系のモジュールを多段化した３個の棚モジュール２５（２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ）と、後述する液処理モジュール間のウエハＷの受け渡しを行うための２個の第１の基板搬送手段であるメインアーム２６Ａ，２６Ｂとが交互に配列して設けられている。前記メインアーム２６（２６Ａ，２６Ｂ）は、いずれも２本のアームを備えており、前記アーム２７が昇降自在、左右、前後に移動自在かつ鉛直軸まわりに回転自在に構成されていて、後述する制御部２００からの指令に基づいて制御されるようになっている。

前記棚モジュール２５（２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ）及びメインアーム２６Ａ，２６Ｂはカセットステーション２１側から見て前後一列に配列されており、各々接続部位Ｇには図示しないウエハ搬送用の開口部が形成されているため、この処理ステーションＳ１内においてウエハＷは一端側の棚モジュール２５Ａから他端側の棚モジュール２５Ｃまで自由に移動することができるようになっている。またメインアーム２６Ａ，２６Ｂは、カセットステーション２１から見て前後方向に配置される棚モジュール２５（２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ）側の一面部と、例えば右側の液処理装置側の一面部と、左側の一面をなす背面部とで構成される区画壁により囲まれる空間内に置かれている。

メインアーム２６（２６Ａ，２６Ｂ）により基板の受け渡しが行われる位置には、更に塗布装置４Ａや現像装置４Ｂなどの液処理装置を多段化した液処理モジュール２８（２８Ａ，２８Ｂ）が設けられている。この液処理モジュール２８（２８Ａ，２８Ｂ）は例えば図２に示すように、塗布装置４Ａ等が収納される処理容器２９が複数段例えば５段に積層された構成とされている。

また棚モジュール２５（２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ）については、例えば図３に示すように、ウエハの受け渡しを行うための受け渡し部をなす受け渡しモジュール（ＴＲＳ１〜ＴＲＳ４）や、レジスト液の塗布後や現像液の塗布後にウエハの加熱処理を行うための加熱装置をなす加熱モジュール（ＬＨＰ１，ＬＨＰ２）や、レジスト液の塗布の前後や現像処理の前にウエハの冷却処理を行うための冷却装置をなす冷却モジュール（ＣＰＬ１，ＣＰＬ２，ＣＰＬ３）の他、露光処理後のウエハの加熱処理を行う加熱装置をなす加熱モジュール（ＰＥＢ）などが例えば上下１０段に割り当てられている。ここで前記ＴＲＳ１，ＴＲＳ４はカセットステーション２１と処理ステーションＳ１との間、ＴＲＳ２，ＴＲＳ３は２個のメインアーム２６Ａ，２６Ｂ同士の間で、夫々ウエハの受け渡しを行うために用いられる。

この例では、加熱モジュール（ＬＨＰ１，ＬＨＰ２）、冷却モジュール（ＣＰＬ１，ＣＰＬ２，ＣＰＬ３）、加熱モジュール（ＰＥＢ）が処理モジュールに相当する。

このような処理ステーションＳ１における棚モジュール２５Ｃの奥側には第１のインターフェイス部Ｓ２及び第２のインターフェイス部Ｓ３を介して露光装置Ｓ４が接続されている。第１のインターフェイス部Ｓ２は昇降自在及び鉛直軸まわりに回転自在に構成され、後述するように処理ステーションＳ１の棚モジュール２５ＣのＣＰＬ２やＰＥＢとに対してウエハの受け渡しを行う受け渡しアーム３１と、周辺露光装置と露光装置Ｓ４に搬入されるウエハを一旦収納するためのイン用バッファカセットと露光装置Ｓ４から搬出されたウエハを一旦収納するためのアウト用バッファカセットが多段に配置された棚モジュール３２Ａと、ウエハの受け渡しモジュールと高精度温調モジュールとが多段に配置された棚モジュール３２Ｂと、を備えている。

前記第２のインターフェイス部Ｓ３には、受け渡しアーム３３が設けられており、これにより第１のインターフェイス部Ｓ１の受け渡しモジュールや高精度温調モジュール、露光装置Ｓ４のインステージ３４及びアウトステージ３５に対してウエハの受け渡しを行うようになっている。

ここで処理ステーションＳ１の内部でのメインアーム２６Ａ，２６Ｂの動きを説明すると、２個のメインアーム２６Ａ，２６Ｂは、例えば図４に示すように、ＴＲＳ１→ＣＰＬ１→塗布装置（ＣＯＴ）→ＴＲＳ２→ＬＨＰ１→ＣＰＬ２の経路でカセットステーション２１から第１のインターフェイス部Ｓ２に向けてウエハを搬送し、この後ＰＥＢ→ＣＰＬ３→現像装置（ＤＥＶ）→ＬＨＰ２→ＴＲＳ３→ＴＲＳ４の経路で第１のインターフェイス部Ｓ２からカセットステーション２１に向けてウエハを搬送するように移動する。なお処理ステーションＳ１と第1のインターフェイス部Ｓ２との間は、ＣＰＬ２とＰＥＢを介してウエハの受け渡しが行われる。

この際この実施の形態では、図４にメインアーム２６Ａ，２６Ｂの夫々の経路を点線で示すように、メインアーム２６Ａは、例えばＴＲＳ１→ＣＰＬ１→ＣＯＴ→ＴＲＳ２→ＴＲＳ３→ＴＲＳ４→ＴＲＳ１の循環経路でウエハをサイクル搬送し、メインアーム２６Ｂは、ＴＲＳ２→ＬＨＰ１→ＣＰＬ２→ＰＥＢ→ＣＰＬ３→ＤＥＶ→ＬＨＰ２→ＴＲＳ３→ＴＲＳ２の経路でウエハを搬送する。このため例えば棚モジュール２５Ａ〜２５Ｃのレイアウトの一例を図３に示すように、ＴＲＳ１，ＴＲＳ４は棚モジュール２５Ａ、ＴＲＳ２，ＴＲＳ３は棚モジュール２５Ｂ、ＣＰＬ２やＰＥＢは棚モジュール２５Ｃ、ＣＰＬ１は棚モジュール２５Ａ又は棚モジュール２５Ｂ、ＬＨＰ１、ＬＨＰ２は棚モジュール２５Ｂ又は棚モジュール２５Ｃに、夫々配置される。またメインアーム２６Ａ、２６Ｂは、各々２枚のアーム体を備えており、受け渡し対象の処理モジュールに置かれているウエハＷを取り出し、次いで保持している次のウエハＷを当該モジュールに対して受け渡す。そしてメインアーム２６Ａ、２６Ｂは、予め作成された搬送スケジュール（ウエハＷを搬送するモジュールの順番）に従って、各モジュールに置かれたウエハＷを次のモジュールに１枚づつ移し替えていくが、このとき搬送経路において、割り当てられた処理の順番の小さいウエハＷが順番の大きいウエハＷに追い越されることはない。例えば加熱モジュール→冷却モジュールの順番でウエハＷが搬送されるとき、順番の大きいウエハＷが順番の小さいウエハＷよりも先に加熱モジュールに入ることはない。

続いて処理ステーションＳ１にて基板に処理を行う場合の基板の流れについて説明する。先ず外部からウエハＷが収納されたカセットＣが前記カセットステーション２１に搬入されると、開閉部２３と共にカセットＣの蓋体が外されて受け渡しアーム２４によりウエハＷが取り出される。そしてウエハＷは受け渡しアーム２４から受け渡しモジュールＴＲＳａに受け渡され、図３及び図４に示すように検査モジュール４０の搬送アーム４によりここから受け渡しモジュールＴＲＳ１に搬送される。次いでメインアーム２６ＡがここからウエハＷを受け取り、この後メインアーム２６Ａ，２６Ｂとにより、既述のようにＴＲＳ１→ＣＰＬ１→ＣＯＴ→ＴＲＳ２→ＬＨＰ１→ＣＰＬ２の経路で搬送されて、ＣＰＬ２を介してレジスト液の塗布が行われたウエハが第１のインターフェイス部Ｓ２に送られる。

第１のインターフェイス部Ｓ２内では、イン用バッファカセット→周辺露光装置→高精度温調モジュールの順序で受け渡しアーム３１により搬送され、棚モジュール３２Ｂの受け渡しモジュールを介して第２のインターフェイス部Ｓ３に搬送され、第２のインターフェイス部Ｓ３のウエハは搬送手段３３により露光装置Ｓ４のインステージ３４を介して露光装置Ｓ４に搬送され、露光が行われる。

露光後ウエハは第２のインターフェイスＳ３→第１のインターフェイス部Ｓ２を介して処理ステーションＳ１のＰＥＢを介して処理ステーションＳ１まで搬送され、既述のようにＰＥＢ→ＣＰＬ３→ＤＥＶ→ＬＨＰ２→ＴＲＳ３→ＴＲＳ４の経路で搬送され、こうして現像装置にて所定の現像処理が行われて、所定のレジストパターンが形成される。

この際メインアーム２６Ａは、ロットのｎ番目のウエハＷｎをＴＲＳ１を介して次工程のＣＰＬ１に搬送し、次いでＣＯＴ→ＴＲＳ２→ＴＲＳ３→ＴＲＳ４→ＴＲＳ１の経路で１サイクルして再びＴＲＳ１に戻ってきて、次の（ｎ＋１）番目のウエハＷｎ＋１をＴＲＳ１を介してＣＰＬ１に搬送する。またメインアーム２６Ｂは、ＴＲＳ２のウエハを次工程のＬＨＰ１に搬送し、次いでＣＰＬ２→ＰＥＢ→ＣＰＬ３→ＤＥＶ→ＬＨＰ２→ＴＲＳ３→ＴＲＳ２の経路で１サイクルして再びＴＲＳ２に戻ってきて、次のウエハをＴＲＳ２を介してＬＨＰ１に搬送する。背景技術の項目においても述べたが、本装置により１時間当たり１５０枚のウエハＷを処理しようとすると、この１サイクルの時間は２４秒に設定される。

次ぎに検査ステーション４０に関して図４を参照しながら詳述する。受け渡しモジュールＴＲＳａは、カセットＣから取り出され、これから処理ステーションＳ１に払い出されたウエハＷが載置されるためのものであり、受け渡しモジュールＴＲＳｂは、処理ステーションＳ１から戻ってきた処理済みのウエハＷが載置されるためのものである。また受け渡しモジュールＴＲＳｃは、この例では処理ステーションＳ１から戻ってきた処理済みのウエハＷが入っているカセットＣから処理済みのウエハＷを受け取って、検査モジュールＥ１（Ｅ２、Ｅ３）に払い出されるまで待機するための載置台であり、受け渡しモジュールＴＲＳｄは、検査モジュールＥ１（Ｅ２、Ｅ３）にて検査されたウエハＷが搬入されるための載置台である。なお受け渡しモジュールＴＲＳａ〜ＴＲＳｄ及び検査モジュールＥ１、Ｅ２、Ｅ３は各々積層されているが、図４では便宜上平面に配列して示してある。 前記搬送アーム４は、
ａ）前記カセットステーション２１と処理ステーションＳ１との間のウエハＷの受け渡しを優先するように制御される。
従って既述のサイクルタイムが２４秒の場合、搬送アーム４の１回の搬送動作が５秒であるとすると、受け渡しモジュールＴＲＳａからＴＲＳ１への搬送、及び受け渡しモジュールＴＲＳ４からＴＲＳｂへの搬送を優先しなければならないので、受け渡しモジュールＴＲＳｃ、ＴＲＳｄと検査モジュールＥ１（Ｅ２、Ｅ３）との間の搬送は、計算上は、１サイクル中に（１サイクルタイムの中で）２回しか行えない。しかし受け渡しモジュールＴＲＳｃ、ＴＲＳｄと検査モジュールＥ１（Ｅ２、Ｅ３）との間の搬送は、実際には各サイクルにおいて２回以上行える場合もある。例えば今、受け渡しモジュールＴＲＳ１上のウエハＷがメインアーム２６Ａにより取り出され、続いて搬送アーム４により受け渡しモジュールＴＲＳａからＴＲＳ１へ後続のウエハＷが搬送されたとする。メインアーム２６Ａは、サイクルタイムが経過した後に、受け渡しモジュールＴＲＳ１から当該後続のウエハＷを取り出していくが、この空になった受け渡しモジュールＴＲＳ１に更に後続のウエハＷを搬入するタイミングは、次のサイクルタイムが経過する時点つまり次ぎにメインアーム２６Ａが受け渡しモジュールＴＲＳ１に取りにくるまでの時点であればよい。このためあるサイクルにおいてＴＲＳｄと検査モジュールＥ１（Ｅ２、Ｅ３）との間の搬送を３回行える場合もある。この例として、一のサイクルタイムが終了する直前に検査モジュールに対する基板の受け渡しが開始され、更にその直後に受け渡しモジュールＴＲＳａからＴＲＳ１への基板の搬送が可能になった場合が挙げられる。

なお受け渡しモジュールＴＲＳ１が処理モジュールを兼用する場合には、処理モジュール内におけるウエハＷの滞在時間が決まっているので、このような搬送は許されず、必ず前記搬送は１サイクル中に２回となる。この点については後述する。

更に搬送アーム４は、
ｂ）ウエハＷに割り当てられた処理の順番の小さいウエハＷから検査モジュールＥ１（Ｅ２、Ｅ３）に対して搬入を行い、
ｃ）ウエハＷに割り当てられた処理の順番に拘わらず、検査が終了しているウエハＷを検査モジュールＥ１（Ｅ２、Ｅ３）から搬出する
ように制御される。従って例えば１番から１３番までのウエハＷに対して順番通りに受け渡しモジュールＴＲＳｃから検査モジュールＥ１（Ｅ２、Ｅ３）に搬送されるが、あるサイクルタイムの中で、例えば１１番のウエハＷは処理が終わっているが、９番のウエハＷは処理が終わっていない場合には、９番のウエハＷを追い越して１１番のウエハＷを検査モジュールＥ１（Ｅ２、Ｅ３）から搬出する。

ここで検査モジュールに関して述べておくと、この例では、検査モジュールＥ１は、ウエハＷ上のマクロ欠陥を検出するマクロ検査モジュールであり、検査モジュールＥ２はウエハＷ上に形成された膜の厚みやパターンの線幅を測定する膜厚・線幅検査モジュールであり、検査モジュールＥ３は露光の重ね合わせのずれつまり今回形成されたパターンと下地のパターンとの位置ずれを検出する重ね合わせ検査モジュールである。この場合、検査モジュールＥ１、Ｅ２、Ｅ３の検査にかかる時間は、例えば夫々３０秒、１００秒及び１４０秒である。このように検査モジュールＥ１、Ｅ２、Ｅ３における検査時間が異なるため、後から搬入した順番の大きい（遅い）ウエハＷの検査が、先に搬入した順番の小さい（早い）ウエハＷよりも早く終了する場合が生じるのである。

またカセットステーション２１の受け渡しアーム２４は、
ａ）カセットＣから処理前のウエハＷを受け取って受け渡しモジュールＴＲＳａに受け渡し、
ｂ）受け渡しモジュールＴＲＳｂから処理済みのウエハＷを受け取ってカセットＣに戻し、
ｃ）処理済みのウエハＷをカセットＣから受け渡しモジュールＴＲＳｃに受け渡し、
ｄ）検査されたウエハＷを受け渡しモジュールＴＲＳｄからカセットＣに戻す
役割を持っている。またａ）、ｂ）の搬送は、前記サイクルタイムの中で必ず行わなければならないので、サイクルタイムが２４秒の場合には、１回の搬送動作に例えば８秒かかるとすると、１サイクルの中では、ｃ）、ｄ）のどちらか一方しか行えない。

本装置は、コンピュータを含む制御部２００を備えており、受け渡しアーム２４、搬送アーム４の搬送動作も含めて一連の工程は、この制御部２００の記憶部に格納されたコンピュータプログラムにより制御される。そして受け渡しモジュールについては、ウエハＷが載置されたときあるいは払い出されたときにそのモジュールについてのレディ信号が出力され、また検査モジュールについてはウエハＷの検査が終了したときあるいは払い出されたときにそのモジュールについてのレディ信号が出力される。より具体的には、例えばＴＲＳａにウエハＷが載置されたときに出力される信号は、搬送アーム４から見ると受け渡し準備完了信号となり、ＴＲＳａからウエハＷが払い出されたときに出力される信号は、受け渡しアーム２４から見ると受け渡し準備完了信号となる。従って両アーム２４、４は、これらのレディ信号に基づいて、今どのモジュールからどのモジュールへの搬送が可能かを判断できることになり、その判断と先のルールとに基づいて搬送動作が決まってくる。

次に本実施の形態における検査ステーション４０に関する作用について説明する。図５は、各サイクル毎に、受け渡しモジュールＴＲＳａ、ＴＲＳｂ及び検査モジュールＥ１、Ｅ２、Ｅ３の各々に置かれるウエハＷを示しており、数字はウエハに処理の管理上において割り当てられた順番である。即ちカセットＣ内のウエハＷは、この順番通りに処理ステーションＳ１から戻り、この順番通りに検査ステーション４０に払い出される。即ち、最上段の番号の配列の意味は、ここに配列されている番号に相当するウエハＷはカセットＣ内に位置しているということである。また別の言い方をすれば、この表を縦に見ると、いわゆるスケジュール搬送の表であり、最上段の番号はサイクルの番号と読める。

以後の説明では、最上段の番号はサイクルの番号として扱うものとすると、サイクル１では、各モジュールＴＲＳｃ、ＴＲＳｄ、Ｅ１、Ｅ２及びＥ３のいずれにもウエハＷは入っていない。
次のサイクル２では、ＴＲＳｃにウエハ「１」が置かれる。これは既述のように受け渡しアーム２４が１サイクル中に行える検査に関連する搬送動作が１回であることによる。
サイクル３では、ＴＲＳｃのウエハ「１」を搬送アーム４により検査モジュールＥ１に搬送し、その後受け渡しアーム２４によりＴＲＳｃにウエハ「２」が置かれる。
サイクル４では、ＴＲＳｃのウエハ「２」が搬送アーム４により検査モジュールＥ２に搬送され、続いて受け渡しアーム２４によりＴＲＳｃにウエハ「３」が置かれる。このとき検査モジュールＥ１ではウエハ「１」の検査が終了しないのでそのままの状態である。
サイクル５では、搬送アーム４は、ＴＲＳｃからウエハ「３」を検査モジュールＥ３に搬送し、次いで検査モジュールＥ１にて検査が終了したウエハ「１」をＴＲＳｄに搬送する。また受け渡しアーム２４は、次のウエハ「４」をＴＲＳｃに受け渡す。

こうしてサイクルが進み、サイクル２７になると、先のウエハ「９」及び「１０」は夫々検査モジュールＥ３及びＥ２にて検査中であるが、後のウエハ「１１」は検査モジュールＥ１における処理を終了している。そこでこの場合には、先のウエハ「９」及び「１０」の検査終了を待たずに後のウエハ「１１」を先に検査モジュールＥ１から搬出してＴＲＳｄに受け渡す。続いてウエハ「１２」がＴＲＳｄから検査モジュールＥ１に受け渡されると共に、ＴＲＳｄにウエハ「１３」が置かれる。

図７（ａ）（ｂ）は、夫々このサイクル２７におけるレディ信号の出力と搬送経路とを示しており、搬送アーム４の制御動作が明らかになっている。先ず検査モジュールＥ１から検査終了の信号（搬出準備完了信号であるレディ信号）が出力されると、搬送アーム４は、ウエハ「１１」をＴＲＳｄに搬送する。そしてこの搬送の途中でＴＲＳｃから搬出準備完了を示すレディ信号が出力され、続いてＴＲＳ１から搬入準備完了を示すレディ信号が出力されると、カセットステーション２１から処理ステーションＳ１への搬送は優先的に行われるので、ＴＲＳａからＴＲＳ１へのウエハ「ｎ」の搬送を優先的に行い、その後、ＴＲＳｃからウエハ「１２」を検査モジュールＥ１に搬送する。

一方、本発明のようにウエハの追い越し搬送をせず、検査モジュールＥ１、Ｅ２、Ｅ３への搬入及び搬出ともに、ウエハの番号順に行う場合には、搬送スケジュールは図６に示すようになる。例えばサイクル３１に着目すると、ウエハ「１１」は検査が終了しているにもかかわらず、サイクル４０まで検査モジュールＥ１にて待たされてしまい、無駄な時間が多い。従ってウエハ「２２」をカセットＣに戻すまで必要なサイクル数は、本発明では４６サイクルであるのに対し、追い越し搬送をしない場合には６１サイクルとなる。

上述の実施の形態によれば、ウエハに割り当てられた処理の順番の大きいウエハよりも処理の順番の小さいウエハを検査モジュールＥ１（Ｅ２、Ｅ３）から先に搬出できるようにしているため、即ち、検査モジュールＥ１（Ｅ２、Ｅ３）からのウエハの搬出については、ウエハの追い越しが行えるようにしているため、処理の終えたウエハが検査モジュールＥ１（Ｅ２、Ｅ３）で待つ無駄な時間を削減でき、スループット（生産性）を向上することができる。そして検査モジュールＥ１（Ｅ２、Ｅ３）へのウエハの搬入については、ウエハの追い越しを禁止しているので、ある検査モジュールに後のロットの先頭ウエハが入り、続いて先のロットの最後尾ウエハが入ることによる、レシピ変更の発生という問題も起こらない。

またウエハの搬送経路によっては、基板の受け渡しのみを行う受け渡しモジュールの他、基板の冷却を行う冷却モジュールや基板の加熱を行う加熱モジュールであって、基板の冷却又は加熱と、基板の受け渡しの両方を行うモジュールを、基板カセットから処理ステーションへのウエハの受け渡しに用いてもよく、この場合にはこの処理モジュールが受け渡しモジュールＴＲＳ１を兼用する。この場合には、搬送アーム４の制御に関する説明のところで既に述べたが、ウエハＷの処理時間つまりＴＲＳ１における滞在時間が決められているので、カセットステーション２１からのウエハＷを処理ステーションＳ１に搬送する搬送時間と処理ステーションＳ１からのウエハＷを受け取る搬送時間とを前記サイクルタイムから差し引いた残り時間の中で、検査モジュールＥ１（Ｅ２、Ｅ３）に対してウエハＷの受け渡しを行う必要がある。

つまり検査モジュールＥ１（Ｅ２、Ｅ３）に対してウエハＷの受け渡しが可能になっても、その動作を実施する前に、その動作を実施することにより、続く受け渡しモジュールＴＲＳａからＴＲＳ１へのウエハＷの受け渡しの終了時点がサイクルタイムの終了時点を過ぎるか否かを判断する必要がある。サイクルタイムの終了時点を過ぎる場合には、検査モジュールＥ１（Ｅ２、Ｅ３）に対するウエハＷの受け渡しを実行しないように制御する必要がある。もしその受け渡しを実行すると、次のウエハＷの受け渡しモジュールＴＲＳ１内の滞在時間（処理時間）が設定時間よりも短くなってしまうからである。

図８はこのような様子を示す説明図である。Ｔ０はあるサイクルにおけるサイクルタイム終了時点であり、制御部２００は、検査モジュールＥ１からウエハ「１１」の搬出が可能になった場合に、その時点からＴ０までの時間が、搬送アーム４の搬送動作時間である５秒の２倍以上あるか否かを判断し、２倍以上あれば検査モジュールＥ１からウエハＷを受け渡しモジュールＴＲＳｄに搬送し、２倍に満たなければこの搬送を保留する。このためその後にメインアーム２６Ａにより受け渡しモジュール（例えば冷却モジュール）ＴＲＳ１から先のウエハが搬出されると、直ちに後続のウエハ「ｎ」が受け渡しモジュールＴＲＳａからＴＲＳ１に搬入されることになる。しかる後、搬送アーム４が検査モジュールＥ１からウエハ「１１」を受け渡しモジュールＴＲＳｄに搬送する。

また本発明では、カセットＣ内のウエハについて全数検査を行うようにしてもよいし、あるいは選択されたウエハについて検査を行うようにしてもよい。また処理ステーションＳ１にて処理され、カセットＣに戻されたウエハを検査する代わりに、塗布、現像装置の外部から検査のために載置部２２に持ち込まれたカセット内のウエハに対して受け渡しアーム２４及び搬送アーム４を用いて同様にして検査モジュールＥ１（Ｅ２、Ｅ３）により検査を行うようにしてもよい。

本発明の塗布、現像装置の一実施の形態を示す平面図である。 前記塗布、現像装置を示す外観斜視図である。 前記塗布、現像装置のレイアウトの概略を示す側面図である。 前記塗布、現像装置の基板の流れを示す説明図である。 本発明において、検査ステーション内の基板の動きを示す搬送スケジュールのシミュレーションを示す説明図である。 比較例において、検査ステーション内の基板の動きを示す搬送スケジュールのシミュレーションを示す説明図である 前記搬送スケジュールの一のサイクルにおいて、検査モジュール及び受け渡しモジュールのレディ信号と基板の動きとを対応させた説明図である。 前記搬送スケジュールの一のサイクルにおいて、検査モジュール及び受け渡しモジュールのレディ信号と基板の動きとを対応させた説明図である。 従来の塗布、現像装置における基板の流れを示す平面図である。

符号の説明

Ｗ ウエハ
Ｃ カセット
２１ カセットステーション
２４ 受け渡しアーム
２６Ａ、２６Ｂ メインアーム
４０ 検査ステーション
４ 搬送アーム
ＴＲＳａ〜ＴＲＳｄ 受け渡しモジュール
ＴＲＳ１〜ＴＲＳ４ 受け渡しモジュール
Ｅ１〜Ｅ３ 検査モジュール
２００ 制御部
Ｓ１ 処理ステーション

Claims (13)

1. 複数枚の基板を収納したカセットが載置され、カセットとの間で基板の受け渡しを行う受け渡し手段を備えたカセットステーションと、
   カセットから取り出された基板に対するレジストの塗布、レジストが塗布されかつ露光された後の基板に対する現像、またはその前後の処理を行う複数の処理モジュールと、これら処理モジュールに対し、循環路に沿って順次基板を搬送すると共に循環路を１周するサイクルタイムが予め決められている第１の基板搬送手段と、を備えた処理ステーションと、
   処理を終えた基板に対して検査を行い、検査に要する時間が互いに異なる複数の検査モジュールと、前記カセットステーションと処理ステーションとの間の基板の受け渡し、及び検査モジュールに対して基板の受け渡しを行う第２の基板搬送手段と、を備えた検査ステーションと、
   前記第２の基板搬送手段を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、第２の基板搬送手段に対して、
   ａ）前記カセットステーションから処理ステーションへの間の基板の受け渡し及び処理ステーションからの基板の受け取りを優先し、
   ｂ）基板に割り当てられた処理の順番の小さい基板から検査モジュールに対して搬入を行い、
   ｃ）基板に割り当てられた処理の順番に拘わらず、検査が終了している基板を検査モジュールから搬出する
   ように制御する機能を備えていることを特徴とする塗布、現像装置。
2. カセットステーション内の受け渡し手段と第２の基板搬送手段との間の基板の受け渡しのために設けられた一方の受け渡しモジュール及び他方の受け渡しモジュールを備え、
   前記制御部は、処理ステーションにて処理を終えた基板をカセットに受け渡し、カセットから基板を取り出して前記一方の受け渡しモジュールに受け渡し、また検査が終了した基板を他方の受け渡しモジュールからカセットに受け渡すようにカセットステーション内の受け渡し手段を制御することを特徴とする請求項１記載の塗布、現像装置。
3. 前記制御部は、処理ステーションにて処理を終えた基板をカセットから取り出して前記一方の受け渡しモジュールに受け渡すように受け渡し手段を制御することを特徴とする請求項２記載の塗布、現像装置。
4. 前記制御部は、塗布、現像装置の外部から検査のために持ち込まれたカセットから基板を取り出して前記一方の受け渡しモジュールに受け渡すようにカセットステーション内の受け渡し手段を制御することを特徴とする請求項２記載の塗布、現像装置。
5. 前記カセットステーション内の受け渡し手段は、前記サイクルタイム内において前記一方または他方の受け渡しモジュールのどちらかに１回だけ基板の受け渡しができることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか一つに記載の塗布、現像装置。
6. カセットステーションからの基板は第２の基板搬送手段により処理ステーションの処理モジュールに受け渡され、
   前記制御部は、カセットステーションからの基板を処理ステーションに搬送する搬送時間と、処理ステーションからの基板を受け取って搬送する搬送時間と、を前記サイクルタイムから差し引いた残り時間の中で、検査モジュールに対して基板の受け渡しを行うように第２の基板搬送手段を制御することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載の塗布、現像装置。
7. 複数枚の基板を収納したカセットが載置され、カセットとの間で基板の受け渡しを行う受け渡し手段を備えたカセットステーションと、
   カセットから取り出された基板に対してレジストの塗布、現像またはその前後の処理を行う複数の処理モジュールと、これら処理モジュールに対し、循環路に沿って順次基板を搬送すると共に循環路を１周するサイクルタイムが予め決められている第１の基板搬送手段と、を備えた処理ステーションと、
   この処理ステーションにて処理を終えた基板に対して検査を行い、検査に要する時間が互いに異なる複数の検査モジュールと、前記カセットステーションと処理ステーションとの間の基板の受け渡し、及び検査モジュールに対して基板の受け渡しを行う第２の基板搬送手段と、を備えた検査ステーションと、を備えた塗布、現像装置を制御する方法であって、
   前記カセットステーションから処理ステーションへの基板の搬送準備を知らせるレディ信号が出力されたとき、または処理ステーションから搬送先への基板の搬送準備を知らせるレディ信号が出力されたときに、第２の基板搬送手段がその基板の搬送を優先して行う工程と、
   基板に割り当てられた処理の順番の小さい基板から検査モジュールに対して、搬入を行う工程と、
   基板に割り当てられた処理の順番に拘わらず、検査が終了している基板を検査モジュールから搬出する工程と、を含むことを特徴とする塗布、現像装置の制御方法。
8. カセットステーション内の受け渡し手段と第２の基板搬送手段との間の基板の受け渡しのために一方の受け渡しモジュール及び他方の受け渡しモジュールが設けられ、
   処理ステーションにて処理を終えた基板を受け渡し手段によりカセットに受け渡す工程と、
   カセットから基板を取り出して前記一方の受け渡しモジュールに受け渡す工程と、
   検査が終了した基板を受け渡し手段により他方の受け渡しモジュールからカセットに受け渡す工程と、
   を含むことを特徴とする請求項７記載の塗布、現像装置の制御方法。
9. 前記一方の受け渡しモジュールに受け渡される基板は、塗布、現像装置の外部から検査のために持ち込まれたカセットから取り出された基板であることを特徴とする請求項８記載の塗布、現像装置の制御方法。
10. 前記一方の受け渡しモジュールに受け渡される基板は、処理ステーションで処理された基板であることを特徴とする請求項８記載の塗布、現像装置の制御方法。
11. 前記カセットステーション内の受け渡し手段は、前記サイクルタイム内において前記一方または他方の受け渡しモジュールのどちらかに１回だけ基板の受け渡しができることを特徴とする請求項８ないし１０のいずれか一つに記載の塗布、現像装置の制御方法。
12. カセットステーションからの基板は第２の基板搬送手段により処理ステーションの処理モジュールに受け渡され、
    検査モジュールに対して基板の受け渡しを行う工程は、カセットステーションからの基板を処理ステーションに搬送する搬送時間と処理ステーションからの基板を受け取って搬送する搬送時間とを前記サイクルタイムから差し引いた残り時間の中で行われることを特徴とする請求項７ないし１１のいずれか一つに記載の塗布、現像装置の制御方法。
13. 基板に対するレジストの塗布、レジストが塗布されかつ露光された後の基板に対する現像を行う塗布、現像装置に用いられるコンピュータプログラムが記憶された記憶媒体であって、
    前記コンピュータプログラムは、請求項８ないし１２のいずれか一つに記載の塗布、現像装置の制御方法を実施するためのものであることを特徴とする記憶媒体。

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