JP3340945B2 - 塗布現像処理装置 - Google Patents
塗布現像処理装置Info
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Description
に関する。
ジスト処理工程においては,半導体ウェハ(以下,「ウ
ェハ」と称する。)などの基板の表面にレジスト液を塗
布してレジスト膜を形成し,所定のパターンを露光した
後に,当該基板に現像液を塗布して現像処理している。
このような一連の処理を行うにあたっては,従来から塗
布現像処理装置が使用されている。
必要な一連の処理,たとえばレジストの定着性を向上さ
せるための疎水化処理(アドヒージョン処理),レジス
ト液の塗布を行う塗布処理,レジスト液塗布後のウェハ
を加熱してレジスト膜を硬化させるための加熱処理,露
光後のウェハを所定の温度で加熱するための加熱処理,
露光後のウェハを現像する現像処理,加熱した後に所定
温度にまでウェハを冷却する冷却処理などの各処理を個
別に行う処理ユニットを備えている。
るため,上記各処理ユニットを上下多段に積み重ねて集
約化した塗布現像処理装置が提案されている。かかるタ
イプの塗布現像処理装置の略中央部には,上記の各処理
ユニットにウェハを搬入出させるための垂直搬送型の主
搬送装置が備えられている。この主搬送装置の周囲に前
記各処理ユニットが配置され,プロセスステーションと
呼ばれるプロセス部が形成されている。また,ウェハを
収納しているカセットは,このプロセスステーションの
一側に設置されているカセットステーションと呼ばれる
載置部に載置される。そして載置部とプロセス部との間
のウェハの移送にあたっては,前記主搬送装置とは別に
設けられた副搬送装置が使用されている。
ョンとの間のウェハの移送にあたっては,主搬送装置と
副搬送装置との間で直接ウェハを授受するのではなく,
通常は載置部側,プロセス部側の双方向からアクセスで
きる受け渡し部を介して行われる。すなわち,多段に配
置される処理ユニットの中に,別途受け渡し専用のユニ
ットを設け,ウェハを移送する場合には,主搬送装置,
副搬送装置は各々移送するウェハを一旦この受け渡し専
用のユニットに載置するのである。
セットステーション側から副搬送装置によって受け渡し
専用ユニットに載置され,次いで,この載置されたウェ
ハをプロセスステーション側から主搬送装置が受け取
り,当該ウェハを主搬送装置が所定の処理ユニットに搬
送し,各処理ユニットによって所定の処理が施される。
が済んだウェハは,主搬送装置によって受け渡し専用ユ
ニットにまで移送され,そこで一旦載置される。次い
で,副搬送装置がこの処理済みウェハを受け取り,その
後,該副搬送装置によってカセットステーション側に移
送され,所定のカセット内に収納される。
ペースの関係上,多段に配置される処理ユニットには段
数の制限があり,受け渡し専用のユニットがあると,そ
の分,他の処理ユニットを増やすことができない。
ものであり,従来の受け渡し専用ユニットに代えて,受
け渡し以外の他の処理も可能な複合ユニットを組み入れ
て,スループットの向上が図れる新しい塗布現像処理装
置を提供し,上記問題点を解決することを目的としてい
る。
に,請求項1の発明によれば,基板に対して塗布現像処
理に必要な処理を個別に行う複数の処理ユニットが多段
に配置された処理ユニット群と,前記処理ユニットに対
して基板を搬入出する主搬送装置と,複数の基板を収納
した基板収納体に対して基板を搬入出する副搬送装置
と,を備えた塗布現像処理装置において,前記処理ユニ
ット群には,前記主搬送装置と副搬送装置とが各々基板
を移載自在な複合ユニットが設けられ,この複合ユニッ
トは,基板を載置する載置台を上側に,基板を載置して
冷却する冷却載置台を下側に備え,載置台および冷却載
置台には,基板を直接支持する支持ピンが各々備えら
れ,載置台の支持ピンは,当該載置台に固定されて設け
られており,冷却載置台の支持ピンは,上下方向に駆動
されて冷却載置台の載置面から突出自在に構成され,冷
却載置台の支持ピンを上下駆動させる駆動部は,冷却載
置台の側部に設けられていることを特徴とする塗布現像
処理装置が提供される。 また,前記複合ユニットが設け
られた処理ユニット群は,処理ステーション内に設けら
れており,前記副搬送装置は,前記処理ステーションに
隣接するカセットステーションに設けられていてもよ
い。 さらに,少なくとも載置台または冷却載置台のいず
れか一方には,載置した基板の位置合わせを行う,位置
合わせ機構が設けられていてもよい。 なお,塗布現像処
理装置の参考例として,基板に対して塗布現像処理に必
要な処理を個別に行う処理ユニットが多段に配置された
処理ユニット群と,前記処理ユニットに対して基板を搬
入出する主搬送装置と,複数の基板を収納した基板収納
体に対して基板を搬入出する副搬送装置とを備えた塗布
現像処理装置において,前記処理ユニット群には,前記
主搬送装置と副搬送装置とが各々基板を移載自在な複合
ユニットが設けられ,この複合ユニットは基板を載置す
る載置台を下側に,基板を載置して冷却する冷却載置台
を上側に備えたことを特徴とする塗布現像処理装置が提
案できる。かかる構成によれば,基板の受け渡しと冷却
処理とを一つの複合ユニットにおいて実施することがで
きる。したがって,従来から用いられてきた基板の受け
渡し専用ユニットが不要となる。その結果,受け渡し専
用ユニットの配置に必要だったスペースを,たとえば他
の処理ユニットの配置に割当てることができる。したが
って,基板の処理枚数の増加が可能となり,スループッ
トの向上を図ることができる。
処理に必要な処理を個別に行う複数の処理ユニットが多
段に配置された処理ユニット群と,前記処理ユニットに
対して基板を搬入出する主搬送装置と,複数の基板を収
納した基板収納体に対して基板を搬入出する副搬送装置
とを備えた塗布現像処理装置において,前記処理ユニッ
ト群には,前記主搬送装置と副搬送装置とが各々基板を
移載自在な複合ユニットが設けられ,この複合ユニット
は,基板を載置する載置台を上側に基板を載置して冷却
する冷却載置台を下側に備えたような塗布現像処理装置
が提案できる。かかる構成によれば,載置台よりも重い
冷却載置台を下側に配置することによって,複合ユニッ
トの重量バランスを改善できると共に,載置台と冷却載
置台との間に生じる熱干渉を防止することができる。
台および冷却載置台には,基板を直接支持する支持ピン
が各々備えられ,冷却載置台の支持ピンは,上下方向に
駆動されて冷却載置台の載置面から突出自在に構成され
ていてもよい。かかる構成によれば,載置台に備えられ
た支持ピンを上下動させる機構を設けることなく,基板
の受け渡しを行うことができる。
冷却載置台の支持ピンを上下駆動させる駆動部は,冷却
載置台の側部に設けられていてもよい。かかる構成によ
れば,上記駆動部を冷却載置台の側部に設けることによ
り,複合ユニットの上下方向の高さを上記の駆動部の分
だけ節約することができ,複合ユニット自体の高さを低
くすることができる。その結果,処理ユニット群中で多
段に配置される個々の処理ユニットの段数を多く採るこ
とができる。
装置において,少なくとも載置台または冷却載置台のい
ずれか一方には,載置した基板の位置合わせを行う位置
合わせ機構が設けられていてもよい。かかる構成によれ
ば,少なくとも載置台または冷却載置台のいずれか一方
において,基板の位置合わせが必要な場合にはこれを実
施することができる。したがって,従来のアライメント
ユニットなどの基板の位置合わせ専用装置が処理ユニッ
ト群からは不要となる。そのため,上記の位置合わせ専
用装置を配置するのに必要だったスペースを,他の処理
ユニットの配置に割当てることができる。塗布現像処理
装置の別の参考例として,基板に対して熱処理を施す処
理ユニットと,基板に対してレジスト液を塗布する処理
ユニットと,基板に対して現像処理する現像処理ユニッ
トとを具備する塗布現像処理装置において,前記熱処理
を施す処理ユニットで熱処理された基板を載置し,冷却
する冷却載置台と,前記冷却載置台の下側に配置され,
前記基板を載置する載置台とを一体として備えた複合ユ
ニットを具備しているような塗布現像処理装置が提案で
きる。さらに,塗布現像処理装置の別の参考例として,
基板に対して熱処理を施す処理ユニットと,基板に対し
てレジスト液を塗布する処理ユニットと,基板に対して
現像処理する現像処理ユニットと,これらの処理ユニッ
トに対して基板を搬入出する主搬送装置と,複数の基板
を収納した基板収納体に対して基板を搬入出する副搬送
装置とを具備する塗布現像処理装置において,前記熱処
理を施す処理ユニットで熱処理された基板を載置し,冷
却する冷却載置台と,前記冷却載置台の下側に配置さ
れ,前記基板を載置する載置台とを一体として備えた複
合ユニットを具備し,前記冷却載置台への基板の搬入は
前記主搬送装置によって行われ,前記載置台への基板の
搬入は前記副搬送装置によって行われるように構成され
たような塗布現像処理装置が提案できる。前記参考例の
塗布現像処理装置において,前記冷却載置台へ基板を搬
入する方向と前記載置台へ基板を搬入する方向とが異な
る方向であるようにしてもよい。また,前記参考例の塗
布現像処理装置において,前記冷却載置台へ基板を搬入
する方向と搬出する方向とが同じであり,かつ前記載置
台へ基板を搬入する方向と搬出する方向とが同じである
ようにしてもよい。
基づいて説明すると,図1〜図3は,各々実施の形態に
かかる塗布現像処理システム1の外観を示し,図1は平
面,図2は正面,図3は背面から見た様子をそれぞれ示
している。
をカセットC単位で複数枚,たとえば25枚単位で外部
からシステムに搬入したり,あるいはシステムから搬出
したり,カセットCに対してウェハWを搬出・搬入した
りするためのカセットステーション10と,塗布現像処
理工程の中で1枚ずつウェハWに所定の処理を施す枚葉
式の処理ユニットとしての各種処理装置を所定位置に多
段配置してなる処理ステーション11と,この処理ステ
ーション11に隣接して設けられる露光装置(図示せ
ず)との間でウェハWを受け渡しするためのインターフ
ェイス部12とを一体に接続した構成を有している。
に示すように,載置部となるカセット載置台20上の位
置決め突起20aの位置に,たとえば4個までのカセッ
トCが,それぞれのウェハ出入口を処理ステーション1
1側に向けてX方向(図1中の上下方向)一列に載置さ
れる。そして,このカセットCの配列方向(X方向)お
よびカセットC内に収容されたウェハWの配列方向(Z
方向;垂直方向)に移動可能な副搬送装置21が,搬送
路21aに沿って移動自在であり,各カセットCに対し
て選択的にアクセスできるようになっている。
に構成されており,後述するように処理ステーション1
1側の第3の処理装置群G3の多段ユニット部に属する
複合ユニット(TCP)にもアクセスできるようになっ
ている。
1に示すように,その中心部には垂直搬送型の主搬送装
置22が備えられている。この主搬送装置22は,ウェ
ハWを保持するための保持部材,たとえば3本のピンセ
ットが備えられている。そして,上記の主搬送装置22
の周囲には,処理ユニットとしての各種処理装置が多段
集積配置されて処理装置群を構成している。上記の主搬
送装置22は,上下方向に移動が可能であり,かつθ方
向に回転可能に構成され,後述のG1〜G5の各処理装置
群に対して,上記3本のピンセットに保持されるウェハ
Wを搬入出することができる。
は,5つの処理装置群G1,G2,G3,G4,G5が配置
可能な構成であり,第1および第2の処理装置群G1,
G2はシステム正面側に配置され,第3の処理装置群G3
はカセットステーション10に隣接して配置され,第4
の処理装置群G4はインターフェイス部12に隣接して
配置され,さらに破線で示した第5の処理装置群G5を
背面側に配置することが可能となっている。
うに,カップCP内でウェハWをスピンチャックに載せ
て所定の処理を行う2台のスピンナ型処理装置,たとえ
ばレジスト液塗布装置(COT)および現像処理装置
(DEV)が下から順に2段に重ねられている。そして
第1の処理装置群G1と同様に,第2の処理装置群G2に
おいても,2台のスピンナ型処理装置,たとえばレジス
ト液塗布装置(COT)および現像処理装置(DEV)
が下から順に2段に重ねられている。
うに,ウェハWを載置台(図示せず)に載せて所定の処
理を行うオーブン型の処理装置,たとえば冷却処理を行
う冷却処理装置(COL),レジストの定着性を高める
ためのいわゆる疎水化処理を行うアドヒージョン処理装
置(AD),露光処理前の加熱処理を行うプリベーキン
グ装置(PREBAKE)およびポストベーキング装置
(POBAKE),そして複合ユニット(TCP)など
が合計して,たとえば8段に重ねられている。
置は,所望のウェハ処理ができるように,各処理装置毎
に配置を並び替えることができる。たとえば,処理温度
の高いプリベーキング装置(PREBAKE),ポスト
ベーキング装置(POBAKE)およびアドヒージョン
処理装置(AD)を上段側に配置し,処理温度の低い冷
却処理装置(COL)や上記の複合ユニット(TCP)
などを下段に配置することで,処理ユニット間における
熱的な相互干渉を少なくすることができる。
ェイス部12の背面部には周辺露光装置23が,該イン
ターフェイス部12の中央部にはウェハ搬送体24が各
々設けられている。このウェハ搬送体24は,X方向,
Z方向(垂直方向)に移動すると共に,θ方向に回転し
て,周辺露光装置23や,処理ステーション11側の第
4の処理装置群G4に属するエクステンション装置(E
XT)や,さらには隣接するパターンの露光を行う露光
装置(図示せず)側のウェハ受け渡し台(図示せず)に
もアクセスできるようになっている。
面,正面は,それぞれ図4〜6によって表される。ただ
し,図6においては説明の都合上,後述する載置台31
および支持ピン32を省略している。
ニット(TCP)内の上部には,載置台31が形成され
ており,該載置台31にはウェハWを保持するため複数
の支持ピン32が固定されて設けられている。
おける載置台31の下方には,載置台31と平行な冷却
載置台33が設けられている。この冷却載置台33に
は,図6に示すように,該冷却載置台33に対して出没
可能に構成されたウェハWを保持するための複数の支持
ピン34が設けられている。この支持ピン34は,下方
に設けられた昇降アーム35に接続されており,この昇
降アーム35は複合ユニット(TCP)の一側に設けら
れた駆動部36内のシリンダ37の駆動により上下動す
る。
材から構成されており,該冷却載置台33の内部には冷
却水配管(図示せず)が設けられている。したがって,
この冷却水配管(図示せず)に,冷却水を循環させて流
すことにより,上記の冷却載置台33を冷却し,該冷却
載置台33上に載置されるウェハWを所定の温度まで冷
却することが可能である。
は,以上のように構成されており,次にその作用,効果
について説明すると,塗布現像処理されるウェハWは,
副搬送装置21によってカセットCから取り出され,ま
ず複合ユニット(TCP)における上側の載置台31の
支持ピン32上に載置される。次いで,図7に示したよ
うに,主搬送装置22がこのウェハWを受け取り,アド
ヒージョン処理装置(AD)内に搬入し,以後所定のレ
シピに従って,該ウェハWは,冷却処理装置(CO
L),レジスト液塗布装置(COT),周辺露光処理装
置などを経た後,露光装置(図示せず)においてパター
ンの露光処理が施される。
(DEV)で現像処理された後,ポストベーキング装置
(POBAKE)で加熱処理され,次いで,主搬送装置
22によって複合ユニット(TCP)における下側の冷
却載置台33の支持ピン34上に載置される。
台33上にウェハWを載置すると,該ウェハWは所定の
温度にまで冷却される。この冷却処理が終了すると,支
持ピン34が上昇し,待機状態となる。次いで,副搬送
装置21が,冷却載置台33の支持ピン34上のウェハ
Wを受け取り,該ウェハWを所定のカセットC内に搬入
するのである。
像処理装置1における複合ユニット(TCP)では,未
処理のウェハWを処理ステーション11へ搬入する際の
受け渡し部と,ポストベーキング装置(POBAKE)
で加熱処理された後の冷却処理とを1つのユニット内で
実施することができる。したがって,従来から使用され
てきたウェハWの受け渡し専用ユニットが不要となり,
処理ユニット群内において当該受け渡し専用ユニットの
配置に必要だったスペースを,たとえば各処理時間の整
合性を考慮した他の処理ユニットの配置に割当てること
ができる。その結果,ウェハWの処理枚数を増加させる
ことができる。
34を昇降させるために必要な駆動部36は,該冷却載
置台33の一側に設けられている。そのため,上記の複
合ユニット(TCP)の上下方向の高さを,上記の駆動
部36の高さ分だけ節約することができる。その結果,
複合ユニット(TCP)自身の高さを低く抑えることが
でき,処理ユニット群中で多段に積み重ねる個々の処理
ユニットの段数を多く採ることができる。しかも載置台
31は,単にウェハWの受け渡し部として機能すればよ
いから,支持ピン32を上下動させる駆動系は不要であ
る。
載置台31と冷却載置台33との上下関係は,どちらを
上側或いは下側に持ってきてもよいが,重量の軽い載置
台31よりも重い冷却載置台33の方を下側に持ってく
ることで,複合ユニット(TCP)自体の重量バランス
が良くなり安定する。さらに,かかる配置によって,載
置台31よりも温度の低い冷却載置台33を下部に配置
するため,載置台31と冷却載置台33との間で生じる
熱干渉を防止することができる。
いては,たとえば副搬送装置21や主搬送装置22にお
けるウェハWの位置合わせ精度に再現性が認められない
場合には,上記の載置台31または冷却載置台33のい
ずれか一方に,ウェハWの位置合わせ機構を備えること
もでき,かかる場合には専用のアライメントユニット
(ALIM)などのウェハWの位置合わせ機構が不要と
なる。したがって,上記のアライメントユニット(AL
IM)を配置するのに必要だったスペースを,他の処理
ユニットの配置に割当てることができる。
33によってウェハWを冷却するようにしたが,ウェハ
Wの冷却処理が不要な場合には,冷却載置台33の冷却
水配管(図示せず)に冷却水を流さず当該冷却載置台3
3を単なるウェハWの載置台として機能させてもよい。
また,基板にはウェハWを用いた例を挙げて説明した
が,本発明はかかる例には限定されず,LCD基板を使
用する例についても適用が可能である。
の受け渡しと冷却処理とを一つの複合ユニットで実施す
ることができる。したがって,その分,たとえば他の処
理ユニットを増加することも可能となる。そのため,単
位時間当たりの基板の処理枚数を増やすことができる。
配置させることで,複合ユニットの重量バランスが安定
すると共に,載置台と冷却載置台との間に生じる熱干渉
を防止することができる。
れた支持ピンを上下動させるなどの過剰な機構を設ける
必要がない。もちろん,冷却載置台には上下動自在に構
成された支持ピンが設けられるため,基板を冷却載置台
に載置させて冷却することができる。
持ピンを駆動させる駆動源を冷却載置台の側部に設ける
ことで,複合ユニットの高さを低くすることができる。
したがって,処理ユニット群において,個々の処理ユニ
ットの段数をより多く採ることができる。
少なくとも載置台または冷却載置台のいずれか一方にお
いて位置合わせ機構が設けられるため,必要な場合には
基板の位置合わせができる。そして従来のように,位置
合わせ専用機構を一つの処理ユニットとして処理ユニッ
ト群中に設ける必要がなくなる。
ら見た様子を示す図である。
る。
る。
ットを平面から見た様子を示す図である。
図である。
図である。
ある。
Claims (3)
- 【請求項1】 基板に対して塗布現像処理に必要な処理
を個別に行う複数の処理ユニットが多段に配置された処
理ユニット群と, 前記処理ユニットに対して基板を搬入出する主搬送装置
と, 複数の基板を収納した基板収納体に対して基板を搬入出
する副搬送装置と, を備えた塗布現像処理装置において, 前記処理ユニット群には,前記主搬送装置と副搬送装置
とが各々基板を移載自在な複合ユニットが設けられ, この複合ユニットは,基板を載置する載置台を上側に,
基板を載置して冷却する冷却載置台を下側に備え,載置台および冷却載置台には,基板を直接支持する支持
ピンが各々備えられ, 載置台の支持ピンは,当該載置台
に固定されて設けられており, 冷却載置台の支持ピンは,上下方向に駆動されて冷却載
置台の載置面から突出自在に構成され, 冷却載置台の支持ピンを上下駆動させる駆動部は,冷却
載置台の側部に設けられていることを特徴とする,塗布
現像処理装置。 - 【請求項2】 前記複合ユニットが設けられた処理ユニ
ット群は,処理ステーション内に設けられており, 前記副搬送装置は,前記処理ステーションに隣接するカ
セットステーションに設けられていることを特徴とす
る,請求項1に記載の塗布現像処理装置。 - 【請求項3】 少なくとも載置台または冷却載置台のい
ずれか一方には,載置した基板の位置合わせを行う,位
置合わせ機構が設けられていることを特徴とする,請求
項1又は2のいずれかの記載の塗布現像処理装置。
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