KR101452543B1 - 기판 처리 시스템 - Google Patents

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KR101452543B1
KR101452543B1 KR1020100010040A KR20100010040A KR101452543B1 KR 101452543 B1 KR101452543 B1 KR 101452543B1 KR 1020100010040 A KR1020100010040 A KR 1020100010040A KR 20100010040 A KR20100010040 A KR 20100010040A KR 101452543 B1 KR101452543 B1 KR 101452543B1
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도모히로 가네코
고키 아사카와
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 기판의 반송을 효율적으로 행하여 기판 처리의 스루풋을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
도포 현상 처리 시스템(1)에는, 제1 버퍼 장치(40)와 제2 버퍼 장치(41)가 설치되어 있다. 제1 버퍼 장치(40)와 제2 버퍼 장치(41)는, 복수의 웨이퍼를 수직 방향으로 다단으로 유지하여 일시적으로 보관하는 버퍼부와, 버퍼부를 수직 방향으로 이동시키고, 또한 회전시키는 버퍼부 이동 기구를 갖고 있다. 제1 버퍼 장치(40)의 주위에는, 제1 처리 장치군(G1) 및 제3 처리 장치군(G3)이 배치되고, 제2 버퍼 장치(41)의 주위에는, 제2 처리 장치군(G2), 제4 처리 장치군(G4) 및 제5 처리 장치군(G5)이 배치되어 있다. 제1∼제5 처리 장치군(G1∼G5)의 각 처리 장치에는, 이 처리 장치와 제1 버퍼 장치(40) 또는 제2 버퍼 장치(41) 사이에서 웨이퍼를 반송하는 웨이퍼 반송 기구가 설치되어 있다.

Description

기판 처리 시스템{SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM}
본 발명은, 예컨대 반도체 웨이퍼 등의 기판의 처리 시스템에 관한 것이다.
예컨대 반도체 디바이스의 제조 프로세스에 있어서의 포토리소그래피 처리에서는, 예컨대 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라고 함) 상에 레지스트액을 도포하여 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포 처리, 레지스트막에 미리 정해진 패턴을 노광하는 노광 처리, 노광된 레지스트막을 현상하는 현상 처리 등의 각종 처리가 행해지고 있다.
이들 일련의 처리는, 통상, 도포 현상 처리 시스템을 이용하여 행해진다. 도포 현상 처리 시스템은, 예컨대 카세트 단위로 웨이퍼를 반입/반출하기 위한 카세트 스테이션과, 각종 처리를 행하는 복수의 처리 장치가 배치된 처리 스테이션과, 인접한 노광 장치와 처리 스테이션 사이에서 웨이퍼의 전달을 행하기 위한 인터페이스 스테이션 등을 갖고 있다.
처리 스테이션에는, 기판을 반송하는 반송 장치와, 반송 장치의 주위에 설치되고, 복수의 처리 장치가 수직 방향으로 다단으로 배치된 처리 장치군이 설치되어 있다. 반송 장치에는, 웨이퍼를 유지하여 반송하는 1기(基)의 웨이퍼 반송체가 설치되며, 웨이퍼 반송체는, 수직 방향 및 수평 방향으로 이동할 수 있고, 회전할 수 있도록 구성되어 있다. 그리고, 웨이퍼 반송체는, 웨이퍼를 각 처리 장치로 반송할 수 있다(특허 문헌 1).
[특허문헌1]일본특허공개제2001-189368호공보
그런데, 이 도포 현상 처리 시스템을 이용하여 웨이퍼에 일련의 처리를 행하는 경우, 웨이퍼 처리의 스루풋을 향상시키기 위해서, 각 처리 장치로의 웨이퍼의 반송을 효율적으로 행하는 것이 요구되고 있다.
그러나, 종래와 같이 1기의 웨이퍼 반송체만을 갖는 반송 장치를 이용한 경우, 각 처리 장치로의 웨이퍼의 반송 효율이 나쁜 경우가 있다. 예컨대 복수의 처리 장치에서 웨이퍼의 처리가 동시에 종료되면, 처리 장치에서는 반송 장치에 의한 웨이퍼의 반출을 기다려야만 한다. 또한, 예컨대 반송 장치가 하나의 처리 장치로 웨이퍼를 반송하는 동안에는, 다른 처리 장치가 웨이퍼를 처리할 수 있는 상태가 되어도, 그 다른 처리 장치에서는 웨이퍼의 반입을 기다려야만 한다. 또한, 웨이퍼 반송체의 동작을 고속화하는 데에도 기술적인 한계가 있다. 따라서, 웨이퍼 처리의 스루풋을 향상시키는 데에는 이르지 못하였다.
본 발명은, 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 기판의 반송을 효율적으로 행하여 기판 처리의 스루풋을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 기판을 수용하는 카세트와의 사이에서 기판의 전달을 행하는 카세트 스테이션과, 상기 카세트 스테이션에 인접하여 배치되고, 기판에 정해진 처리를 행하는 처리 장치를 수직 방향으로 다단으로 배치한 복수의 처리 장치군을 구비하는 처리 스테이션과, 상기 처리 스테이션에서 처리된 기판을 노광 장치에 전달하고, 노광 처리 후의 기판을 상기 처리 스테이션에 전달하는 인터페이스 스테이션을 구비하고, 기판에 레지스트막을 형성하고 노광 처리된 기판을 현상 처리하여 패턴을 형성하는 기판의 처리 시스템으로서, 상기 처리 스테이션의 복수의 처리 장치군은, 기판에 정해진 액체를 공급하여 처리를 행하는 액처리 장치가 수직 방향으로 다단으로 배치된 액처리 장치군과, 기판에 정해진 온도로 열처리를 행하는 열처리 장치가 수직 방향으로 다단으로 배치된 열처리 장치군을 가지며, 상기 처리 스테이션은, 상기 액처리 장치군과 상기 열처리 장치군 사이에 배치되고, 복수의 기판을 수직 방향으로 다단으로 유치(留置)하는 2기(基)의 버퍼부와, 상기 각 버퍼부를 수직 방향으로 이동시키는 버퍼부 이동 기구와, 상기 2기의 버퍼부 사이에서 기판을 반송하는 반송 장치를 가지고, 각 처리 장치는, 상기 처리 장치와 상기 버퍼부 사이에서 기판을 반송하는 반송 기구를 가지고, 상기 반송 장치는, 상기 2기의 버퍼부 사이에서 한번에 복수의 기판을 반송하기 위해, 기판을 유지하는 아암체를 복수 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 각 처리 장치가 기판을 반송하는 반송 기구를 갖고 있기 때문에, 각 처리 장치에 있어서 요구되는 타이밍에, 이 처리 장치로 기판을 반입/반출할 수 있다. 즉, 처리 장치에서 기판을 처리할 수 있는 상태가 되면, 이 처리 장치의 반송 기구에 의해 장치 내로 기판을 신속하게 반입할 수 있다. 또한, 처리 장치에서 기판의 처리가 종료되면, 이 처리 장치의 반송 기구에 의해 장치로부터 기판을 신속하게 반출할 수 있다. 이 결과, 종래와 같이 처리 장치에서의 기판의 반송 대기가 발생하지 않아, 기판의 반송 효율을 각별히 향상시킬 수 있다. 따라서, 기판 처리의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
또한, 버퍼부는 버퍼부 이동 기구에 의해 수직 방향으로 이동할 수 있기 때문에, 각 처리 장치의 반송 기구는 버퍼부의 미리 정해진 위치의 기판에 액세스할 수 있다. 이것에 의해, 기판이 버퍼부 내의 어느 위치에 유치되어 있어도, 반송 기구는 미리 정해진 기판을 처리 장치로 반송할 수 있다.
상기 버퍼부 이동 기구는, 상기 버퍼부의 수직 방향의 중심축 둘레로 그 버퍼부를 회전시켜도 좋다.
상기 기판 처리 시스템은, 상기 카세트를 기판 처리 시스템의 외부와의 사이에서 반입/반출할 때에 배치하는 카세트 배치부와, 상기 카세트 배치부와 상기 버퍼부 사이에서 기판을 반송하는 다른 반송 장치를 갖고 있어도 좋다.
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삭제
상기 다른 반송 장치는, 복수의 기판을 유지할 수 있도록 구성되어 있어도 좋다.
참고예로서, 상기 복수의 처리 장치군은, 기판에 미리 정해진 액체를 공급하여 처리를 행하는 액처리 장치와, 기판에 미리 정해진 온도로 열처리를 행하는 열처리 장치가 수직 방향으로 다단으로 배치된 처리 장치군을 갖고 있어도 좋다.
삭제
참고예로서, 하나의 상기 처리 장치군에는, 상기 액처리 장치와 상기 열처리 장치를 구비한 처리 장치층이 수직 방향으로 다단으로 배치되어 있어도 좋다.
상기 버퍼부는, 내부에 기판을 보관하는 프레임과, 상기 프레임에 있어서 수직 방향으로 미리 정해진 간격으로 복수 설치되어 기판을 유지하는 유지 부재를 갖고 있어도 좋다.
상기 버퍼부는, 내부에 기판을 보관하는 프레임과, 상기 프레임에 있어서 수직 방향으로 미리 정해진 간격으로 복수 설치되어 이 프레임의 내부를 복수로 구획하는 평판 형상 부재와, 상기 평판 형상 부재의 상면에 설치되어 기판을 유지하는 유지 부재를 갖고 있어도 좋다.
상기 프레임은, 측면이 개구된 원통 형상을 갖고 있어도 좋고, 또한 측면이 개구된 직방체 형상을 갖고 있어도 좋다.
상기 버퍼부는, 수직 방향으로 연장하는 지지 부재와, 상기 지지 부재에 있어서 수직 방향으로 미리 정해진 간격으로 설치되어 기판을 유지하는 유지 부재를 갖고 있어도 좋다.
상기 반송 기구는, 한 쌍의 아암부와, 상기 아암부에 설치되어 기판을 유지하는 유지부를 구비한 반송 아암과, 상기 한 쌍의 아암부의 간격을 조정하여 상기 반송 아암을 수평 방향으로 이동시키는 아암 이동 기구를 갖고 있어도 좋다
상기 반송 기구는, 기판의 외주에 적합한 형상을 갖는 아암부와, 상기 아암부에 설치되어 기판을 유지하는 유지부를 구비한 반송 아암과, 상기 반송 아암을 수평 방향으로 이동시키는 아암 이동 기구를 갖고 있어도 좋다.
상기 아암 이동 기구는, 상기 반송 아암을 수직 방향으로 이동시켜도 좋다.
참고예로서, 상기 반송 기구는, 기판을 유지하여 반송하는 반송 아암을 가지며, 상기 반송 아암은, 자유자재로 굴곡시킬 수 있도록 연결된 복수의 아암부와, 선단의 상기 아암부에 설치되어 기판을 유지하는 유지부를 갖고 있어도 좋다.
참고예로서, 상기 반송 기구는, 상기 반송 아암을 수직 방향으로 이동시키는 아암 이동 기구를 갖고 있어도 좋다.
상기 반송 기구는, 상기 반송 아암을 복수 갖고 있어도 좋다.
본 발명에 따르면, 기판의 반송을 효율적으로 행하여 기판 처리의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 실시형태에 따른 도포 현상 처리 시스템의 내부 구성의 개략을 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 실시형태에 따른 도포 현상 처리 시스템의 내부 구성의 개략을 나타낸 측면도이다.
도 3은 본 실시형태에 따른 도포 현상 처리 시스템의 내부 구성의 개략을 나타낸 측면도이다.
도 4는 웨이퍼 반송 장치의 구성의 개략을 나타낸 측면도이다.
도 5는 웨이퍼 반송 장치의 구성의 개략을 나타낸 평면도이다.
도 6은 제1 버퍼 장치의 구성의 개략을 나타낸 측면도이다.
도 7은 제1 버퍼 장치의 구성의 개략을 나타낸 횡단면도이다.
도 8은 제1 버퍼 장치와 제1 처리 장치군 및 제3 처리 장치군의 배치를 나타낸 설명도이다.
도 9는 레지스트 도포 장치의 구성의 개략을 나타낸 횡단면도이다.
도 10은 레지스트 도포 장치의 구성의 개략을 나타낸 종단면도이다.
도 11은 레지스트 도포 장치의 웨이퍼 반송 기구가 웨이퍼를 반송하는 모습을 나타낸 설명도이다.
도 12는 열처리 장치의 구성의 개략을 나타낸 횡단면도이다.
도 13은 열처리 장치의 구성의 개략을 나타낸 종단면도이다.
도 14는 제5 처리 장치군의 열처리 장치의 배치를 나타낸 설명도이다.
도 15는 제5 처리 장치군의 열처리 장치의 배치를 나타낸 설명도이다.
도 16은 웨이퍼 처리의 각 공정을 나타낸 흐름도이다.
도 17은 다른 실시형태에 따른 도포 현상 처리 시스템의 내부 구성의 개략을 나타낸 측면도이다.
도 18은 다른 실시형태에 따른 도포 현상 처리 시스템의 내부 구성의 개략을 나타낸 측면도이다.
도 19는 다른 실시형태에 따른 제1 처리 장치군의 처리 장치의 배치를 나타낸 설명도이다.
도 20은 다른 실시형태에 따른 도포 현상 처리 시스템의 내부 구성의 개략을 나타낸 평면도이다.
도 21은 다른 실시형태에 따른 제1 버퍼 장치의 구성의 개략을 나타낸 측면도이다.
도 22는 다른 실시형태에 따른 제1 버퍼 장치의 구성의 개략을 나타낸 횡단면도이다.
도 23은 다른 실시형태에 따른 제1 버퍼 장치의 구성의 개략을 나타낸 횡단면도이다.
도 24는 다른 실시형태에 따른 제1 버퍼 장치의 구성의 개략을 나타낸 측면도이다.
도 25는 다른 실시형태에 따른 제1 버퍼 장치의 구성의 개략을 나타낸 횡단면도이다.
도 26은 다른 실시형태에 따른 열처리 장치의 구성의 개략을 나타낸 종단면도이다.
도 27은 다른 실시형태에 따른 레지스트 도포 장치의 구성의 개략을 나타낸 횡단면도이다.
도 28은 다른 실시형태에 따른 레지스트 도포 장치의 구성의 개략을 나타낸 종단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다. 도 1은 본 실시형태에 따른 기판 처리 시스템으로서의 도포 현상 처리 시스템(1)의 내부 구성의 개략을 나타낸 평면도이다. 또한, 도 2 및 도 3은 도포 현상 처리 시스템(1)의 내부 구성의 개략을 나타낸 측면도이다.
도포 현상 처리 시스템(1)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 예컨대 외부와의 사이에서 카세트(C)가 반입/반출되는 카세트 스테이션(10)과, 포토리소그래피 처리 중에서 매엽식(枚葉式)으로 미리 정해진 처리를 행하는 복수의 각종 처리 장치를 구비한 처리 스테이션(11)과, 처리 스테이션(11)에 인접한 노광 장치(12)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 인터페이스 스테이션(13)을 일체로 접속한 구성을 갖고 있다.
카세트 스테이션(10)에는, 카세트 배치부로서의 카세트 배치대(20)가 설치되어 있다. 카세트 배치대(20)에는, 복수, 예컨대 5개의 카세트 배치판(21)이 설치되어 있다. 카세트 배치판(21)은, 수직 방향인 X 방향(도 1 중의 상하 방향)으로 일렬로 배열되어 설치되어 있다. 이들 카세트 배치판(21)에는, 도포 현상 처리 시스템(1)의 외부에 대하여 카세트를 반입/반출할 때에, 카세트(C)를 배치할 수 있다.
카세트 스테이션(10)에는, X 방향으로 연장되는 반송로(30) 상에서 자유자재로 이동할 수 있는 다른 반송 장치로서의 웨이퍼 반송 장치(31)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(31)는 수직 방향, 수평 방향 및 수직축 둘레로도 자유 자재로 이동할 수 있으며, 각 카세트 배치판(21) 상의 카세트(C)와, 후술하는 처리 스테이션(11)의 제1 버퍼 장치(40) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
처리 스테이션(11)에는, 예컨대 웨이퍼(W)를 일시적으로 보관하는 2개의 버퍼 장치(40, 41)가 설치되어 있다. 제1 버퍼 장치(40)와 제2 버퍼 장치(41)는 카세트 스테이션(10)측에서 수평 방향인 Y 방향(도 1 중의 좌우 방향)으로 차례로 배열되어 설치되어 있다.
제1 버퍼 장치(40)와 제2 버퍼 장치(41) 사이에는 반송 장치로서의 웨이퍼 반송 장치(42)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(42)는 수직 방향, 수평 방향 및 수직축 둘레로 자유자재로 이동할 수 있으며, 제1 버퍼 장치(40)와 제2 버퍼 장치(41) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
처리 스테이션(11)에는, 각종 처리 장치를 구비한 복수, 예컨대 5개의 처리 장치군(G1∼G5)이 더 설치되어 있다. 처리 스테이션(11)의 정면측(도 1의 X 방향 부방향측)에는, 카세트 스테이션(10)측에서부터 제1 처리 장치군(G1), 제2 처리 장치군(G2)이 차례로 배치되어 있다. 처리 스테이션(11)의 배면측(도 1의 X 방향 정방향측)에는, 카세트 스테이션(10)측에서부터 제3 처리 장치군(G3), 제4 처리 장치군(G4)이 설치되어 있다. 또한, 처리 스테이션(11)의 인터페이스 스테이션(13)측(도 1의 Y 방향 정방향측)에는, 제5 처리 장치군(G5)이 설치되어 있다.
제1 처리 장치군(G1)과 제3 처리 장치군(G3)은 제1 버퍼 장치(40)를 사이에 두고 대향하여 배치되어 있다. 제1 처리 장치군(G1)과 제3 처리 장치군(G3)은, 후술하는 바와 같이, 각 처리 장치의 웨이퍼 반송 기구(150, 190)가 제1 버퍼 장치(40) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있도록 배치되어 있다. 또한, 제2 처리 장치군(G2)과 제4 처리 장치군(G4)은 제2 버퍼 장치(41)를 사이에 두고 대향하여 배치되고, 제5 처리 장치군(G5)은, 제2 버퍼 장치(41)의 인터페이스 스테이션(13)측에 배치되어 있다. 제2 처리 장치군(G2), 제4 처리 장치군(G4) 및 제5 처리 장치군(G5)은, 후술하는 바와 같이, 각 처리 장치의 웨이퍼 반송 기구(150, 190)가 제2 버퍼 장치(41) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있도록 배치되어 있다.
제1 처리 장치군(G1)에는, 도 2에 도시된 바와 같이 웨이퍼(W)에 미리 정해진 액체를 공급하여 처리를 행하는 액처리 장치, 예컨대 웨이퍼(W)에 레지스트액을 도포하여 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포 장치(50∼54), 웨이퍼(W)의 레지스트막의 하층에 반사 방지막(이하, 「하부 반사 방지막」이라 함)을 형성하는 하부 반사 방지막 형성 장치(55∼58)가 아래에서부터 차례로 9단으로 겹쳐 배치되어 있다. 제1 처리 장치군(G1)의 최하단에는, 전술한 액처리 장치(50∼58)에 각종 처리액을 공급하기 위한 케미컬실(59)이 설치되어 있다.
제2 처리 장치군(G2)에는, 액처리 장치, 예컨대 웨이퍼(W)에 현상액을 공급하여 현상 처리하는 현상 처리 장치(60∼64), 웨이퍼(W)의 레지스트막의 상층에 반사 방지막(이하, 「상부 반사 방지막」이라 함)을 형성하는 상부 반사 방지막 형성 장치(65∼68)가 아래에서부터 차례로 9단으로 겹쳐 배치되어 있다. 제2 처리 장치군(G2)의 최하단에는, 전술한 액처리 장치(60∼68)에 각종 처리액을 공급하기 위한 케미컬실(69)이 설치되어 있다.
제3 처리 장치군(G3)에는, 도 3에 도시된 바와 같이 웨이퍼(W)를 소수화 처리하는 접착(adhesion) 장치(70∼72), 웨이퍼(W)의 열처리를 행하는 열처리 장치(73∼78)가 아래에서부터 차례로 9단으로 겹쳐 배치되어 있다.
제4 처리 장치군(G4)에는, 웨이퍼(W)의 열처리를 행하는 열처리 장치(80∼88)가 아래에서부터 차례로 9단으로 겹쳐 배치되어 있다.
제5 처리 장치군(G5)에는, 웨이퍼(W)의 열처리를 행하는 열처리 장치(90∼98)가 아래에서부터 차례로 9단으로 겹쳐 배치되어 있다.
인터페이스 스테이션(13)에는, 웨이퍼 반송 장치(100), 전달 장치(101) 및 웨이퍼(W)의 외주부를 노광하는 주변 노광 장치(102)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(100)는 수직 방향, 수평 방향 및 수직축 둘레로 자유자재로 이동할 수 있는 반송 아암을 갖고 있다. 웨이퍼 반송 장치(100)는, 예컨대 반송 아암에 웨이퍼(W)를 지지하여 인터페이스 스테이션(13)에 인접한 노광 장치(12)와, 전달 장치(101), 주변 노광 장치(102) 및 제5 처리 장치군(G5) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
다음에, 전술한 카세트 스테이션(10)의 웨이퍼 반송 장치(31)와 처리 스테이션(11)의 웨이퍼 반송 장치(42)의 구성에 대해서 설명한다. 도 4는 웨이퍼 반송 장치(31)의 구성의 개략을 나타낸 측면도이고, 도 5는 웨이퍼 반송 장치(31)의 구성의 개략을 나타낸 평면도이다.
웨이퍼 반송 장치(31)는, 도 4에 도시된 바와 같이 웨이퍼(W)를 유지하여 반송하는 복수, 예컨대 6개의 아암체(110)를 갖고 있다. 아암체(110)는, 도 5에 도시된 바와 같이 그 선단이 2개의 선단부(110a, 110a)로 분기되어 있다. 각 선단부(110a)에는, 웨이퍼(W)의 이면을 흡착하여 수평으로 유지하는 흡착 패드(111)가 설치되어 있다. 이러한 구성에 의해, 웨이퍼 반송 장치(31)는, 한번에 복수의 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다. 또한, 아암체(110)의 수는, 본 실시형태의 수에 한정되지 않고, 임의로 선택할 수 있다.
아암체(110)는, 도 4에 도시된 바와 같이 지지 부재(112)에 지지되어 있다. 지지 부재(112)의 하면에는, 샤프트(113)를 통해, 예컨대 모터(도시하지 않음) 등을 내장한 구동 기구(114)가 설치되어 있다. 이 구동 기구(114)에 의해, 아암체(110)는, 수직 방향 및 수평 방향으로 이동할 수 있고, 또한 회전할 수 있다. 구동 기구(114)는, 도 1에 도시된 반송로(30)에 부착되어, 웨이퍼 반송 장치(31)는, 반송로(30) 상에서 이동할 수 있도록 되어 있다.
또한, 처리 스테이션(11)의 웨이퍼 반송 장치(42)의 구성은, 전술한 웨이퍼 반송 장치(31)의 구성과 동일하므로 설명을 생략한다. 이러한 웨이퍼 반송 장치(42)에 있어서도, 아암체(110)의 수를 임의로 선택할 수 있어, 임의의 장수의 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
다음에, 전술한 제1 버퍼 장치(40)와 제2 버퍼 장치(41)의 구성에 대해서 설명한다. 도 6은 제1 버퍼 장치(40)의 구성의 개략을 나타낸 측면도이고, 도 7은 제1 버퍼 장치(40)의 구성의 개략을 나타낸 횡단면도이다.
제1 버퍼 장치(40)는, 도 6에 도시된 바와 같이 복수의 웨이퍼(W)를 수직 방향으로 다단으로 유지하여 보관하는 버퍼부(120)를 갖고 있다. 버퍼부(120)는, 측면이 개구된 원통 형상의 프레임(121)을 갖고 있다. 프레임(121)은, 원판 형상의 상부판(121a)과, 원판 형상의 바닥판(121b)과, 상부판(121a)과 바닥판(121b) 사이에 설치되어 수직 방향으로 연장하는 프레임 부재(121c)를 갖고 있다. 프레임 부재(121c)는, 예컨대 도 7에 도시된 바와 같이 상부판(121a) 및 바닥판(121b)과 동심원상에 등간격으로 3개 설치되어 있다. 각 프레임 부재(121c)에는, 웨이퍼(W)를 유지하기 위한 유지 부재(122)가 수직 방향으로 미리 정해진 간격으로 복수 설치되어 있다. 이러한 구성에 의해, 버퍼부(120)는 프레임(121) 측면의 개구 부분으로부터 웨이퍼(W)를 반입/반출하여 보관할 수 있다.
버퍼부(120)의 아래쪽에는, 도 6에 도시된 바와 같이 버퍼부 이동 기구(123)가 설치되어 있다. 버퍼부 이동 기구(123)에는, 바닥판(121b)의 하면에 설치된 샤프트(124)를 통해, 예컨대 모터(도시하지 않음) 등을 내장한 구동 기구(125)가 설치되어 있다. 이 버퍼부 이동 기구(123)에 의해, 버퍼부(120)는, 수직 방향으로 이동할 수 있고, 수직 방향의 중심축 둘레로 회전할 수 있다. 그리고, 이와 같이 버퍼부(120)가 이동 가능하게 구성됨으로써, 도 8에 도시된 바와 같이 제1 처리 장치군(G1)과 제3 처리 장치군(G3) 내의 후술하는 각 처리 장치의 웨이퍼 반송 기구(150, 190)가, 버퍼부(120) 내의 모든 웨이퍼(W)에 대하여 액세스 가능하게 되어 있다.
또한, 각 처리 장치의 웨이퍼 반송 기구(150, 190)가 버퍼부(120) 내의 미리 정해진 웨이퍼(W)에 대하여 액세스 가능하게 하기 위해서, 웨이퍼 반송 장치(42)에 의해 버퍼부(120) 내의 웨이퍼(W)를 미리 정해진 위치로 이동시켜도 좋다.
또한, 제2 버퍼 장치(41)의 구성은, 전술한 제1 버퍼 장치(40)의 구성과 동일하므로 설명을 생략한다.
다음에, 전술한 레지스트 도포 장치(50∼54)의 구성에 대해서 설명한다. 도 9는 레지스트 도포 장치(50)의 구성의 개략을 나타낸 횡단면도이고, 도 10은 레지스트 도포 장치(50)의 구성의 개략을 나타낸 종단면도이다.
레지스트 도포 장치(50)는 도 9에 도시된 바와 같이 내부를 폐쇄할 수 있는 처리 용기(130)를 갖고 있다. 처리 용기(130)의 제1 버퍼 장치(40)에 대향하는 측면에는, 웨이퍼(W)의 반입/반출구(131)가 형성되어 있다.
처리 용기(130) 내의 중앙부에는, 도 10에 도시된 바와 같이 웨이퍼(W)를 유지하여 회전시키는 스핀척(132)이 설치되어 있다. 스핀척(132)은 수평인 상면을 가지며, 이 상면에는, 예컨대 웨이퍼(W)를 흡인하는 흡인구(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 이 흡인구로부터의 흡인에 의해 웨이퍼(W)를 스핀척(132) 상에 흡착 유지할 수 있다.
스핀척(132)은, 예컨대 모터(도시하지 않음) 등을 내장한 구동 기구(133)를 가지며, 이 구동 기구(133)에 의해 미리 정해진 속도로 회전할 수 있다. 또한, 구동 기구(133)에는, 실린더 등의 승강 구동원이 설치되어 있어, 스핀척(132)은 상하로 움직일 수 있다.
스핀척(132)의 주위에는, 웨이퍼(W)로부터 비산 또는 낙하하는 액체를 받아내어 회수하는 컵(134)이 설치되어 있다. 컵(134)의 하면에는, 회수한 액체를 배출하는 배출관(135)과, 컵(132) 내의 분위기를 배기하는 배기관(136)이 접속되어 있다.
도 9에 도시된 바와 같이 컵(134)의 X 방향 부방향(도 9의 아래 방향)측에는, Y 방향(도 9의 좌우 방향)을 따라 연장하는 레일(140)이 형성되어 있다. 레일(140)은, 예컨대 컵(134)의 Y 방향 부방향(도 9의 좌측 방향)측의 외측으로부터 Y 방향 정방향(도 9의 우측 방향)측의 외측까지 형성되어 있다. 레일(140)에는 아암(141)이 부착되어 있다.
아암(141)에는, 레지스트액을 토출하는 도포 노즐(142)이 지지되어 있다. 아암(141)은 노즐 구동부(143)에 의해 레일(140) 상에서 자유자재로 이동할 수 있다. 또한, 아암(141)은 노즐 구동부(143)에 의해 자유자재로 승강할 수 있어, 도포 노즐(142)의 높이를 조절할 수 있다.
처리 용기(130) 내의 스핀척(132)의 위쪽에는, 도 10에 도시된 바와 같이 웨이퍼 반송 기구(150)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 기구(150)는, 웨이퍼(W)를 유지하여 반송하는 반송 아암(151)을 갖고 있다. 반송 아암(151)은, 도 9에 도시된 바와 같이 웨이퍼(W)의 반송 방향(D)(도 9 중의 X 방향)으로 연장하는 한 쌍의 아암부(152, 152)와, 각 아암부(152)를 지지하고, 웨이퍼(W)의 반송 방향(D)과 직각 방향(도 9 중의 Y 방향)으로 연장하는 지지부(153)를 갖고 있다. 각 아암부(152)의 상면에는, 웨이퍼(W)의 이면을 흡착하여 수평으로 유지하는 유지부로서의 흡착 패드(154)가 설치되어 있다.
반송 아암(151)에는, 도 10에 도시된 바와 같이 예컨대 모터(도시하지 않음) 등을 내장한 아암 이동 기구(155)가 설치되어 있다. 아암 이동 기구(155)는 지지부(153)를 웨이퍼(W)의 반송 방향(D)과 직각 방향으로 이동시켜 한 쌍의 아암부(152, 152)의 간격을 조정할 수 있다. 또한, 아암 이동 기구(155)는 반송 아암(151)을 수직 방향으로 이동시킬 수도 있다. 이와 같이 반송 아암(151)이 상하로 움직임으로써, 반송 아암(151)은, 스핀척(132)에 웨이퍼(W)를 전달하고, 스핀척(132)으로부터 웨이퍼(W)를 수취할 수 있다.
처리 용기(130)의 내측면에는, 도 9에 도시된 바와 같이 웨이퍼(W)의 반송 방향(D)으로 연장하는 한 쌍의 레일(156, 156)이 설치되어 있다. 아암 이동 기구(155)는, 도 10에 도시된 바와 같이 레일(156)에 부착되어, 레일(156)을 따라 이동할 수 있도록 되어 있다. 그리고, 이 아암 이동 기구(155)에 의해, 반송 아암(151)은, 도 11에 도시된 바와 같이 웨이퍼(W)를 유지한 상태로 제1 버퍼 장치(40)와 레지스트 도포 장치(50) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
또한, 레지스트 도포 장치(51∼54)의 구성에 대해서는 전술한 레지스트 도포 장치(50)와 동일하므로 설명을 생략한다.
또한, 하부 반사 방지막 형성 장치(55∼58), 현상 처리 장치(60∼64), 상부 반사 방지막 형성 장치(65∼68)도, 전술한 레지스트 도포 장치(50∼54)와 동일한 구성을 가지며, 웨이퍼 반송 기구(150)를 구비하고 있다. 접착 장치(70∼72)도 마찬가지로, 웨이퍼 반송 기구(150)를 더 구비하고 있다.
다음에, 전술한 열처리 장치(73∼78, 80∼88, 90∼98)의 구성에 대해서 설명한다. 도 12는 열처리 장치(73)의 구성의 개략을 나타낸 횡단면도이고, 도 13은 열처리 장치(73)의 구성의 개략을 나타낸 종단면도이다.
열처리 장치(73)는, 도 12에 도시된 바와 같이 내부를 폐쇄할 수 있는 처리 용기(160)를 갖고 있다. 처리 용기(130)의 제1 버퍼 장치(40)에 대향하는 측면에는 웨이퍼(W)의 반입/반출구(161)가 형성되어 있다. 또한, 열처리 장치(73)는, 도 13에 도시된 바와 같이 처리 용기(160) 내에 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 가열부(162)와, 웨이퍼(W)를 냉각 처리하는 냉각부(163)를 구비하고 있다.
가열부(162)에는, 웨이퍼(W)를 배치하여 가열하는 열판(170)이 설치되어 있다. 열판(170)은 두께가 있는 대략 원반 형상을 갖고 있다. 열판(170)은, 수평인 상면을 가지며, 이 상면에는, 예컨대 웨이퍼(W)를 흡인하는 흡인구(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 이 흡인구로부터의 흡인에 의해 웨이퍼(W)를 열판(170) 상에 흡착 유지할 수 있다.
열판(170)의 내부에는, 급전에 의해 발열하는 히터(171)가 부착되어 있다. 이 히터(171)의 발열에 의해 열판(170)을 미리 정해진 설정 온도로 조절할 수 있다.
열판(170)에는, 상하 방향으로 관통하는 복수의 관통 구멍(172)이 형성되어 있다. 관통 구멍(172)에는, 승강핀(173)이 설치되어 있다. 승강핀(173)은, 실린더 등의 승강 구동 기구(174)에 의해 상하로 움직일 수 있다. 승강핀(173)은, 관통 구멍(172) 내를 삽입 관통하여 열판(170)의 상면으로 돌출되어, 웨이퍼(W)를 지지하여 승강시킬 수 있다.
열판(170)에는, 이 열판(170)의 외주부를 유지하는 환상의 유지 부재(175)가 설치되어 있다. 유지 부재(175)에는, 이 유지 부재(175)의 외주를 둘러싸고, 승강핀(173)을 수용하는 통 형상의 서포트링(176)이 설치되어 있다.
가열부(162)에 인접한 냉각부(163)에는, 웨이퍼(W)를 배치하여 냉각하는 냉각판(180)이 설치되어 있다. 냉각판(180)은, 두께가 있는 대략 원반 형상을 갖고 있다. 냉각판(180)은, 수평인 상면을 가지며, 이 상면에는, 예컨대 웨이퍼(W)를 흡인하는 흡인구(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 이 흡인구로부터의 흡인에 의해 웨이퍼(W)를 냉각판(180) 상에 흡착 유지할 수 있다.
냉각판(180)의 내부에는, 예컨대 펠티에 소자 등의 냉각 부재(도시하지 않음)가 내장되어 있어, 냉각판(180)을 미리 정해진 설정 온도로 조정할 수 있다.
냉각부(163)의 기타 구성은 가열부(162)와 동일한 구성을 갖고 있다. 즉, 냉각판(180)에는, 상하 방향으로 관통하는 복수의 관통 구멍(181)이 형성되어 있다. 관통 구멍(181)에는, 승강핀(182)이 설치되어 있다. 승강핀(182)은, 실린더 등의 승강 구동 기구(183)에 의해 상하로 움직일 수 있다. 승강핀(182)은, 관통 구멍(181) 내를 삽입 관통하여 냉각판(180)의 상면으로 돌출되어, 웨이퍼(W)를 지지하여 승강할 수 있다.
냉각판(180)에는, 이 냉각판(180)의 외주부를 유지하는 환상의 유지 부재(184)가 설치되어 있다. 유지 부재(184)에는, 이 유지 부재(184)의 외주를 둘러싸고, 승강핀(182)을 수용하는 통 형상의 서포트링(185)이 설치되어 있다.
열판(170)과 냉각판(180)의 위쪽에는, 웨이퍼 반송 기구(190)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 기구(190)는 도 12에 도시된 바와 같이 웨이퍼(W)의 외주부를 유지하여 반송하는 반송 아암(191)을 갖고 있다. 반송 아암(191)은 웨이퍼(W)의 외주에 적합한 형상, 예컨대 대략 3/4 원환 형상으로 구성된 아암부(192)와, 이 아암부(192)와 일체로 형성되고, 또한 아암부(192)를 지지하기 위한 지지부(193)를 갖고 있다. 아암부(192)에는, 웨이퍼(W)의 외주부를 직접 지지하는 유지부(194)가, 예컨대 3지점에 설치되어 있다. 유지부(194)는 아암부(192)의 내측 원주에 등간격으로 설치되어 아암부(192)의 내측으로 돌출되어 있다.
반송 아암(191)에는, 도 13에 도시된 바와 같이, 예컨대 모터(도시하지 않음) 등을 내장한 아암 이동 기구(195)가 설치되어 있다. 아암 이동 기구(195)는, 반송 아암(191)을 지지하고, 수직 방향으로 연장하는 수직 이동부(196)와, 수직 이동부(196)를 지지하며, 웨이퍼(W)의 반송 방향(D)과 직각 방향(도 12 중의 Y 방향)으로 연장하는 수평 이동부(197)를 갖고 있다. 이 수직 이동부(196)에 의해 반송 아암(191)은 수직 방향으로 이동할 수 있다. 이와 같이 반송 아암(191)이 상하로 움직임으로써, 반송 아암(191)은 승강핀(173, 182)에 웨이퍼(W)를 전달하고, 승강핀(173, 182)으로부터 웨이퍼(W)를 수취할 수 있다.
처리 용기(160)의 내측면에는, 도 12에 도시된 바와 같이 웨이퍼(W)의 반송방향(D)(도 12 중의 X 방향)으로 연장하는 한 쌍의 레일(198, 198)이 설치되어 있다. 아암 이동 기구(195)의 수평 이동부(197)는, 레일(198)에 부착되어, 레일(198)을 따라 이동할 수 있도록 되어 있다. 이 아암 이동 기구(195)에 의해 반송 아암(191)은, 웨이퍼(W)를 가열부(162)와 냉각부(163) 사이에서 반송할 수 있다. 또한, 반송 아암(191)은, 웨이퍼(W)를 유지한 상태로 제1 버퍼 장치(40)와 열처리 장치(73) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
또한, 열처리 장치(74∼78, 80∼88)의 구성에 대해서는, 전술한 열처리 장치(73)와 동일하므로 설명을 생략한다.
또한, 열처리 장치(90∼98)는 전술한 열처리 장치(73)의 구성에 부가하여 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 처리 용기(160)의 반입/반출구(161)에 대향하는 측면에 웨이퍼(W)의 반입/반출구(199)가 형성되어 있다.
예컨대 열처리 장치(90)는, 도 14에 도시된 바와 같이 제2 버퍼 장치(41)측에서 웨이퍼 반송 장치(100)측으로 반송되는 웨이퍼(W)에 대하여 열처리를 행한다. 이러한 경우, 열처리 장치(90)의 가열부(162)는 웨이퍼 반송 장치(100)측에 배치되고, 냉각부(163)는 제2 버퍼 장치(41)측에 배치되어 있다. 또한, 열처리 장치(91∼94)도 열처리 장치(90)와 마찬가지로 배치되어 있다.
또한, 예컨대 열처리 장치(95)는, 도 15에 도시된 바와 같이 웨이퍼 반송 장치(100)측에서 제2 버퍼 장치(41)측으로 반송되는 웨이퍼(W)에 대하여 열처리를 행한다. 이러한 경우, 열처리 장치(95)의 가열부(162)는 제2 버퍼 장치(41)측에 배치되고, 냉각부(163)는 웨이퍼 반송 장치(100)측에 배치되어 있다. 또한, 열처리 장치(96∼98)도 열처리 장치(95)와 마찬가지로 배치되어 있다.
따라서, 열처리 장치(90∼98)에 있어서는, 처리 용기(160) 내로 반송된 웨이퍼(W)가, 우선 냉각부(163)에서 온도 조절되고, 그 후, 가열부(162)에서 가열되도록 되어 있다.
본 실시형태에 따른 도포 현상 처리 시스템(1)은 이상과 같이 구성되어 있다. 다음에, 이 도포 처리 시스템(1)에서 행해지는 웨이퍼(W)의 처리에 대해서 설명한다. 도 16은, 이러한 웨이퍼 처리의 주된 공정을 나타낸 흐름도이다.
우선, 1로트의 복수장의 웨이퍼(W)를 수용한 카세트(C)가, 카세트 스테이션(10)의 미리 정해진 카세트 배치판(21)에 배치된다. 그 후, 웨이퍼 반송 장치(31)에 의해 카세트(C) 내의 웨이퍼(W)가 꺼내어져 처리 스테이션(11)의 제1 버퍼 장치(40)로 반송된다. 그리고, 복수의 웨이퍼(W)가 제1 버퍼 장치(40)에 일시적으로 보관된다.
다음에, 제1 버퍼 장치(40)에 보관된 웨이퍼(W)는, 열처리 장치(78)의 웨이퍼 반송 기구(190)에 의해 이 열처리 장치(78)로 반송되어 온도 조절된다(도 16의 공정 S1). 온도 조절 후, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 기구(190)에 의해 제1 버퍼 장치(40)로 복귀된다.
그 후, 웨이퍼(W)는, 하부 반사 방지막 형성 장치(58)의 웨이퍼 반송 기구(150)에 의해 이 하부 반사 방지막 형성 장치(58)로 반송되어, 웨이퍼(W) 상에 하부 반사 방지막이 형성된다(도 16의 공정 S2). 하부 반사 방지막 형성 후, 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 기구(150)에 의해 제1 버퍼 장치(40)로 복귀된다.
그 후, 웨이퍼(W)는, 열처리 장치(77)의 웨이퍼 반송 기구(190)에 의해 이 열처리 장치(77)로 반송되어 온도 조절된다. 온도 조절 후, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 기구(190)에 의해 제1 버퍼 장치(40)로 복귀된다.
그 후, 웨이퍼(W)는, 접착 장치(72)의 웨이퍼 반송 기구(150)에 의해 이 접착 장치(72)로 반송되어 소수화 처리된다(도 16의 공정 S3). 소수화 처리 후, 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 기구(150)에 의해 제1 버퍼 장치(40)로 복귀된다.
그 후, 웨이퍼(W)는, 레지스트 도포 장치(54)의 웨이퍼 반송 기구(150)에 의해 이 레지스트 도포 장치(54)로 반송되어, 웨이퍼(W) 상에 레지스트막이 형성된다(도 16의 공정 S4). 레지스트막 형성 후, 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 기구(150)에 의해 제1 버퍼 장치(40)로 복귀된다.
그 후, 웨이퍼(W)는, 열처리 장치(76)의 반송 기구(190)에 의해 이 열처리 장치(76)로 반송되어 프리베이킹 처리된다(도 16의 공정 S5). 프리베이킹 처리한 후, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 기구(190)에 의해 제1 버퍼 장치(40)로 복귀된다.
다음에, 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(42)에 의해 제1 버퍼 장치(40)로부터 제2 버퍼 장치(41)로 반송되어, 제2 버퍼 장치(41)에 일시적으로 보관된다.
그 후, 제2 버퍼 장치(41)에 보관된 웨이퍼(W)는, 상부 반사 방지막 형성 장치(68)의 웨이퍼 반송 기구(150)에 의해 이 상부 반사 방지막 형성 장치(68)로 반송되어, 웨이퍼(W) 상에 상부 반사 방지막이 형성된다(도 16의 공정 S6). 상부 반사 방지막 형성 후, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 기구(150)에 의해 제2 버퍼 장치(41)로 복귀된다.
그 후, 웨이퍼(W)는, 열처리 장치(90)의 웨이퍼 반송 기구(190)에 의해 이 열처리 장치(90)로 반송되어 온도 조절된다. 온도 조정 후, 웨이퍼 반송 장치(100)에 의해 열처리 장치(90)로부터 주변 노광 장치(102)로 반송되어, 주변 노광 처리된다(도 16의 공정 S7).
그 후, 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(100)에 의해 노광 장치(12)로 반송되어, 노광 처리된다(도 16의 공정 S8).
그 후, 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(100)에 의해 노광 장치(12)로부터 열처리 장치(95)로 반송되어, 노광 후 베이킹 처리된다(도 16의 공정 S9). 노광 후 베이킹 처리후, 웨이퍼(W)는, 열처리 장치(95)의 웨이퍼 반송 기구(190)에 의해 제2 버퍼 장치(41)로 반송된다.
그 후, 웨이퍼(W)는, 현상 처리 장치(64)의 웨이퍼 반송 기구(150)에 의해 현상 처리 장치(64)로 반송되어, 현상된다(도 16의 공정 S10). 현상 처리 후, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 기구(150)에 의해 제2 버퍼 장치(41)로 복귀된다.
그 후, 웨이퍼(W)는, 열처리 장치(84)의 반송 기구(190)에 의해 이 열처리 장치(84)로 반송되어, 포스트 베이킹 처리된다(도 16의 공정 S11). 포스트 베이킹 처리 후, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 기구(190)에 의해 제2 버퍼 장치(41)로 복귀된다.
다음에, 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(42)에 의해 제2 버퍼 장치(41)로부터 제1 버퍼 장치(40)로 반송된다. 그 후, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 장치(31)에 의해 미리 정해진 카세트 배치판(21)의 카세트(C)로 반송된다. 이렇게 해서, 일련의 포토리소그래피 공정이 종료된다.
이상의 실시형태에 따르면, 제1∼제5 처리 장치군(G1∼G5)의 각 처리 장치가 웨이퍼(W)를 반송하는 반송 기구(150, 190)를 갖고 있기 때문에, 각 처리 장치에 있어서 요구되는 타이밍으로, 이 처리 장치에 웨이퍼(W)를 반입/반출할 수 있다. 즉, 처리 장치에서 웨이퍼(W)를 처리할 수 있는 상태가 되면, 이 처리 장치의 반송 기구(150, 190)에 의해 장치 내로 웨이퍼(W)를 신속하게 반입할 수 있다. 또한, 처리 장치에서 웨이퍼(W)의 처리가 종료되면, 이 처리 장치의 반송 기구(150, 190)에 의해 장치로부터 웨이퍼(W)를 신속하게 반출할 수 있다. 이 결과, 종래와 같이 처리 장치에서의 웨이퍼의 반송 대기가 발생하지 않아, 웨이퍼(W)의 반송 효율을 각별히 향상시킬 수 있다. 따라서, 웨이퍼 처리의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
또한, 제1 버퍼 장치(40)와 제2 버퍼 장치(41)의 버퍼부(120)는 버퍼부 이동 기구(123)에 의해 수직 방향으로 이동할 수 있기 때문에, 각 처리 장치의 반송 기구(150, 190)는 버퍼부(120)의 미리 정해진 위치의 웨이퍼(W)에 액세스할 수 있다. 이것에 의해, 웨이퍼(W)가 버퍼부(120) 내의 어느 위치에 보관되어 있어도, 반송 기구(150, 190)는 미리 정해진 웨이퍼(W)를 처리 장치로 반송할 수 있다.
또한, 버퍼부(120)는 버퍼부 이동 기구(123)에 의해 회전할 수 있으므로, 각 처리 장치의 반송 기구(150, 190)나 웨이퍼 반송 장치(31, 42)가 버퍼부(120)에 액세스할 때, 버퍼부(120)의 프레임 부재(121c)와의 간섭을 피하여 원활히 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
또한, 웨이퍼 반송 장치(31, 42)는 복수의 웨이퍼(W)를 유지할 수 있어, 한번에 복수의 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다. 이것에 의해, 웨이퍼(W)의 반송 효율을 한층 더 향상시킬 수 있어, 웨이퍼 처리의 스루풋을 더욱 향상시킬 수 있다.
이상의 실시형태에서는, 제1 처리 장치군(G1)과 제2 처리 장치군(G2)에는 액처리 장치가 설치되고, 제3 처리 장치군(G3) 내지 제5 처리 장치군(G5)에는 열처리 장치가 설치되어 있었지만, 처리 장치의 배치는 임의로 선택할 수 있다.
예컨대 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 하나의 처리 장치군에 액처리 장치와 열처리 장치를 혼재하여 배치하여도 좋다. 이러한 경우, 예컨대 제1 처리 장치군(G1)에는, 레지스트 도포 장치(50∼53), 하부 반사 방지막 형성 장치(55∼57), 열처리 장치(73, 74)가 아래에서부터 차례로 9단으로 겹쳐 배치되어 있다. 제2 처리 장치군(G2)에는, 현상 처리 장치(60∼62), 상부 반사 방지막 형성 장치(65, 66), 열처리 장치(80∼83)가 아래에서부터 차례로 9단으로 겹쳐 배치되어 있다. 제3 처리 장치군(G3)에는, 접착 장치(70∼72), 레지스트 도포 장치(54), 하부 반사 방지막 형성 장치(58), 열처리 장치(75∼78)가 아래에서부터 차례로 9단으로 겹쳐 배치되어 있다. 제4 처리 장치군(G4)에는, 현상 처리 장치(63, 64), 상부 반사 방지막 형성 장치(67, 68), 열처리 장치(84∼88)가 아래에서부터 차례로 9단으로 겹쳐 배치되어 있다. 또한, 제3 처리 장치군(G3)과 제4 처리 장치군(G4)의 최하단에는, 각 액처리 장치에 각종 처리액을 공급하기 위한 케미컬실(79, 89)이 각각 설치되어 있다.
또한, 하나의 처리 장치군에는, 액처리 장치와 열처리 장치를 구비한 처리 장치층이 수직 방향으로 다단으로 배치되어 있어도 좋다. 예컨대 도 19에 도시된 바와 같이 제1 처리 장치군(G1)에는, 처리 장치층(L1∼L3)이 위에서부터 차례로 3단으로 배치되어 있다. 처리 장치층(L1)에는, 열처리 장치(73), 하부 반사 방지막 형성 장치(55), 레지스트 도포 장치(50)가 위에서부터 차례로 배치되어 있다. 처리 장치층(L2)에는, 열처리 장치(74), 하부 반사 방지막 형성 장치(56), 레지스트 도포 장치(51)가 위에서부터 차례로 배치되어 있다. 처리 장치층(L3)에는, 열처리 장치(75), 하부 반사 방지막 형성 장치(57), 레지스트 도포 장치(52)가 위에서부터 차례로 배치되어 있다. 이러한 경우, 제1 버퍼 장치(40)의 버퍼부(120)를 각 처리 장치층(L1∼L3)의 높이 분만큼 수직 방향으로 이동시킴으로써, 웨이퍼(W) 상에 하부 반사 방지막과 레지스트막을 형성하는 처리를 행할 수 있다. 이것에 의해, 버퍼부(120)의 수직 방향의 이동 거리를 짧게 할 수 있으므로, 웨이퍼(W)의 반송 효율을 한층 더 향상시킬 수 있어, 웨이퍼 처리의 스루풋을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 다른 처리 장치군(G2∼G5)에 대해서도 마찬가지로, 액처리 장치와 열처리 장치를 구비한 처리 장치층을 수직 방향으로 다단으로 배치하여도 좋다.
이상의 실시형태에서는, 처리 스테이션(11)에 2개의 버퍼 장치(40, 41)를 배치하였지만, 처리 장치의 수는 임의로 선택할 수 있다.
예컨대 도 20에 도시된 바와 같이 처리 스테이션(11)에, 하나의 버퍼 장치(200)를 배치하여도 좋다. 버퍼 장치(200)의 주위에는, 제1∼제5 처리 장치군(G1∼G5) 및 웨이퍼 반송 장치(31)가 버퍼 장치(200)를 중심으로 하는 원주 상에 등간격으로 배치되어 있다. 또한, 제1∼제5 처리 장치군(G1∼G5) 사이에는, 각 액처리 장치에 각종 처리액을 공급하는 케미컬실(201∼204)을 각각 배치하여도 좋다. 또한, 버퍼 장치(200)의 구성은, 전술한 제1 버퍼 장치(40)의 구성과 동일하므로, 설명을 생략한다. 이러한 경우, 웨이퍼(W)의 반송 시간을 단축시킬 수 있어, 웨이퍼 처리의 스루풋을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 도포 현상 처리 시스템(1) 전체의 점유 면적을 작게 할 수도 있다.
또한, 예컨대 처리 스테이션(11)에 3개 이상의 버퍼 장치를 배치하여도 좋다. 이것에 의해, 도포 현상 처리 시스템(1) 내에서 보다 다수의 웨이퍼(W)를 처리할 수 있다.
이상의 실시형태의 제1 버퍼 장치(40)는, 도 21 및 도 22에 나타낸 바와 같이 별도의 구성의 버퍼부(210)를 갖고 있어도 좋다. 버퍼부(210)는, 측면이 개구된 원통 형상을 갖는 프레임(211)을 갖고 있다. 프레임(211)은, 원판 형상의 상부판(211a)과, 원판 형상의 바닥판(211b)과, 상부판(211a)과 바닥판(211b) 사이에 설치되어 수직 방향으로 연장하는 프레임 부재(211c)를 갖고 있다. 프레임 부재(211c는, 예컨대 상부판(211a) 및 바닥판(211b)과 동심원상에 등간격으로 3개 설치되어 있다. 프레임 부재(211c)에는, 프레임(211)의 내부를 복수로 구획하는 평판 형상 부재(212)가 수직 방향으로 미리 정해진 간격으로 복수 설치되어 있다. 평판형 부재(212)의 상면 중앙부에는, 웨이퍼(W)를 유지하는 유지 부재로서의 유지핀(213)이, 예컨대 3개 설치되어 있다. 이러한 구성에 의해, 버퍼부(210)는 프레임(211)의 측면의 개구 부분으로부터 웨이퍼(W)를 반입/반출하여 보관할 수 있다. 또한, 버퍼부(210)의 아래쪽에는, 전술한 버퍼부 이동 기구(123)가 설치되어 있다.
이러한 경우, 버퍼부(210)는 복수의 웨이퍼(W)를 수직 방향으로 다단으로 유지하여 보관할 수 있다. 또한, 버퍼부(210)는, 수직 방향으로 이동할 수 있고, 수직 방향의 중심축 둘레로 회전할 수 있다.
또한, 제2 버퍼 장치(41)나 버퍼 장치(200)에 대해서도, 전술한 버퍼부(210)를 갖고 있어도 좋다.
이상의 실시형태의 버퍼부(120)의 프레임(121)은, 도 23에 도시된 바와 같이 측면이 개구된 직방체 형상을 갖고 있어도 좋다. 이러한 경우, 상부판(121a) 및 바닥판(121b)은 사각 형상으로 형성되고, 프레임 부재(121c)는, 예컨대 상부판(121a) 및 바닥판(121b)의 네 구석에 설치된다. 각 프레임 부재(121c)에는, 웨이퍼(W)를 유지하기 위한 유지 부재(122)가 미리 정해진 간격으로 복수 설치된다. 이러한 구성에 의해, 버퍼부(120)는, 프레임(121)의 측면의 개구 부분으로부터 웨이퍼(W)를 반입/반출하여 보관할 수 있다. 또한, 버퍼부(210)에 대해서도 마찬가지로, 직방체 형상의 프레임(211)을 갖고 있어도 좋다.
또한, 이상의 실시형태의 제1 버퍼 장치(40)는, 도 24 및 도 25에 도시된 바와 같이 별도의 구성의 버퍼부(220)를 갖고 있어도 좋다. 버퍼부(220)는 수직 방향으로 연장하는 지지 부재(221)를 갖고 있다. 지지 부재(221)는, 예컨대 원판 형상의 바닥판(222)에 지지되어 있다. 지지 부재(221)에는 부재(223)를 개재시켜 지지판(224)이 수직 방향으로 미리 정해진 간격으로 복수 설치되어 있다. 각 지지판(224)의 상면 중앙부에는, 웨이퍼(W)를 유지하는 유지 부재로서의 유지핀(225)이, 예컨대 3개 설치되어 있다. 또한, 버퍼부(220)의 아래쪽에는, 전술한 버퍼부 이동 기구(123)가 설치되어 있다.
이러한 경우, 버퍼부(220)는 복수의 웨이퍼(W)를 수직 방향으로 다단으로 유지하여 보관할 수 있다. 또한, 버퍼부(220)는 수직 방향으로 이동할 수 있고, 수직 방향의 중심축 둘레로 회전할 수 있다.
또한, 제2 버퍼 장치(41)나 버퍼 장치(200)에 대해서도, 전술한 버퍼부(220)를 갖고 있어도 좋다.
이상의 실시형태의 열처리 장치(73)는, 하나의 웨이퍼 반송 기구(190)를 갖고 있었지만, 복수의 웨이퍼 반송 기구(190)를 갖고 있어도 좋다. 예컨대 도 26에 도시된 바와 같이, 2개의 웨이퍼 반송 기구(190, 190)가 수직 방향으로 배열되어 설치된다. 이러한 경우, 예컨대 하나의 반송 기구(190)에 의해 반송된 웨이퍼(W)에 열처리가 행해진 후, 곧 다른 반송 기구(190)에 의해 반송된 웨이퍼(W)에 열처리를 행할 수 있다. 따라서, 웨이퍼 처리의 스루풋을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 레지스트 도포 장치(50)에 대해서도, 마찬가지로 복수의 웨이퍼 반송 기구(150)를 갖고 있어도 좋다.
이상의 실시형태의 레지스트 도포 장치(50)는, 도 27 및 도 28에 도시된 바와 같이 별도의 구성의 웨이퍼 반송 기구(230)를 갖고 있어도 좋다. 웨이퍼 반송 기구(230)는, 웨이퍼(W)를 유지하여 반송하는 다관절 형상의 반송 아암(231)을, 예컨대 2개 갖고 있다. 각 반송 아암(231)은, 복수, 예컨대 4개의 아암부(232)를 갖고 있다. 하나의 아암부(232)는, 그 단부(端部)에 있어서 다른 아암부(232)에 자유자재로 굴곡시킬 수 있도록 연결되어 있다. 각 아암부(232) 사이에는 동력이 전달되고, 반송 아암(231)은 굽혀 연장되고 선회 가능하게 되어 있다. 선단의 아암부(232a)에는, 웨이퍼(W)의 이면을 흡착하여 수평으로 유지하는 유지부로서의 흡착 패드(233)가 설치되어 있다.
기단의 아암부(232b)의 하면에는, 아암 이동 기구(234)가 설치되어 있다. 아암 이동 기구(234)는, 아암부(232b)를 지지하는 샤프트(235)와, 샤프트(235)의 아래쪽에 설치되며, 예컨대 모터(도시하지 않음) 등을 내장한 구동 기구(236)를 갖고 있다. 이 아암 이동 기구(234)에 의해 반송 아암(231)은 수직 방향으로 이동할 수 있다. 그리고, 반송 아암(231)은, 웨이퍼(W)를 유지한 상태로 제1 버퍼 장치(40)와 레지스트 도포 장치(50) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
또한, 반송 아암(231)의 수는 본 실시형태에 한정되지 않고 임의로 선택할 수 있다.
이상의 실시형태에서는, 레지스트 도포 장치(50) 등의 액처리 장치에 웨이퍼 반송 기구(150, 230)를 설치하고, 열처리 장치(73) 등의 열처리 장치에 웨이퍼 반송 기구(190)를 설치하고 있었지만, 액처리 장치에 웨이퍼 반송 기구(190)를 설치하고, 열처리 장치에 웨이퍼 반송 기구(150, 230)를 설치하여도 좋다.
이상의 실시형태에서는, 제5 처리 장치군(G5)에는 웨이퍼(W)의 열처리를 행하는 열처리 장치(90∼98)만이 배치되어 있지만, 제2 버퍼 장치(41)와 웨이퍼 반송 장치(100) 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하기 위한 전달 장치를 설치하여도 좋다. 이러한 경우, 예컨대 열처리 장치(90)가 인터페이스 스테이션(13)에 설치된다. 그리고, 웨이퍼(W) 상에 상부 반사 방지막을 형성한 후, 웨이퍼(W)가 전달 장치를 통해 인터페이스 스테이션(13)의 열처리 장치(90)로 반송되어, 주변 노광 처리 전의 웨이퍼(W)의 온도 조절이 행해진다.
또한, 인터페이스 스테이션(13)에 설치되어 있던 주변 노광 장치(102)를 제5 처리 장치군(G5)에 설치하여도 좋다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시형태에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 당업자라면, 특허청구범위에 기재된 사상의 범주 내에서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 분명하고, 이들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다. 본 발명은 이 예에 한정되지 않고 여러 가지 양태를 채용할 수 있는 것이다. 본 발명은, 기판이 웨이퍼 이외의 FPD(플랫 패널 디스플레이), 포토마스크용 마스크 레티클 등의 다른 기판인 경우에도 적용할 수 있다.
본 발명은, 예컨대 반도체 웨이퍼 등의 기판의 처리 시스템에 유용하다.
1 : 도포 현상 처리 시스템 10 : 카세트 스테이션
11 : 처리 스테이션 13 : 인터페이스 스테이션
20 : 카세트 배치대 31 : 웨이퍼 반송 장치
40 : 제1 버퍼 장치 41 : 제2 버퍼 장치
42 : 웨이퍼 반송 장치 50∼54 : 레지스트 도포 장치
55∼58 : 하부 반사 방지막 형성 장치 60∼64 : 현상 처리 장치
65∼68 : 상부 반사 방지막 형성 장치 70∼72 : 접착 장치
73∼78, 80∼88, 90∼98 : 열처리 장치 120 : 버퍼부
121 : 프레임 122 : 유지 부재
123 : 버퍼부 이동 기구 150 : 웨이퍼 반송 기구
151 : 반송 아암 152 : 아암부
154 : 흡착 패드 155 : 아암 이동 기구
190 : 웨이퍼 반송 기구 191 : 반송 아암
192 : 아암부 194 : 유지부
195 : 아암 이동 기구 C : 카세트
G1∼G5 : 제1∼제5 처리 장치군 W : 웨이퍼

Claims (20)

  1. 기판을 수용하는 카세트와의 사이에서 기판의 전달을 행하는 카세트 스테이션과,
    상기 카세트 스테이션에 인접하여 배치되고, 기판에 정해진 처리를 행하는 처리 장치를 수직 방향으로 다단으로 배치한 복수의 처리 장치군을 구비하는 처리 스테이션과,
    상기 처리 스테이션에서 처리된 기판을 노광 장치에 전달하고, 노광 처리 후의 기판을 상기 처리 스테이션에 전달하는 인터페이스 스테이션
    을 구비하고,
    기판에 레지스트막을 형성하고 노광 처리된 기판을 현상 처리하여 패턴을 형성하는 기판의 처리 시스템으로서,
    상기 처리 스테이션의 복수의 처리 장치군은, 기판에 정해진 액체를 공급하여 처리를 행하는 액처리 장치가 수직 방향으로 다단으로 배치된 액처리 장치군과, 기판에 정해진 온도로 열처리를 행하는 열처리 장치가 수직 방향으로 다단으로 배치된 열처리 장치군을 가지며,
    상기 처리 스테이션은, 상기 액처리 장치군과 상기 열처리 장치군 사이에 배치되고, 복수의 기판을 수직 방향으로 다단으로 유치(留置)하는 2기(基)의 버퍼부와, 상기 각 버퍼부를 수직 방향으로 이동시키는 버퍼부 이동 기구와, 상기 2기의 버퍼부 사이에서 기판을 반송하는 반송 장치를 가지고,
    각 처리 장치는, 상기 처리 장치와 상기 버퍼부 사이에서 기판을 반송하는 반송 기구를 가지고,
    상기 반송 장치는, 상기 2기의 버퍼부 사이에서 한번에 복수의 기판을 반송하기 위해, 기판을 유지하는 아암체를 복수 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 버퍼부 이동 기구는, 상기 버퍼부의 수직 방향의 중심축 둘레로 상기 버퍼부를 회전시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 카세트를 기판 처리 시스템의 외부와의 사이에서 반입 반출할 때에 배치하는 카세트 배치부와,
    상기 카세트 배치부와 상기 버퍼부 사이에서 기판을 반송하는 다른 반송 장치
    를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 다른 반송 장치는, 복수의 기판을 유지할 수 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 버퍼부는 내부에 기판을 보관하는 프레임과, 상기 프레임에서 수직 방향으로 정해진 간격으로 복수 설치되고, 기판을 유지하는 유지 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 버퍼부는, 내부에 기판을 보관하는 프레임과, 상기 프레임에서 수직 방향으로 정해진 간격으로 복수 설치되고, 상기 프레임의 내부를 복수로 구획하는 평판 형상 부재와, 상기 평판 형상 부재의 상면에 설치되고, 기판을 유지하는 유지 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  7. 제5항에 있어서, 상기 프레임은, 측면이 개구된 원통 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  8. 제5항에 있어서, 상기 프레임은 측면이 개구된 직방체 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 버퍼부는, 수직 방향으로 연장하는 지지 부재와, 상기 지지 부재에서 수직 방향으로 정해진 간격으로 설치되고, 기판을 유지하는 유지 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 반송 기구는, 한 쌍의 아암부와, 상기 아암부에 설치되고, 기판을 유지하는 유지부를 구비한 반송 아암과, 상기 한 쌍의 아암부의 간격을 조정하고, 상기 반송 아암을 수평 방향으로 이동시키는 아암 이동 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 반송 기구는 기판의 외주에 적합한 형상을 갖는 아암부와, 상기 아암부에 설치되고 기판을 유지하는 유지부를 구비한 반송 아암과, 상기 반송 아암을 수평 방향으로 이동시키는 아암 이동 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  12. 제10항에 있어서, 상기 아암 이동 기구는, 상기 반송 아암을 수직 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  13. 제10항에 있어서, 상기 반송 기구는, 상기 반송 아암을 복수 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
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