CN1858654A - 衬底处理装置 - Google Patents

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Abstract

在从分度器模块向外传递待处理的衬底之前进行模式选择。当选择“处理顺序优先模式”时，在向外传递衬底之前确定衬底的传送路径。通过确定衬底将被传送到用于进行每个并行处理的多个并行处理部中的哪一个，来进行传送路径的确定。然后，基于所确定的传送路径，调整为该传送路径中包含的每个衬底处理部所设定的处理条件。此后，从分度器模块向外传递未处理的衬底，并沿着所确定的传送路径来传送和处理该衬底。另一方面，当选择“产量优先模式”时，衬底被传送到所述多个并行处理部中空闲的一个。

Description

衬底处理装置
技术领域
本发明涉及一种衬底处理装置，用于在诸如半导体衬底、用于液晶显示器的玻璃衬底、用于光掩模的玻璃衬底、用于光盘的衬底等衬底上，在曝光之前进行抗蚀涂覆处理以及在曝光之后进行显影处理。
背景技术
众所周知，通过在上述衬底上进行包括清洁、抗蚀涂覆、曝光、显影、蚀刻、层间绝缘膜形成、热处理、切块(dicing)等的一系列处理来制造半导体和液晶显示产品等。如下装置被广泛地用作所谓的涂覆-显影机(coater-and-developer)，即，该装置在上述处理中，在衬底上进行抗蚀涂覆处理以将衬底传递到曝光单元，并且从曝光单元接收已曝光的衬底以在该已曝光的衬底上进行显影处理。
为提高整个装置的处理效率，这种涂覆-显影机通常设置有多个并行处理部，用于在同一处理步骤中在相同条件下进行处理。例如，一个涂覆-显影机具有：两个旋转式抗蚀涂覆处理单元(旋转涂覆器)，用于涂覆抗蚀溶液；以及五个加热盘(hot plate)，其设定于相同温度下，用于进行后续加热处理。对于在一系列处理中的生产量方面引起瓶颈的步骤，即对于需要较长处理时间的步骤，提供所述并行处理部将是有效的。
但是，如果对进行并行处理的同类型的多个单元设定相同的处理条件，则实际上在所述多个单元之间会存在细微的差别。例如，如果将规格彼此相同的多个加热盘设定在130℃的温度下，则可能其中一个加热盘的实际温度为130.2℃，而另一个加热盘的实际温度为129.9℃。
为解决这个问题，日本特开No.10-112487(1998)公开了一种技术，其通过将用于进行并行处理的一个衬底处理部与用于进行另一并行处理的另一个衬底处理部一对一地固定对应，而限定了多条并行传送路径。通过这种方式，可对每条并行传送路径都提供固定的衬底处理历程，从而有助于进行衬底的质量控制。
近年来，随着半导体设计规则中快速细微化的发展，人们对衬底质量控制水平的要求越来越严格，并且强烈需要将衬底之间处理结果的差异降到最低。因而，如今用于进行并行处理的多个单元之间的细微差别已经成为了关注的问题(以前其并未成为关注的问题)，这是由于这种细微差别会导致衬底之间处理结果的差异。因此，即使是单元之间的细微差别，最好也应消除。
但是，消除单元之间差别的过程会受到一定的限制，因而必然会有一些差别无法消除。此外，即使如同日本特开No.10-112487所公开的，通过固定衬底被传送到的并行处理部而固定每条并行传送路径的处理历程，也会在已经通过不同的并行传送路径的衬底之间，出现由进行并行处理的单元之间的差别而引起的处理差异。
发明内容
本发明旨在提供一种衬底处理装置，用于在衬底上进行抗蚀涂覆处理，以将衬底传递到该装置外部的曝光单元；以及用于在从该曝光单元返回的已曝光的衬底上进行显影处理。
根据本发明，该衬底处理装置包括：衬底处理部组，具有用于处理衬底的多个衬底处理部，所述多个衬底处理部包括用于在相同处理步骤中以相同条件进行处理的多个并行处理部；分度器部，用于将未处理的衬底传递到该衬底处理部组，并用于从该衬底处理部组接收处理后的衬底；传送元件，用于将衬底传送到该分度器部以及传送到所述多个衬底处理部；传送路径确定元件，用于确定未处理的衬底将被传送到所述多个并行处理部中的哪一个，从而在未处理的衬底从该分度器部传递到该衬底处理部组之前，预先确定未处理的衬底的传送路径；以及处理条件控制元件，用于基于由该传送路径确定元件确定的传送路径，调整为所述多个衬底处理部中的至少一个衬底处理部所设定的处理条件，所述至少一个衬底处理部包含于该传送路径中并且在曝光处理之前的步骤中进行处理。
预先调整为衬底将要传送到的每个衬底处理部所设定的处理条件。这减小了在通过不同并行处理部时衬底之间处理结果的差异。
根据本发明的另一方案，该衬底处理装置包括：衬底处理部组，具有用于处理衬底的多个衬底处理部，所述多个衬底处理部包括用于在相同处理步骤中以相同条件进行处理的多个并行处理部；分度器部，用于将未处理的衬底传递到该衬底处理部组，并用于从该衬底处理部组接收处理后的衬底；传送元件，用于将衬底传送到该分度器部以及传送到所述多个衬底处理部；传送路径确定元件，用于确定未处理的衬底将被传送到所述多个并行处理部中的哪一个，从而在未处理的衬底从该分度器部传递到该衬底处理部组之前，预先确定未处理的衬底的传送路径；以及处理条件控制元件，用于基于由该传送路径确定元件确定的传送路径，调整为所述多个衬底处理部中的至少一个衬底处理部所设定的处理条件，所述至少一个衬底处理部包含于该传送路径中并且在曝光处理之后的步骤中进行处理。
因此，本发明的目的在于提供一种衬底处理装置，其能够减小在通过不同并行处理部时衬底之间处理结果的差异。
通过以下结合附图对于本发明的详细说明，本发明的这些以及其它目的、特征、方案和优点将更为明显。
附图说明
图1是根据本发明的衬底处理装置的俯视图；
图2是图1所示衬底处理装置中的液体处理部的前视图；
图3是图1所示衬底处理装置中的热处理部的前视图；
图4是示出图1所示衬底处理装置中的衬底放置部周围构造的示图；
图5A是图1所示衬底处理装置中的传送机械手的俯视图；
图5B是图1所示衬底处理装置中的传送机械手的前视图；
图6是示意性地示出图1所示衬底处理装置中的控制机构的框图；
图7和图8是示出图1所示衬底处理装置中的并行处理部的示意图；
图9是示出图1所示衬底处理装置中的处理过程的流程图；以及
图10示出所确定的传送路径的实例。
具体实施方式
在说明根据本发明的优选实施例之前，先对这里使用的术语进行定义。将用于在衬底上进行某种处理的处理单元通称为“衬底处理部”，所述处理包括例如抗蚀涂覆处理和显影处理的液体处理、例如制冷处理和加热处理的热处理、边缘曝光处理等。术语“并行处理”是指由多个衬底处理部并行执行的处理，所述多个衬底处理部设定为在衬底上进行的一系列处理中具有相同的条件。术语“并行处理部”是指用于执行上述并行处理的衬底处理部。
下面参照附图详细说明根据本发明的优选实施例。
图1是根据本发明的衬底处理装置的俯视图。图2是该衬底处理装置中的液体处理部的前视图。图3是该衬底处理装置中的热处理部的前视图。图4是示出该衬底处理装置中的衬底放置部周围构造的示图。图1到图4还示出XYZ直角坐标系以表明它们之间的方向关系，在该XYZ直角坐标系中，XY平面定义为水平面，Z轴定义为沿竖直方向延伸。
根据该优选实施例的衬底处理装置是这样一种装置，其用于通过涂覆而在例如半导体晶片的衬底上形成抗反射膜和光致抗蚀剂膜，以及用于在经受了图案曝光处理的衬底上进行显影处理。由根据本发明的衬底处理装置处理的衬底不限于半导体晶片，而是可以包括用于液晶显示器的玻璃衬底等。
根据该优选实施例的衬底处理装置包括分度器(indexer)模块1、BARC(底部抗反射涂覆)模块2、抗蚀涂覆模块3、显影处理模块4和接口模块5。在该衬底处理装置中，五个处理模块1至5以并列关系排列。设置曝光单元(或步进曝光机)EXP并将其连接到接口模块5，该曝光单元EXP是与根据本发明的衬底处理装置分离的外部装置。根据该优选实施例的衬底处理装置和该曝光单元EXP经LAN线(未示出)连接到主计算机100。
分度器模块1是一种处理模块，其用于将从该衬底处理装置外部接收的未处理的衬底向外传递到BARC模块2和抗蚀涂覆模块3，以及用于将从显影处理模块4接收的处理后的衬底传送到该衬底处理装置外部。分度器模块1包括：工作台11，用于在上面并列放置多个(该优选实施例中为四个)卡匣(cassette)(或载体)C；以及衬底传递机构12，用于从各卡匣C中取出未处理的衬底W及将处理后的衬底W存放到各卡匣C中。衬底传递机构12包括：可移动基底12a，其可沿工作台11水平(沿Y方向)移动；以及固定臂12b，其安装在可移动基底12a上，用于将衬底W固定在水平位置。固定臂12b能够在可移动基底12a上方垂直(沿Z方向)移动，能够在水平面内旋转，并且能够沿旋转半径的方向往复移动。因此，衬底传递机构12能够使固定臂12b接近各卡匣C，从而可将未处理的衬底W从各卡匣C中取出并将处理后的衬底W存放到各卡匣C中。卡匣C可以是以下类型：SMIF(标准机械接口)盒；以及OC(开口卡匣)，其将存放的衬底W暴露于大气中；另外还有FOUP(前开口一体盒)，其将衬底W存放在封闭或密封的空间中。
相邻于分度器模块1设置有BARC模块2。在分度器模块1与BARC模块2之间设置有隔板13，用于封闭与大气的连通。隔板13设置有一对垂直排列的衬底放置部PASS1和PASS2，分别用于在其上放置衬底W，以在分度器模块1与BARC模块2之间传递衬底W。
上方的衬底放置部PASS1用于将衬底W从分度器模块1传送到BARC模块2。衬底放置部PASS1包括三个支撑销。分度器模块1的衬底传递机构12将从卡匣C之一取出的未处理的衬底W放置到衬底放置部PASS1的三个支撑销上。稍后描述的BARC模块2的传送机械手(transport robot)TR1接收衬底放置部PASS1上放置的衬底W。另一方面，下方的衬底放置部PASS2用于从BARC模块2到分度器模块1的衬底W的传送。衬底放置部PASS2也包括三个支撑销。BARC模块2的传送机械手TR1将处理后的衬底W放置到衬底放置部PASS2的三个支撑销上。衬底传递机构12接收衬底放置部PASS2上放置的衬底W，并将衬底W存放到一个卡匣C中。稍后描述的成对的衬底放置部PASS3到PASS10在结构上与上述一对衬底放置部PASS1和PASS2相似。
衬底放置部PASS1和PASS2延伸穿过隔板13。衬底放置部PASS1和PASS2分别包括光学传感器(未示出)，用于检测其上是否放置了衬底W。基于来自每个传感器的检测信号，判断衬底传递机构12和BARC模块2的传送机械手TR1是否准备好向/从衬底放置部PASS1和PASS2传递/接收衬底W。
下面描述BARC模块2。BARC模块2是一种处理模块，用于通过涂覆而在光致抗蚀剂膜的底部形成抗反射膜(即作为光致抗蚀剂膜的底部涂覆膜)，以减少曝光期间出现的驻波或光晕。BARC模块2包括：底部涂覆处理机BRC，用于将衬底W的表面涂覆抗反射膜；一对热处理塔(thermalprocessing tower)21，用于在通过涂覆形成抗反射膜的同时进行热处理；以及传送机械手TR1，用于将衬底W传递到底部涂覆处理机BRC和所述一对热处理塔21，以及从底部涂覆处理机BRC和所述一对热处理塔21接收衬底W。
在BARC模块2中，底部涂覆处理机BRC和所述一对热处理塔21排列在传送机械手TR1的相对侧。具体而言，底部涂覆处理机BRC在该衬底处理装置的前侧，而所述一对热处理塔21在该衬底处理装置的后侧。另外，在所述一对热处理塔21的前侧设有隔热板(未示出)。因此，通过使底部涂覆处理机BRC与所述一对热处理塔21隔离以及通过设置隔热板，避免了所述一对热处理塔21对于底部涂覆处理机BRC的热效应。
如图2所示，底部涂覆处理机BRC包括三个涂覆处理单元BRC1、BRC2和BRC3，其结构彼此相似，并且以堆叠的方式按自下而上的顺序排列。除非另有规定，三个涂覆处理单元BRC1、BRC2和BRC3统称为底部涂覆处理机BRC。涂覆处理单元BRC1、BRC2和BRC3分别包括：旋转卡盘22，用于使衬底W在基本水平的平面内旋转，同时将衬底W在吸力作用下固定在基本水平的位置上；涂覆喷嘴23，用于将抗反射膜的涂覆溶液涂覆到固定在旋转卡盘22上的衬底W上；旋转马达(未示出)，用于可旋转地驱动旋转卡盘22；杯形构件(cup)(未示出)，其环绕固定在旋转卡盘22上的衬底W；等等。
如图3所示，较接近分度器模块1的一个热处理塔21包括：六个加热盘HP1到HP6，用于将衬底W加热到预定温度；以及冷却盘CP1到CP3，用于将加热的衬底W冷却到预定温度，并使衬底W保持在该预定温度。冷却盘CP1到CP3和加热盘HP1到HP6以堆叠的方式按自下而上的顺序排列在该热处理塔21中。离分度器模块1较远的另一个热处理塔21包括三个粘附强化处理部AHL1到AHL3，其以堆叠的方式按自下而上的顺序排列，用于在HMDS(六甲基二硅胺烷)的蒸气环境中对衬底W进行热处理，以强化抗蚀剂膜对衬底W的粘附力。图3中交叉标记(×)表示的位置由管道和配线部分所占用，或者保留为空置空间以用于以后添加处理单元。
因此，通过分层堆叠涂覆处理单元BRC1到BRC3和热处理单元(BARC模块2中的加热盘HP1到HP6、冷却盘CP1到CP3和粘附强化处理部AHL1到AHL3)，使该衬底处理装置占据较小的空间，从而减小其占地面积(footprint)。所述一对热处理塔21的并列排列有助于热处理单元的维护，并且有助于消除对热处理单元到达更高位置所需的管道延伸和电源装置的需求。
图5A和图5B是示出传送机械手TR1的示图。图5A是传送机械手TR1的俯视图，图5B是传送机械手TR1的前视图。传送机械手TR1包括彼此靠近的一对(上和下)固定臂6a和6b，用于将衬底W固定在基本水平的位置。固定臂6a和6b各包括：具有基本为C形平面结构的远端部；以及从基本为C形的远端部的内侧向内突出的多个销7，用于从下方支撑衬底W的外周边缘。
传送机械手TR1还包括固定地安装在装置底座(或装置机架)上的基底8。导轴9c竖直安装在基底8上，螺纹轴9a可旋转地竖直安装并支撑在基底8上。用于可旋转地驱动螺纹轴9a的马达9b固定地安装于基底8。升降台10a与螺纹轴9a螺纹啮合，并且相对于导轴9c可自由滑动。利用这种配置，马达9b可旋转地驱动螺纹轴9a，由此，升降台10a由导轴9c导引而沿竖直方向(沿Z方向)上下移动。
臂基底10b安装在升降台10a上，其可环绕竖直轴旋转。升降台10a包含马达10c，用于可旋转地驱动臂基底10b。上述一对(上和下)固定臂6a和6b设置在臂基底10b上。通过安装在臂基底10b上的滑动驱动机构(未示出)，每个固定臂6a和6b沿水平方向(沿臂基底10b的旋转半径方向)独立地往复移动。
利用这种配置，传送机械手TR1能够使所述一对固定臂6a和6b中的每个臂独立地接近衬底放置部PASS1和PASS2、设置在热处理塔21中的热处理单元、设置在底部涂覆处理机BRC中的涂覆处理单元以及后述的衬底放置部PASS3和PASS4，从而可将衬底W传递到上述的放置部和处理单元，并从上述的放置部和处理单元接收衬底W，如图5A所示。
下面说明抗蚀涂覆模块3。抗蚀涂覆模块3设置为夹在BARC模块2与显影处理模块4之间。在抗蚀涂覆模块3与BARC模块2之间还设置有隔板25，用于封闭与大气的连通。隔板25设置有一对垂直排列的衬底放置部PASS3和PASS4，分别用于在其上放置衬底W，并用于在BARC模块2与抗蚀涂覆模块3之间的衬底W的传递。衬底放置部PASS3和PASS4与上述衬底放置部PASS1和PASS2的结构相似。
上方的衬底放置部PASS3用于从BARC模块2到抗蚀涂覆模块3的衬底W的传送。具体而言，抗蚀涂覆模块3的传送机械手TR2接收由BARC模块2的传送机械手TR1放置在衬底放置部PASS3上的衬底W。另一方面，下方的衬底放置部PASS4用于从抗蚀涂覆模块3到BARC模块2的衬底W的传送。具体而言，BARC模块2的传送机械手TR1接收由抗蚀涂覆模块3的传送机械手TR2放置在衬底放置部PASS4上的衬底W。
衬底放置部PASS3和PASS4延伸穿过隔板25。衬底放置部PASS3和PASS4分别包括光学传感器(未示出)，用于检测其上是否放置了衬底W。基于来自每个传感器的检测信号，判断传送机械手TR1和TR2是否准备好向/从衬底放置部PASS3和PASS4传递/接收衬底W。用于大致冷却衬底W的一对(上和下)水冷型冷却盘WCP设置在衬底放置部PASS3和PASS4下面，并且延伸穿过隔板25。
抗蚀涂覆模块3是一种处理模块，用于将抗蚀剂涂覆到衬底W上以形成抗蚀膜，该衬底W由BARC模块2涂覆有抗反射膜。在该优选实施例中，化学增强型抗蚀剂用作光致抗蚀剂。抗蚀涂覆模块3包括：抗蚀涂覆处理机SC，用于通过在用作底部涂覆膜的抗反射膜上进行涂覆而形成抗蚀膜；一对热处理塔31，用于进行伴随抗蚀涂覆处理的热处理；以及传送机械手TR2，用于将衬底W传递到抗蚀涂覆处理机SC和所述一对热处理塔31，及从抗蚀涂覆处理机SC和所述一对热处理塔31接收衬底W。
在抗蚀涂覆模块3中，抗蚀涂覆处理机SC和所述一对热处理塔31排列在传送机械手TR2的相对侧。具体而言，抗蚀涂覆处理机SC在该衬底处理装置的前侧，而所述一对热处理塔31在该衬底处理装置的后侧。另外，在所述一对热处理塔31的前侧设有隔热板(未示出)。因此，通过将抗蚀涂覆处理机SC与所述一对热处理塔31隔离以及通过设置隔热板，避免了所述一对热处理塔31对于抗蚀涂覆处理机SC的热效应。
如图2所示，抗蚀涂覆处理机SC包括三个涂覆处理单元SC1、SC2和SC3，其结构彼此相似，并且以堆叠的方式按自下而上的顺序排列。除非另有规定，三个涂覆处理单元SC1、SC2和SC3统称为抗蚀涂覆处理机SC。涂覆处理单元SC1、SC2和SC3分别包括：旋转卡盘32，用于使衬底W在基本水平的平面内旋转，同时将衬底W在吸力作用下固定在基本水平的位置上；涂覆喷嘴33，用于将抗蚀溶液涂抹到固定在旋转卡盘32上的衬底W上；旋转马达(未示出)，用于可旋转地驱动旋转卡盘32；杯形构件(未示出)，其环绕固定在旋转卡盘32上的衬底W；等等。
如图3所示，较接近分度器模块1的一个热处理塔31包括六个加热部PHP1到PHP6，其以堆叠的方式按自下而上的顺序排列，用于将衬底W加热到预定温度。离分度器模块1较远的另一个热处理塔31包括冷却盘CP4到CP9，其以堆叠的方式按自下而上的顺序排列，用于将加热后的衬底W冷却到预定温度，并将衬底W保持在该预定温度。
每个加热部PHP1到PHP6是一种热处理单元，除包括用于加热其上放置的衬底W的普通加热盘之外，还包括：临时衬底放置部，用于将衬底W放置在与加热盘相隔离的上方位置；以及局部传送机构34(见图1)，用于在加热盘与临时衬底放置部之间传送衬底W。局部传送机构34能够竖直移动及前后移动，并且包括一种用于通过在其中循环冷却水而冷却正被传送的衬底W的机构。
局部传送机构34设置在上述加热盘和临时衬底放置部与传送机械手TR2的相对侧，即设置在该衬底处理装置的后侧。临时衬底放置部具有面向传送机械手TR2的开口侧以及面向局部传送机构34的开口侧。另一方面，加热盘仅具有面向局部传送机构34的开口侧，以及面向传送机械手TR2的封闭侧。因此，传送机械手TR2和局部传送机构34都能够接近临时衬底放置部，但仅有局部传送机构34能够接近加热盘。
衬底W以下述方式传送到各个上述加热部PHP1到PHP6中。首先，传送机械手TR2将衬底W放置到临时衬底放置部上。随后，局部传送机构34从临时衬底放置部接收衬底W，以将衬底W传送到加热盘。加热盘对衬底W进行加热处理。局部传送机构34取出受到加热盘加热处理的衬底W，并将衬底W传送到临时衬底放置部。在传送期间，衬底W通过局部传送机构34的冷却功能被冷却。此后，传送机械手TR2取出受到加热处理并被传送到临时衬底放置部的衬底W。
如上所述，传送机械手TR2仅将衬底W传递到每个加热部PHP1到PHP6中保持在室温的临时衬底放置部，并仅从所述临时衬底放置部接收衬底W，而不会将衬底W直接传递到加热盘，也不会从加热盘直接接收衬底W。这避免了传送机械手TR2的温度升高。仅具有面向局部传送机构34的开口侧的加热盘防止从加热盘泄漏出的热气影响传送机械手TR2和抗蚀涂覆处理机SC。传送机械手TR2将衬底W直接传递到冷却盘CP4到CP9，并从冷却盘CP4到CP9直接接收衬底W。
传送机械手TR2与传送机械手TR1的结构完全相同。因此，传送机械手TR2能够使其一对固定臂中的每个臂独立地接近衬底放置部PASS3和PASS4、设置在热处理塔31中的热处理单元、设置在抗蚀涂覆处理机SC中的涂覆处理单元以及后述的衬底放置部PASS5和PASS6，从而将衬底W传递到上述的放置部和处理单元，以及从上述的放置部和处理单元接收衬底W。
下面说明显影处理模块4。显影处理模块4设置为夹在抗蚀涂覆模块3与接口模块5之间。在抗蚀涂覆模块3与显影处理模块4之间还设置有隔板35，用于封闭与大气的连通。隔板35设置有一对垂直排列的衬底放置部PASS5和PASS6，分别用于在其上放置衬底W，并用于在抗蚀涂覆模块3与显影处理模块4之间的衬底W的传递。衬底放置部PASS5和PASS6与上述衬底放置部PASS1和PASS2的结构相似。
上方的衬底放置部PASS5用于从抗蚀涂覆模块3到显影处理模块4的衬底W的传送。具体而言，显影处理模块4的传送机械手TR3接收由抗蚀涂覆模块3的传送机械手TR2放置在衬底放置部PASS5上的衬底W。另一方面，下方的衬底放置部PASS6用于从显影处理模块4到抗蚀涂覆模块3的衬底W的传送。具体而言，抗蚀涂覆模块3的传送机械手TR2接收由显影处理模块4的传送机械手TR3放置在衬底放置部PASS6上的衬底W。
衬底放置部PASS5和PASS6延伸穿过隔板35。衬底放置部PASS5和PASS6分别包括光学传感器(未示出)，用于检测其上是否放置了衬底W基于来自每个传感器的检测信号，判断传送机械手TR2和TR3是否准备好向/从衬底放置部PASS5和PASS6传递/接收衬底W。用于大致冷却衬底W的一对(上和下)水冷型冷却盘WCP设置在衬底放置部PASS5和PASS6下面，并且延伸穿过隔板35。
显影处理模块4是一种处理模块，用于在曝光的衬底W上进行显影处理。显影处理模块4包括：显影处理机SD，用于将显影溶液涂覆到以某一图案曝光的衬底W上，以进行显影处理；一对热处理塔41和42，用于进行伴随显影处理的热处理；以及传送机械手TR3，用于将衬底W传递到显影处理机SD和所述一对热处理塔41和42，以及从显影处理机SD和所述一对热处理塔41和42接收衬底W。传送机械手TR3与上述传送机械手TR1和TR2的结构完全相同。
如图2所示，显影处理机SD包括五个显影处理单元SD1、SD2、SD3、SD4和SD5，其结构彼此相似，并且以堆叠的方式按自下而上的顺序排列。除非另有规定，五个显影处理单元SD1到SD5统称为显影处理机SD。显影处理单元SD1到SD5分别包括：旋转卡盘43，用于使衬底W在基本水平的平面内旋转，同时将衬底W在吸力作用下固定在基本水平的位置上；喷嘴44，用于将显影溶液涂覆到固定在旋转卡盘43上的衬底W上；旋转马达(未示出)，用于可旋转地驱动旋转卡盘43；杯形构件(未示出)，其环绕固定在旋转卡盘43上的衬底W；等等。
如图3所示，较接近分度器模块1的热处理塔41包括：五个加热盘HP7到HP11，用于将衬底W加热到预定温度；以及冷却盘CP10到CP13，用于将加热的衬底W冷却到预定温度，并将衬底W保持在该预定温度。冷却盘CP10到CP13和加热盘HP7到HP11以堆叠的方式按自下而上的顺序排列在该热处理塔41中。另一方面，离分度器模块1较远的热处理塔42包括六个加热部PHP7到PHP12和冷却盘CP14，其以堆叠的方式排列。如同上述的加热部PHP1到PHP6，每个加热部PHP7到PHP12是一种热处理单元，包括临时衬底放置部和局部传送机构。但是，每个加热部PHP7到PHP12的临时衬底放置部和冷却盘14具有面向接口模块5的传送机械手TR4的开口侧，以及面向显影处理模块4的传送机械手TR3的封闭侧。换句话说，接口模块5的传送机械手TR4能够接近加热部PHP7到PHP12和冷却盘CP14，但显影处理模块4的传送机械手TR3不能接近那里。显影处理模块4的传送机械手TR3可接近热处理塔41中所含的热处理单元。
在热处理塔42的顶层中含有彼此靠近的一对垂直排列的衬底放置部PASS7和PASS8，用于在显影处理模块4和与其相邻的接口模块5之间传递衬底W。上方的衬底放置部PASS7用于从显影处理模块4到接口模块5的衬底W的传送。具体而言，接口模块5的传送机械手TR4接收由显影处理模块4的传送机械手TR3放置在衬底放置部PASS7上的衬底W。另一方面，下方的衬底放置部PASS8用于从接口模块5到显影处理模块4的衬底W的传送。具体而言，显影处理模块4的传送机械手TR3接收由接口模块5的传送机械手TR4放置在衬底放置部PASS8上的衬底W。衬底放置部PASS7和PASS8分别包括面向显影处理模块4的传送机械手TR3的开口侧以及面向接口模块5的传送机械手TR4的开口侧。
下面说明接口模块5。接口模块5是相邻于显影处理模块4设置的模块。接口模块5从抗蚀涂覆模块3接收通过抗蚀涂覆处理而在其上形成有抗蚀膜的衬底W，以将该衬底W传递到曝光单元EXP，该曝光单元EXP是与根据本发明的衬底处理装置分离的外部装置。此外，接口模块5从曝光单元EXP接收曝光的衬底W，以将曝光的衬底W传递到显影处理模块4。该优选实施例中的接口模块5包括：传送机构55，用于将衬底W传递到曝光单元EXP以及从曝光单元EXP接收衬底W；一对边缘曝光单元EEW1和EEW2，用于对形成有抗蚀膜的衬底W的周边进行曝光；以及传送机械手TR4，用于将衬底W传递到显影处理模块4中设置的加热部PHP7到PHP12和冷却盘CP14以及边缘曝光单元EEW1和EEW2，并从所述加热部PHP7到PHP12和冷却盘CP14以及边缘曝光单元EEW1和EEW2接收衬底W。
如图2所示，边缘曝光单元EEW1和EEW2(除非另有规定，将其统称为边缘曝光部EEW)各包括：旋转卡盘56，用于使衬底W在基本水平的平面内旋转，同时将衬底W在吸力作用下固定在基本水平的位置上；光照射器57，用于使固定在旋转卡盘56上的衬底W的周边暴露在光线下；等等。所述一对边缘曝光单元EEW1和EEW2以垂直堆叠的方式排列在接口模块5的中央。与边缘曝光部EEW和显影处理模块4的热处理塔42相邻设置的传送机械手TR4与上述的传送机械手TR1到TR3结构相似。
如图2所示，在所述一对边缘曝光单元EEW1和EEW2下面设置用于返回衬底W的返回缓冲部(return buffer)RBF，在返回缓冲部RBF下面设置一对垂直排列的衬底放置部PASS9和PASS10。如果显影处理模块4由于某种故障等而不能在衬底W上进行显影处理，则返回缓冲部RBF可设置用于临时存放在显影处理模块4的加热部PHP7到PHP12中经受曝光后(post-exposure)加热处理的衬底W。返回缓冲部RBF包括能够分层存放多个衬底W的箱室(cabinet)。上方的衬底放置部PASS9用于从传送机械手TR4到传送机构55的衬底W的传递。下方的衬底放置部PASS10用于从传送机构55到传送机械手TR4的衬底W的传递。传送机械手TR4可接近返回缓冲部RBF。
传送机构55包括：可移动基底55a，其可在Y方向水平移动；以及固定臂55b，其安装在可移动基底55a上，用于固定衬底W，如图2所示。固定臂55b能够相对于可移动基底55a垂直移动、旋转以及沿旋转半径方向往复移动。利用这种配置，传送机构55将衬底W传递到曝光单元EXP并从曝光单元EXP接收衬底W，将衬底W传递到衬底放置部PASS9和PASS10并从衬底放置部PASS9和PASS10接收衬底W，以及将衬底W存放到用于发送衬底W的发送缓冲部(send buffer)SBF并从发送缓冲部SBF取出衬底W。如果曝光单元EXP不能接收衬底W，则发送缓冲部SBF设置用于在曝光处理之前临时存放衬底W，并且发送缓冲部SBF包括能够分层存放多个衬底W的箱室。
始终将向下流动的清洁空气提供到上述的分度器模块1、BARC模块2、抗蚀涂覆模块3、显影处理模块4和接口模块5，从而避免由各个模块1到5中进行处理时所引起的颗粒和气流产生的不利影响。此外，在每个模块1到5中，保持微小的、相对于该衬底处理装置的外部环境的正压力，以防止颗粒和污染物从外部环境进入模块1到5。
上述的分度器模块1、BARC模块2、抗蚀涂覆模块3、显影处理模块4和接口模块5是该优选实施例的衬底处理装置从机械角度划分的单元。模块1到5被分别装配到各个模块框架，这些模块框架依次连接到一起以构成该衬底处理装置。
另一方面，除了作为基于上述机械划分的单元的模块之外，该优选实施例还可使用另一种类型的单元，即关于衬底传送的传送控制单元。关于衬底传送的传送控制单元在此称为“单体(cell)”。每个单体包括：传送机械手，负责传送衬底；以及传送目的地部，传送机械手将衬底传送到该传送目的地部。上述的每个衬底放置部用作将衬底W接收到单体内的入口衬底放置部，或者用作将衬底W传递出单体的出口衬底放置部。衬底W在单体之间的传递是通过衬底放置部进行的。构成单体的传送机械手包括分度器模块1的衬底传递机构12和接口模块5的传送机构55。
该优选实施例的衬底处理装置包括六个单体：分度器单体、BARC单体、抗蚀涂覆单体、显影处理单体、曝光后烘烤单体和接口单体。分度器单体包括工作台11和衬底传递机构12，因而与作为基于机械划分的单元之一的分度器模块1结构相似。BARC单体包括底部涂覆处理机BRC、所述一对热处理塔21以及传送机械手TR1。因而，BARC单体也与作为基于机械划分的单元之一的BARC模块2结构相似。抗蚀涂覆单体包括抗蚀涂覆处理机SC、所述一对热处理塔31以及传送机械手TR2。因而，抗蚀涂覆单体也与作为基于机械划分的单元之一的抗蚀涂覆模块3结构相似。
显影处理单体包括显影处理机SD、热处理塔41以及传送机械手TR3。因为传送机械手TR3不能接近上述热处理塔42的加热部PHP7到PHP12和冷却盘CP14，所以显影处理单体不包括热处理塔42。就这方面而言，显影处理单体与作为基于机械划分的单元之一的显影处理模块4不同。
曝光后烘烤单体包括位于显影处理模块4中的热处理塔42、位于接口模块5中的边缘曝光部EEW和位于接口模块5中的传送机械手TR4。也就是说，曝光后烘烤单体在作为基于机械划分的单元的显影处理模块4和接口模块5上扩展。通过这种方式，通过构成一个包括用于进行曝光后加热处理的加热部PHP7到PHP12和传送机械手TR4的单体，可将曝光的衬底W快速传送到加热部PHP7到PHP12中，以执行热处理。这种设置对于使用化学增强型抗蚀剂是优选的，该化学增强型抗蚀剂需要在衬底W按某一图案曝光之后尽快经受加热处理。
热处理塔42中包括的衬底放置部PASS7和PASS8被设置用于在显影处理单体的传送机械手TR3与曝光后烘烤单体的传送机械手TR4之间的衬底W的传递。
接口单体包括传送机构55，用于将衬底W传递到作为外部装置的曝光单元EXP，以及从该曝光单元EXP接收衬底W。接口单体与作为基于机械划分的单元之一的接口模块5之间的不同之处在于：接口单体不包括传送机械手TR4和边缘曝光部EEW。在边缘曝光部EEW下面的衬底放置部PASS9和PASS10被设置用于在曝光后烘烤单体的传送机械手TR4与接口单体的传送机构55之间的衬底W的传递。
下面说明该优选实施例的衬底处理装置中的控制机构。图6是该控制机构的示意性框图。如图6所示，该优选实施例的衬底处理装置具有由主控制器MC、单体控制器CC和单元控制器组成的三级控制体系。主控制器MC、单体控制器CC和单元控制器的硬件结构与典型的计算机相似。具体而言，每个控制器包括：CPU，用于进行各种计算处理；ROM或只读存储器，用于在其中存储基本程序；RAM或可读/可写存储器，用于在其中存储各项信息；磁盘，用于在其中存储控制应用程序和数据；等等。
第一级的单个主控制器MC被设置用于整个衬底处理装置，并且主要用于管理整个衬底处理装置、管理主面板MP以及管理单体控制器CC。主面板MP用作主控制器MC的显示器。各种命令可以从键盘KB输入进主控制器MC。主面板MP可以采用触摸面板的形式，以便用户从主面板MP向主控制器MC进行输入处理。
第二级的单体控制器CC单独设置在相应关联的六个单体(分度器单体、BARC单体、抗蚀涂覆单体、显影处理单体、曝光后烘烤单体和接口单体)中。每个单体控制器CC主要用于控制衬底的传送和管理相应单体中的单元。具体而言，用于各单体的单体控制器CC按以下方式发送和接收信息，即：用于第一单体的第一单体控制器CC将表明衬底W放置在预定衬底放置部上的信息发送至第二单体控制器CC，其中该第二单体控制器用于与第一单体相邻的第二单体，已接收到衬底W的该第二单体控制器CC将表明从该预定衬底放置部接收到衬底W的信息发送回第一单体控制器CC。这种信息的发送和接收是通过主控制器MC来进行的。每个单体控制器CC将表明衬底W传送到相应单体中的信息提供给传送机械手控制器TC，该传送机械手控制器接着按照预定程序控制相应的传送机械手在相应单体中循环传送衬底W。传送机械手控制器TC是通过运行相应单体控制器CC中的预定应用程序而实现的控制器。
第三级的单元控制器的实例包括旋转控制器和烘烤控制器。旋转控制器按照相应单体控制器CC发出的指令直接控制相应单体中设置的旋转单元(涂覆处理单元和显影处理单元)。具体而言，例如，旋转控制器控制用于旋转单元的旋转马达来调整衬底W的转数。烘烤控制器按照相应单体控制器CC发出的指令直接控制相应单体中设置的热处理单元(加热盘、冷却盘、加热部等)。具体而言，例如，烘烤控制器控制加热盘中所含的加热器来调整盘温等。
经LAN线连接到该衬底处理装置的主计算机100属于比该衬底处理装置中所设的三级控制体系更高级别的控制机构(见图1)。主计算机100包括：CPU，用于进行各种计算处理；ROM或只读存储器，用于在其中存储基本程序；RAM或可读/可写存储器，用于在其中存储各项信息；磁盘，用于在其中存储控制应用程序和数据；等等。主计算机100的结构与典型的计算机相似。典型地，根据该优选实施例的多个衬底处理装置连接到主计算机100。主计算机100将包含关于处理程序和处理条件的说明的处理规则(recipe)提供给与其相连的每个衬底处理装置。主计算机100所提供的处理规则存储在每个衬底处理装置的主控制器MC的存储部(例如存储器)中。
曝光单元EXP设有与上述衬底处理装置的控制机构相独立的分立的控制器。换句话说，曝光单元EXP不在衬底处理装置的主控制器MC的控制下操作，而是单独控制其自身的操作。该曝光单元EXP也按照从主计算机100接收的处理规则控制其自身的操作，而衬底处理装置与曝光单元EXP中的曝光处理同步地进行处理。
下面说明该优选实施例的衬底处理装置的操作。首先，简要说明用于在衬底处理装置中循环传送衬底W的一般程序。以下说明的处理程序基于从主计算机100接收的处理规则的说明。
首先，存放在卡匣C中的未处理的衬底W由AGV(自动导向车)等从衬底处理装置外部传送到分度器模块1中。随后，未处理的衬底W从分度器模块1向外传递。具体而言，分度器单体(或分度器模块1)中的衬底传递机构12将未处理的衬底W从预定卡匣C中取出，再将未处理的衬底W放置到衬底放置部PASS1上。在将未处理的衬底W放置到衬底放置部PASS1上之后，BARC单体的传送机械手TR1使用固定臂6a和6b之一来接收未处理的衬底W。传送机械手TR1将所接收的未处理的衬底W传送至涂覆处理单元BRC1到BRC3之一。在涂覆处理单元BRC1到BRC3中，利用用于抗反射膜的涂覆溶液来旋转涂覆衬底W。
在完成涂覆处理之后，传送机械手TR1将衬底W传送到加热盘HP1到HP6之一。通过在加热盘中加热衬底W，可使涂覆溶液干燥，以形成用作衬底W上的底涂层的抗反射膜。此后，传送机械手TR1从加热盘取出衬底W，再将衬底W传送至冷却盘CP1到CP3之一，其接着冷却衬底W。在该步骤中，冷却盘WCP之一可以用于冷却衬底W。传送机械手TR1将冷却的衬底W放置到衬底放置部PASS3上。
可选地，传送机械手TR1可用于将衬底放置部PASS1上放置的未处理的衬底W传送至粘附强化处理部AHL1到AHL3之一。在粘附强化处理部AHL1到AHL3中，在HMDS的蒸气环境中对衬底W进行热处理，由此强化抗蚀膜对衬底W的粘附。传送机械手TR1取出经受了粘附强化处理的衬底W，再将衬底W传送至冷却盘CP1到CP3之一，其接着冷却衬底W。因为经受了粘附强化处理的衬底W上不再形成抗反射膜，所以冷却的衬底W由传送机械手TR1直接放置到衬底放置部PASS3上。
在涂覆用于抗反射膜的涂覆溶液之前，可以进行脱水处理。在这种情况下，传送机械手TR1将衬底放置部PASS1上放置的未处理的衬底W首先传送至粘附强化处理部AHL1到AHL3之一。在粘附强化处理部AHL1到AHL3中，对衬底W进行仅用于脱水的加热处理(脱水烘烤)，而不提供HMDS的蒸气环境。传送机械手TR1取出经受了用于脱水的加热处理的衬底W，再将衬底W传送至冷却盘CP1到CP3之一，其接着冷却衬底W。传送机械手TR1将冷却的衬底W传送至涂覆处理单元BRC1到BRC3之一。在涂覆处理单元BRC1到BRC3中，利用用于抗反射膜的涂覆溶液来旋转涂覆衬底W。此后，传送机械手TR1将衬底W传送到加热盘HP1到HP6之一。通过在加热盘中加热衬底W，可形成用作衬底W上的底涂层的抗反射膜。此后，传送机械手TR1从加热盘提取衬底W，再将衬底W传送至冷却盘CP1到CP3之一，其接着冷却衬底W。然后，传送机械手TR1将冷却的衬底W放置到衬底放置部PASS3上。
在将衬底W放置到衬底放置部PASS3上之后，抗蚀涂覆单体中的传送机械手TR2接收衬底W，再将衬底W传送至涂覆处理单元SC1到SC3之一。在涂覆处理单元SC1到SC3中，利用抗蚀剂旋转涂覆衬底W。因为抗蚀涂覆处理需要精确的衬底温度控制，所以衬底W可以紧接在被传送至涂覆处理单元SC1到SC3之前，先传送至冷却盘CP4到CP9之一。
在完成抗蚀涂覆处理之后，传送机械手TR2将衬底W传送到加热部PHP1到PHP6之一。在加热部PHP1到PHP6中，通过加热衬底W而从抗蚀剂中去除溶剂成分，从而在衬底W上形成抗蚀膜。此后，传送机械手TR2从加热部PHP1到PHP6之一提取衬底W，再将衬底W传送至冷却盘CP4到CP9之一，其接着冷却衬底W。然后，传送机械手TR2将冷却的衬底W放置到衬底放置部PASS5上。
在将通过抗蚀涂覆处理而在其上形成有抗蚀膜的衬底W放置到衬底放置部PASS5上之后，显影处理单体中的传送机械手TR3接收衬底W，再将衬底W放置到衬底放置部PASS7上，而不对衬底W进行任何处理。然后，曝光后烘烤单体中的传送机械手TR4接收放置在衬底放置部PASS7上的衬底W，再将衬底W传送至边缘曝光单元EEW1和EEW2之一。在边缘曝光单元EEW1和EEW2中，衬底W的外周边缘部暴露于光线下。传送机械手TR4将经受了边缘曝光处理的衬底W放置到衬底放置部PASS9上。接口单体中的传送机构55接收衬底放置部PASS9上放置的衬底W，再将衬底W传送到曝光单元EXP中。传送到曝光单元EXP中的衬底W经受图形曝光处理。因为该优选实施例中使用化学增强型抗蚀剂，所以在衬底W上形成的抗蚀膜的曝光部中通过光化学反应而形成酸。经受了边缘曝光处理的衬底W可以被传送机械手TR4传送到冷却盘CP14中，并在被传送到曝光单元EXP之前在冷却盘CP14中经受冷却处理。
经受了图形曝光处理的曝光后的衬底W被从曝光单元EXP再次传送回接口单体。传送机构55将曝光的衬底W放置到衬底放置部PASS10上。在将曝光的衬底W放置到衬底放置部PASS10上之后，曝光后烘烤单体中的传送机械手TR4接收衬底W，再将衬底W传送至加热部PHP7到PHP12之一。在加热部PHP7到PHP12中，进行加热处理(曝光后烘烤)，其通过将曝光处理期间由光化学反应形成的产物用作酸性催化剂，使抗蚀树脂进行例如交联、聚合等反应，从而仅局部改变抗蚀树脂的曝光部在显影溶液中的溶解度。具有冷却机构的局部传送机构(加热部PHP7到PHP12里一个加热部中的传送机构，见图1)传送经受了曝光后烘烤处理的衬底W，从而冷却衬底W，由此上述化学反应停止。随后，传送机械手TR4从加热部PHP7到PHP12里一个加热部中提取衬底W，再将衬底W放置到衬底放置部PASS8上。
在将衬底W放置到衬底放置部PASS8上之后，显影处理单体中的传送机械手TR3接收衬底W，再将衬底W传送至冷却盘CP10到CP13之一。在冷却盘CP10到CP13中，经受了曝光后烘烤处理的衬底W被进一步冷却并精确地控制在预定温度。此后，传送机械手TR3从冷却盘CP10到CP13之一取出衬底W，再将衬底W传送至显影处理单元SD1到SD5之一。在显影处理单元SD1到SD5中，将显影溶液涂覆到衬底W上，以进行显影处理。在完成显影处理后，传送机械手TR3将衬底W传送至加热盘HP7到HP11之一，然后将衬底W传送至冷却盘CP10至CP13之一。
此后，传送机械手TR3将衬底W放置到衬底放置部PASS6上。抗蚀涂覆单体中的传送机械手TR2将衬底W从衬底放置部PASS6传递到衬底放置部PASS4上，而不对衬底W进行任何处理。接着，BARC单体中的传送机械手TR1将衬底W从衬底放置部PASS4传递到衬底放置部PASS2上，而不对衬底W进行任何处理，由此将衬底W存放在分度器模块1中。然后，分度器单体中的衬底传递机构12将固定在衬底放置部PASS2上的处理后的衬底W存放到预定卡匣C中。此后，存放了预定数量的处理后衬底W的卡匣C被传送到衬底处理装置外部。由此，完成了一系列光刻处理。
上述的一系列光刻处理包括由多个并行处理部依次执行的多重并行处理。图7和图8是示出根据该优选实施例的衬底处理装置中的并行处理部的示意图。图7示出用于在曝光单元EXP中的曝光处理之前执行并行处理的并行处理部，图8示出用于在曝光处理之后执行并行处理的并行处理部。在图7和图8中，每行中成并列关系并行排列的多个处理单元(衬底处理部)是一组并行处理部，用于在处理规则中所述的相同处理步骤中于相同条件下进行处理。例如，图7所示的三个涂覆处理单元SC1、SC2和SC3是一组并行处理部，用于在抗蚀涂覆处理步骤中于相同条件下执行抗蚀涂覆处理。类似地，图8所示的六个加热部PHP7到PHP12是一组并行处理部，用于在曝光后加热处理步骤中于相同条件下执行加热处理。按照上述光刻处理的顺序，以自上而下的排列顺序示出用于执行并行处理的并行处理部。
因为每组中的这些并行处理部设置用于在相同条件下执行处理，所以在每组中的并行处理部中执行相同的处理。例如，在涂覆处理单元SC1和SC3中，在相同气温和湿度条件下以相同流速同时排出抗蚀溶液，并在相同时间段以相同rpm旋转衬底。因此，无论将待处理的衬底W传送到哪一个平行处理部都没有实质上的差别。例如，在每个并行处理的执行阶段，即使将衬底W传送到空置的并行处理部，实质上也会获得相同的处理结果。
但是，在每组中的并行处理部之间难免存在微小的差别，如上所述，会导致衬底之间处理结果的微小差异。例如，从微观角度来看，在涂覆处理单元SC1中经受了抗蚀涂覆处理的衬底上形成的抗蚀膜的厚度与在涂覆处理单元SC3中经受了抗蚀涂覆处理的衬底上形成的抗蚀膜的厚度会产生不同的结果。按照近年来所需的质量控制级别，即使是处理结果中如此微小的差异也会成为应关注的问题，这在上文也已说明。
为解决上述问题，根据本发明的衬底处理装置执行下述处理。图9是示出根据本发明的衬底处理装置中的处理程序的流程图。首先，在从分度器模块1向外传递未处理的衬底W之前，装置的操作者选择衬底传送模式，以将所选模式输入衬底处理装置(步骤S1)。这种模式选择可以通过从主面板MP直接进入或者经主计算机100来进行。存在两个可选的模式：“产量优先模式”和“处理顺序优先模式”。
在选择“处理顺序优先模式”时，程序进行到步骤S2，在步骤S2中，在从分度器模块1向外传递未处理的衬底W之前，预先确定未处理的衬底W的传送路径。该传送路径由主控制器MC确定。通过确定待处理的衬底W将被传送到哪一个用于进行每个并行处理的并行处理部，来进行传送路径的确定。具体而言，确定衬底W将被传送到三个涂覆处理单元BRC1到BRC3中的哪一个，涂覆处理单元BRC1到BRC3用于进行涂覆用于抗反射膜的涂覆溶液的并行处理。接着，确定衬底W将被传送到六个加热盘HP1到HP6中的哪一个，加热盘HP1到HP6用于进行随后的加热处理(这是另一个并行处理)。对于随后的并行处理，确定衬底W将被传送到哪一个并行处理部，由此确定传送路径。可使用任意标准来确定衬底W将被传送到哪一个并行处理部。作为实例，因为确定紧接在衬底W被传送到涂覆处理单元BRC1之前会处理衬底，所以可以确定将衬底W传送到涂覆处理单元BRC2，而不是涂覆处理单元BRC1。并不总需要确定如下的传送路径，即在该传送路径中，用于进行第一并行处理的第一并行处理部和用于进行第二并行处理的第二并行处理部彼此一对一固定对应。例如，当对于第一衬底W确定了第一传送路径以使第一衬底W在传送到涂覆处理单元BRC1之后被传送到加热盘HP1时，对于第二衬底W可以确定第二传送路径，以使第二衬底W在传送到涂覆处理单元BRC1之后被传送到加热盘HP3。
图10示出按上述方式确定的传送路径的实例。在图10中，由实线围绕被确定作为衬底W的传送目的地的并行处理部。图10仅示出了一种类型的传送路径。可确定的不同传送路径类型数量等于用于进行各并行处理的并行处理部数量的乘积。
接着，程序进行到步骤S3，在步骤S3中，基于所确定的传送路径，调整用于衬底处理部的处理规则中设定的处理条件(标准处理条件)，所述衬底处理部包含于该传送路径中且用于在曝光处理之前及之后的步骤中进行处理。相应单元控制器按照相应单体控制器发出的指令，调整对于每个衬底处理部设定的处理条件。在主计算机100发出的处理规则中所说明的条件是将为衬底处理部设定的处理条件的标准设置。例如，当在主计算机100发出的处理规则中说明了曝光后加热处理温度为110℃时，用于执行曝光后加热处理的六个加热部PHP7到PHP12的标准温度也是110℃。当处理与处理规则中说明的条件精确相符时，就可产生理想的处理结果(此后称为“标准处理结果”)。
在步骤S3中，调整用于衬底处理部的处理规则中设定的处理条件，以便在沿步骤S2中确定的传送路径传送衬底W时可产生标准处理结果。通过试验对于每个传送路径类型预先检验并获取调整信息，并将该调整信息例如存储在主控制器MC的存储部中，其中该调整信息是关于应将为衬底处理部设定的处理条件调整到何种程度以产生标准处理结果的信息。每个单体控制器从主控制器MC的存储部读取相应于所确定的传送路径类型的调整信息，并按照该调整信息向相应的单元控制器发出指令，从而调整为衬底处理部设定的处理条件。作为实例，当在步骤S2中确定了图10所示的传送路径时，读取相应于图10的传送路径的调整信息。按照所读取的调整信息，例如，为涂覆处理单元SC3设定的衬底的rpm可被调整到比处理规则中说明的标准rpm略高的值，为加热部PHP10设定的温度可被调整到比处理规则中说明的标准温度略低的值。例如，可调整的项目包括：用于旋转单元(涂覆处理单元和显影处理单元)的衬底的rpm、旋转时间、大气温度、大气湿度、液体排放的流速、排放液体的总量、液体排放的时刻、液体的温度等，以及用于热处理单元(加热盘、冷却盘、加热部等)的温度、处理时间等。
这种调整可以说成是对于处理规则中说明的处理条件(标准处理条件)的微调。如果步骤S2中确定了任何传送路径，则在步骤S3中的调整之后沿该传送路径的衬底W的传送可产生标准处理结果。
在调整了为衬底处理部设定的处理条件之后，程序进行到步骤S4，在步骤S4中，上述未处理的衬底W从分度器模块1向外传递。向外传递的衬底W沿着步骤S2中确定的传送路径而被传送和处理(步骤S5)。当选择“处理顺序优先模式”时，确保沿步骤S2中确定的传送路径来传送衬底。例如，假设步骤S2中确定了图10的传送路径，如果在执行曝光后加热处理步骤时加热部PHP10被占用，则上述衬底W被控制为保持在就绪状态，直到加热部PHP10不被占用时为止，从而衬底W必定将被传送到加热部PHP10。
通过这种方式，沿着步骤S2中确定的传送路径准确地传送衬底，并且在步骤S3所调整的处理条件下执行一系列光刻处理。
另一方面，当选择“产量优先模式”时，从分度器模块1立即向外传递未处理的衬底W(步骤S6)。衬底W按照处理规则中说明的处理程序顺序地传送到衬底处理部。在“产量优先模式”中，没有预先确定传送路径，但衬底W基本传送到每个并行处理步骤中空闲的并行处理部(步骤S7)。例如，如果在执行曝光后加热处理步骤时加热部PHP9是空闲的，则衬底W被传送到加热部PHP9。按照这种方式，衬底被顺序地传送到衬底处理部，并且执行一系列光刻处理。
上述“处理顺序优先模式”与“产量优先模式”之间的比较如下。当选择“处理顺序优先模式”时，准确地按照向外传递衬底之前确定的传送路径来传送衬底。调整为传送路径中包含的衬底处理部设定的处理条件，从而在沿传送路径传送衬底时产生标准处理结果。因此，总是产生不变的处理结果。换句话说，降低了在通过不同并行处理部时衬底之间处理结果的差异。
另一方面，当选择“产量优先模式”时，衬底W在每个并行处理步骤中总是传送到空闲的并行处理部。这使得“产量优先模式”中的产量至少不会比“处理顺序优先模式”中的产量低。但是，因为没有预先确定衬底W将被传送到哪个并行处理部，所以“产量优先模式”不能消除并行处理部之间微小差别的影响。因此，在“产量优先模式”中，在衬底之间有可能出现处理结果的微小差异。
因而，可以选择“处理顺序优先模式”，以用于需要产生具有较小差异的稳定处理结果的衬底；可以选择“产量优先模式”，以用于不需处理结果具有高度精确性的衬底。
虽然以上描述了根据本发明的优选实施例，但本发明不限于上述具体实施例。例如，并行处理部的组合不限于图7和图8所示，按照并行处理所需的时间等可以使用任何组合。
此外，根据本发明的衬底处理装置的结构不限于图1至图4所示。只要传送机械手循环地将衬底W传送到多个处理部从而在衬底W上进行预定的处理，就可以对衬底处理装置的结构进行各种修改。
虽然已经详细描述了本发明，但以上描述在所有方面都仅是说明性的，而非限制性的。应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，能够进行多种其它改型和变化。

Claims (4)

1、一种衬底处理装置，用于在衬底上进行抗蚀涂覆处理以将该衬底传递到所述装置外部的曝光单元，并用于在从该曝光单元返回的曝光后的衬底上进行显影处理，所述衬底处理装置包括：
衬底处理部组，具有用于处理衬底的多个衬底处理部，所述多个衬底处理部包括用于在相同处理步骤中以相同条件进行处理的多个并行处理部；
分度器部，用于将未处理的衬底传递到所述衬底处理部组，并用于从所述衬底处理部组接收处理后的衬底；
传送元件，用于将衬底传送到所述分度器部以及传送到所述多个衬底处理部；
传送路径确定元件，用于确定未处理的衬底将被传送到所述多个并行处理部中的哪一个，从而在该未处理的衬底从所述分度器部传递到所述衬底处理部组之前，预先确定该未处理的衬底的传送路径；以及
处理条件控制元件，用于基于由所述传送路径确定元件确定的传送路径，调整为所述多个衬底处理部中的至少一个衬底处理部所设定的处理条件，所述至少一个衬底处理部包含于该传送路径中并且在曝光处理之前的步骤中进行处理。
2、如权利要求1所述的衬底处理装置，还包括：
模式输入元件，用于接收处理顺序优先模式和产量优先模式中一个模式的输入，以作为衬底处理程序的模式；以及
传送控制元件，用于当通过所述模式输入元件选择所述处理顺序优先模式时，控制所述传送元件沿由所述传送路径确定元件确定的传送路径来传送衬底；以及当选择所述产量优先模式时，控制所述传送元件将衬底传送到所述多个并行处理部中空闲的一个，而不由所述传送路径确定元件确定传送路径。
3、一种衬底处理装置，用于在衬底上进行抗蚀涂覆处理以将该衬底传递到所述装置外部的曝光单元，并用于在从该曝光单元返回的曝光后的衬底上进行显影处理，所述衬底处理装置包括：
衬底处理部组，具有用于处理衬底的多个衬底处理部，所述多个衬底处理部包括用于在相同处理步骤中以相同条件进行处理的多个并行处理部；
分度器部，用于将未处理的衬底传递到所述衬底处理部组，并用于从所述衬底处理部组接收处理后的衬底；
传送元件，用于将衬底传送到所述分度器部以及传送到所述多个衬底处理部；
传送路径确定元件，用于确定未处理的衬底将被传送到所述多个并行处理部中的哪一个，从而在该未处理的衬底从所述分度器部传递到所述衬底处理部组之前，预先确定该未处理的衬底的传送路径；以及
处理条件控制元件，用于基于由所述传送路径确定元件确定的传送路径，调整为所述多个衬底处理部中的至少一个衬底处理部所设定的处理条件，所述至少一个衬底处理部包含于该传送路径中并且在曝光处理之后的步骤中进行处理。
4、如权利要求3所述的衬底处理装置，还包括：
模式输入元件，用于接收处理顺序优先模式和产量优先模式中一个模式的输入，以作为衬底处理程序的模式；以及
传送控制元件，用于当通过所述模式输入元件选择所述处理顺序优先模式时，控制所述传送元件沿由所述传送路径确定元件确定的传送路径来传送衬底；以及当选择所述产量优先模式时，控制所述传送元件将衬底传送到所述多个并行处理部中空闲的一个，而不由所述传送路径确定元件确定传送路径。
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