DE69735042T2

DE69735042T2 - Bearbeitungsvorrichtung zur Bearbeitung von Objekten

Info

Publication number: DE69735042T2
Application number: DE69735042T
Authority: DE
Inventors: c/o Tokyo Electron Akimoto Minato-ku Masami; c/o Tokyo Electron Deguchi Minato-ku Yoichi
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1996-11-08
Filing date: 1997-11-07
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2017-11-08
Also published as: EP0841688B1; SG72768A1; DE69735042D1; KR100340235B1; EP0841688A3; US5937223A; EP0841688A2; KR19980042217A; TW353777B

Description

Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsvorrichtung zum Ausführen von Bearbeitungen, die einen Beschichtungsprozess und einen Entwicklungsprozess beinhalten, an einem Objekt, wie zum Beispiel einem Halbleiter-Wafer oder einem LCD-Substrat (Flüssigkristall-Vorrichtung).
Die Herstellungsprozesse für Halbleiterbauteile enthalten eine Reihe von Schritten, einschließlich Beschichtung eines Halbleiter-Wafers, üblicherweise ein Silizium-Substrat, mit einer Behandlungslösung, wie zum Beispiel eine Fotolacklösung, Belichtung des Fotolackfilms mit einem reduzierten Leiterbahn-Muster unter Verwendung der Photolithographie und Entwicklung des resultierenden Fotolackfilms.
Ein Bearbeitungssystem, das eine derartige Beschichtung und Entwicklung bewirkt, hat eine Kassettenstation, die einen Halbleiter-Wafer aus einer Kassette herausnimmt und in eine Kassette hineinbringt, eine Reinigungseinheit, die den Wafer reinigt, eine Hafteinheit, die einen Haftprozess an der Oberfläche des Wafers durchführt, eine Kühleinheit, die den Wafer auf eine spezifische Temperatur abkühlt, eine Fotolack-Beschichtungseinheit, die auf die Oberfläche des Wafers eine Fotolacklösung aufträgt, eine Trocknungseinheit, die das Vortrocknen und das Nachtrocknen bewirkt, d. h. die den Wafer vor und nach der Beschichtung des Wafers mit der Fotolacklösung erwärmt, eine Peripherie-Belichtungseinheit, die das Entfernen des Fotolacks von dem Rand des Wafers ermöglicht, einen Wafer-Übergabetisch, der verwendet wird, um den Wafer der angrenzenden Belichtungseinheit zu übergeben, und eine Entwicklungseinheit, die den freiliegenden Wafer einer Entwicklungslösung aussetzt und dadurch selektiv den Fotolack auf dem Wafer in der Entwicklungslösung auflöst. Die Bearbeitungseinheit ist eine Integration dieser Komponententeile, was die Arbeitsleistung verbessert.
In einem allgemein verwendeten herkömmlichen Bearbeitungssystem dieses Typs ist ein Wafer-Transportpfad in Längsrichtung in dem Zentrum des Systems verlegt, eine Vielzahl von Einheiten an beiden Seiten des Transportpfades vorgesehen, wobei jede Einheit zur Front gerichtet ist, und ein Wafer-Träger zum Tragen des Wafers zu jeder Einheit vorgesehen, um sich entlang des Wafer-Transportpfades zu bewegen.
Da die einzelnen Bearbeitungseinheiten entlang des sich horizontal erstreckenden Wafer-Transportpfades angeordnet sind, ist das Bearbeitungssystem länglich. Der Systemaufbau bewirkt, dass der von dem gesamten System belegte Raum größer ist, was einen Anstieg der Kosten des Reinraumes zur Folge hat. Um insbesondere die Reinheit in dem gesamten System oder in jedem Bereich durch die Anwendung einer vertikalen Fließströmung in diesem Typ eines Bearbeitungssystems zu erhöhen, treibt der große Raum die anfänglichen Kosten und Wartungskosten der Klimanlage oder der Filter sehr hoch.
Um dieses Problem zu überwinden, ist ein Bearbeitungssystem vorgeschlagen worden, wo ein Wafer-Transportelement sich vertikal bewegen und um die vertikale Achse rotieren kann, und Bearbeitungseinheiten um das Wafer-Transportelement mehrstufig angeordnet sind, wie in der japanischen Patentanmeldung Nr. 4-85812 KOKAI beschrieben ist. Bei einem derartigen Bearbeitungssystem ist der von dem System belegte Raum geringer, was die Kosten des Reinraumes reduziert und die Transportgeschwindigkeit und Beschleunigungsgeschwindigkeit beschleunigt, wobei der Durchsatz erhöht wird. Es wird gleichermaßen auf die JP-A-846010 zum Stand der Technik Bezug genommen.
In dem Bearbeitungssystem ist die Anzahl der gestapelten Einheiten aufgrund der Höhenbeschränkungen des Reinraumes begrenzt. Da Anforderungen gestellt worden sind, den Durchsatz weiter zu steigern, scheint das Bearbeitungssystem Schwierigkeiten zu bereiten, den Anforderungen ausreichend gerecht zu werden. Es bestand ein anderer Anspruch an die Diversifikation der Bearbeitung.
In einem gegliederten Bearbeitungssystem, das verschiedene Bearbeitungseinheiten in einem einzelnen System aufweist, werden ein Fotolackbeschichtungsprozess und ein Entwicklungsprozess unabhängig voneinander in separaten Bearbeitungseinheiten durchgeführt. In den Bearbeitungseinheiten werden die Ablauge nach der Bearbeitung und die organisches Lösungsmittel enthaltene Lösungsatmosphäre in der Bearbeitungskammer aus dem gegliederten Bearbeitungssystem durch eine Ablau geleitung und eine Abgasleitung nach außen geleitet. Die gelenkte Ablauge und die Lösungsatmosphäre werden in einem Ablaugetank und Abgastank durch eine in dem Werk verlegte Ablaugeleitung und eine Abgasleitung aufgefangen.
Bei diesem wie vorstehend beschrieben konstruierten System besteht die Angst, dass, wenn zum Beispiel ein Feuer in dem Werk ausbricht, das Feuer durch die Abgasleitung geht, die mit der Lösungsatmosphäre gefüllt ist, und sich in dem gegliederten Bearbeitungssystem ausbreitet. Außerdem ist es möglich, dass, wenn ein Feuer in dem gegliederten Bearbeitungssystem ausbrechen sollte, das Feuer durch die Abgasleitung gehen und sich in dem gesamten Werk ausbreiten wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bearbeitungsvorrichtung zu schaffen, die fähig ist, sehr diversifizierte Prozesse mit einem sehr hohen Durchsatz durchzuführen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1 bereitgestellt. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
Bei einer Bearbeitungsvorrichtung, die den Transportmechanismus zwischen den Gruppen der vorliegenden Erfindung aufweist, kann die Anzahl der Bearbeitungseinheiten viel größer ausgelegt werden. Dies verbessert deutlich den Durchsatz und erhöht die Vielfalt der Bearbeitungen. Weiterhin ist es wünschenswert, dass die Transporteinheiten in den angrenzenden Bearbeitungsbereichen auf gleicher Höhe positioniert werden. Dies erleichtert den Transport der Objekte zwischen den benachbarten Bearbeitungsgruppen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Bearbeitungsvorrichtung vorgesehen, die weiterhin aufweist: Fotolackbeschichtungseinheiten zum Beschichten von Objekten mit Fotolack und/oder Entwicklungseinheiten zum Entwickeln eines Fotolack-Musters, einen zweiten Bearbeitungsbereich, der sich aus einer Vielzahl von Bearbeitungseinheiten zusammensetzt, die vertikal übereinander liegend angeordnet sind und eine Heizeinheit zum Erwärmen von Objekten und eine Kühleinheit zum Kühlen von Objekten beinhalten.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Bearbeitungsvorrichtung vorgesehen mit: einer Bearbeitungsstation zum Durchführen einer Reihe von Prozessen einschließlich Fotolackbeschichtungs- und Entwicklungsprozesse an Objekten; einer Transportstation zum Zuführen von Objekten zu einer anderen Vorrichtung und zu der Bearbeitungsstation; und einem Übergangsbereich zum Zuführen von Objekten zu der Bearbeitungsstation und zu einer Belichtungsvorrichtung. Die Bearbeitungsstation hat eine Vielzahl von Bearbeitungsgruppen, wobei jede Gruppe einen sich vertikal erstreckenden Transportpfad, mindestens einen ersten Bearbeitungsbereich mit einer Vielzahl von Bearbeitungseinheiten, die um den Transportpfad vorgesehen sind, und Fotolack-Beschichtungseinheiten zum Beschichten von Objekten mit Fotolack und/oder Entwicklungseinheiten zum Entwickeln eines Fotolackmusters, einen zweiten Bearbeitungsbereich mit einer Vielzahl von Bearbeitungseinheiten, die vertikal übereinander liegend angeordnet sind und eine Heizeinheit zum Erwärmen von Objekten, eine Kühleinheit zum Kühlen von Objekten, und eine Transporteinheit zum Transportieren von Objekten beinhalten, und einen Haupttransportmechanismus, der den Transportpfad bewegt und die Objekte in jede Bearbeitungseinheit in dem ersten und zweiten Bearbeitungsbereich hineinbringt oder hinausträgt, aufweist; und einem Transportmechanismus zwischen den Gruppen zum Transportieren von Objekten zwischen den angrenzenden Bearbeitungsgruppen, wobei die angrenzenden Bearbeitungsgruppen nebeneinander derart angeordnet sind, dass die zweiten Bearbeitungsbereiche aneinander angrenzen können, und der Transportmechanismus zwischen den Gruppen Objekte über die Transporteinheiten in die angrenzenden zweiten Bearbeitungsbereiche transportiert.
Bei der Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, dass mindestens einer der zweiten Bearbeitungsbereiche in jeder Bearbeitungsgruppe eine Heizeinheit, eine Kühleinheit und eine Transporteinheit aufweist, wobei sich die Heizeinheit über der Transporteinheit und die Kühleinheit unter der Transporteinheit befinden. Mit dieser Konfiguration können thermische Interferenzen weiter reduziert werden.
Es ist ebenfalls wünschenswert, dass der zweite Bearbeitungsbereich ebenfalls einen Abwärtsströmungs-Bildungsbereich zum Bilden einer Abwärtsströmung in dem Transportpfad aufweist. Bei dieser Konfiguration, wird HMDS-Gas in der Haftbearbeitungseinheit in einer Abwärtsströmung abgelassen, ohne dass es andere Bearbeitungseinheiten erreicht, während thermische Interferenzen so weit wie möglich unterdrückt werden. Dies schließt eine nachteilige Auswirkung des HMDS-Gases aus.
Bei der Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es wünschenswert, dass die Transportstation an einer Seite der Bearbeitungsstation vorgesehen ist, und dass der Transportmechanismus zwischen den Gruppen Objekte von einer an die Transportstation angrenzenden Bearbeitungsgruppe zu einer anderen an die eine Bearbeitungsgruppe angrenzende Bearbeitungsgruppe befördert und, nachdem der Prozess beendet worden ist, die Objekte von der anderen Bearbeitungsgruppe zu der einen Bearbeitungsgruppe und weiter zu der Transportstation zurückführt. Bei dieser Konfiguration ist es möglich, die Objekte mittels einer einzigen Transportstation gemäß dem Stand der Technik zu laden und abzuladen, während sehr verschiedenartige Prozesse mit einem höheren Durchsatz realisiert werden.
Bei der Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, dass jede der Transporteinheiten zwei Transportboote hat und ein Boot benutzt, wenn Objekte eingebracht werden, und das andere Boot benutzt, wenn Objekte herausgebracht werden. In diesem Fall, da die Objekte ohne Rücksicht auf Zeiteinteilungen für das Hineinbringen und für das Herausbringen von Objekten transportiert werden können, wird der Durchsatz noch mehr gesteigert.
Der Transportmechanismus zwischen den Gruppen kann einen Transportarm zum Transportieren von Objekten zwischen einer Transporteinheit und einer anderen Transporteinheit haben. Außerdem kann der Transportmechanismus auch ein Bewegungsmittel haben, das Objektplattformen zum Transportieren von Objekten zwischen der einen Transporteinheit und der anderen Transporteinheit bewegt. In beiden Fällen können die Objekte schnell transportiert werden.
Bei der Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist es wünschenswert, dass jede der Bearbeitungsgruppen weiterhin einen Abwärtsströmungs-Bildungsbereich zum Bilden einer Abwärtsströmung in dem Transportpfad aufweist, wobei der Abwärtsströmungs-Bildungsbereich einen an dem oberen Ende des Transportpfades vorgesehenen Lufteinlass, einen an dem unteren Ende des Transportpfades vorgesehenen Entlüftungsabzug und einen Filtermechanismus hat, der an dem Lufteinlass vorgesehen ist und die eingeführte Luft reinigt. Der Abwärtsströmungs-Bildungsbereich ermöglicht die ganze Zeit die Bearbeitung in Reinluft. Dadurch wird die Möglichkeit deutlich reduziert, dass Partikel erzeugt werden und sich an die Objekte heften und somit wird eine sehr reine Bearbeitung sichergestellt.
Bei der Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist es wünschenswert, dass jede der Bearbeitungsgruppen weiterhin einen Atmosphärensteuerungsbereich zur Steuerung der Atmosphäre in dem Transportpfad aufweist. Dadurch wird ermöglicht, dass die Bearbeitung die ganze Zeit in einer gewünschten Umgebung durchgeführt wird, wobei ein stabiler Prozess sichergestellt ist. In diesem Fall ist es wünschenswert, dass der Atmosphärensteuerungsbereich die Atmosphäre in dem Transportpfad in jeder der Bearbeitungsgruppen unabhängig voneinander steuert. Dadurch wird ermöglicht, die Atmosphäre in jeder Bearbeitungsgruppe zu steuern, wobei sehr verschiedenartige Prozesse realisiert werden.
Eine bevorzugte Bearbeitungsvorrichtung weist ferner eine Bearbeitungskammer zur Behandlung von Objekten mit organischem Lösungsmittel, einen Abgaspfad zum Ablassen der Atmosphäre in der Bearbeitungskammer aus der Vorrichtung und einen Sperrbereich zum Blockieren des Abgaspfades im Notfall auf.
Eine andere bevorzugte Bearbeitungsvorrichtung hat weiterhin einen Eingangsbereich zum Eingeben eines Feuererkennungssignals von der Außenseite der Vorrichtung und einen Sperrbereich zum Blockieren des Abgaspfades, wenn das Feuererkennungssignal empfangen wird.
Eine andere bevorzugte Bearbeitungsvorrichtung hat weiterhin einen Feuererkennungsbereich zum Erkennen eines Feuers in der Vorrichtung und einen Sperrbereich zum Blockieren des Abgaspfades, wenn der Feuererkennungsbereich ein Feuer erkannt hat.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat die Bearbeitungsvorrichtung ferner eine Nottaste und einen Sperrbereich zum Blockieren des Abgaspfades, wenn die Nottaste gedrückt wird.
Da die Bearbeitungsvorrichtung den Abgaspfad, der mit einer Lösungsatmosphäre gefüllt ist, im Notfall blockiert, ist der Abgaspfad von der Außenwelt im Notfall abgeschnitten. Zum Beispiel wird dadurch nicht nur verhindert, dass ein Feuer durch den Abgaspfad geht und sich in der Vorrichtung ausbreitet, sondern auch, dass sich ein Feuer in der Vorrichtung im gesamten Werk ausbreitet.
Bei der Bearbeitungsvorrichtung, die einen Eingangsbereich aufweist, wird, wenn ein Feuererkennungssignal von außerhalb der Vorrichtung empfangen wird, ein Feuer daran gehindert, durch den Abgaspfad zu gehen und sich in der Vorrichtung auszubreiten.
Da die Bearbeitungsvorrichtung, die einen Feuererkennungsbereich aufweist, den Abgaspfad blockiert, wenn ein Feuer in der Vorrichtung erkannt worden ist, kann das Feuer in der Vorrichtung daran gehindert werden, sich im gesamten Werk auszubreiten.
Bei der Bearbeitungsvorrichtung, die eine Nottaste aufweist, wird der Abgaspfad abgesperrt, wenn die Nottaste gedrückt worden ist. Der Gebrauch der Nottaste ist insbesondere dann nützlich, wenn zum Beispiel die Feuerdetektoren nicht funktionieren.
Die Erfindung ist anhand der folgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich, die zeigen:
1 – eine Draufsicht auf ein Fotolack-Beschichtungs- und Entwicklungssystem gemäß einer Ausführungsform einer Bearbeitungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung;
2 – eine Seitenansicht des Fotolack-Beschichtungs- und Entwicklungssystems von 1;
3 – eine Rückansicht des Fotolack-Beschichtungs- und Entwicklungssystems von 1;
4 – ein Beispiel eines Mechanismus zum Transportieren von Objekten zwischen den Bearbeitungseinheiten, der in der Vorrichtung von 1 verwendet wird;
5 – ein anderes Beispiel eines Mechanismus zum Transportieren von Objekten zwischen den Bearbeitungseinheiten, der in der Vorrichtung von 1 verwendet wird;
6 – ein schematisches Diagramm der Reinluft-Strömung in dem Fotolack-Beschichtungs- und Entwicklungssystems von 1;
7 – ein schematisches Diagramm des Atmosphärensteuerungssystems in dem Fotolack-Beschichtungs- und Entwicklungssystem von 1;
8 – eine Draufsicht auf ein Fotolack-Beschichtungs- und Entwicklungssystem gemäß einer anderen Ausführungsform einer Bearbeitungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung;
9 – eine Vorderansicht des Fotolack-Beschichtungs- und Entwick lungssystems von 8;
10 – eine Rückansicht des Fotolack-Beschichtungs- und Entwicklungssystems von 8;
11 – ein schematisches Diagramm der Reinluft-Strömung in dem Fotolack-Beschichtungs- und Entwicklungssystem von 8;
12 – ein schematisches Diagramm der Reinluft-Strömung in dem Fotolack-Beschichtungs- und Entwicklungssystem von 8;
13 – eine Schnittdarstellung der Fotolack-Beschichtungseinheit (COT) und der Entwicklungseinheit (DEV) in dem Fotolack-Beschichtungs- und Entwicklungssystem von 8;
14 – eine schematische Vorderansicht der Abgasleitung und Ablaugeleitung in der Fotolack-Beschichtungseinheit (COT) und der Entwicklungseinheit (DEV) in dem Fotolack-Beschichtungs- und Entwicklungssystem von 8;
15 – die Konfiguration des in der 14 gezeigten Sperr-Mechanismus; und
16 – die Konfiguration des Steuerungssystems des Fotolack-Beschichtungs- und Entwicklungssystems, das in der 8 gezeigt ist;
Nachstehend wird eine Ausführungsform mit Bezug auf die 1 bis 3 detailliert erläutert, wobei eine Bearbeitungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung mit einem Fotolack-Beschichtungs- und Entwicklungssystem für Halbleiter-Wafer verwendet wird.
Das Bearbeitungssystem umfasst eine Kassettenstation 10, die wie eine Transportstation tätig ist, eine Bearbeitungsstation 20, die eine Vielzahl von Bearbeitungsein heiten aufweist, und eine Übergangsstation 30 zum Zuführen eines Wafers W zu einer an die Bearbeitungsstation 20 angrenzenden Belichtungsvorrichtung (nicht gezeigt).
Die Kassettenstation 10 lädt eine Vielzahl von Halbleiter-Wafern W (oder zu bearbeitende Objekte) aus einem anderen System ein oder lädt sie an ein anderes System derart aus, dass zum Beispiel 25 Wafer in einer Wafer-Kassette 1 aufgenommen werden. Die Kassettenstation transportiert einen Wafer auch zwischen der Wafer-Kassette 1 und der Bearbeitungsstation 20.
In der Kassettenstation 10 ist eine Vielzahl von Vorsprüngen 3 (vier Vorsprünge in der Figur) auf einem Kassettentisch 2 in die Richtung X, wie in 1 gezeigt ist, ausgebildet. Die Wafer-Kassette 1 kann in einer Linie an den Vorsprüngen 3 angeordnet sein, wobei der Wafer-Einlass und -Auslass jeder Wafer-Kassette der Bearbeitungsstation 20 zugekehrt ist. In der Wafer-Kassette 1 sind die Wafer W vertikal (oder in Richtung Z) angeordnet. Die Kassettenstation 10 hat einen Wafer-Transportmechanismus 4 zwischen dem Wafer-Kassettentisch 2 und der Bearbeitungsstation 20. Der Wafer-Transportmechanismus 4 hat einen Wafer-Transportarm 4a, der sich in die Richtung der Kassettenanordnung (d. h. in die Richtung X) und in die Richtung der Wafer-Anordnung (d. h. in die Richtung Z) bewegen kann. Der Wafer-Transportmechanismus kann den Arm 4a veranlassen, selektiv auf eine der Wafer-Kassetten 1 zuzugreifen. Der Wafer-Transportarm 4a kann sich ebenfalls in die Richtung θ drehen. Der Arm 4a ist in der Lage, einen Wafer W zu einer Transporteinheit (TR) 46 zu befördern, die zu dem Bereich G3 an der Seite der Bearbeitungsstation 20 gehört.
Die Bearbeitungsstation 20 enthält eine Vielzahl von Bearbeitungseinheiten zum Durchführen einer Reihe von Prozessen zur Beschichtung und Entwicklung eines Halbleiter-Wafers W. Derartige Einheiten sind in spezifischen Positionen mehrstufig angeordnet. Die Mehrstufen-Anordnung ermöglicht es, die zu bearbeitenden Halbleiter-Wafer W nacheinander zu bearbeiten. Die Bearbeitungsstation 20 hat zwei Bearbeitungsgruppen 20a und 20b, wie in der 1 gezeigt ist. Die Bearbeitungsgruppe 20a hat einen Transportpfad 22a in ihrer Mitte. In dem Transportpfad ist ein Wafer-Haupttransportmechanismus 21a vorgesehen, der sich vertikal bewegen kann. Um den Wafer-Transportpfad 22a herum sind alle Bearbeitungseinheiten angeordnet. Die Bearbeitungsgruppe 20b hat ebenfalls einen Transportpfad 22b in ihrer Mitte. In dem Transportpfad ist ein Wafer-Haupttransportmechanismus 21b vorgesehen, der sich vertikal bewegen kann. Um den Wafer-Transportfad 22b herum sind alle Bearbeitungseinheiten angeordnet. Derartige Bearbeitungseinheiten sind in eine Vielzahl von Bearbeitungsbereichen eingeteilt. Jeder Bearbeitungsbereich weist eine Vielzahl von Bearbeitungseinheiten auf, die vertikal mehrstufig angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform hat die Bearbeitungsgruppe 20a fünf Bearbeitungsbereiche G1, G2, G3, G4 und G5, die um den Wafer-Transportpfad 22a herum angeordnet sind. Ebenso hat die Bearbeitungsgruppe 20b fünf Bearbeitungsbereiche G6, G7, G8, G9 und G10, die um den Wafer-Transportpfad 22b herum angeordnet sind. Die Anordnung dieser Bearbeitungsbereiche bewirkt, dass jeder der Wafer-Transportpfade 22a und 22b einen nahezu geschlossenen Raum bildet.
Die Bearbeitungsbereiche G1, G2, G6 und G7 sind parallel an der Stirnseite des Systems (d. h. in dem unteren Teil von 1) angeordnet. Der Bearbeitungsbereich G3 ist angrenzend an die Kassettenstation 10 angeordnet. Der Bearbeitungsbereich G9 ist angrenzend an dem Übergangsbereich 30 angeordnet. Die Bearbeitungsbereiche G4 und G8 sind nebeneinander in der Mitte der Bearbeitungsstation 20 angeordnet. Die Bearbeitungsbereiche G5 und G10 sind an der Rückseite des Systems angeordnet.
Wie in der 2 gezeigt ist, sind in dem Bearbeitungsbereich G1 der Bearbeitungsgruppe 20a zwei Bearbeitungseinheiten des Rotationstyps vertikal angeordnet. In Jeder der Bearbeitungseinheiten des Rotationstyps ist ein Wafer W auf ein Drehfutter (nicht gezeigt) in einem Becher 23 gelegt und ein spezifischer Prozess wird durchgeführt. In dem Bearbeitungsbereich G1 sind eine Fotolack-Beschichtungseinheit (COT) zum Beschichten eines Wafers W mit Fotolack und eine Entwicklungseinheit (DEV) zum Entwickeln des Fotolack-Musters übereinander liegend in dieser Reihenfolge von unten angeordnet. Ebenso sind in dem Bearbeitungsbereich G2 eine Fotolack-Beschichtungseinheit (COT) zum Beschichten eines Wafers W mit Fotolack und eine Entwicklungseinheit (DEV) zum Entwickeln des Fotolack-Musters übereinander liegend in dieser Reihenfolge von unten angeordnet. Die Beschichtungseinheit und die Entwicklungseinheit sind zwei Bearbeitungseinheiten des Rotationstyps. Die Be arbeitungsbereiche G6 und G7 in der Bearbeitungsgruppe 20b haben die gleiche Anordnung von Teilen.
Der Grund, warum die Fotolack-Beschichtungseinheit (COT) auf der unteren Ebene platziert ist, ist der, dass die überschüssige Fotolacklösung wesentlich komplexer als die überschüssige Entwicklungslösung in Bezug auf Struktur und Wartung ist und dass die Anordnung der Beschichtungseinheit (COT) auf der unteren Ebene die Komplexität mindert. Die Fotolack-Beschichtungseinheit (COT) kann jedoch auf der oberen Ebene platziert werden, wenn es erforderlich wird.
In dem Bearbeitungsabschnitt G3 der Bearbeitungsgruppe 20a sind Bearbeitungseinheiten des offenen Typs und eine Transfereinheit übereinander in sieben Ebenen angeordnet, wie in der 3 gezeigt ist. Diese Einheiten führen spezifische Prozesse an dem Wafer W auf dem Tisch 24 durch (siehe 1). Insbesondere sind eine Haftbearbeitungseinheit (AD) 47a, eine Transporteinheit (TR) 46a, zwei Kühlplatteneinheiten (CP) 44a und 45a und drei Wärmeplatteneinheiten (HP) 43a, 42a und 41a übereinander liegend in dieser Reihenfolge von unten angeordnet.
Die Wärmeplatteneinheiten (HP) 41a, 42a und 43a führen ein Aufheizverfahren, wie zum Beispiel einen Vortrocknungsprozess oder einen Nachtrocknungsprozess, an einem Halbleiter-Wafer W durch. Die Kühlplatteneinheiten (CP) 44a und 45a kühlen den Halbleiter-Wafer W ab, der durch das Aufheizverfahren erwärmt wurde. Die Transfereinheit (TR) 46a befördert den Halbleiter-Wafer W zwischen der Kassettenstation 10 und der Bearbeitungsgruppe 20a. Die Haftbearbeitungseinheit (AD) 47a führt einen Haftprozess an dem Halbleiter-Wafer W durch.
Ebenso sind in dem Bearbeitungsbereich G4 Bearbeitungseinheiten des offenen Typs und eine Transfereinheit in sieben Ebenen übereinander liegend angeordnet, wie in der 3 gezeigt ist. Insbesondere sind eine Kühlplatteneinheit (CP) 54a, eine Transporteinheit (TR) 53a, fünf Wärmeplatteneinheiten (HP) 52a, 51a, 50a, 49a und 48a übereinander liegend in dieser Reihenfolge von unten angeordnet. Der Bearbeitungsbereich G8 in der Bearbeitungsgruppe 20b hat die gleiche Konfiguration wie der Bearbeitungsbereich G3. Insbesondere sind eine Haftbearbeitungseinheit (AD) 47b, eine Transporteinheit (TR) 46b, zwei Kühlplatteneinheiten (CP) 44b und 45b und drei Wärmeplatteneinheiten (HP) 43b, 42b und 41b übereinander liegend in dieser Reihenfolge von unten angeordnet.
Der Bearbeitungsbereich G9 hat die gleiche Konfiguration wie der Bearbeitungsbereich G4. Insbesondere sind eine Kühlplatteneinheit (CP) 54b, eine Transporteinheit (TR) 53b, fünf Wärmeplatteneinheiten (HP) 52b, 51b, 50b, 49b und 48b übereinander liegend in dieser Reihenfolge von unten angeordnet. Die Transporteinheit 53a in dem Bearbeitungsbereich G4 und die Transporteinheit 53b in dem Bearbeitungsbereich G9 werden jeweils mit einer Kühlplatte bereitgestellt und können einen Halbleiter-Wafer W abkühlen.
Wie vorstehend beschrieben, ist der Bearbeitungsbereich G4 in der Bearbeitungsgruppe 20a neben dem Bearbeitungsbereich G8 in der Bearbeitungsgruppe 20b angeordnet. Ein Halbleiter-Wafer W kann zwischen der Bearbeitungsgruppe 20a und der Bearbeitungsgruppe 20b mit einem Transportmechanismus zwischen den Gruppen transportiert werden, der später anhand der Transporteinheit 53a in dem Bearbeitungsbereich G4 und der Transporteinheit 46b in dem Bearbeitungsbereich G8 erklärt wird. In diesem Fall sind beide Transporteinheiten 53a und 46b in gleicher Höhe angeordnet. Dadurch kann der Halbleiter-Wafer W zwischen diesen Bearbeitungsgruppen sehr leicht und reibungslos transportiert werden.
Die Bearbeitungsbereiche G5 und G10 an der Rückseite des Wafer-Haupttransportmechanismus 21 haben grundsätzlich die gleiche Konfiguration wie die der Bearbeitungsbereiche G3, G4, G8 und G9. Das heißt, sie haben jeweils Bearbeitungseinheiten des offenen Typs, die mehrstufig übereinander liegend angeordnet sind. Die Bearbeitungsbereiche G5 und G10 können sich entlang einer Führungsschiene 25 zu einer Seite, von dem Wafer-Transportmechanismus 21 aus gesehen, bewegen. Demzufolge wird durch das Schieben der Bearbeitungsbereiche G5 und G10 zu einer Seite ein Raum sichergestellt, der die Wartung der Wafer-Haupttransportmechanismen 21a und 21b von den Bearbeitungsgruppen von hinten ermöglicht.
Der Übergangsbereich 30 ist so lang wie die Bearbeitungsstation 20 in die Richtung X ist. Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, sind an der Stirnseite des Übergangsbereichs 30 eine tragbare, aufnehmbare Kassette 31 und eine stationäre Pufferkassette 32 übereinander liegend angeordnet. An der Rückseite des Übergangsbereichs ist eine Peripherie-Belichtungsvorrichtung 33 vorgesehen. Ein Wafer-Transportarm 34 ist in der Mitte des Übergangbereichs vorgesehen. Der Wafer-Transportarm 34 ist ausgelegt, um sich in die Richtung X und in die Richtung Z zu bewegen und kann einen Wafer zu beiden Kassetten 31 und 32 und zu der Peripherie-Belichtungsvorrichtung 33 transportieren. Der Wafer-Transportarm 34 ist ebenfalls ausgelegt, um in die Richtung θ zu rotieren, und kann den Wafer W auch zu der Transfereinheit 53b, die zu dem Bearbeitungsbereich G9 in der Bearbeitungsgruppe 20b der Bearbeitungsstation 20 gehört, und zu dem Wafer-Übergabetisch (nicht gezeigt) auf der angrenzenden Seite der Belichtungsvorrichtung befördern.
Der Transport des Wafers zwischen der Bearbeitungsgruppe 20a und der Bearbeitungsgruppe 20b wird über die Transporteinheit 53a in dem Bearbeitungsbereich G4 und über die Transporteinheit 46b in dem Bearbeitungsbereich G8 wie vorstehend beschrieben ausgeführt. Es wird der Transportmechanismus zwischen den Gruppen erklärt, der zu diesem Zeitpunkt benutzt wird. Wie in der 4 gezeigt ist, hat die Transporteinheit 53a in dem Bearbeitungsbereich G4 zwei Transportboote und zwei den Booten entsprechende Plattformen 61 und 62. Ebenso hat die Transporteinheit 46b in dem Bearbeitungsbereich G8 zwei Transportboote und zwei den Booten entsprechende Plattformen 63 und 64. In der Zeichnung kennzeichnet P einen Stift für den Halbleiter-Wafer-Transport.
Der Transportmechanismus zwischen den Gruppen hat zwei Transportarme 65 und 66. Der Transportarm 65 transportiert den Halbleiter-Wafer W von der Plattform 62 der Transporteinheit 53a zu der Plattform 64 der Transporteinheit 46b. Der Transportarm 66 transportiert den Halbleiter-Wafer von der Plattform 63 der Transporteinheit 46b zu der Plattform 61 der Transporteinheit 53a.
Da, wie vorstehend beschrieben, jede Transporteinheit zwei Transportboote und die den Booten entsprechenden Plattformen hat, kann diese den Transportweg zum Zeitpunkt des Aufladens oder Abladens des Wafers umschalten und den Wafer ohne Rücksicht auf die Zeiteinteilung, mit der der Wafer geladen oder abgeladen wird, transportieren. Dadurch kann der Wafer schnell transportiert werden und der Durch satz weiter erhöht werden. Durch den Einsatz einer Kühlplatte für die Plattform 62 kann der Halbleiter-Wafer W zur gleichen Zeit abgekühlt werden.
Nicht nur die Konfiguration von 4, sondern auch die Konfiguration von 5 kann für die vorliegende Erfindung verwendet werden. Die Konfiguration von 5 ist die Gleiche wie die von der 4 dahingehend, dass jede der Transporteinheiten 53a und 46b zwei Transportboote hat. Die Erstere unterscheidet sich von der Letzteren dahingehend, dass sich diese Transporteinheiten die gemeinsamen Plattformen 67 und 68 teilen.
In diesem Fall weist der Transportmechanismus zwischen den Gruppen einen Bewegungsmechanismus (nicht gezeigt), der die Plattformen 67 und 68 unabhängig bewegt, und eine Schiene 69 auf, die diese Plattformen führt. Der Halbleiter-Wafer W, der in die Transporteinheit 53a gebracht wurde, wird auf die Plattform 68 gelegt. Der Wafer W wird zusammen mit der Plattform 68 über die Schiene 69 geführt und zu der Transporteinheit 46b transportiert. Dann wird der in der Transporteinheit 46b geladene Halbleiter-Wafer W auf die Plattform 67 gelegt. Der Wafer W wird zusammen mit der Plattform 67 über die Schiene 69 geführt und zu der Transporteinheit 53a transportiert.
Das wie vorstehend beschrieben konstruierte Bearbeitungssystem wird in einem Reinraum installiert und verbessert die Reinheit des Raumes. Zusätzlich verbessert die effiziente Bereitstellung von vertikaler Fließströmung in dem System die Reinheit in verschiedenen Bereichen des Reinraums. Die 6 und 7 zeigen die Reinluft-Strömung in dem System und einen Atmosphärensteuerungsmechanismus.
Wie in der 6 gezeigt ist, werden Luftkammern 18, 28a, 28b und 38 in dem oberen Teil der Kassettenstation 10, der Bearbeitungsgruppen 20a und 20b in der Bearbeitungsstation 20 und dem Übergangsbereich 30 bereitgestellt. An der unteren Fläche einer jeden Luftkammer 18, 28a, 28b und 38 ist ein staubdichter Filter 70, wie zum Beispiel ein ULPA-Filter 70 (Ultra Low Penetrate Air), vorgesehen. Die Luft wird in die Luftkammern 18 und 38 über Leitungen geführt, die später erklärt werden. Diese Luftkammern liefern eine Abwärtsströmung von Reinluft durch den ULPA-Filter 70 zu der Kassettenstation 10 und dem Übergangsbereich 30. Wie später erklärt wird, wird die Luft auf die gleiche Weise in die Luftkammern 28a und 28b geführt. Diese Luftkammern liefern eine Abwärtsströmung von Reinluft durch den Filter 70 zu der Bearbeitungsstation 20.
Wie in der 7 gezeigt ist, ist ein Lufteinlass 71a zum Zuführen von Luft in dem oberen Teil des Wafer-Transportpfades 22a in den Bearbeitungsgruppen 20a vorgesehen. In dem unteren Teil des Wafer-Transportpfades wird ein Luftauslass 72a zum Ablassen der dem Wafer-Transportpfad 22a zugeführten Luft bereitgestellt. Es ist ebenfalls ein Lufteinlass 71b in dem oberen Teil des Wafer-Transportpfades 22b in den Bearbeitungsgruppen 20b vorgesehen. In dem unteren Teil des Wafer-Transportpfades wird ein Luftauslass 72b zum Ablassen der dem Wafer-Transportpfad 22b zugeführten Luft bereitgestellt. Die Luftkammer 28a ist an der Verbindung des Lufteinlasses 71a und der Luftzuführungsseite einer Leitung 73a vorgesehen. Die Luftkammer 28b ist an der Verbindung des Lufteinlasses 71b und der Luftzuführungsseite einer Leitung 73b vorgesehen. An der unteren Fläche jeder dieser Verbindungen ist ein ULPA-Filter 70 vorgesehen. In dem oberen Teil der Verbindung wird ein chemischer Filter 74 bereitgestellt, der die Funktion hat, organische Fremdkörper, wie zum Beispiel Amin, zu entfernen.
An der Verbindung des Luftlauslasses 72a und der Abgasseite der Leitung 73a ist eine Abgaskammer 75a vorgesehen. An der oberen Fläche der Abgaskammer 75a ist eine durchlässige Platte 76a vorgesehen, in der ein Luftauslass 72a hergestellt ist. In der Abgaskammer 75a ist ein Abgasentlüfter 77a vorgesehen. An der Verbindung der Abgaskammer 75a und der Leitung 73a ist ein Druckregler, zum Beispiel eine Spaltblende 78a, vorgesehen. Auch an der Verbindung des Luftauslasses 72b und der Abgasseite der Leitung 73b ist eine Abgaskammer 75b vorgesehen. An der oberen Fläche der Abgaskammer 75b ist eine durchlässige Platte 76b vorgesehen, in der ein Luftauslass 72b hergestellt ist. In der Abgaskammer 75b ist ein Abgasentlüfter 77b vorgesehen. An der Verbindung der Abgaskammer 75b und der Leitung 73b ist ein Druckregler, zum Beispiel eine Spaltblende 78b, vorgesehen.
Jede Spaltblende 78a und 78b hat eine feststehende, durchlässige Platte mit einer großen Anzahl von Entlüftungsmitteln und eine bewegliche, durchlässige Platte, die vorgesehen ist, um sich horizontal über der feststehenden, durchlässigen Platte hin- und herzubewegen, und die so viele Regulierungsentlüftungsmittel hat wie Entlüftungsmittel in der feststehenden, durchlässigen Platte vorhanden sind. Wenn die bewegliche, durchlässige Platte horizontal durch ein geeignetes Hin- und Herbewegungs-Antriebselement, wie zum Beispiel ein Zylinder-Mechanismus oder ein Synchronriemen-Mechanismus, hin- und herbewegt wird, reguliert dies den Umfang der Öffnungen, um die Ventilationsmenge einzustellen, wodurch der Druck in jedem der Wafer-Transporträume 22a und 22b eingestellt wird. Zum Beispiel kann der Druck in dem Wafer-Transportraum positiv mit Bezug auf den Druck in dem Reinraum eingestellt werden. Obwohl in der Ausführungsform die Spaltblende als Druckregler verwendet wird, ist der Druckregler nicht unbedingt auf eine Spaltblende beschränkt. Der Druckregler kann neben einer Spaltblende jede geeignete Vorrichtung sein, vorausgesetzt, dass die Vorrichtung den Bereich einstellen kann, durch den die aus den Transportpfaden 22a und 22b abgelassene Luft strömt.
Die Leitungen 73a und 73b bilden einen umlaufenden Pfad. In der Mitte der Leitungen 73a und 73b sind jeweils Lüfter 81a und 81b vorgesehen. Diese Lüfter erzeugen eine Abwärtsströmung in den Transportpfaden 22a und 22b. An der Leitung 73a ist eine Außenluft-Ansaugleitung 79a zum Ansaugen der Außenluft zwischen dem Lüfter 81a und der Spaltblende 78a vorgesehen. An der Außenluft-Ansaugleitung 79a ist ein Luftströmungs-Regulierungsmechanismus 80a vorgesehen. Ebenso ist an der Leitung 73b eine Außenluft-Ansaugleitung 79b zwischen dem Lüfter 81b und der Spaltblende 78b vorgesehen. An der Außenluft-Ansaugleitung 79b ist ein Luftströmungs-Regulierungsmechanismus 80b vorgesehen. Wenn die Lüfter 81a bzw. 81b angetrieben werden und die Blenden 80a bzw. 80b in einem spezifischen Index geöffnet sind, wird die Außenluft oder die Reinluft in dem Reinraum von den Außenluft-Ansaugleitungen 79a und 79b durch die Leitungen 73a und 73b den Transportpfaden 22a und 22b zugeführt. Auch wenn die den Transportpfaden 22a und 22b zugeführte Reinluft in die einzelnen Bearbeitungseinheiten strömt und teilweise verloren geht, kann dadurch die Luftströmung von Reinluft, die durch die Transportpfade 22a und 22b konstant strömt, mit einem konstanten Pegel durch Zuführung von soviel Luftströmung, wie Reinluft verloren gegangen ist, aus den Lufteinlässen 79a und 79b aufrechterhalten werden. Anstelle der Blenden kann ein anderer Luftströmungs-Regulierungsmechanismus, wie zum Beispiel ein Luftströmungs-Drosselventil, verwendet werden.
Eine Temperatursteuerung 82a zur Steuerung der Temperatur der dem Transportpfad 22a zugeführten Reinluft schaltet sich in der umlaufenden Leitung 73a zwischen dem Lüfter 81a und der Luftzuführungskammer 28a ein. Ebenso schaltet sich eine Temperatursteuerung 82b zur Steuerung der Temperatur der dem Transportpfad 22b zugeführten Reinluft zwischen dem Lüfter 81b und der Luftzuführungskammer 28b in der umlaufenden Leitung 73b ein. Obwohl dies nicht gezeigt ist, kann durch die Einbringung geeigneter Luftfeuchtigkeits-Regulierungsvorrichtungen in den Leitungen 73a und 73b die Feuchtigkeit in den Transportpfaden 22a und 22b gesteuert werden.
Die Spaltblenden 78a und 78b, die Blenden 80a und 80b und die Temperatursteuerungen 82a und 82b, die wie vorstehend beschrieben konstruiert sind, werden durch das Steuersignal aus einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) 90, die als Controller dient, gesteuert. Insbesondere wird das durch einen Druck/Luftströmungssensor (nicht gezeigt), der an der Lufteinlassseite eines jeden Transportpfades 22a und 22b vorgesehen ist, erfasste Signal an die CPU 90 übertragen. Die CPU 90 vergleicht das erfasste Signal mit der vorher in der CPU 90 gespeicherten Information und erzeugt ein Steuersignal. Das Steuersignal wird dann an die Spaltblenden 78a und 78b und die Blenden 80a und 80b gesendet, wodurch der Druck in den Transportpfaden 22a und 22b und die Strömung der zugeführten Reinluft mit spezifischen Werten gesteuert werden.
Das durch einen in dem unteren Teil jedes Transportpfades 22a und 22b angeordneten Temperatursensor (nicht gezeigt) erfasste Signal wird an die CPU 90 gesendet. Die CPU 90 vergleicht das Temperatursignal mit der vorher in der CPU 90 gespeicherten Information und erzeugt ein Steuersignal. Das Steuersignal wird an die Temperatursteuerungen 82a und 82b gesendet, wodurch die Reinluftströmung durch die Leitungen 73a und 73b auf eine spezifische Temperatur kontrolliert wird, zum Beispiel 23°C. Die Reinfluft von 23°C wird den Transportpfaden 22a und 22b zugeführt. Daraus resultiert, dass die Atmosphäre in den Transportpfaden 22a und 22b, d. h. der Druck, die Luftströmung und die Temperatur, immer auf die spezifischen Werte kontrolliert werden kann, so dass jeder Prozess in dem Bearbeitungssystem in geeigneter Weise ausgeführt werden kann.
Mit einem derartigen Atmoshärensteuerungssystem kann die Atmosphäre in jedem der Transportpfade 22a und 22b separat gesteuert werden. Demzufolge kann in dem Transportpfad 22a eine andere Atmosphäre als die Atmosphäre in dem Transportpfad 22b gebildet werden, wodurch sehr diverifizierte Prozesse verwirklicht werden. Zum Beispiel kann der Druck in dem Transportpfad 22a unterschiedlich zu dem in dem Transportpfad 22b gebildet werden und eine für eine größere Reinheit erforderliche Bearbeitungseinheit kann an der Bearbeitungsgruppenseite mit höherem Druck angeordnet werden. Weiterhin kann die einzustellende Temperatur in dem Transportpfad 22a anders als die Temperatur in dem Transportpfad 22b eingestellt werden und die Bearbeitungseinheiten können entsprechend angeordnet sein. Ferner ist es möglich, eine Beschichtungseinheit auf eine Bearbeitungseinheitenseite und eine Entwicklungseinheit auf die andere Bearbeitungseinheitenseite zu platzieren und geeignete Atmosphäreneinstellungen für die entsprechenden Einheiten einzustellen. In diesem Fall kann zusätzlich zu dem ULPA-Filter ein chemischer Filter lediglich an der Entwicklungseinheitenseite vorgesehen werden.
Weiterhin hindert die umlaufende Zuführung von Reinluft zu den Transportpfaden 22a und 22b nicht nur die Innenluft daran, aus dem Bearbeitungssystem oder in den Reinraum zu strömen, sondern hindert auch in dem Bearbeitungssystem erzeugte Partikel und organische Fremdkörper daran, in den Reinraum einzudringen.
In der Kassettenstation 10 ist der obere Raum bei dem Kassettentisch 2 von dem Bewegungsraum des Wafer-Transportarms 4a mit einer hängenden Abschottung 5 getrennt, so dass eine Abwärtsströmung der Luft unabhängig in beiden Räumen stattfinden kann, wie in der 6 gezeigt ist.
In der Bearbeitungsstation 20 ist ein ULPA-Filter 85 an der Decke der Fotolack-Beschichtungseinheit (COT) vorgesehen, die auf der unteren Ebene eines jeden Bearbeitungsbereichs G1, G2, G6 und G7, wie in der 6 gezeigt ist, angeordnet ist. Die aus den umlaufenden Leitungen 73a und 73b den Transportpfaden 22a und 22b zugeführte Luft passiert den ULPA-Filter 85 und strömt in die Fotolack-Beschichtungseinheit (COT).
Wie in der 6 gezeigt ist, ist an jeder der Seitenwände der Bearbeitungseinheiten des Rotationstyps (COT) und (DEV), die den Wafer-Haupttransportmechanismen 21a bzw. 21b zugekehrt sind, ein Öffnungsbereich 29 vorgesehen, um dem Wafer W und dem Transportarm zu ermöglichen, hinein- und hinauszugehen. Jeder Öffnungsbereich 29 ist mit einer Blende (nicht gezeigt) versehen, die das Eindringen von Partikeln oder organischen Fremdkörpern aus jeder Einheit in den Wafer-Haupttransportmechanismus verhindert.
In dem Bearbeitungsbereich G3 der Bearbeitungsgruppe 20a und dem Bearbeitungsbereich G8 der Bearbeitungsgruppe 20b sind die Haftbearbeitungseinheiten 47a und 47b zum Ausführen eines Haftprozesses an dem Halbleiter-Wafer W entsprechend vorgesehen. Diese Haftbearbeitungseinheiten 47a und 47b verwenden HMDS-Gas. Da die Bearbeitung in einer halboffenen Einheit, nicht in einer vollständig abgedichteten Einheit, durchgeführt wird, kann HMDS-Gas aus der Einheit austreten. Wenn ein derartiges Gas in andere Bearbeitungseinheiten des offenen Typs eindringt, wird dies nachteilige Auswirkungen auf den Halbleiter-Wafer W haben.
Da jedoch die Haftbearbeitungseinheiten 47a und 47b im unteren Bereich jeder der Trocknungseinheiten, Kühleinheiten und Transporteinheiten, wie in der 3 gezeigt ist, vorgesehen sind und eine Reinluft-Abwärtsströmung in den Transportpfaden 22a und 22b gebildet wird, strömt das aus den Haftbearbeitungseinheiten 47a und 47b ausgetretene Gas in einer Abwärtsströmung nach unten und wird schnell abgelassen, so dass kaum die Möglichkeit besteht, dass das Gas in eine andere Bearbeitungseinheit eindringt. Deshalb kann verhindert werden, dass das Gas eine nachteilige Auswirkung auf den Halbleiter-Wafer W in einer anderen Bearbeitungseinheit hat. Ferner bewirkt die Intervention der Transporteinheiten 46a und 46b zwischen den Kühleinheiten 45a bzw. 46b und den Haftbearbeitungseinheiten 47a bzw. 47b, dass thermische Interferenzen unterdrückt werden.
In den Bearbeitungsbereichen G4 und G9 sind die Wärmeplatteneinheiten, die als Aufheizeinheiten wirken, über den Transporteinheiten 53a und 53b platziert und die Kühlplatteneinheiten, die als Kühleinheiten wirken, sind unter den Transporteinheiten 53a und 53b platziert. Diese Anordnung bewirkt ebenfalls, dass thermische Interferenzen unterdrückt werden.
Als Nächstes wird der Bearbeitungsbetrieb des gesamten Systems erklärt.
In der Kassettenstation 10 greift der Wafer-Transportarm 4a des Wafer-Transportmechanismus 4 auf die Kassette 1 zu, in der unbearbeitete Wafer W auf dem Kassettentisch 2 untergebracht sind, und nimmt einen einzelnen Wafer W aus der Kassette 1 heraus. Nach der Ausrichtung des Wafers W bringt der Arm des Wafer-Haupttransportmechanismus 21a der Bearbeitungsgruppe 20a in der Bearbeitungsstation 20 den Halbleiter-Wafer W in die Haftbearbeitungseinheit 47a, die zu dem Bearbeitungsbereich G3 gehört.
Nachdem der Halbleiter-Wafer dem Haftprozess unterzogen worden ist, wird er in einer der Kühlplatteneinheiten (CP) abgekühlt und dann mit Fotolack durch Rotationsbeschichtung in der Beschichtungseinheit (COT) beschichtet. Danach wird die Vortrocknung auf einer der Wärmeplatteneinheiten (HP) durchgeführt und dann auf einer der Kühleinheiten abgekühlt.
In diesem Fall transportiert der Transportmechanismus zwischen den Gruppen den Halbleiter-Wafer W aus der Bearbeitungsgruppe 20a zu der Bearbeitungsgruppe 20b über die Transfereinheiten 53a und 46b in dem geeigneten Timing. Nachdem die spezifischen Prozesse abgeschlossen worden sind, transportiert der Arm des Haupttransportmechanismus 21b den Halbleiter-Wafer W zu dem Übergangsbereich 30. In dem Übergangsbereich 30 wird die Rand-Belichtung durch die Peripherie-Belichtungsvorrichtung durchgeführt. Danach wird der Halbleiter-Wafer W zu der angrenzenden Belichtungsvorrichtung transportiert, welche die gesamte Oberflächenbelichtung durchführt.
Nachdem der Belichtungsprozess abgeschlossen worden ist, nimmt der Wafer-Transportarm 34 des Übergangsbereichs 30 den Wafer W auf und bringt den aufgenommenen Wafer W in die Transporteinheit 54b, die zu dem Bearbeitungsbereich G9 der Bearbeitungsgruppe 20b in der Bearbeitungsstation 20 gehört. Der Wafer W wird von der Kühlplatte in der Transporteinheit 54b abgekühlt. Der Wafer-Haupttransportmechanismus 21b nimmt den Wafer W auf und bringt den Wafer W in eine der Entwicklungseinheiten (DEV). Die Entwicklungseinheit führt einen Entwick lungsprozess durch. Nachdem der Entwicklungsprozess abgeschlossen worden ist, erfolgt die Nachtrocknung durch eine der Wärmeplatteneinheiten (HP). Danach wird der Wafer durch eine der Kühlplatteneinheiten (CP) abgekühlt.
Der Transportmechanismus zwischen den Gruppen befördert die Halbleiter-Wafer W von der Bearbeitungsgruppe 20b zu der Bearbeitungsgruppe 20a über die Transporteinheiten 46b und 53a im geeigneten Takt. Nachdem die spezifischen Prozesse abgeschlossen worden sind, platziert der Haupttransportmechanismus 21a die Halbleiter-Wafer W auf den Tisch der Transporteinheit 46a. Der Arm 4a der Kassettenstation 10 nimmt die Wafer W auf und stellt sie in eine spezifische Wafer-Aufnahmerille der Kassette 1, um die bearbeiteten Wafer auf dem Kassettentisch 2 unterzubringen. Damit ist eine Reihe von Prozessen abgeschlossen.
Da, wie vorstehend beschrieben, zwei Bearbeitungsgruppen vorgesehen sind und der Transportmechanismus zwischen den Gruppen einen Halbleiter-Wafer über die Transporteinheiten in den Bearbeitungsbereichen G4 und G8 transportiert, die aneinander angrenzen, kann die Anzahl der zu bearbeitenden Wafer sehr viel größer, der Durchsatz bedeutend höher sein und sehr verschiedenartige Prozesse erreicht werden. Weiterhin können, obwohl sehr verschiedenartige Prozesse mit einem derart hohen Durchsatz realisiert werden, Objekte durch eine einzige Transportstation, die einer Herkömmlichen entspricht, hinein- und hinausbefördert werden.
Auch wenn bei der Ausführungsform zwei Bearbeitungsgruppen vorgesehen worden sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschränkt. Ferner ist das Objekt nicht auf einen Halbleiter-Wafer beschränkt. Es kann ein anderer geeigneter Gegenstand sein, wie z. B. ein LCD-Substrat, ein Glass-Substrat, ein CD-Substrat, eine Fotomaske oder eine gedruckte Schaltung.
Wie vorstehend erklärt ist, ist bei dieser Ausführungsform eine Vielzahl von Bearbeitungsgruppen vorgesehen. Jede Bearbeitungsgruppe hat Bearbeitungsbereiche, die um einen Transportpfad angeordnet sind. Jeder Bearbeitungsbereich ist aus einer Vielzahl von Bearbeitungseinheiten zusammengesetzt, die übereinander liegend angeordnet sind. Der Transportmechanismus zwischen den Gruppen transportiert Objekte zwischen derartigen Bearbeitungsgruppen. Mit dieser Konfiguration wird nicht nur ein sehr hoher Durchsatz erreicht, sondern auch sehr verschiedenartige Prozesse verwirklicht.
Nachstehend wird eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, insbesondere eine Bearbeitungsvorrichtung mit einem verbesserten Abgassystem, detailliert erklärt.
Die 8 und 9 zeigen ein Bearbeitungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Bearbeitungssystem entspricht grundlegend einer Bearbeitungsgruppe des Bearbeitungssystems, das in den 1 und 2 gezeigt ist. Mit anderen Worten – das Bearbeitungssystem hat eine Kassettenstation 110, eine Bearbeitungsstation 120 mit einer Vielzahl von Bearbeitungseinheiten und einen Übergangsbereich 130 zum Befördern eines Wafers W zwischen einer Bearbeitungsstation 120 und einer an die Bearbeitungsstation 120 angrenzenden Belichtungsvorrichtung (nicht gezeigt).
Die Kassettenstation 110 birgt eine Vielzahl von Halbleiter-Wafern W (d. h. zu bearbeitende Objekte) aus einem anderen System oder trägt sie heraus zu einem anderen System in Einheiten von z. B. in einer Wafer-Kassette 101 untergebrachten 25 Wafern. Die Kassettenstation befördert ebenfalls Wafer W zwischen der Wafer-Kassette 101 und der Bearbeitungsstation 120. In der Kassettenstation 110 ist eine Vielzahl von Vorsprüngen 103 (vier Vorsprünge in der Zeichnung) auf einem Kassettentisch 102 in Richtung X, wie in der 8 gezeigt ist, ausgebildet. Die Wafer-Kassette 101 kann in einer Linie an den Vorsprüngen 103 angeordnet sein, wobei der Wafer-Einlass- und -Auslass jeder Wafer-Kassette der Bearbeitungsstation 120 zugekehrt ist. In der Wafer-Kassette 101 sind die Wafer vertikal aufgestellt (oder in Richtung Z). Die Kassettenstation 110 enthält einen Wafer-Transportmechanismus 104 zwischen dem Wafer-Kassettentisch 102 und der Bearbeitungsstation 120. Der Wafer-Transportmechanismus 104 hat einen Wafer-Transportarm 104a und kann sich in die Richtung der Kassettenanordnung (d. h. in die Richtung X) und in die Richtung der Wafer-Anordnung (d. h. in die Richtung Z) bewegen. Der Wafer-Transportmechanismus kann den Arm 104a veranlassen, selektiv auf eine der Wafer-Kassetten 101 zuzugreifen. Der Wafer-Transportarm 104a kann ebenfalls in die Richtung θ rotieren. Der Arm 104a kann Wafer W zu einer Transporteinheit (TR) 146 tragen, die zu dem Bereich G3 an der Seite der Bearbeitungsstation 120 gehört.
Die Bearbeitungsstation 120 enthält eine Vielzahl von Bearbeitungseinheiten zum Ausführen einer Reihe von Prozessen zur Beschichtung eines Halbleiter-Wafers W mit einem Fotolack und zur Entwicklung des Halbleiter-Wafers W. Derartige Einheiten sind in spezifischen Positionen mehrstufig angeordnet. Die Mehrstufen-Anordnung ermöglicht, dass die Halbleiter-Wafer W nacheinander bearbeitet werden können. Die Bearbeitungsstation 120 hat einen Wafer-Haupttransportmechanismus 121, der vertikal in der Mitte, wie in der 8 gezeigt ist, vorgesehen ist. Alle Bearbeitungseinheiten sind um einen Wafer-Transportpfad 122 in dem Wafer-Haupttransportmechanismus 121 angeordnet. Diese Bearbeitungseinheiten sind in Bearbeitungsbereiche eingeteilt. In jedem Bereich ist eine Vielzahl von Bearbeitungseinheiten vertikal mehrstufig angeordnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind fünf Bearbeitungsbereiche G1, G2, G3, G4 und G5 um den Wafer-Transportpfad 122 herum angeordnet, um den Wafer-Transportpfad 22 als nahezu geschlossenen Raum auszubilden.
Die Bearbeitungsbereiche G1 und G2 sind parallel an der Stirnseite des Systems (in dem unteren Teil von 8) angeordnet. Der Bearbeitungsbereich G3 ist neben der Kassettenstation 110 angeordnet. Der Bearbeitungsbereich G4 ist angrenzend an den Übergangsbereich 130 platziert. Der Bearbeitungsbereich G5 ist im hinteren Teil des Systems platziert.
Wie in der 9 gezeigt ist, sind in dem Bearbeitungsbereich G1 zwei Bearbeitungseinheiten des Rotationstyps vertikal angeordnet. In jeder der Bearbeitungseinheiten des Rotationstyps wird ein Wafer W auf ein Drehfutter (nicht gezeigt) in einem Becher 123 gesetzt und ein spezifischer Prozess ausgeführt. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind eine Fotolack-Beschichtungseinheit (COT) zum Beschichten eines Wafers W mit Fotolack und eine Entwicklungseinheit (DEV) zum Entwickeln des Fotolack-Musters übereinander liegend in dieser Reihenfolge von unten angeordnet. In dem Bearbeitungsbereich G2 sind ebenfalls eine Fotolack-Beschichtungseinheit (COT) und eine Entwicklungseinheit (DEV) übereinander liegend in dieser Reihenfolge von unten angeordnet.
In dem Bearbeitungsbereich G3 sind Bearbeitungseinheiten des offenen Typs zum Platzieren der Wafer W auf dem Tisch 124 (siehe 1) und zum Ausführen eines spezifischen Prozesses übereinander liegend in sieben Ebenen angeordnet, wie in der 10 gezeigt ist. Insbesondere sind eine Haftbearbeitungseinheit (AD) 147, eine Transporteinheit (TR) 146, zwei Kühlplatteneinheiten (CP) 144 und 145 und drei Wärmeplatteneinheiten (HP) 141, 142 und 143 übereinander liegend in dieser Reihenfolge von unten angeordnet.
Die Wärmeplatteneinheiten (HP) 141, 142 und 143 führen einen Aufheizprozess, wie zum Beispiel ein Vortrockungsprozess oder ein Nachtrocknungsprozess, an dem Halbleiter-Wafer W durch. Die Kühlplatteneinheiten (CP) 144 und 145 kühlen den Halbleiter-Wafer W ab. Die Transfereinheiten (TR) 146 transportieren den Halbleiter-Wafer W. Die Haftbearbeitungseinheit (AD) 147 führt einen Haftprozess an dem Halbleiter-Wafer W aus.
Auch in dem Bearbeitungsbereich G4 sind Bearbeitungseinheiten des offenen Typs übereinander liegend in sieben Ebenen, wie in der 10 gezeigt ist, angeordnet. Insbesondere sind eine Transport- und Kühlplatteneinheit (TR-CP) 154, eine Kühlplatteneinheit (CP) 153 und fünf Wärmeplatteneinheiten (HP) 152, 151, 150, 149 und 148 übereinander liegend in dieser Reihenfolge von unten angeordnet.
Der Bearbeitungsbereich G5 hat an der Rückseite des Wafer-Haupttransportmechanismus 121 grundlegend den gleichen Aufbau wie den der Bearbeitungsbereiche G3 und G4. Das heißt, dass sie jeweils mehrstufig übereinander liegend angeordnete Bearbeitungseinheiten des offenen Typs haben. Der Bearbeitungsbereich G5 kann sich entlang einer Führungsschiene 167, von dem Wafer-Haupttransportmechanismus 121 gesehen, zu einer Seite bewegen. Demzufolge wird durch das Schieben des Bearbeitungsbereiches G5 zu einer Seite ein Raum sichergestellt, der die Wartung des Wafer-Haupttransportmechanismus 121 von der Rückseite des Systems ermöglicht.
Der Übergangsbereich 30 ist so lang wie die Bearbeitungsstation 120 in Richtung X. Wie in den 8 und 9 gezeigt ist, sind an der Stirnseite des Übergangsbereichs 130 eine tragbare, aufnehmbare Kassette 131 und eine stationäre Pufferkassette 132 übereinander liegend angeordnet. An der Rückseite des Übergangsbereichs ist eine Peripherie-Belichtungsvorrichtung 133 vorgesehen. Ein Wafer-Transportarm 134 ist in der Mitte des Übergangsbereichs vorgesehen. Der Wafer-Transportarm 134 ist ausgelegt, um sich in die Richtung X und in die Richtung Z zu bewegen und kann einen Wafer zu beiden Kassetten 131 und 132 und zu der Peripherie-Belichtungsvorrichtung 133 transportieren. Der Wafer-Transportarm 134 ist ebenfalls ausgelegt, um in die Richtung θ zu rotieren, und kann den Wafer W auch der Transfer- und Kühlplatteneinheit (TR-CP) 154, die zu dem Bearbeitungsbereich G4 der Bearbeitungsstation 124 gehört, und dem Wafer-Übergabetisch (nicht gezeigt) auf der Seite der angrenzenden Belichtungsvorrichtung übergeben.
Wie in der 9 gezeigt ist, ist in dem oberen Teil der Kassettenstation 110 eine Alarmlampe 111 vorgesehen, die sich im Notfall anschaltet, wie zum Beispiel bei Feuer, wie später erklärt wird. An der Stirnseite der Kassettenstation 110 ist eine Nottaste 112 vorgesehen, die den Bediener in die Lage versetzt, das System im Notfall zu stoppen, wie zum Beispiel bei einem Feuer, wie nachstehend erklärt wird. Die Alarmlampe 111 und die Nottaste 112 können in der Bearbeitungsstation 120 oder dem Übergangsbereich 130 vorgesehen sein.
Das wie vorstehend beschrieben konstruierte Bearbeitungssystem ist in einem Reinraum installiert und verbessert die Reinheit des Raumes. Zusätzlich verbessert die effiziente Bereitstellung von vertikaler Fließströmung in dem System die Reinheit in verschiedenen Bereichen des Reinraums. Die 11 und 12 zeigen die Strömung von Reinluft in dem System.
Wie in der 11 gezeigt ist, sind Luftkammern 110a, 120a und 130a in dem oberen Teil der Kassettenstation 110, der Bearbeitungsstation 120 und dem Übergangsbereich 130 vorgesehen. Ein staubdichter Filter, wie zum Beispiel ein ULPA-Filter 155, wird an der Bodenfläche einer jeden Luftkammer 110a, 120a und 130a bereitgestellt. Die Luft wird über Leitungen in die Luftkammern 110a und 130a geführt. Die Luft der Luftkammern wird durch den ULPA-Filter 155 gefiltert und eine Reinluft-Abwärtsströmung erfolgt von dem ULPA-Filter 155 zur Kassettenstation 110 und zu dem Übergangsbereich 130.
Wein der 12 gezeigt ist, ist ein Lufteinlass 125 zum Zuführen von Luft zu dem Transportpfad 122 in dem oberen Teil des Wafer-Transportpfades 122 in dem Wafer-Haupttransportmechanismus 121 vorgesehen. Ein Luftauslass 126 zum Ablassen der dem Wafer-Transportpfad 122 zugeführten Luft ist in dem unteren Teil des Wafer-Transportpfades 122 vorgesehen.
Die Luftkammer 120 ist an der Verbindung des Lufteinlasses 125 und einer Luftzuführungsleitung bereitgestellt. An der unteren Fläche der Verbindung ist der ULPA-Filter 155 vorgesehen. In dem oberen Teil der Verbindung ist ein chemischer Filter 156 vorgesehen, der die Funktion hat, organische Fremdkörper, wie zum Beispiel Amin, zu entfernen.
An der Verbindung des Luftauslasses 126 und einer Abgasleitung ist eine Abgaskammer 120b vorgesehen. An der oberen Fläche der Abgaskammer 120b ist eine durchlässige Platte 157 bereitgestellt, in der ein Luftauslass 126 hergestellt ist. In der Abgaskammer 120b ist ein Abgasentlüfter 155 vorgesehen. An der Verbindung der Abgaskammer 120b und der Abgasleitung ist ein Druckregelungsmittel vorgesehen, zum Beispiel eine Spaltblende 159. Eine Luftzuführungsvorrichtung (nicht gezeigt) bildet eine Reinluft-Abwärtsströmung von dem Lufteinlass 125 bis zu dem Luftauslass 126 in dem Transportpfad 122.
In der Kassettenstation 110 ist der obere Raum an dem Kassettentisch 102 von dem Bewegungsraum der Wafer-Transportpinzetten 104 mit einer hängenden Abschottung 105 getrennt, so dass eine Luft-Abwärtsströmung in beide Räume, wie in der 11 gezeigt ist, unabhängig voneinander erfolgen kann.
In der Bearbeitungsstation 120 ist ein ULPA-Filter 155a an der Decke der Fotolack-Beschichtungseinheit (COT) vorgesehen, die auf einer unteren Ebene jedes Bearbeitungsbereiches G1 und G2, wie in den 11 und 12 gezeigt ist, angeordnet ist. Die von der umlaufenden Leitung 152 dem Transportpfad 122 zugeführte Luft passiert den ULPA-Filter 155a und strömt in die Fotolack-Beschichtungseinheit (COT).
Wie in der 11 gezeigt ist, befindet sich an jeder der Seitenwände der Bearbeitungseinheiten des Rotationstyps (COT) und (DEV) ein dem Wafer-Haupttransport mechanismus 121 zugekehrter Öffnungsbereich 164, um dem Wafer W und dem Transportarm zu ermöglichen, hinein- und hinauszugehen. Jeder Öffnungsbereich 164 ist mit einer Blende versehen (nicht gezeigt), die verhindert, dass Partikel oder organische Fremdkörper aus jeder Einheit in den Wafer-Haupttransportmechanismus 121 eindringen können.
Wie in der 11 gezeigt ist, sind Feuerdetektoren 113, 114 und 115 an jeder oder zumindest an einer Kassettenstation 110, Bearbeitungsstation 120 und einem Übergangsbereich 130 vorgesehen.
Die 13 ist eine Schnittdarstellung des Bereichs, welcher die Fotolack-Beschichtungseinheit (COT) und die Entwicklungseinheit (DEV) enthält.
In dem Bereich, der die Fotolack-Beschichtungseinheit (COT) und die Entwicklungseinheit (DEV) aufweist, ist ein köcherförmiger Becher CP in dem Zentrum des Bodens der Einheit bereitgestellt. Innerhalb des Bechers ist ein Drehfutter 171 vorgesehen. Das Drehfutter 171 ist durch einen Antriebsmotor 172 rotierbar, während der Halbleiter-Wafer W an der Stelle durch Vakuumadsorption gesichert ist. Der Antriebsmotor 172 wird an einer Öffnung 174 in einer Einheitsbodenplatte 173 bereitgestellt, so dass er sich nach oben und unten bewegen kann. Der Antriebsmotor ist mit einer Auf- und Abwärtsbewegungs-Antriebsvorrichtung 176 verbunden, die zum Beispiel einen Luftzylinder und eine Auf- und Abwärtsbewegungs-Führungsvorrichtung 177 über ein aus z. B. Aluminium hergestelltes schalenförmiges Flanschelement 175 aufweist. Auf der Seite des Antriebsmotors 172 wird ein z. B. aus Edelstahl (SUS) gefertigter rohrförmiger Kühlmantel 178 bereitgestellt. Das Flanschelement 175 wird derart bereitgestellt, dass die obere Hälfte des Kühlmantels 178 abgedeckt ist.
Zum Zeitpunkt der Fotolack-Beschichtung oder der Entwicklung kommt das untere Ende 175a des Flanschelementes 175 in dichten Kontakt mit der Einheitsbodenplatte 173 nahe dem Rand der Öffnung 174, wobei die Innenseite der Einheit abgedichtet wird. Wenn Halbleiter-Wafer W zwischen dem Drehfutter 171 und dem Wafer-Haupttransportmechanismus 121 befördert werden, erhebt sich das untere Ende des Flanschelementes 175 von der Einheitsbodenplatte 173, weil die Auf- und Abwärts bewegungs-Antriebsmittel 176 den Bereich einschließlich des Antriebsmotors 172 und des Drehfutters 171 nach oben bewegen.
In dem Kühlmantel 178 ist ein Wasserlauf vorgesehen, damit das Kühlwasser fließen kann. Ein Kühlwasserzuführungsbereich (nicht gezeigt) zirkuliert das auf eine konstante Temperatur regulierte Kühlwasser CW in dem Mantel.
Zwischen der unteren Fläche des Bechers CP und der Einheitsbodenplatte 173 ist ein Freiraum 179 vorhanden. Wie vorstehend beschrieben ist, wird eine Abwärtsströmung der Reinluft, deren Temperatur und Feuchtigkeit durch den ULPA-Filter 155 an der Decke auf konstante Werte kontrolliert wird, der Einheit zugeführt. Die Reinluft, welche an der Einheitsbodenplatte 173 um den Becher CP herum streicht, strömt durch den Freiraum 179 unterhalb des Bechers CP und kommt herum in das Innere des Bechers CP. Weil bei dem Auftragen des Fotolacks das untere Ende 175a des Flanschelementes 175 in dichtem Kontakt mit der Einheitsbodenplatte 173 nahe dem Rand der Öffnung 174 ist und die Einheit, wie vorstehend beschrieben, abdichtet, geht die durch den Freiraum 179 strömende und in das Innere des Bechers CP herumkommende Reinluft nach oben entlang der Seite des Flanschelementes 158, wie anhand der gestrichelten Linien A gezeigt ist, passiert einen Freiraum 180 zwischen dem Rand des Wafers W und des Bechers CP und strömt in den Becher CP. Das heißt, dass das Strömen eines Luftstromes durch den Freiraum von der Innenseite zu der Außenseite verhindert, dass die Fotolacklösung auf die Rückseite des Wafers fließt.
Die durch den Antriebsmotor 172 erzeugte Wärme wird durch den Kühlmantel 178 schnell absorbiert. Zusätzlich wird die durch den Freiraum 179 und in das Innere des Bechers herumkommende Reinluft nicht erwärmt, wenn sie den Antriebsmotor 172 passiert, weil das Flanschelement 175 den Kühlmantel 178 abdeckt. Da die Reinluft aus dem ULPA-Filter an der Decke unter dem Becher CP herumkommend strömt und dem Freiraum 180 zugeführt wird, während deren Temperatur und Feuchtigkeit nahezu konstant gehalten werden, wird der Rand des Halbleiter-Wafers W durch den Luftstrom an der Wafer-Rückseite nicht erwärmt werden, wodurch die Gleichmäßigkeit des Fotolackfilms sichergestellt wird.
In dem Becher CP bilden die Außenwandfläche, die Innenwandfläche und die Bodenfläche eine Kammer. Eine oder eine Vielzahl von Abläufen 181 sind in der Bodenfläche ausgebildet. Der Ablauf 181 ist mit einem Tank 183 über eine Ablaufleitung 132 verbunden. Der Tank 183 ist ein luftdichter Behälter. Ein Ablassausgang 183a ist in der Bodenfläche des Tanks ausgebildet und ein Lufteinlass 183b ist in der oberen Fläche ausgebildet. Abgas und Ablauge werden jeweils über Leitungen 184 bzw. 185 aus dem System abgelassen. Außerhalb des Tanks 183 sind Flüssigkeitsoberflächensensoren 186 und 187 zum Erfassen der Flüssigkeitsoberfläche in dem Tank in spezifischen, unterschiedlichen Höhen vorgesehen.
Die Fotolacklösung, die von dem Halbleiter-Wafer W während der Fotolack-Beschichtung oder Entwicklung in alle Richtungen versprüht wird, wird in dem Becher CP aufgefangen, wie anhand einer durchgezogenen Linie B gezeigt ist. Die aufgefangene Lösung wird als eine Ablauge von dem Ablauf 181 an dem Boden des Bechers CP zu dem Tank 183 über die Ablaufleitung 182 geleitet. Zu diesem Zeitpunkt wird ebenfalls das Gas in dem Becher CP als Abgas zusammen mit der Ablauge aus dem Ablauf 181 abgelassen. Ein Lösungsmittels, wie zum Beispiel ein Verdünner, wird über eine Leitung (nicht gezeigt) dem Tank 183 zugeführt. Das Lösungsmittel ermöglicht, dass die Fotolacklösung temporär in dem Tank ohne auszuhärten gelagert werden kann. Wenn die Flüssigkeitsoberfläche in dem Tank 183 bis zum oberen Grenzwert ansteigt, öffnet ein Steuerschaltkreis (nicht gezeigt) ein Schaltventil 188 in der Leitung 184 als Reaktion auf das Ausgangssignal SH von dem Flüssigkeitsoberflächensensor 186. Wenn die Flüssigkeitsoberfläche in dem Tank 183 bis zum unteren Grenzwert absinkt, schließt der Steuerschaltkreis das Schaltventil 188 als Reaktion auf das Ausgangssignal SL von dem Flüssigkeitsoberflächensensor 187. Nachdem die Ablauge aus dem Becher CP temporär in dem Tank 183 gespeichert worden ist, wird sie über die Leitung 184 nach außen aus dem System geleitet. Das zu dem Tank 183 geleitete Abgas wird aus der Abgasentlüftung 183b durch die Leitung 185 nach außen aus dem System geleitet.
Eine Düse 189 zum Zuführen einer Fotolacklösung und einer Entwicklungslösung auf die Oberfläche des Halbleiter-Wafers W ist über eine Zufuhrleitung 190 mit einem Zufuhrbereich (nicht gezeigt) für die Fotolacklösung und Entwicklungslösung verbunden. Die Düse 189 wird an der Spitze eines Düsen-Scanner-Arms 191 mit einem Dü sen-Standby-Bereich (nicht gezeigt) an der Außenseite des Bechers CP derart bereitgestellt, dass die Düse installiert und entfernt werden kann. Die Düse ist derart ausgelegt, dass sie zu einer spezifischen Lösungsausgabeposition in dem oberen Teil des Drehfutters 171 befördert werden kann. Der Düsen-Scanner-Arm 191 ist an dem oberen Ende eines vertikalen Stützelementes 193 vorgesehen, das sich horizontal über eine in eine Richtung (in Richtung Y) auf der Einheitsbodenplatte 173 verlegte Führungsschiene 192 bewegen kann. Der Scanner-Arm wird durch einen Antriebsmechanismus in Y-Richtung (nicht gezeigt) derart angetrieben, dass sich der Arm zusammen mit dem vertikalen Stützelement 193 in Richtung X bewegt.
Die 14 ist eine schematische Vorderansicht der Abgasleitung und Ablaugeleitung in der Fotolack-Beschichtungseinheit (COT) und Entwicklungseinheit (DEV).
In dem Fotolack-Beschichtungs- und Entwicklungssystem werden das aus der Fotolack-Beschichtungseinheit (COT) und Entwicklungseinheit (DEV) abgeleitete Abgas und die Ablauge aus dem System über die Abgasleitung und Ablaugeleitung abgelassen.
Die Abgasleitung 185 des Tanks 183 in jeder Entwicklungseinheit (DEV) ist mit einer Sammel-Abgasleitung 194 verbunden. Die Abgasleitung 185 des Tanks 183 in jeder Fotolack-Beschichtungseinheit (COT) ist mit einer Sammel-Abgasleitung 195 verbunden. Diese Abgasleitungen 194 und 195 erstrecken sich nach außen aus dem System heraus. In den Abgasleitungen 194 und 195 sind Sperrmittel zum Blockieren der Abgasleitungen 194 und 195, zum Beispiel Sperrmechanismen 196 und 197, im Notfall (z. B. Feuer) vorgesehen.
Die Ablaugeleitung 184 des Tanks 183 in jeder Entwicklungseinheit (DEV) ist mit einer Sammel-Ablaugeleitung 198 verbunden. Die Ablaugeleitung 184 des Tanks 183 in jeder Fotolack-Beschichtungseinheit (COT) ist mit einer Sammel-Ablaugeleitung 199 verbunden. Diese Ablaugeleitungen 198 und 199 erstrecken sich nach außen, d. h. in eine werksseitige Ausströmungsleitung 210.
Auch wenn die Abgasleitungen 194 bzw. 195 jeweils in der Entwicklungseinheit (DEV) und Fotolack-Beschichtungseinheit (COT) bereitgestellt werden, können sie in eine einzige Abgasleitung zusammengefasst werden. Das Gleiche gilt für die Ablaugeleitungen 198 und 199.
Die 15 zeigt ein Beispiel der Sperrmechanismen 196 und 197, die als Sperrmittel wirken. In der Abgasleitung 194 ist eine runde Sperrplatte 200 mit dem gleichen Innendurchmesser wie der Durchmesser der Abgasleitung 194 vorgesehen. In der Abgasleitung 195 ist ebenfalls eine runde Sperrplatte 200 mit dem gleichen Innendurchmesser wie der Durchmesser der Abgasleitung 195 vorgesehen. Eine Achse 201 an dem Boden der Sperrplatte 200 wird durch die Abgasleitungen 194 und 195 derart gehalten, dass die Achse in die Richtung θ rotieren kann. Die Achse 202 oben an der Sperrplatte 200 wird durch die Abgasleitungen 194 und 195 derart gehalten, dass die Achse in die Richtung θ rotieren kann. Diese Achsen erstrecken sich von den Abgasleitungen 194 und 195 nach außen.
Die obere Achse 202 ist mit einem Drehmotor 203 verbunden. Die Sperrplatte 200 wird durch den Motor 203 in die Richtung θ gedreht. Die 15 zeigt einen Zustand im Notfall, d. h. einen Zustand, in dem die Sperrplatten 200 die Abgasleitungen 194 und 195 blockieren und verhindern, dass das Abgas hindurchströmt. Die Sperrplatte 200 ist normalerweise in eine Position um 90° in Richtung θ von der Position in 15 gedreht.
Die 16 zeigt die Konfiguration des Steuerungssystems des Fotolack-Beschichtungs- und Entwicklungssystems. Ein Steuerungsbereich 204 überwacht die Steuerung des gesamten Systems. Der Steuerungsbereich empfängt die Signale von der Nottaste 112, den Feuerdetektoren 113, 114 und 115 und anderen Bereichen in dem System und schaltet dann die Alarmlampe 111 an, öffnet und schließt die Sperrmechanismen 196 und 197 und steuert andere verschiedene Bereiche.
Wenn das Fotolack-Beschichtungs- und Entwicklungssystem zum Beispiel in einem Werk installiert ist, sind die sich aus dem System verlängernden Abgasleitungen 194 und 195 mit einer in dem Werk verlegten Abgasleitung 205 verbunden, wie in der 16 gezeigt ist. Das Abgas wird zum Beispiel in einem Abgastank (nicht gezeigt) über die Abgasleitung 205 aufgefangen. Das Fotolack-Beschichtungs- und Entwicklungssystem ist mit einem in dem Werk installierten Leitrechner 206 verbunden. Der Rechner führt eine zentralisierte Steuerung aus. Wenn der Leitrechner zum Beispiel das Signal von dem Feuerdetektor 207 in dem Werk empfängt, das anzeigt, dass ein Feuer ausgebrochen ist, informiert er das Fotolack-Beschichtungs- und Entwicklungssystem über das Vorhandensein eines Feuers.
Der Betrieb des Steuerungsbereiches 204 wird erklärt.
Wenn zum Beispiel ein Feuer in dem Fotolack-Beschichtungs- und Entwicklungssystem ausgebrochen ist und das Feuer durch einen beliebigen Feuerdetektor 113, 114 und 115 in dem System entdeckt worden ist, wird das erfasste Signal zu dem Steuerungsbereich 204 gesendet. Beim Empfang des Signals schaltet der Steuerungsbereich 204 die Alarmlampe 111 an und sendet ein Sperrsignal, um die Sperrmechanismen 196 und 197 zu veranlassen, die Leitungen zu blockieren. Bei jedem Sperrmechanismus 196 und 197 dreht der Motor 203 die Sperrplatte 200 um 90° in Richtung θ als Reaktion auf das Sperrsignal, das den in der 15 gezeigten Zustand bewirkt. In diesem Zustand werden die Leitungen 194 und 195 blockiert. Dadurch wird verhindert, dass sich das Feuer in dem Fotolack-Beschichtungs- und Entwicklungssystem außerhalb des Systems über die Abgasleitungen 194, 195 und 205 ausbreitet.
Mit anderen Worten – da die Abgasleitungen 194 und 195, die mit organischem Lösungsmittel gefüllt sind, wie zum Beispiel üblicherweise in der Fotolacklösung und in der Entwicklungslösung enthaltener Verdünner, aus der werksseitigen Abgasleitung 205 abgesondert werden, indem die Abgasleitungen 194 und 195 geschlossen werden, wird verhindert, dass sich das Feuer über die Leitungen 194, 195 und 205 nach außen ausbreitet.
Andrerseits wird, wenn zum Beispiel ein Feuer in dem Werk ausgebrochen ist und der Feuerdetektor 207 das Feuer aufgespürt hat, das erfasste Signal an den Steuerungsbereich 204 in dem System über den Leitrechner 206 gesendet. Beim Empfang des Signals schaltet der Steuerungsbereich 204, wie vorstehend beschrieben, die Alarmlampe 111 an und sendet ein Sperrsignal, um die Sperrmechanismen 196 und 197 zu veranlassen, die Leitungen zu blockieren. Dann blockieren die Sperrmechanismen 196 und 197 die Leitungen 194 und 195. Dadurch wird verhindert, dass sich das Feuer in dem Werk über die Abgasleitungen 194, 195 und 205 in dem Fotolack-Beschichtungs- und Entwicklungssystem ausbreitet.
Wenn der Bediener die Nottaste 112 gedrückt hat, schaltet der Steuerungsbereich 204 beim Empfang des Signals die Alarmlampe 111 an und sendet ein Sperrsignal, um die Sperrmechanismen 196 und 197 zu veranlassen, die Leitungen zu blockieren. Dann blockieren die Sperrmechanismen 196 und 197 die Leitungen 194 und 195. Der Einsatz der Nottaste 112 ist insbesondere dann nützlich, wenn zum Beispiel die Feuerdetektoren nicht arbeiten.
Während bei der Ausführungsform die Alarmlampe angeschaltet ist und die Sperrmechanismen die Leitungen blockieren, kann der Zufuhrbereich veranlasst werden, die Zuführung der Fotolacklösung und der Entwicklungslösung zu den Düsen 169 von 13 neben dem Anschalten der Alarmlampe und dem Blockieren der Leitungen durch die Sperrmechanismen zu stoppen. Dies schränkt den Bereich ein, in dem sich das Feuer ausbreiten kann. Nach dem Sperrbetrieb kann das gesamte Fotolack-Beschichtungs- und Entwicklungssystem ausgeschaltet werden.
Die Ausgestaltung zum Verhindern der Ausbreitung von Feuer, wie in den 14 bis 16 gezeigt, ist auf die in den 1 bis 7 gezeigten Ausführungsformen anwendbar. In diesem Fall wird ein Feueralarm an jeder Bearbeitungsgruppe montiert.
Obwohl in der Ausführungsform ein Halbleiter-Wafer als Objekt verwendet worden ist, beschränkt sich die vorliegende Erfindung nicht auf diesen. Zum Beispiel ist die Erfindung anwendbar auf LCD-Substrate, Glassubstrate, CD-Substrate, Fotomasken, gedruckte Leiterplatten und keramische Platten.
Bei der vorstehenden Ausführungsform ist es nicht nur möglich, ein Feuer außerhalb des Systems daran zu hindern, sich in das System über die Abgasleitungen auszubreiten, sondern auch ein Feuer in dem System daran zu hindern, sich aus dem System heraus und in dem gesamten Werk auszubreiten, weil die Abgasleitungen, die die Atmosphäre in der Bearbeitungskammer aus dem System leiten, im Notfall blockiert werden.

Claims

Bearbeitungsvorrichtung zur Bearbeitung von Objekten mit: einer Vielzahl von Bearbeitungsgruppen (20a, 20b), wobei jede Gruppe umfasst: einen sich vertikal erstreckenden Transportpfad (22a, 22b), eine Vielzahl von Bearbeitungsbereichen (G1–G5, G6–G10), die um den Transportpfad herum angeordnet sind, wobei jeder Bereich eine Vielzahl von vertikal übereinander angeordneten Bearbeitungseinheiten (41a–47a, 49a– 54a, 41b–47b, 48b–54b) zum Ausführen einer festgelegten Bearbeitung jedes Objektes hat, einen Haupttransportmechanismus (21a, 21b), der ausgelegt ist, um sich entlang des Transportpfades zu bewegen und das Objekt aus jeder Bearbeitungseinheit in jeder der Vielzahl von Bearbeitungsbereichen jeder Bearbeitungsgruppe (20a, 20b) zu laden und zu entladen, dadurch gekennzeichnet dass die Bearbeitungsbereiche (G1–G5, G6–G10) jeder Bearbeitungsgruppe (20a, 20b) eine Transporteinheit (46a, 53a, 46b, 53b) aufweisen, die zwischen den Bearbeitungseinheiten (41a–47a, 49a–54a, 41b–47b, 48a–54b) angeordnet ist, ein Transportmechanismus (61–66, 67–69) zwischen den Gruppen vorgesehen ist, um das Objekt zwischen benachbarten Transporteinheiten (46a; 46b; 53a; 53b) zu transportieren, die Bearbeitungsgruppen (20a, 20b) nebeneinander so angeordnet sind, dass die Bearbeitungsbereiche (G4, G8) der Bearbeitungsgruppen aneinander angrenzen, und dass der Transportmechanismus (61–66, 67–69) zwischen den Gruppen ausgelegt ist, um das Objekt über die benachbarten Transporteinheiten (46b, 53a) zwischen den angrenzenden Bearbeitungsbereichen (G4, G8) zu transportieren.
Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Transporteinheiten (46b, 53a) in den angrenzenden Bearbeitungsbereichen auf gleicher Höhe positioniert sind.
Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede der benachbarten Transporteinheiten (46b, 53a) in den angrenzenden Bearbeitungsbereichen zwei Transportboote und zwei mit den Transportbooten korrespondierende Plattformen aufweist.
Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Transportmechanismus zwischen den Gruppen zwei Transportarme (65, 66) hat, wobei einer der Transportarme das Objekt von einer Plattform der benachbarten Transporteinheiten (53a, 46b) zu einer anderen Plattform der Transporteinheiten transportiert, und der andere Transportarm das Objekt von der anderen Plattform der Transporteinheiten zu der einen Plattform der Transporteinheiten transportiert.
Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Transporteinheiten (53a, 46b) in den angrenzenden Bearbeitungsbereichen Plattformen (67, 68) haben, die ausgelegt sind, um sich unabhängig voneinander zu bewegen, wobei der Transportmechanismus (61–66, 67–69) zwischen den Gruppen einen Bewegungsmechanismus, der ausgelegt ist, um die Plattformen unabhängig voneinander zu bewegen, und eine Schiene (69) zum Führen dieser Plattformen aufweist.
Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsbereiche einen ersten Bearbeitungsbereich (G4) mit einer Fotolackbeschichtungseinheit (COT) zum Beschichten von Objekten mit Fotolack und/oder eine Entwicklungseinheit (DEV) zum Entwickeln eines Fotolackmusters, einen zweiten Bearbeitungsbereich (G8) mit einer Vielzahl von Bearbeitungseinheiten (41b, 42b, 43b, 44b, 45b, 47b), die vertikal übereinander angeordnet sind und eine Heizeinheit zum Erwärmen des Objekts haben, und eine Kühleinheit zum Kühlen des Objekts haben.
Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsgruppen (20a, 20b) eine Bearbeitungsstation (20) zur Durchführung einer Reihe von Prozessen einschließlich von Fotolackbeschichtungs- und Entwicklungsprozessen an Objekten haben und die Bearbeitungsvorrichtung weiterhin aufweist: eine Transportstation (10) zum Zuführen von Objekten zu einer anderen Vorrichtung und zu der Bearbeitungsstation (20); und einen Übergangsbereich (30) zum Zuführen von Objekten zu der Bearbeitungsstation (20) und zu einer Belichtungsvorrichtung.
Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Bearbeitungsgruppen (20a, 20b) weiterhin Abwärtsströmungs-Bildungsmittel zum Bilden einer Abwärtsströmung in dem Transportpfad aufweist.
Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abwärtsströmungs-Bildungsmittel einen an dem oberen Ende des Transportpfades vorgesehenen Lufteinlass (125), einen an dem unteren Ende des Transportpfades vorgesehenen Entlüftungsabzug (126) und einen Filtermechanismus (85) aufweisen, der an dem Lufteinlass vorgesehen und zur Reinigung der angesaugten Luft eingerichtet ist.
Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Bearbeitungsgruppen (20a, 20b) weiterhin Atmosphärensteuerungsmittel zur Steuerung der Atmosphäre in dem Transportpfad (22a, 22b) aufweist.