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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).
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bearbeitungsvorrichtung
zu schaffen, die fähig
ist, sehr diversifizierte Prozesse mit einem sehr hohen Durchsatz
durchzuführen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1 bereitgestellt.
Bevorzugte Ausführungsformen
sind in den abhängigen
Ansprüchen
offenbart.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die
Erfindung ist anhand der folgenden detaillierten Beschreibung in
Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich,
die zeigen:
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1 – eine Draufsicht
auf ein Fotolack-Beschichtungs- und Entwicklungssystem gemäß einer Ausführungsform
einer Bearbeitungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung;
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2 – eine Seitenansicht
des Fotolack-Beschichtungs- und Entwicklungssystems von 1;
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3 – eine Rückansicht
des Fotolack-Beschichtungs- und Entwicklungssystems von 1;
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4 – ein Beispiel
eines Mechanismus zum Transportieren von Objekten zwischen den Bearbeitungseinheiten,
der in der Vorrichtung von 1 verwendet
wird;
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5 – ein anderes
Beispiel eines Mechanismus zum Transportieren von Objekten zwischen den
Bearbeitungseinheiten, der in der Vorrichtung von 1 verwendet
wird;
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6 – ein schematisches
Diagramm der Reinluft-Strömung
in dem Fotolack-Beschichtungs- und Entwicklungssystems von 1;
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7 – ein schematisches
Diagramm des Atmosphärensteuerungssystems
in dem Fotolack-Beschichtungs- und Entwicklungssystem von 1;
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8 – eine Draufsicht
auf ein Fotolack-Beschichtungs- und Entwicklungssystem gemäß einer anderen
Ausführungsform
einer Bearbeitungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung;
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9 – eine Vorderansicht
des Fotolack-Beschichtungs- und Entwick lungssystems von 8;
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10 – eine Rückansicht
des Fotolack-Beschichtungs- und Entwicklungssystems von 8;
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11 – ein schematisches
Diagramm der Reinluft-Strömung
in dem Fotolack-Beschichtungs- und Entwicklungssystem von 8;
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12 – ein schematisches
Diagramm der Reinluft-Strömung
in dem Fotolack-Beschichtungs- und Entwicklungssystem von 8;
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13 – eine Schnittdarstellung
der Fotolack-Beschichtungseinheit (COT) und der Entwicklungseinheit
(DEV) in dem Fotolack-Beschichtungs- und
Entwicklungssystem von 8;
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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;
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15 – die Konfiguration
des in der 14 gezeigten Sperr-Mechanismus; und
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16 – die Konfiguration
des Steuerungssystems des Fotolack-Beschichtungs- und Entwicklungssystems,
das in der 8 gezeigt ist;
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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.
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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).
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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).
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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.
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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.
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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.
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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.
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Als
Nächstes
wird der Bearbeitungsbetrieb des gesamten Systems erklärt.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Nachstehend
wird eine andere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, insbesondere eine Bearbeitungsvorrichtung
mit einem verbesserten Abgassystem, detailliert erklärt.
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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).
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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).
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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.
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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.
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Die 13 ist
eine Schnittdarstellung des Bereichs, welcher die Fotolack-Beschichtungseinheit (COT)
und die Entwicklungseinheit (DEV) enthält.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die 14 ist
eine schematische Vorderansicht der Abgasleitung und Ablaugeleitung
in der Fotolack-Beschichtungseinheit (COT) und Entwicklungseinheit
(DEV).
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Der
Betrieb des Steuerungsbereiches 204 wird erklärt.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.