DE69735514T2

DE69735514T2 - Vorrichtung zur Behandlung von Halbleiterscheiben

Info

Publication number: DE69735514T2
Application number: DE69735514T
Authority: DE
Inventors: Legal & Int. Prop. Dept. Hidetami Minato-ku Yaegashi; Legal & Int. Prop. Dept. Takayuki Minato-ku Toshima; Legal & Int. Prop. Dept. Masami Minato-ku Akimoto; Legal & Int. Prop. Dept. Eiji Minato-ku Yamaguchi; Legal & Int. Prop. Dept. Junichi Minato-ku Kitano; Legal & Int. Prop. Dept. Takayuki Minato-ku Katano; Legal & Int. Prop. Dept. Hiroshi Minato-ku Shinya; Legal & Int. Prop. Dept. Naruaki Minato-ku Iida
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1996-01-26
Filing date: 1997-01-24
Publication date: 2006-12-07
Anticipated expiration: 2017-01-25
Also published as: DE69735514D1; TW317644B; EP1632989A3; EP0786800A3; EP0786800A2; KR970060443A; US5928390A; KR100386130B1; EP1632989A2; EP0786800B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bearbeitungseinrichtung, bei welcher ein Objekt, beispielsweise ein Halbleiterwafer oder ein LCD-Substrat, Prozessen wie Beschichtung, Entwicklung, und dergleichen ausgesetzt wird.
Ein Prozess zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung umfasst eine Gruppe von Schritten, bei welchen eine Behandlungsflüssigkeit, beispielsweise eine Photoresist-Flüssigkeit, auf einen Halbleiterwafer aufgebracht wird, beispielsweise einen Siliziumwafer, ein Film der Photoresist-Flüssigkeit, mit einem Schaltungsmuster und dergleichen belichtet wird, das durch Photolithographieverfahren verkleinert wurde, und Belichten des Photoresistfilms.
Das voranstehend geschilderte Beschichtungs/Entwicklungs-Prozesssystem umfasst, als vereinigte Anordnung, eine Kassettenstation zum Transportieren eines Halbleiterwafers, nämlich eines zu bearbeitenden Objektes, in eine Kassette und aus dieser heraus; eine Wascheinheit zum Waschen des Wafers; eine Haftungseinheit zum Trocknen der Oberfläche des Wafers; eine Kühleinheit zum Kühlen des Wafers herunter auf eine vorbestimmte Temperatur; eine Resistbeschichtungseinheit zum Aufbringen einer Resistflüssigkeit auf die Oberfläche des Wafers; eine Heizeinheit zum vorherigen oder nachfolgenden Erwärmen des Wafers vor oder nach der Beschichtung mit der Resistflüssigkeit; eine periphere Belichtungseinheit zum Entfernen eines Resistanteils von einem Peripheriebereich des Wafers; einen Wafertransporttisch zum Transportieren des Wafers zu einer benachbarten Belichtungsvorrichtung und von dieser weg; und eine Entwicklungseinheit zum Aufbringen einer Entwicklungsflüssigkeit auf den belichteten Wafer, und zum selektiven Auflösen eines lichtempfindlich oder nicht-lichtempfindlich gemachten Abschnitts in der Entwicklungsflüssigkeit. Auf diese Weise wird die Herstellung der Halbleitervorrichtung effizient durchgeführt.
Bei dieser Art eines Prozesssystems ist ein Wafertransportweg üblicherweise an einem zentralen Teil des Systems in Längsrichtung vorgesehen. Die jeweiligen Einheiten sind an beiden Seiten des Transportweges angeordnet, wobei ihre Vorderseiten dem Transportweg zugewandt sind. Eine Wafertransportvorrichtung zum Transportieren von Wafern zu den jeweiligen Einheiten ist bewegbar über den Wafertransportweg vorgesehen. Da das System eine in Seitenrichtung längliche Konstruktion aufweist, bei welcher verschiedene Prozesseinheiten entlang dem horizontal verlaufenden Wafertransportweg angeordnet sind, wird für die Installation des Systems ein beträchtlicher Raum benötigt, was zu hohen Kosten für einen Reinraum führt. Insbesondere nehmen, wenn die Reinheit des gesamten Systems und jeweiliger Teile dadurch erhöht werden soll, dass ein Verfahren mit einem vertikalen, laminaren Fluss eingesetzt wird, das wirksam bei dieser Art eines Systems eingesetzt werden kann, die ursprünglichen Kosten und die Wartungskosten einer Klimaanlage, eines Filters, und dergleichen infolge des großen Raums zu.
Die japanische Patentanmeldungs-KOKAI-Veröffentlichtung Nr. 4-85812 schlägt ein Prozesssystem vor, bei welchem eine Wafertransportvorrichtung so angeordnet ist, dass sie sich in Vertikalrichtung bewegen kann, und um eine vertikale Achse drehen kann, und Prozesseinheiten in mehreren Stufen um die Wafertransportvorrichtung herum vorgesehen sind.
Bei diesem Prozesssystem wird der Raum zum Installieren des Systems verkleinert, so dass die Kosten für einen Reinraum verringert werden. Darüber hinaus wird die Geschwindigkeit des Transports und des Zugriffs von Wafern erhöht. Daher wird die Durchsatzrate des Systems erhöht.
Bei dieser Art eines Prozesssystems werden jedoch mit Wafern vorbestimmte Prozesse in den Prozesseinheiten durchgeführt, die in mehreren Stufen angeordnet sind, so dass sich der Zustand der Reinluft, die dem Prozesssystem zugeführt wird, beispielsweise in Bezug auf die Menge, die Temperatur und/oder den Druck ändern kann. Wenn sich der Zustand der Luft in dem Prozesssystem ändert, kann eine ordnungsgemäße Bearbeitung nicht durchgeführt werden, was dazu führt, dass die Prozessleistung und die Ausbeute verschlechtert werden. Da der Raum zur Bewegung der Wafertransportvorrichtung im Wesentlichen abgedichtet ist, wird insbesondere die Luft, die Teilchen enthält, die von einer Wafertransportvorrichtungs-Antriebseinheit erzeugt werden, an oberen und unteren Endbereichen des Raums für die Bewegung komprimiert, verteilt, und kann in die jeweiligen Peripherieeinheiten fließen. Daher wird die Ausbeute an Halbleitervorrichtungen verschlechtert. Insbesondere wird, wenn die Transportvorrichtung gedreht wird, eine erhebliche Menge an Teilchen erzeugt, und wird dieses Problem gravierender.
Wenn die dem Prozesssystem zugeführte Luft nach der Bearbeitung abgegeben wird, werden Teilchen oder Verunreinigungen, beispielsweise Amin, die in dem Prozesssystem erzeugt werden, in den Reinraum eingebracht. Dies führt dazu, dass die Reinheit und ebenso die Lebensdauer des Reinraums verschlechtert werden. Weiterhin beeinflussen, wenn organische Verunreinigungen wie beispielsweise Amin in dem Reinraum vorhanden sind, derartige Verunreinigungen negativ andere Prozesseinrichtungen in dem Reinraum, beispielsweise eine CVD-Einrichtung zur Ausbildung eines Dünnfilms.
Eine Bearbeitungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der JP-A-03274746 bekannt.
Die EP-A-0335752, die US-A-5,253,663 und die GB-A-2217107 beschreiben weitere, herkömmliche Bearbeitungseinrichtungen.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Bearbeitungseinrichtung, bei welcher eine Änderung des Zustands der Reinluft, die der Einrichtung zugeführt wird, auf ein Minimum verringert werden kann.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Bearbeitungseinrichtung, bei welcher Teilchen verringert werden, die erzeugt werden, während ein Transportteil zum Transportieren eines zu bearbeitenden Objekts in Vertikalrichtung bewegt wird.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Bearbeitungseinrichtung, die konstant Reinluft in jeweilige Prozesseinheiten einbringen kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Bearbeitungseinrichtung zur Verfügung gestellt, welche die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist. Bevorzugte Merkmale sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Die Erfindung wird noch besser aus der folgenden, detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen verständlich, bei welchen:
1 eine schematische Aufsicht ist, die ein Resistflüssigkeitsbeschichtungs/Entwicklungsprozesssystem für einen Halbleiterwafer zeigt, wobei dieses System eine Bearbeitungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist;
2 eine Vorderansicht des in 1 gezeigten Resistflüssigkeitsbeschichtungs/Entwicklungssystems ist;
3 eine Ansicht von hinten des in 1 gezeigten Resistflüssigkeitsbeschichtungs/Entwicklungssystems ist;
4 eine schematische Vorderansicht ist, welche den Fluss von Reinigungsluft in dem in 1 gezeigten Resistflüssigkeitsbeschichtungs/Entwicklungssystem erläutert;
5 eine teilweise vergrößerte Vertikalquerschnittsansicht ist, die ein Hauptteil der Bearbeitungseinrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt, die bei dem in 1 gezeigten System eingesetzt wird;
6A und 6B eine Querschnittsansicht bzw. eine Aufsicht sind, die einen Schlitzschieber zeigen, der als Druckeinstellvorrichtung in der Bearbeitungseinrichtung gemäß der Ausführungsform dient, die bei dem in 1 gezeigten System eingesetzt wird;
7 eine Perspektivansicht ist, die schematisch einen Hauptwafertransportmechanismus in der Bearbeitungseinrichtung gemäß der Ausführungsform zeigt, die bei dem in 1 gezeigten System eingesetzt wird;
8 eine Vertikalquerschnittsansicht ist, welche die Konstruktion eines Hauptteils des in 7 gezeigten Hauptwafertransportmechanismus zeigt;
9 eine geschnittene Aufsicht ist, die den Hauptwafertransportmechanismus zeigt, gesehen in der Richtung eines Pfeils A in 8;
10 eine Seitenansicht ist, die das Innere des Hauptwafertransportmechanismus zeigt, gesehen in Richtung eines Pfeils B in 8;
11 eine Seitenansicht ist, die das Innere des Hauptwafertransportmechanismus zeigt, gesehen in Richtung eines Pfeils C in 8;
12 eine Ansicht von hinten ist, die schematisch den Fluss von Reinluft in einem Resistflüssigkeitsbeschichtungs/Entwicklungsprozesssystem für Halbleiterwafer zeigt, wobei dieses System eine Bearbeitungseinrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung aufweist;
13 eine Seitenansicht ist, die schematisch den Fluss von Reinluft in dem in 12 gezeigten Prozesssystem erläutert;
14 eine teilweise weggeschnittene Perspektivansicht ist, die schematisch einen Hauptwafertransportmechanismus gemäß der anderen Ausführungsform der Erfindung zeigt;
15 eine Vertikalquerschnittsansicht ist, welche die Konstruktion eines Hauptteils des in 14 gezeigten Hauptwafertransportmechanismus zeigt;
16 eine Querschnittsansicht ist, welche den Hauptwafertransportmechanismus zeigt, gesehen in Richtung eines Pfeils A in 15;
17 eine Seitenansicht ist, welche das Innere des Hauptwafertransportmechanismus zeigt, gesehen in Richtung eines Pfeils B in 15;
18 eine Seitenansicht ist, welche das Innere des Hauptwafertransportmechanismus zeigt, gesehen in Richtung eines Pfeils C in 15;
19 eine Querschnittsansicht ist, welche die Konstruktion eines Reinlufteinlasses des Hauptwafertransportmechanismus zeigt; und
20 eine Vertikalquerschnittsansicht ist, welche die Konstruktion eines Hauptteils eines weiteren Beispiels für den Hauptwafertransportmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die bei einem Resistflüssigkeitsbeschichtungs/Entwicklungsprozesssystem für Halbleiterwafer eingesetzt wird, wird nachstehend im Einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine schematische Aufsicht, die ein Resistflüssigkeitsbeschichtungs/Entwicklungsprozesssystem für Halbleiterwafer zeigt, wobei das System eine Bearbeitungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist. 2 ist eine Vorderansicht des in 1 gezeigten Resistflüssigkeitsbeschichtungs/Entwicklungssystems, und 3 ist eine Ansicht von hinten des in 1 gezeigten Resistflüssigkeitsbeschichtungs/Entwicklungssystems.
Dieses Prozesssystem weist eine Kassettenstation 10 auf, eine Prozessstation 20, die mehrere Prozesseinheiten aufweist, und einen Übergangsabschnitt 30 zum Transportieren von Wafern W zwischen der Prozessstation 20 und einer Belichtungsvorrichtung (nicht gezeigt), die in der Nähe des Übergangsabschnitts 30 vorgesehen ist.
Die Kassettenstation 10 transportiert zwischen dem vorliegenden System und einem anderen System Halbleiterwafer W als zu bearbeitende Objekte, die in einer Waferkassette 1 in Einheiten von beispielsweise 25 Wafern angeordnet sind. Weiterhin transportiert die Kassettenstation 10 die Wafer W zwischen der Waferkassette 1 und der Prozessstation 20.
In der Kassettenstation 10 sind, wie in 1 gezeigt ist, mehrere (vier in 1) Vorsprünge 3 auf einem Kassettentisch 2 in einer Richtung X in 1 vorgesehen. Waferkassetten 1 können geradlinig an den Vorsprüngen 3 angeordnet werden, wobei Wafereinlässe/auslässe der Prozessstation 20 zugewandt sind. Wafer W werden in Vertikalrichtung (Richtung Z) in der Waferkassette 1 angeordnet. Die Kassettenstation 10 weist einen Wafertransportmechanismus 4 auf, der sich zwischen dem Waferkassettentisch 2 und der Prozessstation 20 befindet. Der Wafertransportmechanismus 4 weist einen Wafertransportarm 4a auf, der in Richtung der Anordnung der Kassetten (Richtung X) und in Richtung der Anordnung von Wafern W in der Kassette (Richtung Z) bewegbar ist. Der Arm 4a kann selektiv auf jede der Waferkassetten 1 zugreifen. Der Wafertransportarm 4a ist in Richtung θ drehbar, und kann Wafer W zwischen einer Ausrichtungseinheit (ALIM) und einer Ausfahreinheit (EXT) transportieren, die zu einer Gruppe G3 (die nachstehend erläutert wird) an der Seite der Prozessstation (20) gehört.
Die Prozessstation 20 weist mehrere Prozesseinheiten zur Durchführung einer Reihe von Schritten zum Beschichten und Entwickeln eines Resists auf Halbleiterwafern W auf. Diese Prozesseinheiten sind in mehreren Stufen an vorbestimmten Positionen angeordnet. Hierdurch werden die Halbleiterwafer W einzeln bearbeitet. Wie in 1 gezeigt, ist ein vertikal bewegbarer Hauptwafertransportmechanismus 21 in einem zentralen Teil der Prozessstation 20 vorgesehen. Alle Prozesseinheiten sind um den Wafertransportraum 22 des Hauptwafertransportmechanismus 21 angeordnet. Diese Prozesseinheiten sind auf mehrere Gruppen unterteilt, und jede Prozesseinheitsgruppe besteht aus Prozesseinheiten, die in mehreren Stufen angeordnet sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind fünf Prozesseinheitsgruppen G1, G2, G3, G4 und G5 um einen Wafertransportraum 22 herum angeordnet, so dass der Wafertransportraum 22 im Wesentlichen geschlossen wird.
Bei den fünf Gruppen sind die Gruppen G1 und G2 nebeneinander liegend an der Vorderseite des Systems angeordnet (also an der Seite des Betrachters von 1). Die Gruppe G3 ist neben der Kassettenstation 10 angeordnet, die Gruppe G4 ist neben dem Übergangsabschnitt 30 angeordnet, und die Gruppe G5 ist an der Rückseite des Systems vorgesehen.
In der Gruppe G1 sind, wie in 2 gezeigt, zwei Prozesseinheiten des Schleudertyps in Vertikalrichtung angeordnet. Diese Prozesseinheiten führen vorbestimmte Prozesse bei Wafern W durch, die auf Schleuderspannvorrichtungen (nicht gezeigt) in Bechern 23 angeordnet sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist eine Resistbeschichtungseinheit (COT) zur Beschichtung eines Wafers W mit einem Resist unten angeordnet, und ist eine Entwicklungseinheit (DEV) zum Entwickeln eines Musters auf dem Resist oberhalb angeordnet. Entsprechend ist in der Gruppe G2 eine Resistbeschichtungseinheit (COT) unterhalb angeordnet, und ist eine Entwicklungseinheit (DEV) oberhalb angeordnet, als zwei Prozesseinheiten des Schleudertyps. Der Grund dafür, dass die Resistbeschichtungseinheit (COT) unterhalb angeordnet ist, besteht darin, dass eine Verschwendung an Resistflüssigkeit grundsätzlich erheblich mehr Probleme mit sich bringt als eine Verschwendung an Entwicklungsflüssigkeit, unter konstruktiven und Wartungsaspekten. Durch Anordnen der Beschichtungseinheit (COT) unterhalb werden die Schwierigkeiten abgemildert. Allerdings ist es möglich, die Resistbeschichtungseinheit (COT) oberhalb anzuordnen, je nach Erfordernis.
Die Gruppe G3 weist, wie in 3 gezeigt, Prozesseinheiten des Ofentyps auf, um mit Wafern W, die auf einem Montagetisch 24 (siehe 1) angeordnet sind, vorbestimmte Prozesse durchzuführen. Die Prozesseinheiten sind in Vertikalrichtung angeordnet, beispielsweise in acht Stufen. So umfassen beispielsweise die Prozesseinheiten eine Kühleinheit (COL) zum Kühlen von Wafern, eine Haftungseinheit (AD), um bei Wafern einen Haftungsprozess durchzuführen, eine Ausrichtungseinheit (ALIM) zum Ausrichten von Wafern, eine Ausfahreinheit (EXT) zum Transport von Wafern, Vorheizeinheiten (PREBAKE) zum Vorheizen von Wafern, und Nachheizeinheiten (POBAKE) zum Nachheizen von Wafern. Diese acht Einheiten sind hintereinander in Richtung nach oben angeordnet. Entsprechend weist die Gruppe G4 Prozesseinheiten des Ofentyps auf, beispielsweise eine Kühleinheit (COL), eine Ausfahr/Reinigungseinheit (EXTCOL), eine Ausfahreinheit (EXT), eine Kühleinheit (COL), zwei Vorheizeinheiten (PREBAKE) und zwei Nachheizeinheiten (POBAKE). Diese acht Einheiten sind hintereinander in Richtung nach oben angeordnet.
Da die Kühleinheit (COL) und die Ausfahr/Kühleinheit (ECTCOL) mit niedrigen Prozesstemperaturen in unteren Stufen angeordnet sind, und die Vorheizeinheiten (PREBAKE), die Nachheizeinheiten (POBAKE) und die Haftungseinheit (AD) in oberen Stufen angeordnet sind, können gegenseitige Wärmebeeinflussungen zwischen den Einheiten verringert werden. Jedoch kann selbstverständlich auch eine andere Anordnung eingesetzt werden.
Die Gruppe G5, die sich an der Rückseite des Hauptwafertransportmechanismus 21 befindet, weist grundsätzlich die gleiche Konstruktion auf wie die Gruppen G3 und G4. Die Gruppe G5 ist entlang Führungsschienen 67 in Seitenrichtung des Hauptwafertransportmechanismus 21 bewegbar. Daher wird ein leerer Raum durch Gleiten der Gruppe G5 zur Verfügung gestellt, so dass Wartungsarbeiten bei dem Hauptwafertransportmechanismus 21 einfach an dessen Rückseite durchgeführt werden können.
Der Übergangsabschnitt 20 weist die gleiche Länge in Richtung X auf wie die Prozessstation 20. Wie in den 1 und 2 gezeigt, sind eine bewegbare Aufnehmerkassette 31 und eine ortsfeste Pufferkassette 32 in zwei Stufen an einem vorderen Teil des Übergangsabschnitts 30 angeordnet. Eine periphere Belichtungsvorrichtung 33 ist in einem hinteren Teil des Übergangsabschnitts 30 vorgesehen. Ein Wafertransportarm 34 ist in einem zentralen Teil des Übergangsabschnitts 30 vorhanden. Der Wafertransportarm 34 ist in den Richtungen X und Z bewegbar, und kann Wafer W zu den beiden Kassetten 31 und 32 und der peripheren Belichtungsvorrichtung 33 bewegen. Weiterhin ist der Wafertransportarm 34 in Richtung θ drehbar, und kann Wafer W zu der Ausfahreinheit (EXT) in der Gruppe G4 an der Seite der Prozessstation (20) transportieren, und zu einem benachbarten Wafertransporttisch (nicht gezeigt) an der Seite der Belichtungsvorrichtung.
Das Prozesssystem mit der voranstehend geschilderten Konstruktion ist in einem Reinraum angeordnet, wodurch seine Reinheit verbessert wird. Weiterhin lässt man einen vertikalen, laminaren Luftfluss in dem System fließen, wodurch die Reinheit der jeweiligen Teile des Systems weiter erhöht wird. Die 4 und 5 erläutern den Fluss der Reinigungsluft in dem System.
Wie in 4 gezeigt, sind Luftzufuhrkammern 10a, 20a und 30a oberhalb der Kassettenstation 10, der Prozessstation 20 und des Übergangsabschnitts 30 vorgesehen. Staubdichte Filter, beispielsweise ULPA-Filter 50, sind an unteren Oberflächen der Luftzufuhrkammern 10a, 20a und 30a angebracht. Luft wird in die Luftzufuhrkammern 10a und 30a über Abzweigleitungen (nicht gezeigt) eingebracht, die an eine Luftzufuhr- oder Luftumwälzleitung 52 angeschlossen sind, bei welcher ein Luftzufuhrgebläse (eine Luftzufuhrvorrichtung) 51 (die nachstehend geschildert wird) vorgesehen ist. Die zugeführte Luft fließt durch die ULPA-Filter 50, und Reinluft fließt nach unten in die Kassettenstation 10 und den Übergangsabschnitt 30.
Wie in 5 gezeigt, ist ein Lufteinlass 25 zum Zuführen von Luft zum Wafertransportraum 22 des Hauptwafertransportmechanismus 21 oberhalb des Wafertransportraums 22 vorgesehen. Eine Auslassöffnung 26 zum Abgeben von Luft von dem Wafertransportraum 22 ist unterhalb des Wafertransportraums 22 angeordnet. Die Luftzufuhrleitung 52 verbindet den Lufteinlass 25 und die Auslassöffnung 26, und Luft wird durch die Leitung 52 umgewälzt.
Die Luftzufuhrkammer 20 ist zwischen dem Lufteinlass 25 und der Leitung 52 angeordnet. Das ULPA-Filter 50 ist am Boden der Kammer 20 angebracht. Ein Chemikalienfilter 53, das die Aufgabe hat, organische Verunreinigungen wie beispielsweise Amin zu entfernen, ist oberhalb der Luftzufuhrkammer 20 vorgesehen.
Eine Absaugkammer 20b ist an einem Verbindungsabschnitt zwischen der Absaugöffnung 26 und der Umwälzleitung 52 vorgesehen. Eine poröse Platte 54, die mit der Absaugöffnung 26 versehen ist, ist an der Oberseite der Absaugkammer 20b angebracht. Ein Absauggebläse 55 ist in der Absaugkammer 20b vorgesehen. Eine Druckeinstellvorrichtung oder ein Schlitzschieber 56 ist an einem Verbindungsteil zwischen der Absaugkammer 20b und der Umwälzleitung 52 vorgesehen.
Wie in den 6A und 6B gezeigt ist, weist der Schlitzschieber 56 eine ortsfeste, poröse Platte 56b auf, die eine Anzahl an Luftkanallöchern 56a aufweist, und eine bewegbare, poröse Platte 56b, die horizontal beweglich unter der ortsfesten, porösen Platte 56b angeordnet ist, und mit einer Anzahl von Einstelllöchern 56c versehen ist, die zu den zugehörigen Luftkanallöchern 56a ausgerichtet werden können. Die bewegbare, poröse Platte 56b wird in Horizontalrichtung durch eine geeignete Antriebsvorrichtung zum Hin- und Herbewegen bewegt, beispielsweise einen Zylindermechanismus oder einen Synchronriemenmechanismus, so dass die durch die Löcher 56a und 56c festgelegte Öffnungsfläche eingestellt wird, und die Menge der fließenden Luft gesteuert wird. Auf diese Weise wird der Druck in dem Wafertransportraum 22 eingestellt. Speziell kann der Druck P1 in dem Wafertransportraum auf ein positives Druckniveau eingestellt werden, also auf ein vorbestimmtes Druckniveau, das höher ist als der Druck P2 in dem Reinraum, beispielsweise um 0,1 mm H₂O.
Die Druckeinstellvorrichtung ist nicht auf den Schlitzschieber beschränkt, und kann jede Vorrichtung sein, welche die Kanalfläche für die Luft einstellen kann, die aus dem Transportraum 22 abgesaugt wird.
Andererseits ist eine Außenluftzufuhrleitung 57 zum Zuführen von Außenluft auf der Umwälzleitung 52 zwischen dem Luftzufuhrgebläse 51 und dem Schlitzschieber 56 angeordnet. Ein Schieber 58, der als Luftmengeneinstellvorrichtung dient, ist in der Leitung 57 angeordnet. Das Luftzufuhrgebläse 51 wird angetrieben, und der Schieber 58 wird in einem vorbestimmten Ausmaß geöffnet, wodurch die Außenluft, also Reinigungsluft in dem Reinraum 40, durch die Außenluftzufuhrleitung 57 zugeführt wird, und in den Transportraum 22 über die Leitung 52 eingebracht wird. Daher wird Außenluft von der Außenluftzufuhrleitung in einer Menge zugeführt, welche der Menge jenes Anteils (beispielsweise 0,1 bis 0,3 m/sec) der Reinigungsluft (beispielsweise 0,3 bis 0,5 m/sec) entspricht, die dem Transportraum 22 zugeführt wird, die bei jeder Prozesseinheit verbraucht wird.
Der Schieber 58, der als Luftmengeneinstellvorrichtung verwendet wird, kann durch eine andere Vorrichtung wie beispielsweise ein Flussteuerventil ersetzt werden.
Eine Temperatursteuerung 59, die als Temperatursteuervorrichtung dient, ist bei der Umwälzleitung 52 zwischen dem Luftzufuhrgebläse 51 und der Luftzufuhrkammer 20a vorgesehen. Die Temperatursteuerung 59 hält die Temperatur der Reinigungsluft, die dem Wafertransportraum 22 zugeführt wird, auf einem vorbestimmten Niveau, beispielsweise 23 °C. Obwohl nicht gezeigt, kann eine geeignete Vorrichtung zur Steuerung der Feuchte bei der Leitung 52 vorhanden sein, um hierdurch die Feuchte in dem Wafertransportraum 22 auf einem vorbestimmten Niveau zu halten.
Der Schlitzschieber 56, der Schieber 58, und die Temperatursteuerung 59, welche die voranstehend geschilderten Konstruktionen aufweisen, werden durch Steuersignale von einer CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) 60 gesteuert, die als Steuervorrichtung dient. Speziell wird ein Messsignal von einem Druck/Luftmengensensor 61, der an der Seite des Lufteinlasses (25) in dem Wafertransportraum 22 vorgesehen ist, der CPU 60 zugeführt. Das Messsignal wird mit Information verglichen, die vorher in der CPU 60 gespeichert wurde. Ein Steuersignal, das durch den Vergleich erhalten wird, wird dem Schlitzschieber 56 und dem Schieber 58 zugeführt. Auf diese Weise werden der Druck in dem Wafertransportraum 22 und die Menge zuzuführender Reinigungsluft auf vorbestimmte Werte geregelt.
Weiterhin wird ein Temperatursignal, das von einem Temperatursensor 62 erhalten wird, der in dem unteren Teil des Wafertransportraums 22 angeordnet ist, der CPU 60 zugeführt. Das Temperatursignal wird mit vorher in der CPU 60 gespeicherter Information verglichen, und ein erhaltenes Steuersignal wird an die Temperatursteuerung 59 übertragen. Auf diese Weise wird die Temperatur der Reinigungsluft, die durch die Leitung 52 fließt, geregelt, beispielsweise auf 23 °C, und wird die Reinigungsluft mit dieser Temperatur dem Wafertransportraum 22 zugeführt. Daher können die Bedingungen des Wafertransportraums 22, also der Druck, die Luftmenge und die Temperatur, ständig auf vorbestimmte Werte geregelt werden, und wird jeder Prozess, der in dem Prozesssystem durchgeführt wird, unter geeigneten Bedingungen durchgeführt. Weiterhin fließt die Reinigungsluft, die dem Wafertransportraum 22 zugeführt wird, nicht aus dem Prozesssystem heraus, also in den Reinraum. Teilchen, organische Verunreinigungen, usw., die in dem Prozesssystem erzeugt werden, fließen nicht zum Reinraum.
In der Kassettenstation 10 ist, wie in 4 gezeigt, der Raum oberhalb des Kassettentisches 2 gegenüber dem Raum für die Bewegung des Wafertransportmechanismus 4 mit Hilfe einer in Vertikalrichtung verlaufenden Trennplatte 5 abgeteilt, die von der Decke der Station 10 herunterhängt. Daher fließt nach unten gerichtete Luft getrennt in beide Räume.
In der Prozessstation 20 ist, wie in den 4 und 5 gezeigt, ein ULPA-Filter 50a an den Decken der Resistbeschichtungseinheiten (COT) angeordnet, die in den unteren Stufen der Prozesseinheitsgruppen G1 und G2 angeordnet sind. Die Luft, welche der Kammer 22 von der Umwälzleitung 52 zugeführt wird, fließt in die Resistbeschichtungseinheiten (COT) über das ULPA-Filter 50a. In diesem Fall wird ein Ausgangssignal von einem Temperatur/Feuchtesensor 63, der in der Nähe der Abgabeseite des ULPA-Filters 50a vorgesehen ist, der CPU 60 zugeführt, und werden die Temperatur und die Feuchte der Reinigungsluft exakt geregelt.
Wie in 4 gezeigt, ist eine Öffnung 64 für den Durchgang der Wafer W und des Transportarms in einer Seitenwand jeder Prozesseinheit (COT), (DEV) des Schleudertyps vorgesehen, welche dem Hauptwafertransportmechanismus 21 zugewandt ist. Jede Öffnung 64 ist mit einem Verschluss (nicht gezeigt) versehen, um zu verhindern, dass Teilchen, organische Verunreinigungen, usw. von jeder Einheit in den Bereich des Hauptwafertransportmechanismus 21 eindringen.
In der Prozessstation 20 sind, wie in 1 gezeigt, in Vertikalrichtung verlaufende Leitungen 65 und 66 innerhalb der Seitenwände der Prozesseinheitsgruppen G3 und G4 vorgesehen, welche die Prozesseinheiten des Ofentyps bilden, welche sich jeweils an die Prozesseinheitsgruppen G1 und G2 anschließen, welche die Prozesseinheiten des Schleudertyps bilden. Reinigungsluft oder speziell bezüglich der Temperatur klimatisierte Luft fließt nach unten durch die Leitungen 65 und 66. Infolge der Leitungen wird Wärme, die in den Gruppen G3 und G4 erzeugt wird, von den Prozesseinheiten des Schleudertyps der Gruppen G1 und G3 ferngehalten.
Die Konstruktion und die Funktionsweise des Hauptwafertransportmechanismus 21 in der Prozessstation 20 wird nunmehr unter Bezugnahme auf die 7 bis 11 beschrieben. 7 ist eine Perspektivansicht, welche schematisch die Konstruktion eines Hauptteils des Hauptwafertransportmechanismus 21 zeigt, 8 ist eine Vertikalquerschnittsansicht, welche die Konstruktion des Hauptteils des Hauptwafertransportmechanismus 21 zeigt, 9 ist eine geschnittene Aufsicht, welche den Hauptwafertransportmechanismus 21 zeigt, gesehen in der Richtung eines Pfeils A in 8, 10 ist eine Seitenansicht, die das Innere des Hauptwafertransportmechanismus 21 zeigt, gesehen in Richtung des Pfeils B in 8, und 11 ist eine Seitenansicht, die das Innere des Hauptwafertransportmechanismus 21 zeigt, gesehen in Richtung des Pfeils C in 8.
Wie aus den 7 und 8 hervorgeht, weist der Hauptwafertransportmechanismus 21 einen säulenförmigen Halterungskörper 70 auf, der ein Paar einander zugewandter, vertikaler Wandabschnitte 71 und 72 aufweist, die miteinander an ihren oberen und unteren Enden verbunden sind. Ein Wafertransportteil 73 ist innerhalb des Halterungskörpers 70 so angeordnet, dass er sich in Vertikalrichtung (in Richtung Z) bewegen kann. Der säulenförmige Halterungskörper 70 ist mit einer Drehwelle eines Drehantriebsmotors 74 verbunden. Wenn der Motor 74 in Betrieb ist, dreht sich der Halterungskörper 70 auf der Drehwelle zusammen mit dem Wafertransportteil 73. Der Motor 74 ist an einer Basisplatte 75 des Prozesssystems befestigt, und ein flexibles Kabel 76 zur Zufuhr von Energie ist um den Motor 74 herumgeschlungen. Der säulenförmige Halterungskörper 70 kann an einer anderen Drehwelle (nicht gezeigt) angebracht sein, die durch den Motor 74 gedreht wird.
Der Bereich der Vertikalbewegung des Wafertransportkörpers 73 ist so eingestellt, dass Wafer W durch das Wafertransportteil 73 zu allen Prozesseinheitsgruppen G1 bis G5 transportiert werden können. Das Wafertransportteil 73 weist drei Halterungsgabeln 78a, 78b und 78c auf, die in Richtung X (also Richtung nach hinten und vorn) bewegbar sind, und auf einer Transportbasis 77 vorgesehen sind. Jede Halterungsgabel kann durch eine Seitenöffnung zwischen beiden vertikalen Wandabschnitten 71 und 72 des säulenförmigen Halterungskörpers 70 hindurchgehen. Eine Antriebseinheit in Richtung X zur Bewegung jeder Halterungsgabel in Richtung X weist einen Antriebsmotor und einen Riemen (nicht gezeigt) auf, die in die Transportbasis 77 eingebaut sind.
Die oberste Gabel 78a der drei Gabeln kann nur für den Transport abgekühlter Wafer W eingesetzt werden. Weiterhin können Wärmeisolierplatten zwischen Gabeln vorhanden sein, um eine gegenseitige Wärmebeeinflussung zu verhindern.
Wie in den 8 bis 10 gezeigt, ist ein Paar von Riemenscheiben 80 und 81 an einem oberen bzw. unteren Endbereich eines im Wesentlichen zentralen Teils der Innenseite eines der vertikalen Wandabschnitte 71 vorgesehen.
Ein vertikaler Endlostreibriemen 82 verläuft zwischen den Riemenscheiben 80 und 81. Die Transportbasis 77 des Wafertransportteils 73 ist mit dem vertikalen Treibriemen 82 über eine Riemenklemme 83 verbunden. Die untere Riemenscheibe 80, die als Antriebsriemenscheibe dient, ist mit einer Antriebswelle 84a eines Antriebsmotors 84 verbunden, der auf dem Boden des säulenförmigen Halterungsteils 70 befestigt ist.
Wie in den 9 und 10 gezeigt ist, sind ein Paar von Führungsschienen 85 in Vertikalrichtung am rechten bzw. linken Endabschnitt der Innenseite des vertikalen Wandabschnitts 71 angeordnet. Gleitstücke 87, die an distalen Endabschnitten eines Paars horizontaler Halterungsstangen 86 vorgesehen sind, die gegenüber den Seitenoberflächen der Transportbasis 77 vorstehen, stehen jeweils im Gleiteingriff mit den Führungsschienen 85. Das Wafertransportteil 73 kann in Vertikalrichtung durch die Antriebskraft des Motors 84 mit Hilfe dieses vertikalen Treibriemenmechanismus und des vertikalen Gleitstückmechanismus bewegt werden.
Weiterhin ist, wie in den 9 und 10 gezeigt, ein stangenloser Zylinder 88 in Vertikalrichtung zwischen einem zentralen Bereich des Inneren des vertikalen Wandabschnitts 71 und einer der Führungsschienen 85 vorgesehen. Ein zylindrisches, bewegbares Teil 88a ist gleitbeweglich auf dem stangenlosen Zylinder 88 vorgesehen. Das zylindrische, bewegbare Teil 88a ist mit der Transportbasis 77 des Wafertransportteils 73 mit Hilfe einer horizontalen Halterungsstange 86 verbunden. Da das magnetische Teil 88a magnetisch mit einem Kolben (nicht gezeigt) verbunden ist, der gleitbeweglich in die Zylinder 88 eingeführt ist, können das Wafertransportteil 73 und der Kolben gleichzeitig mit Hilfe des bewegbaren Teils 88a bewegt werden. Druckluft wird von einem Regler 89 in den Zylinder 88 über eine Öffnung 88b am unteren Ende zugeführt. Der Druck der Druckluft entspricht im Wesentlichen dem Gewicht des Wafertransportteils 73. Eine Öffnung 88c am oberen Ende des Zylinders 88 ist zur Außenseite hin offen.
Da das Gewicht des Wafertransportteils 73 durch die Hebekraft ausgeglichen wird, die innerhalb des Zylinders 88 einwirkt, kann das Wafertransportteil 73 in Vertikalrichtung mit hoher Geschwindigkeit bewegt werden, ohne Beeinflussung durch das Gewicht des Wafertransportteils 73. Selbst wenn der Treibriemen 82 durchtrennt wird, bleibt darüber hinaus das Wafertransportteil 73 an seinem Ort, durch die Hebekraft, die in dem Zylinder 88 einwirkt, und wird am Herunterfallen infolge seines Eigengewichts gehindert. Daher besteht keine Befürchtung dafür, dass das Wafertransportteil 73 oder der säulenförmige Halterungskörper 70 bricht.
Wie in den 7, 9 und 11 gezeigt, sind vier Muffen 92, in welchen sich flexible Kabel 91 zum Liefern von Energie und Steuersignalen an das Wafertransportteil 73 in Vertikalrichtung erstrecken, in einem zentralen Bereich und beiden Seitenbereichen der Innenseite des vertikalen Wandabschnitts 72 vorgesehen. Eine vertikale Führung 93 ist zwischen einander zugewandten Seitenoberflächen der zwei Muffen 93 vorhanden, die in dem zentralen Bereich vorgesehen sind. Ein Gleitstück 94, das gegenüber der Seitenoberfläche der Transportbasis 77 vorsteht, wird durch die vertikale Führung 93 geführt.
Wie in 10 gezeigt ist, ist ein Paar von Öffnungen 70b in einer oberen Oberfläche des säulenförmigen Halterungskörpers 70 an beiden Seiten einer Drehwelle 70a vorgesehen. Die voranstehend geschilderte Reinigungsluft nach unten fließt in den Hauptwafertransportmechanismus 21 über die Öffnungen 70b. Der Raum für die Vertikalbewegung des Wafertransportteils 73, also der Wafertransportraum 22, wird ständig durch die nach unten gerichtete Reinigungsluft sauber gehalten.
Wie in 9 gezeigt ist, sind vertikale Trennplatten 71a und 72a innerhalb beider vertikaler Wandabschnitte 71 und 72 vorhanden. Leitungen 71b und 72b werden durch die rückwärtigen Oberflächen der vertikalen Trennplatten 71a und 72b und der vertikalen Wandabschnitte 71 und 72 gebildet. Die Leitungen 71b und 72b stehen in Verbindung mit den Innenräumen der vertikalen Wandabschnitte 71 und 72 über mehrere Absaugöffnungen 95 und Gebläse 95a, die in vorbestimmten Abständen auf den vertikalen Trennplatten 71a und 72a vorgesehen sind. Daher wird Staub, der durch die bewegbaren Teile erzeugt wird, beispielsweise den vertikalen Treibriemen 82, den stangenlosen Zylinder 88, und die Kabel 91, zu den Leitungen 71b und 72b durch die Gebläse 95 abgesaugt. In diesem Fall wird der Absaugvorgang dadurch verstärkt, dass die untersten Gebläse mit maximalen Mengen an Absaugluft versorgt werden.
Auf dem Wafertransportteil 73 steht, wie in den 8 und 9 gezeigt, der Innenraum der Transportbasis 77 in Verbindung mit den Innenräumen der vertikalen Wandabschnitte 71 und 72 über Gebläse 96 und das innere Loch der horizontalen Halterungsstange 86. Daher kann Staub, der von dem Gabelantriebsmotor, dem Riemen, usw. erzeugt wird, die in die Transportbasis 77 eingebaut sind, zu den Leitungen 71b und 72b abgesaugt werden.
Weiterhin wird ein Temperatursignal, das von dem Temperatursensor 62 erhalten wird, der in dem unteren Bereich des Wafertransportraums 22 angeordnet ist, der CPU 60 zugeleitet. Das Temperatursignal wird mit Information verglichen, die vorher in der CPU 60 gespeichert wurde, und das erhaltene Steuersignal wird der Temperatursteuerung 59 zugeführt. Daher wird die Reinigungsluft, die in der Leitung 52 fließt, auf eine vorbestimmte Temperatur von beispielsweise 23°C geregelt, und wird die Reinigungsluft mit dieser Temperatur dem Wafertransportraum 22 zugeführt.
Daher können die Bedingungen für den Wafertransportraum 22, also Druck, Luftmenge und Temperatur, jederzeit auf vorbestimmte Werte geregelt werden, und befindet sich jeder Prozess, der in dem Prozesssystem durchgeführt wird, in guten Bedingungen. Weiterhin fließt die Reinigungsluft, die dem Wafertransportraum 22 zugeführt wird, nicht aus dem Prozesssystem heraus, also in den Reinraum. Teilchen, organische Verunreinigungen, und dergleichen, die in dem Prozesssystem erzeugt werden, fließen daher nicht in den Reinraum hinein.
Als nächstes erfolgt eine Beschreibung eines Wafertransportvorgangs, während bei Wafern W eine Reihe von Prozessen in dem voranstehend geschilderten Prozesssystem durchgeführt wird.
In der Kassettenstation 10 greift der Wafertransportarm 4a des Wafertransportmechanismus 4 auf die Kassette 1 zu, die unbearbeitete Wafer W enthält, und entnimmt einen der Wafer W aus der Kassette 1.
Der Wafertransportarm 4a transportiert den Wafer W, der aus der Kassette 1 entnommen wurde, zur Ausrichtungseinheit (ALIM), die in der Prozesseinheitsgruppe G3 an der Seite der Prozessstation (20) angeordnet ist, und ordnet den Wafer W auf dem Wafermontagetisch 24 in der Ausrichtungseinheit (ALIM) an. Dann wird der Wafer W auf dem Wafermontagetisch 24 in Bezug auf die Orientierungsebene ausgerichtet und zentriert. Danach empfängt das Wafertransportteil 73 des Hauptwafertransportmechanismus 21 den Wafer W von dem Wafermontagetisch 24 an der entgegengesetzten Seite der Ausrichtungseinheit (ALIM).
In der Prozessstation 20 transportiert der Hauptwafertransportmechanismus 21 zuerst den Wafer W auf die Haftungseinheit (AD) der Prozesseinheitsgruppe G3. In der Haftungseinheit (AD) wird mit dem Wafer W ein Haftungsprozess durchgeführt. Nachdem der Haftungsprozess fertig gestellt ist, transportiert der Hauptwafertransportmechanismus 21 den Wafer W von der Haftungseinheit (AD) zur Kühleinheit (COL) der Prozesseinheitsgruppe G3 oder zur Kühleinheit (COL) der Prozesseinheitsgruppe G4. In der Kühleinheit (COL) wird der Wafer auf eine vorbestimmte Temperatur abgekühlt, beispielsweise 23 °C, vor einem Resistbeschichtungsprozess.
Nachdem der Kühlprozess fertig gestellt ist, wird der Wafer W aus der Kühleinheit (COL) durch die Gabel 78a des Hauptwafertransportmechanismus 21 heraustransportiert, und zur Resistbeschichtungseinheit (COT) der Prozesseinheitsgruppe G1 oder zur Resistbeschichtungseinheit (COT) der Prozesseinheitsgruppe G2 transportiert. In der Resistbeschichtungseinheit (COT) wird ein Resist auf die Oberfläche des Wafers W mit gleichmäßiger Dicke durch ein Schleuderbeschichtungsverfahren aufgebracht.
Nachdem der Resistbeschichtungsprozess fertig gestellt ist, transportiert der Hauptwafertransportmechanismus 21 den Wafer W von der Resistbeschichtungseinheit (COT) zur Vorheizeinheit (PREBAKE) der Prozesseinheitsgruppe G3 oder zur Vorheizeinheit (PREBAKE) der Prozesseinheitsgruppe G4. In der Vorheizeinheit (PREBAKE) wird der Wafer W auf eine Wärmeplatte (nicht gezeigt) aufgesetzt, und auf eine vorbestimmte Temperatur, beispielsweise 100 °C, über einen vorbestimmten Zeitraum erwärmt. Hierdurch wird restliches Lösungsmittel verdampft und von dem Beschichtungsfilm auf dem Wafer W entfernt. Nachdem der Vorheizprozess fertig gestellt ist, transportiert der Hauptwafertransportmechanismus 21 den Wafer W von der Vorheizeinheit (PREBAKE) zur Ausfahr/Kühleinheit (EXTCOL), der Prozesseinheitsgruppe G4. In der Ausfahr/Kühleinheit (EXTCOL) wird der Wafer W auf einen Temperatur, beispielsweise 24 °C, heruntergekühlt, bei welcher der nächste Prozess, also ein peripherer Belichtungsprozess in der peripheren Belichtungsvorrichtung 33, vorzugsweise durchgeführt wird.
Dann transportiert der Hauptwafertransportmechanismus 21 den Wafer W zur Ausfahreinheit (EXT), die unmittelbar darüber angeordnet ist, und setzt den Wafer W auf den Montagetisch (nicht gezeigt) in dieser auf. Sobald der Wafer W aufgesetzt wurde, führt der Wafertransportarm 34 des Übergangsabschnitts 30 einen Zugriff durch, und empfängt den Wafer W an der entgegengesetzten Seite. Dann transportiert der Wafertransportarm 34 den Wafer W zur peripheren Belichtungsvorrichtung 33 in dem Übergangsabschnitt 30. In der peripheren Belichtungsvorrichtung 33 wird der Randabschnitt des Wafers W belichtet.
Nachdem die Belichtung am Umfang fertig gestellt wurde, transportiert der Wafertransportarm 34 den Wafer W von der peripheren Belichtungsvorrichtung 33 zu einem Waferaufnahmetisch (nicht gezeigt) an der benachbarten Seite der Belichtungsvorrichtung. Bevor der Wafer W zur Belichtungsvorrichtung transportiert wird, kann der Wafer W je nach Erfordernis zeitweilig in der Pufferkassette 32 aufbewahrt werden.
Der Wafer W wird, nachdem er vollständig in der Belichtungsvorrichtung belichtet wurde, zum Waferaufnahmetisch an der Seite der Belichtungsvorrichtung zurückgestellt. Der Wafertransportarm 34 des Übergangsabschnitts 30 führt einen Zugriff auf den Waferaufnahmetisch aus, und empfängt den Wafer W. Der Wafertransportarm 34 transportiert dann den Wafer W in die Ausfahreinheit (EXT) der Prozesseinheitsgruppe G4 der Prozessstation 20, und ordnet den Wafer W auf dem Waferaufnahmetisch an. Auch in diesem Fall kann, bevor der Wafer W zur Prozessstation 20 transportiert wird, der Wafer W zeitweilig in der Pufferkassette 32 in dem Übergangsabschnitt 30 aufbewahrt werden, falls dies erforderlich ist.
Sobald der Wafer W zu der Ausfahreinheit (EXT) transportiert wurde, führt der Hauptwafertransportmechanismus 21 einen Zugriff durch, empfängt den Wafer W an der entgegengesetzten Seite, und transportiert den Wafer W zur Entwicklungseinheit (DEV) der Prozesseinheitsgruppe G1 oder zur Entwicklungseinheit (DEV) der Prozesseinheitsgruppe G2. In der Entwicklungseinheit (DEV) wird der Wafer W auf eine Schleuderspannvorrichtung aufgesetzt, und wird eine Entwicklungslösung dem gesamten Resist auf der Oberfläche des Wafers W zugeführt, beispielsweise durch ein Sprühverfahren. Nach der Entwicklung wird die Entwicklungsflüssigkeit von der Waferoberfläche durch eine Sprühflüssigkeit entfernt.
Nachdem der Entwicklungsschritt fertig gestellt ist, transportiert der Hauptwafertransportmechanismus 21 den Wafer W von der Entwicklungseinheit (DEV) zur Nachheizeinheit (POBAKE) der Prozesseinheitsgruppe G3 oder zur Nachheizeinheit (POBAKE) der Prozesseinheitsgruppe G4. In der Nachheizeinheit (POBAKE) wird der Wafer W auf beispielsweise 100 °C über einen vorbestimmten Zeitraum erwärmt. Hierdurch wird der entwickelte und aufgequollene Resist verfestigt, und wird dessen Chemikalienbeständigkeit verbessert.
Nachdem der Nachheizvorgang fertig gestellt ist, transportiert der Hauptwafertransportmechanismus 21 den Wafer von der Nachheizeinheit (POBAKE) zu einer der Kühleinheiten (COL). In der Kühleinheit (COL) wird die Temperatur des Wafers W auf Zimmertemperatur abgesenkt. Der Hauptwafertransportmechanismus 21 transportiert den gekühlten Wafer W zur Ausfahreinheit (EXT) der Prozesseinheitsgruppe G3. Sobald der Wafer W auf dem Tisch (nicht gezeigt) der Ausfahreinheit (EXT) angeordnet wurde, führt der Wafertransportarm 4a der Kassettenstation 10 einen Zugriff durch, und empfängt den Wafer W an der entgegengesetzten Seite. Der Wafertransportarm 4a setzt den empfangenen Wafer W in eine vorbestimmte Waferaufnahmenut in der Kassette 1 zum Aufnehmen bearbeiteter Wafer ein, die sich auf dem Kassettenmontagetisch 2 befindet.
Ein einzelner Prozess wird durch die voranstehend geschilderten Gruppen fertig gestellt.
Wie voranstehend geschildert, sind in dem System gemäß der vorliegenden Ausführungsform mehrere Prozesseinheitsgruppen, die jeweils mehrere Prozesseinheiten aufweisen, die in mehreren Stufen angeordnet sind, um den Wafertransportraum 22 des Hauptwafertransportmechanismus 21 herum angeordnet. Der Wafer W wird mit Hilfe des Hauptwafertransportmechanismus 21 transportiert, der sich in Vertikalrichtung und in Richtung θ bewegen kann, und welcher eine ausfahrbare und einfahrbare Gabel aufweist. Daher wird die Waferzugriffszeit verringert, und wird die Prozesszeit für sämtliche Schritte wesentlich verringert, was zu einem erheblich höheren Durchsatz führt. Darüber hinaus kann der von dem gesamten System eingenommene Raum verkleinert werden, so dass die Kosten für den Reinraum verringert werden können.
Weiterhin wird das Reinigungsluft-Umwälzsystem eingesetzt, durch welches die Reinigungsluft dem Wafertransportraum 22 des Hauptwafertransportmechanismus 21 von der Oberseite zugeführt wird, und von der Unterseite abgesaugt wird. Daher fließen Teilchen, die von dem Hauptwafertransportmechanismus 21 erzeugt werden, und organische Verunreinigungen, die beispielsweise von der Resistbeschichtungseinheit (COT) usw. hervorgerufen werden, nicht in den Reinraum außerhalb des Prozesssystems. Daher kann die Reinheit des Reinraums verbessert werden, und kann die Lebensdauer des Reinraums verlängert werden.
Zusätzliche Reinigungsluft wird durch Einstellung des Schiebers 58 der Außenluft-Einlassöffnung 57 geliefert, wodurch die Menge an Reinigungsluft nachgefüllt wird, die dem Wafertransportraum 22 zugeführt wird, und von jeder Einheit verbraucht wird. Daher kann jederzeit eine feste Menge an Reinigungsluft dem Wafertransportraum 22 zugeführt werden. Weiterhin kann das Innere des Wafertransportraums 22 auf einem vorbestimmten Überdruckniveau in Bezug auf den Reinraum 40 gehalten werden, durch Steuern des Durchgangs von Luft mit Hilfe des Schlitzschiebers 56, der bei der Leitung 52 vorgesehen ist, welche den Umwälzkanal bildet. Die Temperatur der Reinigungsluft, die dem Wafertransportraum 22 zugeführt wird, kann auf einer vorbestimmten Temperatur gehalten werden, beispielsweise 23 °C, mit Hilfe der Temperatursteuerung 59, die bei der Leitung 52 vorgesehen ist, welche den Umwälzkanal bildet. Daher können die Bedingungen im Wafertransportraum 22, also der Druck, die Luftmenge und die Temperatur, jederzeit auf vorbestimmte Werte geregelt werden, und befindet sich jeder Prozess, der in dem Prozesssystem durchgeführt wird, in gutem Zustand.
Als nächstes wird eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die grundsätzliche Konstruktion eines Resistflüssigkeitsbeschichtungs/Entwicklungssystems gemäß dieser Ausführungsform ist ebenso wie bei der vorherigen Ausführungsform. Bei der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich jedoch die Konstruktion des Hauptwafertransportmechanismus von jener des Hauptwafertransportmechanismus gemäß der vorherigen Ausführungsform, wie dies nachstehend geschildert wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist ein Hauptwafertransportmechanismus 21', der einen zylindrischen Körper 110 aufweist, der den Transportweg des Transportteils 73 umgibt, in dem Wafertransportraum 22 vorgesehen (siehe 14).
Das System gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ebenfalls in dem Reinraum angeordnet, so dass die Reinheit erhöht wird. Weiterhin werden vertikale Schichtflüsse effizient in dem System zugeführt, und wird die Reinheit jedes Abschnitts des Systems weiter erhöht. Die 12 und 13 erläutern den Fluss von Reinigungsluft in dem System. In den 12 und 13 werden jene Bauteile, die ebenso wie bei dem System gemäß der vorherigen Ausführungsform ausgebildet sind, mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind, wie in 12 gezeigt, Luftzufuhrkammern 10a, 20a und 30a oberhalb der Kassettenstation 10, der Prozessstation 20 und des Übergangsabschnitts 30 vorgesehen. Staubdichte Filter, beispielsweise ULPA-Filter 50, sind an den unteren Oberflächen der Luftzufuhrkammern 10a, 20a und 30a angebracht. Weiterhin ist, wie in 13 gezeigt, eine Klimaanlage 102 außerhalb des rückwärtigen Teils des Prozesssystems gemäß dieser Ausführungsform vorgesehen. Luft wird von der Klimaanlage 102 jeder Luftzufuhrkammer 10a, 20a, 30a über einen Leitung 103 zugeführt. Reinluft wird nach unten jeder Station 10, 20, 30 von dem ULPA-Filter 50 jeder Luftzufuhrkammer zugeführt.
Die Abwärtsflüsse der Reinigungsluft werden in einer Absaugkammer 104 gesammelt, die am Boden vorgesehen ist, über eine Anzahl an Luftkanallöchern 40, die an geeigneten Positionen des unteren Teils des Systems vorgesehen sind. Die Flüsse werden dann zur Klimaanlage 102 von der Absaugkammer 104 über die Leitung 105 zurückgeführt.
Die Klimaanlage 102 kann am oberen Teil des Systems in jenem Fall vorgesehen sein, wenn die Luftzufuhrkammern 10a, 20a und 30a mit Gebläsen versehen sind.
In der Prozessstation 20 sind, wie in 12 gezeigt ist, Trennplatten 33a unterhalb des ULPA-Filters 50 vorgesehen, welche den Raum zwischen der Prozesseinheitsgruppe G3 und dem Hauptwafertransportmechanismus 21' sowie den Raum zwischen der Prozesseinheitsgruppe G4 und dem Hauptwafertransportmechanismus 21' unterteilt. Der Raum an der Seite der Gruppe G3 und der Raum an der Seite der Gruppe G4, die durch die Trennplatten 33 abgeteilt sind, stehen in Verbindung mit Leitungen 33b, die an der Rückseite der Gruppen G3 und G4 vorgesehen sind. Öffnungen 33c sind in Seitenwänden der Leitungen (33b) der Einheiten der Prozesseinheitsgruppe G3 und G4 vorhanden.
Die Reinigungsluft, die den ULPA-Filtern 50 zugeführt wird, fließt direkt zum Hauptwafertransportmechanismus 21', und fließt auch von der Rückseite jeder Einheit zum Hauptwafertransportmechanismus 21' durch die Leitungen 33b und die Öffnungen 33c in den Einheiten. Die Reinigungsluft fließt zwischen die Gruppen G3 und G4 und den Hauptwafertransportmechanismus 21', und gelangt durch die Kanallöcher 40 hindurch.
In dem Prozesssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform lässt man die Reinigungsluft von der Rückseite jeder Einheit zum Hauptwafertransportmechanismus 21' durch die Öffnungen 33c in den jeweiligen Einheiten fließen. Daher fließen Teilchen, die von dem Hauptwafertransportmechanismus 21' erzeugt werden, nicht in die Einheiten hinein. Darüber hinaus kann frische Reinigungsluft den Einheiten, die in mehreren Stufen angeordnet sind, jederzeit zugeführt werden.
Wie in den 12 und 13 gezeigt, ist das ULPA-Filter 50a an der Decke der Resistbeschichtungseinheiten (COT) vorgesehen, die in den unteren Stufen in den Prozesseinheitsgruppen G1 und G2 angeordnet sind. Luft von der Klimaanlage 102 fließt zum Filter 50a durch eine Leitung 106, die von der Leitung 103 abzweigt. Eine Temperatur/Feuchtesteuerung (nicht gezeigt) ist in der Mitte im Verlauf der Leitung 106 vorgesehen. Daher wird Reinigungsluft, die eine vorbestimmte Temperatur und Feuchte aufweist, die für die Resistbeschichtung geeignet sind, den zwei Resistbeschichtungseinheiten (COT) zugeführt. Ein Temperatur/Feuchtesensor 107 ist an der Ausgangsseite des Filters 50a vorgesehen, und ein Sensorausgangssignal von dem Sensor 107 wird einer Steuereinheit der Temperatur/Feuchtesteuerung zugeführt. Daher werden die Temperatur und die Feuchte der Reinigungsluft exakt geregelt.
In 13 sind Öffnungen 64 für den Durchgang der Wafer und des Transportarms in jenen Seitenwänden der Prozesseinheiten (COT) und (DEV) des Schleudertyps vorgesehen, welche dem Hauptwafertransportmechanismus 21' zugewandt sind. Jede Öffnung 64 ist mit einem Verschluss (nicht gezeigt) versehen, um zu verhindern, dass Teilchen oder Verunreinigungen von jeder Einheit in den Hauptwafertransportmechanismus 21' eindringen.
Als nächstes werden die Konstruktion und der Betriebsablauf des Hauptwafertransportmechanismus 21' in der Prozessstation 20 unter Bezugnahme auf die 14 bis 18 beschrieben. 14 ist eine teilweise weggeschnittene Perspektivansicht, die schematisch ein Hauptteil des Hauptwafertransportmechanismus 21' zeigt, 15 ist eine vertikale Querschnittsansicht, welche die Konstruktion des Hauptteils des Hauptwafertransportmechanismus 21' zeigt, 16 ist eine geschnittene Aufsicht, welche den Hauptwafertransportmechanismus 21' zeigt, gesehen in Richtung eines Pfeils A in 15, 17 ist eine Seitenansicht, die das Innere des Hauptwafertransportmechanismus 21' zeigt, gesehen in Richtung des Pfeils B in 15, und 18 ist eine Seitenansicht, die das Innere des Hauptwafertransportmechanismus 21' zeigt, gesehen in Richtung eines Pfeils C in 15. Auch in diesen Figuren werden Bauteile, die ebenfalls bei dem System gemäß der vorherigen Ausführungsform vorhanden sind, mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Wie in den 14 und 15 gezeigt, weist der Hauptwafertransportmechanismus 21' einen zylindrischen Körper 110 auf, in welchem ein Wafertransportteil 73, das als Transportvorrichtung dient, so gehaltert ist, dass es sich in Vertikalrichtung (Richtung Z) bewegen kann. Der zylindrische Körper 110 ist auf einer Drehwelle eines Antriebsmotors 111 gehaltert. Wenn der Motor 111 im Betrieb ist, dreht sich der zylindrische Körper 110 auf der Drehwelle zusammen mit dem Wafertransportteil 73. Der Motor 110 ist an einer Basisplatte 75 des Prozesssystems befestigt, und ein flexibles Kabel 76 für die Energiezufuhr ist um den Motor 110 herumgeschlungen. Der zylindrische Körper 110 kann an einer anderen Drehwelle (nicht gezeigt) angebracht sein, die von dem Motor 110 gedreht wird.
Der zylindrische Körper 110 enthält das Wafertransportmechanismus 73 so, dass er es umgibt. Der zylindrische Körper 110 ist mit mehreren Öffnungen 110a zum Transport von Wafern W unter den Prozesseinheitsgruppen G1 bis G5 versehen. Der Bereich der Vertikalbewegung des Wafertransportkörpers 73 ist so gewählt, dass Wafer W durch das Wafertransportteil 73 zu sämtlichen Prozesseinheitsgruppen G1 bis G5 transportiert werden können.
Das Wafertransportteil 73 weist die gleiche Konstruktion wie bei der vorherigen Ausführungsform auf. Drei Halterungsgabeln 78a, 78b und 78c, die sich in Richtung X bewegen können (also in Richtung nach vorn und hinten), sind auf einer Transportbasis 77 vorgesehen. Jede Halterungsgabel kann durch die Öffnungen 110a in dem zylindrischen Körper 110 hindurchgehen. Wie bei der vorherigen Ausführungsform weist eine Antriebseinheit für die Richtung X einen Antriebsmotor und einen Riemen auf, die in die Transportbasis 77 eingebaut sind.
Die oberste Gabel 78a der drei Gabeln kann exklusiv zum Transport abgekühlter Wafer W eingesetzt werden. Weiterhin können Wärmeisolierplatten zwischen Gabeln vorhanden sein, um eine gegenseitige Wärmebeeinflussung zu verhindern.
Wie in den 14 bis 16 gezeigt, ist ein Paar von Riemenscheiben 80 und 81 an einem oberen bzw. unteren Endbereich eines im Wesentlichen zentralen Teils eines inneren Bereiches des zylindrischen Körpers 110 vorhanden, wie bei dem Hauptwafertransportmechanismus 21 gemäß der vorherigen Ausführungsform. Ein vertikaler Endlostreibriemen 82 erstreckt sich zwischen den Riemenscheiben 80 und 81. Die Transportbasis 77 des Wafertransportteils 73 ist mit dem vertikalen Treibriemen 82 mit Hilfe einer Riemenklemme 83 verbunden. Die untere Riemenscheibe 80, die als Antriebsriemenscheibe dient, ist mit einer Antriebswelle 84a des Antriebsmotors 84 verbunden, der auf dem Boden des zylindrischen Körpers 110 befestigt ist.
Wie in den 16 und 17 gezeigt, ist ein Paar von Führungsschienen 85 in einem inneren Bereich des zylindrischen Körpers 110 vorgesehen, wie bei der vorherigen Ausführungsform. Gleitstücke 87, die an distalen Endabschnitten eines Paars horizontaler Halterungsstangen 86 vorgesehen sind, die gegenüber den Seitenoberflächen der Transportbasis 77 vorstehen, stehen jeweils im Gleiteingriff mit einer zugehörigen Führungsschiene 85. Auf diese Weise kann das Wafertransportteil 73 in Vertikalrichtung bewegt werden, wie bei der vorherigen Ausführungsform.
Weiterhin ist, wie in den 16 und 17 gezeigt, ein stangenloser Zylinder 88 in Vertikalrichtung zwischen einem zentralen Bereich eines inneren Bereiches des zylindrischen Körpers 110 und einer der Führungsschienen 85 vorhanden, wie bei der vorherigen Ausführungsform. Ein zylindrisches, bewegbares Teil 88a ist gleitbeweglich auf dem stangelosen Zylinder 88 vorgesehen. Diese Elemente weisen die gleiche Konstruktion wie bei der vorherigen Ausführungsform auf. Da das bewegbare Teil 88a magnetisch mit einem Kolben in dem Zylinder 88 verbunden ist, können das Wafertransportteil 73 und der Kolben gleichzeitig mit Hilfe des bewegbaren Teils 88a bewegt werden. Wie bei der vorherigen Ausführungsform wird Druckluft von einem Regler 89 in den Zylinder 88 über eine Öffnung 88b am unteren Ende eingegeben. Der Druck der Druckluft entspricht im Wesentlichen dem Gewicht des Wafertransportteils 73. Eine Öffnung 88c am oberen Ende des Zylinders 88 öffnet sich zur Außenseite hin. Auch bei dieser Ausführungsform kann das Wafertransportteil 73 in Vertikalrichtung mit hoher Geschwindigkeit bewegt werden, ohne durch das Gewicht des Wafertransportteils 73 beeinflusst zu werden. Weiterhin wird selbst dann, wenn der Treibriemen 82 durchtrennt wird, das Wafertransportteil 73 an seiner Position durch die Hebekraft gehalten, die in dem Zylinder 88 einwirkt, und wird daran gehindert, infolge seines Gewichts herunterzufallen. Daher besteht keine Befürchtung in der Hinsicht, dass das Wafertransportteil 73 oder der zylindrische Körper 110 bricht.
Wie in den 14, 16 und 18 gezeigt, sind vier Muffen 92, in denen flexible Kabel 91 zum Liefern von Energie und von Steuersignalen an das Wafertransportteil 73 in Vertikalrichtung verlaufen, in einem zentralen Bereich und beiden Seitenbereichen des anderen inneren Teils des zylindrischen Körpers 110 vorgesehen, wie bei der vorherigen Ausführungsform. Ein Gleitstück 94, das gegenüber der Seitenoberfläche der Transportbasis 77 vorsteht, wird entlang einer Führung 73 geführt, die durch die zentralen zwei Muffen 92 festgelegt wird.
Wie in 14 gezeigt, ist ein Paar von Einlässen 110c zum Zuführen von Reinigungsluft in den zylindrischen Körper 110 in einer oberen Oberfläche des zylindrischen Körpers 110 auf beiden Seiten einer Drehwelle 110b vorgesehen. Die voranstehend erwähnte Reinigungsluft fließt von der Seite der Decke aus in den Hauptwafertransportmechanismus 21' über die Einlässe 110c. Der Raum für die Vertikalbewegung des Wafertransportteils 73 wird ständig durch die nach unten gerichtete Reinigungsluft rein gehalten.
Jeder der Einlässe 110c ist mit mehreren Schlitzfenstern 110d versehen, die als Vorrichtung zum Steuern der Menge zuzuführender Luft dienen. Die beweglichen Schlitzfenster 110d können so geöffnet werden, dass beispielsweise ein oberes von zwei Plattenteilen 110f, die jeweils Schlitze 110e aufweisen, in Richtung X verstellt wird, wie dies in 19 dargestellt ist. Daher kann die Menge an Luft, die in den Hauptwafertransportmechanismus 21' eingelassen werden soll, dadurch gesteuert werden, dass die Schlitzfenster 110d in vorbestimmtem Ausmaß in Abhängigkeit von der äußeren bzw. inneren Umgebung des Hauptwafertransportmechanismus 21' geöffnet werden. Daher kann der Reinigungsvorgang optimal in dem Hauptwafertransportmechanismus 21' durchgeführt werden.
Wie in den 15 und 16 gezeigt, sind vertikale Trennplatten 112a und 113a an beiden inneren Bereichen in dem zylindrischen Körper 110 vorgesehen, wie bei der vorherigen Ausführungsform. Leitungen 112b und 113b werden durch die rückwärtigen Oberflächen der Trennplatten 112a und 113a und der Wände des zylindrischen Körpers 110 gebildet. Luftabsaugöffnungen 112a und 113a, die als Absaugvorrichtungen dienen, sind in der Nähe oberer und unterer Endabschnitte der Trennplatten 112a bzw. 113a vorgesehen. Absauggebläse 114a und 115a sind an den Absaugöffnungen 114 und 115 vorhanden. Luft, die von den Absauggebläsen 114a und 115a abgesaugt wird, wird nach außerhalb vom unteren Teil des Hauptwafertransportmechanismus 21' über die Leitungen 112b und 113b abgegeben.
Die Ausgangsleistungen der Absauggebläse 114a und 115a werden in Abhängigkeit von dem Betrieb des Motors 84 gesteuert. Im Einzelnen werden, wenn das Wafertransportteil 73 durch den Antriebsmotor 84 angehoben wird, die Ausgangsleistungen der Absauggebläse 114a der Luftabsaugöffnungen 114 erhöht, die in der Nähe der oberen Enden vorgesehen sind. Wenn das Wafertransportteil 73 durch den Antriebsmotor 84 abgesenkt wird, werden die Ausgangsleistungen der Absauggebläse 115a der Luftabsaugöffnungen 115 erhöht, die in der Nähe der unteren Enden vorgesehen sind.
Daher wird die Luft, die am oberen oder unteren Endbereich des zylindrischen Körpers 110 komprimiert werden soll, während das Wafertransportteil 73 innerhalb des zylindrischen Körpers 110 angehoben bzw. abgesenkt wird, nach außerhalb des Hauptwafertransportmechanismus 21' über die Luftabsaugöffnungen 114 oder 115 abgesaugt. Dies führt dazu, dass eine Druckänderung in dem zylindrischen Körper 110 verringert wird, und verhindert wird, dass Teilchen aus dem zylindrischen Körper 110 herausfließen, infolge eines Lecks unter Druck stehender Luft nahe dem oberen und unteren Endbereich. Insbesondere wird eine Druckänderung in dem zylindrischen Körper 110 weiter dadurch verringert, dass die Menge an Luft, die von den Gebläsen abgesaugt werden soll, die am unteren Endbereich vorhanden sind, auf einen Maximalwert eingestellt wird.
Wie voranstehend geschildert kann das Herausfließen von Teilchen infolge eines Lecks unter Druck stehender Luft dadurch wirksamer verhindert werden, dass die Absauggebläse 114a und 115a an Luftabsaugöffnungen 114 und 115 vorhanden sind, und die Ausgangsleistungen der Absauggebläse 114a und 115a gesteuert werden. Allerdings kann das Herausfließen von Teilchen auch nur dadurch verhindert werden, dass die Luftabsaugöffnungen 114 und 115 vorhanden sind, ohne die Absauggebläse 114a und 115a vorzusehen.
Die Absauggebläse 114a und 115a können nicht nur in der Nähe der Luftabsaugöffnungen 114 und 115 (also den Einlässen der Leitungen 112b und 113b) angeordnet sein, sondern auch auf halber Länge entlang den Leitungen 112b und 113b, oder an den Auslässen der Leitungen 112b und 113b.
Wie in 20 gezeigt ist, können andere Leitungen 112c und 113c außerhalb der Leitungen 112b und 113b vorhanden sein, und können zusätzliche Luftabsaugöffnungen 117, die mit den Leitungen 112c und 113c in Verbindung stehen, in der Nähe des oberen Endes des zylindrischen Körpers 110 vorhanden sein. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind Absauggebläse 114a und 117a an den Auslässen der Leitungen 112b, 113b, 112c und 113c vorgesehen. Da der Abwärtsfluss der Reinigungsluft in dem gesamten System vorhanden ist, neigt Luft dazu, stärker komprimiert zu werden, wenn das Wafertransportteil 73 angehoben wird, also in dem Bereich in der Nähe des oberen Endes des zylindrischen Körpers 110. Daher kann das Herausfließen von Teilchen infolge eines Lecks unter Druck stehender Luft dadurch wirksamer verhindert werden, dass die Luftabsaugöffnungen nahe dem oberen Ende des zylindrischen Körpers 110 in zwei Stufen vorgesehen sind, wie dies voranstehend geschildert wurde.
Das Innere des zylindrischen Körpers 110 kann auf einen Unterdruckpegel durch Bereitstellung der Absauggebläse 114a und 115a gesetzt werden. Allerdings kann das Innere des zylindrischen Körpers 110 auch dadurch auf einen Unterdruckpegel gesetzt werden, dass beispielsweise ein ausschließliches Absauggebläse am unteren Teil des zylindrischen Körpers 110 vorgesehen wird, anstelle der Absauggebläse 114a und 115a. Wie voranstehend geschildert kann durch Versetzen des Inneren des zylindrischen Körpers 110 auf einen Unterdruckpegel das Herausfließen von Teilchen zu jeder Einheit von dem zylindrischen Körper 110 verhindert werden.
Weiterhin ist bei der vorliegenden Ausführungsform der zylindrische Körper 110 so vorgesehen, dass er das Wafertransportteil 73 umgibt, um hierdurch eine Störung des Luftflusses infolge einer Drehung in Richtung θ des Hauptwafertransportmechanismus 21' zu verhindern. Daher kann das Herausfließen von Teilchen von dem Hauptwafertransportmechanismus 21' zu jeder Einheit wirksam verhindert werden, in Kombination mit jener Konstruktion, wie sie voranstehend unter Bezugnahme auf 12 beschrieben wurde, bei welcher man die Reinigungsluft von der Rückseite jeder Einheit zum Hauptwafertransportmechanismus 21' über die Öffnung 33c in jeder Einheit fließen lässt.
Bei jeder der voranstehend geschilderten Ausführungsformen sind die Anordnung und die Konstruktion der Teile des Prozesssystems nur beispielhaft zu verstehen, und lassen sich verschiedene Abänderungen vornehmen. So weist beispielsweise bei den voranstehenden Ausführungsformen jede der Prozesseinheitsgruppen G1 und G2 in der Prozessstation 20 Prozesseinheiten des Schleudertyps in zwei Stufen auf, und weist jeder der Prozesseinheitsgruppen G3 und G4 Prozesseinheiten des offenen Typs und Wafertransporteinheiten in acht Stufen auf. Allerdings gibt es für die Anzahl an Stufen keine Einschränkung. Es ist möglich, eine Prozesseinheit des Schleudertyps mit einer Prozesseinheit des offenen Typs oder einer Wafertransporteinheit in einer Gruppe zu kombinieren. Weiterhin kann eine andere Art einer Prozesseinheit, beispielsweise eine Schrubbbürsteneinheit, hinzugefügt werden.
Die Positionsbeziehung zwischen der Kassettenstation 10 und dem Übergangsabschnitt 30, die an beiden Seiten der Prozessstation 20 angeordnet sind, wie dies in den 1 und 2 gezeigt ist, kann umgedreht werden. In diesem Fall können die Kassettenstation 10 und der Übergangsabschnitt 30 abnehmbar an der Prozessstation 20 mit Hilfe geeigneter Verbindungsteile 97 (beispielsweise Bolzen) angebracht sein. Das Steuerfeld 100 kann abnehmbar an der Vorderseite der Kassettenstation 10 angebracht sein. Daher kann das Layout des Systems leicht geändert werden, und müssen keine Teile neu konstruiert oder hergestellt werden, was zu einer Verringerung der Kosten führt.
Bei den voranstehend geschilderten Ausführungsformen weist der Transportmechanismus das Transportteil mit drei Gabeln auf. Allerdings gibt es für die Anzahl an Gabeln keine Einschränkung.
Bei den voranstehenden Ausführungsformen wird die Bearbeitungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bei dem Beschichtungs/Entwicklungsprozesssystem für Halbleiterwafer eingesetzt. Allerdings lässt sich die Bearbeitungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung auch bei anderen Prozesssystemen einsetzen. Die zu bearbeitenden Objekte sind nicht auf Halbleiterwafer beschränkt. Die Bearbeitungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise bei LCD-Substraten einsetzbar, bei Glassubstraten, CD-Substraten, Photomasken, Leiterplatten, Keramiksubstraten, usw.

Claims

Bearbeitungseinrichtung, welche aufweist: mehrere Prozesseinheitsgruppen (G1 bis G5), die jeweils mehrere Prozesseinheiten aufweisen, um bei einem Objekt (w) eine Gruppe von Prozessen durchzuführen, wobei die Prozesseinheiten vertikal in mehreren Stufen angeordnet sind, und ein Objekttransportraum (22) zwischen den Prozesseinheitsgruppen (G1 bis G5) vorgesehen ist; eine Transportvorrichtung (21) zum Transportieren des Objekts (w), wobei die Transportvorrichtung (21) ein Transportteil (73, 78a, 78b, 78c) aufweist, das in Vertikalrichtung in dem Objekttransportraum (22) beweglich ist, wobei das Transportteil (73, 78a, 78b, 78c) das Objekt (w) zu jeder der Prozesseinheiten transportieren kann; einen Lufteinlass (52), eine Verbindung zu einem oberen Abschnitt des Objekttransportraums herstellt; und eine Absaugöffnung (26), die eine Verbindung mit einem unteren Abschnitt des Objekttransportraums herstellt; gekennzeichnet durch ein Umwälzrohr (52), das in Verbindung sowohl mit dem Lufteinlass (25) als auch der Absaugöffnung (26) steht; eine Vorrichtung (51, 55) zum Umwälzen von Luft zwischen dem Objekttransportraum (22) und dem Umwälzrohr (52); ein Außenluft-Einlassrohr (57), welches Außenluft in das Umwälzrohr (52) einlässt; und eine Vorrichtung (58), die auf dem Außenluft-Einlassrohr (57) vorgesehen ist, um die Menge an Außenluft einzustellen, die in das Umwälzrohr (52) von dem Außenluft-Einlassrohr (57) eingelassen wird.
Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1, welche weiterhin eine Vorrichtung (51, 57, 58, 59, 60, 61) zum Steuern der Menge des Luftflusses nach unten aufweist, der in dem Objekttransportraum ausgebildet wird, und eine Vorrichtung (56, 60, 61) zum Steuern des Drucks in dem Objekttransportraum (22).
Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 2, welche weiterhin eine Temperatursensorvorrichtung (62) zur Messung einer Temperatur des Objekttransportraums (22) aufweist, und eine Vorrichtung (59, 60) zum Steuern der Temperatur des Objekttransportraums (22) in Abhängigkeit von der Temperatur, die von der Temperatursensorvorrichtung (62) gemessen wird.
Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1, welche weiterhin eine Absaugvorrichtung (95, 95a, 96) zum Absaugen von Luft aufweist, die durch die Vertikalbewegung der Transportvorrichtung (21) zusammengedrückt wird, von dem Objekttransportraum (22).
Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1, welche aufweist: eine Vorrichtung (50, 52, 53, 54, 55, 60) zur Ausbildung eines Reinigungsluftflusses nach unten in dem Objekttransportraum (22); und eine Vorrichtung (33a, 33b, 33c, 40, 71, 71a, 71b, 72, 72a, 72b, 95, 95a, 96, 112a, 112b, 113a, 113b, 114, 114a, 115, 115a) zum Verhindern, dass Luft von dem Objekttransportraum (22) in jede Prozesseinheit oder in die Prozesseinheit hineingelangt.
Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Verhindern, dass Luft hineingelangt, eine Leitung (71b, 72b, 112b, 113b) aufweist, die in Vertikalrichtung in dem Objekttransportraum (22) vorgesehen ist, und eine Absaugvorrichtung (95a, 96, 114a, 115a) zum Absaugen von Luft von dem Objekttransportraum (22) zu der Leitung (71b, 72b).
Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Verhindern, dass Luft hineingelangt, eine Vorrichtung (33a, 33b, 33c, 40) zur Ausbildung eines Flusses von Reinigungsflüssigkeit aufweist, die von jeder der Prozesseinheiten zum Objekttransportraum (22) fließt.
Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1, welche aufweist: einen Lufteinlass (20a), der in einem oberen Bereich des Objekttransportraums (22) vorgesehen ist; eine Absaugöffnung (20b), die in einem unteren Bereich in dem Objekttransportraum (22) vorgesehen ist; ein Rohr (52) zum Verbinden des Lufteinlasses (20a) und der Absaugöffnung (20b), um hierdurch einen Umwälzkanal auszubilden; und eine Luftzufuhrvorrichtung (50, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60) zum Umwälzen von Reinigungsluft von dem Lufteinlass (20a) zu der Absaugöffnung (20b), sodass ein Luftfluss nach unten in dem Objekttransportraum (22) ausgebildet werden kann.
Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin eine Luftmengensteuervorrichtung (51, 57, 58, 59, 60, 61) aufweist, um die Luftmenge der umgewälzten Reinigungsluft zu steuern.
Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftmengensteuervorrichtung einen Außenlufteinlassabschnitt (57) zum Einlassen von Außenluft aufweist, und einen Schieber (58), der in dem Außenlufteinlassabschnitt (57) vorgesehen ist.
Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin eine Drucksteuervorrichtung (56, 60, 61) zum Steuern des Drucks in dem Objekttransportraum (22) aufweist.
Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin eine Temperatursteuervorrichtung (60, 62) zum Steuern der Temperatur des Objekttransportraums (22) aufweist.
Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung (21) ein Halterungsteil (70, 110) zum Haltern des Transportteils aufweist, wobei sich das Halterungsteil (70, 110) in Vertikalrichtung in dem Objekttransportraum (22) erstreckt, und das Halterungsteil (70, 110) eine Leitung (71b, 72b, 112b, 113b) aufweist, die in Vertikalrichtung in dem Halterungsteil (70, 110) vorgesehen ist, und eine Absaugvorrichtung (95a, 96, 114a, 115a) zum Absaugen von Luft von dem Objekttransportraum (22) zu der Leitung (71b, 72b, 112b, 113b).
Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugvorrichtung eine Absaugöffnung (95, 114, 115) und eine Absaugleitung (33b, 71b, 112b, 113b) aufweist.
Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1, welche aufweist: eine Leitung (71b, 72b, 112b, 113b), die in Vertikalrichtung in dem Objekttransportraum (22) vorgesehen ist; und eine Absaugvorrichtung (95, 95a, 96, 114, 114a, 115, 115a) zum Absaugen von Luft, die infolge der Vertikalbewegung des Transportteils (73, 78a, 78b, 78c) komprimiert wurde, zur Leitung (71b, 72b, 112b, 113b) abzusaugen.
Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 4 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugvorrichtung eine Absaugöffnung (95, 114, 115) und ein Absauggebläse (95a, 114a, 115a) aufweist.
Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugvorrichtung Absaugöffnungen (20a, 20b) aufweist, die am oberen und unteren Endabschnitt der Leitung (71b, 72b, 112b, 113b) vorgesehen sind, Absauggebläse (55), die den Absaugöffnungen (20b) zugeordnet sind, und eine Vorrichtung zur Erhöhung der Ausgangsleistung der Absauggebläse (55), die dem oberen Endabschnitt der Transportvorrichtung (21) zugeordnet sind, wenn das Transportteil (73, 78a, 78b, 78c) angehoben wird, und zur Erhöhung der Ausgangsleistung der Absauggebläse (55), die dem unteren Endabschnitt der Transportvorrichtung (21) zugeordnet sind, wenn das Transportteil (73, 78a, 78b, 78c) abgesenkt wird.
Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 4, 13 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugvorrichtung mehrere Absaugöffnungen (20b, 95, 114, 115) aufweist, die in Vertikalrichtung angeordnet sind, und Absauggebläse (95a, 114a, 115a), die den Absaugöffnungen (20b, 95, 114, 115) zugeordnet sind, wobei die Menge abgesaugter Luft jenes Absauggebläses am größten ist, welches der untersten Absaugöffnung zugeordnet ist.
Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugvorrichtung eine andere Absaugöffnung (117) an einem oberen Endabschnitt der Leitung (112b, 113b) aufweist.
Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung einen Rahmenkörper (70) aufweist, welcher den Bereich der Bewegung des Transportteils (73, 78a, 78b, 78c) umgibt.
Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 5, 8 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck in dem Objekttransportraum (22) höher eingestellt ist, als der Außendruck der Einrichtung.
Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Transportvorrichtung (21) einen Rahmenkörper (70) aufweist, der den Bereich für die Bewegung des Transportteils (73, 78a, 78b, 78c) umgibt; die Einrichtung eine Vorrichtung (50, 52, 53, 54, 55, 60) zur Ausbildung eines Reinigungsluftflusses nach unten in dem Objekttransportraum (22) aufweist; und eine Vorrichtung (33a, 33b, 33c, 40) zur Ausbildung eines Flusses von Reinigungsluft, die von jeder der Prozesseinheiten zu dem Objekttransportraum (22) fließt, wobei die Reinigungsluft, die aus jeder der Prozesseinheiten heraus zum Objekttransportraum (22) fließt, nach unten entlang der Außenseite des Rahmenkörpers (70) infolge des Reinigungsluftflusses nach unten fließt.
Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmenkörper (70) eine Zylinderform aufweist.
Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck in dem Rahmenkörper (70) niedriger ist als der Druck in einem anderen Bereich des Objekttransportraums (22).
Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass ein oberes Teil des Rahmenkörpers (70) mit einer Einlassöffnung (70b) zum Einlassen von Reinigungsluft versehen ist.
Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassöffnung (70b) mit einer Steuervorrichtung zum Steuern der Menge einzulassender Luft versehen ist.
Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 5, 8, 15 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung (21) mehrere Transportteile (73, 78a, 78b, 78c) aufweist.
Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugvorrichtung Absaugöffnungen (95, 115) aufweist, die an dem oberen und dem unteren Endabschnitt der Transportvorrichtung (21) vorgesehen sind, Absauggebläse (95a, 115a), die den Absaugöffnungen (95, 115) zugeordnet sind, und eine Vorrichtung (60, 84) zur Erhöhung der Ausgangsleistung der Absauggebläse (95a, 115a), welche dem oberen Endabschnitt der Transportvorrichtung zugeordnet sind, wenn das Transportteil (73, 78a, 78b, 78c) angehoben wird, und zur Erhöhung der Ausgangsleistung der Absauggebläse (95a, 115a), die dem unteren Endabschnitt der Transportvorrichtung (21) zugeordnet sind, wenn das Transportteil (73, 78a, 78b, 78c) abgesenkt wird.
Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1, welche weiterhin aufweist: eine Drucksensorvorrichtung (61) zum Messen eines Drucks in dem Objekttransportraum; und eine Vorrichtung (56, 60) zum Steuern des Drucks in dem Objekttransportraum entsprechend dem von der Drucksensorvorrichtung (61) gemessenen Druck.