JP2001176784A

JP2001176784A - 基板処理装置

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Publication number: JP2001176784A
Application number: JP36151299A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Katano; 貴之片野; Hideaki Matsui; 英章松井; Junichi Kitano; 淳一北野; Akira Suzuki; 曜鈴木; Takehide Yamashita; 剛秀山下; Toru Aoyama; 亨青山; Hiroyuki Iwaki; 浩之岩城; Satoru Shimura; 悟志村
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1999-12-20
Filing date: 1999-12-20
Publication date: 2001-06-29
Anticipated expiration: 2019-12-20
Also published as: JP3710979B2

Abstract

(57)【要約】【課題】例えば塗布、現像装置において、基板の温度
を高精度に維持した状態で塗布処理を行い、処理の均一
性を向上させること。【解決手段】レジストの塗布等を行う処理ステ−ショ
ンＳ２内に、現像ユニットＤ１と塗布ユニットＣ１と複
数の冷却部３とを上からこの順で積層し、これらの基板
搬送手段ＭＡがアクセスする側の反対側に、これらの間
でウエハＷの搬送を行うための搬送アームＡ１を備えた
処理ユニットＵ１を設け、搬送アームＡ１専用の搬送領
域Ｅ１を閉じられた空間とし、温度調整を行う。このよ
うにすると冷却部３で温度調整されたウエハＷは温度調
整された搬送領域Ｅ１内を搬送されるので、ウエハＷは
温度を高精度に維持した状態で塗布ユニットＣ１に搬送
され、レジスト液が塗布される。このため温度変化が原
因となる処理ムラの発生が抑えられ、処理の均一性の向
上を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体ウエ
ハや液晶ディスプレイ用のガラス基板などの基板に対し
て例えばレジスト液の塗布処理や現像処理などを行う基
板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスの製造工程におけるフォ
トリソグラフィ−技術においては半導体ウエハ（以下ウ
エハという）の表面にレジストを塗布し、この塗布レジ
ストを所定パタ−ンに露光処理し、更に現像処理して所
定パタ−ンのレジスト膜が形成される。このような一連
の処理は、塗布／現像装置に露光装置を接続したシステ
ムにより行われる。

【０００３】図１４はこのような装置の従来例を示す平
面図であり、基板例えば半導体ウエハＷを２５枚収納し
たカセットＣはカセットステ−ションＡ１のカセットス
テ−ジ１に搬入される。カセットステ−ションＡ１には
処理ステ−ションＡ２が接続されており、更に処理ステ
ーションＡ１にはインターフェイスステーションＡ３を
介して図示しない露光装置が接続されている。

【０００４】前記カセットステージ１上のカセットＣ内
のウエハＷは、受け渡しアーム１１により取り出されて
棚ユニット１２の受け渡し部を介して塗布ユニット１３
に送られ、ここでレジストが塗布される。その後ウエハ
Ｗは、ウエハ搬送手段１４→棚ユニット１５の受け渡し
部→インタ−フェイスステ−ションＡ３→露光装置の経
路で搬送されて露光される。露光後のウエハＷは、逆経
路で処理ステ−ションＡ２に搬送され、塗布ユニット１
３の下段に設けられた図示しない現像ユニットにて現像
された後、ウエハ搬送手段１４→棚ユニット１２の受け
渡し部→カセットＣの経路で搬送される。

【０００５】なお棚ユニット１２，１５，１６の各棚
は、加熱部、冷却部、前記ウエハＷの受け渡し部、疎水
化処理部等として構成されており、前記レジストの塗布
の前や現像処理の前には、所定の温度でレジストの塗布
等を行うために、前記棚ユニット１２，１５，１６にて
加熱処理と冷却処理とがこの順序で行われる。なお１７
は処理ステ−ションＡ２と露光装置との間でウエハＷの
受け渡しを行うための受け渡しア−ムである。

【０００６】また前記処理ステーションＡ２は、塗布ユ
ニット１３及び現像ユニットとからなる処理領域と、ウ
エハ搬送手段１４が配置された搬送領域とが区画されて
おり、処理領域はクリーンルームの雰囲気が取り込まれ
て、所定の温度及び湿度に調整された空気が送出され、
いわば高精度調整雰囲気となっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで本発明者は、
レジストの膜厚や現像線幅は、図１５のレジストの膜厚
の温度依存性、図１６の現像線幅の温度依存性に夫々示
すように、処理温度に大きく依存し、処理温度が２℃異
なるとレジストの膜厚や現像線幅がかなり変化してしま
うことを見いだした。

【０００８】ここで上述の塗布・現像装置では、例えば
棚ユニット１２，１５，１６の疎水化処理部にて所定の
処理を行った後、冷却部にて所定の温度に冷却してから
塗布ユニット１３にてレジストが塗布されるが、この際
ウエハＷは冷却部から塗布ユニット１３まで、温度や湿
度の調整を行っていない搬送領域内を通って搬送され
る。このため冷却部にてウエハＷの温度を調整しても、
その後の搬送の際に搬送領域の温度の影響を受け、結局
レジスト塗布時のウエハＷの温度が予定されているもの
とは異なってしまい、結果としてレジストの膜厚が変化
し、膜厚の均一性が悪化してしまうおそれがある。

【０００９】これを防ぐためには、処理ステーションＡ
２全体を、温度及び湿度の調整を行なう高精度調整雰囲
気とすることも考えられるが、このように雰囲気調整を
行う領域を広くすると、高コストになってしまうという
問題がある。

【００１０】本発明はこのような事情の下になされたも
のであり、その目的は、基板の温度を高精度に調整した
状態で塗布液の塗布処理を行うことにより、処理の均一
性を向上させることができる基板処理装置を提供するこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このための本発明の基板
処理装置は、複数の基板を収納した基板カセットを載置
する載置部と、この載置部に載置された基板カセットに
対して基板の受け渡しを行う受け渡し手段と、を含むカ
セットステ−ションと、このカセットステ−ションに接
続され、前記受け渡し手段により搬送された基板を処理
する処理ステ−ションと、を有し、前記処理ステ−ショ
ンは、基板に対して処理液を塗布する塗布処理部と、前
記塗布処理部に対して基板の受け渡しを行うための基板
搬送手段と、基板を冷却するための冷却部と、前記塗布
処理部と前記冷却部との間で基板を搬送するための搬送
手段と、を備え、前記塗布処理部と前記冷却部とを隣接
して設けると共に、これら塗布処理部と冷却部とに隣接
して前記搬送手段専用の搬送領域を形成することを特徴
とする。

【００１２】このような構成では、前記処理ステ−ショ
ンの塗布処理部と、基板を冷却するための冷却部との間
の基板の搬送を、専用の搬送手段によって専用の搬送領
域を介して行っているので、基板搬送手段の負荷の軽減
を図ることができる。

【００１３】この際、前記搬送手段専用の搬送領域を、
周囲から区画された閉じられた空間としてもよく、この
場合には当該領域は、基板を加熱するための加熱部から
分離されるので、加熱部からの熱影響を受けにくくな
る。このため当該領域内の基板の搬送の際の基板の温度
変化が抑えられ、温度変化が原因となる処理ムラの発生
が防止できて、塗布処理の均一性の向上が図れる。ここ
で前記搬送手段専用の搬送領域の温度の調整を行なうよ
うにすると、当該領域内の基板の搬送の際の基板の温度
変化がより一層抑えられ、さらに塗布処理の均一性の向
上が図れる。

【００１４】また前記冷却部を、周囲から区画された閉
じられた空間としてもよく、この場合には、当該冷却部
は周囲からの温度影響を受けにくくなるので、温度調整
が容易となる。さらに前記塗布処理部を、周囲から区画
された閉じられた空間としてもよく、この場合には、塗
布処理部と冷却部と搬送領域とが夫々閉じられた空間を
有するので、これらの領域の雰囲気を別個に調整でき、
これら各部の雰囲気が異なる処理を行うことができる。

【００１５】本発明は具体的には、前記処理ステ−ショ
ンのカセットステ−ションの反対側に設けられた露光装
置と、処理ステ−ションのカセットステ−ションの反対
側に接続され、処理ステ−ションと露光装置との間で基
板の受け渡しを行うためのインタ−フェイスステ−ショ
ンと、を備え、前記塗布処理部は基板に対してレジスト
液の塗布処理を行うものであるという構成であり、また
前記処理ステ−ションのカセットステ−ションの反対側
に設けられた露光装置と、処理ステ−ションのカセット
ステ−ションの反対側に接続され、処理ステ−ションと
露光装置との間で基板の受け渡しを行うためのインタ−
フェイスステ−ションと、を備え、前記塗布処理部は前
記露光装置にて露光された基板に対して現像処理を行う
ものであるという構成である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に本発明を基板の塗布、現像
装置に適用した実施の形態について説明する。図１はこ
の実施の形態の内部を透視して示す概観図、図２は概略
平面図であって、図中Ｓ１はカセットステ−ション、Ｓ
２はウエハＷに対してレジストの塗布処理や現像処理等
を行うための処理ステ−ション、Ｓ３はインタ−フェイ
スステ−ション、Ｓ４は露光装置である。

【００１７】カセットステ−ションＳ１は、複数の基板
例えば２５枚のウエハＷを収納した例えば４個の基板カ
セットをなすウエハカセット（以下「カセット」とい
う）２２を載置する載置部をなすカセットステ−ジ２１
と、カセットステ−ジ２１上のカセット２２と処理ステ
−ションＳ２との間でウエハＷの受け渡しを行なうため
の受け渡し手段をなす受け渡しア−ム２３とを備えてい
る。受け渡しアームは、昇降自在、Ｘ，Ｙ方向に移動自
在、鉛直軸まわりに回転自在に構成されている。

【００１８】また処理ステ−ションＳ２は、例えば２個
の塗布ユニットＣ（Ｃ１，Ｃ２）と、例えば２個の現像
ユニットＤ（Ｄ１，Ｄ２）と、例えば２個の棚ユニット
Ｒ（Ｒ１，Ｒ２）と、例えば６個の冷却部３（３Ａ，３
Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆ，３Ｇ）と、塗布ユニット
Ｃ又は現像ユニットＤと冷却部３との間でウエハＷの搬
送を行うための例えば２個の専用の搬送手段である搬送
アームＡ（Ａ１，Ａ２）と、例えば１個の基板搬送手段
ＭＡと、を備えており、カセットステ−ションＳ１とイ
ンタ−フェイスステ−ションＳ３との間でウエハＷの受
け渡しを行うと共に、当該ステ−ションＳ２内ではウエ
ハＷにレジスト液を塗布する処理と、ウエハＷの現像処
理と、これらの処理の前後にウエハＷを所定の温度に加
熱し、冷却する処理とを行うように構成されている。

【００１９】このステ−ションＳ２内のレイアウトの一
例について説明すると、当該ステ−ションＳ２内におい
てカセットステ−ションＳ１側から見て右側の領域に
は、例えば塗布ユニットＣや現像ユニットＤ等の塗布処
理部と，冷却部３と，搬送アームＡと，搬送アームＡ専
用の搬送領域Ｅと，を備えた例えば２個の処理ユニット
Ｕ（Ｕ１，Ｕ２）がカセットステーションＳ１のカセッ
トの配列方向と直交する方向に処理ユニットＵ１を手前
側にして並んで設けられている。なお以降の説明では、
カセットステーションＳ１側を手前側、露光装置Ｓ４側
を奥側として述べることにする。

【００２０】またこれら処理ユニットＵのカセットステ
ーションＳ１側から見て左側には、手前側に棚ユニット
Ｒ１、奥側に棚ユニットＲ２が夫々設けられている。そ
して処理ユニットＵのカセットステーションＳ１側から
見て左側には、処理ユニットＵや棚ユニットＲの各部に
アクセスできるように基板搬送手段ＭＡが配置されてい
る。

【００２１】前記処理ユニットＵについて説明すると、
例えば処理ユニットＵ１には、図３に示すように、１個
の現像ユニットＤ１と，１個の塗布ユニットＣ１と，３
個の冷却部３Ａ，３Ｂ，３Ｃとが上からこの順で配列さ
れている。これらユニットの基板搬送手段ＭＡから見て
後方側（基板搬送手段ＭＡがアクセスしようとする側の
反対側）には、これらの間でウエハＷの搬送を行うため
の搬送アームＡ１が設けられていて、ここに搬送アーム
Ａ１専用の搬送領域Ｅ１が形成されている。

【００２２】前記塗布ユニットＣについて例えば図４に
基づいて説明すると、４１はカップであり、このカップ
４１内に真空吸着機能を有する回転自在なスピンチャッ
ク４２が設けられている。このスピンチャック４２は昇
降機構４３により昇降自在に構成されており、カップ４
１の上方側に位置しているときに、前記基板搬送手段Ｍ
Ａの後述するア−ム８１との間でウエハＷの受け渡しが
行われる。

【００２３】このウエハＷの受け渡しについては、ア−
ム８１上のウエハＷをカップ４１の上方側にてスピンチ
ャック４２がその下方側から相対的に上昇して受取り、
またその逆の動作によってスピンチャック４２側からア
−ム８１に受け渡される。４４は吐出ノズル、４５は処
理液供給管、４６はノズルを水平移動させる支持ア−ム
であり、このような塗布ユニットＣでは、スピンチャッ
ク４２上のウエハＷの表面に吐出ノズル４４から処理液
であるレジスト液を滴下し、スピンチャック４２を回転
させてレジスト液をウエハＷ上に伸展させ塗布する。

【００２４】また現像ユニットＤは塗布ユニットＣとほ
ぼ同一の構成であるが、現像ユニットＤは吐出ノズル４
４が例えばウエハＷの直径方向に配列された多数の供給
孔を備えるように構成され、スピンチャック４２上のウ
エハＷの表面に吐出ノズル４４から処理液である現像液
を吐出し、スピンチャック４２を半回転させることによ
りウエハＷ上に現像液の液盛りが行われ、現像液の液膜
が形成されるようになっている。

【００２５】前記冷却部３は、例えば図５に示すよう
に、例えばサーモモジュールが内蔵された冷却プレ−ト
３１（図５参照）の表面にウエハＷを載置することによ
り、当該ウエハＷが所定温度まで冷却されるようになっ
ている。この冷却プレート３１には、当該プレート３１
に対してウエハＷの受け渡しを行うための、昇降機構３
２により昇降される昇降ピン３３が設けられている。

【００２６】前記搬送アームＡは、例えば図５，図６に
示すように、ウエハＷを保持するためのア−ム５１が基
台５２に沿って進退し、かつ基台５２自体が一対のガイ
ドレール５４ａ，５４ｂに沿って支持部材５３ａ，５３
ｂを介して昇降自在に支持されるように構成されてい
る。こうしてア−ム５１は昇降自在、進退自在に構成さ
れ、塗布ユニットＣ１，現像ユニットＤ１，冷却部３
Ａ，３Ｂ，３Ｃに対して、基板搬送手段ＭＡがアクセス
する側とは反対側からアクセスし、これらの間でウエハ
Ｗの受け渡しを行うようになっている。

【００２７】さらにこれら塗布ユニットＣ１，現像ユニ
ットＤ１，冷却部３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，搬送アームＡ１の
搬送領域Ｅ１は空間が閉じられている。つまり例えば図
５（説明の便宜上、塗布ユニットＣ１と冷却部３Ａとを
積層し、塗布ユニットＣ１が処理ユニットＵ１の最上部
に位置するように描いている），図７に示すように、塗
布ユニットＣ１等の前方側（基板搬送手段ＭＡと対向す
る側）や後方側、側方側及び、搬送アームＡ１の搬送領
域Ｅ１が、壁部６により他の空間から区画されていると
共に、塗布ユニットＣ１と現像ユニットＤ１との間のよ
うな各部の間も仕切り壁６１により区画されている。こ
うしてこの例では塗布ユニットＣ１等の塗布処理部と冷
却部３との間でウエハＷの搬送を行う搬送アームＡ１の
専用の搬送領域Ｅ１が、前記塗布処理部等の後方側にこ
れらに隣接して形成されることになる。

【００２８】前記壁部６の塗布ユニットＣ１等の各部
の、基板搬送手段ＭＡのアーム８１に対応する位置と、
搬送アームＡ１のアーム５１に対応する位置には、夫々
第１の受け渡し口６２と第２の受け渡し口６３（図９，
図１０参照）とが形成されており、これらは夫々常時蓋
部６４，６５により閉じられていて、これら蓋部６４，
６５は夫々制御部Ｃにより開閉のタイミングが制御され
るようになっている。

【００２９】また壁部６及び仕切り壁６１により区画さ
れた塗布ユニットＣ１等の各部や搬送アームＡ１の搬送
領域Ｅ１には、不純物が除去され、所定の温度例えば２
３℃、及び所定湿度に調整された空気が送出されるよう
になっており、これによりこれらの領域はいわば高精度
に調整された雰囲気になっている。

【００３０】つまり例えば区画された塗布ユニットＣ１
等の塗布処理部や冷却部３、搬送アームＡ１の搬送領域
Ｅ１には、例えば図５に示すようにファンとＵＬＰＡフ
ィルタが一体的に構成されたファンフィルタユニット
（ＦＦＵ）Ｆが夫々各部の上部側を覆うように設けられ
ており、各部の下部側から回収される雰囲気が工場排気
系に排気される一方、一部がフィルタ装置６６へと導入
され、このフィルタ装置６６にて清浄化された空気が、
前記ファンフィルタユニットＦを介して各部内にダウン
フロ−として吹き出されるようになっている。

【００３１】前記ファンフィルタユニットＦは、さらに
例えば空気を清浄化するためのフィルタ、空気中のアル
カリ成分例えばアンモニア成分やアミンを除去するため
に酸成分が添加されている化学フィルタ、吸い込みファ
ン等を備えている。また前記フィルタ装置６６は、不純
物を除去するための不純物除去部や、加熱機構及び加湿
機構、空気を送出する送出部等を備えている。例えばレ
ジスト液として化学増幅型のレジストを用いた場合に
は、現像処理雰囲気にアルカリ成分が入り込みことを防
止する必要があるので、処理部を閉じた空間とし、化学
フィルタを用いて外部からのアルカリ成分の侵入を防い
でいる。

【００３２】なお化学増幅型のレジストは露光すること
により酸が生成し、この酸が加熱処理により拡散して触
媒として作用し、レジスト材料の主成分であるベ−ス樹
脂を分解したり、分子構造を変えて現像液に対して可溶
化するものである。従ってこの種のレジストを用いた場
合、空気中に含まれている微量なアンモニアや壁の塗料
などから発生するアミンなどのアルカリ成分がレジスト
表面部の酸と接触すると酸による触媒反応が抑制され、
パタ−ンの形状が劣化するためアルカリ成分を除去する
必要がある。

【００３３】前記処理ユニットＵ２は処理ユニットＵ１
と同様に構成され、現像ユニットＤ２と塗布ユニットＣ
２と３個の冷却部３Ｄ，３Ｅ，３Ｆとが上からこの順で
配列され、これらの基板搬送手段ＭＡから見て後方側に
は、これらの間でウエハＷの搬送を行うための、専用の
搬送領域Ｅ２を有する搬送アームＡ２が設けられてい
る。前記棚ユニットＲ（Ｒ１，Ｒ２）は、図３に棚ユニ
ットＲ１を代表して示すように、ウエハＷを加熱するた
めの加熱部７１、ウエハ表面を疎水化するための疎水化
部７２、棚ユニットＲ１においてはカセットステーショ
ンＳ１の受け渡しアーム２３と基板搬送手段ＭＡとの間
でウエハＷの受け渡しを行うための、また棚ユニットＲ
２においてはインターフェイスステーションＳ３の後述
する受け渡しアーム９と基板搬送手段ＭＡとの間でウエ
ハＷの受け渡しを行うための受け渡し台を備えた受け渡
し部７３と、棚ユニットＲ１においてはウエハＷの位置
合わせを行うためのアライメント部７４とが縦に配列さ
れている。前記基板搬送手段ＭＡは、例えば図８に示す
ように、ウエハＷを保持し、他ユニットに受渡しをする
為の３本のア−ム８１と、このア−ム８１を進退自在に
支持する基台８２と、この基台８２を昇降自在に支持す
る一対の案内レ−ル８３，８４と、を備えており、これ
ら案内レ−ル８３，８４を回転駆動部８５により回転さ
せることにより、進退自在、昇降自在、鉛直軸回りに回
転自在に構成されている。

【００３４】こうして処理ステ−ションＳ２では、基板
搬送手段ＭＡによって各塗布ユニットＣと各現像ユニッ
トＤと各冷却部３と、各棚ユニットＲに対してウエハＷ
の受け渡しが行なわれ、搬送アームＡ１によって専用の
搬送領域Ｅ１を介して塗布ユニットＣ１と現像ユニット
Ｄ１と冷却部３Ａ，３Ｂ，３Ｃとに対してウエハＷの受
け渡しが行われ、搬送アームＡ２によって専用の搬送領
域Ｅ２を介して塗布ユニットＣ２と現像ユニットＤ２
と、冷却部３Ｄ，３Ｅ，３Ｆとに対してウエハＷの受け
渡しが行われる。

【００３５】処理ステ−ションＳ２の隣にはインタ−フ
ェイスステ−ションＳ３が接続され、このインタ−フェ
イスステ−ションＳ３の奥側には、レジスト膜が形成さ
れたウエハＷに対して露光を行うための露光装置Ｓ４が
接続されている。インタ−フェイスステ−ションＳ３
は、処理ステ−ションＳ２と露光装置Ｓ４との間でウエ
ハＷの受け渡しを行うための受け渡しア−ム９を備えて
いる。

【００３６】次に上述の実施の形態の作用について説明
する。先ず自動搬送ロボット（あるいは作業者）により
例えば２５枚のウエハＷを収納したカセット２２がカセ
ットステ−ジ２１に搬入され、受け渡しア−ム２３によ
りカセット２２内からウエハＷが取り出されて処理ステ
−ションＳ２の棚ユニットＲ１内の受け渡し部７３に置
かれる。

【００３７】このウエハＷは基板搬送手段ＭＡにより棚
ユニットＲの疎水化部７２に搬送され、ここでウエハ表
面が疎水化された後、基板搬送手段ＭＡにより処理ユニ
ットＵの冷却部３に搬送され、所定の温度例えば２３℃
まで冷却される。続いてウエハＷは塗布ユニットＣにて
処理液であるレジスト液が塗布されるが、これらの工程
について、図９，図１０に示す処理ユニットＵ１の塗布
ユニットＣ１と冷却部３Ａとを例にして説明する。

【００３８】先ず図９(a)に示すように冷却部３Ａの第
１の受け渡し口６２の蓋部６４を開き、疎水化部のウエ
ハＷを基板搬送手段ＭＡにより冷却プレート３１上に受
け渡した後、図９(b)に示すように第１の受け渡し口６
２の蓋部６４を閉じて冷却部３Ａ内を閉じた空間とし、
ウエハＷを所定温度例えば２３℃まで冷却して温度調整
を行う。次いで図９(c)に示すように第２の受け渡し口
６３の蓋部６５を開いて搬送アームＡ１にウエハＷを受
け渡した後、第２の受け渡し口６３の蓋部６５を閉じ
て、図９(d)に示すように搬送アームＡ１によりウエハ
Ｗを専用の搬送領域Ｅ１内を通って塗布ユニットＣ１の
第２の受け渡し口６３に対応する位置まで搬送する。

【００３９】続いて図１０(a)に示すように塗布ユニッ
トＣの第２の受け渡し口６３の蓋部６５を開いて、搬送
アームＡ１によりウエハＷをスピンチャック４２上に受
け渡した後、図１０(b)に示すように第２の受け渡し口
６３の蓋部６５を閉じて、塗布ユニットＣ１内を閉じた
空間としてウエハ表面にレジスト液を塗布する。次に図
１０(c)に示すように塗布ユニットＣ１の第１の受け渡
し口６２の蓋部６４を開いて基板搬送手段ＭＡにウエハ
Ｗを受け渡し、基板搬送手段ＭＡにより棚ユニットＲの
加熱部７１に搬送する。

【００４０】加熱部７１にて所定温度まで加熱されたウ
エハＷは、基板搬送手段ＭＡにより処理ユニットＵの冷
却部３に搬送されて所定温度まで冷却されて温度調整が
行われ、続いてインタ−フェイスステ−ションＳ３の受
け渡しア−ム９→露光装置Ｓ４の経路で搬送されて、露
光が行われる。

【００４１】露光後のウエハＷは逆の経路、つまり露光
装置Ｓ４→受け渡しア−ム９→棚ユニットＲの加熱部７
１→基板搬送手段ＭＡ→処理ユニットＵの冷却部３→搬
送アームＡ→現像ユニットＤの経路で搬送される。こう
してウエハＷは、加熱部→冷却部３により所定温度まで
加熱された後、所定温度例えば２３℃まで冷却されて温
度調整が行われ、次いでウエハＷは現像ユニットＤにて
現像処理される。ここで冷却部３→現像ユニットＤの工
程も上述の冷却部３→塗布ユニットＣの工程と同様に、
各部を閉じた空間として行われる。

【００４２】その後ウエハＷは基板搬送手段ＭＡ→棚ユ
ニットＲの加熱部７１→基板搬送手段ＭＡ→処理ユニッ
トＵの冷却部３→基板搬送手段ＭＡ→棚ユニットＲの受
け渡し部７３→受け渡しア−ム２３の経路で搬送され、
一旦所定温度まで加熱された後、所定温度まで冷却され
たウエハＷは、受け渡し部７３を介して例えば元のカセ
ット２２内に戻される。

【００４３】ここで処理ステ−ションＳ２では、ウエハ
Ｗは順次棚ユニットＲの受け渡し部７３に送られ、続い
て空いている疎水化部７２→処理ユニットＵの空いてい
る冷却部３→空いている塗布ユニットＣ→棚ユニットＲ
の空いている加熱部７１→処理ユニットＵの開いている
冷却部３→インタ−フェイスステ−ションＳ３の経路で
搬送され、また露光後のウエハＷはインタ−フェイスス
テ−ションＳ３の受け渡しア−ム９→棚ユニットＲの開
いている加熱部７１→処理ユニットＵの開いている冷却
部３→空いている現像ユニットＤ→棚ユニットＲの空い
ている加熱部７１→処理ユニットＵの開いている冷却部
３→受け渡し部７３の経路で搬送されればよい。

【００４４】上述実施の形態では、塗布ユニットＣ等の
処理部と冷却部３とを多段に重ね、両者を隣接して設け
ているので、これらの間でウエハＷの搬送を行う専用の
搬送アームＡを設けることができ、またこれらに隣接し
た専用の搬送領域Ｅを形成することができる。

【００４５】こうして処理部と冷却部３との間でのウエ
ハＷの搬送を専用の搬送アームＡにより行なうようにす
ると、処理ステーションＳ２内におけるウエハＷの搬送
を全て基板搬送手段ＭＡが行っていた従来の場合に比べ
て、基板搬送手段ＭＡの負担が軽減される。このためウ
エハＷの待ち時間を作ることなく各部にアクセスでき、
スル−プットの向上を図ることができる。

【００４６】また専用の搬送領域Ｅを備えているので、
当該搬送領域Ｅを区画することができ、これにより当該
領域Ｅは例えば棚ユニットＲの加熱部７１等の熱源から
の影響を受けにくくなる。このため冷却部３→塗布ユニ
ットＣや冷却部３→現像ユニットＤのウエハＷの搬送の
際、冷却部３において温度調整されたウエハＷを高い温
度精度を維持した状態で塗布ユニットＣや現像ユニット
Ｄに搬送することができる。これにより所定の温度でレ
ジストの塗布や現像を行うことができるので、温度変化
が原因となる膜厚や現像線幅の変化が抑えられ、処理ム
ラの発生をおさえて均一な処理を行うことができる。

【００４７】また搬送アームＡの搬送領域Ｅが区画され
ていることから、この領域Ｅの温度や湿度を高精度に調
整できる。このため上述の例のように搬送領域Ｅの温度
を２３℃に設定しておけば、冷却部３において２３℃に
温度調整されたウエハＷは、２３℃の搬送領域を通過し
て塗布ユニットＣに搬送されるので、当該搬送中に搬送
領域Ｅの雰囲気の影響を受け、ウエハＷの温度が変化す
ることがない。従ってウエハＷをより高い温度精度を維
持した状態で塗布ユニットＣや現像ユニットＤに搬送す
ることができ、より均一な塗布処理を行うことができ
る。

【００４８】ここで本実施の形態のように、複数の処理
部と複数の冷却部３とを多段に重ね、これらの間のウエ
ハＷの搬送を１個の搬送アームＡで行うようにすると、
共通の搬送領域Ｅを介してウエハＷの搬送が行われるの
で、搬送領域Ｅの専有面積が少なくて済むという利点が
ある。

【００４９】さらにまた本発明では、塗布ユニットＣ等
の塗布処理部と、冷却部３と、ウエハＷの搬送領域Ｅと
が区画され、夫々閉じられた空間を有することから、こ
れらの領域の温度や湿度を別個に高精度に調整できる。
このため冷却部３や処理部が相互に温度影響を受けにく
く、各部での温度調整が容易となり、雰囲気調整に要す
る時間を短縮できて、スループットを高めることができ
る。

【００５０】また本発明では、既述のように塗布ユニッ
トＣ等の塗布処理部と、冷却部３と、ウエハＷの搬送領
域とが夫々閉じられた空間を有するので、これらの領域
の雰囲気を別個に調整できる。つまり温度や湿度の設定
や、パーティクル量の設定、圧力の設定等を各部の間で
変えることができるので、各部の雰囲気が異なる処理に
も適用できる。

【００５１】以上において上述の例では、処理ユニット
Ｕ１，Ｕ２毎に専用の搬送アームＡ１，Ａ２を用意した
が、１つの搬送アームＡにより全ての塗布処理部と冷却
部３との間の搬送を行うようにしてもよい。また塗布処
理部と冷却部３とのレイアウトや数は上述の例に限ら
ず、例えば図１１に示すように、塗布ユニットＣと現像
ユニットＤとが冷却部３を挟んで上下にある構成として
もよいし、冷却部３は１個であってもよい。

【００５２】また図１２に示すように塗布処理部と冷却
部３とを縦に積層し、これらの横に隣接するように搬送
アームＡの搬送領域Ｅを形成してもよく、この場合基板
搬送手段ＭＡがアクセスする側と直交する側から塗布処
理部等に対して搬送アームＡがアクセスすることにな
る。さらに塗布処理部と冷却部３とを横に隣接して設
け、これらの基板搬送手段ＭＡのアクセスする側と反対
側に隣接して搬送アームＡの搬送領域Ｅを形成するよう
にしてもよい。

【００５３】さらにインターフェイスステーションＳ３
へ搬送する前の冷却を行う冷却部３や現像処理後、カセ
ットステーションＳ１に戻す前の冷却を行う冷却部３は
棚ユニットＲに設け、塗布ユニットＣや現像ユニットＤ
に搬送する前の冷却を行う冷却部３のみを塗布処理部に
隣接して設けるようにしてもよい。

【００５４】さらにまた本発明では、塗布処理部と冷却
部３との間でウエハＷの搬送を行うための専用の搬送領
域Ｅが閉じた空間であれば、冷却部３で温度調整された
ウエハＷの温度を維持した状態で塗布処理部に搬送でき
るので、必ずしも冷却部３や塗布処理部は閉じた空間と
しなくてもよいが、冷却部３が閉じた空間であれば、当
該冷却部３におけるウエハＷの温度調整が容易となり、
さらに塗布処理部を閉じた空間とすれば、塗布処理部と
冷却部３と搬送領域Ｅの雰囲気を別個に調整できるとい
う利点がある。

【００５５】さらに本発明では、疎水化処理の代わり
に、レジストを塗布する前にウエハＷの表面に反射防止
膜を形成するようにしてもよい。この場合にはウエハＷ
は反射防止膜を形成する処理を行う前に所定の温度まで
冷却されるので、例えば反射防止膜を形成するユニット
を塗布処理部に追加し、冷却部３と反射防止膜形成ユニ
ットとの間のウエハＷの搬送を専用の搬送アームＡを介
して行うことが望ましい。なお反射防止膜を形成するの
は、化学増幅型のレジストを用いると露光時にレジスト
の下側で反射が起こるので、これを防止するためであ
る。さらにまた本発明は、基板としてはウエハに限ら
ず、液晶ディスプレイ用のガラス基板であってもよい。

【００５６】

【発明の効果】本発明によれば、塗布処理部と冷却部と
の間の基板の搬送を搬送手段により行うので、基板搬送
手段の負担が軽減される。また本発明の他の発明によれ
ば、基板の温度を高精度に維持した状態で塗布処理を行
うことができ、処理の均一性の向上を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る塗布、現像装置を示
す概観斜視図である。

【図２】前記塗布、現像装置を示す概略平面図である。

【図３】前記塗布、現像装置の棚ユニット及び処理ユニ
ットの一例を示す側面図である。

【図４】前記塗布、現像装置の塗布ユニットの一例を示
す断面図である。

【図５】前記処理ユニットの一部を示す断面図である。

【図６】搬送アームを示す断面図である。

【図７】前記処理ユニットを示す斜視図である。

【図８】基板搬送手段を示す斜視図である。

【図９】前記塗布、現像装置の作用を説明するための工
程図である。

【図１０】前記塗布、現像装置の作用を説明するための
工程図である。

【図１１】前記処理ユニットの他の例を示す概略平面図
である。

【図１２】前記処理ユニットのさらに他の例を示す概略
平面図である。

【図１３】前記処理ユニットのさらに他の例を示す概略
平面図である。

【図１４】従来の塗布、現像装置を示す概略平面図であ
る。

【図１５】膜厚の温度依存性を示す特性図である。

【図１６】現像線幅の温度依存性を示す特性図である。

【符号の説明】

Ｗ半導体ウエハＳ１カセットステ−ションＳ２処理ステ−ションＳ３インタ−フェイスステ−ションＳ４露光装置２３受け渡しア−ム３冷却部Ｃ塗布ユニットＤ現像ユニットＲ棚ユニットＭＡ基板搬送手段Ａ搬送アームＥ搬送領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０５Ｄ 7/00 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ａ // Ｈ０１Ｌ 21/68 21/30 ５６２５０２Ｊ (72)発明者北野淳一山梨県韮崎市穂坂町三ツ沢650 東京エレクトロン株式会社山梨事業所内 (72)発明者鈴木曜山梨県韮崎市穂坂町三ツ沢650 東京エレクトロン株式会社山梨事業所内 (72)発明者山下剛秀山梨県韮崎市穂坂町三ツ沢650 東京エレクトロン九州株式会社プロセス開発センター内 (72)発明者青山亨山梨県韮崎市穂坂町三ツ沢650 東京エレクトロン九州株式会社プロセス開発センター内 (72)発明者岩城浩之山梨県韮崎市穂坂町三ツ沢650 東京エレクトロン九州株式会社プロセス開発センター内 (72)発明者志村悟山梨県韮崎市穂坂町三ツ沢650 東京エレクトロン九州株式会社プロセス開発センター内Ｆターム(参考） 4D075 AC64 DA08 DB13 DC22 EA45 4F042 AA07 DC01 DF15 DF25 EB18 5F031 CA02 CA05 DA17 FA15 GA03 GA47 GA48 GA49 GA50 HA38 MA02 MA06 MA24 MA26 MA27 NA02 NA08 5F046 CD01 CD03 JA04 JA22 JA24 LA01 LA13 LA18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の基板を収納した基板カセットを載
置する載置部と、この載置部に載置された基板カセット
に対して基板の受け渡しを行う受け渡し手段と、を含む
カセットステ−ションと、このカセットステ−ションに
接続され、前記受け渡し手段により搬送された基板を処
理する処理ステ−ションと、を有し、前記処理ステ−ションは、基板に対して処理液を塗布す
る塗布処理部と、前記塗布処理部に対して基板の受け渡しを行う基板搬送
手段と、基板を冷却するための冷却部と、前記塗布処理部と前記冷却部との間で基板を搬送するた
めの搬送手段と、を備え、前記塗布処理部と前記冷却部とを隣接して設けると共
に、これら塗布処理部と冷却部とに隣接して前記搬送手
段専用の搬送領域を形成することを特徴とする基板処理
装置。
【請求項２】前記搬送手段専用の搬送領域は周囲から
区画されていて、閉じられた空間であることを特徴とす
る請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】前記搬送手段専用の搬送領域は温度の調
整が行われていることを特徴とする請求項１記載の基板
処理装置。
【請求項４】前記冷却部は周囲から区画されていて、
閉じられた空間であることを特徴とする請求項１，２又
は３記載の基板処理装置。
【請求項５】前記塗布処理部は周囲から区画されてい
て、閉じられた空間であることを特徴とする請求項１，
２，３又は４記載の基板処理装置。
【請求項６】前記処理ステ−ションのカセットステ−
ションの反対側に設けられた露光装置と、処理ステ−シ
ョンのカセットステ−ションの反対側に接続され、処理
ステ−ションと露光装置との間で基板の受け渡しを行う
ためのインタ−フェイスステ−ションと、を備え、前記
塗布処理部は基板に対してレジスト液の塗布処理を行う
ものであることを特徴とする１，２，３，４又は５記載
の基板処理装置。
【請求項７】前記処理ステ−ションのカセットステ−
ションの反対側に設けられた露光装置と、処理ステ−シ
ョンのカセットステ−ションの反対側に接続され、処理
ステ−ションと露光装置との間で基板の受け渡しを行う
ためのインタ−フェイスステ−ションと、を備え、前記
塗布処理部は前記露光装置にて露光された基板に対して
現像処理を行うものであることを特徴とする請求項１，
２，３，４，５又は６記載の基板処理装置。