JP2002050668A - 基板処理装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 検査部を処理ステーションに設けることによ
り、スループットの向上を図り、面倒な基板搬送を行わ
ずに抜き取り検査を行うこと。 【解決手段】 処理ステーションＳ２内に、受け渡しス
テージ５と検査装置４０とウエハ載置部５０と補助アー
ムＡとを備えた検査ユニット４を設け、主基板搬送手段
ＭＡにより受け渡しステージ５とウエハ載置部５０にア
クセスする。処理後の基板に対して抜き取り検査を行う
場合に、検査用ウエハＷ１を受け渡しステージ５、補助
アームＡを介して検査装置４０に搬送し、検査用ウエハ
Ｗ１が検査を行っている間に、検査の前工程から搬送さ
れるウエハＷに対してはウエハ載置部５０に搬送する。
検査が終了した検査用ウエハＷ１を次工程に搬送し、次
いでウエハ載置部５０のウエハＷを次工程に搬送する
と、カセットＣに配列されている順序で検査部から次工
程に搬送することができる。

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な
い、これらの処理の処理状態の検査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プロセスにおいて
は、半導体ウエハ（以下ウエハという）などの基板にレ
ジスト液を塗布し、フォトマスクを用いてそのレジスト
膜を露光し、更に現像することによって所望のレジスト
パタ−ンを基板上に作製するフォトリソグラフィ技術が
用いられている。

【０００３】このフォトリソグラフィは、図１２の概略
図に示すように、塗布現像装置１Ａに露光装置１Ｂを接
続したパターン形成システムによって行われる。塗布現
像装置１Ａは、ウエハを処理する場合を例にとると、ウ
エハカセットＣを搬入出するカセットステージ１１、こ
のカセットステージ１１に載置されたカセットＣからウ
エハを取り出す受け渡しアーム１２と、処理ステーショ
ン１３及びインターフェイスステーション１４とからな
り、露光装置１Ｂに接続される。

【０００４】受け渡しアーム１２を介して処理ステーシ
ョン１３に搬入されたウエハＷはレジスト膜が形成さ
れ、その後露光装置１Ｂにて露光される。続いてウエハ
Ｗは処理ステーション１３に戻されて現像処理され、受
け渡しアーム１２を介してカセットＣに戻される。

【０００５】処理を終えたウエハＷがカセットＣに収納
されると、カセットＣはオペレータあるいは自動搬送ロ
ボットによってカセットステージ１１から搬出され、塗
布現像装置１Ａとは別のエリアに設置された検査ユニッ
ト１５に搬送される。この検査ユニット１５では、ウエ
ハＷ上に形成されたレジストパターンの線幅、レジスト
パターンと下地パターンの重なり具合、レジストの塗布
ムラ及び現像欠陥等について検査を行う。

【０００６】そして合格と判定されたウエハＷは次工程
に送られるが、不合格と判定されたウエハＷは図示しな
い洗浄ユニットに送られてレジスト膜が溶解除去され、
当該塗布、現像が行われる前の状態に戻される。そして
ウエハＷは再び塗布、現像システムに送られ、再度同様
の処理が行われる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら塗布現像
装置１Ａにて処理されたウエハＷを外部の検査ユニット
１５に送ってパターンの検査を行い、その後次工程に搬
送しているので、スループットの低下の一因となってい
る。また前記検査ユニット１５にて他の塗布現像装置１
Ａで処理されたウエハＷの検査が行われている場合には
待機しなければならず、塗布現像装置１Ａのスループッ
トが全体の処理に反映されなくなってしまう。さらにこ
のシステムのオペレータは、パターンの検査結果を知ろ
うとすると、離れた場所まで結果を取りに行かなければ
ならず、このため例えば検査結果に基づいて処理のレシ
ピを検討する場合等には不便である。

【０００８】そこで本発明者らは、上述の塗布現像装置
１Ａに検査ユニット１５を組み込むことを検討してい
る。ところが検査ユニット１５を組み込んで、塗布現像
装置１Ａで処理されたウエハＷの全数について検査ユニ
ット１５で所定の検査を行うようにすると、塗布現像処
理や検査の種類により、検査ユニット１５のスループッ
トが塗布現像装置１Ａのスループットよりも遅くため、
検査ユニット１５が全体のスループットを悪化させてし
まうという恐れがある。

【０００９】ここで検査ユニット１５のスループットを
塗布現像装置１Ａのスループットに合わせて処理全体の
スループットを向上させるために、ウエハＷの全数を検
査するのではなく、所定枚数毎に抜き取り検査を行うこ
とが考えられる。しかしながら塗布現像装置１Ａに検査
ユニット１５を組み込み、このユニット１５にウエハＷ
を搬送手段にて自動的に搬送するようにした場合、検査
を行うウエハＷと検査を行わないウエハＷがあるので、
スループットを向上させようとすると、ウエハＷの搬送
の制御が困難になるという問題がある。

【００１０】つまり抜き取り検査を行うウエハＷの次の
ウエハＷは、前のウエハＷが検査を行なっている間に、
検査の次の工程に搬送されることになるが、このように
抜き取り検査を行わないウエハＷが検査を行うウエハＷ
を飛び越して検査の次の工程を行ない、最後にはカセッ
トＣに元の順序で戻されるように、ウエハＷの搬送を制
御しなくてはならない。この場合例えばウエハＷに順番
を示すＩＤを付けておき、予め設定された順番毎に検査
を行うように搬送を制御することも考えられるが、実際
にはこのような搬送制御はかなり困難である。

【００１１】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、基板に対して基板処理部にて処
理を行い、処理後の基板の検査を行うにあたり、スルー
プットの向上を図れ、また基板の抜き取り検査を行うこ
とができる装置及び方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このため本発明の基板処
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する受け渡し手段と、を含むカセ
ットステ−ションと、前記カセットステーションに隣接
して設けられ、基板に対して処理液を塗布する基板処理
部と、この基板処理部に対して前記基板カセットの配列
の順序に従って基板の搬送を行うと共に、前記受け渡し
手段との間で前記基板カセットの配列の順序に従って基
板の受け渡しを行う主基板搬送手段と、を含む処理ステ
−ションと、前記基板に対して前記基板処理部の処理状
態を検査する検査部と、前記基板処理部にて処理され、
前記検査部にて検査しようとする検査用基板を載置する
ための検査基板載置部と、前記基板処理部にて処理さ
れ、前記検査用基板よりも基板カセットの配列の順序が
後ろの基板を、基板カセットの配列の順序で載置するた
めの基板載置部と、前記検査基板載置部と前記基板載置
部に基板処理部にて処理された基板を搬送する基板搬送
手段と、を含むことを特徴とする。

【００１３】このような構成では、基板処理装置に検査
部を組み込んでいるので、外部に検査部を設ける場合に
比べて、基板の搬送の手間がなく、搬送時間も短いの
で、スループットの向上を図ることができる。

【００１４】また上述の装置では、例えば複数の基板を
収納した基板カセットの基板を、基板カセットの配列の
順序で、基板に対して処理液を塗布する基板処理部に搬
送し、この基板に対して、搬送された順序で処理を行な
う工程と、前記基板処理部にて処理された基板を当該基
板処理部から搬出する工程と、前記基板処理部から搬出
された基板のうち、基板カセットのｎ（ｎは１以上の整
数）番目の検査用基板を検査部に搬送して、基板処理部
の処理状態を検査する工程と、検査部の処理時間が、基
板処理部からの基板の搬出間隔よりも長い場合に、検査
部における検査用基板の検査が終了するまで、基板処理
部における基板処理が終了してこの基板処理部から搬出
された、前記検査用基板よりも基板カセットの配列の順
序が後ろの基板を、基板カセットの配列の順序で基板載
置部に順次搬送し、この順序で載置する工程と、前記検
査部における検査が終了した検査用基板を検査部から搬
出する工程と、前記検査用基板を検査部から搬出した
後、前記基板載置部に載置された基板を、基板カセット
の配列の順序で基板載置部から搬出する工程と、を含む
ことを特徴とする基板処理方法が実施される。

【００１５】このような発明では、基板処理部で処理さ
れた基板に対して抜き取り検査を行う場合であって、検
査部の処理時間が、基板処理部への基板の搬送間隔より
も長い場合においても、検査用基板が検査を行っている
間、検査を行わない基板を基板載置部にて待機させてお
くことにより、面倒な抜き取り検査用の搬送プログラム
を用意することなく、基板を基板カセットの配列順序に
従ってカセットＣに戻すことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の基板処理装置を塗
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はこの実施の形態に係る塗布現像装置１００を露光装
置２００に接続してなる塗布現像システムの全体の概略
を示す斜視図、図２はこのシステムの内部を示す平面図
であって、図中Ｓ１はカセットステ−ション、Ｓ２は処
理ステ−ション、Ｓ３はインタ−フェイスステ−ション
である。

【００１７】カセットステ−ションＳ１は、複数枚例え
ば２５枚の基板であるウエハＷが棚状に保持された基板
カセットをなすウエハカセット（以下「カセット」とい
う）Ｃが搬入出されるように構成されており、例えば４
個のカセットＣ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Ｃと、後
述する処理ステ−ションＳ２の受け渡し部との間でウエ
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２２とを備えている。受け渡しアーム２２
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】処理ステ−ションＳ２は、カセットステー
ションＳ１のカセットの配列方向と略直交する方向（図
中Ｘ方向）に、カセットステーションＳ１に接続して設
けられている。そして基板処理部をなす現像ユニット３
１及び塗布ユニット３２と、基板の処理状態を検査する
ための複数の検査部を含む検査ユニット４と、主基板搬
送手段ＭＡと、棚ユニットＲと、を備えており、カセッ
トステーションＳ１とインタ−フェイスステ−ションＳ
３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又は冷却する処理と、例えば
レジスト塗布処理後及び現像処理後のウエハＷに対して
所定の基板の処理状態の検査を行うように構成されてい
る。

【００１９】このような処理ステーションＳ２のレイア
ウトの一例について説明すると、例えば中央に主基板搬
送手段ＭＡが設けられており、この主基板搬送手段ＭＡ
の、カセットステージ２１から奥を見て前後には、夫々
棚ユニットＲ１，Ｒ２が設けられている。

【００２０】またカセットステージ２１から奥を見て例
えば右側には、現像ユニット３１，塗布ユニット３２，
検査ユニット４を備えた処理ユニットＵが２段に亘って
設けられている。この例では、上段側に１個の現像ユニ
ット３１と１個の検査ユニット４が設けられ、下段側に
２個の塗布ユニット３２が設けられている。前記主基板
搬送手段ＭＡは、前記現像ユニット３１，塗布ユニット
３２，検査ユニット４，棚ユニットＲ１，Ｒ２との間で
ウエハＷの受け渡しを行う役割を果たすものであり、後
述するように昇降自在、左右、前後に移動自在かつ鉛直
軸まわりに回転自在に構成されている。なお図１では便
宜上主基板搬送手段ＭＡは省略してある。前記検査ユニ
ット４は、例えば図３の斜視図、図４の断面図に示すよ
うに、検査装置４０と、前記主基板搬送手段ＭＡとの間
でウエハＷの受け渡しを行うための受け渡しステージ５
と、この受け渡しステージ５と検査装置４０との間でウ
エハＷを搬送するための専用の補助基板搬送手段をなす
補助アームＡと、を備えている。

【００２１】前記受け渡しステージ５は、前記主基板搬
送手段ＭＡとの間でウエハＷの受け渡しを行う検査用基
板載置部をなすものであり、主基板搬送手段ＭＡがアク
セス可能な位置に配置されている。またこの受け渡しス
テージ５は、例えばウエハＷを収納できる大きさの容器
５１の上部に、前記主基板搬送手段ＭＡの後述するアー
ム７１と、前記補助アームＡのアームＡ１が当該受け渡
しステージ５との間でウエハＷの受け渡しを行う位置に
進出したときに、これらアーム７１，Ａ１と干渉しない
位置に形成された複数個例えば３個の突部５１ａを備え
て構成されている。

【００２２】そしてこの受け渡しステージ５と主基板搬
送手段ＭＡ及び補助アームＡとの間では、ウエハＷを保
持したアーム７１，Ａ１が突部５１ａの上方側から下降
して突部５１ａにウエハＷを受け渡し、またアーム７
１，Ａ１が突部５１ａ上のウエハＷの下方側から上昇し
て当該突部５１ａ上のウエハＷをすくい取って受け取る
ようになっている。このため突部５１ａの高さは、突部
５１ａがウエハＷを保持したときに、前記アーム７１，
Ａ１がこのウエハＷの下側に進退できるように、アーム
７１，Ａ１の厚さよりも所定分大きくなっている。

【００２３】この受け渡しステージ５の下方側つまり前
記容器５１は、例えば所定枚数のウエハＷを棚状に保持
するウエハ載置部５０として構成されている。このウエ
ハ載置部５０は基板載置部をなすものであり、主基板搬
送手段ＭＡとの間でウエハＷの受け渡しを行うために、
例えば主基板搬送手段ＭＡによりアクセスできるよう
に、前記容器５１の主基板搬送手段ＭＡに対する面は開
口され、この内部にウエハＷの周縁部を保持する棚部５
２が縦に所定間隔で形成されており、これによりウエハ
Ｗが縦に配列された状態で保持されるようになってい
る。

【００２４】そしてこのウエハ載置部５０と主基板搬送
手段ＭＡとの間では、ウエハＷを保持したアーム７１が
棚部５２の上方側から下降して棚部５２にウエハＷを受
け渡し、またアーム７１が棚部５２上のウエハＷの下方
側から上昇して当該棚部５２上のウエハＷをすくい取っ
て受け取るようになっている。このため棚部５２の大き
さ及び配列間隔は、前記アーム７１との間でウエハＷの
受け渡しを行う際に、当該アーム７１と干渉しないよう
に設定されている。またウエハ載置部５０の棚部５２の
数は、検査処理に要する時間と塗布現像装置１００にお
けるウエハＷの搬送間隔に基づいて決定される。

【００２５】前記検査装置４０は、この例では複数個例
えば３個の検査部４１（４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ）を備
えており、これらは、補助アームＡがアクセスできる位
置に設けられている。なお図３は図示の便宜上、受け渡
しステージ５と検査装置４０との間でウエハＷの受け渡
しが行われる様子をイメージで示している。

【００２６】この例では、３つの検査部４１として、例
えば現像線幅を検査する線幅検査装置４１Ａ、上層部の
レジストパターンと下地パターンの重なり具合を検査す
る重なり検査装置４１Ｂ、レジスト膜の表面の傷（スク
ラッチ検出）や、レジスト液の塗布時に混入する異物の
有無（コメット検出）、現像ムラ、現像処理後の現像欠
陥等を検査する欠陥検査装置４１Ｃが割り当てられてお
り、各検査部４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃには受け渡しステ
ージ５０との間で補助アームＡにより夫々ウエハＷの搬
出入口４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃを介してウエハＷの受け
渡しが行われるようになっている。

【００２７】前記線幅検査装置４１Ａ，重なり検査装置
４１Ｂ、欠陥検査装置４１Ｃは、例えばＣＣＤカメラに
よる撮像により前記所定の検査を行うものであり、これ
ら装置の一例について図５に基づいて説明すると、例え
ばウエハＷの搬送口４２を備えた筐体４３と、この筐体
４３内に設けられ、ウエハＷを水平に支持してその向き
を調整できるように構成された回転載置台４４と、この
回転載置台４４上のウエハＷの表面を撮像する、Ｘ，
Ｙ，Ｚ方向に移動自在なＣＣＤカメラ４５と、照明手段
４６と、を備え、このＣＣＤカメラ４５で得られたウエ
ハＷの画像を図示しないデータ処理部であるパーソナル
コンピュータ等にて解析することによって検査を行うよ
うに構成されている。なおＣＣＤカメラ４５は固定され
ていて、ウエハＷの載置台４４側がＸ，Ｙ，Ｚ方向に移
動できる構成であってもよい。

【００２８】前記補助アームＡは、例えば受け渡しステ
ージと各検査部４１との間でウエハＷの受け渡しを行う
ものであり、受け渡しアーム２２と同様に、アームＡ１
が昇降自在、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。

【００２９】ここで検査ユニット４は、必ずしも処理ユ
ニットＵの中に組み込む必要はなく、主基板搬送手段Ｍ
Ａが受け渡しステージ５にアクセスできる位置であれ
ば、処理ステーションＳ２内のどこにレイアウトするよ
うにしてもよい。また検査ユニット４の構成は、受け渡
しステージ５を介して主基板搬送手段ＭＡと検査部４１
との間でウエハＷを搬送する構成であればよく、検査部
４１の数は３個以上或いは３個以下であってもよい。さ
らに検査部４１の種類も上述の例に限らず、例えば膜厚
検査装置や、露光により生じるパターンの位置ズレを検
査するデフォーカス検査装置、ウエハに付着したパーテ
ィクル数を検出するパーティクル検査装置、ウエハの表
面から飛び出したレジスト液の溶剤がウエハに再付着し
ているか否かを検査するスプラッシュバック検査装置、
ウエハ表面の同一場所に同一の形状で現れる共通欠陥を
検出する共通欠陥検出装置、現像処理後のウエハに残る
レジスト残査を検出するスカム検出装置、クランプリン
グ検査装置、ＮＯ ＲＥＳＩＳＴ検査装置、ＮＯ ＤＥ
ＶＬＯＰ検査装置等を組み込むようにしてもよい。さら
にまた受け渡しステージ５のみならず各検査部４１に対
しても主基板搬送手段ＭＡによりウエハＷの受け渡しを
行うようにしてもよい。

【００３０】前記棚ユニットＲ１は、図６に示すよう
に、ウエハＷを加熱する加熱部６１と、ウエハＷを冷却
する冷却部６２、ウエハ表面を疎水化する疎水化部６３
と、カセットステーションＳ１の受け渡しアーム２２と
当該ステーションＳ２の主基板搬送手段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６４と、ウエハＷの位置合わせを行うアライメン
ト部６５等とを縦に配列して構成されている。また棚ユ
ニットＲ２は、ウエハＷを加熱し、次いで冷却する複数
のＣＨＰ装置６６（Chilling Hot Plate Process S
tation）と、後述するインターフェイスステーションＳ
３の搬送アームと当該ステーションＳ２の主基板搬送手
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６７等とが縦に配列されてい
る。なお図６に示す割り当てはイメージを示す便宜上の
もので、この割り当てに拘束されるものではなく、例え
ば加熱部と冷却部とを別々の棚に分けるようにしてもよ
い。また例えばカセットステージ２１から奥を見て左側
に、ガイドレールに沿ってスライド可能に構成された、
前記棚ユニットＲ１，Ｒ２と同様な棚ユニットを設ける
ようにしてもよい。

【００３１】また現像ユニット３１について例えば図７
に基づいて説明すると、３３はカップであり、このカッ
プ３３内に真空吸着機能を有する回転自在なスピンチャ
ック３４が設けられている。このスピンチャック３４は
昇降機構３５により昇降自在に構成されており、カップ
３３の上方側に位置しているときに、前記主基板搬送手
段ＭＡ１の後述するア−ム７１との間でウエハＷの受け
渡しが行われる。

【００３２】このウエハＷの受け渡しについては、ア−
ム７１上のウエハＷをカップ３３の上方側にてスピンチ
ャック３４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３４側からア
−ム７１に受け渡される。３６は処理液の吐出ノズル、
３７は処理液供給管、３８はノズルを水平移動させる支
持ア−ムである。

【００３３】前記吐出ノズル３６は、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３４上のウエハＷの表面に吐出ノ
ズル３６から現像液を吐出し、スピンチャック３４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。

【００３４】また塗布ユニット３２は現像ユニット３１
とほぼ同一の構成であるが、塗布ユニット３２は吐出ノ
ズル３６が例えばウエハＷのほぼ中心付近に処理液を供
給するように構成され、スピンチャック３４上のウエハ
Ｗの表面に吐出ノズル３６から処理液であるレジスト液
を滴下し、スピンチャック３４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ようになっている。

【００３５】前記主基板搬送手段ＭＡは、例えば図８に
示すように、ウエハＷを保持するための３枚のア−ム７
１と、このア−ム７１を進退自在に支持する基台７２
と、この基台７２を昇降自在に支持する一対の案内レ−
ル７３，７４と、を備えており、これら案内レ−ル７
３，７４を回転駆動部７５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。

【００３６】このように構成された処理ステーションＳ
２では、主基板搬送手段ＭＡにより塗布ユニット３１，
現像ユニット３２，検査ユニット４の受け渡しステージ
５，棚ユニットＲの各部に対してアクセスされるが、こ
のアクセスのタイミング及び塗布ユニット３１や現像ユ
ニット３２、検査ユニット４や棚ユニットＲの各部での
処理の開始及び終了のタイミング等の一連の制御は、図
示しない制御部に格納されたプログラムにより実行され
る。

【００３７】処理ステ−ションＳのＸ方向の隣にはイン
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
２００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２００との
間でウエハＷの受け渡しを行うための搬送アーム７６を
備えており、この搬送アーム７６は、処理ステーション
Ｓ２の棚ユニットＲ２の受け渡し部６７と露光装置２０
０との間でウエハＷの受け渡しを行うために、例えば昇
降自在、左右、前後に移動自在かつ鉛直軸まわりに回転
自在に構成されている。

【００３８】続いて上述の装置にて実施される本発明方
法について、所定枚数毎、例えばカセットＣ毎に、カセ
ットＣの１番目のウエハＷに対して、現像処理後に所定
の検査を行なう場合であって、検査部ユニット４のスル
ープットが６０枚／ｈであり、塗布現像装置１００のス
ループットが１５０枚／ｈである場合を例にして説明す
る。

【００３９】この例では特許請求の範囲でいう検査部の
処理時間は、検査ユニット４のスループット、基板処理
部からの基板の搬出間隔は、塗布現像装置１００のスル
ープットに相当し、検査ユニット４のスループットが６
０枚／ｈということは、１枚のウエハＷの検査処理に要
する時間が６０秒であり、塗布現像装置１００のスルー
プットが１５０枚／ｈということは、塗布現像装置１０
０のウエハＷの搬送間隔が２４秒ということである。

【００４０】なおこの例では検査ユニット４のスループ
ットとは、受け渡しステージ５上のウエハＷが線幅検査
装置４１Ａ，重なり検査装置４１Ｂ，マクロ欠陥検査装
置４１Ｃに順次搬送されて全ての処理を行ない、受け渡
しステージ５に戻されるまでの時間を想定して算出して
ある。

【００４１】先ず塗布現像装置１００におけるウエハＷ
の流れについて説明すると、処理前の例えば２５枚のウ
エハＷを収納したカセットＣは、自動搬送ロボット（あ
るいは作業者）によりカセットステ−ジ２１に搬入さ
れ、受け渡しア−ム２２によりカセットＣ内からウエハ
Ｗが取り出されて、処理ステーションＳ２の棚ユニット
Ｒ１の受け渡し部６４にカセットＣの配列順序に従って
順次置かれる。

【００４２】次いでこのウエハＷは、処理ステーション
Ｓ２の主基板搬送手段ＭＡに受け渡され、塗布ユニット
３２に搬送され、ここでレジスト液が塗布された後、主
基板搬送手段ＭＡから棚ユニットＲ２の受け渡し部６７
及びインタ−フェイスステ−ションＳ３の搬送アーム７
６を経て露光装置２００に搬送されて、露光が行われ
る。

【００４３】なおレジスト液を塗布する前には、棚ユニ
ットＲの各部において、疎水化処理、冷却処理が行わ
れ、レジスト液を塗布した後には、加熱処理及び冷却処
理が行われる。またレジストの種類によっては疎水化処
理の代わりに図には記載していないユニットにて反射防
止膜が塗布される。

【００４４】露光後のウエハＷは逆の経路で処理ステー
ションＳ２に搬送され、現像ユニット３１にて現像処理
が行われる。なお現像処理の前後においても棚ユニット
ＲのＣＨＰ装置６６や加熱部６１，冷却部３６２にて、
加熱処理と冷却処理が行われる。

【００４５】こうして現像処理されたウエハＷの内、例
えばカセットＣの１番目のウエハＷ１に対しては、主基
板搬送手段ＭＡにより検査ユニット４の受け渡しステー
ジ５，補助アームＡを介して検査装置４０の各検査部４
１に順次搬送され、各部で所定の検査が行われる。この
例では、所定枚数毎に選ばれる検査用ウエハＷは、カセ
ットＣ毎に１枚選ばれ、例えばカセットＣに配列されて
いる順番の１番目のウエハＷが検査用ウエハＷとなる。

【００４６】ここで本発明では、検査ユニット４におけ
るウエハＷの搬送方法に特徴があり、続いてこの方法に
ついて説明する。カセットＣの１番目の検査用ウエハＷ
１（検査用基板に相当する）は、図９(a)に示すよう
に、現像処理、加熱処理及び冷却処理が行われた後、主
基板搬送手段ＭＡにより検査ユニット４の受け渡しステ
ージ５上に載置され、続いて図９(b)に示すように、補
助アームＡにより各検査部４１に順次搬送されて、線幅
検査装置４１Ａにて現像線幅，重なり検査装置４１Ｂに
て上層部のレジストパターンと下地パターンとの重なり
具合，マクロ欠陥検査装置４１Ｃにて現像ムラ、現像欠
陥の検査が順次行われる。

【００４７】一方カセットＣの２番目のウエハＷ２は、
ウエハＷ１の検査処理に要する時間が６０秒であり、塗
布現像装置１００のウエハＷの搬送間隔が２４秒である
ので、図９(c)に示すように、ウエハＷ１が検査を行っ
ている間、主基板搬送手段ＭＡによりウエハ載置台５０
に搬送される。さらにロットの３番目のウエハＷ３もウ
エハＷ１の検査が終了していないので、図９(c)に示す
ように、ウエハＷ１が検査を行っている間、主基板搬送
手段ＭＡによりウエハ載置台５０に搬送される。

【００４８】ここで主基板搬送手段ＭＡによりウエハ載
置台５０に搬送されるウエハＷの数は、検査ユニット４
の検査時間と塗布現像装置１００のスループットによっ
て決定され、検査用ウエハＷ１が検査を行っている間
に、検査前までの所定の処理が終了し、検査ユニット４
の前工程から搬出されたウエハＷは全て、カセットＣに
配列されている順序でウエハ載置台５０に搬送される。

【００４９】こうして所定の検査が終了したウエハＷ１
は、図１０(a)に示すように、補助アームＡにより受け
渡しステージ５に搬送され、図１０(b)に示すように主
基板搬送手段ＭＡにより棚ユニットＲの受け渡し部を介
してカセットステージ２１に搬送され、検査結果が合格
であれば元のカセットＣ、不合格であれば不合格用のカ
セットＣ１に戻される。なおウエハＷは元の同一のカセ
ットＣに全て戻し、検査結果の情報はソフト側で持つよ
うにしてもよい。

【００５０】また２番目のウエハＷ２及び３番目のウエ
ハＷ３は、４番目のウエハＷ４は１番目のウエハＷ１か
ら７２秒遅れで搬送されるので、主基板搬送手段ＭＡが
ウエハＷ１を搬送した後、ウエハＷ４の搬送の前に、図
１０(c),(d)に示すように、主基板搬送手段ＭＡを介し
て、カセットＣに配列されている順序でウエハＷ１と同
じカセットに搬送される。そして４番目のウエハＷ４〜
から最後のウエハＷまでは、現像処理、加熱処理及び冷
却処理を行った後、ウエハＷ１と同じカセットＣにこの
順序で戻される。

【００５１】この後検査合格のウエハＷを含むカセット
Ｃは次工程に搬送され、検査不合格のウエハＷを含むカ
セットＣ１は、例えば図示しない洗浄部に搬送されて、
ここでウエハＷ上のレジストが溶解除去され、塗布現像
装置１００に搬入される前の状態に戻される。

【００５２】このように本発明では、塗布現像装置１０
０に検査ユニット４を組み込んでいるので、外部に検査
ユニットを設ける場合に比べて、ウエハＷの搬送がな
く、他の塗布現像装置１００にて処理されたウエハＷの
検査を待機する必要もないので、スループットの向上を
図ることができる。

【００５３】さらに塗布現像処理と検査処理を同じオペ
レータが監視することができ、検査結果をリアルタイム
で知ることができるので、例えば検査により何らかの欠
陥が認められたときに、速やかに原因の特定や、原因の
排除などの次のアクションを起こすことができる。

【００５４】さらにまた本発明では、検査ユニット４を
処理ステーションＳ２内に組み込んでいるので、現像処
理後に検査を行う場合のみならず、レジスト液の塗布処
理後や露光処理後に所定の検査を行う場合であっても、
プロセスフローを変更することなく検査を行うことがで
きる。つまり現状の塗布現像装置では、ウエハＷの搬送
フローが決まっており、露光前のウエハＷは図中カセッ
トステーションＳ１から露光装置２００までＸ方向の左
側から右側に搬送され、露光後のウエハＷは逆の経路で
露光装置２００からカセットステーションＳ１までＸ方
向の右側から左側に搬送される。

【００５５】従って検査ユニット４を処理ステーション
Ｓ２内に備える場合には、レジスト液の塗布処理後に検
査を行う場合には、レジスト液の塗布処理→検査→イン
ターフェイスステーションＳ３→露光装置２００の経路
でウエハＷが搬送され、露光処理後に検査を行う場合に
は、露光装置２００→インターフェイスステーションＳ
３→処理ステーションＳ２の検査→現像処理の経路でウ
エハＷが搬送され、現像処理後に検査を行う場合には、
露光装置２００→インターフェイスステーションＳ３→
処理ステーションＳ２内にて現像処理→検査の経路でウ
エハＷが搬送され、ウエハＷの搬送フローを逆行するこ
となく、何れの処理後にも所定の検査を行うことができ
る。

【００５６】ここでレジスト液の塗布後の検査として
は、レジスト液の塗布ムラやレジスト液の膜厚の検査等
があり、これらの検査は、例えば上述の欠陥検査装置４
１Ｃや図示しない膜厚検査装置にて検査される。また露
光後の検査としては、露光装置にて生じるパターンの位
置ズレを検査するデフォーカス検査等の露光状態の検査
等があり、この検査は前記の各検査と同様にＣＣＤカメ
ラによる撮像により行うことができる。

【００５７】さらにまた本発明では、塗布現像装置１０
０内で処理されたウエハＷに対して抜き取り検査を行う
場合であって、検査ユニット４のスループットが塗布現
像装置１００のスループットよりも低い場合であって
も、面倒な抜き取り検査用の搬送プログラムを用意する
ことなく、ウエハＷをカセットＣから搬出された順番で
カセットＣに戻すことができる。

【００５８】つまり検査ユニット４に、検査処理用のウ
エハＷ１の受け渡しステージ５と、検査を行わないウエ
ハＷを収納するウエハ載置部５０とを別個に設け、検査
処理用のウエハＷ１が検査部４１にて検査を行っている
間に、塗布現像装置１００のウエハＷの搬送間隔に応じ
て検査部の前工程から主基板搬送手段ＭＡにより搬出さ
れるウエハＷ、つまり検査用ウエハＷ１の２番目のウエ
ハＷ２等や３番目のウエハＷ３をウエハＷ載置部５０に
搬送し、ここで検査用ウエハＷ１の検査終了を待機さ
せ、検査用ウエハＷ１の検査が終わって当該ウエハＷ１
を検査ユニット４から搬出してから、これら待機してい
たウエハＷを検査ユニット４から搬出するようにしてい
るので、カセットＣ内の順番を崩さずに検査ユニット４
からウエハＷを搬出することができ、これによりカセッ
トＣ内に元の順番でウエハＷを戻すことができる。

【００５９】ここで上述の例のように、抜き取り検査が
行われる検査用ウエハＷは、処理されたウエハＷの内、
例えば３枚以上毎に選ばれるものであり、１個のカセッ
トＣ毎に１枚選ぶようにしてもよいし、１個のカセット
Ｃ毎に複数枚選ぶようにしてもよい。また複数個のカセ
ットＣ毎に１枚選ぶようにしてもよい。

【００６０】続いて本発明の他の実施の形態について図
１１に基づいて説明する。この例は、検査装置４０，受
け渡しステージ５，補助アームＡを備えた検査ブロック
８をカセットステーションＳ１にカセットステージ２１
のカセット２２の配列方向（図１１中Ｙ方向）に隣接し
て設けた構成であり、これら検査装置４０，受け渡しス
テージ５，補助アームＡは上述の実施の形態と同様に形
成されている。また処理ステーションＳ２には、例えば
２個の現像装置３１と２個の塗布ユニット３２とが２段
に亘って設けられている。その他の構成は上述の実施の
形態と同様である。

【００６１】この例では、受け渡しステージ５に対して
はカセットステーションＳ１の受け渡しアーム２２がア
クセスし、処理ステーションＳ２内にて例えば現像処理
されたウエハＷがカセットステーションＳ１の受け渡し
アーム２２を介して受け渡しステージ５に搬送され、次
いで補助アームＡにより検査装置４０の各検査部４１に
搬送されて所定の検査が行われる。また検査を行わない
ウエハＷに対しては、受け渡しアーム２２により受け渡
しステージ５の下方側に設けられたウエハ載置部５０に
載置される。

【００６２】このような構成においても、塗布現像装置
１００内で処理されたウエハＷに対して抜き取り検査を
行う場合であって、検査ブロック８のスループットが塗
布現像装置１００のスループットよりも低い場合であっ
ても、面倒な抜き取り検査用の搬送プログラムを用意す
ることなく、ウエハＷをカセットＣから搬出された順番
でカセットＣに戻すことができる。

【００６３】以上において本発明は、現像処理後に現像
処理の処理状態を検査する場合のみならず、レジスト塗
布後にレジスト処理の処理状態を検査する場合や、露光
後に露光処理の処理状態を検査する場合にも適用でき
る。

【００６４】また本発明の構成としては、受け渡しステ
ージ５とウエハ載置部５０とを別個に設けるようにして
もよいし、ウエハ載置部５０の二つの面を開口して主基
板搬送手段ＭＡとは別の開口面から補助アームＡがアク
セスできるようにし、ウエハ載置部５０の一部例えば最
上棚あるいは最下棚を受け渡しステージ５として利用す
るようにしてもよく、受け渡しステージ５に搬入用のス
テージと搬出用のステージを別個に備えるようにしても
よい。なおウエハ載置部５０の構成は、ウエハＷを載置
できる構成であればよく、例えば受け渡しステージ５と
同じように構成してもよい。

【００６５】さらに図２と同様に構成された検査ユニッ
ト４をインターフェイスステーションＳ３に設けるよう
にしてもよく、この場合には搬送アーム７６により受け
渡しステージ５及びウエハ載置部５０にウエハＷが受け
渡される。さらにまた図１１と同様に構成された検査ブ
ロック８を処理ステーションＳ２とインターフェイスス
テーションＳ３との間に設けるようにしてもよい。

【００６６】さらに本発明は、処理されたウエハＷに対
して抜き取り検査を行う場合であって、検査ユニット４
のスループットが塗布現像装置１００のスループットよ
り高い場合であっても適用でき、この場合にはウエハ載
置部５０へのウエハＷの搬送を行なう必要がない。さら
に処理されたウエハＷの全数について検査をする場合に
は、検査を待機するウエハＷをウエハ載置部５０に搬送
するようにしてもよく、この場合には主基板搬送手段Ｍ
Ａにより例えば受け渡しステージ５とウエハ載置部５０
との間でウエハＷの受け渡しが行われる。

【００６７】この際検査部としては、線幅検査装置や重
なり検査装置、欠陥検査装置の他、パーティクルカウン
ター、ＥＢＲ幅測定、ＷＥＥ幅測定、塗布ムラ、現像ム
ラ、未塗布箇所、未現像箇所、線幅測定、露光フォーカ
スずれ等の検査を行う装置を備えるようにしてもよい。

【００６８】さらにまた処理ユニットＵに割り当てられ
る基板処理部としては塗布ユニット３２や現像ユニット
３１以外に例えば反射防止膜形成ユニット等であっても
よく、これらの数も自由に設定できる。

【００６９】さらに上述の例のようにウエハ表面に疎水
化処理を行う代わりに、反射防止膜を形成するようにし
てもよいし、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。

【００７０】

【発明の効果】本発明は、検査部を基板処理装置に設け
ることにより、基板処理から検査に亘る作業時間の短縮
とを図り、スループットを向上させることができる。ま
た他の発明では、処理された基板に対して抜き取り検査
を行う場合に、面倒な搬送プログラムを用意することな
く、検査後も基板カセットに配列されている順序で搬送
することができる。

【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検査ユニットを示す斜視図
である。

【図４】前記検査ユニットを示す断面図である。

【図５】検査部の一例を示す断面図である。

【図６】棚ユニットと処理ユニットの一例を示す斜視図
である。

【図７】塗布ユニットを示す断面図である。

【図８】主基板搬送手段を示す斜視図である。

【図９】前記塗布現像装置で実施される本発明方法を説
明するための工程図である。

【図１０】前記塗布現像装置で実施される本発明方法を
説明するための工程図である。

【図１１】本発明の他の実施の形態に係る塗布現像装置
を示す概略平面図である。

【図１２】従来の塗布、現像装置を示す概略平面図であ
る。

【符号の説明】

Ｗ 半導体ウエハ Ｓ１ カセットステ−ション Ｓ２ 処理ステーション Ｓ３ インタ−フェイスステ−ション ＭＡ 主基板搬送手段 Ａ 補助アーム １００ 塗布現像装置 ２００ 露光装置 ３１ 塗布ユニット ３２ 現像ユニット ４ 検査ユニット ４１ 検査部 ５ 受け渡しステージ ５０ ウエハ載置部 ８ 塗布ブロック

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） Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０２Ｊ ５６２ (72)発明者 富田 浩 熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地 東京 エレクトロン九州株式会社熊本事業所内 Ｆターム(参考） 2H025 AB13 AB16 EA04 4M106 AA01 BA10 CA39 CA41 DB04 DB19 DH44 DH45 DJ03 DJ06 DJ20 5F031 CA02 CA05 DA01 FA01 FA02 FA07 FA12 FA15 GA02 GA03 GA47 GA48 GA49 MA02 MA03 MA24 MA26 MA33 PA02 5F046 AA28 CD01 CD05 JA21 LA18

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【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する受け渡し手段と、を含む
   カセットステ−ションと、 前記カセットステーションに隣接して設けられ、基板に
   対して処理液を塗布する基板処理部と、この基板処理部
   に対して前記基板カセットの配列の順序に従って基板の
   搬送を行うと共に、前記受け渡し手段との間で前記基板
   カセットの配列の順序に従って基板の受け渡しを行う主
   基板搬送手段と、を含む処理ステ−ションと、 前記基板に対して前記基板処理部の処理状態を検査する
   検査部と、 前記基板処理部にて処理され、前記検査部にて検査しよ
   うとする検査用基板を載置するための検査基板載置部
   と、 前記基板処理部にて処理され、前記検査用基板よりも基
   板カセットに配列されている順序が後ろの基板を、前記
   配列の順序で載置するための基板載置部と、 前記検査基板載置部と前記基板載置部に基板処理部にて
   処理された基板を搬送する基板搬送手段と、を含むこと
   を特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】 前記検査部と、前記検査基板載置部との
   間で基板の受け渡しを行うための補助基板搬送手段が設
   けら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。
3. 【請求項３】 前記検査部と、前記検査基板載置部と、
   前記基板載置部と、は処理ステーションに設けられてお
   り、前記基板搬送手段は前記主基板搬送手段よりなり、
   この主基板搬送手段により前記検査基板載置部に対して
   前記基板載置部にて処理された検査用基板の受け渡しを
   行うことを特徴とする請求項１又は２記載の基板処理装
   置。
4. 【請求項４】 前記検査部と、前記検査基板載置部と、
   前記基板載置部と、は、前記カセットステーションに隣
   接して設けられており、前記基板搬送手段は前記受け渡
   し手段よりなり、この受け渡し手段により前記検査基板
   載置部に対して前記基板載置部にて処理された検査用基
   板の受け渡しを行うことを特徴とする請求項１又は２に
   記載の基板処理装置。
5. 【請求項５】 前記検査部は、複数種類の検査を行うよ
   うに、複数上下に積まれて配置されていることを特徴と
   する請求項１ないし４の何れかに記載の基板処理装置。
6. 【請求項６】 前記処理ステーションの基板処理部の少
   なくとも一つは、レジスト液が塗布され、露光された基
   板に対して現像液を塗布して現像処理を行うものであ
   り、前記検査部の少なくとも一つは、基板に対して現像
   処理の処理状態を検査するものであることを特徴とする
   請求項１ないし５の何れかに記載の基板処理装置。
7. 【請求項７】 前記処理ステーションの基板処理部の少
   なくとも一つは、基板に対してレジスト液を塗布するも
   のであり、前記検査部の少なくとも一つは、基板に対し
   てレジスト液の塗布状態を検査するものであることを特
   徴とする請求項１ないし６の何れかに記載の基板処理装
   置。
8. 【請求項８】 前記検査部は、基板に形成されたレジス
   トパターンの線幅を測定するものであることを特徴とす
   る請求項６記載の基板処理装置。
9. 【請求項９】 前記検査部は、基板に形成されたレジス
   トパターンと下地パターンとの重なり具合を検査するも
   のであることを特徴とする請求項６記載の基板処理装
   置。
10. 【請求項１０】 前記検査部は、基板に形成された塗布
    膜の表面状態を検査するものであることを特徴とする請
    求項６又は７記載の基板処理装置。
11. 【請求項１１】 複数の基板を収納した基板カセットの
    基板を、基板カセットに配列されている順序で、基板に
    対して処理液を塗布する基板処理部に搬送し、この基板
    に対して、搬送された順序で処理を行なう工程と、 前記基板処理部にて処理された基板を当該基板処理部か
    ら搬出する工程と、 前記基板処理部から搬出された基板のうち、所定枚数毎
    に選ばれる検査用基板を検査部に搬送して、基板処理部
    の処理状態を検査する工程と、 検査部の処理時間が、基板処理部からの基板の搬出間隔
    よりも長い場合に、検査部における検査用基板の検査が
    終了するまで、基板処理部における基板処理が終了して
    この基板処理部から搬出された、前記検査用基板よりも
    基板カセットに配列されている順序が後ろの基板を、前
    記配列の順序で基板載置部に順次搬送し、この順序で載
    置する工程と、 前記検査部における検査が終了した検査用基板を検査部
    から搬出する工程と、 前記検査用基板を検査部から搬出した後、前記基板載置
    部に載置された基板を、基板カセットに配列されている
    順序で基板載置部から搬出する工程と、を含むことを特
    徴とする基板処理方法。
12. 【請求項１２】 前記基板処理部では、レジスト液が塗
    布され、露光された基板に対して現像液を塗布して現像
    処理を行ない、前記検査部では、基板に対して現像処理
    の処理状態が検査されることを特徴とする請求項１１記
    載の基板処理方法。
13. 【請求項１３】 前記基板処理部では、基板に対してレ
    ジスト液を塗布する処理が行われ、前記検査部では、基
    板に対してレジスト液の塗布状態の検査が行われること
    を特徴とする請求項１１記載の基板処理装置。