JP2003151878A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱、振動などの影響を受けることなく検査・
測定を行うことができると共に、基板処理から検査に亘
る作業の簡便化と、時間の短縮とを図る基板処理装置を
提供することを目的とする。 【解決手段】 前記カセットステーションＳ１に第一の
検査・測定ステーションＳ２が接続され、前記処理ステ
ーションＳ３に第二の検査・測定ステーションＳ６が接
続され、前記インターフェイスステーションＳ４に第三
の検査・測定ステーションＳ７が接続されている。した
がって、基板の処理状態に応じて検査・測定ステーショ
ンを使い分けることができ、スループットが向上し、処
理の状態をリアルタイムで検査することができる。

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
てレジスト液の塗布処理や現像処理などを行ない、これ
ら処理の処理状態の検査、測定を行う検査・測定装置を
備えた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
トリソグラフィー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
ストを所定パターンに露光処理し、更に現像処理して所
定パター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
ムにより行なわれる。

【０００３】図９はこのような装置の従来例を示す平面
図であり、塗布・現像装置１００に露光装置１１０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１００は、例えば半導体ウエハ（以下ウエハと
いう）を処理する場合を例にとると、ウエハキャリアＣ
からウエハを搬入、搬出するキャリアステージ１０１
と、このキャリアステージ１０１に載置されたキャリア
Ｃからウエハを取り出す受け渡しアーム１０２と、処理
ステーション１０３及びインターフェイスステーション
１０４からなり、露光装置１１０に接続される。

【０００４】このシステムにあっては、受け渡しアーム
１０２を介して処理ステーション１０３に搬入されたウ
エハＷは、レジスト膜が形成され、露光装置１１０にて
露光され、その後処理ステーション１０３に戻されて現
像処理され、受け渡しアーム１０２を介してキャリアＣ
に戻される。このようにして、処理を終えたウエハＷが
キャリアＣに収納されると、キャリアＣはオペレータあ
るいは自動搬送ロボットによってキャリアステージ１０
１から搬出され、塗布・現像装置１００とは別のエリア
に設置された検査・測定装置１１１に搬送される。この
検査・測定装置１１１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
ンとの重なり具合、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。

【０００５】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を溶解除去し、当
該塗布、現像が行われる前の状態に戻す。そして、この
ウエハは再び、現像システムに送られ、再度同様の処理
が行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記したパ
ターン形成システムにあっては、検査・測定装置が塗布
・現像装置とは別個に設置されているため、検査・測定
装置の作業を確認するオペレータが別に必要になる。ま
た、塗布・現像装置と検査・測定装置との間でウエハＷ
を搬送しなければならないので、搬送作業が面倒であ
り、ウエハＷの全数検査が要求される場合にはかなり問
題となる。また、搬送に時間がかかるため、現像処理の
状態をリアルタイムで検査することが難しく、さらに検
査・測定装置が置かれる環境のパーティクルを低減する
ために新たな設備が必要になるという問題もある。

【０００７】このため本発明者らは、前記した塗布・現
像装置に検査・測定装置を組み込むことを検討してい
る。この際、現状の塗布・現像装置のレイアウトを活用
しようとすると、カセットステーションの横に検査・測
定装置を接続することが考えられる。

【０００８】しかしながら、現像後のみならずレジスト
液の塗布後にも検査を行なうことが必要な場合もあり、
単にカセットステーションの横に検査・測定装置を接続
するのみではスループットが低下し、処理の状態をリア
ルタイムで検査することが難しいという課題があった。
また、塗布・現像装置に検査・測定装置を組み込んだ
際、検査・測定装置が処理ステーション内の加熱部（熱
処理装置）からの熱の影響を受けないようにする必要が
ある。更に、検査・測定装置が塗布・現像装置に組み込
まれた際、受け渡しアーム等から発生する振動の影響を
受けないようにする必要がある。

【０００９】本発明は、上記技術的課題を解決するため
になされたものであり、検査・測定装置をカセットステ
ーション、処理ステーション等に接続して基板処理装置
を構成することにより、熱、振動などの影響を受けるこ
となく検査・測定を行うことができると共に、基板処理
から検査に亘る作業の簡便化と、時間の短縮とを図る基
板処理装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたものであり、本発明にかかる基板処
理装置は、複数の基板を収納した基板カセットを載置す
るカセットステージと、このカセットステージに載置さ
れた基板カセットに対して基板の受け渡しを行うする受
け渡し手段とを含むカセットステーションと、前記カセ
ットステーションに接続され、カセットステーションか
ら搬送された基板に対して所定の処理を施す処理ステー
ションと、前記処理ステーションに接続され、処理ステ
ーションから搬送された基板を他の処理装置に搬送する
インターフェイスステーションと、前記処理ステーショ
ンにおける基板の処理状態を検査・測定する第一乃至第
三の検査・測定ステーションとを備え、前記カセットス
テーションに第一の検査・測定ステーションが接続さ
れ、前記処理ステーションに第二の検査・測定ステーシ
ョンが接続され、前記インターフェイスステーションに
第三の検査・測定ステーションが接続されていることを
特徴としている。

【００１１】このような構成を備えているため、カセッ
トステーションの横に検査・測定ステーションを配置す
る場合に比べて、基板の処理状態に応じて検査・測定ス
テーションを使い分けることができ、スループットが向
上し、処理の状態をリアルタイムで検査することができ
る。即ち、基板処理から検査に亘る作業の簡便化と、時
間の短縮化を図ることができる。

【００１２】ここで、前記第一乃至第三の検査・測定ス
テーションが、カセットステーションから見て、一方の
側に設けられていることが望ましい。このように、一方
の側に設けられている場合には、その側にオペレータを
配置でき、オペレータの操作も容易になる。なお、この
基板処理装置としては、前記処理ステーションにおける
処理が、レジスト塗布、現像処理であり、かつ前記他の
処理装置が露光装置である基板処理装置に適している。

【００１３】また、前記カセットステーションから見
て、一方の側に設けられている前記第一乃至第三の検査
・測定ステーションに配置される検査・測定装置は、一
のコンピュータに接続されていることが望ましい。この
ように第一乃至第三の検査・測定ステーションが、カセ
ットステーションから見て一方の側に設けられているた
め、一のコンピュータに接続することが容易であり、検
査・測定データを集中して管理することができ、しかも
処理ステーションの処理装置等に対して、直ちにその結
果をフィードバックすることができる。

【００１４】また、前記第一乃至第三の検査・測定ステ
ーションに配置される検査・測定装置は、表面検査装
置、膜厚測定装置、線幅測定装置のいずれかであること
が望ましい。

【００１５】また、前記第一の検査・測定ステーション
に配置される検査・測定装置は、表面検査装置であるこ
とが望ましく、前記第二の検査・測定ステーションに配
置される検査・測定装置は、線幅測定装置であることが
望ましく、更には、前記第三の検査・測定ステーション
に配置される検査・測定装置は、膜厚測定装置であるこ
とが望ましい。更に、第一乃至第三の検査・測定ステー
ションには、表面検査装置、膜厚測定装置、線幅測定装
置から選択された、同種あるいは異種の複数の装置が配
置されていることが望ましい。このように、同一のステ
ーション内に同種あるいは異種の複数の検査測定装置を
配置することによって、基板に対して同種あるいは異種
の複数の検査を行なうことができ、検査測定に要するト
ータルの時間も短縮される。

【００１６】また、本発明は上記目的を達成するために
なされたものであり、本発明にかかる基板処理装置は、
複数の基板を収納した基板カセットを載置するカセット
ステージと、このカセットステージ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
含むカセットステーションと、前記カセットステーショ
ンに接続され、カセットステーションから搬送された基
板に対して所定の処理を施す処理ステーションと、前記
処理ステーションに接続され、処理ステーションから搬
送された基板を他の処理装置に搬送するインターフェイ
スステーションと、前記処理ステーションにおける基板
の処理状態を検査・測定する検査・測定ステーションと
を備え、前記処理ステーションは、その中心部に配置さ
れた基板を搬送する基板搬送手段と、前記カセットステ
ーション側に配置された加熱部を有する第一の棚ユニッ
トと、前記基板搬送手段を挟んで第一の棚ユニットに対
向して配置された加熱部を有する第二の棚ユニットと、
前記基板搬送手段を囲むように前記第一、第二の棚ユニ
ットと略交して配置された処理ユニットとを含み、前記
検査・測定ステーションは、前記基板搬送手段を囲むよ
うに処理ユニットに対向して配置されると共に、該検査
・測定ステーションに検査・測定装置が配置されている
ことを特徴としている。

【００１７】このように検査・測定ステーションには、
前記処理ステーションの基板搬送手段を囲むように処理
ユニットに対向して検査・測定装置が配置されているた
め、迅速に処理状態の検査・測定を行うことができ、基
板処理から検査に亘る作業の簡便化と、時間の短縮化を
図ることができる。

【００１８】ここで、前記検査・測定ステーションは、
第一の棚ユニット及び第二の棚ユニットから離間して配
置されていることが望ましい。このように離間して配置
されているため、第一、第二の棚ユニットの加熱部から
の熱の影響を抑制することができる。

【００１９】また、前記検査・測定ステーションの下方
に、検査・測定装置が配置されていることが望ましい。
このように検査・測定ステーションの下方に配置されて
いるため、基板搬送手段等から発生する振動の影響を小
さくすることができる。なお、前記検査・測定ステーシ
ョンの最下部に、検査・測定装置のエレキユニット部が
配置され、前記エレキユニット部の上部に検査・測定装
置が配置されていることが望ましい。

【００２０】更に、前記検査・測定装置の上方に加熱部
が配置されていることが望ましく、前記検査・測定装置
と前記加熱部との間に断熱部材が配置されていることが
望ましい。このように検査・測定装置の上方に加熱部を
配置しているため、下方に加熱部を配置した場合に比べ
て、該加熱部からの熱の影響を抑制することができる。
特に検査・測定装置と前記加熱部との間に断熱部材を配
置した場合には、該加熱部からの熱の影響を小さくする
ことができる。なお、前記検査・測定装置の上方に配置
された加熱部の処理温度は、前記棚ユニットの加熱部の
処理温度より低く設定されている。

【００２１】更にまた、前記検査・測定装置には装置内
部の排気を行うためのファン及びフィルタが設けられて
いることが望ましく、駆動部等から発生するパーティク
ル等を捕捉し、清浄な状態を維持することができる。

【００２２】また、前記検査・測定装置は線幅測定装置
であることが望ましい。前記検査・測定装置として、線
幅測定装置が配置されているため、現像後のパターンの
線幅を迅速に検査・測定を行うことができ、基板処理か
ら検査に亘る作業の簡便化と、時間の短縮化を図ること
ができる。

【００２３】

【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及び
図２は、この発明が適用された基板処理装置（塗布・現
像装置）の基本構成を示したものである。なお、図１は
これを上面から透視して見た状態を示しており、図２は
斜視図を示している。

【００２４】図中、Ｓ１はカセットステーション、Ｓ２
はウエハＷに対して所定の検査・測定を行なうための第
一の検査・測定ステーション、Ｓ３はウエハＷに対して
レジストの塗布処理や現像処理等の基板処理を行なうた
めの処理ステーション、Ｓ４はインターフェイスステー
ション、Ｓ５は露光装置、Ｓ６はウエハＷに対して所定
の検査・測定を行なうための第二の検査・測定ステーシ
ョン、Ｓ７はＳ２、Ｓ６と同様に、ウエハＷに対して所
定の検査・測定を行なうための第三の検査・測定ステー
ションである。

【００２５】カセットステーション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個のウエハ
カセット（以下「カセット」という）２を載置するカセ
ットステージ１と、カセットステージ１上のカセット
２、処理ステーションＳ３、第一の検査・測定ステーシ
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ーム３とを備えている。こ
の受け渡しアーム３は、昇降自在（Ｚ方向）、Ｘ，Ｙ方
向に移動自在、鉛直軸まわり（θ方向）に回転自在に構
成されている。

【００２６】この第一の検査・測定ステーションＳ２
は、カセットステーションＳ１のカセット２の配列方向
と平行（処理ステーションＳ３方向と直交する方向）
に、カセットステーションＳ１に接続して設けられてい
る。この第一の検査・測定ステーションＳ２には、基板
の表面状態を検査・測定する表面検査装置１０が配置さ
れている。この表面検査装置１０は、例えば後述するよ
うに顕微分分光光学系ユニットによる撮像によりレジス
ト膜の表面の傷や、上層部のレジストパターンと下層部
のレジストパターンの重なり具合、レジスト液の塗布時
に混入する異物の有無、レジスト液の塗布ムラ、現像処
理後の現像欠陥等を検査する装置である。

【００２７】ここで、表面検査装置１０の一例について
図３に基づいて説明すると、例えばウエハＷの搬送口
（図示せず）を備えた筐体１１と、この筐体１１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１２と、この回転載置台
１２上のウエハＷの表面を撮像するＸ，Ｙ，Ｚ方向（Ｙ
方向はＸ，Ｚ方向に垂直な方向であって、紙面に対して
垂直な方向）に移動自在なＣＣＤカメラ１３と、照明手
段１４とを備えている。そして、このＣＣＤカメラ１３
で得られたウエハＷの画像をデータ処理部であるコンピ
ュータ４にて解析することによって検査を行なうように
構成されている。なおＣＣＤカメラ１３は固定されてい
て、ウエハＷの載置台１２側がＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動で
きる構成であってもよい。また、第一の検査・測定ステ
ーションＳ２の空いたスペースにコンピュータを備え
（図示せず）、ウエハＷの画像データの処理の一部を行
うようにしても良い。

【００２８】次に、処理ステーションＳ３について説明
すると、この処理ステーションＳ３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、例えば２個の基板処理部をなす現像ユニット２０
（２０Ａ，２０Ｂ）と、２個の基板処理部をなす塗布ユ
ニット２１（２１Ａ，２１Ｂ）と、例えば２個の第一、
第二の棚ユニットＲ１、Ｒ２と、例えば１個の基板搬送
手段２２と、第二の検査・測定ステーションＳ６とを備
えている。この第二の検査・測定ステーションＳ６に
は、ウエハＷ上に形成されたパターンの線幅を測定する
線幅測定装置２３が配置されている。

【００２９】そして、この基板搬送手段２２によって、
カセットステーションＳ１との間でウエハＷの受け渡し
を行うと共に、インターフェイスステーションＳ４との
間でウエハＷの受け渡し行うために、第一、第二の棚ユ
ニットＲ１、Ｒ２中にそれぞれ受け渡し台を備えた受け
渡し部４３が配置されている。また、この基板搬送手段
２２によって、ウエハＷにレジスト液を塗布する塗布ユ
ニット２１（２１Ａ，２１Ｂ）と、ウエハＷの現像処理
を行う現像ユニット２０（２０Ａ，２０Ｂ）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
る処理をする第一、第二の棚ユニットＲ１、Ｒ２と、更
には基板上に形成されたパターンの線幅を測定する線幅
測定装置２３との間を、ウエハＷが搬送されるように構
成されている。

【００３０】このような処理ステーションＳ３のレイア
ウトの一例について説明すると、例えばカセットステー
ションＳ１から奥を見て例えば右側には現像ユニット２
０や塗布ユニット２１等を備えた処理ユニットが２段に
亘って設けられている。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Ｓ５側を奥側
として述べることにする。

【００３１】また、カセットステーションＳ１から見て
（図１の矢印Ａ方向からみて）、処理ステーションＳ３
の右側には、現像ユニット２０、塗布ユニット２１が配
置されている。また、処理ステーションＳ３の中央部に
は、第一、第二の棚ユニットＲ１、Ｒ２と、第一の棚ユ
ニットＲ１および第二の棚ユニットＲ２との間でウエハ
Ｗを受け渡しするための、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た基
板搬送手段２２が設けられている。なお、この基板搬送
手段２２のカセットステーションＳ１側から見て手前側
には第一の棚ユニットＲ１、奥側には第二の棚ユニット
Ｒ２が配置されている。

【００３２】そしてまた、基板搬送手段２２のカセット
ステーションＳ１側から見て左側には第二の検査・測定
ステーションＳ６が配置され、この第二の検査・測定ス
テーションＳ６には線幅測定装置２３が配置されてい
る。したがって、前記第一の検査・測定ステーションＳ
２と第二の検査・測定ステーションＳ６は、塗布・現像
処理装置の同一側に配置されている。なお、図２には便
宜上、基板搬送手段２２は省略してある。

【００３３】以上のように、前記処理ステーションＳ３
は、中心部に配置された基板を搬送する基板搬送手段２
２と、前記カセットステーション側に配置された第一の
棚ユニットＲ１と、前記基板搬送手段２２を挟んで第一
の棚ユニットＲ１に対向して配置された第二の棚ユニッ
トＲ２と、前記基板搬送手段２２を囲むように前記第
一、第二の棚ユニットＲ１、Ｒ２と略交して配置された
現像ユニット２０、塗布ユニット２１とを備えている。
そして、前記検査・測定ステーションＳ６は、前記基板
搬送手段２２を囲むように現像ユニット２０、塗布ユニ
ット２１に対向して配置されると共に、該検査・測定ス
テーションに検査・測定装置が配置されている。

【００３４】なお、前記検査・測定ステーションＳ６
は、第一の棚ユニットＲ１及び第二の棚ユニットＲ２か
ら離間して配置されている。この検査測定装置は、一般
的に周辺環境温度が例えば３０℃以上になると検査測定
装置の測定精度に悪影響を及ぼすため、後述するように
加熱部を有する第一、第二の棚ユニットＲ１，Ｒ２に隣
接して配置しないことが望ましい。

【００３５】ここで、線幅測定装置２３の一例について
図４に基づいて説明する。なお、図４（ａ）は線幅測定
装置２３の平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示したＩ−
Ｉ断面図である。図４に示すように、線幅測定装置２３
はウエハＷの搬送口２５ａを備えた筐体２５と、この筐
体２５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２６と、こ
の回転載置台２６上のウエハＷに対して線幅測定装置２
３の上方に設けられた照明手段２８からの光を入射し、
反射した光を検出するＸ，Ｙ，Ｚ方向（Ｙ方向はＸ，Ｚ
方向に垂直な方向であって、紙面に対して垂直な方向）
に移動自在なレンズを備えた光学手段である顕微分分光
光学系ユニット２７と、筐体内部を排気するファン２９
と、このファン２９の前面に配置されたフィルタ３０と
を備えている。

【００３６】また、前記顕微分分光光学系ユニット２７
は一端部にボールスクリュー部３２が形成された支持部
３１に設けられている。前記支持部３１の他端部にはガ
イド部３３が形成され、ガイド棒３４に沿って案内され
るように形成されている。即ち、図示しないモータによ
ってネジ軸３５が回転することによって、Ｘ，Ｙ方向
に、顕微分分光光学系ユニット２７が移動可能に形成さ
れている。なお顕微分分光光学系ユニット２７は固定さ
れていて、ウエハＷの載置台２６側がＸ，Ｙ，Ｚ方向に
移動できる構成であってもよい。

【００３７】更に、前記ファン２９の排出口２５ｂは、
カセットステーションＳ１側から見て、線幅測定装置２
３の左側面に設けられている。即ち、排出口２５ｂから
の排気が、処理ステーションＳ３の内部に入り込まない
位置に設けられている。また、前記したようにファン２
９およびフィルタ３０が形成されているため、顕微分分
光光学系ユニット２７を移動させた際、ボールスクリュ
ー部３２、ネジ軸３５、ガイド部３３、ガイド棒３４か
ら発生するパーティクルが処理装置内に侵入するのを防
止できる。

【００３８】また，この線幅測定装置２３は、顕微分分
光光学系ユニット２７によって得られた反射光を、デー
タ処理部であるコンピュータ４にて解析することによっ
て検査を行なうように構成されている。また、第二の検
査・測定ステーションＳ６の空いたスペースにコンピュ
ータを備え（図示せず）、得られたデータの解析、処理
を行うようにしても良い。

【００３９】また、棚ユニットについて説明するが、第
一、第二の棚ユニットＲ１，Ｒ２は略同一の構成を有す
るため、図５に第一の棚ユニットＲ１を代表して示し、
図５に基づいて棚ユニットについて説明する。なお、こ
の図５においては、基板搬送手段２２を図示するため、
第一の棚ユニットＲ１と現像ユニット２０、塗布ユニッ
ト２１との間が、拡げて図示されている。

【００４０】この第一、第二の棚ユニットＲ１，Ｒ２
は、ウエハＷを加熱するための加熱部４０と、ウエハＷ
を冷却するための冷却部４１と、ウエハ表面を疎水化す
るための疎水化部４２を備えている。また、第一の棚ユ
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３と処理ステーションＳ３の基板搬送手段２
２との間でウエハＷの受け渡しを行なうための、一方第
二の棚ユニットＲ２においては処理ステーションＳ３の
基板搬送手段２２と後述するインターフェイスステーシ
ョンＳ４の搬送アーム６０との間でウエハＷの受け渡し
を行なうための、受け渡し台を備えた受け渡し部４３を
備えている。更に、第一の棚ユニットＲ１においてはウ
エハＷの位置合わせを行なうためのアライメント部４４
とが縦に配列されている。

【００４１】また、図５に示されるように第二の検査・
測定ステーションＳ６には、前記したように線幅測定装
置２３およびランプ等の照明手段２８が配置されてい
る。またこの線幅測定装置２３の下部には、エレキユニ
ット部５０が設けられている。このエレキユニット部５
０には、線幅測定装置２３、前記基板搬送手段２２や後
述する塗布ユニット２１や現像ユニット２０に用いられ
る部材、例えばこれらの駆動系の電源部や、これらの電
力制御等を行うためのコントローラ、これらに電力を分
配するための配電盤等の電気関係設備が収納されてい
る。

【００４２】また、前記照明手段２８の上部は空間部５
１となっている。この空間部にウエハＷを加熱するため
の加熱部５３を設ける場合には、図６に示すように断熱
部材５２を照明手段２８の上部に配置し、その断熱部材
５２の上部に加熱部５３を配置する。このように配置す
ることで、塗布・現像装置全体の専有面積の低減を図る
ことができると共に、処理のスループットを向上させる
ことができる。また、図６のように加熱部５３を複数段
配置せず、線幅測定装置２３から遠い上方の段のみに加
熱部５３を配置するような場合には、断熱部材５２を省
くこともできる。この場合、加熱部５３と線幅測定装置
２３との間は、空間部（ブランク）である。

【００４３】なお、この加熱部５３の処理温度は９０℃
乃至２５０℃であり、この加熱部５３では、前記第一、
第二の棚ユニットＲ１，Ｒ２における加熱部４０の処理
温度１００℃乃至３５０℃よりも低い温度で処理され
る。このように加熱部４０の処理温度よりも低い処理温
度の加熱部５３を配置したため、線幅測定装置２３に与
える熱の影響は小さくすることができる。

【００４４】上記したように、第二の検査・測定ステー
ションＳ６において、線幅測定装置２３の下部には加熱
部５３のような処理部が設けられておらず、線幅測定装
置２３の下部に設けなければならないエレキユニット部
５０を除いて、線幅測定装置２３は最も下部に設けられ
ている。このように、線幅測定装置２３が第二検査・測
定ステーションＳ６の下方に設けられているため、基板
搬送手段２２等から発生する振動を受けた場合であって
も、第二の検査・測定ステーションＳ６の上方に配置さ
れている場合に比べて、振動の影響を小さくすることが
できる。

【００４５】また、加熱部５３を設ける場合、線幅測定
装置２３上方に加熱部５３が配置されているため、加熱
部５３から生ずる熱の影響を少なくすることができる。
即ち、加熱部５３の熱によって温められた空気の大部分
は上昇し、線幅測定装置２３方向に下降する空気は少な
い。また加熱部５３と照明手段２８との間に断熱部材が
介装されているため、加熱部５３からの伝熱による熱の
影響を小さくすることができる。

【００４６】このように線幅測定装置２３を配置するこ
とにより、振動、熱の影響を極力抑制しているため、精
度の高い測定を行うことができると共に、その寿命を延
ばすことができる。なお、同様に照明手段２８のランプ
等の寿命も延ばすことができる。

【００４７】また、現像ユニット２０、塗布ユニット２
１は従来から用いられている一般的な現像ユニット２
０、塗布ユニット２１を用いることができるため、詳細
な説明は省略し、その概略を説明する。現像ユニット２
０には、例えば、カップ内に真空吸着機能を有する回転
自在なスピンチャック、処理液の吐出ノズル、処理液供
給管、ノズルを水平移動させる支持アームが設けられて
いる。このスピンチャックは昇降機構により昇降自在に
構成されており、カップの上方側に位置しているとき
に、前記基板搬送手段２２との間でウエハＷの受け渡し
が行なわれる。

【００４８】そして、ウエハＷをカップの上方位置にお
いてスピンチャックが受取ると、下降する。その後、ス
ピンチャック上のウエハＷの表面に吐出ノズルから現像
液を吐出し、スピンチャック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なわれ、現像液の液膜
が形成されるようになっている。

【００４９】また塗布ユニット２１は現像ユニット２０
とほぼ同一の構成であるが、塗布ユニット２１は吐出ノ
ズルが例えばウエハＷのほぼ中心付近に処理液を供給す
るように構成され、スピンチャック上のウエハＷの表面
に吐出ノズルから処理液であるレジスト液を滴下し、ス
ピンチャック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。

【００５０】また、塗布ユニット２１の下部には収納部
５４が設けられ、塗布ユニットや現像ユニットに用いら
れる部材、例えば、現像液、洗浄液等のケミカル材、駆
動系の電源部や、これらの電力制御等を行なうためのコ
ントローラ、これらに電力を分配するための配電盤等の
電気関係の設備が収納されている。

【００５１】次に、この処理ステーションＳ３の隣に接
続されたインターフェイスステーションＳ４について説
明する。このインターフェイスステーションＳ４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
行なうための露光装置Ｓ５が接続され、このインターフ
ェイスステーションＳ４には、処理ステーションＳ３と
露光装置Ｓ５との間でウエハＷの受け渡しを行なうため
の搬送アーム６０が設けられている。この搬送アーム６
０は、処理ステーションＳ３の第二の棚ユニットＲ２の
受け渡し部４３と露光装置Ｓ５との間でウエハＷの受け
渡しを行なうために、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。

【００５２】このインターフェイスステーションＳ４に
は、第三の検査・測定ステーションＳ７が設けられてい
る。この第三の検査・測定ステーションＳ７には、レジ
スト膜の膜厚を測定する膜厚測定装置６１が配置されて
いる。

【００５３】また上述の膜厚測定装置６１は、例えば図
７に示すように、発光部と受光部とを備えた膜厚プロー
ブ６２を設け、ウエハに光を照射して反射率を求め、こ
れをコンピュータで解析することにより膜厚が検出され
るようになっている。即ち、膜厚測定装置６１は、ウエ
ハＷの搬送口を備えた筐体６４と、この筐体６４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６３と、この回転載置台
６３上に載置されたウエハ表面の膜厚を測定する膜厚プ
ローブ６２とを備えている。そして、この膜厚プローブ
６２で得られたデータをデータ処理部であるコンピュー
タ４にて解析することによって測定を行なうように構成
されている。なお膜厚プローブ６２は固定されていて、
ウエハＷの載置台６３側がＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動できる
構成であってもよい。また、インターフェイスステーシ
ョンＳ４の空いたスペースにコンピュータを備え（図示
せず）、得られたデータの処理の一部を行うようにして
も良い。

【００５４】また、この第一乃至第三の検査測定ステー
ションＳ２、Ｓ６、Ｓ７は、独立して構成されている。
即ち、図１及び図２に示すように、当該ステーションＳ
２、Ｓ６、Ｓ７は壁部７０，７１，７２により他の空間
から区画され、ユニット化されている。そのため、カセ
ットステーションＳ１に隣接する前記壁部７０には、第
一の検査・測定ステーションＳ２の表面検査装置１０に
対してウエハＷを受け渡すための受け渡し口（図示せ
ず）が形成されている。また、処理ステーションＳ３に
おける第二の検査測定ステーションＳ６の基板搬送手段
２２に隣接する前記壁部７１には、第二の検査・測定ス
テーションＳ６の線幅測定装置２３に対してウエハＷを
受け渡すための受け渡し口（図示せず）が形成されてい
る。更に、インターフェイスステーションＳ４に隣接す
る前記壁部７２には、第三の検査・測定ステーションＳ
７の膜厚測定装置６１に対してウエハＷを受け渡すため
の受け渡し口（図示せず）が形成されている。

【００５５】こうして壁部７０，７１、７２により区画
された第一乃至第三の検査測定ステーションＳ２、Ｓ
６、Ｓ７の背面側には、コンピュ−タ４に接続するため
の接続コードを導出するための開口部（図示せず）が設
けられている。このように第一乃至第三の検査測定ステ
ーションＳ２、Ｓ６、Ｓ７をカセットステーションＳ１
側から見て一方側に配置され、しかも接続コードを導出
するための開口部が壁部７０，７１、７２の背面側に設
けられているため、コンピュータ４に接続し易く、煩雑
にならない。なお、本実施形態においては、コンピュー
タ４を塗布・現像装置本体とは離れた構成としている
が、これに限らずＳ１〜Ｓ７のステーションの空いたス
ペースにコンピュータ４を組み込んで、操作パネル等を
介して操作可能な構成とすることもできる。この場合、
操作パネルを設ける位置は、装置本体の背面側が望まし
い。

【００５６】また、壁部７０，７１、７２により区画さ
れた第一乃至第三の検査測定ステーションＳ２、Ｓ６、
Ｓ７の上部側には、フィルタユニットＦが覆うように設
けられている。これを第二の検査測定ステーションＳ６
の場合について図８に基づいて説明する。なお、図８は
図１に示すＩ−Ｉ線断面図である。

【００５７】図に示されるように、壁部７１により区画
された第二の検査測定ステーションＳ６にはフィルタユ
ニットＦが上部側を覆うように設けられ、エレキユニッ
ト部５０、収納部５４の下部側から回収される雰囲気が
上昇排気系に排気される一方、一部が調整部をなすフィ
ルタ装置７５へと導入され、このフィルタ装置７５にて
清浄化され、所定の温度及び所定湿度に調整された空気
が、前記フィルタユニットＦを介して各部内にダウンフ
ローとして吹き出されるようになっている。前記フィル
タユニットＦは、例えば空気を清浄化するためのフィル
タ、吸い込みファン等を備えており、前記フィルタ装置
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。

【００５８】なお、前記壁部７１と前記した線幅測定装
置２３の筐体２５とを兼用することが好ましい。この場
合、壁部７１にファン２９の排気口２５ｂを壁部７１に
形成する必要がある。

【００５９】このように、検査・測定ステーションＳ
２、Ｓ６、Ｓ７は、壁部７０，７１、７２によって覆わ
れているため温度影響を受けにくく、また検査測定ステ
ーションＳ２、Ｓ６、Ｓ７を、フィルタ装置７５で所定
の温度・湿度に調整できるように構成するようにすれ
ば、各検査測定装置は、周辺環境温度湿度が所定範囲に
調整されるので、周囲の温度湿度の影響を受けることな
く、精度の高い検査を行なうことができる。

【００６０】次に、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２がカセット
ステージ１に搬入され、受け渡しアーム３によりカセッ
ト２２内からウエハＷが取り出される。なお、このウエ
ハＷは、すでにベアシリコンの膜厚が測定されているも
のが用いられる。また、ベアシリコンの膜厚が測定され
ていないウエハにあっては、ベアシリコンの膜厚も本発
明の装置で測定することもできる。このウエハＷはカセ
ットステージ１の受け渡しアーム３により処理ステーシ
ョンＳ３の第一の棚ユニットＲ１の受け渡し部４３に置
かれ、次いで処理ステーションＳ３の基板搬送手段２２
により、第一、第二の棚ユニットＲ１，Ｒ２の疎水化部
４５→第一、第二の棚ユニットＲ１，Ｒ２の冷却部４４
→塗布ユニット４２の経路で搬送され、ウエハ表面が疎
水化された後、所定温度まで冷却されて温度調整が行な
われ、塗布ユニット４２にて所定温度でレジスト液が塗
布される。

【００６１】こうしてレジスト液が塗布されたウエハＷ
は、基板搬送手段２２、基板搬送手段３を介して、第一
の検査測定ステーションＳ２の表面検査装置１０に搬送
され、レジストの塗布ムラ、スクラッチ、パーティクル
等の表面検査が行われる。その後、基板搬送手段３、基
板搬送手段２２を介して、第二の棚ユニットＲ２の受け
渡し部４６を介してインターフェイスステーションＳ４
の搬送アーム６０に受け渡され、膜厚測定装置６１にて
レジスト膜の膜厚が測定される。測定後のウエハＷは、
インターフェイスステーションＳ４の搬送アーム６０を
介して露光装置Ｓ５に搬送されて、露光が行なわれる。

【００６２】露光後のウエハＷは露光装置Ｓ５→インタ
ーフェイスステーションＳ４の搬送アーム６０→処理ス
テーションＳ３の第二の棚ユニットＲ２の受け渡し部４
６を介して処理ステーションＳ３に搬送され、ここで基
板搬送手段２２により第一、第二の棚ユニットＲ１，Ｒ
２の加熱部４０→第一、第二の棚ユニットＲ１，Ｒ２の
冷却部４４→現像ユニット４１の経路で搬送され、所定
の温度調整が行なわれたウエハＷは現像ユニット４１に
て所定温度例えば現像液の塗布温度である２３℃で現像
処理される。

【００６３】その後、ウエハＷは処理ステーションＳ３
の基板搬送手段２２により、第一、第二の棚ユニットＲ
１，Ｒ２の加熱部４０→第一、第二の棚ユニットＲ１，
Ｒ２の冷却部４４→第二の検査測定ステーションＳ６の
経路で搬送される。そして、第二の検査測定ステーショ
ンＳ６の線幅測定装置によって線幅が測定される。測定
後、処理ステーションＳ３の基板搬送手段２２により、
第二の検査測定ステーションＳ６から第一の棚ユニット
Ｒ１の受け渡し部４６の経路で搬送され、この受け渡し
部４６のウエハＷは、カセットステーションＳ１の基板
搬送手段３に受け取られる。

【００６４】そして、前記基板搬送手段３により第一の
検査測定ステーションＳ２の表面検査装置１０に搬送さ
れ、現像欠陥等の現像処理状態の検査が行なわれる。次
いで所定の検査が行なわれたウエハＷは、受け渡しアー
ム３より元のカセット２内に戻される。

【００６５】上述の実施形態では、検査測定ステーショ
ンを備えているため、レジストの塗布、露光、現像、検
査を、共通のオペレータで監視することができるので、
オペレータの省数化を図ることができる上、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、原因排除のため、次のアクションを起こすことがで
きる。

【００６６】さらに各ステーションＳ１、Ｓ３、Ｓ４と
検査測定ステーションＳ２、Ｓ６、Ｓ７との間のウエハ
Ｗの搬送は全て自動で行なわれるので、搬送作業の煩わ
しさがなくなり、基板処理から検査までのトータルの作
業の簡便化を図ることができる。またこれらのステーシ
ョンＳ１乃至Ｓ７間のウエハＷの搬送時間も短いので、
前記基板処理から検査までのトータルの作業時間を短縮
することができる上、処理の状態をリアルタイムで検査
することができるので、より精度の高い検査を行なうこ
とができ、さらに何らかの欠陥の早期発見等を図ること
ができる。更にまた、検査測定ステーションＳ２、Ｓ
６、Ｓ７における検査測定装置は、塗布・現像装置の内
部に組み込まれるので、パーティクルを低減するための
設備を共用できる。

【００６７】また、上記実施形態にあっては、各検査測
定ステーションに一つの検査測定装置を配置した場合を
示したが、同種あるいは異種の複数の検査測定装置を組
み合わせて一つの検査測定ステーションを構成しても良
い。即ち、第一の検査測定ステーションに複数の表面検
査装置を、第二の検査測定ステーションに複数の線幅測
定装置を、第三の検査測定ステーションに複数の線幅測
定装置を配置しても良い。また、第一の検査測定ステー
ションに表面検査装置と膜厚測定装置を、第二の検査測
定ステーションに線幅測定装置と表面検査装置を、第三
の検査測定ステーションに線幅測定装置と膜厚測定装置
を配置しても良い。このように、同一のステーション内
に同種あるいは異種の複数の検査測定装置を配置するこ
とによって、ウエハＷに対して同種あるいは異種の複数
の検査を行なうことができ、検査測定に要するトータル
の時間も短縮される。

【００６８】また、本実施形態においては、表面検査装
置、線幅測定装置、膜厚測定装置の全てを備えた塗布・
現像装置の例について説明したが、これに限らず各検査
測定ステーションの検査・測定装置を同一の検査測定装
置としてもよい。即ち、第一乃至第三の検査測定ステー
ションの検査測地装置を、たとえば表面検査装置として
も良い。

【００６９】

【発明の効果】本発明にかかる基板処理装置によれば、
熱、振動などの影響が小さく、高精度な検査・測定を行
うことができると共に、基板処理から検査に亘る作業の
簡便化と、時間の短縮とを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明にかかる一実施形態を示す平面
概略図である。

【図２】図２は、図１に示した装置の斜視図である。

【図３】図３は、表面検査装置の概略構成図である。

【図４】図４は、線幅測定装置の概略平面図であって、
（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ断面図であ
る。

【図５】図５は、各ステーションの配置関係を示す図で
ある。

【図６】図６は、第二検査・測定ステーションの配置図
である。

【図７】図７は、膜厚測定装置の概略構成図である。

【図８】図８は、図１のＩ−Ｉ断面図である。

【図９】図９は、従来の基板処理装置を示す平面概略図
である。

【符号の説明】

２ カセット ３ 受け渡しアーム ４ コンピュータ １０ 表面検査装置 ２０ 現像ユニット ２１ 塗布ユニット ２２ 基板搬送手段 ２３ 線幅測定装置 ４０ 加熱部 ４３ 受け渡し部 ５２ 断熱部材 ５３ 加熱部 ６０ 搬送アーム ６１ 膜厚測定装置 ７０ 壁部 ７１ 壁部 ７２ 壁部 Ｓ１ カセットステーション Ｓ２ 第一の検査・測定ステーション Ｓ３ 処理ステーション Ｓ４ インターフェイスステーション Ｓ５ 露光装置 Ｓ６ 第二の検査・測定ステーション Ｓ７ 第三の検査・測定ステーション Ｒ１ 第一の棚ユニット Ｒ２ 第二の棚ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4M106 AA01 CA39 CA41 5F031 CA02 CA05 DA17 FA01 FA02 FA03 FA11 GA50 MA02 MA07 MA09 MA26 MA27 MA33 NA02 NA18 5F046 CD01 CD04 CD05 JA04 JA21 JA22 KA00 LA01 LA18

Claims (18)

【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
   置するカセットステージと、このカセットステージに載
   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ーションと、前記カセ
   ットステーションに接続され、カセットステーションか
   ら搬送された基板に対して所定の処理を施す処理ステー
   ションと、前記処理ステーションに接続され、処理ステ
   ーションから搬送された基板を他の処理装置に搬送する
   インターフェイスステーションと、前記処理ステーショ
   ンにおける基板の処理状態を検査・測定する第一乃至第
   三の検査・測定ステーションとを備え、 前記カセットステーションに第一の検査・測定ステーシ
   ョンが接続され、前記処理ステーションに第二の検査・
   測定ステーションが接続され、前記インターフェイスス
   テーションに第三の検査・測定ステーションが接続され
   ていることを特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】 前記第一乃至第三の検査・測定ステーシ
   ョンが、カセットステーションから見て、一方の側に設
   けられていることを特徴とする請求項１に記載された基
   板処理装置。
3. 【請求項３】 前記処理ステーションにおける処理が、
   レジスト塗布、現像処理であり、かつ前記他の処理装置
   が露光装置であることを特徴とする請求項１または請求
   項２に記載された基板処理装置。
4. 【請求項４】 前記カセットステーションから見て、一
   方の側に設けられている前記第一乃至第三の検査・測定
   ステーションに配置される検査・測定装置は、一のコン
   ピュータに接続されていることを特徴とする請求項１に
   記載された基板処理装置。
5. 【請求項５】 前記第一乃至第三の検査・測定ステーシ
   ョンに配置される検査・測定装置は、表面検査装置、膜
   厚測定装置、線幅測定装置のいずれかを含むことを特徴
   とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載された基
   板処理装置。
6. 【請求項６】 前記第一の検査・測定ステーションに配
   置される検査・測定装置は、表面検査装置であることを
   特徴とする請求項５に記載された基板処理装置。
7. 【請求項７】 前記第二の検査・測定ステーションに配
   置される検査・測定装置は、線幅測定装置であることを
   特徴とする請求項５に記載された基板処理装置。
8. 【請求項８】 前記第三の検査・測定ステーションに配
   置される検査・測定装置は、膜厚測定装置であることを
   特徴とする請求項５に記載された基板処理装置。
9. 【請求項９】 前記第一乃至第三の検査・測定ステーシ
   ョンには、表面検査装置、膜厚測定装置、線幅測定装置
   から選択された、同種あるいは異種の複数の装置が配置
   されていることを特徴とする請求項５に記載された基板
   処理装置。
10. 【請求項１０】 複数の基板を収納した基板カセットを
    載置するカセットステージと、このカセットステージに
    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ーションと、前記カ
    セットステーションに接続され、カセットステーション
    から搬送された基板に対して所定の処理を施す処理ステ
    ーションと、前記処理ステーションに接続され、処理ス
    テーションから搬送された基板を他の処理装置に搬送す
    るインターフェイスステーションと、前記処理ステーシ
    ョンにおける基板の処理状態を検査・測定する検査・測
    定ステーションとを備え、 前記処理ステーションは、その中心部に配置された基板
    を搬送する基板搬送手段と、前記カセットステーション
    側に配置された加熱部を有する第一の棚ユニットと、前
    記基板搬送手段を挟んで第一の棚ユニットに対向して配
    置された加熱部を有する第二の棚ユニットと、前記基板
    搬送手段を囲むように前記第一、第二の棚ユニットと略
    交して配置された処理ユニットとを含み、 前記検査・測定ステーションは、前記基板搬送手段を囲
    むように処理ユニットに対向して配置されると共に、該
    検査・測定ステーションに検査・測定装置が配置されて
    いることを特徴とする基板処理装置。
11. 【請求項１１】 前記検査・測定ステーションは、第一
    の棚ユニット及び第二の棚ユニットから離間して配置さ
    れていることを特徴とする請求項１０に記載された基板
    処理装置。
12. 【請求項１２】 前記検査・測定ステーションの下方
    に、検査・測定装置が配置されていることを特徴とする
    請求項１０または請求項１１に記載された基板処理装
    置。
13. 【請求項１３】 前記検査・測定ステーションの最下部
    に、検査・測定装置のエレキユニット部が配置され、該
    エレキユニット部の上部に検査・測定装置が配置されて
    いることを特徴とする請求項１２に記載された基板処理
    装置。
14. 【請求項１４】 前記検査・測定装置の上方に加熱部が
    配置されていることを特徴とする請求項１２または請求
    項１３に記載された基板処理装置。
15. 【請求項１５】 前記検査・測定装置と前記加熱部との
    間に断熱部材が配置されていることを特徴とする請求項
    １４に記載された基板処理装置。
16. 【請求項１６】 前記検査・測定装置の上方に配置され
    た加熱部の処理温度が、前記第一、第二の棚ユニットの
    加熱部の処理温度より低く設定されていること特徴とす
    る請求項１５に記載された基板処理装置。
17. 【請求項１７】 前記検査・測定装置には装置内部の排
    気を行うためのファン及びフィルタが設けられているこ
    とを特徴とする請求項１０乃至請求項１６のいずれかに
    記載された基板処理装置。
18. 【請求項１８】 前記検査・測定装置は線幅測定装置で
    あることを特徴とする請求項１０乃至請求項１７のいず
    れかに記載された基板処理装置。