JP2004152801A - 基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ウエハなどの基板にレジスト膜を形成するユニット群と、露光後の基板を現像するユニット群と、搬送スケジュールに基づいて各モジュール（処理ユニットや受け渡しステージ）に置かれた基板を一つ順番が後のモジュールに移るように順次搬送を行う第１の搬送手段と、を備えた処理ブロックを含む塗布、現像装置において露光装置に対する搬送を速やかに行うこと。
【解決手段】インターフェイス部内の第２の搬送手段を、露光装置側のステージとの間で受け渡しをする搬送手段と処理ブロックとの間で受け渡しをする搬送手段との２つを備えた構成とすると共に第１の搬送手段とは非同期で制御し、搬送元モジュールから基板の搬出が可能である旨の信号と搬送先モジュールに基板の搬入が可能である旨の信号とが出力されたときに、順次搬送元モジュールから基板を搬送先モジュールに搬出するように動作させる。
【選択図】 図１
【解決手段】インターフェイス部内の第２の搬送手段を、露光装置側のステージとの間で受け渡しをする搬送手段と処理ブロックとの間で受け渡しをする搬送手段との２つを備えた構成とすると共に第１の搬送手段とは非同期で制御し、搬送元モジュールから基板の搬出が可能である旨の信号と搬送先モジュールに基板の搬入が可能である旨の信号とが出力されたときに、順次搬送元モジュールから基板を搬送先モジュールに搬出するように動作させる。
【選択図】 図１
Description
【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といった基板にレジスト膜を形成し、露光後の基板に現像処理を行う装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスやＬＣＤの製造プロセスにおいては、フォトリソグラフィと呼ばれる技術により被処理基板へのレジスト処理が行われている。この技術は、例えば半導体ウエハ（以下ウエハという）にレジスト液を塗布して当該ウエハの表面に液膜を形成し、フォトマスクを用いて当該レジスト膜を露光した後、現像処理を行うことにより所望のパターンを得る、一連の工程により行われている。
【０００３】
このような工程を実施する塗布、現像装置に露光装置を組み合わせたシステムが知られている。図１４はこのシステムを示す概略図であり、図１５はこのシステムにおけるウエハＷの搬送経路を示す説明図である。塗布現像装置１は多数のウエハキャリアＣが載置されるキャリア載置部１Ａとその奥側に順に設けられる処理ブロック１Ｂとインターフェイス部１Ｃとで構成され、露光装置１Ｄはインターフェイス部１Ｃを介して塗布現像装置と接続されている。キャリア載置部１Ａ内にはキャリアＣ内のウエハＷを処理ブロック１Ｂに搬送する受け渡しアーム１１が設けられている。処理部１Ｂの内部には進退及び昇降自在で且つ水平方向に回転自在な例えば３本のアームを有するメイン搬送アーム１２を中心に、キャリア載置部１Ａから見てメイン搬送アーム１２の手前側、左側、奥側には例えば加熱ユニット、高精度温調ユニットである冷却ユニットを多段に積み重ねてなる棚ユニット１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）が配置されており、同様に右側には塗布ユニット（ＣＯＴ）及び現像ユニット（ＤＥＶ）を含む液処理ユニット１４が配置されている。
【０００４】
また例えば棚ユニット１３ａ〜１３ｃにはキャリア載置部１Ａと処理ブロック１Ｂとの間で、または棚ユニット１３ａ〜１３ｃ同士の間で、或いは処理ブロック１Ｂとインターフェイス部１Ｃとの間でウエハＷの受け渡しを行うための受け渡しユニット（ＴＲＳ１〜ＴＲＳ３）や、疎水化処理装置（ＡＤＨ）及び露光処理後の加熱処理を行うためのベーク装置等が組み込まれている。
【０００５】
インターフェイス部１Ｃには例えば高精度温調ユニット、周縁露光装置（ＷＥＥ）及びバッファカセット（ＳＢＵ）が設けられており、これらモジュールの間でまたはこれら各モジュールと処理ブロック１Ｂの棚ユニット１３ｃとの間でウエハＷの受け渡しを行うための受け渡しアーム１５が、進退及び昇降自在且つ水平方向に回転自在に設けられている。更に受け渡しアーム１５は、例えば露光装置１Ｃ内に設けられる搬入ステージ１６及び搬出ステージ１７にもアクセスが可能であり、インターフェイス部１Ｃと露光装置１Ｄとの間でウエハＷの受け渡しを行うことができる構成とされている。なお「モジュール」とはウエハＷの搬送を行うときの搬送元と搬送先とを明確化するため、基板の置かれる箇所を便宜的に表した用語である。
【０００６】
このようなシステムでは、キャリア載置部１Ａに載置されたキャリアＣ内のウエハＷは受け渡しアーム１１を介して処理ブロック１Ｂに搬入され、塗布ユニット（ＣＯＴ）にてレジスト液の塗布が行われ、その後インターフェイス部１Ｃ、露光装置１Ｄの順で搬送されて露光される。露光後、ウエハＷは逆の経路で処理ブロック１Ｂ内の現像ユニット（ＤＥＶ）まで搬送され、ここで現像される。その後ウエハＷは受け渡しアーム１１を介してキャリア載置部１Ａに戻される。なお塗布及び現像の前後には例えば棚ユニット１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）にて例えば加熱や冷却等の前処理及び後処理が行われている。
【０００７】
ウエハＷは上記の処理を施されるにあたり、所定の経路で搬送されるように予めプログラムされており、図１５を参照しながらその経路の一例を示す。なお図中ＰＡＢはプリベーキングユニット、ＰＥＢはポストエクスポージャーベーキングユニット、ＰＯＳＴはポストベーキングユニット（現像後ベーキングユニット）である。図示するようにウエハＷは受け渡しアーム１１によりキャリアＣから処理ブロック１Ｂ内に搬送された後、メイン搬送アーム１２によりＴＲＳ１、ＡＤＨ、ＣＯＴ、ＰＡＢ、ＴＲＳ２の順で搬送され、次いで受け渡しアーム１５によりＴＲＳ２、ＣＰＬ３、ＷＥＥ、ＳＢＵ、搬入ステージ１６の順に搬送される。なおＡＤＨの後には実際にはウエハＷが温調されるが、紙面の制約から省略してある。そして露光装置１Ｄによる露光処理後、ウエハＷは受け渡しアーム１５により搬出ステージ１７、ＴＲＳ３の順で搬送され、メイン搬送アーム１２によりＴＲＳ３、ＰＥＢ、ＣＰＬ、ＤＥＶ、ＰＯＳＴ、ＣＰＬの順で搬送された後、受け渡しアーム１１によりキャリアＣ内に戻される。
【０００８】
ところで例えば本システムにおける制御部のメモリには、ウエハを連続処理する場合におけるロットの全てのウエハについて、各々がどのタイミングでどのモジュールに搬送されるかを定めた搬送スケジュールが記憶されている。従って例えばオペレータがウエハＷに対する処理条件などを定めたレシピを選択すると、これに応じた搬送スケジュールが読み出され、各ウエハは当該搬送スケジュールに従って搬送される。実際には各搬送アーム毎に２つの搬送スケジュールを組み、両搬送スケジュールを同期させることで各ウエハが図１５の順で搬送されるようにする周期制御と呼ばれる手法にてシステムを運用している。
【０００９】
この搬送スケジュールについて図１６を例に説明すると、例えばフェーズ１でＴＲＳ１にある１枚目のウエハＷ１は、フェーズ２でＡＤＨに搬送され、これに伴い２枚目のウエハＷ２がキャリア載置部１ＡのキャリアＣからＴＲＳ１へと搬送される。そしてフェーズ３ではウエハＷ１がＣＯＴ、ウエハＷ２がＡＤＨへと夫々搬送され、更に３枚目のウエハＷがＴＲＳ１へと搬送される。従って各ウエハは、搬送スケジュールに定められた一のフェーズが終了しない限り次のフェーズに進むことはない。一のフェーズの終了とは、搬送アーム（ここではメイン搬送アーム１２）が待機状態であり、且つ搬送元のモジュールがウエハの搬出可能な状態であると共に搬送先のモジュールがウエハを搬入可能な状態にあるときのことをいう。従って例えばＣＯＴにおけるウエハＷ１が搬出可能であっても、他の二つの条件が揃わなければウエハＷ１はＣＯＴにて待機することとなり、３つの条件が揃ったときにフェーズ４に示すＣＯＴからＰＡＢへの搬送が行われ、他のウエハについてもウエハＷ１に続いて搬送が行われる。
【００１０】
なお図１５では既述の２つの搬送スケジュールを同期させたものを示したが、図中ＳＣ１の部位が受け渡しアーム１５の搬送スケジュールであり、その左右部分ＳＣ２がメイン搬送アーム１２の搬送スケジュールである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで露光装置１Ｄでは通常、図１７の上段に示すように先ず露光装置１Ｄへの搬送元モジュールであるＳＢＵにて搬出が可能な旨の信号が出力され、更に露光装置１ＤからウエハＷの搬入が可能である旨の信号（インレディ信号）が図示しない制御部から出力されると、例えば受け渡しアーム１５がウエハＷをＳＢＵから露光装置１Ｄの搬入ステージ１６へと搬送し、その後搬出ステージ１７にあるウエハＷをＴＲＳ３へと搬送する。
【００１２】
しかし、露光装置１Ｄではロットの切り替わり時においてレチクルの交換や露光処理におけるパラメータを変更するのに時間を要するとき、或いはアラームが発せられたとき等に長い時間、ウエハの搬入可能である旨の信号（インレディ信号）が出力されないことがある。このような場合において上記の周期制御を行っていると、原則的には、既述のように前フェーズが終わらなければ後フェーズに移行できないため、露光装置１ＤからのウエハＷの搬出が可能であるとき、即ち搬出ステージ１７にウエハＷが載置され、アウトレディ信号が発せられたときでも、ウエハＷを露光装置１Ｄからキャリア載置部１Ａへと搬送することができない。
【００１３】
そこでこのような異常時には、制御部にて図１７の下段に示すように、露光装置１Ｄからアウトレディ信号が出された後、インレディ信号が出されないまま所定時間Ｔ１が経過すると現在進行中のフェーズをスキップさせ、搬入ステージに新たなウエハＷを搬入することなく既に露光処理の済んだ搬出ステージ１７上のウエハを次の搬送フェーズに移行させていた。しかし、異常時には上記の時間Ｔ１を設けているため、露光装置１Ｄからアウトレディ信号が出力されてから搬出ステージのウエハＷが搬出されるまでの時間が通常時よりも遙かに長く、結果として露光装置１Ｄのスループットが生かされず、システム全体としてのスループットが大幅に低下してしまうという問題があった。
【００１４】
また化学増幅型のレジストが用いられる場合には、アウトレディ信号が出力されてから加熱処理の開始までの時間が均一でないと現像後に得られるウエハ上に形成される回路パターンの線幅にばらつきが生じてしまうという問題もある。
【００１５】
本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、第１の処理部、第２の処理部、第３の処理部の順に処理される基板に対し、第１の処理部及び第３の処理部における処理を行う基板処理装置において、スループットの向上を図ることにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る基板処理装置は、第１の処理部、第２の処理部、第３の処理部の順に処理される基板に対し、第１の処理部及び第３の処理部における処理を行う基板処理装置において、
前記基板に対して一連の処理を行う複数の処理ユニットを備えた第１の処理部と、
前記基板に対して一連の処理を行う複数の処理ユニットを備えた第３の処理部と、
前記第１の処理部及び第３の処理部と第２の処理部との間に介在するインターフェイス部と、
前記第１の処理部から基板をインターフェイス部に受け渡すための第１の中間受け渡し部と、
前記インターフェイス部から基板を第３の処理部に受け渡すための第２の中間受け渡し部と、
複数の基板を収納したキャリアが載置されるキャリア載置部と、
キャリア載置部に載置されたキャリアから基板を受け取って、第１の処理部の各処理ユニット、第１の中間受け渡し部の順に基板を搬送し、更に第２の処理部にて処理された基板を第２の中間受け渡し部から受け取って、第３の処理部の各処理ユニット、キャリア載置部に載置されたキャリアの順に搬送すると共に、基板が置かれる個所をモジュールと呼ぶとすると、搬送スケジュールに基づいて各モジュールに置かれた基板を一つ順番が後のモジュールに移るように順次搬送を行う第１の搬送手段と、
前記第１の処理部で処理された基板を前記第１の中間受け渡し部から受け取って、第２の処理部に基板を搬入するための搬入ステージに搬送し、更に第２の処理部にて処理された基板を、第２の処理部にて処理された基板を搬出するための搬出ステージから受け取って前記第２の中間受け渡し部に搬送する第２の搬送手段と、を備え、
前記第２の搬送手段は、基板が置かれる個所をモジュールと呼ぶとすると、搬送元モジュールから基板の搬出が可能である旨の信号と搬送先モジュールに基板の搬入が可能である旨の信号とが出力されたときに、搬送元モジュールから基板を搬送先モジュールに搬出するように動作することを特徴とする。
【００１７】
このような構成によれば第２の搬送手段は、第１の搬送手段の搬送手順を定めた搬送スケジュールの内容に拘わらず、該第２の搬送手段が基板を搬送できる領域内において別個に基板の搬送を行うことができる。このため第２の処理部にてあるモジュールに対して基板の搬入ができない状態であっても、例えば他のモジュールから基板の搬出が可能であれば上記の条件を満たす限り基板を搬出することができる。従って第２の処理部における搬送効率が高くなり、結果として第１の処理部から第３の処理部までを含めた装置全体のスループットが向上する。
【００１８】
また上記構成は、第１の処理部が基板にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成する処理を行うための複数の処理ユニットを備え、第３の処理部が第２の処理部にて露光された基板に対して現像処理を行うための複数の処理ユニットを備える装置に好適である。また第３の処理部は、露光済みの基板に対し現像処理前に加熱処理を施す加熱装置を備えている場合、インターフェイス部は、第２の処理部から基板の搬出が可能である旨の信号が出力されてから該基板が加熱装置にて加熱処理を開始するまでの時間を、各基板間で揃うように制御する制御部を備えたこと構成とすることで、例えば化学増幅型レジストを使用した場合において基板に形成される回路パターンの線幅がばらつくことを抑えることができる。なお搬送スケジュールは、少なくとも基板がキャリア載置部から第１の中間受け渡し部に搬送されるまでについては当該搬送の開始前に予め作成されており、基板が第２の中間受け渡し部からキャリア載置部に搬送されるまでについては、該基板が第２の中間受け渡し部に載置された後に作成されることが好ましい。
【００１９】
更にまた上記構成において、第１の中間受け渡し部と搬入ステージとの間の搬送経路には基板が置かれる少なくとも一つの前段モジュールが存在し、また搬出ステージと第２の中間受け渡し部との間の搬送経路には基板が置かれる少なくとも一つの後段モジュールが存在し、第２の搬送手段は、第１の中間受け渡し部から基板を前段モジュールに搬送すると共に後段モジュールから基板を第２の中間受け渡し部に搬送する主搬送部と、前段モジュールから基板を搬入ステージに搬送すると共に搬出ステージから基板を後段モジュールに搬送する補助搬送部と、を備えることが好ましく、このようにすることで第２の搬送手段のスループットを向上させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る基板処理装置をレジストパターン形成装置に適用した例について説明する。図１は、本実施の形態の基板処理装置の実施の形態である塗布、現像装置を露光装置に接続してなるレジストパターン形成装置を示す平面図であり、図２は同斜視図である。図中Ｂ１は被処理体であるウエハＷが例えば１３枚密閉収納されたキャリアＣを搬入出するためのキャリア載置部であり、キャリアＣを複数個載置可能な載置台２１と、この載置台２１から見て前方の壁面に設けられる開閉部２２と、開閉部２２を介してキャリアＣからウエハＷを取り出すための第１の搬送手段の一部をなすトランスファーアーム２３とが設けられている。
【００２１】
キャリア載置部Ｂ１の奥側には筐体２４にて周囲を囲まれる処理ブロックＢ２が接続されており、この処理ブロックＢ２には手前側から順に加熱・冷却系のユニットを多段化した３個の棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３と、後述するその他の各種ユニットを含む各ユニット間のウエハＷの受け渡しを行う進退及び昇降自在且つ鉛直軸回りに回転自在な第１の搬送手段の一部であるメイン搬送機構２５（２５Ａ，２５Ｂ）とが交互に配列して設けられている。即ち、棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３及びメイン搬送機構２５（２５Ａ，２５Ｂ）はキャリア載置部Ｂ１側から見て前後一列に配列されており、各々の接続部位には図示しないウエハ搬送用の開口部が形成されており、ウエハＷは処理ブロックＢ２内を一端側の棚ユニットＵ１から他端側の棚ユニットＵ２まで自由に移動できるようになっている。なおメイン搬送機構２５（２５Ａ，２５Ｂ）は、後述する制御部７からの指令に基づいてコントローラにより駆動が制御される。この例では、トランスファーアーム２３とメイン搬送機構２５（２５Ａ，２５Ｂ）とにより第１の搬送手段が構成される。
【００２２】
またメイン搬送機構２５（２５Ａ，２５Ｂ）は、キャリア載置部Ｂ１から見て前後方向に配置される棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３側の一面部と、右側の液処理ユニットＵ４，Ｕ５側の一面部と、左側の一面をなす背面部とで構成される区画壁２６により囲まれる空間内に置かれている。またメイン搬送機構２５Ａの左側（メイン搬送機構２５Ａを挟んで液処理ユニットＵ４と対向する位置）には複数段の疎水化処理ユニット（ＡＤＨ）が配置されており、上記の各ユニット同様に図示しない開口部を介してメイン搬送機構２５Ａがその内部にアクセスできるようになっている。図中２７，２８は各ユニットで用いられる処理液の温度調節装置や温湿度調節用のダクト等を備えた温湿度調節ユニットである。
【００２３】
液処理ユニットＵ４，Ｕ５は、例えば図２に示すように塗布液（レジスト液）や現像液といった薬液供給用のスペースをなす収納部２９の上に、例えば塗布装置（ＣＯＴ）及び現像装置（ＤＥＶ）を複数段例えば５段に積層した構成とされている。また既述の棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３は、液処理ユニットＵ４，Ｕ５にて行われる処理の前処理及び後処理を行うための各種ユニットを複数段例えば１０段に積層した構成とされている。なお作図の便宜上図２では疎水化処理ユニット（ＡＤＨ）の図示を省略している。
【００２４】
上述の前処理及び後処理を行うための各種ユニットの中には、疎水化処理ユニット（ＡＤＨ）で処理されたウエハＷをレジスト液の塗布前に所定温度に調整するための温調ユニットである冷却ユニット（ＣＰＬ１）、レジスト液の塗布後にウエハの加熱処理を行うためのプリベーキングユニットなどと呼ばれている加熱ユニット（ＰＡＢ）、露光後のウエハＷを加熱処理するポストエクスポージャーベーキングユニットなどと呼ばれている加熱ユニット（ＰＥＢ）、この加熱ユニット（ＰＥＢ）で加熱されたウエハＷを現像処理前に所定温度に調整するための温調ユニットである冷却ユニット（ＣＰＬ３）、現像処理後のウエハＷを加熱処理するポストベーキングユニットなどと呼ばれている加熱ユニット（ＰＯＳＴ）、この加熱ユニット（ＰＯＳＴ）で加熱されたウエハＷを冷却する冷却ユニット（ＣＰＬ４）が含まれている。図３はこれらユニットのレイアウトの一例を示しているが、これに限られるものではない。また棚ユニットＵ１及びＵ３は例えば図３に示すようにウエハＷの受け渡しを行うための受け渡し台を有する受け渡しユニット（ＴＲＳ１）、（ＴＲＳ２）を夫々備えている。
【００２５】
加熱ユニット（ＰＡＢ）、（ＰＯＳＴ）はいずれも加熱プレートを備え、メイン搬送機構２５Ａ、２５Ｂの双方からアクセスできるように構成されている。
【００２６】
露光後のウエハＷを加熱処理する加熱ユニット（ＰＥＢ）は、加熱プレート及び加熱後のウエハＷの粗熱取りを行う冷却プレートをそなえている。図４はＰＥＢの詳細構造を示す図であり、筐体４１の内部にはステージ４２が設けられ、このステージ４２の正面側（図中右側）には、ファン４３を介して連通する通気室４４が設けられている。通気室４４は例えば棚ユニットＵ３内を上下に貫通し、図示しない温調用エアーの供給部と接続する構成とされている。筐体４１における左右の側壁４５のうち、ステージ４２を挟む部分には、前方側にウエハＷの搬入出を行うための開口部４０（４０ａ，４０ｂ）が形成され、背面側には冷媒流路４６、通気口４７が上下に貫通して形成されている。開口部４０（４０ａ，４０ｂ）はシャッタ４７により開閉自在とされており、メイン搬送機構２５Ｂは開口部４０ａを介して、主搬送部３１Ａは開口部４０ｂを介して夫々筐体４１内にアクセスできるようになっている。また通気口４７はファン４８を介して筐体４１内と連通する構成とされている。
【００２７】
ステージ４２の上面には、その前方側に冷却アーム５が、後方側にヒータ６１を備えた加熱プレート６が夫々設けられている。冷却アーム５は、筐体４１内に開口部４６（４６ａ，４６ｂ）を介して進入してくるメイン搬送機構２５Ｂまたは後述する主搬送部３１Ａと、加熱プレート６との間でウエハＷの受け渡しを行うと共に、搬送時においては加熱されたウエハＷを粗冷却する（粗熱取りを行う）役割を有するものである。このため図５に示すように脚部５１がステージ４２に設けられるガイド手段４９（図４参照）に沿ってＹ方向に進退可能に構成されており、これにより冷却プレート５２が開口部４０（４０ａ，４０ｂ）の側方位置から加熱プレート６１の上方位置まで移動できるようになっている。また冷却プレート５２の裏面側には、例えば温度調節水を流すための図示しない冷却流路が設けられている。
【００２８】
ステージ４２におけるメイン搬送機構２５Ｂまたは主搬送部３１Ａとウエハ支持板５２とのウエハＷの受け渡し位置、及び加熱プレート６と冷却プレート５２とのウエハＷの受け渡し位置の夫々には、孔部５３を介して突没するように支持ピン５４が３本ずつ設けられており、ウエハ支持板５２には、これら支持ピン５４が上昇したときに当該ウエハ支持板５２を突き抜けてウエハＷを持ち上げることができるようにスリット５５が形成されている。
【００２９】
ここで図１に説明を戻すと、処理部Ｂ２における棚ユニットＵ３の奥側には、インターフェイス部Ｂ３を介して露光装置Ｂ４が接続されている。以下、インターフェイス部Ｂ３について図１、図２及び図６を参照しながら説明する。インターフェイス部Ｂ３は処理ブロックＢ２と露光装置Ｂ４との間に前後に設けられる第１の搬送室３Ａ、第２の搬送室３Ｂにて構成されており、夫々に第２の搬送手段３１をなす主搬送部３１Ａ及び補助搬送部３１Ｂが設けられている。主搬送部３１Ａは昇降自在且つ鉛直軸回りに回転自在な基体３２と、この基体３２上に設けられる進退自在なアーム３３とで構成されている。第１の搬送室には主搬送部３１Ａを挟んでキャリア載置部Ｂ１側から見た左側には、ウエハＷのエッジ部のみを選択的に露光するための周縁露光装置（ＷＥＥ）と、複数例えば２５枚のウエハＷを一時的に収容する２つのバッファカセット（ＳＢＵ）とが設けられている。同じく右側には受け渡しユニット（ＴＲＳ３）と、各々例えば冷却プレートを有する２つの高精度温調ユニット（ＣＰＬ２）とが設けられている。
【００３０】
ここで上記システムにおける第１の搬送手段をなすトランスファーアーム２３及びメイン搬送機構２５（２５Ａ，２５Ｂ）と、第２の搬送手段３１（３１Ａ，３１Ｂ）との働きを図７を参照して説明する。トランスファーアーム２３は、キャリア載置部Ｂ１に載置されたキャリアＣ内の処理前のウエハＷをＴＲＳ１に搬送し、現像を終えてＣＰＬ４に置かれた処理後のウエハＷを前記キャリアＣに搬送する役割を有する。メイン搬送機構２５（２５Ａ，２５Ｂ）は、ＴＲＳ１上のウエハＷをＡＤＨ、ＣＰＬ１、ＣＯＴ、ＰＡＢ、ＴＲＳ２の順で搬送し、更にインターフェイス部Ｂ３から搬出されてＰＥＢ内に載置されたウエハＷをＣＰＬ３、ＤＥＶ、ＰＯＳＴ、ＣＰＬ４の順で搬送する役割を有する。
【００３１】
主搬送部３１Ａは、受け渡しユニット（ＴＲＳ２）に載置された露光前のウエハＷを周縁露光装置（ＷＥＥ）、バッファカセット（ＳＢＵ）、高精度温調ユニット（ＣＰＬ２）に順次搬送すると共に、補助搬送部３１Ｂにより受け渡しユニット（ＴＲＳ３）に載置された露光後のウエハＷを加熱ユニット（ＰＥＢ）に搬送する役割を備えている。
【００３２】
この実施の形態では、受け渡しユニット（ＴＲＳ２）が特許請求の範囲でいう第１の処理部から基板をインターフェイス部に受け渡すための第１の中間受け渡し部に相当し、加熱ユニット（ＰＥＢ）が特許請求の範囲でいうインターフェイス部から基板を第３の処理部に受け渡すための第２の中間受け渡し部に相当する。
【００３３】
また補助搬送部３１Ｂについては、昇降自在且つ鉛直軸回りに回転自在な基体３４がガイド機構３５の働きにより左右方向に移動できるように構成されており、更にこの基体３４上に進退自在なアーム３６が設けられている。この補助搬送部３１Ｂは、高精度温調ユニット（ＣＰＬ２）内のウエハＷを露光装置Ｂ４の搬入ステージ３７に搬送すると共に、露光装置Ｂ４の搬出ステージ３８上のウエハＷを受け渡しユニット（ＴＲＳ３）に搬送する役割を備えている。この第２の搬送手段３１（３１Ａ，３１Ｂ）は後述する制御部４からの指令に基づき、駆動制御される。
【００３４】
ところで上記のパターン形成装置は、既述のようにメイン搬送機構２５（２５Ａ，２５Ｂ）及び第２の搬送手段３１（３１Ａ，３１Ｂ）の駆動制御やその他各処理ユニットの制御を行う制御部７を備えている。図８はこの制御部７の構成を示すものであり、実際にはＣＰＵ（中央処理ユニット）、プログラム及びメモリなどにより構成されるが、ここでは構成要素の一部をブロック化して説明するものとする。また制御部７は本装置における各ユニット毎の処理や処理の手順等を記録したレシピの管理を行うものであるが、本発明はウエハの搬送制御にあるため、この部位に重点をおいて説明を行うものとする。
【００３５】
図８中７０はバスであり、このバス７０にレシピ格納部７１、レシピ選択部７２、スケジュール作成部７３、加熱前経過時間調整部７４、第２の搬送手段３１の搬送制御部７５が互いに接続されている。レシピ格納部７１は例えばウエハＷの搬送経路が記録されている搬送レシピや、ウエハＷに対して行う処理条件などが記録された複数のレシピが格納される部位である。レシピ選択部７２はレシピ格納部７１に格納されたレシピから適当なものを選択する部位であり、例えばウエハの処理枚数やレジストの種類などの入力もできるようになっている。
【００３６】
スケジュール作成部７３は、レシピに含まれるウエハＷの搬送レシピに基づき、ロット内の全てのウエハＷについてどのタイミングでどのユニットに搬送するか、といった内容の搬送スケジュールを作成する部位であり、本実施の形態ではキャリア載置部Ｂ１及び処理ブロックＢ２内における搬送スケジュールが作成される。具体的には往路ではキャリア載置部Ｂ１に載置されたキャリアＣからインターフェイスＢ３直前の第１の中間受け渡し部であるＴＲＳ２までの区間について、復路は第２の中間受け渡し部であるＰＥＢからキャリア載置部Ｂ１に載置されたキャリアＣまでの区間について、夫々後述のタイミングで搬送スケジュールが作成される。
【００３７】
加熱前経過時間調整部７４は、露光装置Ｂ４にてウエハＷの露光が終了してアウトレディ信号が出力された時点から、当該ウエハＷがＰＥＢにて加熱が開始される時点までの加熱前経過時間ｔ（Ｅ−Ｐ）を所定時間に調整するためのプログラムを含むものであり、いずれのウエハについても前記時間ｔ（Ｅ−Ｐ）が一定となるようにすることを目的としている。具体的にはウエハＷがＰＥＢの冷却プレート５２の上に置かれた時点でそのウエハＷについての前記時間ｔ（Ｅ−Ｐ）を求め、予め設定した時間からその当該時間ｔ（Ｅ−Ｐ）を差し引いた時間だけ冷却プレート５２にて待機させるようにプログラムが組まれている。
【００３８】
第２の搬送手段３１（３１Ａ，３１Ｂ）は搬送スケジュールにより動作するのではなく、搬送制御部７５により制御される。この搬送制御部７５は、ウエハＷが置かれる個所をモジュール（この例ではＴＲＳ２、ＷＥＥ、ＳＢＵ、ＣＰＬ２、搬入ステージ３７、搬出ステージ３８、ＴＲＳ３、ＰＥＢ）と呼ぶとすると、搬送元モジュールからウエハＷの搬出が可能である旨の信号と搬送先モジュールにウエハＷの搬入が可能である旨の信号とが出力されたときに、例えば出力された順に搬送元モジュールからウエハＷを搬送先モジュールに搬出するように第２の搬送手段３１（３１Ａ，３１Ｂ）を制御する。
【００３９】
搬送元モジュールからウエハＷの搬出が可能である旨の信号が出力されるとは、例えばＣＰＬ２にてウエハＷが所定時間冷却（温調）された後、制御部７内の図示しないメモリ内のＣＰＬ２に対応する項目に例えばフラグが立てられることを意味する。この場合搬送元モジュールがＳＢＵであれば、ＳＢＵ内にウエハＷが存在しているときに出力される。また搬送先モジュールにウエハＷの搬入が可能である旨の信号が出力されるとは、例えばＣＰＬ２内にウエハＷが存在しないときにメモリ内のＳＢＵに対応する項目に例えばフラグが立てられることを意味する。
【００４０】
更に制御部７は、制御対象であるトランスファーアーム２３、メイン搬送機構２５（２５Ａ，２５Ｂ）、処理ブロックＢ２における棚ユニットＵ１〜Ｕ５内に設けられるＣＰＬ１、ＣＯＴ、ＰＡＢ等の各種処理ユニット７６、インターフェイス部Ｂ３における棚ユニットＵ６，Ｕ７内のＷＥＥ、ＣＰＬ３などの各種処理ユニット７７に対して、夫々のコントローラ８１〜８４を介して接続されており、各ユニットの動作は制御部７の指令に基づいて各コントローラ８１〜８４により制御される。
【００４１】
ここで特許請求の範囲に記載に記載した第１の処理部は、処理ブロックＢ２内におけるレジスト膜を形成するためのユニット群、即ちＡＤＨ、ＣＰＬ１、ＣＯＴ、ＰＡＢなどが相当し、第２の処理部は露光装置Ｂ４が相当する。また第３の処理部は、露光後のウエハＷに対して現像を行うためのユニット群、即ちＰＥＢ、ＣＰＬ３、ＤＥＶ、ＰＯＳＴなどの処理ユニットが相当する。特許請求の範囲に記載した、第１の中間受け渡し部（ＴＲＳ２）と搬入ステージ３７との間の搬送経路に設けられた前段モジュールは、ＣＰＬ２に相当し、搬出ステージ３８と第２の中間受け渡し部（ＰＥＢ）との間の搬送経路に設けられた後段モジュールはＴＲＳ３が相当する。
【００４２】
次に上述した装置によりウエハＷ上にレジストパターンを形成する場合を例に、本実施の形態の作用説明を行う。先ずウエハＷに対する処理を開始するのに先立ち、オペレータがレシピの選択を行う。レシピを選択すると、スケジュール作成部７３によりロット内の全てのウエハについて、例えば図９に示すように前半分の搬送スケジュール、この例でいえばロット内の各ウエハＷ１〜Ｗ３についてキャリア載置部Ｂ１に載置されるキャリアＣからＴＲＳ２までの範囲において搬送スケジュールが作成される。
【００４３】
なお図９では便宜上３枚のウエハＷが順次搬送される場合であって、各処理ユニットが１個であるとして記載してある。実際にはウエハＷは多数枚存在しかつＡＤＨ、ＣＰＬ、ＣＯＴ、ＰＡＢなどの各処理ユニットは複数設けられており、その場合同種の複数の処理ユニットを１号、２号………と識別するなら、図１０のようにＡＤＨの欄をＡＤＨ１とＡＤＨ２………と行った具合に各処理ユニットを台数分設け、フェーズの数をその台数分用意してスケジュールが立てられる。しかしながらこのように記載すると説明が煩雑になり、また図面の作図が紙面の制約から困難になるため、図９のように簡略化して記載する。
【００４４】
そして制御部７はこの搬送スケジュールを参照しながら各部に指示を出力し、ウエハＷに対する処理が開始される。ロットの各ウエハＷはキャリア載置部Ｂ１内のトランスファーアーム２３によりキャリアＣから取り出されてＴＲＳ１に搬入された後、処理ブロックＢ２内のメイン搬送機構２５（２５Ａ，２５Ｂ）によって図７に示すようにＴＲＳ１、ＡＤＨ、ＣＯＴ、ＬＨＰ１、ＴＲＳ２の順で搬送されながら所定の処理を施される。メイン搬送機構２５（２５Ａ，２５Ｂ）は既述のように３枚のアームを備えており、例えば既に疎水化処理が行われたウエハをＡＤＨから取り出し、次いでＴＲＳ１から受け取った次のウエハをＡＤＨに搬入し、こうして順次ウエハＷを次の処理ユニットに送るようにしている。
【００４５】
ＴＲＳ２まで搬送されたウエハＷは、図７にて説明したようにインターフェイス部Ｂ３内においてＷＥＥ、ＳＢＵ、ＣＰＬ２、搬入ステージ３７の順で搬送され、露光装置Ｂ４にて露光される。そして露光処理後は搬出ステージ３８からＴＲＳ３を経由して処理ブロックＢ２のＰＥＢへと搬送されるが、第２の搬送手段３１（３１Ａ，３１Ｂ）の動作は既述のように作成済みの前半分の搬送スケジュールに含まれておらず、従ってトランスファーアーム２３及びメイン搬送機構２５（２５Ａ，２５Ｂ）に対して非同期で動作する。
【００４６】
即ち第２の搬送手段３１（３１Ａ，３１Ｂ）は既述のように搬送元モジュールからウエハＷの搬出が可能である旨の信号と搬送先モジュールにウエハＷの搬入が可能である旨の信号とが出力されたときに、例えば出力された順に搬送元モジュールからウエハＷを搬送先モジュールに搬出するように動作するので、例えば図１１に示すようにＣＰＬ２についてアウトレディ信号（ウエハＷの搬出が可能である旨の信号）が出力されているが、露光装置Ｂ４側の事情により搬入ステージ３７についてインレディ信号（ウエハＷの搬入が可能である旨の信号）が出力されていない場合でも、搬出ステージ３８についてアウトレディ信号が出力されかつＴＲＳ３についてインレディ信号が出力されれば、補助搬送部３１Ｂは、搬入ステージ３７のインレディ信号を待つことなく、搬出ステージ３８上のウエハＷをＴＲＳ３に搬送する。ＴＲＳ３に置かれたウエハＷは主搬送部３１ＡによりＰＥＢの冷却プレート５２（図４、図５参照）に搬送され、既述のようにして冷却プレート５２から加熱プレート６に受け渡される。また搬入ステージ３７のインレディ信号が発せられると、ＣＰＬ２からウエハＷが搬入ステージ３７に搬送される。
【００４７】
ここで加熱前経過時間調整部７４は、搬出ステージ３８のアウトレディ信号が出力されてから例えばカウンタによりカウントを行って、搬出ステージ３８からのウエハＷが冷却プレート５２に搬入された時点までのカウント値Ｎを求め、このカウント値が予め設定した時間つまり設定カウント値ＮＳに満たない場合には設定カウント値ＮＳになるまで当該ウエハＷを冷却プレート５２の上で待機させ、設定カウント値ＮＳになった後、加熱プレート６に受け渡すように制御する。言い換えれば加熱前経過時間が設定時間に満たないときにはその差分の時間だけ当該ウエハＷを待機させる。
【００４８】
このように制御する理由は次の通りである。例えば搬出ステージ３８のアウトレディ信号の出力時を時刻ｔ１とすると、時刻ｔ１からウエハＷがＰＥＢの冷却プレート５２上に搬送される時刻ｔ２までの時間は図１２に示すように最短時間（ｍｉｎ）から最長時間（ｍａｘ）まで各ウエハ毎にばらつきがある。最短時間（ｍｉｎ）となるのは、搬出ステージ３８のアウトレディ信号が出力されたときに直ぐに補助搬送部３１Ｂが搬出ステージ３８上のウエハＷをＴＲＳ３に搬送し、その後直ぐに主搬送部３１ＡがＴＲＳ３からウエハＷをＰＥＢに搬送する場合である。これに対して最長時間（ｍａｘ）となるのは、搬出ステージ３８のアウトレディ信号が出力されたときに補助搬送部３１Ｂが別の搬送作業を開始した直後であり、更にＴＲＳ３にウエハＷが載置されたときに主搬送部３１Ａが別の搬送作業を開始した直後である場合である。最短時間（ｍｉｎ）と最長時間（ｍａｘ）との差は例えば１６秒程度である。
【００４９】
このように搬送時間に差があると、加熱前経過時間ｔ（Ｅ−Ｐ）にばらつきが生じてしまい現像に悪影響を及ぼす。即ち目標とするパターンの線幅を得るために露光時間、露光量、ＰＥＢにおける加熱温度及び加熱時間などのパラメータを設定するが、そのとき加熱前経過時間ｔ（Ｅ−Ｐ）はある時間を予定しており、特にパターンが微細化するとこの加熱前経過時間ｔ（Ｅ−Ｐ）の長さが現像結果に影響を及ぼすと考えられる。このため前記設定カウント値ＮＳを最長時間（ｍａｘ）に対応する値にすることにより、いずれのウエハＷについても加熱前経過時間ｔ（Ｅ−Ｐ）が最長時間（ｍａｘ）に対応する値に揃うようにしている。
【００５０】
一方搬出ステージ３８のアウトレディ信号の出力後、スケジュール作成部７３では後半分、即ちウエハＷが処理ブロックＢ２内のＰＥＢに搬送された後の復路の搬送スケジュールの作成が行われる。なお図７に示した搬送経路のうち一部については図示を省略しており、またＰＥＢの開始時刻は不明であるためＰＥＢ内での処理開始時刻は点線にて示している。
【００５１】
図１３に示すようにこの例ではウエハＷ１はフェーズ１１、ウエハＷ２はフェーズ１２、ウエハＷ３はフェーズ１３にて夫々１フェーズおきに終了するため、これ以降の搬送経路についてもウエハＷが１フェーズおきに次のモジュールに搬送されるようにスケジュール作成部７３にて搬送スケジュールが作成され、ウエハＷは該スケジュールに沿ってＰＥＢからキャリア載置部Ｂ１のキャリアＣまで順次搬送される。
【００５２】
ところで処理ブロックＢ２内のメイン搬送機構２５Ｂは、インターフェイス部Ｂ３内の主搬送部３１Ａと同期しないし、またメイン搬送機構２５Ｂは前半分の搬送スケジュールの進行に拘わらず、並行して後半分の搬送スケジュールを行うことができる。一例を挙げると、往路においてロットのｎ番目のウエハＷｎがＴＲＳ２まで搬送された後は、当該ウエハＷｎについてのインターフェイス部Ｂ３及び露光装置Ｂ４における処理が終了しなくても、その前にロットの（ｎ−３）番目のウエハＷｎ−３がインターフェイス部Ｂ３から搬出されてＰＥＢ内に載置されていれば、該ウエハＷｎ−３について復路の搬送スケジュールに沿った搬送が行われる。
【００５３】
以上のように本実施の形態によれば、キャリア載置部Ｂ１及び処理ブロックＢ２内においてはロットの各ウエハＷが搬送スケジュールに沿って順次搬送されるようにトランスファーアーム２３及びメイン搬送機構２５（２５Ａ，２５Ｂ）を制御し、インターフェイス部Ｂ３内については第２の搬送手段３１として主搬送部３１Ａ及び補助搬送部３１Ｂを設けてこの第２の搬送手段３１については前記搬送スケジュールに沿うことなく、搬送元モジュールからのウエハＷの搬出が可能である旨の信号と、搬送先モジュールからのウエハＷの搬入が可能である旨の信号とが揃ったときに動作するようにしている。このため露光装置Ｂ４からのインレディ信号及びアウトレディ信号に迅速に反応してウエハＷの搬送を行うことができる。例えば露光装置Ｂ４側の事情などにより露光装置Ｂ４からインレディ信号の出力が遅れており、この状態で露光装置Ｂ４からアウトレディ信号が出力されたときには搬出ステージ３８から露光後のウエハＷを搬出し、更にその後インレディ信号が出力されれば温調されたウエハＷを搬入ステージ３７に搬入することができる。
【００５４】
これに対して第２の搬送手段３１をスケジュール搬送すると、「発明が解決しようとする課題」の項目でも述べたように、インレディ信号が出力されないときには所定時間待機するので露光装置Ｂ４からのウエハＷの搬出が遅れ、そして第２の搬送手段３１が当該ウエハＷの搬出中にインレディ信号が出力されても当該搬出動作の終了を待つため、ウエハＷの搬入も遅れ、露光装置Ｂ４のスループットが低下する。これに対して上述実施の形態では露光装置Ｂ４からのインレディ信号及びアウトレディ信号に迅速に反応することから、露光装置Ｂ４のスループットの低下を防止することができ、結果としてパターン形成装置全体のスループットの向上を図ることができる。
【００５５】
更にアウトレディ信号の出力後、搬出ステージ３８上にあるウエハＷがＰＥＢに搬送されて加熱が開始されるまでの加熱前経過時間ｔ（Ｅ−Ｐ）の最大時間を予め決めておき、ロットの全てのウエハの加熱前経過時間ｔ（Ｅ−Ｐ）が揃うように調節しているため、既述のように化学増幅型のレジスト液を用いた場合において回路パターンの線幅にばらつきが生じることを抑えることができ、製品の歩留まりが向上する。
【００５６】
以上においてインターフェイス部１Ｃの第２の搬送手段３１は主搬送部３１Ａ及び補助搬送部３１Ｂに分割されずに一個の搬送部であってもよく、この場合ウエハＷの搬送動作が終了した時点で既に搬送元モジュールからウエハＷの搬出が可能である旨の信号と搬送先モジュールにウエハＷの搬入が可能である旨の信号とが揃った組（搬送元モジュール及び搬出先モジュール）が２組以上存在したときに、その組の信号の中に搬入ステージ３７のインレディ信号及び搬出ステージ３８のアウトレディ信号の一方が含まれているときには、搬入ステージ３７へのウエハＷの搬入あるいは搬出ステージ３８からのウエハＷの搬出を優先的に行うようにしてもよい。この場合搬入ステージ３７のインレディ信号及び搬出ステージ３８のアウトレディ信号のうち早く出力している方に応じて搬送してもよいし、あるいは搬入ステージ３７のインレディ信号に対して優先的に反応してもよい。具体的には、例えば搬送部がウエハをＷＥＥからＳＢＵに搬送しているときにＴＲＳ２のアウトレディ信号とＷＥＥのインレディ信号とが揃い、かつＣＰＬ２のアウトレディ信号と搬入ステージ３の７インレディ信号とが揃ったときには、ＣＰＬ２から搬入ステージ３７へ優先的に搬送されることになる。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、第１の処理部、第２の処理部、第３の処理部の順に処理される基板に対し、第１の処理部及び第３の処理部における処理を行う基板処理装置において、スループットの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板処理装置の実施の形態を示す平面図である。
【図２】前記基板処理装置を示す斜視図である。
【図３】前記基板処理装置における棚ユニットの構造を示す側面図である。
【図４】前記棚ユニットの一段をなすベークユニット（ＣＨＨＰ）の一例を示す平面図である。
【図５】前記ベークユニットを示す縦断面図である。
【図６】前記基板処理装置におけるインターフェイス部を示す概略斜視図である。
【図７】前記基板処理装置内のウエハの搬送経路を示す平面図である。
【図８】前記基板処理装置の制御部の機能の一例を示す構成図である。
【図９】前記制御部にて作成される前半分の搬送スケジュールの一例を示す説明図である。
【図１０】前記制御部にて作成される前半分の搬送スケジュールの一例を示す説明図である。
【図１１】第２の搬送手段による搬送動作とモジュールの状態とを対応させた説明図である。
【図１２】露光処理後におけるウエハの搬送時間の調整工程を示す説明図である。
【図１３】前記制御部にて作成される後半分の搬送スケジュールの一例を示す説明図である。
【図１４】従来の基板処理装置を示す平面図である。
【図１５】前記基板処理装置内のウエハの搬送経路を示す平面図である。
【図１６】前記基板処理装置におけるウエハの搬送スケジュールを示す説明図である。
【図１７】前記基板処理装置における問題点を説明するための説明図である。
【符号の説明】
Ｗ 半導体ウエハ
Ｃ キャリア
Ｂ１ キャリア載置部
Ｂ２ 処理ブロック
Ｂ３ インターフェイス部
Ｂ４ 露光装置
２３ トランスファーアーム
２５（２５Ａ，２５Ｂ） メイン搬送機構
３１（３１Ａ，３１Ｂ） 第２の搬送手段（主搬送部，補助搬送部）
３７ 搬入ステージ
３８ 搬出ステージ
５ 冷却アーム
６ 加熱プレート
７ 制御部
７３ スケジュール作成部
７５ 加熱前経過時間調整部
【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といった基板にレジスト膜を形成し、露光後の基板に現像処理を行う装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスやＬＣＤの製造プロセスにおいては、フォトリソグラフィと呼ばれる技術により被処理基板へのレジスト処理が行われている。この技術は、例えば半導体ウエハ（以下ウエハという）にレジスト液を塗布して当該ウエハの表面に液膜を形成し、フォトマスクを用いて当該レジスト膜を露光した後、現像処理を行うことにより所望のパターンを得る、一連の工程により行われている。
【０００３】
このような工程を実施する塗布、現像装置に露光装置を組み合わせたシステムが知られている。図１４はこのシステムを示す概略図であり、図１５はこのシステムにおけるウエハＷの搬送経路を示す説明図である。塗布現像装置１は多数のウエハキャリアＣが載置されるキャリア載置部１Ａとその奥側に順に設けられる処理ブロック１Ｂとインターフェイス部１Ｃとで構成され、露光装置１Ｄはインターフェイス部１Ｃを介して塗布現像装置と接続されている。キャリア載置部１Ａ内にはキャリアＣ内のウエハＷを処理ブロック１Ｂに搬送する受け渡しアーム１１が設けられている。処理部１Ｂの内部には進退及び昇降自在で且つ水平方向に回転自在な例えば３本のアームを有するメイン搬送アーム１２を中心に、キャリア載置部１Ａから見てメイン搬送アーム１２の手前側、左側、奥側には例えば加熱ユニット、高精度温調ユニットである冷却ユニットを多段に積み重ねてなる棚ユニット１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）が配置されており、同様に右側には塗布ユニット（ＣＯＴ）及び現像ユニット（ＤＥＶ）を含む液処理ユニット１４が配置されている。
【０００４】
また例えば棚ユニット１３ａ〜１３ｃにはキャリア載置部１Ａと処理ブロック１Ｂとの間で、または棚ユニット１３ａ〜１３ｃ同士の間で、或いは処理ブロック１Ｂとインターフェイス部１Ｃとの間でウエハＷの受け渡しを行うための受け渡しユニット（ＴＲＳ１〜ＴＲＳ３）や、疎水化処理装置（ＡＤＨ）及び露光処理後の加熱処理を行うためのベーク装置等が組み込まれている。
【０００５】
インターフェイス部１Ｃには例えば高精度温調ユニット、周縁露光装置（ＷＥＥ）及びバッファカセット（ＳＢＵ）が設けられており、これらモジュールの間でまたはこれら各モジュールと処理ブロック１Ｂの棚ユニット１３ｃとの間でウエハＷの受け渡しを行うための受け渡しアーム１５が、進退及び昇降自在且つ水平方向に回転自在に設けられている。更に受け渡しアーム１５は、例えば露光装置１Ｃ内に設けられる搬入ステージ１６及び搬出ステージ１７にもアクセスが可能であり、インターフェイス部１Ｃと露光装置１Ｄとの間でウエハＷの受け渡しを行うことができる構成とされている。なお「モジュール」とはウエハＷの搬送を行うときの搬送元と搬送先とを明確化するため、基板の置かれる箇所を便宜的に表した用語である。
【０００６】
このようなシステムでは、キャリア載置部１Ａに載置されたキャリアＣ内のウエハＷは受け渡しアーム１１を介して処理ブロック１Ｂに搬入され、塗布ユニット（ＣＯＴ）にてレジスト液の塗布が行われ、その後インターフェイス部１Ｃ、露光装置１Ｄの順で搬送されて露光される。露光後、ウエハＷは逆の経路で処理ブロック１Ｂ内の現像ユニット（ＤＥＶ）まで搬送され、ここで現像される。その後ウエハＷは受け渡しアーム１１を介してキャリア載置部１Ａに戻される。なお塗布及び現像の前後には例えば棚ユニット１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）にて例えば加熱や冷却等の前処理及び後処理が行われている。
【０００７】
ウエハＷは上記の処理を施されるにあたり、所定の経路で搬送されるように予めプログラムされており、図１５を参照しながらその経路の一例を示す。なお図中ＰＡＢはプリベーキングユニット、ＰＥＢはポストエクスポージャーベーキングユニット、ＰＯＳＴはポストベーキングユニット（現像後ベーキングユニット）である。図示するようにウエハＷは受け渡しアーム１１によりキャリアＣから処理ブロック１Ｂ内に搬送された後、メイン搬送アーム１２によりＴＲＳ１、ＡＤＨ、ＣＯＴ、ＰＡＢ、ＴＲＳ２の順で搬送され、次いで受け渡しアーム１５によりＴＲＳ２、ＣＰＬ３、ＷＥＥ、ＳＢＵ、搬入ステージ１６の順に搬送される。なおＡＤＨの後には実際にはウエハＷが温調されるが、紙面の制約から省略してある。そして露光装置１Ｄによる露光処理後、ウエハＷは受け渡しアーム１５により搬出ステージ１７、ＴＲＳ３の順で搬送され、メイン搬送アーム１２によりＴＲＳ３、ＰＥＢ、ＣＰＬ、ＤＥＶ、ＰＯＳＴ、ＣＰＬの順で搬送された後、受け渡しアーム１１によりキャリアＣ内に戻される。
【０００８】
ところで例えば本システムにおける制御部のメモリには、ウエハを連続処理する場合におけるロットの全てのウエハについて、各々がどのタイミングでどのモジュールに搬送されるかを定めた搬送スケジュールが記憶されている。従って例えばオペレータがウエハＷに対する処理条件などを定めたレシピを選択すると、これに応じた搬送スケジュールが読み出され、各ウエハは当該搬送スケジュールに従って搬送される。実際には各搬送アーム毎に２つの搬送スケジュールを組み、両搬送スケジュールを同期させることで各ウエハが図１５の順で搬送されるようにする周期制御と呼ばれる手法にてシステムを運用している。
【０００９】
この搬送スケジュールについて図１６を例に説明すると、例えばフェーズ１でＴＲＳ１にある１枚目のウエハＷ１は、フェーズ２でＡＤＨに搬送され、これに伴い２枚目のウエハＷ２がキャリア載置部１ＡのキャリアＣからＴＲＳ１へと搬送される。そしてフェーズ３ではウエハＷ１がＣＯＴ、ウエハＷ２がＡＤＨへと夫々搬送され、更に３枚目のウエハＷがＴＲＳ１へと搬送される。従って各ウエハは、搬送スケジュールに定められた一のフェーズが終了しない限り次のフェーズに進むことはない。一のフェーズの終了とは、搬送アーム（ここではメイン搬送アーム１２）が待機状態であり、且つ搬送元のモジュールがウエハの搬出可能な状態であると共に搬送先のモジュールがウエハを搬入可能な状態にあるときのことをいう。従って例えばＣＯＴにおけるウエハＷ１が搬出可能であっても、他の二つの条件が揃わなければウエハＷ１はＣＯＴにて待機することとなり、３つの条件が揃ったときにフェーズ４に示すＣＯＴからＰＡＢへの搬送が行われ、他のウエハについてもウエハＷ１に続いて搬送が行われる。
【００１０】
なお図１５では既述の２つの搬送スケジュールを同期させたものを示したが、図中ＳＣ１の部位が受け渡しアーム１５の搬送スケジュールであり、その左右部分ＳＣ２がメイン搬送アーム１２の搬送スケジュールである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで露光装置１Ｄでは通常、図１７の上段に示すように先ず露光装置１Ｄへの搬送元モジュールであるＳＢＵにて搬出が可能な旨の信号が出力され、更に露光装置１ＤからウエハＷの搬入が可能である旨の信号（インレディ信号）が図示しない制御部から出力されると、例えば受け渡しアーム１５がウエハＷをＳＢＵから露光装置１Ｄの搬入ステージ１６へと搬送し、その後搬出ステージ１７にあるウエハＷをＴＲＳ３へと搬送する。
【００１２】
しかし、露光装置１Ｄではロットの切り替わり時においてレチクルの交換や露光処理におけるパラメータを変更するのに時間を要するとき、或いはアラームが発せられたとき等に長い時間、ウエハの搬入可能である旨の信号（インレディ信号）が出力されないことがある。このような場合において上記の周期制御を行っていると、原則的には、既述のように前フェーズが終わらなければ後フェーズに移行できないため、露光装置１ＤからのウエハＷの搬出が可能であるとき、即ち搬出ステージ１７にウエハＷが載置され、アウトレディ信号が発せられたときでも、ウエハＷを露光装置１Ｄからキャリア載置部１Ａへと搬送することができない。
【００１３】
そこでこのような異常時には、制御部にて図１７の下段に示すように、露光装置１Ｄからアウトレディ信号が出された後、インレディ信号が出されないまま所定時間Ｔ１が経過すると現在進行中のフェーズをスキップさせ、搬入ステージに新たなウエハＷを搬入することなく既に露光処理の済んだ搬出ステージ１７上のウエハを次の搬送フェーズに移行させていた。しかし、異常時には上記の時間Ｔ１を設けているため、露光装置１Ｄからアウトレディ信号が出力されてから搬出ステージのウエハＷが搬出されるまでの時間が通常時よりも遙かに長く、結果として露光装置１Ｄのスループットが生かされず、システム全体としてのスループットが大幅に低下してしまうという問題があった。
【００１４】
また化学増幅型のレジストが用いられる場合には、アウトレディ信号が出力されてから加熱処理の開始までの時間が均一でないと現像後に得られるウエハ上に形成される回路パターンの線幅にばらつきが生じてしまうという問題もある。
【００１５】
本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、第１の処理部、第２の処理部、第３の処理部の順に処理される基板に対し、第１の処理部及び第３の処理部における処理を行う基板処理装置において、スループットの向上を図ることにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る基板処理装置は、第１の処理部、第２の処理部、第３の処理部の順に処理される基板に対し、第１の処理部及び第３の処理部における処理を行う基板処理装置において、
前記基板に対して一連の処理を行う複数の処理ユニットを備えた第１の処理部と、
前記基板に対して一連の処理を行う複数の処理ユニットを備えた第３の処理部と、
前記第１の処理部及び第３の処理部と第２の処理部との間に介在するインターフェイス部と、
前記第１の処理部から基板をインターフェイス部に受け渡すための第１の中間受け渡し部と、
前記インターフェイス部から基板を第３の処理部に受け渡すための第２の中間受け渡し部と、
複数の基板を収納したキャリアが載置されるキャリア載置部と、
キャリア載置部に載置されたキャリアから基板を受け取って、第１の処理部の各処理ユニット、第１の中間受け渡し部の順に基板を搬送し、更に第２の処理部にて処理された基板を第２の中間受け渡し部から受け取って、第３の処理部の各処理ユニット、キャリア載置部に載置されたキャリアの順に搬送すると共に、基板が置かれる個所をモジュールと呼ぶとすると、搬送スケジュールに基づいて各モジュールに置かれた基板を一つ順番が後のモジュールに移るように順次搬送を行う第１の搬送手段と、
前記第１の処理部で処理された基板を前記第１の中間受け渡し部から受け取って、第２の処理部に基板を搬入するための搬入ステージに搬送し、更に第２の処理部にて処理された基板を、第２の処理部にて処理された基板を搬出するための搬出ステージから受け取って前記第２の中間受け渡し部に搬送する第２の搬送手段と、を備え、
前記第２の搬送手段は、基板が置かれる個所をモジュールと呼ぶとすると、搬送元モジュールから基板の搬出が可能である旨の信号と搬送先モジュールに基板の搬入が可能である旨の信号とが出力されたときに、搬送元モジュールから基板を搬送先モジュールに搬出するように動作することを特徴とする。
【００１７】
このような構成によれば第２の搬送手段は、第１の搬送手段の搬送手順を定めた搬送スケジュールの内容に拘わらず、該第２の搬送手段が基板を搬送できる領域内において別個に基板の搬送を行うことができる。このため第２の処理部にてあるモジュールに対して基板の搬入ができない状態であっても、例えば他のモジュールから基板の搬出が可能であれば上記の条件を満たす限り基板を搬出することができる。従って第２の処理部における搬送効率が高くなり、結果として第１の処理部から第３の処理部までを含めた装置全体のスループットが向上する。
【００１８】
また上記構成は、第１の処理部が基板にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成する処理を行うための複数の処理ユニットを備え、第３の処理部が第２の処理部にて露光された基板に対して現像処理を行うための複数の処理ユニットを備える装置に好適である。また第３の処理部は、露光済みの基板に対し現像処理前に加熱処理を施す加熱装置を備えている場合、インターフェイス部は、第２の処理部から基板の搬出が可能である旨の信号が出力されてから該基板が加熱装置にて加熱処理を開始するまでの時間を、各基板間で揃うように制御する制御部を備えたこと構成とすることで、例えば化学増幅型レジストを使用した場合において基板に形成される回路パターンの線幅がばらつくことを抑えることができる。なお搬送スケジュールは、少なくとも基板がキャリア載置部から第１の中間受け渡し部に搬送されるまでについては当該搬送の開始前に予め作成されており、基板が第２の中間受け渡し部からキャリア載置部に搬送されるまでについては、該基板が第２の中間受け渡し部に載置された後に作成されることが好ましい。
【００１９】
更にまた上記構成において、第１の中間受け渡し部と搬入ステージとの間の搬送経路には基板が置かれる少なくとも一つの前段モジュールが存在し、また搬出ステージと第２の中間受け渡し部との間の搬送経路には基板が置かれる少なくとも一つの後段モジュールが存在し、第２の搬送手段は、第１の中間受け渡し部から基板を前段モジュールに搬送すると共に後段モジュールから基板を第２の中間受け渡し部に搬送する主搬送部と、前段モジュールから基板を搬入ステージに搬送すると共に搬出ステージから基板を後段モジュールに搬送する補助搬送部と、を備えることが好ましく、このようにすることで第２の搬送手段のスループットを向上させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る基板処理装置をレジストパターン形成装置に適用した例について説明する。図１は、本実施の形態の基板処理装置の実施の形態である塗布、現像装置を露光装置に接続してなるレジストパターン形成装置を示す平面図であり、図２は同斜視図である。図中Ｂ１は被処理体であるウエハＷが例えば１３枚密閉収納されたキャリアＣを搬入出するためのキャリア載置部であり、キャリアＣを複数個載置可能な載置台２１と、この載置台２１から見て前方の壁面に設けられる開閉部２２と、開閉部２２を介してキャリアＣからウエハＷを取り出すための第１の搬送手段の一部をなすトランスファーアーム２３とが設けられている。
【００２１】
キャリア載置部Ｂ１の奥側には筐体２４にて周囲を囲まれる処理ブロックＢ２が接続されており、この処理ブロックＢ２には手前側から順に加熱・冷却系のユニットを多段化した３個の棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３と、後述するその他の各種ユニットを含む各ユニット間のウエハＷの受け渡しを行う進退及び昇降自在且つ鉛直軸回りに回転自在な第１の搬送手段の一部であるメイン搬送機構２５（２５Ａ，２５Ｂ）とが交互に配列して設けられている。即ち、棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３及びメイン搬送機構２５（２５Ａ，２５Ｂ）はキャリア載置部Ｂ１側から見て前後一列に配列されており、各々の接続部位には図示しないウエハ搬送用の開口部が形成されており、ウエハＷは処理ブロックＢ２内を一端側の棚ユニットＵ１から他端側の棚ユニットＵ２まで自由に移動できるようになっている。なおメイン搬送機構２５（２５Ａ，２５Ｂ）は、後述する制御部７からの指令に基づいてコントローラにより駆動が制御される。この例では、トランスファーアーム２３とメイン搬送機構２５（２５Ａ，２５Ｂ）とにより第１の搬送手段が構成される。
【００２２】
またメイン搬送機構２５（２５Ａ，２５Ｂ）は、キャリア載置部Ｂ１から見て前後方向に配置される棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３側の一面部と、右側の液処理ユニットＵ４，Ｕ５側の一面部と、左側の一面をなす背面部とで構成される区画壁２６により囲まれる空間内に置かれている。またメイン搬送機構２５Ａの左側（メイン搬送機構２５Ａを挟んで液処理ユニットＵ４と対向する位置）には複数段の疎水化処理ユニット（ＡＤＨ）が配置されており、上記の各ユニット同様に図示しない開口部を介してメイン搬送機構２５Ａがその内部にアクセスできるようになっている。図中２７，２８は各ユニットで用いられる処理液の温度調節装置や温湿度調節用のダクト等を備えた温湿度調節ユニットである。
【００２３】
液処理ユニットＵ４，Ｕ５は、例えば図２に示すように塗布液（レジスト液）や現像液といった薬液供給用のスペースをなす収納部２９の上に、例えば塗布装置（ＣＯＴ）及び現像装置（ＤＥＶ）を複数段例えば５段に積層した構成とされている。また既述の棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３は、液処理ユニットＵ４，Ｕ５にて行われる処理の前処理及び後処理を行うための各種ユニットを複数段例えば１０段に積層した構成とされている。なお作図の便宜上図２では疎水化処理ユニット（ＡＤＨ）の図示を省略している。
【００２４】
上述の前処理及び後処理を行うための各種ユニットの中には、疎水化処理ユニット（ＡＤＨ）で処理されたウエハＷをレジスト液の塗布前に所定温度に調整するための温調ユニットである冷却ユニット（ＣＰＬ１）、レジスト液の塗布後にウエハの加熱処理を行うためのプリベーキングユニットなどと呼ばれている加熱ユニット（ＰＡＢ）、露光後のウエハＷを加熱処理するポストエクスポージャーベーキングユニットなどと呼ばれている加熱ユニット（ＰＥＢ）、この加熱ユニット（ＰＥＢ）で加熱されたウエハＷを現像処理前に所定温度に調整するための温調ユニットである冷却ユニット（ＣＰＬ３）、現像処理後のウエハＷを加熱処理するポストベーキングユニットなどと呼ばれている加熱ユニット（ＰＯＳＴ）、この加熱ユニット（ＰＯＳＴ）で加熱されたウエハＷを冷却する冷却ユニット（ＣＰＬ４）が含まれている。図３はこれらユニットのレイアウトの一例を示しているが、これに限られるものではない。また棚ユニットＵ１及びＵ３は例えば図３に示すようにウエハＷの受け渡しを行うための受け渡し台を有する受け渡しユニット（ＴＲＳ１）、（ＴＲＳ２）を夫々備えている。
【００２５】
加熱ユニット（ＰＡＢ）、（ＰＯＳＴ）はいずれも加熱プレートを備え、メイン搬送機構２５Ａ、２５Ｂの双方からアクセスできるように構成されている。
【００２６】
露光後のウエハＷを加熱処理する加熱ユニット（ＰＥＢ）は、加熱プレート及び加熱後のウエハＷの粗熱取りを行う冷却プレートをそなえている。図４はＰＥＢの詳細構造を示す図であり、筐体４１の内部にはステージ４２が設けられ、このステージ４２の正面側（図中右側）には、ファン４３を介して連通する通気室４４が設けられている。通気室４４は例えば棚ユニットＵ３内を上下に貫通し、図示しない温調用エアーの供給部と接続する構成とされている。筐体４１における左右の側壁４５のうち、ステージ４２を挟む部分には、前方側にウエハＷの搬入出を行うための開口部４０（４０ａ，４０ｂ）が形成され、背面側には冷媒流路４６、通気口４７が上下に貫通して形成されている。開口部４０（４０ａ，４０ｂ）はシャッタ４７により開閉自在とされており、メイン搬送機構２５Ｂは開口部４０ａを介して、主搬送部３１Ａは開口部４０ｂを介して夫々筐体４１内にアクセスできるようになっている。また通気口４７はファン４８を介して筐体４１内と連通する構成とされている。
【００２７】
ステージ４２の上面には、その前方側に冷却アーム５が、後方側にヒータ６１を備えた加熱プレート６が夫々設けられている。冷却アーム５は、筐体４１内に開口部４６（４６ａ，４６ｂ）を介して進入してくるメイン搬送機構２５Ｂまたは後述する主搬送部３１Ａと、加熱プレート６との間でウエハＷの受け渡しを行うと共に、搬送時においては加熱されたウエハＷを粗冷却する（粗熱取りを行う）役割を有するものである。このため図５に示すように脚部５１がステージ４２に設けられるガイド手段４９（図４参照）に沿ってＹ方向に進退可能に構成されており、これにより冷却プレート５２が開口部４０（４０ａ，４０ｂ）の側方位置から加熱プレート６１の上方位置まで移動できるようになっている。また冷却プレート５２の裏面側には、例えば温度調節水を流すための図示しない冷却流路が設けられている。
【００２８】
ステージ４２におけるメイン搬送機構２５Ｂまたは主搬送部３１Ａとウエハ支持板５２とのウエハＷの受け渡し位置、及び加熱プレート６と冷却プレート５２とのウエハＷの受け渡し位置の夫々には、孔部５３を介して突没するように支持ピン５４が３本ずつ設けられており、ウエハ支持板５２には、これら支持ピン５４が上昇したときに当該ウエハ支持板５２を突き抜けてウエハＷを持ち上げることができるようにスリット５５が形成されている。
【００２９】
ここで図１に説明を戻すと、処理部Ｂ２における棚ユニットＵ３の奥側には、インターフェイス部Ｂ３を介して露光装置Ｂ４が接続されている。以下、インターフェイス部Ｂ３について図１、図２及び図６を参照しながら説明する。インターフェイス部Ｂ３は処理ブロックＢ２と露光装置Ｂ４との間に前後に設けられる第１の搬送室３Ａ、第２の搬送室３Ｂにて構成されており、夫々に第２の搬送手段３１をなす主搬送部３１Ａ及び補助搬送部３１Ｂが設けられている。主搬送部３１Ａは昇降自在且つ鉛直軸回りに回転自在な基体３２と、この基体３２上に設けられる進退自在なアーム３３とで構成されている。第１の搬送室には主搬送部３１Ａを挟んでキャリア載置部Ｂ１側から見た左側には、ウエハＷのエッジ部のみを選択的に露光するための周縁露光装置（ＷＥＥ）と、複数例えば２５枚のウエハＷを一時的に収容する２つのバッファカセット（ＳＢＵ）とが設けられている。同じく右側には受け渡しユニット（ＴＲＳ３）と、各々例えば冷却プレートを有する２つの高精度温調ユニット（ＣＰＬ２）とが設けられている。
【００３０】
ここで上記システムにおける第１の搬送手段をなすトランスファーアーム２３及びメイン搬送機構２５（２５Ａ，２５Ｂ）と、第２の搬送手段３１（３１Ａ，３１Ｂ）との働きを図７を参照して説明する。トランスファーアーム２３は、キャリア載置部Ｂ１に載置されたキャリアＣ内の処理前のウエハＷをＴＲＳ１に搬送し、現像を終えてＣＰＬ４に置かれた処理後のウエハＷを前記キャリアＣに搬送する役割を有する。メイン搬送機構２５（２５Ａ，２５Ｂ）は、ＴＲＳ１上のウエハＷをＡＤＨ、ＣＰＬ１、ＣＯＴ、ＰＡＢ、ＴＲＳ２の順で搬送し、更にインターフェイス部Ｂ３から搬出されてＰＥＢ内に載置されたウエハＷをＣＰＬ３、ＤＥＶ、ＰＯＳＴ、ＣＰＬ４の順で搬送する役割を有する。
【００３１】
主搬送部３１Ａは、受け渡しユニット（ＴＲＳ２）に載置された露光前のウエハＷを周縁露光装置（ＷＥＥ）、バッファカセット（ＳＢＵ）、高精度温調ユニット（ＣＰＬ２）に順次搬送すると共に、補助搬送部３１Ｂにより受け渡しユニット（ＴＲＳ３）に載置された露光後のウエハＷを加熱ユニット（ＰＥＢ）に搬送する役割を備えている。
【００３２】
この実施の形態では、受け渡しユニット（ＴＲＳ２）が特許請求の範囲でいう第１の処理部から基板をインターフェイス部に受け渡すための第１の中間受け渡し部に相当し、加熱ユニット（ＰＥＢ）が特許請求の範囲でいうインターフェイス部から基板を第３の処理部に受け渡すための第２の中間受け渡し部に相当する。
【００３３】
また補助搬送部３１Ｂについては、昇降自在且つ鉛直軸回りに回転自在な基体３４がガイド機構３５の働きにより左右方向に移動できるように構成されており、更にこの基体３４上に進退自在なアーム３６が設けられている。この補助搬送部３１Ｂは、高精度温調ユニット（ＣＰＬ２）内のウエハＷを露光装置Ｂ４の搬入ステージ３７に搬送すると共に、露光装置Ｂ４の搬出ステージ３８上のウエハＷを受け渡しユニット（ＴＲＳ３）に搬送する役割を備えている。この第２の搬送手段３１（３１Ａ，３１Ｂ）は後述する制御部４からの指令に基づき、駆動制御される。
【００３４】
ところで上記のパターン形成装置は、既述のようにメイン搬送機構２５（２５Ａ，２５Ｂ）及び第２の搬送手段３１（３１Ａ，３１Ｂ）の駆動制御やその他各処理ユニットの制御を行う制御部７を備えている。図８はこの制御部７の構成を示すものであり、実際にはＣＰＵ（中央処理ユニット）、プログラム及びメモリなどにより構成されるが、ここでは構成要素の一部をブロック化して説明するものとする。また制御部７は本装置における各ユニット毎の処理や処理の手順等を記録したレシピの管理を行うものであるが、本発明はウエハの搬送制御にあるため、この部位に重点をおいて説明を行うものとする。
【００３５】
図８中７０はバスであり、このバス７０にレシピ格納部７１、レシピ選択部７２、スケジュール作成部７３、加熱前経過時間調整部７４、第２の搬送手段３１の搬送制御部７５が互いに接続されている。レシピ格納部７１は例えばウエハＷの搬送経路が記録されている搬送レシピや、ウエハＷに対して行う処理条件などが記録された複数のレシピが格納される部位である。レシピ選択部７２はレシピ格納部７１に格納されたレシピから適当なものを選択する部位であり、例えばウエハの処理枚数やレジストの種類などの入力もできるようになっている。
【００３６】
スケジュール作成部７３は、レシピに含まれるウエハＷの搬送レシピに基づき、ロット内の全てのウエハＷについてどのタイミングでどのユニットに搬送するか、といった内容の搬送スケジュールを作成する部位であり、本実施の形態ではキャリア載置部Ｂ１及び処理ブロックＢ２内における搬送スケジュールが作成される。具体的には往路ではキャリア載置部Ｂ１に載置されたキャリアＣからインターフェイスＢ３直前の第１の中間受け渡し部であるＴＲＳ２までの区間について、復路は第２の中間受け渡し部であるＰＥＢからキャリア載置部Ｂ１に載置されたキャリアＣまでの区間について、夫々後述のタイミングで搬送スケジュールが作成される。
【００３７】
加熱前経過時間調整部７４は、露光装置Ｂ４にてウエハＷの露光が終了してアウトレディ信号が出力された時点から、当該ウエハＷがＰＥＢにて加熱が開始される時点までの加熱前経過時間ｔ（Ｅ−Ｐ）を所定時間に調整するためのプログラムを含むものであり、いずれのウエハについても前記時間ｔ（Ｅ−Ｐ）が一定となるようにすることを目的としている。具体的にはウエハＷがＰＥＢの冷却プレート５２の上に置かれた時点でそのウエハＷについての前記時間ｔ（Ｅ−Ｐ）を求め、予め設定した時間からその当該時間ｔ（Ｅ−Ｐ）を差し引いた時間だけ冷却プレート５２にて待機させるようにプログラムが組まれている。
【００３８】
第２の搬送手段３１（３１Ａ，３１Ｂ）は搬送スケジュールにより動作するのではなく、搬送制御部７５により制御される。この搬送制御部７５は、ウエハＷが置かれる個所をモジュール（この例ではＴＲＳ２、ＷＥＥ、ＳＢＵ、ＣＰＬ２、搬入ステージ３７、搬出ステージ３８、ＴＲＳ３、ＰＥＢ）と呼ぶとすると、搬送元モジュールからウエハＷの搬出が可能である旨の信号と搬送先モジュールにウエハＷの搬入が可能である旨の信号とが出力されたときに、例えば出力された順に搬送元モジュールからウエハＷを搬送先モジュールに搬出するように第２の搬送手段３１（３１Ａ，３１Ｂ）を制御する。
【００３９】
搬送元モジュールからウエハＷの搬出が可能である旨の信号が出力されるとは、例えばＣＰＬ２にてウエハＷが所定時間冷却（温調）された後、制御部７内の図示しないメモリ内のＣＰＬ２に対応する項目に例えばフラグが立てられることを意味する。この場合搬送元モジュールがＳＢＵであれば、ＳＢＵ内にウエハＷが存在しているときに出力される。また搬送先モジュールにウエハＷの搬入が可能である旨の信号が出力されるとは、例えばＣＰＬ２内にウエハＷが存在しないときにメモリ内のＳＢＵに対応する項目に例えばフラグが立てられることを意味する。
【００４０】
更に制御部７は、制御対象であるトランスファーアーム２３、メイン搬送機構２５（２５Ａ，２５Ｂ）、処理ブロックＢ２における棚ユニットＵ１〜Ｕ５内に設けられるＣＰＬ１、ＣＯＴ、ＰＡＢ等の各種処理ユニット７６、インターフェイス部Ｂ３における棚ユニットＵ６，Ｕ７内のＷＥＥ、ＣＰＬ３などの各種処理ユニット７７に対して、夫々のコントローラ８１〜８４を介して接続されており、各ユニットの動作は制御部７の指令に基づいて各コントローラ８１〜８４により制御される。
【００４１】
ここで特許請求の範囲に記載に記載した第１の処理部は、処理ブロックＢ２内におけるレジスト膜を形成するためのユニット群、即ちＡＤＨ、ＣＰＬ１、ＣＯＴ、ＰＡＢなどが相当し、第２の処理部は露光装置Ｂ４が相当する。また第３の処理部は、露光後のウエハＷに対して現像を行うためのユニット群、即ちＰＥＢ、ＣＰＬ３、ＤＥＶ、ＰＯＳＴなどの処理ユニットが相当する。特許請求の範囲に記載した、第１の中間受け渡し部（ＴＲＳ２）と搬入ステージ３７との間の搬送経路に設けられた前段モジュールは、ＣＰＬ２に相当し、搬出ステージ３８と第２の中間受け渡し部（ＰＥＢ）との間の搬送経路に設けられた後段モジュールはＴＲＳ３が相当する。
【００４２】
次に上述した装置によりウエハＷ上にレジストパターンを形成する場合を例に、本実施の形態の作用説明を行う。先ずウエハＷに対する処理を開始するのに先立ち、オペレータがレシピの選択を行う。レシピを選択すると、スケジュール作成部７３によりロット内の全てのウエハについて、例えば図９に示すように前半分の搬送スケジュール、この例でいえばロット内の各ウエハＷ１〜Ｗ３についてキャリア載置部Ｂ１に載置されるキャリアＣからＴＲＳ２までの範囲において搬送スケジュールが作成される。
【００４３】
なお図９では便宜上３枚のウエハＷが順次搬送される場合であって、各処理ユニットが１個であるとして記載してある。実際にはウエハＷは多数枚存在しかつＡＤＨ、ＣＰＬ、ＣＯＴ、ＰＡＢなどの各処理ユニットは複数設けられており、その場合同種の複数の処理ユニットを１号、２号………と識別するなら、図１０のようにＡＤＨの欄をＡＤＨ１とＡＤＨ２………と行った具合に各処理ユニットを台数分設け、フェーズの数をその台数分用意してスケジュールが立てられる。しかしながらこのように記載すると説明が煩雑になり、また図面の作図が紙面の制約から困難になるため、図９のように簡略化して記載する。
【００４４】
そして制御部７はこの搬送スケジュールを参照しながら各部に指示を出力し、ウエハＷに対する処理が開始される。ロットの各ウエハＷはキャリア載置部Ｂ１内のトランスファーアーム２３によりキャリアＣから取り出されてＴＲＳ１に搬入された後、処理ブロックＢ２内のメイン搬送機構２５（２５Ａ，２５Ｂ）によって図７に示すようにＴＲＳ１、ＡＤＨ、ＣＯＴ、ＬＨＰ１、ＴＲＳ２の順で搬送されながら所定の処理を施される。メイン搬送機構２５（２５Ａ，２５Ｂ）は既述のように３枚のアームを備えており、例えば既に疎水化処理が行われたウエハをＡＤＨから取り出し、次いでＴＲＳ１から受け取った次のウエハをＡＤＨに搬入し、こうして順次ウエハＷを次の処理ユニットに送るようにしている。
【００４５】
ＴＲＳ２まで搬送されたウエハＷは、図７にて説明したようにインターフェイス部Ｂ３内においてＷＥＥ、ＳＢＵ、ＣＰＬ２、搬入ステージ３７の順で搬送され、露光装置Ｂ４にて露光される。そして露光処理後は搬出ステージ３８からＴＲＳ３を経由して処理ブロックＢ２のＰＥＢへと搬送されるが、第２の搬送手段３１（３１Ａ，３１Ｂ）の動作は既述のように作成済みの前半分の搬送スケジュールに含まれておらず、従ってトランスファーアーム２３及びメイン搬送機構２５（２５Ａ，２５Ｂ）に対して非同期で動作する。
【００４６】
即ち第２の搬送手段３１（３１Ａ，３１Ｂ）は既述のように搬送元モジュールからウエハＷの搬出が可能である旨の信号と搬送先モジュールにウエハＷの搬入が可能である旨の信号とが出力されたときに、例えば出力された順に搬送元モジュールからウエハＷを搬送先モジュールに搬出するように動作するので、例えば図１１に示すようにＣＰＬ２についてアウトレディ信号（ウエハＷの搬出が可能である旨の信号）が出力されているが、露光装置Ｂ４側の事情により搬入ステージ３７についてインレディ信号（ウエハＷの搬入が可能である旨の信号）が出力されていない場合でも、搬出ステージ３８についてアウトレディ信号が出力されかつＴＲＳ３についてインレディ信号が出力されれば、補助搬送部３１Ｂは、搬入ステージ３７のインレディ信号を待つことなく、搬出ステージ３８上のウエハＷをＴＲＳ３に搬送する。ＴＲＳ３に置かれたウエハＷは主搬送部３１ＡによりＰＥＢの冷却プレート５２（図４、図５参照）に搬送され、既述のようにして冷却プレート５２から加熱プレート６に受け渡される。また搬入ステージ３７のインレディ信号が発せられると、ＣＰＬ２からウエハＷが搬入ステージ３７に搬送される。
【００４７】
ここで加熱前経過時間調整部７４は、搬出ステージ３８のアウトレディ信号が出力されてから例えばカウンタによりカウントを行って、搬出ステージ３８からのウエハＷが冷却プレート５２に搬入された時点までのカウント値Ｎを求め、このカウント値が予め設定した時間つまり設定カウント値ＮＳに満たない場合には設定カウント値ＮＳになるまで当該ウエハＷを冷却プレート５２の上で待機させ、設定カウント値ＮＳになった後、加熱プレート６に受け渡すように制御する。言い換えれば加熱前経過時間が設定時間に満たないときにはその差分の時間だけ当該ウエハＷを待機させる。
【００４８】
このように制御する理由は次の通りである。例えば搬出ステージ３８のアウトレディ信号の出力時を時刻ｔ１とすると、時刻ｔ１からウエハＷがＰＥＢの冷却プレート５２上に搬送される時刻ｔ２までの時間は図１２に示すように最短時間（ｍｉｎ）から最長時間（ｍａｘ）まで各ウエハ毎にばらつきがある。最短時間（ｍｉｎ）となるのは、搬出ステージ３８のアウトレディ信号が出力されたときに直ぐに補助搬送部３１Ｂが搬出ステージ３８上のウエハＷをＴＲＳ３に搬送し、その後直ぐに主搬送部３１ＡがＴＲＳ３からウエハＷをＰＥＢに搬送する場合である。これに対して最長時間（ｍａｘ）となるのは、搬出ステージ３８のアウトレディ信号が出力されたときに補助搬送部３１Ｂが別の搬送作業を開始した直後であり、更にＴＲＳ３にウエハＷが載置されたときに主搬送部３１Ａが別の搬送作業を開始した直後である場合である。最短時間（ｍｉｎ）と最長時間（ｍａｘ）との差は例えば１６秒程度である。
【００４９】
このように搬送時間に差があると、加熱前経過時間ｔ（Ｅ−Ｐ）にばらつきが生じてしまい現像に悪影響を及ぼす。即ち目標とするパターンの線幅を得るために露光時間、露光量、ＰＥＢにおける加熱温度及び加熱時間などのパラメータを設定するが、そのとき加熱前経過時間ｔ（Ｅ−Ｐ）はある時間を予定しており、特にパターンが微細化するとこの加熱前経過時間ｔ（Ｅ−Ｐ）の長さが現像結果に影響を及ぼすと考えられる。このため前記設定カウント値ＮＳを最長時間（ｍａｘ）に対応する値にすることにより、いずれのウエハＷについても加熱前経過時間ｔ（Ｅ−Ｐ）が最長時間（ｍａｘ）に対応する値に揃うようにしている。
【００５０】
一方搬出ステージ３８のアウトレディ信号の出力後、スケジュール作成部７３では後半分、即ちウエハＷが処理ブロックＢ２内のＰＥＢに搬送された後の復路の搬送スケジュールの作成が行われる。なお図７に示した搬送経路のうち一部については図示を省略しており、またＰＥＢの開始時刻は不明であるためＰＥＢ内での処理開始時刻は点線にて示している。
【００５１】
図１３に示すようにこの例ではウエハＷ１はフェーズ１１、ウエハＷ２はフェーズ１２、ウエハＷ３はフェーズ１３にて夫々１フェーズおきに終了するため、これ以降の搬送経路についてもウエハＷが１フェーズおきに次のモジュールに搬送されるようにスケジュール作成部７３にて搬送スケジュールが作成され、ウエハＷは該スケジュールに沿ってＰＥＢからキャリア載置部Ｂ１のキャリアＣまで順次搬送される。
【００５２】
ところで処理ブロックＢ２内のメイン搬送機構２５Ｂは、インターフェイス部Ｂ３内の主搬送部３１Ａと同期しないし、またメイン搬送機構２５Ｂは前半分の搬送スケジュールの進行に拘わらず、並行して後半分の搬送スケジュールを行うことができる。一例を挙げると、往路においてロットのｎ番目のウエハＷｎがＴＲＳ２まで搬送された後は、当該ウエハＷｎについてのインターフェイス部Ｂ３及び露光装置Ｂ４における処理が終了しなくても、その前にロットの（ｎ−３）番目のウエハＷｎ−３がインターフェイス部Ｂ３から搬出されてＰＥＢ内に載置されていれば、該ウエハＷｎ−３について復路の搬送スケジュールに沿った搬送が行われる。
【００５３】
以上のように本実施の形態によれば、キャリア載置部Ｂ１及び処理ブロックＢ２内においてはロットの各ウエハＷが搬送スケジュールに沿って順次搬送されるようにトランスファーアーム２３及びメイン搬送機構２５（２５Ａ，２５Ｂ）を制御し、インターフェイス部Ｂ３内については第２の搬送手段３１として主搬送部３１Ａ及び補助搬送部３１Ｂを設けてこの第２の搬送手段３１については前記搬送スケジュールに沿うことなく、搬送元モジュールからのウエハＷの搬出が可能である旨の信号と、搬送先モジュールからのウエハＷの搬入が可能である旨の信号とが揃ったときに動作するようにしている。このため露光装置Ｂ４からのインレディ信号及びアウトレディ信号に迅速に反応してウエハＷの搬送を行うことができる。例えば露光装置Ｂ４側の事情などにより露光装置Ｂ４からインレディ信号の出力が遅れており、この状態で露光装置Ｂ４からアウトレディ信号が出力されたときには搬出ステージ３８から露光後のウエハＷを搬出し、更にその後インレディ信号が出力されれば温調されたウエハＷを搬入ステージ３７に搬入することができる。
【００５４】
これに対して第２の搬送手段３１をスケジュール搬送すると、「発明が解決しようとする課題」の項目でも述べたように、インレディ信号が出力されないときには所定時間待機するので露光装置Ｂ４からのウエハＷの搬出が遅れ、そして第２の搬送手段３１が当該ウエハＷの搬出中にインレディ信号が出力されても当該搬出動作の終了を待つため、ウエハＷの搬入も遅れ、露光装置Ｂ４のスループットが低下する。これに対して上述実施の形態では露光装置Ｂ４からのインレディ信号及びアウトレディ信号に迅速に反応することから、露光装置Ｂ４のスループットの低下を防止することができ、結果としてパターン形成装置全体のスループットの向上を図ることができる。
【００５５】
更にアウトレディ信号の出力後、搬出ステージ３８上にあるウエハＷがＰＥＢに搬送されて加熱が開始されるまでの加熱前経過時間ｔ（Ｅ−Ｐ）の最大時間を予め決めておき、ロットの全てのウエハの加熱前経過時間ｔ（Ｅ−Ｐ）が揃うように調節しているため、既述のように化学増幅型のレジスト液を用いた場合において回路パターンの線幅にばらつきが生じることを抑えることができ、製品の歩留まりが向上する。
【００５６】
以上においてインターフェイス部１Ｃの第２の搬送手段３１は主搬送部３１Ａ及び補助搬送部３１Ｂに分割されずに一個の搬送部であってもよく、この場合ウエハＷの搬送動作が終了した時点で既に搬送元モジュールからウエハＷの搬出が可能である旨の信号と搬送先モジュールにウエハＷの搬入が可能である旨の信号とが揃った組（搬送元モジュール及び搬出先モジュール）が２組以上存在したときに、その組の信号の中に搬入ステージ３７のインレディ信号及び搬出ステージ３８のアウトレディ信号の一方が含まれているときには、搬入ステージ３７へのウエハＷの搬入あるいは搬出ステージ３８からのウエハＷの搬出を優先的に行うようにしてもよい。この場合搬入ステージ３７のインレディ信号及び搬出ステージ３８のアウトレディ信号のうち早く出力している方に応じて搬送してもよいし、あるいは搬入ステージ３７のインレディ信号に対して優先的に反応してもよい。具体的には、例えば搬送部がウエハをＷＥＥからＳＢＵに搬送しているときにＴＲＳ２のアウトレディ信号とＷＥＥのインレディ信号とが揃い、かつＣＰＬ２のアウトレディ信号と搬入ステージ３の７インレディ信号とが揃ったときには、ＣＰＬ２から搬入ステージ３７へ優先的に搬送されることになる。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、第１の処理部、第２の処理部、第３の処理部の順に処理される基板に対し、第１の処理部及び第３の処理部における処理を行う基板処理装置において、スループットの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板処理装置の実施の形態を示す平面図である。
【図２】前記基板処理装置を示す斜視図である。
【図３】前記基板処理装置における棚ユニットの構造を示す側面図である。
【図４】前記棚ユニットの一段をなすベークユニット（ＣＨＨＰ）の一例を示す平面図である。
【図５】前記ベークユニットを示す縦断面図である。
【図６】前記基板処理装置におけるインターフェイス部を示す概略斜視図である。
【図７】前記基板処理装置内のウエハの搬送経路を示す平面図である。
【図８】前記基板処理装置の制御部の機能の一例を示す構成図である。
【図９】前記制御部にて作成される前半分の搬送スケジュールの一例を示す説明図である。
【図１０】前記制御部にて作成される前半分の搬送スケジュールの一例を示す説明図である。
【図１１】第２の搬送手段による搬送動作とモジュールの状態とを対応させた説明図である。
【図１２】露光処理後におけるウエハの搬送時間の調整工程を示す説明図である。
【図１３】前記制御部にて作成される後半分の搬送スケジュールの一例を示す説明図である。
【図１４】従来の基板処理装置を示す平面図である。
【図１５】前記基板処理装置内のウエハの搬送経路を示す平面図である。
【図１６】前記基板処理装置におけるウエハの搬送スケジュールを示す説明図である。
【図１７】前記基板処理装置における問題点を説明するための説明図である。
【符号の説明】
Ｗ 半導体ウエハ
Ｃ キャリア
Ｂ１ キャリア載置部
Ｂ２ 処理ブロック
Ｂ３ インターフェイス部
Ｂ４ 露光装置
２３ トランスファーアーム
２５（２５Ａ，２５Ｂ） メイン搬送機構
３１（３１Ａ，３１Ｂ） 第２の搬送手段（主搬送部，補助搬送部）
３７ 搬入ステージ
３８ 搬出ステージ
５ 冷却アーム
６ 加熱プレート
７ 制御部
７３ スケジュール作成部
７５ 加熱前経過時間調整部
Claims (5)
- 第１の処理部、第２の処理部、第３の処理部の順に処理される基板に対し、第１の処理部及び第３の処理部における処理を行う基板処理装置において、
前記基板に対して一連の処理を行う複数の処理ユニットを備えた第１の処理部と、
前記基板に対して一連の処理を行う複数の処理ユニットを備えた第３の処理部と、
前記第１の処理部及び第３の処理部と第２の処理部との間に介在するインターフェイス部と、
前記第１の処理部から基板をインターフェイス部に受け渡すための第１の中間受け渡し部と、
前記インターフェイス部から基板を第３の処理部に受け渡すための第２の中間受け渡し部と、
複数の基板を収納したキャリアが載置されるキャリア載置部と、
キャリア載置部に載置されたキャリアから基板を受け取って、第１の処理部の各処理ユニット、第１の中間受け渡し部の順に基板を搬送し、更に第２の処理部にて処理された基板を第２の中間受け渡し部から受け取って、第３の処理部の各処理ユニット、キャリア載置部に載置されたキャリアの順に搬送すると共に、基板が置かれる個所をモジュールと呼ぶとすると、搬送スケジュールに基づいて各モジュールに置かれた基板を一つ順番が後のモジュールに移るように順次搬送を行う第１の搬送手段と、
前記第１の処理部で処理された基板を前記第１の中間受け渡し部から受け取って、第２の処理部に基板を搬入するための搬入ステージに搬送し、更に第２の処理部にて処理された基板を、第２の処理部にて処理された基板を搬出するための搬出ステージから受け取って前記第２の中間受け渡し部に搬送する第２の搬送手段と、を備え、
前記第２の搬送手段は、基板が置かれる個所をモジュールと呼ぶとすると、搬送元モジュールから基板の搬出が可能である旨の信号と搬送先モジュールに基板の搬入が可能である旨の信号とが出力されたときに、搬送元モジュールから基板を搬送先モジュールに搬出するように動作することを特徴とする基板処理装置。 - 第１の処理部は基板にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成する処理を行うための複数の処理ユニットを備え、第３の処理部は第２の処理部にて露光された基板に対して現像処理を行うための複数の処理ユニットを備えたことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
- 第１の中間受け渡し部と搬入ステージとの間の搬送経路には基板が置かれる少なくとも一つの前段モジュールが存在し、また搬出ステージと第２の中間受け渡し部との間の搬送経路には基板が置かれる少なくとも一つの後段モジュールが存在し、
第２の搬送手段は、第１の中間受け渡し部から基板を前段モジュールに搬送すると共に後段モジュールから基板を第２の中間受け渡し部に搬送する主搬送部と、前段モジュールから基板を搬入ステージに搬送すると共に搬出ステージから基板を後段モジュールに搬送する補助搬送部と、を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置。 - 第３の処理部は、露光済みの基板に対し現像処理前に加熱処理を施す加熱装置を備え、
インターフェイス部は、第２の処理部から基板の搬出が可能である旨の信号が出力されてから該基板が加熱装置にて加熱処理を開始するまでの時間を、各基板間で揃うように制御する制御部を備えたことを特徴とする請求項３記載の基板処理装置。 - 搬送スケジュールは、少なくとも基板がキャリア載置部から第１の中間受け渡し部に搬送されるまでについては当該搬送の開始前に予め作成されており、基板が第２の中間受け渡し部からキャリア載置部に搬送されるまでについては、該基板が第２の中間受け渡し部に載置された後に作成されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置。
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