JP2008130634A - 基板搬送処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置を大型化することなく、キャリア数を増加でき、基板の高速処理化及び少ロット処理を可能にすること。
【解決手段】ウエハＷを収容するキャリア２０を搬入出するキャリアステーションＳ１、処理ステーションＳ２、ウエハの搬送手段を具備する基板搬送処理装置において、キャリアステーションは、キャリアが載置可能な複数段の載置棚１１，１２を有するキャリア載置部１０と、キャリアストック部１３と、キャリア載置部とキャリアストック部との間でキャリアを受け渡しするキャリアリフタ１４と、キャリア載置部のキャリアに対してウエハを搬出入するトランスファーアームＣを具備する。キャリア載置部における下部載置棚１２は、移動機構によって上部載置棚１１に対して、上部載置棚の下方位置と、鉛直方向に干渉しない外方位置に移動され、かつ、外方位置にある下部載置棚に対してキャリアリフタによってキャリアを受け渡す。
【選択図】 図１

Description

この発明は、基板搬送処理装置に関するものである。

一般に、半導体デバイスの製造においては、半導体ウエハやＬＣＤガラス基板等の基板の上にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）の薄膜や電極パターンを形成するために、フォトリソグラフィ技術が利用されている。このフォトリソグラフィ技術においては、基板にフォトレジストを塗布し、これにより形成されたレジスト膜を所定の回路パターンに応じて露光し、この露光パターンを現像処理することによりレジスト膜に所望の回路パターンを形成する、一連の工程によって行われている。

このような処理は、一般に基板を収容したキャリア（ＦＯＵＰ）から搬出された基板を処理部に搬送して、レジスト塗布処理，レジスト塗布処理後の加熱処理，露光処理，露光後の加熱処理及び現像処理等を行った後、処理済みの基板をキャリア内に収容して処理を終了する基板搬送処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

上記処理装置において、処理効率を上げるために、複数例えば４，５個のキャリアをキャリアステーションに並列載置しておき、所定のキャリア内から基板を搬出し、空のキャリア内に収容して、連続処理を行っている。

また、キャリアステーションに対するキャリアの入替作業を迅速に行えるようにするために、キャリアステーションの上方等にキャリアストック部を設けた構造のものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００３−２１８０１８号公報（特許請求の範囲、図１） 特開２００２−１３４５８８号公報（図１〜図４）

ところで、近年の半導体デバイスの微細高集積化に伴って基板が大口径化してきており、また、基板の高速処理化や処理の多重化（例えば、リソグラフィ工程を２回用いるマルチパターニング技術に必要な検査機モジュールのインライン化）に伴う少ロット処理等によりキャリア数の増加が要求されている。

しかしながら、現状の処理装置においては、キャリアステーションに載置できるキャリア数や面積には限界があるため、特にキャリア数を大幅に増やすことは困難であり、基板の高速処理化が図れないという問題がある。

上記問題を解決する手段として、キャリアを多段に載置してキャリア数を増やすことが考えられるが、この構造ではキャリアステーションに対するキャリアの入替作業に多くの時間を要し、基板の高速処理化が図れない懸念がある。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、装置を必要以上に大型化することなく、キャリア数を増加でき、基板の高速処理化及び少ロット処理を可能にした基板搬送処理装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、被処理基板を収容するキャリアを搬入出するキャリアステーションと、被処理基板に各種処理を施す処理ユニットを配置する処理ステーションと、上記キャリアステーションと処理ステーションとの間で被処理基板を受け渡しする搬送手段と、を具備する基板搬送処理装置において、 上記キャリアステーションは、複数のキャリアが載置可能な複数段の載置棚を有するキャリア載置部と、このキャリア載置部の上方に位置するキャリアストック部と、上記キャリア載置部とキャリアストック部との間でキャリアを受け渡しするキャリア受渡し手段と、上記キャリア載置部に搬入されたキャリアに対して被処理基板を搬出入する基板搬出入手段とを具備し、 上記キャリア載置部における下段に位置する載置棚は、移動機構によって上段の載置棚に対して、該上段の載置棚の下方位置と、鉛直方向に干渉しない外方位置に移動可能に形成され、かつ、外方位置にある載置棚に対して上記キャリア受渡し手段がキャリアを受け渡し可能に形成してなる、ことを特徴とする。

このように構成することにより、キャリアステーションに設けられた複数段の載置棚上に複数のキャリアを載置することができ、下段に位置する載置棚を上段の載置棚に干渉しない外方位置に移動した状態で、該載置棚に対してキャリアストック部との間でキャリアを受け渡しすることができる。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の基板搬送処理装置において、上記キャリア内に収容される被処理基板の収容状態を検出する基板検出手段と、該基板検出手段によって検出された検出信号を受けて、上記キャリア内に収容される被処理基板が所定数の状態になった際に、キャリア受渡し手段及び載置棚の移動機構に作動信号を伝達する制御手段と、を更に具備することを特徴とする。

このように構成することにより、下段の載置棚に載置されたキャリア内に処理済みの被処理基板が収容されると、収容された状態を基板検知手段が検出し、その検出信号を制御手段に伝達してキャリア内の被処理基板の収容状態（枚数）を認識することができる。そして、キャリア内の被処理基板の収容状態（枚数）が、予め設定した所定の状態（枚数）に達した際に、制御手段からの制御信号に基づいて下段の載置棚が上段の載置棚と干渉しない外方位置に移動し、キャリア受渡し手段によってキャリアストック部に搬送し、キャリアストック部から別のキャリアを空いた載置棚上に受け渡した後、載置棚が元の位置に移動して、後続の処理済みの被処理基板を収納可能な状態にすることができる。

また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の基板搬送処理装置において、下段に位置する上記載置棚は、１個のキャリアを独立して載置すると共に、上段の載置棚の下方位置と外方位置に独立して移動可能な複数の棚体からなる、ことを特徴とする。

このように構成することにより、載置棚とキャリアストック部との間で各キャリア毎に受け渡しを行うことができる。

加えて、請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の基板搬送処理装置において、上記キャリアは、複数の被処理基板を収容する収容容器と、該収容容器の開口部を開放及び閉塞する蓋体とを具備し、上記キャリアステーションは、上記蓋体の開放及び閉塞を行う蓋開閉装置を具備し、上記蓋開閉装置は、各段の載置棚に載置されるキャリアに対して昇降可能に形成されると共に、蓋体の開放時には、上下段の載置棚に干渉しない位置に蓋体を開放するように形成してなる、ことを特徴とする。

このように構成することにより、各段の載置棚に載置されたキャリアに設けられた蓋体を開閉してキャリアに対する被処理基板の搬出入を可能にすることができる。この際、隣接する段の載置棚に載置されたキャリアに対する被処理基板の搬出入に支障をきたすことがない。

以上に説明したように、この発明の基板搬送処理装置は、上記のように構成されているので、以下のような効果が得られる。

（１）請求項１記載の発明によれば、複数段の載置棚上に複数のキャリアを載置することができ、下段に位置する載置棚を上段の載置棚に干渉しない外方位置に移動した状態で、該載置棚に対してキャリアストック部との間でキャリアを受け渡しすることができるので、装置を必要以上に大型化することなくキャリアの数を増加することができると共に、基板の高速処理化及び処理の多重化（例えば、リソグラフィ工程を２回用いるマルチパターニング技術に必要な検査機モジュールのインライン化）に伴う少ロット処理を行うことができる。

（２）請求項２記載の発明によれば、下段の載置棚に載置されたキャリア内に収容される被処理基板の収容状態を基板検知手段が検出し、その検出信号を受けた制御手段からの制御信号に基づいて下段の載置棚とキャリアストック部との間でキャリアを受け渡しすることができるので、上記（１）に加えて、更に目的に応じた処理、例えば異なる種類の処理や少ロット処理を効率よく行うことができる。

（３）請求項３記載の発明によれば、載置棚とキャリアストック部との間で各キャリア毎に受け渡しを行うことができるので、上記（１），（２）に加えて、更にキャリア載置部とキャリアストック部との間のキャリアの受け渡しを円滑にすることができ、スループットの向上を図ることができる。

（４）請求項４記載の発明によれば、各段の載置棚に載置されたキャリアに設けられた蓋体を、隣接する段の載置棚に載置されたキャリアに対する被処理基板の搬出入に支障をきたすことなく開閉して、キャリアに対する被処理基板の搬出入を可能にするので、上記（１）〜（３）に加えて、更にキャリアに対する被処理基板の搬出・搬入を円滑にすることができ、スループットの向上を図ることができる。

以下に、この発明の最良の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。ここでは、この発明に係る基板搬送処理装置を半導体ウエハのレジスト塗布・現像処理装置に適用した場合について説明する。

図１は、上記レジスト塗布・現像処理装置の一例を示す概略斜視図、図２は、同概略平面図である。

上記レジスト塗布・現像処理装置は、被処理基板である半導体ウエハＷ（以下にウエハＷという）が例えば２５枚密閉収容されたキャリア２０（ＦＯＵＰ）を搬入出するためのキャリアステーションＳ１と、複数個例えば４個の単位ブロックＢ１〜Ｂ４を縦に配列して構成された処理ステーションＳ２と、露光装置Ｓ４との間でウエハＷを受け渡しするインターフェース部Ｓ３と、キャリアステーションＳ１と処理ステーションＳ２との間に介在される測定ステーションＳ５とを備えている。

上記キャリアステーションＳ１は、それぞれ複数例えば８個のキャリア２０が載置可能な複数段例えば２段の載置棚１１，１２を有するキャリア載置部１０と、このキャリア載置部１０の上方に位置するキャリアストック部１３と、キャリア載置部１０とキャリアストック部１３との間でキャリア２０を受け渡しするキャリア受渡し手段であるキャリアリフタ１４と、キャリア載置部１０に搬入（載置）されたキャリア２０に対してウエハＷを搬出入する基板搬出入手段であるトランスファーアームＣと、を具備している。

この場合、キャリア２０は、図４に示すように、一側に開口部２１を有し内壁に複数枚例えば２５枚のウエハＷが適宜間隔をおいて水平状態に保持される保持溝（図示せず）を有する収容容器２２と、この収容容器２２の開口部２１を開放及び閉塞する蓋体２３とを具備しており、蓋体２３内に組み込まれた係脱機構２４を蓋開閉装置２５によって操作することにより、蓋体２３が開放及び閉塞されるように構成されている。

また、キャリア２０内に収容されているウエハＷの状態例えば枚数やウエハＷの姿勢等は、基板検出手段であるマッピングセンサ２６によって検出され、その検出信号は制御手段である制御部６０に伝達され、制御部６０からの制御信号によって、上記ウエハリフタ１４，上記キャリアストック部１３内に配設されるキャリア搬送ロボット１５，蓋開閉装置２５、トランスファーアームＣ及び後述する移動機構１６等が作動するように形成されている。

上記キャリア載置部１０における下段に位置する下部載置棚１２は、１個のキャリア２０を独立して載置可能な複数例えば４個の棚体１２ａにて形成されている。各棚体１２ａは、例えばエアシリンダ，ボールねじ機構，タイミングベルト等にて形成される移動機構１６によって上段の上部載置棚１１に対して、上部載置棚１１の下方位置と、鉛直方向に干渉しない外方位置に移動可能に構成されている。なお、上部載置棚１１及び下部載置棚１２には、各キャリア２０を載置するキャリア載置台２７が設けられている。このキャリア載置台２７は、後述するウエハ搬出口１９ａ，ウエハ搬入口１９ｂに対して接離移動可能に形成されている。

上記キャリアストック部１３には、水平のＸ，Ｙ方向及び鉛直のＺ方向に移動可能なキャリア搬送ロボット１５が配設されており、このキャリア搬送ロボット１５によって複数のキャリア２０がキャリアストック部１３内に整列配置されるようになっている。なお、キャリアストック部１３には、ウエハＷを収容したキャリア２０や空の状態のキャリア２０等が配置されている。

また、キャリアリフタ１４は、水平のＸ，Ｙ方向及び鉛直のＺ方向に移動可能に形成されると共に、キャリア搬送ロボット１５との間でキャリア２０の受け渡しが可能に構成されている。このように構成されるキャリアリフタ１４によって、キャリアストック部１３内のキャリア２０をキャリア載置部１０へ搬送、あるいは、キャリア載置部１０の上部載置棚１１，下部載置棚１２上に載置されているキャリア２０をキャリアストック部１３へ搬送することができる。なお、下部載置棚１２に対してキャリア２０を受け渡しする場合は、移動機構１６によって下部載置棚１２の棚体１２ａを上部載置棚１１と鉛直方向に干渉しない外方位置に移動した状態で、キャリアリフタ１４によってキャリア２０を受け渡しすることができる。

上記のように構成することにより、上部載置棚１１及び下部載置棚１２に対してキャリア２０を円滑に受け渡しすることができ、装置を必要以上に大型化することなく多数例えば８個のキャリア２０をキャリア載置部１０に載置することができる。

上記蓋開閉装置２５は、図５に示すように、キャリア２０の蓋体２３の係脱機構２４に係合する係合ピン２５ａと蓋体保持板２５ｂと、蓋体保持板２５ｂを鉛直方向に移動する昇降機構２５ｃとを具備しており、上部載置棚１１又は下部載置棚１２に載置されるキャリア２０に対して昇降可能に形成されると共に、蓋体２３の開放時には、上下段の載置棚１１，１２に載置されたキャリア２０に対するウエハＷの搬出入のための搬出口１９ａ，搬入口１９ｂに干渉しない位置に蓋体２３を開放するように形成されている。例えば、図５（ａ）に示すように、下部載置棚１２は、上部載置棚１１上のキャリア２０に対するウエハＷの搬出入に支障をきたさない下方側に蓋体２３を開放し、また、図５（ｂ）に示すように、上部載置棚１１は、下部載置棚１２上のキャリア２０に対するウエハＷの搬出入に支障をきたさない上方側に蓋体２３を開放するよう構成されている。したがって、各キャリア２０に対するウエハＷの搬出入を円滑にすることができ、スループットの向上が図れる。

なお、キャリア載置部１０と、上記マッピングセンサ２６，蓋開閉装置２５及びトランスファーアームＣを具備する室１７とを区画する壁部１８には、ウエハＷの搬出口１９ａ及び搬入口１９ｂが設けられている。例えば、上部載置棚１１が近接する壁部１８には、ウエハＷの搬出口１９ａが設けられ、下部載置棚１２が近接する位置には、ウエハＷの搬入口１９ｂが設けられている（図１参照）。

キャリアステーションＳ１の奥側には測定ステーションＳ５を介して接続され、筐体７０にて周囲を囲まれる処理ステーションＳ２が接続されている。処理ステーションＳ２は、この例では、下方側から、レジスト液や現像液等の薬液容器類を収納する第１の単位ブロック（ＣＨＭ）Ｂ１、現像処理を行うための第２の単位ブロック（ＤＥＶ層）Ｂ２、２段のレジスト液の塗布処理を行うための塗布膜形成用単位ブロック及び洗浄処理を行う洗浄単位ブロックである第３，第４の単位ブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３，Ｂ４として割り当てられている。なお、この場合、塗布膜形成用単位ブロックの一つ例えば第３の単位ブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３を、レジスト膜の下層側に形成される反射防止膜の形成処理を行うための単位ブロック（ＢＣＴ層）としてもよい。また、更に第４の単位ブロック（ＣＯＴ層）Ｂ４の上段に、レジスト膜の上層側に形成される反射防止膜の形成処理を行うための反射防止膜形成用単位ブロックを設けるようにしてもよい。

第２〜第４の単位ブロックＢ２〜Ｂ４は、前面側に配設され、ウエハＷに対して薬液を塗布するための液処理ユニットと、背面側に配設され、上記液処理ユニットにて行なわれる処理の前処理及び後処理を行なうための各種の加熱ユニット等の処理ユニットと、前面側に配設される上記液処理ユニットと背面側に配設される加熱ユニット等の処理ユニットとの間、具体的には下段に現像処理部を配置し、上段にレジスト処理部を配置した液処理ユニットと加熱ユニット等の処理ユニットとの間でウエハＷの受け渡しを行うための専用の基板搬送手段であるメインアームＡ１，Ａ２とを備えている。

これら単位ブロックＢ２〜Ｂ４は、この例では、各単位ブロックＢ２〜Ｂ４の間で、上記液処理ユニットと、加熱ユニット等の処理ユニットと、搬送手段との配置レイアウトが同じに形成されている。ここで、配置レイアウトが同じであるとは、各処理ユニットにおけるウエハＷを載置する中心つまり液処理ユニットにおけるウエハＷの保持手段であるスピンチャックの中心や、加熱ユニットにおける加熱プレートや冷却プレートの中心が同じという意味である。

上記ＤＥＶ層Ｂ２は、図２に示すように、ＤＥＶ層Ｂ２のほぼ中央には、ＤＥＶ層Ｂ２の長さ方向（図中Ｙ方向）に、キャリアステーションＳ１側の測定ステーションＳ５とインターフェース部Ｓ３とを接続するためのウエハＷの搬送領域Ｒ１（メインアームＡ１の水平移動領域）が形成されている。また、ＣＯＴ層Ｂ３，Ｂ４は、図示しないが、ＤＥＶ層Ｂ２と同様に、ＣＯＴ層Ｂ３，Ｂ４のほぼ中央には、ＣＯＴ層Ｂ３，Ｂ４の長さ方向（図中Ｙ方向）に、キャリアステーションＳ１側とインターフェース部Ｓ３とを接続するためのウエハＷの搬送領域Ｒ２（メインアームＡ２の水平移動領域）が形成されている。

上記搬送領域Ｒ１（Ｒ２）のキャリアステーションＳ１側から見た両側には、手前側（キャリアステーションＳ１側）から奥側に向かって右側に、上記液処理ユニットとして、現像処理を行うための複数個例えば３個の現像処理部を備えた１段の現像ユニット３１と、２段の塗布ユニット３２及び洗浄ユニット（図示せず）が設けられている。各単位ブロックは、手前側から奥側に向かって左側に、順に加熱系のユニットを多段化した例えば４個の棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４が設けられており、ＤＥＶ層Ｂ２においては現像ユニット３１にて行なわれる処理の前処理及び後処理を行なうための各種ユニットを複数段、例えば３段ずつに積層した構成とされている。このようにして上記搬送領域Ｒ１によって現像ユニット３１と棚ユニットＵ１〜Ｕ４が区画されており、搬送領域Ｒ１に洗浄エアを噴出させて排気することにより、当該領域内のパーティクルの浮遊を抑制するようになっている。

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、例えば図６に示すように、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）や、現像処理後のウエハＷの水分を飛ばすために加熱処理するポストベーキングユニット等と呼ばれている加熱ユニット（ＰＯＳＴ）等が含まれている。これら加熱ユニット（ＰＥＢ，ＰＯＳＴ）等の各処理ユニットは、それぞれ処理容器４０内に収容されており、棚ユニットＵ１〜Ｕ４は、上記処理容器４０が３段ずつ積層されて構成され、各処理容器の搬送領域Ｒ１に臨む面にはウエハ搬出入口４１が形成されている。なお、加熱ユニット（ＰＥＢ，ＰＯＳＴ）は、加熱温度や加熱時間が調整可能に形成されている。

上記搬送領域Ｒ１には上記メインアームＡ１が設けられている。このメインアームＡ１は、当該ＤＥＶ層Ｂ２内の全てのモジュール（ウエハＷが置かれる場所）、例えば棚ユニットＵ１〜Ｕ４の各処理ユニット、現像ユニット３１の各部との間でウエハの受け渡しを行うように構成されており、このために水平のＸ，Ｙ方向及び鉛直のＺ方向に移動自在、鉛直軸回りに回転自在に構成されている。

なお、メインアームＡ１（Ａ２）は、同様に構成されており、メインアームＡ１を代表して説明すると、例えば図２に示すように、ウエハＷの裏面側周縁領域を支持するための２本の湾曲アーム片５１を有するアーム本体５０を備えており、これら湾曲アーム片５１は図示しない基台に沿って互いに独立して進退自在に構成されている。またこの基台は鉛直軸回りに回転自在に構成されると共に、Ｙ方向に移動自在、かつ昇降自在に構成されている。このようにして湾曲アーム片５１は、Ｘ方向に進退自在，Ｙ方向に移動自在，昇降自在及び鉛直軸回りに回転自在に構成され、棚ユニットＵ１〜Ｕ４の各ユニットやキャリアステーションＳ１側に配置された棚ユニットＵ５の受渡しステージＴＲＳ１、液処理ユニットとの間でウエハＷの受け渡しを行うことができるようになっている。このようなメインアームＡ１は、制御部６０からの指令に基づいて図示しないコントローラにより駆動が制御される。また、メインアームＡ１（Ａ２）の加熱ユニットでの蓄熱を防止するために、ウエハＷの受け取り順番をプログラムで任意に制御できるようになっている。

また、上記塗布膜形成用の単位ブロックＢ３，Ｂ４は、いずれも同様に構成されており、上述の現像処理用の単位ブロックＢ２と同様に構成されている。具体的には、液処理ユニットとしてウエハＷに対してレジスト液の塗布処理を行うための塗布ユニット３２が設けられ、ＣＯＴ層Ｂ３，Ｂ４の棚ユニットＵ１〜Ｕ４には、レジスト液塗布後のウエハＷを加熱処理する加熱ユニット（ＣＬＨＰ）や、レジスト液とウエハＷとの密着性を向上させるための疎水化処理ユニット（ＡＤＨ）を備えており、ＤＥＶ層Ｂ２と同様に構成されている。すなわち、塗布ユニットと加熱ユニット（ＣＬＨＰ）及び疎水化処理ユニット（ＡＤＨ）とをメインアームＡ２の搬送領域Ｒ２（メインアームＡ２の水平移動領域）によって区画するように構成されている。そして、このＣＯＴ層Ｂ３，Ｂ４では、メインアームＡ２により、棚ユニットＵ５の受渡しステージＴＲＳ１と、塗布ユニット３２と、棚ユニットＵ１〜Ｕ４の各処理ユニットと、に対してそれぞれウエハＷの受け渡しが行われるようになっている。なお、上記疎水化処理ユニット（ＡＤＨ）は、ＨＭＤＳ雰囲気内でガス処理を行なうものであるが、塗布膜形成用の単位ブロックＢ３，Ｂ４のいずれかに設けられればよい。

また、処理ステーションＳ２に隣接して配置される測定ステーションＳ５は、キャリアステーションＳ１と処理ステーションＳ２の筐体７０に接続する筐体８０を備え、この筐体８０内には、測定装置である線幅測定装置９０と、この線幅測定装置９０に対してウエハＷを搬入・搬出する搬送手段である搬送アームＤと受渡しステージＴＲＳ２が配設されている。この場合、搬送アームＤは、測定ステーションＳ５内の受渡しステージＴＲＳ２との間、処理ステーションＳ２の受渡しステージＴＲＳ１との間、及び線幅測定装置９０との間で、ウエハＷの受け渡しを行う、水平のＸ，Ｙ方向及び鉛直のＺ方向に移動自在、かつ、回転自在に形成されている。

上記線幅測定装置９０は、図７に示すように、ウエハＷを水平に載置する載置台９１を備えている。載置台９１は、例えばＸ−Ｙステージを構成しており、水平方向のＸ方向とＹ方向に移動自在に形成されている。載置台９１の上方には、載置台９１上に載置されたウエハＷに対して斜方向から光を照射する光照射部９２と、光照射部９２から照射されウエハＷで反射した光を検出する受光部９３が配設されている。受光部９３で検出した光の情報は、検出部９４に出力でき、また、検出部９４は、取得した光の情報に基づいて、ウエハＷ上に形成されている所定のパターンから反射した反射光の光強度分布を測定することができる。なお、線幅測定装置９０において、パターンの線幅の測定以外にウエハＷ上に付着する不純物やパーティクル等の検出も可能になっている。

検出部９４からの情報は制御部６０に伝達されて、例えば線幅を測定するための情報の処理が行われるようになっている。制御部６０は、例えば算出部６１，記憶部６２及び解析部６３を有している。算出部６１は、例えばレジスト膜の光学定数やレジスト膜のパターン形状，構造等の既知の情報に基づいて、線幅の異なる複数の仮想パターンから反射する反射光の計算上の各光強度分布を算出できる。記憶部６２は、算出部６１で算出されている仮想パターンに対する計算上の各光強度分布を記憶してそのライブラリを作成できる。

検出部９４で測定されたウエハＷ上の実際のパターンに対する光強度分布は、解析部６３に出力できる。解析部６３は、検出部９４から出力された実際のパターンの光強度分布と記憶部６２のライブラリ内に記憶されている仮想パターンの光強度分布とを照合し、光強度分布が適合する仮想パターンを選択し、その仮想パターンの線幅を実際のパターンの線幅と推定して線幅を測定できる。

上記のようにして測定された線幅の情報は、露光装置Ｓ４及び加熱ユニット（ＰＥＢ）に伝達される。この場合、露光装置Ｓ４は、露光制御部（図示せず）を有し、露光制御部によって予め設定されている例えば光学系のウエハＷに対する露光位置，露光量及び露光焦点等の露光条件に従って露光処理が制御可能に形成されている。

したがって、制御部６０からの制御信号を露光装置Ｓ４及び加熱ユニット（ＰＥＢ）に伝達することにより、パターンの線幅の測定情報に基づいて、２回目以降のリソグラフィ工程の露光処理における露光位置，露光量及び露光焦点等の露光補正，露光後の加熱ユニット（ＰＥＢ）の加熱処理における加熱温度や加熱時間等の温度補正を行うことができる。

また、上記処理ステーションＳ２とインターフェース部Ｓ３の隣接する領域には、図２に示すように、メインアームＡ１がアクセスできる位置に棚ユニットＵ６が設けられている。この棚ユニットＵ６は、ＤＥＶ層Ｂ２のメインアームＡ１との間でウエハＷの受け渡しを行うように、受渡しステージＴＲＳ３と、ウエハＷの受け渡しを行う冷却機能を有する受渡しステージ（図示せず）を備えている。また、処理ステーションＳ２とインターフェース部Ｓ３の隣接する領域には、図２及び図６に示すように、周縁露光装置（ＷＥＥ）が２段配置されている。

一方、処理ステーションＳ２における棚ユニットＵ６の奥側には、インターフェース部Ｓ３を介して露光装置Ｓ４が接続されている。インターフェース部Ｓ３には、処理ステーションＳ２のＤＥＶ層Ｂ２の棚ユニットＵ６の各部と露光装置Ｓ４とに対してウエハＷの受け渡しを行うためのインターフェースアームＥを備えている。このインターフェースアームＥは、処理ステーションＳ２と露光装置Ｓ４との間に介在するウエハＷの搬送手段をなすものであり、この例では、上記ＤＥＶ層Ｂ２の受渡しステージＴＲＳ３等に対してウエハＷの受け渡しを行うように、水平のＸ，Ｙ方向及び鉛直のＺ方向に移動自在、鉛直軸回りに回転自在に構成されている。

次に、上記のように構成されるレジスト塗布・現像処理装置において、ウエハＷを処理する手順の一例について図８を参照して説明する。

まず、キャリアストック部１３内のキャリア２０をキャリアリフタ１４によってキャリア載置部１０に搬入すなわち載置する。この場合、上部載置棚１１上に載置されたキャリア２０の一つには２５枚のウエハＷが収容されている。また、下部載置棚１２の一つには空のキャリア２０が載置されている。次に、蓋開閉装置２５によって上部載置棚１１上に載置された２５枚のウエハＷを収容するキャリア２０の蓋体２３を開放する。蓋体２３が開放された状態で、マッピングセンサ２６によってキャリア２０内のウエハＷの収容状態例えば枚数，水平姿勢等が検出され、その検出信号が制御部６０に伝達される。すると、制御部６０からの制御信号によってトランスファーアームＣが作動して、キャリア２０内からウエハＷを搬出し、キャリアステーションＳ１に隣接する測定ステーションＳ５の受渡しステージＴＲＳ２に受け渡す。受渡しステージＴＲＳ２に受け渡されたウエハＷは搬送アームＤによって処理ステーションＳ２の受渡しステージＴＲＳ１に受け渡された後、メインアームＡ２によって疎水化処理ユニットＡＤＨに搬送され、疎水化処理される。

ウエハＷは疎水化処理された後に棚ユニットＵ５に一時収納され、メインアームＡ２によって棚ユニットＵ５から取り出され、塗布ユニット３２に搬送されて、塗布ユニット３２においてレジスト膜が形成される。レジスト膜が形成されたウエハＷは、メインアームＡ２によって加熱ユニット（ＣＬＨＰ）に搬送されて、溶剤をレジスト膜から蒸発させるためのプリベーク（ＰＡＢ）が施される。その後、ウエハＷは周縁露光装置（ＷＥＥ）に搬送されて、周辺露光処理が施された後、加熱処理が施される。次いで、ウエハＷは、インターフェースアームＥにより露光装置Ｓ４に搬送され、ここで所定の露光処理が行われる。

露光処理後のウエハＷは、インターフェースアームＥにより、ＤＥＶ層Ｂ２にウエハＷを受け渡すために、棚ユニットＵ６の受渡しステージＴＲＳ３に搬送され、このステージＴＲＳ３上のウエハＷは、ＤＥＶ層Ｂ２のメインアームＡ１に受け取られ、当該ＤＥＶ層Ｂ２にて、まず、加熱ユニット（ＰＥＢ）でポストエクスポージャーベーク処理された後、メインアームＡ１によって棚ユニットＵ６の冷却プレート（図示せず）に搬送されて、所定温度に調整される。次いで、ウエハＷは、メインアームＡ１によって棚ユニットＵ６から取り出されて現像ユニット３１に搬送されて、現像液が塗布される。その後、メインアームＡ１によって加熱ユニット（ＰＯＳＴ）に搬送され、所定の現像処理が行われる。

現像処理後のウエハＷは、棚ユニットＵ５の受渡しステージＴＲＳ１に搬送され、このステージＴＲＳ１上のウエハＷは、測定ステーションＳ５の搬送アームＤに受け取られ、測定ステーションＳ５の線幅測定装置９０に搬送されて、ウエハＷ上に形成されたパターンの線幅が測定される。この線幅の測定情報は制御部６０に伝達されて、制御部６０に記憶される。

線幅の測定が行われたウエハＷは、搬送アームＤによって線幅測定装置９０から取り出された後、処理ステーションＳ２の受渡しステージＴＲＳ１に搬送され、ステージＴＲＳ１のウエハＷは、処理ステーションＳ２のメインアームＡ２に受け取られ、洗浄ユニット（ＳＣＲ）に搬送されて、洗浄処理が施される。これにより、一連のリソグラフィ工程（処理）が終了する。

上記のようにして、一連のリソグラフィ工程（処理）が行われたウエハＷは、トランスファーアームＣにより、キャリアステーションＳ１の下部載置棚１２上に載置された空のキャリア２０内に収容される（図８（ｂ）参照）。この際、キャリア２０内に例えば１２枚のウエハＷが収容されると、マッピングセンサ２６によってウエハＷの収容状態が検出され、その検出信号が制御部６０に伝達され、制御部６０からの制御信号に基づいて蓋開閉装置２５が作動してキャリア２０の蓋体２３を閉塞する。

キャリア２０の蓋体２３が閉塞された後、移動機構１６が作動して１２枚のウエハＷが収容されたキャリア２０を載置する下部載置棚１２が、上部載置棚１１と干渉しない外方位置に移動される（図８（ｃ）参照）。外方位置に移動された下部載置棚１２上に載置されたキャリア２０は、キャリアリフタ１４によってキャリアストック部１３に搬送される。

キャリア２０が搬出（搬送）された下部載置棚１２上には、キャリアリフタ１４によってキャリアストック部１３内に配置された新たな空のキャリア２０が搬送されて載置される（図８（ｄ）参照）。その後、移動機構１６が作動してキャリア２０を載置した下部載置棚１２はキャリアステーションＳ１の搬入口１９ｂの近接位置に移動される（図８（ｅ）参照）。そして、この空のキャリア２０内に残りの処理済みの１３枚のウエハＷが収容された後、マッピングセンサ２６がキャリア２０内のウエハＷの収容状態例えば１３枚を検出し、蓋開閉装置２５によって蓋体２３が閉塞される。その後、上記と同様に、移動機構１６が作動して１３枚のウエハＷが収容されたキャリア２０を載置する下部載置棚１２が、上部載置棚１１と干渉しない外方位置に移動された状態で、キャリアリフタ１４によってキャリアストック部１３に搬送される。

なお、上記説明では、１回のリソグラフィ工程（処理）を行う場合について説明したが、１回目のリソグラフィ工程（処理）が行われたウエハＷを収容するキャリア２０をキャリア載置部１０の例えば上部載置棚１１に載置して、上記と同様のリソグラフィ工程（処理）を繰り返すことにより、ウエハＷに形成されるパターンの微細化を図ることができる。すなわち、１回目のリソグラフィ工程（処理）及びエッチング工程（処理）が行われたウエハＷは、上記と同様に、レジスト塗布処理（ＣＯＴ）→プリベーク（ＰＡＢ）→周辺露光処理（ＷＥＥ）→加熱処理（ＢＡＫＥ）→露光処理（ＥＸＰ）→ポストエクスポージャーベーク（ＰＥＢ）→現像処理（ＤＥＶ）を行うことにより、１回のリソグラフィ処理によって形成されたパターンのピッチ間にパターンを追加形成して、微細ピッチのパターンを形成することができる。

なお、２回目のリソグラフィ工程（処理）において、１回目のエッチング処理後に線幅測定装置９０によって測定された測定情報を、制御部６０から露光装置Ｓ４及び加熱ユニット（ＰＥＢ）に伝達することにより、パターンの線幅の測定情報に基づいて、２回目以降のリソグラフィ工程の露光処理における露光位置，露光量及び露光焦点等の露光補正，露光後の加熱ユニット（ＰＥＢ）の加熱処理における加熱温度や加熱時間等の温度補正等を行うことができる。これにより、ウエハＷに形成されるパターンの微細化が図れる。

また、２回目のリソグラフィ工程（処理）が行われたウエハＷは、測定ステーションＳ５の線幅測定装置９０に搬送されて、パターンの線幅が測定されると共にウエハＷ表面に付着する不純物やパーティクル等が測定される（ＣＤＭ／ＭＣＲＯ）。この測定情報も制御部６０に伝達されて、ウエハＷに形成された線幅の形状やピッチ，ウエハＷに付着する不純物やパーティクル等の状態を確認することができる。

上記のようにして２回目のリソグラフィ工程（処理）が行われたウエハＷは、トランスファーアームＣにより、キャリアステーションＳ１の例えば下部載置棚１２に載置されているキャリア２０に戻されて処理が終了する。

なお、上記実施形態では、反射防止膜を形成しない場合について説明したが、レジスト膜の下側や上側に反射防止膜を形成する場合においても、上記レジスト塗布・現像処理装置を同様に適用することができる。

なお、上記実施形態では、キャリア載置部１０が２段の載置棚１１，１２を有する場合について説明したが、３段以上の載置棚有するようにしてもよい。この場合においても、下段に位置する載置棚を上段に位置する載置棚と干渉しない外方位置に移動可能に形成して、上述と同様にキャリア２０の受け渡しを行うようにする。

この発明に係る基板搬送処理装置を備えるレジスト塗布・現像処理装置の一例を示す概略斜視図である。 上記レジスト塗布・現像処理装置の概略平面図である。 この発明におけるキャリアステーションを示す概略側面図である。 この発明におけるキャリアを示す斜視図（ａ）及びキャリアの横断面図（ｂ）である。 この発明における蓋体開閉装置によるキャリア蓋体の異なる開放状態を示す側面図である。 この発明における処理ステーションを示す概略側面図である。 この発明における測定装置を示す概略側面図である。 上記キャリアステーションにおけるキャリアの搬入出及びウエハの搬出入の動作の一例を示す概略側面図である。

符号の説明

Ｗ 半導体ウエハ（被処理基板）
Ｓ１ キャリアステーション
Ｓ２ 処理ステーション
Ａ１，Ａ２ メインアーム（搬送手段）
Ｃ トランスファーアーム（基板搬出入手段）
Ｄ 搬送アーム（搬送手段）
Ｅ インターフェースアーム（搬送手段）
１０ キャリア載置部
１１ 上部載置棚
１２ 下部載置棚
１２ａ 棚体
１３ キャリアストック部
１４ キャリアリフタ（キャリア受渡し手段）
１６ 移動機構
２０ キャリア
２１ 開口部
２２ 収容容器
２３ 蓋体
２５ 蓋開閉装置
２６ マッピングセンサ（基板検出手段）
３１ 現像ユニット
３２ 塗布ユニット

Claims (4)

1. 被処理基板を収容するキャリアを搬入出するキャリアステーションと、被処理基板に各種処理を施す処理ユニットを配置する処理ステーションと、上記キャリアステーションと処理ステーションとの間で被処理基板を受け渡しする搬送手段と、を具備する基板搬送処理装置において、
   上記キャリアステーションは、複数のキャリアが載置可能な複数段の載置棚を有するキャリア載置部と、このキャリア載置部の上方に位置するキャリアストック部と、上記キャリア載置部とキャリアストック部との間でキャリアを受け渡しするキャリア受渡し手段と、上記キャリア載置部に搬入されたキャリアに対して被処理基板を搬出入する基板搬出入手段とを具備し、
   上記キャリア載置部における下段に位置する載置棚は、移動機構によって上段の載置棚に対して、該上段の載置棚の下方位置と、鉛直方向に干渉しない外方位置に移動可能に形成され、かつ、外方位置にある載置棚に対して上記キャリア受渡し手段がキャリアを受け渡し可能に形成してなる、ことを特徴とする基板搬送処理装置。
2. 請求項１記載の基板搬送処理装置において、
   上記キャリア内に収容される被処理基板の収容状態を検出する基板検出手段と、該基板検出手段によって検出された検出信号を受けて、上記キャリア内に収容される被処理基板が所定数の状態になった際に、キャリア受渡し手段及び載置棚の移動機構に作動信号を伝達する制御手段と、を更に具備する、ことを特徴とする基板搬送処理装置。
3. 請求項１又は２記載の基板搬送処理装置において、
   下段に位置する上記載置棚は、１個のキャリアを独立して載置すると共に、上段の載置棚の下方位置と外方位置に独立して移動可能な複数の棚体からなる、ことを特徴とする基板搬送処理装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の基板搬送処理装置において、
   上記キャリアは、複数の被処理基板を収容する収容容器と、該収容容器の開口部を開放及び閉塞する蓋体とを具備し、
   上記キャリアステーションは、上記蓋体の開放及び閉塞を行う蓋開閉装置を具備し、
   上記蓋開閉装置は、各段の載置棚に載置されるキャリアに対して昇降可能に形成されると共に、蓋体の開放時には、上下段の載置棚に干渉しない位置に蓋体を開放するように形成してなる、ことを特徴とする基板搬送処理装置。

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