JP2009032898A - Rotary substrate processing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等(以下、単に「基板」と称する)を回転させつつ端縁部露光処理等の所定の処理を行う回転式基板処理装置に関する。 The present invention performs predetermined processing such as edge exposure processing while rotating a semiconductor substrate, a glass substrate for a liquid crystal display device, a glass substrate for a photomask, a substrate for an optical disk (hereinafter simply referred to as “substrate”), and the like. The present invention relates to a rotary substrate processing apparatus.
半導体デバイスや液晶ディスプレイなどの製品は、上記基板に対して洗浄、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、層間絶縁膜の形成、熱処理、ダイシングなどの一連の諸処理を施すことにより製造されている。これらの諸処理のうちレジスト塗布処理を行う塗布処理ユニット、露光後の現像処理を行う現像処理ユニットおよびそれらに付随する熱処理を行う熱処理ユニットを1つの基板処理装置に搭載したものがいわゆるコータ&デベロッパとして広く使用されている。 Products such as semiconductor devices and liquid crystal displays are manufactured by subjecting the substrate to a series of processes such as cleaning, resist coating, exposure, development, etching, formation of an interlayer insulating film, heat treatment, and dicing. Of these various processes, a coating processing unit that performs resist coating processing, a development processing unit that performs post-exposure development processing, and a thermal processing unit that performs thermal processing associated therewith are mounted on a single substrate processing apparatus, so-called coater and developer. As widely used.
通常、かかる基板処理装置には、基板を処理ユニット間で搬送するための搬送ロボットが設けられている。基板処理装置内における処理ユニットと搬送ロボットとのレイアウトの一例として、搬送アームを昇降、旋回および進退移動可能な搬送ロボットの周囲に塗布処理ユニット、現像処理ユニットおよび熱処理ユニットを多段に積層して配置し、該搬送アームに基板を保持して各処理ユニットに順次搬送するように構成されたものがある。 Normally, such a substrate processing apparatus is provided with a transfer robot for transferring a substrate between processing units. As an example of the layout of processing units and transfer robots in a substrate processing apparatus, coating processing units, development processing units, and heat treatment units are stacked in multiple stages around a transfer robot that can move the transfer arm up and down, swivel, and move forward and backward. In some cases, the substrate is held on the transfer arm and sequentially transferred to each processing unit.
ところで、各処理ユニットにおいて高精度な基板処理を行うためには、予め決められた基板搬入位置に搬送ロボットが正確に基板を搬入する必要がある。特に、回転式の塗布処理ユニットのように基板を回転させつつ処理を行う場合には、基板の中心が少しでも回転中心から偏心していると処理が不均一になるばかりでなく、基板やユニットの内部機構を損傷するおそれもある。また、熱処理ユニットの場合も、基板の載置位置が所定の基板搬入位置からずれていると、基板の面内温度分布が不均一になる可能性がある。 By the way, in order to perform highly accurate substrate processing in each processing unit, it is necessary for the transfer robot to accurately load the substrate into a predetermined substrate loading position. In particular, when processing while rotating the substrate as in a rotary coating processing unit, if the center of the substrate is slightly decentered from the center of rotation, not only the processing becomes non-uniform, but also the substrate and unit There is also a risk of damaging internal mechanisms. Also in the case of the heat treatment unit, if the substrate placement position deviates from a predetermined substrate carry-in position, the in-plane temperature distribution of the substrate may become non-uniform.
このため、各処理ユニット内の所定の基板搬入位置に基板を正確に搬入することができるように搬送ロボットを予め学習させておくティーチングと称される作業が行われている(例えば、特許文献1参照)。従来より行われている一般的なティーチングの手法は、各処理ユニット内の基板搬入位置をマーキングするとともに、搬送ロボットの搬送アームに光学測定素子を搭載した治具を持たせ、その光学測定素子によって基板搬入位置のマークを測定した結果を搬送ロボットの制御機構に教示するというものであった。 For this reason, an operation called teaching is performed in which the transfer robot is previously learned so that the substrate can be accurately loaded into a predetermined substrate loading position in each processing unit (for example, Patent Document 1). reference). Conventional teaching methods that have been used in the past include marking the substrate loading position in each processing unit and holding a jig equipped with an optical measurement element on the transfer arm of the transfer robot. The result of measuring the mark at the substrate loading position is taught to the control mechanism of the transfer robot.
正確なティーチングを行ったとしても、搬送ロボットに何らかのトラブル(例えば、処理ユニットの基板搬出入口との微妙な接触)が発生すると、ティーチングによって教示された基板搬入位置から実際の搬入位置がずれるという事態が突発的に生じる。しかしながら、従来においては、このような突発的なティーチングのずれが生じても、それを装置稼働中に検出することは極めて困難であり、例えば搬送アームから基板が落下するなどの大きな不具合が発生して初めてずれの問題が露呈していた。かかるティーチングのずれを検出するためには一定時間装置を停止する必要があったが、そのダウンタイムは当然に装置稼働率低下に直結するものである。 Even if accurate teaching is performed, if any trouble occurs in the transfer robot (for example, delicate contact with the substrate loading / unloading port of the processing unit), the actual loading position may deviate from the substrate loading position taught by teaching. Suddenly occurs. However, in the past, even if such a sudden teaching deviation occurred, it was extremely difficult to detect it during operation of the apparatus, and a major problem such as a substrate falling from the transfer arm, for example, occurred. For the first time, the problem of misalignment was revealed. In order to detect such a deviation in teaching, it is necessary to stop the apparatus for a certain period of time. However, the downtime naturally leads to a decrease in the apparatus operating rate.
また、通常、上記の基板処理装置にて処理される複数の基板は一定の向きに揃えられているのであるが、各処理ユニットに順次搬送される過程において角度ずれを生じる場合もある。従来においては、このような角度ずれが生じたときにもそれを装置稼働中に検出することができなかったため、具体的な不具合が現出してから発覚することとなっていた。 In addition, a plurality of substrates processed by the above-described substrate processing apparatus are usually aligned in a certain direction. However, an angular deviation may occur in the process of being sequentially transferred to each processing unit. Conventionally, even when such an angular deviation has occurred, it could not be detected during operation of the apparatus, so that a specific problem appeared before it was detected.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、装置を停止することなく不具合の発生を未然に防止することができる回転式基板処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a rotary substrate processing apparatus that can prevent the occurrence of problems without stopping the apparatus.
上記課題を解決するため、請求項1の発明は、基板を回転させつつ所定の処理を行う回転式基板処理装置において、基板を保持して回転させる保持回転手段と、前記保持回転手段に保持される基板の端縁部の位置を検知する端縁部検知手段と、前記所定の処理を行う前に、前記保持回転手段に基板を回転させつつ当該基板の端縁部の位置を前記端縁部検知手段に順次検知させて当該基板の端縁部位置情報を含むエッジデータを取得する端縁部位置情報取得手段と、取得された前記エッジデータを監視する監視手段と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, a first aspect of the present invention provides a rotary substrate processing apparatus that performs a predetermined process while rotating a substrate, a holding rotation unit that holds and rotates the substrate, and is held by the holding rotation unit. Edge detecting means for detecting the position of the edge of the substrate, and before performing the predetermined processing, the position of the edge of the substrate is rotated while the substrate is rotated by the holding and rotating means. An edge position information acquisition unit that sequentially detects the edge data including the edge position information of the substrate by the detection unit; and a monitoring unit that monitors the acquired edge data. To do.
また、請求項2の発明は、請求項1の発明に係る回転式基板処理装置において、前記監視手段は、前記エッジデータに基づいて、前記保持回転手段によって保持される基板の偏心量の異常の有無を判断することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the rotary substrate processing apparatus according to the first aspect of the invention, the monitoring unit is configured to detect an abnormality in an eccentric amount of the substrate held by the holding and rotating unit based on the edge data. It is characterized by determining the presence or absence.
また、請求項3の発明は、請求項2の発明に係る回転式基板処理装置において、前記監視手段は、前記エッジデータに含まれる前記端縁部位置情報によって描かれるサインカーブの振幅が所定の閾値以上であるときに基板の偏心量が異常であると判断することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the rotary substrate processing apparatus according to the second aspect of the present invention, the monitoring means has a predetermined amplitude of a sine curve drawn by the edge position information included in the edge data. It is characterized by determining that the amount of eccentricity of the substrate is abnormal when it is equal to or greater than the threshold value.
また、請求項4の発明は、請求項1から請求項3のいずれかの発明に係る回転式基板処理装置において、前記監視手段は、前記エッジデータに基づいて、前記保持回転手段によって保持される基板のノッチ角度の異常の有無を判断することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the rotary substrate processing apparatus according to any one of the first to third aspects, the monitoring unit is held by the holding rotation unit based on the edge data. It is characterized by determining whether or not the notch angle of the substrate is abnormal.
また、請求項5の発明は、請求項1から請求項4のいずれかの発明に係る回転式基板処理装置において、前記監視手段は、前記エッジデータに基づいて、前記端縁部検知手段の異常の有無を判断することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the rotary substrate processing apparatus according to any one of the first to fourth aspects of the present invention, the monitoring means detects an abnormality in the edge detection means based on the edge data. It is characterized by determining the presence or absence of.
また、請求項6の発明は、請求項2から請求項5のいずれかの発明に係る回転式基板処理装置において、前記監視手段によって異常有りと判断されたときに警告を発報する警告発報手段をさらに備えることを特徴とする。
The invention according to
また、請求項7の発明は、請求項2または請求項3の発明に係る回転式基板処理装置において、前記監視手段によって基板の偏心量に異常有りと判断されたときに、前記エッジデータに基づいて前記回転式基板処理装置に基板を搬入する搬送ロボットの教示情報を補正する教示情報補正手段をさらに備えることを特徴とする。
The invention according to
また、請求項8の発明は、請求項1から請求項7のいずれかの発明に係る回転式基板処理装置において、前記保持回転手段によって保持される基板の端縁部に光を照射する露光ヘッドをさらに備え、前記所定の処理は、前記保持回転手段によって回転される基板の端縁部に前記露光ヘッドから光を照射して当該端縁部を露光する端縁部露光処理であることを特徴とする。 An eighth aspect of the present invention is the rotary substrate processing apparatus according to any one of the first to seventh aspects of the present invention, wherein the exposure head irradiates light to the edge portion of the substrate held by the holding and rotating means. The predetermined processing is edge exposure processing in which light is applied from the exposure head to the edge of the substrate rotated by the holding and rotating means to expose the edge. And
請求項1から請求項8の発明によれば、所定の処理を行う前に、保持回転手段に基板を回転させつつ当該基板の端縁部の位置を端縁部検知手段に順次検知させて当該基板の端縁部位置情報を含むエッジデータを取得し、その取得されたエッジデータを監視しているため、装置を稼働させながらエッジデータに現出した異常を見つけることができ、装置を停止することなく不具合の発生を未然に防止することができる。 According to the first to eighth aspects of the present invention, before the predetermined process is performed, the edge detecting unit sequentially detects the position of the edge of the substrate while rotating the substrate by the holding and rotating unit, and Since edge data including edge position information of the board is acquired and the acquired edge data is monitored, abnormalities appearing in the edge data can be found while operating the apparatus, and the apparatus is stopped. It is possible to prevent the occurrence of troubles without any problems.
また、特に、請求項2および請求項3の発明によれば、装置を停止することなく基板の偏心量異常に起因した不具合の発生を未然に防止することができる。 In particular, according to the second and third aspects of the present invention, it is possible to prevent the occurrence of a problem due to the abnormal eccentricity of the substrate without stopping the apparatus.
また、特に、請求項4の発明によれば、装置を停止することなく基板のノッチ角度の異常に起因した不具合の発生を未然に防止することができる。 In particular, according to the fourth aspect of the present invention, it is possible to prevent the occurrence of problems due to the abnormality of the notch angle of the substrate without stopping the apparatus.
また、特に、請求項5の発明によれば、装置を停止することなく端縁部検知手段の異常不具合の発生を未然に防止することができる。
In particular, according to the invention of
また、特に、請求項6の発明によれば、大きな不具合が発生する前に異常が告知されることとなる。
In particular, according to the invention of
また、特に、請求項7の発明によれば、装置を停止して再度搬送ロボットの教示を行うことなく教示情報を自動的に補正することができるため、装置の稼働率低下を抑制することが可能となる。
In particular, according to the invention of
また、特に、請求項8の発明によれば、ハードウェアの改変を行うことなく請求項1の効果を得ることができる。
In particular, according to the invention of
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る回転式基板処理装置を組み入れた基板処理装置の平面図である。また、図2は基板処理装置の液処理部の正面図であり、図3は熱処理部の正面図であり、図4は基板載置部の周辺構成を示す図である。なお、図1から図4にはそれらの方向関係を明確にするためZ軸方向を鉛直方向とし、XY平面を水平面とするXYZ直交座標系を付している。 FIG. 1 is a plan view of a substrate processing apparatus incorporating a rotary substrate processing apparatus according to the present invention. 2 is a front view of the liquid processing unit of the substrate processing apparatus, FIG. 3 is a front view of the heat treatment unit, and FIG. 4 is a diagram showing a peripheral configuration of the substrate mounting unit. 1 to 4 have an XYZ orthogonal coordinate system in which the Z-axis direction is the vertical direction and the XY plane is the horizontal plane in order to clarify the directional relationship.
本実施形態の基板処理装置は、基板に反射防止膜やフォトレジスト膜を塗布形成するとともに、パターン露光後の基板に現像処理を行う装置(いわゆるコータ&デベロッパ)である。なお、以下の説明において、本実施形態の基板処理装置が処理対象とする基板はφ300mmの円形の半導体ウェハであるが、これに限定されるものではなく、液晶表示装置用のガラス基板等であっても良い。 The substrate processing apparatus of this embodiment is an apparatus (so-called coater and developer) that applies an antireflection film or a photoresist film to a substrate and performs development processing on the substrate after pattern exposure. In the following description, the substrate to be processed by the substrate processing apparatus of this embodiment is a φ300 mm circular semiconductor wafer, but is not limited to this, and is a glass substrate for a liquid crystal display device or the like. May be.
本実施形態の基板処理装置は、インデクサブロック1、バークブロック2、レジスト塗布ブロック3、現像処理ブロック4およびインターフェイスブロック5の5つの処理ブロックを並設して構成されている。インターフェイスブロック5には本基板処理装置とは別体の外部装置である露光ユニット(ステッパ)EXPが接続配置されている。また、本実施形態の基板処理装置および露光ユニットEXPはホストコンピュータ100とLAN回線(図示省略)を経由して接続されている。
The substrate processing apparatus of the present embodiment is configured by arranging five processing blocks of an
インデクサブロック1は、装置外から受け取った未処理基板をバークブロック2やレジスト塗布ブロック3に払い出すとともに、現像処理ブロック4から受け取った処理済み基板を装置外に搬出するための処理ブロックである。インデクサブロック1は、複数のキャリアC(本実施形態では4個)を並べて載置する載置台11と、各キャリアCから未処理の基板Wを取り出すとともに、各キャリアCに処理済みの基板Wを収納する基板移載機構12とを備えている。基板移載機構12は、載置台11に沿って(Y軸方向に沿って)水平移動可能な可動台12aを備えており、この可動台12aに基板Wを水平姿勢で保持する保持アーム12bが搭載されている。保持アーム12bは、可動台12a上を昇降(Z軸方向)移動、水平面内の旋回移動、および旋回半径方向に進退移動可能に構成されている。これにより、基板移載機構12は、保持アーム12bを各キャリアCにアクセスさせて未処理の基板Wの取り出しおよび処理済みの基板Wの収納を行うことができる。なお、キャリアCの形態としては、基板Wを密閉空間に収納するFOUP(front opening unified pod)の他に、SMIF(Standard Mechanical Inter Face)ポッドや収納基板Wを外気に曝すOC(open cassette)であっても良い。
The
インデクサブロック1に隣接してバークブロック2が設けられている。インデクサブロック1とバークブロック2との間には、雰囲気遮断用の隔壁13が設けられている。この隔壁13にインデクサブロック1とバークブロック2との間で基板Wの受け渡しを行うために基板Wを載置する2つの基板載置部PASS1,PASS2が上下に積層して設けられている。
A
上側の基板載置部PASS1は、インデクサブロック1からバークブロック2へ基板Wを搬送するために使用される。基板載置部PASS1は3本の支持ピンを備えており、インデクサブロック1の基板移載機構12はキャリアCから取り出した未処理の基板Wを基板載置部PASS1の3本の支持ピン上に載置する。そして、基板載置部PASS1に載置された基板Wを後述するバークブロック2の搬送ロボットTR1が受け取る。一方、下側の基板載置部PASS2は、バークブロック2からインデクサブロック1へ基板Wを搬送するために使用される。基板載置部PASS2も3本の支持ピンを備えており、バークブロック2の搬送ロボットTR1は処理済みの基板Wを基板載置部PASS2の3本の支持ピン上に載置する。そして、基板載置部PASS2に載置された基板Wを基板移載機構12が受け取ってキャリアCに収納する。なお、後述する基板載置部PASS3〜PASS10の構成も基板載置部PASS1,PASS2と同じである。
The upper substrate platform PASS1 is used to transport the substrate W from the
基板載置部PASS1,PASS2は、隔壁13の一部に部分的に貫通して設けられている。また、基板載置部PASS1,PASS2には、基板Wの有無を検出する光学式のセンサ(図示省略)が設けられており、各センサの検出信号に基づいて、基板移載機構12やバークブロック2の搬送ロボットTR1が基板載置部PASS1,PASS2に対して基板Wを受け渡しできる状態にあるか否かが判断される。
The substrate platforms PASS <b> 1 and PASS <b> 2 are provided so as to partially penetrate a part of the
次に、バークブロック2について説明する。バークブロック2は、露光時に発生する定在波やハレーションを減少させるために、フォトレジスト膜の下地に反射防止膜を塗布形成するための処理ブロックである。バークブロック2は、基板Wの表面に反射防止膜を塗布形成するための下地塗布処理部BRCと、反射防止膜の塗布形成に付随する熱処理を行う2つの熱処理タワー21,21と、下地塗布処理部BRCおよび熱処理タワー21,21に対して基板Wの受け渡しを行う搬送ロボットTR1とを備える。
Next, the
バークブロック2においては、搬送ロボットTR1を挟んで下地塗布処理部BRCと熱処理タワー21,21とが対向して配置されている。具体的には、下地塗布処理部BRCが装置正面側に、2つの熱処理タワー21,21が装置背面側に、それぞれ位置している。また、熱処理タワー21,21の正面側には図示しない熱隔壁を設けている。下地塗布処理部BRCと熱処理タワー21,21とを隔てて配置するとともに熱隔壁を設けることにより、熱処理タワー21,21から下地塗布処理部BRCに熱的影響を与えることを回避しているのである。
In the
下地塗布処理部BRCは、図2に示すように、同様の構成を備えた3つの塗布処理ユニットBRC1,BRC2,BRC3を下から順に積層配置して構成されている。なお、3つの塗布処理ユニットBRC1,BRC2,BRC3を特に区別しない場合はこれらを総称して下地塗布処理部BRCとする。各塗布処理ユニットBRC1,BRC2,BRC3は、基板Wを略水平姿勢で吸着保持して略水平面内にて回転させるスピンチャック22、このスピンチャック22上に保持された基板W上に反射防止膜用の塗布液を吐出する塗布ノズル23、スピンチャック22を回転駆動させるスピンモータ(図示省略)およびスピンチャック22上に保持された基板Wの周囲を囲繞するカップ(図示省略)等を備えている。
As shown in FIG. 2, the base coating processing unit BRC is configured by stacking and arranging three coating processing units BRC1, BRC2, and BRC3 having the same configuration in order from the bottom. If the three coating processing units BRC1, BRC2, and BRC3 are not particularly distinguished, these are collectively referred to as a base coating processing unit BRC. Each of the coating processing units BRC1, BRC2, and BRC3 includes a
図3に示すように、インデクサブロック1に近い側の熱処理タワー21には、基板Wを所定の温度にまで加熱する6個のホットプレートHP1〜HP6と、加熱された基板Wを冷却して所定の温度にまで降温するとともに基板Wを当該所定の温度に維持するクールプレートCP1〜CP3とが設けられている。この熱処理タワー21には、下から順にクールプレートCP1〜CP3、ホットプレートHP1〜HP6が積層配置されている。一方、インデクサブロック1から遠い側の熱処理タワー21には、レジスト膜と基板Wとの密着性を向上させるためにHMDS(ヘキサメチルジシラザン)の蒸気雰囲気で基板Wを熱処理する3個の密着強化処理部AHL1〜AHL3が下から順に積層配置されている。なお、図3において「×」印で示した箇所には配管配線部や、予備の空きスペースが割り当てられている。
As shown in FIG. 3, in the
このように塗布処理ユニットBRC1〜BRC3や熱処理ユニット(バークブロック2ではホットプレートHP1〜HP6、クールプレートCP1〜CP3、密着強化処理部AHL1〜AHL3)を多段に積層配置することにより、基板処理装置の占有スペースを小さくしてフットプリントを削減することができる。また、2つの熱処理タワー21,21を並設することによって、熱処理ユニットのメンテナンスが容易になるとともに、熱処理ユニットに必要なダクト配管や給電設備をあまり高い位置にまで引き延ばす必要がなくなるという利点がある。
As described above, the coating processing units BRC1 to BRC3 and the heat treatment units (in the
図5は、搬送ロボットTR1を説明するための図である。図5(a)は搬送ロボットTR1の平面図であり、(b)は搬送ロボットTR1の正面図である。搬送ロボットTR1は、基板Wを略水平姿勢で保持する2個の保持アーム6a,6bを上下に近接させて備えている。保持アーム6a,6bは、先端部が平面視で「C」字形状になっており、この「C」字形状のアームの内側から内方に突き出た複数本のピン7で基板Wの周縁を下方から支持するようになっている。
FIG. 5 is a diagram for explaining the transfer robot TR1. FIG. 5A is a plan view of the transfer robot TR1, and FIG. 5B is a front view of the transfer robot TR1. The transfer robot TR1 includes two holding
搬送ロボットTR1の基台8は装置基台(装置フレーム)に対して固定設置されている。この基台8上に、ガイド軸9cが立設されるとともに、螺軸9aが回転可能に立設支持されている。また、基台8には螺軸9aを回転駆動するモータ9bが固定設置されている。そして、螺軸9aには昇降台10aが螺合されるとともに、昇降台10aはガイド軸9cに対して摺動自在とされている。このような構成により、モータ9bが螺軸9aを回転駆動することにより、昇降台10aがガイド軸9cに案内されて鉛直方向(Z方向)に昇降移動するようになっている。
The
また、昇降台10a上にアーム基台10bが鉛直方向に沿った軸心周りに旋回可能に搭載されている。昇降台10aには、アーム基台10bを旋回駆動するモータ10cが内蔵されている。そして、このアーム基台10b上に上述した2個の保持アーム6a,6bが上下に配設されている。各保持アーム6a,6bは、アーム基台10bに装備されたスライド駆動機構(図示省略)によって、それぞれ独立して水平方向(アーム基台10bの旋回半径方向)に進退移動可能に構成されている。
Further, an arm base 10b is mounted on the
このような構成によって、図5(a)に示すように、搬送ロボットTR1は2個の保持アーム6a,6bをそれぞれ個別に基板載置部PASS1,PASS2、熱処理タワー21に設けられた熱処理ユニット、下地塗布処理部BRCに設けられた塗布処理ユニットおよび後述する基板載置部PASS3,PASS4に対してアクセスさせて、それらとの間で基板Wの授受を行うことができる。
With such a configuration, as shown in FIG. 5A, the transfer robot TR1 includes two holding
次に、レジスト塗布ブロック3について説明する。バークブロック2と現像処理ブロック4との間に挟み込まれるようにしてレジスト塗布ブロック3が設けられている。このレジスト塗布ブロック3とバークブロック2との間にも、雰囲気遮断用の隔壁25が設けられている。この隔壁25にバークブロック2とレジスト塗布ブロック3との間で基板Wの受け渡しを行うために基板Wを載置する2つの基板載置部PASS3,PASS4が上下に積層して設けられている。基板載置部PASS3,PASS4は、上述した基板載置部PASS1,PASS2と同様の構成を備えている。
Next, the resist
上側の基板載置部PASS3は、バークブロック2からレジスト塗布ブロック3へ基板Wを搬送するために使用される。すなわち、バークブロック2の搬送ロボットTR1が基板載置部PASS3に載置した基板Wをレジスト塗布ブロック3の搬送ロボットTR2が受け取る。一方、下側の基板載置部PASS4は、レジスト塗布ブロック3からバークブロック2へ基板Wを搬送するために使用される。すなわち、レジスト塗布ブロック3の搬送ロボットTR2が基板載置部PASS4に載置した基板Wをバークブロック2の搬送ロボットTR1が受け取る。
The upper substrate platform PASS3 is used to transport the substrate W from the
基板載置部PASS3,PASS4は、隔壁25の一部に部分的に貫通して設けられている。また、基板載置部PASS3,PASS4には、基板Wの有無を検出する光学式のセンサ(図示省略)が設けられており、各センサの検出信号に基づいて、搬送ロボットTR1,TR2が基板載置部PASS3,PASS4に対して基板Wを受け渡しできる状態にあるか否かが判断される。さらに、基板載置部PASS3,PASS4の下側には、基板Wを大まかに冷却するための水冷式の2つのクールプレートWCPが隔壁25を貫通して上下に設けられている。
The substrate platforms PASS3 and PASS4 are provided partially through a part of the
レジスト塗布ブロック3は、バークブロック2にて反射防止膜が塗布形成された基板W上にレジストを塗布してレジスト膜を形成するための処理ブロックである。なお、本実施形態では、フォトレジストとして化学増幅型レジストを用いている。レジスト塗布ブロック3は、下地塗布された反射防止膜の上にレジストを塗布するレジスト塗布処理部SCと、レジスト塗布処理に付随する熱処理を行う2つの熱処理タワー31,31と、レジスト塗布処理部SCおよび熱処理タワー31,31に対して基板Wの受け渡しを行う搬送ロボットTR2とを備える。
The resist
レジスト塗布ブロック3においては、搬送ロボットTR2を挟んでレジスト塗布処理部SCと熱処理タワー31,31とが対向して配置されている。具体的には、レジスト塗布処理部SCが装置正面側に、2つの熱処理タワー31,31が装置背面側に、それぞれ位置している。また、熱処理タワー31,31の正面側には図示しない熱隔壁を設けている。レジスト塗布処理部SCと熱処理タワー31,31とを隔てて配置するとともに熱隔壁を設けることにより、熱処理タワー31,31からレジスト塗布処理部SCに熱的影響を与えることを回避しているのである。
In the resist
レジスト塗布処理部SCは、図2に示すように、同様の構成を備えた3つの塗布処理ユニットSC1,SC2,SC3を下から順に積層配置して構成されている。なお、3つの塗布処理ユニットSC1,SC2,SC3を特に区別しない場合はこれらを総称してレジスト塗布処理部SCとする。各塗布処理ユニットSC1,SC2,SC3は、基板Wを略水平姿勢で吸着保持して略水平面内にて回転させるスピンチャック32、このスピンチャック32上に保持された基板W上にレジスト液を吐出する塗布ノズル33、スピンチャック32を回転駆動させるスピンモータ(図示省略)およびスピンチャック32上に保持された基板Wの周囲を囲繞するカップ(図示省略)等を備えている。
As shown in FIG. 2, the resist coating processing section SC is configured by stacking and arranging three coating processing units SC1, SC2, SC3 having the same configuration in order from the bottom. If the three coating processing units SC1, SC2, and SC3 are not particularly distinguished, they are collectively referred to as a resist coating processing unit SC. Each of the coating processing units SC1, SC2, and SC3 discharges the resist solution onto the
図3に示すように、インデクサブロック1に近い側の熱処理タワー31には、基板Wを所定の温度にまで加熱する6個の加熱部PHP1〜PHP6が下から順に積層配置されている。一方、インデクサブロック1から遠い側の熱処理タワー31には、加熱された基板Wを冷却して所定の温度にまで降温するとともに基板Wを当該所定の温度に維持するクールプレートCP4〜CP9が下から順に積層配置されている。
As shown in FIG. 3, in the
各加熱部PHP1〜PHP6は、基板Wを載置して加熱処理を行う通常のホットプレートの他に、そのホットプレートと隔てられた上方位置に基板Wを載置しておく基板仮置部と、該ホットプレートと基板仮置部との間で基板Wを搬送するローカル搬送機構34(図1参照)とを備えた熱処理ユニットである。ローカル搬送機構34は、昇降移動および進退移動が可能に構成されるとともに、冷却水を循環させることによって搬送過程の基板Wを冷却する機構を備えている。
Each of the heating units PHP1 to PHP6 includes a substrate temporary placement unit that places the substrate W on an upper position separated from the hot plate, in addition to a normal hot plate that places the substrate W and performs heat treatment. The heat treatment unit includes a local transport mechanism 34 (see FIG. 1) for transporting the substrate W between the hot plate and the temporary substrate placement unit. The
ローカル搬送機構34は、上記ホットプレートおよび基板仮置部を挟んで搬送ロボットTR2とは反対側、すなわち装置背面側に設置されている。そして、基板仮置部は搬送ロボットTR2側およびローカル搬送機構34側の双方に対して開口している一方、ホットプレートはローカル搬送機構34側にのみ開口し、搬送ロボットTR2側には閉塞している。従って、基板仮置部に対しては搬送ロボットTR2およびローカル搬送機構34の双方がアクセスできるが、ホットプレートに対してはローカル搬送機構34のみがアクセス可能である。
The
このような構成を備える各加熱部PHP1〜PHP6に基板Wを搬入するときには、まず搬送ロボットTR2が基板仮置部に基板Wを載置する。そして、ローカル搬送機構34が基板仮置部から基板Wを受け取ってホットプレートまで搬送し、該基板Wに加熱処理が施される。ホットプレートでの加熱処理が終了した基板Wは、ローカル搬送機構34によって取り出されて基板仮置部まで搬送される。このときに、ローカル搬送機構34が備える冷却機能によって基板Wが冷却される。その後、基板仮置部まで搬送された熱処理後の基板Wが搬送ロボットTR2によって取り出される。
When the substrate W is carried into each of the heating units PHP1 to PHP6 having such a configuration, the transport robot TR2 first places the substrate W on the temporary substrate placement unit. Then, the
このように、加熱部PHP1〜PHP6においては、搬送ロボットTR2が常温の基板仮置部に対して基板Wの受け渡しを行うだけで、ホットプレートに対して直接に基板Wの受け渡しを行わないため、搬送ロボットTR2の温度上昇を抑制することができる。また、ホットプレートはローカル搬送機構34側にのみ開口しているため、ホットプレートから漏出した熱雰囲気によって搬送ロボットTR2やレジスト塗布処理部SCが悪影響を受けることが防止される。なお、クールプレートCP4〜CP9に対しては搬送ロボットTR2が直接基板Wの受け渡しを行う。
In this way, in the heating units PHP1 to PHP6, the transfer robot TR2 only delivers the substrate W to the substrate temporary placement unit at room temperature, and does not deliver the substrate W directly to the hot plate. An increase in temperature of the transfer robot TR2 can be suppressed. Further, since the hot plate is opened only on the
搬送ロボットTR2の構成は、搬送ロボットTR1と全く同じである。よって、搬送ロボットTR2は2個の搬送アームをそれぞれ個別に基板載置部PASS3,PASS4、熱処理タワー31,31に設けられた熱処理ユニット、レジスト塗布処理部SCに設けられた塗布処理ユニットおよび後述する基板載置部PASS5,PASS6に対してアクセスさせて、それらとの間で基板Wの授受を行うことができる。 The configuration of the transfer robot TR2 is exactly the same as that of the transfer robot TR1. Therefore, the transfer robot TR2 includes two transfer arms individually for the substrate platforms PASS3 and PASS4, a heat treatment unit provided in the heat treatment towers 31 and 31, a coating processing unit provided in the resist coating processing unit SC, and will be described later. The substrate platforms PASS5 and PASS6 can be accessed, and the substrate W can be exchanged between them.
次に、現像処理ブロック4について説明する。レジスト塗布ブロック3とインターフェイスブロック5との間に挟み込まれるようにして現像処理ブロック4が設けられている。レジスト塗布ブロック3と現像処理ブロック4との間にも、雰囲気遮断用の隔壁35が設けられている。この隔壁35にレジスト塗布ブロック3と現像処理ブロック4との間で基板Wの受け渡しを行うために基板Wを載置する2つの基板載置部PASS5,PASS6が上下に積層して設けられている。基板載置部PASS5,PASS6は、上述した基板載置部PASS1,PASS2と同様の構成を備えている。
Next, the
上側の基板載置部PASS5は、レジスト塗布ブロック3から現像処理ブロック4へ基板Wを搬送するために使用される。すなわち、レジスト塗布ブロック3の搬送ロボットTR2が基板載置部PASS5に載置した基板Wを現像処理ブロック4の搬送ロボットTR3が受け取る。一方、下側の基板載置部PASS6は、現像処理ブロック4からレジスト塗布ブロック3へ基板Wを搬送するために使用される。すなわち、現像処理ブロック4の搬送ロボットTR3が基板載置部PASS6に載置した基板Wをレジスト塗布ブロック3の搬送ロボットTR2が受け取る。
The upper substrate platform PASS5 is used for transporting the substrate W from the resist
基板載置部PASS5,PASS6は、隔壁35の一部に部分的に貫通して設けられている。また、基板載置部PASS5,PASS6には、基板Wの有無を検出する光学式のセンサ(図示省略)が設けられており、各センサの検出信号に基づいて、搬送ロボットTR2,TR3が基板載置部PASS5,PASS6に対して基板Wを受け渡しできる状態にあるか否かが判断される。さらに、基板載置部PASS5,PASS6の下側には、基板Wを大まかに冷却するための水冷式の2つのクールプレートWCPが隔壁35を貫通して上下に設けられている。
The substrate platforms PASS5 and PASS6 are provided so as to partially penetrate a part of the
現像処理ブロック4は、露光処理後の基板Wに対して現像処理を行うための処理ブロックである。現像処理ブロック4は、パターンが露光された基板Wに対して現像液を供給して現像処理を行う現像処理部SDと、現像処理に付随する熱処理を行う2つの熱処理タワー41,42と、現像処理部SDおよび熱処理タワー41,42に対して基板Wの受け渡しを行う搬送ロボットTR3とを備える。なお、搬送ロボットTR3は、上述した搬送ロボットTR1,TR2と全く同じ構成を有する。
The
現像処理部SDは、図2に示すように、同様の構成を備えた5つの現像処理ユニットSD1,SD2,SD3,SD4,SD5を下から順に積層配置して構成されている。なお、5つの現像処理ユニットSD1〜SD5を特に区別しない場合はこれらを総称して現像処理部SDとする。各現像処理ユニットSD1〜SD5は、基板Wを略水平姿勢で吸着保持して略水平面内にて回転させるスピンチャック43、このスピンチャック43上に保持された基板W上に現像液を供給するノズル44、スピンチャック43を回転駆動させるスピンモータ(図示省略)およびスピンチャック43上に保持された基板Wの周囲を囲繞するカップ(図示省略)等を備えている。
As shown in FIG. 2, the development processing unit SD is configured by stacking five development processing units SD1, SD2, SD3, SD4, and SD5 having the same configuration in order from the bottom. Note that the five development processing units SD1 to SD5 are collectively referred to as the development processing unit SD unless particularly distinguished. Each of the development processing units SD1 to SD5 includes a
図3に示すように、インデクサブロック1に近い側の熱処理タワー41には、基板Wを所定の温度にまで加熱する5個のホットプレートHP7〜HP11と、加熱された基板Wを冷却して所定の温度にまで降温するとともに基板Wを当該所定の温度に維持するクールプレートCP10〜CP13とが設けられている。この熱処理タワー41には、下から順にクールプレートCP10〜CP13、ホットプレートHP7〜HP11が積層配置されている。一方、インデクサブロック1から遠い側の熱処理タワー42には、6個の加熱部PHP7〜PHP12とクールプレートCP14とが積層配置されている。各加熱部PHP7〜PHP12は、上述した加熱部PHP1〜PHP6と同様に、基板仮置部およびローカル搬送機構を備えた熱処理ユニットである。但し、各加熱部PHP7〜PHP12の基板仮置部およびクールプレートCP14はインターフェイスブロック5の搬送ロボットTR4の側には開口しているが、現像処理ブロック4の搬送ロボットTR3の側には閉塞している。つまり、加熱部PHP7〜PHP12およびクールプレートCP14に対してはインターフェイスブロック5の搬送ロボットTR4はアクセス可能であるが、現像処理ブロック4の搬送ロボットTR3はアクセス不可である。なお、熱処理タワー41に組み込まれた熱処理ユニットに対しては現像処理ブロック4の搬送ロボットTR3がアクセスする。
As shown in FIG. 3, in the
また、熱処理タワー42の最上段には、現像処理ブロック4と、これに隣接するインターフェイスブロック5との間で基板Wの受け渡しを行うための2つの基板載置部PASS7,PASS8が上下に近接して組み込まれている。上側の基板載置部PASS7は、現像処理ブロック4からインターフェイスブロック5へ基板Wを搬送するために使用される。すなわち、現像処理ブロック4の搬送ロボットTR3が基板載置部PASS7に載置した基板Wをインターフェイスブロック5の搬送ロボットTR4が受け取る。一方、下側の基板載置部PASS8は、インターフェイスブロック5から現像処理ブロック4へ基板Wを搬送するために使用される。すなわち、インターフェイスブロック5の搬送ロボットTR4が基板載置部PASS8に載置した基板Wを現像処理ブロック4の搬送ロボットTR3が受け取る。なお、基板載置部PASS7,PASS8は、現像処理ブロック4の搬送ロボットTR3およびインターフェイスブロック5の搬送ロボットTR4の両側に対して開口している。
In addition, two substrate platforms PASS7 and PASS8 for transferring the substrate W between the
次に、インターフェイスブロック5について説明する。インターフェイスブロック5は、現像処理ブロック4に隣接して設けられ、レジスト塗布処理が行われてレジスト膜が形成された基板Wをレジスト塗布ブロック3から受け取って本基板処理装置とは別体の外部装置である露光ユニットEXPに渡すとともに、露光済みの基板Wを露光ユニットEXPから受け取って現像処理ブロック4に渡すブロックである。本実施形態のインターフェイスブロック5には、露光ユニットEXPとの間で基板Wの受け渡しを行うための搬送機構55の他に、レジスト膜が形成された基板Wの端縁部を露光する2つのエッジ露光ユニットEEW1,EEW2と、現像処理ブロック4内に配設された加熱部PHP7〜PHP12、クールプレートCP14およびエッジ露光ユニットEEW1,EEW2に対して基板Wを受け渡しする搬送ロボットTR4とを備えている。
Next, the
図6は、エッジ露光ユニットEEW1の構成を示す斜視図である。図6においても、図1から図4と同様のXYZ直交座標系を付している。なお、以下はエッジ露光ユニットEEW1についての説明であるが、エッジ露光ユニットEEW2についても全く同様であり、2つのエッジ露光ユニットEEW1,EEW2を特に区別しない場合はこれらを総称してエッジ露光部EEWとする。 FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of the edge exposure unit EEW1. Also in FIG. 6, the same XYZ orthogonal coordinate system as in FIGS. 1 to 4 is attached. The following is a description of the edge exposure unit EEW1, but the same applies to the edge exposure unit EEW2. When the two edge exposure units EEW1 and EEW2 are not particularly distinguished, they are collectively referred to as the edge exposure unit EEW. To do.
エッジ露光ユニットEEW1は、基板Wの主面上に形成されたレジスト膜の端縁部の露光処理を行う装置であって、基台101、保持回転部200、Y軸駆動部300、X軸駆動部400、露光部500、X軸センサ600、Y軸センサ700、エッジセンサ800およびEEWコントローラ900を備えている。
The edge exposure unit EEW1 is an apparatus that performs an exposure process on an edge portion of the resist film formed on the main surface of the substrate W, and includes a
保持回転部200は、吸着チャック210により基板Wを略水平姿勢にて吸着保持し、回転モータ(θ軸モータ)220の駆動により鉛直軸(Z軸)方向を回転軸としてその周りでθ方向に基板Wを回転させる。
The holding
Y軸駆動部300は、露光部500をY軸方向に並進駆動させる駆動機構である。Y軸駆動部300は、基台101に固設されたY軸モータ310と、その回転軸に連結されたY軸ボールネジ320と、Y軸リニアガイド330と、それに摺動自在に取り付けられるとともにY軸ボールネジ320により並進駆動されるY軸ベース340とを備えている。
The Y-
X軸駆動部400は、露光部500をX軸方向に並進駆動させる駆動機構である。X軸駆動部400は、Y軸駆動部300のY軸ベース340にX軸方向に沿って設けられたX軸リニアガイド410並びにX軸モータ420およびそのX軸モータ420の回動軸に掛けられるとともにX軸方向に沿って設けられたタイミングベルト430を備えるX軸方向の駆動機構である。
The
露光部500は、X軸駆動部400のX軸リニアガイド410に摺動自在に取り付けられた露光ベース510と、タイミングベルト430に連結されてその駆動力を露光ベース510に伝える駆動力伝達部材520と、露光ベース510に設けられた露光ヘッド530とを備えており、光を基板W上に照射してその主面端縁部を露光する。露光ヘッド530は、水銀キセノンランプなどで構成される光源、反射ミラーおよび集光のためのレンズ系を内蔵しており、保持回転部200によって保持される基板Wの端縁部に光を照射する。
The
X軸センサ600は、発光素子および受光素子が対向してY軸ベース340上に設けられたフォトセンサであり、露光部500のX軸方向における所在位置を検出する。発光素子と受光素子との間隙は露光部500の露光ベース510の下端に設けられた図示しない突起が通過可能であり、その通過状況を検知することによって露光部500(厳密には露光ベース510)のX軸方向における所在位置を検出する。
The
Y軸センサ700は、上記X軸センサ600と同様のフォトセンサが基台101上に設けられたものであり、露光部500のY軸方向における所在位置を検出する。Y軸センサ700は、Y軸ベース340の下面に設けられた突起を検知することによって、露光部500(厳密にはY軸ベース340)のY軸方向における所在位置を検出する。
The Y-
エッジセンサ800もX軸センサ600およびY軸センサ700と同様のフォトセンサであり、上下から保持回転部200の吸着チャック210上に保持された基板Wを挟むように発光素子と受光素子とを備えており、その基板Wの端縁部の水面内における位置(XY平面内の位置)を検知する。エッジセンサ800によって検知されるのは、フォトセンサによって上下から挟み込まれている基板Wの端縁部位置である。
The
上述した要部以外にも、エッジ露光ユニットEEW1は、露光ヘッド530から照射される光の照度を検出する照度センサや吸着チャック210による基板Wの吸着状態を確認する吸着センサなどを備えている。また、EEWコントローラ900についてはさらに後述する。
In addition to the main parts described above, the edge exposure unit EEW1 includes an illuminance sensor that detects the illuminance of light emitted from the
また、図2に示すように、2つのエッジ露光ユニットEEW1,EEW2は、インターフェイスブロック5の中央部に上下に積層配置されている。このエッジ露光部EEWと現像処理ブロック4の熱処理タワー42とに隣接して配置されている搬送ロボットTR4は上述した搬送ロボットTR1〜TR3と同様の構成を備えている。
As shown in FIG. 2, the two edge exposure units EEW <b> 1 and EEW <b> 2 are stacked one above the other at the center of the
2つのエッジ露光ユニットEEW1,EEW2の下側には基板戻し用のリターンバッファRBFが設けられ、さらにその下側には2つの基板載置部PASS9,PASS10が上下に積層して設けられている。リターンバッファRBFは、何らかの障害によって現像処理ブロック4が基板Wの現像処理を行うことができない場合に、現像処理ブロック4の加熱部PHP7〜PHP12で露光後の加熱処理を行った後に、その基板Wを一時的に収納保管しておくものである。このリターンバッファRBFは、複数枚の基板Wを多段に収納できる収納棚によって構成されている。また、上側の基板載置部PASS9は搬送ロボットTR4から搬送機構55に基板Wを渡すために使用するものであり、下側の基板載置部PASS10は搬送機構55から搬送ロボットTR4に基板Wを渡すために使用するものである。なお、リターンバッファRBFに対しては搬送ロボットTR4がアクセスを行う。
A return buffer RBF for returning the substrate is provided below the two edge exposure units EEW1 and EEW2, and two substrate platforms PASS9 and PASS10 are stacked on the lower side of the return buffer RBF. When the
搬送機構55は、図2に示すように、Y方向に水平移動可能な可動台55aを備え、この可動台55a上に基板Wを保持する保持アーム55bを搭載している。保持アーム55bは、可動台55aに対して昇降移動、旋回動作および旋回半径方向への進退移動が可能に構成されている。このような構成によって、搬送機構55は、露光ユニットEXPとの間で基板Wの受け渡しを行うとともに、基板載置部PASS9,PASS10に対する基板Wの受け渡しと、基板送り用のセンドバッファSBFに対する基板Wの収納および取り出しを行う。センドバッファSBFは、露光ユニットEXPが基板Wの受け入れをできないときに、露光処理前の基板Wを一時的に収納保管するもので、複数枚の基板Wを多段に収納できる収納棚によって構成されている。
As shown in FIG. 2, the
以上のインデクサブロック1、バークブロック2、レジスト塗布ブロック3、現像処理ブロック4およびインターフェイスブロック5には常に清浄空気がダウンフローとして供給されており、各ブロック内でパーティクルの巻き上がりや気流によるプロセスへの悪影響を回避している。また、各ブロック内は装置の外部環境に対して若干陽圧に保たれ、外部環境からのパーティクルや汚染物質の進入などを防いでいる。
The
また、上述したインデクサブロック1、バークブロック2、レジスト塗布ブロック3、現像処理ブロック4およびインターフェイスブロック5は、本実施形態の基板処理装置を機構的に分割した単位である。各ブロックは、各々個別のブロック用フレーム(枠体)に組み付けられ、各ブロック用フレームを連結して基板処理装置が構成されている。
The
一方、本実施形態では、基板搬送に係る搬送制御単位を機械的に分割したブロックとは別に構成している。本明細書では、このような基板搬送に係る搬送制御単位を「セル」と称する。1つのセルは、基板搬送を担当する搬送ロボットと、その搬送ロボットによって基板が搬送されうる搬送対象部とを含んで構成されている。そして、上述した各基板載置部が、セル内に基板Wを受け入れるための入口基板載置部またはセルから基板Wを払い出すための出口基板載置部として機能する。すなわち、セル間の基板Wの受け渡しも基板載置部を介して行われる。なお、セルを構成する搬送ロボットとしては、インデクサブロック1の基板移載機構12やインターフェイスブロック5の搬送機構55も含まれる。
On the other hand, in the present embodiment, the transport control unit for transporting the substrate is configured separately from the block that is mechanically divided. In the present specification, such a transport control unit for transporting a substrate is referred to as a “cell”. One cell is configured to include a transfer robot in charge of substrate transfer and a transfer target unit to which the substrate can be transferred by the transfer robot. Each of the substrate placement units described above functions as an entrance substrate placement unit for receiving the substrate W in the cell or an exit substrate placement unit for delivering the substrate W from the cell. That is, the transfer of the substrate W between the cells is also performed via the substrate mounting portion. Note that the transfer robot constituting the cell includes the
本実施形態の基板処理装置には、インデクサセル、バークセル、レジスト塗布セル、現像処理セル、露光後ベークセルおよびインターフェイスセルの6つのセルが含まれている。インデクサセルは、載置台11と基板移載機構12とを含み、機械的に分割した単位であるインデクサブロック1と結果的に同じ構成となっている。また、バークセルは、下地塗布処理部BRCと2つの熱処理タワー21,21と搬送ロボットTR1とを含む。このバークセルも、機械的に分割した単位であるバークブロック2と結果として同じ構成になっている。さらに、レジスト塗布セルは、レジスト塗布処理部SCと2つの熱処理タワー31,31と搬送ロボットTR2とを含む。このレジスト塗布セルも、機械的に分割した単位であるレジスト塗布ブロック3と結果として同じ構成になっている。
The substrate processing apparatus of the present embodiment includes six cells: an indexer cell, a bark cell, a resist coating cell, a development processing cell, a post-exposure bake cell, and an interface cell. The indexer cell includes a mounting table 11 and a
一方、現像処理セルは、現像処理部SDと熱処理タワー41と搬送ロボットTR3とを含む。上述したように、搬送ロボットTR3は熱処理タワー42の加熱部PHP7〜PHP12およびクールプレートCP14に対してアクセスすることができず、現像処理セルに熱処理タワー42は含まれない。この点において、現像処理セルは機械的に分割した単位である現像処理ブロック4と異なる。
On the other hand, the development processing cell includes a development processing unit SD, a
また、露光後ベークセルは、現像処理ブロック4に位置する熱処理タワー42と、インターフェイスブロック5に位置するエッジ露光部EEWと搬送ロボットTR4とを含む。すなわち、露光後ベークセルは、機械的に分割した単位である現像処理ブロック4とインターフェイスブロック5とにまたがるものである。このように露光後加熱処理を行う加熱部PHP7〜PHP12と搬送ロボットTR4とを含んで1つのセルを構成しているので、露光後の基板Wを速やかに加熱部PHP7〜PHP12に搬入して熱処理を行うことができる。このような構成は、パターンの露光を行った後なるべく速やかに加熱処理を行う必要のある化学増幅型レジストを使用した場合に好適である。
The post-exposure bake cell includes a
なお、熱処理タワー42に含まれる基板載置部PASS7,PASS8は現像処理セルの搬送ロボットTR3と露光後ベークセルの搬送ロボットTR4との間の基板Wの受け渡しのために介在する。
The substrate platforms PASS7 and PASS8 included in the
インターフェイスセルは、外部装置である露光ユニットEXPに対して基板Wの受け渡しを行う搬送機構55を含んで構成されている。このインターフェイスセルは、搬送ロボットTR4やエッジ露光部EEWを含まない点で、機械的に分割した単位であるインターフェイスブロック5とは異なる構成となっている。なお、エッジ露光部EEWの下方に設けられた基板載置部PASS9,PASS10は露光後ベークセルの搬送ロボットTR4とインターフェイスセルの搬送機構55との間の基板Wの受け渡しのために介在する。
The interface cell includes a
次に、本実施形態の基板処理装置の制御機構について説明する。図7は、制御機構の概略を示すブロック図である。本実施形態の基板処理装置は、メインコントローラMC、セルコントローラCC、ユニットコントローラの3階層からなる制御階層を備えている。メインコントローラMC、セルコントローラCC、ユニットコントローラのハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同様である。すなわち、各コントローラは、各種演算処理を行うCPU、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるROM、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるRAMおよび制御用アプリケーションやデータなどを記憶しておく磁気ディスク等を備えている。 Next, the control mechanism of the substrate processing apparatus of this embodiment will be described. FIG. 7 is a block diagram showing an outline of the control mechanism. The substrate processing apparatus according to the present embodiment includes a control hierarchy including three hierarchies: a main controller MC, a cell controller CC, and a unit controller. The hardware configuration of the main controller MC, cell controller CC, and unit controller is the same as that of a general computer. That is, each controller stores a CPU that performs various arithmetic processes, a ROM that is a read-only memory that stores basic programs, a RAM that is a readable and writable memory that stores various information, and control applications and data. A magnetic disk or the like is provided.
第1階層のメインコントローラMCは、基板処理装置全体に1つ設けられており、装置全体の管理、メインパネルMPの管理およびセルコントローラCCの管理を主に担当する。メインパネルMPは、メインコントローラMCのディスプレイとして機能するものである。また、メインコントローラMCに対してはキーボードKBから種々のコマンドを入力することができる。なお、メインパネルMPをタッチパネルにて構成し、メインパネルMPからメインコントローラMCに入力作業を行うようにしても良い。 One main controller MC in the first hierarchy is provided for the entire substrate processing apparatus, and is mainly responsible for management of the entire apparatus, management of the main panel MP, and management of the cell controller CC. The main panel MP functions as a display for the main controller MC. Various commands can be input to the main controller MC from the keyboard KB. The main panel MP may be configured by a touch panel, and input work may be performed from the main panel MP to the main controller MC.
第2階層のセルコントローラCCは、6つのセル(インデクサセル、バークセル、レジスト塗布セル、現像処理セル、露光後ベークセルおよびインターフェイスセル)のそれぞれに対して個別に設けられている。図7には、露光後ベークセルのセルコントローラCCを例示している。各セルコントローラCCは、対応するセル内の基板搬送管理およびユニット管理を主に担当する。具体的には、各セルのセルコントローラCCは、所定の基板載置部に基板Wを置いたという情報を、隣のセルのセルコントローラCCに送り、その基板Wを受け取ったセルのセルコントローラCCは、当該基板載置部から基板Wを受け取ったという情報を元のセルのセルコントローラCCに返すという情報の送受信を行う。このような情報の送受信はメインコントローラMCを介して行われる。そして、各セルコントローラCCはセル内に基板Wが搬入された旨の情報を搬送ロボットコントローラTCに与え、該搬送ロボットコントローラTCが搬送ロボットを制御してセル内で基板Wを所定の手順に従って循環搬送させる。なお、搬送ロボットコントローラTCは、セルコントローラCC上で所定のアプリケーションが動作することによって実現される制御部である。 The second-level cell controller CC is individually provided for each of the six cells (indexer cell, bark cell, resist coating cell, development processing cell, post-exposure bake cell, and interface cell). FIG. 7 illustrates a cell controller CC of the post-exposure bake cell. Each cell controller CC is mainly in charge of substrate transport management and unit management in the corresponding cell. Specifically, the cell controller CC of each cell sends information that the substrate W has been placed on a predetermined substrate placement unit to the cell controller CC of the adjacent cell, and the cell controller CC of the cell that has received the substrate W. Transmits / receives information that information indicating that the substrate W has been received from the substrate platform is returned to the cell controller CC of the original cell. Such transmission / reception of information is performed via the main controller MC. Each cell controller CC gives information to the transfer robot controller TC that the substrate W has been loaded into the cell, and the transfer robot controller TC controls the transfer robot to circulate the substrate W in the cell according to a predetermined procedure. Transport. The transfer robot controller TC is a control unit realized by a predetermined application operating on the cell controller CC.
また、第3階層のユニットコントローラは、セルコントローラCCの指示に従ってユニット内の動作機構(例えば、モータやヒータなど)を制御するものである。図6に示したEEWコントローラ900もそのようなユニットコントローラの1つであり、露光後ベークセルのセルコントローラCCの指示に従ってエッジ露光ユニットEEW1,EEW2の動作機構を制御する。図8は、EEWコントローラ900およびその周辺の制御機構を示すブロック図である。
The unit controller in the third hierarchy controls an operation mechanism (for example, a motor or a heater) in the unit in accordance with an instruction from the cell controller CC. The
エッジデータ取得部901、エッジデータ監視部902、アラーム発報部903およびティーチングデータ補正部904は、EEWコントローラ900のCPUが所定の処理プログラムを実行することによってそれぞれ実現される処理部である。エッジデータ取得部901、エッジデータ監視部902、アラーム発報部903およびティーチングデータ補正部904のそれぞれの処理内容については後述する。
The edge
EEWコントローラ900には、上述したX軸センサ600、Y軸センサ700、エッジセンサ800、露光ヘッド530の他に、X軸モータ420を駆動するX軸駆動回路425、Y軸モータ310を駆動するY軸駆動回路315および回転モータ220を駆動するθ軸駆動回路225が電気的に接続されている。EEWコントローラ900は、各センサの検出結果に基づいて、各駆動回路を制御することにより、露光部500のXY平面内での移動、吸着チャック210に保持された基板Wの回転、および露光ヘッド530からの光照射を行わせる。なお、エッジセンサコントローラ805はエッジセンサ800を直接的に制御するものであり、EEWコントローラ900はエッジセンサコントローラ805を介してエッジセンサ800の検出信号を受ける。
In addition to the
また、基板処理装置に設けられた3階層からなる制御階層のさらに上位の制御機構として、基板処理装置とLAN回線を介して接続されたホストコンピュータ100が位置している(図1参照)。ホストコンピュータ100は、各種演算処理を行うCPU、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるROM、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるRAMおよび制御用アプリケーションやデータなどを記憶しておく磁気ディスク等を備えており、一般的なコンピュータと同様の構成を有している。ホストコンピュータ100には、本実施形態の基板処理装置が通常複数台接続されている。ホストコンピュータ100は、接続されたそれぞれの基板処理装置に処理手順および処理条件を記述したレシピを渡す。ホストコンピュータ100から渡されたレシピは各基板処理装置のメインコントローラMCの記憶部(例えばメモリ)に記憶される。
A
なお、露光ユニットEXPには、上記の基板処理装置の制御機構から独立した別個の制御部が設けられている。すなわち、露光ユニットEXPは、基板処理装置のメインコントローラMCの制御下で動作しているものではなく、単体で独自の動作制御を行っているものである。もっとも、このような露光ユニットEXPもホストコンピュータ100から受け取ったレシピに従って動作制御を行っており、露光ユニットEXPにおける露光処理と同期した処理を基板処理装置が行うこととなる。
The exposure unit EXP is provided with a separate control unit that is independent from the control mechanism of the substrate processing apparatus. That is, the exposure unit EXP does not operate under the control of the main controller MC of the substrate processing apparatus, but performs independent operation control by itself. However, such an exposure unit EXP also performs operation control according to the recipe received from the
次に、本実施形態の基板処理装置の動作について説明する。ここでは、まず、上記の基板処理装置における一般的な基板Wの循環搬送の概略手順について簡単に説明した後に、エッジ露光ユニットEEW1,EEW2での処理手順について説明する。以下に説明する処理手順は、ホストコンピュータ100から受け取ったレシピの記述内容に従ったものである。
Next, the operation of the substrate processing apparatus of this embodiment will be described. Here, first, a general procedure for circulating and conveying a general substrate W in the substrate processing apparatus will be briefly described, and then a processing procedure in the edge exposure units EEW1 and EEW2 will be described. The processing procedure described below is in accordance with the description contents of the recipe received from the
まず、装置外部から未処理の基板WがキャリアCに収納された状態でAGV等によってインデクサブロック1に搬入される。続いて、インデクサブロック1から未処理の基板Wの払い出しが行われる。具体的には、インデクサセル(インデクサブロック1)の基板移載機構12が所定のキャリアCから未処理の基板Wを取り出し、上側の基板載置部PASS1に載置する。基板載置部PASS1に未処理の基板Wが載置されると、バークセルの搬送ロボットTR1が搬送アーム6a,6bのうちの一方を使用してその基板Wを受け取る。そして、搬送ロボットTR1は受け取った未処理の基板Wを塗布処理ユニットBRC1〜BRC3のいずれかに搬送する。塗布処理ユニットBRC1〜BRC3では、基板Wに反射防止膜用の塗布液が回転塗布される。
First, an unprocessed substrate W is loaded into the
塗布処理が終了した後、基板Wは搬送ロボットTR1によってホットプレートHP1〜HP6のいずれかに搬送される。ホットプレートにて基板Wが加熱されることによって、塗布液が乾燥されて基板W上に下地の反射防止膜が形成される。その後、搬送ロボットTR1によってホットプレートから取り出された基板WはクールプレートCP1〜CP3のいずれかに搬送されて冷却される。なお、このときにクールプレートWCPによって基板Wを冷却するようにしても良い。冷却後の基板Wは搬送ロボットTR1によって基板載置部PASS3に載置される。 After the coating process is completed, the substrate W is transferred to one of the hot plates HP1 to HP6 by the transfer robot TR1. When the substrate W is heated by the hot plate, the coating liquid is dried and a base antireflection film is formed on the substrate W. Thereafter, the substrate W taken out from the hot plate by the transfer robot TR1 is transferred to one of the cool plates CP1 to CP3 and cooled. At this time, the substrate W may be cooled by the cool plate WCP. The cooled substrate W is placed on the substrate platform PASS3 by the transport robot TR1.
また、基板載置部PASS1に載置された未処理の基板Wを搬送ロボットTR1が密着強化処理部AHL1〜AHL3のいずれかに搬送するようにしても良い。密着強化処理部AHL1〜AHL3では、HMDSの蒸気雰囲気で基板Wを熱処理してレジスト膜と基板Wとの密着性を向上させる。密着強化処理の終了した基板Wは搬送ロボットTR1によって取り出され、クールプレートCP1〜CP3のいずれかに搬送されて冷却される。密着強化処理が行われた基板Wには反射防止膜を形成しないため、冷却後の基板Wは搬送ロボットTR1によって直接基板載置部PASS3に載置される。 Further, the unprocessed substrate W placed on the substrate platform PASS1 may be transported by the transport robot TR1 to any one of the adhesion reinforcement processing units AHL1 to AHL3. In the adhesion strengthening processing units AHL1 to AHL3, the substrate W is heat-treated in a HMDS vapor atmosphere to improve the adhesion between the resist film and the substrate W. The substrate W that has been subjected to the adhesion strengthening process is taken out by the transport robot TR1, transported to one of the cool plates CP1 to CP3, and cooled. Since the antireflection film is not formed on the substrate W that has been subjected to the adhesion strengthening process, the cooled substrate W is directly placed on the substrate platform PASS3 by the transport robot TR1.
また、反射防止膜用の塗布液を塗布する前に脱水処理を行うようにしても良い。この場合はまず、基板載置部PASS1に載置された未処理の基板Wを搬送ロボットTR1が密着強化処理部AHL1〜AHL3のいずれかに搬送する。密着強化処理部AHL1〜AHL3では、HMDSの蒸気を供給することなく基板Wに単に脱水のための加熱処理(デハイドベーク)を行う。脱水のための加熱処理の終了した基板Wは搬送ロボットTR1によって取り出され、クールプレートCP1〜CP3のいずれかに搬送されて冷却される。冷却後の基板Wは搬送ロボットTR1によって塗布処理ユニットBRC1〜BRC3のいずれかに搬送され、反射防止膜用の塗布液が回転塗布される。その後、基板Wは搬送ロボットTR1によってホットプレートHP1〜HP6のいずれかに搬送され、加熱処理によって基板W上に下地の反射防止膜が形成される。さらにその後、搬送ロボットTR1によってホットプレートから取り出された基板WはクールプレートCP1〜CP3のいずれかに搬送されて冷却された後、基板載置部PASS3に載置される。 Further, dehydration treatment may be performed before applying the coating solution for the antireflection film. In this case, first, the transfer robot TR1 transfers the unprocessed substrate W placed on the substrate platform PASS1 to any one of the adhesion reinforcement processing units AHL1 to AHL3. In the adhesion strengthening processing units AHL1 to AHL3, the substrate W is simply subjected to heat treatment (dehydration bake) for dehydration without supplying HMDS vapor. The substrate W that has been subjected to the heat treatment for dehydration is taken out by the transport robot TR1, transported to one of the cool plates CP1 to CP3, and cooled. The cooled substrate W is transported to one of the coating processing units BRC1 to BRC3 by the transport robot TR1, and the coating liquid for the antireflection film is spin-coated. Thereafter, the substrate W is transported to one of the hot plates HP1 to HP6 by the transport robot TR1, and a base antireflection film is formed on the substrate W by heat treatment. Thereafter, the substrate W taken out from the hot plate by the transport robot TR1 is transported to one of the cool plates CP1 to CP3, cooled, and then placed on the substrate platform PASS3.
基板Wが基板載置部PASS3に載置されると、レジスト塗布セルの搬送ロボットTR2がその基板Wを受け取って塗布処理ユニットSC1〜SC3のいずれかに搬送する。塗布処理ユニットSC1〜SC3では、基板Wにレジストが回転塗布される。なお、レジスト塗布処理には精密な基板温調が要求されるため、基板Wを塗布処理ユニットSC1〜SC3に搬送する直前にクールプレートCP4〜CP9のいずれかに搬送するようにしても良い。 When the substrate W is placed on the substrate platform PASS3, the resist coating cell transport robot TR2 receives the substrate W and transports it to one of the coating processing units SC1 to SC3. In the coating processing units SC1 to SC3, a resist is spin-coated on the substrate W. In addition, since precise substrate temperature control is required for the resist coating process, the substrate W may be transported to any one of the cool plates CP4 to CP9 immediately before the substrate W is transported to the coating processing units SC1 to SC3.
レジスト塗布処理が終了した後、基板Wは搬送ロボットTR2によって加熱部PHP1〜PHP6のいずれかに搬送される。加熱部PHP1〜PHP6にて基板Wが加熱処理されることにより、レジスト中の溶媒成分が除去されて基板W上にレジスト膜が形成される。その後、搬送ロボットTR2によって加熱部PHP1〜PHP6から取り出された基板WはクールプレートCP4〜CP9のいずれかに搬送されて冷却される。冷却後の基板Wは搬送ロボットTR2によって基板載置部PASS5に載置される。 After the resist coating process is completed, the substrate W is transferred to one of the heating units PHP1 to PHP6 by the transfer robot TR2. When the substrate W is heated by the heating units PHP1 to PHP6, the solvent component in the resist is removed, and a resist film is formed on the substrate W. Thereafter, the substrate W taken out from the heating units PHP1 to PHP6 by the transport robot TR2 is transported to one of the cool plates CP4 to CP9 and cooled. The cooled substrate W is placed on the substrate platform PASS5 by the transport robot TR2.
レジスト塗布処理が行われてレジスト膜が形成された基板Wが基板載置部PASS5に載置されると、現像処理セルの搬送ロボットTR3がその基板Wを受け取ってそのまま基板載置部PASS7に載置する。そして、基板載置部PASS7に載置された基板Wは露光後ベークセルの搬送ロボットTR4によって受け取られ、エッジ露光ユニットEEW1,EEW2のいずれかに搬入される。エッジ露光ユニットEEW1,EEW2においては、基板Wの端縁部の露光処理(エッジ露光処理)が行われる。エッジ露光処理が終了した基板Wは搬送ロボットTR4によって基板載置部PASS9に載置される。そして、基板載置部PASS9に載置された基板Wはインターフェイスセルの搬送機構55によって受け取られ、露光ユニットEXPに搬入され、パターン露光処理に供される。本実施形態では化学増幅型レジストを使用しているため、基板W上に形成されたレジスト膜のうち露光された部分では光化学反応によって酸が生成する。なお、エッジ露光処理が終了した基板Wを露光ユニットEXPに搬入する前に、搬送ロボットTR4によってクールプレート14に搬入して冷却処理を行うようにしても良い。
When the substrate W on which the resist coating process is performed and the resist film is formed is placed on the substrate platform PASS5, the transfer robot TR3 of the development cell receives the substrate W and places it on the substrate platform PASS7 as it is. Put. Then, the substrate W placed on the substrate platform PASS7 is received by the post-exposure bake cell transport robot TR4 and carried into one of the edge exposure units EEW1 and EEW2. In the edge exposure units EEW1 and EEW2, exposure processing (edge exposure processing) of the edge portion of the substrate W is performed. The substrate W that has undergone the edge exposure process is placed on the substrate platform PASS9 by the transport robot TR4. The substrate W placed on the substrate platform PASS9 is received by the interface
パターン露光処理が終了した露光済みの基板Wは露光ユニットEXPから再びインターフェイスセルに戻され、搬送機構55によって基板載置部PASS10に載置される。露光後の基板Wが基板載置部PASS10に載置されると、露光後ベークセルの搬送ロボットTR4がその基板Wを受け取って加熱部PHP7〜PHP12のいずれかに搬送する。加熱部PHP7〜PHP12では、露光時の光化学反応によって生じた生成物を酸触媒としてレジストの樹脂の架橋・重合等の反応を進行させ、現像液に対する溶解度を露光部分のみ局所的に変化させるための加熱処理(Post Exposure Bake)が行われる。露光後加熱処理が終了した基板Wは、冷却機構を備えたローカル搬送機構(加熱部PHP7〜PHP12内の搬送機構:図1参照)によって搬送されることにより冷却され、上記化学反応が停止する。続いて基板Wは、搬送ロボットTR4によって加熱部PHP7〜PHP12から取り出され、基板載置部PASS8に載置される。
The exposed substrate W for which the pattern exposure processing has been completed is returned from the exposure unit EXP to the interface cell again, and is placed on the substrate platform PASS10 by the
基板載置部PASS8に基板Wが載置されると、現像処理セルの搬送ロボットTR3がその基板Wを受け取ってクールプレートCP10〜CP13のいずれかに搬送する。クールプレートCP10〜CP13においては、露光後加熱処理が終了した基板Wがさらに冷却され、所定温度に正確に温調される。その後、搬送ロボットTR3は、クールプレートCP10〜CP13から基板Wを取り出して現像処理ユニットSD1〜SD5のいずれかに搬送する。現像処理ユニットSD1〜SD5では、基板Wに現像液を供給して現像処理を進行させる。やがて現像処理が終了した後、基板Wは搬送ロボットTR3によってホットプレートHP7〜HP11のいずれかに搬送され、さらにその後クールプレートCP10〜CP13のいずれかに搬送される。 When the substrate W is placed on the substrate platform PASS8, the transport robot TR3 of the development cell receives the substrate W and transports it to one of the cool plates CP10 to CP13. In the cool plates CP10 to CP13, the substrate W that has been subjected to the post-exposure heat treatment is further cooled and accurately adjusted to a predetermined temperature. Thereafter, the transport robot TR3 takes out the substrate W from the cool plates CP10 to CP13 and transports it to any of the development processing units SD1 to SD5. In the developing units SD1 to SD5, a developing solution is supplied to the substrate W to advance the developing process. After the development process is finished, the substrate W is transferred to one of the hot plates HP7 to HP11 by the transfer robot TR3, and then transferred to one of the cool plates CP10 to CP13.
その後、基板Wは搬送ロボットTR3によって基板載置部PASS6に載置される。基板載置部PASS6に載置された基板Wは、レジスト塗布セルの搬送ロボットTR2によってそのまま基板載置部PASS4に載置される。さらに、基板載置部PASS4に載置された基板Wは、バークセルの搬送ロボットTR1によってそのまま基板載置部PASS2に載置されることにより、インデクサブロック1に格納される。基板載置部PASS2に載置された処理済みの基板Wはインデクサセルの基板移載機構12によって所定のキャリアCに収納される。その後、所定枚数の処理済み基板Wが収納されたキャリアCが装置外部に搬出されて一連のフォトリソグラフィー処理が完了する。
Thereafter, the substrate W is placed on the substrate platform PASS6 by the transport robot TR3. The substrate W placed on the substrate platform PASS6 is placed on the substrate platform PASS4 as it is by the transfer robot TR2 of the resist coating cell. Further, the substrate W placed on the substrate platform PASS4 is stored in the
次に、エッジ露光ユニットEEW1の処理内容について説明する。図9は、エッジ露光ユニットEEW1における処理手順を示すフローチャートである。なお、エッジ露光ユニットEEW2における処理手順についても全く同様である。 Next, processing contents of the edge exposure unit EEW1 will be described. FIG. 9 is a flowchart showing a processing procedure in the edge exposure unit EEW1. The processing procedure in the edge exposure unit EEW2 is exactly the same.
まず、上述の如く、レジスト塗布処理が行われてレジスト膜が形成された基板Wが搬送ロボットTR4によってエッジ露光ユニットEEW1に搬入される(ステップS1)。搬入された基板Wは、保持回転部200の吸着チャック210に渡されて略水平姿勢にて吸着保持される。このときには、露光後ベークセルの搬送ロボットコントローラTCがティーチングデータTD(図7参照)に基づいて搬送ロボットTR4を制御することにより、基板Wが正確にエッジ露光ユニットEEW1に搬入されて吸着チャック210に渡される。
First, as described above, the substrate W on which the resist coating process is performed and the resist film is formed is carried into the edge exposure unit EEW1 by the transport robot TR4 (step S1). The loaded substrate W is transferred to the
ティーチングデータTDは、搬送ロボットTR4の動作を微調整するための教示情報である。基板処理装置が上記一連のフォトリソグラフィー処理を開始する前、例えば基板処理装置を組み立てた直後の時点で各搬送ロボットのティーチングを行う。ティーチングとは、エッジ露光ユニットEEW1のような受渡対象部への基準搬入位置(本来搬入されるべき位置であり、エッジ露光ユニットEEW1であれば吸着チャック210の回転中心と基板Wの中心とが一致する位置)を各搬送ロボットに教示する作業である。具体的には、光学測定素子を備えた治具を載置した搬送アームを搬送ロボットが受渡対象部にアクセスさせ、基準搬入位置と実際のアクセス位置とのずれを光学的に検出し、そのずれを解消する微調整データを取得する。その取得された微調整データがティーチングデータとして各セルコントローラCCの磁気ディスク等に記憶される。例えば、露光後ベークセルの搬送ロボットTR4についてのティーチングデータTDは露光後ベークセルのセルコントローラCCの磁気ディスクに格納される。なお、ティーチングデータTDはメモリなどの他の記憶手段に記憶するようにしても良いし、メインコントローラMCの記憶手段に記憶するようにしても良い。ティーチングを行うことによって各搬送ロボットが基準搬入位置に正確にアクセスすることとなり、上述した一連のフォトリソグラフィー処理が高い精度にて進行する。
The teaching data TD is teaching information for finely adjusting the operation of the transport robot TR4. Teaching of each transfer robot is performed before the substrate processing apparatus starts the series of photolithography processes, for example, immediately after the substrate processing apparatus is assembled. Teaching is a reference carry-in position to a delivery target part such as the edge exposure unit EEW1 (a position to be carried in originally, and in the case of the edge exposure unit EEW1, the center of rotation of the
次に、図9のステップS2に進み、エッジデータ取得部901の制御下において、吸着チャック210に吸着保持された基板Wを回転モータ220が鉛直軸方向を回転軸としてその周りでθ方向に360°回転させつつ基板Wの端縁部の位置をエッジセンサ800に順次検知させて基板Wの端縁部位置情報を含むエッジデータを取得する。つまり、エッジデータ取得部901が保持回転部200に基板Wを水平面内にて1回転させつつエッジセンサ800に基板Wの端縁部の位置を検知させてエッジデータを取得するのである。本実施形態のように基板Wがφ300mmの円形の半導体ウェハである場合には、基板Wが1回転する間にエッジセンサ800が約3000点の端縁部位置を検知してエッジデータを取得する。
Next, proceeding to step S2 in FIG. 9, under the control of the edge
エッジデータが取得された後、ステップS3に進んでエッジデータ監視部902がエッジデータの異常の有無を判定する。図10は、ステップS2にて取得されたエッジデータの一例を示す図である。既述したように、搬送ロボットTR4はティーチングデータTDに従って基板Wをエッジ露光ユニットEEW1に搬入しているため、基板Wは正確に基準搬入位置に搬入されているはずである。理想的に搬入された場合、基板Wの回転中心から端縁部までの距離は回転角度によらず常に一定(300mm)となる。しかしながら、実際には如何に正確に基準搬入位置に搬入したとしても、微視的には僅かな偏心が不可避的に生じており、基板Wの回転中心から端縁部までの距離は回転角度に応じて微小に変動する。このような基板Wの端縁部位置の変動がエッジデータとして取得されており、図10の縦軸は基板Wの端縁部位置の基準位置(基板Wが完璧に基準搬入位置に搬入されているときの端縁部位置)からの変位を示している。すなわち、基板Wの回転中心から端縁部までの距離と基板Wの半径(300mm)との差分である。また、図10の横軸は基板Wの回転角度を示している。
After the edge data is acquired, the process proceeds to step S3, where the edge
基板Wの搬入位置が僅かでも偏心していると、図10に示すように、基板Wの端縁部位置の変位はサインカーブを描く。そして、エッジデータ監視部902はそのサインカーブの振幅が閾値Th以上であるときには基板Wの偏心量が許容量を超えて過大であるとして異常有りと判断する。一方、サインカーブの振幅が閾値Th未満であればエッジデータ監視部902は基板Wの偏心量については異常なしと判断する。なお、サインカーブの振幅が閾値Thより大きいときに基板Wの偏心量が異常であると判断するようにしても良い。
If the carry-in position of the substrate W is slightly decentered, the displacement of the edge position of the substrate W draws a sine curve as shown in FIG. Then, when the amplitude of the sine curve is equal to or greater than the threshold value Th, the edge
また、図10の符合A1に示すように、エッジデータには基板Wのノッチ角度の情報も含まれている。本実施形態の基板Wである半導体ウェハは単結晶シリコンのインゴットを特定の結晶方位に沿ってスライスしたものである。そして、処理中における基板Wの向きを合わせるために、基板Wの結晶方位に応じた所定の位置に図6に示すようなノッチNT(V字型の切り込み)が刻設されている。ステップS2にてエッジデータを取得する際には、エッジセンサ800がノッチNTにおける端縁部位置をも検知するため、図10の符合A1に示すようなノッチ角度の情報がエッジデータに含まれるのである。
Further, as indicated by reference numeral A1 in FIG. 10, the edge data also includes information on the notch angle of the substrate W. The semiconductor wafer which is the substrate W of this embodiment is obtained by slicing an ingot of single crystal silicon along a specific crystal orientation. In order to match the orientation of the substrate W during processing, a notch NT (V-shaped notch) as shown in FIG. 6 is formed at a predetermined position corresponding to the crystal orientation of the substrate W. When the edge data is acquired in step S2, the
複数の未処理基板WがキャリアCに収納された状態でインデクサブロック1に搬入される段階においては、キャリアC内の各基板Wのノッチ角度は揃えられている。よって、エッジ露光ユニットEEW1に搬入される基板Wのノッチ角度も一定となるはずであるが、上述した一連の処理手順においてエッジ露光ユニットEEW1に基板Wが到達するまでのいずれかのユニットにて基板Wの角度ずれが生じると、エッジデータのノッチ角度にもずれが生じる。このため、エッジデータのノッチ角度(エッジデータにおいてノッチが検出された位置の回転角度)が基準となる基板Wでのノッチ角度から所定値以上に乖離しているときには、エッジデータ監視部902は保持回転部200によって保持される基板Wのノッチ角度に異常が有ると判断する。
At the stage where a plurality of unprocessed substrates W are loaded into the
また、基板Wの端縁部位置によって描かれるサインカーブに、図10の符合A2に示すような離散的なデータ(不連続値)が現出することもある。このような離散的なデータが現出するときは、エッジセンサ800またはエッジセンサコントローラ805に不具合が生じている場合が多い。このため、エッジデータに離散的なデータが現出するときには、エッジデータ監視部902はエッジセンサ800またはエッジセンサコントローラ805に異常が有ると判断する。
Also, discrete data (discontinuous values) as shown by reference numeral A2 in FIG. 10 may appear on the sine curve drawn by the edge position of the substrate W. When such discrete data appears, the
エッジデータ監視部902によってエッジデータに異常有りと判断された場合には、ステップS4に進み、アラーム発報部903がアラーム発報を行う。具体的には、例えばアラーム発報部903がメインパネルMPに警告メッセージを表示するようにすれば良い。これに併せて、アラームの内容、すなわち”偏心量異常”、”ノッチ角度異常”、”エッジセンサ異常”を表示するようにしても良い。
If the edge
アラーム発報を認識した作業者は必要な対策を講じる。例えば、基板Wの偏心量に異常が有る場合には、搬送ロボットTR4に何らかのトラブルが生じて突発的なティーチングのずれが発生したと考えられる。このため、搬送ロボットTR4の動作およびティーチングデータTDを確認し、必要であれば再度ティーチングを行う。また、基板Wのノッチ角度に異常が有る場合には、下地塗布処理部BRCまたはレジスト塗布処理部SCのいずれかの処理ユニットにおいて基板Wの角度ずれが生じていると考えられるため、これらの処理ユニットの検査を行う。さらに、エッジセンサ800またはエッジセンサコントローラ805に異常が有る場合には、エッジ露光ユニットEEW1自身に原因があるため、エッジセンサ800およびエッジセンサコントローラ805の点検を行う。
The worker who has recognized the alarm is taking necessary measures. For example, when there is an abnormality in the amount of eccentricity of the substrate W, it is considered that some trouble occurred in the transport robot TR4 and sudden teaching deviation occurred. Therefore, the operation of the transfer robot TR4 and the teaching data TD are confirmed, and teaching is performed again if necessary. Further, when there is an abnormality in the notch angle of the substrate W, it is considered that there is an angle shift of the substrate W in any of the processing units of the base coating processing unit BRC or the resist coating processing unit SC. Inspect the unit. Further, when there is an abnormality in the
一方、エッジデータ監視部902がエッジデータに上記のような異常を認めなかった場合には、ステップS5に進み、エッジ露光処理が実行される。具体的には、まず、EEWコントローラ900がX軸センサ600およびY軸センサ700からの検出結果を参照しつつ、X軸モータ420およびY軸モータ310を駆動して露光部500を所定の露光位置まで移動させる。所定の露光位置とは、露光ヘッド530から照射される光が吸着チャック210に保持された半導体ウェハWの端縁部に到達する位置である。
On the other hand, when the edge
続いて、EEWコントローラ900が露光ヘッド530からの光照射を開始させるとともに、回転モータ220を駆動することによって半導体ウェハWの回転を開始する。このときに、常に一定の露光幅が得られるように、予め取得した上記のエッジデータに基づき、基板Wの回転に伴ってEEWコントローラ900が露光部500を微妙に移動させて偏心補正を行う。すなわち、基板Wの端縁部位置によって描かれるサインカーブの振幅が上記の閾値Th未満であったとしても、端縁部位置の微小な変動は存在しており、露光部500を定位置に固定したまま基板Wを回転させてエッジ露光処理を行うと露光幅が不均一となる。このため、エッジデータのサインカーブに従って、EEWコントローラ900がX軸駆動回路425およびY軸駆動回路315に制御信号を伝達してX軸モータ420およびY軸モータ310を駆動し、基板Wの端縁部位置の微小変動を打ち消すように露光部500を移動させるのである。このようにして、エッジ露光処理が進行して終了した後、吸着チャック210による吸着が解除され、基板Wが搬送ロボットTR4によってエッジ露光ユニットEEW1から搬出される。
Subsequently, the
以上のように、本実施形態においては、処理対象となる全ての基板Wごとにエッジ露光ユニットEEW1においてエッジ露光処理を行う前に、当該基板Wの端縁部位置情報を含むエッジデータを取得して常時監視し、そのエッジデータに基づいて異常の有無、具体的には基板Wの偏心量の異常、基板Wのノッチ角度の異常およびエッジセンサ800またはエッジセンサコントローラ805の異常の有無を判断している。このエッジデータ自体は、異常の有無の判断だけでなく、エッジ露光処理時に一定の露光幅を得るための基板Wの偏心補正にも使用されるものであり、良好なエッジ露光処理を行うために必要なデータでもある。換言すれば、エッジデータはプロセス上の必要のために取得されるデータでもあり、そのようなエッジデータを用いて異常の有無を判断すれば、装置を停止して特別な作業を行うことなく大きな不具合の発生を未然に防止することができる。
As described above, in the present embodiment, before performing edge exposure processing in the edge exposure unit EEW1 for every substrate W to be processed, edge data including edge portion position information of the substrate W is acquired. And monitoring whether or not there is an abnormality, specifically, whether there is an abnormality in the eccentricity of the substrate W, an abnormality in the notch angle of the substrate W, or an abnormality in the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明はその趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態においては、エッジデータに異常有りと判断された場合にはアラーム発報部903がアラーム発報を行うことによって作業者に異常を告知するようにしていたが、アラーム発報に代えてまたは加えてティーチングデータ補正部904がティーチングデータTDの補正を行うようにしても良い。具体的には、基板Wの偏心量に異常が認められたときには、エッジ露光ユニットEEW1に基板Wを搬入する搬送ロボットTR4についての突発的なティーチングのずれが発生したと考えられるため、得られたエッジデータに基づいてティーチングデータ補正部904が搬送ロボットTR4のティーチングデータTDを補正する。このようにすれば、装置を停止して再度ティーチングを行うことなくティーチングデータTDを自動的に補正することができるため、装置稼働率の低下を抑制することが可能となる。
While the embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be modified in various ways other than those described above without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, when it is determined that there is an abnormality in the edge data, the alarm notification unit 903 notifies the operator of the abnormality by issuing an alarm. Instead of or in addition, the teaching
また、上記実施形態においては、エッジデータに基づいてエッジデータ監視部902が基板Wの偏心量の異常、ノッチ角度の異常およびエッジセンサ800またはエッジセンサコントローラ805の異常の有無を判断していたが、エッジデータ監視部902による監視の対象項目はこれらに限定されるものではなく他の異常の有無を判断するようにしても良い。
In the above embodiment, the edge
また、上記実施形態においては、エッジセンサ800を固定して基板Wを1回転させることによってエッジデータを取得していたが、これとは逆に基板Wを固定してエッジセンサ800を基板Wの端縁部に沿って移動させることによりエッジデータを取得するようにしても良い。すなわち、エッジセンサ800を基板Wの端縁部に対して相対的に移動させるようにすれば良い。
In the above embodiment, the edge data is acquired by fixing the
また、本発明に係る回転式基板処理装置はエッジ露光ユニットEEW1,EEW2に限定されるものではなく、上記の基板処理装置に組み込まれて基板Wを回転させつつ所定の基板処理を行う他の処理ユニットであっても良い。例えば、塗布処理ユニットSC1〜SC3や現像処理ユニットSD1〜SD5にエッジセンサ800を設置し、レジスト塗布処理や現像処理の前にエッジデータを取得して異常の有無を判断するようにしても良い。さらには、上記基板処理装置とは異なる、例えば基板Wを回転させつつ洗浄処理を行う洗浄処理ユニットに本発明を適用しても良い。もっとも、エッジ露光ユニットEEW1,EEW2であればプロセス上必要な必須の要素としてエッジセンサ800を備えているため、そのエッジセンサ800を利用してエッジデータを取得することができ、ハードウェアの改変を行うことなく本発明を実施することができる。
In addition, the rotary substrate processing apparatus according to the present invention is not limited to the edge exposure units EEW1 and EEW2, and is incorporated in the substrate processing apparatus described above and performs other substrate processing while rotating the substrate W. It may be a unit. For example, the
また、本発明に係る回転式基板処理装置によって処理対象となる基板Wはφ300mmの半導体ウェハに限定されるものではなく、φ200mmの半導体ウェハであっても良く、さらには液晶表示装置用のガラス基板等であっても良い。φ200mmの半導体ウェハである場合には、ノッチに代えてオリフラ(オリエンテーションフラット)が形成されているため、エッジデータに基づいてオリフラ角度の異常を判断することとなる。 The substrate W to be processed by the rotary substrate processing apparatus according to the present invention is not limited to a φ300 mm semiconductor wafer, and may be a φ200 mm semiconductor wafer, and further, a glass substrate for a liquid crystal display device. Etc. In the case of a semiconductor wafer having a diameter of 200 mm, since an orientation flat (orientation flat) is formed instead of the notch, an abnormality in the orientation flat angle is determined based on the edge data.
また、本発明に係る回転式基板処理装置を組み込んだ基板処理装置の構成は図1から図4に示したような形態に限定されるものではなく、種々の配置構成を採用することが可能である。 Further, the configuration of the substrate processing apparatus incorporating the rotary substrate processing apparatus according to the present invention is not limited to the form shown in FIGS. 1 to 4, and various arrangement configurations can be adopted. is there.
1 インデクサブロック
2 バークブロック
3 レジスト塗布ブロック
4 現像処理ブロック
5 インターフェイスブロック
200 保持回転部
210 吸着チャック
220 回転モータ
300 Y軸駆動部
400 X軸駆動部
500 露光部
530 露光ヘッド
800 エッジセンサ
900 EEWコントローラ
901 エッジデータ取得部
902 エッジデータ監視部
903 アラーム発報部
904 ティーチングデータ補正部
EEW1,EEW2 エッジ露光ユニット
BRC1〜BRC3,SC1〜SC3 塗布処理ユニット
CC セルコントローラ
MC メインコントローラ
NT ノッチ
SD1〜SD5 現像処理ユニット
TC 搬送ロボットコントローラ
TD ティーチングデータ
TR1〜TR4 搬送ロボット
W 基板
DESCRIPTION OF
Claims (8)
基板を保持して回転させる保持回転手段と、
前記保持回転手段に保持される基板の端縁部の位置を検知する端縁部検知手段と、
前記所定の処理を行う前に、前記保持回転手段に基板を回転させつつ当該基板の端縁部の位置を前記端縁部検知手段に順次検知させて当該基板の端縁部位置情報を含むエッジデータを取得する端縁部位置情報取得手段と、
取得された前記エッジデータを監視する監視手段と、
を備えることを特徴とする回転式基板処理装置。 A rotary substrate processing apparatus that performs predetermined processing while rotating a substrate,
Holding and rotating means for holding and rotating the substrate;
Edge detection means for detecting the position of the edge of the substrate held by the holding rotation means;
Before performing the predetermined processing, the edge including the edge position information of the substrate is obtained by causing the edge detection unit to sequentially detect the position of the edge of the substrate while rotating the substrate by the holding and rotating unit. Edge position information acquisition means for acquiring data;
Monitoring means for monitoring the acquired edge data;
A rotary substrate processing apparatus comprising:
前記監視手段は、前記エッジデータに基づいて、前記保持回転手段によって保持される基板の偏心量の異常の有無を判断することを特徴とする回転式基板処理装置。 The rotary substrate processing apparatus according to claim 1,
The rotary substrate processing apparatus, wherein the monitoring unit determines whether or not there is an abnormality in the amount of eccentricity of the substrate held by the holding and rotating unit based on the edge data.
前記監視手段は、前記エッジデータに含まれる前記端縁部位置情報によって描かれるサインカーブの振幅が所定の閾値以上であるときに基板の偏心量が異常であると判断することを特徴とする回転式基板処理装置。 The rotary substrate processing apparatus according to claim 2,
The rotation is characterized in that the monitoring means determines that the amount of eccentricity of the substrate is abnormal when the amplitude of the sine curve drawn by the edge position information included in the edge data is equal to or greater than a predetermined threshold value. Type substrate processing apparatus.
前記監視手段は、前記エッジデータに基づいて、前記保持回転手段によって保持される基板のノッチ角度の異常の有無を判断することを特徴とする回転式基板処理装置。 In the rotary substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The rotary substrate processing apparatus, wherein the monitoring unit determines whether or not the notch angle of the substrate held by the holding and rotating unit is abnormal based on the edge data.
前記監視手段は、前記エッジデータに基づいて、前記端縁部検知手段の異常の有無を判断することを特徴とする回転式基板処理装置。 In the rotary substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The rotary substrate processing apparatus, wherein the monitoring unit determines whether or not the edge detection unit is abnormal based on the edge data.
前記監視手段によって異常有りと判断されたときに警告を発報する警告発報手段をさらに備えることを特徴とする回転式基板処理装置。 In the rotary substrate processing apparatus according to any one of claims 2 to 5,
A rotary substrate processing apparatus, further comprising warning issuing means for issuing a warning when the monitoring means determines that there is an abnormality.
前記監視手段によって基板の偏心量に異常有りと判断されたときに、前記エッジデータに基づいて前記回転式基板処理装置に基板を搬入する搬送ロボットの教示情報を補正する教示情報補正手段をさらに備えることを特徴とする回転式基板処理装置。 In the rotary substrate processing apparatus according to claim 2 or 3,
When the monitoring unit determines that there is an abnormality in the amount of eccentricity of the substrate, the information processing unit further includes teaching information correction unit that corrects teaching information of a transfer robot that loads the substrate into the rotary substrate processing apparatus based on the edge data. A rotary substrate processing apparatus.
前記保持回転手段によって保持される基板の端縁部に光を照射する露光ヘッドをさらに備え、
前記所定の処理は、前記保持回転手段によって回転される基板の端縁部に前記露光ヘッドから光を照射して当該端縁部を露光する端縁部露光処理であることを特徴とする回転式基板処理装置。 In the rotary substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 7,
An exposure head for irradiating light to the edge of the substrate held by the holding rotation means;
The predetermined process is an edge exposure process in which the edge of the substrate rotated by the holding and rotating means is irradiated with light from the exposure head to expose the edge. Substrate processing equipment.
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