以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
図1は、実施例に係る基板処理装置の概略構成を示す斜視図であり、図2は、基板処理装置の1階を平面視したときのブロック図であり、図3は、基板処理装置の2階を平面視したときのブロック図である。なお、紙面の都合上、図1では基板を多段に収納したカセットを載置するカセット載置台の図示を省略する。また、図2,図3については、後述する上下に階層構造で配設された熱処理部やインターフェイス用載置台などについては展開平面図で表す。なお、説明の都合上、図2,図3の各図に記載した後述するインデクサやインターフェイスは、本実施例装置にそれぞれが1つ備えられたものであり、各階に設けられたものでないことに留意されたい。また、本実施例では、フォトリソグラフィ工程において基板を回転させながらレジスト塗布を行うスピンコータ、およびレジスト塗布されて、さらに露光処理が行われた基板を回転させながら現像処理を行うスピンデベロッパを例に採って、基板処理を説明する。
本実施例に係る基板処理装置は、図1〜図3に示すように、インデクサ1とプロセスユニット3とインターフェイス4とから構成されている。本実施例の場合には、インターフェイス4は、レジスト塗布および現像処理などを行うプロセスユニット3と、基板の露光処理を行う外部処理装置としての露光装置(例えば、ステップ露光を行うステッパなど)とを連結する。
次に、インデクサ1の具体的構成について説明する。インデクサ1は、図1〜図3に示すように、カセット載置台2とインデクサ用搬送経路7とインデクサ用搬送機構8とから構成されている。カセット載置台2は、複数枚(例えば25枚)の未処理の基板Wまたは処理済の基板Wを収納したカセットCが複数個(図2,図3では4個)載置可能に構成されている。また、搬送経路7は、複数個のカセットCが載置されるカセット載置台2に沿って水平方向に形成されている。搬送機構8は、昇降移動および搬送経路7上を水平移動することで、カセット載置台2上のカセットCとプロセスユニット3との間で基板Wの受け渡しを行うことができるように構成されている。さらに具体的に説明すると、搬送機構8は、カセット載置台2に載置されたカセットCから未処理の基板Wを順に取り出してプロセスユニット3に払い出す一方、処理済の基板Wをプロセスユニット3から受け取って、カセット載置台6に置かれた所定のカセットCに処理済の基板Wを順に収納する。このカセット載置台2は、本発明におけるカセット載置部に相当する。
次に、インデクサ用搬送機構8の具体的構成について、図4を参照して説明する。搬送機構8は、図4(a)の平面図、および図4(b)の右側面図に示すように、インデクサ用搬送経路7の方向(y方向)である矢印RAの方向にアーム基台8aを水平移動させるy軸移動機構8bと、矢印RBの方向(z方向)にアーム基台8aを昇降移動させるz軸昇降機構8cと、z軸周り(矢印RCの方向)にアーム基台8aを回転させる回転駆動機構8dとを備えている。このアーム基台8aには基板Wを保持するアーム8eが備えられており、このアーム8eは、回転半径方向(矢印RDの方向)に進退移動可能に構成されている。
y軸移動機構8bは、図4(a)に示すように、螺軸8fと、この螺軸8fを軸心周りに回転させるモータ8gとを備えており、この螺軸8fには上述したz軸昇降機構8cの基部が螺合されている。モータ8gの回転によって、螺軸8fに取り付けられたz軸昇降機構8cが水平方向に移動する。
z軸昇降機構8cは、図4(b)に示すように、y軸移動機構8bと同じく、螺軸8hと、この螺軸8hを軸心周りに回転させるモータ8iとを備えており、この螺軸8hには上述した回転駆動機構8dの基部が螺合されている。モータ8iの回転によって、螺軸8hに取り付けられた回転駆動機構8dが昇降移動する。
回転駆動機構8dは、図4(b)に示すように、上述したアーム基台8aと、このアーム基台8aを軸心周りに回転させるモータ8jと、アーム基台8aとモータ8jとを支持する支持部材8kとを備えている。モータ8jの回転によって、アーム基台8aがアーム8eとともに水平面内で回転する。
このように構成されることで、アーム基台8aのアーム8eに保持された基板Wは、カセット載置台2に沿った水平移動,昇降移動,水平面内の回転移動,水平面内の進退移動がそれぞれ可能となる。
図1〜図3に戻って、プロセスユニット3の具体的構成について説明する。プロセスユニット3は、図2,図3に示すように、インデクサ1側から順に配置された第1の処理ユニット9,第2の処理ユニット10,第3の処理ユニット11から構成されている。この第1〜第3の処理ユニット9〜11は、本発明における基板処理ユニットに相当する。
また、上述した第1〜第3の処理ユニット9〜11は、1階から2階にわたって貫くようにそれぞれ配置されている。第1の処理ユニット9の1階には、図2に示すように、基板W上に形成されたフォトレジスト膜からの光の反射を防止するために下地用の反射防止膜(Bottom Anti-Reflective Coating)を基板Wに塗布形成するスピンコータ(Spin Coater)(図2中に符号『SC』で示す)や熱処理部などを含む反射防止膜形成用セル12が配設されている。第2の処理ユニット10の1階には、基板Wを回転させながらフォトレジスト膜を基板Wに塗布形成するスピンコータや熱処理部などを含むレジスト膜形成用セル13が配設されている。第3の処理ユニット11の1階には露光処理後の基板Wを加熱する(Post Exposure Bake)(図3中に符号『PEB』で示す)ための露光後加熱用セル14が配設されている。この反射防止膜形成用およびレジスト膜形成用のスピンコータSCは、本発明における塗布処理部に相当し、反射防止膜形成用セル12内のスピンコータSCは、本発明における反射防止膜用塗布処理部に、レジスト膜形成用セル13内のスピンコータSCは、本発明におけるレジスト塗布処理部にそれぞれ相当する。
一方、第1の処理ユニット9の2階には、図3に示すように、露光処理後の基板Wを回転させながら現像処理を行うスピンデベロッパ(Spin Developer)(図3中に符号『SD』で示す)や熱処理部などを含む現像用セル15Aが配設されている。第2の処理ユニット10の2階には、第1の処理ユニット9と同様の現像用セル15Bが配設されている。第3の処理ユニット11の2階には、同ユニット11の1階と同様の露光後加熱用セル14が配設されている。この現像用セル15内のスピンデベロッパSDは、本発明における現像処理部に相当する。
以上のように、反射防止膜形成用セル12とインデクサ1側にある現像用セル15Aとで第1の処理ユニット9を、レジスト膜形成用セル13とインターフェイス4側にある現像用セル15Bとで第2の処理ユニット10を、1階および2階に設けられた2つの露光後加熱用セル14で第3の処理ユニット11を、それぞれ構成している。
次に、反射防止膜形成用セル12の具体的構成について説明する。反射防止膜形成用セル12は、図2に示すように、3つの熱処理部16A,16B,16Cと、これらの熱処理部16A,16B,16C間で基板Wの受け渡しを行う熱処理部用搬送機構17と、反射防止膜を基板Wにそれぞれ塗布する2つのスピンコータSCと、熱処理部16Aおよび2つのスピンコータSC間で基板Wの受け渡しを行う反射防止膜形成処理用搬送機構18とから構成されている。
3つの熱処理部16A,16B,16Cは、図2に示すように、熱処理部用搬送機構17に対向するように、その周囲の3箇所に配設されており、各々の熱処理部16A,16B,16Cは上下に階層構造でそれぞれ配設されている。
インデクサ1に隣接して配設されている熱処理部16Aは、加熱された基板Wを冷却して常温に保つための2つの冷却部(図2,図3中に符号『CP』で示す),基板Wとフォトレジスト膜との密着性を向上させるための処理を行う4つのアドヒージョン(Adhesion)処理部(図2,図3中に符号『AHL』で示す),熱処理を行わずに基板Wを載置して基板Wを受け渡すための基板載置部(図2,図3中に符号『Pass』で示す)を下から順に積層することで構成されている。なお、アドヒージョン処理では、HMDS〔(CH3)3SiNHSi(CH3)3〕を蒸気状にしてレジスト塗布前の基板Wを処理する。
この熱処理部16Aは、基板載置部Pass、アドヒージョン処理部AHL、冷却部CPを使って、インデクサ1にあるインデクサ用搬送機構8と、熱処理部用搬送機構17と、反射防止膜形成処理用搬送機構18との間で基板Wを受け渡す機能をも備えている。すなわち、インデクサ用搬送機構8と熱処理部用搬送機構17とは、基板載置部Passを介して受け渡しを行う構成となっており、基板載置部Passには、インデクサ用搬送機構8と熱処理部用搬送機構17とに対峙する面にのみそれぞれの搬送機構が進入することができるように開口部16aが形成されている(図9参照)。また、熱処理部用搬送機構17と反射防止膜形成処理用搬送機構18とは、冷却部CPを介して受け渡しを行う構成となっており、冷却部CPには、熱処理部用搬送機構17と反射防止膜形成処理用搬送機構18とに対峙する面にのみそれぞれの搬送機構が進入することができるように開口部16aが形成されている(図9参照)。なお、アドヒージョン処理部AHLは、熱処理部用搬送機構17としか基板Wの受け渡しを行わないので、熱処理部用搬送機構17が進入することができるように熱処理部用搬送機構17に対峙した面にのみ開口部16aが形成されている(図9参照)。
熱処理部16Bには、熱処理部用搬送機構17に面して開口部16a(図1,図9参照)が、それぞれ各層に設けられている。そして、熱処理部用搬送機構17は、この開口部16aを介して、熱処理部16Bに基板Wを搬入して、熱処理部16Bから基板Wを搬出する。また、基板Wを加熱するための7つの加熱部(図2,図3中に符号『HP』で示す)を下から順に積層することで、熱処理部16Bは構成されている。
熱処理部16Cは、反射防止膜形成用セル12とレジスト膜形成用セル13とにまたがって配設されている。このように配設されることで、反射防止膜形成用セル12以外にレジスト膜形成用セル13も、この熱処理部16Cを共用している。この熱処理部16Cは、熱処理部16Aと同様の3つの冷却部CP,熱処理部16Bと同様の3つの加熱部HP,熱処理部16Aと同様の基板載置部Passを下から順に積層することで構成されている。
このうち、本実施形態の構成においては、3つのCPは、必要に応じて反射防止膜形成用セル12用として用いられ、3つの加熱部HPは、レジスト膜形成用セル13用として用いられる。この熱処理部16Cの基板載置部Passには、熱処理部用搬送機構17と後述するレジスト膜形成用セル13内に配置された熱処理部用搬送機構19との間で基板Wの受け渡しが可能なように、それぞれ熱処理部用搬送機構17および熱処理部用搬送機構19に対峙した面にのみ開口部16aが形成されている(図9参照)。熱処理部16Cを構成する3つの冷却部CPには、熱処理部用搬送機構17のみ基板Wの受け渡しが可能なように、熱処理部用搬送機構17に対峙する面にのみ開口部16aが形成されている。同様に、熱処理部16Cを構成する3つの加熱部HPには、熱処理部用搬送機構19のみ基板Wの受け渡しが可能なように、熱処理部用搬送機構19に対峙する面にのみ開口部16aが形成されている。
この熱処理部16C内の基板載置部Passは、互いに隣接する反射防止膜形成用セル12・レジスト膜形成用セル13間で基板を受け渡すための載置台であって、この熱処理部16C内の基板載置部Pass、および後述する熱処理部16H内の基板載置部Passは、本発明における載置台に相当する。
反射防止膜形成用セル12内のスピンコータSCは、上述したように基板Wを回転させながら反射防止膜形成処理を行うように構成されている。詳述すると、基板Wを保持して水平面内に回転させるスピンチャック,反射防止液を吐出するノズルなどから構成されている。このスピンチャックに保持されて回転している基板Wの中心に向けてノズルから反射防止液を吐出することで、基板Wの遠心力により反射防止膜が基板Wの中心から全面にわたって塗布形成される。
熱処理部用搬送機構17と反射防止膜形成処理用搬送機構18と、後述する熱処理部用搬送機構19とレジスト膜形成処理用搬送機構20とエッジ露光用搬送機構21と熱処理部用搬送機構23と現像用搬送機構24とは同じ構成からなる。これらの搬送機構の具体的構成については後で説明する。
次に、レジスト膜形成用セル13の具体的構成について説明する。レジスト膜形成用セル13は、図2に示すように、反射防止膜形成用セル12と同じく、3つの熱処理部16C,16D,16Eと、これらの熱処理部16C,16D,16E間で基板Wの受け渡しを行う熱処理部用搬送機構19と、フォトレジスト液を基板Wにそれぞれ塗布する2つのスピンコータSCと、熱処理部16Dおよび2つのスピンコータSC間で基板Wの受け渡しを行うレジスト膜形成処理用搬送機構20とから構成されている。
反射防止膜形成用セル12と同じく、3つの熱処理部16C,16D,16Eは、図2に示すように、熱処理部用搬送機構19に対向するように、その周囲の3箇所に配設されており、各々の熱処理部16C,16D,16Eは上下に階層構造でそれぞれ配設されている。
第3の処理ユニット11に隣接して配設されている熱処理部16Dは、6つの冷却部CP,基板載置部Passを下から順に積層することで構成されている。
この熱処理部16Dは、基板載置部Passを通じて、熱処理部用搬送機構19と後述する露光後加熱用セル14内に配置されたエッジ露光用搬送機構21との間で基板Wの受け渡しを行う機能をも備えている。すなわち、熱処理部用搬送機構19とエッジ露光用搬送機構21とは、基板載置部Passを介して受け渡しを行う構成となっており、基板載置部Passには、熱処理部用搬送機構19とエッジ露光用搬送機構21とに対峙する面にのみそれぞれの搬送機構が進入することができるように開口部16aが形成されている(図9参照)。また、6つの冷却部CPには、それぞれ熱処理部用搬送機構19とレジスト膜形成処理用搬送機構20とに対峙する面にのみそれぞれの搬送機構が進入することができるように開口部16aが形成されている(図1,図9参照)。
熱処理部16Eには、熱処理部用搬送機構17に面して開口部16a(図1,図9参照)が、それぞれ各層に設けられている。そして、熱処理部用搬送機構19は、この開口部16aを介して、熱処理部16Eに基板Wを搬入して、熱処理部16Eから基板Wを搬出する。反射防止膜形成用セル12内の熱処理部16Bとほぼ同じような構成で、4つの冷却部CP,3つの加熱部HPを下から順に積層することで、熱処理部16Eは構成されている。
上述したように熱処理部16Cは、反射防止膜形成用セル12とレジスト膜形成用セル13とにまたがって配設されており、レジスト膜形成用セル13以外に反射防止膜形成用セル12も、この熱処理部16Cを共用している。つまり、熱処理部16Cは反射防止膜形成用セル12内の熱処理部16Cでもある。熱処理部16Cの構成については説明を省略する。
レジスト膜形成用セル13内のスピンコータSCは、フォトレジスト液を吐出してフォトレジスト膜を塗布形成する以外には、反射防止膜形成用セル12内のスピンコータSCと同様の構成をしているので、レジスト膜形成用セル13内のスピンコータSCの説明を省略する。
次に、1階部分の露光後加熱用セル14の具体的構成について説明する。露光後加熱用セル14の1階部分は、図2に示すように、露光処理前に基板Wの端縁(エッジ)部分を露光するエッジ露光処理(Edge Exposure Unit)をそれぞれ行うための2つのエッジ露光部(図2中に符号『EE』で示す)と、熱処理部16D,2つのエッジ露光部EE,およびインターフェイス4内の後述するインターフェイス用載置台30間で基板Wの受け渡しを行うエッジ露光用搬送機構21とから構成されている。
2つのエッジ露光部EEは、図2に示すような位置で、それぞれが互いに上下に積層された状態で配設されている。他の熱処理部16と同様に、各エッジ露光部EEには、エッジ露光用搬送機構21に面して開口部16a(図1,図9参照)がそれぞれ設けられている。そして、エッジ露光用搬送機構21は、この開口部16aを介して、エッジ露光部EEに基板Wを搬入して、エッジ露光部EEから基板Wを搬出する。
次に、2階部分の露光後加熱用セル14の具体的構成について説明する。露光後加熱用セル14の2階部分は、図3に示すように、露光処理後の基板Wをそれぞれ加熱する8つの露光後加熱部(図3中に符号『PEB』で示す)と、4つの冷却部CPと、これらの露光後加熱部PEB,冷却部CP,インターフェイス4内の後述するインターフェイス用載置台30,および現像用セル15B内の後述する熱処理部16F間で基板Wの受け渡しを行う露光後加熱用搬送機構22とから構成されている。
8つの露光後加熱部PEB,4つの冷却部CPのうち、それぞれ半数(2つの冷却部CP,4つの露光後加熱部PEB)が下から順に積層された状態で、図3に示すように、露光後加熱用搬送機構22に対向するように、それぞれが配設されている。各露光後加熱部PEB,冷却部CPには、露光後加熱用搬送機構22に面して開口部16a(図1,図9参照)がそれぞれ設けられている。そして、露光後加熱用搬送機構22は、この開口部16aを介して、各露光後加熱部PEB,冷却部CPに基板Wを搬入して、各露光後加熱部PEB,冷却部CPから基板Wを搬出する。露光後加熱用搬送機構22の具体的構成についても後で説明する。
次に、現像用セル15(15A,15B)の具体的構成について説明する。現像用セル15のうち、インターフェイス4側にある現像用セル15Bは、図3に示すように、3つの処理部16F、16G,16Hと、これらの熱処理部16F,16G,16H間で基板Wの受け渡しを行う熱処理部用搬送機構23と、露光処理後の基板Wを回転させながら現像処理をそれぞれ行う2つのスピンデベロッパSDと、熱処理部16Fおよび2つのスピンデベロッパSD間で基板Wの受け渡しを行う現像用搬送機構24とから構成されている。
3つの熱処理部16F,16G,16Hは、図3に示すように、熱処理部用搬送機構23に対向するように、その周囲の3箇所に配設されており、熱処理部16F,16Gは上下に階層構造でそれぞれ配設されている。
第3の処理ユニット11に隣接、すなわちインターフェイス4側に配設されている熱処理部16Fは、4つの冷却部CP,基板載置部Passを下から順に積層することで構成されている。
この熱処理部16Fは、基板載置部Passを通じて、熱処理部用搬送機構23と露光後加熱用搬送機構22との間で基板Wを受け渡す機能をも備えている。すなわち、熱処理部用搬送機構23と露光後加熱用搬送機構22とは、基板載置部Passを介して受け渡しを行う構成となっており、基板載置部Passには、熱処理部用搬送機構23と露光後加熱用搬送機構22とに対峙する面にのみそれぞれの搬送機構が進入することができるように開口部16aが形成されている(図1,図9参照)。また、4つのCPには、それぞれ熱処理部用搬送機構23と現像用搬送機構24とに対峙する面にのみそれぞれの搬送機構が進入することができるように開口部16aが形成されている(図1,図9参照)。
熱処理部16Gには、熱処理部用搬送機構23に面して開口部16a(図1,図9参照)が、それぞれ各層に設けられている。そして、熱処理部用搬送機構23は、この開口部16aを介して、熱処理部16Gに基板Wを搬入して、熱処理部16Gから基板Wを搬出する。また、2つの冷却部CP,3つの加熱部HPを下から順に積層することで、熱処理部16Gは構成されている。
熱処理部16Hは、現像用セル15A,15Bにまたがって配設されている。このように配設されることで、現像用セル15B以外に現像用セル15Aも、この熱処理部16Hを共用している。この熱処理部16Hは、2つの冷却部CP,2つの加熱部HP,1つの基板載置部Passを下から順に積層することで構成されている。
このうち、本実施形態の構成においては、下から2段目の冷却部CPと下から4段目の加熱部HPとは、現像用セル15B用として用いられ、下から1段目の冷却部CPと下から3段目の加熱部HPとは、現像用セル15A用として用いられる。この熱処理部16Hの基板載置部Passには、熱処理部用搬送機構23と後述する現像用セル15A内に配置される熱処理部用搬送機構23との間で基板Wの受け渡しが可能なように、それぞれ熱処理部用搬送機構23,熱処理部用搬送機構23に対峙した面にのみ開口部16aが形成されている(図1,図9参照)。熱処理部16Hを構成する現像用セル15Bとして用いられる冷却部CPと加熱部HPには、現像用セル15B内に配置された熱処理部用搬送機構23のみ基板Wの受け渡しが可能なように、熱処理部用搬送機構23に対峙する面にのみ開口部16aが形成されている。同様に、熱処理部16Hを構成する現像用セル15A用として用いられる冷却部CPと加熱部HPには、現像用セル15A内に配置された熱処理部用搬送機構23のみ基板Wの受け渡しが可能なように、熱処理部用搬送機構23に対峙する面にのみ開口部16aが形成されている。
インデクサ1側にある現像用セル15Aは、それぞれの構成が現像用セル15Bに対して左右逆(yz平面に対して左右対称)に配設されている以外には、インターフェイス4側にある現像用セル15Bと同様の構成をしているので、現像用セル15Aの説明を省略する。なお、現像用セル15A内の熱処理部16Fは、冷却部CPにおいて、熱処理部用搬送機構23と現像用搬送機構24との間で基板Wを受け渡す機能を有するとともに、基板載置部Passにおいて熱処理部用搬送機構23とインデクサ用搬送機構8との間で基板Wを受け渡す機能をも果たす。すなわち、熱処理部16Fの冷却部CPは、熱処理部用搬送機構23と現像用搬送機構24とに対峙する面にのみ開口部16aが形成され、基板載置部Passには、熱処理部用搬送機構23とインデクサ用搬送機構8とに対峙する面にのみ開口部16aが形成されている。また、2つの現像用セル15(現像用セル15A,15B)を設けた理由は、一方の現像用セル15内にある2つのスピンデベロッパSDで基板Wがともに処理されているときに、露光後加熱処理後の別の基板Wを他方の現像用セル15内にあるスピンデベロッパSDで処理するためである。
このように、プロセスユニット3は、反射防止膜形成用セル12と現像用セル15Aとからなる第1の処理ユニット9、レジスト膜形成用セル13と現像用セル15Bとからなる第2の処理ユニット10、2階部分の露光後加熱用セル14と1階部分の露光後加熱用セル14とからなる第3の処理ユニット11から構成されている。
そして、1階部分に関しては、熱処理部用搬送機構17と熱処理部用搬送機構19とが、熱処理部16(16A〜16G)のうち、熱処理部16Cに対して基板Wの受け渡しを行うことで、それらの搬送機構17,19がその熱処理部16Cを共用し、熱処理部用搬送機構17と反射防止膜形成処理用搬送機構18とが、熱処理部16Aに対して基板Wの受け渡しを行うことで、それらの搬送機構17,18がその熱処理部16Aを共用し、熱処理部用搬送機構19とレジスト膜形成処理用搬送機構20とエッジ露光用搬送機構21とが、熱処理部16Dに対して基板Wの受け渡しを行うことで、それらの搬送機構19,20,21がその熱処理部16Dを共用する。つまり、これらの熱処理部16A,16C,16Dを介在させて、これらの搬送機構17〜21を並べて配設することで、各熱処理部16・スピンコータSC間で基板Wを搬送する経路である処理部搬送経路25を構成している。また、処理部搬送経路25は、図2中の矢印の方向で基板Wが受け渡されて搬送される。この処理部搬送経路25は、本発明における基板搬送経路に相当する。
2階部分に関しては、現像用セル15A、および現像用セル15Bの各々の熱処理部用搬送機構23が、熱処理部16(16A〜16G)のうち、熱処理部16Hに対して基板Wの受け渡しを行うことで、それらの搬送機構23がその熱処理部16Hを共用し、露光後加熱用搬送機構22と現像用セル15B内の熱処理部用搬送機構23と現像用セル15B内の現像用搬送機構24とが、現像用セル15B内の熱処理部16Fに対して基板Wの受け渡しを行うことで、それらの搬送機構22〜24がその熱処理部16Fを共用し、現像用セル15A内の熱処理部用搬送機構23と現像用セル15A内の現像用搬送機構24とが、現像用セル15A内の熱処理部16Fに対して基板Wの受け渡しを行うことで、それらの搬送機構23,24がその熱処理部16Fを共用する。つまり、これらの熱処理部16F,16Hを介在させて、これらの搬送機構22〜24を並べて配設することで、各熱処理部16・スピンデベロッパSD間で基板Wを搬送する経路である処理部搬送経路26を構成している。また、処理部搬送経路26は、図3中の矢印の方向で基板Wが受け渡されて搬送される。この処理部搬送経路26も、本発明における基板搬送経路に相当する。
つまり、処理部搬送経路25,26が、上下に2階の階層構造で配設されていることになる。また、1階の処理部搬送経路25および2階の処理部搬送経路26の一端側(図2,図3では左側)が、インデクサ1にそれぞれ連結されている。また、1階の処理部搬送経路25および2階の処理部搬送経路26の他端側(図2,図3では右側)が、インターフェイス4にそれぞれ連結されている。これらの処理部搬送経路25,26は、基板の搬送方向が互いに逆方向に設定されることにより、処理部搬送経路25は、基板Wが順方向(本実施例では、インデクサ1から出て行く方向)に搬送される行き専用経路を構成し、処理部搬送経路26は、基板Wが逆方向(本実施例では、インデクサ1に戻って行く方向)に搬送される帰り専用経路を構成している。
次に、搬送機構17〜21,23,24の具体的構成について、図5〜図7を参照して説明する。なお、上述したように、これらの搬送機構は同じ構成からなるので、熱処理部用搬送機構17のみについて説明する。熱処理部用搬送機構17は、図5(a)の平面図、および図5(b)の右側面図に示すように、z軸周り(矢印REの方向)にアーム基台17aを回転させる回転駆動機構17bと、アーム基台17aを矢印RFの方向(z方向)に昇降移動させるz軸昇降機構17cとを備えている。このアーム基台17aには基板Wを保持するアーム17dが備えられており、このアーム17dは、回転半径方向(矢印RGの方向)に進退移動可能に構成されている。
インデクサ用搬送機構8の回転駆動機構8dと同様に、回転駆動機構17bは、図5(b)に示すように、アーム基台17aを回転させるモータ17eと、アーム基台17aとモータ17eとを支持する支持部材17fとを備えている。
z軸昇降機構17cは、図5(b)に示すように、螺軸17gと、この螺軸17gを回転させるモータ17hとを備えており、この螺軸17gには上述した回転駆動機構17bの基部が螺合されている。モータ17hの回転によって、螺軸17gに取り付けられた回転駆動機構17bが昇降移動する。また、このz軸昇降機構17cは、装置基台上に立設固定されているので、インデクサ用搬送機構8のz軸昇降機構8cのように水平方向には移動しない。
このように構成されることで、アーム基台17aのアーム17dに保持された基板Wは、水平面内での回転移動、昇降移動、および進退移動がそれぞれ可能となる。また、z軸昇降機構17cは、図6(a)に示すように、熱処理部16A,16B,16Cの3方向以外であるスピンコータSCの方向に面して固定される。これにより基板Wは、熱処理部用搬送機構17によって熱処理部16A,16B,16C間で受け渡される。
熱処理部用搬送機構17と同様に、熱処理部用搬送機構19,熱処理部用搬送機構23のz軸昇降機構19c,23cについても、図6(a)に示すような方向、すなわち熱処理部用搬送機構19の場合はスピンコータSC、熱処理部用搬送機構23の場合はスピンデベロッパSDの方向に面して固定される。
反射防止膜形成処理用搬送機構18,インデクサ1側にある現像用セル15A内の現像用搬送機構24のz軸昇降機構18c,24cについては、図6(b)に示すような方向、すなわちインデクサ1の方向に面して固定され、これにより基板Wは、これらの各搬送機構18,24によって,反射防止膜形成処理用搬送機構18の場合はスピンコータSCと熱処理部16Aとの間で、現像用搬送機構24の場合はスピンデベロッパSDと熱処理部16Fとの間でそれぞれ受け渡される。
レジスト膜形成処理用搬送機構20,インターフェイス4側にある現像用セル15B内の現像用搬送機構24のz軸昇降機構20c,24cについては、図7(a)に示すような方向、すなわちインターフェイス4の方向に面して固定され、これにより基板Wは、これらの各搬送機構20,24によって,レジスト膜形成処理用搬送機構20の場合はスピンコータSCと熱処理部16Dとの間で、現像用搬送機構24の場合はスピンデベロッパSDと熱処理部16Fとの間でそれぞれ受け渡される。
エッジ露光用搬送機構21のz軸昇降機構21cについては、図7(b)に示すように、熱処理部16D、エッジ露光部EE、およびインターフェイス用載置台30には面していない側に固定され、これにより基板Wは、エッジ露光用搬送機構21によって,熱処理部16Dとエッジ露光部EEとインターフェイス4内の後述するインターフェイス用載置台30との間で受け渡される。
これらの搬送機構17〜21,23,24は、本発明における基板搬送手段に相当する。
次に、露光後加熱用搬送機構22の具体的構成について、図8を参照して説明する。露光後加熱用搬送機構22は、図8(a)の平面図、図8(b)の側面図、および図8(c)の正面図に示すようにアーム基台22aを昇降駆動するz軸昇降機構22b、そのz軸昇降機構22bをz軸周り(矢印RIの方向)に回転駆動するモータ22cを備えている。このアーム基台22aには基板Wを保持するアーム22dが備えられており、このアーム22dは、回転半径方向である矢印RJ方向に進退移動可能に構成されている。
z軸昇降機構22bは、図8(a)〜(c)に示すように、螺軸22fと、この螺軸22fを軸心周りに回転させるモータ22gとを備えており、この螺軸22fにはアーム基台22aが螺合されている。モータ22gの回転によって、螺軸22fに螺合されたアーム基台22aが昇降移動する。
z軸昇降機構22bの底部には、上述したモータ22cが取り付けられており、モータ22cの回転によって、z軸昇降機構22b自体が、アーム基台22aおよびアーム22dとともに縦軸心周りに回転駆動される。
このように構成されることで、アーム基台22aのアーム22dに保持された基板Wは、水平面内での回転移動、昇降移動、および進退移動が可能となる。これにより基板Wは、露光後加熱用搬送機構22によって、露光後加熱部PEB,冷却部CP,インターフェイス4内の後述するインターフェイス用載置台30,および現像用セル15B内の熱処理部16F間で受け渡される。
また、搬送機構17〜21,23,24の場合には、固定設置されたz軸昇降機構が取り付けられている方向には基板Wを受け渡すことができないが、露光後加熱用搬送機構22の場合には、そのz軸昇降機構22b自体が回転可能となっているので、水平面内の全ての方向に基板Wを受け渡すことができる。
その反面、搬送機構17〜21,23,24の場合には、各処理部に面していない側(z軸昇降機構が設置された側)から各搬送機構の保守が容易であるが、露光後加熱用搬送機構22の場合には、その周囲に各処理部が配置される関係で、搬送機構の保守スペースの確保が容易でない。
次に、熱処理部16(16A〜16G)の具体的構成について、図9,図10を参照して説明する。なお、図9では熱処理部16の周辺にある搬送機構などについては、図示を省略する。図9に示すように、1階部分にある反射防止膜形成用セル12内の熱処理部16Aの上に、2階部分にある現像用セル15A内の熱処理部16Fが積層されている。同様に、セル12内の熱処理部16Bの上にセル15A内の熱処理部16Gが積層されている。また、熱処理部16Cの上に熱処理部16Hが積層されている。さらに、レジスト膜形成用セル13内の熱処理部16Dの上に現像用セル15B内の熱処理部16Fが積層され、同じく熱処理部16Eの上に熱処理部16Gが積層されている。
1階部分にある熱処理部16(16A〜16D)の底部にあたる装置基台上には、レール27がそれぞれ敷かれており、各々のレール27は、各搬送機構17〜20,23,24に面する定常位置Cから退避位置Dまで延在している。各々のレール27に積層された各熱処理部16が搭載されているので、実施例装置、特に各搬送機構17〜20,23,24をそれぞれ保守(メンテナンス)するときには、図10に示すように、各々のレール27上で各熱処理部16を定常位置Cから退避位置Dまでそれぞれ移動することで、メンテナンスゾーンEが確保される。
図1〜図3に戻って、インターフェイス4の具体的構成について説明する。インターフェイス4は、インターフェイス用搬送経路28とインターフェイス用搬送機構29とインターフェイス用載置台30とを備えている。インターフェイス用搬送経路28は、図2,図3に示すように、インデクサ用搬送経路7と平行に形成されている。インターフェイス用搬送機構29は、インターフェイス用搬送経路28上を移動することで、インターフェイス用載置台30と、図2,図3中の二点鎖線で示した露光装置(ステッパ)STPとの間で基板Wを搬送する。この露光装置STPは、本実施例装置とは別体の装置である。この露光装置STPは、本発明における外部処理装置にそれぞれ相当する。
インターフェイス用搬送機構29の具体的構成については、インデクサ用搬送機構8のz軸昇降機構8cの取り付け位置が相違する以外には、インデクサ用搬送機構8と同様の構成であるので、その説明を省略する。
インターフェイス用載置台30は、図1に示すように、1階専用の基板載置部Passと2階専用の基板載置部Passとが積層構造で配設されている。1階専用の基板載置部Passは、露光後加熱用セル14の1階部分にあるエッジ露光用搬送機構21とインターフェイス用搬送機構29との間で基板Wの受け渡しを行うためのものである。2階専用の基板載置部Passは、露光後加熱用セル14の2階部分にある露光後加熱用搬送機構22とインターフェイス用搬送機構29との間で基板Wの受け渡しを行うためのものである。両基板載置部Passの間および2階専用の基板載置部Passの上側には、基板Wをそれぞれ仮置きするための複数のバッファ(図1中に符号『BF』で示す)がある。以上のように、1階専用の基板載置部PassとバッファBF、および2階専用の基板載置部PassとバッファBFが積層構造で配設されている。
両基板載置部Passは、露光後加熱用セル14,およびインターフェイス用搬送機構29の両方向に面してそれぞれ開口されており、これらの開口を介して、1階部分の露光後加熱用セル14内のエッジ露光用搬送機構21、および2階部分の露光後加熱用セル14内の露光後加熱用搬送機構22と、インターフェイス用搬送機構29との間で基板Wの受け渡しがそれぞれ行われる。
また、1階専用のバッファBFおよび2階専用のバッファBFは、それぞれ少なくともインターフェイス用搬送機構29側に面して開口されており、この開口を介してインターフェイス用搬送機構29との間で基板Wの受け渡しが行われる。
続いて、フォトリソグラフィ工程における一連の基板処理について、図11,図12のフローチャートおよび図13を参照して説明する。なお、各処理において複数枚の基板Wが並行して処理されるが、1枚の基板Wのみに注目して説明する。また、図13中の搬送機構において、IDはインデクサを示し、SCはスピンコータ(符号18の場合は反射防止膜形成処理,符号20の場合はレジスト膜形成処理)を示し、EEはエッジ露光を示し、IFはインターフェイスを示し、PEBは露光後加熱を示し、SDは現像を示す。
(ステップS1)インデクサでの搬送
未処理の複数枚の基板Wを収納したカセットCを、カセット載置台2に載置する。このカセットCから1枚の基板Wを取り出すために、インデクサ用搬送機構8がカセットCに対向する位置にまでインデクサ用搬送経路7上を水平移動する。アーム基台8aが水平面内で回転してカセットCに対向するとともに、カセットC内の取り出し対象である基板Wに対向する位置にまで、アーム基台8aが昇降する。続いて、アーム8eが前進して基板Wの下側に進入する。アーム8eが少し上昇して基板Wを受け取る。基板Wを保持したアーム8eが後退することにより、基板WをカセットCから取り出す。
(ステップS2)基板載置部での受け渡し
反射防止膜形成用セル12内の熱処理部用搬送機構17に基板Wを渡すために、インデクサ用搬送機構8がインデクサ用搬送経路7を移動して、セル12内の熱処理部16Aの基板載置部Passに基板Wを載置する。具体的に説明すると、搬送機構8が基板載置部Passに対向する位置にまで搬送経路7上を移動し、続いて、アーム基台8aが上昇および回転することにより、アーム8eが基板載置部Passに対向する。そして、基板Wを保持したアーム8eが前進して、基板載置部Passの開口部16aを通して、基板Wを基板載置部Passに載置する。その後、アーム8eが後退する。
(ステップS3)アドヒージョン(AHL)処理
基板載置部Passに載置された基板Wを受け取るために、熱処理部用搬送機構17のアーム基台17aが上昇および水平面内で回転する。アーム17dが基板載置部Passに対向すると、アーム17dが前進して、基板載置部Passの開口部16aを通して、基板Wを基板載置部Passから搬出する。その後、基板Wを保持した状態でアーム17dが後退する。
そして、熱処理部16Aのアドヒージョン処理部AHLで処理するために、基板載置部Passの下方にあるアドヒージョン処理部AHLまでアーム基台17aが下降する。そして、アーム17dが前進して、アドヒージョン処理部AHLの開口部16aを通して、基板Wをアドヒージョン処理部AHLに載置する。その後、アーム17dが後退する。
アドヒージョン処理部AHLに載置された基板Wに対して、基板Wとフォトレジスト膜との密着性を向上させるためにアドヒージョン処理が行われる。
なお、アドヒージョン処理部AHLから次の冷却部CPに基板Wを渡すときも、熱処理部用搬送機構17によって基板Wの搬送が行われるので、アドヒージョン処理が終了するまで、アドヒージョン処理部AHLの前で搬送機構17が待機してもよいが、処理効率を向上させるために、アドヒージョン処理が終了するまでの間、搬送機構17が他の基板Wを搬送してもよい。
(ステップS4)冷却(CP)処理
アドヒージョン処理が終了すると、搬送機構17のアーム17dがアドヒージョン処理部AHL内に進入して基板Wをアドヒージョン処理部AHLから搬出する。
そして、熱処理部16Aの冷却部CPで処理するために、アドヒージョン処理部AHLの下方にある冷却部CPまでアーム基台17aが下降し、続いて、アーム17dが前進して、冷却部CPの開口部16aを通して、基板Wを冷却部CPに載置する。
冷却部CPに載置された基板Wに対して、アドヒージョン処理部AHLで加熱された基板Wを冷却して常温に保つために冷却処理が行われる。
(ステップS5)反射防止膜形成(BARC)処理
冷却処理が終了すると、反射防止膜形成処理用搬送機構18のアーム18dが、冷却部CPの開口部16aを通して、基板Wを冷却部CPから搬出する。
そして、反射防止膜形成用セル12内のスピンコータSCで処理するために、搬送機構18のアーム基台18aが下降および回転し、続いて、アーム18dが前進して、基板WをスピンコータSCのスピンチャック(図示省略)に載置する。
スピンコータSCに載置された基板Wに対して、基板Wを回転させながら反射防止膜を塗布形成する反射防止膜形成処理が行われる。
(ステップS6)冷却部(CP)での受け渡し
反射防止膜形成処理が終了すると、搬送機構18は基板WをスピンコータSCから搬出する。
そして、熱処理部16Aの冷却部CPに搬入するために、搬送機構18のアーム基台18aが上昇および回転し、続いて、アーム18dが前進して、基板Wを冷却部CPに載置する。このとき、基板Wを冷却する必要があれば、この冷却部CPで冷却処理を行ってもよい。
(ステップS7)加熱(HP)処理
冷却部CPに載置された基板Wを受け取るために、熱処理部用搬送機構17のアーム基台17aが冷却部CP内に進入して基板Wを冷却部CPから搬出する。
そして、反射防止膜形成用セル12内の熱処理部16Bの加熱部HPで処理するために、搬送機構17のアーム基台17aが加熱部HP内に進入して基板Wを加熱部HPに載置する。
加熱部HPに載置された基板Wに対して、反射防止膜形成処理後の基板Wを加熱する加熱処理が行われる。
(ステップS8)基板載置部での受け渡し
加熱処理が終了すると、搬送機構17は基板Wを加熱部HPから搬出する。
そして、レジスト膜形成用セル13内の熱処理部用搬送機構19に基板Wを渡すために、熱処理部用搬送機構17は熱処理部16Cの基板載置部Passに基板Wを載置する。
(ステップS9)冷却部(CP)での受け渡し
基板載置部Passに載置された基板Wを受け取るために、熱処理部用搬送機構19は基板Wを基板載置部Passから搬出する。
そして、搬送機構19は熱処理部16Dの冷却部CPに基板Wを載置する。この冷却部CPでは、基板Wを所定の温度にまで冷却する冷却処理が行われる。
(ステップS10)レジスト膜形成処理(SC)処理
冷却部CPに載置された基板Wを受け取るために、レジスト膜形成処理用搬送機構20は基板Wを冷却部CPから搬出する。
そして、レジスト膜形成用セル13内のスピンコータSCで処理するために、搬送機構20はスピンコータSCのスピンチャック(図示省略)に基板Wを載置する。
スピンコータSCに載置された基板Wに対して、基板Wを回転させながらレジスト塗布を行うレジスト膜形成処理が行われる。
(ステップS11)冷却部(CP)での受け渡し
レジスト膜形成処理が終了すると、搬送機構20は基板WをスピンコータSCから搬出する。
そして、搬送機構20は熱処理部16Dの冷却部CPに基板Wを載置する。このとき、基板Wを冷却する必要があれば、この冷却部CPで冷却処理を行ってもよい。
(ステップS12)加熱(HP)処理
冷却部CPに載置された基板Wを受け取るために、熱処理部用搬送機構19のは基板Wを冷却部CPから搬出する。
そして、レジスト膜形成用セル13内の熱処理部16Eの加熱部HPで処理するために、搬送機構19は加熱部HPに基板Wを載置する。
加熱部HPに載置された基板Wに対して、レジスト膜形成処理後の基板Wを加熱する加熱処理が行われる。
(ステップS13)冷却(CP)処理
加熱処理が終了すると、搬送機構19は基板Wを加熱部HPから搬出する。
そして、熱処理部16Dの冷却部CPで処理するために、搬送機構19は冷却部CPに基板Wを載置する。
冷却部CPに載置された基板Wに対して、加熱部HPで加熱された基板Wを冷却して常温に保つために冷却処理が行われる。
(ステップS14)基板載置部での受け渡し
冷却処理が終了すると、熱処理部用搬送機構19は基板Wを冷却部CPから搬出する。
そして、露光後加熱用セル14内のエッジ露光用搬送機構21に基板Wを渡すために、熱処理部用搬送機構19は、熱処理部16Dの基板載置部Passに基板Wを載置する。
(ステップS15)エッジ露光(EE)処理
基板載置部Passに載置された基板Wを受け取るために、エッジ露光用搬送機構21は、基板載置部Passに進入し、基板Wを基板載置部Passから搬出する。
そして、1階部分の露光後加熱用セル14内のエッジ露光部EEで処理するために、搬送機構21はエッジ露光部EEに基板Wを載置する。
エッジ露光部EEに載置された基板Wに対して、露光処理前に基板Wの端縁(エッジ)部分を露光するエッジ露光処理が行われる。
(ステップS16)基板載置部での受け渡し
エッジ露光部EEでのエッジ露光処理が終了すると、エッジ露光用搬送機構21は、基板Wをエッジ露光部EEから搬出する。
そして、インターフェイス4内のインターフェイス用搬送機構29に渡すために、エッジ露光用搬送機構21は、インターフェイス4内のインターフェイス用載置部30にある1階専用の基板載置部Passに基板Wを載置する。
(ステップS17)バッファ(BF)での仮置き
基板載置部Passに載置された基板Wに基板Wを受け取るために、インターフェイス用搬送機構29は、基板載置部Passに進入し、基板Wを基板載置部Passから搬出する。そして、露光装置STPにおける処理時間との関係で、基板Wに待ち時間が発生する場合には、インターフェイス用搬送機構29によって1階専用のバッファBFに基板Wを収納する。なお、基板Wに待ち時間が発生せずにそのまま露光処理が行われる場合には、このバッファBFでの仮置きは省略される。
(ステップS18)インターフェイスでの搬送
バッファBFに載置された基板Wを受け取るために、インターフェイス用搬送機構29がインターフェイス用搬送経路28を移動して、搬送機構29のアーム29eが前進して、バッファBFの開口を通して、基板WをバッファBFから搬出する。
(ステップS19)露光処理
インターフェイス4に連結された露光装置STPで処理するために、搬送機構29が搬送経路28を移動して、搬送機構29のアーム29eが前進して、露光装置STPに搬入する。露光装置STPに搬入された基板Wに対して、基板Wの露光処理が行われる。
(ステップS20)インターフェイスでの搬送
露光処理が終了すると、露光装置STPから搬出するために、搬送機構29が搬送経路28を移動する。
(ステップS21)基板載置部での受け渡し
2階部分の露光後加熱用セル14内の露光後加熱用搬送機構22に渡すために、インターフェイス4内のインターフェイス用載置台30にある2階専用の基板載置部Passに搬送機構29は基板Wを載置する。
もし、露光後加熱用搬送機構22に渡すための時間調整が必要な事態が生じた場合には、インターフェイス用搬送機構29によって2階専用のバッファBFに基板Wを搬送して時間調整を行い、露光後加熱用搬送機構22に受け渡すことができるようになった時点で、インターフェイス用搬送機構29によってそのバッファBFから基板載置部Passまで基板Wを搬送する。
(ステップS22)露光後加熱(PEB)処理
基板載置部Passに載置された基板Wを受け取るために、露光後加熱用搬送機構22は基板載置部Passから基板Wを搬出する。
そして、2階部分の露光後加熱用セル14内の露光後加熱部PEBで処理するために、露光後加熱用搬送機構22は露光後加熱部PEBに基板Wを載置する。
露光後加熱部PEBに載置された基板Wに対して、露光処理後の基板Wを加熱する露光後加熱処理が行われる。
(ステップS23)冷却(CP)処理
露光後加熱処理が終了すると、搬送機構22は基板Wを露光後加熱部PEBから搬出する。
そして、2階部分の露光後加熱用セル14内の冷却部CPで処理するために、露光後加熱部PEBの下方にある冷却部CPまで搬送機構22のアーム基台22aが下降し、続いて、アーム22dが前進して、基板Wを冷却部CPに載置する。
冷却部CPに載置された基板Wに対して、露光後加熱部PEBで加熱された基板Wを冷却して常温に保つために冷却処理が行われる。
(ステップS24)基板載置部での受け渡し
冷却処理が終了すると、搬送機構22は基板Wを冷却部CPから搬出する。
そして、現像用セル15B内の熱処理部用搬送機構23に渡すために、搬送機構22はセル15B内の熱処理部16Fの基板載置部Passに基板Wを載置する。
なお、セル15B内にある2つのスピンデベロッパSDで基板Wがともに処理されているときには、搬送機構22が、セル15B内の熱処理部16Fの基板載置部Passに基板Wを介して、セル15B内の熱処理部用搬送機構23に渡し、さらに、セル15B内の搬送機構23が、セル15A,15Bが共用する熱処理部16Hの基板載置部Passを介して、現像用セル15A内の搬送機構23に渡し、さらに、セル15A内の搬送機構23が、セル15A内の熱処理部16Fの冷却部CPを介して、セル15A内の現像用搬送機構24に渡した後に、セル15A内の搬送機構24がセル15A内のスピンデベロッパSDに載置して、そのスピンデベロッパSDで現像処理を行ってもよい。
(ステップS25)冷却部(CP)での受け渡し
基板載置部Passに載置された基板Wを受け取るために、熱処理部用搬送機構23は、基板載置部Passから基板Wを搬出する。
そして、熱処理部16Fのいずれかの冷却部CPに基板Wを載置する。基板Wが載置されたその冷却部CPでは、基板Wがより高精度に常温程度の温度になるように温度調整するようにしてもかまわない。
(ステップS26)現像(SD)処理
冷却部CPに載置された基板Wを受け取るために、現像用搬送機構24は基板Wを冷却部CPから搬出する。
そして、現像用セル15B内のスピンデベロッパSDで処理するために、搬送機構24はスピンデベロッパSDのスピンチャック(図示省略)に基板Wを載置する。
スピンデベロッパSDに載置された基板Wに対して、基板Wを回転させながら現像処理が行われる。
(ステップS27)冷却部(CP)での受け渡し
現像処理が終了すると、搬送機構24は基板WをスピンデベロッパSDから搬出する。
そして、現像用セル15B内の熱処理部用搬送機構23に基板Wを渡すために、搬送機構24は現像用セル15B内の熱処理部16Fの冷却部CPに基板Wを載置する。
(ステップS28)加熱(HP)処理
冷却部CPに載置された基板Wを受け取るために、搬送機構23は基板Wを冷却部CPから搬出する。
そして、現像用セル15B内の熱処理部16Gの加熱部HPで処理するために、搬送機構23は基板Wを加熱部HPに載置する。
加熱部HPに載置された基板Wに対して、現像処理後の基板Wを加熱する加熱処理が行われる。
(ステップS29)冷却(CP)処理
加熱処理が終了すると、搬送機構23は基板Wを加熱部HPから搬出する。
そして、熱処理部16Gの冷却部CPに基板Wで処理するために、加熱部HPの下方にある冷却部CPまで搬送機構23のアーム基台23aが下降し、続いて、アーム23dが前進して、基板Wを冷却部CPに載置する。
冷却部CPに載置された基板Wに対して、加熱部HPで加熱された基板Wを冷却して常温に保つために冷却処理が行われる。
(ステップS30)基板載置部での受け渡し
冷却処理が終了すると、搬送機構23は基板Wを冷却部CPから搬出する。
そして、現像用セル15A内の熱処理部用搬送機構23に渡すために、現像用セル15B内の熱処理部用搬送機構23は熱処理部16Hの基板載置部Passに基板Wを載置する。
(ステップS31)基板載置部での受け渡し
現像用セル15A内にある熱処理部用搬送機構23は基板Wを基板載置部Passから搬出する。
そして、インデクサ1内のインデクサ用搬送機構8に渡すために、現像用セル15A内の熱処理部16Fの基板載置部Passに基板Wを載置する。
(ステップS32)インデクサでの搬送
基板載置部Passに載置された基板Wを搬出するために、インデクサ用搬送機構8がインデクサ用搬送経路7を移動して、搬送機構8のアーム8eが前進して、基板Wを基板載置部Passから搬出する。
カセット載置台2に載置されたカセットCに基板を収納するために、搬送機構8がカセットCに対向する位置にまで搬送経路7を移動して、搬送機構8のアーム基台8aが水平面内で回転してカセットCに対向する。続いて、カセットC内の取り出し対象である基板Wに対向する位置にまで、アーム基台8aが下降し、アーム8eが前進して基板Wの下側に進入する。アーム8eが少し下降して基板Wを載置する。基板Wを保持したアーム8eが後退することにより、基板WをカセットC内に収納する。
カセットC内に所定枚数だけ処理済の基板Wが順に収納されて、一連の基板処理が終了する。
上述の構成を有する本実施例に係る基板処理装置は、以下の効果を奏する。すなわち、上下に2階の階層構造で配設された1階の処理部搬送経路25、および2階の処理部搬送経路26をともにインデクサ1およびインターフェイス4に連結することで、処理部搬送経路25,26間で基板Wの受け渡しが可能になるように構成し、基板Wの搬送方向を交互に逆方向に設定することで、処理部搬送経路25を、基板Wが順方向に搬送される行き専用経路で構成し、処理部搬送経路26を、基板Wが逆方向に搬送される帰り専用経路で構成し、これらの専用経路を上下に配設している。このように構成されることで、熱処理部16、スピンコータSC、およびスピンデベロッパSD等で構成されているプロセスユニット3間で、基板Wは行き/帰り専用経路を介して搬送されて、基板処理がそれぞれ行われる。従って、行き専用経路である処理部搬送経路25上で搬送される基板Wと、帰り専用経路である処理部搬送経路26上で搬送される基板Wとが干渉することなく、それらの基板Wの干渉による無駄な待ち時間を低減させることができる。その結果、基板Wの処理効率を向上させることができる。
さらに、上述のステップS1〜S32でも述べたように、未処理の基板Wを、インデクサ1(ステップS1)を介して、1階の処理部搬送経路25にある熱処理部16Aの基板載置部Passに基板Wを載置し(ステップS2)、載置された基板Wは、1階の処理部搬送経路25を介して、熱処理部16・スピンコータSC間で搬送されて、基板処理が行われる(ステップS3〜S15)。熱処理部16・スピンコータSC間で搬送されて一連の基板処理が終了した基板Wを、インターフェイス用載置台30にある1階専用の基板載置部Pass,バッファBFに載置し(ステップS16,S17)、インターフェイス4(ステップS18)を介して、本発明における外部処理装置である露光装置STPに基板Wを渡して、露光装置STPによる露光処理を行う(ステップS19)。
露光装置STPによる露光処理が終了した基板Wを、インターフェイス4(ステップS20)を介して、インターフェイス用載置台30にある2階専用の基板載置部Passに載置し(ステップS21)、2階の処理部搬送経路26を介して、熱処理部16・スピンデベロッパSD間で搬送されて、基板処理が行われる(ステップS22〜S30)。熱処理部16・スピンデベロッパSD間で搬送されて一連の基板処理が終了した基板Wを、2階の処理部搬送経路26にある熱処理部16Fの基板載置部Passに載置し(ステップS31)、インデクサ1(ステップS32)を介して、カセットC内に収納する。
これらのステップS1〜S32に係る一連の基板処理方法によって、露光処理を含む一連の基板処理を、インデクサ1およびインターフェイス4に連結された処理部搬送経路25,26を介して、容易に行うことができる。また、本実施例の場合では、上述した一連の基板処理を1回のみ行ったが、一連の基板処理が終了した基板Wを、処理部搬送経路25,26に連結されたインデクサ1を介して、処理部搬送経路25にある熱処理部16Aの基板載置部Passに再度載置し、載置された基板Wに対して一連の基板処理を繰返し行ってもよい。
また、各々の搬送機構17〜21,23,24は、行きまたは帰りのいずれか一方の搬送しかそれぞれ行わないので、基板処理を制御するための搬送制御を簡易に行うことができる。さらに、一連の基板搬送経路が、上下に階層構造で配設されて、1階,2階の処理部搬送経路25,26間で基板Wの受け渡しが可能に構成されているので、装置を設置する床面積(フットプリント)を軽減することもできる。
例えば、平面上に行き/帰り専用経路を構成すると、図14に示すように、行きに関する処理(例えばスピンコータSC)の工程数と、帰りに関する処理(例えばスピンデベロッパSD)の工程数とが違う場合、工程数の多い処理(図14ではスピンコータSC)の方に合わせて処理部搬送経路を設計しなければならず、工程数の少ない処理部(図14ではスピンデベロッパSD)に沿って形成された処理部搬送経路26の方に無駄な長さが生じてしまう。これに対して、本実施例装置の場合には、上下に行き/帰り専用経路をそれぞれ構成しているので、工程数の多い処理部を下方に設置すると、工程数の少ない処理部を上方に設置するだけで装置を構成することができ、無駄な搬送経路を低減させることができる。
また、本実施例の場合、処理部搬送経路25が、インデクサ1に連結されるとともに、処理部搬送経路26が、インターフェイス4に連結されているので、インデクサ1・インターフェイス4間の搬送において、露光装置(ステッパ)STPによる処理である露光処理も含めた基板Wの処理効率を向上させることができる。
また、本実施例の場合、1階部分がスピンコータSCに関する処理セル(反射防止膜形成用セル12,レジスト膜形成用セル13)で、2階部分がスピンデベロッパSDに関する処理セル(現像用セル15A,15B)で構成されているので、スピンコータSCに関する処理セルの上方にスピンデベロッパSDに関する処理セルが配設されることになる。従って、セル12,13の温度を調節するための別個の空調を必要とせずに、クリーンルームのダウンフローをそのまま利用して、セル12,13を温度調節することができる。さらに、フォトレジスト液の飛散を防止してその液を排出させる飛散防止カップ(図示省略)も下方に配設することになるので、粘度が高いフォトレジスト液が粘着した飛散防止カップを交換する際に、現像用セル15A,15Bの上方に反射防止膜形成用セル12,レジスト膜形成用セル13が上方に配設されている場合と比較して、カップ交換を容易に行うことができる。
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
(1)上述した本実施例では、基板処理として、フォトリソグラフィ工程におけるレジスト塗布および現像処理を例に採って説明したが、上述した基板処理に限定されない。例えば、基板を処理液に浸漬して洗浄処理、エッチング処理、乾燥処理を含む処理を施す薬液処理や、上述した浸漬タイプ以外のエッチング処理(例えばドライエッチングやプラズマエッチングなど)や、上述した浸漬タイプ以外であって基板を回転させて洗浄する洗浄処理(例えばソニック洗浄や化学洗浄など)、エッチング処理や、化学機械研磨(CMP)処理や、スパッタリング処理や、化学気相成長(CVD)処理や、アッシング処理などのように、半導体基板、液晶表示器のガラス基板、フォトマスク用のガラス基板、光ディスク用の基板を通常の手法でもって行う基板処理であれば、本発明に適用することができる。
(2)上述した本実施例では、図15の側面視した経路ブロック図に示すように、処理部搬送経路25が、インデクサ1に連結されるとともに、処理部搬送経路26が、インターフェイス4に連結されていたが、下記のような経路に変形することもできる。なお、図15〜図26中の黒丸については連結を示すとともに、図15〜図26中の矢印については基板Wの搬送方向を示す。
例えば本実施例の場合は、各階の基板搬送経路は、2階からなる階層構造(処理部搬送経路25,26)で配設されていたが、図16に示すように、3階以上であってもよい。
また、インターフェイス4を連結せずに、インデクサ1のみを連結して、階層構造の一連の基板搬送経路の一端を、図17または図18に示すように、そのインデクサ1に連結してもよいし、図19に示すように、各階の基板搬送経路の各々の一端を、そのインデクサ1に連結してもよい。
図17,図18の構造については互いに同じであるが、基板Wの搬送方向が互いに逆になっている。すなわち、図17の場合には、投入された基板Wは、インデクサ1を介して、インデクサ1に連結された一連の基板搬送経路の一端に載置される。載置された基板Wは、一連の基板搬送経路を介して、処理部間で搬送されて、基板処理が行われる。なお、一連の基板処理が終了した基板Wは、図示を省略する払い出し専用の出口を介して基板処理装置から外部に払い出される。一方、図18の場合には、図示を省略する投入専用の入口を介して外部から基板処理装置内の処理部に払い出された基板Wは、一連の基板搬送経路を介して、処理部間で搬送されて一連の基板処理が行われる。そして一連の基板処理が終了した基板Wは、一連の基板搬送経路の一端に載置され、さらにその一連の基板搬送経路の一端に連結されたインデクサ1を介して、基板処理装置から外部に基板Wが払い出される。
図19の場合には、未処理の基板Wは、インデクサ1を介して、インデクサ1にそれぞれ連結された各階の基板搬送経路の各々の一端のいずれかに載置される。載置された基板Wは、載置された階の基板搬送経路を介して、処理部間で搬送されて、基板処理が行われる。基板処理が終了すると、基板Wは、上述した載置された階の基板搬送経路を介して、その基板搬送経路の一端に載置され、さらにその基板搬送経路の一端に連結されたインデクサ1を介して、基板処理装置から外部に基板Wが払い出される。
なお、複数枚の基板Wを、インデクサ1を介して、インデクサ1にそれぞれ連結された各階の基板搬送経路の各々の一端にほぼ同時にそれぞれ載置して、複数の基板処理をほぼ同時に行ってもよいし、一連の基板処理が終了した基板Wを、載置された階の基板搬送経路を介して、その基板搬送経路の一端に載置し、さらにその基板搬送経路の一端に連結されたインデクサ1を介して、基板搬送経路の一端に再び載置し、一連の基板処理を繰返し行ってもよい。
いずれにしても、図17〜図19に係る基板処理装置の場合には、本実施例のように露光装置STPのような外部処理装置を連結せずに基板処理を行うときに有効である。
逆に、インデクサ1を連結せずに、インターフェイス4のみを連結して、階層構造になっている一連の基板搬送経路の一端を、図20または図21に示すように、そのインターフェイス4に連結してもよいし、図22に示すように、各階の基板搬送経路の各々の一端をそのインターフェイス4に連結してもよい。
図20,図21の構造については互いに同じであるが、基板Wの搬送方向が互いに逆になっている。すなわち、図20の場合には、露光装置STPのような外部処理装置による処理が終了すると、終了した基板Wは、インターフェイス4を介して、インターフェイス4に連結された一連の基板搬送経路の一端に載置される。載置された基板Wは、一連の基板搬送経路を介して、処理部間で搬送されて、基板処理が行われる。なお、一連の基板処理が終了した基板Wは、図示を省略する払い出し専用の出口を介して基板処理装置から外部に払い出される。一方、図21の場合には、図示を省略する投入専用の入口を介して外部から基板処理装置内の処理部に払い出された基板Wは、一連の基板搬送経路を介して、処理部間で搬送されて一連の基板処理が行われる。そして一連の基板処理が終了した基板Wは、一連の基板搬送経路の一端に載置され、さらにその一連の基板搬送経路の一端に連結されたインターフェイス4を介して、基板Wは露光装置STPのような外部処理装置に渡され、外部処理装置による処理が行われる。
図22の場合には、外部処理装置による処理が終了すると、終了した基板Wは、インターフェイス4を介して、インターフェイス4にそれぞれ連結された各階の基板搬送経路の各々の一端のいずれかに載置される。載置された基板Wは、載置された階の基板搬送経路を介して、処理部間で搬送されて、基板処理が行われる。基板処理が終了すると、基板Wは、上述した載置された階の基板搬送経路を介して、その基板搬送経路の一端に載置され、さらにその基板搬送経路の一端に連結されたインターフェイス4を介して、基板Wは外部処理装置に渡され、外部処理装置による処理が再び行われる。
なお、外部処理装置による処理が終了した複数枚の基板Wを、インターフェイス4を介して、インターフェイス4にそれぞれ連結された各階の基板搬送経路の各々の一端にほぼ同時にそれぞれ載置して、複数の基板処理をほぼ同時に行ってもよいし、一連の基板処理が終了した基板Wを、載置された階の基板搬送経路を介して、その基板搬送経路の一端に載置し、さらにその基板搬送経路の一端に連結されたインターフェイス4を介して、基板Wを外部処理装置に再び渡し、外部処理装置による処理を含む一連の基板処理を繰返し行ってもよい。
また、上述した本実施例の場合、各階の基板搬送経路(処理部搬送機構25,26)の各々の一端がインデクサ1に連結されており、他端がインターフェイス4に連結されていたが、図23または図24に示すように、階層構造の一連の基板搬送経路の一端をインデクサ1に連結するとともに、他端をインターフェイス4に連結してもよい。
図23,図24の構造については互いに同じであるが、基板Wの搬送方向が互いに逆になっている。すなわち、図23の場合には、投入された基板Wは、インデクサ1を介して、インデクサ1に連結された一連の基板搬送経路の一端に載置される。載置された基板Wは、一連の基板搬送経路を介して、処理部間で搬送されて、基板処理が行われる。基板処理が終了すると、基板Wは、一連の基板搬送経路の他端に載置され、さらにその一連の基板搬送経路の他端に連結されたインターフェイス4を介して、基板Wは露光装置STPのような外部処理装置に渡され、外部処理装置による処理が行われる。一方、図24の場合には、露光装置STPのような外部処理装置による処理が終了すると、終了した基板は、インターフェイス4を介して、インターフェイス4に連結された一連の基板搬送経路の他端に載置される。載置された基板Wは、一連の基板搬送経路を介して、処理部間で搬送されて、基板処理が行われる。基板処理が終了すると、基板Wは一連の基板搬送経路の一端に載置され、さらにその一連の基板搬送経路の一端に連結されたインデクサ1を介して、基板処理装置から外部に基板Wが払い出される。
また、本実施例の図16や、図17〜図24の場合、各階の基板搬送経路は基板の搬送順に上あるいは下に向かって積層されていたが、図25に示すように、基板の搬送順に、一旦上に向かって積層された基板搬送経路を下方向に折り返して、再度上方向に折り返して積層してもよい。換言すれば、基板の搬送方向が交互に逆方向に設定されることで、行き専用経路と帰り専用経路とが上下に交互に配設されて構成されていればよい。
また、上述した本実施例の場合、行き専用経路である処理部搬送経路25を下方に、帰り専用経路である処理部搬送経路26を上方にそれぞれ配設したが、図26に示すように、行き専用経路である処理部搬送経路25を上方に、帰り専用経路である処理部搬送経路26を下方にそれぞれ配設してもよい。
(3)上述した本実施例では、それぞれの処理部搬送経路25,26の一部を含む第1〜第3の処理ユニット9〜11が基板Wの搬送方向に並べられて配設されていたが、ユニット構成でなくて、一体に基板搬送経路(処理部搬送経路25,26)が構成されていてもよい。
(4)上述した本実施例では、基板搬送経路(処理部搬送経路25,26)に沿って基板Wをそれぞれ搬送する各搬送機構17〜21,23,24は、図5に示すように、アーム(熱処理部用搬送機構17の場合はアーム17d)を1つ備え、このアームは基板Wの搬入・搬出の両方を行っていたが、図27に示すように、アームを2つ備え、一方のアームを、処理部に基板Wを搬入する搬入用アーム31とし、他方のアームを処理部から基板Wを搬出する搬出用アーム32としてもよい。
例えば、搬入用アーム31,搬出用アーム32のいずれか一方のアームを、基板Wの裏面を吸着することで基板Wを保持するアームで構成し、他方のアームを、基板Wの端縁を把持することで基板Wを保持するアームで構成する。図27の場合、搬出用アーム32を、基板Wの裏面を吸着することで基板Wを保持するアームで構成し、搬入用アーム31を、基板Wの端縁を把持することで基板Wを保持するアームで構成する。また、図27(b)に示すように、搬出用アーム32の上に搬入用アーム31を配設する。また、図27(a)に示すように、各アーム31,32を、それぞれがz軸周り(矢印RKの方向)に回転可能に、かつ回転半径方向(矢印RL方向)に進退移動可能に構成する。搬出用アーム32が基板Wの裏面を保持して搬出すると、搬入用アーム31が基板Wの端縁を把持するように、搬出用アーム32を水平方向に後退させつつ、搬入用アーム31を水平方向に前進させる。搬入用アーム31が基板Wの端縁を把持して基板Wを保持すると、搬出用アーム32は基板Wの裏面の吸着の保持を解除する。そして、搬入用アーム32は基板Wを保持しながら前進して、処理部に基板Wを搬入する。この場合、搬入用アーム31が処理部に基板Wを搬入する間に、搬出用アーム32が処理部に基板Wを搬出することができ、その結果、基板処理をより効率良く行うことができる。この搬入用アーム31は、本発明における搬入用搬送機構に、搬出用アーム32は、本発明における搬出用搬送機構にそれぞれ相当する。
(5)なお、上述した本実施例に係る第1〜第3の処理ユニット9〜11の各ユニットを下記のように構成してもよい。すなわち、図28に示すように、各ユニットの右側面に開口部Faを、左側面に開口部Fbを、正面に開口部Fcを、背面に開口部Fdをそれぞれ設ける。これら開口部Fa〜Fdが設けられることで、開口部Fa〜Fd以外の各ユニットの外壁部分が、外枠のフレームFとしてそれぞれ構成される。隣接する2つのユニットのフレームF同士を、互いに接続部材f(例えば金具)で連結することで、一方のユニットの右側面における開口部Faが他方のユニットの左側面における開口部Fbに一致し、隣接するユニットが連通接続される。これによって各ユニット内の処理部搬送経路も、ユニット間にまたがって連通接続される。このように構成することで、第1〜第3の処理ユニット9〜11を基板Wの搬送方向に並べて配設することができる。また、基板の処理枚数に応じて各ユニットを増減可能にできるように着脱自在に構成してもよい。