JP2926213B2 - 基板処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】開示技術は、半導体製造装置等の
基板の処理システムの技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】当業者に周知の如く、ＩＣ等の半導体装
置の製造には、例えば、被処理基板としてのシリコンの
ような半導体単結晶のウエハー（以下、単にウエハーと
略称）にトランジスタ等の素子を形成するために、多数
の微細加工処理が含まれるが、その中で、当該ウエハー
の表面に所定のレジストパターンを形成するＰＥＰ（ph
otoengraving process) 工程は加工処理において極めて
重要な工程である。

【０００３】蓋し、該ＰＥＰ処理で形成されるレジスト
パターンはエッチングマスク等として使用され、現今の
電子機器に於ける回路形成等の重要な微細加工技術の基
礎を成すものであるからである。

【０００４】而して、ＰＥＰ処理に於けるレジストパタ
ーンの形成は、例えば、特開昭５２−２７３６７号公報
発明に示されている如く、ウエハーの表面にフォトレジ
スト液を薄膜状に塗布して均一な膜厚のフォトレジスト
膜を形成する処理と、その後該フォトレジスト膜の所定
領域を選択的に露光する処理と、これに次いで露光され
たフォトレジスト膜を現像して所望のレジストパターン
を形成する処理とから成る。

【０００５】このうち露光処理は、例えば、ステップ・
アンド・リピード・アライナー（通常ステッパーと称さ
れる）等の露光装置を用いて行われるが、ウエハーの表
面にフォトレジスト膜を形成する工程は、例えば、以下
に説明する装置を用いて行われ、これらは前段の徃工程
と後段の復工程等シリーズ式に行われている。

【０００６】図９のフローチャートは、かかるシリーズ
タイプの一般にトラック方式と称されているフォトレジ
スト膜形成装置での処理手順の態様を示しており、該フ
ォトレジスト膜形成装置は図示する様に、そのストレー
ト状の搬送路に於いて前段から後段にかけてそれぞれ予
備加熱部４、冷却部５、塗布部６、加熱部８の処理部を
シリーズ的に行う複数の処理ステーションを有してい
る。

【０００７】而して、表面にフォトレジスト膜を形成す
るウエハー１は処理前の収納用のカセット２に収納さ
れ、一枚ずつ取り出されてフォトレジスト膜形成装置に
導入され、ツインタイプの紐ベルト式のベルト保持搬送
機構３により順次各処理ステーションに搬送され、所定
の処理を施されるようにされている。

【０００８】先ず、予備加熱部４に於いて、ウエハー１
は予備加熱により水分を除去され、予備加熱された該ウ
エハー１は、次段の冷却部５で冷却された後、塗布部６
に送られ、該塗布部６では、例えば、スピンナーコータ
ー（spinner coater) 等の塗布装置により、その表面に
所定のフォトレジスト液が設定薄膜厚層に均一に塗布さ
れる。

【０００９】次に、フォトレジスト液を塗布されたウエ
ハー１は、ウォーキングビーム方式の搬送機構７を介し
て加熱部８に送られて加熱されることにより、該ウエハ
ー１に塗布されたフォトレジスト液は膜状に形成されて
安定化される。

【００１０】そして、該加熱部８での加熱処理を終了
し、表面に所定のフォトレジスト膜が形成されたウエハ
ー９は、ベルト保持搬送機構３により、処理済みのウエ
ハー収納用のカセット１０に収納される。

【００１１】而して、上述の如く、従来のフォトレジス
ト膜形成装置にあってはそれぞれの処理部のステーショ
ンがシリーズ式等に配置され、処理されるべきウエハー
１はこれらの各ステーションを所定の順序で、且つ、ベ
ルト保持搬送機構３により前送り方式の一方通行態様で
必ず通り、設計によって処理の本来的な必要の有無に関
係なく当該処理を受けなければならないようにされてい
る。

【００１２】このため、該ベルト保持搬送機構３により
「押せ押せ」式に一方的に前送されるウエハー１はその
搬送中に処理工程に対するセンタリングや最適アライメ
ント調整が成されず、したがって、処理工程にセットさ
れる姿勢が最適にはされず、リセットする必要等が生じ
る不具合があり、作業が煩瑣となるマイナス点があるの
みならず、搬送中のベルトずれ等により傷，歪発生やパ
ーティクル付着の虞がある不都合さがあり、そのうえ、
予め一旦設定された処理順序を任意に変更することは出
来ず、又、ある処理ステーションだけを選択的に通過さ
せることも不可能である欠点があった。

【００１３】ところで、ウエハー１に半導体素子を形成
するに必要な処理はその順序をも含めて、該ウエハー１
に形成されるＩＣの機能，目的等の種類によって異なる
ものである。

【００１４】それにもかかわらず、従来のフォトレジス
ト膜形成装置では、ある処理が不要なウエハーについて
も総ての処理を経ざるを得ないため、上述不都合が重な
るデメリットがあり、又、所謂スループット性を向上す
る妨げとなっている難点があった。

【００１５】又、ウエハー１は収納カセット２から所定
の処理部に搬送するに、前送り方式のツインタイプの紐
ベルトコンベヤ等のベルト保持搬送機構３により処理部
に搬送されるため、搬送中に不可避的にずれ等を生じて
パーティクル等のウエハー１にとって最も好ましくない
塵埃付着が発生する虞もあった。

【００１６】特に、一対のベルトの相対速度を変化させ
て処理部へのアライメントのため該ウエハー１を変位さ
せるようにすると該パーティクル発生等がより生じ易い
ネックがあった。

【００１７】したがって、処理すべきウエハー１の種類
に応じ、フォトレジスト膜形成装置に設けられた複段の
処理ステーションのうち、所望の処理ステーションを単
一のステーションのみの場合を含めてどの順序で使用す
るかを決め、所望のアライメント，センタリングをして
任意に独立的に変更出来るフォトレジスト膜形成装置等
の処理装置の現出が望まれている。

【００１８】そして、２段等の複数のウエハー１の収納
カセットから所定の処理工程のステーションにウエハー
１を取出して転移するに、例えば、アメリカ特許第４，
７７５，２８１号明細書に示されている様な保持搬送機
構として前後方向、及び、上下方向に変位することが出
来るピンセットを有するシステムも開発されているが、
かかるシステム技術においては該ピンセットが上述の如
く前後方向，上下方向の２方向の変位の自由度しかな
く、ウエハー１の複数の所定の処理のうちの任意の所望
のステーションにセンタリングし、アライメントを調整
して最適姿勢で、しかも、最短距離で最適タイミングで
搬出入することが出来ないという不具合があった。

【００１９】したがって、該ウエハー１を所定の処理工
程のステーション部位で更めてセンタリングやアライメ
ント調整をせねばならず、したがって、その際周辺のフ
レームに衝突，摺接して損耗したり、変形したりする虞
があり、そのうえ、時間遅れ等が生じ、能率低下を招く
欠点があった。

【００２０】更に、予めセットされたユニットの処理系
に他のユニット系を増設する場合にはこれらの問題はよ
り更に増加するマイナス点があった。

【００２１】又、収納カセットから処理工程のステーシ
ョンへストレートにシリーズ的にウエハー１を搬送する
ことから、保持搬送機構に常に該ウエハー１が一定姿勢
で保持され、したがって、他の処理や処理に対する予備
作業等が出来ず、作業能率が著しく制約されるという難
点もあった。

【００２２】そして、当該問題点は単に基板としてのウ
エハーにのみ在るのではなく、該ウエハーに均等な基板
に共通な問題でもあった。

【００２３】

【発明の目的】この出願の発明の目的は上述従来技術に
基づくウエハー等の基板の所定の複数の処理工程への搬
出入に際しての問題点を解決すべき技術的課題とし、収
納カセットから搬出される基板のセットされる複数の処
理を必要に応じ選択的に任意に変更が可能で、各処理の
スループット性も高く出来、しかも、基板の搬送プロセ
スでのアライメント調整やセンタリングが可能で系内で
の処理能率が向上出来るようにして電子装置製造産業に
おける加工技術利用分野に益する優れた基板処理装置を
提供せんとするものである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上述目的に沿い先述特許
請求の範囲を要旨とするこの出願の発明の構成は、前述
課題を解決するために、第１の発明は被処理基板を複数
枚収納するカセットを配置自在に構成された搬出入機構
部部と、該搬出入機構部部に設けられ該カセットに対し
て被処理基板を１枚毎に搬出入するピンセットと、該搬
出入機構部部から延設される直線状の搬送路と、該搬送
路の一方側に沿って設けられ、相隣る複数の熱処理部
と、他方側に沿って設けられ、相隣る複数の液処理部と
上記搬送路に設けられ該複数の処理部に対して上記被処
理基板を搬入出する搬送機構とを具備する基板処理装置
であって、該搬送機構に重畳式に設けられ、前記被処理
基板を１枚毎支持或いは保持する複数のピンセットの上
記被処理基板に対する受渡しの動作を選択自在にするイ
ンターフェース機構と、これらのピンセットには該ピン
セットを一体として動作を選択自在による搬送機構の被
処理基板支持動作選択時に該ピンセット上に支持される
被処理基板の位置合わせを行うアライメント機能とを具
備した基板処理装置とし、第２の発明は上記アライメン
ト機能は、被処理基板の周緑部に対応するガイド部材
と、該ガイド部材に被処理基板を押圧するストッパ部材
とを有する基板処理装置とし、第３の発明は上記ストッ
パ部材はピンセット上に支持される被処理基板を該ピン
セットの先端方向から内方向に向かって、移動自在にさ
せるようにされている基板処理装置とし、第４の発明は
基板の収納カセットを有する搬出入機構部から複数の処
理工程への搬送路が接続して延設されている処理装置に
おいて、該搬送路に沿って移動自在に配設した基板搬送
通路と上記搬出入機構部の間にバッファ機能を有するイ
ンターフェース機構が介設され、且つ搬出入機構部に該
被処理基板に対するアライメント機能が付設されている
ピンセットを有する基板処理装置とし、第５の発明は上
記ピンセットの複数の支持点上に基板を微小高さ真空吸
着を介して浮設状態にして載置支持させ基板を相対移動
させて位置合わせし、該位置合わせの状態を保持して上
記処理部に搬出入するようにした技術的手段を講じたも
のである。

【００２５】

【作用】而して、ウエハー等の基板の、例えば、フォト
レジスト膜塗布，現像等の所定の処理を行うに際し、処
理前の該基板を所定の収納カセットにセットしておき、
該収納カセットに対し搬出入機構部に於いてピンセット
等が縦方向（Ｘ）と横方向（Ｙ）、そして、上下方向
（Ｚ）、更には旋回方向（θ）の４方向に一体的、或い
は、各々独立的に変位自在とされて当該収納カセットよ
り基板を取出し、該搬出入機構部に隣接されて設けられ
ている搬送路との接続部にてバッファ機能を有するイン
ターフェース機構を介し該搬送路の搬送機構の所定数の
ピンセットの１つにバトンタッチ的に転移させ、この
間、該ピンセットにより基板のセンタリングやアライメ
ントが行われてその姿勢が保持されパーティクル等の発
生がないようにされ、該保持搬送機構に基板が次段の処
理工程に最適姿勢でセットされるようにされ、他のピン
セットには他の基板が独立に設定姿勢で保持され、而し
て、該搬送路に於ける保持搬送機構は所定のインターフ
ェースの待機機構により該搬送路の両側に設けられ、且
つ、熱的に分離されている複段の熱処理工程、及び、液
処理工程の上下積層等されている各ステーションに相互
独立的、或いは、排反的に所定にシリーズ的，パラレル
的、或いは、スループット的に搬入セットされ、最適姿
勢にて当該ステーションに於いて加熱処理等所定の処理
が成され、次いで、該搬送路の保持搬送機構により所定
のプログラムに従い、次段の処理工程のステーションに
上述同様に転移され、その間、保持搬送機構においては
ピンセット等の支持機構が設定微小高さの浮設状態の３
つの支点を有して３点支持等によりウエハーに傷や歪等
が生ぜず、又、微細な塵埃等が付着しないようにされ、
スムーズにシリーズ的に、又、パラレル的に、更にはこ
れらの組合せ的に所望にプログラムに従ってスループッ
ト的に所定の保持姿勢で処理が成されるようにされ、当
該複段の処理工程のステーションに於いて基板に対し相
互独立的に、相互排反的に、且つ、選択的に処理が設計
通りに成されるようにしたものである。

【００２６】

【発明が実施しようとする形態】次に、この出願の発明
が実施しようとする形態を基板としてのウエハーに対す
るフォトレジスト膜塗布現像装置を有する処理系の実施
例の態様として図１〜図８に基づいて説明すれば以下の
通りである。

【００２７】図１に示す実施例はウエハーＷに対するフ
ォトレジスト膜の塗布現像装置１００の態様を示すもの
であり、中央一側寄り（図中上部）には本体基台１０１
が設けられており、該本体基台１０１の中央部には、矢
印Ｙ方向（横方向）にウエハーの搬送路としての通路１
０２が延設されており、その両側の一方の側には、未処
理のウエハーＷを加熱して水分等を除去するためのＨＭ
ＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）処理を伴うか、又は、
単に加熱する予備加熱ステーション１０３、そして、こ
れに併設して予備加熱されたウエハーＷを冷却するため
の冷却ステーション１０４、更に、例えば、フォトレジ
スト液を塗布した後の該ウエハーＷを加熱し、乾燥した
フォトレジスト膜を形成するために用いる垂直方向にそ
れぞれ２枚の図示しない加熱装置を有する第一、及び、
第二の加熱ステーション１０５，１０６が通路１０２に
沿って設けられている。

【００２８】又、通路１０２の他方には、予備加熱処
理、及び、冷却処理を終了したウエハーＷの表面に、例
えば、フォトレジスト液を塗布するために用いる第一、
及び、第二の塗布ステーション１０７，１０８が相隣っ
て設けられている。

【００２９】尚、当該図１では、予備加熱ステーション
１０３、及び、冷却ステーション１０４、第一，第二加
熱ステーション１０５，１０６が図示の都合上平面的に
配置されているように示されているが、これは便宜上の
もので、実際には例えば、冷却ステーション１０４の上
に予備加熱ステーション１０３の加熱装置等が上下に２
段設けられて積層構造とされている。

【００３０】而して、該通路１０２には、その内側を、
例えば、ボールスクリュー等の図示しない駆動機構によ
ってＹ方向（横方向）に移動するハンドリング手段、例
えば、ウエハーＷを所定のステーションに移送する保持
搬送装置１１０が設けられており、該保持搬送装置１１
０は搬送機構としてのキャリッジ１１１を有し、該キャ
リッジ１１１にはピンセット、例えば、ウエハーＷを吸
着保持するための２つのピンセット１１２，１１３が上
下に相互に次述の如く独立的に挙動自在に重畳されて取
付けられている。

【００３１】該ピンセット１１２，１１３は一体的に、
或いは、それぞれ相互独立にＸ方向（縦方向）、Ｙ方向
（横方向）にキャリッジ１１１を介して移動自在である
と共に同時にＺ方向（垂直方向）には平行移動が可能
で、更に、所定角度θ方向（平面方向）に旋回動するこ
とが出来るようにされている。

【００３２】ピンセット１１２，１１３のかかる平行移
動、及び、旋回動を可能とするため、キャリッジ１１１
にはステッピングモータとこれに連結されたボールスク
リュー等の図示しない適宜の駆動機構が設けられてい
る。

【００３３】そして、ピンセット１１２，１１３は、両
者の一方のピンセットでウエハーＷを保持して対応する
所定の処理ステーションに最適姿勢でセット前にセンタ
リング，アライメント調整して所定タイミングで搬送セ
ットし、当該処理ステーションに処理済ウエハーＷがあ
った時は、他方のピンセットで該処理済ウエハーＷをピ
ックアップしてバックセットするように多機能化されて
いる。

【００３４】そして、本体基台１０１の図上左側には、
ウエハー搬出入機構部１２０が設けられており、処理前
のウエハーＷB を収容するウエハーカセット１２２、及
び、処理後のウエハーＷF を収容するウエハーカセット
１２３が設けられ、又、ウエハーＷの裏面を吸着して保
持するための待機機構としてのピンセット１２１を装備
している。

【００３５】該ピンセット１２１は、前記ピンセット１
１２，１１３と同様の構成によりＸ方向（縦方向），Ｙ
方向（横方向），Ｚ方向（上下方向）に平行移動、及
び、θ方向（旋回方向）の旋回動が一体的に、或いは、
相互独立に挙動可能にされており、処理前のウエハーＷ
B をウエハーカセット１２２から取出し、又、処理済の
ウエハーＷF をそれぞれプログラムに従いバトンタッチ
的にウエハーカセット１２３を収納するようにされてい
る。

【００３６】又、搬出入機構部１２０のピンセット１２
１は、処理前のウエハーＷB を搬送装置１１０のピンセ
ット１１２，１１３にバトンタッチ的に転移し、又、処
理後のウエハーＷF を該ピンセット１１２，１１３から
同じくバトンタッチ的に受け取るようにされており、か
かるバトンタッチ的な受渡しを可能とする後述インター
フェース機構３０がバッファ機能を有して通路１０２と
搬出入機構部１２０との境界部に設けられている。

【００３７】そして、搬送装置１１０のピンセット１１
２，１１３は、各処理ステーション１０３〜１０８との
間でウエハーＷの受渡しをシリーズ的に、パラレル的
に、或いは、これらの組合せ的に、又、スループット的
に自在に行うようにされており、これによって、該ウエ
ハーＷは設定のプログラムの順序に従い、各処理ステー
ション１０３〜１０８での所定の処理を受けることが出
来るようにされている。

【００３８】尚、保持搬送機構１１０の動作は、全て図
示しない制御システムによって管理制御されるようにな
っている。

【００３９】したがって、該制御システムのプログラム
を変更することによって、ウエハーＷの各処理ステーシ
ョン１０３〜１０８に於ける処理をシリーズ的に、パラ
レル的に、順次、或いは、スループット的に、そして、
独立的に、相互排反的に任意に設定することが出来、即
ち、各処理ステーション１０３〜１０８に於けるウエハ
ーＷに対する処理のいくつかのみを独立して行うこと
も、組合せて行うことも、処理の順序を変更することも
可能である。

【００４０】而して、図２〜５には図示の都合上共通的
にピンセット１１２，１１３，１２１の機構を詳示して
あるが、図に於いて、２１は平面視フォーク状のピンセ
ット本体であり、そのフォーク部の一側面に３つの真空
吸引式の支点２２，２３，２４が三角形状に配置されて
突設され、ウエハーＷはこれらの支点２２，２３，２４
によって吸着され三点支持されてその姿勢を保持搬送さ
れ、該ウエハーＷに対するこれらの支点２２，２３，２
４を介しての三点支持によって浮設状にされ、ピンセッ
ト本体２１の表面のウエハーＷへのゴミの付着を防止す
ることが出来る。

【００４１】勿論、他の支点２２，２３についても同様
の機構にすることは設計変更の範囲内である。

【００４２】又、ウエハーＷのセンタリング、及び又
は、姿勢調整のためにアライメント装置として該ウエハ
ーＷの周縁に対応した円弧状のガイド部材２５と、これ
とは反対側のウエハーＷのオリエンテーションフラット
Ｗa に対するバー状のストッパ部材２６とが設けられて
おり、ウエハーＷは、先ず、図３に示す状態で支点２
２，２３，２４上に載置支持され、この状態では、該ウ
エハーＷは吸着支持やセンタリングやアライメントはさ
れていない。

【００４３】次いで、図４に示す様に、ピンセット本体
２１をストッパ部材２６に向けて水平に移動させてウエ
ハーＷの周縁に形成されたオリエンテーションフラット
Ｗaをストッパ部材２６に当接させる。

【００４４】その後、更にピンセット本体２１の水平移
動を続けることにより、該ウエハーＷはピンセット本体
２１の支点２２，２３，２４上を軽くスライドし、最終
的にはガイド部材２５に当接してセンタリングされ、設
定姿勢状態にアライメント調整をされて停止アライメン
ト姿勢を保持する。

【００４５】したがって、もし、図３の状態でウエハー
Ｗの位置がピンセット本体２１の中央部からずれていた
としても、該ウエハーＷは図４に示す様に、ガイド部材
２５に案内されることによって、図５に示す様に、ピン
セット本体２１の中央の所定位置にセンタリング、及
び、設定姿勢状態にアライメントし、該アライメント姿
勢を保持することが出来る。

【００４６】図６には、通路１０２とウエハー搬出入機
構部１２０との境界部に設けられた前記インターフェー
ス機構３０が示されており、該インターフェース機構３
０はピンセット１２１とピンセット１１２，１１３との
間でバトンタッチ的に受渡しされけるウエハーＷを一時
待機させるバッファ機能をも有し、支持機構により該ウ
エハーＷを保持する保持部材３１と、該保持部材３１を
昇降させるための、例えば、エアシリンダ等の駆動装置
３２とから成っている。

【００４７】搬出入機構部１２０の待機機構のピンセッ
ト１２１が図示位置にウエハーＷを搬送してくると、保
持部材３１が駆動装置３２を介して設定ストローク上昇
し、該ウエハーＷを持ち上げて保持し、次に、レジスト
塗布現像装置１００側のウエハー保持搬送機構１１０
が、図示のインターフェース機構３０の位置に移動して
来る。

【００４８】そして、保持部材３１が駆動装置３２によ
り加工すると、該保持部材３１に保持されているウエハ
ーＷはピンセット１１２、又は、１１３にバトンタッチ
的に転移載置される。

【００４９】そして、ピンセット１１２，１１３からピ
ンセット１２１への該ウエハーＷのバトンタッチ的な受
渡しについても、上述プロセスと同様にして行われる。

【００５０】上述構成において、レジスト塗布現像装置
１００によって、ウエハーＷの表面にフォトレジスト膜
を形成する処理を順を追って説明する。

【００５１】尚、各処理は、前記制御システムの予め設
定されたプログラムに基づいて処理される。

【００５２】先ず、搬出入機構部１２０のピンセット１
２１により収納カセット１２２から処理前のウエハーＷ
B を１枚取出し、インターフェース機構３０の位置まで
搬送する。

【００５３】そして、搬送されてきた該ウエハーＷB
は、該インターフェース機構３０を介して、通路１０２
の入口に待機している保持搬送機構１１０の一つのピン
セット、例えば、ピンセット１１２にバトンタッチ的に
渡されて保持され、予備加熱ステーション１０３にセッ
トされて予備加熱処理に供される。

【００５４】尚、１つのカセット１２２に同一種のウエ
ハーＷB のみが収納されている場合には、カセット１２
２にＩＤコードを表示し、該ＩＤコードを適宜に読取っ
て製造工程のプログラムを選択するようにしても良い。

【００５５】以下、予備加熱ステーション１０３、冷却
ステーション１０４、第一の塗布ステーション１０７、
第一の加熱ステーション１０５での処理がこの順序でな
されるように選択された場合について説明する。

【００５６】先ず、１枚目の、即ち、最初のウエハーＷ
を受取ったピンセット１１２を予備加熱ステーション１
０３に向って移動させ、該最初のウエハーＷを予備加熱
ステーション１０３に所定にセンタリングし、アライメ
ントされた姿勢状態でセットし、その内部に設けられた
図示しないヒータプレート上に載置して予備加熱処理す
る。

【００５７】この間、該ウエハーＷは待機機構のピンセ
ット１２１、保持搬送機構１１０のピンセット１１２，
１１３により前述した如く縦方向（Ｘ），横方向
（Ｙ），上下方向（Ｚ），旋回方向（θ）に一体的に、
或いは、相互独立的に所定に変位されて当該処理に最適
状態でセンタリング，アライメントされてセットされる
ように該処理のステーションにセットされる前に、即
ち、セットプロセス中に位置姿勢を調整される。

【００５８】又、この時、ウエハーＷをヒータプレート
上に直接接触的に転移させず、ピンセット１２１の３つ
の支点２２，２３，２４による三点支持を介しての移載
支持により設定高さ、例えば、０．３ｍｍ程度浮かせた
状態でセットするとウエハーＷに対するゴミ付着防止対
策が良好である。

【００５９】この間にピンセット１２１を移動させて２
番目のウエハーＷを収納カセット１２２から取出し、イ
ンターフェース機構３０に待機させておき、最初のウエ
ハーＷを予備加熱ステーション１０３に搬入し終った
後、保持搬送機構１１０はインターフェース機構３０か
ら２番目のウエハーＷをピンセット１１２で受取り、該
ピンセット１１２上に保持し、予備加熱ステーション１
０３での該最初のウエハーＷの処理が終了するまでその
まま待機する。

【００６０】そして、最初のウエハーＷの予備加熱処理
が終了すると、保持搬送機構１１０は以下の動作を行
う。

【００６１】即ち、先ず、ウエハーＷを保持していない
ピンセット１１３を移動させることにより、予備加熱処
理が終了した最初のウエハーＷを予備加熱ステーション
１０３から取出す。

【００６２】このようにして予備加熱ステーション１０
３を空にした後、２番目のウエハーＷを保持しているピ
ンセット１１２を作動させ、該２番目のウエハーＷを予
備加熱ステーション１０３にセットする。

【００６３】次いで、ピンセット１１２，１１３をＹ方
向，θ方向，Ｚ方向に移動し、冷却ステーション１０４
に移動し、ウエハーＷを保持したピンセット１１３をＸ
方向に動作し、この最初のウエハーＷを冷却ステーショ
ン１０４にセットする。

【００６４】上述動作から、２つのピンセット１１２，
１１３を設けた利点が生かされる。

【００６５】即ち、ピンセットが１つしかない場合に
は、保持搬送機構１１０は先ず最初のウエハーＷを予備
加熱ステーション１０３から取出し、これを冷却ステー
ション１０４にセットし、その後にインターフェース機
構３０から２番目のウエハーＷを受け取ってこれを予備
加熱ステーション１０３にセットする動作を行わなけれ
ばならないからである。

【００６６】尚、上述の動作が行われている間に、搬出
入機構部１２０では、ピンセット１２１により次に処理
する３番目のウエハーＷをインターフェース機構３０に
待機させておく。

【００６７】この間、各ピンセット１１２，１１３はア
ライメントされたウエハーの姿勢を保持状態にして挙動
する。

【００６８】次に、保持搬送機構１１０はインターフェ
ース機構３０から３番目のウエハーＷをピンセット１１
２に保持してそのバッファ機能により冷却ステーション
１０４での処理が終了するまで待機させる。

【００６９】そして、最初のウエハーＷの冷却工程が終
了した時、保持搬送機構１１０はウエハーＷを保持して
いない方のピンセット１１３で冷却ステーション１０４
内のウエハーＷを取出し、次にプログラムされたフォト
レジスト膜の塗布処理のための通路１０２の反対側の第
一の塗布ステーション１０７にセットする。

【００７０】この塗布処理の間に予備加熱ステーション
１０３に於ける２番目のウエハーＷの処理が終了した
ら、保持搬送機構１１０はウエハーＷを保持していない
方のピンセット１１３によって該ウエハーＷを予備加熱
ステーション１０３から取出す。

【００７１】そして、ピンセット１１２に保持している
３番目のウエハーＷを予備加熱ステーション１０３にセ
ットすると同時に、ピンセット１１３に保持している２
番目のウエハーＷを冷却ステーション１０４にセットす
る。

【００７２】この動作は、上述した通りの態様と同じで
ある。

【００７３】尚、もし、最初のウエハーＷの冷却工程が
終了する前に、２番目のウエハーＷの予備加熱処理が終
了する場合には、次のような処理動作を行うようにプロ
グラムすることも可能である。

【００７４】即ち、先ず３番目の未処理のウエハーＷを
ピンセット１１２に保持した状態で、ピンセット１１３
により２番目のウエハーＷを予備加熱ステーション１０
３から取出し、続いて、ピンセット１１２に保持されて
いる３番目のウエハーＷを予備加熱ステーション１０３
にセットした後、待機する。

【００７５】そして、冷却ステーション１０４に於ける
最初のウエハーＷの冷却処理が終了した後、該最初のウ
エハーＷをピンセット１１２、又は、１１３で取出し、
第一の塗布ステーション１０７にセットする。

【００７６】該ステーション１０７でのフォトレジスト
液の塗布は、例えば、当業者に周知のレジスト液滴下ス
ピンコーティング装置により行う。

【００７７】而して、第一の塗布ステーション１０７に
於いて最初のウエハーＷに対するフォトレジスト液の塗
布処理が終了した時、保持搬送機構１１０はピンセット
１１３により該ウエハーＷを第一の塗布ステーション１
０７から取出す。

【００７８】続いて、該保持搬送機構１１０をＹ方向に
沿って図上右側に移動し、取出した最初のウエハーＷを
第一の加熱ステーション１０５にセットして所定の加熱
処理を行う。

【００７９】この加熱処理を行っている間に冷却ステー
ション１０４内での２番目のウエハーＷの冷却処理が終
了したら、保持搬送機構１１０は該ウエハーＷをピンセ
ット１１３にて取出し、更に、第一の塗布ステーション
１０７にセットしてフォトレジスト液の塗布を開始す
る。

【００８０】このようにして、ピンセット１１２，１１
３により時間的に直接各々単独に、或いは、重複してア
ライメント姿勢を保持状態にして複数処理がなされる。

【００８１】而して、第一の加熱ステーション１０５に
於いて最初のウエハーＷの処理が終了し、所望のフォト
レジスト膜が形成されたら、保持搬送機構１１０は該最
初のウエハーＷをピンセット１１３にて取出す。

【００８２】続いて、該保持搬送機構１１０は図上Ｙ方
向の左側に移動し、ピンセット１１３に保持したウエハ
ーＷをインターフェース機構３０に渡す。

【００８３】該インターフェース機構３０での待機中、
該ウエハーＷを直接載置部に接触させず、前述した如
く、わずかに浮かせて載置することがウエハーＷに対す
るゴミ付着防止対策上有効である。

【００８４】又、待機するインターフェース機構３０は
キャリアカセットを具備することにより構成すると、更
に有利である。

【００８５】このようにして処理済のウエハーＷF がイ
ンターフェース機構３０に待機されると、搬出入機構部
１２０のピンセット１２１が該ウエハーＷF をバトンタ
ッチ的に受取り、カセット１２３に収納する。

【００８６】このようにしてインターフェース機構３０
が在ることにより、保持搬送機構１１０は複数の処理機
能を具備することが可能である。

【００８７】以上述べた一連の処理動作は、カセット１
２２内の未処理のウエハーＷB が無くなるまで続けられ
る。

【００８８】尚、上述の動作説明では第一の塗布ステー
ション１０７と第一の加熱ステーション１０５とを共に
用いたが、これらの代りに、第二の塗布ステーション１
０８、及び、第二の加熱ステーション１０６を共に使用
しても良い。

【００８９】又、フォトレジスト液の塗布処理、及び／
又は、加熱処理が他の処理に比べて処理時間が長くかか
る場合には、２つの塗布ステーション１０７，１０８、
及び／又は、２つの加熱ステーション１０５，１０６を
同時に使用することも可能であり、ピンセット１２１部
位から所望の処理工程にスループットで移送して処理す
ることも可能である。

【００９０】ところで、上述のフォトレジスト膜形成工
程を実施する際、プログラムされたプロセスが適切なも
のであるか否かを確認するために、１枚のウエハーＷに
ついて試しに処理を行ってみるのが普通であり、この場
合、試しの処理が終了したテストウエハーＷT を、検査
のためにカセット１２３から取出す必要があるが、この
取出しを容易にするため、図７に示す様に、該カセット
１２３の基部に引出し可能なレシーバ４０を設け、該レ
シーバ４０の一端には取手４１を設け、内部にはウエハ
ー載置台４２を設けておき、試しの処理を終了したテス
トウエハーＷTが、ピンセット１２１によって開口部４
３から挿入され、該載置台４２に載せられる。

【００９１】したがって、テストウエハーＷT はレシー
バ４０を図示のように引出すことにより容易に取出すこ
とが出来る。

【００９２】尚、設計変更的には保持搬送機構１１０の
ピンセットは必ずしも２つである必要はなく、３つ以上
であっても良い。

【００９３】以上の動作説明から明らかなように、上述
実施例の処理装置によれば、ウエハーＷの表面にフォト
レジスト膜を形成し、現像するために必要な複数の処理
工程を、その順序をも含めて任意に組合せて最良の工程
をプログラムすることが出来る。

【００９４】したがって、処理すべきウエハーＷの種類
に応じて最も効率の良い処理工程の組合せプロセスを選
択し、最も効率の良いスループット性を得ることが可能
となる。

【００９５】又、保持搬送機構１１０が２つのピンセッ
ト１１２，１１３を有してそれぞれアライメント姿勢を
保持状態にして独立の動作をすることが出来ることか
ら、処理の自由度が高く、例えば、次工程のステーショ
ンにウエハーＷが存在していると、その工程に対するウ
エハーＷの入替えが出来ないといった不都合がない。

【００９６】更に、複数の各処理ステーションを通路１
０２に沿ってその両側に配設しているため、該両側のス
テーションは対向して熱的に離隔され、熱管理や熱制
御，メンテナンスがし易く、そのため、保持搬送機構１
１０の動作プログラムを変更する際の自由度が極めて高
く、したがって、処理プログラムの変更が容易である。

【００９７】又、予備加熱ステーション１０３と冷却ス
テーション１０４とを上下に積層配置したことにより、
設置のために必要な床面積も節減される。

【００９８】上記の実施例の装置は、所定のパターンで
露光されたフォトレジスト膜を現像し、レジストパター
ンを形成する装置としても当業者は何ら困難性なく使用
することが出来る。

【００９９】その場合、塗布ステーション１０７，１０
８に現像液を塗布する装置も設けられることが出来る。

【０１００】そして、現像装置は、例えば、変速回転中
のウエハーＷ上に現像液をジェット状に噴出させて現像
する構成とすることも可能である。

【０１０１】更に、２つの塗布ステーション１０７，１
０８のいずれか一方をフォトレジスト膜の塗布に用い、
他方の現像液の塗布に用いることにより、フォトレジス
ト膜の形成、及び、現像の両方を行う装置として使用す
ることが出来る。

【０１０２】その際、通路１０２の図上右端にも図６に
示すインターフェース機構３０を設け、露光装置との間
でウエハーＷの受渡しを行えるようにすることにより、
フォトレジスト膜塗布処理から現像処理までを一貫した
連続プロセスとしてシリーズ的に、或いは、任意にパラ
レル的に、更にはスループットで処理することが可能で
ある。

【０１０３】尚、処理ユニットを増設して複数連設した
い場合には、通路１０２の延長線上に次の通路が形成さ
れるように構成し、その接続部にウエハーＷのバッファ
機能と待機機構、例えば、キャリアステーションを設け
ると良い。

【０１０４】因みに、図８に示す様に、カセット１２
２，１２３内のウエハーＷを搬出、或いは、カセット１
２２，１２３内へ搬入するアーム１２０ａを有する搬出
入機構部１２０と、インターフェース機構３０でウエハ
ーＷの受渡しを行う保持搬送機構１１０ａを有する通路
を配設した第一の処理系のユニット１５０により上述し
たような動作で各処理を行う。

【０１０５】例えば、該第一の処理系のユニット１５０
に、保持搬送機構１１０ａを間にしてＨＭＤＳ（ヘキサ
メチルジシラザン）処理ステーション１５１、第一の加
熱ステーション１５２、第一の冷却ステーション１５
３、第一層目のフォトレジスト液を回転塗布する第一の
塗布ステーション１５４、第二層目のフォトレジスト液
を回転塗布する第二の塗布ステーション１５５を設け、
これらの各ステーションに選択的に、独立的に、或い
は、排反的にウエハーＷを搬送して所定の処理を行い、
更に、複数の処理ステーション、例えば、第二の加熱ス
テーション１５６、第二の冷却ステーション１５７、露
光工程の光乱反射を防止するためにフォトレジスト膜上
面にＣＥＬ膜等の表面被覆層を塗布形成する第三の塗布
ステーション１５８等がそれぞれ通路を介して対向的に
配置され、且つ、これらの各ステーションにウエハーＷ
を搬送する保持搬送機構１１０ｂを備えた第二の処理系
のユニット１５９を設け、該第二の処理系のユニット１
５９、及び、第一の処理系のユニット１５０の間にバッ
ファ機構としての待機機構１６０を配置させ、該待機機
構１６０にはウエハーＷ１枚を載置出来る載置台１６１
を設け、インターフェース機構３０に於けるウエハーＷ
のバトンタッチ的な受渡しと同様に、載置台１６１を利
用して、第一の処理系のユニット１５０の保持搬送機構
１１０ａと第二の処理系のユニット１５９の保持搬送機
構１１０ｂとの間でウエハーＷのバトンタッチ的な受渡
しを行うように出来、上記バッファ機構の待機機構１６
０の構成は、載置台１６１を設けずに図示しないバッフ
ァ用カセットを設け、該バッファ用カセットにより複数
枚のウエハーＷを待機出来る構造としても良い。

【０１０６】該バッファ用カセットにより、保持搬送機
構１１０ａ、及び、保持搬送機構１１０ｂの作業量に差
があっても、一方の保持搬送機構が待機する時間を少く
することが可能となる。

【０１０７】このように、待機機構１６０を介して保持
搬送機構を２系統にすることにより、複段の処理工程の
処理ステーションの増設に容易に対応出来ると共に、高
スループット処理が可能となる。

【０１０８】而して、上記保持搬送機構は２系統に限定
するものではなく、２系統以上としても良く、待機機構
の増設に伴って適宜に増加させることが出来る。

【０１０９】上述実施例では、製造装置としてフォトレ
ジスト膜の塗布現像処理に適用した態様について説明し
たが、この出願の発明はこれに限定するものではなく、
例えば、エッチング処理，ＣＶＤ処理，アッシング処理
等でも同様に行うことが出来る。

【０１１０】

【発明の効果】以上、この出願の発明によれば、基本的
にウエハー等の被処理基板のフォトレジスト膜塗布等の
処理を行う装置において、該被処理基板に対する処理
前、処理後の収納カセットを装備する基板の搬出入機構
部から所定数の複数段の処理工程に接続する搬送路に該
搬送路に設けた基板の保持搬送機構と該搬出入機構部の
間にインターフェース機構が介設され両者の少くとも後
者にウエハーに対するアライメント装置を有しているこ
とにより該ウエハーの処理を行う条件によって最適処理
工程に対しウエハーを直接的に、又、スループット的に
最適姿勢状態で付与することが出来、搬送中に処理工程
への最適姿勢のセンタリングやアライメント調整が出
来、又、当該アライメント姿勢を保持した状態にするこ
とが出来るため、結果的に各処理工程での基板の処理が
最適条件で行え、結果的に処理された製品の性能が著し
く高くなり、製品の信頼性も著しく向上するという優れ
た効果が奏される。

【０１１１】したがって、処理装置において、設計段階
から所定のプログラムに基づく複数の処理工程のステー
ションを搬送路の一方側に相隣って上下方向積層する等
して熱処理工程を設け、又、他方側に沿って相隣って液
処理工程を設けておいても収納カセットから基板保持搬
送機構が該収納カセットからの基板を取出して選択的に
相互独立的に、或いは、相互排反的に所望の処理工程の
ステーションと直接，間接に搬送するに際し、搬入セッ
ト中に最適のセンタリングやアライメント調整が行え、
したがって、目的とする製品に対する最適処理が行われ
るという優れた効果が奏される。

【０１１２】又、基板の処理工程でのセット，リセット
が最適姿勢で行えることから該保持搬送機構で複数の基
板をセット，リセットすることが出来ることにより該保
持搬送機構が複数種の作業をすることが出来、ユニット
系の作業能率が著しく向上するという優れた効果が奏さ
れる。

【０１１３】又、設計通りに収納カセットからの、又、
カセットに対する基板の取出しや収納がスムーズに、且
つ、最適姿勢条件で行うことが出来、したがって、移送
中の基板の損傷や歪や塵埃付着等も確実に防止されると
いう優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この出願の発明の１実施例のウエハーに対する
フォトレジスト膜塗布現像装置の模式平面図である。

【図２】図１のピンセットの模式側面図である。

【図３】図１のピンセットの作動前の平面図である。

【図４】同、作動中の平面図である。

【図５】同、作動後の平面図である。

【図６】インターフェース機構の壁側面図である。

【図７】図１のカセットの構造模式断面図である。

【図８】他の実施例の模式平面図である。

【図９】従来技術に基づくウエハーに対するフォトレジ
スト膜塗布装置の模式平面図である。

【符号の説明】

Ｗ（１） 被処理基板 １２２，１２３ 収納カセット １２０ 搬出入機構部 １０３〜１０８ 処理部（ステーション） １０２ 搬送路 １００ 処理装置 １１０ 搬送機構 １１２，１１３ ピンセット ３０ インターフェース機構 ２２〜２４ 支点 ２５ ガイド部材 ２６ ストッパ部材 ２５，２６ アライメント機能

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 義雄 熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地 テ ル九州株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−184841（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−107678（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−123150（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−249329（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−23332（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被処理基板を複数枚収納するカセットを配
   置された搬出入機構部と、 該搬出入機構部から接続される直線状の搬送路と、 該搬送路の一方側に沿って相隣って設けられた複数の熱
   処理部と該熱処理部に所定に離隔され他方側に沿い相隣
   って設けられた複数の液処理部と、 上記搬送路の両側に沿って設けられた該複数の処理部に
   対して上記被処理基板を搬出入する搬送機構とを具備す
   る基板処理装置であって、 上記搬送路に配設された搬送機構に設けられ、前記被処
   理基板を１枚毎支持或いは保持する複数のピンセット
   と、 該ピンセットは上下方向に複数重畳して設けられ、而し
   て、上記搬出入機構部と搬送路との境界部に設けられ、
   該各ピンセットの上記被処理基板に対する受渡し動作を
   選択自在にするインターフェース機構と、 該ピンセットにはその支持動作選択時に該ピンセット上
   に支持される被処理基板の位置合わせを行うアライメン
   ト機能を具備したことを特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】上記アライメント機能は、被処理基板の周
   緑部に対応するガイド部材と、 該ガイド部材に被処理基板を押圧する該被処理基板のオ
   リエンテーションフラットに対するストッパ部材とを有
   することを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
3. 【請求項３】上記ストッパ部材はピンセット上に支持さ
   れる被処理基板を該ピンセットの先端方向から内方向に
   向かって、移動自在にさせるようにされていることを特
   徴とする請求項２記載の基板処理装置。
4. 【請求項４】基板の収納カセットを有する搬出入機構部
   から複数の処理部へ接続する直線状の搬送路が延設され
   ている処理装置において、該搬送路に沿って移動自在に
   配設した基板搬送機構と搬出入機構部の間にインターフ
   ェース機構が介設され、該インターフェース機構はバッ
   ファ機能を有し、且つ該搬出入機構部にアライメント機
   能を有するピンセットが付設されていることを特徴とす
   る基板処理装置。
5. 【請求項５】被処理基板を複数枚収納するカセットを配
   置された搬出入機構部と、 上記搬出入機構部と搬送機構に設けられ、前記被処理基
   板を１枚毎支持或いは保持するピンセットを有し該ピン
   セットの複数の支持点上に基板を真空吸着を介して所定
   高さ浮設状態にして載置支持させ相対移動させて位置合
   わせし、該位置合わせの状態を保持して上記処理部に搬
   出入するようにすることを特徴とする請求項１記載の基
   板処理装置。