JP2926592B2

JP2926592B2 - 基板処理装置

Info

Publication number: JP2926592B2
Application number: JP7302224A
Authority: JP
Inventors: 満牛島; 正己飽本; 修平河; 義雄木村
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1988-02-12
Filing date: 1995-10-27
Publication date: 1999-07-28
Anticipated expiration: 2014-07-28
Also published as: JPH08227927A

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
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、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）の被処理基板にトラン
ジスタ等の素子を形成するために、多数の微細加工部が
含まれるが、その中で、当該ウエハーの被処理基板の表
面に所定のレジストパターンを形成するＰＥＰ（photoe
ngraving process）処理部は加工部において極めて重要
な地位を占めている。

【０００３】蓋し、該ＰＥＰ処理部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、該ＰＥＰ処理部におけるレジスト
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部と、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部と、これに続いて
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部とから成るものである。

【０００５】このうち露光処理部は、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、他方、ウエハー
の表面にフォトレジスト膜を形成する処理部は、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
の徃処理部と後段の復処理部等シリーズ式に行われてい
る。

【０００６】即ち、図９のフローチャートは、かかるシ
リーズ式の一般にトラック方式と称されるフォトレジス
ト膜形成処理部での処理システムの態様を示しており、
該フォトレジスト膜形成処理部は図示する様に、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
る被処理基板のウエハー１は、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、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、所定の各処理を施されるようにされて
いる。

【０００８】予備加熱処理部４に於いて、被処理基板の
ウエハー１は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、次段の冷却処理部５で冷却された
後、塗布処理部６に送られ、該塗布処理部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
て加熱処理部８に送られて加熱処理されることにより、
該ウエハー１に塗布されたフォトレジスト液は膜状に安
定化処理される。

【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、処理済みの被処
理基板のウエハー収納用のカセット１０に収納される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】而して、上述の如く、
従来のフォトレジスト膜形成システムにあってはそれぞ
れの処理部のステーションがシリーズ式に配置され、処
理されるべき被処理基板のウエハー１はこれらの各ステ
ーションを所定の順序で、且つ、前送り方式の一方通行
態様で必ず通り、設計による本来的な処理の必要性の有
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】したがって、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
するに必要な処理部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それ
ぞれ異なるものである。

【００１４】又、ウエハー１はカセット２から所定の処
理部に搬送するに、前送り方式の紐ベルトコンベヤ等の
ベルト保持搬送機構３により当該処理部に搬送されるた
め、搬送中に不可避的にズレ等を生じてパーティクル等
の製品精度に重大な影響を与え、塵埃付着が発生する虞
があった。

【００１５】その場合、一対のベルトに各相対速度差を
生じさせてウエハーのアライメント調整等を行おうとす
ると、該パーティクルがより生じ易いという欠点があ
る。

【００１６】したがって、処理すべきウエハーの種類に
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
置等の被処理基板処理装置の現出が強く望まれている。

【００１７】而して、上述のような問題点は単に被処理
基板としての半導体ウエハーのみに在るものではない。

【００１８】そして、被処理基板のウエハー収納カセッ
トから所定の処理部のステーションに該被処理基板を取
り出して転移するに、例えば、アメリカ特許第４，７７
５，２８１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２方向の変位の自由度しかな
く、被処理基板の所定の処理部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，最適状態
で、しかも、最短距離で搬出入することが出来ないとい
う不具合があった。

【００１９】

【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被処理基板の所定の複数の処理部へ
の搬出入の問題点を解決すべき技術的課題とし、搬入さ
れるウエハーの被処理基板に対する複数処理部を必要に
応じ選択的に変更可能で各処理のスループット性等が高
く出来るようにして各種機械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。

【００２０】

【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、被処理基板の収納カセットを
有する該被処理基板に対する搬出入機構部に複数の処理
部に対して被処理基板を搬送する搬送機構を配設されて
いる搬送経路が接続して中央で横方向に直線状に延設さ
れている基板処理装置において、上記複数の処理部が該
搬送経路の一方側に沿って相隣って配設された熱処理部
と他方側に沿って相隣って配設された非熱処理部がそれ
ぞれ対設され、該処理部の少くとも１つに複数の被処理
基板処理機構部が積層状にして配設され、上記搬送経路
に縦方向（Ｘ）と横方向（Ｙ）と上下方向（Ｚ）と旋回
方向（θ）の４方向変位自在な重畳式であって被処理基
板を１枚保持するピンセットを複数具備する前記搬送機
構が配設され、該搬送機構と、上記搬出入機構部との間
にバッファ機能を有する待機機構が配設され、而して上
記複数の処理部のうちそれぞれ複数の熱処理部と非熱処
理部とが上記中央で横方向に直線状に延設された搬送経
路を挟んで間隙を介して対設されていることを特徴とす
る基板処理装置とした技術的手段を講じたものである。

【００２１】

【作用】而して、処理前のウエハーの被処理基板を所定
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複数のピンセットが縦方向
（Ｘ）と横方向（Ｙ）、そして、上下方向（Ｚ）、更に
は、旋回方向（θ）の４方向に相互に変位自在にされて
収納カセットより被処理基板を取り出し、該搬出入機構
部に隣接されて設けられている搬送経路との接続部にて
インターフェース機能を有する待機機構を介し該搬送経
路の保持搬送機構に他の上記同様の変位が自在にされた
ピンセットにバトンタッチ的に転移させるようにし、こ
の間、保持搬送機構にあっては被処理基板のセンタリン
グやアライメントが行われて保持搬送機構にて被処理基
板のウエハーが次段の処理部に最適姿勢でセットされる
ようにされ、而して、該搬送経路に於ける保持搬送機構
は所定の移動機構により該搬送経路の両側に設けられ、
且つ、熱的に分離されている複段の処理部の上下積層等
されているステーションに相互独立的に所定に搬入さ
れ、最適姿勢にて当該ステーションに於いて、加熱処理
等の所定の同一処理が成され、設計によっては複数種の
異なる処理がスループットを含めてなされ、次いで、該
搬送経路の保持搬送機構より所定のプログラムに従い、
次段の処理部のステーションに転移され、その間、保持
搬送機構においては所定数複数のピンセットの支持装置
が負圧式等の３つの支点を有して３点支持により被処理
基板に傷や歪が生ぜず、又、微細な塵埃等が付着しない
ようにし、又、上記カセットからの被処理基板を保持搬
送機構のピンセットに対してバトンタッチするように搬
出入機構部に上述同様の変位機能を有する他のピンセッ
トが設けられて該バトンタッチがスムーズに行われるよ
うにし、更には、当該搬送経路の延長搬送経路が付設さ
れたり、更に、増設された複段の処理ユニットの系にお
いては所望の処理がバッファ機能を有するインターフェ
ース機構等によってスムーズにシリーズ的に、或いは、
パラレル的に、又、両者が組合わされ所望にプログラム
に従ってスループット的に成されるようにされ、当該複
段の処理部のステーションに対し相互独立的に、又、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。

【００２２】

【発明の実施の形態】次に、この出願の発明の実施しよ
うとする形態を実施例の態様として被処理基板としての
半導体ウエハーに対するフォトレジスト膜塗布現像装置
を有する処理系について図１〜図８を参照して説明すれ
ば以下の通りである。

【００２３】図１に示す実施例は、フォトレジスト膜塗
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）
に被処理基板としてのウエハーＷの搬送経路の通路１０
２が装置１００の中央で横方向に直線状に延設されてお
り、その一方の側には、未処理の該ウエハーＷを加熱し
て水分等を除去するためのＨＭＤＳ（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１０
４、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が相隣って側方に通路１０２に沿って設
けられている。

【００２４】又、通路１０２の他側には、予備加熱、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が互いに相隣っ
て通路１０２に沿って設けられている。

【００２５】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，第二の
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記載されているが、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１
０４の上に予備加熱ステーション１０３の加熱装置が上
下に２段設けられた積層構造とされている。

【００２６】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
搬送機構としてのウエハー保持搬送機構１１０が設けら
れており、該保持搬送機構１１０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にはバキュ
ーム式のピンセット、例えば、ウエハーＷを吸着保持す
るための所定数複数の、例えば、２つのピンセット１１
２，１１３が上下に重畳的に配設されて取り付けられて
いる。

【００２７】該ピンセット１１２，１１３はそれぞれ相
互独立にＸ方向（縦方向）、Ｙ方向（横方向）に移動自
在である共に同時に選択的にＺ方向（垂直方向）にも平
行移動が可能で、更に、所定角度θ方向（平面方向）に
も旋回動することが出来るようにされている。

【００２８】而して、該ピンセット１１２，１１３のか
かる上下左右の平行移動、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。

【００２９】そして、ピンセット１１２，１１３は、一
方のピンセットでウエハーＷを保持して所定の処理ステ
ーションに最適姿勢でセンタリングし、アライメント調
整して搬送セットするようにし、当該処理ステーション
に処理済ウエハーＷがあった時、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
ようにされている。

【００３０】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Ｗ_Bを収容するウエハーカセット１２２、及
び、処理後のウエハーＷ_F 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
持するための他のピンセット１２１を装備している。

【００３１】該他のピンセット１２１は、上記ピンセッ
ト１１２，１１３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）の旋回動が相互独立的に
選択的に可能されており、処理前のウエハーＷ_B をウエ
ハーカセット１２２から取り出し、又、処理後のウエハ
ーＷ_Fをそれぞれプログラムに従いバトンタッチ的に処
理済み用のウエハーカセット１２３に収納するようにさ
れている。

【００３２】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Ｗ_Bを保持搬送機構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Ｗ_Fを該ピンセット１１２，１１
３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待機機
構としての後述インターフェース機構３０が通路１０２
と搬出入機構部１２０との境界部に設けられている。

【００３３】そして、保持搬送機構１１０のピンセット
１１２，１１３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、或いは、
パラレル的に、又、これらを組合せ的に、更にはスルー
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。

【００３４】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所定に管理制御されるよ
うになっている。

【００３５】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、又、それらの組合せ的に、或いは、ス
ループット的に、そして、独立的に、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に於ける処理のいくつかのみを独立して行うこと
も、処理の順序を変更することも可能である。

【００３６】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の機構を詳細に
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、その一側面に３つの支点２２，
２３，２４が三角形配置的に突設して形成されウエハー
Ｗはこれらの支点２２，２３，２４によって三点支持さ
れて保持搬送され、ピンセット本体２１の上部に、例え
ば、０．３ｍｍ程度の微小間隔を介して浮設状に支持さ
れ、ウエハーＷの表面へのゴミ等のパーティクルの付着
を防止することが出来るようにされている。

【００３７】これらの支点２２，２３，２４のうちの特
に支点２４には、その微小頂面に開口して真空吸着のた
めの図示しない吸引口が設けられ図示しないバキューム
装置に接続されている。

【００３８】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。

【００３９】又、ピンセット本体２１の長手方向前後部
にはウエハーＷのセンタリング、及び、又は、アライメ
ントのために、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、これとは反対側のストッパ部材２６
とが設けられており、該ウエハーＷは、先ず、図３に示
す状態で支点２２，２３，２４上に載置されるが、この
状態では、ウエハーＷはセンタリングやアライメントさ
れておらず、真空吸着状態にもされていない。

【００４０】この姿勢状態で、図４に示す様に、ピンセ
ット本体２１をストッパ部材２６に向けて相対的に水平
に移動させて該ウエハーＷのオリエンテーションフラッ
トＷ_a をストッパ部材２６に当接させる。

【００４１】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、ウエハーＷはピンセット本体２
１の３つの支点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、アライメント調整され、上部の微小頂面の吸引口を
介しての負圧吸引によって停止保持状態にする。

【００４２】したがって、もし、図３の状態で該ウエハ
ーＷの位置がピンセット本体２１の中央部からズレてい
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、アライメントされて静的に保持状態にすることが出
来る。

【００４３】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待機機構として
の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３０はピンセット１２１とピンセット１
１２，１１３との間でバトンタッチ的に受渡しされるウ
エハーＷを一時待機させるバッファ機能を有し、適宜の
真空吸着機構により該ウエハーＷを保持する保持部材３
１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。

【００４４】而して、搬出入機構部１２０のピンセット
１２１が図示位置にウエハーＷを搬送して来ると、保持
部材３１が駆動装置３２を介して上昇し、該ウエハーＷ
を持ち上げて真空吸着を介して保持し、次に、レジスト
膜塗布現像装置１００側のウエハー保持搬送機構１１０
が、図示の待機機構としてのインターフェース機構３０
の位置に移動する。

【００４５】次に、保持部材３１が駆動装置３２により
下降すると、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
載置される。

【００４６】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。

【００４７】上述構成において、レジスト膜塗布現像装
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。

【００４８】尚、各処理部に於ては、前記制御システム
に入力されて予め記憶されたプログラムに基づいて処理
される。

【００４９】先ず、搬出入機構部１２０の待機機構のピ
ンセット１２１によりカセット１２２から処理前のウエ
ハーＷ_B を１枚取り出し、インターフェース機構３０の
位置まで搬送する。

【００５０】そして、搬送されてきたウエハーＷ_B 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に渡されてアライメン
ト，センタリングされて静的に吸着保持され、予備加熱
ステーション１０３に所定にセットされ予備加熱処理に
供される。

【００５１】尚、１つのカセット１２２に同一種のウエ
ハーＷ_B のみが収納されている場合には、該カセット１
２２に適宜のＩＤコードを表示し、該ＩＤコードを読取
って製造部のプログラムを選択するようにしても良い。

【００５２】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での各処理がこの順序で
なされるように選択された場合について説明する。

【００５３】先ず、１つ目の、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、該ウエハーＷを予備ステーショ
ン１０３に所定にセンタリングし、アライメントされた
姿勢の静止状態でセット保持し、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。

【００５４】この間、該ウエハーＷは待機機構１２１、
保持搬送機構１１０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）に所定
に選択的に変位されて処理部に最適状態で保持セットさ
れるように位置姿勢を調整される。

【００５５】又、この時、ウエハーＷをヒータプレート
上に直接接触させず、ピンセット１２１の３つの支点２
２，２３，２４による三点支持を介しての移載により
０．３ｍｍ程度浮かせる姿勢にセットするとゴミ付着の
パーティクル対策が良好である。

【００５６】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をカセット１２２から取り出し、待機
機構としての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は該インターフェ
ース機構３０から２番目のウエハーＷをピンセット１１
２で受取り、該ピンセット１１２上に吸着保持し、予備
加熱ステーション１０３での最初のウエハーＷの処理が
終了するまでそのまま待機する。

【００５７】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。

【００５８】即ち、先ず、該ウエハー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から取り出す。

【００５９】このようにして予備加熱処理ステーション
１０３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。

【００６０】次いで、ピンセット１１２，１１３をＹ方
向，θ方向，Ｚ方向に相互独立的に選択的に移動し、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。

【００６１】上述動作から、２つのピンセット１１２，
１１３を設けた利点が充分に生かされることになる。

【００６２】蓋し、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から取り出し、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。

【００６３】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。

【００６４】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、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。

【００６５】そして、最初のウエハーＷの冷却部が終了
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を取り出し、次にプログラムされたフォト
レジスト膜の塗布処理部のための通路１０２の反対側の
第一の塗布ステーション１０７に搬入セットする。

【００６６】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の予備加熱処理が終
了したら、保持搬送機構１１０はウエハーＷを保持して
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から取り出す。

【００６７】そして、ピンセット１１２により保持して
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に搬入
セットする。

【００６８】この動作は、上述した態様と同じである。

【００６９】尚、もし、最初のウエハーＷの冷却部が終
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。

【００７０】即ち、先ず３番目の未処理のウエハーＷを
ピンセット１１２により保持した状態で、ピンセット１
１３により２番目のウエハーＷを予備加熱ステーション
１０３から取り出し、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。

【００７１】そして、冷却０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で取り出
し、第一の塗布ステーション１０７に搬入セットする。

【００７２】該塗布ステーション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等により行う。

【００７３】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点で保持搬送機構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
１０７から取り出す。

【００７４】続いて、Ｙ方向に沿って図上右側に移動
し、取り出した最初のウエハーＷを第一の加熱ステーシ
ョン１０５に搬入セットして加熱処理する。

【００７５】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
了すると、保持搬送機構１１０は該ウエハーＷをピンセ
ット１１３にて取り出し、更に、第一の塗布ステーショ
ン１０７に搬入セットしてフォトレジスト液の塗布処理
を開始する。

【００７６】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ると、保持搬送機構１１０は該最
初のウエハーＷをピンセット１１３にて取り出す。

【００７７】続いて、該保持搬送機構１１０は図上Ｙ方
向左側に移動し、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（待機機構）３０にバトンタ
ッチ的に渡す。

【００７８】該インターフェース機構（待機機構）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３ｍｍ程度に浮かせた姿勢状態に
載置することがゴミ付着のパーティクル防止対策に有効
である。

【００７９】又、待機するインターフェース機構（待機
機構）３０はキャリアカセットにより構成すると、更に
有利である。

【００８０】このようにして処理済のウエハーＷ_F がイ
ンターフェース機構（待機機構）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Ｗ
_F を受取り、処理済み用のカセット１２３に搬送して収
納する。

【００８１】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Ｗ_Bが無くなるまで続けられ
る。

【００８２】尚、上述の処理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
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を使用して
処理しても良い。

【００８３】又、フォトレジスト膜の塗布部、及び／又
は、加熱部が他の処理部に比べて時間がかかる場合に
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、待機機構３０部位から所望の
処理部にスループット的に移送して処理することも可能
である。

【００８４】ところで、上述のフォトレジスト膜形成部
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枚のテストウエハー
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Ｗ_T を、
検査のためにカセット１２３から取り出す必要がある
が、この取り出しを容易にするため、図７に示す様に、
カセット１２３の基部に引出し可能なレシーバ４０を設
け、該レジーバ４０の一旦には取手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Ｗ_T は、ピンセット１２１によって
開口部４３から挿入され、該載置台４２に載せられる。

【００８５】したがって、該テストウエハーＷ_T 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り出
すことが出来る。

【００８６】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。

【００８７】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
レジスト膜を形成するために必要な複数の処理部を、そ
の順序をも含めて任意に組合せて最良の処理をプログラ
ムすることが出来る。

【００８８】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部の組合せプロセスを選択
し、最良のスループット性をも得ることが可能となる。

【００８９】又、保持搬送機構１１０が２つ等の所定数
複数のピンセット１１２，１１３を有してそれぞれ独立
の動作をすることから、各処理の自由度が高く、例え
ば、次部のステーションにウエハーＷが存在している
と、その部のウエハーＷの入替えが出来ないといった不
都合さがない。

【００９０】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することにより、
設置のために必要な床面積も節減されるというメリッが
ある。

【００９１】而して、上述の実施例の装置は、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。

【００９２】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。

【００９３】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射させて現像
する構成とすることも可能である。

【００９４】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液の塗布に用い、
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して使用する
ことが出来る。

【００９５】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
で被処理基板のウエハー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的に自在
に処理することが可能である。

【００９６】尚、処理ユニットを複数連接したい場合に
は、通路１０２の延長線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の待機機構、例えば、
キャリアステーションを設けると良い。

【００９７】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を有する第一
の処理系１５０により上述したような動作で各処理を行
う。

【００９８】例えば、該第一処理系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１５３、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、露光部での光乱反射を紡糸
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等を
それぞれ対向配置し、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１５９を設け、該第二の処理系１５９、及
び、第一の処理系１５０の間に待機機構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（待機機
構）３０に於けるウエハーＷの受渡しと同様に、該載置
台１６１を利用して、第一の処理系１５０の保持搬送機
構１１０ａと第二の処理系１５９の保持搬送機構１１０
ｂとの間でウエハーＷの受渡しを行うようにすることが
出来、かかる待機機構１６０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。

【００９９】尚、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
の差があっても、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。

【０１００】このように、待機機構１６０を介して搬送
機構を２系統にすることにより、複段の処理部の処理ス
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。

【０１０１】而して、上記搬送機構は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。

【０１０２】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。

【０１０３】

【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処理
部や現像処理部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被
処理基板の搬出入機構部から所定の複数段の処理部に接
続する搬送経路に該搬送経路に設けた被処理基板の保持
搬送機構のピンセットが縦方向（Ｘ），横方向（Ｙ），
上下方向（Ｚ）のみならず、旋回方向（θ）の４方向の
変位を選択的に相互独立的に自在に行う自由度を有する
被処理基板に対する保持搬送機構を有していることによ
り該被処理基板の処理を行う条件によって最適処理部に
対し被処理基板を直接的に、又、スループット的に付与
することが出来ることから、結果的に各処理部での処理
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。

【０１０４】加えて、各処理部にあっては、スループッ
ト性等も向上し、処理能率が著しくアップするという優
れた効果が奏される。

【０１０５】したがって、処理装置において、設計段階
から複数プログラムに基づく複数の処理部のステーショ
ンを搬送経路の両側に上下方向積層する等して設けてお
いても、収納カセットから被処理基板保持搬送機構が該
収納カセットからの被処理基板を取り出して選択的に相
互独立的に、或いは、相互排反的に所望の処理部のステ
ーションと直接，間接に接続させることが出来ることか
ら、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。

【０１０６】又、被処理基板の搬出入機構部において、
搬送経路の保持搬送機構に対する待機機構が設けられ保
持搬送機構同様に、縦方向（Ｘ），横方向（Ｙ），上下
方向（Ｚ）、及び、旋回方向（θ）の４方向が選択的に
相互独立的に変位自在な待機機構を設けることにより設
計通りに収納カセットからの、又、カセットに対する被
処理基板の取り出しや収納が最適条件で行うことが出
来、したがって、移送中の被処理基板の損傷や歪や塵埃
付着等が確実に防止されるという優れた効果が奏され
る。

【０１０７】更に、複数の処理ステーションを通路１０
２に沿ってその両側に配設しているため、該両側の各ス
テーションは所定の間隔を介して相対向して熱的に離隔
されているため、熱管理や熱制御，メンテナンスがし易
く、したがって、保持搬送機構１１０の動作プログラム
を変更する際の自由度が極めて高く、そのため、処理プ
ログラムの変更が極めて容易である。

【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（ウエハー）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搬送経路１００保持機構１１２第一の保持搬送機構１１３第二の保持搬送機構２２〜２４支点３０待機機構

───────────────────────────────────────────────────── 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49−107678（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−123150（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−13322（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−184841（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−278149（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 21/68 H01L 21/027

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理基板の収納カセットを有する該被処
理基板に対する搬出入機構部に複数の処理部に対して被
処理基板を搬送する搬送機構を配設されている搬送経路
が接続して中央で横方向に直線状に延設されている基板
処理装置において、上記複数の処理部が該搬送経路の一
方側に沿って相隣って配設された熱処理部と他方側に沿
って相隣って配設された非熱処理部がそれぞれ対設さ
れ、該処理部の少くとも１つに複数の被処理基板処理機
構部が積層状にして配設され、上記搬送経路に縦方向
（Ｘ）と横方向（Ｙ）と上下方向（Ｚ）と旋回方向
（θ）の４方向変位自在な重畳式であって被処理基板を
１枚保持するピンセットを複数具備する前記搬送機構が
配設され、該搬送機構と、上記搬出入機構部との間にバ
ッファ機能を有する待機機構が配設され、而して上記複
数の処理部のうちそれぞれ複数の熱処理部と非熱処理部
とが上記中央で横方向に直線状に延設された搬送経路を
挟んで間隙を介して対設されていることを特徴とする基
板処理装置。